JP2003214315A - 水力発電装置及び水力発電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的に機械エネルギーを位置エネルギーに
変換して電力を発生させることにより、安価な設備費に
より、高電力を発生させて、無公害電力を発生させる水
力発電装置を得るものである。 【解決手段】 水の落下位置エネルギーにより稼動する
水力発電機１１、水力発電機１１の上方に位置し水力発
電機１１に対して水４を供給する水槽部７、水力発電機
１１よりも下方に位置し、所定量の水５を保持する貯水
部６、貯水部６と水槽部７との間に設けられた揚水手段
１とから構成された水力発電装置１００であって、揚水
手段１は、貯水部６と水槽部７との間を往復動する揚水
体２と揚水体２とは異なる方向に往復動する重錘体３と
から構成されており、重錘体３は、揚水体２の動作に応
答して、その質量が変化する様に構成されている水力発
電装置１００。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電装置及び
水力発電方法に関するものであり、特に詳しくは、環境
にやさしく、低コストで、水の存在する処、或いは所定
量の水を確保する施設がある場所であれば何処にでも設
置する事が可能な水力発電装置及び水力発電方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、例えば、公知の水
力発電装置、火力発電装置、原子力発電、風力発電、並
びに波力発電装置が存在する。以下従来の発電方法及び
構成の概略について説明する。水力発電は、ダムで貯水
した水を落差のある水管を通じて、発電機のタービンを
回転させて電力を発生させるものである。火力発電は、
石油を燃焼させるエネルギーで蒸気を発生させて、発電
機のタービンを回転させて電力を発生させるものであ
る。又、原子力発電は、ウラン燃料を核分裂させて蒸気
を発生させて、発電機のタービンを回転させて電力を発
生させるものである。一方、風力発電は、自然の風力で
ブレードを回転させて発電機のローターを回転させて電
力を発生させるものである。更には、波力発電は、海上
の波力を空気エネルギーに変換して発電機のタービンを
回転させて電力を発生させる方法と、海上の波力を油圧
などの機械的なエネルギーに変換させて発電機のロータ
ーを回転させて電力を発生させるものである。

【０００３】つまり、従来に於いては、上記した各種の
発電方法が存在しているが、これらの発電方法の中で、
環境的に最も優れた発電方式は、波力発電と風力発電と
考えられる。然しながら、波力発電の場合は、波力の効
率的なエネルギーの吸収装置が現在の段階で無いために
他の発電方法と比べ普及していない。又、風力発電も、
恒常的に一定の風が発生している地域は以外に少なく、
大規模で安定した電力を得るには問題がある。その他の
発電方法に関しては、環境の面、発電コストの面、或い
は建設コストの面から大きな問題を抱えており、新規の
発電施設の建設には、自由度が無くなってきており、従
って、将来に於ける電力事情を改善する新たな発電シス
テムの開発が要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来技術の問題を解決し、環境の面、発電コストの
面、或いは建設コストの面のいずれの面に於いても、現
在検討されている各種の問題をクリアーした新しい発電
システムを提供するものであり、特には、水力発電シス
テムに注目し、従来技術の水力発電の方式とは異なり、
効率的に機械エネルギーを位置エネルギーに変換して電
力を発生させることにより、安価な設備費により、高電
力を発生させて、無公害電力を発生させるものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するため、以下に記載されたような、基本的な技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に於ける第
１の態様としては、落下位置エネルギーにより稼動する
水力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発
電機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機より
も下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯
水部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構
成された水力発電装置であって、当該揚水手段は、当該
貯水部と当該水槽部との間を往復動する揚水体と当該揚
水体とは異なる方向に往復動する重錘体とから構成され
ており、当該重錘体は、当該揚水体の動作に応答して、
質量が変化する様に構成されている水力発電装置であ
り、又、第２の態様としては、水の落下位置エネルギー
により稼動する水力発電機、当該水力発電機の上方に位
置し当該水力発電機に対して水を供給する水槽部、当該
水力発電機よりも下方に位置し、所定量の水を保持する
貯水部、当該貯水部と当該水槽部との間に設けられた揚
水手段とから構成された水力発電装置であって、当該揚
水手段は、当該貯水部と当該水槽部との間を往復動する
揚水体と当該揚水体とは異なる方向に往復動する重錘体
とから構成されており、当該重錘体及び当該揚水体の上
下動作に応答して発生する位置エネルギーを電気エネル
ギー或いは回転エネルギーに変換し、当該変換された電
気エネルギー或いは回転エネルギーを当該水力発電機か
ら出力される所定の電気エネルギーに対する付加エネル
ギーとして使用する様に構成されている水力発電装置で
ある。

【０００６】又、本発明に於ける第３の態様としては、
落下位置エネルギーにより稼動する水力発電機、当該水
力発電機の上方に位置し当該水力発電機に対して水を供
給する水槽部、当該水力発電機よりも下方に位置し、所
定量の水を保持する貯水部、当該貯水部と当該水槽部と
の間に設けられた揚水手段とから構成された水力発電装
置に於いて、当該揚水手段を当該貯水部に近接させて、
当該揚水手段の内部に当該貯水部から供給された所定の
水を受入れ、当該揚水手段は、当該貯水部から供給され
た所定の水を保持して当該貯水部から当該水槽部へ上昇
移動させ、当該揚水手段が、当該水槽部に近接した場合
に、当該揚水手段内に保持されている当該水が、当該水
槽部に移動せしめられ、次いで、当該揚水手段は、当該
揚水手段内部に水を保持しない状態で、当該貯水部まで
降下して、当該貯水部から供給される所定の水を受け入
れるという動作を繰り返し、当該重錘体は、当該水槽部
に近接させて、当該水槽部から供給される所定量の水を
当該重錘体内部に受入れ、当該重錘体は、次いで当該水
槽部から供給された所定量の水を保持して当該水槽部か
ら当該貯水部まで下降移動させ、当該重錘体が当該貯水
部に近接した場合に当該重錘体内に保持されている当該
水が、当該貯水部に移動せしめられ、次いで当該重錘体
は、当該重錘体内部に水を保持しない状態で、当該水槽
部まで上昇すると言う動作を繰り返し、且つ当該揚水手
段の動作と当該重錘体の動作とが同時に且つ反対方向と
なる様に操作する様に構成された水力発電方法であり、
又、本発明に於ける第４の態様としては、落下位置エネ
ルギーにより稼動する水力発電機、当該水力発電機の上
方に位置し当該水力発電機に対して水を供給する水槽
部、当該水力発電機よりも下方に位置し、所定量の水を
保持する貯水部、当該貯水部と当該水槽部との間に設け
られた揚水手段とから構成された水力発電装置に於い
て、当該揚水手段は、重錘体と揚水体とを有し、当該重
錘体と揚水体とは互いに反対の方向に上下動を行う様に
構成されており、当該揚水体を当該貯水部に近接させ
て、当該揚水体の内部に当該貯水部から供給された所定
の水を受入れ、当該揚水体は、当該貯水部から供給され
た所定の水を保持して当該貯水部から当該水槽部へ上昇
移動させ、当該揚水体が、当該水槽部に近接した場合
に、当該揚水体内に保持されている当該水が、当該水槽
部に移動せしめられ、次いで、当該揚水体は、当該揚水
体内部に水を保持しない状態で、当該貯水部まで降下し
て、当該貯水部から供給される所定の水を受け入れると
いう動作を繰り返し、且つ当該重錘体及び当該揚水体の
上下動作に応答して発生する位置エネルギーを電気エネ
ルギー或いは回転エネルギーに変換し、当該変換された
電気エネルギー或いは回転エネルギーを当該水力発電機
から出力される所定の電気エネルギーに対する付加エネ
ルギーとして使用する事を特徴とする水力発電方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る当該水力発電装置及
び水力発電方法は、上記した様な技術構成を採用してい
るので、基本的には無尽蔵に存在する、例えば、ピスト
ン、シリンダーの様な機械エネルギー或いは油圧変形エ
ネルギー等を水の位置エネルギーに変換して発電するた
めに、当初の安価な設備費以外に原材料が発生しない
為、安価な電力を生むことが可能となると共に、本発明
にかかる水力発電設備は、火力や原子力と違い公害問題
は永久に発生せずに環境の保護を果たす形態の発電が可
能となる。

【０００８】その具体例としては、落下エネルギーによ
り稼動する水力発電機と、当該発電機を稼動するための
水を貯蔵する水槽があり、少なくとも当該発電機よりも
下部に存在する貯水部にあるところの水を、適宜の揚水
手段を使用して、上方にある水槽部に水を継続的に揚水
処理することによって、恒常的に当該水槽部から当該水
力発電機に対して水エネルギーを供給し、且つ当該水力
発電機を駆動させた後の水を当該貯水部に還流させて、
再度揚水させる様に構成した水力発電装置である。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係る水力発電装置及び水力
発電方法の一具体例の構成を、図面を参照しながら詳細
に説明する。即ち、図１は、本発明にかかる水力発電装
置１００の一具体例の構成の概略を説明するブロックダ
イアグラムであって、図中、水の落下位置エネルギーに
より稼動する水力発電機１１、当該水力発電機１１の上
方に位置し当該水力発電機１１に対して水４を供給する
水槽部７、当該水力発電機１１よりも下方に位置し、所
定量の水５を保持する貯水部６、当該貯水部６と当該水
槽部７との間に設けられた揚水手段１とから構成された
水力発電装置１００であって、当該揚水手段１は、当該
貯水部６と当該水槽部７との間を往復動する揚水体２と
当該揚水体２とは異なる方向に往復動する重錘体３とか
ら構成されており、当該重錘体３は、当該揚水体２の動
作に応答して、その質量が変化する様に構成されている
水力発電装置１００が示されている。

【００１０】本発明に於ける当該水力発電装置１００に
於いては、当該水力発電機１１は、従来公知の水力発電
機を使用する事が可能であるが、好ましくは小型で発電
効率の高い水力発電機を使用すると良い。又当該水力発
電機１１と当該水槽部７との高さの差は、特に限定され
るものではないが、発電効率、建設コスト、所望の発電
力とを勘案して適宜決定する事が可能である。

【００１１】図１に於いては、当該水槽部７は、適宜の
架台８によって、任意の支持台９に設けられている当該
水力発電機１１に対して所定の高さを維持する様に設定
されるものである。そして、当該水槽部７から当該水力
発電機１１に向けて適宜の水圧管等からなる発電用水排
出手段２７が設けられており、当該水槽部７に貯留され
た水４は、適宜の水圧管２７を介して当該水力発電機１
１に供給され、当該水力発電機１１を駆動させる様に構
成されていると共に、当該水力発電機１１を駆動した後
の水５は、当該水力発電機１１よりも下方の位置に設け
られている貯水部６に流入する様に構成されているもの
である

【００１２】本発明に於ける当該貯水部６としては、地
面に凹陥状部を掘って形成したプール状の区画に形成す
るものであっても良いが、当該水力発電機１１を湖沼、
川、海岸等に近接して設ける場合には、当該自然の湖
沼、川、海岸そのものを貯水部として利用しえる事は言
うまでもない。又、本発明に於ける当該水力発電装置１
００に於いて使用される当該揚水手段１には、当該揚水
体２及び当該重錘体３を、所定のタイミングで上下動さ
せるための駆動手段１０が設けられている事が望まし
い。

【００１３】本発明に於いて使用される当該揚水手段２
は、その内部に所定量の水を保持しうる適宜の容積を持
った容器で構成されたものであり、その形状は特に限定
されるものではなく、立方体、円筒体等が使用される。
一方、本発明に於いて使用される当該重錘体３もその内
部に所定量の水を保持しうる適宜の容積を持った容器で
構成されたものであり、その形状は特に限定されるもの
ではなく、立方体、円筒体等が使用されるが、当該重錘
体３の容積は、当該揚水手段２の容積よりも小さく構成
されている事が望ましい。更に、本発明に於ける当該揚
水手段２は、所定の駆動手段１０の駆動操作に応答し
て、当該貯水部６と当該水槽部７との間を上下動する様
に構成されており、一方、当該重錘体３は、同様に当該
水槽部７と当該貯水部６との間を上下動する様に構成さ
れており、従って、当該揚水手段２と当該重錘体３の動
きは、上下方向に正反対の動きをとるものである。

【００１４】上記機構の構成の一具体例の概要は、図２
に示す通りであり、適宜の回転軸２０にプーリー或いは
フランジ２１と２２を固定して配置し、一方のプーリー
或いはフランジ２１に当該揚水体２に接続されたワイヤ
２３を接続させると同時に他方のプーリー或いはフラン
ジ２２に当該重錘体３に接続されたワイヤ２４を接続さ
せ、当該プーリー或いはフランジを、適宜の駆動手段１
０、例えば、油圧シリンダ等を利用して正転及び逆転を
交互に実行する事によって、本発明の構成が実現され
る。この場合に、当該プーリー或いはフランジ２１と２
２の直径を互いに異ならせておく事も望ましい。

【００１５】又、本発明に於ける当該揚水体２と当該重
錘体３及び当該水槽部６或いは当該貯水部６との配置関
係の一具体例を図３に示す。図３は、本発明にかかる水
力発電装置１００の平面図であり、当該水槽部７と当該
貯水部６とは、略同一の断面積を有するものとして示さ
れているが、本発明に於いてはこれに限定されるもので
はない。即ち、図３（Ａ）は、当該水力発電装置１００
に於ける水槽部７と当該揚水手段２と当該重錘体３との
位置関係を示すものであり、又、図３（Ｂ）は、当該水
力発電装置１００に於ける貯水部６と当該揚水手段２と
当該重錘体３との位置関係を示すものである。

【００１６】つまり、当該水槽部７及び貯水部６の一端
部に、適宜の駆動手段１０により駆動される揚水手段１
を構成する当該揚水体２と当該重錘体３とが、並列に配
置され、当該揚水体２は、当該水槽部７に近接して配置
された場合には、当該水槽部７に設けられた水受け入れ
部３０と当該揚水体２に設けられている水排出部３１と
が結合され、当該揚水体２内に保持されている水が全て
当該水槽部７内に供給され、一方、当該重錘体３が当該
水槽部７に近接して配置された場合には、当該水槽部７
に設けられた水供給部３２と当該重錘体３に設けられて
いる水導入部３３とが結合され、当該水槽部７に保持さ
れている水４の一部の所定量の水が、当該水槽部７から
当該重錘体３内に移動せしめられる。尚、図中、２７
は、発電機１１に接続されたダクトであって、当該水槽
部７に設けられている発電用水排出部３４から恒常的に
排出される水を当該発電機１１に供給するものである。

【００１７】又、図３（Ｂ）に示す様に、当該揚水体２
が、当該貯水部６に近接して配置された場合には、当該
貯水部６に設けられた水供給部３５と当該揚水体２に設
けられている水導入部３６とが結合され、当該貯水部６
内に保持されている水５の内の一部で所定量の水た当該
揚水体２内に供給され、一方、当該重錘体３が当該貯水
部６に近接して配置された場合には、当該貯水部６に設
けられた水受け入れ部３７と当該重錘体３に設けられて
いる水排出部３８とが結合され、当該重錘体３内に保持
されている水が全て当該貯水部６内に移動せしめられ
る。尚、図中、２８は、発電機１１を駆動した発電用水
を当該貯水部６に還流させる為のダクトである。

【００１８】本発明にかかる当該揚水手段２と当該重錘
体３の作動状態に付いて、図４を参照しながら、更に詳
細に説明するならば、図４は、図３に示す本発明にかか
る当該水力発電装置１００の一具体例の構成を図の右手
側から見た側面図であって、図中、当該揚水体２は、当
該揚水体２の一衝程、つまり下方の貯水部６近傍の位置
から、上方の水槽部７近傍迄の動作の工程、に於ける一
方の衝程端部に於いて、当該水槽部７と接合するか当該
水槽部７の近傍に配置せしめられ、又、当該揚水体２の
当該一衝程に於ける他方の衝程端部に於いて、当該貯水
部６と接合するか当該貯水部の近傍に配置せしめられる
様に構成されているものである。同様に、当該重錘体３
は、当該重錘体３の当該一衝程に於ける一方の衝程端部
に於いて、当該貯水部６と接合するか当該貯水部６の近
傍に配置せしめられ、又、当該重錘体３の一衝程に於け
る他方の衝程端部に於いて、当該水槽部７と接合するか
当該水槽部７の近傍に配置せしめられる様に構成されて
いるものである。

【００１９】本発明に於ける接合とは当該揚水体或いは
当該重錘体が、当該水槽部若しくは当該貯水部と物理的
に接触するか、或いは、当該揚水体或いは当該重錘体
が、当該水槽部若しくは当該貯水部内に包含される状態
を意味するものであり、近傍に配置するとは、当該揚水
体或いは当該重錘体が、当該水槽部若しくは当該貯水部
と直接物理的に接触はしていないが、近接して配置され
た状態にあって、適宜のバルブ手段或いはシャッター手
段と適宜のダクト或いは管を介して水の移動を可能とす
る様な状態を意味するものである。

【００２０】つまり、本発明に於いては、当該揚水体２
は、当該貯水部６に接合するか当該貯水部６の近傍部に
位置した場合に、当該貯水部６に保持されている水５の
内、一部の所定量の水が当該揚水体２に移動せしめられ
る様に構成されているものであり、又、当該揚水体２
は、当該水槽部７に接合するか当該水槽部７の近傍部に
位置した場合に、当該揚水体２に保持されている水が当
該水槽部７に移動せしめられる様に構成されているもの
である。

【００２１】一方、同様に、当該重錘体３は、当該水槽
部７に接合するか当該水槽部７の近傍部に位置した場合
に、当該水槽部７に保持されている水４の内、一部の所
定量の水が当該重錘体３に移動せしめられる様に構成さ
れており、又、当該重錘体３は、当該貯水部６に接合す
るか当該貯水部６の近傍部に位置した場合に、当該重錘
体３に保持されている水が当該貯水部６に移動せしめら
れる様に構成されているものである。かかる構成によっ
て、本発明に於いては、当該重錘体３の質量が、当該揚
水体２の動作に応答して変化する様に構成される事にな
る。

【００２２】つまり、本発明に於いては、当該揚水体
が、当該貯水部６から所定量の水を受取り、当該水槽部
７に向けて上昇する際の揚水動作に於いては、当該重錘
体３は、当該水槽部７から所定量の水の供給を受けて、
所定の質量が確保された状態で当該水槽部７の位置から
当該貯水部６に向けて下降動作を行うので、当該重錘体
３は、当該揚水体２が所定の水を揚水する際のカウンタ
ーバランスとして機能するものであり、従って、当該揚
水体２の揚水動作に関しては、消費エネルギーを節約す
る事が可能となる。

【００２３】一方、当該揚水体２が、当該水槽部６に於
て、その内部に保持していた水を当該水槽部７に移動さ
せて、空の状態になり、次に当該揚水体２が、当該貯水
部６に向けて下降する際には、当該重錘体３もその内部
に保持していた水が当該貯水部６に移動せしめられて空
の状態となっており、当該揚水体２の下降動作は、大き
なエネルギーの消耗なしに実現する。

【００２４】又、本発明に於ける当該重錘体３若しくは
当該揚水体２には、当該重錘体３内もしくは、当該揚水
体内２に所定の水を導入するための水導入部３３或いは
３６及び当該所定の水を排出する水排出部３１或いは３
８が設けられており、一方、当該水槽部７若しくは当該
貯水部６には、当該水槽部７内もしくは、当該貯水部６
内に当該揚水体２若しくは当該重錘体３から所定の水を
受け入れるための水受け入れ部３０或いは３７及び当該
揚水体２若しくは当該重錘体３に対して当該所定の水を
供給する水供給部３５或いは３２が設けられているもの
である。

【００２５】例えば、本発明に於ける当該貯水部６と当
該揚水体２との関係に付いて説明するならば、図５に示
す様に、当該揚水体２は、上方面が開放部４１が形成さ
れた立方体で構成され、その底部４２に、水取り入れ孔
４３が設けられ、当該水取り入れ孔４３に突起部４５を
下方部に設けた蓋部４４が配置され、通常は、水が排出
或いは導入出来ない構成となっているが、図５（Ｄ）に
示す様に、当該貯水部６の底部に、当該突起部４５に当
接する操作ロッド４６を配置しておき、当該揚水体２
が、当該貯水部６内に挿入され下降した際に、当該操作
ロッド４６が当該突起部４５と当接してこれを上昇させ
る事により、水取り入れ孔４３を開放して、当該貯水部
６内の水５の一部を当該揚水体２内に取り込む様に構成
されているものである。この場合、当該操作ロッド４６
が当該貯水部６の水供給部３５を構成する。

【００２６】又、図６に示す様に、当該揚水体２を当該
貯水部６のやや下方部に配置し、当該貯水部６の下方部
に設けられた、水排出孔に適宜のバルブ或いはシャター
手段からなる水供給部３５と当該水供給部３５に接続し
て適宜のダクト４７を設け、当該ダクト４７を当該揚水
体２の開放された開放部に対向させる様にしても良い。
この場合には、当該水供給部３５のバルブ或いはシャタ
ー手段を適宜のプログラム、或いは揚水体２位置検出セ
ンサ等を使用して、電気的或いは機械的に開放、閉鎖操
作を行わせる事が可能である。

【００２７】一方、当該揚水体２が、当該水槽部７の近
傍に配置された場合には、図５（Ａ）に示す様に、当該
揚水体２の側壁の一部に、水排出部３１として、開閉扉
４０を設けておき、常時は、当該開閉扉４０を電気的或
いは機械的又は磁気的に密閉させて、水が漏らない様に
構成しておくが、当該揚水体２が、当該水槽部７の位置
に配置された場合には、図７に示す様に、適宜のプログ
ラム、或いは揚水体２位置検出センサ等を使用して、当
該開閉扉４０の電気的或いは機械的又は磁気的閉鎖状態
を開放して、当該開閉扉４０を開放して当該揚水体２内
に保持されている水を当該水槽部７内に供給する様にし
ても良い。この場合には、当該水槽部７の上部開放部が
水受け入れ部３０を構成する。

【００２８】勿論、本発明に於ける当該揚水体２の水排
出部３０として、図６に示す様な、当該揚水体２の下方
部に設けられた、水排出孔に適宜のバルブ或いはシャタ
ー手段からなる水供給部３５と当該水供給部３５に接続
して適宜のダクト４７を設け、当該ダクト４７を当該水
槽部７の開放された開放部に対向させる様にしても良
い。

【００２９】一方、本発明に於ける当該重錘体３に関し
ては、当該重錘体３が当該水槽部７に接続或いは近接し
て配置された場合に、図８に示す様に、当該水槽部７の
底部に、図５に示すと同様の水排出孔４３と当該排出孔
４３を被覆してシャッター機能を発揮する突起部４５を
有する蓋部４４とからなる様な水供給部３２を設けると
同時に、当該重錘体３内部に、当該突起部４５と当接し
て、当該蓋部４４を開放する操作ロッド４８を設ける様
にしても良い。

【００３０】或いは、当該水槽部７と当該重錘体３との
間に、図６で示すと同様に、当該水槽部７の側壁部底部
に水排出孔を設け、当該水排出孔に適宜のバルブ或いは
シャター手段を設けた水供給部３５と当該水供給部３５
に接続して適宜のダクト４７を設け、当該ダクト４７を
当該重錘体３の開放された開放部に対向させる様にして
も良い。

【００３１】又、当該重錘体３が当該貯水部６接続或い
は近接して配置された場合には、図８に示す様に、当該
重錘体３の側壁に、当該揚水体２に設けたと同様の開閉
扉を設けるか、図６に示す様に、当該重錘体３の側壁部
底部に水排出孔を設け、当該水排出孔に適宜のバルブ或
いはシャター手段５０を設けた水供給部３５と当該水供
給部３５に接続して適宜のダクト４７を設け、当該ダク
ト４７を当該貯水部６の開放された開放部に対向させる
様にしても良い。

【００３２】更に、図９に示す様に、当該重錘体３の底
部に、図５に示すと同様の水排出孔４３と当該排出孔４
３を被覆してシャッター機能を発揮する突起部４５を有
する蓋部４４とからなる様な水排出部３８を設けると同
時に、当該貯水部６内部に、当該突起部４５と当接し
て、当該蓋部４４を開放する操作ロッド４９を設ける様
にしても良い。

【００３３】上記した様に、本発明に於いては、当該水
槽部７若しくは当該貯水部６の当該水受け入れ部３０或
いは３７及び当該水供給部３５或いは３２には、当該水
の導入若しくは排出を電気的、磁気的或いは機械的に制
御するシャッター部が設けられている事が望ましく、
又、当該揚水体２若しくは当該重錘体３の当該水導入部
３６或いは３３及び当該水排出部３１或いは３８には、
当該水の導入若しくは排出を制御するシャッター部５０
が設けられている事が望ましい。

【００３４】本発明に於いては、上記した様に、当該揚
水手段１によって、断続的であるが、恒常的に当該貯水
部６に存在する水を所定の量当該水槽部７に揚水され当
該水槽部７では、常に所定の量の水が保持、確保される
事になるので、当該水槽部７から、所定の量の水が恒常
的に、当該水力発電機１１を駆動させ、安定した発電操
作を行う事が可能となる。又、本発明に於いては、当該
水槽部７に揚水された水は、恒常的に、当該水槽部７の
発電用水排出手段３４を介して、適宜の発電機１１に向
けて落下させ、当該発電機１１を駆動させた後の水が、
当該貯水部６に還流される様に構成されているので、水
資源の減少は極めて少ない。

【００３５】本発明に於て使用される当該駆動手段１０
としては、流体式ジャッキ、シリンダ、ピストン、クラ
ンクシャフト等から選択された一つで構成されている事
が望ましく、特には、当該駆動手段は、油圧シリンダー
で構成されている事が好ましい。又、当該油圧シリンダ
ーが一つの揚水体２を駆動する為に、複数個同時に使用
される様に構成されている事も望ましい。

【００３６】一方、上記した様に、本発明に於いては、
当該重錘体３及び当該揚水体２の動作、当該重錘体３及
び当該揚水体２に設けられている当該水供給部及び水排
出部、当該水槽部７若しくは当該貯水６に設けられてい
る当該水受け入れ部及び当該水供給部の少なくとも何れ
かは、予め定められた所定のプログラムに従って所定の
タイミングで駆動される様に構成されている事が望まし
い。本発明に於ける当該駆動手段１０は、当該水力発電
機１１で発電された電力の一部を使用して駆動せしめら
れる様に設計されているものであって、それによって、
当該水力発電機１１で発生した電力を外部に送電する事
が可能となる。従って、本発明に於ける当該水力発電装
置１００に於いては、適宜の送電設備を持つ事も好まし
い。

【００３７】本発明に於ける別の態様としては、上記発
電装置を利用した発電方法に関するものであって、その
基本的な構成は、落下位置エネルギーにより稼動する水
力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発電
機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機よりも
下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯水
部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構成
された水力発電装置に於いて、当該揚水手段を当該貯水
部に近接させて、当該揚水手段の内部に当該貯水部から
供給された所定の水を受入れ、当該揚水手段は、当該貯
水部から供給された所定の水を保持して当該貯水部から
当該水槽部へ上昇移動させ、当該揚水手段が、当該水槽
部に近接した場合に、当該揚水手段内に保持されている
当該水が、当該水槽部に移動せしめられ、次いで、当該
揚水手段は、当該揚水手段内部に水を保持しない状態
で、当該貯水部まで降下して、当該貯水部から供給され
る所定の水を受け入れるという動作を繰り返し、当該重
錘体は、当該水槽部に近接させて、当該水槽部から供給
される所定量の水を当該重錘体内部に受入れ、当該重錘
体は、次いで当該水槽部から供給された所定量の水を保
持して当該水槽部から当該貯水部まで下降移動させ、当
該重錘体が当該貯水部に近接した場合に当該重錘体内に
保持されている当該水が、当該貯水部に移動せしめら
れ、次いで当該重錘体は、当該重錘体内部に水を保持し
ない状態で、当該水槽部まで上昇すると言う動作を繰り
返し、且つ当該揚水手段の動作と当該重錘体の動作とが
同時に且つ反対方向となる様に操作する様に構成されて
いる水力発電方法である。

【００３８】本発明に於ける当該水力発電装置１００に
於いては、当該水力発電機１１は、従来公知の水力発電
機を使用する事が可能であるが、好ましくは小型で発電
効率の高い水力発電機を使用すると良い。又当該水力発
電機１１と当該水槽部７との高さの差は、特に限定され
るものではないが、発電効率、建設コスト、所望の発電
力とを勘案して適宜決定する事が可能である。

【００３９】図１に於いては、当該水槽部７は、適宜の
架台８によって当該水力発電機１１に対して所定の高さ
を維持する様に設定されるものである。そして、当該水
槽部７から当該水力発電機に向けて適宜の水圧管２７が
設けられており、当該水槽部７に貯留された水５は、適
宜の水圧管２７を介して当該水力発電機１１に供給さ
れ、当該水力発電機１１を駆動させる様に構成されてい
ると共に、当該水力発電機１１を駆動した後の水５は、
当該水力発電機１１よりも下方の位置に設けられている
貯水部６に流入する様に構成されているものである。

【００４０】本発明に於ける当該貯水部６としては、地
面に凹陥状部を掘って形成したプール状の区画に形成す
るものであっても良いが、当該水力発電機１１を湖沼、
川、海岸等に近接して設ける場合には、当該自然の湖
沼、川、海岸そのものを貯水部として利用しえる事は言
うまでもない。本発明における当該駆動手段１０は、外
部のエネルギーを使用する事も可能であるが、当該水力
発電機１１で発電された電力の一部を使用して駆動せし
められるものである。

【００４１】本発明に於いては、当該水槽部に貯留され
た水は、適宜の水圧管２７を介して当該水力発電機１１
に供給され、当該水力発電機１１を駆動させる様に構成
されており、又、当該水力発電機１１を駆動した後の水
が当該貯水部６に流入する様に構成されている。その結
果、本発明に於いては、利用される水が有効に循環さ
れ、それによって、常時安定した水の量が当該水力発電
機１１に供給されることになるので、安定した発電操作
が可能となる。

【００４２】更に、本発明に於いて当該揚水手段１の駆
動動力エネルギーを可能な限り低く抑える様に設計する
事によって、当該揚水手段１の駆動動力エネルギーを当
該水力発電機１１の発電エネルギーよりも小さくするこ
とによって、外部に対して電力を供給できる発電サイト
として機能することが出来る。つまり、本発明に於いて
は、当該水力発電機１１で発生した電力を外部に送電す
る送電設備を持つ事が可能となる。

【００４３】尚、発電機の運転に使用する水車は、公知
の発電機一体型水車や揚水容量に応じて、プロペラ水車
のほかベルトン水車やフランシス水車などを使用するこ
とも出来る。貯水部６の水は、上記のように循環して利
用することが可能で、その際は、自然減の水量のみを補
充することによって発電能力を継続させることが出来
る。一方海上や湖に建設されることも当然考えられる
が、その際は、溜池が海上や湖に変わることにより、水
の補充は、不要となり、合理的な油圧送水装置発電機と
なる

【００４４】上記の構成は、従来、自然科学の法則によ
り、発生する電力は、押出しジャッキの駆動に使用する
電気量よりも低いものとされてきたが、本発明は、押出
しジャッキの油圧力を前述の通り、有効に駆使すること
により解決したものである。本装置の原理を駆使して、
押出しジャッキの性能を増大させたり、直列に油圧送水
装置を複数並べて水槽に対して大容量の水を送り込む方
法を採用すると、一度に少ない場所で、大容量の電気を
発生させることが可能である。したがって、本発明の油
圧送水装置発電機を建設するための材料としては、鉄筋
コンクリートや鋼材を合理的な構造で、製作することが
望ましい。

【００４５】次に、本発明の水力発電装置に関する他の
態様について図面を参照しながら詳細に説明する。即
ち、図１０は、本発明に於ける他の具体例である水力発
電装置の構成の概要を説明する図であって、図中、水の
落下位置エネルギーにより稼動する水力発電機１１、当
該水力発電機１１の上方に位置し当該水力発電機１１に
対して水４を供給する水槽部７、当該水力発電機１１よ
りも下方に位置し、所定量の水５を保持する貯水部６、
当該貯水部６と当該水槽部７との間に設けられた揚水手
段１とから構成された水力発電装置１００であって、当
該揚水手段１は、当該貯水部６と当該水槽部７との間を
往復動する揚水体２と当該揚水体２とは異なる方向に往
復動する重錘体３とから構成されており、当該重錘体3
及び当該揚水体2の上下動作に応答して発生する位置エ
ネルギーを電気エネルギー或いは回転エネルギーに変換
するエネルギー変換手段６０が更に設けられており、当
該変換された電気エネルギー或いは回転エネルギーを当
該水力発電機１１から出力される所定の電気エネルギー
に対する付加エネルギーとして使用する様に構成されて
いる水力発電装置１００が示されている。

【００４６】つまり、本具体例に於いては、上記した具
体例とは異なり、重錘３の質量を変化させることは行わ
ず、上記当該重錘体３及び当該揚水体２の上下運動に応
答して発生する位置エネルギーの変化を利用して、当該
位置エネルギーを所定の電気エネルギー或いは、回転エ
ネルギーに変換するエネルギー変換手段６０から出力さ
れるエネルギーを当該水力発電機１１が出力する電気エ
ネルギーに対する付加的なエネルギーとして活用するよ
うに構成したもので、それによって、当該水力発電機１
００の出力効率を大幅に向上させるものである。

【００４７】本発明に於ける当該位置エネルギーは、当
該重錘体３及び当該揚水体２の上下運動に伴って特に当
該揚水体２の質量が変化すると共に、当該重錘体３及び
当該揚水体２、上下動する際に、当該揚水手段１におけ
る所定の部位に於いては当該当該重錘体３及び当該揚水
体２から受ける荷重が変化するので当該荷重の変化を当
該部位が上下に変化する様に設計して、当該位置エネル
ギーを位置変化として検出し、位置変化による位置エネ
ルギーを補助的エネルギーとして活用するものである。

【００４８】当該補助的エネルギーとしての使用形態と
しては、特に限定されるものではないが、例えば、当該
位置エネルギーを電気エネルギーに変換して、その電気
エネルギーを当該水力発電機により発電された電気エネ
ルギーの蓄積部、つまりバッテリ１０に充電するように
しても良く、又、当該電気エネルギーを当該揚水手段１
を駆動するモーター等の駆動手段の駆動エネルギーとし
て使用されても良く、更には、当該電気エネルギーを使
用して、適宜のモーターを回転させて当該水力発電機１
１の回転軸を駆動させたり、当該揚水手段１の駆動部分
を直接回転駆動させる様にしたものであっても良い。或
いは、当該位置エネルギーを直接適宜の回転体の回転駆
動に使用して、当該回転体の適宜の回転エネルギーで直
接当該水力発電機１１の回転軸を駆動させたり、当該揚
水手段１の駆動部分を直接回転駆動させる様にしたもの
であっても良い。

【００４９】本発明に於いて、当該揚水手段１に於ける
当該重錘体３及び当該揚水体２による荷重変化を位置エ
ネルギーに変換するためのエネルギー変換手段６０とし
ては、例えば、エネルギークッション６１を使用するこ
とが望ましく、更には、当該エネルギークッションの出
力を適宜の電気エネルギー或いは回転エネルギーに変換
するコンバータ手段６２とから構成されているもので有
っても良い。本発明に於ける当該エネルギークッション
６１は、例えば、当該揚水手段１に於ける当該重錘体３
及び当該揚水体２の上下動に応答して発生する荷重の変
動の影響を受ける部材の一部に設けられている事が好ま
しい。

【００５０】例えば、当該エネルギークッション６１
は、図１１に示す様に、当該揚水手段１に於ける、当該
重錘体３及び当該揚水体２の上下動に応答して発生する
荷重の変動の影響を受ける部材としての、図２に示す様
な当該重錘体３及び当該揚水体２のそれぞれの一部と接
続されている駆動片２１及び２２と当該揚水手段１の一
部、例えば、油圧シリンダ等からなる駆動手段１０と接
続されている駆動片２２‘が固定されている回転軸２０
の軸受部６３、６４、６５等、の底部に配置されている
ものである。

【００５１】本発明に於いて使用される当該エネルギー
クッション６１は、所定圧力が印加されると圧縮されて
その厚みあるいはその高さが減少出来、また当該圧力が
除去されるとその厚みあるいはその高さが元の状態に復
帰できる機能を有するものであればいかなる構造のもの
でも使用可能であり、例えば、プラスチック製或いはゴ
ムの様な弾性体であっても良く、或いは、図１２に示す
様に、油圧シリンダー８５とスプリングを内臓したクッ
ション部材６６とで構成されたものを使用することも望
ましい。

【００５２】図１２のエネルギークッション６１を詳細
に説明するならば、当該エネルギークッション６１は、
図１１に示す回転軸２０を回転自在に保持する軸受け部
６３〜６５の底面部に配置されているものであって、当
該油圧シリンダー８５が当該回転軸２０の真下に配置さ
れ、その周辺部に複数本の当該スプリングを内臓したク
ッション部材６６が配置されているものである。

【００５３】本発明に於ける当該エネルギークッション
６１に於ける当該油圧シリンダー８５は、ピストン部６
７が当該軸受部２０が下降すると当該ピストン部が当該
油圧シリンダ内部にある流体を当該シリンダ外部に押し
出し、当該ピストン部６７が当該軸受部の上昇に伴って
上昇すると当該ピストン部の移動によって当該油圧シリ
ンダ内部に外部から流体が流入するように構成されてい
る。

【００５４】一方、当該クッション部材６６は、そのシ
リンダ内部にピストン部６８とバネ部材６９を内蔵して
おり、当該軸受部２０が下降すると当該ピストン部６８
が当該シリンダ内部にあるバネ部材６９を圧縮しながら
下降し、反対に、当該軸受部２０の上昇に伴って当該バ
ネ部材６９の反発力によって当該ピストン部６８が上昇
するように構成されている。

【００５５】本発明に於いては、当該エネルギークッシ
ョン６１が上記した軸受部６３〜６５の底面部及び前記
した滑車部８２の変位検出部７０に設けられているもの
である。此処で、本発明に於ける上記したエネルギーク
ッション６１の具体的な使用方法例を説明するならば、
図１１に示す様に、今、揚水体２が最下の位置にあって
貯水槽６の水を当該揚水体２内に取り込み、まさに当該
揚水体２が上昇しようとしており、一方、水槽部７の近
傍の最上位置まで上昇している当該重錘体３は、まさに
降下しようとしている状態が示されており、この状態に
於いて、当該回転軸２０に対しては、当該重錘体３の重
量と当該揚水体２の重量に内部に取り込んだ水の重量と
が印加される事になる。

【００５６】そして、当該回転軸２０が回転して当該揚
水体２が上昇し、当該重錘体３が下降する間は上記の重
量が当該回転軸２０に連続的に印加される。つまり、上
記の期間内では、当該回転軸２の軸受部６３〜６５には
このサイクルに於ける最も大きな荷重が印加される事に
なり、従って当該エネルギークッション６１が最も押圧
された状態となり、当該エネルギークッション６１の油
圧シリンダ８５からは内部のオイルが外部に押し出され
る。

【００５７】その後、当該揚水体２が当該水槽部７の位
置まで上昇し、当該揚水体２内の水が当該水槽部７に排
出されると当該揚水体２の重量はそれ自体の重量のみと
なるが、一方、当該重錘体３は、下降するに際し、当該
揚水体２が当該水槽部７の近傍位置まで上昇した時点
で、所定の固定台９０の上に載置される様に構成されて
いるので、その時点では、当該重錘体３の重量は当該回
転軸２０には、印加されない事になる。

【００５８】従って、この状態では、当該回転軸２０に
掛かる重量は当該揚水体２本体の重量だけとなり、本発
明に於けるサイクル中で当該回転軸２０にかかる荷重が
最も小さくなる。従って、当該エネルギークッション６
１は、この時点で元の高さまで戻る事になり、当該油圧
シリンダ８５から流出したオイルが再び当該油圧シリン
ダ８５内に還流してくる事になる。

【００５９】その後、当該回転軸２０の回転方向が反転
されて当該揚水体２が下降を開始し、当該重錘体３が上
昇を開始すると、当該回転軸２０には、当該揚水体２の
本体の重量と当該重錘体３の重量が加算された重量の荷
重が印加される事になり、当該エネルギークッション６
１の厚みは少し薄くなる。その後、前記した状態に戻り
上記の様な工程サイクルが繰り返されて、上記した補助
エネルギーが得られるのである。

【００６０】又、本発明に於ける当該エネルギークッシ
ョン６１から出力される圧力流体は、適宜の配管７１を
介して適宜のマニホルド部７２に集められ、そこから適
宜のユニット部７３を介して例えば、油圧ポンプ或いは
油圧モータ７４に供給され当該油圧ポンプ或いは油圧モ
ータ７４を駆動させる様に構成されている。従って、例
えば、当該軸受部２０若しくは当該滑車部が下降する場
合には当該油圧シリンダー８５から出力される高圧の流
体によって当該油圧ポンプ或いは油圧モータ７４が駆動
され、逆に、当該軸受部２０若しくは当該滑車部が上昇
する場合には当該流体は、当該油圧シリンダ６５に還流
されるので、その間は、当該油圧ポンプ或いは油圧モー
タ７４の駆動が停止されることになる。

【００６１】本発明に於いては、当該油圧ポンプ或いは
油圧モータ７４の駆動によって当該水力発電機とは異な
る小型の発電機７５を駆動させて電気エネルギーを発生
させ、当該電気エネルギーを適宜のバッテリ手段７６に
蓄積するか或いは前記したバッテリ１０に充電させるこ
とも可能である。一方、当該発電機７５で出力された電
気エネルギーを直接当該揚水手段１の回転軸２０を回転
させるモータ７７を回転させる様に構成することも可能
である。

【００６２】更に、本発明に於いては、当該油圧ポンプ
から回転エネルギーを取り出して、当該回転エネルギー
を直接当該揚水手段１の回転軸２０に設けた適宜のカッ
プラー手段７８を介して当該回転軸２０を回転させる事
によって当該揚水手段１の駆動エネルギーの補助エネル
ギーとして使用することも可能である。同様に、図１３
に示す様に、当該油圧ポンプから取り出した当該回転エ
ネルギーを当該水力発電機１１の回転軸８０に接続され
た適宜のカップラー７９に供給し、当該水力発電機１１
を直接回転させる事によって当該水力発電機１１の発電
効率を向上させることも可能である。

【００６３】上記した本発明に於ける具体例では、落下
位置エネルギーにより稼動する水力発電機、当該水力発
電機の上方に位置し当該水力発電機に対して水を供給す
る水槽部、当該水力発電機よりも下方に位置し、所定量
の水を保持する貯水部、当該貯水部と当該水槽部との間
に設けられた揚水手段とから構成された水力発電装置に
於いて、当該揚水手段は、重錘体と揚水体とを有し、当
該重錘体と揚水体とは互いに反対の方向に上下動を行う
様に構成されており、当該揚水体を当該貯水部に近接さ
せて、当該揚水体の内部に当該貯水部から供給された所
定の水を受入れ、当該揚水体は、当該貯水部から供給さ
れた所定の水を保持して当該貯水部から当該水槽部へ上
昇移動させ、当該揚水体が、当該水槽部に近接した場合
に、当該揚水体内に保持されている当該水が、当該水槽
部に移動せしめられ、次いで、当該揚水体は、当該揚水
体内部に水を保持しない状態で、当該貯水部まで降下し
て、当該貯水部から供給される所定の水を受け入れると
いう動作を繰り返し、且つ当該重錘体及び当該揚水体の
上下動作に応答して発生する位置エネルギーを電気エネ
ルギー或いは回転エネルギーに変換し、当該変換された
電気エネルギー或いは回転エネルギーを当該水力発電機
から出力される所定の電気エネルギーに対する付加エネ
ルギーとして使用する水力発電方法が提供される。

【００６４】以上本発明の実施の形態について詳述して
きたが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設
計の変更などがあっても本発明に含まれる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の発
電とは違い。油圧のエネルギーを効率よく水位置エネル
ギーに変換して、電力を取り出すことができる。また、
高圧電力を取り出すことも可能であり、無公害で、無尽
蔵の永久エネルギーを確保することが可能である。さら
に、コスト面においては、他の無公害電力と言われてい
る、風力発電、従来の波力発電と比べると、設置費用
が、安く、高出力を得られるので、発電コストも安く、
原子力発電や火力、水力発電と比べても発電コストが安
いので、新エネルギー源として、普及が望まれるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の水力発電方法装置の正面図であ
る。

【図２】図２は、本発明に於いて使用される揚水手段の
原理を説明する図である。

【図３】図３は、本発明の水力発電方法装置にかかる一
具体例に於ける上面図である。

【図４】図４は、本発明に於いて使用される揚水手段の
一具体例の構成の概要を説明する側面図である。

【図５】図５は、本発明に於いて使用される揚水体の一
具体例の構成の概要を説明する図である。

【図６】図６は、本発明に於いて使用される揚水体と貯
水部との関係を示す図である。

【図７】図７は、本発明に於いて使用される揚水体と水
槽部との関係を示す図である。

【図８】図８は、本発明に於いて使用される重錘体と水
槽部との関係の他の例を示す図である。

【図９】図９は、本発明に於いて使用される重錘体と貯
水部との関係を示す図である。

【図１０】図１０は、本発明に於ける他の具体例の構成
の概要を説明する図である。

【図１１】図１１は、本発明に於ける他の具体例の構成
の詳細な構成の概要を説明する図である。

【図１２】図１２は、本発明に於いて使用されるエネル
ギークッションの構成の一例を説明する図である。

【図１３】図１３は、本発明に於ける他の具体例の構成
を説明する図である。

【図１４】図１４は、本発明に於ける他の具体例の構成
を説明する図である。

【符号の説明】

１００ 水力発電装置 １１ 水力発電機 ７ 水槽部 ６ 貯水部 １ 揚水手段 ２ 揚水体 ３ 重錘体 ８ 架台 ９ 支持台 ２７ 発電用水排出手段 ２０ 回転軸 ２１、２２ プーリー或いはフランジ ２４、２４ ワイヤ １０ 駆動手段 ３０ 水受け入れ部 ３１ 水排出部 ３２ 水供給部 ３３ 水導入部 ３４ 発電用水排出部 ３５ 水供給部 ３６ 水導入部 ４０ 開閉扉 ４１ 開孔部 ４２ 底部 ４５ 突起部 ４６ 操作ロッド ４３ 水取り入れ孔 ４４ 蓋部 ５０ シャッター部 ６０ エネルギー変換手段 ６１ エネルギークッション ６２ コンバータ手段 ８２ 滑車手段 ６３、６４、６５ 軸受部 ８５ 油圧シリンダー ６６ クッション部材 ６７ ピストン部 ６８ ピストン部 ６９ バネ部材 ７０ 変位検出部 ７１ 配管 ７２ マニホルド部 ７３ ユニット部 ７４ 油圧ポンプ或いは油圧モータ ７５ 小型の発電機 ７６ バッテリ手段 ８０ 回転軸 ７７ モータ ７８ カップラー手段 ７９ カップラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒谷 良典 静岡県富士市水戸島本町３番２号 Ｆターム(参考） 3H074 AA10 AA12 AA18 BB10 BB30 CC02 CC50

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水の落下位置エネルギーにより稼動する
   水力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発
   電機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機より
   も下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯
   水部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構
   成された水力発電装置であって、当該揚水手段は、当該
   貯水部と当該水槽部との間を往復動する揚水体と当該揚
   水体とは異なる方向に往復動する重錘体とから構成され
   ており、当該重錘体は、当該揚水体の動作に応答して、
   質量が変化する様に構成されている事を特徴とする水力
   発電装置。
2. 【請求項２】 水の落下位置エネルギーにより稼動する
   水力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発
   電機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機より
   も下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯
   水部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構
   成された水力発電装置であって、当該揚水手段は、当該
   貯水部と当該水槽部との間を往復動する揚水体と当該揚
   水体とは異なる方向に往復動する重錘体とから構成され
   ており、当該重錘体及び当該揚水体の上下動作に応答し
   て発生する位置エネルギーを電気エネルギー或いは回転
   エネルギーに変換し、当該変換された電気エネルギー或
   いは回転エネルギーを当該水力発電機から出力される所
   定の電気エネルギーに対する付加エネルギーとして使用
   する様に構成されている事を特徴とする水力発電装置。
3. 【請求項３】 当該揚水手段には、当該揚水体及び当該
   重錘体を、所定のタイミングで上下動させるための駆動
   手段が設けられている事を特徴とする請求項１又は２に
   記載の水力発電装置。
4. 【請求項４】 当該揚水体は、当該揚水体の一衝程に於
   ける一方の衝程端部に於いて、当該水槽部と接合するか
   当該水槽部の近傍に配置せしめられ、又、当該揚水体の
   一衝程に於ける他方の衝程端部に於いて、当該貯水部と
   接合するか当該貯水部の近傍に配置せしめられる様に構
   成されている事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに
   記載の水力発電装置。
5. 【請求項５】 当該重錘体は、当該重錘体の一衝程に於
   ける一方の衝程端部に於いて、当該貯水部と接合するか
   当該貯水部の近傍に配置せしめられ、又、当該重錘体の
   一衝程に於ける他方の衝程端部に於いて、当該水槽部と
   接合するか当該水槽部の近傍に配置せしめられる様に構
   成されている事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに
   記載の水力発電装置。
6. 【請求項６】 当該揚水体は、当該貯水部に接合するか
   当該貯水部の近傍部に位置した場合に、当該貯水部に保
   持されている水の内、一部の水が当該揚水体に移動せし
   められる様に構成されている事を特徴とする請求項１乃
   至５の何れかに記載の水力発電装置。
7. 【請求項７】 当該揚水体は、当該水槽部に接合するか
   当該水槽部の近傍部に位置した場合に、当該揚水体に保
   持されている水が当該水槽部に移動せしめられる様に構
   成されている事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに
   記載の水力発電装置。
8. 【請求項８】 当該重錘体は、当該水槽部に接合するか
   当該水槽部の近傍部に位置した場合に、当該水槽部に保
   持されている水の内、一部の水が当該重錘体に移動せし
   められる様に構成されている事を特徴とする請求項１及
   び３乃至７の何れかに記載の水力発電装置。
9. 【請求項９】 当該重錘体は、当該貯水部に接合するか
   当該貯水部の近傍部に位置した場合に、当該重錘体に保
   持されている水が当該貯水部に移動せしめられる様に構
   成されている事を特徴とする請求項１及び３乃至８の何
   れかに記載の水力発電装置。
10. 【請求項１０】 当該重錘体は、当該揚水体が所定の水
    を揚水する際のカウンターバランスとして機能するもの
    である事を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の
    水力発電装置。
11. 【請求項１１】 当該重錘体若しくは当該揚水体には、
    当該重錘体内もしくは、当該揚水体内に所定の水を導入
    するための水導入部及び当該所定の水を排出する水排出
    部が設けられている事を特徴とする請求項１乃至１０の
    何れかに記載の水力発電装置。
12. 【請求項１２】 当該水槽部若しくは当該貯水部には、
    当該水槽部内もしくは、当該貯水部内に当該揚水体若し
    くは当該重錘体から所定の水を受け入れるための水受け
    入れ部及び当該揚水体若しくは当該重錘体に対して当該
    所定の水を供給する水供給部が設けられている事を特徴
    とする請求項１乃至１１の何れかに記載の水力発電装
    置。
13. 【請求項１３】 当該水槽部若しくは当該貯水部の当該
    水受け入れ部及び当該水供給部には、当該水の導入若し
    くは排出を制御するシャッター部が設けられている事を
    特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の水力発電
    装置。
14. 【請求項１４】 当該揚水体若しくは当該重錘体の当該
    水導入部及び当該水排出部には、当該水の導入若しくは
    排出を制御するシャッター部が設けられている事を特徴
    とする請求項１乃至１３の何れかに記載の水力発電装
    置。
15. 【請求項１５】 当該水槽部に揚水された水は、恒常的
    に、当該水槽部の発電用水排出手段を介して、適宜の発
    電機に向けて落下させ、当該発電機を駆動させた後の水
    が、当該貯水部に還流される様に構成されている事を特
    徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の水力発電装
    置。
16. 【請求項１６】 当該揚水体を上下動させる当該駆動手
    段は、電動モータ、流体式ジャッキ、シリンダ、ピスト
    ン、クランクシャフト、油圧シリンダ等から選択された
    一つで構成されている事を特徴とする請求項１乃至１５
    の何れかに記載の水力発電装置。
17. 【請求項１７】 当該油圧シリンダーが複数個同時に使
    用される様に構成されている事を特徴とする請求項１６
    記載の水力発電装置。
18. 【請求項１８】 当該重錘体及び当該揚水体の動作、当
    該重錘体或いは当該揚水体に設けられている当該水供給
    部及び水排出部、当該水槽部若しくは当該貯水に設けら
    れている当該水受け入れ部及び当該水供給部の少なくと
    も何れかは、予め定められた所定のプログラムに従って
    所定のタイミングで駆動される様に構成されている事を
    特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の水力発電
    装置。
19. 【請求項１９】 当該駆動手段は、当該水力発電機で発
    電された電力の一部を使用して駆動せしめられるもので
    ある事を特徴とする請求項１乃至１８の何れかに記載の
    水力発電装置。
20. 【請求項２０】 当該水力発電機で発生した電力を外部
    に送電する送電設備を持つ事を特徴とする請求項１乃至
    １９の何れかに記載の水力発電装置。
21. 【請求項２１】 落下位置エネルギーにより稼動する水
    力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発電
    機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機よりも
    下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯水
    部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構成
    された水力発電装置に於いて、当該揚水手段を当該貯水
    部に近接させて、当該揚水手段の内部に当該貯水部から
    供給された所定の水を受入れ、当該揚水手段は、当該貯
    水部から供給された所定の水を保持して当該貯水部から
    当該水槽部へ上昇移動させ、当該揚水手段が、当該水槽
    部に近接した場合に、当該揚水手段内に保持されている
    当該水が、当該水槽部に移動せしめられ、次いで、当該
    揚水手段は、当該揚水手段内部に水を保持しない状態
    で、当該貯水部まで降下して、当該貯水部から供給され
    る所定の水を受け入れるという動作を繰り返し、当該重
    錘体は、当該水槽部に近接させて、当該水槽部から供給
    される所定量の水を当該重錘体内部に受入れ、当該重錘
    体は、次いで当該水槽部から供給された所定量の水を保
    持して当該水槽部から当該貯水部まで下降移動させ、当
    該重錘体が当該貯水部に近接した場合に当該重錘体内に
    保持されている当該水が、当該貯水部に移動せしめら
    れ、次いで当該重錘体は、当該重錘体内部に水を保持し
    ない状態で、当該水槽部まで上昇すると言う動作を繰り
    返し、且つ当該揚水手段の動作と当該重錘体の動作とが
    同時に且つ反対方向となる様に操作する事を特徴とする
    水力発電方法。
22. 【請求項２２】 当該荷重の変化若しくは所定の部材の
    位置の変動をエネルギークッションに作用させて位置エ
    ネルギーを電気エネルギー或いは回転エネルギーに変換
    する様に構成されている事を特徴とする請求項２記載の
    水力発電装置。
23. 【請求項２３】 当該揚水手段に於ける、当該重錘体及
    び当該揚水体の上下動に応答して発生する荷重の変動の
    影響を受ける部材の一部、若しくは当該重錘体及び当該
    揚水体の上下動に応答して変位する当該所定の部材に、
    エネルギークッションが設けられている事を特徴とする
    請求項２、又は２２に記載の水力発電装置。
24. 【請求項２４】 当該揚水手段に於ける、当該重錘体及
    び当該揚水体の上下動に応答して発生する荷重の変動の
    影響を受ける部材は、当該重錘体及び当該揚水体のそれ
    ぞれの一部と接続されている駆動片及び当該揚水手段の
    一部と接続されている駆動片が固定されている回転軸で
    構成されている事を特徴とする請求項２３記載の水力発
    電装置。
25. 【請求項２５】 当該重錘体及び当該揚水体の上下動に
    応答して発生する荷重の変動の影響を受ける部材の一部
    は、当該回転軸の軸受け部である事を特徴とする請求項
    ２４記載の水力発電装置。
26. 【請求項２６】 当該揚水手段に於ける、当該重錘体及
    び当該揚水体の上下動に応答して変位する部材は、当該
    重錘体及び当該揚水体のそれぞれを上下動させる油圧シ
    リンダの上下動に応答して変位する滑車部で構成されて
    いる事を特徴とする請求項２３記載の水力発電装置。
27. 【請求項２７】 当該エネルギークッションが、当該軸
    受け部の下方部或いは当該滑車部に接続されたシリンダ
    部の下方部に配置されている事を特徴とする請求項２及
    び２２乃至２６の何れかに記載の水力発電装置。
28. 【請求項２８】 当該エネルギークッションは、当該重
    錘体或いは当該揚水体の荷重が当該回転軸に印加される
    際或いは当該滑車部が下降する場合には、その高さが減
    少し、当該重錘体及び当該揚水体の荷重が当該回転軸に
    印加されない場合或いは当該滑車部が上昇する場合に
    は、荷重印加以前の高さに戻る様な機能を有するもので
    ある事を特徴とする請求項２６又は２７に記載の水力発
    電装置。
29. 【請求項２９】 当該エネルギークッションは、流体シ
    リンダ手段とバネ手段とから構成されている事を特徴と
    する請求項２３乃至２８の何れかに記載水力発電装置。
30. 【請求項３０】 当該流体シリンダ手段は、油圧シリン
    ダである事を特徴とする請求項２９記載の水力発電装
    置。
31. 【請求項３１】 当該流体シリンダ手段は、適宜の油圧
    用マニホルドを介して油圧モータに接続されている事を
    特徴とする請求項２３乃至３０の何れかに記載の水力発
    電装置。
32. 【請求項３２】 当該油圧モータを適宜の発電機に接続
    した事を特徴とする請求項３１記載の水力発電装置。
33. 【請求項３３】 当該油圧モータを直接当該水力発電機
    の回転軸或いは、当該重錘体及び当該揚水体の駆動片が
    固定されている回転軸に直接結合されている事を特徴と
    する請求項３１記載の水力発電装置。
34. 【請求項３４】 落下位置エネルギーにより稼動する水
    力発電機、当該水力発電機の上方に位置し当該水力発電
    機に対して水を供給する水槽部、当該水力発電機よりも
    下方に位置し、所定量の水を保持する貯水部、当該貯水
    部と当該水槽部との間に設けられた揚水手段とから構成
    された水力発電装置に於いて、当該揚水手段は、重錘体
    と揚水体とを有し、当該重錘体と揚水体とは互いに反対
    の方向に上下動を行う様に構成されており、当該揚水体
    を当該貯水部に近接させて、当該揚水体の内部に当該貯
    水部から供給された所定の水を受入れ、当該揚水体は、
    当該貯水部から供給された所定の水を保持して当該貯水
    部から当該水槽部へ上昇移動させ、当該揚水体が、当該
    水槽部に近接した場合に、当該揚水体内に保持されてい
    る当該水が、当該水槽部に移動せしめられ、次いで、当
    該揚水体は、当該揚水体内部に水を保持しない状態で、
    当該貯水部まで降下して、当該貯水部から供給される所
    定の水を受け入れるという動作を繰り返し、且つ当該重
    錘体及び当該揚水体の上下動作に応答して発生する位置
    エネルギーを電気エネルギー或いは回転エネルギーに変
    換し、当該変換された電気エネルギー或いは回転エネル
    ギーを当該水力発電機から出力される所定の電気エネル
    ギーに対する付加エネルギーとして使用する事を特徴と
    する水力発電方法。