JP2008069765A - 重力車と発電への利用 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の重力車は、天地に装置したスプロケット、プーリー、その他の車輪類にチェーン又はバケットを環状に掛ける構造の為に、それらの車輪類は比較的に大きなものとなり、それらを回転させる為のエネルギーは大きく、直径も大きくなって回転数は小さなものとなる。
【解決手段】平行に並べて構築する複数基の環状軌道１の間にローラー６を直角に掛け渡して、その上をチェーン又はベルト７とバケット８が滑って進行し、その進行過程で変換車輪９に被さり、その重圧と摩擦力で変換車輪を回転させて、回転エネルギーを発生させる構造とした。さらにバケットに効率的な改良を加えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、重力による物体の直線的落下エネルギーを回転エネルギーに変え、諸機械を稼動させたり、電気エネルギーを得ようとする重力車に関する。

従来の重力車は、天地の２点にスプロケット、プーリー、その他の車輪類を装置し、それらに絡めた環状のチェーン又はベルトに装着した複数のバケットに水を入れて下降させ、下降最終点でバケットを空にし、上昇させてから最上端で水を入れるを繰り返すものである。

チェーン又はベルトとバケットの下降と上昇による進行は、それらを支持しているスプロケット、プーリー、その他の車輪類を回転させ、回転エネルギーを発電機に伝達して、回転エネルギーを発生させるものである。

従来の重力車の基本は、チェーン又はベルト及びバケットを支持するため巨大化する天地２点のスプロケット、プーリー、その他車輪類を回転させて回転エネルギーを得ようとする為に、それらを回転させる為のエネルギーの消費は甚大となりかつ、大きな車輪は直径がより大きくなるので回転数はより小さなものとなり、より回転数の大きさを必要とする発電への利用は、不利なものである。

そのうえ従来の重力車のあるものは、バケットへの注水の為に装置全体を停止させている。
その為に落下エネルギーの発生は常に中断され、発進と停止の際のエネルギーの浪費はかなりなものとなる。装置を止めずに連続的に注水する方法をとっているものもある。しかしその場合も給水管の場所やバケットの形状を考慮する必要がある。

本発明は、このような従来の構成が有している問題を解決しようとするものであり、スプロケット、プーリー、その他の車輪類でチェーン又はベルトとバケットを支持して車輪を回転させ、そこから回転エネルギーを取り出そうとするのではなく、重力による落下エネルギーを最も効率的に回転エネルギー化することを目的とするものである。

そこで、本発明は、上記目的を達成する為に、天軌道、下降軌道、地軌道、上昇軌道からなる環状軌道を平行に並べて複数基構築し、複数のローラーをそれらに直角に掛け渡して装着した。さらにチェーン又はベルトとバケットが進行する過程で、その重圧力と摩擦力で回転する変換車輪を装置した。

また、第２の課題解決手段は、バケットの左側面に樋を付け、さらに受口に樋部を取り付けた。

また、第３の課題解決手段は、重力車の設置場所に応じて、傾斜型の下降軌道を有する重力車を考案しかつ、その軌道の傾斜に応じて、バケットの底部も傾斜あるものとした。

また、第４の課題解決手段は、環状軌道上にローラーを装着するのでなく、バケットの底部にローラーを装着する方法を別考案として用いた。

上記第１の課題解決手段による作用は次のとうりである。すなわち、チェーン又はベルトとバケットは、ローラーの上を滑って進行し、変換車輪に被さって重圧と摩擦力を与えてそれを回転させる。チェーン又はベルトとバケットを支持している主体は、変換車輪でなく循環軌道上のローラーであるから変換車輪は比較的に小さな直径でも良く、その事が回転数をより大きくし、更にチェーン又はベルトとバケットの進行するエネルギーは、変換車輪の引っ掛りによる摩擦以外に制動作用を極力受けないようになり、変換車輪の回転だけに費やす効果を発揮する。

上記第２の課題解決手段による作用は、バケットの受口の樋部の働きで、給水が連続して大量に行われても零れ落ちを防ぎながらバケットへの注水が続けられる。 受口の樋部は、先ず水をバケット内に流し込み、ついで流れ出ないように囲い込みの役をはたし、バケットを被い尽くす水は、樋を流れて、隣のバケットの受口に流れ込み、バケットとバケットとの隙間からの水の零れ落ちのロスを防ぐことができる。すなわち進行中のバケットに効率的に注水できるのである。特に垂直型重力車では、天軌道での姿勢のままバケットの満水が可能となる。

上記第３の課題解決手段による作用は、垂直型、傾斜型の２タイプの重力車によって、重力車の設置場所を拡大させる効果を発揮する。

上記第４の課題解決手段による作用は、環状軌道上に、ローラーを装着することに代えて、バケットの底部にローラーを装着し、バケットを進行させてチェーン又はベルトを進行させることにより、回転エネルギーを発生させることができる。

上述したように本発明の重力車は、水を効率よくバケットに注入し、ローラーの上を絶え間なくチェーン又はベルトとバケットを滑って進行させ続け、その過程で変換車輪は回転し、回転エネルギーを連続的に取り出すことができる。

ひいてはその回転エネルギーは、発電機に伝達して電力エネルギーを得ることができる。発電機がより高速回転を必要とする場合は、変換車輪に加速の為の変速装置を連結するか、変換車輪と回転軸は同じであるがより大きな直径の加速車輪から発電機にその回転数を増加させる回転運動を伝動すると、より大きな効果を得られる。重力車が発生させる回転エネルギーは他の機械類の稼動にも利用できる。

バケットに入れて落下エネルギーを発生させる物は、バケットへの出し入れが容易な形状にした物ならば水に限らずに鉄、砂、岩石、その他の物質も利用することができる。チェーン又はベルトとバケットに改良を加えれば、羊などの動物も利用可能である。

垂直型と傾斜型の各特徴を生かせば、重力車の設置は地球上のあらゆる場所で可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。

図においては、１は本発明の基本的な構築物である環状軌道である。天軌道２、下降軌道３、地軌道４、上昇軌道５からなる。環状軌道は複数基平行に並べて構築し、その間にローラー６を直角に掛け渡して装着する。そのローラー上をチェーン又はベルト７とバケット８が、滑って進行するのである。

バケットの満水が、素早く確かなものとなるために、複数本の給水管１２を取り付けた。バケットが進行中でも、給水管から流れ落ちる水は、バケットの受口１９から入るか、樋１８を流れて他のバケットに注水し、零れ落ちないように利用する。給水管の太さ、本数、取り付け箇所は、バケットへの注水効果を最大にするために変えるとよい。樋部２０は、水をバケット内に流し込んだ後に、流出しないための囲い込みの機能を持っている。

取水管１４の先の水源は図示を省略しているが、人口的自然的を問わずに、滝や谷川、沼や堤、ダム、高層建築物での生活排水など、落差のある場所の水利用ができれば、広い範囲での設置が可能である。

バケットが、地軌道に入ると同時に中の水は放出されて排水槽１５に落ち、その排水は揚水ポンプ１６によって揚水官１７を昇り水量安定化のためにある貯水槽１３に入る。揚水を活用すれば平地での重力車の設置が、経済的効率性の課題はあるが可能となる。

チェーン又はベルトとバケットが、変換車輪９に被さって進行することにより、それらの重圧力と摩擦力によって、変換車輪は回転する。変換車輪との摩擦力を大きくするほど回転エネルギーも大きくなるために、変換車輪の外周面には、チェーン又はベルトが引っかかり易くかつ、はずれ易い突起物を形成することにより、一層よい効果が得られる。

変換車輪から発電機１１に回転力を直接伝動するほかに、回転数を増大させるために、変換車輪と同一回転軸であってより大きな直径を有する加速車輪１０を使うか又は、変換車輪に加速のための変速機を連結するのも効果的である。

チェーン又はベルトにバケットを連結するには、ゆとりある長さの連結具を用いた前端連結部２１と後端連結部２３及び、固めでしっかりした連結をする中央連結部２２で連結する。チェーン又はベルトが、環状軌道の４箇所のコーナーを通過する際に、前端と後端が少し浮き上がった方が、曲がり易いからである。

環状軌道に装着したローラー上をバケットが滑って進行する以外の方法として、バケットの底部にバケットローラー２４を装着して、環状軌道上を滑らせて進行させる方法もある。傾斜型重力車では、上昇中にチェーン又はベルトとバケットが垂れ下がってしまうので、バケットの底部の傾斜と平行した線上に上昇用ローラー受け具２５を装着して、上昇軌道のローラーに乗せて滑って進行する。また上昇軌道にローラーを装着しない方法をとった場合は、バケットに上昇用ローラー２６を装着して上昇軌道上をバケットの底部のバケットローラーで滑って進行する。以上の上昇用ローラー受け具の装着は、垂直型重力車のバケットへ応用すれば、垂直型重力車の地軌道でのチェーン又はベルトとバケットの垂れ下がり防止に有効である。

環状軌道の左右に沿って、ガードレール２７を装置すれば、バケットの進行中の左右へのぶれを防止できる。

循環軌道とローラーを強化する為に、循環軌道を３基平行に並べて構築し、図４に示した強化型環状軌道にすれば良好な結果を得、それ以上循環軌道を増やす程ますます強化されてゆく。

本発明の実施形態を示す垂直型重力車の正面図 同傾斜型重力車の正面図 同環状軌道の部分側面図 同強化型環状軌道の部分側面図 同垂直型重力車用バケットの図 同傾斜型重力車用バケットの図

符号の説明

１ 環状軌道 ２４ バケットローラー
２ 天軌道 ２５ 上昇用ローラー受け具
３ 下降軌道 ２６ 上昇用ローラー
４ 地軌道 ２７ ガードレール
５ 上昇軌道
６ ローラー
７ チェーン又はベルト
８ バケット
９ 変換車輪
１０ 加速車輪
１１ 発電機
１２ 給水管
１３ 貯水槽
１４ 取水管
１５ 排水槽
１６ 揚水ポンプ
１７ 揚水管
１８ 樋
１９ 受口
２０ 樋部
２１ 前端連結部
２２ 中央連結部
２３ 後端連結部

Claims (6)

1. 天軌道，下降軌道，地軌道，上昇軌道からなる環状軌道（１）を平行に並べて複数基構築し，それらの間に直角に掛け渡した複数のローラー（６）の上に環状に絡めた環状のチェーン又はベルト（７）に連結した複数のバケット（８）がローラーに支持され滑って進行する構造を有する重力車。
2. チェーン又はベルトとバケットが環状軌道上に装置した変換車輪（９）に被さって進行する際に、その重圧力と摩擦力によって変換車輪を回転させる構造を有する重力車。
3. 樋付き及び樋部付き受口を取り付けたバケットをチェーン又はベルトに複数連結した構造を有する重力車。
4. チェーン又はベルトとバケットの連結方法は、バケットの先端部、後端部共に、チェーン又はベルトとの間隔を、ゆとりある適度な長さの連結具によって緩やかな連結とし、中央部は、しっかりと固めの連結方法をとる構造を有する重力車。
5. 環状軌道上のローラーを取り外して、バケットの底部にローラーを装着し、チェーン又はベルトとバケットを環状軌道上で進行させる構造を有する重力車。
6. 上昇用ローラー受け具又は上昇用ローラーを取り付けたバケットを装着した構造を有する重力車。

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