(57)【要約】【課題】本発明は、浮力発電方式において熱力学的要素を加え、極めて安全でクリーンで安価で無尽蔵とも言えるエネルギーを作り出すことで、地球温暖化対策，資源・エネルギー対策の解決を図るものである。【解決手段】選択図のような構成で、自然界にある温泉水等の熱エネルギーを利用し、直接又は間接的に使用する液体に熱を加え、使用する気体を高圧化させた上で外気による空冷，湧き水等による水冷等で使用する気体を冷却し、使用する気体と使用する液体の温度差を利用し、排水タンクへ排水時に使用する気体の熱膨張を促し気体を循環させて使用し、浮力の力を最大限引き出し、浮力ピストン・自重型の大型化，重量化を図り、より高い吐出圧力を作り発電効率を高めるものである。また、使用する気体と使用する液体に熱を加えた場合、それぞれの温度を一定に保つことで、立地条件の範囲を広げ発電効率を高めるものである。使用する気体をヘリウム，使用する液体を不凍液にすることにより、寒冷地での稼働を可能にさせ、比重差を高め発電効率を高めさせる。【選択図】図１１
2004197732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
この発明の構成について、浮力ピストン・自重型を用いた浮力発電において、浮力ピストン・自重型，圧力保持部，排水タンク等を上開きの容器内に収納し、この容器の下部側に設けた導通部分に、圧力発生部からの配管と水車に液体を送る配管を通し任意の位置で固定し、これらの配管の先端部に接続が容易にできる水道工事等で見られるニップルやネジ山等の接続部を設けるとともに、容器の内側の任意の場所に水車を固定し、水車に液体を送る配管を水車に取り付け、容器の下部側にある導通部分と容器の上端（ふち部分）に、ネジ穴を任意の数設けておき、容器の下部側に排水弁を設け、これらを一体型とした収納容器の構成と円柱形等の上開きの容器の上端（ふち部分）にネジ穴を設け、任意の高さを設けた水筒付きの上蓋を取り付け、ボルト等で密閉固定し、水筒の最上部付近に、給水弁，ベント弁，温度計・水面計又は計器センサーを取り付け、容器の下部側に排水弁を設け、容器内最下部の中央付近に水量調整部を固定し、水筒容器の下部側の側面に導通部分を、複数設けた浮力ピストン等の収納容器の数と対になるように任意の数を設け、それぞれの導通部分にネジ穴の任意の数を設けるとともに、複数設けた浮力ピストン等の収納容器の数と対になるように、水量調整部から圧力発生部へ向けた配管を導通部分に通し及び水量調整部から水車に液体を送る配管を、水車を取り付けている浮力ピストン等の収納容器へ向けて配管を導通部分に通し、これらの配管の先端部に接続が容易にできる水道工事等で見られるニップルやネジ山等の接続部を設け、これらを一体型とした筒状の水筒の構成とを複数設けた浮力ピストン等の収納容器の数と対になるように、水量調整部から圧力発生部へ向けた複数の配管を導通部分に通し及び水量調整部から水車に液体を送る配管を、水車を取り付けている浮力ピストン等の収納容器へ向けた配管を導通部分に通したこれらの配管を浮力ピストン等の収納容器から通してきた圧力発生部からの配管及び水車に液体を送る配管の配管同士接続させた後、浮力ピストン等収納容器と筒状の水筒の下部側にある導通部分同士を接続させる。接続の際は、配管工事等で見られる要領で導通部分同士の間にネジ穴付きのパッキン等を使用して、圧力発生部からの配管及び水車に液体を送る配管同士を接続させた際の配管の長さによる誤差を解決させ、互いにボルト等で密閉固定をした構成により、一体化させ浮力ピストン等の収納容器の上側に浮力ピストン等収納容器を密閉させる上蓋には、浮力ピストン等収納容器からの吸気側の配管と排気側の配管が垂直線上になるように貫通口を開けておき、吸気側の配管と排気側の配管の先端部が水道工事等でみられるニップル（ナット，ネジ山）のついた接続部を設けた配管をそれぞれ吸気側と排気側になるように貫通させ、密閉固定又は溶接して固定し、ニップルやネジ山のサイズに合う止め弁（バルブ等）を接続する。また、浮力ピストン等収納容器側になる上蓋から下の吸気側の配管の先端部（下端部）には、凹凸をもたせた接続部を設け、上蓋の取り付け取り外しをさせる際、吸気側配管同士の着脱を容易にさせる。排気側の配管の先端部（下端部）は、浮力ピストン・自重型の上側の下開きの容器からの排気を効率良く受けるため、任意の角度を設けた円錐状等の形状を下開きにさせる。上蓋から下の吸気側の配管には、排水タンクを含むまでの間を，排気側は下開きになっている配管までの間を、それぞれ断熱材を使用し又は保温性の材質の配管を使用し保温性を保たせる。また、浮力ピストン等収納容器を密閉させる際のネジ穴を任意の数で複数設け、密閉時はボルト等で固定できるようにした上蓋の構成を取り付けた後、その上に耐圧・耐熱性のある気体用タンクに注気弁，安全弁，圧力計及び計器センサーを取り付け、２つの配管をタンク下部側に貫通させ、吸気管となる配管をタンク内部の上側に、排気管となる配管をタンク内部の下側になるように差し込み、密閉固定又は溶接して固定しタンクの土台を固定し、収納しようとする容器とその容器の土台に、タンク下部側に取り付けた２つの配管が接触する場所に貫通口を開けておき気体用タンクを容器に収納し、２つの配管の貫通部分を密閉固定又は溶接して固定させ、貫通させた２つの配管のそれぞれの配管のもう片方の先端部（収納容器下部側の２つ配管の先端部）は、水道工事等で見られるニップル（ナット，ネジ山）のついた接続部を設け、この収納容器に液体を熱源として直接入れる場合は、収納容器に注水弁，排水弁，排気弁，水温計及び計器センサーを任意の場所に取り付け、これらを一体型とした、熱源を利用できる耐圧・耐熱性の気体用タンクを収納した収納容器の構成を、上蓋から上に出している２つの配管の接続部と熱源を利用できる耐圧・耐熱性の気体用タンクを収納した収納容器の下側に出している２つの配管を、それぞれ吸気側と排気側同士の配管を接続し、この収納容器と上蓋までの間に断熱材を取り付け又は保温性のある材質を配管に使用し、収納容器と上蓋の着脱を容易にした構成により、上蓋に取り付け、これらの構成を上述の方法により組合せ、使用する液体を筒状の水筒，浮力ピストン等の収納容器及び耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器内にそれぞれ注水し、使用する気体を耐圧・耐熱性のある気体用タンクに注気し、熱源を内部又は外部に加え、断熱材を使用し、一体型として用いることで浮力発電の性能を高め、以上のような構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項２】
「請求項１」の複数の浮力ピストン等の収納容器の構成について、組み立て終了後、使用前に注水を行なうが任意の水位にさせる場合及び使用時に内部圧力を逃がすために、浮力ピストン等の収納容器にベント弁（安全弁等）を任意の位置に設け、また内部の状況が分かるように、圧力計，水温計等又は各計器センサーを取り付けた構成。以上のような構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項３】
「請求項１」の筒状の水筒の構成について、上側，下側を分けずに一本の筒状の水筒の構成として用いることを特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項４】
「請求項１」の耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器内の構成について、固形物を熱源として直接入れる場合は、収納容器に開閉蓋，排気弁，温度計及び計器センサーを任意の場所に取り付けた構成。を耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器の構成として用いることを特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項５】
「請求項１」の熱源を外部に加える場合の構成について、液体，固形物を熱源として間接的に使用する場合は、熱交換器又は熱源を収納できる容器（注水弁，排水弁を含む）を、浮力ピストン等の収納容器，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器及び筒状の水筒の外側に備えつけて、各容器内の液体，気体を熱する。以上ような構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項６】
「請求項５」の耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器の構成について、収納容器に安全弁，水温計及び計器センサーを取り付ける。を耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器の構成として用いることを特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項７】
本発明による複数の浮力ピストン等と水量調整部及び水車の関係について従来通りに複数の浮力ピストン等と一つの水量調整部及び水車で発電を行なうが、複数の圧力発生部からの吐出量と吐出圧力を非常に高くできることが考えられる場合は、圧力発生部から水量調整部の間の配管に分岐部分を設け、複数の水量調整部を設け、複数の水車を同時に稼働させ発電を行なわせる構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項８】
本発明による浮力ピストン等の収納容器，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器，筒状の水筒，上蓋，熱源収納容器について、組み立て時又は組み立て終了時の移動を容易にさせるため、アイボルト等を取り付け可能にし容易に着脱できるようにし、又は任意の位置に溶接等により固定させ、クレーン等で吊り上げ可能とした構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項９】
本発明の構成品の材質について、液体の熱源を直接使用する液体として用いた場合、筒状の水筒，浮力ピストン等の収納容器，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器等の材質に、可能な限り保温性のある材質を用いることで、熱の損失を可能な限り抑えさせた構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項１０】
「請求項９」と同様に、筒状の水筒，浮力ピストン等の収納容器，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器等の周りに断熱材を利用し、熱の損失を可能な限り抑えさせた構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項１１】
本発明の熱源収納容器の構成について、浮力ピストン等の収納容器，筒状の水筒，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器等の周りを覆える任意の高さを設けた熱源を入れる一体型の容器又は任意の大きさに分割させて使用できるようにし、浮力ピストン等の収納容器，筒状の水筒，耐圧・耐熱性のある気体用タンクの収納容器等の周りの要所に取り付け可能にした構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項１２】
本発明の浮力ピストン等の収納容器内に収めた浮力ピストン・自重型等につけている各諸弁について、手動による弁の開閉が困難になるため、電磁弁等にすることにより、遠隔操作，コンピュータープログラムによる自動操作等にさせ、電気的に開閉を行なうことができることを可能にした構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項１３】
「請求項１」において、使用する液体と使用する気体の温度差を利用する場合の構成について、浮力ピストン等の収納容器，筒状の水筒においては構成が同様であるが、排水タンクと吸気管，吸気弁，排水弁，中間弁等を浮力ピストン等の収納容器から外部に置き換え、圧力保持部内の気体用タンクを外し、圧力保持部自体を気体用タンクとして用い、冷却部の気体用タンクを設けるので少し構成が異なる。圧力保持部自体の気体用タンクの排気側配管は「請求項１」と同様にし、圧力保持部自体の気体用タンクの上部に配管を接続し、冷却部の気体用タンクと配管で接続させ、この配管の任意の位置に止め弁を設け、冷却部の気体用タンクは任意の位置に土台（棚等）で固定させる。また、冷却部の気体用タンクに注気弁，ベント弁，圧力計，温度計（計器センサー等）を取り付け、下部側に吸気管を接続し、排水タンク上側に接続させ、吸気管の任意の位置に吸気弁を設ける排水タンクも冷却部の気体用タンクと同様に任意の位置に土台（棚等）で固定し、排水タンクからの排水管，排水タンクと圧力保持部を接続する配管，排水タンク下部に接続した排水管は、浮力ピストン等の収納容器の各用途に合わせた任意の位置に貫通させ、溶接等を行い密閉固定させ、各配管にはそれぞれ排水弁，中間弁を設けさせる。また、排水タンクには圧力計，水面計等（計器センサー等）を設け、圧力保持部自体の気体用タンクには、水面計（計器センサー等）を設けた構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項１４】
「請求項１３」の冷却について、冷却部の気体用タンクと排水タンクは土台（棚等）を用いて固定する場合は、外気による空冷になるが、冷却部の気体用タンク，排水タンクを土台（棚等）を用いて固定し、周りを容器で覆い、容器には注水弁，排水弁を設け、湧き水や雪等を使用し水没させ水冷にさせた構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項１５】
「請求項１３」の圧力保持部自体の気体用タンク，冷却部の気体用タンク，排水タンクとそれぞれを接続させる各配管について、圧力保持部自体の気体用タンクと冷却部の気体用タンクを接続させる配管，冷却部の気体用タンクと排水タンクを接続させる配管，排水タンクと浮力ピストン等の収納容器を接続させる各配管は、接続させる配管の先端部に配管工事等で見られるニップル（ネジ山，ナット等）を設け、着脱を容易にさせる接続部を設け、組み立て時，分解時の作業を容易にし、各配管の長さを代えることによって、冷却部の気体用タンク，排水タンクを任意の位置に配置可能にさせる配管の構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項１６】
「請求項１３」の冷却部の気体用タンク，排水タンクを固定した土台について、冷却部の気体用タンクを固定した土台（棚等）の脚の下端と排水タンクを固定した土台（棚等）の上端をそれぞれ分離できるように接続部を設け、各先端部をネジ山，ナット等を取り付け着脱可能とし、組み立て時，分解時の作業を容易にさせ、土台の脚に相等する接続部を設けた脚を組み込ませることで、任意の高さ調節を可能にさせた構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項１７】
「請求項１３」の排水タンクの排水管について、通常の浮力発電方式では、排水管が一つでも排水タンクを保護できていたが、温度差を利用するため熱膨張による排水タンクの破壊を招く可能性があるので、排水タンクの下部側に排水管を接続し中間弁を設け、排水タンク上部側の排水管と鉛直になるようにし、排水タンク上部側の排水管と同様に浮力ピストン等の収納容器に接続させ、排水タンクの排水時に排水タンクの保護と排水しやすくする目的で、二つの排水管を取り付けた排水タンクの構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項１８】
「請求項１３」の浮力発電方式で浮力ピストン等の収納容器等を複数設ける場合について、浮力ピストン等の収納容器，圧力保持部自体の気体用タンクと土台，上蓋，冷却部の気体用タンク，排水タンク，土台（棚等）各配管と各諸弁を１組として、筒状の水筒の下部側に設けた浮力ピストン等の収納容器との導通部分と対になるように、任意の数の浮力ピストン等の収納容器等を複数設け、それぞれの浮力ピストン・自重型の稼働による時間差を補わせて、水量調整部により吐出水量を一定にさせて水車を稼働し、発電を行なわせる構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項１９】
「請求項１」及び「請求項１３」における各容器の材質について、この浮力発電方式・高性能型の各部分にはそれぞれ圧力がかかるので、筒状の水筒，水量調整部，圧力発生部，水車，浮力ピストン自重型，圧力保持部，圧力保持部自体の気体用タンク，冷却部の気体用タンク，排水タンク，各配管等，すべてにおいて耐圧性を持たせる必要があるので、各容器等の材質を耐圧・耐熱性を持たせた材質を使用した構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項２０】
「請求項１」の筒状の水筒について、任意の高さを設けた筒状の水筒の上部に設けた注水弁へ注水することによって、水位分の圧力を作ることができるが、水位を高くさせるほど筒状の水筒の高さも高くしなければならず、構造上に無理な問題が生起してしまう。そこで、筒状の水筒をできる限り耐圧性を持たせ、上部に設けた注水弁へある程度注水した後、注水の代わりに注気をすることで水位分の圧力を高め、この問題の解決を図り、筒状の水筒の耐圧性を高め、筒状の水筒の上部に注水弁（注気弁），圧力計（計器センサー等），ベント弁（安全弁）を設けた構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項２１】
「請求項１３」の圧力保持部自体の気体用タンクと土台と上蓋との関係について、浮力ピストン・自重型の上部の下開きの容器につけている排気管と配管の下端部分が円錐状で下開きになっている排気側の配管が、鉛直上になるように、圧力保持部自体の気体用タンクの下部側と土台と上蓋に貫通させ密閉固定又は溶接等で固定し、これらを一体型とし、土台を設けるか設けないかは任意とした上蓋の構成を特徴とする浮力発電方式・高性能型。
【請求項２２】
「請求項１３」の使用する気体と使用する液体について、使用する気体をヘリウム等の空気より軽いものを使用し、使用する液体を不凍液等にすることにより、比重差を高くし浮力の力を高めるとともに、温度差を利用した場合に排水タンクへの排水時に冷却による液体の凍結を防止し、使用する気体の液化，固化を防止させる構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項２３】
「請求項１」の使用する気体と使用する液体について、温度差を利用しない場合も「請求項２２」と同様に、使用する気体と使用する液体の比重差を利用して、浮力の力を高めさせた構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【請求項２４】
「請求項１３」の冷却について、冷却部の気体用タンクと排水タンクに適宜冷水等をかけられるように貯水タンクを設けておき、貯水タンクから配管等を通じて放水することにより、通常は空冷として適宜水冷を行い、水冷時の気化熱によって冷却効果を高める目的で、空冷と水冷を併用，使い分けを行なわせる構成を特徴とした浮力発電方式・高性能型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来の浮力ピストン・自重型を用いた発電方法に、熱力学的要素を付け加えることにより、高性能化させるための浮力発電方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浮力発電方式において、従来のものは浮力自体にのみに動力を依存している傾向があり、例えば浮力発電の周囲の環境，すなわち気温や水温の影響は無視されていた。熱帯に近付くにつれ、浮力自身の持つ浮き上がろうとする力は強くなるが、寒冷地に近付くにつれ、浮き上がろうとする力は弱くなりしたがって外部からの高圧空気等による気体の補充量は、寒冷地に近付く程大きくなる。この温度，季節，地域における気体補充量の損失を軽減する処置が必要と考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の原因を緩和するため、熱力学的要素を加えることが重要であり、浮力発電方式の内部又は外部へ熱源を供給し、使用する気体，液体に熱を与え従来通りの発電方法でより高い稼働範囲を広げ、より高い圧力を作り水車の高率稼働を図り、より効率の良い発電を行なわせ、周囲の温度変化の対応を解決しようというものである。
これに加えて、使用する液体にのみ熱源を加え、使用する気体を冷却して稼働させた場合、浮力ピストン・自重型を用いた浮力発電方式において、排水時に使用する気体の放出の際に熱膨張を促し、浮力ピストン・自重型の重量化を図り、より高い稼働範囲を広げ、より高い圧力を作り水車の高率稼働を図り、より効率の良い発電を行なわせ、使用する液体と使用する気体の温度差を利用することで、立地条件の範囲は狭くなってしまうが、浮力の力を最大限に引き出そうとするものである。
冷却には、山間部等の高地，寒冷地や冬期等に限定されてしまうが、外気による空冷，湧き水や雪等による水冷等の自然エネルギーを利用する。
また、熱源を地熱による温泉水や生活，工業，発電等の排熱、堆肥等による分解熱，発酵熱、太陽熱等を用い、自然による熱エネルギーを利用して、極めて安全かつクリーンかつ安価かつ無尽蔵とも言えるエネルギーを作り出し、地球温暖化対策，資源・エネルギー対策の解決を図るものである。
【０００４】
【発明の実施の形態】
浮力ピストン・自重型，圧力発生部，排水タンク等は、従来のままでありこれらを上開きの容器に収納させ、この容器の下部側にある導通部分に圧力発生部からの配管と水車に液体を送る配管を通し、各配管は任意の位置で固定し、圧力発生部からの配管の先端部及び水車に液体を送る配管の後端部に接続が容易にできる水道工事等でみられるニップル（ナット，ネジ山）のついた接続部を設けると共に、容器の内側の任意の場所に水車を固定させ、水車に液体を送る配管を水車に取り付け、これらを一体型とした収納容器の構成。容器の下部側にある導通部分は、筒状の水筒の下部側と同じ高さにし、容器と水筒を接続させる際のネジ穴を任意の数、設けた構成。
なお、従来通り各弁を電磁弁とすることにより、遠隔操作，自動操作で電気的に弁の開閉を行なわさせた構成。
また、この容器の上端には、上蓋を取り付けるためのネジ穴を任意の数、設けた構成。この容器の下部側に排水弁を設け故障時等の事態が起きた場合の排水を行なえるようにし、容器側面の任意の位置に、ベント弁，圧力計，水温計及び計器センサー等を取り付けた内部の状態を見ることができる構成
（以下、浮力ピストン等収納容器と呼ぶ）「図４，図５参照」
筒状の水筒は、円柱形等の上開きの容器にネジ穴を設け、任意の高さを設けた水筒付きの上蓋を取り付け、ボルト等で密閉固定し、水筒の最上部付近に、給水弁，ベント弁，温度計・水面計又は計器センサーを取り付け、容器最下部の中央部付近に水量調整部を固定し、浮力ピストン等収納容器の導通部分と同様に水筒容器の下部に導通部分を任意の数を設け、それぞれの導通部分にネジ穴を任意の数設け、圧力発生部からの配管及び水車に液体を送る配管にする配管を、導通部分の数と対になるようにして導通部分に通し、各配管を浮力ピストン等収納容器から通してきた圧力発生部からの配管及び水車に液体を送る配管にする配管同士接続させ、更に、浮力ピストン等収納容器と筒状の水筒の下部側にある導通部分同士を接続させる。接続の際は、配管工事等で見られる要領で、導通部分同士の間にネジ穴付きのパッキン等を使用して、圧力発生部からの配管及び水車に液体を送る配管同士を接続させた際の配管の長さによる誤差を解決させ、互いにボルトで密閉固定をする。複数の浮力ピストン等収納容器を用いる場合も上述と同様にして密閉固定をする構成。また、筒状の水筒は下側，上側を分けずに一本の筒状の水筒として用いた構成を含む。「図６，図７参照」
耐圧・耐熱性のある気体用タンクに注気弁，安全弁，圧力計及び計器センサーを取り付け、２つの配管をタンク下部側に貫通させ、吸気管となる配管をタンク内部の上側に、排気管となる配管をタンク内部の下側になるように差し込み、密閉固定又は溶接して固定させ土台で固定し、収納しようとする容器とその容器の土台に、タンク下部側に取り付けた２つの配管が接触する場所に貫通口を開けておき、気体用タンクを容器に収納し、２つの配管の貫通部分を密閉固定又は溶接して固定させ、これらを一体型とする。また、この収納容器に液体を熱源として直接入れる場合は、収納容器に注水弁，排水弁，排気弁，水温計及び計器センサーを任意の場所に取り付ける。固形物を熱源として直接入れる場合は、収納容器に開閉蓋，排気弁，温度計及び計器センサーを任意の場所に取り付ける。液体，固形物を熱源として間接的に使用する際は、熱交換器又は熱源を収納できる容器（注水弁，排水弁を含む）を収納容器の外側に備えつけて、収納容器内の液体を熱する。その際には、収納容器に安全弁，水温計及び計器センサーを取り付ける。このような、熱源を設けた耐圧・耐熱性のある気体用タンクを収納した構成。
なお、上述の耐圧・耐熱性のある気体用タンク下部側に貫通させた２つの配管のそれぞれの配管のもう片方の先端部（収納容器下部側の２つ配管の先端部）は、水道工事等で見られるニップル（ナット，ネジ山）のついた接続部を設けた構成（以下、圧力保持部と呼ぶ）
浮力ピストン等収納容器を密閉させる上蓋には、圧力保持部からの吸気側の配管と排気側の配管が、それぞれ浮力ピストン等収納容器からの吸気側の配管と排気側の配管が垂直線上になるように貫通口を開けておき、配管の先端が水道工事等でみられるニップル（ナット，ネジ山）のついた接続部を設けた配管を吸気側と排気側にそれぞれ貫通させ、密閉固定又は溶接して固定し、圧力保持部側の吸気側と排気側にそれぞれ接続する際、ニップルやネジ山のサイズに合う止め弁（バルブ等）を接続させる。これは、圧力保持部を上蓋から取り外す時の為である。また、浮力ピストン等収納容器側になる、上蓋から下の吸気側の配管の先端部（下端部）には、凹凸をもたせた接続部を設け、上蓋の取り付け取り外しをさせる際、吸気側配管同士の着脱を容易にさせる。排気側の配管の先端部（下端部）は、浮力ピストン・自重型の上側の下開きの容器からの排気を効率良く受けるため、任意の角度を設けた下開きにさせた構成。なお、上蓋の密閉前に圧力保持部から上蓋までの配管，上蓋から下の吸気側の配管には排水タンクまでの間を，排気側は下開きになっている配管までの間を、断熱材を使用し又は保温性の材質の配管を使用し、保温性を保たせた構成。また、浮力ピストン等収納容器を密閉させる際のネジ穴を任意の数で複数設けた構成。密閉時は、ボルトで固定する。
「図８参照」
全体的に大きく分けると、筒状の水筒と浮力ピストン等収納容器を接続し、上蓋を浮力ピストン等収納容器に乗せ密閉させ、その上に圧力保持部を乗せ、周りを直接又は間接的に熱源体，断熱材を付け加え、「図１」のように筒状の水筒の上側にある注水弁により、使用する液体を注水させると同時に浮力ピストン等収納容器の側面にある排気弁を開にして、任意の水位まで注水し、最後に排気弁を閉鎖し、図中のように注水する。「図１参照」
「図１，図２，図３」において、複数の浮力ピストン等収納容器と筒状の水筒を熱源体容器内に収納する場合、注水前に上蓋の任意の数のボルトを外し、アイボルト等を取り付け、クレーン等により吊り上げて、容器内に収容させる。又は、熱源体容器を着脱可能とした構成として、浮力ピストン等収納容器等を組立て終了後に、取り付け可能にした構成。
最後に、原則として使用する水車は１つとするため、他の浮力ピストン等収納容器内の水車及び水車に液体を送る配管は、予備として考える若しくは予備を取り付けない構成。但し、複数の圧力発生部からの吐出圧力，吐出量を非常に高くできることが考えられる場合は、圧力発生部から水量調整部の間の配管に、分岐部分を設け複数の水量調整部を設け、複数の水車を同時に稼働させ発電を行なわせる。
使用する液体と使用する気体の温度差を利用する場合は、排水タンクを浮力ピストン等収納容器内から外側の冷却部に移し、冷却部側から排水，移水を行なえるように、従来通り配管をそれぞれ接続し、排水弁，中間弁を設け圧力保持部の上側部分と冷却部内の容器を配管で接続し、冷却部内の容器と排水タンクを配管で接続し、吸気弁を設けて、浮力ピストン収納容器側の使用する液体に常に熱を加えるようにし、冷却部は常に冷却するようにした構成。また、使用する気体を注気するために冷却部内の容器若しくは任意の位置に注気管・注気弁を設け、圧力保持部の気体用タンクの上側に止め弁を設けて、ヘリウム等を注気する際に冷却部内の容器内と排水タンク内と配管内の気体を真空にして、ヘリウム等の気体の純度を高めさせる構成。
また、排水時の熱膨張による排水タンクの破壊防止と効率の良い排水を行なうため、排水タンクの下部側に排水管を接続し中間弁を設け、浮力ピストン・自重型の上部の下開きの容器と鉛直線上になるように、排水タンクの上部側の配水管と同様な目的で、配管を取り付けた構成。なお、この際圧力保持部に設けた気体用タンクは、排気側の配管のみで良いので吸気側の配管は設けない構成。
【実施例】
「図１」における本発明の実施例を示す。
▲１▼．「図１」又は前述のような構成にさせた後（熱源は除く）、筒状の水筒の上側にある注水弁を「開」にし、圧力保持部内の耐圧・耐熱性を持たせた容器（以下、圧力保持部内容器と呼ぶ）に付けている注気弁を「開」にする。すると筒状の水筒内の水位が高い程、ボイル・シャルルの法則により圧力保持部内容器の中に液体が入る。
▲２▼．圧力保持部内容器が満水若しくは満水に近い水位で注気弁を「閉」とする。
▲３▼．使用気体を入れた配管付きタンクを外部に用意し、圧力保持部内容器の注気弁に、配管付きタンクの配管を接続する。このとき、使用する気体は使用している液体に溶けないもので、なるべく使用気体が液化，固化されたものが良い。例えば、液体ヘリウム，液体窒素，ドライアイスなど。
▲４▼．使用気体を入れた配管付きタンクの圧力計を見ながら、徐々に低温を加えて気体の熱膨張を促す。
▲５▼．ある程度の圧力（圧力保持部内容器に入っている液体の逆流を防ぐ圧力）にした後、圧力保持部内容器の注気弁を「開」として、気体圧力によって圧力保持部内容器に入っている液体を筒状の水筒側へ押し戻させる。
※  使用気体を入れた配管付きタンクの配管に逆止弁を設けている場合は、「▲３▼」の後、圧力保持部内容器の注気弁を「開」として、タンクの加熱を
行なう。
▲６▼．圧力保持部内容器内を空にすれば、筒状の水筒の水位が高い分の高圧気体を注気することができる。さらに、使用気体を高圧化するには、筒状の水筒側に注水し水位を上昇させるともに、配管付きタンクを加熱させ使用気体の熱膨張をさせる。
▲７▼．圧力保持部内容器内の圧力が望ましい任意の圧力になったら、注気弁と筒状の水筒の上側にある注水弁を「閉」として、配管付きタンクの配管を外した後、熱源を加えて圧力を一定に保たせる。
▲８▼．使用する気体が液体に溶けたりして、気体圧力が低くなる場合はその都度「▲５▼」の要領で使用気体を補充する。
▲９▼・使用する液体が、蒸発熱等で蒸発し水量が減った場合は、筒状の水筒の上側にある注水弁から使用液体を補充する。
▲１０▼．その他、浮力ピストン等の稼働については、従来のままである。
浮力ピストン・自重型の作動についての詳細な説明をする。
前述の▲１▼〜▲７▼の行程時は、排水弁，中間弁，排気弁，吸気弁を「閉」として、圧力保持部に任意の気体圧力を注入後、吸気弁を「開」として、圧力保持部内の気体用タンクと排水タンク内の気体圧力を均圧させておく。
▲１▼．吸気弁を「閉」として、排水弁を「開」にする。
排水弁を開けることによって、排水タンクに液体が入ると同時に、排水タンク内の気体は、浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器に移動する。この時、排水タンクの容積分、排水によって筒状の水筒内及び浮力ピストン等収納容器内の水位がそれぞれ下がり、浮力ピストン等収納容器の液体と上蓋の間にある空間の気体圧力（以下、内部圧力と呼ぶ）が下がることによって、圧力保持部内の気体用タンクの気体圧力は高いままなので、気体用タンクの排気側配管の下開きの所から気体漏れを起こす可能性があるので、前述の初期段階に「図１」のようにする際、実際には気体用タンク内に液体がある程度残るように考慮し、気体漏れが起きないように注意する必要がある。また、内部圧力が下がることによって、浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器の下側から受ける水圧も低下し、その分気体量が増え浮力の力が若干強くなる。
▲２▼．排水タンクの満水を水面計で確認後、排水弁を「閉」として、吸気弁を「開」とする。
排水タンク内の液体は、排水タンクを取り付けている水深の圧力と内部圧力の和の圧力を持った液体であるが、圧力保持部内の気体用タンク内の圧力がこの液体の圧力より高い場合、吸気弁を「開」とした時、液体を圧縮し均圧しようとするため、圧力保持部内の気体用タンク内の気体圧力は低下し、圧力保持部内の気体用タンク内に液体が入り、筒状の水筒内の水位が下がり内部圧力も下がるので、浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器の下側から受ける水圧も低下し、その分気体量が増え浮力の力が若干強くなる。
▲３▼．排水タンクと圧力発生部を接続している配管に付けている中間弁を「開」とする。
圧力保持部内の気体用タンク内の気体圧力による排水タンク内の液体を圧縮しようとする力と浮力ピストンの浮き上がろうとする力が、浮力ピストンの沈もうとする力と摩擦分の損失より強い時、浮力ピストン・自重型は上運動を行い排水タンク内の液体は、圧力発生部に移水される。
浮力ピストン・自重型の上運動に伴い、圧力保持部内の気体用タンク内の気体圧力の低下により、気体用タンク内に液体が更に入るので、気体用タンク自体の容積，使用圧力，吸気管の上端の位置等を設計時に考慮する必要がある。吸気管の上端からの液体の流入を防止させる。
また、圧力保持部内の気体用タンク内の気体圧力による排水タンク内の液体を圧縮しようとする力が、水量調整部の逆止弁を作動させてしまうことが考えられる場合は、圧力発生部と水量調整部を接続している配管に、中間弁（その２）を設けておき、「閉」としておく。排水タンクと圧力発生部を接続している配管につけている中間弁を「閉」とした後、中間弁（その２）を「開」とする。
▲４▼．圧力発生部に移水後、中間弁を「閉」として、浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器の上部の排気管につけている排気弁を「開」とする。
排気弁を「開」とした後、浮力ピストンは自重により圧力発生部に圧力を加え、この吐出圧力によって水量調整部を経て水車に一定水量を送り、発電を行なう。
浮力ピストンが下位置に戻った後、排気弁を「閉」とする。
浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器にあった気体は、圧力保持部内の気体用タンクの排気側の下開きの配管から気体用タンクに戻り気体用タンク内の液体を押し下げ、作動開始前の状態に戻る。
なお、複数の浮力ピストン・自重型を用いる場合は、この浮力発電による各諸弁の操作により圧力変動や水位変動に留意する必要がある。
また、「▲１▼」の操作で吸気弁を「開」のまま、排水弁を「開」とした場合、圧力保持部内の気圧用タンクの圧力は、水位分の圧力と内部圧力と共に下がり、浮力ピストン・自重型の上側にある下開きの容器に、より多くの気体を送ることができるが、圧力保持部内の気圧用タンク内により多く液体が入り込み、「▲２▼」の操作で中間弁を「開」とした際、気圧用タンク内の吸気管の上端から液体が入り込みことで、「▲１▼」〜「▲４▼」の繰り返しの作動をすることが困難になるため、吸気弁を設けない場合は気体用タンクの形を変えて、気圧用タンク内の吸気管の上端から液体が入り込まないように防止し、排水タンクの上側に接続した吸気管内に入る液体分、圧力発生部の容積を大きくする設計が必要になる。
このように、▲１▼〜▲４▼の行程を繰り返し行い使用する気体と使用する液体を循環させて発電を行なうものである。
温度差を利用した実施例については、冷却部内の容器側から冷却しながら使用する気体を注入し、前述と同様の行程を行い、圧力を保持しながら使用する液体と使用する気体の温度をそれぞれ一定に保ちつつ、従来通りに浮力ピストン等の稼働を行なわせる。また、冷却部の温度が下がれば下がるほど使用気体の収縮により、圧力保持部，内部圧力，水位分の圧力がそれぞれ下がり、排水時における気体の熱膨張率が高まることで効率化を図ることができるが、空冷による冷却をした場合、昼夜や天候等による気温変化の影響を強く受けるので、一年を通して最高気温を基準として、稼働できるような考慮が設計時に必要になる。若しくは、空冷と水冷の使い分けをする必要がある。
また、排水タンクの下側に排水管・中間弁を設けた場合は、排水タンクへ排水時に、排水弁を「開」とした後、排水タンクに取り付けた圧力計等により排水タンク内の圧力が任意の圧力以下になった後に、排水タンクの下側の排水管の中間弁を「開」として、排水タンクの満水を容易にさせる。排水タンクに取り付けた水面計等により満水を確認後、排水弁と排水タンクの下側の排水管の中間弁を「閉」とする。その他の諸弁の操作は、従来通りに行なわせる。
【０００５】
【発明の効果】
上述のように、本発明の浮力発電方式・高性能型は、熱源部により使用する気体と使用する液体の温度を高め、浮力の力を高め、浮力ピストン・自重型の稼働範囲を広げ、浮力ピストンの大型化・重量化を図ることにより、より高い吐出圧力を作り、水車の高率稼働を図り、より効率の良い発電を行なわせるとともに、熱源に自然界における熱エネルギーを利用するため、極めて安全でクリーンで安価なエネルギーを作り出せる。
また、使用する液体に熱源を加え、使用する気体を冷却して用いる場合は排水タンクへ排水時に気体の熱膨張を促し、更に浮力ピストンの大型化・重量化を図ることができる。
この圧力保持部内の気体用タンク内の圧力は、下記に示す通り
圧力保持部内圧力  ＝  内部圧力  ＋  水筒内の水位分の圧力
と、考えることができ、内部圧力になる空間（面積と高さ）を大きくし、標準気圧に近付け、水筒内の水位分の圧力を高めることで、使用する気体の高圧化を図り、使用気体量を増やすことにより従来の浮力発電方式よりも性能を高くすることができる。
最後に、この浮力発電方式・高性能型は、重力があるために発生する比重差（浮力）と重力があるためによる地熱や外気等の温度差を利用するため、別名「惑星発電」と呼んでも差し支えないが、遠い将来人類が他の惑星に移住した際、有効な発電方法の１つになると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体の熱源を利用した側面の断面図
【図２】〃          全体の上面図
【図３】浮力ピストン等収納容器側から見た側面図
【図４】浮力ピストン等収納容器の側面の断面図
【図５】〃            の上面図
【図６】筒状の水筒の下部側の側面図
【図７】導通部分同士の接続における側面図
【図８】液体の熱源を利用した圧力保持部と上蓋の側面の断面図
【図９】堆肥等の熱源を利用した圧力保持部と上蓋の側面の断面図
【図１０】熱交換器等を外側に取り付けた側面の断面図
【図１１】液体（加熱）と気体（空冷）の温度差を利用した側面の断面図
【符号の説明】
「１」は、浮力ピストン・自重型及び圧力発生部
「２」は、排水タンク
「３」は、浮力発電における中間弁
「４」は、      〃        排水弁
「５」は、      〃        吸気弁
「６」は、      〃        排気弁
「７」は、      〃        水車（発電機）
「８」は、吸気管の接続部分（内部は凹凸）
「９」は、配管等をおおっている断熱材（点線部分）
「１０」は、吸気側の配管
「１１」は、排気側の配管
「１２」は、吸気側，排気側の配管の止め弁及び接続部
「１３」は、土台
「１４」は、圧力保持部の注水弁
「１５」は、    〃    の排水弁
「１６」は、耐圧・耐熱性のある気体用タンク
「１７」は、注気弁
「１８」は、安全弁
「１９」は、ベント弁
「２０」は、水温計（計器センサー）
「２１」は、水面計（    〃      ）
「２２」は、圧力計（    〃      ）
「２３」は、浮力ピストン等収納容器の上蓋
「２４」は、浮力ピストン等収納容器
「２５」は、熱源収納容器
「２６」は、排水弁
「２７」は、筒状の水筒の注水弁（又は、注気弁）
「２８」は、筒状の水筒
「２９」は、水量調整部
「３０」は、圧力発生部から水量調整部への配管
「３１」は、水量調整部から水車への配管
「３２」は、導通部分の接続部
「３３」は、圧力保持部
「３４」は、同様な構成を持つ、その他の圧力保持部，浮力ピストン等収納容器，熱源収納容器，等
「３５」は、水車の土台
「３６」は、浮力ピストン・自重型における排気管
「３７」は、排水タンクに接続している排水管
「３８」は、        〃              吸気管
「３９」は、ネジ穴
「４０」は、ボルト（ネジ）
「４１」は、導通部分間の接続用のパッキン等
「４２」は、筒状の水筒側
「４３」は、浮力ピストン等収納容器側
「４４」は、堆肥等の固形物の熱源
「４５」は、固形物の熱源を出し入れする開閉蓋
「４６」は、熱交換器に熱源を入れる注水弁
「４７」は、熱交換器
「４８」は、熱源収納容器に温泉水等の液体の熱源を入れる注水弁
「４９」は、圧力保持部の止め弁
「５０」は、冷却部の容器（気体用タンク）
「５１」は、冷却部の容器（気体用タンク）の注気弁
「５２」は、冷却部の容器（気体用タンク）と排水タンクの土台（棚等）
「５３」は、排水タンクの排水を円滑にするための排水管の中間弁
「５４」は、圧力発生部と水量調整部の間に設けた中間弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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