JP2000018148A - 高低差を利用したエネルギー発生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高低差を利用して、エネルギーを発生させるシ
ステムを提供すること。 【解決手段】高い位置（例えば山の頂上）と低い位置
（例えば山の麓またはその近く）との間の高低差を利用
したエネルギー発生システムである。一実施例で、シス
テムは高い位置に配置されたコンプレッサを備え、コン
プレッサは圧縮ガスを導管を介して低い位置の混合チャ
ンバに供給する。導管に接続された制御ユニットは、圧
縮ガスの脈動を混合室に送って、水銀と混合させ、水銀
・ガス混合物を作る。噴射装置は、水銀・ガス混合物の
脈動をタービンに噴射し、タービンの羽根に衝撃を与え
て、タービンを駆動させる。別の実施例において、高低
差は、一対の重りと組合わせて利用されており、一対の
重りは二つの位置の間を揚げ下げされ、そして下げられ
る時に駆動力を各タービンに発生させるように使用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、エネルギー発生装
置の改良に関連しており、システム部の間の大きな高低
差のある位置に配置して、ある程度エネルギーを得るか
または発生させる。

【０００２】

【従来の技術】研究に対する多大な労力が、エネルギー
源の発展と、同様にソーラ、潮流そして風力エネルギー
の様な、別のエネルギーの調査に費やされていたこと
は、明らかである。

【０００３】上記のように、本発明はある程度、エネル
ギーを発生する際にシステム部の高低差を利用すること
が考慮されている。この特別な分野に関する特許は、米
国特許第3,953,971号（Parker）、第5,255,519号（Kato
vitch）、第4,760,709号（Nasser）、第5,488,828号（B
rossard）、第4,318,275号（Brown他）、第4,187,686号
（Pommier）及び、第1,085,703号（Rochelle）に記載さ
れている。

【０００４】簡単に考えて、それらの発明は、Parkerの
特許明細書には動力を発生するシステムが開示されてお
り、液体が高い位置で貯められて、導管を下がり低い位
置の動力発生ユニットに移動する。液体は、また蒸気化
され導管を高い位置へ上がり、蒸気が凝縮されて再使用
のため液体になる。Katovitchの特許明細書には、動力
発生システムが開示されており、ヘリウムが作業的に再
利用される流体とし変化され、リサイクル媒体は加熱さ
れて、流体を発電機に動力を与えるような蒸気状態に変
えられる。Nasser、Brosser及びBrown他による特許明細
書は各々、動力発生装置が開示されており、冷却剤は低
い位置で蒸発され、タービンを介して高い位置へ揚げら
れて、高い位置で液化されそしてまた、下方の低い位置
へ流される。液体は発電機に接続されたタービンを駆動
させる。Pommierの特許明細書には、動力発生装置が開
示されており、流体が下部レベルで暖められて、流体を
ガスに変え、上部レベルでガスを流体に戻している。液
体の流体圧は、上部レベルから下部レベルへ移動して、
動力を発生させるのに使用される。Rochelleの特許明細
書には、水と重力を利用して上部位置からバケットを下
げ、それによってエネルギーが生じる水力モータを開示
している。

【０００５】

【本発明の実施の形態】本発明によるエネルギー発生装
置を、異なったシステム部分の間で、例えば山の頂上或
いはその近くに配置された一方のシステム部分と、山の
麓またはその近くに配置された他方のシステム部分との
間のような、大きな高低差のある位置に配置して、ある
程度エネルギーを得るまたは発生させる。本システム用
の候補地の中からは、サウジアラビア王国のSarawatの
山が最適であり、その山は勾配が急な斜面がある海抜約
2400mの相対的に高い山である。

【０００６】本発明の第一の特徴によると、相対的に高
い位置と相対的に低い位置との間の高低差を利用したエ
ネルギー発生システムであって、相対的に高い位置に配
置され、蒸気の形態の作動媒体を圧縮して圧縮ガスに圧
縮するコンプレッサと、上記圧縮ガスを上記相対的に低
い位置へ運ぶ第一導管と、上記相対的に低い位置に設け
られた混合室と、上記混合室に水銀を供給する水銀供給
装置と、上記第一導管に接続され、上記圧縮ガスの脈流
を上記混合室に供給して上記水銀と混合し、水銀・ガス
混合物を生成させる制御装置と、タービン羽根を備えた
タービンと、上記水銀・ガス混合物の脈流を上記タービ
ンに噴射して上記タービン羽根に衝撃を与え、タービン
を駆動させる噴射装置と、上記タービンから水銀及びガ
スを回収し、かつ水銀からガスを分離する分離装置と、
上記ガスから分離した水銀を上記水銀供給装置へ運ぶ接
続装置と、水銀から分離したガスを上記コンプレッサへ
送る別の導管とを有する。

【０００７】好ましくは、制御装置が上記導管に接続し
た制御弁を備え、制御弁の開放状態では上記圧縮ガスが
上記混合室に供給され、一方、制御弁の閉成状態では上
記圧縮ガスが上記混合室から遮断され、また上記制御装
置が、上記制御弁を周期的に開閉させて上記脈流を生じ
させる。好ましくは弁が、回転弁から成る。混合室が、
好ましくは上記混合室に供給された水銀及びガスを加熱
する内部電気ヒータを備えている。

【０００８】好ましくは噴射装置が、上記タービンへの
水銀・ガス混合物の噴射速度を高めるため、上記混合室
と上記タービンとの間に接続部を備えている。混合室へ
水銀を供給する前に、好ましくは水銀を加熱する加熱装
置を有している。好ましくは加熱装置が、水銀を収容し
た少なくとも一つのヒータタンクと、上記分離装置から
上記ヒータタンクの底部へガスを供給する供給装置とを
備え、ガスがヒータタンク内の水銀を通って発泡し、そ
れにより水銀を加熱させるようにしている。有利には分
離装置が、水銀を収容ししかも水銀レベルを画定する分
離タンクを備え、上記分離タンクが、上記タービンに接
続された入口と、上記水銀レベルより下方に配置し、上
記少なくとも一つのヒータタンクに水銀を供給する出口
と、上記分離タンクの上方部分に設けられ、上記少なく
とも一つのヒータタンクにガスを供給する出口と備えて
いる。

【０００９】好ましい実施例では、少なくとも一つのヒ
ータタンクが、連続してしかも順に高くなる異なる高さ
位置に配置された多数の相互接続ヒータタンクから成
り、最初のヒータタンクが上記分離タンクに接続されて
いる。好ましくは、各ヒータタンクを次の隣接したヒー
タタンクに順に接続するガス管接続装置と、各ガス管接
続装置に接続され、電気的に制御されかつ周期的に作動
される回転弁とを有している。有利には回転弁が、上記
分離タンクに接続された上記ヒータタンクで始まって異
なる低減する速度で周期的に作動するように制御され
る。速度が好ましくは、上記分離タンクに接続された上
記ヒータタンクで始まって二倍で減少する。

【００１０】供給装置が好ましくは、上記分離タンクに
接続された第一直径の接続導管と、上記接続導管と上記
ヒータタンクの上記底部との間に接続され、上記第一直
径より小さな直径の多数の接続管とを備えている。有利
には接続管の各々が、上記ヒータタンク内へ開口した出
口端と、上記出口端に配置された空気充填型フロート弁
とを備えている。

【００１１】混合室が好ましくは、卵形空洞を備えてい
る。有利には混合室が、卵形ヒータを備えている。

【００１２】本実施例の別の実施例に関して、相対的に
高い位置と相対的に低い位置との間の高低差を利用した
エネルギー発生システムであって、 第一容器、 前記相対的に低い位置から前記相対的に高い位置に前記
第一容器を上昇させ、かつ、前記相対的に高い位置から
前記相対的に低い位置に前記第一容器を下降させること
ができるようにする第一昇降装置、 第二容器、 前記相対的に低い位置から前記相対的に高い位置に前記
第二容器を上昇させ、かつ、前記相対的に高い位置から
前記相対的に低い位置に前記第二容器を下降させること
ができるようにする第二昇降装置、前記第一昇降装置に
接続された第一発電機、前記第一容器の下降中に発生し
たエネルギーを前記第一発電機の駆動力に変換する第一
変換手段、前記第一容器の上昇中に前記第一昇降装置を
駆動する第一電気モータ、前記第二昇降装置に接続され
た第二発電機、前記第二容器の下降中に発生したエネル
ギーを前記第二発電機駆動力に変換する第二変換手段、
前記第二容器の上昇中に前記第二昇降装置を駆動する第
二電気モータ、及び前記相対的に高い位置で前記容器に
重量増加物質を供給し、前記相対的に低い位置で重量増
加物質を放出する手段を有する。

【００１３】本発明の第一実施例の特徴によると、前記
重量増加物質が、前記相対的に低い位置で低圧ガスに変
換される液化ガスであり、前記システムが、さらに、前
記容器からの放出後に前記低圧ガスを前記相対的に低い
位置から前記相対的に高い位置に運ぶための第一導管シ
ステム、前記相対的に高い位置に配置され、前記第一導
管システムに接続され、前記第一導管システムから供給
されたガスを圧縮して液化ガスを生成するコンプレッ
サ、及び前記コンプレッサに接続され、前記コンプレッ
サから前記容器に前記液化ガスを供給する第二導管シス
テムを有する。

【００１４】有利には、液化ガスが液化ヘリウムから成
る。

【００１５】本発明の別の実施例の特徴によると、重量
増加物質が水から成り、前記システムが、さらに、前記
相対的に高い位置に配置された貯水タンクと、前記貯水
タンクから前記容器に水を供給する導管手段とを有す
る。更なる実施例によると、重量増加物質が、前記相対
的に高い位置にある前記容器に供給される雪から成る。

【００１６】本発明のまた別の特徴によると、相対的に
高い位置と相対的に低い位置との間の高低差を利用した
エネルギー発生システムであって、重り、前記重りを前
記相対的に低い位置から前記相対的に高い位置に上昇さ
せ、かつ、前記重りを前記相対的に高い位置から前記相
対的に低い位置に下降させることができるようにする昇
降装置、消費用の電気エネルギーを発生する発電機、前
記重りの下降中に前記昇降装置によって発生されるエネ
ルギーを前記発電機を駆動するエネルギーに変換する手
段、前記重りを上昇させる前記昇降装置を駆動させ、か
つ、前記発電機を駆動させる電気モータ、及び間欠作動
エネルギー源を備え、前記間欠作動エネルギー源が、前
記発電機を駆動させ、かつ、前記昇降装置によって前記
重りを上昇させることを可能にするために前記エネルギ
ー源が作動している間、前記電気モータに電気エネルギ
ーを供給し、それにより、システムに位置エネルギーを
与えるために前記エネルギー源が作動している間に前記
重りが上昇され得るようにしている。好ましい一実施例
では、エネルギー源が、ソーラパワーエネルギー源を有
する。好ましい別の実施例では、エネルギー源が、風力
作動式エネルギー源を有する。

【００１７】

【実施例】本発明の別の特徴と利点を、以下に示される
本発明の好ましい実施例に関する詳細な説明からまた
は、それによって明らかにする。

【００１８】図１は、本発明の好ましい第一実施例によ
るエネルギー発生システムを図解的に示している。図２
は、本発明の好ましい別の実施例によるエネルギー発生
システムを図解的に示している。図３は、本発明の好ま
しい第二実施例の別の実施例を図解的に示している。図
４は、図２と図３の実施例に関連した好ましい別の実施
例を図示している。

【００１９】図１を参照して、本発明の第一実施例によ
るエネルギー発生システムを図解的に示されている。そ
のシステムは、山の頂上またはその近く、或いは更に一
般的には、他のシステムと比べて相対的に高低差がある
高い位置に配置されたコンプレッサ１０を備え、その他
のシステムは符号１２のユニットとして示されている。

【００２０】圧縮ガスは、コンプレッサ１０から山の下
方へ供給管１４を介し、ユニット１２の混合室１６に移
送される。タービン発電ユニット１７は、供給管に１４
に間隔を空けて接続され、山の下りの勾配に沿って配置
しており、下記に更に詳しく記載されている。主弁１８
が室１６の上流で供給管１４に接続されており、閉じる
と到達する室１６からのガスを管１４内で止めるように
作動する。電動式の回転ボール弁２０は、弁１８と室１
６との間の管１４に接続されており、電動エンジン（図
示せず）によって駆動される。電動エンジンはまた、下
記の補助回転ボール弁を駆動させる。

【００２１】混合室１６は示されているように、好まし
くは卵形すなわち楕円形であり、同じく示されているよ
うな卵形で、使用時に室１６の内容物を熱する電気ヒー
タ２２を備える。室１６の大きさまたは、室の長手方向
中央線と内壁表面との間の距離は状態が異なっており、
室の中央部で最大で、室の出口近くで最少となるように
選定されている。噴射ノズル２４は管１４からの圧縮ガ
スと、噴射ユニット２６からの加熱水銀を受容する。ヒ
ータ２２は、ガスと水銀の両方を室１６内で加熱し、室
１６から加熱混合物が、回転ボール弁２０によって制御
された衝撃波または脈動の形態で供給される。特にそれ
ら衝撃波または脈動の持続時間とタイミングは、上記の
電動モータ（図示せず）で操作される弁２０の開放及び
閉鎖時間によって制御される。

【００２２】タービン２８はベンチュリ接続部３０を介
して室１６に接続されており、上記の様な衝撃波によっ
て駆動される。ベンチュリ接続部３０が、混合物の流量
を加速させる。タービン２８と混合室１６の距離は、最
適な力をタービン２８に加えるため、速度の最大値を水
銀・ガスの脈動に提供するように選択されるべきであ
る。更に、タービン２８の羽根２８ａは、脈動によって
羽根が発生させる駆動力を最大にするように、形成され
るべきである。全体を操作するこのシステムの特性は、
エアガンのそれと大体似ており、空気の脈動は推進力を
発生するために利用される。

【００２３】タービン内の圧縮ガスと水銀は、タービン
から分離タンク３２へ再利用され、ガスは頂部に上昇
し、Ｍで示された水銀はタンクの底部に集まる。分離タ
ンク３２は、通常は符号３４で示される別のヒータタン
クのシステムと接続されている。それらのタンクは、寸
法が異なり且つ、示されているように異なったレベルに
配置されている。図示された実施例には、四つのタンク
３６、３８、４０及び４２が使用されている。水銀Ｍ
は、分離タンク３２から別のタンクへと連続的に、一連
の接続管４４を介して移送される。同じように、ガスが
分離タンク３２から別のタンクへ、次々と別の一連の接
続管４６を通って流されるかまたは貫流される。電気的
に操作される回転ボール弁４８は、管４６の一端で各タ
ンク３２、３６、３８、４０及び４２の出力部に接続さ
れ、管４６の他端部では各管４６が複数の小さく細い管
５０に分かれて、対応するタンクに伸びる。

【００２４】上記のように、各タンクが図１の左側か
ら、次に隣接したタンクがより高いレベルに配置されて
おり、必要な水銀の量を最少にするようにしている。フ
ロート弁は、その一つが符号５２で示されており、空気
を充満させ、水銀により加えられる圧力を減少させてお
り、従ってガスが収集水銀を介して、上記の空間へ上に
向かって移動するのを助成する。フロート弁５２は、そ
のフロート球を備え、各タンクへの水銀の流れを制御す
る。弁５２は、小さな管５０それ自体に対する水銀の高
い圧力を減少させて、水銀を通るガスの移動を増す。ま
た管５０に対応する細く曲がった管を利用することがで
きる。その様な管の曲率半径は、医療用の温度計の曲率
半径との同様に、管に対して水銀の圧力を、減らすため
に使用することができる。

【００２５】ガスが発泡して水銀を通って移動する時、
各泡は高圧下（水圧の13倍）にあり、それによって摩擦
が生じて熱が発生する。熱は次のタンク、いわゆるタン
ク３６、３８そして４０へと連続して順に高くなり、最
後のタンク４２内の比較的浅い水銀プールで吸収され
る。

【００２６】前記回転弁４８は、ヒータタンク４６に関
連しており、混合室１６からの圧力を制御し、衝撃波が
ガスと水銀混合物を噴射するのを援助するために作られ
る。好ましくは、各弁４８の回転速度は異なっており、
速度が予定のパターンで変化する。特別な実施例おいて
分離タンク３２用の弁４８は、分離タンク３２では毎分
の回転数が960（rpm）で回転し、タンク３６では480rp
m、タンク３８では240rpm、タンク４０では120rpm、そ
して最後のタンク４２では60rpmで回転する。この方法
で、ハンマ波（hammering wave）または脈動が、前記タ
ンクの二倍の比率で、ガスが水銀を通過するようにさせ
るかまたは、押圧することを補助するように発生させ
る。

【００２７】ガスは、一連の最後のタンク４２から符号
５４の管を介して、山の頂上のコンプレッサ１０に送ら
れ、圧縮とサイクルを連続させる。勿論、他のユニット
が山の頂上に沿って、液体貯蔵器またはガス蓄積タンク
（図示せず）と制御弁（図示せず）を含むコンデンサ２
０が配置されてもよいことは、明らかである。

【００２８】前記の全体のシステムから明らかなよう
に、操作中はコンプレッサ１０からの圧力を受けるガス
は、パイプラインすなわち供給導管１４を経由して、ユ
ニット１２のレベルに下がり、ガスは高圧を受ける。ガ
スは、噴射ユニット２６によって噴射される水銀と共に
混合室１６に、混合とヒータ２２による加熱のために供
給される。加熱水銀ガス混合物は、波動または衝撃波と
なって、タービン２８に流れを起こし、混合脈動はター
ビン２８の羽根２８ａに対して衝撃を与え、そしてター
ビンを駆動させる。ガスと水銀の混合物は、それから集
められて、分離タンク３２へ送られる。ガスはそこで水
銀から分離され、発泡して水銀を通り、一連のヒータタ
ンク３６、２８、４０及び４２を通過して、それにより
摩擦力を発生させ、水銀を加熱する。加熱された水銀は
最後に、噴射器２６に分配されて混合室１６に噴射さ
れ、分配されたガスはコンプレッサ１０へ戻る。

【００２９】上記の液体タービン発電ユニット１７を参
照すると、それらのユニットは供給管１４の下り、例え
ば山の下方に沿って、一定間隔を空けて（例えば、特別
な実施例では500m毎）配置されており、その各々が液体
タービン５６と対応したタービン５６によって駆動され
る発電機５８を備える。この取組は発生される高圧を止
めて、液化されたガスが管１４内を下方へ移動し、別な
方法で高圧流によって発生する熱により生じる重大な問
題避ける。タービン５６は各々、液化ガスによって生じ
る重力的な力を、対応する発電機５８を駆動するための
回転力に変える。高圧供給ライン導管１４の直径は、必
要とされる圧力を発生させるように選択されており、導
管の壁に加わる摩擦力が最少にされる。発電機５８によ
って生じる電気エネルギーは、また他のシステムに動力
を供給するために使用される。従って、高低差によって
生じるエネルギーは、全体のシステムを駆動する電気エ
ネルギーに変えられる。

【００３０】熱は、工程の最後で必要であり、山の麓で
液化ガスを気体の状態にし、ライン５４を介してコンプ
レッサ１０に戻す。第一例では、液化ガス供給ライン１
４からの熱は、駆動タービン２８で使用され、前記のよ
うなシステムの基本的な目的に関する過剰なエネルギー
を発生させる。必要とされる熱は更に、自然な方法で供
給され、圧縮の際、ガスを水銀に噴射するため残存圧力
を使用し、それによって前述したようにガスは発泡して
水銀を通過する際に加熱される。加熱されたガスは、ま
た容易に上方へ移動し、この移動中に全体のサイクルが
完了して圧縮機１０に達する前に熱を失う。従って、経
路に沿った異なった位置で発生されるエネルギーは、有
効に利用される。

【００３１】液化ガスが供給管１４の下方に移動する際
に生じる熱の問題は、また管１４の冷却の際に論じられ
得る。これは、外側シェルまたは導管を利用し且つ、主
導管からの多少のガスを使用することによって、主導管
と外導管との間の空間を冷却することを行うことができ
る。山の麓の液体タービンは、また電気的エネルギーを
発生させるのに使用され、ヒータ及び他の電気的な使用
品に利用される。

【００３２】また加熱よりも冷却が、前記の加熱工程を
逆転することによって行われることができることは明ら
かである。水銀はガスを圧縮することに使用されること
ができ、ガスを水銀を介して吸い出しまたは吸い込むに
は、通常の冷却システムに利用される低い沸点のガスを
使用することができる。その様な冷却の費用を低減させ
ることができ、必要とされる圧縮性の力が減らされる。
なぜなら使用方法が単一の気泡に対して水銀によって加
えられる自然な圧縮から成るためである。

【００３３】図２を参照して、本発明の別の実施例が示
されている。この実施例には、二つの配置の間の高低差
が、例えば一方が崖または断崖の縁近くの、山の頂上ま
たはその近くに、そして他方が山の麓または山の下方に
実質的に距離をおいて配置して、一対の重りと共動する
ように利用されており、一対の重りは上昇、下降し、そ
して下降した時に駆動力を発生させるのに使用される。
この実施例では二つの重りが、第一及び第二タンクすな
わち容器６０、６２から成っており、それらは、各昇降
ユニットすなわち装置６４、６６によって、上昇及び下
降される。昇降ユニット６４、６６は高い位置に配置さ
れており、その形式は異なった形であり得る。一般的に
ユニット６４、６６は、各接続ケーブル６０ａ及び６２
ａ用にドラムすなわちリール（図示せず）を備えてお
り、ドラムの回転動作は、重り（タンク）６０または６
２が下降する間に、活用されることができるようになっ
ている。図示された実施例では、ユニット６４と６６が
各クレーンすなわちデリック６４ａ及び６６ａを備え、
クレーンは対応する崖または断崖の側部を越えて伸び
て、重り６０及び６２を山側で揚げたり降ろしたりさせ
る。昇降ユニット６４及び６６によって、重り（タン
ク）が下降する間に働く駆動機構は、適切なギア組立体
すなわちユニット６８及び７０によって、各発電機７２
及び７４の駆動を供給するためにつなげられている。電
動モータ７６及び７８は、昇降装置６４及び６６を駆動
させるために利用されており、各々がそれによって対応
するタンク６０と６２を揚げさせる。発電機７２及び７
４は、駆動時に電気を遠位に供給すること含む、様々な
目的に使用されることができる電気的エネルギーを供給
し、そしてその一部は駆動モータ７６及び７８に供給さ
れる。

【００３４】図２のシステムは、またシステム内でガス
を圧縮し液化するコンプレッサ８０を含んだ、加圧され
るガスシステムを備えている。液化ガスは高圧管すなわ
ち管装置８２を介して、上昇ユニット６４及び６６に供
給される。一般的な充填装置（図示せず）は、適切な充
填ノズルと遮断弁を備えており、タンク６０及び６２を
管８２からの液化ガスによって、満たすために使用され
る。コンプレッサ８０は、低圧領域すなわちタンク８４
に接続されており、タンクは、順番に高い位置から低い
位置へ伸びる低圧管８６に接続されている。別の低圧供
給管すなわちライン８８が低い位置にあって、ガスタン
ク６０及び６２が下降されて、ガスをタンク６０及び６
２から排出できるようになる位置の間を、各接続部８６
ａ及び８６ｂを介して、管すなわちライン８８に伸びて
おり、ガスが接続管８６内を上昇し、コンプレッサ８０
により最終的に圧縮される。

【００３５】操作時に、タンク６０すなわち６２の一方
が、例えば崖の頂上のように高い位置にあり、もう一方
が、例えば崖の底のような低い位置にある。熟考された
上で図示された例では、タンク６２が頂部にあり、タン
ク６０が低い位置にあり、そして操作の始動位置では、
液化ガスが高圧管８２を介して昇降ユニット６６に供給
されることにより、上部タンク６２が満たされることを
前提としている。昇降ユニット６６に対応するブレーキ
（図示せず）が開放されると、液化ガスで満たされたタ
ンク６２が、崖の下方側に下降し、結果的に回転力が生
じて発電機７４を駆動させるようにしている。

【００３６】同時に、（前記サイクルの間に電気的エネ
ルギーを蓄積し得る）モータ７６は電源に接続されてい
る。モータ７６は電圧を加えられて、昇降ユニット６４
をギア組立体６８によって駆動させて、そして（勿論、
今回は管接続部８８ａから離して）空のタンク６０を揚
げる。満たされたタンク６２は、低い位置に達して、空
のタンク６０を高い位置に揚げることができる。この工
程は、揚げ、下げの速度を、実質的に連続して維持でき
るように操作することによって、制御されることが可能
であると認識されている。従って、ガスが満たされたタ
ンク６２から放出される時、管８２からの液化ガスは空
のタンク６０を充満させるために使用される。タンク６
０が満たされた時、昇降ユニット６４に対応するブレー
キ（図示せず）が解放されて、下降するタンクによって
生じる回転力は、発電機７２を駆動するために使用され
る。

【００３７】サイクルは勿論、この方法で続いて行わ
れ、それによって、ガスタンク６０と６２が選択的に昇
降される。制御ユニットすなわち制御装置８９は、モー
タ７６及び７８が付勢され、時間を制御することによっ
て、この操作を制御するため使用され、発電機７４及び
７４によって生じた電気は、作動モータ７６すなわち７
８或いは遠位の消費製品によってシステムに使用され、
必要とされる電気的エネルギー蓄積装置に送る。

【００３８】重りを揚げたり下げたりする別の実施例
が、図３に示されている。この実施例は図２のそれと類
似であり、一対の昇降ユニット９０、９２を備えてい
る。それらの昇降ユニットは、各ギア組立体９４及び９
６を介して、発電機９８と電動モータすなわちエンジン
１００とが、そして発電機１０２と電動モータすなわち
エンジン１０４とが接続されている。この実施例では、
水貯蔵タンク１０６からの水が、管１０８を介して一対
のタンク１１０及び１１２を充満させるのに使用され
る、昇降ユニット９４及び９６に供給される。タンクは
重りとして作用し、図２のタンクと類似の方法で揚げら
れたり下げられたりする。言い換えると、タンク１１０
及び１１２に加えられた重りは、高い位置で水貯蔵タン
ク１０６に貯められた水で、タンクを満たすことによっ
て提供される。

【００３９】この取組は特に水が、高い位置（例えば
山）では相対的に多く、低い位置（例えば砂漠の低地）
では入手できないかまたは少ない必需品となる現場で有
利であり、水とエネルギーの両方が重り（タンク）１１
０及び１１２を下げることによって提供されると認めら
れる。操作は他の点で一般的に上記と同じであり、すな
わちタンク１１０と１１２の択一的に連続して満たさ
れ、各タンク１１０すなわち１１２の一方が対応する発
電機１００または１０４を駆動させるのに使用され、そ
して各電動モータすなわちエンジン１００または１０４
は、別のタンクを揚げるために使用される。この方法で
動力を、例えば遠隔地域で使用するため発電機９８と１
０２によって生じさせることができる。

【００４０】図３における実施例の選択的な実行の際、
高い位置で雪がある領域で使用するため、タンクすなわ
ち容器１１０及び１１２がダンプ性能を備えるように形
成され、タンクは頂上で雪と氷で満たされて、容器１１
０及び１１２の重量を増大させ、底位置では容器１１０
及び１１２が下げられた後に傾けて空けられる。

【００４１】図４を参照して、本発明による別の実施例
の特性が示されている。実施例は、太陽エネルギー、風
力などの様な、符号１１４の不安定なエネルギー源と接
続されて使用されている。この実施例では、単一の重り
１１６が利用されており、昇降ユニット１１８は重り１
１６を揚げたり、下げたりするのに使用される。重り１
１６は上記したような天然物であるか、いかなる型式で
も単に重くなったユニットであり得る。別の実施例のよ
うに、重り１１６が下降する間に発生する回転力は、発
電機１２０を駆動するために使用され、発電機は電気を
符号１２２で示された、末端の使用者すなわち遠位の消
費者に供給する。重り１１６を揚げる動力は、発電機１
２０と寸法、すなわち容積が同じ電動モータ１２４によ
って、供給される。従って、この実施例では、重り１１
６がその揚げられた位置で、不安定なエネルギー源１１
４がエネルギーを作らないかまたは、作ることができな
い時期（すなわちソーラ装置に対して、太陽がない時期
かまたは、風車またはそれ等に対して、僅かな風または
風がない時期）の間に使用されることが可能なように、
エネルギーを蓄積するため使用される。タワー１１８ａ
は、重り１１６を必要なポテンシャルエネルギーを得る
適切なレベルに揚げるため、使用されることができる。
使用後、不安定なエネルギー源１１４が作動すると、重
り１１６は再び揚げられる。ポテンシャルエネルギー源
は、揚がった位置の重り１１６であり、安定させるかま
たは、システムから供給することのできる全体のエネル
ギーをより均一にすることを補助するのは明らかであ
る。

【００４２】本発明が、その特別な例示として実施例に
記載されていても、この技術に精通した人によって、変
形例と改良例が本発明の領域及び意図から逸脱すること
なく、それら例示的な実施例に対して効果的であること
ができることが、理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい第一実施例によるエネルギー
発生システムを図解的に示している。

【図２】本発明の好ましい別の実施例によるエネルギー
発生システムを図解的に示している。

【図３】本発明の好ましい第二実施例の別の実施例を図
解的に示している。

【図４】図２と図３の実施例に関連した好ましい別の実
施例を図示している。

【符号の説明】

１０ コンプレッサ １２ ユニット １４ 供給管 １６ 混合室 １７ 発電ユニット １８ 主弁 ２０ 回転ボール弁 ２２ ヒータ ２４ 噴射ノズル ２６ 噴射装置 ２８ タービン ２８ａ羽根 ３０ 接続部 ３２ タンク ３４ システム ３６ タンク ３８ タンク ４０ タンク ４２ タンク ４４ 接続管 ４６ 接続管 ４８ 弁 ５０ 管 ５２ 管 ５４ 管 ５６ タービン ５８ 発電機 ６０ 容器 ６２ 容器 ６４ 昇降ユニット ６４ａクレーン ６６ 昇降ユニット ６６ａクレーン ６８ ギア ７０ ギア ７２ 発電機 ７４ 発電機 ７６ モータ ７８ モータ ８０ コンプレッサ ８２ 管 ８４ タンク ８６ 低圧管 ８８ パイプライン ８９ 制御ユニット ９０ 昇降ユニット ９２ 昇降ユニット ９４ ギア ９６ ギア ９８ 発電機 １００モータ １０２発電機 １０４モータ １０６水貯蔵タンク １０８管 １１０容器 １１２管 １１４エネルギー源 １１６重り １１８昇降ユニット １２０発電機 １２２末端の使用者 １２４電動モータ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年９月１０日（１９９８．９．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図３】

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対的に高い位置と相対的に低い位置との
   間の高低差を利用したエネルギー発生システムであっ
   て、 相対的に高い位置に配置され、蒸気の形態の作動媒体を
   圧縮して圧縮ガスに圧縮するコンプレッサと、 上記圧縮ガスを上記相対的に低い位置へ運ぶ第一導管
   と、 上記相対的に低い位置に設けられた混合室と、 上記混合室に水銀を供給する水銀供給装置と、 上記第一導管に接続され、上記圧縮ガスの脈流を上記混
   合室に供給して上記水銀と混合し、水銀・ガス混合物を
   生成させる制御装置と、 タービン羽根を備えたタービンと、 上記水銀・ガス混合物の脈流を上記タービンに噴射して
   上記タービン羽根に衝撃を与え、タービンを駆動させる
   噴射装置と、 上記タービンから水銀及びガスを回収し、かつ水銀から
   ガスを分離する分離装置と、 上記ガスから分離した水銀を上記水銀供給装置へ運ぶ接
   続装置と、 水銀から分離したガスを上記コンプレッサへ送る別の導
   管とを有することを特徴とするエネルギー発生システ
   ム。
2. 【請求項２】上記制御装置が上記導管に接続した制御弁
   を備え、制御弁の開放状態では上記圧縮ガスが上記混合
   室に供給され、一方、制御弁の閉成状態では上記圧縮ガ
   スが上記混合室から遮断され、また上記制御装置が、上
   記制御弁を周期的に開閉させて上記脈流を生じさせる請
   求項１に記載のエネルギー発生システム。
3. 【請求項３】上記制御弁が回転弁から成る請求項２に記
   載のエネルギー発生システム。
4. 【請求項４】上記混合室が、上記混合室に供給された水
   銀及びガスを加熱する内部電気ヒータを備えている請求
   項３に記載のエネルギー発生システム。
5. 【請求項５】 上記噴射装置が、上記タービンへの水銀
   ・ガス混合物の噴射速度を高めるため、上記混合室と上
   記タービンとの間に接続部を備えている請求項１に記載
   のエネルギー発生システム。
6. 【請求項６】上記混合室へ水銀を供給する前に、水銀を
   加熱する加熱装置を有している請求項１に記載のエネル
   ギー発生システム。
7. 【請求項７】上記加熱装置が、水銀を収容した少なくと
   も一つのヒータタンクと、上記分離装置から上記ヒータ
   タンクの底部へガスを供給する供給装置とを備え、ガス
   がヒータタンク内の水銀を通って発泡し、それにより水
   銀を加熱させるようにした請求項６に記載のエネルギー
   発生システム。
8. 【請求項８】上記分離装置が、水銀を収容ししかも水銀
   レベルを画定する分離タンクを備え、上記分離タンク
   が、上記タービンに接続された入口と、上記水銀レベル
   より下方に配置し、上記少なくとも一つのヒータタンク
   に水銀を供給する出口と、上記分離タンクの上方部分に
   設けられ、上記少なくとも一つのヒータタンクにガスを
   供給する出口と備えている請求項７に記載のエネルギー
   発生システム。
9. 【請求項９】少なくとも一つのヒータタンクが、連続し
   てしかも順に高くなる異なる高さ位置に配置された多数
   の相互接続ヒータタンクから成り、最初のヒータタンク
   が上記分離タンクに接続されている請求項８に記載のエ
   ネルギー発生システム。
10. 【請求項１０】各ヒータタンクを次の隣接したヒータタ
    ンクに順に接続するガス管接続装置と、各ガス管接続装
    置に接続され、電気的に制御されかつ周期的に作動され
    る回転弁とを有している請求項９に記載のエネルギー発
    生システム。
11. 【請求項１１】上記回転弁が、上記分離タンクに接続さ
    れた上記ヒータタンクで始まって異なる低減する速度で
    周期的に作動するように制御される請求項10に記載のエ
    ネルギー発生システム。
12. 【請求項１２】上記速度が、上記分離タンクに接続され
    た上記ヒータタンクで始まって二倍で減少する請求項11
    に記載のエネルギー発生システム。
13. 【請求項１３】上記供給装置が、上記分離タンクに接続
    された第一直径の接続導管と、上記接続導管と上記ヒー
    タタンクの上記底部との間に接続され、上記第一直径よ
    り小さな直径の多数の接続管とを備えている請求項７に
    記載のエネルギー発生システム。
14. 【請求項１４】上記接続管の各々が、上記ヒータタンク
    内へ開口した出口端と、上記出口端に配置された空気充
    填型フロート弁とを備えている請求項13に記載のエネル
    ギー発生システム。
15. 【請求項１５】上記混合室が、卵形空洞を備えている請
    求項１に記載のエネルギー発生システム。
16. 【請求項１６】上記混合室が、卵形ヒータを備えている
    請求項15に記載のエネルギー発生システム。
17. 【請求項１７】相対的に高い位置と相対的に低い位置と
    の間の高低差を利用したエネルギー発生システムであっ
    て、 第一容器、 前記相対的に低い位置から前記相対的に高い位置に前記
    第一容器を上昇させ、かつ、前記相対的に高い位置から
    前記相対的に低い位置に前記第一容器を下降させること
    ができるようにする第一昇降装置、 第二容器、 前記相対的に低い位置から前記相対的に高い位置に前記
    第二容器を上昇させ、かつ、前記相対的に高い位置から
    前記相対的に低い位置に前記第二容器を下降させること
    ができるようにする第二昇降装置、 前記第一昇降装置に接続された第一発電機、 前記第一容器の下降中に発生したエネルギーを前記第一
    発電機の駆動力に変換する第一変換手段、 前記第一容器の上昇中に前記第一昇降装置を駆動する第
    一電気モータ、 前記第二昇降装置に接続された第二発電機、 前記第二容器の下降中に発生したエネルギーを前記第二
    発電機の駆動力に変換する第二変換手段、 前記第二容器の上昇中に前記第二昇降装置を駆動する第
    二電気モータ、及び前記相対的に高い位置で前記容器に
    重量増加物質を供給し、前記相対的に低い位置で重量増
    加物質を放出する手段を有することを特徴とするエネル
    ギー発生システム。
18. 【請求項１８】前記重量増加物質が、前記相対的に低い
    位置で低圧ガスに変換される液化ガスであり、 前記システムが、さらに、 前記容器からの放出後に前記低圧ガスを前記相対的に低
    い位置から前記相対的に高い位置に運ぶための第一導管
    システム、 前記相対的に高い位置に配置され、前記第一導管システ
    ムに接続され、前記第一導管システムから供給されたガ
    スを圧縮して液化ガスを生成するコンプレッサ、及び前
    記コンプレッサに接続され、前記コンプレッサから前記
    容器に前記液化ガスを供給する第二導管システムを有す
    ることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. 【請求項１９】前記液化ガスが液化ヘリウムから成るこ
    とを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
20. 【請求項２０】前記重量増加物質が水から成り、 前記システムが、さらに、前記相対的に高い位置に配置
    された貯水タンクと、前記貯水タンクから前記容器に水
    を供給する導管手段とを有することを特徴とする請求項
    １７に記載のシステム。
21. 【請求項２１】前記重量増加物質が、前記相対的に高い
    位置にある前記容器に供給される雪から成ることを特徴
    とする請求項１７に記載のシステム。
22. 【請求項２２】相対的に高い位置と相対的に低い位置と
    の間の高低差を利用したエネルギー発生システムであっ
    て、 重り、 前記重りを前記相対的に低い位置から前記相対的に高い
    位置に上昇させ、かつ、前記重りを前記相対的に高い位
    置から前記相対的に低い位置に下降させることができる
    ようにする昇降装置、 消費用の電気エネルギーを発生する発電機、 前記重りの下降中に前記昇降装置によって発生されるエ
    ネルギーを前記発電機を駆動するエネルギーに変換する
    手段、 前記重りを上昇させる前記昇降装置を駆動させ、かつ、
    前記発電機を駆動させる電気モータ、及び間欠作動エネ
    ルギー源を備え、 前記間欠作動エネルギー源が、前記発電機を駆動させ、
    かつ、前記昇降装置によって前記重りを上昇させること
    を可能にするために前記エネルギー源が作動している
    間、前記電気モータに電気エネルギーを供給し、それに
    より、システムに位置エネルギーを与えるために前記エ
    ネルギー源が作動している間に前記重りが上昇され得る
    ようにしたことを特徴とするエネルギー発生システム。
23. 【請求項２３】前記エネルギー源が、ソーラパワーエネ
    ルギー源を有することを特徴とする請求項２２に記載の
    システム。
24. 【請求項２４】前記エネルギー源が、風力作動式エネル
    ギー源を有することを特徴とする請求項２２に記載のシ
    ステム。