JP2015040502A - フライホィール発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、天秤を利用して、荷重をフライホィール板(6)に載せ、フライホィールの回転力に換えて、発電機、原動機関の出力と補充の構成にする。
【解決手段】
支点から動力入力片天秤(B1)先端の各種荷重入力装備(D)と一体のフライホィール鋼板(6)を極低速ディーゼル・エンジンの主軸に結合して、重量調整と出力用のフライホィール(F2)装置にした。また動力入天秤(B)の左右にするフライホィール(F、F1)装置は、上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟む二枚または三枚合わせのフライホイール板(6)にして、天秤比で増大する荷重をフライホィールの回転力に換え発電装置及び原動機関の出力にし、該放出分を補充するフライホィール(F、F1)装置にした。共に外部動力モータ(1)駆動にした。
【選択図】図1

Description

天秤を利用したフライホィールの発電装置。

a.特許文献1は、天秤の長さで増大した荷重を回転から直線動と再び回転の発電シリンダ装置。
b.特許文献2は、自然エネルギーを動力源にする発電シリンダ装置と推進発電シリンダ機関と、バラストタンク浮上装備との船舶の上下推進装置。
c,特許文献3は、風車ブレードとタワーを収納装備にし、更に発電シリンダ装置とハイブットにする風力発電装置にした。

特許第5174271号 発電シリンダ装置 特許第5255147号 船舶の上下推進装置 特願2013-024176 風力発電装置

現在のフライホィールは、はずみ車と、回転貯蔵のフライホィールを高回転にして、何れも一定の重量のものであり、短時間の貯蔵と放出のものである。本発明の一枚のフライホィール装置(F2)は、フライホィールの重量を自由に変更出来る低速ディーゼル・エンジン等の大口径の軽いフライホィールにした。また二枚及び三枚合わせの軽い大口径の上下フライホィール装置(F、F1)は、緩衝バネ材を挟み、外部動力のモータ駆動の上部フライホィール板に載る荷重で緩衝バネ材の圧縮距離を下部フライホィール板のネジ回転力に換えて、フライホィール装置に貯蔵と発電機の放出分を補充する構成にした。該フライホィール装置(F、F1、F2)に載る重量と遠心力は、負荷天秤と地面の複合ベアリング軸受(9、25)で受けて。負荷設備の一つの負荷シリンダ(3)に導通する自然、及び人為の流体圧の流量調整と負荷天秤の長さによる増大する荷重と一体にするフライホィール装置にして、負荷装備(D)をフライホィールの入力クラッチにした。

負荷天秤と一体にするフライホィール板(6)は、重量が自由に設定出来る高トルクのフライホィール装置(F、F1、F2)になり、荷重の入力でモータは出力を上げて、フライホィールに連結する発電機とつり合わせる構成にした。フライホィール板(6)は、支点近くの左右に設ける実重量は軽く薄い鋼板の外周輪枠構造にし、上記フライホィール装置(F)は、上下と中間の三つのフライホィール板に緩衝バネ材(4)を挟み、上部フライホィール板(6)は、負荷シリンダによる荷重入力と、中間フライホィール板(G)と下部のフライホィール板(6)は、荷重を回転力に入力する雌雄のネジ装備にして、大口径フライホィールの外周輪重量と回転遠心力となり下部フライホィール出力軸の発電機の出力となる構成にした。

支点から両天秤(B)と、片天秤(B1)と、別動作の片天秤装備(B2)の先端の負荷装備(D)は、前記特許文献2、3と同構成の陸地の高所水圧、蒸気圧、船舶の水流圧等の負荷シリンダ(D)と、油圧または電動シリンダのものとした。該フライホィール装置の発電装置(A)は、外部動力と結合する原動機関、固定発電所、船舶の推進機関等と、既存原動機とのハイブリット機関にした。

請求項1の
フライホィール装置(F)の発電装置(A)は、中央の支点から同一長さで左右に張り出す負荷天秤（B）の両先端部に設けられた負荷装備（D）と、支点近くの左右位置において負荷天秤（B）と自在継手(7)結合する外部動力のモータ(1)で駆動する回転シャフト装備（C）を設けて、該モータ(1)と荷重入力を同軸にする垂直回転シャフトは、フライホィール装置(F)の上部フライホィール板(6)に自在継手(7)結合にして、該フライホィール装置(F)は、該上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)の間に中間フライホィール板(G)を挟み、該フライホィール(G)の上下に緩衝バネ材(4)を挟む三枚合わせの軽量の大口径外周輪構造のフライホィール装置(F)にして、下部の出力シャフトから中央の一つの発電機(2)と、または該シャフトと直結の複数の発電機(2)と、の何れか一方の発電機装備は、左右の方向変更ギア(8)と上下でシャフト結合の上記フライホィール装置(F)に連結され、一方向回転装備にして、荷重の入力設備には、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧を導通する負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、天秤比で増大する荷重を回転力に入力する上記中間フライホィール板(G)の下部雄ネジロッド(H)は、下部フライホィール板(6)のシャフト内に設ける雌ネジ(H1)に係合させて、適宜リード角と各種ネジにして、緩衝バネ材(4)の圧縮距離を下部フライホィール(6)とシャフト結合する発電機(2)の回転出力にして、該発電機放出分を補充する構成にして、下部の雄ネジロッド(H)の先端には、無負荷時に鋼バネ材(4)で反発するトルクコンバータと、負荷装備(D)の負荷の切り換えをクラッチ(5)にして、負荷天秤と一体にする上部フライホィール板(6)は、負荷天秤(B)の自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9)で支持して、下部フライホィール板(6)の下部シャフトは、地面と支持台(E)に設ける複合ベアリング軸受(9、25)で固定し、且つ重量と遠心力を受けて、上下の軸受装備で抵抗損失を減じる支持構成のフライホィール装置(F)にして、該発電装置(A)の運転は、上記モータ(1)の回転シャフト装備（C）と上記電力、流体圧の何れかの負荷装備（D）により駆動され、駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、該モータ(1)で常にフライホィールは回転させて、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする上記電動シリンダと、負荷シリンダ(3)ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)は、上記緩衝バネ材(4)の上下死点を接点にして、圧力と流量と負荷時間の設定と、また該荷重に合わすモータ(1)出力の設定から回転するフライホィール装置（F）は、貯蔵と放出と補充となる回転エネルギーを発電機、または動力装置の出力に変換して、各種自動制御機器を具備し、該発電装置の始動時においては、発電機（2）は電動機運転に切り換えられるとともに、通常運転時においては、交互の入力荷重とモータ出力と発電機出力をつりあわせてなるフライホィール装置(F)の発電装置を構成した。即ち本発明は、負荷天秤と結合のモータ駆動の回転シャフト装備から回転する大口径フライホィール輪周に荷重を載せ、交互の荷重入力による緩衝バネ材の僅かな圧着時間とモータ回転出力を一体にし、フライホィールの回転動力と発電機出力と、左右のモータ出力をつり合わすインバータベクトル制御のフィードバックの構成にした。

a. 請求項2のフライホィール装置（F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点からの左右の両天秤(B)と、または片天秤(B1)の何れか一方に設けられた先端部の負荷装備（D）と、上下二枚のフライホィール板(6)と、一枚のフライホィール板(6)のフライホィール装置（F1、F2）を使用して、該二枚のフライホィール装置（F1）は、支点近くの位置において、左右負荷天秤(B)と自在継手(7)結合する外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力用の回転シャフト装備（C）の垂直回転シャフトと自在結合する上部と下部の軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板(6)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟み、入力荷重は、上部フライホィール板(6)で該緩衝バネ材(4)を圧して、該圧縮距離をネジ回転力にする下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に上部フライホィール板(6)の雄ネジロッド(H)を係合させ、左右の下部フライホィール板(6)のシャフトに結合する方向変更ギアから水平主軸シャフトの中央と左右のシャフトに直結する何れか一方の発電機(2)と、または内燃機関(12)の回転出力にし、該放出分を左右交互に補充するフライホィール装置（F1）にした。上記一枚のフライホィール装置（F2）は、支点から片天秤(B1)の装備にして、支点近くの該負荷天秤に荷重入力用の回転シャフトを複合ベアリング軸受(9)で結合して、該垂直回転シャフトに結合する一枚の軽重量の大口径外周輪構造の内燃機関の換わりのフライホィール装備にして、下部シャフトの方向変更ギアから水平主軸シャフトの減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と、または直結の内燃機関にして、該モータ(1)と低速高トルクの該内燃機関で駆動させて、該内燃機関の低速から高速運転に合わすフライホィールは可変重量にした。
b. 請求項3の片天秤装備(B2)のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点から左右別動作の片天秤(B2)に一枚のフライホィール装置(F2)と、片方の片天秤(B2)には二枚または三枚のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟み、荷重で該バネの圧縮をネジ回転力に換える雄ネジロッド(H)装備にして、該二枚のフライホィール装置(F1)と三枚のフライホィール装置(F)の何れか一方の装備を選択にして、該フライホィール装置(F、F1、F2)は、左右下部シャフトの方向変更ギア(8)で水平主軸シャフトに連結する一方向回転装備にして、上記片天秤(B2)一枚のフライホィール装置(F2)は、水平主軸シャフトと減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動にして、原動機関のフライホィールの換わりにする重量調整と出力用にして、片方の二枚または三枚のフライホィール装置(F、F1)は、水平主軸シャフト結合する自動変速装備(J)と直結の発電機(2)と、または上記原動機関(12)にする放出分の補充用にして、荷重の入力設備には、左右片天秤(B2)先端部に電動シリンダと、負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、負荷天秤と一体にするフライホィール装置(F、F1)の単独の内燃機関と、または既設の内燃機関とフライホィール装置（F2）のハイブリット機関の何れかにして、上記片天秤(B2)の一枚のフライホィール装置(F2)は、原動機関のフライホィールの換わりにする重量調整の単独の原動機関と、外部動力の電動機(1)は、発電機(2)装備に出来て。
c. 請求項2と3の荷重の上記入力設備には、外部よりの自然、人為の電力、流体圧(水圧、油圧、蒸気圧)の何れかを導通する負荷装備(D)を使用して、電動シリンダのスイッチと、流体圧負荷シリンダ(3)の切換弁(14)を荷重入力のクラッチ(5)と、負荷圧による重量調整用にして、天秤比で増大する荷重が共に大口径フライホィール外周輪重量の遠心力になり、何れの装備も負荷天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9、25)で入出力シャフトを支持して。運転制御において、請求項2と3は、共に各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする各種自動制御機器を具備して、上記モータ(1)と、電動シリンダと、また負荷シリンダ（3）ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)と、発電機を電動機にし、また原動機関により駆動させるフライホィール装置(F、F1、F2)は、負荷圧調整と上記モータ出力調整が貯蔵と放出と補充の回転エネルギーになるフライホィール装置を構成した。即ち本発明は、回転するフライホィールには常時天秤比の荷重を載せて、下部の方向変更ギア係合の回転装備の原動機関にして、駆動用の電動モータと、発電機装備は、荷重入力に合わすインバータベクトル制御のフィードバック制御にした。

請求項4の前記フライホィール装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し及び電力(太陽、風力、波力)又は人為の流動圧と電車等の回生電力を負荷天秤の負荷装備(D)と回転シャフト装備(C)の動力及び電源にして、また上記自然エネルギーの風車発電(16)、太陽光、集熱発電(22)、波高、うねり、水流圧発電(23)、温度差発電(24)等とハイブリット発電及び動力装置(A)にする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、前記特許文献2、3に記載の船舶、陸上部の上記自然エネルギーとのハイブリットと、又工場等の廃棄される熱源をエネルギー源にした。

請求項5の前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、発電機関、または船舶の推進内燃機関(12)及び陸上の動力機関にして、更に既存の水力、火力発電機関(13)とのハイブリット機関にする前記両天秤(B)または片天秤(B1)の発電及び動力装置であって、前記負荷装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)と、地面の発電機(2)または原動機関装備にして、該発電機と流体圧タービンを結合し、断続の荷重の増減と前記モータ出力(1)を均す構成と、前記船舶の推進内燃機関(12)とタービン発電機関(13)等の原動機関とハイブリット装置にする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、負荷シリンダには、高所水源と船速の水流圧、蒸気圧、油圧を取り入れるものとした。

a. 本発明の片天秤（B1）の一枚のフライホィール装置(F2)は、大型船の低速ディーゼルエンジン等の大口径のフライホィールにして、エンジン出力に合わす可変重量のフライホィールにした。また外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力のフライホィール装置の発電装置(A)は、軽く薄い大口径の二枚または三枚のフライホィール板(6)にして、増大した荷重で僅かな緩衝バネ材(4)を圧縮する位置エネルギーをネジ回転に換えて、放出分を常時補充する構成にした。負荷天秤の負荷と回転軸を同軸にするフライホィール装置(F、F1)と一体にする低速高ストローク、高トルクディーゼル・エンジンにした。
b. 支点から両天秤(B)と、または片天秤（B1）と、該片天秤（B1）を支点から左右別作動の負荷天秤にして、左右別々フライホィール装置(F、F1、F2)は、夫々負荷圧と流量調整と切換えを別作動にする貯蔵と放出と補充の荷重入力クラッチ(5)にした。

家庭用から業務用の発電装置（A）と、現況の各種の原動機とハイブリット装備と、外部電力と自然または人為の流体圧の使用により単独の大小の船舶、陸上部の推進と原動機関に出来て、スペースが半分の片天秤(B1)の発電装置と、または推進機関と外部動力のタービンと結合装備にした。該フライホィール装置(F、F1)は、推力と回転と自在継手と軸受(スラスト、ラジアル)を同時制御の機械伝達装備になる。

両天秤の発電装置の三枚のフライホィール装置(F)の全体図。（a図）上記の簡易な平面図。（b図）上記の側面図と船舶の推進機関と水力、火力タービンに結合する構成図。 (b1図) 片天秤の発電装置とタ―ビンと推進プロペラと結合の簡易図。（c図）中央の一つの発電機装備の部分透視図。（d図）フライホィールと直結の下部発電機装備との部分透視図。 フライホィール装置(F1、F2)の全体図。 （e図）中央とまたは直結の発電機の二枚のフライホィール装置(F1)の構成図。（f図）片天秤とフライホィール装置(F2)の構成図。 (g図) 左右の片天秤(B2)に組合わせるフライホィール装置(F1、F2)の構成図。 負荷天秤先端の負荷シリンダの電磁導通、排出切換弁の構成図。 船舶、ビル等の風力、船速波力、水流等の電力と発電装置の配置図。 (h図) 船舶の風車タワー伸縮シリンダと翼の折畳みと上下推進装置の詳細図。（i図）陸上部、ビル屋上の上記タワーと、高所貯水槽と発電装置との構成図。 簡易な電源と発電装置の回路図。

図面と符号に基づいて説明する。
a.［図1］のフライホィール装置(F)の発電装置(A)は、特許文献1と同じ支点から左右対称の負荷天秤(B)先端に負荷装備(D)を設けて。違いは、負荷荷重を取り入れる支点近くに該天秤と自在結合(7)の回転シャフト装備(C)と、軽く薄くする外周輪構造の上下のフライホィール板(6)と中間フライホィール板(G)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟むフライホィール装置（F）であって。外部動力の電動機、流体圧の何れかのモータ(1)と、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧の負荷シリンダ(3)で駆動させて、該モータ(1)で回転する上部シャフトから左右の負荷の切換による負荷荷重は、結合する上部フライホィール板(6)をクラッチ(5)にして、緩衝バネ材(4)を圧し、中間フライホィール板(G)の雄ネジロッド(H)と下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に噛合させて、僅かな圧縮距離をネジ回転力に換えて、フライホィールの回転動力に取入れて、該雌雄ネジの構成は、［図1］(c、d図)の天秤比の大重量の僅かな落下距離を回転力に換えるリード幅と角度の噛合精度にするすべりネジ、［図2］(e図)の右図のボールネジ、(e図)の左図のはすば歯車等にして、無負荷時にはバネ材(4)で反発させて、負荷重量に合わせるモータ出力にして、モータ出力と一体のフライホィール装置(F)の回転動力は、発電機の出力になる構成にした。
b. 左右交互の負荷と天秤比で増大する荷重の入力は、大口径のフライホィールの外周輪量重になり、モータ出力は該輪重に合わし出力を上げて、上下の転がりスラスト軸受(9)と空気圧シリンダ軸受（25）で重量と遠心力を受けて、該フライホィールは、方向変更ギア比等で回転数を上げ、フライホィールの回転動力を発電機出力(放出)にして、同時に左右交互に上記荷重をネジ回転力にし、フライホィールに入力(補充)する構成にした。左右交互の天秤比で大きくした荷重の入力は、貯蔵と放出と補充を同時作動となる構成にした。
c.［図1］の装置の規模により(c図)の中央に一つの発電機に方向変更ギアと結合と、または(d図)の左右の回転シャフト装備(C)と直結の複数の発電機(2)を方向変更ギア（8）で結合と、の何れか一方の装備にした。
d. 該装置は、負荷天秤で上部フライホィールの遠心力を支持し、下部フライホィールは、支持台(E)の複合ベアリング軸受(9)で回転トルクと重量と遠心力を受け、地面の複合ベアリング軸受(9)の空気圧シリンダ軸受(25)で重量を浮上させて、(g図)の大型装置の重量は、転がり軸受と装備全体を気体圧軸受(25)で浮上させ、流体圧シール(26)の構造にした。フライホィール装置(F)は、モータ出力と一体の回転動力にして、発電機出力となる構成にして発電機(2)フレームは、地面と支持台(E)で固定装備にした。
e. 左右の回転シャフト装備(C)と負荷による荷重で負荷天秤(B)が下がり、片方は上がり、地面の支持台(E)に固定する下部フライホィール板に挟むバネ材(4)を上部フライホィール板で圧縮し、上記位置エネルギーのネジ回転力の入力時間の該電動モータ(1)と大口径のフライホィール板の回転力は発電機の出力となり、インバータ・ベクトル制御とフィードバック制御とした。
f.緩衝バネ材(4)をトルクコンバータ(5)にする適宜重さと口径の上下のフライホィール鋼板（6）は、該装置の規模に適する高弾性の緩衝ゴム、鋼バネ等の夫々単独と、組合わせる反発するバネ材(4)にした。
g. 該装置の駆動源の左右の電動または油圧モータ(1)と、前記一つ及び複数の発電機(2)は、方向変更ギア(8)シャフト結合にして。常時回転する上下のフライホィール(6)に挟むバネ材(4)のトルクコンバータとなるクラッチ(5)は、［図3］の負荷シリンダを左右に切換えることと、負荷荷重で該バネの僅かな圧縮距離の加重時間を上記記載のネジ回転力のフライホィールの外周輪量重と、回転力に換えて、モータ出力と発電機をつり合わす装備であって、バネ材が接するとネジ回転による入力が終わり、常にフライホィールに荷重が回転入力となる構成とした。無負荷時には、該バネ材の反発力が負荷天秤とフライホィールの自重より勝る構成にした。
h.また(b1図)の片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)の原動機関(12)は、発電機、流体圧タービン機関(13)、(f図)の内燃機関(12)等のフライホィールの換わりの装備にした。該フライホィール装置(F2)は、船舶の密閉室、ビル電源室、既存発電所タービン室等の狭いスペースに活用の出来るものとなる。

本発電装置(A)の運転は、センサー(力、圧力、電気)(15)に基づいてコントローラにプログラムする自動制御にした。左右の外部電力の電動モータ(1)は、一方向回転で常に回転させて、負荷装備(D)の電動シリンダと、または高所、船速水流圧、油圧等を導通の左右負荷シリンダ(3)の電磁切換弁及び排出弁(14)のオン・オフ操作にして、タイマー(15a)による時間操作でバネ材(4)の圧着時間と、上下死点を切り換えスイッチにして、左右天秤が上下する負荷時間を連係させて運転となる簡単な構成にした。フライホィールに間欠入力の荷重調整は、上記の電磁弁(14)をタイマーで自由に時間調整するのものとした。上記電動モータ(1)の出力を上げて増大した荷重を回転力に換えてフライホィールを回転動力にして、遠心力を発電機(2)の出力にした。始動時には徐々に負荷圧を増し、徐々にモータ出力を上げ、また発電機を電動機に切替える構成と、荷重入力のフライホィールと発電機のトルクと回転数は一体となり、該電動モータは、つり合わせる30％程モータ出力を上げて、出力の増減はコントローラ(10)の該インバータベクトル制御のフィードバック制御のものとした。

a. 支点から負荷天秤比1:5程にし、電動シリンダは、小型から中型機に採用して、大型機には、左右の単動バネ装備の負荷シリンダ(3)を使用し、ヘッド室に高所水流圧を導通する電磁切換弁、排出切換弁(14)を設け、圧力、流量調整で荷重は自由に設定出来て。仮定の直径40cmのヘッド室は、100mの高さで12tの圧力と天秤比で60tの入力荷重となり、大口径の上下三枚のフライホィール板(6)は、重量に耐える雌雄ネジと軸受構造にして、負荷天秤で緩衝バネ材(4)の適宜時間設定の圧縮距離がフライホィールの外周輪量重の回転力となって、地面と支持台(E)と負荷天秤(B、B1)の軸受(9)で遠心力、重量を受け、また地面の複合空気圧軸受(9、25)で重量を受けて。上記に合わす2m程の口径と自重1t程の鋼製作の外周輪にするフライホィールに荷重入力のモータ出力は、回転シャフト装備(C)の中心軸とギア係合の回転子径30cm程のものであり、フライホィールに入力する外周輪重量50tは、摩擦抵抗損失10％程の5ｔを回転させる左右で50Kw程のモータですみ、
b. 常時50tの入力でモータ出力上げ、該荷重で緩衝バネ材(4)を圧縮し、適宜ネジ角度の下部雄ネジロッド(H)で下部フライホィールの回転に入力して、回転速度を維持して、フライホィールの回転動力は、下部シャフト結合の発電機の放出分を補充する構成にした。仮定の中央の発電機出力は、50tの荷重の機械損失を30％程と、200RPMのフライホィールは、ギア(8)比3:1で発電機600RPMの10ポールの300Kwの発電機を使用した。電動モータ(1)と発電機は、夫々インバータベクトル制御と、荷重調整と、の何れかでフィードバック制御とし、左右夫々75Kwの誘導モータを加減速制御のものと同期モータの何れかを採用のものとした。平常運転時のモータ出力は、左右で150Kw程となり、モータ出力と荷重によるフライホィール装置(F)の回転出力は半々程のものとなる。
c.負荷装備(D)は、流体圧の負荷シリンダ(3)の口径と、圧力と、天秤の長さとの大小により荷重は任意の重量に出来て、仮に負荷シリンダ1.0m口径ヘッド室5MPaの各種流体圧は、350tになり、天秤比1:5で1750tの荷重となり、対応する鋼製の負荷天秤、回転シャフト装備(C)のモータと、支持台の複合ベアリング軸受(9)は、複数の適位置に荷重を分散して受けて、アキシャル、ラジアル荷重に耐える各種転がり軸受、自在継手（7）のすべり球面軸受と、また規模に見合う受圧面積の気体圧軸受(25)で浮上軸受と、超電導軸受等を採用する。例えばシャフトの中間支持台(E)と、または地面部に転がり軸受と共用のシリンダ空気圧軸受(25)を仮定の直径2mに0.5MPaのシール(26)の漏れ補充圧で150ｔの浮上力となる。

a.請求項2のフライホィール装置（F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、
［図2］(e図)の上下の二枚のフライホィール板(6)にして、前記回転シャフト装備(C)の電動と流体圧の油圧モータ(1)の何れかとギア係合する上部シャフトから入力する上部フライホィール板(6)と下部フライホィール板を前記雄ネジロッド(H)とシャフト内を雌ネジ(H1)に係合させ、荷重による緩衝バネ材(4)の僅かな圧縮距離のネジ回転力をフライホィールの回転力に取入れて、重量に合わせるモータ出力と一体のフライホィール装置(F1)の回転動力は、発電機の出力になり該放出分を補充する構成にした。垂直荷重の入力は、回転するバネ材を圧縮から入力して、両天秤(B)の片方は、天秤が上がり、またバネの反発で無入力となる僅かな距離と時間の回転伝達の構成にした。下部シャフトの発電、動力装備の支持は、大型装置では、重量を地面の気体シリンダ軸受(25)で軽くして、遠心力は、天秤と支持台(E)の各種ころベアリング軸受(9)で支持した。緩衝するバネ材(4)には、発電装置(A)の規模と加重に適する形状とバネ圧の各種ゴム材、各種流体ブラダ、流体シリンダ装備、鋼コイル、皿バネ材等とこれ等を組合わせる機械伝達のトルクコンバータ(5)の構造にした。
b.［図2］（f図）の片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置（F2）は、地面からの前記負荷天秤、または各種の負荷装備に設ける複合ベアリング軸受(9)結合の入力シャフトから荷重を入力する大口径、軽重量の外周輪の一枚のフライホィール板（6）にした。該フライホィール板は、下部シャフトの方向変更ギアから減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と、または直結の低速ディーゼル・エンジン主軸のフライホィールにして、該モータ(1)と低速高トルクの該エンジンで駆動と、該フライホィールは、重量調整が出来て、該エンジンの低速から高速運転時の出力に合わす構造にした。そして、負荷装備(D)には、各種水圧、油圧の負荷シリンダ(3)と、船舶のフライホィール装備は、重量調整が簡単な電動シリンダが最適となる。例えばフライホィールの50ｔの負荷を電動シリンダ内のギア軸をブレーキ固定にする。
c. 請求項3のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、
［図2］(g図)の支点から左右別動作の片天秤装備(B2)にし、一枚のフライホィール装置(F2)を重量調整と出力用にして、片方の二枚または三枚のフライホィール装置（F、F1）を出力分の補充用にして、左右水平主軸シャフトで連結するディーゼル・エンジン主軸のフライホィールの換わりの装備にした。左右の垂直フライホィール中心軸にかかる遠心力と重量は、前記負荷天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる複合ベアリング軸受(9）と気体圧軸受（25)で支持、浮上させて、大型装置では、左右の出力シャフトを一体にしてフライホィール板(6)重量を受ける構成にした。上記負荷天秤に設ける負荷装備(D)と天秤比で増大する入力荷重は、負荷天秤とフライホィールが一体になり、中心軸と方向変更ギア(8)のシャフト結合する増速と減速ギア装備(I)を左右に設け、外部動力のモータ(1)と、発電機(2)と低速高トルクディーゼル・エンジンの何れかで駆動させて、負荷天秤と一体にする単独の原動機関と、または既設のディーゼル・エンジン、各種内燃機関のはずみ車を外してフライホィール装置（F、F1、F2）とのハイブリット機関にした。共通する請求項2と3の運転制御において、上記モータ(1)は常に回転させて、前記負荷装備(D)の上記電動シリンダを一枚のフライホィール装置（F2）の重量調整と出力用に使用して、流体負荷シリンダ(3)は、二枚または三枚のフライホィール装置（F、F1）の放出の補充用に使用にして、夫々の負荷圧の調整がフライホィールの重量と遠心力になり、各種制御機器を具備して、バネ材(4)、負荷装備(D)、モータ(1)に設ける各種センサー(15)に基づいてタイマー（15a）設定のコントローラ(10)にプログラムする自動制御のフライホィール装置にした。
d. 前記特許文献2、3に記載の水平軸及び垂直軸ダリウス風車ブレードの風速によるナセル主軸と発電機の間に緩衝バネ材(4)のフライホィール(F、F1)を設備し、トルク調整と、自在カップリングのトルクコンバータになる自動クラッチにした。また図示しないが船舶水平軸推進シャフトの簡易な推力調整用バネ材と自在継手(7)と両用の推力伝動クラッチ装備となる。上記各種流体ブラダは、大口径のフライホィール板に挟む弾性ゴム材の反発と、装置を支える空気圧を封入して。永久磁石材は、反発材にし、小型の発電装置に採用のものとした。

［図3］の負荷装置(D)の一つの負荷シリンダ(3)は、設置場所(船舶、陸地、工場ビル等)の各種自然エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し等を利用して、回転シャフト装備(C)の動力電源には、太陽光、熱発電(22)、風力発電(16)の収納風車装備(20)、波力水流圧発電(23)等を動力電源にし、または発電機の換わりの油圧ポンプからの油動力にした。単動のバネ装備の負荷シリンダ(3)ヘッド室に、上記自然の或いは人為的な水圧、水流、蒸気圧、油圧等を導通して、出来るだけ高圧と、少容量にし、左右のヘッド室を一つの導通電磁切換弁(14)と、一つの電磁排出弁(14)で制御と電動モータと荷重入力の発電機を各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムして、入排出弁をタイマー(15a)調整にして、また図示しないが負荷装備(D)には、地面に設置する重しの上げ下げの油圧シリンダ方式と、船舶のディーゼル・エンジンのフライホィールの換わりにする一枚のフライホィール装備(F2)では電動シリンダ方式が適して、設置場所に応じた負荷装備を選択にして、負荷シリンダ(3)は、負荷と同時に回転するシャフト上部複合ベアリング軸受(9)からに伝達となる流体圧のシーケンス制御の電磁弁のものとした。又上記自然エネルギー発電装置(16、22、23、24)とハイブリット発電装置と、又図示しないが工場の余剰電力、蒸気、高温排水、又海水と太陽熱タンク温度差発電(24)と電車の架線回生電力を電源にした。

［図4］の(h、i図)のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置(A)及び原動機関(12)は、前記外部動力、電源による火力、水力発電機機関、船舶推進機関及び陸上の動力機関にして、また既存のビル、船舶等の予備発電機関(2a)にし、二次電池に充電装備にし、設置場所の前記自然エネルギーを利用のハイブリット機関にする。上記両天秤の発電装置と［図1、2］の(b1、f図)に記載の支点から片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)は、先端の前記負荷装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)と、図示しないが緩衝バネ材を挟む二枚また三枚の前記フライホィール装置(F、F1)と、該片天秤(B1)の一枚のフライホィール板の何れかを選択のものとした。船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、負荷装備(D)には、前記電動シリンダと、また高所水源と船速の水流圧、蒸気圧を取り入れる負荷シリンダ(3)のものとした。［図2］(g図)の該発電機と船舶の推進機関を結合し、電動シリンダは、一枚のフライホィール板の重量調整と出力用にして、負荷シリンダ(3)の切換弁による上下二枚のフライホィール板は、緩衝バネ材の僅かな圧縮距離をフライホィールの回転力の放出分の補充用にして、断続の荷重の増減と前記モータ出力(1)を均す構成にして、上記タービン発電機関(13)及び原動機関と船舶の推進内燃機関(12)とハイブリット発電装置にした。仮定の小型船の100tから300tの20ノットの船速は、0.1MPaの水流圧となり、前記1,0mの負荷シリンダと天秤比で35tの荷重となり、長さ5m、高さ1.5m程の発電装置、または推進機関に該船速水流タービンを結合して、前記自然エネルギーを動力源にする船舶の上下推進装置(17)の発電機と、プロペラ推進機関に該タービンと荷重を入力する装備となる。また10t程の小型船舶に該装置を結合する推進機関にし、口径50cm程の負荷シリンダと、フライホィール装置を高トルクエンジンと結合し、前記特許文献2に記載する船体のバラストタンクに空気圧封入と水流圧で圧する船体浮上と、プロペラの上下推進装置(17)にした。

[図5]は、簡単な発電装置(A)の商用電源に接続する回路図と、原動機、船舶の推進機関、商用電源に接続する回路図である。既存制御技術のものであり、大型若しくは中型のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置(A)及び原動機関(12)では、インバータベクトル制御の誘導、同期電動機のものとし、波高、うねり、水流圧(23)、太陽光、集熱(22)、温度差発電(24)、風力発電(16)装備による電力とのハイブリット結合は、パワーコンデショナ、コントローラのフィードバック制御の簡易な回路図である。

a.高所の水圧、船速水流圧、各種蒸気圧、油空水圧と太陽、風力、回生電力等を回転シャフト装備(C)と負荷装備(D)に取り入れて、天秤比で増大する荷重をモータ回転するフライホィールの遠心力エネルギー源にした。該フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関は、発電機関、船舶推進、陸上の動力機関に出来て、また既存の原動機との簡易なハイブリット発電機関となる。
b.大型重量物運搬船のディーゼル・エンジンは、喫水変動と水圧抵抗に合わすプロペラ翼推進の極低速、高ストローク、高トルクの2サイクルとまたは4サイクルのエンジンを使用して、本発明の大口径の自由に重量調整が出来る垂直軸のフライホィール装置(F、F1、F2)を上記船舶のディーゼル・エンジンと一体にして、低燃費エンジンになり、航走で得られる船速水流の負荷シリンダ(3)と、水流発電と船速風速の風車発電(16)を電源にして、効果があがる新たなエンジンと船体の推進機関の設計となる。
c.陸上のビル等の自家発電機装備に該フライホィール装置(F、F1、F2)の発電装置と動力装置(A)使用して、上記船舶と同様の貯水槽の高所水圧の負荷装備と、風車発電、ソーラ発電を電源にするモータにして。
d. フライホィール装置の発電装置の規模と形状は、自由に出来、両天秤と片天秤の何れかの構成にして、家庭用の水道水圧と、特に現在水力、火力、地熱発電所の高温蒸気と水圧を導通の負荷装備にすると設備費は、僅かなものとなる。
e.本発明のフライホィール装置(F1、F2)は、各種バネ材により、垂直上下荷重と、または水平軸の推力の左右、前後の推力の増減調整と自在継手の両用目的にした。既存のクラッチ装備の回転分離方式のものでは無く、簡易な回転推進軸装備の緩衝装備を兼ねるクラッチ盤に応用し、垂直軸においては、トルクコンバータ（流体クラッチ）の効果以上の継手となる。または主軸内に挿入する二軸で圧す主回転軸クラッチに応用と、またスプラインクラッチ装備に出来て。

A発電装置(動力装置) B負荷天秤 B1片天秤 B2支点から左右別動作の片天秤装備 C回転シャフト装備 D負荷装備 E地面支持台 F三枚のフライホィール装置 F1二枚のフライホィール装置 F2一枚のフライホィール装置 G中間フライホィール板 H下部雄ネジロッド H1雌ネジ軸 I増速と減速ギア装備 J自動変速装置 1電動、流体圧モータ 2発電機 2a予備発電機関 3負荷シリンダ 4緩衝バネ材(ゴム、コイルバネ、空気バネ、磁石材、液体ブラダ) 5トルクコンバータ(クラッチ) 6上下フライホィール板 7自在継手（リングボールジョイント） 8方向変更ギア（まがりばかさ歯車） 9複合ベアリング軸受(転がり軸受、各種すべり軸受、空気圧室の複合軸受、超電導軸受) 10コントローラ（パワーコンデショナ） 11 電源 12 原動機関(内燃機関)、低速ディーゼル・エンジン 13水力、火力発電機関(タービン) 14導通電磁切換弁、電磁排出弁 15センサー(力、圧力、電気) 15aタイマー 16風車発電 17船体推進上下装置 18ビル 20収納風車装備 21推進装備 22太陽光、集熱発電、 23波高、うねり、水流圧発電 24温度差発電 25空気圧シリンダ軸受(気体圧軸受) 26流体圧シール

天秤を利用したフライホィールの発電装置。

a.特許文献1は、天秤の長さで増大した荷重を回転から直線動と再び回転の発電シリンダ装置。
b.特許文献2は、自然エネルギーを動力源にする発電シリンダ装置と推進発電シリンダ機関と、バラストタンク浮上装備との船舶の上下推進装置。
c,特許文献3は、風車ブレードとタワーを収納装備にし、更に発電シリンダ装置とハイブットにする風力発電装置にした。

特許第5174271号 発電シリンダ装置 特許第5255147号 船舶の上下推進装置 特願2013-024176 風力発電装置

現在のフライホィールは、動力のはずみ車と、回転貯蔵のフライホィールを高回転にして、何れも一定の重量のものであり、短時間の貯蔵と放出のものである。本発明の一枚のフライホィール(F2)装置は、フライホィールの重量を自由に変更出来る低速ディーゼル・エンジン等の大口径の軽いフライホィールにした。また二枚及び三枚合わせの軽い大口径の上下フライホィール(F、F1)装置は、緩衝バネ材を挟み、外部動力のモータ駆動の上部フライホィール板に載る荷重で緩衝バネ材の圧縮距離を下部フライホィール板のネジ回転力に換えて、フライホィール装置に貯蔵と発電機出力の放出分を補充する構成にした。該フライホィール(F、F1、F2)装置に載る重量と遠心力は、動力入力天秤と地面の複合ベアリング軸受(9、25)で受けて。荷重の入力設備の一つの負荷シリンダ(3)に導通する自然、及び人為の流体圧の流量調整と動力入力天秤の長さによる増大する荷重と一体にするフライホィール装置にして、各種荷重入力装備(D)をフライホィールの入力切り換え装備にした。

各種動力入力天秤(B、B1、B2)と一体にするフライホィール板(6)は、重量が自由に設定出来る高トルクの各種フライホィール(F、F1、F2)装置にして、荷重の入力でモータは出力を上げて、フライホィールに連結する発電機とつり合わせる構成にした。フライホィール板(6)は、支点近くの左右に設ける実重量は軽く薄い鋼板の外周輪枠構造にした。フライホィール(F)装置の発電装置(A)は、上下と中間の三つのフライホィール板に緩衝バネ材(4)を挟み、上部フライホィール板(6)は、負荷シリンダによる荷重入力と、中間フライホィール板(G)と下部のフライホィール板(6)は、荷重を回転力に入力する雌雄のネジ装備にして、大口径フライホィールの外周輪重量と回転遠心力となり下部フライホィール出力軸の発電機の出力となる構成にした。

各種動力入力天秤(B、B1、B2)と先端の各種荷重入力装備(D)は、前記特許文献2、3と同構成の陸地の高所水圧、蒸気圧、船舶の水流圧等の負荷シリンダ(D)と、油圧または電動シリンダのものとした。該フライホィール装置の発電装置(A)は、外部動力と結合する原動機関、固定発電所、船舶の推進機関等と、既存原動機とのハイブリット機関にした。

請求項1のフライホィール(F)装置の発電装置(A)は、中央の支点から同一長さで左右に張り出す動力入力両天秤（B）の左右先端部に設けられた各種荷重入力装備（D）と、支点近くの左右位置において動力入力両天秤（B）と自在継手(7)を介して結合する外部動力のモータ(1)で駆動する回転シャフト装備（C）を設けて。該モータ(1)と荷重入力を同軸にする該回転シャフトは、フライホィール(F)装置の上部フライホィール板(6)に自在継手(7)を介する結合装備にして。該フライホィール(F)装置は、上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)の間に中間フライホィール板(G)を挟み、該フライホィール板(G)の上下に緩衝バネ材(4)を挟む三枚合わせの軽量の大口径外周輪構造のフライホィール装置(F)にした。下部フライホィール板(6)の出力シャフトと直結の複数の発電機(2)と、中央の一つの発電機(2)と何れか一方の装備は、左右の方向変更ギア(8)と上部のモータ(1)の方向変更ギア(8)で水平軸シャフト連結の一方向回転のフライホィール(F)装置にした。荷重の入力設備には、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧を導通する負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、左右交互の入力で天秤は下がり、片方は上がり無入力となって、天秤の長さで増大する荷重を回転力に入力する上記中間フライホィール板(G)の下部雄ネジロッド(H)は、下部フライホィール板(6)のシャフト内に設ける雌ネジ(H1)に係合させて、適宜リード角と各種ネジにして、緩衝バネ材(4)の圧縮距離を下部フライホィール(6)とシャフト結合する発電機(2)の出力の放出分を補充する構成にした。下部の雄ネジロッド(H)の先端には、無入力時に鋼バネ材(4)と上下の緩衝バネ材(4)で反発させて、動力入力両天秤(B)と一体となる上部のフライホィール板(6)は、上記左右の各種荷重入力装備(D)の交互の入力の切り換えから左右のフライホィール(F)装置の緩衝バネ材の圧縮が機械伝達のトルクコンバータ(5)となって、下部フライホィール板(6)の出力シャフトは、重量と遠心力を中間部の支持台(E)の複合ベアリング軸受(9)と地面の気体圧軸受(25)の支持装備にした。該発電装置(A)の運転は、上記モータ(1)の回転シャフト装備（C）と上記電力、流体圧の何れかの各種荷重入力装備（D）により駆動され、駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、該モータ(1)で常にフライホィール(F)装置を回転させて、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする上記各種荷重入力装備(D)の電動モータの電動シリンダ、または負荷シリンダ(3)ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)は、上記フライホィール等に設備するセンサーを接点にして、また圧力と流量と負荷時間の設定と、また該荷重に合わすモータ(1)出力の設定から回転するフライホィール装置（F）は、貯蔵と放出と補充となる回転エネルギーを発電機、または動力機関(12)の出力に変換して、自動制御機器を具備し、該発電装置の始動時においては、発電機（2）は電動機運転に切り換えられるとともに、通常運転時においては、交互の入力荷重とモータ(1)出力と発電機出力をつりあわせてなるフライホィール装置(F)の発電装置を構成した。即ち本発明は、動力入力両天秤(B)と結合のモータ駆動の回転シャフト装備から回転する大口径フライホィール輪周に荷重を載せ、交互の荷重入力による緩衝バネ材の僅かな圧着時間とモータ回転出力を一体にし、フライホィールの回転動力と発電機出力と、左右のモータ出力をつり合わすインバータベクトル制御のフィードバックの構成にした。

a. 請求項2のフライホィール（F1、F2）装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点からの左右の動力入力両天秤(B)と、または動力入力片天秤(B1)の何れか一方に設けられた先端部の各種荷重入力装備（D）と、上下二枚のフライホィール板(6)と、一枚のフライホィール板(6)のフライホィール（F1、F2）装置を使用して。該二枚のフライホィール（F1）装置は、支点近くの位置において、左右動力入力両天秤(B)と自在継手(7)を介して結合する外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力用の回転シャフト装備（C）の垂直回転シャフトと自在継手(7)結合する上部フライホィール板(6)と下部フライホィール板(6)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟む軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板(6)にして。入力荷重は、上部フライホィール板(6)で該緩衝バネ材(4)を圧して、該圧縮距離をネジ回転力にする下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に上部フライホィール板(6)の雄ネジロッド(H)を係合させ、左右の下部フライホィール板(6)のシャフトに結合する方向変更ギアを介し水平主軸シャフトの中央と、左右のシャフトに直結する何れか一方の発電機(2)と、または内燃機関(12)の回転出力にし、該放出分を左右交互に補充するフライホィール（F1）装置にした。上記一枚のフライホィール（F2）装置は、支点から動力入力片天秤(B1)の装備にして、支点近くの該天秤に荷重入力用の回転シャフトを複合ベアリング軸受(9)で結合して。該垂直回転シャフトに結合する一枚の軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板（6）は、内燃機関の換わりにするフライホィール装備にして、下部シャフトの方向変更ギアを介し水平主軸シャフトの増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と直結の内燃機関にして、該モータ(1)と低速高トルクの該内燃機関で駆動させて、該内燃機関の低速から高速運転に合わす該フライホィールは可変重量にした。
b. 請求項3の動力入力片天秤(B2)のフライホィール（F、F1、F2）装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)に一枚のフライホィール(F2)装置と、片方の動力入力片天秤(B2)には二枚または三枚のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟み、荷重で該バネの圧縮をネジ回転力に換える雄ネジロッド(H)装備にして、該二枚のフライホィール(F1)装置と三枚のフライホィール(F)装置の何れか一方の装備を選択にして。該フライホィール(F、F1、F2)装置は、左右下部シャフトの方向変更ギア(8)を介し水平主軸シャフトに連結する一方向回転装備にした。上記動力入力片天秤(B2)一枚のフライホィール(F2)装置は、水平主軸シャフトと増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動にして、原動機関のフライホィールの換わりにする重量調整と出力用にして。片方の二枚または三枚のフライホィール(F、F1)装置は、水平主軸シャフト結合する自動変速装備(J)と直結の発電機(2)と、または上記原動機関(12)にする放出分の補充用にして。荷重の入力設備には、左右動力入力片天秤(B2)先端部に電動シリンダと、流体圧の負荷シリンダ(3)の何れかを使用して。または上記支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)のフライホィール(F、F1)装置は、外部動力を駆動源にする左右別出力のフライホィール装置の出力シャフトを連結し出力調整する単独の原動機関(12)と、または各種原動機関(12)とのハイブリット装備にして、フライホィール(F2)装置は、左右重量を別々にして、切り換えることと、連結する既設の各種動力機関とのハイブリット機関にした。
c. 請求項2と3の荷重の入力設備には、外部よりの自然、人為の電力、流体圧(水圧、油圧、蒸気圧)の何れかを導通する荷重入力装備(D)を使用して、電動シリンダのスイッチと、流体圧負荷シリンダ(3)の切換弁(14)をフライホィールに荷重入力の切り換え装備にして、入力圧による重量の調整用と、天秤の長さで増大する荷重が共に大口径フライホィール外周輪重量の遠心力になり、何れの装備も動力入力天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9、25)で入出力シャフトを支持して。運転制御において、請求項2と3は、共に各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする各種自動制御機器を具備して。上記モータ(1)と、電動シリンダと、また負荷シリンダ（3）ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)と、発電機を電動機にし、また原動機関により駆動させるフライホィール(F、F1、F2)装置は、入力圧調整と上記モータ出力調整が貯蔵と放出と補充の回転エネルギーになるフライホィール装置を構成した。即ち本発明は、回転するフライホィールには常に天秤比の荷重を左右フライホィールの何れかに載せて、下部の方向変更ギア係合の回転装備の原動機関にして、駆動用の電動モータと、発電機装備は、荷重入力に合わすインバータベクトル制御のフィードバック制御にした。

請求項4の前記フライホィール装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し及び電力(太陽、風力、波力)、と余剰の回生電力を各種動力入力天秤(B、B1、B2)の各種荷重入力装備(D)と、回転シャフト装備(C)の動力及び電源にして、また上記自然エネルギーの風車発電(16)、太陽光、集熱発電(22)と、波高、うねり、水流圧発電(23)、温度差発電(24)等とハイブリット発電及び動力装置(A)にする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、前記特許文献2、3に記載の船舶、陸上部の上記自然エネルギーとのハイブリットと、又工場等の廃棄される熱源をエネルギー源にした。

請求項5の前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、発電機関、または船舶の推進内燃機関(12)及び陸上の動力機関にして、更に既存の水力、火力発電機関(13)とのハイブリット機関にする前記各種動力入力天秤(B、B1、B2)の発電及び動力装置であって、前記各種荷重入力装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)のフライホィール(F、F1、F2)装置と、地面の発電機(2)または原動機関(12)装備にして。該発電装置(A)の流体圧タービン機関(13)は、断続の荷重の入力と前記モータ出力(1)を均すフライホィール板(6)と自動変速装置(J)を設備する構成にして、上記船舶の推進内燃機関(12)と、水流圧タービン機関装備、タービン発電機関(13)等の原動機関とハイブリット装置にする請求項4に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関を構成した。即ち本発明は、船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、負荷シリンダには、高所水源と船速の水流圧、蒸気圧、油圧を取り入れるものとした。

a. 本発明の動力入力片天秤（B1）の一枚のフライホィール(F2)装置は、大型船の低速ディーゼルエンジンの換わりにする大口径のフライホィールにして、エンジン出力に合わす可変重量のフライホィールにした。また外部動力のモータ(1)で駆動する荷重入力のフライホィール(F、F1)装置の発電装置(A)は、軽く薄い大口径の二枚または三枚のフライホィール板(6)にして、増大した荷重で僅かな緩衝バネ材(4)を圧縮する位置エネルギーをネジ回転に換えて、放出分を常時補充する構成にした。動力入力両天秤(B)に入出力軸を同軸にする左右のフライホィール(F、F1)装置と一体にする低速高ストローク、高トルクディーゼル・エンジンにした。
b. 支点から動力入力両天秤(B)と、または動力入力片天秤（B1）と、該片天秤（B1）を支点から左右別作動の動力入力天秤(B2)にして、左右別々のフライホィール(F、F1、F2)装置の組合わせの構成は、各種荷重入力装備（D）夫々の入力圧と流量調整と切換えを別作動にする重量調整用と、貯蔵と放出分の補充の荷重入力のトルクコンパータ(5)にした。

家庭用から業務用の発電装置（A）と、現況の各種の原動機とハイブリット装備と、外部電力と自然または人為の流体圧の使用により単独の大小の船舶、陸上部の推進と原動機関に出来て、スペースが半分の動力入力片天秤(B1)の発電装置と、または推進機関と外部動力のタービンと結合装備にした。該フライホィール(F、F1)装置は、推力と回転と自在継手と軸受(スラスト、ラジアル)を同時制御の機械伝達装備になる。

動力入力両天秤(B)の発電装置の三枚のフライホィール(F)装置の全体図。（a図）上記の簡易な平面図。（b図）上記の側面図と船舶の推進機関と水力、火力タービンに結合する構成図。 (b1図) 動力入力片天秤(B1)の発電装置とタ―ビンと推進プロペラと結合の簡易図。（c図）中央の一つの発電機装備の部分透視図。（d図）フライホィールと直結の下部発電機装備との部分透視図。 フライホィール(F1、F2)装置の全体図。 （e図）中央とまたは直結の発電機の二枚のフライホィール(F1)装置の構成図。（f図）動力入力片天秤(B1)とフライホィール(F2)装置の構成図。 (g図) 左右別動作の動力入力片天秤(B2)に組合わせるフライホィール(F1、F2)装置の構成図。 動力入力天秤先端の流体シリンダの電磁導通、排出切換弁の構成図。 船舶、ビル等の風力、船速波力、水流等の電力と発電装置の配置図。 (h図) 船舶の風車タワー伸縮シリンダと翼の折畳みと上下推進装置の詳細図。（i図）陸上部、ビル屋上の上記タワーと、高所貯水槽と発電装置との構成図。 簡易な電源と発電装置の回路図。

図面と符号に基づいて説明する。
a.［図1］のフライホィール(F)装置の発電装置(A)は、特許文献1と同じ支点から左右対称の動力入力両天秤(B)先端に各種荷重入力装備(D)を設けて。違いは、入力荷重を取り入れる支点近くに該天秤と自在結合(7)を介する回転シャフト装備(C)と、軽く薄くする外周輪構造の上下の二枚フライホィール板(6)に挟む中間フライホィール板(G)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟むフライホィール（F）装置であって。外部動力の電動機、流体圧の何れかのモータ(1)と、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧の負荷シリンダ(3)で駆動させて、該モータ(1)で駆動する上記回転シャフトから左右の入力の切換による入力荷重は、結合する上部フライホィール板(6)を機械伝達のトルクコンバータ(5)にして、緩衝バネ材(4)を圧し、中間フライホィール板(G)の雄ネジロッド(H)と下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジ(H1)に噛合させて、僅かな圧縮距離をネジ回転力に換えて、フライホィールの回転出力に取入れて、該雌雄ネジの構成は、［図1］(c、d図)の天秤比の大重量の僅かな落下距離を回転力に換えるリード幅と角度の噛合精度にするすべりネジ、［図2］(e図)の右図のボールネジ、(e図)の左図のはすば歯車等にして、無入力時にはバネ材(4)で反発させて、入力重量に合わせるモータ(1)出力にして、モータ出力と一体のフライホィール(F)装置の回転力は、発電機の出力になる構成にした。
b. 左右交互の入力と天秤の長さの比で増大する荷重の入力は、大口径のフライホィールの外周輪量重になり、モータ出力は該輪重に合わし出力を上げて、上下の転がりスラスト軸受(9)と空気圧シリンダ軸受（25）で重量と遠心力を受けて。該フライホィールは、方向変更ギア比等で回転数を上げ、フライホィールの回転動力を発電機出力(放出)にして、同時に左右交互に上記荷重をネジ回転力にし、フライホィールに入力(補充)する構成にした。左右交互の天秤比で大きくした荷重の入力は、貯蔵と放出と補充を同時作動となる構成にした。
c.［図1］の発電装置(A)は、規模により(c図)の中央に一つの発電機(2)に方向変更ギアと結合と、または(d図)の左右の回転シャフト装備(C)のフライホィール(F)装置と直結の複数の発電機(2)を方向変更ギア（8）で結合と、の何れか一方の装備にした。
d. 該発電装置(A)は、動力入力両天秤(B)で上部フライホィールの遠心力を支持し、下部フライホィールは支持台(E)の複合ベアリング軸受(9)で回転トルクと重量と遠心力を受け、地面の複合ベアリング軸受(9)の空気圧シリンダ軸受(25)で重量を浮上させて。(g図)の大型装置の重量は、転がり軸受と装備全体を気体圧軸受(25)で浮上させ、流体圧シール(26)の構造にした。フライホィール(F)装置は、モータ出力と一体の回転動力にして、発電機出力となる構成にして発電機(2)フレームは、地面と支持台(E)で固定装備にした。
e. 左右の回転シャフト装備(C)からの入力荷重で動力入力両天秤(B)が下がり、片方は上がり、地面の支持台(E)に固定する下部フライホィール板に挟むバネ材(4)を上部フライホィール板で圧縮し、上記位置エネルギーのネジ回転力の入力時間の該電動モータ(1)と大口径のフライホィール板の回転力は発電機の出力となり、インバータ・ベクトル制御とフィードバック制御とした。
f.緩衝バネ材(4)をトルクコンバータ(5)にする適宜重さと口径の上下のフライホィール鋼板（6）は、該装置の規模に適する高弾性の緩衝ゴム、鋼圧縮バネ等の夫々単独と、組合わせる反発するバネ材(4)にした。
g. 該装置の駆動源の左右の電動または油圧モータ(1)と、前記一つ及び複数の発電機(2)は、方向変更ギア(8)を介し水平軸シャフト結合にして。常時回転する上下のフライホィール(6)に挟む緩衝バネ材(4)が機械伝達のトルクコンバータ(5)となる入力装備は、［図3］の流体圧シリンダを左右に切換えることと、入力荷重で該バネの僅かな圧縮距離の加重時間を上記記載のネジ回転力のフライホィールの回転力に換えて、モータ(1)出力と発電機(2)をつり合わす装備であって、バネ材(4)が接するとネジ回転による入力が終わり、常に左右のフライホィール装置に荷重が回転入力となる構成とした。無入力時には、該バネ材の反発力が動力入力両天秤(B)とフライホィールの自重より勝る構成にした。
h.また(b1図)の動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)の原動機関(12)は、発電機、流体圧タービン機関(13)、(f図)の内燃機関(12)等のフライホィールの換わりの装備にした。該フライホィール装置(F2)は、船舶の密閉室、ビル電源室、既存発電所タービン室等の狭いスペースに活用の出来るものとなる。

本発電装置(A)の運転は、センサー(力、圧力、電気)(15)に基づいてコントローラにプログラムする自動制御にした。左右の外部電力の電動モータ(1)は、一方向回転で常に回転させて、荷重入力装備(D)の電動シリンダと、または高所、船速水流圧、油圧等を導通の左右負荷シリンダ(3)の電磁切換弁及び排出弁(14)のオン・オフ操作にして、タイマー(15a)による時間操作でバネ材(4)の圧着時間と、上下死点を切り換えスイッチにして、左右天秤が上下する負荷時間を連係させて運転となる簡単な構成にした。フライホィールに間欠入力の荷重調整は、上記の電磁弁(14)をタイマーで自由に時間調整するのものとした。上記電動モータ(1)の出力を上げて増大した荷重を回転力に換えてフライホィールを回転動力にして、遠心力を発電機(2)の出力にした。始動時には徐々に入圧を増し、徐々にモータ出力を上げ、また発電機を電動機に切替える構成と、荷重入力のフライホィールと発電機のトルクと回転数は一体となる。該電動モータは、つり合わせる30％程モータ出力を上げて、出力の増減はコントローラ(10)の該インバータベクトル制御のフィードバック制御のものとした。

a. 支点から動力入力両天秤(B)先端の荷重入力装備(D)と作用点の比を1:5程にする先端の電動シリンダは、小型から中型機に採用して。大型機には、左右の単動バネ装備の流体圧シリンダ(3)を使用し、ヘッド室に高所水流圧を導通する電磁切換弁、排出切換弁(14)を設け、圧力、流量調整で荷重は自由に設定出来て。仮定の直径40cmのヘッド室は、100mの高さで12tの圧力と天秤比で60tの入力荷重となり、大口径の上下三枚のフライホィール板(6)は、重量に耐える雌雄ネジと軸受構造にして、動力入力両天秤(B)で緩衝バネ材(4)の適宜時間設定の圧縮距離がフライホィールの外周輪量重の回転力となって、地面と支持台(E)と動力入力天秤(B、B1)の自在軸受で遠心力、重量を受け、また地面の複合空気圧軸受(9、25)で重量を受けて。上記に合わす2m程の口径と自重1t程の鋼製作の外周輪にするフライホィールに荷重入力のモータ出力は、回転シャフト装備(C)の中心軸とギア係合の回転子径30cm程のものであり、フライホィールに入力する外周輪重量50tは、摩擦抵抗損失10％程の5ｔを回転させる左右で50Kw程のモータですむ。
b. 常時50tの入力でモータ出力上げ、該荷重で緩衝バネ材(4)を圧縮し、適宜ネジ角度の下部雄ネジロッド(H)で下部フライホィールの回転に入力して、回転速度を維持して、フライホィールの回転動力は、下部シャフト結合の発電機の放出分を補充する構成にした。仮定の中央の発電機出力は、50tの荷重の機械損失を30％程と、200RPMのフライホィールは、ギア(8)比3:1で発電機600RPMの10ポールの300Kwの発電機を使用した。電動モータ(1)と発電機は、夫々インバータベクトル制御と、荷重調整と、の何れかでフィードバック制御とし、左右夫々75Kwの誘導モータを加減速制御のものと同期モータの何れかを採用のものとした。平常運転時のモータ出力は、左右で150Kw程となり、モータ出力と荷重によるフライホィール(F)装置の回転出力は半々程のものとなる。
c. 荷重入力装備(D)は、流体圧の負荷シリンダ(3)の口径と、圧力と、天秤の長さの大小により荷重は任意の重量に出来て、仮に負荷シリンダ1.0m口径ヘッド室5MPaの各種流体圧は、350tになり、天秤比1:5で1750tの荷重となり、対応する鋼製の動力入力天秤(B)、回転シャフト装備(C)のモータ(1)と、支持台の複合ベアリング軸受(9)は、複数の適位置に荷重を分散して受けて、アキシャル、ラジアル荷重に耐える各種転がり軸受、自在継手（7）のすべり球面軸受と、また規模に見合う受圧面積の気体圧軸受(25)で浮上軸受と、超電導軸受等を採用する。例えばシャフトの中間支持台(E)と、または地面部に転がり軸受と共用のシリンダ空気圧軸受(25)を仮定の直径2mに0.5MPaのシール(26)の漏れ補充圧で150ｔの浮上力となる。

a.請求項2のフライホィール(F1、F2）装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、［図2］(e図)の左右図に記載の上下の二枚のフライホィール板(6)にして、前記回転シャフト装備(C)の電動と流体圧の油圧モータ(1)の何れかとギア係合する上部シャフトから入力する上部フライホィール板(6)と下部フライホィール板(6)を前記雄ネジロッド(H)とシャフト内を雌ネジ(H1)に係合させ、荷重による緩衝バネ材(4)の僅かな圧縮距離のネジ回転力をフライホィールの回転力に取入れて、重量に合わせるモータ出力と一体のフライホィール(F1)装置の回転動力は、発電機の出力になり該放出分を補充する構成にした。垂直荷重の入力は、回転するバネ材(4)を圧縮から入力して、動力入力両天秤(B)の片方は、天秤が上がり、またバネの反発で無入力となる僅かな距離と時間の回転伝達の構成にした。下部シャフトの発電、動力装備の支持は、大型装置では、重量を地面の気体シリンダ軸受(25)で軽くして、遠心力は、天秤と支持台(E)の各種ころベアリング軸受(9)で支持した。緩衝バネ材(4)には、発電装置(A)の規模と加重に適する形状とバネ圧の各種ゴム材、各種流体ブラダ、流体シリンダ装備、鋼コイル、皿バネ材等とこれ等を組合わせる機械伝達のトルクコンバータ(5)の構造にした。
b.［図2］（f図）の動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール（F2）装置は、地面からの支持台(E)、または複合ベアリング軸受(9)結合の回転シャフトから荷重を入力する大口径、軽重量の外周輪の一枚のフライホィール板（6）にした。該フライホィール板は、下部シャフトの方向変更ギアから増減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と直結の低速ディーゼル・エンジン主軸のフライホィールにして、該モータ(1)と低速高トルクの該エンジンで駆動と、該フライホィールは、重量調整が出来て、該エンジンの低速から高速運転時の出力に合わす構造にした。そして、荷重入力装備(D)には、各種水圧、油圧のシリンダ(3)と、船舶のフライホィール装備は、重量調整が簡単な電動シリンダが最適となる。例えばフライホィールの50ｔの負荷を電動シリンダ内のギア軸をブレーキ固定にする。
c. 請求項3のフライホィール（F、F1、F2）装置の発電装置（A）及び原動機関(12)は、［図2］(g図)の支点から左右別動作の動力入力片天秤(B2)にして、一枚のフライホィール(F2)装置を重量調整と出力用にして、片方の二枚または三枚のフライホィール（F、F1）装置を出力分の補充用にして、左右水平主軸シャフトで連結するディーゼル・エンジン主軸のフライホィールの換わりの装備にした。左右の垂直フライホィール中心軸にかかる遠心力と重量は、前記動力入力天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる複合ベアリング軸受(9）と気体圧軸受（25)で支持、浮上させて、大型装置では、左右の出力シャフトを一体にしてフライホィール板(6)重量を受ける構成にした。上記動力入力天秤に設ける荷重入力装備(D)と天秤比で増大する入力荷重は、動力入力天秤とフライホィールが一体になり、中心軸と方向変更ギア(8)のシャフト結合する増減速ギア装備(I)を左右に設け、外部動力のモータ(1)と、発電機(2)と低速高トルクディーゼル・エンジンの何れかで駆動させて、動力入力天秤と一体にする単独の原動機関と、または既設のディーゼル・エンジン、各種内燃機関のはずみ車を外してフライホィール（F、F1、F2）装置とのハイブリット機関にした。共通する請求項2と3の運転制御において、上記モータ(1)は常に回転させて、前記荷重入力装備(D)の上記電動シリンダを一枚のフライホィール（F2）装置の重量調整と出力用に使用して、流体負荷シリンダ(3)は、二枚または三枚のフライホィール（F、F1）装置の放出の補充用に使用にして、夫々の入力圧の調整がフライホィールの重量と遠心力になり、各種制御機器を具備して、バネ材(4)、荷重入力装備(D)、モータ(1)に設ける各種センサー(15)に基づいてタイマー（15a）設定のコントローラ(10)にプログラムする自動制御のフライホィール装置にした。
d. 前記特許文献2、3に記載の水平軸及び垂直軸ダリウス風車ブレードの風速によるナセル主軸と発電機の間に緩衝バネ材(4)のフライホィール(F、F1)を設備し、トルク調整と、自在カップリングのトルクコンバータになる自動入力装備にした。また図示しないが船舶水平軸推進シャフトの簡易な推力調整用バネ材と自在継手(7)と両用の推力伝動装備となる。上記各種流体ブラダは、大口径のフライホィール板に挟む弾性ゴム材の反発と、装置を支える空気圧を封入して。永久磁石材は、反発材にし、小型の発電装置に採用のものとした。

［図3］の荷重入力装備(D)の一つの負荷シリンダ(3)は、設置場所(船舶、陸地、工場ビル等)の各種自然エネルギーの動力(水圧、蒸気圧)と重し等を利用して。回転シャフト装備(C)の動力電源には、太陽光、熱発電(22)、風力発電(16)の収納風車装備(20)、波力水流圧発電(23)、余剰の回生電力等を動力電源にし、または発電機(2)の換わりに設備する油圧ポンプの油動力にした。［図1、3］の単動のバネ装備の負荷シリンダ(3)ヘッド室には、上記自然の或いは人為的な水圧、水流圧、蒸気圧、油圧等を導通して、出来るだけ高圧と、少容量にし、左右のヘッド室を一つの導通電磁切換弁(14)と、一つの電磁排出弁(14)で制御にした。電動モータ(1)と荷重入力の発電機(2)を各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムし、連係する入排出弁をタイマー(15a)調整にした。また図示しないが荷重入力装備(D)には、地面に設置する重しの上げ下げの油圧シリンダ方式と、船舶のディーゼル・エンジンのフライホィールの換わりにする一枚のフライホィール(F2)装備では、電動シリンダが適して、設置場所に応じた負荷装備を選択にした。負荷シリンダ(3)は、入力と同時に回転するシャフト上部複合ベアリング軸受(9)、または自在継手(7)にするフライホィール伝達の流体圧のシーケンス制御の電磁弁のものとした。又上記自然エネルギー発電装置(16、22、23、24)とハイブリット発電装置と、又図示しないが工場の余剰電力、蒸気、高温排水、又海水と太陽熱タンク温度差発電(24)と電車の架線回生電力を電源にした。

［図4］の(h、i図)のフライホィール（F、F1、F2）装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、前記設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの動力と重し及び電力、流動圧と回生電力の外部動力、電源による火力、水力発電機機関、船舶推進機関及び陸上の動力機関にして、また既存のビル、船舶等の予備発電機関(2a)と二次電池に充電装備にして、設置場所の前記自然エネルギーを利用のハイブリット機関にする。上記動力入力天秤(B)の発電装置と［図1、2］の(b1、f図)に記載の支点から動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール装置(F2)は、先端の前記荷重入力装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)と、図示しないが緩衝バネ材を挟む二枚また三枚の前記フライホィール(F、F1)装置と、該動力入力片天秤(B1)の一枚のフライホィール板の何れかを選択のものとした。
船舶、ビルの地下の電源室等の狭い場所に設置して、荷重入力装備(D)には、前記電動シリンダと、また高所水源と船速の水流圧、蒸気圧を取り入れる流体シリンダ(3)のものとした。
［図2］(g図)の支点から左右別動作と、別駆動方法の動力入力片天秤(B2)にする該発電機と船舶の推進機関を結合し、動力入力片天秤(B2)の上記電動シリンダは、一枚のフライホィール板の重量調整と出力用にして、［図3］の流体シリンダ(3)の切換弁による一方の動力入力片天秤(B2)の上下二枚、また三枚のフライホィール板は、緩衝バネ材の僅かな圧縮距離をフライホィールの回転力の放出分の補充用にして、断続の荷重の増減と前記モータ出力(1)を均す構成にして、上記タービン発電機関(13)及び原動機関と船舶の推進内燃機関(12)とハイブリット発電装置にした。
仮定の小型船の100tから300tの20ノットの船速は、0.1MPaの水流圧となり、前記1,0mの負荷シリンダと天秤比で35tの荷重となり、長さ5m、高さ1.5m程のフライホィール（F、F1、F2）装置の発電装置(A)を設備する低速ディーゼル推進機関と、または自動変速装置(J)のタービン機関(13)にした。
別方式の［図4］(h図)の船首取水口から船速水流を取入れるタービン推進機関装備とフライホィール（F、F1、F2）装置とのハイブリット機関にした。
［図4］(h図)の自然エネルギーを動力源にする船舶の上下推進装置(17)の発電機と、プロペラ推進機関のタービンに船速水流圧を荷重に換え、荷重を回転入力する装備とした。また10t程の小型船舶に該装置を結合する推進機関にし、口径50cm程の負荷シリンダと、フライホィール装置を高トルクエンジンと結合し、前記特許文献2に記載する船体のバラストタンクに空気圧封入と水流圧で圧する船体浮上と、プロペラの上下推進装置(17)にした。

[図5]は、簡単な発電装置(A)の商用電源に接続する回路図と、原動機、船舶の推進機関、商用電源に接続する回路図である。既存制御技術のものであり、大型若しくは中型のフライホィール（F、F1、F2)装置の発電装置(A)及び原動機関(12)では、インバータベクトル制御の誘導、同期電動機のものとし、波高、うねり、水流圧(23)、太陽光、集熱(22)、温度差発電(24)、風力発電(16)装備による電力とのハイブリット結合は、パワーコンデショナ、コントローラのフィードバック制御の簡易な回路図である。

a.高所の水圧、船速水流圧、各種蒸気圧、油空水圧と太陽、風力、回生電力等を回転シャフト装備(C)と荷重入力装備(D)に取り入れて、天秤の長さで増大する荷重をモータ回転するフライホィールの遠心力エネルギー源にする該フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関は、発電機関、船舶推進、陸上の動力機関に出来て、また既存の原動機との簡易なハイブリット発電機関となる。
b.大型重量物運搬船のディーゼル・エンジンは、喫水変動と水圧抵抗に合わすプロペラ翼推進の極低速、高ストローク、高トルクの2サイクル、または4サイクルのエンジンを使用して、本発明の大口径の自由に重量調整が出来る垂直軸のフライホィール(F、F1、F2)装置を上記船舶のディーゼル・エンジンのフライホィールの換わりと、またはハイブリットにする低燃費エンジンと、航走で得られる船速水流による負荷シリンダ(3)と、水流発電と船速による風速の風車発電(16)を電源にして、効果があがる新たなエンジンと船体の推進機関の設計となる。
c.陸上のビル等の自家発電機装備に該フライホィール(F、F1、F2)装置の発電装置と動力装置(A)使用して、上記船舶と同様の貯水槽の高所水圧の入力装備と、風車発電、ソーラ発電を電源にするモータにして。
d. フライホィール装置の発電装置の規模と形状は、自由に出来、両天秤(B)と片天秤(B1)の何れかの構成にして、家庭用の水道水圧と、特に現在水力、火力、地熱発電所の高温蒸気と水圧を導通の荷重入力装備にすると設備費は、僅かなものとなる。
e.本発明のフライホィール(F1、F2)装置は、各種バネ材により、垂直上下荷重と、または水平軸の推力の左右、前後の推力の増減調整と自在継手の両用目的にした。既存のクラッチ装備の回転分離方式のものでは無く、簡易な回転推進軸装備の緩衝装備を兼ねるクラッチ盤に応用し、垂直軸においては、トルクコンバータ（流体クラッチ）の効果以上の継手となる。または主軸内に挿入する二軸で圧す主回転軸クラッチに応用と、またスプラインクラッチ装備に出来て。

A発電装置(動力装置) B動力入力両天秤 B1動力入力片天秤 B2支点から左右別動作の動力入力片天秤 C回転シャフト装備
D荷重入力装備 E地面支持台 F三枚のフライホィール装置 F1二枚のフライホィール装置 F2一枚のフライホィール装置 G中間フライホィール板 H下部雄ネジロッド H1雌ネジ軸 I増減速ギア装備 J自動変速装置 1電動、流体圧モータ 2発電機 2a予備発電機関 3負荷シリンダ(流体、電動) 4緩衝バネ材(ゴム、コイルバネ、空気バネ、磁石材、液体ブラダ) 5トルクコンバータ(クラッチ) 6上下フライホィール板 7自在継手（リングボールジョイント） 8方向変更ギア（まがりばかさ歯車） 9複合ベアリング軸受(転がり軸受、各種すべり軸受、空気圧室の複合軸受、超電導軸受) 10コントローラ（パワーコンデショナ） 11 電源 12 原動機関(内燃機関)、低速ディーゼル・エンジン 13水力、火力発電機関(タービン) 14導通電磁切換弁、電磁排出弁 15センサー(力、圧力、電気) 15aタイマー 16風車発電 17船体推進上下装置 18ビル 20収納風車装備 21推進装備 22太陽光、集熱発電、 23波高、うねり、水流圧発電 24温度差発電 25空気圧シリンダ軸受(気体圧軸受) 26流体圧シール

Claims (5)

1. フライホィール装置(F)の発電装置(A)は、中央の支点から同一長さで左右に張り出す負荷天秤（B）の両先端部に設けられた負荷装備（D）と、支点近くの左右位置において負荷天秤（B）と自在継手(7)結合する外部動力のモータ(1)で駆動する回転シャフト装備（C）を設けて、該モータ(1)と荷重入力を同軸にする垂直回転シャフトは、フライホィール装置(F)の上部フライホィール板(6)に自在継手(7)結合にして、該フライホィール装置(F)は、該上部フライホィール板(6)と下部のフライホィール板(6)の間に中間フライホィール板(G)を挟み、該フライホィール(G)の上下に緩衝バネ材(4)を挟む三枚合わせの軽量の大口径外周輪構造のフライホィール装置(F)にして、下部の出力シャフトから中央の一つの発電機(2)と、または該シャフトと直結の複数の発電機(2)と、の何れか一方の発電機装備は、左右の方向変更ギア(8)と上下でシャフト結合の上記フライホィール装置(F)に連結され、一方向回転装備にして、荷重の入力設備には、外部よりの電力の電動シリンダ、または流体圧を導通する負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、天秤比で増大する荷重を回転力に入力する上記中間フライホィール板(G)の下部雄ネジロッド(H)は、下部フライホィール板(6)のシャフト内に設ける雌ネジ(H1)に係合させて、適宜リード角と各種ネジにして、緩衝バネ材(4)の圧縮距離を下部フライホィール(6)とシャフト結合する発電機(2)の回転出力にして、該発電機放出分を補充する構成にして、下部の雄ネジロッド(H)の先端には、無負荷時に鋼バネ材(4)で反発するトルクコンバータと、負荷装備(D)の負荷の切り換えをクラッチ(5)にして、負荷天秤と一体にする上部フライホィール板(6)は、負荷天秤(B)の自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9)で支持して、下部フライホィール板(6)の下部シャフトは、地面と支持台(E)に設ける複合ベアリング軸受(9、25)で固定し、且つ重量と遠心力を受けて、上下の軸受装備で抵抗損失を減じる支持構成のフライホィール装置(F)にして、該発電装置(A)の運転は、上記モータ(1)の回転シャフト装備（C）と上記電力、流体圧の何れかの負荷装備（D）により駆動され、駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、該モータ(1)で常にフライホィールは回転させて、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする上記電動シリンダと、負荷シリンダ(3)ヘッド室の流体圧の入排出切換電磁弁(14)は、上記緩衝バネ材(4)の上下死点を接点にして、圧力と流量と負荷時間の設定と、また該荷重に合わすモータ(1)出力の設定から回転するフライホィール装置（F）は、貯蔵と放出と補充となる回転エネルギーを発電機、または動力装置の出力に変換して、各種自動制御機器を具備し、該発電装置の始動時においては、発電機（2）は電動機運転に切り換えられるとともに、通常運転時においては、交互の入力荷重とモータ出力と発電機出力をつりあわせてなるフライホィール装置(F)の発電装置。
2. フライホィール装置（F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点からの左右の両天秤(B)と、または片天秤(B1)の何れか一方に設けられた先端部の負荷装備（D）と、上下二枚のフライホィール板(6)と、一枚のフライホィール板(6)のフライホィール装置（F1、F2）を使用して、該二枚のフライホィール装置（F1）は、支点近くの位置において、左右負荷天秤(B)と自在継手(7)結合にする外部動力のモータ(1)で駆動の回転シャフト装備（C）の垂直回転シャフトと自在継手(7)結合する上部と下部の軽重量の大口径外周輪構造のフライホィール板(6)にして、間に緩衝バネ材(4)を挟み、回転シャフトからの入力荷重は、上部フライホィール板(6)で該緩衝バネ材(4)を圧して、該圧縮距離をネジ回転力にする下部フライホィール板(6)のシャフト内の雌ネジに上部フライホィール板(6)の雄ネジロッド(H)を係合させ、下部フライホィール板(6)のシャフトに結合する発電装置(A)と、または原動機関の回転出力にする構成は、放出分を補充するフライホィール装置（F1）にして、また原動機関の出力に合わす重量調整のフライホィール装置（F1）になって、上記一枚のフライホィール装置（F2）は、支点から片天秤(B1)にして、支点近くの該負荷天秤に荷重入力用の回転シャフトを複合ベアリング軸受(9)で結合して、該垂直回転シャフトに結合する一枚の軽重量の大口径外周輪構造の原動機関のフライホィールの換わりとなる重量調整と出力用にして、下部シャフトの方向変更ギアから減速ギア装備(I)の外部動力のモータ(1)で駆動と、自動変速装備(J)と、または直結する原動機関にして、該モータ(1)と低速高トルクの該原動機関で駆動させて、該原動機関の低速から高速運転に合わすフライホィールは可変重量に出来て、負荷天秤と一体にする単独の原動機関と、または既設の原動機関とフライホィール装置（F2）のハイブリット機関の何れかにして、両装置(F1、F2)の荷重の入力設備には、外部よりの電動シリンダと流体圧を導通する負荷シリンダ(3)の何れかを使用して、左右負荷シリンダ(3)は、切換弁(14)を荷重入力のクラッチ(5)と、負荷圧による重量調整にして、天秤比で増大する荷重が共に大口径フライホィール外周輪重量の遠心力になり、負荷天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9、25)で入出力シャフトを支持して、運転制御において、上記モータ(1)の回転シャフト装備（C）と電力、流体圧の何れかの負荷装備（D）により駆動され、上記駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする各種自動制御機器を具備して、上記モータ(1)と、負荷装備(D)をクラッチ(5)にして駆動させるフライホィール装置（F1、F2）は、負荷圧調整と上記モータ出力調整が貯蔵と放出と補充の回転エネルギーになるフライホィール装置（F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関。
3. 片天秤装備(B2)のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関(12)は、支点から左右別動作の片天秤(B2)に一枚のフライホィール装置(F2)と、片方の片天秤(B2)には、二枚または三枚のフライホィール板(6)に緩衝バネ材(4)を挟み、荷重で該バネの圧縮をネジ回転力に換える雄ネジロッド(H)装備にする二枚のフライホィール装置(F1)と三枚のフライホィール装置(F)の何れか一方の装備して、左右のフライホィール装置の下部シャフトは、方向変更ギア(8)で水平主軸シャフトに連結する一方向回転装備にして、上記一枚のフライホィール装置(F2)は、支点から片天秤(B2)にして、支点近くの該負荷天秤に荷重入力用の回転シャフトを複合ベアリング軸受(9)結合にして、地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる複合ベアリング軸受(9、25)で支持して、該フライホィール装置(F2)は、発電機(2)及び原動機関のフライホィールの換わりにする重量調整と出力用のフライホィールにして、上記片方の片天秤(B2)の二枚または三枚のフライホィール装置(F、F1)は、支点近くの負荷天秤に自在継手(7)と複合ベアリング軸受(9)結合の荷重入力用の外部動力のモータ(1)の回転シャフト装備(C)を上部フライホィール板(6)と自在継手(7)にして、下部シャフトは、上記地面と支持台(E)に複合ベアリング軸受(9、25)で支持装備にして、該フライホィール装置の回転動力は、水平主軸シャフトと結合する自動変速装備(J)と、または直結する原動機関の出力になり、該フライホィール装置の放出分の補充用にして、該主軸シャフトの発電機(2)を電動機(1)に切換えることで負荷天秤のモータ(1)は必要なくて、荷重の入力設備には、左右片天秤(B2)先端部に電動シリンダ、また外部よりの流体圧を導通する負荷シリンダ(3)を使用して、負荷シリンダ(3)は、切換弁(14)を荷重入力のクラッチ(5)と、負荷圧による重量調整の補充用にして、片天秤装備(B2)のフライホィール装置（F、F1、F2）と一体にする単独の原動機関と、または既設の原動機関とのハイブリット機関の何れかにして、負荷圧による重量調整と、天秤比で増大する荷重が共に大口径フライホィール外周輪重量の遠心力になり、上記負荷天秤と地面と支持台(E)で抵抗損失を減じる構成にして、運転制御において、上記モータ(1)装備と、電力とまたは流体圧の何れかの負荷装備（D）により駆動され、上記駆動源に応じて流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、各種センサー(15)に基づいてコントローラ(10)にプログラムする各種自動制御機器を具備して、上記モータ(1)とまたは連結する原動機関の出力と、負荷装備(D)をクラッチ(5)にして駆動させるフライホィール装置（F、F1、F2）は、負荷圧調整と上記モータ出力調整が貯蔵と放出と補充の回転エネルギーになる片天秤装備(B2)のフライホィール装置（F、F1、F2）の発電装置（A）及び原動機関。
4. 前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、設置場所で得られる各種自然及び人為エネルギーの流体圧と重し及び電力、または電車等の回生電力を負荷天秤の負荷装備(D)と回転シャフト装備(C)の動力及び電源にして、また各種自然エネルギー発電装置及び内燃機関とハイブリットにする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関。
5. 前記フライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関(12)は、発電機関、または船舶の推進内燃機関(12)及び陸上の動力機関にして、更に既存の水力、火力発電機関(13)とのハイブリット機関にする前記両天秤(B)または片天秤(B1)の発電及び動力装置であって、前記負荷装備(D)と、支点近くに前記回転シャフト装備(C)と、地面の発電機(2)または原動機関装備にして、該発電機と流体圧タービンを結合し、断続の荷重の増減と前記モータ出力(1)を均す構成と、前記船舶の推進内燃機関(12)とタービン発電機関(13)等の原動機関とハイブリット装置にする請求項1と2または3に記載のフライホィール装置の発電装置(A)及び原動機関。
   

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