(57)【要約】【課題】小さな波から巨大波までほとんどすべての波のエネルギーを取りこみ、しかも、発電装置の設置場所が海上や波打ち際でなくても、安全な陸上に設置でき、建設コストも非常に安く、しかも従来の波力発電に比べ、圧倒的に広範な場所で設置できる利点を有する、発電装置及び発電システム（発電の方法）を提供することである。【解決手段】海上に浮かべた浮遊体にロープを結び、該ロープを陸上に設けた錘付滑車装置の定滑車を巻いて、動滑車を通り、支柱などに固定する。定滑車に軸棒を固定し軸棒の両端に回転体を取りつける。回転体に突起物を設け、該突起物に、吊り下げ具を取りつけ、吊り下げ具に錘をつける。該錘を圧縮ポンプのピストンロッドの上に載せる。浮遊体の浮力を利用して、錘を上下させ、圧縮ポンプを作動させる。圧縮ポンプから送り出された圧縮空気を高圧貯蔵装置に送り、高圧貯蔵装置で一旦貯蔵し、定圧の圧縮空気を送り出してタービン発電機を回転させて発電する。【選択図】      図１
2004211607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記構造物と、該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．滑車又は歯車又は円板、あるいはその他の回転体（以下「定滑車」という）の片側又は両側に軸を取り付け、該軸を、支柱、又は支柱に取りつけられた支持板（以下「滑車保持板」という）を貫通して、滑車保持板の外に突出させ、軸端に円板又は棒状体（以下「錘回転体」という）を取りつける。錘回転体の表面に突起を設けるか、あるいは棒状体を錘回転体に固着するか、又は挿着する。該突起又は棒状体（以下「突起物」という）に、ロープ、又は紐、又はベルト、又はチェーン、又はワイヤー、又はその他の紐状体か帯状体、あるいは、二つのロッドを回動自在に連結した、連結ロッド（以下これらを「吊り下げ具」という）を回動自在に取りつける。吊り下げ具に錘を取りつける。
このように構成された錘付滑車装置。
２．容器内に容器の内壁に接する圧縮板（以下「ピストン」という）を設け、該ピストンにロッドを取りつける。ピストンに取りつけたロッド（以下「ピストンロッド」という）を、容器の天井を貫通して、容器の外に突出させる。ピストンと容器の底部との間にバネを介装する。容器に、逆流防止弁を取りつけた吸入口と、逆流防止弁を取りつけた吐出口を設ける。このような構造の密封容器、あるいは一面の全部又は一部が開口している容器を仕切板で二室に仕切り、仕切板の下の部屋の内部に容器の内壁に接するピストンを設け、ピストンにピストンロッドを取りつけ、該ピストンロッドを仕切板を貫通して上部の部屋に突出させ、ピストンと容器の底部との間にバネを介装し、逆流防止弁を取りつけた吸入口と、逆流防止弁を取りつけた吐出口を有している密封容器（以下「圧縮ポンプ」という）又はピストンポンプを含む各種油圧ポンプ、又は空気ポンプ、あるいはこれらのポンプを組み合わせた複数のポンプから成る圧縮ポンプ装置。
３．二つの板、又は両面が開口している箱状体、又はＵ字型の枠板、あるいは任意形状の板状体又は枠板（以下「動滑車保持板」という）に軸着した滑車（以下「動滑車」という）のひとつ又は複数個から成る動滑車装置、あるいは錘を取りつけたひとつ又は複数の動滑車からなる動滑車装置、あるいはひとつ又は複数の滑車を軸着した動滑車保持板に錘を取りつけた動滑車装置。
４．筏又はブイ又は浮き袋又は中空容器、あるいは水に浮く任意形状の浮遊体（以下「浮き体」という）にロープ、又はワイヤー、又は紐、又はチェーンなどの紐状体又は帯状体（以下「ライン」という）を結び、該ラインを直接、又は海底に取り付けた案内車を経由して、錘付滑車装置の定滑車を巻き、動滑車装置の動滑車、又はチェーンブロックを通り、支柱あるいは構造物に固定する。
５．錘付滑車装置の錘を、空気圧縮排出装置の圧縮ポンプ又はその他のポンプのピストンロッドの頭、又はピストンロッドの頭に取りつけた板状体（以下「フランジ」という）に固定するか、着脱自在に取りつける。
６．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口にパイプ又はチューブ又はホース（以下「管」という）を装着し、該管を別に設けた定圧タンク又は、密封容器の内壁に接するピストンを備え、ピストンと容器との間にバネを介装するか、高圧ガスか液体を充填するか、あるいは高圧ガスか液体を充填し、バネも介装した、逆流防止弁を取りつけた吸入口と、逆流防止弁を取りつけた吐出口を有する密封容器、あるいは逆流防止弁を取りつけた吐出口と吸入口を有する空気タンク（以下「高圧貯蔵タンク」という）の吸入口に連結する。
７．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機又はその他の発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
以上のように構成されたエネルギー発生装置。
【請求項２】
下記構造物と、該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．請求項１記載の浮き体に繋いだラインを、滑車保持板に軸着された定滑車と動滑車装置の動滑車を通り、支柱又は建造物に固定する。
２．ひとつ又は複数の錘を、動滑車又は動滑車保持板に直接取りつけるか、あるいは動滑車又は動滑車保持板に取り付けた吊り下げ具に取りつける。
３．請求項１記載の圧縮ポンプ又はその他のポンプのピストンロッドの頭又はフランジの上に、上記２の錘を固定するか、着脱自在に取りつける。
４．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口に管を装着し、該管を別に設けた高圧貯蔵タンクの吸入口に連結する。
５．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機又はその他の発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
【請求項３】
下記構造物と、該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．請求項１記載の浮き体に繋いだラインを、滑車支持板に軸着された定滑車と動滑車装置の動滑車を通り、支柱又は建造物に固定する。
２．ひとつ又は複数の錘を、動滑車又は動滑車保持板に直接取りつけるか、あるいは動滑車又は動滑車保持板に取り付けた吊り下げ具に取りつける。
３．前項の錘を、錘の下方に設けた梃子の一端に固定又は着脱自在に載せる。
４．梃子の他端に、直接又は吊り下げ具を介して錘を取りつける。
５．請求項１記載の圧縮ポンプ又はその他のポンプのピストンロッドの頭又はフランジの上に、上記４記載の錘を固定するか、着脱自在に取りつける。
６．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口に管を装着し、該管を別に設けた高圧貯蔵タンクの吸入口に連結する。
７．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機又はその他の発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
【請求項４】
下記の構造物と該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．台板、あるいは建造物の床面又は側面又は天井、あるいは地面に支柱を垂設し、該支柱に車両載置台を摺動自在に取りつける。車両載置台にラインを取りつけ、該ラインを、上記の支柱に取り付けた滑車、又は別に設けた支柱に取りつけた滑車、又は請求項１記載の錘付滑車装置の定滑車を通り、動滑車装置の動滑車を通り、建造物又は別の支柱に固定する。
このように構成された車両載置台装置。
２．動滑車装置の動滑車保持板に、ひとつ又は複数の錘を取り付ける。
３．動滑車保持板に取りつけた錘を、請求項１記載の圧縮ポンプ又はその他のポンプのピストンロッドの頭又はフランジの上に固定するか、着脱自在に取りつける。
４．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口に管を装着し、該管を別に設けた高圧貯蔵タンクの吸入口に連結する。
５．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機又はその他の発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
以上のように構成されたエネルギー発生装置。
【請求項５】
下記の構造物と該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．請求項４記載の車両載置台。
２．請求項１記載の錘付滑車装置。
３．動滑車保持板に錘を取り付けた、ひとつ又は複数の動滑車から成る動滑車装置。
４．車両載置台に取りつけたラインを、車両載置台を取りつけた支柱上に設けた滑車、又は別途取りつけた支柱又は支持板に設けた滑車を巻いて通り、動滑車を経由して建造物又は別の支柱に固定する。
５．錘付滑車装置の錘の下に、圧縮ポンプ又はその他のポンプを配置し、錘を圧縮ポンプ又はその他のポンプのピストンロッドの頭又はフランジの上に固定するか、着脱自在に取りつける。
６．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口に管を装着し、該管を別に設けた高圧貯蔵タンクの吸入口に連結する。
７．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
【請求項６】
下記の構造物と該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．Ｖ字型又はＵ字型又は下辺が短い台形状の入江を設け、入江の岸壁の近くにひとつ又は複数の浮き体を設ける。
２．岸壁上に支柱を設け、支柱に錘付滑車装置を、該錘付滑車装置の定滑車を通る軸が支柱を貫通して外側に突出して取りつける。軸の一端又は両端に突起物を取りつけた回転板を固着し、回転板の突起物に吊り下げ具を回道自在に取りつける。吊り下げ具に錘を取りつける。
３．錘は、圧縮ポンプ又はピストンポンプを含む各種油圧ポンプ、又は空気ポンプ、あるいはこれらのポンプを組み合わせた複数のポンプのピストンロッド又はピストンロッドの頭に取りつけたフランジに固定、又は着脱自在に取りつける。
４．岸壁上に空気タンク、あるいは圧縮空気を入れる建物（以下「空気タンクビル」という）を設ける。空気タンクビルには、高圧の空気の逆流防止弁を取りつけた吸入口と、吸入口よりは低圧の空気の吐出用の逆流防止弁を取りつけた吐出口を設ける。
５．空気タンクビルの内部をひとつの部屋にするか、あるいは、空気タンクビル内に隔壁を垂直に設け、隔壁と外壁で仕切られた部屋に、一層又は複数の層を形成し、各層に床を取りつける。隔壁と外壁と床とで囲まれた部屋（以下「発電部屋」という）に発電機を載置する。隔壁に、発電部屋に通じる逆流防止弁を取りつけた吐出口を設ける。
６．空気タンクビルの内部がひとつの部屋のときは、空気タンクビルの吐出口の近くにタービン発電機又は任意の発電機を設置する。
７．圧縮ポンプ又はピストンポンプを含む各種油圧ポンプ、又は空気ポンプ、あるいはこれらのポンプを組み合わせた複数のポンプの吐出口と空気タンクビルの吸入口を管で連結する。
【請求項７】
下記構造物と、該構造物で構成されるエネルギー発生装置。
１．定滑車に軸を固定して取りつけ、該軸を滑車保持板に挿着するか、又は貫通して外部に突出させる。軸に歯車、又はスプロケット、又はプーリー、又はその他の回転体（以下「原車」という）のひとつまたは複数を取りつける。
２．原車に対応する、原車とチェーンやベルトなどの媒介節で連結される歯車、又はスプロケット、又はプーリー、又はその他の回転体（以下「従車」という）に軸をとりつけ、該軸を、支柱を貫通して外部に突出させる。軸の一端又は両端に請求項１記載の突起物を取りつけた錘回転体を固着する。突起物に吊り下げ具を回動自在に取りつけ、吊り下げ具に錘を取りつける。
３．請求項１記載の圧縮ポンプ又は空気ポンプ又はその他のピストンポンプの外部に突出したピストンロッドの頭又はフランジの上に、前項２の錘回転体に取りつけた錘を載せる。
４．請求項１記載の動滑車装置。
５．浮き体にラインを結び、該ラインを直接、又は海底に取り付けた案内車を経由して定滑車を通り、動滑車装置の動滑車を通り、支柱あるいは構造物に固定する。
６．圧縮ポンプ又はその他のポンプの吐出口に管を装着し、該管を別に設けた高圧貯蔵タンクの吸入口に連結する。
７．高圧貯蔵タンクの吐出口を、タービン発電機又は風力発電機又はその他の発電機の羽根に当たるように高圧貯蔵タンクを設置する。
以上のように構成されたエネルギー発生装置。
【請求項８】
請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７のエネルギー発生装置を使用した発電の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波の運動エネルギーを利用して、水面に浮かぶ浮き体の浮力を、滑車装置を介して圧縮ポンプなどの圧力装置に伝え、定圧タンクや高圧貯蔵タンクにエネルギーを蓄え、そのエネルギーを利用して、タービン発電機等をまわして発電するためのエネルギー発生装置、あるいは自動車などが高速道路や高いところにある駐車場から降りる際の重力エネルギーを利用して、そのエネルギーを圧力装置を介して、定圧タンクや高圧貯蔵タンクにエネルギーを蓄え、そのエネルギーを利用して、タービン発電機等をまわして発電するためのエネルギー発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、波の上下運動を空気エネルギーに変換して発電する波力発電装置や、振り子式波力発電システムなどがある。波のエネルギーを空気エネルギーに変換してタービンを回し発電する装置では、空気室に波（海水）を取り入れ、海水で空気室の空気を排出し、その風を利用してタービン発電機のタービンを回し、発電する装置である。この装置では、小波のときは空気室に流入する海水の量が少なく、又圧力も弱いため、発電できる適正な圧力の空気を排出することが出来ず、発電できなかったか、発電しても非常に弱いものであった。また、比較的大きな波を利用する必要から、空気室は波打ち際に建設せざるを得ず、７，８メートルや１０メートルといった巨大波が来ても壊れないような頑丈な建物が必要で、建設費用が高くつき、発電による利益と比べると、経済性がなく、余り普及していない。更に、適正な大きさの波が絶えず発生するところで、しかも波打ち際にこのような波のエネルギーを取り入れる地形の所が必要ということで、適正な場所は少なく、波力発電装置の設置場所が限定されている。振り子式波力発電システムの場合、装置を海中に作る必要があり、しかも発電効率は悪いため、ブイなどの標識灯等に利用されているに過ぎない。
その他の装置、例えば、特開２００１−３３６４７０は、海水を取り入れた揺動室に加圧室を設け、加圧状態の時に海水を流出して発電する装置であるが、海水を取り入れる装置は建設コストがかかる上、加圧状態にするための海水の量がかなりの量でないと効力がなく、常時発電することは難しい。
又、特開平１１−３２４８８５では、防波堤や海上に、堅固な台を設け、この台上に堅固な支柱を取りつけ、支柱に大回転盤を取り付け、大回転盤の上歯にチェーンをかけ、チェーンの一端に重りをつけ、他端に浮体を水に浮かべるように取りつける。大回転盤の下歯に噛み合うピストンを有する二つのポンプを設け、ポンプの排気弁から空気を排出して、空気タンクに入れ、発電する圧縮空気製造装置がある。この装置は、防波堤や海上に設置する必要があり、建設コストが莫大な上、巨大波に対応するためには、非常に大きな支柱を作る必要があり、台風などの時には、装置そのものの損壊を免れるために、防護装置も必要になってくる。波の上下が激しく、浮体が大きく上下するときは、大回転盤が大きく回り、ピストンが下歯から外れ、ポンプは作動しない恐れもあり、効率が悪い。
特開２０００−１３０３１０は、圧縮空気生成手段と圧縮空気貯蔵手段と、発電手段とからなる波力発電装置である。この発明では、圧縮空気生成手段は海中に構築する必要があり、建設費用が莫大になること、修理やメンテナンスが大変であることなどかなりのデメリットがある。更に、大きな波の場合、揺動アームは大きく振れるため、かなりの長さが必要になり、揺動アームの動きでシリンダーのピストンを動かすため、上下のシリンダーもかなりの高さに設置する必要がある。このような圧縮空気生成手段を海中に設けることは、建設費用が莫大な上、台風などで巨大波が発生した時は損壊の恐れもあり、適しない。圧縮空気貯蔵手段にしても、地面下の空洞や洞窟などを利用するものであり、そのような適地は少なく、費用もかかり、発電装置への連結も容易ではない。
特公開昭６３−８００７８は水中に回転体を設け、回転体の回転を発電手段に伝達して発電する装置に関する発明である。この装置も、海中に設けるため、建設費用がかかり、且つ、メンテナンスも大変である。更に、浮き具に繋いだロープなどを回転体に巻きつけ、ロープなどの端に重りを回転体から垂下させるとあるが、巨大波が来た時、浮き具の最低位と浮き具の最高位との差が大きくなり、重りが回転体にぶつかる恐れがある。そのため、回転体から垂下した重りまでの長さを長くする必要がある。１０メートルの波が来た場合、１０メートル以上の長さが必要であり、その分基台あるいは支柱を高くする必要があり、効率が悪いし、費用もかかり、損壊などのリスクも高い。
以上見てきたように、従来の装置は、建設費用が高くつき、巨大波に対応できておらず、メンテナンスも面倒で、損壊の危険性もあり、発電による利益と比べると、経済性が悪かった。
更に、これらの装置では、小波のときは空気室に流入する海水の量が少なく、又圧力も弱いため、発電できる適正な圧力の空気を排出することが出来ず、発電できなかったか、発電しても非常に弱いものであった。また、比較的大きな波を利用する必要から、空気室は波打ち際に建設せざるを得ず、７，８メートルや１０メートルといった巨大波が来ても壊れないような頑丈な建物が必要で、建設費用が高くつき、発電による利益と比べると、経済性がなく、余り普及していない。更に、適正な大きさの波が絶えず発生するところで、しかも波打ち際にこのような波のエネルギーを取り入れる地形の所が必要ということで、適正な場所は少なく、波力発電装置の設置場所が限定されている。振り子式波力発電システムの場合、装置を海中に作る必要があり、しかも発電効率は悪いため、ブイなどの標識灯等に利用されているに過ぎない。
【０００３】
高速道路を走る車両が、高速道路から降りる際の重力エネルギーを利用して発電する装置は今までにないものである。又、高速道路でなくても、立体駐車場や高いところにある駐車場から車が降りる際の重力エネルギーを利用して、発電する装置はなかった。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明が解決しょうとする課題は、従来の波力発電では限定された場所しか設置できず、又、潜在的に莫大なエネルギーを有している波のエネルギーを最大限に利用出来ないため、小さな波から巨大波まで、ほとんどすべての波のエネルギーを取りこみ、しかも、発電装置の設置場所が海上や波打ち際でなくても、安全な陸上に設置でき、建設コストも非常に安く、しかも従来の波力発電に比べ、圧倒的に広範な場所で設置できる利点を有する、発電装置及び発電システム（発電の方法）を提供することである。又、波力発電だけでなく、高速道路から降りる自動車や高所の駐車場から降りる自動車の重力エネルギーを利用して発電する装置及び発電システムを提供する事である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、滑車装置（動滑車装置）と錘を利用する。
海上に浮かべた浮き体に、ロープ（又はロープ以外のワイヤーや紐やチェーンなどの牽引部材）を繋ぎ、該ロープを海底や海岸に設けた案内車を通り、陸上に設置した滑車装置の定滑車と動滑車を通って陸上の建造物（支柱等）に固定する。ロープは定滑車に巻きつけてから、動滑車を経由して固定される。これによってどんな波が発生しても、数十センチから数メートルの波が来ても定滑車を回転させる事ができる。動滑車はひとつ又は複数個使用することにより、浮き体に取りつけたロープが、たとえ１０メートル動いても、動滑車は１／２や１／４しか動かないので、定滑車と動滑車との距離を多く取る必要がない。定滑車は地上あるいは基台から５−６メートルの高さのところに設置すれば十分である。
定滑車に軸を取りつけ、該軸を滑車支持板を貫通させて、滑車支持板の外に突出させ、軸端に回転体を固定し、回転体上に突起物を設け、該突起物にロープやロッド等の吊り下げ具をいずれの方向にも回転できるように取りつけ、吊り下げ具の先端に錘を取り付ける。
錘は圧縮ポンプやその他の圧力ポンプ（空気ポンプ等）の外部に突出したピストンロッドの頭、あるいはピストンロッドに取りつけたフランジの上に載せる。錘はピストンロッド又はピストンロッドのフランジに固定して取りつけるか、取り外しできるように載せておく。定滑車をはさんだ左右の回転体上に設けたそれぞれの突起物の位置は、中心を通る一直線、またはほぼ一直線上の対極となる位置に設定することにより、定滑車をよりスムースに回転させることができる。錘の重量は、圧縮ポンプやその他の圧力ポンプのバネを十分収縮させる重量で、回転体上の突起物が上方に来たとき、錘が引き上げられ、バネの弾性力で圧縮ポンプやその他の圧力ポンプのピストンが引き上げられる。突起物が下に来たとき、錘が下がり、錘の重量でピストンが押し下げられ、圧縮ポンプやその他の圧力ポンプから空気や流動体が排出される。波による浮き体の上下運動がロープを引っ張ったり、弛ませたりして、定滑車を回転させる。定滑車が右回転しても、左回転しても、突起物の位置が上にきたり、下に来たりして、錘を上下運動させ、これによってピストンを上下運動させ、圧縮ポンプやその他の圧力ポンプから空気や流動体を排出させる。排出された空気や流動体は高圧貯蔵タンクに集められ、一定の圧力を持った空気や流動体が排出され、発電機のタービンを回転させて発電する。動滑車に錘を取りつけることによって、浮き体が下がった時、ロープなどの牽引部材が弛むが、動滑車の錘の重力で動滑車装置が下がり、ロープの弛みを吸収し、これによって定滑車を逆回転させる。
この装置では、海上に浮き体を設け、該浮き体にロープなどの牽引部材（ライン）を取りつけ、このロープなどを海底に設けた案内車を通り、陸上に設置された錘付滑車装置の定滑車に巻きつけ、動滑車を経て陸上の建造物又は構築物に固定されるもので、案内車の設置と、ロープなどを海中を通って浮き体に連結する作業が少し面倒である。しかし、大きな構築物がなく、必要な数の案内車を設置するだけなので、費用もそれほどかからないし、メンテナンスもほとんど必要なく、台風などで海上が時化たりしても、海上あるいは海中にあるのは軽量の浮き体だけなので危険性はほとんどない。たとえ、浮き体がロープなどから外れたとしても損失は僅かである。
また、波を効果的に大きくするために、Ｖ字型又はＵ字型のような入り江を設けることもできる。岸壁に空気タンク用の大きな建物を作ると、建物自体が大波よけの防波堤になる。入江に複数の浮き体を浮かべ、浮き体に繋いだロープなどを、岸壁に設けた錘付滑車装置や動滑車装置に取りつける。錘付滑車装置又は動滑車装置の下方に圧縮ポンプを設置し、圧縮ポンプの各吐出口に管を装着し、空気タンク用の建物（空気タンクビル）に連結する。圧縮ポンプから高圧空気が空気タンクビルに注入され、空気タンクビルのそれぞれの空気排出口から高圧空気が排出され、タービン発電機を回し発電するきる。２，３メートルの波でもＶ字型又はＵ字型の入江に入ると、それ以上の大きさの波に変るので、浮き体の上下運動も大きくなり、圧縮ポンプの上に載っている錘の働きで、高圧空気を多く空気タンクビルに送ることができる。
次に降下する車両の重力エネルギーを利用して、発電する装置である。
支柱にガイドレールを設け、このガイドレールに嵌り、摺動自在に上下運動をする車両載置台を支柱に取りつける。車両載置台はロープやチェーンなどで吊り下げられる。ロープやチェーンなどはひとつ又は複数の滑車を通り、上述の回転体を軸で連結した定滑車を巻いて通り、動滑車を通って、支柱又は建造物に固定される。定滑車に連結された回転体に突起物を設け、突起物に錘を取りつけたロープなどを掛け、錘は圧縮ポンプなどのピストンロッド又はピストンロッドのフランジに固定して取りつけられるか、取り外し自在にしてピストンロッド又はピストンロッドのフランジの上に載せられる。車両載置台に車両が載ることにより、車両の重量で車両載置台が下がり、ロープを引っ張り、定滑車を回転させ、錘を上下運動させる。錘の上下運動によってピストンが上下に動き、圧縮ポンプから空気や流動体が排出され、高圧貯蔵タンクに送られ、そこから高圧空気が排出されてタービン発電機のタービンを回転させて発電する。
車両載置台を利用する装置では、動滑車に錘を取りつけることにより、車両が車両載置台から外に出ると、上にあった動滑車が錘の重量で下がり、車両載置台に取りつけたロープを引っ張り、車両載置台を元の高さに戻すことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のエネルギー発生装置は、以上説明した通り、複数の装置からなるもので、中心となる装置は、滑車に軸を取りつけ、この軸を滑車支持板を貫通して外側に突出させ、軸端に回転体を取りつけ、回転体に突起物を設けるか、又は回転体に適当な大きさの軸を挿入し、該突起物又は挿入した軸に、錘を取りつけたロープやチェーンやロッドなどの吊り下げ具を左右どちらにも回転できるように取りつける。このように構成された錘付滑車装置である。この錘付滑車装置と動滑車とを組み合わせることにより、小波から巨大波までの大きい動きの差も、問題無く処理でき、又車両をおろす車両載置台を簡単に引き上げることができる。動滑車装置に錘を取りつけ、浮き体又は車両等が下がり、ロープ等が弛んだ時に動滑車装置に取りつけた錘の重力で、弛んだロープを引っ張るようにする。このように構成された錘付滑車装置と動滑車装置の組み合わせが本発明の特徴である。
【０００７】
図１は浮き体１７を利用した発電システムの説明図である。
水面に浮かべた浮き体１にライン１６（ロープやワイヤーやチェーン等）を取りつけ、該ライン１６を海中又は海底あるいは陸上に設けた案内車１８を通り、定滑車１をひと巻きして動滑車１８に至り、動滑車を通って、支柱２２又は構造物に固定する。定滑車１と軸で一体となっている錘回転体３の突起物４に取りつけられた吊り下げ具５に錘６を吊り下げる。錘６は圧縮ポンプ７のピストンロッド８の頭又はフランジ１０の上に固定又は着脱自在に置かれる。圧縮ポンプ７に設けた吐出口１３に管２０を装着し、該管を高圧貯蔵タンク２０の吸入口に連結する。高圧貯蔵タンク２０に設けた空気排出口の前に発電機２１（タービン発電機又はその他の発電機）を設置する。このように構成された浮き体１７を利用した発電システム（発電の方法）である。
案内車と案内車との間にパイプなどを通し、ライン、普通はロープ、をパイプの中に通す。このようにすることで、海中でロープを引っ張る時の水の抵抗を少しでも押さえることができる。
波の上下運動により、ロープが引っ張られたり、戻されたりする。ロープが浮き体によって引っ張られると、定滑車に巻きついているロープが浮き体の方に引っ張られ、動滑車を引き上げることになる。波が下がり、浮き体が下がるとロープが弛み、動滑車に取りつけた錘の重力で動滑車が下がり、弛んだロープを定滑車側に引き戻す。ロープが浮き体の方に引っ張られても、動滑車によって引き戻されても、定滑車に巻きついたロープの為に、定滑車は左回りか、右回りに回転する。定滑車の回転により、錘回転体も同じ回転をする。錘回転体３がどちらに回転しても、吊り下げ具５は上下の直線運動を行う。これによって圧縮ポンプ内のピストン８が上下運動を行い、圧縮ポンプ７から圧縮空気が管１９を通って、高圧貯蔵タンク２０に送られ、高圧貯蔵タンクから適切な空気が排出され、発電機２１の羽根を回して発電する。このような発電システムを示した説明図である。動滑車１４に錘（錘Ｂ１５）を取りつけ、浮き体１７が下がり、ライン１６が弛んだ時、錘Ｂの重力で動滑車を引き下げ、ラインをすばやく動滑車の方へ吸収するようにすることもできる。通常、浮き体は一部を水中に沈めて浮かんでいる。水中に沈んだ浮き体の体積相当分の浮力が、ラインの重量、錘付滑車装置の錘や定滑車を回転させるときの摩擦力、動滑車の重量、動滑車に取りつけた錘の重量（この重量は動滑車の数により半減したり、１／４になったりする）、ラインを引っ張る時の抵抗力等のすべての力と拮抗している。波が浮き体に覆いかぶさって、浮き体を沈めようとすると、通常水面に出ている浮き体の部分の体積相当分の浮力が生じ、この浮力でラインを引っ張ることになる。浮き体の大きさによっては、錘付滑車装置に取りつけた錘、又は動滑車に取りつけた錘の重さを大きくすることができる。
【０００８】
図２は錘付滑車装置と圧縮ポンプの斜視図である。
滑車（定滑車１）に軸を左右に取りつけ、該軸を滑車保持板２を貫通して、滑車保持板の外に突出させ、軸端に錘回転体３を固着するか、あるいは、錘回転体に軸を挿着する。錘回転体３上に、突起物４を設ける。錘回転体表面に棒状体の突起を設けるか、棒状体のものを錘回転体に挿着するか、あるいは突起物のついた回転体を一体として形成するかして、錘回転体に突起物４を設ける。突起物４にロープやワイヤー、又はチェーンや紐等、あるいはロッド等の吊り下げ具５を回動自在に取りつけ、吊り下げ具５に錘６を取りつける。
定滑車１の両側に取りつけた錘回転体３上の突起物４の位置は、それぞれが直径線上の対極、またはほぼ対極の位置（一方の錘回転体の突起物の位置が最低位にある時、他方の錘回転体の突起物の位置が最高位にあるような位置又はその近傍）に設けることにより、定滑車を回転させたとき、左右の重さがほぼ釣り合った状態にあるので、定滑車をスムースに回転させることができる。
錘６の下に圧縮ポンプ７を設置する。
圧縮ポンプ７は、一面の全部又は一部が開口した筒状体又は箱状体で、中ほどに仕切板を取りつけている。（仕切板はなくてもよい）圧縮ポンプの内部に、容器の内壁に接するピストン８を設け該ピストン８にピストンロッド９を取りつけ、ピストンロッド９は仕切板を貫通して外に突出している。ピストンロッド９の頭にフランジ１０を取りつけることもできる。ピストン８と圧縮ポンプ７との間にバネ１１を介装する。圧縮ポンプ７内に逆流防止弁を取りつけた吸入口１２と逆流防止弁を取りつけた吐出口１３を設ける。このような構造の圧縮ポンプ。
この圧縮ポンプのピストン８に取りつけたピストンロッド９の頭又はピストンロッドの頭に取りつけたフランジ１０の上に、錘６を固定して載せるか、あるいは錘６をピストンロッド９の頭又はピストンロッドの頭に取りつけたフランジ１０の上に着脱自在に置く。
錘６の重力で圧縮ポンプのピストン８を押し下げる。バネ１１の反発力よりも重力を大きくすれば、錘を載せただけでバネは収縮し、ピストンが押し下げられ、吐出口１３から空気が圧縮されて排出される。錘６は錘回転体３の回転運動で上下し、それによってピストンが上下して、空気を排出したり、外部から空気を取り入れたりすることができる。錘回転体３は定滑車１の回転と一体になって回転する。定滑車は、浮き体が波によって上下運動することによって、ロープが引っ張られたり、引き戻されたりして回転する。
【０００９】
図３は浮き体１７を利用した発電システムの説明図である。
図１では、定滑車１と一体の錘回転体３に吊り下げ具５を取りつけ、吊り下げ具を圧縮ポンプ７のピストンロッド９の頭又は頭に取りつけたフランジ１０に載せて、錘の重力でピストンを上下運動させるものであったが、図３では、動滑車１４に吊り下げ具を取りつけて、吊り下げ具に複数の錘６取りつけている。それぞれの錘６を圧縮ポンプ７のピストンロッド９の頭又は頭に取りつけたフランジ１０に載せたものを示した図である。
圧縮ポンプ７の吐出口１３に管（図示せず）を装着し、該管を高圧貯蔵タンク（図示せず）に連結する。管、高圧貯蔵タンク及びタービン発電機（あるいはその他の発電機）は図３では省略している。
【００１０】
図４は、図３で示した動滑車に取りつけた錘を直接圧縮ポンプの上に載せる発電システムの変形で、動滑車１４に取りつけた錘Ｂ１５を梃子２３の上に載せ、梃子の他端に別の錘６を吊り下げ、該錘６を圧縮ポンプ７のピストンロッド９の頭又はフランジ１０に載せて発電する発電システムを示した図である。
浮き体１７にライン１６（ロープ等）を結び、該ラインを定滑車１を通り、動滑車１４を経て、支柱又は構造物２２に固定する。動滑車に錘Ｂ１５を取りつけ、錘Ｂ１５を梃子２３に載せる。梃子の他端に、錘６を吊り下げる。錘６は圧縮ポンプ７（又は他の空気ポンプ）のピストンロッド９の上に載せられる。圧縮ポンプ内のピストン８と底部との間にバネ１１を介装し、逆流防止弁を取りつけた吐出口に管１９を装着し、該管１９を高圧貯蔵タンク２０に連結する。高圧貯蔵タンクの排出口が発電機２１のタービン又は羽根の前にくるように発電機を設置する。このように構成された、動滑車の錘と梃子を使用した発電システムの説明図である。
【００１１】
図５は車両が降下する際、車両の重量で車両を載せている車両載置台２４に取りつけたライン１６（ロープやチェーン等）を引っ張り、定滑車１を回転させて、錘６を上下運動させ、錘の重力で圧縮ポンプ７のピストン８を押し下げ、圧縮ポンプ内の空気を圧縮して高圧空気として排出し、この高圧空気の力で、発電機を回し、発電するシステムの説明図である。
自動車を下ろす車両載置台２４を支柱Ｂ２５に摺動自在に取りつける。車両載置台にロープ等（ライン１６）を結び、ラインは定滑車１を通り、動滑車１４を経て全体の支柱又は構造物２２に固定される。定滑車１は軸で両端の錘回転体３に連結されている。錘回転体３に突起物４を設け、該突起物に錘６を吊り下げる。錘６の下方に圧縮ポンプ７を設け、錘６を圧縮ポンプのピストンロッド９の頭又はフランジに載せる。圧縮ポンプに設けた吐出口１３に管（図示せず）を装着する。動滑車１４に錘Ｂ１５を吊り下げる。
車両載置台２４は、伸縮ポンプ２６又は油圧ジャッキ（図示せず）で支えることもできる。伸縮ポンプは次のような構造をしている。一面が開口した内箱と外箱を、開口部が向かい合うように摺動自在に組み込んだ筐体、又は内箱と外箱との間にひとつ又は複数の両面の一部が開口している中箱を、それぞれ摺動自在に嵌めこんだ筐体で、内箱内に、内箱の内壁に接するピストンを設け、ピストンに取りつけたピストンロッドを内箱を貫通して外部に突出させている。筐体内に逆流防止弁を取りつけた吸入口と吐出口を設け、内箱内のピストンと内箱の底部、各箱の底部と下の箱の底部との間にバネが介装されている。ピストンロッドの頭で車両載置台を支える。車両載置台に載る車両の重量により、車両載置台が早く降下したり、遅く降下したりするのをできるだけ防ぐため、伸縮ポンプ又は油圧ジャッキ等の内部の圧力を適当にコントロールして、どの大きさの車両でもスムースに降下できるようにするため、あらかじめプログラムを組むこともできる。
伸縮ポンプ又は油圧ジャッキ等を取りつけないで、動滑車に吊り下げた錘Ｂ１５の数を調整することによって、降下する車両の重量に対応することもできる。
【００１２】
図６はＶ字型又はＵ字型のような入江２９を設け、該入江２９に浮き体１７を浮かべ、岸壁３０に定滑車、錘回転体、錘からなる錘付滑車装置２７と圧縮ポンプ７を設置し、空気タンクビル２８と発電機２１を設け、圧縮ポンプと空気タンクビルとを管１９で結び、浮き体１７と錘付滑車装置２７をライン１６で結んだ平面の説明図である。
Ｖ字型又はＵ字型のような入江を設けることによって、外界からの波をより高くし、浮き体１７をより高く上下させ、これにより、ライン１６を引っ張る長さを伸ばし、定滑車及び錘回転体をより多く回転させ、圧縮ポンプから高圧空気を少しでも多く空気タンクビル２８に送りこむことができる。入江に多くの浮き体を浮かべ、圧縮ポンプを数多く岸壁３０に設置し、空気タンクビル２８を高層ビルとして、複数の発電機２１を設置することにより、狭い場所でも大電力を得ることができる。
【００１３】
図７は、図６で示した入江を設けた発電システムの立面の説明図である。
空気タンクビル２８を複数階にして、各階にひとつ又は複数の発電機２１を設置する。大容量の高層空気タンクビルを建造し、圧縮ポンプを多くして、空気タンクビルに圧縮空気を送りこめば多くの発電機を回すことができ、建設費用も割安になる。
【００１４】
錘付滑車装置（定滑車１と、該定滑車に軸で連結された錘回転体３と、錘回転体３上の突起物４に取りつけた錘６をつけた吊り下げ具とからなる装置）の錘６を梃子２３に載せ、梃子の反対側の端又はその近傍に別の錘Ｃ６‘を吊り下げる。錘Ｃ６’は圧縮ポンプ７のピストンロッド９の頭又はフランジ１０に固定又は着脱自在に載せる。図８は錘付滑車装置と梃子を使った圧縮空気排出装置を示した一部断面を表した説明図である。
定滑車１には、浮き体に取りつけたライン（図示せず）が巻きつき、動滑車を経て支柱あるいは構造物に固定される。図８の梃子を使った装置は、錘回転体に取りつける錘をできるだけ軽くし、定滑車の回転をよりスムースにさせ、錘回転体上の突起物の負担を軽くするとともに、圧縮ポンプから排出する空気をできるだけ高圧にして排出することを目的としている。梃子の支点からの距離をコントロールすることにより、圧縮ポンプ上の錘の重量を大きくし、より高圧の空気を排出することができる。
【００１５】
図９は、定滑車１と軸で連結された原車３１（歯車、スプロケット、プーリー又はその他の回転体）と従車３２を媒介節３３で連結し、従車３２に取りつけた軸を従車を支える従車支持体３４を貫通して、外部に突出させ、軸端に請求項１記載の錘回転体３を取りつけ、錘回転体上の突起物４に吊り下げ具５を回動自在に取りつけ、吊り下げ具に吊り下げた錘を圧縮ポンプ７の上に載せた状態を示した圧縮空気排出装置の一部断面を表した説明図である。
原車と従車と媒介節は一般に伝導装置と言われているもので、複数の歯車を噛み合わせて回転を伝導するか、チェーンコンベアのように、スプロケットとチェーンを使うものや、プーリーにベルトをかけたベルトコンベア、摩擦車、歯車カムなどを使って回転を伝えるもので、必要に応じて使い分けることができる。
原車と従車との直径の比率により、伝導する回転速度を早くしたり、遅くしたりすることができる。又、圧縮ポンプの容量、能力に応じて錘の重量を選択する。定滑車１にかかる負荷は大きいが、浮力の大きい浮き体を浮かべることによって解決する。多くの圧縮ポンプを動じに働かせることができるので、空気タンクに多くの圧縮空気を送ることができる。
浮き体（図示せず）又は車両載置台（図示せず）に繋がれたライン（図示せず）を定滑車に巻きつけ、別に設けた動滑車（図示せず）を通り支柱あるいは構造物に固定する。
圧縮ポンプの吐出口に管（図示せず）を装着し、該管を高圧貯蔵タンク又は空気タンクビルの吸入口に装着する。
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような構造物と、該構造物で構成されるエネルギー発生装置及び該エネルギー発生装置を使用した発電の方法に関するものである。本発明の波力発電の方法は、波の大きさにかかわらず、波の動きによって、錘が圧縮ポンプのピストンを押し下げたり、引き上げたりして、ポンプから圧縮空気を排出して発電するもので、発電効率は非常に高い。又、浮き体にロープなど牽引部材を取りつける作業及び海底に設ける案内車を設置する工事が少し難しいが、海中あるいは防波堤等に大きな構造物を建設することに比べると、建設費用もそれほど多くかからない。更に、台風や海が荒れたりしても、損壊などの危険はない。メンテナンスもほとんど必要がないので、補修費用もほとんどかからない。定滑車や錘回転体、動滑車、案内車等は定期的に取りかえる必要があるが、それほど頻繁に取りかえる必要はない。陸上に設ける構造物も、巨大なものは必要なく、エネルギー発生装置そのものも既存のものを利用することができるので、装置にかかる総費用もそれほど高くつかない。
この発電の方法では、波のエネルギーを利用するにしても、高速道路や高所の駐車場からの車両の降下による重力エネルギーを利用するにしても、通常の発電と異なり、発電のための原料費は全く必要でなく、発電のための人件費もほとんどかからない。一定周期毎のメンテナンスに僅かな人がいるだけである。
波のエネルギーを利用する場合は、一日のかなりの時間利用することができ、発電効率もよい。自然の海岸線を利用して設置できるし、Ｖ字型又はＵ字型などの入江を作れば、より効率よく波を利用することができる。日本のように周囲を海に囲まれ、且つ、島が多い国では波力エネルギーはどこでも利用できるものである。
又、発電するために全く燃料を消費しないので、環境汚染の心配はなく、風力発電や太陽光発電と同じ自然の力によるものである。重力エネルギーの場合は地球の引力の働きによるものであり、波の上下運動エネルギーも全く自然のエネルギーである。発電するためにＣＯ２を出さないクリーンエネルギーである。
更に、発電のための装置が簡単で、他のエコエネルギーと比較しても、装置にかかるコストは非常に安い。特に波力発電については、従来のものは海上または海中に発電装置を建設するものが多く、建設費用が莫大であり、メンテナンス費用も莫大で、且つ、損壊などの危険性も高いが、本発明の装置は、波を利用しても、発電にかかる一切の装置は陸上ですることができ、又、装置そのものが安くできる。
構造が簡単なので、一部の部品などの交換だけで、メンテナンスが非常に簡単で、半永久的に発電することができる。
車両の降下する重力エネルギーを利用する場合、発電するところと電気を消費するところが同じか近いところなので、送電に要する費用は僅かなものである。設置に適する場所が数多くあり、設置場所の確保は容易である．
地球規模での環境を考える上で、ＣＯ２を出さない、何の公害も発生しない本発明のエネルギー発生装置及び該エネルギー発生装置を利用しての発電の方法は、今後取り入れるべき新しいエネルギーを生み出すものである。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエネルギー発生装置の説明図である。
【図２】本発明の錘付滑車装置と圧縮ポンプの斜視図である。
【図３】本発明の動滑車に取りつけた錘を利用したエネルギー発生装置の説明図である。
【図４】本発明の梃子を利用したエネルギー発生装置の説明図である。
【図５】本発明の車両降下装置を利用したエネルギー発生装置の一部断面図を含む説明図である。
【図６】本発明のＵ字型又はＶ字型の入江を使ったエネルギー発生装置の説明図である。
【図７】本発明のＵ字型又はＶ字型の入江を使ったエネルギー発生装置の立面を表すエネルギー発生装置の説明図である。
【図８】本発明の梃子を使用して空気を排出する装置の断面図である。
【図９】本発明の伝導装置を使用した錘付滑車装置と圧縮ポンプを示す装置の断面図である。
【００１７】
【符号の説明】
１      ：  定滑車                ２      ：  滑車保持板
３      ：  錘回転体              ４      ：  突起物
５      ：  吊り下げ具            ６      ：  錘
６‘    ：  錘Ｃ                  ７      ：  圧縮ポンプ
８      ：  ピストン              ９      ：  ピストンロッド
１０    ：  フランジ              １１    ：  バネ
１２    ：  吸入口                １３    ：  吐出口
１４    ：  動滑車                １５    ：  錘Ｂ
１６    ：  ライン                １７    ：  浮き体
１８    ：  案内車                １９    ：  管
２０    ：  高圧貯蔵タンク        ２１    ：  発電機
２２    ：  支柱                  ２３    ：  梃子
２４    ：  車両載置台            ２５    ：  支柱Ｂ
２６    ：  伸縮ポンプ            ２７    ：  錘付滑車装置
２８    ：  空気タンクビル        ２９    ：  入江
３０    ：  岸壁                  ３１    ：  原車
３２    ：  従車                  ３３    ：  媒介節
３４    ：  従車支持体
【図１】
2004211607.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004211607.tif 000005
【図４】
2004211607.tif 000006
【図５】
2004211607.tif 000007
【図６】
2004211607.tif 000008
【図７】
2004211607.tif 000009
【図８】
2004211607.tif 000010
【図９】
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