(57)【要約】【課題】地上で供給したエネルギーで宇宙空間を自由航行できる推進方法とその燃料の技術とを確立する。【解決手段】ハウジング内で回転可能に設けられたディスク１に、液体水素タンク５とその冷凍機１３とを内蔵したロータ２と、そのロータ２の外周側に延設され、内部に熱交換パイプ９を設けた極低温翼８とを設けて、ディスク１の高速回転で液体水素タンク５内の液体水素を遠心力で熱交換パイプ９に圧送して、ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却し、ディスク１の遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、発電コイルや金属蓄熱体を利用して昇温昇圧させて、ノズルにより空芯軸３と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得る。【選択図】図１
2007231920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生方法であって、
ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクを高速回転させて、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、
前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱及び加圧して、
前記容器で加熱及び加圧された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で昇温昇圧させ、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とするスペース・プレーンの推力発生方法。
【請求項２】
発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生装置であって、
ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクが高速回転することにより、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却可能な回転型の熱交換器を形成し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、
前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱及び加圧して、
前記容器で加熱及び加圧された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で昇温昇圧し、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とするスペース・プレーンの推力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転型の熱交換器で吸入冷却した凝縮大気を電気熱エネルギーで加熱膨張させ、タービンを駆動して推力を得るスペース・プレーンの推力発生方法とその装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
１９４０年代に、原子力によるウラン・プルトニウムの核反応で発生する高熱エネルギーを利用した、ターボジェット・エンジンとロケット・エンジンが提案されている。
ターボ・ジェットエンジンは、コンプレッサで吸入圧縮した空気を原子力熱エネルギーで加熱膨張させ、タービンを駆動して推力を得る仕組みで、ロケット・エンジンは、−２５３℃の液体水素を原子力熱エネルギーで加熱膨張させて推力を得る仕組みである（加熱系）。
また、１９８０年代には、ロケット・エンジンに使用する推進剤である−２５３℃の液体水素の冷熱エネルギーを利用して、大気中の酸素を冷却液化して推力を得るロケット・エンジンとターボ・ジェットエンジンとラムジェット・エンジンとを複合したスペース・プレーン及び極超音速航空機の空気サイクルエンジンが提案されている（燃焼系、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３０１６５３号公報
【特許文献２】特開平４−９４４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、火星往復有人機の推進方法とその燃料の研究が行われている。
一般に、ロケット・エンジンに使用する推進剤は液体酸素と液体水素であって、地球−火星の片道７５００万ｋｍの距離を宇宙航行して探査機を火星へ送り込む推進方法とその燃料の技術は確立している。
しかし、この技術では、地球から宇宙へ飛び出し火星に到着することは可能であるが、火星に到着して自由飛行をして宇宙に飛び出し、地球に帰還する燃料を搭載したスペース・プレーンの研究には限界があった。
また、火星に到達して超低密度０．００６気圧のＣＯ２大気をコンプレッサで吸入圧縮して原子力熱エネルギーでタービンを駆動させ推力を得ることは不可能であり、液体水素の冷熱エネルギーで火星大気から酸素を液化して推力を得ることも不可能である。
【０００５】
例えば、上述したエンジンの特長を複合し、地球の大気をコンプレッサで吸入圧縮して原子力熱エネルギーで加熱膨張させ、タービンを駆動させて推力を得たスペース・プレーンに、液体水素の冷熱エネルギーで大気を液化する熱交換器とその液体空気を貯蔵するタンクとを設け、原子力熱エネルギーで液体空気を加熱膨張させ宇宙空間に飛び出し、火星に到達して気化した低温水素の冷熱エネルギーでＣＯ２の体積を凝縮させてタンクに貯蔵して、そのＣＯ２を原子力熱エネルギーで加熱膨張させて宇宙空間に飛び出し、地球に帰還することは理論上可能である。しかし、原子力熱エネルギーの利用は、地球大気と火星大気とに重大な環境破壊を引き起こす放射能物質をまき散らす問題がある上、低温水素の冷熱エネルギーで火星大気のＣＯ２が熱交換器で凝固した場合、そのＣＯ２をタンクに貯蔵することは不可能という問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、少なくとも８００日間（火星往復の距離は約１億５０００万ｋｍで有り、約７００日（２年）の航行を必要とする）は、地上で供給したエネルギーで宇宙空間を自由航行できる推進方法とその燃料の技術とを確立するため、水蒸気やＣＯ２が−２５３℃の液体水素の冷熱で凝固しても支障なく貯蔵でき、而も原子力熱エネルギーに相当する熱エネルギーを得ることができるスペース・プレーンの推力発生方法及びその装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生方法であって、ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクを高速回転させて、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱及び加圧して、前記容器で加熱及び加圧された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で昇温昇圧させ、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生装置であって、ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクが高速回転することにより、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却可能な回転型の熱交換器を形成し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱及び加圧して、前記容器で加熱及び加圧された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で昇温昇圧し、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２に記載の発明によれば、ディスクを利用した回転型の熱交換器と、ディスクの回転を利用した冷却システムとの採用により、ＣＯ２が−２５３℃の液体水素の冷熱で凝固しても支障なく圧力タンクに貯蔵できると共に、タービンの回転力で発電した電気熱エネルギーで原子力熱エネルギーに相当する熱エネルギーを得ることができる。よって、地上で供給したエネルギーで宇宙空間を自由航行できる推進方法とその燃料の技術とが確立される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
火星大気であるＣＯ２を、液体水素（−２５３℃）の熱交換器に凝固付着させずにタンクへ送り込み、液体水素の冷熱エネルギーの長期保持を可能とする回転型の熱交換器は、図１に示すように、回転軸となる空芯軸３を有した円盤状のディスク１と、ディスク１上の中心側で空芯軸３と同心で設けられたロータ２と、ロータ２の外周側に延設された８つの極低温翼８，８・・とで構成されている。ロータ２内には、各極低温翼８に対応して液体水素タンク５，５・・が内蔵されて、逆止弁７を介して極低温翼８内に内蔵された熱交換パイプ９と接続されている。６は液体水素タンク５に設けられた液体水素注入安全弁である。
【００１１】
熱交換パイプ９は、極低温翼８の先端側でディスク１の底面側を通る回収パイプ１０と接続されており、回収パイプ１０は、ディスク１の回転方向（図１に矢印で示す）と反対側で隣接する液体水素タンク５に設けられた膨張タンク１２に、ジュール・トムソン弁１１を介して接続されている。１３は、液体水素タンク５に併設され、蓄冷器１３ａ、コンプレッサ１３ｂ、ジュール・トムソン弁１３ｃからなる冷凍機、１４ｂはコンプレッサ１３ｂの受電用の誘導コイルである。なお、各極低温翼８は、ディスク１の回転方向に対して迎え角に傾斜している。
【００１２】
よって、ここでは、ディスク１が高速回転することによって生じる強力な遠心力により、液体水素タンク５内の液体水素は、逆止弁７を通過して極低温翼８に内蔵された熱交換パイプ９に圧送され、極低温翼８の外部の大気との熱交換で昇温昇圧して気化した超低温水素は、ディスク１内の求心力が働いた回収パイプ１０により圧送されてジュール・トムソン弁１１を通過し、膨張タンク１２で冷却されて遠心力で液体水素タンク５に送り込まれ、冷凍機１３で再液化される回収システムが形成される。
【００１３】
図２は、ディスク１の外側に配置される圧力タンクを示すもので、上記回転型の熱交換器の極低温翼８で−１５０℃に冷却液化した空気又は冷却凝固したＣＯ２（ドライアイス）は、遠心力により圧力タンク２５ａ及び圧力タンク２５ｂに接続されたパイプ１８から、分岐弁２６の制御により、加圧ヒータ３１を内設した各圧力タンク２５ａ，２５ｂへ順番に逆止弁２７を介して送り込まれる。圧力タンク２５ａ，２５ｂは、圧送パイプ１５を介して、発電コイル１７を収容する冷却容器１６に接続されており、各圧力タンク２５ａ，２５ｂに設けられた開閉弁２８，２８の開閉制御により、圧力タンク２５ａ，２５ｂに充満した−１５０℃の液体空気又はドライアイスを、各タンク内で加圧ヒータ３１で昇温昇圧して送り込むようになっている。発電コイル１７の内側で空芯軸３の外周には、発電コイル１７と非接触で対向する永久磁石１９が一体に設けられている。
【００１４】
そして、冷却容器１６の外側には、加熱容器２０が設けられている。加熱容器２０は、内部に、冷却容器１６と接続される熱交換パイプ２３を内蔵した固体の金属蓄熱体２２が設置されており、熱交換パイプ２３は、加熱容器２０の下方でハウジングに下方へ向けて開口するノズル２４に接続されている。加熱容器２０の両端には、スパーク電極２１，２１が設けられている。
【００１５】
図３は、スペース・プレーン３９の全体を示すもので、スペース・プレーン３９は、上方が円形に膨出する中央部４３と、その中央部４３の周囲に延設される円形の扁平部４４とからなる円盤状のハウジングを有し、中央部４３には、上下に中空軸４５が設けられて、中空軸４５に、ディスク１の空芯軸３がベアリング４によって回転可能に支持されている。ここでは中央部４３の略中央に設けた仕切４６の上側に、推力装置の各構成部の制御を行うコックピットや居住空間が形成される一方、下側に、推力装置の収容室４７が形成されている。収容室４７は、空芯軸３と干渉しないように中央に透孔を形成した水平板４８，４８によって三段に仕切形成され、ディスク１が最上段に、冷却容器１６及び加熱容器２０が中断に夫々配されて、圧力タンク２５ａ，２５ｂはその外側の扁平部４４内に収容されている。中空軸４５内はエレベータ等に利用可能である。また、収容室４７の最下段には、先端にタービン３５を備えたタービンロータ３４が一体に設けられている。ノズル２４はタービン３５の真上に位置している。２９は、扁平部４４に開口形成されて収容室４７の上段と連通される大気吸入口で、開閉弁３０の開閉制御によって外気の導入とその遮断とが切替可能となっている。また、スペース・プレーン３９の下面には、下方への突出位置と、下面側への折り畳み位置とに作動制御される複数の着陸脚３３，３３が設けられている。
【００１６】
よって、ディスク１側で−１５０℃に冷却された液体空気又はドライアイスは、圧力タンク２５ａ，２５ｂで昇温昇圧され、気化して冷却容器１６に送られ、発電コイル１７と永久磁石１９との磁界誘導によって発生する電気抵抗熱で昇温昇圧された後、加熱容器２０に圧送される。加熱容器２０では、発電コイル１７から得られる電力で放電し、電流量がコントロールされるスパーク電極２１，２１の放電によって金属蓄熱体２２が５００℃〜３０００℃に加熱されることで、熱交換パイプ２３を通る低温状態の空気又はＣＯ２がさらに昇温昇圧してノズル２４からタービン３５に向けて高圧噴射される。このロケット・エンジン又はジェット・エンジンに相当する噴射圧力によりタービン３５とタービンロータ３４とが高速回転して推力が得られる。このとき、空芯軸３と共に永久磁石１９、ディスク１も高速回転することになる。
【００１７】
なお、始動時は、タービンロータ３４の底部に環状に付設された永久磁石３６に対して、収容室４７の下面で永久磁石に３６に対向する位置に設けられたコイル３７に扁平部４４の外周側に設置されたバッテリ３２から通電させることにより、始動回転力を与えるようになっている。始動後はコイル３７の発電によってバッテリ３２に充電される。また、この電力は、ディスク１の冷凍機１３の誘導コイル１４ｂに対向して収容室４７の上面に設けられた誘導コイル１４ａに供給して、冷凍機１３の電源に利用したり、加圧ヒータ３１に供給したりできる。
さらに、中央部４３の下側でノズル２４の下方位置には、機体のロータトルクを打ち消して安定した飛行を可能とするために可変静翼３８が設けられている。
【００１８】
一方、スペース・プレーン３９の扁平部４４の周縁には、図４（ａ）に示す如く、垂直噴出用と別に設けられた圧力タンクや冷却容器、加熱容器から生成される空気又はＣＯ２が噴出される４つの噴射口が設けられている。このうち、後方の推進噴射口４０，４０は後ろ向きに開口して水平方向前方への推力を、前方の左転換用噴射口４１ａと右転換用噴射口４１ｂとは相反する横向きに開口して左右の方向転換への推力を得るようになっている。同様に扁平部４４の上面には、同図（ｂ）に示す如く、垂直噴出用と別に設けられた圧力タンクや冷却容器、加熱容器から生成される空気又はＣＯ２が噴出される４つの上昇用噴射口４２ａ，４２ａ及び下降用噴射口４２ｂ，４２ｂが形成されて、上昇及び下降の姿勢制御が可能となっている。
【００１９】
このように、上記形態の推力発生方法及びその装置によれば、ディスク１を利用した回転型の熱交換器と、ディスク１の回転を利用した冷却システムとの採用により、ＣＯ２が−２５３℃の液体水素の冷熱で凝固しても支障なく圧力タンク２５ａ，２５ｂに貯蔵できると共に、タービンの回転力で発電した電気熱エネルギーで原子力熱エネルギーに相当する熱エネルギーを得ることができる。よって、地上で供給したエネルギーで宇宙空間を自由航行できる推進方法とその燃料の技術とが確立される。
【００２０】
なお、極低温翼や圧力タンク、ベアリング等の数や形状は上記形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、スペース・プレーンの推力に必要な、発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとは火星往復期間は維持できる分確保されていることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】回転型熱交換器の説明図で、（ａ）が平面、（ｂ）が断面を夫々示す。
【図２】圧力タンクからノズルに至る構成部の説明図である。
【図３】スペース・プレーンの断面説明図である。
【図４】（ａ）はスペース・プレーンの底面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１・・ディスク、２・・ロータ、３・・空芯軸、４・・ベアリング、５・・液体水素タンク、８・・極低温翼、９・・熱交換パイプ、１０・・回収パイプ、１３・・冷凍機、１６・・冷却容器、１７・・発電コイル、２０・・加熱容器、２１・・スパーク電極、２２・・金属蓄熱体、２３・・熱交換パイプ、２４・・ノズル、２５ａ，２５ｂ・・圧力タンク、２９・・大気吸入口、３４・・タービンロータ、３５・・タービン、３９・・スペース・プレーン、４３・・中央部、４４・・扁平部、４５・・中空軸、４７・・収容室。
【図１】
2007231920.tif 000003
【図２】
2007231920.tif 000004
【図３】
2007231920.tif 000005
【図４】
2007231920.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生方法であって、
ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクを高速回転させて、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、
前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱して、
前記容器で加熱された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で等圧昇温させ、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とするスペース・プレーンの推力発生方法。
【請求項２】
発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生装置であって、
ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクが高速回転することにより、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却可能な回転型の熱交換器を形成し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、
前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱して、
前記容器で加熱された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で等圧昇温し、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とするスペース・プレーンの推力発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生方法であって、ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクを高速回転させて、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱して、前記容器で加熱された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で等圧昇温させ、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、発電機で発電した電気エネルギーと液体水素の冷熱エネルギーとを利用したスペース・プレーンの推力発生装置であって、ハウジング内で回転可能に設けられたディスクに、液体水素タンクとその冷凍機とを内蔵したロータと、そのロータの外周側に延設され、内部に熱交換パイプを設けた極低温翼とを設けて、前記ディスクが高速回転することにより、前記液体水素タンク内の液体水素を遠心力で前記熱交換パイプに圧送して、前記ハウジング内に導入された大気を液体又は固体に冷却可能な回転型の熱交換器を形成し、大気との熱交換で昇温昇圧して気化した水素は、前記熱交換パイプから排出して前記ディスク内の求心力が働く回収パイプで前記ロータまで圧送してジュール・トムソン弁で冷却した後、前記冷凍機にて再び液化して前記液体水素タンクに回収する一方、前記極低温翼で冷却して液体又は固体となった大気を、前記ディスクの遠心力で加圧ヒータを内蔵した圧力タンクに送り込んで加熱及び加圧した後、前記ディスク中心の回転軸と一体に設けられた永久磁石の回転により発電する発電コイルを収容した容器へと圧送し、前記発電コイルから発生する電気抵抗熱でさらに加熱して、前記容器で加熱された大気を、前記発電コイルからの電力で加熱される金属蓄熱体を有した加熱容器に圧送して、前記金属蓄熱体との熱交換で等圧昇温し、その大気を、ノズルにより前記回転軸と直結したタービンロータのタービンに連続噴射することにより推力を得ることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
よって、ディスク１側で−１５０℃に冷却された液体空気又はドライアイスは、圧力タンク２５ａ，２５ｂで昇温昇圧され、気化して冷却容器１６に送られ、発電コイル１７と永久磁石１９との磁界誘導によって発生する電気抵抗熱で等圧昇温された後、加熱容器２０に圧送される。加熱容器２０では、発電コイル１７から得られる電力で放電し、電流量がコントロールされるスパーク電極２１，２１の放電によって金属蓄熱体２２が５００℃〜３０００℃に加熱されることで、熱交換パイプ２３を通る低温状態の空気又はＣＯ２がさらに等圧昇温してノズル２４からタービン３５に向けて高圧噴射される。このロケット・エンジン又はジェット・エンジンに相当する噴射圧力によりタービン３５とタービンロータ３４とが高速回転して推力が得られる。このとき、空芯軸３と共に永久磁石１９、ディスク１も高速回転することになる。