(57)【要約】【課題】    地図をよく読むと、世界中には、石油はまだ幾らでも眠っていると思われる。しかし、石油の環境破壊作用は無視できないと言うのが大勢である。あっても無くても、石油を使用しない自動車は無視できない。矢張り、電気自動車はこれからの夢である。しかし、蓄電池自動車は充電に長時間とられるので、２４時間待機の要求にそぐわない。【解決手段】    充電の要らない乾電池に目を着けた。乾電池自動車である。乾電池の連結の仕方に工夫が出たので、ことによっては物に成りそうである。ガソリン税の一部が環境破壊税と見做されて乾電池自動車の道路使用税が減額されるようであれば、あるいはペイする自動車に開発できるかも知れない。そうなれば、乾電池はリサイクル過程を構築したい。【選択図】なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾電池を電源とし、その乾電池を下記のように連結してどんな出力電圧関係においても常に全部の乾電池を使用して全部の乾電池が同じように放出するようにした、電気自動車すなわち乾電池自動車。
記；同じ出力容量の同じ個数の乾電池を同様に直列や並列に連結した同じ出力容量の一団をユニットと呼ぶことにし、このユニットを１２集めた物を電源乾電池団とし、これら１２ユニットを全部並列に連結した場合を一速とし、半分の６ユニットづつを並列に連結してその２組を直列に連結した場合を二速とし、次に三分の一の４ユニットづつを並列に連結してその３組を直列に連結した場合を三速とし、次に四分の一の３ユニットづつを並列に連結してその４組を直列に連結した場合を四速とし、次に六分の一の２ユニットづつを並列に連結してその６組を直列に連結した場合を五速とし、最後に十二分の一の１ユニットづつ全てを直列に連結した場合を六速とするようにする。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
これまで、電気自動車は、人類の夢として、色々な物が数多考えられたが、実用化して普及した物は一つも無い。従来、二次電池の乾蓄電池を使用する物が本格的な物と考えられて来たが、充電に８時間も掛かるので、２４時間待機の自動車と言う物には本質的に不向きである。これを緩和したのが、所謂ハイブリッドカーである。しかし、エンジンの他に、発電機と蓄電池と直流交流変換器（インバーター）と交流電動機を積まねばならず、その製作費とその効率のロスのもたらす燃費負担などを慮ると得になると言える物では決してない。
そこで、どうだろうかと考え付いたのが、電源に、取り換えさえすればよい、一次電池の乾電池を使用する電気自動車である。使用済みの乾電池はスタンドで回収でき、構成成分は全てリサイクル可能なので、そのシステムを上手に構築しさえすれば、乾電池エネルギーサイクルが確立し、広範な普及にも堪えられることになろう。
そこで、現在市販されているアルカリ乾電池を例に採って、乾電池自動車の可能性を見てみたい。ＦＤＫの単一は、１．５Ｖ、１５Ａｈであると言う。そこで、自動車の重量は５００ｋｇとして見よう。これに必要なモーターの大きさは中々判断し難いのであるが、鉄道電車から推して見ることにする。
西武９０００系モハ９５００は、車重４０ｔ、最高速度１１０ｋｍ／ｈ、モーター定格出力１５０ｋＷ、回転数１８５０ｐｒｍであると言う。単純に１５０ｋＷ／４０ｔ＝χ／５００ｋｇからして、５００ｋｇの車重に必要なモーターの大きさは、１．８７５ｋＷとなる。しかし、１１０キロも出す訳ではないので、１．５ｋＷもあれば十分であろう。
いま、使用する乾電池の出力容量は、１．５Ｖ×１５Ａｈ＝２２．５Ｗｈ／本であるから、１５００Ｗ÷２２．５Ｗｈ／本＝６７本／ｈとなる。すなわち、２２．５Ｗｈ／本×６７本／ｈ＝１５０７．５Ｗｈ／ｈ、つまり、一時間走るのに、単一６７本すなわち１５０７．５Ｗｈの電力があれば宜しいことになる。嘘みたいな話であるが、概算すればこうなる。
単一の重さは１４０ｇと言うから、６７本では、９３８０ｇつまり約９．４ｋｇである。この点からも蓋然性がある。このくらいの重さならば予備を常に搭載して置けるので、電池切れに上手に対応できる。
軽自動車は、大略リッター当り１２ｋｍ走ると言うから、６５ｋｍ／ｈで走る場合には、６５ｋｍ／ｈ÷１２ｋｍ／Ｌ＝５．４Ｌ／ｈとなり、いま、市販のガソリン価格をリッター当り１２０円とすると、５．４Ｌ／ｈ×１２０円／Ｌ＝６４８円／ｈとなる。この価格に含まれているガソリン税は、２９１円であり、正味では、３５７円／ｈである。ガソリン税は、実にリッター当り５３円８０銭もしているのである。
１時間当り６７本必要であったから、ガソリンに相当する１本当りの単一の価格は、３５７円／ｈ÷６７本／ｈ＝５．３３円／本となる。この価格で生産できるかどうか疑問であるが、全く乾電池自動車は見込みが無いとは言いがたいと言うところであろう。
直流モーターを変速するには、電圧を変える以外になかろう。これを可変抵抗器などでやっていては、乾電池を何本使っても埒が明かない。そこで、私は考えた。どの速度でも電源にしている乾電池は遊びが無いように全部使用しなくてはならない。偏って使用すると、まだ容量の残っている物も廃棄しなくてはならない場合が常態となる。電池の連結の仕方すなわち直列連結と並列連結とを上手に組み合わせて、搭載乾電池の全部を常に使用しながらモーターの変速をする方法を考案した。
上記の例に即して述べると、２時間余りの走行に単一を１４４本用意する。それを１２本ずつの１２団（ユニット）に分ける。その１２本を６本ずつの２組に分けて、６本を直列に連結し、その６本ずつの２組を並列に連結する。９Ｖの出力容量となる。車の大きさによってこのユニットの出力容量は色々変えねばならないが、ユニットの個数は、常に１２団にする訳である。このユニットを全部直列か並列に連結して、電圧を変えて行くのである。  まず、ローとバックの一速は１２ユニットを全部並列に連結する。この場合の出力電圧は９Ｖである。次に、二速は１２ユニットを二つに分けて６ユニットづつとし、それを並列に連結し、その並列に連結した物を直列に連結する。１８Ｖの出力電圧となる。次に、三速は、１２ユニットを三つに分けて４ユニットづつを並列に連結し、その３組を直列に連結して２７Ｖを得る。次に、四速は、１２ユニットを四つに分けて３ユニットづつを並列に連結し、その４組を直列に連結して３６Ｖを得る。次に、五速は、１２ユニットを六つに分けて２ユニットづつを並列に連結し、その６組を直列に連結して５４Ｖを得る。最後に、六速は１２ユニットを全部直列に連結して１０８Ｖを得る。
しかし、最後の六速は実用的では無いかも判らないので、割愛しても宜しい場合は多かろう。なお、一速のバックはプラスとマイナスを入れ換えるだけで得られる。このように大略上手く行くのは、数１２は１、２、３、４、６、１２と公約数が多いからである。私は、このように公約数の多い数は１２しか知らない。
このように、連結方法で電圧を変えれば、切り換えはスイッチだけでよく、機械式変速機は要らないし、また可変抵抗器なども不要である。従って、この乾電池自動車では、電圧切り換えスイッチをどのように設けるかが問題となる。右足で操作するようにしても宜しいし、左手でレバーで操作するようにしても宜しい。しかし、今のところ機械式のクラッチは必要であろう。電圧変換時に半クラッチを使用しなくてはならないように思えるからである。今のところでは、クラッチとブレーキと電圧切り換えペダルあるいはレバーと言うのが操縦関係と言うことになる。
この乾電池自動車の電池の連結関係は、乾電池自動車に限ったことではなく、どんな電池自動車にも言えることであり、従って、操縦関係も同じようになろう。
乾電池自動車用の乾電池がどの程度の価格で提供して貰えるようになるか、私には判断つかないが、乾電池の開発如何では一応の夢が持てるのではあるまいか。
石油は、地図から推して、アメリカの大西洋岸地帯、カナダのハドソン湾の東海岸地帯やジェームズ湾の両岸地帯、フィンランド、ロシアの西シベリアやアムール河畔地帯、カンボジア、ルーマニア、ポーランド、ミャンマー、ベトナム、インドとパキスタンに跨がる湿地地帯、アルゼンチンなどには莫大な石油が眠っており、また日本にも釧路や根室に相当量埋蔵されており、人類はここ２世紀くらいは石油に困ることはないと思われる。
しかし、今日、世界における炭酸ガスに対する警戒心は相当なもので、この環境破壊論を鎮めることは容易なことではない。
実際的な経験からしても、夏期の市街地における炭酸ガスの高温化作用には辟易する。炭酸ガスを排出しない自動車すなわち乾電池自動車の必要性は、石油があっても無くても、緊要である。乾電池自動車に対する期待は甚だ大きいに違いない。
現在のところ、ＦＤＫと明電舎に研究開発に協力して戴けないかと思っている。乾電池自動車の乾電池は何も単一である必要はない。もっと大きな物がよい。効率の限界まで大きくして貰えよう。モーターも永久磁石を多極に使用するものは出来まいか。
世界には、６億台余りの乗用車が保有されている。その半分が乾電池自動車になる日が来るなどと空想すると、とてつもない分限者に成ったような気がする。