(57)【要約】【課題】  安全でクリーンで安定した安価なエネルギーが供給できる発電機を提供する。【解決手段】  回転軸（５）を回転させ、平板プロペラ（２）により流体に遠心力を発生させ、高圧口（６）と低圧口（７）とに流体の圧力差を生じさせる。この圧力差により、流体は高圧口（６）から低圧口（７）に向けホース（３）を通して流れ、低圧口（７）から吹き出す流体を平板プロペラ（２）に当てることで回転速度を増す方向にトルクが生じる。このトルクを直接利用すれば動力機関、エンジンとなる。このトルクによるエネルギーを、発電機を兼ねたモータ（１）から取り出せば遠心力を利用した発電機となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（５）を回転させ、平板プロペラ（２）により流体に遠心力を発生させ、高圧口（６）と低圧口（７）とに流体の圧力差を生じさせる。この圧力差により、流体は高圧口（６）から低圧口（７）に向けホース（３）を通して流れ、低圧口（７）から吹き出す流体を平板プロペラ（２）に当てることで回転速度を増す方向にトルクが生じる。このトルクによるエネルギーを、発電機を兼ねたモータ（１）から取り出すことを目的とした遠心力を利用した発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は遠心力によって生じる流体の圧力差によって流体の運動エネルギーから生じる動力をエネルギー源として発電を行う発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  地球重力場を用いる発電方法として水力発電がある。水力発電は水を落下させることによる運動エネルギーを発電に利用するもので、揚水し循環型にするには水を落下させることによって得られる運動エネルギーと同等以上のエネルギーを要するため、水を循環させ永続的な発電を行うことは不可能である。
地球表面上の重力加速度はどこでもほぼ一定で１Ｇであるが、もし、場所Ａの重力加速度が１Ｇであり、別の場所Ｂの重力加速度が０Ｇ（無重力）であるとすれば、場所Ａと場所Ｂとの重力加速度の違いを用いて永続的な発電が可能である。
図１のように、ＤＡ間には１Ｇの加速度の場があり、ＣＢ間は０Ｇ（無重力）で加速度がなく、閉回路によって繋がれているとする。閉回路中の流体はＤＡ間においては、ＤからＡへ向け加速され、流体の圧力はＡが高くＤが低くなる。この身近な例は山の上は空気が薄いというものである。慣性力により、ＤからＡへ落下した流体はＢへ流入する。このためＢにおいても流体の圧力は上がり、無重力のＣＢ間では、Ｂの圧力が高くＣの圧力が相対的に低くなる。流体の圧力は高い方から低い方に流れる。身近な例は高気圧から低気圧に向けて風が吹く。このためＢからＣへ向け流体の流れが起こる。ＣからＤへも同様な流体の圧力差により、流体の流れが起こり、結果として、この流体の閉回路では、Ｄ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に循環流が生ずる。
このような循環流があれば、流体の運動エネルギーを外部に取り出すことができる。このエネルギーの源はＤからＡの方向への加速度である。もし、この加速度が地球の重力加速度であれば、エネルギーの源は地球重力場のエネルギーということになる。
地球表面上においては、すべてがＤＡのような空間で、ＣＢのような特異点は存在しない。そのため、地球重力場のエネルギーをこのような方法で取り出すことはできないが、ＣＢのような特異点がもし存在すればエネルギーを取り出せることが示された。
地球表面上と同じような局所的な重力場を作り出す方法は物体を加速させる方法で得られることはよく知られている。飛行機が離陸するときにシートに押しつけられる力はこの力である。飛行機のようにほぼ直線上を加速させる方法では、このような力を生じさせるためには加速させ続けるためにエネルギーが必要である。一方、このような押しつけられる力は回転による遠心力によっても得られるということも広く知られている。地球が太陽の重力により太陽に吸い込まれないのは遠心力のおかげであり、遠心力によって生じる加速度と重力場によって生じる加速度は区別できず、遠心力は重力を打ち消すことができる。また遠心力を生じさせるには直線時の加速と異なりエネルギーを加え続ける必要はない。一定の回転速度で回っている円盤には遠心力が働き続けているが、空気抵抗などの雑損失を排除すれば、円盤の回転速度は落ちないのであり、地球が太陽の周りを永続的に回り続けているのもこのためである。
物体を回転させることによって生じる遠心力は地球重力場と同じような引力を発生させる空間になり、その遠心力を生じさせ続けるのにエネルギーは必要ないということである。
回転による遠心力を用いれば、ＤＡ間のような加速度のある空間を人工的に作り出すことは可能であり、回転させていない近傍においては、遠心力がないためＣＢ間のような加速度のない空間になる。遠心力によるＤＡ間の加速度は一定回転時の外部からエネルギーを加えない状態でも発生し続けるのであるから、この遠心力のエネルギーは外部からエネルギーを加えない定常回転状態においても発生し続ける。すなわち、永久機関になるということである。
永久機関というとエネルギー保存の法則に適合しないので、その存在は容認できないと先入観的に判断されるのが通例であるが、エネルギー保存の法則というものの方が誤っている。
エネルギー保存の法則というものは、玉Ａがｖの速度で運動しており、玉Ｂに衝突して、玉Ａの速度が０になり、玉Ｂの速度がｖになったら最初玉Ａにあった運動エネルギーが玉Ｂに移ったのであり、エネルギーは移動するだけだと考えるというものである。
防風林というものがあるが、防風林は風の運動エネルギーを熱エネルギーなどに変換し、風の場のエネルギーである風速を落とす。エネルギー保存の法則が成り立つためには、力を加えたら、加えた側の場のエネルギーは減らなければならない。
重力の場はどうか。重力場内の物体には力が加えられているが、重力の場のエネルギーは全く減衰していないことが認められる。もし、減衰するなら、地球内部で消費され、地球表面まで重力の効果は伝わって来ないからである。
重力についてはエネルギー保存の法則は適合しない。遠心力は重力を打ち消すことが出来るという点で重力的効果であり、遠心力もまたエネルギー保存の法則の適用対象外である。
巨大な局所的重力場は回転に伴う遠心力により人工的に発生させることが可能であることも広く知られており、遠心分離機はこの応用製品の一つである。
地球の重力場というものは、巨大なエネルギー源であることは古くから認知されていたが、そのエネルギーを有効に取り出す方法は見出されていなかった。科学者達の一つの結論は重力場のような保存力場からエネルギーを取り出すのは不可能であるというものであった。
一方、一定の方向に吹く風の場に球のようなものを置いたとしても球からエネルギーを取り出すことはできない。この風の場も地球の重力場と同様に保存力場だからである。しかしながら、風の保存力場からエネルギーを取り出す方法は誰でも知っている。単に風車を設置すればよい。風車は風の保存力場を回転力という非保存力場に変換するものであるが、保存力場を非保存力場に変換し、エネルギーを取り出したということは、結局、保存力場からエネルギーを取り出したということである。この点において、地球重力場は保存力場であるからエネルギーを取り出せないという科学者達の結論は早計である。
重力場は風と同様に物体を加速させる能力を持っておりエネルギーを持っている。万物は重力を発生させており、そのエネルギーは反射されることなく無限遠点へ向け放出され続けている。このようにエネルギーを放出し続けている万物であるが、そのエネルギーは何か他のものから換えられているという証拠は検出されていない。エネルギー保存の法則が成り立つならば、重力のエネルギーも何か他のものから換えられなければならないが、重力においては換えられていない。このことから重力を生じる全ての物体は無尽蔵のエネルギー源であり、重力発生時にエネルギー保存の法則は適合しない。
重力場においても風車のような保存力場を非保存力場に変換する装置が存在すれば重力場からエネルギーを取り出すことができる。
本発明は遠心力によって重力場を発生させ、重力場から非保存力場である回転力に変換し、エネルギーを取り出す装置である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  石油石炭などの化石燃料は地球上において有限の資源であり、将来枯渇するのは確実である。火力発電所は化石燃料を必要とする点で燃料費がエネルギーのコストを増加させている。火力発電所の運転に伴い二酸化炭素を発生させ、地球環境を悪化させる要因となっている。
ウラン燃料などを利用した原子力発電は安全性や核廃棄物処理の点で問題がある。
太陽光発電や風力発電などの自然のエネルギーを利用するものは、その時々の自然状況に左右されるため、エネルギーの安定供給という点で問題がある。
上記の点で新エネルギーの開発が求められている。
この発明が解決する課題は以下のものである。
（イ）安全なエネルギーの供給
（ロ）安定したエネルギーの供給
（ハ）クリーンなエネルギーの供給
（ニ）燃料を必要としない安価なエネルギーの供給
【課題を解決するための手段】
【０００４】  竜巻という自然現象があるが偶然空気の渦が生じたことからあのような巨大なエネルギー源に成長するためには何か連鎖的、自己増幅的な機構が存在しているに違いない。竜巻発生のメカニズムの詳細は謎とされているが、本発明は閉鎖的な空間中に人工的に竜巻を起こしているようなものである。
竜巻は空気の渦を作るので遠心力が生じ、空気は中心から外側に運ばれ、渦の中心付近の気圧は下がる。地面には空気はなく地表付近の空気は渦の遠心力の外側への力が働きにくいため、地表付近の空気が気圧の小さい渦の中心に引きつけられる。渦によって回転させられた空気流が中心付近に集められると角運動量は保存されるため回転速度が増す。渦の回転数が増加するとより大きな遠心力が生ずることになり、竜巻は自己増幅し巨大化していく。
竜巻の地表付近とそれより上方の空間は遠心力の差が生じている。図１において、竜巻の地表付近は区間ＢＣに似た遠心力の小さい局所場であり、上方の空間は区間ＡＤに似た遠心力の大きい局所場を作っている。
本発明において、平板プロペラ（２）の回転に伴い機械抵抗、流体（空気）抵抗などの抵抗が存在し、抵抗に打ち勝って回転させ続けるためには連鎖的な仕組みが必要になる。
遠心力によって得られる流体の高圧口（６）と低圧口（７）の圧力差と回転に伴う流体の運動エネルギーを半径が徐々に小さくなる螺旋状ホース（３）で回転軸（５）付近に誘導することで角速度は増し、低圧口（７）から出る流体を平板プロペラ（２）に当てることによって、平板プロペラ（２）の回転数を上げることができる。回転数が上がることで遠心力は増加し、遠心力の増加は回転数を上げるという連鎖的自己増幅が起こる。
このような装置が発電機となりうるためには、以下の関係が必要である。
回転速度を増す力（推進力）＞回転速度を減らす力（抵抗）
回転速度の増加に対する推進力の増加の傾きが、回転速度の増加に対する抵抗力の増加の傾きより大きい場合、臨界的な特定の回転速度以上で推進力は抵抗力を超え回転速度の自己増幅に至る。回転速度が自己増幅し発散すると装置が破壊される恐れがあるので、外部から抵抗を加え回転速度が発散しないようにする。外部から抵抗を加えるには、今まで動力減として外部からエネルギーを注入していたモータへの電力供給をやめ、モータの回転抵抗を利用する。モータに加えられた回転力により、モータはそのまま発電機となり、遠心力による重力場のエネルギーを電力という形で、外部に取り出すことができる。
【発明の効果】
【０００５】  本発明により「発明が解決しようとする課題」で挙げた全ての課題が解決できる。現代の人類の共通課題であるエネルギー問題は解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  請求項で述べたこの発明の本質的な構造はシンプルであり、遠心力によって流体の圧力差を生じさせ、その圧力差を利用し流体を循環させ、平板プロペラの回転数を増加させる構造を持つ。モータ（１）を発電機としても利用する発電機の一種という形態は１つの実施例であり、本質的に重要なことは、本発明は回転数を自己増幅可能とする燃料を必要としない新しい動力機関、エンジンだということである。
次にこの発明の具体的な１つの構造例について説明する。
発電機を兼ねたモータ（１）の遠心力を発生させる回転軸（５）に平板プロペラ（２）を設け、フード（４）により密封する。フード（４）には回転軸（５）に近い方を低圧口（７）、遠い方を高圧口（６）として穴を空けホース（３）で接続する。ホース（３）は高圧口（６）から低圧口（７）に向けて徐々に半径が小さくなる巻貝のような螺旋状とし、巻く方向は回転軸（５）の回転方向に一致させる。低圧口（７）から吹き出す空気は平板プロペラ（２）に当てられるようにし、平板プロペラ（２）の回転速度を増すことができるように方向を傾斜させる。
本発明は以上のような構造の遠心力を利用した発電機である。
利用する流体は容易に入手可能という理由で空気としているが、圧力差が生ずる流体であれば利用可能であり、特にその材質を限定するものではない。
平板プロペラ（２）の羽数は図中では２枚としている。３枚以上の構造も考えられるが、３枚以上にすると羽が壁状になり平板の表面を流体が円滑に移動できない。２枚であれば直線状になり、円滑に移動できるので羽数は２枚が最適である。
高圧口（６）と低圧口（７）の１組の数は図中では対称性を考慮し２つとしているが、回転軸から見て対称な位置にあれば、３つ以上の任意の数でも良い。１つの場合は対称性が悪いので良い形態ではない。
ホース（３）の形状は巻貝のような螺旋状としているが、効率を考慮したもので厳格に螺旋状でなければならないというものではない。
ホース（３）は設置の容易性を考慮しモータ（１）の反対側としているが、モータ（１）側にあっても支障はない。
モータ（１）は電気モータを利用するのが最もシンプルな構造になると考えられるが、エネルギーを回転力に変換し、回転力からエネルギーを抽出できるものであれば、必ずしも電気モータである必要はない。またモータ（１）からの電力を得ずとも回転軸（２）から直接回転力を得る動力機関として利用してもよい。
本発明は地球重力場を利用するものではないので宇宙空間などの無重力状態でも稼働可能である。
【実施例】
【０００７】  以下、本発明の実施の形態について説明する。
（イ）入出力電源（８）から初期エネルギーを外部から注入し、モータ（１）を始動させ、遠心力を発生させる回転軸（５）を回転させる。
（ロ）遠心力を発生させる回転軸（５）を回転させることにより平板プロペラ（２）が動き出し、平板プロペラ（２）の周囲の空気も同調して回転し遠心力が生じ、空気は外側に押しつけられる。その結果、回転軸（５）側の気圧が下がり、高圧口（６）側の気圧が上がる。
（ハ）遠心力によって高圧にされた空気は回転に伴う運動エネルギーと共に高圧口（６）からホース（３）を通して遠心力によって低圧になった低圧口（７）に流れ出す。空気は気圧が高い方から低い方に流れる。
（ニ）平板プロペラ（２）の先端付近は回転軸（５）付近より単位時間当たりの移動距離が大きい。すなわち先端付近の方が高速で回転軸（５）付近はより低速である。平板プロペラ（２）の先端付近と同調して流れる空気の流速は螺旋状のホース（３）を通る間も運動量保存の法則に従い維持されるので低圧口（７）から流れ出す際の流速は回転軸（５）付近の平板プロペラ（２）の速度より速い。より速い風が平板プロペラ（２）に当たることになるので平板プロペラ（２）の回転速度を増加させる。
（ヘ）平板プロペラ（２）の回転速度が増加すると、遠心力も増加し気圧差も大きくなり、ホース（３）を通る空気の流速が増す。空気の流速が増せばさらに平板プロペラ（２）の回転速度が増加し、このようにして連鎖的に回転速度は自己増幅していく。
（ホ）（ヘ）の現象によりモータ（１）への外部からの電力供給を止めても、発電機となったモータからの電力を消費すること（回生ブレーキ）で回転抵抗を適切に変化させることができ、回転軸（５）の回転速度を一定に保つことができる。以降、モータ（１）を発電機とし外部へ電力を取り出し続けることができる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】  電力業界においては、燃料費を出費することなく電力を生産できる。二酸化炭素、核廃棄物などの環境悪化の廃棄物を生じず、安全であるため、都市部においても発電設備を設置することができ、大規模な送電線は不要になる。
乗り物に設置し動力源として利用すれば、無公害で燃料費がかからない理想的な乗り物となる。自動車、船舶、鉄道、航空機などに有効である。特に鉄道では、架線が不要になるため、設備費の低減と騒音低下に有効である。潜水艦においては長時間の潜行が可能になる。航空機においてはプロペラ機とすることで利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の動作原理の概念図である。
【図２】本発明の一部を切り欠いた側面図である。
【図３】本発明のフードの一部を切り欠いた上方から見た平面図である。
【符号の説明】１  モータ    ２  平板プロペラ    ３  ホース
４  フード    ５  回転軸    ６  高圧口
７  低圧口    ８  入出力電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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