JP2020182914A - 浮遊する移動体、この移動体を備えた撹拌装置。 - Google Patents
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Abstract
Description
該第1磁石に対応するように前記容器外に第2磁石が配設され、該第1磁石と該第2磁石との反発力もしくは吸引力によって前記浮力を調整するように構成することができる。
はじめに、図1,2を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る浮遊移動体の側断面を示す全体説明図である。図2は、本発明の一実施形態に係る容器内における浮遊移動体の動作を示す説明図である。なお、以下の説明では、移動体を液体が充填された容器内に配設した場合について説明するが、移動体自体は容器内で使用することに限定されないことは言うまでもなく、海中や空気中においても適用できる。
以下、回転Rについて主に図3を参照して説明する。図3は、本発明の動作原理の説明図である。図3を参照すると、説明を簡易化するために、(a)は回動制御装置200を円柱とし、(b)は回転殻100を円筒と見做している。図3及び以下の式において、それぞれの記号は、 I:慣性モーメント、 Z:回転軸、 a:外径、 M:質量、 F:粘性による抵抗力、 w:角速度、 K:運動エネルギ、 f:Fによって生じる回転殻100のエネルギ増加分であり、また添字の1:回動制御装置200、2:回転殻100、 z:回転軸、を表している。
I1Z=1/2×M1×a1 2
で表され、回動制御装置200(添字1)のZ軸周り運動エネルギは、
K1=1/2×I1Z×w1 2
で表される。
I2Z=M2×a2 2
で表され、回転殻100(添字2)のZ軸周り運動エネルギは、
K2=1/2×I2Z×w2 2
で表される。
K1 >> K2 +f(F)
図1,2では円筒状の回転殻100の外周面状に突出した羽根110の実施例を説明したが、羽根の形状はこのような形式に限定されることはない。図4に本発明の一実施形態に係る羽根形状の他の例を示す。
次に図5〜7を参照して姿勢変更および操舵の例について説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る移動機構の例である。図6は、本発明の一実施形態に係る移動機構の例である。図7は、本発明の一実施形態に係る磁石の設置例である。
図8を参照して、光を利用したワイヤレス電力伝送の例を説明する。図8は、本発明の一実施形態に係る電力伝送の一例である。
5・・・容器
6・・・液体
10・・・電力伝送装置
15・・・照明
50,52・・・第1磁石
60,62・・・第2磁石
100・・・回転殻
110・・・羽根
200・・・回動制御装置
201・・・枠体
210・・・駆動部
214・・・継手
215・・・軸受
216・・・ステータ
220・・・制御部
230・・・受送信部
240・・・計測部
242・・・センサ
250・・・電源部
Claims (9)
- 液体中にあっては水密もしくは気体中であっては気密の円筒形または球形の回転殻と、
該回転殻内に格納される回動制御装置と、を備え、
該回動制御装置が、
前記円筒の軸方向もしくは前記球の中心を通る軸方向に延在する前記回転殻の回転軸と、
該回転軸を回転させる駆動部と、を有し、
前記回転殻と前記回動制御装置とが前記回転軸によって軸架されている、
液体中もしくは気体中に浮遊して移動する移動体。 - 前記回転軸の回転数および回転したときの前記回転殻と液体もしくは気体との間の抵抗力に応じて、前記回転殻と前記回動制御装置の重量および前記回転軸回りの形状を調整して前記回転軸回りの慣性モーメントを設定する、ことを特徴とする請求項1に記載の移動体。
- 前記回転殻の外殻には前記回転軸に対して対称位置となるように複数の羽根が配設されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の移動体。
- 前記回転殻内には、前記移動体が浮遊する液体もしくは気体に応じて、前記移動体が浮力を有するように作動気体が封入されている、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の移動体。
- 前記回動制御装置が、
前記駆動部の駆動を制御する制御部と、
該制御部への信号を受信する受信部と、
前記制御部と該受信部への電力を供給する電源部と、を備え、
前記回転殻外から送信される前記信号に基づいて、前記駆動部を駆動させる、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の移動体。 - 前記電源部には前記回転殻外から非接触で電力が供給される、ことを特徴とする請求項5に記載の移動体。
- 前記回動制御装置が、前記移動体の加速度、地磁気、前記回転殻内の温度、湿度、気圧を計測する計測装置と、
該計測装置が取得したデータを前記回転殻外へ送信する送信部と、を備える、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の移動体。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の前記移動体が、前記液体が充填された容器内に配置された非接触撹拌装置。
- 前記回動制御装置が第1磁石を備え、
該第1磁石に対応するように前記容器外に第2磁石が配設され、
該第1磁石と該第2磁石との反発力もしくは吸引力によって前記浮力を調整する、ことを特徴とする請求項8に記載の非接触撹拌装置。
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