(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気発電装置のコンデンサを形成する複数の電極板のうち、単数又は複数の一部の電極板を水槽に満たした電解質溶液に浸漬させて陰極電極板としてコンデンサの一方の電極とし、充放電回路に接続を可能とする。
複数の残りの電極板の表面を絶縁体膜で被覆し、その複数の電極板を陽極電極板として電気的に並列に接続するとともに並列に並べて陽極電極板の系統として、前記コンデンサの他方の電極とし、電気的に独立した複数組の当該陽極電極板の系統を均等な位相差で花弁状に回転軸に取付けて回転陽極電極板とし、各当該陽極電極板の系統をそれぞれ独立した逆止ダイオードを経由して充放電回路に接続を可能とする。
当該回転陽極電極板を前記水槽の液面上部に回転可能に設置し、自然エネルギーまたは他のエネルギーで回転駆動させ、各当該陽極電極板の系統の電解質溶液への浸漬面積を変化させることで前記コンデンサの対向する面積を変化させて、各前記コンデンサを可変コンデンサとすることを特徴とする。
以上から構成される静電気発電用電極板駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、静電気発電装置のコンデンサを可変コンデンサとすることによって、コンデンサから電気エネルギーを得るために、コンデンサの陽極電極板を水力等の自然エネルギーまたはその他のエネルギーで回転駆動する静電気発電用電極板駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海洋の波力で直接発電する静電気型の波力発電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。コンデンサの陰極電極板を海中に浸漬させ、絶縁体膜で被覆した陽極電極板を波高に合わせて海面に設置することを特徴とするものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８９４５３号公報（波力発電装置）
【特許文献２】
特許願２００２−０３９３２０号（コンデンサ発電用駆動装置）
【特許文献３】
特許願２００２−１０３１１４号（静電気発電用駆動装置）
【非特許文献１】
オーム社  静電気ハンドブック（ＩＳＢＮ４−２７４−０３５１０−７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から知られている特開平８−１８９４５３号公報の波力発電装置は、コンデンサに充放電回路を接続し、陰極電極板を海中に浸漬させ、電極板の表面を絶縁体膜で被覆した陽極電極板を波高に合わせて海面に設置し、陽極／絶縁体膜／海水（陰極）で構成されるコンデンサの陽極電極板に直接、波の上下運動を与え、陽極電極板の海水への浸漬面積を変化させることによってコンデンサの容量を変化させ、電力を得ることを特徴とするが、次のような欠点があった。
（１）海洋波の波高の高低が発電出力の大小を左右するが、波力発電装置、特に陽極電極板を波高に合わせた海洋への安定設置は技術的、経済的にも極めて困難である。
（２）荒波の衝撃で電極板及び絶縁体被膜が破損し、発電不能になることがある。
（３）波力発電は、海洋気象に左右されるため、発電出力の安定性が低い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、海洋上での電極板に波を直接与える発電方法に代え、電極板を水槽に満たした電解質溶液に浸漬させてコンデンサの一方の陰極とし、絶縁体膜で被覆された他方の電極板で構成した回転陽極電極板を前記水槽の上部に設置し、自然エネルギー等を動力源として水槽内で回転せて陽極電極板の電解質溶液への浸漬面積を変化させ、よって、コンデンサを可変コンデンサとすることを特徴とし、かつ、充放電回路に接続を可能とすることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態１】
（１）コンデンサを形成する複数の電極板１のうち単数又は複数の一部の電極板１を水槽２に満たした電解質溶液３に浸漬、固定してコンデンサの一方の電極（陰極電極板４）とし、入力端子ａ’及び出力端子ｂ’に接続する。
（２）入力端子ａ’で第１直流電源Ｖａ（充電回路１４）の負極に、また、出力端子ｂ’で第２直流電源Ｖｂ（放電回路１６）の負極にそれぞれ接続を可能とする。
（３）残りの電極板１であって、この表面を、絶縁体膜５の比誘電率が電解質溶液３の比誘電率より大きく、かつ、μｍオーダの厚さの絶縁体膜５で被覆された電極板１を陽極電極板６とする。陽極電極板６の形状は、回転させるため、半円型または扇型等が最も効率が良い。
（４）複数枚の陽極電極板６を電気的に並列に接続するとともに、スペーサー７で挟んで並列に並べてコンデンサの他方の電極（陽極電極板の系統８）とする。
（５）これら他方の電極を形成する陽極電極板の系統８を複数組、均等な位相差をもって取付機構９で花弁状に回転軸１０に取付けて回転陽極電極板１１とする。
（６）回転陽極電極板１１を構成する各陽極電極板の系統８を、回転軸１０に設けた各系統別のスリップリング１２を介してそれぞれ独立した逆止ダイオードＤａ１３を経由（入力端子ａ側にアノード、陽極電極板の系統８側にカソードを接続）して入力端子ａに接続するとともに、逆止ダイオードＤｂ１５を経由（出力端子ｂ側にカソード、陽極電極板の系統８側にアノードを接続）して出力端子ｂに接続する。
（７）入力端子ａで第１直流電源Ｖａ（充電回路１４）の正極に、また、出力端子ｂで第２直流電源Ｖｂ（放電回路１６）の正極にそれぞれ接続を可能とする。
（８）回転陽極電極板１１を水槽２上部に横向き、かつ、回転軸１０の下方に位置する陽極電極板の系統８の一組が電解質溶液３に全没する付近に回転可能な状態で設置する。
（９）回転軸１０に自然エネルギーまたはその他のエネルギー源を連結して回転陽極電極板１１を回転させ、電質溶液３への浸漬面積を変化させる。
以上から構成される静電気発電用電極板駆動装置。
本発明は以上のような構造で、これを使用する場合は、入力端子ａ、ａ’間に蓄電池または電気二重層キャパシタ等から構成される第１直流電源（充電回路）を連接して直流電圧Ｖａを印加するとともに、出力端子ｂ、ｂ’間には同様に第２直流電源（放電回路）を連接して直流電圧Ｖａより高い直流電圧Ｖｂを印加して静電気発電装置を構成する。また、負荷は出力端子ｂ、ｂ’間に連接する。回転陽極電極板の回転軸を水力等の自然エネルギーまたは他のエネルギーの回転動力源と連接し、回転陽極電極板を水槽の中の電解質溶液を切るように回転させ、各陽極電極板の系統の電解質溶液への浸漬面積を変化させる。よって、コンデンサを可変コンデンサとし、静電気発電装置から安定、かつ、高効率の発電出力を得ることができる。
【０００７】
【発明の効果】
海面の波の上下運動を直接利用して電極板の浸漬面積を変化させる方式に代え、陸地において、絶縁体膜で被覆された電極板で構成された回転陽極電極板を水槽の中で自然または他のエネルギーで回転させる方式を発明したことにより、
（１）陽極電極板の回転によって、各電極板の電解質溶液に対する浸漬面積は最小から最大に変化し、常に大波高の波を受けていると同じ効果があるが、衝撃波を受けることはないので、電極板及び被覆した絶縁体膜を破損することはない。
（２）回転陽極電極板を高速、強力に駆動する必要はなく、水力利用の場合、高い落差及び多量の水資源は必要としない。又、駆動動力源は、波力、風力等あらゆる自然又は他のエネルギーによる駆動運用が可能である。
（３）構造が単純で製造が安価、設置が容易で故障、破損等が少ない。又、保守性、稼働率が高いため発電コストが低く、総合的な運用効率が極めて高い。
（４）太陽光、風力発電等の発電出力の不安定、広大な用地及び高いコストさらに騒音、景観を損なう等の負の要因は皆無であり、安定した運用が可能である。
以上のように、石油等化石燃料を一切消費せず、排出物を出さないクリーン、安全、かつ、地球温暖化対策に貢献する新方式の水力、風力、波力等の新エネルギー発電施設の提供が可能で、本装置は日本のみならず世界の静電気発電の分野に大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の基本回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１の陽極電極板の断面図である。
【符号の説明】
１  電極板                  ２  水槽                ３  電解質溶液
４  陰極電極板              ５  絶縁体膜            ６  陽極電極板
７  スペーサー              ８  陽極電極板の系統    ９  取付機構
１０  回転軸              １１  回転陽極電極板    １２  スリップリング
１３  逆止ダイオードＤａ  １４  充電回路          １５  逆止ダイオードＤｂ
１６  放電回路
Ｖａ  第１直流電源        Ｖｂ  第２直流電源
ａ、ａ’  入力端子        ｂ、ｂ’  出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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