(57)【要約】      （修正有）【課題】物体Ｖのシリンダーとピストン部を液体中に置いて、ピストンＰがシリンダー内を上下運動することで、物体の気密室に気体を出入りさせて、物体に浮力を発生させたり、無くしたりして、物体と重錘とが交互に上下運動するようにした水上エレベーター装置の従来の技術ではピストン部の重量を水深に関係なく一定に保つこと。【解決手段】ピストンＰ８とシリンダー隔壁Ｆ４に設けた水室Ｆ２とピストンＰ９の下面であるシリンダー下開口部Ｆ６及びシリンダー上開口部Ｆ５間を連結棒の連結棒の開口部と管路を介して水を繋げること。【選択図】      図２
2004286002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑車（Ｅ１）に掛けられた索（Ｅ２）の一方の端に重錘（Ｗ）を取り付け、他方の端にシリンダー（Ｆ）、ピストン部（Ｐ）及びリンク機構Ａからなる物体（Ｖ）を取り付ける。シリンダー（Ｆ）の内部中間にシリンダー隔壁（Ｆ４）を設け、シリンダー隔壁（Ｆ４）を挟んでシリンダー（Ｆ）内を上下にスライド運動するピストン（Ｐ８）とピストン（Ｐ９）を設ける。ピストン（Ｐ８）とピストン（Ｐ９）は所定の間隔を於いて連結棒（Ｐ７）に固定するシリンダーＦの隔壁（Ｆ４）とピストン（Ｐ９）との間に気密室（Ｆ１）を形成するための大気（Ｏ）が出入りするシリンダー開口部（Ｆ３）を設け、シリンダー開口部（Ｆ３）と大気（Ｏ）とが管路によって繋がり、管路に大気（Ｏ）の出入りを制御する空気制御器（Ｆ３０、Ｆ３１）を設ける。
連結棒（Ｐ７）の軸方向にピストン（Ｐ８）（Ｐ９）を貫通する管路（Ｐ４）を設ける。連結棒（Ｐ７）の側面には開口部（Ｐ３）をピストン（Ｐ８）とシリンダー隔壁（Ｆ４）間の所定の位置に設ける。
管路（Ｐ４）と連結棒開口部（Ｐ３）を介してピストン（Ｐ８）とシリンダー隔壁（Ｆ４）間及びシリンダー上開口部（Ｆ５）、シリンダー下開口部（Ｆ６）の液体が繋がる。
ピストン（Ｐ８）の上面とリンク機構（Ａ）を繋げる。シリンダー（Ｆ）の上下運動の上死点にはシリンダー（Ｆ）を一時的に保持するシリンダー係脱装置（Ｄ２）が設けられている。また重錘（Ｗ）を一時的に保持する。重錘係脱装置（Ｄ１）を設ける。
物体（Ｖ）のシリンダー（Ｆ）とピストン部（Ｐ）を液体中に置いて、ピストン（Ｐ９）がシリンダー（Ｆ）内を上下運動することで、物体（Ｖ）の気密室（Ｆ１）に気体を出入りさせて、物体（Ｖ）に浮力を発生させたり、無くしたりして、物体（Ｖ）の重量を変化させて、物体（Ｖ）と重錘（Ｗ）とのバランスで物体（Ｖ）と重錘（Ｗ）とが交互に上下運動するようにした水上エレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダーとピストン部で構成する物体を水中に置いて、ピストン部がシリンダー内を上下運動することで、物体の気密室に空気を出入りさせて、物体に浮力を発生させたり無くしたりして、物体の重量を変化させて、物体と重錘のバランスで物体と重錘とが交互に上下運動するようにした水上エレベーター装置
【０００２】
【従来の技術】
従来の水上エレベーター装置においては、物体のシリンダー内をピストン部が自重降下する場合、シリンダーの下開口部からピストンの下面に対して水深に応じて大きい水圧が加わる。（例えば、特公平成１１年５０９４７公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の水上エレベーター装置にあっては、実際にシリンダーの内部にピストン部を係合させて実験してみたが、ピストン部の下面には水深に応じた水圧が加わり、本発明の目的とするところは、水深に関係なくピストン部の自重を一定に保ち、気密室に吸入する気体の容量に応じた重さに設定することであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的をたっせいするために、シリンダー内部で上下にスライドする連結棒に取り付けたピストン部を貫通して管路を設け、連結棒の側面上部に開口部を設け、シリンダー隔壁とピストンで設けた水室の水が、連結棒に設けた開口部と管路を介してシリンダーの上部開口部と下部開口部を繋げることによってピストンの下部側の水圧を軽減できることに着目した。
【０００５】
シリンダー内をピストン部が降下すると、ピストンは水室の水を下に押し下げる。水室の水は連結棒に設けた開口部と管路を介し下方に落ちる。従ってピストン部の上部側の水と下部側の水が繋がる。
【０００６】
【発明実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１において、水（Ｈ）中に低面を固着し、大気（Ｏ）に突出して荷台Ｋを設ける。該荷台Ｋに空気取入口Ｆ１８と制止板Ｋ５を保持する荷台Ｋ６を設ける。水面を荷台Ｋ６付近に設定する。水（Ｈ）中にシリンダー隔壁Ｆ４を設けたシリンダーＦを置き、シリンダーＦ内のシリンダー隔壁Ｆ４を挟んで上下にスライドするピストンＰ８とＰ９を所定の間隔をおいて連結棒Ｐ７に固着する。シリンダー隔壁Ｆ４とピストンＰ９間に気密室Ｆ１、ピストンＰ８間に水室Ｆ２を各々設ける。連結棒Ｐ７の軸方向にピストンＰ８、Ｐ９を貫通する管路Ｐ４を設ける。連結棒Ｐ７の側面上部で所定の位置に連結棒開口部Ｐ３を設ける。該連結棒開口部Ｐ３と管路Ｐ４を介して水室Ｆ２とシリンダー上開口部Ｆ５及びシリンダー下開口部Ｆ６に水が繋がる。ピストンＰ９が下死点で係合する位置に開閉弁Ｆ１０を設ける。次にシリンダーＦの外周一方にシリンダー上突起Ｆ７と他方の外周に開閉弁Ｆ１５を保持する。上部空気制御器Ｆ３０と開閉弁Ｆ１６を保持する下部空気制御器Ｆ３１を各々装着し、シリンダーＦの気密室Ｆ１にシリンダー開口部Ｆ３を設ける該シリンダー開口部Ｆ３と上部空気制御器Ｆ３０間を連通管Ｆ１４で繋ぐ。次に荷台Ｋ６に保持する空気取入口Ｆ１８と上部空気制御器Ｆ３０と下部空気制御器Ｆ３１間に気密室Ｆ１と大気（Ｏ）の係合を介する管路を設ける。空気取入口Ｆ１８の下端に連結管Ｆ１９を取付け、該連結管Ｆ１９を支点に連結管Ｆ１７間で開閉自在に設け、次に連結管Ｆ１７と連通管Ｆ１１及び上部空気制御器Ｆ３０と繋ぎ、管路（イ）を設ける。次に連結管Ｆ１７と連通管Ｆ１３、下部空気制御器Ｆ３１、連通管Ｆ１２、上部空気制御器Ｆ３０と繋ぎ管路（ロ）を設ける。気密室Ｆ１と大気（Ｏ）間の空気制御について開閉弁Ｆ１５は荷台Ｋ６に保持する制止板Ｋ５、開閉弁Ｆ１６はシリンダーＦの下死点位置に設けた荷台斜面Ｋ４、開閉弁Ｆ１０はピストンＰ９の下死点位置で該ピストンＰ９の側面、開閉弁各々の弁頭側に当って開閉弁各々の弁棒側で開閉する。開閉弁Ｆ１５は制止板Ｋ５に当って連通管Ｆ１１を開き、かつ離れて閉とし、開閉弁Ｆ１６は荷台斜面Ｋ４に当って連通管Ｆ１２を開き、かつ離れて閉とする。開閉弁Ｆ１０はピストンＰ９の側面に当って連通管Ｆ１２を閉じ、かつ離れて開となる。シリンダーＦを下死点に置いて、該シリンダーＦを支持するストッパーＫ７を荷台Ｋに設ける。次に荷台Ｋの上部に滑車Ｅ１を設け、索Ｅ２の一方に重錘突起Ｗ１を有する重錘Ｗを吊設し、他方に下突起Ａ８．８を有し、開閉自在な交叉リンクＡ２．２の中央枢着部Ａ１を繋ぐ。該交叉リンクＡ２．２の下端の下部枢支部Ａ４．４とピストンＰ８の上面を棹Ａ６．６を介して繋ぐ。シリンダーＦを係止する腕棹Ａ７．７を設ける。次にシリンダーＦの上死点にはシリンダー上突起Ｆ７が係合する位置にシリンダー係脱装置Ｄ２を設ける。重錘Ｗの上死点には重錘突起Ｗ１が係合する位置に重錘係脱装置Ｄ１を設ける。ピストンＰ８の上面には軸Ｐ１４を介して重錘係脱装置Ｄ１とピストンＰの下死点で係合を介する係脱棒Ｐ１２とシリンダー係脱装置Ｄ２とピストン部Ｐの上死点で係合を介する係脱棒Ｐ１３を各々設ける。
次に本装置の各部がどのような関連性があるか説明する。
重錘Ｗの降下時、シリンダーＦはシリンダー係脱装置Ｄ２に係止され同時に開閉弁Ｆ１５は制止板Ｋ５に当って、気密室Ｆ１と大気（Ｏ）間の係合を介す管路（イ）が開放される。交叉リンクＡ２．２の上部枢支部Ａ３．３が荷台Ｋ６面に当って開き、交叉リンクＡ２．２下部のシリンダー係止腕棹Ａ９．９はシリンダー腕棹Ａ７．７から離れる。更に重錘Ｗの降下によって交叉リンクＡ２．２は開き、交叉リンクＡ２．２の下部枢支部Ａ４．４によってピストン部Ｐを引き上げる。その時の設定条件として重錘Ｗ＞ピストン部Ｐである。ピストン部Ｐの上動によって気密室Ｆ１の気体はピストンＰ９の上部への押圧で管路（イ）を介して大気（Ｏ）に排除する。またピストンＰ８は連結棒開口部Ｐ３と管路Ｆ４を介してシリンダー開口部Ｆ６から水室Ｆ２に水を吸い上げる。重錘Ｗの下死点到達時、ピストン部Ｐは上死点に至り、シリンダー係脱装置Ｄ２とピストン部Ｐの係合を介する係脱棒Ｐ１３によってシリンダーＦを解放する。その時の設定条件として（ピストン部Ｐ＋シリンダーＦ）＞重錘Ｗとなって物体Ｖは降下し、開閉弁Ｆ１５は制止板Ｋ５を離れ管路（イ）を閉じ、物体Ｖの降下に応じて管路（イ）及び（ロ）は連結管Ｆ１９を支点に連結管Ｆ１７間が開き、ピストン部ＰはシリンダーＦの上死点にとどめ、水室Ｆ２に水を保持して降下する。
【０００７】
第２図において、物体Ｖが下死点に到達時、重錘Ｗは重錘係脱装置Ｄ１に係止する。シリンダーＦの底面はストッパーＫ７で受け止める。荷台斜面Ｋ４に開閉弁Ｆ１６は当って管路（ロ）を解放し、ピストン部ＰはシリンダーＦ内で落ちる。交叉リンクＡ２．２はピストン部Ｐの降下によって、交叉リンク下突起Ａ８．８で一定の角度を保ち閉じる。ピストンＰ９の降下にともなって管路（ロ）を介して気密室Ｆ１に気体を吸入する。ピストンＰ８の降下で水室Ｆ２の水を連結棒開口部Ｐ３と管路Ｐ４を介し、シリンダー下開口部Ｆ６に押し下げる。ピストン部Ｐの下死点において交叉リンクＡ２．２の腕棹Ａ９．９によってシリンダー係止腕棹Ａ７．７を係止する。またピストンＰ８の上面に固着した軸Ｐ１４を介してピストン部Ｐと重錘係脱装置Ｄ１との係合を介する係脱棒Ｐ１２によって重錘Ｗを解放する。このときの設定条件として、（シリンダーＦ＋ピストン部Ｐ）−浮力Ｓｈ＜重錘Ｗとなる。気密室Ｆ１の空気はピストンＰ９の側面が開閉弁Ｆ１０に当って連通管Ｆ１２を閉じ、管路（ロ）は閉じる。更に荷台斜面Ｋ４を開閉弁Ｆ１６が離れ、連通管Ｆ１２を閉じ、更に管路（ロ）を閉じる。シリンダーＦとピストン部Ｐは物体Ｖとして上動し、重錘Ｗは降下し、管路（イ）及び（ロ）は連結管Ｆ１９を支点に閉じ、重錘突起Ｗ１とシリンダー上突起Ｆ７は荷台側面に沿って摺動自在に構成する。
【０００８】
第３図において、シリンダーＦとピストン部Ｐ及び空気制御器Ｆ３０、Ｆ３１の関係。上部空気制御器Ｆ３０の開閉弁Ｆ１５は連通管Ｆ１１を閉じ、シリンダーＦはストッパーＫ７で支持され、下部空気制御器Ｆ３１の開閉弁Ｆ１６は荷台斜面Ｋ４に当って連通管Ｆ１２を開放し、ピストンＰ９は開閉弁Ｆ１０から離れている。水室Ｆ２に水を保持し、ピストン部Ｐの降下前の状態を示す。
【０００９】
第４図について、物体Ｖ降下時、重錘Ｗの側面に突出している重錘突起Ｗ１が重錘係脱装置Ｄ１の係止腕棹Ｄ１７を押圧し、支点Ｄ１５を中心に回動するローラーＤ１９は荷台曲面に沿って下降し、バネＤ１８に抗して係止ローラーＤ１３を乗り越える。
【００１０】
第５図において、ピストン部Ｐ降下時、ピストンＰ８の上面に取り付けた軸Ｐ１４を介して係脱棒Ｐ１２が支点Ｐ１０で回動する腕棹Ｄ１２を押圧し、係止ローラーＤ１３がバネＤ１４に抗して曲面Ｋ１線上から押し下げられ、係止ローラーＤ１３によって係止されていたローラーＤ１９は開放され、支点Ｄ１５を中心に回動する係止腕棹Ｄ１６は重錘突起Ｗ１から離れる。
【００１１】
第６図において、シリンダーＦをシリンダー係脱装置Ｄ２に係止、重錘Ｗの降下時シリンダーＦの外周上部に突出しているシリンダー上部突起Ｆ７がシリンダー係脱装置Ｄ２の係止腕棹Ｄ２６を押圧し、支点Ｄ２５を中心に回動するローラーＤ２９は荷台Ｋの曲面Ｋ２に沿って下降し、バネＤ２４に抗して係止ローラーＤ２３を乗り越える。この時点でシリンダーＦは上死点に至っており、シリンダー係脱装置Ｄ２の係止腕棹Ｄ２７がシリンダーＦのシリンダー上突起Ｆ７を係止する。
【００１２】
第７図に置いて、シリンダー係脱装置Ｄ２からシリンダーＦを係止解除する重錘Ｗの降下時、ピストン部Ｐも上動しピストンＰ８に固着した軸Ｐ１４を介する係脱棒Ｐ１３の上突起の先端傾斜部が、シリンダー係脱装置Ｄ２の支点Ｄ２０を中心に回動する腕棹Ｄ２１の先端に軸着したローラーＤ２２を前方へ押圧し、架台曲面Ｋ２より突出している係止ローラーＤ２３をバネＤ２４に抗して曲面Ｋ２線上より引き下げる。係止ローラーＤ２３によって係止されていたローラーＤ２９は解放され、支点Ｄ２５を中心に回動する係止腕棹Ｄ２７はシリンダー上突起Ｆ７から離れる。
【００１３】
第８図において、シリンダーＦとピストン部Ｐ及び交叉リンクＡ２．２の関係を示す。重錘Ｗの降下時、ピストン部Ｐを引き上げる前の状態を示す。交叉リンクＡ２．２の下部枢支部Ａ４．４とピストンＰ８を棹Ａ６．６を介して繋ぎ、シリンダー係止腕棹Ａ９．９がシリンダーＦの腕棹から離れる前の状態を示し、気密室Ｆ１に空気を保持した状態である。
【００１４】
第９図において、荷台Ｋ６面と交叉リンクＡ２．２及びピストンＰ８の関係を示す。重錘Ｗの降下時、交叉リンクＡ２．２の上部枢支部Ａ３．３が荷台Ｋ６面に当って開き、シリンダーＦの腕棹Ａ７．７からシリンダー係止腕棹Ａ９．９が離れ、気密室Ｆ１から大気Ｏに空気を排除し、水室Ｆ２には連結棒開口部Ｐ３と管路Ｐ４を介しシリンダー下開口部Ｆ６からピストンＰ８によって吸い上げられた状態を示す。
【００１５】
第１０図において、その他の実施例としての図に示すように、工作し易いように箱状にしたものである。
【００１６】
第１１図において、その他の実施例として従来の技術ではシリンダーＦとピストン部Ｐの関係は、シールする場合はオーリングが常識であるが、相互の接圧が大きく、実施において本装置が大きくなれば円形のシリンダーＦを作る場合、工作に困難な問題がある。そこで、水室Ｆ２と気密室Ｆ１をダイヤフラムＦ２０．２０で区分し、かつパッキンＦ２１．２１を使用しオーリングに変えて回転するローラーＦ２２．２２、Ｆ２３．２３を使用することで接圧を軽減でき、箱状のシリンダーを使うことで工作を容易にした。
本装置の構成要件
・  ピストン部Ｐと重錘Ｗのストロークの差は滑車Ｅ１のドラムの径で調節する。
・  水室Ｆ２の容量と気密室Ｆ１の容量は同量とする。
・  交叉リンクＡ２．２の開閉とピストン部Ｐのストロークを同じにする。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
シリンダーの隔壁を介してシリンダーとピストン部が係合してピストン間に気密室を設けて物体を構成し、該物体と重錘間に交叉リンクを繋ぎ、滑車を支点に重りかごと物体が係合して昇降自在とした装置であり、物体の下死点においてシリンダーに係合するピストン間に設けた気密室に気体保持の状態で物体は重りかごより軽く、物体の上死点においては気密室の気体排除の状態では物体は重りかごより重く構成し、物体の上死点と下死点で重りかご間の落差で得るエネルギーを滑車及び重りかごに得て昇降を自在とした水上エレベーター装置であるから、シリンダーとピストン部が物体として降下する時点で重りかごが上動する範囲で、重りかごに物を乗せることができ、また本装置が作動する範囲で車軸に回転エネルギーを得ることができる。従ってピストン部の重さを水深に関係なく一定に保ち、浮力（Ｓｈ）を得れば摩擦（Ｑ）の値が浮力（Ｓｈ）より大きくなるとは考えられず、従って本発明装置によってエネルギーを得れば、あらゆる分野に利用でき、産業構造の変化をもたらすことが可能であるから、エネルギーの消費コストを低減し得る等、誠に顕著なる効果が得られるものである。なお、本発明について、高松工業高騰専門学校の教授でおられた山本斌曠先生が「理想流体中における水上エレベーター装置の１サイクルの運転におけるエネルギーの変化を計算されたところ、摩擦その他の抵抗を無視すれば次のような効果となることが認められる」とし、本発明による装置の運転におけるエネルギーの変化を表す下記方程式を示している。
Ｕ１＝Ｗｈ−（Ｗ１＋Ｗθ−Ｓｈ２σｇ−Ｓｈ２ρｇ）ｈ
Ｕ２＝Ｗｈ２−Ｗθｈ２−２ｈ２Ｗθ−２ｈＷθ−σｇ∫Ｓ（ｈ２−ｘ）ｄｘ＋σｇ∫Ｓ（３ｓｈ２−ｘ）ｄｘ
Ｕ３＝−Ｗｈ＋（Ｗ１＋Ｗθ）ｈ
Ｕ４＝−Ｗｈ２＋Ｗθｈ２＋２ｈ２Ｗθ＋２ｈ２Ｗθ＋σｇ∫Ｓ（ｈ−ｘ）ｄｘ
ｈ１＝２ｈ２
Ｕ１＋Ｕ２＋Ｕ３＋Ｕ４＝Ｓｈ２σｇｈ−Ｓｈ２σｇｈ−σｇ∫｛Ｓ（ｈ２−ｘ）−Ｓ（ｈ−ｘ）｝ｄｘ＋σｇ∫｛Ｓ（ｈ２−ｘ）−Ｓ（ｈ＋ｈ２−ｘ）｝ｄｘ＝Ｓｈ２σｇｈ＋Ｓｈ２ρｇｈ＋σｇＳｈ２−２Ｓｈｈ２σｇ＝Ｓｈ２ρｇｈ
但し、本発明においてはＵ３で−Ｗｈ２の重りかご（Ｗ）ストロークを引き上げる。
Ｓ：断面積            σ：水の密度
ｈ：重錘の移動距離    ｇ：重力の加速度
ρ：空気の密度
〔水の粘性抵抗〕
半径ｒの球が速さＵで水中を落下する場合の水から受ける粘性抵抗Ｒはストークスの定理より
2004286002.tif 000003
円柱が水中に落下する場合は
ｒ＝０．５６ｍ    長さ＝９．０ｍ    ストローク２０ｍとする
（１）球に対して円柱の長さが約１０倍
2004286002.tif 000004
（２）円柱の水に接する表面積が約１０倍
2004286002.tif 000005
各々大きいので円柱が水から受ける粘性抵抗Ｒ′は１００Ｒと見込まれる。
Ｒ′＝１００Ｒ＝１０５７〔Ｎ〕＝１０．７９＝０．１０８〔ｔｏｎＷ〕
（３）従って粘性抵抗Ｒ′によるエネルギー損失は
ε＝Ｒ′・Ｓ＝０．１０８×２０＝２．１６  〔ｔｏｎｍ〕
と考えられる。
上記によって物体Ｖが水中で２０ｍのストローク上死点と下死点間の往復運動した場合は４．３２〔ｔｏｎｍ〕の粘性抵抗と考えられる。
上記に対して１ｍ２のピストン部Ｐの外部底面に受ける圧力抵抗はストローク１ｍ当り５０ｋｇと考えられる。
５０ｋｇ×２０＝１ｔｏｎｍ
物体Ｖが往復運動した場合２ｔｏｎｍの圧力抵抗があると考えられる。
前期粘性抵抗と圧力抵抗を合計すると、
４．３２＋２＝６．３２ｔｏｎｍ
と見込まれる。上記に対し、重りかごＷの上下運動に受ける空気抵抗は水の粘性抵抗の１／１００と見込まれる。上記と同体積の重りかごＷを往復運動させた場合の空気抵抗は６３．２ｋｇと考えられる。上記によって水の粘性抵抗、圧力抵抗、空気抵抗は６．３８ｔｏｎｍと考えられる。
本装置の場合ピストン部ＰがシリンダーＦ内で降下する場合、材質、形状によってピストン部Ｐの摺動部の摩擦は異なり、本装置の場合、例えば気密室Ｆ１に３ｍ３の気体を保持する場合、ピストン部Ｐは３ｔｏｎの重量を要する。物体Ｖが下死点にあってピストン部Ｐが降下して気密室Ｆ１に気体を吸入しかつ重りかごＷを係脱装置Ｄ１から解放する仕事をする場合に双方に対し５００ｋｇの摩擦損失を想定しており、物体Ｖが上死点にあって係脱装置Ｄ２に係止状態にあると重りかごＷが降下してする仕事はピストン部Ｐを上死点に引き上げかつ物体Ｖを係脱装置Ｄ２から解放する仕事に要する摩擦損失はピストン部Ｐの重量が３．５ｔｏｎに対し重りかごＷが４ｔｏｎであり、その差５００ｋｇである。物体Ｖを係脱装置Ｄ２に係止させる仕事、重りかごＷを係脱装置Ｄ１に係止させる仕事、及び管材部の連結管Ｆ１７〜１９間の開閉に要する抵抗、開閉弁Ｆ１５、Ｆ１６の開閉等、各々に要する摩擦抵抗等は物体Ｖと重りかごＷが係合して昇降時におけるエネルギー損失である。
次に水の粘性抵抗、空気抵抗を合計して本装置の設定数値でどの程度のエネルギーが得られるか算出する。
シリンダーＦの上端と下端までの各々の長さを水室Ｆ２を３ｍ、気密室Ｆ１の長さを３ｍ、底面１ｍ四方の立方体として算出すると、シリンダーＦの上下方向の長さを全体で６ｍ、シリンダーＦの上端から液面までのストロークを２０ｍとすれば物体Ｖが下死点にあるとき気密室Ｆ１の気体は３ｍ３であるから３ｔｏｎの浮力が発生することになり、（シリンダーＦ  ３ｔｏｎ＋ピストン部Ｐ３．５ｔｏｎ）−浮力Ｓｈ３ｔｏｎ＜Ｗであるから、重りかごＷが自重により降下してピストン部Ｐの３．５ｔｏｎを２３ｍ引き上げるとすれば、３．５ｔｏｎ×２３ｍ＝８０．５ｔｏｎｍの引き上げエネルギーを要する。
上記に対し、重りかごＷが降下するエネルギーは４ｔｏｎ×２３ｍ＝９２ｔｏｎｍの仕事をするからピストン部Ｐと重りかごＷ間の落差は９２ｔｏｎｍ−８０．５ｔｏｎｍであり、その落差は１１．５ｔｏｎｍである。物体Ｖとして降下する場合、シリンダーＦの重量３ｔｏｎ＋ピストン部Ｐの重量３．５ｔｏｎ＝６．５ｔｏｎであるから物体Ｖ６．５ｔｏｎ×２０ｍのストローク降下するエネルギーは１３０ｔｏｎｍであり、前記に対し重りかごＷを元の位置に上動させるエネルギーが４ｔｏｎ×２３ｍのストロークであるから９２ｔｏｎｍのエネルギーを要し、重りかごＷの引き上げエネルギーと物体Ｖの降下エネルギーの落差は１３０ｔｏｎｍ−９２ｔｏｎｍであるから３８ｔｏｎｍの落差が生じ、前記ピストン部Ｐと重りかごＷ間の落差１１．５ｔｏｎｍを合計すると４９．５ｔｏｎｍのエネルギーを得ることができる。
本装置が外部からのエネルギー供給を必要としない合理的根拠を説明すると、本装置の始動時、物体Ｖが上死点にあって係脱装置Ｄ２に係止する状態で重りかごＷがピストン部Ｐに与える降下エネルギーは前記ピストン部Ｐの重量が３．５ｔｏｎであるから３．５ｔｏｎを３ｍのストローク引き上げたとすれば、ピストン部Ｐに対し１０．５ｔｏｎｍのエネルギーを重りかごＷが与える仕事をしたことになり、前記ピストンＰ８上面迄の水圧Ｓｈ１、水室Ｆ２の水圧Ｓｈ２、をピストン部Ｐに係合させて、ピストンＰ９の下面に受ける水圧に抗して、ピストン部Ｐが交叉リンクＡ２．２と係合して降下することによって物体Ｖの気密室Ｆ１に３ｍ３の浮力を得て２０ｍのストローク上動させると６０ｔｏｎｍのエネルギーを得ることになり、前記重りかごＷの仕事量１０．５ｔｏｎｍの仕事によって６０ｔｏｎｍのエネルギーを得ることになる。従って与えたエネルギーより得たエネルギーが大きければ装置外からのエネルギー供給は特に必要としない。前記液体の粘性抵抗と空気抵抗６．３８ｔｏｎｍを得られるエネルギー４９．５ｔｏｎｍから差し引けば約４３．１２ｔｏｎｍのエネルギーが得られ、管材部その他の粘性抵抗を考慮し、一歩降りて抵抗を２倍に考えても３６．７４ｔｏｎｍのエネルギーが得られると考える。
上記によって本装置からエネルギーが得られることを確信するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】水上エレベーター装置の縦断面図である。
【図２】水上エレベーター装置の縦断面図である。
【図３】シリンダー構造の拡大断面図である。
【図４】重錘係脱装置の詳細図である。
【図５】重錘係脱装置の詳細図である。
【図６】シリンダー係脱装置の詳細図である。
【図７】シリンダー係脱装置の詳細図である。
【図８】シリンダーとピストン部を交叉リンク下端に保持した拡大図
【図９】シリンダーを交叉リンクから解放した拡大図
【図１０】その他の実施例  平面図
【図１１】その他の実施例  シリンダー構造Ａ−Ａ断面図
【符号の説明】
Ａ        リンク機構
Ａ１      中央枢着部
Ａ２．２  交叉リンク
Ａ３．３  上部枢支部
Ａ４．４  下部枢支部
Ａ６．６  棹
Ａ７．７  腕棹
Ａ８．８  交叉リンク下突起
Ａ９．９  シリンダー係止腕棹
Ｄ１      重錘係脱装置
Ｄ２      シリンダー係脱装置
Ｄ１０    支点
Ｄ１１    腕棹
Ｄ１２    ローラー
Ｄ１３    係止ローラー
Ｄ１４    バネ
Ｄ１５    支点
Ｄ１６    係止腕棹
Ｄ１７    係止腕棹
Ｄ１８    バネ
Ｄ１９    ローラー
Ｄ２０    支点
Ｄ２１    腕棹
Ｄ２２    ローラー
Ｄ２３    係止ローラー
Ｄ２４    バネ
Ｄ２５    支点
Ｄ２６    係止腕棹
Ｄ２８    バネ
Ｄ２９    ローラー
Ｅ１      滑車
Ｅ２      索
Ｆ        シリンダー
Ｆ１      気密室
Ｆ２      水室
Ｆ３      シリンダー開口部
Ｆ４      シリンダー隔壁
Ｆ５      シリンダー上開口部
Ｆ６      シリンダー下開口部
Ｆ７      シリンダー上突起
Ｆ１０    開閉弁
Ｆ１１    連通管
Ｆ１２    連通管
Ｆ１３    連通管
Ｆ１４    連通管
Ｆ１５    開閉弁
Ｆ１６    開閉弁
Ｆ１７    連結管
Ｆ１８    空気取入口
Ｆ１９    連結管
Ｆ２０    ダイヤフラム
Ｆ２１    シール材
Ｆ２２    ローラー
Ｆ２３    ローラー
Ｆ３０    上部空気制御器
Ｆ３１    下部空気制御器
Ｐ        ピストン部
Ｐ３      連結棒開口部
Ｐ４      管路
Ｐ７      連結棒
Ｐ８      ピストン
Ｐ９      ピストン
Ｐ１２    係脱棒
Ｐ１３    係脱棒
Ｐ１４    軸
（Ｈ）    液体
（Ｏ）    大気
Ｖ        物体
Ｗ        重錘
Ｗ１      重錘突起
Ｓｈ      浮力
（イ）    管路
（ロ）    管路
Ｋ        荷台
Ｋ１      荷台曲面
Ｋ２      荷台曲面
Ｋ４      荷台斜面
Ｋ５      制止板
Ｋ６      荷台
Ｋ７      ストッパー
【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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