JP4757263B2 - 風エアエンジン及び風エアエンジン車両 - Google Patents
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Description
本発明は、機械分野に属し、陸上のハンドルを有する大、中、小型バス・トラック・乗用車、鉄道列車、地下鉄、船舶動力、航空動力等の全ての走行速度のある動力機械に取り付けられるエンジンに関する。
燃料をエネルギーとして使うエンジンは、大量の燃料が必要であり、その上、大量の廃ガス、熱ガスの排出により、環境が汚染されてしまう。燃料エネルギーを節約し、地球環境を守るために、燃料エネルギーの消費を無くし、廃ガス、熱ガスの排気を回避する環境汚染の問題のないエンジンが更に期待されている。現在、公知されている風力を機械的エネルギーとして転換するように利用されるエンジンは、一定の場所に取り付けられるものであり、エンジンが取り付けられる機械装置自身が走行速度がないので、自然界の天気・環境状況の条件に制限される風力により受動的に作用されることにより、そのインペラを作動させて機械的エネルギーを発生することしかできなく、能動的に一定走行速度のある動力機械にかかる風抵抗の気流を機械動力として転換するように利用されるエンジンは、未だに見付けられなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、燃料消費の必要が無く、廃ガス、熱ガスの排気が無く、動力機械の走行中にかかる風抵抗の気流を機械動力として転換することができるように利用される風エアエンジン及び該風エアエンジン付きの車両を提供することを目的とする。
上記の目的は、以下のように技術的解決手段により達成される。
1.外部からの風抵抗の気流を吸い込むための吸気口をインペラ室に設けられることによって、吸気口を介して入り込んだ外部からの風抵抗の気流を動力としてうまく利用することにより、インペラを作動させ、動力の出力を行わせることから、抵抗力を動力にして、また、動力機械の運転速度が速ければ速いほど、かかった強大な風抵抗の気流の利用率も大きくなる。そのため、本発明が補助動力として利用されれば、動力機械の運転速度を高めるだけではなく、高速運転の場合のエネルギーの消費量がはっきりと増えることがない。本発明の風エアエンジンは、陸上のハンドルを有する大、中、小型バス・トラック・乗用車、鉄道列車、地下鉄、船舶動力、航空動力等のすべての走行速度のある動力機械に取り付けられることができる。更に、本発明は、風抵抗の気流によりエンジンを直接駆動させるようにするので、燃料消費の必要がなく、その上、廃ガスや熱ガスの排気もなくなり、動力機械、特に車両の排ガスによる大気汚染が減少し、地球環境を守るようになる;
2.更に、高圧エアを動力として利用することによって、ガス吐出システムにより吹き込まれる高圧空気と、吸気口を介して入り込んだ外部からの風抵抗の気流とが、共にインペラを作動させることにより、動力の出力を行うので、燃料消費が無く、廃ガスや熱ガスの排気もなく、また、自然界の天気・環境の条件、特に風力状況の条件に制限されなく、自己起動や持続的な作動による動力の出力が実現できる;
3.高圧空気再生蓄積供給システムが設置されることによって、インペラの作動による動力の出力により第一の高圧エア圧縮機を伝動し、第一の高圧エア圧縮機により再生された高圧エアがエアタンクに入力し蓄積されることによって、動力機械にかかる風抵抗の気流を高圧空気として再生転換すると共に、サイクルするように蓄積する;
4.減速制動過給機と第二の高圧エア圧縮機が設置されることによって、車両の減速制動の場合の運動エネルギーを第二の高圧エア圧縮機に転送し、そして、第二の高圧エア圧縮機により制動エネルギーが速やかに再生の高圧エアとして回収転換されると共に、再生される高圧エアがエアタンクに入力し蓄積されるので、エネルギーの利用率が更に向上することによって、本手段は、特に減速、制動、停車を頻繁にする車両に適用する;
5.自動間欠爆発噴気する高圧空気により、噴気時間が大幅に短縮され、高圧空気の使用量が多く減少されることができる。本手段によると、長距離、長期間の低速走行したり、頻繁に減速、アイドリング、又は再加速したりする車両への取り付けが適応であり、車両の連続走行が確保される;
6.風エアエンジンの吸気口は、車両のヘッド前端、特にヘッド前端における風抵抗の最も大きい場所に取り付けられることによって、風抵抗の気流を最大限に利用して、最適な動力の出力を行い、車両の走行速度を向上することができる
ような有利な技術的効果がある。
以下、本発明を、添付図面に基づき、具体的な実施形態によりさらに詳しく説明する。
2 第一のコントローラ
3 ディスペンサー
4 第一のガス吐出管グループ
5 第一のガスノズルグループ
6 インペラ
7 左インペラ主軸副動力コニカルギヤ
8、16 コニカルギヤ
9 バルブグループ
10 第二のコントローラ
11 ディスペンスコントローラ
12 第二のガス吐出管グループ
13 第二のガスノズルグループ
14 インペラフライホイール
15 右インペラ主軸副動力コニカルギヤ
17 第一の高圧エア圧縮機
18、19、21 カム
20 風エアエンジン
22 バルブステムヘッド
23 スライドボール
24 潤滑油流路
25 潤滑油室
26、27 高圧空気吐出管
28 インペラ室
29 外端口部
30 内端口部
31 排気口
32 中央主動力出力ギアボックス
33 ペダル
34 フリートラベル
35 減速過給トラベル
36 液圧式マスタシリンダ
37 液圧式スレーブシリンダ
38 クラッチドリブンディスク
39 クラッチドライブディスク
40 ブレーキディスク内歯車伝動装置
41 高負荷の第二の空気圧縮機
42 減速制動過給機
43 高圧空気パイプ
44 車体
45 風抵抗の最も大きい場所
46 ドライブアクスル
47 ドライブアクスルシャフト
48 タイヤ
Claims (11)
- 走行能力を有する動力機械に取り付けられて、該動力機械に補助動力を供給する風エアエンジンであって、
少なくとも一つのインペラ室と、前記インペラ室に設けられる少なくとも一つのインペラと、高圧空気を前記インペラ室に吹き込むためのガス吐出システムとを含み、
前記インペラ室には、前記動力機械が走行することによって生じる外部からの気流を吸い込むための吸気口が設置されており、前記吸気口を介して入り込んだ外部からの気流と、前記ガス吐出システムによって吹き込まれる高圧空気とが共に前記インペラを作動させることによって、動力の出力を行うことを特徴とする風エアエンジン。 - 動力の供給を受けて走行する動力機械に取り付けられて、該動力機械に動力を供給する風エアエンジンであって、
少なくとも一つのインペラ室と、前記インペラ室に設けられる少なくとも一つのインペラと、高圧空気を前記インペラ室に吹き込むためのガス吐出システムとを含み、
前記インペラ室には、前記動力機械が走行することによって生じる外部からの気流を吸い込むための吸気口が設置されており、
前記ガス吐出システムから供給される高圧空気で前記インペラを作動させることによって発生させた動力によって前記動力機械の走行を開始させた後、
前記吸気口を介して入り込んだ外部からの気流と、前記ガス吐出システムによって吹き込まれる高圧空気とが共に前記インペラを作動させることによって、動力の出力を行うことを特徴とする風エアエンジン。 - 高圧空気が充填されたエアタンクと、第一の高圧エア圧縮機とからなる高圧空気再生蓄積供給システムをさらに含み、前記エアタンクの出力は、前記ガス吐出システムに接続され、前記インペラの作動により発生される動力の出力は、前記の第一の高圧エア圧縮機を駆動し、そして、前記の第一の高圧エア圧縮機によって発生させた高圧空気を前記エアタンクに入力し、該エアタンクを充填することを特徴とする請求項1または2に記載の風エアエンジン。
- 外部の制動力により動作する第二の高圧エア圧縮機をさらに含み、外部から制動力を受けたときに、前記の第二の高圧エア圧縮機によって発生させた高圧空気を前記エアタンクに入力し、該エアタンクを充填することを特徴とする請求項3に記載の風エアエンジン。
- 前記ガス吐出システムは、順に接続されている第一のコントローラと、ディスペンサーと、第一のガス吐出管グループと、第一のガスノズルグループとを有し、また、順に接続されている第二のコントローラと、入力されている高圧空気を間欠的に噴出させるディスペンスコントローラと、第二のガス吐出管グループと、第二のガスノズルグループとを有し、前記エアタンクに充填されている高圧空気は、前記の第一のコントローラを介して前記ディスペンサーに入力され、そして、前記ディスペンサーにより分流された高圧空気は、前記の第一のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に入力され、更に、前記の第一のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に接続される前記の第一のガスノズルグループにおける各ガスノズルから、前記インペラ室に吹き込まれるが、前記エアタンクに充填されている高圧空気は、前記の第二のコントローラを介して前記ディスペンスコントローラに入力され、前記ディスペンスコントローラが間欠的に噴出させる高圧空気は、前記の第二のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に配分され、そして、前記の第二のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に接続される前記の第二のガスノズルグループにおける各ガスノズルから、前記インペラ室に吹き込まれるようになっていることを特徴とする請求項3又は4に記載の風エアエンジン。
- 前記インペラ室は、いずれにもインペラが設けられ、且つ少なくとも一方に外部からの気流を吸い込むための吸気口が少なくとも一つ設置されるダブルインペラ室であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の風エアエンジン。
- 車体と、ギアボックスと、ドライブアクスルと、タイヤとを含む車両において、少なくとも一つのインペラ室と、前記インペラ室に設けられる少なくとも一つのインペラとが含まれ、前記インペラを作動させることによって動力を発生させる風エアエンジンと、高圧空気を前記インペラ室に吹き込んで前記インペラを作動させるガス吐出システムとをさらに含み、前記インペラ室には、外端口部が大きく、内端口部が小さい外部からの気流を吸い込むための円錐筒状の吸気口が少なくとも一つ設置されており、前記の円錐筒状の吸気口は、前記外端口部が前記車体の前端に設置され、前記ガス吐出システムから供給される高圧空気によって、前記インペラを作動させることによって発生させた動力により、前記ギアボックスを介して前記ドライブアクスルを作動させ、前記ドライブアクスルにより前記タイヤを駆動させることによって前記車両を前進させた後、前記車両の前進により、前記吸気口を介して入り込んだ外部からの気流と、前記ガス吐出システムによって吹き込まれる高圧空気とが共に前記インペラを作動させることを特徴とする風エアエンジン車両。
- 高圧空気が充填されたエアタンクと、第一の高圧エア圧縮機とからなる高圧空気再生蓄積供給システムをさらに含み、前記エアタンクの出力は、前記ガス吐出システムに接続され、前記インペラの作動により発生される動力の出力は、前記の第一の高圧エア圧縮機を駆動し、そして、前記の第一の高圧エア圧縮機によって発生させた高圧空気を前記エアタンクに入力し、該エアタンクを充填することを特徴とする請求項7に記載の風エアエンジン車両。
- 減速制動過給システムと、第二の高圧エア圧縮機とをさらに含み、前記減速制動過給システムにより減速するときの制動力によって、前記の第二の高圧エア圧縮機を駆動し、前記第二の高圧エア圧縮機によって発生させた高圧空気を前記エアタンクに入力し、該エアタンクを充填する、ことを特徴とする請求項8に記載の風エアエンジン車両。
- 前記ガス吐出システムは、順に接続されている第一のコントローラと、ディスペンサーと、第一のガス吐出管グループと、第一のガスノズルグループとを有し、また、順に接続されている第二のコントローラと、入力されている高圧空気を間欠的に噴出させるディスペンスコントローラと、第二のガス吐出管グループと、第二のガスノズルグループとを有し、前記エアタンクに充填されている高圧空気は、前記の第一のコントローラを介して前記ディスペンサーに入力され、そして、前記ディスペンサーにより分流された高圧空気は、前記の第一のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に入力され、更に、前記の第一のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に接続される前記の第一のガスノズルグループにおける各ガスノズルから、前記インペラ室に吹き込まれるが、前記エアタンクに充填されている高圧空気は、前記の第二のコントローラを介して前記ディスペンスコントローラに入力され、前記ディスペンスコントローラが間欠的に噴出させる高圧空気は、前記の第二のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に配分され、そして、前記の第二のガス吐出管グループにおける各ガス吐出管に接続される前記の第二のガスノズルグループにおける各ガスノズルから、前記インペラ室に吹き込まれるようになっている、ことを特徴とする請求項8又は9に記載の風エアエンジン車両。
- 前記インペラ室は、いずれにもインペラが設けられ、且つ少なくとも一方に外部からの気流を吸い込むための吸気口が少なくとも一つ設置されるダブルインペラ室である、ことを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の風エアエンジン車両。
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