例ドイツ連邦特許No.1085073。パイプ同士を溶接してパイプの格子を作る装置。金属の小さな球を回転させて、それが電極の役割を果たす。発明者証No.262045。岩盤破砕用電極を備えたトンネル掘削機の作業機。特異点:硬い岩盤を破砕する効率を高めるために、破砕用電極は絶縁された軸の回りを自由に回転する断面がくさび形になったプーリー状に作られている。発明者証No.260874。摩耗したタイヤのトレッドなどのゴムからコードのワイヤーを分離する方法。トレッドを炭化水素中におくこと、そのトレッドを高圧の液体流で処理すること、ワイヤーを機械的にすき取ること、それを切断することを含む。特異点:効率を向上させるためにトレッドをゴムの分子間の結合が弱くなるスピードで回転させながら処理を行う。物体(または外部環境)の特性が、作業の各段階で最適な状態に変化するようにする。物体を部分に分けて、各部分がお互いに対して位置を変えることができるようにする。物体が全体として動かない場合には、動くように、移動するようにする。発明者証No.317390。水泳用のゴム製ひれ足。特異点:泳ぐ早さ、距離に応じた泳ぎ方に対応してひれ先の硬さを調節できるように、ひれの内側に縦方向の空洞をつくり、その中を安定性が高く圧力をかけても体積が変化しない液体で充填する。液体にかける圧力は必要に応じて陸上あるいは水中で変化させる。発明者証No.161247。船体が円筒形をした貨物船。特異点:満載した際の喫水を浅くできるように、船体は2つの半円筒でつくり、間をヒンジで連結して開け閉めができるようにする。ソ連特許No.174748。自動車のメーンフレームを球形ヒンジでつながれた2つの部分でつくり、油圧シリンダを使ってフレームが左右に折れ曲がるようにする。この構造の自動車は高い走行性能をもつ。発明者証No.162580。中に導電性の油脂が詰まったパイプを束ねたケーブルの製造方法。パイプの中に何らかの物質を入れ、それをまとめてケーブルを作り、ケーブルの完成後パイプ内の物質を取り除く。工程を容易にするためにパイプに入れる物質はパラフィンとする。ケーブル製造後は熱によってパラフィンを溶かしてパイプから流しだせば良い。必要な効果をちょうど100%得ることが難しい場合には、「ちょっと少なめ」または「ちょっと多め」の結果を得るようにする。することによって課題ははるかに簡単になる。発明者証No.181897。:薬品の消費、散布コストを削減するために雲全体に散布せず、雹粒の大きい特定の部分に限定して散布を行う。発明者証No.262333。タンクと計量機構を備えた金属粉末の計量装置。特異点:計量機構に安定した量の粉末が供給されるようにするため、タンクの内部に粉末取り込み用ロートと電磁ポンプの力で粉末をロートに(過剰気味に)供給する搬送機構が組み込まれている。(図17参照)図17過剰処理の原理:パイプ1から供給される粉末の量が安定するように、ロート2には過剰な粉末が供給されるようにしておく。多すぎる分はタンク3にこぼれ落ちて、ロート2には常に縁まで一杯に粉末が入っていることになる。物体が線にそって運動(または移動)することに関連する問題は、その物体が2つの次元に(つまり面に沿って)位置を変えることができるようにすることによって解決できる。同様に、物体が面に沿って運動(または移動)することに関連する問題は、3次元の空間に移行することによって解決される。単層の物体を多層構造にする。物体を傾ける、または「横」にする。隣接する面、あるいは現在の反対側の面への投影を利用する。発明者証No.150938。特異点:ダイオードの容量を増加させるために、半導体プレートの径を増加させずにpn接合と抵抗接点とを立体形状に成型する。面接合から立体接合に移行することによって従来と同じサイズのダイオードで半導体プレートの接合面を拡大することが可能となり、これによりpn接合から得られる容量が増加する。油井掘削用のビットの改良に長期間取り組んだ有名なソ連の発明家D.キセリョフは自著『設計者の探索』の中で次のように語っています。「ビットにもベアリングにもそれぞれ決まった許容荷重があります。その数を増やすことができれば、一個あたりの荷重が減少して稼働条件が改善され摩耗を減少させることができます。私はまさにこの観点から、ベアリングの配置の仕方を様々検討していたのです。ビットのサイズや、ベアリングのボールやローラーを配置できる空間が小さいことが障害になっていました。考えた時に、突然解決策を発見しました。解決策は“すぐ隣の空間に”あったのです。ベアリングを並べて2層に設置すると一定の面積の中に置けるベアリングの数を増やすことができます。ベッドを上下に重ねることによって寝台車の収容人数を増やすのと同じことです。私は笑い出してしまいました。何ヶ月もむなしく捜していた解決策はこんなに簡単なことだったのです。発明者証No.180555。鉱山の水平方向のトンネルにおけるトロッコの入れ替え自動化法。特異点:天井を補強して入れ替え線を作る必要性を無くすために、空の車両を必要に応じて90度回転させて荷を積んだ列車の上を通して移動させる。発明者証No.259449。:連続使用時間を延長するためにエンドレステープの両面に磁性体を塗布しメビウスの輪を形成させる。発明者証No.244783。年間を通じて野菜栽培を行う温室。特異点:太陽光線による植物への照射環境を改善するために北側に凹型反射面を持ったスクリーンを設置する。物体に揺れる動きをさせる。揺れている場合には、振動の周波数を大きくする(場合によって、超音波レベルまで)。機械的振動に替えて圧力振動を利用する。超音波振動を電磁場と組み合わせて利用する。発明者証No.220380。フラックス層のもとでエレクトロードを低周波振動させて行う異種あるいは同種金属の振動アーク溶接法。特異点:溶接品質を向上させる目的で低周波振動に重ねて超音波による例えば20キロヘルツ程度の高周波振動をかける。発明者証No.307896。:用具を木材に入れる際に必要な力を小さくするために切断される木材の固有振動数に近い振動パルスをもった用具を使用する。USA特許No.3239283。静止摩擦によって、針、振り子など動く部品のベアリング上でのスムースな動きが妨げられることによって精密機械の感度は大きく低下する。これを避けるために、ベアリングを振動させ、装置の部品が相互の間で常に揺れ動くようにする。この振動の原動力は電動モーターが使用されることが多いが、それに伴って、装置の動きが複雑になり、また、重量も増加する。アメリカの発明家ジョン・ブローズとウィリアム・ラウベンドルファーは新しいベアリングを開発した。このベアリングのブッシュは圧電材料で作られ、両端が導電性のフォイルで覆われている。フォイルに溶接された電極に交流電流を流すことによって振動を生じさせる。発明者証No.244272。磁場を使って空気中の埃をしずめる方法。特異点:空気に音波振動と磁場とを同時に加える。連続的作用を周期的作用(間欠的作用)に変化させる。周期的な作用の場合は、周期を変化させる。間欠的な作用の間の休止時間を利用して、ほかの作用を行う。発明者証No.267772。アーク溶接の状態を観察するために照明で照らす方法が知られている。照明によって固体および融けた金属はよく見えるようになるが、プラズマガス状のアークが見えにくくなってしまう(明らかに技術的矛盾です)。新たなアイデアの特異点:照明の明るさをゼロからアークの明るさ以上まで定期的に変動させる。これによって、アークそのもののと、エレクトロードの溶解や固化した金属の状態の観察とを両立させることができる。発明者証No.302622。加熱して起電の有無により熱電対の異常を検査する方法。特異点:検査時間を短縮するために熱電対にパルス電流を流して加熱し、パルスとパルスとの間に熱による起電の有無を確認する。作業を絶え間なく行う(物体のすべての部分が、常に全力で作動する)アイドル時間や中間動作をなくす。発明者証No.126440。油井の掘削に2セットの掘削パイプを用いる方法。2–3本の油井を同時に掘削する際にはそれぞれ独立して使用する複数のシャフトと2つの掘削パイプを用いる。掘削パイプは摩耗したビットを交換するために定期的に上げ下げするが、一本で掘削している間にもう一本のビットを交換する。発明者証No.268926。船舶による砂糖原料の輸送法。特異点:タンカーの空荷(からに)での航行を活用して輸送コストを低減する。石油製品などの液体貨物を降ろした後で内部を片付け、洗剤で処理した後に砂糖原料などを積む。Top目次110203040方法21.瞬時の作業の原理あるプロセスの全体、またはそのいくつかのステップ(たとえば、有害なステップ、危険なステップ)を極めて早くおこなう。発明者証No.241484。:生産性の向上と脱炭の減少のため、ガスが素材に接する全工程を通じてガス流の速度を秒速200m以上とする。専用装置を用いて船体を傾斜させて荷下ろしを行う。全ての木材を水中に落とすには船体を大きく傾ける必要があるがこれには危険を伴う。本件の提案では船体を傾ける角度は小さくし、ただし急激に傾けることによって動的な力を生じさせ、小さな傾き角にもかかわらずこの力によって木材が落ちるようにする。ドイツ連邦特許No.1134821。大径で肉の薄いプラクチック製のパイプを切断する方法。パイプが変形する余裕が無いほどカッターを早く動かして切断する。有害な要因(特に、環境との間の有害な作用)を利用して肯定的な効果を得る。有害な要因を、ほかの有害な要因と組み合わせることによって取り除く。有害な要因を、結果としてもはや有害でない水準まで強くする。例ソ連科学アカデミー準会員のP.バラグジンは「学者の道」(『レニングラード・アルマニャック』、1953年、No.5)という文章に次のように書いています。彼は1920年代に高周波電流を金属の加熱に使うことに取り組みました。実験の結果高周波電流では金属は表面しか加熱されないことが判りました。高周波を素材の深いところまで「追い立てる」ことはどうしても出来なかったので、実験は中止されました。その後、バラグジンはこの「否定的現象」を活用しようとしなかったことを何度も悔いることになりました。高周波を金属の焼き入れ(表面処理)に使うことは、このアイデアが実際に取り上げられるよりも何年も以前に可能だったはずなのです。電気火花の金属加工への活用にたずさわった、もう一人の優れた発明家の運命はこれと異なった展開となりました。B.R.ラザレンコとI.N.ラザレンコは金属の電食という問題と戦っていました。リレーの接点のところで電流が金属を〈食べて〉しまい、対策がどうにもうまくゆかないのです。硬合金を使っても超硬合金を使っても良い結果を得ることができません。コンタクトを様々な液体に浸けてみましたが、破壊が一層促進されるだけでした。2人はあるときこの「否定的な現象」をどこかで有効に活用できることに気づきました。研究は違う方向に向かうことになったのです。彼らは1943年に金属の放電加工技術によって発明者証を得ることになりました。発明者証No.142511。図18はジョー・クラッシャーの2つの部品の接合部を示しています。接点は鋳鉄でできていますが、球形となっているので動かすことができます。この構造の弱点は部品の先端の頚部です。通常この箇所が破損します。破損を防止する対策を講じることは可能です。この箇所をわざと〈破損させ〉たらどうでしょうか。すると接点は円筒形のブッシュに変化します。なるともう〈破損〉させることは不可能です(図18)。発明者証No.152492。地中に埋設したケーブルが霜柱で地割れが生ずることによって損傷しないよう保護するために、前もってケーブル埋設個所の両側に狭い溝(地割れ)を掘っておきます(図19)。図19埋設ケーブルを霜による地割れから保護する人工的〈地割れ〉、つまり溝この原理自体は簡単なものです。許し難いように思えることを受け入れなくてはならない、それは判る。ここのところで柔軟な思考が心理的障壁によって妨げられるケースが多いのです。Top目次110203040方法23.フィードバックの原理フィードバックを導入する。フィードバックが使われているときには、フィードバックを変化させる。発明者証No.283997。冷却塔の中では空気の流れに渦が生じこれによって水を冷やせる深さが浅くなってしまうことがある。冷却効率を高くするために、塔内の複数の箇所に温度センサーを設置し、水温の状態に応じて冷却塔に入れる水の量を調節する。発明者証No.167229。:コンベアモーター起動時の電力を節約するために、コンベアが稼働している時にモーターが必要とする電力を測定し、コンベアが停止する時にはその出力を記憶させ、再び起動する時に起動用モーターにコンベア上の物質の重量に比例するシグナルを送る。発明者証No.239245。:3つの要素からなる混合物の組成を安定させるために、取り出し口の製品の比重に基づいて追加の補正を行う。『厳密な学としての創造性』、1979、p.89、ではこの方法は次のように規定されています:中間的存在を利用して作用を媒介あるいは伝達させる。物体に、一時的に他の(簡単に取り外せる)ものを取り付ける。発明者証No.177436。溶融金属に電流を流す方法。特異点:電流損失を減少させるために、電流は水で冷却された電極から媒体となる他の溶融金属を経由させて目的の金属へと流す。中間に入れる金属は目的の金属よりも融点が低く、密度と沸点が高いものを用いる。発明者証No.178005。物体の表面を大気による腐食から保護するために揮発性の阻害剤を塗布する方法。特異点:複雑な形状をした内側の表面に均一に塗布するために、熱した空気を阻害剤で飽和させて吹き付ける。廃棄物(エネルギー、物質)を利用する。発明者証No.261207。内側を耐摩耗性プレートで内張りしたショットブラスト装置。特異点:内張りの耐久性を高めるためにプレートを磁石にして表面にショットの保護膜が形成されるようにしてある。稼働中にショットが装置の内側の面に当たることによって表面のショット層は常に更新される。発明者証No.307584。組み立て式の部材を使って灌漑用水路を作る方法。特異点:水路が一部完成した後に次の部材を組み立て位置まで運ぶことを容易にするため、部材の側面を一時的にシートで包んでおく。完成した部分に水を入れると、シートで覆われた次の部材は水路に浮かべて組み立て位置まで移動させることができる。発明者証No.108625。半導体ダイオードの冷却法。特異点:ヒートバランスを改善するために半導体熱電素子を使うが、素子に供給する電流はダイオードを流れる同じ電流の回路に組み入れる。手の届かない、複雑な、高価な、扱いにくい、壊れやすいなどの問題がある物体の代わりとして、その物体を簡便にした安価なコピーを利用する。ある物体、または複数の物体からなる仕組みをその光学的コピー(像)で置き換える。その際、サイズの変化(拡大、縮小)も利用する。可視光のコピーが使われている場合には、赤外線または紫外線のコピーを使う。発明者証No.86560。アートパネルの表面に描かれた測量術の実物教材。特異点:パネルを使って画像に描かれた地域の測量を行うために、画像はトータルステーションによる実測データに従って描かれていて、地域の中の代表的な箇所には小さな測量用ロッドが置かれている。時として物理的に両立させることが出来ない2つの物体を(測定や検査のために)両立させなくてはならない場合があります。このような場合には光学的コピーを利用することが適切です。X線写真を立体的に読み取る問題はこの方法で解決されました。通常のX線写真では身体の表面からどれだけ深いところに病原があるのか判断することは出来ません。ステレオ写真を撮れば立体映像を得ることができますが、それでも目測で深さを読み取ることしかできません。身体の中には物差しは置いてないのです。〈両立できないもの——照射を受けた人の身体と物差し——を両立させる〉ことが必要なのです。ノヴォシビリスクの発明家F.I.アクショーノフは光学的併置法を用いてこの問題を解決しました。アクショーノフの方法はX線ステレオ写真の立体映像を立体格子の立体映像と重ね合わせることです。医師は立体的寸法を表している格子が患者の身体の中にある様子を見ることになります。一般的に言って、多くの場合物体そのものを操作するよりも物体の光学的コピーを扱う方が便利です。カナダのクルーター・ポールという会社では鉄道で輸送される木材の写真による秤量法を使っています。同社の資料によれば写真による秤量の早さは手作業の5–60倍で、秤量結果を正確に計算した場合と比較した誤差は1–2%以内です。発明者証No.180829。立体的な部品の中の空洞表面の検査法。部品の内側に光の反射の少ない液体を入れ、少しずつ水位を変化させてはその状態を一枚のフィルムに重ね撮りしてゆきます。写真には同心円のような線が写ることになります。この写真をスライドなどで拡大して図面に基づく理論的な線と比較すると、極めて正確に部品の形状の誤差を判定することができます。Top目次110203040方法27.高コスト長寿命から低コスト短寿命へ高価な物体を安価な物体の集合に変更する。その際、何らかの特性(たとえば耐久性)を犠牲にする。無菌のルールでは注射針の付いた注射器の煮沸は45分以上行うことになっています。一方で、多くの場合薬品の投与は出来るだけ急いで行わなくてはなりません。使い捨てパイプ注射器を開発しました。この注射器の胴はプラスチック製の肉厚の薄い容器です。先には消毒済みの針がついていてキャップでカバーされています。パイプ注射器には工場で充填された薬品が入って密閉されています。この注射器は即座に使うことができます。注射に必要な準備は針のキャップを取るだけです。注射すると胴の中の薬品が投薬され、使用済みのパイプ注射器は廃棄されます。USA特許No.3430629。吸い取り紙のような詰め物の入った使い捨ておむつ。同種の特許は多数あります:使い捨て温度計、ゴミ袋、歯ブラシなど。機械的なシステムを光学的原理、音あるいは香りを利用したシステムに変化させる。動きの無い作用を移動する作用に、常に一定の作用を時間によって変化する作用に、無作為な作用から一定の構造を持った作用に変化させる。エネルギー作用と強磁性粒子とを組み合わせて用いる。発明者証No.163559。:管理を容易にするため摩耗のシグナルとしてビットの中にエタンチオールなどの強いにおいを持った化学品を入れたアンプルを組み込んでおく。発明者証No.154459。摩耗しないボルト・セット(図20)。セットはネジみぞ2にコイルが巻かれているボルト1と、ネジみぞにコイル4が巻かれているナット3からなる。ボルトとナットとの間にはすきまが作ってある。ナットは工作機械または装置の駆動部に固定されている。コイル2と4に電流が流れると周囲に磁場が発生する。磁場によってボルト、ナットそれぞれに規定位置を維持する力がはたらく。ボルトとナットとのコイルが同じ位置にある時に磁束は最大となる。ボルトが回転するとボルトとナットとにそれぞれ巻かれたコイルの巻き位置が相対的にずれ、磁束線にゆがみが発生する。その結果、コイルの巻き位置同士の関係を当初の状態に戻そうとする応力が生じる。この応力がナットとそれに固定された駆動部品、装置を動かせる。図20このボルトセットでは電磁場の働きによって締め付け力が生じるため部品は殆ど摩耗しないので極めて長い寿命が得られる。「ある工場で極めて精密な加工を行いました。研磨加工により直径0.5mmの穴の内壁を研磨したのです。この加工のために直径0.2mmの小さい工具を作りダイアモンドの粉末をまぶしました。工具は空気タービンで秒速1000回転で動きます。工具は穴の周囲を1分間に150回廻ります。作業者は肉眼で加工箇所を見ることができないので、工具がいつ部品に触れているのか判りません。このため、加工時間が長過ぎたり、短すぎたりします。どちらの場合も部品は不良品になってしまいます。専用の自動加工機を設計するところまでゆきました。ある発明家が簡単な解決法を発見しました。部品と加工機との間を絶縁し、電池の一方の極を部品に、他方を加工機に繋げます。この回路をアンプとスピーカーにつなげます。工具が部品と接触するとスピーカーが〈叫びます〉。この音によって、研磨の開始と、研磨の状況——音調が変化することによって——とを判断することが可能です。発明者証No.261372。触媒が移動するシステムで、触媒反応などのプロセスを行う方法。特異点:適用範囲を広くするために移動する磁場を作り、触媒に磁性を持たせる。発明者証No.144500。表面放熱による熱交換器の管状部品の熱交換性能の向上。特異点:放熱効率を向上させるために、熱を持った物体の流れに強磁性体粒子を混ぜて、回転磁場によって主に交換機の壁に近い部分で動かして、流れを乱したり流速の変化を生じさせる。フランス特許No.1499276。ドラムタンブリングや振動タンブリングで部品を処理する場合、処理の後で部品と研磨製コンパウンドとを分ける作業がある。部品が大きい場合はこの作業は容易である。磁性のある部品の場合は磁石を使って分けることができる。部品に磁性が無く、大きさがコンパウンドの粒子と替わらない場合はどうするか。この発明ではコンパウンドに磁性を持たせることによって解決する。研磨性粒子と切り子などの強磁性粒子とをプレスで固める、あるいは焼結、あるいは研磨性粒子の中の空洞に強磁性粒子をつめるなどの方法がある。21巨大な煙突に代えて隙間の空いた構造を使う。中空のらせんの巻の部分にノズルをつけそこから圧搾空気を吹き出し煙突の〈壁〉を形成させる。発明者証No.243809。発明の目的:排気送風量の改善と排気拡散高度の増加。煙突の胴を円錐状のらせんをなすパイプ1で作り、その巻き部分にノズル2をつけ、中空の支柱3に固定する。支柱の末端はコンプレッサー4につながれている。コンプレッサー4を始動させると、圧力をかけられた空気が支柱3の空洞を通って胴のらせんの巻き部分に流れてゆき、ノズルから吹き出される。これによって、空気の〈壁〉が形成される。発明者証No.312630。サイズの大きい物体を噴霧式で塗装し、吸引ベンチレータで溶媒・ペンキの排気を行う方法。特異点:塗装のために使用する面積を減らすために、塗装する物体の周囲をその物体より高い位置まで空気カーテンで取り囲み、屋外吸引ベンチレータを使って最上部に渦巻きを形成させる。この発明はその前のものと同じ矛盾を克服しています。パイプ形状の固体の物体に代わって空気の壁を使うという解決策が似ているのはそのためです。発明者証No.244675(?)。球状のタンクを乗せる台座。特異点:タンクの外殻に対する圧力を下げるために台座は弾力性のある素材で作り、ふたはタンクの外殻の形状に沿った凹面形につくる。台座の本体は中空にして中を液体で満たす。これと双子のように似ているもう1つの発明。発明者証No.243177。やぐらの支柱から土台にかかる荷重を伝える仕組み。特異点:荷重が土台に均一にかかるようにするために、この装置は平らで漏れないように密封されている液体入り容器となっている。「AがBに対して均等に圧力をかけるようにする必要があるとすれば、AとBとの間に液体のクッションを入れなさい。」全く同じタイプの解決策に対して今後さらにいくつの発明者証が発行されるのか興味深いことです。通常の構造に代えて、柔軟な殻や薄膜を利用する。物体を柔軟な殻や薄膜によって、外部環境から隔離する。例アメリカの研究者は、植物が葉からの蒸発で水分を失うことを防ぐために、葉にポリエチレンの〈雨〉をかけることを行っています。葉の上にはごく薄いポリエチレンの膜が形成されます。植物はこのポリエチレンの〈毛布〉にくるまれても生きることができます。これは、ポリエチレンの膜が酸素や炭酸ガスを水よりもはるかによく通すためです。発明者証No.312826。特異点:物質移動を促進するために一方の層の液体を固体表面に沿ったフィルムによって移動させ、他方の層はその上の気体層を通して流すようにする。物体を多孔性の材料で作る、あるいは多孔性の要素(インサート、カバーなど)を追加する。物体がすでに多孔性になっている場合には、その穴のなかに事前に何らかの物質を入れておく。機械はいつでも稠密な(貫通できない)材料で作られてきました。中空の材料を使うことによって容易に解決可能な問題でも、思考の慣性からしばしば全ての構成要素や構造を稠密なままにし、特別な装置やシステムを新たに導入することによって解決しようとしてしまいます。ところが、細胞に始まって人体に及ぶまでの例にみるように、高度に有機的な機械では部分が貫通可能になっているものです。内部で物質を移動させることは多くの機械に備わっている重要な機能の1つです。〈大まかな〉機械ではこの機能をパイプ、ポンプなどをつかって実現しますが、〈繊細な〉機械では多孔性の物質と分子間力をつかって実現します。発明者証No.262092。容器の中に入っている製品からでる固体や粘着性の粒子の沈殿によって容器の内側表面が汚染されないように保護する方法。特異点:表面の保護性能を改善し容器内のエネルギー消費をおさえるために、容器の内壁を多孔性材料で作りその穴を通して沈殿を生じない液体を押し出す。その際、沈殿を生じない液体を押し出す圧力が容器内部の圧力より大きいようにする。発明者証No.283264。耐熱素材を利用して溶融金属に添加物を加える方法。特異点:添加物がうまく混ざるようにするため、多孔性の耐熱素材に予め添加物をしみ込ませておき、それを溶融金属の中に沈める。発明者証No.187135。モーターを蒸発熱によって冷却する仕組み。特異点:モーターの個々の構造要素を多孔性の材料、例えば多孔性の粉末鋼、で作り液状の冷却剤をしみ込ませておく。モーターが動き始めると冷却剤が蒸発して短時間で高性能でかつ均一にモーターを冷却する。物体、あるいはその外部環境の着色を変更する。物体、あるいはその外部環境の透明度を変更する。見えにくい物体、または観察が難しいプロセスを観測するために、着色添加物を使用する。着色添加物がすでに使われている場合には、トレーサ原子を使用する。金属工場の鍛造ショップや鋳造ショップでは作業者を熱から守る必要のある箇所ではどこでもウォーターカーテンが使われています。ウォーターカーテンは眼に見えない(赤外線の)照射から作業者を守ってくれますが、溶融金属が発する眼もくらむ程明るい照射はウォーターカーテンの薄い水の膜によってはほとんど妨げられずに透過してしまいます。ポーランドの労働安全研究所の研究員はこうした照射から作業者を守るためにウォーターカーテンの水に着色するアイデアを提案しました。着色されたウォーターカーテンは依然として透明ですが、熱の照射は全く透さず、可視光のエネルギーも必要な水準まで弱くしてくれます。発明者証No.165645。写真の定着液に着色剤を混入させる。着色剤は感光層に可逆的に浸透するが写真の台紙やセルロイドに色をつけることはない。着色剤は定着処理後の水洗の際に感光層から洗い流されるが、その速度はチオ硫酸ナトリウムが洗い流される速度と同じかそれよりやや早い。写真の画像に着色剤の色が残っているか否かによって、水洗が完全にすんだかどうかを知ることができるので、現像作業を効率化することができる。与えられた物体と反応してしまう物体は、始めの物体と同じ(または、よく似た特性をもった)材料で作る。例ドイツ連邦特許No.957599。溶融金属の中に設置した音波発生装置からでる音波あるいは超音波によってその溶融金属に作用を加える鋳造用の樋。特異点:音波発生装置のうち溶融金属と直接接触する部分は作用を与える金属と同じ金属、あるいはその金属の合金要素によって作る。その部分は溶融金属の熱によって部分的に溶かされるが、音波発生装置の他の部分は強制冷却を行い損傷されないようにする。発明者証No.234800。冷却を要するすべり軸受の潤滑法。特異点:高温での潤滑性能を改善するために、軸受のライナーと素材と同じ素材を潤滑物質として使用する。発明者証No.180340。:浄化性能を改善するため、塵となっている粒子が化学反応を起こす媒体のなかに気体を吹き込む。発明者証No.259298。:溶接品質を改善するために接合材は溶接する2つの金属の合金を用いる。物体の一部ですでに役割を果たしたもの、あるいは不要になったものは、作業の過程で廃棄(溶解、揮発させるなどで)する、あるいは変化させる。物体の消耗部分が、作業の過程でただちに再生されるようにする。例USA特許No.3174550。航空機が緊急着陸した場合に特殊な化学品の反応によって燃料が泡状で不燃性の状態になるように変化させる。USA特許No.3160950。ロケット発射時のショックで精密な部品が損傷を受けないように発泡物質で保護し、その発泡物質はクッションとしての役割を果たした後に宇宙で揮発してしまう素材でつくる。この原理は可変性の原理がさらに発展したものだということは容易に見てとることができると思います。作用プロセスの最中に物体が変化します。航空機が飛行中に翼の形を変化させる、これが可変性の原理です。ロケットの飛行中に燃焼しつくした一段目、二段目を捨てる、これが廃棄の原理です。以下は類似の発明です。発明者証No.222322。ネジ式のマイクロスプリングの製造方法。特異点:作業性を改善するため素材のスプリングは弾性素材で出来た心棒に巻いて所定の位置にはめ込む。同時に、スプリングの設置箇所に弾性素材を溶かす成分を入れておく。発明者証No.235979。ゴム製の球形セパレータ(2種類の液体をパイプを通して移動させる時に2つの液体が混じらないようにする)の製造方法。特異点:必要なサイズのゴム球を得るためにチョークを細かく砕いて水に混ぜて固めたものを心にする。ゴムを硫化させた後、ゴムに針を通して中に液体を入れチョークを溶かして取り除く。:形鋼圧延機で様々なサイズと形状の形鋼を作るために粉末マグネサイトなどの耐熱素材を中につめて圧延を行い、つめたものを後に取り除く。同じような発明は何百とあります。その度に同じアイデアを〈ゼロから〉捜して技術者がどれほど時間を無駄にしてきたのか想像することもできません。すべて基本は同じ方法です。「心型Bを使って物体Aを作りなさい。出来たらBは液体に溶かす、揮発させる、溶解する、化学反応を起こさせるなどして取り除きなさい。廃棄の原理の反対が再生の原理です。発明者証No.182492。通電性の素材の放電加工の際に加工に用いる電極(特定の形状を必要としないもの)の損耗への対処法。特異点:電極の寿命を延長するために加工の際に電極の作用表面に間断なく金属粉を吹き付ける。発明者証No.212672。研磨性物質を含む酸性のスラリーをパイプ輸送するとパイプの内面が短期間で摩耗してしまう。パイプの内張を保護することは難しく、手間がかかり、またパイプの外径が太くなることになってしまう。本案によるパイプの保護法ではパイプの内壁に保護層を形成させる。具体的には、輸送される液体に定期的に石灰溶液を混入させる。これによって、パイプの内壁は常に保護されるようになる一方で、形成された保護層は常に研磨性物質によって削り取られるためパイプの内径が大きく減少することはない。物体の集合状態を変化させる。濃度や密度を変化させる。柔軟性の程度を変化させる。発明者証No.265068。気体と粘性の液体との分離法。特異点:分離プロセスを促進するために粘性の液体を装置に入れる前に予め気化させる。開いているカバーに入ったらせんネジという形状をしている。特異点:供給ピッチを変更できるようにらせんネジの表面は弾性素材で作られていて、その内側にはらせんの小径部、大径部それぞれにらせんバネが入っている(図22)。図22飛散性物質の計量供給装置のらせんネジ。バネが入った弾性素材で作られていて、ピッチの調整ができる。相変化の際に生じる現象を利用する。体積の変化、熱の発散または吸収など。発明者証No.190855。(金型の中に入れ)片方の端を密閉したパイプに高圧の水を送り込んで圧力をかけて成型する。特異点:プロセスのコストを削減し、加工時間を短縮するために、水を入れた後にパイプの両端を密封し、その状態で水を凍らせる。「方法36は方法35のa(物体の集合状態の変化)、方法15(可変性の原理)と何が違うのか」という疑問が生じるかもしれません。35のaは物体が集合状態Aに替わって集合状態Bをとり、そのことによって必要な結果を得ることを意味しています。方法15の主旨は私たちがある時は状態Aに特有の特性を利用し、ある時には状態Bに特有の特性を利用するということです。方法36を利用する場合は、状態Aから状態Bへまたはその逆へと可逆的に変化することに伴う現象によって問題を解決します。(直前の例で)パイプの中に始めから氷を送り込んだのではパイプを変形させることは出来ません。求める結果は水が凍る際に体積が増加する効果によって得られるのです。発明者証No.225851。液体の冷媒が閉回路を周回することによって様々な物体を冷却する方法。特異点:使用する冷媒の量と、エネルギー消費を減らすために、冷媒の一部を固体に変えて得られる混合物によって冷却する。〈相変化〉は〈集合状態の変化〉よりも広い概念です。相変化には、例えば、物質の結晶構造の変化も含まれます。錫は白色錫(比重7.31)となることも、灰色錫(比重5.75)となることもあります。18度で生じる変化には体積の大幅な増加が伴います(これは、水が凍る時の変化よりはるかに大幅な増加です;したがってこの変化から得られる力も遥かに大きいのです)。{訳注:この変化は大幅な過冷を伴い、白色錫から灰色錫への変化が実際に進むのはマイナス10°C以下になってのことです。}多形(ポリモルフィズム。同じ組成の化学物質に多くの結晶形が存在すること)は多くの物質が特性として持っています。多形の結晶変化に伴う現象は非常に多くの発明問題を解決するために利用できます。USA特許No.3156974ではビスマスとセリウムの多形変異を利用しています。材料の熱膨張(あるいは収縮)を利用する。熱膨張がすでに利用されている場合には、膨張係数の異なる複数の材料を使用する。発明者証No.309758。心棒を固定して行うパイプの冷間引抜き加工法。特異点:引抜き後パイプから心棒を抜き出す際にロールにかける必要が無いようにパイプと心棒との間にすきまができるよう、引抜き加工に先立って例えば50–100度に加熱した心棒を使って常温のパイプを引抜く。心棒の抜き出しはパイプと心棒の温度が同一になってから行う。発明者証No.312642。種々の素材から同心多層ブッシュを成型する熱間鍛造のワーク。特異点:多層ブッシュの各層の間に応力が存在するようにするために、各層ごとに外側に来る素材の熱膨張係数がその内側のものより大きいようにする。この方法の主旨はマクロレベルの〈大まかな〉動きから分子レベルでの〈繊細な〉動きへと移行することにあります。熱膨張によって大きな力や圧力を得ることができます。熱膨張は物体の動きを非常に正確に〈調整する〉ことを可能にします。発明者証No.242127。種結晶のついた支持結晶基盤などを精密に移動させる装置。特異点:この装置は、出来るだけなめらかに動かすことができるように熱絶縁チャンバーのサポートに固定された2つの軸をもち各軸について規定のプログラムにしたがって電気的に加熱・冷却される。空気中の酸素の濃度を高くする。酸素濃度の高い空気を酸素そのものに置き換える。空気または酸素を電離放射によってイオン化させる。オゾンの混じった酸素を使用する。オゾンの混じった(あるいはイオン化された)酸素をオゾンに置き換える。これらの一連の方法の目的は作用のプロセスを一層激しくすることにあります。例としては、粒子状物質の焼結や焼成の際に酸素濃度を高くした空気を吹き込んで燃焼過程を激化させる方法をあげることができます。ステンレススチールのプラズマアーク切断の際には切断用のガスとして純酸素が用いられます。精錬を行う原材料とするために、イオン化した酸化剤と気体燃料とを用いて鉱石を凝集させるプロセスを激化させます。通常の環境を不活性な環境に置き換える。作用を真空状態で行う。これは直前の方法の逆を行う方法といえます。均一な材料を複合材料に置き換える。例USA特許No.3553820。アルミニウムを基材としタンタル・カーボンファイバーで多層に強化した軽く、頑丈で溶解しにくい製品。この製品は弾性が高いことが特徴であり、軍用機や軍艦の材料として用いられる。発明者証No.147225。微細な磁性粒子を含むインキを使う筆記法。通常のインキと違い磁性インキは磁場によって制御することができる。複合材料とは複数の素材によって構成されている材料ですが、どの構成要素も単独では持たない特性をもっています。方法31で取り上げている多孔性材料は固体と空気とによって構成されています。構成要素の固体も、空気もどちらも単独では多孔性材料が持つ特性はもっていません。自然は様々な複合材料を発明し、広範に利用しています。木材はセルロースとリグニンとの複合です。セルロースの繊維は破断にたいしては極めて強いのですが、簡単に折れ曲がってしまいます。リグニンは沢山のセルロースを結び合わせて一体化し、同時に、硬さを与えています。簡単に溶かすことの出来る物質(例えば仏像の合金)と融けにくい物質の繊維(例えば鋼)との組み合わせは面白い複合材料です。した材料は溶かすことが容易ですが、一旦固まると大きな強度を持ちます。はんだの粒子と繊維とが相互に拡散し合う過程が徐々に進展して、結果として熱によって溶けやすい合金が出来てきます。1つの複合材料はオイルにシリコンの粒子を入れた懸濁液です。電流を流すことによって固化させることができます。委託を受け、同協会サイトの内容を随時翻訳、掲示しているサイトです。TRIZ塾のサーバ内に設置していますが、独立した別サイトです。サイト内で公開している文章及び画像には全て著作権があります。運営者に許可無く複製、再配布等を行うことは著作権法で禁止されています。「思考プロセスの三つの段階」お問い合わせMATRIZjavascriptが無効なため、使用できません(HELP)。