(57)【要約】【課題】フロート容器の空気による浮力と液体内に沈降する場合の沈降力を共にエンドレス走行体の回転付与に用い、連続した回転を取出すことができる浮力と沈降力を用いた回転発生装置を提供する。【解決手段】液体Ａを貯留する容器２の内部に設けたエンドレス走行体３に、多数のフロート容器４を取付け、前記エンドレス走行体３の一方縦走行部分３ａに位置するフロート容器４が閉じ込めた空気の浮力によって液体Ａ内を上昇動し、他方縦走行部分３ｂに位置するフロート容器４が自重によって液体Ａ内を沈降することで、エンドレス走行体３に一方方向への回動が生じるように、容器２内に、通過していくフロート容器４内に空気を入れるための空気室５と、空気室５へ進入してきたフロート容器４の蓋部材４ｂを閉位置に係止させるための閉蓋機構２０を設け、前記エンドレス走行体３の上部走行部分３ｄの位置に、フロート容器４に対する蓋部材４ｂの係止を解く開蓋機構１９が設けてある。【選択図】図１
2007315239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する容器の内部に、両側の縦走行部分と、両側縦走行部分間の下部に位置する下部走行部分と、両側縦走行部分間の上部に位置する上部走行部分からなるエンドレス走行体を設け、このエンドレス走行体に、一端が蓋部材によって開閉自在で他端が開放した多数のフロート容器を、エンドレス走行体の何れの走行部分においても蓋部材によって開閉される一端側が上向きの姿勢となるように取付け、前記エンドレス走行体の一方縦走行部分に位置するフロート容器が閉じ込めた空気の浮力によって液体内を上昇動し、他方縦走行部分に位置するフロート容器が自重によって液体内を沈降することで、エンドレス走行体に一方方向への回動が生じるように、前記液体を貯留する容器の内部でエンドレス走行体の下部走行部分の位置に、エンドレス走行体の一方方向への回動によって移動するフロート容器が通過可能となり、通過していくフロート容器内に空気を入れるための空気室を配置し、この空気室に、空気室へ進入してきたフロート容器の蓋部材を閉位置に係止させるための閉蓋機構を設け、前記エンドレス走行体の上部走行部分の位置に、フロート容器に対する蓋部材の係止を解く開蓋機構を設けた浮力と沈降力を用いた回転発生装置。
【請求項２】
上記フロート容器が、筒状となる容器本体の上端開口を、この容器本体に取付けた蓋部材で開閉自在とし、前記容器本体と蓋部材に、蓋部材が容器本体の上端開口を閉鎖する状態で係脱自在となり、係合状態で蓋部材を閉蓋位置に固定化する係止機構を設けて形成されている請求項１に記載の浮力と沈降力を用いた回転発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体内において、空気の入ったフロート容器の浮力による上昇動と、このフロート容器の自重による沈降動を利用し、エンドレス走行体に連続した回転を発生させることができるようにした回転発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に各種産業機械の駆動源となる回転発生装置は、電気や燃料等のエネルギーを必要とするが、エネルギーの発生は自然環境に左右され、これらエネルギーの消費は、大気汚染による地球環境の悪化を招くだけでなく、エネルギーコストも高くつき、このため、自然原理の浮力と沈降力を利用することにより、電気や燃料等のエネルギーを必要とすることなく回転を発生することができる自給自足型エネルギー補給の回転発生装置が考えられている。
【０００３】
従来、自然原理の浮力と沈降力を利用した自給自足型エネルギー補給の回転発生装置は、液体を貯留する容器の内部に、上端の大滑車と中間の中滑車及び下部に位置する複数の小滑車にエンドレスのチエンを巻回し、このチエンの周囲に孔のあいた多数の空気袋を取付けると共に、チエンの中滑車と小滑車の間に位置する部分に外部から空気が供給される空気室を設け、空気室内で空気袋内の液体と空気の置換を行い、空気袋の空気の浮力による液体内での上昇動でチエンを回動させることにより、大滑車に回転を取出すようにした構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９０５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような従来の回転発生装置は、空気袋が液体内を沈降するとき、空気と液体の置換が孔のみによって行われるため、空気袋が空気の浮力で上昇動する場合の浮力と沈降する場合の沈降力に差の発生が少なく、また、空気室内での空気袋内の液体と空気の置換効率が悪く、空気袋内に液体が残ることで十分な浮力の確保が困難となり、結果的に連続した回転を取出すことができないという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、上記のような問題点を解決するため、フロート容器の空気による浮力と液体内に沈降する場合の沈降力を共にエンドレス走行体の回転付与に用いることができ、また、空気室内でのフロート容器内の液体と空気の置換が確実に行え、フロート容器の十分な浮力の確保により、連続した回転を取出すことができる浮力と沈降力を用いた回転発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような課題を解決するため、この発明は、液体を貯留する容器の内部に、両側の縦走行部分と、両側縦走行部分間の下部に位置する下部走行部分と、両側縦走行部分間の上部に位置する上部走行部分からなるエンドレス走行体を設け、このエンドレス走行体に、一端が蓋部材によって開閉自在で他端が開放した多数のフロート容器を、エンドレス走行体の何れの走行部分においても蓋部材によって開閉される一端側が上向きの姿勢となるように取付け、前記エンドレス走行体の一方縦走行部分に位置するフロート容器が閉じ込めた空気の浮力によって液体内を上昇動し、他方縦走行部分に位置するフロート容器が自重によって液体内を沈降することで、エンドレス走行体に一方方向への回動が生じるように、前記液体を貯留する容器の内部でエンドレス走行体の下部走行部分の位置に、エンドレス走行体の一方方向への回動によって移動するフロート容器が通過可能となり、通過していくフロート容器内に空気を入れるための空気室を配置し、この空気室に、空気室へ進入してきたフロート容器の蓋部材を閉位置に係止させるための閉蓋機構を設け、前記エンドレス走行体の上部走行部分の位置に、フロート容器に対する蓋部材の係止を解く開蓋機構を設けた構成を採用したものである。
【０００７】
また、上記フロート容器が、筒状となる容器本体の上端開口を、この容器本体に取付けた蓋部材で開閉自在とし、前記容器本体と蓋部材に、蓋部材が容器本体の上端開口を閉鎖する状態で係脱自在となり、係合状態で蓋部材を閉蓋位置に固定化する係止機構を設けて形成されている構造とすることができる。
【０００８】
ここで、上記エンドレス走行体は、一対のベルトを用い、液体を貯留する容器内の上下四隅と下部途中に設けた滑車に巻回することにより、容器内の両側に対向するよう配置され、このエンドレス走行体の回動による上部滑車の回転を外部に取出すことができるようになっている。
【０００９】
上記フロート容器は、上端を液体内での上昇動時の抵抗発生を少なくした形状とした円筒状の容器本体と、この容器本体の上端開口を開閉するようヒンジで取付けた蓋部材で形成され、容器本体と蓋部材には、蓋部材を閉位置に係止するための一対の係止機構が設けられ、また、蓋部材の下面に密閉用のシール材が設けてある。
【００１０】
このフロート容器は、両側エンドレス走行体間に、回動方向へ一定間隔の配置で多数が取付けられ、エンドレス走行体のどの位置にあっても垂直の姿勢になるように装着されている。
【００１１】
上記空気室は、下面が開放した箱容器によって形成され、液体内において空気の部屋を確保し、この空気室に一端側から進入した開蓋状態のフロート容器は、空気の部屋内にある状態で、閉蓋機構によって蓋部材が閉蓋位置に作動して容器本体の上端開口を閉じ、係止機構の係合によって容器本体の上端開口が密閉され、その内部に空気が収まる状態で空気室の他方端部から出て液体を貯留する容器内に移動し、液体に対して内部の空気による浮力によって得られる上昇力がエンドレス走行体を回動させることになる。
【００１２】
上記空気室は、フロート容器の通過ごとにその内容積に見合う空気が取出されることになるので、空気室には外部からポンプやコンプレッサーで空気を常時供給するようになっている。
【００１３】
また、フロート容器は、エンドレス走行体の上部走行部分を移動するとき、液中を移動するか液面よりも上にあって移動するようにし、何れにしてもエンドレス走行体の回転付与には直接関与しないことになるが、この上部走行部分に配置した開蓋機構によって蓋部材の係止機構の係止が解かれ、容器の液体内を沈降するとき、蓋部材は開くことにより沈降時の抵抗発生を最小限にし、フロート容器の自重による沈降力がエンドレス走行体を回動させることになる。
【００１４】
このように、液体内を上昇するフロート容器の浮力と、液体内を下降するフロート容器の沈降力の複合力でエンドレス走行体を回動させることになり、効率よく連続した回転を取出すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、液体を貯留する容器内に設けたエンドレス走行体に多数のフロート容器を取付け、このフロート容器の上端開口を蓋部材で開閉自在とし、容器内の下部に設けた空気室でフロート容器内に空気を入れ、液体に対して内部の空気による浮力によって得られるフロート容器の上昇力がエンドレス走行体を回動させると共に、液体内を沈降するフロート容器の沈降力がエンドレス走行体を回動させるので、液体内を上昇するフロート容器の浮力と、液体内を下降するフロート容器の沈降力の複合力でエンドレス走行体を回動させることができ、効率よく連続した回転を取出すことができる。
【００１６】
また、フロート容器の蓋部材を強制的に開閉させることにより、フロート容器の空気による浮力と液体内に沈降する場合の沈降力を回転に生かすことができ、しかも、空気室内でのフロート容器内の液体と空気の置換が確実に行え、フロート容器の十分な浮力の確保により、連続した回転を確実に取出すことができる。
【００１７】
更に、電気や燃料等のエネルギーを必要とすることなく、空気室に空気を供給するだけで連続した回転を取出すことができるので、回転によって得られた運動エネルギーを利用して空気の供給を行えば、自給自足型エネルギー補給の回転発生装置となり、地球環境の保護とエネルギー資源の保存に寄与することができ、クリーンで稼動コストのかからない回転が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１のように、回転発生装置１は、液体Ａを貯留する容器２の内部に、両側に位置して対向する一対のエンドレス走行体３を設け、両側のエンドレス走行体３間に多数のフロート容器４が走行方向に一定間隔の配置で取付けられ、液体Ａを貯留する容器２内の下部には、フロート容器４内に空気を入れるための空気室５が設けられている。
【００２０】
上記エンドレス走行体３は、一対のベルトを用い、液体を貯留する容器２内の上下四隅に設けた滑車６、７、８、９と下部途中に設けた中間滑車１０に巻回することにより、両側の縦走行部分３ａ、３ｂと、両側縦走行部分３ａ、３ｂ間の下部に位置する下部走行部分３ｃと、両側縦走行部分３ａ、３ｂ間の上部に位置する上部走行部分３ｄからなり、容器２内の両側に対向するよう配置され、このエンドレス走行体３の回動による上部滑車７の回転を外部に取出すことができるようになっている。
【００２１】
上記フロート容器４は、図２のように、上端を液体内での上昇動時の抵抗発生を少なくした形状、例えば、山形や半球状の他、図示の例では、上端を斜めにカットした円筒状の容器本体４ａと、この容器本体４ａの斜めになる上端開口を開閉するよう、傾斜の下り側端部にヒンジ１１で取付けた蓋部材４ｂで形成され、容器本体４ａと蓋部材４ｂには、蓋部材４ｂを閉位置に係止するための一対の係止機構１２が設けられ、また、蓋部材４ｂの下面に上端開口を密閉するためのシール材１３が設けてある。
【００２２】
このフロート容器４は、エンドレス走行体３の何れの走行部分においても蓋部材４ｂによって開閉される一端側が上向きの姿勢となるようエンドレス走行体３に取付け、前記エンドレス走行体３の一方縦走行部分３ａに位置するフロート容器４が閉じ込めた空気の浮力によって液体Ａ内を上昇動し、他方縦走行部分３ｂに位置するフロート容器４が自重によって液体内を沈降することで、前記浮力と沈降力とでエンドレス走行体３に一方の方向への回動を生じさせるようになっている。
【００２３】
なお、フロート容器４は、一方縦走行部分３ａに位置するフロート容器４と他方縦走行部分３ｂに位置するフロート容器４の数が略等しくなる配置になっている。
【００２４】
上記フロート容器４の係止機構１２は、図２と図３のように、容器本体４ａの外部で上端開口の傾斜上り側の位置に軸受で回転可能に取付けた水平の係止軸１４と、閉位置にある蓋部材４ｂの上り側端部の位置に水平軸１５で回動可能に取付けられ、垂直姿勢で下端部の切り欠き１６が係止軸１４に対して係脱する係止フック１７で形成され、係止軸１４と係止フック１７の係合により蓋部材４ｂで容器本体４ａの上端開口を密閉することができるようになっている。
【００２５】
上記蓋部材４ｂは、図２に一点鎖線で示すように、開位置にある起立状態の姿勢を保つため、ヒンジ１１側の位置に磁石１８を設けたり、ばねで起立弾性を付勢するようにしてもよい。
【００２６】
上記空気室５は、蓋部材４ｂが開位置にあるフロート容器４が起立した状態で収まる高さ寸法を有し、その下面が開放した箱容器によって形成され、この空気室５内の中央上部に中間滑車１０が配置され、エンドレス走行体３の下部走行部分３ｃは、下部の一方滑車８から中間滑車１０に向かい、中間滑車１０から下部の他方滑車９に向かう山形になっている。
【００２７】
上記空気室５は、この下部走行部分３ｃを移動するフロート容器４が干渉せずに下面開口の一端側から空気室５内に進入し、その全長が空気の部屋内に位置した後、下面開口の他端側から容器２の液体Ａ内に向けて出て行くことができるように形成されている。
【００２８】
上記エンドレス走行体３の上部走行部分３ｄに、この上部走行部分３ｄを移動するフロート容器４の蓋部材４ｂを開状態にする開蓋機構１９が設けられ、また、上記空気室５には、この空気室５に一端側から進入したフロート容器４の蓋部材４ｂを閉じる閉蓋機構２０が配置されている。
【００２９】
上記開蓋機構１９は、上部走行部分３ｄのフロート容器４が移動する途中の位置に、蓋部材４ｂを閉位置に係止する係止フック１７の上端が移動途中で当接する当たり部材１９ａと、蓋部材４ｂを開位置に押し上げるエアシリンダ等の押し上げ部材１９ｂによって形成され、係止フック１７が倒れることで係止軸１４との係合が解かれ、蓋部材４ｂは開位置に起立することになる。
【００３０】
また、閉蓋機構２０は、空気室５内で滑車１０の上部位置に、開位置にある蓋部材４ｂの係止フック１７を係止可能な姿勢にするための当たり部材２０ａと、蓋部材４ｂを閉位置に倒すためのエアシリンダ等の倒し部材２０ｂとで形成され、空気室５内を移動する間に、フロート容器４は、蓋部材４ｂが閉蓋位置に作動して容器本体４ａの上端開口が密閉され、その内部に空気が収まる状態で空気室５から液体Ａを貯留する容器２内に出て行くことになる。
【００３１】
なお、フロート容器４の上端開口を閉鎖する蓋部材４ｂの密閉効果を向上させるため、図５と図６のように、係止軸１４に偏心部１４ａを設け、係止フック１７の係合後にこの係止軸１４を少し回転させて係止フック１７を引き込むようにしてもよく、この係止軸１４の締め付け方向と緩め方向の回転は、例えば、係止軸１４の端部に歯車を設け、空気室５の内部や上部走行部分３ｄのフロート容器４が移動する途中に、移動していく前記歯車が噛合う短いラックを固定配置することによって得ることができる。
【００３２】
上記空気室５は、フロート容器４の通過ごとにその内容積に見合う空気が取出されることになるので、空気室５には容器２の外部からエアポンプやコンプレッサーで空気を常時供給するようになっている。
【００３３】
この発明の回転発生装置は上記のような構成であり、次にその作用を説明する。
【００３４】
図１のように、容器２の内部に水等の液体Ａを、例えば、上部走行部分３ｄにあるフロート容器４が液面上に位置する程度に充填し、空気室５には、空気を供給して閉じ込めることにより空気の部屋を形成しておく。
【００３５】
エンドレス走行体３に、図１の矢印で示す時計方向の初期回転を手動等の操作によって導入すると、先ず、容器２内の下部において、開蓋状態のフロート容器４が液体Ａ内から空気室５内に一端側の下部開口から進入し、この空気の部屋に全長が位置しながら移動することにより、閉蓋機構２０によって蓋部材４ｂが閉じ、容器本体４ａは上端開口が密閉してその内部に空気を取り込み、この空気を取り込んだフロート容器４は、空気室５の他端側下部から液体Ａ内に出て行く。
【００３６】
このようにして空気室５の部分で空気を取り込んだフロート容器４は、一方の縦走行部分３ａに移動してくると、閉じ込めた空気の浮力によって上昇し、この浮力による上昇動によって両側エンドレス走行体３の一方縦走行部分３ａを引き上げ、これによってエンドレス走行体３を回動させる。
【００３７】
上記フロート容器４は、上端開口を閉じる蓋部材４ｂが傾斜しているので、液体Ａ中を浮力により上昇する時、上昇の抵抗の発生が少なく、浮力によるフロート容器４の上昇力が大きくなる。
【００３８】
次に、一方の縦走行部分３ａから液面上に出て上部走行部分３ｄを移動するフロート容器４は、エンドレス走行体３の回転付与には直接関与しないことになるが、この上部走行部分３ｄに配置した開蓋機構１９によって蓋部材４ｂの係止機構１２の係止が解かれ、蓋部材４ｂは開いた状態になる。
【００３９】
上記フロート容器４は、他方の縦走行部分３ｂに移動すると容器本体４ａの開口する下端から液体内に進入し、その自重によって液体Ａ内に沈降していく。
【００４０】
このとき、フロート容器４は、蓋部材４ｂが開いているので、容器本体４ａ及び蓋部材４ｂの板あつみが垂直の状態で液体Ａ中に進入していくので、沈降時の抵抗の発生が少なく、その自重によって液体Ａ内に沈降していく沈降力がエンドレス走行体３を回動させる力となり、他方縦走行部分３ｂの下端に達したフロート容器は、空気室５内に進入していく。
【００４１】
上記のように、フロート容器４は、一方縦走行部分３ａにあるとき閉じ込めた空気の浮力によって上昇し、一方縦走行部分３ａに位置するフロート容器４の数の合計浮力によってエンドレス走行体３を回動させ、また、他方縦走行部分３ｂにあるフロート容器４は、その自重によって液体Ａ内を沈降し、他方縦走行部分３ｂにあるフロート容器４の数の合計沈降力によってエンドレス走行体３を回動させ、従って、フロート容器４の空気による浮力と液体Ａ内に沈降する場合の沈降力の両方を、エンドレス走行体３の連続した回動発生に生かすことができ、しかも、空気室５内でフロート容器４内の液体と空気の置換が確実に行え、フロート容器４の十分な浮力の確保により、回動するエンドレス走行体３によって回転する上部の滑車７から連続した回転を外部に確実に取出すことができる。
【００４２】
ここで、一方縦走行部分３ａにあって、空気の閉じ込めによって浮上するフロート容器４は、その自重が上昇の負荷力になるが、他方縦走行部分３ｂにあるフロート容器４の自重による沈降力が前記負荷力と釣り合うことで相殺され、一方縦走行部分３ａのフロート容器４は、空気の閉じ込めによる浮力が液体中での自重と上昇時に生じる抵抗を上回るように設定すれば、その浮力によって液体中を上昇することになる。
【００４３】
従って、フロート容器４は、
空気を閉じ込めるフロート容量＞自重＋液体中での上昇時の抵抗＝発生浮力  となり、
発生浮力×上昇ストローク高さＨ＝仕事量  となる。
【００４４】
また、空気室５においては、閉じ込めた空気が、フロート容器４が通過していくごとにフロート容量だけ順次取出されることになり、これをコンプレッサーで補充する必要があり、コンプレッサーを作動させるための消費電力は、一つのフロート容器４に対して、フロート容量に見合う量の圧力空気を発生するのに必要な電力である。
【００４５】
上部の滑車７から外部に取出された回転エネルギーで発電機を駆動して、その電力で上記コンプレッサーを駆動した場合、一つのフロート容器４に対する一回転ごとの圧力空気供給の消費電力は、全消費電力÷フロート容器の数となる。
【００４６】
上記フロート容器４の発生浮力×上昇ストローク高さＨ＝仕事量による発電量と、一つのフロート容器４に対する一回転ごとの圧力空気供給の消費電力が、発電量＞消費電力となれば、自給自足型の回転発生装置となる。
【００４７】
上記のようにして、上部の滑車７から外部に取出された回転エネルギーは、発電等の各種産業機械の駆動源として使用することができる。
【００４８】
また、この発明の回転発生装置１は、電気や燃料等のエネルギーを必要とすることなく、空気室５に空気を供給するだけで連続した回転を取出すことができるので、回転によって得られた回転エネルギーを利用して空気の供給を行えば、自給自足型エネルギー補給の回転発生装置となり、地球環境の保護とエネルギー資源の保存に寄与することができ、クリーンで稼動コストのかからない回転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の回転発生装置を示す縦断正面図
【図２】フロート容器の拡大した縦断正面図
【図３】（ａ）はフロート容器の蓋部材を開いた状態を示す斜視図、（ｂ）は同じく蓋部材を閉じた状態を示す斜視図
【図４】（ａ）はフロート容器と閉蓋機構の関係を示す蓋部材の開いた状態の縦断正面図、（ｂ）は同じく蓋部材を閉じた状態を示す縦断正面図
【図５】フロート容器に設けた蓋部材係止機構を示す斜視図
【図６】（ａ）は蓋部材係止機構の引き締め前の状態を示す拡大した縦断正面図、（ｂ）は同じく蓋部材係止機構の引き締め後の状態を示す拡大した縦断正面図
【符号の説明】
【００５０】
１        回転発生装置
２        液体を貯留する容器
３        エンドレス走行体
４        フロート容器
５        空気室
６        滑車
７        滑車
８        滑車
９        滑車
１０      中間滑車
１１      ヒンジ
１２      係止機構
１３      シール材  
１４      係止軸
１５      水平軸
１６      切り欠き
１７      係止フック
１８      磁石
１９      開蓋機構
２０      閉蓋機構
【図１】
2007315239.tif 000003
【図２】
2007315239.tif 000004
【図３】
2007315239.tif 000005
【図４】
2007315239.tif 000006
【図５】
2007315239.tif 000007
【図６】
2007315239.tif 000008