(57)【要約】【目的】  埋蔵量が有限の金属に代わるアース材又はアンテナ材を探り、電波発電装置を開発する。【構成】  炭素繊維の資源は無限で、これをアース材又はアンテナ材として用いると、金属より優れた性能が発揮され、これにより電波発電が可能になった事を示す。【選択図】  図２
2005210655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維を使用したアンテナ材。
【請求項２】
炭素繊維を使用したアース材。
【請求項３】
アンテナ端子に炭素繊維を使用したアンテナ材を接続、又はアース端子に炭素繊維を使用したアース材を接続したゲルマ（ゲルマニュウム。他のダイオードも含む。以下、同）ラジオ又はそのキット。
【請求項４】
ゲルマラジオを基本に設計した回路のアンテナ端子に炭素繊維を用いたアンテナ材、又はアース端子に炭素繊維を用いたアース材を接続して電波を受信し発電する装置。
【請求項５】
回路のアンテナ端子に炭素繊維を用いたアンテナ材、又は回路のアース端子に炭素繊維を用いたアース材を接続した電波受発信装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  炭素繊維は軽くて腐蝕せず、優れた機械的熱的電気的な特性を有し、その資源は無限である。
この様な炭素繊維には［０００５］と［０００６］で示したアンテナ特性又はアース特性があるので、重くて腐蝕し易い銅や他の金属の代わりに炭素繊維をアンテナ材又はアース材として用いる事で、電波通信機能の効率化と共に有限の資源である金属を節約できる。
【背景技術】
【０００２】  アースは近くにある金属塊で大きい程よい（日刊工業新聞社発行：伊藤健一著「アースのはなし」）と言われる様に、アース材には金属が使われている。
又、アンテナ材にも金属が使われている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  大きな金属塊をアース材に使うと金属資源が浪費されるばかりか、敷設面積や空間を大きく占有される。
又、アンテナ材として使われている金属も限りある資源である。
これを解決するのが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  図１はゲルマラジオ（科学教材社のＲＡ−１Ｇ）の回路図である。
図２は図１回路のイヤホン接続端子に、電解コンデンサを並列に接続した回路図で、このアンテナ端子Ａ１又はアース端子Ｅ１を各種の検体に接続して、負荷端子ａ１、ｂ１に生ずる起電力と端子電流を測定する事で、課題を解決するための手段を探った。
なお、便宜上ゲルマラジオは文化放送（１１３４ｋＨｚ）に同調しておく（以下、同）。
【０００５】  先ず、アンテナ端子Ａ１を家庭用１００Ｖの電源コンセントに接続し、アース端子Ｅ１は各種の検体に接続して、負荷端子ａ１、ｂ１に生ずる起電力と端子電流を測定した。
測定は、１２時から１２時３０分の間に、東京都葛飾区金町四丁目の２階建家屋の１階で行なった。なお、（１）以外の検体の長さは便宜上２００ｃｍとし、検体はコンクリート床面上に横たえた。
測定結果は次の通りである（数値は代表値で、決定値ではない）。
アース材の検体                起電力（Ｖ）      電流（ｍＡ）
（１）  小型印刷機（約４５０Ｋｇ）      １．３５        ０．０４８
（２）  鉄線（２．６ｍｍφ）            ０．６０        ０．０２４
（３）  銅線（２．６ｍｍφ）            ０．６０        ０．０２４
（４）  ＰＡＮ系炭素繊維（１０束）      １．３５        ０．０４７
（５）  ピッチ系炭素繊維（１０束）      １．３３        ０．０４５
但し、ＰＡＮ系炭素繊維１束はエポック社のカーボンローディング、ピッチ系炭素繊維１束は三菱化学産資社のＫ６３７６Ｕを用いた（以下、同）。
【０００６】  次に、［０００５］の結果から、ＰＡＮ系又はピッチ系を問わず、炭素繊維は金属よりアース性能が優れている事が示されたので、アースＥ１には長さ２００ｃｍのＰＡＮ系炭素繊維（１０束）を、アンテナ端子Ａ１は銅線又はＰＡＮ系炭素繊維に接続して、負荷端子ａ１、ｂ１に生ずる起電力と端子電流を測定した。
測定は、１２時から１２時３０分の間に、東京都葛飾区東金町六丁目の江戸川河岸で行なった。
アンテナ材の長さは便宜上３６０ｃｍで地面にほぼ鉛直に張り、アース材は江戸川護岸のコンクリートブロック面上に横たえた。
測定結果は次の通りである（数値は代表値で、決定値ではない）。
アンテナ材の検体              起電力（Ｖ）      電流（ｍＡ）
（１）  銅線（０．５ｍｍφ）          ０．５２          ０．０６
（２）  ＰＡＮ系炭素繊維（１束）      ０．９２          ０．０９
（３）  ＰＡＮ系炭素繊維（２束）      １．２５          ０．１２
（４）  ＰＡＮ系炭素繊維（６束）      １．８５          ０．１８
（５）  ＰＡＮ系炭素繊維（１０束）    １．９４          ０．２１
【０００７】  以上の［０００５］と［０００６］によって、アンテナ材又はアース材などの電波通信材に、金属より優れた性能を発揮する炭素繊維を用いる事が、課題を解決するための手段であると示された。
【実施例】
【０００８】  ［０００５］又は［０００６］の結果を参考にして、ＰＡＮ系炭素繊維（１０束）３６０ｃｍをアンテナ材に、ＰＡＮ系炭素繊維（１０束）２００ｃｍをアース材に用いて、ゲルマラジオでラジオ放送を聴く実施例と、ＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯する実施例を記す。【０００９】    （実施例１）
図１で、ゲルマラジオのアンテナ端子Ａを家庭用１００Ｖの電源コンセントに接続し、アース端子Ｅをアース材に接続する。
場所は東京都葛飾区金町四丁目の２階建家屋１階で、アース材はコンクリート床面上に横たえる。
クリスタルイヤホンを負荷端子ａ、ｂに接続して任意の周波数、例えば文化放送（１１３４ｋＨｚ）に同調させると、ａ、ｂに生ずる起電力は１．３８Ｖで端子電流は０．０４８ｍＡを示し、ラジオ放送は良好に聴取できた。【００１０】    （実施例２）
図３は図２の回路２組を負荷端子で直列に接続した回路図である。
アンテナ端子Ａ２、Ａ３をそれぞれアンテナ材に接続し、アース端子Ｅ２、Ｅ３をそれぞれアース材に接続する。
場所は東京都葛飾区東金町六丁目の江戸川河岸で、アンテナ材は地面にほぼ鉛直に張り、アース材は護岸コンクリート面上に横たえた。
負荷端子ａ２、ｂ２に生じた起電力は６．５３Ｖで端子電流は０．２１ｍＡを示し、ａ２、ｂ２に接続したＬＥＤ（日亜化学社：ＮＳＰＷ５１５ＢＳ）は弱い光を点灯した。
【発明の効果】
【００１１】  アース材として炭素繊維を用いた場合、［０００５］によって長さ２００ｃｍのＰＡＮ系炭素繊維（１０束）は約１６ｇ、同じくピッチ系炭素繊維（１０束）は約１８ｇで、共に約４５０ｋｇの金属塊（小型印刷機）とほぼ同等の性能がある事が示され、従来からアース材は近くにある大きな金属塊と言われている説はくずれた。
又、アンテナ材として炭素繊維を用いると、長さ３６０ｃｍ×０．５ｍｍφの銅線（約６．６ｇ）より長さ３６０ｃｍの炭素繊維（１束：約３．０ｇ）が優れた受信性能がある事が［０００６］によって示された。
そして、炭素繊維は金属のように腐食をせず、磁気の影響を受けない。
従って、金属の代替として炭素繊維の優れた性能をアース材又はアンテナ材に利用する事で、次の様な本発明の効果がある。
（１）  銅又は他の金属の消費を節約できる。
（２）  ラジアルアースの敷設面積を縮小できる。
（３）  電波受発信システムの性能を高める事ができる。
（４）  昼夜を分かたず飛び交う電波を通信以外の発電に利用して、
１．ＬＥＤ又は有機ＥＬや蛍光灯などの電源をつくる事ができる。
２．小電力電気機器の作動電源をつくる事ができる。
（５）  太陽光発電との併用で、相互に短所を補い合える。
（６）  電波発電専用の電波送信事業を新たに創設できる。
（７）  避雷設備に炭素繊維をアース材として用いると、避雷性能の向上する事が考          えられる。
なお、炭素繊維にはナノカーボンが微量に存在するので、炭素繊維の製造方法によってナノカーボンの含有量に変化があっても、これにより本発明は限定されない。
又、炭素繊維が樹脂又は導電性接着剤又は金属によって加工されたものであっても、これにより本発明は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ゲルマラジオの回路図
【図２】  図１回路のイヤホン接続端子に、電解コンデンサを並列に接続した回路図
【図３】  図２回路２組を負荷端子で直列に接続した回路図
【符号の説明】
１      アンテナ端子Ａ
２      アース端子Ｅ
３      コイルＬ（ＳＭ２４６７・３００Ｈ）
４      バリコンＶＣ（最大容量２６０ｐＦ）
５      検波器Ｄ（ゲルマニウムダイオード１Ｎ６０）
６      抵抗器Ｒ（１ＭΩ）
７      イヤホン接続端子ａ
８      イヤホン接続端子ｂ
９      アンテナ端子Ａ１、Ａ２、Ａ３
１０    アース端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３
１１    電解コンデンサＣ（３３μＦ１６Ｖ）
１２    負荷接続＋端子ａ１
１３    負荷接続−端子ｂ１
１４    負荷接続＋端子ａ２
１５    負荷接続−端子ｂ２
【図１】
2005210655.tif 000003
【図２】
2005210655.tif 000004
【図３】
2005210655.tif 000005