(57)【要約】      （修正有）【課題】重力の作用によって動力を得る装置を提供する。【解決手段】おもりと容積可変の容器と当該容器に接続された管により構成された要素が循環軌道上を移動できる構造の装置を液体中に設置し、当該容器に接続された管の一方を大気と接続する。当該要素は容器が液体の圧力により圧縮され、位置エネルギーが最小になる位置で静止する。この静止している位置を出発点として当該要素を移動させると、おもりに働く重力の作用により容器を拡張しようとする圧力が、容器を拡張し、大気から気体を導入する。そこからまた移動しておもりにより容器を拡張しようとする圧力が液体の圧力よりも小さくなる位置では容器が圧縮され、内部の気体を排出する。更に循環軌道を移動し、出発点に戻る。重力に逆らう過程において外部から受け取る仕事量よりも重力に従う過程において外部に出力する仕事量の方が大きくなることを特徴とする動力装置【選択図】図２
2012163090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともおもりと容積可変の容器と当該容器に接続された管により構成された要素が循環軌道上を移動できる構造の装置を液体中に設置し、当該容器に接続された管の一方を大気と接続する。当該要素は容器が液体の圧力により圧縮され、位置エネルギーが最小になる位置で静止する。この静止している位置を出発点として当該要素を移動させると、おもりに働く重力の作用により容器を拡張しようとする圧力が、当該容器を圧縮しようとする液体の圧力よりも大きくなる位置で容器が拡張し、大気から気体を導入する。そこからまた移動しておもりにより容器を拡張しようとする圧力が液体の圧力よりも小さくなる位置では容器が圧縮され、内部の気体を排出する。更に循環軌道を移動し、出発点に戻る。
当該要素の軌道上の移動は、重力に逆らう過程と重力に従う過程からなる。重力に逆らう過程は外部から仕事を受ける過程であり、重力に従う過程は外部に仕事を出力する過程であるといえる。一般的に単純な循環動作は摩擦等による損失を無視すると外部から受け取る仕事量と外部に出力する仕事量が等しくなる。
しかしながら当該要素の循環動作においては、重力に逆らう過程と従う過程で容器の拡張による気体の取り込み、圧縮による気体の排出とおもりの位置変化があるため、それぞれの仕事量が異なる。その結果、重力に逆らう過程において外部から受け取る仕事量よりも重力に従う過程において外部に出力する仕事量の方が大きくなることを特徴とする動力装置。
【請求項２】
おもりに働く重力の作用によって容器を拡張する動作は、容器を拡張しようとする圧力が水圧よりも大きくなることで実現される。このことは当該装置が液体内の深度深く設置された場合は容器にかかる水圧が大きくなり、おもりによって生じる圧力では容器の拡張ができなくなることを意味する。これに対して容器に接続した管の他方を、液体内でかつ要素の回転軌道よりも上部に設置した空気溜まりと接続し、当該空気溜まりと容器の相対的な圧力差をおもりによる容器を拡張しようとする圧力よりも小さくすることで、当該装置の設置環境のうち深度に関する制約を取り除くことを特徴とする請求項１の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、重力の作用によって動力を得る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の動力装置は化石燃料の燃焼エネルギーや水力、太陽光といった自然エネルギー等を動力に変換するものであるが、化石燃料は有限の資源であること、太陽光利用は天候の影響を受けること、水力発電は設置するための地理的制約が大きいことなどの課題がある。【０００３】  当該課題に対して、かつて特許公開２００８−３０３８６６として出願している。本考案はそれを改良したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は液体中の圧力およびおもりに働く重力による作用を利用した、環境への負荷が小さくかつ安定的に稼働する動力装置の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記課題を解決するための手段は次の通り。
少なくともおもりと容積可変の容器と当該容器に接続された管により構成された要素が循環軌道上を移動できる構造の装置を液体中に設置し、当該容器に接続された管の一方を大気と接続する。当該要素は容器が液体の圧力により圧縮され、位置エネルギーが最小になる位置で静止する。この静止している位置を出発点として当該要素を移動させると、おもりに働く重力の作用により容器を拡張しようとする圧力が、当該容器を圧縮しようとする液体の圧力よりも大きくなる位置で容器が拡張し、大気から気体を導入する。そこからまた移動しておもりにより容器を拡張しようとする圧力が液体の圧力よりも小さくなる位置では容器が圧縮され、内部の気体を排出する。更に循環軌道を移動し、出発点に戻る。【０００６】  当該要素の軌道上の移動は、重力に逆らう過程と重力に従う過程からなる。重力に逆らう過程は外部から仕事を受ける過程であり、重力に従う過程は外部に仕事を出力する過程であるといえる。一般的に単純な循環動作は摩擦等による損失を無視すると外部から受け取る仕事量と外部に出力する仕事量が等しくなる。【０００７】  しかしながら当該要素の循環動作においては、重力に逆らう過程と従う過程で容器の拡張による気体の取り込み、圧縮による気体の排出とおもりの位置変化があるため、それぞれの仕事量が異なる。その結果、重力に逆らう過程において外部から受け取る仕事量よりも重力に従う過程において外部に出力する仕事量の方が大きくなることを特徴とする動力装置。【０００８】  おもりに働く重力の作用によって容器を拡張する動作は、容器を拡張しようとする圧力が水圧よりも大きくなることで実現される。このことは当該装置が液体内の深度深く設置された場合は容器にかかる水圧が大きくなり、おもりによって生じる圧力では容器の拡張ができなくなることを意味する。これに対して容器に接続した管の他方を、液体内でかつ要素の回転軌道よりも上部に設置した空気溜まりと接続し、当該空気溜まりと容器の相対的な圧力差をおもりによる容器を拡張しようとする圧力よりも小さくすることで、当該装置の設置環境のうち深度に関する制約を取り除くことを特徴とする動力装置。
【発明の効果】
【０００９】  本発明に係る動力装置は自然エネルギーを活用するため、環境への負荷が小さい動力装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  図１は本装置を構成する要素の基本構造の例を示す。要素の向きにより容器が拡張（図１−ａ）、圧縮（図１−ｂ）される。図１−ａの例ではおもりは「てこの原理」により容器を拡張している。【００１１】  図２は循環軌道上で要素の位置により容器が圧縮、拡張される状態を示す。【００１２】  図３は循環軌道上を当該要素が移動する際に、要素を構成するおもりの位置を示す。この図の例では要素は円軌道上を循環するが、容器の圧縮状態と拡張状態でおもりの位置が同心円を描き、拡張状態では回転半径が小さくなっていること、容器の拡張および圧縮の局面ではおもりの位置が要素の回転とは独立して移動していることなどがわかる。【００１３】  本装置の循環動作においておもりは同じ位置に戻るため、おもりの位置エネルギーの総量は変化しない。また気体に関しても、容器の拡張によって液体内に導入されることで獲得した位置エネルギーは、その後の循環動作と排出によって失われるため、同様に位置エネルギーの総量に変化はない。【００１４】  ただしおもりと気体の位置エネルギーの変化を分析すると、循環動作に寄与する変化と寄与しない変化に分類することができる。循環動作に寄与しない動作は容器の拡張、圧縮動作によるもので、それを除くと循環動作は重力に逆らう動作に関する位置エネルギーの変化量よりも重力に従う動作に関する変化量の方が大きくなっている。つまり循環動作に寄与しない変化にて獲得した位置エネルギーを放出することにより、循環動作にて外部に仕事を出力することができるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１−ａ】動力装置を構成する要素の容器が拡張している平面図である。
【図１−ｂ】動力装置を構成する要素の容器が縮小している平面図である。
【図２】円軌道上の要素について、角度による気体容器の状態を示した図である。
【図３】円軌道上の要素のおもり位置を示した側面図である。
【符号の説明】
【００１６】  １１  おもり
１２  容積可変の容器（拡張時）
１３  容積可変の容器を圧縮、拡張するための梃子
１４  容積可変の容器（圧縮時）
１５  外気と接続するための管
【図１−ａ】
2012163090.tif 000003
【図１−ｂ】
2012163090.tif 000004
【図２】
2012163090.tif 000005
【図３】
2012163090.tif 000006