(57)【要約】【目的】交流電気回路においてトランスの二次線輪の実効インダクタンスとコンデンサＣの共振により特異な共振効果があることと、ある条件下でコンデンサに流れる電流位相が給電電圧に比し９０度以上になることにより、これら現象を利用しこの共振効果とコンデンサ流入電流の９０度を大きく移相することにより交流電気回路において負荷に電力を供給している時、回路の電圧対電流の位相を進相させるように位相調整し、入力電力より負荷電力が大きくなることを特徴とする電力増倍器。【構成】交流の位相を調整するため電源トランス並びに相互誘導コイル、コンデンサにより構成される。【選択図】　　　図１
2004056987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電気回路において電圧対電流の位相を調整するインダクタンス（Ｌ）とコンデンサー（Ｃ）を配置した位相調整回路があり当該位相調整回路の二次回路に負荷抵抗を置き、当該位相調整回路の入力である一次回路の力率を当該位相調整回路によって９０度に近い進み電流即ち、複素電流を流すことにより一次入力回路の電力　Ｐｉｎ　は位相角をφ１としたとき
Ｐｉｎ　＝　電圧　ｘ　電流　ｘ　ｃｏｓφ１　でるから電流が電圧に比して９０度近い進み電流であるが故に　ｃｏｓ９０＝０　であるから一次入力回路の電力　Ｐｉｎ　は少量の電力となる。一方二次出力回路の電力　Ｐｏｕｔ　は二次回路の位相角をφ２としたとき
Ｐｏｕｔ　＝　電圧　ｘ　電流　ｘ　ｃｏｓφ２　であるが位相角φ２が０度に近いのでｃｏｓ０＝１であるから大きな値を得ることができる。一次入力回路電力　Ｐｉｎ　と二次出力回路電力　Ｐｏｕｔ　の関係は
Ｐｉｎ　＜　Ｐｏｕｔ　となり入力電力より大なる出力電力を得ることを特徴とする複素電流による電力増倍器。
【請求項２】
一次電力Ｐ１により駆動された本発明の複素電流電力増倍器により発生した電力Ｐ２の一部を一次電力Ｐ１に還元し余剰電力Ｐ３＝Ｐ２−Ｐ１を任意の電力として使用できるように構成した永久発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
交流電気回路において負荷があり、この負荷に供給する電流位相を何らかの方法で９０度位相をずらせるなら交流電気回路の消費電力は
電圧　ｘ　電流　ｘ　ｃｏｓ９０＝０（Ｗ）　　　　　となる。
即ち電力が零で負荷の仕事をする。言い換えれば何らかの方法で丁度９０度進みまたは遅れ電流とするならば
効率＝出力電力／入力電力
は入力電力は０（Ｗ）であるから無限大となる。
従来は「エネルギー保存則」または「もらったエネルギーより多くの仕事はできない」とされてきた。そして「そのような電流位相調整は不可能」であったが今回負荷電力があっても電流位相を充分９０度近くに設定出来る位相調整回路をあみだし電力増倍器を発明した。
【０００２】
本発明は１次電流に複素電流（電圧と電流の位相差が９０度又は９０度近辺の電流）を流し２次側に電力が発生する新しい電気現象。この時、出力電力を消費した時点で入力電力は位相差が９０度または９０度近辺なので一次入力電力は充分小さくなり入力電力以上の二次出力電力を確保できる新たな電力増倍回路である。
【従来の技術】
本発明に該当する従来の技術はない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電力は石油、原子力などを燃料とし得られるのが主であった。これらエネルギー資源の枯渇はもはや時間の問題であり地球環境にあたえる影響は計り知れない。そこで燃料等一切使用しない全く新たな原理にもとずく電力発生器の提案が待ち望まれていた。本発明によりそれが可能となった。また本電力増倍器の出力の一部電力を入力に還元し永久発電機とすることも可能なことは当然である。
【０００４】
本発明において発生する電力の特徴は▲１▼　クリーンな電力、▲２▼　宇宙空間どこでも電力が発生する、▲３▼　原理的には電力コストは無料である、▲４▼　電力の埋蔵量は無限である、　▲５▼　技術的に非常に簡単である、　▲６▼　特別に危険なことは無い、など理想的な電力エネルギーを提供するものである。小型発電から自動車用発電、巨大発電まで可能性が高いものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一般の電力使用は電圧と電流の位相を合わせて力率１．０（最高の効率）で使用するのが鉄則であることは周知の技術である。従って強電では例外なく力率を１．０に少しでも近ずける努力をして来た。
ところが本発明は力率０付近（有効電力が０）で電力が増倍発生する現象による電力である。これは１次の電圧と電流の位相差が９０度付近の電流を使用するもので電気数学上は複素数とか虚数で表現しなければ表現出来ない電流を流し、当該電力より大きい量の負荷電力を得ることを特徴とする「複素電流による電力増倍器」である。
【０００６】
【実施例】
本発明の原理を図をもって説明する。
図１は本発明の原理図である。Ｆなる周波数をもつ交流電源１からＥ０なる電圧によりトランス２の線輪Ｌｐを励磁し２次線輪ＬｓにＥ１なる電圧を誘起する。この場合、トランス２のＬｐには十分電流が流れているので線輪Ｌｓは一般に小量の実行インダクタンスとなる。交流電圧Ｅ１はコイル４のＬ１、Ｃを通ってＬｓにもどる。コイル４の線輪Ｌ１は同じく線輪Ｌ２に比して小さなインダクタンス量を有するものであり、この時Ｆなる周波数にＬｓ、Ｌ１，Ｃが直列共振されＥ２は回路のＱに従った電圧に上昇する。当然ながら電流ｉ１、ｉ２、ｉＣも共振により上昇する。このときＡ点３の電圧対電流の位相は９０ど進み電流となる。従ってＡ点３を通過する電力はｃｏｓ９０＝０であるから０（Ｗ）である。さらにＬ１、Ｌ２、Ｃがトランス２の二次回路に並列接続されており電源周波数Ｆに並列共振すべく線輪のインダクタンスが選ばれる。共振時にはＬ２に流れる電流ｉＬとコンデンサー７に流れる電流ｉＣは同量で位相がお互い逆関係になる。この共振によりＡ点電流ｉ１は減少する。この状態でスイッチ９を閉じたなら負荷抵抗に電流ｉＲが流れる。Ｌ１はＬ２と磁界が反対方向に発生するのＬ１の電流が増加することによりＬ２のインダクタンスを相殺しインダクタンス量が減少する。そのことによりｉＬは増加する。この増加量を選択することにより負荷電流が変化しても並列同調が維持されるようにする訳である。負荷電流によるトラッキングはＬ１とＬ２の比率で決定される。この場合、Ａ点３を通過する電流位相はスイッチＳ１　９　を開き負荷抵抗１０に電流を流さない状態では９０度進み電流になるので有効電力は零である。またＳ１を閉じて負荷抵抗に電流ｉＲを流した場合でもＡ点３の電流位相は９０度から低下し８０度ないし８５度程度になる。この変化の度合いは負荷１０のＲの値に従うもＥ２　ｘ　ｉＲ　＞Ｅ１　ｘ　ｉ１　ｘ　ｃｏｓφ１の関係にある。
【０００７】
Ａ点３並びにＢ点８の各々通過電力は次のようになる。
Ａ点３の通過電力を　Ｐｉｎ　とし電流位相角をφ１とすれば
Ｐｉｎ＝Ｅ１　ｘ　ｉ１　ｘ　ＣＯＳφ１　　　　となる。
Ｂ点８の通過電力を　Ｐｏｕｔ　とし電流位相角をφ２とすれば
Ｐｏｕｔ＝Ｅ２　ｘ　ｉ２　ｘ　ＣＯＳφ２　　　　となる。
理解を容易にするために１例の実数を挙げて説明する。
Ａ点の各値は　Ｅ１＝１０ボルト、ｉ１＝５アンペア、位相角φ１＝８２度、力率＝０．１３９
このときのＡ点における電力Ｐｉｎは
Ｐｉｎ＝１０　ｘ　５　ｘ　ｃｏｓ８２＝６．９５８（Ｗ）　　　となる。
一方Ｂ点の各値は　Ｅ２＝８ボルト、　ｉ２＝３アンペア、　位相角φ２＝０度、　力率＝１　である。　このときのＢ点における電力Ｐｏｕｔは
Ｐｏｕｔ＝８　Ｘ　３　ｘ　ｃｏｓ０＝２４（Ｗ）　　　　　　となる。
入力が出力に与える割合である効率ηは
効率η＝２４／６．９５８＝３．４５倍　　　　　　　　　　　となる。
つまり６．９５８Ｗの電力消費で３．４５倍の２４Ｗ電力を生成する理屈である。
この実施例では図１の通り位相調整器はコイル４（Ｌ１とＬ２）とコンデンサー７並びにトランス２で構成されているが種々の回路が採用され得る。
【０００８】
図２について永久発電機について説明する。図１と相違するところはコイル４が若干相違するだけである。Ｌ１が可変インダクタンスになされ共振が容易に改善しただけである。理論的には相違ないが効率ηが改善するため図２で説明する。複素電流による電力増倍作用はすでに述べた通りである。
図２のＰ１は入力電力である。複素電流による電力増倍作器により発生した電力Ｐ２の一部である電力からＰ１に相当する電力Ｐ３を入力に還元し永久循環させる。バッテリー１１は装置の初期スタートならびに電圧変動等を抑える。しかる後、負荷電力Ｐ４を任意に使用できる。Ｐ４の量は次による。
Ｐ４＝Ｐ２−Ｐ３　　　となる。
前記各値の例で説明すれば　Ｐ１＝６．９５８（Ｗ）　Ｐ２＝２４（Ｗ）、Ｐ３＝６．９５８、そして外部で任意に使用できる電力Ｐ４は　Ｐ４＝２４−６．９５８＝１７．０４２（Ｗ）　である。かかる構成により１７（Ｗ）の電力は永久に発電し続ける。
【０００９】
【発明の効果】
従来「もらったエネルギーよりも多くの仕事は出来ない」と云う極めて単純な言葉から「永久機関は存在しない」とされて来た。しかしこれは熱力学第二法則内で論ずるべきもので本発明には通用しない。勿論「エネルギー保存則」も一部見直しが提案されなければならない。
本発明の効果利用について述べる。
【０００１０】
実施例で述べたように本発明は入力電力の１倍以上の出力電力を得る。実際には３倍ないし５倍程度である。勿論位相調整器の改善により効率倍数は上昇するものと思われる。仮に負荷がありながら丁度９０度に位相調整がなされたなら効率は無限大になることは前述の通りである。
たとえば効率５倍に成ったとすれば１に相当する電力を入力電力にフィードバックし４に相当する電気量は外部にて任意に使用できることは理の当然である。
しかして複素電流による電力増倍器は家庭用発電機、自動車用発電機、大型発電機など、また極小発電機等あらゆる発電機を構成できる。
無公害、無振動、無雑音であることは当然ですが、なによりも特記すべきは燃料等のエネルギー補給が必要ないことである。
【０００１１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複素電流による電力増倍器の原理図である。
【図２】本発明の複素電流電力増倍器を永久発電に構成した実施例。
１　　交流電源
２　　トランスＴ１
３　　複素電流増倍器の入力点
４　　誘導コイル
５　　コイル４のＬ２を流れる電流ｉＬの測定点
６　　Ｌ１、Ｃおよび負荷にながれる電流ｉ２の測定点
７　　コンデンサー
８　　負荷Ｒに流れる電流ｉＲの測定点である。
９　　スイッチ
１０　　負荷抵抗
１１　　バッテリー
１２　　整流器である。
【図１】
2004056987.tif 000003
【図２】
2004056987.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月17日(2003.9.17)
【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】
【特許請求の範囲】
【請求項１】交流電気回路において電源トランスがあり当該トランスの二次線輪インダクタンス（漏洩インダクタンスを含む実効インダクタンス）と電源周波数に直列共振関係にあるコンデンサ（Ｃ）を配置した共振回路があり、当該共振回路のため前記トランスの出力電流が進み電流になることを利用し、また当該コンデンサと並列共振関係にある相互誘導コイル（Ｌ）を置き当該共振回路に負荷抵抗を接続し、当該相互誘導コイル（Ｌ）に流れる電流が負荷抵抗に流れる電流位相と逆位相関係になるようになされた電流位相にすることにより、並びに共振効果により共振回路の入力電力　Ｐｉｎ　より大なる出力電力　Ｐｏｕｔ　を得ることを特徴とする電力増倍器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
各種出力の交流発電機、電気自動車用電源等あらゆる電源に利用される。
【発明の属する技術分野】
交流電気回路においてトランスの二次線輪の実効インダクタンス（殆どが漏洩インダクタンス）とコンデンサＣの共振により特異な共振効果があることと、ある条件下でコンデンサに流れる電流位相が給電電圧に比し９０度以上になることの発見である。この共振効果とコンデンサ流入電流の９０度を大きく移相することが本発明の基礎原理となる。
【０００２】
この原理をもう少し詳しく説明するならば、仮に交流電気回路において負荷があり、この負荷に供給する電流位相を９０度位相を負荷の前段でずらせるなら交流電気回路の消費電力Ｐは
Ｐ＝　電圧　×　電流　×ｃｏｓ９０＝０　　　　　となるから負荷に供給する電力があるにもかかわらず交流回路全体の消費電力は零である。当然ながら負荷がない場合、即ち無負荷状態では電流位相が９０度を大きく超過する。これらの技術を駆使して電力増倍器を構成させた。
【０００３】
従来は「エネルギー保存則」または「もらったエネルギーより多くの仕事はできない」とされてきた。従って「そのような電流位相調整は不可能」であったが入力電力より大なる出力電力を得ることが出来る共振現象を利用した位相調整回路をあみだし電力増倍器を構成した。
【０００４】
【従来の技術】
本発明に該当する従来の技術はない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力は水力、石油、原子力などを燃料とし得られるのが主であった。これらエネルギー資源の枯渇はもはや時間の問題であり地球環境にあたえる影響は計り知れない。そこで燃料等一切使用しない全く新たな原理にもとずく電力発生器の提案が待ち望まれていた。太陽電池、風力発電などはそれが目的のため発展しつつあるがまだまだ使用量が微少である。本発明はこれらを大きく解決できる要素をもつ提案である。また本電力増倍器の出力の一部電力を入力に還元し発電機とすることも可能なことは理の当然である。
【０００６】
本発明において発生する電力の特徴はクリーンな電力であり、原理的には電力コストは無料である。また電力の埋蔵量は無限であるから理想的な電力エネルギーと云うことができる。このように理想的電力エネルギーを提供するものである。小型発電から自動車用発電など可能性が高いものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一般の電力使用は電圧と電流の位相を合わせて力率１．０（最高の効率）で使用するのが鉄則であることは周知の技術である。従って強電では例外なく力率を１．０に少しでも近ずける努力をして来た。ところが本発明は力率０付近（有効電力が０）で電力が増倍発生する現象による電力である。これは１次の電圧と電流の位相差が９０度付近の電流を使用するもので電気数学上は複素数とか虚数で表現しなければ表現出来ない電流を流し、当該電力より大きい量の負荷電力を得ることを特徴とする
【発明の実施の形態】
【０００８】
【実施例】
図１は本発明の一例を示す原理図である。図１について説明する。
Ｆなる周波数をもつ交流電源１からＥ０なる電圧によりトランスＴ　２の線輪Ｌｐを励磁し２次線輪ＬｓにＥ１なる電圧を誘起し相互誘導コイル４のＬ１を通りコンデンサＣ　５に接続される。この時基本的にはトランスＴ　２の二次線輪実効インダクタンスと相互誘導コイル４のＬ１との合成インダクタンスとコンデンサＣ　５は直列共振関係にある。トランスＴ　２の二次線輪Ｌｓインダクタンスは一般にはトランスＴ　２の一次、二次線輪がオープン時に比して非常に少量のインダクタンス値となる。この実効インダクタンスは線輪に流れる電流と漏洩磁界による漏洩インダクタンスにより支配される。交流電圧Ｅ１は相互誘導コイル４のＬ１、Ｃを通ってトランスＴ　２の二次線輪Ｌｓにもどる。また相互誘導コイル４のＬ２から負荷抵抗Ｒ　８が接続され、同時に相互誘導コイル４のＬ３よりトランスＴ　２の線輪Ｌｓにもどる。
【０００９】
相互誘導コイルのＬ１，Ｌ２、並びにＬ３は本発明の効率を左右する極めて重要な動作を行うものでＬ１は前述の如くトランスＴ　２の二次線輪インダクタンスとコンデンサＣ　５との直列共振において共振周波数を低減させ実用性のある電源周波数とし、さらに図１Ａ点３を流れる電流の位相をなるべく９０度進相に保つように動作する。Ｌ２，Ｌ３はコンデンサＣ　５と並列共振させＡ点の電流軽減につながる。これは負荷抵抗Ｒ　８が入るためＬ３に流れる電流ｉＬが電源電圧と逆相にすることが可能である。このことは負荷抵抗に流れる電流ｉ２は一般に電源電圧と同相関係であるからｉＬはその逆位相になることになり丁度負荷電流ｉ２を打ち消すように動作する。
【００１０】
かかる回路構成による図１のＡ点３を通過する電力　Ｐｉｎ　はＥ１　×ｉ１×ｃｏｓφ１　である。また図１Ｂ点６を通過する電力即ち負荷抵抗で消費する電力ＰｏｕｔはＥ２　×　ｉ２　×ｃｏｓφ２である。
ただし　Ｅ１はトランスＴ　２の出力電圧であり、ｉ１は同電流である。
φ１は電圧Ｅ１と電流ｉ１との位相角である。
またＥ２並びにｉ２は負荷抵抗Ｒ　８に供給される電圧、電流でありφ２は　電圧Ｅ１と電流ｉ１との位相角である。
この時Ｆなる周波数にトランスＴ　２の二次線輪Ｌｓと相互誘導コイル４のＬ１，コンデンサＣが直列共振されＥ２は回路のＱに従った電圧に上昇する。当然ながら電流ｉ１も上昇し最大値に達する。さらにＬ２、Ｌ３がコンデンサＣ５と並列共振すべく線輪のインダクタンスを選ばなければならない。このときの図１Ａ点を流れる電流ｉ１の位相は進相電流であるが並列共振により電流ｉ１は減少する。
【００１１】
この状態でスイッチ７を閉じたなら負荷抵抗に電流が流れ、Ｌ２の電流が増加する。Ｌ１、Ｌ３はＬ２と相互誘導関係にあるから各々Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３のインダクタンス量が減少する。そのことにより電流ｉＬは増加し位相も変化し電源電圧の位相の逆相を得ることができる。このことは負荷電流ｉ２の逆相のＬ３電流ｉＬとなるため電流ｉ１を軽減する方向に導く。このように構成することにより共振回路の入力電力　Ｐｉｎ　より大なる出力電力　Ｐｏｕｔ　を得ることが可能となった。
【００１２】
図１のＡ点３並びにＢ点６の各々通過電力は次のようになる。
図１Ａ点３の通過電力を　Ｐｉｎ　とし電流位相角をφ１とすれば
Ｐｉｎ＝Ｅ１　×　ｉ１　×　ｃｏｓφ１　　　　となる。
図１Ｂ点６の通過電力をＰｏｕｔとし電流位相角をφ２とすれば
Ｐｏｕｔ＝Ｅ２　×　ｉ２　×　ｃｏｓφ２　　　　となる。
Ｐｉｎ　と　Ｐｏｕｔ　との関係は
Ｐｉｎ＜Ｐｏｕｔ　　　　　　　　　　　　の関係が維持される。
よって入力電力より大なる出力電力が得られる特徴がある。一般にインダクタは内部抵抗が存在するがこの内部抵抗が効率を著しく阻害する。内部抵抗は零で有るのが望ましくこれが為に効率改善のため低温環境または超伝導環境におくことを良とする。
【００１３】
本発明を発電機に構成した場合ついて図２で説明する。電力増倍作用はすでに述べた通りである。
図２のＰ１はトランスＴ２入力電力である。Ｐ２は電力増倍器により増倍された電力で図２Ｂ点６を通過する電力である。電力増倍作用により発生した電力Ｐ２の一部であるＰ１に相当する電力Ｐ３を入力に還元し循環させる。バッテリー１０は装置の初期スタートならびに電圧変動等を抑える効果がある。しかる後、負荷電力Ｐ４を任意に使用できる。Ｐ４の量は次による。
Ｐ４＝Ｐ２−Ｐ３　　　となる。
Ｐ２＞Ｐ１
Ｐ２＝Ｐ３＋Ｐ４　　であるから電力を外部に供給し続けることが理解されよう。
【００１４】
【発明の効果】
従来「もらったエネルギーよりも多くの仕事は出来ない」と云う極めて単純な言葉からこの種の発明は無かった。コンデンサに流れる電流が９０度を超過すると云う小さな出来事が電力増倍に発展した提案であり種々の利用がある。本発明の効果利用について述べる。
【０００１５】
実施例で述べたように本発明は入力電力より大なる出力電力を得る。その量は入力電力の２倍ないし数倍程度になる。勿論位相調整器の改善ならびにインダクタを超伝導状態にすることにより効率倍数は上昇するものである。仮に負荷がありながら丁度９０度に位相調整がなされたなら効率は無限大になることは前述の通りである。
たとえば効率５倍に成ったとすれば１に相当する電力を入力電力にフィードバックし４に相当する電気量は外部にて任意に使用できることは理の当然である。
しかして電力増倍器は家庭用発電機、自動車用発電機、大型発電機など、また極小発電機等あらゆる発電機を構成できる。
無公害、無振動、無雑音であることは当然ですが、なによりも特記すべきは燃料等のエネルギー補給が必要ないことである。
【０００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力増倍器原理図である。
１は交流電源
２はトランスＴ
３は電流増倍器の入力電力が通過するところのＡ点
４は相互誘導コイル。Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３から構成される
５はコンデンサＣである
６は負荷に流れる電流ｉ２、または負荷電力が通過するところのＢ点
７はスイッチＳ１
８は負荷抵抗Ｒ
【図２】本発明の電力増倍器を発電に構成した実施例。
１はバッテリー１０の直流電力を交流電源に変換する
２はトランスＴ
３は電流増倍器の入力電力が通過するところのＡ点
４は相互誘導コイル。Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３から構成される
５はコンデンサＣである
６は負荷に流れる電流ｉ２、または負荷電力が通過するところのＢ点
７はスイッチＳ１
８は負荷抵抗Ｒ
９は整流器である
１０はバッテリー
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004056987.tif 000005
【図２】
2004056987.tif 000006