JP5726901B2 - ロータリーエンジン - Google Patents
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Description
本発明の中核的なアイデアは、ロータリーエンジンは、第1回転体が回転しているときに、弁可動片が第1回転室の境界面と係合し、第1回転体に対して互いに反対方向に回転するように第1弁可動片と第2弁可動片とを含む一対の弁可動片が第1回転体に配置されることで、第1回転室内に位置する第1回転体と第2回転室内に位置する第2回転体との気密性を向上させる、ということに基づいている。弁可動片は、第1回転体が回転しているときに、第1回転室内に互いに区切られた2つの作動室を形成するように配置されている。第1回転体が動いている間、弁可動片は、遠心力によってハウジング本体の内壁にこのように押圧され、例えば作動室内において媒体が圧縮および膨張しているときに三日月形状になることにより、ハウジング内壁にさらに強く押圧され、その結果、気密性がさらに上がる。
弁可動片ブレード180が気体放出開口部530を通過するとき、膨張した気体または燃焼空気は、ロータリーエンジン500から流出する。この周期は、その後再び始まる。
Claims (20)
- ロータリーエンジンであって、
第1回転室(120)とエネルギー吸収室(130)とを含むハウジング本体(110)と、
前記第1回転室(120)内に配置される第1回転体(150)と、
前記エネルギー吸収室(130)内に配置される第2回転体(160)と、
第1弁可動片(170)と第2弁可動片(180)とを含む一対の弁可動片であって、前記第1回転体(150)が回転しているときに前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)が前記第1回転室(120)の境界面(122)と接触すると共に前記第1回転体(150)において前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)が前記第1回転体(150)に回転自在に配置されて、前記第1回転室(120)内に互いに区切られた2つの作動室(A、B)を形成する一対の弁可動片と、
を具備し、
前記第1回転室(120)の前記境界面(122)は、前記第1回転体(150)の外周側の面である反対面(152)と間隔を有する状態で対向していて、その対向している間の間隔は前記第1回転体(150)の外周において変化するように構成されていて、
前記第1弁可動片(170)は前記第1回転体(150)に対し第1方向に回転して前記境界面(122)に接触していると共に、前記第2弁可動片(180)は前記第1回転体(150)に対し前記第1方向とは反対の第2方向に回転して前記境界面(122)に接触していて、
前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記第1弁可動片(170)によって圧縮された作動気体(196)が、前記第1回転室(120)内の2つの前記作動室のうち一方の作動室(A)から、前記エネルギー吸収室(130)内に配置された前記第2回転体(160)の穴部(162)に導入されると共に前記穴部(162)の表面と前記エネルギー吸収室(130)の境界面との間に閉じ込められるように、前記第1回転室(120)が前記エネルギー吸収室(130)に接続されており、
前記穴部(162)内に含まれる前記作動気体(196)の圧力を上昇させるために前記第2回転体(160)の前記穴部(162)内に閉じ込められた前記作動気体(196)にエネルギーを供給するように構成されている、
ことを特徴とするロータリーエンジン。 - 前記第1回転体(150)は、前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)を完全に含むための弁可動片穴部(220)を含み、前記弁可動片穴部内に前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)を含むときに、前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)が前記第1回転体(150)の前記反対面(152)との連続的な表面を形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリーエンジン。 - 前記ハウジング本体(110)は隘路(190)を含み、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記第1回転体(150)の前記反対面(152)の領域が前記隘路(190)を通過するときに、前記第1回転室(120)の前記境界面(122)の領域と接触して、前記領域が前記隘路(190)内に配置され、
前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)は、前記第1回転体(150)の回転に応じて前記隘路(190)を通過するときに前記弁可動片穴部(220)に含まれる、
ことを特徴とする請求項2に記載のロータリーエンジン。 - 前記エネルギー吸収室(130)は、第1通路(192)と第2通路(194)によって前記第1回転室(120)に接続され、これら第1通路(192)と第2通路(194)とは前記隘路(190)を取り囲んでおり、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記作動気体(196)は、前記第1回転室(120)内の前記一方の作動室(A)から前記第1通路(192)を通って前記エネルギー吸収室(130)に流れることができ、前記エネルギー吸収室(130)から前記第2通路(194)を通って前記第1回転室(120)内の2つの前記作動室のうち他方の作動室(B)に流れることができる、
ことを特徴とする請求項3に記載のロータリーエンジン。 - 前記第2回転体(160)はシリンダ形の回転体(160)として構成されており、
当該第2回転体(160)は、前記エネルギー吸収室(130)内の前記作動気体(196)を貯蔵するための前記穴部(162、162a)を含み、この穴部によって、前記第1通路(192)を通って流れる前記作動気体(196)を吸収し、前記第1回転体(150)が回転しているときに前記作動気体を前記第2通路(194)を通して放出する、
ことを特徴とする請求項4に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1回転体(150)が回転する際に前記第2回転体(160)が同じ向きに回転するように、前記第2回転体(160)は前記第1回転体(150)に駆動連結されている、
ことを特徴とする請求項5に記載のロータリーエンジン。 - 第3弁可動片(170)と第4弁可動片(180)とを備えた第2の一対の弁可動片をさらに含み、前記第2の一対の弁可動片は、前記一対の弁可動片である第1の一対の弁可動片と対向して回転自在に配置されており、前記第2の一対の弁可動片は、許容範囲内で前記第1の一対の弁可動片と同一であり、
前記第2回転体(160)は、前記作動気体(196)を含むための第2穴部(162、162b)を備え、前記第2穴部は、前記第2回転体(160)の前記穴部である第1穴部(162、162a)と対向して配置されており、前記第2回転体(160)の長さに関してずれて配置されている、
ことを特徴とする請求項6に記載のロータリーエンジン。 - 前記エネルギー吸収室(130)は、前記第2回転体(160)の前記第1穴部と前記第2穴部のうちの少なくとも一方(162、162a、162b)内に含まれる前記作動気体(196)に熱伝達させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項7に記載のロータリーエンジン。 - 前記隘路(190)と対向して配置された第2隘路(510)をさらに含み、
前記第2隘路(510)は、前記ハウジング本体(110)における媒体放出開口部(530)と媒体注入開口部(520)との間に配置されており、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記作動気体(196)の一部が前記媒体放出開口部(530)を通って前記ロータリーエンジン(500)から出ると共に前記作動気体(196)が前記媒体注入開口部(520)を通って前記ロータリーエンジン(500)に入り、
前記エネルギー吸収室(130)の前記穴部(162、162a、162b)に燃料を注入するための燃料注入部(540)をさらに含む、
ことを特徴とする請求項7に記載のロータリーエンジン。 - 前記隘路(190)と対向して配置された第2隘路(510)をさらに含み、
前記第2隘路(510)は、第3通路と第4通路との間に配置されており、前記第3通路は、熱排出装置の入力部として構成され、前記第4通路は、前記熱排出装置の出力部として構成されており、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記作動気体の一部が前記第3通路を通って前記熱排出装置に入り、前記作動気体(196)の他の一部が前記第4通路を通って前記熱排出装置を出る、
ことを特徴とする請求項7に記載のロータリーエンジン。 - U状のパイプ(610)をさらに含み、
前記パイプ(610)の第1端部は前記エネルギー吸収室(130)に接続されており、その接続によって、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記作動気体(196)の一部が前記第1回転体(150)の前記一方の作動室(A)から前記第1通路(192)を通って前記第2回転体(160)の前記穴部(162、162a、162b)のうちの1つを介して前記パイプ(610)に流れ、
前記パイプ(610)の第2端部は前記エネルギー吸収室(130)に接続されており、その接続によって、前記第1回転体(150)が回転しているときに、前記作動気体(196)の一部が前記パイプ(610)から前記第2回転体(160)の前記穴部(162、162a、162b)のうちの1つを介し、前記第2通路(194)を通って前記第1回転室(120)内の前記他方の作動室(B)に流れる、
ことを特徴とする請求項7に記載のロータリーエンジン。 - 前記パイプ(610)は、集光装置の焦線内に配置されている、
ことを特徴とする請求項11に記載のロータリーエンジン。 - 前記第2回転体(160)は、熱伝導率の低い材料から形成されている、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記一対の弁可動片の前記第1弁可動片(170)と前記一対の弁可動片の前記第2弁可動片(180)との、前記第1回転体(150)の外周における間隔は、可能な程度に狭く設けられている、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1回転体(150)はシリンダ形である、および/または、前記第2回転体(160)はシリンダ形である、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)は、耐摩耗性の材料からなる被覆剤を含んでいる、
ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)は、三日月型をしており、前記第1弁可動片および前記第2弁可動片の端部のうちの1つに、前記第1回転体(150)に付着するための厚い部分を有する湾曲部を備えている、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記ハウジング本体(110)は、2つの部分ハウジング本体から形成されており、その2つの部分ハウジング本体を構成する第1部分ハウジング本体は前記第1回転室(120)を含み、第2部分ハウジング本体は前記エネルギー吸収室(130)を含み、前記第1部分ハウジング本体は、流体密封する状態で前記第2部分ハウジング本体に接続されている、
ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1回転体(150)を回転動作させるように構成された始動装置をさらに含む、
ことを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。 - 前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)は、前記第1回転体(150)が停止しているときに、前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)が前記第1回転室(120)の前記境界面(122)と接触するように、前記第1弁可動片および前記第2弁可動片(170、180)を回転させるように構成されたばねを備えている、
ことを特徴とする請求項1から19のいずれか1項に記載のロータリーエンジン。
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