(57)【要約】  本発明は、媒体を膨張及び収縮させることによって機械的な運動を起こし、続いてこの運動を電気エネルギーに変換する装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体の収縮及び膨張を原動力とするエネルギー装置であって、
ａ．好ましくは中空であり、ピストン、収縮及び／又は膨張する流体、及びヒートカプセルを受け入れるための装備を有する、シリンダー型チャンバーと；
ｂ．外部熱源からの熱を受けることができるヒートカプセルと；
ｃ．前記シリンダー型チャンバー内の前記装備に接続されたピストンと；
ｄ．エネルギーを増幅する体積増幅器と；
ｅ．往復運動を回転運動に変換するためのクランクを有する少なくともクランク軸と；
ｆ．この回転運動を受ける、及び／又は蓄積する、及び／又は調整するフライホイールと；
ｇ．この回転運動を電気エネルギーに変換する、前記フライホイールに結合された発電機と、 
を有することを特徴とするエネルギー装置。
【請求項２】
前記シリンダー型チャンバーが、好ましくは金属から製造されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項３】
前記シリンダー型チャンバーの内径が２５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項４】
前記シリンダー型チャンバーの長さが１１５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項５】
ピストンの直径が５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項６】
前記ピストンが、前記シリンダー型チャンバーから少なくとも２０ｍｍだけ伸長することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項７】
さらに、前記体積増幅器が、
ａ．中空のシリンダー型チャンバーと；
ｂ．支持基部に接続された少なくとも２つの螺旋バネにより、支持される、及び／又は拘束される占有部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項８】
前記占有部材は、好ましくは金属及び／又は合金により製造されるものであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー装置。
【請求項９】
媒体の収縮及び膨張によりエネルギーを発生する方法であって、
ａ．収縮及び／又は膨張可能な媒体に熱を供給するステップと；
ｂ．前記媒体の膨張及び／又は収縮によりピストンを往復運動させるステップと；
ｃ．体積増幅器により、前記往復運動を増幅するステップと；
ｄ．前記体積増幅器による往復運動から、クランク及び／又はクランク軸に回転運動を誘起させるステップと；
ｅ．ギア機構により、この回転運動を増大及び／又は減少させるステップと；
ｆ．この増大又は減少された回転運動を、ギアを備えるフライホイール機構に伝達するステップと；
ｇ．該フライホイールにおける回転運動を安定化及び／又は蓄積し、及び／又は調整するステップと；
ｈ．該フライホイールからの回転運動を発電機に伝達するステップと；
ｉ．該フライホイールからの回転運動を前記発電機において、電気エネルギーに変換するステップと、
を有することを特徴とするエネルギーを発生する方法。
【請求項１０】
前記媒体が水銀（Ｈｇ）を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、流体の膨張及び収縮により電気を発生するエネルギー装置並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前世紀における燃料消費に関して、大幅な増加が続いていたことは周知の事実である。世界におけるエネルギー需要の急速な拡大が、過去数十年の間に多岐にわたる需要の増加をもたらし、世界全体における燃料消費者の需要を満たすことが、エネルギー供給者にとって多大の圧力となってきており、このような需要増大によって、化石燃料に関連する資源が次第に減少している。化石燃料の枯渇という影響の増大が、代替可能な資源、特にクリーン燃料技術の研究への道を開く結果をもたらした。この再生可能エネルギー分野における努力は、特に過去２０年間以上にわたり大変な勢いで遂行され、グリーン電力発電の主要な選択肢である、太陽光、水力、風力によるクリーンな代替可能エネルギー源の発展をもたらしてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、動力を発生するエネルギー装置に関し、その動力は、電力発生のために使用することができ、また自動車、トラクター、その他の原動力によって駆動される機械的装置のような、あらゆる構造体においても使用することができる。本発明は、エネルギー装置の詳細に関するものであり、その作動の態様は、構造体上に直接搭載されるか、又は他の形態のいずれかで、動力発生が可能なように、実施することができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の主たる目的は、代替可能なクリーン技術を用いて動力を発生するエネルギー装置を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、化石燃料を使用することなく運用が可能なエネルギー装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、燃料の消費がないエネルギー装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、危険性がなく、かつ環境に優れたエネルギー装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、これまでの増大するエネルギー需要を満たすことができるエネルギー装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、簡素な設計によって、建造費及び維持費を低減させるエネルギー装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一態様における水銀発電機を示す。
【図２】本発明の一態様における、水銀発電機から体積増幅器に至る配置図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、図２に示すように、ヒートカプセル（１）を組み込んだシリンダー型チャンバー（２）、ピストン（３）、クランクシャフト（１１）、ギアボックス（１８）及び外部に接続された発電機（１７）を有する実施形態を介してエネルギー装置を記述する。
【００１２】
本発明は、水銀（Ｈｇ）のような媒体を膨張及び収縮させることにより、機械的運動を生成し、続いてこれを電気的エネルギーに変換する装置を備える。この装置は、体積増幅器（４）を備えており、この体積増幅器（４）は、液体水銀を充填したチャンバー（２）を有するシリンダー型容器（以下、水銀式原動機と称する）に取り付けられており、このシリンダー型容器には、ヒートカプセル（１）が備えられている。体積増幅器は、ギアボックス（１８）及び外部の発電機（１７）に接続される。
【００１３】
本発明においては、水銀式原動機（２）に接続されたヒートカプセル（１）は、外部熱源から熱エネルギーを受け、水銀式原動機（２）に温度変化を生じさせる。この温度変化は、ヒートカプセル（１）からの熱供給に応答して温度上昇させることと、及び、水噴霧器（１９）のような冷却機構による冷却作用／効果に応答して温度低下させることに特徴がある。
【００１４】
ヒートカプセル（１）と水銀式原動機チャンバー（２）が受けた熱エネルギーに応答して、水銀金属は、２５℃以上（約）の温度で流体に変態して、水銀式原動機チャンバー（２）内において膨張し、より多くの体積を占めるようになる。この水銀式原動機（２）内における有効体積は一定であることから、ピストン（３）は、水銀式原動機チャンバー（２）から外向きに伸長する運動を行う。水銀式原動機チャンバー（２）から外向きに伸長するピストン（３）の運動は、半行程の完了を示す。この半行程の完了に応答して、体積増幅器（４）に接続されているピストン（３）が、この体積増幅器（４）から第２流体シリンダー（９）に至る圧力流体の流れを生成する。体積増幅器（４）の出口/入口孔（７）から第２流体シリンダー（９）の入口/出口孔（８）を通過した圧力流体は、第２流体シリンダー（９）内のピストン（１０）を、シリンダー室拡張方向に移動させる。第２流体シリンダーにおけるピストン（１０）の収縮及び／又は拡張方向の移動量は、約１００ｍｍである。
【００１５】
直径２．３ｃｍのピストンを、１０ｃｍの行程で運動させる圧力流体の体積は、次の通りである。
（２．３）2＊０．７８５＊１０＝４１．５２６５ｃｍ3＝２４１．５６ｍｌブレーキ流体
【００１６】
２２ｍｍの行程量で、４１．５６ｍｌ又は４２ｍｌブレーキ流体の変位量を達成するための換算は、次の通りである。
ｄ2＊０．７８５＊２．３ｃｍ＝４２ｍｌ  すなわち  ４２ｃｍ3
ｄ2＝４２／（１．８０５５）＝２３．２６２２５４２２ｃｍ2
ｄ＝√２３．２６２２５４２２ｃｍ
ｄ＝４．８２３０９５９１７ｃｍ  すなわち  ｄ＝４８．２３ｍｍ直径
即ち、ｄ＝４８．２５ｍｍ内径シリンダー
【００１７】
体積増幅は、圧力流体０．６ｃｍ3から４２ｃｍ3まで遂行される。
【００１８】
ギアボックスの運動に必要な圧力は、約６Ｈｐである。
【００１９】
実現される回転数ｒ．ｐ．ｍ．の範囲は、１ｒ．ｐ．ｍ．から１５００ｒ．ｐ．ｍ．である。
【００２０】
この計算が示すように、６ＨＰにおいて回転数を１ｒ．ｐ．ｍ．から１５００ｒ．ｐ．ｍ．に変換して、０．９メガワットすなわち５ｋＶＡのエネルギーが生成される。
【００２１】
冷却機構（１９）による冷却作用は、水銀式原動機チャンバー（２）内の水銀媒体を収縮させ、この冷却作用に応答して、ピストン（３）は、水銀式原動機チャンバー（２）内に引き込まれる。ピストン（３）が水銀の膨張に応答して、水銀式原動機チャンバー（２）から出る方向の伸長行程が完了した後に、水銀の収縮に応答して、ピストン（３）が水銀式原動機チャンバー（２）に戻る収縮行程が続き、往復行程が完了する。この往復行程の運動に応答して、第２圧力シリンダー（９）からの圧力流体が、この第２圧力シリンダー（９）及び／又は体積増幅器（４）の対応する出口／入口孔（７，８）を通り、該体積増幅器（４）に戻される。この反復される往復運動の過程では、流体シリンダー（２）のピストン（３）及び／又は体積増幅器（４）及び／又は第２圧力シリンダー（９）の反復運動を生じている。
【００２２】
図２に示すように、第２流体シリンダー（９）のピストン（１０）の往復運動が、クランク軸（１２）に接続されたクランク（１１）を回転させる。クランク軸（１２）のこの回転運動は、ギアボックス（１８）に伝達され、該ギアボックス（１８）が、発電機（１７）の要求に基づいて、クランク軸（１２）の回転速度を増大／減少させる調整を行う。
【００２３】
ギアボックス（１８）の出力は、該ギアボックス（１８）の出力ギア（１３）と、該出力ギア（１３）に噛み合う、フライホイール（１６）の軸に設けた外歯ギア（１５）とからなるギア機構（１４）により、発電機（１７）に接続されているフライホイール（１６）に伝達される。外歯ギア（１５）の回転により、フライホイール（１６）の軸、したがってフライホイール（１６）が回転する。
【００２４】
フライホイール（１６）の軸は、発電機（１７）に接続されており、該発電機（１７）のロータを回転させることにより電気エネルギーが生成される。
【００２５】
水銀式原動機（２）は、ステンレス鋼（ＳＳ３１６）により製作され、直径５ｍｍ、長さ１００ｍｍのピストンシリンダーを備え、該ピストンシリンダーは、その一端にピストン（３）を保持しており、さらに、この一端にネジ止めされた端部カバーが、該ネジ止めされた端部カバーに当接するシリンダー型カプセルを保持する。
【００２６】
水銀式原動機（２）は、水銀温度を１００℃に加熱し、この温度は、組み込まれた水噴霧器（１９）と、１２Ｖ直流電源からの電力供給を受ける６２．５ワットのヒータ（１）とによって、一定温度に維持できるように構成される。水銀の体積は、ヒータ（１）により供給される熱エネルギーを吸収して増加する。さらに、埋め込まれたヒータ（１）は、水銀式原動機（２）に装填された水銀の加熱程度を維持するようにプログラムされている。この熱は、水銀式原動機（２）のシリンダー型チャンバー内における液体金属の運動を生成し、液体金属は、膨張して、約２０ｍｍだけ水銀式原動機チャンバー（２）から膨出する。従って、水銀の加熱（１）及び冷却（１９）の機構は、水銀式原動機（２）内で完結される。水銀式原動機（２）は、液体水銀をある圧力レベル（入力）に保持する。シリンダーチャンバー（２）内における水銀は、ゴム製Ｏリングシールにより、該シリンダー（２）からの漏洩が防止される。
【符号の説明】
【００２７】
１  ヒートカプセル
２  水銀式原動機チャンバー
３  ピストン
４  体積増幅器
９  第２流体シリンダー
１１  クランク
１２  クランク軸
１６  フライホイール
１７  発電機
１８  ギアボックス
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【国際調査報告】
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