(57)【要約】【課題】化石燃料使用の増大で地球温暖化が進み異常気象が発生する現状に対し新エネルギーの開発が世界で叫ばれている現状である。  【解決手段】本発明によるエネルギー増幅式発電装置は主として水深２０００以上の海底にプラントケースに収容固定し３本の長さの異なる水圧管上端には夫々貯水槽を付加し各水圧管の下方には主弁を付加し中水圧管主弁を中心に低水圧管主弁を開放すれば水圧差がピストンに加わり下降しシリンダー内を空間とし浮体をシリンダー内へ落下し給水弁を開放し満水とし低水圧管主弁を閉じ中水圧管下端の浮上弁開放後高水圧管主弁を開放すれば水圧差が下部ピストンに加わり上昇し同時に浮体も浮上し中水圧管水面上より上方へジャンプし洗浄管内を経て下方の圧縮空気作製管内へ落下し下方の空気を圧縮し貯蔵した後使用しタービンを回転しダイナモにより発電し得る構成である。【選択図】図１
2011231661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３本の水圧管は長さの順に高水圧管７１，中水圧管７３,低水圧管７２をプラントケース１７６内に立設し上端は夫々液体を満たした貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置し中水圧管主弁１００及び低圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９上面に加わり下降し得る構成であり、中水圧管主弁１００及び高水圧管主弁１４１を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９下面に加わり上昇し得る構成であり、浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は通気弁１０７を開放後、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９上面に加わる水圧差を利用しピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水し上部シリンダー１０４内下方の設定値以上の水位で水位検出器１０５が作動し浮体１７０落下時の緩衝材とし冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し浮体停止用プランジャー１１１を解除し先頭の浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し、給水弁９９を開放し上部シリンダー１０４と浮体１７０との空隙より設定量を給水し水位検出器１０５で自動監視しながら給水調節し装填済浮体１７０が浮上し浮体落下口を塞ぎ後続浮体が落下不能となる過給水量を防止し全浮体装填により浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成であり、通気管９３内の水位検出器１０９作動により満水を検出し通気弁１０７、給水弁９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上後の浮体を一時停止するためプランジャー８５を作動し弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮体浮上弁９４を開放ロックし、このロック位置は水平に対し鋭角としロック解除後は自重により閉じる構成である。ロック後巻上機１０８を停止し、高水圧管主弁１４１を開放し水圧差が下部ピストン１５９底面に加わりピストンを上昇し同時に浮体１７０も中水圧管７３内に浮上し得る構成で、長さの異なる水圧管は３本構成であり長さに比例し浮上した浮体に増幅エネルギーを与え得る事で中水圧管主弁１００を開放後低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放すればピストンにプラス又はマイナスの差圧を加え得るためピストンの往復運動を可能としシリンダー内の液体は総て廃棄せず循環使用し得る構成である。
【請求項２】
円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に設置する３本の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し内径を浮体外径と等しくする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方はほぼ水平に湾曲しフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成で、スライド線１５は中水圧管７３内を浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し且水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へ到達し得る構成である。
【請求項３】
浮体１７０外径より僅か広内径の浮体集合管３６内に先頭の浮体を落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ、空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器５１Ａｎｄ回路の１端に入力し（図３参照）一方浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より全プランジャーを作動し浮体を一時停止し積算型検出器５１のＡｎｄ回路２入力終了で作動後浮体集合管３６内の最後方プランジャーより順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態で一斉に落下しながら下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内の空気を圧縮し先頭の浮体が下端の浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製完了を検出し空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、浮体１個の質量（Ｋｇ）に全浮対数を乗じた質量が浮体総質量（Ｋｇ）と見なし得るため浮体の分散が可能であり１工程期間の移動を容易にし、事前に所要圧縮空気圧［ＭＰａ］の算定及び空気圧調整機８２容量（ｍ３）の概算値を算出し「（数２）参照」運転中も空気圧調整機８２容量（ｍ３）を調整し得る構成のため浮体の落下時は圧縮弁１３３上に軟着し得る構成である。
【請求項４】
作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事量（J）よりシステム１工程に消費される動力エネルギーを減じた数値（J）を、システム１工程に要する時間（Sec）で除した数値が本プラントの連続的に発電し得る電力（ＫＷ）であり、消費される電力量の内訳はピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内に流出した数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するため揚水ポンプ６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４はエネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より低エネルギーの消耗により装填し水面上より上方へジャンプし洗浄管２８内に進行し、浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る構成により発生するものであり各水圧管及び各貯水槽の用水は蒸発水を補うのみでプラントの機能をなし得る構成であり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【請求項５】
本発電装置の出力は３本の水圧管及び１本の圧縮空気作製管８３の長さ及び断面積、貯水槽の断面積、浮体の体積、浮体数に比例し、中水圧管７３に対し、高水圧管７１又は低水圧管７２の水圧差に反比例するが差圧を過度に減少するとピストンの作動速度が遅くなり限度があり、浮体の密度にも比例するが使用する液体の密度未満とし且浮体が中圧貯水槽４３水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し得る密度とする構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上又は海洋において長い３本の長さの異なる円筒形の水圧管を長い順にシリンダー内断面積に等しい断面積の高水圧管７１、シリンダー内断面積より少なくても２倍の断面積の中水圧管７３、シリンダー内断面積に等しい断面積の低水圧管７２に分け各水圧管の上端には夫々の水圧管内断面積の凡そ１００倍の断面積の貯水槽を設置し、垂直にプラントケース１７６底面に立設し、各水圧管の下方に夫々主弁を設置し中水圧管は下部ピストンを隔て低水圧管及び高水圧管に四路管で連通し通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し両管の水圧差を利用しピストンを下降し第４排水弁１１０を開放し上部シリンダー１０４内に給水し浮体落下の緩衝材とし、設定時間経過後タイマー付第４排水弁１１０は閉じ、水位検出器１０５作動により浮体出口弁１０６を開放し、浮体冷却管１３２内の浮体１７０を上部シリンダー１０４内に落下し得る構成であり給水弁９９を開放し過給水を避け通気弁１０７より外部へ排気しながら水位検出器１０５により設定する給水により全浮体落下装填後浮体出口弁１０６を閉じた後給水し水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス１０３内の満水を検出し給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上弁９４開放後高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管７３との水圧差を利用しピストンは上昇し浮体１７０は中水圧管７３内に浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って浮体洗浄管２８内に到達し位置エネルギーの増幅を与えられた浮体は海水の付着した浮体を淡水で洗浄後圧縮空気作製管８３内底に付加する圧縮弁１３３をジャッキ１３１で上昇し閉じ、空気圧調整機入口弁７８を開放後、プランジャー１７を解除し浮体は前進し浮体検出器３１を作動毎に先方の浮体外径断面積より僅か広断面積とする垂直の浮体集合管３６内で全浮体をプランジャー４４で一時停止後、後方プランジャーより順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し浮体間は接触し一斉に浮体外径と同一の内径とする圧縮空気作製管８３内を落下し検出器１２０作動で先頭浮体到着を検出し下方の空気を所要圧力（ＭPa）の断熱圧縮の仕事（J）完了を検出し空気圧調整機入口弁７８を閉じ、空気圧調整器８２内に貯蔵後タービン入力弁８０を開放しタービン８１を回転し同軸に連結するダイナモ８４により電力を発生し得る構成である。    
【背景技術】
【０００２】
電力を使用し動力で圧縮空気を作製するコンプレッサーは工業用にも広く利用され小規模なものでは家庭用でもエアコンや冷蔵庫等に利用されているが、商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
従来のコンプレッサーの利用範囲は多岐にわたるが使用目的が電力用に作製されたものではなく、本発明による文献は発電を目的とする構成のものであり先行文献は見当たらない
【非特許文献】
【０００４】
前項同様に本発明による文献は発電を目的とする構成のものであり先行文献は見当たらない
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
世界の人々は日進月歩限りなき英知の積み重ねにより、新製品を次々と市場へ搬出し生活に潤いをもたらされた反面立ち止って顧みる時何時しか大量の熱量を使用する時代の変遷の上で環境破壊に麻痺している事を気付かざるを得ない状況となり、地球温暖化が年々深刻化し異常気象が発生し、北極の氷山は溶解の一途を辿っている現状であり自然の恵みがどの様に変化するのか、見守るのみでは万物の霊長の名が廃ると、世界の学者は二酸化炭素の排出をいかにして阻止するかに英知を傾けている現状であり、世界の電力消費も地球温暖化の進行に関わっている事は衆知の事であり、二酸化炭素を発生する火力発電のみならず、原子力発電も二酸化炭素の排出こそ無いものの海水温度を上昇する事には変り無く地球温暖化の方向へ関わっている筈であり地球温暖化を阻止するには、世界の火力発電を廃止し、原子力発電もいずれ廃止の方向を辿り遂には地球温暖化の伴わない環境破壊の少ない世界の消費に追随する原料対価の安い発電方式が開発されれば、世界で使用されているガソリン自動車の姿は消え電気自動車に交換され、大量に発生する二酸化炭素は追々影を潜め世界各地の晴れた夜は眩い星空が何処でも見られる時代の到来も夢では無くなる筈である。
【０００６】
１９７３年第一次オイルショックで石油価格が暴騰し当時日本の電力会社も石油に７０％以上依存していたためショックを受けた。石油を使用しない発電方法は無いものかとアイディアを模索した末一つの案が浮かんだ。そして、１９８８年実験を開始した。内容は垂直に立設した長さ７ｍ内径４０ｃｍの水圧管の下端に外径２０ｃｍ密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３の球を装填し紐を取付け密閉した管底面中心の小孔に紐を通し外側で固定し、水圧管上端より注水し満水付近とした後固定した紐を開放し球は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら水面上へ達した。次に球浮上中の蛇行を防止するため３本組の内径凡そ２０ｃｍの球外径に等しく且等間隔３角形に垂直に並べた外径５ｍｍの硬銅線３本の外周は円形とした同一硬銅線で半田付けし組み立てたスライド線を水圧管内中心に垂直に立設し更に球外径に等しい内径の長さ７ｍの空気管を水圧管と平行に立設しこの上端は開口し水圧管上端に開口連結したスライド線を半円形に湾曲し下方を向き併設する空気管上端に開口連結し、空気管下端は円板で密閉し底面上の外周より管内中心に向け数個の孔を開けこの外周の各孔にビニールホースを接続し他端は数枚の羽根で組立てたタービン羽根に向けた構成とする模型を作製し再度実験を試みた。水圧管内を満水とした後球を固定した紐を開放し球はスライド線内周に沿って直進浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って湾曲し下方を向き空気管内上端より落下し下方の空気を圧縮しながら下端へ落下した。この落下中にタービンは回転し実験は総て成功したかに思えた。その後熟慮の結果球を浮上するため球の体積に等しい水の損失の上に球の浮上によるエネルギーの増幅が成立する事が判明し、発電のための利用価値は狭く前記実験方法を連続的に繰り返すためには水圧管底面に浮上用弁を付加し更に開閉ロック可能な球装填口のある浮体収容函が必要であり「浮体収容函の容積に等しい水を廃棄し得る空間が必要な事及び水圧管上端付近に廃棄する水の体積に等しい用水の補給が１工程毎に可能な箇所で且浮体に増幅作用が得られる落差のある箇所」の条件を満たす場合のみに限られ利用が可能であり、この装置をケースに収容し海中に設置するには浮上により浮体の増幅したエネルギーより浮体収容函の容積に等しい水を上端水面まで復元揚水するエネルギーの方が大きくなりマイナス生産となる事を確認したのである。以来発想の転換を図りアイディアにアイディアを重ね２００５年６月２６日遂に念願の長さの異なる３本の管による水圧差を利用した浮体浮上用ピストンを往復可動式とする事を考案し圧縮空気管及び空気圧調整機と組み合わせた構成とする図面作成に成功し浮体を装填するシリンダー内の液体を廃棄する事なく再利用を可能とし得る事で、地上や海中においてもピストンの往復作動のため消費するエネルギーを超える長い水圧管の使用により浮体を媒体とし大きなエネルギーを発生し得るエネルギー増幅式発電装置の発明を提供することを目的とするものである
【課題を解決するための手段】
【０００７】
３本の水圧管は長さの順に高水圧管７１，中水圧管７３,低水圧管７２をプラントケース１７６内に立設し上端は夫々液体を満たした貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置し中水圧管主弁１００及び低圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９上面に加わり下降し得る構成であり、中水圧管主弁１００及び高水圧管主弁１４１を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９下面に加わり上昇し得る構成であり、浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は通気弁１０７を開放後、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９上面に加わる水圧差を利用しピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水し上部シリンダー１０４内下方の設定値以上の水位で水位検出器１０５が作動し浮体１７０落下時の緩衝材とし冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し浮体停止用プランジャー１１１を解除し先頭の浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し、給水弁９９を開放し上部シリンダー１０４と浮体１７０との空隙より設定量を給水し水位検出器１０５で自動監視しながら給水調節し装填済浮体１７０が浮上し浮体落下口を塞ぎ後続浮体が落下不能となる過給水量を防止し全浮体装填により浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成であり、通気管９３内の水位検出器１０９作動により満水を検出し通気弁１０７、給水弁９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上後の浮体を一時停止するためプランジャー８５を作動し弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮体浮上弁９４を開放ロックし、このロック位置は水平に対し鋭角としロック解除後は自重により閉じる構成である。ロック後巻上機１０８を停止し、高水圧管主弁１４１を開放し水圧差が下部ピストン１５９底面に加わりピストンを上昇し同時に浮体１７０も中水圧管７３内に浮上し得る構成で、長さの異なる水圧管は３本構成であり長さに比例し浮上した浮体に増幅エネルギーを与え得る事で中水圧管主弁１００を開放後低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放すればピストンにプラス又はマイナスの差圧を加え得るためピストンの往復運動を可能としシリンダー内の液体は総て廃棄せず循環使用し得る構成である。円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に設置する３本の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し内径を浮体外径と等しくする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方はほぼ水平に湾曲しフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成で、スライド線１５は中水圧��７３内を浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し且水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へ到達し得る構成である。浮体１７０外径より僅か広内径の浮体集合管３６内に先頭の浮体を落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ、空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器５１Ａｎｄ回路の１端に入力し（図３参照）一方浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より全プランジャーを作動し浮体を一時停止し積算型検出器５１のＡｎｄ回路２入力終了で作動後浮体集合管３６内の最後方プランジャーより順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態で一斉に落下しながら下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内の空気を圧縮し先頭の浮体が下端の浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製完了を検出し空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、浮体１個の質量（Ｋｇ）に全浮対数を乗じた質量が浮体総質量（Ｋｇ）と見なし得るため浮体の分散が可能であり１工程期間の移動を容易にし、事前に所要圧縮空気圧［ＭＰａ］の算定及び空気圧調整機８２容量（ｍ３）の概算値を算出し（数２）参照、運転中も空気圧調整機８２容量（ｍ３）を調整し得る構成のため浮体の落下時は圧縮弁１３３上に軟着し得る構成である。作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事量（J）よりシステム１工程に消費される動力エネルギーを減じた数値（J）を、システム１工程に要する時間（Sec）で除した数値が本プラントの連続的に発電し得る電力（ＫＷ）であり、消費される電力量の内訳はピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内に流出した数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するため揚水ポンプ６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４はエネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より低エネルギーの消耗により装填し水面上より上方へジャンプし洗浄管２８内に進行し、浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る構成により発生するものであり各水圧管及び各貯水槽の用水は蒸発水を補うのみでプラントの機能をなし得る構成であり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。本発電装置の出力は３本の水圧管及び１本の圧縮空気作製管８３の長さ及び断面積、貯水槽の断面積、浮体の体積、浮体数に比例し、中水圧管７３に対し、高水圧管７１又は低水圧管７２の水圧差に反比例するが差圧を過度に減少するとピストンの作動速度が遅くなり限度があり、浮体の密度にも比例するが使用する液体の密度未満とし且浮体が中圧貯水槽４３水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し得る密度とする構成である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の方法で圧縮空気を作製する動力源には一般的に電力を使用するため、作製されたエネルギーより作製のために費やすエネルギーの方が大きくなるため、商用エネルギーには利用されていないのが現状である。本発明によるエネルギー増幅式発電装置では４本の管を長くする程ピストンの作動を低エネルギーの消費により浮体を浮上し増幅した位置エネルギーを与え得る構成であり自動遠隔制御となし得るため人件費は化石燃料を使用する発電装置に比べ本装置の発電は低コストが予想される発電プラントであり且原料単価も安価で広大な地球上７０％の海水資源に恵まれる人類に多大の恵みを与え得る将来性を秘めた究極のエネルギーに該当し得るものと考えられる。
海中又は陸地において２０００ｍ以上の３本の長さの異なる水圧管及び1本の圧縮空気作製管を利用し本装置を利用すれば地球温暖化防止に貢献し且環境汚染も皆無に等しいエネルギー増幅式発電装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギー増幅式発電装置の斜視図(一部断面図)である。
【図２】(参考)各水圧管主弁用に開発したもので弁開放時はプランジャーで３本の支柱を付加する弁体を吊り上げ弁座で支柱をロックし全開時の流水断面積が理想的にはほぼ水圧管内断面積と等しくし圧力損失を防ぎ弁閉止時はソレノイド電源オフにより自重で沈下し閉じる構成である。
【図３】図1の初起動時前に必要な貯水及びプラント運転・停止シーケンスである。
【図４】図1の各貯水槽に付加する水位検出器作動シーケンスである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１におけるエネルギー増幅式発電装置は海中に設置した場合を例に作図したものであり、海水と空気を利用し発電するもので、水面下２０００ｍ以上の海底に設置すれば空気密度も高く良質の圧縮空気が作製され、長いタービン排気管３７はプラントケース１７６に沿って海底より海面上に敷設するため低水温冷却による真空効果も良く従ってタービンの効率をアップし得る理想的な環境と言える。標高の高い地上に貯水槽を設置し地上にプラントを設置し高所に水源がある場合は本明細書の海水使用による淡水化装置及び浮体洗浄装置が不要となるが高所程空気密度が希薄になり低地に比較し圧縮空気の発生量は減少する。標高の高い箇所で貯水槽付近に水源が無く低地より揚水する場合には各３本の水圧管及び貯水槽に揚水するポンプ設備が必要となる。標高の低い地上に貯水槽を設置すれば水源箇所の選択はし易いが地下の掘削費用が膨大となるが電力需要地付近にプラントを建設し得るため送電設備費及びメンテナス費用が少なくて済む利点がある。
【００１１】
本装置の特徴は３本の長さの異なる円筒形の高水圧管７１、中水圧管７３、低水圧管７２及び各水圧管上端に貯水槽を設置する本体をプラントケース１７６内底面に垂直に立設し、各水圧管の下方には夫々主弁を設置し、通気管９３に付加する通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００（電磁弁）及び低水圧管主弁１４８（電磁弁）又は高水圧管主弁１４１（電磁弁）を開放し中水圧管７３水圧に対し、低水圧管７２又は高水圧管７１との水圧差を利用し中水圧管主弁１００（電磁弁）下方でT分岐し右方の共通バイパス管右端でT分岐し垂直下方の下部シリンダー内に装填するピストンロッド１７２下端に付加する下部ピストン１５９を隔て下方でT分岐し左水平の下部バイパス管１４９を介し四路管１５１内において低水圧管主弁１４８（電磁弁）又は高水圧管主弁１４１（電磁弁）を介し各貯水槽と連通し、下部シリンダー１５８内のロッドに連結する下端ピストン１５９に水圧差を加え下降又は上昇しピストンの往復運動を可能とし得るためシリンダー内の水は廃棄せず総て有効利用し初期に各貯水槽へ貯水した海水の蒸発を補うのみで発電を継続し得る特徴を有する構成である。
【００１２】
プラントケース１７６の１F床上にシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びＴ分岐し一方は右水平に伸び湾曲し垂直上方に伸び四路管１５１底面に開口し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸びＴ分岐し一方は左水平に伸び第４揚水ポンプ１４５、ストレーナ１４４、内側第４揚水弁１４３を介しプラントケース１７６を貫通し海中の外側第４揚水弁１４２を介し湾曲し下方を向く第４揚水管１４７はストレーナ１４６を付加し開口し外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び高水圧管主弁１４１（電磁弁）を介し上方の２F,３F,４Fを貫通し４F床上でT分岐し右方の第２揚水ポンプ６５、第２揚水弁６４を介し低圧貯水槽６１の底面上に開口する構成である。      
【００１３】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び５F床を貫通しT分岐し左方へ伸び内側第２排水弁４１、第２排水ポンプ３９を介しプラントケース１７６を貫通し海中で外側第２排水弁３８を介し湾曲し下方を向き先端にストレーナを付加し第２排水管４０が開口し、高圧貯水槽８の上限水位検出時第２排水弁４１を開放し第２排水ポンプ３９を起動し排水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第２排水ポンプ３９を停止し内側第２排水弁４１を閉じる構成であり外側第２排水弁３８は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１４】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び６F床を貫通し床上に設置するシリンダー断面積の凡そ１００倍の断面積の高圧貯水槽８底面に開口し、高圧貯水槽８上端は蓋で密閉し、上面に開口し上方に伸び通気弁９を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７が開口し通気弁９は常時開放し高圧貯水槽８内を大気圧に保つ構成である。高圧貯水槽８には水位検出器１０を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、高圧貯水槽８の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークで標準水位、６ストロークで上限水位とする構成である。高圧貯水槽８の下限水位検出時は海水補給のため高水圧管主弁１４１（電磁弁）及び内側第４揚水弁１４３を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフした後高水圧管主弁１４１及び内側第4揚水弁１４３を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１５】
１F床上にシリンダーの断面積に等しい低水圧管７２下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びT分岐し一方は右水平に伸び四路管１５１に開口し、Ｔ分岐の他方は上方の低水圧管主弁１４８を介し上方垂直に伸び２F,３F,４Fを貫通し４F床上にフランジで低圧貯水槽６１底面に開口する構成である。
【００１６】
低圧貯水槽６１上端は蓋で固定し、蓋の上面に通気管５９が開口し上方に伸び通気弁６０を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し開口し貯水槽内の水位変動による気圧変動を防止し通気弁６０は常時開放する構成であり、低圧貯水槽６１には水位検出器６２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、低圧貯水槽６１の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍程度とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークの水量で標準水位、６ストロークの水量で上限水位を検出する構成である。
【００１７】
低圧貯水槽６１左垂直面に開口し左方に伸び、ピストン１ストロークのシリンダー1個の容量に等しい水量を積算後閉じる積算流量計付第２揚水弁６４及び第２揚水ポンプを介し高水圧管に連結開口し、上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水により排水し低圧貯水槽６１の標準水位検出で第２揚水ポンプ６５の電源をオフし第２揚水弁６４を閉じる構成であり、下限水位検出時は低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフし低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検等必要時に閉じる構成である。  
【００１８】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３下端はジャンクションボックスケース１０１上面にフランジで固定しジャンクションボックスケース１０１は２F床上に固定し、中水圧管７３下端は浮体外径断面積よりやや広断面積で浮体外径より若干長いジャンクションボックス１０３がフランジで同軸に連通し、上端には蝶番付円形の浮上弁９４を搭載し蝶番はジャンクションボックス１０３上端に固定し蝶番箇所対向端にワイヤーの一端を固定しプーリーを介し伝達機構を形成し外部に設置する防水型巻上機１０８でワイヤーを巻き取り、浮上弁９４を開放し開放の際浮上弁９４は水平を基準に鋭角に弁ロックロッド９８で停止する構成であり、浮上弁９４はワイヤーを緩めた時自重により自然に閉じた後は弁ロックプランジャー９６でロックし水圧変動で浮上弁９４の開放を阻止する構成である。
【００１９】
ジャンクションボックス１０３は垂直下方に伸び同一断面積の上部シリンダー１０４と連結開口し、ジャンクションボックス１０３上端右方に連結開口し上方に湾曲し伸び水位検出器１０９及び通気弁１０７を介し上方に伸び湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管９３が開口し、浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ装填の際ピストン下降時はジャンクションボックス１０３及び上部シリンダー１０４内の真空発生を防止し又は給水弁９９を開放し給水し水位検出器１０９作動までに生ずる圧縮空気を排気するため通気弁１０７を開放し水位検出器１０９作動後は給水弁９９及び通気弁１０７を閉じる構成である。
【００２０】
ジャンクションボックス１０３及びシリンダーの断面積を浮体断面積よりやや広断面積とする理由は冷却管１３２内より上部シリンダー１０４内へ浮体１７０落下時浮体断面積と同一の場合下方に圧縮空気発生による落下不能を防止し且給水弁９９を開放し給水する際浮体下方を満水とし浮体１７０に浮力を与え且浮上弁９４を容易に開放し得るためにギャップを設ける構成である。
【００２１】
ジャンクションボックス１０３右水平に開口し浮体出口弁１０６を介し浮体冷却管１３２内に開口し、ジャンクションボックス１０３下方の上部シリンダー１０４内へ浮体装填の際は浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１より１１７までを順次解除し全浮体１７０を落下し得る構成である。  
【００２２】
ジャンクションボックス１０３の左水平に開口し湾曲し上方に伸び給水弁９９を介し湾曲し右水平に伸び中水圧管下方に位置し給水管９７が連結開口し上部シリンダー１０４内に浮体１７０を落下する際通気弁１０７を開放後、給水弁９９を開放し上部シリンダー１０４及びジャンクションボックス１０３内及び浮体の下方を満水とし空間を無くし浮体に浮力を与え且浮上弁９４を容易に開放し得る構成である。
【００２３】
ジャンクションボックス１０３の長さは浮体の長さを超える長さとするが浮体装填口を有するため上部ピストン１５５上昇時浮体装填口下端で停止しなければならないためジャンクションボックス１０３内の液体はピストン上に残るが浮体１７０は浮力が有り自然浮上が可能であり特に障害にはならず、浮体をシリンダー内に落下時の緩衝材として浮体冷却管に連通する第４排水弁開放と共に上部シリンダー上に貯水し利用し得る構成である。
【００２４】
上部シリンダー１０４下端の内周には上部ピストン下限板１５６を密着固定し中心はピストンロッドが貫通し密着摺動し漏水防止の孔を穿つ構成で上部ピストン下限板１５６上にはピストン下降時上部ピストン１５５底面が密着しこの外周にピストン下限検出器１５７を付加し作動により第４排水弁１１０を開放し排水し設定時間で自動閉止する構成である。    
【００２５】
上部シリンダー１０４下端はＴ分岐し一方は左水平に伸びシリンダーと同一断面積の共通バイパス管１５２は左へ伸びＴ分岐し一方は上方の上部バイパス管９５は垂直上方の中水圧管主弁１００を介し上方に伸び湾曲し右水平に伸び中水圧管７３下方で他の機器を妨げない位置に連結開口する構成である。
【００２６】
Ｔ分岐の他方は上方と同軸に同一断面積で下方の下部バイパス管１４９の揚水弁１５０を介し四路管１５１に開口し揚水弁１５０は常時閉じ下部バイパス管１４９と共に下部シリンダー１５８内の通水を妨げない構成であり、揚水弁１５０はプラントの初期起動時及び中圧貯水槽４３の下限水位検出時に開放し、中水圧管主弁１００、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し中圧貯水槽４３へ揚水し標準水位検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し内側第４揚水弁１４３、揚水弁１５０、中水圧管主弁１００を閉じる構成であるが中圧貯水槽４３には浮体洗浄管２８より第１排水管３０により排水は浮体冷却管１３２よりの排水と共に貯水する構成により補給水は殆ど必要とせず揚水弁１５０を開放するのは初期貯水時に止め得る構成である。  
【００２７】
上部シリンダー１０４下端のＴ分岐の下方は同一断面積の下部シリンダー１５８が共通バイパス管１５２下端下に垂直に同軸とし連結開口し、垂直下方に伸び下方はＴ分岐し一方は下方の下端を密閉しフランジで１F床上に固定し、下部シリンダー１５８内には下部ピストン１５９が装填され運転時満水とする構成であり、Ｔ分岐の他方は下部シリンダー１５８下端下で左水平に伸び四路管１５１に下部バイパス管１４９が開口し、四路管１５１はピストンを作動の際必要管路に通水し、又各貯水槽へ揚水するための通路とする構成であり、常時揚水弁１５０を閉じ上部シリンダー１０４及び下部シリンダー１５８内のピストンを作動するため上部バイパス管９５及び下部バイパス管１４９を設置する構成である
【００２８】
ピストンを昇下降する際には通気弁１０７、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１又は低水圧管主弁１４８を開放すれば中圧水槽水面に対し下方の中水圧管主弁１００を介し上部バイパス管９５、共通バイパス管１５２、下部シリンダー１５８内の下部ピストンを隔て下方で四路管１５１を介し高圧貯水槽８水面又は低圧貯水槽６１水面との水圧差を利用しピストンは上昇又は下降し得る構成である。
【００２９】
ピストン１往復後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内へピストン１ストローク１個分のシリンダー容量に等しい水量が流出する計算値となるためピストン下限検出器１５７作動後は1工程の所要時間を短縮するため直ちに第２揚水弁（積算流量計付）６４を開放し第２揚水ポンプ６５を起動し低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ強制的にピストン１ストロークのシリンダー１個の容量に等しい水量を揚水し復元する構成であり所定の積算流量検出後第２揚水ポンプ６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成とし(図３参照）強制的揚水により高圧貯水槽８が上限水位を検出する事は構成上考え難い何故ならば標準水位より水位を上昇し上限水位を検出するためにはピストン１ストロークのシリンダー１個の容積の２倍の水量の揚水が必要とする構成のため１ストロークの揚水量では上限水位を検出されない筈であり地震などの特殊な外部要因で水位変動がある場合はこの限りではない。
【００３０】
下部シリンダー１５８の上端には下部ピストン上限板１５４を内周に密着固定し中心は貫通孔を穿ち孔は流水を妨げない断面積とし下部ピスト１５９が上昇時下部ピストン上限板１５４底面に密着しこの外周にピストン上限検出器１５３を付加し作動により浮体検出器（積算型）９２作動によりプランジャー８６より９１まで全数を作動し浮体を一時停止し、プランジャー８５を解除し（図３参照）先頭浮体を浮上し、個々の検出及び全浮体数を積算する浮体検出器（積算型）１７３個々の作動によりプランジャー８６を解除し２番目の浮体を浮上し浮体検出器（積算型）１７３個々の作動により３番目以降の浮体も同様に浮上し得る構成である。            
【００３１】
浮体検出器（積算型）１７３全浮体積算後作動により巻上機１０８の巻き戻しが作動し浮上弁開閉検出器１６１の閉じ検出作動により浮上弁ロックプランジャー９６を作動し浮上弁９４ロック後高水圧管主弁１４１を閉じ、中水圧管主弁を閉じる構成である。
【００３２】
中水圧管７３は３Ｆ，４Ｆ床を貫通し４F床上の中水圧管７３右側に連結開口し右水平に伸び内側第３排水弁６７及び第３排水ポンプ６８を介し右水平に伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第３排水弁７０を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第３排水管６９が開口し外側第３排水弁７０は常時開放し内部点検時等に閉じる構成であり、上限水位検出時は内側第３排水弁６７を開放し第３排水ポンプ６８を起動し海中へ排水し中圧貯水槽４３の標準水位検出で第３排水ポンプ６８の電源をオフし第３排水弁６７を閉じる構成である。
【００３３】
中水圧管７３は５Ｆ床を貫通し上端は５Ｆ床に設置する中圧貯水槽４３底面に開口し、中圧貯水槽４３の上端は蓋で固定し、外周に水位検出器４２を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成である。
【００３４】
中水圧管７３内を浮体１７０が浮上し水面上を上方にジャンプし水中より脱出するため浮体総数に比例し中圧貯水槽４３の水面が徐々に低下し最後方の浮体が水面上を上方にジャンプする距離が増し洗浄管内に到達し難くなる事を想定し特に中圧貯水槽７３断面積はシリンダー内断面積の凡そ２００倍の断面積とし中圧貯水槽７３の容量はシリンダー１個の容量の凡そ２０倍とし下限水位はシリンダー１個の容量の２倍、標準水位はシリンダー容量の４倍、上限水位はシリンダー容量の６倍とする構成である。
【００３５】
中圧貯水槽４３の蓋上面に開口し右水平に湾曲しフランジ２５で浮体洗浄管２８に連通する透明管２９はスライド線を保護し且浮体の作動状況を目視及びカメラで遠隔監視し得る構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。
【００３６】
浮体は水面上を上方にジャンプしスライド線１５内周に沿って前進し浮体検出器５８作動毎に浮体洗浄管２８内プランジャー１７より２３を順次作動し一時停止し全浮体検出及び積算する検出器（積算型）２４作動により浮体の上方に付加する淡水噴射器２７の洗浄水弁(定時限復元型)２６を開放し浮体に付着した海水を所定時間一斉に噴射浮体を洗浄する構成であり浮体を洗浄する理由は圧縮空気作製管８３内で圧縮熱により浮体に付着した海水が固体化した塩分により浮体及び管内周金属の磨耗によりギャップの拡大を防止するために淡水で洗浄する構成である。    
【００３７】
淡水噴射器２７内に開口し浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し淡水貯水槽１３右側出口に淡水送水管１６が開口し淡水貯水槽１３左側入口に開口し左に伸び淡水化装置１２右側下段出口に開口し、淡水化装置１２右側上段入口に開口し右水平に伸び６F床を貫通し垂直下方の５F床上で右方へ湾曲し第１揚水ポンプ５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方へ伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第１揚水管５６が開口し外側第１揚水弁５７は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。尚各水圧管、貯水槽及び浮体冷却管１３２内の用水に直接淡水を使用する場合は淡水化装置１２及び浮体洗浄装置は不要である。
【００３８】
浮体洗浄管２８先端はフランジで洗浄出口管３５に連通し右下方へ湾曲し下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６に連通し洗浄出口管３５の上端には浮体外径に等しい内径の吸気管３４が垂直に連通し上端は防塵ネット３２を付加し開口しこの上方に広断面積のキャップ３３を搭載し吸気管３４に固定し、更に６F室内を大気圧に保つためＲＦ床を貫通しＲＦ床上に６Fと同一サイズで強風・豪雨に耐え雨水の浸入を防止する吸気管６を備える構成であり、吸気管３４は浮体落下速度を速め浮体の上方に生じる真空発生を防止し管類の破損を保護し且中圧貯水槽４３内の水位変動による気圧変動も防止する構成である。              
【００３９】
浮体断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６内には浮体の使用数に等しいプランジャー４４より５０を管外周に設置し浮体洗浄管２８内のプランジャー１７を解除し浮体は落下し浮体洗浄管２８内の浮体検出器３１の作動毎に、浮体集合管３６内のプランジャー４４より順次後方に向け作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。
【００４０】
浮体集合管２８内断面積を浮体外径断面積より僅か広断面積とする理由は浮体落下時浮体外径断面積と同一の場合は下方の浮体間に圧縮空気が生じ浮体集合管３６内へ落下の妨げになる事を防止するため適宜のギャップを設け圧縮空気を上方へ放出し且エアブレーキ効果を成す構成である。但し過大ギャップとすればエアブレーキ効果は薄れ浮体間衝突による変形の恐れもある。
【００４１】
浮体洗浄後プランジャー１７を解除し先端を低く全体を傾斜する水平の浮体洗浄管２８内を先頭浮体は重力で自然に前進落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器１３４作動によりロックし空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内空気圧残量検出し動力により空気圧調整機８２の容量調整後浮体検出器（積算型）５１のＡｎｄ回路２端子入力の下段に入力し且浮体全数積算後出力し（図３参照）浮体外径より僅か広内径の浮体集合管３６内のプランジャーを後方より解除し最後にプランジャー４４を解除し全浮体が浮体集合管３６内で接触した状態で落下し得る構成である。尚浮体の落下時下端に激突する障害は避けなければならない。
【００４２】
浮体集合管３６の下端はフランジで下方の浮体外径断面積と同一の圧縮空気作製管８３にフランジで連通する構成で圧縮空気作製管８３は下方に垂直に伸び下端はジャッキ収容函１３５内で開口し圧縮空気作製管８３下方はジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定しジャッキ収容函１３５底面は２F床上に固定する構成である。
【００４３】
浮体集合管３６内の全浮体は接触したまま一斉に落下し下方の空気を圧縮し事前に設定する所要圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し得る構成であり圧縮空気作製管８３下端に付加する浮体検出器１２０作動により先頭の浮体が仕事終了を検出し、空気圧調整機入力弁７８を閉じた後最後方浮体を検出し作動するタイマー付浮体検出器１２７作動により先頭浮体は圧縮弁１３３内側で停止するため浮体数より1個少ないプランジャー１２１より１２６を作動し全浮体を一時停止する構成である。
【００４４】
圧縮空気作製管８３下端にジャッキ１３１で昇降する蝶番付圧縮弁１３３を設置し開閉自在とし圧縮空気を密閉し得る構成とし閉じる際はジャッキ１３１を動力で上昇し荷重検出器１３４作動によりロック電源をオフし、圧縮弁１３３開放時はジャッキ１３１を動力で下降し浮体が冷却管１３２内に容易に落下し得るよう圧縮弁１３３の内側に浮体の形状に合わせ窪みを設け圧縮空気作製管８３内より浮体冷却管１３２内へ落下の際衝撃を和らげ且冷却管内に容易に落下し得る構成である。
【００４５】
圧縮弁１３３上の圧縮空気作製管８３下端で且浮体の通路を妨げない箇所内に開口し湾曲し右水平に伸びる圧縮空気送出管１２９は空気圧調整機入力弁７８を介し空気圧調整機８２内に開口し、空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び通気弁７６を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７７が開口し通気弁７６は常時閉じる構成であり、空気圧調整機８２内所要空気圧はほぼ一定なので過圧となることは空気圧調整機の故障による過圧発生以外考え難いが火災等の災害時を考慮すればリリーフバルブの付加が望ましい。空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び右水平に伸びタービン入口弁８０を介しタービン８１内にタービン入口管７９がノズルを付加し開口する構成である。尚空気圧調整機８２及び圧縮空気送出管１２９の外周は断熱材で包囲し熱の発散防止及び人身の危険防止をする構成とし、圧縮空気送出管１２９の長さは最短となる様機器の配置を考慮しエネルギーのロスを減少する構成とする必要がある。
【００４６】
空気圧調整機８２の容量は少なくてもプラント初起動時より圧縮空気作製終了までの１行程の作製分容量プラス２工程以降における空気圧調整機８２内の前回残量を見越した体積を貯蔵し得るものとし自動遠隔制御装置により空気圧調整機８２の圧力を制御し得る構成とし、圧縮空気貯蔵後はタービン入力弁８０を自動制御装置により徐々に開放しタービン８１を起動回転し同軸に連結するダイナモ８４により発電し送電系統に自動並列し需要箇所へ電力を供給し得る構成である。
【００４７】
圧縮空気作製管８３下端の圧縮弁１３３は蝶番で吊り下げられ圧縮弁１３３内側中心の窪みと下方の浮体受皿１３６との共同作業で浮体１７０は浮体冷却管１３２内へ容易に落下し得る構成であり浮体受皿１３６の左水平に伸び先端が低く全体が傾斜する浮体冷却管１３２の先端はフランジで連通する浮体出口弁１０６を介しジャンクションボックス１０３内に開口し、浮体冷却管１３２内に浮体スライド線１６８を敷設し浮体１７０は重力により自然進行し得る構成であり温度上昇した浮体を冷却する冷却水噴射器１６７を浮体冷却管１３２内上方に設置し冷却水噴射器１６７上方に開口し冷却水弁１１９を介し右下方へ湾曲し２Ｆ床上を右方へ伸び第３揚水管１４０は右水平に伸び内側第３揚水弁（減圧弁）１３８、ストレーナ１３９を介し右水平に伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第３揚水弁１６６を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し開口し、外側第３揚水弁１６６は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００４８】
圧縮弁１３３を動力によりジャッキ１３１を下降し開放した後先頭の浮体は落下し、浮体検出器１１８作動によりプランジャー１１１を作動し、プランジャー１２１解除により２番目の浮体が落下し浮体検出器１１８作動しプランジャー１１２を作動し３番目以降の浮体も同様に落下し全浮体落下後は浮体検出器(積算型)１１８の積算出力により内側第３揚水弁（減圧弁）１３８及び冷却弁(定時限復元型)１１９を開放し冷却水噴射器１６７より一斉に全浮体に噴射し設定時間経過後冷却弁(定時限復元型)１１９は自動的に閉じ、内側第３揚水弁（減圧弁）１３８を閉じる構成である。
【００４９】
上部シリンダー１０４内に浮体を装填するには通気弁１０７、中水圧弁１００、低水圧弁１４８を開放し、第４排水弁１１０開放により排水し定時限で閉じ上部シリンダー１０４に付加し設定水位を検出する水位検出器１０５作動により出口弁１０６を開放しプランジャー１１１より順次解除し浮体１７０を上部シリンダー内に落下し過給水により後続浮体が出口を塞がれ落下不能とならない様に給水し浮体数を積算する積算型浮体検出器１０２作動により全浮体装填を検出し浮体出口弁１０６を閉じ、給水弁９９を開放し浮体下方の空間を満水としジャンクションボックス１０３内を満水とし浮体に浮力を与え且浮上弁を容易に開放し得る構成であり、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動により給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じ浮体浮上準備完了とする構成である。    
【００５０】
エネルギー伝達の媒体とする浮体１７０は図１及び明細書では球体７個使用を例にした理由はスライド線１５との接触面積が少なく且浮体の浮上中液体との摩擦抵抗が比較的少なく各コーナーのスムーズな通過を考慮し設計上容易なものを選んだもので他に浮体の形状は円筒形、頭部半球下方円筒形、前後部半球胴体部円筒形、その他種々の形状の浮体が考えられるが通路の設計上配慮が必要である。
【００５１】
本明細書では浮体浮上用液体に海水を利用した場合を例に開示しているが浮体数の増減により所要圧力の圧縮空気を作製可能であり、又密度の高い液体を使用すれば浮体も密度の高いものが必要となり使用する浮体数が少なくても同圧の圧縮空気を発生する事が可能である。
【００５２】
各フロアーには電源装置１６２を備え一次側は交流入力とし二次側は交流及び直流出力とし、各階の照明(非常用含む)、プラント機器の動力用、計装類、エレベーター（図示せず）等に利用する構成である。
【００５３】
ダイナモ８４出力端子は開閉器、保安器を介し変圧器の１次側に結線し、送電用及び所内用に使用する２次巻線、３次巻線又は単巻線により２系統の電圧を出力する必要があり、送電線は受電端との距離が短い場合は架空送電線とし得るが、水深や塩害等を考慮すれば制御線も含めた海底用超高圧用ケーブルの敷設が適当と考えられる。
【００５４】
浮体を一時停止するための作動時間が短いためプランジャーが各箇所に使用されており設計には省エネに配慮する必要ある。例えば使用箇所によりサイズの大小、強度の分別、取り付角度及びソレノイドコアのロック装置の考案等に配慮が必要であり、プラントの付加装置の作動時間が早い程１工程の所要時間が短縮し発生電力も増大し得る構成である。
【００５５】
プラントの発生電力（KW）は1工程で作製された圧縮空気（J）を１工程の所要時間（S）で除した数値であるが、[｛プラント発生電力（KW）×（効率）｝−｛１工程の総消費電力（KW）｝＝送電用電力(KW)]となる。
【００５６】
RFには被制御室１を設置し陸地の遠隔自動制御指令所とメタリック及び光ケーブルを送電用ケーブルと束ねた1条の海底ケーブルを両端で結線し、汎用遠隔自働制御装置によりエネルギー増幅式発電装置の初起動前の貯水、起動・運転及び停止、機器の作動状況、計装類の数値、画像等総てが遠隔自動制御となし得る事で無人制御となし得るプラントの構成であり、図３．図４によりシーケンスを添付のため、初起動前の貯水、起動・運転及び停止方法に付いては参照されたい。
【００５７】
プラントのメンテナンスのための交通は船舶の使用では停泊箇所の設置又はヘリコプターの使用ではヘリポートの確保が必要である。
【００５８】
本プラントの初期起動前は電源が無いため起動用バッテリーを設置するか又は陸地側より受電し操作機器の電源を確保した後各水圧管及び各貯水槽内が空間のため、通気弁（電磁弁S）１０７、高水圧管主弁１４１（電磁弁S）、中水圧管主弁１００（電磁弁S）、揚水弁１５０（電磁弁S）、低水圧管１４８（電磁弁S）を開放した後内側第４揚水弁１４３（電磁弁S）を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し各水圧管より各貯水槽内に貯水し各貯水槽の水位検出器が標準水位を検出毎に夫々当該弁を閉じる構成であり、初期起動時のシーケンスのみアンド回路を付加し３入力端子を有し全水圧管主弁閉止後アンド回路の３入力端子へ３入力完了によりアンド回路出力を検出し第4揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第4揚水弁１４３及び通気弁１０７（電磁弁S）を閉じる構成であり、外側第４揚水弁（電動式Ｍ）１４２は常時開放し内部の点検等必要時に閉じる構成であり、揚水弁（電磁弁S）１５０は常時閉じ初期起動時の貯水及び中圧貯水槽４２の水位検出器４３が下限水位を検出した時中水圧管主弁１００と共に開放する構成であるが中圧貯水槽には浮体洗浄管２８及び浮体冷却管１３２より排水が貯水されるため補給水は殆ど不要となし得る構成である。尚初起動前の揚水時の第４揚水ポンプの起動時最初はポンプを使用せずポンプにバイパス管及び弁を付加し弁を開放し高水圧管７１の海水面のレベル以下付近に起動用水位検出器を付加し作動後第４揚水ポンプを起動すれば消費電力を減少し得る構成となる。
【００５９】
図１に示すように中圧貯水槽４３上面付近を海面と同レベルとする構成であるが、仮に高圧貯水槽８上面に等しい位置を海面と同レベルに選定すれば第１揚水ポンプ及び第４揚水ポンプは不要となるが、第２排水ポンプ３９及び第３排水ポンプ６８の揚程が増大しポンプ出力も増大する事も考慮し又プラントの全質量ｋｇと浮力の関係によるプラントケースの質量ｋｇ増加関連も考慮の対象となる。次に経年変化により用水を総入れ替えする場合は第２排水弁４１、第２揚水弁６４、第３排水弁６７、第４揚水弁１４３開放後当該ポンプを起動すれば海底付近の冷水が流入し上方より循環し排水され比較的高水温の用水は冷水に入れ替えられる。
【００６０】
「例」本プラントの浮体に使用する球の厚さを算出し材質選定の参考に資するものである。球の外径：１０ｍ,球の密度（ρ１）：０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，球の材料に鋼鉄を使用する時、球空洞部の体積（ｍ３）Ｖ２を求める。但し、鋼鉄の密度（ρ）：７．８７×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，Ｖ１：球の体積（ｍ３） ，Ｖ２：球空洞部の体積（ｍ３）,球の半径:ｒ１（ｍ)空洞部の半径:ｒ２（ｍ)とする。球の体積を次公式により求める。球の体積Ｖ１＝４πｒ３／３, Ｖ１＝４π(５ｍ)３／３＝５２３．６（ｍ３），球の質量（１０３  Ｋｇ）＝（ρ）（Ｖ１−Ｖ２）＝（ρ１）Ｖ１式が成立する。∴７．８７×１０３  Ｋｇ／ ｍ３（５２３．６ｍ３−Ｖ２ｍ３）＝（０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３）×５２３．６（ｍ３）,(４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ)−{７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）}＝４７１．２４×１０３  Ｋｇ７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）＝４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ−４７１．２４×１０３  Ｋｇ，Ｖ２ｍ３＝３，６４９．４９２×１０３  Ｋｇ／７．８７ Ｋｇ/ｍ３∴球空洞部の体積Ｖ２＝４６３．７２２ｍ３，次に球の空洞部の半径（ｒ２）を求める。球空洞部の体積
Ｖ２＝４πｒ３／３式に代入４６３．７２２ｍ３＝４πｒ３／３, ｒ２３＝３×４６３．７２２ｍ３／４π，
【００６１】
【数１】
2011231661.tif 000003
空洞部の半径（ｒ２）＝４．８０１６ｍ，球の外径１０ｍ半径５ｍ,球の厚さ＝（球の半径ｒ１−空洞部の半径ｒ２）, ∴球の厚さ＝５ｍ−４．８０１６ｍ＝１９．８４（ｃｍ）
【００６２】
「例」海中において本発電プラントを設置した場合の概算発電出力（KW）を算出する。但し、算出条件は次により浮体には球を用いた条件とし、球外径Ｄ（圧縮空気作製管の内径）：１０ｍ，球の密度（ρ）：０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，液体の密度（ρ０）：１０３  Ｋｇ／ ｍ３，圧縮空気作製管の高さ（Ｈｘ）：２０００ｍ，空気圧調整機に貯蔵する高さ：（Ｈ２）ｍ（計算を容易にするため圧縮空気作製管と同一内径とし作製した体積と等しい空気圧調整機容量ｍ３と看做す高さ），（Ｈ１）ｍ＝（Ｈｘ＋Ｈ２），空気温度：２５℃，縮空気作製管の高さ：２０００ｍとする時、２０（０．１０１３ＭＰａＧ）の圧縮空気を作製貯蔵しタービンを回転し発電するための球の所要数及び平均発生電力［ＫＷ］を求める。上記より球の体積を求める。公式により、Ｖ＝４πｒ３／３∴４π（５）３／３＝５２３．６（ｍ３） ，球の質量（Ｋｇ）＝Ｖρ∴５２３．６ｍ３×０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ），球の外径断面積S（ｍ２）＝πＤ２／４∴π×（１０ｍ）２／４＝７８．５４（ｍ２），圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝ＳＨｘ∴７８．５４ｍ２×２０００ｍ＝１５７，０８０（ｍ３） ，次にＴ２を求める公式  ［Ｔ１／Ｐ１ｋ−１／ｋ＝Ｔ２／Ｐ２ｋ−１／ｋ］に代入、但しＫ＝１．４，Ｔ１＝２５＋２７３Ｋ＝２９８（Ｋ），上式に代入し、２９８Ｋ／０．１０１３ＭＰａ１．４−１／１．４＝Ｔ２／２．０２６ＭＰａ１．４−１／１．４  ，２９８／０．１０１３０．２８５７＝Ｔ２／２．０２６０．２８５７    ，５７３．２＝Ｔ２／（１．２２３５）  ∴Ｔ２＝５７３．２×１．２２３５＝７０１．３[Ｋ]  次に作製圧縮空気体積（Ｖ２）＋圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝（Ｖ１）とし、未知数Ｖ２を求める公式［T１Ｖ１ｋ−１＝T２Ｖ２ｋ−１ ］，に代入するＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘであるから次式  ２９８Ｖ１ｋ−１＝７０１．３Ｖ２ｋ−１ ，Ｖ２ｋ−１／Ｖ１ｋ−１＝２９８/７０１．３  
Ｖ２ｋ−１／(Ｖ２＋Ｖｘ）ｋ−１＝０．４２５,  Ｖ２／Ｖ２＋SＨｘ＝０．４２５１/ｋ−１, Ｖ２／(Ｖ２＋７８．５４×２，０００)=０．１１７７５, Ｖ２＝０．１１７７５（Ｖ２＋１５７，０８０), Ｖ２＝０．１１７７５Ｖ２＋１８，４９６, Ｖ２−０．１１７７５Ｖ２＝１８，４９６, ０．８８２２５Ｖ２＝１８，４９６, Ｖ２-＝２０，９６５ｍ３，ここでＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘ, Ｖ１＝２０，９６５＋ (７８．５４×２,０００)∴Ｖ１＝１７８，０４５ｍ３，Ｖ１が算出されれば圧縮空気作製管容量（ｍ３）＋空気圧調整機（ｍ３）＝Ｖ１（ｍ３）,従って、全長Ｈ（ｍ）＝Ｖ１（ｍ３）／Ｓ（ｍ２），１７８，０４５ｍ３／７８．５４（ｍ２）＝２，２６６．９（ｍ）となり、空気圧調整機容量（ｍ３）＝｛２，２６６．９（ｍ）−２０００（ｍ）｝７８．５４（ｍ２）∴２０,９６２（ｍ３）,次に、断熱圧縮変化の仕事Ｌａ＝｛（Ｐ１Ｖ１）／（Ｋ−１）｝｛1−（Ｔ２／Ｔ１）｝式に代入し、Ｌａ＝(０．１０１３×１７８，０４５/１．４−１){1−(７７１．３)/２９８)}, ４５，０８９．８×(−)１．５８８＝(−)７１，６１４×１０６（ＭＰａ・ｍ３）ここでＭＰa＝Ｎ／ｍ２,（Ｎ／ｍ２)ｍ３＝Ｎｍ＝［Ｊ］，位置エネルギー［Ｊ］＝９．８（Ｈｘ＋Ｈ２−Ｈ２）Ｑ（Ｋｇ），９．８×２０００ｍ×Ｑ（Ｋｇ）＝７１，６１４×１０６［Ｊ］，Ｑ（Ｋｇ）＝７１，６１４×１０６［Ｊ］／９．８×２０００ｍ，Ｑ（Ｋｇ）＝３,６５３.８×１０３（Ｋｇ），球１個の質量＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ）により所要球数＝３,６５３．８×１０３（Ｋｇ）/４７１.２４×１０３  （Ｋｇ）＝７．７５個 の球が必要である。
【００６３】
「例」１工程中最も長時間を費やす箇所は中水圧管内の浮体浮上時間であり仮に次の条件とすれば、公式により浮上時間（Ｓ）
【００６４】
【数２】
2011231661.tif 000004
但し、ρ：浮体の密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３，ρ０：液体の密度１０３Ｋｇ／ｍ３，Ｇ：地球の重力９．８ｍ／Ｓ２，ｈ：中水圧管の高さ：Ｈ＝２、０００（ｍ），浮体浮上時間
【００６５】
【数３】
2011231661.tif 000005
∴浮上時間ｔ＝６０．６（Ｓｅｃ） となる。 
【００６６】
「例」ピストンを下降した後低圧貯水槽６１へ貯水された水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し復元するための所要電力量（ＫＷＨ）及びポンプの所要動力（ＫＷ）の概算値を求める。中圧水槽４３に対し高圧水槽８又は低圧水槽６１の水面差を５ｍとし、ほぼ一定とすれば、低圧水槽６１水面に対し高圧水槽８水面差は２×５ｍ＝１０ｍの揚程へ揚水が必要である。1工程の所要時間を凡そ３００（Sec）とすれば、通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放しピストンが下降しピストン下限検出器１５７作動までの所要時間を凡そ１０（Sec）とすれば[1工程の所要時間３００（Sec）―１０（Sec）] ＝２９０（Sec）以内に揚水を終了し次の工程に備える必要がある。揚水を２９０(Sec)以内に終了するための、所要動力[ＫＷ]＝ＨＱＧ/η×揚水時間（Sec），但し、Ｈ:揚程（低圧水槽水面対高圧水槽水面差）１０ｍ＋α(２ｍ)＝１２（ｍ）,Ｑ：１個のシリンダー容量（ｍ３）＝ＳL:シリンダーの内径を１０．０２ｍとするとS＝πＤ２/４,  １個のシリンダー容量（ｍ３）S＝π(１０．０２)２/４＝７８．８５４ｍ２，L＝浮体外径(ｍ)×使用個数：１０ｍ×７＝７０ｍ, ＳL＝１個のシリンダー容量（ｍ３）７８．８５４ｍ２×７０ｍ, ∴１個のシリンダー容量（ｍ３）＝５,５１９．７８（ｍ３）,  所要動力［ＫＷ］＝(１２ｍ×５，５１９．７８ｍ３  ×９．８ｍ/Ｓ２）/０．７５×２９０（Ｓ）＝２，９８４．５[ＫＷ]，  次にポンプを稼動した時間２９０ (Ｓ)の間に消費される電力量［ＫＷＨ］＝所要動力［ＫＷ］×使用時間［Ｈ］，∴  電力量［ＫＷＨ］＝２，９８４．５[ＫＷ] ×２９０（S）／３，６００（Ｓ）＝２４０．４２［ＫＷＨ］が復元に消費される電力量となる。但し、Ｇ:地球の重力9.8（ｍ/Ｓ２）, η:総合効率７５％とする。
次に本プラントの１工程とは通気管に付加する「通気弁１０７開放を起点に」中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し水圧差を利用しピストンを下降しシリンダー内に浮体を冷却管１３２より装填するところから始まり浮体１７０が中水圧管７３内を浮上し水面上をジャンプし洗浄管２８内で淡水により洗浄後浮体集合管３６内で一時停止後圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を閉じた後一斉に落下し下方の空気を圧縮し作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内へ貯蔵した後圧縮空気作製管８３内より冷却管１３２内へ浮体１７０を落下し海水で「定時限、浮体１７０冷却終了までの経過時間」を１工程と言う。１工程の所要時間を仮に３００（Sec）とすれば低圧貯水槽１４８より高圧貯水槽７１へ揚水に費やす電力、所内動力、計装類で消費される損失を考慮し概算総合効率を６０％とすれば連続し発電し得る平均電力は、７１，６１４×１０６［Ｊ］×０．６／３００「Ｓ」＝１４３，２２８［ＫＷ］となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
地球上表面積の７０％は海洋に囲まれ正にエネルギーの宝庫であり潮流の穏やかな箇所を選び水深２，０００ｍ以上の海底に本発明による発電装置を前記[００６２]「例」による概算値１０基分をプラントケースに収容すれば原子力発電並みの１００万ＫＷ以上の電力を発生し得るもので未来の究極のエネルギー源といえる発電装置である。海底でのプラントの設置方法に付いては専門事業者に委ねる事とし、基本的には海底に設置後プラントケースの移動や傾きの生じない工事方法を設計する事が必要である。又海中に付加する開閉弁の故障等が例え発生した場合でも既に開発されている深海で使用する新ロボットを利用でき得る時代であり工事方法としては寧ろ陸地に設置するには２，０００ｍ以上の地下を広い面積で掘削する事は至難の業ではない筈であり、深海では水温も低く浮体の冷却水及びタービン排気管の真空度アップによる排気速度アップにも有効であり圧縮空気作製に付いても空気圧力が高所に比べ高いため高エネルギーを発生し得る最良の環境に恵まれた海洋と考えられる。                
【符号の説明】
【００６８】
１    被制御室  
２    フェンス
３    固定柱
４    キャップ
５    防塵ネット
６    吸気管
７    通気管
８    高圧貯水槽
９    通気弁
１０  水位検出器
１１  電源装置
１２  淡水化装置
１３  淡水貯水槽
１４  固定環
１５  浮体スライド線
１６  淡水送水管
１７  No,１プランジャー  
１８  No,２プランジャー
１９  No,３プランジャー
２０  No,４プランジャー
２１  No,５プランジャー
２２  No,６プランジャー  
２３  No,７プランジャー
２４  浮体検出器(積算型)
２５  フランジ
２６  浮体洗浄弁（定時限復元型）
２７  淡水噴射器
２８  浮体洗浄管
２９  透明管  
３０  第１排水管
３１  浮体検出器
３２  防塵ネット  
３３  キャップ
３４  吸気管
３５  洗浄出口管
３６  浮体集合管
３７  タービン排気管
３８  外側第２排水弁
３９  第２排水ポンプ
４０  第２排水管
４１  内側第２排水弁
４２  水位検出器
４３  中圧貯水槽
４４  No,１プランジャー
４５  No,２プランジャー
４６  No,３プランジャー
４７  No,４プランジャー
４８  No,５プランジャー
４９  No,６プランジャー
５０  No,７プランジャー
５１  浮体検出器(積算型)
５２  電源装置
５３  第１揚水ポンプ
５４  内側第1揚水弁
５５  ストレーナ
５６  第１揚水管
５７  外側第1揚水弁
５８  浮体検出器
５９  排気管
６０  排気弁
６１  低圧貯水槽
６２  水位検出器
６３  第２揚水管
６４  第２揚水弁（積算流量計付）
６５  第２揚水ポンプ
６６  電源装置
６７  内側第３排水弁
６８  第３排水ポンプ
６９  第３排水管
７０  外側第３排水弁
７１  高水圧管
７２  低水圧管
７３  中水圧管
７４  スライド線支柱
７５  電源装置
７６  通気弁
７７  通気管
７８  空気圧調整機入力弁
７９  タービン入口管
８０  タービン入口弁
８１  タービン
８２  空気圧調整機  
８３  圧縮空気作製管
８４  ダイナモ
８５  No,１プランジャー
８６  No,２プランジャー
８７  No,３プランジャー
８８  No,４プランジャー
８９  No,５プランジャー
９０  No,６プランジャー
９１  No,７プランジャー
９２  浮体検出器(積算型)
９３  通気管
９４  浮上弁
９５  上部バイパス管    
９６  弁ロックプランジャー    
９７  給水管  
９８  弁ロックロッド    
９９  給水弁（減圧弁）
１００  中水圧管主弁
１０１  ジャンクションボックスケース
１０２  浮体検出器（積算型）
１０３  ジャンクションボックス
１０４  上部シリンダー  
１０５  水位検出器（積算型）
１０６  浮体出口弁
１０７  通気弁
１０８  巻上機
１０９  水位検出器
１１０  第４排水弁(定時限復元型)
１１１  No,１プランジャー  
１１２  No,２プランジャー
１１３  No,３プランジャー
１１４  No,４プランジャー
１１５  No,５プランジャー
１１６  No,６プランジャー
１１７  No,７プランジャー
１１８  浮体検出器(積算型)
１１９  冷却水弁(定時限復元型)
１２０  浮体検出器
１２１  No,１プランジャー  
１２２  No,２プランジャー
１２３  No,３プランジャー
１２４  No,４プランジャー
１２５  No,５プランジャー
１２６  No,６プランジャー
１２７  タイマー付浮体検出器
１２８  圧縮空気取出口
１２９  圧縮空気送出管
１３０  蝶番
１３１  ジャッキ
１３２  浮体冷却管    
１３３  圧縮弁
１３４  荷重検出器
１３５  ジャッキ収容函
１３６  浮体受皿
１３７  第４排水管（定時限復元型）
１３８  内側第３揚水弁（減圧弁）
１３９  ストレーナ
１４０  第３揚水管
１４１  高水圧管主弁
１４２  外側第４揚水弁  
１４３  内側第４揚水弁
１４４  ストレーナ
１４５  第４揚水ポンプ
１４６  外側ストレーナ
１４７  第４揚水管    
１４８  低水圧管主弁
１４９  下部バイパス管  
１５０  揚水弁
１５１  四路管
１５２  共通バイパス管
１５３  ピストン上限検出器
１５４  下部ピストン上限板
１５５  上部ピストン
１５６  上部ピストン下限板
１５７  ピストン下限検出器
１５８  下部シリンダー
１５９  下部ピストン
１６０  下部ピストン下限板
１６１  浮上弁開閉検出器
１６２  電源装置
１６３  交流入力
１６４  交流出力
１６５  直流出力
１６６  外側第３揚水弁
１６７  冷却水噴射器
１６８  浮体スライド線
１６９  電源装置
１７０  浮体
１７１  気温検出器
１７２  ピストン用ロッド
１７３  浮体検出器(積算型)
１７４  淡水化装置電源SW
１７５  水位検出器
１７６  プラントケース
【図１】
2011231661.tif 000006
【図２】
2011231661.tif 000007
【図３】
2011231661.tif 000008
【図４】
2011231661.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月24日(2010.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上又は海洋において長い３本の長さの異なる円筒形の水圧管をシリンダー内断面積に等しい断面積の高水圧管７１、シリンダー内断面積より少なくても２倍の断面積の中水圧管７３、シリンダー内断面積に等しい断面積の低水圧管７２に分け各水圧管の上端には夫々の水圧管内断面積の凡そ１００倍の断面積の貯水槽を設置しシリンダー１個の容量の６倍を貯水し１０倍の容量とし、垂直にプラントケース１７６底面に立設し、各水圧管の下方に夫々主弁を設置し中水圧管主弁１００下方は下部ピストンを隔て四路管を通じて低水圧管主弁１４８及び高水圧管主弁１４１下方に連通し、通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し両管の水圧差を利用しピストン下降後第４排水弁〔兼吸気弁〕１１０を開放し上部シリンダー１０４内に給水し浮体落下の緩衝材とし、水位検出器１０５作動により浮体出口弁１０６を開放し、浮体冷却管１３２内の浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し得る構成であり全浮体落下装填後浮体出口弁１０６を閉じた後給水弁９９を開放し給水し水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス１０３内の満水を検出し給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上弁９４開放後第４排水弁〔兼吸気弁〕１１０を開放し高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管７３との水圧差を利用しピストンは上昇し浮体１７０は中水圧管７３内に浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って浮体洗浄管２８内に到達しプランジャー１７より２３作動で一時停止し浮体に付着した海水を淡水で洗浄後プランジャー１７より後方を順次解除し浮体は進行し浮体検出器３１作動毎に浮体外径断面積より僅か広断面積とする垂直の浮体集合管３６内で全浮体をプランジャー４４より５０で一時停止し、他方圧縮空気作製管８３内底に付加する圧縮弁１３３をジャッキ１３１で上昇し閉じ、空気圧調整機入口弁７８を開放し空気圧調整機８２の容量調整後、後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し浮体間は接触し一斉に浮体外径と同一内径とする圧縮空気作製管８３内を落下し浮体検出器１２０作動で先頭浮体が軟着を検出し下方の空気を所要圧力（ＭPa）の断熱圧縮の仕事（J）完了を検出し空気圧調整機入口弁７８を閉じ空気圧調整器８２内に貯蔵後タービン入力弁８０を開放しタービン８１を回転し同軸に連結するダイナモ８４により電力を発生し得る構成であり、空気圧調整機入口弁７８を閉じた後は圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を開放し下方の水平且先方が低く全体が傾斜する浮体冷却管１３２内に浮体１７０を落下しプランジャー１１１で停止し浮体の上方に設置する冷却水噴射器１６７に付加する冷却水弁１１９を開放し全浮体に冷水を噴射し定時限で弁を自動閉止する構成である。尚使用液体が海水以外の淡水等の液体を使用する時には浮体洗浄装置は不要である。    
【背景技術】
【０００２】
電力を使用し動力で圧縮空気を作製するコンプレッサーは工業用にも広く利用され小規模なものでは家庭用でもエアコンや冷蔵庫等に利用されているが、商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
従来の電力を動力源とするコンプレッサーの利用範囲は多岐に亘るが使用目的が電力用に作製されたものではなく商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状であり、本発明による文献は発電を目的とする構成のものであり先行文献は見当たらない。
【非特許文献】
【０００４】
前項同様に本発明による文献は発電を目的とする構成のものであり先行文献は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
世界の人々は日進月歩限りなき英知の積み重ねにより、新製品を次々と市場へ搬出し生活に潤いをもたらされた反面立ち止って顧みる時何時しか大量の熱量を使用する時代の変遷の上で環境破壊に麻痺している事を気付かざるを得ない状況となり、地球温暖化が年々深刻化し異常気象が発生し、北極の氷山は溶解の一途を辿っている現状であり自然の恵みがどの様に変化するのか、見守るのみでは万物の霊長の名が廃ると、世界の学者は二酸化炭素（ＣＯ２）の排出をいかにして阻止するかに英知を傾けている現状であり、世界の電力消費も地球温暖化の進行に関わっている事は衆知の事であり、二酸化炭素を発生する火力発電のみならず、原子力発電も二酸化炭素（ＣＯ２）の排出こそ無いものの海水温度を上昇する事には変り無く地球温暖化の方向へ関わっている筈であり地球温暖化を阻止するには、世界の火力発電を廃止し、原子力発電もいずれ廃止の方向を辿り遂には地球温暖化の伴わない環境破壊の少ない世界の消費に追随する原料対価の安い発電方式が開発されれば、世界で使用されているガソリン自動車の姿は消え電気自動車に交換され、大量に発生する二酸化炭素（ＣＯ２）は追々影を潜め世界各地の晴れた夜は眩い星空が何処でも見られる時代の到来も夢では無くなる筈である。
【０００６】
１９７３年第一次オイルショックで石油価格が暴騰し当時日本の電力会社も石油に７０％以上依存していたためショックを受けた。石油を使用しない発電方法は無いものかとアイディアを模索した末一つの案が浮かんだ。そして、１９８８年実験を開始した。内容は垂直に立設した硬質ビニール管で長さ７ｍ内径４０ｃｍの水圧管の下端に外径２０ｃｍ密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３の球を装填し紐を取付け密閉した管底面中心の小孔に紐を通し外側で固定し、水圧管上端より注水し満水付近とした後固定した紐を開放し球は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら水面上へ達した。次に球浮上中の蛇行を防止するため３本組の内径凡そ２０ｃｍの球外径にほぼ等しく且垂直に３角形等間隔に並べた外径５ｍｍの硬銅線３本の外周を円形とした同一硬銅線で半田付けし組み立てたスライド線を水圧管内中心に垂直に立設し更に球外径に等しい内径の長さ７ｍの圧縮空気作製管を水圧管と平行に立設しこの上端は開口し水圧管上端に開口連結したスライド線を半円形に湾曲し下方を向き併設する圧縮空気作製管上端に開口連結し、圧縮空気作製管下端は円板で密閉し底面上の外周より管内中心に向け数個の孔を開けこの外周の各孔にビニールホースを接続し他端は数枚の羽根で組立てたタービン羽根に向けた構成とする模型を作製し再度実験を試みた。水圧管内を満水とした後球を固定した紐を開放し球はスライド線内周に沿って直進浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って湾曲し下方を向き圧縮空気作製管内上端より落下し下方の空気を圧縮しながら下端へ落下した。この落下中にタービンは回転し実験は総て成功したかに思えた。その後熟慮の結果球を浮上するため球の体積に等しい水の損失の上に球の浮上によるエネルギーの増幅が成立する事が判明し、発電のための利用価値は狭く前記実験方法を連続的に繰り返すためには水圧管底面に浮上用弁を付加し更に開閉ロック可能な球装填口のある浮体収容函が必要であり「浮体収容函の容積に等しい水を廃棄し得る空間が必要な事及び水圧管上端付近に廃棄する水の体積に等しい用水の補給が１工程毎に可能な箇所で且浮体に増幅作用が得られる落差のある箇所」の条件を満たす場合のみに限られ利用が可能であり、この装置をケースに収容し海中に設置するには浮上により浮体の増幅したエネルギーより浮体収容函の容積に等しい水を上端水面まで復元揚水するエネルギーの方が大きくなりマイナス生産となる事を確認したのである。以来発想の転換を図りアイディアにアイディアを重ね２００５年６月２６日遂に念願の長さの異なる３本の管による水圧差を利用した浮体浮上用ピストンを往復可動式とする事を考案し圧縮空気作製管及び空気圧調整機と組み合わせた構成とする図面作成に成功し浮体を装填するシリンダー内の液体を廃棄する事なく再利用を可能とし得る事で、地上や海中においてもピストンの往復作動のため消費するエネルギーを超える長い水圧管の使用により浮体を媒体とし水面上へ浮上し位置エネルギーを増幅し得るエネルギー増幅式発電装置の発明を提供することを目的とするものである
【課題を解決するための手段】
【０００７】
３本の水圧管は高水圧管７１，中水圧管７３,低水圧管７２に分けプラントケース１７６内に立設し上端は夫々液体を満たした貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置し、通気弁１０７及び中水圧管主弁１００、低圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９上面に加わり下降し得る構成であり又第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９下面に加わり上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量Ｋｇが同一体積の液体の質量Ｋｇと等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の条件が変化するため同一条件とするにはピストン系全質量Ｋｇが同一体積の液体の質量Ｋｇと等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力を高くし又中水圧管７３の圧力に対し高水圧管７１の圧力が低くなる様に貯水槽の高さを変更する必要がある。浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は通気弁１０７を開放後、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９上面に加わる水圧差を利用しピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事の無い様に上部シリンダー１０４内を設定値以上の水位で水位検出器１０５が作動し浮体１７０落下時の緩衝材とし冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し浮体停止用プランジャー１１１より順次解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算し得る積算型検出器１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後通気弁１０７、給水弁９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上後の浮体を一時停止するためプランジャー８５を作動し弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮体浮上弁９４を開放し弁ロックロッド９８検出器作動で浮体浮上弁９４をロックする。このロック位置は水平を基準に鋭角としロック解除後は自重により閉止し得る構成である。ロック後巻上機１０８を停止し、第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放し水圧差が下部ピストン１５９底面に加わり第４排水管(兼吸気管)１３７より上部シリンダー１０４内に吸気しながらピストンを上昇し同時に浮体１７０も中水圧管７３内に浮上し得る構成で、水圧管は３本構成であり長さに比例し水面上に浮上した浮体に増幅位置エネルギーを与え得る事で中水圧管主弁１００を開放後低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放すればピストンにプラス又はマイナスの水圧差を加え得るためピストンの往復運動を可能としシリンダー内の液体は総て廃棄せず循環使用し得る構成である。円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直に設置する３本の三角形の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方はほぼ水平に湾曲しフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成で、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し且水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へ到達し得る構成である。尚浮体浮上用水圧管内液体を海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時は浮体洗浄の設備は不要である。浮体１７０外径より僅か広内径の浮体集合管３６内に浮体洗浄管２８内より先頭の浮体を落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ、空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器５１のaｎｄ回路の１端に入力し（図３参照）一方浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より全プランジャーを作動し浮体を一時停止し積算型検出器５１のaｎｄ回路の２入力終了で作動後浮体集合管３６内の最後方プランジャーより順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態で一斉に落下しながら下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内の空気を圧縮し先頭の浮体が下端の浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製完了を検出し空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、浮体１個の質量（Ｋｇ）に全浮対数を乗じた質量が浮体総質量（Ｋｇ）と見なし得るため浮体の分散が可能であり１工程期間の移動を容易にし、事前に所要圧縮空気圧［ＭＰａ］の算定及び空気圧調整機８２容量（ｍ３）の概算値を算出し、運転中も空気圧調整機８２容量（ｍ３）を調整し得る構成とし浮体の落下時は圧縮弁１３３上に軟着し得る構成である。作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事（J）を、プラント１工程に要する時間（Sec）で除した数値に効率を乗じた値が本プラントの連続的に発電し得る電力（ＫＷ）であり、消費される電力量の内訳はピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内に流出した数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するため揚水ポンプ６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり電力を発生し得るダイナモ８４はエネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より低エネルギーの消耗により装填し水面上より上方へジャンプし洗浄管２８内に進行し、浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る構成により発生するものであり各水圧管及び各貯水槽の用水は蒸発水を補うのみでプラントの機能をなし得る構成であり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。本発電装置の出力は３本の水圧管及び１本の圧縮空気作製管８３の長さ及び断面積、貯水槽の断面積、浮体の体積、浮体数に比例し、中水圧管７３に対し、高水圧管７１又は低水圧管７２の同一条件での水圧差に反比例するが差圧を過度に減少するとピストンの作動速度が遅くなり又は停止し限度があり、浮体の密度にも比例するが使用する液体の密度未満とし且浮体が中圧貯水槽４３水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８（洗浄を不要とする液体の使用では不要）内へ進行し得る密度とする構成である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の方法で圧縮空気を作製する動力源には一般的に電力を使用するため、作製されたエネルギーより作製のために費やすエネルギーの方が大きくなるため、商用エネルギーとしては利用されていないのが現状である。本発明によるエネルギー増幅式発電装置では４本の管を長くする程ピストンの作動を低エネルギーの消費により浮体を浮上し増幅した位置エネルギーを与え得る構成であり自動遠隔制御となし得るため人件費は化石燃料を使用する発電装置に比べ本装置の発電は将来低コスト発電が予想されるプラントであり且原料単価も安価で広大な地球上７０％の面積の選択箇所で海洋資源を利用し得る事で人類に多大の恵みを与え得る未来に夢を秘めた究極のエネルギーに該当し得るものと考えられる。海中又は陸地において２０００ｍ以上の３本の長さの異なる水圧管及び1本の圧縮空気作製管を利用し本装置を利用すれば地球温暖化防止に貢献し且環境汚染も皆無に等しいエネルギー増幅式発電装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギー増幅式発電装置の斜視図(一部断面図)である。
【図２】(参考)各水圧管主弁用に開発したもので弁開放時は３本の弁ロック材を付加する弁体をソレノイドで吊り上げ弁座で弁ロック材により弁体をロックし全開時の流水断面積が理想的にはほぼ水圧管内断面積と等しくし圧力損失を防ぎ弁閉止時はソレノイド電源オフにより自重で沈下し弁を閉じる構成である。
【図３】図1の初起動時前に必要な貯水及びプラント運転・停止にかかわる概略のシーケンスである。
【図４】図1の各貯水槽に付加する水位検出器作動シーケンスである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１におけるエネルギー増幅式発電装置は海中に設置した場合を例に作図したものであり、海水と空気を利用し発電するものであるが、利用液体は淡水又は他の液体でも利用は可能である。水面下２０００ｍ以上の海底に設置すれば空気密度も高く良質の圧縮空気が作製され、長いタービン排気管３７はプラントケース１７６に沿って海底より海面上に敷設するため低水温冷却による真空効果も良く従ってタービンの効率をアップし得る理想的な環境と言える。標高の高い地上に貯水槽を設置し地上にプラントを設置し高所に水源がある場合は本明細書の海水使用による淡水化装置及び浮体洗浄装置が不要となるが高所程空気密度が希薄になり低地に比較し圧縮空気の発生量は減少する。標高の高い箇所で貯水槽付近に水源が無く低地より揚水する場合には各３本の水圧管及び貯水槽に揚水するポンプ設備が必要となる。標高の低い地上に貯水槽を設置すれば水源箇所の選択は容易である半面地下の掘削費用が膨大となるが電力需要地付近にプラントを建設し得るため送電設備費及びメンテナス費用が少なくて済む利点がある。
【００１１】
本装置の特徴は３本の長さの異なる円筒形の高水圧管７１、中水圧管７３、低水圧管７２の各水圧管上端に連通し貯水槽を設置する本体をプラントケース１７６内底面に垂直に立設し、各水圧管の下方には夫々主弁を設置し、ピストン下降時は通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し、中水圧管７３水圧に対し低水圧管７２との水圧差を利用し中水圧管主弁１００下方でT分岐し右方の共通バイパス管右端でT分岐し垂直下方の下部シリンダー内に装填するピストンロッド１７２下端に付加する下部ピストン１５９を隔て下方でT分岐し左水平の下部バイパス管１４９を介し四路管１５１内を通過し低水圧管主弁１４８を介し低圧貯水槽と連通し、下部シリンダー１５８内のロッドに連結する下部ピストン１５９に水圧差を加え下降し得る構成とし、ピストン上昇時は第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放後中水圧管主弁１００及び高水圧管主弁１４１を開放し下部ピストンに水圧差が加わり上昇し得る構成としピストンの往復運動を可能とし得るためシリンダー内の水は廃棄せず総て有効利用し初期に各貯水槽へ貯水した海水の蒸発を補うのみで発電を継続し得る特徴を有する構成である。但し、ピストン系の全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時は中水圧管７３の水圧（Ｍｐａ）に対し下部ピストンを隔て低水圧管７２の水圧を−α（Ｍｐａ）の水圧とし高水圧管７１の水圧を＋α（Ｍｐａ）の水圧とすればピストンの昇降速度は同一条件となるが一般的にはピストン系の質量（Ｋｇ）が同一体積の液体より重いためピストンを下降する時は速度が増し上昇の際は速度が減少するためピストン系の質量（Ｋｇ）に応じて高水圧管及び低水圧管の水圧を貯水槽の高さ調整によりピストンの下降又は上昇速度を等しくする必要があり、従って必ずしも低水圧管７２の水圧（Ｍｐａ）を中水圧管７３の水圧（Ｍｐａ）より低く設定する事とは限らない。
【００１２】
プラントケース１７６の１F床上にシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びＴ分岐し一方は右水平に伸び湾曲し垂直上方に伸び四路管１５１底面に開口し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸びＴ分岐し一方は左水平に伸び第４揚水ポンプ１４５、ストレーナ１４４、内側第４揚水弁１４３を介しプラントケース１７６を貫通し海中の外側第４揚水弁１４２を介し湾曲し下方を向く第４揚水管１４７はストレーナ１４６を付加し開口し外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び高水圧管主弁１４１（電磁弁）を介し上方の２F,３F,４Fを貫通し床上でT分岐し右方の第２揚水ポンプ６５、第２揚水弁〔積算流量計付〕６４を介し低圧貯水槽６１の底面上に開口する構成である。      
【００１３】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び５F床を貫通しT分岐し左方へ伸び内側第２排水弁４１、第２排水ポンプ３９を介しプラントケース１７６を貫通し海中で外側第２排水弁３８を介し湾曲し下方を向き先端にストレーナを付加し第２排水管４０が開口し、高圧貯水槽８の上限水位検出時第２排水弁４１を開放し第２排水ポンプ３９を起動し排水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第２排水ポンプ３９を停止し内側第２排水弁４１を閉じる構成であり外側第２排水弁３８は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１４】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び６F床を貫通し床上に設置するシリンダー断面積の凡そ１００倍の断面積の高圧貯水槽８底面に開口し、高圧貯水槽８上端は蓋で密閉し、上面に開口し上方に伸び通気弁９を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７が開口し通気弁９は常時開放し高圧貯水槽８内を大気圧に保つ構成である。高圧貯水槽８には水位検出器１０を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、高圧貯水槽８の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークで標準水位、６ストロークで上限水位とする構成である。高圧貯水槽８の下限水位検出時は海水補給のため高水圧管主弁１４１（電磁弁）及び内側第４揚水弁１４３を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフした後内側第4揚水弁１４３及び高水圧管主弁１４１を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１５】
１F床上にシリンダーの断面積に等しい断面積の低水圧管７２下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びT分岐し一方は右水平に伸び四路管１５１に開口し、Ｔ分岐の他方は上方の低水圧管主弁１４８を介し上方垂直に伸び２F,３F,４Fを貫通し床上にフランジで低圧貯水槽６１底面に開口する構成である。
【００１６】
低圧貯水槽６１上端は蓋で固定し、蓋の上面に通気管５９が開口し上方に伸び通気弁６０を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し開口し貯水槽内の水位変動による気圧変動を防止し通気弁６０は常時開放する構成であり、低圧貯水槽６１には水位検出器６２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、低圧貯水槽６１の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍程度とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークの水量で標準水位、６ストロークの水量で上限水位を検出する構成である。
【００１７】
低圧貯水槽６１左垂直面底面上に開口し左方に伸び、ピストン１ストロークのシリンダー1個の容量に等しい水量を積算後自動閉止する第２揚水弁（積算流量計付）６４及び第２揚水ポンプ６５を介し高水圧管に連結開口し、上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水により排水し低圧貯水槽６１の標準水位検出で第２揚水ポンプ６５の電源をオフし第２揚水弁６４を閉じる構成であり、下限水位検出時は低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第４揚水弁１４３及び低水圧管主弁１４８を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検等必要時に閉じる構成である。  
【００１８】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３下端はジャンクションボックスケース１０１上面にフランジで固定しジャンクションボックスケース１０１は２F床上に固定し、中水圧管７３下端は浮体外径断面積よりやや広断面積で浮体外径より若干長いジャンクションボックス１０３がフランジで同軸に連通し上端には蝶番付円形の浮上弁９４を搭載し蝶番はジャンクションボックス１０３上端に固定し蝶番箇所対向端にワイヤーの一端を固定しプーリーを介し伝達機構を形成し外部に設置する防水型巻上機１０８でワイヤーを巻き取り、浮上弁９４を開放し開放の際浮上弁９４は水平を基準に鋭角に弁ロックロッド９８で停止する構成であり、浮上弁９４はワイヤーを緩めた時自重により自然に閉じた後は弁ロックプランジャー９６でロックし水圧変動で浮上弁９４の開放を阻止する構成である。
【００１９】
ジャンクションボックス１０３は垂直下方に伸び同一断面積の上部シリンダー１０４と連結開口し、ジャンクションボックス１０３上端右方に連結開口し上方に湾曲し伸び下方より水位検出器１０９及び通気弁１０７を介し上方に伸び湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管９３が開口し、浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ装填の際ピストン下降時はジャンクションボックス１０３及び上部シリンダー１０４内の真空発生を防止し又給水弁９９を開放し給水し水位検出器１０９作動までに生ずる圧縮空気を排気するため通気弁１０７を開放し水位検出器１０９作動後は給水弁９９及び通気弁１０７を閉じる構成である。
【００２０】
ジャンクションボックス１０３及びシリンダーの断面積を浮体断面積よりやや広断面積とする理由は冷却管１３２内より上部シリンダー１０４内へ浮体１７０落下時浮体断面積と同一の場合下方に圧縮空気発生による落下不能を防止し且給水弁９９を開放し給水する際ギャップを利用し浮体下方を満水とし浮体１７０に浮力を与え且浮上弁９４を容易に開放し得る構成である。
【００２１】
ジャンクションボックス１０３の長さは浮体の長さを超える長さとするが浮体装填口を有するため上部ピストン１５５上昇時浮体装填口下端で停止しなければならないためジャンクションボックス１０３内の液体はピストン上昇後ピストン上に残るが浮体１７０は浮力により自然浮上が可能であり特に障害にはならず、浮体をシリンダー内に落下時の緩衝材として上部シリンダー１０４下端より浮体冷却管１３２に連通する第４排水管１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放と共に上部シリンダー上に貯水し利用し得る構成である。
【００２２】
ジャンクションボックス１０３の左水平に開口し湾曲し上方に伸び給水弁９９を介し上方で湾曲し右水平に伸び中水圧管下方に位置し給水管９７が連結開口し、上部シリンダー１０４内に浮体１７０を落下する際通気弁１０７を開放後、給水弁９９を開放し上部シリンダー１０４及びジャンクションボックス１０３内及び浮体下方の空間を満水とし浮体に浮力を与え且浮上弁９４を容易に開放し得る構成である。
【００２３】
ジャンクションボックス１０３右水平に開口し浮体出口弁１０６を介し浮体冷却管１３２内に開口し、ジャンクションボックス１０３下方の上部シリンダー１０４内へ浮体装填の際は上部シリンダー１０４下端に開口し浮体冷却管先端底面に開口する第４排水管１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放しジャンクションボックス内残水と共にシリンダー内に貯水し浮体落下時の緩衝材とし浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１より１１７までを順次解除し全浮体１７０を落下し得る構成である。  
【００２４】
上部シリンダー１０４下端の内周には上部ピストン下限板１５６を密着固定し中心はピストンロッドが貫通し密着摺動し漏水防止の孔を穿つ構成で上部ピストン下限板１５６上にはピストン下降時上部ピストン１５５底面が密着しこの外周にピストン下限検出器１５７を付加し作動により第４排水弁〔兼吸気弁〕１１０を開放し排水し設定時間で自動閉止する構成である。    
【００２５】
上部シリンダー１０４下端はＴ分岐し一方は左水平に伸びシリンダーと同一断面積の共通バイパス管１５２は左へ伸びＴ分岐し一方は上方の上部バイパス管９５は垂直上方の中水圧管主弁１００を介し上方に伸び湾曲し右水平に伸び中水圧管７３下方で他の機器を妨げない位置に連結開口する構成である。
【００２６】
Ｔ分岐の他方は上方と同軸に同一断面積で下方の下部バイパス管１４９は揚水弁１５０を介し四路管１５１に開口し揚水弁１５０は常時閉じ下部バイパス管１４９と共に下部シリンダー１５８内の通水を妨げない構成であり、揚水弁１５０はプラントの初期起動時及び中圧貯水槽４３の下限水位検出時に開放し、中水圧管主弁１００、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し中圧貯水槽４３へ揚水し標準水位検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し内側第４揚水弁１４３、揚水弁１５０、中水圧管主弁１００を閉じる構成であるが中圧貯水槽４３には浮体洗浄管２８より第１排水管３０により排水し浮体冷却管１３２より第４排水管１３７と共に排水する構成により補給水は殆ど必要とせず揚水弁１５０を開放するのは初期貯水時に止め得る構成である。  
【００２７】
上部シリンダー１０４下端のＴ分岐の下方は同一断面積の下部シリンダー１５８が共通バイパス管１５２下端下に垂直に同軸とし連結開口し、垂直下方に伸び下方はＴ分岐し一方は下方の下端を密閉しフランジで１F床上に固定し、下部シリンダー１５８内には下部ピストン１５９が装填され運転時満水とする構成であり、Ｔ分岐の他方は下部シリンダー１５８下端下で左水平に伸び四路管１５１に下部バイパス管１４９が開口し、四路管１５１はピストンを作動の際必要管路に通水し、又各貯水槽へ揚水するための通水路とする構成であり、常時揚水弁１５０を閉じ上部シリンダー１０４及び下部シリンダー１５８内のピストンを作動するため上部バイパス管９５及び下部バイパス管１４９を設置する構成である
【００２８】
ピストンを下降する際には通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放すれば中圧貯水槽４３水面に対し下方の中水圧管主弁１００を介し上部バイパス管９５、共通バイパス管１５２、下部シリンダー１５８内の下部ピストン１５９を隔て下方より左方の四路管１５１を介し低圧貯水槽６１水面との水圧差を利用しピストンは下降し得る構成である。ピストンを上昇する際には第４排水弁(兼通気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば中圧水槽４３水面に対し下方の中水圧管主弁１００を介し上部バイパス管９５、共通バイパス管１５２、下部シリンダー１５８内の下部ピストン１５９を隔て下方で四路管１５１を介し高圧貯水槽８水面との水圧差を利用しピストンは上昇し得る構成である
【００２９】
ピストン１往復後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内へピストン１ストローク１個分のシリンダー容量に等しい水量が流出する計算値（ピストン下降時は中圧水槽４３より低圧貯水槽６１へピストン１ストローク１個分のシリンダー容量に等しい水量が貯水され、ピストン上昇時は高圧貯水槽８より中圧水槽４３へピストン１ストローク１個分のシリンダー容量に等しい水量が貯水される）となるため下限検出器１５７作動後は1工程の所要時間を短縮するため直ちに第２揚水弁（積算流量計付）６４を開放し第２揚水ポンプ６５を起動し低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ強制的にピストン１ストロークのシリンダー１個の容量に等しい水量を揚水し復元する構成であり設定値の積算流量検出後第２揚水ポンプ６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成とし(図３参照）強制的揚水により高圧貯水槽８が上限水位を検出する事は構成上考え難い何故ならば標準水位より水位を上昇し上限水位を検出するためにはピストン１ストロークのシリンダー１個の容積の２倍の水量の揚水が必要とする構成であり１ストロークの揚水量では上限水位を検出されない筈であり地震などの特殊な外部要因で水位変動がある場合はこの限りではない。
【００３０】
下部シリンダー１５８の上端には下部ピストン上限板１５４を内周に密着固定し中心は貫通孔を穿ち孔は流水を妨げない断面積とし下部ピスト１５９が上昇時下部ピストン上限板１５４底面に密着しこの外周にピストン上限検出器１５３を付加し作動により浮体検出器（積算型）９２作動によりプランジャー８６より９１まで全数を作動し浮体を一時停止し、プランジャー８５を解除し（図３参照）先頭浮体を浮上し、個々の検出及び全浮体数を積算し得る浮体検出器（積算型）１７３作動毎にプランジャー８６を解除し２番目の浮体を浮上し３番目以降の全浮体も同様に浮上し得る構成である。            
【００３１】
浮体検出器（積算型）１７３全浮体積算後作動により巻上機１０８〔戻し用〕が作動し弁ロックロッド９８が解除し浮上弁開閉検出器１６１の閉じ検出により浮上弁ロックプランジャー９６を作動し巻揚機１０８〔戻し用〕を停止した後高水圧管主弁１４１を閉じ、中水圧管主弁１００を閉じる構成である。
【００３２】
中水圧管７３は３Ｆ，４Ｆ床を貫通し床上の中水圧管７３右側に連結開口し右水平に伸び内側第３排水弁６７及び第３排水ポンプ６８を介し右水平に伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第３排水弁７０を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第３排水管６９が開口し外側第３排水弁７０は常時開放し内部点検時等で閉じる構成であり、上限水位検出時は内側第３排水弁６７を開放し第３排水ポンプ６８を起動し海中へ排水し中圧貯水槽４３の標準水位検出で第３排水ポンプ６８の電源をオフし第３排水弁６７を閉じる構成である。
【００３３】
中水圧管７３は５Ｆ床を貫通し上端は床上に設置する中圧貯水槽４３底面に開口し、中圧貯水槽４３の上端は蓋で固定し、外周に水位検出器４２を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成である。
【００３４】
中水圧管７３内を浮体１７０が浮上し水面上を上方へジャンプし水中より脱出するため浮体総数に比例し中圧貯水槽４３の水面が徐々に低下し最後方の浮体が水面上を上方にジャンプする距離が増し洗浄管内に到達し難くなる事を想定し特に中圧貯水槽７３断面積は中水圧管内断面積の凡そ１００倍の断面積とし中圧貯水槽７３の容量はシリンダー１個の容量の凡そ１０倍とし下限水位はシリンダー１個の容量の２倍、標準水位はシリンダー容量の４倍、上限水位はシリンダー容量の６倍とする構成である。
【００３５】
中圧貯水槽４３の蓋上面に開口し右水平に湾曲しフランジ２５で浮体洗浄管２８に連通する透明管２９はスライド線１５を保護し且浮体の作動状況を目視及びカメラで遠隔監視し得る構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。
【００３６】
浮体はスライド線１５内周に沿って浮上し水面上を上方にジャンプし浮体洗浄管２８内へ到達し、浮体検出器５８作動毎に浮体洗浄管２８内プランジャー１７より２３を順次作動し一時停止し全浮体検出及び積算する検出器（積算型）２４作動により浮体の上方に付加する淡水噴射器２７の洗浄水弁(定時限復元型)２６を開放し浮体に付着した海水を所定時間一斉に噴射し浮体を洗浄する構成であり、浮体を洗浄する理由は圧縮空気作製管８３内を落下中圧縮熱により浮体に付着した海水が蒸発し固体化した塩分により浮体１７０及び管内周金属の磨耗によりギャップの拡大によるエア漏れを防止するため淡水で洗浄する構成である。
【００３７】
淡水噴射器２７内に開口し浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し淡水貯水槽１３右側出口に淡水送水管１６が開口し淡水貯水槽１３左側入口に開口し左に伸び淡水化装置１２右側下段出口に開口し、淡水化装置１２右側上段入口に開口し右水平に伸び６F床を貫通し垂直下方の５F床上で右方へ湾曲し第１揚水ポンプ５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方へ伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第１揚水管５６が開口し外側第１揚水弁５７は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。尚浮体浮上用液体に淡水を使用する場合は淡水化装置１２及び浮体洗浄装置は不要である。
【００３８】
浮体洗浄管２８先端はフランジで洗浄出口管３５に連通し右下方へ湾曲し下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６に連通し洗浄出口管３５の上端には浮体外径にほぼ等しい内径の吸気管３４が垂直に連通し上端は防塵ネット３２を付加し開口しこの上方に広断面積のキャップ３３を搭載し吸気管３４に固定し、更に６F室内を大気圧に保つためＲＦ床を貫通しＲＦ床上に６Fと同一サイズで強風・豪雨に耐え雨水の浸入を防止する吸気管６を備える構成であり、吸気管３４は浮体落下速度を助長し浮体の上方に生じる真空発生を防止し管類の破損を保護し且中圧貯水槽４３内の水位変動による気圧変動も防止する構成である。              
【００３９】
浮体断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６内には浮体の使用数に等しいプランジャー４４より５０を管外周に設置し浮体洗浄管２８内のプランジャー１７を解除し浮体は落下し浮体洗浄管２８内の浮体検出器３１の作動毎に、浮体集合管３６内のプランジャー４４より順次後方に向け作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。
【００４０】
浮体集合管２８内断面積を浮体外径断面積より僅か広断面積とする理由は浮体落下時浮体外径断面積と同一の場合は下方の浮体間に圧縮空気が生じ浮体集合管３６内へ落下の妨げになる事を防止するため適宜のギャップを設け圧縮空気を上方へ放出し且落下時のエアブレーキ効果を成す構成である。但し過大ギャップとすればエアブレーキ効果は薄れ浮体間衝突による変形の恐れもある。
【００４１】
浮体洗浄後プランジャー１７を解除し先端を低く全体を傾斜する水平の浮体洗浄管２８内を先頭浮体は重力で自然に前進落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器１３４又は過電流検出器作動によりロックし空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内空気圧残量検出し動力により空気圧調整機８２の容量調整後浮体検出器（積算型）５１のａｎｄ回路２端子入力の上段に入力し且浮体全数積算後出力し（図３参照）浮体外径より僅か広内径の浮体集合管３６内のプランジャーを後方より解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し全浮体が浮体集合管３６内で接触した状態で落下し得る構成である。尚浮体の落下時下端に激突する障害は避けなければならない。
【００４２】
浮体集合管３６の下端はフランジで下方の浮体外径断面積と同一の圧縮空気作製管８３にフランジで連通する構成で圧縮空気作製管８３は下方に垂直に伸び下端はジャッキ収容函１３５内で開口し圧縮空気作製管８３下方はジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定しジャッキ収容函１３５底面は２F床上に固定する構成である。
【００４３】
浮体集合管３６内の全浮体は接触したまま一斉に落下し下方の空気を圧縮し事前に設定する所要圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し得る構成であり圧縮空気作製管８３下端に付加する浮体検出器１２０作動により先頭の浮体が仕事（J）終了を検出し、空気圧調整機入力弁７８を閉じた後最後方浮体を検出し作動する積算型浮体検出器１２７作動により先頭浮体は圧縮弁１３３内側で停止するため浮体数より1個少ないプランジャー１２１より１２６を作動し全浮体を一時停止する構成である。
【００４４】
圧縮空気作製管８３下端にジャッキ１３１で昇降する蝶番付圧縮弁１３３を設置し開閉自在とし圧縮空気を密閉し得る構成とし閉じる際はジャッキ１３１を動力で上昇し荷重検出器１３４〔又は過電流検出器〕作動によりロック電源をオフし、圧縮弁１３３開放時はジャッキ１３１を動力で下降し浮体が冷却管１３２内に容易に落下し得るよう圧縮弁１３３の内側に浮体の形状に合わせ窪みを設け圧縮空気作製管８３内より浮体冷却管１３２内へ落下の際衝撃を和らげ且冷却管内に容易に落下し得る構成とする。
【００４５】
圧縮弁１３３上の圧縮空気作製管８３内下端で且浮体の通路を妨げない箇所に開口し湾曲し右水平に伸びる圧縮空気送出管１２９は空気圧調整機入力弁７８を介し空気圧調整機８２内に開口し、空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び通気弁７６を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７７が開口し通気弁７６は常時閉じる構成であり、空気圧調整機８２内所要空気圧はほぼ一定なので過圧となることは空気圧調整機の故障による過圧発生以外考え難いが火災等の災害時を考慮すればリリーフバルブの付加が望ましい。空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び右水平に伸びタービン入口弁８０を介しタービン８１内にタービン入口管７９がノズルを付加し開口する構成である。尚空気圧調整機８２及び圧縮空気送出管１２９の外周は断熱材で包囲し熱の発散防止及び人身の危険防止をする構成とし、圧縮空気送出管１２９の長さは最短となる様機器の配置を考慮しエネルギーのロスを減少する構成とする必要がある。
【００４６】
空気圧調整機８２の容量は少なくてもプラントの起動時より圧縮空気作製終了までの１行程の作製分容量プラス２工程以降における空気圧調整機８２内の前回残量を見越した体積を貯蔵し得るものとし自動遠隔制御装置により空気圧調整機８２の圧力を制御し得る構成とし、圧縮空気貯蔵後はタービン入力弁８０を自動制御装置により徐々に開放しタービン８１を起動回転し同軸に連結するダイナモ８４により発電し送電系統に自動並列し需要箇所へ電力を供給し得る構成とし、タービン８１で使用後の排気は排気管３７を介しプラントケース１７６を貫通し湾曲し上方に垂直に伸び海面上で湾曲し下方を向き粗めの防塵ネットを付加し開口し、排気速度を速めるためタービンに近い海底で縦長楕円形の冷却装置を付加し排気を促進する工夫も必要である。
【００４７】
圧縮空気作製管８３下端の圧縮弁１３３は蝶番で吊り下げられ圧縮弁１３３内側中心の窪みと下方の浮体受皿１３６との共同作業で浮体１７０は浮体冷却管１３２内へ容易に落下し得る構成であり浮体受皿１３６の左水平に伸び先端が低く全体が傾斜する浮体冷却管１３２の先端はフランジで連通する浮体出口弁１０６を介しジャンクションボックス１０３内に開口し、浮体冷却管１３２内に浮体スライド線１６８を敷設し浮体１７０は重力により自然進行し得る構成であり温度上昇した浮体を冷却する冷却水噴射器１６７を浮体冷却管１３２内上方に設置し冷却水噴射器１６７上方に開口し冷却水弁１１９を介し右下方へ湾曲し２Ｆ床上を右方へ伸び第３揚水管１４０は右水平に伸び内側第３揚水弁（減圧弁）１３８、ストレーナ１３９を介し右水平に伸びプラントケース１７６を貫通し海中で外側第３揚水弁１６６を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し開口し、外側第３揚水弁１６６は常時開放し内部点検ストレーナの清掃時等で閉じる構成である。
【００４８】
圧縮弁１３３を動力によりジャッキ１３１を下降し開放した後先頭の浮体は落下し、浮体検出器１１８作動によりプランジャー１１１を作動し、プランジャー１２１解除により２番目の浮体が落下し浮体検出器１１８作動しプランジャー１１２を作動し３番目以降の浮体も同様に落下し全浮体落下後は浮体検出器(積算型)１１８の積算出力により内側第３揚水弁（減圧弁）１３８及び冷却弁(定時限復元型)１１９を開放し冷却水噴射器１６７より一斉に全浮体に噴射し設定時間経過後冷却弁(定時限復元型)１１９は自動的に閉じ、内側第３揚水弁（減圧弁）１３８を閉じる構成であり、１工程の終点とする。
【００４９】
上部シリンダー１０４内に浮体を装填するには通気弁１０７、中水圧弁１００、低水圧弁１４８を開放し、第４排水弁〔兼吸気弁〕１１０開放により排水し定時限で閉じ上部シリンダー１０４に付加し設定水位を検出する水位検出器１０５作動により浮体落下時の緩衝材とし出口弁１０６を開放しプランジャー１１１より順次解除し浮体１７０を上部シリンダー内に落下し浮体数を積算する積算型浮体検出器１０２作動により全浮体装填を検出し浮体出口弁１０６を閉じ、給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし浮体に浮力を与え且浮上弁を容易に開放し得る構成であり、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動により給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じ浮体浮上準備完了とする構成である。    
【００５０】
エネルギー伝達の媒体とする浮体１７０は図１及び明細書では浮体７個使用例とし球を使用した理由はスライド線１５との接触面積が少なく且浮体の浮上中液体との摩擦抵抗が比較的少なく各コーナーのスムーズな通過を考慮し設計上無難な形状のものを選んだもので他に浮体の形状は円筒形、頭部半球下方円筒形、前後部半球胴体部円筒形、その他種々の形状の浮体が考えられるが通路の設計上配慮が必要である。
【００５１】
本明細書では浮体浮上用液体に海水を利用した場合を例に開示しているが浮体数の増減により所要圧力の圧縮空気を作製可能であり、又密度の高い液体を使用すれば浮体も密度の高いものが必要となり使用する浮体数が少なくても同圧の圧縮空気を発生する事が可能である。
【００５２】
各フロアーには電源装置１６２を備え一次側は交流入力とし二次側は交流及び直流出力とし、各階の照明(非常用含む)、プラント機器の動力用、計装類、エレベーター（図示せず）等に利用する構成である。
【００５３】
ダイナモ８４出力端子は開閉器、保安器類を介し変圧器の１次側に結線し、送電用及び所内用に使用する２次巻線、３次巻線又は単巻線により２系統の電圧を出力する必要があり、送電線は受電端との距離が短い場合は架空送電線とし得るが、水深や塩害等を考慮すれば制御線も含めた海底用超高圧用ケーブルの敷設が適当と考えられる。
【００５４】
浮体を一時停止するための作動時間が短いプランジャーがプラントの各箇所に使用されており設計には省エネに配慮する必要ある。例えば使用箇所によりサイズの大小、強度の分別、取り付角度及びソレノイドコアのロック装置の考案等に配慮が必要であり、プラントの付加装置の作動時間が短い程１工程の所要時間が短縮し発生電力も増大し得る構成である。
【００５５】
プラントの平均発生電力（KW）は1工程で作製された圧縮空気（J）を１工程の所要時間（S）で除した数値であるが、｛1工程で作製された圧縮空気（J）×タービン効率×ダイナモ効率／１工程の所要時間（S）｝−｛１工程の総消費電力（KW）｝＝送電用電力(KW)となる。
【００５６】
RFには被制御室１を設置し陸地の遠隔自動制御指令所とメタリック及び光ケーブルを送電用ケーブルと束ねた1条の海底ケーブルを両端で結線し、遠隔自働制御装置によりエネルギー増幅式発電装置の初起動前の貯水、起動・運転及び停止、機器の作動状況、計装類の数値、画像等総てが遠隔自動制御により送受信し無人制御し得るプラントの構成であり、図３．図４によりシーケンスの概要を添付のため、初起動前の貯水、起動・運転及び停止方法に付いては参照されたい。
【００５７】
プラントのメンテナンスのための交通は船舶の使用では停泊箇所の設置又はヘリコプターの使用ではヘリポートの確保が必要である。
【００５８】
本プラントの初期起動前は電源が無いため起動用電源を設置するか又は陸地側より受電し操作機器の電源を確保した後各水圧管及び各貯水槽内が空間のため、通気弁（電磁弁S）１０７、高水圧管主弁１４１（電磁弁S）、中水圧管主弁１００（電磁弁S）、揚水弁１５０（電磁弁S）、低水圧管１４８（電磁弁S）を開放した後内側第４揚水弁１４３（電磁弁S）を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し各水圧管より各貯水槽内に貯水し各貯水槽の水位検出器が標準水位を検出毎に夫々当該弁を閉じる構成であり、初期起動時のシーケンスにａｎｄ回路を付加し３入力端子を有し全水圧管主弁閉止後ａｎｄ回路の３入力端子へ３入力完了によりａｎｄ回路出力を検出し第4揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第4揚水弁１４３及び通気弁１０７（電磁弁S）を閉じる構成であり、外側第４揚水弁（電動式Ｍ）１４２は常時開放し内部の点検等必要時に閉じる構成であり、揚水弁（電磁弁S）１５０は常時閉じ初期起動時の貯水及び中圧貯水槽４２の水位検出器４３が下限水位を検出した時中水圧管主弁１００と共に開放する構成であるが中圧貯水槽には浮体洗浄管２８及び浮体冷却管１３２の排水が間接的に貯水されるため補給水は不要となし得る構成である。尚初起動前の揚水時の第４揚水ポンプ１４５の起動初期にはポンプを使用せずポンプの入口及び出口間に弁を付加したバイパス管を結合しバイパス弁を開放し高水圧管７１の海水面レベル以下付近に水位検出器を付加し作動後第４揚水ポンプを起動すれば消費電力を節減し得る構成となる。
【００５９】
図１に示すように中圧貯水槽４３上面付近を海面と同レベルとする構成であるが、仮に高圧貯水槽８上面に等しい位置を海面と同レベルに選定すれば第１揚水ポンプ及び第４揚水ポンプは不要となるが、第２排水ポンプ３９及び第３排水ポンプ６８の揚程が増大しポンプ出力も増大する事も考慮し前記排水ポンプの使用頻度と全用水の総入れ替え周期との関係も考慮し海面レベルとプラントケース内貯水槽水位との関連を設定する必要がある。又プラントの全質量ｋｇと浮力の関係にも留意しプラントケースを包囲する海水の体積の質量ｋｇより重いものとし、海流及び波浪の圧力でプラントケースが移動する事は避けなければならない。次に経年変化により用水を総入れ替えする場合は第２排水弁４１、第２揚水弁〔積算流量計付〕６４、第３排水弁６７、第４揚水弁１４３、各水圧管主弁，揚水弁１５０を開放後当該弁に付加するポンプを起動すれば海底付近の冷水が流入し上方より循環し排水され比較的高水温の用水は冷水に入れ替えられる。但し、揚水に際し第２揚水弁〔積算流量計付〕６４の〔積算流量計付〕機能を解除する必要があり、又揚水ポンプ及び排水ポンプ出力のアンバランスにより貯水槽が満水となり溢れる事の無い様事前の工夫が必要である。
【００６０】
「例」本プラントの浮体に使用する球の厚さを算出し材質選定の参考に資するものである。球の外径：１０ｍ,球の密度（ρ１）：０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，球の材料に鋼鉄を使用する時、球空洞部の体積（ｍ３）Ｖ２を求める。但し、鋼鉄の密度（ρ）：７．８７×１０３  Ｋｇ／
ｍ３，Ｖ１：球の体積（ｍ３） ，Ｖ２：球空洞部の体積（ｍ３）,球の半径:ｒ１（ｍ)空洞部の半径:ｒ２（ｍ)とする。球の体積を次公式により求める。球の体積Ｖ１＝４πｒ３／３, Ｖ１＝４π(５ｍ)３／３＝５２３．６（ｍ３），球の質量（１０３  Ｋｇ）＝（ρ）（Ｖ１−Ｖ２）＝（ρ１）Ｖ１式が成立する。∴７．８７×１０３  Ｋｇ／
ｍ３（５２３．６ｍ３−Ｖ２ｍ３）＝（０．９×１０３  Ｋｇ／
ｍ３）×５２３．６（ｍ３）,(４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ)−{７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）}＝４７１．２４×１０３  Ｋｇ７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）＝４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ−４７１．２４×１０３  Ｋｇ，Ｖ２ｍ３＝３，６４９．４９２×１０３  Ｋｇ／７．８７ Ｋｇ/ｍ３∴球空洞部の体積Ｖ２＝４６３．７２２ｍ３，次に球の空洞部の半径（ｒ２）を求める。球空洞部の体積Ｖ２＝４πｒ３／３式に代入４６３．７２２ｍ３＝４πｒ３／３, ｒ２３＝３×４６３．７２２ｍ３／４π，
【００６１】
【数１】
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空洞部の半径（ｒ２）＝４．８０１６ｍ，球の外径１０ｍ半径５ｍ,球の厚さ＝（球の半径ｒ１−空洞部の半径ｒ２）, ∴球の厚さ＝５ｍ−４．８０１６ｍ＝１９．８４（ｃｍ）
【００６２】
「例」海中において本発電プラントを設置した場合の概算仕事（J）を算出する。但し、算出条件は次により浮体には球を用いた条件とし、球外径Ｄ（圧縮空気作製管の内径）：１０ｍ，球の密度（ρ）：０．９×１０３  Ｋｇ／
ｍ３，液体の密度（ρ０）：１０３  Ｋｇ／ ｍ３，ピストン系質量１０３  Ｋｇが液体の同一体積の質量に等しい場合、圧縮空気作製管の高さ（Ｈｘ）：２０００ｍ，空気圧調整機に貯蔵する高さ：（Ｈ２）ｍ（計算を容易にするため圧縮空気作製管と同一内径とし作製した体積と等しい空気圧調整機容量ｍ３と看做す高さ），（Ｈ１）ｍ＝（Ｈｘ＋Ｈ２），空気温度：２５℃，圧縮空気作製管の高さ：２０００ｍとする時、２０（０．１０１３ＭＰａＧ）の圧縮空気を作製貯蔵しタービンを回転し発電し得る球の所要数を求める。上記より球の体積を求める。公式により、Ｖ＝４πｒ３／３∴４π（５ｍ）３／３＝５２３．６（ｍ３） ，球の質量（Ｋｇ）＝Ｖρ∴５２３．６ｍ３×０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ），球の外径断面積S（ｍ２）＝πＤ２／４∴π×（１０ｍ）２／４＝７８．５４（ｍ２），圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝ＳＨｘ∴７８．５４ｍ２×２０００ｍ＝１５７，０８０（ｍ３） ，次にＴ２を求める公式  ［Ｔ１／Ｐ１ｋ−１／ｋ＝Ｔ２／Ｐ２ｋ−１／ｋ］に代入、但しＫ＝１．４，Ｔ１＝２５＋２７３Ｋ＝２９８（Ｋ），上式に代入し、２９８Ｋ／０．１０１３ＭＰａ１．４−１／１．４＝Ｔ２／２．０２６ＭＰａ１．４−１／１．４  ，２９８／０．１０１３０．２８５７＝Ｔ２／２．０２６０．２８５７    ，５７３．２＝Ｔ２／（１．２２３５）  ∴Ｔ２＝５７３．２×１．２２３５＝７０１．３[Ｋ]  次に作製圧縮空気体積（Ｖ２）＋圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝（Ｖ１）とし、未知数Ｖ２を求める公式［T１Ｖ１ｋ−１＝T２Ｖ２ｋ−１ ］，に代入するＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘであるから次式  ２９８Ｖ１ｋ−１＝７０１．３Ｖ２ｋ−１ ，Ｖ２ｋ−１／Ｖ１ｋ−１＝２９８/７０１．３  ,  Ｖ２ｋ−１／(Ｖ２＋Ｖｘ）ｋ−１＝０．４２５,      Ｖ２／Ｖ２＋SＨｘ＝０．４２５１/ｋ−１,   Ｖ２／(Ｖ２＋７８．５４ｍ２×２，０００ｍ)=０．１１７７５,     Ｖ２＝  ０．１１７７５（Ｖ２＋１５７，０８０),     Ｖ２＝０．１１７７５Ｖ２＋１８，４９６,     Ｖ２−０．１１７７５Ｖ２＝１８，４９６,     ０．８８２２５Ｖ２＝１８，４９６,     Ｖ２&shy;＝２０，９６５ｍ３，ここでＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘ, Ｖ１＝２０，９６５＋ (７８．５４ｍ２×２,０００ｍ)  ∴Ｖ１＝１７８，０４５ｍ３，Ｖ１が算出されれば圧縮空気作製管容量（ｍ３）＋空気圧調整機容量（ｍ３）＝Ｖ１（ｍ３）,従って、全長Ｈ（ｍ）＝Ｖ１（ｍ３）／Ｓ（ｍ２），１７８，０４５ｍ３／７８．５４（ｍ２）＝２，２６６．９（ｍ）となり、空気圧調整機容量（ｍ３）＝｛２，２６６．９（ｍ）−２０００（ｍ）｝７８．５４（ｍ２）∴２０,９６２（ｍ３）,次に、断熱圧縮変化の仕事Ｌａ＝｛（Ｐ１Ｖ１）／（Ｋ−１）｝｛1−（Ｔ２／Ｔ１）｝公式に代入し、Ｌａ＝(０．１０１３×１７８，０４５/１．４−１){1−(  ７０１．３)/２９８)},     ４５，０８９．８×(−)１．５８８＝(−) ６１，０２２．６×１０６（ＭＰａ・ｍ３）ここでＭＰa＝Ｎ／ｍ２,（Ｎ／ｍ２)ｍ３＝Ｎｍ＝［Ｊ］，位置エネルギー［Ｊ］＝Ｇ（Ｈｘ＋Ｈ２−Ｈ２）Ｑ（Ｋｇ），９．８ｍ/ S２×２０００ｍ×Ｑ（Ｋｇ）＝６１，０２２．６×１０６［Ｊ］， Ｑ（Ｋｇ）＝６１，０２２，６×１０６［Ｊ］／９．８ｍ/ S２×２０００ｍ，  Ｑ（Ｋｇ）＝３,１１３��４×１０３（Ｋｇ），球１個の質量＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ）により所要球数＝３,１１３．４×１０３（Ｋｇ）/４７１.２４×１０３  （Ｋｇ）＝６．６個 の球が必要である。
【００６３】
「例」１工程中最も長時間を費やす箇所は中水圧管内の浮体浮上時間であり仮に次の条件とすれば、公式により浮上時間（ｔ）を求める。
【００６４】
【数２】
2011231661.tif 000011
但し、ρ：浮体の密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３，ρ０：液体の密度１０３Ｋｇ／ｍ３，Ｇ：地球の重力９．８ｍ／Ｓ２，ｈ：中水圧管の高さ：Ｈ＝２、０００（ｍ），浮体浮上時間
【００６５】
【数３】
2011231661.tif 000012
∴浮上時間ｔ＝６０．６（Ｓｅｃ） となる。
【００６６】
「例」ピストンを下降した後低圧貯水槽６１へ貯水された水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し復元するための所要電力量（ＫＷＨ）及びポンプの所要動力（ＫＷ）の概算値を求める。中圧水槽４３に対し高圧水槽８又は低圧水槽６１の水面差を５ｍとし、ほぼ一定とすれば、低圧水槽６１水面に対し高圧水槽８水面差は２×５ｍ＝１０ｍの揚程へ揚水が必要である。1工程の所要時間を凡そ３００（Sec）とすれば、通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放しピストンが下降しピストン下限検出器１５７作動までの所要時間を凡そ１０（Sec）とすれば[1工程の所要時間３００（Sec）―１０（Sec）] ＝２９０（Sec）以内に揚水を終了し次の工程に備える必要がある。揚水を２９０(Sec)以内に終了するための、所要動力[ＫＷ]＝ＨＱＧ/η×揚水時間（Sec），但し、Ｈ:揚程（低圧水槽水面対高圧水槽水面差）１０ｍ＋α(２ｍ)＝１２（ｍ）,Ｑ：１個のシリンダー容量（ｍ３）＝ＳL:シリンダーの内径を１０．０２ｍとするとS＝πＤ２/４,  １個のシリンダー容量（ｍ３）S＝π(１０．０２)２/４＝７８．８５４ｍ２，L＝浮体外径(ｍ)×使用個数：１０ｍ×７＝７０ｍ, ＳL＝１個のシリンダー容量（ｍ３）７８．８５４ｍ２×７０ｍ, ∴１個のシリンダー容量（ｍ３）＝５,５１９．７８（ｍ３）,  所要動力［ＫＷ］＝(１２ｍ×５，５１９．７８ｍ３  ×９．８ｍ/Ｓ２）/０．７５×２９０（Ｓ）＝２，９８４．５[ＫＷ]，  次にポンプを稼動した時間２９０ (Ｓ)の間に消費される電力量［ＫＷＨ］＝所要動力［ＫＷ］×使用時間［Ｈ］，∴  電力量［ＫＷＨ］＝２，９８４．５[ＫＷ] ×２９０（S）／３，６００（Ｓ）＝２４０．４２［ＫＷＨ］が復元に消費される電力量となる。但し、Ｇ:地球の重力９．８（ｍ/Ｓ２）, η:総合効率７５％,とする。次に本プラントの１工程とは
通気管に付加する「通気弁１０７開放を起点に」中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し水圧差を利用しピストンを下降しシリンダー内に浮体を冷却管１３２より装填するところから始まり浮体１７０が中水圧管７３内を浮上し水面上をジャンプし洗浄管２８内で淡水により洗浄後浮体集合管３６内で一時停止後圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を閉じた後一斉に落下し下方の空気を圧縮し作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内へ貯蔵した後圧縮空気作製管８３内より冷却管１３２内へ浮体１７０を落下し冷水で「定時限、浮体１７０冷却終了までの経過時間」を１工程と言う。１工程の所要時間を仮に３００（Sec）とすれば低圧貯水槽１４８より高圧貯水槽７１へ揚水に費やす電力、所内動力、計装類で消費される損失を考慮し概算総合効率を６０％とすれば連続し発電し得る平均電力は、６１，０２２．６×１０６［Ｊ］×０．６／３００「Ｓ」＝１２２，０４５［ＫＷ］となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
地球上表面積の７０％は海洋に囲まれ正にエネルギーの宝庫であり潮流の穏やかな箇所を選び水深２，０００ｍ以上の海底に本発明による発電装置を前記[００６２]「例」による概算値１０基分をプラントケースに収容すれば原子力発電並みの１００万ＫＷ以上の電力を発生し得るもので未来の究極のエネルギー源といえる発電装置である。海底でのプラントの設置方法に付いては専門事業者に委ねる事とし、基本的には海底に設置後プラントケースの移動や傾きの生じない工事方法を設計する事が必要である。又海中に付加する開閉弁の故障等が例え発生した場合でも既に開発されている深海で使用する新ロボットを利用でき得る時代であり工事方法としては寧ろ陸地に設置するには２，０００ｍ以上の地下を広い面積で掘削する事は至難の業ではない筈であり、深海では水温も低く浮体の冷却水及びタービン排気管の真空度アップによる排気速度アップにも有効であり圧縮空気作製に付いても空気圧力が高所に比べ高いため高エネルギーを発生し得る最良の環境に恵まれた海洋と考えられる。                
【符号の説明】
【００６８】
１    被制御室  
２    フェンス
３    固定柱
４    キャップ
５    防塵ネット
６    吸気管
７    通気管
８    高圧貯水槽
９    通気弁
１０  水位検出器
１１  電源装置
１２  淡水化装置
１３  淡水貯水槽
１４  固定環
１５  浮体スライド線
１６  淡水送水管
１７  No,１プランジャー  
１８  No,２プランジャー
１９  No,３プランジャー
２０  No,４プランジャー
２１  No,５プランジャー
２２  No,６プランジャー  
２３  No,７プランジャー
２４  浮体検出器(積算型)
２５  フランジ
２６  浮体洗浄弁（定時限復元型）
２７  淡水噴射器
２８  浮体洗浄管
２９  透明管  
３０  第１排水管
３１  浮体検出器
３２  防塵ネット  
３３  キャップ
３４  吸気管
３５  洗浄出口管
３６  浮体集合管
３７  タービン排気管
３８  外側第２排水弁
３９  第２排水ポンプ
４０  第２排水管
４１  内側第２排水弁
４２  水位検出器
４３  中圧貯水槽
４４  No,１プランジャー
４５  No,２プランジャー
４６  No,３プランジャー
４７  No,４プランジャー
４８  No,５プランジャー
４９  No,６プランジャー
５０  No,７プランジャー
５１  浮体検出器(積算型)
５２  電源装置
５３  第１揚水ポンプ
５４  内側第1揚水弁
５５  ストレーナ
５６  第１揚水管
５７  外側第1揚水弁
５８  浮体検出器
５９  排気管
６０  排気弁
６１  低圧貯水槽
６２  水位検出器
６３  第２揚水管
６４  第２揚水弁（積算流量計付）
６５  第２揚水ポンプ
６６  電源装置
６７  内側第３排水弁
６８  第３排水ポンプ
６９  第３排水管
７０  外側第３排水弁
７１  高水圧管
７２  低水圧管
７３  中水圧管
７４  スライド線支柱
７５  電源装置
７６  通気弁
７７  通気管
７８  空気圧調整機入力弁
７９  タービン入口管
８０  タービン入口弁
８１  タービン
８２  空気圧調整機  
８３  圧縮空気作製管
８４  ダイナモ
８５  No,１プランジャー
８６  No,２プランジャー
８７  No,３プランジャー
８８  No,４プランジャー
８９  No,５プランジャー
９０  No,６プランジャー
９１  No,７プランジャー
９２  浮体検出器(積算型)
９３  通気管
９４  浮上弁
９５  上部バイパス管    
９６  弁ロックプランジャー    
９７  給水管  
９８  弁ロックロッド    
９９  給水弁（減圧弁）
１００  中水圧管主弁
１０１  ジャンクションボックスケース
１０２  浮体検出器（積算型）
１０３  ジャンクションボックス
１０４  上部シリンダー  
１０５  水位検出器（積算型）
１０６  浮体出口弁
１０７  通気弁
１０８  巻上機
１０９  水位検出器
１１０  第４排水弁（兼吸気弁）定時限復元型
１１１  No,１プランジャー  
１１２  No,２プランジャー
１１３  No,３プランジャー
１１４  No,４プランジャー
１１５  No,５プランジャー
１１６  No,６プランジャー
１１７  No,７プランジャー
１１８  浮体検出器(積算型)
１１９  冷却水弁(定時限復元型)
１２０  浮体検出器
１２１  No,１プランジャー  
１２２  No,２プランジャー
１２３  No,３プランジャー
１２４  No,４プランジャー
１２５  No,５プランジャー
１２６  No,６プランジャー
１２７  積算型浮体検出器
１２８  圧縮空気取出口
１２９  圧縮空気送出管
１３０  蝶番
１３１  ジャッキ
１３２  浮体冷却管    
１３３  圧縮弁
１３４  荷重検出器（又は過電流検出器）
１３５  ジャッキ収容函
１３６  浮体受皿
１３７  第４排水管（兼吸気管）
１３８  内側第３揚水弁（減圧弁）
１３９  ストレーナ
１４０  第３揚水管
１４１  高水圧管主弁
１４２  外側第４揚水弁  
１４３  内側第４揚水弁
１４４  ストレーナ
１４５  第４揚水ポンプ
１４６  外側ストレーナ
１４７  第４揚水管    
１４８  低水圧管主弁
１４９  下部バイパス管  
１５０  揚水弁
１５１  四路管
１５２  共通バイパス管
１５３  ピストン上限検出器
１５４  下部ピストン上限板
１５５  上部ピストン
１５６  上部ピストン下限板
１５７  ピストン下限検出器
１５８  下部シリンダー
１５９  下部ピストン
１６０  下部ピストン下限板
１６１  浮上弁開閉検出器
１６２  電源装置
１６３  交流入力
１６４  交流出力
１６５  直流出力
１６６  外側第３揚水弁
１６７  冷却水噴射器
１６８  浮体スライド線
１６９  電源装置
１７０  浮体
１７１  気温検出器
１７２  ピストン用ロッド
１７３  浮体検出器(積算型)
１７４  淡水化装置動力
１７５  水位検出器
１７６  プラントケース
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３本の水圧管は高水圧管７１，中水圧管７３,低水圧管７２に分けプラントケース１７６内に立設し上端は夫々液体を満たした貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置し、通気弁１０７及び中水圧管主弁１００、低圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９上面に加わり下降し得る構成であり又第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９下面に加わり上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量Ｋｇが同一体積の液体の質量Ｋｇと等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の条件が変化するため同一条件とするにはピストン系全質量Ｋｇが同一体積の液体の質量Ｋｇと等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力を高くし又中水圧管７３の圧力に対し高水圧管７１の圧力が低くなる様に貯水槽の高さを変更する必要がある。浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は通気弁１０７を開放後、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９上面に加わる水圧差を利用しピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事の無い様に上部シリンダー１０４内を設定値以上の水位で水位検出器１０５が作動し浮体１７０落下時の緩衝材とし冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し浮体停止用プランジャー１１１より順次解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算し得る積算型検出器１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後通気弁１０７、給水弁９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上後の浮体を一時停止するためプランジャー８５を作動し弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮体浮上弁９４を開放し弁ロックロッド９８検出器作動で浮体浮上弁９４をロックする。このロック位置は水平を基準に鋭角としロック解除後は自重により閉止し得る構成である。ロック後巻上機１０８を停止し、第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放し水圧差が下部ピストン１５９底面に加わり第４排水管(兼吸気管)１３７より上部シリンダー１０４内に吸気しながらピストンを上昇し同時に浮体１７０も中水圧管７３内に浮上し得る構成で、水圧管は３本構成であり長さに比例し水面上に浮上した浮体に増幅位置エネルギーを与え得る事で中水圧管主弁１００を開放後低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放すればピストンにプラス又はマイナスの水圧差を加え得るためピストンの往復運動を可能としシリンダー内の液体は総て廃棄せず循環使用し得る構成である。
【請求項２】
円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直に設置する３本の三角形の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方はほぼ水平に湾曲しフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成で、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し且水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へ到達し得る構成である。尚浮体浮上用水圧管内液体を海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時は浮体洗浄の設備は不要である。
【請求項３】
浮体１７０外径より僅か広内径の浮体集合管３６内に浮体洗浄管２８内より先頭の浮体を落下し浮体検出器３１作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ、空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後浮体検出及び浮体数を積算し得る積算型検出器５１のaｎｄ回路の１端に入力し（図３参照）一方浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より全プランジャーを作動し浮体を一時停止し積算型検出器５１のaｎｄ回路の２入力終了で作動後浮体集合管３６内の最後方プランジャーより順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態で一斉に落下しながら下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内の空気を圧縮し先頭の浮体が下端の浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製完了を検出し空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、浮体１個の質量（Ｋｇ）に全浮対数を乗じた質量が浮体総質量（Ｋｇ）と見なし得るため浮体の分散が可能であり１工程期間の移動を容易にし、事前に所要圧縮空気圧［ＭＰａ］の算定及び空気圧調整機８２容量（ｍ３）の概算値を算出し、運転中も空気圧調整機８２容量（ｍ３）を調整し得る構成とし浮体の落下時は圧縮弁１３３上に軟着し得る構成である。
【請求項４】
作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事（J）を、プラント１工程に要する時間（Sec）で除した数値に効率を乗じた値が本プラントの連続的に発電し得る電力（ＫＷ）であり、消費される電力量の内訳はピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内に流出した数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するため揚水ポンプ６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり電力を発生し得るダイナモ８４はエネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より低エネルギーの消耗により装填し水面上より上方へジャンプし洗浄管２８内に進行し、浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る構成により発生するものであり各水圧管及び各貯水槽の用水は蒸発水を補うのみでプラントの機能をなし得る構成であり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【請求項５】
本発電装置の出力は３本の水圧管及び１本の圧縮空気作製管８３の長さ及び断面積、貯水槽の断面積、浮体の体積、浮体数に比例し、中水圧管７３に対し、高水圧管７１又は低水圧管７２の同一条件での水圧差に反比例するが差圧を過度に減少するとピストンの作動速度が遅くなり又は停止し限度があり、浮体の密度にも比例するが使用する液体の密度未満とし且浮体が中圧貯水槽４３水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８（洗浄を不要とする液体の使用では不要）内へ進行し得る密度とする構成である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011231661.tif 000013
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2011231661.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月24日(2010.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上又は海洋において長い３本の長さの異なる円筒形の水圧管をシリンダー内断面積に等しい断面積の高水圧管７１、シリンダー内断面積より少なくても２倍の断面積の中水圧管７３、シリンダー内断面積に等しい断面積の低水圧管７２に分け各水圧管の上端には夫々の水圧管内断面積の凡そ１００倍の断面積の貯水槽を設置しシリンダー１個の容量の６倍を貯水し凡そ１２倍の容量とし、垂直にプラントケース１７７底面に立設し、各水圧管の下方に夫々主弁を設置し中水圧管主弁１００下方は下部ピストンを隔て四路管を通じて低水圧管主弁１４８及び高水圧管主弁１４１下方に連通し、通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し両管の水圧差を利用しピストン下降後第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放し上部シリンダー１０４内に給水し閉じ浮体落下の緩衝材とし、水位検出器１０５作動により浮体出口弁１０６を開放し、浮体冷却管１３２内の浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し得る構成であり全浮体落下装填後浮体出口弁１０６を閉じた後給水弁９９を開放し給水し水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス１０３内の満水を検出し給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上弁９４開放後第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放し高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管７３との水圧差を利用しピストンは上昇し浮体１７０は中水圧管７３内に浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って浮体洗浄管２８内に到達しプランジャー１７より２３作動で一時停止し浮体に付着した海水を淡水で洗浄後プランジャー１７より後方を順次解除し浮体は進行し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体外径断面積より僅か広断面積とする垂直の浮体集合管３６内で全浮体をプランジャー４４より５０で一時停止し、他方中水圧管下方に付加するピストン上限検出器１５３作動出力で圧縮弁１３３をジャッキ１３１で上昇し閉じ、空気圧調整機入口弁７８を開放し空気圧調整機８２の容量調整後、後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し浮体間は接触し一斉に浮体外径と同一内径とする圧縮空気作製管８３内を落下し浮体検出器１２０作動で先頭浮体が軟着を検出し下方の空気を所要圧力（ＭPa）の断熱圧縮の仕事（J）完了を検出し空気圧調整機入口弁７８を閉じ空気圧調整器８２内に貯蔵後タービン入力弁８０を開放しタービン８１を回転し同軸に連結するダイナモ８４により電力を発生し得る構成であり、空気圧調整機入口弁７８を閉じた後は圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を開放し下方の水平且先方が低く全体が傾斜する浮体冷却管１３２内に浮体１７０を落下しプランジャー１１１で停止し浮体の上方に設置する冷却水噴射器１６７に付加する冷却水弁１１９を開放し全浮体に冷水を噴射し定時限で弁を自動閉止する構成である。尚使用液体が海水以外の淡水等の液体を使用する時には浮体洗浄装置は不要である。
【背景技術】
【０００２】
電力を使用し動力で圧縮空気を作製するコンプレッサーは工業用にも広く利用され小規模なものでは家庭用でもエアコンや冷蔵庫等に利用されているが、商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
従来の電力を動力源とするコンプレッサーの利用範囲は多岐に亘るが使用目的が電力発生用に作製されたものではなく商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状であり、本発明による文献は貯水槽付３本の長さの異なる長い水圧管下方の主弁の開閉により水圧差を利用しピストンの昇降をし得る構成とし下降後はシリンダー内に浮体を装填し空間に給水し上方の浮上弁を開放しピストンを上昇し浮体を水面上に浮上し位置エネルギーを増幅し１本の空気管に落下し圧縮空気を作製し貯蔵使用しタービンを回転しダイナモにより発電し得る構成であり先行文献には見当たらない。
【非特許文献】
【０００４】
前項同様な原理による先行文献は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
世界の人々は日進月歩限りなき英知の積み重ねにより、新製品を次々と市場へ搬出し生活に潤いをもたらされた反面立ち止って顧みる時何時しか大量の熱量を使用する時代の変遷の上で環境破壊に麻痺している事を気付かざるを得ない状況となり、地球温暖化が年々深刻化し異常気象が発生し北極の氷山は溶解の一途を辿っている現状であり自然の恵みがどの様に変化するのか見守るのみでは万物の霊長の名が廃ると、世界の学者は二酸化炭素の排出を如何にして阻止するかに英知を傾けている現状であり、世界の電力消費も地球温暖化の進行に関わっている事は衆知の事であり二酸化炭素を発生する火力発電のみならず、原子力発電も二酸化炭素の排出こそ無いものの海水温度を上昇する事には変り無く地球温暖化の方向へ関わっている筈であり地球温暖化を阻止するには、世界の火力発電を廃止し、原子力発電もいずれ廃止の方向を辿り遂には地球温暖化の伴わない環境破壊の少ない世界の消費に追随する原料対価の安い発電方式が開発されれば世界で使用されているガソリン自動車の姿は消え電気自動車に交換され、大量に発生する二酸化炭素は追々影を潜め世界各地の晴れた夜は眩い星空が何処でも見られる時代の到来も夢では無くなる筈である。
【０００６】
１９７３年第一次オイルショックで石油価格が暴騰し当時日本の電力会社も石油に７０％以上依存していたためショックを受けた。石油を使用しない発電方法は無いものかとアイディアを模索した末一つの案が浮かんだ。そして、１９８８年実験を開始した。内容は垂直に立設した硬質ビニール管で長さ７ｍ内径４０ｃｍの水圧管の下端に外径２０ｃｍ密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３の球を装填し紐を取付け密閉した管底面中心の小孔に紐を通し
外側で固定し、水圧管上端より注水し満水付近とした後固定した紐を開放し球は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら水面上へ達した。次に球浮上中の蛇行を防止するため３本組の内径凡そ２０ｃｍの球外径にほぼ等しく且垂直に３角形等間隔に並べた外径５ｍｍの硬銅線３本の外周を円形とした同一硬銅線で半田付けし組み立てたスライド線を水圧管内中心に垂直に立設し更に球外径に等しい内径の長さ７ｍの圧縮空気作製管を水圧管と平行に立設しこの上端は開口し水圧管上端に開口連結したスライド線を半円形に湾曲し下方を向き併設する圧縮空気作製管上端に開口連結し、圧縮空気作製管下端は円板で密閉し底面上の外周より管内中心に向け数個の孔を開けこの外周の各孔にビニールホースを接続し他端は数枚の羽根で組立てたタービン羽根に向けた構成とする模型を作製し再度実験を試みた。水圧管内を満水とした後球を固定した紐を開放し球はスライド線内周に沿って直進浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って湾曲し下方を向き圧縮空気作製管内上端より落下し下方の空気を圧縮しながら下端へ落下した。この落下中にタービンは回転し実験は総て成功したかに思えた。その後熟慮の結果球を浮上するため球の体積に等しい水の損失の上に球の浮上によるエネルギーの増幅が成立する事が判明し、発電のための利用価値は狭く前記実験方法を連続的に繰り返すためには水圧管底面に浮上用弁を付加し更に開閉ロック可能な球装填口のある浮体収容函が必要であり「浮体収容函の容積に等しい水を廃棄し得る空間が必要な事及び水圧管上端付近に廃棄する水の体積に等しい用水の補給が一工程毎に可能な箇所で且浮体に増幅作用が得られる落差のある箇所」の条件を満たす場合のみに限られ利用が可能であり、この装置をケースに収容し海中に設置するには浮上により浮体の増幅したエネルギーより浮体収容函の容積に等しい水を上端水面まで復元揚水するエネルギーの方が大きくなりマイナス生産となる事を確認したのである。以来発想の転換を図りアイディアにアイディアを重ね２００５年６月２６日遂に念願の長さの異なる３本の管による水圧差を利用した浮体浮上用ピストンを往復可動式とする事を考案し圧縮空気作製管及び空気圧調整機と組み合わせた構成とする図面作成に成功し浮体を装填するシリンダー内の液体を廃棄する事なく再利用を可能とし得る事で、地上や海中においてもピストンの往復作動のため消費するエネルギーを超える長い水圧管の使用により浮体を媒体とし水面上へ浮上し位置エネルギーを増幅し得るエネルギー増幅式発電装置の発明を提供することを目的とするものである
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図１の３本の夫々長さの異なる長い水圧管はシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１，シリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積とする中水圧管７３, シリンダーの断面積に等しい低水圧管７２に分けプラントケース１７７内に立設し上端は夫々の水圧管断面積の１００倍の断面積とする貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置する構成である。図１又は図５では下部ピストン１５９は下部ピストン下限板１６０上に位置する図であるがこの状態はプラントの初起動時の貯水開始以前の状態であり、プラント起動前に各貯水槽へ標準水位を満たす時はジャンクションボックス１０３内に開口する通気管９３に付加する通気弁１０７を開放するため下部ピストン１５９底面より上方に水圧が加わりピストンは上方へ押し上げられ下部ピストン１５９は下部ピストン上限板１５４の底面に密着停止する。この状態よりピストンを下降するには通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９中心面より下方に加わりピストンは下降する。上記水圧差の発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方の中水圧管７３内下方左側に開口し左方で湾曲し下方を向く上部バイパス管９５は下方の中水圧管主弁１００を介し下方のＴ分岐を右方へ伸び共通バイパス管１５２を経て下部シリンダー１５８内の下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン１５９中心面を終点に中圧貯水槽４３水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、他方の水圧差発生経路は下部ピストン１５９中心面を基点に下部シリンダー１５８下方のＴ分岐を左折し下部バイパス管１４９より四路管１５１を経て左方の低水圧管７２下方より上方の低水圧管主弁１４８を介し上方の低圧貯水槽６１水面を終点に基点より終点までの垂直高さに相当する圧力が下部ピストン１５９中心面より上方に加わる。従って下部ピストン１５９を隔て加わる水圧差は下部ピストン１５９中心面より下方に加わる高水圧より下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わる低水圧をマイナスした水圧が下部ピストン１５９中心面より下方に向け加わりピストンは下降する。又浮体をシリンダー内に装填後中水圧管内に浮上の際必要な操作は、第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば双方貯水槽の高さ差に比例した水圧差が下部ピストン１５９中心面より上方へ向け加わり（図５の位置より）上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の時間が変化するため同一条件とするにはピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力および高水圧管７１の圧力が等しく高くなる様に低圧貯水槽６１及び高圧貯水槽８の高さを高い位置に変更するか又は双方の貯水槽の容量を増し水位を嵩上げする必要がある。浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は前記によりピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水弁９９を開放し給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事���無い様に上部シリンダー１０４内を設定値の水位で水位検出器１０５が作動により浮体１７０落下時の緩衝材とし給水弁９９、第４排水弁（兼吸気弁）１１０を閉じ冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し冷却管１３２内に設置する浮体停止用プランジャー１１１より順次浮体検出器（兼積算型）１０２作動毎に解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算後浮体検出器（兼積算型）１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後プランジャー８５を作動し先頭浮体を一時停止の準備をし、浮上弁９４の弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮上弁開閉検出１６１開放で浮体浮上弁９４を開放後弁ロックロッド検出器９８作動により巻上機１０８を停止し上部シリンダー１０４内下端へ開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管主弁１００が開放中のため上部ピストン１５５底面より吸気しながら下部ピストン中心面より上方に向け水圧差が加わりピストンは上昇し浮体１７０を中水圧管７３内に浮上し得る構成であり、上記水圧差発生経路の一方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び湾曲し上方の四路管１５１内を右方へ伸び下部シリンダー１５８内でＴ分岐し下部ピストン下限板１６０上面に停止する下部ピストン１５９中心面を終点とし高圧貯水槽８水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、水圧差発生経路の他方は中圧貯水槽４３水面より下方の左側に開口し湾曲し下方を向く上部バイパス管９５を経て下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を介しＴ分岐し下部シリンダー１５８下方の下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９中心面を終点とし、この終点より中圧貯水槽４３の水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、従って下部ピストン１５９を隔て加わる水圧差は下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わる高水圧より下部ピストン１５９中心面より下方に向け加わる低水圧をマイナスした水圧が下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わりピストンは上昇し得る事で、下部ピストン１５９に水圧差を加え得る事は長い３本の貯水槽付水圧管の夫々異なる長さとする事で３種類の水圧を利用し中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放する事で下部ピストン中心面に対し下降方向の水圧差又は上昇方向の水圧差を発生し静止する液体を流動し得る構成のためピストンの往復運動を可能とし以ってシリンダー内に浮体装填及び中水圧管内に浮上し得る特徴を有する構成である。円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔と���るスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成であり、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度（１０３Ｋｇ／ｍ３）未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し得るため水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へスムーズに到達し得る特徴を有する構成である。尚貯水槽及び水圧管内に海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時浮体洗浄設備は不要であり、浮体洗浄管２８に代えて一時停止の通過箇所となる。浮体洗浄管２８内に停止する全浮体１７０を上方に設置する浮体洗浄弁（定時限復元型）２６を開放し淡水噴射器２７及び噴射口１７６により浮体全体を洗浄し海水を洗い流した後浮体洗浄弁２６を閉じた後一方はさかのぼったシーケンスのピストン上限検出器１５３作動でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じジャッキ１３１の荷重検出（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキを停止し空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測により空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後の出力を浮体検出器５１のａｎｄ回路の１端子に入力し他の一方は浮体洗浄管２８内に設置するプランジャー１７より２３を順次解除し浮体は落下し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体集合管３６内のプランジャー４４より５０を順次作動し一時停止し浮体検出器（兼積算型）３１積算後の出力を浮体検出器５１のaｎｄ回路入力側１端子へ入力終了で出力し浮体集合管３６内の最後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態のため後方の全浮体質量（Ｋｇ）が先頭浮体に加わる構成とするため下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内を上方の吸気管３４より吸気しながら一斉に落下し下方の空気を圧縮し圧縮弁１３３上に軟着し浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製の仕事（Ｊ）終了を検出し空気圧調整機８２内へ貯蔵した後空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、圧縮空気作製管８３内を浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る様事前に気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減し得る構成とするため浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る事を特徴とする構成である。一工程の基点は通気弁１０７を開放する事に始まり、低水圧管主弁１４８、中水圧管主弁１００を開放しピストンを下降し(中間経過は略す)。その後、浮体冷却管１３２内で全浮体を停止し外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９開放し冷海水を噴射し浮体冷却後外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定���限復元型)１１９の最終弁を閉じた時を終点とし、基点より終点までを一工程とし一工程の所要時間（Ｓｅｃ）が短い程発生電力が増大し得る構成であり、作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事（Ｊ）を、プラント一工程に要する時間（Ｓｅｃ）で除した数値に総合効率を乗じた値が本プラントの連続的に発生し得る電力（ＫＷ）であり消費される電力量の内訳はピストン下降の際中圧貯水槽４３及び低圧貯水槽６１との水圧差が下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン中心面より下方に向け加わりピストンは下降し下部ピストン下限板１６０上で停止し中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水され、ピストン上昇の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８及び中圧貯水槽４３との水圧差が下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わりピストンは上昇し下部ピストン上限板１５４底面で停止し高圧貯水槽８より中圧貯水槽７３内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水される。従って一工程終了後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内にピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水された数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するためピストン下降時でピストン下限検出器１５７作動後貯水槽の水位検出器と関係無く強制的に揚水するため、プラントで消費される電力量（ＫＷＨ）は第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４は浮体の浮上により位置エネルギーを増幅し得る事で発生し得るもので、エネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より浮上弁９４を開放し浮上し得る構成であり水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し、浮体の浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る事は、長い３本の長さの異なる液体を満たす貯水槽付水圧管、各水圧管主弁、シリンダー内ピストン、浮体数を主とする起因により発生し得るものであり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の方法で圧縮空気を作製する動力源には一般的に電力を使用するため、作製されたエネルギーより作製のために費やすエネルギーの方が大きくなるため、商用エネルギーとしては利用されていないのが現状である。本発明によるエネルギー増幅式発電装置では４本の管を長くする程ピストンの作動を低エネルギーの消費により浮体を浮上し増幅した位置エネルギーを与え得る構成であり自動遠隔制御となし得るため人件費は化石燃料を使用する発電装置に比べ本装置の発電は将来低コスト発電が予想されるプラントであり且原料単価も安価で広大な地球上７０％の面積の選択箇所で海洋資源を利用し得る事で人類に多大の恵みを与え得る未来に夢を秘めた究極のエネルギーとして永続的に利用し得る最大の発電装置であり、海中又は陸地において２０００ｍ以上の３本の長さの異なる水圧管及び1本の圧縮空気作製管を利用し本装置を利用すれば地球温暖化防止に貢献し且環境汚染も皆無に等しいエネルギー増幅式発電装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギー増幅式発電装置の斜視図(一部断面図)である。
【図２】(参考)各水圧管主弁用に開発したもので弁開放時は３本の弁ロック材を付加する弁体をソレノイドで吊り上げ弁座で弁ロック材により弁体をロックし全開時の流水断面積が理想的にはほぼ水圧管内断面積と等しくし圧力損失を防ぎ弁閉止時はソレノイド電源オフにより自重で沈下し弁を閉じる構成である。
【図３】図1の初起動時前に必要な貯水及びプラント運転・停止にかかわるシーケンスの概略である。
【図４】図1の各貯水槽に付加する水位検出器作動シーケンスである。
【図５】図１のジャンクションボックスの拡大図
【図６】図１の浮体冷却管の拡大図
【図７】図１の圧縮空気作製管下方の拡大図
【図８】図１の浮体洗浄管の拡大図
【図９】図１の高水圧管及び低水圧管の下方部の共用とする略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１におけるエネルギー増幅式発電装置は海中に設置した場合を例に作図したものであり海水と空気を利用し発電するものであるが、利用液体は淡水又は他の液体でも利用は可能である。水面下２０００ｍ以上の海底に設置すれば空気密度も高く良質の圧縮空気が作製され、長いタービン排気管３７はプラントケース１７７に沿って海底より海面上に敷設するため低水温冷却による真空効果も良く従ってタービンの効率をアップし得る理想的な環境と言える。標高の高い地上に貯水槽を設置し地上にプラントを設置し高所に水源がある場合は本明細書の海水使用による淡水化装置及び浮体洗浄装置が不要となるが高所程空気密度が希薄になり低地に比較し圧縮空気の発生量は減少する。標高の高い箇所で貯水槽付近に水源が無く低地より揚水する場合には各３本の水圧管及び貯水槽に揚水するポンプ設備が必要となる。標高の低い地上に貯水槽を設置すれば水源箇所の選択は容易である半面地下の掘削費用が膨大となるが電力需要地付近にプラントを建設し得るため送電設備費及びメンテナス費用が少なくて済む利点がある。
【００１１】
本装置の特徴は３本の長さの異なる円筒形の高水圧管７１、中水圧管７３、低水圧管７２の各水圧管上端に連通し貯水槽を設置する本体をプラントケース１７７内底面に垂直に立設し、各水圧管の下方には夫々主弁を設置し、図１ではピストンが下降しピストン下限板１６０上で停止する状態であるがこの状態は各水圧管に揚水以前の状態であり、各貯水槽、水圧管に満水時のピストンは下部ピストン上限板１５４底面に停止するため、ピストン下降の際は通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し、中圧貯水槽４３水面を基点に下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン中心面を終点に基点までの垂直高さに相当する水圧が加わり他方は低圧貯水槽６１水面を基点に下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン中心面を終点に基点までの垂直高さに相当する水圧が加わり双方の水圧差が上方より下方へ加わりピストンを下降し得る構成とし、ピストン上昇の際は第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放後中水圧管主弁１００及び高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８水面を基点に下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９中心面を終点に基点までの垂直高さに相当する水圧が加わり他方は中圧貯水槽４３水面を基点に下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９中心面を終点に基点までの垂直高さに相当する水圧が加わり双方の水圧差が下方より上方へ加わり上昇し得る構成としピストンの往復運動を可能とし得るためシリンダー内の水は廃棄せず総て有効利用し初期に各貯水槽へ貯水した海水の蒸発を補い他に少量の補給水のみで発電を継続し得る特徴を有する構成である。ピストン系の全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時は中水圧管７３の水圧（Ｍｐａ）に対し下部ピストンを隔て低水圧管７２の水圧を−α（Ｍｐａ）の水圧とし高水圧管７１の水圧を＋α（Ｍｐａ）の水圧とすればピストンの昇降速度は同一条件となるが一般的にはピストン系の質量（Ｋｇ）が同一体積の液体より重いためピストンを下降する時は速度が増し上昇する時は速度が減少するためピストン系の質量（Ｋｇ）に応じて高水圧管及び低水圧管の水圧を貯水槽の高さ調整によりピストンの下降又は上昇速度を等しくするか又は貯水槽の水位を嵩上げする必要がある。因みに１（ａｔｍ）は０．１０１３（ＭＰａ），水位（ｍ）に換算すれば１０．３３６（ｍＨ２Ｏ）となる。
【００１２】
プラントケース１７７の１F床上にシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びＴ分岐し一方は右水平に伸び湾曲し垂直上方に伸び四路管１５１底面に開口し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸びＴ分岐し一方は左水平に伸び内側第４揚水ポンプ１４５、ストレーナ１４４、内側第４揚水弁１４３を介しプラントケース１７７を貫通し海中の外側第４揚水弁１４２を介し湾曲し下方を向く第４揚水管１４７はストレーナ１４６を付加し開口し外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。第４揚水ポンプ１４５入口側及び出口側に開口しバイパス弁１７９を付加するバイパス管１７８を設置し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び高水圧管主弁１４１（電磁弁）を介し上方の２F,３F,４Fを貫通し床上でT分岐し右方の第２揚水ポンプ（積算流量付）６５、第２揚水弁６４を介し低圧貯水槽６１の底面上に開口する構成である。  
【００１３】
高水圧管Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び５F床を貫通しT分岐し左方へ伸び内側第２排水弁４１、第２排水ポンプ３９を介しプラントケース１７７を貫通し海中で外側第２排水弁３８を介し湾曲し下方を向き先端にストレーナを付加し第２排水管４０が開口する構成である。外側第２排水弁３８は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１４】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び６F床を貫通し床上に設置するシリンダー断面積の凡そ１００倍の断面積の高圧貯水槽８底面に開口し、高圧貯水槽８上端は蓋で密閉し、上面に開口し上方に伸び通気弁９を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７が開口し通気弁９は常時開放し高圧貯水槽８内を大気圧に保つ構成であり、高圧貯水槽８には水位検出器１０を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、高圧貯水槽８の容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークで標準水位、６ストロークで上限水位とする構成である。高圧貯水槽８の下限水位検出時は海水補給のため高水圧管主弁１４１（電磁弁）及び内側第４揚水弁１４３を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフした後内側第4揚水弁１４３及び高水圧管主弁１４１を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。各貯水槽の断面積を水圧管断面積に対し広大とする理由は浮体をシリンダー内に装填又は浮体浮上の際ピストンを昇下降する時中圧貯水槽４３水面に対し高圧貯水槽８水面又は低圧貯水槽６２水面との水圧差を下部ピストン中心面に加え昇降するため貯水槽の断面積が狭い程ピストン作動後半において水位差が減少し作動時間が永くなる事を防止するためである。    
【００１５】
１F床上にシリンダーの断面積に等しい断面積の低水圧管７２下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びT分岐し一方は右水平に伸び四路管１５１に開口し、Ｔ分岐の他方は上方の低水圧管主弁１４８を介し上方垂直に伸び２F,３F,４Fを貫通し床上にフランジで固定する低圧貯水槽６１底面に開口する構成である。    
【００１６】
低圧貯水槽６１上端は蓋で固定し、蓋の上面に通気管５９が開口し上方に伸び通気弁６０を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し開口し貯水槽内の水位変動による気圧変動を防止し通気弁６０は常時開放する構成であり、低圧貯水槽６１には水位検出器６２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、低圧貯水槽６１の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍程度とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークの水量で標準水位、６ストロークの水量で上限水位を検出する構成である。低圧貯水槽６１左方に開口し第２揚水弁６４、第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を介し、高水圧管７１内に開口する構成である。低圧貯水槽６１の上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水し低圧貯水槽６１の標準水位を検出により第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成である。又下限水位検出時は低水圧管主弁１４８、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し揚水し低圧貯水槽６１の標準水位を検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し低水圧管主弁１４８、内側第４揚水弁１４３を閉じる構成であり外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等に閉じる構成である。
【００１７】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３下端はジャンクションボックスケース１０１上面にフランジで固定しジャンクションボックスケース１０１は２F床上に固定し、中水圧管７３下端は浮体外径断面積よりやや広断面積で浮体外径より若干長いジャンクションボックス１０３がフランジで同軸に連通し中水圧管内に突出し上端には蝶番付円形の浮上弁９４を搭載し蝶番はジャンクションボックス１０３上端に固定し蝶番箇所対向端にワイヤーの一端を固定しプーリーを介し伝達機構を形成し外部に設置する防水型巻上機１０８でワイヤーを巻き取り、浮上弁９４を開放し開放の際浮上弁９４は水平を基準に鋭角に弁ロックロッド９８で停止する構成であり、浮上弁９４はワイヤーを緩めた時自重により自然に閉じた後は弁ロックプランジャー９６でロックし水圧変動で浮上弁９４の開放を阻止する構成である。
【００１８】
ジャンクションボックス１０３の下方は同一断面積の上部シリンダー１０４と連結開口し、ジャンクションボックス１０３上端右方に連結開口し上方に湾曲し伸び下方に水位検出器１０９上方に通気弁１０７を介し上方に伸び湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管９３が開口する構成である。水位検出器１０９はピストンを下降後上部シリンダー１０４内に装填した浮体を中水圧管７３内に浮上する際浮体浮上弁９４下方を満水とし水位検出器１０９作動により通気弁１０７、給水弁（減圧弁）９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後ピストン上昇準備終了とする。  
【００１９】
ジャンクションボックス１０３の左水平に開口し湾曲し上方に伸び給水弁（減圧弁）９９を介し上方で湾曲し右水平に伸び中水圧管下方に位置し給水管９７が連結開口する構成であり、上部シリンダー１０４内に浮体１７０を落下し中水圧管７３内に浮上する際給水弁（減圧弁）９９を開放し上部シリンダー１０４内及びジャンクションボックス１０３内及び浮体下方の空間を満水とする構成である。
【００２０】
ジャンクションボックス１０３右水平に開口し浮体出口弁１０６を介し浮体冷却管１３２内に開口し、ジャンクションボックス１０３下方の上部シリンダー１０４内へ浮体装填の際は上部シリンダー１０４下端に開口し浮体冷却管１３２先端底面に開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放しジャンクションボック１０３ス内残水と共に上部シリンダー１０４内に貯水し浮体落下時の緩衝材とし水位検出器１０５作動により浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１より解除し上部シリンダー１０４上方に付加する浮体検出器(兼積算型)２０２作動毎に順次解除し全浮体１７０落下積算後浮体出口弁１０６を閉じる構成である。
【００２１】
上部シリンダー１０４下端の内周には上部ピストン下限板１５６を密着固定し中心はピストンロッドが貫通し密着摺動し漏水防止の孔を穿つ構成で上部ピストン下限板１５６上にはピストン下降時上部ピストン１５５底面が密着しこの外周にピストン下限検出器１５７をＬＥＤ及びフォトトラの１対で上部シリンダー１０４下端の外周より内側に向け固定しピストン下限検出器１５７作動により一方は第４排水弁（兼吸気弁〕１１０を開放し排水し浮体緩衝材とし他方は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）を起動し低圧貯水槽より高圧貯水槽へ揚水し積算流量後検出後第２揚水ポンプ（積算流量計付）を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成である。
【００２２】
上部シリンダー１０４下端はＴ分岐し一方は左水平に伸びシリンダーと同一断面積の共通バイパス管１５２は左へ伸びＴ分岐し一方は上方の上部バイパス管９５は垂直上方の中水圧管主弁１００を介し上方に伸び湾曲し右水平に伸び中水圧管７３下方で他の機器を妨げない位置に連結開口する構成である。
【００２３】
Ｔ分岐の他方は上方と同軸に同一断面積で下方の下部バイパス管１４９は揚水弁１５０を介し四路管１５１に開口し揚水弁１５０は常時閉じ下部バイパス管１４９と共に下部シリンダー１５８内の通水を妨げない構成であり、揚水弁１５０はプラントの初期起動時及び中圧貯水槽４３の下限水位検出時に開放し、中水圧管主弁１００、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し中圧貯水槽４３へ揚水し標準水位検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し内側第４揚水弁１４３、揚水弁１５０、中水圧管主弁１００を閉じる構成であるが中圧貯水槽４３には浮体洗浄管２８より第１排水管３０による排水を貯水し浮体冷却管１３２に付加する第４排水管１３７と共に排水貯水される構成により補給水は浮体洗浄用及び浮体冷却用以外は必要とせず揚水弁１５０を開放するのは初期貯水時に止め得る構成である。  
【００２４】
上部シリンダー１０４下端のＴ分岐の下方は同一断面積の下部シリンダー１５８が共通バイパス管１５２下端下に垂直に同軸とし連結開口し、垂直下方に伸び下方はＴ分岐し一方は下方の下端を密閉しフランジで１F床上に固定し、下部シリンダー１５８内には下部ピストン１５９が装填される構成であり、Ｔ分岐の他方は下部シリンダー１５８下端下で左水平に伸び四路管１５１に下部バイパス管１４９が開口し、四路管１５１はピストンを作動の際必要管路に通水し、又各貯水槽へ揚水するための通水路とする構成であり、常時揚水弁１５０を閉じ上部シリンダー１０４及び下部シリンダー１５８内のピストンを作動するため上部バイパス管９５及び下部バイパス管１４９を設置する構成である。
【００２５】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３内下端の浮上弁９４上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔とする浮体スライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。浮上弁９４上方の中水圧管７３内側に積算型浮体検出器９２を付加しこの上方には浮対数に等しいプランジャー８５より９１を両サイドより中心に向け設置し浮体を停止し得る構成であり、このプランジャーの直上には浮体検出器（兼積算型）１７３を設置し浮体検出毎にプランジャー８６より９１を解除し全浮体数積算後巻上機（戻し用）１０８作動し浮上弁９４を閉じる構成である。上方４F床面上の中水圧管７３右方に開口し右方水平に内側第３排水弁６７、第３排水ポンプ６８を介し右方水平に伸びプラントケース１７７を貫通し海中で外側第３排水弁７０を介し湾曲し下方を向く第３排水管６９開口端にストレーナを付す構成である。中水圧管７３上方にＬＥＤ、フォトトラ一対の浮体検出器５８を付加し作動毎に洗浄管２８内のプランジャー１７より順次作動する構成であり上方は５Fを貫通し床面に設置する中圧貯水槽４３の底面に開口し上面は中心に連結する透明管２９の連結用孔を設け蓋で密閉し中圧貯水槽４３には水位検出器４２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時は標準水位を保ち得る構成であり、ピストン１ストロークのシリンダー容量の４倍の水量で下限水位、８倍の水量で標準水位、１２倍の水量で上限水位、２４倍の水量を中圧貯水槽４３の容量とする構成である。
【００２６】
中圧貯水槽４３上面の連結用孔に透明管２９の一端をフランジで結合し上方で湾曲し右水平を向きフランジ２５で先方の浮体冷却管２８に連通し透明管２９内には浮体スライド線１５を同軸に設置通過し浮体が上方へジャンプの際外側より目視及びカメラにより遠隔制御により作動状況を監視し得る構成である。
【００２７】
透明管２９に連結する浮体洗浄管２８内入口には積算型浮体検出器２４を管外側より対向し中心に向け取付け一方にはＬＥＤ他方にはフォトトラ一対の検出器により浮体数を積算する構成とし、出口付近へ設置する浮体検出器（兼積算型）３１は浮体の個々の検出及び全数を積算する構成である。積算型浮体検出器２４作動によりプランジャー１７より２３で停止する浮体を洗浄した後、プランジャー１７より解除し浮体を落下する構成である。先頭のプランジャー１７の機械的強度を高くし管外側より中心に向け一対を設置しプランジャー１８以降は緩斜面のため衝突の際加重が比較的弱いので下側のみに設置し上側は省く事とした。
【００２８】
洗浄管２８内上面には淡水噴射器２７及び淡水噴射口１７６(円形の如雨露先端状)を付加し淡水噴射器２７上方に開口する淡水送水管１６は浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し左方へ伸び６Ｆの淡水貯水槽１３出口に開口し左方の入口管は左方の淡水化装置１２の出口に開口し淡水貯水槽１３には水位検出器１７５を付加し上限及び下限水位を検出し上限水位検出時は淡水化装置１２の動力用電源１７４及び第１揚水ポンプ５３の電源をオフし下限水位検出時は第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の電源及び淡水化装置１２の動力用電源１７４をオンし揚水する構成とし、淡水化装置１２の入口管は右方へ伸び６Ｆ床を貫通し下方に垂直に伸び５Ｆ床上を右方へ湾曲し第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方にプラントケース１７７を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向き第１揚水管５６は先端にストレーナを付し開口する構成であり外側第１揚水弁５７、内側第１揚水弁５４は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。洗浄後の排水は浮体洗浄管２８先端底部に貯溜し第１排水管３０を設置し中水圧貯水槽４３内に排水する構成であり、第１揚水ポンプ５３送水出口には逆止弁を付加し淡水化装置１２よりの逆流を阻止し動力用電源１７４オンの際下方管路でエアの混入により淡水化装置のポンプの空転を防止する構成であり、第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の設置箇所は５Ｆの海水面下位置としエアの混入による第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の起動時の空転防止を図る構成である。
【００２９】
浮体洗浄管２８先端には浮体検出器（兼積算型）３１を付加し作動毎に浮体集合管３６内のプランジャーを作動し浮体を停止し、浮体洗浄管２８先端は浮体出口管３５にフランジで連通し湾曲し垂直下方を向き下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６にフランジで連通し浮体出口管３５内には浮体スライド線を敷設し先端で終点とし浮体出口管３５垂直部の同軸上方に吸気管３４を連結開口し上方に伸び上端に防塵ネット３２を付加しこの直上にはキャップを載せキャップは支柱で吸気管３４外側へ固定する。又同一サイズの吸気管６はＲＦ床を貫通した箇所にフランジで固定し上方は豪雨台風に耐えうる装具を付加し圧縮空気作製管８３内に浮体が落下する際浮体上方の真空発生を防止する構成である。
【００３０】
浮体出口管３５下端の浮体集合管３６上方には浮体検出器５１(入力ａｎｄ回路付)ＬＥＤ,フォトトラ左右一対を管外側より中心に向け設置しこの下方には浮体使用数に等しい数のプランジャー４４より５０を外側よりプランジャーのシャフトが左右可動し得る２個一対構成で設置し浮体落下時プランジャー作動時接触した状態で全浮体が停止し得る構成とし、  ピストン上限検出器１５３作動出力で空気圧調整機８２容量調整後をａｎｄの一端に入力し他方はプランジャー１７より２３解除により浮体１７０が落下し作動する浮体検出器(兼積算型)３１積算後の出力をａｎｄ入力の一端に２入力完了で浮体検出器５１作動しプランジャー５０より４４を順次解除する構成であり、浮体集合管３６の断面積は浮体断面積より僅か広断面積とし浮体落下時にエアブレーキ作用を利用しプランジャーに与える衝撃を防止し得る構成である。
【００３１】
浮体集合管３６下端は垂直下方に伸びる浮体断面積に等しい圧縮空気作製管８３がフランジで連結開口し中間外側に管内気温測定用の温度検出器１７１を付加し又空気圧調整機内の温度検出、空気圧力、残量測定し得る構成とし総合的にコンピューターにより計算し浮体落下直前に空気圧調整機８２の容量調整を行い浮体が圧縮弁上へ軟着し得る構成とする。圧縮空気作製管８３下方には積算型浮体検出器１２７の２個一対を左右より対向し管に小孔を穿ちセンサーの光通路としＬＥＤ及びフォトトラとで全浮体落下数を検出し積算終了により下方のプランジャーを一斉に作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。先頭浮体は圧縮弁上に停止する構成のため使用浮体数より１個少ないプランジャー１２１より１２６を外側より管内壁に向け設置し中心にプランジャーが左右に可動し得る孔を開け本体は外側に固定し圧縮空気作製管８３より空気漏れを防ぐ構成とし左右対向に一対とし作動時プランジャーは管内中心に向け突出し解除時は外側に移動しプランジャーの先端は管内面より内側にはみ出さない構成とし浮体との接触を防止する。
【００３２】
圧縮空気作製管８３の下方は２Ｆ床上に設置するジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定し圧縮空気作製管８３下端はジャッキ収容函１３５内に開口し開口端直上にはＥＬＤ及びフォトトラ一対のセンサーを管外側より管内に向け小孔を穿ち光通路とし本体は外側に固定する浮体検出器１２０を設置し先頭浮体検出により仕事（Ｊ）終了とする構成である。圧縮空気作製管８３下端図７の圧縮弁１３３は平面図では円形状の弁体で圧縮空気作製管８３下端(弁座)と糾合する溝を有する弁体構成とし左方を低く斜面とし中心は浮体の形状に合わせた窪みを造り浮体がソフトタッチし得る面とし弁体の底面は下方に連結し昇降するジャッキ１３１の昇降により密閉又は開放し得る構成とし密閉時は荷重検出器(又は過電流検出器)１３４作動により密閉を保ちジャッキ１３１の動力電源をオフし、開放時弁体は一定方向を向きジャッキ１３１で下降し下限に停止し弁体上の先頭浮体は斜面を自然に左方の浮体スライド線入口１３０内へ落下し得る構成とし、圧縮空気作製管８３下端付近外側に開口する圧縮空気送出管１２９は右方に伸び空気圧調整機入力弁７８を介し３Ｆを貫通し床上に設置する空気圧調整機８２上面に開口し作製した圧縮空気を貯蔵し得る構成であり、空気圧調整機８２上面に開口し通気弁７６を介し上方で湾曲し下方を向き先端は防塵ネットを付加し通気管７７が開口し通気弁７６は常時閉じる構成であり、空気圧調整機８２上面に開口し湾曲し右方に伸びタービン入口弁８０を介しタービン入口管７９がタービン８１内にノズルを付して開口し、タービン入口弁８０を遠隔制御により徐々に開放しタービン８１を回転し同軸に設置するダイナモ８４により発電し得る構成であり、空気圧調整機８２上面には空気圧検出器及び空気温度検出器を付加し空気圧調整機８２容量調整に利用し得る構成である。
【００３３】
ジャッキ収容函１３５左面に連結開口する水平の浮体冷却管１３２の先端が低く全体が傾斜する先端には浮体出口弁１０６を介止ジャンクションボックスケース１０１外側よりフランジで連通し先端はジャンクションボックス１０３内へ開口し、浮体を前進し得る浮体スライド線１６８を設置し始端はジャッキ収容函１３５内に突出し始端の下方に設置するスライド線固定台１３６で堅固に支える構成とし浮体スライド線１６８の終端は浮体出口弁１０６手前とし，一定方向を向く圧縮弁１３３下降時は弁体上の浮体が自然に浮体スライド線入口１３０内へ落下し得る構成であり、浮体冷却管１３２内後方に、ＬＥＤ，フォトトラ一対構成の浮体検出器(兼積算型)１１８を付加し、浮体冷却管１３２前方外側には浮体を停止するためのプランジャー１１１より１１７を設置し管内に向けプランジャー作動用の孔を穿ち本体は管外側に固定し密閉漏水を防止し浮体全数停止位置上方に冷却水噴射機１６７は円形の如雨露先端状とし浮体数付加しこれと連通する第３揚水管１４０は冷却水弁（定時限復元型）１１９を介し右方へ伸び内側第３揚水弁（減圧弁）１３８、ストレーナ１３９を介し右方のプラントケース１７７を貫通し外側第３揚水弁１６６を介し湾曲し下方を向きストレーナを付して開口し外側第３揚水弁１６６は常時開放し内部点検時等で閉じる構成であり、浮体冷却管１３２先端底部に開口し第４排水弁（兼吸気弁）１１０を介し下方に伸び湾曲し左方を向き上部シリンダー１０４底部に第４排水管（兼吸気管）１３７が開口する構成である。１Fには水位検出器(全水管漏水用)１８１を設置し漏水による貯留を遠隔表示し得る構成とし、水位検出器１８１作動の際は自動制御により直ちにタービン、ダイナモを停止した後総ての水管に付加する開閉弁を閉じる構成とする。
【実施例】
【００３４】
本プラントの初期起動前は電源が無いため起動用電源を設置するか又は陸地側より受電し操作機器の電源を確保した後起動準備をする。各水圧管及び各貯水槽内が空間のため初起動時の貯水を行う必要がある。はじめに通気弁（電磁弁S）１０７、高水圧管主弁１４１（電磁弁S）、中水圧管主弁１００（電磁弁S）、揚水弁１５０（電磁弁S）、低水圧管１４８（電磁弁S）、内側第４揚水弁１４３（電磁弁S）、バイパス弁１７９を開放し、海面までの水圧を受け外側第４揚水弁１４３よりバイパス弁１７９を介し自然に揚水が開始され高水圧管７１上方に付加する水位検出器１８０作動によりバイパス弁１７９を閉じた後第４揚水ポンプを起動し海水面以上の貯水槽に貯水され各貯水槽の水位検出器が標準水位を検出毎に夫々の主弁を閉じ、揚水弁（電磁弁S）１５０は中水圧管主弁１００を閉じた後閉じる構成であり、初期起動時のシーケンスにａｎｄ回路（図３参照）を付加し３入力端子を有し全水圧管主弁閉止後ａｎｄ回路の３入力端子へ入力完了によりａｎｄ回路出力により第4揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第4揚水弁１４３及び通気弁１０７（電磁弁S）を閉じる構成であり、バイパス弁１７９付バイパス管１７８を付加する理由は海面と同等の水位までは自然揚水し第4揚水ポンプ１４５の消費電力を軽減するためのものである。外側第４揚水（電動式Ｍ）１４２は常時開放し内部の点検等必要時に閉じる構成であり、図３「初起動時事前に必要な貯水のためのシーケンス」作動終了後は運転時の図４「貯水槽の水位検出器作動シーケンス」と重複しないため入力回路をオフし作動を禁止する。但し図３左下方の淡水化装置関係は運転時も使用可能のため引き続き使用し得る構成である。揚水弁（電磁弁S）１５０は常時閉じ初期起動時の貯水及び中圧貯水槽４２の水位検出器４３が下限水位検出した時中水圧管主弁１００と共に開放する構成であるが中圧貯水槽には浮体洗浄管２８より直接排水が貯水され浮体冷却管１３２の排水は間接的に貯水されるため補給水は不要となし得る構成である。プラントの初起動時は上記と並行し５Ｆに設置する第１揚水弁５４を開放し第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３を起動し海水を淡水化装置１２へ揚水し淡水化装置１２の動力１７４を起動し海水を淡水とし淡水貯水槽１３へ貯水し水位検出器１７５上限検出作動により動力１７４電源及び第１揚水ポンプ５３をオフする構成であり、内側第１揚水弁５４、外側第１揚水弁５７は常時開放しポンプの即時起動に対応しうる構成である。尚プラント稼働中に貯水槽の水位検出器が作動し主弁を開閉する場合シーケンスが重複する事が予想されるため貯水槽の水位検出による主弁の開閉は他で使用中の不動作回路を付加するか又はプラント稼働中主弁を使用しない時間帯に水位検出を許容するシーケンスとする必要がある。例えばシーケンス上浮体が浮上し浮上弁９４をプランジャーでロック後高水圧管主弁７１、中水圧管主弁１００が閉じた後を基点に浮体が冷却管１３２内に停止する終点までは３個の水圧管主弁は作動せず休止状態でありこの時間帯を貯水槽の水位検出器作動許容に当てる事が望ましい。
【００３５】
シリンダー内に浮体装填の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９に水圧差が上面より下方に向け加わり下部ピストン１５９は下降し又上部ピストンは上部ピストン下限板１５６上に密着し停止しこの外側に付加するＬＥＤ及びフォトトラで一対とするピストン下限検出器１５７作動により１ストロークの下部ピストン１５９の下降により中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水され又ピストン上昇の際は高圧貯水槽８より中圧貯水槽４３へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水されその結果中圧貯水槽４３の水位は変化しないが高圧貯水槽８は水位がマイナスされ低圧貯水槽６２は水位がプラスされるため初期に復元する必要がありピストン下限検出器１５７作動後第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動しシリンダー１個の容量に等しい水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し積算流量計検出により第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成であり、通気弁１０７の効果はシリンダー内のピストンを下降する際シリンダー内が真空となりピストン下降の妨げ及び機器の破損を防止する構成である。
【００３６】
プラントの起動時はジャンクションボックス１０３内に開口する通気管９３に付加する通気弁１０７を開放し中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放すれば下部ピストン１５９中心面に水圧差が加わりピストンは下降し上部ピストン下限板１５６及び下部ピストン下限板１６０上に密着停止しピストン下限検出器１５７作動により中圧貯水槽４２より低圧貯水槽６１へピストン1ストロークのシリンダー容量の水量が揚水されたためここで一工程の時間短縮のため強制的に第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動しピストン1ストロークのシリンダー容量の水量を揚水後積算流量検出により第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成である。低圧貯水槽６１の上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水により排水し低圧貯水槽６１の標準水位検出で第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５の電源をオフし第２揚水弁６４を閉じる構成であり、下限水位検出時は低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第４揚水弁１４３及び低水圧管主弁１４８を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検等必要時に閉じる構成である。上部ピストン１５５上昇時浮体装填口下端で停止しなければならないためジャンクションボックス１０３内の液体はピストン上昇後ピストン上に残るが浮体１７０は浮力により自然浮上が可能であり特に支障にはならず、浮体をシリンダー内に落下時の緩衝材として上部シリンダー１０４下端より浮体冷却管１３２に連通する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放と共に上部シリンダー上に貯水し利用し得る構成である。第４排水管（兼吸気管）１３７の機能の一方はピストンを下降した後シリンダー内に排水し浮体落下時の緩衝材とし他方はピストンを上昇し浮体を浮上する際は上部ピストンの下方が真空となり上昇を妨げるため事前に第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放しピストン上昇の際浮体冷却管１３２内よりシリンダー内に吸気する構成である。浮体外径断面積よりやや広断面積のジャンクションボックス１０３は浮体装填及び中水圧管７３内に浮上の際ジャンクションボックス１０３と同一断面積の上部シリンダー１０４と共通し浮体下方の空間を満水とし浮体１７０に浮力を与え且浮上弁９４の直下に空間を残さず満水とし浮上弁９４の開放を容易にし得る構成であるが、シリンダー断面積を狭くすれば浮体落下時のエアブレーキ作用は増加するが浮体下方への給水時間が長引き、シリンダー断面積を拡大すれば給水時間は短縮するがエアブレーキ作用は減少する。
【００３７】
シリンダー内に浮体を装填し浮上する一工程の基点は、通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放する事に始まり中圧貯水槽４３水面と低圧貯水槽１４８水面との水圧差が下部ピストン１５９中心面より下方に向け加わりピストンは下降しピストン下限検出器１５７作動により一方は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動し、下限水位検出時とは関係なく強制的に高圧貯水槽８へ揚水し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５に付加するシリンダー容量の水量を検出し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる。他方ピストン下限検出器１５７作動により第４排水弁１１０を開放し浮体冷却管１３２内より上部シリンダー１０４内に排水し浮体落下時の緩衝材とし水位検出器１０５検出により所定の水位が満たされない時は給水弁９９を開放し給水し再度の水位検出１０５作動で第４排水弁１１０を閉じ浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１を解除し先頭の浮体がシリンダー内へ落下し浮体検出器(兼積算型)１０２作動毎にプランジャー１１２解除２番目の浮体が落下し、全浮体落下で浮体検出器(兼積算型)１０２積算後作動により浮体出口弁１０６を閉じた後給水弁９９を開放し、水位検出器１０９作動により給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８閉じる構成である。
【００３８】
上記水圧差発生の経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方中水圧管７３を左側に開口する上部バイパス管９５は左方で下方を向き下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共用バイパス管１５２を経て右方でＴ分岐し下部シリンダー内の上方下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン１５９中心面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を中水圧管の概算値とし、他方は低圧貯水槽６１の水面を基点に下方に伸び下方の低水圧管主弁１４８を介し下方のＴ分岐を右方に伸び四路管を介し右方へ伸び下部シリンダー１５８内の下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン１５９中心面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を低水圧管７２の概算値とし、中水圧管７３の水圧より低水圧管７２の水圧をマイナスした数値がピストン下降時上方より下方を向く水圧差である。
【００３９】
次に低水圧管主弁１４８閉じた後中水圧管７３内プランジャー８５を作動し浮体浮上時の一時停止に用い、次に弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８作動し浮上弁９４を開放し浮上弁開閉検出器１６１開放により弁ロックロッド９８作動で巻上機１０８を停止し一方は第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後の出力を高水圧管主弁７１ａｎｄ回路入力の１端子に入力し他の１端子は巻上機(巻取用)１０８停止出力を入力完了でａｎｄ回路出力し高水圧管主弁７１を開放し、高圧貯水槽８水面及び中圧貯水槽４３水面との水圧差  が下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わりピストンは上昇し浮体も同時に浮上しピストン上限検出器１５３作動により浮体は浮上するこの際上部シリンダー１０４内には第４排水弁（兼吸入弁）１１０を介し浮体冷却管より吸気しピストン上昇時真空発生を防止する構成である。尚水圧差発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方中水圧管７３を左側に開口する上部バイパス管９５は左方で下方を向き下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を経て右方でＴ分岐し下部シリンダー内の下方下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９中心面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を中水圧管の概算値とし、他方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び上方に湾曲し四路管１５１を介し右方へ向き伸び下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９中心面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を高水圧管の概算値とし、高水圧管７１水圧より中水圧管７３水圧をマイナスした数値がピストン上昇時下方より上方を向く水圧である。
【００４０】
中水圧管７３内に全浮体が浮上後は積算型浮体検出器９２作動によりプランジャー８６より９１全数を作動した後プランジャー８５を解除し先頭の浮体が浮上し浮体検出器（兼積算型）１７３作動により浮体を検出毎に２番目の浮体プランジャー８６より全数を解除し浮体は浮上し浮体検出器(兼積算型)１７３全数検出後巻上機（戻し用）１０８作動で弁ロックロッド９８解除し浮上弁開閉検出器１６１閉じで浮上弁９４を閉じ、弁ロックプランジャー９６作動し巻上機１０８巻き戻しを停止し高水圧管主弁７１、中水圧管主弁１００を閉じる構成である。  
【００４１】
中圧貯水槽４３の蓋上面に開口し右水平に湾曲しフランジ２５で浮体洗浄管２８に連通する透明管２９はスライド線１５を保護し且浮体の作動状況を目視及びカメラで遠隔監視し得る構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。
【００４２】
浮体はスライド線１５内周に沿って浮上し水面上を上方にジャンプし浮体洗浄管２８内へ到達し、浮体検出器５８作動毎に浮体洗浄管２８内プランジャー１７より２３を順次作動し一時停止し全浮体検出及び積算する積算型検出器２４作動により浮体の上方に付加する淡水噴射器２７の浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を開放し浮体に付着した海水を所定時間浮体数の淡水噴射口１７６より一斉に噴射し浮体を洗浄する構成であり、浮体を洗浄する理由は圧縮空気作製管８３内を落下中圧縮熱により浮体に付着した海水が蒸発し固体化した塩分により浮体１７０及び管内周金属間の磨耗によりギャップの拡大によるエア漏れを防止するため淡水で洗浄する構成である。
【００４３】
淡水噴射器２７内に開口し浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し淡水貯水槽１３右側出口に淡水送水管１６が開口し淡水貯水槽１３左側入口に開口し左に伸び淡水化装置１２右側下段出口に開口し、淡水化装置１２右側上段入口に開口し右水平に伸び６F床を貫通し垂直下方の５F床上で右方へ湾曲し第１揚水ポンプ５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方へ伸びプラントケース１７７を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第１揚水管５６が開口し内側第１揚水弁５４、外側第１揚水弁５７は常時開放しポンプの早期起動に対応し得る構成であり、淡水化装置１２と第１揚水ポンプ５３間は落差があるため第１揚水ポンプ５３出口付近に逆止弁を付加し逆流を防止し且上方よりエアの混入により起動時淡水化装置動力の空転を防止する構成であり、第１揚水ポンプ５３位置は海面下に位置し設置し第１揚水ポンプ５３起動時の空転を防止する構成である。尚浮体浮上用液体に淡水を使用する場合は淡水化装置１２及び浮体洗浄装置は不要である。
【００４４】
浮体洗浄後浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を閉じた後プランジャー１７を解除し浮体は前進し一方は浮体検出器(兼積算型)３１作動毎に浮体集合管内のプランジャー４４より順次作動し全浮体は一時停止し、他方シーケンスをさかのぼりピストン上限検出器１５３作動出力でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により圧縮弁１３３の気密を保持しジャッキ１３１を停止する構成である。シーケンスをさかのぼる理由はジャッキ１３１の作動時間及び圧力調整機８２の容量調整時間で無駄の休止時間を防止する構成である。
【００４５】
浮体洗浄管２８先端はフランジで洗浄出口管３５に連通し右下方へ湾曲し下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６に連通し洗浄出口管３５の上端には浮体外径にほぼ等しい内径の吸気管３４が垂直に連通し上端は防塵ネット３２を付加し開口しこの上方に広断面積のキャップ３３を搭載し吸気管３４に固定し、更に６F室内を大気圧に保つためＲＦを貫通しＲＦ床上に６Fと同等サイズで強風・豪雨に耐え雨水の浸入を防止し得る吸気管６を備える構成であり、吸気管３４は圧縮空気作製管８３内の浮体落下速度を助長し浮体の上方に生じる真空発生を防止し管類の破損を保護し且中圧貯水槽４３内の水位変動による気圧変動も防止する構成である。              
【００４６】
浮体断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６内には浮体の使用数に等しいプランジャー４４より５０を管外周に設置し浮体洗浄後は浮体洗浄管２８内のプランジャー１７より順次解除し浮体は落下し浮体洗浄管２８内の浮体検出器(兼積算型)３１の作動毎に、浮体集合管３６内のプランジャー４４より順次後方に向け作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。浮体集合管２８内断面積を浮体外径断面積より僅か広断面積とする理由は浮体落下時浮体外径断面積と同一の場合は下方の浮体間に圧縮空気が生じ浮体集合管３６内へ落下の妨げになる事を防止するため適宜のギャップを設け圧縮空気を上方へ放出し且落下時のエアブレーキ効果を成す構成である。但し過大ギャップとすればエアブレーキ効果は薄れ浮体間衝突による変形の恐れもある。
【００４７】
浮体洗浄後プランジャー１７を解除し先端を低く全体を傾斜する水平の浮体洗浄管２８内を先頭浮体は重力で自然に前進落下し、シーケンスをさかのぼりピストン上限検出器１５３作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキ１３１をロックし空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内空気圧残量検出しコンピュータ制御により動力を作動し空気圧調整機８２の容量調整後浮体検出器５１のａｎｄ回路２入力端子の上段に入力し他方は浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より５０まで順次作動し浮体を一時停止し浮体検出器(兼積算型)３１が全浮体数積算後の出力を検出器５１のａｎｄ回路２入力端子の下段へ入力し２入力完了により浮体検出器５１作動で浮体集合管３６内のプランジャー５５より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し全浮体が浮体集合管３６内で接触した状態で落下し圧縮弁１３３上へ軟着し得る構成である。尚浮体の落下時下端に激突する障害は避けなければならない。
【００４８】
浮体集合管３６の下端はフランジで下方の浮体外径断面積と同一の圧縮空気作製管８３にフランジで連通する構成で圧縮空気作製管８３は下方に垂直に伸び下端はジャッキ収容函１３５内で開口し圧縮空気作製管８３下方はジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定しジャッキ収容函１３５底面は２F床上に固定する構成である。
【００４９】
浮体集合管３６内の全浮体は接触したまま一斉に落下し下方の空気を圧縮し事前に設定する所要圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し得る構成であり圧縮空気作製管８３下端に付加する浮体検出器１２０作動により先頭の浮体が仕事（J）終了を検出し、空気圧調整機入力弁７８を閉じた後全浮体数を積算する積算型浮体検出器１２７作動により先頭浮体は圧縮弁１３３内側で停止するため浮体数より1個少ないプランジャー１２１より１２６を作動し全浮体を一時停止する構成である。
【００５０】
圧縮空気作製管８３下端にジャッキ１３１で昇降する圧縮弁１３３を設置し弁体は平面図では円形で浮体の進行方向は低く斜面を成し弁座（圧縮空気作製管８３下端）との糾合溝を有し弁体表面中心に浮体の形状に合わせ窪みを設け浮体が上方より落下時の衝撃を和らげ且弁体下降時弁体中心で安定し得る構成であり、圧縮弁１３３を閉じる際は一定方向を向くジャッキ１３１を動力で上昇し荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により気密保持のままジャッキ１３１をロック動力電源オフし、圧縮弁１３３開放時はジャッキ１３１を動力で下降し下限で停止し一定方向を向き浮体がスライド線入口１３０内に容易に落下し得る構成とする。
【００５１】
空気圧調整機入力弁７８を閉じた後一方はタービン入口弁８０を徐々に開放しタービン８１を回転し同軸のダイナモにより発電し得る構成であり、他方は積算型浮体検出器１２７作動によりプランジャー１２１より１２６まで一斉に作動し浮体停止後ジャッキ１３１を下降し下限で自動停止し得る構成とし圧縮弁１３３を開放し先頭浮体を載せた弁体の上面中心付近に浮体の形状に合わせた窪みが有るため浮体が弁体上に落下時衝撃を和らげる構成とし、弁体上に位置し左方が低く傾斜しているため弁体の下降と共に浮体は自然に浮体冷却管１３２内に落下し浮体検出器(兼積算型)１１８検出毎によりプランジャー１１１を作動し先頭浮体を停止すると共にプランジャー１２１解除し２番目の浮体を落下し浮体検出器１１８作動でプランジャー１１２作動し２番目の浮体を停止し３番目以降の浮体は圧縮空気作製管８３内プランジャーを１段毎に順次落下し最下段のプランジャー１２１位置に一旦停止後下方下限に停止する弁体上へ落下した後スライド線入口１３０より浮体冷却管内に装填する構成とし浮体の落下速度を最小限に止める工夫が必要である。全浮体が浮体冷却管１３２内で停止し浮体検出器(兼積算型)１１８全数検出後内側第３揚水弁(減圧弁)１３８を開放し浮体冷却管上方に付加する冷却水噴射機器１６７に付加する冷却水弁(定時限復元型)１１９を開放し冷海水を噴射し浮体１７０を冷却後内側第３揚水弁(減圧弁)１３８及び冷却水弁(定時限復元型)１１９を自動閉止する構成である。ここで一工程の終点とする。一工程の基点の記載は「００３７」参照。
【００５２】
プラントを運転より停止するには遠隔自動制御指令所によりタービン８１のノズルの開度を絞りダイナモ８４の負荷をゼロＫＷとし送電線より自動解列した後タービン入力弁を閉じタービン８１及びダイナモ８４停止により停止検出し遠隔自動制御指令所へ表示する構成である。
【００５３】
空気圧調整機８２内所要空気圧はほぼ一定と為し得る事で過圧となることは空気圧調整機の故障による過圧発生以外考え難いが火災等の災害時を考慮すればリリーフバルブの付加が望ましい。空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び右水平に伸びタービン入口弁８０を介しタービン８１内にタービン入口管７９がノズルを付加し開口する構成であり、他には空気圧調整機８２上面に空気圧検出器、気温検出器を備え空気圧調整機８２の容量調整時に利用し得る構成とする。尚空気圧調整機８２及び圧縮空気送出管１２９の外周は断熱材で包囲し熱の発散防止及び人身の危険防止をする構成とし、圧縮空気送出管１２９の長さは最短となる様機器の配置を考慮しエネルギーのロスを最小限とする必要がある。
【００５４】
空気圧調整機８２の容量は少なくても一行程の圧縮空気作製容量プラス２工程以降における空気圧調整機８２内の前回残量を見越した体積を貯蔵し得るものとし自動遠隔制御装置により空気圧調整機８２の圧力を制御し得る構成とし、圧縮空気貯蔵後はタービン入力弁８０を自動制御装置により徐々に開放しタービン８１を起動回転し同軸に連結するダイナモ８４により発電し送電系統に自動並列し需要箇所へ電力を供給し得る構成とし、タービン８１で使用後の排気は排気管３７を介しプラントケース１７７を貫通し湾曲し上方に垂直に伸び海面上で湾曲し波浪や雨水の浸入を防止しうる構成とし下方を向き粗めの防塵ネットを付加し開口し波浪や雨水の浸入防止が困難な場合は排気管３７内出口付近に送風機を付加し嵐に対抗し得る方法は有効と考えられる。タービン８１に近い海底で縦長楕円袋形の冷却装置を付加し外面を冷海水を利用し冷却し真空効果によりタービン８１内の排気速度を促進する工夫も必要である。
【００５５】
エネルギー伝達の媒体とする浮体１７０は図１及び明細書「００６６」では浮体７個使用例とし球を使用した理由はスライド線１５との接触面積が少なく且浮体の浮上中液体との摩擦抵抗が比較的少なく各コーナーのスムーズな通過を考慮し設計上無難な形状のものを選んだもので他に浮体の形状は円筒形、頭部半球下方円筒形、前後部半球胴体部円筒形、その他種々の形状の浮体が考えられるが通路の設計上配慮が必要である。
【００５６】
本明細書では浮体浮上用液体に海水を利用した場合を例に開示しているが浮体数の増減により所要圧力の圧縮空気を作製可能であり、又密度の高い液体を使用すれば浮体も密度の高いものが必要となり使用する浮体数が少なくても同圧の圧縮空気を発生する事が可能である。
【００５７】
各フロアには電源装置１６２を備え１次側は交流入力とし２次側は交流及び直流出力
とし、各階の照明(非常用含む)、プラント機器の動力用、計装類、エレベーター（図示せず）、モーター等に利用し直流電源は主に電磁弁、ＥＬＤ，フォトトラ検出器、プランジャー用ソレノイド電源に利用し得る構成であり、電源を必要とする機器への配線の記入は略してある。
【００５８】
ダイナモ８４出力端子は開閉器、保安器類を介し変圧器の１次側に結線し、送電用及び所内用に使用する２次巻線、３次巻線又は単巻線により少なくても２系統の電圧を出力する必要があり送電線は受電端との距離が短い場合は架空送電線とし得るが、水深や塩害等を考慮すれば制御線も含めた海底用超高圧用ケーブルの敷設が適当と考えられる。
【００５９】
プラントでは浮体を一時停止するための作動時間が短いプランジャーが各箇所に使用されており設計には省エネに配慮する必要ある。例えば使用箇所によりサイズの大小、強度の分別、取り付角度及びソレノイドコアのロック装置の考案等に配慮が必要であり、プラントは付加装置の作動時間が短い程一工程の所要時間が短縮し従って発生電力も増大し得る構成である。
【００６０】
プラントの常時発生電力（KW）は一工程で作製された圧縮空気（J）を一工程の所要時間
（S）で除した数値であるが、｛一工程で作製された圧縮空気（J）×タービン効率×ダイナ
モ効率／一工程の所要時間（S）｝−｛一工程の総消費電力（KW）｝＝常時発生電力(KW)となる。
【００６１】
RFには遠隔自動被制御室１を設置し陸地の遠隔自動制御指令所とメタリック及び光ケーブルを電力用ケーブルと束ねた1条の海底ケーブルを両端で結線し、遠隔自動被制御装置によりエネルギー増幅式発電装置の初起動前の貯水、起動・運転及び停止、機器の作動状況、計装類の数値、画像等総てが遠隔自動制御により送受信し無人制御し得るプラントの構成であり、図３．図４によりシーケンスの概要を添付のため、初起動前の貯水、起動・運転及び停止方法に付いては参照されたい。
【００６２】
プラントのメンテナンスのための交通は船舶の使用では停泊箇所の設置又はヘリコプターの使用ではヘリポートの確保が必要である。又事故時に備え漏水を早期に発見するため１Fには水位検出器(全水管漏水用)１８１を設置し遠隔表示し得る構成とし、水位検出器１８１作動の際は自動制御により直ちにタービン、ダイナモを停止した後総ての水管に付加する開閉弁を閉じる構成とし、その後水位の上昇が無くなった時は閉じた開閉弁を順次インターバルをおき開放し水位の上昇する該当管名を特定し他方水位上昇が継続する場合は直ちに現地調査を実施する必要がある。
【００６３】
図１に示すように中圧貯水槽４３上面付近を海面と同レベルとする構成であるが、仮に高圧貯水槽８上面に等しい位置を海面と同レベルに選定すれば第１揚水ポンプ及び第４揚水ポンプは不要となるが、第２排水ポンプ３９及び第３排水ポンプ６８の揚程が増大しポンプ出力も増大する事も考慮し前記排水ポンプの使用頻度と全用水の総入れ替え周期との関係も考慮し海面レベルとプラントケース１７７内貯水槽水位との関連を設定する必要がある。又プラントの全質量（ｋｇ）と浮力との関係にも留意しプラントケース１７７を包囲する海水の体積の質量（ｋｇ）より重いものとし、海流及び波浪の圧力でプラントケース１７７が移動する事は避けなければならない。次に経年変化により用水を総入れ替えする場合は第２排水弁４１、第２揚水弁６４、第３排水弁６７、第４揚水弁１４３、各水圧管主弁，揚水弁１５０を開放後当該弁に付加するポンプを起動すれば海底付近の冷水が流入し上方より循環し排水され比較的高水温の用水は冷水に入れ替えられる。但し、揚水に際し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５の積算流量計付機能を解除する必要があり、第４揚水ポンプ１４５の揚水量に対し排水量を同等にする様制御し各貯水槽が満水となり溢水を阻止する対策が必要である。
【００６４】
「例」本プラントの浮体に使用する球の厚さを算出し材質選定の参考に資するものである。球の外径：１０ｍ,球の密度（ρ１）：０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，球の材料に鋼鉄を使用する時、球空洞部の体積（ｍ３）Ｖ２を求める。但し、鋼鉄の密度（ρ）：７．８７×１０３  Ｋｇ／ｍ３，Ｖ１：球の体積（ｍ３） ，Ｖ２：球空洞部の体積（ｍ３）,球の半径:ｒ１（ｍ)空洞部の半径:ｒ２（ｍ)とする。球の体積を次公式により求める。球の体積Ｖ１＝４πｒ３／３, Ｖ１＝４π(５ｍ)３／３＝５２３．６（ｍ３），球の質量（１０３  Ｋｇ）＝（ρ）（Ｖ１−Ｖ２）＝（ρ１）Ｖ１式が成立する。∴７．８７×１０３  Ｋｇ／
ｍ３（５２３．６ｍ３−Ｖ２ｍ３）＝（０．９×１０３  Ｋｇ／
ｍ３）×５２３．６（ｍ３）,(４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ)−{７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）}＝４７１．２４×１０３  Ｋｇ７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）＝４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ−４７１．２４×１０３  Ｋｇ，Ｖ２ｍ３＝３，６４９．４９２×１０３  Ｋｇ／７．８７ Ｋｇ/ｍ３∴球空洞部の体積Ｖ２＝４６３．７２２ｍ３，次に球の空洞部の半径（ｒ２）を求める。球空洞部の体積Ｖ２＝４πｒ３／３式に代入４６３．７２２ｍ３＝４πｒ３／３, ｒ２３＝３×４６３．７２２ｍ３／４π，
【００６５】
【数１】
2011231661.tif 000015
空洞部の半径（ｒ２）＝４．８０１６ｍ，球の外径１０ｍ半径５ｍ,球の厚さ＝（球の半径ｒ１−空洞部の半径ｒ２）, ∴球の厚さ＝５ｍ−４．８０１６ｍ＝１９．８４（ｃｍ）
【００６６】
「例」海中において本発電プラントを設置した場合の概算仕事（J）を算出し所要浮体数を算出する。但し、算出条件は次により浮体には球を用いた条件とし、球外径Ｄ（圧縮空気作製管の内径）：１０ｍ，球の密度（ρ）：０．９×１０３  Ｋｇ／
ｍ３，液体の密度（ρ０）：１０３  Ｋｇ／ ｍ３，ピストン系質量１０３  Ｋｇが液体の同一体積の質量に等しい場合、圧縮空気作製管の高さ（Ｈｘ）：２０００ｍ，空気圧調整機に貯蔵する高さ：（Ｈ２）ｍ（計算を容易にするため圧縮空気作製管と同一内径とし作製した体積と等しい空気圧調整機容量ｍ３と看做す高さ），（Ｈ１）ｍ＝（Ｈｘ＋Ｈ２），空気温度：２５℃，以上の既知数により次の２０（０．１０１３ＭＰａＧ）の圧縮空気を作製貯蔵しタービンを回転し発電し得る球の所要数を求める。上記より球の体積を求める。公式により、Ｖ＝４πｒ３／３∴４π（５ｍ）３／３＝５２３．６（ｍ３） ，球の質量（Ｋｇ）＝Ｖρ∴５２３．６ｍ３×０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ），球の外径断面積S（ｍ２）＝πＤ２／４∴π×（１０ｍ）２／４＝７８．５４（ｍ２），圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝ＳＨｘ∴７８．５４ｍ２×２０００ｍ＝１５７，０８０（ｍ３） ，次にＴ２を求める公式    
（Ｔ１／Ｐ１ｋ−１／ｋ＝Ｔ２／Ｐ２ｋ−１／ｋ）に代入、但しＫ＝１．４，Ｔ１（Ｋ）＝２５＋２
７３＝２９８（Ｋ），上式に代入し、２９８（Ｋ）／０．１０１３１．４−１／１．４（ＭＰａ）＝Ｔ２（Ｋ）／２．０２６１．４−１／１．４（ＭＰａ） ，      ２９８（Ｋ）／０．１０１３０．２８５７（ＭＰａ） ＝Ｔ２（Ｋ）／２．０２６０．２８５７（ＭＰａ） ，５７３．２＝Ｔ２／（１．２２３５）  ∴Ｔ２＝５７３．２×１．２２３５＝７０１．３（Ｋ）  次に作製圧縮空気体積（Ｖ２）＋圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝（Ｖ１）とし、未知数Ｖ２(空気圧調整機容量)（ｍ３）又は（作製圧縮空気体積）（ｍ３）を求める公式［T１Ｖ１ｋ−１＝T２Ｖ２ｋ−１ ］，に代入するＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘであるから次式  ２９８Ｖ１ｋ−１＝７０１．３Ｖ２ｋ−１ ，  Ｖ２ｋ−１／Ｖ１ｋ−１＝２９８/７０１．３  ,  Ｖ２ｋ−１／(Ｖ２＋Ｖｘ）ｋ−１＝０．４２５,Ｖ２／Ｖ２＋SＨｘ＝０．４２５１/ｋ−１,   Ｖ２／(Ｖ２＋７８．５４ｍ２×２，０００ｍ)=０．１１７７５,  Ｖ２＝  ０．１１７７５（Ｖ２＋１５７，０８０), Ｖ２＝０．１１７７５Ｖ２＋１８，４９６,
Ｖ２−０．１１７７５Ｖ２＝１８，４９６,  ０．８８２２５Ｖ２＝１８，４９６, Ｖ２＝２０，９６５ｍ３，ここでＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘ, Ｖ１＝２０，９６５＋ (７８．５４ｍ２×２,０００ｍ)  ∴Ｖ１＝１７８，０４５ｍ３，Ｖ１が算出されれば圧縮空気作製管容量（ｍ３）＋空気圧調整機容量（ｍ３）＝Ｖ１（ｍ３）,従って、全長Ｈ（ｍ）＝Ｖ１（ｍ３）／Ｓ（ｍ２），１７８，０４５ｍ３／７８．５４（ｍ２）＝２，２６６．９（ｍ）となる次に、断熱圧縮変化の仕事Ｌａ＝｛（Ｐ１Ｖ１）／（Ｋ−１）｝｛1−（Ｔ２／Ｔ１）｝公式に代入し、Ｌａ＝(０．１０１３（ＭＰａ）×１７８，０４５（ｍ３）/１．４−１)［ 1−｛７０１．３（Ｋ) /２９８（Ｋ) ｝］，４５，０８９．９×{−１．３５３}＝(−) ６１，００６．６×１０６（Ｐａ・ｍ３）  ここでＰa＝Ｎ／ｍ２,（Ｎ／ｍ２)ｍ３＝Ｎｍ＝（Ｊ），位置エネルギー（Ｊ）＝ＧＨｘＭ（Ｋｇ），（９．８ｍ/ S２）２０００ｍ×Ｍ（Ｋｇ）＝６１，００６．６×１０６（Ｊ）， Ｍ（Ｋｇ）＝６1,００６.６×１０６（Ｊ）／（９．８ｍ/ S２）２０００ｍ，Ｍ（Ｋｇ）＝３,１１２．６×１０３（Ｋｇ），球１個の質量＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ）により所要球数＝３,１１２．６×１０３（Ｋｇ）/４７１.２４×１０３  （Ｋｇ）＝６．６個 従って７個の球が必要となる。  
【００６７】
「例」一工程中最も長時間を費やす箇所は中水圧管内の浮体浮上時間であり仮に次の条件とすれば、公式により浮上時間（ｔ）を求める。
【００６８】
【数２】
2011231661.tif 000016
但し、ρ：浮体の密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３，ρ０：液体の密度１０３Ｋｇ／ｍ３，Ｇ：地球の重力９．８ｍ／Ｓ２，ｈ：中水圧管の高さ：Ｈ＝２、０００（ｍ），浮体浮上時間
【００６９】
、
【数３】
2011231661.tif 000017
∴浮上時間ｔ＝６０．６（Ｓｅｃ） となる。
【００７０】
「例」ピストンを下降した後低圧貯水槽６１へ貯水された水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し復元するための所要電力量（ＫＷＨ）及びポンプの所要動力（ＫＷ）の概算値を求める。中圧水槽４３に対し高圧水槽８又は低圧水槽６１の水面差を５ｍとし、ほぼ一定とすれば、低圧水槽６１水面に対し高圧水槽８水面差は２×５ｍ＝１０ｍの揚程へ揚水が必要である。一工程の所要時間を凡そ３００（Ｓｅｃ）とすれば、通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放後ピストンが下降しピストン下限検出器１５７作動までの所要時間を凡そ１０（Ｓ）とすれ「一工程の所要時間３００（Ｓ）−１０（Ｓ）＝２９０（Ｓ）」以内に揚水を終了し次の工程に備える必要がある。揚水を２９０(Ｓ)以内に終了するための、所要動力（ＫＷ）＝（ＨＱＧ/η）×揚水時間（Ｓ），但し、Ｈ:揚程（低圧水槽水面対高圧水槽水面差）１０ｍ＋α(２ｍ)＝１２（ｍ）とし,Ｑ：１個のシリンダー容量（ｍ３）＝ＳL:シリンダーの内径を１０．０１ｍとするとS＝πＤ２/４,  １個のシリンダー容量（ｍ３）Ｓ＝π(１０．０１)２/４＝７８．６９７ｍ２，L＝浮体外径(ｍ)×使用個数：１０ｍ×７＝７０ｍ, ＳＬ＝１個のシリンダー容量（ｍ３）７８．６９７ｍ２×７０ｍ, ∴１個のシリンダー容量（ｍ３）＝５,５０８．７９（ｍ３）,  所要動力（ＫＷ）＝(１２ｍ×５，５０８．７９ｍ３  ×９．８ｍ/Ｓ２）/０．７５×２９０（Ｓ）＝２，９７８．５（ＫＷ），  次にポンプを稼動した時間２９０ (Ｓ)の間に消費される電力量（ＫＷＨ）＝所要動力（ＫＷ）×使用時間（Ｈ），∴  電力量（ＫＷＨ）＝２，９７８．５（ＫＷ）×２９０（S）／３，６００（Ｓ）＝２３９．９（ＫＷＨ）が復元に消費される電力量となる。但し、Ｇ:地球の重力９．８（ｍ/Ｓ２）, η:総合効率７５％,とする。次に本プラントの一工程とは 通気管に付加する「通気弁１０７開放を起点に」中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し水圧差を利用しピストンを下降しシリンダー内に浮体を冷却管１３２より装填するところから始まり浮体１７０が中水圧管７３内を浮上し水面上をジャンプし洗浄管２８内で淡水により付着した海水を洗浄後浮体集合管３６内で一時停止後圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を閉じた後一斉に落下し下方の空気を圧縮し作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内へ貯蔵した後圧縮空気作製管８３内より冷却管１３２内へ浮体１７０を落下し冷水で定時限、「浮体１７０冷却終了までの経過時間」を一工程と言う。一工程の所要時間を仮に３００（Ｓｅｃ）とすれば低圧貯水槽１４８より高圧貯水槽７１へ揚水に費やす電力、所内動力、計装類で消費される損失を考慮し概算総合効率を６０％とすれば連続し発電し得る平均電力は、６１，００６．６×１０６（Ｊ)×０．６／３００（Ｓｅｃ）＝１２２，０１３（ＫＷ）となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
地球上表面積の７０％は海洋に囲まれ正にエネルギーの宝庫であり潮流の穏やかな箇所を選び水深２，０００ｍ以上の海底に本発明による発電装置を前記「００６６」「例」による概算値１０基分をプラントケースに収容すれば原子力発電並みの１００万ＫＷ以上の電力を発生し得るもので未来の究極のエネルギー源といえる発電装置である。海底でのプラントの設置方法に付いては専門事業者に委ねる事とし、基本的には海底に設置後プラントケースの移動や傾きの生じない工事方法を設計する事が必要である。又海中に付加する開閉弁の故障等が例え発生した場合でも既に開発されている深海で使用する新ロボットを利用でき得る時代であり工事方法としては寧ろ陸地に設置するには２，０００ｍ以上の地下を広い面積で掘削する事は至難の業であり、深海では水温も低く浮体の冷却水及びタービン排気管の真空度アップによる排気速度アップにも有効であり圧縮空気作製に付いても空気圧力が高所に比べ高いため高エネルギーを発生し得る最良の環境に恵まれた海洋と考えられる。  
【符号の説明】
【００７２】
１    被制御室  
２    フェンス
３    固定柱
４    キャップ
５    防塵ネット
６    吸気管
７    通気管
８    高圧貯水槽
９    通気弁
１０  水位検出器
１１  電源装置
１２  淡水化装置
１３  淡水貯水槽
１４  固定環
１５  浮体スライド線
１６  淡水送水管
１７  No,１プランジャー  
１８  No,２プランジャー
１９  No,３プランジャー
２０  No,４プランジャー
２１  No,５プランジャー
２２  No,６プランジャー  
２３  No,７プランジャー
２４  積算型体検出器
２５  フランジ
２６  浮体洗浄弁（定時限復元型）
２７  淡水噴射器
２８  浮体洗浄管
２９  透明管  
３０  第１排水管
３１  浮体検出器（兼積算型）
３２  防塵ネット  
３３  キャップ
３４  吸気管
３５  洗浄出口管
３６  浮体集合管
３７  タービン排気管
３８  外側第２排水弁
３９  第２排水ポンプ
４０  第２排水管
４１  内側第２排水弁
４２  水位検出器
４３  中圧貯水槽
４４  No,１プランジャー
４５  No,２プランジャー
４６  No,３プランジャー
４７  No,４プランジャー
４８  No,５プランジャー
４９  No,６プランジャー
５０  No,７プランジャー
５１  浮体検出器（ａｎｄ回路）
５２  電源装置
５３  第１揚水ポンプ（逆止弁付）
５４  内側第1揚水弁
５５  ストレーナ
５６  第１揚水管
５７  外側第1揚水弁
５８  浮体検出器
５９  排気管
６０  排気弁
６１  低圧貯水槽
６２  水位検出器
６３  第２揚水管
６４  第２揚水弁
６５  第２揚水ポンプ（積算流量計付）
６６  電源装置
６７  内側第３排水弁
６８  第３排水ポンプ
６９  第３排水管
７０  外側第３排水弁
７１  高水圧管
７２  低水圧管
７３  中水圧管
７４  スライド線支柱
７５  電源装置
７６  通気弁
７７  通気管
７８  空気圧調整機入力弁
７９  タービン入口管
８０  タービン入口弁
８１  タービン
８２  空気圧調整機  
８３  圧縮空気作製管
８４  ダイナモ
８５  No,１プランジャー
８６  No,２プランジャー
８７  No,３プランジャー
８８  No,４プランジャー
８９  No,５プランジャー
９０  No,６プランジャー
９１  No,７プランジャー
９２  積算型浮体検出器
９３  通気管
９４  浮上弁
９５  上部バイパス管    
９６  弁ロックプランジャー    
９７  給水管  
９８  弁ロックロッド検出器    
９９  給水弁（減圧弁）
１００  中水圧管主弁
１０１  ジャンクションボックスケース
１０２  浮体検出器（兼積算型）
１０３  ジャンクションボックス
１０４  上部シリンダー  
１０５  水位検出器
１０６  浮体出口弁
１０７  通気弁
１０８  巻上機
１０９  水位検出器
１１０  第４排水弁（兼吸気弁）
１１１  No,１プランジャー  
１１２  No,２プランジャー
１１３  No,３プランジャー
１１４  No,４プランジャー
１１５  No,５プランジャー
１１６  No,６プランジャー
１１７  No,７プランジャー
１１８  浮体検出器(兼積算型)
１１９  冷却水弁(定時限復元型)
１２０  浮体検出器
１２１  No,１プランジャー  
１２２  No,２プランジャー
１２３  No,３プランジャー
１２４  No,４プランジャー
１２５  No,５プランジャー
１２６  No,６プランジャー
１２７  積算型浮体検出器
１２８  圧縮空気取出口
１２９  圧縮空気送出管
１３０  スライド線入口
１３１  ジャッキ
１３２  浮体冷却管    
１３３  圧縮弁
１３４  荷重検出器（又は過電流検出器）
１３５  ジャッキ収容函
１３６  スライド線固定台
１３７  第４排水管（兼吸気管）
１３８  内側第３揚水弁（減圧弁）
１３９  ストレーナ
１４０  第３揚水管
１４１  高水圧管主弁
１４２  外側第４揚水弁  
１４３  内側第４揚水弁
１４４  ストレーナ
１４５  第４揚水ポンプ
１４６  外側ストレーナ
１４７  第４揚水管    
１４８  低水圧管主弁
１４９  下部バイパス管  
１５０  揚水弁
１５１  四路管
１５２  共通バイパス管
１５３  ピストン上限検出器
１５４  下部ピストン上限板
１５５  上部ピストン
１５６  上部ピストン下限板
１５７  ピストン下限検出器
１５８  下部シリンダー
１５９  下部ピストン
１６０  下部ピストン下限板
１６１  浮上弁開閉検出器
１６２  電源装置
１６３  交流入力
１６４  交流出力
１６５  直流出力
１６６  外側第３揚水弁
１６７  冷却水噴射器
１６８  浮体スライド線
１６９  電源装置
１７０  浮体
１７１  気温検出器
１７２  ピストン用ロッド
１７３  浮体検出器（兼積算型）
１７４  淡水化装置動力電源
１７５  水位検出器
１７６  淡水噴射口
１７７  プラントケース
１７８  バイパス管
１７９  バイパス弁
１８０  水位検出器(初期揚水用)
１８１  水位検出器（全水管漏水用）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１の３本の夫々長さの異なる長い水圧管はシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１，シリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積とする中水圧管７３, シリンダーの断面積に等しい低水圧管７２に分けプラントケース１７７内に立設し上端は夫々の水圧管断面積の１００倍の断面積とする貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置する構成である。図１又は図５では下部ピストン１５９は下部ピストン下限板１６０上に位置する図であるがこの状態はプラントの初起動時の貯水開始以前の状態であり、プラント起動前に各貯水槽へ標準水位を満たす時はジャンクションボックス１０３内に開口する通気管９３に付加する通気弁１０７を開放するため下部ピストン１５９底面より上方に水圧が加わりピストンは上方へ押し上げられ下部ピストン１５９は下部ピストン上限板１５４の底面に密着停止する。この状態よりピストンを下降するには通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放すれば水圧差が下部ピストン１５９中心面より下方に加わりピストンは下降する。上記水圧差の発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方の中水圧管７３内下方左側に開口し左方で湾曲し下方を向く上部バイパス管９５は下方の中水圧管主弁１００を介し下方のＴ分岐を右方へ伸び共通バイパス管１５２を経て下部シリンダー１５８内の下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン１５９中心面を終点に中圧貯水槽４３水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、他方の水圧差発生経路は下部ピストン１５９中心面を基点に下部シリンダー１５８下方のＴ分岐を左折し下部バイパス管１４９より四路管１５１を経て左方の低水圧管７２下方より上方の低水圧管主弁１４８を介し上方の低圧貯水槽６１水面を終点に基点より終点までの垂直高さに相当する圧力が下部ピストン１５９中心面より上方に加わる。従って下部ピストン１５９を隔て加わる水圧差は下部ピストン１５９中心面より下方に加わる高水圧より下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わる低水圧をマイナスした水圧が下部ピストン１５９中心面より下方に向け加わりピストンは下降する。又浮体をシリンダー内に装填後中水圧管内に浮上の際必要な操作は、第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば双方貯水槽の高さ差に比例した水圧差が下部ピストン１５９中心面より上方へ向け加わり（図５の位置より）上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の時間が変化するため同一条件とするにはピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力および高水圧管７１の圧力が等しく高くなる様に低圧貯水槽６１及び高圧貯水槽８の高さを高い位置に変更するか又は双方の貯水槽の容量を増し水位を嵩上げする必要がある。浮体１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は前記によりピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水弁９９を開放し給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事���無い様に上部シリンダー１０４内を設定値の水位で水位検出器１０５が作動により浮体１７０落下時の緩衝材とし給水弁９９、第４排水弁（兼吸気弁）１１０を閉じ冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し冷却管１３２内に設置する浮体停止用プランジャー１１１より順次浮体検出器（兼積算型）１０２作動毎に解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算後浮体検出器（兼積算型）１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後プランジャー８５を作動し先頭浮体を一時停止の準備をし、浮上弁９４の弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮上弁開閉検出１６１開放で浮体浮上弁９４を開放後弁ロックロッド検出器９８作動により巻上機１０８を停止し上部シリンダー１０４内下端へ開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管主弁１００が開放中のため上部ピストン１５５底面より吸気しながら下部ピストン中心面より上方に向け水圧差が加わりピストンは上昇し浮体１７０を中水圧管７３内に浮上し得る構成であり、上記水圧差発生経路の一方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び湾曲し上方の四路管１５１内を右方へ伸び下部シリンダー１５８内でＴ分岐し下部ピストン下限板１６０上面に停止する下部ピストン１５９中心面を終点とし高圧貯水槽８水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、水圧差発生経路の他方は中圧貯水槽４３水面より下方の左側に開口し湾曲し下方を向く上部バイパス管９５を経て下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を介しＴ分岐し下部シリンダー１５８下方の下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９中心面を終点とし、この終点より中圧貯水槽４３の水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、従って下部ピストン１５９を隔て加わる水圧差は下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わる高水圧より下部ピストン１５９中心面より下方に向け加わる低水圧をマイナスした水圧が下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わりピストンは上昇し得る事で、下部ピストン１５９に水圧差を加え得る事は長い３本の貯水槽付水圧管の夫々異なる長さとする事で３種類の水圧を利用し中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放する事で下部ピストン中心面に対し下降方向の水圧差又は上昇方向の水圧差を発生し静止する液体を流動し得る構成のためピストンの往復運動を可能とし以ってシリンダー内に浮体装填及び中水圧管内に浮上し得る特徴を有する構成である。
【請求項２】
円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成であり、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度（１０３Ｋｇ／ｍ３）未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し得るため水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へスムーズに到達し得る特徴を有する構成である。尚貯水槽及び水圧管内に海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時浮体洗浄設備は不要であり、浮体洗浄管２８に代えて一時停止の通過箇所となる。
【請求項３】
浮体洗浄管２８内に停止する全浮体１７０を上方に設置する浮体洗浄弁（定時限復元型）２６を開放し淡水噴射器２７及び噴射口１７６により浮体全体を洗浄し海水を洗い流した後浮体洗浄弁２６を閉じた後一方はさかのぼったシーケンスのピストン上限検出器１５３作動でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じジャッキ１３１の荷重検出（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキを停止し空気圧調整機入力弁７８を開放し気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測により空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後の出力を浮体検出器５１のａｎｄ回路の１端子に入力し他の一方は浮体洗浄管２８内に設置するプランジャー１７より２３を順次解除し浮体は落下し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体集合管３６内のプランジャー４４より５０を順次作動し一時停止し浮体検出器（兼積算型）３１積算後の出力を浮体検出器５１のaｎｄ回路入力側１端子へ入力終了で出力し浮体集合管３６内の最後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態のため後方の全浮体質量（Ｋｇ）が先頭浮体に加わる構成とするため下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内を上方の吸気管３４より吸気しながら一斉に落下し下方の空気を圧縮し圧縮弁１３３上に軟着し浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製の仕事（Ｊ）終了を検出し空気圧調整機８２内へ貯蔵した後空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、圧縮空気作製管８３内を浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る様事前に気温計１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減し得る構成とするため浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る事を特徴とする構成である。
【請求項４】
一工程の基点は通気弁１０７を開放する事に始まり、低水圧管主弁１４８、中水圧管主弁１００を開放しピストンを下降し(中間経過は略す)。その後、浮体冷却管１３２内で全浮体を停止し外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９開放し冷海水を噴射し浮体冷却後外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９の最終弁を閉じた時を終点とし、基点より終点までを一工程とし一工程の所要時間（Ｓｅｃ）が短い程発生電力が増大し得る構成であり、作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する仕事（Ｊ）を、プラント一工程に要する時間（Ｓｅｃ）で除した数値に総合効率を乗じた値が本プラントの連続的に発生し得る電力（ＫＷ）であり消費される電力量の内訳はピストン下降の際中圧貯水槽４３及び低圧貯水槽６１との水圧差が下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン中心面より下方に向け加わりピストンは下降し下部ピストン下限板１６０上で停止し中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水され、ピストン上昇の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８及び中圧貯水槽４３との水圧差が下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９中心面より上方に向け加わりピストンは上昇し下部ピストン上限板１５４底面で停止し高圧貯水槽８より中圧貯水槽７３内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水される。従って一工程終了後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内にピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水された数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するためピストン下降時でピストン下限検出器１５７作動後貯水槽の水位検出器と関係無く強制的に揚水するため、プラントで消費される電力量（ＫＷＨ）は第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４は浮体の浮上により位置エネルギーを増幅し得る事で発生し得るもので、エネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より浮上弁９４を開放し浮上し得る構成であり水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し、浮体の浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る事は、長い３本の長さの異なる液体を満たす貯水槽付水圧管、各水圧管主弁、シリンダー内ピストン、浮体数を主とする起因により発生し得るものであり本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011231661.tif 000018
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2011231661.tif 000019
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2011231661.tif 000020
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2011231661.tif 000021
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2011231661.tif 000022
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2011231661.tif 000023
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2011231661.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月11日(2011.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上又は海洋において長い３本の長さの異なる円筒形の水圧管をシリンダー内断面積に等しい断面積の高水圧管７１、シリンダー内断面積より少なくても２倍の断面積の中水圧管７３、シリンダー内断面積に等しい断面積の低水圧管７２に分け各水圧管の上端には夫々の水圧管内断面積の凡そ１００倍の断面積の貯水槽を設置しシリンダー１個の容量の６倍を貯水し凡そ１２倍の容量とし、垂直にプラントケース１７７底面に立設し、各水圧管の下方に夫々主弁を設置し中水圧管主弁１００下方は下部ピストンを隔て四路管を通じて低水圧管主弁１４８及び高水圧管主弁１４１下方に連通し、通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し両管の水圧差を利用しピストン下降方向に重量が加わり第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放し上部シリンダー１０４内に給水し閉じ浮体落下の緩衝材とし、水位検出器１０５作動により第４排水弁（兼吸気弁）１１０を閉じ  浮体出口弁１０６を開放し、浮体冷却管１３２内の浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し得る構成であり全浮体落下装填後浮体出口弁１０６を閉じた後給水弁９９を開放し給水し水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス１０３内の満水を検出し給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後浮上弁９４開放後第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放し高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管７３との水圧差を利用しピストンは上昇し浮体１７０は中水圧管７３内に浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って浮体洗浄管２８内に到達しプランジャー１７より２３作動で一時停止し浮体に付着した海水を淡水で洗浄後プランジャー１７より後方を順次解除し浮体は進行し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体外径断面積より僅か広断面積とする垂直の浮体集合管３６内で全浮体をプランジャー４４より５０で一時停止し、他方中水圧管下方に付加するピストン上限検出器１５３作動出力で圧縮弁１３３をジャッキ１３１で上昇し閉じ、空気圧調整機入口弁７８を開放し空気圧調整機８２の容量調整後、後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し浮体間は接触し一斉に浮体外径と同一内径とする圧縮空気作製管８３内を落下し浮体検出器１２０作動で先頭浮体が軟着を検出し下方の空気を所要圧力（ＭPa）の断熱圧縮の仕事（J）完了を検出し空気圧調整機入口弁７８を閉じ空気圧調整器８２内に貯蔵後タービン入力弁８０を開放しタービン８１を回転し同軸に連結するダイナモ８４により電力を発生し得る構成であり、空気圧調整機入口弁７８を閉じた後は圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を開放し下方の水平且先方が低く全体が傾斜する浮体冷却管１３２内に浮体１７０を落下しプランジャー１１１で停止し浮体の上方に設置する冷却水噴射器１６７に付加する冷却水弁１１９を開放し全浮体に冷水を噴射し定時限で弁を自動閉止する構成である。尚使用液体が海水以外の淡水等の液体を使用する時には浮体洗浄装置は不要である。
【背景技術】
【０００２】
電力を使用し動力で圧縮空気を作製するコンプレッサーは工業用にも広く利用され小規模なものでは家庭用でもエアコンや冷蔵庫等に利用されているが、商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
従来の電力を動力源とするコンプレッサーの利用範囲は多岐に亘るが使用目的が電力発生用に作製されたものではなく商用電源としてはマイナス生産となるため使用されていないのが現状であり、本発明による文献は貯水槽付３本の長さの異なる長い水圧管下方の主弁の開閉により水圧差を利用しピストンの昇降をし得る構成とし下降後はシリンダー内に浮体を装填し空間に給水し上方の浮上弁を開放しピストンを上昇し浮体を水面上に浮上し位置エネルギーを増幅し１本の空気管に落下し圧縮空気を作製し貯蔵使用しタービンを回転しダイナモにより発電し得る構成であり先行文献には見当たらない。
【非特許文献】
【０００４】
前項同様な原理による先行文献は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
世界の人々は日進月歩限りなき英知の積み重ねにより、新製品を次々と市場へ搬出し生活に潤いをもたらされた反面立ち止って顧みる時何時しか大量の熱量を使用する時代の変遷の上で環境破壊に麻痺している事を気付かざるを得ない状況となり、地球温暖化が年々深刻化し異常気象が発生し北極の氷山は溶解の一途を辿っている現状であり自然の恵みがどの様に変化するのか見守るのみでは万物の霊長の名が廃ると、世界の学者は二酸化炭素の排出を如何にして阻止するかに英知を傾けている現状であり、世界の電力消費も地球温暖化の進行に関わっている事は衆知の事であり二酸化炭素を発生する火力発電のみならず、原子力発電も二酸化炭素の排出こそ無いものの海水温度を上昇する事には変り無く地球温暖化の方向へ関わっている筈であり地球温暖化を阻止するには、世界の火力発電を廃止し、原子力発電もいずれ廃止の方向を辿り遂には地球温暖化の伴わない環境破壊の少ない世界の消費に追随する原料対価の安い発電方式が開発されれば世界で使用されているガソリン自動車の姿は消え電気自動車に交換され、大量に発生する二酸化炭素は追々影を潜め世界各地の晴れた夜は眩い星空が何処でも見られる時代の到来も夢では無くなる筈である。
【０００６】
１９７３年第一次オイルショックで石油価格が暴騰し当時日本の電力会社も石油に７０％以上依存していたためショックを受けた。石油を使用しない発電方法は無いものかとアイディアを模索した末一つの案が浮かんだ。そして、１９８８年実験を開始した。内容は垂直に立設した硬質ビニール管で長さ７ｍ内径４０ｃｍの水圧管の下端に外径２０ｃｍ密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３の球を装填し紐を取付け密閉した管底面中心の小孔に紐を通し外側で固定し、水圧管上端より注水し満水付近とした後固定した紐を開放し球は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら水面上へ達した。次に球浮上中の蛇行を防止するため３本組の内径凡そ２０ｃｍの球外径にほぼ等しく且垂直に３角形等間隔に並べた外径５ｍｍの硬銅線３本の外周を円形とした同一硬銅線で半田付けし組み立てたスライド線を水圧管内中心に垂直に立設し更に球外径に等しい内径の長さ７ｍの圧縮空気作製管を水圧管と平行に立設しこの上端は開口し水圧管上端に開口連結したスライド線を半円形に湾曲し下方を向き併設する圧縮空気作製管上端に開口連結し、圧縮空気作製管下端は円板で密閉し底面上の外周より管内中心に向け数個の孔を開けこの外周の各孔にビニールホースを接続し他端は数枚の羽根で組立てたタービン羽根に向けた構成とする模型を作製し再度実験を試みた。水圧管内を満水とした後球を固定した紐を開放し球はスライド線内周に沿って直進浮上し水面上を上方へジャンプしスライド線内周に沿って湾曲し下方を向き圧縮空気作製管内上端より落下し下方の空気を圧縮しながら下端へ落下した。この落下中にタービンは回転し実験は総て成功したかに思えた。その後熟慮の結果球を浮上するため球の体積に等しい水の損失の上に球の浮上によるエネルギーの増幅が成立する事が判明し、発電のための利用価値は狭く前記実験方法を連続的に繰り返すためには水圧管底面に浮上用弁を付加し更に開閉ロック可能な球装填口のある浮体収容函が必要であり「浮体収容函の容積に等しい水を廃棄し得る空間が必要な事及び水圧管上端付近に廃棄する水の体積に等しい用水の補給が一工程毎に可能な箇所で且浮体に増幅作用が得られる落差のある箇所」の条件を満たす場合のみに限られ利用が可能であり、この装置をケースに収容し海中に設置するには浮上により浮体の増幅したエネルギーより浮体収容函の容積に等しい水を上端水面まで復元揚水するエネルギーの方が大きくなりマイナス生産となる事を確認したのである。以来発想の転換を図りアイディアにアイディアを重ね２００５年６月２６日遂に念願の長さの異なる３本の管による水圧差を利用した浮体浮上用ピストンを往復可動式とする事を考案し圧縮空気作製管及び空気圧調整機と組み合わせた構成とする図面作成に成功し浮体を装填するシリンダー内の液体を廃棄する事なく再利用を可能とし得る事で、地上や海中においてもピストンの往復作動のため消費するエネルギーを超える長い水圧管の使用により浮体を媒体とし水面上へ浮上し位置エネルギーを増幅し得るエネルギー増幅式発電装置の発明を提供することを目的とするものである
【課題を解決するための手段】
【０００７】
３本の水圧管上端に連通する貯水槽と各水圧管下方に主弁を付加し中水圧管主弁１００下方バイパス管は下部シリンダー１５８内上端の下部ピストン１５９上面側に開口し高水圧管主弁１４１及び低水圧管主弁１４８下方は下部シリンダー１５８内下端の下部ピストン１５９底面側に開口し、中水圧管主弁１００開放に対し高水圧管主弁１４１を開放時ピストンは上昇し、中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８を開放時ピストンは下降し得る機器の構成とするためピストン下降時シリンダー内へ浮体を装填しシリンダー内満水後低水圧管主弁１４８を閉じ高水圧管主弁１４１を開放し上方の中水圧管７３内へ浮上し得る発明について下記により説明する。３本の夫々長さの異なる長い水圧管はシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１，シリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積とする中水圧管７３, シリンダーの断面積に等しい低水圧管７２に分けプラントケース１７７内に立設し上端は夫々の水圧管断面積の１００倍の断面積とする貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置する構成である。各貯水槽へ揚水により標準水位を満たし、全浮体を冷却管内へ装填後初期起動時下部ピストン１５９は下部ピストン下限板１６０上に位置する状態であり浮体を上部シリンダー内へ装填する際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放すれば下部ピストン１５９を隔て加わる重量差は下部ピストン１５９上面より下方に向け加わるピストン系重量プラス液体重量より下部ピストン１５９底面より上方に向け加わる重量をマイナスした重量が下部ピストン１５９上面より下方に向け加わりピストンは下部ピストン下限板１６０上で継続し停止する。前記水位差の発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方の中水圧管７３内下方左側に開口し左方で湾曲し下方を向く上部バイパス管９５は下方の中水圧管主弁１００を介し下方のＴ分岐を右方へ伸び共通バイパス管１５２を経て下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９上面を終点に中圧貯水槽４３水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、他方の水位差発生経路は下部ピストン１５９底面を基点に下部シリンダー１５８下方のＴ分岐を左折し下部バイパス管１４９より四路管１５１を経て左方の低水圧管７２下方より上方の低水圧管主弁１４８を介し上方の低圧貯水槽６１水面を終点に基点より終点までの垂直高さに相当する圧力が下部ピストン１５９底面より上方に加わる。ピストン下限検出器１５７作動により第２揚水弁６４開放し第２揚水ポンプ６５を起動し低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ強制的にシリンダー容量の液体を揚水する構成である。又浮体をシリンダー内に装填後中水圧管内に浮上の際必要な操作は、ピストン下限検出器１５７作動後第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば下部ピストンより双方貯水槽水位の差に比例した重量が下部ピストン１５９底面より上方へ向け加わり上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の時間が変化するため同一条���とするにはピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力および高水圧管７１の圧力が等しく高くなる様に低圧貯水槽６１及び高圧貯水槽８の高さを変更するか又は双方の貯水槽の容量を増し水位を嵩上げする必要がある。嵩上げ方法は次により説明する。但し、各貯水槽・シリンダー容量は次のサイズで構成される。「例」中圧貯水槽の断面積：１５７４０ｍ＾２、高圧貯水槽及び低圧貯水槽の断面積：７８７０ｍ＾２、ピストン１ストロークの長さ７０ｍ、シリンダーの断面積：７８．７ｍ＾２、シリンダー容量：５５０９ｍ＾３、従って１ストロークの水量が高圧または低圧貯水槽へ揚水により水位は０．７ｍ上昇し中圧貯水槽へ同様の揚水により０．３５ｍ上昇するものとし、初期起動時前の貯水時は中水圧管主弁１００及び揚水弁１５０を開放するため下部ピストン上面及び底面には同一圧力が加わり貯水完了後は中水圧管主弁及び揚水弁は閉じる構成であり、下部ピストンは下限で停止中と仮定する。中圧貯水槽に標準水位が満たされた時液中の下部ピストン上面及び底面に加わる重量ニュートン（Ｎ）、圧力（ＭＰａ）を求めその重量差（Ｎ）を求めピストンの昇降関係を求める。但しピストン系の密度：８＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３とする。ピストン系重量［Ｎ］＝ピストンの面積＊厚さ＊個数＋ロッドの断面積＊長さ）＊ピストン系密度＊重力の加速度  ∴ピストン系重量［Ｎ］＝（７８．７ｍ＾２＊０．２５ｍ＊２個＋０．０５ｍ＾２＊８０．５ｍ）＊（８＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴ピストン系重量＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］次に下部ピストンより中圧貯水槽標準水位までの高さを２０００ｍとする時下部ピストン上面へ加わる液体重量を求める。重量［Ｎ］＝中圧貯水槽水面までの高さ＊ピストン上面断面積＊液体の密度＊重力の加速度。式に代入液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）（１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴液体重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］，ピストン上面に加わる水圧［Ｐａ］＝Ｎ／ｍ＾２  ∴１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］／（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）＝１０＾３＊１９６００［Ｐａ］  ∴１９．６［ＭＰａ］ピストン及び液体の総重量［Ｎ］＝ピストン系重量＋下部ピストン上面へ加わる液体重量、∴総重量［Ｎ］＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］＋１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］ピストン及び液体の総重量＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］  次に下部ピストン底面に加わる重量を求める。下部ピストンより中圧貯水槽標準水位までの高さ＊ピストン断面積＊液体の密度＊重力の加速度、式に代入し、液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ＊７８．７ｍ＾２＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２、液体重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４２５２０，ピストン底面に加わる水圧［Ｐａ］＝Ｎ／ｍ＾２∴１０＾３＊１５４２５２０／７８．７ｍ＾２＝１０＾３＊１９６００［Ｐａ］∴１９．６［ＭＰａ］次に下部ピストンの下方へ向く重量に対し底面に加わる重量との重量差を求める。ピストン及び上面液体の総重量１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］−底面に加わる液体重量１０＾３＊１５４２５２０［Ｎ］＝���０＾３＊２４２０．６［Ｎ］従って下方に向く重量のためピストンは下限で停止する事が分かり前記仮定は解消される。次に揚水弁を閉じ高圧管主弁及び中水圧管主弁を開放し下部ピストン下方に向く総重量と等しくするための高圧貯水槽水面までの嵩上げ水位を求める。但し、Ｈ：ピストンより高圧貯水槽水面の高さ、Ｓ：ピストンの断面積、ρ０：液体の密度、Ｇ：重力の加速度とする。前記よりピストンの下方へ向く総重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４４９４０．６，［Ｎ］＝ＨＳρ０Ｇ，∴Ｈ＝［Ｎ］／Ｓρ０Ｇ，  Ｈ＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］／（７８．７ｍ＾２＊１０＾３ＩＫｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴Ｈ＝２００３．１４ｍ  従ってこの水位の時ピストンは昇下降しないニュートラルポイントとなり高圧貯水槽水面と中圧貯水槽水面とを５ｍに水位差を設定するためには２０００ｍ＋３．１４ｍ＋５ｍ＝２００８．１４ｍとなり嵩上げ水位は３．１４ｍとなる。各貯水槽の初起動時貯水された嵩上げ標準水位は次による。下部ピストン下限位置より中圧貯水槽水面までの水位：２０００ｍ、高圧貯水槽までの水位：２０００ｍ+５ｍ＋３．１４ｍ=２００８．１４ｍ、低圧貯水槽までの水位：２０００ｍ−５ｍ＋３．１４＝１９９８．１４ｍとする。初期貯水後の起動時は中水圧管主弁及び低水圧管主弁を開放するが前記によりピストンは下限で停止中のため水流は無い。この時ピストンの下方を向く総重量は前記より１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］，下部ピストン底面に加わる液体重量＝（２０００ｍ＋３．１４ｍ−５ｍ）７８．５ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］，この時の下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］―１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］＝１０＾３＊３８５５．１［Ｎ］従って下降方向に重量が加わりピストンは下限に停止する。次にピストン下限検出器作動により低圧貯水槽より高圧貯水槽へシリンダー容量の水量が揚水された水位となる。次に低水圧管主弁を閉じ高水圧管主弁を開放する時、ピストン下限に停止時、下部ピストン底面に加わる重量［Ｎ］＝（下部ピストンより高圧貯水槽水面までの高さ＋低圧貯水槽より揚水高さ）＊ピストン断面積＊液体密度＊重力の加速度、重量［Ｎ］＝（２００８．１４ｍ＋０．７ｍ）７８．７ｍ＾２（１０＾３＊Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４９３３７．９［Ｎ］次にピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１５４９３３７．９［Ｎ］―１０＾３＊１５４４９４０．６＝１０＾３＊４３９７．３［Ｎ］ピストンは上昇に向く重量が加わる。次にピストンが上昇し上限板に停止する時下部ピストンの上下面に加わる重量を求めその重量差を求める。但し、ピストン１ストロークの長さ＝浮体外径＊個数＝１０ｍ＊７＝７０ｍとする。下部ピストンより下方に向け加わる総重量＝ピストン重量＋下部ピストンより中圧貯水槽水面までの高さ＊ピストン上面面積＊液体密度＊重力の加速度の式に代入し、下部ピストン下方に向け加わる液体重量＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］＋（２０００ｍ＋０．３５ｍ−７０ｍ）（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］��にこの時ピストン底面に加わる重量＝（２０００ｍ＋３．１４ｍ＋５ｍ−７０ｍ）７８．７ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊１４９４８０９．９［Ｎ］次に下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１４９４８０９．９［Ｎ］―１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］＝１０＾３＊３５５３．４［Ｎ］次に上昇したピストンを下降するときは高水圧管主弁を閉じ低水圧管主弁を開放するこの時下部ピストン上下面に加わる重量及び重量差を求める。ピストンの下方に向く総重量は前記で求めた１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］次に下部ピストン底面に加わる重量＝（２０００ｍ−５ｍ−０．７ｍ＋３．１４ｍ−７０ｍ）７８．７ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊１４８６５５７．４[Ｎ]次に下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］―１０＾３＊１４８６５５７．４[Ｎ]＝１０＾３＊４６９９．１[Ｎ]の下降方向の重量が加わりピストンが下降し下限に停止する時ピストン上下面に加わる重量及びその重量差を求める。下部ピストンの下方へ向く液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ（７８．７−０．０５）ｍ＾２＊１０＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］次に下方へ向く総重量［Ｎ］=１０＾３＊３４００．６＋１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］次にピストン底面に加わる重量［Ｎ］＝（２０００+３．１４ｍ−５ｍ）７８．７＊１０＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］次にピストン上下面の重量差＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］―１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］＝１０＾３＊３８５５．１［Ｎ］以上が下部ピストンに加わる重量を比較したものである。１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は前記によりピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水弁９９を開放し給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事の無い様に上部シリンダー１０４内を設定値の水位で水位検出器１０５が作動により浮体１７０落下時の緩衝材とし給水弁９９、第４排水弁（兼吸気弁）１１０を閉じ冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し冷却管１３２内に設置する浮体停止用プランジャー１１１より順次浮体検出器（兼積算型）１０２作動毎に解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算後浮体検出器（兼
積算型）１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後プランジャー８５を作動し先頭浮体を一時停止の準備をし、浮上弁９４の弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮上弁開閉検出１６１開放で浮体浮上弁９４を開放後弁ロックロッド検出器９８作動により巻上機１０８を停止し上部シリンダー１０４内下端へ開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管主弁１００が開放中のため上部ピストン１５５底面より吸気しながら下部ピストン底面より上方に向け重量差が加わりピストンは上昇し浮体１７０を中水圧管７３内に浮上し得る構成であり、上記重量差発生経路の一方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び湾曲し上方の四路管１５１内を右方へ伸び下部シリンダー１５８内でＴ分岐し下部ピストン下限板１６０上面に停止する下部ピストン１５９底面を終点とし高圧貯水槽８水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、水位差発生経路の他方は中圧貯水槽４３水面より下方の左側に開口し湾曲し下方を向く上部バイパス管９５を経て下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を介しＴ分岐し下部シリンダー１５８下方の下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９上面を終点とし、この終点より中圧貯水槽４３の水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、従って下部ピストン１５９を隔て加わる重量差は下部ピストン１５９底面より上方に向け加わる重量より下部ピストン１５９上面より下方に向け加わる液体重量プラスピストンの重量をマイナスした重量が下部ピストン１５９底面より上方に向け加わりピストンは上昇し得る事で、下部ピストン１５９に水圧差を加え得る事は長い３本の貯水槽付水圧管の夫々異なる長さとする事で３種類の水圧を利用し中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放し得る事で下部ピストン両面に対し下降方向の重量差又は上昇方向の重量差を発生し静止する液体をピストンにより流動し得る構成のためピストンの往復運動を可能とし得る特徴を有する構成である。上記において浮上した中水圧管内の浮体は蛇行し管内面に衝突しながら浮上する事は実験済みであり、この衝突を防止し浮上速度を増すための器具の構成を下記により説明する。円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する水平な浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成であり、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度（１０３Ｋｇ／ｍ３）未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し得るため水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へスムーズに到達し得る特徴を有する構成である。尚貯水槽及び水圧管内に海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時浮体洗浄設備は不要であり、浮体洗浄管２８に代えて通過箇所となる。上記において中圧貯水槽水面上より上方へジャンプし洗浄管内へ到達した浮体を同一断面積とする圧縮空気作製管内へ落下し下方で圧縮空気作製に際し事前に圧縮空気作製管内気温検出及び空気圧調整機内残量空気、気温を自動検出しコンピュータ計算により空気圧調整機容量を自動調整し浮体が圧縮空気作製管内下端に付加する圧縮弁上へ軟着し得る機器の構成を説明する。浮体洗浄管２８内に停止する全浮体１７０を上方に設置する浮体洗浄弁（定時限復元型）２６を開放し淡水噴射器２７及び噴射口１７６により浮体全体を洗浄し海水を洗い流した後浮体洗浄弁２６を閉じた後一方はさかのぼったシーケンスのピストン上限検出器１５３作動でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じジャッキ１３１の荷重検出（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキを停止し空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測により空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後の検出を浮体検出器５１のａｎｄ回路の１端子に入力し他の一方は浮体洗浄管２８内に設置するプランジャー１７より２３を順次解除し浮体は落下し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体集合管３６内のプランジャー４４より５０を順次作動し一時停止し浮体検出器（兼積算型）３１積算後の検出を浮体検出器５１のaｎｄ回路入力側１端子へ入力終了で出力し浮体集合管３６内の最後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態のため後方の全浮体質量（Ｋｇ）が先頭浮体に加わる構成とするため下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内を上方の吸気管３４より吸気しながら一斉に落下し下方の空気を圧縮し圧縮弁１３３上に軟着し浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製の仕事（Ｊ）終了を検出し空気圧調整機８２内へ貯蔵した後空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、圧縮空気作製管８３内を浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る様事前に気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減し得る構成とするため浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る事を特徴とする構成である。前記により製造された圧縮空気でタービンを回転し同軸のダイナモにより発電し得る構成は浮体の浮上による浮体の位置エネルギー増幅を可能とする構成により発電に消費されるエネルギーを超えるエネルギーを得る構成を可能としたもの��あり環境汚染の皆無に等しい実用可能とするプラントの構成を説明する。一工程の基点は通気弁１０７を開放する事に始まり、低水圧管主弁１４８、中水圧管主弁１００を開放しピストンを下限に位置し(中間経過は略す)。その後、浮体冷却管１３２内で全浮体をスライド線上へ停止し外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９を開放し冷水を噴射し浮体冷却後内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９の最終弁を閉じた時を終点とし、基点より終点までを一工程とし一工程の所要時間（Ｓｅｃ）が短い程発生電力が増大し得る構成であり、作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し発電し得るまでを、プラント一工程に要する時間（Ｓｅｃ）で除した数値に総合効率を乗じた値が本プラントの連続的に発生し得る電力（ＫＷ）であり消費される電力量の内訳はピストン下降の際二工程以降は中圧貯水槽４３及び低圧貯水槽６１との重量差が下部ピストン上面より下方に向け加わりピストンは下降し下部ピストン下限板１６０上で停止し中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水され、ピストン上昇の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８及び中圧貯水槽４３との重量差が下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９底面より上方に向け加わりピストンは上昇し下部ピストン上限板１５４底面で停止し高圧貯水槽８より中圧貯水槽７３内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水される。従って一工程終了後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内にピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水された数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するためピストン下降時でピストン下限検出器１５７作動後貯水槽の水位検出器と関係無く強制的に揚水するため、プラントで消費される電力量（ＫＷＨ）は第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４は浮体の浮上により位置エネルギーを増幅し得る事で発生し得るもので、エネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より浮上弁９４を開放し浮上し得る構成であり水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し、浮体の浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る事は、長い３本の長さの異なる液体を満たす貯水槽付中圧貯水槽水面に対し水面を高くする高圧貯水槽及び水面を低くする低圧貯水槽を利用しシリンダー内ピストン上に装填する浮体を上方の中水圧管内に浮上し水面上より洗浄管内へ到達し得る構成であり、浮体数を選択しうる事で浮体の位置エネルギーを増幅し発電に要するエネルギーを超えた発電をし得る事で本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の方法で圧縮空気を作製する動力源には一般的に電力を使用するため、作製されたエネルギーより作製のために費やすエネルギーの方が大きくなるため、商用エネルギーとしては利用されていないのが現状である。本発明によるエネルギー増幅式発電装置では４本の管を長くする程ピストンの作動を低エネルギーの消費により浮体を浮上し増幅した位置エネルギーを与え得る構成であり自動遠隔制御となし得るため人件費は化石燃料を使用する発電装置に比べ本装置の発電は将来低コスト発電が予想されるプラントであり且原料単価も安価で広大な地球上７０％の面積の選択箇所で海洋資源を利用し得る事で人類に多大の恵みを与え得る未来に夢を秘めた究極のエネルギーとして永続的に利用し得る最大の発電装置であり、海中又は陸地において２０００ｍ以上の３本の長さの異なる水圧管及び1本の圧縮空気作製管を利用し本装置を利用すれば地球温暖化防止に貢献し且環境汚染も皆無に等しいエネルギー増幅式発電装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギー増幅式発電装置の斜視図(一部断面図)である。
【図２】(参考)各水圧管主弁用に開発したもので弁開放時は３本の弁ロック材を付加する弁体をソレノイドで吊り上げ弁座で弁ロック材により弁体をロックし全開時の流水断面積が理想的にはほぼ水圧管内断面積と等しくし圧力損失を防ぎ弁閉止時はソレノイド電源オフにより自重で沈下し弁を閉じる構成である。
【図３】図1の初起動時前に必要な貯水及びプラント運転・停止にかかわるシーケンスの概略である。
【図４】図1の各貯水槽に付加する水位検出器作動シーケンスである。
【図５】図１のジャンクションボックスの拡大図
【図６】図１の浮体冷却管の拡大図
【図７】図１の圧縮空気作製管下方の拡大図
【図８】図１の浮体洗浄管の拡大図
【図９】図１の高水圧管及び低水圧管の下方部の共用とする略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に従って本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１におけるエネルギー増幅式発電装置は海中に設置した場合を例に作図したものであり海水と空気を利用し発電するものであるが、利用液体は淡水又は他の液体でも利用は可能である。水面下２０００ｍ以上の海底に設置すれば空気密度も高く良質の圧縮空気が作製され、長いタービン排気管３７はプラントケース１７７に沿って海底より海面上に敷設するため低水温冷却による真空効果も良く従ってタービンの効率をアップし得る理想的な環境と言える。標高の高い地上に貯水槽を設置し地上にプラントを設置し高所に水源がある場合は本明細書の海水使用による淡水化装置及び浮体洗浄装置が不要となるが高所程空気密度が希薄になり低地に比較し圧縮空気の発生量は減少する。標高の高い箇所で貯水槽付近に水源が無く低地より揚水する場合には各３本の水圧管及び貯水槽に揚水するポンプ設備が必要となる。標高の低い地上に貯水槽を設置すれば水源箇所の選択は容易である半面地下の掘削費用が膨大となるが電力需要地付近にプラントを建設し得るため送電設備費及びメンテナス費用が少なくて済む利点がある。
【００１１】
本装置の特徴は３本の長さの異なる円筒形の高水圧管７１、中水圧管７３、低水圧管７２の各水圧管上端に連通し貯水槽を設置する本体をプラントケース１７７内底面に垂直に立設し、各水圧管の下方には夫々主弁を設置し、図１は初起動時各貯水槽に標準水位時の状態でありピストンは下降しピストン下限板１６０上で停止する。初起動時シリンダー内へ浮体を装填する際は通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し、液体の流動は無いがピストン下限検出器１５７作動により一方は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動しシリンダー１個の容量に等しい水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し積算流量計検出により第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成であり、他方は第４排水弁〈兼吸気弁〉１１０作動で上部シリンダー内へ排水し浮体落下の緩衝材とし水位検出器１０５作動により第４排水弁〈兼吸気弁〉１１０を閉じ浮体出口弁１０６開放し浮体冷却管内１３２内より浮体を装填し、シリンダー内を満水とした後  浮体を上方の中水圧管内へ浮上の際は低水圧管主弁１４８を閉じ高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８水面を基点に下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９底面を終点に基点までの垂直高さに相当する重量が加わり他方は中圧貯水槽４３水面を基点に下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９上面を終点に基点までの垂直高さに相当する重量が加わり双方の重量差が下方より上方へ加わり上昇し得る構成とし、二工程以降ピストン下降の際は通気弁１０７を開放後中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し、中圧貯水槽４３水面を基点に下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン上面を終点に基点までの垂直高さに相当する重量が加わり他方は低圧貯水槽６１水面を基点に下部ピストン上限板１５４底面に密着する下部ピストン底面を終点に基点までの垂直高さに相当する重量が加わり双方の重量差が上方より下方へ加わりピストンを下降し得る構成とし、ピストンの往復運動を可能とし得るためシリンダー内の水は廃棄せず総て有効利用し初期に各貯水槽へ貯水した海水の蒸発を補い他に少量の補給水のみで発電を継続し得る特徴を有する構成である。ピストン系の全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時は中水圧管７３の水圧（Ｍｐａ）に対し下部ピストンを隔て低水圧管７２の水圧を−α（Ｍｐａ）の水圧とし高水圧管７１の水圧を＋α（Ｍｐａ）の水圧とすればピストンの昇降速度はほぼ同一条件となるが一般的にはピストン系の質量（Ｋｇ）が同一体積の液体より重いためピストンを下降する時は速度が増し上昇する時は速度が減少するためピストン系の質量（Ｋｇ）に応じて高水圧管及び低水圧管の水圧を貯水槽の高さ調整によりピストンの下降又は上昇速度を等しくするか又は貯水槽の水位を嵩上げする必要がある。因みに１（ａｔｍ）は０．１０１３（ＭＰａ），水位（ｍ）に換算すれば１０．３３６（ｍＨ２Ｏ）となる。
【００１２】
プラントケース１７７の１F床上にシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びＴ分岐し一方は右水平に伸び湾曲し垂直上方に伸び四路管１５１底面に開口し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸びＴ分岐し一方は左水平に伸び内側第４揚水ポンプ１４５、ストレーナ１４４、内側第４揚水弁１４３を介しプラントケース１７７を貫通し海中の外側第４揚水弁１４２を介し湾曲し下方を向く第４揚水管１４７はストレーナ１４６を付加し開口し外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。第４揚水ポンプ１４５入口側及び出口側に開口しバイパス弁１７９を付加するバイパス管１７８を設置し、Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び高水圧管主弁１４１（電磁弁）を介し上方の２F,３F,４Fを貫通し床上でT分岐し右方の第２揚水ポンプ（積算流量付）６５、第２揚水弁６４を介し低圧貯水槽６１の底面上に開口する構成である。  
【００１３】
高水圧管Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び５F床を貫通しT分岐し左方へ伸び内側第２排水弁４１、第２排水ポンプ３９を介しプラントケース１７７を貫通し海中で外側第２排水弁３８を介し湾曲し下方を向き先端にストレーナを付加し第２排水管４０が開口する構成である。外側第２排水弁３８は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。
【００１４】
Ｔ分岐の他方は垂直上方に伸び６F床を貫通し床上に設置するシリンダー断面積の凡そ１００倍の断面積の高圧貯水槽８底面に開口し、高圧貯水槽８上端は蓋で密閉し、上面に開口し上方に伸び通気弁９を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管７が開口し通気弁９は常時開放し高圧貯水槽８内を大気圧に保つ構成であり、高圧貯水槽８には水位検出器１０を設置し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、各貯水槽の上限水位は貯水槽上面より溢水を防止する危険水位であり、標準水位は常時保持し得る水位であり、下限水位はピストンの作動を妨げないための危険水位である。高圧貯水槽８の容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークで標準水位、６ストロークで上限水位とする構成である。高圧貯水槽８の下限水位検出時は海水補給のため高水圧管主弁１４１（電磁弁）及び内側第４揚水弁１４３を開放し、第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し高圧貯水槽８の標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフした後内側第4揚水弁１４３及び高水圧管主弁１４１を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。各貯水槽の断面積を水圧管断面積に対し広大とする理由は浮体をシリンダー内に装填又は浮体浮上の際ピストンを昇下降する時中圧貯水槽４３水面に対し高圧貯水槽８水面又は低圧貯水槽６２水面との水圧差を下部ピストン底面に加え昇降するため貯水槽の断面積が狭い程ピストン作動後半において水位差が減少し作動時間が永くなる事を防止するためである。
【００１５】
１F床上にシリンダーの断面積に等しい断面積の低水圧管７２下端を密閉しフランジで固定し、上方に伸びT分岐し一方は右水平に伸び四路管１５１に開口し、Ｔ分岐の他方は上方の低水圧管主弁１４８を介し上方垂直に伸び２F,３F,４Fを貫通し床上にフランジで固定する低圧貯水槽６１底面に開口する構成である。
【００１６】
低圧貯水槽６１上端は蓋で固定し、蓋の上面に通気管５９が開口し上方に伸び通気弁６０を介し上方で湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し開口し貯水槽内の水位変動による気圧変動を防止し通気弁６０は常時開放する構成であり、低圧貯水槽６１には水位検出器６２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時標準水位を保つ構成であり、低圧貯水槽６１の断面積はシリンダー断面積の凡そ１００倍とし容量はピストン１ストロークのシリンダー1個の容量の１２倍程度とし、ピストン２ストロークの水量で下限水位、４ストロークの水量で標準水位、６ストロークの水量で上限水位を検出する構成である。低圧貯水槽６１左方に開口し第２揚水弁６４、第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を介し、高水圧管７１内に開口する構成である。低圧貯水槽６１の上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水し低圧貯水槽６１の標準水位を検出により第２揚水ポンプ（積算流量付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成である。又下限水位検出時は低水圧管主弁１４８、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し揚水し低圧貯水槽６１の標準水位を検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し低水圧管主弁１４８、内側第４揚水弁１４３を閉じる構成であり外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検時等に閉じる構成である。
【００１７】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３下端はジャンクションボックスケース１０１上面にフランジで固定しジャンクションボックスケース１０１は２F床上に固定し、中水圧管７３下端は浮体外径断面積よりやや広断面積で浮体外径より若干長いジャンクションボックス１０３がフランジで同軸に連通し中水圧管内に突出し上端には蝶番付円形の浮上弁９４を搭載し蝶番はジャンクションボックス１０３上端に固定し蝶番箇所対向端にワイヤーの一端を固定しプーリーを介し伝達機構を形成し外部に設置する防水型巻上機１０８でワイヤーを巻き取り、浮上弁９４を開放し開放の際浮上弁９４は水平を基準に鋭角に弁ロックロッド９８で停止する構成であり、浮上弁９４はワイヤーを緩めた時自重により自然に閉じた後は弁ロックプランジャー９６でロックし水圧変動で浮上弁９４の開放を阻止する構成である。
【００１８】
ジャンクションボックス１０３の下方は同一断面積の上部シリンダー１０４と連結開口し、ジャンクションボックス１０３上端右方に連結開口し上方に湾曲し伸び下方に水位検出器１０９上方に通気弁１０７を介し上方に伸び湾曲し下方を向き防塵ネットを付加し通気管９３が開口する構成である。水位検出器１０９はピストンを下降後上部シリンダー１０４内に装填した浮体を中水圧管７３内に浮上する際浮体浮上弁９４下方を満水とし水位検出器１０９作動により通気弁１０７、給水弁（減圧弁）９９、低水圧管主弁１４８を閉じた後ピストン上昇準備終了とする。
【００１９】
ジャンクションボックス１０３の左水平に開口し湾曲し上方に伸び給水弁（減圧弁）９９を介し上方で湾曲し右水平に伸び中水圧管下方に位置し給水管９７が連結開口する構成であり、上部シリンダー１０４内に浮体１７０を落下し中水圧管７３内に浮上する際給水弁（減圧弁）９９を開放し上部シリンダー１０４内及びジャンクションボックス１０３内及び浮体下方の空間を満水とする構成である。
【００２０】
ジャンクションボックス１０３右水平に開口し浮体出口弁１０６を介し浮体冷却管１３２内に開口し、ジャンクションボックス１０３下方の上部シリンダー１０４内へ浮体装填の際は上部シリンダー１０４下端に開口し浮体冷却管１３２先端底面に開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放しジャンクションボック１０３ス内残水と共に上部シリンダー１０４内に貯水し浮体落下時の緩衝材とし水位検出器１０５作動により浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１より解除し上部シリンダー１０４上方に付加する浮体検出器(兼積算型)１０２作動毎に順次解除し全浮体１７０落下積算後浮体出口弁１０６を閉じる構成である。
【００２１】
上部シリンダー１０４下端の内周には上部ピストン下限板１５６を密着固定し中心はピストンロッドが貫通し密着摺動し漏水防止の孔を穿つ構成で上部ピストン下限板１５６上にはピストン下降時上部ピストン１５５底面が密着しこの外周にピストン下限検出器１５７をＬＥＤ及びフォトトラの１対で上部シリンダー１０４下端の外周より内側に向け固定しピストン下限検出器１５７作動により一方は第４排水弁（兼吸気弁〕１１０を開放し下部ピストン底面より吸気可能としピストン上昇に備える構成である。
【００２２】
上部シリンダー１０４下端はＴ分岐し一方は左水平に伸びシリンダーと同一断面積の共通バイパス管１５２は左へ伸びＴ分岐し一方は上方の上部バイパス管９５は垂直上方の中水圧管主弁１００を介し上方に伸び湾曲し右水平に伸び中水圧管７３下方で他の機器を妨げない位置に連結開口する構成である。
【００２３】
Ｔ分岐の他方は上方と同軸に同一断面積で下方の下部バイパス管１４９は揚水弁１５０を介し四路管１５１に開口し揚水弁１５０は常時閉じ下部シリンダー１５８内の通水を妨げない構成であり、揚水弁１５０はプラントの初期起動時及び中圧貯水槽４３の下限水位検出時に開放し、中水圧管主弁１００、内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動し中圧貯水槽４３へ揚水し標準水位検出により第４揚水ポンプ１４５を停止し内側第４揚水弁１４３、揚水弁１５０、中水圧管主弁１００を閉じる構成であるが中圧貯水槽４３には浮体洗浄管２８より第１排水管３０による排水を貯水し浮体冷却管１３２に付加する第４排水管１３７と共に排水貯水される構成により補給水は浮体洗浄用及び浮体冷却用以外は必要とせず揚水弁１５０を開放するのは初期貯水時に止め得る構成である。  
【００２４】
上部シリンダー１０４下端のＴ分岐の下方は同一断面積の下部シリンダー１５８が共通バイパス管１５２下端下に垂直に同軸とし連結開口し、垂直下方に伸び下方はＴ分岐し一方は下方の下端を密閉しフランジで１F床上に固定し、下部シリンダー１５８内には下部ピストン１５９が装填される構成であり、Ｔ分岐の他方は下部シリンダー１５８下端下で左水平に伸び四路管１５１に下部バイパス管１４９が開口し、四路管１５１はピストンを作動の際必要管路に通水し、又各貯水槽へ揚水するための通水路とする構成であり、常時揚水弁１５０を閉じ上部シリンダー１０４及び下部シリンダー１５８内のピストンを作動するため上部バイパス管９５及び下部バイパス管１４９を設置する構成である。
【００２５】
シリンダー断面積の少なくても２倍の断面積の中水圧管７３内下端の浮上弁９４上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔とする浮体スライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。浮上弁９４上方の中水圧管７３内側に積算型浮体検出器９２を付加しこの上方には浮対数に等しいプランジャー８５より９１を両サイドより中心に向け設置し浮体を停止し得る構成であり、このプランジャーの直上には浮体検出器（兼積算型）１７３を設置し浮体検出毎にプランジャー８６より９１を解除し全浮体数積算後巻上機（戻し用）１０８作動し浮上弁９４を閉じる構成である。上方４F床面上の中水圧管７３右方に開口し右方水平に内側第３排水弁６７、第３排水ポンプ６８を介し右方水平に伸びプラントケース１７７を貫通し海中で外側第３排水弁７０を介し湾曲し下方を向く第３排水管６９開口端にストレーナを付す構成である。中水圧管７３上方にＬＥＤ、フォトトラ一対の浮体検出器５８を付加し作動毎に洗浄管２８内のプランジャー１７より順次作動する構成であり上方は５Fを貫通し床面に設置する中圧貯水槽４３の底面に開口し上面は中心に連結する透明管２９の連結用孔を設けた蓋で密閉し中圧貯水槽４３には水位検出器４２を付加し上限水位、標準水位、下限水位を検出し常時は標準水位を保ち得る構成であり、ピストン１ストロークのシリンダー容量の４倍の水量で下限水位、８倍の水量で標準水位、１２倍の水量で上限水位、２４倍の水量を中圧貯水槽４３の容量とする構成である。
【００２６】
中圧貯水槽４３上面の連結用孔に透明管２９の一端をフランジで結合し上方で湾曲し右水平を向きフランジ２５で先方の浮体冷却管２８に連通し透明管２９内には浮体スライド線１５を同軸に設置通過し浮体が上方へジャンプの際外側より目視及びカメラにより遠隔制御により作動状況を監視し得る構成である。
【００２７】
透明管２９に連結する浮体洗浄管２８内入口には積算型浮体検出器２４を管外側より対向し中心に向け取付け一方にはＬＥＤ他方にはフォトトラ一対の検出器により浮体数を積算する構成とし、出口付近へ設置する浮体検出器（兼積算型）３１は浮体の個々の検出及び全数を積算する構成である。積算型浮体検出器２４作動によりプランジャー１７より２３で停止する浮体を洗浄した後、プランジャー１７より解除し浮体を落下する構成である。先頭のプランジャー１７の機械的強度を高くし管外側より中心に向け一対を設置しプランジャー１８以降は緩斜面のため衝突の際加重が比較的弱いので下側のみに設置し上側は省く事とした。
【００２８】
洗浄管２８内上面には淡水噴射器２７及び淡水噴射口１７６(円形の如雨露先端状)を付加し淡水噴射器２７上方に開口する淡水送水管１６は浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し左方へ伸び６Ｆの淡水貯水槽１３出口に開口し左方の入口管は左方の淡水化装置１２の出口に開口し淡水貯水槽１３には水位検出器１７５を付加し上限及び下限水位を検出し上限水位検出時は淡水化装置１２の動力用電源１７４及び第１揚水ポンプ５３の電源をオフし下限水位検出時は第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の電源及び淡水化装置１２の動力用電源１７４をオンし揚水する構成とし、淡水化装置１２の入口管は右方へ伸び６Ｆ床を貫通し下方に垂直に伸び５Ｆ床上を右方へ湾曲し第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方にプラントケース１７７を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向き第１揚水管５６は先端にストレーナを付し開口する構成であり外側第１揚水弁５７、内側第１揚水弁５４は常時開放し内部点検時等で閉じる構成である。洗浄後の排水は浮体洗浄管２８先端底部に貯溜し第１排水管３０を設置し中水圧貯水槽４３内に排水する構成であり、第１揚水ポンプ５３送水出口には逆止弁を付加し淡水化装置１２よりの逆流を阻止し動力用電源１７４オンの際下方管路でエアの混入により淡水化装置のポンプの空転を防止する構成であり、第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の設置箇所は５Ｆの海水面下位置としエアの混入による第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３の起動時の空転防止を図る構成である。
【００２９】
浮体洗浄管２８先端には浮体検出器（兼積算型）３１を付加し作動毎に浮体集合管３６内のプランジャーを作動し浮体を停止し、浮体洗浄管２８先端は浮体出口管３５にフランジで連通し湾曲し垂直下方を向き下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６にフランジで連通し浮体出口管３５内には浮体スライド線を敷設し先端で終点とし浮体出口管３５垂直部の同軸上方に吸気管３４を連結開口し上方に伸び上端に防塵ネット３２を付加しこの直上にはキャップを載せキャップは支柱で吸気管３４外側へ固定する。又同一サイズの吸気管６はＲＦ床を貫通した箇所にフランジで固定し上方は豪雨台風に耐えうる装具を付加し圧縮空気作製管８３内に浮体が落下する際浮体上方の真空発生を防止する構成である。
【００３０】
浮体出口管３５下端の浮体集合管３６上方には浮体検出器５１(入力ａｎｄ回路付)ＬＥＤ,フォトトラ左右一対を管外側より中心に向け設置しこの下方には浮体使用数に等しい数のプランジャー４４より５０を外側よりプランジャーのシャフトが左右可動し得る２個一対構成で設置し浮体落下時プランジャー作動時接触した状態で全浮体が停止し得る構成とし、  ピストン上限検出器１５３作動出力で空気圧調整機８２容量調整後をａｎｄの一端に入力し他方はプランジャー１７より２３解除により浮体１７０が落下し作動する浮体検出器(兼積算型)３１積算後の出力をａｎｄ入力の一端に２入力完了で浮体検出器５１作動しプランジャー５０より４４を順次解除する構成であり、浮体集合管３６の断面積は浮体断面積より僅か広断面積とし浮体落下時にエアブレーキ作用を利用しプランジャーに与える衝撃を防止し得る構成である。
【００３１】
浮体集合管３６下端は垂直下方に伸びる浮体断面積に等しい圧縮空気作製管８３がフランジで連結開口し中間外側に管内気温測定用の温度検出器１７１を付加し又空気圧調整機内の温度検出、空気圧力、残量測定し得る構成とし総合的にコンピュータにより計算し浮体落下直前に空気圧調整機８２の容量調整を行い浮体が圧縮弁上へ軟着し得る構成とする。圧縮空気作製管８３下方には積算型浮体検出器１２７の２個一対を左右より対向し管に小孔を穿ちセンサーの光通路としＬＥＤ及びフォトトラとで全浮体落下数を検出し積算終了により下方のプランジャーを一斉に作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。先頭浮体は圧縮弁上に停止する構成のため使用浮体数より１個少ないプランジャー１２１より１２６を外側より管内壁に向け設置し中心にプランジャーが左右に可動し得る孔を開け本体は外側に固定し圧縮空気作製管８３より空気漏れを防ぐ構成とし左右対向に一対とし作動時プランジャーは管内中心に向け突出し解除時は外側に移動しプランジャーの先端は管内面より内側にはみ出さない構成とし浮体との接触を防止する。
【００３２】
圧縮空気作製管８３の下方は２Ｆ床上に設置するジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定し圧縮空気作製管８３下端はジャッキ収容函１３５内に開口し開口端直上にはＥＬＤ及びフォトトラ一対のセンサーを管外側より管内に向け小孔を穿ち光通路とし本体は外側に固定する浮体検出器１２０を設置し先頭浮体検出により仕事（Ｊ）終了とする構成である。圧縮空気作製管８３下端図７の圧縮弁１３３は平面図では円形状の弁体で圧縮空気作製管８３下端(弁座)と糾合する溝を有する弁体構成とし左方を低く斜面とし中心は浮体の形状に合わせた窪みを造り浮体がソフトタッチし得る面とし弁体の底面は下方に連結し昇降するジャッキ１３１の昇降により密閉又は開放し得る構成とし密閉時は荷重検出器(又は過電流検出器)１３４作動により密閉を保ちジャッキ１３１の動力電源をオフし、開放時弁体は一定方向を向きジャッキ１３１で下降し下限に停止し弁体上の先頭浮体は斜面を自然に左方の浮体スライド線入口１３０内へ落下し得る構成とし、圧縮空気作製管８３下端付近外側に開口する圧縮空気送出管１２９は右方に伸び空気圧調整機入力弁７８を介し３Ｆを貫通し床上に設置する空気圧調整機８２上面に開口し作製した圧縮空気を貯蔵し得る構成であり、空気圧調整機８２上面に開口し通気弁７６を介し上方で湾曲し下方を向き先端は防塵ネットを付加し通気管７７が開口し通気弁７６は常時閉じる構成であり、空気圧調整機８２上面に開口し湾曲し右方に伸びタービン入口弁８０を介しタービン入口管７９がタービン８１内にノズルを付して開口し、タービン入口弁８０を遠隔制御により徐々に開放しタービン８１を回転し同軸に設置するダイナモ８４により発電し得る構成であり、空気圧調整機８２上面には空気圧検出器及び空気温度検出器を付加し空気圧調整機８２容量調整に利用し得る構成である。
【００３３】
ジャッキ収容函１３５左面に連結開口する水平の浮体冷却管１３２の先端が低く全体が傾斜する先端には浮体出口弁１０６を介止ジャンクションボックスケース１０１外側よりフランジで連通し先端はジャンクションボックス１０３内へ開口し、浮体を前進し得る浮体スライド線１６８を設置し始端はジャッキ収容函１３５内に突出し始端の下方に設置するスライド線固定台１３６で堅固に支える構成とし浮体スライド線１６８の終端は浮体出口弁１０６手前とし，一定方向を向く圧縮弁１３３下降時は弁体上の浮体が自然に浮体スライド線入口１３０内へ落下し得る構成であり、浮体冷却管１３２内後方に、ＬＥＤ，フォトトラ一対構成の浮体検出器(兼積算型)１１８を付加し、浮体冷却管１３２前方外側には浮体を停止するためのプランジャー１１１より１１７を設置し管内に向けプランジャー作動用の孔を穿ち本体は管外側に固定し密閉漏水を防止し浮体全数停止位置上方に冷却水噴射機１６７は円形の如雨露先端状とし浮体数付加しこれと連通する第３揚水管１４０は冷却水弁（定時限復元型）１１９を介し右方へ伸び内側第３揚水弁（減圧弁）１３８、ストレーナ１３９を介し右方のプラントケース１７７を貫通し外側第３揚水弁１６６を介し湾曲し下方を向きストレーナを付して開口し外側第３揚水弁１６６は常時開放し内部点検時等で閉じる構成であり、浮体冷却管１３２先端底部に開口し第４排水弁（兼吸気弁）１１０を介し下方に伸び湾曲し左方を向き上部シリンダー１０４底部に第４排水管（兼吸気管）１３７が開口する構成である。１Fには水位検出器(全水管漏水用)１８１を設置し漏水による貯留を遠隔表示し得る構成とし、水位検出器１８１作動の際は自動制御により直ちにタービン、ダイナモを停止した後総ての水管に付加する開閉弁を閉じる構成とする。
【実施例】
【００３４】
本プラントの初期起動前は電源が無いため起動用電源を設置するか又は陸地側より受電し操作機器の電源を確保した後起動準備をする。各水圧管及び各貯水槽内が空間のため初起動時の貯水を行う必要がある。はじめに通気弁（電磁弁S）１０７、高水圧管主弁１４１（電磁弁S）、中水圧管主弁１００（電磁弁S）、揚水弁１５０（電磁弁S）、低水圧管主弁１４８（電磁弁S）、内側第４揚水弁１４３（電磁弁S）、バイパス弁１７９を開放し、海面までの水圧を受け外側第４揚水弁１４３よりバイパス弁１７９を介し自然に揚水が開始され高水圧管７１上方に付加する水位検出器１８０作動によりバイパス弁１７９を閉じた後第４揚水ポンプ１４５を起動し海水面以上の貯水槽に貯水され各貯水槽の水位検出器が標準水位を検出毎に夫々の主弁を閉じ、揚水弁（電磁弁S）１５０は中水圧管主弁１００を閉じた後閉じる構成であり、初期起動時のシーケンスにａｎｄ回路（図３参照）を付加し３入力端子を有し全水圧管主弁閉止後ａｎｄ回路の３入力端子へ入力完了によりａｎｄ回路出力により第4揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第4揚水弁１４３及び通気弁１０７（電磁弁S）を閉じる構成であり、バイパス弁１７９付バイパス管１７８を付加する理由は海面と同等の水位までは自然揚水し第4揚水ポンプ１４５の消費電力を軽減するためのものであり、[第４揚水ポンプの揚程（ｍ）＝第４用水ポンプの位置より高圧貯水槽水面までの高さ（ｍ）−第４揚水ポンプより海水面までの高さ（ｍ）]でありポンプの出力は、さほど大規模にならない[００７０]参照。外側第４揚水弁（電動式Ｍ）１４２は常時開放し内部の点検等必要時に閉じる構成であり、図３「初起動時事前に必要な貯水のためのシーケンス」作動終了後は運転時の図４「貯水槽の水位検出器作動シーケンス」と重複しないため入力回路をオフし作動を禁止する。但し図３左下方の淡水化装置関係は運転時も使用可能のため引き続き使用し得る構成である。揚水弁（電磁弁S）１５０は常時閉じ初期起動時の貯水及び中圧貯水槽４２の水位検出器４３が下限水位検出した時中水圧管主弁１００と共に開放する構成であるが中圧貯水槽には浮体洗浄管２８より直接排水が貯水され浮体冷却管１３２の排水は間接的に貯水されるため補給水は不要となし得る構成である。プラントの初起動時は上記と並行し５Ｆに設置する第１揚水弁５４を開放し第１揚水ポンプ（逆止弁付）５３を起動し海水を淡水化装置１２へ揚水し淡水化装置１２の動力１７４を起動し海水を淡水とし淡水貯水槽１３へ貯水し水位検出器１７５上限検出作動により動力１７４電源及び第１揚水ポンプ５３をオフする構成であり、内側第１揚水弁５４、外側第１揚水弁５７は常時開放しポンプの即時起動に対応しうる構成である。尚プラント稼働中に貯水槽の水位検出器が作動し主弁を開閉する場合シーケンスが重複する事が予想されるため貯水槽の水位検出による主弁の開閉は他で使用中の不動作回路を付加するか又はプラント稼働中主弁を使用しない時間帯に水位検出を許容するシーケンスとする必要がある。例えばシーケンス上浮体が浮上し浮上弁９４をプランジャーでロック後高水圧管主弁７１、中水圧管主弁１００が閉じた後を基点に浮体が冷却管１３２内に停止する終点までは３個の水圧管主弁��作動せず休止状態でありこの時間帯を貯水槽の水位検出器作動許容に当てる事が望ましい。
【００３５】
二工程以降  シリンダー内に浮体装填の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放し下部ピストン１５９に重量差が上面より下方に向け加わり下部ピストン１５９は下降し又上部ピストンは上部ピストン下限板１５６上に密着し停止しこの外側に付加するＬＥＤ及びフォトトラで一対とするピストン下限検出器１５７作動により１ストロークの下部ピストン１５９の下降により中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水され又ピストン上昇の際は高圧貯水槽８より中圧貯水槽４３へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水されその結果中圧貯水槽４３の水位は変化しないが高圧貯水槽８は水位がマイナスされ低圧貯水槽６２は水位がプラスされるため初期に復元する必要がありピストン下限検出器１５７作動後第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動しシリンダー１個の容量に等しい水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し積算流量計検出により第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成であり、通気弁１０７の効果はシリンダー内のピストンを下降する際シリンダー内が真空となりピストン下降の妨げ及び機器の破損を防止する構成である。
【００３６】
プラントの初起動時はジャンクションボックス１０３内に開口する通気管９３に付加する通気弁１０７を開放し中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放すれば下部ピストン１５９上面に重量差が加わりピストンは既に下降しているため下降位置で停止し上部ピストン下限板１５６及び下部ピストン下限板１６０上に密着停止し液体の流動は無いが  ピストン下限検出器１５７作動によりここで一工程の時間短縮のため強制的に第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動しピストン1ストロークのシリンダー容量の水量を揚水後積算流量検出により第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる構成である。低圧貯水槽６１の上限水位検出時は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動し高圧貯水槽８へ揚水により排水し低圧貯水槽６１の標準水位検出で第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５の電源をオフし第２揚水弁６４を閉じる構成であり、下限水位検出時は低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を開放し第４揚水ポンプ１４５を起動揚水し標準水位検出で第４揚水ポンプ１４５の電源をオフし内側第４揚水弁１４３及び低水圧管主弁１４８を閉じる構成であり、外側第４揚水弁１４２は常時開放し内部点検等必要時に閉じる構成である。上部ピストン１５５上昇時浮体装填口下端で停止しなければならないためジャンクションボックス１０３内の液体はピストン上昇後ピストン上に残るが浮体１７０は浮力により自然浮上が可能であり特に支障にはならず、浮体をシリンダー内に落下時の緩衝材として上部シリンダー１０４下端より浮体冷却管１３２に連通する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放と共に上部シリンダー上に貯水し利用し得る構成である。第４排水管（兼吸気管）１３７の機能の一方はピストンを下降した後シリンダー内に排水し浮体落下時の緩衝材とし他方はピストンを上昇し浮体を浮上する際上部ピストンの下方が真空となり上昇を妨げるため事前に第４排水弁（兼吸気弁）１１０を開放しピストン上昇の際浮体冷却管１３２内よりシリンダー内に吸気する構成である。浮体外径断面積よりやや広断面積のジャンクションボックス１０３は浮体装填及び中水圧管７３内に浮上の際ジャンクションボックス１０３と同一断面積の上部シリンダー１０４と共通し浮体下方の空間を満水とし浮体１７０に浮力を与え且浮上弁９４の直下に空間を残さず満水とし浮上弁９４の開放を容易にし得る構成であるが、シリンダー断面積を狭くすれば浮体落下時のエアブレーキ作用は増加するが浮体下方への給水時間が長引き、シリンダー断面積を拡大すれば給水時間は短縮するがエアブレーキ作用は減少する。
【００３７】
シリンダー内に浮体を装填し浮上する一工程の基点は、通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放する事に始まり二工程以降は前工程で高水圧管主弁１４１開放時ピストンは上限に停止し高水圧管主弁１４１を閉じるため  中圧貯水槽４３水面と低圧貯水槽１４８水面との重量差が下部ピストン１５９上面より下方に向け加わりピストンは下降しピストン下限検出器１５７作動により一方は第２揚水弁６４を開放し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を起動し、下限水位検出時とは関係なく強制的に高圧貯水槽８へ揚水し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５に付加するシリンダー容量の水量を検出し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５を停止し第２揚水弁６４を閉じる。他方ピストン下限検出器１５７作動により第４排水弁１１０を開放し浮体冷却管１３２内より上部シリンダー１０４内に排水し浮体落下時の緩衝材とし水位検出器１０５検出により所定の水位が満たされない時は給水弁９９を開放し給水し再度の水位検出１０５作動で第４排水弁１１０閉じ浮体出口弁１０６を開放し浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１を解除し先頭の浮体がシリンダー内へ落下し浮体検出器(兼積算型)１０２作動毎にプランジャー１１２解除２番目の浮体が落下し、全浮体落下で浮体検出器(兼積算型)１０２積算後作動により浮体出口弁１０６を閉じた後給水弁９９を開放し、水位検出器１０９作動により給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８閉じる構成である。
【００３８】
上記水圧差発生の経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方中水圧管７３を左側に開口する上部バイパス管９５は左方で下方を向き下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共用バイパス管１５２を経て右方でＴ分岐し下部シリンダー内の上方下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９上面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を中水圧管の概算値とし、他方は低圧貯水槽６１の水面を基点に下方に伸び下方の低水圧管主弁１４８を介し下方のＴ分岐を右方に伸び四路管を介し右方へ伸び下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９底面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を低水圧管７２の概算値とし、中水圧管７３の重量より低水圧管７２の重量をマイナスした数値がピストン下降時上面より下方を向く重量差である。
【００３９】
次に低水圧管主弁１４８閉じた後中水圧管７３内プランジャー８５を作動し浮体浮上時の一時停止に用い、次に弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８作動し浮上弁９４を開放し浮上弁開閉検出器１６１開放により弁ロックロッド９８作動で巻上機１０８を停止し一方は第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後の出力を高水圧管主弁７１ａｎｄ回路入力の１端子に入力し他の１端子は巻上機(巻取用)１０８停止出力を入力完了でａｎｄ回路出力し高水圧管主弁７１を開放し、高圧貯水槽８水面及び中圧貯水槽４３水面との水圧差  が下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９底面より上方に向け加わりピストンは上昇し浮体も同時に浮上しピストン上限検出器１５３作動により浮体は浮上するこの際上部シリンダー１０４内には第４排水弁（兼吸入弁）１１０を介し浮体冷却管より吸気しピストン上昇時真空発生を防止する構成である。尚水圧差発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方中水圧管７３を左側に開口する上部バイパス管９５は左方で下方を向き下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を経て右方でＴ分岐し下部シリンダー内の下方下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９上面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を中水圧管の概算値とし、他方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び上方に湾曲し四路管１５１を介し右方へ向き伸び下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９底面を終点とし基点までの垂直高さに相当する水圧を高水圧管の概算値とし、高水圧管７１水圧より中水圧管７３水圧をマイナスした数値がピストン上昇時下方より上方を向く重量差である。
【００４０】
中水圧管７３内に全浮体が浮上後は積算型浮体検出器９２作動によりプランジャー８６より９１全数を作動した後プランジャー８５を解除し先頭の浮体が浮上し浮体検出器（兼積算型）１７３作動により浮体を検出毎に２番目の浮体プランジャー８６より全数を解除し浮体は浮上し浮体検出器(兼積算型)１７３全数検出後巻上機（戻し用）１０８作動で弁ロックロッド９８解除し浮上弁開閉検出器１６１閉じで浮上弁９４を閉じ、弁ロックプランジャー９６作動し巻上機１０８巻き戻しを停止し高水圧管主弁７１、中水圧管主弁１００を閉じる構成である。  
【００４１】
中圧貯水槽４３の蓋上面に開口し右水平に湾曲しフランジ２５で浮体洗浄管２８に連通する透明管２９はスライド線１５を保護し且浮体の作動状況を目視及びカメラで遠隔監視し得る構成である。尚スライド線１５の無い場合の浮体１７０は浮上中蛇行し管内壁に衝突しながら浮上する事は実験済でありスライド線１５は水面上より上方へジャンプする場合もスムーズに進行を助長し得る付加装置である。
【００４２】
浮体はスライド線１５内周に沿って浮上し水面上を上方にジャンプし浮体洗浄管２８内へ到達し、浮体検出器５８作動毎に浮体洗浄管２８内プランジャー１７より２３を順次作動し一時停止し全浮体検出及び積算する積算型検出器２４作動により浮体の上方に付加する淡水噴射器２７の浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を開放し浮体に付着した海水を所定時間浮体数の淡水噴射口１７６より一斉に噴射し浮体を洗浄する構成であり、浮体を洗浄する理由は圧縮空気作製管８３内を落下中圧縮熱により浮体に付着した海水が蒸発し固体化した塩分により浮体１７０及び管内周金属間の磨耗によりギャップの拡大によるエア漏れを防止するため淡水で洗浄する構成である。
【００４３】
淡水噴射器２７内に開口し浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を介し淡水貯水槽１３右側出口に淡水送水管１６が開口し淡水貯水槽１３左側入口に開口し左に伸び淡水化装置１２右側下段出口に開口し、淡水化装置１２右側上段入口に開口し右水平に伸び６F床を貫通し垂直下方の５F床上で右方へ湾曲し第１揚水ポンプ５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５を介し右方へ伸びプラントケース１７７を貫通し海中で外側第１揚水弁５７を介し湾曲し下方を向きストレーナを付加し第１揚水管５６が開口し内側第１揚水弁５４、外側第１揚水弁５７は常時開放しポンプの早期起動に対応し得る構成であり、淡水化装置１２と第１揚水ポンプ５３間は落差があるため第１揚水ポンプ５３出口付近に逆止弁を付加し逆流を防止し且上方よりエアの混入により起動時淡水化装置動力の空転を防止する構成であり、第１揚水ポンプ５３位置は海面下に位置し設置し第１揚水ポンプ５３起動時の空転を防止する構成である。尚浮体浮上用液体に淡水を使用する場合は淡水化装置１２及び浮体洗浄装置は不要である。
【００４４】
浮体洗浄後浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を閉じた後プランジャー１７を解除し浮体は前進し一方は浮体検出器(兼積算型)３１作動毎に浮体集合管内のプランジャー４４より順次作動し全浮体は一時停止し、他方シーケンスをさかのぼりピストン上限検出器１５３作動出力でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により圧縮弁１３３の気密を保持しジャッキ１３１を停止する構成である。シーケンスをさかのぼる理由はジャッキ１３１の作動時間及び圧力調整機８２の容量調整時間で無駄の休止時間を防止する構成である。
【００４５】
浮体洗浄管２８先端はフランジで洗浄出口管３５に連通し右下方へ湾曲し下端は浮体外径断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６に連通し洗浄出口管３５の上端には浮体外径にほぼ等しい内径の吸気管３４が垂直に連通し上端は防塵ネット３２を付加し開口しこの上方に広断面積のキャップ３３を搭載し吸気管３４に固定し、更に６F室内を大気圧に保つためＲＦを貫通しＲＦ床上に６Fと同等サイズで強風・豪雨に耐え雨水の浸入を防止し得る吸気管６を備える構成であり、吸気管３４は圧縮空気作製管８３内の浮体落下速度を助長し浮体の上方に生じる真空発生を防止し管類の破損を保護し且中圧貯水槽４３内の水位変動による気圧変動も防止する構成である。              
【００４６】
浮体断面積より僅か広断面積の浮体集合管３６内には浮体の使用数に等しいプランジャー４４より５０を管外周に設置し浮体洗浄後は浮体洗浄管２８内のプランジャー１７より順次解除し浮体は落下し浮体洗浄管２８内の浮体検出器(兼積算型)３１の作動毎に、浮体集合管３６内のプランジャー４４より順次後方に向け作動し浮体間は接触状態で一時停止する構成である。浮体集合管２８内断面積を浮体外径断面積より僅か広断面積とする理由は浮体落下時浮体外径断面積と同一の場合は下方の浮体間に圧縮空気が生じ浮体集合管３６内へ落下の妨げになる事を防止するため適宜のギャップを設け圧縮空気を上方へ放出し且落下時のエアブレーキ効果を成す構成である。但し過大ギャップとすればエアブレーキ効果は薄れ浮体間衝突による変形の恐れもある。
【００４７】
浮体洗浄後プランジャー１７を解除し先端を低く全体を傾斜する水平の浮体洗浄管２８内を先頭浮体は重力で自然に前進落下し、シーケンスをさかのぼりピストン上限検出器１５３作動によりジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じ荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキ１３１をロックし空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内空気圧残量検出しコンピュータ制御により動力を作動し空気圧調整機８２の容量調整後浮体検出器５１のａｎｄ回路２入力端子の上段に入力し他方は浮体検出器３１作動毎にプランジャー４４より５０まで順次作動し浮体を一時停止し浮体検出器(兼積算型)３１が全浮体数積算後の出力を検出器５１のａｎｄ回路２入力端子の下段へ入力し２入力完了により浮体検出器５１作動で浮体集合管３６内のプランジャー５５より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し全浮体が浮体集合管３６内で接触した状態で落下し圧縮弁１３３上へ軟着し得る構成である。尚浮体の落下時下端に激突する障害は避けなければならない。
【００４８】
浮体集合管３６の下端はフランジで下方の浮体外径断面積と同一の圧縮空気作製管８３にフランジで連通する構成で圧縮空気作製管８３は下方に垂直に伸び下端はジャッキ収容函１３５内で開口し圧縮空気作製管８３下方はジャッキ収容函１３５上面にフランジで固定しジャッキ収容函１３５底面は２F床上に固定する構成である。
【００４９】
浮体集合管３６内の全浮体は接触したまま一斉に落下し下方の空気を圧縮し事前に設定する所要圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し得る構成であり圧縮空気作製管８３下端に付加する浮体検出器１２０作動により先頭の浮体が仕事（J）終了を検出し、空気圧調整機入力弁７８を閉じた後全浮体数を積算する積算型浮体検出器１２７作動により先頭浮体は圧縮弁１３３内側で停止するため浮体数より1個少ないプランジャー１２１より１２６を作動し全浮体を一時停止する構成である。
【００５０】
圧縮空気作製管８３下端にジャッキ１３１で昇降する圧縮弁１３３を設置し弁体は平面図では円形で浮体の進行方向は低く斜面を成し弁座（圧縮空気作製管８３下端）との糾合溝を有し弁体表面中心に浮体の形状に合わせ窪みを設け浮体が上方より落下時の衝撃を和らげ且弁体下降時弁体中心で安定し得る構成であり、圧縮弁１３３を閉じる際は一定方向を向くジャッキ１３１を動力で上昇し荷重検出器（又は過電流検出器）１３４作動により気密保持のままジャッキ１３１をロック動力電源オフし、圧縮弁１３３開放時はジャッキ１３１を動力で下降し下限で停止し一定方向を向き浮体がスライド線入口１３０内に容易に落下し得る構成とする。
【００５１】
空気圧調整機入力弁７８を閉じた後一方はタービン入口弁８０を徐々に開放しタービン８１を回転し同軸のダイナモにより発電し得る構成であり、他方は積算型浮体検出器１２７作動によりプランジャー１２１より１２６まで一斉に作動し浮体停止後ジャッキ１３１を下降し下限で自動停止し得る構成とし圧縮弁１３３を開放し先頭浮体を載せた弁体の上面中心付近に浮体の形状に合わせた窪みが有るため浮体が弁体上に落下時衝撃を和らげる構成とし、弁体上に位置し左方が低く傾斜しているため弁体の下降と共に浮体は自然に浮体冷却管１３２内に落下し浮体検出器(兼積算型)１１８検出毎によりプランジャー１１１を作動し先頭浮体を停止すると共にプランジャー１２１解除し２番目の浮体を落下し浮体検出器１１８作動でプランジャー１１２作動し２番目の浮体を停止し３番目以降の浮体は圧縮空気作製管８３内プランジャーを１段毎に順次落下し最下段のプランジャー１２１位置に一旦停止後下方下限に停止する弁体上へ落下した後スライド線入口１３０より浮体冷却管内に装填する構成とし浮体の落下速度を最小限に止める工夫が必要である。全浮体が浮体冷却管１３２内で停止し浮体検出器(兼積算型)１１８全数検出後内側第３揚水弁(減圧弁)１３８を開放し浮体冷却管上方に付加する冷却水噴射機器１６７に付加する冷却水弁(定時限復元型)１１９を開放し冷海水を噴射し浮体１７０を冷却後内側第３揚水弁(減圧弁)１３８及び冷却水弁(定時限復元型)１１９を自動閉止する構成である。はここで一工程の終点とする。一工程の基点の記載は[００３７]参照。
【００５２】
プラントを運転より停止するには遠隔自動制御指令所よりタービン８１のノズルの開度を絞りダイナモ８４の負荷をゼロＫＷとし送電線より自動解列した後タービン入力弁を閉じタービン８１及びダイナモ８４停止により停止検出し遠隔自動制御指令所へ表示する構成である。
【００５３】
空気圧調整機８２内所要空気圧はほぼ一定と為し得る事で過圧となることは空気圧調整機の故障による過圧発生以外考え難いが火災等の災害時を考慮すればリリーフバルブの付加が望ましい。空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び右水平に伸びタービン入口弁８０を介しタービン８１内にタービン入口管７９がノズルを付加し開口する構成であり、他には空気圧調整機８２上面に空気圧検出器、気温検出器を備え空気圧調整機８２の容量調整時に利用し得る構成とする。尚空気圧調整機８２及び圧縮空気送出管１２９の外周は断熱材で包囲し熱の発散防止及び人身の危険防止をする構成とし、圧縮空気送出管１２９の長さは最短となる様機器の配置を考慮しエネルギーのロスを最小限とする必要がある。
【００５４】
空気圧調整機８２の容量は少なくても一行程の圧縮空気作製容量プラス２工程以降における空気圧調整機８２内の前回残量を見越した体積を貯蔵し得るものとし自動遠隔制御装置により空気圧調整機８２の圧力を制御し得る構成とし、圧縮空気貯蔵後はタービン入力弁８０を自動制御装置により徐々に開放しタービン８１を起動回転し同軸に連結するダイナモ８４により発電し送電系統に自動並列し需要箇所へ電力を供給し得る構成とし、タービン８１で使用後の排気する排気口はタービン８１付近断面積を拡大しプラントケース１７７を貫通し湾曲し上方に垂直に伸び徐々に断面積を狭め均一断面積とし海面上で湾曲し下方を向き粗めの防塵ネットを付加し開口し波浪や雨水の浸入を防止し得る構成とし暴風雨時雨水の浸入防止が困難な場合は排気管３７内出口付近に強制排気し得る送風機を付加し暴風雨時に作動する構成とする。
【００５５】
エネルギー伝達の媒体とする浮体１７０は図１及び明細書[００６６]では浮体７個使用例とし球を使用した理由はスライド線１５との接触面積が少なく且浮体の浮上中液体との摩擦抵抗が比較的少なく各コーナーのスムーズな通過を考慮し設計上無難な形状のものを選んだもので他に浮体の形状は円筒形、頭部半球下方円筒形、前後部半球胴体部円筒形、その他種々の形状の浮体が考えられるが通路の設計上配慮が必要である。
【００５６】
本明細書では浮体浮上用液体に海水を利用した場合を例に開示しているが浮体数の増減により所要圧力の圧縮空気を作製可能であり、又密度の高い液体を使用すれば浮体も密度の高いものが必要となり使用する浮体数が少なくても同圧の圧縮空気を発生する事が可能である。
【００５７】
各フロアには電源装置１６２を備え１次側は交流入力とし２次側は交流及び直流出力とし、各階の照明(非常用含む)、プラント機器の動力用、計装類、エレベーター（図示せず）、モーター等に利用し直流電源は主に電磁弁、ＥＬＤ，フォトトラ検出器、プランジャー用ソレノイド電源に利用し得る構成であり、電源を必要とする機器への配線の記入は略してある。
【００５８】
ダイナモ８４出力端子は開閉器、保安器類を介し変圧器の１次側に結線し、送電用及び所内用に使用する２次巻線、３次巻線又は単巻線により少なくても２系統の電圧を出力する必要があり送電線は受電端との距離が短い場合は架空送電線とし得るが、水深や塩害等を考慮すれば制御線も含めた海底用超高圧用ケーブルの敷設が適当と考えられる。
【００５９】
プラントでは浮体を一時停止するための作動時間が短いプランジャーが各箇所に使用されており設計には省エネに配慮する必要ある。例えば使用箇所によりサイズの大小、強度の分別、取り付角度及びソレノイドコアのロック装置の考案等に配慮が必要であり、プラントは付加装置の作動時間が短い程一工程の所要時間が短縮し従って発生電力も増大し得る構成である。
【００６０】
プラントの常時発生電力（KW）は一工程で作製された圧縮空気（J）を一工程の所要時間（S）で除した数値であるが、｛一工程で作製された圧縮空気（J）×タービン効率×ダイナモ効率／一工程の所要時間（S）｝−｛一工程の総消費電力（KW）｝＝常時発生電力(KW)となる。
【００６１】
RFには遠隔自動被制御室１を設置し陸地の遠隔自動制御指令所とメタリック及び光ケーブルを電力用ケーブルと束ねた1条の海底ケーブルを両端で結線し、遠隔自動被制御装置によりエネルギー増幅式発電装置の初起動前の貯水、起動・運転及び停止、機器の作動状況、計装類の数値、画像等総てが遠隔自動制御により送受信し無人制御し得るプラントの構成であり、図３．図４によりシーケンスの概要を添付のため、初起動前の貯水、起動・運転及び停止方法に付いては参照されたい。
【００６２】
プラントのメンテナンスのための交通は船舶の使用では停泊箇所の設置又はヘリコプターの使用ではヘリポートの確保が必要である。又事故時に備え漏水を早期に発見するため１Fには水位検出器(全水管漏水用)１８１を設置し遠隔表示し得る構成とし、水位検出器１８１作動の際は自動制御により直ちにタービン、ダイナモを停止した後総ての水管に付加する開閉弁を閉じる構成とし、その後水位の上昇が無くなった時は閉じた開閉弁を順次インターバルをおき開放し水位の上昇する該当管名を特定し他方水位上昇が継続する場合は直ちに現地調査を実施する必要がある。
【００６３】
図１に示すように中圧貯水槽４３上面付近を海面と同レベルとする構成であるが、仮に高圧貯水槽８上面に等しい位置を海面と同レベルに選定すれば第１揚水ポンプ及び第４揚水ポンプは不要となるが、第２排水ポンプ３９及び第３排水ポンプ６８の揚程が増大しポンプ出力も増大する事も考慮し前記排水ポンプの使用頻度と全用水の総入れ替え周期との関係も考慮し海面レベルとプラントケース１７７内貯水槽水位との関連を設定する必要がある。又プラントの全質量（ｋｇ）と浮力との関係にも留意しプラントケース１７７を包囲する海水の体積の質量（ｋｇ）より重いものとし、海流及び波浪の圧力でプラントケース１７７が移動する事は避けなければならない。次に経年変化により用水を総入れ替えする場合は第２排水弁４１、第２揚水弁６４、第３排水弁６７、第４揚水弁１４３、各水圧管主弁，揚水弁１５０を開放後当該弁に付加するポンプを起動すれば海底付近の冷水が流入し上方より循環し排水され比較的高水温の用水は冷水に入れ替えられる。但し、揚水に際し第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５の積算流量計付機能を解除する必要があり、第４揚水ポンプ１４５の揚水量に対し排水量は僅か同等を超えるポンプ配置とし各貯水槽が満水となり溢水を阻止する対策が必要である。
【００６４】
「例」本プラントの浮体に使用する球の厚さを算出し材質選定の参考に資するものである。球の外径：１０ｍ,球の密度（ρ１）：０．９×１０３  Ｋｇ／ ｍ３，球の材料に鋼鉄を使用する時、球空洞部の体積（ｍ３）Ｖ２を求める。但し、鋼鉄の密度（ρ）：７．８７×１０３  Ｋｇ／ｍ３，Ｖ１：球の体積（ｍ３） ，Ｖ２：球空洞部の体積（ｍ３）,球の半径:ｒ１（ｍ)空洞部の半径:ｒ２（ｍ)とする。球の体積を次公式により求める。球の体積Ｖ１＝４πｒ３／３, Ｖ１＝４π(５ｍ)３／３＝５２３．６（ｍ３），球の質量（１０３  Ｋｇ）＝（ρ）（Ｖ１−Ｖ２）＝（ρ１）Ｖ１式が成立する。∴７．８７×１０３  Ｋｇ／ｍ３（５２３．６ｍ３−Ｖ２ｍ３）＝（０．９×１０３  Ｋｇ／ｍ３）×５２３．６（ｍ３）,(４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ)−{７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）}＝４７１．２４×１０３  Ｋｇ７．８７×１０３  Ｋｇ/ｍ３（Ｖ２ｍ３）＝４，１２０．７３２×１０３  Ｋｇ−４７１．２４×１０３  Ｋｇ，Ｖ２ｍ３＝３，６４９．４９２×１０３  Ｋｇ／７．８７ Ｋｇ/ｍ３∴球空洞部の体積Ｖ２＝４６３．７２２ｍ３，次に球の空洞部の半径（ｒ２）を求める。球空洞部の体積Ｖ２＝４πｒ３／３式に代入４６３．７２２ｍ３＝４πｒ３／３, ｒ２３＝３×４６３．７２２ｍ３／４π，
【００６５】
【数１】
2011231661.tif 000025
空洞部の半径（ｒ２）＝４．８０１６ｍ，球の外径１０ｍ半径５ｍ,球の厚さ＝（球の半径ｒ１−空洞部の半径ｒ２）, ∴球の厚さ＝５ｍ−４．８０１６ｍ＝１９．８４（ｃｍ）
【００６６】
「例」海中において本発電プラントを設置した場合の概算仕事（J）を算出し所要浮体数を算出する。但し、算出条件は次により浮体には球を用いた条件とし、球外径Ｄ（圧縮空気作製管の内径）：１０ｍ，球の密度（ρ）：０．９×１０３  Ｋｇ／ｍ３，液体の密度（ρ０）：１０３  Ｋｇ／ ｍ３，ピストン系質量１０３  Ｋｇが液体の同一体積の質量に等しい場合、圧縮空気作製管の高さ（Ｈｘ）：２０００ｍ，空気圧調整機に貯蔵する高さ：（Ｈ２）ｍ（計算を容易にするため圧縮空気作製管と同一内径とし作製した体積と等しい空気圧調整機容量ｍ３と看做す高さ），（Ｈ１）ｍ＝（Ｈｘ＋Ｈ２），空気温度：２５℃，以上の既知数により次の２０（０．１０１３ＭＰａＧ）の圧縮空気を作製貯蔵しタービンを回転し発電し得る球の所要数を求める。上記より球の体積を求める。公式により、Ｖ＝４πｒ３／３∴４π（５ｍ）３／３＝５２３．６（ｍ３） ，球の質量（Ｋｇ）＝Ｖρ∴５２３．６ｍ３×０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ），球の外径断面積S（ｍ２）＝πＤ２／４∴π×（１０ｍ）２／４＝７８．５４（ｍ２），圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝ＳＨｘ∴７８．５４ｍ２×２０００ｍ＝１５７，０８０（ｍ３） ，次にＴ２を求める公式    
（Ｔ１／Ｐ１ｋ−１／ｋ＝Ｔ２／Ｐ２ｋ−１／ｋ）に代入、但しＫ＝１．４，Ｔ１（Ｋ）＝２５＋２
７３＝２９８（Ｋ），上式に代入し、２９８（Ｋ）／０．１０１３１．４−１／１．４（ＭＰａ）＝Ｔ２（Ｋ）／２．０２６１．４−１／１．４（ＭＰａ） ，      ２９８（Ｋ）／０．１０１３０．２８５７（ＭＰａ） ＝Ｔ２（Ｋ）／２．０２６０．２８５７（ＭＰａ） ，５７３．２＝Ｔ２／（１．２２３５）  ∴Ｔ２＝５７３．２×１．２２３５＝７０１．３（Ｋ）  次に作製圧縮空気体積（Ｖ２）＋圧縮空気作製管内体積（Ｖｘ）＝（Ｖ１）とし、未知数Ｖ２(空気圧調整機容量)（ｍ３）又は（作製圧縮空気体積）（ｍ３）を求める公式［T１Ｖ１ｋ−１＝T２Ｖ２ｋ−１ ］，に代入するＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘであるから次式  ２９８Ｖ１ｋ−１＝７０１．３Ｖ２ｋ−１ ，  Ｖ２ｋ−１／Ｖ１ｋ−１＝２９８/７０１．３  ,  Ｖ２ｋ−１／(Ｖ２＋Ｖｘ）ｋ−１＝０．４２５,Ｖ２／Ｖ２＋SＨｘ＝０．４２５１/ｋ−１,   Ｖ２／(Ｖ２＋７８．５４ｍ２×２，０００ｍ)=０．１１７７５,  Ｖ２＝  ０．１１７７５（Ｖ２＋１５７，０８０), Ｖ２＝０．１１７７５Ｖ２＋１８，４９６,Ｖ２−０．１１７７５Ｖ２＝１８，４９６,  ０．８８２２５Ｖ２＝１８，４９６, Ｖ２＝２０，９６５ｍ３，ここでＶ１＝Ｖ２＋Ｖｘ, Ｖ１＝２０，９６５＋ (７８．５４ｍ２×２,０００ｍ)  ∴Ｖ１＝１７８，０４５ｍ３，Ｖ１が算出されれば圧縮空気作製管容量（ｍ３）＋空気圧調整機容量（ｍ３）＝Ｖ１（ｍ３）,従って、全長Ｈ（ｍ）＝Ｖ１（ｍ３）／Ｓ（ｍ２），１７８，０４５ｍ３／７８．５４（ｍ２）＝２，２６６．９（ｍ）となる次に、断熱圧縮変化の仕事Ｌａ＝｛（Ｐ１Ｖ１）／（Ｋ−１）｝｛1−（Ｔ２／Ｔ１）｝公式に代入し、Ｌａ＝(０．１０１３（ＭＰａ）×１７８，０４５（ｍ３）/１．４−１)［ 1−｛７０１．３（Ｋ) /２９８（Ｋ) ｝］，４５，０８９．９×{−１．３５３}＝(−) ６１，００６．６×１０６（Ｐａ・ｍ３）  ここでＰa＝Ｎ／ｍ２,（Ｎ／ｍ２)ｍ３＝Ｎｍ＝（Ｊ），位置エネルギー（Ｊ）＝ＧＨｘＭ（Ｋｇ），（９．８ｍ/ S２）２０００ｍ×Ｍ（Ｋｇ）＝６１，００６．６×１０６（Ｊ）， Ｍ（Ｋｇ）＝６1,００６.６×１０６（Ｊ）／（９．８ｍ/ S２）２０００ｍ，Ｍ（Ｋｇ）＝３,１１２．６×１０３（Ｋｇ），球１個の質量＝４７１．２４×１０３（Ｋｇ）により所要球数＝３,１１２．６×１０３（Ｋｇ）/４７１.２４×１０３  （Ｋｇ）＝６．６個 従って７個の球が必要となる。  
【００６７】
「例」一工程中最も長時間を費やす箇所は中水圧管内の浮体浮上時間であり仮に次の条件とすれば、公式により浮上時間（ｔ）を求める。
【００６８】
【数２】
2011231661.tif 000026
但し、ρ：浮体の密度０．９×１０３Ｋｇ／ｍ３，ρ０：液体の密度１０３Ｋｇ／ｍ３，Ｇ：地球の重力９．８ｍ／Ｓ２，ｈ：中水圧管の高さ：Ｈ＝２、０００（ｍ），浮体浮上時間
【００６９】
、
【数３】
2011231661.tif 000027
∴浮上時間ｔ＝６０．６（Ｓｅｃ） となる。
【００７０】
「例」ピストンを下降した後低圧貯水槽６１へ貯水された水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し復元するための所要電力量（ＫＷＨ）及びポンプの所要動力（ＫＷ）の概算値を求める。中圧水槽４３に対し高圧水槽８又は低圧水槽６１の水面差を５ｍとし、ほぼ一定とすれば、低圧水槽６１水面に対し高圧水槽８水面差は２×５ｍ＝１０ｍの揚程へ揚水が必要である。一工程の所要時間を凡そ３００（Ｓｅｃ）とすれば、通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放後ピストンが下降しピストン下限検出器１５７作動までの所要時間を凡そ１０（Ｓ）とすれ「一工程の所要時間３００（Ｓ）−１０（Ｓ）＝２９０（Ｓ）」以内に揚水を終了し次の工程に備える必要がある。揚水を２９０(Ｓ)以内に終了するための、所要動力（ＫＷ）＝（ＨＱＧ/η）×揚水時間（Ｓ），但し、Ｈ:揚程（低圧水槽水面対高圧水槽水面差）１０ｍ＋α(２ｍ)＝１２（ｍ）とし,Ｑ：１個のシリンダー容量（ｍ３）＝ＳL:シリンダーの内径を１０．０１ｍとするとS＝πＤ２/４,  １個のシリンダー容量（ｍ３）Ｓ＝π(１０．０１)２/４＝７８．６９７ｍ２，L＝浮体外径(ｍ)×使用個数：１０ｍ×７＝７０ｍ, ＳＬ＝１個のシリンダー容量（ｍ３）７８．６９７ｍ２×７０ｍ, ∴１個のシリンダー容量（ｍ３）＝５,５０８．７９（ｍ３）,  所要動力（ＫＷ）＝(１２ｍ×５，５０８．７９ｍ３  ×９．８ｍ/Ｓ２）/０．７５×２９０（Ｓ）＝２，９７８．５（ＫＷ），  次にポンプを稼動した時間２９０ (Ｓ)の間に消費される電力量（ＫＷＨ）＝所要動力（ＫＷ）×使用時間（Ｈ），∴  電力量（ＫＷＨ）＝２，９７８．５（ＫＷ）×２９０（S）／３，６００（Ｓ）＝２３９．９（ＫＷＨ）が復元に消費される電力量となる。但し、Ｇ:地球の重力９．８（ｍ/Ｓ２）, η:総合効率７５％,とする。次に本プラントの一工程とは 通気管に付加する「通気弁１０７開放を起点に」中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放し水圧差を利用しピストンを下降しシリンダー内に浮体を冷却管１３２より装填するところから始まり浮体１７０が中水圧管７３内を浮上し水面上をジャンプし洗浄管２８内で淡水により付着した海水を洗浄後浮体集合管３６内で一時停止後圧縮空気作製管８３内下端の圧縮弁１３３を閉じた後一斉に落下し下方の空気を圧縮し作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内へ貯蔵した後圧縮空気作製管８３内より冷却管１３２内へ浮体１７０を落下し冷水で定時限、「浮体１７０冷却終了までの経過時間」を一工程と言う。一工程の所要時間を仮に３００（Ｓｅｃ）とすれば低圧貯水槽１４８より高圧貯水槽７１へ揚水に費やす電力、所内動力、計装類で消費される損失を考慮し概算総合効率を６０％とすれば連続し発電し得る平均電力は、６１，００６．６×１０６（Ｊ)×０．６／３００（Ｓｅｃ）＝１２２，０１３（ＫＷ）となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
地球上表面積の７０％は海洋に囲まれ正にエネルギーの宝庫であり潮流の穏やかな箇所を選び水深２，０００ｍ以上の海底に本発明による発電装置を前記「００６６」「例」による概算値１０基分をプラントケースに収容すれば原子力発電並みの１００万ＫＷ以上の電力を発生し得るもので未来の究極のエネルギー源といえる発電装置である。海底でのプラントの設置方法に付いては専門事業者に委ねる事とし、基本的には海底に設置後プラントケースの移動や傾きの生じない工事方法を設計する事が必要である。又海中に付加する開閉弁の故障等が例え発生した場合でも既に開発されている深海で使用する新ロボットを利用でき得る時代であり工事方法としては寧ろ陸地に設置するには２，０００ｍ以上の地下を広い面積で掘削する事は至難の業であり、深海では水温も低く浮体の冷却水及びタービン排気管の真空度アップによる排気速度アップにも有効であり圧縮空気作製に付いても空気圧力が高所に比べ高いため高エネルギーを発生し得る最良の環境に恵まれた海洋と考えられる。  
【符号の説明】
【００７２】
１    被制御室  
２    フェンス
３    固定柱
４    キャップ
５    防塵ネット
６    吸気管
７    通気管
８    高圧貯水槽
９    通気弁
１０  水位検出器
１１  電源装置
１２  淡水化装置
１３  淡水貯水槽
１４  固定環
１５  浮体スライド線
１６  淡水送水管
１７  No,１プランジャー  
１８  No,２プランジャー
１９  No,３プランジャー
２０  No,４プランジャー
２１  No,５プランジャー
２２  No,６プランジャー  
２３  No,７プランジャー
２４  積算型体検出器
２５  フランジ
２６  浮体洗浄弁（定時限復元型）
２７  淡水噴射器
２８  浮体洗浄管
２９  透明管  
３０  第１排水管
３１  浮体検出器（兼積算型）
３２  防塵ネット  
３３  キャップ
３４  吸気管
３５  洗浄出口管
３６  浮体集合管
３７  タービン排気管
３８  外側第２排水弁
３９  第２排水ポンプ
４０  第２排水管
４１  内側第２排水弁
４２  水位検出器
４３  中圧貯水槽
４４  No,１プランジャー
４５  No,２プランジャー
４６  No,３プランジャー
４７  No,４プランジャー
４８  No,５プランジャー
４９  No,６プランジャー
５０  No,７プランジャー
５１  浮体検出器（ａｎｄ回路）
５２  電源装置
５３  第１揚水ポンプ（逆止弁付）
５４  内側第1揚水弁
５５  ストレーナ
５６  第１揚水管
５７  外側第1揚水弁
５８  浮体検出器
５９  排気管
６０  排気弁
６１  低圧貯水槽
６２  水位検出器
６３  第２揚水管
６４  第２揚水弁
６５  第２揚水ポンプ（積算流量計付）
６６  電源装置
６７  内側第３排水弁
６８  第３排水ポンプ
６９  第３排水管
７０  外側第３排水弁
７１  高水圧管
７２  低水圧管
７３  中水圧管
７４  スライド線支柱
７５  電源装置
７６  通気弁
７７  通気管
７８  空気圧調整機入力弁
７９  タービン入口管
８０  タービン入口弁
８１  タービン
８２  空気圧調整機  
８３  圧縮空気作製管
８４  ダイナモ
８５  No,１プランジャー
８６  No,２プランジャー
８７  No,３プランジャー
８８  No,４プランジャー
８９  No,５プランジャー
９０  No,６プランジャー
９１  No,７プランジャー
９２  積算型浮体検出器
９３  通気管
９４  浮上弁
９５  上部バイパス管    
９６  弁ロックプランジャー    
９７  給水管  
９８  弁ロックロッド検出器    
９９  給水弁（減圧弁）
１００  中水圧管主弁
１０１  ジャンクションボックスケース
１０２  浮体検出器（兼積算型）
１０３  ジャンクションボックス
１０４  上部シリンダー  
１０５  水位検出器
１０６  浮体出口弁
１０７  通気弁
１０８  巻上機
１０９  水位検出器
１１０  第４排水弁（兼吸気弁）
１１１  No,１プランジャー  
１１２  No,２プランジャー
１１３  No,３プランジャー
１１４  No,４プランジャー
１１５  No,５プランジャー
１１６  No,６プランジャー
１１７  No,７プランジャー
１１８  浮体検出器(兼積算型)
１１９  冷却水弁(定時限復元型)
１２０  浮体検出器
１２１  No,１プランジャー  
１２２  No,２プランジャー
１２３  No,３プランジャー
１２４  No,４プランジャー
１２５  No,５プランジャー
１２６  No,６プランジャー
１２７  積算型浮体検出器
１２８  圧縮空気取出口
１２９  圧縮空気送出管
１３０  スライド線入口
１３１  ジャッキ
１３２  浮体冷却管    
１３３  圧縮弁
１３４  荷重検出器（又は過電流検出器）
１３５  ジャッキ収容函
１３６  スライド線固定台
１３７  第４排水管（兼吸気管）
１３８  内側第３揚水弁（減圧弁）
１３９  ストレーナ
１４０  第３揚水管
１４１  高水圧管主弁
１４２  外側第４揚水弁  
１４３  内側第４揚水弁
１４４  ストレーナ
１４５  第４揚水ポンプ
１４６  外側ストレーナ
１４７  第４揚水管    
１４８  低水圧管主弁
１４９  下部バイパス管  
１５０  揚水弁
１５１  四路管
１５２  共通バイパス管
１５３  ピストン上限検出器
１５４  下部ピストン上限板
１５５  上部ピストン
１５６  上部ピストン下限板
１５７  ピストン下限検出器
１５８  下部シリンダー
１５９  下部ピストン
１６０  下部ピストン下限板
１６１  浮上弁開閉検出器
１６２  電源装置
１６３  交流入力
１６４  交流出力
１６５  直流出力
１６６  外側第３揚水弁
１６７  冷却水噴射器
１６８  浮体スライド線
１６９  電源装置
１７０  浮体
１７１  気温検出器
１７２  ピストン用ロッド
１７３  浮体検出器（兼積算型）
１７４  淡水化装置動力電源
１７５  水位検出器
１７６  淡水噴射口
１７７  プラントケース
１７８  バイパス管
１７９  バイパス弁
１８０  水位検出器(初期揚水用)
１８１  水位検出器（全水管漏水用）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３本の水圧管上端に連通する貯水槽と各水圧管下方に主弁を付加し中水圧管主弁１００下方バイパス管は下部シリンダー１５８内上端の下部ピストン１５９上面側に開口し高水圧管主弁１４１及び低水圧管主弁１４８下方は下部シリンダー１５８内下端の下部ピストン１５９底面側に開口し、中水圧管主弁１００開放に対し高水圧管主弁１４１を開放時ピストンは上昇し、中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８を開放時ピストンは下降し得る機器の構成とするためピストン下降時シリンダー内へ浮体を装填しシリンダー内満水後低水圧管主弁１４８を閉じ高水圧管主弁１４１を開放し上方の中水圧管７３内へ浮上し得る発明について下記により説明する。３本の夫々長さの異なる長い水圧管はシリンダーの断面積に等しい高水圧管７１，シリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積とする中水圧管７３, シリンダーの断面積に等しい低水圧管７２に分けプラントケース１７７内に立設し上端は夫々の水圧管断面積の１００倍の断面積とする貯水槽と連通し水圧管の下方には夫々主弁を設置する構成である。各貯水槽へ揚水により標準水位を満たし、全浮体を冷却管内へ装填後初期起動時下部ピストン１５９は下部ピストン下限板１６０上に位置する状態であり浮体を上部シリンダー内へ装填する際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８を開放すれば下部ピストン１５９を隔て加わる重量差は下部ピストン１５９上面より下方に向け加わるピストン系重量プラス液体重量より下部ピストン１５９底面より上方に向け加わる重量をマイナスした重量が下部ピストン１５９上面より下方に向け加わりピストンは下部ピストン下限板１６０上で継続し停止する。前記水位差の発生経路の一方は中圧貯水槽４３水面を基点に下方の中水圧管７３内下方左側に開口し左方で湾曲し下方を向く上部バイパス管９５は下方の中水圧管主弁１００を介し下方のＴ分岐を右方へ伸び共通バイパス管１５２を経て下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９上面を終点に中圧貯水槽４３水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、他方の水位差発生経路は下部ピストン１５９底面を基点に下部シリンダー１５８下方のＴ分岐を左折し下部バイパス管１４９より四路管１５１を経て左方の低水圧管７２下方より上方の低水圧管主弁１４８を介し上方の低圧貯水槽６１水面を終点に基点より終点までの垂直高さに相当する圧力が下部ピストン１５９底面より上方に加わる。ピストン下限検出器１５７作動により第２揚水弁６４開放し第２揚水ポンプ６５を起動し低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ強制的にシリンダー容量の液体を揚水する構成である。又浮体をシリンダー内に装填後中水圧管内に浮上の際必要な操作は、ピストン下限検出器１５７作動後第４排水弁（兼吸気弁）１１０、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放すれば下部ピストンより双方貯水槽水位の差に比例した重量が下部ピストン１５９底面より上方へ向け加わり上昇し得る構成であるが、ピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時はピストンの昇降条件は等しくなるが一般的にはピストンの質量が液体の同一体積の質量より大きく昇降時の時間が変化するため同一条���とするにはピストン系全質量（Ｋｇ）が同一体積の液体の質量（Ｋｇ）と等しい時に比較し中水圧管７３の圧力に対し低水圧管７２の圧力および高水圧管７１の圧力が等しく高くなる様に低圧貯水槽６１及び高圧貯水槽８の高さを変更するか又は双方の貯水槽の容量を増し水位を嵩上げする必要がある。嵩上げ方法は次により説明する。但し、各貯水槽・シリンダー容量は次のサイズで構成される。「例」中圧貯水槽の断面積：１５７４０ｍ＾２、高圧貯水槽及び低圧貯水槽の断面積：７８７０ｍ＾２、ピストン１ストロークの長さ７０ｍ、シリンダーの断面積：７８．７ｍ＾２、シリンダー容量：５５０９ｍ＾３、従って１ストロークの水量が高圧または低圧貯水槽へ揚水により水位は０．７ｍ上昇し中圧貯水槽へ同様の揚水により０．３５ｍ上昇するものとし、初期起動時前の貯水時は中水圧管主弁１００及び揚水弁１５０を開放するため下部ピストン上面及び底面には同一圧力が加わり貯水完了後は中水圧管主弁及び揚水弁は閉じる構成であり、下部ピストンは下限で停止中と仮定する。中圧貯水槽に標準水位が満たされた時液中の下部ピストン上面及び底面に加わる重量ニュートン（Ｎ）、圧力（ＭＰａ）を求めその重量差（Ｎ）を求めピストンの昇降関係を求める。但しピストン系の密度：８＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３とする。ピストン系重量［Ｎ］＝ピストンの面積＊厚さ＊個数＋ロッドの断面積＊長さ）＊ピストン系密度＊重力の加速度  ∴ピストン系重量［Ｎ］＝（７８．７ｍ＾２＊０．２５ｍ＊２個＋０．０５ｍ＾２＊８０．５ｍ）＊（８＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴ピストン系重量＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］次に下部ピストンより中圧貯水槽標準水位までの高さを２０００ｍとする時下部ピストン上面へ加わる液体重量を求める。重量［Ｎ］＝中圧貯水槽水面までの高さ＊ピストン上面断面積＊液体の密度＊重力の加速度。式に代入液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）（１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴液体重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］，ピストン上面に加わる水圧［Ｐａ］＝Ｎ／ｍ＾２  ∴１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］／（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）＝１０＾３＊１９６００［Ｐａ］  ∴１９．６［ＭＰａ］ピストン及び液体の総重量［Ｎ］＝ピストン系重量＋下部ピストン上面へ加わる液体重量、∴総重量［Ｎ］＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］＋１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］ピストン及び液体の総重量＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］  次に下部ピストン底面に加わる重量を求める。下部ピストンより中圧貯水槽標準水位までの高さ＊ピストン断面積＊液体の密度＊重力の加速度、式に代入し、液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ＊７８．７ｍ＾２＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２、液体重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４２５２０，ピストン底面に加わる水圧［Ｐａ］＝Ｎ／ｍ＾２∴１０＾３＊１５４２５２０／７８．７ｍ＾２＝１０＾３＊１９６００［Ｐａ］∴１９．６［ＭＰａ］次に下部ピストンの下方へ向く重量に対し底面に加わる重量との重量差を求める。ピストン及び上面液体の総重量１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］−底面に加わる液体重量１０＾３＊１５４２５２０［Ｎ］＝���０＾３＊２４２０．６［Ｎ］従って下方に向く重量のためピストンは下限で停止する事が分かり前記仮定は解消される。次に揚水弁を閉じ高圧管主弁及び中水圧管主弁を開放し下部ピストン下方に向く総重量と等しくするための高圧貯水槽水面までの嵩上げ水位を求める。但し、Ｈ：ピストンより高圧貯水槽水面の高さ、Ｓ：ピストンの断面積、ρ０：液体の密度、Ｇ：重力の加速度とする。前記よりピストンの下方へ向く総重量［Ｎ］＝１０＾３＊１５４４９４０．６，［Ｎ］＝ＨＳρ０Ｇ，∴Ｈ＝［Ｎ］／Ｓρ０Ｇ，  Ｈ＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］／（７８．７ｍ＾２＊１０＾３ＩＫｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２  ∴Ｈ＝２００３．１４ｍ  従ってこの水位の時ピストンは昇下降しないニュートラルポイントとなり高圧貯水槽水面と中圧貯水槽水面とを５ｍに水位差を設定するためには２０００ｍ＋３．１４ｍ＋５ｍ＝２００８．１４ｍとなり嵩上げ水位は３．１４ｍとなる。各貯水槽の初起動時貯水された嵩上げ標準水位は次による。下部ピストン下限位置より中圧貯水槽水面までの水位：２０００ｍ、高圧貯水槽までの水位：２０００ｍ+５ｍ＋３．１４ｍ=２００８．１４ｍ、低圧貯水槽までの水位：２０００ｍ−５ｍ＋３．１４＝１９９８．１４ｍとする。初期貯水後の起動時は中水圧管主弁及び低水圧管主弁を開放するが前記によりピストンは下限で停止中のため水流は無い。この時ピストンの下方を向く総重量は前記より１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］，下部ピストン底面に加わる液体重量＝（２０００ｍ＋３．１４ｍ−５ｍ）７８．５ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］，この時の下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］―１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］＝１０＾３＊３８５５．１［Ｎ］従って下降方向に重量が加わりピストンは下限に停止する。次にピストン下限検出器作動により低圧貯水槽より高圧貯水槽へシリンダー容量の水量が揚水された水位となる。次に低水圧管主弁を閉じ高水圧管主弁を開放する時、ピストン下限に停止時、下部ピストン底面に加わる重量［Ｎ］＝（下部ピストンより高圧貯水槽水面までの高さ＋低圧貯水槽より揚水高さ）＊ピストン断面積＊液体密度＊重力の加速度、重量［Ｎ］＝（２００８．１４ｍ＋０．７ｍ）７８．７ｍ＾２（１０＾３＊Ｋｇ／ｍ＾３）９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４９３３７．９［Ｎ］次にピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１５４９３３７．９［Ｎ］―１０＾３＊１５４４９４０．６＝１０＾３＊４３９７．３［Ｎ］ピストンは上昇に向く重量が加わる。次にピストンが上昇し上限板に停止する時下部ピストンの上下面に加わる重量を求めその重量差を求める。但し、ピストン１ストロークの長さ＝浮体外径＊個数＝１０ｍ＊７＝７０ｍとする。下部ピストンより下方に向け加わる総重量＝ピストン重量＋下部ピストンより中圧貯水槽水面までの高さ＊ピストン上面面積＊液体密度＊重力の加速度の式に代入し、下部ピストン下方に向け加わる液体重量＝１０＾３＊３４００．６［Ｎ］＋  （２０００ｍ＋０．３５ｍ−７０ｍ）（７８．７ｍ＾２−０．０５ｍ＾２）＊１０＾３Ｋｇ／ｍ＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］次にこの時ピストン底面に加わる重量＝（２０００ｍ＋３．１４ｍ＋５ｍ−７０ｍ）７８．７ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊１４９４８０９．９［Ｎ］次に下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１４９４８０９．９［Ｎ］―１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］＝１０＾３＊３５５３．４［Ｎ］次に上昇したピストンを下降するときは高水圧管主弁を閉じ低水圧管主弁を開放するこの時下部ピストン上下面に加わる重量及び重量差を求める。ピストンの下方に向く総重量は前記で求めた１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］次に下部ピストン底面に加わる重量＝（２０００ｍ−５ｍ−０．７ｍ＋３．１４ｍ−７０ｍ）７８．７ｍ＾２＊１０＾３＊９．８＝１０＾３＊  １４８６５５７．４[Ｎ]次に下部ピストン上下面に加わる重量差＝１０＾３＊１４９１２５６．５［Ｎ］―１０＾３＊１４８６５５７．４[Ｎ]＝１０＾３＊４６９９．１[Ｎ]の下降方向の重量が加わりピストンが下降し下限に停止する時ピストン上下面に加わる重量及びその重量差を求める。下部ピストンの下方へ向く液体重量［Ｎ］＝２０００ｍ（７８．７−０．０５）ｍ＾２＊１０＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］次に下方へ向く総重量［Ｎ］=１０＾３＊３４００．６＋１０＾３＊１５４１５４０［Ｎ］＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］次にピストン底面に加わる重量［Ｎ］＝（２０００+３．１４ｍ−５ｍ）７８．７＊１０＾３＊９．８ｍ／Ｓ＾２＝１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］次にピストン上下面の重量差＝１０＾３＊１５４４９４０．６［Ｎ］―１０＾３＊１５４１０８５．５［Ｎ］＝１０＾３＊３８５５．１［Ｎ］以上が下部ピストンに加わる重量を比較したものである。１７０外径よりやや広断面積の上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は前記によりピストンを下降し上部シリンダー１０４内を空間とし給水弁９９を開放し給水し且過給水により後続浮体の落下口を塞ぐ事の無い様に上部シリンダー１０４内を設定値の水位で水位検出器１０５が作動により浮体１７０落下時の緩衝材とし給水弁９９、第４排水弁（兼吸気弁）１１０を閉じ冷却管１３２内の浮体出口弁１０６を開放し冷却管１３２内に設置する浮体停止用プランジャー１１１より順次浮体検出器（兼積算型）１０２作動毎に解除し浮体１７０を上部シリンダー１０４内へ落下し全浮体数を積算後浮体検出器
（兼積算型）１０２作動後、浮体出口弁１０６を閉じ給水弁９９を開放しジャンクションボックス１０３内を満水とし、上部シリンダー１０４内の浮体１７０に浮力を与え且浮体の浮上弁９４を容易に開放し得る構成とし、通気管９３に付加する水位検出器１０９作動によりジャンクションボックス内の満水を検出後給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じた後プランジャー８５を作動し先頭浮体を一時停止の準備をし、浮上弁９４の弁ロックプランジャー９６を解除し巻上機１０８を作動し浮上弁開閉検出１６１開放で浮体浮上弁９４を開放後弁ロックロッド検出器９８作動により巻上機１０８を停止し上部シリンダー１０４内下端へ開口する第４排水管（兼吸気管）１３７に付加する第４排水弁（兼吸気弁）１１０開放後高水圧管主弁１４１を開放すれば中水圧管主弁１００が開放中のため上部ピストン１５５底面より吸気しながら下部ピストン底面より上方に向け重量差が加わりピストンは上昇し浮体１７０を中水圧管７３内に浮上し得る構成であり、上記重量差発生経路の一方は高圧貯水槽８の水面を基点に下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び湾曲し上方の四路管１５１内を右方へ伸び下部シリンダー１５８内でＴ分岐し下部ピストン下限板１６０上面に停止する下部ピストン１５９底面を終点とし高圧貯水槽８水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、水位差発生経路の他方は中圧貯水槽４３水面より下方の左側に開口し湾曲し下方を向く上部バイパス管９５を経て下方の中水圧管主弁１００を介し下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を介しＴ分岐し下部シリンダー１５８下方の下部ピストン下限板１６０上に停止する下部ピストン１５９上面を終点とし、この終点より中圧貯水槽４３の水面までの垂直高さに相当する水圧が加わり、従って下部ピストン１５９を隔て加わる重量差は下部ピストン１５９底面より上方に向け加わる重量より下部ピストン１５９上面より下方に向け加わる液体重量プラスピストンの重量をマイナスした重量が下部ピストン１５９底面より上方に向け加わりピストンは上昇し得る事で、下部ピストン１５９に水圧差を加え得る事は長い３本の貯水槽付水圧管の夫々異なる長さとする事で３種類の水圧を利用し中水圧管主弁１００開放に対し低水圧管主弁１４８又は高水圧管主弁１４１を開放し得る事で下部ピストン両面に対し下降方向の重量差又は上昇方向の重量差を発生し静止する液体をピストンにより流動し得る構成のためピストンの往復運動を可能とし得る特徴を有する構成である。
【請求項２】
[請求項１]において浮上した中水圧管内の浮体は蛇行し管内面に衝突しながら浮上する事は実験済みであり、この衝突を防止し浮上速度を増すための器具の構成を下記により説明する。円筒形の中水圧管７３内の断面積はシリンダーの断面積の少なくても２倍の断面積で浮体１７０の浮上を妨げない構成であり、中水圧管７３内下端の浮上弁９４の上方を基点に垂直同軸に設置する３本の三角形の等間隔とするスライド線１５の下端は外側へ湾曲に延長し浮体がシリンダーより浮上の際進入し易い構成であり外周は固定環１４で要所を固定し浮体外径にほぼ等しい内径とする本体を中水圧管７３内周にスライド線支柱７４で固定し、中水圧管７３内同軸上方に伸び中圧貯水槽４３内を貫通し水面上より透明管２９内に沿って上方は湾曲しほぼ水平に向きフランジ２５で連結する水平な浮体洗浄管２８は先端を低く全体が傾斜する管内に敷設通過し先端で連通する洗浄出口管３５内先端を敷設終点とする構成であり、スライド線１５は中水圧管７３内を液体密度（１０３Ｋｇ／ｍ３）未満の浮体１７０が浮上中蛇行による浮上速度の遅れを防止し得るため水中における浮上速度を利用し水面上より上方へジャンプしスライド線１５内周に沿って自然に浮体洗浄管２８内へスムーズに到達し得る特徴を有する構成である。尚貯水槽及び水圧管内に海水以外の液体を使用し浮体洗浄を必要としない時浮体洗浄設備は不要であり、浮体洗浄管２８に代えて通過箇所となる。
【請求項３】
[請求項２]において中圧貯水槽水面上より上方へジャンプし洗浄管内へ到達した浮体を同一断面積とする圧縮空気作製管内へ落下し下方で圧縮空気作製に際し事前に圧縮空気作製管内気温検出及び空気圧調整機内残量空気、気温を自動検出しコンピュータ計算により空気圧調整機容量を自動調整し浮体が圧縮空気作製管内下端に付加する圧縮弁上へ軟着し得る機器の構成を説明する。浮体洗浄管２８内に停止する全浮体１７０を上方に設置する浮体洗浄弁（定時限復元型）２６を開放し淡水噴射器２７及び噴射口１７６により浮体全体を洗浄し海水を洗い流した後浮体洗浄弁２６を閉じた後一方はさかのぼったシーケンスのピストン上限検出器１５３作動でジャッキ１３１を上昇し圧縮弁１３３を閉じジャッキ１３１の荷重検出（又は過電流検出器）１３４作動により気密を保持したままジャッキを停止し空気圧調整機入力弁７８を開放し気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測により空気圧調整機８２所要容量を動力により加減した後の検出を浮体検出器５１のａｎｄ回路の１端子に入力し他の一方は浮体洗浄管２８内に設置するプランジャー１７より２３を順次解除し浮体は落下し浮体検出器（兼積算型）３１作動毎に浮体集合管３６内のプランジャー４４より５０を順次作動し一時停止し浮体検出器（兼積算型）３１積算後の検出を浮体検出器５１のaｎｄ回路入力側１端子へ入力終了で出力し浮体集合管３６内の最後方プランジャー５０より順次解除し最後に先頭のプランジャー４４を解除し、浮体間は接触した状態のため後方の全浮体質量（Ｋｇ）が先頭浮体に加わる構成とするため下方の浮体１７０外径と同一断面積の圧縮空気作製管８３内を上方の吸気管３４より吸気しながら一斉に落下し下方の空気を圧縮し圧縮弁１３３上に軟着し浮体検出器１２０作動により圧縮空気作製の仕事（Ｊ）終了を検出し空気圧調整機８２内へ貯蔵した後空気圧調整機入力弁７８を閉じる構成であり、圧縮空気作製管８３内を浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る様事前に気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内残量空気圧を自動計測し空気圧調整機８２所要容量を動力により加減し得る構成とするため浮体落下の際圧縮弁１３３上に軟着し得る事を特徴とする構成である。
【請求項４】
[請求項１][ 請求項２][ 請求項３]により製造された圧縮空気でタービンを回転し同軸のダイナモにより発電し得る構成は浮体の浮上による浮体の位置エネルギー増幅を可能とする構成により発電に消費されるエネルギーを超えるエネルギーを得る構成を可能としたものであり環境汚染の皆無に等しい実用可能とするプラントの構成を説明する。一工程の基点は通気弁１０７を開放する事に始まり、低水圧管主弁１４８、中水圧管主弁１００を開放しピストンを下限に位置し(中間経過は略す)。その後、浮体冷却管１３２内で全浮体をスライド線上へ停止し外側第３揚水弁１６６、内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９を開放し冷水を噴射し浮体冷却後内側第３揚水弁１３８、冷却水弁(定時限復元型)１１９の最終弁を閉じた時を終点とし、基点より終点までを一工程とし一工程の所要時間（Ｓｅｃ）が短い程発生電力が増大し得る構成であり、作製した圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵し発電し得るまでを、プラント一工程に要する時間（Ｓｅｃ）で除した数値に総合効率を乗じた値が本プラントの連続的に発生し得る電力（ＫＷ）であり消費される電力量の内訳はピストン下降の際二工程以降は中圧貯水槽４３及び低圧貯水槽６１との重量差が下部ピストン上面より下方に向け加わりピストンは下降し下部ピストン下限板１６０上で停止し中圧貯水槽４３より低圧貯水槽６１内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水され、ピストン上昇の際は通気弁１０７、中水圧管主弁１００、高水圧管主弁１４１を開放し高圧貯水槽８及び中圧貯水槽４３との重量差が下部ピストン下限板１６０上面に密着する下部ピストン１５９底面より上方に向け加わりピストンは上昇し下部ピストン上限板１５４底面で停止し高圧貯水槽８より中圧貯水槽７３内へピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水される。従って一工程終了後は高圧貯水槽８より低圧貯水槽６１内にピストン１ストロークの長さにシリンダー断面積を乗じた１個のシリンダー容量に等しい水量が貯水された数値に等しく、この水量を低圧貯水槽６１より高圧貯水槽８へ揚水し復元するためピストン下降時でピストン下限検出器１５７作動後貯水槽の水位検出器と関係無く強制的に揚水するため、プラントで消費される電力量（ＫＷＨ）は第２揚水ポンプ（積算流量計付）６５で消費される電力量（ＫＷＨ）及び本プラントの計装類及び動力で消費される電力量（ＫＷＨ）であり、電力を発生し得るダイナモ８４は浮体の浮上により位置エネルギーを増幅し得る事で発生し得るもので、エネルギーの移動を媒体とする浮体１７０を中水圧管７３内底面より浮上弁９４を開放し浮上し得る構成であり水面上より上方へジャンプし浮体洗浄管２８内へ進行し、浮体の浮上に要するエネルギーを超過し増幅された位置エネルギーを与え得る事は、長い３本の長さの異なる液体を満たす貯水槽付中圧貯水槽水面に対し水面を高くする高圧貯水槽及び水面を低くする低圧貯水槽を利用しシリンダー内ピストン上に装填する浮体を上方の中水圧管内に浮上し水面上より洗浄管内へ到達し得る構成であり、浮体数を選択しうる事で浮体の位置エネルギーを増���し発電に要するエネルギーを超えた発電をし得る事で本装置はエネルギー増幅式発電装置である。
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧貯水槽を上端に備え、下部に高水圧管主弁を備える高水圧管と、
前記高圧貯水槽より低く位置する中圧貯水槽を上端に備え、断面積が前記高水圧管の少なくとも２倍である中水圧管と、
前記中圧貯水槽より低く位置する低圧貯水槽を上端に備え、断面積が前記高水圧管と同一であり、下部に低水圧管主弁を備え、下端が前記高水圧管と連通する低水圧管と、
前記中水圧管の途中より分岐して下部方向に延伸し、中水圧管主弁を備える上部バイパス管と、
上端が前記上部バイパス管と連通し、下部方向に延伸し、揚水弁を備え、下端が前記高水圧管及び前記低水圧管と連通する下部バイパス管と、
球状の複数個の浮体と、
上端が前記中水圧管の下端と連通し、内径が前記浮体の外径よりも僅かに大きく、垂直方向の寸法が前記浮体の外径よりも僅かに大きいジャンクションボックスと、
上端が前記ジャンクションボックスの下端と連通し、内径が前記ジャンクションボックスの内径と同一であり、外側側面に水位検出器を備える上部シリンダーと、
上端が前記上部シリンダーの下端と連通し、断面積が前記高水圧管と同一であり、下端が前記高水圧管、前記低水圧管及び前記下部バイパス管と連通する下部シリンダーと、
前記上部バイパス管と前記下部バイパスとの連通部より分岐し、前記上部シリンダーと前記下部シリンダーとの連通部に連通する共通バイパス管と、
前記上部シリンダー内、及び前記ジャンクションボックス内をしゅう動可能な上部ピストンと、
前記下部シリンダー内をしゅう動可能な下部ピストンと、
前記下部シリンダーの上端内周に固定される、環状の下部ピストン上限板と、
前記下部シリンダーの下端内周に固定される、環状の下部ピストン下限板と、
前記下部ピストンの底面と前記下部ピストン下限板との接触を検出するピストン下限検出器と、
前記上部ピストンと前記下部ピストンとを連結するピストン用ロッドと、
前記ピストン用ロッドが貫通する孔を中心に備え、前記上部シリンダーの下端に固定される板状の上部ピストン下限板と、
下端が前記中圧貯水槽の上端と連通する透明管と、
一端が前記透明管の上端と連通する浮体洗浄管と、
前記浮体洗浄管内に、該浮体洗浄管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体洗浄管用プランジャーと、
浮体が前記浮体洗浄管用プランジャー群を通過したことを検出する浮体洗浄管用浮体検出器と、
上端が吸気管と連通すると共に前記透明管と前記浮体洗浄管との連通部より低い位置において前記浮体洗浄管のもう一端と連通し、下方に開口する開口端を備える浮体出口管と、
上端が前記浮体出口管の開口端と連通する浮体集合管と、
浮体が前記浮体集合管の上端を通過したことを検出する浮体集合管用浮体検出器と、
前記浮体集合管用浮体検出器の下部に、前記浮体集合管の側面から該管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体集合管用プランジャーと、
前記中水圧管に併設され、上端が前記浮体集合管の下端と連通し、圧縮弁を下端に備え、内径が前記浮体と同一である圧縮空気生成管と、
前記圧縮空気生成管の下端に設けられる圧縮空気用浮体検出器と、
前記圧縮空気生成管内の空気温度を検出する気温検出器と、
前記圧縮弁の下部に設けられ、該圧縮弁を上下方向に昇降させるジャッキと、
前記ジャッキによって上昇した前記圧縮弁と前記圧縮空気生成管との接触を検出する荷重検出器と、
浮体出口弁を介して一端が前記ジャンクションボックスに連通し、もう一端が該連通部より高い位置、かつ、前記圧縮弁に隣接する位置に開口する浮体冷却管と、
前記浮体冷却管内に、該浮体冷却管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体停止用プランジャー群と、
前記ジャンクションボックスと前記上部シリンダーとの連通部に設けられる上部シリンダー用浮体検出器と、
前記圧縮弁近傍上部において前記圧縮空気生成管から分岐し、空気圧調整機入力弁を備える圧縮空気送出管と、
前記圧縮空気送出管から送出される圧縮空気を貯蔵すると共に、内部容量を変化させることで貯蔵空気圧を調節可能な空気圧調整機と、
前記中水圧管の下部に、該中水圧管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる中水圧管用プランジャーと、
前記中水圧管、前記中圧貯水槽、前記透明管、前記浮体洗浄管及び浮体冷却管の内部に、各管の断面中心を基点として前記浮体の半径より僅かに大きい距離に１２０度の等間隔で延設され、前記浮体の移動を誘導するスライド線と、
前記ジャンクションボックスと前記中水圧管との連通部に、一端部を支点に開閉可能に設けられる浮上弁と、
前記浮上弁に固定された糸状部材を巻き上げ又は巻き戻す巻上機と、
前記巻上機の作動により前記浮上弁が開弁又は閉弁したことを検出する浮上弁開閉検出器と、
開弁した前記浮上弁に接触することで該浮上弁を停止させる弁ロックロッドと、
前記中水圧管の側面から前記浮上弁の上面に突出し、前記浮上弁を閉じた状態で維持する弁ロックプランジャーと、
前記ジャンクションボックスの上部より分岐し、通気弁を介して該ジャンクションボックス内に空気を導入する通気管と、
給水弁を介して、前記中水圧管の下部と前記ジャンクションボックスの上部とを連通させ、下部に水位検出器を備える給水管と、
排水兼通気弁を介して、前記浮体冷却管と、前記上部ピストンが前記上部ピストン下限板に接触した状態における該上部ピストンの上面位置にて前記上部シリンダーとを連通させる排水兼通気管と、
低圧貯水槽用揚水ポンプを介して、前記浮体より密度の大きい液体を前記低圧貯水槽から前記高水圧管に移動させる低圧貯水槽用揚水ポンプと、
前記浮体冷却管に連通し、冷却水噴射用外側揚水弁及び冷却水噴射用内側揚水弁を介して、外部から導入した冷却水を冷却水弁より前記浮体に対して噴射する冷却水用揚水管と、
タービン入口弁を備えるタービン入口管によって前記空気圧調整機から導かれる圧縮空気によって回転するタービンと、
前記タービンの回転によって発電するダイナモと
を備えることを特徴とする発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位差に基づく圧力差を用いて発電を行う装置、より詳しくは、水位の異なる管を用いてピストンを作動させることによって、液体中を浮上した後に空気を圧縮する浮体を制御する機構を備えた発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮空気を用いてタービンを回転させることで発電を行う装置が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、タービンを回転させるための圧縮空気はコンプレッサーなどの空気圧縮機を用いて生成する必要があり、通常、空気圧縮機を駆動するためには大きな電力を消費する必要があるため、商用の発電装置としては実用性に欠けるという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものである。即ち、液体中を物体が浮上することで位置エネルギーが高くなること、及び水位の異なる管を下端において連通させた場合、管内において水位差に基づいた圧力差が生じることに着目し、高いエネルギー効率で圧縮空気を生成し発電までを行う装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る発電装置は、
高圧貯水槽を上端に備え、下部に高水圧管主弁を備える高水圧管と、
前記高圧貯水槽より低く位置する中圧貯水槽を上端に備え、断面積が前記高水圧管の少なくとも２倍である中水圧管と、
前記中圧貯水槽より低く位置する低圧貯水槽を上端に備え、断面積が前記高水圧管と同一であり、下部に低水圧管主弁を備え、下端が前記高水圧管と連通する低水圧管と、
前記中水圧管の途中より分岐して下部方向に延伸し、中水圧管主弁を備える上部バイパス管と、
上端が前記上部バイパス管と連通し、下部方向に延伸し、揚水弁を備え、下端が前記高水圧管及び前記低水圧管と連通する下部バイパス管と、
球状の複数個の浮体と、
上端が前記中水圧管の下端と連通し、内径が前記浮体の外径よりも僅かに大きく、垂直方向の寸法が前記浮体の外径よりも僅かに大きいジャンクションボックスと、
上端が前記ジャンクションボックスの下端と連通し、内径が前記ジャンクションボックスの内径と同一であり、外側側面に水位検出器を備える上部シリンダーと、
上端が前記上部シリンダーの下端と連通し、断面積が前記高水圧管と同一であり、下端が前記高水圧管、前記低水圧管及び前記下部バイパス管と連通する下部シリンダーと、
前記上部バイパス管と前記下部バイパスとの連通部より分岐し、前記上部シリンダーと前記下部シリンダーとの連通部に連通する共通バイパス管と、
前記上部シリンダー内、及び前記ジャンクションボックス内をしゅう動可能な上部ピストンと、
前記下部シリンダー内をしゅう動可能な下部ピストンと、
前記下部シリンダーの上端内周に固定される、環状の下部ピストン上限板と、
前記下部シリンダーの下端内周に固定される、環状の下部ピストン下限板と、
前記下部ピストンの底面と前記下部ピストン下限板との接触を検出するピストン下限検出器と、
前記上部ピストンと前記下部ピストンとを連結するピストン用ロッドと、
前記ピストン用ロッドが貫通する孔を中心に備え、前記上部シリンダーの下端に固定される板状の上部ピストン下限板と、
下端が前記中圧貯水槽の上端と連通する透明管と、
一端が前記透明管の上端と連通する浮体洗浄管と、
前記浮体洗浄管内に、該浮体洗浄管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体洗浄管用プランジャーと、
浮体が前記浮体洗浄管用プランジャー群を通過したことを検出する浮体洗浄管用浮体検出器と、
上端が吸気管と連通すると共に前記透明管と前記浮体洗浄管との連通部より低い位置において前記浮体洗浄管のもう一端と連通し、下方に開口する開口端を備える浮体出口管と、
上端が前記浮体出口管の開口端と連通する浮体集合管と、
浮体が前記浮体集合管の上端を通過したことを検出する浮体集合管用浮体検出器と、
前記浮体集合管用浮体検出器の下部に、前記浮体集合管の側面から該管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体集合管用プランジャーと、
前記中水圧管に併設され、上端が前記浮体集合管の下端と連通し、圧縮弁を下端に備え、内径が前記浮体と同一である圧縮空気生成管と、
前記圧縮空気生成管の下端に設けられる圧縮空気用浮体検出器と、
前記圧縮空気生成管内の空気温度を検出する気温検出器と、
前記圧縮弁の下部に設けられ、該圧縮弁を上下方向に昇降させるジャッキと、
前記ジャッキによって上昇した前記圧縮弁と前記圧縮空気生成管との接触を検出する荷重検出器と、
浮体出口弁を介して一端が前記ジャンクションボックスに連通し、もう一端が該連通部より高い位置、かつ、前記圧縮弁に隣接する位置に開口する浮体冷却管と、
前記浮体冷却管内に、該浮体冷却管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる浮体停止用プランジャー群と、
前記ジャンクションボックスと前記上部シリンダーとの連通部に設けられる上部シリンダー用浮体検出器と、
前記圧縮弁近傍上部において前記圧縮空気生成管から分岐し、空気圧調整機入力弁を備える圧縮空気送出管と、
前記圧縮空気送出管から送出される圧縮空気を貯蔵すると共に、内部容量を変化させることで貯蔵空気圧を調節可能な空気圧調整機と、
前記中水圧管の下部に、該中水圧管の側面から管内に対となって突出可能に前記浮体の個数分設けられる中水圧管用プランジャーと、
前記中水圧管、前記中圧貯水槽、前記透明管、前記浮体洗浄管及び浮体冷却管の内部に、各管の断面中心を基点として前記浮体の半径より僅かに大きい距離に１２０度の等間隔で延設され、前記浮体の移動を誘導するスライド線と、
前記ジャンクションボックスと前記中水圧管との連通部に、一端部を支点に開閉可能に設けられる浮上弁と、
前記浮上弁に固定された糸状部材を巻き上げ又は巻き戻す巻上機と、
前記巻上機の作動により前記浮上弁が開弁又は閉弁したことを検出する浮上弁開閉検出器と、
開弁した前記浮上弁に接触することで該浮上弁を停止させる弁ロックロッドと、
前記中水圧管の側面から前記浮上弁の上面に突出し、前記浮上弁を閉じた状態で維持する弁ロックプランジャーと、
前記ジャンクションボックスの上部より分岐し、通気弁を介して該ジャンクションボックス内に空気を導入する通気管と、
給水弁を介して、前記中水圧管の下部と前記ジャンクションボックスの上部とを連通させ、下部に水位検出器を備える給水管と、
排水兼通気弁を介して、前記浮体冷却管と、前記上部ピストンが前記上部ピストン下限板に接触した状態における該上部ピストンの上面位置にて前記上部シリンダーとを連通させる排水兼通気管と、
低圧貯水槽用揚水ポンプを介して、前記浮体より密度の大きい液体を前記低圧貯水槽から前記高水圧管に移動させる低圧貯水槽用揚水ポンプと、
前記浮体冷却管に連通し、冷却水噴射用外側揚水弁及び冷却水噴射用内側揚水弁を介して、外部から導入した冷却水を冷却水弁より前記浮体に対して噴射する冷却水用揚水管と、
タービン入口弁を備えるタービン入口管によって前記空気圧調整機から導かれる圧縮空気によって回転するタービンと、
前記タービンの回転によって発電するダイナモと
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る発電装置によれば、弁を操作することで水位差に基づく圧力差をピストンに作用させ、この圧力差に基づいて作動するピストンによって制御された浮体が液体中を浮上することで高い位置エネルギーを蓄え、蓄えた位置エネルギーをもって圧縮空気を生成することで、消費電力に対する発電量を飛躍的に高め、高いエネルギー効率で圧縮空気を生成し発電までを行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電装置の斜視図（一部断面図）である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発電装置の水圧管用主弁に適用可能な弁体構造を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る発電装置の初期起動時に必要な貯水及びプラント運転・停止に係るシーケンス図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発電装置の各貯水槽に付加する水位検出器の作動シーケンス図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る発電装置のジャンクションボックス周辺部の拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る発電装置の浮体冷却管周辺部の拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る発電装置の圧縮空気生成管周辺部の拡大図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る発電装置の浮体洗浄管周辺部の拡大図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る発電装置の斜視図（一部断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態に係る発電装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置を斜視図（一部断面図）により示した図である。なお、図１では、円筒形の構造物（プラントケース１７７）に各装置を収容し、海底に固定して海中に設けた状態を示している。また、図１における１Ｆ，２Ｆ・・・，ＲＦという表記は、各装置同士の上下方向（垂直方向）の位置関係を明確にするために便宜的に用いているものである。
図５は、本発明の一実施形態に係る発電装置のジャンクションボックス周辺部の拡大図である。
図６は、本発明の一実施形態に係る発電装置の浮体冷却管周辺部の拡大図である。
図７は、本発明の一実施形態に係る発電装置の圧縮空気生成管周辺部の拡大図である。
図８は、本発明の一実施形態に係る発電装置の浮体洗浄管周辺部の拡大図である。
【００１０】
まず、図１に示されるように、本実施形態に係る発電装置は、設置高さの異なる貯水槽をそれぞれ上端に備えて垂直に立設される３本の管を備えている。
３つの貯水槽の中で相対的に最も高い６Ｆに設けられている高圧貯水槽８は、下部において連通する円筒形の高水圧管７１に対して約１００倍の断面積からなり、上部には、通気弁９を備える通気管７が大気を導入するために設けられており、側面には、水位検出器１０が設けられている。また、高水圧管７１の下部には、高水圧管主弁１４１が設けられている。
４Ｆに設けられている低圧貯水槽６１は、下部において連通する円筒形の低水圧管７２に対して約１００倍の断面積からなり、高圧貯水槽と同様に、上部には通気弁６０を備える通気管５９が設けられていると共に、側面には水位検出器６２が設けられている。また、低圧貯水槽６１の下部には、第２揚水弁６４及び第２揚水ポンプ６５を備える第２揚水管６３が連通して設けられており、第２揚水管６３は、第２排水管４０と高水圧管主弁１４１の間において高水圧管７１に連通している。さらに、低水圧管７２の下部には、低水圧管主弁１４８が設けられている。
５Ｆに設けられている中圧貯水槽４３は、下部において連通する円筒形の中水圧管７３に対して約１００倍の断面積からなり、側面には水位検出器４２が設けられている。中圧貯水槽４３は、上部が開口している点で高圧貯水槽８及び低圧貯水槽６１とは構成が異なり、開口部には後述する透明管２９が連通している。
【００１１】
なお、高水圧管７１及び低水圧管７２は同一の断面積であり、中水圧管７３はこれらの少なくとも２倍の断面積である。
【００１２】
次に、図５を参照しながら、中水圧管７３の下部及びその周辺の構成について説明する。
【００１３】
図５に示されるように、中水圧管主弁１００には、中水圧管７３の途中から分岐して下方に延伸する上部バイパス管９５が設けられており、中水圧管７３と上部バイパス管９５とは連通している。
【００１４】
中水圧管７３から分岐する上部バイパス管９５は、下端において、揚水弁１５０を備える下部バイパス管１４９の上端と連通しており、上部バイパス管９５と下部バイパス管１４９との連通部からは、共通バイパス管１５２が分岐している。
【００１５】
上部バイパス管９５と下部バイパス管１４９との連通部から分岐した共通バイパス管１５２は、上部バイパス管に併設される円筒形の上部シリンダー１０４と下部バイパス管１４９に併設される円筒形の下部シリンダー１５８との連通部に連通している。
上部シリンダー１０４と下部シリンダー１５８は、中水圧管７３と同軸であり、また、上部シリンダー１０４は垂直方向にしゅう動する上部ピストン１５５を内部に備えていると共に、下部シリンダー１５８も垂直方向にしゅう動する下部ピストン１５９を内部に備えており、上部ピストン１５５及び下部ピストン１５９はピストン用ロッド１７２によって連結されている。
なお、上部シリンダー１０４及び下部シリンダー１５８は同一の断面積であり、高水圧管７１及び低水圧管７２と同一の断面積である。
【００１６】
上部ピストン１５５は、上部シリンダー１０４の下端に設けられる上部ピストン下限板１５６によって下方向のしゅう動範囲が制限されている。なお、上部ピストン下限板１５６は、ピストン用ロッド１７２が貫通する孔が中心に設けられている円形の板状部材であり、連通している共通バイパス管１５２や下部シリンダー１５８内の液体が浸入することを阻止する。
また、上部ピストン下限板１５６には、上部ピストンが上部ピストン下限板１５６に接触していることを検出するピストン下限検出器１５７が併設されている。
なお、特に説明のない限り、本実施形態においては検出器の具体例として発光ダイオード及びフォトトランジスタを使用している。ただし、後述する各水位検出器についてはこの限りでない。
【００１７】
下部ピストン１５９は、下部シリンダー１５８の上端に設けられている下部ピストン上限板１５４及び下部シリンダー１５８の下端に設けられている下部ピストン下限板１６０によって上下方向のしゅう動範囲が制限されている。
なお、下部ピストン上限板１５４及び下部ピストン下限板１６０は、それぞれ下部シリンダー１５８の上端及び下端の内壁に設けられている環状部材であり、連通している共通バイパス管１５２や後述する四路管１５１内の液体が下部シリンダー１５８内に浸入することを阻止しない点で上部ピストン下限板１５６とは異なる。
また、下部ピストン上限板１５４には、下部ピストン１５９が下部ピストン上限板１５４に接触していることを検出するピストン上限検出器１５３が併設されている。
【００１８】
高水圧管７１、低水圧管７２、下部バイパス管１４９及び下部シリンダー１５８は、それぞれの下端が四路管１５１に集合することで連通している。
【００１９】
次に、図５を参照しながら、中水圧管７３と上部シリンダー１０４の間に設けられているジャンクションボックスケース１０１及びその周辺の構成について説明する。
【００２０】
ジャンクションボックスケース１０１は、上面に中水圧管７３の下端を連結させ、上部シリンダー１０４を底面から上面に貫通させることで、互いに同軸な中水圧管７３と上部シリンダー１０４とを連通させている。ここで、上部シリンダー１０４の内、ジャンクションボックスケース１０１内に位置する範囲をジャンクションボックス１０３と呼ぶ。
ジャンクションボックスケース１０１には、給水弁９９を備える給水管９７が設けられており、給水管９７の一端は中水圧管７３に、もう一端はジャンクションボックス１０３に連通している。
ここで、給水弁９９は開弁量の調節を容易とするために、駆動機構の好適例としてソレノイドではなくモーターを備えている。なお、図中において、各弁の横に付されている丸で囲まれた文字はそれぞれ「Ｍ」がモーター、「Ｓ」がソレノイドを示している。
また、上部シリンダー１０４には、ジャンクションボックス１０３を除く範囲の水位を検出する水位検出器１０５が設けられており、ジャンクションボックス１０３との境界部近傍には後述する浮体１７０を検出する浮体検出器１０２が設けられている。
【００２１】
中水圧管７３内に突出した上部シリンダー１０４は開閉可能な浮上弁９４を上端に備えており、浮上弁９４の一端は蝶番によって固定されている。
また、中水圧管７３内に突出した上部シリンダー１０４の上端には、浮上弁９４の開弁又は閉弁を検出する浮上弁開閉検出器１６１が設けられており、中水圧管７３内に突出した上部シリンダー１０４の上部近傍には、浮上弁９４が９０度未満（鋭角）開弁したことを検出して巻上機１０８を停止させる弁ロックロッド９８が設けられている。
なお、浮上弁９４近傍の中水圧管７３側面には、浮上弁９４を閉弁した状態で維持する際に中水圧管７３の側面から浮上弁９４の上面に突出する弁ロックプランジャー９６が設けられている。
【００２２】
中水圧管７３内に突出した上部シリンダー１０４には、通気弁１０７を備える通気管９３が設けられている。
ここで、通気管９３は上部シリンダー１０４から水平に分岐して中水圧管７３を貫通した後、上方に屈折して延伸しており、併せて屈折部の上部に水位検出器１０９を備えている。
【００２３】
中水圧管７３の下部には、浮上弁９４を通過して中水圧管７３内に浮上する浮体１７０の個数を検出する浮体検出器９２が設けられている。
また、浮体検出器９２の上方には、中水圧管７３の側面より管内に対向して突出可能なプランジャー８５から９１が浮体１７０の個数に応じたセット分設けられている。
さらに、プランジャー８５から９１の集合部（プランジャー群）の上方には、浮体検出器１７３が設けられている。
【００２４】
なお、図８に示されるように、中圧貯水槽４３の下方にも、浮体検出器１７３と同様の浮体検出器５８が設けられている。
【００２５】
次に、図８を参照しながら、浮体洗浄管２８及びその周辺の構成について説明する。
【００２６】
図８に示されるように、本実施形態に係る発電装置には、中圧貯水槽４３の上端に連通し、９０度湾曲する透明管２９が設けられている。
透明管２９は、外部から内部を認識することが可能な透明部材からなっており、中水圧管７３内及び中圧貯水槽４３内を浮上して中圧貯水槽４３の水面を飛び出した浮体１７０を目視及びカメラにて認識して遠隔的に制御することを可能としている。
【００２７】
中圧貯水槽４３に連通している透明管２９は、もう一端が浮体洗浄管２８に連通している。以下、浮体洗浄管２８について、透明管２９に連通している側を入口、反対側の出口として説明する。
【００２８】
浮体洗浄管２８は、淡水を用いて浮体１７０を洗浄するための装置であり、出口に向かってやや低く傾斜している。
浮体洗浄管２９の内面上部には、浮体１７０の個数分の円形且つ如雨露先端形状からなる淡水噴射口１７６が淡水噴射器２７に対して一列に設けられており、淡水噴射器２７は、浮体洗浄弁２６を備える淡水送水管１６を介して、側面に水位検出器１７５を備える淡水貯水槽１３に連通している。淡水貯水槽１３は、淡水化装置動力電源１７４を備える淡水化装置１２より淡水の供給を受け、淡水化装置１２は、第１揚水ポンプ５３、内側第１揚水弁５４、ストレーナ５５及び外側第１揚水弁を備える第１揚水管５６と連通している。
浮体洗浄管２８の内面下部には、浮体スライド線１５によって形成される空間内に突出可能なプランジャー１７から２３が浮体１７０の個数分設けられている。ただし、最も出口に近いプランジャー１７については、対向する上部にも同様のプランジャーが設けられている。
また、浮体洗浄管２８は、浮体洗浄管２８管の外側より中心に向けて対向するように設けられた一対の浮体算出器２４を入口に、同様の態様で設けられた浮体算出器３１を出口にそれぞれ備えている。
さらに、浮体洗浄管２８の出口近傍下部には、淡水噴射口１７６より噴射された淡水を中圧貯水槽４３に移動するための第１排水管３０が設けられている。
【００２９】
浮体洗浄管２８は出口において９０度湾曲しており、出口が垂直下方を向く浮体出口管３５と連通している。以下、浮体出口管３５について、浮体洗浄管２８に連通している側を入口として、また、垂直下方を向く開口端を出口として説明する。
【００３０】
浮体出口管３５は、入口において浮体洗浄管２８と連通しているとともに、垂直方向の同軸上方には、端部が開口して大気を導入する吸気管３４を備えている。吸気管３４は、防塵ネット３２を開口端に備えており、さらにその開口端には、中心から周縁に向かって下方に湾曲する形状からなるキャップ３３が、吸気管３４内に吸入される空気を整流するために支柱によって固定されている。
【００３１】
浮体出口管３５は出口において、垂直に設けられた浮体集合管３６と連通している。以下、浮体集合管３６について、浮体出口管３５に連通している側を入口として、また、垂直下方を向く開口端を出口として説明する。
【００３２】
浮体集合管３６は、内径が浮体１７０の外径より僅かに大きい円筒形からなっており、浮体集合管３６の側面から管内に対向して突出可能なプランジャー４４から５０が、浮体１７０の個数に応じたセット分設けられている。
また、プランジャー４４から５０の集合部（プランジャー群）の上方には、浮体検出器５１が設けられている。
【００３３】
次に、図１及び図７を参照しながら、圧縮空気生成管８３及びその周辺の構成について説明する。
【００３４】
図１に示されるように、円筒形状からなっている圧縮空気生成管８３は、中水圧管７３に併設されるように垂直に立設している。
上下の開口端のうち、上方に開口している側を入口、下方に開口している側を出口としたとき、入口は浮体集合管３６と同軸に連通し、出口は、ジャッキ収容函１３５の上面を貫通し、ジャッキ収容函１３５の内部で開口している。
圧縮空気生成管８３は、内径が浮体１７０の外径と等しく、管内の気温を測定するための温度検出器１７１を略中央に備えている。
また、図７に示されるように、圧縮空気生成管８３の出口近傍には、側面から管内に対向して突出可能なプランジャー１２１から１２６が設けられている。ここで、圧縮空気生成管８３の出口近傍に設けられるこのプランジャー１２１から１２６の集合部（プランジャー群）は、浮体１７０の個数より一つ少ないセット分である点で他のプランジャー群とは異なる。
さらに、圧縮空気生成管８３は、管の外側より中心に向けて対向するように設けられた一対の浮体検出器１２７をプランジャー１２１から１２６の集合部の上方に、また、同様の態様で設けられた浮体検出器１２０を出口近傍にそれぞれ備えている。
【００３５】
圧縮空気生成管８３の出口近傍に設けられた圧縮空気取出口１２８には、空気圧調整機入口弁７８を備える圧縮空気送出管１２９が連通しており、空気送出管１２９は、３Ｆに設置されている空気圧調整機８２に連通している。
空気圧調整機８２の最大容量は、少なくとも一工程の圧縮空気生成容量に加えて２工程以降における空気圧調整機８２内の前回残量を貯蔵出来るものとなっている。
また、空気圧調整機８２は、内部に設けられたピストンが上下に移動し、内部容積を変化させることで空気圧を調整する機構を備えており、通気弁７６を備える通気管７７が、容積が変化する内部空間に連通するように設けられている。
さらに、容積が変化する内部空間には、タービン入口弁８０を備えるタービン入口管７９が連通しており、タービン入口管７９の開口端はノズルを付してタービン８１内に開口している。ここで、タービン８１は３Ｆに設けられており、タービン８１が回転することにより、同軸に併設されたダイナモ８４が回転する構成となっている。タービン８１を回転させた圧縮空気は、タービン８１に一端が連通し、もう一端がプラントケース１７７の外部に開口しているタービン排気管３７によって大気中に排気される。なお、タービン排気管３７の開口部は、波浪や降雨等の際に水や異物が入り込むことを防ぐため、粗めの防塵ネットを備えた上で下方を向くように設けられている。
【００３６】
次に、図７を参照しながら、ジャッキ収容函１３５及びその周辺の構成について説明する。
【００３７】
図７に示されるように、２Ｆに設けられているジャッキ収容函１３５は、断面が四角形の箱型であり、上述の通り、圧縮空気生成管８３が上面より内部に貫通し、開口している。
ジャッキ収容函１３５の内部には、後述する浮体冷却管１３２が連通する側に向かって上面が傾斜し且つ上面中央に窪みが設けられている圧縮弁１３３を垂直方向に上下させるジャッキ１３１が底面に固定されており、圧縮弁１３３が上昇すると、予め圧縮弁１３３の上面に設けられている溝部に圧縮空気生成管８３の開口端が填まり、圧縮空気生成管８３の開口部を密閉する構成となっている。
また、ジャッキ１３１には、圧縮空気生成管８３の開口端が圧縮弁１３３の溝部に填まったことによって生じる負荷の増加を検出する荷重検出器１３４が設けられている。なお、荷重検出器１３４の好適例としては、負荷の増加に従って増加する電流を検出する過電流検出器が挙げられる。
【００３８】
ジャッキ収容函１３５の４つの側面のうち、圧縮弁１３３が低く傾斜している側面には浮体冷却管１３２が連通しており、浮体冷却管１３２の内部からは、ジャッキ収容函１３５の内部へ浮体スライド線１６８が延設されている。
ジャッキ収容函１３５の内部に延設された浮体スライド線１６８は、圧縮弁１３３が降下した状態においてその側面に当たる位置まで延伸し、端部はスライド線固定台１３６によって下方から支持されている。
【００３９】
次に、図６を参照しながら、浮体冷却管１３２及びその周辺の構成について説明する。
【００４０】
図６に示されるように、一端がジャッキ収容函１３５に連通している円筒形の浮体冷却管１３２は、もう一端が浮体出口弁１０６を介してジャンクションボックス１０３に連通しており、ジャッキ収容１３５との連通部の方がジャンクションボックス１０３との連通部よりも高く位置している。
ここで、浮体スライド線１６８は、浮体出口弁１０６まで延伸している。
浮体冷却管１３２の内面上部には、浮体１７０の個数分の円形且つ如雨露先端形状からなる冷却水噴射器１６７が設けられており、各冷却水噴射器１７６は、冷却水弁１１９、内側第３揚水弁１３８、ストレーナ１３９及び外側第３揚水弁１６６を備える第３揚水管１４０と連通している。
浮体冷却管１３２の内面下部には、浮体スライド線１６８によって形成される空間の内部に突出可能なプランジャー１１１から１１７が浮体１７０の個数分設けられている。ただし、最もジャンクションボックス１０３に近いプランジャー１１１については、対向する上部にも同様のプランジャーが設けられている。
また、浮体冷却管１３２は、浮体冷却管１３２の外側より中心に向けて対向するように設けられた一対の浮体検出器１１８をジャッキ収容函１３５とプランジャー１１７の間に備えている。
さらに、浮体冷却管１３２は、プランジャー１１１と浮体出口弁１０６の間において第４排水兼通気弁１１０を備える第４排水兼通気管１３７と連通しており、第４排水兼通気管１３７のもう一端は、上部ピストン１５５の可動範囲の最下部において、上部シリンダー１０４に連通している。
【００４１】
次に、これまで説明した各図を参照しながら、浮体１７０並びに浮体１７０の移動を円滑にするために設けられた浮体スライド線１５、固定環１４及びスライド線支柱７４の構成について説明する。
【００４２】
図６に示されるように、浮体１７０は浮体冷却管１３２の内部を移動可能な外径からなる球状の構造体であり、浮体冷却管１３２のみならず、これまで説明した通り互いに連通している関係若しくは弁を介して連通している関係にある、ジャンクションボックス１０３、上部シリンダー１０４、中水圧管７３、透明管２９、浮体洗浄管２８、浮体集合管３５及び圧縮空気生成管８３の内部を移動可能な外径からなっている。
浮体１７０の材質として好適な例は鋼鉄であるが、本発明に係る発電装置の動作について後述する通り、浮体１７０は、上部シリンダー１０４、中水圧管７３及び中圧貯水槽４３を満たした液体中を上方に浮上する必要があるため、浮体１７０を中空とするなどの方法で、浮体１７０としての密度をその液体の密度未満にする必要がある。
【００４３】
図１及び図５に示されるように、中水圧管７３の内部には、浮上弁９４の近傍から上方に向かって浮体スライド線１５が延設されており、中圧貯水槽４３、透明管２９、浮体洗浄管２８及び浮体出口管３５の内部を抜け、図８に示されるように、浮体集合管３６の入口まで延伸し、各管の断面中心を基点として、浮体１７０の半径より僅かに大きい距離に１２０度の等間隔で設けられており、浮体１７０の重量により変形しないように適宜固定環１５によって固定され、併せてスライド線支柱７４によって固定されている。
また、浮上弁９４の上部近傍における浮体スライド線１５の端部は、浮上弁９４を通過して中水圧管７３内に浮上した浮体１７０が容易に進入するために約４５度外側に湾曲している。
なお、浮体スライド線１５は、浮体１７０の円滑な移動に寄与するために設けられているが、特に中水圧管７３内に設けられたスライド線１５については、レイノルズ数の関係により中水圧管７３内を蛇行しようとする浮体１７０をスムーズに浮上させることを主な目的としている。
【００４４】
次に、図１を参照しながら、本実施形態に係る発電装置に付加されている揚水ポンプ等の構成について説明する。
【００４５】
高水圧主弁１４１の下部近傍において、第４揚水ポンプ１４５、ストレーナ１４４、内側第４揚水弁１４３、外側第４揚水弁１４２及び外側ストレーナ１４６を備える第４揚水管１４７が高水圧管７１に連通して設けられている。なお、外側第４揚水弁１４７及び外側ストレーナ１４６は、プラントケース１７７の外部に設けられている。
また、高圧貯水槽８の下部近傍において、水位検出器１８０が高水圧管７３に設けられており、水位検出器１８０の下部近傍には、内側第２排水弁４１、第２排水ポンプ３９及び外側第２排水弁３８を備える第２排水管４０が高水圧管７１に連通して設けられている。なお、外側第２排水弁は、プラントケース１７７の外部に設けられている。
【００４６】
浮体検出器５８の下方において、内側第３排水弁６７、第３排水ポンプ６８及び外側第３排水弁７０を備える第３排水管６９が中水圧管７３に連通して設けられている。なお、外側第３排水弁７０は、プラントケース１７７の外部に設けられている。
【００４７】
次に、図１を参照しながら、本実施形態に係る発電装置が備える電源装置の構成について説明する。
【００４８】
図１に示されるように、電源装置１１、電源装置５２、電源装置６６、電源装置７５、電源装置１６９及び電源装置１６２は、交流入力１６３より交流電源が入力され、交流出力１６４より交流電源を出力し、また、直流出力１６５より直流電源を出力する装置であり、それぞれ、６Ｆ、５Ｆ、４Ｆ、３Ｆ、２Ｆ、１Ｆに設けられている。
【００４９】
次に、図１を参照しながら、本実施形態に係る発電装置を収容しているプラントケース１７７の構成について説明する。
【００５０】
図１に示されるように、プラントケース１は、被制御室１、フェンス２及び固定柱３が屋上に当たるＲＦに設けられている。また、キャップ４及び防塵ネット５を備える吸気管６が立設されており、プラントケース１７７内に大気を導入している。なお、吸気管６と吸気管３４は同一の断面積からなっている。
【００５１】
以上説明した実施形態に係る発電装置の動作について、以下説明する。
【００５２】
前提として、閉じた状態の弁を介して上端が開口している２つの管を下端において連通させ、それぞれが液体によって異なる水位で満たされているとき、弁を開けると水位の高い管から水位の低い管へ液体が移動しようとする。このとき、管内のある点に着目すれば、水位差に基づく圧力差、即ち
圧力差Ｐ［Ｐａ］＝ρｇｈ（ここで、ρは管内を満たした液体の密度［ｋｇ／ｍ３］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ２］、ｈは水位差［ｍ］）
が、水位の高い方から低い方に向かって作用する。
本実施形態に係る発電装置はこの原理に着目したものであり、水位の異なる３本の管を備え、弁を開閉することで水位差に基づく力の差（水圧差）を切り替えてピストンに作用させ、そのピストンによって、水中を浮上した後に落下しながら圧縮空気を生成する浮体を制御する点が本実施形態に係る発電装置の動作の特徴点となっている。
【００５３】
本実施形態に係る発電装置の初期起動前は、電源が無いために起動用の電源を設置するか、または陸地側より受電して操作機器の電源を確保した後に起動の準備を行う。
各水圧管及び各貯水槽内は空間であるため、初期起動時に貯水を行う必要がある。
初めに、通気弁１０７、高水圧管主弁１４１、中水圧管主弁１００、揚水弁１５０、低水圧管主弁１４８、内側第４揚水弁１４３及びバイパス弁１７９を開放し、海面までの水圧を受けて、外側第４揚水弁１４３よりバイパス弁１７９を介して自然に揚水が開始される。
高水圧管７１の上方に付加する水位検出器１８０が作動することにより、バイパス弁１７９を閉じた後、第４揚水ポンプ１４５を起動して、海水面以上の貯水槽に貯水される。
各貯水槽の水位検出器が標準水位を検出する毎にそれぞれの主弁を閉じ、揚水弁１５０は、中水圧管主弁１００を閉じた後に閉じる。初期起動時のシーケンスには、３入力端子を備えるａｎｄ回路（図３参照）が付加されており、全ての水圧管主弁を閉じた後、それぞれａｎｄ回路の３入力端子へ入力することでａｎｄ回路から出力がなされ、第４揚水ポンプ１４５の電源を切り、併せて内側第４揚水弁１４３及び通気弁１０７を閉じる。
外側第４揚水弁１４２は常時開放し、内部の点検など必要な時にのみ開く。図３「初期起動時前に必要な貯水のためのシーケンス」作動終了後は、運転時の図４「貯水槽の水位検出器作動シーケンス」と重複しないため、入力回路を閉じて、作動を禁止する。ただし、図３の左下方の淡水化装置関係は、運転時も使用可能であるため、引き続き使用し得る。
揚水弁１５０は常時閉じ、初期起動時の貯水及び中圧貯水槽４３の水位検出器４２が下限水位を検出した際に中水圧管主弁１００と共に開くが、中圧貯水槽４３には浮体洗浄管２８からの排水が直接貯水され、浮体冷却管１３２の排水は間接的に貯水されるため、補給水は不要とし得る。
初起動時は、上記と並行して５Ｆに設置する第１揚水弁５４を開放し、第１揚水ポンプ５３を起動して、海水を淡水化装置１２へ揚水する。淡水化装置１２の動力１７４を起動して、海水を淡水として淡水貯水槽１３へ貯水し、水位検出器１７５が上限を検出することによって動力１７４及び第１揚水ポンプ５３を停止する。
内側第１揚水弁５４及び外側第１揚水弁５７は常時開放し、ポンプの即時起動に対応し得る。
なお、プラントの稼動中に貯水槽の水位検出器が作動することにより主弁を開閉する場合、シーケンスが重複する事が予想されるため、貯水槽の水位検出による主弁の開閉は、他で使用中の不動作回路を付加するか、またはプラントの稼動中で主弁を使用しない時間帯に水位検出を許容するシーケンスとする必要がある。例えば、シーケンス上は、浮体１７０が浮上して弁ロックプランジャー９６が浮上弁９４をロックし、高水圧管主弁７１及び中水圧管主弁１００が閉じた後、浮体１７０が浮体冷却管１３２内に停止するまでは、３個の水圧管主弁は作動せずに休止状態であるから、この時間帯に水位検出を許容することが望ましい。
【００５４】
二工程目以降、上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填する際は、通気弁１０７、中水圧管主弁１００、第４排水兼通気弁１１０及び低水圧管主弁１４８を開放することで、中圧貯水槽４３と低圧貯水槽６１の水位差に基づく圧力差が下部ピストン１５９に対して上面から下方に向かって作用することで下部ピストン１５９が下降し、また、上部ピストンは上部ピストン下限板１５６上に密着して停止し、１ストロークの下部ピストン１５９の下降により中圧貯水槽４３から低圧貯水槽６１内へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水される。
なお、ピストンが上昇する際は、高圧貯水槽８より中圧貯水槽４３へシリンダー１個の容量に等しい水量が貯水され、その結果、中圧貯水槽４３の水位は変化しないが高圧貯水槽８は水位が低くなり、低圧貯水槽６２は水位が高くなるため、初期の状態に復元する必要がある。
ピストン下限検出器１５７が作動することで第２揚水弁６４を開放し、第２揚水ポンプ６５を起動してシリンダー１個の容量に等しい水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水する。シリンダー１個の容量に等しい水量を揚水したことが流量計によって検出されたら、第２揚水ポンプ６５を停止して第２揚水弁６４を閉じる。
通気弁１０７は、上部シリンダー１０４内を上部ピストン１０５が下降する際に、上部シリンダー１０４内が負圧となって上部ピストン１０５の下降を妨げたり機器が破損したりすることを防止すると共に、後述する通り浮体１７０を上部シリンダー１０４内に装填する際には予め緩衝材として水を貯水するため、この際には、上部シリンダー１０４内の空気を排気させることで貯水を円滑にする。
【００５５】
プラントの初起動時は、ジャンクションボックス１０３内に開口する通気管９３に備えられている通気弁１０７を開放し、併せて中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放すれば、圧力差が下部ピストン１５９に対して上面から下方に向かって作用し、ピストンは下降位置で停止し、液体の流動は無く上部ピストン下限板１５６及び下部ピストン下限板１６０上にそれぞれ上部ピストン１５５及び下部ピストン１５９が密着して停止する。
一工程の時間を短縮するため、ピストン下限検出器１５７が作動することによって強制的に第２揚水弁６４を開放し、第２揚水ポンプ６５を起動してピストン１ストロークのシリンダー容量の海水を揚水後、第２揚水ポンプ６５を停止して、第２揚水弁６４を閉じる。
低圧貯水槽６１の上限水位を検出した時は、第２揚水弁６４を開放して第２揚水ポンプ６５を起動し、高圧貯水槽８へ揚水することで低圧貯水槽６１の水位を下げる。低圧貯水槽６１の標準水位を検出したら、第２揚水ポンプ６５の電源を切り、第２揚水弁６４を閉じる。それに対して、下限水位を検出した時は、低水圧管主弁１４８及び内側第４揚水弁１４３を開放して第４揚水ポンプ１４５を起動し、揚水することで低圧貯水槽６１の水位を上げる。低圧貯水槽６１の標準水位を検出したら、第４揚水ポンプ１４５の電源を切り、内側第４揚水弁１４３及び低水圧管主弁１４８を閉じる。
外側第４揚水弁１４２は常時開放し、内部の点検など必要な時のみ閉じる。
上部ピストン１５５が上昇する時、上部ピストン１５５は浮体装填口の下端で停止しなければならないため、ジャンクションボックス１０３内の液体はピストン上昇後においても上部ピストン１０４上に残るが、浮体１７０は浮力により自然浮上が可能であるから特に支障にはならない。
浮体をシリンダー内に落下させる際は、上部シリンダー１０４下端より浮体冷却管１３２に連通する第４排水兼通気管１３７に備えられた第４排水兼通気弁１１０を開放することで上部シリンダー１０４上に貯水し、緩衝材として利用する。
第４排水兼通気管１３７の機能の一つは、上述の通り、上部ピストン１０４が下降した後に上部シリンダー１０４内に排水することで浮体１７０が落下する時の緩衝材にすることであるが、もう一つは、上部ピストン１５５が上部シリンダー１０４内を上昇して浮体を浮上させる際、上部ピストン１０４の下方が負圧となって上昇を妨げることのないように、事前に第４排水兼通気弁１１０を開放し、上部ピストン１０４が上昇する際、浮体冷却管１３２内からシリンダー内へ吸気させることである。
浮体外径断面積よりやや広断面積のジャンクションボックス１０３は、浮体１７０を装填する際及び浮体１７０が中水圧管７３内を浮上する際、同一の断面積である上部シリンダー１０４と共同で浮体下方の空間を満水とすることにより浮体１７０に浮力を与え、かつ浮上弁９４の直下に空間を残さず満水として、浮上弁９４の開放を容易にする。
シリンダー断面積を狭くすれば浮体１７０が落下する時のエアブレーキ作用は増加するが、上部シリンダー１０４内への給水時間が長引き、シリンダー断面積を拡大すれば反対に給水時間は短縮するが、エアブレーキ作用は減少する。
【００５６】
上部シリンダー１０４内に浮体１７０を装填して浮上させる一工程の基点は、通気弁１０７、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８、を開放する事に始まる。二工程目以降は、前の工程で高水圧管主弁１４１を開放した時にピストンは上限で停止し、高水圧管主弁１４１を閉じるため、中圧貯水槽４３と低圧貯水槽６１の水位差に基づく圧力差が下部ピストン１５９に対して上面から下方に向かって作用し、上部ピストン１５５が下降する。
ピストン下限検出器１５７が作動することにより、第２揚水弁６４を開放して第２揚水ポンプ６５を起動し、下限水位を検出した時とは関係なく強制的に高圧貯水槽８へ揚水し、第２揚水ポンプ６５に付加されている流量計によってシリンダー容量の揚水量を検出し、第２揚水ポンプ６５を停止して第２揚水弁６４を閉じる。
また、ピストン下限検出器１５７が作動することにより第４排水弁１１０を開放して、浮体冷却管１３２内より上部シリンダー１０４内に排水することで浮体１７０が落下する時の緩衝材とし、水位検出器１０５によって所定の水位が満たされていることが検出されない時は、給水弁９９を開放して給水し、水位検出器１０５によって所定の水位が満たされていることが検出されたら、第４排水弁１１０を閉じる。
その後、浮体出口弁１０６を開放して浮体冷却管１３２内のプランジャー１１１を解除し、まず、先頭の浮体１７０が上部シリンダー１０４内へ落下する。
そして、浮体検出器１０２が作動したらプランジャー１１２を解除し、２番目の浮体１７０が落下する。
同様の工程を経て浮体１７０の全てが上部シリンダー１０４内に落下したことを浮体検出器１０２によって検出したら、浮体出口弁１０６を閉じ、給水弁９９を開放し、水位検出器１０９が作動することにより給水弁９９、通気弁１０７、低水圧管主弁１４８を閉じる。
【００５７】
次に、低水圧管主弁１４８を閉じた後、浮上する浮体１７０を一時的に停止させるために中水圧管７３内のプランジャー８５を作動させ、弁ロックプランジャー９６を解除し、巻上機１０８を作動させて浮上弁９４を開放し、浮上弁開閉検出器１６１に基づいて弁ロックロッド９８が作動して浮上弁９４を停止する。
一方は第４排水兼通気弁１１０の開放信号を高水圧管７１のａｎｄ回路の入力端子の１つに入力し、もう一つの端子には、巻上機１０８の停止信号を入力する。
高水圧管主弁７１はａｎｄ回路からの出力によって開放され、高圧貯水槽８の水面と中圧貯水槽４３の水面との水位差に基づく圧力差が、下部ピストン下限板１６０上に密着している下部ピストン１５９に対して下面から上方に向かって作用し、下部ピストン１５９が上昇する。
下部ピストン１５９が上昇することで上部ピストン１５５も上昇し、上部ピストン１５５に押し上げられて浮体１７０が浮上し、ピストン上限検出器１５３が作動する。
この際、上部シリンダー１０４内には第４排水兼通気管１１０を介して浮体冷却管１３２より吸気し、下部ピストン１５９が上昇する時に下部ピストン１５９の下方空間が真空となることを防止する。
なお、水圧差発生の経路の一方は、中圧貯水槽４３の水面を基点に、下方中水圧管７３の左側に開口する上部バイパス管９５は左方で下方を向き下方の中水圧管主弁１００を介して下方でＴ分岐し右方の共通バイパス管１５２を経て右方でＴ分岐し下部シリンダー内の下方下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９上面を終点とし、基点までの垂直高さに相当する水圧を中水圧管７３の概算値とし、他方は、高圧貯水槽８の水面を基点に、下方の高水圧管主弁１４１を介し下端のＴ分岐を右方に伸び上方に湾曲し四路管１５１を介し右方へ向き伸び下部シリンダー１５８内の下部ピストン下限板１６０上に密着する下部ピストン１５９底面を終点とし、基点までの垂直高さに相当する水圧を高水圧管の概算値とし、高水圧管７１の重量から中水圧管７３の重量を引いた数値が、ピストンが上昇する時に下面から上方に向かって作用する圧力差である。
【００５８】
中水圧管７３内に全ての浮体１７０が浮上したことを浮体検出器９２が検出すると、プランジャー８６からプランジャー９１の全てを作動させて全ての浮体１７０を一時的に停止させ、その後プランジャー８５を解除して先頭の浮体１７０を浮上させる。
先頭の浮体１７０が通過したことを浮体検出器１７３が検出すると、プランジャー８６を解除して次の浮体１７０を浮上させ、以降同じ要領で浮体１７０を順次浮上させる。
全ての浮体１７０が通過したことを浮体検出器１７３が検出すると、巻上機１０８が作動して弁ロックロッド９８を解除し、浮上弁９４を閉じ、浮上弁開閉検出器１６１によって浮上弁９４が閉じたことを検出し、弁ロックプランジャー９６を作動させ、巻上機１０８を停止する。
そして、高水圧管主弁７１及び中水圧管主弁１００を閉じる。
【００５９】
浮体１７０はスライド線１５内周に沿って中水圧管７３内を浮上し、水面から上方に飛び出して浮体洗浄管２８内へ到達し、浮体検出器５８が作動する毎に浮体洗浄管２８内のプランジャー１７から２３を順次作動させて浮体１７０を一時停止させる。
浮体検出器２４が全ての浮体１７０の通過を検出すると、一時停止している浮体１７０の上方に設けられている淡水噴射器２７の浮体洗浄弁(定時限復元型)２６を開放し、所定の時間、浮体１７０に対して淡水噴射口１７６から淡水を一斉に噴射して洗浄する。
浮体１７０を洗浄する理由は、圧縮空気生成管８３内を落下中に空気を圧縮することで生じる熱によって浮体１７０に付着した海水が蒸発し、析出した塩分によって浮体１７０及び圧縮空気生成管８３が磨耗することを防止するため、つまり、浮体１７０や圧縮空気生成管８３が磨耗することによって浮体１７０と圧縮空気生成管８３のクリアランスが拡大し、圧縮空気が落下する浮体１７０の上方に漏れることを防止するためである。なお、中水圧管７３を満たす液体として淡水を使用する場合は、浮体洗浄管２８をはじめとする浮体１７０の洗浄装置は不要である。
【００６０】
浮体１７０を洗浄した後、浮体洗浄弁２６を閉じてプランジャー１７を解除し浮体１７０を前進させる。
その一方、ピストン上限検出器１５３から出力される検出信号に基づいてジャッキ１３１を上昇させ、圧縮弁１３３を閉じる。そして、圧縮弁１３３によって圧縮空気生成管８３の下端が気密されたことを荷重検出器１３４が検出し、ジャッキ１３１を停止させて気密を保持する。
【００６１】
浮体集合管３６内には浮体１７０と等しい個数であるプランジャー４４から５０を管の外周に設置し、浮体洗浄後、浮体洗浄管２８内のプランジャー１７から２３までを順次解除して浮体１７０を浮体集合管３６内に前進させる。
浮体洗浄管２８内の浮体検出器３１が浮体１７０の通過を検出する毎に浮体集合管３６内のプランジャーがプランジャー４４から順次作動し、全ての浮体１７０が接触した状態で一時停止する。
ここで、浮体集合管２８の内径を浮体１７０の外径より僅かに大きくすることで、浮体１７０間の空気は上方から落下する浮体１７０によって圧縮されつつ隙間を通って上方に開放されることとなり、いわゆるエアブレーキ効果が生じて、浮体１７０が自由落下する場合に比べて衝突の衝撃が軽減される。
【００６２】
全ての浮体１７０が浮体集合管３８内にて接触した状態で停止すると、空気圧調整機入力弁７８を開放し、気温検出器１７１及び空気圧調整機８２内空気圧の残量を検出し、コンピュータ制御により動力を作動して空気圧調整機８２の容量を調整し得る状態とし、浮体検出器５１のａｎｄ回路の２つある入力端子の１つに入力し、もう１つの入力端子には、浮体検出器３１が全ての浮体１７０が通過したことにより出力される信号を入力し、浮体検出器５１からの出力に基づいて浮体集合管３６内のプランジャーをプランジャー５５より順次解除し、最後に先頭のプランジャー４４を解除して、全ての浮体１７０が接触した状態で圧縮空気生成管８３内へ落下する。
【００６３】
圧縮空気生成管８３内へ落下した浮体１７０は、管内の空気を圧縮して事前に設定された所要の圧縮空気を空気圧調整機８２内に貯蔵する。
先頭の浮体１７０が落下を終了したことを浮体検出器１２０が検出すると、空気圧調整機入力弁７８を閉じ、全ての浮体１７０が通過したことを浮体検出器１２７が検出すると、プランジャー１２１から１２６を作動させて、圧縮弁１３３上に着地した状態の先頭の浮体１７０に積み重なるように浮体１７０を一時停止させる。
【００６４】
空気圧調整機入力弁７８を閉じた後、一方はタービン入口弁８０を徐々に開放してタービン８１を回転させて同軸のダイナモにより発電し、他方はプランジャー１２１から１２６によって全ての浮体１７０を停止させた後、ジャッキ１３１を下降させて下限で停止させる。
圧縮弁１３３が下降することで先頭の浮体１７０は自然に浮体冷却管１３２内に移動し、浮体検出器１１８が先頭の浮体１７０が通過したことを検出すると、プランジャー１１１が作動して先頭の浮体１７０を停止させると共に、プランジャー１２１を解除して２番目の浮体１７０を移動させる。以降同じ要領で全ての浮体１７０が浮体冷却管１３２に移動するが、３番目以降の浮体１７０は圧縮空気生成管８３内のプランジャーを１段ずつ落下させ、圧縮弁１３３に対する浮体１７０の落下エネルギーを最小限に止める。浮体検出器１１８によって全ての浮体１７０が通過したことを検出した後、内側第３揚水弁１３８を開放し、浮体冷却管１３２の上方に設けられている冷却水噴射機器１６７の冷却水弁(定時限復元型)１１９を開放し、冷海水を噴射して浮体１７０を冷却し、その後、内側第３揚水弁１３８及び冷却水弁１１９を閉じる。
【００６５】
本実施形態に係る発電装置を停止するには、遠隔自動制御指令所よりタービン８１のノズルの開度を絞ってダイナモ８４の出力をゼロとし、送電線より自動解列した後、タービン入力弁を閉じてタービン８１及びダイナモ８４停止を停止させ、遠隔自動制御指令所へ表示する。
【００６６】
空気圧調整機８２内の空気圧は略一定とすることが出来るため、極端な高圧になることは空気圧調整機８２の故障等特殊な事情を除いて考えられないが、火災等の災害時を考慮すれば、リリーフバルブを付加することが望ましい。
空気圧調整機８２上面に開口し上方に伸び右水平に伸びタービン入口弁８０を介してタービン８１内にタービン入口管７９に備えられたノズルが開口し、他には空気圧調整機８２上面に空気圧検出器、気温検出器を備え空気圧調整機８２の容量調整時に利用する。
なお、空気圧調整機８２及び圧縮空気送出管１２９の外周を断熱材で包囲することで熱の発散及びそれによる人身事故を防止し、圧縮空気送出管１２９の長さが可能な限り短くなるように機器の配置を考慮する。
【００６７】
浮上することで位置エネルギーを蓄積する浮体１７０は、本実施形態では合計７個使用している。浮体１７０の形状を球体とする理由は、スライド線１５との接触面積を少なくすることが出来、また、中水圧管７３内を浮上する際の抵抗を抑制することで水面上に飛び出す勢いを確保することが出来るからであるが、他にも円筒形、頭部半球下方円筒形、前後部半球胴体部円筒形、その他種々の形状も採用し得る。
【００６８】
本実施形態では、浮体１７０が浮上する液体として海水を利用しているが、密度のより高い液体を使用すれば、浮体１７０についても液体の密度を超えない範囲で密度をより高くすることが出来るため、使用する浮体１７０の個数を減らしても同等の空気圧の圧縮空気を生成することが出来る。
【００６９】
各フロアには電源装置１６２を備え、１次側は交流入力とし、２次側は交流及び直流出力とし、交流電源は、各階の照明(非常用含む)、プラント機器の動力用、計装類、エレベーター（図示せず）及びモーター等に利用し、直流電源は、主に電磁弁、発光ダイオード，フォトトランジスタ及びプランジャー用ソレノイド電源に利用する。なお、電源を必要とする機器への配線の記入は図示していない。
【００７０】
ダイナモ８４の出力端子は、開閉器及び保安器類を介して変圧器の１次側に結線し、送電用及び所内用に使用する２次巻線、３次巻線又は単巻線により少なくとも２系統の電圧を出力する必要がある。送電線は、受電端との距離が短い場合は架空送電線とし得るが、水深や塩害等を考慮すれば制御線も含めた海底用超高圧用ケーブルの敷設が適当である。
【００７１】
プラントでは、浮体１７０を一時停止するためのプランジャーとして作動時間の短いものが随所に使用されており、設計に際しては省エネルギー化に配慮する必要ある。例えば、使用箇所によってサイズ、強度、取り付け角度及びソレノイドコアのロック装置などを変更することが必要であり、本実施形態に係る発電装置は付加装置の作動時間が短い程一工程の所要時間が短縮することから、結果として発電量を増大することにもなる。
【００７２】
本実施形態に係る発電装置の常時発生電力（Ｗ）は、一工程で生成された圧縮空気仕事（Ｊ）を一工程の所要時間（Ｓ）で除した数値であり、
（一工程で生成された圧縮空気仕事［Ｊ］×タービン効率×ダイナモ効率／一工程の所要時間［Ｓ］）−（一工程の総消費電力［Ｗ］）＝常時発生電力［Ｗ］
となる。
【００７３】
ＲＦには被制御室１を設置し、陸地の遠隔自動制御指令所とメタリック及び光ケーブルを電力用ケーブルと束ねた一条の海底ケーブルを両端で結線し、被制御室１と遠隔自動制御指令所との間で発電装置の初起動前の貯水状況、起動、運転及び停止状況、機器の作動状況、計装類の数値及び画像等を送受信することで、発電装置を無人にて遠隔制御する。
【００７４】
発電装置のメンテナンスのための交通手段として船舶を使用する際は停泊箇所の確保、ヘリコプターを使用する際はヘリポートの確保が必要である。
【００７５】
本実施形態においては、図１に示すように中圧貯水槽４３上面付近を海面と同じ高さにしているが、仮に高圧貯水槽８上面に等しい位置を海面と同じ高さとして選定すれば、第１揚水ポンプ及び第４揚水ポンプは不要となる反面、第２排水ポンプ３９及び第３排水ポンプ６８の揚程が増大し、ポンプ出力も増大する。従って、前記排水ポンプの使用頻度と全用水の総入れ替え周期との関係も考慮して、海面高さとプラントケース１７７内の貯水槽水位との高さ関係を設定する必要がある。
また、発電装置全体の質量と浮力との関係にも留意して、プラントケース１７７の内部容積に相当する海水の質量よりも重いものとし、海流及び波浪の圧力でプラントケース１７７が移動する事も避けなければならない。
次に、経年劣化により海水を総入れ替えする場合は、第２排水弁４１、第２揚水弁６４、第３排水弁６７、第４揚水弁１４３、各水圧管主弁及び揚水弁１５０を開放後当該弁に付加するポンプを起動すれば海底付近の冷水が流入し、上方より循環して排水され、比較的高水温となっている海水が入れ替えられる。但し、揚水に際しては第２揚水ポンプ６５に備えられている流量計を解除する必要があり、また、排水量を第４揚水ポンプ１４５の揚水量に対して同等か僅かに上回るようにし、各貯水槽から溢れることを防止する必要がある。
【００７６】
以下、本発明に係る発電装置に用いる浮体の肉厚の算出例を示し、材質選定に際しての参考例とする。
球の外径：１０ｍ、球の密度ρ１：０．９×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、球の材料に鋼鉄を使用する時、球空洞部の体積Ｖ２［ｍ３］を求める。但し、鋼鉄の密度ρ：７．８７×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、Ｖ１：球の体積［ｍ３］、Ｖ２：球空洞部の体積［ｍ３］,球の半径:ｒ１［ｍ］、空洞部の半径:ｒ２［ｍ］とする。
まず、球の体積を次の公式により求める。
球の体積Ｖ１＝（４πｒ３）／３
Ｖ１＝｛４π(５)３｝／３＝５２３．６［ｍ３］
ここで、（ρ）（Ｖ１−Ｖ２）＝（ρ１）Ｖ１の式が成立することから
７．８７×１０３（５２３．６−Ｖ２）＝（０．９×１０３）×５２３．６
∴球空洞部の体積Ｖ２＝４６３．７２２［ｍ３］となる。
次に球の空洞部の半径ｒ２を求める。
Ｖ２＝（４πｒ３）／３の式に代入すると、
４６３．７２２＝｛４π（ｒ２）３｝／３,
（ｒ２）３＝（３×４６３．７２２）／（４π）
∴球空洞部の半径ｒ２＝１１０．７０５５（１／３）＝４．８０１６［ｍ］
以上より、球の半径は５［ｍ］であることから、球の厚さは
球の厚さ＝５−４．８０１６＝０．１９８４［ｍ］となる。
【００７７】
以下、本発明に係る発電装置を海中に設置した場合の概算仕事［Ｊ］の算出例、及びそれに基づいた浮体の必要個数の算出例を示す。但し、具体的な算出条件は、浮体として球を用い、球外径Ｄ（圧縮空気生成管の内径）：１０ｍ、球の密度ρ：０．９×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、液体の密度ρ０：１×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、ピストン系質量が液体の同一体積の質量に等しい場合、圧縮空気生成管の高さＨｘ：２０００［ｍ］、空気圧調整機に貯蔵する高さ：Ｈ２［ｍ］（計算を容易にするために圧縮空気生成管と同一の内径とし、生成した体積と等しい空気圧調整機容量［ｍ３］とみなす高さ）、Ｈ１＝（Ｈｘ＋Ｈ２）、空気温度：２５［℃］とする。この算出条件において、２０気圧の圧縮空気を生成・貯蔵してタービンを回転させ発電するために必要な浮体の個数を求める。
まず、球の体積を求める。公式より
Ｖ＝（４πｒ３）／３＝５２３．６［ｍ３］
球１個の質量は
Ｖ×ρ＝５２３．６×０．９×１０３＝４７１．２４×１０３［Ｋｇ］
球の外径断面積Ｓ＝（πＤ２）／４＝７８．５４［ｍ２］
圧縮空気生成管内体積Ｖｘ＝ＳＨｘ＝１５７０８０［ｍ３］
次に、圧縮後の空気の絶対温度Ｔ２を以下の公式より求める。
（Ｔ１／Ｐ１（ｋ−１）／ｋ＝Ｔ２／Ｐ２（ｋ−１）／ｋ）
但し、カッパーｋ＝１．４，圧縮前の空気の絶対温度Ｔ１［Ｋ］＝２５＋２７３＝２９８［Ｋ］とする。
上の式に代入すると
（２９８／０．１０１３（１．４−１）／１．４）＝Ｔ２／２．０２６（１．４−１）／１．４
（２９８／０．１０１３０．２８５７＝Ｔ２／２．０２６０．２８５７
５７３．２＝Ｔ２／１．２２３５
∴Ｔ２＝５７３．２×１．２２３５＝７０１．３［Ｋ］
次に圧縮された空気の体積Ｖ２＋圧縮空気生成管内体積Ｖｘ＝Ｖ１として、未知数である空気圧調整機容量Ｖ２または圧縮された空気の体積Ｖ２を求める。
ここで、以下の公式
Ｔ１Ｖ１ｋ−１＝Ｔ２Ｖ２ｋ−１
において、Ｖ１＝Ｖ２＋Ｖｘであるから
２９８Ｖ１ｋ−１＝７０１．３Ｖ２ｋ−１
Ｖ２ｋ−１／Ｖ１ｋ−１＝２９８/７０１．３
Ｖ２ｋ−１／(Ｖ２＋Ｖｘ)ｋ−１＝０．４２５
Ｖ２／（Ｖ２＋ＳＨｘ）＝０．４２５１/（ｋ−１）
Ｖ２／(Ｖ２＋７８．５４×２０００ｍ)=０．１１７７５
Ｖ２＝０．１１７７５（Ｖ２＋１５７０８０）
Ｖ２＝０．１１７７５Ｖ２＋１８４９６
Ｖ２−０．１１７７５Ｖ２＝１８４９６
０．８８２２５Ｖ２＝１８４９６
∴Ｖ２＝２０９６５［ｍ３］
Ｖ１＝Ｖ２＋Ｖｘより
Ｖ１＝２０９６５＋(７８．５４×２０００)＝１７８０４５［ｍ３］
Ｖ１が算出されれば、Ｖ１＝圧縮空気生成管体積ＶＸ＋空気圧調整機容量Ｖ２より、
Ｈ＝Ｖ１／Ｓ＝１７８０４５／７８．５４＝２２６６．９［ｍ］となる。
次に、以下の公式
断熱圧縮変化の仕事Ｌａ＝｛（Ｐ１Ｖ１）／（Ｋ−１）｝｛1−（Ｔ２／Ｔ１）｝に代入し、
Ｌａ＝｛（０．１０１３×１７８０４５）/（１．４−１）｝｛1−（７０１．３/２９８）｝
Ｌａ＝４５，０８９．９×（−１．３５３）＝−６１００６．６×１０６［Ｐａ・ｍ３］
ここで、
Ｐa×ｍ３＝（Ｎ／ｍ２）×ｍ３＝Ｎｍ＝Ｊ
位置エネルギー［Ｊ］＝ＭＧＨｘ
より
位置エネルギー＝Ｍ×９．８×２０００＝６１００６．６×１０６［Ｊ］
Ｍ＝６１００６.６×１０６／（９．８×２０００）＝３１１２．６×１０３［
Ｋｇ］
球１個の質量は、４７１．２４×１０３［Ｋｇ］であるから、必要な球数は
（３１１２．６×１０３）/（４７１.２４×１０３）＝６．６
従って、７個の球が必要となる。
【００７８】
工程中、最も長時間を費やすのは中水圧管内を浮上する時間であり、仮に、浮体の密度ρ：０．９×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、液体の密度ρ０：１×１０３［Ｋｇ／ｍ３］、重力Ｇ：９．８［ｍ／Ｓ２］、中水圧管の高さＨ：２０００［ｍ］とすれば、浮上時間ｔは、以下の公式より求まる。
ｔ＝｛２ρＨ／（ρ０−ρ）Ｇ｝１／２
代入すると、約６０．６秒となる。
【００７９】
以下、ピストンを下降した後、低圧貯水槽６１へ貯水された水量を高圧貯水槽８へ強制的に揚水し復元するための所要電力量（ＫＷＨ）、及びポンプの所要動力［ＫＷ］の算出例を示す。
中圧水槽４３に対する高圧水槽８及び低圧水槽６１の水面差をそれぞれ５ｍとし、ほぼ一定とすれば、低圧水槽６１の水面と高圧水槽８の水面の高低差は１０［ｍ］となる。
一工程の所要時間を凡そ３００秒とし、通気弁１０７を開放した後中水圧管主弁１００、低水圧管主弁１４８、第４排水兼通気弁１１０を開放後ピストンが下降しピストン下限検出器１５７作動までの所要時間を凡そ１０秒とすれば、２９０秒以内に揚水を終了して次の工程に備える必要がある。揚水を２９０秒以内に終了するための所要動力は、以下の式より求まる。
所要動力［ＫＷ］＝（ＨＱＧ/η）×揚水時間
但し、揚程（低圧水槽水面対高圧水槽水面差）Ｈ：１０ｍ＋α(２ｍ)＝１２［ｍ］、シリンダー内径Ｄ＝１０．０１［ｍ］、シリンダー長Ｌ：浮体外径［ｍ］×使用個数＝１０×７＝７０［ｍ］、１個のシリンダー容量Ｑ［ｍ３］：ＳＬ＝｛（πＤ２）／４｝×Ｌ＝５５０８．７９［ｍ３］
所要動力［ＫＷ］＝｛(１２×５５０８．７９×９．８)｝/０．７５×２９０＝２９７８．５［ＫＷ］
次にポンプを稼動した時間である２９０秒間に消費される電力量は、以下の式より求まる。
電力量［ＫＷＨ］＝所要動力［ＫＷ］×使用時間［Ｈ］
電力量［ＫＷＨ］＝（２９７８．５）（２９０）／３６００＝２３９．９［ＫＷＨ］
以上が、復元に消費される電力量となる。なお、地球の重力Ｇ：９．８［ｍ/Ｓ２］、総合効率η：７５［％］とした。
本実施形態でいう一工程とは、通気管９３に設けられている通気弁１０７の開放に始まり、中水圧管主弁１００及び低水圧管主弁１４８を開放して、中圧貯水槽４３と低圧貯水槽６１の水位差に基づく圧力差を下部ピストンに対して上面から下方に向かって作用させることでピストンを下降させ、冷却管１３２からシリンダー内へ浮体１７０を装填し、浮体１７０が中水圧管７３内を浮上して水面上に飛び出して洗浄管２８内に進入し、付着した海水を淡水によって洗浄した後、浮体集合管３６内で一時停止し、圧縮空気生成管８３内の下端に設けられている圧縮弁１３３を閉じ、接触した状態で浮体１７０を一斉に落下させて下方の空気を圧縮し、生成された圧縮空気を空気圧調整機８２内へ貯蔵し、浮体１７０を冷却管１３２内へ移動し、冷海水で浮体１７０を一定の時間冷却するという一連の工程において、その冷却が終了した段階までをいう。
ここで、一工程の所要時間を仮に３００秒とすれば、低圧貯水槽１４８から高圧貯水槽７１への揚水に費やす電力、所内動力及び計装類で消費される損失を考慮して概算の総合効率を６０％とすれば、連続し発電し得る平均電力は
６１００６．６×１０６［Ｊ］×０．６／３００［Ｓｅｃ］＝１２２０１３［ＫＷ］
となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
地球上の表面積の７割は海洋に覆われており、正に自然エネルギーの宝庫である。本発明に係る発電装置は、１０基分をプラントケースに収容し、潮流の穏やかな海域を選択して水深２０００メートル以上の海底に設置すれば１００万キロワットという原子力発電並みの電力を発生し得るものであり、まさに未来に亘る究極のエネルギー源として活用出来る。
海底に設置する方法に関しては、基本的には海底に設置後、プラントケースが移動したり傾いたりすることのない工法を採用することが必要である。ただ、例えば海中に設けられている開閉弁に故障等が生じた場合の修復作業に関しては、既に開発が進められている深海用ロボット等を利用する等、既に現時点において技術的に可能となっている。
なお、本発明に係る発電装置を陸上に設置する際には２０００メートル以上の深さに亘って広範囲を掘削しなければならず、また海中に比べて高度が高い陸上では空気の密度も相対的に低くなるから、圧縮空気を生成する効率という点においては、陸上よりも海洋の方が発電環境としてはむしろ適している。
【符号の説明】
【００８１】
１  被制御室
２  フェンス
３  固定柱
４  キャップ
５  防塵ネット
６  吸気管
７  通気管
８  高圧貯水槽
９  通気弁
１０  水位検出器
１１  電源装置
１２  淡水化装置
１３  淡水貯水槽
１４  固定環
１５  浮体スライド線
１６  淡水送水管
１７  No,１プランジャー
１８  No,２プランジャー
１９  No,３プランジャー
２０  No,４プランジャー
２１  No,５プランジャー
２２  No,６プランジャー
２３  No,７プランジャー
２４  浮体検出器
２５  フランジ
２６  浮体洗浄弁
２７  淡水噴射器
２８  浮体洗浄管
２９  透明管
３０  第１排水管
３１  浮体検出器
３２  防塵ネット
３３  キャップ
３４  吸気管
３５  洗浄出口管
３６  浮体集合管
３７  タービン排気管
３８  外側第２排水弁
３９  第２排水ポンプ
４０  第２排水管
４１  内側第２排水弁
４２  水位検出器
４３  中圧貯水槽
４４  No,１プランジャー
４５  No,２プランジャー
４６  No,３プランジャー
４７  No,４プランジャー
４８  No,５プランジャー
４９  No,６プランジャー
５０  No,７プランジャー
５１  浮体検出器
５２  電源装置
５３  第１揚水ポンプ
５４  内側第1揚水弁
５５  ストレーナ
５６  第１揚水管
５７  外側第1揚水弁
５８  浮体検出器
５９  通気管
６０  通気弁
６１  低圧貯水槽
６２  水位検出器
６３  第２揚水管
６４  第２揚水弁
６５  第２揚水ポンプ
６６  電源装置
６７  内側第３排水弁
６８  第３排水ポンプ
６９  第３排水管
７０  外側第３排水弁
７１  高水圧管
７２  低水圧管
７３  中水圧管
７４  スライド線支柱
７５  電源装置
７６  通気弁
７７  通気管
７８  空気圧調整機入力弁
７９  タービン入口管
８０  タービン入口弁
８１  タービン
８２  空気圧調整機
８３  圧縮空気生成管
８４  ダイナモ
８５  No,１プランジャー
８６  No,２プランジャー
８７  No,３プランジャー
８８  No,４プランジャー
８９  No,５プランジャー
９０  No,６プランジャー
９１  No,７プランジャー
９２  浮体検出器
９３  通気管
９４  浮上弁
９５  上部バイパス管
９６  弁ロックプランジャー
９７  給水管
９８  弁ロックロッド
９９  給水弁
１００  中水圧管主弁
１０１  ジャンクションボックスケース
１０２  浮体検出器
１０３  ジャンクションボックス
１０４  上部シリンダー
１０５  水位検出器
１０６  浮体出口弁
１０７  通気弁
１０８  巻上機
１０９  水位検出器
１１０  第４排水兼通気弁
１１１  No,１プランジャー
１１２  No,２プランジャー
１１３  No,３プランジャー
１１４  No,４プランジャー
１１５  No,５プランジャー
１１６  No,６プランジャー
１１７  No,７プランジャー
１１８  浮体検出器
１１９  冷却水弁
１２０  浮体検出器
１２１  No,１プランジャー
１２２  No,２プランジャー
１２３  No,３プランジャー
１２４  No,４プランジャー
１２５  No,５プランジャー
１２６  No,６プランジャー
１２７  浮体検出器
１２８  圧縮空気取出口
１２９  圧縮空気送出管
１３０  スライド線入口
１３１  ジャッキ
１３２  浮体冷却管
１３３  圧縮弁
１３４  荷重検出器
１３５  ジャッキ収容函
１３６  スライド線固定台
１３７  第４排水兼通気管
１３８  内側第３揚水弁
１３９  ストレーナ
１４０  第３揚水管
１４１  高水圧管主弁
１４２  外側第４揚水弁
１４３  内側第４揚水弁
１４４  ストレーナ
１４５  第４揚水ポンプ
１４６  外側ストレーナ
１４７  第４揚水管
１４８  低水圧管主弁
１４９  下部バイパス管
１５０  揚水弁
１５１  四路管
１５２  共通バイパス管
１５３  ピストン上限検出器
１５４  下部ピストン上限板
１５５  上部ピストン
１５６  上部ピストン下限板
１５７  ピストン下限検出器
１５８  下部シリンダー
１５９  下部ピストン
１６０  下部ピストン下限板
１６１  浮上弁開閉検出器
１６２  電源装置
１６３  交流入力
１６４  交流出力
１６５  直流出力
１６６  外側第３揚水弁
１６７  冷却水噴射器
１６８  浮体スライド線
１６９  電源装置
１７０  浮体
１７１  気温検出器
１７２  ピストン用ロッド
１７３  浮体検出器
１７４  淡水化装置動力電源
１７５  水位検出器
１７６  淡水噴射口
１７７  プラントケース
【手続補正３】
【補正対象書類名】要約書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【要約】
【要約】
【課題】物体が液体中を浮上することで位置エネルギーを高め、もって圧縮空気を生成し発電することで、高いエネルギー効率で発電を行う装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る発電装置は、上端に貯水槽を備えた水位の異なる中水圧管７１、低水圧管７２及び中水圧管７３を有し、各水圧管は夫々主弁を有する。低水圧管主弁１４８及び高水圧管主弁１００を開いてピストンを下降させてピストン上に浮体１７０を装填した後、低水圧管主弁１４８を閉じ、高水圧管主弁１４１を開いてピストンを上昇させて浮体１７０を浮上させる。浮上した浮体１７０は、透明管２９、浮体洗浄管２８、浮体出口管３５及び浮体集合管３６を通過した後、圧縮空気生成管８３内に自然に落下することで該管内の空気を圧縮する。貯蔵した該圧縮空気によってタービン８１を回転させ、ダイナモ８４によって発電する。これを繰り返すことにより、高いエネルギー効率で発電を行う。
【選択図】図１
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2011231661.tif 000028