(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部タンクの底と下部タンクの底とを第１のパイプで接続し、両タンクの上部を第２のパイプで接続し、前記第１のパイプの途中に回転体と開閉弁を介装し、該回転体の軸に第１のクラッチを介してモータを接続し、該モータを電源スイッチを介して商用電源へ接続し、前記回転体の軸に第２のクラッチを介して発電機を接続し、該発電機を消電スイッチを介して消電機器へ接続し、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れたことを特徴とする深夜電力利用装置。
【請求項２】
揚液スイッチと発電スイッチとが設けられ、設定時間に揚液スイッチが投入されていると前記開閉弁が開き、前記第１のクラッチが接続され、前記電源スイッチが閉じてモータが商用電源に接続され、発電スイッチの投入により前記開閉弁が開き、前記第２のクラッチが接続され、前記消電スイッチが閉じる請求項１記載の深夜電力利用装置。
【請求項３】
上部タンクの底と下部タンクの底とを第１のパイプで接続し、両タンクの上部を第２のパイプで接続し、前記第１のパイプの途中に回転体と開閉弁を介装し、該回転体の軸にモータ兼発電機を接続し、該モータ兼発電機を電源スイッチを介して商用電源へ、消電スイッチを介して消電機器に接続し、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れたことを特徴とする深夜電力利用装置。
【請求項４】
揚液スイッチと発電スイッチとが設けられ、設定時間に揚液スイッチが投入されていると前記開閉弁が開き、前記電源スイッチが閉じてモータが商用電源に接続され、発電スイッチの投入により前記開閉弁が開き、前記消電スイッチが閉じる請求項３記載の深夜電力利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般の家庭または会社などで、単価の安い深夜の電気エネルギーを位置エネルギーに変換して蓄え、位置エネルギーとして蓄えたものを、単価の高い昼間に再び電気エネルギーに戻して使用する深夜電力利用装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単価の安い深夜の電気エネルギーを利用する装置として、深夜電力利用の電気温水器が知られているが、このものは熱エネルギーとしてだけの利用であり、電気エネルギーとして利用することはできない。また電気消費の少ない深夜にポンプで上方のダムに水を汲み上げ、電気消費が多くなったときにダムの水で発電して電力の平準化を計るようにした揚水式発電装置が知られているが、このものは非常に大規模であり、電力会社での実施に限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、単価の安い深夜電力を位置エネルギーとして蓄え、この位置エネルギーを再び電気エネルギーに戻す装置で、一般のビルなどにも設置できるように小型化した深夜電力利用装置を提供することである。
【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、本発明は、上部タンクと下部タンクとをパイプで接続し、下部タンク内の液を上部タンク内に汲み上げるポンプ装置と上部タンク内の液が下部タンク内に流下するときに駆動される発電装置とを前記パイプの途中に設け、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れている。
【０００５】
また本発明は、上部タンクの底と下部タンクの底とを第１のパイプで接続し、両タンクの上部を第２のパイプで接続し、前記第１のパイプの途中に回転体と開閉弁を介装し、該回転体の軸に第１のクラッチを介してモータを接続し、該モータを電源スイッチを介して商用電源へ接続し、前記回転体の軸に第２のクラッチを介して発電機を接続し、該発電機を消電スイッチを介して消電機器へ接続し、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れている。このように、装置全体が密閉されているので、エネルギー変換媒体としての液体が大気に混じることが無い。
【０００６】
そして、揚液スイッチと発電スイッチとが設けられ、設定時間に揚液スイッチが投入されていると前記開閉弁が開き、前記第１のクラッチが接続され、前記電源スイッチが閉じてモータが商用電源に接続され、発電スイッチの投入により前記開閉弁が開き、前記第２のクラッチが接続され、前記消電スイッチが閉じるので、深夜の時間帯になると揚液は自動的に実行される。
【０００７】
さらに、上部タンクの底と下部タンクの底とを第１のパイプで接続し、両タンクの上部を第２のパイプで接続し、前記第１のパイプの途中に回転体と開閉弁を介装し、該回転体の軸にモータ兼発電機を接続し、該モータ兼発電機を電源スイッチを介して商用電源へ、消電スイッチを介して消電機器に接続し、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れているので、液体が大気に混じることが無い。
【０００８】
また、揚液スイッチと発電スイッチとが設けられ、設定時間に揚液スイッチが投入されていると前記開閉弁が開き、前記電源スイッチが閉じてモータが商用電源に接続され、発電スイッチの投入により前記開閉弁が開き、前記消電スイッチが閉じるので、揚液は自動的に実行される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１に示すように、容量が数１０キロリットル程度の上部タンク１及び下部タンク２との底とを液が流れる第１のパイプ３で接続し、両タンク１、２の上部を気体が流通する均圧用の第２のパイプ４で接続する。この上部タンク１はビルの屋上などに設置され、下部タンク２はビルの地下などに設置される。そして、第１のパイプ３の途中にポンプ装置兼発電装置の回転体５と開閉弁６を介装し、回転体５の一方の軸７に第１のクラッチ８を介してポンプ装置のモータ９を接続し、モータ９を電源スイッチ１０を介して商用電源１１へ接続する。また、回転体５の他方の軸１２に第２のクラッチ１３を介して発電装置の発電機１４を接続し、発電機１４を消電スイッチ１５を介して図示しない消電機器へ接続する。
【００１０】
下部タンク２内には水よりも比重の重い液体１６が入れられている。この液体１６としては、比重の重い金属、例えば鉛の微粉末を不揮発性の液体にコロイド状に混ぜたもの、または水銀なども使用できる。なお、図１中の符号２０、２１は、タンク１、２内の液が無くなると開く液面スイッチを示す。
【００１１】
また、制御盤１７には揚液スイッチ１８と発電スイッチ１９とが設けられ、揚液スイッチ１８を投入しておくことにより、設定されている時間、すなわち深夜電力の時間帯になると開閉弁６が開き、第１のクラッチ８が接続され、電源スイッチ１０が閉じてモータ９が商用電源１１に接続され、発電スイッチ１９の投入により開閉弁６が開き、第２のクラッチ１３が接続され、消電スイッチ１５が閉じるように構成されている。
【００１２】
次に図２、３のフローチャートに基づいて動作を説明する。通常は揚液スイッチ１８は投入された状態にされており、設定時間、例えば深夜電力の時間帯になると（図２  ＳＴ１）、揚液スイッチ１８が閉じているので（図２  ＳＴ２）、第１のクラッチ８が接続され、開閉弁６が開かれ、電源スイッチ１０が閉じ商用電源１１によりモータ９が回動して回転体５が駆動され、モータ９と回転体５とで構成されるポンプ装置により下部タンク２内の液１６が第１のパイプ３を介して上部タンク１内へ汲み上げられる（図２  ＳＴ３）。このとき第２のパイプ４により両タンク１、２の圧力は均衡されている。そして下部タンク２内の液１６が全て上部タンク１に汲み上げられて液面スイッチ２１が開くと（図２  ＳＴ４）、第１のクラッチ８は切り離され、開閉弁６は閉じられ、電源スイッチ１０は開かれ、ポンプ装置による揚液は終了する。
【００１３】
電気の使用量が多くなり発電が必要になったならば、発電スイッチ１９を投入すると（図３  ＳＴ１）、第２のクラッチ１３が接続され、開閉弁６が開き、消電スイッチ１５が閉じる（図３  ＳＴ２）。これにより上部タンク１内の液は第１のパイプ３を流下し、発電装置の回転体５を回し発電装置の発電機１４により発電され、図示しない消電機器に送電される。そして、上部タンク１内の液が無くなり、液面スイッチ２０が開くと（図３  ＳＴ３）、発電スイッチ１９は開かれ（図３  ＳＴ４）、第２のクラッチ１３は切り離され、開閉弁６は閉じ、消電スイッチ１５は開き、発電装置による発電が終了する（図３  ＳＴ５）。なお、上部タンク１内の液１６が無くなる前に発電スイッチ１９を開けば（図３  ＳＴ６）、第２のクラッチ１３は切り離され、開閉弁６は閉じ、消電スイッチ１５は開き、発電は停止する（図３  ＳＴ５）。
【００１４】
上述した実施の形体は、回転体を駆動するポンプ装置としてのモータと、回転体で駆動される発電装置としての発電機とを別個のものとしたが、モータと発電機を共用しても実施できる。
【００１５】
すなわち、図４に示す実施の形態では、第１のパイプ３の途中に介装された回転体５の軸２５には、モータ兼発電機２６が接続され、このモータ兼発電機２６を電源スイッチ２７を介して商用電源１１へ、消電スイッチ２８を介して図示しない消電機器に接続している。
【００１６】
そして、上述した実施の形態と同様に、揚液スイッチ１８が投入されている状態で深夜の設定時間になると、開閉弁６を開き、電源スイッチ２７を閉じてモータ兼発電機２６が回り、回転体５が駆動され、下部タンク２内の液は上部タンク１に汲み上げられる。また、発電スイッチ１９を投入すると開閉弁６が開き、消電スイッチ２８が閉じ、モータ兼発電機２６が回転体５により駆動されて発電されるようになっている。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の深夜電力利用装置は、上部タンクと下部タンクとをパイプで接続し、下部タンク内の液を上部タンク内に汲み上げるポンプ装置と上部タンク内の液が下部タンク内に流下するときに駆動される発電装置とを前記パイプの途中に設け、タンク内に水よりも比重の重い液体を入れたので、エネルギー変換媒体のエネルギー密度が高く、装置の大部分を占めるタンクが小型で良くなり、一般のビルなどにも設置ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の深夜電力利用装置の全体図である。
【図２】  揚水時のフローチャート図である。
【図３】  発電時のフローチャート図である。
【図４】  本発明の深夜電力利用装置の他の実施の形態の全体図である。
【符号の説明】
１  上部タンク
２  下部タンク
３  第１のパイプ
４  第２のパイプ
５  回転体
６  開閉弁
７、１２、２５  軸
８  第１のクラッチ
９  モータ
１０、２７  電源スイッチ
１１  商用電源
１３  第２のクラッチ
１４  発電機
１５、２８  消電スイッチ
１６  液
１８  揚液スイッチ
１９  発電スイッチ
２０、２１  液面スイッチ
２６  モータ兼発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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