WO2010095464A1 - 低水位差大流量発電装置 - Google Patents

Abstract

低水位差で大流量の発電を実現する。潮位から一方方向に流れる水門にて、流入する高水位水源と、流出する低水位水源を作る。この水源の間にタンクを置き、高水位からの給水と、低水位への排水の繰返しによる、タンク内圧力でタービンを回転させて発電をする。効率向上の手法として、２基のタンクの間の気路にタービンを設け、給排水が逆の連動で倍の電力を得る。また、並列動作のタンクの給排水の周期をずらすことで電力の斑を解消する。さらに、タンク内水位に対応して、並列駆動の容量差のタービンの選択駆動で均一化した発電量を得る。この装置を大流量の水中弁で開閉すると、大きな電力を得ることが可能になる。比重を水に近づけた水中弁に施錠構造を設け、開栓時に施錠を解除し、水流が止まった給排水終了時に自重で閉栓する弁により、大流量で省エネルギー駆動させるものである。

Description

低水位差大流量発電装置

　本発明は特願２００５－１５４５８８の展開例である。
　満潮を流入して高水位水源を作り、干潮に流出して低水位水源を作り、この水位差を利用する水力発電である。また、河川でも水位差のある水源を作り、水力発電を行うものである。

　従来、低水位差では、水車は流体摩擦が大きく、大流量を扱うことができなくて、効率やコスト面で実用的な発電装置を作ることができなかった。タンクに付けたエアータービンによる発電において、本出願の少ないエネルギーで駆動する大流量水中弁により大電力の発電装置が可能となるものである。

特開平１０－３７８４１ 特願２００５－１５４５８８

　河川では、低水位差の水源を作れる環境は非常に多く存在するため、低水位差で大流量の発電をローコストで実現できれば、利用可能なエネルギーは拡大できることになる。海岸であれば、潮位変動は無尽蔵に存在するために、潮位変動を利用可能なエネルギーにできると、エネルギー源は大規模に拡大できることになる。本発明は低水位差で、ローコストで、高効率で、大流量の水力発電を実現するものである。

　本発明の記載において、以下に用語の定義を設定し本件を明確にするものである。その定義は本発明特有となる定義を含むものである。

　"タンク"のみの表現は、該当する本発明の全ての種類のタンクを示すものである。"前記"とは、記載請求項より前を示すものである。"該"とは、記載請求項内の前記載を示すものである。"水"とは、液体を示すものである。"弁"とは、該当する本発明の全ての弁を示す。"給排水弁"とは、給水弁と排水弁の両方を示すものである。"水源"とは、高水位水源と低水位水源の両方を示すものである。"気路"とは、気体の通路の全てを示すもので、"気路弁"は、この気路に設けられる弁を示す。"タンク空間"とはタンク内の気体の部分を示す。
　"水上"は、水の外部で、且つ、水面より低い位置で駆動可能な装置に対しても"水上"と表現をする。
　"水中弁"とは、圧力発生装置の水中の水路を開閉する、全ての弁を示すものである。また、"水門"は弁を含むものとする。
　"施錠弁"とは、水中弁の開栓を妨げる領域に施錠突起を突出して、閉栓するものであり、開栓の場合は、施錠突起を水中弁の開栓可能な領域に移動し、開栓するもので、開栓の動力は閉水部の水位差の水圧を駆動力とするものであり、少ないエネルギーで開栓することを特徴とする水中弁である。
　"施錠突起"とは施錠弁の一部であり、施錠弁の開栓を妨げる領域に突出して、閉栓する部分である。
　"給水開閉栓"は、該当するタンクの、排水弁を閉じ、給水弁を開き、給水し、該タンクを満水にすることとする。"排水開閉栓"は、該当するタンクの、給水弁を閉じ、排水弁を開き、排水し、該タンクを減水にすることとする。

　"比重"とは、本来の比重の定義の、水中での「質量／体積」を、本発明では「水中での重さ／体積」とする。"比重弁"とは、水中弁の比重を水の比重に近くしてある弁で、僅かの水流で動く弁である。"水源製造弁"とは、施錠弁の圧力発生装置の水源を製造する弁である。

　"強制閉鎖弁"とは、圧力発生装置の給水弁もしくは排水弁に２重に取り付けられ、暴走水流を閉栓できる水中弁である。
　"暴走水流"とは、高水位水源の給水弁と低水位水源の排水弁が、同時に開栓した場合に、流れの勢いで施錠弁が閉栓できい状態の水流のことである。
　"弁センサー"とは、弁の開閉の状態を検知するセンサーである。

　"クランク"とは、施錠弁の施錠の形態の、噛合いもしくは折れ曲りの相互構造が、直線配置で圧縮方向の力を支えて閉栓し、施錠の解除の形態は、該直線配置を崩すことで開栓する構造のことである。

　"選択駆動"とは、単体のタンクに、タービンを有する複数の連通路を備え、その複数のタービンの中から仕事量に変換するタービンを選択し、その仕事量に変換できるタービンの総容量でエネルギーを得ることであり、タービンにより、圧力から仕事量に変換された場合を"有効"とし、圧力から仕事量に変換されない場合を"無効"とする。
　"集合回転力"とは、複数のタービンの回転力を集合させ、１つの回転力として出力することである。
　"連通路" は、入出力気路とタンク間気路の両方を示す。"連通弁"は、連通路を開閉する弁である。"帰還気路"は、タービンの入口と出口を連通する気路である。この帰還気路に設ける弁が"帰還弁"である。該帰還気路と該連通路の連通を切替える弁が"切替弁"である。
　"回転結合"は、回転力が伝わる構造である。シャフト、ギヤ、ベルト、チェンなど多くの手法があり、構造の特定を除外する。

　"排気量適化プログラム"は、選択駆動により、第１タンク乃至第３タンクのタンク内水位と、開栓側の水源の、水位差による圧力の変化に合わせて、タービンの総容量を変化させて、発生する仕事量を均等化するプログラムである。

　"高圧発生装置"とは、複数の組の第３タンクの入出力気路を直列接続した装置で、その直列接続の両端の入出力気路を入出力口とし、それぞれの水中弁を高圧発生手順で制御し、入出力気路に加算された直列接続の高圧を発生させる装置である。 
　"高圧発生手順" とは、高圧発生装置の操作手順であり、該高圧発生装置のそれぞれの水中弁を制御することで、組の第３タンクの組の極性が、一方が満水と、他方が減水の設定で、この組の第３タンクの直列接続の連続により、加算された圧力の発生装置として動作させることが可能であり、この高圧を発生させる工程を示すものである。
　"流出ポンプ手順"と"流入ポンプ手順"は、前記高圧発生装置の、その一方の端の入出力気路に、流出タンクもしくは流入タンクの入出力気路を接続し、水中弁や気路弁を制御し、加算された圧力でポンプ動作をさせる、工程を示すものである。

　"排水くぼみ"とは、低水位水源と同水位で河川下流に水路が繋がり、該河川下流の底より低い位置のくぼみであり、くぼみの水中にタンクの排水弁が設けられるものである。

　"回収不要水位差"とは、タンク内の水位と該タンクの開栓側の水源の水位、もしくは、水中の繋がった組の第３タンク内の相互の水位の、水位差が少なくなり、回収エネルギーが低下した、回収不要な水位差を示すものである。
　"時間給排水プログラム" は、タンクの給排水弁の開栓開始の時間を基準に、水中弁および気路弁の作動を、推定した時間で実行するプログラムであり、弁センサーおよび水位センサーが無くとも、圧力発生装置の電子制御を可能とすることを特徴とする。

　"圧力負荷"は、第１タンク乃至第３タンクの入出力気路に繋がり、圧力により作用させる装置であり、タービンやピストンなどが該当するものである。

　"位相差平滑プログラム"は、複数の第１タンク乃至第３タンクを、個々のタンクの給排水の周期をずらして水中弁を開閉させ、平行運行させるプログラムであり、エネルギーの発生量の斑を少なくすることを特徴とする。

　"気密の開放" は、タンクが給水開閉栓で該タンク内水位が上昇し、また、排水開閉栓で該タンク内水位が降下する、この現象を可能にする、該タンク空間の気密に起因するタンク内外の連通の状態を示すものである。ただし、タンク間気路が、連通状態から"気密の開放"で連通させる場合、"気密の開放の解除"は連通とする。

　上記の用語の定義により、明確された内容によって、以下に課題を解決するための手段を記載する。

　低水位水源と高水位水源と、該水源の間に置かれたタンクと、該タンクと該高水位水源との間で開閉される、施錠弁であることの給水弁と、該タンクと該低水位水源との間で開閉される、該施錠弁であることの排水弁と、タンク空間と外部を連通し、圧力の入出力口となる入出力気路とを備え、給水開閉栓により該入出力気路に正の圧力が発生し、排水開閉栓により該入出力気路に負の圧力が発生することを特徴とする圧力発生装置であり、該施錠弁は、施錠突起が、開栓を妨げる位置と開栓可能な位置への交互の移動が可能で、開栓を施錠するものであり、上記を第１の構成の、第１タンクとし、第２の構成として、上記第１タンクが２基でなり、この両第１タンクのタンク空間を連通するタンク間気路にタービンを備え、これを組の第２タンクとし、該組の第２タンクの、一方の第２タンクの給水開閉栓と、他方の第２タンクの排水開閉栓により、該タービンを順回転で駆動させることが可能であり、さらに、前者の第２タンクの排水開閉栓と、後者の第２タンクの給水開閉栓により、該タービンを逆回転で駆動させることが可能であることを特徴とするものであり、第３の構成として、上記第１タンクが２基でなり、この両第１タンクの水中を連通する、水中路弁を有する水中路を備え、これを組の第３タンクとし、該組の第３タンクの、該給排水弁が全て閉栓され、一方が減水の第３タンクと、他方が増水の第３タンクの状態で、該水中路弁の開栓をすると、前者の第３タンクの入出力気路は正の圧力、後者の第３タンクの入出力気路は負の圧力になることを特徴とするものであり、上記の第１タンク乃至第３タンクに、上記水中弁の開閉を制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置による該水中弁の開閉により圧力を発生させることを特徴とする圧力発生装置である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの前記施錠弁が、比重弁の構造を備え、少ないエネルギーで開閉することを特徴とする施錠比重弁装置である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの前記水中弁が比重弁の構造を備え、第一の比重弁として、該水中弁が開閉方向に駆動され水上に繋がる可動構造を備え、該可動構造の延長が滑車もしくはシーソーで釣合い構造の錘を備え、該水中弁の水中の重量と水上の該錘が均衡することで、該水中弁の水中での比重を水の比重に近似することを特徴とするものであり、第二の比重弁として、該水中弁が水の比重に近似させる中空構造を備え、該水中弁の比重を水の比重に近似することを特徴するものであり、上記第一の比重弁と第二の比重弁との構造により、自重による開閉の駆動障害を低減し、僅かな水流で可動であることを特徴とした比重弁装置である。

　前記比重弁装置が、前記比重弁の開閉方向に駆動され水上に繋がる可動部に、該可動部を作動させる動力装置を備え、少ないエネルギーで該比重弁を開閉することを特徴とする比重弁駆動装置である。

　前記第１タンク乃至第３タンクのタンク単体に付き、前記給排水弁の両方もしくはどちらか一方に、２重の弁構造の強制閉鎖弁を備え、暴走水流の発生の場合、該強制閉鎖弁を電子制御にて閉栓することを特徴とする圧力発生装置である。

　前記施錠弁の開栓を妨げる構造において、該施錠弁の開栓位置に、クランクの施錠構造の前記施錠突起を備え、該施錠弁を、該施錠突起の該クランクが直線で開栓を妨げる施錠で閉栓し、該施錠弁を、開栓可能な該施錠突起の該クランクを崩す形体にして開錠し、上記により該施錠弁を施錠および開錠することを特徴とするクランク施錠装置である。

　前記施錠弁の、前記施錠突起が水上に繋がる施錠及び開錠を駆動する装置を備え、水上にその施錠及び開錠の駆動を制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置により、該施錠弁に施錠及び開錠させることを特徴とする弁施錠装置である。

　前記組の第３タンクの前記水中路の、第一の排気装置として、前記高水位水源の水面と、前記低水位水源の水面の、間の高さの水中路に、水中路排気弁を有する水中路排気路を備え、該水中路排気路と連通している第３タンクの給水開閉栓と、該水中路排気弁の開栓により該水中路内の空気を排気することを可能とするものであり、第二の排気装置として、前記低水位水源の水面より上の該水中路に、水中路排気ポンプを有する水中路排気路を備え、該水中路排気ポンプの駆動により該水中路内の空気を排気することを可能とするものであり、上記の第一の排気装置もしくは第二の排気装置により該水中路内の空気を排気することを特徴とする排気装置である。

　前記第１タンク乃至第３タンクが、前記高水位水源と前記低水位水源と該第１タンク乃至第３タンク内の、水位を計測する水位センサーを備え、各該水位センサーのデータに基づいて、前記電子制御装置により各該水中弁を開閉することを特徴とする圧力発生装置である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの、第一の圧力発生装置として、前記第１タンク、第３タンクが、個々にタービンを有する複数で並列の入出力気路を備え、第二の圧力発生装置として、前記組の第２タンクが、個々にタービンを有する複数で並列のタンク間気路を備え、上記の第一の圧力発生装置および第二の圧力発生装置の、各タービンの選択駆動により、集合したエネルギーを得るもので、電子制御の排気量適化プログラムより、各タービンの選択駆動をすることを特徴とする選択駆動圧力発生装置である。

　前記選択駆動圧力発生装置の、第一の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の、各タービンの回転軸の駆動の延長にクラッチを設け、該タービンの前記連通路に連通弁を設け、該クラッチを経由した集合回転力を出力とし、該連通弁の開栓とクラッチの回転結合とが連動で選択駆動を有効とし、該連通弁の閉栓とクラッチの開放とが連動で選択駆動を無効とするものであり、第二の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸を回転結合し、全ての該タービンに帰還気路を設け、該タービンの前記連通路に連通弁と、全ての該帰還気路に帰還弁とを設け、該連通弁の開栓と該帰還弁の閉栓は、該タービンに回転力が発生し選択駆動が有効で、該連通弁の閉栓と該帰還弁の開栓は、該タービンが空転で選択駆動が無効であり、第三の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸を回転結合し、全ての該タービンに該帰還気路を設け、該連通路の連通と、該帰還気路の連通とを切替える切替弁を設け、該連通路の連通と、該帰還気路の閉栓の切替えは、該タービンに回転力が発生し選択駆動が有効で、該連通路の閉栓と、該帰還気路の連通の切替は、該タービンが空転し選択駆動が無効であり、第四にエネルギー集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸に発電機を設け、さらに、それらの該発電機の電力を貯める蓄電装置と、その配線を設け、発電機による蓄電を選択駆動の有効とし、発電機による蓄電不能を選択駆動の無効とするもので、上記第一の回転力集合装置乃至第三の回転力集合装置及び第四のエネルギー集合装置にて、電子制御の排気量適化プログラムより、集合したエネルギー得ることを特徴とするエネルギー集合装置である。

　複数の前記組の第３タンクの両端の前記入出力気路を繋ぐ、直列接続をし、該直列接続の一方の端の入出力気路と、他方の端の入出力気路の、両方もしくは一方を入出力口とし、高圧発生手順による電子制御により、それぞれの第３タンクの前記水中弁を開閉し、該直列接続の一方の端の入出力気路に加算された正の圧力、他方の入出力気路に加算された負の圧力を発生すること特徴とする高圧発生装置である。

　前記高圧発生装置の一方の端の前記入出力気路と、前記第１タンクの前記入出力気路とを接続し、流出ポンプの構成として、該第１タンクの水中から前記高水位水源の水位より高い水槽に、押し出し方向に流れる逆止弁が設けられた流出配管を設け、この該第１タンクを流出タンクとするもので、流入ポンプの構成として、該第１タンクの水中から前記低水位水源の水位より低い水槽に、引き上げ方向に流れる逆止弁が設けられた流入配管を設け、この該第１タンクを流入タンクとするもので、上記の流出ポンプと流入ポンプを、流出ポンプ手順及び流入ポンプ手順による電子制御にて、それぞれの前記水中弁を開閉して、ポンプ動作することを特徴とするポンプ装置である。

　前記比重弁を水源製造弁にし、潮位と前記高水位水源との間に流入方向に水が流れる該水源製造弁と、潮位と前記低水位水源との間に流出方向に水が流れる該水源製造弁とを備え、満潮から水を流入した該高水位水源と、干潮へ水を流出した該低水位水源とを、圧力発生装置の該水源にする水源製造装置である。

　前記水源製造装置において、前記水源製造弁の流路の断面が、海側に距離と共に広がる構造を設け、波のうねりにより該水源製造弁に掛かる波の高低を強調し、該水源製造弁に流れる流量を増大させ、該水源の落差を増大させることを特徴とする水源落差増加装置である。

　河川に設置される前記圧力発生装置の、前記高水位水源を河川高水位水槽とし、河川の上流と該河川高水位水槽の間に水門を設け、該河川の下流に排水可能な排水くぼみを有する前記低水位水源を備え、該水門の開門により河川上流から高水位の水を取込むことを可能とし、これを該圧力発生装置の該水源とする水源装置である。

　前記強制閉鎖弁の制御方法において、前記第１タンク乃至第３タンクに該強制閉鎖弁を備え、該第１タンク乃至第３タンク内に水位センサー及び水流センサーを備えたもので、該第１タンク乃至第３タンク内の水位が、水位変化を伴わない水流が発生した場合、これを暴走水流とし、電子制御により該強制閉鎖弁を閉栓し該暴走水流を停止させる強制閉鎖弁制御方法である。

　前記強制閉鎖弁の制御方法において、前記第１タンク乃至第３タンクの全ての前記水中弁に前記弁センサーを備えたもので、前記第１タンク乃至第３タンクのうち、いずれかの単体のタンクの、該給水弁と該排水弁の両方が開栓の状態を第一の検知とし、このタンクの強制閉鎖弁を第一の検知の強制閉鎖弁とし、第二の検知として、前記組の第３タンクの、前記水中路弁の開栓と、一方の第３タンクの前記給水弁と他方の第３タンクの前記排水弁の開栓とが、第二の検知とし、この該給水弁と該排水弁に２重となる強制閉鎖弁のどちらか一方を、第二の検知の強制閉鎖弁とし、上記の該弁センサーにより、該第一の検知、もしくは、該第二の検知が発生した場合に、前者は第一の検知の強制閉鎖弁を、後者は第二の検知の強制閉鎖弁を、電子制御により閉栓し、暴走水流を停止させることを特徴とする強制閉鎖弁制御方法である。

　前記第一の排気装置の前記水中路内の空気の排出方法であり、該第一の排気装置の、排気をする前記水中路の前記水中路排気路と連通した前記第３タンクの給水開閉栓をし、該水中路排気路の前記水中路排気弁を開栓し、該水中路内に在る空気を排気させ、この排気終了後に該水中路排気弁を閉栓し、該水中路内の空気の排出する水中路空気排出方法である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、該第１タンク乃至第３タンクに圧力開放弁を備えるものであり、該第１タンク、該第２タンクのタンク内水位と、開栓側の前記水源の水位との、水位差を第一の水位差とし、該組の第３タンクの前記水中路弁が開栓で、相互の該第３タンク内の水位差を第二の水位差とし、該組の第３タンクの該水中路弁が閉栓で、どちらか一方の第３タンクの、タンク内水位と開栓側の前記水源との水位差を第三の水位差とし、上記第一の水位差乃至第三の水位差が回収不要水位差である場合、電子制御により該圧力開放弁を開栓し、タンク内の給排水を迅速に完了することを特徴とする圧力発生方法である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、該第１タンク乃至第３タンクの連通路に圧力負荷を備え、気路弁が備えられているものを含むものとし、各前記水中弁の開栓の時間を基準にし、該第１タンク乃至第３タンクの該水中弁及び該気路弁を、時間給排水プログラムの電子制御により開閉することを特徴とする圧力発生方法である。

　前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、複数の該第１タンク、もしくは複数の組の第２タンク、もしくは複数の組の第３タンクの、前記連通路に前記タービンが設けられ、この複数の該タービンの回転力のエネルギーは集約されるものであり、この該タンクの並行動作において、複数の該第１タンク、もしくは複数の組の第２タンク、もしくは複数の組の第３タンクの、前記水中弁を、位相差平滑プログラムによる電子制御にて、該水中弁の開閉の周期をずらし、回収できるエネルギーの斑を減少させることを特徴とするエネルギー回収方法である。

　前記選択駆動圧力発生装置の駆動方法であり、該選択駆動圧力発生装置において、前記第１タンク乃至第３タンクに設けられた複数の並列の前記連通路の、それぞれの前記タービンを、排気量適化プログラムの電子制御にて選択駆動をし、該タービンの総容量の変化により、回収できるエネルギーの斑を減少させるエネルギー回収方法である。

　前記高圧発生装置の駆動方法であり、該高圧発生装置の直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、一方側を第３タンクＡとし、もう一方側を第３タンクＢとするものであり、該高圧発生装置の全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、全ての該第３タンクＡの給水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの排水開閉栓とを行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、高圧発生の準備完了とし、直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、直列接続の端にある第３タンクＡの該入出力気路に加算された負の圧力と、もう一方端にある第３タンクＢの該入出力気路に加算された正の圧力を発生するもので、これを高圧発生手順とする高圧発生方法である。

　前記流出ポンプの駆動方法であり、該流出ポンプの直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、前記流出タンク側を第３タンクＢとし、もう一方側を第３タンクＡとするものであり、該流出ポンプの全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、該流出タンクと全ての該第３タンクＡの給水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの排水開閉栓を行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、ポンプ動作の準備完了とし、該直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、
　前記高水位水源の水位より高い水位の水槽に、前記流出配管より水を送り出すもので、これを流出ポンプ手順とする流出ポンプ制御方法である。

　前記流入ポンプの駆動方法であり、該流入ポンプの直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、前記流入タンク側を第３タンクＢとし、もう一方側を第３タンクＡとするものであり、該流入ポンプの全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、該流入タンクと全ての該第３タンクＡの排水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの給水開閉栓を行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、高圧発生の準備完了とし、該直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、
　前記低水位水源の水位より低い水位の水槽から、前記流入配管より水を取り込むもので、これを流入ポンプ手順とする流入ポンプ制御方法である。

　圧力発生装置の前記水源の製造方法であり、潮位を検出する水位センサーと、潮位と該水源の間に電子制御装置で開閉する水門が備わり、該水位センサーの情報が、高水位時に該高水位水源の該水門の開栓と、高水位時以外に該高水位水源の該水門の閉栓と、該水位センサーの情報が、低水位時に該低水位水源の該水門の開栓と、低水位時以外に該低水位水源の該水門の閉栓とで、上記の電子制御装置による上記の両水門の開閉により、潮位から該水源を製造する水源製造法である。

　圧力発生装置の前記水源の製造方法であり、潮位と該水源の間に電子制御装置で開閉する前記水門が備わり、電子制御装置の時刻による制御において、設定された満潮時間帯の該高水位水源の該水門の開栓と、満潮時間帯以外の該高水位水源の該水門の閉栓と、設定された干潮時間帯の該低水位水源の該水門の開栓と、干潮時間帯以外の該低水位水源の該水門の閉栓とで、電子制御装置による上記の両水門の開閉により、潮位から該水源を製造する水源製造法である。

　低水位差の発電の場合、エアータービンは水車より流体摩擦が少ないので、同じ水力発電であるなら、エアータービンの発電効率は有利になる。発電機の特性は高速回転で発電効率が良いものである。本発明の場合、エアータービンの容量と負荷の設定により、発電機の特性に合った、高速回転の回転力が容易に得られる。低水位差発電で、本発明と同様のことを水車で代用した場合は、水流が低速流であるため、大きな流量の水車が必要になり、水車の自重でエネルギーの損失が発生する。さらに、水車のメンテナンス費用が高額になる。すなわち、大きな発電量が必要な場合は、水車の低水位差発電は非現実的である。
　低水位差発電での発電量を多くするには、低速流の流量を多くすることであり、本発明であれば可能である。

　ダムによる水力発電の水位差が１００ｍと仮定して、潮位差発電が２ｍの水位差と仮定して比較するなら、水位差は５０倍であり、ダムと同等の仕事量にするには５０倍の流量が必要になる。潮位による水源で５０倍の流量を利用することは容易であるといえる。さらに、潮位変動は１日に２回あり、水源の水位差が回復する特性がある。
　位置エネルギーの方程式"E＝ｍｇｈ"の「g=重力加速度」は定量である。本発明では「ｈ＝高さ」は小さくても、水の「質量＝ｍ」を大きくできる条件の、地の利が多く存在するために、容易に発電エネルギーを大きくすることが可能である。

　本発明の効果は多様で非常に多くあり、その効果及び特徴を羅列すると以下である。
　１、枯渇の無い進化性を秘めた可能性の大きい自然エネルギーの発電装置である。２、潮位差が利用可能のために莫大なエネルギーが得られる。３、エネルギー消費地に近い発電所が設置できる。４、高水位差でも設置可能である。５、風力発電、太陽光発電と比較すると、発電量のコントロールが可能である。６、大規模から小規模まで幅広い発電装置が可能である。７、発電だけではなく、工場の動力（圧力）として使える。８、河川に応用が可能である。９、水源が水害対策に応用可能である。１０、海岸施設との併用が可能である。１１、水源製造用の水門の設備が防波堤との併用が可能である。１２、小さな島で設置が可能である。１３、コンクリートで装置を構成できるため、高耐久、ローコスト化が可能である。

　さらに、近年の技術を組み合わせると以下の３つの特徴がある。１４、コンクリートの長寿命化でローコスト化ができる。１５、海水から、飲料水ができる。１６、海水から、レアメタルの回収ができる。

　上記特徴の詳しい内容を以下に説明する。
　本発明は僅かの水位差で発電が可能であるため、設置できる地の利が多い。河川を利用した水力発電の設置可能な地の利の領域も膨大である。大量の水の流れの落差のあるところであれば、どこでも発電が可能である。また、海岸があればどこでも発電できる。すなわち、電力の供給場所に近い設置が可能となる。
　風力発電および太陽光発電は発電時期が不安定であるが、低水位差発電であれば、貯めた水量を使うため、発電量を必要に応じて設定することが可能である。

　本発明は低圧力の装置であるため、高度な構造など必要なく、制御装置などはコンパクトな装置も可能である。
　本発明には、無動力のポンプがあり、大潮期に積極的に加算高水位水槽と加算低水位水槽を作り、小潮期に積極的に上記の加算高水位水槽と加算低水位水槽を利用することが可能である。

　また、本発明の水源を河川に設置した場合の水害対策として、大雨が予測される時に、事前に水源を空にしておき、河川の水位がピークに達した時に河川の水量を取り込むことで、河川の氾濫防止装置としての機能が可能である。また、河口に隣接した潮位による水源も同様な機能を持てる。

　本発明は、発電タンクの上部を建物などにすることができて、施設等と併用ができるために、海岸施設や海上の飛行場などが発電装置になることも可能になる。また、発電の運用に難のある、小さな島に発電所や工場を作ることが可能になる。また、海岸の低水位水源は海洋環境に良いとされている干潟に設定することが可能である。

　本発明は、安価で高耐久なコンクリートで装置が構成でき、特殊な材料を必要としないため、容易に装置を作ることが可能である。また、近年コンクリートの耐久性が向上しているために、耐久性の高い発電装置の設計が可能である。発電装置のコストの評価計算は、総費用を耐用年数で割るため、コンクリートの耐久性が向上すると、この発電装置は安価な装置になる。

　また近年、海水から逆浸透圧法による飲料水製造技術が進歩しており、本発明の圧力と海水を利用して、飲料水を無電力で製造することが可能である。
　さらに近年、一部の海流からのレアメタルの回収技術が進歩している。潮位差発電の水源は海水が巡回するために、海水中に含まれるバナジウム、チタン、ウランなどの希少金属の資源回収装置としての併用を果たすことも可能である。

　上記の併用装置も価値の高い利用法であるが、本発明は地形を利用できることが最大の利点と云える。その、効果が最大に近い仮の例として、入り口の小さな隣接する２つの湾があったとする。その湾の一つを低水位水源とし、もう一つの湾を高水位水源に設定する。発電タンクにより、高水位水源の水位を低水位水源に移したとすると、湾の面積の非常に大きなエネルギーを取り出すことになる。発電タンクと湾の大きさを比較し、発電タンクが非常に小さくても、給排水の、繰返し回数を多くして、大きい湾の水位差のエネルギーを吸収することが可能である。理論的ではないが、エネルギーの大きさを判断する上で、解かり易い表現として、湾と同じ面積の街をまるごと、２ｍ持ち上げるエネルギーがあるといえる。
　すなわち、海面のエネルギー源が無尽蔵に存在するために、本発明は期待できる装置である。

第１タンクが減水状態の断面図。 第１タンクが給水開閉栓で正の圧力が発生した断面図。 第１タンクが満水状態の断面図。 第１タンクが排水開閉栓で負の圧力が発生した断面図。 第２タンクの連動動作でタービンが回転状態の断面図。 図５の給排水が逆でタービンが逆回転状態の断面図。 第３タンクの圧力発生のために給排水をしている状態の断面図。 第３タンクの圧力発生の待機状態の断面図。 第３タンクの水中路を水上に設置した場合の断面図。 第１タンクで高水位水源から低水位水源に流れが暴走している断面図。 第１タンクの強制閉鎖弁が閉栓した断面図。 組の第３タンクで水中路弁を経由し高水位水源から低水位水源に流れが暴走している断面図。 第１タンクが高水位の断面図。 第１タンクが中水位の断面図。 第１タンクが低水位で回収不要水位差の断面図。 第１タンク内水位と圧力の波形。 第１タンクに圧力負荷を接続した時間と圧力の波形。 ３基の第１タンクの並列動作の動作周期をずらした装置の構成図。 図１８の個々のタンクの時間と圧力の波形。 図１８の時間と総仕事量の波形。 第１タンクの小容量タービンが駆動の断面図。 第１タンクの大容量タービンが駆動の断面図。 第１タンクの全てのタービンが駆動の断面図。 各容量のタービンの時間と仕事量の減少の波形。 選択駆動の時間と総仕事量の波形。 第１タンクに電子制御装置が備えられた構成図。（強制閉鎖弁省略） 第２タンクに電子制御装置が備えられた構成図。（強制閉鎖弁省略） 第３タンクに電子制御装置が備えられた構成図。（強制閉鎖弁省略） 第１タンクに強制閉鎖弁が備えられた電子制御装置の構成図。 選択駆動を連通弁で電子制御する装置の構成図。 切替弁による選択駆動の回転力集合装置の構成図。 連通弁と帰還弁による選択駆動の回転力集合装置の構成図。 電動クラッチと連通弁による選択駆動の回転力集合装置の構成図。 水源の管理を含めたタンクの制御例のフローチャート 第１タンクの電子制御の基本形のブロック図。 第２タンクの電子制御の基本形のブロック図。 第３タンクの電子制御の基本形のブロック図。 ３基の第１タンクの選択駆動の電子制御の基本形のブロック図。 小水位差の比重弁の開栓の断面図。 均等水位の比重弁の閉栓の断面図。 満潮時の高水位水源の水位流入の断面図。 干潮時の低水位水源の水位流出の断面図。 干潮時の高水位水源の水位保持の断面図。 満潮時の低水位水源の水位保持の断面図。 第１タンクの高水位水源利用時の断面図。 第１タンクの低水位水源利用時の断面図。 比重弁の施錠構造が回転ピストンの断面図。 図４７の施錠と開錠の水上駆動構造の断面図。 比重弁の施錠がクランク構造の見取図。 比重弁の施錠がクランク構造の閉栓状態の断面図。 比重弁の施錠がクランク構造の開栓状態の断面図。 比重弁の施錠のクランク部が水上駆動構造の断面図。 比重弁の水上駆動構造と回転シリンダーの噛合いでクランクを構成する断面図。 比重弁の水上駆動構造がクランクの施錠構造の断面図。 比重弁の施錠構造が水上圧力駆動の断面図。 水中路弁が双方向施錠構造の断面図。 水中弁がシャフトによる水上錘で比重調整された断面図。 水中弁がワイヤーによる水上錘で比重調整された断面図。 タンク内の水中弁がシャフトによる水上錘で比重調整された断面図。 タンク内水中弁がシャフトによるタンク外水上錘で比重調整された断面図。 水中弁がシャフトによる水上錘で比重調整され圧力駆動構造の断面図。 水中弁がワイヤーによる水上錘で比重調整され圧力駆動構造の断面図。 水中弁がシャフトによる水上錘で比重調整されギア駆動構造の断面図。 水中弁がワイヤーによる水上錘で比重調整されワイヤー巻取構造の断面図。 比重弁がギヤの駆動構造の水上のモーター駆動の断面図。 電子制御の水源製造装置の構成図。 流出ポンプの断面図。 流入ポンプの断面図。 潮位による加算高水位水槽の製造の断面図。 潮位による加算低水位水槽の製造の断面図。 波を利用した高水位水源の落差増加装置の見取図。 波を利用した低水位水源の落差増加装置の見取図。 河川の勾配を利用した水源の見取図。 従来の電力の充電および交流変換回路。 従来のタービンの初動の圧力の影響の断面図。 本発明に適した新考案のタービンの角度による断面図。

　本発明は特願２００５－１５４５８８の補足の装置に関するものである。

　図１乃至図４、図７乃至図９のタンクは入出力気路（Ｄ１）に発生する圧力で、圧力発生装置の外部の圧力負荷（Ｕ１）を駆動する動力源の用途がある。図１乃至図９のタンクは連通路に双方向に可動のタービンを用いると、給水と排水の繰り返しで断続的に回転力を得ることができる。
　図１乃至図４の第１タンク（Ｔ１）は本発明の原理の基本形となるものである。図中の水源はタンクに比べて非常に大きいものとする。図中の弁が流路で見えなくなる描写は、弁の開栓状態を示す。図中において、分離して描画した同じ水源は繋がっている。

　図１乃至図４において、第１タンク（Ｔ１）は、高水位水源（Ｗ１）と低水位水源（Ｗ２）の間に配置される。図２は、排水弁（Ｓ２）の閉栓と給水弁（Ｓ１）の開栓で給水となり、入出力気路（Ｄ１）に正の圧力が発生し圧力負荷（Ｕ１）に作用する。この給排水弁の動作を給水開閉栓とする。図４は、給水弁（Ｓ１）の閉栓と排水弁（Ｓ２）の開栓で排水となり、入出力気路（Ｄ１）に負の圧力が発生し圧力負荷（Ｕ１）に作用する。この給排水弁の動作を排水開閉栓とする。

　図５、図６において、組の第２タンク（Ｔ２）は、給水開閉栓と排水開閉栓が逆で連動の動作を行うことにより、タンク間気路（Ｄ２）に発生する圧力は、１基の第１タンク（Ｔ１）と比較し、２倍の圧力でタービン（ＴＵ１）を駆動することができる。そして、相互の第２タンク（Ｔ２）の給水開閉栓と排水開閉栓を入替えて、正と負の圧力の逆転を繰返しながら、タービン（ＴＵ１）を駆動する。この装置は断続的に回転力を得るものである。

　図７乃至図９において、水中路弁（Ｓ３）の閉栓により、それぞれの第３タンク（Ｔ３）は第一タンク（Ｔ１）と同様な給排水が可能である。組の第３タンク（Ｔ３）の、一方の第３タンク（Ｔ３）を減水に、他方の第３タンク（Ｔ３）を満水の状態にして、全ての水中弁（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を閉栓した状態から、水中路弁（Ｓ３）の開栓をすると、組の第３タンク（Ｔ３）内の相互の水位差の圧力で、一方の第３タンク（Ｔ３）の入出力気路（Ｄ１）には正の圧力、他方の入出力気路（Ｄ１）には負の圧力が発生する。
　組の第３タンク（Ｔ３）の入出力気路（Ｄ１）を直列に接続すると、図６７，図６８のように、圧力を加算する装置として応用することができる。

　図９において、水中路（Ｄ３）は低水位水源（Ｗ２）の水面より高い位置に配置することができる。水上に配置すると水中路弁（Ｓ３）のメンテナンスが容易になる長所がある。
　上記は、水中路（Ｄ３）内に空気が混入する場合があり、混入した空気を抜く装置が必要になる。水中路（Ｄ３）内に空気があると、水の流れに障害が発生するためである。
　水中路（Ｄ３）が低水位水源（Ｗ２）より高く、高水位水源（Ｗ１）より低い位置にある場合は、水中路（Ｄ３）に水中路排気弁（Ｖ１１）が備わった水中路排気路（Ｄ６）を設け、水中が繋がっている第３タンク（Ｔ３）を満水にし、水中路排気弁（Ｖ１１）を開栓すると空気が排出される。空気の排出が完了後、水中路排気弁（Ｖ１１）を閉栓する。すると、水中路（Ｄ３）に空気が無い状態になり、水路としての役目を果たすことになる。
　水中路（Ｄ３）が高水位水源（Ｗ１）より高くなる場合は、水中路排気ポンプ（ＴＵ５）が備わった水中路排気路（Ｄ６）を設けることにより、水中路（Ｄ３）内の空気を排出することが可能になる。

　図１０乃至図１２において、給排水弁（Ｓ１、Ｓ２）が施錠比重弁（図４７乃至図５６）である場合には、閉水部を開閉するための動力が無いため、施錠比重弁（図４７乃至図５６）は、水流が流れ続けている状態では閉栓することができない。すなわち、給水弁（Ｓ１）と排水弁（Ｓ２）の両方が同時期に開栓した場合に、高水位水源（Ｗ１）から低水位水源（Ｗ２）に通り抜ける暴走水流が発生し、この流れを止めることができなくなる。
　この場合は、図１０、図１１の、給水弁（Ｓ１）もしくは排水弁（Ｓ２）に２重に設けられた、水流の中で閉栓能力のある強制閉鎖弁（Ｓ５）の、給水側もしくは排水側の、どちらか一方を閉栓すると、暴走水流を止めることができる。
　図１２において、水中路弁（Ｓ３）が開栓していると、組の第３タンク（Ｔ３）のうち一方の給水弁（Ｓ１）と他方の第３タンク（Ｔ３）の排水弁（Ｓ２）が開いていると、暴走水流が発生することになる。この対策も、上記の強制閉鎖弁（Ｓ５）にて閉栓すると、暴走水流を止めることができる。
　この暴走水流の発生は、水中弁の開閉状態で検知できるが、それ以外でも、流れの強い水流や、水位変化の伴わない水流や、想定外のタンク内水位などで検知することができる。本発明の装置が、弁センサーを装備しない構成でも暴走水流の検知が可能である。

　図１３乃至図１５において、入出力気路（Ｄ１）の圧力は、第１タンク（Ｔ１）内の水位で変化する。すなわち、開栓側の水源の水位（Ｗ２）と、タンク内水位（Ｗ３）との水位差がタンク内圧力（Ｐｔ）と比例する。この水位差とタンク内圧力（Ｐｔ）の関係の波形を図１６に示す。
　圧力センサー（Ｕ２）の代わりに圧力負荷を接続し、給水開閉栓と排水開閉栓との時間経過を診た場合の波形が、図１７である。第１タンク（Ｔ１）の、給水時には正の圧力が発生し、排水時には負の圧力が発生するため、波形（７）は反転する。

　図１３乃至図１５において、圧力センサー（Ｕ２）の代わりに圧力負荷が接続された場合、タンク内水位（Ｗ３）と開栓側の水源（Ｗ２）との水位差が少なくなると流れの勢いが弱くなり、さらに圧力負荷が水流を制限するために、タンク内水位（Ｗ３）と開栓側の水源（Ｗ２）との水位差が揃うまでの時間が長くなる。
　そのために圧力開放連絡路（Ｄ５）の圧力開放弁（Ｖ１）を開栓して、第１タンク（Ｔ１）内の圧力を開放して、僅かな水位差の給排水を速やかに完了させるものである。
　図中の圧力センサー（Ｕ２）の代わりにタービンと、該タービンに繋がる発電機が接続された場合、僅かな水位差では回転数が低くなり発電効率が悪くなる。そのため、速やかに発電を終了し、次の発電に移行した方が、発電量が向上することになる。
　この僅かな水位差のことを、回収不要水位差とする。
　図８において、水中路（Ｄ３）の繋がった組の第３タンクの相互のタンク内水位（Ｗ３）の水位差が少ない場合は、同様に回収不要水位差となるものである。

　図１８において、周期１第１タンク乃至周期３第１タンク（Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９）は電子制御により並列動作しているものである。給水と排水が入替わる周期を１／２周期とすると、その期間を１／３に分割して、周期１第１タンク乃至周期３第１タンク（Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９）の給排水弁（Ｓ１、Ｓ２）の開栓のタイミングを１／６周期ずらし駆動することにより、図１９、図２０のように、取り出せる仕事量（Ｗ）を均一化するものである。この手法の電子制御のプログラムを位相差平滑プログラムとする。
　また、この位相差平滑プログラムは、各水面の水位を水位センサーで検出し、各水中弁の開閉状態を弁センサーで検出し、これらの情報を基に総合的に水中弁を電子制御する手法と、さらに別の手法として、給排水弁（Ｓ１、Ｓ２）の開栓からの時間で推測されるタンク内水位を基に、時間で構成されたプログラムで実行される手法とがある。

　図２１乃至図２３において、動作させるタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の容量が変わると、単位時間あたりに取り出せるエネルギー（仕事量）が変わるものである。そのため、動作させるタービンを、水位差による圧力変化に合わせて選ぶと、取り出せる仕事量を均一化することが可能である。図３１乃至図３３では回転力を集合しているが、個々のタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）に図７４の発電機（７５）と整流器（７６）を設け、バッテリー（７７）に接続すると、電力の集合は可能である。すなわち、タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）により集合できるものは回転力だけではなくエネルギーである。
　図７４の装置が、図１８や図３１乃至図３３の様に応用される装置は、装置の組合せであり図面は省略される。

　図２１乃至図２３は、第１タンク内水位（Ｗ３）でタンク内圧力（Ｐｔ）が変化するため、連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）の開閉で、容量差のあるタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の作動を選択して、仕事量を均一化するものである。各タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）のそれぞれが単独で、第１タンク（Ｔ１）から仕事量を得た場合の波形を図２４に示す。（この図は、タービンの容量の大小の比較であり、下記の比率ではない。）
　小容量タービン（ＴＵ７）＝Ａ、中容量タービン（ＴＵ８）＝Ｂ、大容量タービン（ＴＵ９）＝Ｃとし、各タービンの１回転の容量をＡ＝１、Ｂ＝２、Ｃ＝４と仮定する。これらのタービンの選択の組合せの容量は、Ａ＝１、Ｂ＝２、Ａ＋Ｂ＝３、Ｃ＝４、Ａ＋Ｃ＝５、Ｂ＋Ｃ＝６、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝７となり、７段の容量が設定できる様になる。
　第１タンク（Ｔ１）内の水位に対応して、動作するタービンの容量（Ａ，Ｂ，Ｃ）を選択し、タービンの総容量を変化させ、給水及び排水の、均等化した仕事量を得ると図２５の波形となる。また、図２５波形の給水と排水の終了部分が断ち切れているのは、図１３乃至図１５の圧力開放弁の動作によるものである。
　上記のタービンを選択して駆動させることを、タービンの選択駆動とする。また、この手法での電子制御のプログラムを排気量適化プログラムとする。
　上記のタービンの各仕事量を集合させる装置を図３１乃至図３３に示す。

　位相差平滑プログラムと排気量適化プログラムの両方を合わせた動作でさらに平滑化した仕事量を得ることは可能である。

　本発明の圧力発生装置は、電子制御によってのみ成立するもので、図２６乃至図２９の周辺装置が付属していることで成立するものである。
　図面が煩雑になるために図２６乃至図２８では、図２９の強制閉鎖弁（Ｓ５）が省略してある。また、図面における、弁センサーと弁ドライバーは兼用とする。
　第１タンク乃至第３タンクには、それぞれ給排水をさせるためのステップがあり、そのステップの基本的な例を以下に記載するものである。

　図２６において、第１タンク（Ｔ１）の電子制御の連続動作のステップの例を以下に示す。圧力発生箇所は入出力気路（Ｄ１）であり、圧力負荷（Ｕ１）が接続されている。
　１、圧力開放弁（Ｖ１）と排水弁（Ｓ２）を閉栓する。２、給水弁（Ｓ１）を開栓すると正の圧力が発生。３、回収不要水位差で圧力開放弁（Ｖ１）を開栓する。４、給水完了。５、圧力開放弁（Ｖ１）と給水弁（Ｓ１）を閉栓する。６、排水弁（Ｓ２）を開栓すると負の圧力が発生。７、回収不要水位差で圧力開放弁（Ｖ１）を開栓する。８、排水完了。９、１乃至８を繰り返す。

　図２７の組の第２タンク（Ｔ１１、Ｔ１２）の電子制御の連続動作のステップの例を以下に示す。
　１、両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）と、排水弁Ａ（Ｓ１２）と給水弁Ｂ（Ｓ１３）とを閉栓する。２、給水弁Ａ（Ｓ１１）と排水弁Ｂ（Ｓ１４）を開栓するとタービン（ＴＵ１）が回転する。３、回収不要水位差で両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）を開栓する。４、給排水完了。５、両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）と、給水弁Ａ（Ｓ１１）と排水弁Ｂ（Ｓ１４）とを閉栓する。６、排水弁Ａ（Ｓ１２）と給水弁Ｂ（Ｓ１３）を開栓するとタービン（ＴＵ１）が回転する。７、回収不要水位差で両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）を開栓する。８、給排水完了。９、１乃至８を繰り返す。

　図２８の組の第３タンク（Ｔ２１，Ｔ２２）の電子制御のステップの例を以下に示す。
　１、水中路弁（Ｓ３）と給水弁Ａ（Ｓ１５）と排水弁Ｂ（Ｓ１８）を閉栓する。２、両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）と排水弁Ａ（Ｓ１６）と給水弁Ｂ（Ｓ１７）を開栓する。３、第３タンクＡ（Ｔ２１）が減水、第３タンクＢ（Ｔ２２）が満水になる。４、両圧力開放弁（Ｖ０，Ｖ１）と、排水弁Ａ（Ｓ１６）と給水弁Ｂ（Ｓ１７）を閉栓する。これを、圧力発生の準備完了とする。５、水中路弁（Ｓ３）の開栓で入出力気路Ａ（Ｄ７）は正の圧力、入出力気路Ｂ（Ｄ８）は負の圧力が発生する。

　図２９の強制閉鎖弁が装備されている図２６、図２７の、第１タンク（Ｔ１）と単体の第２タンク（Ｔ１１もしくはＴ１２）の強制閉鎖弁（Ｓ５）の電子制御のステップの例を以下に示す。ただし、第２タンクについては、気路を無視できるので第１タンク（Ｔ１）と同等とする。
　１、給水弁（Ｓ１）と排水弁（Ｓ２）の同時期の開栓を検知。２、給水弁（Ｓ１）側もしくは排水弁（Ｓ２）側の強制閉鎖弁（Ｓ５）を閉栓する。

　図２９の強制閉鎖弁が装備されている図２８の、組の第３タンク（Ｔ２１，Ｔ２２）の強制閉鎖弁（Ｓ５）の電子制御のステップの例を以下に示す。
　１、給水弁Ａ（Ｓ１５）と排水弁Ａ（Ｓ１６）の同時期の開栓を検知。２、給水弁Ｂ（Ｓ１７）と排水弁Ｂ（Ｓ１８）の同時期の開栓を検知。３、水中路弁（Ｓ３）と給水弁Ａ（Ｓ１５）と排水弁Ｂ（Ｓ１８）の同時期の開栓を検知。４、水中路弁（Ｓ３）と排水弁Ａ（Ｓ１６）と給水弁Ｂ（Ｓ１７）の同時期の開栓を検知。５、１乃至４で検知された、該当する給水弁側もしくは排水弁側の強制閉鎖弁（Ｓ５）を閉栓する。

　図３０において、容量差のあるタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）を選択駆動させる。
　小容量タービン（ＴＵ７）＝Ａ、中容量タービン（ＴＵ８）＝Ｂ、大容量タービン（ＴＵ９）＝Ｃとし、容量をＡ＝１、Ｂ＝２、Ｃ＝４としてＡ、Ｂ，Ｃを選択駆動する。第１タンク内水位（Ｗ３）と開栓側の水源との水位差の、大きい順より"水位１乃至７"とし、"水位８"を回収不要水位差とする。図中に省略された第１タンク（Ｔ１）下部は図２６と同様である。第１タンク（Ｔ１）内の水位は、水位センサーもしくは給排水弁の開栓からの時間で割り出したものとする。
　この選択駆動は、排気量適化プログラムであり、この電子制御のステップの例Ａ（１乃至１０）を以下に示す。
　１、圧力開放弁（Ｖ１）と排水弁（Ｓ２）を閉栓し、給水弁（Ｓ１）を開栓すると入出力気路（Ｄ１）に正の圧力が発生。２、水位１でＡを選択駆動。３、水位２でＢを選択駆動。４、水位３でＡ、Ｂを選択駆動。５、水位４でＣを選択駆動。６、水位５でＡ、Ｃを選択駆動。７、水位６でＢ，Ｃを選択駆動。８、水位７でＡ、Ｂ，Ｃを選択駆動。９、水位８で圧力開放弁（Ｖ１）開栓し、選択駆動をリセット。１０、給水完了。
　以下は、給排水を入れ替えて同様の連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）の選択駆動となる。この選択駆動の仕事量は図２５の波形になる。

　前記の排気量適化プログラムと位相差平滑プログラムの両方を平行運用した、電子制御のステップの例を以下に示す。排気量適化プログラムは、前項のステップの例Ａ（１乃至１０）を実行するものである。装置の構成は、図３０の装置が図１８の３基の第１タンク（Ｔ７乃至Ｔ９）の上部に装備されているとする。
　１、周期０／６で第１タンク（Ｔ７）の排気量適化プログラムの例Ａの実行。２、周期１／６で第１タンク（Ｔ８）の排気量適化プログラムの例Ａの実行。３、周期２／６で第１タンク（Ｔ９）の排気量適化プログラムの例Ａの実行。
　以下は、給排水を入れ替えて同様に、周期４／６乃至周期６／６として、上記の１乃至３のステップを実行する。
　周期がずれたこの第１タンク（Ｔ７乃至Ｔ９）は、この周期を保ちながら同期運転される。

　選択駆動の回転力の集合の例を図３１乃至図３３に示す。
　選択駆動によって、いずれかのタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）が回転結合している場合は、タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の総容量が回転力に比例する。
　タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）に掛かる圧力を弁で止め回転結合を切り離すか、もしくは、タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）を空転させると選択駆動されないことになる。
　図３１、図３２は、各タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の軸は回転連結シャフト（３１）に回転結合しているものとする。いずれかのタービンが回転すると、全てのタービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）が回転するものである。帰還気路（Ｄ１０）が連通するとタービンに掛かる負荷が無くなり空転で選択駆動が無効となる。帰還気路（Ｄ１０）が閉鎖で、入出力気路（Ｄ１）が連通だと、タービンに圧力が掛かり、回転力が発生し選択駆動が有効となる。
　図３１は、入出力気路（Ｄ１）と帰還気路（Ｄ１０）を、切替弁（Ｖ５乃至Ｖ７）で、切替えることで選択駆動を可能にするものである。
　図３２は、入出力気路（Ｄ１）と帰還気路（Ｄ１０）とを、連通弁（Ｖ１２乃至Ｖ１４）と帰還弁（Ｖ８乃至Ｖ１０）の、連動で切替えることで選択駆動を可能にするものである。
　図３３は、タービン（ＴＵ７乃至ＴＵ９）の回転力を、連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）と電動クラッチ（２８）の連動で切替えるものである。この装置は、連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）の開栓とクラッチ結合で選択駆動が有効で、クラッチ切離しと連通弁（Ｖ２乃至Ｖ４）の閉栓で選択駆動が無効となるものである。
　また、タービンの特性で、タービンの回転を止めると、閉栓をするような特性のタービンであれば、給排気の連通路を止める連通弁の必要が無くなり、装置の構成も別の構成になるものである。回転力を集合させる装置には多様な方式がある。

　図２６乃至図３８の弁ドライバー（８、２２，２４，２５）とは、電子制御の弁をコンピューターで動作させるドライバーを示すもので、リレーや半導体素子などで構成されたものを示すものである。

　上記の制御内容は、水源の水位差と、水中弁の開口の断面積と、タンクとタービンの容量が一定であれば、タンク内の水位は、給水もしくは排水の開始からの時間で水位が決定される。たとえタービンの容量が変化しても、選択するタービン容量と期間が決まっていれば、水位が時間で決定される。そのため水位センサーや弁センサーがなくとも時間による制御のみで、本装置を動作させることも可能である。

　水源の水位の検知を含めたタンクの電子制御の例として、図３４のフローチャートのソフトウエアの流れが挙げられる。

　第１タンク乃至第３タンクの電子制御を行う装置の、基本の構成となるブロック図を、図３５乃至図３８に表すものである。

　図３９，図４０で示す様に、水位差の発生する変動水位環境、たとえば、潮位と水源の間の水中壁に比重弁（Ｓ２３）を設ける。この比重弁（Ｓ２３）には比重調整フロート（Ｓ２４）が設けられ、比重が僅かに水より重いとする。水流の無い場合、比重弁（Ｓ２３）はゆっくり自重で閉じ、また、開栓方向の僅かな水流があると、比重弁（Ｓ２３）は流れに押されて開くものである。このため、比重弁（Ｓ２３）は僅かの水位差で反応する逆止弁となることができる。この比重弁（Ｓ２３）を水源と潮位の間に設け、開栓する向きを水源側にすると、満潮の最高水位まで水位を流入し、最高水位が下がると閉栓するので高水位水源（Ｗ１）が製造できる。比重弁（Ｓ２３）の開栓する向きを潮位側にすると、干潮の最低水位まで水位を流出し、最低水位が上がると閉栓するので低水位水源（Ｗ２）が製造できる。すなわち、この比重弁（Ｓ２３）は水源製造弁となるものである。
　上記により、図４１乃至図４６のように、比重弁（Ｓ２３）は、本発明の第１タンク乃至第３タンクの水源の環境を作ることができる。

　図３９，図４０に示す比重の調整された比重弁（Ｓ２３）は、図４７のタンクの給排水用の施錠比重弁（Ｓ２７）に用いることが可能である。本発明のタンクの給排水の特徴において、開栓時の給排水弁の閉水部の相対面には水位差があり、圧力の掛かった状態で開栓がおこなわれる。また、閉栓時は、給排水が完了しており、水位差が無くなった状態になる。
　この施錠比重弁（Ｓ２７）は、開栓を施錠する構造になる。高水位側の圧力のかかっている施錠比重弁（Ｓ２７）を、施錠回転ピストン（Ｓ２８）の先と施錠回転軸（Ｓ２９）との直線配置で支えるものである。開栓するには、施錠シリンダー（４４）に負の圧力をかけることで、施錠比重弁（Ｓ２７）の施錠を解除することになる。この施錠比重弁（Ｓ２７）は、施錠を外すだけで高水位側の圧力で水流が流れ込み、施錠比重弁（Ｓ２７）を開栓し、給排水の完了で水流が止まると、自重で閉栓できるものである。閉栓した後に施錠シリンダー（４４）に正の圧力をかけ、施錠回転ピストン（Ｓ２８）を駆動させ、施錠するものである。
　本発明の低水位差の発電での水中弁は、大流量の大きい開口部でなければ、大きい電力を得ることができないものである。この施錠比重弁（Ｓ２７）であれば、大流量の水中弁が構成できる。

　図４８の様に施錠回転ピストン（Ｓ２８）による施錠と解除は、水上施錠軸（Ｓ２６）を用いて水上から駆動することが可能である。

　本発明における"クランク"とは、棒が２本、直線状に接して配置された場合、両端からの圧縮方向の力には強く、一旦直線の形態が崩れると、弱い圧縮方向の力で棒が動く現象を示すものである。棒は、他の形状でも同様な効果が可能であり、形状の特定を除外するものである。
　上記の施錠比重弁（Ｓ２７）の開栓時には水圧のため、施錠構造にも大きな力が掛かっていて、開錠するには大きな仕事量が必要になるものである。施錠比重弁の開栓時の消費エネルギーを少なくすると、本発明の発電効率は向上するものである。
　図４７、図４８の施錠機構をクランク構造にするものが図４９乃至図５５である。図４９の、クランク施錠比重弁（Ｓ３０）の施錠構造は、施錠突起（Ｓ３３）とクランク施錠回転ピストン（Ｓ３５）の直線で支える構造により、クランク施錠比重弁（Ｓ３０）の水位差の圧力を支えるものである。また、開栓時はクランクの折れ曲がりにより、弱い力で開錠することが可能となる。図５０、図５１では、施錠シリンダー（４４）に正の圧力をかけると開錠になる。
　図５２は、クランク水上施錠軸（Ｓ４１）により、水上で施錠突起（Ｓ３３）を駆動し、施錠と開錠をすることになる。
　図５３に示す、クランク部の比重弁付施錠軸（Ｓ４４）と噛合い施錠回転ピストン（Ｓ４５）は、施錠時にクランク部が噛合い状態で、開錠時に切り離される構造である。
　図５３と図５４は、クランク施錠比重弁（Ｓ３０）側にクランク水上施錠軸（Ｓ４１）が取付けられ、水上の駆動で開錠と施錠ができるものである。

　組の第３タンクの水中路（Ｄ３）の水中路弁（Ｓ３）は、流れが一方向のみの使用方法もあるが、双方向の使用方法もある。図５６の施錠比重弁（Ｓ２７）は、双方向に開閉が可能である。施錠比重弁（Ｓ２７）は、双方向から開栓防止の施錠がなされ、双方向に開閉することが可能となる。

　上記の、水中弁の比重調整フロート（Ｓ２４）以外に、水中弁の比重を水の比重に近似させる別の方法がある。滑車もしくはシーソー構造の水上の錘（Ｓ５２、Ｓ５６）で、水中弁を開栓方向に駆動させる機構を設け、水中弁が水より重い重量と釣合う錘に設定すると、比重弁を構成することが可能となるものである。図５７乃至図６４、図６６にその構造を示す。

　前記構造の図６１乃至図６６は、水上の駆動力により開閉できるもので、水上の駆動装置はメンテナンスに有利になるものである。

　図６６に示す水源の製造法において、潮位の変動は計算で、どの時刻に、どれだけの水位が変動するかはすでに予測されている。時刻による水源製造弁（Ｓ５４、Ｓ５５）の開閉で高水位水源（Ｗ１）と低水位水源（Ｗ２）の確保は可能なものである。高水位水源（Ｗ１）は潮位が上がる時間帯に水源製造弁（Ｓ５４）を開き、潮位が上がりきった時間で水源製造弁（Ｓ５４）を閉じることで、高水位水源（Ｗ１）を確保することができる。低水位水源（Ｗ２）は潮位が下がる時間帯に水源製造弁（Ｓ５５）を開き、潮位が下がりきった時間に水源製造弁（Ｓ５５）を閉じることで、低水位水源（Ｗ２）を確保することができる。
　上記と別の水源の製造法として、潮位の水位センサーにより水位を測定して、潮位が高水位水源（Ｗ１）より上がると水源製造弁（Ｓ５４）を開き、潮位が上がりきった時に水源製造弁（Ｓ５４）を閉じることで高水位水源（Ｗ１）を確保することができる。潮位が低水位水源（Ｗ２）より下がると水源製造弁（Ｓ５５）を開き、潮位が下がりきった時に水源製造弁（Ｓ５５）を閉じることで水源を確保することができる。
　図面では水源製造弁（Ｓ５４、Ｓ５５）であるが、水門でも同機能が可能である。

　図６７乃至図７０の装置は、水中弁を駆動するエネルギーを除けば、無動力でポンプの働きをするものである。
　図６７は、２段の組の第３タンクの入出力気路を直列接続し、この直列接続の端の入出力気路と、流出タンク（Ｔ２５）の入出力気路とを接続した構造になる。流出タンク（Ｔ２５）の水中から、送り出し方向に流れる逆止弁（Ｓ５７）が設けられた流出配管（Ｄ６７）により、高水位水源（Ｗ１）より高位置の加算高水位水槽（６４）へ水が送られる。
　その操作手順は、水中路弁（Ｓ３）を全て閉じ、図中では省略されている圧力開放弁の全てを開栓する（気密の開放）。第３タンクＡ（Ｔ２１）を給水開閉栓し、満水にする。第３タンクＢ（Ｔ２２）を排水開閉栓し、減水にする。第３タンクＣ（Ｔ２３）を給水開閉栓し、満水にする。第３タンクＤ（Ｔ２４）を排水開閉栓し、減水にする。流出タンク（Ｔ２５）を給水開閉栓し、満水にする。上記の給排水が完了後に、給排水弁の全てを閉栓し、圧力開放弁の全てを閉栓する（気密の開放の解除）。この状態を流出ポンプの準備完了とする。一連のタンクの圧力の発生を止めることが可能な、入出力気路弁（Ｖ６７）、タンク間気路弁（Ｖ６８、Ｖ６９）、水中路弁（Ｓ３）を全て開くと、流出配管（Ｄ６７）から加算された圧力で加算高水位水槽（６４）に水が押し出される。この操作手順を、流出ポンプ手順とする。
　上記の流出のポンプシステムを流出ポンプとする。
　図６７の、組の第３タンクの直列の連結は、２段であるが、この連結は増やすことが可能である。連結を増やした給排水弁の操作手順は、増やした組の第３タンク分の、項目の繰り返し部分が増える手順となる。
　"ｈ"は、組の第３タンクの相互の水位差とする。それぞれの組の第３タンクの水位差を等しいとする。
　図６７の装置での初期の押出し圧力は、入出力気路弁（Ｖ６７）経由のタンク内水面が大気圧になり、第３タンクは一組で１ｈの正の圧力を加算し、高水位水源の水面より、２ｈ分の圧力で押し出されることになる。押出した加算高水位水源（Ｗ１５）の水位は逆止弁（Ｓ５７）により保持される。

　図６８は、２段の組の第３タンクの入出力気路を直列接続し、この直列接続の一方端の入出力気路と、第１タンク（Ｔ１）の入出力気路とが接続され、この直列接続のもう一方端の入出力気路と、流入タンク（Ｔ２６）の入出力気路とを接続した構造になる。流入タンク（Ｔ２６）の水中から、取り込み方向に流れる逆止弁（Ｓ５８）が設けられた流入配管（Ｄ６８）により、低水位水源（Ｗ２）より低位置の加算低水位水槽（６５）の水が取込まれる。
　その操作手順は、水中路弁（Ｓ３）を全て閉じ、図中では省略されている圧力開放弁の全てを開栓する（気密の開放）。第１タンク（Ｔ１）を給水開閉栓し、満水にする。第３タンクＡ（Ｔ２１）を排水開閉栓し、減水にする。第３タンクＢ（Ｔ２２）を給水開閉栓し、満水にする。第３タンクＣ（Ｔ２３）を排水開閉栓し、減水にする。第３タンクＤ（Ｔ２４）を給水開閉栓し、満水にする。流入タンク（Ｔ２６）を排水開閉栓し、減水にする。上記の給排水が完了後に、給排水弁の全てを閉栓し、圧力開放弁の全てを閉栓する（気密の開放の解除）。この状態を流入ポンプの準備完了とする。一連のタンクの圧力の発生を止めることが可能な、第１タンク（Ｔ１）の排水弁（Ｓ２）、タンク間気路弁（Ｖ６８、Ｖ６９）、水中路弁（Ｓ３）を全て開くと、流入配管（Ｄ６８）から加算された負の圧力で加算低水位水槽（６５）から水が引込まれる。上記の第１タンク（Ｔ１）の操作を除いた、操作手順を流入ポンプ手順とする。
　図６８の第１タンク（Ｔ１）を除いた、流入のポンプシステムを流入ポンプとする。
　図６８の、組の第３タンクの連結は、２段であるが、この連結は増やすことが可能である。連結を増やした給排水弁の操作手順は、増やした組の第３タンク分の、項目の繰り返し部分が増える手順となる。
　図６８は、図６７と比較して初段に第１タンク（Ｔ１）が設けられている。
　"ｈ"は、組の第３タンクの相互の水位差とする。それぞれの組の第３タンクの水位差を等しいとする。
　図６８の装置での初期の引上げ圧力は、第１タンク（Ｔ１）の水位差は１ｈで、開栓（Ｓ２）している低水位水源（Ｗ２）が大気圧になり、第３タンクは一組で１ｈの負の圧力を加算し、低水位水源の水面より、３ｈ分の圧力で引き上げることになる。引上げられた加算低水位水源（Ｗ１６）の水位は逆止弁（Ｓ５８）により保持される。
　図６９、図７０の様に、この落差の大きい高水位水槽と低水位水槽を水源として、より高圧で効率の高い発電に利用することも可能になるものである。

　図６７、図６８の、前記流出ポンプと流入ポンプの流出タンク（Ｔ２５）と流入タンク（Ｔ２６）を取り外し、入出力気路弁（Ｖ６９）を入出力口として使用した場合、この入出力気路弁（Ｖ６９）の直列接続の反対端に在る開放された水面が大気圧の基準となり、この入出力気路弁（Ｖ６９）に加算された圧力が発生するため、高圧発生装置として利用することができる。
　この高圧発生装置の操作手順は前記の流出ポンプ手順と流入ポンプ手順の流出タンク（Ｔ２５）と流入タンク（Ｔ２６）の操作を除いた手順となり、流出ポンプ手順が加算された正の圧力発生方法に該当し、流入ポンプ手順が加算された負の圧力発生方法に該当する。また、組の第３タンクのみの直列接続の両端を出力とした場合、一方が加算された正の圧力、もう一方が加算された負の圧力となる。この高圧発生装置の操作手順を高圧発生手順とする。
また、図中に省略されている圧力開放弁はタンクの"気密の開放"をして、給排水を早く完了するものであるが、図６７、図６８のタンク間気路弁（Ｖ６８）が開栓で、タンク間気路で連通された双方のタンクの水位変化が上下対称の水位変化をする給排水であれば、圧力開放弁としての役割を果たすものであり、この場合も"気密の開放"とする。
　しかし、上記の双方のタンクの水位変化が上下対称のタンク間気路において、"気密の開放"をする前が連通であることは、上記の高圧発生手順では正常な運用である。すると"気密の開放"も連通になる。そのため、この場合の"気密の開放の解除"は連通であるとする。
　また、タンクがタービンを経由し大気に繋がる場合、時間はかかるが圧力開放弁としての役割を果たすものである。

　また、上記の流出ポンプと流出ポンプは用途が水だけではなく、大量の液体を扱う場合の装置としても利用することが可能である。

　図７１，図７２は、潮位差による水源確保において、波を利用して水源の水位差をより大きくする装置である。海のうねりは、波打ち際でうねりの水の移動で急に移動先が狭くなると、水位変化がより大きくなるものである。岩場の海岸で波しぶきが異常に高くなる光景があるが、この原理によるものである。図７１の流入用の比重弁（Ｓ２３）の流路断面が外海方向に広くなる形状にすることにより、波打ち際の水位がより高くなった時に水位を流入し、水位が下がると閉じるものである。この装置により、より高い高水位水源（Ｗ１）が得られるものである。
　低水位水源（Ｗ２）も同様で、図７２の流出用の比重弁（Ｓ２３）の流路断面が外海方向に広くなる形状にすることにより、波打ち際の水位がより低くなった時に水位を流出し、水位が上がると閉じるものである。この装置により、より低い低水位水源（Ｗ２）が得られるものである。
　この装置を、水源の落差増加装置とする。

　自然の地形で低水位差の水源を作る環境は多くあり、河川で低水位差の水源を作るには、図７３の様に河川に勾配（Ｗ２１）のある箇所であれば、容易に水位差のある水源を作ることができるものである。河川上流（Ｗ２０）より水流を取込み、河川高水位水槽（７２）に水量を確保し、河川下流を低水位水源（Ｗ２２）とすることで容易に本発明を可動させることができる。
　圧力発生装置の排水は水中に排水するものであるが、河川に水がなくなっても、圧力発生装置を動作させる必要があるため、タンクの排水側に排水くぼみ（７３）を設けるものである。この排水くぼみ（７３）の底は、河川下流の底より低い位置になり、常時、水が溜まる構造のくぼみである。
　常時、水が溜まるこの装置により、施錠比重弁（Ｓ２７）は絶えず水中となり、性能を維持することが可能となるものである。

　図７４の電力の変換装置は風力発電などに使われる、従来の手法であり、不規則なエネルギー発生での電気エネルギー回収方法として、発電機（７５）で発電された電力を整流器（７６）により直流に変換し、バッテリー（７７）に充電するものである。充電された電力はＤＣ/ＡＣコンバーター（Ｕ１５）によりＡＣ電源に変換されるものである。上記は、従来の手法であるが、エネルギーの回収方法として、本発明の応用性を拡大するものである。

　従来の、圧力で回転する装置は、図７５のタービン（ＴＵ１）が、構造例として挙げられるが、動作原理は、静止状態の回転羽（ＴＵ１５）は圧力では始動しない特性がある。回転羽（ＴＵ１５）に圧力（Ｐｔ）が回転に対し均等に掛かるためである。ただ一旦、回転を始めると流量が回転力となるために、タービンとしての機能になるものである。
　本発明はタービンの回転方向が逆転するため、タービンの静止状態から圧力を回転点力に変換する装置が必要である。

　図７６は、本発明のエアータービンとして考案されたものであり、密閉空間（８３）の体積変化による回転力であるため、タービンの静止状態から圧力を回転力に変換できるものである。そのタービンとは、２つの回転体（ＴＵ１７）は歯車で噛合っており、回転軸に給排気口（ＴＵ１８）があり、密閉空間（８３）は回転角度に応じて体積増加（減少）を続けるために、３６０度で圧力を回転力に変換できるものである。すなわち、圧力が逆転する本発明にとって重要な装置である。
　この、（日本）特願２００６－８４１６１、（米国）１２／２３０、８８４のタービンであれば、本発明の低圧力での圧力発生装置において、効率の良く回転力が得られるものである。

１、水流矢印
２、タービン回転方向矢印
３、気流矢印
５、暴走水流矢印
６、圧力と水位差の波形
７、圧力負荷接続の圧力と水位差の波形
８、水中弁ドライバー（弁センサー）
９、　周期１の圧力の波形（Ｔ７）
１０、周期２の圧力の波形（Ｔ８）
１１、周期３の圧力の波形（Ｔ９）
１２、集合した仕事量の波形
１６、小容量タービンの単独の仕事量の波形
１７、中容量タービンの単独の仕事量の波形
１８、大容量タービンの単独の仕事量の波形
１９、選択駆動の集合した仕事量の波形
２１、水位センサー
２２、圧力開放弁ドライバー
２４、強制閉鎖弁ドライバー
２５、連通弁ドライバー
２７、ギア結合
２８、電動クラッチ（ドライバー含む）
３０、回転負荷（もしくは発電機）
３１、回転連結シャフト
３２、シャフト回転矢印
４４、施錠シリンダー
５２、水上シリンダー
５９、ギヤ結合
６０、動力源
６１、ワイヤー巻取り軸
６３、高さ基準
６４、加算高水位水槽
６５、加算低水位水槽
６６、流出ポンプ
６７、流入ポンプ
６８、浪打際流路形状
６９、満潮時平均水位
７０、波方向（うねりの移動方向）
７１、干潮時平均水位
７２、河川高水位水槽
７３、排水くぼみ
７５、発電機
７６、整流器
７７、バッテリー
８３、密閉空間
Ｗ、仕事量（エネルギー）
Ｗ１、高水位水源
Ｗ２、低水位水源
Ｗ３、タンク内水位
Ｗ５、微小高水位
Ｗ６、微小低水位
Ｗ７、同等水位
Ｗ１１、満潮水位（満潮水面）
Ｗ１２、干潮水位（干潮水面）
Ｗ１５、加算高水位水源
Ｗ１６、加算低水位水源
Ｗ２０、河川上流
Ｗ２１、河川勾配
Ｗ２２、河川下流（低水位水源）
Ｓ１、給水弁
Ｓ２、排水弁
Ｓ３、水中路弁
Ｓ５、強制閉鎖弁
Ｓ６、強制閉鎖弁ガイド
Ｓ７、強制閉鎖弁ガイド受部
Ｓ１１、給水弁Ａ（第２タンクＡ）
Ｓ１２、排水弁Ａ（第２タンクＡ）
Ｓ１３、給水弁Ｂ（第２タンクＢ）
Ｓ１４、排水弁Ｂ（第２タンクＢ）
Ｓ１５、給水弁Ａ（第３タンクＡ）
Ｓ１６、排水弁Ａ（第３タンクＡ）
Ｓ１７、給水弁Ｂ（第３タンクＢ）
Ｓ１８、排水弁Ｂ（第３タンクＢ）
Ｓ２３、比重弁
Ｓ２４、比重調整フロート
Ｓ２５、比重弁回転軸
Ｓ２６、水上施錠軸
Ｓ２７、施錠比重弁
Ｓ２８、施錠回転ピストン（施錠突起）
Ｓ２９、施錠回転軸
Ｓ３０、クランク施錠比重弁
Ｓ３３、施錠突起
Ｓ３４、施錠突起クランク軸
Ｓ３５、クランク施錠回転ピストン
Ｓ３６、クランク施錠ピストン回転軸
Ｓ４０、施錠回転軸
Ｓ４１、クランク水上施錠軸
Ｓ４３、比重弁取付軸
Ｓ４４、比重弁付施錠軸（施錠突起）
Ｓ４５、噛合い施錠回転ピストン
Ｓ４６、比重弁付施錠支持部（施錠突起）
Ｓ４９、タンク内外密閉版（水平方向に可動）
Ｓ５０、水上錘比重弁
Ｓ５１、水中弁駆動軸
Ｓ５２、水上比重調整錘
Ｓ５３、水中弁駆動ワイヤー
Ｓ５４、水源製造弁（水上錘比重弁）
Ｓ５５、水源製造弁（水上錘比重弁）
Ｓ５６、弁駆動装置（水上比重調整錘）
Ｓ５７、逆止弁（流出配管）
Ｓ５８、逆止弁（流入配管）
Ｓ６１、給水弁Ａ（第３タンクＡ）
Ｓ６２、給水弁B（第３タンクＢ）
Ｓ６３、給水弁C（第３タンクＣ）
Ｓ６４、給水弁D（第３タンクＤ）
Ｓ６５、給水弁O（流出ポンプ）
Ｓ６６、給水弁I（流入ポンプ）
Ｓ７１、排水弁A（第３タンクＡ）
Ｓ７２、排水弁B（第３タンクＢ）
Ｓ７３、排水弁C（第３タンクＣ）
Ｓ７４、排水弁D（第３タンクＤ）
Ｓ７５、排水弁O（流出ポンプ）
Ｓ７６、排水弁I（流入ポンプ）
Ｓ７７、給水水門
Ｓ７８、排水水門
Ｔ１、第１タンク
Ｔ２、第２タンク
Ｔ３、第３タンク
Ｔ５、強制閉鎖弁装備タンク
Ｔ７、（周期１）第１タンク
Ｔ８、（周期２）第１タンク
Ｔ９、（周期３）第１タンク
Ｔ１１、第２タンクＡ
Ｔ１２、第２タンクＢ
Ｔ２１、第３タンクＡ
Ｔ２２、第３タンクＢ
Ｔ２３、第３タンクＣ
Ｔ２４、第３タンクＤ
Ｔ２５、流出タンク
Ｔ２６、流入タンク
Ｕ１、圧力負荷
Ｕ２、圧力センサー
Ｕ５、電子制御装置
Ｕ１０、圧力制御装置
Ｕ１５、ＤＣ/ＡＣコンバーター
Ｖ０、圧力開放弁
Ｖ１、圧力開放弁
Ｖ２、連通弁（小容量）
Ｖ３、連通弁（中容量）
Ｖ４、連通弁（大容量）
Ｖ５、切替弁（小容量）
Ｖ６、切替弁（中容量）
Ｖ７、切替弁（大容量）
Ｖ８、帰還弁（小容量）
Ｖ９、帰還弁（中容量）
Ｖ１０、帰還弁（大容量）
Ｖ１１、水中路排気弁
Ｖ１２、連通弁（小容量）
Ｖ１３、連通弁（中容量）
Ｖ１４、連通弁（大容量）
Ｖ６７、入出力気路弁
Ｖ６８、タンク間気路弁
Ｖ６９、タンク間気路弁（入出力気路弁）
ＴＵ１、タービン
ＴＵ２、周期１タービン
ＴＵ３、周期２タービン
ＴＵ４、周期３タービン
ＴＵ５、水中路排気ポンプ
ＴＵ７、（小容量）タービン
ＴＵ８、（中容量）タービン
ＴＵ９、（大容量）タービン
ＴＵ１２、タービン
ＴＵ１５、回転羽
ＴＵ１６、外壁
ＴＵ１７、回転体
ＴＵ１８、回転軸給排口
Ｐｈ、高水位水源圧力
Ｐｔ、タンク内圧力
Ｄ１、入出力気路
Ｄ２、タンク間気路
Ｄ３、水中路
Ｄ４、圧力配管
Ｄ５、圧力開放連絡路
Ｄ６、水中路排気路
Ｄ７、入出力気路Ａ
Ｄ８、入出力気路Ｂ
Ｄ１０，帰還気路
Ｄ６７、流出配管
Ｄ６８、流入配管

Claims (28)

1. 　低水位水源と高水位水源と、該水源の間に置かれたタンクと、
   　該タンクと該高水位水源との間で開閉される、施錠弁であることの給水弁と、
   　該タンクと該低水位水源との間で開閉される、該施錠弁であることの排水弁と、
   　タンク空間と外部を連通し、圧力の入出力口となる入出力気路とを備え、
   　給水開閉栓により該入出力気路に正の圧力が発生し、排水開閉栓により該入出力気路に負の圧力が発生することを特徴とする圧力発生装置であり、
   　該施錠弁は、施錠突起が、開栓を妨げる位置と開栓可能な位置への交互の移動が可能で、開栓を施錠するものであり、
   　上記を第１の構成の、第１タンクとし、
   　第２の構成として、上記第１タンクが２基でなり、この両第１タンクのタンク空間を連通するタンク間気路にタービンを備え、これを組の第２タンクとし、
   　該組の第２タンクの、一方の第２タンクの給水開閉栓と、他方の第２タンクの排水開閉栓により、該タービンを順回転で駆動させることが可能であり、さらに、前者の第２タンクの排水開閉栓と、後者の第２タンクの給水開閉栓により、該タービンを逆回転で駆動させることが可能であることを特徴とするものであり、
   　第３の構成として、上記第１タンクが２基でなり、この両第１タンクの水中を連通する、水中路弁を有する水中路を備え、これを組の第３タンクとし、
   　該組の第３タンクの、該給排水弁が全て閉栓され、一方が減水の第３タンクと、他方が増水の第３タンクの状態で、該水中路弁の開栓をすると、前者の第３タンクの入出力気路は正の圧力、後者の第３タンクの入出力気路は負の圧力になることを特徴とするものであり、
   　上記の第１タンク乃至第３タンクに、上記水中弁の開閉を制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置による該水中弁の開閉により圧力を発生させることを特徴とする圧力発生装置。
2. 　請求項１記載の前記第１タンク乃至第３タンクの前記施錠弁が、比重弁の構造を備え、少ないエネルギーで開閉することを特徴とする施錠比重弁装置。
3. 　請求項１記載の前記第１タンク乃至第３タンクの前記水中弁が比重弁の構造を備え、
   　第一の比重弁として、該水中弁が開閉方向に駆動され水上に繋がる可動構造を備え、該可動構造の延長が滑車もしくはシーソーで釣合い構造の錘を備え、該水中弁の水中の重量と水上の該錘が均衡することで、該水中弁の水中での比重を水の比重に近似することを特徴とするものであり、
   　第二の比重弁として、該水中弁が水の比重に近似させる中空構造を備え、該水中弁の比重を水の比重に近似することを特徴するものであり、
   　上記第一の比重弁と第二の比重弁との構造により、自重による開閉の駆動障害を低減し、僅かな水流で可動であることを特徴とした比重弁装置。
4. 　請求項２及び請求項３記載の前記比重弁装置が、前記比重弁の開閉方向に駆動され水上に繋がる可動部に、該可動部を作動させる動力装置を備え、少ないエネルギーで該比重弁を開閉することを特徴とする比重弁駆動装置。
5. 　前記第１タンク乃至第３タンクのタンク単体に付き、前記給排水弁の両方もしくはどちらか一方に、２重の弁構造の強制閉鎖弁を備え、
   　暴走水流の発生の場合、該強制閉鎖弁を電子制御にて閉栓することを特徴とする請求項１記載の圧力発生装置。
6. 　請求項１記載の前記施錠弁の開栓を妨げる構造において、該施錠弁の開栓位置に、クランクの施錠構造の前記施錠突起を備え、
   　該施錠弁を、該施錠突起の該クランクが直線で開栓を妨げる施錠で閉栓し、該施錠弁を、開栓可能な該施錠突起の該クランクを崩す形体にして開錠し、
   　上記により該施錠弁を施錠および開錠することを特徴とするクランク施錠装置。
7. 　請求項１及び請求項６記載の前記施錠弁の、前記施錠突起が水上に繋がる施錠及び開錠を駆動する装置を備え、水上にその施錠及び開錠の駆動を制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置により、該施錠弁に施錠及び開錠させることを特徴とする弁施錠装置。
8. 　請求項１の前記組の第３タンクの前記水中路の、
   　第一の排気装置として、前記高水位水源の水面と、前記低水位水源の水面の、間の高さの水中路に、水中路排気弁を有する水中路排気路を備え、
   　該水中路排気路と連通している第３タンクの給水開閉栓と、該水中路排気弁の開栓により該水中路内の空気を排気することを可能とするものであり、
   　第二の排気装置として、前記低水位水源の水面より上の該水中路に、水中路排気ポンプを有する水中路排気路を備え、該水中路排気ポンプの駆動により該水中路内の空気を排気することを可能とするものであり、
   　上記の第一の排気装置もしくは第二の排気装置により該水中路内の空気を排気することを特徴とする排気装置。
9. 　前記第１タンク乃至第３タンクが、前記高水位水源と前記低水位水源と該第１タンク乃至第３タンク内の、水位を計測する水位センサーを備え、
   　各該水位センサーのデータに基づいて、前記電子制御装置により各該水中弁を開閉することを特徴とする請求項１記載の圧力発生装置。
10. 　請求項１の前記第１タンク乃至第３タンクの、
    　第一の圧力発生装置として、前記第１タンク、第３タンクが、個々にタービンを有する複数で並列の入出力気路を備え、
    　第二の圧力発生装置として、前記組の第２タンクが、個々にタービンを有する複数で並列のタンク間気路を備え、
    　上記の第一の圧力発生装置および第二の圧力発生装置の、各タービンの選択駆動により、集合したエネルギーを得るもので、
    　電子制御の排気量適化プログラムより、各タービンの選択駆動をすることを特徴とする選択駆動圧力発生装置。
11. 　請求項１０記載の前記選択駆動圧力発生装置の、
    　第一の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の、各タービンの回転軸の駆動の延長にクラッチを設け、該タービンの前記連通路に連通弁を設け、該クラッチを経由した集合回転力を出力とし、該連通弁の開栓とクラッチの回転結合とが連動で選択駆動を有効とし、該連通弁の閉栓とクラッチの開放とが連動で選択駆動を無効とするものであり、
    　第二の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸を回転結合し、全ての該タービンに帰還気路を設け、該タービンの前記連通路に連通弁と、全ての該帰還気路に帰還弁とを設け、該連通弁の開栓と該帰還弁の閉栓は、該タービンに回転力が発生し選択駆動が有効で、該連通弁の閉栓と該帰還弁の開栓は、該タービンが空転で選択駆動が無効であり、
    　第三の回転力集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸を回転結合し、全ての該タービンに該帰還気路を設け、該連通路の連通と、該帰還気路の連通とを切替える切替弁を設け、該連通路の連通と、該帰還気路の閉栓の切替えは、該タービンに回転力が発生し選択駆動が有効で、該連通路の閉栓と、該帰還気路の連通の切替は、該タービンが空転し選択駆動が無効であり、
    　第四にエネルギー集合装置として、該選択駆動圧力発生装置の全ての前記タービンの回転軸に発電機を設け、さらに、それらの該発電機の電力を貯める蓄電装置と、その配線を設け、発電機による蓄電を選択駆動の有効とし、発電機による蓄電不能を選択駆動の無効とするもので、
    　上記第一の回転力集合装置乃至第三の回転力集合装置及び第四のエネルギー集合装置にて、電子制御の排気量適化プログラムより、集合したエネルギー得ることを特徴とするエネルギー集合装置。
12. 　請求項１、請求項９記載の複数の前記組の第３タンクの両端の前記入出力気路を繋ぐ、直列接続をし、該直列接続の一方の端の入出力気路と、他方の端の入出力気路の、両方もしくは一方を入出力口とし、
    　高圧発生手順による電子制御により、それぞれの第３タンクの前記水中弁を開閉し、該直列接続の一方の端の入出力気路に加算された正の圧力、他方の入出力気路に加算された負の圧力を発生すること特徴とする高圧発生装置。
13. 　請求項１２の前記高圧発生装置の一方の端の前記入出力気路と、請求項１の前記第１タンクの前記入出力気路とを接続し、
    　流出ポンプの構成として、該第１タンクの水中から前記高水位水源の水位より高い水槽に、押し出し方向に流れる逆止弁が設けられた流出配管を設け、この該第１タンクを流出タンクとするもので、
    　流入ポンプの構成として、該第１タンクの水中から前記低水位水源の水位より低い水槽に、引き上げ方向に流れる逆止弁が設けられた流入配管を設け、この該第１タンクを流入タンクとするもので、
    　上記の流出ポンプと流入ポンプを、流出ポンプ手順及び流入ポンプ手順による電子制御にて、それぞれの前記水中弁を開閉して、ポンプ動作することを特徴とするポンプ装置。
14. 　請求項３の前記比重弁を水源製造弁にし、潮位と前記高水位水源との間に流入方向に水が流れる該水源製造弁と、潮位と前記低水位水源との間に流出方向に水が流れる該水源製造弁とを備え、
    　満潮から水を流入した該高水位水源と、干潮へ水を流出した該低水位水源とを、請求項１、請求項９記載の圧力発生装置の該水源にする水源製造装置。
15. 　請求項１４の前記水源製造装置において、前記水源製造弁の流路の断面が、海側に距離と共に広がる構造を設け、波のうねりにより該水源製造弁に掛かる波の高低を強調し、該水源製造弁に流れる流量を増大させ、該水源の落差を増大させることを特徴とする水源落差増加装置。
16. 　河川に設置される請求項１、請求項９記載の前記圧力発生装置の、前記高水位水源を河川高水位水槽とし、河川の上流と該河川高水位水槽の間に水門を設け、該河川の下流に排水可能な排水くぼみを有する前記低水位水源を備え、
    　該水門の開門により河川上流から高水位の水を取込むことを可能とし、これを該圧力発生装置の該水源とする水源装置。
17. 　請求項５の前記強制閉鎖弁の制御方法において、前記第１タンク乃至第３タンクに該強制閉鎖弁を備え、該第１タンク乃至第３タンク内に水位センサー及び水流センサーを備えたもので、
    　該第１タンク乃至第３タンク内の水位が、水位変化を伴わない水流が発生した場合、これを暴走水流とし、電子制御により該強制閉鎖弁を閉栓し該暴走水流を停止させる強制閉鎖弁制御方法。
18. 　請求項５の前記強制閉鎖弁の制御方法において、前記第１タンク乃至第３タンクの全ての前記水中弁に前記弁センサーを備えたもので、
    　前記第１タンク乃至第３タンクのうち、いずれかの単体のタンクの、該給水弁と該排水弁の両方が開栓の状態を第一の検知とし、このタンクの強制閉鎖弁を第一の検知の強制閉鎖弁とし、
    　第二の検知として、前記組の第３タンクの、前記水中路弁の開栓と、一方の第３タンクの前記給水弁と他方の第３タンクの前記排水弁の開栓とが、第二の検知とし、この該給水弁と該排水弁に２重となる強制閉鎖弁のどちらか一方を、第二の検知の強制閉鎖弁とし、
    　上記の該弁センサーにより、該第一の検知、もしくは、該第二の検知が発生した場合に、前者は第一の検知の強制閉鎖弁を、後者は第二の検知の強制閉鎖弁を、電子制御により閉栓し、暴走水流を停止させることを特徴とする強制閉鎖弁制御方法。
19. 　請求項８の前記第一の排気装置の前記水中路内の空気の排出方法であり、
    　該第一の排気装置の、排気をする前記水中路の前記水中路排気路と連通した前記第３タンクの給水開閉栓をし、該水中路排気路の前記水中路排気弁を開栓し、該水中路内に在る空気を排気させ、この排気終了後に該水中路排気弁を閉栓し、該水中路内の空気の排出する水中路空気排出方法。
20. 　請求項１、請求項９、請求項１０、請求項１２、請求項１３記載の前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、該第１タンク乃至第３タンクに圧力開放弁を備えるものであり、
    　該第１タンク、該第２タンクのタンク内水位と、開栓側の前記水源の水位との、水位差を第一の水位差とし、
    　該組の第３タンクの前記水中路弁が開栓で、相互の該第３タンク内の水位差を第二の水位差とし、
    　該組の第３タンクの該水中路弁が閉栓で、どちらか一方の第３タンクの、タンク内水位と開栓側の前記水源との水位差を第三の水位差とし、
    　上記第一の水位差乃至第三の水位差が回収不要水位差である場合、電子制御により該圧力開放弁を開栓し、タンク内の給排水を迅速に完了することを特徴とする圧力発生方法。
21. 　請求項１、請求項１０乃至請求項１３記載の前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、該第１タンク乃至第３タンクの連通路に圧力負荷を備え、気路弁が備えられているものを含むものとし、
    　各前記水中弁の開栓の時間を基準にし、該第１タンク乃至第３タンクの該水中弁及び該気路弁を、時間給排水プログラムの電子制御により開閉することを特徴とする圧力発生方法。
22. 　請求項１、請求項９，請求項１０記載の前記第１タンク乃至第３タンクの駆動方法であり、複数の該第１タンク、もしくは複数の組の第２タンク、もしくは複数の組の第３タンクの、前記連通路に前記タービンが設けられ、この複数の該タービンの回転力のエネルギーは集約されるものであり、この該タンクの並行動作において、
    　複数の該第１タンク、もしくは複数の組の第２タンク、もしくは複数の組の第３タンクの、前記水中弁を、位相差平滑プログラムによる電子制御にて、該水中弁の開閉の周期をずらし、回収できるエネルギーの斑を減少させることを特徴とするエネルギー回収方法。
23. 　請求項１０、請求項１１記載の前記選択駆動圧力発生装置の駆動方法であり、該選択駆動圧力発生装置において、前記第１タンク乃至第３タンクに設けられた複数の並列の前記連通路の、それぞれの前記タービンを、排気量適化プログラムの電子制御にて選択駆動をし、該タービンの総容量の変化により、回収できるエネルギーの斑を減少させるエネルギー回収方法。
24. 　請求項１２の前記高圧発生装置の駆動方法であり、該高圧発生装置の直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、一方側を第３タンクＡとし、もう一方側を第３タンクＢとするものであり、
    　該高圧発生装置の全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、全ての該第３タンクＡの給水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの排水開閉栓とを行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、高圧発生の準備完了とし、
    　直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、
    　直列接続の端にある第３タンクＡの該入出力気路に加算された負の圧力と、もう一方端にある第３タンクＢの該入出力気路に加算された正の圧力を発生するもので、これを高圧発生手順とする高圧発生方法。
25. 　請求項１３の前記流出ポンプの駆動方法であり、該流出ポンプの直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、前記流出タンク側を第３タンクＢとし、もう一方側を第３タンクＡとするものであり、
    　該流出ポンプの全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、該流出タンクと全ての該第３タンクＡの給水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの排水開閉栓を行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、ポンプ動作の準備完了とし、
    　該直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、
    　前記高水位水源の水位より高い水位の水槽に、前記流出配管より水を送り出すもので、これを流出ポンプ手順とする流出ポンプ制御方法。
26. 　請求項１３の前記流入ポンプの駆動方法であり、該流入ポンプの直列接続の順序の、組の第３タンクの組の極性を、前記流入タンク側を第３タンクＢとし、もう一方側を第３タンクＡとするものであり、
    　該流入ポンプの全ての前記水中路弁の閉栓と、全てのタンクの気密の開放と、該流入タンクと全ての該第３タンクＡの排水開閉栓と、全ての該第３タンクＢの給水開閉栓を行い、全ての給排水弁の閉栓と、上記の気密の開放の解除の状態を、高圧発生の準備完了とし、
    　該直列接続の全ての前記連通路の連通と、全ての該水中路弁の開栓により、
    　前記低水位水源の水位より低い水位の水槽から、前記流入配管より水を取り込むもので、これを流入ポンプ手順とする流入ポンプ制御方法。
27. 　請求項１，請求項９、請求項１０、請求項１２、請求項１３記載の圧力発生装置の前記水源の製造方法であり、潮位を検出する水位センサーと、潮位と該水源の間に電子制御装置で開閉する水門が備わり、
    　該水位センサーの情報が、高水位時に該高水位水源の該水門の開栓と、高水位時以外に該高水位水源の該水門の閉栓と、
    　該水位センサーの情報が、低水位時に該低水位水源の該水門の開栓と、低水位時以外に該低水位水源の該水門の閉栓とで、
    　上記の電子制御装置による上記の両水門の開閉により、潮位から該水源を製造する水源製造法。
28. 　請求項１，請求項９、請求項１０、請求項１２、請求項１３記載の圧力発生装置の前記水源の製造方法であり、潮位と該水源の間に電子制御装置で開閉する前記水門が備わり、
    　電子制御装置の時刻による制御において、
    　設定された満潮時間帯の該高水位水源の該水門の開栓と、満潮時間帯以外の該高水位水源の該水門の閉栓と、
    　設定された干潮時間帯の該低水位水源の該水門の開栓と、干潮時間帯以外の該低水位水源の該水門の閉栓とで、
    　電子制御装置による上記の両水門の開閉により、潮位から該水源を製造する水源製造法。

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