JPH06129338A - 回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逐次供給される空気によって生じる浮力で水
槽内の回転車を回転させ、所定量のエネルギーを出力す
る回転駆動力が得られるようにする。 【構成】 二重管構造の内軸体１１、外軸体１３から成
る軸体を水槽１両側壁に水密状に貫挿させて、回転車１
０を水槽１内に回転自在に配装する。内軸体１１の底部
に開穿した空気噴出供給孔１２に間欠的に対応合致する
よう、内軸体１１外周に回転自在に嵌め合わせた外軸体
１３に複数の空気連通孔１４を開穿する。空気連通孔１
４夫々に連通接続して、外周縁上に配装した複数の空気
貯留室１６夫々に順次に空気を供給する空気供給路１５
を外軸体１３外周に放射状に配設し、空気貯留室１６夫
々には、回転方向の後方側に空気脱出口１７を開口す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水槽内に回転自在に軸
支配装した回転車を、この回転車の軸体から供給した空
気が形成する浮力によって回転させ、エネルギーを発生
させる回転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水中における空気浮力を利用
して回転エネルギーを発生させる各種の回転装置が提案
されており、例えば特開昭５５−３７５７１号公報、特
開昭５６−１１３０６５号公報、特開昭５６−１１８５
７５号公報、特開昭５６−１６１１８４号公報、特開平
１−１２４３７８号公報等にあるように、循環するベル
トに付設したバケット等に水槽内の底部側から空気を供
給し、バケット内に貯留させた空気の浮力を利用してベ
ルトを循環、回転するようにした浮力バケット循環式の
ものがある。

【０００３】また、特開昭５６−２３５７３号公報にあ
るように、回転車の左右のいずれか半分を水槽内に配置
し、浮力室と重力室とを交互に配列して回転車内部を区
画し、水槽内に位置した浮力室では浮力により、また、
水槽外に位置した重力室では重力により回転車を回転す
るようにした浮力回転車式のものがある。

【０００４】更には、実開昭６０−１７５８７３号公
報、実開平１−１１３５７８号公報等にあるように、水
槽内で循環するベルトに付設した多数の収縮する空気ボ
ックス相互間で、水槽上位にあるものと水槽下位にある
ものとの間で空気を順次に移動し、出し入れさせること
により、ベルトを回転させるようにした空気入替浮力バ
ケット循環式のものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した浮
力バケット循環式のものは、供給される空気が浮上する
途中にバケットが位置するように循環移動していない
と、バケットが空気を確実に捕捉できず、その捕捉効率
が悪化し、供給空気に無駄が生じることもあった。

【０００６】また、浮力回転車式のものは、水槽内外で
回転する回転車を水槽との境界面でしっかりとシールし
なければならず、そのためのシール手段との間で回転摩
擦抵抗が生じるから、十分な回転力を得ることが困難で
あった。

【０００７】更には、空気入替浮力バケット循環式のも
のは、上位の空気ボックスから下位のそれへの空気移動
が確実に行なわれないことがあり、下位の空気ボックス
に空気が十分に供給されないことで所定の浮力が生じな
いことがあった。

【０００８】そこで、本発明は、叙上のような従来存し
た諸事情に鑑み創出されたもので、水槽内に回転自在に
軸支配装しておいた回転車に対し、この回転車の軸体か
ら空気を噴出供給し、回転車の周縁部にその周方向に沿
って配装した空気貯留室内に順次に移動させながら供給
する空気が形成する浮力によって回転させるものとし、
浮力形成の効率化、回転作動の円滑化が得られ、所定量
のエネルギーを発生できるようにした回転装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の第１のものは、水槽１内に、この水槽１
の左右両側壁に軸体を水密状に貫挿させて回転車１０を
配装して成り、この回転車１０は、水槽１の左右両側壁
に貫挿させて横架支持され、水槽１内に位置している部
位の底部に空気噴出供給孔１２が開穿されている筒状の
内軸体１１と、内軸体１１外周に回転自在に嵌め合わせ
られ、自身の回転に伴ない、空気噴出供給孔１２に間欠
的に対応合致する複数の空気連通孔１４が開穿されて、
水槽１に水密状に貫挿支承した筒状の外軸体１３と、空
気連通孔１４夫々に連通接続して外軸体１３の外周に放
射状に配設した空気供給路１５と、この空気供給路１５
先端夫々に位置した外周縁上に配装され、回転方向の後
方側に空気脱出口１７が開口されている複数の空気貯留
室１６とを備えて成ることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の第２のものは、水槽３１内
に、この水槽３１の左右両側壁に軸体を水密状に貫挿さ
せて回転車４０を配装して成り、この回転車４０は、水
槽３１内に位置している部位で形成した区画壁４２によ
って前後に区画された空気供給室４３、空気排出室４５
を夫々備え、空気供給室４３の底部に空気噴出供給孔４
４が、空気排出室４５の上部に空気排出導入孔４６が夫
々開穿されている筒状の内軸体４１と、内軸体４１外周
に回転自在に嵌め合わせられ、自身の回転に伴ない、空
気噴出供給孔４４に間欠的に対応合致する複数の空気供
給連通孔４８、空気排出導入孔４６に間欠的に対応合致
する複数の空気排出連通孔４９夫々が開穿されて、水槽
３１に水密状に貫挿支承した筒状の外軸体４７と、空気
供給連通孔４８夫々に連通接続して外軸体４７の外周に
放射状に配設した空気供給路５１と、空気排出連通孔４
９夫々に連通接続して外軸体４７の外周に放射状に配設
した空気排出路５２と、これらの空気供給路５１先端夫
々、空気排出路５２後端夫々に位置した外周縁上に配装
され、空気供給路５１を経て供給された空気によって膨
脹し、空気排出路５２を経て空気を排出することで収縮
するよう、収縮自在に形成された複数の空気貯留室５３
とを備えて成ることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係る第１の回転装置にあって、内軸体
１１内に供給されている圧縮空気は、互いに合致した空
気噴出供給孔１２、空気連通孔１４によって空気供給路
１５を経て、回転車１０本体における下方位にある空気
貯留室１６に供給される。すると、この空気貯留室１６
には空気による浮力を生じ、回転車１０の一方の半身側
を浮上させる。

【００１２】この浮上に伴ない内軸体１１周囲で外軸体
１３が回転を開始させることで回転車１０自体に回転力
が生じ、また、同様にして空気噴出供給孔１２に先の空
気連通孔１４に隣接する別の空気連通孔１４を合致さ
せ、また、これを繰り返えさせて隣接する空気貯留室１
６内に順次に圧縮空気を供給させ、回転車１０自体を回
転させる。

【００１３】一方、回転車１０の回転に伴ない上方位に
空気貯留室１６が至ると、空気脱出口１７を経て空気貯
留室１６内の空気を排出させると同時に内部に水を導入
させ、今度は逆に回転車１０の他方の半身側を沈降さ
せ、これまた、回転車１０の回転作用に変換させ、回転
車１０の回転を続行させる。

【００１４】また、第２の回転装置にあって、内軸体４
１の空気供給室４３内に供給されている圧縮空気は、互
いに合致した空気噴出供給孔４４、空気供給連通孔４８
によって空気供給路５１を経て、回転車４０本体におけ
る下方位にある空気貯留室５３に供給される。すると、
空気貯留室５３が膨脹し、ここに生じた浮力が回転車４
０の一方の半身側を浮上させる。

【００１５】この浮上に伴ない内軸体４１周囲で外軸体
４７が回転を開始させることで回転車４０自体に回転力
が生じ、また、同様にして空気噴出供給孔４４に先の空
気供給連通孔４８に隣接する別の空気供給連通孔４８を
合致させ、また、これを繰り返えさせて隣接する空気貯
留室５３内に順次に圧縮空気を供給して膨脹させ、回転
車４０自体を回転させる。

【００１６】一方、回転車４０の回転に伴ない上方位に
空気貯留室５３が至ると、内軸体４１の空気排出導入孔
４６に外軸体４７の空気排出連通孔４９が合致させら
れ、空気排出路５２を経て、更には内軸体４１の空気排
出室４５を介して大気に放出させる。と同時に空気貯留
室５３自体が収縮して、この収縮した部位に水を導入さ
せ、今度は逆に回転車４０の他方の半身側を沈降させ、
これまた、回転車４０の回転作用に変換させ、回転車４
０の回転を続行させる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
するに、先ず、図１、図２に示された第１実施例におい
て、図中の符号１は水が充満されている水槽であり、こ
の水槽１内には、水没状態にした回転車１０が配装され
ており、回転車１０は、これの軸体（１１，１３）によ
って、水槽１の左右両側壁に設けた軸受を介して水密的
にして回転自在に支承されている。

【００１８】回転車１０自体は、水槽１の左右両側壁に
貫挿させて横架支持され、水槽１内に位置している部位
の底部に空気噴出供給孔１２が開穿されている筒状の内
軸体１１と、内軸体１１外周に回転自在に嵌め合わせら
れ、自身の回転に伴ない、空気噴出供給孔１２に間欠的
に対応合致する複数の空気連通孔１４が開穿されて、水
槽１に水密状に貫挿支承した筒状の外軸体１３と、空気
連通孔１４夫々に連通接続して外軸体１３の外周に放射
状に配設した空気供給路１５と、この空気供給路１５先
端夫々に位置した外周縁上に配装され、回転方向の後方
側に空気脱出口１７が開口されている複数の空気貯留室
１６とを備えて成る。

【００１９】内軸体１１と外軸体１３とは、二重管状に
配置構成されていて、水槽１の左右両外側に配置した支
持台２相互間で水槽１を貫挿させて横架支持されている
軸体となっており、支持台２に固定されて不動なものと
された内軸体１１の周囲で外軸体１３が回転される。ま
た、内軸体１１内には、図１に示すように、モータ３に
て駆動されるエアポンプ４からの高圧な圧縮空気がエア
タンク５、エアパイプ６を介して供給されるようにして
ある。そして、内軸体１１、外軸体１３夫々の軸方向で
位置が一致している空気噴出供給孔１２と空気連通孔１
４とが、外軸体１３の回転に伴ない相互に合致すると、
内軸体１１内の空気が内軸体１１底部の空気噴出供給孔
１２、空気連通孔１４を経て下方位にある空気供給路１
５内に供給噴出されるようになっている。

【００２０】なお、空気噴出供給孔１２は、例えば内軸
体１１の軸方向で一対にして開穿配列されていて、空気
連通孔１４は、その空気噴出供給孔１２の位置に対し軸
方向で一致させて周方向で２列の千鳥状に開穿配列し、
これに対応して空気供給路１５を交互に配設してある。

【００２１】空気供給路１５は、回転車１０本体自体を
構枠するパイプ材内部に形成したり、回転車１０本体自
体を盤状に形成したときの放射状の孔通路として設けた
りして得られる。

【００２２】また、空気貯留室１６は、回転車１０本体
の外周縁に沿って、夫々が独立して連続配装されてい
て、図２に示すように、バケット構造的に区画構成され
ており、空気供給路１５を経て供給された空気の浮力に
よって、浮上作用を生じさせ、回転車１０自体を回転さ
せるものとなっている。

【００２３】そしてまた、最外周縁部において、回転車
１０自体の回転方向（図２においての反時計方向）の後
方側に開口形成した空気脱出口１７は、空気噴出供給孔
１２と空気連通孔１４との合致によって、回転時の下方
に位置しているときの空気供給路１５を経て空気貯留室
１６内に供給された空気を、回転車１０の回転に伴ない
上方に位置される空気貯留室１６から水槽１内に放出さ
せるようにしている。また、この放出と同時に、回転車
１０自体の回転に伴ない再び下方に沈降する空気貯留室
１６内に水槽１内の水を導入し、沈降作用を円滑に増大
させるようにしている。

【００２４】この空気脱出口１７は、図２に示すよう
に、回転車１０の回転方向後方に突出するノズル状に形
成することもでき、こうすることで、回転に伴ない順次
に上方位に至った空気貯留室１６から空気脱出口１７を
経て空気を排出するとき、その排出作用を回転車１０の
回転に利用できる利点もある。

【００２５】更に、空気噴出供給孔１２には、水槽１外
方に位置させて、例えば駆動プーリー２１を固着してあ
り、この駆動プーリー２１によってベルト２２を介して
発電機２３を作動させ、所定の電力が得られるように配
慮する。

【００２６】したがって、この第１実施例による回転装
置にあって、圧縮空気が内軸体１１から、互いに合致し
た空気噴出供給孔１２、空気連通孔１４によって空気供
給路１５を経て下方位にある空気貯留室１６に供給され
ると、ここに浮力を生じ、回転車１０の一方の半身側を
浮上させる。すると、内軸体１１周囲で外軸体１３が回
転を開始することで回転車１０自体に回転力が生じ、ま
た、同様にして隣接する空気貯留室１６内に順次に圧縮
空気が供給されることで、回転車１０自体を回転させ
る。そして、上方位に空気貯留室１６が至ると、空気脱
出口１７を経て空気貯留室１６内の空気を排出し、と同
時に内部に水が導入されることで、今度は逆に回転車１
０の他方の半身側を沈降させ、これまた、回転車１０の
回転作用に変換させることにより、回転車１０の回転を
続行させるのである。

【００２７】次に、図３、図４に示された第２実施例に
おいて、図中の符号３１は水が充満されている水槽であ
り、この水槽３１内には、水没状態にした回転車４０が
配装されており、回転車４０は、これの軸体（４１，４
７）によって、水槽３１の左右両側壁に設けた軸受を介
して水密的にして回転自在に支承されている。

【００２８】回転車４０自体は、水槽３１の左右両側壁
に貫挿させて横架支持され、水槽１内に位置している部
位で形成した区画壁４２によって前後に区画された空気
供給室４３、空気排出室４５を夫々備え、空気供給室４
３の底部に空気噴出供給孔４４が、空気排出室４５の上
部に空気排出導入孔４６が夫々開穿されている筒状の内
軸体４１と、内軸体４１外周に回転自在に嵌め合わせら
れ、自身の回転に伴ない、空気噴出供給孔４４に間欠的
に対応合致する複数の空気供給連通孔４８、空気排出導
入孔４６に間欠的に対応合致する複数の空気排出連通孔
４９夫々が開穿されて、水槽３１に水密状に貫挿支承し
た筒状の外軸体４７と、空気供給連通孔４８夫々に連通
接続して外軸体４７の外周に放射状に配設した空気供給
路５１と、空気排出連通孔４９夫々に連通接続して外軸
体４７の外周に放射状に配設した空気排出路５２と、こ
れらの空気供給路５１先端夫々、空気排出路５２後端夫
々に位置した外周縁上に配装され、空気供給路５１を経
て供給された空気によって膨脹し、空気排出路５２を経
て空気を排出することで収縮するよう、収縮自在に形成
された複数の空気貯留室５３とを備えて成る。

【００２９】内軸体４１と外軸体４７とは、二重管状に
配置構成されていて、適宜に固定されて不動なものとさ
れた内軸体４１の周囲で外軸体４７が回転される。ま
た、内軸体４１の空気供給室４３内には、図３に示すよ
うに、シリンダ３３内で進退するピストン３４によっ
て、外部から導入した空気を圧縮して形成された高圧な
圧縮空気がエアダクト３５を介して供給されるようにし
てある。

【００３０】そして、内軸体４１、外軸体４７夫々の軸
方向で位置が一致している空気噴出供給孔４４と空気供
給連通孔４８とが、外軸体４７の回転に伴ない相互に合
致すると、空気供給室４３内の空気が内軸体４１の底部
の空気噴出供給孔４４、空気供給連通孔４８を経て下方
位にある空気供給路５１内に供給噴出されるようになっ
ている。

【００３１】なお、空気噴出供給孔４４は、例えば内軸
体１１の軸方向で一対にして開穿配列されていて、空気
供給連通孔４８は、その空気噴出供給孔４４の位置に対
し軸方向で一致させて周方向で２列の千鳥状に開穿配列
し、これに対応して空気供給路５１を交互に配設してあ
る。

【００３２】また、空気排出室４５上部の空気排出導入
孔４６は、外軸体４７の回転に伴ない空気排出連通孔４
９が合致すると、空気貯留室５３内の空気を上方位にあ
る空気排出路５２を経て導入して空気貯留室５３内を空
にし、と同時に、その導入した空気を内軸体４１端部の
開口から大気に放散させるようにしてある。

【００３３】空気供給路５１、空気排出路５２は、回転
車４０本体自体を構枠するパイプ材内部に形成したり、
回転車４０本体自体を盤状に形成したときの放射状の孔
通路として設けたりして得られる。

【００３４】空気貯留室５３は、回転車４０本体自体の
外周縁に、空気供給路５１、空気排出路５２夫々と連通
状態にして配置され、水槽３１内の水中において、空気
が供給されることで膨脹し、空気が排出されることで収
縮するよう、伸縮自在な可撓性膜体によって形成されて
いる。そして、この空気貯留室５３自体は、例えば図３
に示すように、回転車４０本体自体の外周縁を断面半円
形の溝状に凹設した凹所５４内に萎むようにした断面で
ほぼ円形状を呈する可撓性膜体によって形成し、膨脹さ
れたときは凹所５４外方にまで膨脹し、収縮したときは
凹所５４内底面に密着するよう萎むようにしてある。す
なわち、この空気貯留室５３は、回転車４０自体の回転
に伴ない下方位に位置するときに空気噴出供給孔４４、
空気供給連通孔４８によって空気供給路５１を経て供給
された空気によって膨脹して浮力を生じ、回転車４０の
一方の半身側を浮上回転させ、上方位に位置するときに
空気貯留室５３内の空気が空気排出路５２を経て空気排
出連通孔４９、空気排出導入孔４６によって排出され、
回転車４０の他方の半身側を沈降回転させるものとして
ある。

【００３５】更に、水槽３１外に位置させて、外軸体４
７には、例えば駆動歯車６１を固着し、この駆動歯車６
１に噛み合う従動歯車６２を介して、前記ピストン３４
を進退させるクランクシャフト６３を回転させるように
配慮する。

【００３６】したがって、この第２実施例による回転装
置にあって、圧縮空気が内軸体４１の空気供給室４３か
ら、互いに合致した空気噴出供給孔４４、空気供給連通
孔４８によって空気供給路５１を経て、下方位にある空
気貯留室５３に供給されると、空気貯留室５３が膨脹し
てここに浮力を生じ、回転車４０の一方の半身側を浮上
させる。すると、内軸体４１周囲で外軸体４７が回転を
開始することで回転車４０自体に回転力が生じ、また、
同様にして隣接する空気貯留室５３内に順次に圧縮空気
が供給されることで、回転車４０自体を回転させる。そ
して、上方位に空気貯留室５３が至ると、互いに合致さ
れる空気排出連通孔４９、空気排出導入孔４６によって
空気排出路５２を経て、更には空気排出室４５を介して
大気に放出される。これによって、空気貯留室５３内の
空気を排出し、と同時に空気貯留室５３自体が収縮して
凹所５４内に水が導入されることで、今度は逆に回転車
４０の他方の半身側を沈降させ、これまた、回転車４０
の回転作用に変換させることにより、回転車４０の回転
を続行させるのである。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
これがため、水槽内に回転自在に軸支配装しておいた回
転車に対し、この回転車の内軸体、外軸体から成る二重
構造の軸体から空気を噴出供給し、回転車の周縁部に配
装した空気貯留室内にその周方向に沿って順次に移動さ
れながら供給される空気が形成する浮力によって回転さ
せることができるものである。

【００３８】しかも、このとき、回転車の一方の半身側
では、供給された空気が充満された夫々の空気貯留室に
よって生じた浮力によって浮上させる一方、回転車の他
方の半身側では、回転車自体の回転に伴ない上方位に位
置した空気貯留室内から空気を排出すると同時に水槽内
の水を導入して沈降させるから、回転車自体は連続的に
円滑に回転するものである。

【００３９】また、回転車の軸体内から浮力用の空気を
供給するから、従来の浮力バケット循環式のものに比
し、供給空気の損失、無駄がなく、供給空気の全てが空
気貯留室内に確実に供給されることで、浮力形成の効率
化、回転作動の円滑化が得られるものである。

【００４０】したがって、逐次に供給される空気による
浮力によって、回転駆動力を得ることができ、この回転
駆動力を、例えば発電機による電力の発生、他の各種機
器の駆動源として利用できる等の所定量のエネルギーの
発生機関として汎用性あるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における一部切欠側面図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図３】第２実施例における一部切欠側面図である。

【図４】図３におけるＹ−Ｙ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 水槽 ２ 支持台 ３ モータ ４ エアポンプ ５ エアタンク ６ エアパイプ １０ 回転車 １１ 内筒体 １２ 空気噴出供給孔 １３ 外軸体 １４ 空気連通孔 １５ 空気供給
路 １６ 空気貯留室 １７ 空気脱出
口 ２１ 駆動プーリ ２２ 発電機 ２３ ベルト ３１ 水槽 ３３ シリンダ ３４ ピストン ３５ エアダク
ト ４０ 回転車 ４１ 内軸体 ４２ 区画壁 ４３ 空気供給
室 ４４ 空気噴出供給孔 ４５ 空気排出
室 ４６ 空気排出導入孔 ４７ 外軸体 ４８ 空気供給連通孔 ４９ 空気排出
連通孔 ５１ 空気供給路 ５２ 空気排出
路 ５３ 空気貯留室 ５４ 凹所 ６１ 駆動歯車 ６２ 従動歯車 ６３ クランクシャフト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽内に、この水槽の左右両側壁に軸体
   を水密状に貫挿させて回転車を配装して成り、この回転
   車は、水槽の左右両側壁に貫挿させて横架支持され、水
   槽内に位置している部位の底部に空気噴出供給孔が開穿
   されている筒状の内軸体と、内軸体外周に回転自在に嵌
   め合わせられ、自身の回転に伴ない、空気噴出供給孔に
   間欠的に対応合致する複数の空気連通孔が開穿されて、
   水槽に水密状に貫挿支承した筒状の外軸体と、空気連通
   孔夫々に連通接続して外軸体の外周に放射状に配設した
   空気供給路と、この空気供給路先端夫々に位置した外周
   縁上に配装され、回転方向の後方側に空気脱出口が開口
   されている複数の空気貯留室とを備えて成ることを特徴
   とする回転装置。
2. 【請求項２】 水槽内に、この水槽の左右両側壁に軸体
   を水密状に貫挿させて回転車を配装して成り、この回転
   車は、水槽内に位置している部位で形成した区画壁によ
   って前後に区画された空気供給室、空気排出室を夫々備
   え、空気供給室の底部に空気噴出供給孔が、空気排出室
   の上部に空気排出導入孔が夫々開穿されている筒状の内
   軸体と、内軸体外周に回転自在に嵌め合わせられ、自身
   の回転に伴ない、空気噴出供給孔に間欠的に対応合致す
   る複数の空気供給連通孔、空気排出導入孔に間欠的に対
   応合致する複数の空気排出連通孔夫々が開穿されて、水
   槽に水密状に貫挿支承した筒状の外軸体と、空気供給連
   通孔夫々に連通接続して外軸体の外周に放射状に配設し
   た空気供給路と、空気排出連通孔夫々に連通接続して外
   軸体の外周に放射状に配設した空気排出路と、これらの
   空気供給路先端夫々、空気排出路後端夫々に位置した外
   周縁上に配装され、空気供給路を経て供給された空気に
   よって膨脹し、空気排出路を経て空気を排出することで
   収縮するよう、収縮自在に形成された複数の空気貯留室
   とを備えて成ることを特徴とする回転装置。