JP2016086528A - ノイズ電流を利用した発電回路 - Google Patents

Abstract

【課題】災害発生等により商用電源が停止した場合であってもラジオ放送の受信が可能で、昼夜を問わず常時発電可能なバッテリーレスのノイズ電流を利用した発電回路を提供する。【解決手段】シリコン電子基板２内に、交流電源回路２１とフィルター回路２２をＳＰＤ４を介して接続して構成し、このフィルター回路２２に流れる電流及び電磁波をフィルター回路２２内のコンデンサとコイルで発電するとともに、ゲルマニウムラジオ回路６を搭載する。【選択図】 図１

Description

本発明は、生活空間内に存在する電波や雷雲に蓄えられた静電気や稲光のサージ電流を利用して発電する回路に関するものである。

現在、地球温暖化による異常気象の一因である化石燃料使用による二酸化炭素の排出量の削減を目的として、化石燃料依存から脱却すべく太陽光発電・風力発電・原子力発電・地熱発電・水力発電・振動発電等を駆使して電力供給を推進している。

現在の各種電子機器に使用されている電子回路は、アナログ回路からデジタル回路へと変遷し、極低の消費電力（超低消費電力）で動作するものとなっている。こうした電子機器は、生活空間に溢れる各種ノイズ電流により正常な動作が妨げられているという問題があった。ノイズとは、落雷電流、静電気、電磁波等の生活空間に発生するノイズであり、これらのノイズにより電子機器内部の回路誤動作や素子破壊を招く。

雷サージ電流とは、落雷する前の稲光と落雷による電流である。しかし、稲光が発生する前の雷雲に蓄積された２５０Ｖ〜５００Ｖの静電気は放電しているが直接視認できない。また、従来電子基板内に搭載されているＳＰＤ素子は７００Ｖのスイッチを切る時のグロー放電対策であるため、２５０Ｖ〜６９９Ｖまでの電圧は考慮されていない。このため、雷雲に蓄積された２５０Ｖ〜５００Ｖの静電気サージにより（電子機器が）破壊される。

本邦では、電子機器の交流回路では、プラス線マイナス線に流れるノイズ電流も前記した静電気サージ電流もトランスのアース回路のアース極に捨てていた。また、電子基板のアースは漏電対策のみ考慮したものであった。すなわち、交流回路にのみＳＰＤを搭載していたが、直流回路にはＳＰＤは搭載されておらず、応答開始電圧の高いＳＰＤを分電盤に取り付けることが一般的に行われている。

また、商用電源が使用不能となる災害発生等の緊急時、現在、再生エネルギー発電の主力となっている太陽光発電は下記のような弱点がある。
（１）曇天時や雨天時、夜間は発電できない。
（２）発電パネルが被雷すると（パワー）コンディショナー等の機器が故障又は破壊されて使用不能となる。
（３）（パワー）コンディショナーから発生する高周波電磁波が近隣の電子機器に悪影響を与える。

そこで、本発明者は、電子機器収納ボックス内に、ＳＰＤ（避雷器）とフィルター回路により総合的なノイズ電流対策の技術を提案し、現在生活空間に溢れるノイズ電流を利用して発電する技術を提案してきた。概ね下記する４種の技術である。
（１）建築物の鉄筋にカレントセンサーを取り付けて発電するシステム。
（２）送電線や屋内配線等の各種電線に流れている電波をフィルター回路を用いて大地にアースしたアース極に電波を流しながら発電するシステム。
（３）光通信ケーブルを用いて集光した太陽光を、屋内に配置した太陽光発電パネルに照射して発電するシステム。

しかしながら、これらの技術はいずれも固定された場所や固定された電線を利用して発電するものであり、突発的な災害時等に被災地や避難場所で確実に対応できるものではない。

また、現在の電子機器内に搭載されている電子基板は、直撃雷対策も雷サージ電流対策も講じられていない回路構成となっている。このため、
（１）商用電源が停止した場合、ラジオ放送等の受信装置の電源確保が困難である。
（２）電子機器の基板に搭載されたノイズ電流フィルターに流れるノイズ電流を捨てているのが現状であり、再利用は考慮されていない。
（３）電線に流れる突発的なノイズ電流対策が講じられていない。
（４）将来、送信使用可能となるであろう５ＧＨｚ周波数帯の超高周波対策が講じられていない。

したがって、今後の電子基板は、非常時の作動電力を自給自足できる電源を確保する必要がある。そこで、従来、生活空間内に存在する電波を利用して発電する回路として、特許文献１に記載されたものが知られている。この発電回路は、電波を受けるアンテナまたはコイルと、このアンテナまたはコイルからの信号を整流するためのシリコン基板を含む電子基板に作成された整流回路と、整流回路の出力を蓄電する回路からなり、商用の電波エネルギーを利用するものである。

特開２００５−３５４８８８号公報

しかしながら、例えば、商用電源が停止し、地震等で倒壊した建物内に取り残されたような場合、上記の発電回路は動作しない。そこで、本発明者は、生活空間に存在するあらゆる電線（交流単相／３相電力用・直流回路用・アースケーブル・メッセンジャーワイヤーやシールドケーブル等）から漏洩する僅かな電流やこれらの電線が受信するノイズ電流（雷・静電気・電磁波・磁気等）、すなわち、従来は不要とされていたノイズ電流を安定した電力源とすることが可能であると考察し、本発明をするに至った。
本発明は、上記のような従来技術の課題に鑑み、災害発生により商用電源が停止した場合であってもラジオ放送を受信が可能で、昼夜を問わず常時発電可能な バッテリーレスの発電回路を提供することを目的とする。

このため、本発明のノイズ電流を利用した発電回路は、シリコン電子基板内に、交流電源回路とフィルター回路をＳＰＤを介して接続して第１回路を構成し、この第１回路に流れる電流及び電磁波を前記フィルター回路内のコンデンサとコイルで高周波・低周波の電磁波成分を除去したノイズ電流をアース極に流すためのアースケーブルを、カレントセンサーに貫通させるか又は磁石に巻回させ、カレントセンサーの二次コイルから発電するとともに、ゲルマニウムラジオ回路を搭載したことを第１の特徴とする。また、前記ノイズ電流が落雷する前の雲に帯電している静電気であることを第２の特徴とする。

本発明では、電子基板内や商用電源コンセントと基板内にＳＰＤのクラス１・２・３（クラス３以下の応答開始電圧の２５０Ｖから応答するＳＰＤ）とフィルターを接続し、雷雲の静電気放電を基板内のアースケーブルから無線の電磁波の電流と、雷雲の静電気放電の電波をＳＰＤ素子から放電させた合成電流をカレントセンサーにアースケーブルを貫通させるか巻き付けて、２次巻線で起電力を発生させ、巻線の二本の電線に抵抗を並列接続することで、電流（Ａ）＝電圧（Ｖ）／抵抗（Ω）で電圧が出力する。そのケーブルを電子機器に接続するか、蓄電池に蓄える。

また、電波を受けるアンテナ又はコイルと、前記アンテナ又はコイルからの信号を整流するためのシリコン基板に作成された整流回路と、前記整流回路の出力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路の出力を蓄電する回路と、該蓄電回路の電圧を検出する回路と、該蓄電回路と負荷を接続するためのスイッチ回路とからなり、前記電波のエネルギーを利用して発電し、前記蓄電回路の電圧が、前記電圧を検出する回路によって、ある任意の電圧以上になった時に、前記スイッチ回路をオンして、前記蓄電回路と前記負荷回路とを接続する電波発電回路である。

本発明は、落雷する前の稲光以下の雲に帯電している静電気放電している電波と無線電波の低周波・高周波を電線とアンテナで受信した合成電流をフィルター回路に流し、フィルター回路と接続されたアースケーブルをカレントセンサーに貫通させるか、又はカレントセンサーに巻回してカレントセンサーの二次巻線に抵抗を並列接続することで発電し、且つ電磁波をカレントセンサーで発電する回路である。

しかしながら、現在の雷対策交流回路用のＳＰＤの応答開始電圧は、クラス１が２５００Ｖ、クラス２が１５００Ｖ、クラス３が７００Ｖという高電圧規格であり、５００Ｖ以下の応答開始電圧を搭載していない。そこで、落雷前の電流を避ける５００Ｖ以下で応答するＳＰＤ（以下、低電圧ＳＰＤ）で迂回路を作り、通常の無線電波ノイズを電源回路とし、落雷前の静電気をＳＰＤで発電し、基底部は無線電波を応答開始電圧の２５０Ｖ〜５００ＶのＳＰＤをアースに接続し、さらに、フィルターから流れる合成ノイズ電流をアースケーブルに流し、アースケーブルをカレントセンサーに巻き付けるか又は貫通させると、落雷前の稲光よりも小さい雷静電気の放電電磁波を受信することで発電する。

携帯電話、タブレット端末やスマートフォンに充電したいときは、バッテリーのコネクターから充電する。バッテリーが切れたら、電線とアンテナに流れる電波による合成電流がカレントセンサーに流れて、カレントセンサーに巻かれたコイルを通り二次コイルにより発電する。この発電回路を電子機器内に搭載し、フィルター回路と直列接続すると、電線に流れているノイズ電流がフィルターのアース回路から電源プラグのアース端子に流れ、カレントセンサーに巻いたコイルにより発電する。

太陽光発電装置の発電パネルを振動板にすることで、生活空間で発生する風圧や騒音を集音して発電する。具体的な構成としては、発電パネルを固定することなくスピーカーコーンのように振動可能に設け、その振動によりコイルと磁石を用いて起電する。すなわち、発電パネルの裏面に磁石を配置し、発電パネルと同じ面積の板にコイルを配置し、発電パネルに取り付けた磁石がバネを介してコイル内を往復動することで発電する。

アンテナとなる金属体は、発電回路のアンテナ回路と金属体を接続し、ボックス内のアース極を大地に埋設するかアース付コンセントに差し込むことで、ラジオ回路と発電回路を接続する。

ゲルマニウム鉱石を用いた無電源ラジオ回路によってラジオ放送を聴取することができ、ラジオ放送を聴取できることで、発電回路では起電されていることを確認できる。
無電源ラジオ（ゲルマニウム一石ラジオ）は、アンテナとアースケーブルをコイルと可変コンデンサに並列に接続して、１個のダイオードを直列に接続した共振回路でラジオ放送を受信し、ラジオ放送を聴取するスピーカー又はイヤホンのコイルを利用して振動発電する。本発明の発電回路は、交流電源回路に流れているノイズ電流をアース極に流すことで、ラジオ放送を聴取しながら、アンテナとなる金属体が電波を受信することで発電も可能にする。

雷雲が移動する際に起こる帯電静電気の放電、すなわち、稲光電磁波を受信して起電するとともに、同時に雷鳴を集音して振動発電し、これらを合成することで安定した発電量を得られる。

晴天時は、生活空間を飛び交う電波と騒音を利用して発電する。さらに太陽光発電を加えることで、常時安定した発電量が得られる。

カレントセンサーは、一般的には電力線に取り付けて、そこに流れる電流量を計るためのセンサー回路に使用されている。このため、増幅回路やアンテナ回路は勿論付設されていない。また、落雷や稲光によって発生するサージ電流がカレントセンサーに流れることによって、これを搭載した電子回路基板が破壊されることは認識されていない。

外柵（金属体）をアンテナとして利用した場合も上記と同様の発電効果が得られる。

ピンマイク等の小型マイクロホンを着衣や鞄に取り付ければ、集音した音による振動発電が可能になる。また、太陽光パネルと振動発電コイルを一体にした回路にスピーカー回路を一体にした太陽光パネルを室内外に取り付けたり、キャリーバックに取り付け、スピーカーをキャスターの近くに取り付けると、昼は太陽光で発電し、夜は屋内外のＬＥＤ照明や水銀灯でも発電可能であり、近隣の騒音を太陽光パネルの振動コイルと、スピーカーの振動コイルの合成電流で発電が出来る。緊急時における携帯電話やパソコンの電源として有用である。

換言すれば、通信電波と稲光前の雲に帯電している静電気放電電波が電力ケーブルに流れた合成電流を、ＡＣ電源ケーブルにフィルター（ローパス・ハイパス）を直列に接続し、この電源ケーブルのプラス線及びマイナス線に並列に接続されたコンデンサの各々のマイナス端子と、そのマイナス端子に接続したケーブルを、大地に接続した等電位アースケーブルに接続することで、送電設備のトランスに流れるはずの正弦波高流と低周波・高周波の合成電磁波の合成電磁波成分だけを、敷地内等電位アース極に流す回路によって、合成電流をカレントセンサー回路の二次側から安定した電力として取り出すことができる。

本発明では、電力や電源に使用している電線やアンテナ線に流れる雷・静電気・電磁波の過剰電流を、フィルター（低周波・高周波・超高周波）単独、又は避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）単独か、フィルターと避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）の応答開始電圧の異なる素子を組み合わせ配置し、落雷電流や稲光で電線に流れるサージ電流、電磁波の各々、周波数の異なる電流を、接地抵抗地の異なるアース極（等電位アース極）に電流を流し、電子機器を守りながら電磁波・静電気・磁気・雷電流をコイル又はカレントセンサーに流れた電流をコンバーター（コイル・ＤＣ／ＤＣコンバーター）で一定の電流に変換する方法も組み合わせる。

（１）本発明の発電回路を搭載した電子機器があれば、送電が停止した商用電源コンセントであっても、３Ｐアース付電源プラグを差し込むことで、プラス・マイナスケーブルが受信している電波が基板内のコイルとコンデンサを並列接続した回路を通って等電位アース極に流れカレントセンサー回路で発電される。一方のボックス内のアンテナプラグを差し込み、コネクターのアース端子をコンセントのアース端子に接続することで、断線した電線がアンテナ機能を発揮する。そして、無電源ラジオに音声電流が流れ、ラジオ放送を聴取することができる。
（２）本発明は、夜間や太陽光が弱い天候のときでも、さらには太陽が当たらない建築物の壁や、トンネル内や屋内、さらに乗り物の航空機・船舶・自動車・電車内の空間に取り付けることで、屋内外の雨天時でも、晴天時でも、夜間でも電波・震動・集音で２４時間発電が可能になり、その電力を蓄電池に蓄えることで、照明や電子機器の電源の直流回路に直接接続することも、交流回路に接続すること、電気自動車の充電も可能なノイズ電流リサイクル発電装置を提供できる。
（３）電子機器の電源回路でありながら、総合ノイズ電流を大地に流して電子機器基板内にノイズ電流を除去した正常な正弦波交流のＡＣ電源としながら、フィルター回路に流したノイズ電流をアース極に流しながら、カレントセンサー回路で起電力を発生させ、その電力を使用してカウンター回路と電流測定基板を作動させることができる。
（４）ノイズ電流を蓄電することで、商用電力の使用量を節約できる。災害等により電力会社からの送電が停止した場合のバックアップ電源として有用である。
（５）無電源で作動するゲルマニウムラジオ回路を設けたので、アンテナケーブルに接続するプラグをコネクターに差し込めば、アンテナケーブルで受信したラジオ放送を聞きながら、その受信電波を同時にゲルマニウムラジオ回路のコイルと可変コンデンサに流し、さらにアースケーブルをカレントセンサーに貫通させるか巻回してカレントセンサーの二次巻線に抵抗を並列接続することで発電した電気を蓄電することができる。この蓄電された電力を他の携帯電話等の電子機器の電源としても使用できる。

本発明に係るノイズ電流を利用した発電回路の一例を示す回路図である。 本発明に係るフィルター回路とゲルマニウムラジオのコイルに流れたノイズ電流の合成電流をカレントセンサー回路で発電する基本原理を示す構成図である。 本発明に係るフィルター回路の他の例を示す構成図である。 本発明に係る太陽光及び振動発電を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る太陽光及び振動発電を模式的に示す側面図である。 本発明に係る発電回路図を電源ケーブルとＯＡタップコンセントに応用した例を模式的に示す平面図である。 本発明に係る発電柵を模式的に示す（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る発電ビルを模式的に示す正面図である。 本発明に係る振動発電を模式的に示す正面図である。 本発明に係る発電壁を模式的に示す側面図である。 本発明に係る発電ワゴンを模式的に示す斜視図である。 本発明に係る発電スーツケースを模式的に示す側面図である。 本発明に係るノイズ電流を利用した発電回路の一例を示す回路図である。 建築物におけるブリッジ回路を模式的に示す斜視図である。 単相２線式ノイズフィルターのノイズ減衰特性（コモンモード特性）を示すグラフである。 単相２線式ノイズフィルターのノイズ減衰特性（ディファレンシャルモード特性）を示すグラフである。 ３単相３線式ノイズフィルターのノイズ減衰特性（コモンモード特性）を示すグラフである。 ３相３線式ノイズフィルターのノイズ減衰特性（ディファレンシャルモード特性）を示すグラフである。 総合ノイズの電磁波の周波数と電圧の図面で低周波と２５０Ｖから１０００Ｖの稲光よりも電圧の低い静電気放電を表した分布図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明に係るノイズ電流を利用した発電回路は、概略、シリコン電子基板２内に、商用電源１の交流電源回路２１とフィルター７を直列接続し、ＳＰＤ４を並列接続し、フィルター回路７のコンデンサのマイナス極とマイナスケーブル（アースケーブル）３を接続し、コンデンサから流れるノイズ電流とＳＰＤ４から流れるサージ電流の合成電流を、アースケーブル（マイナスケーブル）３をカレントセンサー１２に貫通させるか又は巻回して構成した第１回路Ａに流し、この第１回路Ａに流れる電流及び電磁波を利用してこの第１回路Ａ内のコンデンサとコイルに流れるノイズ電流をアースケーブル３を介してカレントセンサー１２に流すことで、カレントセンサー１２の２次側（出力側）の巻線から発電する。さらに、アンテナ８をコネクター２３に接続し、アンテナ８が受信したラジオの電波をコイル６cと可変コンデンサ６ｂを並列接続しゲルマニウム鉱石６ａを接続したゲルマニウムラジオ回路６に流すことで、イヤホン２８を使用してラジオ放送を聞くことができる。
このようなアンテナ８とコネクター２３と接続したケーブルを、コイル６ｃと、可変コンデンサ６ｂに並列接続し、さらに、ゲルマニウム鉱石６ａを接続した無電源ラジオ回路を搭載し、図５の太陽光パネル１１に振動発電回路１２、１３と、スピーカー９ａを並列接続した、振動発電回路９を搭載し、太陽光と、夜間は、ＬＥＤ照明や、水銀灯の照明の光で太陽光パネル１１で発電した電流と、パネルと、振動発電回路を搭載した１２、１３の振動電流と、スピーカー９ａを用いた振動発電回路９をカレントセンサー１２の２次側発電回路に並列接続する電力と、アンテナ８からの電流と、フィルター７とＳＰＤ４から流れてくる合成電流をアースケーブル３からカレントセンサー１２に流し、カレントセンサー１２の２次側（出力側）のフィルター回路７Ａに並列接続した合成電流による発電回路を搭載する。
尚、図１５乃至図１８に示すノイズフィルターのノイズ電流減衰特性のグラフから分かるように、フィルター７を付けることでノイズ電流を大地に逃がすことができ、図１９のＳＰＤを搭載する事で、落雷と稲光よりも微量な静電気雲からの帯電した雷雲の静電気放電された電波を、アンテナ回路と電線に流れた静電気放電電流をカレントセンサー１２に流れる電流で発電することが可能である。

図１及び図２に、本発明に係るノイズ電流を利用した発電回路の概要を示す。本システムでは、ノイズ（電磁波・静電気・磁気）電流を一定の配電用電流として蓄電池５に蓄え、雷・静電気の過剰電流をフィルター（低周波・高周波・超高周波）７単独又は避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独かギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）４単独かフィルター７と避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）４の応答開始電圧の異なる素子を組み合わせて配置し、接地抵抗の異なるアース極（等電位アース極）に電流を放流して図８に示す照明器具１０等の電気機器を保護しつつ、ノイズ電流及び雷・静電気の過剰電流をカレントセンサー１２回路の２次巻線回路７と７Ａで、一定の電流に変換して蓄電地２０に蓄電し、交流電源回路（トランス）２１と整流装置（３極レギュレーター）２２の直列回路は、交流電源回路２１に流れてくるノイズ電流を等電位ボンディングアース極に流し、ノイズ成分が除去された正弦波交流１００Ｖの電力をＤＣ回路で整流し、整流装置（３極レギュレーター）２２のＤＣ電源端子２２ａから各種電子機器、図６の電子機器１０に供給する。

図３及び図４に示すように、生活空間に溢れるノイズ電流、とくに、建築物の鉄筋や鉄骨あるいは電線に流れる過剰電流のノイズ電流（雷・静電気・電磁波）を、電源用フィルター（低周波・高周波・超高周波）７単独、又は避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）４単独か、電源用フィルター７と避雷器（ＳＰＤ酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子）４を介して大地Ｇに流しながらＤＣ／ＡＣコンディショナー１６を介してリサイクルした電力、無線電波や電線に流れる過剰電流から同調回路７Ａ及び検波回路７Ｂからなるフィルター回路（平滑回路）７を使用して、図８に示す分電盤１７に供給し、電子機器１０の基板や照明機器１６内部の基板を守りつつ電力会社又は敷地内電力設備のトランスのアース極に漏れ電流として流していた過剰電流を蓄電池５に蓄電する。

また、電波を鉄筋・鉄骨と接続されたアースケーブルから大地の等電位アースに流した電流と無線アンテナ８で受信して得られる電力と、太陽光パネル１１と、パネル１１と磁石１３と、カレントセンサー１２から成る振動発電回路９から得られる合成振動電流と、周辺の騒音による音響波によって駆動される並列に接続された集音スピーカー９ａと、これらスピーカー９ａの振動に応じて駆動する圧電素子により発生する電力、建築物の壁面等に設けられた電磁シールド（金網外柵）１８等が捕捉した電磁波、さらに、マイクロ風力（クーラーの屋外機や屋内機の風力）発電装置２７で得られた電力を合成して蓄電することも可能にされている。

図５及び図６に示すように、無線電波を受信するアンテナ８からの受信電流又は、交流電力回路のプラス・マイナス電線に低周波／高周波・超高周波フィルター(ロウパス・ハイパスフィルター)７のプラス極とマイナス極に各々並列接続されたコンデンサのマイナス極にニアバイアース極（並列接続）を設け、プラス極とマイナス極の電線に乗ったノイズ電流のみを、アース極Ｇと接続したアースケーブル３をカレントセンサー１２に貫通させるか巻回させて、その１次側（入力側）を電力トランスと接続されたアース極ではなく、大地の等電位アース極Ｇにノイズ電流を流し、カレントセンサー１２の２次側（出力側）の発電回路７Ａ及び７Ｂによって発電された電流をＬＥＤ・有機ＥＬ照明１６のプラス極に供給し、且つ応答開始電圧の異なるＳＰＤ（酸化亜鉛単独又はギャップと酸化亜鉛の並列接続素子：クラス▲１▼：１０／３５０μｓ）４、避雷器（ＳＰＤ：クラス▲２▼：８／２０μｓ）４Ａ、避雷器（ＳＰＤ：クラス▲３▼：１．２／５０μｓ）４Ｂをフィルター７の１次側に並列接続し、高電圧の静電気や雷ノイズ電流は、カレントセンサー１２に貫通させるか巻回したアースケーブル３から等電位アース極に流すことで、発電回路７Ａ及び７Ｂは携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン等の電子機器１０の電源として使用できる。つまり、電子機器１０のＤＣ電源回路を搭載したコネクターと接続するとＤＣ電源回路になる。また、コンセントコネクターＣは、ＯＡ機器のＡＣ電源コンセントとして使用できる。さらに、コンセントコネクターＣをＬＥＤ照明器や有機ＥＬ照明器の接続コネクターに使用することで、これらの照明器の基板内の素子をノイズ電流から守ることができる。

さらに、応答開始電圧の異なる素子の酸化亜鉛とギャップ式素子を並列接続した素子又は、応答開始電圧の異なる酸化亜鉛素子を直列並列に組み合わせた素子を電力回路・電源回路のメタルケーブルに接続し、素子のアース端子にニアバイアースされたケーブルにマグネットリング（カレントセンサー）１２を貫通させ酸化亜鉛素子から微量に流れる電流によってカレントセンサー１２に巻きつけているコイルに起電力を発生させ、発生させた電流を電源基板の直流端子に接続し、電力供給するようにしてもよい。叙述したように発電した電力を蓄電すると、太陽光が取り込めない夜間や日陰でも発電することができる。太陽光パネル１１と、磁石１３を接続しカレントセンサーコイル１２の回路から流れる電流と、集音スピーカー９が流れる電流を合成電流にする回路を、飛行場の近隣、電車の線路付近、車道等の騒音の大きな場所に取り付けるとよい。また、この太陽光パネル１１と、磁石１３と、カレントセンサー１２と、スピーカー９ａによる発電回路を合体した回路を、騒音と漏洩電磁波による発電装置を図１０の壁１９や、図１１のワゴン１４や図１２の旅行バックや、図７の外柵１８や、図９の外柵１８に取り付けた屋外灯１６や、電気自動車に備えると、昼・夜間や停車時にも２４時間、３６５日、山間地であろうと海岸であろうと、雨の中でも夜でも発電できる。また、マグネットリング（カレントセンサー）１２の透孔に電線を貫通させると、電線からの漏洩電磁波により起電力が発生するのでこれもリサイクルできる。

生活空間を飛び交う電波を無線アンテナ８で受信し、その電流と太陽光パネル１１と、カレントセンサー１２及び磁石１３のコイルと、集音スピーカー９ａからの電流と、電線に流れる漏れ電流をアンテナ８で受信し発電する。また、光発電セル１１にＬＥＤ照明や水銀灯からの光を照射し、発電した電力を蓄電すると、太陽光だけでは発電できない時間帯も、太陽光が照射しないビル影や地下街でもＬＥＤの光と水銀灯の光と振動電流の合成電流で夜間や、雨天時でも２４時間、３６５日発電でき、同じ設置スペースで数倍発電ができる。

マグネットリング（カレントセンサー）発電は、マグネット中央に電線を貫通させると電流が流れる。この電流は電力会社から供給される電力のうちのロス電流である。このロス電流を蓄電してリサイクルする。高速道路の壁面や駅・地下鉄構内、ショッピングモールや地下街の壁面、天井に配置したり、ＬＥＤ照明の反射板に太陽光パネル１１とカレントセンサー１２及び磁石１３からなる振動発電回路９と、スピーカー９ａの振動発電回路９を配置することで、ＬＥＤ照明本体に発電回路を搭載することに成り、微量の電力を集めたハーベスティング発電になる。駅や駅ビル、ショッピングモールや地下街など広い敷地内の建築物には、ＬＥＤ照明や音声スピーカーが取り付けられているが、災害時にＬＥＤ照明が点灯できなくても、避難者の靴の音や、電線に流れる無線電波のノイズ電流や、避難する時の騒音を発電することが可能である。
敷地の広い公共設備に配線されている数１０キロメーター以上の電線からは、ロス電流が発生している。また、太陽光発電は光発電セル１１から得られた直流電流を例えば三相交流に変換(図示せず)して使用されるが、三相のうち一相はアースして捨てられる電流である。

以上のように構成した本発明のノイズ電流を利用した発電回路の以下のような産業上の利用可能性がある。
（１）商用電源の停電時において季節、昼と夜間であろうと、２４時間３６５日、無電源ラジオ回路で非常放送を聞くことができる。また、正常時には節電効果があり、曳いては地域全体での節電が可能になる。
（２）ラジオを聞きながら発電することができる。
（３）太陽光と振動の双方での発電が可能になる。
（４）建築物の鉄筋と外柵と避雷針を並列接続して電線に流れるノイズ電流と雷放電電流を合成した電流と、上記（３）の電流を安定した発電電流にして蓄電することができる。
（５）本発明に係る発電回路を、旅行バッグや携帯電話内に搭載することもできる。

１ 商用電源
２ シリコン電子基板
３ アースケーブル
４ 避雷器（ＳＰＤ：クラス▲１▼：１０／３５０μｓ）
４Ａ 避雷器（ＳＰＤ：クラス▲２▼：８／２０μｓ）
４Ｂ 避雷器（ＳＰＤ：クラス▲３▼：１．２／５０μｓ）
４Ｃ 避雷器（ＳＰＤ：クラス▲３▼：１．２／５０μｓ：２５０Ｖ応答電圧）
５ 蓄電池
６ 無電源ラジオ回路
６ａ ゲルマニウム鉱石
６ｂ 可変コンデンサ
７ フィルター
７Ａ フィルター回路
７Ｂ カレントセンサー回路
８ アンテナ（避雷針）
９ 振動発電回路(太陽光パネル１１とカレントセンサー１２、磁石１３からなる振動発電合成電流回路)
９ａ スピーカー
１０ 電子機械（パソコン・タブレット）
１１ 太陽光発電パネル（光発電セル）
１１ａ パネル枠
１２ カレントセンサー
１３ 磁石
１４ ワゴン車
１５ キャリーバック
１６ 照明機器（ＬＥＤ照明器・有機ＥＬ照明器）
１７ 電力分電盤
１８ 外柵（アンテナ）
１９ 壁面
２０ 蓄電地
２１ 交流電源回路（トランス）
２２ ３極レギュレーター
２２ａ ＤＣ電源端子
２３ アンテナコネクター
２４ ヒューズ
２５ 通信コネクター（ＲＪ４５）
２６ シールド電線プラグケーブルマグネット付
２７ マイクロ風力発電
２８ イヤホン端子
Ａ 第１回路
Ｇ 大地アース
Ｂ ブレーカー
Ｃ コンセント

Claims (6)

1. シリコン電子基板内に、商用電源の交流電源回路とフィルター回路を直列接続し、フィルター回路の１次側（入力側）にＳＰＤを並列接続し、前記フィルター回路のアース極とＳＰＤアース極を並列接続したアースケーブルをカレントセンサーに貫通させるか巻回して大地の等電位アース極に接続して大地に流れるノイズ電流をカレントセンサーの２次側（出力側）で起電する発電回路を設けるとともに、外部アンテナ回路から流れる電波をコイルと可変コンデンサを並列接続した回路にゲルマニウムを接続するラジオ回路を接続し、外部アンテナが受信した電波をコイルと可変コンデンサの１次側（入力側）に流し、当該ラジオ回路の２次側（出力側）に接続したアースケーブルをカレントセンサーに貫通させるか巻回し、当該アースケーブルを等電位ボンディングアース極に接続することで、外部アンテナで受信した電波を流す回路とイヤホンを使用してラジオ放送を聞くことができる無電源ラジオ回路を搭載したことを特徴とするノイズ電流を利用した発電回路。
2. ノイズ電流が、電線からのノイズ電流、電線とアンテナが受信する落雷する前の雲に帯電している静電気電流及び太陽光パネルと振動板を一体にした太陽光及びＬＥＤの光で発電した合成電流であることを特徴とするノイズ電流を利用した発電回路。
3. ３極電源プラグとシールドケーブルに接続された電源ケーブルをマグネットリングに貫通させ、ケーブルの一方を電子基板内の交流電源回路に接続する電力ケーブル２本と、アースケーブルを接続する基板内接続端子と、等電位アース端子を配置し、さらに、フィルター回路とＳＰＤを並列接続した回路の２次側にノイズフィルターとトランスを接続して第１発電回路を形成し、この第１発電回路の２次側に整流回路とＤＣ／ＤＣコンバーター回路と３極レギュレーター回路を接続したことを特徴とする請求項１又は請求項３記載のいずれかに記載のノイズ電流を利用した発電回路。
4. ＳＰＤからの雷サージ電流と、フィルター回路からの電磁波ノイズ電流をアースケーブルに流し、カレントセンサーにアースケーブルを貫通させるか巻回して基板内等電位アース極端子に接続した第１発電回路を少なくとも１回路設け、アンテナケーブルを接続するコネクターとコネクターケーブルを、コイルと可変コンデンサを並列接続したゲルマニウムラジオ回路の入力側（１次側）にダイオードを直列に接続し、イヤホン端子又はスピーカー端子を並列接続したコイルの入力側（１次側）にアンテナコネクターと接続したケーブルと、ＳＰＤクラス１及びクラス２を並列接続したコイルの２次側を基板内等電位アースにアースケーブルを介して接続し、当該アースケーブルをカレントセンサーに貫通させるか又は巻回して第２発電回路を設け、通信ケーブル用コネクター又はセンサー用コネクターにＳＰＤクラス２及びクラス３を接続し、当該ＳＰＤのマイナス極に接続されたアースケーブルを前記第２発電回路のアース端子に接続して第３発電回路を設け、雷サージ電流と電磁波ノイズ電流成分を基板内等電位アース極に流し、前記第１発電回路と第２発電回路から流れてくる合成ノイズ電流で発電する回路をカレントセンサー回路に設け、アンテナが受信する電波をアンテナコネクターからコイルに流れるゲルマニウムラジオ回路を搭載したことを特徴とするノイズ電流を利用した発電回路。
5. カレントセンサー回路の磁石に第１発電回路と第２発電回路から流れてくる合成ノイズ電流が流れるアースケーブルを貫通させるか又は巻回した１次コイルに２次巻線を巻き付けた発電回路に、抵抗とコンデンサとＳＰＤクラス１及びクラス２及びクラス３を並列接続し、太陽光パネルの裏面に磁石を取り付け、パネルが振動した時に、磁石がコイルで接近することで、コイルに起電力を発生させた電流と太陽光パネルで発電した合成電流をＤＣ／ＤＣコンバーターで整流して流して発電し、さらに、３極レギュレーターで整流した電流をバッテリー回路に流して雷サージ電流成分を基板内の等電位アース極に流し、基板内の電子機器に雷サージノイズ電流迂回路を設けたことを特徴とするノイズ電流を利用した発電回路。
6. 避雷針とフェンスアンテナ、電線に流れるノイズ（電磁波・静電気・磁気）電流を一定の配電用電流として蓄電池回路に搭載し、畜電池回路と分電盤を接続したブレーカー内のＬＥＤ照明回路・有機ＥＬ照明回路や、通信機器に請求項１記載の発電回路を搭載し、さらに、分電盤と電線で接続されたコンセントに接続された請求項１記載の発電回路を収納したＯＡタップコンセント内部に搭載し、ＯＡタップコンセントに電子機器内部に搭載した請求項１の回路の電源プラグを接続することで、屋外からの電線に流れる雷サージ電流と電磁波ノイズを分電盤内の回路で防御し、分電盤と畜電池間の電線に流れる落雷サージ電流と電磁波ノイズ電流を畜電池回路の１次側で防御し、ＯＡタップコンセント内の装置で、電子機器内部に雷サージ電流と電磁波ノイズ電流の浸入を防御し、電子機器内部に搭載した請求項１記載の発電回路で電子機器内に雷サージ電流の低電圧と総合ノイズ浸入を防御しながら、カレントセンサーで発電した電流の雷・静電気の過剰電流成分を応答開始電圧の異なるＳＰＤ素子を組み合わせて配置し、接地抵抗の異なる複数のアース極を並列に接続したアース極又は等電位アース極に電流を放流して電気機器を保護しつつ、前記ノイズ電流及び雷・静電気の過剰電流をカレントセンサー回路の雷サージ電流でも発電する回路とコンバーターで一定の電流に変換して電力として供給することを特徴とする
   ノイズ電流を利用した発電回路。