(57)【要約】      （修正有）【課題】浮袋と、浮袋の浮力による上方への移動によって持ち上げられることが出来る重りユニットを含み、位置エネルギーを蓄積することができる電力生成装置を提供する。【解決手段】浮力による電力生成装置は、液体を入れるのに適した水槽本体１１と、水槽内に配置された浮袋２２を含む浮力機構２と、水槽１の外側に配置された垂直支持体３５に移動可能なように支持された重りユニット３と、浮袋２２が上方へ移動する間に浮袋２２に駆動されて重りユニット３が上方へ移動することができ、また浮袋２２が収縮したときに重りユニット３が重力によって下方へ移動できるようにするための、浮力機構２および重りユニット３に結合された伝動装置５と、水槽１の下方に配置された気体貯蔵容器４１および気体貯蔵容器４１に接続され、浮袋２２を膨張させるために空気を制御可能なように前記気体貯蔵容器４１へ供給するエアコンプレッサー４５を含む膨張機構４とを含む。【選択図】図２
2013249767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮力による電力生成装置（１０２）であって、
液体を入れるのに適した水槽（１）と、
前記水槽（１）内に配置され、浮袋支持体（２１）および前記浮袋支持体（２１）上に支持された浮袋（２２）を含む浮力機構（２）であって、前記浮力機構（２）は、前記浮袋（２２）が膨張するときに、液体の浮力によって前記水槽（１）の中を上方へ移動可能であり、前記浮袋（２２）が収縮するときに、重力によって前記水槽（１）中を下方へ移動可能であり、前記浮袋（２２）は、上端および下端を有し、また前記浮袋（２２）の前記上端に取り付けられて前記浮袋（２２）を収縮させるために操作可能な上部逆流防止弁（２６）と、前記浮袋（２２）の前記下端に取り付けられて前記浮袋（２２）を膨張させるために操作可能な底部逆流防止弁（２７）を備える浮力機構（２）と、
前記水槽（１）の外側に配置された垂直支持体（３５）と、
前記垂直支持体（３５）上に、移動可能なように支持された重りユニット（３）と、
前記浮力機構（２）と前記重りユニット（３）に結合された伝動装置（５）であって、前記重りユニット（３）は、前記浮袋（２２）の上方移動中に前記垂直支持体（３５）に沿って上方へ移動するように前記浮袋（２２）によって駆動されることができ、また前記重りユニット（３）は、前記浮袋（２２）が収縮したときに、重力によって前記垂直支持体（３５）に沿って下方へ移動させられることができるようにする伝動装置（５）と、
膨張機構（４）であって、前記垂直支持体（３５）に固定されたシリンダー（４３）と、前記重りユニット（３）に固定されてその下方に配置され、前記重りユニット（３）と共に移動可能で、前記シリンダー（４３）の中へ、また前記シリンダー（４３）から出て移動できるピストン（３３）と、前記水槽（１）に接続されてその下に配置され、前記シリンダー（４３）に連結されてそれと流体連結している気体貯蔵容器（４１）と、前記シリンダー（４３）と流体連結しており、また前記気体貯蔵容器（４１）と接続されてそれと流体連結している、前記底部逆流防止弁（２７）に解放可能なように接続するためのガス弁（４２）と、前記気体貯蔵容器（４１）に接続され、前記浮袋（２２）を膨張させるために、前記気体貯蔵容器（４１）中へ制御可能なように空気を供給するエアコンプレッサー（４５）とを含む膨張機構（４）と、
を具備することを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項２】
請求項１に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、
前記浮袋支持体（２１）は、前記浮袋（２２）を取り囲んで押し付ける折り畳み可能なケージ（２１ａ）を含み、前記折り畳み可能なケージ（２１ａ）は、前記浮袋（２２）が膨張するときに前記浮袋（２２）の膨張によって拡張することができ、前記折り畳み可能なケージ（２１ａ）は前記浮き袋（２２）に弾力性の収縮力を作用させており、前記浮袋（２２）が収縮するときは折り畳み可能である
ことを特徴とする浮力よる電力生成装置（１０２）。
【請求項３】
請求項２に記載の浮力よる電力生成装置（１０２）であって、
前記折り畳み可能なケージ（２１ａ）が、
前記浮袋（２２）に接続された上部ロッド支持体（２４１）と、
前記浮袋（２２）に接続され、前記上部ロッド支持体（２４１）の下方に配置された下部ロッド支持体（２５１）と、
前記上部ロッド支持体（２４１）を旋回軸として取り付けられた複数の上部ピボット連結腕（２４２）と、
前記下部ロッド支持体（２５１）を旋回軸として取り付けられた複数の下部ピボット連結腕（２５２）と、
前記上部ピボット連結腕（２４２）のそれぞれの一つおよび前記下部ピボット連結腕（２５２）の対応する一つにそれぞれ接続された両端部を有する複数の第一の垂直ロッド（２８ａ）と、
前記第一の垂直ロッド（２８ａ）を押し付けて前記浮袋（２２）に接触させるための、前記第一の垂直ロッド（２８ａ）に接続された少なくとも一つの弾性リング（２３）と、
を含むことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項４】
請求項３に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、
前記浮袋支持体（２１）がさらに、
前記上部ロッド支持体（２４１）に固定され、そこから放射状に伸びる複数の上部バー（２４３）と、
前記下部ロッド支持体（２５１）に固定され、そこから放射状に伸びており、前記上部バー（２４３）の下方に配置されている複数の下部バー（２５３）と、
前記上部バー（２４３）の一つおよび前記下部バー（２５３）の対応する一つにそれぞれ固定されている両端部を有し、前記弾性リング（２３）のまわりに配置された複数の第二の垂直ロッド（２８ｂ）と、
前記第二の垂直ロッド（２８ｂ）に接続された、少なくとも一つの支持リング（２０）と、
を含むことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項５】
請求項１に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、
前記伝動装置（５）が、第一および第二の無限連結子（５１、５２）、およびクラッチ（５３）を含み、
前記クラッチ（５３）は、上部軸（５５１）と、前記上部軸（５５１）の回転を駆動するために前記上部軸（５５１）の上に回転可能なように嵌められた外側スリーブ（５８２）と、前記上部軸（５５１）に備えられた第一の上部歯車（５５３）と、前記外側スリーブ（５８２）に備えられた第二の上部歯車（５６２）とを含み、
前記第二の無限連結子（５２）は、前記第二の上部歯車（５６２）に掛けられ、前記浮力機構（２）が浮力によって上方へ移動するときに、前記外側スリーブ（５８２）の回転を駆動するように、前記浮袋支持体（２１）に接続され、
前記第一の無限連結子（５１）は、前記第一の上部歯車（５５３）に掛けられ、前記浮力機構（２）が浮力によって上方へ移動するときに、前記外側スリーブ（５８２）によって駆動される前記上部軸（５５１）の回転により前記重りユニット（３）を上昇させるために、前記重りユニット（３）に接続されている
ことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項６】
請求項５に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、
前記上部軸（５５１）には外側ねじ山（５５２）が形成され、前記クラッチ（５３）は前記外側スリーブ（５８２）に固定されたカム（５８３）と、前記外側スリーブ（５８２）中に配置され、前記上部軸（５５１）のまわりに嵌められており、内側ネジ山（５６１）およびらせん状に伸びるスロット（５８４）が形成されている内側スリーブ（５８１）とをさらに含み、前記スロット（５８４）は、スロット画成壁（５８５）によって形が定められ、前記カム（５８３）は、前記スロット（５８４）の中へ伸びており前記スロット画成壁（５８５）と滑り接触しており、前記外側スリーブ（５８２）が回転するときに、前記上部軸（５５１）に対する前記内側スリーブ（５８１）の軸方向移動を引き起し、前記内側ネジ山（５６１）は、前記外側スリーブ（５８２）が第一の回転方向（Ｕ）に回転するときには、前記外側ネジ山（５５２）の方へ移動させられてネジによって前記外側ネジ山（５５２）に嵌め込まれ、前記外側スリーブ（５８２）が前記第一の回転方向（Ｕ）と反対の第二の回転方向（Ｖ）に回転するときには、前記外側ネジ山（５５２）から離れるように移動させられて、ネジによる前記外側ネジ山（５５２）との結合が切り離される
ことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項７】
請求項６に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、前記伝動装置（５）はさらに取付け金具（５７１）と、前記取付け金具（５７１）に揺り動かせるように取り付けられた歯止め（５７４）と、前記上部軸（５５１）と共に回転可能なように前記上部軸（５５１）に取り付けられたラチェット歯車（５７３）と、歯止め制御部材（５７２）とをさらに含み、前記ラチェット歯車（５７３）は、前記上部軸（５５１）が第一の回転方向（Ｕ）へ回転するときには前記歯止め（５７４）の上を滑り、前記上部軸（５５１）が前記第一の回転方向（Ｕ）と反対の第二の回転方向（Ｖ）に回転するときには前記歯止め（５７４）によって解放可能なように捕まえられ、前記歯止め制御部材（５７２）は、前記上部軸（５５１）が前記ラチェット歯車（５７３）と共に第二の回転方向（Ｖ）に回転するとき前記歯止め（５７４）を解放位置へ揺り動くように制御して、前記ラチェット歯車（５７３）を前記歯止め（５７４）に捕まえられた状態から解放できるように前記歯止め（５７４）に結合されている
ことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項８】
請求項６に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、前記クラッチ（５３）がさらに、前記上部軸（５５１）と前記内側スリーブ（５８１）の間に配置されて前記上部軸（５５１）に嵌められ前記内側スリーブ（５８１）と滑り接触している軸受けスリーブ（５８７）を含む
ことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項９】
請求項１に記載の浮力による電力生成装置（１０２）であって、前記水槽（１）が前記水槽（１）の長さに沿って伸びる複数の誘導レール（１３）を備え、前記浮袋支持体（２１）は前記誘導レール（１３）と滑り接触しており、それにより、前記浮力機構（２）の前記水槽（１）に沿った上方移動または下方移動の間に、前記浮力機構（２）が前記誘導レール（１３）の上を滑走することができる
ことを特徴とする浮力による電力生成装置（１０２）。
【請求項１０】
浮力による電力生成する装置（１０２）のための浮力機構（２）であって、
浮袋（２２）と、
前記浮袋（２２）を取り囲んで押し付け、前記浮袋（２２）が膨張するとき前記浮袋（２２）の膨張によって拡張することができ、前記浮袋（２２）に作用する収縮力を与えることができる折り畳可能なケージ（２１ａ）と、
を具備することを特徴とする浮力機構（２）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の浮力機構（２）であって、前記折り畳み可能なケージ（２１ａ）が、前記浮袋（２２）に接続された上部ロッド支持体（２４１）と、前記浮袋（２２）に接続され、前記上部ロッド支持体（２４１）の下方に配置された下部ロッド支持体（２５１）と、前記上部ロッド支持体（２４１）を旋回軸として取り付けられた複数の上部ピボット連結腕（２４２）と、前記下部ロッド支持体（２５１）を旋回軸として取り付けられた複数の下部ピボット連結腕（２５２）と、前記上部ピボット連結腕（２４２）のそれぞれの一つおよび前記下部ピボット連結腕（２５２）の対応する一つにそれぞれ接続された、両端部を有する複数の第一の垂直ロッド（２８ａ）と、前記第一の垂直ロッド（２８ａ）を前記浮袋２２に押しつけて接触させるための、前記第一の垂直ロッド（２８ａ）に接続された少なくとも一つの弾性リング（２３）と、
を含むことを特徴とする浮力機構（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮力による電力生成装置に関する。より詳しくは、浮袋と、浮袋の浮力による上方への移動によって持ち上げられることが出来る重りユニットを含み、位置エネルギーを蓄積することができる、浮力による電力生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４，２４２，８６８号は、２本の実質的に垂直な脚部を有するＵ字型導管と、Ｕ字型導管に接続されたベルト・連結子ユニットと、ベルト・連結子ユニットに取り付けられた複数の膨張・収縮可能な蛇腹部材と、一方の脚部の中で蛇腹部材を収縮させ他方の脚部中で蛇腹部材を拡張させる手段と、導管に含まれ、蛇腹部材が拡張したときに蛇腹部材に浮力を働かせ、それにより蛇腹部材と共にベルト・連結子ユニットを移動させる大量の水とを含む水力の電力生成装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，２４２，８６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、水槽と単純な構造を持つ浮力機構の集合体を有する浮力による電力生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、液体を入れるのに適した水槽と、水槽内に配置され、浮袋支持体および浮袋支持体上に支持された浮袋を含む浮力機構であって、浮袋が膨張したときに液体の浮力によって水槽中を上方へ移動することができ、浮袋が収縮したときに重力によって水槽中を下方へ移動することができる浮力機構と、水槽の外側に配置された垂直支持体と、移動可能なように垂直支持体に支持された重りユニットと、浮力機構と重りユニットに結合され、浮袋が上方へ移動する間は重りユニットが浮袋によって垂直支持体に沿って上方へ移動するよう駆動され、浮袋が収縮したときには重りユニットが重力によって垂直支持体に沿って下方へ移動できるようにするための伝動装置と、を具備する浮力による電力生成装置が提供される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、浮力による電力生成装置のための浮力機構が提供される。浮力機構は、浮袋と、浮袋を取り囲んで押しつけ、浮袋が膨張するときに、浮袋の膨張によって拡張されて浮袋に収縮力を与えることができる、折り畳み可能なケージとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による電力生成システムの好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】好ましい実施形態における、浮力による電力生成装置の模式的側面図である。
【図３】好ましい実施形態における、浮力機構の浮袋の膨張状態を示す斜視図である。
【図４】好ましい実施形態における、浮力機構の浮袋の収縮した状態を示す斜視図である。
【図５】好ましい実施形態における、重りユニットとピストンの集合体の斜視図である。
【図６】好ましい実施形態に於ける伝動装置の斜視図である。
【図７】好ましい実施形態における伝動装置のクラッチの分解斜視図である。
【図８】好ましい実施形態において、底部逆流防止弁がガス弁へ結合された状態を示す部分断面図である。
【図９】好ましい実施形態において、内側スリーブが軸方向に移動して、伝動装置の上部軸の外側ねじ山に噛み合う状態を示す断片的模式図である。
【図１０】好ましい実施形態において、内側スリーブが軸方向に移動して、伝動装置の上部軸の外側ねじ山と切り離される別の状態を示す断片的模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１および図２は、本発明による電力生成システム１００の好ましい実施形態を示す。電力生成システム１００は、電力生成モーター１０１と、力学的エネルギーを電力に変換するために電力生成モーター１０１の軸体(図示せず)を交互に駆動するため、電力生成モーター１０１に接続された二つの浮力による電力生成装置１０２を含む。浮力による電力生成装置１０２の数は一つであってもよく、また二つを超えてもよい。
【０００９】
浮力による電力生成装置１０２は、それぞれ、液体をその中に収納するのに適した水槽１と、水槽１内に配置された浮力機構２と、水槽１の外側に配置された垂直支持体３５と、移動できるように垂直支持体３５上に支持された重りユニット３と、膨張機構４と、浮力機構２と重りユニット３に結合された伝動装置５とを含む。
【００１０】
図２および図５を参照すると、垂直支持体３５は、水槽１に隣接して配置されており、ハウジング３０と、ハウジング３０上に取り付けられた複数の垂直レール３５１とを含む。重りユニット３は、ハウジング３０内で移動可能なように配置されており、収納箱３１と、収納箱３１中に据え付けられた複数の重り３２と、収納箱３１に固定された第一のチェーン接続部３６と、収納箱３１の二つの対向する側に配置され、重りユニット３が垂直レール３５１上を滑ることができるように垂直レール３５１にそれぞれ滑り接触している複数の誘導車輪３４とを含む。
【００１１】
図１および図２を参照すると、水槽１は、水槽本体１１と、水槽本体１１上に配置された上面カバー１２と、水槽本体１１の内部に固定され、水槽１の長さ方向に沿って伸びる複数の誘導レール１３を含む。上面カバー１２は、水槽１の中へ伸びていて円錐形の端部１２１を有する弁開閉器を備えている。
【００１２】
図１から図４までを参照すると、浮力機構２は、浮袋支持体２１と、浮袋支持体２１上に支持された浮袋２２とを含む。浮力機構２は、浮袋２２が膨張しているときは（図３参照）液体の浮力により水槽１内を上方へ移動することができ、また、浮袋２２が収縮しているときは（図４参照）重力により水槽１内を下方へ移動することができる。 浮袋支持体２１は、浮袋２２を取り囲んで押しつける折り畳み可能なケージ２１ａを含み、浮袋２２が膨張するときには折り畳み可能なケージ２１ａは、浮袋２２の膨張によって拡張することができる （図３参照）。 折り畳み可能なケージ２１ａは、浮袋２２に弾力性の収縮力を与えることができ、浮袋２２が収縮しているときは、折り畳まれることができる（図４参照）。
【００１３】
折り畳み可能なケージ２１ａは、浮袋２２に接続された上部ロッド支持体２４１と、浮袋２２に接続され上部ロッド支持体２４１の下方に配置された下部ロッド支持体２５１と、上部ロッド支持体２４１を旋回軸として取り付けられた複数の上部ピボット連結腕２４２と、下部ロッド支持体２５１を旋回軸として取り付けられた複数の下部ピボット連結腕２５２と、上部ピボット連結腕２４２のそれぞれの一つおよび下部ピボット連結腕２５２の対応する一つに旋回するようにそれぞれ接続されている両端部を有する複数の第一の垂直ロッド２８ａと、第一の垂直ロッド２８ａを押し付けて浮袋２２と接触させることにより浮袋２２に弾力性の収縮力を与える、第一の垂直ロッド２８ａに連結された少なくとも一つの弾性リング２３(この実施形態では、二つの弾性リング２３がある)とを含む。 弾性リング２３はゴム材料から作ることができる。
【００１４】
浮袋支持体２１は、折り畳み不可能なケージ２１ｂをさらに含む。この折り畳み不可能なケージ２１ｂは、折り畳み可能なケージ２１ａを取り囲んでおり、上部ロッド支持体２４１に固定され、支持体から放射状に伸びる複数の上部バー２４３と、下部ロッド支持体２５１に固定され、そこから放射状に伸びており、上部バー２４３の下方に配置された複数の下部バー２５３と、両端がそれぞれ上部バー２４３の一つと下部バー２５３の対応する一つにそれぞれ固定されており、弾性リング２３の周りに配置された複数の第二の垂直ロッド２８ｂと、第二の垂直ロッド２８ｂに接続された少なくとも一つの支持リング２０（この実施形態では、複数の支持リング２０がある）とを有する。上部および下部バー２４３、２５３はそれぞれ、車輪２４４、２５４を備えた末端部を有する。第二のチェーン接続部２９は、支持リング２０の最低部の一対に固定される。
【００１５】
浮袋支持体２１の上部バー２４３と下部バー２５３の車輪２４４、２５４は、浮力機構２の水槽１に沿った上方または下方への移動中に浮力機構２が誘導レール１３上を滑走できるように、誘導レール１３と滑り接触している。
【００１６】
浮袋２２は上端と下端を有し、浮袋２２の上端に装着されており、浮袋２２を収縮させるために操作できる上部逆流防止弁２６（通常閉である）と、浮袋２２の下端に装着されていて浮袋２２を膨張させるために操作できる底部逆流防止弁２７（通常閉である）を備えている。
【００１７】
膨張機構４は、気体貯蔵容器４１と、ガス弁４２と、垂直支持体３５の下部区画に固定されたシリンダー４３とを含む。気体貯蔵容器４１は、水槽１に接続されていてその下方に配置され、またパイプ（図示せず）を通じてシリンダー４３に接続されており、それと流体連結している。ガス弁４２は通常閉状態の逆流防止弁であり、底部逆流防止弁２７と解放可能に接続されるように水槽１の下部に配置され、気体貯蔵容器４１に接続されて、それと流体連結しており、それによって気体貯蔵容器４１を通じてシリンダー４３と流体連結している。
【００１８】
図２および図５を参照すると、ピストン３３は、重りユニット３に固定されてその下に配置され、ピストンヘッド３３２と、ピストンヘッド３３２と重りユニット３の収納箱３１を相互に連結しているピストンロッド３３１とを含み、また重りユニット３と共に移動することができ、それによりシリンダー４３の中へも外へも移動できる。シリンダー４３中でのピストン３３の下方移動は、結果として、シリンダー４３からの空気を気体貯蔵容器４１の中へ圧縮することになる。さらに、エアコンプレッサー４５（図２参照）が気体貯蔵容器４１に接続されていて、空気を気体貯蔵容器４１に制御可能なように供給する。これにより浮袋２２が、水槽１中の液体の浮力により確実に持ち上げられように、十分に膨張する。
【００１９】
図２、図６および図７を参照すると、伝動装置５は、水槽１の上部カバー１２と垂直支持体３５の上端に設置された台座５４と、第一および第二の無限連結子５１、５２と、台座５４に設置されたクラッチ５３と、それぞれ垂直支持体３５の下部区画と水槽1の下部に設置された第一および第二の鎖歯車 （図示せず）とを含む。本実施形態では、第一および第二の無限連結子５１、５２は、無限チェーンの形をしている。あるいは、第一および第二の無限連結子５１、５２は継ぎ目なしベルトの形をしていてもよい。第一の鎖歯車は、第一の無限連結子５１を電力生成モーター１０１に接続するために、電力生成モーター１０１に連結される。
【００２０】
クラッチ５３は、上部軸５５１と、以下に述べるように上部軸５５１を回転させるために上部軸５５１に回転自在に嵌められた二つの端部ベアリング（図示せず）を備える外側スリーブ５８２と、上部軸５５１上に取り付けられる第一の上部歯車５５３と、外側スリーブ５８２上に取り付けられる第二の上部歯車５６２とを含む。第二の無限連結子５２は、第二の上部歯車５６２と第二の鎖歯車に巻き付けられ、浮力機構２が浮力によって上方へ移動するときに外側スリーブ５８２を回転させるように、第二のチェーン接続部２９（図３参照）を通じて浮袋支持体２１に接続される。第一の無限連結子５１は、第一の上部歯車５５３と第一の鎖歯車に巻き付けられ、浮力機構２が浮力によって上方へ移動するときに、外側スリーブ５８２によって駆動された上部軸５５１の回転を通じて位置エネルギーを蓄積するために重りユニット３を持ち上げるように、第一のチェーン接続部３６（図５参照）を通じて重りユニット３に接続される。重りユニット３の蓄積された位置エネルギーは、重りユニット３が重力によって垂直支持体３５に沿って落下するときに、第一の鎖歯車および第一の無限連結子５１を通じて、電力生成モーター１０１を駆動する運動エネルギーに変換される。
【００２１】
上部軸５５１には外側ネジ山５５２が形成されている。クラッチ５３はさらに、外側スリーブ５８２に固定されたカム５８３と、外側スリーブ５８２内に配置され上部軸５５１のまわりに嵌められ、内側ネジ山５６１およびらせん状に伸びるスロット５８４が形成されている内側スリーブ５８１と、上部軸５５１と内側スリーブ５８１の間に配置され上部軸５５１上に嵌め込まれていて、内側スリーブ５８１に滑り接触している軸受けスリーブ５８７とを含む。スロット５８４はスロット画成壁５８５によって形が定められる。カム５８３はスロット５８４の中へ伸びており、外側スリーブ５８２が回転するときに、カム−カム追従機構によって内側スリーブ５８１を上部軸５５１に沿って軸方向に移動させるように、スロット画成壁５８５と滑り接触している。内側スリーブ５８１の内側ネジ山５６１は、外側スリーブ５８２が第一の回転方向（Ｕ）（図９参照）に回転するときには、外側ネジ山５５２の方向へ移動してネジ山によって外側ネジ山５５２と噛み合い（図９参照）、外側スリーブ５８２が第一の回転方向（Ｕ）と反対の第二の回転方向（Ｖ）（図１０参照）に回転するときには、外側ネジ山５５２から離れるように移動して外側ネジ山５５２とのネジ結合から外れる（図１０参照）。
【００２２】
伝動装置５はさらに、取付け金具５７１と、取付け金具５７１上に揺り動かせるように取り付けられた歯止め５７４と、上部軸５５１と共に回転可能なように上部軸５５１上に設置されたラチェット歯車５７３と、歯止め制御部材５７２とを含む。ラチェット歯車５７３は、上部軸５５１が第一の回転方向（Ｕ）に回転するときには歯止め５７４の上を滑り、上部軸５５１が第二の回転方向（Ｖ）に回転するときには解放可能なように歯止め５７４によって掴まれる。歯止め制御部材５７２は、上部軸５５１がラチェット５７３と共に第二の回転方向（Ｖ）に回転するときはラチェット歯車５７３を歯止め５７４によって掴まれた状態から開放するために、歯止め５７４が歯止め制御部材５７２により制御されて、解放位置（図示せず）へ揺れ動くように、歯止め５７４に結合されている。歯止め５７４とラチェット歯車５７３の間の相互作用は、ラッチ機構の従来方式で行なわれるため、その詳述は簡潔のため省略する。
【００２３】
作動中、浮力機構２が水槽１の下部に位置するとき、底部逆流防止弁２７は、浮力機構２の重量によってガス弁４２に、密封されて嵌め込まれる（図２および８を参照）。これにより底部逆流防止弁２７とガス弁４２の間の流体連結ができて、気体貯蔵容器４１から浮袋２２に空気を送り込むことができるようになる。底部逆流防止弁２７とガス弁４２の間の密封性を増大させるために、ガス弁４２の嵌め込み端に密閉されて接触するように、複数の弾性密閉環２７１が、底部逆流防止弁２７の接続端２７０に取付けられること（図８参照）を注記しておく。浮袋２２が、水槽１中の液体の浮力が浮力機構２の重量より大きくなる程度に膨張すると、浮力機構２は上昇し始めてガス弁４２から底部逆流防止弁２７を分離する。第二の無限連結子５２が浮力機構２の上方移動によって動かされ、外側スリーブ５８２をカム５８３と共に第一の回転方向（Ｕ）に回転させ、それが内側スリーブ５８１の軸方向移動を引き起こし、内側ネジ山５６１と外側ねじ山５５２の間のねじ山による噛み合いを可能にして外側スリーブ５８２を上部軸５５１へ連結させ、それは次に、外側スリーブ５８２と上部軸５５１が共に第一の回転方向（Ｕ）に回転することを可能にする。次に、第一の無限連結子５１が上部軸５５１によって駆動され、重りユニット３をピストン３３と共に垂直支持体３５に沿って持ち上げる。浮力機構２が上方へ動かされて高所に来て、弁開口器の円錐形の端部１２１が上部逆流防止弁２６の中へ押し込まれると、浮袋２２は収縮し始め、その収縮は弾性リング２３によって浮袋２２に加えられる収縮力によって加速される。浮力機構２の重量が液体の浮力より大きくなる程度にまで浮袋２２が収縮するとすぐに、浮力機構２は重力によって落下し始め、弁開口器の円錐形の端部１２１から上部逆流防止弁２６が分離する。上部軸５５１は、歯止め５７４とラチェット歯車５７３の間の相互作用により第二の回転方向（Ｖ）への回転を妨げられるので、浮力機構２の落下により、第二の無限連結子５２が、外側スリーブ５８２と内側スリーブ５８１を上部軸５５１に対して第二の回転方向（Ｖ）へ共同回転させる。この結果、内側ネジ山５６１と外側ねじ山５５２の間の噛み合わせが解消され、それによって外側スリーブ５８２と上部軸５５１の連結が外れる。一方、重りユニット３はピストン３３と共に、歯止め５７４とラチェット歯車５７３の間の相互作用によって動けなくされている。従って、ラチェット歯車５７３が歯止め５７４から解放されるとすぐに、重りユニット３はピストン３３と共に、重力によって垂直支持体３５に沿って落下し始める。その結果、第一の無限連結子５１が動いて、第一の鎖歯車（図示せず）を通じて電力生成モーター１０１を駆動し、かつ上部軸５５１を第二の回転方向（Ｖ）に回転させる。浮力による電力生成装置１０２のそれぞれに対して、歯止め５７４のラチェット歯車５７３に対する位置の状態を制御するために、歯止め制御部材５７２を使用することにより、複数の浮力による電力生成装置１０２が、それぞれの第一の鎖歯車および第一の無限連結子５１によって電力生成モーター１０１を交互に駆動させることが可能になる。さらに、重りユニット３がピストン３３と共に垂直支持体３５に沿って落下し始める時間は、底部逆流防止弁２７がガス弁２４に嵌め込まれた直後に始まるように制御され、その結果ピストン３３がシリンダー４３中に落下したらすぐに、シリンダー４３中の空気は圧縮され、気体貯蔵容器４１とガス弁４２と底部逆流防止弁２７とを通って浮袋２２に送られるようにすることができる。
【００２４】
本発明の浮力による電力生成装置１０２中に重りユニット３および伝動装置５を含めることにより、水槽１および浮力機構２の集合体は単純な構造を持つことが可能で、前述の米国特許第４，２４２，８６８号に開示された電力生成装置のそれ（即ちＵ字型導管と、ベルト・連結子ユニットと、蛇腹部材との集合体）と比較して、容易に製造することができる。
【００２５】
本発明は、最も実際的で好ましい実施形態であると考えられるものに関連して記述されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な態様に及び、そのような修正および等価な態様をすべて包含することが意図されているものと理解される。
【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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【外国語明細書】
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