(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口を外側の回転円周部に有し、当該流入口に連通した内側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体と、
当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体と連通する吸引管と、
当該吸引管に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該吸引管に当該回転体を接合する回転接合具と、
を備えてなる仕組みを基本的仕組みＡとし、
回転体の軸回転を可能とする内部空間を確保した内空容器と、
当該内空容器の内部に在って、外側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体と、
当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体に連通状態で固定され当該内空容器の外部に流入口を有する流入管と、
当該内空容器に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該流入管を介して当該内空容器に当該回転体を接合する回転接合具と、
当該内空容器に連通させて設けた吸引部と、
を備えてなる仕組みを基本的仕組みＢとし、
基本的仕組みＢに加えて、
当該基本的仕組みＢの流入管の流入口に基本的仕組みＡの回転体を当該回転体の回転軸周りにおいて連通状態で固定した組合せ、
によりなる装置。
【請求項２】
流入口を外側の回転円周部に有し、当該流入口に連通した内側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体と、
当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体と連通する吸引管と、
当該吸引管に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該吸引管に当該回転体を接合する回転接合具と、
を備えてなる仕組みを基本的仕組みＡとし、
回転体の軸回転を可能とする内部空間を確保した内空容器と、
当該内空容器の内部に在って、外側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体と、
当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体に連通状態で固定され当該内空容器の外部に流入口を有する流入管と、
当該内空容器に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該流入管を介して当該内空容器に当該回転体を接合する回転接合具と、
当該内空容器に連通させて設けた吸引部と、
を備えてなる仕組みを基本的仕組みＢとし、
基本的仕組みＢに加えて、
基本的仕組みＡを、
吸引管は吸引口を当該基本的仕組みＢの内空容器の外部に出した状態で当該基本的仕組みＢの吸引部に替えて当該内空容器に固定し、
回転体は当該内空容器の内部において当該基本的仕組みＢの回転体に回転軸を合わせて重ねて固定した組合せ、
によりなる装置。
【請求項３】
流入口を外側の回転円周部に有し、当該流入口に連通した内側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体を、基本的仕組みＡの回転体とし、
外側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状、円錐台状もしくは球体状の回転体を、基本的仕組みＢの回転体とし、
基本的仕組みＡの回転体と基本的仕組みＢの回転体を、回転軸を合わせて交互にそれぞれ一つ以上並べ、
それぞれ隣り合わせとなる回転体どうしを回転軸周りにおいて連通させて固定することにより、並んだ全ての回転体が連結されて、
一つ以上の基本的仕組みＡの回転体と一つ以上の基本的仕組みＢの回転体を有して一体化した一連の回転体と、
当該一連の回転体の回転を阻害せずに基本的仕組みＢの各回転体だけを概気密状態に覆う内空容器と、
当該内空容器に連通して固定した吸引部と、
当該一連の回転体の両端の回転軸において当該一連の回転体を支える回転支持具と、
を備えてなる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引により装置内部に作用する推力を利用して回転力を得る装置およびその回転機能を利用する装置に関するものである。回転機能は、回転体にブラシ、モップ、カッター、レーキ、撹拌器等を装着することで利用ができる。例えば、掃除機の吸込み口に装着しての掻き出し機能としての利用、吸引ポンプ浚渫におけるカッター機能あるいは撹拌機能としての利用等が行え、これら機能は吸引対象物質を吸引する機能と同時に確保することができる。また、回転機能は、吸引サイホン形式での貯水放水時に呑み口部に生じる吸引力から回転力を得て行う発電装置にも利用できる。
【背景技術】
【０００２】
吸引力を利用して回転力を得る装置としては、掃除機ヘッドの横回転ブラシがあり、流体力を羽根に作用させて回転力を得る回転羽根方式が採用されている。しかし、質量の軽い空気を流体とする掃除機では得られる回転力には限界があり、十分な回転力を必要とする場合は、掃除機ヘッドでは内蔵した電動モーターにより回転力を得ている状況である。一方、網戸用の吸引力利用の縦回転ブラシが製品化（特許文献１、非特許文献１）されているが、吸引口が小口径のため掃除効率は低い。また、コーナー部あるいはサッシの溝などの狭い箇所を対象とした吸引力利用の回転ブラシは開発されていない。
【０００３】
一方、吸引力を用いた物質搬送として水と伴に堆積土砂を吸引搬送するポンプ浚渫があり、搬送管を利用して連続的に行う効率的な方法である。その際に、吸引対象の堆積土砂が一体化していることがあり、その様な場合は採取時に堆積土砂を解きほぐしたり撹拌したりすることが必要となり、その行為を行うにおいて回転力は有力な手段となる。
【０００４】
一体化した堆積土砂を吸引するポンプ浚渫（例えば非特許文献２）においては、事前にカッターにより開削する方法、高圧ジェット水により削土する方法（例えば特許文献２）、あるいは土砂撹拌装置を用いて土砂を巻き上げた後に吸引したりする方法（例えば特許文献３）等が提案されている。一体化した土砂を解きほぐす様々な方法が検討提案されているが、一体化した堆積土砂を解きほぐすための動力源を別途備えねばならない。
【０００５】
回転羽根方式は、吸引力以外の動力源を必要としないが、羽根が流体から衝動力を得て回転するために、羽根自体が吸引対象物質を含んだ混合流体に対する障害物となること、および混合流体から受ける衝撃力により羽根が損傷することの課題がある。これら負の面を解消あるいは軽減し効果的な回転力が得られる吸引回転方法が発明されれば、その方法は回転羽根方式に依っている掃除機以外の用途にも採用されることが考えられ、産業の発展に寄与することが期待される。特に、流体が水の場合は得られる回転力は大きなものとなることから、用途の拡大が期待される。ポンプ浚渫および水力発電への適用もその一つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２３９９６
【特許文献２】特開２００６−３４８６６０
【特許文献３】特開２００５−１２０７８４
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】東芝家電製品  Ｔｏｓｈｉｂａ  Ｌｉｖｉｎｇ  Ｄｏｏｒｓ  回転網戸ブラシ
【非特許文献２】プロムナード  シリーズ「港湾土木工法の基礎知識」浚渫（１）  Ｍａｙ ２００３ Ｖｏｌ.２３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
吸引力を利用する回転羽根方式による回転は、吸引による流体の流れを羽根に当てて回転させる方式であるために流体阻害や羽根が被る損壊等の障害がある。そのため、これら障害を解消あるいは軽減して、別途動力源を必要とせずに吸引力を利用した回転機能が得られる装置の開発が課題である。
【０００９】
掃除機に関して吸引力を利用する回転羽根方式のブラシ等の回転機能改善が検討されてきているが、回転羽根方式による回転力には限界があり広く利用されるまでに至っていない。特に、コーナー部やサッシの溝などの狭い箇所の掃除用に吸引力によるブラシ回転機能を有するノズルが無く、また、現在利用されている回転羽根方式の掃除具に替わる回転機能を向上させたノズルの開発のため、回転羽根方式以外の吸引力による回転機能を利用した掃除具を開発することが課題である。
【００１０】
浚渫における吸引搬送において、一体化した堆積土砂を解きほぐしたり撹拌したりするために別途動力源を確保した装置を使用しているが、吸引力を利用することにより別途動力源を確保せずに解きほぐしたり撹拌したりするための回転力が得られる装置を開発することが課題である。
【００１１】
掃除機における回転羽根方式に代わる吸引力を利用したブラシ回転装置と浚渫における吸引力を利用した解きほぐしや撹拌のための回転装置は、規模や対象流体が異なっても同じ仕組みが適用可能であり、新方式による吸引力を利用した回転装置を発明し、別途動力源を確保せずに吸引力を利用して回転機能を得る装置の開発が課題である。
【００１２】
本発明の根本的な誘引は吸引力から回転力を得る新たな仕組みによる装置の開発であり、その利用は発電にも拡げられるので、吸引サイホン形式による放流水を利用した水力発電への本発明の利用が課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、吸引時に装置内に作用する推力を利用して回転力を発生させるものであり、回転羽根方式のように流体の衝動力を作用させる羽根を用いることなく回転することを特徴とする。
【００１４】
推力を利用して回転力を発生させる基本的仕組みは大別して２方式があり、基本的仕組みＡの方式は、流入口を外側の回転円周部に有し、当該流入口に連通した内側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する内空の円筒状あるいは円錐台状もしくは球体状の回転体と、当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体と連通する吸引管と、当該吸引管に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該吸引管に当該回転体を接合する回転接合具と、を備えてなり、当該流入口から繋がる当該流出口および当該吸引管との連通部を除いて当該回転体が概密閉状態となることを特徴とする装置である。当該吸引管から当該回転体の内部の流体を吸引することにより当該流入口から流入する外部の流体が当該流出口から当該回転体の内部へ流出する時に当該流出口に反力として作用する推力により当該回転体を回転させる。なお、ここで概接線方向と記述しているのは、接線方向が最適であるが、真の接線方向でなくとも推力による回転力を得られることから真の接線方向に拘らないことによる。また、概密閉状態との記述は、密閉状態としたいが回転接合具の構造的隙間は不可避であることによる。
【００１５】
もう一つの基本的仕組みＢの方式は、回転体の軸回転を可能とする内部空間を確保した内空容器と、当該内空容器の内部に在って、外側の回転円周部において回転円概接線方向であり回転の同一回り方向である向きに開口した流出口を一つ以上有する回転体と、当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体に連通状態で固定され当該内空容器の外部に流入口を有する流入管と、当該内空容器に対する当該回転体の相対回転を可能ならしめながら当該流入管を介して当該内空容器に当該回転体を接合する回転接合具と、当該内空容器に連通させて設けた吸引部と、を備えてなり、当該流入口から繋がる当該流出口および当該吸引部を除いて当該内空容器が概密閉状態となることを特徴とする装置である。当該吸引部を通じて当該内空容器の内部の流体を吸引することにより当該流入口から当該回転体内部へ流入した外部の流体が当該流出口から当該内空容器の内部へ流出する時に当該流出口に反力として作用する推力により当該回転体を回転させる。なお、当該回転体は、内空の円筒状あるいは円錐台状もしくは球体状とすることの他に、当該内空容器の内部において屈曲されて回転円周部概接線方向の同一回り方向に流出口として開口している一つ以上の回転管とすることもできる。
【００１６】
請求項１〜２に記した発明は、流体が通過する回転体を増やして作用させる推力を増大させるために、基本的仕組みＡと基本的仕組みＢを組み合わせた仕組みによる装置である。基本的仕組みＢによる装置に加えて、前記流入管の流入口に基本的仕組みＡの回転体を当該回転体の回転軸周りにおいて連通状態で固定した組合せ、あるいは基本的仕組みＢの装置に加えて、基本的仕組みＡの装置を前記吸引管は吸引口を前記内空容器の外部に出した状態で基本的仕組みＢの吸引部に替えて当該内空容器に固定し基本的仕組みＡの回転体は当該内空容器の内部において基本的仕組みＢの回転体に重ねて固定した組合せである。また、これらの組合せに加えて、基本的仕組みＡの回転体と基本的仕組みＢの回転体が交互となることを条件に、基本的仕組みＢの回転体の前記流入管の流入口に基本的仕組みＡの回転体を、当該回転体の回転軸周りにおいて連通状態で固定すること、もしくは基本的仕組みＡの回転体に基本的仕組みＢの回転体を、回転軸を合わせて重ねて固定した組合せの回転体とし、当該組合せの回転体を前記内空容器で別途に覆い、当該基本的仕組みＢの回転体には前記流入管および前記回転接合具を別途に備えること、を繰り返した組合せも可能である。外部の流体を複数の回転体で構成される一連の回転体に通過させることにより推力の作用を増大させて当該一連の回転体を回転させる。なお、当該装置においては基本的仕組みＡおよび基本的仕組みＢを含めて回転接合具の設置は全箇所とすることは必ずしも必要ではなく全体で1箇所以上とすればよい。ただし、回転接合具の設置が省かれた箇所は、当該一連の回転体の回転を阻害せずに概気密となる状態にする。ここで、概気密とは、気密にすべきであるが相対的回転運動をする回転体と吸引管あるいは内空円筒の間には構造的隙間が不可避なことによる。
【００１７】
請求項３に記した発明は、回転体の接合を簡易化できる方法として、吸引管あるいは流入管の円周部で接合する前記回転接合具に代えて回転体の両端の回転軸部において二点支持により接合する回転支持具とするために、基本的仕組みＡと基本的仕組みＢを組み合わせた仕組みによる装置である。基本的仕組みＢの装置の流入管の流入口に基本的仕組みＡの回転体を当該回転体の回転軸周りにおいて連通状態で固定した基本の組合せ、あるいは当該基本の組合せにおける基本的仕組みＡの回転体の反対側の回転軸周りにおいても、基本的仕組みＢのもう一つの装置と流入管の流入口において連通状態で固定した組合せ、あるいは当該基本の組合せの基本的仕組みＢの回転体の反対側においても当該回転体の回転軸周りにおいて当該回転体に連通状態で固定され前記内空容器の外部に流入口を有する流入管を配置して、追加した当該流入管の流入口にもう一つの基本的仕組みＡの回転体を当該回転体の回転軸周りにおいて連通状態で固定した組合せ、もしくは基本的仕組みＡと基本的仕組みＢの回転体が交互となることを条件にこれら組合せを連続した組み合わせにより一連の回転体としたものであって、当該一連の回転体の両端部となる回転体の外側回転軸箇所において、基本的仕組みＡの回転体の場合は直接に、基本的仕組みＢの回転体の場合は当該内空容器を介して、当該一連の回転体の回転を可能ならしめながら支持する回転支持具により当該一連の回転体を支持体に接合した装置である。言い換えれば、  基本的仕組みＡの回転体と基本的仕組みＢの回転体を、回転軸を合わせて交互にそれぞれ一つ以上並べ、それぞれ隣り合わせとなる回転体どうしを回転軸周りにおいて連通させて固定することにより、並んだ全ての回転体が連結されて、一つ以上の基本的仕組みＡの回転体と一つ以上の基本的仕組みＢの回転体を有して一体化した一連の回転体と、当該一連の回転体の回転を阻害せずに基本的仕組みＢの各回転体だけを概気密状態に覆う内空容器と、当該内空容器に連通して固定した吸引部と、当該一連の回転体の両端の回転軸において一連の回転体を支える回転支持具と、を備えてなる装置である。流入管の径を回転体の径と等しくすることにより、実質的に流入管を省いた形態で一連の回転体とすることもできる。当該内空容器に備えられた全ての前記吸引部から吸引することにより当該一連の回転体に流体を通過させて作用させる推力により当該一連の回転体を回転させる。また、基本的仕組みＡの回転体と基本的仕組みＢの回転体を、回転軸を合わせて重ねて固定した組となる回転体を、前記内空容器により別途に概気密状態に覆い、基本的仕組みＡおよび基本的仕組みＢの各回転体の間に相互の回転体をその回転軸周りにおいて連通させて固定することにより、更なる一連の回転体として配置することも可能である。なお、前記回転接合具の設置は不要となるが、設置が省かれた箇所は当該一連の回転体の回転を阻害せずに概気密となる状態にする。流入管の径を回転体の径と等しくすることにより、実質的に流入管を省いた形態で一連の回転体とすることもできる。
【００１８】
前記の請求項１〜３に記した装置を実用的なものにするために、前記回転体の回転力を利用して回転させる掃除、解きほぐしあるいは撹拌のための用器具であるブラシ、刷毛、モップ、布、紙、スポンジ、ネット、カッター、ブレード、レーキあるいは撹拌器を目的に応じて装着して物質の吸引を行う。また、基本的仕組みＡの回転体に対しては、当該回転体を任意の箇所に吸込み口を設けたカバー容器で覆い流体を回転体の流入口まで導流することにより、状況に応じた効果的な吸引形態を設定できる。なお、一般的に利用されているギア、プーリーおよびベルト等のエネルギー伝達方法を用いることにより、必要に応じてトルク調整を行うための回転数変換を行うことや、縦回転から横回転への変換あるいはその逆とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、吸引時に装置内に作用する推力から得られる回転力を利用するものであり、回転羽根方式のように流体の衝動力を作用させる羽根を用いていないことから、流体阻害を抑制した流体のエネルギー利用が行える。また、推力を作用させる流体の流出入口を広くすることで装置の損傷を抑制する効果がある。
【００２０】
本発明は、吸引掃除機の吸引時に装置内に作用する推力から得られる回転力を利用して清掃用具を回転させることから、吸引目的以外の動力源を別途必要とせずに清掃用具を回転させながら塵を掻き出し吸引できるという利点がある。
【００２１】
本発明は、浚渫における吸引時に装置内に作用する推力から得られる回転力を利用して、解きほぐしあるいは撹拌のための器具を回転させて一体化した堆積土砂を解きほぐしあるいは撹拌しながら吸引できることから、器具を回転させるための動力源を別途備える必要が無いという利点がある。
【００２２】
本発明は、吸引時に装置内に作用する推力を利用して回転体を回転させることから、位置エネルギーを有する貯水を吸引サイホン形式で放水する時にサイホンの呑み口に生じる負圧すなわち吸引力により装置内に作用する推力から得られる回転力を発電機に伝えて発電を行うことができる利点がある。
【００２３】
本発明の装置に対しては、基本的仕組みＡおよび基本的仕組みＢに用いる回転体に共通した回転体断面形状の合理的設定方法および当該回転体の簡易製作方法を提示しており、製品をコンパクトとし、製作を容易とする利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】基本的仕組みＡによる装置の概要を説明する水平投影断面図である。
【図２】基本的仕組みＡによる装置の概要を説明する側方断面図である。
【図３】基本的仕組みＡによる装置において装着する回転数変換器例の概要を説明する側方断面図である。
【図４】基本的仕組みＡによる装置において流入口へ流体を規制して導くための調整例Ａａの概要を説明する側方断面図である。
【図５】基本的仕組みＡによる装置において流入口へ流体を規制して導くための調整例Ａｂの概要を説明する側方断面図である。
【図６】基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ１の概要を説明する立体図である。
【図７】基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ２の概要を説明する立体図である。
【図８】基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ３の概要を説明する側方断面図である。
【図９】基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ４の概要を説明する側方断面図である。
【図１０】基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ５の概要を説明する側方断面図である。
【図１１】基本的仕組みＡを利用した吸引サイホン形式の発電装置例Ａ６の概要を説明する側面図である。
【図１２】基本的仕組みＢによる装置の概要を説明する水平投影断面図である。
【図１３】基本的仕組みＢによる装置の概要を説明する側方断面図である。
【図１４】基本的仕組みＢによる装置において回転管を用いた場合の概要を説明する水平投影断面図である。
【図１５】基本的仕組みＢによる装置において回転管を用いた場合の概要を説明する側方断面図である。
【図１６】基本的仕組みＢによる装置において装着する回転数変換器例の概要を説明する側方断面図である。
【図１７】基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ１の概要を説明する側方断面図である。
【図１８】基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ２の概要を説明する立体図である。
【図１９】基本的仕組みＢを利用した吸引サイホン形式の発電装置例Ｂ３の概要を説明する側面図である。
【図２０】（１）基本的仕組みＡのモデル化した説明図である。                    （２）基本的仕組みＢのモデル化した説明図である。                    （３）推力増大のための組合せＭＡのモデル化した説明図である。                    （４）推力増大のための組合せＭＢのモデル化した説明図である。                    （５）推力増大のための組合せＭＣのモデル化した説明図である。                    （６）推力増大のための組合せＭＤのモデル化した説明図である。
【図２１】推力増大の組合せＭＡによる概要を説明する側方断面図である。
【図２２】推力増大の組合せＭＡによる概要を説明する水平断面図である。
【図２３】推力増大の組合せＭＡを利用した装置例ＭＡ１の概要を説明する側方断面図である。
【図２４】（１）基本的仕組みＡのモデル化した説明図である。                    （２）基本的仕組みＢのモデル化した説明図である。                    （３）回転接合具簡易化のための基本パターンのモデル化した説明図である。                    （４）回転接合具簡易化のためのパターンＡのモデル化した説明図である。                    （５）回転接合具簡易化のためのパターンＢのモデル化した説明図である。                    （６）回転接合具簡易化のためのパターンＣのモデル化した説明図である。
【図２５】回転体の断面形状の合理的設定方法の説明図である。
【図２６】合理的設定方法による回転体の断面形状例Ｓ１の概要を示す断面図である。
【図２７】合理的設定方法による回転体の断面形状例Ｓ２の概要を示す断面図である。
【図２８】回転体の製作例の概要を示す立体図である。
【図２９】回転体の押し込み型簡易製作方法の概要を示す立体図である。
【図３０】回転体の押し込み型簡易製作例の概要を示す断面図である。
【図３１】回転体の引き出し型簡易製作方法の概要を示す立体図である。
【図３２】回転体の引き出し型簡易製作例の概要を示す断面図である。
【図３３】合理的設定方法による回転体を使用した装置例ＲA１の概要を説明する立体図である。
【図３４】回転体として螺旋形状流入口を有する装置例の概要を説明する立体図である。
【図３５】回転接合具の簡易化と回転体製作の簡易化による装置例ＰＲ１の概要を説明する水平投影断面図である。
【図３６】（１）回転接合具の簡易化と回転体製作の簡易化による装置例ＰＲ１の概要を説明する側方断面図（Ｊ-Ｊ断面）である。                    （２）回転接合具の簡易化と回転体製作の簡易化による装置例ＰＲ１の概要を説明する側方断面図（Ｋ-Ｋ断面）である。                    （３）回転接合具の簡易化と回転体製作の簡易化による装置例ＰＲ１の概要を説明する側方断面図（Ｌ-Ｌ断面）である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜基本的仕組みＡ＞
図１および図２は、基本的仕組みＡによる装置の概要を説明する水平投影断面図および側方断面図である。基本的仕組みＡによる装置は、外部の流体１を内部に取り込むために円周外側の流入口２Ａと円周内側の円周概接線方向に流出口３Ａを配置した回転体４Ａと、回転体４Ａの回転軸回りにおいて回転体４Ａに連通する吸引管５Ａにより構成されている。回転体４Ａと吸引管５Ａは、回転体４Ａが回転可能なように回転軸回りにおいてベアリング等からなる回転接合具６Ａにより接合されている。ここで、ベアリング等とは円滑な回転を確保するための部材の総称として用いており、以降においても同様である。
【００２６】
吸引管５Ａから回転体４Ａの内部の流体１を吸引すると回転体４Ａの内部の圧力が下がるため、回転体４Ａの外部の流体１が流入口２Ａから流入し内部の流出口３Ａから流出する。この時、流出口３Ａに流体１の流出方向と反対方向へ推力７が作用し、回転体４Ａは回転力を得ることができる。なお、流入口２Ａあるいは流出口３Ａの合計面積は、少ないと流出口３Ａにおける流体１の流量が減少するため、また、多いと流出口３Ａにおける流体１の流速が低下するため推力７が小さくなることを考慮して設定する必要がある。
【００２７】
図３は、基本的仕組みＡによる装置に装着する回転数変換器例の概要を説明する側方断面図である。回転力の効果的な利用のために、必要に応じてトルク調整のための回転数変換器８Ａを装着する。この他にも、回転数の変換はプーリーとベルトを用いて行うことができる。また、ギアの組み合わせで縦回転を横回転に変更すること、あるいはその逆に変更することを含め、これらは一般的に行われている方法であり可能である。
【００２８】
図４は、基本的仕組みＡによる装置において、流入口２Ａへ流体１を規制して導くための調整例Ａａとして、一つの吸込み口９Ａａから各流入口２Ａへ導流する概要を説明する側方断面図である。流入口２Ａを一つの回転管状へ移行させるために全ての流入口２Ａを覆ってカバー容器１０Ａａを回転体４Ａに装着している。このように流体１の流入口２Ａへの導流経路は容器あるいは管路で適宜調整できる。なお、流入口と吸込み口はイメージ的に混同し易いが、流体１が進入する回転体としての先端部を流入口、そして装置外部の流体１を吸引する装置としての先端部を吸込み口として区別している。カバー容器が無ければ流入口と吸込み口は同一となる。
【００２９】
図５は、基本的仕組みＡによる装置において、流入口２Ａへ流体１を規制して導くための調整例Ａｂとして、一つの吸込み口９Ａｂから各流入口２Ａへ導流する概要を説明する側方断面図である。流入口２Ａを一つの回転しない管状へ移行させるために全ての流入口２Ａを覆ってカバー容器１０Ａｂを吸引管５Ａに装着する。この場合、回転しないカバー容器１０Ａｂにより回転する回転体４Ａとの動的接触を防御することができる。
【００３０】
＜基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ１＞
図６は、基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ１の概要を説明する立体図である。分かり易くするために回転接合具６Ａとブラシ１１の底面を除いて透視図として示している。また、各部材は肉厚を無視して描写している。回転体４Ａとそれを覆い一緒に回転する一つの回転管状の吸込み口９Ａａを有するカバー容器１０Ａａとの二重管構造となっており、カバー容器１０Ａａを固定装着した回転体４Ａが回転接合具６Ａを介して吸引管５Ａに接合されている。回転体４Ａの内側に設ける流出口３Ａは、流入口２Ａであるスリット１２から伸びるガイド板１３Ａにより構成され、ガイド板１３Ａは回転体４Ａの内部に流出する流体１を内側円周概接線方向へ導くために円周概接線方向に配置されてある。カバー容器１０Ａａの吸込み口９Ａａにはブラシ１１が装着されている。
【００３１】
吸引により吸込み口９Ａａからカバー容器１０Ａａに流入する流体１は、流出口３Ａから回転体４Ａの内部へ流出するが、ガイド板１３Ａにより導かれて円周概接線方向へ流出するため、流出口３Ａに推力７が作用し、二重管構造となっている回転体４Ａとカバー容器１０Ａａが一緒に回転する。この時、吸込み口９Ａａに装着されたブラシ１１も一緒に回転するため、吸込み口９Ａａにおいて回転ブラシ吸引が可能となる。この装置は、コーナー部やサッシの溝などの塵の吸引などに有効である。実用においては、カバー容器１０Ａａを吸込み口９Ａａ近傍まで覆う安全カバー１４（図中に破線で表示）を吸引管５Ａに固定して装着することにより、回転露出部をブラシ１１と吸込み口９Ａａに限定させて回転に対する安全性を確保する。
【００３２】
＜基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ２＞
図７は、基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ２の概要を説明する立体図である。分かり易くするために回転接合具６Ａとブラシ１１の底面を除いて透視図として示している。回転体４Ａは回転接合具６Ａを介して吸引管５Ａと接合され、また、吸引管５Ａにカバー容器１０Ａｂが固定されている。回転体４Ａの構造は前段落の記述と同様である。カバー容器１０Ａｂの吸込み口９Ａｂには回転体４Ａの底に固定した固定棒１５を介してブラシ１１が配置されている。
【００３３】
吸引により吸込み口９Ａｂからカバー容器１０Ａｂに流入する流体１は、回転体４Ａの流出口３Ａから内部へ流出し、前段落で記述した状況と同様の仕組みで回転体４Ａが回転するが、カバー容器１０Ａｂは吸引管５Ａに固定されており回転しないので、図６の装置例Ａ１における安全カバー１４は必要無い。回転体４Ａの底に固定棒１５で固定された回転するブラシ１１により剥がされた物質が吸込み口９Ａｂから吸引される。なお、固定棒１５として連通孔９ｃを有する有孔管あるいは複数の支柱とすることによりブラシ１１の中央部にも吸込み孔９ｄを設けることができる。
【００３４】
＜基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ３＞
図８は、基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ３の概要を説明する側方断面図である。回転体４Ａの全体を底部全面が開口したカバー容器１０Ａｂで覆い、回転体４Ａとカバー容器１０Ａｂの周縁部における隙間を吸込み口９Ａｂとし、回転体４Ａの底面に清掃用具１６を装着しているものである。ここで清掃用具とは、清掃面にあてて汚れを落とすために用いるブラシ、刷毛、モップ、布、紙、ネットあるいはスポンジを指している。なお、底面が回転することから清掃用具１６は底面全体に装着する必要は無く、同心円状の一部に装着されていれば清掃用具１６の効果は同心円全体に及ぶ。具体的には、少なくとも底面の中心から周縁までの一条の清掃用具１６があれば良いことになる。図８では直径分の一条の清掃用具１６を配置している。吸引管５Ａを通じて吸引することにより吸込み口９Ａｂから供給される流体１によって回転体４Ａは回転するが、その回転力によるブラシ掛け等が行われ、吸引対象物質は流体１とともに吸込み口９Ａｂから吸引される。なお、図８は吸引対象として網戸面を想定しており、その場合は網戸から空気が供給されるが、当該装置例Ａ３を床に置く場合は空気供給のための吸気スリット１７をカバー容器１０Ａｂに確保しなければならない。必要に応じてスライディングガード１８あるいはキャスター１９をカバー容器１０Ａｂの底部周縁部に装着する。
【００３５】
＜基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ４＞
図９は、基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ４の概要を説明する側方断面図である。吸引対象を網戸面としている。回転体４Ａの流入口２Ａへの流体１の供給を、底面を部分的に開口させて吸込み口９Ａａとしているカバー容器１０Ａａを用いて行い、底面の開口部を覆ってネット２０を貼り付ける。回転する回転体４Ａ全体を安全カバー１４で覆いその底部周縁部にはスライディングガード１８を設置している。吸引管５Ａを通じて吸引することによりネット２０を通過して吸込み口９Ａａから供給される流体１によって回転体４Ａは回転し、底面に貼り付いたネット２０が回転して吸引対象物質が擦り落とされ吸込み口９Ａａから流体１とともに吸引される。回転体４Ａおよびカバー容器１０Ａａは安全カバー１４で覆われその底部周縁にスライディングガード１８が設置されているので、回転時の動的接触面をネット２０面に限定させることにより吸引対象面に与える損傷を回避することができる。
【００３６】
＜基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ５＞
図１０は、基本的仕組みＡの利用である装置例Ａ５の概要を説明する側方断面図である。回転体４Ａの開口底部２１の回りにカッター２２を設置する。開口底部２１は吸引対象物質２３により塞がれているため、吸引管５Ａから吸引すると回転体４Ａの内部に負圧がかかり、流体１が塞がれていない流入口２Ａから入り込み流出口３Ａより回転体４Ａの内部に流出する。この時に、回転体４Ａは推力により回転力を与えられて回転し、カッター２２は吸引対象物質２３を解きほぐす。また、吸引管５Ａの先端を吸引対象物質２３に近づけておくことにより、流体１と吸引対象物質２３の混合流体２４として吸引管５Ａから吸引輸送される。
【００３７】
＜基本的仕組みＡを利用した発電用の装置例Ａ６＞
図１１は、基本的仕組みＡを利用した吸引サイホン形式発電装置例Ａ６の概要を説明する側面図である。貯水の吸引サイホン形式での放水を利用して発電する。流入口２Ａを有する回転体４Ａが回転接合具６Ａを介してサイホン管上流端部２５に接合されており、吸引サイホン放水時にサイホン管の呑み口に発生する負圧を利用して回転体４Ａを回転させ、その回転エネルギーを浮体２６上に設置した発電機２７へエネルギー伝達部材２８を介して伝えることにより発電する。
【００３８】
＜基本的仕組みＢ＞
図１２および図１３は、基本的仕組みＢによる装置の概要を説明する水平投影断面図および側方断面図である。基本的仕組みＢによる装置は、回転体４Ｂの回転を可能とする内部空間２９を有する内空容器３０と、内空容器３０の内部において円周部外側の円周概接線方向の同一回り方向に流出口３Ｂを有する回転体４Ｂと、回転体４Bの回転軸周りにおいて連通状態で固定され内空容器３０の外部に流入口２Bを有する流入管４Ｂｃと、内空容器３０に対する回転体４Ｂの相対回転を可能としながら流入管４Ｂｃを介して内空容器３０に回転体４Ｂを接合し内空容器３０の内外の仕切りとなる回転接合具６Ｂと、内空容器３０と連通する吸引部５Ｂにより構成されている。
【００３９】
吸引部５Ｂを介して流体１を吸引すると内空容器３０の内部の圧力が低下するため、内空容器３０の外部の流体１が流入管４Ｂｃの流入口２Ｂから流入し、流出口３Ｂから内空容器３０の内部に流出する。この時、流出口３Ｂに流体１の流出方向と反対方向へ推力７が作用し、回転体４Ｂは回転力を得ることができる。
【００４０】
なお、図１４および図１５に示すように、回転体４Ｂのうち内空容器３０内部における回転体４Ｂは、内空容器３０の内部で屈曲されて内部空間２９の周縁近傍において円周概接線方向に向けられた流出口３Ｂを有する回転管４Ｂｐに替えることもできる。また、図には示さないが回転管４Ｂｐを分岐させて複数の流出口３Ｂを設けたり、複数の流入管４Ｂｃとしたり、回転接合具６Ｂより流入口側の部分の流入管４Ｂｃを屈曲させたりすることも可能である。流入管４Ｂｃの流入口２Ｂの周りに装着したり、エネルギー伝達部材により回転力を伝えたりしてブラシのような清掃用具あるいはカッターのような解きほぐし器具等を回転体とともに回転させて利用する。
【００４１】
図１６は、基本的仕組みＢによる装置に装着する回転数変換器例の概要を説明する側方断面図である。回転力の効果的な利用のために、必要に応じてトルク調整のための回転数変換器８Ｂを装着する。この場合は、回転数変換器８Ｂから力を伝えられる伝達回転管３１から利用のためのエネルギーを得ることとなる。なお、回転変換に関しては、基本的仕組みＡに係る段落００２７で記した内容と同様なことが言える。
【００４２】
＜基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ１＞
図１７は、基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ１の概要を説明する側方断面図である。内空容器３０の内部で屈曲させた回転管４Ｂｐによる回転体としている。基本的仕組みＢにより吸引力を利用して回転力を発生させて一体化した堆積土砂等の粒状体の解きほぐしを行いながら吸引移送を行う装置として利用する。
【００４３】
粒状体を吸引する場合は、流体は単一流体でなく気体あるいは液体と固体粒子との混合流体２４となることから、図１５の構造では内空容器３０の内部において固体粒子のある程度の分離滞留が予想される。そのため、これを改造して、内空容器３０の内部空間形状として下部側に釜場３２に向けて漸次傾斜している掘り込み３３を設けて吸引部５Ｂを釜場３２が位置する内空容器３０の側面下部に配置し、流出口３Ｂから流出する混合流体２４の固体粒子の内空容器３０内部における滞留抑制を向上させる。
【００４４】
回転管４Ｂｐの流入口２Ｂの範囲に、カッター、ブレードあるいはレーキといった解きほぐし撹拌器具３４を装着し、回転管４Ｂｐの回転とともに解きほぐし撹拌器具３４を回転させることにより、一体化した粒状体を解きほぐしたり回転による撹拌効果により吸引前の粒状体を吸込みやすい定常的な状態としたりして、周囲の水あるいは空気とともに混合流体２４として流入口２Bから吸引して移送する。
【００４５】
＜基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ２＞
図１８は、基本的仕組みＢを利用した装置例Ｂ２の概要を説明する立体図である。基本的仕組みＡを利用した装置例Ａ１あるいは装置例Ａ２と同様な目的の装置を基本的仕組みＢにより製作するものである。分かり易くするために回転接合具６Ｂとブラシ１１の底面を除いて透視図として示している。また、各部材は肉厚を無視して描写している。回転体４Ｂの外側に設ける流出口３Ｂはスリット１２から伸びるガイド板１３Ｂにより構成され、ガイド板１３Ｂは回転体４Ｂの外部に流出する流体１を外側円周概接線方向へ導くために円周概接線方向に配置されてある。回転接合具６Ｂを介して内空容器３０の内部に回転体４Ｂの流出口３Ｂが、また、外部に流入口２Ｂが配置されるように流入管４Ｂｃを介して内空容器３０と回転体４Ｂが接合されている。内空容器３０には吸引部５Ｂが連結されている。回転体４Ｂの流入口２Ｂにはブラシ１１が装着されている。
【００４６】
吸引部５Ｂからの吸引により流入口２Ｂから回転体４Ｂに流入する流体１は、流出口３Ｂから回転体４Ｂの外部へ流出するが、ガイド板１３Ｂにより導かれて円周概接線方向へ流出するため、流出口３Ｂに推力７が作用し回転体４Ｂが回転する。この時、流入口２Ｂに装着されたブラシ１１が回転し、回転ブラシ吸引が可能となる。この装置は、コーナー部やサッシの溝などの塵の吸引などに有効である。
【００４７】
＜基本的仕組みＢを利用した発電装置例Ｂ３＞
図１９は、基本的仕組みＢを利用した吸引サイホン形式の発電装置例Ｂ３の概要を説明する側面図である。吸引部５Ｂをサイホン管上流端部２５に固定し、内空容器３０を浮体２６から懸架して流入口２Ｂを水中に配置し、流入管４Ｂｃを介して回転接合具６Ｂにより内空容器３０と接合された回転管４Ｂｐの回転力を、エネルギー伝達部材２８を介して浮体２６上の発電機２７へ伝えることにより発電する。
【００４８】
＜推力増大のための組合せの仕組み＞
基本的仕組みＡと基本的仕組みＢを組み合わせた仕組みとして、基本的仕組みＡで用いる回転体４Ａおよび回転接合具６Ａ、基本的仕組みＢで用いる内空容器３０、回転体４Ｂおよび回転接合具６Ｂ、そして基本的仕組みＡで用いる吸引管５Ａあるいは基本的仕組みＢで用いる吸引部５Ｂを備えることにより、流体１を一度に複数の回転体４（４Ａ、４Ｂ）の内部を通過させて全体として得られる推力の増大を図る一連の回転体４とすることができる。ただし、回転体４Ａおよび４Ｂの回転方向が同一方向となるように各回転体の流出口３（３Ａ、３Ｂ）の向きを定めておく必要がある。また、一連の回転体４を通過する流体１のエネルギーロスがあり、回転体数を増やせばよいというものではない。なお、組合せの仕組みによる装置の流入口は基本的仕組みＡあるいは基本的仕組みＢと同様な状態であることから前述の装置例を踏襲できるので、装置例としての記述は１例を示すのみとして簡略する。
【００４９】
図２０は、推力増大のための組合せのモデル化した説明図であり、（１）〜（６）は、それぞれ基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ、組合せＭＡ、組合せＭＢ、組合せＭＣおよび組合せＭＤの概要を示すものである。組合せＭＡは、基本的仕組みＢに用いる回転体４Ｂの流入口２Ｂに基本的仕組みＡに用いる回転体４Ａを固定して、外部の流体１が回転体４Ａの内部へ流出する時と回転体４Ｂから内空容器３０の内部へ流出する時の二度に亘り推力を作用させる仕組みである。また、組合せＭＢでは、内空容器３０の内部において回転体４Ｂに回転体４Ａを固定して、回転体４Ａに連通していて吸引口を内空容器３０の外部に有する吸引管５Ａから流体１を吸引することにより回転体４Ｂから内空容器３０の内部へ流出する流体１を回転体４Ａの内部に流出させて二度に亘り推力を作用させることができる。また、組合せＭＣは組合せＭＡと組合せＭＢを合体させたものであり、組合せＭＤのようにこれらは更に複数の組合せとすることが可能である。なお、一連の回転体４は一体となっていることから個々の回転体４Ａと吸引管５Ａとの接合を回転接合具６Ａにより、あるいは回転体４Ｂと内空容器３０との接合を回転接合具６Ｂにより全箇所で行うことは必ずしも必要ではなく、回転接合具６（６Ａ、６Ｂ）による接合は全体で1箇所以上とする。ただし、回転接合具６の設置が省かれた箇所は、一連の回転体４の回転を阻害せずに概気密となる状態にする。
【００５０】
図２１および図２２は、推力増大の組合せＭＡによる本発明の概要を説明する側方断面図および流入口２Ｂの先端に取り付けられた回転体４Ａの水平断面図である。吸引部５Ｂを介して流体１を吸引すると内空容器３０の内部の圧力が低下するため、内空容器３０の外部の流体１が回転体４Ｂの流入口２Ｂの先端に取り付けられた状態となっている回転体４Ａの流入口２Ａから流入し、流出口３Ａから回転体４Ａの内部に流出する。この時、流出口３Ａに流体１の流出方向と反対方向へ推力７が作用し回転体４Ａは回転力を得ることができる。また、流体１は流入管４Ｂｃをとおり回転体４Ｂの内部から内空容器３０の内部へ流出する。この時、回転体４Ｂの外側にある流出口３Ｂに推力が作用し回転体４Ｂも回転力を得ることができる。回転体４Ａと回転体４Ｂの回転方向は同一方向としてあり、回転体４Ｂの一部である流入管４Ｂｃを通じて一体となっている回転体４Ａと回転体４Ｂにより増大した回転力を得ることができる。
【００５１】
＜推力増大のため組合せの仕組みによる装置例Ｍ１＞
図２３は、推力増大のための組合せＭＡを利用した装置例Ｍ１の概要を説明する側方断面図である。これは、基本的仕組みＡによる装置例Ａ３（図８）と同様に網戸面の吸引回転清掃を想定した例である。回転体４Ａを底部全面が開口したカバー容器１０Ａｂで覆い、回転体４Ａとカバー容器１０Ａｂの周縁部における隙間を吸込み口９Ａｂとし、回転体４Ａの底面に清掃用具１６を装着しているものである。吸引部５Ｂから吸引することにより吸込み口９Ａｂから供給される流体１によって回転体４Ａと回転体４Ｂは同一方向に一体となって回転するが、増大した回転力によるブラシ掛け等が行われ、吸引対象物質は流体１とともに吸込み口９Ａｂから吸引される。なお、回転体以外の吸引回転装置としての構成は図８と同様であるので、図２３では細部に係る記載は省略し説明図として簡略化している。
【００５２】
＜回転接合具の簡易化のための仕組み＞
構造的に簡易な本発明装置の中で比較的複雑なのが回転体４Ａあるいは４Ｂを回転可能としながら安定的支持母体としての吸引管５Ａあるいは内空容器３０に接合するベアリング等による回転接合具６である。これらは、一連の回転体の両端部において点支持する支持具による接合に替えることにより簡易化することができる。以降の段落においてその概要を説明するが、利用装置例に関しては、回転体４Ａあるいは４Ｂの流出入口の合理的設定方法および回転体製作の簡易化を説明した後に段落００６０〜００６２において記述する。
【００５３】
図２４は、回転接合具６を簡易化するための各パターンの概要の説明図であり、（１）〜（６）は、それぞれ基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ、基本パターン、パターンＡ、パターンＢおよびパターンＣを示している。基本パターンは基本的仕組みＡの回転体４Ａを基本的仕組みＢの回転体４Ｂの流入口２Ｂにおいて基本的仕組みＢに記載の装置と連通状態で固定したもの、パターンＡは基本パターンにおける基本的仕組みＡの回転体４Ａの反対側にも同様にして基本的仕組みＢの装置を追加配置したもの、パターンＢは基本パターンにおける基本的仕組みＢの装置において回転体４Ｂの流入口２Ｂを反対側にも配置して基本的仕組みＡの回転体４Ａを同様に追加配置したもの、パターンＣは基本パターンに対してパターンＡとパターンＢで行った両方の追加配置を行ったものである。回転接合具の簡易化のパターンは、基本的仕組みＡの回転体４Ａと基本的仕組みＢの装置を交互に配置することにより繰り返して配置することが可能である。
【００５４】
一連の回転体４の両端部となる回転体４Ａあるいは４Ｂの外側の回転軸箇所において、基本的仕組みＡにおける回転体４Ａの場合は直接に、基本的仕組みＢにおける回転体４Ｂの場合は内空容器３０を介して、一連の回転体４の回転を可能ならしめながら支持する回転支持具６Ａｐ(回転体４Ａに対するもの)あるいは６Ｂｐ(回転体４Ｂに対するもの)により一連の回転体４を支持体に接合する。なお、回転支持具との表現としているのは、回転接合具の一種であるが簡易化したものとして区別するためである。配置された全ての基本的仕組みＢの装置における内空容器３０に備えられた吸引部５Ｂから吸引することにより、配置された全ての基本的仕組みＡの回転体４Ａの流入口から流入する外部の流体１が回転体４Ａおよび４Ｂの流出口３を通過して推力を作用させることにより一連の回転体４を回転させる。なお、回転接合具６は必ずしも設置する必要はないが、この設置が省かれた箇所は、一連の回転体４の回転を阻害せずに概気密となる状態にする。また、各回転体４Ａおよび４Ｂの流出口３の方向は、回転方向が一致するように配置する。
【００５５】
＜回転体の流出入口の合理的設定方法＞
図２５は、回転体４の断面形状の合理的設定方法の説明図であり、円筒状の回転体４において流出口３を合理的に設定する方法を示している。円周を流出口３の数（図２５では４としている。）で等分して等分点３５を与え、各等分点３５と円の中心点３６を通る線上における各等分点３５から所要の長さだけ離れた点に各分離点３７を定め、任意の等分点３５と同一回り方向の一つとなりの等分点３５に対応する分離点３７を対として全ての等分点３５と分離点３７を組み合わせ、全ての対となる等分点３５と分離点３７同士を円弧あるいは放物線等の曲線３８で結ぶことにより得られる形状の集合を回転断面とする。等分点３５とその等分点３５に対応する分離点３７との間が円周概接線方向に向いた流出口３となっている。流出口３は、基本的仕組みＡでは回転体４Ａの内側にあり、また、基本的仕組みＢでは回転体４Ｂの外側にあるが、いずれに関しても上記方法により合理的に設定できる。
【００５６】
図２６および図２７は、前段落に記述の設定方法により得られた回転体４の断面形状例Ｓ１およびＳ２の概要を示す断面図である。図２６の断面形状例Ｓ１では基本的仕組みＡでの流入口２Ａと流出口３Ａの位置は表裏一体の同一位置にあるといえるが、図２７の断面形状例Ｓ２に示すように図２５における分離点３７の位置を同一回り方向にずらして修正分離点３９とすることにより曲線３８の一部を被らせて流入口２Ａと流出口３Ａを異なる位置とできる。
【００５７】
図２８は、回転体４の製作例の概要を示す立体図である。図２５における曲線３８を円弧とすれば、各円弧をつなぎ合わせると一つの円となる。すなわち、図２８に示すように一つの丸管を円周方向に等分して長さ方向に切り分けた各片４０を流入口２Ａあるいは流出口３Ａを確保するように円心軸回りに点対称にずらし、各片４０の両端部において円板４１に固定することにより流出入口を有した円筒状の回転体を得ることができる。なお、カバー容器で覆った場合は、円錐台形状の丸管を用いることにより回転体４Ａと当該カバー容器の隙間を先端側になるほど広く確保させることができるので、回転体４Ａの末端側流入口迄への流体の供給能力を確保しながらコンパクトな装置とすることができる。
【００５８】
＜回転体製作の簡易化＞
図２９および図３０は、製作時の効率化を図るために回転体４（４Ａ、４Ｂ）の流入口２および流出口３の製作方法を簡易化した回転体４の概要を説明する立体図および断面図である。流出入口を確保するに当たって回転体４となる丸管の長さ方向に切れ目４２を入れ、更にその両端で同一回り円周方向に切れ目４３を入れ、３辺の切れ目に囲われた矩形部分４４を筒の内側へ押し入れることにより行っている。また、図３１および図３２に示すように矩形部分４４を筒の外側へ引き出すことにより行うこともできる。なお、丸管の長さ方向の切れ目４２を代わりに長さ方向斜めに入れることにより螺旋状の流出入口とすることができる。
【００５９】
＜回転体の流出入口の合理的設定方法による装置例ＲＡ１＞
回転体４の流出入口の合理的設定方法は広く活用できるが、図３３は、基本的仕組みＡを利用し合理的設定方法により流出入口を設定した装置例ＲＡ１として、円筒状の回転体４Ａを横にするとともに流入口２Ａにブレード４５を装着した吸引浚渫装置の概要を説明する立体図である。基本的仕組みＡにより吸引時に回転する回転体４Ａに備えられたブレード４５が堆積土を切り込み、水とともに混合流体２４として堆積土を吸引する。なお、流入口２Ａおよびブレード４５を螺旋状に配置することによりブレード４５の切り込み時の負荷を均衡安定化できる。図３４は、流入口２Ａを螺旋形状とした装置例の概要を示す立体図である。
【００６０】
＜回転接合具の簡易化と回転体製作の簡易化による装置例ＰＲ１＞
図３５および図３６は、簡易化した回転接合具である回転支持具を使用するために必要な条件である基本的仕組みＡと基本的仕組みＢによる回転体の構成において、回転体４の簡易制作方法により基本的仕組みＡおよび基本的仕組みＢの回転体４を一つの円筒から作成した装置例ＰＲ１の概要を示す水平投影断面図および側方断面図（１）〜（３）である。側方断面図（１）のＪ−Ｊ断面は基本的仕組みＡの回転体４Ａにおける断面、（２）のＫ−Ｋ断面は基本的仕組みＢの回転体４Ｂにおける断面、および（３）のＬ−Ｌ断面はプーリーとベルトによる回転力の伝達部における断面を示している。この装置例ＰＲ１は、家庭用掃除機のヘッドノズルを想定している。
【００６１】
一つの円筒の両端と中央に基本的仕組みＡの回転体４Ａを配置し、各端と中央の回転体４Ａの間に基本的仕組みＢの装置を配置している。また、円筒の両端の外側にはプーリー４６ａを固定している。これらは外部からの流体１の進入を規制するために底部が開口し吸気スリット１７とスライディングガード１８を備えたカバー容器１０Ｃにより全体が覆われている。基本的仕組みＢの装置への流体１の流入口２Ｂおよび流入管４Ｂｃの位置は回転体４Ａと回転体４Ｂの円筒内部における境界部に相当している。基本的仕組みＢの各装置の内空容器３０は吸引部５Ｂを共有するように連通している。一連の回転体４である一つの円筒が、両端に位置するプーリー４６ａの回転軸部においてカバー容器１０Ｃの内側と回転支持具６Ａｐにより回転接合されている。これによって全ての回転接合具６を省略し、回転体４Ｂと内空容器３０との境界を概気密状態としている。カバー容器１０Ｃの内部には、両端にプーリー４６ｂを備えブラシ１１が装着された回転棒４７がベルト４８を通じてプーリー４６ａと繋がれている。
【００６２】
吸引部５Ｂから吸引すると連通状態となっている一連の回転体４の内部を通じてカバー容器１０Cの内部が負圧状態となり吸気スリット１７から外部の流体１がカバー容器１０Cの内部へ流入する。そして、流体１は備えられている全ての基本的仕組みＡの回転体４Ａの流入口２Ａから流入し流出口３Ａから回転体４Ａの内部に流出して推力７による回転力が作用する。次に、流体１は全ての基本的仕組みＢの流出口３Ｂから内空容器３０の内部へ流出し、ここでも推力７による回転力を作用させる。全ての内空容器３０は吸引部５Ｂを共有しており流体１は吸引部５Ｂへ流入する。全ての推力７による回転力により両端を回転支持具６Ａｐに支えられた一連の回転体４は回転運動を行うが、その動きはプーリー４６ａ、ベルト４８、プーリー４６ｂを介して回転棒４７を回転させてブラシ１１による回転ブラシ掛けが行われる。なお、流体１の僅かな量が基本的仕組みＡの回転体４Ａの流入口２Ａを通過せずに接合されていない回転体４Ｂと内空容器３０の境界を進入するが、境界を概気密状態とすることでその量は無視できる程度に抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明装置は、吸引力を利用して回転円筒あるいは回転管である回転体に回転力を与えることができることから、浚渫におけるカッター等の回転器具を当該回転体に装着して、動力源を別途備えることなく回転力により堆積土砂を解きほぐし撹拌しながら吸引することができる。また、羽根に衝動力を作用させる回転羽根方式と異なり、羽根による流体阻害あるいは羽根自体の損壊を軽減もしくは解消できる点で採用に有利な装置である。一体化した堆積土砂の解きほぐし撹拌作業を伴う吸引ポンプ浚渫の装置が簡易化されることにより、これまで見合わされていた利用機会の増による便益、装置コストやランニングコストの削減、安全性の向上が図れる。
【００６４】
家庭用吸引掃除機を用いての吸引しながらの回転ブラシ掛けとして、網戸面に対する吸引口径を大きくすることが可能であり掃除効率が向上する。また、小口径のノズルによりコーナー部やサッシの溝における吸引しにくい塵を対象とした清掃用具の回転吸引も可能である。本装置は、電動式では困難な水洗浄が可能であることから、装置を常に衛生的な状態にすることができる。一方、大きな吸引力を用いる工事での清掃装置においては、例えば、床面のジェット水洗浄後の洗浄水吸引では吸引力を利用した回転吸引が行えることから、清掃効率が改善し洗浄効果も向上する。
【００６５】
吸引力を利用して推力により回転力を得る装置は、貯水池等から吸引サイホン形式で放水させてのサイホン管呑み口部に発生する吸引力を利用した発電装置に利用することができる。貯水池内では水質対策などのために電力を使用する機会が増えているが、発電源を至近の貯水池内に設けることにより電力利用の利便性を向上させることができる。また、発電に利用されること無く堰下流へ放流されている河川水を利用して小水力発電が行える。
【符号の説明】
【００６６】
１  流体
２  流入口（基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ）
２Ａ  流入口（基本的仕組みＡ）
２Ｂ  流入口（基本的仕組みＢ）
３  流出口（基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ）
３Ａ  流出口（基本的仕組みＡ）
３Ｂ  流出口（基本的仕組みＢ）
４  回転体（基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ）
４Ａ  回転体（基本的仕組みＡ）
４Ｂ  回転体（基本的仕組みＢ）
４Ｂｐ  回転管（基本的仕組みＢ）
４Ｂｃ  流入管（基本的仕組みＢ）
５Ａ  吸引管（基本的仕組みＡ）
５Ｂ  吸引部（基本的仕組みＢ）
６  回転接合具（基本的仕組みＡ、基本的仕組みＢ）
６Ａ  回転接合具（基本的仕組みＡ）
６Ｂ  回転接合具（基本的仕組みＢ）
６Ａｐ  回転支持具（基本的仕組みＡ）
６Ｂｐ  回転支持具（基本的仕組みＢ）
７  推力
８Ａ  回転数変換器（基本的仕組みＡ）
８Ｂ  回転数変換器（基本的仕組みＢ）
９Ａａ  吸込み口（基本的仕組みＡ、回転体にカバー容器固定）
９Ａｂ  吸込み口（基本的仕組みＡ、吸引管にカバー容器固定）
９ｃ  連通孔（固定棒）
９ｄ  吸込み孔（ブラシ中央）
１０Ａａ  カバー容器（基本的仕組みＡ、回転体に固定）
１０Ａｂ  カバー容器（基本的仕組みＡ、吸引管に固定）
１０Ｃ  カバー容器
１１  ブラシ
１２  スリット
１３Ａ  ガイド板（基本的仕組みＡ）
１３Ｂ  ガイド板（基本的仕組みＢ）
１４  安全カバー
１５  固定棒（ブラシ固定用）
１６  清掃用具
１７  吸気スリット
１８  スライディングガード
１９  キャスター
２０  ネット
２１  開口底部
２２  カッター
２３  吸引対象物質
２４  混合流体
２５  サイホン管上流端部
２６  浮体
２７  発電機
２８  エネルギー伝達部材
２９  内部空間（基本的仕組みＢ）
３０  内空容器（基本的仕組みＢ）
３１  伝達回転管（基本的仕組みＢ）
３２  釜場
３３  掘り込み
３４  解きほぐし撹拌器具
３５  等分点
３６  中心点
３７  分離点
３８  曲線
３９  修正分離点
４０  片（丸管を長さ方向に切断したもの）
４１  円板
４２  切れ目（円筒の長さ方向）
４３  切れ目（円筒の円周方向）
４４  矩形部分
４５  ブレード（円筒横倒し）
４６ａ  プーリー（回転体）
４６ｂ  プーリー（回転棒）
４７  回転棒
４８  ベルト
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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