JP5620567B1 - 熱機関 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1の実施形態の構成)
初めに、図1を参照して、この実施形態の熱機関の構成を説明する。図1は、本発明に係る熱機関の第1の実施形態の構成を模式的に示す系統図である。
次に、この実施形態の動作を説明する。図2は、第1の実施形態の動作を示す模式的断面図であって、往復ピストンの動きとケーシングにおける媒体の流れを示す。(a)から(d)の順に進み、その後に(a)に戻る。
以上説明したように、本実施形態では、収縮過程にある部分密閉空間側に過冷却液を供給してその部分密閉空間内の凝縮を促進することにより、その収縮過程にある部分密閉空間の圧力を低下させることができる。これにより、往復ピストンの両側の圧力差を大きくして、往復ピストンの駆動力を高めることができる。
(第2の実施形態の構成)
初めに、図3の(a)を参照して、この実施形態の熱機関の構成を説明する。図3の(a)は本発明に係る熱機関の第2の実施形態のケーシングおよびその周辺の構成およびその動作を模式的に示す断面図である。
次に、この実施形態の動作を説明する。この実施形態では、回転ピストン51の回転に伴って、第1、第2、第3の部分密閉空間60、61、62が膨張と収縮を繰り返す。回転ピストン51の1回転につき第1、第2、第3の部分密閉空間60、61、62それぞれが膨張と収縮を各1回経験する。そして、第1、第2、第3の部分密閉空間60、61、62それぞれが膨張しているときに、その膨張する部分密閉空間内に気体状態の作動媒体が供給されて、その膨張する密閉空間内の圧力が高められてその気体状態の作動媒体が回転ピストン51を駆動する。
図6を参照して、第3の実施形態の熱機関の構成を説明する。図6は、本発明に係る熱機関の第3の実施形態のケーシングおよびその周辺の構成を模式的に示す断面図である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Claims (11)
- 密閉空間を形成するケーシングと、
前記ケーシングの内壁に接しながら摺動し、前記ケーシング内の密閉空間を複数の部分密閉空間に仕切るピストンと、
前記ケーシングに接続されて、気体状態の作動媒体を前記ケーシング内に供給可能な第1および第2の気体供給配管と、
前記ケーシングに接続されて、飽和温度よりも低い温度の過冷却の液体状態の作動媒体を前記ケーシング内に供給可能な第1および第2の過冷却液供給配管と、
前記ケーシングに接続されて、前記ケーシング内に生成された液体状態の作動媒体を排出可能な第1および第2の液体排出配管と、
前記第1および第2の気体供給配管それぞれに取り付けられた第1および第2の気体供給弁と、
前記第1および第2の過冷却液供給配管それぞれに取り付けられた第1および第2の過冷却液供給弁と、
前記第1および第2の液体排出配管それぞれに取り付けられた第1および第2の液体排出弁と、
前記第1および第2の液体排出配管から排出された液体状態の作動媒体の一部を加熱して前記第1および第2の気体供給配管に供給するための前記気体状態の作動媒体を生成する加熱器と、
前記第1および第2の液体排出配管から排出された液体状態の作動媒体の一部を冷却して前記第1および第2の過冷却液供給配管に供給するための前記過冷却の液体状態の作動媒体を生成する冷却器と、
を備え、前記作動媒体が循環する密閉サイクルを構成する熱機関であって、
前記複数の部分密閉空間は、前記ピストンの動きに伴って膨張と収縮を交互に繰り返すように構成されており、
前記複数の部分密閉空間のうち前記ピストンの動きに伴って膨張する部分密閉空間内に前記第1および第2の気体供給配管の一方を通じて前記気体状態の前記作動媒体が供給されて、当該膨張する密閉空間内の圧力が高められて当該気体状態の前記作動媒体が前記ピストンを駆動し、
前記複数の部分密閉空間のうち前記ピストンの動きに伴って収縮する部分密閉空間内に前記第1および第2の過冷却液供給配管の一方を通じて前記過冷却の液体状態の作動媒体が供給されることにより当該ピストンの動きに伴って収縮する密閉空間内の作動媒体の凝縮が促進されて、当該収縮する部分密閉空間内の作動媒体の圧力が低下することによって、前記ピストンの動きを促進し、
前記複数の部分密閉空間のうち前記ピストンの動きに伴って収縮する部分密閉空間から前記第1および第2の液体排出配管の一方を通じて前記液体状態の作動媒体が排出される、
ように構成されていること、を特徴とする熱機関。 - 前記ケーシングは第1の端部および閉塞された第2の端部を備えたシリンダ状であり、
前記ピストンは、前記ケーシング内で前記第1の端部と前記第2の端部との間を往復摺動可能であって、前記ケーシング内の空間を、前記第1の端部に接する第1の部分密閉空間と前記第2の端部に接する第2の部分密閉空間とに仕切る往復ピストンであり、
前記第1および第2の気体供給配管は前記第1の部分密閉空間内および前記第2の部分密閉空間それぞれに接続され、
前記第1および第2の過冷却液供給配管は前記第1の部分密閉空間内および前記第2の部分密閉空間それぞれに接続され、
前記第1および第2の液体排出配管は前記第1の部分密閉空間内および前記第2の部分密閉空間それぞれに接続され、
前記第1の過冷却液供給弁および前記第2の気体供給弁が閉じている時に第1の気体供給弁が開いて前記気体状態の作動媒体が前記第1の部分密閉空間内に供給されることによって前記気体状態の作動媒体が前記往復ピストンを前記第2の端部に向けて押すとともに、前記第2の過冷却液供給弁が開いて前記過冷却の液体状態の作動媒体が前記第2の部分密閉空間内に供給されて、前記第2の部分密閉空間内の作動媒体の凝縮が促進され、
前記第2の過冷却液供給弁および前記第1の気体供給弁が閉じている時に第2の気体供給弁が開いて前記気体状態の作動媒体が前記第2の部分密閉空間内に供給されることによって前記気体状態の作動媒体が前記往復ピストンを前記第1の端部に向けて押すとともに、前記第1の過冷却液供給弁が開いて前記過冷却の液体状態の作動媒体が前記第1の部分密閉空間内に供給され、前記第1の部分密閉空間内の作動媒体の凝縮が促進される、
ように構成されていること、を特徴とする請求項1に記載の熱機関。 - 前記往復ピストンの往復運動を回転運動に変換するリンク機構をさらに備えたこと、を特徴とする請求項2に記載の熱機関。
- 前記ケーシングの外側面に沿って巻回されたコイルをさらに備え、
前記往復ピストンは永久磁石を含み、
前記往復ピストンの往復運動によって生じる磁場の変化により前記コイルに起電力を生じさせて発電するように構成されていること、を特徴とする請求項2に記載の熱機関。 - 前記ケーシングは、軸に垂直な断面の内側の形状がペリトロコイド曲線であり、
前記ピストンは、軸に垂直な断面の形状が、3個の互いに等しい長さの辺部と、それぞれが前記3個の辺部のうちの2個にはさまれた3個の角部と、を備えたほぼ正三角形であって、前記3個の角部が前記ケーシングの内壁に接しながら摺動し、前記ケーシングの内壁と前記3個の辺部それぞれとによって囲まれた3個の密閉空間を形成しながら前記ケーシング内で偏心軸の周りを回転する回転ピストンであり、
前記回転ピストンの回転によって回転駆動される回転軸をさらに備え、
前記第1および第2の気体供給配管は、前記回転軸をはさんで互いに対向する位置で前記ケーシングに接続され、
前記第1および第2の過冷却液供給配管は、前記回転軸をはさんで互いに対向する位置で前記ケーシングに接続され、
前記第1および第2の液体排出配管は、前記回転軸をはさんで互いに対向する位置で前記ケーシングに接続されていること、
を特徴とする請求項1に記載の熱機関。 - 前記第1および第2の過冷却液供給配管から前記ケーシング内に供給されるときの前記過冷却の液体状態の作動媒体が霧状に噴霧されるように構成されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の熱機関。
- 前記第1および第2の液体排出弁の下流側で前記第1および第2の液体排出配管に接続され、前記加熱器および前記冷却器の上流側に接続されて前記作動媒体を貯留するタンクをさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の熱機関。
- 前記タンク内に貯留された前記作動媒体を前記加熱器および前記冷却器に供給する少なくとも一つのポンプをさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の熱機関。
- 前記ケーシングは金属製の構造材料部と、前記構造材料部の内面に沿って配置された前記金属製の構造材料部よりも熱伝導率が低い材料からなる内表面部とを有すること、を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の熱機関。
- 前記冷却器は氷雪を冷熱源として用いるものであること、を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の熱機関。
- 前記作動媒体は、ブタンもしくはプロパン、またはブタンおよびプロパンの混合物であること、を特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の熱機関。
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Families Citing this family (2)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008038746A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Shin Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | 循環式内圧機関 |
JP2010053860A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Da Vinch Co Ltd | バンケル型ロータリーエンジン |
JP2011127879A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 往復動型膨張圧縮機 |
JP2012523514A (ja) * | 2009-06-29 | 2012-10-04 | ライトセイル エナジー インコーポレイテッド | 熱交換を容易にする二相流を利用する圧縮空気エネルギー保存システム |
JP2013524101A (ja) * | 2010-04-15 | 2013-06-17 | ガーション マシーン リミテッド | 発電機 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008038746A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Shin Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | 循環式内圧機関 |
JP2010053860A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Da Vinch Co Ltd | バンケル型ロータリーエンジン |
JP2012523514A (ja) * | 2009-06-29 | 2012-10-04 | ライトセイル エナジー インコーポレイテッド | 熱交換を容易にする二相流を利用する圧縮空気エネルギー保存システム |
JP2011127879A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 往復動型膨張圧縮機 |
JP2013524101A (ja) * | 2010-04-15 | 2013-06-17 | ガーション マシーン リミテッド | 発電機 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5826962B1 (ja) * | 2015-05-25 | 2015-12-02 | ライトブレインラボ合同会社 | 凝縮室付き熱機関 |
CN110388260A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-29 | 江苏大学 | 一种阻止进气回流的转子发动机 |
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