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公開番号2024057672
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164462
出願日2022-10-13
発明の名称浮力発電装置および浮力発電方法
出願人個人,個人
代理人個人
主分類F03B 13/08 20060101AFI20240418BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】従来の水力発電所のような大規模な設備を必要とすることなく、より簡易な設備で河川等の水を利用して電力を発生させることができる発電装置および発電方法を提供する。
【解決手段】水を貯えることが可能な貯槽と、前記貯槽に水を導入する導入口と、前記貯槽から外部に水を排出する排出口と、前記排出口を開閉する開閉機構と、前記貯槽に上下動可能に配置された浮揚体と、前記浮揚体の上下運動を電気に変換する発電機と、を有する浮力発電装置およびこれを利用した浮力発電方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水を貯えることが可能な貯槽と、
前記貯槽に水を導入する導入口と、
前記貯槽から外部に水を排出する排出口と、
前記排出口を開閉する開閉機構と、
前記貯槽に上下動可能に配置された浮揚体と、
前記浮揚体の上下運動を電気に変換する発電機と、を有する浮力発電装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記排出口は、前記導入口よりも低い位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項３】
前記開閉機構は、前記排出口の開閉を所定の周期で繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項４】
前記開閉機構は、遮水壁を水平方向に回転させることにより前記排出口の開閉を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項５】
前記発電機は、ラックアンドピニオンギアにより前記浮揚体の上下運動を電気に変換することを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項６】
前記浮揚体は、繊維強化プラスチックで形成されて内部に空洞を有することを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項７】
前記導入口と前記浮揚体との間および前記排出口と前記浮揚体との間に前記水を下方に案内する案内壁を設けることを特徴とする請求項１に記載の浮力発電装置。
【請求項８】
水を貯えることが可能な貯槽に導入口から水を導入する工程と、
開閉機構により前記導入口よりも低い位置に設けられた排出口を開放することで前記貯槽から外部に水を排出する工程と、
前記開閉機構により前記排出口を閉鎖する工程と、
前記貯槽に上下動可能に配置された浮揚体が上下運動する工程と、
前記浮揚体の上下運動を発電機により電気に変換する工程と、を有する浮力発電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮力発電装置および浮力発電方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
河川等の水流を利用して水車を回転させることにより電力を発生させる水力発電が従来より利用されている。
【０００３】
また、比較的大きな電力を発電するには、非特許文献１に示すようにダム等の大型の建造物が建造される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
https://www.tepco.co.jp/rp/business/hydroelectric_power/mechanism/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水車を回転させる場合、全ての水流を無駄なく水車の回転エネルギーに変換することは困難であるという問題があった。また、ダムを建造する場合、大きな高低差を確保しつつ大型の建造物を建造する必要があるため、建造できる場所が限られるという問題があった。
【０００６】
本発明は、比較的大きな電力を効率よく発電することができ、ダム等と比較して建造する場所の制約が少ない浮力発電装置および浮力発電方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水を貯えることが可能な貯槽と、前記貯槽に水を導入する導入口と、前記貯槽から外部に水を排出する排出口と、前記排出口を開閉する開閉機構と、前記貯槽に上下動可能に配置された浮揚体と、前記浮揚体の上下運動を電気に変換する発電機と、を有する浮力発電装置を提供する。
上記のように構成された浮力発電装置では、浮揚体を貯槽に上下動可能に配置した状態で水を導入口から貯槽に導入する。貯槽に水が貯えられるにつれて、貯槽の水位は上昇し、浮揚体は水の浮力により上昇運動する。貯槽内の水が一定量まで増加した時点で排出口の開閉機構を開き、排出口から水を外部に排出する。貯槽の水が外部に排出されるにつれて、貯槽の水位は下降し、浮揚体は重力により下降運動する。貯槽内の水が一定量まで減少した時点で排出口の開閉機構を閉める。これにより、貯槽内の水位は再度増加し、浮揚体は上昇する。このような浮揚体の上下運動を発電機により電気に変換する。
【０００８】
前記構成において、前記排出口は、前記導入口よりも低い位置に設けられる構成としてもよい。
上記のように構成された浮力発電装置では、排出口が導入口よりも低い位置に設けられていることで、排出口の開閉機構が開放されているときには、導入口から排出口へ向かって重力により水流が形成される。
【０００９】
前記構成において、前記開閉機構は、前記排出口の開閉を所定の周期で繰り返す構成としてもよい。
上記のように構成された浮力発電装置では、開閉機構により排出口の開閉が所定の周期で繰り返される。つまり、浮揚体の上下運動が所定の周期で連続的に繰り返されることで発電が継続される。
【００１０】
前記構成において、前記開閉機構は、遮水壁を水平方向に回転させることにより前記排出口の開閉を切り換える構成としてもよい。
上記のように構成された浮力発電装置では、遮水壁の回転方向を水平方向にすることで、排出口の開閉の負荷を最小限としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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