(57)【要約】      （修正有）【課題】液体が流通する配管システムから電力を得て、設置可能な箇所の選択肢を広げることが可能な配管流通水発電システムを提供する。【解決手段】水源と液体を流通させるために用いる液体吸込手段２１との間の配管上に水車及び発電機５１を設け、配管内を流通する液体を利用して水力発電を行う。本考案を利用することで、商用電力の利用量を削減したり、緊急時用の電源として蓄電池へ充電したり、売電したりできる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水源と、前記水源から取水し利用若しくは処理を行うために設けられる液体吸込手段と、前記水源と前記液体吸込手段とを接続する取水管と、前記取水管上の前記水源と前記液体吸込手段との間に設けられた粗大懸濁物質除去手段と、前記液体吸込手段から液体利用設備へ流通するための放水管とを少なくとも備える液体流通システムにおいて、前記粗大懸濁物質除去手段と前記液体吸込手段との間に水車１を設け、前記水車１に連結された発電機１によって前記水車１の回転力から電力を得ることを特徴とする、配管流通水発電システム
【請求項２】
請求項１に記載の配管流通水発電システムであって、更に、前記水源と前記粗大懸濁物質除去手段との間に水車２を設け、前記水車２に連結された発電機２によって前記水車２の回転力から電力を得ることを特徴とする、請求項１に記載の配管流通水発電システム
【請求項３】
請求項１乃至請求項２に記載の配管流通水発電システムであって、前記液体吸込手段がポンプであることを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の配管流通水発電システム
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システムであって、前記水源は入浴水槽であり、前記液体利用設備は濾過装置であり、前記濾過装置から前記入浴水槽に還流する環流管を持つことを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システム
【請求項５】
請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システムであって、前記水源は水景設備であり、前記液体利用設備は濾過装置であり、前記濾過装置から前記水景設備に還流する環流管を持つことを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システム
【請求項６】
請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システムであって、前記水源は雨水貯留槽であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システム
【請求項７】
請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システムであって、前記水源は工業用水であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システム
【請求項８】
請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システムであって、前記水源は自然水源であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の配管流通水発電システム
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、配管内を循環する液体による水力発電に関する。
【背景技術】
【０００２】  発電所の相次ぐ運転停止による電力供給能力の不足や、火力発電所の燃料節減に対する意識の高まり、また、発電電力の固定価格買い取り制度開始による電力料金の上昇などに伴い、電力需要家に近接した場所における発電に関心が集まっている。例えば、太陽光発電、風力発電、小水力発電などの再生可能エネルギーを利用するものである。特に小水力発電では、河川や用水路などを利用したものが良く知られており、一般市民にも広がり始めている知識である。然しながら、埋め立てられたり暗渠化したりして、地表に現れている河川の少ない地域では活用しにくい技術である。【０００３】  一方、プールや浴場等の入浴施設水の浄化用、雨水の濾過中水利用、大型ビル内の空調用、その他の用途で、建築物内に液体の配管が設置されていることが多いが、これらの液体を利用して小水力発電を行う設備は水の位置エネルギーを用いるものがほとんどで、効率良く電力を得るためには、上方から下方に向けて液体が流通する略垂直に設けられた配管上に水車を設ける必要がある。これらの配管は狭所に設けられることが多いため、設置可能な箇所が限定されていると、技術の利用可能性が狭められるという問題があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  そこで本考案は、配管内を流通する液体が持つエネルギーを効率よく回収可能で、設置可能な箇所の選択肢を広げることが可能な配管流通水発電システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  段落番号０００３に述べた設備では、液体の流通用にポンプ等の液体吸込装置を用いているため、前記液体吸込装置より上流に水車を設け、前記液体吸込装置の吸引力を利用して水車を回転させる。具体的には、水源と前記液体吸込装置とを接続する取水管の途上に前記水車を設ける。通常、前記液体吸込装置内に粗大な懸濁物質が流入しないよう、前記液体吸込装置よりも上流に粗大懸濁物質除去手段を設けるが、前記水車は、前記粗大懸濁物質除去手段と前記液体吸込装置との間、又は、前記水源と前記粗大懸濁物質除去手段との間、あるいはその両方に設ける。いずれの場合も、前記液体吸込装置が前記水源から液体を吸い込むに当たって生じる水圧や流速といった液体が持つエネルギーによって水車を回転させる。なお、前記液体吸込装置よりも前記水車が下流にあると、前記水車に十分なエネルギーを与えることができないため、前記水車は、前記液体吸込装置よりも上流である必要があるため、前述の位置とする。【０００６】  水源としては、大きく分けて２種類が考えられる。即ち、利用若しくは処理を行った後に元の水源へ還流するものと、還流しないものである。前者は、プールや浴槽などの入浴水槽や、人工池、人工河川、噴水等の水景設備が考えられる。前者は、前記液体吸込装置によって濾過装置へ流入し、水の浄化処理が行われた後に環流管を流通して水源へ還流する。後者は、雨水貯留槽や、河川、池等の自然水源からの取水が考えられる。後者は、液体に濾過又はその他の処理を加えるか、液体そのものの利用をした後、水源以外へ流出したり排出されたりする。水源として工業用水も考えられるが、工業用水の場合は、用途によって元の水源へ還流するものと、還流しないものがあり、そのいずれの場合でも利用可能である。
【考案の効果】
【０００７】  本考案を利用すると、配管の向きが略水平方向であったり、液体が下方から上方へ吸い上げられる配管の途上に設けられたりしても良く、従来技術と比較して設置可能な場所の選択肢が広がる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  図１は、環流管を持ち、処理後に水源へ還流する構造であって、水車を粗大懸濁物質除去手段と液体吸込手段との間に設けた本考案のシステムフロー図である。
【図２】  図２は、図１の考案に加え、粗大懸濁物質除去手段より上流にも水車を設けた本考案のシステムフロー図である。
【図３】  図３は、環流管を持たず、処理後に水源以外へ流出する構造を持ち、水車を粗大懸濁物質除去手段と液体吸込手段との間に設けた本考案のシステムフロー図である。
【図４】  図４は、図３の考案に加え、粗大懸濁物質除去手段より上流にも水車を設けた本考案のシステムフロー図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】  以下、本考案の実施形態を、図面を用いて説明する。図１及び図２は、環流管を持ち、処理後に水源へ還流する構造を持った実施例１であり、図３及び図４は、環流管を持たず、処理後に水源以外へ流出する構造を持った実施例２である。
【実施例１】
【００１０】  図１は、環流管を持ち、処理後に水源へ還流する構造であって、水車を粗大懸濁物質除去手段と液体吸込手段との間に設けた本考案のシステムフロー図である。符号１１の水源にある液体は、符号２１の液体吸込手段によって吸引され、符号３１の取水管内を流通する。通常、符号２１の液体吸込手段に液体が流入するより前、即ち、符号２１の液体吸込手段よりも上流に、符号４１の粗大懸濁物質除去手段が設けられる。本考案では、符号４１の粗大懸濁物質除去手段と符号２１の液体吸込手段との間に符号５１の水車１及び発電機１を設けることとする。この位置は符号２１の液体吸込手段の直前であるため、吸引力が最も高くなる。符号５１の水車１及び発電機１によって発生した電力は、符号６２の電圧調整手段へ送られて電力需要家が要求する電力に合った電圧へ調整された後、電力需要家へと送電される。図１では、電力需要家を符号２１の液体吸込手段と想定している。また、符号２１の液体吸込手段によって吸引された液体は、符号３２の放水管、符号７１の液体利用設備を通過し、符号３３の環流管内を流通して再び符号１１の水源へ至る。図１では、符号７１の液体利用設備を濾過装置と想定して図示している。【００１１】  図２は、図１の考案に加え、粗大懸濁物質除去手段より上流にも水車を設けた本考案のシステムフロー図である。基本的な構成は図１の考案と同様であるが、符号１１の水源と符号４１の粗大懸濁物質除去手段との間に、符号５２の水車２及び発電機２を設け、図１の考案よりも多くの電力を得ようというものである。図２では、符号５２の水車２及び発電機２は、符号３１の取水管のうち、略垂直に設けられた部分に示しているが、より水平に近い角度になっている部分でも電力を得ることが可能である。【００１２】  実施例１で説明に用いた図１及び図２では、プールや浴槽などの入浴水を浄化処理するシステムを想定した図を示したが、人工池、人工河川、噴水等の水景設備や、液体が元の水源に還流する構造を持つ工業用水の場合も、水槽の部分を水景設備に置き換えることで説明可能であるため、図示は省略した。また、液体に濾過以外の処理を行う場合も、符号７１の液体利用設備を置き換える又は配管上に追加することで説明可能であるため、図示は省略した。
【実施例２】
【００１３】  図３は、環流管を持たず、処理後に水源以外へ流出する構造を持ち、水車を粗大懸濁物質除去手段と液体吸込手段との間に設けた本考案のシステムフロー図である。基本的な構成は図１の考案と同様であるが、符号３３の環流管がなく、符号７１の液体利用設備を流通した液体は、他の設備に流通したり排水されたりする。【００１４】  図４は、図３の考案に加え、粗大懸濁物質除去手段より上流にも水車を設けた本考案のシステムフロー図である。基本的な構成は図３の考案と同様であるが、符号１２の水源と符号４１の粗大懸濁物質除去手段との間に、符号５２の水車２及び発電機２を設け、図３の考案よりも多くの電力を得ようというものである。図４では、符号５２の水車２及び発電機２は、符号３１の取水管のうち、略垂直に設けられた部分に示しているが、より水平に近い角度になっている部分でも電力を得ることが可能である。【００１５】  実施例２で説明に用いた図３及び図４では、河川や池などの自然水源を浄化処理して他用途に利用するシステムを想定した図を示したが、液体が元の水源に還流する構造を持たない工業用水や雨水利用設備等の循環しない水の場合は、水源を置き換えることで説明可能であるため、図示は省略した。また、液体に濾過以外の処理を行う場合も、符号７１の液体利用設備を置き換える又は配管上に追加することで説明可能であるため、図示は省略した。
【産業上の利用可能性】
【００１６】  本考案は、液体吸込装置を用いる液体配管システムであればどのようなシステムでも応用可能である。また、従来の液体が持つ位置エネルギーを利用する技術では、効率良く電力を得るためには、上方から下方に向けて液体が流通する略垂直に設けられた配管上に水車を設ける必要があったが、本考案では液体吸込装置の吸引力を利用するため、配管の向きが、水平方向であったり下方から上方へ吸い上げられる配管上に設けられたりしても良く、従来技術と比較して設置可能な場所の選択肢が広がる。【００１７】  実施例１及び実施例２では、本考案によって生じた電力を符号２１の液体吸込装置の運転に利用することで商用電力の利用量を削減する例を図示しているが、他の電力利用設備に利用したり、緊急時用の電源として蓄電池へ充電したり、パワーコンディショナを介して売電したりすることも可能である。
【符号の説明】
【００１８】  １１  水源
２１  液体吸込手段
３１  取水管
３２  放水管
３３  環流管
４１  粗大懸濁物質除去手段
５１  水車１及び発電機１
５２  水車２及び発電機２
６１  制御盤
６２  電圧調整手段
７１  液体利用設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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