JP2008508463A - 熱機関 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は熱機関に関し、より詳細には液封式回転ケーシング圧縮機(LRRCC)熱機関に関する。
熱機関は通常、ピストン駆動装置及びクランクシャフトを使用して直線運動を回転運動に変換する。航空機産業に普及しているガスタービンを自動車用小型エンジンに変換する試みが多数なされてきた。これらの試みでは、小型タービンは60,000rpm程度で回転するため、高額な変速機又は発電機が必要となり、このことは軸の稼動効率を下げる。
図1には、LRRCC4及び膨張機6(例えばタービン)を備えた本発明による熱機関2が示されている。LRRCC4及び膨張機6は、この実施例に図示されるように同じ軸8に、又は別の軸に機械的に取り付けられる。膨張機6が様々な異なる速度で回転する場合には、変速機10(例えば、機械式変速機(ギア)又は電動変速機)が軸8に結合される。熱力学的に、LRRCC4からの出力12が導管14を介して熱交換器16を通って燃焼室20の入力18に至り、それにより、例えば液体又はガス燃料による燃焼が生じる。燃焼室20からの出力22は膨張機6の入力24に至る。膨張機6からの出力26は導管28を介して熱交換器16を通って大気に至る。また、LRRCC4を冷却するさらなる熱交換器30と、導管34を介して燃焼室20へ供給する燃料槽32とが設けられる。
Claims (12)
- 流体入口及び流体出口を有する少なくとも1つの液封式回転ケーシング圧縮機(LRRCC)と、
前記LRRCCの該出口と流体連通する燃焼室と、
流体入口及び流体出口を有し前記流体入口が前記燃焼室と連通した少なくとも1つの膨張機とを備えた熱機関。 - 前記膨張機はタービンである請求項1に記載の熱機関。
- 前記膨張機は液封式タービンである請求項1に記載の熱機関。
- 前記タービンは液封式回転式ケーシングタービンである請求項3に記載の熱機関。
- 流体を前記燃焼室中へ推進させる前に加熱するために該流体を該燃焼室へ向ける前記LRRCCの前記出口と、前記膨張機から排出された該流体の残留熱を受け取るために該膨張機の出口との間に熱力学的に位置する熱交換器をさらに備えた請求項1に記載の熱機関。
- 前記LRRCCの少なくとも1つ又は前記膨張機は等温である請求項1に記載の熱機関。
- 前記LRRCCを冷却する熱交換器をさらに備えた請求項1に記載の熱機関。
- 前記熱交換器は回転式熱交換器である請求項6に記載の熱機関。
- 少なくとも1つの液体/ガス及び/又は少なくとも1つの液体/空気回転式熱交換器をさらに備えた請求項1に記載の熱機関。
- 前記LRRCC及び前記膨張機はそれぞれ、ロータコアとジャケットとを有し、該ロータコアに取り付けられたジャケットの偏心は以下の式:
e≦(1−c)/3
(式中、cは前記コアの半径Cとジャケットの半径Rとの比、すなわちc=C/Rである)によって得られる請求項1に記載の熱機関。 - 前記圧縮機に動作可能に結合されて多段LRRCC熱機関を形成する少なくとも1つのさらなるLRRCCを備えた請求項1に記載の熱機関。
- 前記LRRCC及び前記膨張機は、機械式変速機又は電動変速機に結合される1つ又は複数の軸に取り付けられている請求項10に記載の熱機関。
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