(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の回転を発電機の軸に伝え、前記回転体を発電の発電源とした発電装置であって、
前記回転体が所定の間隔で複数設置された回転駆動装置を備え、
前記回転体は、支持体に渡された回転軸に回動可能に支持され固体の自重を利用したもので、前記回転軸に挿通し一方方向のみの回転を前記回転軸に伝える中央回転体と、前記回転軸を挿通するとともに前記中央回転体に固定される回転枠と、前記回転枠の両端部にそれぞれ固定される定滑車と、前記定滑車を介して固体を移動させるためのワイヤおよび前記ワイヤを巻き取るための電力を要するモーター式の巻取りドラムを含む固体移動手段と、前記定滑車間を移動する所定の重量を有する固体とを含み、
前記固体は、その一面に動滑車および他面に走行用車輪が取り付けられ、
前記固体移動手段はさらに、前記回転枠の両端部間を中央の回転軸付近を通るように直結する固体が移動するための走行ガイドレールを備え、該固体の前記走行用車輪が該走行ガイドレールに沿って走ることで移動可能になされ、
自重により下側に位置する前記回転枠の端部の固体を前記巻取りドラムによる前記ワイヤの巻き取により引き上げ上側に位置する他方の端部に移し、固体を移された上側の端部が固体の自重により下側に移動する際に前記回転枠が回転する動作を繰り返すものであり、
前記回転体に対して、回転動作前又は回転中断時に、所定の角度で傾きをもたせたことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記回転体における前記所定の角度が、５°〜４０°である、請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
前記回転体における前記回転枠の外縁端部にストッパが設けられるとともに、前記支持体の下方近傍に係止材が設けられ、前記回転体における前記傾きは、該ストッパと該係止材との係合により設定される、請求項１又は２記載の発電装置。
【請求項４】
複数の前記回転体が、順次に連続的に回転する動作を繰り返す、請求項１〜３の何れかに記載の発電装置。
【請求項５】
複数の前記回転体の数が、１５〜３０体である、請求項１〜４の何れかに記載の発電装置。
【請求項６】
前記固体が、鉄塊である、請求項１〜５の何れかに記載の発電装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の発電装置を少なくとも利用したことを特徴とする発電システム。
【請求項８】
請求項１〜６の何れかに記載の発電装置又は請求項７記載の発電システムに利用される回転体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体を移動させながら固体の自重により回転する回転体を利用した発電装置及び発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、風の力や水流を使用して回転する回転体を利用した発電装置が開発されている（例えば、特許文献１等）。【０００３】
しかしながら、従来の発電装置に使用される風の力や水流を使用した回転体は、風が強すぎの時や風力が弱い時は満足に回転する事ができない。また、水流が弱い場合も同じように満足に回転する事ができなかった。また、風の力や水流を使用する場合、設置場所は屋外の風がよく通る場所や水の流れがある場所に限られるものであった。【０００４】
このため、本発明者によって、山でも砂漠でも設置することができ、常に安定した回転を継続することができ、更に人体や自然環境に悪影響を及ぼすような事故が発生しない安全な、あらゆる分野のエネルギ−源として利用できる回転駆動装置、及び発電装置等に使用できる回転体が提供されている（特許文献２及び３）。【０００５】
さらに、本発明者は、１日中（２４時間）発電が可能で、地球上である限り場所を問わず、健康や機器への影響があるとされる低周波の発生や頭痛が起こることもなく、太陽光による反射熱のように天候によって左右されるものでもなく、化石燃料も不要であり、地球温暖化の原因とされるＣＯ２も放出せず、風力も必要がない発電装置を得るべく、前記の回転駆動装置や回転体に改良を加えて、発電装置及び発電システムの開発を進めた。【０００６】
特に日本の発電所は化石燃料を使用するため、都市から離れた海岸部に設置する必要がある。核燃料を使用する発電所の場合も同様である。よって、これら海岸部の発電所では都市へ高架線が必要になり、津波・地震・台風に弱いのである。【０００７】
したがって、津波・地震・台風に強く、風力発電、太陽光発電に変わる有用な他の発電装置、発電システムが望まれている。また、各都道府県や各市町村、病院、高齢者施設等において、各々独立した電源を持ち、常時自家発電ができれば災害時等に困ることはない。発電装置の大きさを必要に応じて大・中・小に設定して設置でき、ブラックアウトのおそれも無く、安価で安全な、地産地消の未来の発電装置、発電システムが期待されている。また、特に水流等の液体を利用した従来の回転駆動装置及び発電装置等に使用される回転体は、その両端部に液体を収容する２つのタンクを固定設置してそれぞれに液体を移動させるための導管を必要とする複雑な構造である。このため、より簡易な構造で効果を発揮できる回転体を備えた発電装置、発電システムがなお一層期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２５６２４９号公報
【特許文献２】特開平６−２８８３３７号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４６７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、常時発電が可能で、設置場所に制限されず、人体や自然環境に悪影響のない安全な発電装置及び発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決するべく鋭意研究した結果、支持体に渡された回転軸に回動可能に支持され固体の自重を利用した回転体を複数備える発電装置であって、一の回転体には、両端部にそれぞれ固定される定滑車を有する回転枠と、その２つの定滑車間を移動する所定の重量を有する固体とが少なくとも設けられ、固体の自重により下側に位置する一方の定滑車の方の固体を巻取りドラムによりワイヤで引き上げ上側に位置する他方の定滑車の方に移し、固体を移された上側の定滑車の方に位置する固体がその自重により下側に移動する際に前記回転枠が回転する動作を繰り返すもので、前記回転体に対して回転の初期動作の際に所定の角度で傾きをもたせた発電装置が、前記目的を達成し得ることの知見を得た。【００１１】
本発明は、前記知見に基づきなされたもので、下記の発明を提供することにより、その目的を達成したものである。【００１２】
１．回転体の回転を発電機の軸に伝え、前記回転体を発電の発電源とした発電装置であって、
前記回転体が所定の間隔で複数設置された回転駆動装置を備え、
前記回転体は、支持体に渡された回転軸に回動可能に支持され固体の自重を利用したもので、前記回転軸に挿通し一方方向のみの回転を前記回転軸に伝える中央回転体と、前記回転軸を挿通するとともに前記中央回転体に固定される回転枠と、前記回転枠の両端部にそれぞれ固定される定滑車と、前記定滑車を介して固体を移動させるためのワイヤおよび前記ワイヤを巻き取るための電力を要するモーター式の巻取りドラムを含む固体移動手段と、前記定滑車間を移動する所定の重量を有する固体とを含み、
前記固体は、その一面に動滑車および他面に走行用車輪が取り付けられ、
前記固体移動手段はさらに、前記回転枠の両端部間を中央の回転軸付近を通るように直結する固体が移動するための走行ガイドレールを備え、該固体の前記走行用車輪が該走行ガイドレールに沿って走ることで移動可能になされ、
自重により下側に位置する前記回転枠の端部の固体を前記巻取りドラムによる前記ワイヤの巻き取により引き上げ上側に位置する他方の端部に移し、固体を移された上側の端部が固体の自重により下側に移動する際に前記回転枠が回転する動作を繰り返すものであり、
前記回転体に対して、回転動作前又は回転中断時に、所定の角度で傾きをもたせたことを特徴とする発電装置。【００１３】
２．前記回転体における前記所定の角度が、５°〜４０°である、前記１記載の発電装置。【００１４】
３．前記回転体における前記回転枠の外縁端部にストッパが設けられるとともに、前記支持体の下方近傍に係止材が設けられ、前記回転体における前記傾きは、該ストッパと該係止材との係合により設定される、前記１又は２記載の発電装置。【００１５】
４．複数の前記回転体が、順次に連続的に回転する動作を繰り返す、前記１〜３の何れかに記載の発電装置。【００１６】
５．複数の前記回転体の数が、１５〜３０体である、前記１〜４の何れかに記載の発電装置。【００１７】
６．前記固体が、鉄塊である、前記１〜５の何れかに記載の発電装置。【００１８】
７．前記１〜６の何れかに記載の発電装置を少なくとも利用したことを特徴とする発電システム。【００１９】
８．前記１〜６の何れかに記載の発電装置又は請求項７記載の発電システムに利用される回転体。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、１日中（２４時間）発電が可能で、地球上である限り場所を問わず、健康や機器への影響があるとされる低周波の発生や頭痛が起こることもなく、太陽光による反射熱のように天候によって左右されるものでもなく、化石燃料も不要であり、地球温暖化の原因とされるＣＯ２も放出せず、風力も水流も必要がない、複数の回転体を用いてなる発電装置及び発電システムを提供できる。
このように、本発明の発電装置及び発電システムは、常時発電が可能で、設置場所に制限されず、人体や自然環境に悪影響のないものである。【００２１】
また、本発明の発電装置及び発電システムは、風力発電や太陽光発電に対して「引力発電」と言えるもので、津波・地震・台風に強く、また各都道府県や各市町村、病院、高齢者施設等において各々独立した電源を持ち常時自家発電ができる。【００２２】
さらに、本発明の発電装置及び発電システムは、大きさを必要に応じて大・中・小に設定して設置でき、ブラックアウトのおそれが無く、安価で安全な、地産地消の未来の発電装置、発電システムとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電装置における回転駆動装置を正面（軸方向）から視た場合の一の回転体のみを示し、他の回転体を省略して示す概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発電装置に用いられる複数の回転体からなる回転駆動装置が稼働中の状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の回転体が回転動作前又は回転中断時に傾きを有する状態を説明するための概略説明図である。
【図４】図１の回転体の中央部表面に取り付けられる金属部及び絶縁部を備えた中央回転板を示す概略説明図である。
【図５】図１の回転体の中央部内側における歯車（ギヤ）による回転機構を説明するための概略説明図である。
【図６】図６（ａ）は、本実施形態の発電装置に用いられる一の回転体における固体が留まる一端部付近を拡大して示す概略説明平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の概略説明正面図である。
【図７】図７（ａ）は、図６（ａ）の概略説明側面図である。図７（ｂ）は、図６（ａ）の概略説明底面図である。
【図８】図８（ａ）は、本実施形態の発電装置に用いられる一の回転体の回転動作前又は回転中断時の状態を示す下方側端部拡大図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の回転体の回転動作開始直後を示す下方側端部拡大図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発電装置に用いられる一の回転体が回転する進行方向前部ストッパ及び後部ストッパを備えることを示す概略説明図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の回転体の端部先端に設けられた後部ストッパの概略拡大図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る発電装置に用いられる一の回転体及び第二の係止材を示す概略説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る発電装置における複数の回転体からなる回転駆動装置を発電機に接続した状態を示す概略説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態の発電装置に用いられる一の回転体の要部（片側半分）を示す概略説明正面図である。
【図１３】従前に本発明者が開発した液体の自重を利用した一実施形態に係る発電装置に使用される回転駆動装置の複数の回転体が動作する前の状態を示すイメージ写真図である。
【図１４】図１３に示す回転駆動装置における複数の回転体が動作を開始した直後の状態を示すイメージ写真図である。
【図１５】図１３に示す回転駆動装置における複数の回転体の動作中の状態を示すイメージ写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明について、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
（発電装置）
図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置における回転駆動装置を正面（軸方向）から視た場合の一の回転体のみを示し、他の回転体を省略して示す概略正面図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る発電装置に用いられる複数の回転体からなる回転駆動装置が稼働中の状態を示す概略側面図である。
【００２６】
本実施形態に係る発電装置は、図１に示すような回転体１の回転を発電機の軸に伝え、回転体１を発電の発電源とするものである。
回転体１は、例えば正面視で略三角形状のフレーム等からなる支持体６ａに渡された回転軸６ｃに回動可能に支持され、両端部のうち上方に固体が位置する側の固体の自重を利用して（地球の引力により）下方へ回転移動させるものである。なお、本実施形態では、図１を正面視した場合（回転軸方向手前から奥側へ向かって視た場合）に、回転体１が時計回りに回転する。回転方向については特に制限されるものではない。
【００２７】
支持体６ａは、本実施形態に係る回転体１を取り付けるための土台となるもので、回転軸６ｃを備えている。前記回転軸６ｃの両端は支持体６ａを構成する支持枠６ｂに回動可能に取り付けられている。但し、回転軸６ｃの取付けについては特に限定したものではない。
【００２８】
本実施形態の発電装置は、図２に示すように、回転体１を複数用いて所定間隔で整列するようにして、支持体６ａ上に設けた軸受用の支持枠６ｂに渡された長い一つの回転軸６ｃを回動可能になされた、複数の回転体１，１…からなる回転駆動装置６を備えるように構成されている。回転駆動装置６は、例えば、複数の略三角形状のフレームからなる支持体６ａを設けて、前記支持体６ａの２つのフレーム間（例えば、４０ｃｍ〜１ｍ程度の間）に、回転体１を１体又は２体ずつ設置することができる。なお、支持体６ａを構成する略三角状のフレームについては、回転体１の数に応じて適宜に複数組み立てられ、該フレーム間における回転体１の数等には制限はない。
【００２９】
図２に示す回転駆動装置６において、複数の回転体１は、図２の側面図では左側から右側へ順次に回転していく。すなわち、これらの回転体１は、順次に連続的に回転する動作を繰り返す。複数のすべての回転体１が同時に動くわけではない。回転体１が複数設けられているので、一つの回転体１が固体を移動させるために回動を中断していても、他の回転体１が回動をしているため回転軸６ｃは常に回動し続けることができる。このように、複数の回転体１による連続した回転により、一の回転体１の回転が中断している間に、他の回転体１の回転動作を継続することができ、回転駆動装置６の全体として回転軸６ｃの回転を発電機の軸に継続的に伝えることができる。
【００３０】
図２では、１番目の回転体１は回転が終了して回動が中断している状態である。２番目の回転体１は、回転が終了する直前の状態である。３番目、４番目、５番目、６番目の各回転体１は、回転途中の状態である。７番目、８番目の各回転体１は、回転を始めた直後の状態である。図２の側面図において、４番目、５番目の回転体１の長さが短く見えるのは、回転体１の長手方向が水平に近い状態にあることによる。
【００３１】
回転駆動装置６における回転体１の数は、特に制限されるものではないが、回転効率及び電力量とのバランス等から、好ましくは１５〜３０体、特に好ましくは２０〜３０体である。
【００３２】
一の回転体１が回転動作をした後、次の（隣の）回転体１が動作をするまでに所定の時間間隔を要する。本実施形態では、１秒毎に順次回転動作を行っている。
【００３３】
なお、一の回転体１は、回動中断している際に、固体が位置する下方の端部から上方の端部へ、１回約１４秒で移動させる。そして、上方の端部に固体が移動した回転体１は、１秒程度で回転（半回転）して固体が位置する端部が下方へ移る。すなわち、一の回転体１は、１５秒で１回の回転運動をすることとなる。
【００３４】
そうすると、回転駆動装置６において回転体１が例えば３０体ある場合、装置６の中では回転体１が２体ずつ回動しているということになる。
【００３５】
実際には、本実施形態の１０倍〜３０倍の規模の大きさの装置の設計が可能であり、大規模な発電装置によって、相当量の電気の供給が可能となる。
本発明に係る発電装置の規模を大型化すれば、常時相当量の発電が可能で、広大な土地に設置することで、天候によって左右されず、化石燃料も不要で、ＣＯ２も放出せず、風力も水流も必要がなく、人体や自然環境に悪影響のない巨大発電装置及び巨大発電システムとすることができる。
【００３６】
本実施形態では、例えば、一の回転体１における回転により描く円の半径（回転枠２の全長の半分）は１．５メートル程度であるが、実際にはその１０〜３０倍程度の大きさにすることが可能である。
【００３７】
本実施形態では、一の回転体１における固体の重量は５６６ｋｇであるが、実際には、回転体１のサイズを大きくすることで固体の重量も１ｔ（トン）以上にすることもできる。例えば、回転体１の端部に位置し得る固体として鉄塊１ｔにすれば、相当量の電力量を得ることも可能である。なお、固体の重量は適宜に調整でき、特に制限されるものではないが、例えば、１００〜１０００ｋｇ、好ましくは５００〜６００ｋｇ程度とすることができる。また、固体の大きさも適宜に調整できるが、例えば、厚さ２０ｃｍ、幅８０ｃｍ、長さ１ｍの鉄塊等を用いることができる。本発明による出力を大きくする（例えば、２万ｋＷとする）には、固体の重量や大きさを調整するだけでなく、回転体１の数を増加させる等により調整することもできる。
【００３８】
各一の回転体１の要部の詳細は、図１２に示されている。ここで、図１２は、回転体１の要部（固体５を含むほうの片側半分）を示す概略説明正面図である。なお、図１２では、回転体１の正面視で左側半分を示しているが、右側半分は固体以外につき対象に現れるため省略する。
【００３９】
図１２に示すように、回転体１は、回転軸６ｃに挿通し一方方向のみの回転を回転軸６ｃに伝える中央回転体２ｂと、回転軸６ｃを挿通するとともに中央回転体２ｂに固定される回転枠２と、回転枠２の両端部にそれぞれ２つずつ固定される定滑車３１，３２と、定滑車３１，３２を介して固体を移動させるためのワイヤ４ｂおよびワイヤ４ｂを巻き取るための電力を要するモーター４を介して接続された巻取りドラム４ａを含む固体移動手段と、両端部の定滑車間を移動する所定の重量を有する固体５とを含む。
【００４０】
固体５は、その一面に走行方向前後２つずつの計４つの走行用動滑車５ａと、他面に走行方向前後に設けられた一対の走行用車輪５ｂおよび同前後２つずつの計４つの横幅ガイド車輪５ｃが取り付けられている。
【００４１】
固体移動手段はさらに、回転枠２の両端部間を中央の回転軸６ｃ付近を通るように直結する固体５が移動するための走行ガイドレール４ｃを備え、固体５の走行用車輪５ｂが走行ガイドレール４ｃに沿って走ることで移動可能になされている。
そして、自重により下側に位置する一方の端部内の固体５を巻取りドラム４ａでワイヤ４ｂにより引き上げ上側に位置する他方の端部に移し、固体を移された上側の端部が固体の自重により下側に移動する際に回転枠２が回転する動作を繰り返す。
【００４２】
そして、本実施形態に係る発電装置は、回転体１に対して、回転動作前又は回転中断時に、所定の角度で傾きをもたせたものである。これは回転体１の上方の端部に固体が位置する際の端部の重心が回転枠２の回動方向側となるようにしたものである。具体的には鉛直方向に対して回転体１のなす角度θが所定範囲内になるようにしたものである（図８（ａ）参照）。このように回転体１に傾きをもたせることで、固体が位置する上側の端部が固体の自重により回転枠２が回転する動作を促進させることができ、本発明の効果を容易に達成できるようになる。
【００４３】
このように、回転駆動装置６における複数の回転体１の回転運動前の状態では、複数の回転体１がすべて所定の角度の傾きを有した斜めの状態となっている。すなわち、初期状態では、回転体１は、上方にある一方の端部３へ下方にある他方の端部３ａから固体５が少しでも移動すると、回転し易くなっている。
【００４４】
回転体１の回転動作前又は回転中断時の傾きとしては、好ましくは５°〜４０°、更に好ましくは１０°〜３０°、とりわけ１５°〜２５°が好ましい。なお、本実施形態では、回転体の傾き２２°で回転動作の初期状態としている。
【００４５】
本実施形態においては、回転体１の前記傾きを所定の範囲とするに際して、図３に示す係合による係止の仕組みを使用している。図３は、回転体１が回転動作前又は回転中断時に傾きを有する状態を説明するための概略説明図である。
【００４６】
図３に示すように、回転体１における両端部３，３ａの外縁端部には、回転方向の前後にそれぞれ２つの前部ストッパ３ｂ及び後部ストッパ３ｃが設けられている。また、支持体６ａの下方近傍には、係止材６ｄが設けられている。前部ストッパ３ｂ及び後部ストッパ３ｃは、回転枠２を構成するフレームと同様の大きさのものが端部の外縁端部から延在するように形成（垂設）されている。
【００４７】
本実施形態に係る回転駆動装置６では、回転動作前又は回転中断時（回転運動の初期状態）において、すべての回転体１が、後部ストッパ３ｃが係止材６ｄにより所定の傾きを保持するように係合している。係止材６ｄによる回転体１を係止する機構については、後述する。
【００４８】
回転体１を構成する回転枠２は、略直方体状（直四角柱状）の金属フレームから構成された形状をしており、中央内側に歯車（ギヤ）２ａ及び中央回転体２ｂを備え、その表面には中央回転板２ｃが設けられている（図９（ａ）参照）。回転枠２の形状は略直方体状に限定したものではなく、他の形状であっても構わない。
【００４９】
ここで、中央回転板２ｃについて詳述する。図４に示すように、中央回転板２ｃは、回転体１の中央部表面に取り付けられ、通電可能な銅線からなる金属部２ｄと、電気を通さない絶縁部２ｅとを備えている。そして、金属部２ｄの銅線は内側の円と外側の円のそれぞれを構成し、表面側からバネ様の二本の接続体によりプラス（＋）とマイナス（−）の電気を通される。接続体は前記の内側の円及び外側の円上に接触するように固定されているが、中央回転板２ｃが回転体１とともに回転することで、接続体との接触部が一方の金属部２ｄから絶縁部２ｅ、次いで他方の金属部２ｄから絶縁部２ｅへと移動し、これを繰り返す。これにより、中央回転板２ｃの裏面側から巻取りドラム４ａのモーター４につながる電気スイッチとなり、一方側のモーターに電気が入っている状態（ＯＮ）の間、他方側のモーターは電気が通らない状態（ＯＦＦ）となっている。絶縁部２ｅのところで、一方側と他方側の電気スイッチが切り替わる。
【００５０】
次に、回転体１の回転機構を説明する。回転軸６ｃと回転体１は、回転軸６ｃを中央回転体２ｂの中心に挿通して連結されており、中央回転体２ｂの一方向の回転力のみが回転軸６ｃに伝えられる。即ち、中央回転体２ｂの回転が中断している状態では、回動を続ける回転軸６ｃと回動を中断している中央回転体２ｂの関係は逆回転の関係にあり、このときの中央回転体２ｂの回転力は回転軸６ｃには伝わらない。
【００５１】
この中央回転体２ｂが回転する機構は、図５に示される。図５は、回転体１の中央部内側における歯車（ギヤ）２ａによる回転機構を説明するための概略説明図である。ここで用いられる歯車２ａは、図５に示すように、歯車２ａの歯（ヤマ）がある部分に爪２ｆが当たることで、回転体１は回転軸６ｃとともに回転することとなる。
【００５２】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、回転枠２の両端には２つずつ同径同大の定滑車３１，３２を備えている。回転枠２の端部の枠に、定滑車３１は固体５の走行方向と水平に固定され、定滑車３２は固体５の走行方向と垂直に固定される。
【００５３】
また、図６および図７に示すように、固体５には、その一面に動滑車５ａが４個設けられている。また、固体５には、４つの動滑車５ａが存在する側とは反対側の面に、走行方向の前後に２個の走行用車輪５ｂと、走行用車輪５ｂの間に４個（前後２個ずつ）の円状平板型の横幅ガイド車輪５ｃとが設けられている。
【００５４】
横幅ガイド車輪５ｃの大きさは、固体５の回転体１における移動が円滑になるために、その２つの直径が走行レール４ｃの幅より少し小さい大きさとなっている。
各動滑車５ａは、それらの中心部（図６（ａ）および図７（ｂ）の「＋」の位置）にて固体５の一面に取り付けられており、それらの動滑車５ａは支柱を介して回動可能になされている。また、固体５の他面には、同様に、各走行用車輪５ｂと横幅ガイド車輪５ｃとが支柱を介して取り付けられている（図６（ｂ）および図７（ｂ）参照）。
【００５５】
そして、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、回転枠２の一端に固定され、そこから固体５に固定された一の動滑車５ａ、回転枠２の端部に固定された定滑車３１、固体５の別の動滑車５ａ、回転枠２の定滑車３２へと順次介してワイヤ４ｂが繋がれており、巻取りドラム４ａ内に挿入されるように取り付けられている。なお、図に示されていない回転枠２の他端においても、ワイヤ４ｂの接続等が上記の一端と対象に同様に構成されている。
【００５６】
図６（ｂ）に示した回転体１の巻取りドラム４ａは、電力を要するモーター４式の巻取りドラムが使用される。巻取りドラム４ａは電力を要する巻取りドラムであるため、電気のＯＮ、ＯＦＦのスイッチが必要となるが、本実施形態では前述した中央回転板２ｃ（図４参照）がスイッチとなる。
【００５７】
本実施形態において、固体は、巻取りドラム４ａにより約１５秒毎に１回上方の回転体端部に上げる。固体としては、鉄塊が好ましく用いられるが、その他人体や環境に影響のない固体を用いることもできる。例えば、錆等の腐食を防止するため、ステンレス等を用いることもできる。
【００５８】
本実施形態では、支持体６ａの下方部近傍で、回転体１の鉛直方向から回転するやや前方に、係止材６ｄが設置されている。複数の回転体１，１…には、それぞれに対応する係止材６ｄ，６ｄ…が設置されている。
【００５９】
前述したように、回転体１に設置された定滑車３１，３２の中央回転体側とは反対側の回転枠２の外縁端部にはストッパ３ｂ，３ｃが垂設されている。
回転体１における回転枠２の外縁端部に取り付けたストッパ３ｂ，３ｃが、係止材６ｄと係合し得る状態（係止状態）では、回転体１の通過によるセンサーが反応すること等により、係止材６ｄが前部ストッパ３ｂ及び後部ストッパ３ｃの間に嵌まり込み、前記回転体１は回動を中断する。また、上方の端部に固体が移動され重みで回転体１が回転を始めると、係止材６ｄが開いて係止状態ではなくなり、中断状態が解除され前記回転体１が回動することができる。なお、係止材６ｄの作動は、所定の時間経過又はセンサーの反応等により制御することもできる。
【００６０】
図８（ａ）に示すように、後部ストッパ３ｃが係止材６ｄに接触して回転体１が回動を中断している状態とは、即ち、回転体１の固体５を引き寄せた一方の端部が下側となり、下側の端部から上側の端部に固体５を移動している状態である。そして、図８（ｂ）に示すように、上側に位置する端部に固体５の移動が完了した後、間もなく係止材６ｄの位置がずれて後部ストッパ３ｃの係合が外れ、回転体１の回動中断が解除されるようになっている。
【００６１】
係止材６ｄによる後部ストッパ３ｃの係合解除の制御は、例えば、所定時間の経過等によるエアー等を利用した制御方法により行うことができる。
また、係止材６ｄによる後部ストッパ３ｃの係合の制御は、回転体１が所定の角度で回動中断できるように傾きを付与し得るようになされる。
【００６２】
回転体１が回動によって上部の端部が下部へ移動（半回転）する際には、回動の惰力による振動なしに１回で中断することができる。この際には、前述の係止材６ｄとともに、例えば、図１０に示すような、巻き尺様のコードＣ（第二のワイヤ）を使用した第二の係止材９を用いることができる。なお、図１０は、他の実施形態に係る発電装置に用いられる一の回転体１が第二の係止材９（ストッパ３ｂ止め）によって回動を中断する仕組みを説明するための概略説明図である。
【００６３】
第二の係止材９を用いる場合、図１０に示すように、第二の係止材９のコードＣの先端部をストッパ３ｂに引っ掛けて行われる。この際、コードＣは、回転体１の重量に応じて伸縮するようになっている。これにより、回転体１の回動による惰力がつき過ぎないように係止材６ｄへの負担を最小限にしつつ、速やかに且つ適切に回転体１の回動の中断をすることが可能となる。この第二の係止材９と係止材６ｄとを使用して回転体１の回動を係止させる場合には、通常１回で止めることができるため、後部ストッパ３ｃとして図９（ｂ）に示すような折れ曲がる下部材および板を使用しなくてもよい。
【００６４】
また、係止材６ｄへの負荷を抑えるため、回動の惰力による振動が数回（例えば２〜３回）生じた後に回転体１を係止させることもできる。回転体１の上部の端部が下部へ移動する際に、係止材で止めない場合、通常振動によって傾き（図１０中の角度θ）が４０〜５０°程度まで振動する。このため、係止材６ｄ及び／又は第二の係止材９を適宜に制御することにより、所定の傾きθで回転体１の回動を中断することができる。本実施形態では、中断状態の回転体１の傾きθを５°〜４０°になるように設定することが好ましい。
【００６５】
第二の係止材９は、回転駆動装置６を正面（軸方向）から視た場合に、係止材６ｄの位置（支持体６ａの下方近傍左側）とは反対側（同右側）に設置される。
【００６６】
また、回動の惰力による振動が数回生じた後に回転体１を係止させる場合、図９（ａ）に示すように、各２本の前部ストッパ３ｂ及び後部ストッパ３ｃのうち、後部ストッパ３ｃが回転の進行方向前部に曲折可能なものが取り付けられる。この場合、後部ストッパ３ｃは、図９（ｂ）に示すように、弾力性の接合部を介して上部材と下部材からなり、下部材は進行方向前部へ折れ曲がるが、後部へは折れ曲がらないように構成されている。これは、後部ストッパ３ｃの下部材の後部面に、上部材の後部面まで延在する板（鉄板等）が設けられていることによる。
【００６７】
回転体１が振動で大きく振り切った後に係止材６ｄが作動しても、前部ストッパ３ｂ及び後部ストッパ３ｃの間に嵌らないことがある。この場合でも、前記の曲折可能な後部ストッパ３ｃを設けることにより、回転体１が振り切った振動から後ろへ戻った際に後部ストッパ３ｃの後方から係止材６ｄが当たり、該後部ストッパ３ｃが折れ曲がって係止材６ｄが前記ストッパ３ｂ，３ｃ間に入り込むことができる。そして、後部ストッパ３ｃの下部材に設けられた板により、係合材６ｄは抜けることなく、後部ストッパ３ｃと所定の傾きをもって係合状態を保つことができる。
【００６８】
以上のように、本実施形態の発電装置は、回転体１を複数設けているので、一つの回転体１が固体を移動させるために回動を中断していても、他の回転体１が回動をしているため回転軸６ｃは常に回動し続けることができる。
【００６９】
図１１は、本発明の一実施形態に係る発電装置における複数の回転体からなる回転駆動装置を発電機に接続する状態を示す概略説明図である。なお、図１１では、回転体１の回転枠内部の主構成を省略して示してある。
【００７０】
図１１に示すように、本実施形態に係る発電装置１０は、複数の回転体１からなる回転駆動装置６を発電機７に接続して構成される。
【００７１】
本実施形態において、発電機７としては、多極同期発電機（ギヤレス発電機）が、発電機量等の発電装置としての効果向上の点で好ましく用いられる。また、このような発電機７を回転駆動装置６に接続する際には、カップリング（軸継手）７ａが用いられる。これにより、回転駆動装置６の回転軸６ｃを発電機７とカップリング７ａを介して接続し、回転軸６ｃの回転に伴い発電機７の軸が回動し、発電をする。
【００７２】
このように、本発電装置１０は、回転駆動装置６における回転体１の回転を、発電機７の軸に伝え、発電の発電源として利用することができる。そして、発電機７で発電された電気をそのまま継続的又は断続的に電力の供給先へ供給することができる。また、必要に応じて蓄電池を設けて蓄電することもできる。さらに必要に応じて、周波数（Ｈｚ）を変換する装置や、直流を交流に変換する装置等を併設することもできる。
【００７３】
本実施形態の発電装置１０では、ワイヤ４ｂを巻き取るためのモーター４式の巻取りドラム４ａを使用する電力を要することから、回転体１の１体当たり２００Ｗ（回転駆動装置６における回転体１が１５体では３ｋＷ）の電気を使用する。そして、本実施形態の発電装置１０により発電を使用し、特に発電機７として多極同期発電機を用いることにより、大規模に電気量を提供することが期待できる。
【００７４】
（発電システム）
本発明によれば、前述した発電装置を少なくとも利用した発電システムが提供できる。本発電システムは、屋内型の小型のものから広大な土地上の大型化のものまで、地球規模で種々の動力源として利用することが可能となる。
【００７５】
（回転体）
本実施形態に係る回転体１は常に一定の回転を維持することができるため、前記回転体１を複数用いた回転駆動装置６として発電の発電源とした場合（図１１参照）、安全で安定した発電を期待することができる。
【００７６】
なお、本実施形態に係る回転体１は、発電源の他にも、様々な分野で使用されている回転装置に転用することが期待でき、回転運動をする玩具なども考えられる。
【００７７】
本実施形態に係る回転体１は、屋内外で使用でき、常に安全に且つ安定して回転することができるため、回転体を使用するあらゆる領域に多大な貢献をもたらすものである。
【００７８】
本発明によれば、前述した発電装置又は前記発電システムに利用される回転体としての発電源のみならず、あらゆるものの動力源となり得る回転体、及び該回転体を複数使用してなる回転駆動装置として利用が可能となる。また、本発明に使用する固体に代えて、回転体の回転枠の両端にそれぞれタンクを設けて水等の液体を利用した回転体とすることも可能である。
【００７９】
なお、本発明の一実施形態に係る発電装置に使用される回転駆動装置（試作品）の複数の回転体の動作する前、動作開始直後及び動作中それぞれの状態のイメージは、図１３〜１５に示す従前の水流等の液体を利用した場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、１日２４時間、年間３６５日間継続して発電が可能で、地球上である限り場所を問わず、健康や機器への影響があるとされる低周波の発生や頭痛が起こることもなく、太陽光による反射熱のように天候によって左右されるものでもなく、化石燃料も不要であり、地球温暖化の原因とされるＣＯ２も放出せず、風力も水流も必要がない発電装置及び発電システム並びに該発電装置等の動力源となり得る回転体として、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００８１】
１    回転体
２    回転枠
２ａ  歯車（ギヤ）
２ｂ  中央回転体
２ｃ  中央回転板
２ｄ  金属部
２ｅ  絶縁部
２ｆ  爪
３    端部
３ａ  端部
３１  定滑車（水平固定）
３２  定滑車（垂直固定）
３ｂ  前部ストッパ
３ｃ  後部ストッパ
４    モーター
４ａ  巻取りドラム
４ｂ  ワイヤ
４ｃ  走行ガイドレール
５    固体（鉄塊）
５ａ  走行用動滑車
５ｂ  走行用車輪
５ｃ  横幅ガイド車輪
６    回転駆動装置
６ａ  支持体
６ｂ  支持枠
６ｃ  回転軸
６ｄ  係止材
７    発電機
７ａ  カップリング（軸継手）
９    第二の係止材
Ｃ    コード（第二のワイヤ）
１０    発電装置
【要約】
常に安定した回転を継続でき、人・自然に悪影響を及ぼす事故のない回転体を利用した発電装置及び発電システムを提供する。
回転体１の回転を発電機の軸に伝え、回転体を発電の発電源とした発電装置であって、回転体が所定の間隔で複数設置された回転駆動装置６を備え、回転体は、支持体６ａに渡された回転軸６ｃに回動可能に支持され固体５の自重を利用したもので、回転軸に挿通し一方方向のみの回転を回転軸に伝える中央回転体２ｂと、回転軸を挿通するとともに中央回転体に固定される回転枠２と、回転枠の両端部にそれぞれ固定される定滑車３１，３２と、固体を移動させるためのワイヤ４ｂおよびこれを巻き取るための電力を要するモーター４式の巻取りドラム４ａを含む固体移動手段と、定滑車間を移動する所定の重量を有する固体とを含み、固体は一面に動滑車５ａおよび他面に走行用車輪５ｂが取り付けられ、固体移動手段はさらに回転枠の両端部間を中央の回転軸付近を通るように直結する固体が移動するための走行ガイドレール４ｃを備え、固体の走行用車輪が走行ガイドレールに沿って走ることで移動可能になされ、自重により下側に位置する回転枠の端部の固体を巻取りドラムによるワイヤの巻き取により引き上げ上側に位置する他方の端部に移し、固体を移された上側の端部が固体の自重により下側に移動する際に回転枠が回転する動作を繰り返すものであり、回転体に対して、回転動作前又は回転中断時に所定の角度で傾きをもたせた。【図１】
0006853992.tif 000002
【図２】
0006853992.tif 000003
【図３】
0006853992.tif 000004
【図４】
0006853992.tif 000005
【図５】
0006853992.tif 000006
【図６】
0006853992.tif 000007
【図７】
0006853992.tif 000008
【図８】
0006853992.tif 000009
【図９】
0006853992.tif 000010
【図１０】
0006853992.tif 000011
【図１１】
0006853992.tif 000012
【図１２】
0006853992.tif 000013
【図１３】
0006853992.tif 000014
【図１４】
0006853992.tif 000015
【図１５】
0006853992.tif 000016