(57)【要約】  液体面上または液体中に浮かび回転できる少なくとも一つの回転素子（１）と、エネルギーを上記回転素子（１）へ移すことができる少なくとも一つの素子と、上記エネルギーを上記回転素子（１）から移すことができる少なくとも一つの発電機（３）と、を備え、上記回転素子（１）は車軸がない、フライホイールエネルギー保存装置。  上記エネルギーは、液体面上または液体中に浮かび回転する少なくとも一つの回転素子（１）の運動エネルギーとして蓄積される、上記フライホイールエネルギー保存装置の使用方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体面上または液体中に浮かび回転できる少なくとも一つの回転素子（１）と、エネルギーを上記回転素子（１）へ移すことができる少なくとも一つの素子と、上記エネルギーを上記回転素子（１）から移すことができる少なくとも一つの発電機（３）と、を備えるフライホイールエネルギー保存装置であって、
上記回転素子（１）は車軸がなく、
上記回転素子（１）は少なくとも部分的に中空であり、少なくとも部分的に液体で満たすことができ、
上記回転素子（１）は少なくとも一つの開口（５）を有しており、当該開口（５）は、上記回転素子（１）が液体面上または液体中にあるとき、当該開口（５）の少なくとも下端は液体面下にあるように、上記回転素子（１）上に配置されており、一方で上記開口（５）は、上記回転素子（１）の外壁の内側部分よりも上記回転素子（１）の回転軸の方に近いように、上記回転素子（１）上に配置されており、それにより、上記回転素子（１）が、当該回転素子（１）によって生じた遠心力の大きさに応じて液体を満たしたり排出したりして質量を自律的に変えることができる、フライホイールエネルギー保存装置。
【請求項２】
上記エネルギーを上記回転素子（１）へ移すことができる上記素子は、動力（２）である、請求項１に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項３】
上記エネルギーを上記回転素子（１）へ移すことができる上記素子は、上記回転素子（１）に接続された変換器（４）であり、当該変換器（４）は、上記液体の流れおよび／または上記液体の波動もしくは風の動きを回転素子（１）の回転運動エネルギーへと変換することができる、請求項１に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項４】
少なくとも一つの変換器（２８）であって、それ独自の回転素子（２５）に接続され、上記液体の流れおよび／または上記液体の波動もしくは風の動きを回転素子（２５）の回転運動エネルギーへ変換できる、少なくとも一つの変換器（２８）と、
発電機（２６）であって、上記回転素子（２５）に接続されており、回転素子（２５）の回転運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することができる、発電機（２６）と、をさらに備える、請求項２に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項５】
浮かぶことができる少なくとも一つの静止素子（６）をさらに備え、当該少なくとも一つの静止素子（６）は、回転を防ぐブレード（１１）、および／または、水底および／または土手への張り綱（１２）を任意で有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項６】
浮かぶことができない少なくとも一つの静止素子（６）をさらに備え、当該少なくとも一つの静止素子（６）は、水底および／または土手に設置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項７】
上記発電機（３）は、上記回転素子（１）の上、または静止素子（６）の上、または陸地の上、または水域もしくは貯水池の底に設置され、または、一部を陸地に一部を水域もしくは貯水池の底に設置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項８】
上記動力（２）は、上記回転素子（１）の上、または静止素子（６）の上、または陸地の上、または水域もしくは貯水池の底に設置され、または、一部を陸地に一部を貯水池の底に設置される、請求項２または４に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項９】
上記動力（２）と上記発電機（３）は組み合わされて単一の動力／発電機ユニットとなっており、当該動力／発電機ユニットは動力（２）と発電機（３）の両方として機能し、この動力／発電機ユニットは静止素子としても機能する、請求項２、４、および８のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項１０】
上記動力（２）はリニアエンジンであり、当該リニアエンジン（２）の回転部品（１５）の磁石（２０）は、上記回転素子（１）上の、当該回転素子（１）が静止素子（６）と接触する平面に位置し、上記リニアエンジン（２）の上記静止部品（１４）の巻線は、上記静止素子（６）上に位置する、または、上記リニアエンジン（２）の上記静止部品（１４）の巻線は、上記回転素子（１）上の、当該回転素子（１）が上記静止素子（６）と接触する平面に位置し、上記リニアエンジン（２）の上記回転部品（１５）の上記磁石（２０）は、上記静止素子（６）上に位置する、請求項２、４、８、および９のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項１１】
上記回転素子（１）は、少なくとも一つの水中翼（５０）をさらに備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項１２】
上記回転素子（２５）は、少なくとも一つの水中翼（５０）をさらに備える、請求項４に記載のフライホイールエネルギー保存装置。
【請求項１３】
上記エネルギーは、液体面上または液体中に浮かび回転する少なくとも一つの回転素子（１）の運動エネルギーとして蓄積される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のフライホイールエネルギー保存装置の使用方法。
【請求項１４】
エネルギー保存の必要性が高まると、液体材料で満たすことが可能な少なくとも一つの回転素子（１）が液体材料で満たされ、このとき、当該液体材料の量が増えるにつれて、上記エネルギー保存装置の重さが増し、それにより、より多くのエネルギーを保存することができ、一方、エネルギーの排出とともに、少なくとも一つの回転素子（１）が空になる、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイールエネルギー保存装置およびその使用方法、フライホイールエネルギー保存装置システムおよびその使用方法に関し、エネルギー学の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気エネルギーの基本的な保存方法は四つ知られている。揚水発電エネルギー保存、化学電池（バッテリ）、圧縮空気エネルギー保存、およびフライホイールである。
【０００３】
フライホイールをエネルギー保存装置として競争力をもって使用することは、フライホイール構築材料が重い鋼鉄、または、軽いが耐久性のあるカーボンファイバー混合物であることに関係して投資費用が高額であることによって、妨げられている。蓄積されたエネルギーの量は、フライホイールの質量およびその速度の二乗に比例するため、フライホイールの質量を二倍にするとエネルギーは二倍になり、速度を二倍にするとエネルギーは四倍になる。質量が大きいと、フライホイールのベアリングが大量に必要になる。永久磁石の価格が低下するにつれて、ボールベアリングから磁気浮上へと移行している。フライホイールが高速で回転すると空気摩擦により損失が生じるので、回転するフライホイールは真空容器中に収める必要がある。そのようなケーシングは、回転するフライホイールに対して極めて大きな遠心力が作用することによるフライホイールの崩壊の可能性に対して十分な耐性を持つ必要がある。
【０００４】
さらに、フライホイールの長時間の回転は、地球が地軸を中心として回転することによるジャイロ効果に影響されるが、一方でフライホイールは自身の回転軸の向きを維持しようとし、それによりベアリングに望ましくない力がかかる。フライホイールの回転軸の振れは２４時間で３６０°、すなわち１時間で１５°であり、こうした力はフライホイールの軸で望ましくない摩擦を生じさせ、エネルギー保存効率の損失を生じさせるので、無視することはできない。
【０００５】
蓄積されたエネルギーの量はフライホイールの質量に比例するので、フライホイールは質量が可変で、それにより角運動量も可変であることが望ましい。中空のフライホイールを液体で満たすことにより可変の角運動量の問題を解決するフライホイールが知られている（例えば、ＷＯ／２０１２／１２７１９４またはＧＢ２４６３５３４）。
【０００６】
しかしながら、可変キャパシティが１ＭＷｈ（３．６ＧＪ）を大きく超えるエネルギー保存装置を構築しようとすると、なおも以下の技術的障壁にぶつかる。
・フライホイール複合材料が高コストであること
・フライホイールを保護するケーシングに耐久性が求められること
・駆動軸に強度が求められること
・望ましくないジャイロ効果
これらの技術的障壁により、キャパシティをできるだけ増やしても、必要とされているエネルギー密度の削減にはつながらず、より重要なことに、このエネルギー保存方法が競争力を持つのに必要な保存エネルギー単位当たりのコストの削減にはつながらない。
【発明の概要】
【０００７】
上述の各欠点は、フライホイールエネルギー保存装置およびその使用方法によって、大幅に減る。
【０００８】
本発明に係るフライホイールエネルギー保存装置は、液体面上および／または液体中に浮かび回転できる少なくとも一つの回転素子と、エネルギーを上記回転素子へ移すことができる少なくとも一つの素子と、上記エネルギーを上記回転素子から移すことができる少なくとも一つの発電機と、を備える。本発明の本質は、上記回転素子に車軸がないことにある。
【０００９】
フライホイールエネルギー保存装置の効率を高めるために、車軸のない回転素子が少なくとも部分的に中空であり、液体、好ましくは水または当該回転素子が浮かぶ液体で少なくとも部分的に満たされていることが好ましい。
【００１０】
上記フライホイールエネルギー保存装置の車軸のない回転素子は、少なくとも一つの開口を備えてよい。好ましくは、上記開口は、上記回転素子が液体面上または液体中にあるとき、当該開口の少なくとも下端が液体面下にあるように、当該回転素子上に配置されている。さらに好ましくは、上記開口は、上記回転素子の外壁の内側部分よりも当該回転素子の回転軸の方に近いように、当該回転素子上に配置され、それによって、当該回転素子が、当該回転素子によって生じた遠心力の大きさに応じて液体を満たしたり排出したりして、その質量を自律的に変化させることが可能になる。
【００１１】
上記開口は、一つ以上のバルブを有してよい。上記開口により、上記回転素子を簡単に操作することが可能になり、一つ以上のバルブにより、上記回転素子に液体を満たしたり液体を排出させたりする動作を制御することが可能になる。
【００１２】
一つの好ましい実施形態では、エネルギーを上記回転素子へ移すことができる素子は動力である。上記エネルギーは運動エネルギーでもよいし、外部のエネルギー源からのエネルギーでもよい。
【００１３】
他の好ましい実施形態では、エネルギーを上記回転素子へ移すことができる素子は変換器である。上記変換器は、上記回転素子に接続されている。上記変換器は、液体の流れおよび／または液体の波動もしくは風の動きを回転素子の回転運動エネルギーへ変換することができる。
【００１４】
さらに他の好ましい実施形態では、本発明に係るフライホイールエネルギー保存装置は、車軸のない回転素子と、少なくとも一つの変換器と、発電機と、動力と、を備える。上記変換器は、それ独自の回転素子に接続されており、当該変換器は、液体の流れおよび／または液体の波動もしくは風の動きを回転素子の回転運動エネルギーへ変換することができる。上記発電機は、上記回転素子に接続されており、当該発電機は、回転素子の回転運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することができる。上記動力はエネルギーを上記回転素子へ移すことができる。このエネルギーは、上記発電機からのエネルギーまたは他のエネルギー源からのエネルギーである。
【００１５】
上記フライホイールエネルギー保存装置を開放水面（例えば、湖、ダム貯水池、または海）で用いることができるようにするために、当該フライホイールエネルギー保存装置は、少なくとも一つの静止素子を備えていることが好ましい。この静止素子は、開放水面上で上記回転素子が自由に動くのを防ぐか、または上記回転素子が限られた範囲で動くようにする。そのような静止素子は、浮かべるものでもよく、浮かべないものでもよい。上記静止素子が浮かべるものである場合、回転を防ぐブレードを備えてよく、かつ／または、水底または土手に固定する張り綱を備えてもよい。上記静止素子が浮かべないものである場合、水底または土手に設置される。
【００１６】
上記発電機は、好ましくは、上記回転素子の上、または上記静止素子の上、または陸地の上、または水域もしくは貯水池の底に設置してもよいし、もしくは、一部を陸地に一部を水域もしくは貯水池の底に設置してもよい。
【００１７】
動力は、好ましくは、上記回転素子の上、または上記静止素子の上、または陸地の上、または水域もしくは貯水池の底に設置してもよいし、もしくは、一部を陸地に一部を貯水池の底に設置してもよい。
【００１８】
上記フライホイールエネルギー保存装置の構造を単純化するために、上記動力と上記発電機を組み合わせて単一の動力／発電機ユニットにしてもよい。当該動力／発電機ユニットは動力と発電機の両方として機能し、また、この動力／発電機は、好ましくは、静止素子としても機能することができる。
【００１９】
一つの好ましい実施形態では、上記動力はリニアエンジンである。そのような実施形態では、上記リニアエンジンの回転部品の磁石は、上記回転素子上の、上記回転素子が上記静止素子と接触する平面に位置し、上記リニアエンジンの静止部品の巻線は、上記静止素子上に位置している。結局、上記リニアエンジンの静止部品の巻線は、上記回転素子上の、上記回転素子が上記静止素子と接触する平面に位置し、上記リニアエンジンの回転部品の磁石は、上記静止素子上に位置している。
【００２０】
任意の回転素子は、少なくとも一つの水中翼をさらに備えてよい。
【００２１】
本発明に係るフライホイールエネルギー保存装置を用いてエネルギーを保存する方法において、当該エネルギーは、液体面上または液体中に浮かび回転する少なくとも一つの回転素子の運動エネルギーとして蓄積されたエネルギーに基づいている。
【００２２】
一つの好ましい実施形態では、エネルギー保存の必要性が高まると、液体材料で満たすことが可能な少なくとも一つの回転素子が液体材料で満たされ、このとき、液体材料の量が増えるにつれて、上記エネルギー保存装置の重さが増し、それにより、より多くのエネルギーを保存することができ、一方、エネルギーの排出とともに、少なくとも一つの回転素子が空になる。
上記回転素子は、セグメント化された構造を有してよい。すなわち、互いに接続された複数のセグメントから成ってよい。それぞれのセグメント間の相互の接続は、固定された、不動のものであってもよく、または、例えば、回転ヒンジを介するものでもよい。その場合、例えば海の波がぶつかると、上記回転素子のセグメントはわずかに上がり、それにより、波の力を装置全体には伝えない。
【００２３】
上記回転素子は、円錐台の外側面の形状を有する人工浅水素子を備えてもよい。この人工浅水素子は、上記回転素子の外側に取り付けてよく、少なくとも部分的に水に浸かってよい。人工浅水素子は、波エネルギー変換器、すなわち波力タービンの各素子を有する。当該変換器は、水力タービン、風力タービン、波力タービンであってよい。
【００２４】
人工浅水素子を用いると、深水波は浅水波へ変換され、この浅水波のエネルギーが、上記変換器の各素子を介して、上記回転素子の回転運動へと変換される。
【００２５】
余剰エネルギーをフライホイールエネルギー保存装置を用いて生成し保存するシステムは、電気エネルギーを生成するエネルギー装置（例えば、光電池、水力タービン、風力タービン、波力タービン）や、測定装置、調査装置を含む。
【００２６】
余剰エネルギーをフライホイール保存装置を用いて生成し保存するシステムは、風力タービンからの風力エネルギーおよび／または水力タービンからの水力エネルギーを上記回転素子へ移すというかたちで用いることができる。
【００２７】
本発明は、エネルギー保存の問題を、フライホイールを用いて余剰電気エネルギーを当該フライホイールの運動エネルギーへ変換し、その後、電気エネルギーが必要になったときに、当該運動エネルギーを電気エネルギーへ変換することで解決する。
【００２８】
本発明に係る、車軸のない回転素子を備えるフライホイールエネルギー保存装置は、これまで知られている解決方法の以下の欠点を解決する。
・フライホイール複合材料が高コストであること
・フライホイールを保護するケーシングに耐久性が求められること
・駆動軸に強度が求められること
・望ましくないジャイロ効果
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】回転素子および静止素子の断面図を示す。
【図２】動力および発電機と、それらの静止部品および回転部品の詳細を示す。
【図３】光電池、風力タービン、および潮力タービンを備えるエネルギー保存装置を示す。
【図４】波変換システムを備えるエネルギー保存装置を示す。
【図５】水中翼を備えるエネルギー保存装置を示す。
【図６】二つの回転素子を備えるエネルギー保存装置の断面図を示す。
【実施形態の例】
【００３０】
本発明を、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【００３１】
〔実施例１〕
一つの回転素子１、一つの独立した動力２、および一つの独立した発電機３を備えるフライホイールエネルギー保存装置を作った。
【００３２】
回転素子１は車軸がない。回転素子１は、比質量が真水よりも低いＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）材料からなる。回転素子１は、コンクリート、シートメタルなどの固体材料からなる円形の人工貯水池の水面に浮かぶ。人工貯水池の壁が、回転素子１の運動の境界線に相当する。回転素子１は中空で、液体材料で満たしうる。この場合、液体材料は、回転素子１が浮かんでいる水である。回転素子１は、その内側に、円状に対称的に配置された四つの開口５を有し、浮かんだ状態の回転素子１のこれらの開口５は水面下にある。開口５は、回転素子１上で、回転素子１の外壁の内側部分よりも回転素子１の回転軸の方に近いように配置されている。回転素子１によって生じる遠心力の大きさに応じて液体が満たされたり排出されたりし、それによって回転素子１の質量が自律的に変化する。
【００３３】
用いられる動力２と発電機３は、回転素子１よりも大きな直径を有する。動力２も発電機３も回転部品１５および１７と静止部品１４および１６を有する。動力２の直径は、発電機３の直径と等しい。動力２はエネルギーを回転素子１へと移し、発電機３はエネルギーを回転素子１から移す。動力２の静止部品１４は、人工貯水池の土手に取り付けられ、発電機３の静止部品１６は、動力２の上方に取り付けられ、静止部品１４または１６は、動力２の巻線１８または発電機３の巻線１９をそれぞれ保持している。動力２の回転部品１５と、発電機３の回転部品１７は、磁石２０または２１をそれぞれ有する。動力２の回転部品１５も発電機３の回転部品１７も、それぞれロープ２２または２３を用いて、回転素子１とつながれている。保存されている電気エネルギーは動力２の巻線へ運ばれ、それにより電磁場を生じさせ、それが動力２の回転部品１５の磁石同士を押し離す。
【００３４】
第一のエネルギーが運ばれると、動力２は回転素子１を回転させ、それにより電気エネルギーを回転運動に変換する。回転素子１の回転速度が上がるにつれて、回転している回転素子１の内部の水が遠心力によって外壁へと押しやられ、これがふたたび、回転素子１内部の水位と外部の水位のあいだに不均衡を生み出す。回転素子１内部の水の質量の増加により回転素子１の全体の質量が増加するため、回転素子１が浸水するとともに、回転素子１内部の外壁に対する水の遠心効果により、回転素子１の角運動量全体も増加する。発電機３が電気エネルギーを発生させると、エネルギーの排出がなされる。エネルギーを発生させることにより、発電機３は、つながれたロープを介して回転素子１の速度を落とす。回転エネルギーの減少により、回転素子１は速度を落とし、回転素子１内部の水に作用する遠心力が減少し、当該水が、回転素子１が浮かんでいる水面よりも高いレベルに達し、回転素子１から開口５を通って自発的に排出されることで、この不均衡の釣り合いを取ろうとする。
【００３５】
人工貯水池は、湖、ダム貯水池、川、海、または大洋の底に設けることができるし、もしくは、地上に設けることができるし、もしくは、地中に掘られた穴の底に設けてもよい。
【００３６】
人工貯水池は、その浮力により浮かぶように作ることができる（例えば、湖、ダム貯水池、川、海、または大洋の水面上、または地中に円形の穴を掘って作った人工水面上にある円形のボート）。
【００３７】
〔実施例２〕
一つの回転素子１、一つの独立した動力２、および一つの変換器４を備えるフライホイールエネルギー保存装置を作った。
【００３８】
回転素子１は車軸がない。回転素子１は、（円形断面を有する）トロイダル形状を有し、比質量が真水よりも低いＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）材料からなる。回転素子１は、コンクリート、シートメタルなどの固体材料からなる円形の人工貯水池の水面に浮かぶ。人工貯水池の壁が、回転素子１の運動の境界線に相当する。回転素子１は中空で、液体材料で満たしうる。この場合、液体材料は、回転素子１が浮かんでいる水である。
【００３９】
開口５はバルブ１３を有し、回転素子１が液体面上または液体中にある場合は、開口５の少なくとも下端は液体面下にあるように、開口５は回転素子１上に配置されている。同時に、開口５は、回転素子１の外壁の内側部分よりも回転素子１の回転軸の方に近い。回転素子１によって生じる遠心力の大きさに応じて液体が満たされたり排出されたりし、それによって回転素子１の質量が自律的に変化する。
【００４０】
変換器４は、液体の流れと波動を変換する。変換器４は、回転素子１に接続している。変換器４は、液体のエネルギーを回転素子１へと移し、発電機３は回転素子１からエネルギーを移す。
【００４１】
変換器は、風の動きのエネルギーを変換する。変換器４は、回転素子１に接続している。変換器４は、風の動きのエネルギーを回転素子１へと移し、発電機３は回転素子１からエネルギーを移す。発電機３は回転素子１よりも直径が大きい。
【００４２】
〔実施例３〕
一つの回転素子１、一つの独立した動力２、変換器４、および一つの独立した発電機３を備えるフライホイールエネルギー保存装置を作った。変換器４は四つの開口を有する。当該フライホイールエネルギー保存装置は、実施例１および２の特徴を有する。
【００４３】
〔実施例４〕
一つの回転素子１、一つの変換器４、および一つの独立した発電機３を備えるフライホイールエネルギー保存装置を作った。この構成のフライホイールエネルギー保存装置は、エネルギーを変換器４から回転素子１の回転運動へ直接変換するだけであり、回転素子１を回転させるためにいかなる他のエネルギー源からの電気エネルギーも用いない。
【００４４】
〔実施例５〕
図６に示すフライホイールエネルギー保存装置を作った。当該フライホイールエネルギー保存装置は、一つの回転素子１と、一つの独立した動力２と、回転素子２５に接続されたＶＡＷＴタイプの風力変換器２８と、回転素子２５の回転運動エネルギーを電気エネルギーに変換可能な発電機２６と、一つの独立した発電機３と、を備える。回転素子１および２５の底側には、４０枚の水中翼５０が配置されている。回転素子１および２５の回転速度が高まるにつれて、水中翼５０はそれらの流体力により持ち上げる力（hydrolift force）によって回転素子１および２５を水面上に浮かび上がらせ、それにより、回転素子１および２５の壁に対する水の粘性摩擦を急速に減らす。ＶＡＷＴタイプの風力エネルギー変換器２８が、風力エネルギーの作用により回転素子２５を回転させる。これらの回転に基づき、発電機２６がロープ２４により電気エネルギーを生み出し、当該電気エネルギーは動力２に送られ、当該動力２がロープ２４により回転素子１を適切に回転させるか、または当該電気エネルギーは供給網へ移される。その場合でも、動力２は、他のエネルギー源からのエネルギーを用いて回転素子１を回転させることができる。発電機３、発電機２６、および動力２は、ステータ６上に位置している。ステータ６は、貯水池の底に取り付けられたパイロン２７の上に置かれた円形素子からなる。
【００４５】
〔実施例６〕
以下の点を除いては、実施例５に従ってフライホイールエネルギー保存装置を作った。その点とは、発電機３および動力２を回転素子１上に配置し、発電機２６を回転素子２５上に配置し、牽引線の形態の母線を介してステータ６上で電気エネルギーを伝える点である（例えば、エレクトリック  トレインの場合において）。この実施形態の例は、実施例５ほど好ましくない。
【００４６】
〔実施例７〕
以下の点を除いては、実施例５および６に従ってフライホイールエネルギー保存装置を作った。その点とは、このフライホイールエネルギー保存装置を、島の海岸がステータ６を固定する土台となる天然の島の周囲で実施することである。この島が円形でないときは、ステータ６はどこかの地点で水面にぶつかる可能性がある。したがって、これらの地点では、ステータ６は部分的にのみ固定される、または、その代わりに、海の終わるところまでのみ固定される。発電機３、発電機２６、および動力２はステータ６上に位置する。
【００４７】
〔実施例８〕
張り綱１２を備える以外は、実施形態１の例と同じである。この場合、静止素子６は、円形でもよい平底船であり、土手または貯水池（人工でも天然でもよい）の底に、回転を防ぐロープまたは棹を用いて固定できる。張り綱１２に対して、動力２および発電機３が取り付けられている。張り綱１２の直径は、回転素子１の直径より大きい。
【００４８】
〔実施例９〕
以下の点を除いては、実施形態３の例と同じである。その点とは、張り綱１２の代わりに、円形の平底船がブレード１１を備えており、当該ブレード１１は、平底船の粘性摩擦を大幅に増すように位置しており、それによって平底船が回転するのを防ぐようになっている点である。
【００４９】
〔実施例１０〕
実施形態のさらなる例は、二つの回転素子１を用いる。そのうちの一方は他方より大きい。当該二つの回転素子１は液体面上に置かれ、両方の回転素子１が液体面上に同心円状に浮かび、反対方向に回転するようにする。エネルギーの移動は、動力２と発電機３を単一の装置、すなわち動力／発電機として用いて行われる。当該動力／発電機は、これら二つの回転素子１のあいだに固定される。一方の回転素子１に対して母線を介して運ばれたエネルギーにより、他方の回転素子１が回転する。作用反作用の法則により、他方の回転素子１が回転する。フライホイールエネルギー保存装置からのエネルギーの移動は、同じツー・イン・ワンの動力／発電機ユニットによって行われる。
【００５０】
フライホイールエネルギー保存装置に保存されるエネルギーの量は、以下の式によって定まる。
Ｅ＝１／２ｍ  ｖ２
式中、ｍは回転素子１の質量であり、
ｖは回転素子１の重心の周速度である。
【００５１】
〔実施例１１〕
実施形態の他の例は、張り綱で固定した、浮かぶ平底船の内部で水面上に浮かぶ浮動する回転素子１であり、当該回転素子１は風力タービン素子を有する。浮動する回転素子１は、垂直な回転軸を有する風力タービンの支えとなる。風力は、回転素子１の回転運動に変換される。一方、回転のエネルギーは、発電機３によって電気エネルギーに変換される。
【００５２】
同様に、流水（川、満ち潮、引き潮、海流、波）の力を、回転素子１に取り付けた水力タービンを用いて変換することができる。
【００５３】
〔実施例１２〕
使用方法の他の一例は、水面上に浮かび、人工浅水素子７を備えた浮動する回転素子１である。当該人工浅水素子７は、円錐台の外側面の形状であり、好ましくは、回転素子１の外側に取り付けられており、少なくとも部分的に水に浸かり、波エネルギー変換器８、すなわち波タービンの各素子を、当該人工浅水素子７上に設けている。大気による嵐や風のプロセスで生み出された海の波は、水面上を深水波として伝わる。深水波では、もっとも高い波の地点ともっとも低い波の地点との差は、波が浅瀬に押し寄せて浅水波になった場合ほど大きくない。そのような効果は、波が人工浅水素子７にぶつかるときに達成され、それにより、もっとも低い波の地点ともっとも高い波の地点との差を増し、その結果、変換器８の各素子を用いて波エネルギーを素子１の回転運動に変換する効率が高まる。
【００５４】
〔実施例１３〕
使用方法の他の一例は、次のようなものである。すなわち、水面に浮かび光起電性パネル９を備えた構造を有する浮かぶ静止素子６が太陽光から電気エネルギーを作り、浮かぶ回転素子１が風力タービンの素子を有して風力エネルギーを回転素子１の回転運動に変換し、潮力タービン１０の素子が満ち潮と引き潮のエネルギーを、または海流もしくは河川流のエネルギーを、回転素子１の回転運動へ変換する。当該装置は、任意の測定装置（例えば、気温および水温、風速、流水量、または他の大気や水に関するパラメータ（例えば、ＣＯ２量）の測定装置）を備えることが可能である。
【００５５】
〔実施例１４〕
使用方法の他の一例は、次のようなものである。すなわち、回転素子１に、四枚の水中翼５０を、回転素子１の周囲に対称的に位置するように設け、回転がない場合（遠心力がゼロ、回転素子１内の水が最少、回転素子１が最少の質量を有し水面上に最大限浮上している）、これらの水中翼５０は水面上にあり、それらの浮力効果を回転素子１に対して働かせることはない。高速回転している場合、遠心力によって十分な液体が回転素子１内に流入し、回転素子１が自重により浸水し、水中翼５０が水面に接触すると、水中翼５０の流体力学的な力が回転素子１がさらに水に浸からないように作用し始め、水中での回転素子１の粘性摩擦はこれ以上増大しない。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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