(57)【要約】      （修正有）【課題】密閉容器内の流体を循環させることで密閉容器全体に直線的な推進力を発生させる推進エンジンを提供する。【解決手段】タービン（４）が回転することでタービンにモータ（１）に向かう方向に推進力を発生させ、副産物として生じた密閉容器内の流体の運動エネルギーを圧力反射部（１０）で圧力として方向を分散させ、空気バネのように反射させることで圧力反射部に向かった流体の運動エネルギーによる反動力を打ち消し、タービンに生じた推進力との合力をタービンからモータに向かう直線状の方向にすることで装置全体に推進力を発生させる。左タービンと右タービンを逆方向に回転させ、左タービンと右タービンの中間の密閉容器内の流体を合成、増幅させ、受流板に向かわせ、受流板で流体の運動エネルギーの反動力により装置全体に推進力方向へ推進力を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内で推進力が得られるタービン（４）を回転させることにより生じた流体を鋭角の圧力反射部（１０）に集中させることで流体の運動エネルギーを無方向性の圧力に変換し、空気バネのように流体の運動エネルギーの衝撃を分散、反射、循環させることで、装置全体に加えられる力の合力の方向が直線状になり、密閉容器内の流体を循環させることで装置全体としてタービン（４）からモータ（１）の方向へ直線状の推進力が得られる推進エンジンとなる。
【請求項２】
平板のブレードから成るタービンを回転させることにより遠心力で放射状に流体を加速させればタービンには直線的な方向に反動の推進力は生じないが、密閉容器内で２つのタービンの回転軸を平行に同一面で逆方向に流体が受流板（２３）に向かう方向に回転させると、左タービン（２１）と右タービン（２２）の中間には流体の合成により増幅が起こり局所的に大きな直線状の流体が生じ、この直線状流体の運動エネルギーの衝撃を受流板（２３）で受けると、受流板（２３）には直線状の推進力が生ずることになり、左タービン（２１）と右タービン（２２）には反動の推進力が加わらず、受流板（２３）には反動の推進力が生ずるため、密閉容器内の流体を循環させることで装置全体として直線状の推進力が得られる推進エンジンとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は密閉容器内部の流体を循環させることにより、一方向の直線状の推進力を生じさせる推進エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の推進エンジンの推進力はニュートンの作用反作用の法則の反作用を用いた反動力を利用していた。プロペラ機、ジェットエンジン、ロケットエンジンなどは反動による推進力で推進している。これらの反動推進力を得るために後方に排出された流体の運動エネルギーはほとんどすべて捨てられているが、このエネルギーを捨てることで差分としての推進力が残り、機体を前進させることができる。もし、後方に排出した流体の運動エネルギーを再利用しようとすると後方への反動推進力が生じてしまい、プロペラ機などの機体の推進力は得られなくなってしまうと考えられ、このようなことから「密閉容器内部の物体をどのように動かそうと推進力を発生させることはできない」と考えられてきた。
このような学説は物体を加速あるいは減速させる方法が作用反作用の法則に基づく方法しかないならば正しいが、作用反作用の法則が適用されない方法で物体を加速あるいは減速させるならば正しくない。論理学的には「どのように動かそうとできない」という無制限の拡張の否定は、未知の領域をも含んでおり、未知のことは決して証明できないから、最初から正しいとは言えない。
反作用とは加速させられた物体の運動エネルギーの大きさに等しい反対方向の運動エネルギーが加速させた側に働くというものである。
反作用の反動を生じずに、物体を加速させる方法には、実は３種類以上あることが知られている。
重力によって物体を加速させるとき、そこには反作用の力が生じていない。自由落下で加速させると無重力状態になるが、反作用が生じる方法で加速させる場合は無重力状態にはならない。
陸上競技のハンマー投げの選手は、遠心力でハンマーを加速させるが、投げた瞬間にハンマーの運動エネルギーの反対方向に力を受けることはない。
水鉄砲のように圧力によって物体を加速させるとき、圧力の方向は分散されるため、射出された物体に加えられた運動エネルギーの大きさに等しい反対方向の運動エネルギーが射出装置に加わることはない。弓矢を放つとき、弓矢が放たれた瞬間に射手は後方にほとんど力を受けていない。バネは加えられた力の方向を分散して蓄えることで衝撃を吸収することができる。この衝撃というのは反作用の反動力のことである。空気バネというものが存在するように圧力もバネの一種である。このことは空気バネのようなものを使えば、流体の運動エネルギーをほとんど減衰させることなく、方向を反転させる方法が存在することを示している。振り子のように運動エネルギーを持った物体を高い場所に誘導し位置エネルギーに変換すれば、ほとんどエネルギーを減衰させることなく運動エネルギーのベクトルの方向を反転させることができることは良く知られている。バネも同じように運動エネルギーの方向を反転させるものである。エネルギーがほとんど減衰しないならば、反動力もほとんど生じていない。
このような反作用の反動力を生じない方法で物体を加速、あるいは衝撃を吸収すれば、密閉容器内部の流体を動かすことで密閉容器全体として非反動の推進力を得ることができる。
密閉容器内部の後方に射出した流体を空気バネのような方法で受け止め反転させることにより、密閉容器全体にかかる合力の総和が特定の方向へと推進力を生じさせることができる。
わかってしまえば、至極当然のことだった。
物体が落ちるのは昆虫でも知っているのにニュートンが現れるまで誰もその理由を考えなかった。ガリレオの時代までは重い物が軽い物より速く落ちると信じられており、それはその時代までの常識であって、その学説を唱えた人は２０００年以上も信じられてきた大学者だった。現代においても、このような大きな勘違いが少なくないことを賢明な人は気付かねばならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来のプロペラ機、ジェットエンジン、ロケットエンジンなどの推進エンジンが後方に排出した運動エネルギーはほとんど全て捨てられており、エネルギー効率が悪い。このように捨てられている運用エネルギーも再利用することが望ましい。ジェットエンジンは大気中から、酸素を補給することで大きさを抑えられるが、ロケットエンジンは大気中から酸素を補給できないため、自前で運搬する必要があり肥大化する。
従来、空気がない宇宙空間を飛行できる実用的なエンジンはロケットエンジンぐらいしかないが、エネルギー効率が悪く、大きな推進力を発生し続けられる時間は数分程度と長くない。加速し続けられる時間が短いことは、ロケットの航続距離が短いことを示すものであるし、燃料を大量に消費するので巨大になってしまう。どこかの惑星に着陸して地球に戻って来るためには、その惑星の重力から離脱できるだけの燃料を搭載したまま着陸する必要があるが、このようなことはかなり困難であるため、ロケットはほとんど片道飛行にしか使えない。月から戻って来られたのは、月が地球の重力圏内にあるからであって、どこかの惑星に着陸し、補給することなく離陸し、地球まで戻って来られる宇宙船が望ましいがロケットエンジンでは荷が重い。惑星間で旅行できるような推進エンジンを搭載した宇宙船の建造が望まれる。
密閉容器内で後方に射出した流体の運動エネルギーの方向を何らかの方法で分散、反転させ再利用できれば、宇宙空間でも飛行できる何も排出せず吸引しない効率的な推進エンジンとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の要諦は流体の運動エネルギーの方向を如何にして分散、反転させるかにある。プロペラ機のプロペラのようなものを用いて反動推進力を得ると、その推進力に相当する流体の運動エネルギーが副産物として後方に向けて生じる。もし、この流体の運動エネルギーを無くすことができれば、後方に流体を排出することなく推進力が得られるエンジンを作ることができる。
流体の運動エネルギーを無くすとはエネルギーの絶対値をゼロにするということではなく、運動エネルギーによって生じる力の合力をゼロにするということである。例えば、東向きに８の大きさの反動力を生じさせ、副産物として生じた西向きへの８の大きさの流体の運動エネルギーを北に２、南に２、西に４のように分散させれば、南と北の２の運動エネルギーのベクトルの合算はゼロになるので、全体の合力は西に４と東の８の合算で東に４となる。
空気バネのような方法を使えば、直線的な流体の運動エネルギーを方向が分散された圧力に変換することは容易である。空気バネはエネルギーを蓄えることもできるので、西に１０の運動エネルギーを東に９の運動エネルギーに変換し跳ね返しても西に１しか押さないようなことができる。サスペンションを装備した自動車の乗員が路面の凹凸の衝撃をほとんど受けないのはこのためである。
一般的に流体は入口と出口がないと流れない。風の強い日でも部屋の窓を一か所開けてもほとんど部屋に風は吹き込まないが、２か所開けると強い風が流れる。そのような場合でも部屋の直角の４隅には風は流れず吹き溜まりになり埃が溜まる。この場合、４隅の吹き溜まりには風が到達していないことがわかる。つまり、吹き溜まりのような鋭角の袋小路の場所は空気バネのようになり風が壁面に到達することはない。風が到達しなければ、空気の粒子の運動エネルギーによって、壁が強く押されることはない。
課題を解決するための手段は、密閉容器内で推進力の副産物として生じた流体を鋭角の袋小路の場所に向かわせることで部分的に圧力を生じさせ、流体の運動エネルギーを分散、反射、循環させ、密閉容器全体にかかる推進力を直線的な方向にすればよいということである。
もう一つの本発明の要諦は運動エネルギーを持つ流体を反作用の反動なく生じさせる方法である。
十字型の平板のタービンブレードによるタービンをタービンブレードの面に直角の方向に回せば、周囲の空気は回転軸から対称に放射状に外部に流れようとする。それぞれのタービンブレードが空気を押すことにより生じる反動力の合算は対称なのでゼロである。タービンにはいずれかの方向に力は働かない。
このような十字型のタービンの回転軸を平行に回転面を水平に２つ並べ、それぞれのタービンの回転方向を逆にすれば、２つのタービンの中間では流体の合成による増幅が起こるので、直線状の流体の流れが生ずる。タービンブレードから離れた場所で流体が合流してもタービンブレードには何らかの反動力が加わることはなく、この直線状の合成流体は反作用の反動なく生じた運動エネルギーを持つ流体である。この流体の運動エネルギーを壁に当てれば、その壁には反動で推進力が生じるので、密閉容器内部の流体を動かすことで密閉容器全体として非反動の推進力を得ることができる。
【発明の効果】
【０００５】  従来のプロペラ機、ジェットエンジン、ロケットエンジンなどの推進エンジンが後方に排出した運動エネルギーはほとんど全て捨てられており、エネルギー効率が悪いが、本発明では再利用し何も排出しないためエネルギー効率が良いし、何も吸引しないので空気がない宇宙空間でも推進力を発生させることができる。
本発明が発生させる推進力は電気モータによって生じさせることができるため、何らかの方法で発電できれば、推進力を発生させ続けることができる。太陽に近い宇宙空間では太陽光発電も可能であるし、推進中に外部からエネルギーを取り入れなくとも長時間発電可能な方法は既に知られている。本発明は航続距離の長い宇宙船の推進エンジンにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  まず、請求項１の流体を反射させる形式の図１から図４の形状のものについて述べる。
圧力反射部（１０）の圧力を高め空気バネのようにするために流体は気体にする方が良いと考えられるが、油圧や水圧も存在するので液体の流体にすることを禁じるものではない。気体の密度を上げると、より大きな推進力が発生すると考えられる。
圧力反射部（１０）から吸引口（７）へ向けて圧力反射フード（１１）に傾斜があるのは、吸引口（７）へ流体を向かわせるということの他に、流体に加わる遠心力で圧力反射部（１０）へ流体が溜まりやすくするためである。遠心力の場として、圧力反射部（１０）の位置エネルギーが相対的に低くなっているため溜まりやすい。
射出口（７）から射出された流体は圧力反射部（１０）に向くようにし、途中に障害物がない方がよい。
タービン（４）を密閉せず単独で回転させても、ブレードホルダー（６）の内側を流体の遠心力で押すことと、外側に翼の揚力のような力が働くことで、モータ（１）側に向けて推進力が発生する。
ブレードホルダー（６）はタービンブレード（５）が遠心力で破壊されるのを支えて防ぐ機能もある。
タービン（４）と回転軸（３）の接合部の周囲に穴を空けることによって、ベアリング（２）付近が真空状態にならず安定して回転させられる。
タービンブレード（５）は平板で４枚としているが、回転軸に対して対称に配置すれば、枚数を限定するものではない。
タービン（４）は上から見て、反時計回りに回転させ、吸引口（７）から流入した流体がタービンブレード（５）を押せるようにタービンブレード（５）はやや傾けて配置している。タービンブレード（５）に加わる遠心力はタービン（４）の回転数を増加させる方向に向く。タービンブレード（５）の傾きを逆にすれば、タービン（４）の回転方向は時計回りであってもよい。
次に、請求項２の２つのタービンからの流体を合成させる形式の図５から図７の形状のものについて述べる。
循環させる流体は気体か液体かは限定しない。液体は気体より１０００倍程度質量密度が大きいので、同じ流速なら推進力も１０００倍程度になる。
左モータ（２７）と右モータ（２８）のモータを２つ使っているが、左右それぞれのタービンを同じ回転数で逆回転させられるなら、ギヤを介してモータを１つにしてもよい。
左タービンブレード（２５）と右タービンブレード（２６）は平板でそれぞれ４枚としているが、回転軸に対して対称に配置すれば、枚数を限定するものではない。
左タービン（２１）は上から見て、反時計回りに回転させ、左吸引口（３０）から流入した流体が左タービンブレード（２５）を押せるように左タービンブレード（２５）はやや傾けて配置している。左タービンブレード（２５）に加わる遠心力は左タービン（２１）の回転方向に向く。
右タービン（２２）は上から見て、時計回りに回転させ、右吸引口（３１）から流入した流体が右タービンブレード（２６）を押せるように右タービンブレード（２６）はやや傾けて配置している。右タービンブレード（２６）に加わる遠心力は右タービン（２２）の回転方向に向く。
【実施例】
【０００７】  まず、請求項１の流体を反射させる形式の図１から図４の実施の形態について説明する。
（イ）入出力電源（１４）から初期エネルギーを外部のバッテリーなどから注入し、モータ（１）を始動させ、回転軸（３）を上から見て反時計回りに回転させる。
（ロ）回転軸（３）を回転させることによりタービン（４）から遠心力を発生させ、吸引口（７）から吸入された流体は遠心力によりブレードホルダー（６）の内側を押した後に射出口（８）から放出される。
（ハ）遠心力によりブレードホルダー（６）の内側が流体に押されるとタービン（４）からモータ（１）に向かう方向に回転軸（２）を伝い推進力が発生する。
ブレードホルダー（６）の外側の流体はより半径の大きい圧力反射部（１０）に向かう方向に流れる。この結果、翼の揚力のような圧力差が生じ、タービン（４）からモータ（１）に向かう方向に回転軸（２）を伝い推進力が発生する。
（ニ）射出口（８）から放出された流体は慣性で圧力反射部（１０）に向かう。
（ホ）圧力反射部（１０）は遠心力の場的に最も低い場所にあり、流体は溜められ、空気バネのように流体の粒子が圧力反射フード（１１）を強く押すことなく反射し、吸引口（７）に向かう。
（ヘ）吸引口（７）から吸い込まれた流体はタービンブレード（５）を押しながらブレードホルダー（６）に向かう。以降、流体は循環を繰り返す。
次に、請求項２の２つのタービンからの流体を合成させる形式の図５から図７の実施の形態について説明する。
（ト）左モータ（２７）を反時計回りに、右モータ（２８）を時計回りに外部から電源を供給することで、同じ回転数で左タービン（２１）と右タービン（２２）を回転させる。
（チ）左タービン（２１）が回転することで左タービンブレード（２５）に押された流体が遠心力で加速し上から見て反時計回りに流れ、右タービン（２２）が回転することで右タービンブレード（２６）に押された流体が遠心力で加速し上から見て時計回りに流れる。
（リ）左タービン（２１）と右タービン（２２）の中間の流体は合成されることで増幅し、受流板（２３）に向けて直線的な空間的に非対称な流れが生ずる。
（ヌ）受流板（２３）に当たった流体により、推進力方向（２９）に推進力が装置全体に働き、装置全体を推進させることができる。
（ル）受流板（２３）に当たり跳ね返った流体は左吸引口（３１）と右吸引口（３２）から吸引され、左タービンブレード（２５）と右タービンブレード（２６）をそれぞれ押し、左タービン（２１）と右タービン（２２）を１周し、再び合成、増幅し受流板（２３）に向かう循環を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【０００８】  蒸気機関は外側で燃やす外燃機関に分類され、ディーゼルエンジンなどの内側で燃やす内燃機関に進化した。プロペラやジェットエンジン、ロケットエンジンなどの外側で流体を流すものは、言わば、外流機関に分類される。本発明のエンジンは、内側で流す内流機関であり、他のエンジンが高い圧力を生み出すために燃焼させているのに対し、遠心力で圧力を生み出し燃焼からも解放され、より進化した効率が良いエンジンであることがわかる。
ロケットエンジンから７０年余りを経て進化した本発明のエンジンは、特に航空宇宙産業において、ジェットエンジン、ロケットエンジンに続く次世代のエンジンとして活用されることが期待できる。遠い宇宙へ進出できるエンジンを人類はついに獲得した。狭い地球に閉じ込められて息が詰まるような時代は終わりになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】請求項１の本発明の側面から見た断面図である。
【図２】請求項１の本発明の斜視図である。
【図３】請求項１の本発明の吸引射出整流板（９）を除いたタービン（４）の斜視図である。
【図４】請求項１の本発明の圧力反射フード（１１）単独の斜視図である。
【図５】請求項２の本発明の斜視図である。
【図６】請求項２の本発明の密閉フード（２４）を除いた斜視図である。
【図７】請求項２の本発明の上方から見た断面図である。
【符号の説明】１  モータ  ２  ベアリング  ３  回転軸  ４  タービン  ５  タービンブレード
６  ブレードホルダー  ７  吸引口  ８  射出口  ９  吸引射出整流板  １０  圧力反射部
１１  圧力反射フード  １２  円錐フード  １３  フレーム  １４  入出力電源
２１  左タービン  ２２  右タービン  ２３  受流板
２４  密閉フード  ２５  左タービンブレード  ２６  右タービンブレード
２７  左モータ  ２８  右モータ  ２９  推進力方向
３０  左吸引口  ３１  右吸引口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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