JPS5987281A - 回転式モ−タ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転させるため複合的に連結された複故組か
ら成る装置で構成されている回転式熱力学流体モーター
に関するもので、各装置は堅固で各装置の一部に定量の
流体を容れるλ液室より成り、コ液蔓闇の距Ｍにどのセ
ットにおいても等しい。　液室は高ｆｊＡ源の影響を受
けた場合ＶＣは連続的に蒸発し、イ多温源の影響金欠け
れば連続的に＃固する熱力学流体を含んでいる。

この発明は特に常時平衡状態にある（液状蒸気）輪状の
サーキット内にあるｆ、−力学流体と他の流体（水、油
等）と揺＃Ｊ部材によって熱力学エネルギー全機械的エ
ネルギーかもしくは電気エネルギーに変換させる太陽熱
を利用した製粉機等に関する。

この棟の太陽熱利用の装置は公知である。

すなわち、流体の蒸発によるかもしくはカルノー循環を
使用したガスエンジンによって熱力学流体を機械エネル
ギーに変換している。

現在市場で手に入るこのλつのタンプの装置の構造は複
雑である。　すなわち、ガスエンジンには複雑な装置ｉ
ｉ（コレクター、蒸発器、コンデンサー、膨張モーター
、再噴射ポンプ僧ｔ）・全付けなければならない。

これらの装置を製造するＫに上述のように費用が晟くつ
くばかりでなく、製作後ずつと技術的アフターケアーが
必要であり、その効率は並のものである。　上記の装置
は簡単な機械装置にしか使われていない。　なぜなら上
記の様な装置は工業化することができないからである。

このような固車な機械装置は下記の原理に基づいている
。

液体が蒸発すると、貯蔵所の出力が増加する。

この圧力のため［液体は上昇し平衡状態となる。

そして装置に揺動し、元の位置に戻る。　この原理は鳥
がくちばし全くり返し水の中へ突込むおもちゃに採り入
れられている。

この発明の目的は荷重を駆ｗＪするための比戟的大きな
力を送達するためＶＣ適用された上記のタイプの回転式
モーターを提供することにあシ、連結された一対の液室
の不平衡のためにその機能が急速に低下することはない
。

この発明の装置ｔに各装置が熱力学流体を含む密閉され
た変形可能な液室と、一つの液゛案内の液体の変化量を
直ちに且つ複合的に伝達する重い伝達装置とから構成さ
れていて、伝達装置が不平衡な位置に来るとトルクが発
生し、モーター軸へと伝達される。

この発明の他の特徴は伝達装置が爪い重量？持った連結
装置１ｉｉＫよって連結された２つのピストンの用をな
すもの、すなわち柱状の液体でるる。　上記２つのピス
トンの用をなすものは可焼性の仕切りかまたはポケット
で構成され得ることである。

装置が作用していない状態にあり、４〜温源の温度が高
温源の温度と同じである時、この装置は平衡状態にある
。　すなわち一つの液室に含まれるた〜力学流体の量が
同じで、重い伝達装置は平衡状急にある。

トルクはモーターの出力ｌｉ［ｔ［加わるのであるが、
セれｔユ対応する液室間の圧力乗に呼応して、起る里い
伝達装置の移１ｇ１ＪＶｃよる不平衡が生じた時のみで
ある。

第１図において、熱力学流体回転モーターはり政の装置
より成り、各装置の両１７１ｉｉｌには液室（２）。

（３）があり、管（４）が−２室を連結している０液室
（２１、（３＋Ｈ−ｔｉぞれボｒ　ｙ　トＴｏｌ　、　
＋６１内包しており、管（４）がポケット＋５１　、　
（６１ｋ連結している。　、Ｖ、電（２１、＋３１とポ
ケット（５）　、　＋６１のＩｌ！！ｌＪに存在する熱
力学流体は密閉される。　すなわち、上述の熱力学流体
はＩ８１温ｄＩＡ（ＳＣ）の温度で蒸発し、低温源（Ｓ
Ｆ）の温ノ隻で凝固する。　高温源（ＳＣ）と吐温諒（
ＳＦ）の温度はそれぞれ、使用状愚に依るので、使用す
るべき熱力学流体は、状態によって適亘選択される。

２つのポケット（５１、（６１と管（４）から構成され
る構成体において熱力学流体は、ボケツ）　＋５１　、
１６１によって形成された変形Ｈｆ能な部分に密閉され
、”７　ｉｚＬ　ｋ保っている。　もしボケツ）　＋５
１　、　（６１のいす！しかにおいて流体ｈｉの低下が
あると、他方のポケット内の流体量が増す。　なぜなら
、このようにして密閉されたびＬ体中に非圧縮性の液体
が含まれているからである。　なるべくなら流体ぼ水あ
るいＱゴ比軟的Ｉｌ□ｊ＋密度の液体がよい。

運１１１ｊＪ可北な２つの表１１　（２１、（３１ｒｊ
出力軸（７）と複合図体にある０　桜切可能な袋１ｉＫ
　（２１、（３１によって力？及ぼされたトルクは、一
つのポヶッ）　ｔｂｌ。

（６１ｔｒｉ　（Ｄ　ＤＥ　１ｍの差に依存しており、
＋ｆｌｌｉ１Ｍ　ａ＋Ｑ　（ＳＣ）　ｌ−ｊ装置の一つ
の垂直保止の半分に作用し、低（ＩＡ　ｄ＋；Ｃ（ＳＦ
）にｉｌｌ記垂直保−ヒの他の半分に作用する。

それぞｉＬの平凹Ｖこおいて、軸（７）は液室（２）　
＋　＋３１の大きさのｇト丁範囲内において、できるだ
け多くの運！ｌ！ＩＪｒ１ｆ龜な液室を台むことができ
る。　同じ軸上に復奴個の速切ｉコＪ’能な液蚕奮５＋
２べろことができる。

他の実施例によると、高温源（ＳＣ）は半トルス状に似
た円の一部からなる環状の連路より成る。

１１１路（８）は太陽熱１吸収装置１である。　低温源
（ＳＦ）もまた円の一部から成り、牛トルス状に似た環
状のｍ路（９）より暢−成されている。　低温源の通路
（９）と高ｉ！Ｉｉｉ諒の通路（８）はともにトルス状
である。

高温源の通路（８）に外被（１０）て構成されている。

外板（ｌＯ）は温室効果金与える透明な外被（１０によ
って囲まれた熱吸収装置を形成する。

低温源のＪＩＩＪ路（９）はフェルト等で出来た外壁ｃ
カで構成さＪしている。　外ｑ＝ｕｑに水が落ちて蒸発
し、その蒸発によって熱が吸い収られ、水のＪＩＩｌ過
と共に通路と液室は冷やされる。

この水の移卯Ｊは、熱い堅気と冷たいを気の収り入れ口
（＋３１　、　（１４１と出口ｌｌ５１　、　Ｈ金持つ
λつの通路における鍋温気体とイし温気体の流れによる
煙突効果により早められる。　カナダにｔ／′ｉ装置１
イの外部が昌ｍｌ源であるかあるいけ低温源であるかに
↓゛りで熱い空気またに冷たい空気を送る井戸がある。

この装置ｉＲは他のどんな自然エネルギー回復絞首と連
結しても使用できる。

第２図は第１図の■−■蝋でｆ）Ｊ断したｌｌｒ　ｌ／
１１図であって、■ｆｆＡｇのシステムの構造を示して
いる。　通路は温室効果によって作ｑｒｌＪする。　第
２図は空気の層を含む外部の透１月な外被（１りと、液
￥＋２１　、　＋３１が運動するｍ路（８）全形成する
吸収装置（１０）の吸収促進材と全不丁ものである。　
液室（２１、（３１の材枦トとしてハ銅とかアルミニウ
ムのような非常に伝導性のあるものが好ましく形としで
は球形かまたに四辺形が好ましい。　また、液室ｔ２１
　、　＋３１内には変形０Ｊ能な外板＋５１　、　（６
＋があり、外被＋５）　、　＋６）の材料としては好ま
しく１′：を県〜あるいに冷気のダ換は非圧縮性の流体
に限定することを考匹丁れは不良伝導体がよい。

第８図は第２図における低温源（ＳＦ）のシステムの構
造を示しており、フェルトのような不透り」な液体吸収
促進剤から収る外被（１２）？ｒ使った通路（９）を示
すもので、液室（２１、＋３）が運動する通路（９）を
示している。

第２図と第３図は、Ｍ、室（２）を支えているＩば（４
）と高温源の通路（８）開音密閉し、また液室（３）全
支えている剪・（４）と低鮎源の通路（９）間とを腐閉
じているエプロン０７）ｋ示している。　密封ハ管（４
）ノ代わりに回転子を使用して行ってもよい。　あるい
は管（４）の外部にリングを供給することによって密封
を行ってもよい。　上記リングは高温源と低温源の通−
路ｔ８１１　＋９１に供給された密封作用に逆らう装置
上を滑らされるか吠がされるかして密封するようになっ
ている。

ｉｒ！＋温源の通路と低温源の通路において品＋１．ｉ
ｔ気体と低ｄ、ＩＬ気体の上昇流全利用するために、丁
ｌわち、気体が移動しやすいように液室のどこかに複数
個の羽根θ四が収り付けら２’Ｌる。

高１１ｉｌ源の代わりに円水盤形の容器を使用してもよ
い。　この場合円水盤形の容器は太陽ｐｐ１１＊受けて
温度が上がるかまたは高温の回復水全台み温ノ変會上げ
るため７４Ｎ室を」−記容器に浸したままにしておく。

　低温源は悶水盤形の容器の外部に形成される。

第４図と第５図には固定子り）と回桧子圀）でイカ１１
成されるモーターが示されている。

固定子（２０）に身状体金したトンネルの形をしており
（ｆＪＩＪ６図と第７図全参照）、長方Ｊしか正方形か
−１：たけ円形の絶縁外被Ｕ々で構成される０絶縁外被
ｕ２１は熱媒介物が侃ｌジノする液室の）と、冷却液が
流動する液室（至）とを収り巻いている。

液室（２）Ｉし４１ばほぼ半円形である。

回転子−〇は液室（ハ）、Ｑ由に形成された自由空間で
回転する。

最初の実施例（モジュールａ　、　ｎ＋）において回転
子（２１）は液室例９松））、（２）ｌ　、　ｔ３１＋
全形成する可撓性の仕ｖＪυヴｎで構成されているモジ
ュールで構成されている。

液’＋ｎ、Ｉ３０＋中にはモーターの筒温融の温度で蒸
発し、低温源の温度でｗ！ｋｄする熱力学流体が存在す
る。

液’ＭＺ９）　、　Ｉ３１］ｔ／′ｉ尋管１３２＋で連
結されており、このようにして形成されたものＩ／′ｉ
すべて液体であり、この液体の那）画点は高温源の沸騰
点よりもずっと高い。

液体の−ｔｉｔｓは品温源側にある液室Ｖ→より低温源
側の液室の１）へと移切し、モジュール金不平衡状＋＋
！！Ｊ　Ｖ’−Ｌ　、ＭＩＫ制トルクが生じ、モーター
の出力＋ｔｑｉ＋に〃Ｉ］えられる。

第５図は２つの仕切りヴ０の変形の様子と位置をボして
いる。　この例においてＱゴ仕Ｖノリは変形＋１Ｊ’能
であるが、ピストン作用をし、円柱状の液体全内包−ｒ
る仕切ノリで代用することもできる。

図示されていないが、モーターの効率を増すため、流体
の循環４びに位置全翼えて流体の量を則す方法もある。

　　七の方法として、何重され？’Ｊ４−　ルピストン
ロンドで一つのピストンを連結すればよい。

′８Ｉ！；５図ケ参考にするが、他の医弛例によるとモ
ジュールは一つので夜冨１３３１　＋詞よりＩＪ又り、
各γ夜室は変形【す能なポケット：ｉ５１金内担し、各
ポケットにｅゴ’７１〜力学流体が存在する。

１Ｊｉｌ述したように、液室州、６優はノび管１：３６
１　Ｖこよって連結されている。　このようにして形成
さ１した流体は装置作＋ＨｐＪ温度において目前力のな
い液体全台んでいる。　すなわち、その流体ｔま尚１？
、Ａ源の／７１４度で蒸発しない。

両温源側の液室關内の熱力学流体の蒸発のために液体は
低温源側の液室圓へ流れ、駆動トルクが発生する。

異ったモジュールを持つ液室ヲ相互に絶縁すると作業効
率を高めることができる。

高温源と低温源の熱媒介液体の入口Ｖｉ３７１．（支）
、出口はＣす、φ■で示されている。

第６図と第７図は高温源と低温源を通す２つのトンネル
の例が示されている。　そのトンネル内にはトルスの中
心と向い合っている側にある導管（３り、　（３６＋に
趙路（４１）が備わっている。

仕切りρ力あるいはポケット６５）が４％　１３２１　
、　ｆｆ１ｌを詰まらせないように導管り匈、Ｓ６）に
は保強装置（口（第５図）が備わっている。

第５図に示されている回転子Ｃ２１１は直接吸収された
太陽熱から成る高温源にも適用することができる。　そ
の場合、固定子−のトンネルの少くとも高温源を形成す
る部分は省かれるか′−！たはこのトンネルは温室効果
のあるトンネルで代用される。

この発明の原理の詳細は添付図面を参照すれば明らかと
なろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のモーターの原理を示す図、第２図は
第１図のＩｆ　−ｍ線で切断した断面図、第３図は第１
図のｍ−ｍ線で切断した断面図、第４図は他の実施例の
斜視図、第５図は第４図の実施例の中心面で切断した断
面図、第６図と第７図はトンネルの２つの実施例の図で
ある。 （２１、ｔ３）・・・・・・液室、（４）・・・・・・
管（アーム）または柱状液体または伝遂装置、（５）・
・・・・・ポケット、（６）・・・・・・ポケットまた
は液室、（７）・・・・・・モーター軸、（２０）・・
・・・・固定子、（２υ・・・・・・回転子、□□□・
・・・・・絶縁外被、（ハ）・・・・・・液室、（２η
・・・・・・仕切りまたはピストン作用をなす都拐、四
・・・・・・成案、−・・・・・・液室、壷・・・・・
・伝旅装］１↓、ｔ、１３５１・・・・・・液室または
ポケットまグヒＱまピストン作用をなす部材、曽）・・
・・・・伝ｉＮ　ｋ　ｆ）イ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　４ｉ数個の液室と複欽個の管で構成される回転式熱
   力学流体モーターにおいて、一つの液室は管（直径）の
   両端に位置し、管で連結された装置ｔを形成し、上記各
   液室は堅固で、一定量の熱力学流体を含み、いずれかの
   液室の流体量の父化量の全部を他のいずれかの液室へ直
   ちに伝達し、伝達装置（前記管）Ｋ生じた不平衡のため
   トルクが与えられ、モーター軸（１１１記管）へ伝達さ
   れる回転式熱力学流体モーター。 ■　前記伝達装置が、運動のために相互に連結されたλ
   つのピストン作用をなす部材から成り、ＩＩＪ記ピスト
   ン作用をなす部材が質形可能な液室の運動可能な壁全形
   成する特ｉｆｆ請米範囲の■に記載のモーター。 ■　１１Ｊ紀伝達装置がモーター作動温度とモーター作
   ｒＪｇＪ状恣において目前力のない柱状の液体より成り
   、間記柱状の液体が熱力学流体を含む蕃閉された体積の
   又わる献呈を形成するピストン作用をなすλつの部材間
   に含まれる特ＷＦ請氷範囲の■に記載のモーター。 ■　１ｌｉｌ記ピストンが変形町叱且つｉｊｌ撓性の仕
   切りまたはポケットより成る特Ｗ＋−請米範囲■にｄ記
   載のモーター。 ■　ｇｅＪ記モーターが固定子と回転子より成り、固定
   子の形に、嶋温源またｒよ低温詠の熱媒介流体が流れる
   液室によって囲まれたトンネル状で、１ｌｉｌ記液室ｔ
   ゴ絶縁蚕によって引き続き囲られた液室内金移動する特
   許請求範囲■から■のいずれかに記載のモーター。 ■　高温源に相当する固定子の部分が温室効果を及ぼす
   液室によυ成シ、外部の絶縁室が省かれる特ｉ１ｆ請米
   範囲■に記載のモーター。 ■　異ったモジュール１ｒ：持つ異った液室が互いに熱
   絶縁される特許請求範囲■に記載のモーター。