(57)【要約】   【課題】流体を導入して回旋流に変換することにより運転効率を高めた流体機体を提供し、さらに流体機体を利用した動力システム、燃焼装置、乾燥装置を提供することを目的とする。  【解決手段】流体を導入可能な導入部と、該流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で該流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、該回旋流が排出される排出部とから構成される流体機体を備える。流体機体は燃焼装置や乾燥装置として適用することもできる。また、該排出部からの回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換する原動機体を備えた動力システムとして提供することもできる。  【選択図】図１
2015029190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を導入可能な導入部と、該流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で該流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、該回旋流が排出される排出部とから構成される流体機体と、
該排出部からの回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換する原動機体と
から構成される動力システム。
【請求項２】
前記回旋流変換手段が、前記導入部から流体の誘引流を生じさせるようにした
請求項１に記載の動力システム。
【請求項３】
前記導入部が、前記本体の前記排出部の近傍にも設けられる
請求項１又は２に記載の動力システム。
【請求項４】
前記回旋流変換手段が、前記導入部から流体が導入する際に進行方向を変換する複数の翼ならなる
請求項１ないし３のいずれかに記載の動力システム。
【請求項５】
前記回旋流変換手段が、前記導入部から導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換する
請求項１ないし４のいずれかに記載の動力システム。
【請求項６】
前記原動機体が、回転軸の回転運動に変換するタービン手段である
請求項１ないし５のいずれかに記載の動力システム。
【請求項７】
前記原動機体が、回旋流を導入して振動する風力板を備えた構成であって、
該振動により駆動する発電手段を用いて発電を行う
請求項１ないし５のいずれかに記載の動力システム。
【請求項８】
流体を導入可能な導入部と、該流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で該流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、該回旋流が排出される排出部とから構成される燃焼装置であって、
該本体が被燃焼物を燃焼させる燃焼室であり、
該導入部から助燃性気体を導入すると共に、
該導入部から被燃焼物を投入可能に構成するか、又は該被燃焼物を投入可能にした投入口を備えるかの少なくともいずれかとし、
前記排出部から排煙を排出するように構成した
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項９】
前記排出部において、
曲折部を設け、該曲折部近傍に排煙の進行方向の後方から新たな気体を供給する第２導入部を設けた
請求項８に記載の燃焼装置。
【請求項１０】
前記第２導入部において、
該曲折部の側面に開口を設け、気流を導入し、進行方向を変更しながら廻旋気流に変換するように形成した
請求項９に記載の燃焼装置。
【請求項１１】
前記回旋流変換手段が、導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換する
請求項８ないし１０のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１２】
前記排出部をサイクロン状に形成した
請求項８ないし１１のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１３】
前記請求項８ないし１２のいずれかに記載の燃焼装置と、
前記燃焼装置の排出部からの回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換する原動機体と
から構成される動力システム。
【請求項１４】
前記原動機体が、回転軸の回転運動に変換するタービン手段である
請求項１３に記載の動力システム。
【請求項１５】
前記原動機体が、回旋流を導入して振動する風力板を備えた構成であって、
該振動により駆動する発電手段を用いて発電を行う
請求項１３に記載の動力システム。
【請求項１６】
流体を導入可能な導入部と、該流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で該流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、該回旋流が排出される排出部とから構成される乾燥装置であって、
該本体が被乾燥物を乾燥させる乾燥槽であり、
該導入部から被乾燥物及び被乾燥物を乾燥させる乾燥気体を導入する構成であって、
該本体内で回旋気流によって被乾燥物の乾燥を行いながら、循環乾燥機構に導き、該循環乾燥機構に、該被乾燥物を追加的に導入可能な該導入部を配置すると共に、搬送過程で乾燥済み製品を取り出し可能な製品排出手段とを少なくとも備えた
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項１７】
前記被乾燥物の導入部において、誘引気流を用いて被乾燥物を誘引させて導入する
請求項１６に記載の乾燥装置。
【請求項１８】
前記回旋流変換手段が、前記導入部から導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換する
請求項１６又は１７に記載の乾燥装置。
【請求項１９】
前記循環乾燥機構として循環用ダクトを用いる構成であって、該循環用ダクト内壁に気流の外側に被乾燥物を保護する誘引気流を生じるように圧縮空気を供給する空気噴射ノズルを設けた
請求項１６ないし１８のいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項２０】
前記乾燥装置において、
前記循環用排出口から排出された被乾燥物を２次乾燥させる２次乾燥装置を備え、
該２次乾燥装置から排出された被乾燥物を前記循環乾燥機構で乾燥槽に循環させる
請求項１６ないし１９のいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項２１】
前記請求項１ないし６、１３、１４に記載の前記原動機体の動力を用いて発電を行うように構成した発電装置。
【請求項２２】
流体を導入部から容体内に導入し、該流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、該回旋流の進行方向の流路を該容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、該回旋流を排出し、排出された回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換して出力する
ことを特徴とする動力出力方法。
【請求項２３】
助燃性気体である流体を導入部から被燃焼物の燃焼室である容体内に導入し、該流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、該回旋流の進行方向の流路を該容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、該回旋流を燃焼によって生じた排煙として排出するようにした構成において、
該導入部から被燃焼物を投入可能に構成するか、又は該被燃焼物を投入可能にした投入口を備えるかの少なくともいずれかとした
ことを特徴とする被燃焼物の燃焼方法。
【請求項２４】
乾燥気体である流体と被乾燥物を導入部から被乾燥物を乾燥させる乾燥槽である容体内に導入し、該流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、該回旋流の進行方向の流路を該容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、該回旋流を循環乾燥機構に排出し、該循環乾燥機構では、該被乾燥物を追加的に導入可能であり、搬送過程で乾燥済み製品を取り出し可能とした
ことを特徴とする被乾燥物の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を導入して回旋流に変換して排出する流体機体を備えた動力システム、燃焼装置、及び乾燥装置と、動力の出力方法、燃焼方法、及び乾燥方法に関し、特に流体機体における流路の構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
空気や水蒸気、液体などの流体と機械との間でエネルギー変換を行う流体機械が広く知られている。例えば燃料の燃焼などにより生じさせた高温のガスでタービンを回して回転運動に変換するガスタービンや、水蒸気を用いた蒸気タービンが周知である。また、油を加圧して軸の回転運動に変換する油圧モーターも周知である。【０００３】
また流体機械の一種としてカスケードポンプが公知である。カスケードポンプは、ケーシング内部に羽根車を設け、その羽根車が高速回転することで渦流を起こしながら吸込口から水等を吸い込み、通常の渦巻式ポンプよりも圧力を高めることによって、揚程を高める技術である。【０００４】
さらに、近年サイクロン式と称される掃除機などが広く普及しており、例えば特許文献１に記載されるようにサイクロン式分離装置を備える構成が開示されている。本文献記載の技術では、サイクロンに大口径部と小口径部を設けて、流体流を螺旋経路に従わせ、誘起される乱流の程度を減少することで摩擦によるエネルギー損失を減少させることが提案されている。【０００５】
このように流体に渦流を生じさせて動作効率を高めること自体は公知であるが、動力に変換する機構として効率良く流体を排出し動作をさせるための流路の形成や、燃焼装置に適用される構造、乾燥装置に適用される構造に係る発明は少ない。【０００６】
特許文献２の発明は、燃焼効率を格段と上昇させるとともに、各主要部のメインテナンス作業を極めて効率的に行ない良好な燃焼状態を維持する廃油無煙ストーブを提供するものであって、筒状ストーブ本体と、該筒状ストーブ本体の底板部上に位置するオイル溜め部と、下端面及び外周面に多数の微小孔を有し，オイル溜め部上に適宜の間隔をおいて垂設する散気管と、該散気管に連通する連通管と、該連通管に空気を送り込む空気導入部と、散気管の外部から内部に入り込み，散気管内で垂直状に設けた垂直状管部と、散気管の下端部にて開口する吐出口を有するオイル導入管と、該オイル導入管の垂直状管部に軸長方向に沿って連通し，前記散気管の頂部を貫通する清掃用管部とからなることを特徴とする。【０００７】
特許文献３の発明は、燃焼室の中心に空気噴射管が上部の蓋から下がっており、燃焼室底部の廃油が燃焼によってガス化され、送風管を介して送風器から空気が送り込まれる空気憤射管の噴射空気によって回転燃焼をおこし完全燃焼する構成を提案している。【０００８】
特許文献４の発明は、石油製品回転燃焼ストーブであって、基台に燃焼室、廃油タンク、送風器を装着している。燃焼室の壁面に空気噴射管が装着されており燃焼室底部の廃油が燃焼によってガス化され空気憤射管の噴射空気によって回転燃焼をおこし完全燃焼することを提案している。当該発明で開示されている装置の能力試験での卓越した燃焼効率は既知の通りである。【０００９】
特許文献５の発明は、燃焼室を有するストーブ本体と、燃焼室に連結されて燃料を供給する燃料供給装置と、燃焼室内に空気を供給する空気供給機と、燃焼室内において空気供給機に連結され供給される空気を燃焼室内に噴射するための噴射孔を備えた中空状の空気噴射管と、空気噴射管の外周面に突出して設けられ、噴射孔から噴射されて燃焼室内を旋回する空気の流れを変え、かつ燃焼を助ける旋回空気変流助燃板とを有する構成を開示している。【００１０】
本件出願人による特許文献６の発明は、動植物性残渣物に発酵菌を添加し生じる発酵熱を利用して装置内を空気とともに繰り返し循環させる動植物性残渣物乾燥発酵飼料・乾燥発酵肥料等製造装置である。
特徴は、発酵槽、スクリューコンベア、循環用ダクト、排気用ダクト、製品収容層を一体的に構成して、動植物性残渣物を循環させながら乾燥し、発酵、乾燥された製品を排気用ダクトから排気とともに製品収容槽に移送する点にある。
そのほか、本件出願人により特許文献７ないし１１の発明が開示されている。【００１１】
流体を異種のエネルギーに変換する方法として、一般的な原動機は上記のタービンの他、近年では振動エネルギーに変換した上で、その振動を用いて発電する構成も知られている。
例えば、特許文献１２に開示される風力発電機は、風力を用いて振動体を振動させ、これにより屈曲型の圧電素子を振動させて発電させることができる風力発電装置を開示している。風力発電装置は、平坦なテープ状をなし、その長手方向に所定の張力が掛かるように長手方向端が保持される振動体と、振動体の長手方向端の少なくとも一方に設けられた、矩形板状の圧電素子を有する。振動体がその主面と平行な方向に吹く風によって弧状振動し、その振動により圧電素子を屈曲させて電気エネルギーを取り出すものである。【００１２】
風力等の流体の運動エネルギーによって振動を生じさせ、電磁誘導や圧電現象により発電する構成は、上記のほか、特許文献１３〜２１にも開示されている。
これらの発電装置に関する開示は、自然に存在する風力などの流体運動を利用して、発電効率の向上などを目的としたものであり、発電装置の構造に係るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００２−５２８２５０号公報
【特許文献２】特許公開１１−８３０２２号
【特許文献３】特許公開２０００−２５７８３４号
【特許文献４】特許公開２００１−１４１２４５号
【特許文献５】特許公開２００９−１４４９３８号
【特許文献６】特許第４２２１６１７号公報
【特許文献７】特開２０１１−１４４９３８号公報
【特許文献８】特開２０１１−２４２１１３号公報
【特許文献９】特開２０１１−２４２１２１号公報
【特許文献１０】特開２０１２−４０５５３号公報
【特許文献１１】特開２０１２−１３２６４７号公報
【特許文献１２】特許第４７９２２９６号
【特許文献１３】特開２００１−１５７４３３号公報
【特許文献１４】特開２００１−２３１２７３号公報
【特許文献１５】特開２００２−３７１９４９号公報
【特許文献１６】特開２００５−２７３６４４号公報
【特許文献１７】特開２００７−１９８１７５号公報
【特許文献１８】米国特許第７５７３１４３号
【特許文献１９】米国特許第７７７２７１２号
【特許文献２０】米国特許第７８２１１４４号
【特許文献２１】米国特許第８０２６６１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記従来技術を踏まえて創出されたものであり、流体を導入して回旋流に変換することにより運転効率を高めた流体機体を提供し、さらに流体機体を利用した動力システム、燃焼装置、発電装置、乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される流体機体と、排出部からの回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換する原動機体とから構成される動力システムを提供する。【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記回旋流変換手段が、前記導入部から流体の誘引流を生じさせるようにしたことを特徴とする。【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記導入部が、前記本体の前記排出部の近傍にも設けられることを特徴とする。【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記回旋流変換手段が、前記導入部から流体が導入する際に進行方向を変換する複数の翼ならなることを特徴とする。【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記回旋流変換手段が、前記導入部から導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換することを特徴とする。【００２０】
請求項６に記載の発明は、上記の原動機体が、回転軸の回転運動に変換するタービン手段であることを特徴とする。【００２１】
請求項７に記載の発明は、上記の原動機体が、回旋流を導入して振動する風力板を備えた構成であって、振動により駆動する発電手段を用いて発電を行うことを特徴とする。【００２２】
請求項８に記載の発明は、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される燃焼装置であって、本体が被燃焼物を燃焼させる燃焼室であり、導入部から助燃性気体を導入すると共に、導入部から被燃焼物を投入可能に構成するか、又は被燃焼物を投入可能にした投入口を備えるかの少なくともいずれかとし、前記排出部から排煙を排出するように構成した燃焼装置を提供する。【００２３】
請求項９に記載の発明は、前記排出部において、曲折部を設け、曲折部近傍に排煙の進行方向の後方から新たな気体を供給する第２導入部を設けたことを特徴とする。【００２４】
請求項１０に記載の発明は、前記第２導入部において、曲折部の側面に開口を設け、気流を導入し、進行方向を変更しながら廻旋気流に変換するように形成したことを特徴とする。【００２５】
請求項１１に記載の発明は、前記回旋流変換手段が、導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換することを特徴とする。【００２６】
請求項１２に記載の発明は、前記排出部をサイクロン状に形成したことを特徴とする。【００２７】
請求項１３に記載の発明は、前記請求項６ないし１０のいずれかに記載の燃焼装置と、前記燃焼装置の排出部からの回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換する原動機体とから構成される動力システムを提供する。【００２８】
請求項１４に記載の発明は、上記の原動機体が、回転軸の回転運動に変換するタービン手段であることを特徴とする。【００２９】
請求項１５に記載の発明は、上記の原動機体が、回旋流を導入して振動する風力板を備えた構成であって、振動により駆動する発電手段を用いて発電を行うことを特徴とする。【００３０】
請求項１６に記載の発明は、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される乾燥装置であって、本体が被乾燥物を乾燥させる乾燥槽であり、導入部から被乾燥物及び被乾燥物を乾燥させる乾燥気体を導入する構成であって、本体内で回旋気流によって被乾燥物の乾燥を行いながら、循環乾燥機構に導き、循環乾燥機構に、被乾燥物を追加的に導入可能な導入部を配置すると共に、搬送過程で乾燥済み製品を取り出し可能な製品排出手段とを少なくとも備えたことを特徴とする乾燥装置を提供する。【００３１】
請求項１７に記載の発明は、前記被乾燥物の導入部において、誘引気流を用いて被乾燥物を誘引させて導入することを特徴とする。【００３２】
請求項１８に記載の発明は、前記回旋流変換手段が、前記導入部から導入された流体を回動する回動翼手段によって進行方向を変換することを特徴とする。【００３３】
請求項１９に記載の発明は、前記循環乾燥機構として循環用ダクトを用いる構成であって、循環用ダクト内壁に気流の外側に被乾燥物を保護する誘引気流を生じるように圧縮空気を供給する空気噴射ノズルを設けたことを特徴とする。【００３４】
請求項２０に記載の発明は、前記乾燥装置において、前記循環用排出口から排出された被乾燥物を２次乾燥させる２次乾燥装置を備え、２次乾燥装置から排出された被乾燥物を前記循環乾燥機構で乾燥槽に循環させることを特徴とする。【００３５】
請求項２１に記載の発明によれば、上記請求項１ないし６、１３、１４に記載の原動機体の動力を用いて発電を行うように構成した発電装置を提供することもできる。【００３６】
請求項２２に記載の発明は、流体を導入部から容体内に導入し、流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、回旋流の進行方向の流路を容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、回旋流を排出し、排出された回旋流を軸系又は振動系の運動エネルギーに変換して出力することを特徴とする動力出力方法を提供する。【００３７】
請求項２３に記載の発明は、助燃性気体である流体を導入部から被燃焼物の燃焼室である容体内に導入し、流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、回旋流の進行方向の流路を容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、回旋流を燃焼によって生じた排煙として排出するようにした構成において、導入部から被燃焼物を投入可能に構成するか、又は被燃焼物を投入可能にした投入口を備えるかの少なくともいずれかとしたことを特徴とする被燃焼物の燃焼方法を提供する。【００３８】
請求項２４に記載の発明は、乾燥気体である流体と被乾燥物を導入部から被乾燥物を乾燥させる乾燥槽である容体内に導入し、流体の進行方向を回旋流変換手段によって回旋流に変換し、回旋流の進行方向の流路を容体内で漸次狭小とすることで流速を増加させ、回旋流を循環乾燥機構に排出し、循環乾燥機構では、被乾燥物を追加的に導入可能であり、搬送過程で乾燥済み製品を取り出し可能としたことを特徴とする被乾燥物の乾燥方法を提供する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の動力システムおよび動力出力方法によれば、流体を利用して効率よく動力を得ることを可能にする。
流体を次々に導入すること、流体の進行方向を変更しながら廻旋流に変換すること、廻旋流の進行方向の流路を狭小にすること、流路で新たな流体を次々に導入することにより、勢いを増した流体を生成し、それを原動機体に供給することにより動力を得ることができる。【００４０】
また、本発明の燃焼装置および燃焼方法によれば、燃焼装置内で特定の方向へ気流を生じさせ、燃焼に伴う気流を排煙手段側に助走することにより、燃焼効率を高じるとともに、燃焼に伴う気流の進行方向を排煙手段側に変更し、燃焼装置の火炎は排出部に常時引き寄せられた状態となるため、投入口を開口しても炎が噴き出す恐れがなく、被燃焼物の燃焼中に少なくとも固形分を含む被燃焼物を安全に追加投入することが可能となる。【００４１】
排出部において次々に気流を導入し、進行方向を変更しながら廻旋気流に変換する回旋流変換手段を用いることによって、燃焼装置に勢いの増した新たな気流を供給することが可能となり、気流を生じさせて燃焼に伴う気流をより一層助走することができる。【００４２】
本発明の乾燥装置及び乾燥方法によれば、乾燥装置内において、被乾燥物の循環移送に気流を用いることにより、簡素な構成を可能にする。また、被乾燥物の投入、排出場所等が限定されず、装置の設計を自由にし、規模の拡大、縮小を容易とする。【００４３】
乾燥装置内において、被乾燥物の移送に気流を用いることにより、乾燥気体との接触する機会と面積を増やし、蒸発発散作用を促進し、従来の乾燥装置等により効果的な乾燥も実現可能となる。【００４４】
装置内において、温風、熱風を導入する構成も可能であり、また、被乾燥物を加熱する構成も可能であり、効率的な乾燥が実現可能となる。【００４５】
本発明の動力システムは、軸系又は振動系の運動エネルギーを取り出すことが可能である。特に、振動系の運動エネルギーに変換し、圧電素子や電磁誘導による発電を行うことで、新たな発電方法の提供にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施例である動力システムを示した断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る開口部の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る開口部近傍の気流の例を示す。
【図４】本発明の第１の実施例に係る本体を円筒状に構成した場合の気流の例を示す。
【図５】本発明の第１の実施例に係るシステムを示す概略図である。
【図６】本発明の燃焼装置を構成した場合の１実施例を示す概略図である。
【図７】本発明の本体と燃焼装置を円筒状に構成した場合のＡ−Ａ断面の概略図である。
【図８】本発明の動力システムを河川流に適用した場合の説明図である。
【図９】圧電素子を用いた風力発電装置の構成を示す説明図である。
【図１０】コイルと磁石を用いた風力発電装置の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施例の別実施例の説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施例の別実施例の説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施例の別実施例の説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施例である乾燥装置を示した概略図である。
【図１５】本発明の第３の実施例に係る被乾燥物の導入手段等を示した概略図である。
【図１６】本発明の第３の実施例に係る被乾燥物の導入手段等を示した概略図である。
【図１７】本発明の第３の実施例に係る被乾燥物の導入手段等を示した概略図である。
【図１８】本発明の第３の実施例の別実施例の乾燥装置を示した概略図である。
【図１９】本発明に係る回旋変換手段の別実施例である。
【図２０】本発明に係る回旋変換手段の別実施例である。
【図２１】本発明に係る流体機体及び原動機体の別実施例である。
【図２２】上記別実施例の組み合わせシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の目的を達成するために、流体を導入し、流体の進行方向を変更しながら廻旋する流体に変換する容体なる本体を、廻旋する流体を勢いの増した流体にするために進行方向の経路を狭小に構成し、勢いの増した流体を動力発生装置に作用させることにより、気流から動力を得る装置及びシステムを実現した。
なお、本発明では様々な流体でも応用可能であるが、以下の実施例では、空気を例として用いる。
また、形状、材質、規模、配置等は設計上の問題であってその他の形状、規模、配置においても本発明の範囲であって逸脱するものではない。
【実施例１】
【００４８】
添付の図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。第１の実施例として動力システムを説明する。
本発明に係る動力システムは、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される流体機体と、排出部からの回旋流を出力軸から出力される動力に変換する原動機体とから構成される。【００４９】
本実施例では、図１に示すように気流から動力を得る装置は、原動機体である動力発生装置１と流体機体である本体２等が多段に構成されている。
動力発生装置は、公知の原動機を用いることができ、例えばタービンエンジン、風車、水車などを設置することができる。【００５０】
動力発生装置１の最も簡単な構成として、内部にタービン翼１０を備え、本体２で流速を増した気流によって回転軸１１の回転運動に変換する。本発明では、本体２によって向きの整えられた強力な気流を用いることで、効率的な動力の発生を行うものである。【００５１】
本体２においては、廻旋気流を生じさせやすい筒状体が好ましく、特に、円筒状及び円筒形に準じた形も好ましい。また、本体２において、廻旋気流の進行方向の流路を途中から狭小にした狭小部２ａを設けることも好ましく、本体２の全体を円錐状等（図示しない）に構成することも可能である。
本発明に係る回旋流変換手段は、後述するような翼構造、プロペラ構造などを用いなくとも、このような本体の形状によって導入した気流を回旋気流に変換する構成でもよい。【００５２】
本体２には、気流を導入するための導入部である開口部３が設けられるが、廻旋気流を生じさせる形状が好ましい。廻旋気流を助走させるために、図２、図３、図４に示すように開口部３０４を複数設け、開口の方向に傾斜させ、千鳥状に設けることもできる。
また、導入された気流を廻旋気流に変換し易くするために、翼を用いた回旋流変換手段として、上方に風向板３０１、外側面に風向板３０２及び内側面に風向板３０３等を設けることもできる。さらに、より多くの気流を取り入れるために、開口部３の外側に構成される上方の風向板３０１や外側面の風向板３０２を連結する構成も可能である。【００５３】
本体２において、開口部３から次々に導入されてくる気流と、廻旋すること、誘引気流、経路が進行方向に徐々に狭小になっている等によって、螺旋状に束ねられ、勢いが増した気流が動力発生装置１に導かれていく。【００５４】
動力発生装置１の近傍、すなわち本体の排出部の近傍に、導入部である開口部を設けることも好ましく、本体２から導かれる気流が誘引気流となって、新たな気流を導入する。また、動力発生装置から生じる負圧等も新たな気流を導入することに寄与する。【００５５】
図１に示すように、多段で構成することにより、気流の進行方向の前方に構成された本体２は後方から導入される気流が誘引気流となって、さらに多くの空気を気流として導入することが可能となる。また、連通部分に開口部を設けることも好ましく、後方から導入される誘引気流が新たな気流を導入することを助長する。【００５６】
このとき、下段の動力発生装置１の上部においても廻旋気流の進行方向の流路を途中から狭小にした狭小部１ａを設けることが好ましい。下段の動力発生装置１と本体２との接続部において、本体２内で回旋気流を生じるように、気流の流れを整流する整流手段を備えてもよい。【００５７】
開口部３から次々と気流を導入すること、気流の進行方向を変換しながら廻旋気流に変換すること、誘引気流用いること、本体２を進行方向の流路を狭小に構成すること、流路で新たな気流を次々に導入することにより、勢いを増した気流を生成し、動力発生装置１に供給することにより、動力を得る。【００５８】
気流の流路に複数の動力発生装置１を構成することも可能であり、複数の動力を得ることも可能である。また、動力を発生しながら生じる負圧によって新たな気流を導入し、導入された気流は、次々に動力発生装置１で作用することにより、流路に従って徐々に動力発生能力を高じ、最後の動力発生装置１に至るまで気流を導入し続け、次々と動力を得ることが可能となる。【００５９】
図５に示すように、燃焼を伴う気流を用いるために、燃焼装置４を気流の進行方向の先方にダクト５によって連通させ、燃焼装置４から排出される上昇気流を用いて気流を生じさせる構成も可能である。また、燃焼装置４を本体２の気流の流路の後方に連通する構成も可能である。燃焼に伴う気流を用いることにより、安定した動力を得ることが可能となる。【００６０】
図６は、動力発生装置１と、少なくとも固形分を含む被燃焼物を追加投入可能な燃焼室４と、廻旋気流の進行方向の流路を狭小に構成した本体２を多段に構成し、燃焼室４と上段の本体２をダクト５によって連通する。【００６１】
下段の本体２で次々に導入され廻旋気流に変換された気流を、狭小に構成した流路２ａによって勢いを増し、上段の本体２に誘引気流として供給することにより、燃焼装置４の燃焼に伴う気流を上段の本体２に導入する。このとき、誘引気流によって燃焼装置からの気流は強く吸入される。
また、図７には図６のＡ−Ａ矢視における断面説明図を示す。図示するように、燃焼室４と本体２を円筒状に形成し、ダクト５を気流の進行方向にサイクロン状に形成して連通することで燃焼に伴う気流を助走する構成も可能であり、流路を形成する上で好適である。【００６２】
上段の本体２において、燃焼に伴う気流の上昇力と下段の本体２から供給される誘引気流によって、次々と開口部３から新たな気流を導入して風量を増し、狭小に構成された流路によって、さらに勢いを増した気流を動力発生装置１に作用させ、動力を得ることができる。
燃焼室４において、燃焼に伴う気流を本体２に導入することにより、少なくとも固形分を含む被燃焼物を追加投入が可能となる。【００６３】
本実施例のように、多段に構成すること、気流の経路に複数の動力発生装置を構成することにより、複数の動力を得ることが可能である。また、動力を発生しながら生じる負圧によって新たな気流を導入し、導入された気流は、次々に動力発生装置で作用することにより、流路に従って徐々に動力発生能力を高じ、最後の動力発生装置に至るまで気流を導入し続ける特徴を持ち、大きな動力を得ることができる。【００６４】
本実施例では流体機体と原動機体を多段に接続する構成を説明したが、流体機体と原動機体は１組で動力システムを提供することもできる。【００６５】
また本発明で用いる流体としては空気や水蒸気などの気体に限らず、液体でもよい。例えば、図８に示すように、川７の水流７ａを本体２の開口部３から導入して回旋流に変換した上で、流速を増した回旋流をノズル８０から水車８１に入力することにより回転軸８２の回転運動を出力することもできる。該回転軸８２には発電機８３を連結して同時に発電を行うこともできる。【００６６】
本発明の原動機体は、上述したように流体機体から出力された回旋流を軸系の運動エネルギーに変換する公知のタービン手段として提供することもできる。
一方、原動機体の別の形態として振動系の運動エネルギーに変換する構成でもよい。図９は特許文献１７に開示される風力発電装置の構成図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は振動態様を説明するための側面図である。【００６７】
本風力発電装置９０は、ベルト状の振動体９１と、振動体９１の上下両端に設けられる圧電素子９２、振動体を保持する保持部材９３を備えている。振動体９１の平面部分と略平行に風が吹くと、その風によって（ｂ）に示すように、弧状に凹凸の向きが入れ替わるような振動を生じる。【００６８】
圧電素子９２は、公知のバイモルフ素子やユニモルフ素子等を用いることができ、金属板や樹脂板、  セラミックス板等の補強板の少なくとも一方の主面に、圧電セラミックス薄板等の薄板状の圧電体が貼り付けられている。圧電素子９２は、振動体９１の弧状振動に従って屈曲し、発電することができる。【００６９】
また、図１０は特許文献１８に開示される発電器１００の斜視図であり、弧状のベース１０１の両端の間に膜体１０２が張架され、その両端部近傍にはコイル１０３ａ、１０３ｂがそれぞれ貼設せれている。
一方、ベース１０１の、コイル１０３ａ、１０３ｂの対向する部位には永久磁石１０４ａ、１０４ｂが配設されている。【００７０】
本構成において、ベース１０１と膜体１０２の間に、図示するような風が流れた時、上記と同様に膜体１０２に振動が生じ、コイル１０３ａ、１０３ｂと永久磁石１０４ａ、１０４との間で誘導起電力が生じる。
生じた電力をリード線１０５ａ、１０５ｂから出力することにより、風力による発電を行うものである。【００７１】
タービン手段を用いた従来からの発電方式と異なり、これら２つの発電器のように風流によって振動体を振動させ、圧電素子や電磁誘導を用いた発電を行う構成が提案されている。これらの新しい構成は、タービンのような複雑な機構を用いなくてよいこと、それらの機構に伴う機械的な損失が抑制できること、発電効率が良いことなど、多くの利点を有している。【００７２】
一方で、風流が所定の向きに入力されないと期待される振動を生じることができないため持続的な発電を行うためには課題も多い。自然の風を利用する場合には、風速によって振動数も変わり、適切な共振が生じないことも考えられる。
従って、これらの振動エネルギーを用いた発電を行うためには、いかにして安定的に、かつ十分な出力が得られるエネルギーを有する風流を入力できるかが解決すべき問題であった。【００７３】
本発明の流体機体は、通常の風や水流を本体内に入力すると、内部で回旋流が生じて速度を増して出力される。また、ノズルを設けることによって流体の向きも一定に出力することができる。
このような本発明の特徴に着目すれば、原動機体では流体を振動系の運動エネルギーに変換し、さらに例えば圧電素子や電磁誘導を利用した発電装置を用いることで、効率的な発電を行うことができる。
【実施例２】
【００７４】
本発明の第２の実施形態として、燃焼装置の構成を説明する。
すなわち本発明に係る燃焼装置は、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される燃焼装置であって、本体が被燃焼物を燃焼させる燃焼室であり、導入部から助燃性気体を導入すると共に、導入部から被燃焼物を投入可能に構成するか、又は被燃焼物を投入可能にした投入口を備えるかの少なくともいずれかとし、前記排出部から排煙を排出するように構成する。【００７５】
本発明では、少なくとも固形分を含む被燃焼物を追加投入して燃焼させるために、燃焼装置内で特定方向の助燃性気体の気流を生じさせて、燃焼装置の火炎は排出部である排煙手段側に常時引き寄せられた状態となるため、投入口を開口しても炎が噴き出す恐れがなく、いつでも安全に固形分を含む被燃焼物の投入が可能となる構成を提供する。
上記の投入口は、導入部から被燃焼物を投入可能に構成してもよいし、別に備えても良い。【００７６】
本発明の目的を達成するために、装置内で特定の方向へ気流を生じさせ、燃焼に伴う気流を排煙手段側に助走することにより、燃焼効率を高じるとともに燃焼に伴う気流の進行方向を変更し、少なくとも固形分を含む被燃焼物を燃焼室に安全に追加投入することを実現し、勢いの増した気流を動力発生装置に作用させることにより、燃焼に伴う気流を利用して気流から動力を得る装置、方法及び動力発生システムを実現した。【００７７】
図６の構成は、本発明の燃焼装置４についても開示している。上述したように、動力発生装置１、気流変換装置２、開口部３、燃焼装置４、ダクト５、投入口６等が示されている。
燃焼装置４は、固形物等の被燃焼物の投入口６が構成され、気流変換装置２と排煙手段５によって連通している。【００７８】
気流変換装置２において、気流を次々に導入し廻旋気流に変換し勢いを増した気流は、上段の気流変換装置２に取り込まれた燃焼に伴う気流を助走することにより、燃焼装置の火炎は排煙手段側に常時引き寄せられた状態となるため、投入口６を開口しても炎が噴き出す恐れがなく、燃焼中においても被燃焼物を投入口６から燃焼装置４内へ安全に投入することを実現する。【００７９】
図６に示されるように、気流変換装置を多段に構成し、下方に構成された気流変換装置２で生成された勢いの増した気流は、上方に構成された気流変換装置２において、燃焼装置４から取り込まれる燃焼に伴う気流と開口部３から導入される新たな気流の誘引気流として作用する。【００８０】
本発明の燃焼装置４の別実施例として、図１１（ａ）、（ｂ）の燃焼装置４０、４１には、曲折部を備えた排煙手段５０，５１を設けることができる。
曲折部５０ａには、下方から空気を導入する導入孔５０ｂを設け、燃焼に伴う気流の後方から新たな気流を取り入れる。本構成は、燃焼に伴う気流を助走する効果が得られ、燃焼装置の火炎は排煙手段５０，５１側に常時引き寄せられた状態となるため、投入口を開口しても炎が噴き出す恐れがなく、被燃焼物の燃焼中に、少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室に安全に追加投入することが可能となる。【００８１】
曲折部に、燃焼に伴う気流の進行方向以外に開口部を設けることも可能であり、燃焼に伴う気流の上昇気流等の負圧を利用して新たな気流を取り入れることもできる。【００８２】
図１１（ｂ）のように、曲折部５０ｃにブロワ等の送風機５０ｄ、圧縮空気の供給装置等を構成し、新たな気流を供給することにより、燃焼に伴う気流を助走する効果が得られ、燃焼装置の火炎は排煙手段側に常時引き寄せられた状態となるため、投入口を開口しても炎が噴き出す恐れがなく、被燃焼物の燃焼中に、少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室に安全に追加投入することに大いに役立つ。【００８３】
また、排煙する行程において、炎とともに燃焼に伴う気流が不完全燃焼ガスを含みながら進行している場合、新たな空気を供給することは二次燃焼に寄与し、完全燃焼を助ける。【００８４】
排煙する手段において、燃焼に伴う気流の進行方向をスムーズに変更するために、気流の進行方向にサイクロン状に排煙する構成も可能である。【００８５】
図１２に示す様に、燃焼装置４２、４３の一部を広径４２ａ、４３ａにする構成も可能である。広径にすることにより、燃焼に伴う気流を遠心方向に廻旋し易くし、排炎をスムーズにする。
また、図１２（ａ）に示すように、広径にした部分の概ね天地方向等に排煙する手段５２を設けることにより、燃焼に伴う気流の方向を変更し、被燃焼物を投入口６より投入し易くする。【００８６】
さらに、図１２（ｂ）に示すように、方向を変更した燃焼に伴う気流の後方又は側方から新たな気流を供給する開口部５３ａ、５３ｂを設けることにより、燃焼に伴う気流を助走し、被燃焼物の燃焼中に、少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室により安全に追加投入することを可能にする。【００８７】
図１３に示すように、燃焼装置４４，４６から排煙する手段５４、５５の後段において、二次燃焼の機能を兼ねる構成も可能である。炎とともに燃焼に伴う気流が不完全燃焼ガスを含みながら進行している場合、排煙する行程において、新たな気流を供給すること、他の燃焼装置４５、４７を構成することは、二次燃焼に寄与し、排煙を浄化する。【００８８】
排煙する手段において、燃焼装置を構成することにより、低温による有害物質の浄化に役立つことは理解される。特に、炎の外側から廻旋気流によって勢いを増した燃焼用空気を炎に供給し、排圧によって燃焼系全体の気流を形成することで燃焼温度を上昇させることができる。【００８９】
排煙する手段において、二次燃焼の手段として燃焼装置４５、４７を構成し、燃焼装置で生じる燃焼に伴う気流を特定方向に気流を生じさせることに用いることによって、燃焼装置に勢いの増した新たな気流を供給することが可能となり、気流を生じさせて燃焼に伴う気流をより一層助走することができる。【００９０】
排煙する手段において、二次燃焼の手段として燃焼装置を構成し、燃焼に伴う気流を燃焼装置へ導入することにより、炎とともに燃焼に伴う気流が不完全燃焼ガスを含みながら進行している場合、二次燃焼を効率的に行うとともに、燃焼に伴う気流を強力に助走することができる。【００９１】
図６のように、燃焼装置４と動力発生装置１、本体２を組み合わせたシステムにおいては、動力発生装置１の動力を発電装置に入力して発電を行うことができる。この場合、燃焼装置４を部分的に同一熱源によって熱エネルギーを減じることなく発電する熱電発電素子で構成し、該素子による発電を行うこともできる。
さらに、発生した熱エネルギーを利用して蒸気クービンを回して発電する発電装置等を具えることにより、複数の発電を同時に行う事を可能するシステムが実現できる。
【実施例３】
【００９２】
本発明の第３の実施形態として、乾燥装置の構成を説明する。
本発明の乾燥装置は、流体を導入可能な導入部と、流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段と、内部で流体が回旋し、その回旋流の進行方向の流路を漸次狭小となるように形成した容体なる本体と、回旋流が排出される排出部とから構成される乾燥装置であって、本体が被乾燥物を乾燥させる乾燥槽であり、導入部から被乾燥物及び被乾燥物を乾燥させる乾燥気体を導入する構成であって、本体内で回旋気流によって被乾燥物の乾燥を行いながら、循環乾燥機構に導き、循環乾燥機構に、被乾燥物を追加的に導入可能な導入部を配置すると共に、搬送過程で乾燥済み製品を取り出し可能な製品排出手段とを少なくとも備えている。【００９３】
被乾燥物を内部で空気と合わせて乾燥させる本体である槽の循環用排出手段（排出部）から、圧送空気により被乾燥物を空気とともに循環乾燥手段内を移送させ槽内空間の空気中に放出・飛散させ、循環乾燥機構をもちいて繰り返し循環させることにより、空気に満遍なく接触する機会と面積を増やし蒸発散作用を効率的に行う。【００９４】
図１４に示すように乾燥装置は、循環用排出口１１１ａ、循環用投入口１１１ｂと排気手段１１１ｃをそなえたサイクロン型の槽１１１と、被乾燥物の導入手段１１４と製品排出手段１１５を具えたパイプ状の循環乾燥手段１１２と、送付源を具えた空気噴射ノズル１１３より成る。【００９５】
槽１１１の循環用排出口１１１ａと循環用投入口１１１ｂにおいて、循環乾燥手段１１２は連通している。
被乾燥物の導入手段１１４は、投入口１１４ａと導入ダクト１１４ｂとその内部に設けられた空気噴射ノズル１１３から成り、空気噴射ノズル１１３によって生成される誘因気流を利用して、被乾燥物を装置内に導入する。
又、被乾燥物の導入ダクト１１４ａと、循環乾燥手段１１２との連通部においても、空気噴射ノズル１１３を設けることにより、被乾燥物の循環乾燥手段１１２への導入をスムーズにする。【００９６】
循環用投入口１１１ｂから槽１１１に投入された被乾燥物は、槽内で固気分離され、循環用排出口１１１ａから循環乾燥手段１１２に導入される。
運慣用排出口１１１ａと循環乾燥手段１１２との連通部の内部に空気噴射ノズル１１３を設けることにより、被乾燥物を循環乾燥手段１１２へ導入し、循環させる。
槽１１１において、分離された空気は、排気口１１１ｃから排出される。
乾燥されて製品となった製品や半製品等は製品排出手段１１５より排出される。製品排出手段１１５には閉鎖板１１５ａが構成され、操業時には、開放されず閉じているが、排出時は点線の方に開放される。特に、循環用排出口１１１ａの真下に連設して配置すれば、重力を利用して落下させることができる利点がある。【００９７】
又、空気噴射ノズル１１３は、被乾燥物に対して、圧送空気を送るので、被乾燥物を加速させて、装置内を移送、循環させることになる。
この場合、被乾燥物の投入口１１４ａ、循環用排出口１１１ａ等は空気噴射ノズル１１３の送風の管路に対して傾斜させておけば、被乾燥物を送り出すときに、抵抗が少なくスムーズに送り出すことができる。【００９８】
乾燥装置において、加熱する手段を設ける構成も可能であり、加熱することで乾燥時間が短縮されることは理解される。【００９９】
この実施例では有機物を被乾燥物とした場合、圧縮空気により被乾燥物を空気とともに循環乾燥手段内に移送し、槽内空間の空気中に放出・飛散させ、装置内を繰り返し循環させることにより、空気に満遍なく接触する機会と面積を増やし蒸発散作用を効率的に行う、移送手段に気流を用いることを特徴する、乾燥処理装置であって、斑のない良質な乾燥肥飼料等が製造することができる。
又、発酵過程にある有機物を被乾燥物とした場合、発行環境を良好に保つとともに、短時間で乾燥することが可能性であり、斑がなく栄養価の高い良質な乾燥発酵飼料の製造ができることは理解される。【０１００】
図１５には、被乾燥物の導入手段の別の構成例が示されている。被乾燥物の導入手段と循環乾燥手段の同じ側に設けるなどの様々な構成も可能である。
本実施例では、槽１１１の循環用排出口１１１ａと図示されない循環用投入口において、循環乾燥手段１１２が連通している。循環乾燥手段１１２には、循環用排出口１１１ａから合流する管路と、その管路よりも上流側において合流する被乾燥物の投入口１１４ａからの導入ダクト１１４ｂが連結されている。被乾燥物の投入口１１４ａの背後に空気噴射ノズル１１３が設けられているので、湿潤した被乾燥物が管路の壁面と付着することなく、特に屈曲部においても管路との付着を防ぎながら被乾燥物を追加投入することができる。【０１０１】
また、被乾燥物に米や麦、豆などの特に穀類を適用する場合、空気噴射ノズルで管路内を舞い散らせて送る構成は、被乾燥物同士の衝突による損傷を防ぎ、良好な製品の提供にも寄与する。【０１０２】
図１６には、温風、熱風等の乾燥した空気を導入する構成が示されている。空気噴射ノズル１１３の近傍に取り込み口１１６を設ける構成も可能である。【０１０３】
図１７には、循環乾燥する手段として循環用ダクト１１２を用いる構成であって、循環用ダクト１１２内壁に気流の外側に被乾燥物を保護する誘因気流を生じるように圧縮空気を供給する空気噴射ノズル１１３を設ける構成の好適な例を示している。【０１０４】
図１８には他の乾燥装置７と組み合わせる好適な例を示している。循環用排出手段と循環乾燥手段２との経路に乾燥装置７を設ける構成も可能である。【０１０５】
以上本発明は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が当業者によって可能であることは、当然である。また、種々の加熱乾燥装置においても、熱を帯びた被乾燥物を空気とともに装置内を繰り返し循環し空気との接触する機会と面積を増やすことにより蒸発散作用を促進する機能は応用可能であり、効率的な乾燥を実現できる。【０１０６】
他の乾燥装置と組み合わせる構成も可能であり、熱を帯びた被乾燥物を気流乾燥装置に取り入れることにより、加熱によって熱を帯びた被乾燥物を空気とともに装置内を繰り返し循環することにより空気と万遍なく接触する機会と面積を増やし蒸発発散作用を促進することにより、従来の乾燥装置等より斑のない、効率的な乾燥が実現可能となる。【０１０７】
被乾燥物が発酵熱を帯びた有機物である場合、乾燥発酵肥飼料等の製造に用いることもできる。本発明に係る乾燥装置は、簡素な構造であり、広い設置面積を必要とせず、初期投資を低く抑えることができ、蒸発発散作用を効率的に行うことで加熱乾燥や減圧乾燥に比べてランニングコストも低く抑えられる。また、酵素を満遍なく供給することにより発酵環境を良好に保つ特徴を持ち合わせているため、発酵に斑がない。約60℃以下で乾燥させることもできるため高温で乾燥する加熱乾燥や減圧乾燥に比べ発酵菌の死滅率が低く、安定した栄養価・消化率の高い良質な乾燥発酵飼料・乾燥発酵肥料等を製造することができる。【０１０８】
且つ、水分10％程度まで乾燥することにより通常50％程度の水分を含んでいる発酵肥飼料に比べ割安な輸送コストを実現し、有機廃棄物の再利用の大きな障害となっていた変質の防止と流通コストの改善に寄与することができ、製品以外では水蒸気しか出さず、一切の排水・廃液を伴わないため、地球の環境保全に寄与できる。【０１０９】
また、低温時等の発酵に時間の要する場合等に、加熱等によって発行環境を整えることにより、乾燥時間を短縮し、良質な乾燥発酵肥飼料等を製造することができる。【０１１０】
（回旋流変換手段の実施例）
図１９には本体に導入する流体の進行方向を回旋流に変換する回旋流変換手段の実施例を示す。
図１９（ａ）は本体２内に螺旋状の翼体１２０を設けた例である。導入部から流入した流体がこのような螺旋状の翼体に沿って排出部に流れる際に、螺旋に沿って回旋流に変換される。
図１９（ｂ）は本体内の導入部から排出部に向けて、プロペラ体１２１を回転させて回旋流に変換する構成である。本発明ではプロペラ体１２１だけで回旋流に変換するのではなく、プロペラ体１２１の回転によって流路を形成し、本体や排出部の形状と合わせて回旋流に変換することが好適である。【０１１１】
図１９（ｃ）は、本体の中央部に管体１２２を設けて該管体から流体を導入することにより回旋流を生じさせる構成である。本構成では中央の管体１２２から流入した流体速度と、その周囲の流体速度に差が生じるため回旋流を生じさせることができる。管体１２２の上端は図示のように傾斜させ、流入時に渦が生じるようにしてもよい。【０１１２】
図２０（a）は、排出部１２４の形状に特徴を有する回旋流変換手段である。排出部１２４を図示のように狭小でかつ斜めに傾斜させることによって、排出する流体の速度に斑が生じ、排出部１２４に向かう本体内の流体に回旋流が生じる。
図２０（b）は、同じく排出部の形状に特徴を有する回旋流変換手段である。排出部に図示のような翼体１２５を複数設けることで、上記と同様に本体内の流体に回旋流を生じさせることができる。【０１１３】
図２１は、本発明に係る原動機体１３１と、流体機体本体１３２の別の構成図である。図示の下から順に、流体機体の側面には縦に複数のスリットと、翼体１３２aが設けられており、内部の回転翼１３４が本体１３２内部に発生する回旋気流によって回転する。回転翼１３４の回転軸には発電装置１３３が連結されており、発電が可能である。【０１１４】
流体機体本体１３２の上部は圧縮部１３５が構成され、回旋気流は圧縮及び速度を増しながら原動機体１３１内のタービン翼１３６に入力される。ここでタービン翼１３６も発電装置１３９と連結して発電が可能である。
原動機体の上部にも圧縮部１３７が配置され、排出口１３８から高圧縮、高速な気流が排出される。この排出された気流についても図示しないタービン等によって発電や動力源として用いることができる。【０１１５】
図２２は、本構成の原動機体及び流体機体を４連続で相互に接続したシステム構成である。本システムでは、排出口１３８から排出された高圧縮、高速な気流が，次の流体機体１３２に導入され、さらに気流が加勢されながら循環する。これにより、原動機体１３１におけるタービン翼１３６からは高出力が得られ、効率のよい動力システムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  動力発生装置
１０  タービン翼１０
１１  回転軸
２  流体機体本体
【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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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