CN103133222A - 液体力发电装置及液体力发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体力发电装置及液体力发电系统。该液体力发电装置具有可动液体槽、直线-旋转变换机构、液体导入装置、控制装置、液体排出装置、液体槽回归装置、以及发电机。可动液体槽可作上下移动。直线-旋转变换机构具有公螺丝轴以及母螺丝体，并与可动液体槽的上下移动相连动地产生旋转输出。液体导入装置是当可动液体槽位于上升位置时而导入液体的装置。控制装置使装入有液体的可动液体槽从上升位置而下降。液体排出装置当可动液体槽作下降时将液体排出。液体槽回归装置下降并使可动液体槽上升而回到原本的位置。发电机通过直线-旋转变换机构的旋转输出而发电。

Description

液体力发电装置及液体力发电系统

技术领域

本发明涉及利用水等液体来发电的液体力发电装置以及使用该装置的液体力发电系统。

背景技术

将受水槽与平衡锤通过皮带来连结，并将皮带的中间部通过滑轮来吊起，再将滑轮安装在发电机的旋转轴上。之后，当受水槽位于上方位置时，从水槽经由定量水栓来将水注入。由此，由于受水槽的重量变成比平衡锤的重量更大，因此受水槽下降。若是受水槽到达地面，则被设置在构成受水槽的底部的盖下面处的突起被朝向上方推压。其结果，受水槽内的水被放出，受水槽变轻，因此，平衡锤的重量超过受水槽的重量，受水槽被向上拉起并回复到原本状态。反复进行上述动作。通过受水槽的上下移动，由于滑轮旋转，因此发电机被驱动并能够进行发电。

在上述的构造中，通过替换平衡锤而使用第2受水槽，若是经由定量水栓而对于2个受水槽交互注入水，则除了各受水槽的下降时之外，在上升时亦变得能够进行发电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-090470号公报

专利文献2：日本特开2005-256830号公报

发明内容

发明所欲解决的课题

然而，不论是在上述的哪个先前技术中，均同样的，为了能够得到所必要程度的滑轮的旋转数以及发电时间，需要将受水槽的移动距离设定为例如10m的高度，其结果是装置大型化。因此，除了在设置场所上有所限制以外，就算是装置如此的大型化，所能得到的发电量亦仍为少。

而且，为了接续于受水槽下降时而亦在上升时进行发电，需要采用在皮带两端处分配安装2个的受水槽并交互地注水的构成，在此点上，亦会更加助长装置的大型化，并且使设置场所更受到限制。

进而，由于可动部对于外部而露出，因此，不仅是无法设置在人会作接近一般的位置处，并且在运转时的噪音也容易产生问题，再加上，在搬运、组装以及设置上也容易产生困难。

本发明的目的在于提供一种：构造简单且紧凑（compact）化，并且，在能够有效率地将直线运动变换为旋转运动的同时，动作的可靠性亦为高，而成为容易采用将全体作了一体化的封闭构造，并且亦容易与多样化的液体源以及多样化的发电能力相适应的液体力发电装置、以及使用有此液体力发电系统。

用以解决课题的装置

本发明的液体力发电装置具备有可动液体槽、直线-旋转变换机构、液体导入装置、控制装置、液体排出装置、可动液体槽回归装置、以及发电机。可动液体槽可作上下移动。直线-旋转变换机构具备有公螺丝轴以及与公螺丝轴作螺合的母螺丝体，公螺丝轴以及母螺丝体其中一个与可动液体槽相连动并在轴向上位移，伴随于此，另外一个产生旋转输出。液体导入装置用于当可动液体槽位于上升位置时而对其内部导入液体。控制装置用于使被导入有液体的可动液体槽从上升位置下降。液体排出装置用于当可动液体槽作下降时而将内部的液体排出。可动液体槽回归装置下降并使被作了排液的可动液体槽上升而回到原本的位置。发电机通过直线-旋转变换机构的所期望的旋转输出而被驱动并发电。

发明效果

若根据本发明的液体力发电装置，则由于在使将液体导入至内部并成为特定的质量的可动液体槽一直下降至特定位置处时，由于使用具备有公螺丝轴以及与公螺丝轴作螺合的母螺丝体的直线-旋转变换机构，来将可动液体槽的下降运动变换为转矩并进行发电，因此，能够提供一种：构造简单，且全体紧凑化，在能够有效率地将直线运动变换为旋转运动的同时，动作的可靠性高，且成为易于采用将全体作了一体化的封闭构造，并且亦容易与多样化的液体源以及多样化的发电能力相适应的液体力发电装置、以及使用有此的液体力发电系统。

附图说明

图1是本发明的液体力发电装置的第1实施例的正面纵剖面图；

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ’线的剖面图；

图3是沿图1的Ⅲ-Ⅲ’线的剖面图；

图4是对于本发明的其中一种实施例的液体力发电装置的直线-旋转变换机构的（a）放大的横剖面图以及（b）放大的重要部分的纵剖面图；

图5是本发明的液体力发电装置的第2实施例的正面纵剖面图；

图6是本发明的液体力发电装置的第3实施例以及本发明的液体力发电系统的第2实施例的正面纵剖面图；

图7是本发明的液体力发电装置的第4实施例的正面纵剖面图；

图8是沿图7的Ⅷ-Ⅷ’线的剖面图；

图9是沿图7的Ⅸ-Ⅸ’线的剖面图；

图10是与前面一样的直线-旋转变换机构的放大部分的剖面正面图；

图11是本发明的液体力发电装置的第5实施例的正面纵剖面图；

图12是与前面一样的平面图；以及

图13是本发明的液体力发电系统的第1实施例的正面纵剖面图。

主要附图标记说明

1：可动液体槽；1a：本体部；1b：盖部；1c：贯通部；1d：液体导入孔；1e：液体排出孔；2：直线-旋转变换机构；3：液体导入装置；4：控制装置；5：液体排出装置；6：可动液体槽回归装置；7：发电机；9：壳体21：公螺丝轴21a：公螺纹22：母螺丝体22a：母螺纹22A：母螺丝体；22B：母螺丝体；23：轴承；24：轴承；25：旋转轴；26：轴承；27：支柱；28：直动轴承；31：供液槽；31a：流入管；32：液体导入管；33：液体传感器；34：电磁阀；41：电磁刹车；51：液体排出管；52：电磁阀；53：排液槽；53a：排出管（通连部）；53b：循环管路；61：外槽；61a：导引装置；61a’：导引装置；61a1：导引轨；61a2：滚轮；61b：盖部；61c：底部；62：浮标；63：电磁阀；64：液体遮蔽装置；65：底部；66：隔壁；66a：液体密封构件；67：浮标包围部；68：可动液体槽包围部；71：转矩传导部；72：发电机本体；222：端帽；223：滚珠轴承；711：转矩取出部；711a：第1滑轮；711b：第2滑轮；711c：旋转轴；711d：时序皮带；711e：齿轮；711f：内外齿轮；712：旋转方向切换部；712a：动力轴；712a1：栓槽沟；712b：驱动斜齿轮；712c：驱动斜齿轮；712d：推力装置；712e：从动轴；712f：从动斜齿轮；713：增速器；713a：输出轴；LG：液体力发电装置；L：液体；M：可动质量体；P：循环泵；REC：整流单元；INV：换流器单元；BT：电池单元；OS：构件空间；S：外壳。

具体实施方式

液体力发电装置的第1实施例

在第1实施例中，液体力发电装置LG，如图1中所示一般，具备有可动液体槽1、直线-旋转变换机构2、液体导入装置3、控制装置4、液体排出装置5、液体槽回归装置6、以及发电机7。本实施例是将本发明的液体力发电装置作了具体说明，且可在实施本发明的液体力发电系统时而作为构成系统的其中一个要素来使用。以下，参照图1至图4，针对各构成要素的结构以及动作作说明。另外，在本发明中，所谓液体，最适当的是水（包含水道水、工业用水以及海水等），但是，作为其它液体，例如亦可为乙醇类、油类、液化气体以及液体氮等。

可动液体槽1

如图1中所示，可动液体槽1设置为可作上下移动。而且，在其内部被导入有液体，并至少在下降时能够将该液体作储存。并且，在内部储存有液体的状态下，能够得到在发电中所必要的特定的质量并且能够下降。而且，在上升时，是将储存在内部的液体排出，之后能够回复到原本的位置。

此外，可使用适宜的材料来形成可动液体槽1。例如，可使用FRP（强化塑料）、金属、窑业材料以及木材等。但是，为了将在下降至特定的位置后而再度上升并回复到原本的发电开始位置处时的动能尽可能的减少，或者是如同后面所述一般地构成为在通过浮力而使可动液体槽上升时亦能够进行发电，较理想，可动液体槽1是重量轻的。因此，理想的是由FRP、轻金属以及SUS（不锈钢）作为主材料形成。与上述相反的，当为了将在可动液体槽1下降时的液体量的使用量尽可能减少并进行所期望的发电量时，理想的是在容许范围内而尽可能地将可动液体槽1的质量设定为大。为了将可动液体槽1设定为所期望的质量，不仅是局限可动液体槽1的材质以及壁厚设定为所期望的值，亦能够根据所期望的而在可动液体槽1处附加压载物。另外，在用于FRP中的强化纤维中，可使用玻璃、碳以及金属氧化物等的无机质纤维。或者，作为轻金属，可使用铝（Al）、钛（Ti）以及镁（Mg），或者是将这些中的一种或多种作为成分而包含的合金。

进而，可动液体槽1，对于其内容积以及形状并未特别作限定。并且，可因应于发电容量，而对于适当的内容积乃至于可动液体槽1的平面观察下的面积（例如直径）和高度作适宜的选择。

在图示的实施例中，可动液体槽1具有呈底圆筒状的本体部1a、以及盖部1b，并且，以包围重心位置的方式而具备有贯通部1c，作为整体成为圆盘状或者是贯通孔1c的孔隙作了小幅度变形的甜甜圈状。另外，贯通部1c的内部成为可动液体槽1的外部，在该处，直线-旋转变换机构2较理想为以不会与液体相接触的方式而插通。而且，盖部1b可以为了进行可动液体槽1的内部的维修而构成为能够相对于本体部1a来装卸。

更进而，可动液体槽1为了在下降之前先将液体导入至其内部，并且在下降结束后将内部的液体排出，而具备有液体导入孔1d以及液体排出孔1e。在图示的实施例中，液体导入孔1d形成于盖部1b处。液体排出孔1e形成于本体部1a的底部处。另外，液体导入孔1d以及液体排出孔1e为了能够达成所期望的速度来进行顺畅的液体导入/排出，而设定为适当的开口面积以及数量。在图示的实施例中，液体导入孔1d以及液体排出孔1e在重心位置的周围处而以90°间隔来分散形成有各4个。

直线-旋转变换机构2

直线-旋转变换机构2通过将可动液体槽1的至少下降运动变换为转矩的装置，并具备有公螺丝轴21、以及螺合于此公螺丝轴21处的母螺丝体22而构成。并且，公螺丝轴21以及母螺丝体22其中一个通过被安装在可动液体槽1上等而成为与可动液体槽1相连动但是并不作旋转，而另一个被固定在固定位置上，但是是被可自由旋转地支承。即，在本发明中，直线-旋转变换机构2是作为将可动液体槽1的至少下降时的直线运动变换为旋转运动的机构而起作用。如此这般，通过将直线-旋转变换机构2的旋转输出（亦即是转矩）传导至后述的发电机7处，能够驱动发电机并进行发电。

将直线-旋转变换机构2设置在可动液体槽1处的位置，在本发明中，一般而言并未特别作限定。但是，较理想的是在可动液体槽1的重心位置处。当如此这般地将直线-旋转变换机构2设置于重心位置处的情况时，仅需使用单一直线-旋转变换机构2即可，并且，直线-旋转变换机构2的动作最为稳定。

在图示的实施例中，公螺丝轴21，如图1所示，其两端通过轴承23、24而在固定位置处被可自由旋转地作支承，并且，中间的有效长度的部分，如同在图4中作放大显示一样，为连续地形成有公螺纹21a。此外，在图示的实施例中，从公螺丝轴21的上端起而朝向上方一体地延长有同心关系的旋转轴25、亦即是滑轮轴。如图1所示，此旋转轴25上端通过轴承26而被支承，其外周并未被形成有公螺纹21a，并且于中间部处安装有后述的第1滑轮711a。

如同由图4中所放大显示而能够理解的一般，母螺丝体22由于具备有被形成于中央处的贯通孔，而在其内面形成有母螺纹22a，因此亦可称为螺帽。而，母螺丝体22为使其母螺纹22a与公螺丝轴21的公螺丝轴21a作螺合，而在相对于公螺纹21自由的状态下，成为能够沿着公螺丝轴21的长边方向作滑动移动。另外，与上述相反的，若是母螺丝体22并不作旋转地而沿着公螺丝轴41进行上述滑动，则公螺丝轴41旋转。

公螺丝轴21的公螺纹21a以及母螺丝体22的母螺纹22a各自的导程角在本发明中并未特别作限定。若是导程角相对大，则滑动阻抗（摩擦阻抗）相对地变小，在每单位直线距离所能够得到的旋转数相对变少，但是转矩相对变大。相反的，若是导程角相对小，则滑动阻抗（摩擦阻抗）相对地变大，在每单位直线距离所能够得到的旋转数相对变多，但是在每一旋转中所得到的转矩相对变小。但是，在直线-旋转变换机构2中，可采用例如在母螺丝体22的母螺纹22a处使滚珠轴承作为中介存在并形成母螺纹来降低滑动阻抗的已知的滚珠螺杆等，这是众所周知的。而且，通过适当地采用该装置，由于滑动阻抗显著的变小，因此就算是公螺丝轴21以及母螺丝体22的导程角相对小，亦能够将在每单位直线距离中所能够得到的旋转数以及转矩均相对增大。故而，若是考虑到上述事项，则在本实施例中，公螺丝轴21以及母螺丝体22的导程角只要为约10°程度以上即可。但是，较理想的是在约15～25°的范围内。

此外，如前述一样，直线-旋转变换机构2不论是设置在可动液体槽1内部或者是外部均为可以。若是设置在水槽1内部，则水力发电装置LG构造变得简单。或者，若是例如如图1中所示一般设置在可动液体槽1外部，则由于能够变成不与液体相接触，因此，直线-旋转变换机构2的耐久性变高，并且，其维修亦变得容易，进而，也不会有由于直线-旋转变换机构2的动作而导致液体被污染的问题。

进而，当使母螺丝体22相对于可动液体槽1的上下方向的直线运动而以一比一传动比来作连动的情况时，直线-旋转变换机构2只要具备有与可动液体槽1的上下的直线移动距离相等的公螺丝轴21的有效长度即可。但是，例如当经由连杆机构或拉杆机构等来使母螺丝体22与可动液体槽1的直线运动作连动的情况一般，可动液体槽1以及母螺丝体22的传动比例会变得较一比一更小时，公螺丝轴21的有效长度亦能够以相同的比例来缩小。相反的，当传动比例成为较一比一大时，公螺丝轴21的有效长度亦有必要以相同的比例来增大。在图示的实施例中，传动比例为一比一，直线-旋转变换机构2的螺丝轴21贯通可动液体槽1，母螺丝体22被固定在可动液体槽1的底部。

将直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21可自由旋转地作支承的装置，在本发明中并未特别作限定。在图示的实施例中，将公螺丝轴21的两端，通过轴承23、24来可自由旋转地且对于轴向移动作阻止地来可自由旋转地作支承。

而且，在图示的实施例中，通过将直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21如同上述一样地作支承，而将可动液体槽1可上下移动地作支承。此外，在发电中，以作用有负载并以使被导入有特定量的液体的可动液体槽1的下降速度保持为基本一定的方式来起作用。

相对于公螺丝轴21，母螺丝体22至少使用有1个，但是，也可根据期望而使用多个母螺丝体22。例如，可在可动液体槽1的上部侧以及下部侧处分别设置母螺丝体22、22。此时，若是多个母螺丝体22相对于公螺丝轴21而作用有可动液体槽1的质量（亦即是负载作用），则可能会有在直线-旋转变换机构2的动作中产生微妙的紊乱。作为其对策，通过仅使负载作用于1个的母螺丝体22处，并使剩余母螺丝体22相对于负载而成为自由，能够避免上述的问题。另外，所谓的相对于负载而成为自由，是指虽然会随着可动液体槽1上下移动，但是对于与公螺丝轴21之间的旋转，则成为自由。

在图示的实施例中，直线-旋转变换机构2通过控制装置4来对于其动作的开始作控制，而构成为能够根据期望来对可动液体槽1的下降开始的时序作控制。

液体导入装置3

液体导入装置3为当可动液体槽1位于上升位置时而对其内部导入特定量液体的装置。若是对可动液体槽1的内部导入特定量的液体，则被导入了的液体的质量Q、和可动液体槽1等的可使质量作用于后述的直线-旋转变换机构2处的可动质量体M的质量m，其两者之总和增大。另外，在图示的实施例中，可使质量作用于直线-旋转变换机构2处的可动质量体M，除了身为主要构成要素的可动液体槽1之外，例如亦包含有后述的可动液体槽回归装置6的浮标62、液体排出管51以及电磁阀52。如此这般，当特定量的液体以及可动质量体M下降时，液体的质量Q和可动质量体M的质量m的总和，由于是作用于上述的直线-旋转变换机构2处，因此，从直线-旋转变换机构2所得到的旋转输出（亦即是转矩）变大，而能够将发电电力增大。另外，特定量的液体量可作为设计值来预先作设定，亦可构成为在运用时而根据实际的发电量和液体量之间的相关来求取出特定量的液体量并作设定。

在图示的实施例中，液体导入装置3具备有供液槽31、液体导入管32、液体传感器33、以及电磁阀34。以下，针对这些要素作说明。

供液槽31为将从省略图示的液体源而来的液体前置性地预先作储存的装置。通过设置该供液槽31，由于液体对于可动液体槽1的导入顺畅地进行，因此，在将特定量的液体导入至可动液体槽1内时，能够避免液体激荡并避免对于可动液体槽1的顺畅的下降动作造成阻碍。其结果是能够对于发电被扰乱的情况作抑制。另外，图中的附图标记31a是从省略图示的液体源而来的液体流入管。

液体导入管32是为使被储存在供液槽31中的液体移动至可动液体槽1内的装置。另外，若是使液体导入管32的前端接近位于上升位置处的可动液体槽1的内底部，则能够对于在液体导入时而液体在可动液体槽1内激荡的情况作更进一步的抑制。如图2中所示一般，液体导入管32例如沿着以直线-旋转变换机构2为中心的假想圆而以90°间隔来设置4根，而能够将液体分散导入至可动液体槽1内。关于此点，亦同样的，在对于液体导入时的液体的激荡作抑制并且缩短导入时间上能够有效地产生作用。

液体传感器33能够对于导入至可动液体槽1内的液体的定量管理上有所助益。关于此情况，较理想的是将液体传感器33安装在液体导入管32处。这是因为液体导入管32由于就算是液体力发电装置LG在动作中，自身也为静止状态，因此容易作配线的原因。而且，由于在液体导入管32的外面配置液体传感器33，在液体导入时不容易发生误动作，因此，液面控制的精确度得到提升。但是，也能够根据期望而配置在液体导入管32的内面或者是可动液体槽1的壁面处。

电磁阀34为对于从供液槽31所朝向液体导入管32的液体的流入进行ON（开）、OFF（闭）控制的装置。亦即是，在对可动液体槽1内导入液体时，电磁阀34成为ON（开），而当特定量的液体被导入至可动液体槽1内时，成为OFF（关）。另外，若是电磁阀34成为ON并使特定量的液体被导入至可动液体槽1内，则电磁阀34成为OFF。

控制装置4

控制装置4是为使被导入有液体的可动液体槽1从上升位置下降的装置。亦即是，可动液体槽1是在上升位置处通过控制装置4而被作保持，直到特定量的液体被导入至内部为止。但是，若是特定量的液体被导入，则控制装置4将可动液体槽1的在上升位置处的保持状态解除。由此，由于将被导入至可动液体槽1内部的液体作储存，而液体的质量Q和可动质量体M的质量m的总和变大，因此，液体以及可动质量体M由于自身重量而开始下降。在此下降中，直线-旋转变换机构2动作，并将可动液体槽1的朝向下方的直线运动变换为旋转运动。此时，直线-旋转变换机构2将以液体的质量Q和可动质量体M的质量m的总和相对应的旋转输出（亦即是转矩）作输出。

控制装置4是如同根据上述内容而能够理解一般，对于其具体构成并未特别作限定。若是对于具体的构成作示例性说明，则如同下述一般。亦即是，在图示的实施例中，控制装置4是包含有将直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21的旋转作强制性停止的电磁刹车41。而且，为了将公螺丝轴21的旋转作强制性停止，则构成为使上述电磁刹车41将从公螺丝轴21的上端起而以同心关系来作延长的旋转轴25作约束并设置为无法旋转。因此，由于公螺丝轴21变成无法旋转，故而能够将母螺丝体22所被作固定的可动液体槽1的下降停止。

另外，以上的关系，当作为变形例而采用使直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21被固定在可动液体槽1处并使母螺丝体22在静止侧处而可自由旋转地作支承构成的情况时，若是将母螺丝体22旋转通过控制装置4的电磁刹车41而设置为无法旋转，则亦为相同。此外，作为其它变形例，亦可构成为：以对于可动液体槽1作直接性约束的方式来构成控制装置4，并将可动液体槽1保持于上升位置处，直到达到特定的条件为止。

液体排出装置5

液体排出装置5是当包含有将液体导入至内部而使质量增大了的可动液体槽1的可动质量体M，从上升位置而一直下降至特定位置处时，用以将可动液体槽1内的液体排出至其外部的装置。通过此排出，包含可动液体槽1的可动质量体M的质量m是减少了被排出的液体的质量Q的量。

在图示的实施例中，液体排出装置5包含有排出管51以及电磁阀52。排出管51与被形成于可动液体槽1的底部的液体排出孔1e相通连，并进而上下液密地贯通后述的浮标62而作设置。电磁阀52对朝向排出管51内的液体的流动作控制。

而且，液体排出装置5可根据期望而具备有排液槽53。此排液槽53是为在将从可动液体槽1所排出的液体（以下，称作排出液体）最终性地排出至液体力发电装置LG的外部之前，先暂时将液体作储存的装置。另外，附图标记53a是液体的排出管。通过使液体排出装置5具备有排液槽53，使得易于将排出液体再度导入至可动液体槽1内并作再利用。亦即是，使得易于使用省略图示的泵来将排出液体移送至所期望的场所处。另外，作为所期望的场所，例如允许自身为下一段所准备的其它液体力发电装置或者是上述液体力发电装置LG的供液槽31等。对于后一情况，通过将排出液体作为在下一个发电循环中所使用的液体的一部分或者是全部来作再利用，能够将在发电中而从外部所供给的液体的使用量作相对应的减少。

可动液体槽回归装置6

可动液体槽回归装置6是使在下降时而将内部的液体排出了的可动液体槽1再度上升并回到原来的位置的装置。在本发明中，可动液体槽回归装置6的具体装置是可利用已知的各种装置，因此并不作特别限定。例如，可使用对于液体的浮力作利用的油压装置或者是使用压缩弹簧装置等，来使可动液体槽1回归至原本的上升位置处。或者，作为赋予浮力的液体可对于从可动液体槽1所排出的液体作再利用。由于并不需要为了使可动液体槽1再度上升而从外部重新导入液体，因此是理想的。

在图示的实施例中，构成为当使可动液体槽1浮上于排出液上时，通过作用在可动液体槽1处的液体的浮力，来使可动液体槽1回归至原本的上升位置处。以下，详细进行说明。亦即是，可动液体槽回归装置6具备有外槽61、浮标62、电磁阀63、以及液体遮蔽装置64。

外槽61是将可动液体槽1可上下移动地而从其外侧作包围，并且能够将从可动液体槽1内部而来的排出液体作暂时性储存的装置。亦即是，当在外槽61内部而浮上于排出液体上的状态时，可动液体槽1能够伴随着排出液体液面的上升而上升。另外，为了成为能够顺畅地进行可动液体槽1在外槽61内的移动，可根据期望而在被形成于两槽1、61之间的空隙内设置导引装置61a。在图1至图3所示的实施例中，导引装置61a具备有导引轨61a1以及滚轮61a2。导引轨到61a1是沿外槽61的内面的上下方向而作的设置。滚轮61a2以嵌合于导引轨道61a1处的方式而被设置在可动液体槽1的外侧面处。此外，如图2以及图3所示，导引装置61a在当平面观察时内面为呈圆形的外槽61和外面为圆形并且以同轴关系而设置在外槽61发内部的可动液体槽1之间的尽可能缩窄了的环状的空隙内，而在轴向上延伸存在地作设置，并且在轴的周围处而相互以90°间隔来分散成4组地作设置。

此外，外槽61将可动液体槽1以及浮标62在其上下移动范围中从外侧来作包围，并且收容从可动液体槽1所排出的液体。另外，构成将可动液体槽1、浮标62以及排出管51作为主要构成要素而作了一体化的可动质量体M。可动质量体M在外槽61内作上下运动，外槽61将这些被作了一体化的构件的外侧包围。而，可动质量体M的质量构成供给发电时的动能的质量的一部分。当通过排出液体所作用在浮标61处的浮力满足超过可动质量体M的质量的条件时，变成能够通过排出液体而使下降的可动液体槽1上升。

进而，在图示的实施例中，外槽61的开口端被盖部61b所封闭。通过将盖部61b构成为能够开闭外槽61，便于进行外槽61内部的检查以及修理等。浮标62是为用以使可动液体槽1浮上于在外槽61内而暂时性地作滞留的排出液体上的装置。并且，对于使下降了的可动液体槽1回归至上升位置处一事有所助益。而且，若是将浮标62发内容积如同图1中所示的实施例一般地而增大，并将浮标62的浮力设定为比为了使可动液体槽1浮上所必要的最低限度的值更大，则主要由于作用在浮标62处的浮力变大，因此当可动液体槽1通过此浮力而上升时，亦成为能够透过直线-旋转变换机构2来进行发电。其结果是在可动液体槽1下降时和在上升时都可进行发电。另外，较理想，上升时的发电量与下降时的发电量相等，但是，就算是成为低于亦无妨。

而且，浮标62较理想通过接合于可动液体槽1的底部处而将浮标62与可动液体槽1作一体性结合。通过此结合形态，能够有效地进行由浮标62所致的可动液体槽1的上推作用。另外，通过使可动液体槽1和浮标62相结合，两者的移动成为同步进行。但是，浮标62并非仅限定于如同图1中所示一般而密着于可动液体槽1的底部处，例如亦可如图6中所示且于后所述一般，就算两者是相分离地结合，亦由于两者是同步移动，因此在使可动液体槽1上升一事上并没有影响。

在本实施例中，可动质量体M是使其质量m与被导入至可动液体槽1内的液体的质量Q作加算来提供在下降时会对于发电有所助益的质量。

进而，在图示的实施例中，若是从可动液体槽1来的排出液体经由液体排出装置5的排出管51而被排出至外槽61内部，则伴随于此，浮标62浮上至排出液体的液面上。之后，通过外槽61内部的排出液体的液面在上述排出过程中上升，与浮标62结合的可动液体槽1连动地朝向上升位置移动。另外，若是对移动至上升位置处的可动液体槽1而使控制装置4的电磁刹车41动作并将直线-旋转变换机构2作约束，则接下来，能够将可动液体槽1确实地保持于该位置处，直到特定量的液体被导入至可动液体槽1的内部为止。

电磁阀63是以对于外槽61的底部65的排液口作ON、OFF控制的方式而被设置。故而，若是电磁阀63成为ON（开），则外槽61内的排出液体朝向排液槽53内移动。

液体遮蔽装置64为当可动液体槽1在外槽61的内部作上下移动时，以使液体以及/或者是液体的飞沫和蒸气不会附着乃至于接触到直线-旋转变换机构2的方式，来包围直线-旋转变换机构2并作遮蔽的装置。例如，可使用伸缩管以及液密望远伸缩镜筒机构等。

在图示的实施例中，液体遮蔽装置64由上下分离地配置的一对的伸缩管所成。并且，其中一个伸缩管在外槽61的盖部61b内面和可动液体槽1的盖部1b外面之间，而包围直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21的上部侧。另外一个伸缩管在可动液体槽1的本体部1a的底部外面和外槽61的底部61c内面之间，而液密包围直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21的下部侧。

发电机7

发电机7是通过直线-旋转变换机构2的所期望的旋转输出（亦即是转矩输出）而被驱动并发电的装置。另外，上述的所谓“所期望”指可仅在可动液体槽1下降时进行发电或者是亦可在可动液体槽1下降时以及上升时而均进行发电。

在图示的实施例中，发电机7具备有转矩传导部71以及发电机本体72。上述各构件的一部分或全部被收容在壳体9内。另外，壳体9与供液槽31以及外槽61成为一体，并且较理想与这些直径相同。发电机7通过将可动液体槽1的至少下降运动经由直线-旋转变换机构2来变换为旋转运动所得到的旋转输出（亦即是转矩输出），而被作驱动并发电。发电机7可与直线-旋转变换机构2作直接连结地设置，亦可被设置在相分离的位置处。在图示的实施例中，发电机7为后者并构成为经由转矩传导部71来被间接性地驱动。

转矩传导部71

转矩传导部71为将在直线-旋转变换机构2处所产生的旋转输出（转矩）取出，并将发电机7以所必要的旋转数来作驱动的装置。而且，转矩传导部71的功能由转矩取出部711、旋转方向切换部712以及增速器713所构成。以下，针对上述各功能部分作说明。

转矩取出部711为用以从直线-旋转变换机构2而将转矩取出的功能要素，在本实施例中，对于其具体性构造并不特别作限定。例如，可如图1中所示的实施例一般，由第1以及第2滑轮711a、711b和时序皮带711d来构成。第1滑轮711a被安装在从直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21的图示上端而一体性地作了延长的旋转轴25上。第2滑轮711b被安装在与旋转轴25相分离的旋转轴711c处，并经由时序皮带711d而与第1滑轮711a相连动。在旋转轴711c处，由于被安装有齿轮711e，因此，若是公螺丝轴21旋转，则齿轮711e旋转。而在齿轮711e处，更进而咬合有内外齿轮711f的外齿。内外齿轮711f具备有内齿。

旋转方向切换部712由于公螺丝轴21的旋转而在可动液体槽1的上升时和下降时而相互朝向逆方向旋转，因此，为用以对应于此而将发电机本体72的旋转恒定转换为特定的一定方向的功能装置。其具体性构造在本发明中并不特别作限定。可适当地使用已知的各种旋转方向切换装置。在图示的实施例中，作为其中一例，旋转方向切换部712具备有推力轴（Thrust shaft）712a，相互逆向的一对驱动斜齿轮712b、712c，推力装置（thruster）712d，从动轴712e，以及从动斜齿轮712f。

推力轴712a与旋转轴711c平行地设置，并在长边方向的一部分的外面处形成有栓槽沟712a1。而前述齿轮711f的内齿与栓槽沟712a1作栓槽结合。另外，在图1中，虽然未示出，但是，齿轮711f以即使是推力轴712a通过推力装置712d而作上下移动也不会使其和齿轮711f间的咬合脱开的方式，而对上下方向的位置作了限制。而且，推力轴712d以仅能够在轴向上作特定距离推动的方式轴固定。

逆方向的一对驱动斜齿轮712b、712c在45°倾斜的斜齿部分相互作了分离对向的状态下而被固定在推力轴712a处并被安装。而且，一对驱动斜齿轮712b、712c以当推力轴712d推动时，会使后述的从动斜齿轮712f仅与其中一个驱动斜齿轮712b或712c作选择性咬合的方式，而以特定距离分离。

从动轴712e与推力轴712a正交地设置，并且可旋转地轴固定。另外，从动轴712e可使后述的增速器713的输入轴兼作为此从动轴712e。

从动斜齿轮712f被固定并安装在从动轴712e处，并且，与一对驱动斜齿轮712b、712c的其中一个相咬合，公螺丝轴21的转矩经由上述转矩取出部711以及旋转方向切换部712传导，并使从动轴（输入轴）712e旋转。

推力装置712d为用以使推力轴712a在轴向上滑动并使一对驱动斜齿轮712b、712c中的所需要的一个与从动斜齿轮712f咬合的装置。并且，可设为例如使用电动、油压等远程操作装置来成为能够进行远程控制以及连动控制。

增速器73介于旋转方向切换部712与发电机本体72之间，并用以将从旋转方向切换部712所得到的旋转数增速至会使发电机本体72的效率变高的旋转数，再从输出轴713a输出并驱动发电机本体72的装置。可使用已知的具有行星齿轮的增速器。

发电机本体72

发电机本体72的种类并未特别作限定。例如，可适当地选择同步发电机、感应发电机、直流发电机等并使用。

壳体9

壳体9介于供液槽31与外槽61之间，并由以环状围壁包围供液槽31底面以及外槽61的盖部61b之间构成。而在图示的实施例中，是在内部收容有发电机7的第1滑轮711a以及时序皮带711d。但是，也可根据期望而将包含有转矩传导部71以及发电机本体72的发电机7的全体收容在壳体9内。

液体力发电装置LG的外壳构造

在本实施例中，液体力发电装置LG的可动部分通过外壳S来使液体力发电装置相对于周围封闭。亦即是，外壳S由外槽61和供液槽31以及排液槽53而一体地构成，并在将构成液体力发电装置LG的可动部分的可动液体槽1以及直线-旋转变换机构2内包的状态下，将装置全体一体化。

第1实施例中液体力发电装置LG的动作

接着，针对在第1实施例中的液体力发电装置的动作，对使用水作为液体来进行发电的情况并按照步骤顺序来作说明。

1.导入用水的准备

在激活液体力发电装置LG之前，预先将可动液体槽1保持在上升位置处，并且预先在供液槽31中储存水。另外，当可动液体槽1位于上升位置处时，可动液体槽1在其有效长度的上侧的其中一端处相对于直线-旋转变换机构2机械性结合。由此，在可动液体槽1的近旁预先准备好导入至可动液体槽1中的液体，能够在很短的时间内而将液体导入至可动液体槽1内。而且，亦能够对于当在短时间内而将液体作导入时而液体在可动液体槽1内激荡的情况作有效的抑制。此外，就算是在对可动液体槽1的液体的导入、发电以及液体排出的各步骤中，亦能够连续地使将液体导入流入至供液槽31内。因此，就算是导入用水对于供液槽31每单位时间的供给量为小，亦不会有问题。

2.对于可动液体槽1的水的导入

将液体导入装置3的电磁阀34设为ON（开），而激活液体力发电装置LG。由此，供液槽31内的水经由电磁阀34、液体导入管32而被导入至可动液体槽1内。另外，导入时间，若是相较于下降时的发电时间，则可在很短的时间内便完成。而且，在将液体导入至可动液体槽1内时，并不需要对于该液体赋予落差。因此，对于可利用液体的形式的自由度增加，在用以设置本发明的液体力发电装置LG的适当场所的选择上不会有限制。

3.可动液体槽1的下降开始

当特定量的水被导入至可动液体槽1内时，控制装置4的电磁刹车解除可动液体槽1的保持动作。若是作了解除，则通过被导入有水的可动液体槽1和液体导入管32以及浮标62所构成的可动质量体M，由于在该处而作用有发电机7的负载，因此，通过直线-旋转变换机构2的作用，而以一定的速度开始下降。

4.下降时的直线-旋转变换机构2的转矩输出

若是被导入至可动液体槽1内的水的质量Q和可动质量体M的质量m的总和，通过直线-旋转变换机构2而以一定的速度来开始下降，则通过其直线运动，而经由直线-旋转变换机构2的母螺丝体22来使公螺丝轴21以大的转矩而旋转。

5.下降时的发电动作

若是直线-旋转机构2的公螺丝轴21旋转，则转矩以旋转轴25、发电机7的转矩传导部71的第1滑轮711a、时序皮带711d、第2滑轮711b、旋转轴711c、齿轮711e、内外齿轮711f、推力轴712a、斜齿轮712b、从动斜齿轮712f以及增速机713顺序而作传导，并被变换为适于发电机本体72的旋转速度，而使发电机本体72被驱动，由此进行发电。

6.可动液体槽1的上升开始

若是可动液体槽1到达特定的下降位置，则液体排出装置5动作，电磁阀52成为ON（开），可动液体槽1内的水经由电磁阀52以及排出管51而被排出至外槽61内并移动。因此，外槽61内的水面开始上升。伴随于此，由于浮标62浮上于外槽61内的排出液体的水面上，因此可动液体槽1开始上升。另外，当可动液体槽1到达了特定的下降位置处时，可动液体槽1在其有效长度的下侧的另外一端处相对于直线-旋转变换机构2而作结合。也就是说，较理想，对于直线-旋转变换机构2的有效长度的实质性有效长度的全区域作利用，来使可动液体槽1进行上下运动。但是，亦可根据期望，而构成为对于直线-旋转变换机构2的有效长度的一部分区域而并不作使用地来使可动液体槽1进行上下运动。

7.上升时的直线-旋转变换机构2的转矩输出

由于作用在与可动液体槽1相结合的浮标62处的浮力大，因此在可动液体槽1上升时，同样的，通过从该浮力而减去了可动质量体M的质量后的剩余的浮力，会经由直线-旋转变换机构2的母螺丝体22而在公螺丝轴21处以大的力来促进旋转。其结果，公螺丝轴21通过上述剩余的浮力而朝向与下降时反方向来旋转，并产生大的转矩输出。

8.上升时的发电动作

在可动液体槽1进行上升时的直线-旋转变换机构2的公螺丝轴21的旋转，由于与下降时的旋转方向相反，因此，旋转方向切换部712的推力装置712d动作，并将推力轴在图1中而朝向上方拉上。由此，转矩以旋转轴25、第1滑轮711a、时序皮带711d、第2滑轮711b、旋转轴711c、齿轮711e、内外齿轮711f、推力轴712a、斜齿轮712c、从动斜齿轮712f以及增速机713顺序而作传导，并被变换为适于发电机本体72的旋转方向以及速度。

9.排水动作

若是可动液体槽1到达特定的原本的上升位置处，则由于控制装置4的电磁刹车41再度将旋转轴25约束成无法旋转，因此，可动液体槽1在该位置处停止，上升时的发电结束。与此同步的，由于液体槽回归装置6的电磁阀63成为ON（开），因此被保留在外槽61内的水经由电磁阀63在短时间内朝向排液槽53内移动。其结果是使用后的水被放出至外部，或者是根据期望而将其一部分乃至全部回送至供液槽31中而能够再利用。

10.以上的步骤的反复动作

若是可动液体槽1到达上升位置，则再度反复实行上述的1.～9.的步骤，发电在中间隔有为了对可动液体槽1导入水所产生的仅为短时间的休止期间而间歇性地进行。

在本实施例中，除了如同前述一般而能够发挥本发明的效果以外，亦可发挥下述效果。

（1）当将在使特定质量从特定位置而下降时的直线运动，通过直线-旋转变换机构2来变换为转矩并发电，接着使其上升，并再度使其下降时而进行发电的一连串动作，作反复进行的情况时，由于成为能够藉由将液体导入至可动液体槽1内而确保下降时特定的相对大的质量，且通过在下降后将该液体从可动液体槽1而排出，来将可动液体槽1上升时的质量降低为相对小，并且对于从可动液体槽1而来的排出液体作利用而使可动液体槽1朝向上升位置移动，因此，为了进行发电所使用的液体，只需要少量即可，而能够将所使用的液体的每单位的发电效率提高。

（2）当使用直线-旋转变换机构2来取出转矩输出并进行发电时，就算是将可动液体槽1所下降的距离因根据期望而设定为例如1m以下的短距离，也能够进行充分的发电，并且能够以高效率来取出转矩。因此，能够对于本实施例的液体力发电装置LG的全长有所抑制地来制作，其结果是能够将液体力发电装置LG紧凑化，在其搬运以及安装工作等的处理上变得容易，并且，液体力发电装置LG的适用场所上的限制变少，同时亦能够得到高发电效率。

（3）在将液体导入至可动液体槽1中时，由于并不要求对于液体赋予落差，因此成为能够对于多种态样的液体作利用，并且液体力发电装置LG的适用场所上的限制亦变得非常少。

（4）由于将包含有可动液体槽1以及直线-旋转变换机构2的可动部分，通过外槽61来作包围而保护，因此是安全的，并且，在发电时噪音水平亦降低，且亦能够防止异物的侵入装置内部，液体力发电装置LG动作的可靠性提升。

（5）通过以外槽61等所形成的外壳S，由于能够将可动部（亦即是可动液体槽1、直线-旋转变换机构2以及发电机7）设为封闭构造，并且亦将液体力发电装置LG的全体一体化，因此，液体力发电装置LG的处理变得容易，在搬运以及设置上变得容易，并且液体力发电装置LG的耐久性亦提升。

（6）若是将在可动液体槽1上升时而作用在液体槽回归装置6的浮标62处的浮力的绝对值设为与导入至可动液体槽1中的液体的质量Q以及可动质量体M的质量m的总和相同，则能够在可动液体槽1上升时而亦进行与下降时发电相同程度的发电。如此一来，在可动液体槽1下降以及上升的1个循环中，不会进行发电的期间变成仅在当对于可动液体槽1所进行的液体的导入时。因此，相较于仅在可动液体槽1下降时而进行发电的情况，亦能够增多发电量。

（7）通过使可动液体槽回归装置6的浮标62的上面与可动液体槽1的底面相密接，能够将可动质量体M的高度降低。因此，能够将外槽61的必要高度降低。其结果，能够缩短液体力发电装置的全长。

液体力发电装置的第2实施例

参考图5，针对本发明的液体力发电装置LG的第2实施例作说明。另外，针对与图1至图4相同的部分，附加同样的附图标记并省略其说明。

本实施例构成为仅在可动液体槽1下降时进行发电。亦即是，在与第1实施例之间的对比中，在下述之处不同：亦即是，将可动液体槽回归装置6的浮标62的容积缩小，并构成为能够得到为了使包含有可动液体槽1下降并排出液体后的空的可动液体槽1的可动质量体M再度移动至上升位置处所需要的程度的浮力。

而且，当在可动液体槽1上升时而并不进行发电并且利用作用在浮标62处的浮力来使可动液体槽1上升的情况时，较理想的是具备有介于可动液体槽1和发电机7之间的离合器装置。如此这般，通过在可动液体槽1上升时而使离合器装置动作，并将直线-旋转变换机构2相对于旋转设为自由，成为并不会由于经由直线-旋转变换机构2所作用在可动液体槽1处的负载而抵消浮标62的浮力。其结果，由于就算是浮标62的浮力相对小，亦能够缩短可动液体槽1朝向上升位置的回归时间，因此，能够缩短并不进行发电的休止时间，其结果，能够将发电时间的比例作相对的增加。另外，在图示的实施例中，控制装置4的电磁刹车具备有离合器功能。

若根据第2实施例，则由于能够将可动液体槽回归装置6的浮标62缩小，因此，能够将液体力发电装置LG的全长作相应量的缩短，而能够将液体力发电装置LG更进一步紧凑化，并且能够以低价来提供。而且，当将可动液体槽1以及浮标62设为一定的情况时，由于浮标62的浮力可缩小，因此，能够将可动液体槽1的容积作相应量的相对增大。其结果是能够将发电量增大。另外，代替具备有离合器装置、或者是与离合器装置一同地，亦可将发电机本体72的输出端开放并设为无负载。如此一来，能够将直线-旋转变换机构2相对于旋转而设为自由。

液体力发电装置的第3实施例

参考图6，针对本发明的液体力发电装置LG的第3实施例作说明。另外，针对与图1至图4相同部分，附加同样的附图标记并省略其说明。在图中，在本实施例中，在图的左右处设置有一对液体力发电装置LG。但是，一对液体力发电装置LG的相互关系，由于是构成后述的液体力发电系统的第2实施例，因此在后文再述。本实施例有关单一液体力发电装置LG的构成。

本实施例中，将浮标62设置在从可动液体槽1底部起而朝向下方作了分离的位置处。因此，能够将排出管51朝向上下方向而增长。另外，可将浮标62以及可动液体槽1经由排出管51而作一体性结合。故而，从可动液体槽1的底部而朝向下方突出的排出管51被形成为比图1中的更长，在该排出管51的前端部处，浮标62与可动液体槽1相分离，并且两者仍被一体性地支承。但是，可动液体槽1、浮标62、电磁阀34以及排出管51形成可动质量体M，在此点上，与前述的实施例相同。

外槽61由于可动液体槽1与浮标62相分离而成为较前述的实施例中的外槽更长。并且，外槽61的与浮标62的动作区域相对向的浮标包围部67、和与可动液体槽1的动作区域相对向的可动液体槽包围部68，此两者之间通过隔壁66而被作分隔。另外，排出管51可进退地贯通隔壁66。且直线-旋转变换装置2的旋转轴21的下端被轴固定在轴承23处，该轴承23被设置在隔壁66处。

若根据本实施例，则通过使浮标62从可动液体槽1而朝向下方分离，由于能够将贯通浮标1a而延伸存在的排出管51朝向下方而增长，因此，在将可动液体槽1内的液体排出至外槽61内时的落差相对地变大。其结果，若是排出管51的粗细为一定，则由于液体排出速度由于落差而增加，因此能够将在到达特定的下降位置处后所进行的从可动液体槽1而来的液体排出以相对较短的时间来结束。因此，能够将在发电循环中的发电休止时间作相应量的缩短。

而且，通过使浮标62从可动液体槽1起而朝向下方分离，由于与可动液体槽1协同动作的直线-旋转变换机构2被与外槽61内的排出液体相隔离，因此，就算并不在直线-旋转变换机构2的周围设置液体遮蔽装置64，也能够对于直线-旋转变换机构2的动作的稳定性以及耐久性而确保其可靠性。

进而，通过在可动液体槽1和浮标62之间设置隔壁66，由于直线-旋转变换机构2变为更难以与液体接触，因此，直线-旋转变换机构2对于动作的稳定性以及耐久性的可靠性更进一步的提升。但是，根据期望，亦容许如同图示一般而设置液体遮蔽装置64。如此一来，直线-旋转变换机构2的对于动作的稳定性以及耐久性的可靠性更进一步的提升。

液体力发电装置的第4实施例

参考图7至图10，针对本发明的液体力发电装置LG的第4实施例的构成作说明。另外，针对与图6相同的部分，附加同样的附图标记并省略其说明。本实施例是对于已述的本发明的课题作解决，并且亦与第3实施例相同的，通过在将液体导入至可动液体槽1中而确保所期望的质量并作了发电之后所排出至外槽61内的液体，来成为容易地使可动液体槽1再度回归至原本的上升位置。但是，本实施例与第3实施例相异之处在于将能够更进而成为就算是所排出的液体为较少也能够容易地使可动液体槽1移动至所期望的位置处一事作为课题。

另外，在前述的第3实施例中，外槽61的内径是从可动液体槽包围部68起一直涵盖至浮标包围部67为止而使全体成为同一直径。可动液体槽1由于在外槽61内而上下移动，因此其外径被设定为较外槽61的内径更小。故而，在可动液体槽1和外槽61的内面之间形成有空隙，可动液体槽1的移动变成难以与外槽61相互摩擦。

但是，从可动液体槽1所排出的液体的在外槽61的浮标包围部67内的液面高度变成较被导入至可动液体槽1内时的高度更低。因此，当在外槽61内而使一直下降至特定位置处的可动液体槽1浮上至从该处所排出的液体上并使其移动至上升位置处的情况时，就算是将可动液体槽1内的液体全部排出，也容易变成难以使可动液体槽1回归至在激活时的原本的上升位置处。因此，若是预先将可动液体槽1的容积增大并将导入的液体量增多，或者是在从可动液体槽1内而排出液体时而例如从供液槽31供给追加的液体，而使当液体被排出至外槽61内时的液面高度会成为为了使可动液体槽1回归到原本的上升位置处而为充分的值，则能够解决上述的问题，但是，如此一来，在发电中所使用的液体的使用量会增大，并且液体力发电装置LG的构造以及控制会变得复杂化。

相对于此，在本实施例中，将外槽61的浮标包围部67内的平面观察的面积设定为可动液体槽1内的平面观察的面积以下。例如，当外槽61的浮标包围部67以及可动液体槽1均为平面观察而成圆形的情况时，将外槽61的浮标包围部67的内径设定为可动液体槽1的外径以下。亦即是，外槽61的浮标包围部67内的平面观察的面积、例如内径，被缩小为可动液体槽1内的平面观察的面积、例如内径以下。另外，所谓平面观察的面积，是指从上方来观察液体力发电装置LG、亦即是在图7中从图的上方而对于该当部分作观察时的面积。

而且，浮标62外形的平面观察的面积被设定为较外槽61的浮标包围部67内的平面观察的面积更小，浮标62成为能够在外槽61的浮标包围部67内而无障碍地移动。另外，在本实施例中，浮标62在外槽61的浮标包围部67之中而上下移动，可动液体槽1在外槽61的可动液体槽包围部68之中而上下移动。当然，可动液体槽1以及浮标62，由于例如经由排出管51而被作一体化，因此这些上下移动连动地同时进行。

由于液体力发电装置LG具备有以上所说明的构成，因此，被排出至外槽61的浮标包围部67内的液体的液面高度成为与在可动液体槽1内的液面高度相同或者是其以上的高度。因此，使从上升位置所下降了的可动液体槽1浮上至排出液体上并回到原本的上升位置处一事变得容易。另外，当外槽61的浮标包围部67的平面观察的面积为较与可动液体槽1的平面观察的面积相同而更小的情况时，经由对于浮标包围部67内的液体的排出，可动液体槽1可能朝向较原本的上升位置更上方处而上升。但是，由于要构成为不会使其上升至原本的位置以上的高度处一事是容易的，因此能够使其停止在原本的位置处。但是，若是外槽61的浮标包围部67的平面观察的面积变得过小，则为了将浮标62的浮力确保为所必要的值，有必要将浮标62的高度尺寸增大，因此，也会成为必须要将浮标包围部67作相应量的增高设定，其结果，外槽1变长，液体力发电装置LG的全长变大，故而并不理想。浮标包围部67的平面观察的面积，再小也只能小到可动液体槽1的平面观察的面积的70％程度。更理想，为90％程度。

接着，在本实施例中，针对为了实现“根据导入至可动液体槽1内的液体（主要为水的情况）的质量Q（kg）和可动质量体M自身的重量m（kg）以及浮标62的相对于液体的浮力-B（kg）的绝对值B之间的关系，来得到在将在发电中所使用的液体量降低并且对于从可动液体槽1内所排出的液体作利用而使可动液体槽1移动至上升位置，而反复进行发电的较为紧凑化的液体力发电装置LG”的下述条件作说明。

0.4Q≤m≤Q           (式1)

1.03m≤B≤1.6m       (式2)

式1为根据实验而求取出了可动质量体M的质量m与导入至可动液体槽1内的液体的质量Q之间的适当关系。若是落于此范围内，则将在发电中所使用的液体量降低，同时，利用排出液体来使下降了的可动质量体M再度上升一事亦变得容易，其结果是能够将液体力发电装置LG紧凑化。而且，若是可动质量体M的质量m成为未满0.4Q，则为了得到相同的发电量，需要将导入至可动液体槽1内的液体的质量Q作相应量的增大，而成为无法降低液体发使用量，因此效果并不佳。而且，若是可动质量体M的质量m超过Q，则有必要将为了使可动质量体M再度上升所需要的浮标62的容积作相应量的增大，而成为无法将液体力发电装置LG紧凑化，因此效果并不佳。另外，更理想为在0.5Q≦m≦0.85Q范围内。若是落于此范围内，则将在发电中所使用的液体量显著地降低，同时，利用排出液体来使下降了的可动质量体M再度上升一事亦变得颇为容易，其结果是能够将液体力发电装置LG极度的紧凑化。

式2为对于在仅于可动液体槽1下降时而进行发电的情形中，为了使可动液体槽1从下降位置而上升所应赋予至浮标62处的浮力-B（kg）的绝对值B与可动质量体M的质量m（kg）之间的适当关系作了求取者。若是落于此范围内，则能够使从可动液体槽1而将液体作了排出的状态下的可动质量体M以可供实用的短时间来移动至上升位置处。但是，若是浮标62的浮力-B的绝对值B未满足可动质量体M的质量的1.03倍，则由于变得难以在可供实用的短时间内而上升，因此效果并不佳。此外，若是浮标62的浮力-B的绝对值B超过可动质量体M的质量的1.6倍，则虽然会在极短的时间内而上升，但是由于浮标62变得过大，因此效果并不佳。为了使浮标62的大小不会变得过大，并且能够在充分短的时间内而使可动质量体M上升，则以使浮力B满足1.15m＜B＜1.45m为理想。

在图示的实施例中，除了上述以外的构成如同图7至图10中所示而构成。

在可动液体槽1以及外槽61的可动液体槽包围部68之间，以及在浮标62以及外槽61的浮标包围部67之间，其间隔以尽可能的狭窄为理想。然而，在该些空隙中，虽然省略图示，但是设置有与图1中所示者相同的导引装置61a，并对于可动液体槽1以及浮标62的顺畅的上下移动作辅助。

在直线-旋转变换机构2处，其公螺丝轴21是使图中的上端被可自由旋转地支承于轴承24处，并且更进而经由控制装置而可分离地与旋转轴25相连接。控制装置4，例如是由具备有离合器功能的电磁刹车所成。此外，在公螺丝轴21下端处一体性地接合有旋转轴27。而，旋转轴27的下端被可自由旋转地支承于轴承23处。公螺丝轴21由于被配置在从外槽61的浮标包围部67而来的液体并不会作侵入的可动液体槽包围部68内，因此能够将公螺丝轴21配置在不会发生液体侵入的环境中，而能够使公螺丝轴21动作的稳定性以及耐久性上的可靠性提高。另外，通过根据期望而在公螺丝轴21下端和隔壁66之间设置液体密封构件（未图示），能够积极性地阻止从浮标包围部67而来的液体进入。

而且，直线-旋转变换机构2具备有一对母螺丝体22A、22B。一对母螺丝体22A、22B，虽与可动液体槽1的上端以及下端相分离地而设置，但是，其中一个、例如位置于上方处的母螺丝体22A，构成为虽然相对于可动液体槽1可自由旋转但是相对于轴向被约束。由此，就算是一对母螺丝体22A、22B并非恒定均为正确地同步动作，直线-旋转变换机构2亦顺畅地动作，并且能够将直线-旋转变换机构2的耐久性维持为高。另一个、例如下方的母螺丝体22B相对于可动液体槽1而使旋转被约束并被固定，而将可动液体槽1的下降运动传导至公螺丝轴21处并变换为旋转运动。

进而，在本实施例中，在直线-旋转变换机构2处，由滚珠螺杆所成，作为其中一例，其母螺丝体22B为如图10中所示一样地构造。亦即是，母螺丝体22B是通过在螺帽本体221的两面处设置一对的端帽（end cap）222、222，而采用使滚珠轴承223在内部循环的端帽方式。

在对外槽61的浮标包围部67和可动液体槽包围部68之间作分隔的隔壁66处，在排水管51所通过的部位处，被设置有液体密封构件66a。此液体密封构件66a容许排出管51朝向上下方向的移动，但是阻止液体进入。通过此构成，能够积极性地阻止从浮标包围部67而来的液体的进入。

浮标62是使旋转轴27可自由旋转的而略松地插通于被形成于浮标62的重心部处的贯通部62a内。在图示的实施例中，排出管51的下端变成开放状态，但是，亦容许根据期望而设置电磁阀或逆止阀等逆止装置，而构成为在可动液体槽1上升时阻止对于排出管51内的液体的进入而使浮力不会被抵消。

排液槽53具备有通连部53a，并能够将发电后的液体，经由循环泵P来排出至省略图示的外部处，或者是如图7中所示一般，经由循环泵P以及循环管路53b而循环至供液槽31中，以对于排出液体作再利用。另外，亦可将一部分排出至外部，并且使剩余的部分作循环。

发电机7是将其全体收容在壳体9的内部。亦即是，使增速器713的输入端与旋转轴25连接，并使得通过增速器713的输出端而被驱动的发电基板体72与增速器713作直接连结。

接着，针对在图7至图10中所示的第4实施例中的液体力发电装置LG的主要规格的由计算所得的规格例作说明。另外，所使用的液体为水。

液体力发电装置LG的规格例1：圆筒体形状、最大直径1.5m、高度4.2m

供液槽31：圆盘形状、直径1.5m、高度0.35m

发电机构部：质量1000kg、直径1.4m、高度2.5m

可动液体槽1（内容积）：直径1.4m、高度0.4m（注水量600kg）

浮标62（内容积）：直径0.76m、高度1.0m（浮力-450kg）

回归时有效浮力-50kg

可动质量体自身重量（亦包含排水管、重锤等）：400kg

滚珠螺杆的有效长度D：1.0m

外槽61

可动水槽包围部68：圆筒体形状、直径1.5m、高度1.4m

浮标包围部67：圆筒体形状、直径0.87m、高度2.1m

排液槽53：圆盘形状、直径1.5m、高度0.35m

使用水量：0.6m³/分钟（从外部导入）

动作是为1分钟/1循环，其中发电时间为45秒，质量体回归时间为15秒，在发电时，能够期待有最大3kW程度、平均2kW程度的发电。

液体力发电装置LG的规格例2,在上述的规格例1中，进而将被排出至排液槽53内的水泵送并送至供液槽31内，而进行由水循环获得再利用。

接着，参考在下表1的（a）以及（b）中所示的时序表：

表1

（a）

（b）

针对在液体力发电装置LG的规格例1和2中的液体力发电装置的发电动作的时序作说明。另外，表1的（a）为规格例1的时序表，（b）为规格例2的时序表。在上述各例中，时序表的构成如下所述。亦即是，表的第1行是从左端起朝向右侧，而依序显示有“动作循环”、“第1次”至“第5次”。第2行，从左边起，“时间单位（15秒）”是代表时间单位为15秒，而时间单位的经过顺序是朝向右侧而从“1”一直显示至“20”。第3行，左端的“可动水槽供水”是代表对于可动水槽的供水，在朝向右侧而接续有与上述时间单位的经过顺序“1”～“20”相对应的栏中的附加有○的时间单位处被实行有可动水槽供水。第4行，左端的“水槽下降/发电”是代表在可动水槽下降时进行有发电，在朝向右侧而接续有与上述时间单位的经过顺序“1”～“20”相对应的栏中的附加有○的时间单位处被实行有水槽下降/发电。第5行，左端的“排水”是代表外槽内的排水，并在与上述时间单位的经过顺序“1”～“20”相对应的栏中的附加有○的时间单位处，被实行有排水。在（b）中，第6行的“水循环”是代表在发电后而被循环并作再利用。而且，1次的动作循环为1分钟，其中，在说明上是以1个单位时间为15秒而区分成4个的单位时间，且进行有由“对于可动液体槽的供水”和“可动液体槽的下降以及发电”以及“外槽内的排水”所成的一连串动作。

不论是在表1的（a）规格例1以及（b）规格例2的哪一种中，均同样的，在最初的动作循环中，是在单位时间（15秒）之间而进行对可动液体槽供水，并在接续的3个单位时间（45秒）之间进行发电。而后，在下一个动作循环的最初的单位时间（15秒）之间，同时并行性地进行有外槽内排水和对于可动液体槽的供水。

进而，在规格例2中，将从外槽61内而排水至排液槽53内的水的一半，通过循环泵P而循环至供液槽31中，而一面作再利用一面进行发电。另外，如同表1的（b）中所示一般，若是将由循环泵P所致的泵送连续性地进行，则仅需要低电力即可。因此，为了进行发电而从外部所新导入的水、亦即是使用水量变成规格例1（a）的一半。

液体力发电装置的第5实施例

参考图11以及图12，针对本发明的液体力发电装置LG的第5实施例的构成作说明。另外，针对与图1以及图5相同的部分，附加同样的附图标记并省略其说明。本实施例是对于已述的本发明的课题作解决，并且亦与第4实施例相同的，以下述事项作为课题：亦即是，通过在发电时将液体导入至可动液体槽1中而确保所期望的质量并作了发电之后所排出至外槽61内的液体，来成为容易地使可动液体槽1再度回归至原本的上升位置，并且在维持所期望的发电量的同时亦能够将所使用的液体作减量，但是，第5实施例采用与第4实施例不同的构成。

亦即是，在本实施例中，可动液体槽1以及浮标62与图1至图4中所示的第1实施例相同，可动液体槽1以及浮标62在上下而密接，外槽61是为使横剖面的面积以及形状沿着上下方向相等的筒状。而且，与第2实施例相同的，为仅在可动液体槽1下降时而进行发电的形式。但是，虽然如此，仍构成为通过从可动液体槽1而来的排出液体而使可动液体槽1能够在下降后再上升至原本的位置处。以下，以此点作为中心来详细进行说明。

直线-旋转变换机构2为滚珠螺杆，其有效长度被设定为与可动液体槽1的上下方向移动距离相等。可动液体槽1以能够使其内部剖面积成为接近外槽61的内部剖面积地来在能够并不对于可动液体槽1的顺畅的上下移动造成妨碍的同时亦能够将两者间的空隙尽可能地缩小的方式而作考虑。在图示的实施例中，直线-旋转变换机构2在滚珠螺杆的公螺丝轴21的下端处，隔着轴承23而被连接有支柱27。而，公螺丝轴21经由轴承22以及23而被可自由旋转地作支承。支柱23的基端从外槽61的底部起而无法旋转地植入立起。而且，在支柱27的外周处，直动轴承28可自由进行直线动作地被设置，直动轴承28被固定在浮标62处。其结果，可动质量体M通过被固定在可动液体槽1的上部处的滚珠螺杆的母螺丝体22、和上述的直动轴承28，而在外槽61内被可自由上下移动地作支承。

浮标62被设定为具备有当浮上于排出液体上时为具备有超过可动质量体M的质量m的浮力-B。但是，在浮标62浮上时，由于相当于可动质量体M的质量m的部分会沉入至排出液体内，而液体会进入至在浮标62的下部周围和外槽61的内壁之间的空隙中，因此，以就算是在此时也能够顺畅地进行浮标62的上升动作的方式，来使导引装置61a相对地变得略大。相对于此，可动液体槽1由于在其上下移动时液体并不会进入周围，因此导引装置61a’就算是相对较小也无妨。

关于导入至可动液体槽1内的液体（主要为水的情况时）的质量Q（kg）、和可动质量体M的质量m（kg）亦即是自重、以及浮标62的相对于液体的浮力-B（kg）的绝对值B，这些之间的关系符合与第4实施例相同的条件（式1以及2）。而且，较理想，除此之外而更进而满足下述式3的条件。亦即是，当将可动液体槽1的内容积的高度尺寸设为H（m），并将可动液体槽1的下降距离设为D（m）时，满足下式3：

H≥D    (式3)

在式3中，若是可动液体槽1的下降距离D超过可动液体槽1的内容积的高度尺寸H，则会成为不可能使可动液体槽1回到原本的上升位置处。若是下降距离D为可动液体槽1的内容积的高度尺寸H以下，则不论外槽61的内部剖面积是较可动液体槽1的内部剖面积而更增大多少的程度，均成为可如同后述一般地根据该剖面积的差距而通过所储存的液体来补充液体的不足，以使可动液体槽1回到原本的上升位置处。故而，在本实施例中，只要将直线-旋转变换机构2的有效长度设定为可动液体槽1的内容积的高度尺寸H以上，则便能够涵盖可动液体槽1的下降距离的全区域而有效地进行发电。但是，若是直线-旋转变换机构2的有效长度尺寸为未满足H，则成为不可能涵盖下降距离的全区域而进行发电。而且，直线-旋转变换机构2的有效长度，虽然就算是设为较尺寸H更长，亦能够涵盖下降距离的全区域而进行发电，但是，超过尺寸H的部分，不仅是对于发电而言毫无助益，并且也会在液体力发电装置LG的成本以及装置大小上产生无谓的浪费，因此并不理想。

在本实施例中的特征性构成的其它部分为至少在从可动液体槽1而来的液体排出时，会在外槽61的内底部处预先残留有积存液体（积存水）L一事。此积存液体L呈现当可动液体槽1到达了特定的下降位置处时会进入至被形成于外槽1和浮标62之间的空隙中的形式。通过以此种形式来使液体L加入至排出液体中，能够对于在面积为较可动液体槽1内的面积更大的外槽61内而再现与被导入至可动液体槽1内时的液体的液面高度相等的液面高度一事有所助益。因此，通过使排出液体和积存液体L成为一起并作用在浮标62处，成为能够使可动液体槽1回到原本的上升位置处。

而且，当可动质量体M的可动液体槽1将要到达特定的下降位置处前而浮标62的下部突入至积存液体L中时，积存液体L被上推并进入至外槽61和浮标62之间的空隙内，而使浮力作用在浮标62处。其结果，是对浮标62施加强力的刹车作用，而舒缓上述突入时的冲击。亦即是，积存液体L亦对可动质量体M作为缓冲体来起作用。如此一来，可动质量体M在到达了特定的下降位置处时，缓慢地停止。因此，能够避免液体力发电装置LG的可动部、特别是直线-旋转变换机构2或可动液体槽1等由于停止时的冲击而导致变形或破损的情况。另外，在上述的缓冲作用时，虽然发电量降低，但是，由于此时的时间在极短的时间内而收敛，因此，能够将发电量的降低抑制为可以忽视的程度。

接着，针对在图示的本实施例中的其它构成作说明。

可动液体槽1是以使浮标62以及外槽61分别成直方体形状，并且，以使液体力发电装置LG的全体形成略直方体的方式来作布局。另外，在图12的平面图中，对于外槽61的平面观察时的轮廓以点线来作展示。直线-旋转变换机构2被设置在可动液体槽1以及浮标62的重心位置处。通过亦包含后述的供液槽31以及排液槽53地而构成为直方体形状，而能够得到成形容易且设置性良好的液体力发电装置LG。

可动液体槽1和外槽61之间的空隙，由于液体并不会进入其中，因此，亦可将导引装置61a以相应量而构成为较小。相对于此，浮标62和外槽61之间的空隙，由于液体会进入其中，因此，为了使导引作用成为良好，将导引装置61a以相应量而构成为较大。

此外，通过使供液槽31以及排液槽53的宽幅尺寸相较于外槽61的宽幅尺寸而例如朝向图11右侧突出，来形成使发电机本体72、整流单元REC、换流器单元INV以及电池单元BT等电关连的附带设备整组与外槽61相邻接的外置构件空间OS，并在此外置构件空间OS处配置上述的电性电路设备，而成为能够构成将全体作一体化的液体力发电装置LG。

此外，将供液槽31以及排液槽53的高度尺寸例如抑制为与可动液体槽1相等，并且将容积设为较可动液体槽1大一事变得容易。其结果并不会增加液体力发电装置LG的高度，通过将为了发电所使用的液体的在供液槽31以及排液槽53内的储存量设为较在1次发电循环中所使用的量更多，就算是在发电动作和供液动作以及排液动作之间而在容许范围内产生有同步偏差的情况时，亦能够进行顺畅的发电动作以及所使用的液体的一部分或全部的循环动作。

循环泵P是通过被投入至排液槽53内的水中泵而构成。从循环泵P所吐出的液体通过循环路径53b而一直被上推至供液槽31处。而，循环路径53b的前端从供液槽31的底面而液密地进入，并且从构成为开口于供液槽31的内顶部处而溢流的方式所构成的流入管31a来循环至供液槽31内。

发电机本体72由交流发电机所成，并与增速器713一同配置在壳体9的外部空间OS内。而，增速器713的输入端和旋转轴25之间通过齿轮711a以及时序皮带711d而以转矩传导关系来相结合。另外，发电机本体72的输出通过整流单元REC来作整流，并充电电池单元BT。当通过发电的电力而使负载动作的情况时，将电源单元BT的输出通过换流器单元INV来变换为交流，之后供给至负载处。另外，当将直流发电机作为发电机本体72来使用的情况时，可省略整流单元REC。

接着，针对在图11中所示的第5实施例中的液体力发电装置LG的主要规格的计算例作说明。另外，所使用的液体为水。

液体力发电装置LG的规格例3：长方体形状、宽幅1.5m、深度1m、高度2.9m

供液槽31：直方体形状、宽幅1.5m、深度1.0m、高度0.4m

发电机构部：质量1000kg、直方体形状、宽幅1.0m、深度1.0m、高度1.27m

可动液体槽1（内容积）：宽幅0.9m、深度0.9m、高度0.75m（注水量600kg）

浮标62（内容积）：宽幅0.9m、深度0.9m、高度0.52m（浮力-420kg）

回归时有效浮力-20kg

可动质量体自身重量（亦包含排水管、重锤等）400kg

滚珠螺杆的有效长度D：0.75m

外槽61：宽幅0.95m、深度0.95m、高度2.1m

排液槽53：直方体形状、宽幅1.5m、深度1.0m、高度0.4m

使用水量：0.8m³/分钟（从外部导入）

动作为45秒/1循环，其中下降时发电时间为33.75秒，可动质量体上升时间为11.25秒，而能够期待有相较于规格例1以及2而更少一些的程度的发电。

液体力发电系统的第1实施例

以下，参考图13，针对本发明的液体力发电装置的第1实施例作说明。本实施例，若是作概略性说明，则将参考图1至图4所说明了的第1实施例中的液体力发电装置LG的复数台（例如如同图示一般3台），使用其主要部分来以使液体的流动成为串联性的方式而作直接连结，而将复数台的液体力发电装置LG构成为紧凑化且不会有无谓的动作的液体力发电系统。

亦即是，在图13中，附图标记LG1代表第1段的液体力发电装置，同样的，附图标记LG2代表第2段，附图标记LG3代表第3段的液体力发电装置。

第1段的液体力发电装置LG1，如同在与图1的对比中而能够理解一般，是将排液槽53卸下。第2段的液体力发电装置LG2是将供液槽31以及排液槽53均卸下。第3段的液体力发电装置LG3是将供液槽31卸下。

第1段的液体力发电装置LG1是将从上部槽31而来的液体最先导入至可动液体槽1中，并最先开始发电。而且，第1段的液体力发电装置LG1的外槽61的底部直接性地接合于第2段的液体力发电装置LG2的上部槽31的底板部处。伴随于此，第1段的液体力发电装置LG1的静止液体槽61的底部的电磁阀63被卸下，但是，被设置在第2段的液体力发电装置LG2的外槽61的底部处的图1中所示的电磁阀63虽被卸下，然而第2段的液体力发电装置LG2的图1中所示的电磁阀34亦兼具有电磁阀63功能。因此，在第1段的液体力发电装置LG1处，若是外槽61进行排水，则其实时性地成为对于第2段的液体力发电装置LG2的可动液体槽1的供水。其结果，由于对于可动液体槽1的液体的导入变快，因此在导入时所产生的发电的休止时间变短。

第2段的液体力发电装置LG2，由于在该处将在第1段的液体力发电装置LG1而进行了发电后的液体接着作导入，因此，是第2个进行发电。而且，和第1段的液体力发电装置LG1处的与第2段的液体力发电装置LG2之间的接合同样的构成，第3段的液体力发电装置LG3的图1中所示的电磁阀34亦兼具有第2段的液体力发电装置LG2的图1中所示的电磁阀63功能。故而，其作用以及效果亦与上述相同。另外，在图13中，第2段的液体力发电装置LG2的可动液体槽1虽下降，但是这是为了成为容易对于可动液体槽1下降时的状态作理解之故，在实际的发电动作中，当第1段的液体力发电装置LG1的可动液体槽1正在上升时，第2段的液体力发电装置LG2，虽在时间上有所延迟，但是亦作上升。

第3段的液体力发电装置LG3，由于在该处将在第2段的液体力发电装置LG2而进行了发电后的液体接着作导入，因此，是最后进行发电。而且，根据与上述相同的理由，由于从第2段的液体力发电装置LG2而来的排水是实时性地被导入至第3段的液体力发电装置LG3的可动液体槽1内，因此，发挥与上述相同的作用、效果。若是接续于可动液体槽1下降时而在上升时所进行的发电结束，则图1中所示的电磁阀63成为ON（开），水被排出至排液槽53内，因此，对于外部而排水。

接着，参考表2的（a）以及（b）中所示的时序表：

表2

（a）

（b）

针对液体力发电系统的第1实施例中的动作的时序作说明。（a），是在可动液体槽1从下降状态而回归并一直上升至原本的位置处之后，立即对可动液体槽1开始后续的供水的动作模式时的动作时序，（b），是在可动液体槽1从下降状态而回归并一直上升至原本的位置处之后且经过了1个单位时间之后，开始后续的供水的动作模式时的动作时序。在表2的例中，为了方便说明，将对可动液体槽1的供水时间，相较于下降以及上升时间而设定为其1/3，但是，实际上能够作更进一步的缩短。

另外，在表2中，第1行，从左端起朝向右侧，而依序显示有“S”、“时间单位”以及数字“1”至“27”。并且，在第1列中，在“S”之下，而显示有3台的液体力发电装置的段数“1”～“3”。上述“S”代表液体力发电装置的段数，并于其下方显示有段数。而且，在第2列中，“时间单位”的下侧显示有各段的液体力发电装置所进行的步骤。亦即是，在第1段的液体力发电装置处，进行有“供水”、“发电（下降）”以及“发电（上升）”。在第2段的液体力发电装置处，进行有“前排水/供水”、“发电（下降）”以及“发电（上升）”。在第3段的液体力发电装置处，进行有“前排水/供水”、“发电（下降）”、“发电（上升）”以及“排水”。在上述步骤中，“供水”代表对可动液体槽1的水的导入步骤，“发电（下降）”代表被进行有供水的可动液体槽1下降时进行发电的步骤，“发电（上升）”代表在被作了排水的可动液体槽1的上升时而进行发电的步骤，“前排水/供水”代表同时进行前一段的外槽61的排水和自身段的供水的步骤，“排水”代表在最终段（第3段）处的对于排液槽53的排水。另一方面，时间单位是将时间均为相等的单位时间“1”～“27”的时间经过顺序，朝向表右侧作展示。第12行中所示的“发电台数”代表在单位时间中进行发电的液体力发电装置的台数，“发电率（％）”代表在将单位时间1～27的全单位时间设为100％的进行发电的单位时间的数的％。在位置于时间单位1～27的列和供水、前排水/供水以及排水的行之间的交点处的栏中所记入的“箭头”代表其进行有供水以及/或者是排水的步骤，“○”代表其自身为发电的步骤。故而，在发电步骤中若是连续有3个的“○”，则代表在单位时间×3倍的时间中进行有发电。

如同由表2而能够理解一般，在（a）动作模式的情况时，供水周期为7个时间单位，第1段至第3段的液体力发电装置分别同时地一同动作，因此在相邻接的动作之间，会产生1个时间单位的休止期间。故而，动作成为间歇性，但是，在发电中的发电率，恒定为一定且成为最大值，并且发电量成为最大。另外，若是将发电电力充电至电池或者是电容器等之中，则由于能够对于负载而连续性地供给电力，因此不会有问题。

相对于此，在（b）动作模式的情况时，供水周期为8个时间单位，第1段至第3段的液体力发电装置相互作了时间性偏移地动作，因此发电量会有所变动，并且发电率会略微减少，但是，液体力发电系统能够进行连续发电。另外，若是将对于第1段的液体力发电装置LG的从外部而来的供水、亦即是液体导入的循环增长，而使第1段至第3段的液体力发电装置进行动作时的时间偏移、亦即是供水周期增大，则发电率会降低。

如同以上所说明一般，液体力发电系统的第1实施例，虽然是反复进行上述的动作，但是由于为将复数段的液体力发电装置LG作了串联性直接连结构成，因此，有着在其动作中所需要的水的必要落差显著地少的优点。而且，具备有并不需要为了对于第1段的液体力发电装置LG进行供水而赋予特别的落差的简单性的特征。并且，由于是进行多段连续发电，因此，具备有能够得到高发电效率的优秀的优点。

液体力发电系统的第2实施例

接着，参考图6，针对液体力发电系统的第2实施例作说明。本实施例是通过将液体对于并列地作了设置的2台液体力发电装置LG、LG而交互分配导入，来构成为使被设置在同一高度处的2台液体力发电装置LG、LG交互地进行发电动作。

亦即是，2台的液体力发电装置LG、LG可分别为构造相同，亦可为非相同。而且，亦可为与图6中所示不同的构造，例如为图1至图4中所示的构成或者是图5中所示的构成等。但是，在使用有后述的液体分配器8的关系上，有必要使在发电时所使用的液体量成为相等。此外，在2台液体力发电装置LG、LG处，具备有共通性地作了联接的2个排液槽53、53。

液体分配器8是具备有将储存有从液体力发电装置LG、LG所排出的液体的排液泵53、53内的上述液体交互地供给至液体力发电装置LG、LG的供液槽31、31中的分配功能的泵装置。

在本实施例中，2台的液体力发电装置LG、LG交互动作。亦即是，（1）若是在从省略图示的液体源来经由流入管31a而对于其中一方的例如图6左侧的液体力发电装置LG的供液槽31供给液体的状态下，通过液体导入装置3来将其电磁阀34设为ON（开），则如同前述一般而对可动液体槽1的内部导入特定量的液体。

（2）若是通过控制装置4而使其电磁刹车开放，则可动液体槽1开始下降，直线-旋转变换机构2产生旋转输出（亦即是转矩），发电机7发电。

（3）若是可动液体槽1与浮标62一同地一直下降至特定位置处，则可动液体槽1内的液体通过液体槽回归装置6而经由排出管51排出至外槽61内，其液面上升，伴随于此，浮标62以大的浮力而浮上至液面上，如此一来，与浮标62相结合的可动液体槽1亦会上升，直线-旋转变换机构2产生旋转输出（亦即是转矩），发电机7发电，直到可动液体槽1回到原本的位置并停止为止。

（4）若是可动液体槽1回到原本的位置并停止，则液体排出装置5的电磁阀63成为ON（开），可动液体槽1内的液体被排出至排液槽53内。被排出的液体使液体分配装置8动作并被进行处理。亦即是，此次，被排出的液体经由图6右侧的另外一方的液体力发电装置LG的流入管31a而被导入至供液槽31中，并与上述的顺序相同的而进行在可动液体槽1下降时以及上升时的发电。

（5）由通过上述液体分配装置8所进行的在发电结束后所被排出的液体的分配所致的再利用，可为在发电中所必要的液体量的全部或者是一部分。对于后者的情况时，可在每一次的上述发电动作中，从未图示的液体源来将新的液体作分配供给。

Claims (8)

1.一种液体力发电装置，其特征在于，具有：

可动液体槽，所述可动液体槽能够上下移动；

直线-旋转变换机构，所述直线-旋转变换机构具备有公螺丝轴以及与公螺丝轴螺合的母螺丝体，并使公螺丝轴以及母螺丝体其中一个与可动液体槽相连动地在轴向上位移，且同时使另外一个产生旋转输出；

液体导入装置，用于当可动液体槽位于上升位置处时将流体导入至其内部；

控制装置，用于使被导入有液体的可动液体槽从上升位置下降；

液体排出装置，用于在可动液体槽作下降时将内部的液体排出；

可动液体槽回归装置，所述可动液体槽回归装置下降并使作了排水的可动液体槽上升而回到原本的位置；以及

发电机，用于通过直线-旋转变换机构的所期望的旋转输出而被驱动并发电。

2.如权利要求1所述的液体力发电装置，其中，直线-旋转变换机构具备有介于其输出端和发电机之间的离合器装置。

3.如权利要求1或2所述的液体力发电装置，其中，可动液体槽回归装置具备有从外侧包围可动液体槽并且将从可动液体槽内所排出的排出液体作储存的外槽、以及使可动液体槽在外槽内而浮上于排出液体上的浮标。

4.如权利要求3所述的液体力发电装置，其中，可动液体槽以及浮标被一体化并构成可动质量体，外槽在可动质量体的可动范围中将可动质量体从其外侧来作包围。

5.如权利要求3或4所述的液体力发电装置，其中，当将被导入至可动液体槽内的液体的质量设为Ｑkg，并将可动质量体的自身重量设为m kg，且将浮标的浮力-kg的绝对值设为B时，同时满足

0.4Q≤m≤Q         (式1)

1.03m≤B≤1.6m     (式2)

的各条件。

6.如权利要求3～5中任一项所述的液体力发电装置，其中，浮标的相对于该液体的浮力缩小至当可动液体槽上升时无法进行与下降时基本相等的由发电机所进行的发电的程度。

7.如权利要求3～5中任一项所述的液体力发电装置，其中，浮标除了具有使可动液体槽浮上至排出液体上的浮力外，亦具有能够进行由发电机所致的发电的浮力。

8.一种液体力发电系统，其特征在于：使多个如权利要求3～7中任一项所述的液体力发电装置以外槽作直接连结，并且进行多段发电。

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