循環式発電装置
【課題】真空ポンプと空気圧縮機を用いて循環条件を設定する。その後は動力を使用しないで連続的に装置内の水を循環させる。
【解決手段】加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備え、開閉弁１０ａ，９ａ，８ａ、７ａを閉じて水位８ｍに制御する給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。水位８、５ｍに制御する給水タンク９を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入して真空層３３を設定する真空設定値に給水タンク８の水を揚水させる。真空層２９，３０、３１，３２を設定する真空設定値に給水タンク９の水を揚水させる。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。真空タンク３の水は降水タンク５に降水して真空層２９の真空作用で装置内の水は連続的に循環する。
【解決手段】加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備え、開閉弁１０ａ，９ａ，８ａ、７ａを閉じて水位８ｍに制御する給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。水位８、５ｍに制御する給水タンク９を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入して真空層３３を設定する真空設定値に給水タンク８の水を揚水させる。真空層２９，３０、３１，３２を設定する真空設定値に給水タンク９の水を揚水させる。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。真空タンク３の水は降水タンク５に降水して真空層２９の真空作用で装置内の水は連続的に循環する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置内の水を上下に循環させる方法に関するもので発電にも利用できる循環方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置内の水を循環させる場合、必ずポンプなどの動力を使用しており、動力なしでは水を循環させることは不可能とされていた。
【発明の開示】
【発明が解決し様とする課題】
【０００３】
本発明の循環方法は真空ポンプと空気圧縮機を用いて循環条件を設定する。その後は動力を使用しないで装置内の水を連続的に循環させて発電をすることを目的にしている。
【解決するための手段】
【０００４】
本発明の水の循環原理を図１、図２を用いて説明する。
【０００５】
高さ１４ｍの加圧水槽１と高さ１０ｍの降水タンク５とを適当のな間隔を隔てて立ち上げている。加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、真空タンク３の上部に真空タンク４を備え、真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、所要高さ１２ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２は下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して垂下している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。加圧水槽１の外側に給水タンク９を設け、降水タンク５の外側に給水タンク８を備えている。
【０００６】
加圧水槽１は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。仕切板１０に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は鉛直に１、５ｍ垂下している。床面に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２７は上方に１，９８ｍ立ち上げている。降水タンク５の下部，高さ１ｍ位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は開閉弁７ａと水量計４０を取付けてから加圧水槽１に接続している。加圧水槽１と内部管２７の間の部分を水導入管１８、内部管２７と上昇管１９の間を空気層３６としている。高さ１，９ｍの位置に空気弁２０ａを取付けている。空気弁２０ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【０００７】
仕切板１０から仕切板１１までの２ｍの部分を水槽２としている。水槽２は大きさ２５ｃｍ丸，高さ２ｍに設定している。仕切板１１に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管２０は下方に１，９ｍ垂下している。高さ３，８ｍの位置に空気弁１８ａを取付けている。
空気弁１８ａには配管で空気圧縮機３９接続している。上昇管２０と水槽２の間を空気層３５としている。
【０００８】
仕切板１１に真空タンク３を接続している。真空タンク３は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６ｍに設定している。天板を貫通して上下に上昇管２１が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の上昇管２１は下方４ｍ垂下している。上方には開閉弁８ａを取付けてから所要高さ１１ｍ位置の真空タンク４の床面に接続している。側面に真空弁１１ａを取付けている。真空弁１１ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク３と上昇管２１の間を真空層２９としている。
【０００９】
所要高さ、１１ｍ位置に真空タンク４を設けている。真空タンク４は大きさ２０ｃｍ丸、高さ、３ｍに設定している。天板に真空弁１２ａを取付けている。真空弁１２ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク４の上部を真空層３１としている。
【００１０】
降水タンク５は高さ１０ｍに設定している。降水タンク５は仕切板で仕切られて２分割している。床面から仕切板１２までの４ｍの部分を降水タンク５、上部の６ｍの部分を真空タンク６としている。
【００１１】
降水タンク５は大きさ２５ｃｍ丸、高さ４ｍに設定している。仕切板１２に接続する大きさ１５ｃｍ丸の降水管２５は下方に１，９ｍ垂下している。降水タンク５と降水管２５の間を空気層３４としている。高さ３、８ｍの位置に空気弁１７ａを取付けている。空気弁１７ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。仕切板１２に接続する真空タンク６は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６ｍに設定している。真空タンク４の所要高さ、１２ｍ位置に接続する大きさ１０ｃｍ丸の降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して４ｍ垂下している。降水管２２と真空タンク６の間を真空層３３としている。
【００１２】
降水タンク５の外側、所要高さ５、２ｍ位置に給水タンク８を設けている。給水タンク８は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１６ａを取付けている。空気弁１６ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁１ａを取付けている。給水弁１ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１３は垂下して平行に延びて開閉弁３ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍの位置を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と降水管２５の間、高さ、３、９ｍの位置に立ち上げている。給水タンク８の床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１４は垂下して平行に延びて開閉弁４ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ２，２ｍ位置に接続している。
【００１３】
加圧水槽１の外側、所要高さ５，７ｍ位置に給水タンク９を設けている。給水タンク９は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１９ａを取付けている。空気弁１９ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁２ａを取付けている。給水弁２ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は５，５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１５は垂下して平行に延びて開閉弁５ａを取付けてから所要高さ３ｍ位置の水槽２を貫通して上向きに立ち上がって水槽２と上昇管２０の間、高さ３，９ｍ位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１６は垂下して平行に延びて開閉弁６ａを取付けてから水槽２の下部、高さ２，２ｍの位置に接続している。
【００１４】
上記、循環原理を図１、図２を用いて作業手順とその作用と共に説明する。真空作用で揚水した水を真空水、そうでない水を自由水と言う用語を用いて説明する。
【００１５】
給水タンク８と給水タンク９に給水する。
≪作業・作用１≫
▲１▼、給水弁１ａ、空気弁１６ａを開放して開閉弁３ａを閉じる。
○、給水弁１ａ弁の出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は５ｍの範囲に 給水される。
▲２▼、開閉弁７ａを閉じて開閉弁４ａ、空気弁１７ａ、全ての真空弁を開放する。
○、給水タンク８の水は給水管１４より降水タンク５に５ｍの範囲に給水される。
空気弁１７ａより水が溢れたら空気弁１７ａを閉じる。
＊、開閉弁４ａを閉じる。
≪作業・作用２≫
▲１▼、給水弁２ａ、空気弁１９ａを開放して開閉弁５ａを閉じる。
○、給水弁２ａ弁の出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は５、５ｍの範 囲に給水される。
▲２▼、開閉弁７ａを閉じて開閉弁６ａ、空気弁１８ａ，２０ａ、全ての真空弁を開放する。
○、給水タンク９の水は給水管１６より水槽２を経て真空タンク３に５、５ｍの範囲 に給水される。空気弁２０、１８ａより水が溢れたら空気弁２０ａ，１８ａを閉 じる。
＊、全ての真空弁、開閉弁６ａを閉じる。
【００１６】
空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全てに弁を閉じる。
○、真空弁１７ａより空気層３４に空気圧縮機３９を用いて１，５ｍの加圧空気を封 入する。真空弁１８ａより空気層３５に空気圧縮機３７を用いて１，５ｍの加圧 空気を封入する。真空弁２０ａより空気層３６に空気圧縮機３７を用いて５０ｃ ｍの加圧空気を封入する。
＊、空気弁１７ａ，１８ａ，１９ａを閉じる。
【００１７】
る。
≪作業・作用１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１６ａを開放する。
開閉弁４ａを開放して揚水させる。
○、真空層３３に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋５、０００＝９，１３４ｍｍ
○、揚水する水は水位５ｍに制御する給水タンク５の水が補給される。
＊、真空弁１３ａ、給水弁１ａ、開閉弁４ａを閉じる。
【００１８】
に設定して給水タンク９の水を揚水させる。
≪作業・作用１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１９ａを開放する。
２ａ、開閉弁６ａを開放して真空設定値の高さに揚水させる。
○、真空層２９に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋５、５００＝９，６３４ｍｍ
○、揚水する水は水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水が補給される。
＊、真空弁１１ａを閉じる。
≪作業・作用２≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１９ａを開放する。
開閉弁６ａ，８ａを開放して真空設定値の高さに揚水させる。
○、真空層３１に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋４，１３４＋５、５００＝１３，７６８ｍｍ
○、揚水する水は水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水が補給される。
＊、真空弁１２ａ、開閉弁６ａ、給水弁２ａを閉じる
＊真空設定値の水位は図１に示している。
【００１９】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放してから開閉弁７ａ、８ａ、９ａを開放する。
≪作業・作用１≫
▲１▼、全ての弁を閉じて開閉弁３ａを開放する。
○、給水タンク８の水面に作用する大気圧は均圧管１３より空気層３４に封入した加 圧空気に伝達する。
▲２▼、全ての弁を閉じて開閉弁５ａを開放する。
○、給水タンク９の水面に作用する大気圧は均圧管１５より空気層３５に封入した加 圧空気に伝達する。
≪作業・作用２≫
▲１▼、開閉弁７ａを開放する。
○、加圧水槽１の構成は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。床面より大き さ２０ｃｍ丸の内部管１７は１、９８ｃｍに立ち上げている。仕切板１０に接続 する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は１，５ｍ垂下させている。降水タンク５よ り給水を受ける大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は加圧水槽１の高さ１ｍに接続し ている。空気層３６に５０ｍの加圧空気を封入している。内部管２７と水導入管 １７の間隔はＨ＝１、９８０−１、０００−４０＝９４０ｍｍになる。
○、開閉弁７ａの開放で真空層３３の水頭圧は降水タンク５に作用して水導入管１７ より空気層３６に伝達している。真空層２９の水頭圧は真空タンク３に作用して 水槽２より空気層３６に伝達している。空気層３６に封入した加圧空気の作用で 水位の高い真空タンク３の水は降水タンク５に移動することはない。
≪作業・作用３≫
▲１▼、開閉弁８ａ、９ａを開放する。
○、真空層３３には水位５ｍに制御する給水タンク８の水を真空設定値の高さに揚水 している。
○、真空層２９，３１には水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水を真空設定値の 高さに揚水している。
○、開閉弁８ａ，９ａの開放で真空作用点の高い真空層３１に揚水している真空水は 真空作用点の低い真空層３３の真空作用と質量で降水管２２より降水タンク５に 移動して真空水は自由水に代わる。真空タンク３の自由水と降水タンク５の自由 水の水位は同じ高さになる。降水タンク５と真空タンク３の水位は
Ｈ＝５，５００＋５，０００÷２＝５，２５０ｍｍ
○、真空タンク３の水が降水タンク５に移動する水量は
（降水タンク５の大きさ２５ｃｍ丸、真空層２５の大きさ２５ｃｍ丸）
Ａ＝１２，５ｘ１２，５ｘ３，１４＝４９０，６ｃｍ＾２
Ｑ＝４９０，６ｘ２５ｃｍ＝１２，２６５ｇ
○、降水タンク５の自由水の上昇で真空層３３に発生する真空作用は
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，０００＝９，１３４ｍｍ
Ｐ＝９，１３４−５、２５０＝３，８８４ｍｍ
○、真空層３３に揚水している真空水が降水タンクの自由水に作用する水頭圧は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇー３、８８４＝６，４５２ｋｇｆ／ｍｍ＾２
≪作用≫
▲２▼、真空層３１の水位は
Ｈ＝（−０，８）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，５００＝１６，７６８ｍｍ
○、真空層３１の真空水が真空層３３に１２，２６５ｇ移動して発生する真空作用は （真空層３１の大きさ２０ｃｍ丸）
Ｈ＝１２、２６５ｇ÷３１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−１、６７７÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
真空層３１の真空作用で真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。真空層２９に発生する真空作用は
○、真空層２９の水位は
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，５００＝９，６３４ｍｍ
○、真空層２９に存在する気圧は
○、１２，５６５ｇの水の移動で真空層２９に発生する真空作用は
（真空層２９の大きさ２５ｃｍ丸、上昇管２１の大きさ１０ｃｍ丸）
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷４１２，１＝２９、７ｃｍ
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−５、９０４÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
○、真空層２９に揚水している真空水が真空タンク３の水面に作用する水頭圧は
Ｈ＝９，６３４−５，５００＝４，１３４ｍｍ
○、降水タンク５の水は空気層３６の作用で真空タンク３に揚水する高さは
Ｈ＝１０，３３６ｇ−１０，１２８＝２０８ｍｍ
Ｈ＝５，２５０＋２０８＝５，４５８ｍｍ
○、真空タンク３の水は空気層３５に作用する気圧と真空層２９の真空作用で揚水する。
≪各、配管に流れる水量は≫
▲１▼、真空層２９に発生する真空作用で水導入管１７に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０、４２）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２１，８０９ｇ
▲２▼、真空層３１の真空作用で上昇管２１に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，４１）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３３、２６６ｇ
○、真空層３３の真空作用で降水管２２に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３７）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３０，３２０ｇ
○、装置内を循環する水量は水導入管１７に流れる水量になる。
≪作用≫
上記、説明のように条件設定後、全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ、８ａ，９ａを開放すると真空作用点の高い真空層３１の水は真空作用点の低い真空層３３に質量と真空作用で移動する。この作用で真空層３１，２９には順次真空作用が発生して真空層２９の水は上昇管２１より揚水する共に、降水タンク５の水面と真空タンク３の水面には気圧差が発生して気圧の高い降水タンク５の水は空気層３６の作用で気圧の低い真空タンク３に揚水する。真空タンク３に揚水した水は空気層３５に作用する気圧と常に発生する真空層２９の真空作用で揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。
＊、図２には循環時の水位と方向を示している
【発明の効果】
【００２０】
加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、真空タンク４の所要高さ１２ｍ位置に接続する降水管２２は平行に延びて下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して４ｍ垂下している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。
【００２１】
降水タンク５の外側に水位５ｍに制御する給水タンク８を設け、開閉弁７ａ、を閉じて給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。空気層３４に１，５ｍの加圧空気を封入し
【００２２】
加圧水槽１の外側に水位５、５ｍに制御する給水タンク９を設け、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。空気層３５を１，５ｍ、空気
【００２３】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａを開放すると真空作用点の高い真空タンク３の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質量で移動する。この作用で真空層３１には真空作用が発生して真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。空気層３６の作用で気圧の高い降水タンク５の水は気圧に低い真空タンク３に揚水すると共に、空気層３５に作用する気圧と真空層２９の真空作用で真空タンク３の真空水は真空層２９に揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
発電量＝落差ｈｘ水量Ｑｘ９、８ｘ水車効率ｘ発電効率で計算される。本発明の請求項１、請求項２に係わる循環式発電装置において、条件設定時に給水タンク８と給水タンク９とに位置差を設けて設置する。開閉弁７ａ、１０ａを閉じて給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入して各、真空層を設定する真空設定値に給水タンク８、９の水を真空引きする。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。真空作用点の高い真空タンク３の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質量で降水する。この作用で装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。水導入管１７に流れる水量が循環水量になる。水導入管１７に設けた水車４１に受ける水頭圧が落差に相当する。
【００２５】
降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備え、真空タンク６に接続する降水管２４は開閉弁１０ａを取付けてから真空タンク７に接続させる。加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、真空タンク３に接続する上昇管２１は開閉弁８ａを取付けてから真空タンク４に接続させる。高さ１５、５ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２に開閉弁９ａを取付けてから真空タンク７に接続している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。
【００２６】
開閉弁７ａ、１０ａを閉じて降水タンク５の外側に設けた水位８ｍに制御する給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４に加圧空気を封入して
圧水槽１の外側に備えた水位８、５ｍに制御する給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３５、３６に加圧空気を封入する。
の弁を閉じて、開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを順次開放して装置内の水を連続的に循環させる。
【発明の実施形態】
【実施図】
【００２７】
請求項１．２に係る本発明の循環式発電装置の実施図を示している。図３は真空設定時の水位を示している。図４は循環方向と水位を示している。この図において、１は加圧水槽、２は水槽、３は真空タンク、４は真空タンク、５は降水タンクになっている。
【００２８】
高さ１８ｍの降水タンク５と高さ１７ｍの加圧水槽１とを適当な間隔を隔てて立ち上げている。高さ１３，５ｍの降水タンク５は仕切板で仕切られ２分割している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備えている。真空タンク６と真空タンク７とを降水管２４で接続している。
【００２９】
高さ１３，５ｍの降水タンク５は仕切板で仕切られ２分割している。床面より仕切板１２までの７ｍの部分を降水タンク５、上部、高さ６，５ｍの部分を真空タンク６としている。降水タンク５は大きさ２５ｃｍ丸、高さ７ｍに設定している。仕切板１２に接続する大きさ１５ｃｍ丸の降水管２５は降水タンク５内に３ｍ垂下している。降水タンク５と降水管２５の間を空気層３４としている。降水タンク５の上部、高さ６，８ｍの位置に空気弁１７ａを取付けている。空気弁１７ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３０】
真空タンク６は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６，５ｍに設定している。天板を貫通して上下に降水管２４が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の降水管２４は４ｍ垂下している。上方には開閉弁１０ａを取付けてから所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク７の床面に接続している。真空タンク６の側面に真空弁１４ａを取付けている。真空弁１４ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク６と降水管２４の間を真空層３３としている。
【００３１】
所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク７は大きさ２０ｃｍ丸、高さ３、５ｍに設定している。床面に接続する大きさ１５ｃｍ丸の内部管２８は上方に２ｍ立ち上げている。末端は真空層３２に開放している。内部管２８と真空タンク７との間を水導入管２３としている。天板に真空弁１５ａを取付けている。真空弁１５ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク７の上部を真空層３２としている。
【００３２】
高さ、１３、５ｍの加圧水槽１は仕切板で仕切られて３分割している。床面より仕切板１０までの２ｍの部分を加圧水槽１、仕切板１０から仕切板１１の間の５ｍの部分を水槽２、上部の６、５ｍの部分を真空タンク３としている。真空タンク３の上部に真空タンク４を設けている。真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。
【００３３】
加圧水槽１は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。仕切板１０に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は下方に１，５ｍ垂下している。床面に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２７は上方に１、９８ｍ立ち上げている。降水タンク５の下部、高さ１ｍの位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は開閉弁７ａと水車４１を取付けてから加圧水槽１に接続している。加圧水槽１と内部管２７の間を水導入管１８、内部管２７と上昇管１９の間を空気層３６としている。高さ１、９ｍ位置に空気弁２０ａを取付け、空気弁２０ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３４】
水槽２は大きさ２５ｃｍ丸、高さ５ｍに設定している。仕切板１１に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管２０は下方に３ｍ垂下している。水槽２と上昇管２０の間を空気層３５としている。高さ６，８ｍの位置に空気弁１８ａを取付けている。空気弁１８ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３５】
仕切板１１に大きさ２５ｃｍ丸、高さ６、５ｍの真空タンク３が接続している。天板に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２６は下方に４、５ｍ垂下している。天板を貫通して上下に上昇管２１が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の上昇管２１は４ｍ垂下している。上方には開閉弁８ａを取付けてから所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク４の床面をに接続している。真空タンク３と上昇管２１の間を真空層２９、内部管２６と真空タンク３の間を真空層３０としている。天板に真空弁１１ａ、側面に真空弁１２ａを取付けている。真空弁１１ａ、１２ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。
【００３６】
所要高さ１４，５ｍ位置に真空タンク４を設けている。真空タンク４は大きさ２０ｃｍ丸、高さ２，５ｍ設定している。天板に真空弁１３ａを取付けている。真空弁１３ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク４の上部を真空層３１としている。真空タンク４の所要高さ１５、５ｍ位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて真空タンク７に接続している。
【００３７】
降水タンク５の外側、所要高さ８、２ｍ位置に給水タンク８を設けている。給水タンク８は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１６ａを取付けている。空気弁１６ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁１ａを取付けている。給水弁１ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１３は垂下して平行に延びて開閉弁３ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ４ｍの位置を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と降水管２５の間、高さ６、９ｍ位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１４は垂下して平行に延びて開閉弁４ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍ位置に接続している。
【００３８】
加圧水槽１の外側、所要高さ８、７ｍ位置に給水タンク９を設けている。給水タンク９は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１９ａを取付けている。空気弁１９ａには配管で空気圧縮機３９に接続している、側面に給水弁２ａを取付けている。給水弁２ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は８，５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１５は垂下して平行に延びて開閉弁５ａを取付けてから所要高さ４ｍ位置の水槽２を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と上昇管２０の間、高さ６、９ｍの位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１６は垂下して平行に延びて開閉弁６ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍ位置に接続している。
【００３９】
上記、循環原理を図３，図４，を用いて作業手順とその作用と共に説明する。真空作用で揚水した水を真空水、そうでない水を自由水と言う用語を用いて説明する。
【００４０】
給水タンク８、９に給水する。
≪作業・作用≫
▲１▼、給水弁１ａ、空気弁１６を開放して開閉弁３ａを閉じる。
○、給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８ｍの範囲に給 水される。
▲２▼、給水弁２ａ、空気弁１９ａを開放して開閉弁５ａを閉じる。
○、給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８、５ｍの範囲 に給水される。
【００４１】
降水タンク５と真空タンク３に給水する。
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａ、８ａ，９ａ、１０ａを閉じる。給水弁１ａを開放する。
○、開閉弁４ａ、空気弁１６ａ、１７ａ、全ての真空弁を開放する。
開閉弁４ａの開放で給水タンク８の水は給水管１４より降水タンク５に８ｍの範 囲に給水される。
＊、空気弁１７ａより水が溢れたら空気弁１７ａを閉じる。
＊、開閉弁４ａを閉じる。
≪作業・作用≫
▲２▼、開閉弁７ａ、８ａ，９ａ、１０ａを閉じる。給水弁２ａを開放する。
○、開閉弁６ａ、空気弁１８ａ、１９ａ、２０ａ、全ての真空弁を開放する。
開閉弁６ａの開放で給水タンク９の水は給水管１６より水槽２を経て真空タンク ３に満水の８、５ｍの範囲に給水される。
＊、空気２０ａ，１８ａより水が溢れたら空気弁２０ａ、１８ａを閉じる。
＊全ての真空弁、開閉弁６ａを閉じる。
【００４２】
空気層３４，３５に１，５ｍ、空気層３６に５０ｃｍの加圧空気を封入する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁１７ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３４に１，５ｍの加圧空気を封 入する。
▲２▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁１８ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３５に１，５ｍの加圧空気を封 入する。
▲３▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁２０ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３６に５０ｍの加圧空気を封入 する。
＊、空気弁１７ａ、１８ａ，２０ａを閉じる。
【００４３】
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ、を閉じて空気弁１６ａを開放する。
○、真空弁１４ａより真空ポンプ３７を用いて真空層３３をー０、３５ｋｇｆ／
給水弁１ａ、開閉弁４ａを開放する。
○、真空層３３に揚水する高は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝３，６１７ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
＊、真空弁１４ａ、給水弁１ａ、開閉弁４ａを閉じる。
【００４４】
≪作業・作用・１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
○、真空弁１１ａ，１２ａより真空ポンプ３７を用いて真空層２９，３０を
○、真空層２９，３０に揚水する高は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝３，６１７ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋８，５００＝１２、１１７ｍｍ
＊、真空弁１１ａ、１２ａを閉じる。
≪作業・作用・２≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
８ａを開放して真空設定値の高さに真空引きする。
○、真空層３１に揚水する高は
Ｈ＝（−０，４５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，６５１ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋４，６５１＋８，５００＝１６、７６８ｍｍ
＊、真空弁１３ａを閉じる。
≪作業・作用・３≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
を開放して真空設定値の高さに真空引きする。
○、真空層３２に揚水する高は
Ｈ＝（−０，５５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝５，６８４ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋５，６８４＋８，５００＝１７，８０２ｍｍ
＊、真空弁１５、給水弁２ａ、開閉弁６ａを閉じる。
＊図３には真空設定時の水位を示している。
【００４５】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放する。
○、開閉弁３ａの開放で給水タンク８の水面に作用する大気圧は均圧管１３より空気 層３４に封入した空気層３４に伝達する。
○、開閉弁５ａの開放で給水タンク９の水面に作用する大気圧は均圧管１５より空気 層３５に封入した空気層３５に伝達する。
【００４６】
開閉弁７ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａを開放する。
○、降水タンク５の水は水導入管１７より空気層３６に伝達している。真空タンク３ の水は水槽２より空気層３６に伝達している。空気層３６の作用で水位の高い真 空タンク３の水は水位の低い降水タンク５に移動することはない。
【００４７】
開閉弁８ａ，９ａ，１０ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲２▼、開閉弁８ａ，９ａ，１０ａを開放する。
○、水位の高い真空層３２に揚水している真空水は水位の低い真空層３３に真空作用 と質量で移動して真空タンク３と降水タンク５の水位は同じになる。
○、真空タンク３と降水タンク５の水位は
Ｈ＝８，５００＋８，０００÷２＝８，２５０ｍｍ
○、真空層３２の水が降水タンク５に質量で降水する水量は
○、真空層３３の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
○、真空層３１に揚水している真空水の高さは
Ｈ＝１１、６１７−８，２５０＝３，３６７ｍｍ
○、真空層３３に発生する真空作用は
○、降水タンク５の水面に作用する真空層３３の水頭圧は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−３，３６７＝６，９６９ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３２の水が降水管２４より真空層３３に１２，２６５ｇの水が移動すると真空層３２に発生する真空作用は
○、真空層３２水位は
Ｈ＝（−０，９）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１７，８０２ｍｍ
○、真空層３２に存在する気圧は
○、水位の低下で真空層３２に発生する真空作用は
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷１０ｘ１０ｘ３，１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝１，０３３−３９０＝６４３ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３１の水が１２，２５６ｇ真空層３２に移動すると真空層３１に発生する真空作用は
○、真空層３１の水位は
Ｈ＝（−０，８）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１６，７６８ｍｍ
○、真空層３１に存在する気圧は
○、水位の低下で真空層３１に発生する真空作用は
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷１０ｘ１０ｘ３，１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝２，０６７−３９０＝１、６７７ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３１、３２の真空作用で真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。
○、真空層２９の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１２、１１７ｍｍ
○、真空層３１，３２の真空作用で真空タンク３の水が上昇管２１より揚水する水量は
Ｑ＝１２，２６５ｇ＋１２，２６５ｇ＝２４，５３０ｇ
○、真空層３２、３１に揚水して真空タンク３の水位は
○、真空タンク３の容積、（真空タンク３の大きさ）
Ｈ＝２４，５３０ｇ÷４９０，６＝５０ｃｍ
Ｈ＝８，５００−５００＝８，０００ｍｍ
○、真空層２９に発生する真空作用は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−６、２１８÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
▲１▼、真空作用点の高い真空層３２の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質 量で降水する。この作用で真空層３２、３１、２９には真空作用が発生して真空タン ク３の水は真空層２９，３１，３２に揚水する。真空層２９の真空作用で降水タンク ５の水は水導入管１７、水槽２、真空タンク３を経て真空層２９に揚水する。
≪作用≫
○、降水タンク５の水位は
Ｈ＝８，０００ｍｍ
○、真空層３３の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
○、真空層３３に発生する真空作用は
Ｈ＝１１、６１７−８，０００＝３，６１７ｍｍ
○、真空タンク３の水位は
Ｈ＝８、０００ｍｍ
○、空気層３６の作用と真空層２９の真空作用で降水タンク５の水が真空タンク３に揚水 する高さは
Ｐ＝１２，１１７−８，５００＝３、６１７ｍｍ
Ｈ＝１０，３３６−９、９２１＝４１５ｍｍ
Ｈ＝８、０００＋４１５＝８、４１５ｍｍ
○、真空層３１の真空作用は
○、真空層３２の真空作用は
≪各、配管に流れる水量は≫
▲１▼、真空層２９の真空作用で降水タンク５の水は水導入管１７より真空タンク３に揚 水する。水導入管１７に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３９）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２０、２５１ｇ
▲２▼、真空層２９の真空作用で上昇管２１に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，８４）ー（−０，３９）＝−０，４５ｋｇｆ／ｃｍ＾２
Ｑ＝（−０，４５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３６、５１１ｇ
▲３▼、真空層３２の真空作用で降水管２２に流れる水量は（能力）
Ｈ＝１５，５００−１２，１１７＝３、３８３ｍｍ
Ｐ＝３，３８３＋１，６５３＝５，０３６ｍｍ
Ｈ＝（−０，９４）ｘ５，０３６÷１０ｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２３，７８２ｇ
▲４▼、降水管２４に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝２８、３９８ｇ
▲５▼、水車４１に作用する水頭圧は
Ｐ＝８，０００−１、０００＝７，０００ｍｍ
▲６▼、装置内を流れる水量は水導入管１７に流れる水量になる。
【００４８】
して降水タンク５と真空タンク３に水位差を発生させる。循環水量を水槽２より図示しない回収タンクに回収する。
≪作用≫
真空層３０の真空作用で真空タンク３の水が真空層３０に揚水する水量は
（真空層３０の大きさ２５ｃｍ丸、真空層２９の大きさ２０ｃｍ丸）
Ｐ＝（−０，４５）ー（−０，３９）＝−０，０６ｋｇｆ／ｃｍ＾２
Ｑ＝−０，０６ｘ１７６，６＝１０、９５２ｇ
▲２▼、真空タンク３の水位は
Ｈ＝１０，９５２ｇ÷１２，５÷１２，５÷３，１４＝２２，３ｃｍ
Ｈ＝８，０００−２２３＝７、７７７ｍｍ
▲３▼、真空タンク３の水位の低下で真空層２９に発生する真空作用は
Ｐ＝６，３０４−２２３＝６，０８１ｋｇｆ／ｃｍ＾２
＝７６０ｘ１３，６ｇ−６，０８１÷７６０÷１３，６ｇ＝
−０，４１ｋｇｆ／ｃｍ＾２
▲４▼、真空タンク３の水面に作用する真空層２９の水頭圧は
Ｈ＝３，６１７＋６，０９８＝９，７１５ｋｇｆ／ｃｍ＾２
差で真空タンク３に移動する水位は
Ｈ＝１０，３３６−９，７１５＝６２１ｍｍ
Ｈ＝７，７７７＋６２１＝８，３９８ｍｍ
▲６▼、真空作用点位置の降水タンク５の水は質量と気圧差で真空タンク３に移動した自 由水は空気層３５の作用と真空層２９の真空作用で揚水する。降水タンク５と真空タ ンク３とには常に水位差が発生して降水タンク５の水を降水する作用が働いて装置内 の水は連続的に循環する。
＊、図４には循環方向と水位を示している。
【００４９】
自然界では温度と大気圧は常に変化している。条件設定時、給水タンク８、９の水が真空設定値の高さに揚水しない場合には給水タンク８、９の設置位置を調整する必要があります。空気層３６に窒素ガスを封入したり、空気層３４，３５に比重の軽い油類を加圧封入すると温度変化で発生する膨張と収縮を防ぐ事ができます。
【００５０】
密閉水路で水を循環させるので主に発電を目的とした装置になる。装置に熱交換器を組み込み、発電した電力で音波冷却装置や電気式加熱装置で装置内の水に冷熱を伝達させ、発電をしながら装置内の冷熱をポンプを用いて外部に取出して循環させて利用することもできる。例えば、発電をしながら貯蔵施設、冷暖房施設、クリーンルーム等の冷却に伴う廃熱処理に使用すると大気に熱量を放出する事が防止できます。密閉水路で行うと装置内にゴミの侵入を防ぐと共に、蒸発による水量管理を省く事ができる。尚、数日間連続運転をしている間に配管部や弁などからエアー漏れによって真空度が下がった場合には、真空度が低下した真空弁を開放して真空ポンプを起動して設定する真空度まで真空引きすれば良い。
【００５１】
上記、構成の循環式発電装置を冬季の気温の低い環境下で使用する場合、循環する水の凍結を防ぐ為に、装置を保温カバーで覆ったり、建物や地下に設けて凍結を防止したり、結剤を入たりして凍結を防ぐ手段を講じる必要があります。予め、循環する水に窒素ガスをバッキして水中の酸素量を減少させたり、オゾンを供給して水中の雑菌の繁殖を抑えたり、更には定期的に水を入れ替え洗浄する事もよい、循環する水を油に代えて凍結を防止する事もできる。装置を建物内や地下に設けた場合、発電用の水車や発電機の摩擦熱で水温が上昇するので循環水の冷却手段による温度管理が必要になります。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
自然の地形や条件を利用して発電する風力発電、太陽光発電、マイクロ発電のように設置場所を限定することもなく、日々の環境変化で風力発電、太陽光発電、マイクロ発電のように発電量が変化する事なく２４時間安定した発電ができる。電力の必要な場所の地上、又は、地下に関係なく設置ができ、火力発電やガス・コージェネレージョン等のように燃焼による炭酸ガスを発生させる事はない。本発明の水の循環式発電装置は発電による炭酸ガスの発生がないことから地球温暖化ガスの一つである炭酸ガスの削減に貢献することができる。
【００５３】
電力は産業の基盤であることからから様々な分野に利用することができる。近年では高精度の部品を生産にするに伴って、高温炉、高温真空炉等で電気ヒーターによる高精度の制御を行って生産を行っている。例えば、発電した電力でプラズマ式加熱装置や電気ヒーターによる過熱蒸気での水分除去、熱分解、等に利用できる。又、電気分解で得られる酸素と水素を溶鉱炉、高温処理施設、焼却炉，等の燃料として利用すれば燃料生産もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】循環原理の模式的に示す真空設定時の図。
【図２】循環原理の運転状態の図。
【図３】本発明の実施例に用いた模式的に示す真空設定時の図。
【図４】実施形態の循環時の図。
【符号の説明】
【００５５】
加圧水槽 １、
水槽 ２、
真空タンク ３，４，６、７
降水タンク ５、
給水タンク ８、９
仕切板 １０，１１，１２
均圧管 １３，１５
給水管 １４，１６
水導入管 １７，１８、２３
上昇管 １９，２０、２１
降水管 ２２、２４，２５
内部管 ２６，２７、２８
真空槽 ２９，３０，３１、３２，３３
空気層 ３４、３５，３６
真空ポンプ ３７
給水器 ３８、
空気圧縮機 ３９
水量計 ４０
水車 ４１
給水弁 １ａ，２ａ
開閉弁 ３ａ、４ａ、５ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ、
真空弁 １１ａ、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ、１５ａ、
空気弁 １６ａ、１７ａ，１８ａ、１９ａ、２０ａ
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置内の水を上下に循環させる方法に関するもので発電にも利用できる循環方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置内の水を循環させる場合、必ずポンプなどの動力を使用しており、動力なしでは水を循環させることは不可能とされていた。
【発明の開示】
【発明が解決し様とする課題】
【０００３】
本発明の循環方法は真空ポンプと空気圧縮機を用いて循環条件を設定する。その後は動力を使用しないで装置内の水を連続的に循環させて発電をすることを目的にしている。
【解決するための手段】
【０００４】
本発明の水の循環原理を図１、図２を用いて説明する。
【０００５】
高さ１４ｍの加圧水槽１と高さ１０ｍの降水タンク５とを適当のな間隔を隔てて立ち上げている。加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、真空タンク３の上部に真空タンク４を備え、真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、所要高さ１２ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２は下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して垂下している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。加圧水槽１の外側に給水タンク９を設け、降水タンク５の外側に給水タンク８を備えている。
【０００６】
加圧水槽１は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。仕切板１０に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は鉛直に１、５ｍ垂下している。床面に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２７は上方に１，９８ｍ立ち上げている。降水タンク５の下部，高さ１ｍ位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は開閉弁７ａと水量計４０を取付けてから加圧水槽１に接続している。加圧水槽１と内部管２７の間の部分を水導入管１８、内部管２７と上昇管１９の間を空気層３６としている。高さ１，９ｍの位置に空気弁２０ａを取付けている。空気弁２０ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【０００７】
仕切板１０から仕切板１１までの２ｍの部分を水槽２としている。水槽２は大きさ２５ｃｍ丸，高さ２ｍに設定している。仕切板１１に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管２０は下方に１，９ｍ垂下している。高さ３，８ｍの位置に空気弁１８ａを取付けている。
空気弁１８ａには配管で空気圧縮機３９接続している。上昇管２０と水槽２の間を空気層３５としている。
【０００８】
仕切板１１に真空タンク３を接続している。真空タンク３は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６ｍに設定している。天板を貫通して上下に上昇管２１が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の上昇管２１は下方４ｍ垂下している。上方には開閉弁８ａを取付けてから所要高さ１１ｍ位置の真空タンク４の床面に接続している。側面に真空弁１１ａを取付けている。真空弁１１ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク３と上昇管２１の間を真空層２９としている。
【０００９】
所要高さ、１１ｍ位置に真空タンク４を設けている。真空タンク４は大きさ２０ｃｍ丸、高さ、３ｍに設定している。天板に真空弁１２ａを取付けている。真空弁１２ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク４の上部を真空層３１としている。
【００１０】
降水タンク５は高さ１０ｍに設定している。降水タンク５は仕切板で仕切られて２分割している。床面から仕切板１２までの４ｍの部分を降水タンク５、上部の６ｍの部分を真空タンク６としている。
【００１１】
降水タンク５は大きさ２５ｃｍ丸、高さ４ｍに設定している。仕切板１２に接続する大きさ１５ｃｍ丸の降水管２５は下方に１，９ｍ垂下している。降水タンク５と降水管２５の間を空気層３４としている。高さ３、８ｍの位置に空気弁１７ａを取付けている。空気弁１７ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。仕切板１２に接続する真空タンク６は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６ｍに設定している。真空タンク４の所要高さ、１２ｍ位置に接続する大きさ１０ｃｍ丸の降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して４ｍ垂下している。降水管２２と真空タンク６の間を真空層３３としている。
【００１２】
降水タンク５の外側、所要高さ５、２ｍ位置に給水タンク８を設けている。給水タンク８は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１６ａを取付けている。空気弁１６ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁１ａを取付けている。給水弁１ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１３は垂下して平行に延びて開閉弁３ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍの位置を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と降水管２５の間、高さ、３、９ｍの位置に立ち上げている。給水タンク８の床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１４は垂下して平行に延びて開閉弁４ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ２，２ｍ位置に接続している。
【００１３】
加圧水槽１の外側、所要高さ５，７ｍ位置に給水タンク９を設けている。給水タンク９は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１９ａを取付けている。空気弁１９ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁２ａを取付けている。給水弁２ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は５，５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１５は垂下して平行に延びて開閉弁５ａを取付けてから所要高さ３ｍ位置の水槽２を貫通して上向きに立ち上がって水槽２と上昇管２０の間、高さ３，９ｍ位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１６は垂下して平行に延びて開閉弁６ａを取付けてから水槽２の下部、高さ２，２ｍの位置に接続している。
【００１４】
上記、循環原理を図１、図２を用いて作業手順とその作用と共に説明する。真空作用で揚水した水を真空水、そうでない水を自由水と言う用語を用いて説明する。
【００１５】
給水タンク８と給水タンク９に給水する。
≪作業・作用１≫
▲１▼、給水弁１ａ、空気弁１６ａを開放して開閉弁３ａを閉じる。
○、給水弁１ａ弁の出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は５ｍの範囲に 給水される。
▲２▼、開閉弁７ａを閉じて開閉弁４ａ、空気弁１７ａ、全ての真空弁を開放する。
○、給水タンク８の水は給水管１４より降水タンク５に５ｍの範囲に給水される。
空気弁１７ａより水が溢れたら空気弁１７ａを閉じる。
＊、開閉弁４ａを閉じる。
≪作業・作用２≫
▲１▼、給水弁２ａ、空気弁１９ａを開放して開閉弁５ａを閉じる。
○、給水弁２ａ弁の出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は５、５ｍの範 囲に給水される。
▲２▼、開閉弁７ａを閉じて開閉弁６ａ、空気弁１８ａ，２０ａ、全ての真空弁を開放する。
○、給水タンク９の水は給水管１６より水槽２を経て真空タンク３に５、５ｍの範囲 に給水される。空気弁２０、１８ａより水が溢れたら空気弁２０ａ，１８ａを閉 じる。
＊、全ての真空弁、開閉弁６ａを閉じる。
【００１６】
空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全てに弁を閉じる。
○、真空弁１７ａより空気層３４に空気圧縮機３９を用いて１，５ｍの加圧空気を封 入する。真空弁１８ａより空気層３５に空気圧縮機３７を用いて１，５ｍの加圧 空気を封入する。真空弁２０ａより空気層３６に空気圧縮機３７を用いて５０ｃ ｍの加圧空気を封入する。
＊、空気弁１７ａ，１８ａ，１９ａを閉じる。
【００１７】
る。
≪作業・作用１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１６ａを開放する。
開閉弁４ａを開放して揚水させる。
○、真空層３３に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋５、０００＝９，１３４ｍｍ
○、揚水する水は水位５ｍに制御する給水タンク５の水が補給される。
＊、真空弁１３ａ、給水弁１ａ、開閉弁４ａを閉じる。
【００１８】
に設定して給水タンク９の水を揚水させる。
≪作業・作用１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１９ａを開放する。
２ａ、開閉弁６ａを開放して真空設定値の高さに揚水させる。
○、真空層２９に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋５、５００＝９，６３４ｍｍ
○、揚水する水は水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水が補給される。
＊、真空弁１１ａを閉じる。
≪作業・作用２≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて、空気弁１９ａを開放する。
開閉弁６ａ，８ａを開放して真空設定値の高さに揚水させる。
○、真空層３１に揚水する高さ
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，１３４ｍｍ
Ｈ＝４，１３４＋４，１３４＋５、５００＝１３，７６８ｍｍ
○、揚水する水は水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水が補給される。
＊、真空弁１２ａ、開閉弁６ａ、給水弁２ａを閉じる
＊真空設定値の水位は図１に示している。
【００１９】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放してから開閉弁７ａ、８ａ、９ａを開放する。
≪作業・作用１≫
▲１▼、全ての弁を閉じて開閉弁３ａを開放する。
○、給水タンク８の水面に作用する大気圧は均圧管１３より空気層３４に封入した加 圧空気に伝達する。
▲２▼、全ての弁を閉じて開閉弁５ａを開放する。
○、給水タンク９の水面に作用する大気圧は均圧管１５より空気層３５に封入した加 圧空気に伝達する。
≪作業・作用２≫
▲１▼、開閉弁７ａを開放する。
○、加圧水槽１の構成は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。床面より大き さ２０ｃｍ丸の内部管１７は１、９８ｃｍに立ち上げている。仕切板１０に接続 する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は１，５ｍ垂下させている。降水タンク５よ り給水を受ける大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は加圧水槽１の高さ１ｍに接続し ている。空気層３６に５０ｍの加圧空気を封入している。内部管２７と水導入管 １７の間隔はＨ＝１、９８０−１、０００−４０＝９４０ｍｍになる。
○、開閉弁７ａの開放で真空層３３の水頭圧は降水タンク５に作用して水導入管１７ より空気層３６に伝達している。真空層２９の水頭圧は真空タンク３に作用して 水槽２より空気層３６に伝達している。空気層３６に封入した加圧空気の作用で 水位の高い真空タンク３の水は降水タンク５に移動することはない。
≪作業・作用３≫
▲１▼、開閉弁８ａ、９ａを開放する。
○、真空層３３には水位５ｍに制御する給水タンク８の水を真空設定値の高さに揚水 している。
○、真空層２９，３１には水位５、５ｍに制御する給水タンク９の水を真空設定値の 高さに揚水している。
○、開閉弁８ａ，９ａの開放で真空作用点の高い真空層３１に揚水している真空水は 真空作用点の低い真空層３３の真空作用と質量で降水管２２より降水タンク５に 移動して真空水は自由水に代わる。真空タンク３の自由水と降水タンク５の自由 水の水位は同じ高さになる。降水タンク５と真空タンク３の水位は
Ｈ＝５，５００＋５，０００÷２＝５，２５０ｍｍ
○、真空タンク３の水が降水タンク５に移動する水量は
（降水タンク５の大きさ２５ｃｍ丸、真空層２５の大きさ２５ｃｍ丸）
Ａ＝１２，５ｘ１２，５ｘ３，１４＝４９０，６ｃｍ＾２
Ｑ＝４９０，６ｘ２５ｃｍ＝１２，２６５ｇ
○、降水タンク５の自由水の上昇で真空層３３に発生する真空作用は
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，０００＝９，１３４ｍｍ
Ｐ＝９，１３４−５、２５０＝３，８８４ｍｍ
○、真空層３３に揚水している真空水が降水タンクの自由水に作用する水頭圧は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇー３、８８４＝６，４５２ｋｇｆ／ｍｍ＾２
≪作用≫
▲２▼、真空層３１の水位は
Ｈ＝（−０，８）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，５００＝１６，７６８ｍｍ
○、真空層３１の真空水が真空層３３に１２，２６５ｇ移動して発生する真空作用は （真空層３１の大きさ２０ｃｍ丸）
Ｈ＝１２、２６５ｇ÷３１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−１、６７７÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
真空層３１の真空作用で真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。真空層２９に発生する真空作用は
○、真空層２９の水位は
Ｈ＝（−０，４）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋５，５００＝９，６３４ｍｍ
○、真空層２９に存在する気圧は
○、１２，５６５ｇの水の移動で真空層２９に発生する真空作用は
（真空層２９の大きさ２５ｃｍ丸、上昇管２１の大きさ１０ｃｍ丸）
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷４１２，１＝２９、７ｃｍ
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−５、９０４÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
○、真空層２９に揚水している真空水が真空タンク３の水面に作用する水頭圧は
Ｈ＝９，６３４−５，５００＝４，１３４ｍｍ
○、降水タンク５の水は空気層３６の作用で真空タンク３に揚水する高さは
Ｈ＝１０，３３６ｇ−１０，１２８＝２０８ｍｍ
Ｈ＝５，２５０＋２０８＝５，４５８ｍｍ
○、真空タンク３の水は空気層３５に作用する気圧と真空層２９の真空作用で揚水する。
≪各、配管に流れる水量は≫
▲１▼、真空層２９に発生する真空作用で水導入管１７に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０、４２）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２１，８０９ｇ
▲２▼、真空層３１の真空作用で上昇管２１に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，４１）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３３、２６６ｇ
○、真空層３３の真空作用で降水管２２に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３７）ｘ７６ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３０，３２０ｇ
○、装置内を循環する水量は水導入管１７に流れる水量になる。
≪作用≫
上記、説明のように条件設定後、全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ、８ａ，９ａを開放すると真空作用点の高い真空層３１の水は真空作用点の低い真空層３３に質量と真空作用で移動する。この作用で真空層３１，２９には順次真空作用が発生して真空層２９の水は上昇管２１より揚水する共に、降水タンク５の水面と真空タンク３の水面には気圧差が発生して気圧の高い降水タンク５の水は空気層３６の作用で気圧の低い真空タンク３に揚水する。真空タンク３に揚水した水は空気層３５に作用する気圧と常に発生する真空層２９の真空作用で揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。
＊、図２には循環時の水位と方向を示している
【発明の効果】
【００２０】
加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、真空タンク４の所要高さ１２ｍ位置に接続する降水管２２は平行に延びて下向きに延びて真空タンク６の天板を貫通して４ｍ垂下している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。
【００２１】
降水タンク５の外側に水位５ｍに制御する給水タンク８を設け、開閉弁７ａ、を閉じて給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。空気層３４に１，５ｍの加圧空気を封入し
【００２２】
加圧水槽１の外側に水位５、５ｍに制御する給水タンク９を設け、開閉弁７ａ，８ａ，９ａを閉じて給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。空気層３５を１，５ｍ、空気
【００２３】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａを開放すると真空作用点の高い真空タンク３の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質量で移動する。この作用で真空層３１には真空作用が発生して真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。空気層３６の作用で気圧の高い降水タンク５の水は気圧に低い真空タンク３に揚水すると共に、空気層３５に作用する気圧と真空層２９の真空作用で真空タンク３の真空水は真空層２９に揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
発電量＝落差ｈｘ水量Ｑｘ９、８ｘ水車効率ｘ発電効率で計算される。本発明の請求項１、請求項２に係わる循環式発電装置において、条件設定時に給水タンク８と給水タンク９とに位置差を設けて設置する。開閉弁７ａ、１０ａを閉じて給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４，３５，３６に加圧空気を封入して各、真空層を設定する真空設定値に給水タンク８、９の水を真空引きする。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。真空作用点の高い真空タンク３の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質量で降水する。この作用で装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。水導入管１７に流れる水量が循環水量になる。水導入管１７に設けた水車４１に受ける水頭圧が落差に相当する。
【００２５】
降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備え、真空タンク６に接続する降水管２４は開閉弁１０ａを取付けてから真空タンク７に接続させる。加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、上部に真空タンク４を備え、真空タンク３に接続する上昇管２１は開閉弁８ａを取付けてから真空タンク４に接続させる。高さ１５、５ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２に開閉弁９ａを取付けてから真空タンク７に接続している。降水タンク５と加圧水槽１とを水導入管１７で接続している。
【００２６】
開閉弁７ａ、１０ａを閉じて降水タンク５の外側に設けた水位８ｍに制御する給水タンク８の水を降水タンク５に給水する。全ての弁を閉じて空気層３４に加圧空気を封入して
圧水槽１の外側に備えた水位８、５ｍに制御する給水タンク９の水を真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて空気層３５、３６に加圧空気を封入する。
の弁を閉じて、開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを順次開放して装置内の水を連続的に循環させる。
【発明の実施形態】
【実施図】
【００２７】
請求項１．２に係る本発明の循環式発電装置の実施図を示している。図３は真空設定時の水位を示している。図４は循環方向と水位を示している。この図において、１は加圧水槽、２は水槽、３は真空タンク、４は真空タンク、５は降水タンクになっている。
【００２８】
高さ１８ｍの降水タンク５と高さ１７ｍの加圧水槽１とを適当な間隔を隔てて立ち上げている。高さ１３，５ｍの降水タンク５は仕切板で仕切られ２分割している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、上部に真空タンク７を備えている。真空タンク６と真空タンク７とを降水管２４で接続している。
【００２９】
高さ１３，５ｍの降水タンク５は仕切板で仕切られ２分割している。床面より仕切板１２までの７ｍの部分を降水タンク５、上部、高さ６，５ｍの部分を真空タンク６としている。降水タンク５は大きさ２５ｃｍ丸、高さ７ｍに設定している。仕切板１２に接続する大きさ１５ｃｍ丸の降水管２５は降水タンク５内に３ｍ垂下している。降水タンク５と降水管２５の間を空気層３４としている。降水タンク５の上部、高さ６，８ｍの位置に空気弁１７ａを取付けている。空気弁１７ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３０】
真空タンク６は大きさ２５ｃｍ丸、高さ６，５ｍに設定している。天板を貫通して上下に降水管２４が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の降水管２４は４ｍ垂下している。上方には開閉弁１０ａを取付けてから所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク７の床面に接続している。真空タンク６の側面に真空弁１４ａを取付けている。真空弁１４ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク６と降水管２４の間を真空層３３としている。
【００３１】
所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク７は大きさ２０ｃｍ丸、高さ３、５ｍに設定している。床面に接続する大きさ１５ｃｍ丸の内部管２８は上方に２ｍ立ち上げている。末端は真空層３２に開放している。内部管２８と真空タンク７との間を水導入管２３としている。天板に真空弁１５ａを取付けている。真空弁１５ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク７の上部を真空層３２としている。
【００３２】
高さ、１３、５ｍの加圧水槽１は仕切板で仕切られて３分割している。床面より仕切板１０までの２ｍの部分を加圧水槽１、仕切板１０から仕切板１１の間の５ｍの部分を水槽２、上部の６、５ｍの部分を真空タンク３としている。真空タンク３の上部に真空タンク４を設けている。真空タンク３と真空タンク４とを上昇管２１で接続している。
【００３３】
加圧水槽１は大きさ２５ｃｍ丸、高さ２ｍに設定している。仕切板１０に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管１９は下方に１，５ｍ垂下している。床面に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２７は上方に１、９８ｍ立ち上げている。降水タンク５の下部、高さ１ｍの位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の水導入管１７は開閉弁７ａと水車４１を取付けてから加圧水槽１に接続している。加圧水槽１と内部管２７の間を水導入管１８、内部管２７と上昇管１９の間を空気層３６としている。高さ１、９ｍ位置に空気弁２０ａを取付け、空気弁２０ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３４】
水槽２は大きさ２５ｃｍ丸、高さ５ｍに設定している。仕切板１１に接続する大きさ１５ｃｍ丸の上昇管２０は下方に３ｍ垂下している。水槽２と上昇管２０の間を空気層３５としている。高さ６，８ｍの位置に空気弁１８ａを取付けている。空気弁１８ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。
【００３５】
仕切板１１に大きさ２５ｃｍ丸、高さ６、５ｍの真空タンク３が接続している。天板に接続する大きさ２０ｃｍ丸の内部管２６は下方に４、５ｍ垂下している。天板を貫通して上下に上昇管２１が延びている。大きさ１０ｃｍ丸の上昇管２１は４ｍ垂下している。上方には開閉弁８ａを取付けてから所要高さ１４、５ｍ位置の真空タンク４の床面をに接続している。真空タンク３と上昇管２１の間を真空層２９、内部管２６と真空タンク３の間を真空層３０としている。天板に真空弁１１ａ、側面に真空弁１２ａを取付けている。真空弁１１ａ、１２ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。
【００３６】
所要高さ１４，５ｍ位置に真空タンク４を設けている。真空タンク４は大きさ２０ｃｍ丸、高さ２，５ｍ設定している。天板に真空弁１３ａを取付けている。真空弁１３ａには配管で真空ポンプ３７に接続している。真空タンク４の上部を真空層３１としている。真空タンク４の所要高さ１５、５ｍ位置に接続する大きさ８ｃｍ丸の降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて真空タンク７に接続している。
【００３７】
降水タンク５の外側、所要高さ８、２ｍ位置に給水タンク８を設けている。給水タンク８は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１６ａを取付けている。空気弁１６ａには配管で空気圧縮機３９に接続している。側面に給水弁１ａを取付けている。給水弁１ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１３は垂下して平行に延びて開閉弁３ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ４ｍの位置を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と降水管２５の間、高さ６、９ｍ位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１４は垂下して平行に延びて開閉弁４ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍ位置に接続している。
【００３８】
加圧水槽１の外側、所要高さ８、７ｍ位置に給水タンク９を設けている。給水タンク９は大きさ４０ｃｍ丸、高さ０，８ｍに設定している、天板に空気弁１９ａを取付けている。空気弁１９ａには配管で空気圧縮機３９に接続している、側面に給水弁２ａを取付けている。給水弁２ａには配管で給水器３８に接続している。給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク９の水位は８，５ｍの範囲に制御される。床面に接続する大きさ２ｃｍ丸の均圧管１５は垂下して平行に延びて開閉弁５ａを取付けてから所要高さ４ｍ位置の水槽２を貫通して上向きに立ち上がって降水タンク５と上昇管２０の間、高さ６、９ｍの位置に立ち上げている。床面に接続する大きさ２ｃｍの給水管１６は垂下して平行に延びて開閉弁６ａを取付けてから降水タンク５の下部、高さ３ｍ位置に接続している。
【００３９】
上記、循環原理を図３，図４，を用いて作業手順とその作用と共に説明する。真空作用で揚水した水を真空水、そうでない水を自由水と言う用語を用いて説明する。
【００４０】
給水タンク８、９に給水する。
≪作業・作用≫
▲１▼、給水弁１ａ、空気弁１６を開放して開閉弁３ａを閉じる。
○、給水弁１ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８ｍの範囲に給 水される。
▲２▼、給水弁２ａ、空気弁１９ａを開放して開閉弁５ａを閉じる。
○、給水弁２ａの出口側に設けたフロート弁で給水タンク８の水位は８、５ｍの範囲 に給水される。
【００４１】
降水タンク５と真空タンク３に給水する。
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａ、８ａ，９ａ、１０ａを閉じる。給水弁１ａを開放する。
○、開閉弁４ａ、空気弁１６ａ、１７ａ、全ての真空弁を開放する。
開閉弁４ａの開放で給水タンク８の水は給水管１４より降水タンク５に８ｍの範 囲に給水される。
＊、空気弁１７ａより水が溢れたら空気弁１７ａを閉じる。
＊、開閉弁４ａを閉じる。
≪作業・作用≫
▲２▼、開閉弁７ａ、８ａ，９ａ、１０ａを閉じる。給水弁２ａを開放する。
○、開閉弁６ａ、空気弁１８ａ、１９ａ、２０ａ、全ての真空弁を開放する。
開閉弁６ａの開放で給水タンク９の水は給水管１６より水槽２を経て真空タンク ３に満水の８、５ｍの範囲に給水される。
＊、空気２０ａ，１８ａより水が溢れたら空気弁２０ａ、１８ａを閉じる。
＊全ての真空弁、開閉弁６ａを閉じる。
【００４２】
空気層３４，３５に１，５ｍ、空気層３６に５０ｃｍの加圧空気を封入する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁１７ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３４に１，５ｍの加圧空気を封 入する。
▲２▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁１８ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３５に１，５ｍの加圧空気を封 入する。
▲３▼、全ての弁を閉じる。
○、空気弁２０ａより空気圧縮機３９を用いて空気層３６に５０ｍの加圧空気を封入 する。
＊、空気弁１７ａ、１８ａ，２０ａを閉じる。
【００４３】
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ、を閉じて空気弁１６ａを開放する。
○、真空弁１４ａより真空ポンプ３７を用いて真空層３３をー０、３５ｋｇｆ／
給水弁１ａ、開閉弁４ａを開放する。
○、真空層３３に揚水する高は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝３，６１７ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
＊、真空弁１４ａ、給水弁１ａ、開閉弁４ａを閉じる。
【００４４】
≪作業・作用・１≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
○、真空弁１１ａ，１２ａより真空ポンプ３７を用いて真空層２９，３０を
○、真空層２９，３０に揚水する高は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝３，６１７ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋８，５００＝１２、１１７ｍｍ
＊、真空弁１１ａ、１２ａを閉じる。
≪作業・作用・２≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
８ａを開放して真空設定値の高さに真空引きする。
○、真空層３１に揚水する高は
Ｈ＝（−０，４５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝４，６５１ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋４，６５１＋８，５００＝１６、７６８ｍｍ
＊、真空弁１３ａを閉じる。
≪作業・作用・３≫
▲１▼、開閉弁７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを閉じて空気弁１９ａを開放する。
を開放して真空設定値の高さに真空引きする。
○、真空層３２に揚水する高は
Ｈ＝（−０，５５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＝５，６８４ｍｍ
Ｈ＝３，６１７＋５，６８４＋８，５００＝１７，８０２ｍｍ
＊、真空弁１５、給水弁２ａ、開閉弁６ａを閉じる。
＊図３には真空設定時の水位を示している。
【００４５】
全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲１▼、全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａを開放する。
○、開閉弁３ａの開放で給水タンク８の水面に作用する大気圧は均圧管１３より空気 層３４に封入した空気層３４に伝達する。
○、開閉弁５ａの開放で給水タンク９の水面に作用する大気圧は均圧管１５より空気 層３５に封入した空気層３５に伝達する。
【００４６】
開閉弁７ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲１▼、開閉弁７ａを開放する。
○、降水タンク５の水は水導入管１７より空気層３６に伝達している。真空タンク３ の水は水槽２より空気層３６に伝達している。空気層３６の作用で水位の高い真 空タンク３の水は水位の低い降水タンク５に移動することはない。
【００４７】
開閉弁８ａ，９ａ，１０ａを開放する。
≪作業・作用≫
▲２▼、開閉弁８ａ，９ａ，１０ａを開放する。
○、水位の高い真空層３２に揚水している真空水は水位の低い真空層３３に真空作用 と質量で移動して真空タンク３と降水タンク５の水位は同じになる。
○、真空タンク３と降水タンク５の水位は
Ｈ＝８，５００＋８，０００÷２＝８，２５０ｍｍ
○、真空層３２の水が降水タンク５に質量で降水する水量は
○、真空層３３の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
○、真空層３１に揚水している真空水の高さは
Ｈ＝１１、６１７−８，２５０＝３，３６７ｍｍ
○、真空層３３に発生する真空作用は
○、降水タンク５の水面に作用する真空層３３の水頭圧は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−３，３６７＝６，９６９ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３２の水が降水管２４より真空層３３に１２，２６５ｇの水が移動すると真空層３２に発生する真空作用は
○、真空層３２水位は
Ｈ＝（−０，９）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１７，８０２ｍｍ
○、真空層３２に存在する気圧は
○、水位の低下で真空層３２に発生する真空作用は
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷１０ｘ１０ｘ３，１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝１，０３３−３９０＝６４３ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３１の水が１２，２５６ｇ真空層３２に移動すると真空層３１に発生する真空作用は
○、真空層３１の水位は
Ｈ＝（−０，８）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１６，７６８ｍｍ
○、真空層３１に存在する気圧は
○、水位の低下で真空層３１に発生する真空作用は
Ｈ＝１２，２６５ｇ÷１０ｘ１０ｘ３，１４＝３９ｃｍ
Ｐ＝２，０６７−３９０＝１、６７７ｋｇｆ／ｃｍ＾２
≪作用≫
真空層３１、３２の真空作用で真空層２９の水は上昇管２１より揚水する。
○、真空層２９の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，５００＝１２、１１７ｍｍ
○、真空層３１，３２の真空作用で真空タンク３の水が上昇管２１より揚水する水量は
Ｑ＝１２，２６５ｇ＋１２，２６５ｇ＝２４，５３０ｇ
○、真空層３２、３１に揚水して真空タンク３の水位は
○、真空タンク３の容積、（真空タンク３の大きさ）
Ｈ＝２４，５３０ｇ÷４９０，６＝５０ｃｍ
Ｈ＝８，５００−５００＝８，０００ｍｍ
○、真空層２９に発生する真空作用は
Ｐ＝７６０ｘ１３，６ｇ−６、２１８÷７６０÷１３，６ｇ
≪作用≫
▲１▼、真空作用点の高い真空層３２の水は真空作用点の低い真空層３３に真空作用と質 量で降水する。この作用で真空層３２、３１、２９には真空作用が発生して真空タン ク３の水は真空層２９，３１，３２に揚水する。真空層２９の真空作用で降水タンク ５の水は水導入管１７、水槽２、真空タンク３を経て真空層２９に揚水する。
≪作用≫
○、降水タンク５の水位は
Ｈ＝８，０００ｍｍ
○、真空層３３の水位は
Ｈ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇ＋８，０００＝１１、６１７ｍｍ
○、真空層３３に発生する真空作用は
Ｈ＝１１、６１７−８，０００＝３，６１７ｍｍ
○、真空タンク３の水位は
Ｈ＝８、０００ｍｍ
○、空気層３６の作用と真空層２９の真空作用で降水タンク５の水が真空タンク３に揚水 する高さは
Ｐ＝１２，１１７−８，５００＝３、６１７ｍｍ
Ｈ＝１０，３３６−９、９２１＝４１５ｍｍ
Ｈ＝８、０００＋４１５＝８、４１５ｍｍ
○、真空層３１の真空作用は
○、真空層３２の真空作用は
≪各、配管に流れる水量は≫
▲１▼、真空層２９の真空作用で降水タンク５の水は水導入管１７より真空タンク３に揚 水する。水導入管１７に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３９）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２０、２５１ｇ
▲２▼、真空層２９の真空作用で上昇管２１に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，８４）ー（−０，３９）＝−０，４５ｋｇｆ／ｃｍ＾２
Ｑ＝（−０，４５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝３６、５１１ｇ
▲３▼、真空層３２の真空作用で降水管２２に流れる水量は（能力）
Ｈ＝１５，５００−１２，１１７＝３、３８３ｍｍ
Ｐ＝３，３８３＋１，６５３＝５，０３６ｍｍ
Ｈ＝（−０，９４）ｘ５，０３６÷１０ｘ４ｘ４ｘ３，１４＝２３，７８２ｇ
▲４▼、降水管２４に流れる水量は（能力）
Ｑ＝（−０，３５）ｘ７６０ｘ１３，６ｇｘ５ｘ５ｘ３，１４＝２８、３９８ｇ
▲５▼、水車４１に作用する水頭圧は
Ｐ＝８，０００−１、０００＝７，０００ｍｍ
▲６▼、装置内を流れる水量は水導入管１７に流れる水量になる。
【００４８】
して降水タンク５と真空タンク３に水位差を発生させる。循環水量を水槽２より図示しない回収タンクに回収する。
≪作用≫
真空層３０の真空作用で真空タンク３の水が真空層３０に揚水する水量は
（真空層３０の大きさ２５ｃｍ丸、真空層２９の大きさ２０ｃｍ丸）
Ｐ＝（−０，４５）ー（−０，３９）＝−０，０６ｋｇｆ／ｃｍ＾２
Ｑ＝−０，０６ｘ１７６，６＝１０、９５２ｇ
▲２▼、真空タンク３の水位は
Ｈ＝１０，９５２ｇ÷１２，５÷１２，５÷３，１４＝２２，３ｃｍ
Ｈ＝８，０００−２２３＝７、７７７ｍｍ
▲３▼、真空タンク３の水位の低下で真空層２９に発生する真空作用は
Ｐ＝６，３０４−２２３＝６，０８１ｋｇｆ／ｃｍ＾２
＝７６０ｘ１３，６ｇ−６，０８１÷７６０÷１３，６ｇ＝
−０，４１ｋｇｆ／ｃｍ＾２
▲４▼、真空タンク３の水面に作用する真空層２９の水頭圧は
Ｈ＝３，６１７＋６，０９８＝９，７１５ｋｇｆ／ｃｍ＾２
差で真空タンク３に移動する水位は
Ｈ＝１０，３３６−９，７１５＝６２１ｍｍ
Ｈ＝７，７７７＋６２１＝８，３９８ｍｍ
▲６▼、真空作用点位置の降水タンク５の水は質量と気圧差で真空タンク３に移動した自 由水は空気層３５の作用と真空層２９の真空作用で揚水する。降水タンク５と真空タ ンク３とには常に水位差が発生して降水タンク５の水を降水する作用が働いて装置内 の水は連続的に循環する。
＊、図４には循環方向と水位を示している。
【００４９】
自然界では温度と大気圧は常に変化している。条件設定時、給水タンク８、９の水が真空設定値の高さに揚水しない場合には給水タンク８、９の設置位置を調整する必要があります。空気層３６に窒素ガスを封入したり、空気層３４，３５に比重の軽い油類を加圧封入すると温度変化で発生する膨張と収縮を防ぐ事ができます。
【００５０】
密閉水路で水を循環させるので主に発電を目的とした装置になる。装置に熱交換器を組み込み、発電した電力で音波冷却装置や電気式加熱装置で装置内の水に冷熱を伝達させ、発電をしながら装置内の冷熱をポンプを用いて外部に取出して循環させて利用することもできる。例えば、発電をしながら貯蔵施設、冷暖房施設、クリーンルーム等の冷却に伴う廃熱処理に使用すると大気に熱量を放出する事が防止できます。密閉水路で行うと装置内にゴミの侵入を防ぐと共に、蒸発による水量管理を省く事ができる。尚、数日間連続運転をしている間に配管部や弁などからエアー漏れによって真空度が下がった場合には、真空度が低下した真空弁を開放して真空ポンプを起動して設定する真空度まで真空引きすれば良い。
【００５１】
上記、構成の循環式発電装置を冬季の気温の低い環境下で使用する場合、循環する水の凍結を防ぐ為に、装置を保温カバーで覆ったり、建物や地下に設けて凍結を防止したり、結剤を入たりして凍結を防ぐ手段を講じる必要があります。予め、循環する水に窒素ガスをバッキして水中の酸素量を減少させたり、オゾンを供給して水中の雑菌の繁殖を抑えたり、更には定期的に水を入れ替え洗浄する事もよい、循環する水を油に代えて凍結を防止する事もできる。装置を建物内や地下に設けた場合、発電用の水車や発電機の摩擦熱で水温が上昇するので循環水の冷却手段による温度管理が必要になります。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
自然の地形や条件を利用して発電する風力発電、太陽光発電、マイクロ発電のように設置場所を限定することもなく、日々の環境変化で風力発電、太陽光発電、マイクロ発電のように発電量が変化する事なく２４時間安定した発電ができる。電力の必要な場所の地上、又は、地下に関係なく設置ができ、火力発電やガス・コージェネレージョン等のように燃焼による炭酸ガスを発生させる事はない。本発明の水の循環式発電装置は発電による炭酸ガスの発生がないことから地球温暖化ガスの一つである炭酸ガスの削減に貢献することができる。
【００５３】
電力は産業の基盤であることからから様々な分野に利用することができる。近年では高精度の部品を生産にするに伴って、高温炉、高温真空炉等で電気ヒーターによる高精度の制御を行って生産を行っている。例えば、発電した電力でプラズマ式加熱装置や電気ヒーターによる過熱蒸気での水分除去、熱分解、等に利用できる。又、電気分解で得られる酸素と水素を溶鉱炉、高温処理施設、焼却炉，等の燃料として利用すれば燃料生産もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】循環原理の模式的に示す真空設定時の図。
【図２】循環原理の運転状態の図。
【図３】本発明の実施例に用いた模式的に示す真空設定時の図。
【図４】実施形態の循環時の図。
【符号の説明】
【００５５】
加圧水槽 １、
水槽 ２、
真空タンク ３，４，６、７
降水タンク ５、
給水タンク ８、９
仕切板 １０，１１，１２
均圧管 １３，１５
給水管 １４，１６
水導入管 １７，１８、２３
上昇管 １９，２０、２１
降水管 ２２、２４，２５
内部管 ２６，２７、２８
真空槽 ２９，３０，３１、３２，３３
空気層 ３４、３５，３６
真空ポンプ ３７
給水器 ３８、
空気圧縮機 ３９
水量計 ４０
水車 ４１
給水弁 １ａ，２ａ
開閉弁 ３ａ、４ａ、５ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ、
真空弁 １１ａ、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ、１５ａ、
空気弁 １６ａ、１７ａ，１８ａ、１９ａ、２０ａ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ１８ｍの降水タンク５と高さ１７ｍの加圧水槽１とを適当な間隔を隔てて立ち上げ、加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、真空タンク３の天板に接続する上昇管２１は開閉弁８ａを取付てから真空タンク４に接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、真空タンク６に接続する降水管２４は開閉弁１０ａを取付てから真空タンク７に接続している。高さ１５、５ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて真空タンク７に接続している。降水タンク５の下部、高さ１ｍの位置に接続する水導入管１７は開閉弁７ａと水車４１を取付けてから加圧水槽１に接続している。降水タンク５の外側に水位を８ｍに制御する給水タンク８を設け、加圧水槽１の外側に水位を８、５ｍに制御する給水タンク９を備えている。
【請求項２】
開閉弁７ａ，１０ａを閉じて、給水タンク８の水を給水管１４より降水タンク５に給水する。給水タンク９の水を給水管１６より真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて、
給水タンク９の水を揚水する。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。水位の高い真空タンク３の水は水位の低い真空層３３に真空作用と質量で移動する。この作用で真空層２９には真空作用が発生すると共に、降水タンク５と真空タンク３とには気圧差が発生して気圧の高い降水タンク５の水は空気層３６の作用で気圧の低い真空タンク３に揚水する。真空タンク３に揚水した水は空気層３５と真空層２９の真空作用で揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。循環運転中に
転させて発電を行なう。
【請求項１】
高さ１８ｍの降水タンク５と高さ１７ｍの加圧水槽１とを適当な間隔を隔てて立ち上げ、加圧水槽１の上部に水槽２と真空タンク３を設け、真空タンク３の天板に接続する上昇管２１は開閉弁８ａを取付てから真空タンク４に接続している。降水タンク５の上部に真空タンク６を設け、真空タンク６に接続する降水管２４は開閉弁１０ａを取付てから真空タンク７に接続している。高さ１５、５ｍ位置の真空タンク４に接続する降水管２２は開閉弁９ａを取付けてから平行に延びて真空タンク７に接続している。降水タンク５の下部、高さ１ｍの位置に接続する水導入管１７は開閉弁７ａと水車４１を取付けてから加圧水槽１に接続している。降水タンク５の外側に水位を８ｍに制御する給水タンク８を設け、加圧水槽１の外側に水位を８、５ｍに制御する給水タンク９を備えている。
【請求項２】
開閉弁７ａ，１０ａを閉じて、給水タンク８の水を給水管１４より降水タンク５に給水する。給水タンク９の水を給水管１６より真空タンク３に給水する。全ての弁を閉じて、
給水タンク９の水を揚水する。全ての弁を閉じて開閉弁３ａ，５ａ、７ａ，８ａ，９ａ，１０ａを開放する。水位の高い真空タンク３の水は水位の低い真空層３３に真空作用と質量で移動する。この作用で真空層２９には真空作用が発生すると共に、降水タンク５と真空タンク３とには気圧差が発生して気圧の高い降水タンク５の水は空気層３６の作用で気圧の低い真空タンク３に揚水する。真空タンク３に揚水した水は空気層３５と真空層２９の真空作用で揚水して装置内の水は動力を使用しないで連続的に循環する。循環運転中に
転させて発電を行なう。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１２７２７５（Ｐ２０１０−１２７２７５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３６０５８（Ｐ２００８−３３６０５８）
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【出願人】（５０３０４４６７３）
【出願人】（５０９０１６６５６）
【出願人】（５０４０９３２１６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【出願人】（５０３０４４６７３）
【出願人】（５０９０１６６５６）
【出願人】（５０４０９３２１６）
【Ｆターム（参考）】
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