(57)【要約】流体の連続的な流れの中で高圧力を発生させ、構造トラブルの発生を防止した流体機械を提供すること、ターボ機構の流体機械構造と、大径開口部と小径開口部とを持つ円錐筒形状の回転可能な壁部の内部に流体の流路が形成され、前記壁部の流路側に螺旋羽根もしくはインディューサー羽根が取り付けられて形成された回転勾配容積器が、筒型のケーシング内に配置されている流体機械を提供する。
2013015432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径開口部と小径開口部とを持つ円錐筒形状の回転可能な壁部の内部に流体の流路が形成され、前記壁部の流路に螺旋羽根もしくはインディューサー羽根が取り付けられて形成された回転勾配容積器が筒形ケーシング内に配置されていることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
請求項１記載の流体機械において、前記羽根付き回転勾配容積器の前記大径開口部側の前記円筒形ケーシング内に遠心羽根と軸流羽根、斜流羽根と対数螺旋流路が形成された対数螺旋回転導入部材からなるターボ機構が配置されたことを特徴とする流体機械。
【請求項３】
請求項２記載の流体機械において、前記ターボ機構を遠心羽根、斜流羽根および軸流羽根で構成した流体機械。
【請求項４】
請求項２記載の流体機械に於いて流体が流入する部位に流体が対数螺旋の流れを形成するための羽根を設置し、前記ターボ機構の前記遠心羽根が対数螺旋羽根で有ることを特徴とする流体機械。
【請求項５】
請求項４記載の流体機械に於いて、前記対数螺旋羽根と前記大径開口部との間に対数螺旋流路が形成された対数螺旋回転導入部材を配置したことを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機、掃除機、等の吸引器。水車。風車、ポンプ、自動回転圧縮等の流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在流体機械として活用しているコンプレッサー（圧縮機）では家庭用の電気機器や産業界では産業機械、工場設備には欠かせない存在であり環境問題の高まりから騒音を最小限にする、あるいはエネルギー問題から省エネルギー化を目指して開発され製品化されているヘリカルコンプレッサがある、或いは家庭用にダニやその他のダストを効率良く吸引する高性能のサイクロン掃除機が提供されているしかし省エネには問題で小型軽量化には限度がある尚、自然エネルギーを活用する開発が盛んに行われていて風力を活用する風力発電は安定性に問題を抱え、水を効率よく活用する水力発電も環境破壊等ダムを作る大掛かりなものは時代の趨勢に合わず小型の水力発電の開発が盛んである、効率面と設置の場所が問題であるがエネルギーとして見直され化石燃料や原子エネルギーに依存する割合を、低く抑え安全性や省エネ、循環型エネルギーの開発が世界的に行われている。流体を連続的に移動させるポンプは水中ポンプなどが提供されているが１リッター／分の少量を最高吐出圧０．８ＭＰａの能力と量も、吐出圧力も可変可能の小型で高性能の物が無い、圧縮機ではヘリカルコンプレッサが静音で小型化を実現しているがブレードの出し、入れの機構は摩耗が問題となっている。【０００３】
静音化を追求したスクロール式のコンプレッサーも広く使用されているが圧縮室を構成する２つのスクロールが発熱によって変形し漏れを生じ性能低下となるなど問題がある。【０００４】
小型化にはダイヤフラム方式の容積形があり構造的に静音であるが小型化が可能であるが高排出圧力を要求できない，脈動を解決して、吐出圧の０．５Ｍｐの要求には対応出来ない。【０００５】
ロータリー式圧縮機は高性能の圧縮機であるがベーン周りの摺動条件が厳しく耐摩耗性の確保の難度が高い。【０００６】
ターボ式は高性能の羽根車の組み合わせで高圧縮効果を実現している高速転運転しないと高排出圧を確保が難しい事と小型化には不向きである。【０００７】
古くからレシプロコンプレッサーは高圧縮を実現し現在も使用されているが貯留タンクを必要として、騒音、振動の解決は難度が高い。【０００８】
スクリュウコンプレッサーも大容量の圧縮機として採用されている、部品点数が多く潤滑剤が必要とされ、メンテナンスにもコストがかかる問題を抱えている。【０００９】
近年家庭生活環境の変化により絨毯、カーペットなどが普及しダニやペットの毛などを強力に吸引する掃除機が市場のニーズもあり開発され、ゴミを集塵袋に取り入れることなくサイクロンで分離しながら掃除する掃除機が市販されている。吸引力は強いが遠心力で旋回流を起こしていることから騒音が大きく複雑構造であり小型軽量化には限度がある。【００１０】
風力発電は主に３枚羽根の大型の風車が採用されている、小形の風力発電機は多くの中小のメーカーが市場に出している。何れも自然の風の不安定性もあり発電効率の向上が課題で大型は落雷、騒音、低周波健康被害、などの問題を抱えながらの、運転状況になっている。【００１１】
小型風力発電はやはり３枚はねを利用したものが多く数ある風車の中でダリウス風車を利用されたものが有り、風車の回転力を発電機に伝えて発電する方式でエネルギーのロスも多く、何れも安定的な電力が得られず普及には至っていない。【００１２】
風向が常に変わることから、又重量物部分を地上に設置できることから、危険性も工事の費用も低く抑えることができることから小型には垂直軸型が適しているが、起動時に大きなトルクが必要で風力が３で回転出来れば利用価値が高くなるが、低風力で回転するものが開発されていない。【００１３】
自然エネルギーの中で水力は大きな魅力を秘めていて世界的に活用することが進められているが、問題点や課題も多い、大きなダムを作り自然破壊を進める事、水没する場所の生態系の破壊、ダムに堆積する土砂の処理にかかるコスト等があり、大幅な開発をすること無く河川の機能を保ちつつ自然のままで水力を活用する、より小さな流れを利用する，小、中の水力発電を推進し自然エネルギーを効率よく利用を図ることが求められている。【００１４】
マイクロ水力発電方式にはフランシス水車、横軸プロペラ水車、ポンプ逆転水車、水中一体型水中式発電機、クロスフロー水車、ベルトン水車、ターゴインパルス水車、カプラン水車、バルブ水車、があり水車の回転力を利用し発電機を起動する方式で、水車と発電機の間のロスが加わり発電効率を得るには難度が高い、また水の落差を要求し場所を選ばざるをえない、水車と発電機を一体にした水中式発電機は水中ポンプに水を逆に流しポンプを逆方向に回転させる発電機で効率が悪い。【００１５】
水を安定して移動させるポンプは水中ポンプなど市販されているが小型で機構的に簡略な修理、メンテナンスが容易なものが要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
先述した様にヘリカルコンプレッサではブレードが螺旋溝に出入りする機構で新材料が開発されているが摩耗することを解消できる機構ではない，尚偏心機構の回転構造は全体的に複雑構造で耐久性に問題を抱えているこの難題を根本的に解消することは難度が高い。【００１７】
スクロール式は作動中常に摩擦しており、摩擦による熱の発生で変形により漏れ、の発生と２つの羽根が常に摺り会い摩擦により発生する粉が故障の原因になってトラブルが発生すると再生修理にはコストが掛かる。【００１８】
スライドベーン方式コンプレッサーも内部の弁板の精度が悪いと引っ掛かりが生じてロックして破損し使用不可となり修理は不可能など高精度を要求する。【００１９】
リショルムコンプレッサー（スクリュウコンプレッサー）は潤滑剤が必要で構造的に小型化には不向きで部品点数が多くメンテナンスにコストがかかる。【００２０】
ターボ式羽根車コンプレッサーは故障が少なく機構的に問題ないが高速回転しないと高圧にはならないことから大型が多く羽根の形状開発が盛んに行われている、高効率の小型の省エネコンプレッサーが求められている。【００２１】
開発されたサイクロン掃除機があるが考え方は遠心羽根車の高回転によリ、流体の遠心力によるゴミ、微粒子を掃除機の円周上に吸い付け、流体の風は外気へと流し塵による集塵袋の目詰まりが発生せず吸引効力が低下しないが数段に構成する機構が複雑で騒音が大きく小型、省エネには限度である。【００２２】
風力発電は今後大型を増加させると水力発電の問題と同様に環境、生態系、破壊や景観を損ね、威圧的であり多く普及することが疑問視され海上に設置が検討されている、全て機構が風力エネルギーを回転エネルギーに変換しその動力を発電機の起動力に利用しているが風車のエネルギーを発電機に伝動するロスも大きい、プロペラ風車、ダウリス風車が用いられるのが一般的で先述しているように垂直軸型が適しているが風力が弱いと起動しない、し難い、を解決し高効率の小型の風力発電の開発が急がれている。【００２３】
社会の情勢から大型の風力発電は、先述しているように海上に設置場所が移るとして今後小型の高性能風力発電が求められる時、現状の風車の効率も４０％以下のものが多く発電の一翼を担うには効率を向上するしか方法は無い。【００２４】
わが国は国の形から中小の河川が多く存在し河川の生態系を破壊せず自然のままに活用し森林と同時に管理し水力をその地方，地形に、同化するような仕組みにする小型水力発電は国情にかなったものであり、水力発電で大きなプロジェクトは環境破壊や生態系の破壊等の問題から社会に受け入れられる環境にない、自然の流れを遮断し魚や小動物などの生態系への影響があり例えばアメリカでは数年前からダムの建設は禁止し、既製ダムを破壊しもとに戻すことが始まっている、それに引き換え水路式発電では取水口で全量を取水し発電に使用するのではなく自然を壊さずできる限り自然の儘、自然の流れの中で設置場所を選ばず小、中の河川に小規模の工事で設置できる高性能水力発電機の開発が急がれる。近代においてフランシス水車が発電に多く活用されている、水を受け入れ旋回する内向きの渦流となり流量を調節しながら円形ガイドベーンで高速のジェットとなり羽根車を回転させる、しかし回転軸受にかかる水圧も大きく掛かり焼き付きが生じ、対策の難度は高い、羽根車にかかる水圧荷重を均一にすることが大きな技術的課題でもあることと複雑構造から高価な装置となる、その他には横軸プロペラ水車、ペルトン水車などがあるが何れも位置エネルギーを利用するので落差が必要で設置場所が限られる。【００２５】
性能のよいマグネットギヤポンプが開発されて産業界で使用されているが，空運転禁止，屋外設置禁止，呼び水が必要、埃の多い場所では使用できない、など使用制限も多く、管理にもコストがかかり、必ずしも使用し易いものとはいえない、液体を特に潤滑油などを使用せずに高真空度の極小型のポンプで使いやすく、故障が少なく、簡易な構造で、省エネを実現することができる高性能性が求められている。【００２６】
この発明は，上述した課題の存在を鑑み、ターボ機構の軸流羽根車、斜流羽根車、遠心羽根車の回転機構による流体に運動エネルギーを起し旋回流を生成し、流体を回転勾配容積器に送り込み連続的に流体の流れの中でターボ機構の圧縮効果と回転勾配容積器で容積変化を与えるとともに流体の旋回エネルギーにあわせ圧縮機構の容積器が回転することで流体に働く反作用を解決することによる圧縮（容積圧力）の相乗効果で流体の連続的流れのなかで高圧力を発生させる機構、構造を活用し機構内の部品同士が接触，摺動、部品の出し入れの機構など、構造的にトラブルが発生し難い構造の流入弁、排出弁、を必要としない潤滑油など必要としない、圧縮機、掃除機、ポンプ、風車、水車、等の流体機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は上記課題を解決するために、（１）大径開口部と小径開口部を持つ円錐形状回転可能な壁部の内部に流体の流路が形成され前記壁部の流路側に螺旋羽根もしくはインディューサー羽根が取り付けられて形成された回転勾配容積器が筒形ケーシング内に配置されている流体機械を提供する。【００２８】
本発明は（２）前記（１）記載の流体機械において、前記羽付き回転勾配容積器の前記開口部側の前記筒形ケーシング内に遠心羽根車、斜流羽根車、軸流羽根車，からなるターボ機構が配置された流体機械を提供する。【００２９】
本発明は（３）前記（２）記載の流体機械において、前記ターボ機構を遠心羽根、斜流羽根および軸流羽根で構成した流体機械を提供する。【００３０】
更に、旋回流の流体を受け入れる回転勾配容積器の内壁の勾配部分に流体の旋回運動エネルギーを有効に回転作用し流体の流れをスムーズにするための螺旋形状の羽根を少なくとも１枚以上を備える事ができる回転勾配容積器を有することを特徴とする。【００３１】
本発明は（４）前記（２）記載の流体機械において、前記ターボ機構を遠心羽根が対数螺旋である流体機械を提供する。【００３２】
本発明は（５）前記（４）記載の流体機械において、流体が流入する部位に流体が対数螺旋の旋回流（渦巻き流）の流れを形成するための羽根を設置し、前記対数螺旋羽根と前期大径開口部との間には対数螺旋流路が形成された対数螺旋回転導入部材を配置した流体機械を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
この発明は、次に列挙する効果が得られる。
流体が移動の中で流体に変化を与える事ができ圧縮機、吸引機（掃除機）、ポンプ、風力発電、水力発電、に活用でき、従来にはない構造的に故障の少ない小型化が可能な流体機械を提供できて静音で小型の高性能圧縮機は省エネ、環境に寄与できる、具体的には電気冷蔵庫、ルームエアコンなどのコンプレッサーに活用することで小型化が可能になり直流モーターを使用し蓄電器を使用すれば停電時も機能を停止することなく稼動が可能となる、再生可能自然エネルギーの風力発電、水力発電にも活用できる、更に蓄電池を停電時だけでなく活用することで省エネ稼動を可能にする、また流体の流れ（移動）の中で入から出に弁を必要としない機構は省エネを追求した新商品を生み出すことができる例えば自動車を始め移動機関にこのユニットを設置することにより移動することが自然に風を取り入れる事になりモーターなどの動力の代わりとなり高圧排出流体が推進機能となりエンジンやモーター等の推進力にこの推進力が加わりまさに自然エネルギー（新エネルギー）の活用であり尚、この新たな圧縮機構の流体機械は、その回転力を利用し新方式の発電方式を開発しそのまま新方式発電装置を設置することで或いは既製の充電器に伝道して蓄電池の充電に活用すれば電気自動車の蓄電池の充電が可能で、起動に使用中の蓄電池と予備の蓄電池を設け走行しながら充電が可能であることから蓄電池の交互使用ができる事になり、相対的に積載しなければならない蓄電池の数を少量にすることが可能となり充電のために走行を停止しなければならない事はなくなり，移動体が移動することが自然エネルギーを取り入れ活用することでありこの事だけでも新省エネルギーを提供することができる事から発明の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気圧縮機を断面で示した図面である。
【図２】同圧縮機に使用する軸流羽根車を示す図である。
【図３】同圧縮機に使用する遠心羽根車を示す図である
【図４】本発明の第２の実施形態であり容積変化の方式を第１とは別の方式による圧縮方式を示した断面図である。
【図５】同第２の実施形態に使用する軸流と斜流羽根車の図面である。
【図６】同第２の実施形態の回転勾配容積器容積用ブレードの図面である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る吸引機の流体機械の断面図である。
【図８】同第３の実施形態に使用する吸引用遠心羽根車の図面である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るポンプの流体機械の断面図である。
【図１０】同第４の実施形態に使用する遠心羽根車の図面である。
【図１１】同第４の実施形態に使用するインデューサー羽根車の図面である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る風車の斷面図である。
【図１３】同第５の実施形態に使用する３枚風車の図面である。
【図１４】同第５の実施形態に使用する回転勾配容積器付属の風車である。
【図１５】同第５の実施形態に使用する遠心羽根車の図面である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る水車の断面図である。
【図１７】同第６の実施形態に使用する遠心羽根車の図面である。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係る推進力活用、風力自動回転圧縮機の断面図である。
【図１９】同第７の実施形態に使用し他の実施形態にも使用する永久磁石受けの図面である。
【図２０】同第７の実施形態に使用し他の実施形態にも使用するＮＯ２回転勾配容積器の図面である。
【図２１】同第７の実施形態に使用し他の実施形態にも使用する回転勾配容積器の図面である。
【図２２】同第７の実施形態に使用し他の実施形態にも使用する斜流羽根車の図面である。
【図２３】本発明の第５の実施形態に使用する対数螺旋羽根導入口の図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、添付の図面に基づき参照して、この発明に係わる流体機械の実施の形態を詳細に説明する。
【００３６】
（第１の実施形態）
図１は、第一の実施形態に係る流体機械であり、具体的には気体の圧縮装置の１例の断面を示す図である。
【００３７】
圧縮装置１００は内径を同芯円状に加工された円筒形状の本体２７の中に気体の圧縮装置の全てが収納されている、動力側筐体３５には主としてモーターを内包し本体２７との接続を接続リング２８により接続され回転軸６は回転軸継ぎ手３４によりモーターとの動力伝導する機構であり、ターボ機構の軸流羽根車１、軸流羽根車２，遠心羽根車３を回転させる事で空気に旋回流を発生させることができる。
【００３８】
ターボ機構の軸流羽根車１、軸流羽根車２遠心羽根車３の組み合わせのターボ機構は動力本体蓋３３の流通孔からフィルター３２を通過し大気の空気を吸い込み旋回流を生成し図面に示す矢印の方向に移動する運動エネルギーとなり回転勾配容積器４に流入する。
【００３９】
回転機構の回転軸６の軸受は摺動の摩擦抵抗を避けるために永久磁石の磁力を利用し軸受９回転軸側１０の組み合わせ、軸受１３，１４と回転軸側１５に示すように回転軸側と本体２７の円筒状内径に固定された固定側との間に空隙を設け引きつけられることを避け，同極同士例えばＮ極同士を向かい合わせている、従って、反発力により回転軸が無接触で回転できるようにしてあり中心線上の平行移動止め１６も施してある。
【００４０】
ターボ機構の軸流羽根車１，２と遠心羽根車の組み合わせはより高圧の排出押出圧力と，高旋回流を生成させるために、軸流羽根車、斜流羽根車、遠心羽根車の組み合わせにする事もできる。
【００４１】
ターボ機構の中心軸同一線上に回転勾配容積器４を設けている、動力で回転軸６を回転することによりターボ機構で生成される高回転力を有する旋回流の圧縮空気流が流れの中の次に隣接し回転する勾配容積器に圧送され旋回流の回転エネルギーが自在に回転する回転勾配容積器４の勾配に面積力、体積力を与え、回転エネルギーとなり更に回転容積器に設けられている螺旋形状の羽根５に作用し回転勾配容積器４の回転力を増力させる。
【００４２】
回転勾配容積器４の回転軸受６はターボ機構の回転機構と同様に回転する容積器の外周円上に等間隔で連続的に永久磁石チップを埋め込まれた永久磁石受け１８，２０を有している、其れに対向し本体２７内壁円周上に等間隔に連続して永久磁石チップを埋めこまれた永久磁石受け１７，１９が永久磁石受け１８，２０に対し空隙を有して固定されている、其々の永久磁石の極性は同極同士が例えばＮ極同士が向かいあい反発力により回転勾配容積機は空間に浮いた状態になり、中心軸の方向移動防止には永久磁石１６が本体２７に回転側の永久磁石１８との空隙を有して固定されている事により互いの反発力により接触することはない。
【００４３】
回転勾配容積器４にはターボ機構で圧縮された旋回流の流入する気体（空気）の運動エネルギーの回転運動を促進し排出圧を増加させるための、らせん形状の少なくとも１条以上の羽根５を有している。流体が空気の場合は螺旋形状の羽根のねじれ角度２０度から７５度までの角度の範囲内で設定することにより圧縮空気を効率的に生成できることから螺旋のねじれ角は使用条件により適宜任意に決める事ができる、この羽根はらせん形状に拘らず内面勾配部分に同一線上に少なくとも４枚以上の排出圧力用の羽根を勾配に倣い数段に有することにしても良い、羽根の倒れ角度は２０度から７５度の範囲が望ましいので流速、流量、旋回圧力の計算からそれぞれに任意に決めることができる。回転する回転勾配容積気に永久磁石を設置し発電措置を組み込んだ形態とすることが出来る。
【００４４】
圧縮された気体（空気）が排出される排出口は排出口が回転することなく圧縮気体（空気）を排出するために排出口金２６を設けてある回転の抵抗を少なくするために、永久磁石チップが埋め込まれた永久磁石受け２２を回転側回転勾配容積器４の外円周上に連続して等間隔に、排出口金２６の内壁円周上には永久磁石受け２２と同極磁性同士があい向き合い空隙を有して永久磁石チップが埋めこまれた永久磁石受け２３が固定され更に排出口金２６を固定リング２１に緩衝材２５を挟んで本体２７側に固定されている。
【００４５】
ターボ機構回転軸６，軸流羽根車１，２，遠心羽根車３の流体機構による、吸込み流の流入する気体（空気）の中に含まれるゴミ等を除去するフィルター７を設け、軸受８により本体２７との間で固定されている。
【００４６】
動力回転軸６に接続するモーターは、交流電源用でも、直流電源用でもどちらも使用することができる、小型で自在に回転数を調整し圧縮の度合を調整することを目的にすれば直流モーターを活用することが出来る。
【００４７】
以上の如く本体２７と本体２７に内包する構成部品により流体機械が形成されている、動力本体３５と動力本体３５に内包する動力機構によりターボ機構が生成する圧力を得た旋回流気体（空気）は、圧力と旋回流のまま回転勾配容積器４に圧入される旋回流運動エネルギーの圧縮空気が体積力、面積力を勾配面に働き発生する反作用を、勾配面（容積器全体）が回転する事によりその反作用は減少される，尚回転勾配容積器の勾配部分に有する旋回流の流れの方向に捻れたらせん形状の羽根５の効力を受け回転勾配容積器４は次々に送りこまれる旋回流圧力気体（空気）の運動エネルギーが、排出口に押し出されながら勾配による容積変化の容積圧力が更に圧力を増し高圧の排出気体（空気）として排出口金２６から高圧縮気体（空気）が排出される。
【００４８】
試作実験によると勾配容積器の回転がない場合はモーターのよるターボ機構の回転軸の回転数２２００ｒｐｍ回転を与えても、反作用抵抗が大きく作用し、起動より５分間でモーターの温度は接触温度が８０°Ｃを超え、ターボ機構の羽根車および勾配容積器が発熱し、接触温度実測で１２０°Ｃ〜１３０°Ｃを記録し抵抗ロスが大きく圧縮機の連続的機能として使用することが不能であるがターボ機構で生成する旋回流の流体の運動エネルギーを無摺動の回転機構の回転勾配容積器に流入させる事によりターボ機構の回転数を５００ｒｐｍに回転数を落としても流体の面積力、体積力が作用し流体の運動エネルギーが回転勾配容積気への回転エネルギーに変換出来ることと、流体を省エネルギーで高圧の排出空気を排出、出来る即ち流体を容積的に受け止め容積圧力を生成する勾配容積器を回転することによる流体の排出圧力に対する反作用を減少させる事が出来る。
【００４９】
簡易実験によれば、螺旋のねじれ角度は流体が気体の場合は螺旋ねじれ角度が２０°から７５°の間が適切である事を確認している。また回転勾配容積器の勾配の角度は流体が気体の場合は４°以下では流体に掛かる圧力変化が低く８Ｍｐａの排出圧力は得られず４０°以上の傾斜角度では、流体に掛かる反作用が大きく効率的に８Ｍｐａの排出圧力は得る事が出来ないので風車に利用する以外は勾配の角度（傾斜）を３度から４０度以内の角度であることが適切である。
【００５０】
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態に係る流体機械である空気圧縮機の例を示す断面図である圧縮機２００は円筒形状の圧縮機本体２１９と圧縮機本体２１９に収納される圧縮装置側と、圧縮機能を作動する、主としてモーターを収納する円筒形状の作動本体２２７と、圧縮機本体２１９と作動本体２２７とを連結する円筒形状の連結具２２２とで構成されている。
【００５１】
気体（空気）の圧縮機能の構成は、圧縮機本体２１９に収納されるターボ機構の軸流羽根車２０１斜流羽根車２０２、数段に設けた軸流羽根車２０３、と回転軸を支える永久磁石受け２０６、永久磁石受け２０５のセットと回転勾配容積器２０４、と回転勾配容積器２０４に接触し回転軸を支える回転軸受２２８、と回転軸と回転勾配容積器とを連結する回転連結リング２０９、と回転勾配容積器２０４を無接触で支える永久磁石受け２１１、永久磁石受け２１０のセットと、永久磁石受け２１２と永久磁石受け２１３のセットと排出口金２１８と回排出する回転勾配容積器２０４とを無接触で支える永久磁石受け２１６と永久磁石受け２１５のセットと排出口金２１８を固定するための口金固定具２１４と緩衝材２１７と中心軸平行方向にターボ機構が移動するのを防止するための永久磁石付属の移動防止リング２０８により構成されている。
【００５２】
圧縮機構を作動させる作動本体２２７は、圧縮機本体２１９と同芯円上にあり取り付け緩衝材２２４と円周上に通気孔を有するモーター固定リング２２５とで、作動本体２２７の内壁に固定されるモーターと、フィルター２２１，２２６，と接続リング２２２とにより構成されている。圧縮機構との連結は連結継手２２０により動力を伝達する
【００５３】
モーター２２３の動力を連結継手２２０によりターボ機構の軸流羽根車２０１、斜流羽根車２０２、を回転させモーター２２３の後方から大気の空気を吸い込み旋回流を発生させ、斜流羽根車２０２、と軸流羽根車２０１の作用で、排出口への圧縮効果を生成し回転勾配容積器２０４に旋回流を圧縮のままの気体（空気）を連続的に送り込み、勾配容積器の勾配で容積変化による容積圧力の圧縮効果と容積圧縮羽根車２０３の排出圧効果とその効果の反作用を、減少させるための回転勾配容積器２０４の回転力による排出効果との全ての相乗効果で高圧縮気体（空気）を生成し、高圧気体を排出することができる。
【００５４】
軸流羽根車２０１，斜流羽根車２０２のセットも機構は各種の流体機械に利用され公知の技術であり、なお容積圧縮機は公知の技術であり、容積変化により圧力を得ている、この発明は、ターボ式の圧縮機の連続的に圧縮する高効率の圧縮機構と、容積が勾配による変化で容積圧力の高圧の圧縮効果の容積圧縮機の効果を持ち合わせたものであり、既存の容積圧縮機は入と、出、に弁を必要とし又ターボ機構の弱点である高回転でなければ高圧力が望めない、小型にすることは困難であるなどの欠点をカバーできる連続的に流れる気体は弁を必要とせず連続的にターボ機構の効率性と高圧の圧縮効果の容積圧縮機を組み合わせたもので、回転力のロスを減少させる無摺動の回転機構を回転側に永久磁石受け２０５に磁石を、固定側に永久磁石受け２０６を磁石と磁石とに空隙を設けるように磁石を其々円周上等間隔に埋め込ませてある、尚回転勾配容積器２０４の外径円周上に磁石をホールドする永久磁石受け２１１を設け円周上に等間隔に埋めこませている、固定側にも回転側と相向かい合わせ空隙を有して、磁石をホールドした永久磁石受け２１０を設け圧縮機本体内面円周上に固定されている、更に回転勾配容積機２０４の圧縮空気の排出口の外周円周上に永久磁石をホールドする永久磁石受け２１２を設け、相対して本体２１９の内壁円周上に永久磁石をホールドした永久磁石受け２１３が回転側と磁石があい対面するように空隙を有して取り付けられている、このことで、回転勾配容積器２０４は宙に浮いた状態となり回転に対する摺動抵抗はないことになる。
【００５５】
軸流羽根車２０１と斜流羽根車２０２の組合せは軸流羽根車と遠心羽根車との組み合わせ或いは軸流羽根車、遠心羽根車、斜流羽根車、の３段にすることで大きな圧力を得ても良い、大きさ、流量などにより変えることは可能である。
【００５６】
回転連結リング２０９と回転勾配容積器２０４とは回転連結リング２０９の外形と回転勾配容積器２０４の内径とで圧入嵌合されているが、回転連結リング２０９の形状を軸流羽根車の形状を兼ね備えた連結具にする事ができる。
【００５７】
回転勾配容積器２０４の内壁勾配部分は精度良く滑らかであり軸流羽根車２０３の外形羽根部分が回転勾配容積器２０４の内壁勾配部分の円周上に密着することで、気体（気体）の圧縮効果を高めている、尚容積圧縮羽根車２０３の羽根の形状を排出側に圧力を加えるようにする形状になっている。
【００５８】
回転勾配容積器２０４の精度良く滑らかな内壁勾配部分に回転抵抗、回転騒音を抑える為に回転軸芯と回転勾配容積器２０４の芯ブレを解消するために、回転軸２２９が圧入嵌合された回転軸受２２８が勾配部分に接触して回転軸２２９と回転軸受２２８と回転勾配容積器は同期回転をする機構にしている。
【００５９】
回転勾配容積器２０４の排出口の回転部分の円周上に等間隔に磁石チップをホールドした永久磁石受け２１２を設け排出口金２１８の内径壁に永久磁石のチップを等間隔に空隙を設けて埋めこまれ磁極の同局同士をあい向きあわせ磁気力による反発力を利用する事により無摺動が可能となり回転抵抗のない排出口金を備える事ができる。
【００６０】
回転勾配容積器２０４の勾配の角度は簡易実験により５度から４０度までが効率的であり、５度以下では効果的な圧力性能を得られず、４０度を超えると流体に対する反作用が大きく熱損卒で、長時間の稼動は実用に適さないことを確かめている、回転勾配容積器２０４の勾配角度は５度から４０度の範囲で、気体の流量、排出圧、流速などを設計条件により任意に決めることができる。この回転力利用し、永久磁石を回転部に設置し発電装置とすることが出来る。
【００６１】
（第３の実施形態）
図７は本発明の第３の実施形態に係る流体機械の吸引機（掃除機）の１例を示す断面図である。
【００６２】
第３の実施形態に係る流体機械の吸引機３００は同一円周上に円筒形状の吸引機構を内包する吸引装置本体３０２と吸引機構を作動させるための主としてモーターを内包する動力機構本体３０３と、連結具３１２で全体が構成されている。
【００６３】
吸引装置本体３０２に内包するターボ機構の羽根車３１８、３１９は公知の技術であるインディューサー搭載の吸引用の後ろ向き羽根車を採用している。モーター３０８の動力により回転軸を回転させ回転軸にはターボ機構の後ろ向き遠心羽根車３１８が回転する遠心羽根車３１８の生成する旋回流の空気が２段構えの遠心羽根車３１９の吸引力で更に旋回流は速度と遠心力を増加し吸引空気中の質量の大きいゴミなどはより円周外側に引きつけられ塵収納器３２５に収納され空気はモーターの周囲を通過して外に放出される。
【００６４】
本発明の大きな特徴は遠心羽根車３１８，３１９に同期回転する回転勾配容積器３０１を回転させることで更に強い旋回流を生成する、更に回転勾配容積器３０１の内壁勾配部分に回転により旋回流を発生するための吸引機３００の外側から空気を吸い込む方向によじれた少なくとも１条以上のらせん形状の羽根３２４を有している。
【００６５】
回転勾配容積器３０１の回転力の障害を防ぐために回転勾配容積器３０１の外周円状に永久磁石のチップを等間隔に埋め込まれた永久磁石受け３０６を有しており、其れにあい向き合い空隙を有して吸引装置本体３０２の内壁円周上に永久磁石のチップを埋めこまれた永久磁石受け３０５が固定されている。
【００６６】
吸引機３００の吸引側（回転勾配容積器３０１）の外形が細い方の外形に回転勾配容積器の回転力の障害を減少させる為に転がり軸受け７を有している。これは永久磁石を用いた無接触軸受に変えることもできる。
【００６７】
回転勾配容積器３０１の内壁勾配部分に設けた旋回流生成のための少なくとも１条のらせん形状の羽根を有している、この回転勾配容積器３０１の勾配内壁部分に設ける少なくとも１条の螺旋形状の羽根３２４のねじれ角度は簡易実験により流体が気体の場合は２０度から７５度の範囲が適切であることを確かめており、目的や流量、流速により２０度から７５度の範囲の中で任意に決める事ができる。
【００６８】
モーター３０８の回転軸の回転が無摺動で回転するための、回転軸に圧縮勘合される軸受に永久磁石を円周上に等間隔に磁石が埋め込まれた永久磁石受け３０９を有し、回転勾配容積器３０１が中心軸平行方向に移動することを防ぐための移動防止具３１１に固定され永久磁石受け３０９とあい向きあう位置に永久磁石受け３１０を有して磁性の同極同士が向かい合い磁性の反発力によりモーターの回転軸の回転を無接触無摺動となるようにしている。
【００６９】
モーター３０８の外周を通過して排出される空気のなかの塵を吸い取るためのフィルター３１７を交換しやすい最後尾に設けいつでも交換できるように出来ている。
【００７０】
ターボ機構の遠心羽根車３１９は斜流羽根車にすることもできる、旋回流を起こした気流体の流れは回転勾配容積器３０１の内壁に設けたらせん形状羽根３２４の旋回流効果との相乗効果と回転勾配容積器３０１の勾配変化による小容積から大容積に容積変化が生み出す吸引力による効果と相乗的に吸引力の効率を高めることができる。
【００７１】
吸引旋回流を吸引する吸引口（掃除をする面）により近くで生成し強力に吸い込むために吸込み口金３２０の近傍までらせん形状の羽根３２４を伸ばして吸引する面（掃除する面）に旋回流を起こし吸引力を高めるようにすることができる。
【００７２】
回転勾配容積器３０１の勾配部分の勾配の角度は簡易実験の結果流体が気体の場合５度から４０度が適切であることを確かめている、この流体機械の設計が要求する圧力、流量、などの条件により、回転勾配容積器３０１の勾配部分の傾斜角度は５度から４０度までの範囲で、任意に決めることができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
図９は本発明の流体機械の４００はポンプの一例を示した断面図である。主にモーター４１３を内包する動力本体４２７と圧力揚力機構の揚力機構本体４０４と真空度（密閉度）を高めるための連結密閉金具４０６とで構成されている。
【００７４】
揚力機構本体４０４と動力本体４２７は同一円線上にあり芯振れがないように加工されている、動力本体４２７に内包するモーター４１３は動力回転軸が中心に位置するように動力回転軸に圧入嵌合される永久磁石受け４２６の無接触軸受セットで位置決めされている。
【００７５】
モーター４１３を流入する流体から保護するためにシリコンゴムなどの保護材４０７で覆われてその外形に流通孔を有する固定リング４２５が動力本体４２７に固定されることによりモーターは固定されている。液体を導入する口金継手４２３は口金固定リング４２４により動力本体４０５と高密閉度で連結されている。
【００７６】
無接触軸受ユニット固定側の永久磁石を円周上に等間隔に埋め込まれた永久磁石受け４３０を４２９と動力本体４２７に固定され、空隙を有し磁石同士があい向い合う形に回転側の回転軸受の外周円状に等間隔に埋めこまれた磁石をホールドした永久磁石受け４２６と、により構成され磁性の同極同士を向きあわせ、磁性の反発力で、接触しない構造となっている。
【００７７】
モーター４１３の回転動力を伝導する回転軸に遠心羽根車４２８が取り付けられ続いてインデューサー羽根車４０２が取り付けられている。
【００７８】
回転勾配容積器４０１の外周円周上に等間隔に永久磁石が埋め込まれた永久磁石受け４１０が嵌めこまれている、固定側揚力機構本体４０４の内壁に永久磁石チップが埋めこまれた永久磁石受け４１１が嵌めこまれて永久磁石受け４１０とあい向かい合い同極磁性同士が空隙を有して固定されている、同様に回転勾配容積器４０１の排出側細い部分の外周円周上に永久磁石のチップが埋め込まれた永久磁石受け４１７が嵌めこまれ、揚力機構本体４０４の内壁に永久磁石チップが埋めこまれた永久磁石受け４１４が永久磁石受け４１５と同極磁性同士があい向い合うように空隙を有して嵌めこまれて固定されている。
【００７９】
回転勾配容積器回転勾配容積器４０１は稼働中常に回転しているので排出口を別に排出口金４２１が回転勾配容積器の外周に転がり軸受け４２０を圧入し保護材４１９を挟み転がり軸受け４２０の外周に勘合されている、更に固定リング４１８により固定されている。
【００８０】
上記に示すように回転勾配容積器は転がり軸受４２０以外は，宙に浮いている事になり回転抵抗を少なくすることになる尚、転がり軸受け４２０を永久磁石で無接触の回転軸受に変えることも出来る。
【００８１】
回転抵抗を防ぐことができた回転勾配容積器４０１に遠心羽根車４２８の外形が接続されていて動力の回転が遠心羽根車４２８，インデューサー羽根車４０２、回転勾配容積器４０１に伝導され吸入した液体に旋回力と圧力を与え連続して回転勾配容積器４０１の排出方向に移動させる。
【００８２】
回転勾配容積器４０１に移動した液体（水）に回転容積器４０１が回転することによる旋回流の回転エネルギーを勾配部分の内壁に設けてある少なくとも１条以上の螺旋形状の羽根にのり、揚力効果を得て回転勾配容積器４０１の小経口部に移動させる、移動する過程で容積変化による容積圧力で圧縮された液体（水）が高圧のまま外気に回転勾配容積器４０１が回転しながら排出される、この羽根４０３は勾配の先にゆくほど羽根の高さがなだらかに低くなるように出来ている。
【００８３】
回転勾配容積器４０１の勾配による容積変化が流体に連続的に容積圧力を増加させ回転する勾配部分の羽根４２４のらせん形状が揚力となり、ターボ機構の旋回流圧力との相乗効果が高排出圧力で排出することができる螺旋形状の羽根で汲み上げるアルキメデスのスクリュウ方式を進化させ流体に旋回流を起こすターボ式機構を組み合わせた方式であり旋回流の儘回転勾配容積器４０１に送り込まれ勾配の容積器が回転し流体に対する反作用を、回転することにより解消した高排出圧力で流体を移送する流体機械のポンプである。
【００８４】
遠心羽根車４２８の吸引力を向上するために前段階に軸流羽根車を設けることも可能であり斜流羽根車のセットとしても良い。旋回流と高圧の移動流体（液体）が回転勾配容積器４０１の勾配部分に捻れた、らせん形状の羽根４０３の回転力に乗り、勾配による容積変化が強力な容積圧力を生成し高圧の流体を排出する事ができる、摺動面、や羽根がお互いに接触する面など構造的に故障が発生する原因がないことからも小型化が可能で動力に直流電源モーターを採用することで回転数を自在に可変し排出流体も可変が可能になる
【００８５】
流入する流体をスムーズに吸引力のある遠心羽根車４２８に導く為に円周上にガイド４２９を設けてある、回転勾配容積器４０１の移動を防止するための永久磁石チップを円周上に埋め込んだ永久磁石受け４１２を配置して磁力の反発力で接触することがない構造にしてある。
【００８６】
回転勾配容積器４０１の勾配の角度は簡易実験により５度から４０度が適切であることを確かめている、この流体機械の設計で、流量、排出圧力などの条件で、５度から４０度までの範囲で任意に設定できる。
【００８７】
回転勾配容積器４０１の勾配部分に設ける螺旋形状の羽根４２４のねじれ角度は、簡易実験により流体が液体の場合は、５度から６０度の範囲が適切であることを確かめている、この流体機械の設計で、流量、排出圧力、などの条件で、螺旋形状の羽根４０３のねじれ角度は、５度から６０度までの範囲で任意に決めることができる。
【００８８】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の流体機械の第５の実施形態に係る風車の１例を示す断面図である。５００は風車全体を支えるベース５１９と風車を回転するための回転軸５１７に構成される回転機構と回転機構に組み込まれた風車５０１と、同軸流羽根車５０２と、遠心羽根車５１２と同回転機構に組み込まれた遠心羽根車５０５と回転勾配容積器５０４と、回転勾配容積器５０４の外周に組み込まれた風車５１４と、回転機構を勾配円筒形状で支える本体５０６と、本体５０６を支え回転支持盤５０８に固定する５０７ａ，５０７ｂと、風車を構成する重心に位置する回転中心軸５１８ａ、軸受５１８ｂセット，と回転機構を支える支柱５０９ａ、支柱軸受５０９ｂを含む回転支持盤５０８とで構成されている。
【００８９】
勾配形状の本体５０６は回転機構の勾配回転容積器５０４の外周を等間隔に勾配形状で円周を覆う、円筒形状の回転機構部を支え、風向が勾配形状の本体５０６の真横からの場合に風は勾配の細い方に流れ、自在に回転する支柱５０９ａ，支柱軸受５０９ｂの回転機構は本体５０６のかしらを即ち風車を風上に、風が来る方向へ回転する事ができる、受け入れる気体（空気）を効率良く渦流にするための、対数螺旋の流れを、生成させるための羽根５２８を流入口に設置してある。
【００９０】
回転軸５１７は無接触、無摺動機構の５１０ａ，５１０ｂ，で褶動ロスのない回転機構としている，支柱５０９ａ，支柱５０９ｂ、を含む回転支持盤５０８は重心に位置する回転中心軸５１８ａ軸受５１８ｂセットにより無接触、無摺動機構としているので、１８０°自在に回転することができる、回転部には接触、摺動抵抗が発生しないような構造としている。
【００９１】
本体５０６は本体５０６の中心が回転軸５１７の中心軸と同軸中心に位置するように本体固定板５０７ａ，本体固定板５０７ｂで回転支持盤５０８に固定されている。
【００９２】
回転勾配容積器５０４には永久磁石チップを外周円状に等間隔に連続してリング状に埋め込まれた永久磁石受け５２１永久磁石受け５１６，永久磁石受け５１３、永久磁石受け５２１ａが取り付け固定されている。
【００９３】
本体５０６には回転勾配容積器５０４の外周円上に取り付けられた永久磁石受け５２１に空隙を有して磁性の同極同士があい向かい合い永久磁石受け５１１が内壁円周にリング状に連続して取り付け固定されている、回転勾配容積器５０４の外周円上に永久磁石受け５１６に空隙を有して磁性の同極同士があい向かい合い永久磁石受け５１５が内周円壁にリング状に連続して等間隔に取り付け固定されている。
【００９４】
構造的に本発明の風車は回転支持盤５０８が自在に回転し、回転軸５１７は自在に回転し更に回転勾配容積器５０４は上記に示す構造の如く永久磁石の同磁性同士の反発力により無接触、無摺動となり自在に回転できる。
【００９５】
回転軸５１７は３枚はね風車５０１の回転により回転する、回転と同期して軸流羽根車５０２が回転し、同期して斜流羽根車５１２が回転し３枚はね風車５０１の後方へ向かって旋回流が生成される。
【００９６】
回転勾配容積器５０４の内壁勾配部分にはよじれた形状の少なくとも１条のらせん形状の羽根５０３を有して排出口側に向かい羽根の高さがなだらかに低くなるようにしてある。
【００９７】
回転勾配容積器５０４の末尾部分には遠心羽根車５０５が設置されており送り込まれる流体（空気）を強力に軸方向から半径方向へ旋回流として送風する機能を有し回転勾配容積器５０４の回転エネルギーとなる。
【００９８】
生成された旋回流は自在に回転する回転勾配容積器５０４に流入し旋回流圧力を回転勾配容積器５０４の勾配部分と勾配部分の螺旋形状の羽根５０３との両面に面積力と体積力の作用を促し回転トルクが増すと同時に回転勾配容積器５０４と勾配の容積変化効果と内壁勾配部分に位置する螺旋形状の羽根５０３による回転圧力が更に旋回力を増し更に吸引力の強い遠心羽根車５０５の旋回流吸引効果との相乗効果で回転勾配容積器５０４は回転力を増加することになる。
【００９９】
回転する回転勾配容積器５０４の外周円周上に発電のための永久磁石チップを埋め込んだリングを５３０，の如く取り付け流体機械の風車が直接発電することも可能であり回転軸５１７を利用して発電機に伝動することもできる。
【０１００】
風は狭い空隙を通過するとき流速を増し、風車の回転運動エネルギーを増加させることから、回転勾配容積器５０４と本体５０６の空隙を通過する風力を利用するために回転勾配容積器５０４の外周円周上に数枚以上の羽根５１４を設け通過する風力が回転勾配容積器５０４の回転させるエネルギーになるようにしてある。風車から取り出せるエネルギーは風車の受風面積に比例し風速の３乗に比例する定理から回転勾配容積器５０４の外周に取り付けられている羽根５１４は円周上に空気が通過する自由空間を設け間隔を置いて多数枚を取り付けてある為に受風面積は大きく、尚早い風速は回転勾配容積器５０４を回転させるエネルギーを得ることができて、軸流羽根車５０２と遠心羽根車５０５のターボ機構と流体である風を容積的に受け止め回転勾配容積器５０４は面積力、体積力の効率的作用が回転力への変換するエネルギーとなり３枚羽根（風車）５０１と羽根５１４とターボ機構の軸流羽根車５０２と遠心羽根車５０５と回転勾配容積器５０４とらせん形状羽根５０３の相乗効果が風車５００の性能を確立している。
【０１０１】
回転勾配容積器５０４の勾配の角度は簡易実験により１度から３０度までの範囲が適切であることが確かめられている、設置場所などの関係で回転勾配容積器勾配の角度は１度から３０度までの任意の角度で設定できる。
【０１０２】
回転勾配容積器５０４の内壁勾配部分に、設ける螺旋形状の羽根５０３のねじれ角度は５度から８０度までの範囲が適切であることを確かめている、５度以下のねじれ角度は風圧が回転エネルギー変換効率を極端に減少させ、８０度を超えると、同じく回転エネルギー変換効率が悪くなる、設置する場所の平均風力、風速により、５度から８０度の範囲で任意の角度を設定できる。
【０１０３】
（第６の実施形態）
図１６は本発明の流体機械の第６の実施形態に係る水車の１例を示した断面図である、水車図面６００はベース６０９とベースに取り付ける支柱６１０ａと支柱６１０ｂと円筒形状本体６２２と、円筒形状の本体６２３と、磁力軸受け６０６，６０７のセットと磁力軸受け６２１，６２０に支持される回転軸６０８と、本体６２３に磁力軸受けにより位置決めされた回転勾配容積器６０４ａと、本体６２２に磁力軸受けにより位置決めされた回転勾配容積器６０４ｂと回転軸６０８に取り付け固定されたターボ機構と本体６２２と本体６２３とを連結する連結リング６２５と本体を支えるブラケット６２４ａと、ブラケット６２４ｂとにより構成されている。
【０１０４】
本発明は川の流れに倣いターボ機構の軸流羽根車６０１が川上に位置し軸流羽根車６０３が川下になるように川の中に設置する流体機械であり、基本的に設置には川床に杭を立てコンクリートなどの設置ベースを設け流体機械に入る塵を避けるための網を設けることで、流れる自然の流れが仕事する、水車であり、水流の落差を必要としないターボ式の流体機械の水車である。
【０１０５】
回転軸６０８は支柱６１０ａ側に永久磁石チップを円周上に埋め込んだリング状の永久磁石受け６０７が圧入嵌合されている、排出側には回転軸６０８の外形に永久磁石チップを円周上に埋め込んだリング状の永久磁石受け６２０が圧入嵌合されている、支柱６１０ａには円周内径上に永久磁石チップを等間隔に埋め込んだリング形状の永久磁石受け６０６が永久磁石受け６０７との間に空隙を有し永久磁石の磁性が同極同士で、向かい合い反発力により接触しないように配置して圧入嵌合してある、支柱６１０ｂに円周内径上に永久磁石チップを等間隔に埋め込んだリング形状の永久磁石受け６２１を永久磁石受け６２０の磁石の磁性の同極同士が空隙を有して向かい合うように配置して圧入嵌合してある、これは磁力を利用した無接触の回転軸受である。回転軸６０８の両端には外周円上に永久磁石のチップを等間隔に埋め込んだ永久磁石受け６２６，６２７を嵌合し取り付けられるようにしてある、これを発電に利用することができる。
【０１０６】
回転勾配容積器６０４ａ回転勾配容積器６０４ｂの外周円周上には永久磁石チップを埋め込んだ永久磁石受け６１２、６１５，６１７，６１８が等間隔に取り付けられている、円筒形状の本体６２２，本体６２３の内径内壁の円周上に位置し回転勾配容積器６０４ａ，６０４ｂに取り付けられている永久磁石受け６１２，６１５，６１８に磁性の同極同士があい向い合う位置に空隙を有して等間隔に円周上に永久磁石受け６１１，６１４，６１６，６１９が取り付けてあり磁力の反発力で回転側の回転勾配容積器６０４ａ，６０４ｂ，側は固定の本体６２２，６２３側とは、円周上接触せず自在に回転できる、回転軸６０８の平行方向の移動防止を回転勾配容積器６０４ａでは固定側の本体６２３の内径円周上に永久磁石のチップを等間隔に埋め込んだ永久磁石受け６１３を設け回転勾配容積器６０４ａの外周に取り付けた，永久磁石受け６１２と磁性の同極同士があい向き合い空隙を有して永久磁石軸受を形成している。回転軸６０８と平行方向の移動防止を永久磁石６３１と永久磁石６３０の其々のセットが無接触で移動防止をしている。
【０１０７】
前記に示すように回転軸６０８と回転勾配容積器６０４ａ，６０４ｂは永久磁石の磁力を活用した磁石軸受により無接触、無摺動の自在に回転する機構を形成している。
【０１０８】
川の流れの中で本発明の流体機械を水の流れてくる方向に軸流羽根車６０１が川上に向き水の流れを受けて軸流羽根車６０１が水の運動エネルギーにより回転エネルギーに変換し、回転して水流に旋回を起し、さらにインデューサー遠心羽根車６０２ａで吸込み半径方向へ旋回流を生成し、水流は圧力が加わり回転勾配容積器６０４ａを回転させる、回転勾配容積器６０４ａには内壁の勾配部分に回転勾配容積器６０４ａの回転を促進するための、回転方向によじれたらせん形状の羽根６０５ａを有し流入する流体（水）を容積的に受ける容積器が流体である水の面積力、体積力の作用と水の旋回流により回転が促進され総合的に作用し高回転力を得ることができる。
【０１０９】
旋回流の水の流れは回転勾配容積器６０４ａ回転させ内壁勾配部分に有する螺旋形状の羽根６０５ａの螺旋形状に作用し排出口に向けての排出力となり回転勾配容積器６０４ａの勾配による容積変化は高圧縮圧力となり無摺動、無接触の回転機構により自在に回転する回転勾配容積６０４ａからの高圧排出の旋回流の水流との相乗効果が、回転勾配容積器６０４ａに高トルクの回転力を得ることができる。
【０１１０】
回転勾配容積器６０４ａからの旋回流の水流は遠心羽根車６０２ｂに吸い込まれ水流は旋回流を加速しながら遠心力で回転勾配容積器６０４ｂに流入し勾配部分と勾配部分に有する螺旋形状の羽根６０５ｂに作用し勾配部分と螺旋形状羽根とに面積力、体積力が作用して回転勾配容積器６０４ｂの回転を促進し高トルクの回転を得ることができる。
【０１１１】
高旋回流の水流は回転軸６０８に取り付けられている遠心羽根車６０２ｂ軸流羽６０３に回転トルクを与え回転軸６０８の高トルクの回転を促進し同時に回転勾配容積器６０４ｂに高トルクの回転を生成する。
【０１１２】
更に回転トルクを増加させるために軸流羽根車６０３の後方近傍に隣椄して遠心羽根車を設置することもできる。この事は本発明で発電に活用する回転トルクが回転軸６０８の回転トルクと回転勾配容積器６０４ａ，６０４ｂの回転トルクの２系統で可能であることである。
【０１１３】
本発明の流体機械の実施形態である１例の６００の発電用水車は前述にも触れているように川の自然形体を大きく損なわないように小規模の設置工事と付帯設備で留めることが可能であり水を堰き止めるのではなく自然の流れのエネルギーを利用しターボ機構により旋回流を起こし、水を容積的に受け止める勾配容積器が回転し水のエネルギーを、流れの中での容積変化が更に流速を増加し高トルクの回転エネルギーを得ることが出来る水車である、本発明は都市機能の中に張り巡らされている少落差の水路に設置することでミニ水力発電が可能であり、水路の機能を阻害する事なく、ミニ水力発電の数を増加する事により新産業を育成し再生エネルギー利用となる、これは農業用水に活用することで地域の農業用の電力共給が可能となり、保守を含め部品加工から新産業の育成につなげることができる。
【０１１４】
回転勾配容積器６０４ａ、回転勾配容積器６０４ｂの勾配の角度は５度から４０度までの範囲の角度が適切であることを確かめている、ことから、設置する場所により異なる流速、流量をもとに設計上で５度から４０度までの角度を任意に定めることができる。
【０１１５】
回転勾配容積器６０４ａ，回転勾配容積器６０４ｂの内壁の，勾配部分に設ける，螺旋形状の羽根６０５ａ，６０５ｂのねじれ角度は５度から６０度の範囲が適切であることを確かめていることから設置する川などの場所により設計で５度から６０度の範囲なかで任意に定めることができる。
【０１１６】
（第７の実施形態）
図７は本発明の流体機械の第７の実施形態に係る自動回転圧縮機の１例を示す断面図である。この第７の実施形態である図７００の自動回転圧縮機はモーターなどの動力を有しない圧縮機の１例であり、本体７０６と軸流羽根車７０５と遠心羽根車７０４と斜流羽根車７０３と回転勾配容積器７０１とでなり、流体機械の圧縮機構を形成する。
【０１１７】
本体７０６は円筒形状であり円筒内径円周上に永久磁石のチップを等間隔に埋め込んだ永久磁石受け７０８、７１０，７１３が取り付けられている、回転勾配容積器７０１の外周円周上には永久磁石チップが本体７０６に固定されている永久磁石受け７０８，７１０、７１３の磁石とあい向き合い、永久磁石チップを等間隔に埋め込まれた永久磁石受け７０７，７０９，７１２が其々取り付けられている、本体７０６に固定されている永久磁石受け７０９，７０８には永久磁石受け７０７が空隙を有して同極の磁性が向き合い取り付けられ、本体７０６に固定されている永久磁石受け７１０には永久磁石受け７０９が空隙を有して同極の磁性が向き合い取り付けられ、本体７０６に固定されている永久磁石受け７１３には永久磁石受け７１２が空隙を有して同極の磁性が向きあい取り付けられている。回転勾配容積器７０１の回転軸の平行方向の移動防止接触防止に固定側本体７０６に固定されている永久磁石受け７０９の永久磁石チップの同極同士の磁力に反発力により移動を防止し接触はしない機構としてある。
【０１１８】
前記に示すように回転勾配容積器７０１は本体７０６との間で磁
力軸受により支えられ自在に回転できる接触、摺動の無い、磁気軸受回転機構としている。
【０１１９】
回転勾配容積器７０１の内径内壁には平行直線部分に軸流羽根車７０５と、遠心羽根車７０４、斜流羽根車７０３が間隔を置いて取り付けられている、本体７０６に取り付けられた、大型のゴミの侵入を防ぐためと空気を整流するための網７１５を通過して侵入する空気は回転勾配容積器７０１への流入と本体７０６と回転勾配容積器７０１との空隙を通過する空気との２ルートに分かれる。
【０１２０】
軸流羽根車７０５は流入する空気に旋回流を生成する羽根を有しており、流入してくる空気は旋回流となり遠心羽根車７０４に設けられているインデューサー効果もあり遠心力効果で高圧力の旋回流となり更に斜流羽根車７０３の高旋回流圧力の旋回流は回転勾配容積器７０１の勾配部分に面積力、体積力の作用を与え、旋回流の流体エネルギーは回転勾配容積器７０１の回転力となり回転する回転勾配容積器７０１の内壁勾配部分に有している流体（空気）の流れる方向によじれた螺旋形状の羽根７０２に面積力、体積力を与え回転勾配容積器７０１の回転トルクを増強し、回転勾配容積器７０１の勾配による容積変化が高圧縮、圧力となり高圧の空気を連続して回転勾配容積器７０１の先端の排出口から高圧の旋回流空気を排出する。
【０１２１】
流体（空気）の流入側から流出側への勾配の角度は、簡易的に実験したところ、勾配の角度が３度以下であると流入する流体（気体）の運動エネルギーが、回転勾配容積器７０１の回転に与えるエネルギー即ち回転エネルギーに変換効率が悪く、勾配角度が４０度を超えると流体に対する反作用が大きく働き、エネルギーロスとなり回転エネルギー効率を低下する事が判明している、移動体が一定の速度の場合と、低速から高速にめまぐるしく変動する場合と、高速に切り替わると一定になる場合、などあり、その設計において３度以上から４０度までの範囲において勾配の度合は任意に決めることができる。
【０１２２】
本発明の流体機械である自動回転圧縮機７００の方式は空気の流れの中で弁を要せず入から出の圧縮過程が連続的に行われることから、電車や自動車の移動機関に備え付けることにより、移動機関が移動する時移動することが自動回転圧縮機７００に流入する空気は動力となり前述に示した如く高圧縮の空気を排出し排出の反作用が推進力となり移動体の移動する力となり動力に助力し省エネを実現しえる事ができる。
【０１２３】
更に回転勾配容積機７０１の回転トルクを活用する事が可能であり発電装置とすることができる本発明の実施形態の例７００自動回転圧縮機は移動機関に取り付けることにより再生自然エネルギーを利用した推進力が、省エネになり、回転トルクを利用し発電することによる充電は、電気自動車のバッテリーの充電が可能となり、積載するバッテリー数を減らせる事が可能となり更に予備のバッテリー充電は交互に運行中に充電することで充電のための停車は必要なくなり連続運行ができることになり省エネを大きく前進出来る。
【０１２４】
本発明の流体機械は連続して流れる流体の流れの中で流体の長所を利用することを、メカニックにターボ機構を活用し高圧縮機能の容積圧縮をレシプロから回転機構の回転勾配容積器にするアイデアであり容積圧縮の往復運動による高圧縮機構を、容積器の形を勾配容積器に変換する事で往復運動によらず、勾配による容積変化が容積圧縮となる、連続的な流れの中で高圧縮の流体の流れに対する反作用を、容積器そのものを回転させる事で減少させ、しかも流体の旋回にあわせて回転させることにより、流体は旋回回転運動をしながら容積変化を実現し高性能のターボ機構と容積圧縮機の複合構造の流体機械となる、小型から大型まで可能で、既存の方式による流体機械では実現できない流体機械であり、既存の流体機械の構造、機構での故障の原因を全て無くした流体機械である、回転勾配容積器７０１の圧縮空気排出口側に回転勾配容積器７０１の外周円周上に永久磁石チップを埋め込んだリング永久磁石受け７１６を嵌合している。発電に利用することもできる。尚ギヤを回転勾配容積器７０１に嵌合固定し回転させることで、発電機に伝動して発電に利用することもできる。
【０１２５】
以上のことは変更や改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１２６】
１００，２００・・圧縮機  ３００・・吸引機４００・・ポンプ５００・・風車
６００・・水車    ７００・・自動回転圧縮機
２７、３５、２１９，２１７，３０２，３０３，４０４，４２５、５０６、６２２、６２３，７０６・・本体
４，２０４，３０１，４０１、５０４、６０４ａ、６０４ｂ，７０１・・回転勾配容積機
６、２２９，３２６，４３０，５１７，６０８・・回転軸、
９、１０，１４、１５，１６，１７，１８，１９，２０、２２、２３、２０５，２０６，２０８，２１０，２１１，２１２，２１３．２１５，２１６、３０５，３０６，３０９，３１０，４０８，４０９、４１４，４１５、４２６、４２９、５１０ａ，５１０ｂ、５１１，５１２，５１３，５１５，５１６、５１８ａ、５１８ｂ，５２１ａ，５２１ｂ、６０６，６０７，６１１，６１２，６１４，６１５，６１６，６１７，６１８，６１９，６２０，６２１，６２６，６２７，７０７，７０８，７０９，７１０，７１２，７１３，７１４、・・永久磁石受け、
１、２、２０１、２０３，５０２，６０１，６０３、７０５・・軸流羽根車、
３、２０２、３１８，３１９，４３０，５１２，６０２ａ，６０２ｂ、７０４、・・遠心羽根車
７０３・・斜流羽根車
４、３２４、４０３，５０３，６０５ａ，６０５ｂ，７０２・・螺旋形状羽根
１３、２１、２１４，３２０，４１８・・固定リング
２４，２１７，３２１，４１９・・スペーサー、
２５、２１８，４２１、・・排出口金
３１、２２３，３０８，４１３、・・モーター
３０，２２５、３１６，４３１・・モーター固定リング、
２９，２２４、３１３，４０７・・モーターホルダー、
２８．２２２、３０４，４０６，６２５、・・連結リング、
３２，７，２２１、２２６，３１７，７１５・・フィルター、
２４，２２０、・・回転軸継手、
２０９・・回転勾配容積器連結リング
３１４、３１５・・振動吸収受け、
３２３・・モーター取付盤、
３０７、４２０・・転がり軸受、
３２３・・吸込み口金、
４２２・・密閉蓋、
４２４・・吸入口金受けリング
４２３・・吸入口金、
４０２・・インディユーサー
５１９、６０９・・ベース
５０８・・回転プレート、
５０９ａ，５０９ｂ、６１０ａ，６１０ｂ・・回転軸支柱、
５０１・・３枚羽根車、
５０７ａ，５０７ｂ、６２４ａ，６２４ｂ、・・外筒取付固定金具、
５０６・・外筒、
５１４・・回転勾配容積器付属風車、
５２８・・対数螺旋羽根
６１１・・軸流羽根車水車、
７１６，７１７・・取付固定金具
７０２ＮＯ２・・回転勾配容積器
７２１・・回転勾配容積機螺旋形状はね
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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