JPH06101621A

JPH06101621A - 高真空差圧揚水式発電システム

Info

Publication number: JPH06101621A
Application number: JP4296269A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Matsutani; 俊一松谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】無公害で、立地条件が弛く、低コストでエネ
ルギー源は水力と風力だけの安価な電力を得る。【構成】高真空差圧揚水式発電システムは海、湖沼、
河川等の近くの陸上（１８）に揚水管（６）を所定の高
さまで立上げ、この下部に水源（１７）の水中より引込
管（１５）を接続し、その先端に水力発電機（９）を設
ける。揚水管（６）最頂部を高真空室（１２）とし、水
面下より導水管（７）を取り出して、ポンプ（３）を設
け、これに落水管（８）を接続して下方へ布設し、最下
部に主水力発電機（１０）を設ける。落水管上部に自動
真空破壊弁を取付ける。さらに、主水力発電機（１０）
より元の水源（１７）へ放水管（１６）を布設する。ま
た、揚水管（６）の最頂部にステージ（５）を設け、そ
の上に風力発電装置（１）と高真空ポンプ（２）を設置
する。高真空ポンプ（２）とポンプ（３）の動力源は、
水力発電機（９）と、風力発電装置（１）より得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明による発電システムは、完
全無公害であり、海、湖沼、河川等の近く或は、一定量
以上の水を蓄えた貯水池等があれば非常に低いイニシア
ルコストで建設可能であり、さらに小規模発電から大規
模発電まで自由に選択出来る。またランニングコストが
非常に低くて済み、その結果非常に安価な電力の供給が
可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力供給施設の方式は、ダム発
電、原子力発電、火力発電が主流であり、わずかに風力
発電、地熱発電、ＭＨＤ発電が研究されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の発電方式は、建
設コスト並にランニングコストが非常に高く、立地条件
も厳しく、そのエネルギー資源の残量にも限界がある。
さらに、自然破壊、放射能汚染、使用済核燃料処理、炭
酸ガス放出による地球温暖化、酸性雨の発生等、人類、
生物の生存に大きな脅威となっている。また、地熱、風
力、ＭＨＤ発電は研究開発途上であり、小、中規模であ
る。本発明はこのような課題を解決すべくなされたもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における高真空差圧揚水式発電システムは
海、湖沼、河川等の近くの陸上（１８）に設置する。
揚水管（６）を高く立上げその下部に水を引込む吸上げ
管（１５）を水中より布設し、その先端の水中の部分に
水力発電機（９）を取付ける。揚水管（６）内上部に導
水管（７）を設け、これにより落水管（８）を接続し
て、その間にポンプ（３）を設置する。落水管（８）の
最下部に主水力発電機（１０）を設け、その先に放出管
（１６）を取付けて、元の水源（１７）まで布設する。
落水管（８）上部には自動真空破壊弁（４）を設け
る。揚水管（６）最上部にステージ（５）を設け、その
上に風力発電装置（１）と高真空ポンプ（２）を設置し
てなるものである。

【０００５】

【作用】揚水管（６）最上部の高真空室（１２）の真空
度を高真空ポンプ（２）によって、マイナス数１０ｋｇ
／ｃｍ^２に保った状態にすると、水源（１７）の水面
（１１）にかゝる大気圧との圧力差により水源（１７）
の水は吸上管（１５）を通って揚水管（６）へ流入し、
圧力バランスがとれる位置まで上昇する。（例として、
高真空室の真空度を−１０ｋｇ／ｃｍ^２にすると、理論
的には揚水管（６））内の水は１１０ｍの高さまで上昇
する。）その際吸上管（１５）の先端に設けた水力発電
機（９）を回転させて発電する。

【０００６】揚水管（６）内を上昇した水は揚水管
（６）内上部の導入管（７）に流入し、ポンプ（３）に
より落水管（８）へ圧送させられる。その際落水管
（８）上部に設けた自動真空破壊弁（４）が開放になっ
ているため、水は落水管（８）内を重力によって落下
し、落水管（８）最下部の主水力発電機（１０）を回転
させて発電する。

【０００７】導入管（７）と落水管（８）の間に設けた
ポンプ（３）とステージ（５）上の高真空ポンプ（２）
の動力源は、ステージ（５）上の常に風の吹いて来る方
向を向くように設けられた風力発電装置（１）と吸上管
（１５）先端の水中に設けた水力発電機（９）より得た
エネルギーにより作動される。

【０００８】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１、図２において、高真空差圧揚水式発電システムは
海、湖沼、河川等の近くの陸上（１８）に揚水管（６）
を所定の高さまで立上げ、この下部に水源（１７）の水
中より引込管（１５）を接続し、その先端に水力発電機
（９）を設ける。揚水管（６）最頂部を高真空室（１
２）とし、水面下より導水管（７）を取り出して、ポン
プ（３）を設け、これに落水管（８）を接続して下方へ
布設し、最下部に主水力発電機（１０）を設ける。落水
管（８）上部に自動真空破壊弁を取付ける。さらに、主
水力発電機（１０）より元の水源（１７）へ放水管（１
６）を布設する。

【０００９】また、揚水管（６）の最頂部にステージ
（５）を設け、その上に風力発電装置（１）と高真空ポ
ンプ（２）を設置する。

【００１０】高真空ポンプ（２）とポンプ（３）の動力
源は、水力発電機（９）と、風力発電装置（１）より得
る。

【００１１】ステージ（５）上の各種装置の保守のた
め、エレベータ（４）を設ける。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００１３】水を利用して変化させることなく、また元
に戻すだけのため、完全に無公害の発電システムであ
る。

【００１４】立地条件としては、装置に必要な量以上の
水が確保出来る場所であれば、何処でも建設可能であ
る。

【００１５】建設コストが非常に低く、また、ランニン
グコストも非常に低くて済み、エネルギー源は水力と風
力だけのため、非常に安価な電力を供給することが可能
である。

【００１６】小規模発電から大規模発電まで対応が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】高真空差圧揚水式発電システムの原理を説明
するための図面である。

【図２】高真空差圧揚水式発電システムの実施例を説
明するための図面である。

【符号の説明】

１．風力発電装置２．高真空ポンプ３．ポンプ４．自動真空破壊弁５．ステージ６．揚水管７．導水管８．落水管９．水力発電機１０．主水力発電機１１．水面１２．高真空室１３．支持鋼索１４．エレベータ１５．引込管１６．放水管１７．水源１８．陸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】海、湖沼、河川等または、ある一定量以
上の水を蓄えた貯水池等の水中より、水面（１１）上ま
たは、陸上に揚水管（６）を高く立上げ、その先端を完
全気密な構造としかつ、高真空状態に保持した場合、水
は立上げた揚水管（６）、最上部の高真空室（１２）の
真空度と、水源の水面（１１）にかかる大気圧との圧力
差に応じて常に立上げた揚水管内部を圧力差がバランス
するレベルまで上昇する。この上昇した水を最上部の水
面下から導水管（７）により取出して、これより下方に
布設した落水管（８）内部を重力により落下させ、立下
げた落水管（８）最下部に設けた主水力発電機（１０）
を回転させることにより発電させる方式の発電システ
ム。
【請求項２】揚水管（６）の最項部の高真空室（１
２）の真空度を保持するため、高真空ポンプ（２）を設
ける。また、導水管（７）から落水管（８）へ水を移行
させるため、ポンプ（３）を設ける。高真空室（１２）
の真空度は一度所定の真空度に保持すれば、導水管
（７）により取出した水の量を圧力差が常にバランスす
るように、水源より水が揚水管（６）内を上昇してく
る。このため発電装置の運転中に必要な動力は、減圧効
果による水中からのガス体の発生等による高真空室（１
２）の圧力上昇分を補なう程度の高真空ポンプ（２）と
ポンプ（３）のわずかな動力があれば良く、その動力源
としてステージ（５）上に設けた風力発電装置（１）
と、吸込管（１５）先端の水中に設けた水力発電機
（９）から得たエネルギーを利用してなる発電システ
ム。
【請求項３】主水力発電機（１０）及び、風力発電装
置（１）は１本の揚水管（６）に対して１台又は複数の
設置が可能であり、また、水力発電機（９）も１台また
は、複数の設置が可能である発電システム。