(57)【要約】      （修正有）【課題】サイフォンの原理を利用し、使用エネルギーが少なく、効率が高く同じ水を、発電に何回も使用する、水力発電の方法を提供する。【解決手段】密閉水槽Gと密閉水槽Hを送水配管１４と逆送水配管１５で繋いだ状態です。補給水口と加減圧ポンプ１７と加減圧ポンプ１８も配置されます。密閉水槽Gに補給水口から水が補給され、満水に近い所まで貯めます。加減圧ポンプ１７を運転し、密閉水槽Hを減圧し、密閉水槽Gを加圧します。この状態で、送水配管１４の減圧ポンプ２を運転すると送水配管１４内を水が移動し、送水を開始します。密閉水槽Hに水が移動し、満杯に成ったら、加減圧ポンプ１８を運転し、密閉水槽Gを減圧し、密閉水槽Hを加圧します。この状態で、逆送水配管１５の減圧ポンプ２を運転すると逆送水配管１５内を水が移動し、送水を開始します。送水と逆送水を繰り返し、発電し続けます。【選択図】図５
2013174235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉水槽の上部に補給水口を持ち、前記密閉水槽と他の密閉水槽の上部
から前記送水配管と前記逆送水配管をサイフォン状に配管し、前記密閉
水槽を減圧し、前記他の密閉水槽を加圧する加減圧ポンプと、前記密閉
水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧する加減圧ポンプを
持つ事を特徴とする請求項１に記載の
サイフォン式高効率水力発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
近年、原子力発電の神話が揺らぎ、電力不足に陥り、節電の重要性と、
必然性が叫ばれています。最近は、企業のみならず、一般家庭でも、
節電への協力、努力が、不可欠と成って来ています。太陽光発電や照明
のLED化等、いろんな形で節電が実施されています。
【０００２】
電力不足を補う為に、休止中の火力発電所を再稼働させたりしていま
すが、燃料代が高い為に、電気料金値上げなどの声も上がって来ていま
す。
【０００３】
燃料費が安く、効率のよい発電が切に求められています。
【背景技術】
【０００４】
特開200４-52632号公開が、サイフォン管を利用した水力発電
システムが、述べられています。
【０００５】
特開2003-232273号公開が、サイフォン型水力発電機が述べられて
います。  
【０００６】
特開2004-239163号公開が、サイフォン原理を使った水車設備が
述べられています。
【０００７】
特開第2002-161845号公開は、サイフォン水力発電装置が、述べられています。サイフォン管に多数の水車と発電機を取り付けています。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開200４-52632号公開
【特許文献２】特開2003-232273号公開
【特許文献３】特開2004-239163号公開
【特許文献４】特開2002-161845号公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
サイフォンの原理、即ち、水を入れた水槽を２個準備し、２個の水槽
をサイフォン状に配管で繋ぎ、配管の中を水で一杯にし、どちらかの
水面が高い時は、水面の高い水槽から、水面の低い水槽へ、水が、外部
からのエネルギーの供給を受けなくても、配管の中を移動し始め、２個
の水槽の水面が、同じに成ると止まります。
サイフォン状の配管の高さは、理論上は、１０M迄、管内抵抗など考慮し
実際上は、８Mの高さまであっても、配管の中を水が移動します。
高い方の水槽から、８Mの高さまで、水が、サイフォン現象で、配管の中
を登って行き、８Mの高さから低い方の水槽に、落ちて行きます。
【００１０】
水槽に貯めた水をサイフォンの原理を利用し、動力源を極力少なくし、
水槽とサイフォン管を利用し、８M近くの高い落差を発生させ、更に、水
を使い捨てるのではなく、循環させて、何度も発電に使い、効率よく
発電する事を課題とします。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
水槽から送水配管をサイフォン状に配管し、前記水槽から前記送水
配管を使い、水を送水し、配管の先端部放流側に取り付けた水力発電機
を駆動させ発電し、前記発電に使用した、前記水を放流せず、繰り返し
発電に使用する事を特徴とします。
【００１２】
水槽は、固定で、他の水槽は、前記他の水槽を上下させる上下装置に
セットされ、前記他の水槽が前記水槽より低い位置にある時は、前記水槽
から前記他の水槽へ前記送水配管を使い送水し、前記他の水槽の水位が
高くなると、前記送水を止め、前記上下装置は、前記他の水槽を上の位置
に上昇させ、前記他の水槽は、前記水槽より高い位置に成り、前記他の
水槽から前記水槽に逆送水配管を使い、逆送水を始め、前記他の水槽の
水位が下がり、前記水槽の水位が増えて高く成ったら、前記逆送水を止め、
前記上下装置は、前記他の水槽を下の位置に下降させ、前記他の水槽が
前記水槽より低い位置に成り、前記水槽から前記他の水槽へ前記送水配管
を使い、前記送水を始め、前記他の水槽を上下させ、前記送水と前記
逆送水を繰り返す事を特徴とします。
【００１３】
水槽の中に、加減圧式水筒を浸け、前記加減圧式水筒は、上面が閉鎖
され、前記加減圧式水筒上面に加減圧水筒用加減圧ポンプを取り付けし、
前記加減圧式水筒上面に前記送水配管をサイフォン状に配管し、前記
加減圧式水筒下面は、解放で、前記下面に下から上にのみ水を通す逆止弁
を取り付ける事を特徴とします。
【００１４】
水槽の中に、水筒を浸け、前記水筒は、上面が閉鎖され、前記水筒上面
に空気抜きポンプを取り付けし、前記水筒上面に前記送水配管を
サイフォン状に配管し、前記水筒下面に下から上にのみ水を通す逆止弁を
取り付ける事を特徴とします。
【００１５】
密閉水槽の上部に補給水口を持ち、前記密閉水槽と他の密閉水槽の上部
から前記送水配管と前記逆送水配管をサイフォン状に配管し、前記密閉
水槽を減圧し、前記他の密閉水槽を加圧する加減圧ポンプと、前記密閉
水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧する加減圧ポンプを
持つ事を特徴とします。
【００１６】
水槽数個を階段状に、段差を付けて配置し、各前記水槽間を前記送水
配管で繋ぎ、高い位置にある前記水槽から低い位置にある前記水槽へ順次
送水し、発電を繰り返す事を特徴とします。
【００１７】
前記送水配管は、前記水槽の底部近くから、鉛直に立ち上がり、前記
水槽上部で水平に成り、其の侭、前記他の水槽に向かい、前記他の水槽
の上、任意の地点で鉛直に下り、前記他の水槽の中ほどまで配管し、前記
逆送水配管は、前記他の水槽の底部近くから、鉛直に立ち上がり、前記
他の水槽の上部で水平に成り、其の侭、前記水槽に向かい、前記水槽の上、
任意の地点で鉛直に下り、前記水槽の中ほどまで配管し、前記送水配管と
前記逆送水配管の吸込側に逆止弁と吐出側に仕切弁、減圧ポンプ、前記
逆止弁と前記水力発電機を取り付けし発電する事を特徴とします。
【発明の効果】
【００１８】
水槽間をサイフォンの原理を利用して、８M近くの上下配管で繋ぎ、水を
送る側の水槽から送られてきた水を８M近く上昇させ、そこから次の水槽
に８Mの落差で落とし、配管途中の水力発電機で発電し、最終的には、水
を送る側の水槽に戻っていき、少ないエネルギーを使って、水の移動を
繰り返し配管の先端に取り付けた発電機を稼働させる事で、非常に安価な
エネルギーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】水槽２個に送水配管２本を配置したイメージ図                      水槽１個は下の位置（上下装置付き）
【図２】水槽２個に送水配管２本を配置したイメージ図                    水槽１個は上の位置（上下装置付き）
【図３】水槽に加減圧式水筒を浸け、送水配管１本を配置したイメージ図
【図４】水槽に水筒を浸け、送水配管１本を配置したイメージ図（水筒上下装置付き、空気抜きポンプ付き）
【図５】密閉水槽２個に送水配管２本を配置したイメージ図
【図６】水槽数個に送水配管数本を配置したイメージ図                  （階段状に水槽と送水配管を配置）
【符号の説明】
【００２０】
１            逆止弁
２            減圧ポンプ
３            水力発電機
４            仕切弁
５            送水配管  水槽Aから水槽B
６            逆送水配管  水槽Bから水槽A
７            水槽上下装置        
８            送水配管  水筒Dから水槽C
９            加減圧式水筒用加減圧ポンプ
１１            送水配管  水筒Fから水槽E
１２            水筒用空気抜きポンプ
１４            送水配管  密閉水槽Gから密閉水槽H
１５            逆送水配管  密閉水槽Hから密閉水槽G
１７            加減圧ポンプ（密閉水槽H減圧、密閉水槽G加圧）
１８            加減圧ポンプ（密閉水槽G減圧、密閉水槽H加圧）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明します。
図１の図面は、水槽Aと水槽Bを送水配管５と逆送水配管６で
繋いだ図面です。
水槽Aは、固定側で、水槽Bは、水槽を上下させる上下装置にセット
されています。
水槽Aは、水が満杯状態で、水槽Bは、水が渇水状態で水槽Aより低い
位置にセットされています。送水管５を使い、水槽Aの水を水槽Bに移す方法を述べます。送水配管５の減圧ポンプ２を運転します。減圧ポンプ２を運転すると、水槽Aの水は、送水配管５を通り、吸い上げられ、仕切弁４を通り、発電機３に到達します。送水配管５の水は、水槽Bに放流が始まり、
減圧ポンプ２の電源を切っても、サイフォンの原理で、水槽Bに放流が継続され、水槽Bの水位が高く成り、水の移動が止まります。上下装置７で水槽Bは、水槽Aより高い位置に移動します。
【００２２】
図２の図面は、水槽Aは、固定側で、水槽Bは、水槽を上下させる
上下装置７で、高い位置にセットされています。水槽Bと水槽Aを
逆送水配管６で繋いだ図面です。水槽Bは、水が満杯状態で、水槽Aは、
水が渇水状態で水槽Bより低い位置に有ります。逆送水配管６を使い、
水槽Bの水を水槽Aに移す方法を述べます。逆送水配管６の減圧ポンプ
２を運転します。減圧ポンプ２を運転すると、水槽Bの水は、逆送水
配管６を通り、吸い上げられ、仕切弁４を通り、発電機３に到達します。
逆送水配管６の水は、水槽Aに放流が始まり、減圧ポンプ２の電源を切
っても、サイフォンの原理で、水槽Aに放流が継続され、水槽Aの水位
が高く成り、放流が止まります。上下装置が水槽Bを下におろし、最初
に戻り水槽Aから水槽Bに送水が始まり、送水を繰り返します。
【００２３】
図３の図面は、水槽Cに加減圧式水筒Dを浸けた状態です。
水槽Cは、加減圧式水筒Dに比べて大きく、加減圧式水筒Dは、
上部が密閉で、加減圧式水筒用加減圧ポンプ９を取り付けし、送水配管
８を配管し、下部は、解放ですけど逆止弁１を取り付けし、下から上に
のみ水が流れるようにします。水槽Cに少し浸けて、加減圧式水筒用
加減圧ポンプ９を運転し、加減圧式水筒内の空気を抜きます。空気を
抜き始めると、加減圧式水筒の槽内の圧力が下がり、圧力のバランスを
とる為に、水槽Cの水が、加減圧式水筒内に入って来て、加減圧式水筒
内の水位が、上がり、圧力のバランスが、取れた所で止まります。
加減圧式水筒内の水が満杯状態に成ったら加減圧式水筒用加減圧ポンプ
９の運転を停止します。加減圧式水筒内の水位は、底面の逆止弁１で
下がることなく保持されます。送水配管８を使い、加減圧式水筒内の水
を水槽Cに移す方法を述べます。送水配管８の減圧ポンプ２を運転
します。減圧ポンプ２を運転すると、加減圧式水筒の水は、送水管８を
通り、吸い上げられ、仕切弁４を通り、発電機３に到達します。送水
配管８の水は、水槽Cに放流が始まり、減圧ポンプ２の電源を切っても、
サイフォンの原理で、水槽Cに放流が継続され、発電し続け、加減圧式
水筒内の水が、減ったら加減圧式水筒用加減圧ポンプ９の運転をして、
再度圧力を抜き、水槽C内部の水面を押し上げ、バランスが取れた所で
安定して止まりますので、加減圧式水筒内の水位は、下がらず、放水を
継続し、発電し続けます。
【００２４】
図４の図面は、水槽Eは、水筒Fに比べて大きく、水筒Fは、上部が
密閉で、水筒用空気抜きポンプ１２を取り付けし、送水配管１１を配管
し、下部は、解放ですけど逆止弁１を取り付けし、下から上にのみ水が
流れるようにします。水槽Eに完全に浸けて、水筒用空気抜きポンプ
１２を運転し、水筒内の空気を抜きます。空気を抜き始めると、水筒内
の圧力が下がり、圧力のバランスをとる為に、水槽Eの水が、水筒内に
入って来て、水筒内の水位が、上がり、圧力のバランスが、取れた所で
止まります。
水筒内の水が満杯状態に成ったら水筒用空気抜きポンプ１２の運転を
停止します。水筒内の水位は、底面の逆止弁１で下がることなく保持さ
れます。送水配管１１を使い、水筒内の水を水槽Eに移す方法を述べ
ます。送水配管１１の減圧ポンプ２を運転します。減圧ポンプ２を運転
すると、水筒内の水は、送水管１１を通り、吸い上げられ、仕切弁４を
通り、発電機３に到達します。送水配管１１の水は、水槽Eに放流が始
まり、減圧ポンプ２の電源を切っても、サイフォンの原理で、水槽Eに
放流が継続され、水筒内の水が、減ったら水筒用空気抜きポンプ１２の
運転をして、再度圧力を抜き、水槽E内部の水面を押し上げ、バランス
が取れた所で安定して止まりますので、減圧式水槽の水位は、下がらず、
放水を継続し、発電し続けます。
【００２５】
図５の図面は、密閉水槽Gと密閉水槽Hを送水配管１４と逆送水配管
１５で繋いだ状態です。補給水口と加減圧ポンプ１７と加減圧ポンプ
１８も配置されます。
密閉水槽Gに補給水口から水が補給され、満水に近い所まで貯めます。
加減圧ポンプ１７を運転し、密閉水槽Hを減圧し、密閉水槽Gを加圧
します。この状態で、送水配管１４の減圧ポンプ２を運転すると送水
配管１４内を水が移動し、送水を開始します。
密閉水槽Hに水が移動し、満杯に成ったら、加減圧ポンプ１８を運転し、
密閉水槽Gを減圧し、密閉水槽Hを加圧します。この状態で、逆送水
配管１５の減圧ポンプ２を運転すると逆送水配管１５内を水が移動し、
送水を開始します。密閉水槽Gと密閉水槽Hの加圧と減圧を繰り返す
事で、送水と逆送水を繰り返し、発電し続けます。
【００２６】
図６の図面は、水槽を階段状に配置した物で、１台目の水槽から、２
台目の水槽に対してサイフォン状に配管し、放流口に発電機を取り付け
し、２台目の水槽から、３台目の水槽に対してサイフォン状に配管し、
放流口に発電機を取り付けし、３台目以降も同じように、水位の差を
付けて水槽を配置します。１台目の水槽から２台目の水槽に、水を送り
発電し、同じ水を２台目の水槽から３台目の水槽に、水を送り発電し、
同じ水を次々に送り発電し続けます。この間、全て、サイフォンの原理
のみですので、なんらのエネルギーも使わずに発電します。最後の水槽
から最初の水槽に、ポンプで水を戻し、最初から、発電を繰り返します。
【００２７】
送水配管は、水槽の底部近くから、鉛直に立ち上がり、水槽上部で
水平に成り、其の侭、水槽に向かい、他の水槽の上、任意の地点で鉛直
に下り、他の水槽の中ほどまで配管し、逆送水配管は、他の水槽の底部
近くから、鉛直に立ち上がり、他の水槽の上部で水平に成り、其の侭、
水槽に向かい、前記水槽の上、任意の地点で鉛直に下り、水槽の中ほど
迄配管します。配管の高さは、高いほど、水の落差が大きく成り、発電
機に対して効果がありますが、サイフォン効果を利用する場合、８M
近くが限界と思われます。
【図１】
2013174235.tif 000003
【図２】
2013174235.tif 000004
【図３】
2013174235.tif 000005
【図４】
2013174235.tif 000006
【図５】
2013174235.tif 000007
【図６】
2013174235.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月24日(2012.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
密閉水槽の上部に補給水口を持ち、前記密閉水槽と他の密閉水槽の上部
から前記送水配管と前記逆送水配管をサイフォン状に配管し、前記送水
配管と前記逆送水配管の各端部に減圧ポンプを有し、前記密閉水槽を減圧
し、前記他の密閉水槽を加圧する加減圧ポンプと加減圧ポンプ用配管を
有し、前記密閉水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧する加減圧ポンプ
と加減圧ポンプ用配管を有する事を特徴とします。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図５の図面は、密閉水槽Gと密閉水槽Hを送水配管１４と逆送水配管
１５で繋いだ状態です。補給水口と加減圧ポンプ１７と加減圧ポンプ
１８と各々の加減圧ポンプ用配管も配置されます。
密閉水槽Gに補給水口から水が補給され、満水に近い所まで貯めます。
加減圧ポンプ１７を運転し、密閉水槽Hを減圧し、密閉水槽Gを加圧
します。この状態で、送水配管１４の減圧ポンプ２を運転すると送水
配管１４内を水が移動し、送水を開始します。
密閉水槽Hに水が移動し、満杯に成ったら、加減圧ポンプ１８を運転し、
密閉水槽Gを減圧し、密閉水槽Hを加圧します。この状態で、逆送水
配管１５の減圧ポンプ２を運転すると逆送水配管１５内を水が移動し、
送水を開始します。密閉水槽Gと密閉水槽Hの加圧と減圧を繰り返す
事で、送水と逆送水を繰り返し、発電し続けます。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉水槽の上部に補給水口を持ち、前記密閉水槽と他の密閉水槽の上部
から前記送水配管と前記逆送水配管をサイフォン状に配管し、前記送水
配管と前記逆送水配管の各端部に減圧ポンプを有し、前記密閉水槽を減圧
し、前記他の密閉水槽を加圧する加減圧ポンプと加減圧ポンプ用配管を
有し、前記密閉水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧する加減圧ポンプ
と加減圧ポンプ用配管を有する事を特徴とする請求項１に記載の
密閉加減圧式水力発電システム。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月8日(2012.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉水槽の上部に補給水口を持ち、前記密閉水槽と他の密閉水槽の上部に
前記密閉水槽から前記他の密閉水槽へ水を送る送水配管と前記他の密閉水槽
から前記密閉水槽へ前記水を送り返す、逆送水配管をサイフォン状に配管し、前記送水配管と前記逆送水配管の各端部に減圧ポンプを有し、前記密閉水槽を減圧し、前記他の密閉水槽を加圧する第１の加減圧ポンプと第１の加減圧ポンプ用配管を有し、前記第１の加減圧ポンプは、前記密閉水槽を減圧し、前記他の密閉水槽を加圧し、他の密閉水槽から前記密閉水槽へ前記水を送り返す機能を有し、逆送水配管前記密閉水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧する第２の加減圧ポンプと第２の加減圧ポンプ用配管を有し、前記第２の加減圧ポンプは、前記密閉水槽を加圧し、前記他の密閉水槽を減圧し、前記密閉水槽から前記他の密閉水槽へ水を送る機能を有する事を特徴とする請求項１に記載の
密閉加減圧式水力発電システム。