JPS6138170A

JPS6138170A - エネルギ変換方法およびその装置

Info

Publication number: JPS6138170A
Application number: JP15920484A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Iwashita; 岩下　忠司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はエネルギ変換方法およびその装置に係り、特
に浮力と重力とを交互に作用させて水の位置エネルギか
ら運動エネルギを発生させるエネルギ変換方法およびそ
の装置に関する。

［従来の技術］エネルギ変換方法およびその装置においては、水力発電
機が公知であり、この水力発電機は水の位置エネルギに
よって発電機のタービンを回転させ、発電を行うもので
ある。また、潮流や波浪を利用してエネルギの変換を行
う装置も古くから種々立案されている。

これらのエネルギ変換方法およびその装置は、天然資源
の特に水や潮流、波浪を利用することにより、燃料費等
の動力費を必要とせず、大気汚染等の公害問題を惹起す
る恐れもない。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、エネルギ変換方法およびその装置において、
物体を水中に位置させた際に生ずる浮力と、物体に係る
重力とを利用したエネルギ変換方法およびその装置はな
く、地球の略７割を占める水域の有効利用が強く切望さ
れている。

また、水力発電機や、潮流あるいは波浪を利用するエネ
ルギ変換方法およびその装置においては、装置の構成が
複雑となり、コストが高く、故障が多発するという恐れ
がある。

［発明の目的］そこでこの発明の目的は、シリンダとピストンとによっ
てエネルギ変換方法およびその装置の本体部を形成し、
この本体部を支持手段によって水中に位置させることに
より、ピストンに浮力と重力とを交互に作用させてピス
トンを上下往復運動させ、前記シリンダ内に形成される
空間部に水圧水を流入させて流動する水力によって運動
エネルギを発生させ得て、大気汚染等の公害問題を惹起
する不都合もなく、構成が簡単で、故障の少ない位置エ
ネルギを運動エネルギに変換するエネルギ変換方法およ
びその装置を実現するにある。

［問題点を解決するための手段］この目的を達成するためにこの発明は、水中の所望深度
位置にシリンダ機構を沈設せしめ、このシリンダ機構中
のピストン手段を重力により下降せしめて該ピストン手
段上方に空間部を現出せしめ、この空間部に前記シリン
ダ機構外方の水圧水を作動源として流入せしめ、再びこ
のシリンダ機構中を前記ピストン手段をして浮力上昇せ
しめるサイクルにより連続的に前記シリンダ機構を作動
せしめて水圧水エネルギを得ることを特徴とする。

また、シリンダと、このシリンダ内に設けたピストンと
により本体部を形成し、この本体部を水中の所望深度位
置に支持する支持手段を設け、前記本体部内のピストン
に浮力と重力とを交互に作用させてピストンを往復運動
させ前記シリンダ内に形成される空間部に水圧水を流入
させるべく構成したことを特徴とする。

これにより位置エネルギを運動エネルギに変換すること
が可能となる。

［実施例］以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜５図はこの発明の第１実施例を示すものである。

第１〜５図において、２はエネルギ変換方法およびその
装置の本体部である。この本体部２を筒状シリンダ４と
このシリンダ４内に設けたピストン６とにより構成し、
シリンダ４下端に第１空気管８を連通し、この第１空気
管８途中にはシリンダ４上端に連通ずる第２空気管１０
を、弁１２を介して連通ずる。

また、前記シリンダ４上端には水管１４をも連通し、こ
の水管１４を導入用第１水管１４−１と排出用第２水管
１４−２とに分岐させる。更に、第１水管１４−１途中
に上流側から第１逆止弁１６と原動機用タービン１８と
を順次介設するとともに、第２水管１４−２途中には第
２逆止弁２０を介設する。

前記本体部２を水中の所望深度位置させる支持手段につ
いて説明する。

本体部２上端に第１ワイヤ２２により浮体２４を接続す
るとともに、下端には第２ワイヤ２６により重錘２８を
接続し、浮遊型とする。そしてこのとき、前記ピストン
６の長さしと、水面３ｏからピストン６上端の下死点位
置における深さＨとの関係をＬ＞Ｈ＋１とする。これに
より、水中においてはピストン６の浮力Ｂとピストン６
の体積■とが等しく、Ｂ＝Ｖ＝πｒ２Ｌ　　　・・・　　（イ）（ｒ：ピスト
ンの半径）　、で表され、前記ピストン６上端の下死点位置における上
面総圧Ｐは、ｐ＝ｐｏ＋ｗＨｐ＝Ｈ＋１Ｐ＝　（Ｈ＋１）　　・πｒ２（ｐ：水圧＋　ｐｏ　：大気圧Ｗ：水の単位重量、Ｈ：深さ）の３式によって、Ｐ−πｒ　　　（Ｈ＋１）　　　・・・　　（ロ）で表
される。

このとき、ピストン６を浮力Ｂによって鉛直上方に浮上
させるには、前記式（イ）、（ロ）において、 πｒ”（、＞ｒｔ　ｒ’　（Ｈ＋　１）とすればよく、
これによって、Ｌ＞Ｈ＋１の関係を導くことができる。

第１〜５図に示す如く、前記本体部２を所望深度に位置
させることにより、ピストン６はシリンダ４内を下死点
まで落下し、ピストン６上方に第１空間部３２を現出さ
せる。第２図に示す如く、前記第１逆止弁１６を開放す
るとともに弁１２をも開放し、第１水管１４−１、水管
１４を経て、第１空間部３２内に水を流入させる。この
とき、第１水管１４−１途中に設けたタービン１８が回
転され、発電を行うことができる。

また、第１空間部３２内の空気は流入する水によって第
２空気管１０を経て、第１空気管８から大気に流出させ
る。

第３図に示す如く、第１空間部３２内に水を充満させた
後に、第１逆止弁１６と弁１２とを閉鎖するとともに第
２逆止弁２０を開放し、ピストン６に生ずる浮力によっ
てピストン６を鉛直方向に浮上させ、第１空間部３２内
の水を、第２水管１４−２を経て、水中に排出させる。

このとき、第４図に示す如く、ピストン６は上死点位置
に達し、第２空間部３４を現出させる。そして、前記第
２逆止弁２０を閉鎖するとともに、弁１２を開放するこ
とにより、第５図に示す如く、ピストン６は自重によっ
てシリンダ４内を下死点まで落下させるものである。こ
れにより、ピストン６下端の第２空間部３４が消滅され
るとともに、ピストン６上端の第１空間部３２が再び現
出され、この第１空間部３２内に前述同様に水を流入さ
せればよいものである。

さすれば、本体部２内のピストン６に浮力と重力とを交
互に作用させることにより、水を流動させることができ
、位置エネルギを運動エネルギに変換できる。この結果
、例えばこの水力によってタービンを回転させ、発電を
行い得る。

第６図はこの発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例において上述第１実施例と同一機能を果す箇
所には同一符号を付して説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、エネルギ変換方
法およびその装置の本体部２を支持型とするとともに、
第１、第２空間部３２．３４に流入させる空気を水中に
密封した点にある。

つまり、前記本体部２をワイヤ４０を介して固定手段４
２によって水底に固定し、シリンダ４下端にワイヤ４０
の長さを調節する捲回ドラム（図示せず）を有する調節
部４４を設けて支持型とする。

また、シリンダ４の上下端を、タンク４６を介して空気
管４８により連通させ、前記シリンダ４の上端とタンク
４６との間の空気管４８に弁５０を介設する構成とする
。

これにより、前記調節部４４によって本体部２の水深を
常に一定に保持することができるとともに、タンク４６
によって空気を一時圧縮貯留することができる。この結
果、前述第１実施例と同様に、ピストンを上下往復運動
させることができ、位置エネルギを運動エネルギに変換
できるという同効を得るものである。

なお、この発明は上述第１、第２実施例に限定されるも
のではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第１、第２実施例においては、ピス
トンの上下部位に現出する第１、第２空間部を空気管に
よって連設したが、配管を除去してピストンの上下動に
よって現出する第１、第２空間部を真空空間とすること
も可能である。

また、シリンダ機構は垂直立設に限定されず、例えば傾
斜させて設けてもよいものである。

更に、ピストンやシリンダ形状においては、円筒状に限
定されるものではなく、公知の種々立体形状のものを使
用することが可能である。

更にまた、シリンダ機構は１基のみで使用されるばかり
でなく、第７図に示す如く、複数基例えば２基を立設し
、互に往復動の位相を変化させて、全く休止状態のない
連続作動を実現することも可能である。

［発明の効果］以上詳細に説明した如くこの発明は、シリンダとピスト
ンとによってエネルギ変換方法およびその装置の本体部
を形成し、この本体部を支持手段によって水中に位置さ
せる構成としたので、ピストンに浮力と重力とを交互に
作用させてピストンを上下往復運動させ得て、前記シリ
ンダ内に形成される空間部に水圧水を流入させて流動す
る水力によって位置エネルギから運動エネルギを発生さ
せ得る。また、大気汚染等の公害問題を回避できるとと
もに、装置の構成が簡単となり、故障の少ないエネルギ
変換方法およびその装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の第１実施例を示し、第１図は浮
遊型エネルギ変換方法およびその装置を示す概略図、第
２〜５図はエネルギ変換方法およびその装置の作動状態
を示す概略断面図である。第６図はこの発明の第２実施例を示す支持型エネルギ変
換方法およびその装置を示す概略図である。第７図はこの発明の他の実施例を示す概略図である。図において、２は本体部、４はシリンダ、６はピストン
、８は第１空気管、１０は第２空気管、１２は弁、１４
は水管、１６は第１逆止弁、１８はタービン、２０は第
２逆止弁、２２は第１ワイヤ、２４は浮体、２６は第２
ワイヤ、２８は重錘、３０は水面、３２は第１空間部、
３４は第２空間部である。代理人　弁理士　西　郷　義　美〃　弁理士原田幸男図面の’ｆｌ”’Ｊ：（内容に変更なし）第１図第２図　　　　　第３図第４図　　　　　第５図手続ネ市正書（方式）昭和５９年１０月２４日特許庁長官　志　賀　　学　　殿１、事件の表示昭和５９年特許願第１’５９２０４号２、発明の名称エネルギ変換方法およびその装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　栃木県足利市通２−．２７２９氏名　　岩下
忠司４、代　理　人　〒１０５　　置　　０３−４３８−２
２４１　　（代表）住　所　　東京都港区虎ノ門３丁目
４番１７号５、補正命令の日付　　自発６、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】１、水中の所望深度位置にシリンダ機構を沈設せしめ、
このシリンダ機構中のピストン手段を重力により下降せ
しめて該ピストン手段上方に空間部を現出せしめ、この
空間部に前記シリンダ機構外方の水圧水を作動源として
流入せしめ、再びこのシリンダ機構中を前記ピストン手
段をして浮力上昇せしめるサイクルにより連続的に前記
シリンダ機構を作動せしめて水圧水エネルギを得ること
を特徴とするエネルギ変換方法。２、シリンダと、このシリンダ内に設けたピストンとに
より本体部を形成し、この本体部を水中の所望深度位置
に支持する支持手段を設け、前記本体部内のピストンに
浮力と重力とを交互に作用させてピストンを往復運動さ
せ前記シリンダ内に形成される空間部に作動源としての
水圧水を流入させるべく構成したことを特徴とするエネ
ルギ変換装置。