特許 6891338 エネルギー源を重力（９．８０７ｍ／ｓ２）の浮力差方式で生じる動力による駆動力生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6891338

(24)【登録日】2021年5月28日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】エネルギー源を重力（９．８０７ｍ／ｓ２）の浮力差方式で生じる動力による駆動力生成装置

(51)【国際特許分類】

   F03G 3/00 20060101AFI20210607BHJP

【ＦＩ】

   F03G3/00 A

【請求項の数】4

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2020-215115(P2020-215115)

(22)【出願日】2020年12月24日

【審査請求日】2020年12月24日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513070037

【氏名又は名称】山本 博康

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 博康

【審査官】 池田 匡利

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１１５９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０３８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１４０９００４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｇ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地球と物体に働く重力(9.807m/s²)が働く環境下において、
液体の媒体を満たした槽と、
前記槽内に配設される複数のエネルギー生成器と
を備え、
前記エネルギー生成器は、
気体を満たした容積可変容器と、
前記容積可変容器と連結した重りと、
前記容積可変容器の容積可変方向の一端に設けられ前記槽内の液体の媒体の液圧を受ける液圧面と
を有し、
前記複数のエネルギー生成器が、槽の最下部の位置より上昇円軌道下・上昇円直移行軌道下・上昇直線軌道・上昇直円移行軌道上・上昇円軌道上をへて槽の最上部の位置に至り、最上部の位置より下降円軌道上・下降円直移行軌道上・下降直線軌道・下降直円移行軌道下・下降円軌道下をへて槽の最下部の位置に至る無限ループを形成し、最下部の位置より最上部の位置に至る上昇軌道に於いて、エネルギー生成器の容積可変容器に対し重り、および液圧を受ける液圧面を下部に設けて容積可変容器の気体を減圧・膨張することを行い、最上部の位置より最下部の位置に至る下降軌道に於いて、エネルギー生成器の容積可変容器に対し重り、および液圧を受ける液圧面を上部に設け容積可変容器の気体を加圧・圧縮することを行い、全てのエネルギー生成器の水深方向と垂直な方向の両端部を連結することでエネルギー生成器の浮力が伝達される二組の動力伝達を行う動力連結機を設け、最下部の位置より最上部の位置に至る容積と最上部の位置より最下部の位置に至る容積との総容積差で生ずる浮力差で位置エネルギー差を形成、その位置エネルギー差で運動エネルギーを生成する駆動力生成装置であって、
容積可変容器の下降軌道で液圧と重りの加圧が最大となり、容積可変容器が最少となる最少容積域を水平最小容積器と垂直最少容積器に分割し、垂直最少容積器と重りを容積可変容器の水平方向に移行し、容積可変容器に並行して垂直方向に設け、エネルギー生成器全体の上下の長さを最短化することで、エネルギー生成器の数を最大化して、エネルギー生成装置の一定の高さで最大のエネルギー生成を行う、容積可変容器の可変域を最大源有効化して、外部に動力を供給することを特徴とする駆動力生成装置。

【請求項2】

請求項１記載の駆動力生成装置において、容積可変容器と水平最小容積器間、および水平最小容積器と垂直最少容積器間に熱交換器を設け、貫通穴で気体の移動、気体と熱交換器間との熱交換を行い、減圧による膨張・減温と、加圧による圧縮・加熱時の気体温度を均一化、容積可変容器の気体温度の変動を最少化して、容積差、浮力差、位置エネルギー差、駆動力差で外部に動力を供給することを特徴とする駆動力生成装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の駆動力生成装置において、構造の単純化、およびエネルギー生成の能力向上を図るため、単動力伝達手段で行う動力連結機、または２連以上の動力伝達手段で行う動力連結機、２基以上の容積可変装置、水平最小容積器と垂直最少容積器、または２基以上の重りを設け、容積差、浮力差、位置エネルギー差、駆動力差で外部に動力を供給することを特徴とする駆動力生成装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の駆動力生成装置において、容積可変容器の可変部を隔壁の両面の外周の接合部と接合すると共に、隔壁に貫通穴を設けたことを特徴とする駆動力生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は地球と物体に働く重力(9.807m/s²)で液中の気体を満たした容積可変容器と連結した重り、および液圧を受ける液圧面を下方に位置して気体を減圧・膨張、気体を満たした容積可変容器と連結した重り、および液圧を受ける液圧面を180°回転して、気体を満たした容積可変容器の重り、および液圧を受ける液圧面を上方に位置して、気体を加圧・圧縮して、双方の浮力差で動力、ひいては電気エネルギーを生成する装置を提供する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の駆動力生成装置としては、下記特許文献１に示すように、重力が働く環境下において、液体の媒体を満たし、周囲と断熱されて外部の熱エネルギー吸収源に熱エネルギーを放出して一定の温度を保つことが出来る低温槽、および、液体の媒体を満たし、周囲と断熱されて外部の熱エネルギー供給源より熱エネルギーを吸収して一定温度を保つことが出来る高温槽を有し、低温槽と高温槽の間に隔壁を設け、低温槽と高温槽に気体の媒質を容積が可変出来る密閉容器に封入した対の容積可変容器を隔壁に直交して設け、対で上下の位置を有する容積可変容器間を媒質が下方より上方に移送できる移送管、対の容積可変容器と移送管を保持する支持部を設けた媒質格納容器を形成し、媒質格納容器に動力連結機に保持して無限ループを形成し、容積可変容器の高温槽と低温槽の温度差より容積差、浮力差より駆動力を生じ、その駆動力で動力生成装置、および電力生成装置。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

特許第5330618号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、かかる従来の動力生成装置、電力生成装置で、常時安定した動力・電力を生成するには常時安定した熱エネルギーを供給し、安定した高温槽を保持し、常時安定した熱エネルギーを吸収し、安定した低温槽を保持、また高温槽・低温槽と外環とに高度な断熱が必要となる問題があった。

【0005】

既存の動力、電気エネルギー生成には高温、高圧を用いたガスタービン、蒸気タービン、内燃機関、外燃機関が主力をなし、エネルギー源としては原子力と天然ガス、シェールガス、メタンハイドレート、石油、石炭の化石燃料が用いられている。

【0006】

原子力は地震、津波で原発事故を起こすことが実証され、原発立地地域の住民に多大の恐怖心と実質的な被害を与えることとなり、対策に莫大な費用と時間を必要とする。また一旦事故が起きると人為的な制御不能、数十年〜数万年規模の放射能汚染、使用済み核燃料と処理水の処理方法が課題となり、世界的な反原発運動が展開されている。

【0007】

天然ガス、シェールガス、メタンハイドレート、石油、石炭の化石燃料は環境問題の地球温暖化の原因をなすCO₂を排出、採掘に伴う環境破壊、発展途上国の経済発展に伴うエネルギー消費の拡大、価格の高騰、エネルギー獲得合戦に関連した国際紛争等々多くの課題を抱えている。

【0008】

また、再生可能エネルギーとして太陽光発電、風力発電、地熱発電が期待されているが太陽光発電は太陽光のみ、風力発電は風力のみがエネルギー源であり天候、気象に影響され蓄エネルギーが課題となっており、地熱発電は環境、源泉に影響する既得権等々の問題を生じている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明の駆動力生成装置は、地球と物体に働く重力(9.807m/s²)が働く環境下において、
液体の媒体を満たした槽と、
前記槽内に配設される複数のエネルギー生成器と
を備え、
前記エネルギー生成器は、
気体を満たした容積可変容器と、
前記容積可変容器と連結した重りと、
前記容積可変容器の容積可変方向の一端に設けられ前記槽内の液体の媒体の液圧を受ける液圧面と
を有し、
前記複数のエネルギー生成器が、槽の最下部の位置より上昇円軌道下・上昇円直移行軌道下・上昇直線軌道・上昇直円移行軌道上・上昇円軌道上をへて槽の最上部の位置に至り、最上部の位置より下降円軌道上・下降円直移行軌道上・下降直線軌道・下降直円移行軌道下・下降円軌道下をへて槽の最下部の位置に至る無限ループを形成し、最下部の位置より最上部の位置に至る上昇軌道に於いて、エネルギー生成器の容積可変容器に対し重り、および液圧を受ける液圧面を下部に設けて容積可変容器の気体を減圧・膨張することを行い、最上部の位置より最下部の位置に至る下降軌道に於いて、エネルギー生成器の容積可変容器に対し重り、および液圧を受ける液圧面を上部に設け容積可変容器の気体を加圧・圧縮することを行い、全てのエネルギー生成器の水深方向と垂直な方向の両端部を連結することでエネルギー生成器の浮力が伝達される二組の動力伝達を行う動力連結機を設け、最下部の位置より最上部の位置に至る容積と最上部の位置より最下部の位置に至る容積との総容積差で生ずる浮力差で位置エネルギー差を形成、その位置エネルギー差で運動エネルギーを生成する駆動力生成装置であって、
容積可変容器の下降軌道で液圧と重りの加圧が最大となり、容積可変容器が最少となる最少容積域を水平最小容積器と垂直最少容積器に分割し、垂直最少容積器と重りを容積可変容器の水平方向に移行し、容積可変容器に並行して垂直方向に設け、エネルギー生成器全体の上下の長さを最短化することで、エネルギー生成器の数を最大化して、エネルギー生成装置の一定の高さで最大のエネルギー生成を行う、容積可変容器の可変域を最大源有効化して、外部に動力を供給することを特徴とする。

【0010】

第２発明の駆動力生成装置は、第１発明の駆動力生成装置において、
容積可変容器と水平最小容積器間、および水平最小容積器と垂直最少容積器間に熱交換器を設け、貫通穴で気体の移動、気体と熱交換器間との熱交換を行い、減圧による膨張・減温と、加圧による圧縮・加熱時の気体温度を均一化、容積可変容器の気体温度の変動を最少化して、容積差、浮力差、位置エネルギー差、駆動力差で外部に動力を供給することを特徴とする。

【0011】

第３発明の駆動力生成装置は、第１発明、第２発明の駆動力生成装置において、
構造の単純化、およびエネルギー生成の能力向上を図るため、単動力伝達手段で行う動力連結機、または２連以上の動力伝達手段で行う動力連結機、２基以上の容積可変装置、水平最小容積器と垂直最少容積器、または２基以上の重りを設け、容積差、浮力差、位置エネルギー差、駆動力差で外部に動力を供給することを特徴とする。

【0012】

第４発明の駆動力生成装置は、第１発明〜第３発明のいずれかにおいて、
容積可変容器の可変部を隔壁の両面の外周の接合部と接合すると共に、隔壁に貫通穴を設けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明においては、エネルギー源を重力(9.807m/s²)とする事で、地球上の地上・階上・地下・海上の何処でも常時安定したエネルギーを供給可能、エネルギー生成(発電)装置は前後・左右・上下の全方位に設置しても互いに干渉しない、エネルギー消費者自身が必要なエネルギー生成(発電)が可能で占有面積2m²、高さ7.3mで2.4kWh、1,700kWh/月程度の高密度の発電が計算上見込める。

【0015】

「気体の体積は絶対温度に比例し、圧力に反比例する」の原理より、等温下で水中にて重りで減圧(膨張)した気体の体積と同じ重りで加圧(圧縮)した気体の容積との容積差を浮力差⇒位置エネルギー差⇒駆動力⇒発電の流れで実現することが出来る。

【0016】

一戸建て住宅、アパート、マンション、コンビニ、店舗、デパート、複合ビル、工場、鉄道、大型船舶、野菜プラント等、全ての産業にエネルギー(電力)を地産地消で設備費、維持管理費以外をコスト”０”で提供可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一基本実施形態をなすエネルギー生成器の気体を重りで減圧・膨張形態を示す。

【図2】本発明の一基本実施形態をなすエネルギー生成器の気体を重りで加圧・縮小形態を示す。

【図3】図１に示したエネルギー生成器を最少容積器と重りの位置を変え上下の長さを最短化。

【図4】図２に示したエネルギー生成器を最少容積器と重りの位置を変え上下の長さを最短化。

【図5】エネルギー生成器の各容積可変容器の可変方向以外の形状を安定保持、貫通穴で気体の移動と気体との熱交換する隔壁。

【図6】容積可変容器と水平最小容積器間、及び水平最小容積器と垂直最小容積器間に貫通穴を設け、貫通穴を介して気体の出入と熱交換を行う。

【図7】容積可変容器の重りの減圧による内圧・外圧と隔壁での圧力差を吸収。

【図8】容積可変容器の重りの加圧による内圧・外圧と隔壁での圧力差を吸収。

【図9】エネルギー生成装置の全体構成

【図10】エネルギー生成器の軌道。

【図11】エネルギー生成装置の詳細

【図12】ローラ(B)の中心と重りの先端(水圧を受ける面)の移動量

【図13】上昇軌道(正起動力)・下降軌道(負起動力)と駆動力

【図14】容積(上昇)、容積(下降)と容積差

【図15】位置エネルギー(上昇)・位置エネルギー(下降)と位置エネルギー

【図16】総位置エネルギー(上昇)・総位置エネルギー(下降)と総位置エネルギー

【図17】エネルギー生成装置の活用例

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面、式、表、グラフを参照して本発明を詳細に説明する。

【0019】

図１、２は本発明の基本形態を示し、「気体の体積は絶対温度に比例し、圧力に反比例する」の原理より、等温下で液中にて気体を満たした容積可変容器と連結した重り、および液圧を受ける液圧面を下方に位置して気体を減圧・膨張、気体を満たした容積可変容器と連結した重り、および液圧を受ける液圧面を180°回転して、気体を満たした容積可変容器の上方に重り、および液圧を受ける液圧面を位置して、気体を加圧・圧縮した気体の体積との体積差を浮力差として、駆動力を生成し、エネルギーを生成することが出来る。

【0020】

エネルギー生成器は基盤・容積可変容器・重りで構成され、エネルギー生成器の重りの位置（上・下）により減圧・膨張と加圧・圧縮による容積差で浮力差を生成する。

【0021】

容積可変容器は隔壁と容積可変部で構成され、液圧と重りの位置(上下)による減圧・加圧で容積が可変、隔壁は容積可変容器の可変方向以外の力を吸収し形状を安定保持、内圧と外圧の圧力差の力を吸収、貫通穴で気体の移動、および隔壁と気体の熱交換を行い、浮力差を生成する容積可変域と浮力差に貢献しない最小容積域を有する。

【0022】

具体的には、エネルギー生成器１は、水中に気体を封入した容積可変容器が180°回転することで、重りの位置（上・下）により減圧・膨張と加圧・縮小による容積差で浮力差を生じ、駆動力を生成する。

【0023】

基盤２は、エネルギー生成器の容積可変容器を保持する基準の固定板である。

【0024】

重り３は、容積可変容器の上・下の位置で減圧(膨張)と加圧(縮小)での容積差で浮力差を生じ、駆動力を生成するエネルギー源である。

【0025】

容積可変容器４は、隔壁と容積可変部で構成され、水圧と重りによる減圧・加圧で容積が可変する。

【0026】

容積可変域５は、水圧と重りによる減圧・加圧で生じる最長と最短の領域である。

【0027】

最小容積域６は、水圧と重りによる加圧で生じる最短の領域、容積可変域に寄与しない領域である。

【0028】

隔壁７は、容積可変容器の可変方向以外の形状を安定保持、内圧と外圧の圧力差を吸収、貫通穴で気体の移動・熱交換を行う。

【0029】

ガイドレール８は、重りと容積可変容器の移動をスムーズにガイドし、移動方向以外の力を吸収する。

【0030】

リニアローラベアリング９は、重りの移動をスムーズにし、移動方向以外の力を吸収するベアリングである。

【0031】

図３、４は本発明のエネルギー生成器の最適化を示し、一定の高さで最大のエネルギー生成を行うには、エネルギー生成器の上下の長さを最短化し、エネルギー生成器の数を増やすことが必要で、基盤・最小容積域・容積可変域・重りで形成されるエネルギー生成器の最小容積域を水平最小容積器と垂直最小容積器に分割し、垂直最小容積器と重りを容積可変容器の水平方向に移行、４面の内ローラ(A0、A1、 B)が有る２面にして、容積可変容器が伸び・縮み時の液体の流れを容易にして、容積可変容器に並行して垂直方向に設けることで可能と成る。

【0032】

ローラ(A0、A1)はエネルギー生成器を内側ガイドに沿って移動、駆動軌跡以外の力を内側ガイドに分散、ローラ(B)はエネルギー生成器を外側ガイドに沿って移動、駆動軌跡以外の力を外側ガイドに分散する。

【0033】

ｘはローラ(B)の中心上で容積可変容器の中心を基準とし、重りの先端面（容積可変容器の内圧を決きめる液圧を受ける面）との距離、エネルギー生成器の重りの位置（上下）・液深(ローラ(B)の中心上で容積可変容器の中心)・角度より、容積可変容器の気体の容積・駆動力・位置エネルギー・総位置エネルギーを算出する。

【0034】

具体的には、水平最小容積器１０は、容積可変域に寄与しない領域の最小容積器を水平と垂直に分割し、容積可変容器と垂直最小容積器を繋ぐ空間である。

【0035】

垂直最小容積器１１は、容積可変域に寄与しない領域の最小容積器を水平と垂直に分割し、容積可変容器の水平方向に設け、エネルギー生成器の高さ削減に貢献する。

【0036】

重り３は、エネルギー生成器の大きな容積を容積可変容器の水平方向に設け、エネルギー生成器の高さ削減に貢献する。

【0037】

ローラ(A0、A1)１２，１３は、エネルギー生成器を内側ガイドに沿って移動、駆動軌跡以外の重力と角度(θ°)による力を内側ガイドに分散する。

【0038】

ローラ(B)１４は、エネルギー生成器を外側ガイドに沿って移動、駆動軌跡以外の重力と角度(θ°)による力を外側ガイドに分散する。

【0039】

水圧面１５は、重りの先端面で容積可変容器の内圧を決きめ、水圧を受ける面である。

【0040】

ｘ（符号１６）は、ローラ(B)の中心を基準とし、重りの先端面（容積可変容器の内圧を決きめ、水圧を受ける面）との距離、エネルギー生成器の重りの位置（上下）・水深(ローラ(B)の中心上で容積可変容器の中心を基準)・角度より、気体の容積・駆動力・位置エネルギー・総合位置エネルギーを算出する。

【0041】

図５は容積可変容器の構成要素の隔壁、隔壁の両面の外周面に可変部との接合部を有し、容積可変容器の可変方向以外の力を吸収し、内圧と外圧の圧力差の力を吸収、形状を安定保持、貫通穴で気体の移動、および隔壁と気体の熱交換を行い、容積可変容器内の減圧による膨張・減温と、加圧による圧縮時の加熱の気体温度を均一化、容積可変容器の気体温度の変動を最少化する。

【0042】

具体的には、隔壁７は、容積可変容器の可変方向以外の形状を安定保持、内圧と外圧の圧力差を吸収、貫通穴で気体の移動と熱交換を行う。

【0043】

可変部との接合部１７は、隔壁と可変容器を接合する部分である。

【0044】

貫通穴１８は、気体の出入と熱交換を行う。

【0045】

図６はエネルギー生成器の減圧時と加圧時の水平最小容積器・垂直最小容積器と重りの断面図、垂直最小容積器・水平最小容積器と容積可変容器間で気体の出入を繰り返し、容積可変容器内の減圧による膨張・減温と、加圧による圧縮・加熱時の気体温度を容器間の境に熱交換器を設け、気体と熱的に安定した重りに連結した熱交換器間で熱交換を行い、容積可変容器内の気体温度を均一化、容積可変容器の気体温度の変動を最少化する。

【0046】

具体的には、熱交換器１９は、容積可変容器と水平最小容積器間、及び水平最小容積器と垂直最小容積器間に貫通穴を設け貫通穴を介して気体の出入と熱交換を行う。

【0047】

図７、８は容積可変容器・隔壁・重りと液圧の圧力関係を示し、内圧(Pi)は容積可変容器・水平最小容積器・垂直最小容積器の全ての内面で等圧、重りの先端面（内圧を決きめる液圧(Pw)を受ける面）と容積可変容器に対し重りの上下関係で決まる圧力(Pb)、また液圧(Pw)は液深に追従する。

【0048】

「Pi = Pw - Pb」は容積可変容器の重りの先端面に受ける液圧に、重りが容積可変容器の下部に位置し減圧することで容積可変容器内の気体が膨張し、浮力が上昇する。

【0049】

「Pi = Pw + Pb」は容積可変容器の重りの先端面に受ける液圧に、重りが容積可変容器の上部に位置し加圧することで容積可変容器内の気体が圧縮し、浮力が減少する。

【0050】

「Pw - Pi ⇒隔壁で吸収」は容積可変容器の重りの先端面に受ける液圧に、重りが容積可変容器の下部に位置し減圧した時の内圧(Pi)と液深に追従した液圧(Pw)の圧力差で生じる力を隔壁が吸収する。

【0051】

「Pi - Pw ⇒隔壁で吸収」は容積可変容器の重りの先端面に受ける液圧に、重りが容積可変容器の上部に位置し減圧した時の内圧(Pi)と液深に追従した液圧(Pw)の圧力差で生じる力を隔壁が吸収する。

【0052】

可変部２０は、容積可変容器の容積を可変する部分である。

【0053】

図９、１０、１１はエネルギー(電力)生成装置の実施例を示し、以降 液体の媒体は実用上最良の水である。

【0054】

図９、１１はエネルギー生成装置の構成を示し、４８個のエネルギー生成器で構成、１/２の２４個、または２３個が減圧(膨張)軌道、１/２の２４個、または２３個が加圧(圧縮)軌道、各２３個の場合は上下各１個が加減圧０(等圧)で、加圧と減圧の総容積差で浮力差を生じ、駆動力を生成し、その駆動力で上部の発電機で発電、内側ガイド板と外側ガイド板は前後に各１セット有し、内側ガイド板はローラA0・ローラA1と内側ガイドを形成する板でエネルギー生成器をガイド、および水流の側面をガイド、外側ガイド板はローラBと外側ガイドを形成する板でエネルギー生成器をガイド、および水流の側面をガイドとし、内壁はエネルギー生成器の上昇と下降に沿ったスムーズな水流にする為の内側の壁、外壁はエネルギー生成器の上昇と下降に沿ったスムーズな水流にする為の外側の壁とし、エネルギー生成装置で使用される水の水面は内壁・外壁・内側ガイド・外側ガイドの水流に影響されない場所に設置し、カバーで水の水面の保持と発電機の保護を行う。

【0055】

容積可変容器の上昇・下降の中心間隔は889mmとし、上下に一対のシャフトの前後に４ヶ所にスプロケット１を有し、前後の一対のチェーン１で４８個のエネルギー生成器と連結して、駆動力を伝達、上のシャフトのスプロケット２と発電機のスプロケット２とチェーン２で駆動力を発電機に伝達し発電する。

【0056】

具体的には、エネルギー生成装置１は、４８個のエネルギー生成器で構成、１/２の２４個、または２３個が減圧(膨張)、１/２の２４個、または２３個が加圧(縮小)、各２３個の場合は上下各１個が加減圧０(等圧)で、加減圧時の容積差で浮力差を生じ、駆動力を生成する。

【0057】

発電機２１は、エネルギー生成装置で生成した駆動力で発電する。

【0058】

内側ガイド２２は、ローラA0・ローラA1と内側ガイドでエネルギー生成器をガイドする。

【0059】

内側ガイド板２３は、内側ガイドを形成する板、および水流の側面をガイドする。

【0060】

外側ガイド２４は、ローラBと外側ガイドでエネルギー生成器をガイドする。

【0061】

外側ガイド板２５は、外側ガイドを形成する板、および水流の側面をガイドする。

【0062】

内壁２６は、エネルギー生成器の上昇と下降に沿った水流を乱流が生じさせない為の内側の壁である。

【0063】

外壁２７は、エネルギー生成器の上昇と下降に沿った水流を乱流が生じさせない為の外側の壁である。

【0064】

水流２８は、エネルギー生成器の上昇・下降と内壁・外壁・内側ガイド・外側ガイドに沿った水流の向きを示す。

【0065】

水面２９は、エネルギー生成装置で使用される水の水面、内壁・外壁・内側ガイド・外側ガイドの水流に影響されない場所に設置される。

【0066】

容積可変容器の中心３０は、エネルギー生成器の容積可変容器の中心で上昇・下降の中心間隔は889mmである。

【0067】

シャフト３１は、前後のスプロケット（１）間を繋ぎ、上下一対具備、及び駆動力を発電機に伝達するスプロケット（２）と繋ぐ軸である。

【0068】

スプロケット（１）３２は、前後・上下の４ヶ所に有し、前後の一対のチェーン１で４８個のエネルギー生成器を連動して、駆動力を伝達する。

【0069】

チェーン（１）３３は、前後の一対のチェーン（１）で４８個のエネルギー生成器を連動して、駆動力を伝達する。

【0070】

スプロケット（２）３４は、シャフトに具備したスプロケット（２）と発電機に具備したスプロケット（２）をチェーン（２）で駆動力を発電機に伝達する。

【0071】

チェーン（２）３５は、シャフトに具備したスプロケット（２）と発電機に具備したスプロケット（２）をチェーン（２）で駆動力を発電機に伝達する。

【0072】

カバー３６は、エネルギー生成装置で使用される水の水面を保持する面、および発電機のカバーである。

【0073】

図１０、１１は容積可変容器の軌道を示し、ローラA0とローラA1の軸間を150mm、その中間にローラBを位置、上昇軌道はエネルギー生成器の下に重りを位置し減圧・膨張で上昇円軌道下(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置)、上昇円直移行軌道下(ローラA0が内側ガイドの直線上、ローラA1が内側ガイドの円上に位置)、上昇直線軌道(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの直線上に位置)、上昇直円移行軌道上(ローラA0が内側ガイドの円上、ローラA1が内側ガイドの直線上に位置)、上昇円軌道上(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置)、下降軌道はエネルギー生成器の上に重りを位置して加圧・圧縮で下降円軌道上(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置)、下降円直移行軌道上(ローラA0が内側ガイドの直線上、ローラA1が内側ガイドの円上に位置)、下降直線軌道(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの直線上に位置)、下降直線軌道(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの直線上に位置)、下降直円移行軌道下(ローラA0が内側ガイドの円上、ローラA1が内側ガイドの直線上に位置)、下降直円移行軌道下(ローラA0が内側ガイドの円上、ローラA1が内側ガイドの直線上に位置)、下降円軌道下(ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置)
θ₀は円軌道上のエネルギー生成器のローラBの中心と円軌道上の中心との成す角度、θ₂と同期し上昇軌道と下降軌道の双方のエネルギー生成器の総重量はバランス、容積可変容器の気体の容積を計算する角度は「θ= 90−θ₀」
θ₁は円軌道上のエネルギー生成器のローラBの中心と円軌道上の中心との成す角度、θ₃と同期し上昇軌道と下降軌道の双方のエネルギー生成器の総重量はバランス、容積可変容器の気体の容積を計算する角度は「θ=θ₁」
θ₂は円軌道下のエネルギー生成器のローラBの中心と円軌道上の中心との成す角度、θ₀と同期し上昇軌道と下降軌道の双方のエネルギー生成器の総重量はバランス、容積可変容器の気体の容積を計算する角度は「θ= 90−θ₂」
θ₃は円軌道上のエネルギー生成器のローラBの中心と円軌道上の中心との成す角度、θ₁と同期し上昇軌道と下降軌道の双方のエネルギー生成器の総重量はバランス、容積可変容器の気体の容積を計算する角度は「θ=θ₃」
なお、図１０中、上昇円軌道下３７は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置し、エネルギー生成器は上昇円軌道を描く。

【0074】

上昇円直移行軌道下３８は、ローラA0が内側ガイドの直線上、ローラA1が内側ガイドの円上に位置し、エネルギー生成器は上昇円軌道から上昇直線軌道に移行する。

【0075】

上昇直線軌道３９は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの直線上に位置し、エネルギー生成器は上昇直線軌道を描く。

【0076】

上昇直円移行軌道上４０は、ローラA0が内側ガイドの円上、ローラA1が内側ガイドの直線上に位置し、上昇円軌道を描く。

【0077】

上昇円軌道上４１は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置、エネルギー生成器は上昇円軌道を描く。

【0078】

下降円軌道上４２は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置、エネルギー生成器は下降円軌道を描く。

【0079】

下降円直移行軌道上４３は、ローラA0が内側ガイドの直線上、ローラA1が内側ガイドの円上に位置し、下降円直移行軌道を描く。

【0080】

下降直線軌道４４は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの直線上に位置し、エネルギー生成器は下降直線軌道を描く。

【0081】

下降直円移行軌道下４５は、ローラA0が内側ガイドの円上、ローラA1が内側ガイドの直線上に位置し、下降直円移行軌道を描く。

【0082】

下降円軌道下４６は、ローラA0・ローラA1共に内側ガイドの円上に位置、エネルギー生成器は下降円軌道を描く。

【0083】

容積可変容器の軌道４７は、容積可変容器の中心の軌跡。

【0084】

また、図１１中、減圧では、上昇軌道で容積可変容器の下に重りが位置し内圧を減圧し、気体が膨張する。

【0085】

加圧では、下降軌道で容積可変容器の上に重りが位置し内圧を加圧し、気体が縮小する。

【0086】

表１は容積可変容器の気体容積を決める計算式(ｘを算出)、左辺は総容積=容積可変容器の水圧面の面積×水圧面の移動量(x)＋最少容積、右辺は「気体の体積は絶対温度に比例し、圧力に反比例」より、減圧(膨張)と加圧(圧縮)の気体の温度はほぼ等しいので「T₀、T」を削除、容積可変容器と重りの位置(上下)で減圧・加圧による圧力と水深の水圧による水圧面の移動量(x)で容積可変容器の気体容積を計算、左辺と右辺のxよりax²+bx+c=0の形式で２次方程式の根の公式よりxを算出した。

【0087】

【表1】

【0088】

上昇直線軌道と下降直線軌道の計算式に水深(A)より水圧面の移動量(x)を算出、上昇直線軌道と下降直線軌道の角度係数は1 (θ=90°)
表２は減圧(上昇)軌道と加圧(下降)軌道の条件(角度・角度係数・水深・水圧)で減圧(上昇)軌道(内圧・距離[x]・容積・駆動力)、加圧(下降)軌道(内圧・距離[x]・容積・駆動力)、と(上昇−下降)差[容積差・駆動力]を示し、上昇円軌道上・下降円軌道上、上昇直円移行軌道上・下降円直移行軌道上、上昇円直移行軌道下・下降直円移行軌道下、上昇円軌道下・下降円軌道下は表１の基本式で算出、上昇直線軌道と下降直線軌道のそれぞれの式で算出した。

【0089】

【表2】

【0090】

表３は上昇直線軌道と下降直線軌道の計算式で積分開始深さ(A₀)と積分終了深さ(A₁)より駆動力の積分値を計算した。

【0091】

【表3】

【0092】

表４は減圧(上昇)軌道と加圧(下降)軌道の条件(角度・水深)で減圧(上昇)軌道 (積分値・駆動力・位置エネルギー・総位置エネルギー)、加圧(下降)軌道 (積分値・駆動力・位置エネルギー・総位置エネルギー)、と加圧(下降)軌道−加圧(下降)軌道(積分値・駆動力・位置エネルギー・総位置エネルギー)を示し、上昇円軌道上・下降円軌道上、上昇直円移行軌道上・下降円直移行軌道上、上昇円直移行軌道下・下降直円移行軌道下、上昇円軌道下・下降円軌道下は表１の基本式で積分開始と積分終了を決め、その中間値で駆動力を算出、積分開始と積分終了の積分間隔に駆動力を乗じて積分値とし、上昇直線軌道と下降直線軌道の積分値は積分開始と積分終了を決め、表３のそれぞれの積分式で積分値を算出した。

【0093】

【表4】

【0094】

図１２は表２の水深と減圧(上昇)軌道と加圧(下降)軌道のローラ(B)の中心上で容積可変容器の中心を基準とし、重りの先端面（容積可変容器の内圧を決きめる水圧を受ける面）との距離(ｘ)をグラフ化した。

【0095】

図１３は表２の水深と減圧(上昇)軌道と加圧(下降)軌道の距離(ｘ) より「10×(x+50)+1,420」で容積(cc)を算出し、容積(cc)×0.001(cc[g]⇒kg)×角度係数で駆動力(kg) 算出しグラフ化した。

【0096】

図１４は表２の水深と減圧(上昇)軌道と加圧(下降)軌道の距離(ｘ) より「10×(x+50)+1,420」で容積(cc)を計算しグラフ化した。

【0097】

図１５は表４の水深と減圧(上昇)軌道、加圧(下降)軌道と減圧(上昇)軌道−加圧(下降)軌道の位置エネルギーをグラフ化した。

【0098】

図１６は表４の水深と減圧(上昇)軌道、加圧(下降)軌道と減圧(上昇)軌道−加圧(下降)軌道の総位置エネルギーをグラフ化した。

【0099】

表５は図9のエネルギー生成装置の全体構成の生成器番号の容積(cc)と駆動力(kg)を示し、生成器番号１〜４８の合計容積は102,464cc、上昇と下降の起動力差は減圧(上昇)軌道の生成器番号１〜２３、加圧(下降)軌道の生成器番号２５〜４７、生成器番号２４は最上位、生成器番号４８は最下位に位置し駆動力には寄与無しで21.3354kg

【0100】

【表5】

【0101】

表６はエネルギー生成装置の主要項目、エネルギー生成装置は圧力差⇒容積差⇒浮力差⇒位置エネルギー差⇒駆動力(運動エネルギー)⇒電力生成の流れでエネルギー生成(発電)を行い、稼働部の容積・質量は運動エネルギーの主要項目で、重りは鉄(比重8.23)、水中で30kg、大気中で34.15kg、容積4.15L、重りの加圧・減圧で±0.3atmの圧力差を生じ、重り全体(48基)では水中で1,440kg、大気中で1,639kg、全容積199.2L、容積可変容器全体の容積は表３より102.5L
エネルギー生成装置の水量は図９より外壁面積の長方形(71,120cm²)＋半円×２(15,394cm²)＝合計(86,514cm²)、内壁面積の長方形(20,320cm²)＋半円×２(1,257cm²)＝合計(21,577cm²)、実面積は(86,514cm² )−(20,320cm²)-＝(64,937cm² )
実容積は実面積(64,937cm²)×奥行き(47cm)÷1,000[cc⇒L]＝3,052L、総水量は実容積(3,052L)−重りの全容積(199.2L)−容積可変容器全体の容積(102.5L)＝2,750L、稼働部の質量は水(2,750 kg)＋重り(1,639 kg)＝4,389 kg

【0102】

【表6】

表５より浮力による駆動力差(21.34kg)で重力(9.807m/s²)下では(−209.3N)、エネルギー生成装置の稼働部の加速度はα＝加速度を加える力(−209.3N)÷稼働部の質量(4,389kg)＝0.0477m/s²、グラフ６はエネルギー生成装置の可動部の速度を2m/sと見込、加速度0.0477m/s²より初速0より2m/sに達するまでの時間は41.9s、またエネルギー生成曲線(見込)とエネルギーロス曲線(見込)をエネルギー生成装置の可動部の速度が2m/sの時に各50%と見込む
表４と図１６よりエネルギー生成器１基が１サイクル(図9)で生成される総位置エネルギーは−(61.78kg・m)で重力(9.807m/s²)下では(−605.9N・m)、稼働部の加速度(2m/s)、エネルギー生成器の間隔(0.254m)、エネルギー生成量=−605.9N・m×(−2m)÷0.254m=4.769kJ/s、4.771kWh、エネルギー生成量(効率50%見込)=2.386kWh、1,718kWh/月
図１７はエネルギー生成装置の活用例、一戸建て住宅のエネルギー生成装置を単純な構造と量産効果で乗用車並みの価格が見込め、消費エネルギーを全てカバー出来、占有面積を２m²で2.4kWh、1,700kWh/月程度の電力をエネルギー源が重力(9.807m/s²)で地球上何処でも常時安定した発電が可能、小型畜電池を付加する事で大きな負荷変動を吸収し、オール電化にて常時ヒートポンプで適温の熱湯を作り給湯、IHで調理、冷房、冷蔵、冷凍、照明、電気自動車(EV)のエネルギー(電力)を補える。

【0103】

同程度の発電を太陽光パネルで実現するには約４０倍以上の占有面積が必要(太陽エネルギーは1kW/m²、発電効率20%[200W/m²]、日照効率は14%)、太陽光パネル発電は太陽が出ている時のみ、風力発電は風がある時のみで、終日カバーするには超大型畜電池が必要となる。

【産業上の利用可能性】

【0104】

重力をエネルギー源としたエネルギー生成(発電)装置 地球上の地上・階上・地下・海上の何処でも常時安定したエネルギー生成(発電)が可能 エネルギー生成(発電)装置は前後・左右・上下の全方位に設置しても互いに干渉しない。 エネルギー消費地でエネルギー生成(発電) 可能、鉄塔・電柱不要(台風・震災の影響無し) 占有面積 2m2で2.4kw/h、1,700kW/h/月程度の発電が見込める。 一戸建て住宅用エネルギー生成(発電) 装置は構造が単純・量産効果で乗用車並みの価格が見込める。

【0105】

重力をエネルギー源としたエネルギー生成(発電)装置の活用事例
一戸建て住宅:図１７ エネルギー生成装置の活用例参照、給湯・調理・冷房・暖房・冷蔵・冷凍・照明・電気自動車の充電、究極のエコ生活(SDGs)
アパート:一戸建て住宅参照、全ての光熱費・電気自動車の充電代"0"、究極のエコ生活(SDGs)、付加価値拡大 マンション一戸建て住宅参照、全ての光熱費・電気自動車の充電代"0"、究極のエコ生活(SDGs)、付加価値拡大
コンビニ、店舗: 一戸建て住宅参照、全ての光熱費・電気自動車の充電、台風・震災時の停電無し(店舗活動継続・食品廃棄皆無)、電力代'0'、究極のエコ活動(SDGs)、付加価値拡大
デパート・複合ビル: 全ての必要な電力を発電(各階)、台風・震災時の停電無し(エレベータ・エスカレータの停止・食品廃棄皆無)、電力代'0'、究極のエコ活動(SDGs)、付加価値拡大
工場:全ての必要な電力を必要な場所で発電、台風・震災時の停電無し(工場の生産設備の稼働停止皆無)、電力代'0'、究極のエコ活動(SDGs)、付加価値拡大
鉄道:全ての必要な電力を必要な場所で発電、台風・震災・事故(事故以外の場所)時の停電無し、 電力代'0'、究極のエコ活動(SDGs)、付加価値拡大
大型船舶:全ての運航に必要な電力を発電、動力は電力で燃料代'0'、究極のエコ活動 (SDGs)、付加価値拡大
野菜プラント:全ての野菜の種まき・育成・収穫に必要な電力を必要な場所で発電、動力・温度・湿度・光・水の管理・調整、光熱費'0'、究極のエコ活動(SDGs)、品質・収穫改善、付加価値拡大
このように、本発明はエネルギー源を重力(9.807m/s2)とする事で、地球上の地上・階上・地下・海上の何処でも常時安定したエネルギーを供給可能、「気体の体積は絶対温度に比例し、圧力に反比例する」の原理より、等温下で水中にて重りで減圧(膨張)した気体の体積と同じ重りで加圧(縮小)した気体の体積との体積差を浮力差⇒位置エネルギー差⇒駆動力⇒発電の流れで実現することが出来る。

【0106】

エネルギー生成(発電)装置は前後・左右・上下の全方位に設置しても互いに干渉しない、占有面積2m²、高さ7.3mで2.4kW/h、1,700kW/h/月程度の発電が計算上見込める。

【0107】

エネルギー消費者自身がエネルギー消費地で必要なエネルギーを生成(発電)する事を可能とし、一戸建て住宅、アパート、マンション、コンビニ、店舗、デパート、複合ビル、工場、鉄道、大型船舶、野菜プラント等、あらゆる産業に電力を原則’０円’で供給できる。

【0108】

現在の主発電は石油、石炭、天然ガス等の化石燃料を用いたもので、地中温暖化の原因となるCO₂を排出しており、地中温暖化対策の新産業の発展の核となりうる。

【要約】      （修正有）

【課題】地球温暖化対策の再生可能エネルギーは安定した発電と併用しなければならなく、安定発電とするには大容量の蓄電設備が必要となる。また、台風の巨大化で鉄塔・電柱の倒壊で大規模な停電が起こり大きな損害が生じており、エネルギー消費者がエネルギー生成(発電)する事で解決する。
【解決手段】エネルギー源を重力(9.807m/s2)とする事で、地球上の地上・階上・地下・海上の何処でも常時安定したエネルギーを供給可能、「気体の体積は絶対温度に比例し、圧力に反比例する」の原理より、等温下で水中にて重りで減圧(膨張)した気体の体積と同じ重りで加圧(圧縮)した気体の体積との体積差を浮力差⇒位置エネルギー差⇒駆動力⇒発電の流れで実現することが出来る。エネルギー生成(発電)装置は前後・左右・上下の全方位に設置しても互いに干渉しない、占有面積2m2、高さ7.3mで2.4kWh、1,700kWh/月程度の発電が計算上見込める。
【選択図】図９

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】