JP3233238U - 密閉サイクルエンジンの動力構造及び動力発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の引張力を発生させる構造体を集約してエンジンの動力を形成する密閉サイクルエンジンの動力構造を提供する。【解決手段】密閉サイクルエンジンの動力構造は、シリンダブロック１と内側シェル２を含み、内側シェルは、シリンダブロックの中心に配置され、シリンダブロックの内部の密閉空洞を外部バイパス３と内部バイパス４とに区画し、内側シェル内には電力コイル２１が配置され、内部バイパス内にはアルキメデスポンプ４１が配置され、電力コイルはアルキメデスポンプに駆動接続されてモータ構造を形成し、外部バイパスには複数の引張力を発生させる構造体３１が配置される。アルキメデスポンプによりシリンダブロックの頂部と底部に気圧差を形成して気流を発生させ、気流の流動方向と反対する引張力を発生させ、動力を形成する。【選択図】図１

Description

本考案は、エンジン駆動の技術分野に関し、特に、密閉サイクルエンジンの動力構造及び
動力発生方法に関する。

現在、人々の主要な交通工具はオートバイ、自動車であり、主に燃料エンジンや電気エン
ジンを動力部品として採用しており、すべての交通工具と共通する特徴は、前方への動力
を発生することである。

現在、市販されている動力エンジンは、主に燃料エンジンと電気エンジンである。燃料エ
ンジンは主にガソリンなどの化学エネルギーを燃焼して機械エネルギーに変換するが、変
換効率や伝動効率などの原因でエネルギー利用率が低く、湿度が高い場合や低温の天気に
は起働するのが難しく、より悪質な大雨の天気や浸水などの場合にはより途中でえんこし
やすい。一方、燃料エンジンを搭載するには高温高圧に耐える必要があるため、材料コス
トが高くなる。

電気エンジンの原理は電気エネルギーを機械エネルギーに変換することであり、同様に伝
動などの影響によりエネルギー利用率が低い。また、現在は燃料エンジンも電気エンジン
も、伝動軸を用いてタイヤに動力を伝達し、前方への力を発生させる。タイヤに動力を伝
達するには、伝達効率の問題だけでなく、歯車の摩耗などの問題にも直面しなければなら
ない。

本考案は、上記従来技術に記載された少なくとも１つの欠陥（欠点）を克服するために、
密閉サイクルエンジンの動力構造及び動力発生方法を提供する。

上記の技術的課題を解決するために、本考案の技術案は以下の通りである。

密閉サイクルエンジンの動力構造であって、シリンダブロックと内側シェルを含み、前記
内側シェルはシリンダブロックの中心に配置され、前記シリンダブロックの内部の密閉空
洞を外部バイパスと内部バイパスとに区画し、内側シェル内に電力コイルが配置され、前
記内部バイパス内にはアルキメデスポンプが配置され、前記電力コイルは前記アルキメデ
スポンプに駆動接続されてモータ構造を形成し、電力コイルは外部電源に接続されること
でアルキメデスポンプを回転駆動する。前記外部バイパスには複数の引張力構造が配置さ
れ、前記引張力構造はそれぞれ、シリンダブロックの内壁と前記内側シェルの外壁とに両
側がそれぞれ接続された水平ストッパと、前記水平ストッパに均等に固定された引張力キ
ャビティとを含み、各引張力キャビティと水平ストッパとの間に気体が流通する通路が配
置されている。

本考案の鍵は、密閉シリンダブロック内に内側シェルが配置されて、その内部空間を内部
バイパスと外部バイパスとに画区し、また、電力コイルとアルキメデスポンプが追加され
て、シリンダブロックの底部から上部まで気体を内部バイパスを介して吸引し、上部に高
気圧領域を形成し、底部に低気圧領域を形成し、上部と下部の気圧差を利用して、外部バ
イパスに気流を形成し、外部バイパスの引張力キャビティの外部の流速が速く、ベルヌー
イの原理によれば、流速の速い気体は引張力キャビティの上面の外部への圧力が小さく、
内外の圧力差により引張力キャビティに気流方向と反対する引張力が発生し、各引張力キ
ャビティでの複数の引張力がシリンダブロックに集約されて、前進力が形成されることで
ある。

さらに、引張力キャビティは半球状であり、その内部が密閉空洞であり、もちろん、前記
引張力キャビティは楕円体又はベルヌーイの原理を満たす減圧の場合の他の形状であって
もよい。

さらに、各前記引張力構造は、外部バイパスの軸方向に等間隔に分布しており、その位置
分布は、上下平面の軸方向に隣接する引張力構造が互いにずれて整列している場合を含め
、引張力が空気圧に応じて最適な場合を満たすようになっている。引張力キャビティは、
上部が球面、下部が平面である半球状であり、その内部が密閉空洞であり、もちろん、前
記引張力キャビティは、楕円体又はベルヌーイの原理を満たす減圧の場合の他の形状であ
ってもよい。

さらに、前記内側シェルは、ハウジングと複数の支持部材をさらに含み、前記ハウジング
には電力コイルを載置する空洞が配置され、前記ハウジングは、各前記支持部材を介して
前記シリンダブロックに接続され、支持部材は、小さな中空円筒体である。支持部材は、
ハウジングを支持する役割を果たす。前記ハウジング内に電力コイルが載置され、電力コ
イルのケーブルは支持部材内の通路を介して外部電源に接続され、支持部材は配線溝とし
ても機能し、外部バイパスと外部バイパスの気体は支持部材の外部で大面積に連通してい
る。

さらに、前記シリンダブロックは、突き合わされてシリンダブロック構造を形成する上部
シリンダブロックと下部シリンダブロックを含む。シリンダブロックは、取り付けやメン
テナンスの際に上下部シリンダブロックとして分解することができる。

さらに、前記アルキメデスポンプは、鉄心と、前記鉄心に等間隔に嵌合固定され、内部バ
イパスを複数の回動加速キャビティに区画する複数の螺旋面とを含み、モータの動力状況
を考慮して、アルキメデスポンプはモータロータであり、ポンプ本体の周囲に少量の配線
を追加して回転数を最適化することができ、例えば、外部に軸方向配線を追加して電気ケ
ージ構造を形成することができる。

作動する際に、鉄心は電力コイルにより駆動されて回転し始め、螺旋面を回転させ、シリ
ンダブロックの底部の気体が一方の回動加速キャビティから頂部方向における他方の回動
加速キャビティに螺旋状に押し込まれる。アルキメデスポンプが１周回転するごとに、回
動加速キャビティ内の気体が１ピッチだけ前進する。前記ピッチは１０ｃｍに設定されて
もよいが、他の適当な長さであってもよい。シリンダブロック内の気体がアルキメデスポ
ンプにより流れた後、シリンダブロックの頂部に高気圧領域が形成され、シリンダブロッ
クの底部に低気圧領域が形成され、その気圧差により、気体は外部バイパスに気流を発生
させ、気流は外部バイパス内をシリンダブロックの頂部からシリンダブロックの底部に流
れる。気流は前記引張力キャビティ内を流れ、引張力キャビティでの気流の流速が速く、
その圧力が減少し、引張力キャビティの内部の密閉空洞との間に圧力差が生じ、気流の方
向と反対する引張力が形成される。各引張力キャビティによって形成された引張力はシリ
ンダブロックに集約され、エンジンの前方への動力を形成する。

また、本出願は、上記密閉サイクルエンジンの動力構造を採用し、
上部シリンダブロックと下部シリンダブロックを突き合わせてシリンダブロックを形成し
、エンジンの動力構造内に密閉内部空洞を形成するステップＳ１と、
モータ構造に外部電源を接続して、アルキメデスポンプを回転させるステップＳ２と、
内部バイパスの空気がアルキメデスポンプを通過し、内部バイパスの底部から内部バイパ
スの頂部まで吸引され、内部バイパスの頂部に高気圧領域を形成し、内部バイパスの底部
に低気圧領域を形成し、気流が外内部バイパスを経て内部バイパスの頂部から内部バイパ
スの底部に流れるステップＳ３と、
気流は正面から引張力キャビティに吹き付け、引張力キャビティでの平面流速が増大し、
気圧が減少し、引張力キャビティの内部空洞と気圧差を形成し、引張力キャビティは気流
の流動方向と反対する引張力を発生させるステップＳ４と、
複数の引張力構造が発生した引張力はシリンダブロックに集約され、総動力を形成し、上
部シリンダブロックの軸方向に沿う動力をエンジンの動力構造に発生させるステップＳ５
とを含む。

従来技術に比べて、本考案の密閉サイクルエンジンの動力構造及び動力発生方法は、密閉
シリンダブロックにアルキメデスポンプと引張力構造を追加することにより、アルキメデ
スポンプをモータ構造で回転させ、シリンダブロックの頂部と底部に気圧差を形成して引
張力構造の周囲に気流を発生させ、ベルヌーイの原理に基づいて引張力キャビティにおい
て気流の流動方向と反対する引張力を発生させ、複数の引張力構造をシリンダブロックに
集約してエンジンの動力構造の動力を形成する。

本考案の実施例の動力構造の構造図である。 本考案の実施例の動力構造の上面図である。

当業者の理解を容易にするために、以下、図面及び実施例を参照しながら、本考案の技術
案をさらに説明する。

実施例１
図１に示すように、密閉サイクルエンジンの動力構造は、内側シェル２とシリンダブロッ
ク１を含み、内側シェル２はシリンダブロック１の中心に配置され、シリンダブロック１
の内部空洞を内部バイパス４と外部バイパス３とに区画する。内側シェル２は、電力コイ
ル２１と、ハウジング２２と、支持部材２３とを含み、ハウジング２２内には中空空洞が
配置され、電力コイル２１は空洞内に載置され、支持部材２３は複数あり、ハウジング２
２とシリンダブロック１に接続され、ハウジング２２をシリンダブロック１の内部に支持
する。

ハウジング２２内の内部バイパス４にはアルキメデスポンプ４１が配置され、アルキメデ
スポンプ４１は、鉄心４１１と、鉄心４１１に等間隔に嵌合固定された複数の螺旋面とを
含む。アルキメデスポンプ４１は、複数の螺旋面４１２によって内部バイパス４を複数の
回動加速キャビティに区画するとともに、鉄心４１１と電力コイル２１とモータ構造を形
成し、通電された電力コイル２１は鉄心４１１を回転駆動して、アルキメデスポンプ４１
全体を回転駆動する。

図１及び図２に示すように、外部バイパス３には複数の引張力構造３１が配置されており
、各引張力構造３１は外部バイパス３の軸方向及び径方向に均等に外部バイパス３内に分
布している。引張力構造３１は水平ストッパ３１１と、引張力キャビティ３１２を含み、
水平ストッパ３１１は、シリンダブロック１の内壁と内側シェル２の外壁とに両側がそれ
ぞれ固定して接続され、隣接する引張力構造３１の水平ストッパ３１１間に気流が通過す
る通路が残されている。引張力キャビティ３１２は半球状であり、もちろん、楕円形又は
ベルヌーイの原理を満たす減圧の場合の他の形状であってもよい。本実施例では、引張力
キャビティ３１２は、上部が球体、下部が平面である半球状である。引張力キャビティ３
１２は、水平ストッパ３１１に配置され、下部平面を介して水平ストッパ３１１に固定し
て接続され、引張力キャビティ３１２内に密閉空洞が形成されている。隣接する引張力構
造３１は、外部バイパス３の軸方向において互いにずれており、それにより、各引張力キ
ャビティ３１２に気流が通過することが確保される。

実施例２
本実施例は、実施例１と同様であるが、さらに、図１に示すように、シリンダブロック１
は上部シリンダブロック１１と下部シリンダブロック１２とを突き合わせて形成されるも
のであり、取り付けやメンテナンスの際には、上部シリンダブロック１１と下部シリンダ
ブロック１２とをもってシリンダブロック１の開閉を行うことができる。シリンダブロッ
ク１と支持部材２３とには、電力コイル２１と外部電源とを接続可能なケーブル通路１３
がさらに配置されている。

作動する際に、電力コイル２１に通電して鉄心４１１を回転駆動することにより、アルキ
メデスポンプ４１全体を回転させ、シリンダブロック１の底部の空気を底部近傍の回動加
速キャビティから頂部方向における次の回動加速キャビティに螺旋状に押し込む。シリン
ダブロック１の底部の気体が減少し、頂部の気体が増加し、頂部には高気圧領域が形成さ
れ、底部には低気圧領域が形成され、気圧差が存在するため、気体は外部バイパス３にお
いて頂部から底部に向かう気流を形成する。気流は外部バイパス３を通過し、引張力キャ
ビティ３１２の周囲の気流速度が速く、圧力が小さく、引張力キャビティ３１２内の密閉
空洞と大きな気圧差を形成するので、気流方向と反対する引張力が発生する。各引張力キ
ャビティ３１２によって形成された引張力はシリンダブロック１に集約され、エンジンの
動力構造の前方への動力を形成する。

実施例３
図１、図２に示すように、密閉サイクルエンジンの動力発生方法は、上記の密閉サイクル
エンジンの動力構造を採用し、前記方法は、上部シリンダブロック１１と下部シリンダブ
ロック１２を突き合わせてシリンダブロック１を形成し、エンジンの動力構造内に密閉内
部空洞を形成するステップＳ１と、モータ構造に外部電源を接続して、アルキメデスポン
プ４１を回転させるステップＳ２と、内部バイパス４の空気がアルキメデスポンプ４１を
通過し、内部バイパス４の底部から内部バイパス４の頂部まで吸引され、内部バイパス４
の頂部に高気圧領域を形成し、内部バイパス４の底部に低気圧領域を形成し、気流が外内
部バイパス３を経て内部バイパス４の頂部から内部バイパス４の底部に流れるステップＳ
３と、気流は正面から引張力キャビティ３１２に吹き付け、引張力キャビティ３１２での
平面流速が増大し、気圧が減少し、引張力キャビティ３１２の内部の空洞と気圧差を形成
し、引張力キャビティ３１２は気流の流動方向と反対する引張力を発生させるステップＳ
４と、複数の引張力構造３１が発生した引張力はシリンダブロック１に集約され、総動力
を形成し、上部シリンダブロック１１の軸方向に沿った動力をエンジンの動力構造に発生
させるステップＳ５とを含む。

もちろん、本考案の上記実施例は、本考案を明確に説明するための例示にすぎず、本考案
の実施形態を限定するものではない。当業者にとっては、上記した説明に基づいて、他の
異なる形態の変化又は変更が行われてもよい。全ての実施形態を網羅する必要はなく、ま
た、無理なことである。本考案の精神及び原則の範囲内で行われたすべての修正、同等置
換や改良などは、本考案の特許請求の範囲による特許範囲内に含まれるものとする。

１ シリンダブロック
２ 内側シェル
３ 外部バイパス
４ 内部バイパス
１１ 上部シリンダブロック
１２ 下部シリンダブロック
１３ ケーブル通路
２１ 電力コイル
２２ ハウジング
２３ 支持部材
３１ 引張力構造
４１ アルキメデスポンプ
３１１ 水平ストッパ
３１２ 引張力キャビティ
４１１ 鉄心
４１２ 螺旋面。

Claims (9)

1. シリンダブロック（１）と内側シェル（２）を含み、前記内側シェル（２）はシリンダブ
   ロック（１）の中心に配置され、前記シリンダブロック（１）の内部の密閉空洞を外部バ
   イパス（３）と内部バイパス（４）とに区画し、内側シェル（２）内に電力コイル（２１
   ）が配置され、前記内部バイパス（４）内にはアルキメデスポンプ（４１）が配置され、
   前記電力コイル（２１）は前記アルキメデスポンプ（４１）に駆動接続されてモータ構造
   を形成し、前記外部バイパス（３）には複数の引張力構造（３１）が配置されている、こ
   とを特徴とする密閉サイクルエンジンの動力構造。
2. 各前記引張力構造（３１）は、シリンダブロック（１）の内壁と前記内側シェル（２）の
   外壁とに両側がそれぞれ接続された水平ストッパ（３１１）と、前記水平ストッパ（３１
   １）に均等に固定された引張力キャビティ（３１２）とを含む、ことを特徴とする請求項
   １に記載の密閉サイクルエンジンの動力構造。
3. 引張力キャビティ（３１２）の内部は密閉空洞である、ことを特徴とする請求項２に記載
   の密閉サイクルエンジンの動力構造。
4. 各前記引張力構造（３１）は、外部バイパス（３）の軸方向に等間隔に分布している、こ
   とを特徴とする請求項２に記載の密閉サイクルエンジンの動力構造。
5. 前記内側シェル（２）は複数の支持部材（２３）をさらに含み、前記ハウジング（２２）
   には電力コイル（２１）を載置する空洞が配置され、アルキメデスポンプ（４１）は前記
   ハウジング（２２）内の内部バイパス（４）内に載置され、前記支持部材（２３）はそれ
   ぞれ前記ハウジング（２２）と前記シリンダブロック（１）に接続される、ことを特徴と
   する請求項１に記載の密閉サイクルエンジンの動力構造。
6. 前記アルキメデスポンプ（４１）は、鉄心（４１１）と、前記鉄心（４１１）に等間隔に
   嵌合固定され、内部バイパス（４）を複数の回動加速キャビティに区画する複数の螺旋面
   （４１２）とを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の密閉サイクルエンジンの動力構
   造。
7. 前記シリンダブロック（１）は、突き合わせてシリンダブロック（１）構造を形成する上
   部シリンダブロック（１１）と下部シリンダブロック（１２）を含む、ことを特徴とする
   請求項６に記載の密閉サイクルエンジンの動力構造。
8. 前記シリンダブロック（１）及び支持部材（２３）には、ケーブル通路（１３）がさらに
   配置されており、前記電力コイル（２１）は、前記ケーブル通路（１３）を介して外部電
   源機器に接続されている、ことを特徴とする請求項７に記載の密閉サイクルエンジンの動
   力構造。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の密閉サイクルエンジンの動力構造を採用し、
   上部シリンダブロック（１１）と下部シリンダブロック（１２）を突き合わせてシリンダ
   ブロック（１１）を形成し、エンジンの動力構造内に密閉内部空洞を形成するステップＳ
   １と、
   モータ構造に外部電源を接続して、アルキメデスポンプ（４１）を回転させるステップＳ
   ２と、
   内部バイパス（４）の空気がアルキメデスポンプ（４１）を通過し、内部バイパス（４）
   の底部から内部バイパス（４）の頂部まで吸引され、内部バイパス（４）の頂部に高気圧
   領域を形成し、内部バイパス（４）の底部に低気圧領域を形成し、気流が外内部バイパス
   （３）を経て内部バイパス（４）の頂部から内部バイパス（４）の底部に流れるステップ
   Ｓ３と、
   気流は正面から引張力キャビティ（３１２）に吹き付け、引張力キャビティ（３１２）で
   の平面流速が増大し、気圧が減少し、引張力キャビティ（３１２）の内部の空洞と気圧差
   を形成し、引張力キャビティ（３１２）は気流の流動方向と反対する引張力を発生させる
   ステップＳ４と、
   複数の引張力構造（３１）が発生した引張力はシリンダブロック（１）に集約され、総動
   力を形成し、上部シリンダブロック（１１）の軸方向に沿う動力をエンジンの動力構造に
   発生させるステップＳ５とを含む、ことを特徴とする密閉サイクルエンジンの動力発生方
   法。

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