水の気化熱エンジン

【課題】揮発性の液体の温度変化による蒸気圧変化に起因した液体移動により生じる反復運動を利用して、使いやすく、かつ、用途をより拡大できるコップの要らない反復運動体を提供することである。更に、近未来、反復運動体としての玩具に止まらず、動力の取り出せる水の気化熱エンジンを提供することにある。
【解決手段】管状の首部の一端は内部に揮発性の液体を密封した胴部に挿入定着され、該首部の他端はふくれて閉じられた頭部になっており、かつこれらから構成される反復運動体の近傍に液体を入れるサイホン式給水タンクが別置きされ、さらにその液体を頭部に導く特殊導水体を設けたことを特徴とする従来のようなコップが要らない水の気化熱エンジンとした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は揮発性の液体の温度変化による蒸気圧変化に起因した液体移動により生じる反復運動体に関する分野の発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の反復運動体としてよく知られている反復運動玩具は、揮発性の液体の蒸気圧変化を生じさせるために、頭部に付けたくちばしをその下に置いたコップ中の水に漬け、頭部を冷やすことによって生じさせている。
【０００３】
更に進化した最近の反復運動玩具として、コップの代わりに水タンクを本体に背負い、くちばしの代わりに導水材を用いたものもあるが重心不安定でタンク容量２０ｃｃ（約３６時間９０度角の反復運動が可能）が限度である。
【０００４】
また、水皿の上にだるまのごとき本体を置き、該本体の中に反復運動体を組み込み、その皿の水を導水体で頭部まで導く考案もあるが、本体の中は容積が非常に狭いので、直ぐに水が気化して高湿の状態となるのと、皿面から頭部までの導水体が非常に長いという短所により、試してみると途中水切れする欠点があり現実的ではない。
【特許文献１】実公昭２７−３９１２号公報
【特許文献２】実開昭４８−６０６９３号公報
【特許文献１】特開昭５０−１９５４５号公報
【特許文献２】特公開２００４−２５５０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにコップが不可欠であると以下のような問題が残る。まず、反復運動体本体とコップの２物体が必要であり、コップの高さ調整が反復運動体の動きに微妙に影響するが、低学年生ではコップの高さ合わせが困難である。次に、反復運動体の前面にコップという障害物があることやコップの水がこぼれても良いところでしか使用できないという欠点があり、市販されている水飲み鳥のごとき装飾的玩具のようなごく限られた用途にしか採用できていない。
【０００６】
また、水タンクを本体に背負った反復運動玩具については、運動時間が最大でも約３６時間の反復運動が限度であり、玩具としては素晴らしいが玩具の領域を出るものではない。長時間（例えば、１週間あるいは１ヶ月以上）反復運動させ、該運動動作から動力を取り出すことが本発明が解決しようとする最終の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明は、請求項１に記載したように、管状の首部の一端は内部に揮発性の液体を密封した胴部に挿入定着され、該首部の他端はふくれて閉ざされた頭部になっており、かつ請求項２及び請求項３に記載したように、頭部とタンクの給水口の距離が最短即ち導水体の長さが絶えず一定で最短とし、更に長時間の反復運動を可能ならしめるためのサイホン式給水タンクを組み込み頭部とサイホン式タンクの給水口を繋ぐ特殊導水体の途中からの水の蒸発を防ぐことを考慮して両端部以外はパイプで覆った水の気化熱エンジンにすることで課題を解決した。また、反復運動体の一部に広告等取り付けることを可能にした。
【０００８】
すなわち、該発明は、液体を入れる容器を管状の首部の近傍に別置きする液体容器内の液体を特殊導水体で毛細管現象を利用して頭部に導くようにしたので、液体を供給するためのコップが不要になる。頭部には吸水性の布が取り付けてあるので液体は頭部全体に素早く広がる。液体の入ったサイホン式給水タンクの吸水口は小さいので不要に蒸発しないし、倒れても液体は殆どこぼれることがない。従って低学年生でも容易に取り扱うことができる。特殊導水体は該給水口に絶えず挿入しているので、液体は全くなくなるまで吸い上げられる。液体の注入は、サイホン式給水タンクを給水タンク受け台から外し更にキャップを外すと簡単に注水できる。
【０００９】
首部および可動部には広告を取り付けることが可能であり、宣伝用として利用することができる。反復運動体の前面にコップがないのでよく見え効果的な宣伝ができ、かつ可動部の動きを動力として利用することも可能である。
【発明の効果】
【００１０】
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。
１）サイホン式給水タンクに液体を注ぐだけで長時間動きだすので、子供から老人まで確実に動かすことが可能であり、電動式と違って反復運動が早く動いたり、ゆっくり動いたりするので癒しの効果が十分にある。
２）サイホン式給水タンクの給水口が小さいので、液体が不要に蒸発しないし、また特殊導水体で容器内の液体が最後の一滴まで連続的に頭部に供給されるので長時間安定した反復運動ができる。該サイホン式給水タンクでは、内容積が大きいので液体（水道水）を満タンにすると、屋内や屋外の太陽光の下でも約１週間スムーズに動き続けた。更に、１ヶ月間以上のものも簡単に作ることが可能である。水１．５リットルもあれば１５０日以上昼夜動き、単三乾電池１ヶ分並のエネルギーが取り出せる。まさに水の気化熱エンジンである。
３）科学的データーによれば水が１ｃｃ蒸発する時、５８４カロリー／２５°Ｃの熱移動がある。これを仕事量に換算すると１カロリーは４．１８ジュールで５８４ｘ４．１８＝２，４４１ジュールとなる。１ジュールは１ｋｇのものを１０ｃｍ持ち上げる仕事量で、５８４カロリー＝２，４４１ジュール＝１ｋｇのものを２４４．１ｍ持ち上げられるので、極めて大きな仕事量であることがわかる。
４）コップやくちばしがないので、任意の広告を首部または回転軸に取り付けることができ、効果的な宣伝ができ、またその動きを動力源としての活用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は該発明で水の気化熱エンジンの全体構造図である。大別すると反復運動体１と特殊導水体２、サイホン式給水タンク３、液(水)４、給水タンク受け台５、共通台６、広告７から構成されている。更に反復運動体１は頭部１ａ、首部１ｃ、エーテル１ｄを密封した胴部１ｂ、これらを回転軸１ｆで支える支持台１ｅ及びストッパ１ｇで構成されており、次のような形で反復運動する。
【００１３】
該発明のコップの要らない、また、本体に背負った水タンクの要らない反復運動体１である（水飲み鳥ではなく水吸い揚げによる水の気化熱エンジンと言ってもよい）。コップの代わりに水４を入れるサイホン式給水タンク３を管状の首部１ｃの近傍に別置きし、サイホン式給水タンク３内の水４を給水口３ａから特殊導水体２で毛細管現象を利用して頭部１ａに導くようにした。頭部１ａには吸水性の布が取り付けてあるので水４は頭部１ａ全体に素早く広がる。反復運動をする原理は従来品と同じであるが、断続的にコップから水を頭部に供給する従来品と比べ、本発明品では特殊導水体２により連続的に頭部１ａに水４が供給されるため安定した反復運動ができる。
【実施例２】
【００１４】
図２は特殊導水体２とパイプ２ａの関係図である。該発明の長時間の反復運動を可能ならしめるためにサイホン式給水タンク３を組み込み頭部１ａとサイホン式タンク３の給水口３ａを繋ぐ特殊導水体２の途中からの水の蒸発を防ぐことを考慮して該特殊導水体２の両端部以外はパイプ２ａで覆った。
【実施例３】
【００１５】
また、図３はその回転軸１ｆに広告７を取り付けた状態を示している。従来品のようなコップがないので、前面からよく見える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】水の気化熱エンジンの全体構造図
【図２】特殊導水体とパイプの関係図
【図３】広告取り付け図
【符号の説明】
【００１７】
１反復運動体
１ａ頭部
１ｂ胴部
１ｃ首部
１ｄエーテルや塩化メチレンなど低温で気化しやすい液体
１ｅ支持台
１ｆ回転軸
１ｇストッパ
２特殊導水体
２ａパイプ
３サイホン式給水タンク
３ａ給水口
３ｂキャップ
４水
５給水タンク受け台
６共通台
７広告

【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の首部の一端は内部に揮発性の液体を密封した胴部に挿入定着され、該首部の他端はふくれて閉じられた頭部になっており、かつこれらから構成される反復運動体の近傍に液体を入れるサイホン式給水タンクが別置きされ、さらにその液体を頭部に導く特殊導水体を設けたことを特徴とする水の気化熱エンジン。
【請求項２】
頭部とタンクの給水口の距離が最短即ち特殊導水体の長さが絶えず一定で最短となることを考慮し更に長時間の反復運動を可能ならしめるようにサイホン式給水タンクに給水タンク受け台を設け給水口の高さを調整したことを特徴とする水の気化熱エンジン。
【請求項３】
頭部とサイホン式タンクの給水口を繋ぐ特殊導水体の途中からの水の蒸発を防ぐことを考慮して、特殊導水体の両端部以外はパイプで覆ったことを特徴とする水の気化熱エンジン。
【請求項４】
更に、反復運動体の一部に広告等を取り付けることを可能にしたことを特徴とする水の気化熱エンジン。

【図１】