WO1997002429A1

WO1997002429A1 - Procede et appareil d'utilisation de l'energie de pression totale de la gravite du fluide en ecoulement

Info

Publication number: WO1997002429A1
Application number: PCT/JP1996/000045
Authority: WO
Inventors: Toshitaka Yasuda
Original assignee: Toshitaka Yasuda
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-01-23
Also published as: AU4400296A; AU6243896A; WO1997002430A1

Description

明細書

流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置技術分野

本発明の検討内容を纏めて背景技術の欄の [ VI ] に示す大気圧下の流動流体に関する新しい流体力学に基づいて説明寸ると、大気圧下の水流には、大気圧を含み水流中の各位置に固定して存在し 3次元方向に作用する重力全圧 P G Hが図 5 に示すようにその位鬵を通過する水流に重力全圧 Ρ _ΰ„を供給し、 m記水流の勾配により前記水流中の各位置にあり流れに沿う 1次元方向に作

¾する重力全圧差 Ρ Ο Η Π = s i η ^ · Ρ , :'が流速 Vを発生し前記のようにして重力全圧 P c Ηが供給されている流動流体の流量を維持する共存融合作用がある。そして、この共存融合作用により .、前記各位置において重力全圧エネルギ E C Η =重力全圧 P C , , X流量 =重力静压 Ρ ： X流量 +重力動圧 P C H V X 流量-重力静圧ェネルギ E π ·, +重力動ェネルギ E r. V が維持され流量が維持されている。

ここで、共存融合作用とは、作用方向次元が異なる 2つの力が、相互に相手側の作用を必要条件にして作用し、作¾分 ^を分けて共通最大量の仕事をするという概念であり、これが自然のェネルギによって定常状態で続けば自然永久運動になる。実際に、大気圧下の定常流の水流に水車を設けると .. 人為エネルギを供給すること無く、水流の運動エネルギで前記水車を駆動できる。即ち、大気圧下の定常流の水流や風は重力全圧 Ρ , . Ηをエネルギ源としその運動エネルギを利兩できる自然永久運動である。

上記に対して、本発明は、前記自然永久運動と組み合わせて成立する第 3 種永久運動である。

本発明の基本型は、前記 g然永久運動が存在する大気圧下の流動流体の定常流由に、軸流水車またはこれと同じ構造の風車を央部に設けた圧力管を設置し、背景技術の欄の [ W ] 新しい流体力学の（ 4 ) の 1 1 . に記載のように軸流水車型の特性を利用するために、前記圧力管の断面積を流入口と流出口との双方から前記水車または風-車に向かって円周方向に偏向しながら縮小し、前記流入口近傍の断面積が大きい位置に前部エネルギ供給手段を設け .、前記流出口近傍の断面積が大きい位置に後部エネルギ供給手段を設けている 0

上記に状態では、作用方向次元が合う合わないの相違により、前記重力静圧 P C H S は前記圧力管の流入口と流出门との、 δ方から作用するが前記重力動圧 P r. H V は前記圧力管の流入口からしか作用しない。従って、大気圧下の流動流体は前記圧力管内に流入できない。

本発明は、. 上記の状態で、自然界の前記重力全圧差 P に相当する抵抗打消し圧力差 P ,，と、自然界の前記重力動圧 P H に相当する重力動圧補充圧力 P G M V Aと、前記自然永久運動が存在する大気圧下の流動流体の定常流と同じ流量を前記圧力管内に維持する流量維持運動エネルギ E , とを、これらの作 ¾方向次元に合わせて前記前部エネルギ供給手段と前記後部エネルギ供給手段とから人為的に供給し、前記水車または風車の下流側の圧力管内に人為的に重力全圧エネルギ E Γ. Mを割り込ませたにすることにより、前記圧力管内の流動流体の状態を前記自然永タ運動が存在する大気圧下の流動流体の定常流の状態と同じにして、前記圧力管内の動流体と大気圧下の流動流体との間に複合共存融合作用が成立する第 3稈久運動を構成し、前記圧力管内の重力静圧 Ρ ^ '; を運動エネルギに変換して水車または風車を駆動する流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置に関するものである。本発明の発展型は、上記の基本型の圧力管の流人口と流出口との間に、重力全圧 Ρ π _Ηを取り入れる開口部を 2箇所に設けた循環圧力管を取り付け、前記循環圧力管内の流動流体の状態を、前記自然永久運動が存在する大気圧下の流動流体の定常流の状態と同じ条件にすることにより、第 3種永久運動を構成している。背景技術

本欄では、 [ I ] 自然界に存在する自然永久運動と第 3種永久運動との関係、 [Π ] 第 3種永久運動の必要条件、第 3種永久運動の [m] 基本型と [ W] 発展型の構成、「V ] 従来の流体力学の問題点、 [VI] 新しい流体力学と従来の永久運動否定理由の無関係化を説明する。

[ I ] 自然界に存在する自然永久運動と本発明の第 3種永久運動との関係： ( 1 ) 天体の永久運動と本発明の第 3種永久運動との関係：

天体の永久運動では、宇宙誕生時の爆発による直線運動エネルギと万有引力との釣合いで構成される運動が、抵抗損失が無い状態で維持されていると想像されるので、地球上で抵抗損失が存在する場合の永久運動とは構成が異なる、即ち、エネルギの補給機構が無い。

しかし、万有引力と直線運動エネルギという作用方向次元が異なる 2つの力の釣合いで永久運動が成立していることは、繰り返し運動又は可逆変化で構成される永久運動には作用方向次元が異なる 2つの力の共存融合作用が必要なことを暗示している。

( 2 ) 地球上の自然永久運動と本発明の第 3種永久運動との関係：

1. 大気圧下の水流の定常流には、新しい流体力学によると、技術分野の欄に述べたように、自然永久運動が存在する。

そして、水流に水車を設けると、水車を駆動して運動エネルギを失った水流は、重力全圧 Pe ,によって運動エネルギを失った分だけ重力静圧 P _C„ _; が増加するので、増加した重力静 EEPr,,,s と前記重力全圧差 P G_HI) との共存融合作用により、直ちに運動エネルギを回復する。即ち、定常流に影響を残さないという永久運動の条件を満たす。

2. 大気圧下の風の中には、新しい流体力学によると、大気圧であり風の中の各位置に固定して存在し 3次元方向に作用する重力全圧 P_GHがその位置を通過する風に重力全圧 P(:uを供給し、大気圧の勾配により前記風の中の各位置にあり流れに沿う 1 次元方向に作用する重力全圧差 Pe が風速 Vを発生し前記のようにして重力全圧 P(_;Hが供給される風の流量を維持する共存融合作用がある。そして、この共存融合作用により、前記各位置において重力全圧エネルギ E (;H =重力全圧 P CH X流量 =重力静圧 P _{C IL S} X流量 +重力動圧 Ρ ,, HV X流量-重力静圧エネルギ E _G,,_S +重力動圧エネルギ E G が維持され流量が維持されている。上記の現象が自然のエネルギで定常状態で続けば自然永久運動になる。

実際に、風の中に風車を設けると、風車を駆動して運動エネルギを失った風は、重力全圧 PCHによって運動エネルギを失った分だけ重力静圧 Pc . が増加するので、増加した重力静圧 P と前,记重力全圧差 Ρ^π, との共存融合作用により、直ちに運動エネルギを回復する。即ち、定常流に影響を残さないという永久運動の条件を満たす。

3. 本発明の第 3種永久運動には、技術分野の欄の後半に記載のように、基本型と発展型とがあり、何れも、新しい流体力学に ¾づいて、上記の自然永久運動と複合共存融合させることにより構成される。

[Π ] 本発明の第 3種永久運動の成立条件：

本発明の大気圧下の流動流体のエネルギの使用方法とその装置 Iこお（ナる第 3種永久運動の成立条件は、下記の通りである。これらは、従来の流体力学の理論では達成できないが、新しい流体力学に基づけば後述のようにして達成できる。

( I 投入エネルギより大きな出力は得られないというエネルギ保存則による第！種永久運動の否定理由を無関係にする境界条件の設定。

( 2 ) エネルギは遡らないという熱力学第 2法則による第 2種永久運動の否定理由を無関係にする境界条件の設定。

( 3 ) 可逆反応は存在しないというェント Dピー増加則による第 2種永久運動の否定理由を無関係にする境界条件の設定。

[ ] 本発明の第 3種永久運動の基本型：本発明の第 3種永久運動装置の基本型は、図〗に示すように、軸流水車またはこれと同じ形の風車を中央部に設けた圧力管を自然永久運動が存在する大気圧下の流動流体中に略水平に設置し、鈾流水車型の特性を利用するために前記圧力管の断面積を流入口と流出口との双方から前記水車または風車に向かって円周方向に偏向させながら縮小し、前記流入口近傍の断面積が大きい位置に前部エネルギ供給手段を設け、前記流出口近傍の断面積が大きい位置に後部エネルギ供給手段を設けて構成される。

本発明の第 3種永久運動方法の基本型は、前記前部エネルギ供給手段から、重力全圧 P ,が前記圧力管内に作用している条件で所定流量の流動流体が前記圧力管内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0に打ち消す抵抗打消し圧力差 P。と、前記圧力管の流出口外近傍の流動流体の重力動圧 P _{C H V} に相当する重力動圧補充圧力 P c _{H V} Aとを供給し、前記後部エネルギ供給手段から、重力全圧 P _{G H}が前記圧力管内に作用している条件で前記所定流量の流体がこの後部エネルギ供給手段を通過する際の流速の運動エネルギである流量維持運動エネルギ Ε ,, _Λを供給することにより、図 2に示すように、前記前部ェネルギ供給手段と前記圧力管の流出口との間で、重力全圧 P c; Ηに抵抗打消し圧力差 P D を加えた全圧 Pが、背景技術の欄の [ VI ] の 1 1 . の記載の軸流水車型の特性により前記水車または風車の負荷の有無とは無関係に、前記圧力管内の所定流量を維持する勾配を有して分布する。これによつて、後述のように、第 3種永久運動が成立する。

[ IV ] 本発明の第 3種永久運動の発展型：

本発明の第 3種永久運動装置の発展型は、図 3に示すように、前記基本型の圧力管の流入口と流出口との間を断面積が均一な循環圧力管で接続して密閉循環圧力管とし、前記流入口部分と流出口部分との 2箇所に上向きに大気圧に対して開き大気圧を含む重力全圧 P e nを受け入れる所定面積（元の圧力管の流入口または流出口の断面積以上）の開口部を設け、前記循環圧力管内に外部エネルギ供給手段を設けて構成される。尚、前記循環圧力管の湾曲部には、流量を偏らせないようにセパレ一タを設ける。

本発明の第 3種永久運動方法の発展型は、前記外部エネルギ供給手段により、所定流量に対する前記循環圧力管部分の抵抗を打ち消して 0 にする外部抵抗打消し圧力差 P D Oと、流動流体の所定流量を維持する外部流量維持運動エネルギ E _F ,、。とを供給することにより、前記循環圧力管内の所定流量の流動流体に、基本型における自然永久運動が存在する大気圧下の流動流体と同じ単位時間単位通過流量当たりの「重力全 ftエネルギ E π π =重力静圧ェネルギ E G H S +重力動圧エネルギ E c _tl、. 」を存 f十:させ得るので、前記基本型の場合と同様にして、前記基本型の圧力管内の^力全圧エネルギ E Hと、前記循環圧力管内の重力全圧エネルギ £ Hとの複 A共存融合作用を成立させる第 3 種永久運動の発展型を構成できる。

[ V ] 従来の流体力学の問題点：

従来の水力学や流体力学は、重力全 P が作 ¾しない閉鎖された流動流体の取扱いには実用上の問題が無く大きな実績をあげている- しかし、従来の⁷ K力学や流体力学では、人: 圧下の流動流体の理論が根本的に間違っている。

実際に、従来の水力学は、大気圧下の流動流体に関しては、従来の流体力学の運動方程式を使 ¾せず、実験式を使用し、或いは、理論とは無関係に経験的な知識を使用し実態に合わせて処理をしている

従夹の流体力学では水の場合には位置ェネルキがあり空気の場合には位置エネルギがないが、流動流体内では周囲には i ]じ質量の流体があるので、水も空気も共に位置エネルギは無い害である。

従来の水力学や流体力学では、大気圧下の水流のベルヌーィの式やオイラ一の運動方程式やナビエ · スト一クスの運動方程式が、実在しない位置エネルギをエネルギ源にしている。従って、ベルヌ --ィの式では、大気圧下の水流は水面から少し下の部分で流速が最も速いことを説明できない。ォイラ -- の運動方程式は良く知られているように解析結果が実態と全く異なる。ナビェ · スト—クスの運動方程式は、解析結果が流動流体の動きとは無関係な単なる曲線の式や単なる曲面の式になり実態と全く異なる。

大気圧下の水流と風とは共に流動流体であるので同じ機構を有する害であるが、一般に行われているオープン水路の水流の説明は風に適用できない。又、従来の流体力学の運動方程式は本発明の大気圧下の流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置で起きる現象を説明できない。

[ VI ] 本発明の第 3種永久運動の基本になる新しい流体力学と従来の永久運動否定理由の排除：

発明者は、幼少年時代の水遊びの経験により学校で学んだ流体の位置エネルギに疑問を持ったことと、上記のように、従来の流体力学の運動方程式が大気圧下の流動流体のエネルギと流れの実態を説明できないこととから

、大気圧下の流動流体の I"エネルギ源. I に未知の部分があるとの予測を立て

、本発明の検討を、大気圧下の流動流体の「エネルギ源」を明らかにすることから始め、約 5年間の検討結果、下記の新しい流体力学を得た。

( 1 ) 従来の流体力学の問題点その i ：

従来の流体力学は、大気圧下の流動流体を取り扱う際に、実在しない位置エネルギをエネルギ源にしている。

( 2 ) 従来の流体力学の問題点その 2 ：

林檎の榭の下には一般に池が無いので、ニュートンの運動法則は、流体に適用する場合の条件を付けずに、力を、力 ==質量 X加速度とし、力は質量が加速される方向にのみ存在するとしている。

従来の流体力学は、ニュートンの運動法則に基づいて運動方程式を作っているので、大気圧下の流動流体の定常流の場会には、図 5に示すように、大気圧を含み流動流体中の各位置に固定して静止状態で存在し 3次元方向に作用する重力全圧 P G Hが、その位置を通過する流動流体に重力静圧エネルギ E _{C li s} = (その位置に作用する単位面積当たりの重力全圧 P (: H ) X (その位置に作用する重力全圧 P c ,,が通過する最小断面積） X (その位置の流量）を、流体の移動が無い方向から供給していることを見落としている。即ち、前記のように、大気圧下の流動流体の定常流は各位置において静止状態で存在する重力全圧 PGHからエネルギの供給を受ける自然永久運動であることを見落としている。

( 3 ) 大気圧下の流動流体の定常流が自然永久運動であることと、その解析方法：

大気圧下の流動流体の定常流は、水流の場合は、大気圧を含み水流中の各位置に固定して存在し 3次元方向に作用する重力全圧 P_GHがその位置を通過する水流に重力全圧 P G Hを供給し、前記水流の勾配により前記水流中の各位置にあり流れに沿う 1次元方向に作用する重力全圧差 P_Ci1,, - s i n θ · PGHが流速 Vを発生し前記のようにして重力全圧 P_CHが供給される流量を維持する共存融合作用がある。この共存融合作用により、前記各位置において重力全圧エネルギ E u =重力全圧 P_[:li 流量 =重力静圧 P_GHS 流量 + 重力動圧 PGMV X流量 =重力静圧ェネルギ E, ,_S +重力動圧エネルギ EW,、が維持され、更に、上流側に発生すべき重力全圧エネルギと下流側に発生すべき重力全圧エネルギとが複合共存融合して共通最大重力全圧エネルギが維持され流量が維持されている。そして、このような定常流の水流に水車を設けると、重力全圧 PG,,によるエネルギの供給があるので、人為エネルギを供給すること無く、水流の運動エネルギで前記水車を駆動できる。即ち、大気圧下の定常流の水流は重力全圧 P en,からエネルギの供給を受けその運動エネルギを利用できる自然永久運動である。

大気圧下の流動流体の定常流は、風の場合は、大気圧であり風の中の各位置に固定して存在し 3次元方向に作用する重力全圧 P_CHがその位置を通過する風に重力全圧 Ρ π„を供給し、前記大気圧の勾配により前記風の中の各位置にあり流れに沿う i次元方向に作用する重力全圧差 Ρ(_;ΗΙ) が流速 Vを発生し前記のようにして重力全圧が供給される風の流量を維持する共存融合作用がある。この共存融合作用により、前記各位置において重力全圧エネルギ E (；„ =重力全圧 P CH X流量 =重力静圧 P CHS X流量 +重力動圧 P _{CH V} X流量 =重力静圧ェネルギ E (:„_S +重力動圧エネルギ E CHV が維持され、更に、上流側に発生すべき重力全圧エネルギと下流側に発生すべき重力全圧エネルギとが複合共存融合して共通最大重力全圧エネルギが維持され流量が維持されている。そして、このような定常流の風に風車を設けると、重力全圧によるエネルギの供給があるので、人為エネルギを供給すること無く、風の運動エネルギで前記風車を駆動できる。即ち、大気圧下の定常流の風は重力全圧 P_GHからエネルギの供給を受けその運動エネルギを利用できる自然永久運動である。

そして、大気圧下の流動流体の解析は、微小流層、又は、微小流管を使用し、同一位置に存在する重力全圧 P_(;l と重力全圧差 Ρ Γ,Πいとの共存融合作用と、上流側と下流側とに存在する重力全圧 P uと重力全圧差 p_r;fM) との複合共存融合作用との想定に基づいて前記微小流層、又は、前記微小流管を設定して解析する。渦が出来ると、渦の中で複合共存融合作用が構成され、この複合共存融合作用が出来上がった渦は独立渦になる。

( 4.) 大気圧下の流動流体中に設置された圧力管内の流動流体：

本発明の第 3種永久運動装置の基本型のように、軸流水車またはこれと同じ形の風車を中央部に設けた圧力管を S然永久運動である大気圧下の流動流体中に略水平に設置し、後述の 1 ！ . に基づいて軸流水車型の特性を利用するために、前記圧力管の断面積を流 Πと流出口との双方から前記水車または風車に向かって円周方向に偏向させながら縮小し、前記流入口近傍の断面積が大きい位置に前部エネルギ供給手段を設け、前記流出口近傍の断面積が大きい位置に後部エネルギ供給手段を設け、本発明の第 3種永久運動方法の基本型のように、前記前部エネルギ供給手段から、重力全圧 P GHが前記圧力管内に作甩している条件で所定流量の流動流体が前記圧力管内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0 に打ち消す抵抗打消し圧力差 p_D と、前記圧力管の流出口外近傍の流動流体の重力動圧 P に相当する重力動圧補充压力 P _{CH VA}とを供給し、前記後部エネルギ供給手段から、重力全圧 P CHが前記圧力管内に作用している条件で前記所定流量の流体がこの後部エネルギ供給手段を通過する際の流速の運動エネルギである流量維持運動エネルギ E _FAを供給する場合には、下記の現象が存在する。

1 . 人為静圧ゃ人為運動エネルギを、下記の 2. 以下の現象に合わせて供給することにより、圧力管内の流れを制御して圧力管外の自然永久運動の流れと複合共存融合させる境界条件を満たすことができ、第 3種永久運動の共存融合作用と複合共存融合作用とを成立させる境界条件を前記圧力管内に構成できる。この場合、前記圧力管内で各種の力やエネルギが混在するが、後述のように、人為静圧ゃ人為運動エネルギは、それらの作用方向次元が重力全圧 Ρ 、重力動圧 P CHV 、重力静圧 P,:,_!s 、重力全圧エネルギ Ε _Π,,、重力動圧エネルギ E_GHV 、重力静圧エネルギ Ems 等の自然の力やエネルギの作用方向次元と異なれば、前記の自然の力やエネルギとは別個の作用を分担し、作用方向次元が一致すれば同じ作用を行い、又、部分的に過剰に存在させても共存融合する相手が無いので、過剰分は静圧として前記圧力管を通過してしまうので、目的に合わせる制御が比較的に容易である。

2. 大気圧下の流動流体では、重力全圧と重力全圧差 Ρ ,·_;„。とは流体内に分布して自然に存在するが、前記圧力管の場合には、前記の抵抗打消し圧力差 P D と重力動圧補充圧力 P c ,い,いと流量維持運動エネルギ E _{F Λ}とを前記圧力管内に人為的に供給することにより、始めて、重力全圧 P G,, =重力静圧 P _G„_S +重力動圧 P GHV が、流入口から前記水車または風車の出口まで作用し、重力静圧 Pn_HS のみが、. 流出口から前記水車または風車の出口まで作用する。

そして、この時に、前記前部エネルギ供給手段から供給された前記重力動圧補充圧力 P C V Aが前記水車または風車の出口と流出口間で重力動圧 P G H V の代役をするので前記水車または風車の出口と前記流出口との間に、人為的に第 4の重力全圧 Ρππを割り込ませた形になり、前記圧力管内の流動流体が大気圧下の流動流体と同じ状態になり、且つ、後述の 1 1 . に記載の現象がある。

上記の状態で流入口内近傍に人為的に供給される前記抵抗打消し圧力差 P 0 は、図 2に示すように、前記圧力管内の各部の抵抗を 0 に打ち消すに必要な勾配を有して流入口から流出口まで分布することにより、前記圧力管内の流動流体内で、重力全圧 P GHが大気圧下の流動流体での場合と同じように作用できる状態にし、前記圧力管内の流動流体と大気圧下の流動流体との複合共存融合作用を成立させる。この場合、上記の制御が成立するのは、前記抵抗打消し圧力差と重力全圧とが、作用方向次元が異なり作用分担を明確に分けて作用するからである。

上記の状態で流出口内近傍に人為的に供給される前記流量維持運動エネルギ E_FAは、後述の 1 1 . の記載に基づいて前記水.車または風車の負荷の有無とは無関係に、前記圧力管内の所定流量を維持して、前記のように人為的に第 4の重力全圧 P CHを割り込ませ、割り込ませた第 4の重力全圧 P _G„と上流側の重力全圧 P _GHと下流側の重力全圧 P_R;Mとの複合共存融合作用を構成する

3. 重力全圧 P _F:Hの供給量は重力全圧 P G,,の作用面積に比例し、（その位置に作用する単位面積当たりの重力全圧 Ρ(_:ι,) (その位置に作用する重力全圧 P_GHが通過する最小断面積） X (その位置の流量）となる。

そして、重力動圧 P GHは作用方向次元が流れの方向の 1 次元方向なので上流側からのみ供給可能であるが、重力静圧 Pn_!ls は作用方向次元が 3次元方向であるので、. 本発明のように、圧力管の断面積が流入口と流出口との双方から前記水車または風車に向かって円周方向に偏向させながら縮小している場合には、図 2に示すように、前記流出口から前記水車または風車に向かつて重力静圧 P _;H_S が減圧するので、前記流出口から前記水車または風車の出口まで遡り得る。このことが、熱力学第 2法則とエントロピー増加則による永久運動の否定理由を無意味にする。 4. 人為エネルギを圧力管内に供給する場合には、その人為エネルギの作用方向次元と、供給位置から見た作用位置への方向とを合わせれば、任意の量を供給できる。そして、供給された人為エネルギは、所定流量に到達するまでは運動エネルギになり、所定流暈に到達後は圧力エネルギになる。

5. 前記 4. に基づいて、前記前部エネルギ供給手段から供給される人為圧力エネルギの一部は、供給位置から下流側に静圧として分布して前記抵抗打消し圧力差 P_n になり、次第に消費される。

6. 前記 4. に基づいて、前記前部エネルギ供給手段から供給される人為圧力エネルギの残部は、前記水車または風車の下流側において、前記流出口から遡れない重力動圧 P_CH、' の代役である重力動圧補充圧力 P (；, ,_νΛになり、前記水車または風車の下流側と前記流出口との間に人為的に第 4の重力全圧 P_GHを割り込ませる役割を果たす。このことが、前記 3. と共に、エネルギは遡らないという熱力学第 2法則と可逆変化は起こらないというェント口ピ一増加則による永久運動の否定理由を無意味にする。

7. 前記後部エネルギ供給手段から供給される流量維持運動エネルギは、前記 6. に基づき前記水車または風車の下流側と前記流出口との間に人為的に第 4の重力全圧 P_GHを割り込ませることを条件にして、その供給位置に存在する重力全圧 P_CHとの共存融合作用により、重力全圧エネルギ E _GHを発生する。更に、この場合、前記 3. と後述の 8. とに基づいて、重力全圧 P_CHの作用位置の断面積が大きいほど重力全圧 P_GI,の供給量が大きいので、前記流量維持運動エネルギ E ,,_Λの供給位置を流出口に近づける程、供給すべき人為エネルギが小さくて済み、（抵抗打消し圧力差 Ρ, +重力動圧補充圧力 Ρ _{π Λ} +流量維持運動エネルギ Ε ) を発生させる人為エネルギ《水車または風車の駆動運動エネルギとなり、前記水車または風車の出力で前記人為エネルギを賄うことができるようになる。

このことが、投入エネルギょりも大きな出力は得られないとする経験側であるエネルギ保存側による永久運動の否定理由を無意味にする。 8 . 人為エネルギの供給量は、人為圧力の場合は、人為圧力を圧力管に供給する位置での流量に比例し、人為圧力 X流量で決まる。又、人為運動エネルギの場合は、人為運動エネルギを重力全圧 P _G„と共存融合させる位置で人為運動エネルギが維持し得る流量に比例し、重力全圧 X人為運動エネルギの維持流量で決まる。

9 . 複合共存融合作用を構成している複数の流動流体系において、その中の一つの流動流体系に、過剰の人為エネルギを存在させても、過剰分は

、共同融合する相手が無いので、前記複合共存融合作用の共通可能最大重力全圧エネルギは変化しない。逆に言えば、一-つの流動流体系に過剰の人為ェネルギを供給して存在させ得るので、制御が容易である。

1 0 . 言い方を換えれば、前記圧力管内の流動流体の場合は、圧力管内の各部分の単位時間通過流量が等しくなければならないことから、複合共存融合作用成立の境界条件が成立した後に、部分的に過剰な人為運動エネルギが残っても、人為運動エネルギの過剰分は共存融合する相手がないので作用できず共通最大流量は変化せず、前記の過剰な人為運動エネルギは人為圧力エネルギとして残る。そして、人為压カエネルギの形になれば、流体の移動量を変化させないので下流側に伝わり、前記 5 . に述べたように、供給位置から下流側に静圧として分布し、複合共存融合に必要な分が前記抵抗打消し圧力差 Ρ。になって流量を維持する圧力勾配が構成され、又、前記 6 . に述べたように、流出口から遡れない重力動圧 P ,;„_v の代役である重力動圧補充圧力 P _{n !}, _{V A}になる。そして、上記の役割分が満たされた後に更に残る人為圧力エネルギは前記圧力管の流出口から大気圧下に流出して損失になる。

1 1 . 軸流水車またはこれと同じ形の風車の場合、前記水車または風車の負荷の如何にかかわらず、広く知られているように、前記水車または風車の負荷が增減すると、前記水車または風車の出口から出ていく運動エネルギが減增するが、運動エネルギの作用方向次元である円周方向への偏向角度が前記減增を打ち消すように減増するので、前記水車または風車内の各部の流量は所定流量に維持される。そして、前記水車または風車内に前記所定流量の流体と共に流入した駆動運動エネルギは、前記水車または風車のランナ一を回転して消費される回転運動エネルギと、前記所定流量の流体を流出させる流出運動エネルギとに分かれるが、前記水車または風車内で回転中の回転運動エネルギを計算に入れると、前記圧力管の流入口と流出口との間の重力全圧は図 2に示すように一定値に維持されている。そして、その上に、図 2に示すように、人為的に供給した抵抗打消し圧力差 P r, の分布が重なり、全圧静圧 +動圧を構成している。そして、この全圧 Pは、前記圧力管の流入口と流出口との間で、各位置で単位時間通過流量を維持する勾配を有している。この状態で、前記圧力管の流入 Π外に自然に存在する第〗系統の重力全圧エネルギ E と、前記流入口と前記水車または風車の出口との間に自然に存在する第 2系統の重力全圧エネルギ E n "と、前記圧力管の流出口外に自然に存在する第 3系統の重力全圧エネルギ fi _f と、前記水車または風-車の出口と前記流出口との間に人為的に割り込ませた第 4系統の重力全圧エネルギ E ,とが複合共存融合して、所定流量を維持し、前記水車または風車を駆動し、前記水車または風車の出力が、人為エネルギを賄い第 3種永久運動が実現する。

1 2 . 上記において、前記圧力管内の総ての現象の一つ一つは総て自然法則に基づく流体現象である。即ち、本発明は、新しい流体力学が示す流体の自然現象を目的に合わせて組み合わせることで実現している。即ち.. 前記 [ Π ] 本発明の第 3種永久運動の成立条件に述べた、（ 1 ) 投入エネルギより大きな出力は得られないというエネルギ保存則による第 1種永久運動の否定理由と、（ 2 ) エネルギは遡らないという執力学第 2法則による第 2種永久運動の否定理由と、（ 3 ) 可逆反応は存在しないというェントロピー增加則による第 2種永久運動の否定理由とが無意味になり、第 3種永久運動は自然法則に基づいて成立する。発明の開示

[ I ] 本発明の第 3種永久運動の基本型：

( 1 ) 使用場所：

本発明の基本型は、前記の自然永久運動が存在する大気圧下の流動流体中に設置して第 3種永久運動を実現するものである。

使用場所は、 1 . 潮流、海流、河川、水路等の水流、 2 . 風の中、 3 . 水上または水中の移動体、 4 , 大気中の移動体、 5 . 落差を利用する図 6 に示すもぐりオリフィス、図 7 に示す水面間に落差がある 2つの水路、 6 . 図 8 に示す人為循環水路等である。

( 2 ) 本発明の第 3種永久運動装置の基本型：

本発明の第 3種永久運動装置の基本型は、図 1 に示すように、紬流水車またはこれと同じ形の風車 6を中央部に設けた圧力管 1 を大気圧下の流速 Vの流動流体に略水平に設置し、背景技術の欄の [ ί ] 新しい流体力学の（ 4 ) の 1 1 . に記載の軸流水車型の特性を利用するために、前部ガイドベーン部 5 と後部ガイドべ一ン部 7 とを設けて前記圧力管 1 の断面積を流入 □ 2 と流出口 3 との双方から前記水車または風車 6に向かって円周方向に偏向させながら縮小し、前記流人口 2近傍の断面積が大きい位置に前部エネルギ供給手段 4を設け、前記流出口 3近傍の断面積が大きい位置に後部エネルギ供給手段 8を設けて構成される。 9は流入部、 9 aは断面積を連続的に変化させるための前部円錐部、 1 0 は流出部、 1 0 aは断面積を連続的に変化させるための後部円錐部、 1 1 は前記水車または風車 6に接铳する発電機である。

湾曲又は傾斜した圧力管 1 を使用する場合には、前記流入口 2の位置は前記水車または風車 6の位置に対して高くても低くても良い。前記流出口 3の位置は前記水車または風車 6の位置と同じか又はより低くする。このようにすると、前記高低差は、その部分の圧力管内の流体に対する重力の作用で打ち消される。流動流体が、図 5に示すように、底面の傾斜角が 0の水流で、水深 H (m

) 、流速 V (m/ s e c ) の A点では、

重力全圧

( 1 0. 3 3 + H) ( t. /m² ) -重力静圧 P_CHS +重力動圧 P_GHV - [ ( 1 0. 3 3 -f-Η) - { (V) ² ノ（ 2 x g) } ] + { (V ) ² / ( 2 X g ) }

重力全圧差 PGHU = PGH X s i n Θ

となる。

流動流体が、流速 V (m s e c ) の風の場合は、

重力全圧 P_G" = 1 ϋ . 3 3 ( t /m² ) =重力静圧 P_G,_1S +重力動圧 P_GH V = [ 1 0. 3 3— { 0. 0 0 1 2 x (V) ² / ( 2 x g) } ] + { 0. 0 0 1 2 x ( V ) ² . ( 2 X g ) }

重力全圧差 PGH» =大気圧の勾配で決まる

となる。

( 3 ) 本発明の第 3種永久運動方法の基本型：

本発明の第 3種永久運動方法の基本型は、前記前部エネルギ供給手段 4から、前記圧力管 1の位置での重力全圧 P、..„が前記圧力管 1 内に作用している条件で所定流量の流動流体が前記圧力管 1 内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0に打ち消す抵抗打消し圧力差 P と、前記圧力管 1 の流出口 3外近傍の流動流体の重力動圧 P_GHV に相当する重力動圧補充圧力 P_[:„_VAとを供給し、前記後部エネルギ供給手段 8から、前記圧力管 1の位置での重力全圧 P_G，,が前記圧力管 1内に作用している条件で前記所定流量の流体がこの後部エネルギ供給手段 8を通過する際の流量維持流速 V_F の運動エネルギである流量維持運動エネルギ E _ΡΛを供給する。

この状態において、図 2に示すように、重力全圧 P_c„ =重力静圧 P_Gf,_s + 重力動圧 Ρ_π„_ν が、圧力管の流入口 2から水車または風車 6の出口まで作用し、重力静圧 P_GHS のみが、圧力管の流出□ 3から水車または風車 6の出口まで作用する。そして、この時に、前部エネルギ供給手段 4から供給された前記重力動圧補充圧力 P GHVAが水車または風車 6の出口と流出口 3間で重力動圧 P _{CH V} の代役をするので、水車または風車 6の出口と流出□ 3 との間に、人為的に第 4の重力全圧 P _GHを割り込ませた形になり、圧力管 1 内の流動流体が、重力全圧 P _CHに関しては、大気圧下の流動流体と同じ状態になる。

上記の状態で流入口 3内近傍に人為的に供給される前記抵抗打消し圧力差 P _:, は、図 2に示すように、圧力管 1 内の各部の抵抗を 0 に打ち消すに必要な勾配を有して流入口 2から流出口 3 まで分布し、圧力管 1 内の流動流体を、重力全圧 P GHと重力全圧差 P GHD とに対して、大気圧下の流動流体と同じ状態にし、次の流量維持運動エネルギ E：.. ,の供給により、圧力管）. 内の流動流体と大気圧下の流動流体との複合共存融合作用が成立するようになる。上記の状態で流出口 1 内近傍に人為的に供給される前記流量維持運動エネルギ E は、軸流水車型の特性により水虽または風虽 6の負荷の有無とは無関係に、前記圧力管 1 の流出口 3外の流動流体の第 3系統の重力全圧 P _G„と、前記の人為的に割り込ませた第 4系統の重力全圧とを複合共存融合させて、圧力管 1 内の所定流量を維持する。

この状態を纏めると、圧力管 1 の流人门 2外に自然に存在する第 1系統の重力全圧ェネルギ E _Ηと、流入口 2 と水車または風車 6の出口との間に自然に存在する第 2系統の重力全圧エネルギ E _c„と、圧力管 1 の流出口 3外に自然に存在する第 3系統の重力全圧エネルギ E (_:l,と、水車または風車 6の出口と流出口 3 との間に人為的に割り込ませた第 4系統の重力全圧エネルギ Ε _(:π とが複合共存融合して、所定流量を維持し、水車または風車 6を駆動し、水車または風車 6の出力が、発電機 1 1 を駆動し、発電機 1 1 の出力が、前部エネルギ供給手段 4 と後部エネルギ供給手段 8 とを駆動する人為エネルギを賄い第 3種永久運動が実現する。

( 4 ) 本発明の第 3種永久運動の基本型の出力：

1 . 基本型で得られる水車の出力は、流動流体が水の場合には、図 2 に示すように、重力全圧 P GHを総て運動エネルギに変換して水車を駆動できるので、図 1に示すように、水深 H (m) の位置に圧力管を設置し、流速が V (m/ s e c ) . 流入口の断面積が (m² ) の場合、

水車出力容量（kW) = (S , X V) { g x ( 1 0. 3 3 + H) } x水車効率一 [ ( S , V) X { (抵抗打消し圧力差 ) + (重力動圧補充圧力 P _GHVA) } +流量維持運動エネルギ E ] ÷人為エネルギの電力効率となる。

概算すると、 Hを無視しても、圧力管を通過する水の 1 (m³ .Z s e c ) 当たり約 4 5 kWになり、大きな出力が得られる。

2. 基本型で得られる風車の出力は、流動流体が空気の場合には、重力全圧 P_CHを総て運動エネルギに変換すると、流速は約 4 1 0 m/ s e cになり、技術的に難しい。重力全圧の利用率を 4 0 %を上限とし（技術的に可になれば 1 0 0 %で良い） 2 5 0 m/ s e cを実用できるとして計算すると、風速が V ( m ./ s e c ) 、流入口の断面積が (m² ) の場合、

風車出力容量（kW) - ( S ! X V ) { κ X 1 0. 3 3 } X重力全圧 P の利用率 X風車効率— [ ( S , X V ) X { (抵抗打消し圧力差 P_D ) + ( 重力動圧補充圧力 P _{F; F},_V,、） } +流量維持運動エネルギ Ε ,.._Λ] +人為エネルギの力効率

となる。

概算すると、圧力管を通過する風の 1 (m^j / s e c ) 当たり約 1 6 k W になり、オープン風車に比べると極めて大きな出力が得られる。

( 5 ) 負荷の変動や流動流体の流速の変動に対する制御方法：

1. 負荷の変動に対しては、変速歯車を使用するか、. 負荷の増減に合わせて供給する人為エネルギの量を増減させて圧力管内の流動流体の流量を調整し、水車や風車で駆動される発電機等の回転数を一定に維持する。

2. 流体の流速の変動に対しては、前部ガイドベーン部 5と後部ガイドベーン部 7 との、ガイドべ一ンの円周方向の偏向角度を調整可能な構造にし、流速の増減に合わせて、前記偏向角度を減増させ、水車または風車への流入速度を一定に維持する。

[ Π ] 本発明の第 3種永久運動の発展型：

( 1 ) 使用方法：

本発明の発展型は、前記の自然永久運動を構成する大気圧下の自然の流動流体に相当する流動流体を、大気圧下で人為的に構成して使用するので、従来の水車、風車、内燃機関、外燃機関等の殆どすベての用途に適用できる。

( 2 本発明の第 3種永久運動装置の発展型：

本発明の第 3種永久運動装置の発展型は、図 3に示すように、基本型の圧力管 1 の流入口 2 と流 S口 3 との間を断面積が均一な循環圧力管 1 2 aで接続し、流入口 2の部分と流出口 2の部分との 2か所に上向きに大気圧に対して開き大気圧を含む重力全圧 P G を受け入れる所定面積（元の圧力管の流入口または流出口の断面積以上）の開口部 1 3、 I 3を設けて開口部付き密閉循環圧力管 .1 2 とし.、循環圧力管 1 2 a内に外部エネルギ供給手段 1 4を設けて構成される。尚、循環圧力管〗 2 aの湾曲部には、流量を偏らせないようにセパレ一タ 1 5、 1 5を設ける。

( 3 ) 本発明の第 3種永久運動方法の発展型：

本発明の第 3種永久運動方法の発展型は、図 3に示すように、外部エネルギ供給手段 1 4 により、所定流量に対する循環圧力管 1 2 a部分の抵抗を打ち消して 0 にする外部抵抗打消し圧力差 P oと、流動流体の所定流量を維持する外部流量維持運動エネルギ E ,、。とを供給することにより、. 循環圧力管】. 2 a内の所定流量の流動流体に、基本型における自然永久運動が存在する大気压下の流動流体と同じ「単位時間単位通過流量当たりの重力全圧エネルギ E c " =重力静圧エネルギ E (_{; H S} +重力動圧エネルギ E (_{; H V} .1 を存在させ得るので、発展型の一部を構成する基本型の圧力管 1 内の重力全圧エネルギ E _{FI H}と循環圧力管 1 2 a内の重力全圧エネルギ E C Hとの複合共存融合作用を成立させる第 3種永久運動に必要な境界条件を構成できる。

上記により、軸流水車型の特性により水車または風車 6の負荷とは無関係に、循環圧力管 1 2 a内の所定流量の流動流体が、単位時間単位通過流量当たり同じ大きさの重力全圧エネルギ E_Gtlを有する前記の発展型の一部を構成する基本型の圧力管 1内の所定流量の流動流体と複合共存融合し、前記基本型の場合と同様にして、水車または風車 6の出力で供給すべき人為エネルギを賄う第 3種永久運動が実現する。

( 4 ) 本発明の第 3種永久運動の発展型の出力：

1 . 発展型で得られる水車の出力は-. 流動流体が水の場合には、図 2 に示すように、重力全圧 ΡΓ,Ηを総て運動エネルギに変換して水車を駆動できるので、水深 H (m) の位置に水車を設置し、循環圧力管 1 2 a内の流速が V Cm./ s e c) . 循環圧力管 1 2 aの断面積が S （m² ) の場合、水東出力容量（ kW) = ( S , X V ) { g x ( 1 0. 3 3 + H ) } x水車効率一 [ ( S , x' V) X { (抵抗打消し圧力差 P,., ) + (重力動圧補充圧力 P_NHVA) + (外部抵抗打消し圧力差 Ρ Λ) } + { (流量維持運動エネルギ Ε ΡΑ) + (外部流量維持運動エネルギ Ε _Α .) } ] ÷人為ヱネルギの電力効率

となる。

概算すると、圧力管を通過する水の 1 ( m ¹ , s e c ) 当たり約 4 G kW になる。

2. 発展型で得られる風車の出力は、流動流体が空気の場合には、重力全圧 Pe ,を総て運動エネルギに変換すると、流速は約 4 1 O mZ s e cになり、技術的に難しい。重力全圧の利用率を 4 0 %を上限とし（技術的に可能になれば 1 0 0 %で良い） 2 5 0 mノ s e cを実用できるとして計算すると、風の風速が V ( m / s e c ) 、流入口の断面積が S ! (m² ) の場風虽出力容量（ kW) = ( S！ X V) X { g X 1 0. 3 3 } X重力全圧 P _CHの利用率 X水車効率一 [ ( S , X V ) X { (抵抗打消し圧力差 P D ) + ( 重力動圧補充圧力 PCHVA) + (外部抵抗打消し圧力差 P _DA) } + { (流量維持運動エネルギ Ε_ΡΛ) + (外部流量維持運動エネルギ E_FA。 ) } ] ÷人為ェネルギの電力効率

となる。

概算すると、圧力管を通過する風の 1 (m³ Z s e c ) 当たり約 1 4 kW になる。

( 5 ) 負荷の変動に対する制御方法：

負荷の変動に対しては、 1. 変速歯車を使用するか、 2. 負荷の増減に合わせて供給する人為エネルギの量を增'减させて圧力管内の流動流体の流量を調整し、水車や風車で駆動される発電機等の回転数を一定に維持する

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の第 3種永久運動装置の基本型の水の場合の一例を示す側断面図である。

図 2は、本発明の第 3種永久運動方法の基本型の水の場合の重力全圧、重カ静圧、重力動圧、抵抗打消し圧力差の分布を示す図である。

図 3は、本発明の第 3種永久運動装置の発展型の空気の場合の一例を示す側断面図である。

図 4 は、本発明の第 3種永久運動方法の発展型の空気の場合の重力全圧、重力静圧、重力動圧、抵抗打消し圧力差の分布を示す図である。

図 5は、大気圧下の流動流体が自然永久運動を構成する共存融合作用の動作を示す図である。

図 6は、本発明の第 3種永久運動装置の基本型をもぐりオリフィスに設置した場合の模式図である。

図 7 は、本発明の第 3種永久運動装置の基本型を 2つの水路に跨がって設置した場合の模式図である。

図 8 は、本発明の第 3種永久運動装置の基本型を人為循環水路に設置した場合の模式図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置は、流動流体が水でも空気でも構造 '原理が同じなので、水の場合の基本型と、空気の場合の発展型とを夫々一つずつ説明し、最後に特殊用途を追加する。

[ I ] 本発明の流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置の水の場合の基本型の実施形態：

( 1 ) 用途：

本実施形態は、潮流、河川、水路等において、餑から水流中に釣り下げて使用するものである。

応用例としては、水上または水中船舶に取り付けても使用できる。

( 2 ) 構造：

図 1 に示す圧力管 1 を蜉（図示せず）から釣り下げて、圧力管 1 の中心軸を略水平にして水深 H ( m ) = 4 m、流速 V ( m / s e c ) = 2 m / s e cの位置に設置する。

圧力管 1 の構造は、図 1 に示すように、軸流水車 6を中央部に設け、流入部 9 と前部ガイドベーン部 5 と流出部 1 0 と後部ガイドベーン部 7 とを設けて前記圧力管 1 の断面積を流入口 2 と流出口 3 との双方から前記水車 6 に向かって円周方向に偏向させながら縮小する。この場合、前部ガイドベーン部 5 と後部ガイドベーン部 7 とは、夫々のガイドべ一ンの偏向角を調整できる機構にしておく。次いで、流入口 2近傍の断面積が大きい位置に、即ち、本実施形態では流入部 9 と前部ガイドベーン部 5 との間に前部エネルギ供給手段 4を設け、流出口 3近傍の断面積が大きい位置に、即ち、本実施例では流出部 1 0 と後部ガイドベーン部 7 との間に後部エネルギ供給手段 8を設ける。 9 aは断面積を連続的に変化させるための前部円錐部、 1 0 aは断面積を連続的に変化させるための後部円錐部、 1 1 は水車に接続する発電機である。又、圧力管 1 の内径は変化しているが、外径は水流を乱さないように外套管を付けて円筒形にしておく。

この場合、図〗では、前部ガイドべ一ン部 5 と後部ガイドべ一ン部 7 とを円筒形に示しているが、円筒形では縮小率に限界があるので、内外側面を円錐面にして縮小率を大きくすることができる。又、流入部 9 と流出部 1 0 とを設けるのは、水流の流速 Vが脈動しても、前部エネルギ供給手段 4 と後部エネルギ供給手段 8 とに安定作用を維持させるためである。但し、出力効率を大きくするには流入部 9 と流出部 1 0 における縮小率が小さい方が良い。各種の設定事項：

1. 所定流量：

流入口 2 と流出ロ 3 との直径 = 4 mとすると、

所定流量 = 2² X 3. 1 4 X 2 = 1 2. 5 6 x 2 = 2 5. 1 m ³ / s e c 2. 重力全圧エネルギ E_Gtl：

重力全圧エネルギ E_GH =重力全圧 Ρ_πιι X流量 = X ( 1 0. 3 3 + 4 ) X 2 5. 1 ( k W ) = 3 5 2 4. 9 k W

3. 水車 6に流入する水車駆動流速 V _T ：

重力全圧エネルギ E_GHを総て水車駆動流速 V_T に変換すると、水車駆動流速 V_T = { 2 X g X ( 1 0. 3 3 + 4 ) } ^1/2 = 1 6. 8 m / s e c

4. 前部ガイドべ一ン 5 と後部ガイドべ一ン 7 との偏向して縮小した水車 6側の断面積 S _{f GT} 、 S HCT ：

断面積 S FCT 、 S HOT = 2 5. 1 ÷ 1 6. 8 = 1. 5 m²

即ち、断面積 1 2. 5 6 m² の流入口 2を流入部 9 と前部ガイドべーン部 5 とで 1. 5 m² まで縮小し、断面積 1 2. 5 6 m² の流出□ 3を流出部 1 0 と後部ガイドべーン部 8 とで 1. 5 m² まで縮小する。この場合、縮小率は同じく 1ノ 8. 4であるが、流入側は急激に縮小しても発生損失が小さいので短い距離で縮小し、流出側は急激に縮小すると発生損失が大きくなるので長い距離で縮小する。尚、断面積 S _FGT 、 S BGT は、 1. 5 m² より大きくても小さくても、水車駆動流速 V_T は原理的に、 1 6. 8 mZs e cであり、（断面積 S FCT 、 S BGT ) (水東駆動流速 V_T ) で所定流量が決まる。

5. 前部エネルギ供給手段 4と後部エネルギ供給手段 8での縮小率：作用の安定性と効率とを両立させるために、これらの位置での縮小率を 1 / 2程度にする。

( 3 ) 方法：

1 ) 前部エネルギ供給手段 4から、圧力管 1の位置での重力全圧 P„H が圧力管 1内に作用している条件で所定流量の流動流体が圧力管 1内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0に打ち消す抵抗打消し圧力差 P _D と、圧力管 1の流出口 3外近傍の流動流体の重力動圧 P(_;Hv に相当する重力動圧補充圧力 Pc_HVAとを供給する。

1. 抵抗打消し圧力差 P D ：

圧力管 1内を通過する流動流体の最大運動エネルギ、即ち、水車駆動流速 V_T の運動エネルギに比例すると考えて良い。これらに関する公知データから概算すると、

流入口 2と水車 6の出口との間：水車駆動流速 V_T の運動エネルギの約 5 %= 3 5 2 4. 9 k WX 0. 0 5 = 1 7 6. 2 k W

水車 6の出口と流出口 3 との間：水車駆動流速 V_T の運動エネルギの約 2 2 % = 3 5 2 4. 9 k WX 0. 2 2 = 7 7 5. 5 k W

従って、

抵抗打消し圧力差 P D は、水車駆動流速 V , の運動エネルギの約 2 7 % == 3 5 2 4. 9 k WX 0. 2 7 = 9 5 1 . 7 kWになる。

2. 重力動圧捕充圧力 P _{CH VA}：

前部エネルギ供給手段 4での縮小率を 1ノ 2にしているので、重力動圧補充圧力 PGHV ま、流速 2 m / s e cの運動エネルギ 2² ÷ 2 x 2 5. 1 = 5 0. 2 k Wになる。

3. 前部エネルギ供給手段 4の出力 = 1 7 6. 2 + 7 7 5. 5 + 5 0. 2 = 1 0 0 2 kWになる。

2 ) 後部エネルギ供給手段 8から、前記圧力管 1 の位置での重力全圧

Penが前記圧力管 1 内に作用している条件で前記所定流量の流体がこの後部エネルギ供給手段 8を通過する際の流量維持流速 V_F の運動エネルギである流量維持運動エネルギ E _ΡΛを供給する。

1. 流量維持運動エネルギ E _{F A} ：

後部エネルギ供給手段 8での縮小率を〗ノ 2 にしているので、流量維持運動エネルギは、流速 2 m./ s e cの運動エネルギ = 4² ÷ 2 X 2 5. 1 = 2 0 0. 8 kWになる。

( 4 ) 出力：

水一車出力容量（ kW) = (S : X V ) X { g X ( 1 0. 3 3 + H ) } x水車効率— [ (S , V) X { (抵抗打消し圧力差 Ρ_: ) + (重力動圧補充圧力 P_G,_IVA) } +流量維持運動エネルギ ί κ_Λ] ÷人為エネルギの電力効率 = ( S , V ) { R X ( 1 0. 3 3 + Η ) } X 0. 9 - [ ( S , x V ) { (抵抗打消し圧力差 Ρ" ) + (重力動圧補充圧力 Pc,,.,_A) } +流量維持運動エネルギ E _A] ÷ 0. 7 6 = 3 5 2 4. 9 k W X 0. 9 — ( 1 0 0 2 k W+ 2 0 0. 8 k ) ÷ 0. 7 6 - 3 1 7 2 k W - 1 5 8 3 k W - 1 5 8 9 k Wとなる _n

I ) 負荷の変動に対しては、 1 . 変速歯車を使用して水車 6で駆動される発電機の回転数を一定に維持する。 2. 負荷の増減に合わせて供給する人為エネルギの量を増減させて圧力管内の流動流体の流量を調整し、出力を下げて、水車で駆動される発電機の回転数を一定に維持する。

2 ) 流体の流速の変動に対しては、前部ガイドベーン部 5 と後部ガイドベーン部 7 との、ガイドべーンの円周方向の偏向角度を流速の増減に合わせて減増させ、水車へ流入する水車駆動流速 V _T を一定に維持する。

尚、空気を利用する基本型も原理は同じであるので、次の空気の場合の発展型を参考にすれば容易に構成できる。

[ Π ] 本発明の流動流体の重力全圧エネルギの使用方法とその装置の空気の場合の発展型の実施形態：

( t ) 用途：

本発明の発展型は、自然永久連動を構成する大気圧下の自然の流動流体に相当する流動流体を、大気圧下で人為的に構成して使 ¾するので、従来の水車、風車、内燃機関、外燃機関等の殆どすベての用途に適用できる。本実施形態は、自動直のガソリンエンジンに代わるものとして、自動車のボンネット内に設置できるように構成する。

応用例としては、飛行機やへリコプタを含めて広く使 ¾できる。

( 2 ) 構造：

図 3に示すように、本実施形態の一部を構成する甚本型の圧力管 1 の流入口 2 と流出□ 3 との間を断面積が均一な循環圧力管 1 2 aで接続し、流人口 2の部分と流出口 2の部分との 2か所に上向きに大気圧に対して開き大気圧を含む重力全圧 P 0 Hを受け入れる所定面積（元の圧力管の流入口または流出口の断面積以上）の開口部 1 3、！ 3を設けて開口部付き密閉循環圧力管 1 2 とし、循環圧力管 1 2 _a内に外部エネルギ供給手段〗 4を設けて構成される。尚、循環圧力管〗 2 aの湾曲部には、流量を偏らせないようにセノ、。レ一タ 1 5、 1 5を設ける _c

上記の構造にすると、開口部付き密閉循環圧力管 1 2内で流通空気の循環流が維持され、重力全圧 P Hが開口部 1 3、 1 3から前記流通空気の循環流に重力全圧エネルギ E G _Hを供給するので、铀流水車型の特性により前記圧力管 1 内の風車の負荷の有無に関係なく、前記流通空気の循環流は重力全圧ェネルギ E _c 重力全圧 P G H X単位時間通過流量を維持して循環することになる。この場合、開口部 1 3、 1 3の断面積が所定面積（元の圧力管の流入口または流出口の断面積以上）であることが必須条件であり、これによつて、開口部付き密閉循環圧力管 1 2内の流通空気が、密閉状態に準じて循環しながら、重力全圧 P_GHから重力全圧ェメルギ E(_;„の供給を受けることができる 0

そして、上記の状態を維持できる条件は、循環圧力管 1 2 a内の流通空気の単位時間単位通過流量当たりの重力全圧エネルギ E_(;Hを、重力全圧 P_CHが開口部 1 3、 1 3から重力全圧エネルギ E_c„を供給するという条件で大気圧下の風の単位時間単位通過流量当たりの重力全圧エネルギ E _{G I},と同じにすることである。これができれば、基本型の場合と同様にして第 3種永タ、運動の発展型が実現し、風車に接続した発電機から出力が得られ、この出力で電気自動車のモータを駆動する。

各種の設定事項：

1 . 形状 ·寸法：

自動車のボンネットを少し長くする必要があるが、図 3 に示すものを全長 2 mに構成し、 6個をボンネットに並列に並べる。全長を 2 mにすると、循環圧力管 1 2 aの内径を 0. 1 5 mに設定できる。

2 . 風車駆動流速 V_T ：

風車駆動流速 V_T を流通空気の圧縮率約 7 %である 2 5 0 m./ s e c と設定する。これで、重力全圧エネルギ E G"の利用率は約 3 7 %になる。勿論、技術的に可能であれば更に高速にすれば良い。

3. 所定流量：

循環圧力管 1 2 a内の流通空気の流速 V = 2 5 m/ s e c と設定すると、所定流量 = 0. 4 4 m ³ Z s e c となる。

4 . 利用できる重力全圧エネルギ Ε ΠΗ ：

重力全圧エネルギ E CH =重力全圧 Ρ «Η Χ流量 = g X 1 0. 3 3 X 0. 4 4 X利用率 0. 3 7 ( k W) = 1 6. 5 kWとなる。 5. 前部ガイドべ一ンと後部ガイドべ一ンとの偏向して縮小した水車側の断面積 S MT . S BGT ：

断面積 S _GT . S BGT = 0. 4 4 + 2 5 0 = 1 7. 6 6 c m² となる。即ち、断面積 1 7 6. 6 c m² の流人口 2を流入部と前部ガイドべ—ン部とで j 7. 6 6 c m ² まで縮小し、断面積 1 7 6. 6 c m² の流出口を流出部と後部ガイドべ一ン部とで 1 7. 6 6 c m² まで縮小する。この場合、縮小率は同じく 1 ノ 1 ()であるが、流入側は急激に縮小しても発生損失が小さいので短い距離で縮小し、流出側は急激に縮小すると発生損失が大きくなるので長い距離で縮小する。

尚、前記の風車駆動流速 V_T は、某本型では重力全圧 ΡπΜで決まるが、発展型では所定流量と断面積 S FCT 、 S BCT とで決まる。

5. 前部エネルギ供給手段と後部エネルギ供給手段での縮小率：作用の安定性と効率とを両立させるために、これらの位置での縮小率を 1ノ 2程度にする。

( 3 ) 方法：

1 ) 前部エネルギ供給手段から、重力全圧 P_CHが圧力管！内に作用している条件で所定流量の流動流体が圧力管 ί 内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0 に打ち消す抵抗打消し圧力差と、圧力管 1 の流出□ 3外近傍の流動流体の重力動圧 Ρ _Π"_Ν に相当する重力動圧補充圧力 P HVAとを供給する。

1 . 抵抗打消し圧力差 P_D ：

圧力管 1 内を通過する流動流体の最大運動エネルギ、即ち、風車駆動流速 V.,. の運動エネルギに比例すると考えて良い。これらに関する公知データから概算すると、

流入口 2 と風車の出口との間：風虽駆動流速 V.「の運動エネルギの約 5 %

= 1 6. 5 k WX 0. 0 5 = 0. 8 3 k W

風車の出口と流出口 3 との間：風車駆動流速 V-, の運動エネルギの約 2 2 %= 1 6. 5 k W 0. 2 2 = 3. 6 3 k W

従ってゝ

抵抗打消し圧力差 Ρ。は、風車駆動流速 V_T の運動エネルギの約 2 7 % = 1 6. 5 k WX 0. 2 7 = 4. 4 6 kWになる。

2. 重力動圧補充圧力 P_{CH VA} ：

前部エネルギ供給手段での縮小率を 1 / 2にしているので、重力動圧補充圧力 P GHV ま、風車駆動流速 V_T の運動エネルギの 4 %= 1 6. 5 k W X 0. 0 4 = 0. 6 6 k Wになる。

3. 前部エネルギ供給手段の出力 = 0. 8 3 + 3. 6 3 + 0. 6 6 = 5. 1 2 k Wになる。

2 ) 後部エネルギ供給手段から、重力全圧 Ρ(_:Ηが前記圧力管 1 内に作用している条件で前記所定流量の流体がこの後部エネルギ供給手段を通過する際の流量維持流速 V_F の運動エネルギである流量維持運動エネルギ E_FAを供給する。

1 . 流量維持運動エネルギ Εκ_Λ ：

後部エネルギ供給手段での縮小率を 1 / 2にしているので、流量維持運動エネルギ Ε κ ま、水車駆動流速 V _T の運動エネルギの約 4 %= 1 B . 5 k Wx 0. 0 4 = 0. 6 6 kWになる。

3 ) 外部エネルギ供給手段 1 4から、循環圧力管部 1 2 aを所定流量の流通空気が通過する際に発生する抵抗を 0 に打ち消す外部抵抗打消し圧力差 P_D0と、循環圧力管部 1 2 a内を通過する所定流量の流通空気の運動エネルギである外部流量維持運動エネルギ E 。とを供給する。これによつて、循環圧力管 1 2 a内の流通空気の単位時間単位通過流量当たりの重力全圧ェネルギ E _GHを、重力全圧 P GHが開口部 1 3、 1 3から重力全圧エネルギを供給するという条件で、大気圧下の風の単位時間単位通過流量当たりの重力全圧エネルギ E_t:„と同じにし、基本型の場合と同様にして第 3種永久運動の発展型を実現し、風車に接続した発電機の出力で電気自動のモータを駆動することができる。

1. 外部抵抗打消し圧力差 P_D(, ：

外部抵抗打消し圧力差 p_D。は、水車駆動流速 ν_τ の運動エネルギの約 3 %= 1 6. 5 k WX 0. 0 3 = 0, 5 kWになる。

2. 外部流量維持運動エネルギ E ,.·_Α。：

外部抵抗打消し圧力差 Ρ_π。は、水車駆動流速の運動エネルギの約 1 % = 1 6. 5 k W X 0. 0 1 = 0. 1 7 k Wになる。

3. 外部エネルギ供給手段の出力 = 0. 5 + 0. I 7 = 0. 6 7 k Wになる。

( 4 ：) 出力：

風車出力容量（ k W) = ( S , X V ) X { g X 1 0. 3 3 } X利闲率 X風車効率一 [ ( S , X V ) X { (抵抗打消し圧力差 P D ) + (重力動圧補充圧力 P CHVA) + (外部抵抗打消し ίί:力差 P _:, ) } +流量維持運動エネルギ E _FA +外部流量維持運動エネルギ F; κ_Λい ] ÷人為エネルギの電力効率- ( S 1 X V ) X { g X 】 0. 3 3 } X 0. 3 7 x 0. 9 - [ ( S , X V) X { (抵抗打消し圧力差 Ρ _Π ) + (重力動圧捕充圧力 Ρ ·.,,ハ） + (外部抵抗打消し圧力差 ) } +流量維持運動エネルギ Ε ,· '· +外部流量維持運動エネルギ Ε , 0 ] ÷ 0. 7 6 = 1 6. 5 k W X 0. 9 - 6. 4 k W ÷ 0. 7 6 = 1 4. 8 kW— 8. 5 kW= 6. 3 kW= 8. 6馬力

従って、 6台並列に設置すると、約 5 2馬力になる。

( 5 ) 負荷の変動に対する制御方法：

1 ) 負荷の変動に対しては、 1 . 変速歯車を使用して風車で駆動される発電機の回転数を一定に維持する。 2. 負荷の増減に^わせて供給する人為エネルギの量を増減させて圧力管内の流動流体の流量を調整し、出力を下げて、風車で駆動される発電機の回転数を一定に維持する。

尚、外部抵抗打消し圧力差と外部流量維持運動エネルギ Ε Λ。とを制御して、圧力管〗内で維持される流量と、循環圧力管 1 2 a部分で維持される流量とを正確に一致させることは困難なので、循環圧力管 1 2 a部分で維持される流量が少し過剰になるように設定する。この過剰分は、開口部 1 3 、 1 3から出入りして調整され、設備は安定して動作する。

尚、図 3において、圧力管 1 と外部エネルギ供給手段 1 4 とが入れ代わつていても同様な結果が得られる。又、図 3に示すように、循環は垂直面内に限らず、開口部 1 3、 1 3が上を向いておれば、循環は水平でも、角度があつも同様な結果が得られる。

流動流体が水の場合も、原理的には同じであるので、前記の水の場合の基本型の実施形態を参考にすれば容易に実施できる。但し、. 水の場合には、図 3に 2点鎖線で示すバイパス回路を、上面を大気圧に開放するようにして取り付ける。このバイパス回路があれば、設備の制御が容易で安定して動作す o

[ m ] 本発明の第 3種永久運動の基本型の特殊用途の実施形態：

本発明の第 3種永久運動の基本型の場合には、圧力管の流出口からの流動流体の流出速度を、前記流出口外の大気圧下の流動流体の流速に合わせることができれば安定して動作するので、図 6〜図 8 に示す特殊用途に使用できる。これらの特殊用途の検討から発展したのが前記の基本型であり発展型である。

( 1 ) もぐりオリフィスでの使用：

図 6に示すように、基本型の圧力管 1 をもぐりオリフィス 1 6 に設置して使用できる。この場合には、図 6の H , を前部エネルギ供給手段の出力の一部として使用できる。

( 2 ) 水面間に落差がある 2つの水流に跨がっての使用：

図 7 に示すように、基本型の圧力管 I を水面間に落差 H , がある 2 つの水流、 F 2 に跨がって設置して使用できる。この場合には、図 7の H , を前部エネルギ供給手段の出力の一部として使用できる。

( 3 ) 人為的に構成した水流中での使用：図 8に示すように、水流を垂直面内で循環させる人為循環水路 1 7 aに水流循環手段 1 8から人為的にエネルギを供給して大気圧下の勾配水流 1 7を構成し、基本型の圧力管 1を勾配水流 1 7の中に設置する。この場合、水流循環手段 1 8が供給するのは、人為循環水路 1 7 a内の抵抗を 0に打ち消す圧力差と、揚水して勾配水流 1 7の勾配を作るためのエネルギとであり、制御が困難であり、循環させる水量を 1 0 0 %使用しないので効率が悪いが、本発明の基本型の使用が可能であり、これを発展させたのが前記の発展型である。産業上の利用可能性

[ I ] 本発明の第 3種永久運動の基本型：

本発明の基本型は、（ 1 ) 潮流、海流、河川、水路等の水流、（ 2 ) 風の中、（ 3 ) 水上または水中の移動体、（ 4 ) 大気中の移動体、（ 5 ) 落差を利用する図 6に示すもぐりオリフィス、図 7に示す水面間に落差がある 2つの水路、（ 6 ) 図 8に示す人為循環水路等で使用できる。

そして、完全なクリーンエネルギであり、エネルギ問題の解決、自然環境の改善、生活環境の改善等の効果が大きい。

[ Π ] 本発明の第 3種永久運動の発展型：

本発明の発展型は、従来の水直、風車、内燃機関、外燃機関等の殆どすべての用途に適用できる。

例えば、本発明の発展型は、

( 1 ) 原子力発電所等を含む各種の発電所に代わって、電力需要を総て賄うことができる。

( 2 ) 自動車のエンジンに代わる等、石油の燧料としての消費を無くし、大気汚染、地球温暖化等を防止できる。

( 3 ) 地球の平和と繁栄の永綾：

1 - 本発明の第 3種永久運動を成立させる複合共存融合作用の概念は、今、人類に必要な最大の哲学である。

2 . 第 3種永久運動でエネルギを確保し、このエネルギで、資源をリサイクルし、自然環境、生活環境を整えて、未来に対する行き詰まり感と無力感とを取り除き、地球の平和と繁栄を確立できる。

Claims

請求の範囲

1 . 軸流水車またはこれと同じ形の風車を中央部に設けた圧力管を大気圧下の流動流体中に設置し、前記圧力管の断面積を流入口と流出口との双方から前記水車または風車に向かって円周方向に偏向させながら縮小し、前記流入口近傍の断面積が大きい位置に前部エネルギ供給手段を設け、前記流出口近傍の断面積が大きい位置に後部エネルギ供給手段を設けることを特徴とする流動流体の重力全圧エネルギの使用装置。

2 . 軸流水車またはこれと同じ形の風車を中央部に設けた圧力管を大気圧下の流動流体中に設置し、前記圧力管の断面積を流入口と流出口との双方から前記水車または風車に向かって円周方向に偏向させながら縮小し、所定流量の流動流体が前記圧力管内を通過する際に発生する総ての抵抗を 0に打ち消す抵抗打消し圧力差を前記流入口近傍の断面積が大きい位置に供給し、前記圧力管の流出口外近傍の流動流体の重力動圧に相当する重力動圧補充圧力を前記水車または風車の出口より上流側に供給し、前記流入口近傍の断面積が大きい位置に前記所定流量の流体がその供給位置を通過する際の流速の運動エネルギである流量維持運動ェネルギを供給することを特徴とする流動流体の重力全圧エネルギの使用方法。

3 . 請求項 1 に記載の流動流体の重力全圧エネルギの使用装置の圧力管の流入口と流出口との間を断面積が均一な循環圧力管で接続して密閉循環圧力管とし、前記循環圧力管内に外部エネルギ供給手段を設け、前記の請求項 1の圧力管と前記外部エネルギ供給手段との間に上向きに大気圧に対して開き大気圧を含む重力全圧を受け入れ、且つ、前記の請求項〗の圧力管の流入口または流出口の断面積以上の断面積を有する開口部を設けることを特徴とする流動流体の重力全圧エネルギの使用装置。

4 . 請求項 1 に記載の流動流体の重力全圧エネルギの使用装置の圧力管の流入口と流出口との間を断面積が均一な循環圧力管で接続して密閉循環圧力管とし、前記循環圧力管内に外部エネルギ供給手段を設け、前記の請求項 1の圧力管と前記外部エネルギ供給手段との間に上向きに大気圧に対して開き大気圧を含む重力全圧を受け入れ、且つ、前記の請求項 1の圧力管の流入口または流出口の断面積以上の断面積を有する開口部を設け、前記循環圧力管内に、所定流量に対する前記循環圧力管部分の抵抗を打ち消して 0にする外部抵抗打消し圧力差と、流動流体の所定流量を前記循環圧力管内で維持する外部流量維持運動エネルギとを供給することを特徴とする流動流体の重力全圧エネルギの使用方法。