JP5384105B2 - 定圧で連続的に「低温」燃焼し、アクティブチャンバを備えた低温エンジン−コンプレッサユニット - Google Patents
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Description
WO 96/27737 WO 97/00655 WO 97/39232
WO 97/48884 WO 98/12062 WO 98/15440
WO 98/32963 WO 99/37885
これらの発明を実行するために、本著者は、参照するべき特許出願WO 99/63206で、ピストンが上死点で停止することを可能にする、エンジンピストン移動制御装置とプロセスも説明した。このプロセスは、単一又は双エネルギーと2つ又は3つの供給モードでのこれらのエンジンの動作に関する、これも参照するべき本著者の特許出願WO 99/20881でも、説明されている。
仕事を行なわない等温膨張と、
移動(un transfert)、すなわち、変化準等温として知られる仕事を伴うわずかな膨張と、
仕事を伴ったポリトロープ膨張と、
準環境圧力での排気と、である。
PV1=nRT1
PV2=nRT2
ここで、Pは一定であり、V1/V2=T1/T2である。
吸入と、
圧縮と、
作動容積ないでの等温膨張と、
昇温と、
移動、すなわち仕事を伴うわずかな膨張(準等温として知られる)と、
仕事を伴うポリトロープ膨張と、
準環境圧力での排出と、である。
吸入と、
圧縮と、
昇温と、
移動、すなわち準等温として知られる、仕事を伴うわずかな膨張と、
仕事を伴うポリトロープ膨張と、
準環境圧力での排気とになる。
このユニットは、大気からの空気を極低温に冷却し、空気圧縮装置に供給する低温チャンバを有し、この空気圧縮装置は、続いて、依然としてまだ低温のこの作動圧縮空気を空気加熱装置に取付けられた作動容積すなわち外部燃焼チャンバ内に押入れ、ここで、この空気の体積は著しく増加することを特徴とする。この空気は、続いて、WO 2005/049968によるアクティブチャンバ内へと導入されることが好ましく、このアクティブチャンバは、それ自身、
ピストンが上死点で停止されている間、加圧下の空気又はガスが最小体積で前記膨張チャンバ内に入れられ、続いて、押圧のもとで、体積を増加させ、仕事を発生させることと、
前記膨張チャンバ内に収容されている圧搾空気は、続いて、前記エンジンシリンダ内で膨張し、この結果、前記エンジンピストンをその移動に沿って押し、入替わりに仕事を供給することと、
前記排気ストロークの間での前記エンジンピストンの上方への移動の間、前記膨張チャンバ内の可変容積は、最小容積に戻り、作動サイクル全体を再開することとを特徴とする。
大気の空気の温度を大幅に低下させることと、
吸入と、
圧縮と、
昇温(一定体積での燃焼)と、
準定温での移動と、
ポリトロープ膨張と、
準環境圧力での排気とである。
大気の空気温度を大きく低下させることと、
吸入と、
圧縮と、
定圧での環境への回帰と、
低温膨張と、
昇温(一定容積での燃焼)と、
準等温での移動と、
ポリトロープ膨張と、
環境温度での排気とである。
用いることもでき、この場合、バーナを備えた前記熱的ヒータは、バーナを備えたヒータを用いて、前記ユニットの動作の間に、この反応器を加熱することにより、熱化学的ヒータが空の場合に、この熱化学的ヒータを再生成(段階2)するように用いられる。
Claims (16)
- 作動圧搾空気で動作し、
ピストンを上死点で停止させる制御接続ロッド(7)とクランクシャフト(9)と、
通路(12)により、主エンジンピストン(1)の上方部分で包含された空間と連結されて連絡していると共に、作動容積(capacite’ de travail)(19)内に収容されている空気圧により、圧力ピストン(14)が押される一方、アクティブチャンバ(13)のシリンダを充填し、その接続ロッド(15)を介して前記クランクシャフト(9)を回転させることにより仕事を発生させる手段が取付けられた可変な容積を有するアクティブチャンバ(13)と、
フォースプレート(25)を備えたコンプレッサシリンダ(26)と、
を用いるエンジン−コンプレッサユニットにおいて、
空気が前記コンプレッサシリンダ(26)へ、バルブ(28)を介して非常に低温で供給されるように、大気の温度を低温に冷却するように構成されている低温チャンバ(29)を具備し、前記コンプレッサシリンダ(26)は、続いて、依然として低温の前記作動圧搾空気を、バーナー(19A)が取付けられた燃焼チャンバ(19)に押入れ、前記燃焼チャンバで、前記作動圧搾空気は、体積が増加し、続いて、仕事を発生させる前記アクティブチャンバ内で、準等温変化を行い、
前記エンジンピストン(1)が上死点で停止されたとき、前記作動圧搾空気が前記アクティブチャンバ(13)内に、このアクティブチャンバが最小の体積のときに入れられ、押圧により、この空気は、体積を増加させ、仕事を発生させるように、前記アクティブチャンバは構成されており、
前記アクティブチャンバに収容された前記圧搾空気は、続いて、エンジンシリンダ(2)内で膨張し、この結果、前記エンジンピストン(1)をその移動に沿って、下方に押圧し、次には仕事を供給し、
排気ストロークの間の、前記エンジンピストン(1)の上方への移動の間、前記アクティブチャンバ内の可変な容積は、その最小の容積に戻され、作動サイクル全体を再開する、ことを特徴とする、アクティブチャンバを備えたエンジン−コンプレッサユニット。 - 前記圧搾空気は、熱交換器(35)を介して、前記外部の燃焼チャンバ(19)に導入される前に、周囲の温度に戻ることを特徴とする請求項1に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 熱力学的なサイクルが、
供給される空気の温度の低下と、
吸入と、
圧縮と、
昇温と、
定圧での準等温変化と、
ポリトロープ膨張と、
環境圧力への低下後の排気とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン−コンプレッサユニット。 - 前記作動空気は、吸熱気化液体を用いて、冷却又は低温システム(A)の低温チャンバ内で冷却され、この場合、始めは気体状の冷却剤又は低温液体は、低温コンプレッサ(31)を用いて圧縮され、この冷却剤又は低温液体が液化するコイル(32)内に入れられ、この液化により、熱が解放され、前記液体は、続いて、前記低温チャンバ(29)内に位置する気化器(30)内に導入され、この気化器で、この液体は、気化し(熱を吸熱する現象)、このように発生された蒸気は、前記コンプレッサに戻り、サイクルが再開することができ、前記低温チャンバは、非常に低温に維持されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記コンプレッサシリンダ(26)により圧搾され、低温のままの空気は、大容量の高圧貯蔵タンク(22)に誘導され、この高圧貯蔵タンクで、この空気の相対的な体積と貯蔵時間とに応じて、この空気は、ほとんど周囲の温度に戻り、この空気は、続いて、動的な減圧弁(21)を介して、前記燃焼チャンバ(19)内で膨張され、この燃焼チャンバで、この空気は、加熱され、この空気の体積は、増大し、続いて、この空気の前記アクティブチャンバ内への準等温変化が行なわれ、仕事が発生され、続いて、この空気の前記エンジンシリンダ(2)内でのポリトロープ膨張が行なわれ、仕事が発生されることを特徴とする請求項1、3、及び4のいずれか1項に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記コンプレッサシリンダにより圧搾された空気は、空気−空気熱交換器(35A)を横断し、この空気の温度を上昇させ、体積を増大させ、続いて、この空気は、前記貯蔵タンク(22)に導入されることを特徴とする請求項5に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 熱力学的なサイクルが、
吸入空気の温度の低下と、
吸入と、
圧縮と、
環境温度への戻りと、
準等温変化と、
昇温(一定体積での燃焼)と、
定圧での準等温変化と、
ポリトロープ膨張と、
環境圧力への低下後の排気とを有することを特徴とする請求項5または6に記載の低温エンジン−コンプレッサユニット。 - 前記コンプレッサシリンダ(26)が、貯蔵タンク(22)と前記燃焼チャンバ(19)とに、前記作動圧搾空気を、連続的に又は組合わせて供給し、このユニットが動作している間に、この貯蔵タンク(22)を充填することを可能とすることを特徴とする請求項1に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記作動圧搾空気が前記貯蔵タンク(22)に導入される前に、過給機(36)が取付けられ、動作の間に、前記貯蔵タンクを高圧で充填することを可能にし、同時に、前記燃焼チャンバ(19)に定圧で供給することを可能にすることを特徴とする請求項8に記載の低温エンジン−コンプレッサユニット。
- 動的減圧弁(21)を介して、前記燃焼チャンバ(19)内で標準の圧力まで膨張された、貯蔵タンク(22)に収容された空気を用いることにより、外部からのエネルギー供給なしで、単一エネルギーの作動空気で動作し、続いて、仕事を発生させる前記アクティブチャンバ(13)への準等温変化を行い、続いて、仕事を発生させる前記エンジンシリンダ(2)内でのポリトロープ膨張を行い、この場合、作動空気コンプレッサは、吸入ダクトと排気ダクトとを閉じたままで、試運転位置に位置し、前記冷却システムのコンプレッサは、もはや駆動されず、前記燃焼チャンバの加熱装置は、作動されないことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記ユニットは、単一エネルギー空気モード及び単一エネルギー燃料モードの少なくとも1つの下で作動する複数の双エネルギーモード下で、動作することを特徴とする請求項1に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記燃焼チャンバに加えて、又はこの燃焼チャンバの代わりに熱ヒータを備え、前記燃焼チャンバは、気化器を備え、前記気化器はこの気化器内に収容されている試薬流体の気化による熱化学的な気固反応を生成するように構成されており、前記試薬流体のガスは、反応器内に収容されている固体の試薬と反応し、前記試薬流体のガスと前記固体の試薬との反応は、熱を発生し、この反応が終了したとき、前記固体の試薬から前記試薬流体のガスの脱離を起こさせる前記反応器を加熱することによって、前記試薬流体を、再生成させることができ、前記試薬流体のガスは、前記気化器で再凝縮することを特徴とする請求項1に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記燃焼チャンバには、外部−外部として知られる加熱装置が取付けられ、前記圧搾空気は、火炎と直接接触することなく、熱交換器により加熱されることを請求項1乃至12のいずれか1項に記載の低温エンジン−コンプレッサユニット。
- エンジンの排気(23)から来る作動空気は、前記冷却又は低温システムAの低温チャンバ(29)内で再循環され、新しいサイクルを再開し、前記ユニットが閉サイクルで動作することを可能とすることを特徴とする請求項13に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記コンプレッサシリンダから排気される前記作動圧搾空気の温度が周囲の温度より低い場合、前記作動圧搾空気の温度をほとんど周囲の温度まで戻す熱交換器が、前記低温チャンバの前のダクトに位置していることを特徴とする請求項10に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
- 前記アクティブチャンバは、ピストン、接続ロッド及びクランク、又はロータリエンジン装置を用いることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のエンジン−コンプレッサユニット。
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