(57)【要約】【課題】摩擦による経年劣化がなく、効率的に動力を発生させる動力発生装置、発電機、及び、動力発生方法、並びに、発電方法を提供する。【解決手段】液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２を吐出する吐出部４と、液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２を吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回部５と、液流体旋回部５によって発生する旋回流の吐出量によって容器本体２の軸方向に移動可能であり、かつ前記旋回流によって回転可能な動力発生部６とを有する。【選択図】図１
2020197217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回流を利用した非接触で回転動力を発生させる動力発生装置、発電機、及び、動力発生方法、並びに、発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力発生装置として、従来、図１１に示す技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この動力発生装置１００は、伸縮支持機構１０１が浮遊体１０２の所定の回転範囲において、内側ガイドレール１０３及び外側ガイドレール１０４の伸長作用部１０５によりローラ１０６が外側に移動させられて長さが伸ばされ、浮遊体１０２の回転軸１０７からの距離が長くなり、回転体１０８の所定の回転範囲を越えるとローラ１０６が内側ガイドレール１０３及び外側ガイドレール１０４から外れて、浮遊体１０２が水面から浮き上がることで浮遊体１０２が受ける重力が浮力より大きくなり、自重及び外側ガイドレール１０４の縮小作用部１０９により長さが縮まって浮遊体１０２の回転軸１０７からの距離が短くなる。
【０００３】
この動力発生装置１００によれば、浮遊体１０２の回転軸１０７からの距離を自動調節することで、浮力及び重力の作用により回転軸１０７に加わるモーメントを増減させて回転軸１０７を効率的に回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９０７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の動力発生装置１００は、接触による可動部が多く、この可動部において摩擦が生じるため、運動エネルギーの抽出効率が低くなると共に、この可動部が摩耗して長期間使用できないという問題があった。
【０００６】
また、従来の動力発生装置１００は、部品点数が多く構造が複雑であるため、容易に製造できず、高コストになるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、簡単な構造で、摩擦による経年劣化がなく、効率的に動力を発生させる動力発生装置、発電機、及び、動力発生方法、並びに、発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面に係る動力発生装置によれば、容器本体と、前記容器本体に設けられ、液流体を前記容器本体内に導入するための液流体導入部と、前記容器本体に設けられ、前記液流体導入部から導入された液流体を吐出する吐出部と、前記容器本体内に設けられ、前記液流体導入部から導入された液流体を前記吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回部と、前記液流体旋回部によって発生する旋回流の吐出流量によって、前記容器本体の軸方向に移動可能し、かつ前記旋回流によって回転する動力発生部とを有することができる。
【０００９】
前記構成により、吐出部からの旋回流（液流体）の吐出流量が多くなり始めると、容器本体内は、液流体旋回部によって発生する旋回の旋回軸の周りの液圧が低くなり、容器本体内の吐出部近傍の液圧が容器本体外の液圧よりも極めて低くなる第一状態となる。第一状態により動力発生部は容器本体の軸方向前方へ移動しようとする。しかし、吐出部からの旋回流（液流体）の吐出流量が少なくなり始めると、容器本体内の吐出部近傍の液圧が容器本体外の液圧よりも高くなる第二状態となる。第二状態により動力発生部は容器本体の軸方向後方へ移動しようとする。このような第一状態と第二状態とが瞬時に反復して生ずることで、動力発生部にかかる容器本体の軸方向の力が相殺され、動力発生部は、自動的にバランスした状態で留まることができ、液流体旋回部によって発生する旋回流に連動して回転する。したがって、このような動作原理を利用した新たな動力発生装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の第２の側面に係る動力発生装置によれば、前記内壁は、縦断面視環状であって、所定の位置から前記軸方向後方へ進むに従って縮径する形状であるように構成できる。
【００１１】
前記構成により、内壁が容器本体の軸方向後方へ進むに従って縮径しているので、旋回流を内壁に沿って徐々に加速させることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の第３の側面に係る動力発生装置によれば、前記内壁は、内壁平坦部を前記吐出部の近傍に有することができる。
【００１３】
前記構成により、旋回流は、内壁の吐出部近傍に平坦部が形成されているので、内壁の容器本体の軸方向に対して略垂直に、吐出部から吐出されるため、容器本体の軸方向に対して略垂直方向への流速が増加し、自己の旋回力を増大させることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の第４の側面に係る動力発生装置によれば、前記外壁は、外壁平坦部を前記内壁平坦部より広範囲に前記吐出部の周囲に有するように構成できる。
【００１５】
前記構成により、外壁に、容器本体の軸方向に対して略垂直に、より広範囲に平坦部が設けられているので、容器本体の軸方向に対して略垂直方向への流速が増加し、自己の旋回力を増大させることができる。
【００１６】
さらにまた、本発明の第５の側面に係る動力発生装置によれば、前記外壁は、前記外壁平坦部の所定の位置から縮径方向に突出した環状突出壁を有することができる。
【００１７】
前記構成により、旋回流は、内壁の容器本体の軸方向に対して略垂直に、吐出部から吐出され、環状突出壁に衝突することによって容器本体の軸方向後方にも誘導される。すなわち、外壁平坦部及び環状突出壁は、後述するバッフル板を容器本体の軸方向後方へ押す機能と旋回流の回転力を増大させる機能とを併せ持つことができる。
【００１８】
本発明の第６の側面に係る動力発生装置によれば、、前記動力発生部は、前記吐出部に略垂直に設けられ、前記容器本体から支持される支持軸と、前記支持軸に挿通され、前記支持軸の軸径より大径の挿通孔を有し、前記挿通孔を介して、前記容器本体の前記軸方向に移動可能に前記支持軸に挿通されるバッフル板とを有することができる。
前記構成により、旋回流が吐出部から吐出されると、バッフル板が旋回流に押されて、後方に移動しようとし、旋回流の吐出が続くと、容器本体内の吐出部近傍の液圧が容器本体外の液圧よりも極めて低くなり、バッフル板が吐出部に向かって移動しようとする。旋回流は、内壁の容器本体の軸方向に対して略垂直に、吐出部から吐出されることによって容器本体の軸方向後方に誘導される。このバッフル板を押す力は、容器本体内の低液圧による吸引力と釣り合うようになり、バッフル板は、挿通孔が、支持軸の軸径より大径なので、支持軸に接触することなく、容器本体の軸方向に対しても、容器本体の軸方向に略垂直な方向に対しても、バランスした状態で、定位置で略静止状態となる。前述の通り、旋回流とバッフル板とは、旋回流の容器本体の軸方向後方へ押す力とバッフル板が容器本体の軸方向後方とは逆の方向（前方）へ吸引される力とが均衡するよう相互に作用する関係にあるので、バッフル板は、旋回流の回転に連動して回転することができる。すなわち、バッフル板は、バランスした状態で、支持軸と非接触で回転することが可能となり、この結果、効率的に動力を発生させることができる上、摩耗することなく長期間に渡って使用することができる動力発生装置を提供することができる。
【００１９】
さらにまた、本発明の第７の側面に係る動力発生装置によれば、前記吐出部に略垂直に設けられ、前記容器本体に設けられる孔と、前記孔に挿入され、前記孔の孔径より小径の挿入軸を有し、前記挿入軸を介して、前記挿入軸方向に移動可能に前記孔に挿入されるバッフル板とを有することができる。
【００２０】
前記構成により、本発明の第６の側面に係る動力発生装置と同様の効果、すなわち、効率的に動力を発生させることができる上、摩耗することなく長期間に渡って使用することができる動力発生装置を提供することができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の第８の側面に係る動力発生装置によれば、前記動力発生部は、前記容器本体内に生じた低液圧の吸引力が及ぶ位置に、前記バッフル板が前記支持軸または前記孔から離脱しないためのストッパ部を有することができる。
【００２２】
さらにまた、本発明の第９の側面に係る動力発生装置によれば、前記液流体導入部は、前記液流体が、前記吐出部に向かって螺旋状に旋回するように、前記縦断面視環状の接線方向に沿って前記液流体が導入されるよう構成できる。
【００２３】
前記構成により、液流体導入部と液流体旋回部とが互いの役割を兼用し、例えばスクリューを別途設けなくても、液流体を螺旋状に旋回させることができるので、より簡単な構成となり、製造コストやランニングコストの点で経済的である。
【００２４】
さらにまた、本発明の第１０の側面に係る動力発生装置によれば、前記動力発生部は、前記吐出部からの液流体の吐出流量が多くなると、前記液流体旋回部によって発生する旋回流の旋回軸の周りの液圧が低くなることによって、前記容器本体内の前記吐出部近傍の液圧が前記容器本体外の液圧よりも低くなる第一状態と、前記吐出部からの液流体の吐出流量が少なくなると、前記容器本体内の前記吐出部近傍の液圧が前記容器本体外の液圧よりも高くなる第二状態とがバランスした状態となるよう自動調節しながら、前記液流体旋回部によって発生する旋回流により回転することができる。
【００２５】
前記構成によれば、吐出部からの旋回流（液流体）の吐出流量が多くなり始めると、容器本体内は、液流体旋回部によって発生する旋回の旋回軸の周りの液圧が低くなり、容器本体内の吐出部近傍の液圧が容器本体外の液圧よりも極めて低くなる第一状態となる。第一状態により動力発生部は容器本体の軸方向前方へ移動しようとする。しかし、吐出部からの旋回流（液流体）の吐出流量が少なくなり始めると、容器本体内の吐出部近傍の液圧が容器本体外の液圧よりも高くなる第二状態となる。第二状態により動力発生部は容器本体の軸方向後方へ移動しようとする。このような第一状態と第二状態とが瞬時に反復して生ずることで、動力発生部にかかる容器本体の軸方向の力が相殺され、動力発生部は、自動的にバランスした状態で留まることができ、液流体旋回部によって発生する旋回流に連動して回転する。したがって、このような動作原理を利用した新たな動力発生装置を提供することができる。
【００２６】
さらにまた、本発明の第１１の側面に係る発電機によれば、容器本体と、前記容器本体に設けられ、液流体を前記容器本体内に導入するための液流体導入部と、前記容器本体に設けられ、前記液流体導入部から導入された液流体を吐出する吐出部と、前記容器本体内に設けられ、前記液流体導入部から導入された液流体を前記吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回部と、前記液流体旋回部によって発生する旋回流の吐出流量によって前記容器本体の軸方向に移動可能であり、かつ前記旋回流によって回転可能である動力発生部と、前記動力発生部によって発生した動力を電力に変換する電力変換部とを有することができる。
【００２７】
前記構成により、前述の動作原理を利用した新たな発電機を提供することができる。
【００２８】
さらにまた、本発明の第１２の側面に係る動力発生方法によれば、液流体を液流体導入部から容器本体内に導入する液流体導入工程と、前記液流体導入部から導入された液流体を容器本体内から吐出する吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回工程と、前記吐出部からの液流体の吐出流量が多くなると、前記液流体旋回工程によって発生する旋回流によって動力発生部の前記容器本体の軸方向の位置を、自動調節しながら、前記液流体旋回工程によって発生する旋回流によって回転させる動力発生工程とを含むよう構成できる。
【００２９】
さらにまた、本発明の第１３の側面に係る発電方法によれば、液流体を液流体導入部から容器本体内に導入する液流体導入工程と、前記液流体導入部から導入された液流体を容器本体内から吐出する吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回工程と、前記吐出部からの液流体の吐出流量が多くなると、前記液流体旋回工程によって発生する旋回流によって動力発生部の容器本体の軸方向の位置を、自動調節しながら、前記液流体旋回工程によって発生する旋回流によって回転させる動力発生工程と、前記動力発生工程によって発生させた動力を電力に変換する電力変換工程とを含むよう構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の容器本体長手方向横断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の容器本体の形状による旋回流の方向についての説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の容器本体内壁の構造を説明するための、図４Ａは、長手方向断面図であり、図４Ｂは、短手方向断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の動力発生部の構造を説明するための、図５Ａは、図２におけるＡ−Ａ’部分拡大断面図であり、図５Ｂは、図５ＡにおけるＢ−Ｂ’部分拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る動力発生装置の動力発生部の構造を説明するための断面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の一実施形態に係る動力発生装置の動作を示すフローチャートであり、図７Ｂは、本発明の他の実施形態に係る発電機の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る動力発生装置のバッフル板とバッフル板に作用する力との関係についての説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る動力発生装置の動力発生部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る発電機の全体構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る発電機の構造を説明するための、図１１Ａは、容器本体長手方向横断面図であり、図１１Ｂは、図１１ＡにおけるＣ−Ｃ’部分拡大断面図である。
【図１２】従来の動力発生装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。なお、本明細書において、容器本体における液流体導入側を前方、旋回流（液流体）吐出側を後方と定義する。
（動力発生装置の構成）
【００３２】
本発明の一実施形態に係る動力発生装置１の全体構成を示す模式図を図１に、動力発生装置１の容器本体２の長手方向横断面図を図２に示す。図１及び図２に示すように、動力発生装置１は、液流体Ｌ２を収容する容器本体２と、液流体Ｌ２を導入する液流体導入部３と、液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２を吐出する吐出部４と、液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２を吐出部に向かって螺旋状に旋回させる液流体旋回部５と、液流体旋回部５によって発生する旋回流により回転する動力発生部６とを主要部として備えている。
【００３３】
動力発生装置１は、静かな流れのない液体Ｌ１が存在する槽ＴＡ内に設けられ、圧送手段ＰＲによって、液流体導入部３に液流体Ｌ２が導入される。液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２は、容器本体２に勢いよく導入され、容器本体２内に設けられた液流体旋回部５によって旋回流となり、吐出部４から吐出され、吐出された旋回流により動力発生部６が回転動力を発生させる。なお、前述の圧送手段ＰＲは、特に限定されず、大きな装置であれば、例えば、河川やダムの水流等が挙げられ、一方、小さな装置であれば、例えば、水道の蛇口等から導かれる水道水等を利用してもよい。
【００３４】
容器本体２は、図２に示すように、液流体Ｌ２を収容し、内壁平坦部２１と、外壁平坦部２２と、環状突出壁２３とを主要部として備えている。
【００３５】
１つの実施形態において、本発明の容器本体２は、吐出部４の方向に向かって徐々に縮径する形状を有するものであり得る。この徐々に縮径する形状としては、例えば、横断面視略砲弾形状であってもよいし、横断面視階段形状であってもよいし、横断面視直線テーパ形状であってもよい。好ましい実施形態において、本発明の容器本体２は、図２に示すように、内壁が所定の位置から吐出部４の方向に向かって横断面視略砲弾形状で縮径する形状を有する。本発明はこれに限定されない。容器本体２は、内壁が、縦断面視環状であって、所定の位置から吐出部４の方向に向かって、縮径する横断面視略砲弾形状であり、旋回流を内壁に沿って徐々に加速させることができる。
【００３６】
また、容器本体２は、外形が、例えば、筒形状又は内壁の形状に沿った形状に形成されている。筒形状の場合は、内壁の形状に関係なく単純な筒状に形成するので、容易に製造することができる。また、内壁の形状に沿った形状の場合は、外形を内壁の形状にフィットさせるため、容器本体２に余分な厚みをもたせることがなく、材料コストが抑えられる。
【００３７】
内壁平坦部２１は、図２に示すように、容器本体２の内壁の、縮径方向に対して略垂直な平坦部であって、吐出部４の近傍に設けられている。
【００３８】
外壁平坦部２２は、図２に示すように、容器本体２の外壁の、縮径方向に対して略垂直な平坦部であって、内壁平坦部２１より広範囲に吐出部４の周囲に設けられている。
【００３９】
環状突出壁２３は、図２に示すように、外壁平坦部２２の所定の位置から縮径方向に突出して設けられている。
【００４０】
旋回流は、図３に示すように、内壁の吐出部４近傍に形成された内壁平坦部２１によって、内壁の容器本体２の軸方向に対して略垂直に、吐出部４から吐出され、外壁に、容器本体２の軸方向に対して略垂直に、より広範囲に設けられた外壁平坦部２２によって、容器本体２の軸方向に対して略垂直方向への推進力が増加し、自己の回転力を増大させることができる。また、旋回流は、内壁の容器本体２の軸方向に対して略垂直に、吐出部４から吐出され、環状突出壁２３に衝突することによって容器本体２の軸方向後方（図３における右方向）にも誘導される。すなわち、外壁平坦部２２及び環状突出壁２３は、後述するバッフル板６２を容器本体２の軸方向後方に押す機能と旋回流の回転力を増大させる機能とを併せ持ち、このバッフル板６２を押す力は、容器本体２内の低液圧による吸引力と釣り合うようになる。
【００４１】
液流体導入部３は、例えば、管であり、容器本体２の上流側の端部に設けられ、圧送手段ＰＲによって圧送された液流体Ｌ２を容器本体２に導入するための流路、且つ、導入口の役割を果たす。液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２は、下流に位置する吐出部４に向かって流れていく。なお、液体導入部３は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、液流体Ｌ２が、吐出部４に向かって螺旋状に旋回するように、横断面視環状の接線方向に沿って液流体Ｌ２が導入されるよう容器本体２の周面の一部に設けられる構成としてもよい。これにより、液流体導入部３が液流体旋回部５の役割を兼用し、例えばスクリュー５１を別途設けなくても、液流体Ｌ２を螺旋状に旋回させることができるので、より簡単な構成となり、製造コストやランニングコストの点で経済的である。
【００４２】
吐出部４は、容器本体２の下流側の端部に設けられ、液流体導入部３から導入され、螺旋状に旋回している液流体Ｌ２を容器本体２外に吐出する。
【００４３】
液流体旋回部５は、図２に示すように、例えば複数枚の羽根が設けられたスクリュー５１であって、容器本体２内の液流体導入部３側に回転可能に設けられている。圧送手段ＰＲによって送られてきた液流体Ｌ２によってスクリュー５１が回転し、スクリュー５１が回転することで、液流体Ｌ２が旋回流となる。このように、液流体旋回部５は、液流体導入部３から導入された液流体Ｌ２を螺旋状に旋回させながら吐出部４に向けて送り出す。
【００４４】
動力発生部６は、図５に示すように、支持軸６１と、支持軸６１に挿通される挿通孔６２１を有しているバッフル板６２と、バッフル板６２が支持軸６１から離脱しないように設けられたストッパ部６１１とを主要部として備えている。
【００４５】
支持軸６１は、例えば、管であって、図５Ａに示すように、吐出部４に略垂直に設けられ、バッフル板６２を挿通して支持できるよう、例えば、ステンレス板６１２によって支持されており、ステンレス板６１２は、ボルト６１３を介して容器本体２に連結されている。なお、ステンレス板６１２及びボルト６１３は、支持軸６１を支持できればよく、前記材質及び形状に限定されない。
【００４６】
バッフル板６２は、図５Ｂに示すように、例えば、略中央に挿通孔６２１を有するステンレスからなる円板であり、図５Ａに示すように、支持軸６１の軸方向であって、吐出部４と、ストッパ部６１１との間に挿通孔６２１を介して移動可能に挿通され、旋回流に連動して回転する。なお、バッフル板６２は、旋回流に連動して回転できればよく、前記材質又は形状に限定されない。また、バッフル板６２に撹拌翼を設けることで、吐出部４から吐出された液流体Ｌ２を含む槽ＴＡ内の液体Ｌ１を撹拌でき、この場合、動力発生装置１は、攪拌機としても使用できる。
【００４７】
挿通孔６２１は、図５に示すように、支持軸６１の軸径より大径であって、バッフル板６２は、挿通孔６２１を介して、支持軸６１の軸方向に移動可能に支持軸６１に挿通される。
【００４８】
したがって、外壁平坦部２２及び環状突出壁２３が、バッフル板６２を容器本体２の軸方向後方に押す機能と旋回流の回転力を増大させる機能とを併せ持ち、このバッフル板６２を押す力は、容器本体２内の低液圧による吸引力と釣り合うようになり、挿通孔６２１が、支持軸６１の軸径より大径であることから、支持軸６１に接触することなく、容器本体２の軸方向に対しても、容器本体２の軸方向に略垂直な方向に対しても、バランスした状態で、定位置で略静止状態となる。そのため、支持軸６１と接触することなく動力を発生させることができる。
【００４９】
ストッパ部６１１は、例えば、軸６１が段付き加工されており、軸６１の段付き加工された位置でバッフル板６２の移動が制限され、ストッパの役割を果たしている。
【００５０】
なお、図５に示す例では、動力発生部６は、支持軸６１と、支持軸６１に挿通される挿通孔６２１を有しているバッフル板６２と、バッフル板６２が支持軸６１から離脱しないように設けられたストッパ部６１１とを主要部として有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００５１】
動力発生部６は、容器本体２の軸方向に移動可能なように構成されていれば任意の形態でよく、例えば、図６に示すように、動力発生部６は、挿入軸６１’を有するバッフル板６２’と、挿入軸６１’に挿入される孔６１４’を有するステンレス板６１２’と、バッフル板６２’の挿入軸６１’が孔６１４’から離脱しないように設けられたストッパ部６１１’とを主要部として有する構成としてもよい。
【００５２】
ステンレス板６１２’は、図５に示す例と同様に、ボルト６１３’を介して容器本体２に連結されている。
【００５３】
バッフル板６２’は、図６に示すように、例えば、略中央に挿入軸６１’を有するステンレスからなる軸付き円板であり、容器本体２（挿入軸６１’）の軸方向であって、吐出部４と、ストッパ部６１１’との間に孔６１４’を介して容器本体２の軸方向に移動可能に挿入され、旋回流に連動して回転する。
【００５４】
孔６１４’は、図６に示すように、挿入軸６１’の軸径より大径であって、バッフル板６２’の挿入軸６１’は、孔６１４’を介して、容器本体２の軸方向に移動可能に孔６１４’に挿入される。
【００５５】
したがって、外壁平坦部２２及び環状突出壁２３が、バッフル板６２’を容器本体２の軸方向後方に押す機能と旋回流の回転力を増大させる機能とを併せ持ち、このバッフル板６２’を容器本体２の軸方向後方に押す力は、容器本体２内の低液圧による吸引力と釣り合うようになり、孔６１４’が、挿入軸６１’の軸径より大径であることから、挿入軸６１’に接触することなく、容器本体２の軸方向に対しても、容器本体２の軸方向に略垂直な方向に対しても、バランスした状態で、定位置で略静止状態となる。そのため、バッフル板６２’の挿入軸６１’は孔６１４’と接触することなく動力を発生させることができる。
（動力発生装置１の動作及び動力発生方法）
【００５６】
次に、本発明の動力発生装置１の動作及び動力発生方法について、図２の容器本体２の長手方向横断面図及び図７Ａのフローチャートを参照しながら説明する。動力発生装置１は、以下のステップＳＴ１〜ＳＴ５が繰り返し連続して動作する。
【００５７】
ステップＳＴ１（請求項１２の液流体導入工程に対応する。）では、圧送手段ＰＲが、液流体導入部３を介して、外部の液流体Ｌ２を容器本体２内に導入する。
【００５８】
ステップＳＴ２（請求項１２の液流体旋回工程に対応する。）では、スクリュー５１が、ステップＳＴ１によって圧送された液流体Ｌ２を、吐出部４に向けて、容器本体２の内壁に沿って螺旋状に旋回する強力な流れを発生させる。
【００５９】
ステップＳＴ３では、容器本体２の内壁が、吐出部４に向かって縮径しているので、ステップＳＴ２によって発生した旋回流を内壁に沿って徐々に加速させる。
【００６０】
ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３によって加速した旋回流を吐出部４から容器本体２外へ吐出する。
【００６１】
ステップＳＴ５（請求項１２の動力発生工程に対応する。）では、バッフル板６２が、ステップＳＴ４によって吐出された旋回流に連動して回転動力が発生する。
（動力発生部６の動作）
【００６２】
ここで、ステップＳＴ５の動作について、バッフル板６２とバッフル板６２に作用する力との関係を説明する図８及び図９のフローチャートを参照して以下に詳述する。
【００６３】
ステップＳＴ５１では、旋回流が吐出部４から吐出されると、バッフル板６２が旋回流に押されて、容器本体２の軸方向後方に移動しようとすることで動力発生部６の容器本体２の軸方向の位置が調節される。
【００６４】
ステップＳＴ５２では、旋回流の吐出が続くと、容器本体２内の吐出部４近傍の液圧が容器本体２外の液圧よりも極めて低くなる第一状態となり、吸引力ＳＦによってバッフル板６２が吐出部４に向かって容器本体２の軸方向前方へ移動しようとすることで動力発生部６の容器本体２の軸方向の位置が調節される。
【００６５】
ステップＳＴ５３では、吐出部４からの液流体Ｌ２の吐出流量が少なくなると、容器本体２内の吐出部４近傍の液圧が容器本体２外の液圧よりも高くなる第二状態となり、旋回流による押圧力ＰＦによって容器本体２の軸方向後方に移動しようとすることで動力発生部６の容器本体２の軸方向の位置が調節される。
【００６６】
ステップＳＴ５４では、ステップＳＴ５２の第一状態とステップＳＴ５３の第二状態とが瞬時に反復して生ずることで、バッフル板６２にかかる容器本体２の軸方向にかかる力が相殺され、バッフル板６２は、挿通孔６２１が、支持軸６１の軸径より大径なので、支持軸６１に接触することなく、容器本体２の軸方向方向に対しても、容器本体２の軸方向に略垂直な方向に対しても、自動的にバランスした状態で、定位置で、支持軸６１と非接触で旋回流に連動して回転動力を発生させることができる。なお、ステップＳＴ５１〜ＳＴ５４は、繰り返し連続して動作する。
（発電機７）
【００６７】
発電機７は、図１０及び図１１に示すように、動力発生装置１（図１０における破線部）と、電力変換部７１とを主要部として備えている。
【００６８】
電力変換部７１は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、例えば、コイル７１１と、永久磁石７１２とを備え、コイル７１１は、バッフル板６２と非接触に設けられ、永久磁石７１２は、バッフル板６２に設けられる。バッフル板６２が回転すると、電磁誘導によって、コイル７１１に誘導電流が発生する。すなわち、電力変換部７１は、バッフル板６２の回転動力を電力に変換する。
（発電機７の動作及び発電方法）
【００６９】
最後に、本発明の発電機７の動作及び発電方法について、図１１の発電機７の容器本体２の長手方向横断面図及び図７Ｂのフローチャートを参照しながら説明する。ここで、図７Ａ及び図７Ｂから明らかなように、発電機７の動作及び発電方法のうち、ステップＳＴ１〜ＳＴ５については、動力発生装置１の動作及び動力発生方法と共通するため省略する。
【００７０】
図７Ｂに示すように、ステップＳＴ５に続いて、ステップＳＴ６（請求項７の電力変換工程に対応する。）では、ステップＳＴ５によって発生した回転動力を、コイル７１１と、永久磁石７１２とからなる電力変換部７１が電磁誘導によって、電力に変換する。なお、ステップＳＴ１〜ＳＴ６は、繰り返し連続して動作する。
【００７１】
以上の通り、本発明によれば、簡単な構造で、摩擦による経年劣化がなく、効率的に動力を発生させる動力発生装置、発電機、及び、動力発生方法、並びに、発電方法を提供することができる。
【００７２】
なお、本発明は前述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７３】
１…動力発生装置、２…容器本体、２１…内壁平坦部、２２…外壁平坦部、２３…環状突出部、３…液流体導入部、４…吐出部、５…液流体旋回部、５１…スクリュー、６…動力発生部、６１…支持軸、６１１…ストッパ部、６１２…ステンレス、６１３…ボルト、６２…バッフル板、６２１…挿通孔、７…発電機、７１…電力変換部、７１１…コイル、７１２…永久磁石、Ｌ１…液体、Ｌ２…液流体、ＰＦ…押圧力、ＳＦ…吸引力、ＴＡ…槽、ＰＲ…圧送手段、１００…動力発生装置、１０１…伸縮支持機構、１０２…浮遊体、１０３…内側ガイドレール、１０４…外側ガイドレール、１０５…伸長作用部、１０６…ローラ、１０７…回転軸、１０８…回転体、１０９…縮小作用部
【図１】
2020197217.tif 000003
【図２】
2020197217.tif 000004
【図３】
2020197217.tif 000005
【図４】
2020197217.tif 000006
【図５】
2020197217.tif 000007
【図６】
2020197217.tif 000008
【図７】
2020197217.tif 000009
【図８】
2020197217.tif 000010
【図９】
2020197217.tif 000011
【図１０】
2020197217.tif 000012
【図１１】
2020197217.tif 000013
【図１２】
2020197217.tif 000014