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zoom RSS 加速錘利用回転装置の詳細

<<   作成日時 : 2017/05/07 04:29  

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この図はエネルギー創生装置として特許に出願したものの概念図(特開2016-160771)。
鉄球や液体など、移動する錘をつかって重力エネルギーを得る装置である。

重力の特徴は透過力であり、物体をたくさん重ねてもそれぞれに力が及んでしまうのが最大の特徴だ。

滝の水が落ち続けるのはこの透過力があるからで、
重力に透過力がないとしたら先に落ちた水が重力を吸収してしまい、後続の水には重力が働かず滝は停止してしまうだろう。

その透過力に優位性がなく、ただ質量に忠実に反応するだけ。しかもその力を遮ることは絶対にできない。

ダムの水力発電のように重力からエネルギーが得られるのはその透過力のおかげだ。

また、重力は反発しない。反発力とセットで現れる磁力を扱うのと違って、反発のない重力は制御しやすいと言える。


これらの特性を上手に利用したのが本装置である。

錘が周回するループ軌道を素機としてその長径を回転方向に大きく傾けることで錘を元の高さに戻す。そして、加速した錘の進む方向を変えることでエネルギーを得るのである。

回転軸を持つ円板にたくさんの素機を等間隔で配置するが、その素機の内部では錘が一方向に周回する。素機は長径を有するループ状で、パイプで構成するもよいし、箱形にして内壁を錘の軌道にしてもよい。

本装置は二つの機能を持つ。一つは降下した錘を元の高さに戻す機能であり、もう一つはエネルギーを生み出す機能である。

この二つの機能を有効にするための条件がある。
それは、素機の数を増やすこと。円周に加える力が途切れ途切れでは回転しないからだ。ましてや錘を元の高さに戻すという負の要素を含む素機であり、数が多いほどカバーし合えるというわけだ。

冒頭の図は素機が36個だが、この数だと10°回転できれば元の状態に戻ることができ持続回転が可能となる。しかし、素機数が2倍の72個なら5°の回転能力で持続が可能となる。つまり、素機の数が多いほど能力が増すと言うことだ。



では、錘を元の高さに戻す機能を説明しよう。

1、軌道の長径を回転方向に大きく傾ける・・・70°〜90°
 本装置は、円板軸を支点とするテコの原理を用いるが、軌道の長径を傾けることで力点を支点より高い位置に設定できる。長径を傾けない場合は力点が軸の水平にしかないので、ほかの素機の錘を元の高さに押し上げることができない。
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2、軌道の長径を長くする
   これにより、テコの効果が増大する。出力増大にも貢献する

3、錘の重さを大きくする
   これにより、テコの効果が増大する。出力増大にも貢献する

さて、残念ながらこのままでは錘を元の高さに戻すだけであり、回転するなどの効果は得られないだろう。
長径を長くしようが、錘を重くしようが、素機を増やそうが、それだけではエネルギーを得るどころか回転さえもしないと思う。
つまり、この機能は、水力発電に於けるダムに雨水が溜まるまでの機能に匹敵する。水蒸気が上空で雲となってダムに降雨するまでの機能である。

いよいよエネルギー創生のワザを披露する。

ずばり加速力をつかう。装置の名称を「加速錘利用の回転装置」としたのはこのためである。

とは言え加速力そのものからエネルギーを得るのではなく、円板の軸までの錘の水平距離を操作するために加速力を利用するのである。

勢いづいた錘の進む方向を変えることで円板軸までの距離を稼ぐ。そして、同じワザをつかって錘を軸近傍に戻す。これをミニ・スイング・バイとでも言おうか。

方向変換のワザは軌道の形状にある。つまり、第二の機能であるエネルギーの創生には軌道の形状が大きく関わってくる。

素機は加速した錘の進む方向を変える形状でなければならない。それを軌道の曲線て行う。さらに加えて、錘の逆行を防ぐための窪みを適所に設ける。
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設計の一例を下図に示す。錘は直径2センチの鋼鉄製の球体で、重さが33グラム。出力は、軸から50センチに於ける下向きの力(グラム)とした。
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この図が出力最高の状態で、円板の軸から50センチの位置では72.27グラムの力を得る。


ところで、この状態からさらに回転角2°だけ進行したらどうだろう。また、4°進行、6°進行、8°進行などではどんな状態になるのだろう。調べると次の結果を得た。それぞれの詳細は最後に図示するが、まずは結果を見よう。


初期状態=72.27グラム
2°進行=55.902グラム
4°進行=41.448グラム
6°進行=38.016グラム
8°進行=33.99グラム
9°進行=38.808グラム

これを見ると、詳しいシミュレーションしてもどうやらマイナスの成分がないように見える。
つまり、これらの平均値がこの装置の出力とみて良いだろう。

六者合計値=280.434グラム
六者平均値=46.739グラム

と言うことは、素機が36個でも回転可能であり、しかも半径50センチのプーリーで46グラム以上の力で仕事もできてしまう。

さらに言えば、上記のシミュレーションの素機をすべて実装するなら280グラム以上の仕事ができる。

ところが、この発明では大規模設計にするととんでもなく大きな出力が得られる。

例えば装置各部の寸法を相似比で2倍に拡大すれば、錘の移動距離が2倍になり、かつ錘の重量を8倍にできるため合わせて16倍の出力が得られることとなる。

規模の拡大については円板の半径を大きくするやり方のほか、少数素機の円板を複数用意し、同軸上に角度をずらして設置することもできる。下図を参照
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なお、錘として液体も利用できるが、その場合は逆止めの窪みを大きくする。


それでは、2度間隔の詳細を下図に示す。
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それでは、さらに回転角2°進行、つまり最初から数えて4°回転した場合は、
円板の軸から50センチの位置では41.448グラムの力を得る。
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続いて6°回転、8°回転、9°回転の様子をそれぞれ連続表示しよう。
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先に述べたとおり、素機の形状がエネルギーを生み出す機能に大きく関わっている。その証として、素機が上から下に向かう場合に於ける錘の動きを制御するシミュレーションしてみた。つまり、錘が円板の外周側に移動するのを制御してエネルギー創生に貢献した。
ところが、これと同じわざを素機が上に向かう場合にも利用することができる。
そこで、有効と思われる形状を用いてもう一度シミュレーションしてみよう。

その結果、抜群の効果が期待できることがわかった。

錘は直径20ミリの鉄球で、重さを65グラムとした。なお、逆行防止用の窪みは長径の両端のほか、途中にも適宜設けた。

まず、初期状態から
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2°進行では、
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4°進行では
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6°進行では
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8°進行では
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9°進行では
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初期状態=163.15グラム
2°進行=163.67グラム
4°進行=172.9グラム
6°進行=151.58グラム
8°進行=177.84グラム
9°進行=172.9グラム


六者平均値=167.0グラム


以上

最後に強調するが、この発明はいわゆる永久機関ではない。重力は風力と同じ自然力だからだ。違いはいつでもどこでも力が得られることである。風力では1度つかった風は弱まるので連続使用ができないが、透過力のある重力ならいくらでも連続使用ができてしまう。

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