JP2009264362A - フーコーの振り子発電設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フーコーの振り子とは、十分高い位置から振り子をぶら下げたとき、地球の自転により東西方向に振り子運動が繰り返されることにあり、この運動力を自然発電に利用する。すなわち振り子の重りとして丸棒状、または筒状の永久磁石を使用し、振り子運動の左右末端に磁石が出入りできるソレノイドを配置し、振り子運動により磁石がソレノイドに出入りすることによりファラデーの法則に基づく交流電力が発生するようにする。しかしながら発電により振り子運動エネルビーは減衰していくため、発電サイクルに励起サイクルを組込み、発電がほぼ永久的に継続されるようにする。
【選択図】図1
Description
本発明は自然発電、すなわち自然現象を利用して発電を行う技術である。
現在実用可能な多量の電力を得る方法としては水力発電、火力発電、原子力発電のほかに、自然エネルギーを利用する発電方法として風力発電、太陽電池発電、地熱発電などが知られている。しかしながら水力以外の自然エネルギーの活用は期待されるほどの普及に至っていない。普及を阻む最も大きな問題点はやはり投資に見合った発電量が得られないということであろう。たとえば風力発電は設置後に予期したように風車が回らないことが明らかになったり、太陽電池発電では昼間しか電気は得られず、その上気温が26度になると既に起電力が低下しだすという難点がある。
燃料の供給、燃焼残留物の処理などを必要としないのみならず、運転と保守点検に人手を必要とせず、設備してしまえば自然のエネルギーを利用してほぼ半永久的に電気が得られる発電方式があるとしたら、設備投資金はいずれ回収できることになり、かりに設備あたりの発電量が低くとも実用性は十分あることになる。更に、設置場所が限定されることなく、天候などの自然現象にも左右されず、常に一定の発電量が安定して得られるならば、補助発電設備、あるいは過疎地や離島での発電設備など様々な利用が考えられる。
今日、新たな自然発電方式に利用可能な自然エネルギーはほとんど全て研究され、検討されつくされているように思える。しかしながらひとつだけ未だに利用されていない自然エネルギーが存在する。
フーコーの振り子とは、ある規定以上の高さから東西方向に運動可能な重りを吊下げたとき、地球の自転によりその重りが東西方向に振り子運動を繰り返すことにある。地球の自転は定速運動であるが、円運動では接線方向にベクトルの力が働くため運動力が生じる。いうまでもなく、振り子吊下げ位置が高いほど、また緯度が低い場所におけるほど振り子運動量は大きく、赤道で最大となる。
上部で交差する二本の柱(1)は基礎(2)の上に東西の方向に内側に向かって斜めに建ててあり、その上部交差位置には、振り子を吊るための南北に伸びるピボット軸(3)が固定してある。振り子(4)は、天辺の軸受部(5)、垂直な腕部(6)と孤を描く丸棒状永久磁石(7)からなり、ピボット軸(3)から吊下げたとき東西に振り子運動ができるようになっている。また、磁石(7)の両端には振り子運動の軌道に沿ってソレノイド(8)が固定してあり、磁石(7)が東西に振り子運動をしたとき、磁石(7)の末端が自由に出入りできるようになっている。
この発電設備は原理的には設備の高さに制限はなく、十分な高さの構造物とすることにより、国内ならいかなる場所においても発電は可能となる。また、発電装置としては高速回転部が存在せず、永久磁石とソレノイドのみであり、高いビルの東西に伸びる壁面など既存の構造物を利用すれば、製造・据付けはきわめて容易、かつ安価である。更には、多数の振り子とソレノイドの組合せを並べて設置することにより、比較的安価な建造費で大きな電力を得ることも可能となる。
Claims (3)
- 設置場所の緯度に適した高さの建造物の天辺から、地球の自転により東西に振り子運動ができるように吊下げた振り子において、その振り子は建造物天辺のピボット軸を中心とした円孤に等しい曲線を描く丸棒状、または筒状の永久磁石を重りとして持ち、同じ孤を描き磁石よりいく分大きな径のボビンに絶縁電線を巻きつけたソレノイドが振り子運動の両末端に配置してあり、磁石はソレノイドに自由に出入りでき、地球の自転により振り子が東西に振り子運動したとき、磁石の作用で両側のソレノイドにフレミングの法則に基づく電力が生じるようにした自然発電設備。
- 請求項1に基づく発電設備において、発電により振り子運動が弱まり振幅が狭くなったとき、起電力を回復させるため、外部から電源供給を受けるモーターと引き寄せ機構、または油圧プランジャーなどの補助装置で振り子を引くか押して永久磁石を始動位置に戻し、振り子運動を再開させて発電が継続するようにする。
- 請求項1に基づく発電設備において、発電により振り子運動が弱まり振幅が狭くなったとき、起電力を回復させるため、発電サイクルを止め、左右のソレノイドに外部から電気を流し、ソレノイドの吸引力、及び反発力で永久磁石を始動位置に戻し、振り子運動を再開させて発電を継続するようにる。
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