JP2008095676A

JP2008095676A - 引力式リニア発電

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Publication number: JP2008095676A
Application number: JP2006314831A
Authority: JP
Inventors: Masatane Hirama; 昌胤平間
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】今、地球は窮地に陥っている。特に発電に関するエネルギー問題は著しい。火力は石油、石炭、ガス等の有限資源を代償の為に焼失し、ＣＯ^２、ＳＯＸＮＯＸ等で環境汚染している。原子力もウラン、再生としてプルトニウム等の資源を核分裂により放射性物質、他を排出し、放射性廃棄物の処理、埋設の問題や事故、テロ、天災等の危機もありうる。水力は巨額なダム建設費を必要とし、太陽熱、風力、地熱等の発電同様、気象や立地条件に左右される。
【解決手段】本発明は引力による重力をエネルギーとしているので資源の枯渇が無く、無限活用が可能。浮上可能な空洞の鉄球を落下し、重力と、重加圧を利用して回転運動に変え、発電する機構である。落下鉄球は水中浮上して繰返す。リニア発電は独立した別個の発電機構の装置で電導コイルを施した二壁のドーナツ形状の内側を推進物が磁気作用を活用して回転し、その回転力を発電に利用するもの。地球温暖化を含め全課題を解決する。
【選択図】図６

Description

本発明は引力をエネルギー源として、リニア方式を応用し、資源を必要とせず、無危険無公害の人と地球環境を重視したクリーンな引力式リニア発電である。

原子力発電ではウランと再生としてプルトニウムが使用される。放射能の危険性は周知である。放射性物質や放射線が環境に及ぼす影響は計り知れない。事故、テロ、天災、有事の際、大変危険である。又、核燃料の場合、使用後も高レベル、低レベル放射性廃棄物質の処分、埋設の問題もある。

火力発電では原油、重油、軽油の石油や石炭、ＬＮＧ、ＮＧＬ、ＬＰＧ、都市Ｇ他天然Ｇ等、多くの地下資源、天然資源が焼失という消費がされている。単に焼失だけでなく、燃焼の際、多くのＣＯ^２、ＳＯＸ、ＮＯＸが排出され、大気汚染がされている。発電効率も問題がある。

資源消費は前記２点だが、火力発電所の発電電力量の５８％の数字から考えても燃料焼失量がいかに多いか推測出来る。付け加えれば原子力発電所の発電電力量は３７％で２つ合わせると９５％にもなる。

水力発電では資源や危険性、大気汚染の問題はない。が、巨額のダム建設費がかゝり立地条件を要します。どこでも良いという訳ではない。時として歴史的な史跡や文化遺産をも湖底に沈める可能性もある。発電電力量はわずか、４％。

その他として太陽熱、風力、地熱等の発電があるが合計しても発電電力量は、わずか、０．００６％しかない。自然エネルギーなので資源消失は無いが立地条件が限定されたり、天候や気象条件に大きく左右される。風力の場合は適性風量があり、風速２５Ｍを超えるとストップする。風が強ければという問題ではない。立地条件や気象条件に左右される面では水力発電も同じで、雨量で水量が不足する事もある。近年、叶う場所の関係上揚水式という一度落下させた水をポンプアップして使う方式を取っている。ポンプ、アップは夜間電力で行うのだが水量が多いだけに相当額の費用となる。

何億年という長い年月を費して生まれた石油を発電、発熱、そして、車輌船舶、航空機等の燃料として一瞬のうちに膨大な量を燃焼という方法で消失しているのが現状である。勿論、代償は得ているが０００３でも記した様に大気汚染という重大な害も残している。石油粉争、まして戦争は、悲しい事だ。限りある資源を焼失している事が問題なのである。核分裂核融合からなる原子力の功績は多大である。反面、常に０００２で記した様な危険も隣り合わせである。核の場合、使用時から廃棄に至るまで常に危険が付きまとう。天災、人災、テロ、不安情勢の中で１００％絶対安全は無いのである。水力発電の場合、巨額なダム建設費と同時に地形を変え、時に史跡や文化遺産も消し去る。風力や太陽熱地熱の発電の場合、天候や気象条件に大きく左右される。大気を含む地球全体に及ぼす環境汚染、その他の悪影響を１日も早く止めなくてはならない。

そこで本発明は地球存続の限り永久不滅の引力に着目した。これが引力エネルギーによる発電である。これなら永久使用が可能で従来から使用の資源は焼失しない方法で有効活用が長く出来る。

本発明の請求項１は鉄球内部に浮上するに相当する空洞を設け、浮力を高め、また落下の際には、鉄球自体の重量と加速重力を含め活用する引力エネルギーである。重力により落下、重力により加圧、浮力による浮上、この循環運動を複数の鉄球が繰返す事で発電するものである。引力エネルギーの活用とこの永久運動の繰返しは資源不足を解消し、前記全ての課題を解決する。

本発明は二段階発電である。鉄球落下による引力エネルギーから生れる一次側発電Ａ区画図１のＡの電力を駆動電力として二次側発電Ｂ区画図１のＢへ供給して大出力の発電をするものである。

本発明の請求項２のリニア高速回転軸装置図１のＢの１７は前記二次側発電Ｂ区画図１のＢ区画に有り、一次側で発生した電力で大きい電流を受ける個所である。拡大図がリニア高速回転軸装置概略図、図３と、リニア高速回転軸装置、回転原理図、図４である。この装置は、形状が、ドーナツ形をしていて二つの壁から成っていて、名称はガイドウェイという。このガイドウェイの両壁には電導コイルが施してある。その両壁の間を電導磁石を搭載した推進物が高速回転する機構である。回転する推進物と回転軸はシャフトで直結している。回転速度はガイドウェイの電導コイルに流す電流の大きさで決まる。引力式リニア発電は引力エネルギーによる一次側発電と二次側発電のリニア高速回転軸の回転力が相俟って大出力の発電となる。

本発明の引力式リニア発電は引力がエネルギーなので地球存続の限り永久持続し尽きる心配がない。従来、限りある資源を焼失という形で代償を得ていたが今後は焼失が無いので膨大な費用節約となる。又資源は長く有効活用が出来る。本発明は０００７に記載した全ての課題を解決しクリーンな地球環境を構築する。天候、気象条件、立地条件に左右されず小費用、小スペースで建設が可能な事から都会から遠く離れた僻地に発電所建設の必要もなく鉄塔、中継所送電線も最少限で済む。当然送電ロスも少なくなる。冬場の鉄塔や送電線の凍結等、メンテナンス面でも格段と少なくなる。大都会にも必要に応じて適応する数を建設することで、分散による効果として大停電等のライフライン全面ストップが無くなり、復旧も容易に可能になり、危機対策上も好ましい。

本発明において図１のＡ方式と図２のＢ方式を作図した。図１も図２も図面符号のＣ区画を除いては全て同じである。相違点はＡ方式では１体の受圧アームを、Ｂ方式では複数の受圧アームを活用し、引力エネルギーを回転に変える方法である。従って、基本原理が同じなので図１に基づき説明する。

鉄球は浮上するに相当する空洞をもつ構造である。図内のＺ^１からＺ^１０は鉄球の移動順路であり、循環運動を示したもので実際は複数の鉄球が行う。

図１のＺ^１の鉄球は予備室を経由してスタート室に入る。この時両室の水はコントロール水槽１８に落され無水状態である。ただし、スタート室２の上部の浮上用角パイプ内は満水状態。鉄球Ｚ^３が入室し、センサが確認すると予備室上下ドア１Ａとスタート室上下ドア１Ｂが閉まる。この時鉄球Ｚ^３の位置は無水状態で、完全遮断されている。センサが状況確認し、上部のハッチドア２Ａを開く。浮上用角パイプ３内の水がスタート室２内に流れ込み鉄球Ｚ^３はＺ^４の位置に浮上する。同時にスタート室２のハッチドアが閉まり、スタート室２内の水はコントロール水槽に落され無水状態になる。鉄球Ｚ^４は送り機２５で水抜室４に移動しＺ^５の位置になる。水抜室上下ドア４Ａが閉まり鉄球Ｚ^５は満水状態で遮断される。センサが状況確認し水抜室４内の水はドレンタンク２１に落される。水抜予備室上下ドア５Ａが開き鉄球はＺ^６の位置に移動する。予備室上下ドア５Ａが閉まり水抜室上下ドア４Ａが開くと水抜室４に水が入り、浮上用角パイプ３と同水位になる。鉄球Ｚ^６は落下路上下ドア６Ａが開き、落下路６に移動してＺ^７となり落下サインを待つ。センサ確認後落下サインが出ると受圧回転アーム８に落下して加圧する。鉄球Ｚ^７はＺ^８、Ｚ^９位置へ移動し重力加圧を受圧回転アーム８に与えＺ^１０の位置へ落下する。落下地点のＺ^１０は誘導路によってスタート地点のＺ^１位置に戻る。この動作を前記の通り複数の鉄球が連続作動する。尚鉄球の動作と関連する上下ドアの開閉やハッチドアの開閉、また、電磁弁の開閉、ポンプの作動等、一連の連動制御は全て、センサ感知により全自動制御である。

図１のＣは受圧回転アームと大型歯車の兼合い部Ｃ区画である。これは同じ図１で示した鉄球の引力エネルギーを回転エネルギーに変える部分の受圧回転アーム図１の８と同軸の回転軸、図１の９と大型歯車図１の１０の兼合いを表したＣ区画の図である。別側面から見た図が図２である。図１のＣ区画を説明すると落球で加圧を受けた受圧回転アーム図１の８が回転して同軸の回転軸図１の９は大型歯車^Ａ図１の１０を回転させる。大型歯車には、２つの変速用歯車^Ｂ図１の１１と変速用歯車^Ｃ図１の１２が連動している。この先が、一次側発電Ａ区画図１のＡと二次側発電Ｂ区画図１のＢである。００１０でも記述したが本発明は二段階発電でありＡ区画の一次側発電はＢ区画の二次側発電へ電力を供給する為の手段である。

一次側発電Ａ区画での発電は二次側発電Ｂ区画のリニア高速回転軸装置図１のＢの１７に供給される。拡大図がリニア高速回転軸装置概略図、図３−１７である。外形は二壁のドーナツ状でガイドウェイという。ガイドウェイの両壁には電導コイル図３−１７^１が施してある。前記一次側発電Ａ区画から供給された電流を両壁の電導コイルに流す。二壁間の回転推進物図３の１７^２に搭載した電導磁石に作用して推進し、高速回転する。回転推進物図３の１７^２は軸とシャフトで直結しているので軸も当然高速回転する。軸の回転はインバーター図１の１３を経由して発電機図１の１４へ回転数を伝え、大出力の発電をする機構である。

引力式、リニア発電の概略図（Ａ方式）同上（Ｂ方式）図１のＣ区画、別角度概略図リニア高速回転軸装置概略図リニア高速回転軸装置の回転原理図

符号の説明

１．予備室、１Ａ予備室上下ドア、１Ｂ．スタート室上下ドア、２．スタート室、２Ａ．スタート室ハッチドア、２Ｂスタート室上予備ハッチドア３．浮上用角パイプ、４．水抜室、４Ａ水抜室上下ドア、５．水抜予備室、５Ａ．水抜予備室上下ドア、６．落下路、６Ａ落下路上下ドア、７．落下用丸パイプ、７^１落下口Ａ、７^２落下口、Ｂ８．受圧回転アーム９回転軸、１０．大型歯車Ａ、１１．変速歯車Ｂ１２．変圧歯車Ｃ１３．インバーター１４発電機１５．回転軸、１６クラッチ機構、１７．リニア高速回転軸装置１７^１ガイドウェイ、１７^２回転推進物、１８．コントロール水槽、１９シスタンク、２０電極棒、２１．ドレンタンク、２２ポンプ、２３．電磁弁、２４送水管、２５送り機Ａ．一次側発電Ａ区画、Ｂ．二次側発電Ｂ区画Ｃ．受圧回転アームと大型歯車の兼合い部Ｃ区画Ｚ^１からＺ^１０．鉄球の移動順路、

何億年という長い年月を費して生まれた化石燃料を発電、発熱、そして、車輌船舶、航空機等の燃料として一瞬のうちに膨大な量を燃焼という方法で焼失しているのが現状である。勿論、代償は得ているが０００３でも記した様に大気汚染という重大な害も残している。石油粉争、まして戦争は悲しい事だ。発電は基幹産業である。火力発電の為に限りある資源を焼失し続ける事は大問題である。又、核分裂からなる原子力発電の功績は多大であるが、反面、０００２で記した様に常に危険も隣り合わせである。核の場合、使用時から廃棄に至る迄常に危険が付きまとう。天災、人災、テロ、と不安情勢の中で１００％絶対安全は無いのである。水力発電の場合、巨額なダム建設費は、さることながら建設の為に地形を変え、時には史跡や文化遺産をも消し去る。風力や大陽熱、地熱の発電の場合、天候や気象条件に大きく左右される。地球温暖化を含む大気汚染、地球全体に及ぼす環境汚染、その他の悪影響を１日も早く止めなくてはならない。

本発明の請求項１は鉄球に空洞を設け、浮上力を高め水中浮上し、無水の螺旋状落下誘導路を施したパイプ内を降下し、加圧を重ね、回転エネルギーに換えて発電に至る。いわば引力による重力エネルギーの引力発電である。複数の鉄球が、この繰返しを行うことで、資源不足を解消し、有効活用に導き前記課題を解決する。

本発明のリニア高速回転軸装置（図６の１７）は完全に独立した発電の為の装置である。電力の供給を受けて初めて回転可動する。その回転力を発電機に伝達する事で発電が可能になる。引力発電による発電と、リニア高速回転軸を起源とする発電は限りある資源の保護や地球温暖化の現象をストップさせる。地球環境のクリーン化の観点から重要である。尚、引力式リニア発電の名称は引力発電とリニア発電の併設総称である。

本発明の請求項２のリニア高速回転軸装置（図６の１７）は同図１９の発電Ｂ区画内に位置する。この装置は１８の発電区画で発生した電力（引力発電による電力）又は他の発電設備で発生した電力の供給を受け、軸を高速回転させる装置である。図４は本装置を別側面から見た拡大図であり、図５は同、回転原理図である。この装置の形状は二壁のドーナツ形で、名称はガイドウェイと言う。ガイドウェイの両壁には電導コイルが施してある。両壁の間には電導磁石を搭載した推進物が有り両壁の電導コイルに流れる電流の大、小により高速から低速迄回転制御が可能な機構になっている。回転する推進物と軸はシャフトで直結されているので、推進物が高速回転すれば軸も高速回転する。図６の１８の発電Ａ区画に於いて発電する軸の回転力は同時に本装置（図６の１７）の軸（図６の１５）にも強力な助走回転力をもたらす。それは発電Ａ区画と発電Ｂ区画が同軸であるからである。発電Ａ区画からの電力供給と助走回転力は起動時から稼動迄の時間短縮、即ち高速回転への到達をスピードアップする。

新規に図６として引力式リニア発電の概略図（旋回加圧方式）Ａ型と図７として同、Ｂ型の２種類を追加提出する。図６、図７、の基本的原理は同じで、いづれも浮上可能な鉄球が有水パイプ内を浮上、上昇し、無水パイプ内を自重と加速重を合わせて落下し、重力エネルギーで加圧し、回転エネルギーに変換して発電をするものである。然し、図６と図７では鉄球が水中に潜入する方法と降下した水を揚水させる方法に異なる点がある。

但し、最良の形態については図６に基づいて説明し、図７の相異点はその最後尾に記述する。尚、図内で球体内にＺ^１からＺ^１０の表記は１つの鉄球の移動順路であり、循環運動を示したもので、実際は複数の鉄球の連続運動である。

図６に基づき鉄球の動きを順を追って説明する。まず、鉄球Ｚ^１は少し段差の高い位置から予備室（１）に落下する。この時、予備室（１）とスタート室（２）には規定の満水状態であるが、１Ｂのスタート室上下ドアは開いた状態である。スタート室（２）の上位置にあたる浮上用パイプ（３）内も満水であるが、２Ａのスタート室スライド、ドアが閉じているので、スタート室には水圧が掛からず、遮断されている。落下したＺ^１は予備室（１）に入ると重量の重みで、一瞬、潜る状態になる。例えるなら人がプールに飛び込むと、一瞬、潜る状態になる。水中の鉄球は、水中内の斜面の障壁にぶつかり、方向を変えて、スタート室（２）内に入る。予備室（１）とスタート室（２）の間には逆止弁ならぬ逆止棒があり、スタート室（２）に入ったら逆戻りが出来ない。センサが鉄球Ｚ^２の位置確認をすると、１Ｂのスタート室上下ドアが閉まりスタート室（２）は完全に遮断される。センサが状況確認後、上部のスタート室スライド、ドア（２Ａ）が開き浮力のある鉄球Ｚ^２は自動に浮上しＺ^３の位置に移動する。鉄球Ｚ^２がスタート室（２）から浮上した事で、鉄球Ｚ^２の容積分の水が浮上用パイプ（３）から流れ込む。スタート室スライド、ドア（２Ａ）が閉まり、スタート室上下ドア（１Ｂ）が開くと、最初に鉄球Ｚ^１が落下する前の状態になる。相違点は予備室（１）の水位が鉄球の容積分上がっている事だ。（図６の１に点線表示）又、浮上用パイプ（３）内の水がスタート室（２）へ流出した減少分は３Ｃの補給水用循環パイプから補充される。これは、浮上用パイプ（３）自体が密閉式のタンク構造になっている為で、例えれば、山越えの木の様になる。いわゆるサイフォン方式により水は補充される。この時、サイフォン式の吸上げ力の補助用として、ポンプ（２１）が補填する。循環する水は、あくまで先に述べた予備室（１）の水位上昇分だけであり、浮上パイプ（３）が補水されて満水になるとポンプ（２１）は停止する。浮上した、鉄球Ｚ^３は、鉄球誘導用障壁バー（３Ｂ）にぶつかり、自動的に水抜室に入り鉄球Ｚ^４となる。但し、４Ａの水抜室上下ドアは鉄球が浮上用パイプ（３）を浮上して鉄球通過確認センサを通過する直前迄は閉じていて、センサ確認後、開く、これは、水流の効率上の事である。浮上用パイプ（３）と水抜室（４）の間にも逆止棒がある。水抜室上下ドア（４Ａ）が閉まり、鉄球Ｚ^４は満水状態で遮断される。センサが確認し、水抜室上下ドア（５Ａ）が開く。水抜室の水は隣の水抜予備室（５）に鉄球と共に移水する。鉄球Ｚ^４は、Ｚ^５へ移動する。水抜室上下ドア（５Ａ）が閉まる。水抜予備室（５）に移水された水はポンプ（２１）によって水抜室（４）に戻される。鉄球Ｚ^５は落下路ドア（６Ａ）が開き落下路（６）に移動しＺ^６となる。この時点で鉄球は初めて完全に無水状態になる。鉄球Ｚ^６は傾斜の付いた落下路（６）を移動しＺ^７へ位置する。落下口、ストッパー（６Ｂ）兼落下指示扉の所で停止して待機して落下サインを待つ。センサが落下サインを確認するとストッパーが解除され、鉄球Ｚ^７は落下用丸パイプ（７）に落下する。このパイプこそが旋回加圧方式と名付けた理由である。直径が太めで、その内壁面には螺旋状の鉄球落下誘導路（７Ａ）が溶接加工してあり、鉄球の垂直落下を防ぎ、旋回しながらパイプ内を落下する構造になっている。このパイプの中心部には回転軸（９）が設けて有り同軸には効率角度の羽根状の受圧アーム（８）が加工してある。これらの構造により落下鉄球は旋回しながら、各受圧アームに加圧を重ね降下する。先の移動順路の鉄球Ｚ^７は落下用丸パイプに落下し、螺旋状の落下誘導路を旋回しながら各、受圧アーム（８）に加圧してＺ^８、Ｚ^９と降下して最終のＺ^１０に到達する。受圧アームと軸は一体の為、軸は回転し、大型歯車（１０）変速歯車（１１）（１２）を経由して発電機（１４）へと伝達を繋げる仕組みである。又回転軸（９）と大型歯車（１０）の間にはクラッチ機構（１６）を設け、安定したスピードの回転を実現する。前に触れた図６、図７の相異点であるが、図７に於いては鉄球が水中に潜入する方法として、まず鉄球は無水状態の予備室（１）を経由して同スタート室（２）に入る。（Ｚ^２）この時点で浮上用パイプ（３）は満水であるが、２Ａのスタート室スライド、ドアが閉じている為、水圧は掛からない。次に１Ａの予備室上下ドアと１Ｂのスタート上下ドアを閉じる。次に２Ａのスタート室スライド、ドアを開ける。すると無水状態のスタート室（２）に、上部の浮上用パイプ（３）の水が流れ込み、スタート室内の鉄球Ｚ^２は自動的に浮上する。スタート室は満水になり、浮上パイプ内の水は、スタート室の容積分減少した事になる。この時点の予備室（１）は無水状態である。次に鉄球がスタート室（２）に入る為にはスタート室（２）の水を抜き、空にしなくてはならない。その排水受入先が２７のスタート室排水受入シリンダーである。このシリンダーはもう１つの役割りがある。加圧することで水を上部に揚げるポンプ、アップの役割りである。加圧方法は浮上した鉄球が一循環を終えた後に、加圧室（２５）に戻り、鉄球の重力を加圧装置（２６）に掛け、更にシリンダーは本来の加圧能力により、受け入れた水を３Ｃの補給水用循環パイプを経て、浮上用パイプ（３）に戻る。これが図７の潜水方法であり、図６との相異点である。

本発明の引力式リニア発電には主なる特徴がある。１つ、浮上力を持つ空洞の鉄球（図１、図２、図６、図７）、２つ、浮上鉄球の水中潜入方法（落下潜水型）（図．６）３つ、同、水中潜入方法（個室注水型）（図１、図２、図７）４つ、サイフォン方式による排出水の揚水循環（図６、図７）５つ、旋回加圧方式（図６、図７）６つ、シリンダー加重加圧による揚水循環（図７）７つ、リニア式高速回転軸装置（図１、図２、図４、図５、図６、図７）等である。尚、鉄球の動作と関連する各上下ドアやスライド、ドアの開閉、ポンプ、電磁弁、その他の一連の動作は全て、センサ感知による全自動制御である。

本発明のリニア高速回転軸装置（図６の１７）は完全に独立した発電機構である。前記、引力発電以外の他の発電設備から電力の供給を受ければ、発電が可能である。然し、本発明の意とする有限資源の有効活用と大気汚染や地球温暖化等の環境問題から鑑みて引力発電と併設する事を意義あるものと考え、列記するものである。図４が本装置の概略図であり、図５が同、回転原理図である。本装置の外形は二壁のドーナツ状で、ガイドウェイという。ガイドウェイの両壁には電導コイルが施してある。前記、引力発電で発電する個所を発電Ａ区画（図６の１８）としてここで発電された電力を供給する先の個所が発電Ｂ区画（図６の１９）であり、ここに位置するのが、リニア高速回転軸装置（図６の１７）である。前記電導コイルに電流を流すことで、二壁間にある回転推進物（図６の１７^２）に搭載した電導磁石に作用して推進し回転する。推進原理（図５）は同極は反発しあい、対極は引合う力を利用したもので、特に引合う力を推進力としたものである。回転推進物（図６の１７^２）は回転軸とシャフトで直結しているので、推進物が高速回転すれば、軸も高速回転する。回転軸の回転は、インバーター（図６の１３）を経由して、発電機（図６の１４）へ伝達し、発電する機構である。メリットは供給する電流の大小で回転調整が可能で、強いては出力調整が可能になる。又、衝撃音が無いので騒音対策上、本装置のみを場所を選ばず設備設置が可能である。希少な液体ヘリウムを使用する超電導ならず、常電導で可動出来る。

引力式リニア発電の概略図（Ａ方式）同上、（Ｂ方式）図１のＣ区画別角度概略図リニア高速回転軸装置の概略図同上、回転原理図引力式ニリア発電の概略図、（施回加圧方式）Ａ型同上、（施回加圧方式）Ｂ型

１、予備室、１Ａ、予備室上下ドア、１Ｂ、スタート室上下ドア２、スタート室、２Ａ、スタート室スライド、ドア、３、浮上用パイプ、３Ａ、鉄球通過確認センサ、３Ｂ、鉄球誘導用障壁バー、３Ｃ、補給水用循環パイプ、４、水抜室、４Ａ、水抜室上下ドア、５、水抜予備室、５Ａ、水抜予備室上下ドア６、落下路、６Ａ、落下路上下ドア、６Ｂ、落下口ストッパー７、落下用丸パイプ、７Ａ、螺旋状落下誘導路８、受圧アーム９、１５、回転軸、１０、大型歯車、１１、１２、変速歯車、１３、インバーター、１４、発電機１６、クラッチ機構、１７、リニア高速回転軸装置、１７^１、ガイドウェイ１７^２回転推進物、１８、発電Ａ区画１９、発電Ｂ区画２０、エネルギー変換Ｃ区画２１、ポンプ２２、電磁弁２３、逆止弁、２４、自動エア抜、２５、加圧室、２６、加圧装置、２７、スタート室排水受入シリンダー、２８、油圧電動装置、２９、逆止棒、

本発明の引力式リニア発電には主なる特徴がある。１つ、浮上力を持つ空洞の鉄球（図１、図２、図６、図７、図８）２つ、浮上鉄球の水中潜入方法（落下潜水型）（図６、図８、）３つ、同、水中潜入方法（個室注水型）（図１、図２、図７）４つ、サイフォン方式による排出水の揚水循環（図６、図７）５つ、施回加圧方式（図６、図７、図８）、６つ、シリンダー加重、加圧による揚水循環（図７、図８）７つ、リニア高速回転軸装置（図１、図２図４、図５、図６、図７、図８）、８つ、重量物である浮上鉄球の水中から無水状態へ脱出する方法（脱出補助シーソー）等である。ここで新規に図８を追加し、図８に基づいて鉄球の移動順路とその役割りを説明する。尚、００１７に於ける図６の表記は図８と差し替えても同意味である。又、鉄球の動作と関連する一連の機器の動作は全てセンサ感知による全自動制御により行われる。
図８に基づき、鉄球の動きを順を追って説明する。まず、鉄球Ｚ^１は少し段差の高い位置から予備室（１）に落下する。この時、予備室（１）とスタート室（２）には、規定の満水状態であるが、１Ｂのスタート室上下ドアは開いた状態である。スタート室（２）の上位置にあたる浮上用パイプ（３）内も満水であるが、２Ａのスタート室スライド、ドアが閉じているので、スタート室には水圧が掛からず遮断されている。落下した鉄球（Ｚ^１）は重量の重みで一瞬、水中に潜る状態になる。例えるなら人がプールに飛び込むと一瞬潜る状態になる。この応用である。水中の鉄球（Ｚ^１）は、水中内の斜面の障壁にぶつかり、方向を変えてスタート室（２）内に入る。予備室（１）とスタート室（２）の間には逆止弁ならぬ逆止棒（２９）があり、スタート室（２）に入ったら逆戻りが出来ない。センサが鉄球（Ｚ^２）の位置確認をすると、１Ｂのスタート室上下ドアが閉まり、スタート室（２）は完全に遮断される。センサが状況確認後上部のスタート室スライド、ドア（２Ａ）が開き、浮上力のある鉄球（Ｚ^２）は自動的に浮上しＺ^３の位置に移動する。鉄球（Ｚ^２）がスタート（２）から浮上した事で、鉄球（Ｚ^２）の体積分の水が上部の浮上用パイプ（３）から流れ込む。スタート室スライド、ドア（２Ａ）が閉まり、スタート室上下ドア（１Ｂ）が開くと最初に鉄球（Ｚ^１）が落下する前の状態になる。相異点は予備室（１）の水位が鉄球の体積分、上がっている事だ。（図８の１の予備室内に点線表示）又、浮上用パイプ（３）内の水がスタート室（２）へ流出した減少分については、２７のスタート室排水受入シリンダーの説明の際に記述するので後述とする。浮上した鉄球（Ｚ^２）は浮上用パイプ（３）の上部に位置するところにある３Ａの鉄球通過確認センサを過ぎて水面浮上する。次の説明の前に、ピンポン玉を水中深く沈めて手を離すとピンポン玉は浮上して、その勢いで水面から飛び出すのを御存知だろうか。鉄球Ｚ^２もピンポン玉程ではないが、同様に近い力で浮上して来ます。この鉄球を水中から抜け出して無水状態へ移動させる補助的役割りをするのが脱出補助シーソー（３０）である。前記の通過確認センサ（３Ａ）により連動で電磁石（３１）の磁力が解除されると図８の３０の脱出補助シーソーが図の様に時計廻りに動く。これはテコの応用でシーソーの支点を境とした短い部分と長い部分の長さと重さの対比により鉄球の重量をいかに容易に脱出させるかの工夫であり、重ねて鉄球の水中比重と水中を上昇する浮上力の頂点をタイミング良く掬い上げる方法である。分り易く言えば穴の開いた御玉杓子でスープの汁を掬わず、具のみを掬い上げる様なものだ。この様にして、角度９０°強程、シーソーが傾くと水中の鉄球（Ｚ^３）は自動的に無水状態に脱出し、落下路（６）に移動して鉄球（Ｚ^４）となる。当然、本装置は防錆の金属（ステンレス）を使用する。鉄球の重みの無くなった脱出補助シーソー（３０）は図８の３２の錘りによって（又は、モーターにより巻き上げる方法。）逆戻りする。そして、電磁石（３１）により固定される。この脱出方法がペンギンが水中から氷上に飛び上る様子に似ている処からペンギン、ジャンプ脱出と名付けた。順路の続きだが、鉄球（Ｚ^４）は傾斜の付いた落下路（６）を移動してＺ^５へ位置する。鉄球（Ｚ^５）は落下口、ストッパー（６Ｂ）兼、落下指示扉の所で停止して待機し落下サインを待つ。センサが落下サインを確認すると落下口ストッパー（６Ｂ）が解除され、鉄球（Ｚ^５）は落下用丸パイプ（７）に落下してＺ６となる。このパイプこそが施回加圧方式と名付けた理由である。直径が太く、その内壁面には螺施状の鉄球落下誘導路（７Ａ）が溶接加工してあり、鉄球の垂直落下を防ぎ、施回しながらパイプ内を落下する構造になっている。このパイプの中心部には回転軸（９）が設けて有り、同軸には効率角度の羽根状の受圧アーム（８）が加工してある。これらの構造により、落下鉄球は施回しながら各受圧アームに加圧を重ね降下する。移動順路の続きだが鉄球（Ｚ^６）は落下用丸パイプ（７）に落下し、螺施状の落下誘導路（７Ａ）を施回しながら、各受圧アーム（８）に加圧して、Ｚ^７、Ｚ^８と降下して、回転軸への加圧役割りを終える。受圧アーム（８）と回転軸（９）は一体の為、同軸は回転し、大型歯車（１０）変速歯車（１１）（１２）を経由して発電機（１４）へと伝達を繋げる仕組みである。又、回転軸（９）と大型歯車（１０）の間に、クラッチ機構（１６）を設ける事で安定した速度の回転を実現させる。回転加圧の役割りを終えた鉄球（Ｚ^８）は傾斜面を下り最終の役割りへと向う。それは、前記で後述すると記した浮上用パイプ（３）からスタート室（２）に流出した減少分の補充とスタート室（２）と同水位であるべき、予備室（１）の水位増加分（点線表示）の浮上用パイプ（３）への環流である。鉄球（Ｚ^８）は加圧室（２５）に降下し加圧装置に加圧をかける。上記減少水や予備室の増加した水は、スタート室排水シリンダー（２７）に取り込み、鉄球（Ｚ^１０）はそのシリンダーに加圧を加え、本来の加圧能力であるピストン動作によって浮上用パイプ（３）に環流させて、鉄球の果たす全役割りを終えて、又鉄球（Ｚ^１）への循環を繰り返す。

引力式リニア発電の概略図（Ａ方式）同上（Ｂ方式）図１のＣ区画別角度概略図リニア高速回転軸装置の概略図同上回転原理図引力式リニア発電の概略図（施回加圧方式）Ａ型同上（施回加圧方式）Ｂ型同上（施回加圧方式）Ｃ型

１、予備室．１Ａ、予備室上下ドア．１Ｂ、スタート室上下ドア．２、スタート室．２Ａ、スタート室スライド、ドア３、浮上用パイプ．３Ａ、鉄球通過確認センサ３Ｂ鉄球誘導用障壁バー．３Ｃ、補給水用循環パイプ４、水抜室．４Ａ水抜室上下ドア．５、水抜予備室．５Ａ、水抜予備室．上下ドア６、落下路６Ａ落下路上下ドア．６Ｂ落下口ストッパー７、落下用丸パイプ．７Ａ螺施状落下誘導路．８、受圧アーム．９、１５、回転軸、１０、大型歯車．１１、１２、変速歯車．１３インバーター．１４、発電機１６、クラッチ機構．１７、リニア高速回転軸装置．１７^１、ガイドウェイ１７^２、回転推進物．１８、発電Ａ区画．１９、発電Ｂ区画．２０、エネルギー変換Ｃ区画２１、ポンプ．２２、電磁弁．２３、逆止弁．２４、自動エア抜．２５、加圧室．２６、加圧装置２７、スタート室排水受入シリンダー．２８、油圧伝動装置．２９逆止棒．３０、脱出補助シーソー３１電磁石．３２、錘

Claims

本発明は重金属の主に鉄球を使用し、鉄球内部に重量が浮上するに相当する空洞を設け、浮力を付け、更に鉄球自体の重量を利用し、落下の際の加速重量を含め応用した引力エネルギーである。図１は本発明の引力式リニア発電の概略図である。図内で球体にＺ^１からＺ^１０の表記があるが、これは鉄球の移動順路であり、循環運動を示したものである。鉄球の移動、上下ドアやハッチの開閉、電磁弁、ポンプ、その他の作動は全て、センサ感知による全自動制御である。図１では１つの鉄球が循環運動をする状態を順路を追って表記したものだが、実際は複数の鉄球が連続して重力落下と受圧回転アームへの加圧、浮力による浮上、上昇を行う、いわば永久運動を特徴とする引力エネルギー。
図４はリニア高速回転軸装置の概略図である。これは図１のＢの１７を拡大表記したものである。形状は二壁のドーナツ形で、ガイドウェイ図３の１７^１と言う両壁に電導コイルを施したものである。両壁の間を回転推進物図３の１７^２が回転する。推進物は電導磁石を搭載し、シャットで軸と直結している。図１のＡは一次側発電Ａ区画で前記引力エネルギーを駆動として、大型歯車、図１の１０と２つの変速用歯車図１の１１、１２インバーター１３発電機１４で発電する区画である。然し大出力は得られない。そこで一次側の発電を図１のＢの二次側発電Ｂ区画のリニア高速回転軸装置図１の１７に供給し、大出力の発電をするものである。推進物はＡ区画から供給された電流をガイドウェイの電導コイルに流すことで高速回転する。本来、直線運動のリニア方式をガイドウェイを円形にする事で円弧運動させ、推進物、軸を高速回転させ、大出力の発電することを特徴とするリニア発電。