(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＯ２の発生を削減したＥＣＯ発電機を提供する。【解決手段】１２Ｖバッテリー０１、０２と、高圧ポンプ０４を駆動するインバータ０３と、高圧ポンプにより圧縮された水を水車タービン０７に直射する直射ノズル０６とを設け、水車タービンの回転により発電するオルタネータ１２を備え、オルタネータで発電した電力を高性能蓄電池１３に蓄えると共に、１２Ｖバッテリーに送り、充電した電気を循環させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１２Ｖバッテリー０１、１２Ｖバッテリー０２、２個を直流に繋ぎ２４Ｖにしてインバーター０３で１００Ｖに変換し高圧ポンプ０４で水溜タンク０５の水を吸上げる。
【請求項２】
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０６で直径４０ｃｍ〜５０ｃｍの水車タービン羽根０７、２４枚に直射する。高圧水で水車タービン０７は高速回転する。さらに回転数を上げるために水車タービン羽根０７の先端に錘を付けて遠心力を誘発する。水車タービン０７の材質は強化アルミ・ステンレスや強化ガラス等とし軽量で耐久性のある物を使用する。
【請求項３】
高圧水を受けた水車タービン羽根０７は新たな回転エネルギーを作り出す。水車タービン羽根０７の中心にパイプシャフト０８を繋ぎ高速ベアリング０９で固定し、Ｖベルト１０を掛けて高速回転を促す。出力値と入力値の比率は概ねプーリー１１（１．０）：オルタネーター１２（０．８）とし実施テストの経過を見て確定する。作り出した新たな電力を高性能蓄電池１３で蓄える。
【請求項４】
オルタネーター１２で発電した電力を始動１２Ｖバッテリー０１、０２に送り充電し電気を循環させる。
【請求項５】
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プ０４で吸上げられ高圧水に変化する。高圧水に成った水は水車タービン羽根０７に直射したあと普通水に戻り水車タービンタンクより自然放流される。放流された水は途中で浄水器１４を抜けて苔や錆の発生を防いだ後に水溜タンク０５に戻る。
【請求項６】
水を長期間循環使用する為に水路は全て密封する。それでも、蒸発した場合は水補給口１５より差し水をする。
【請求項７】
風力発電は、自動車のボンネットを抜ける風を取込む仕組として、自動車正面から見る大きなラッパ口１６がボンネットいっぱいに広がり、左外側より内側中心に、右外側より内側中心にそれぞれラッパダクト１７を奥に向かって絞込み設置して、風を抜けるラッパダクト１７の奥先にお椀型フアン羽根１８（以下、羽根と言う）を正面から９０度の角度に設置する。羽根１８は長方形にして角を取り丸角にする。羽根１８の形に沿って壁を作り長方形の丸角４隅を僅かに空け誘い風にして効率を上げる。羽根１８は自動車のボンネット大きさによって縦型か横型の長方形羽根１８に確定製作する。
【請求項８】
ラッパダクト１７の風が裏羽根を押さないように風受正面右側４分の３をカタツムリ型ダクト１９カバーで風を逃がさないようにして、風の通過する入口に１ヶ所目の壁を作り、２ヶ所目をカタツムリ型ダクト１９のＵ型に成る付近に取付け、３ヶ所目は風の出口に設置する。風はラッパダクト１７から入り１ヶ所目の壁に中り羽根１８を押しやり２ヶ所目の壁にも中り羽根１８を押しやり更に３ヶ所目も押しやるので羽根１８は回転速度を落とす事は無い。
【請求項９】
カタツムリ型ダクト１９の内側中底に溝を作り高速ベアリング２０を嵌め込み羽根１８が時計回りに走るように取付ける。羽根１８と高速ベアリング２０との間にチェーン２１を掛けて一帯とし、裏風が羽根１８の回転速度を邪魔しないようにカタツムリ型ダクト１９出口４分の１の場所を瘤にして膨らませ風を逃がす。
壁３ヶ所目を通過して役目を終えた羽根１８、１８番目とチェーン２１は元に戻りラッパダクト１７とカタツムリ型ダクト１９の境目を塞ぎ風の逆流を防ぎ次の順番を待つ。
【請求項１０】
溝を走る高速ベアリング２０とチェーン２１がセットになった羽根１８の枚数は１８枚にして、瘤の場所にシャフト疣２３の着いたパイプシャフト２２を取付け、羽根１８のチェーン２１に掛ける。シャフト疣２３は９個作り、羽根１８が１回転する間にパイプシャフト２２は２回転する。
風がカタツムリ型ダクト１９を抜け出る手前付近に数ｍｍの爪２４を設け、風をカタツムリ型ダクト１９から外へ逃がす。
【請求項１１】
自動車の速度に因って風の勢いで自動車がバランスを崩さないようにするため、ラッパダクト１７の左右フェンダー隅に兜型の耳２５を作り自動開閉するように製作する。取入風力時速５０ｋｍを羽根１８が回転する基準値を１００％とすると、高速走行で風力が超える場合は、兜耳２５が自動的に閉じ、低速走行の場合は全開するようにセットする。兜耳２５に窪みを付け高速走行時の開閉はバネ又はゴムでラッパダクト１７の後ろから引張るよう製作する。兜耳２５にベアリング２６を上部と下部に着けてスピードに比例して動くようにする。
ボンネット内にレールに溝を掘って兜耳２５のベアリング２６を受け開閉がスムーズに動くように丸みを付け調整設置する。
【請求項１２】
風に乗って自動車の正面から入って来る虫やゴミが入らないように網２７をラッパ口１６に設置する。高速走行の場合、兜耳２５が開く通気口には網２７は設置せず虫やゴミを風と共に車外側面より出す。
有効風力の場合、正面風力→網２７→ラッパ口１６→羽根１８→底面車外
廃棄風力の場合、正面風力→兜耳２５→ラッパ側面口→側面ダクト→側面車外
風を底面方向に逃がす場合は、車体が風圧で浮かないように拡散し安定性に注意する。
【請求項１３】
羽根１８はアルミや強化ガラス等で製作し軽量で耐久性があって静電気が起きない材料を使用する。羽根１８は円周３６０度に１８個を前並びに均等に揃え、チェーン２１の掛かるパイプシャフト２２は高速ベアリング２０、２ヶ所で固定する。その先端にオルタネーター２８を取付ける。
オルタネーター２８が作り出した新たな電力を高性能蓄電池１３で蓄える。
【請求項１４】
磁気発電は、永久磁石を外輪筒２９と内輪筒３０に分け、外輪筒２９を固定し内輪筒３０が右回りに回転するよう設置する。中心をパイプシャフト３１で固定して高速ベアリング３２で請ける磁石は＋＋−−に成ると反発するのでその習性を利用して反転セットしお互いを反発しあうよう取付ける。
磁気の能力を最大限に牽きだすため、実施段階で内輪筒３０を棒磁石に変更し円形に沿って段々に積上げ磁気エネルギーの様子を見る。磁気発電カバーの材質は磁気を通さないアルミニュームや強化ガラス等を使用する。
【請求項１５】
磁石の習性上＋−：−＋に成る所があるため磁気を通さないフイルムを外輪筒２９又は内輪筒３０の接触面の一部に貼り、内輪筒３０の回転エネルギーを上げるためにポンプ発電用バッテリー１９・２０から弱電流を外輪筒２９及び内輪筒３０に流し高速回転を促す。
回転エネルギーを取込むためのパイプシャフト３１、高速ベアリング３２はアルミニュームや強化ガラス等を使用する。
【請求項１６】
ボンネットに磁気発電装置を２セット収納し、内輪回転数をほぼ同じにして、それぞれにＶベルト３３を掛けて入力プーリー３４に遠心力が働くよう側面に穴を明け抵抗を少なくしてオルタネーター３５に直結して発電する。オルタネーター３５が作り出した新たな電力を高性能蓄電池１３で蓄える。
【請求項１７】
４輪自動車のタイヤとは別に、自動車の全長より４分の３の場所と車両巾の中心に当たる底面に４輪自動車の３分の１程度のタイヤ３６を２個設け間にオルタネーター３８を直結してスピードに合わせて発電させる。オルタネーター３８が作り出した新たな電力を高性能蓄電池１３で蓄える。
【請求項１８】
路面にはデコボコが多数ありそのデコボコに合わせる為に車体にスプリング３７を付けてタイヤ発電器３９を自由に踊らせる。
【請求項１９】
路面の舗装をしていない道路ではデコボコ場所も多数あり車体が揺れて発電するには不向きである。そうした場所ではセンサーが働きタイヤ発電機を一時収納するシステムを構築する。
【請求項２０】
自動車のフットブレーキに足が掛かると原動力モーター３９からオルタネーター４０に自動切換えして発電しながら停止する経路を構築する。坂道を下る時は下降減速度が掛かり始める時に原動力モーター３９からオルタネーター４０に自動で切り換るようにセンサー４１をセットし発電させる。
【請求項２１】
オルタネーター４０は既存のガソリンエンジンのエンジンブレーキと同じ役目を果たすので原動力モーター３９からオルタネーター４０に何等かのトラブルで自動切換えが出来ない場合は、トラブル発生を運転手に知らせて命に係わる問題なので完全にロックするシステムを構築する。
【請求項２２】
別途に考えられる方法は、原動力モーター３９をオルタネーター４０と一体化にして坂道を下る時は下降減速度が掛かるようにする。オルタネーター４０は制動しながら発電し高性能蓄電池１３で新たな電力を蓄える。
【請求項２３】
自動車を動かす原動力モーター３９をボンネットの中に納め、ボンネットとトランクルームの中にポンプ発電機１基、風力発電機１〜２基、磁気発電機２基、を収納する。タイヤ発電機１基、原動力モーター３９とオルタネーター４０の一体化発電機を乗せそれでも電力不足の時はドライブシャフトとの連動の車輪用ブレーキ発電機２基を新たに設ける。
各発電機が発電した電力を高性能蓄電池１３で蓄えて、変圧器でパワーを上げて交流に変換し、原動力モーター３９に送電する。
【請求項２４】
スピードのコントロールはアクセルで電圧を調整し。自動車をバックさせる時は、切替えスイッチで原動力モーター３９を逆回転させる。または、クラッチを搭載してバックさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、人々の足としての必需品である自動車の原動力を石油に代えて自然界の水や空気や磁気を利用して電気を作り、ＥＣＯ自動車を公道で走らせるよう研究開発を進めて、ガソリンに代わる未来の新しいエネルギーを提供するものである。
本発明のその特徴は、▲１▼水を圧縮して直射ノズル０６で水車タービン０７を回転させ発電する。▲２▼風を風力に換えて力を増幅させ羽根１８を回し発電する。▲３▼磁石を反転し磁気の習性を上手く利用して新たなエネルギーを作り発電する▲４▼路面に接する小型タイヤ３６の摩擦によってエネルギーを作り発電する。▲５▼加速度抑制機（制動発電）が新たなエネルギーを作り発電するなど。それぞれのエコ原料が新たなエネルギーを生み出し発電して高性能蓄電池１３で蓄える。
自動車が走っている時は、全ての発電機が電力を作り、自動車が止まっている時は、ポンプ発電と磁気発電が常時発電する。自動車のスイッチをオフにしてもバッテリー０１、０２の騰がりを防止するための発電する仕組を構築する。これによって長期間放置していてもバッテリー０１、０２が騰がる事は無い。５ッのオルタネーターは、お互いが力を合わせて常時発電するので抵抗の少ないオルタネーターを使用する事が可能である。自動車を動かす原動力モーター３９は、比較的少ない電力で馬力を発揮する原動力モーター３９を製作会社と共同で開発、または、既製品を改良する。また、蓄電池についても最近は高性能に開発された物があり、これらを調整・変更・開発して変圧器で交流にパワーアップして自動車を動かす動力源の役割を果たさせる。出力よりも入力が勝れば自動車は何処までも走り続ける。これにより、従来のガソリンや軽油で走るピストンエンジン本体も関連部品、ラジエーター、ガソリンタンク、等々は自動車より除去する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電力の供給は主に水力発電、火力発電、原子力発電などがあり、これらは日本人に文化的な生活を与えてきた。しかし、近年、石油によるＣＯ２の過剰な発生はオゾン層を破壊し、地球温暖化やかつて無い災害をもたらしている。平成２３年３月１１日に発生した東北大震災の大津波による放射能漏れは世界に衝撃を与えた。それ以来、ＣＯ２と放射能の汚染が環境悪化の原因に繋がっているとの指摘から急速な対応が求められている。
ここ数年、最近のＥＣＯ燃料も太陽光発電や風力発電や地熱発電その他海流発電などさまざまな発電機の研究開発が行なわれエネルギー源も徐々に変化しつつある。その中でもとりわけ開発が進んだのが太陽光発電と風力発電である。自動車においてもハイブリッドカー、電気自動車、水素自動車などが研究及び実用化されている。然しながら、まだまだ、道半ばである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  近年、石油燃料がエネルギー源として自動車や火力発電所等の役割を果たし世界経済を牽引して来た。その石油のあらゆる方面の需要と共にＣＯ２が多量に発生し、オゾン層が破壊され地球温暖化の原因の１ッになっている。
そうした事もあって、ＥＣＯ燃料の研究が競って行われ。その内の一つが動力モーターのパワーアップ。蓄電池に於いても変換能力が高性能になったなどがある。
本発明の自動車は、発電機一式を自動車のボンネットとトランクルームの中に搭載して新規の動力源として研究開発し、前述の高性能モーターや高性能蓄電池を積極的に採用して新規に製造する自動車や既存の自動車の乗せ替え等を推し進めＣＯ２の抑制に努める。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  実施例では、予算の関係でポンプ発電のみの実験を試みた。その方法は、１２Ｖバッテリー０１、０２を直流に繋ぎインバーター０３で１００Ｖに変換し、高圧ポンプ０４で水溜タンク０５水を吸上げ圧縮し、水車タービン０７、４００ｍｍ径羽根１２枚に直射ノズル０６で直射して水車タービン０７の回転数を計った。鉄シャフトに鉄プーリーを付けＶベルト１０で繋ぎオルタネーター１２からエネルギーを取込み発電した。次の試作品では、▲１▼回転数を上げる為に水車タービン０７をひと回り大きくする。▲２▼羽根枚数を増やす事で回転エネルギーの取込みが増す。▲３▼シャフトや鉄プーリーを軽量にするとパワーアップするなど改良を行なう。
磁気発電では、磁石を床に置きセンターにピンポイントの穴を開け磁石の習性を利用して＋−を反転し回転数を試みた。
各発電機の装置や部品サイズはおおまかには把握しているが最も効率の良い部品サイズは実施テストで確定する。
【発明の効果】
【０００５】  本発明は、発電機の本体や付属部品がそれぞれ独立しているので修理が簡単にできる。しかも、既存の自動車のエンジン一式をモーターに乗せ換える事が可能な為に自動車所有者に経済的な負担を掛けない。
万一、どれかの発電機が故障しても残りの発電機が常時発電するので電力不足に陥る事がない。さらに、本発明の発電システムを研究、開発、改良して構築すると、将来、自動車以外ではヘリコプター、漁船、一般家庭用電源など多岐に亘り利用でき、気候の厳しい砂漠や寒冷地にも設置が可能である。
そこで、相乗効果を挙げてみると、▲１▼モーター自動車が多数利用されることでＥＣＯエネルギーが地球環境を好転すると思われる。▲２▼自動車所有者にガソリン、軽油燃料費で負担をかけない。つまり、鹿児島から青森まで往復しても途中で燃料の補給をしなくてすむ▲３▼国の経済面では、新規事業の参入で新たな投資や雇用が発生する。原油の輸入量が減少し輸入に掛かる原油費用、タンカー費用、その他関連経費などが減少するため国の経済が安定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】この図面は、ポンプ発電の仕組を示すチャート図面である。
【図２】この図面は、風力発電の仕組を示すチャート図面である。
【図３】この図面は、磁気発電の仕組を示すチャート図面である。
【図４】この図面は、小型タイヤ発電の仕組を示すチャート図面である。
【図５】この図面は、制動発電の仕組を示すチャート図面である。
【符号の説明】
【０００７】０１．１２Ｖバッテリー
０２．１２Ｖバッテリー
０３．インバーター
０４．高圧ポンプ
０５．水溜タンク
０６．直射ノズル
０７．水車タービン
０８．パイプシャフト
０９．高速ベアリング
１０．Ｖベルト
１１．プーリー
１２．オルタネーター
１３．高性能蓄電池
１４．浄水器
１５．水補給口
１６．ラッパ口
１７．ラッパダクト
１８．お椀型フアン羽根（羽根）
１９．カタツムリ型ダクト
２０．高速ベアリング
２１．チェーン
２２．パイプシャフト
２３．シャフト疣
２４．爪
２５．兜耳
２６．ベアリング
２７．網
２８．オルタネーター
２９．外輪筒
３０．内輪筒
３１．パイプシャフト
３２．高速ベアリング
３３．Ｖベルト
３４．入力プーリー
３５．オルタネーター
３６．タイヤ
３７．スプリング
３８．オルタネーター
３９．原動力モーター
４０．オルタネーター
４１．センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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