(57)【要約】【課題】潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成するトンネル・タービン・システムを提供する。【解決手段】パイプ・ライン・ネットワーク・システムに存在する潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成するトンネル・タービン・システムにおいて、速度圧を有する移送中のストック（気体又は液体）によって、燃料を使用することなく又は温室効果ガスを放出することなく又は環境汚染を招くことなく、膨大なポテンシャル・エネルギーを利用できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ・ライン・ネットワーク・システムに存在する潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成するトンネル・タービン・システムにおいて、燃料を使用することなく又は温室効果ガスを放出することなく又は環境汚染を招くことなく、速度圧を有する移送中のストック（気体又は液体）によって、膨大なポテンシャル・エネルギーを利用できるようにする、トンネル・タービン・システム。
【請求項２】
速度圧を有する移送中のストック（気体又は液体）が、パイプ・ライン・ネットワーク・システム内に輸送媒体として存在し、前記ストックが、内在する潜在的な運動エネルギーを有し、元々存在する静圧をその中に収容している、請求項１に記載されたトンネル・タービン。
【請求項３】
複合型ユニットの組立体が、パイプ・ライン・ネットワーク・システム内に統合される２つのデバイスを有し、各デバイスが、達成されるべき異なる機能、用途及び目的を有しており、すなわち、発電機デバイス−Ｉが、トンネル・タービン・システムのエゼクタ装置デバイス−ＩＩに結合されており（図１）、発電機デバイス−Ｉは、前記パイプ・ライン・ネットワーク・システム１４内に元々存在する潜在的な運動エネルギーのポテンシャルを共同で又は個別に効率的に利用及び補充する、請求項１又は請求項２に記載されたトンネル・タービン。
【請求項４】
駆動させるための動力が、パイプ・ラインネットワーク・システム１４内に速度圧として元々存在する潜在的な運動エネルギーであり、発電機デバイス−Ｉが、運動エネルギーを潜在状態からポテンシャル・エネルギーへと活性化させ、エゼクタ装置デバイス−ＩＩが発電機デバイス−Ｉを補助し、パイプ・ライン・システム１４内で速度圧の損失がある場合に速度圧を回復させる、請求項２又は請求項３に記載されたトンネル・タービン。
【請求項５】
トンネル１２を介して移送中の速度圧を有するストック１が、２つのコントローブ・バルブ２及び３を通る方向に向けられ、コントロール・バルブ２が、トンネル１２から、発電機デバイス−Ｉ内にある２つのノズル・ベンチュリ入口６へと接続されている２つの管路バイパス・パイプ・ライン２ａへ流れるストック１の大部分の流出量を制御し、コントロール・バルブ３が、トンネル１２から、エゼクタ装置デバイス−ＩＩ内の入口９へと接続されている１つの管路バイパス・パイプ・ライン３ａ内へ流れるストック１の残りの流出量を制御する、請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン。
【請求項６】
請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システムの発電機デバイス−Ｉにおいて、前記発電機デバイス−Ｉは、潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成し、前記発電機デバイス−Ｉは、パイプ・ライン・システム１４と、高い速度圧を有する移送中のストック１と、２つの管路バイパス・パイプ・ライン２ａ内へ流れるストック１の大部分の流出量を制御するコントロール・バルブ２と、ノズル・ベンチュリ入口６と、タービン・ハウジング４と、タービン・インペラー５と、発電機のシャフト８と、２つの出口７とを含む、発電機デバイス−Ｉ。
【請求項７】
より具体的には、２つのノズル・ベンチュリ入口６を通るストックの大部分の流出量が、２つの異なる角度／方向から高い速度圧で、タービン・ハウジング４内にあるタービン・インペラー５に衝突して前記発電機のシャフト８を高速で作動（回転）させる、請求項５又は請求項６に記載された、トンネル・タービン・システムの発電機デバイス−Ｉ。
【請求項８】
前記ストック１が、その後、汚染されずに２つの出口７を介してタービン・ハウジング４から出て、目的地において燃料、供給原料として使用されるために又は蓄積されるために継続して流れ、パイプ・ライン・ネットワーク・システム１４の運搬効率に最小の影響しか与えない、請求項６又は請求項７に記載された、トンネル・タービン・システムの発電機デバイス−Ｉ。
【請求項９】
いかなるエネルギー損失も阻止して生成効率を上げるために、タービン・ハウジング４内にある前記タービン・インペラー５に２つ以上の異なる角度／方向から衝突させるために、パイプ管路バイパス・ライン２ａ及びノズル入口６の数が必要に応じて増加され、それに応じて出口７の数も増加される、請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載された、トンネル・タービン・システムの発電機デバイス−Ｉ。
【請求項１０】
より具体的には、トンネル１２内に内在する潜在的な運動エネルギーが、周囲に温室効果ガス（炭素）の排出物質を放散させることがなく、パイプ・ライン・ネットワーク１４に統合されている前記発電機デバイス−Ｉが、燃料を使用することなくポテンシャル・キロワット時（ＫＷｈ）を生成する、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システムのエゼクタ装置デバイス−ＩＩにおいて、前記エゼクタ・デバイス−ＩＩは、パイプ・ライン１４と、ストック（気体又は液体）１と、コントロール・バルブ３と、１つの管路バイパス・パイプ・ライン３ａと、ストック１の入口９と、トンネル本体１３の周りに組み込まれて設置されたエゼクタ装置本体１０と、スリット・ベンチュリ出口１１とを含み、スリットの切開部が、エゼクタ装置本体１０の内側に隠れたトンネル本体１３の円周に設置されており、トンネル通路１２内へと開いている、エゼクタ装置デバイス−ＩＩ。
【請求項１２】
より具体的には、高い速度圧を有するストック１の流出が、管路バイパス・パイプ・ライン３ａを通りエゼクタ装置本体１０内の入口９に接続されている、請求項１１に記載された、トンネル・タービン・システムのエゼクタ装置デバイス−ＩＩ。
【請求項１３】
より具体的には、高い速度圧を有する前記ストック１が、エゼクタ装置本体１０の内側に隠れたスリット・ベンチュリ出口１１を介してトンネル通路１２内へと自己排出され、トンネル通路１２内において前記スリット・ベンチュリ出口１１のすぐ前方に渦１５が形成され、前記スリット・ベンチュリ出口１１のすぐ後方に真空１６が発生する、請求項１１又は請求項１２に記載された、トンネル・タービン・システムのエゼクタ装置デバイス−ＩＩ。
【請求項１４】
トンネル通路１２内において前記スリット・ベンチュリ出口１１のすぐ後方に真空１６が発生させられ、前記真空１６によって、発電機デバイスＩの出口７から排出されるストック１がより強い勢いで引き出され、発電機デバイス−Ｉにおいて背圧上昇がある場合には背圧上昇が排除される、請求項１１から請求項１３までのいずれか一項に記載された、トンネル・タービン・システムのエゼクタ装置デバイス−ＩＩ。
【請求項１５】
より具体的には、高い速度圧を有する残りのストック１が、コントロール・バルブ３及びバイパス・パイプ・ライン３ａを通過しエゼクタ装置本体１０の入口９に入る方向に向けられ、隠れたスリット・ベンチュリ出口１１を介して自己排出され、スリット・ベンチュリ出口１１の前方に形成された渦１５によって、発電機デバイスＩから入ってくる増大した量のストックの流れが低速から高速へと加速され、パイプ・ライン・ネットワーク・システム１４内を前方に運搬されている移送中のストック１に速度圧の損失がある場合には速度圧が回復させられる、請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システム。
【請求項１６】
パイプ・ライン・ネットワーク・システムに元々存在する、有用で潜在的な内在する運動エネルギーが、２つのデバイスの複合型ユニット組立体、すなわち発電機デバイス−Ｉ及びエゼクタ装置デバイス−ＩＩによって効率的に獲得され、パイプ・ライン・ネットワーク・システム１４内を移送中の速度圧を有するストック１の運搬効率が影響を受けることなく、その中で移送されている成分が汚染されることもない、請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システム。
【請求項１７】
各デバイスが、達成されるべき異なる機能、用途、及び目的を有するが、ポテンシャル・エネルギーの効率的な生成を実現するために及び前記パイプ・ライン・ネットワーク・システム１４内で速度圧の損失を回復するために、互いに補助し合いかつ互いに利益をもたらす、請求項１から請求項１６までのいずれか一項に記載されたトンネル・タービン・システム。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７までのいずれか一項に記載され、添付図面の図１を参照して明細書に説明され、それぞれ図１に示されているように実質的に動作するように、設計、構成、配置及び適合されている、トンネル・タービン・システム及び発電機デバイス−Ｉ及びエゼクタ装置デバイス−ＩＩ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ストック（気体又は液体）を輸送するために、パイプ・ライン・システムのネットワークが敷設される。パイプ・システムにおいて、輸送媒体として移送中のストックには、速度圧が存在する。パイプ・ライン・ネットワーク・システムは目的地で終端し、その中の速度圧は単純に消散して、潜在的な運動エネルギーは残らない。
【０００２】
一方、パイプ・ライン・ネットワーク・システム内を移送中の速度圧を有するストック（気体又は液体）は、元々存在する静圧と潜在的な運動エネルギーをパイプ・ライン・システム内に大量に有する。本発明の「トンネル・タービン・システム」は、パイプ・ライン・ネットワーク・システムが終端して速度圧が消散する前に、潜在的な運動エネルギーを利用し、ポテンシャル・エネルギーの生成を活性化する。それによって、燃料を使用することなく又は環境汚染を招くことなく膨大なポテンシャル・エネルギーを生成することが可能となり、別の多数の有益な利点も得られる。
【０００３】
本発明はエネルギーの生成に関するものである。本発明により、ポテンシャル・エネルギーを生成するために、パイプ・ライン・ネットワーク・システム内に存在する潜在的な運動エネルギーが活性化される。
【背景技術】
【０００４】
潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成するための革新的なシステムである本発明に、従来技術の以下の既知の科学原理が結合、融合及び統合される。本発明により、新規の特徴を有する機能及び目的がもたらされ、システムの効率が何倍にも増大される。
【０００５】
１：“風力タービン・ファーム”
（ａ）気体／風は物理的特性が類似しており、同じ原理が適用される。風力タービンによる発電に関係する基本的原理として、風速が２０％増大すると、発生する動力が７３％増大するが、温度及び高度が上がるにつれて空気密度は減少する。「発電の主要因子は風速の３乗である」。
（ｂ）風の運動エネルギーの基本原理として、得られる“Ｐ”（動力  ＫＷ）は、“Ｐ”＝１／２ｐＡＶ３、すなわち、０．５×ｐ（質量  Ｋｇ／ｍ２）×Ａ（ファン面積  平方メートル）×Ｖ３（速度  メートル毎秒３）＝ＫＷである。
【０００６】
２：“垂直な風洞”：「インドア・スカイダイビング」は、垂直方向に発生する風の力を介して人間が空中を飛ぶことを可能にする。トンネルの基本的原理は、静圧として知られる第２の圧力が、ダクト／トンネル／パイプ内に常に存在し、速度又はその移動方向に関係なく、管路のすべての側面に等しく作用することである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような複数の理由から、再生可能エネルギーを生成するための従来のシステムとは大きく異なる。
ａ）本発明では、巨大で非常に重い構造物を使用せず、供給システムを設置しない。本発明は、製造、組立、移送、及び設置をより困難にするような物流（ロジスティックス）の問題を排除する。
ｂ）本発明は、エネルギーを生成するために任意の種類の石油や別の燃料を使用することを完全に排除する。したがって、温室効果ガス（炭素）は放出されない。このシステムには、いかなる種類の環境汚染物質も存在せず、温度が上昇することもない。
ｃ）本発明は、追加的に、静圧（トンネル）の利点を有する。静圧（トンネル）によって、速度及び向きの一貫性がもたらされる。これらは、管理、制御及び調節することができる。
ｄ）本発明は、システムに元々存在する潜在的な運動エネルギーが機械的ポテンシャル・エネルギーに即座に変換され得るという大きな利点を有する。
ｅ）本発明は、潜在的な運動エネルギーが元々多量に存在するが、ポテンシャル・エネルギーが非常に少なく且つ絶対的に必要とされ、エネルギー供給システムが既に存在するような場所に特に配置されるという大きな追加の利点を有する。
【０００８】
（革新的な特徴）
“潜在的な運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成するトンネル・タービン・システム”、このシステムは以下の新規の特徴を有する。
１．“トンネル・タービン”は、燃料を使用することなく又は環境を汚染することなく又は温室効果ガス（炭素）を放出することなく又は温度を上昇させることなく、パイプ・ライン・ネットワーク・システムに元々存在する“運動エネルギー”を潜在状態から活性化して、ポテンシャル・エネルギーを生成する、世界で唯一のシステムである。
２．ポテンシャル・エネルギーを生成するための“トンネル・タービン”システムは、水力発電又は風車のように、潜在的な運動エネルギーを機械的な運動ポテンシャル・エネルギーに即座に変換する世界で唯一のシステムである。
３．“トンネル・タービン”は、遠隔地の変動する水の供給量又は不安定な風速又は風向の影響を受けることなく、潜在的な運動エネルギーが元々存在し且つより多くのエネルギーを生成することが絶対的に必要とされている場所に特に設置される世界で唯一のシステムである。
４．“トンネル・タービン”は、目的地において、ストックが燃料として排出もしくは放散される前に、又は供給原料として使用される前に、又は供給／蓄積される前に、気体又は液体のパイプ・ライン・システム内に潜在的に存在する運動エネルギーからポテンシャル・エネルギーを生成する世界で唯一のシステムである。
５．“トンネル・タービン”は、下記の既知の科学原理を統合し、別の異なるシステムが作動する、世界で唯一のシステムである。
（ａ）“風力タービン・ファーム”：“発電の主要因子は風速の３乗である”（空気及び気体は同様の物理特性を有する。）
（ｂ）“垂直な風洞”：“静圧として知られる第２の圧力がダクト／トンネル／パイプ内に常に存在し、速度又はその移動方向に関係なく、管路のすべての側面に等しく作用する”。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のパイプ・ライン・ネットワーク・システムに統合される“トンネル・タービン”システムを示す本発明の斜視図である。移送中のストック（ガス又は液体）は、高い速度圧を有する。複合型ユニット組立体は、パイプ・ライン・ネットワーク・システムに統合される２つのデバイスＩ及びＩＩを有する。デバイスＩ及びＩＩは、燃料を使用せず、したがって温室効果ガス（炭素）の放出又は環境汚染又は温度上昇を完全に排除して、中にある潜在的な運動エネルギーを機械的な運動ポテンシャル・エネルギーへと即座に活性化する。  ａ）デバイスＩ（図１、ページ１）；“トンネル・タービン”の“発電機デバイス”がパイプ・ライン・ネットワーク・システムに統合されている。パイプ・ライン・トンネルと、その中にある移送中のストック（気体／液体）と、ストックを移送するための主要移送路である２つの管路バイパス・パイプ・ラインを備えたコントロール・バルブと、タービン・ハウジングと、タービン・インペラーと、２つのノズル・ベンチュリ入口と、２つの出口と、発電機のシャフトとが示されている。  ｂ）デバイスＩＩ（図１、ページ１）；“トンネル・タービン”の“エゼクタ装置デバイス”が、複合型ユニット組立体としての“発電機デバイス”に結合されて、パイプ・ライン・ネットワーク・システムに統合されている。パイプ・ライン・トンネルと、その中にある移送中のストックと、残りのストックを移送するための移送路である１つの管路バイパス・パイプ・ラインを備えたコントロール・バルブと、入口を備えたエゼクタ装置本体と、パイプ・ライン・トンネルと、ネットワーク・システムのパイプ本体内に開いているスリット・ベンチュリ入口とが示されている。
【実施例】
【００１０】
本発明の特徴、目的、及び利点は、添付図面の“トンネル・タービン”システムを参照して、以下の詳細な説明から完全に理解されるであろう。“トンネル・タービン”システムは、パイプ・ライン・ネットワーク・システムに統合される２つのデバイスＩ及びＩＩ（図１、ページ１参照）の複合型ユニットを有する。
【００１１】
（ｉ）デバイスＩ；“トンネル・タービン”の“発電機デバイス”には、パイプ・ライン・システム１４と、移送中のストック（気体又は液体）１と、パイプ・ライン・トンネル１２と、コントロール・バルブ２と、２つ（又はそれ以上）の管路バイパス・パイプ・ライン２ａと、２つ（又はそれ以上）のストック・ノズル・ベンチュリ入口６と、タービン・ハウジング４と、ハウジング４内にあるタービン・インペラー５と、２つ（又はそれ以上）のストック出口７と、発電機のシャフト８とが示されている。“発電機デバイス”は以下のように機能及び動作する。
【００１２】
パイプ・ライン・システム１４において、ストック（気体又は液体）１は、パイプ・ライン・トンネル１２内を移送されており、速度圧を有する。ストック１の大部分は、コントロール・バルブ２を通る方向へ向けられる。コントロール・バルブ２は、２つの管路バイパス・パイプ・ライン２ａに接続されている。ストックの流出は、タービン・ハウジング４内の２つのノズル・ベンチュリ入口６へ接続されている。ストックの流出は、２つの方向から高い速度圧でタービン・ハウジング４内のタービン・インペラー５に衝突し、発電機のシャフト８を高速で作動させる。その後、ストックは、タービン・ハウジング４の２つの出口７を介して出て行く。パイプ・ライン・システム１４内に元々存在する潜在的な運動エネルギーが、“発電機デバイス”を駆動し、ポテンシャル・エネルギーを生成する。
【００１３】
（ｉｉ）デバイスＩＩ；“トンネル・タービン”の“エゼクタ装置デバイス”には、パイプ・ライン・システム１４と、移送中のストック（気体又は液体）１と、パイプ・ライン・トンネル１２と、コントロール・バルブ３と、１つの管路バイパス・パイプ・ライン３ａと、エゼクタ装置本体１０にある入口９と、エゼクタ装置本体１０の内側に隠れたトンネル本体１３内に設置されたスリット・ベンチュリ出口１１とが示されている。“エゼクタ装置デバイス”は以下のように機能及び動作する。
【００１４】
パイプ・ライン・システム１４において、ストック（気体又は液体）１は、パイプ・ライン・トンネル１２内で移送中であり、速度圧を有する。残りのストックが、コントロール・バルブ３を通る方向へ向けられる。コントロール・バルブ３は、１つの管路バイパス・パイプ・ライン３ａに接続されている。ストックの流出は、エゼクタ装置本体１０の入口９へ接続されている。ストックは、高い速度圧でエゼクタ装置本体１０内に誘導される。ストックが、スリット・ベンチュリ出口１１を介してパイプ・トンネル１２の通路内に自己排出される。スリット・ベンチュリ出口１１は、エゼクタ装置本体１０の内側に隠れたパイプ本体１３内に設置されている。それによって、スリット・ベンチュリ出口１１のすぐ前方に渦１５が形成される。そして、パイプ・ライン・トンネル１２の通路内のスリット・ベンチュリ出口１１のすぐ後方に真空１６が発生させられる。それによって、背圧の上昇が排除されて、“発電機のタービン・デバイス−Ｉ”の出口７からパイプ・ライン１２の通路内へ排出されるストックが、高速で引き出される。そして、パイプ・ライン１２内において速度圧の損失がある場合には、速度圧が回復させられる。ストック１は前方へ流れ続け、パイプ・ライン・システム１４内で速度圧の損失を生じることなく目的地へ到達する。
【符号の説明】
【００１５】
１  ストック
２、３  コントロール・バルブ
４  タービン・ハウジング
５  タービン・インペラー
６  ストック・ノズル・ベンチュリ入口
７  ストック出口
８  発電機のシャフト
９  入口
１０  エゼクタ装置本体
１１  スリット・ベンチュリ出口
１２  パイプ・ライン・トンネル
１３  トンネル本体
１４  パイプ・ライン・システム
１５  渦
１６  真空
【図１】
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【外国語明細書】
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