特開 2024-86514 液体空気を使った発電システムの発明

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086514

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】液体空気を使った発電システムの発明

(51)【国際特許分類】

   F03G 7/00 20060101AFI20240620BHJP

   F02C 6/14 20060101ALI20240620BHJP

   F01K 3/02 20060101ALI20240620BHJP

   F01K 25/10 20060101ALI20240620BHJP

   F01K 3/18 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

F03G7/00 B

F02C6/14

F01K3/02 C

F01K25/10 W

F01K25/10 M

F01K3/18

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022212959

(22)【出願日】2022-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】524056558

【氏名又は名称】山田 智恵子

(71)【出願人】

【識別番号】524056569

【氏名又は名称】和田 敬子

(72)【発明者】

【氏名】杉 幸治

【テーマコード（参考）】

3G081

【Ｆターム（参考）】

3G081BA02

3G081BB10

3G081BC21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】空気があれば、発電出来るシステムを提供する。
【解決手段】液体空気を作り、それを熱して圧力のある空気を作り出し、その圧力で、発電機のタービンを回して発電するシステムを提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

現在の発電所において、火力、水力、原子力、太陽光のいずれとも違い、液体空気を使う事、気体（空気）の圧力（風圧）によって発電するという事で、新規性があるものと考えています。
又、我々の住んでいるこの地球上で、無尽蔵といっていいほどの空気を利用して発電するという事で、他の資源を必要としないという事であり、更に、次の世代に受け継がれていくべき、これから将来の発電システムのあり方で、あると確信するものであります。
ＣＯ_２の排出をせず、放射能の危険性もないことも利点の１つであると考えています。

【請求項2】

空気を冷やしたり、熱したりする事で、発電機のタービンを回し、発電するというものである。
具体的に、空気を圧縮、膨張しながら、冷やす事で、液体空気を得、更に、液体空気を熱する事で、圧力のある空気を作り出し、この空気の圧力（風圧）で、発電機のタービンを回し、電気を得ようとするものである。
原理的には、非常に簡単で、空気を圧縮、膨張しながら、冷やす事で、空気を液体化し、液体空気なるものを作る。この液体空気を熱する事で、爆発的に膨張した空気を作り出し、この空気の圧力（風圧）を利用して、発電機のタービンを回して発電しようとするものである。
ここで、液体空気を作る為の装置（加圧装置）が必要であり、これさえ出来れば、このシステムは、ほぼ完成したのも同様となる。
図１に、液体空気を使った発電システムの流れ図
図２に、液体空気を使った発電システムの概略図
図３に、液体空気を作る為の装置（加圧装置）の機械的構造の概略図を示す。
又、図４に、液体空気を熱する為の装置（加熱器）の概略図を示す。
更に、図５に、充満室についての概略図を示す。
その他、貯蔵タンク、発電機については略す。

【請求項3】

資料によると、貯蔵タンクには、デュワー瓶なるものを使って、液体空気を貯蔵しておくとよいようである。
液体空気を熱すると、推定約３００倍の気体（空気）となるので、加熱器では、１滴づつ抽出するようにおとしていくことをおすすめします。１滴づつおとしていくことで、気体（空気）の圧力を調整する事が出来ると思います。
ここで、システムを個別化して考えた場合、液体空気を作る為の装置（加圧装置）、貯蔵タンク、液体空気を熱する加熱器は、いずれも複数個存在していてもよい訳である。今回の特許請求では、システム化して考えた場合に、加圧装置、貯蔵タンク、加熱器は、１個ずつのものとして考えています。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

空気を１８０から２００気圧に加圧し、発生した熱を除去し、これを断熱膨張させると、ジュール＝トムソン効果により、冷却するので、これを繰り返すと温度が次第に降下し、零下１９０℃ぐらいになると、ついに空気の一部は、比重約０．８７の淡青色の液体空気が得られる。この液体空気を再び、熱する事で、爆発的に膨張した空気（推定約３００倍に膨張した空気）を作り出し、これを放出する際に得られる風圧によって、発電機のタービンを回し、発電しようとするものである。

【背景技術】

【0002】

ジュール＝トムソン効果
圧縮した気体を細孔から、噴出させて急に膨張させると、気体の温度が変化する現象。常温では、ほとんどの気体は温度は下がる。気体の液化に利用する。１８６１年、ジュールとトムソンが実験で確認した。

【0003】

デュワー瓶
二重壁の内部を真空にした断熱容器。１８９３年 英国の化学者デュワーが考案。魔法瓶。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】インターネットより、液体空気とは？コトバンク

【非特許文献2】インターネットより、科学のあゆみ、酸素の製法とは？作り方とは？

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

発電機を動かすのに、火力、原子力といったものは資源が必要である。

【0006】

火力発電では、ＣＯ_２を排出する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

空気、液体空気を利用する。

【発明の効果】

【0008】

従来の火力発電では、ＣＯ_２の排出がある。
このシステムでは、空気だけを利用するため、ＣＯ_２は排出されず、資源は無限といってよい。又、原子力発電のように、核（放射性物質）も必要でない。それゆえ、放射能の危険性もない。したがって、この発電システムを使えば、資源というものは、特に考えなくてよく、空気さえあれば、発電出来るので、液体空気さえ作ってしまえば、至極簡単に発電出来るものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】液体空気を使った発電システムの流れ図

【図2】液体空気を使った発電システムの概略図

【図3】液体空気を使る為の装置（加圧装置）の機械的構造の概略図 ピストンを油圧とねじの力で、押し込むように圧縮していく、又、引く時も（空気を膨張させる時も）油圧とねじの力で、引いていく（空気を膨張させていく。）。ピストンは、図３のＡ，Ｂ，Ｃの位置で停止する。Ａの位置にいるとき、圧縮された空気がシリンダ内に注入される。ＢからＣの行程をくり返して、圧縮、膨張させ同時に冷却して、空気の気体を液体の空気すなわち、液体空気にする。Ｃの位置に停止させ、液体空気を貯蔵タンクに注入する。更にＡにもどり、そのあとくり返す。そうすると、次第に液体空気が作り出せる。気体を冷却する為の液体ちっ素は、液体空気が出来上ったら、交換して、液体空気で冷却すればよいと思います。

【図4】液体空気を熱する為の装置（加熱器）の概略図加熱器では、液体空気をあたためるため、ヒータのようなもので、加熱器の中をあたためておく必要があります。液体空気は、気体の空気になるとき、推定約３００倍に膨張するので、システムの加熱器では、１滴ずつおとしていくことをおすすめします。１滴ずつおとしていくことで、気体（空気）の圧力を調整することが、出来ると思います。

【図5】充満室の概略図 充満室には、上空に空気をにがすためのダクトをもうけておくことをおすすめします。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１，図２より、必要な空気１をコンプレッサ２で圧縮して、加圧装置３に、又、コンプレッサ８からも圧縮して加圧装置３に送り込む。加圧装置３で圧縮された空気を更に圧縮、膨張しながら冷却して、液体空気を得る。出来た液体空気を貯蔵タンク４に送ってためておく。貯蔵タンク４から少量ずつ加熱器５におとしていく。
たまった気体（空気）を加熱器５から取り出し、発電機６のタービンを回す。そして出力を得る。更に、発電機のタービンを通って出て来た空気を充満室７に入れておき、コンプレッサ２と共に、コンプレッサ８から加圧装置３に圧縮しながら送り込む。繰り返していくことにより、反永久的に動かす事が出来る。

【産業上の利用可能性】

【0011】

発電所、特に火力発電所、原子力発電所に変わる発電所として利用できる。ＣＯ_２の排出はせず、放射能の危険性もなくす事が出来る。又、資源というものは特に必要でなく、空気さえあれば、発電出来る。

【符号の説明】

【0012】

１ 必要な空気
２ コンプレッサ
３ 加圧装置
４ 貯蔵タンク
５ 加熱器
６ 発電機
７ 充満室
８ コンプレッサ
Ａ，Ｂ，Ｃ ピストンの位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】