JP4962560B2 - 誘電性媒質を介した部分的インフルエンスによるエネルギー搬送装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、電気エネルギー搬送の分野に関する。

電気の効果についての観察は、まず１７世紀〜１８世紀には静電気機械を用いた経験的なやり方で、その後は、シャルル・オーギュスタン・クーロン（１７３６〜１８０６）の研究を手始めとする様々な発明（その最初の重要な発明がライデン瓶であった）に基づいた他の多数の研究による定量的なやり方で行われてきたが、こうした観察は、ジェームズ・クラーク・マックスウェル卿（１８３１〜１８７９）が統一した論理的形式により初めて分類および表現された。ハインリッヒ・ルドルフ・ヘルツ（１８５７〜１８９４）が電磁波を発見すると、これがきっかけとなって、１８９６年、マルコーニが無線電信機を発明した。マクスウェル方程式は、ローレンツ（１８５３〜１９２８）の力の法則により補完され、それ以降、より緻密な論理的形式で簡単に表わされるようになった。この方程式は、今日もなお意義を有するだけでなく、相対性理論を誕生させるに至った。実際、アインシュタインは、マクスウェル方程式とローレンツとの作用で観察されるローレンツ変換による不変性を力学に置き換えたということができる。マクスウェル方程式とローレンツとの組み合わせに従って、遠隔作用を以下の３つのカテゴリに分類できる：
−離れた２つの電荷の力学的な反発／吸引に対応し、クーロンポテンシャルの定義に至るもっぱら電気的な作用。

−２つの磁石の反発／吸引に対応し、磁気スカラーポテンシャル（ベクトルポテンシャルと混同しないこと）の定義を可能にするもっぱら磁気的な作用。

−最後に、現象が時間的に十分に早い変動を有すると直ちに生じ、電磁波の伝搬に対応する結合作用。

最初の２つの作用が伝搬性ではなく、光の速度でのエネルギー伝搬に対応する第３の作用が横波に関連付けられることが注目される（縦波はマクスウェル方程式と両立しない）。また、遠隔力の作用を適用すると、電荷が物質に結びつけられている場合は巨視的に力学的な性格を有し、あるいは動かない固体物質中で電荷が自由である場合は単に巨視的に電気的な性格を有することも注目される。

以下、電気力のみによる遠隔エネルギー搬送を《電気的インフルエンス（誘導）（influence electrique）》または単に《インフルエンス（誘導）（influence）》と呼び、磁力のみによる遠隔エネルギー搬送を《磁気的インダクション（誘導）(induction magnetique)》または単に《インダクション（誘導）(induction)》と呼ぶ。電磁波は、この２つのエネルギー形態の４分の１周期だけ位相のずれた振動によりエネルギーが伝搬される特殊な事例である。

電磁波のみがエネルギーを長距離にわたって運ぶことができ、他の事例は、発生器のすぐ近傍に蓄えられたエネルギーに対応し、エネルギーは、短距離で、すなわち局所的に利用可能なだけである。数学的には、スカラーポテンシャルに関連付けることができるエネルギー密度は、距離と共に急速に減少する。

インフルエンスおよびインダクションの用途は多数かつ多様である。インフルエンスの機械的用途に関して、とりわけ検電器および塗装装置、写真複写機、大気清浄器などの機
械において利用される電荷噴出装置（塗料、インク、ほこり）を挙げることができる。インダクションの機械的用途（磁石、電磁石）は極めて広い。

機械エネルギーから電気エネルギーへの変換およびその逆の変換の用途として、磁気インダクションに関しては、通常の電動機および発電機を挙げることができる。また、インフルエンスモータも存在しており、インフルエンス発生器も《静電機械》と間違って呼ばれている。磁気エネルギー（インダクション）の局所的蓄積は、コイルまたは自己インダクタンスと呼ばれる構成部品により実現されるが、電気エネルギー（インフルエンス）の局所的蓄積は、コンデンサにより実現される。自己インダクタンスまたはコンデンサの特別な配置により、インダクションまたはインフルエンス変換器を実現できる。そのような装置は交流電流を介在させることに注目しなければならない。使用される周波数が十分低い限り、インフルエンスおよびインダクションの法則は可変状態において依然として有効であり、その場合、準静的状態または準定常状態と言う。実際には、装置のサイズは、関与する媒質中の波長と比べて小さいのままでなければならない。より高い周波数については、インフルエンスおよびインダクションをもはや切り離すことはできず、伝搬現象を考慮しなければならない。

以下に記載する本発明は、真空または絶縁されたあらゆる誘電性物質を介した、インフルエンスによる電気エネルギーの近距離搬送の可能性に基づくものである。そのような理由から、インダクションおよび電磁波は、利用される原理に関与せず、従って、付属装置または損失に関してのみ存在しうる。本発明による装置は、《部分的インフルエンス導体》という表現に従って歴史的に示される複数の導体間の多重容量結合の形態に関与する。そのような状態は、《総インフルエンス》と呼ばれる普通の装置について持つ通常のイメージとはかけ離れたものであり、従って、これらをより正確に定義することを可能にする静電気学の基礎に立ち返ることが必要であると思われる。

他のあらゆる導体から隔てられた球形導体上に電荷Ｑを置くと、導体に関連付けられる電位Ｖは、次の式Ｖ＝Ｑ／４πεＲ（通常の定式による：電位ゼロ〜無限大）により与えられ、式中、Ｒは導体の半径であり、εは、周囲の誘電性媒質の誘電率である。絶縁された導体上の電荷は、式：Ｑ＝Ｃ．Ｖ（１）、（Ｃ＝４πεＲ）により電位に本質的に結びつけられる。得られた容量は、導体の《本質的容量》と呼ぶことができる。なぜならば、この容量は、電極と周囲の誘電性媒質との間でのインフルエンスについてのいわば結合を測定するからである。通常の気体について得られた値は、真空中で得られる値に非常に近い。いくつかの電極が所与の誘電性媒質中に存在する場合、式（１）により各導体の固有容量を定義することができ、得られた値は、絶縁された導体について得られる値とは異なる。さらに、相互インフルエンスの容量を定義することが必要である。インフルエンス中にｎ個の導体がある一般的状況において、ｎ個の導体上で得られる電荷Ｑ_ｉ（ｉ＝１，２，．．．，ｎ）は、行列式（Ｑ_ｉ）＝（Ｃ_ｉｊ）（Ｖ_ｉ）により電位Ｖｉに関連付けられ、行列（Ｃ_ｉｊ）は、ｎ×ｎ行列である。係数Ｃ_ｉｊは、導体ｉの固有容量であり、この容量は、導体ｉと他の導体との間の距離が導体のサイズと比べて大きい場合のみ、その本質的容量と等しい。２つの導体が非常に接近していて、向かい合う大きい表面を有する場合、Ｃ_１１＝Ｃ_２２＝−Ｃ_１２＝−Ｃ_２１＝ＣおよびＱ_１＝−Ｑ_２＝Ｑ、従ってＱ＝Ｃ（Ｖ_１−Ｖ_２）であることを示すことができる。その場合、導体は総インフルエンス中にあるという。また、一方の導体を出る全ての力線が必ず他方の導体と一緒になる場合、２つの導体は総インフルエンスにあり、最初に考慮された２つの導体以外の導体にいくつかの線が達する場合、それらは単に部分的インフルエンスにあるということもできる。

本発明が拠り所とする離れた２つの電気双極子間の相互作用の事例は、４つの導体間の部分的インフルエンスに属するものであり、従って、如何なる場合も、たとえ非対称の通常導体でもその組み合わせに帰することはあり得ない。そのような事例において、全体的
な状況を記述するために《容量結合》という表現を用いることはできず、反対に、容量行列または容量係数ということが可能である。

総インフルエンスではない一般的な事例におけるインフルエンスの物理特性は、比較的複雑である。そこではもはや強度保存の法則が立証されないことが指摘できる。ダイナミック状態で、細長い薄い導体の壁面上に電荷が置かれれば、電荷の量または、より正確には、そのフラックスは、距離と共に減少する（そして電荷が集積されれば、逆になる）。マクスウェル方程式は、総電流密度のフラックスの保存を課している。すなわち、ｊ_ｍ＋ｊ_ｄであり、式中、ｊ_ｄは、

により与えられる変位電流密度であり、ｊ_ｍは、物質電流（導体内を流れる電流）の密度であり、従って変位電流は、導体／誘電体の境界において物質電流に取って代わる。このことは、変位電流により導体近傍において貫通される真空について有効である。通常非常に小さい変位電流密度は、強い電場および高い周波数の利用により増大させることができる。しかしながら、広まっている誤った考えとは反対に、変位電流は、電磁波と常に関連しているわけではない（そうでなければ、交互状態にあるコンデンサは波によって貫通されると考えなければならないであろう）。

この電気的または磁気的な局所現象は、波に結びつけることができず、電気的または磁気的な歪みの下にある媒質のような導体の周囲にある誘電体を考慮せざるを得なくするものであり、物質的媒質との類推から、《搬送現象》と呼ぶことができる。従って、導体中をコヒーレントに移動する電子は、直接接触せず、インフルエンスにより、離れた物質的導体と同様に互いに相互作用する。

これは、誘電性媒質を介した固体接触なしでの遠隔エネルギー伝送であるが、本発明は、放射の形での電磁エネルギー伝送の分野ではなく、電気エネルギー搬送の分野に属する。

技術水準
インフルエンスは、インダクションよりずっと前に発見され研究されてきた。総インフルエンスコンデンサ以外で、インフルエンスは現在まで、純粋に電気的な工業的用途を作り出したことはあまりない。２つの離れた電荷間のインフルエンスにより得られる機械力は、２つの磁石間に生じさせることができる機械力と比べて非常に小さい。大きなエネルギー搬送は、高圧高周波発電機を利用する場合にしか部分インフルエンス装置について得られない。

インフルエンスによる電気エネルギー搬送に必要な条件は、ニコラ・テスラ（１８５６〜１９４３）によって初めてまとめられた。用いられた装置はサイズが大きく（数十メートル）、効果は、数十キロメートルにわたり、すなわち波長を上回る距離にわたって観察された。従って、テスラは、準静的状態にはなかった。１９００年のテスラの米国特許第６４９，６２１号において、テスラは、遠距離へのエネルギーの横断的伝送を可能にする構成を説明している。テスラが一方ではアースを、他方では大気の電離層を利用している（コロラド・スプリングの実験）ことは、テスラがむしろ電離圏により部分的に誘導された横波の伝搬を実現したと我々に考えさせる。ただしテスラは、雷雨の日に最初の定常電磁波を観察した。より近年になり、スタニスラフ・アヴラメンコおよびコンスタンティン
・アヴラメンコは、国際公開ＷＯ９３／２３９０７号において、非常に細い線に沿って伝搬する縦波を得ることを考えている。実施態様の１つにおいて彼らが利用する受信装置は、本願出願人もその発明において利用している電荷リザーバの手法に依拠していると思われる。この同じ特許において、発生器（非常に特殊な波の送信機として見られる）は、電荷とは異なる性質のものである。そのような理由で、変圧器の二次回路の端子の１つにおいて接続がないことが注目される。

本願出願人の発明は、エネルギーが短距離を、優先的には縦軸上を（電場と平行に）、アース接続の使用を必要とせずに伝送されるという点でテスラの研究および特許と異なる。

本願出願人の発明は、エネルギーが短距離を線も波もなしで伝送される点、および発生器および電荷が同じ性質であるという点でスタニスラフ・アヴラメンコおよびコンスタンティン・アヴラメンコの特許と異なる。

本願出願人の発明は、たとえ非対称のコンデンサでも、そのどのような組み合わせの形状とも異なり、その理由は、本発明の最も単純な実施態様がそのような組み合わせに限られることが決してないという点である。

発明の説明
本発明による装置は、電線を利用せずまた例えばアースの利用のようなどのような形の物質的接触も必要としない、誘電性媒質を通しての比較的短距離での電気エネルギーの搬送手段を提供する。このため、本発明により、真空中の２つの離れた地点間でエネルギーを搬送することが可能になる。利用される手法は、電気インフルエンスとも呼ばれるクーロン相互作用の利用に基づく。

用語《搬送（transport）》ならびにそれに派生する動詞および形容詞は、電気力の概念に結びつけられた縦方向の力学的性質を示す。従って、本発明の範囲内で、この電気力が真空を通って作用したとしても、その作用は、非力学的な横方向の性質を呈しかつ利用される原理に望ましくない損失の形以外では関与しない電磁的伝送と混同されてはならない。

より正確には、本発明による装置は、部分的インフルエンスの範囲内に位置し、この範囲内では、特定の導体は、絶縁されかつ周囲の誘電性媒質（場合によっては真空）とのみ相互作用しているものとして、あるいは時に遠くかつ無限の複数の離れた導体と相互作用しているものとして、みなされなければならない。本発明の範囲内で用いられる特定の導体について、絶縁された導体の固有容量は、得られる性能のおよその大きさを与える重要な物理特性である。

相互作用している複数の導体の事例を扱うために適合された数学的手段は、行列記述である。連続していると考えることができる媒質の限定された事例において、物理学者は、その処理がより容易な遠距離場と違って《近距離場》の表現も用いる。

本発明による装置は、引き離された２つの固体部分間の電気的接続を実現することを目的とするであろう従来のコンデンサの組み合わせに帰されることは決してない。そのような組み合わせにおいて、各要素（従来のコンデンサ）は、他のものから完全に引き離されているとみなすことができるのに対し、本発明の範囲においては、電極間で実現された結
合は様々である。

本発明による装置は、導体外部の誘電性媒質中で通常極端に小さいマクスウェルの変位電流を利用するために、急速な時間的変動を呈する強い電場を用いる。この同じ場は、実現された装置のサイズに応じて非常に高いことがある電位およびインピーダンスに結びついている。

本発明による装置において、利用される周波数（以下、高周波（Ｈ．Ｆ．）という）は、電気エネルギーの搬送に通常利用される周波数よりずっと高いが、それでもなお、電磁放射を無視できるのに十分低いままである。これは、装置のサイズがこの装置の周囲の外部媒質中の波長のわずかな部分にすぎない場合、または種々の電極に適用される形状および位相差の適切な利用によって達成される。

以下説明される本発明の実施態様において、大きい振幅の急速に変動する場が、高圧高周波発生器（以下、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ）を用いて得られる。Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ波発生器に、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷が結びつけられる。

交番電圧は、単に正弦波か、あるいは複数の周波数で合成され、非常に小さい出力での用途の場合の数百ボルトから、大出力または大型サイズでの用途の場合の数ＭＶ（数百万ボルト）まで達する。

高電圧および小さい強度で作動するＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器および負荷は通常、高いインピーダンスを呈する。

本発明による装置は、以下の少なくとも２つの離れた部分で構成される：
−少なくとも１つのＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器と、この発生器に電気的に連結されその役割が周囲の媒質、場合によっては真空に、電気エネルギーを充填する複数の電極とで構成されるエネルギー生成装置、
−少なくとも１つのＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷および場合によってはこの負荷に電気的に連結された電極で構成されるエネルギー消費装置。

電極および連結線は本発明の範囲内において、空間的拡がりおよび正しく定義された形状を有する導電性媒質として定義される。数学的には、これらの電極および線は、ほぼ等電位の表面および容積に対応する。電極および連結線は通常、導電性金属で構成されるが、任意に、場合によっては固体誘電性材料により包含された導電性液体またはイオン化ガスで部分的または全体的に構成される。

本発明によるＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器は、例えば、高電圧を二次巻線に供給しかつ比較的高周波数で動作できる誘導変圧器の一次巻線に印加される低い交番電圧から多くのやり方で得られるが、また、任意に圧電変換器または同じ結果をもたらすあらゆる技術も用いられる。

本発明によるＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷は、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器の装置に類似した装置であり、必要に応じて、負荷は、それらが可逆的である場合に、低圧装置に給電するために発生器と同じ技術を用いる。

本発明による装置の範囲内で得られる結合は、同時双方向であり、作用反作用の原理を実証する。

発生器側と同様に負荷側にも用いられる技術が可逆的である場合、装置全体が可逆的であり、エネルギーは２つの方向に無差別に流れ得るということになる。

位相のずれを受ける複数の電極で構成されない単純なシステムを考える場合、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器は、必要に応じてＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷のように、放射損失を回避するために、好適には発生器から短距離に配置された２つのタイプの電極に導線により連結される。

上記の電極は、それらのサイズに応じて異なる特性および機能を有する。小さい電極と同じ交流電流を供給される大きい電極は、より低い電圧がかけられ、こうしてその周囲により弱い電場を発生し、この種類の電極は、《受動電極》または《リザーバ電極》と呼ばれる。我々が必要に応じて自由に使える最大のリザーバは、地球自体である。サイズがより小さい電極は、より大きい場と結びつけられ、《能動電極》と呼ばれ、場を生成する電極を《発生電極》と呼び、場を受ける電極を《起電電極》と呼ぶ。可逆的な１つの実施形態において、電極は、エネルギーの伝送方向に応じて次々に起電電極および発生電極になる。

図１は、生成／消費の考え得る組み合わせを示す。Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ発生器（１）が、一方では大きいサイズの受動電極（２）（図１ａ）またはアース（リザーバ電極）（図１ｂ）に連結され、他方ではエネルギーが集中する強い場のゾーン（４）を生成するより小さいサイズの能動電極（３）（発生電極）に連結されている。高インピーダンス負荷（５）としては、一方では場が強いゾーン中に置かれた小さいサイズの電極（６）（起電電極）に連結され、他方では場がより弱いゾーン中に置かれた好ましくはより大きいサイズの電極（７）（受動電極）に連結されている。

上記の実施例（図１）は、２つの非対称な発振電気双極子間の相互作用を考慮することに帰する。そのような理由で、２つの電気双極子は、交流電流により貫通される２つの磁気自己インダクタンスの間で得られる相互作用に類似したやり方で相互に作用する。従って、本発明による装置は、インフルエンスについて、部分結合変圧器の同等物である。この結合は、変圧器の事例における透磁率μの誘導性媒質の代わりに誘電率εの誘電性媒質を通って行われる。

エア変圧器の事例におけるように、２つの電気双極子について多くの配置が可能であり、２つの双極子が同じ軸線上に揃えて配列される特定の構成により、有効範囲を向上することが可能になり、さらにインフルエンスの特別の事例においては、能動電極の数を限定することが可能になる。

インピーダンスの適合を必要とする負荷の事例においては、本発明の範囲内において、最低でも２つの能動電極があり、一方は生成装置側、すなわち発生電極、他方は消費装置側、すなわち起電電極である。

イオン化された低圧媒質、非常に抵抗性の固体材料または特定の半導体のような、高いインピーダンスを必然的に呈する負荷の事例では、そのような負荷は任意に、追加の電極との接続を必要とすることなく、強い場のゾーン中に置かれる。そのような事例では、電極の役割を果たすのは、そのような媒質の物理限界である。従って、エンベロープ中のイオン化ガスのような必然的にインピーダンスが高いＨ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷に遠隔給電し、発生器の端子の一方に連結されたアースを利用する事例では、必要な発生器の他方の端子に連結されたただ１つの電極しかない。この唯一の電極は、必然的に発生電極である。

図２は、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷の内部組成についての考え得る種々の状況を示す。
−図２ａは、整流装置（図示せず）に任意に結合された誘導形変圧器（８）の使用により低インピーダンス最終負荷（９）に給電することが可能になる事例を示す。

−図２ｂは、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷が、必然的に強いインピーダンスを呈する構成要素で単純に構成されている事例を示す。

−図２ｃは、Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷が、誘電性固体エンベロープ（１６）中に含有される低圧イオン化ガス（１５）で構成されている事例を示す。

図３は、本発明のより洗練された実施態様を示す。
−図３ａは、追加の変調装置（１１）が、消費装置側で電圧降下変圧器（８）と低電圧負荷（９）との間に挿入されている事例を示す。消費装置側の増幅装置（１２）に連結されたこの変調装置により、エネルギーの移送方向と反対方向への情報の同時移送が可能になる。情報は、消費装置側に置かれた制御および管理装置（１３）により発生され、発生装置側で昇圧変圧器（８）とパワー源（１０）との間に置かれた第２の変調装置に連結された同様の構成により、消費装置のエネルギー要求にパワー源が適応することが可能になる。

−図３ｂは、消費装置側の増幅および追加的な管理により、消費装置と発生装置との間で、情報を必要に応じて同時に双方向伝送することが可能になる事例を示す。

この交換は、エネルギーの搬送方向によりインフルエンスされない。実施された設置が可逆的な装置（９）および（１０）を用いる場合に、エネルギーの搬送方向の逆転が可能である。

先の装置の１つの実施態様において、通信プロトコルにより、消費装置が生成装置に、発生電極に印加される電圧の平均振幅を変化させてその要求に適応することを要求することが可能になる。逆に、生成装置は、消費装置にそのパワー備蓄量を知らせることができる。消費装置は、リンクの一時的中断の場合に、エネルギーの内部蓄積手段により救済され得る。

四極構造に対応する、２つの双極子間の結合に帰着する本発明の１つの実施形態において、伝送されるエネルギーは、双極子間の距離Ｒが大きくなると、１／Ｒ^４に比例して減少する。従って、相対サイズが小さい消費双極子にエネルギーを供給する生成双極子の実際的な範囲は、生成双極子のサイズの数倍程度である。

消費双極子がエネルギー自給を有する事例では、生成双極子と消費双極子との間の情報の移送のみについての範囲は、受信信号の十分な増幅が消費装置側と同様に生成装置側でも実現されれば、先に言及された範囲を十分に上回る。

本発明の１つの実施態様において、生成装置は、負荷がエネルギーをもはや必要としなくなると、消費装置との情報リンクを中断することなく発生電極に印加される電圧の平均振幅を大きく減少させることにより自動的に待機状態になる。生成装置と消費装置との間の間欠的な問い合わせにより待機状態はいっそう推進される。

最後に、ある特定の実施態様では、情報だけが、単一モードか、交互または同時の双方向モードで伝送され得る。

本発明のいくつかの実施態様において、生成装置および消費装置あるいは単純に１つまたは複数の生成電極および１つまたは複数の起電電極は、直接的な電気的接触なしで生成電極および起電電極が向かい合うように誘電性材料の助けを借りる、場合によっては着脱
式の１つまたは複数の機械的連結手段により所定の場所に維持される。１つのそのような機構は、《電気ソケット》タイプの装置に類似したものである。

本発明のいくつかの実施態様において、生成装置および消費装置は、これらを結びつけているエネルギーリンクが中断されることなく、互いに対して可動である。並進運動および回転運動におけるこの有限の移動性は、必要であれば、回転場の適切な管理により完全な角移動性に拡張できる。生成装置と消費装置との間の相対回転は、必要があれば、生成装置側の電極セットへの位相をずらされた印加電圧により、あるいは一つまたは複数の消費装置側の電極セットの内部切り換えにより得られる場の逆回転により補償される。

図４は、可動消費装置が空間中のその角度位置と無関係に給電されたままになるように、内部的に切り換えられる４つの電極のセット（図示せず）が用いられる事例を示す。消費装置が２つの軸線上で回転できるのであれば、最低限６つの電極のセットが必要である。

１つまたは複数の場の回転の管理は、必要があれば、１つまたは複数の生成装置と１つまたは複数の消費装置との間の情報リンクを利用する。

図５は、ただ１つの生成装置から複数の消費装置への短距離でのエネルギー分配についての実施態様を示す。

図６は、中距離または長距離でのエネルギー配分についての考え得る実施態様を示す。図６において、エネルギーは、高周波数低電圧発生器（１０）により回路に供給され、エネルギーは次に離れた昇圧変圧器（８）に配分され、低電圧配分の使用により、ケーブルの固有容量に起因する無効電力およびそれに関連したジュール損失、ならびにケーブルによりもたらされる放射を制限することが可能になる（図６の左側部分）。さらに長い距離については、電磁放射による損失を制限するために同軸ケーブルタイプの伝搬線（１４）を利用することができる（図６の右側部分）。

生成装置側と同様消費装置側の連結線のような電極は、導電性の高い導体であることを必要とせず、場合によっては比較的高いインピーダンスを有する。ごくわずかな導電性材料または半導体で構成されるのが有利である。

高出力で機能させる実施形態における能動電極は、偶発的な局部接触の場合に電流密度の大きな局所的増加を防止することにより使用者の安全性を保証するために、一つまたは複数の絶縁性固体材料で、あるいはより一般的には、高い破壊電圧および小さい表面導電性を呈する物質で被覆される。

生成／消費の考え得る組み合わせを示す図である。 Ｈ．Ｔ．Ｈ．Ｆ負荷の内部組成についての考え得る種々の状況を示す図である。 本発明のより洗練された実施態様を示す図である。 可動消費装置が空間中のその角度位置と無関係に給電されたままになるように、内部的に切り換えられる４つの電極のセット（図示せず）が用いられる事例を示す図である。 ただ１つの生成装置から複数の消費装置への短距離でのエネルギー分配についての実施態様を示す図である。 中距離または長距離でのエネルギー配分についての考え得る実施態様を示す図である。

Claims (17)

1. 第１の能動電極と、第１の受動電極と、第１端が前記第１の能動電極に接続され、第２端が前記第１の受動電極に接続された高圧高周波発生器とを備えたエネルギー生成装置と、
   第２の能動電極と、第２の受動電極と、第１端が前記第２の能動電極に接続され、第２端が前記第２の受動電極に接続された負荷とを備えたエネルギー消費装置とを含み、
   前記第１の能動電極と前記第２の能動電極とは静電誘導を用いて結合し、
   前記第１の受動電極と前記第２の受動電極とは静電誘導を用いて結合し、
   前記第１の受動電極に発生する電圧が、前記第１の能動電極に発生する電圧よりも小さいことを特徴とするエネルギー搬送システム。
2. 電位エネルギーが、高圧高周波発生器（１）に結合されかつ強い電位変動を受ける少なくとも１つの発生電極（３）を備えた１つまたは複数の生成装置により周囲の媒質（４）に供給され、発生器の他端が、第１の端から離れておりかつ電荷リザーバの役割を果たす、より大型の少なくとも１つの電極（２）に結合されるか、またはアース接続により代替されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー搬送システム。
3. 電位エネルギーが、エネルギー供給に利用される装置と同様の、１つまたは複数の消費装置により遠隔で使用され、その場合、高圧高周波発生器が、一方では、電位変動が高いゾーンに置かれた起電電極（６）に、他方では、電位変動がより小さいゾーンに置かれた第２の電極（７）に接続された高圧高周波負荷（５）によって単に代替されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー搬送システム。
4. 生成装置および消費装置が、非対称発振双極子を各々形成し、これら２つの双極子が、相互インフルエンスの状態にありかつ同じ軸線上に揃えて配置されることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー搬送システム。
5. 完全にまたは部分的に可逆性となりうることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエネルギー搬送システム。
6. 電磁放射の形で分散されるエネルギーが生成装置から消費装置に送られるエネルギーと比べて小さくなるようにするために、周囲の誘電性媒質中で結合される波長が前記装置の大きさに対して長いままである範囲内で、用いられる周波数をできるだけ大きくすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエネルギー搬送システム。
7. 電極は、誘電性固体物質により、高い絶縁破壊電圧および小さい表面導電性を有する物質により、部分的もしくは全面的に被覆されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエネルギー搬送システム。
8. 電極（２）および（３）の間に置かれた高圧高周波生成装置（１）は、二次巻線で高電圧を生成しかつ高周波数で動作できる誘導型変圧器を用いて、あるいは、圧電変換器を用いて、低電圧高周波数から実現されることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー搬送システム。
9. 負荷（５）は、１つの誘導型変圧器（８）を用いて実現される電圧低下装置に接続された高周波数で動作する低電圧負荷（９）から構成されることを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー搬送システム。
10. 誘電性エンベロープ（１６）内に含まれる低イオン化ガス（１５）、導電率の低い媒質、非常に抵抗性の強い一定の固体媒質、または一定の半導体のいずれかで構成される特定の負荷が、発生電極を包囲する強い場のゾーン（４）中に置かれることにより、電圧低下装置または追加電極を必要とすることなく、高電圧高周波数で直接動作することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の消費装置。
11. １つの実施態様において、供給装置に属する発生電極および消費装置に属する起電電極が、双方の間に１つまたは複数の電気ソケットタイプの着脱式の機械的結合手段を有し、着脱可能な２つの部分の間にどのような固体の電気接点も作られないことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のエネルギー搬送システム。
12. 機械的結合手段が全くない場合、エネルギー生成装置およびエネルギー消費装置は、それらを結びつけているエネルギー結合手段を遮断せずに、ある程度の相対的な並進運動および回転運動を実施可能であることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のエネルギー搬送システム。
13. ２つの電極のみで構成されていて任意の配向を有する１つまたは複数の消費装置は、内部電極セットに適用される位相差を利用して生成装置が回転場を生成した場合、全て給電され、同様に、内部的に切り換えられる電極セットに接続された負荷からなる１つまたは複数の離れた消費装置は、所与の配向の場に対するそれらの角位置がどのようなものであっても動作することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のエネルギー搬送システム。
14. 供給されるパワーは、唯一の大型発生電極または複数の小型発生電極を備えた唯一の生成装置により、複数の離れた消費装置に配分され、１つの変形実施形態（図６）は、高周波数低電圧発生器（１２）を用いたエネルギーの集中生成であり、エネルギーは、次に、離れた高電圧変圧器（１３）に向けて配分され、同軸ケーブル（１４）の使用により、この場合には利用周波数に対応する波長を十分に上回る距離にエネルギーを伝送可能にすることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のエネルギー搬送システム。
15. 相互インフルエンス状態にある場合にエネルギーの搬送に利用される１つまたは複数の周波数、あるいは放射による大きな損失を生じない他の重ねられた周波数を用いた、生成装置および消費装置の内部装置によるあらゆる形態の変調が、エネルギーの搬送方向とは無関係に情報伝達信号の双方向同時伝送を可能にすることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載のエネルギー搬送システム。
16. エネルギー搬送の有効範囲のおよその程度は、消費装置が小型の場合、生成装置のサイズにより決定されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエネルギー搬送システム。
17. 受信信号の増幅が、エネルギーの内部蓄積手段を備えた生成装置側でも消費装置側でも実施される場合、情報のみを単一または双方向に、間欠的に、一段と長い距離にわたって伝送可能であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。

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