JP2010101233A - 冷媒により作動するエンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来、内燃機関は、ガソリン、軽油などの化石燃料を使用してきた
が、二酸化炭素の排出による地球温暖化を招いていることから、化石燃料に頼
らない新エネルギーによる新エンジンが求められている。
【解決手段】 内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要構成部品の一部で構
成され、ガソリン等の燃料に代えて冷媒を使用し、ピストンでシリンダー内の
冷媒を圧縮してある程度高温高圧にし、空気冷媒熱交換機で外気熱を吸収させ
た冷媒を内燃機関のシリンダー内に噴射させ、冷媒の相変化による高温高圧エ
ネルギーでピストンを押し下げた後で膨張弁で冷媒を液体に戻すことを繰り返
し、ピストンの往復運動を回転運動に変換させて出力する。
【選択図】 図１
が、二酸化炭素の排出による地球温暖化を招いていることから、化石燃料に頼
らない新エネルギーによる新エンジンが求められている。
【解決手段】 内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要構成部品の一部で構
成され、ガソリン等の燃料に代えて冷媒を使用し、ピストンでシリンダー内の
冷媒を圧縮してある程度高温高圧にし、空気冷媒熱交換機で外気熱を吸収させ
た冷媒を内燃機関のシリンダー内に噴射させ、冷媒の相変化による高温高圧エ
ネルギーでピストンを押し下げた後で膨張弁で冷媒を液体に戻すことを繰り返
し、ピストンの往復運動を回転運動に変換させて出力する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、主に内燃機関とヒートポンプの主要構成部品により構成され、ガ
ソリン、軽油などの燃料の代わりに冷媒により作動するエンジンに関する。
ソリン、軽油などの燃料の代わりに冷媒により作動するエンジンに関する。
今日、キリマンジャロ山の雪解け、氷河の縮小、ハリケーンの大型化など地
球温暖化と見られる現象が全世界至るところで見られるようになってきている
が、これらの原因は、産業革命時に石炭を多用して以来継続的に排出し続けて
きた二酸化炭素がもたらす温暖化によるものと考えられており、元米副大統領
アル・ゴア氏の著した「不都合な真実」に詳しく述べられている。
球温暖化と見られる現象が全世界至るところで見られるようになってきている
が、これらの原因は、産業革命時に石炭を多用して以来継続的に排出し続けて
きた二酸化炭素がもたらす温暖化によるものと考えられており、元米副大統領
アル・ゴア氏の著した「不都合な真実」に詳しく述べられている。
こうした中、１９９７年に温暖化防止のための国際会議で二酸化炭素などの
温暖化ガスの削減を決めた京都議定書以来、全世界で二酸化炭素の排出削減に
向けた努力がなされている。
温暖化ガスの削減を決めた京都議定書以来、全世界で二酸化炭素の排出削減に
向けた努力がなされている。
特に原油・天然ガスなどの化石燃料からの脱却をすべく、太陽光・太陽熱を
新エネルギー源として有効活用するための技術開発が盛んに行われている。
新エネルギー源として有効活用するための技術開発が盛んに行われている。
「不都合な真実」アル・ゴア氏著（２００７年１月）
従来のガソリン、軽油、重油等の化石燃料を自動車等の燃料として使用する
と大量の二酸化炭素を排出することで地球温暖化が促進され地球規模で大きな
異変が生じており、二酸化炭素を排出しない新エネルギー源に対応した新エン
ジンが求められている。
と大量の二酸化炭素を排出することで地球温暖化が促進され地球規模で大きな
異変が生じており、二酸化炭素を排出しない新エネルギー源に対応した新エン
ジンが求められている。
本発明は、以上のような課題を解決するためのものである。
そして、本発明は、上記目的を達成させるためになされたもので、これまで
に存在しなかったものである。
に存在しなかったものである。
本発明は、主に内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要構成部品の一部で
構成され、シリンダー、ピストン、コンロッド、クランク、回転軸、はずみ車、
ポンプ、排気孔、冷媒、吸熱ファン、空気冷媒熱交換器、膨張弁であり、更に
ポンプで稼動する冷媒噴射装置を設け、シリンダー内に冷媒をタイミング制御
器で制御して噴射するよう配置し、シリンダー内をピストンが往復運動出来る
よう配置し、該ピストンにコンロッド、クランク、回転軸、はずみ車を設け該
往復運動を回転運動に変換出来るよう配置し、シリンダーに設けた排気孔にパ
イプを設け、該パイプの先端に膨張弁を設け、該膨張弁を冷媒室内に差込み、
該空気冷媒熱交換器にモーターで吸熱ファンを駆動して外気を当てるよう配置
し、該冷媒が前記空気冷媒熱交換器、ポンプ、冷媒噴射装置、シリンダー、膨
張弁、冷媒室を順に循環するようパイプを付設配置し、該回転軸から回転エネ
ルギーを出力するよう配置することを特徴とする。
構成され、シリンダー、ピストン、コンロッド、クランク、回転軸、はずみ車、
ポンプ、排気孔、冷媒、吸熱ファン、空気冷媒熱交換器、膨張弁であり、更に
ポンプで稼動する冷媒噴射装置を設け、シリンダー内に冷媒をタイミング制御
器で制御して噴射するよう配置し、シリンダー内をピストンが往復運動出来る
よう配置し、該ピストンにコンロッド、クランク、回転軸、はずみ車を設け該
往復運動を回転運動に変換出来るよう配置し、シリンダーに設けた排気孔にパ
イプを設け、該パイプの先端に膨張弁を設け、該膨張弁を冷媒室内に差込み、
該空気冷媒熱交換器にモーターで吸熱ファンを駆動して外気を当てるよう配置
し、該冷媒が前記空気冷媒熱交換器、ポンプ、冷媒噴射装置、シリンダー、膨
張弁、冷媒室を順に循環するようパイプを付設配置し、該回転軸から回転エネ
ルギーを出力するよう配置することを特徴とする。
このように本発明は、内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要構成要素を
組み合わせることにより、自然に優しい高効率のエンジンを提供出来るもので
ある。
組み合わせることにより、自然に優しい高効率のエンジンを提供出来るもので
ある。
また、第２の課題解決手段は、請求項１に記載の冷媒により作動するエンジ
ンにおいて、回転軸に更に発電機を設けたことを特徴とする。
ンにおいて、回転軸に更に発電機を設けたことを特徴とする。
また、第３の課題解決手段は、請求項１又は２に記載の冷媒により作動する
エンジンにおいて、シリンダーと膨張弁の間に、更にエネルギー生成装置を設
け、吸熱ファンとポンプの少なくとも一方を作動させるエネルギーの一部とす
ることを特徴とする。
エンジンにおいて、シリンダーと膨張弁の間に、更にエネルギー生成装置を設
け、吸熱ファンとポンプの少なくとも一方を作動させるエネルギーの一部とす
ることを特徴とする。
また、第４の課題解決手段は、請求項３に記載の冷媒により作動するエンジ
ンにおいて、エネルギー生成装置がタービン発電機であり、該タービン発電機
で電気エネルギーを生成することを特徴とする。
ンにおいて、エネルギー生成装置がタービン発電機であり、該タービン発電機
で電気エネルギーを生成することを特徴とする。
また、第５の課題解決手段は、請求項３に記載の冷媒により作動するエンジ
ンにおいて、エネルギー生成装置がタービンであり、該タービンで回転エネル
ギーを生成することを特徴とする。
ンにおいて、エネルギー生成装置がタービンであり、該タービンで回転エネル
ギーを生成することを特徴とする。
また、第６の課題解決手段は、請求項３に記載の冷媒により作動するエンジ
ンにおいて、エネルギー生成装置が、温度差発電装置であり、電気エネルギー
を生成するものであることを特徴とする。
ンにおいて、エネルギー生成装置が、温度差発電装置であり、電気エネルギー
を生成するものであることを特徴とする。
また、第７の課題解決手段は、請求項３に記載の冷媒により作動するエンジ
ンにおいて、エネルギー生成装置が、熱交換器であり、熱エネルギーを生成す
るものであることを特徴とする。
ンにおいて、エネルギー生成装置が、熱交換器であり、熱エネルギーを生成す
るものであることを特徴とする。
また、第８の課題解決手段は、請求項１乃至７のいずれかに記載の冷媒によ
り作動するエンジンにおいて、更に逆流防止弁を、冷媒が循環する回路内に少
なくとも一箇所以上設けたことを特徴とする。
り作動するエンジンにおいて、更に逆流防止弁を、冷媒が循環する回路内に少
なくとも一箇所以上設けたことを特徴とする。
また、第９の課題解決手段は、請求項１乃至８のいずれかに記載の冷媒によ
り作動するエンジンにおいて、シリンダーに空気取入口を、冷媒室に空気排出
管をそれぞれ設けたことを特徴とする。
り作動するエンジンにおいて、シリンダーに空気取入口を、冷媒室に空気排出
管をそれぞれ設けたことを特徴とする。
また、第１０の課題解決手段は、請求項１乃至９のいずれかに記載の冷媒に
より作動するエンジンにおいて、前記ピストン、シリンダー、コンロッド、ク
ランク、ポンプ、冷媒噴射装置、エネルギー生成装置、空気取入口、膨張弁の
群のうちから選択構成されるピストン機関部分を複数台具備し、該ピストン機
関部分が同じ回転軸を回転させるよう配置したことを特徴とする。
より作動するエンジンにおいて、前記ピストン、シリンダー、コンロッド、ク
ランク、ポンプ、冷媒噴射装置、エネルギー生成装置、空気取入口、膨張弁の
群のうちから選択構成されるピストン機関部分を複数台具備し、該ピストン機
関部分が同じ回転軸を回転させるよう配置したことを特徴とする。
また、第１１の課題解決手段は、請求項１１にあるように、請求項１乃至１
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
器が、回転軸にカムを設け、ポンプにスイッチを設け、該カムの回転によって
ポンプのスイッチを開閉させるものであることを特徴とする。
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
器が、回転軸にカムを設け、ポンプにスイッチを設け、該カムの回転によって
ポンプのスイッチを開閉させるものであることを特徴とする。
また、第１２の課題解決手段は、請求項１２にあるように、請求項１乃至１
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
機器が、回転軸にカムを設け、該カムの回転によって作動するカムシャフトを
設け、該カムシャフトの上下動によりポンプのスイッチを開閉させることによ
り冷媒を噴射するタイミングを制御するものであることを特徴とする。
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
機器が、回転軸にカムを設け、該カムの回転によって作動するカムシャフトを
設け、該カムシャフトの上下動によりポンプのスイッチを開閉させることによ
り冷媒を噴射するタイミングを制御するものであることを特徴とする。
また、第１３の課題解決手段は、請求項１３にあるように、請求項１乃至１
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
器が、前記ピストン、クランク、回転軸、カムのいずれか一以上の動作を関し
する電子センサーを更に設け、該電子センサーの電子シグナルにより、ポンプ
のスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを制御するもの
であることを特徴とする。
０のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御
器が、前記ピストン、クランク、回転軸、カムのいずれか一以上の動作を関し
する電子センサーを更に設け、該電子センサーの電子シグナルにより、ポンプ
のスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを制御するもの
であることを特徴とする。
また、第１４の課題解決手段は、請求項１４にあるように、請求項１乃至１
３のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、該発電機にイン
バーターを設けたことを特徴とする。
３のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、該発電機にイン
バーターを設けたことを特徴とする。
請求項１に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、本発明は、主に空
気熱などの太陽由来の自然エネルギーを利用していることから爆発を伴わない
ため低粛性があり二酸化炭素を排出することなく稼動出来、地球環境に優しく、
従来の化石燃料からの脱却が図られ、新エネルギーに対応した新エンジンとし
て使用出来るため、これ以上の地球環境の破壊を食い止めることが出来ると考
えられる。
気熱などの太陽由来の自然エネルギーを利用していることから爆発を伴わない
ため低粛性があり二酸化炭素を排出することなく稼動出来、地球環境に優しく、
従来の化石燃料からの脱却が図られ、新エネルギーに対応した新エンジンとし
て使用出来るため、これ以上の地球環境の破壊を食い止めることが出来ると考
えられる。
なお、本発明は、自動車エンジンとヒートポンプの主要構成部品を使ったも
ので成り立っており、高効率を併せ持ったエンジンが実現出来、これはレシプ
ロエンジン、ジーゼルエンジンばかりでなくロータリーエンジン、スターリン
グエンジンにも応用可能である。
ので成り立っており、高効率を併せ持ったエンジンが実現出来、これはレシプ
ロエンジン、ジーゼルエンジンばかりでなくロータリーエンジン、スターリン
グエンジンにも応用可能である。
請求項２に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、請求項１に記載の
冷媒により作動するエンジンによって生成される回転エネルギーによって電力
を得ることが出来るため、その利用範囲を大きく広げることが出来る。
冷媒により作動するエンジンによって生成される回転エネルギーによって電力
を得ることが出来るため、その利用範囲を大きく広げることが出来る。
請求項３に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、新たにシリンダー
と膨張弁の間に、更にエネルギー生成装置を設けた発明であり、ピストンを押
し下げた後の冷媒の高温高圧ガスの持つエネルギーを無駄なく利用出来る。
と膨張弁の間に、更にエネルギー生成装置を設けた発明であり、ピストンを押
し下げた後の冷媒の高温高圧ガスの持つエネルギーを無駄なく利用出来る。
また、このエネルギーを吸熱ファンとポンプの少なくとも一方を作動させる
エネルギーの一部として使用出来るのでより一層無駄のないエンジンを実現出
来る。
エネルギーの一部として使用出来るのでより一層無駄のないエンジンを実現出
来る。
請求項４に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、前記エネルギー生
成装置について、好ましくはタービン発電機により電気エネルギーを生成させ、
ることが出来、管理が簡単でかつ無駄がない。
成装置について、好ましくはタービン発電機により電気エネルギーを生成させ、
ることが出来、管理が簡単でかつ無駄がない。
請求項５に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、前記エネルギー生
成装置について、好ましくはタービンにより回転エネルギーを生成させて使用
できるので、この場合にも無駄のないエンジンを実現出来る。
成装置について、好ましくはタービンにより回転エネルギーを生成させて使用
できるので、この場合にも無駄のないエンジンを実現出来る。
請求項６に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、前記エネルギー生
成装置について、好ましくは、温度差発電装置であり、電気エネルギーを生成
するものであるので、熱電素子、スターリングエンジンなど広範囲の温度差発
電装置を利用出来る。
成装置について、好ましくは、温度差発電装置であり、電気エネルギーを生成
するものであるので、熱電素子、スターリングエンジンなど広範囲の温度差発
電装置を利用出来る。
請求項７に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、前記エネルギー生
成装置について、好ましくは、熱交換器であり、熱エネルギーを生成するもの
であるので、より効率的な使い方が出来る。
成装置について、好ましくは、熱交換器であり、熱エネルギーを生成するもの
であるので、より効率的な使い方が出来る。
請求項８に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、更に逆流防止弁を、
冷媒が循環する回路内に少なくとも一箇所以上設けることによって、高圧によ
る逆流を完全に防げることから、効率の良いエンジンを実現出来る。
冷媒が循環する回路内に少なくとも一箇所以上設けることによって、高圧によ
る逆流を完全に防げることから、効率の良いエンジンを実現出来る。
請求項９に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、エンジンのシリン
ダーに空気取入口を、また、冷媒室に空気排出管をそれぞれ設けたエンジンの
場合には、空気の圧縮による圧縮熱と圧力も利用することが出来るため、より
効率的なエンジンが実現出来る。
ダーに空気取入口を、また、冷媒室に空気排出管をそれぞれ設けたエンジンの
場合には、空気の圧縮による圧縮熱と圧力も利用することが出来るため、より
効率的なエンジンが実現出来る。
なお、この場合において、冷媒と空気が一時的には混ざり合うことはあって
も、冷媒と空気の混合気体を膨張弁で膨張させた時には、空気は液体とならな
いが、冷媒は液体になることから自動的に分離されることになる。
も、冷媒と空気の混合気体を膨張弁で膨張させた時には、空気は液体とならな
いが、冷媒は液体になることから自動的に分離されることになる。
請求項１０に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、ピストン機関部
分を複数台連結して、それぞれが同じ回転軸を回転させるためトルクの大きな
機関が出来上がる。
分を複数台連結して、それぞれが同じ回転軸を回転させるためトルクの大きな
機関が出来上がる。
請求項１１に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、タイミング制御
器が、回転軸に設けたカムの回転によってポンプのスイッチを開閉させるもの
であるため、回転軸の回転エネルギーをうまく利用出来、的確に制御出来る。
器が、回転軸に設けたカムの回転によってポンプのスイッチを開閉させるもの
であるため、回転軸の回転エネルギーをうまく利用出来、的確に制御出来る。
これにより、冷媒を噴射するタイミングを制御するが、この場合、回転軸と
カムの取り付け角度でスイッチを開閉するタイミングをとることが出来る。
カムの取り付け角度でスイッチを開閉するタイミングをとることが出来る。
請求項１２に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、タイミング制御
器が、回転軸に設けたカムの回転によって作動するカムシャフトの上下動によ
りポンプのスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを的確
に制御出来る。
器が、回転軸に設けたカムの回転によって作動するカムシャフトの上下動によ
りポンプのスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを的確
に制御出来る。
請求項１３に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、タイミング制御
器が、前記ピストン、クランク、回転軸、カムのいずれか一以上の動作を監視
する電子センサーを更に設け、該電子センサーの電子シグナルにより、ポンプ
のスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを的確に制御出
来る。
器が、前記ピストン、クランク、回転軸、カムのいずれか一以上の動作を監視
する電子センサーを更に設け、該電子センサーの電子シグナルにより、ポンプ
のスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを的確に制御出
来る。
請求項１４に記載の冷媒により作動するエンジンによれば、該発電機にイン
バーターを設けたことを特徴としたものであるが、本発明により発電した電気
をインバーターによって商用電力の周波数に同調させることによって、本発明
で得た電力を家庭または工場などで電力として、あるいは本発明の吸熱ファン
とポンプの動力としても使用可能となる。
バーターを設けたことを特徴としたものであるが、本発明により発電した電気
をインバーターによって商用電力の周波数に同調させることによって、本発明
で得た電力を家庭または工場などで電力として、あるいは本発明の吸熱ファン
とポンプの動力としても使用可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明するが、本発明は下
記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更して実施出来るもの
である。
記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更して実施出来るもの
である。
図１〜図７において、シリンダーは１、ピストンは２、コンロッドは３、ク
ランクは４、回転軸は５、はずみ車は６、ポンプは７、冷媒噴射装置は８、冷
媒は９、吸熱ファンは１０、空気冷媒熱交換器は１１、膨張弁は１２、排気孔
は１３、パイプは１４、タービン発電機１５、冷媒室は１６、空気取入口は１
７、空気排出管は１８、逆流防止弁は１９、モーターは２０、エネルギー生成
装置は２１、タービンは２２、カムは２３、カムシャフトは２４、電子センサ
ーは２５、インバーターは２６、商用電力電線は２７、発電機は２８、スイッ
チは２９、電子センサーは３０、押しボタンは３１、電線は３２、支持部材は
３３，継ぎ手は３４、スイッチ棒は３５、カムシャフト案内輪は３６である。
ランクは４、回転軸は５、はずみ車は６、ポンプは７、冷媒噴射装置は８、冷
媒は９、吸熱ファンは１０、空気冷媒熱交換器は１１、膨張弁は１２、排気孔
は１３、パイプは１４、タービン発電機１５、冷媒室は１６、空気取入口は１
７、空気排出管は１８、逆流防止弁は１９、モーターは２０、エネルギー生成
装置は２１、タービンは２２、カムは２３、カムシャフトは２４、電子センサ
ーは２５、インバーターは２６、商用電力電線は２７、発電機は２８、スイッ
チは２９、電子センサーは３０、押しボタンは３１、電線は３２、支持部材は
３３，継ぎ手は３４、スイッチ棒は３５、カムシャフト案内輪は３６である。
ただし、図において、電線、商用電力電線は通常２本であるが、簡単のため
１本線で示した。
１本線で示した。
（第１実施形態）
図１は、上記課題を解決するための、請求項１の発明にかかる概略図である。
図１は、上記課題を解決するための、請求項１の発明にかかる概略図である。
上述のように、本発明は、主に内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要部
品の一部から構成されるものである。
品の一部から構成されるものである。
内燃機関の主要構成部品の一部であるシリンダー１、ピストン２、コンロッ
ド３、クランク４、回転軸５、はずみ車６、ポンプ７、排気孔１３であり、ヒ
ートポンプの主要構成部品の一部が、冷媒９、吸熱ファン１０、空気冷媒熱交
換器１１、膨張弁１２であるが、更にポンプ７により稼動する冷媒噴射装置８
を設け、該冷媒噴射装置８をシリンダー１内に冷媒９をタイミング制御器で制
御して噴射するよう配置し、シリンダー１内をピストン２が往復運動出来るよ
う配置し、該ピストン２にコンロッド３、クランク４、回転軸５、はずみ車６
を設け該往復運動を回転運動に変換出来るよう配置し、シリンダー１に設けた
排気孔１３にパイプ１４を設け、該パイプ１４の先端に膨張弁１２を設け、該
膨張弁１２を冷媒室１６内に差込み、該空気冷媒熱交換器１１にモーター２０
で吸熱ファン１０を駆動して外気を当てるよう配置し、該冷媒９が前記空気冷
媒熱交換器１１、ポンプ７、冷媒噴射装置８、シリンダー１、膨張弁１２、冷
媒室１６を順に循環するようパイプ１４を配置し、該回転軸５から回転エネル
ギーを出力するよう配置する。
ド３、クランク４、回転軸５、はずみ車６、ポンプ７、排気孔１３であり、ヒ
ートポンプの主要構成部品の一部が、冷媒９、吸熱ファン１０、空気冷媒熱交
換器１１、膨張弁１２であるが、更にポンプ７により稼動する冷媒噴射装置８
を設け、該冷媒噴射装置８をシリンダー１内に冷媒９をタイミング制御器で制
御して噴射するよう配置し、シリンダー１内をピストン２が往復運動出来るよ
う配置し、該ピストン２にコンロッド３、クランク４、回転軸５、はずみ車６
を設け該往復運動を回転運動に変換出来るよう配置し、シリンダー１に設けた
排気孔１３にパイプ１４を設け、該パイプ１４の先端に膨張弁１２を設け、該
膨張弁１２を冷媒室１６内に差込み、該空気冷媒熱交換器１１にモーター２０
で吸熱ファン１０を駆動して外気を当てるよう配置し、該冷媒９が前記空気冷
媒熱交換器１１、ポンプ７、冷媒噴射装置８、シリンダー１、膨張弁１２、冷
媒室１６を順に循環するようパイプ１４を配置し、該回転軸５から回転エネル
ギーを出力するよう配置する。
まず、シリンダー１内のピストン２が往復運動の過程で下がっている時には、
冷媒９ガスはシリンダー１とピストン２で作る空間にあり、ピストン２に連結
されているコンロッド３によりクランク４が下方に位置している。
冷媒９ガスはシリンダー１とピストン２で作る空間にあり、ピストン２に連結
されているコンロッド３によりクランク４が下方に位置している。
この状態で、はずみ車６の回転の慣性力で回転軸５に固定されているはずみ
車６が回転しようとすると連結されているコンロッド３によりピストン２が押
し上げられて上死点に達した状態で、シリンダー１内はある程高温高圧状態と
なり、それに伴ってクランク４、回転軸５、はずみ車６は半回転することにな
る。
車６が回転しようとすると連結されているコンロッド３によりピストン２が押
し上げられて上死点に達した状態で、シリンダー１内はある程高温高圧状態と
なり、それに伴ってクランク４、回転軸５、はずみ車６は半回転することにな
る。
この時に冷媒室１６の冷媒９が空気冷媒熱交換機１１で外気熱を取り入れ蒸
発あるいはそれに近い状態でポンプ７を通り更に高圧状態となって冷媒噴射装
置８からシリンダー１内に噴射されると、シリンダー１とピストン２で作る圧
縮されて狭くなった空間に更に冷媒９が加わるために、冷媒９のうちまだ液体
状の冷媒９は液体から気体にガス化するため、更に高温高圧となりピストン２
を押し下げるが、この時、ピストン２に連結されたコンロッド３も下に動き、
同時にクランク４、回転軸５とはずみ車６も回転をする。
発あるいはそれに近い状態でポンプ７を通り更に高圧状態となって冷媒噴射装
置８からシリンダー１内に噴射されると、シリンダー１とピストン２で作る圧
縮されて狭くなった空間に更に冷媒９が加わるために、冷媒９のうちまだ液体
状の冷媒９は液体から気体にガス化するため、更に高温高圧となりピストン２
を押し下げるが、この時、ピストン２に連結されたコンロッド３も下に動き、
同時にクランク４、回転軸５とはずみ車６も回転をする。
このようにピストン２が下がった段階でもシリンダー１内の冷媒９ガスは依
然として高温高圧状態は継続しているが、冷媒９ガスはシリンダー１に設けら
れた排気孔１３を通り猛烈な勢いで膨張弁１２から冷媒室１６内に放出され、
断熱膨張の原理により液化することとなる。
然として高温高圧状態は継続しているが、冷媒９ガスはシリンダー１に設けら
れた排気孔１３を通り猛烈な勢いで膨張弁１２から冷媒室１６内に放出され、
断熱膨張の原理により液化することとなる。
この繰り返しにより、空気熱を集めてそれによって冷媒９の液体と気体の相
転移を利用した冷媒９ガス圧力で、シリンダー１内のピストン２の往復運動が
回転軸５の回転運動となり回転エネルギーを出力する。
転移を利用した冷媒９ガス圧力で、シリンダー１内のピストン２の往復運動が
回転軸５の回転運動となり回転エネルギーを出力する。
（第２実施形態）
また、好ましくは、請求項２にあるように、請求項１に記載の冷媒により作
動するエンジンにおいて、回転軸５に更に発電機２８を設け、電力を得るよう
にするのが望ましい。
また、好ましくは、請求項２にあるように、請求項１に記載の冷媒により作
動するエンジンにおいて、回転軸５に更に発電機２８を設け、電力を得るよう
にするのが望ましい。
（第３実施形態）
また、好ましくは、請求項３にあるように、請求項１又は２に記載の冷媒に
より作動するエンジンのシリンダー１と膨張弁１２の間に、更にエネルギー生
成装置２１を設け、生成したエネルギーを吸熱ファン１０とポンプ７の少なく
とも一方を作動させるエネルギーの一部とするのが望ましい。
また、好ましくは、請求項３にあるように、請求項１又は２に記載の冷媒に
より作動するエンジンのシリンダー１と膨張弁１２の間に、更にエネルギー生
成装置２１を設け、生成したエネルギーを吸熱ファン１０とポンプ７の少なく
とも一方を作動させるエネルギーの一部とするのが望ましい。
（第４実施形態）
また、好ましくは、請求項４にあるように、請求項３に記載の冷媒により作
動するエンジンの該エネルギー生成装置２１をタービン発電機１５とし、該タ
ービン発電機１５で電気エネルギーを生成するのが望ましい。
また、好ましくは、請求項４にあるように、請求項３に記載の冷媒により作
動するエンジンの該エネルギー生成装置２１をタービン発電機１５とし、該タ
ービン発電機１５で電気エネルギーを生成するのが望ましい。
（第５実施形態）
また、好ましくは、請求項５にあるように、請求項３に記載の冷媒により作
動するエンジンの該エネルギー生成装置２１をタービン２２とし、生成した回
転エネルギーを、吸熱ファン１０とポンプ７の少なくとも一方を作動させるエ
ネルギーの一部とするのが望ましい。
また、好ましくは、請求項５にあるように、請求項３に記載の冷媒により作
動するエンジンの該エネルギー生成装置２１をタービン２２とし、生成した回
転エネルギーを、吸熱ファン１０とポンプ７の少なくとも一方を作動させるエ
ネルギーの一部とするのが望ましい。
（第６実施形態）
また、好ましくは、エネルギー生成装置が、温度差発電装置であり、電気エ
ネルギーを生成するものであることが望ましい。
また、好ましくは、エネルギー生成装置が、温度差発電装置であり、電気エ
ネルギーを生成するものであることが望ましい。
（第７実施形態）
また、好ましくは、エネルギー生成装置が、熱交換器であり、熱エネルギー
を生成するものであることが望ましい。
また、好ましくは、エネルギー生成装置が、熱交換器であり、熱エネルギー
を生成するものであることが望ましい。
（第８実施形態）
また、好ましくは、請求項８にあるように、請求項１乃至７のいずれかに記
載の冷媒により作動するエンジンに逆流防止弁１９を、冷媒９が循環する回路
内に少なくとも一箇所以上設けるのが望ましい。
また、好ましくは、請求項８にあるように、請求項１乃至７のいずれかに記
載の冷媒により作動するエンジンに逆流防止弁１９を、冷媒９が循環する回路
内に少なくとも一箇所以上設けるのが望ましい。
（第９実施形態）
また、好ましくは、請求項９にあるように、請求項１乃至８のいずれかに記
載の冷媒により作動するエンジンにおいて、シリンダー１に空気取入口１７を、
冷媒室１６に空気排出管１８をそれぞれ設けるのが望ましい。
また、好ましくは、請求項９にあるように、請求項１乃至８のいずれかに記
載の冷媒により作動するエンジンにおいて、シリンダー１に空気取入口１７を、
冷媒室１６に空気排出管１８をそれぞれ設けるのが望ましい。
（第１０実施形態）
また、好ましくは、請求項１０にあるように、請求項１乃至９のいずれかに
記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、ピストン機関部分を複数台具備
し、それぞれの該ピストン機関部分が同じ回転軸５を回転させるように配置す
るのが望ましい。
また、好ましくは、請求項１０にあるように、請求項１乃至９のいずれかに
記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、ピストン機関部分を複数台具備
し、それぞれの該ピストン機関部分が同じ回転軸５を回転させるように配置す
るのが望ましい。
（第１１実施形態）
また、好ましくは、請求項１１にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、回
転軸５にカム２３を設け、ポンプ７にスイッチ２９を設け、該カム２３の回転
によりポンプ７のスイッチ２９を開閉させることにより、冷媒９を噴射するタ
イミングを制御するのが望ましい。
また、好ましくは、請求項１１にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、回
転軸５にカム２３を設け、ポンプ７にスイッチ２９を設け、該カム２３の回転
によりポンプ７のスイッチ２９を開閉させることにより、冷媒９を噴射するタ
イミングを制御するのが望ましい。
（第１２実施形態）
また、好ましくは、請求項１２にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、回
転軸５にカム２３を設け、該カム２３の回転によって作動するカムシャフト２
４を設け、該カムシャフト２４の上下動でポンプ７に設置したスイッチ２９を
開閉させることにより、冷媒９を噴射するタイミングを制御するのが望ましい。
また、好ましくは、請求項１２にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、回
転軸５にカム２３を設け、該カム２３の回転によって作動するカムシャフト２
４を設け、該カムシャフト２４の上下動でポンプ７に設置したスイッチ２９を
開閉させることにより、冷媒９を噴射するタイミングを制御するのが望ましい。
（第１３実施形態）
また、好ましくは、請求項１３にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、前
記ピストン２、クランク４、回転軸５、カム２３のいずれか一以上の動作を関
しする電子センサー３０を設け、該電子センサー３０の電子シグナルにより、
ポンプ７のスイッチ２９を開閉させることにより、冷媒９を噴射するタイミン
グを制御するのが望ましい。
また、好ましくは、請求項１３にあるように、請求項１乃至１０のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、タイミング制御器として、前
記ピストン２、クランク４、回転軸５、カム２３のいずれか一以上の動作を関
しする電子センサー３０を設け、該電子センサー３０の電子シグナルにより、
ポンプ７のスイッチ２９を開閉させることにより、冷媒９を噴射するタイミン
グを制御するのが望ましい。
（第１４実施形態）
また、好ましくは、請求項１４にあるように、請求項１乃至１３のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、該発電機２８にインバーター
２６を設けるのが望ましい。
また、好ましくは、請求項１４にあるように、請求項１乃至１３のいずれか
に記載の冷媒により作動するエンジンにおいて、該発電機２８にインバーター
２６を設けるのが望ましい。
１ シリンダー
２ ピストン
３ コンロッド
４ クランク
５ 回転軸
６ はずみ車
７ ポンプ
８ 冷媒噴射装置
９ 冷媒
１０ 吸熱ファン
１１ 空気冷媒熱交換器
１２ 膨張弁
１３ 排気孔
１４ パイプ
１５ タービン発電機
１６ 冷媒室
１７ 空気取入口
１８ 空気排出管
１９ 逆流防止弁
２０ モーター
２１ エネルギー生成装置
２２ タービン
２３ カム
２４ カムシャフト
２５ 電子センサー
２６ インバーター
２７ 商用電力電線
２８ 発電機
２９ スイッチ
３０ 電子センサー
３１ 押しボタン
３２ 電線
３３ 支持部材
３４ 継ぎ手
３５ スイッチ棒
３６ カムシャフト案内輪
２ ピストン
３ コンロッド
４ クランク
５ 回転軸
６ はずみ車
７ ポンプ
８ 冷媒噴射装置
９ 冷媒
１０ 吸熱ファン
１１ 空気冷媒熱交換器
１２ 膨張弁
１３ 排気孔
１４ パイプ
１５ タービン発電機
１６ 冷媒室
１７ 空気取入口
１８ 空気排出管
１９ 逆流防止弁
２０ モーター
２１ エネルギー生成装置
２２ タービン
２３ カム
２４ カムシャフト
２５ 電子センサー
２６ インバーター
２７ 商用電力電線
２８ 発電機
２９ スイッチ
３０ 電子センサー
３１ 押しボタン
３２ 電線
３３ 支持部材
３４ 継ぎ手
３５ スイッチ棒
３６ カムシャフト案内輪
Claims (14)
- 主に内燃機関とヒートポンプのそれぞれの主要構成部品の一部で構成され、
前記主要構成部品の一部が、シリンダー、ピストン、コンロッド、クランク、
回転軸、はずみ車、ポンプ、排気孔、冷媒、吸熱ファン、空気冷媒熱交換器、
膨張弁であり、更に該ポンプで稼動する冷媒噴射装置を設け、シリンダー内に
冷媒をタイミング制御器で制御して噴射するよう配置し、シリンダー内をピス
トンが往復運動出来るよう配置し、該ピストンにコンロッド、クランク、回転
軸、はずみ車を設け、該往復運動を回転運動に変換出来るよう配置し、シリン
ダーに設けた排気孔にパイプを設け、該パイプの先端に膨張弁を設け、該膨張
弁を冷媒室内に差込み、該空気冷媒熱交換器にモーターで吸熱ファンを駆動し
て外気を当てるよう配置し、該冷媒が前記空気冷媒熱交換器、ポンプ、冷媒噴
射装置、シリンダー、膨張弁、冷媒室を順に循環するようパイプを付設して配
置し、該回転軸から回転エネルギーを出力するよう配置したことを特徴とする
冷媒により作動するエンジン。 - 回転軸に更に発電機を設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒により
作動するエンジン。 - シリンダーと膨張弁の間に、更にエネルギー生成装置を設け、該エネルギー
生成装置で生成したエネルギーを、吸熱ファンとポンプの少なくとも一方を作
動させるエネルギーの一部とすることを特徴とした請求項１又は２に記載の冷
媒により作動するエンジン。 - エネルギー生成装置がタービン発電機であり、電気エネルギーを生成するこ
とを特徴とした請求項３に記載の冷媒により作動するエンジン。 - エネルギー生成装置がタービンであり、生成した回転エネルギーを生成する
ものであることを特徴とした請求項３に記載の冷媒により作動するエンジン。 - エネルギー生成装置が、温度差発電装置であり、電気エネルギーを生成する
ものであることを特徴とした請求項３に記載の冷媒により作動するエンジン。 - エネルギー生成装置が、熱交換器であり、熱エネルギーを生成するものであ
ることを特徴とした請求項３に記載の冷媒により作動するエンジン。 - 更に逆流防止弁を、冷媒が循環する回路内に少なくとも一箇所以上設けたこ
とを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジ
ン。 - シリンダーに空気取入口を、冷媒室に空気排出管をそれぞれ設けたことを特
徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の冷媒により作動するエンジン。 - 前記ピストン、シリンダー、コンロッド、クランク、ポンプ、冷媒噴射装置、
エネルギー生成装置、空気取入口、膨張弁の群のうちから選択構成されるピス
トン機関部分を複数台具備し、該ピストン機関部分が同じ回転軸を回転させる
よう配置したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の冷媒により
作動するエンジン。 - タイミング制御器が、回転軸にカムを設け、ポンプにスイッチを設け、該カ
ムの回転によりポンプの該スイッチを開閉させることにより、冷媒を噴射する
タイミングを制御するものであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれ
かに記載の冷媒により作動するエンジン。 - タイミング制御器が、回転軸にカムを設け、該カムに連動するカムシャフト
を設け、該カムの回転によって作動するカムシャフトの上下動によりポンプの
スイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミングを制御するもので
あることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の冷媒により作動す
るエンジン。 - タイミング制御器が、前記ピストン、クランク、回転軸、カムのいずれか一
以上の動作を監視する電子センサーを更に設け、該電子センサーの電子シグナ
ルにより、ポンプのスイッチを開閉させることにより冷媒を噴射するタイミン
グを制御するものであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載
の冷媒により作動するエンジン。 - 該発電機にインバーターを設けたことを特徴とした請求項１乃至１３のいず
れかに記載の冷媒により作動するエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008272787A JP2010101233A (ja) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | 冷媒により作動するエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008272787A JP2010101233A (ja) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | 冷媒により作動するエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010101233A true JP2010101233A (ja) | 2010-05-06 |
| JP2010101233A5 JP2010101233A5 (ja) | 2011-12-22 |
Family
ID=42292093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008272787A Pending JP2010101233A (ja) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | 冷媒により作動するエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010101233A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101445491B1 (ko) | 2013-06-17 | 2014-09-26 | 이원자 | 냉매를 이용한 소형 발전기 |
| KR101510004B1 (ko) | 2013-12-10 | 2015-04-09 | 경북대학교 산학협력단 | 조영제 특성 분석을 위한 인체모델 장치 |
| CN106356181A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 江西华强金源电气有限公司 | 一种电力变压器 |
| CN106548866A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-03-29 | 冯占飞 | 一种电力动态无功补偿用电容器通风式降温装置 |
| CN107339828A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-10 | 张洪延 | 发电制冷装置 |
| WO2018073614A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Aurae Technologies Limited | Power generation using enthalpy diffence gradient for subatmospheric regenerative piston engine |
| GB2591738A (en) * | 2020-01-22 | 2021-08-11 | Edward Bird Derek | Heat energy conversion by means of condensed gas |
| CN115566856A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-03 | 常州萨密得机电设备有限公司 | 一种永磁同步电机驱动装置及驱动方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005509774A (ja) * | 2001-11-15 | 2005-04-14 | ヴェイパー ヴァイパー リミテッド | 水力機関 |
| WO2007132183A2 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Rm-Energy As | Method and apparatus for a vapor cycle with a condenser containing a sorbent |
-
2008
- 2008-10-23 JP JP2008272787A patent/JP2010101233A/ja active Pending
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| CN115566856B (zh) * | 2022-10-13 | 2023-09-19 | 常州萨密得机电设备有限公司 | 一种永磁同步电机驱动装置 |
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