説明

水空波動の作出応用・ナチユラルポンプ水力機関

【課題】 地球のそして全生命の糧であり、ソフトウエアーである風水光を、何一つ穢し損なう事もなく、この風水光よりクリーンなエネルギーを取得し、尚活僅かながらでもこの自然に返還して行く業は、全生命を健やかなる未来へ誘う道標でなければならない。この主旨の基に起構された当発明の、ナチユラルポンプ水力機関は自然応用の一環として、水の終末であり始源でもある海上において、動かざる水空を循環の流動に導き、静止重力を動力エネルギーに変換する。この地上に在りと有る空気と水の、穢れなき再活用に依る資源開拓の事業である。
【解決手段】 風水光の流動エネルギーを取得する、先の方法に併せて建造される船舶のポンプ水力機関は、相互不離の存在である水と空気の相い接する水面において、波動の原理に基ずき、備蓄されたエネルギーの1部を機関に投入、静止の平衡を破る波動と減圧空間の作出で、水空を循環の流動に導き機関を永続的に回転させて動力エネルギーとする。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】水空の循環を応用するナチユラルポンプ水力機関は、静止する水面上下の空気と水を最少エネルギーの間欠投入で循環の流動に導き、水さえあれば水を汲む。時と場所・汚水と清水に係わりなく水の循環過程全域において、ポンプ水力機関として多目的に利用される。又水の終末である汚水槽では水の浄化に、海洋では流動の複数利用で取得したエネルギーの1部を投入し、水深管径に比例したエネルギーで、大型水力機関を回転させて様々な用途に利用される。海上における船舶の推進や海洋エネルギー取得基地の一機関として、又河川や海峡で流動を直ぐ利用する航路標識燈台等に利用される。先行出願エネルギー取得の補助施設及び芥汚物処理場との、併合で取得エネルギーの増大を量り、農漁業の分野においても引水養殖及び水産物加工等の開発的利用を可能とする。特に船舶は快適居住空間の確保で、個人において又協同組合等での海洋エネルギーの総合活用となる。
【0002】
【従来の技術】この地上に在りと有る空気と水は、地球のそして生命のソフトウエアーであると同時に存在の原点であり、近代文明の省点でなければならない。人間がこれを穢し損なわない限り、普遍なる生命の資源である。エネルギーは生命資源の体内燃焼と、地下生命資源の体外燃焼で殆どが賄われ、光熱は補助的に直ぐ利用された。この生命資源の燃焼を別にすると、エネルギーは流動する風水光に得られるものであり、取得してきたのであるが、それは循環を神頼みとする不確定な取得であり、風水光の個別的直ぐ利用であった。先に出された風水光の循環応用におけるエネルギー取得の補助施設に関しては、総合的にではあるが特定場所での固定設備に依る、不確定な流動エネルギーの取得である点では、従来からの方法である事に何等変わりない。但し取得した不確定エネルギーの確定化備蓄で農漁業へのクリーンなエネルギーの提供と、施設内でのエネルギー循環応用に依る芥汚物の処理という目的と、有害排出物を零にするエネルギーの使用方法は、従来からの遣り方ではない。エネルギーは取得と同時に排出の安全確保が必要である。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】茲に計画するナチユラルポンプ水力機関は、存在の原点であるソフトウエアー空水の直接活つ再利用を目的とする。生命の資源である空気と水の相互不離の存在における本質から、持てる力を直接又間接的に抽き出し、総合的に余す事なく活用する事である。これに当たり構想の省点に在る静止する水面とは何かを概略的にする。自然に在って水面は、空気と水の平衡する線であると同時に、重力の平衡線でもある。静止の平衡における水面の静けさは、不安定の要因であり運動の源点である。なぜなら平衡するバランス運動そのものが、不安定を要員として成立するものである。しかも空気と水と言う全くアンバランスな流動体の、止む事なき運動の束の間の平衡である。故にこの水静かなる水面は、不安定そのものであり、他の細々な運動(負荷重)を易々と受け容れ、これに比例した重力の平衡運動・波動と流動を引き起こす。光熱を風に換え、風をして波紋を起こし氾濫に至らせる水面である。詳しくは参考書参照。一連の実験は自然の干渉・風と光熱を省く容器、又機関内において、人為的機構と操作に依って行なわれたものである。水と空気の相対依存の物理運動・波動と流動の簡単な作出に依って、そのメカニズムの顕証を目的としたものである。自然においても熱流を省いて風が無ければ、水面は静止を保って動く事はない。この動かざる水と空気が保有するエネルギーで、潜熱を省いて有るのは水面と言う流動体の存在における静止重力である。この重力を抽き出し、動力エネルギーに変換させるには静止を運動に導かねばならない。即ち波動と流動と言う重力運動の作出しかない。その方法は自然の波動と流動の、原理に基ずくものであり、空気の加減・エネルギーの間欠投入に依る波の連続作出であり、これに伴って起きる水空流動の応用である。この実験における機構と操作は、自然に在ってのメカニズムであり、この応用はナチユラルポンプ水力機関の原理である。実施においては実験機を以ての実証となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】波動の原理が水面上に在る空気の密度・風圧の強弱が水面に懸かると、流動体である水は、懸けられた風圧(重力)に比例した、分量の水を周囲に盛り揚げながら、懸けられた部分を谷にする。頂の水は加算された重力で、谷に向かって分流する。水面に在っては垂直下降や水平横流はできない。流れ下る勢いで合体し仰角上昇をして山を作る。山の水は風が無ければ乱れない。水の粘性による流動体の表面張力が働き、波紋と言う美しい曲線を画かせる。頂で空気は圧縮され、しかも風圧が加算されて山の下降を加速する。一方別の谷では水面の急降下による減圧空間の作出となり、間欠な風圧の強弱に波動は増幅されて、次々に大波浪を形成して行く。レシプロ機関においては人為的に作られた波動を、ピストンの上下運動に捉える。運動の条件として一定の水圧と風圧を必然の要とする。茲で一定とは人為的作業力の要求に基ずく、水の深さであり波の高さである。その水圧は自然における重力運動・波動としてではなく、流動体における復元の水圧としてである。波は風で起こりエネルギー拡散消滅の運動で止む。波動が自然の干渉作用に尽きるのであるなら、自然の干渉を絶った容器・レシプロ機関内で直接空気の加圧と減圧を、機械的操作に依ってエネルギーを投入する。風圧の間欠移動を迅速活つ適確に永続させれば、自然の干渉作用であるエネルギーの拡散と消減の無い重力の波動で、機関は永続的に回転させられる。この休息なき機械運動の究極に在る空気、この空気の無粘性による歯切れの良い、迅速な移動・圧力の伝達と漸減は、水の粘性運動を等時等圧にするレシプロ水柱時計の振子となる。振子の的確な反復運動に依り、波動は水空一体となって一定方向と力の循環に導かれ、永続的な慣性運動を遂行する。水の重粘性に対する、軽敏な空気のもう一つの役割は、変動する圧(水深・エンジン負荷)に対応して、収縮膨張をするクツシヨン力と浮力である。この持てる力を巧みに駆使する事に依って、ピストン1個の上下運動を、連立で連繋されたクランクの円滑な運動にし、全体で波動曲線の踏襲に転換させる。水と空気が保有するクリーンなエネルギー静止重力を運動エネルギーにし、機関を回転させ動力とするエネルギー取得の1つの手段であり、手段においてその方法が公害を齎すエネルギーの投入であってはならない。
【0005】水力機関レシプロが波動をピストンに捉えるのに対し、波動を必要としない別の方法である水中タービンは、水圧水を直接回転羽根に捉えて、軸を回転させる機構である。陸上のダムや河の水車等では、静止重力を位置エネルギーとして、流動に導き、動力として簡単にエネルギーの抽出が出来るが、圧力の平衡積層する水深の任意点において、静止重力からエネルギーを抽出するとなれば、約同じ位置(水深)において静止する重力エネルギーの水を流動に導かねばならない。それには減圧空間の連続作出に依る重力差の応用しかない。水深10m2+1減圧で3のこの差圧に依る水の流動圧でタービン羽根を回す事であるから、水の排出と減圧空間の作出が水中タービンの肝心要の機構となる。タービンそのものは流動圧で羽根軸を回転させて動力とする、従来からの方法に過ぎない。深さに比例して水圧は多量の水でタービン室の羽根を叩く、この叩いた水の迅速な吸集排出がこの機関の本命である。その排出の機構が波動の原理に基ずく、流動の作出であるからレシプロとタービンの機構、エネルギー取得の方法が異なるも水空循環の応用手段は同じであり、ナチユラルポンプである事に変わりはない。水空を循環させるエネルギーは不確定な流動エネルギーの取得で蓄えたのであり、両機関は複合で併立する設備となる事も同じである。投入エネルギーと機関の回転エネルギーが差し引き零となるも、目的において茲では問題ではない。不確定なエネルギーを確定した機関の回転エネルギーに、永続化する上で必要不可欠な方法である。取得と排出において総てがクリーンな水空のエネルギーで執行される。
【0006】水空循環の応用手段において、波動原理の範疇にあればその方法は何等限定されるものではない。レシプロやタービンと別の方法、ピストンや羽根車なしで静止する水を循環の流動に導く。その方法はメスシリンダーを連立させ各シリンダーの上下を連結する。各シリンダー内の空水を連繋して波動させ、水空を循環の流動に導く機構である。連立するシリンダーの上下連結は連続するホース管でありこれを水気筒とする。水の上下運動・波動が画くUターンの円を踏襲させるために、ホース管は上下U字型で各管の結集はコイル状となる。管内は流抗を無くし上部を空気・下部を水管とする。各管は外側に空気を間欠投入するバキユームとプレツシヤー管を持って、波動を作出しながら波動を一定方向の流動に導く。水面や井戸に浮かべ揚水するナチユラルポンプである。この浮力型ポンプを船内固定の大型化で、レシプロ及びタービンの排水に用いる。又管底中央にウオーターミルを設け循環の流動水で、羽根軸を回す動力とポンプの併用型にもされる。レシプロと水中タービンがポンプ機関えのエネルギーの投入で、空気の加減を行なうのに対し、ノーピストンのナチユラルポンプは、コンプレツサーで空気を加減し連続する気水管に空気エネルギーを投入する。エネルギーの良き媒体である空気は水を波動させ、波動は水管内で水を流動に導く。投入されたエネルギーを流動エネルギーとして復活再利用をする。これは自然な波動の直ぐ利用と全く同じ手段であり、ナチユラルポンプの所以である。ポンプ機関に投入されたエネルギーの、回収効率が低くなるのは当然である。輻湊する機関の回転損失に加え、水空に与えたエネルギーはやがて拡散の消滅へと向かう。自然の干渉を断っても気水管の抵抗は避けられない。水特に海水は粘性を持つが故に、その波動はエネルギーを良く保存はするが、流動における抵抗が大きい。又空気も粘性を持ってヘリウムや水素に比べ、拡散率は低いがやはり流動における抵抗が大きい欠点を持つ。この欠点は圧縮復元の良点を持って、水空は良点と欠点の相対扶助で重力を引き込み、重力に拮抗する波動で与えられたエネルギーを良く保持し、自然に在っては広く伝達する。機関はこれを縮小するのでその損失と水空の抵抗・エネルギー拡散消滅の作用を受け、シリンダーや気水管内の波動は行程数に比例して徐々に波高を縮めて行く。これに伴って空気も加減力を弱くし、歯切れの無い一定圧の流動に変化し間欠性を失う。これが水空波動の致命傷であり、波の緩やかな下降に連れて起きる加速度の失墜は、重力が波高の自乗を以て制止する力として働く。この水空の縮小してゆく波動を復元し、活力のある流動を持続させる為にエネルギーの間欠投入は必然する。これに依って機関は永続的に運転される。
【0007】
【発明の実施の形態】ナチユラルポンプ水力機関は、いずれの機種も大型化されるが小型化は出来ない。水圧を前提に波動を作出するために、水筒管WPが水深を必要とするからである。水中タービンにおいてはタービン径を小さくし、複数のウオーターミルと噴射管を設け軸回転を速くする事はできる。但しそれに比例して増える水の排出と、減圧空間の作出機構が大きくなるので結局は同じとなる。又レシプロの場合ピストンの行程・ストローグが長くなるので、出力軸の回転数が60rpmを越える事は難しく、これ以下の低速回転とならざるをえない。機関を大型とするに連れてストローグが長くなってゆき回転数が低下してゆくが、ピストン数を増やし出力の増大を推ると同時に、回転数を30rpm程度に維持させるにはあまり大きく出来ない。加えて機関は三機種連合で機関室は大きな容積を占める。従って高速移動の回転が求められる、小型船の機関には出来ない欠点がある。欠点は常に良点の上に構成され、高速移動の回転を是非とも必要としない大型船舶は、水深を十分に活かす事のできる大型機関を船底に設置できる。静かにゆっくりと力強く動く機関は、水を得た魚の様に船を操り水産物の加工や水利作業等を行なう為に、水上を移動する水産資源開発の工場となる。勿論乗組員には快適な居住空間が確保される。尚移動を必要としない島や沿岸の海域に風水光及び水中エネルギーの取得と備蓄で、水産物の加工と養殖及び水産資源開拓の総合基地が建設される。この基地の建設は大型船舶を鉄筋コンクリートで複数建造し、各船を連合して海底に沈めコンクリート護岸を施す。海底に内部空間を確保し、水深と流動を活かした各種水力機関が複数設けられる。大型船舶の基地への夜間出入港や移動を授けるために、航路標識や燈台船及び沿岸浮標が基地海域に多数配置される。水力機関は動かざる水空を波動させ流動に導き、この人為的流動の活用であるが、これと同時に併立又は抱き合せで自然な流動(風水光)の直ぐ利用をも推進する。海峡や沿岸における潮汐流を捉えるのが航路標識浮標であり、燈・台船は人為的にも自然的にもこの自然のクリーンなエネルギーを総合的に余す事なく給い受ける最小の施設である。海峡における航路標識はレシプロ機関を水中流動のエネルギーで相乗的に高め確定化した電力で、燈火標示を行ない船首名を確認し船と基地の通信連絡機を以て、四六時中船を誘導するパイロツトであり、燈台船や沿岸浮標と共に海洋エネルギーの取得を行なう。又沿岸における船舶は水産物の加工や養殖と併せて、海洋資源エネルギーの総合取得に務める沿岸開拓船シーボアードパイオニアーである。又大型のオーシヤンパイオニアーは海上基地を母港とし各々が近海を舞台に所狭しと活躍する。この開拓興業の呼称をパイロネーター(PILOT+PIONEER)とする。パイロネーターの連絡作業船サンパンは、先行出願の水陸両用ドルフインを大型化し、重気内燃水力機関を搭載したノースクリユーの高速艇である。岸壁に繋溜を必要としない自在四駆で基地に務める人の送迎・資材の運搬や作業に、沿岸の浜から水上を走り基地や船に這い上がる便利な乗物として駆使される。又緊急傷病人の輸送や沿岸の遭難救助にヘリプレンオートパロス(蛸+信天翁)は水陸空を自在に滑走する。尚基地や船舶では作業要員として又家族の一員として、翼腕を装着した機動馬スリーフアイブが扶養される。高性能のガスエンジンを内蔵し自律性を持って人と伴に働く。特に船では暴風波浪で激しく揺れる船内を、四脚歩行で自由自在に行き帰し翼腕を以て人を授け作業を熟す。會ての人と馬の様に良き働き手として友として、人と伴に進歩するアンデイーマロード(アニマル+アンドロイド)である。各機関に搭載される内燃機の燃料は液化重水酸ガスであり、爆発燃焼で元の水に還える重気ガスは大きな取得電力で多量の海水を瞬く間に電解し、水素と酸素とミネラルに分離し、水素と酸素はトンボで重気に変成する。これに平行して各成分混合のミネラルも分離精製される。母港である不動の基地に対し船舶は、資源エネルギーを求めて魚を加工しながら沿岸を周廻する動く工場である。魚は新鮮な内に豊富な深水で加工し、クリーンな海風と電熱で乾燥させる。頭や粗は養殖用にボイル乾燥で粉砕備蓄し、母港に持って帰り飼料に再処理をする。船内に糞尿汚物芥処理施設及び先行出願の我が発明の総てが搭載される。船舶や基地では煙突や汚物水の排出孔は無い。基地を含めパイロネーターの全機関は公害排出物を零とする目的の基に自然の恵みである流動は余す事無く水一滴をも採り入れるが、搬出される物はクリーンな資源エネルギーと乾燥された海産物・肥料のみである。
【0008】
【実施例】第1実験機P&Vマーの製作実施における概要は、エーアーフレキシブルの既製品径に合った塩ビ管で水筒を作るか、水筒径に合わせて丈夫な帆布に軟質ビニールをコーテイングし、サスペンダーを外止めにしたフレキシブル(気筒)を複数作って置く、幾度もの使用で折り目の疲労亀裂は避けられず、肝心要の気密性が失われるので、取り替える必要がある。空気のプレツシヤーとバキユームで波動が作出される事の実証であるから、流動の作出を行なう為の回転助成装置であるウオーターミルは省略しても良い。この実験機は4個の水気筒を4つのクランクで、一つの回転運動に連繋した機構であり、ツインのハンドルで機関を始動し回転させる。波動と機関の回転は同一規定に基ずく、同時進行の運動で機関を駆動すると波動が作出され、波動は機関の回転を助成するから機関始動のエネルギーは、波動作出の為のエネルギーの投入でもある。波動が相対の位置における同時進行の相い反する上下運動でしかも一つの重力運動である。従って機関の全部品が相対の位置で、各自がツインを以て相い反する上下運動を採りながら一つの運動に導かれる。この実験機のフローチヤートは(イ)準備・水槽のウオーターレベルWL迄で水を張る。(ロ)両手でハンドルを握り半回転すると、F・RtのNO2水筒WSとR・LtのNO3WSは最下位で、水圧を受けてリフト弁が開き水はWL迄で上がる。(ハ)ハンドルを1回転すると、F・LtのNO1WSとRRtのNO4WSにも水がWL迄で上がる。(ニ)ハンドルを数回力強く廻して機関を始動回転させると、気筒APの伸縮に依ってP&Vが働く。F・RtNO1WS最下位→吐水に対し、F・LtNO2APは圧縮Pであり、F・RtNO1APは伸展Vである。これに相い対するF・LtNO2WPは最上位で汲水である。この相対で水空は波動し循環の流動に導かれ、ミルを回し後部より排水させる。自然に在っても実験機内であっても、波動が空気の加圧と減圧によって作出される事を、確信している者であれば、かかる実験を行なう必要はない。直接水力機関であるレシプロを試作し、間欠投入のエネルギー量と、機関の回転出力エネルギーの比較実証を行なった上で、シリンダー等をステンレスとする鋼鉄性の大型機関を本格的に製作した方が近道である。当の試作機自体も実験機でしかない。
【0009】第2実験に使われる天秤型波動作出機(III)は第1試作機レシプロ水力機関のP&Vマーの確実な波動の作出を踏まえた上で行なわれる。第1実験機は波動の作出を目的とした実験であり、P&Vマーのフレキシブルに依る気弱性に加えてその流動が不整となる為、確定的な流動の実証が出来ない欠点があるので、波動ではなく流動の作出と循環を、実証する為の実験機となる。この第2実験機は天秤のシーソ運動の機構を採るので、回転助成装置であるウオーターミルを設けても、天秤支持回転軸に直接連繋ができないのでミルは省略される。U字水管内を波動する水を、流動に導く循管に流速測定器を設置し水の循環流動が確認されれば、ミルの回転は当然の事であり、あえて回転の助成装置を設ける必要はない。この場合回転助成の装置を持たないから、人力稼働の継続でエネルギーを投入し続けねばならない。左右で6本の水管底部をU字形に絡ぎ、前中後の3組に相対で並べ水槽上蓋板に固定する。この水管をシリンダーとして上部に気管のピストンを設ける。左右3本の気管を中央1本のメインシヤフトに連繋させる。気管はシヤフトに固定された、3本のシーソアームにピストンロツトで絡がれ、シーソに依るピストンの上下運動でP&Vを作出する。アームの振幅角は72度であるシヤフトはステー前側に、慣性ギヤーホイルを持ち、ホイルはシヤフトにフリーである。このホイルの外側シヤフト先端に、シヤフト反動反転用の振子支持アームが固定される。このアームの先端部に回転振子が軸に挿入され、始動用の回転ハンドルグリツプが設けられる。振子の回転ハンドル軸はホイルギヤーに噛み合う、ピニオンギヤーとロツク用ラチエツトを持つ。ハンドルを回して振子を回転させると、慣性ギヤーホイルは一定方向の右回転で、高速化し慣性力を大きくする。右側でシヤフトの回転を押さえ込み、振幅運動に慣性力を掛け、左側でシーソ撥ね上げの復帰に反動力を駆けさせる仕組みである。この振子の反復運動を確実にするのがテンプルラチエツトである。この実験のフローチヤートは、(イ)準備・水槽に水を張る(ロ)フロントとリヤーの排気バルブを開くと空気は水頭圧を受け、リフト弁は水圧で上がり各水管はウオーターレベル迄で水が達する。(ハ)始動・ハンドルを回し振子を高速回転させ反動ギヤーホイルの慣性力を強化する、(ニ)ハンドルを回しながら、グリツプが上に来た時ハンドルを右へ突き出し、グリツプが下に来た時ハンドルを手前に引き寄せる。この操作はハンドルを回転振子に転換させて、ハンドルの振幅運動をシヤフトに伝達する。シヤフトに固定されたアームにシーソ運動を行なわせ、ピストンの上下運動P&Vで全気水管は空水を波動させる。これを以て始動は完了するが、暫くはハンドルを回して回転を助成する。(ホ)運動が安定したら圧力調整弁付き排気バルブを閉じる。排気は槽内に排出され高気圧となって、槽内の水頭を抑え循管及び揚水管に水を供給する。(ヘ)循環に設けられた測定器で、安定運転下の流量を確認。
【0010】第3実験機は第2実験機と同じく、水を循環の流動に導くのであるが、その主たる目的はポンプとしての揚水である。その方法はノーピストンに依る波動の作出を前提として波を流動に導き揚水する。船内用で不揚水時は水を循環させ、ウオーターミルを回して発電を行ない、投入エネルギーの漸減を推る事も同じ。この実験機はビニールホースをコイル状に丸めて絡いだ、至って簡単で直截なポンプである。水の流動と揚水が実証されれば実験はそれで事足りる。この実験を踏まえた上で、ワイルダーポンプ(VI)が試作される。又これを大型にしたビツグワイルダーポンプは、先の2機関タービンとレシプロの排水に利用される。特に大型船では3機関連併の三者一体で、ナチユラルポンプ水力機関として船の推進に当てられる。又停泊中は船槽への汲水や発電に依る電解等の作業を行なう。この実験機の運転には天秤4本に依る2人が望ましい。実験のフローチヤートは、■水槽に水を張る。全コツクを開き機体を水中に押し込んで行く・空気の排出・水の浸入経路・循環の適正を確認、■機体が喫水線に達したら全コツクを閉じて機体を一旦水中に沈める・空気漏れの確認、■再びコツクを開き全管が、水で完全に満たされたらコツクを閉じる、■プレツシヤーポンプを1・4・5・8の気管支弁Pに取付け、コツクを開き梃を作動し空気を送りながら、蛇口を開く・水の吐出を確認、■バイパス管1・4・5・8迄で空気が完全に充填されたら、コツクを閉じる、■バキユームポンプを2・3・6・7の気管支弁Vに取り付ける■始動は梃で連繋されたP&Vの1と2・3と4・5と6・7と8の4本を作動し、P&Vを同時進行にする。■主支弁・循環用コツクの同時速開・波動の確認■蛇口を開き循環コツクを閉じる、蛇口から水槽への水の流下を確認する。
【0011】パイロネーター発電揚水の河川浮標は、フロートレシプロ水力機関はそのままで、両舷に水中水車を抱合させる。水車を水中に沈めるのは流速が一定であり、上流は漂流物が多く流れは不整である。特に海では暴風による大波浪を受け、小さな水上水車では廻転は疎か破壊を免れないからである。水深の浅い河川では最小の20倍体で船長6・巾2・水面上2.5水面下2.5mで求積排水頓は寸胴計算で約2.5tである。従って渇水期においても水深約3mを必要とする中級以上の河川用である。流れによる位置変位と大きな傾きを防ぐために、三点錨連結一錘鎖のアンカーに三角繋索を以て浮標を絡ぐ。尚巾の狭い川ではアンカーは一点にして両岸よりのワイヤー牽引三点支持とする。揚水を必要としない場合や沿岸浮標は、中央の水気圧揚水タンク(54)と気水管装置を廃止し、水筒間に中央水車を設け三連とする。狭隘な海峡における主要な航路誘導標識の標準仕様は、40倍体で水上8・吃水6mで排水は6頓である。フロートレシプロ2セクシヨン4気8水筒3連水車2基を以て、エネルギーの取得を行ないつつ四六時中船舶の航行を安全に誘導する。潮流による位置変化と大きな傾きを少なくするために四点錨で、錘りではなく直径6mの浮環で鎖を吊り揚げ三角繋索を絡ぐ。沿岸浮標の航路標識は位置表示であり、流れの速い暗礁間や小さな島の浅瀬に設けられる20倍体で、吃水3m排水3頓を通常とする。これに対して燈台船は100倍体15頓以上で吃水は200倍となるも15m以内とし、船幅拡大で容積を大きくしデツキ上に先行出願の風水光のエネルギー取得と船内汚物処理の大型設備・両舷には水上と水中に複数の大型水車・又船内には大型ナチユラルポンプ水力機関と海水電解装置・ミネラル精製の装置を備えた、小さいながら海洋資源エネルギーの総合開発を行なうシーボワードフロンテアでパイロネーターの一要員となる。
【発明の効果】高速の移動と軸回転が求められる内燃機関は、石油や石炭・ガス等の今は地下に眠る生命資源を燃料として、シリンダー内に空気と共に噴射し、その爆発燃焼の推力でピストンを上下運動させるか、ボイラー燃焼に依る高圧蒸気でタービン羽根を叩いて軸を回転させるか、爆発燃焼ガスのジエツト噴射の推力で物を飛ばすか、ロータリーを回転させるかである。いずれにせよ生命資源の燃消を前提とする。先行出願の重気ガス内燃機関と有機ガス内燃機関も、生命資源の燃焼であると言う事は同じであるがわけが違う。両機共に空気投入の必要はなく公害を齎す排気は無い。特に燃料となる重気ガスは元々水であり、水素と酸素の酸化作用である爆発燃焼で元の水に還元される。この排熱水は無害で再利用される複利的な機関である。有機ガスは人間毎日の生活で排出されるエネルギー、糞尿や生芥汚物水の酵和と電解で発生する雑多な有機ガスに、多量の水素と酸素が結合した不純なガスである。このガスは機関の燃焼に空気を必要としないが、排気は有害である。有機物汚水の電解にはアルカリ系と酸系の溶液が必要なので、汚物に良く馴染む電解溶液に更生し、電解槽に循環し消費させるので公害を出さない施設の機関となる。茲では糞尿や生芥汚物のみならず、空気や水をも生命資源として取り扱う。従来からの化石燃料及び核分裂エネルギーに較べ、無害で有益極りない生命燃料であり、生命に必然する資源であるから穢れ無き活用が前提となる。上記内燃機関の記述は、当発明のナチユラルポンプ水力機関との比較倹証の為であり、重気ガス内燃機関は水力機関に連繋され、不確定な風水光の取得エネルギーを、相乗的に大きくし確定化する為に不可欠であり、有機ガス内燃機関は船舶及び基地の糞尿生芥汚物処理施設の機関であり、ナチユラルポンプに連繋され水利作業を行なうからである。水力機関特にレシプロを例えて言えば、この地上に在りと有る生命の資源である水を燃料とし、空気の加圧と減圧のエネルギー投入でピストンを上下運動させるのである。但し水の爆発でも燃消でもないから爆音も熱も有害な排気も一切ない。無公害で静かなる事山の如き機関である。水中タービンもその原理と機構は、従来からの高圧蒸気タービンと全く同じで、羽根がウオーターミルとなるだけである。燃料に当る水は水深10m・2+1減2加の水に、高圧変成をした空気エネルギーの噴射で回転を相乗的に強化する。又気水管をコイル状に丸めて束ねた、ナチユラルポンプはコンプレツサーでの空気の加圧及び減圧に依る揚水であるが、水中タービンの強化装置で噴射能力が高められる。三機種連合のナチユラルポンプ水力機関は、馬鹿でっかい図体となるがその回転出力は至ってか弱い低速となる。海洋資源エネルギーの総合取得を本命とするパイロネーターの水中における主力機関であり、シーボアードパイオニアは沿岸の作業移動であり低速で可しとする。シーグラウンドでは地上の流動エネルギー取得と、資源の開発を主力とする機関が、高密度に設置されたバイオニアであり、パイロネーターの母港である。母港周辺の沿岸には航路標識・浮標や燈台船が配置され、四六時中船を安全に誘導する。又浮標は一定流量のある河川において、発電揚水を行なう開拓農業パイオニアえのエネルギー提供の機関となる。
【図面の簡単な説明】
全機は最小少数のワンセクシヨンで、前後左右対称のツインで構成され、中央にも部品が配置されるので、正面及び側面図を手前芯切断及び中央芯切断図で表わす。尚平面図は各段階如の輪切線図である。部品の符号をレフトのみで示すが前後左右同一の部品である。小さな部品ボルトナツト等は省略又は拡大で示す。
【図 1】第1実験機・ピーアンドブイマー(空気の加減に依る波動の作出) 正面図
【図 2】第1実験機・ピーアンドブイマー 手前切断・側面図
【図 3】第1実験機・ピーアンドブイマー 平面図
【図 4】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 左外型・手前切断・正面図
【図 5】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 中央切断・正面図
【図 6】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 手前切断・側面図
【図 7】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 中央切断・側面図
【図 8】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 各段階平面・輪切線図
【図 9】第1試作機・フロートレシプロ水力機関 各段階平面・輪切線図
【図10】パイロネーター航路標識・河川浮標(フロートレシプロ抱合水中水車) 正面図
【図11】パイロネーター航路標識・河川浮標(水中水車) 側面図
【図12】パイロネーター航路標識・河川浮標(水中水車) 平面図
【図13】第2実験機・天秤型P&V(波動に依る循環流動の作出) 正面図
【図14】第2実験機・天秤型P&V 側面図
【図15】第2実験機・天秤型P&V 各段階平面輪切線図
【図16】第2試作機・ウエルボツトマー(水中タービン) 正面図
【図17】第2試作機・ウエルボツトマー 側面図
【図18】第2試作機・ウエルボツトマー 各段階平面輪切線図
【図19】第3実験・試作機・ワイルダー(ナチユラルポンプ) 正面図
【図20】第3実験・試作機・ワイルダー 側面図
【符号の説明】
各機関と装置を大きく別けて時計文字を与え、これに続けてハイホンを送り丸囲いで数を表わし部品名を記す。尚各機関は左右が全く同じ部品のツインで構成され、対称の位置を採るだけであるので、側面図に示される片側左の符号を以て片側右の説明は省略する。又各部品は前後上下の位置を示す為に、記号が付けられる。その記号はFフロント・Cセンター・Rリヤー・Tトツプ・Mミドル・Bボツトム・Oアウトサイド・Sインナーサイド・APエーヤーポンプピストン・WPウオーターポンプピストン・ASエーヤーシリンダー・WSウオーターシリンダー・Lt左レフト・Rt右ライト等の頭文字である。尚小さな既製部品ボルトやナツト及びベヤリング等は、図面に示されるも符号の説明は省略する。
【I】 第1実験機ピーアンドブイマー
I−■F・C・Rステー ■F・C・RTLt・Rtクランク軸(以下ハイホン・LtやRt及びF・R等の同符号の別記は、必要以外省略される) ■TSクランクホイル ■TOクランクホイル ■TOホイルギヤー ■TOクランクロツト ■TSホイル第2・4AP軸 ■第2・4ASフレキシブル ■F・C・RMクランク軸 ▲10▼MSクランクホイル ▲11▼F・RMOクランクホイル ▲12▼Oホイルロツトピングリツプ ▲13▼MS第2・4ASヒツプ&WSヘツド連結ホイル軸 ▲14▼WS送気管弁 ▲15▼水槽天蓋板 ▲16▼水槽側底板 ▲17▼F・C・RB水隔支柱板 ▲18▼F・RB支柱板吐水開孔 ▲19▼C・Bクランク軸 ▲20▼F・RBクランクミル軸 ▲21▼クランクホイル ▲22▼可動水筒回転支持環 ▲23▼水筒汲入リフト弁▲24▼噴射管 ▲25▼噴射管弁▲26▼ウオーターミルケーシング ▲27▼ミルランナー▲28▼ミルギヤー ▲29▼ピニオン軸 ▲30▼ピニオンギヤー ▲31▼ピニオン軸槽内循環スクリユー ▲32▼循管 ▲33▼循管流速測定器▲34▼ランナーホイル排水インペラ ▲35▼排水開孔 ▲36▼水槽給排水管バルブ
【II】 第1試作機フロートレシプロ水力機関
II−■天蓋フード ■Tフロアー・船舶ブリツジ ■フロート船 ■上甲板■中甲板 ■船底ボツトム ■圧水汲入ドーナツ ■F・C・Rステー ■F・RTOバランスホイル ▲10▼C・TAPクランク軸 ▲11▼F・RAPクランクアーム▲12▼シリンダー ▲13▼クランクピン ▲14▼軸カプリング ▲15▼クランクロツト ▲16▼ヒツプピン ▲17▼F・RAPピストン ▲18▼クランク軸前後直大歯傘歯車 ▲19▼WP連繋軸中央ピニオンギヤー ▲20▼発・電動機用直小歯傘歯車 ▲21▼発電機 ▲22▼電動機▲23▼M・C給気加減補助機P&Vマー ▲24▼Lt・RtMP&Vタンク▲25▼F・RMAPシリンダー ▲26▼シリンダーヘツド弁箱 ▲27▼プレツシヤ&バキユーム弁 ▲28▼補給気弁 ▲29▼絡管 ▲30▼F・RTWPクランク軸 ▲31▼WPクランクアーム ▲32▼クランクピン ▲33▼WP軸カプリング ▲34▼クランクロツト ▲35▼ピストンロツト ▲36▼WP軸中央メインギヤー ▲37▼F・RBS配気管室 ▲38▼WPシリンダー ▲39▼シリンダーヘツド ▲40▼LtRtWP連繋P&V管 ▲41▼F・RWP連繋P&V管 ▲42▼ボール弁スプリング ▲43▼WPピストン ▲44▼ピストンヘツドピン ▲45▼ヘツド弁箱 ▲46▼P&V弁▲47▼エーヤーサクシヨンコイル ▲48▼フロートチヤンバー ▲49▼排気タツプ ▲50▼汲水ピストンヒツプ51シリンダーヒツプ 52汲水リフト弁 53循環連パイプ 54BO水気圧揚水タンク 55揚水管 56吸気管57復水圧気噴射管 58給送電水キヤツプタイヤ 59吊揚げフツク 60アンカー 61水酸タンク 62ガス還元発電池 63重金網膜 64集電線65噴気管 66汲排水管 67変圧機 68電池 69給気開孔 70圧力弁
【II−2】 パイロネーター発電揚水河川浮標・航路標識沿岸浮標
A天蓋フード B河川位置表示点滅灯 Cブリツジ D船尾塔 E送電水管廻転リール F水位流連フード表示器 G三脚マスト H回転自己標識燈 I船首確認レーザー光発・受信機 J通信アンテナ K檣灯 L舷灯 M尾灯 N浮環防舷台 O船首甲板 Pステーム Q船首繋索フツク Rヘツドボー S大取水口T船底キール Uドルフイン V三角繋索フツク W水車抱合舷 Xスタンボード Y流向固定舵 Z河川三点錨連結一錘鎖アンカー・両岸牽引用両舷ラビツト■ミルケーシング ■整流孔 ■直流排水孔 ■変芯直交回転シヤフト ■変身ウエツブ ■シヤフト廻転クランプ ■クランプ連繋回転ミル軸 ■ミル軸伝導両側マイタ歯車 ■伝導垂直シヤフト ▲10▼上下ピニオンギヤー ▲11▼リードロール▲12▼ウエツブ変身ギヤー ▲13▼ウエツブ廻転リーダー ▲14▼変身ラツクギヤー ▲15▼復水迂回路 ▲16▼流導ラツパ ▲17▼後部噴射孔 ▲18▼一連結水力受け渡しシヤフト ▲19▼両側受けピニオンギヤー ▲20▼中央ピニオン ▲21▼発電機シヤフトギヤー ▲22▼水車用発電機 ▲23▼三連結環流ポンプ ▲24▼環流ラツパ ▲25▼全漏ビルジポンプモーター ▲26▼ビルジ測定スイツチ ▲27▼ギヤールームバキユーム管 ▲28▼ミル内排水吐出管 ▲29▼天蓋内光センサー ▲30▼レーザー受像機 ▲31▼航路誘導通信機 ▲32▼基地送信連絡機
【III】 第2実験機天秤型P&Vマー
III−■五連結シエル ■第1・2水槽 ■給水口 ■水槽上蓋板 ■F・Rステー ■サイドステー ■センターステー ■第3・4シエル ■シエルキヤツプ▲10▼天秤中央メインシヤフト ▲11▼F・C・Rピストンアーム ▲12▼ピストンロツト▲13▼F・Rピストンヘツド ▲14▼ヘツドピン ▲15▼流通弁箱 ▲16▼P&V管 ▲17▼左右連絡気管支 ▲18▼排気バルブ ▲19▼ピストンヘツド配気弁室 ▲20▼中央遮閉板 ▲21▼通気孔弁▲22▼P&V弁 ▲23▼F・Rエーヤーシリンダー ▲24▼ウオーターシリンダー ▲25▼水気圧フロート ▲26▼シリンダー左右連繋波動U字管▲27▼汲入リフト弁 ▲28▼汲水室孔 ▲29▼フロントリザーブタンク▲30▼揚水往管 ▲31▼降水復管 ▲32▼循環 ▲33▼流速計 ▲34▼F・C・R水筒連絡管 ▲35▼中央エーヤーピストン ▲36▼ヘツド弁箱 ▲37▼左右連絡気管支▲38▼弁開閉コイル ▲39▼弁開閉可動ピン▲40▼十字型遮断板 ▲41▼ピストン通気孔 ▲42▼リフトダウンP&V弁 ▲43▼通気孔弁 ▲44▼メインステーVアタツカー ▲45▼長尺ピストンシリンダー ▲46▼ピストン漏洩リング ▲47▼リヤーアウト慣性ギヤーホイル ▲48▼シヤフト反転用振子アーム ▲49▼回転振子 ▲50▼ハンドルグリツプ 51ハンドルラチエツト 52ホイル回転用ピニオンギヤー53ロツク用テンプルラチエツト
【IV】第2試作機水中タービン・ウエルボツトマー
IV−■フードキヤツプ ■キヤツプヘツド ■揚水管 ■排水孔 ■電送給キヤツプタイヤ ■吊下フツクワイヤー ■寸胴シエル ■ボツトムピツパー ■FR汲水孔 ▲10▼流漂アンカーフツク ▲11▼キヤツプシエルピツバー絡ぎ ▲12▼T・MBフロアー ▲13▼F・RTステー ▲14▼ヘツドタンク ▲15▼F・R下降管 ▲16▼下降リフト連繋弁 ▲17▼C上昇管 ▲18▼上昇チヤツキ弁 ▲19▼リザーブタンク ▲20▼揚・排水連繋作動弁▲21▼TCセンターシヤフト ▲22▼電動機用大傘歯車 ▲23▼クランク用平直歯ピニオン ▲24▼Tフロアー電動機 ▲25▼電動機シヤフト小傘歯車 ▲26▼コンプレツサー ▲27▼プレツシヤー用高気圧タンク ▲28▼バキユーム用減圧タンク ▲29▼P&V四気筒配管▲30▼リレー電弁 ▲31▼F・Rクランク軸 ▲32▼レフト・ライトワークギヤー ▲33▼F・RTバランスホイル ▲34▼クランクピン ▲35▼クランクロツト ▲36▼F・Rエーヤーピストン ▲37▼ピストンピン ▲38▼F・Rピストンヘツド弁箱 ▲39▼排気吸入タツプ ▲40▼リフトダウンスプリング ▲41▼P&V連繋弁 ▲42▼水止フロート弁 ▲43▼Mフロアー発電機 ▲44▼直下発電機シヤフト ▲45▼バツテリー ▲46▼Bフロアー揚水ポンプルーム ▲47▼独立電磁クラツチ ▲48▼揚水二段インペラ ▲49▼インペラ&発電機用小傘歯車 ▲50▼FRミルケーシング 51F・R逆転ミルシヤフト 52シヤフト大傘歯車 53下降管導入孔 54リードカツプ 55フードホール 56フードチツカー 57デフサス 58デフレクター 59ミルランナー 60ランナーアウトホイル 61ランナーガイド弁62ガイドストツパー 63ガイドピン 64排水ルーム 65ギヤーポンプ 66吐水孔
【V・VI】 第3実験・試作機ナチユラルポンプ・ワイルダー
V−■T甲板 ■浮舟発泡スチロール ■汲水防砂汲水口 ■循環排水口 ■FRBOウオーターチユーブ ■梃支柱 ■天秤APアーム ■Lt・RtP&Vマー■循環流動揚水蛇口 ▲10▼バイパス循環 ▲11▼循開コツク ▲12▼環閉コツク ▲13▼F・R連繋奇数外管アウトエーヤーチユーブ(OAT)1・3・5・7・9 ▲14▼F・R連繋偶数内管インナーエーヤーチユーブ(OAT)2・4・6・8 ▲15▼F・RP&Vマー連絡気管支 ▲16▼F・RM偶数内管アウトバイパスウオーターチユーブ(IBWT) ▲17▼F・RM奇数外管連絡管アウトバイパスウオーターチユーブ(OBWT) VI−■Tフロアー ■Mフロアー ■Bフロアー ■船底 ■パイロネーター沿岸浮標・シーボワードパイオニア ■大型レシプロエンジンルーム■Bタービンルームバツテリー ■M発電機 ■Bバツテリー ▲10▼発電機モーター ▲11▼水酸発電池 ▲12▼Tコンプレツサー ▲13▼モーター ▲14▼舷外水中水上水車 ▲15▼Tフロアー水酸タンク ▲16▼ブリツジ塔風車 ▲17▼回転一眼レフ ▲18▼水酸タンク

【特許請求の範囲】
【請求項1】 光熱を省いて、大自然の循環流動である水空より、流動エネルギーを取得する従来からの水車や風車等の個別的で直接的な方法ではなく、又先に出願された特願2000−404146号の、補助施設における特定場所での固定設備に依る、風水光の総合的で間接的なエネルギー取得の方法でもない。当発明の水空波動の作出応用・ナチユラルポンプ水力機関は、空気と水の相互不離の存在である水面において波動の原理を駆使して、確定的な重力エネルギーの取得を目的とする。その手段は人為的操作に依る水空の循環応用である。静止の平衡を保つ水面上下の空気と水を、加圧と減圧に依る最少エネルギーの、間欠投入で水空の波動(重力運動)を作出する。この波動を流動に導きポンプとして機関を回転させ、投入エネルギーを動力エネルギーに変換し複活させる。これと同時に重力エネルギーの抽出付加を推る。仮に重力エネルギーの付加が僅かであっても茲では問題としない。不確定な風水光の流動エネルギーを取得し、備蓄されたこのエネルギーを機関に投入し、確定した機関の回転を以てエネルギーの永続化を推る。この為に必要不可欠な一つの手段である。先の内燃機の様に重水酸ガス燃料を投入し、その爆発推力で機関を直接回転させる単なる内燃の機関等ではない。この地上に在りと有る空気と水が、エネルギーの良き媒体として保有する、クリーンな重力エネルギーの直接利用である。ナチユラルポンプ水力機関は、先のエネルギー取得の補助施設との併合を前提にする複合型で、大きな装置を複数設ける為に大きな甲板と深さを必要とする。従って水の終末である海上において船舶の推進や、海洋エネルギー取得の基地機関として、水深を活かした風水光(海洋エネルギー)の余す事なき総合活用となる。ポンプ機関として水空の循環を応用する手段において、その方法が波動原理の範疇にあれば、如何なる方法であれナチユラルポンプ水力機関である事に変わりはない。応用方法は大きく別けて三つあり、その一つの方法としてレシプロ機関がある。レシプロは波動する水空の上下運動をピストンの上下運動に捉え、連立で連繋されたピストンのクランクを回し、重力エネルギーを機械的に、動力エネルギーに変換する仕組みである。この仕組みは実施における試作実験で説明する。ポンプ機関の原理を実証する手段としての、第1実験機(I)は機構が簡単で水空の波動を確定的にし、流動の作出を先ず第1の行程とする。正確な吸入吐出のエゼクターではなく簡単な逆止弁を用いるが、水空の運動を何等歪めるものではない事において、自動制御用電磁リレー弁の代行とする。又圧力調整の機能を持たず、始動は人力で運転の継続は人力エネルギーの間欠投入である。この様に実験機は簡単な機構に依る人為的操作を以て行なわれる。この実験機ピーアンドブイマーは、空気のプレツシヤーとバキユームで波動の原理を実証する。次いで第2行程で波動の原理に基ずく、ポンプ機関の原型として、フロートレシプロ機関を設定する。この試作機が拙いながらも、運転できればレシプロ水力機関は、水を得た魚の様に動き回る事は一目瞭然となる。実施に当って機関の大型全自動化と、特殊船舶の建造搭載は至って簡単である。フロートレシプロ試作機の型と大きさに制限はないが、作業力(効果)を確認するためには、気筒天から水筒底まで約4m・浮き舟巾1.2m深さ1mを容する大型となる。水空を波動させる容器は、直径12cmの塩化ビニール管を水筒(ウオーターポンプWP)と、気筒(エーヤポンプAP)のシリンダー(▲25▼・▲38▼)とし、内に径10cmの同じ塩ビ管をピストン(▲17▼・▲43▼)とする、二つの気筒と四つの水筒より構成される。二つで対を成す気筒を浮き舟(■)の中甲板(■)中央に固定する。この気筒と対称の位置で左水中船底外に水筒2個、右水中船底外に同じ水筒2個が分配される。外観上は大きく3つに分割されるが独立ではない。直列2筒の各ピストンは1軸2個のクランク(▲10▼)に、クランクロツト(▲15▼)で絡がれクランクは角180度展開の2相である。中央の気筒AP軸と同じ高さで、水筒WP軸(▲30▼)が左右に配置される。直列縦3本のクランク軸は前後のステー(■・■)に支持される。気筒軸は各ピストン間にピニオンギヤー(▲18▼)を持ち、このピニオンギヤーを左右両側より噛み挟む水筒軸のメインギヤー(▲36▼)2個の計4個で、3軸は連繋され一体となる。又気筒軸は前ピニオンギヤーと後ピニオンギヤーの隣に、入力用と出力用のギヤー(▲20▼)を持って、入力軸には電動機(▲22▼)出力軸には発電機(▲21▼)が絡がれる。電動と発電機はリレースイツチで交互の作動にされ、又排水のジエツト噴射流出時の発電は停止となる。4本の水筒は裸で最下底に圧水汲入室(■)を持ち水筒天は浮き舟の底(■)に固定される。但し試作機の浮き環を無くし船とする場合、水筒及び気筒は船内に収容され、水筒底は船底に固定されるが、海峡や河川で流動の直ぐ利用をする航路標識・燈台船やエネルギー取得の浮標等(II−2)は、水中水車の底板が船底となる。この第2行程試作機・2気筒4水・縦3軸連繋の機構を、ポンプ機関レシプロの基本としワンセクシヨンとする。出力軸の高速回転強化は小型船ではセクシヨン数を増し、大型船ではピストン径とストローグを大きくする。左右水筒軸のメインギヤーに挟まれるピニオンギヤーは、歯数2分の1で水筒に対し倍速を以て気筒APを上下運動させる。水筒WPの一行程に対し空気の加減を2回行なわせる為である。ピストンが上死点から下降に向かう時、シリンダー内に空気を押し込み水の排出を迅速にし、下死点近くでもう一度プレツシヤーを駆けピストンの反転を授ける。左右の水筒は対称位置で、クランク角180度であるから右水筒WPが上死点であれば、左水筒WPは下死点である。水筒は水深における水圧力(重力エネルギー)を汲入して上昇する。この上昇を強力に推進させる為に補助の吸い取りバキユームを行なう。空気の加圧と減圧に依る波動の作出である。APの一行程ピストン降下の押し込みは、上昇においては空気の吸い取りでもある。AP二行程WP半行程で空気の循環を入れ変える、リレー弁と絡管が配気管室(▲37▼)のシリンダーヘツドに設けられる。又気筒は左右水筒への加減だけの独立ではなく、2気筒は連繋され二者一体で水に先行し、常時空気の加減を迅速活つ強力に行なう。この2段構えの2気筒連繋に依る、レシプロ機関のP&Vマーは、水の粘性波動を等時等高にするレシプロ水柱時計の振子でもある。ピストンの上下運動でシリンダーとの摩擦抵抗を小さくする為、ピストンリングの間に気密力の高いスポンジを設け、水の漏洩でピストンを潤滑させる。WPの内側を浮き室として稼働する可変浮き子(■)のフロートは、WPが上死点で停止すると水の上昇慣性圧に押されたフロートの排気タツプが、圧縮された内の空気をシリンダー内に排気し、浮力を無くすと同時にピストンヘツドに背圧エアークツシヨンを作り、ピストンにスイツチバツクの反転下降を滑らかにさせる。下死点においてはサクシヨンスプリング(▲47▼)の伸展に相応呼して、シリンダー内の圧気がフロートに押し込まれ浮力を付けると同時に水圧を共なってリターンの急上昇をする。ツインの4WP左右の下降と上昇・後はこの逆のリレーである。以上の様に不動の水を動かし、投入エネルギー以上の効果を抽き出す為には、機構が複雑多岐とならざるをえない。これに反して自然な流動の直ぐ利用は至って簡単である。この良点は取得の不確定極まりない欠点を持って、差し引き零となるが先行出願の施設装備の様に、他の取得機関との連繋備蓄でその効果を相乗的にする。茲でかかる相乗効果を活かす為に、フロートレシブロ水力機関に水中水車を抱合させて、海峡における潮汐流の直ぐ利用を推るのが航路標識や燈台(II−2)であり、河川において発電揚水を行なう浮標等である。いずれの機種も同じ機構レシプロを主力とし、流向に乗らせる為に船体を少し改良し水中水車を水筒下部又横に設ける。水車は水筒下の水中に在って流れに向かい、直通整流孔(■)の流速を受けて回転するスプン状のウエツブ(■)である。水面上に軸を設ける通常の水車と違って、ウオーターミルのこのウエツブは無効の復りも水の中である。狭められた上部ミルルームでスプンを伏せて水を掻き排水迂廻路(■)を通じて後部ゼツト排水孔(■)より噴射させる。流速を受けて腹に逆流する水をウエツブで加速の1回転にし、孔門より排出させる仕組みである。その仕組みは変位直行する2本の直交ミルシヤフト(■)に、ウエツブを反相対で固定し変身ラツクギヤー(■)に依って、下側ウエツブ開掌の作動中は上側反掌の無効廻転となる。変芯直交ミル軸(■)の回転を、電動シヤフトピニオンギヤー(▲11▼・▲12▼)で受けて、船底ボツトムルームに立揚げ両側マイタ歯車に渡す。マイタ歯車の両側回転をピニオンギヤー(▲15▼・▲16▼)で受けて、水車用発電機(▲17▼)を回す。発電機はレシプロとで2基となるも併用はできない、変動電流はバツテリーへの変圧納入で、納入は水酸発電池の変圧機を通じて行なう予備充電である。フロートレシプロ水力機関は水さえあれば何処でもよく、常時一定の作業を行なう一般的なものであるが、航路標識浮標等は時と場所が限定される特殊であり、尚取得エネルギーの絶え間の無い変動から、常時一定の作業が求められる独立機関の主力にはできない。レシプロ発電に依る常時一定の電圧で燈火標示を行ない、水車の回転数と方向を潮流信号とする。同じ自然の循環である風水光や水面の変動エネルギーを取得する風車や一眼レフ及び水上水車等は小さなフロート船には設置できない。小さな装置では大暴風・波浪による損壊を避けられない。但し全高10m・喫水5mの燈台船は、各種エネルギー取得の機関が複数搭載設置される。
【請求項2】 第2の実験に使われる天秤型の波動作出機は、波動が非流動体においては、天秤のシーソ運動と看される事を如実に示す機構を用いてP&Vマーを形成させる。左右3筒で対を成す気水管6本を、中央1本のメインシヤフトに連繋させる。3本のシーソアームに依る、ピストンの上下運動で力強い波動を作出する。この波動を循管に導き入れて流動を作出し、この流動を機関の回転に導く事を目的とする。水の循環流動に依って回転助成の装置である、ウオーターミル(水車)は回転させられるから、水中タービン及びナチユラルポンプ・ウエルボツトマーの原理を実証する実験でもある。この実験と機構を踏まえた上で、実用のウエルボツトマーが試作される。水中タービンと言ってもタービンそのものは、水と隔離された部屋に設けられるウオーターミルに過ぎない。水空の循環流動を応用する一つの手段として、任意の水深において減圧の空間を作出すれば静止する水は自ずから激しく流動する。この水中タービンは特に大型船等の水深を効かした高水圧水で、タービン羽根を叩かせるだけの、至って簡単な原理と構造である。但しタービン室に導入される、多量の水の迅速な排出と絶え間の無い減圧空間の作出が、水中タービンにとって肝心要の機構となる。この水の排出と減圧空間の作出機構が、次項に述べるノーピストンのワイルダーポンプであり、水中タービンの一型式でもあるので、水中タービンについてはタービンそのものも又排出の機構も、試作機ウエルボツトマーを以て説明を省略する。このウエルボツトマー(IV)は、丸型の井戸用に設計された小型であるが、井戸のみならず水深1.5mの水さえあれば、水を問わず水に浮かべてポンプとして揚水を行なう。尚不揚水時はウオーターミルの回転で発電と充電を行ない、電動機を自助し投入エネルギーの漸減を推る。機関は始動に始まり遂次エネルギーの間欠投入で永続的に稼働させられるが、できれば揚水も常時ではなく間欠的にして発電を行なわせる。又揚水管と別に送気用管と送電線をキヤツプタイヤに包み、機体を任意の水深に沈める。高水圧水に依る発電量の増大で、深水を汲み揚げてこの水を養殖や加工等に利用する。この小型円筒のウエルボツトマーを大型に変形し、船底にウオーターミル(水車)を設け、気水管数と容量を大きくして船の推進や発電揚水の機関等に使用される。ウエルボツトマーは小型と雖ど芯長2.4mの、直径0.6mを容する円筒で、芯長の約3分の2を水に沈めて浮かぶ船である。船体は寸胴のシエル(■)を2分割し、シエル上部のフードキヤツプ(■)と下部のボットムピツパー(■)に大きく別けられる。これは各フロアー(▲12▼)T・M・B毎に各部品を組み立て、完了後に各部を接合し外依りボルト固定でカプシエルに一体化する。従って上下を絡ぐ下降管(▲15▼)や上昇管(▲17▼)等は、各フロアー毎での差し込み連結となる。トツプフロアーのフロントとリヤーに、左右に脚を張った2枚のT型ステー(▲13▼)が立てられる。このステーはレフトとライトにクランク軸(▲31▼)を抱え持ち、クランクは相い反する位相の片側2個で、向こう側にも相い反する位相を以て対峙する。クランクはステーの外側に設けられ、軸の回転に弾みを駆けるバランスホイル(▲33▼)が軸固定される。ホイルはクランクロツト(▲35▼)を持って、左右4筒のエーヤーピストン(▲36▼)のヘツドに絡がれる。ピストンを上下運動させる動力はクランクを回転させる、クランク軸中央に固定された2個のワークギヤー(▲32▼)である。ギヤーはトツプフロアー上に設けられる、コンプレツサー(▲26▼)併用電動機(▲24▼)の回転力を、センターシヤフト(▲21▼)の電動機用大傘歯車(▲22▼)で受け、同じシヤフトに固定されたクランク用ピニオンギヤー(▲23▼)を以て、ワークギヤーをゆっくり回転させる。長尺のピストンはヘッド内天に配気用の弁箱(▲38▼)を持って、空気のプレツシヤーとバキユームを左右連繋でコントロールをする。右ピストン下降のプレツシヤーで左ピストン上昇のバキユームであり、その後はピストン下降のプレツシヤーとなる。バキユームはピストン下死点のリタンから、ピストン内の空気を徐々にではなく一気に、減圧タンク(▲28▼)へ吐出させねばならない。又クランクに依る強制ピストン下降の上死点からの、スイッチバツクと同時にピストン内に高気圧を一気に噴射しなければ、ピストン下降に伴い気圧の加算が必要となる。従ってコンプレツサーは直接ピストンのP&Vを行なうのではなく、減圧タンクのバキユームで高気圧タンク(▲27▼)への空気圧縮の充填となる。電動機は始動初めに当たりコンプレツサーとクランクを回転させるが、それは常時ではなく間欠的に又リレースイツチでの間欠的交互作動にされる。ボツトムルームのフロントとリヤーの逆転ミルシヤフト(51)に、大傘歯車(52)を2枚設けこの間に小傘歯車(▲49▼)を挟んで一定方向に回転させる。小傘歯車のシヤフトはボツトムフロアー上の2段インペラを回し、ミドルフロアーを貫通して上の発電機(▲43▼)を回す。発電は電磁クラツチ(▲47▼)を持って独立的に、不揚水時にのみ行なわれバツテリー(▲45▼)に充電される。ウオーターミルは任意の水深における圧水を、汲水孔(■)より噴射させフロントとリヤーのアウトランナーを叩かせる。この水を吐水ルーム(64)へ送りギヤーポンプ(65)で排出する。一方ピストン降下の吐水はインランナーを、右上左下で叩かせて水を揚水ポンプルームへ送る。ポンプは2段インペラ(▲48▼)で揚水し、上昇管を通じてヘツドタンク(▲14▼)へ送られる。汲み揚げられたこの水は水中より揚水管(■)を通じて、電気と逆に返還される。尚配管が長くなる場合は途中に、或いは吐出口に小さな補助ポンプを設ける。不揚水時は揚・排水連繋作動弁(▲20▼)で排水孔(■)より、又吐出管で水上に噴出させる。水深が2〜3mの浅い井戸等では、上昇したヘツドタンクの水を下降リフト連繋弁(▲16▼)で下降させ、フードチエツカー(56)を経てリードカツプ(54)に導きアウトランナーを叩かせる。井戸等では水圧は小さく噴射水力が弱いからである。
【請求項3】 第3実験機と実用試作機ナチユラルポンプワイルダーは、その原理と機構は全く同一である。実験は人力に依る天秤型梃アーム(■)の稼働でレフトプレツシヤーとライトバキユームのP&Vマーを作出するのであるが、実用ではモーターとコンプレツサー(■と■)が搭載される。この場合浮舟発泡スチロール(■)のトツプフロアーが甲板(■)で固められ上部に防水フードが被せられる。尚不揚水時にウオーターミルを回して、発電させるには船が必要で機関は船内に収納される。大型船では3機種併合の排水機関として利用されるが大小を問わずその原理は空気の加圧と減圧で波動を作出し、循環の流動に導びく同じ機構であるので実験機を以て試作機の説明は省略する。又3機種併合の排水機関は大型船舶の機関として次の項で述べる。この実験試作機はT甲板上部に奇数外管アウトエーヤーチユーブと偶数内管インナーエーヤーチユーブ(▲13▼と▲14▼)で波動を作出し、この波動を循環の流動に導く偶数内管と奇数外管を絡ぐ、ウオーターバイパスチユーブ(▲16▼と▲17▼)がウオーターレベルに設けられる。水中はウオーターチユーブが気管に連繋されてコイル状に配置され、汲水防砂連絡管(■)が底部中央に設けられる。この連絡管は船内では水中タービンとなる。実験機では水の流動循環を確認する為に揚水蛇口(▲10▼)が設けられ、復り管に循環用コツク(▲12▼)が設けられる。尚外管と内管の間に連絡気管支(▲15▼)が配気を絡ぐ。

【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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【公開番号】特開2003−106248(P2003−106248A)
【公開日】平成15年4月9日(2003.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2001−338677(P2001−338677)
【出願日】平成13年9月28日(2001.9.28)
【出願人】(597100321)
【Fターム(参考)】