JP5268173B2 - 3行程6行程・ロケットジェットエンジン - Google Patents
3行程6行程・ロケットジェットエンジン Download PDFInfo
- Publication number
- JP5268173B2 JP5268173B2 JP2013505974A JP2013505974A JP5268173B2 JP 5268173 B2 JP5268173 B2 JP 5268173B2 JP 2013505974 A JP2013505974 A JP 2013505974A JP 2013505974 A JP2013505974 A JP 2013505974A JP 5268173 B2 JP5268173 B2 JP 5268173B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- piston
- type
- rotor
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 274
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 26
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 20
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003189 isokinetic effect Effects 0.000 abstract 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 78
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 63
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 63
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 51
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 17
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 17
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 16
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 13
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 12
- 238000011161 development Methods 0.000 description 10
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 7
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 4
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 4
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- -1 steam Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 241000238633 Odonata Species 0.000 description 1
- 235000006732 Torreya nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000111306 Torreya nucifera Species 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 235000013367 dietary fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000010520 ghee Substances 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- DJQJFMSHHYAZJD-UHFFFAOYSA-N lidofenin Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O DJQJFMSHHYAZJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F01C1/20—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/36—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movements defined in sub-groups F01C1/22 and F01C1/24
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/24—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions
- F01C1/28—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions of other than internal-axis type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/026—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle three
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B75/021—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having six or more strokes per cycle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
しかも、アイドリング時に最高効率(巡航時)の60%を消費し続けているのである。
そこで登場するのが、機関外後処理装置不要のジェットエンジンシステムであり、現行エンジンの、(吸入・圧縮・燃焼・排気)の4行程に対し、(増量・定量・減量)の等速真円回転3行程による、(吸入・完全ガス化・圧縮)*(燃焼・完全燃焼=無害化・排気)という、高気密式《3行程並びに、6行程システム》を基礎原理として、七色の虹に習って七方に展開した、シリンダー内加減圧力がピストンから直接出力軸に直角に働き回転力を与える、各種21世紀型の、内燃機関型、ロケット・ジェットエンジンである。
特にジェットエンジンの浄化はこのエンジンシステム以外に方法は無いと思われるものである。
詳しくは、ジェットエンジンと同じ、等速真円回転のみによって作動すると共に、超低速回転でも圧力漏れがなく、燃焼ガス圧力等々が無駄なくピストンに働き、高トルクを発揮して仕事をするもので、高気密式圧力境界を有する、高速及び超低速限界性能と、静粛性及び省燃費性能に優れた、スピードボリューム型、等速真円回転式内燃機関型、各種3行程・6行程ロケット・ジェットエンジン及びポンプに関する。
例えば、性能荷重面では最も優れる航空機用、超高回転・超高出力ジェットエンジンと、大型で重いが優れた熱効率を誇る、超大型船舶用超低回転・超高トルクの超ロングストローク・ディーゼルエンジンが、その対極にある。共に更なる高・効率化に依る超・省燃費化、超・低公害化が求められている。然しこれまでに開発されたエンジンは、更なる複雑な構造・部品を追加しコストアップを招いており、ある特性に優れていても他の性能に劣ることが多く、トータルとしての総合性能に優れるものが存在しないのが現状である。
このように、従来技術では、圧縮漏れや、高圧のガス漏れ等が起こり、等速真円回転も出来ない物である。このため、簡素化と共に、新たな可能性を追求できる、多様な特性を持ったエンジンの開発が期待されている。
このため、過去の経験から知り得た、革命を起こし成功成就するに足る、従来技術からの性能比較で、効率・性能が最低でも、4〜5倍、大革命を起こすには、10倍以上を目指せる可能性の有る基本原理を基礎に置き替える必要がある。
そして、既に発展限界に達したと思われるジェットエンジン並びにレシプロエンジンの後継エンジンとして、現行レシプロエンジンの少なくとも5倍以上の効率・性能を有するエンジンシステムを提供するべく、更に鋭意研究した。
其の結果、基本的な旋盤とミーリング加工のみで製造できる特徴を有し、構成部品として必然の真円形又はそれを含む形のものを用いた、特定の構成からなるエンジン・ポンプ(必要に応じてそれ以外の形や方形のものを含むことができる)が、前記目的を達成し得ることの知見を得た。
前記シリンダー空間内において等速真円回転可能な、一又は二以上のピストン、リングディスク及び出力ディスクで構成された出力軸ユニット(B)と、
前記ピストンの回転に対して一定の回転比速度で等速真円回転可能なローター(C)と、
前記出力軸ユニット(B)と中心を一にするとともに前記シリンダーの内側を担当し、前記ローター(C)との凹面接触保持部及び前記ピストンとの面接触外周面を有し、等速真円回転する前記出力軸ユニット(B)の中心及び前記ローター(C)を支持するローターガイド(D)と、
前記ピストンに対し作動を与える駆動手段(E)と、を少なくとも備え、
前記ハウジング(A)のシリンダーは、その内周壁面の一部に、前記ローター(C)の外周面の一部と面接触するシーリング用の切り欠き部を有し、
前記出力軸ユニット(B)のピストンは、その外周面が、前記シリンダーの内周壁面と面接触しながら等速真円回転するように構成され、
前記ローター(C)は、その回転に際して前記ピストンを収容するためのピストン収容部を有し、該ピストン収容部の先端が前記ピストンの進行方向の前後面と線接触による圧力境界を保持しつつ、該前後面と線接触しながら該ピストンと係合、回転してこれを前記シリンダーの他サイドへ送るように構成された、 ことを特徴とするエンジン・ポンプ。
(1)現ジェットエンジンと同じ、等速真円回転のみで作動する、内燃機関型ロケット・ジェットエンジンである。
(2)圧力境界を有し、機関内部の、ローター先端の線接触部を除く全ての圧力境界が面接触で構成されており、機関外部への圧力漏れがない。
(3)ピストンに働く力が常に出力軸に対して直角に働き、超低速回転から高トルクが発生する為、重量の嵩む駆動装置等が不要となる。
(4)基本的に、往復運動や複雑な動きをする部品等が無く、構造も作動も単純であり、2個の動部品が、共に等速真円回転するのみである。
(5)燃焼効率、機械効率が高く、化石系燃料を使用しても公害の問題が極めて少ない。
(6)現4ストローク・サイクル(以下、ストロークを省き「サイクル」という)レシプロエンジンでは (増量か減量)行程のみであり、1=吸入、2=圧縮の2行程を1回転と、3=爆発、4=排気の2行程を1回転、合計4行程を2回転で、4サイクル完了と成り、2回転に1度、2サイクル式は、毎回転1度の出力行程を得ている。
これに対して本発明の4サイクルエンジンは、1ピストンでは4回転に1度の出力行程と成り、超長行程が特徴で、完全燃焼=無害化、の対策に有利と思われる。又、2ローターでは毎回転、1度の出力行程と成る内燃機関型、ジェットエンジンである。
(7)本発明の4サイクルを除く、ピストンを2個持つこれらのエンジンは、増量と減量行程の中間に(定量行程)を持つ等速真円回転式内燃機関型、3行程ロケット式エンジン並びに、吸入・(完全ガス化)・圧縮*爆発・(完全燃焼=無害化)・排気という、全6行程を出力軸1回転で行う内燃機関型、6行程式完全燃焼ジェットエンジンである。
(8)この内の1/3サイクル開放型圧力エンジンとは、その増量行程の1行程だけが出力行程と成り、半回転毎に1回の増量出力行程を持つものであり、出力軸1回転で、6行程の内、後半の燃焼側3行程を2回繰り返し、6サイクル分完了と成る。詰り出力軸1回転に付き、2回の増量出力行程を持つ内燃機関型、外圧式圧力エンジンである。
(9)同じく2/3サイクル密閉型爆縮エンジンとは、増量行程及び減量行程の2/3行程が出力行程で、HHO爆発燃焼・真空・収縮型で、各々半回転毎に増量・減量2回出力する。詰り1回転に4回出力する内燃機関型、ロケット燃焼式爆縮ロケットエンジンである。
(10)同じく2/3サイクル密閉型熱差エンジン(熱膨張・定量・収縮)とは、増量行程及び減量行程の2/3行程が出力行程で、半回転毎に2回出力する。詰り1回転に4回出力する内燃機関型、外燃式熱差エンジンである。
(11)同じく2/3サイクル密閉型HHO爆・縮・圧エンジンとは、(1)HHO噴射点火爆発(燃焼)の膨張出力増量行程と、(2)真空暖衝定量行程、及び、(3)真空吸引出力減量行程・低圧燃料噴射・圧縮行程の、2/3サイクルが出力する。詰り1回転に4回出力する内燃機関型、ロケット燃焼式爆縮圧ロケットエンジンである。
(12)同じく1/6サイクル開放型完全燃焼エンジンとは、現状の4サイクルでは、解決不可能な各種問題を解決する為の2つの追加行程、(完全ガス化行程)及び(完全燃焼=無害化行程)を、外付け・後付ではなく、4サイクル内に加えて完成したものである。
これは、1/6の増量行程のみが出力行程で、毎回転1回出力する内燃機関型、6行程式完全燃焼ジェットエンジンであり、広く色々な物のエンジンとして、無公害・低公害・高効率を安全・安価に提供出来るものである。
以上はジェットエンジンの、燃焼側に当るシリンダーのみを用いた、小型軽量化・単純簡素化、を優先の実施形態である。
(13)同じく2/6サイクル開放型連続完全燃焼エンジンとは、ダブルシリンダーとして、本来圧縮側と燃焼側に分かれているジェットエンジンの機構をそのまま採用、各々が持つ多数のタービンブレードを、2個ずつのピストンに置き換えることで、連続圧縮・連続燃焼し、毎回転2回の出力行程を持つ、超低速から超高速性能に優れた、超シンプル・21世紀型、内燃機関型、ツイン3行程独立式連続完全燃焼ジェットエンジンである。
元来この型が基本であり、全タイプに展開できる。
どれ程の燃費削減に成るかと言えば、アイドリング時に、99.9%の燃費削減となり、現行ジェットエンジンは、2倍程の回転増で、最高効率燃費領域を超えるのに対し、10倍増で99%の燃費削減、100倍増で9.9%の燃費削減、1000倍に回転を上げても、現行ジェットエンジンのアイドリング回転時と同等と成るのみである。
又、現行レシプロエンジン比では、アイドリング時90%の燃費削減となり、その10倍増の限界回転時でもアイドリング相当の燃費となり90%の燃費削減となり、現行レシプロエンジンはそれ以上回転を上げられないが、効率性能5倍の本発明のエンジンでは、20%の燃費増加で、更にその10倍増の回転領域に達し、更にその10倍はジェットエンジンのアイドリング領域であるが、何等の不安無く達する、通常回転領域である。
又当然、(慣性)の打消しもなく、回転モーメントが一切無駄にならず全てが有効な回転運動力となり、高トルク・高出力が、エンジンの大きさに正比例してそのまま大きく成って行く事になる。
故に超小型から超大型まできめ細かいサイズの設定により、要求出力・トルクによる選択が簡単に出来るようになる。
第2に爆縮エンジンは(SB・CVC・IE型)、ロケット燃焼式密閉型(HHO燃焼・真空・収縮)2/3サイクル爆縮ロケットエンジンと成る。
第3に熱差エンジンは(SB・CVC・IE型)、外燃式密閉型(膨張・定量・収縮)2/3サイクル熱差エンジンと成る。
第4に爆縮圧エンジンは(SB・CVC・IE型)、ロケット燃焼式密閉型(HHO燃焼・真空・吸引噴射圧縮)2/3サイクル爆縮圧ロケットエンジンと成る。
第5に4サイクル一般エンジンは(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式開放型1/4/4,1/4サイクルジェットエンジンと成る。
第6に完全燃焼エンジンは(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式開放型多種類燃料完全燃焼、吸入・(完全ガス化)・圧縮*爆発・(完全燃焼=無害化)・排気、1/6サイクル完全燃焼ジェットエンジンと成る。
第7に連続完全燃焼エンジンは(SB・CVC・IE型)、連続ジェット燃焼式開放型多種多様燃料連続完全燃焼=無害化、2/6サイクル連続完全燃焼ジェットエンジン、と言う事に成る。
本発明は、このように様々な形として利用することが可能である。
あのスペースシャトルのロケットエンジンの凄まじいまでの轟音と、ジェットエンジンの高回転騒音と、高熱排気と、大量燃料消費と高価格を、一般大衆が日常生活において安全に活用できるレベル迄、小型・簡素化・ディチューンアップ版(高速抑制、低速性能向上型)として実現させたものである。元々レシプロエンジンとの性能格差は、隔絶しているので、ディチューン(高速抑制)したとは言えその高性能振りが桁違いであるのは、至極当然の事と言える。又、チューンアップ(低速性能向上)しており、超低速に於ける性能向上は目を見張るものがある。
但し、現在の一般的、レシプロエンジンの回転限界が、アイドリング600rpm前後から(10倍)の、6000rpm前後であるのに対し、これらのエンジンの回転限界は、ノーアイドリング0rpm、若しくは、低速型10rpm、中速型30rpm、高速型60rpmから、軽く60000rpm、程度は(高速型で1000倍、中速型で2000倍、低速型で6000倍)であり、現ジェットエンジンのアイドリング相当の回転数、20000rpm〜60000rpmである。
ジェットエンジンとしては、至極当然で、其処からが本領発揮の回転領域である。
それに比べて、本発明エンジンの、如何に非常識な、遥かに想像を絶する、底無しの高性能を予感させる事か。
これも参考迄に、1000倍の差を実感するのは中々難しいが、身近な空気と水の重さが丁度1000倍に当る。
そのエネルギーの違いが、恐ろしい津波の威力によって実感させられた。台風と比べれば、さり気無く見えるが、その威力は遥か想像を絶するものであった。
これ等のエンジンにも、同様の事が当てはまるであろう事は、想像に難く無い筈である。
本発明は、基本的に往復運動を一切含まない(SB・CVC・IE型)で、等速真円回転のみで作動する、圧力漏れのないエンジン及びポンプとして機能する。
さらに、本発明によれば、これらエンジン及びポンプを提供することにより、延いては、石油依存とCO2を共に削減する事が可能となる。
このエンジン本体と成るハウジング1には、中心部に出力軸貫通口と、ドーナツ状のシリンダー空間と、その内周壁面13の一部に、シーリング用のローター7外周面との面接触用切り欠き部14を有し、本体設置用土台内部には、各サイクル用システムユニット91(図9参照)の、取り付け空間が形成されている。
この出力軸ユニット2は、出力ディスク3、1以上、偶数個2個では対抗位置のピストン4と、リングディスク5、リングギア6を一体化したものである(図1参照)。
ピストン4外周面はドーナツシリンダー内周壁面13と面接触しながら等速真円回転する。
このローター7は、その一部をドーナツシリンダー切り欠き部14と面接触しながら等速真円回転し、ピストン4の回転に対して一定の回転比速度(例ピストン1:2ローター)を保持し、そのローター7のピストン収容部先端が、ピストン4の前後面と、線接触による圧力境界を保ちながら、そのピストン4をシリンダーの他サイドへ送る働きをする。
ローターガイド8は、出力軸と中心を一にするドーナツシリンダーの内側を担当し、ローター7との凹面接触保持部を除く、その外周面は、ピストン4内径面・リングディスク5内径面・リングディスク5外側面と、面接触を保つ3段階の外周・側面を持ち、等速真円回転する出力軸ユニット2の中心とローター7を支える為、サイドハウジングにより固定させる。
各種サイクル用のシステムユニット取り付けは、ローター7が6時のシリンダー壁面と面接触している境界部位から両側へピストンの外周面の長さを越えない範囲の位置に個々の要求性能に応じた各種・システムユニットを装着する。
この様に構成された、基本並びに、第1実施形態〜第7実施形態、単独若しくは適宜組み合わせて完成する為の、(増量・定量・減量)の等速真円回転3行程システム、並びに、(吸入・完全ガス化・圧縮)*(燃焼・完全燃焼=無害化・排気)の6行程システムから成る、スピードボリューム型、等速真円回転式内燃機関型〔以降、(SB・CVC・IE型)、と省略する〕、各種、3行程、及び6行程エンジン・ポンプシステム、並びに、1ピストン又は、2ローターでは、4行程と成るエンジンシ・ポンプステムが提供される。
これ等はロケット燃焼式・ジェット燃焼式内燃機関、若しくは内燃機関型、ロケット・ジェットエンジン・ポンプである。
本発明は、第1形態として圧力エンジンを提供する。本第1形態は、原点を最も熱効率・燃費性能に優れた超強力トルク志向(ボリューム型)超大型船舶用・超ロングストローク・ディ−ゼルエンジンと、最も荷重性能に優れた超強力馬力志向(スピード型)航空機用ジェットエンジンに置きながら、それらの限界を如何に打ち破り、現状レシプロエンジンの5倍以上、10倍を目指せる性能・効率を発揮し、産業革命に匹敵する様な環境・エネルギー革命の原動力として、其の任に堪え得るか否か、という事に重点を置いて構成された発明である。
なお、この構成については、本発明において後述する他の全ての実施形態でも同様である。
これは、低速性能重視の単シリンダー最終型の1/6サイクル用に、1/3サイクル用の圧力導入口11及び、排出口12を直接設けたものである。
又、圧力, 爆縮, 爆縮圧用としてこの大きくて重いリングギア・同期ギアを省略し、パワーディスク内側に同期ギア・セットを内蔵した、軽量コンパクト型の設計を完成させたが、2/3、1/4、1/6、2/6サイクルも含め、全エンジンに展開できるもので、更に小型、軽量、高性能に成る事と成った。
圧力導入口11からの圧力噴入及び圧力排出口12からの圧力放出により、ピストンに回転作動を与える行程からなる駆動手段を設けた事を特徴とする(SB・CVC・IE型)、外圧式開放型1/3サイクル圧力エンジン・ポンプとなる。
ポンプとしては、外力によって、回転させる事で成立する。
本第1形態は圧力エンジン19は、図1に示すように、以下の部品から構成されるものである。
1=ハウジング(シリンダー)
2=出力軸ユニット
(=出力ディスク3+ピストン4+リングディスク5+リングギア6を一体化したもの)
3=出力ディスク
4=ピストン
5=リングディスク
6=リングギア
7=ローター
8=ローターガイド(3段階外径)
9=同期ギア
サイドハウジング(図示せず)
瞬時作動変換バルブ(図示せず)
11=圧力導入口
12=圧力排出口
13=シリンダー内周壁面
14=ローター面接触用シリンダー切り欠き部
圧力用システムユニット(図示せず)
18=ローターガイド(3段階外径)壁部
19=1/3サイクル圧力エンジン
(2)出力軸ユニット2は、出力ディスク3の中心から対抗する位置の一対のピストン4,4とリングディスク5とリングギア6を一体化し完成する。
圧力の導入口11から噴入した圧力による、出力・増量行程から、一定保持させる暖衝定量行程となり、排出・減量行程により、排出口12へ放出する、という等速真円回転の3サイクル運動を継続する事となる。
(3)ピストン4と係合する、ローター7は、ピストン外周径の半分よりやや大きく、(リングギア式の時)その分がシリンダー壁面に食い込む形に成り、面接触を実現する。
又、ピストン1:2ローターの回転比速度で回転し、内部に円形断面のピストン収容スペースを有し、その収容部先端は、ピストン4の前後面と線接触しながらピストンをシリンダー他サイドへ送り出す作用をする。
(4)ローターガイド8は、出力ディスクと中心を一にし、ローター7の真円回転軌道に沿った円弧状の切り欠き部を有し、その1段目の外周面は、ピストン4,4の内周面と面接触し、圧力境界を確かなものにする。
(5)2段目の外周面は、リングディスク内周面と面接触する。
(6)3段目の外周側面は、リングディスク側面と面接触する。
(7)それらの反対外側には、同期用ギア9の収容スペースを設ける。
(8)ハウジング1内に配置された前記所定の各部材を収納し定位置に固定するサイドハウジング(図1では第6実施形態に用いられるサイドハウジング60が示されているが、第1実施形態では吸気口がない以外はこれと同様なサイドハウジングが用いられる)を設ける。
これらは本第1形態用ではなく、後述する第6実施形態の完全燃焼エンジンで必要なものとなる。
唯一の線接触圧力境界部分であるが、あくまで機関内部での事であり、機関外に圧力が漏れたり、燃焼ガスが漏れる事は無い。現ジェットエンジンは勿論、レシプロエンジンも、ロータリーエンジンも、オーバーラップしており、無接触・無境界である事を考えるならば1ランク、2ランク上級と言える。この事で、より確実で安定した作動が可能となり、超低回転高トルクからエンジン回転数にほぼ正比例して、出力が増加し、その回転限界はジェットエンジンと同等である。この事から超小型から超大型まで、正比例的に出力が増大するのできめ細かい対応が簡単に出来る様に成る。なお、このことは、本発明において後述する他の全ての実施形態でも同様である。アイドリングは無用で、蒸気機関と同じく、最大トルクを発揮する0回転時の停止状態を毎分1回転として、その1000〜2000倍も回せば十分なものである。ボリューム型現行エンジンが、アイドリングから、わずか10倍しか回転を上げられないのと比べると1000〜2000倍が、どれ程凄いか理解頂けるのではないかと思われる。(例えば、1回転で1m進むとすると、1〜2Km/分、となり、時速に直すと60Km〜120Km/時、となり、3000回転で180Km/時、となり、レシプロ回転限界付近の、6000回転では、360Km/時、となる。これは、V型8気筒4000cc級の、スポーツカーと、同等と言う事になる。)
然も軽く100000rpmを余裕でオーバー出来る回転限界を持つものである。自動車用では、昔の蒸気自動車と同じく、重量のある変速装置やバックギアも不要で、後退は、瞬時作動変換バルブの切り替えで良い。
なお、後述する各実施形態でも、基本原理は本実施形態と同様である。
図2の断面図に示す様に外界から圧力を取り入れるための導入口11と、外界へ圧力を放出するための排出口12を直接設ける事で、単一型式としては安価に製造できる。
これ等エンジンは、あらゆる原料・製法が適用できる為、大量生産向きである。
ローター7と一体の、ローターシャフト17と同期ギア9が、キーによって固定され、リングギア6と同期ギア9を噛合させることで、一定比リングギア1:2ローターで同期回転させる。
本発明においてこのローター7は、回転作動の際にシリンダー面切り欠き部14と、面接触しながらピストン4の前後面と、その収容スペースの先端が線接触しながらピストン4をシリンダーの他サイドへ送る働きをする。
ローターガイド8は、サイドハウジングの内側において、シリンダーを閉じる壁部18と固定されるものであり、ローターシャフト17が同期ギア9と組み合わされ、壁部18の穴を貫通してサイドハウジング外に出る。サイドハウジングは、旋盤加工によりローターシャフト17の貫通口と内部端面を仕上げる。
なお、構造部材の位置を時計の時間で表す。(以下の実施形態においても同じ)。
次の図3は、9時過ぎ頃迄圧力噴入により、増量出力行程が進んだ所で、左右のピストン4,4の空間では更に定量移動の暖衝行程継続中であり、3時過ぎのピストン前面での放出が終わり、残りはローター7のエッジに依って排出される。
最後の図4に示すのは、時計回りに約半回転(140度回転)したところで、丁度2行程のみの、増量出力行程と減量排気行程と成って居る瞬間である。
この後ピストンが最初のピストンと同じ状態、図2と成り、この回転が繰り返される。
その他、多種多様のエンジン応用システム等々有るが、例えば、エコカーとして利用し得る空気・蒸気エンジンシステム等を提供することができる。
例えば、熱差エンジンとして太陽熱差発電をしたり、直結圧力ポンプとして圧縮空気を作ることで、ランニングコスト“0”のエアカー向けエアーステーションを設ける事ができる。また、本圧力エンジン・ポンプを使用したエアーステーションや割安な夜間電力をうまく利用すれば、燃料費もガソリンに比して遥かに僅少となり、エアカーのオーナー全員にとって、大変有益となる。
更に、充電スタンドが有れば、内蔵ポンプで急速エアー充填が出来る。又、家では夜間電力により、割安にエアー充填が出来る。EV用充電スタンドの普及は其のままエアカー用として利用出来る、歓迎のシステムである。
勿論高圧エアーステーションが有れば、1〜2分で満タンに出来るのである。
ただ(無料)の空気を、太陽熱差エンジンと本圧力ポンプで圧縮したエアーステーションをただ(無料)で解放すれば、誰も高いガソリンを買いたくは無くなるだろう。水素ステーションと違って、高圧以外、何の危険も無く、多少漏れても、何等気にする必要が無い程の、ガソリンのセルフスタンドより安全安心で誰にでも使いこなせるシステムである。
また、現在廃棄している蒸気、高圧ガス、高圧空気等を利用して効率よく発電する簡易発電システムを提供することができる。
小型安価で低回転・高トルクであるこの特性を活かして、小規模な事業所にも容易に導入する事ができる。圧力源と空気と水がある限り、何処でも設置展開可能である。
又、自動車用としては、EVやPHVの高性能電池の高価格・大重量に比して、タンク重量の軽さ安さ、50年は持つ長寿命で、維持コスト安、取り扱いの簡便さ、劣化せず、ショートや発火、原因不明の故障の心配が無い事、高圧空気のみで安全安心、瞬時作動バルブの切り替えと、開放量のみでコントロール出来る、等々多数の点で有利である。
本発明また、第2形態として、内燃機関型HHOロケット燃焼式、爆縮エンジン、並びに〔第4の実施形態〕の内燃機関型HHOロケット燃焼式、爆縮圧ロケットエンジンを提供するが、こちらに付いては〔第4の実施形態〕で後述する。
これは圧力エンジンを密閉し、ローター面接触用切り欠き部14からH2O回収パイプラインを設け回収。高圧噴射ノズルとグロー点火プラグを圧力導入口の位置に装着するだけで、HHOロケット燃焼式爆縮エンジン(図示せず)が成立する。又これ等は簡単に合体させられ爆縮用と圧力用の変換は、瞬時作動変換バルブをシステムユニットか本体に設置する事で可能となる。
爆縮用システムユニットを装着する事により瞬時の変換、反転が可能となる。
この様にピストンに回転作動を与える行程からなる駆動手段を設けたことを特徴とする(SB・CVC・IE型)、ロケット燃焼式密閉型2/3サイクル爆縮ロケットエンジン・ポンプである。
外力によれば、第1形態に同じく、自力ポンプとして、真空定量行程時に流体の吸入、減量時に圧縮、若しくは排出する事で成立する。
大きな工場等では自家発電・自己消費で問題はないが、需要の多い昼間の電力使用のため、安い夜間電力を利用し色々な形でエネルギーを溜めて昼間に消費しているのが現状である。その中には水を電気分解して水素を取り出し、燃料電池に使用する事も考えられている。然し、燃料電池コストが高すぎて普及の兆しはまだ無い。
同じ水素を使う原動力システムでも単純安価な内燃式圧力・爆縮(圧)エンジンは、基本的にHHOガスを1本のタンクに充填、使用しているが、HHO等々の2種混合ガスのタンクへの充填が法律で認められていない国もあるので、その国ではタンクを酸素、水素と独立した形とする事で世界中で問題なく使用できる。水素は爆発の危険があって、その原因の酸素と混合してボンベに詰めるのは気違い沙汰と思われているが、液化して詰めない限り、スペースシャトルの様な爆発事故は起こらず、返って爆縮して、高圧タンクがペチャンコになる事が実験で確かめられており、ガソリンタンクより安全といえる。
又は開放式にして、水素ガスと空気中や空気タンク中の酸素と反応させる水素エンジンとしても機能させられる。
この時は、1/3サイクルと成リ、2/3サイクル同等性能の維持は困難かと思われる。
元々時と場を選ばず、移動体での使用が目的であるので、エアカー用エンジンではパワー不足の山道・坂道用に、この機能を追加することで、快適なドライブが可能となる。
このエアー圧力・HHO爆縮(圧)エンジンカーは、100%完全無公害である。
なお、このことは、後述する第4の実施形態に係る3行程爆縮圧エンジン・ポンプにおいても同様に適用される。
本発明はまた、第3形態として熱差エンジン(SB・CVC・IE型)、外燃式密閉型熱差エンジン・ポンプを提供する。
これ等のピストン4はそれぞれ中空で、その後面にシリンダーとローター空間に通じる貫通口を設け、外周面にバイパスと通じる貫通口を設ける。
低温伝導体36並びに高温伝導体37によるシリンダー内、ピストン内、ローター内、バイパス内、暖衝室33内の温度差、圧力差と、低温31・高温32チェックバルブの開閉制御により、ピストン4に回転作動を与える行程からなる、駆動手段を設けたことを特徴とする、(SB・CVC・IE型)、外燃式密閉型2/3サイクル熱差エンジン・ポンプである。
ポンプとしては、外力により逆転させる事で、高温側を高圧ヒートポンプ効果で高温に、低温側を真空ポンプ効果で低温に、する事が出来き、冷暖房、冷凍・冷蔵・温蔵庫、等々に、直接、冷媒用コンプレッサー等々を用いる事無く成立出来るものである。
技術的問題はほとんど無い完成された技術であるが、既に発展限界に達している。
大型化が唯一の高効率化手段と言う技術は、既にその時点で、バベルの塔現象は避けられないのである。既に限界程大型化された発電システムのメンテナンスや、全システムを止めて行なわなければならないオーバーホールは大変である。又一部の不調が、全体に影響し、システム全体が破壊される危険がある。
ボリューム型エンジンの性能限界は、レシプロ(往復運動)型である事から、回転速度に限界がある。先ずその限界を打ち破る為に、往復するピストンをジェットエンジンと同じ等速真円回転を可能にする為、ハウジング1にドーナツ型シリンダーを設け、そのシリンダー内を等速真円回転するピストン4等々を設けた出力軸ユニット2と、これも等速真円回転するローター7によって、完全な面接触に依る圧力境界を保つように設ける。これにより(SB・CVC・IE型)として、ジェットエンジンと同じ回転限界を達成する事が可能と成り、又同時にジェットエンジンの欠点である低速での、超低性能の限界をも克服出来る、エンジンの誕生という事になる。
なお、熱差エンジンの作動の詳細については後述する。
有効出力行程が360度分の340度位あるので、今の約4〜8倍程に成り如何に高効率エンジンかが理解できる。
ソーラーパネル式やガスエンジン式は20年償却から、現在10年間時限買取制度で償却期間の半減を目指している様である。
発想の転換で効率5倍以上は可能である。
本熱差エンジンの専用部品点数は、以下に示す16点の内31,32,35,36,37,の5点で、基本の1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,16,の11点は、1/4/4,1/6,2/6,サイクルを除いて、全て共通である。各々追加加工と部品を本体直接又は、各ユニットに組み込む事で差別化を図っている。その内ムービングパーツは基本の出力軸ユニット2と、ローター7の2点と、チェックバルブ2個のみである。なお、以下には、本第3形態における専用部品のほか、他の実施形態で用いる部品との関係で共通する形態、要加工部品等の特有の部品を使用する実施形態を示す。
共通形態は、第1形態の圧力エンジン(以下、「第1圧力」と略す。以下同様),第2爆縮,第3熱差, 第4爆縮圧
要加工形態は、第5一般, 第6完全燃焼, 第7連続完全燃焼
2=出力軸ユニット=出力ディスク3+ピストン4+リングディスク5+リングギア6
共通形態は、第1圧力, 第2爆縮,
第3熱差, 第4爆縮圧, 第7連続完全燃焼
第5形態リングギア無しは、出力軸内部先端ギア加工2:1ローター軸ギア
第6形態は、出力ディスク排出口端面方向、第5形態は外周壁方向、他は共通
第7形態は、ピストンとリングディスクが2個分
7=ローター、 第5形態小型ツインローター用を除き、全形態共通, 第7形態は2個
8=ローターガイド、 小型ツインローター用を除き全形態共通, 第7形態は2個
9=同期ギア、 第5形態、大1x小4の5組専用を除き、全形態両仕様共可能
60=サイドハウジング、 第6形態用、第5形態、第7形態厚みWサイズで、各々独自の吸気口を持つ。 第1、第2、第3、第4、各形態共通で吸気口無し。
瞬時作動変換バルブ、第7形態、連続完全燃焼を除き、全形態共通(図示せず)
31=低温チェックバルブ、第3熱差, 第4爆縮圧, 第5一般,第6完全燃焼、各形態共通
32=高温チェックバルブ、第3熱差, 第4爆縮圧, 第5一般,第6完全燃焼、各形態共通
36=低温伝導体、第1圧力、第5一般, 第7連続完全燃焼を除き、全形態共通
37=高温伝導体、第1圧力、第5一般, 第7連続完全燃焼を除き、全形態共通
35=熱差用システムユニット、暖衝室33完備(各形態組み合わせ等独自)
ハウジング1は、先ず旋盤により中心の出力軸ユニット軸貫通口、次に内部端平面と真円の内周壁面13を仕上げる。ローター7の外周に接する事無く、本体か、熱差システムユニット35に低温側・高温側シリンダーを結ぶバイパスを設け、中程に暖衝室33を設け、それら出入り口に気体の逆流を防ぐ、チェックバルブ31,32を設ける。その左右のシリンダー内周壁13の4〜5時と7〜8時の位置にミーリング加工により低温・高温伝導体36,37の取り付け部を設ける。
本第3形態における二つのピストンは、1/3,2/3,2/6サイクルに共通の物である。
低温・高温伝導体36・37は、旋盤で本体外径とシリンダー面と、面一に仕上げる。
サイドハウジングは、旋盤加工による内周、側面、端面を仕上げ、6時側の位置に、ローターシャフト17の貫通口を仕上げる。
図5(b)は新たな行程がピストン4(B)により始まり、6時半〜7時地点を過ぎる頃、圧力差を感知した高温チェックバルブ32が開く事によりピストン4(B)内とドーナツシリンダー内に暖衝室33から圧力差0迄噴出する。この時ピストン4(B)と4(A)の間では、定量移動暖衝撃行程中である。
図5(c)は高温伝導体37で熱せられ膨張した高温高圧気体が、高温チェックバルブ32を閉じ、ピストン4(B)に直接、回転軸に対して直角に170度に亘り働き、大きな回転トルクを生み出す事と成り、出力軸から直接動力を取り出し仕事をさせられる。ここで、高温伝導体37の熱源は、火力、太陽熱等が挙げられるが、特に制限されるものではない。
ここで、低温伝導体36の冷源としては、雪・氷・水道水等が挙げられるが、特に制限されるものではない。
このグレードアップによってもたらされる恩恵は、発電施設としては、太陽の照る所なら何処でも設置稼働可能となり、太陽熱発電と違い、水を一旦高温高圧の蒸気に変換する必要が無くなり、蒸気生産用高圧ボイラー設備が不要となり、大型施設建造が不要、高圧配管設備が不要、高圧蒸気管理システムが不要、その他諸々の関連装置が不要、となり、可也の資源節約になる。なお小型集光ミラー、送電配電設備等々は、共通な必要装備部品である。
何しろ低速トルクが強大なため、普段は高速回転させる必要が無いのである。全ては余裕として、緊急時用の予備として取って置けるのである。
太陽熱蒸気発電や、特に原子力蒸気発電は、高熱のみを利用する為無駄になった熱を空中や、海や川に約70%も廃棄している。特に原子力発電所付近の海が熱帯化しているのは、大きな環境破壊問題となっている。これに対し熱差エンジンでは、其れ等廃熱からも十分な発電エネルギーを回収できる、高効率エンジンであリ環境に優しい。
熱差エンジンは又、低温の雪・氷等々をエネルギー源として利用する事で、廃棄するのは熱過ぎず、冷た過ぎずの環境にニュートラルで優しいものである点、大型施設を海岸線にではなく、中小施設を雪の多い内陸にも設置可能であり、地産・地消で、高圧送電線の必要も無く、何の危険もなく隣で暮らせる様になる。
冷たい雪や氷もエネルギー資源として活用出来るように成るのである。
現在燃費性能に最も優れる、超大型低速ディーゼルエンジンでは、ピストンがドラム缶以上の直径1m前後もあり、それが2〜4m程上下に往復する事、100回/毎分という情景は凄まじいものである。衝撃音・振動、排熱、・・・等々で、20〜30年の耐久性である。
それに比べ、等速真円回転式熱差エンジンは、10回転/毎分以下のアイドリングから、ドラム缶以上の同等ピストンが、一方に真円回転するだけで、衝撃、振動が殆んど無く、発熱も少ない状況から、更なる耐久性5〜10倍以上も可能と成って反映されるものと思われる。
参考迄に、10万馬力以上の舶用ディーゼルエンジンの大きさはおよそ、全長25m全高15m全幅5m重量2500トン排気量25,000リッターといった所である。
等速真円回転式2/3行程熱差エンジンでは、全長、全高、全幅が5mの空間で十分と思われる。
また水上においては水冷が容易に行える点、陸上より便利である。更には高空を飛行するエアライン用のエンジンとして大変有利である。1万mの高空は外気温−50℃の世界であり雪よりもエネルギーの質・量が多くその有効利用を考えるべきである。
高温の有害排気をそのまま撒き散らしている今のジェットエンジンに替えてこの外燃式熱差エンジンを使えばどれ程環境に優しく善い事か。又、宇宙では日の照る側と日影で約150℃とー150℃に成るらしい、この熱差300℃は、外燃式熱差エンジンにとって凄いエネルギー資源である。繊細なソーラーパネルより、宇宙ではより信頼が置ける動力源・発電システムではないかと考えられる。
しかし本形態・空気熱差エンジンは、空気圧で瞬時の稼動が可能であり、約5倍のパワーアップと小型軽量な特徴からは、計り知れない可能性がある。
外燃式空気熱差エンジンカーは、空気圧走行20%、後は熱差エンジンで長距離走行の可能性がある。勿論外燃式空気熱差エンジンは、圧力エンジンの機構を併せ持っているが、圧力及び熱差エンジンの独立型ツイン・ハイブリッドは高級に成り、それなりにメリットが増える事は当然である。
先ず第一に、等速真円回転のみで作動すること、
次第二に、完全な圧縮が確保されていること、
最後第三に、加減圧力が直接出力軸に直角に働くこと。これ等三点が必須要件である。
本形態の空気熱差エンジンは、回転モーメントを一切無駄にすることなく、全て有効に回転運動力になり、低速から強大なトルクを生み出し仕事をする。又、エンジン容積の大きさにほぼ正比例してトルク・出力が増えて行くので、きめ細かなクラス分け開発が容易である。
特に原子力蒸気発電所が廃棄している、発熱量の70%をこの熱差エンジンで回収すれば、元の効率30%を、超える%の回収が可能ではないかとさえ思われる。
空気・熱差エンジン・カーへの応用は、ただで無料の太陽熱利用、空気熱差エンジンと、圧力エンジンをセットにし、ただで無料の空気を圧縮、ただで無料のエアーステーションを幹線道路に設置すれば、石油は不要と成る。ガソリンや水素と違い、爆発の危険が無いので、完全無人化が可能となり、ランニングコストも掛からない、公共の動力源として、公共心のある、日本でならば、成立出来るのではないかと考えている。先ず日本が見本を示せば、追随者は多いと思われる。その様に世界をリードして行ければ素晴らしい。
本形態の外燃式空気熱差エンジンは、物の原点である、太陽と空気と水、それらを新しい観点から見直し、活用する道を開いて行くものである。
本発明はまた、第4の実施形態として(SB・CVC・IE型)、ロケット燃焼式密閉型HHO低圧連続噴射爆発・真空暖衝・吸引噴射圧縮、爆縮圧ロケットエンジンを提供する。
これは第2形態の航続距離延長システムとして、追加されたものであり、軽負荷一定速、エコ走行時には有効であり、高圧ボンベのガスを節約、いざと言う時のみ高圧ガスを使う様に出来るものである。
酸素・水素混合高圧タンク内に規定量の水を入れて置き、中の電極により電気分解をすると、中には高圧の酸素・水素の混合気体(HHO)が溜まる。それを、本第4形態の内燃機関型、爆縮圧エンジンのシリンダー燃焼室内に噴射・点火すれば、強力な爆発・燃焼による高圧が、ピストンを押し動かす連続爆縮の膨張出力増量行程となる。次のピストンが燃焼室に入り次第、燃料供給が止まり、次に膨張行程が終わると、両方のピストンに挟まれた燃焼ガスは水滴と成り真空化し暖衝移動定量行程となる。そして先行ピストンには、反対側のクールサイドである、12時頃〜6時頃の間で、真空吸引出力減量行程・低圧燃料噴射・圧縮減量行程の、爆縮圧3サイクルが完了と成り、各々出力行程170度程を確保しており、最大(無圧縮の時)360度分の340度が有効な出力行程と成る。詳細は後述する(図7〜8参照)。
勿論永久機関ではないので、高圧・低圧タンクの容量、発電機・バッテリー容量によって、航続距離は変わる事に成る。但しタンクサイズ等々は目的に応じて選べる。
これ等の構成部品は、断面が必然の真円形とそれを含む形状で、その他は自由に出来る。
1=ハウジング、内周壁面真円形ドーナツ型シリンダー
2=出力軸ユニット、出力ディスク3+ピストン4+リングディスク5+リングギア6
7=ローター
8=ローターガイド
9=同期ギア
サイドハウジング(図示せず)
瞬時作動変換バルブ(図示せず)
21=高圧噴射ノズル
22=グロー点火プラグ
31=低温チェックバルブ
32=高温チェックバルブ
36=低温伝導体
37=高温伝導体
41=低圧噴射ノズル
45=爆縮圧用システムユニット
バイパス暖衝室33から外部にH2O回収パイプ42を設ける。高圧噴射ノズル21のHHOガス噴射、グロー点火プラグ22での点火燃焼、低圧噴射ノズル41でのHHOガス、シリンダー内噴射、並びにバイパス内、暖衝室33への圧縮による圧力差と温度差、低温・高温チェックバルブ31及び32の開閉制御により、ピストン4に回転作動を与える行程を含む駆動手段を設けたことを特徴とする(SB・CVC・IE型)、ロケット燃焼式密閉型2/3サイクル爆縮圧ロケットエンジン・ポンプである。
自力ポンプとしては、高圧ガス使用時のみ、正回転で第2形態と同じとなり、外力により逆回転させる事で、第3形態と同様効果を生む事になる。
ハウジング1は、先ず、旋盤により内端平面と真円の内周面と中心の出力軸ディスク2用、貫通口を仕上げる。ローター7の外周面に接する事無く、爆縮圧用システムユニット45に、低温側シリンダーから高温側シリンダーへのバイパスと暖衝室33を設け、燃焼側高温チェックバルブ32と、その作動空間に、高圧噴射ノズル21と、グロー点火プラグ22の取り付け口を設け、圧縮側低温チェックバルブ31を設けたシステムユニット45内に(外部でも可)低圧噴射ノズル41の取り付け口をドリル・タップ加工する。バイパス中程の暖衝室33からH2O排出回収用パイプライン42をドリル加工して設ける。
この様に加工構成された爆縮圧用システムユニット45を、ハウジング1のシステムユニット設置部に組み込めば、内燃機関型、ロケット燃焼式HHO爆縮圧エンジンの完成となる。
図7〜8の(a)〜(d)は、本第4形態のHHO爆縮圧エンジンの、作動行程を経時順に示す断面図である。
本発明の第5形態は、(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式、4サイクルエンジン・ポンプを提供する。本第5形態では、4サイクル一般エンジンでも(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式、4サイクルエンジンとして、生まれ変わることが出来ることを明示しておく。
(1)1/4/4サイクル一般エンジン用、2ローター用シリンダーハウジング
(2)出力ディスク内周壁面排出口式、ローター組み付け後、リングディスク後付け式
(3)小型ピストン4サイクル用、完全燃焼用ピストン64(A)・64(B)(図10〜12:第6の実施形態参照)と同型内径大型
(4)4サイクル用システムユニット
(5)バイパス副燃焼室
(6)ローター小型2個
(7)ローターガイド小型ローター2個用
(8)2ローター用サイドハウジング
2ローターとするために、ローター直径をシリンダー直径の半分とし、各々中心を外側へ移動させて面接触を図る。その分シリンダー壁が削られ切り欠き部と成る。
ローター中心部が外側へずれた分、ドーナツシリンダー内径が大きく成り、ピストンが、小型化する事になる。
小型同期ギアセットを出力ディスク内側に収容する事で、大型リングギア6と同期ギア9を不要とする。12時の位置に設けた第2ローターは排気と吸入を担当する事に成り、燃焼ガスは出力ディスク外周面へ向きを変えた排出口から排出され、シリンダー壁に設けられた排気坑道を通って11時頃の位置に設けられた排気口より排気される。吸気はサイドハウジングの2時頃に設けられた吸気口、吸気坑道より、リングディスクの吸入口からシリンダー内へ入り、1/6サイクルと同様のユニットでの、同様の行程を持つ事に成る。
この様にピストンに回転作動を与える行程を含む、駆動手段を設けたことを特徴とする、
(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式開放型1/4/4サイクルジェットエンジン・ポンプである。
部品点数、加工作業も増え、排気量も半減し、性能面・効率面でも1/6サイクルより劣るが、独自の排気音や、吸・排気システムのデザインを楽しむなど、趣味的価値と共に、20世紀大活躍した4サイクルシステムの、生まれ変わりを後世に残す意義が大きいように思われる。それでも現行4サイクルの2倍〜3倍の効率・性能は発揮する筈であるが、これを持って環境エネルギー革命を推進するには、やや性能不足である様に思われる。又単ピストン型では同等となり超長行程の故、低公害化対策には有利である。更にこの4行程型式による、圧力、爆縮、熱差、爆縮圧、連続燃焼エンジンにも展開できる。
ポンプとしても、第1〜第5形態迄同様に成立するが、あくまで4サイクルである。
残念ながらこれからの、環境エネルギー革命の一助には成っても、一翼を担う程の事は出来ないと思われる。然し、基本の4サイクルエンジンを世に残す意義も価値も有ると思われるので(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式ジェットエンジンとして、生まれ変わった、1/4,1/4/4サイクルエンジンとして、ハーレーの様な愛好者に依って永く愛される事を望む次第である。
本発明は、更に、第6形態として(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式多種類燃料完全燃焼、1/6サイクル〔(1)吸入、(2){完全ガス化}、(3)圧縮*(4)燃焼、(5){完全燃焼=無害化}、(6)排気〕の6行程完全燃焼ジェットエンジンを提供する。
これ等の内で既に発展段階を終えて余生を送る、現在では模型以外は製造されて居ないのが、空冷星型レシプロエンジンである。しかしながら、その21世紀型は既に2006年に(MYT)エンジンとして生まれ変わって登場し、21世紀の未来を創るデザインコンテストにおいて、発明グランプリを獲得したのである。
超大型や超小型は製造困難の為、小中型高出力の実用機の生産から始めると思われる。
この事から連想されるのが、やがてストレート型や、スピード型ジェットエンジンの21世紀型の登場は、最早必然、必定の出来事であると想われる事である。
言うまでも無く、これ等エンジンは現在一番普及している物であり、排気量0.1cc以下の模型用から、2億5000万cc以上で10万馬力以上の大型船舶用迄、陸に、海に、空にあらゆる用途に使われている、両方のエンジン兼用の21世紀型である。勿論単気筒独立型の長所は其のままに、あらゆる用途に展開可能である事は既に言うまでもない。
MYTエンジンは、超小型や超大型は、耐久面や経済面から、実用機の製作は不経済と思われるが、大型のトラック・バス、ボート・ヨット、小中型航空機、等々に活躍の場が有るのではと思われる。
本、多種類燃料完全燃焼エンジンは、現在のレシプロエンジンの5倍以上の効率・性能を実現のため、現ジェットエンジンをディチューン(高速抑制)して開発されたものであるが、当然ジェットエンジン同等の高回転にも耐える構造である。現在の分類上はスピード型ジェットエンジンの21世紀型という言い方が正しいのかも知れない。
21世紀型、多種類燃料完全燃焼ジェットエンジンとして、燃料の種類並びにエネルギー源は問わないこれ等エンジンは、全方位に展開が可能なものである。
しかし、これ等6つのサイクルを理想的に配置し、新たなエンジンを生み出す事は未だ成されて居ない。
本第6形態も、原点を最も熱効率・燃費性能に優れた超強力トルク志向(ボリューム型)超大型船舶用・超ロングストローク・ディ−ゼルエンジンと、最も荷重性能に優れた超強力馬力志向(スピード型)航空機用ジェットエンジンに置きながら、それらの限界を如何に打ち破り、現状レシプロエンジンの5倍以上、10倍を目指せる性能・効率を発揮し、産業革命に匹敵する様な環境・エネルギー革命の原動力として、其の任に堪え得るか否か、という事に重点を置いて構成された発明である。
又、これ等ピストンには役割分担をさせ、第1ピストンの先行側出力ディスクには排出口を設け、他端に接合されたリングディスク後行側には吸入口を設け、排出と吸入を担当させる。第2ピストンは先行側での圧縮と後行側での燃焼を担当させ、そして第1と第2ピストンの空間で、完全ガス化行程、並びに第2と第1ピストンの空間で、完全燃焼=無害化行程を担当させる。第2ピストンには外周面から後面に至る、燃焼ガス通過トンネルを設ける。このサイドハウジングの吸気口から第1ピストンの後行側にあるリングディスクの吸入口よりシリンダー内に空気を吸い込む吸入行程(1)、シリンダー内直接燃料噴射後の混合気が第1と第2ピストンに挟まれた空間で成される完全ガス化行程(2)、 ローター内と第2ピストン内に一部分が、大部分がバイパス内の副燃焼室内に圧縮され、着火・点火される圧縮行程(3)、 燃焼ガスを噴射孔より一部直接ローター内と第2ピストン内トンネルからローター内に乱入させ、ローター内のガスも二次燃焼させ、第2ピストンをローター内から追い出すように作用させると同時に、第2ピストン内トンネルを通り、燃焼ガスを噴射させて自動開閉用ロックバルブを開き、瞬時に燃焼噴射チェックバルブが開かれ、シリンダー内燃焼する主燃焼行程(4)、第2と第1のピストンに挟まれる形で成される、完全燃焼=無害化 (消音、消衝撃波等々も含む) 行程(5)、第1ピストンの先行側出力ディスクの排出口よりハウジング端面に設けられた排気坑道からハウジング排気口より排気される排気行程(6)、を含む、ピストンに回転作動を与える行程を含む駆動手段を設けたことを特徴とする、(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式開放型1/6サイクル多種類燃料完全燃焼ジェットエンジン・ポンプである。
ポンプとしては、外力により正回転させる事により、第1形態、逆回転させる事により、第3形態同様の効果を発揮する。
1=専用ハウジング、内周真円形ドーナツ型シリンダー(排気口、排気坑道の加工)
〔1/6サイクル完全燃焼エンジン兼シリンダーハウジング61〕
2=出力軸ユニット、出力ディスク3に排出口の加工、専用ピストン4の一方にトンネル加工〔64(B)〕、リングディスク5に吸入口加工、が必要となる。
〔出力軸ユニット完全燃焼用、出力ディスク完全燃焼用ハウジング端面排出口式、リングディスクに吸入口〕
7=ローター
8=ローターガイド
瞬時作動変換バルブ(図示せず)
60=専用サイドハウジング(図1参照、吸気口、吸気坑道の加工)
31=圧縮側(低温)チェックバルブ
32=燃焼噴射側(高温)チェックバルブ
66=自動開閉用ロックバルブ
65=完全燃焼用システムユニット
なお、本形態の完全燃焼エンジンは、爆縮圧エンジン、熱差又は爆縮エンジンの構造と共通する部材については、特に詳述することなく前記の記載が第6実施形態においても適用される。
ハウジング本体1(61)又は、システムユニット65用に、ミーリング加工によりローター7の外周に接する事無く、ローター7により寸断された吸入・燃焼側シリンダーと圧縮・排気側シリンダーを、バイパスで結ぶため、中程に副燃焼室Sを設け、ローター内への燃焼ガス噴射口をドリル加工して、副燃焼室Sのヘッド部を取り付けるか、完全燃焼用システムユニット65用の、取り付け部を設ける。
ピストン収容用スペースと、そのエッジは、ミーリング加工仕上げをする。
図12(a)は、副燃焼室噴射口が閉じ、副燃焼室Sに残圧があってもそれ以上排気は出来ないので、噴射口を閉じたところで、ローター7内に新規にエアーが吸入され始めるところである。図12(b)は、ドーナツシリンダー内にもエアーが吸入され始めた所である。
又、慣性の打消しが無く、全てが回転方向へ無駄なく働く優れた機械効率を誇り、出力は排気量と、回転速度にほぼ正比例して大きくなって行く事に成る。
完全燃焼ジェットエンジンの製作に必要な2個のムービングパーツは、構造が簡単で特別な加工を必要とせず、容易に製造可能なものである。
(1)等速真円回転のみで作動する。
(2)完全な圧縮が確保される。
(3)ピストンの力が直接出力軸に直角に働き回転力を与える。
この他、バルブ機構等が不要、フライホイールが不要等々は、必須構成要件ではないが、有効なポイントである。
例えば超小型模型用から草刈払い機用、原動機付き自転車用から大型バイク用、軽自動車用から普通自動車用、大型トラックやバス用、船外機用からボート・ヨット用、更に大型船舶用、ポスト原発・発電用、ウルトラライトスポーツ機用や小型自家用飛行機用から近距離コミューター用、更には国際線旅客機用等々その他あらゆる原動機を必要とする全てのもの用として、小型・軽量・低価格・高トルク・高出力・省燃費・低維持費、然も効率・性能5倍以上で低公害を実現させる事が出来る、完全燃焼ジェットエンジンである。
本発明の第7形態は(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式2/6サイクル多種多様燃料連続完全燃焼ジェットエンジンとして成立する。連続完全燃焼エンジンにおいては、前述した第6形態における吸入行程(1)、完全ガス化行程(2)及び圧縮行程(3)を含む専用シリンダーと、燃焼行程(4)、完全燃焼=無害化行程(5)及び、排気行程(6)を含む専用シリンダーとをそれぞれ分けて独立させたシリンダーで成立させる。言い方を変えれば、これこそが本来のジェットエンジンの構造其のものであり、ツイン型シリンダーにピストンとローターを一組追加し、その間にバイパスと副燃焼室を設けることで成立させられる。その性能効率は1/6サイクルの2倍に達する高性能型である。
この型でいよいよ最終目標の、(10倍の性能効率)を現状レシプロエンジンとの対比において達成する事は、もはや確実と言って良い段階に成る。
チェックバルブ等が不用となると同時に、このエンジンが紛れもなく、21世紀型のジェットエンジンである事がその連続燃焼によって証明、実感出来るであろう。
又、1/3サイクル用を2個使用し、バイパス副燃焼室を設けても成立させられる。
(1)2/6サイクル連続完全燃焼エンジン兼シリンダーハウジングツイン用
(2)出力軸ユニット連続完全燃焼用2連結ツイン用
(3)連続完全燃焼用システムユニットツインシリンダー連結タイプ用
(4)2連結ツインローター
(5)2連結ツインローターガイド
(6)バイパス副燃焼室=ツインシリンダー連結タイプ用
(7)連続完全燃焼用サイドハウジング
ツインシリンダー2/6サイクルは、オリジナルな基本であり、現在のジェットエンジンと同じ構成の、圧縮専用側シリンダーと、副燃焼室付きシステムユニットと、燃焼専用側シリンダーを連結させたものであり、1/6サイクルの2倍の出力行程を含む、ピストンに回転作動を与える行程を含む駆動手段を設けた事を特徴とする、(SB・CVC・IE型)、ジェット燃焼式開放型2/6サイクル多種多様燃料連続完全燃焼ジェットエンジン・ポンプである。
言うまでもなく、このツインシリンダー型式は、全タイプに展開が可能である。
ポンプとしても、この形式で全タイプに展開できる。
本発明に係るエンジン・ポンプは、前述した第1実施形態である(圧力)エンジン、第2実施形態である(爆縮)エンジン、第3実施形態である(熱差)エンジン、第4実施形態である(爆縮圧)エンジン、第5実施形態である(一般4サイクル)エンジン、第6実施形態である(吸入・完全ガス化・圧縮・燃焼・完全燃焼=無害化・排気)完全燃焼エンジン、第7実施形態である2/6サイクルの(連続完全燃焼=無害化) エンジン、並びにその組み合わせや、其れ以外にも、本発明の範囲内において、変更の実施形態とすることができ、あらゆる燃料、エネルギー源に対応でき、全ての環境・エネルギー問題に解答を与えられるものとする事が出来る。
これは内歯歯車の組み合わせ方に対し、普通の外歯歯車の組み合わせ方で、単独ではかさ張るが、連結性に優れていて、直列多気筒化が容易で、ローターだけが取り外せ、点検整備性が良く、製造もより容易な物である。その他、基本的に、現在の歯車の組み合わせと同じく形を変えて、成立させる事が出来るものである。
また、インナーローター型ではツインシリンダーが適当かと思われるが、さらなる多シリンダー化と連結も可能である。
リングギア式では不可能な2ピストン・2ローターも、同期ギアを出力軸ディスク内側に設置することで、インナーローター式で可能となり、連結も可能である。
3ピストン・1&2ローターの1/3、2/3、2/6行程専用及び、4ピストン・2ローターでは、トルク変動を抑えると共に、連結無制限となるが、後日分解整備の時、完全オーバーホールが大変になる。外部ローター式の場合は、ローターのみを外して中まで点検できる。大型では、この点は優れている。
2=出力軸ユニット
(=出力ディスク3+ピストン4+リングディスク5+リングギア6を一体化したもの)
3=出力ディスク
4=ピストン〔4(A),4(B)〕
5=リングディスク
6=リングギア
7=ローター
8=ローターガイド(3段階外径)
9=同期ギア
11=圧力導入口
12=圧力排出口
13=シリンダー内周壁面
14=ローター面接触用シリンダー切り欠き部
18=ローターガイド(3段階外径)壁部
19=1/3サイクル圧力エンジン
30=2/3サイクル熱差エンジン
31=低温チェックバルブ(圧縮側)
32=高温チェックバルブ(燃焼噴射側)
33=バイパス暖衝室
35=熱差用システムユニット
36=低温伝導体
37=高温伝導体
40=2/3サイクル爆縮圧エンジン
21=高圧HHO噴射ノズル
22=グロー点火プラグ
41=低圧HHO噴射ノズル
42=H2O回収パイプライン
45=爆縮圧用システムユニット
61=1/6サイクル完全燃焼エンジン兼シリンダーハウジング
64=ピストンA・B完全燃焼用
65=完全燃焼用システムユニット
66=自動開閉ロックバルブ、高温チェックバルブ用
S=バイパス副燃焼室
60=完全燃焼用サイドハウジング
90=隙間
91=(各種)システムユニット
Claims (12)
- シリンダー空間を有するハウジング(A)と、
前記シリンダー空間内において等速真円回転可能な、一又は二以上のピストン、リングディスク及び出力ディスクで構成された出力軸ユニット(B)と、
前記ピストンの回転に対して一定の回転比速度で等速真円回転可能なローター(C)と、
前記出力軸ユニット(B)と中心を一にするとともに前記シリンダーの内側を担当し、前記ローター(C)との凹面接触保持部及び前記ピストンとの面接触外周面を有し、等速真円回転する前記出力軸ユニット(B)の中心及び前記ローター(C)を支持するローターガイド(D)と、
前記ピストンに対し作動を与える駆動手段(E)と、を少なくとも備え、
前記ハウジング(A)のシリンダーは、その内周壁面の一部に、前記ローター(C)の外周面の一部と面接触するシーリング用の切り欠き部を有し、
前記出力軸ユニット(B)のピストンは、その外周面が、前記シリンダーの内周壁面と面接触しながら等速真円回転するように構成され、
前記ローター(C)は、その回転に際して前記ピストンを収容するためのピストン収容部を有し、該ピストン収容部の先端が前記ピストンの進行方向の前後面と線接触による圧力境界を保持しつつ、該前後面と線接触しながら該ピストンと係合、回転してこれを前記シリンダーの他サイドへ送るように構成された、ことを特徴とするエンジン又はポンプ。 - 前記出力軸ユニット(B)のピストンは、前記出力ディスクの中心から末広がりの形状をしたものであり、該ピストンに働く力が常に出力軸に対して直角に働く、請求項1記載のエンジン又はポンプ。
- 前記出力軸ユニット(B)のピストンは、その内部が空洞であるか又はトンネル加工され、該ピストンの進行方向の後部及び外周部に、外部に通じる穴がそれぞれ設けられている、請求項1又は2記載のエンジン又はポンプ。
- 前記ハウジング(A)のシリンダーにおける前記切り欠き部の両外側に、前記ローターにより遮断された前記シリンダーの両側に通じるバイパスが設けられている、請求項1〜3の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- 前記バイパスの入口及び出口に、前記シリンダー内部の流体の流れの逆流を防ぐチェックバルブがそれぞれ設けられている、請求項4記載のエンジン又はポンプ。
- 前記シリンダー内周壁における前記バイパスの入口付近に低温伝導体が取り付けられ、前記バイパスの出口付近に高温伝導体が取り付けられた、請求項4又は5記載のエンジン又はポンプ。
- 前記ローターガイド(D)は、前記ローター(C)との凹面接触保持部を除く、その外周面は、ピストン内径面・リングディスク内径面・リングディスク外側面と、それぞれ面接触を保つ3段階の外周・側面を持ち、前記ハウジング(A)により固定されている、請求項1〜6の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- 前記駆動手段(E)は、前記ローター(C)が前記シリンダー壁面と面接触する境界部位から前記ピストンの外周面の長さを超えない範囲の位置に設けられるシステムユニットである、請求項1〜7の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- 前記バイパスの入口から出口の中程に、暖衝室が設けられた、請求項1〜8の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- 前記ピストンが1つであるか、又は、前記ローターが2つである4行程エンジンシステムに用いられる、請求項1〜8の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- ロケット燃焼式若しくはジェット燃焼式内燃機関、又は内燃機関型、ロケット若しくはジェットエンジンに用いられる、請求項1〜8の何れかに記載のエンジン又はポンプ。
- 請求項1〜11の何れかに記載のエンジン又はポンプを少なくとも備えることを特徴とするエンジンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013505974A JP5268173B2 (ja) | 2011-03-23 | 2012-03-21 | 3行程6行程・ロケットジェットエンジン |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011065097 | 2011-03-23 | ||
| JP2011065097 | 2011-03-23 | ||
| JP2013505974A JP5268173B2 (ja) | 2011-03-23 | 2012-03-21 | 3行程6行程・ロケットジェットエンジン |
| PCT/JP2012/057107 WO2012128267A1 (ja) | 2011-03-23 | 2012-03-21 | 3行程6行程・ロケットジェットエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5268173B2 true JP5268173B2 (ja) | 2013-08-21 |
| JPWO2012128267A1 JPWO2012128267A1 (ja) | 2014-07-24 |
Family
ID=46879412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013505974A Expired - Fee Related JP5268173B2 (ja) | 2011-03-23 | 2012-03-21 | 3行程6行程・ロケットジェットエンジン |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9127548B2 (ja) |
| EP (1) | EP2690251B8 (ja) |
| JP (1) | JP5268173B2 (ja) |
| CN (1) | CN103518035B (ja) |
| TW (1) | TWI568922B (ja) |
| WO (1) | WO2012128267A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4964598B2 (ja) | 2004-01-12 | 2012-07-04 | リキッドピストン, インコーポレイテッド | 混成サイクル燃焼エンジンおよび方法 |
| WO2008016979A2 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Liquidpiston, Inc. | Hybrid cycle rotary engine |
| US9291095B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Randy Koch | Rotary internal combustion engine |
| FR3033001B1 (fr) * | 2015-02-20 | 2018-09-14 | Valeo Systemes Thermiques | Machine de compression et detente de type ciseaux utilisee dans un systeme de recuperation d'energie thermique |
| CN106870125A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-06-20 | 潘伶俐 | 一种旋转发动机 |
| CN111441865B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-11-25 | 贺坤山 | 旋转活塞燃气轮发动机 |
| CN115217655B (zh) * | 2022-04-18 | 2024-01-16 | 广州汽车集团股份有限公司 | 发动机缸盖垫片密封性能的保护方法及发动机 |
| CN116292284B (zh) * | 2023-04-03 | 2025-07-01 | 薛建武 | 压缩机 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1485414A (en) * | 1920-06-29 | 1924-03-04 | Junkers Hugo | Rotary pump |
| DE395976C (de) * | 1923-03-13 | 1924-05-23 | Masch Und Armaturenfabrik Vor | Vorrichtung zum Druckausgleich fuer Drehkolbengeblaese mit Drehwiderlager |
| GB418439A (en) * | 1933-03-23 | 1934-10-23 | Claude Warren Loveridge | Improvements in and relating to rotary engines, pumps, and meters |
| FR823356A (fr) * | 1936-06-24 | 1938-01-19 | Pompe à pistons rotatifs | |
| DE658152C (de) * | 1935-04-30 | 1938-03-30 | Gutehoffnungshuette Oberhausen | Mehrstufige Drehkolbenmaschine mit Drehwiderlager |
| GB502405A (en) * | 1937-07-22 | 1939-03-17 | Thomas Winsmore Langley | Improvements in or relating to rotary pumps, fluid motors and the like |
| DE675500C (de) * | 1934-11-23 | 1939-05-11 | Frank Geden Foster | Drehkolbenmaschine |
| GB515988A (en) * | 1938-05-23 | 1939-12-19 | Melville Bertram Booth | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| GB524503A (en) * | 1939-01-31 | 1940-08-08 | Keelavite Co Ltd | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| GB527867A (en) * | 1938-07-05 | 1940-10-17 | Gerhard Schimkat | Improvements relating to rotary pumps |
| GB551482A (en) * | 1941-08-22 | 1943-02-24 | Keelavite Co Ltd | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| US2344879A (en) * | 1941-08-22 | 1944-03-21 | Keelavite Co Ltd | Rotary fluid pressure motor, pump, and the like |
| FR1206342A (fr) * | 1957-07-26 | 1960-02-09 | Machine motrice ou mécanisme moteur |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US104469A (en) * | 1870-06-21 | Improvement in rotary pumps | ||
| US805552A (en) * | 1904-07-02 | 1905-11-28 | Leopold Vom Hofe | Rotary pump. |
| US1059637A (en) * | 1912-04-10 | 1913-04-22 | Henry Albin Recen | Rotary engine. |
| US1348675A (en) * | 1918-08-03 | 1920-08-03 | Weed Differentialrotary Motor | Rotary engine |
| US2638848A (en) * | 1950-02-16 | 1953-05-19 | Keelavite Co Ltd | Hydraulic pump and motor |
| US3867912A (en) * | 1973-08-02 | 1975-02-25 | Straza Enterprises Ltd | Rotary engine |
| US3958421A (en) * | 1974-01-08 | 1976-05-25 | Kelly Donald A | Rotary closed parallel cycle engine systems |
| US3924980A (en) * | 1974-08-01 | 1975-12-09 | Gordon Torquer Ltd | Low friction, controlled leakage rotary engine |
| US4002033A (en) * | 1975-02-04 | 1977-01-11 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Rotary displacer for rotary engines or compressors |
| EP0066255A1 (de) * | 1981-05-29 | 1982-12-08 | Wankel GmbH | Aussenachsiges Rotationskolbengebläse |
| AU8743882A (en) | 1981-08-19 | 1983-02-24 | Marsh, M. R. | Lobed rotor rotary engine |
| EP0088288A1 (de) * | 1982-03-03 | 1983-09-14 | Wankel, Felix, Dr. h.c. | Innenachsige Rotationskolbenmaschine |
| DE3313592A1 (de) * | 1983-04-14 | 1984-10-18 | Wankel Gmbh, 1000 Berlin | Aussenachsiges rotationskolbengeblaese |
| US5375987A (en) * | 1993-05-13 | 1994-12-27 | Brent; Charles R. | Rotary vane mechanical power system utilizing positive displacement |
| US6955153B1 (en) | 1999-05-13 | 2005-10-18 | Gyroton Corporation | Asymmetric compete expansion rotary engine cycle |
| US6484687B1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-26 | Saddle Rock Technologies Llc | Rotary machine and thermal cycle |
| WO2004038212A1 (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Akimichi Koide | 噴射プラグと燃料噴射弁とその製造方法 |
-
2012
- 2012-03-21 JP JP2013505974A patent/JP5268173B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-21 CN CN201280008227.XA patent/CN103518035B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-21 EP EP12759931.4A patent/EP2690251B8/en not_active Not-in-force
- 2012-03-21 WO PCT/JP2012/057107 patent/WO2012128267A1/ja not_active Ceased
- 2012-03-21 TW TW101109593A patent/TWI568922B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-03-21 US US14/002,908 patent/US9127548B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1485414A (en) * | 1920-06-29 | 1924-03-04 | Junkers Hugo | Rotary pump |
| DE395976C (de) * | 1923-03-13 | 1924-05-23 | Masch Und Armaturenfabrik Vor | Vorrichtung zum Druckausgleich fuer Drehkolbengeblaese mit Drehwiderlager |
| GB418439A (en) * | 1933-03-23 | 1934-10-23 | Claude Warren Loveridge | Improvements in and relating to rotary engines, pumps, and meters |
| DE675500C (de) * | 1934-11-23 | 1939-05-11 | Frank Geden Foster | Drehkolbenmaschine |
| DE658152C (de) * | 1935-04-30 | 1938-03-30 | Gutehoffnungshuette Oberhausen | Mehrstufige Drehkolbenmaschine mit Drehwiderlager |
| FR823356A (fr) * | 1936-06-24 | 1938-01-19 | Pompe à pistons rotatifs | |
| GB502405A (en) * | 1937-07-22 | 1939-03-17 | Thomas Winsmore Langley | Improvements in or relating to rotary pumps, fluid motors and the like |
| GB515988A (en) * | 1938-05-23 | 1939-12-19 | Melville Bertram Booth | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| GB527867A (en) * | 1938-07-05 | 1940-10-17 | Gerhard Schimkat | Improvements relating to rotary pumps |
| GB524503A (en) * | 1939-01-31 | 1940-08-08 | Keelavite Co Ltd | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| GB551482A (en) * | 1941-08-22 | 1943-02-24 | Keelavite Co Ltd | Improvements in or relating to rotary fluid pressure motors, pumps and the like |
| US2344879A (en) * | 1941-08-22 | 1944-03-21 | Keelavite Co Ltd | Rotary fluid pressure motor, pump, and the like |
| FR1206342A (fr) * | 1957-07-26 | 1960-02-09 | Machine motrice ou mécanisme moteur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012128267A1 (ja) | 2012-09-27 |
| JPWO2012128267A1 (ja) | 2014-07-24 |
| EP2690251B1 (en) | 2016-10-26 |
| US9127548B2 (en) | 2015-09-08 |
| CN103518035A (zh) | 2014-01-15 |
| EP2690251A1 (en) | 2014-01-29 |
| US20130333553A1 (en) | 2013-12-19 |
| TWI568922B (zh) | 2017-02-01 |
| TW201303141A (zh) | 2013-01-16 |
| EP2690251A4 (en) | 2014-11-05 |
| CN103518035B (zh) | 2015-08-26 |
| EP2690251B8 (en) | 2016-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5268173B2 (ja) | 3行程6行程・ロケットジェットエンジン | |
| US8662052B2 (en) | Rotary piston internal combustion engine power unit | |
| US20090179424A1 (en) | Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation | |
| US6006519A (en) | Compressed air-powered engine | |
| US11078834B2 (en) | Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices | |
| CN105240120A (zh) | 一种水平对置平衡式汽油增程器及其运行方法 | |
| CN102200051B (zh) | 压缩空气车辆发动机的连接方法及其装置 | |
| Vishwakarma et al. | Internal combustion engine | |
| Bakar et al. | The internal combustion engine diversification technology and fuel research for the future: A Review | |
| US6854437B1 (en) | Continuous flow expandable chamber and dynamic displacement rotary devices | |
| US8096103B1 (en) | External combustion engine with a general wheel rotation power motor | |
| US20050233853A1 (en) | Cometary gears output rotary engine | |
| Rahul | Recent trends in internal combustion engine | |
| CN104595022A (zh) | 一种内燃转子发动机 | |
| KR102839233B1 (ko) | 배기열을 회수하는 로터리 방식의 회전식 앳킨스 싸이클 엔진 | |
| WO2015023235A1 (en) | Comet reduction gear shaft rotary piston engine | |
| CN1058319C (zh) | 双能式发动机 | |
| KR20190040435A (ko) | 초효율에너지와 프리에너지를 동력으로 하는 비행기 | |
| WO1997045630A2 (en) | Turbocharged ram tornado engine with transmission and heat recovery system | |
| JP2024546072A (ja) | 乗物推進用装置及びシステム | |
| RU168553U1 (ru) | Гибридный гидроэнергодвигатель | |
| US20100275876A1 (en) | Extreme efficiency rotary engine | |
| FR3066227B1 (fr) | Moteur a combustion interne avec compression isotherme haute pression d’un flux d’air admis | |
| BG5093U1 (bg) | Турбореактивна приставка към двигател с вътрешно горене | |
| Saint-Hilaire et al. | Quasiturbine: Low RPM High Torque Pressure Driven Turbine for Top Efficiency Power Modulation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130501 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130502 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5268173 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |