JP2010052503A - 船舶用エンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】接触抵抗及び回転抵抗を無くしパワーロスを削減するとともに、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図った船舶用エンジンを提供する。
【解決手段】中央部にウォーターボトル１を配置し、その前方上部に逆止弁４を介して爆発室２を設け、前方下部に逆止弁５を介してインジェクションポート３を配し、ウォーターボトル１に漏電感知装置６を、前記爆発室２に混合ガス注入口９を有する点火室７を付設する。
【選択図】図１
【解決手段】中央部にウォーターボトル１を配置し、その前方上部に逆止弁４を介して爆発室２を設け、前方下部に逆止弁５を介してインジェクションポート３を配し、ウォーターボトル１に漏電感知装置６を、前記爆発室２に混合ガス注入口９を有する点火室７を付設する。
【選択図】図１
Description
本発明は、パワーロス、二酸化炭素排出量及び化石燃料使用量の削減を図った船舶用エンジンに関するものである。
従来、大量のパワーロスがあったスチームエンジンから、現在のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンのようなレシプロエンジンまで、パワーは直線運動を回転運動に変換することにより得ている。ただしこの方法では、レシプロエンジンであれば、ピストンとシリンダー部の接触抵抗及び各部の回転抵抗等のように、変換効率の違いはあれパワーロスを発生するのが現状である。
かつ、化石燃料を使用するレシプロエンジンでは、排気による大気汚染だけでなく排出されるオイルによる水中汚染までも引き起こしている。しかも使用する化石燃料は、残り少ない高価なものであるにも関わらず、大量に使用せざるを得ないのが実情である。
船舶に前記のレシプロエンジンを使用する発明として、特許文献１がある。
特許文献１には、「従来の船舶は、空気を燃料と混合した混合気をシリンダ内で燃焼させて駆動力を発生させる」旨の記載がある。
特開２００７−６９７９１
特許文献１には、「従来の船舶は、空気を燃料と混合した混合気をシリンダ内で燃焼させて駆動力を発生させる」旨の記載がある。
本発明は前記の問題に対処し、接触抵抗及び回転抵抗を無くしパワーロスを削減するとともに、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図った船舶用エンジンを提供しようとするものである。
本発明は前記目的を達成するために、中央部にウォーターボトル部を配置して前部上半部に逆止弁を介して爆発室を配し、下半部に逆止弁を介して吸水するインジェクションポートを配してなり、前記ウォーターボトル部に漏電感知装置を付設し、一方前記爆発室に混合ガス注入口を有する点火室を付設してなる事を特徴としたものである。
本発明によれば、接触抵抗や回転抵抗を無くした構造であるため、パワーロスの削減を図れる。
かつ、無限大にある水素又は海底に無限に眠るメタンハイドレートガス等と、無限大にある酸素とを使用するため、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図れる。
かつ、無限大にある水素又は海底に無限に眠るメタンハイドレートガス等と、無限大にある酸素とを使用するため、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図れる。
発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す図面の形態は、本発明の技術思想を具体化するための船舶用エンジンを例示するものであって、本発明は図面形状の船舶用エンジンを下記のものに特定しない。更に、本発明を実施するための形態を図面範囲で理解しやすいように、実施形態の図示される番号の部品名等を記載しているが、示される部品名など、図面の部品名に特定するものではない。
最初に、本発明の構成を説明する。本発明のエンジンは、水を格納するウォーターボトル１を船体中央部に喫水線１３より下に設け、その前方上部に、逆止弁４を介して爆発室２を設けている。爆発室２は注入した混合ガスを爆発燃焼させるためのものであり、点火室７を設けている。点火室７は爆発室２で混合ガスを爆発燃焼させるための小爆発を起こすためのものであり、点火プラグ８、混合ガス注入口９及びポペットバルブ１０から構成される。
ウォーターボトル１の前方下部には、前記逆止弁４とは別の逆止弁５を介してインジェクションポート３を設けている。インジェクションポート３は船体外部から水を取り込み、ウォーターボトル１に送るものである。ウォーターボトル１には、内部が満水状態であるかを確認するための漏電感知装置６を設けている。
ウォーターボトル１の後方には、爆発室２で起こした爆発燃焼の圧力により後方に排出されるウォーターボトル１内の水を排水するための排水ノズル１２を設けている。爆発燃焼後に爆発室２及びウォーターボトル１が真空状態となり船体外部に比べて負圧のため、排水がウォーターボトル１に逆流しないように、排水ノズル１２とウォーターボトル１と間に逆止弁１１を設けている。
ウォーターボトル１の前方下部には、前記逆止弁４とは別の逆止弁５を介してインジェクションポート３を設けている。インジェクションポート３は船体外部から水を取り込み、ウォーターボトル１に送るものである。ウォーターボトル１には、内部が満水状態であるかを確認するための漏電感知装置６を設けている。
ウォーターボトル１の後方には、爆発室２で起こした爆発燃焼の圧力により後方に排出されるウォーターボトル１内の水を排水するための排水ノズル１２を設けている。爆発燃焼後に爆発室２及びウォーターボトル１が真空状態となり船体外部に比べて負圧のため、排水がウォーターボトル１に逆流しないように、排水ノズル１２とウォーターボトル１と間に逆止弁１１を設けている。
次に、本発明の作用を説明する。本発明の作用は、吸水、爆発、排水の順に行われる。最初に吸水の作用を説明する。インジェクションポート３は船体外部から水を取り込む。取り込む方向は例えば船体前方からがあげられるが、前方からに限定するものではない。取り込まれた水は、ノーマルオープンである逆止弁５を介してウォーターボトル１に到達する。ウォーターボトル１が満水になるよう船体外部から水を取り込む。満水になったかの確認は漏電感知装置６で行う。
次に爆発の作用を説明する。ウォーターボトル１が満水になると、漏電感知装置６から、満水であることを表す信号が発せられ、図面には表示されていない制御装置に伝達される。制御装置は信号が伝達されると混合ガス注入口９から混合ガスを点火室７に注入する。混合ガスは、水素又はメタンハイドレートガスと、酸素とを混合したものである。点火室７への混合ガスの注入により点火室７の圧力が上昇し、ノーマルクローズであるポペットバルブ１０が開き、混合ガスは爆発室２に注入され充満する。爆発室２内の圧力が点火室７内の圧力と同じになりポペットバルブ１０が閉じられるまで、混合ガスの爆発室２への充満は続けられる。ポペットバルブ１０が閉じると、閉じたことを表わす信号が発せられ、図面には表示されていない制御装置に伝達される。制御装置は信号が伝達されると点火プラグ８を作動させ、これにより点火室２で小爆発が起こる。小爆発の圧力により閉じていたポペットバルブ１０が開き、小爆発の火炎が爆発室２に充満した混合ガスに点火して、爆発室２内で爆発燃焼が起こる。爆発燃焼の圧力で開いていたポペットバルブ１０が閉じ、爆発燃焼の火炎から点火室７及び点火室７を構成する点火プラグ８、混合ガス注入口９を保護する。爆発燃焼の圧力はノーマルクローズである逆止弁４を開き、ウォーターボトル１に到達する。
最後に排水の作用を説明する。爆発燃焼の圧力によりウォーターボトル１内に満水している水は圧縮されて、ノーマルクローズである逆止弁１１を開き排水ノズル１２から船体後方に排水される。排出による作用反作用を船体の推進力として船体が前方に進む。
ウォーターボトル１内の水がすべて排水されると、爆発室２及びウォーターボトル１内は急激に真空状態となり船体外部に比べて負圧のため、船体外部からインジェクションポート３、逆止弁５を介して水が流れ込む。その際、排水時に開いていた逆止弁１１は、排水終了と同時にノーマルクローズつまり閉じているので、排水が排水ノズル１２を介して、爆発室２及びウォーターボトル１に流れ込むことはない。
ウォーターボトル１内の水がすべて排水されると、爆発室２及びウォーターボトル１内は急激に真空状態となり船体外部に比べて負圧のため、船体外部からインジェクションポート３、逆止弁５を介して水が流れ込む。その際、排水時に開いていた逆止弁１１は、排水終了と同時にノーマルクローズつまり閉じているので、排水が排水ノズル１２を介して、爆発室２及びウォーターボトル１に流れ込むことはない。
上述のように本発明は、接触抵抗や回転抵抗を無くした構造であるため、パワーロスの削減を図れる。
かつ、無限大にある水素又は海底に無限に眠るメタンハイドレートガス等と、無限大にある酸素とを使用するため、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図れる。
かつ、無限大にある水素又は海底に無限に眠るメタンハイドレートガス等と、無限大にある酸素とを使用するため、二酸化炭素の排出量及び残り少ない化石燃料の使用量削減を図れる。
１ ウォーターボトル
２ 爆発室
３ インジェクションボート
４ 逆止弁
５ 逆止弁
６ 漏電感知装置
７ 点火室
８ 点火プラグ
９ 混合ガス注入口
１０ ポペットバルブ
１１ 逆止弁
１２ 排水ノズル
１３ 喫水線
２ 爆発室
３ インジェクションボート
４ 逆止弁
５ 逆止弁
６ 漏電感知装置
７ 点火室
８ 点火プラグ
９ 混合ガス注入口
１０ ポペットバルブ
１１ 逆止弁
１２ 排水ノズル
１３ 喫水線
Claims (1)
- 中央部にウォーターボトル部を配置して前部上半部に逆止弁を介して爆発室を配し、下半部に逆止弁を介して吸水するインジェクションポートを配してなり、前記ウォーターボトル部に漏電感知装置を付設し、一方前記爆発室に混合ガス注入口を有する点火室を付設してなる事を特徴とする船舶用エンジン。
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