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  • 特開-浮力揚水機 図1
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(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】P2024114558
(43)【公開日】2024-08-23
(54)【発明の名称】浮力揚水機
(51)【国際特許分類】
   F03B 17/04 20060101AFI20240816BHJP
【FI】
F03B17/04
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2023034091
(22)【出願日】2023-02-12
(71)【出願人】
【識別番号】591177783
【氏名又は名称】浦本 鴻一
(72)【発明者】
【氏名】浦本 鴻一
【テーマコード(参考)】
3H074
【Fターム(参考)】
3H074AA18
3H074BB12
3H074CC03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】浮力で浮体を上下させてエネルギーが取れる揚水機を得る。
【解決手段】水面から容器に水を流し込んで浮体を浮かせ、其れが荷物室の高さの2倍上昇した処で容器の水を抜き、水溜めタンクに落とし、浮体を降下させ、その力を上部の天秤棒装置に伝え、水溜めタンクに溜まった水を浮体が上がる時に天秤棒に吊るされた重りを引き揚げ、その重りの下にサイホンの原理でサイホンパイプを使って、水溜めタンクの水を排水塔の重りの下に入れて、浮体が降下時重りも下がり、重りの下にたまった水をアルキメデスの原理で湧き出させて、取り込んだ水を排出して、容器の水の張排水を続けて、浮体を上下させ、荷物室を動かし、荷物室の上下で荷物室の水面の上下が起こり、水面の低い方へ水が流れるサイホンの原理で荷物室から荷物室へ水を移し順次、水を上方に送る方法です。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
4つの容器A,B,C,Dに空洞の浮体を浮かせ、其の浮体の上に同じ長さ、巾、高さが同じ寸法の荷物室を沢山乗せ、その折、乗せたすべての荷物室に水を満タンにしてその荷重プラス荷物室と浮体を作る材料の重量と排水塔の重りを支えられる浮力を有する浮体、これを比重1にした空洞の浮体の上に荷物室を作る。浮体の容積が上記以上であれば水に浮いておれる。ただ排水塔の重りは比重1より少し重いものにしておき自重で沈めるようにして置く、
容器は立方体で作り、その立方体と同じ形で浮体を作る。ただ、容器と浮体の隙間を無くしたら、水が流れず張排水に時間がかかり、上下運動の回数が減ることになるので、そこを考慮して作ること、又この隙間を大きくすると浮体を浮かす為、注入する水の量が沢山必要となるので隙間を大きくし過ぎない事。これは水を引力下浮力でくみ上げる方法を述べているのである。寸法は適宜作るものに合わせてください。
まずA塔の浮体塔は先に述べた浮力を有する容積の空洞の浮体を容器の中に浮かせ浮体の上に荷物室を乗せる。荷物室は上記の浮体の上に次々と一番下のA1の底から荷物室の高さの4倍の高さの位置にA2の底が来るように荷物室を乗せる、そう次々と4倍の高さで荷物室を必要な数乗せる。
次にC塔の浮体塔は浮体をA塔の浮体より荷物室の高さ分だけ長くし荷物室C1をA塔の一番下の荷物室A1の底から荷物室の高さの1倍の高さに底が並ぶようにする、次の荷物室C2を荷物室の高さの4倍の位置に、次々と重ねて作る。
B塔の浮体はA塔の浮体より荷物室の高さの2倍長くして作り、一番下の荷物室B1をA塔の一番下の荷物室A1の底から荷物室の高さの2倍の高さで底が並ぶようにする。次の荷物室を荷物室の高さの4倍の位置に設置、次々と重ねて作る。
D塔の浮体塔はA塔と同じ長さに荷物室の高さの3倍長くしてA塔の一番下の荷物室A1の底からから荷物室の高さの4倍の高さに底が並ぶように荷物室を設置、次々と重ねて作る。
そうしてA塔とC塔の間に排水塔1を配置し、又、B塔とD塔の間に排水塔2を配置する。そうしてその各排水塔に吊るしいている重りをA塔とC塔の浮体の上には接続盤1、B塔とD塔の浮体の上には接続盤2に吊るし、浮体が上がる時重りを一緒に引き上げるようにしている。
A塔とC塔の浮体は容器の底に浮体の底がついた状態で置き、そうして、B塔とC塔の浮体は荷物室の高さの2倍分底から浮く状態に水を入れておく、
そうして、A塔C塔の容器に張排水弁装置より水を引き込み、A塔とC塔の中の浮体を浮かせ、又B塔とD塔の容器の中の水が張排水弁装置を通して水溜めタンクへ落ちる、これにより、B塔とD塔の浮体は下降する。それによりB塔とD塔の浮体が容器の底に着くと張排水弁が切り替わりB塔とD塔に漲水し浮体が上昇始め、A塔とC塔も張排水弁が切り替わり排水して浮体が下降する。これを繰り返してA塔とC塔、B塔とD塔の浮体が上下を繰り返し続けることとなる。
其の時、塔の上部で接続盤1によりA塔、C塔の浮体部と排水塔1の重りに接続し居り、又B塔とD塔の浮体部と排水塔2の重りに接続されており、A塔とC塔の浮体が上昇するときは排水塔1の重りも持ち上げられ、下降するとき重りは自重で下がることになる、又B塔とD塔も浮体部と排水塔2の重りに接続されており、B塔とD塔が上昇するときは排水塔2の重りも持ち上げられ、下降するとき重りは自重で下がることになる、この重りが上がる時、重りが上がった排水塔の重りの下に水溜めタンクよりサイホンの原理で水が移り、重りの下に水がたまる。そこへ、排水塔の重りが下がり、排水塔の重りの下の水はアルキメデスの原理で重りの容積分排除され、重りと排水塔の間の隙間が無ければ重りの上に湧き出してくる、この時、この重りの上面が外の水面より高ければサイホンパイプで外へ汲みだされる、これにより水溜めタンクの水を汲みだし各塔の上下が維持されることになる。
この浮体の上下でA塔とC塔と同じようにB塔とD塔も浮力で荷物室を上下させ、A塔のA1が外から給水して、それをB塔、C塔、D塔へサイホンパイプで移して,次にD塔からA塔のA2へとサイホンの原理を使って水を上方に送るっており、A1はこの装置の給水口でA塔が下降して外の水面とA1の底が同じになり、底が下がり始めるとサイホンの原理でパイプを通って水面よりA1に水が供給される、他の荷物室の給水も同じでA塔の荷物室の底がさがり、D塔の荷物室が上がり荷物室の水面が上がってきてA塔の荷物室の底よりD塔の荷物の水面が上がった処からサイホンパイプは水を移し始める、D塔は水を競上げるため1段高い位置に来るよう作られておりD1からA2へ移し、D2はA3へDよりAが1段上に移るように仕掛け、A1は水面から水を取る様にしている。それを〔図2〕で示している、其れを説明すると〔図2〕の〔A図〕はA塔の荷物室がD塔の荷物室から水を受け終わり満杯になったとこ、C塔の荷物室はB塔の荷物室より水を受け終えたとこ。そうしてD塔とB塔の荷物室は空になる。次に〔図2〕の〔B図〕ではB塔の荷物室の底とA塔の荷物の水面が同じになっておりA塔よりB塔へのサイホンパイプで水を送りだす。C塔とD塔も同じでC塔よりD塔へ水が移り始める。ここで注意しなければならないのは、さっきまでD塔からA塔へ、送っていたパイプはD塔が下がりA塔が上がり逆にA塔からD塔に逆流する恐れがあるのでパイプのD塔のところで逆流しない様ノンリタンバルブを取り付けておりA塔からD塔へは流れないようにしています。各パイプは必ずノンリタンバルブをつけている。もう一つノンリタンバルブバルブ取り付ける訳はパイプの両端に水が無くなった時、パイプ内の水が流れ出してしまいますがノンリタンバルブ取り付けているとその水切れを止めることが出来るのです。次に〔図2〕の〔C図〕の場合A塔の荷物室の水がなくなりB塔の荷物室の水面が高くなりだし、サイホンの原理では水が移らなくなり、給水が止まる、C塔からD塔へ送っていた。パイプも同じことが起き送れなくなる。これでこの移送は終わり、終わると同時に更にA塔とC塔は下がり、B塔と.D塔は上がり、〔図2〕の〔D図〕へ移っていく、そこでA1の底が水面と同じになり水面の水がA1に供給される。他の荷物室もA塔の荷物室の底とD塔の荷物室の水面が同じになり、A塔とC塔は下がり続けB塔とD塔は上昇を続けるので水位差が広がり水はB塔からC塔へ、D塔からA塔へ水は移り続ける。そうして更に〔図2〕の〔A図〕に戻ってきて、A塔とC塔は満杯で上昇を始め、B塔とD塔は空になり下降を始める、こうしてA塔とC塔、B塔とD塔の浮体が上下しながら上の荷物室の水がA塔からB塔、B塔からC塔、C塔からD塔、D塔からA塔へと送られてだんだんと上に送られて上昇する。
そうしてA塔、B塔、C塔、D塔から水溜めタンクに落ちた水は排水塔の重りがA塔とC塔が上がる時は排水塔1の重りも持ち上がり排水塔の下が空き、A塔とC塔の水溜めタンクからその空間に向かってサイホンパイプで流れ出し、重りの下の空間に水がたまる。又B塔とD塔の上昇時にも同じことが起き排水塔2の重りが上がった時、水溜めタンクにたまった水をサイホンの原理にてパイプで排水塔2の排水塔の重りの下の空間向かって水が移る。
そこにたまった水を、重りが下がる時アルキメデスの原理で水があふれさせて水面へ水を排出する。この時重りが排出する量は重りの容積であるが重りが沈まないとだめなので重りを比重1以上にしておくこと、比重が大きい程重りが沈む速度が速くなる。この1連の作動で、浮体が他からエネルギー受けなくて自動で上下するようになる。
ただ、気をつけないといけないのは、重りの下部から水が湧きだす為、汲みだす水が低い位置だと、水の移動を長く高くしなければならず、すると重りの長さを長くしなければならず、すると引力が沢山かかり、重りの増えた分、浮体の容積を増やし、重りを持ち上げる力を増やさなければならなくなる。もう一つ、重りは容積で水を湧き上がらせるため、比重をあまり大きくすると汲みだす水の量が減り必要量汲みだせないこともある。
この浮体A塔、C塔、B塔、D塔の上下で、その上の荷物室を上下させながら、荷物室A1からB1の荷物室へサイホンパイプで水を移してA1からB1、B1からC1、C1からD1、D1からA2へと移しながら、必要な高さまで、水を上方へ上昇させる方法で自力にて揚水する方法で上下作動1回ごとに各塔に水が送られ排出も作動1回ごとに行われ、連続して水を上部で排出する方法です。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は脱炭素と叫ばれていながら、自然エネルギーの発生源が少ないので、もっとエネルギーが取れるものがないかと見渡したところ、引力下、浮力で浮体を上下させればエネルギーが取れることを見つけました、しかしそのエネルギーの取り出し方には工夫が必要で、その取りだし方を考えた結果、浮力を使って水を高いところに運ぶ揚水機にすれば、エネルギーを取り出すことが出来ると、判断しました。
背景技術
【0002】
先の特許願(特願2021-116734)(起案日令和4年2月10日)では浮力により持ち上げた物でも重力があると誤解していましたが、実際には浮いているもので重さは浮力に打ち消され0であることに気づき、それでは、その浮力を使えばエネルギーが取れると理解しました、そこで浮力を使って物を持ち上げればエネルギーとして使えると理解し、持ち上げるものとして地球に沢山ある水や海水をもちあげることとし、揚水機を作ることにしました。
【発明の概要】
【0003】
水面から容器に水を流し込んで浮体を浮かせ、その浮体が荷物室の高さの2倍上昇した処で容器の水を抜き、水溜めタンクに落とし、浮体を降下させる。其の上昇時排水塔に取り付けられた重りを上部の天秤棒装置に繋いで浮体の上昇力で一緒に引き上げる、其の重りが浮体の下降時浮体と共に下がってきて。一旦、水溜めタンクに溜まった水は容器の中の浮体が上昇時、天秤棒に繋がれた排水塔の重りが引き上げられる時、水溜めタンクよりサイホンの原理で重りの下の空間に移り、其の空間に溜まった水を浮体の下降時一緒に下降した重りによりアルキメデスの原理で湧き上がらせて水を汲みだし、浮体を浮かす為に取り込んだ水を排出して、張排水を続けて、浮体の上下を続け。その浮体上下で荷物室が上下し、それに合わせてA塔からB塔、B塔からC塔、C塔からD塔、D塔からA塔へ各塔に取り付けられている荷物室から荷物室へサイホンの原理で水位の高い方から水位の低い方へ荷物室の壁を越えて水を移し、水を受け取った塔はすぐ上昇し1段上から次の塔へ水を移し受け取った塔は2段上昇し水を渡した後下がってきた塔に移しだんだんと水を上に送る仕組みで水を揚水する方法です、
【揚水措置の仕組み】
【0004】
A塔、B塔、C塔、D塔の4塔に外の水面から張排水弁装置に導かれて給水口を通って、容器に外の水の圧力で水を注げば浮体が浮き、其れに連なっている荷物室が上昇する、そうして、次の段へ、水を移した後は荷物室を下げる為、容器の水が張排水弁装置を通って排水口に導かれ下の水溜めタンクに落とす。其の時、容器の底から落とす必要はない。なぜなら容器の水の減り方は容器の途中で抜いても、容器の中の浮体の下がり具合は、容器の底の水の減り具合により決まるので、容器と浮体が同じ立方体であれば、容器の中の浮体の下がり具合は容器と浮体が立方体で隙間がないと途中何処から水抜いても底が減った分の水がその抜いたところで抜かれた水の量と同じなのです、ここが良くわからない人がいて、底で抜かなくてはならないとおっしゃる人がいるのでそこをよく考えてみてください。沈める高さで抜けば必要量の水は抜くことができます。そうして抜いた水が水溜めタンクへ移り水溜めタンクに水がたまり、その水溜めタンクの水の水位が揚水装置の水位より高くなればサイホンパイプを使えば自然と水溜めタンクより排水塔へ水が流れ排水塔の水が増えます。その排水塔の水が溜まったところへ重りが下りてきてアルキメデスの原理で水が外の水面まで湧き出して外へ流れる、それで浮体を浮かせた水の排出を繰り返せば、容器の中の浮体の上下が繰り返せる。浮体の上下は〔(浮体が移動した距離)×容器の底面〕分の水の張排水で浮体は上下するのです。だが荷物室に水がたくさん入っている場合と少ない場合は沈下する浮体の吃水が変化するため多少は変化しますが、容器と浮体が立方体であるため隙間が無く、大きな隙間を作った時はその隙間に侵入した水の量分は、底の水の量は減りますが、底面積を考えるとその隙間にはいた水の量は少なく、吃水を大きく変化させるような大量の変化はありません。
更に浮体の上の荷物室は全て長さ、幅、高さを同じにしておくこと。なぜならこの揚水機は立法体にしておかないと張排水による全部の荷物室を一定の高さに調整して上下させることはできない。それに荷物室の水を移送するためサイホンの原理を利用して水を移している為、荷物室の高さを基準にして計算して荷物室を動かしている為、荷物室の寸法は同じにしておかなければならない。そうして、A1が水面下で外から水を汲み、其の時A塔のA1以外の荷物室はD塔より水を受け取る、A塔が水受け取り終わると上昇を始める、其の時B塔はC塔に水を渡して終わったところでA塔より荷物室の高さの2倍高い位置に居るがそこから下降を始め、B塔が荷物室の高さ分下がると、その荷物室の底が、上がってきた荷物室の水面と同じになりサイホンの原理で水は高いところから低い方へ、即ちA塔の荷物室の水面からB塔の荷物室の底へ向かって水が流れ出す。さらにA塔が上がるとB塔はさらに下がって、A塔の水がなくなり、B塔は満杯になり、移送が終わる、B塔も水受け取り終わって上昇を始める。B塔が上昇するとC塔が下がってきてC塔の荷物室の底とB塔の荷物室の水面が同じになり、B塔よりC塔に水が移り始める。更にB塔が上がりC塔が下がるとC塔は満水となる。同じ事がC塔とD塔でも起こりだんだんと水が移っていきます。水の移し方は水を高く移す要領で述べます。
その浮体の上下で荷物室が上下し、それに合わせてA塔からB塔、B塔からC塔、C塔からD塔、D塔からA塔へ各塔に取り付けられている荷物室から荷物室へサイホンの原理で水位の高い方から水位の低い方へ荷物室の壁を越えて水を移しそれを各塔へ順送りに水を上に移動させ水を上昇させる方法です。
張排水弁装置
【0005】
浮体を上下さす為、浮体の入った容器に水を注排水し浮体を上下さす。其の為、容器の外の水中より容器に水を注入し、その水を容器の外へ排水もしなければ成らない、其の為には容器の水中の排水口と同じ位置に給水口を作り、浮体を浮かせる距離分水中より水を給水口通って容器へ水を注入する。そうすると容器の水面が外の水面の高さまでは水が入り容器に水を注入する。次に排水ですが水は低い方へ流れます、だから浮体が最も浮いたときの水位より下げようとする水位の距離に排水口を設ければならない。水はそこまで下がります。なぜなら容器の水の減り方は容器の途中で抜いても、容器の中の浮体の下がり具合は、容器の底の水の減り具合により決まるので、容器と浮体が同じ立方体であれば、容器の中の浮体の下がり具合は容器と浮体が立方体で隙間がないと途中何処から水抜いても底が減った分の水がその抜いたところで抜かれた水の量と同じなのです。その給水口が開いている時は排出口を閉ておかなければ、水がたまらず、浮体が浮かない、又その水を排水するとき、給水口を閉め排水口を開ける、其れが同時に行われるようにしたのがこの張排水弁です、其れを説明しますと、〔図1〕に記した張排水弁を取り付け、水中から水を容器に注入して浮体を浮かせ、浮いた浮体は頂点に達し張排水弁から引いた
同時に排水側の排水口が開き水が水溜めタンクに落ち容器の水が排水される。そうして排水が始まり、浮体から引いている引き紐が緩む、そうして容器の水は抜かれ浮体が沈み始める。だんだんと浮体が下がり、浮体の底が張排水弁の漲水側の端を抑え、沈めるとシ
けるこれにより水が容器に注水される、これを繰り返し張排水が繰り返される。
水溜めタンクの水の汲みだし方
【0006】
次に水溜めタンクの水が溜まり放しでは水の行き場がなくなり、この方法は出来ない、その水溜めタンクの水を放出する方法ですが、其れが排水装置で、排水装置はA塔とC塔の間に設置した排水塔の重りを接続盤により吊るし、A塔とC塔が漲水により浮上するとA塔とC塔に挟まれた排水塔の重りがA塔とC塔.の浮力で重りが持ち上げられ、重りの下に空間が出来る、そこへ水溜めタンクからサイホンの原理でサイホンパイプが重りの下の空間に向かって水を流し込んで空間を埋める。そうして重りが上がり切り、重りが下がりだすと、アルキメデスの原理で、重りが重りの下の水を押し出し、水を重りの上に湧き上がらせる、この時サイホンパイプに重りの下の空間から水溜めタンクへ水が逆流しないようノンリタンバルブを取り付けておく、これにより、排水塔の重りが上がりきるまで水は水溜めタンクより重りの下の空間に向かって流れ続ける。そうして排水装置の重りが上がりきると、A塔とC塔の容器の水が抜かれ浮体が下がり始め、排水塔の重りも下がり始め其の重りが下がると、重りの下の水がアルキメデスの原理で重り下の水は、重りが比重1以上であれば其の容積分、重りの上まであふれ出し、外の水上へ排水される。またB塔とD塔でも同じ方法で水を汲みだします。この時重りには重りの容積分の浮力があり、其れを沈める為、重りを比重1以上として置く、
【0007】
水を移送するサイホンパイプ
荷物室A1やB1などの荷物室間の移送や、水中よりA1へ水を移す場合、最後の荷物室から外部へ水を移す場合は逆流しないようノンリタンバルブを取り付けたパイプを使い移す側の水位が、移される側の水位より上がった時点から行えるサイホンの原理を用いパイプで行えば、荷物室の側壁に穴を開けなくても水の移動ができる。又排水装置の排水塔へ水溜めタンクより移す場合もそれが可能です、排水装置の重りより湧き出た水もこのパイプで水面へ移すときも使えます。ノンリタンバルブは水を逆流させない為、使いますが、これを使うと、パイプの端が水から離れ空になっても水がパイプから抜け出さず、次に水が再びパイプにとどくまで来ると、再びサイホンパイプの役をする。両方の端が空の時でも同じです。
【0008】
水を高く移す要領
揚水機から説明しますと、〔図2〕A図の様にA,B,C,D塔を組み合わせて水を上にせり上げていきます、
まずA塔の浮体塔は其の浮体の上に荷物室を乗せ、荷物室の高さの4倍の位置に次の荷物室を設置、次々と重ねて作る。その折、荷物室を沢山乗せ、乗せたすべての荷重プラス荷物室と浮体を作る材料の重量と排水塔の重りを支えられる浮力を有する空洞の容積の浮体を容器の中に浮かせる浮体の上に荷物室を乗せる事。荷物室を下からA1、A2と必要な高さまでの荷物室を乗せる、
次にC塔の浮体塔はそれを容器の中で1番下の荷物室C1をA塔の一番下の荷物室A1の底から荷物室の高さの2倍の高さに底が並ぶように、浮体の長さをA塔より荷物室の高さの2倍プラスして作り、其の上に、荷物室を荷物室の高さの4倍の位置に次の荷物室を設置、次々と重ねて作る。
B塔の浮体は浮体の長さをA塔より荷物室の高さの倍長くして作り、其の上に、荷物室を荷物室の高さの4倍の位置に次の荷物室を設置、次々と重ねて作る。
D塔の浮体塔はA塔と同じ荷物室の大きさで荷物室の数を一つ減らし一番下の荷物室をA塔の一番下の荷物室A1の底からから荷物室の高さの3倍の高さに底が並ぶように、浮体の長さはA塔より荷物室の高さの3倍プラスして、浮体を長くして作り、荷物室の高さの4倍の位置に次の荷物室を設置、次々と重ねて作る。
そうして作ったA、B、C、D塔の浮体をA、B、C、D塔に挿入し、A、C塔の浮体の底を容器の底につけ、B、D塔の浮体をB、D塔の容器に入れて水を入れ荷物室の高さの2個分浮かせて取り付け、そうして、A1の荷物室が水に没するまで揚水機を付け、そこで固定する、そこでA1へサイホンパイプでA1に給水してA1の荷物室を満杯にして、そうして、A塔とC塔に張排水弁装置を通して注水し、B塔とD塔の容器の水を張排水弁装置通して水溜めタンクへ落とし、A塔とC塔を浮上、B塔とD塔を下降させる、そこでA塔とC塔が上昇し、B塔とD塔が下降し荷物室A1の水面が荷物室B1の底と一致し、そこでサイホンの原理で水面の高い方から低い方へ水が流れるのでA1からB1へ水が流れ出し、さらにA塔とC塔は上昇し、B塔とD塔は下降するのでA1の水はB1へ移送続け、A塔が荷物室の2個分上がった処で頂点に達した時、水の移送は終わる。と同時に下降が始まる。
B塔とD塔は下点に達し上昇に転ずる。そうしてB塔とD塔は上昇しB1の水面が荷物室C1の底と面一になりB1からC1へ水が移り始める。更にB塔とD塔が上昇を続け、A塔とC塔は下降を続ける。其の時A塔は下降途中でA1の底が外の水面と面一になりA1へ水の供給が始まる。更にA塔とC塔は下降を続け、B塔とD塔は上昇を続ける。
そうしてB塔が元の頂点に達しC1へ水の移動は終わりC1が満杯になる、其の時、A1は再び満タンとなり、A塔とC塔は上昇を続け、B塔とD塔は下降を続けA1は再びB1へ水を送り、C塔のC1はD塔のD1へ水を送り始める、そうしてA塔とC塔が頂点に達しB塔とD塔は下点に達し、B1とD1は満タンになり、A1とC1はB1とD1へ移送が終わる、そこでA塔とC塔は下降を始め、B塔とD塔は上昇を始める、そうして次に満杯になっているD塔の水面がA塔の1段上の段の荷物室A2の底が面一になり、B塔のB1の水面はC塔のC1の底と面一になり、D1よりA2へB1からC1に水が移り始めている、この時A1は外の水面から水の供給三度目が起こる。この浮体の上下が起こるたびにだんだんと上に水が行き渡り、最後はC塔の天辺の荷物室から水を外に放出することになる。その後はA塔が下点に達したときに水を供給しC塔が頂点致したとき排出するサイクルに入り浮体が上下する度に水が上で排出されることになる。
【0009】
天秤装置
天分装置はA塔とC塔を繋ぎ同時に同じ方向に動くよう繋いだ接続盤1と、同じ様にB塔とD塔が同じに同じ方向に動くよう繋いだ接続盤2を天秤棒で繋ぎ、そのA塔とC塔、B塔とD塔がお互い反対の方向に動く様天秤にした天秤棒で接続盤1と接続盤2を天秤にかけて、重い方へ傾き、接続盤につるした重りを上下させて、重い方の重りが下がり、排水塔の水をアルキメデスの原理で湧き上がらせて排水します。これは接続盤1と接続盤2とが同時に反対に動くようにして、荷物室の水面を上げるのと、荷物室の底が沈むのを調整しながら浮体が上下するよう調整しています、其れと同時に、重りが浮体の沈む方に沈むよう調整するため天秤にしたのです。その作用を述べますと、〔図2〕のA図の場合、
X側は上昇中で重さは荷物室の荷物の重さをすべて同じdとするとA塔が6dプラスその装置の重さは解りませんがこれを仮に2dとすると8d、C塔の重さも8d、重りの重さは6d、重さは22dです、浮力はA塔14d、C塔16d、重りの浮力は0で、合計浮力30dで差し引き浮力8dです。
対してY側は下降中でB塔もD塔も荷物なく装置の重さ2dのみで、2d+2dで4d、重りの重さ6dですが下降中で浮力に消され0となります。だから重さ合計4d、
浮力は浮体の浮力は下降開始なので0、重りの重さは6dで重りの浮力は重りが下降開始なので水が重りの上面まで来ていて浮力6dです。差し引きおもさ4dです。X側の重さは浮力8dでY側重さ4dなのでY側が重くなり、Y側が下がり始めます。
次に〔図2〕〔B図〕の場合、
X側上昇途中でA塔に荷物はB塔へ半分移されていて3dです又装置の重さ2dを加えると5d、C塔も同じで5dです、重りの重さは6dで、合計16で浮力は浮体30d重りの浮力は0、X側の重さは差し引き浮力14d、
Y側は荷物の重量6d装置の重さ4d合計10d、重りは、重り下降中で浮力に消され0d、で重さ10d、浮力はA塔D塔ともに0です重りも水汲みだしているので浮力があり0dある。Y側差し引き重さ10dで、
X側浮力14d、Y側重さ10dですがX側の浮力でY側へ沈み、X側が浮く。
次〔図2〕〔C図〕の場合、
X側A塔重量2d、C塔2d、重りは下降中なので浮力に消され0d、合計4d、浮力はA塔、C塔共に0、重りは浮力に消され0d、差し引き重さ.4d、
Y側重さB塔7d、D塔7d、重り浮力に消され0d、合計14d、浮力B塔15d、D塔17d、重り浮力に消され0d、合計32dで差し引き浮力18d。
X側重さ4dのY側浮力18dでX側が重くなりX側が沈みだしY側が上がりだします。次に〔図2〕D図の場合
X側重さはA塔.C塔ともに荷物室荷物室に荷物が半分移されていてA塔5d、C塔5d、重りは下降中で浮力に消され0d、合計10d、浮力は下降中でA塔、C塔共に0d、重りは浮力に消され0d、差し引き重さ10d、
Y側はB塔、D塔共に満載で8d、重りは6d、重さ22d、浮力は上昇中でB塔15d、D17dおもり0dで合計32d、差し引き浮力10dで
X側重くX側が下がる。
これはA塔とC塔其れに重り1の合計の重さとB塔D塔と重り2の合計の重さを天秤にかけて重くなった方へ沈み、天秤する様に繋いだもので出来ていて、これでA,B,C,Dの4塔を同調させて、浮体の下に水を張ったり、引いたりすることで、接続盤1と接続盤2にかかる重さを増減させ天秤棒を動かし、重りを動かし、重りで水溜めタンクにたまった水をアルキメデスの原理で汲みだし、その水の張排水を続けて、浮体の上下を続けられるようにした。その浮体の上下で荷物室を動かし、水面の上下で水面の低い方へ水が流れるサイホンの原理で荷物室から荷物室へ水を移し順送りで水を上方に送るようにした方法で、各塔を同調させるための装置です。
ここでもし荷物室を沢山作った場合や装置を作る材料が重くなった場合は浮体の長さをそれなりに長くしなければなりませんが浮体の移動距離は変わりませんので、重りの水汲みだし量は各浮体が動くための1回稼働では変わりませんので重りの重さ6dは変化なく、以上の計算で重りの重さが変わらなければ天秤の動きにも影響ありません。又重りは自重で没しないと反対側の浮力は吊り紐で結ばれているため加重されません。
発明の効果
【0010】
本発明により貯水池やダムより流れ出した水を再びダムに揚水して使用でき、水の節約にもなるし揚水発電も出来るようになる、川の水を農地に引き込むこともでき農業の発展にも寄与する。
この発明の効果を試算してみました。
これの荷物室に3m×3mの底辺に高さ3mで27トン積んだとしてこれを150m持ち上げるとしたらA塔が13荷物室、B塔が13荷物室、C塔が13荷物室、C塔が12荷物室でA塔とC塔が1回上下往復すると6m、B塔とD塔が上下1往復すると6m全塔が上下1往復すると12m上がるので150m上げるには13往復することで156m上がります。ただしA1が水面より3m下から上がるし13往復で156mとしても水面上の落差として取れる高さは150mで発電機置くため3m以上使用できるのでこの高さにしました。ただ水は水面から容器に流し込むのですがA塔が1往復するとC塔から1回に27トン排出でき一時間13回往復できたとして27×13=351トン、1時間に351トン150m上昇さすことが出来る。
これは床面積80mで行えるので例えば長さ400m巾100mの船でこれを行うと500個取り付けられます、351×500=175,500これを3,600でわると48.75トン、1秒間に48.75トン落下させることができます。これで水力発電おこなうと48.75×9.8×150=71,662kwh発電出来ます。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1
図2
図3】揚水機構造図細図 図Aは揚水機の上面図です。図B 天秤装置の上面図です。図C 天秤装置の側面図です。図D 荷物室構造図です す。
【符号の説明】
【0012】
図1〕の符号は
1.容器
2.浮体
4.剛球
5.給水口
6.排水口
7.水溜めタンク
8.給入水路
図2〕の符号は
1.容器
2.浮体
3.重り
4.張排水弁装置
5.排水パイプ
6.水を水溜めタンクから排水塔に移すパイプ
7.荷物室から荷物室への水の移送パイプ
8.水中から容器に送る水の通路
9.天秤装置
10.放水パイプ
11.水面
A1、B1、C1、D1、A2~は荷物室の番号です
図3〕の符号は
A.A.塔
B.B塔
C.C塔
D.D塔
Z1 揚水塔1
Z2 揚水塔2
1.容器側壁
2.荷物室
3.移送パイプ受け取り側
4.移送パイプ送り送り側
5.接続盤1
6.接続盤2
7.天秤棒
8.ベアリング
9.重り吊り紐
産業上の利用可能性
【0013】
ダムの揚水や、これで揚水して水力発電する発電船にもできますし、其れで発電により水素も作れます。
図1
図2A
図2B
図2C
図2D
図3
【手続補正書】
【提出日】2023-07-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項1】
空洞の浮体を水の注排水で上下させることで、複数段に設置された荷物室にサイホン管を通して水を移し、高所に水を移すことが出来る装置です。この装置は以下のような構造と原理を持ちます。
▲★▼この装置は空洞の浮体と荷物室と容器から構成されています、空洞の浮体は容器内に あり、容器に外部の水を注水、水溜めタンクへ排水するときは張排水弁装置により 調整して張排水続けています。荷物室は空洞の浮体に取り付けられており、空洞の 浮体が上下することで一緒に上下します。荷物室は複数段になっており、それぞれ にサイホン管が設置されています。
*この浮体が上昇するときは容器に外部からの水が入ってきます。この水は空洞の浮 体を浮揚させます。同時にサイホン管から荷物室に水が入ります。この水は浮体を 上下さすことで。サイホン管で各荷物室に行き渡り、上部で排出します。。
*空洞の浮体が下降するときは容器から下の水溜めタンクへ水が落ち、容器の水がなくなります。そうして水溜めタンクの水は排水塔に移り、そこで排水塔によりアルキメデスの原理で排水します。
4つの容器A,B,C,Dに空洞の浮体を浮かせ。其の浮体の上に同じ長さ、巾、高さが同じ寸法の荷物室を沢山乗せ、その折、乗せたすべての荷物室に水を満タンにしてその荷重プラス荷物室と浮体を作る材料の重量と排水塔の重りを支えられる浮力を有する浮体、これを比重1にした空洞の浮体の上に荷物室を作る。浮体の容積が上記以上であれば水に浮いておれる。ただ排水塔の重りは比重1より少し重いものにしておき自重で沈めるようにして置く、
容器は立方体で作り、その立方体と同じ形で浮体を作る。ただ、容器と浮体の隙間を無くしたら、水が流れず張排水に時間がかかり、上下運動の回数が減ることになるので、そこを考慮して作ること、又この隙間を大きくすると浮体を浮かす為、注入する水の量が沢山必要となるので隙間を大きくし過ぎない事。これは水を引力下浮力でくみ上げる方法を述べているのである。寸法は適宜作るものに合わせてください。
まずA塔の浮体塔は先に述べた浮力を有する容積の空洞の浮体を容器の中に浮かせ浮体の上に荷物室を乗せる。荷物室は上記の浮体の上に次々と一番下のA1の底から荷物室の高さの4倍の高さの位置にA2の底が来るように荷物室を乗せる、そう次々と4倍の高さで荷物室を必要な数乗せる。
次にC塔の浮体塔は浮体をA塔の浮体より荷物室の高さ分だけ長くし荷物室C1をA塔の一番下の荷物室A1の底から荷物室の高さの1倍の高さに底が並ぶようにする、次の荷物室C2を荷物室の高さの4倍の位置に、次々と重ねて作る。
B塔の浮体はA塔の浮体より荷物室の高さの2倍長くして作り、一番下の荷物室B1をA塔の一番下の荷物室A1の底から荷物室の高さの2倍の高さで底が並ぶようにする。次の荷物室を荷物室の高さの4倍の位置に設置、次々と重ねて作る。
D塔の浮体塔はA塔と同じ長さに荷物室の高さの3倍長くしてA塔の一番下の荷物室A1の底からから荷物室の高さの4倍の高さに底が並ぶように荷物室を設置、次々と重ねて作る。
そうしてA塔とC塔の間に排水塔1を配置し、又、B塔とD塔の間に排水塔2を配置する。そうしてその各排水塔に吊るしいている重りをA塔とC塔の浮体の上には接続盤1、B塔とD塔の浮体の上には接続盤2に吊るし、浮体が上がる時重りを一緒に引き上げるようにしている。
A塔とC塔の浮体は容器の底に浮体の底がついた状態で置き、そうして、B塔とC塔の浮体は荷物室の高さの2倍分底から浮く状態に水を入れておく、
そうして、A塔C塔の容器に張排水弁装置より水を引き込み、A塔とC塔の中の浮体を浮かせ、又B塔とD塔の容器の中の水が張排水弁装置を通して水溜めタンクへ落ちる、これにより、B塔とD塔の浮体は下降する。それによりB塔とD塔の浮体が容器の底に着くと張排水弁が切り替わりB塔とD塔に漲水し浮体が上昇始め、A塔とC塔も張排水弁が切り替わり排水して浮体が下降する。これを繰り返してA塔とC塔、B塔とD塔の浮体が上下を繰り返し続けることとなる。
其の時、塔の上部で接続盤1によりA塔、C塔の浮体部と排水塔1の重りに接続し居り、又B塔とD塔の浮体部と排水塔2の重りに接続されており、A塔とC塔の浮体が上昇するときは排水塔1の重りも持ち上げられ、下降するとき重りは自重で下がることになる、又B塔とD塔も浮体部と排水塔2の重りに接続されており、B塔とD塔が上昇するときは排水塔2の重りも持ち上げられ、下降するとき重りは自重で下がることになる、この重りが上がる時、重りが上がった排水塔の重りの下に水溜めタンクよりサイホンの原理で水が移り、重りの下に水がたまる。そこへ、排水塔の重りが下がり、排水塔の重りの下の水はアルキメデスの原理で重りの容積分排除され、重りと排水塔の間の隙間が無ければ重りの上に湧き出してくる、この時、この重りの上面が外の水面より高ければサイホンパイプで外へ汲みだされる、これにより水溜めタンクの水を汲みだし各塔の上下が維持されることになる。
この浮体の上下でA塔とC塔と同じようにB塔とD塔も浮力で荷物室を上下させ、A塔のA1が外から給水して、それをB塔、C塔、D塔へサイホンパイプで移して,次にD塔からA塔のA2へとサイホンの原理を使って水を上方に送るっており、A1はこの装置の給水口でA塔が下降して外の水面とA1の底が同じになり、底が下がり始めるとサイホンの原理でパイプを通って水面よりA1に水が供給される、他の荷物室の給水も同じでA塔の荷物室の底がさがり、D塔の荷物室が上がり荷物室の水面が上がってきてA塔の荷物室の底よりD塔の荷物の水面が上がった処からサイホンパイプは水を移し始める、D塔は水を競上げるため1段高い位置に来るよう作られておりD1からA2へ移し、D2はA3へDよりAが1段上に移るように仕掛け、A1は水面から水を取る様にしている。それを[図2]で示している、其れを説明すると[図2]の[A図]はA塔の荷物室がD塔の荷物室から水を受け終わり満杯になったとこ、C塔の荷物室はB塔の荷物室より水を受け終えたとこ。そうしてD塔とB塔の荷物室は空になる。次に[図2]の[B図]ではB塔の荷物室の底とA塔の荷物の水面が同じになっておりA塔よりB塔へのサイホンパイプで水を送りだす。C塔とD塔も同じでC塔よりD塔へ水が移り始める。ここで注意しなければならないのは、さっきまでD塔からA塔へ、送っていたパイプはD塔が下がりA塔が上がり逆にA塔からD塔に逆流する恐れがあるのでパイプのD塔のところで逆流しない様ノンリタンバルブを取り付けておりA塔からD塔へは流れないようにしています。各パイプは必ずノンリタンバルブをつけている。もう一つノンリタンバルブバルブ取り付ける訳はパイプの両端に水が無くなった時、パイプ内の水が流れ出してしまいますがノンリタンバルブ取り付けているとその水切れを止めることが出来るのです。次に[図2]の[C図]の場合A塔の荷物室の水がなくなりB塔の荷物室の水面が高くなりだし、サイホンの原理では水が移らなくなり、給水が止まる、C塔からD塔へ送っていた。パイプも同じことが起き送れなくなる。これでこの移送は終わり、終わると同時に更にA塔とC塔は下がり、B塔と.D塔は上がり、[図2]の[D図]へ移っていく、そこでA1の底が水面と同じになり水面の水がA1に供給される。他の荷物室もA塔の荷物室の底とD塔の荷物室の水面が同じになり、A塔とC塔は下がり続けB塔とD塔は上昇を続けるので水位差が広がり水はB塔からC塔へ、D塔からA塔へ水は移り続ける。そうして更に[図2]の[A図]に戻ってきて、A塔とC塔は満杯で上昇を始め、B塔とD塔は空になり下降を始める、こうしてA塔とC塔、B塔とD塔の浮体が上下しながら上の荷物室の水がA塔からB塔、B塔からC塔、C塔からD塔、D塔からA塔へと送られてだんだんと上に送られて上昇する。
そうしてA塔、B塔、C塔、D塔から水溜めタンクに落ちた水は排水塔の重りがA塔とC塔が上がる時は排水塔1の重りも持ち上がり排水塔の下が空き、A塔とC塔の水溜めタンクからその空間に向かってサイホンパイプで流れ出し、重りの下の空間に水がたまる。又B塔とD塔の上昇時にも同じことが起き排水塔2の重りが上がった時、水溜めタンクにたまった水をサイホンの原理にてパイプで排水塔2の排水塔の重りの下の空間向かって水が移る。
そこにたまった水を、重りが下がる時アルキメデスの原理で水があふれさせて水面へ水を排出する。この時重りが排出する量は重りの容積であるが重りが沈まないとだめなので重りを比重1以上にしておくこと、比重が大きい程重りが沈む速度が速くなる。この1連の作動で、浮体が他からエネルギ-受けなくて自動で上下するようになる。
ただ、気をつけないといけないのは、重りの下部から水が湧きだす為、汲みだす水が低い位置だと、水の移動を長く高くしなければならず、すると重りの長さを長くしなければならず、すると引力が沢山かかり、重りの増えた分、浮体の容積を増やし、重りを持ち上げる力を増やさなければならなくなる。もう一つ、重りは容積で水を湧き上がらせるため、比重をあまり大きくすると汲みだす水の量が減り必要量汲みだせないこともある。
この浮体A塔、C塔、B塔、D塔の上下で、その上の荷物室を上下させながら、荷物室A1からB1の荷物室へサイホンパイプで水を移してA1からB1、B1からC1、C1からD1、D1からA2へと移しながら、必要な高さまで、水を上方へ上昇させる方法で自力にて揚水する方法で上下作動1回ごとに各塔に水が送られ排出も作動1回ごとに行われ、連続して水を上部で排出する方法です。