(57)【要約】      （修正有）【課題】安全でシンプルなエネルギ−を利用して発電する装備機器を提供する。【解決手段】全ての人間生活空間環境には、使用目的は違っても、水道水、海水、圧縮空気、加圧ガス、油圧機器等の既存設備機器類のエネルギ−が周辺に氾濫しており、この人工エネルギ−は重要な発電エネルギ−でもあり、単なる発電利用でなく、数段の電力増強発電で場合によっては限られた電力源で必要電力の全てを自家発電供給も可能な、グロ−バル的人類生存環境での地球環境保全、クリ−ンで、ノ−エネルギ−と同様価値の発電装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人類の生活関連電機機器及び水道等の管内流体機器、或は火力発電所以外の、産業生産目的の為に必要不可欠な既存設備或は新設設備の中で、種々動力に使用の回転機器、清海水等の加圧水流、空気及び各種ガスの加圧気体、油圧機器等の加圧油液、ボイラ−加圧蒸気等々の物質は全て配管内加圧移送であり、これらの動力源を利用して、発電機付き駆動モ−タ−（１）とし、その流体加圧機（２）によって加圧移送管（３）経由で目的移送先に送られる。
加圧移送管（３）内を人工的或は引力落下等で流動する物質移送エネルギ−を電気変換する為に、加圧移送管（３）の適当個所にタ−ビン回転発電機（４）のタ−ビン流入口（５）に管内流体（６）を導入してタ−ビン回転発電機（４）で発電させる流管発電機（７）を、加圧移送管（３）に、単数又は複数、挿入設置する。
流管発電機（７）には、タ−ビン等流入口（５）から導入された管内流体（６）は、タ−ビン等羽根車（８）を通過してタ−ビン等流出口（９）に抜け、回転羽根車（８）と直結又は増減速装置経由で発電機を駆動回転するのがタ−ビン等回転発電機（４）であるがその種別は選ばない。
管内流体（６）が流れる加圧移送管（３）の単数個所又は複数個所に、管内流体（６）の導入方向にタ−ビン等流入口（５）を、流出方向にタ−ビン等流出口（９）を接続し、メインの加圧移送管（３）から分岐された移送枝管（１０）はエア−工具（１１）等に挿入設置される流管発電機（７）等は、流量と流速及び流体圧力に応じて発電する人工的エネルギ−構成の、流管発電機（７）が挿入設置される。
同時に、周知の事実である自然エネルギ−の太陽光発電（１２）及び風力発電（１３）の単種又は両種の併設で、人工的或は自然的エネルギ−の欠点補完をも行う事もあり、発電機付き駆動モ−タ−（１）及び既存設備或は新規設備挿入設置の流管発電機（７）の稼働によって、交流発電機又は直流発電機を自由に選択設置し、電力種変換を要する場合は電気制御盤（１４）よって交流又は直流に変換する事は周知の事実である。
発電機付き駆動モ−タ−（１）及び流管発電機（７）が直流発電の場合は、単数又は複数のバッテリ−（１５）に蓄電されて、バッテリ−から必要な交流電種や電圧電流に変換して約２０％電力ロスして供給される事は従来周知の事実であるが、この変換ロスも回避する為には、バッテリ−（１５）に直流蓄電することなく、発電機付き駆動モ−タ−（１）及び既存設備或は新規設備挿入設置の流管発電機（７）を目的電機種類の電圧電流に見合った発電機を駆動し、周波数調整を行って交流必要機器への電力を供給する事もある。
発電機付き駆動モ−タ−（１）及び流管発電機（７）の一次発電が交流或は直流発電共に、消費付加電気種類と電圧は、それに見合った発電機が可能であっても、一次発電が微細電力発電では必要電力供給困難な為に、従来の方式はバッテリ−に微細電力の積重蓄電で必要電力を生成する為に膨大な容量のバッテリ−と自然エネルギ−太陽光モジュウル設置面積及び風力発電風車の数を要するが、本発明はこれらのロスを回避する為に、省設置面積と省投資額で、一次発電の電圧と電流を利用して、一次発電電力の倍率可能限度で二次発電機（１６）で発電増大し、二次発電機（１６）でも不足の場合には、二次発電機（１６）電力を利用して三次発電機（１７）を、それでも不足の場合には、次々と重ねて、小さな電源力で大きな発電を行うものである。
当然ながら既存の発電所から買電での発電の交流電力の１００（Ｖ）、２００（Ｖ），或は特別高圧の電力を、省エネルギ−の為に一定の限られた電力を消費してそれ以上の一次発電を行い、同時に自然エネルギ−の太陽光発電（１２）及び風力発電（１３）等の併用の僅かな電力でも、自家消費電力の全てをまかなう事が出来、面積や周囲環境がなくても、二次発電機、三次発電機、四次発電機、或はそれ以上の増大発電が可能であり、自然エネルギ−或は人工エネルギ−の両者利用での膨大発電も十分に可能な発電システムで、人工エネルギ−発電及び自然エネルギ−発電の両者による、混成増大発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  全家庭から全企業に及ぶ全ての分野での自家発電等は、自然エネル−利用自家発電は周知の事実であるが、発電目的以外の必要不可欠の各既存又は新設設備の使い捨て動力を利用して、有効なクリ−ンエネルギ−省動力の発電装置で、尚且、限界ある一次発電電力を再利用して増大発電を行い、必要電力の自家発電を行う物である。
【背景技術】
【０００２】  近年、省エネルギ−と、クリ−ンエネルギ−の問題が、環境関連と共に大きくクロ−ズアップされる中での発電装置は、太陽光発電と風力発電、或は種々の燃料電池等、未だに経済的実用には相当な年月を要する発電装置しかない。【０００３】  従来から、家庭生活消費材及び各種機器を含む全産業で、上水道、或は工業用水、油圧系統、動力圧縮空気等々、生活及び生産事業に欠かせない物として一般家庭はもとより、全産業、各企業とも、回転駆動動力、或は種々の用途での管内等流動の加圧液体及び気体の加圧流体エネルギ−使用後はその儘廃棄で、ロスをロスと感じずに、これが当然の方策と思考している。【０００４】  太陽光発電に至っては、晴雨によって大きく発電量が変わるが、太陽光発電単独での発電効率は非常に微細で、必要電力の発電には太陽光発電モジュ−ルの広大な面積を要し、又設備投資も増大する。【０００５】  風力発電は、風車の風圧効率と地域差による春夏秋冬の風力格差の効率もさる事ながら暴風時期の機器保存の為の稼働停止や強風による風車破損事故も後を立たず、風切り振動低周波数によっては設置不能もあるのが現状である。【０００６】
【特許文献１】  特開２００３−０５６４４５（特願２００１−２８７８６８
【特許文献２】  特開２００３−０６１３９７（特願２００１−２８７８４０
【特許文献１】  特願２００７−０２８５６７
【特許文献２】  特願２００７−００９４４４
【特許文献２】  特願２００７−３４２０１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  太陽光発電は天気に左右され、風力発電は地域的な問題を有し、クリ−ンであるが、１（ＫＷ）当たりの発電コストが必要設置環境と設備が高価につき、場合に依っては設備償却に永い年数が掛かるように、夫々非常に有効であるが同時に大きな欠点をもっている為に、、太陽光発電と風力発電を併合して設置しても欠点は解消されないことは言う迄もない。【０００８】  この太陽光発電と風力発電は自然を相手に機構に左右される自然界エネルギ−発電である為、この欠点補完には、人工的発電しかない。【０００９】  しかし、自然界の影響を受けない従来の人工的発電の全ては、ダム水力発電から始まって火力蒸気圧タ−ビン発電、内燃機動力発電、近年では廃棄物固形か燃料焼却蒸気圧タ−ビン発電等々を含めて、将来性からバイオエネルギ−発電もあるが、いずれも周辺設備からみれば膨大な設備投資が必要であり、発電コスト的に個人家屋や企業では投資回収は不能である。【００１０】  しかし、これらの自然界のエネルギ−利用発電の欠点を補う人工的エネルギ−利用の発電方法は、既存設備或は新規設備のなかで、液体、気体、各種駆動回転機器等々のエネルギ−浪費が山ほど有り、それらのエネルギ−を利用した発電、その発電電力利用の発電等は全くない。
【課題を解決する手段】
【００１１】  人工的潜在発電動力は、人類生活空間及び企業生産工程、或は必要最小限の発電装置しか装備されていない地球上の移動媒体迄、既存動力源は地球上に氾濫している。
【００１２】  一般家庭では、常識的な太陽光発電装置を装備しても、残念ながら太陽光の恩恵を受ける年間効果日数は地球上で地域的に大きな格差が有り、家庭生活必需設備の全てをまかなうに太陽光電機変換効率が５０（％）の必要があり到底現状では不可能で、これをカバ−するには、先ず、朝夕の洗面、朝食、昼食、そして夕食の調理水道使用、一日の水洗トイレ使用回数、洗濯、風呂沸かし、これらは天候に関係なく日常的行為として全世界同様であり、真夏の日照り続きにはガ−デニング放水、等々で、水道水配管元では頻繁に水道メ−タ−は回転しており、この管内流体エネルギ−を放置する手はない。
【００１３】  同時に、一般家庭で、掃除機、洗濯機、冷蔵庫、時には独立乾燥機、電子レンジ、食器洗浄器、等々、これらには全てが電動モ−タ−を装着しており、装着の電動モ−タ−に対応した発電機を結続すれば、ト−タル的に大きな省エネルギ−ともなる。
【００１４】  これが産業界の企業設備になれば、全産業で上水道、及び工業用水は絶対的必要物で、その消費水量は大きく、動力の電動モ−タ−に至っては膨大な動力電動機設備も有り、単に既存設備目的の動力源のみに使用する時代ではない。
【００１５】  本発明は、これらの液体又は気体の既存設備又は今後の新設設備で、発電以外の用途で設置された、上水道、又は工業用水道、圧縮空気、油圧機器、不活性高圧ガス、或は列車や自動車、船舶、航空機等々の輸送機関等々、無意識的に放出廃棄しているあらゆるエネルギ−を利用し、最も効率の良い発電となる様に考察した。
【００１６】  しかし、有効な自家発電装置と言えども稼働制限や欠点も有り、これらを太陽光発電や風力発電の自然界動力発電と人工動力発電とを融合して欠点を補完し合う発電システム確立の為、一定面積の小さな太陽光発電モジュ−ル設置、設置可能であれば晴天雨天の風力発電、これでは雨天無風機構出の発電不能なために、既存動力設備と各種気体液体の管内流動エネルギ−の電機変換朗々の各種発電の混成で出来た電力を源に、その微細な発電総合電力を一次発電を行い、その発電電力を利用して消費電力以上の二次発電を、又その二次発電電力を利用して消費電力以上の三次発電を行い、必要あれば四次発電、五次発電と次第の発電量の増大を図ることによって、一つの小さな消費電力モ−タ−発電機から自家消費電力の総電力の自家発電で必要電力自体の自給自足を図ることが可能であり、同時に従来通りの電力会社からの買電電力で、時には、電力会社からの僅かな買電で一次発電で二次、三次等々の増大発電も可能となり、２４時間連続電気印加を要する冷蔵庫等は、万一の自家発電の機器故障時にも安心出来る。
【発明の効果】
【００１７】  本発明は、一般家庭からあらゆる分野の産業迄、全ての施設で省エネルギ−実践が可能であり、人間生活環境や各種産業には不可欠なエネルギ−利用での電力増大発電で、産業界では職種によっては動力圧縮空気、機器駆動動力電動機、工業用水、等々のエネルギ−の全種の既存の施設装備或は新設の設備機器を利用して人工エネルギ−利用で発電、同時に太陽光発電から風力発電の自然エネルギ−と共に、発電を補完し合い、時には僅かな買電でクリ−ン発電による増大電力発電ができ、グロ−バルな温暖化防止を各国民全員で実践可能なシステムで、僅かな面積で如何なる電力の発電も可能で、電力の自給自足が可能である。
【００１８】  重要な事は、従来周知の太陽光発電或は風力発電での大規模発電の設置費用は莫大な費用が掛かるが、消費電力以上の発電量により、その積み重ねの倍々ゲ−ム的に、発電量増大は、初期投資費用の極限迄の節約にもつながり、これも省エネルギ−の一種である。
【発明の実施する為の最良の形態】
【００１９】
【００２０】  既存設備或は新規設備及び新規設計種々発電機器等々の人間生活空間の全てに潜在する人工エネルギ−の利用によって発電する人工エネルギ−発電、及び自然界エネルギ−使用とのコラボレ−ション発電、また買電利用の発電、それら総合発電電力を次の発電電力で増大発電システムを有効に利用して、小さなエネルギ−から膨大なエネルギ−発電に変換するシステムである。
【００２１】  それには、発電機付き駆動モ−タ−（１）によって加圧された気体及び液体の管内流体（６）は、加圧移送管（３）によって必要目的毎に供給個所に移送されるが、途中に必要流量を考慮した単数又複数の流管発電機（７）を装着する。
【００２２】  タ−ビン回転発電機（４）の回転によって発電する流管発電機（７）の電力は、必要電気種類、例えば交流２００（Ｖ）に供する場合は既存動力発電を一次発電として、交流２００（Ｖ）発電機でそのまま直接に電気消費駆動機器に電気印加するか、二次発電機（１６）に電力供給して増大電力発電をするか、又は直流発電で二次発電機（１６）に電力供給をし、必要あれば三次発電機（１７）、四次発電機（１８）と電力増大を図り、交流発電、直流発電共に電気制御盤（１４）によって電気制御を行う。
【００２３】  既存回転機器利用の発電機付き駆動モ−タ−（１）の発電や、太陽光発電（１２）や風力発電（１３）の両者又は何れか一方の発電装置も併設して融合させ、自然エネルギ−と人工エネルギ−の両者欠点を補完し合うシステムも可能とするも絶対的条件出はない。
【００２４】  この場合、少容量直流発電の場合にはバッテリ−（１５）に蓄電して交流変換使用も可能であるが、２０（％）前後の電気的交流変換ロス回避で、バッテリ−容量に見合った直流電動機によって交流発電機を駆動して交流発電を行えば、発電消費電力以上の増大電力発電が可能で、有効である。
【００２５】  一般家庭とその他の全ての産業施設にいたる設備では規模の大小と消費電力では大きな差があることから、当然ながら発電設備能力は利用する動力エネルギ−によって変化するものの、発電システムは同一といっても良く、発電段数を増やせば増やす程に、発電所同様の大容量発電が可能である。
【００２６】  これに加えて、発電動力に既存買電の電気を利用して、一定電力の消費で増大発電も可能で或ることは言うまでもない。
【００２７】  これらの人工エネルギ−の浪費を有効利用することと同時に、当然ながら故障や休暇、或は休憩等々の稼働停止は必然的に人間の意志で変化が有り、これらの補完を自然エネルギ−利用の太陽光発電、及び風力発電、或は買電によって補完するものである。
【００２８】  一例として、「図１」に記したシステムフロ−チャ−ト図は、一般家庭設備も産業施設も規模の差だけでほぼ同様であるが、家電生産ライン工場等での空圧機器利用の工具使用毎に発電するシステムで、この他に、シャワ−、トイレ、手洗い、空調機器、扇風機、等々数え切れない人工エネルギ−の浪費が存在しているが、これらの消費或は消費毎に発電するシステムで基本システムは全て同一で、必要消費電力の末端機器のキャパシティの相違だけである。
【００２９】  「図１」は、使用例としての一例であるが、家電製品組み立てライン或は自動車生産ライでの組み立てボ−ルト、ビス、ナットのエア−工具での絞め付け工程ラインで、加圧空気によるエア−工具使用毎に発電し、空気圧縮機駆動モ−タ−並びにコンベア−駆動モ−タ−稼働中は発電機付き駆動モ−タ−によって発電しながら動力軌道、工場休暇時には、休憩室でのくつろぎの各種生活機器、太陽光発電、風力発電も稼働発電し、工場稼働中と自然エネルギ−利用可能時点は発電するが、工場休止と夜間無風次には、一定用電力の買電で駆動モタ−を回転させて発電も可能であるが、安全弁としての発電所からの買電を制御盤（１４）に継続導入すべきであろう事は言うまでもない。
【００３０】  さて、一例として、発電機付き駆動モ−タ−（１）によって稼働される流体加圧機（２）の空気圧縮機の加圧移送管（３）を、タ−ビン等回転発電機（４）のタ−ビン等流入口（５）に結続して、加圧移送管（３）内の管内流体（６）の流動によってタ−ビン羽根車（８）が回転し、管内流体（６）は、タ−ビン等流出口（９）から加圧移送管（３）によって移送先に送られるが、加圧移送管（３）が長い場合で流量にさほど影響がない場合には複数の流管発電機（７）を設置しても良い。
【００３１】  加圧移送管（３）によって送られた移送先の移送枝管（１０）には、複数の流管発電機（７）が管内流体（６）の流量によって仕様選定設置される事も可能で、末端結続のエア−工具（１１）によって生産ラインの種々作業が行われる。
【００３２】  又、建家の屋根上には太陽光発電（１２）と風力発電（１３）が設置される事もある。
【００３３】  このことによって、発電装置は、既設動力による人工的エネルギ−発電、及び自然エネルギ−発電の２系統によって発電される。
【００３４】  この場合、日照時間が少ない地理的地域、或は日光が当たらないのビルの谷間等で、谷間風は吹く場合は風力発電装置（１３）だけ、又日照時間は多いが無風地域ではその逆も有り得るが、既存設備の管内流体（６）のエネルギ−利用の発電機付き駆動モ−タ−（１）を設置する理由は、自然エネルギ−は使わなくてもエネルギ−ロスにはならないが、既存設備動力は発電に利用しなくても、エネルギ−を消費していることを重視したからである。
【００３５】  次に、それぞれの発電装置で発電された電力は、バッテリ−（１４）の蓄電量及び放電量のコントロ−ルの為にバッテリ−（１５）と結線結続の電気制御盤（１５）経由で、バッテリ−（１４）に蓄電或は放電されるが、電気制御盤（１４）は絶えずバッテリ−（１５）の充電及び放電を制御監視すると同時に各発電機の発電状況のコントロ−ルをする。
【００３６】  電気制御盤（１４）は、発電機付き駆動モ−タ−（１）、流管発電機（７）、太陽光発電（１２）と風力発電（１３）は、電気制御盤（１４）経由でバッテリ−（１５）への蓄電放電と、電気制御盤（１４）によってバッテリ−（１５）の充電の電力を使用電圧に変換し、端末の照明やその他の電気機器に電力供給する事もあり、状況によっては二次発電機（１６）或は三次発電機（１７）迄ある時は三次発電機（１７）から、それ以上の次元が或る時にはその次元の発電機から電力供給する事もあり得る。
【００３７】  同時に発電電力、消費電力、バッテリ−蓄電状態、故障個所表示、等々のモニタ−表示も行なう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一例としての、空気圧縮機によるエア−工具使用の生産ライン建家内での既存施設エネルギ−利用と同時に太陽光発電、風力発電利用及び、電力会社の買電も併合した四次増強発電のイラスト系統図である。
【符号の説明】
【００３９】１    発電機付き駆動モ−タ−
２    流体加圧機
３    加圧移送管
４    タ−ビン等回転発電機
５    タ−ビン等流入口
６    管内流体
７    流管発電機
８    タ−ビン等羽根車
９    タ−ビン等流出口
１０  移送枝管
１１  エア−工具
１２  太陽光発電
１３  風力発電
１４  電気制御盤
１５  バッテリ−
１６  二次発電機
１７  三次発電機
１８  四次発電機
【図１】
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