(57)【要約】【課題】  これまでの水力発電に関する研究や改良はし尽くされ、発電出力のアップは限界に状態にある。【解決手段】  まず、水（３１）の抵抗を少なくするために、揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の口元をラッパ状（１５）にし、それらの曲がりを作らずに真直ぐに接続した。  つぎに、壁体（１）外の大気圧を利用するために、壁体（１）下に水の流入口（７）の  穴を開けた。  その壁体（１）で、ポンプ（８）・ケーシング（１３）・揚水パイプ（１１）を囲み、水の流入口（７）を水槽（４０）で覆うように壁体に取り付け、その水槽（４０）に水（３１）をポンプ（８）の位置まで注いだ。  そして、壁体（１）内の気圧（圧力）を人工的に下げ、その環境下においた状態でポンプ（８）を作動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の口元をラッパ状（１５）にし、揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の曲がりを作らず真直ぐに接続した。
真空（２２）を作り保存する壁体（１）の上部横に真空ポンプ（５）の穴を開け、壁体（１）の横脇にポンプ（８）と発電機（１７）の動力軸（１６・３９）の穴を両側に開けて動力軸の穴に軸受けをセットした。
壁体（１）の下部に水の流入口（７）の穴を開け、その水の流入口（７）を覆うように水槽（４０）を壁体（１）下に取付けた。
壁体（１）内に水車（１２）・ポンプ（８）・揚水パイプ（１１）を降ろし、ポンプ（８）と水車の軸穴へ壁体（１）に開けた穴から動力軸（１６・３９）を通し入れて壁体（１）へ垂直に（１２）固定した。ポンプ（８）の動力軸（３９）にモーター（３８）等の動力を壁体（１）に外に取付け、発電機動力軸（１６）には、壁体（１）の外に発電機（１７）を取付けた。また、揚水パイプ（１１）の上部を鋼材（３７）で壁体（１）に固定した。
壁体（１）上部に真空ポンプ（５）を外向きに取付け、その真空ポンプ（５）の排気口にストップバルブ（６）を取付けた。
その壁体（１）の上部に天蓋（２）、下部には底蓋（３）を取付け、壁体（１）の水の流入口（７）を覆った水槽内（４０）へポンプ（８）の位置まで水（３１）を注いだ。
【請求項２】
上記装置に取付けた真空ポンプ（５）を作動し、壁体（１）内の圧力が所定の圧力に減圧されたらストップバルブ（６）を閉じ、真空ポンプ（５）を停止し、ポンプ（８）を作動する。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本発明は揚水発電に関する。
【背景技術】
【０００２】  これまでの水力発電に関する研究や改良はし尽くされ、発電出力のアップは限界に状態にある。
その中、つぎの特許文献１が提唱されている。【０００３】  従来の揚水発電（例えば、特許文献１［図８］参照）は、水車吸込み口に曲がりの付いた水圧管を上向きに水槽の底蓋へ取付け、また、水車吐出し口側からポンプ吸込み口へ曲がりの付いた水圧管を下向きに取付け、さらに、ポンプから水槽の底に曲がりの付いた水圧管を上向きに取付け、水槽内を完全密封している。そして、水槽内を真空ポンプで真空にし、水位を上昇させると伴に揚水ポンプを作動して、水をポンプと発電用水車の間を循環させるものである。
そのエネルギーは、真空で上昇した水の水頭を利用するものである。それを循環させながら発電用水車で受け、ポンプの出力以上の発電力を期待したものである。【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２９２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記に述べた従来の装置の構造では、ポンプを作動させるための電気エネルギーですら回収は不可能である。【０００６】  その原因は、真空と水が有する特性をよく理解していなかったところにある。それは、真空で作られる最大真空力は−１，０１３ｈｐａ（−１．０ｋｇ／ｃｍ２、水頭に換算すると約１０ｍ）と非常に小さいのに対して、水が流れる時のパイプとの摩擦やパイプの曲がり等で失われる圧力損失は非常に大きい。したがって、その曲がりだけで真空で得られた以上のエネルギーが失われ、ポンプの作動に必要なエネルギーさえも回収することは不可能である。
また、水槽内を閉塞しているので大気圧のよる水の押し上げがない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明による真空揚水発電は、ポンプや水車および発電機を改良するのではなく、それらの環境条件を変えて発電エネルギーを回収するものである。
本発明による揚水発電の基本原理はつぎのとおりである。水は圧力（高気圧・低気圧）の変化で高さ（比高）は変わるが質量は変わらない。また、水と空気とは飽和しない。
そして、真空で水が上昇できる範囲は、最大で約１０．０ｍと非常にせまく、真空は温度に影響されることなど、それらを良く理解して成しえた発明である。【０００８】本発明の原理を図１のマノメーターで説明する。
まず、マノメーター（２７）のＡ液柱管（２９）にポンプ（８）と揚水パイプ（１１）を設置し、Ｂ液柱管（３０）口から水（３１）を真空前の水位（２０）まで充填する。つぎに、真空部（２８）内を真空ポンプ（５）で真空（２２）にする。すると、Ｂ液柱管（３０）の水位は真空後の水位（２１）まで降下（２４）すると同時に、Ａ液柱管（２９）の真空前の水位（２０）は真空後の水位（２１）まで上昇（２５）する。
つぎに、ポンプ（８）を作動すると、水（３１）は揚水されて揚水パイプ（１１）の口から吐出される。しかし、揚水後の水位も真空後の水位（２１）とほぼ同じで、その水位（２１）を保ちながら、水（３１）は揚水パイプ（１１）口とポンプ（８）との間を循環する。
そして、水と空気とは飽和しないので、ポンプ（８）を作動している限り、Ａ・Ｂ液柱管（２９・３０）の水（３１）は常に大気圧で押され、揚水後の水位（２１）は保たれる。すなわち、真空（２２）で上昇する水（３１）の押上げエネルギーは、真空（２２）とのバランスをとる自然界の大気圧（３６）である。
その真空力（２２）がポンプ（８）の揚水力より大きいのなら、その残りのエネルギーで発電が可能となる。【０００９】  本発明は、上記原理を応用して以下の発電装置を造った。
まず、水（３１）の抵抗を少なくするために、揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の口元をラッパ状（１５）にし、それらの曲がりを作らずに真直ぐに接続した。
つぎに、壁体（１）外の大気圧を利用するために、壁体（１）下に水の流入口（７）の  穴を開けた。
その壁体（１）で、ポンプ（８）・ケーシング（１３）・揚水パイプ（１１）を囲み、水の流入口（７）を水槽（４０）で覆うように壁体に取り付け、その水槽（４０）に水（３１）をポンプ（８）の位置まで注いだ。
そして、壁体（１）内の気圧（圧力）を人工的に下げ、その環境下においた状態でポンプ（８）を作動する。
【発明の効果】
【００１０】  壁体（１）内を真空すると、壁体（１）の外の水（３１）が大気圧に押され、水の流入口（７）から壁体（１）内に入り、真空力（２２）分、壁体（１）内の水位が上昇（２５）した。【００１１】  ポンプ（８）の作動で揚水された水（３１）は、揚水パイプ（１１）から吐出され、ポンプ（８）⇒揚水パイプ（１１）⇒発電用水車（１２）⇒ポンプの間を循環する。その際、水車の羽根（１４）が回転して発電機（１７）で電気が作られた。【００１２】  水と空気とは飽和しないので、真空（２２）で上昇（２５）した水位（２１）は半永久的に保たれた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下に、本発明の実施の形態を図２〜図３に基づいて説明する。【００１４】最良の形態１
図２・図３においては、本発明における模式断面図である。図２と図３は本装置の見る方向を変えて示した図である。【００１５】  まず、揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の口元をラッパ状（１５）にし、揚水パイプ（１１）・ポンプ（８）・ケーシング（１３）の曲がりを作らず真直ぐに接続した。
真空（２２）を作り保存する壁体（１）の上部横に真空ポンプ（５）の穴を開け、壁体（１）の横脇にポンプ（８）と発電機（１７）の動力軸（１６・３９）の穴を両側に開けて動力軸の穴に軸受けをセットした。
壁体（１）の下部に水の流入口（７）の穴を開け、その水の流入口（７）を覆うように水槽（４０）を壁体（１）下に取付けた。
壁体（１）内に水車（１２）・ポンプ（８）・揚水パイプ（１１）を降ろし、ポンプ（８）と水車（１２）の軸穴へ壁体（１）に開けた穴から動力軸（１６・３９）を通し入れて壁体（１）へ垂直に固定した。ポンプ（８）の動力軸（３９）にモーター（３８）等の動力を壁体（１）に外に取付け、発電機動力軸（１６）には、壁体（１）の外に発電機（１７）を取付けた。また、揚水パイプ（１１）の上部を鋼材（３７）で壁体（１）に固定した。
壁体（１）上部に真空ポンプ（５）を外向きに取付け、その真空ポンプ（５）の排気口にストップバルブ（６）を取付けた。
その壁体（１）の上部に天蓋（２）、下部には底蓋（３）を取付け、壁体（１）の水の流入口（７）を覆った水槽内（４０）へポンプ（８）の位置まで水（３１）を注いだ。
そして、上記装置に取付けた真空ポンプ（５）を作動し、壁体（１）内の圧力が所定の圧力に減圧されたらストップバルブ（６）を閉じ、真空ポンプ（５）を停止し、ポンプ（８）を作動する。
なお、壁体は鋼製・または塩化ビニール性のパイプ、または、６面の立方体からなる。また、水車やポンプの動力軸や天蓋・底蓋は、水や空気が漏れたり、入り込まないように、壁体に完全止水して取付けた。
【産業上の利用可能性】  上記したように真空力は最大で１，０１３ｈｐａと小さく、回収されるエネルギーは僅かであるが、これまでの化石燃料の石油・ガスや石炭および原子エネルギーに変わる発電方法になる。また、屋外用の発電機や車両・船舶等のエンジン動力になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理をマノメーターで説明した模式断面図
【図２】真空揚水発電装置の模式断面図Ａ
【図３】真空揚水発電装置の模式断面図Ｂ
【符号の説明】
４．地盤
９  ポンプの吸込み口
１０  ポンプの吐出し口
１８．壁体外の水位
１９．壁体内の水位
２１．真空後の水位または揚水後の水位
２２．真空および真空力
２３．水の流入
２６．真空揚水高さ
３１．水または水中
３４．水の押下げ
３５．水の押上げ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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