JPS63227901A - Rotary piston type hydraulic machine - Google Patents

Rotary piston type hydraulic machine

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JPS63227901A
JPS63227901A JP26706887A JP26706887A JPS63227901A JP S63227901 A JPS63227901 A JP S63227901A JP 26706887 A JP26706887 A JP 26706887A JP 26706887 A JP26706887 A JP 26706887A JP S63227901 A JPS63227901 A JP S63227901A
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rotary piston
fluid machine
rotary
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high efficiency fluid machine by fitting a plural number of rotary pistons fixed to a central rotor into a ring cylinder, with a plural number of gate valve casings being provided to be connected thereto partly so as to obtain a fluid machine unit, and combining these units together. CONSTITUTION:A plural number of gate valve cylinders 2 are attached to a part of a ring cylinder 1 at an equal angular interval, and a disk-shaped power transmitting rotor 4 is housed in the center protected by a cover 3, of the ring cylinder 1. Rotary pistons 5, 5 that are caused to move rotationally within the cylinder 1 are fixed to the outer periphery 4a of the rotor 4. A rotary gate valve 7 is provided within a gate valve casing 2 so that its rotational movement causes a cylinder chamber 6 within the cylinder 1 to open and close, and a suction opening 12, a discharge opening 13, and a transfer port 13a are drilled respectively in the neighborhood of the piston passage hole 11 of the casing 2, in the cylinder chamber 6. A fluid machine unit being composed of, as stated, is combined plurally and a desired fluid machine is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ロータリピストン方式を採用して圧縮機械、
膨張機械、内燃機関、ポンプ、水車等に適応しうるロー
タリピストン式流体機械に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention employs a rotary piston system to
This invention relates to rotary piston fluid machines that can be applied to expansion machines, internal combustion engines, pumps, water turbines, etc.

(従来の技術) 従来のレシプロ式圧縮機械、内燃機関等においては、ピ
ストンの往復運動をクランク機構を介して回転運動に変
換させていたので、ピストンの往復運動に伴う振動、騒
音、慣性エネルギー損失、クランク機構摩擦損失の発生
が避は難いばかりでなく、クランク機構の設置スペース
を必要とするので、寸法の大型化、重量の増大化及び部
品点数の増大化に繋がってしまうという欠点、並びにピ
ストンの両側のシリンダ空間が同時に効果的に活用され
ていないという欠点がある。
(Prior art) In conventional reciprocating compressors, internal combustion engines, etc., the reciprocating motion of the piston is converted into rotational motion via a crank mechanism, which causes vibration, noise, and inertial energy loss associated with the reciprocating motion of the piston. , not only is it difficult to avoid the occurrence of friction loss in the crank mechanism, but the installation space for the crank mechanism is also required, which leads to larger dimensions, increased weight, and increased number of parts. The disadvantage is that the cylinder spaces on both sides of the cylinder are not utilized effectively at the same time.

このため、ロータリピストン式のエンジンとして、例え
ば実公昭12−16566号公報には、ゲートバルブが
回転型のものが、特開昭49−86705号公報には、
ゲートバルブが揺動型のものが夫々開示され、更に特許
第28300号明細書及び特開昭50−4406号公報
には、同型式のロータリ式流体機械ユニットを複数個並
設し、圧縮用(コンプレッサ)と膨張用に分けて相互に
連通させたものが開示されている。
For this reason, as a rotary piston type engine, for example, Japanese Utility Model Publication No. 12-16566 has a rotary gate valve, while Japanese Patent Application Laid-open No. 49-86705 has a rotating type engine.
A swing type gate valve is disclosed, and furthermore, in Japanese Patent No. 28300 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-4406, a plurality of rotary fluid mechanical units of the same type are arranged in parallel, and a compression ( A compressor (compressor) and an expansion valve are separately communicated with each other.

バンケル(WANKEL)ロータリーピストン型におい
ては、動力伝達ローターは真円回転運動ではなく、偏芯
回転運動を行うので、この偏芯運動に伴う振動、騒音、
慣性エネルギー損失、真円回転変換機構摩擦損失の発生
は避は難い難点がある。
In the WANKEL rotary piston type, the power transmission rotor does not rotate in a perfect circle, but performs eccentric rotation, so vibrations, noise, and
It is difficult to avoid the occurrence of inertial energy loss and friction loss of the perfect circular rotation conversion mechanism.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記ロータリピストン式の従来例にあっ
ては、圧縮機械の圧縮最終工程でシリンダ内のトップク
リアランスに残留の圧縮気体をそのまま大気に放出して
いたか、或いは殆ど使用されていなかったため、無駄が
多く、圧縮容積効率の低下をきたしてしまうという問題
点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional example of the rotary piston type described above, in the final compression process of the compression machine, the remaining compressed gas in the top clearance in the cylinder is released directly to the atmosphere. Alternatively, since it was hardly used, there was a problem that there was a lot of waste and the compression volumetric efficiency decreased.

本発明は上記に鑑み、ロータリピストン式のものであっ
て、しかも圧縮機械として使用する際圧縮サイクルの最
終工程でシリンダ内のトップクリアランスに残留の圧縮
気体を有効に移送回収することによって無駄を省き圧縮
容積効率の向上を図ったものを提供することを目的とす
る。
In view of the above, the present invention is a rotary piston type, and when used as a compression machine, effectively transfers and recovers residual compressed gas to the top clearance in the cylinder in the final step of the compression cycle, thereby eliminating waste. The purpose is to provide a product with improved compression volumetric efficiency.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、流体機械ユニットの
複数個は、同一の動力伝達軸に小型に直結して配置され
、この流体機械ユニットの総ての個数は圧縮機械又は膨
張機械として使用され、或いはこの流体機械ユニットの
特定の個数は圧縮機械として、残りの個数は膨張機械と
して、これに燃焼装置を設けて内燃機関として使用され
、前記圧縮機械として使用するこの流体機械ユニットの
複数個はユニット2個を1組としたグループに仕分けし
、各グループの2個1組のユニットは相互に圧縮工程上
の特定の位相差を設け、一つのユニットが圧縮サイクル
の最終工程にあるとき、シリンダ室のトップクリアラン
ス内に残留した圧縮気体を、ゲートバルブの開放直前に
、移送バルブを同期して開放し、圧縮サイクルの中間工
程にある他の一つのユニットのシリンダ室内に、移送バ
ルブを介在した両ユニットのシリンダー室を連結する接
続配管を経由して、移送回収した後、ゲートバルブを開
放しロータリーピストンを通過させ、引続きゲートバル
ブを閉鎖し、圧縮サイクルが再び初期工程から再開し、
二つのユニットは相互に上記圧縮工程を繰り返すことに
より、圧縮容積効率を大巾に向上させるようにしたもの
である。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of fluid mechanical units that are directly connected to the same power transmission shaft in a small size, and all of the fluid mechanical units are connected directly to the same power transmission shaft. A certain number of fluid machine units can be used as a compression machine or an expansion machine, or a certain number of fluid machine units can be used as a compression machine and the remaining number can be used as an expansion machine, and a combustion device can be installed thereon to use it as an internal combustion engine, and the fluid machine unit can be used as an internal combustion engine. A plurality of these fluid mechanical units to be used are sorted into groups of two units, and each set of two units in each group is provided with a specific phase difference in the compression process, so that one unit When the compression cycle is in the final step, the compressed gas remaining in the top clearance of the cylinder chamber is transferred to another unit in the middle step of the compression cycle by opening the transfer valve synchronously just before opening the gate valve. After the cylinder chamber of the unit is transferred and recovered via a connecting pipe that connects the cylinder chambers of both units with a transfer valve in between, the gate valve is opened and the rotary piston is passed through, and then the gate valve is closed and the compression cycle begins. restarts from the initial process again,
The two units repeat the above-mentioned compression process with each other, thereby greatly improving the compression volumetric efficiency.

(作 用) 而して、圧縮機械として使用する流体機械ユニット2個
1組の内、圧縮サイクルの最終段階にある一つのユニッ
トのシリンダー内トップクリアランスに残留の圧縮気体
を移送バルブを開いて導管を介して圧縮サイクルの中間
段階にある他の一つのユニットのシリンダ内に移送、回
収させ圧縮容積効率を大巾に向上させるようにしたもの
である。
(Function) Out of a set of two fluid machine units used as a compression machine, the residual compressed gas is transferred to the top clearance in the cylinder of one unit in the final stage of the compression cycle by opening the valve and passing it through the conduit. The compressed air is transferred to and recovered from the cylinder of another unit at an intermediate stage of the compression cycle, thereby greatly improving compression volumetric efficiency.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図乃至第4図において、流体機械ユニットUは、ド
ーナッツ形の環状シリンダ1と、このシリンダ1の一部
に一個又は複数個(図示では2個)を放射状等間隔に取
付けられたゲートバルブケーシング2.2と、上記シリ
ンダ1の中央部を覆っているカバー3と、このカバー3
内に密閉摺動回転自在に収納され、動力伝達機能を果た
す円板状の動力伝達回転体4と、この回転体4の外周面
4aに固着され、回転体4と一体に上記シリンダ1内を
密閉摺動回転するロータリピストン5.5と、上記ゲー
トバルブケーシング2内に密閉摺動回転自在に収納され
、回転することによってシリンダ1内に形成されたシリ
ンダ室6を一定時間閉鎖し解放するダルマ形のロータリ
式ゲートバルブ7.7とを有している。
In FIGS. 1 to 4, the fluid mechanical unit U includes a donut-shaped annular cylinder 1, and one or more gate valves (two in the figure) mounted at equal radial intervals on a part of the cylinder 1. A casing 2.2, a cover 3 covering the central part of the cylinder 1, and this cover 3
A disc-shaped power transmission rotating body 4 is housed inside the cylinder 1 so as to be rotatable in a hermetically sealed manner and performs a power transmission function. A rotary piston 5.5 that slides and rotates in a hermetically sealed manner, and a daruma that is housed in the gate valve casing 2 in a hermetically slidable manner and rotates to close and release the cylinder chamber 6 formed in the cylinder 1 for a certain period of time. It has a rotary type gate valve 7.7.

上記ゲートバルブケーシング2は円筒状に形成され、そ
の内部にゲートバルブ収納室8を形成するように間隔を
配して対向設置した円形の側板9゜9と、この両側板9
,9の外周端を閉鎖させるための周板10とから構成さ
れている。
The gate valve casing 2 is formed into a cylindrical shape, and has circular side plates 9°9 disposed facing each other at intervals so as to form a gate valve storage chamber 8 therein, and these side plates 9.
, 9, and a circumferential plate 10 for closing the outer peripheral ends of the cylinders.

上記側板9の一部は上記シリンダ1を横切って回転体4
の周辺面4aに至るまで挿し込まれ、その挿し込まれた
部分には、上記ピストン5が通過しうるようにシリンダ
室6と同径のピストン通過孔11.11が穿設されて、
ゲートバルブ7がこの通過孔11を開放した時にシリン
ダ室6とゲートバルブ収納室8とが連通ずるよう構成さ
れている。
A part of the side plate 9 crosses the cylinder 1 and the rotating body 4
A piston passage hole 11.11 having the same diameter as the cylinder chamber 6 is bored in the inserted part so that the piston 5 can pass therethrough.
The cylinder chamber 6 and the gate valve storage chamber 8 are configured to communicate with each other when the gate valve 7 opens the passage hole 11.

上記、シリンダ室6の上記通過孔11の近傍には吸入口
12、吐出口13及び移送口13gが夫々穿設され、こ
れ等の吸入口12、吐出口13及び移送口13aには、
公知の弁機構が連なっている。この移送口13a及びこ
れに連なる弁機構は、圧縮機械又は内燃機関用に膨張機
械と組合せ使用する圧縮機械に使用するためのものであ
る。
A suction port 12, a discharge port 13, and a transfer port 13g are provided in the vicinity of the passage hole 11 of the cylinder chamber 6, respectively, and these suction port 12, discharge port 13, and transfer port 13a are
A known valve mechanism is connected. This transfer port 13a and the valve mechanism connected thereto are for use in a compression machine or a compression machine used in combination with an expansion machine for an internal combustion engine.

上記ゲートバルブ7は、バルブ軸14を中心としてバル
ブ収納室8内を回転し、このバルブ軸14は側板9とシ
リンダ1の交差部近くに形成された軸受部15を通って
外部に突出し、その先端はピストン5の通過開始と通過
終了にタイミングを合せてゲートバルブ7を開閉させる
ための連繋・作動機構(図示せず)に連結されている。
The gate valve 7 rotates within the valve storage chamber 8 around a valve shaft 14, and the valve shaft 14 projects outside through a bearing portion 15 formed near the intersection of the side plate 9 and the cylinder 1. The tip is connected to a linking/operating mechanism (not shown) for opening and closing the gate valve 7 in synchronization with the start and end of passage of the piston 5.

また、上記ゲートバルブ7は、第5図(a)乃至(d)
に示すように、上記回転体4の周辺面4aとゲートバル
ブ7の周辺面とが摺動する第1摺動面16と、上記側板
9の内面とゲートバルブ7とが摺動する第2摺動面17
とを有している。
Further, the gate valve 7 is shown in FIGS. 5(a) to 5(d).
As shown in FIG. 2, there is a first sliding surface 16 on which the peripheral surface 4a of the rotating body 4 and the peripheral surface of the gate valve 7 slide, and a second sliding surface on which the inner surface of the side plate 9 and the gate valve 7 slide. Moving surface 17
It has

上記第1摺動面16には、ゲートバルブ7と回転体4の
周辺面4aとの圧力封止及び潤滑作用をする圧力封止リ
ング(圧力封止片)20及びオイル保持リング(オイル
保持片)21が設けられている。この第1摺動面16の
形状は、回転体4の周辺面4aで形成される円筒体とゲ
ートバルブ7の周辺面で形成される円筒体との複合組合
わせ曲面をなしており、回転体4側の周辺の摺動面はゲ
ートバルブ7のバルブ軸14を中心とした半径rをもっ
て形成されている。また、ゲートバルブ7側の周辺の摺
動面は、回転体4の下記の駆動軸23を中心とした半径
Rをもって中央部が凹んで形成されている。
The first sliding surface 16 is provided with a pressure sealing ring (pressure sealing piece) 20 and an oil retaining ring (oil retaining piece) that perform pressure sealing and lubrication between the gate valve 7 and the peripheral surface 4a of the rotating body 4. ) 21 are provided. The shape of the first sliding surface 16 is a composite curved surface of a cylindrical body formed by the peripheral surface 4a of the rotating body 4 and a cylindrical body formed by the peripheral surface of the gate valve 7. The peripheral sliding surface on the fourth side is formed with a radius r centered on the valve shaft 14 of the gate valve 7. Further, the sliding surface around the gate valve 7 side is formed with a radius R centered on the drive shaft 23 of the rotary body 4, which will be described below, and a central portion thereof is recessed.

これによって、回転体4のシリンダ室6に面する周辺面
4aとゲートバルブ7の周辺面16との摺動面が良好な
気密性を維持するようなされている。
Thereby, the sliding surface between the peripheral surface 4a of the rotating body 4 facing the cylinder chamber 6 and the peripheral surface 16 of the gate valve 7 maintains good airtightness.

上記第2摺動面17には、回転体4の周辺面4a側の一
部が切取られたオイル保持リング(オイル保持片)18
及び圧力封止リング(圧力封止片)19が設けられてい
る。なお、このオイル保持リング18及び圧力封止リン
グ19は、ゲートバルブケーシング2側に設けても良い
On the second sliding surface 17, an oil retaining ring (oil retaining piece) 18 is provided, in which a part of the peripheral surface 4a side of the rotating body 4 is cut out.
and a pressure sealing ring (pressure sealing piece) 19 are provided. Note that the oil retaining ring 18 and the pressure sealing ring 19 may be provided on the gate valve casing 2 side.

上記回転体4は、その中心に駆動軸23を備え、この駆
動軸23は上記カバー3の軸受部3a(第3図参照)を
貫通して外部に突出しており、このカバー3は適切な機
械的強度をもっており、カバー3の側辺部はシリンダ1
に連なり、そのロータリピストン5に近い内面の周辺側
面4bには、圧力封止リング(圧力封止片)24及びオ
イル保持リング(オイル保持片)25が設けられた回転
体4と気密性をもって摺動接触している。
The rotating body 4 is provided with a drive shaft 23 at its center, and this drive shaft 23 penetrates the bearing portion 3a (see FIG. 3) of the cover 3 and protrudes to the outside. The side part of the cover 3 is strong against the cylinder 1.
A pressure sealing ring (pressure sealing piece) 24 and an oil retaining ring (oil retaining piece) 25 are provided on the peripheral side surface 4b of the inner surface near the rotary piston 5. There is a moving contact.

上記ロータリピストン5は、第6図及び第7図に示すよ
うに、シリンダ室6内を摺動しうるように円柱をシリン
ダ1の半径に合せて湾曲させたような形状、即ちドーナ
ッツ形環を切断した形状をしており、その周辺部に取付
けた圧力封止リング26(圧力封止片)及びオイル保持
リング(オイル保持片)27は、ロータリピストン5が
ゲートバルブの通過孔11を通過時にこれが支障なく通
過できるように、バルブ収納室8の空隙量幅g(第4図
)より上記リング26.27の厚みWが小さい場合には
、第6図に示すように回転体4の回転方向に対して斜め
に取付け、この厚みWが大きい場合には、第7図に示す
ように上記シリンダ1の半径方向と平行に取付ける。
As shown in FIGS. 6 and 7, the rotary piston 5 has a shape in which a cylinder is curved to match the radius of the cylinder 1, that is, a donut-shaped ring so that it can slide inside the cylinder chamber 6. The pressure sealing ring 26 (pressure sealing piece) and the oil retaining ring (oil retaining piece) 27, which have a cut-off shape and are attached to the periphery thereof, are used when the rotary piston 5 passes through the passage hole 11 of the gate valve. If the thickness W of the rings 26 and 27 is smaller than the gap width g of the valve storage chamber 8 (Fig. 4), the direction of rotation of the rotating body 4 is If the thickness W is large, the cylinder 1 is installed parallel to the radial direction of the cylinder 1 as shown in FIG.

このように上記リング26.27を構成すれば、ロータ
リピストン5がゲートバルブケーシング2のバルブ収納
室8の空隙を通過する時に、上記リング26.27がこ
のバルブ収納室8に飛出してしまうことがない。
By configuring the rings 26, 27 in this way, when the rotary piston 5 passes through the gap in the valve housing chamber 8 of the gate valve casing 2, the rings 26, 27 will not fly out into the valve housing chamber 8. There is no.

また、ゲートバルブ7がゲートバルブケーシング2の側
板9に形成されたピストン通過孔11を閉鎖した後に、
そのピストン通過孔11を横切って解放する時に、ゲー
トバルブ7の第2摺動面17に面し時計方向に回転する
ゲートバルブ7上に設けられたリング片18.19の下
部18a。
Further, after the gate valve 7 closes the piston passage hole 11 formed in the side plate 9 of the gate valve casing 2,
The lower part 18a of the ring piece 18.19 provided on the gate valve 7 faces the second sliding surface 17 of the gate valve 7 and rotates clockwise when it is released across its piston passage hole 11.

19aが、ゲートバルブケーシング2のピストン通過孔
11の周縁に引掛からないようにするために、第8図に
示すようにゲートバルブ28の下部28aをその回転方
向とは反対方向に流すようにゲートバルブ28及びリン
グ29.30を形成しても良い。
In order to prevent the piston passage hole 19a from getting caught on the periphery of the piston passage hole 11 of the gate valve casing 2, as shown in FIG. A valve 28 and a ring 29.30 may also be formed.

上記流体機械ユニットUを、2個組合わせて用いた場合
であって、上記ロークリ式ゲートバルブの代わりにレシ
プロ式ゲートバルブを使用した一例を第9図に示す。
FIG. 9 shows an example in which two of the fluid mechanical units U are used in combination, and a reciprocating type gate valve is used instead of the rotary type gate valve.

即ち、動力伝達軸31にピストン32.33を有する2
つの回転体34.35が間隔を配して取付けられ、これ
らの回転体34.35は軸受部36a、36aを有する
カバー36内に収納され、両回転体34.35を橋架す
るようにレシプロ式ゲートバルブケーシング37が設け
られている。
That is, 2 having pistons 32 and 33 on the power transmission shaft 31
Two rotating bodies 34.35 are installed at intervals, and these rotating bodies 34.35 are housed in a cover 36 having bearing parts 36a, 36a, and a reciprocating type is installed so as to bridge both rotating bodies 34.35. A gate valve casing 37 is provided.

このゲートバルブケーシング37内には長方形のゲート
バルブ収納室38が設けられ、この収納室38内を左右
に密閉摺動自在なレシプロ式ゲートバルブ42が収納さ
れ、ゲートバルブケーシング37側又はゲートバルブ4
2側のいずれか適切な側にオイル保持リング40及び圧
力封止リング41が設けられており、2個のゲートバル
ブ42゜42を相互に連結する連結部43と、ゲートバ
ルブ42を左右に作動するための動力伝達棒としてゲー
トバルブ42に連結し外部に突出している突出部44を
有している。
A rectangular gate valve storage chamber 38 is provided in this gate valve casing 37, and a reciprocating type gate valve 42 is stored inside this storage chamber 38 and can be slid left and right in a hermetically sealed manner.
An oil retaining ring 40 and a pressure sealing ring 41 are provided on any appropriate side of the two sides, and a connecting portion 43 that interconnects the two gate valves 42 and 42 and a connecting portion 43 that operates the gate valves 42 left and right. It has a protrusion 44 that is connected to the gate valve 42 and protrudes to the outside as a power transmission rod for this purpose.

また、ゲートバルブ42が左右に急速作動する際に、バ
ルブ収納室38内の気体の圧縮及び膨張による抵抗を減
少させるために、バルブ収納室38の左右両側は気体均
圧導管45によって連絡されている。
In addition, in order to reduce resistance due to compression and expansion of the gas in the valve storage chamber 38 when the gate valve 42 rapidly operates from side to side, the left and right sides of the valve storage chamber 38 are connected by a gas pressure equalizing conduit 45. There is.

ゲートバルブ42の周辺面と回転体34.35の周辺面
との摺動面39の形状は回転体34゜35の動力伝達軸
31を中心とした半径Rの円筒曲面をなしており、この
曲面をもってゲートバルブ42の摺動面39は中央部が
凹んでいる。この摺動面39には、第9図(b)及び(
c)で示すように、ゲートバルブ42側に圧力封止棒状
片40aとオイル保持棒状片41aが設けられている。
The shape of the sliding surface 39 between the peripheral surface of the gate valve 42 and the peripheral surface of the rotating body 34.35 is a cylindrical curved surface with a radius R centered on the power transmission shaft 31 of the rotating body 34.35. The sliding surface 39 of the gate valve 42 has a concave central portion. This sliding surface 39 has parts shown in FIG. 9(b) and (
As shown in c), a pressure sealing rod-like piece 40a and an oil-holding rod-like piece 41a are provided on the gate valve 42 side.

また、シリンダの横断面は円形に限定されず、必要に応
じて楕円シリンダ46(第10図)及び長方形シリンダ
47(第11図)その他の形状としても良い。
Further, the cross section of the cylinder is not limited to a circular shape, and may be an elliptical cylinder 46 (FIG. 10), a rectangular cylinder 47 (FIG. 11), or other shapes as necessary.

ピストンリングを第6図に示すように斜めに設ける場合
には、シリンダとロータリピストンの断面形状を楕円と
すれば、ピストンリングの形状を真円にするようにする
ことができる。
When the piston ring is provided obliquely as shown in FIG. 6, if the cross-sectional shapes of the cylinder and rotary piston are elliptical, the piston ring can be made into a perfect circle.

第9図においては、レシプロ式ゲートバルブ42を両回
転体34.35を橋架して一体に形成したが、夫々の回
転体34.35に独立した上記レシプロ式ゲートバルブ
を個別に設けても良く、また前記ダルマ形のロータリ式
ゲートバルブを個別に設けてもよい。この場合複数の環
状シリンダのゲートバルブの取付は位置のIllll用
角度を任意に設定できる長所があるので、目的に応じ適
切な方のゲートバルブを選べば良い。
In FIG. 9, the reciprocating type gate valve 42 is integrally formed by bridging both rotary bodies 34.35, but the reciprocating type gate valve 42 may be provided separately for each rotary body 34.35. Furthermore, the Daruma-shaped rotary gate valve may be provided individually. In this case, mounting gate valves on multiple annular cylinders has the advantage that the position angle can be set arbitrarily, so it is sufficient to select the appropriate gate valve depending on the purpose.

次に、上記流体機械ユニットを使用した本発明の用途別
実施例について説明する。
Next, application examples of the present invention using the above fluid mechanical unit will be described.

本発明の流体機械は、1個又は複数個の流体機械ユニッ
トを同一の動力伝達軸に串型に直結した組合わせからな
り、圧縮機械、膨張機械、内燃機関、ポンプ、水車等に
適応しうるちのである。
The fluid machine of the present invention consists of a combination of one or more fluid machine units directly connected to the same power transmission shaft in a skewer shape, and is applicable to compression machines, expansion machines, internal combustion engines, pumps, water turbines, etc. It's Chino.

第12図は、本流体機械を圧縮機械に適応した作動サイ
クルを示すもので、第1流体機械ユニットU1及び第2
流体機械ユニットU2が同一の動力伝達軸に串型に直結
駆動され、左右の両ユニットU、、U2の夫々に等間隔
で2個設けられたピストン50.51はゲートバルブケ
ーシング56゜57を基準として互いに90°の圧縮サ
イクル上の位相角度差を設けである。従って、両ユニッ
トU 1 、 U 2の夫々に2個設けられたゲートバ
ルブ52.53のピストン通過時の開閉タイミングは同
一ではなく、別個相互に作動する。
FIG. 12 shows an operation cycle in which this fluid machine is adapted to a compression machine, in which the first fluid machine unit U1 and the second
The fluid mechanical unit U2 is directly connected and driven to the same power transmission shaft in a skewer type, and the left and right units U, U2 have two pistons 50 and 51 provided at equal intervals, respectively, with reference to the gate valve casing 56 and 57. A phase angle difference on the compression cycle of 90° from each other is provided. Therefore, the opening and closing timings of the two gate valves 52 and 53 provided in each of the units U 1 and U 2 when the piston passes are not the same, but operate independently and mutually.

流体機械ユニットU 1. U 2の第1シリンダ54
及び第2シリンダ55のゲートバルブケーシング56,
57の近傍には、夫々吸入口58a。
Fluid mechanical unit U 1. First cylinder 54 of U2
and a gate valve casing 56 of the second cylinder 55,
57 are each provided with an inlet port 58a.

58b及び吐出口59a、59bが設けられている。両
シリンダ54.55の吐出口59a。
58b and discharge ports 59a and 59b are provided. Discharge ports 59a of both cylinders 54,55.

59bと圧縮空気貯蔵槽60は導管65,66゜67.
68.69及び70によって連結されており、4個の吐
出バルブ61,62.63及び64により制御される。
59b and compressed air storage tank 60 are connected to conduits 65, 66°, 67.
68, 69 and 70 and controlled by four discharge valves 61, 62, 63 and 64.

上記導管69.70の中間位置には、移送バルブ71.
72が設けられている。。
At an intermediate position of the conduits 69,70 there is a transfer valve 71.
72 are provided. .

第12図(T)において、第1シリンダ54のピストン
50は、ゲートバルブケーシング56を通過した直後の
位置、即ち圧縮サイクルの開始段階にあり、第2シリン
ダ55のピストン51は圧縮サイクルの中間段階にあり
、両流体機械ユニットU工、U2の回転体73.74は
半時針方向に回転している。
In FIG. 12(T), the piston 50 of the first cylinder 54 is at a position immediately after passing through the gate valve casing 56, that is, at the beginning stage of the compression cycle, and the piston 51 of the second cylinder 55 is at the intermediate stage of the compression cycle. The rotating bodies 73 and 74 of both fluid mechanical units U and U2 are rotating in the direction of the half-hour hand.

なお、この時には両シリンダ54.55のゲートバルブ
52.53は閉鎖しており、第12図(V2)以外の図
においては、全てゲートバルブ52.53は閉鎖してい
る。
Note that at this time, the gate valves 52.53 of both cylinders 54.55 are closed, and in all figures other than FIG. 12 (V2), the gate valves 52.53 are closed.

第12図(I)における両シリンダ54.55の吸入口
58a、58bからは気体がこのシリンダ54.55内
に吸入され、ピストン50.51と、その回転方向側の
ゲートバルブ間で形成される圧縮室c、  c・・・で
は圧縮が行われ、反対側の吸入室s、s・・・には新し
い気体が吸入され、上記圧縮気体貯蔵槽60に連結した
吐出バルブ61゜62.63.64及び移送バルブ71
.72は全て閉鎖している。
Gas is sucked into the cylinder 54.55 from the intake ports 58a and 58b of both cylinders 54.55 in FIG. Compression is performed in the compression chambers c, c..., new gas is sucked into the suction chambers s, s... on the opposite side, and discharge valves 61, 62, 63, . 64 and transfer valve 71
.. All 72 are closed.

この状態からピストン50.51が同図(II  )及
び(■2)に示すように、反時計方向に回動し、第2シ
リンダ55の上記圧縮室C内の気体が圧縮されて所定圧
以上になると、圧縮気体の気体貯蔵槽60の第2シリン
ダ55側の吐出バルブ63,64が開き、圧縮気体は気
体貯蔵槽60内に流入する。この時、第1シリンダ54
は圧縮サイクルの中間段階にあり、吐出バルブ63゜6
4以外の他のバルブは全て閉鎖されている。
From this state, the piston 50.51 rotates counterclockwise as shown in (II) and (2) of the same figure, and the gas in the compression chamber C of the second cylinder 55 is compressed to a predetermined pressure or higher. Then, the discharge valves 63 and 64 on the second cylinder 55 side of the compressed gas gas storage tank 60 open, and the compressed gas flows into the gas storage tank 60. At this time, the first cylinder 54
is in the middle stage of the compression cycle, and the discharge valve 63°6
All other valves except 4 are closed.

更に、同図(III)に示すように、第2シリンダ55
のピストン51が、ゲートバルブ53の開放動作直前の
位置に接近すると、上記移送バルブ71.72が開放す
るとともに、圧縮気体貯蔵槽60の吐出バルブ63.6
4が閉じ、第2シリンダ55の圧縮室C内のトップクリ
アランスに残留の圧縮気体は導管69.70を通って圧
縮サイクルの中間段階にある第1シリンダ54の圧縮室
C内に移送回収される。
Furthermore, as shown in the same figure (III), the second cylinder 55
When the piston 51 approaches the position immediately before the opening operation of the gate valve 53, the transfer valve 71.72 opens and the discharge valve 63.6 of the compressed gas storage tank 60 opens.
4 is closed, the compressed gas remaining in the top clearance in the compression chamber C of the second cylinder 55 is transferred and collected through the conduit 69.70 into the compression chamber C of the first cylinder 54 in the intermediate stage of the compression cycle. .

従って、第2シリンダ55の圧縮室Cのガス圧が下がり
、これによってゲートバルブ53の側面の圧力が減少す
るので、ゲートバルブ53の摺動抵抗が減少し、その高
速作動が容易となる。また、第1シリンダ54の圧縮室
Cに流入した第2シリンダ残留圧縮気体は、この圧縮室
Cの圧力を高め、第1シリンダの圧縮容積効率を向上さ
せる。
Therefore, the gas pressure in the compression chamber C of the second cylinder 55 decreases, thereby reducing the pressure on the side surface of the gate valve 53, which reduces the sliding resistance of the gate valve 53 and facilitates its high-speed operation. In addition, the second cylinder residual compressed gas that has flowed into the compression chamber C of the first cylinder 54 increases the pressure of this compression chamber C and improves the compression volume efficiency of the first cylinder.

この状態から、ピストン50.51が更に回転した時に
、第2シリンダ55のゲートバルブ53が開放され、ピ
ストン51はゲートバルブケーシング57の開口部を通
過し、この通過直後にゲートバルブ53は閉鎖されて、
圧縮サイクルが再び開始される。この時、第1シリンダ
54は圧縮サイクルの中間段階にあり、更にピストン5
0゜51が回転し、同図(IV)に示すように、第1シ
リンダ54のピストン50がゲートバルブ52に近接し
、圧縮室Cの圧力が一定以上になると、圧縮気体貯蔵槽
60の吐出バルブ61.62が開放して圧縮気体がこの
圧縮気体貯蔵槽60に流入する。
When the pistons 50 and 51 rotate further from this state, the gate valve 53 of the second cylinder 55 is opened, the piston 51 passes through the opening of the gate valve casing 57, and immediately after this passage, the gate valve 53 is closed. hand,
The compression cycle is started again. At this time, the first cylinder 54 is in the middle stage of the compression cycle and the piston 54 is in the middle stage of the compression cycle.
When the piston 50 of the first cylinder 54 approaches the gate valve 52 and the pressure in the compression chamber C exceeds a certain level, as shown in FIG. Valves 61 , 62 are opened and compressed gas flows into this compressed gas storage tank 60 .

そして、第1シリンダ54のピストン50がこの状態か
ら同図(V工)に示すような状態(同図(III)の第
2シリンダ55の状態に相当する)に進むと、上記移送
バルブ71.72が開放するとともに、圧縮気体貯蔵槽
60の吐出バルブ61゜62が閉じ、第1シリンダ54
の残留圧縮気体は第2シリンダ55の圧縮室Cに流入し
、第2シリンダの圧縮容積効率を向上させる上述したよ
うな効果が生じる。
When the piston 50 of the first cylinder 54 advances from this state to the state shown in the figure (V) (corresponding to the state of the second cylinder 55 in the figure (III)), the transfer valve 71. 72 is opened, the discharge valves 61 and 62 of the compressed gas storage tank 60 are closed, and the first cylinder 54 is opened.
The remaining compressed gas flows into the compression chamber C of the second cylinder 55, and the above-mentioned effect of improving the compression volume efficiency of the second cylinder is produced.

第1シリンダ54のゲートバルブ52が開かれると、同
図(V2)に示すように、ピストン50はゲートバルブ
ケーシング56を通過して、同図(1)に示す状態に戻
り、同様な作用を繰返す。
When the gate valve 52 of the first cylinder 54 is opened, the piston 50 passes through the gate valve casing 56 and returns to the state shown in (1) in the same figure, as shown in FIG. Repeat.

このようにして圧縮貯蔵槽60に貯蔵された圧縮気体は
外部に取出されて仕事をなすのである。
The compressed gas thus stored in the compressed storage tank 60 is taken out to the outside to do work.

第13図は本流体機械を内燃機関に適応した場合の作動
サイクルを示すもので、膨張機械とじて機能する第1ユ
ニツトU3と圧縮機械として機能する第2ユニツトU4
は同一の動力伝達軸に串型に直結されており、二つのユ
ニットU 3 、  U 4は夫々に等間隔で2個のピ
ストン82.83と2個のゲートバルブ105,108
が設けられており、第1シリンダ80の膨張サイクル上
の膨張工程と第2シリンダ81の圧縮サイクル上の圧縮
工程の位相は、ゲートバルブを基準として互いに特定の
位相角度差(図では90°)を設けである。
Fig. 13 shows the operating cycle when this fluid machine is applied to an internal combustion engine, in which the first unit U3 functions as an expansion machine and the second unit U4 functions as a compression machine.
are directly connected to the same power transmission shaft in a skewer shape, and the two units U 3 and U 4 each have two pistons 82 and 83 and two gate valves 105 and 108 at equal intervals.
The phases of the expansion process on the expansion cycle of the first cylinder 80 and the compression process on the compression cycle of the second cylinder 81 have a specific phase angle difference (90° in the figure) with respect to the gate valve. This is provided.

両シリンダ80.81の間には圧縮空気貯蔵槽84が設
けられ、この圧縮空気貯蔵槽84には充填バルブ85.
86及び吐出バルブ87.88が設けられ、第1シリン
ダ80及び第2シリンダ81のゲートバルブケーシング
89.90の近傍には夫々充填口91a及び吐出口92
bが形成されている。第1シリンダ80の充填口91a
と第2シリンダ81の吐出口92bとを連結する導管9
3.94には、上記圧縮空気貯蔵槽84から突出し、そ
の空気貯蔵槽開放端部に上記吐出バルブ87.88を有
する導管97.98が接続され、上記導管93.94に
は移送バルブ99,100が取付けられている。
A compressed air storage tank 84 is provided between the two cylinders 80.81, and a filling valve 85.
86 and discharge valves 87 and 88 are provided, and a filling port 91a and a discharge port 92 are provided near the gate valve casings 89 and 90 of the first cylinder 80 and the second cylinder 81, respectively.
b is formed. Filling port 91a of first cylinder 80
and the discharge port 92b of the second cylinder 81.
A conduit 97.98 protruding from the compressed air storage tank 84 and having the discharge valve 87.88 at the open end of the air storage tank is connected to the conduit 93.94, and a transfer valve 99, 100 is installed.

なお、作図上同図(V工)以外には省略されているが、
これに示すように掃気導管101゜102が設けられ、
この掃気導管101,102の一端は第1シリンダ80
の排気口91b。
In addition, although it is omitted in the drawing except for the same drawing (V construction),
As shown in this figure, scavenging conduits 101 and 102 are provided,
One end of these scavenging conduits 101, 102 is connected to the first cylinder 80.
exhaust port 91b.

91bの近傍に開口し、その中間には掃気バルブ103
.104が設けられ、他端は上記導管93゜94に夫々
接続されている。
91b, and a scavenging valve 103 is located in between.
.. 104 are provided, the other ends of which are connected to the conduits 93 and 94, respectively.

この実施例においては、第1ユニツトU3は膨張機械と
して作用し、第2ユニツトU4は圧縮空気貯蔵槽84に
圧縮空気を貯蔵するための圧縮機械として作用する。両
ユニットU3.U4の回転体106,107は反時計方
向に回転し、同図(I)は第1シリンダ80のピストン
82がこのゲートバルブ105を通過した直後にあり、
ゲートバルブ105は第1シリンダ80の閉鎖を完了し
た状態、即ち第1シリンダ80が爆発膨張サイクル開始
寸前の状態にあり、第2シリンダ82は圧縮サイクルの
中間段階にある。
In this embodiment, the first unit U3 acts as an expansion machine and the second unit U4 acts as a compressor for storing compressed air in the compressed air storage tank 84. Both units U3. The rotating bodies 106 and 107 of U4 rotate counterclockwise, and the figure (I) shows the position immediately after the piston 82 of the first cylinder 80 passes this gate valve 105
The gate valve 105 is in a state where the first cylinder 80 has been completely closed, that is, the first cylinder 80 is on the verge of starting an explosion-expansion cycle, and the second cylinder 82 is in an intermediate stage of a compression cycle.

このピストン82の進行が更に進み、同図(■□)に示
す状態で、圧縮空気貯蔵槽84の充填バルブ85.86
が開き、圧縮空気が導管95゜96を介して第1シリン
ダ80の膨張室e、eに流入する。
As the piston 82 advances further, the filling valves 85 and 86 of the compressed air storage tank 84 reach the state shown in the figure (■□).
is opened and compressed air enters the expansion chambers e, e of the first cylinder 80 via conduits 95, 96.

ディーゼルエンジンの場合には、この時に図示されない
ノズルから燃料が噴射され爆発が起り、又、ガソリンエ
ンジンの場合には、圧縮空気貯蔵槽84からの圧縮空気
は充填口91aの近傍に設けられた気化器(図示せず)
を経由して燃料、空気混合ガスが膨張室eに噴射され、
点火装置によって点火されて爆発が起り、やがて同図(
■2)に示す状態に進む。
In the case of a diesel engine, fuel is injected from a nozzle (not shown) at this time and an explosion occurs, and in the case of a gasoline engine, the compressed air from the compressed air storage tank 84 is transferred to a vaporizer provided near the filling port 91a. vessel (not shown)
The fuel and air mixture gas is injected into the expansion chamber e via the
The ignition device ignites the fire, causing an explosion, and eventually the same figure (
■Proceed to the state shown in 2).

一方、第1シリンダ80のピストン82の進行方向の前
面に形成された排気室Xは排気サイクルを開始している
。また、第2シリンダ81のピストン83は、閉鎖して
いるゲートバルブ108に圧縮室C,C内の空気を圧縮
しつつ近接し、その中の空気圧が一定以上になると吐出
バルブ87゜88が開放し、圧縮空気は圧縮空気貯蔵槽
84に貯蔵される。なお、この時に充填バルブ85゜8
6は閉じている。
On the other hand, the exhaust chamber X formed at the front surface of the first cylinder 80 in the direction of movement of the piston 82 has started an exhaust cycle. Further, the piston 83 of the second cylinder 81 approaches the closed gate valve 108 while compressing the air in the compression chambers C and C, and when the air pressure therein reaches a certain level or higher, the discharge valves 87 and 88 are opened. However, the compressed air is stored in a compressed air storage tank 84. At this time, the filling valve is 85°8
6 is closed.

同図(III)に示すように、第2シリンダ81のピス
トン83がこのゲートバルブ108に更に接近すると、
吐出バルブ87.88は閉鎖する一方、上記移送バルブ
99,100が開放し、圧縮室C内の残留圧縮空気は第
1シリンダ80内の膨張室eに流入し、このピストン8
2が加速される。これとともに、第2シリンダ81のゲ
ートバルブ108の開閉作動も前記圧縮機の実施例で述
べたような作用によって、この開閉が容易となる。
As shown in Figure (III), when the piston 83 of the second cylinder 81 further approaches this gate valve 108,
While the discharge valves 87 and 88 are closed, the transfer valves 99 and 100 are opened, and the residual compressed air in the compression chamber C flows into the expansion chamber e in the first cylinder 80, and the piston 8
2 is accelerated. At the same time, the opening/closing operation of the gate valve 108 of the second cylinder 81 is facilitated by the operation described in the embodiment of the compressor.

第2シリンダ81のゲートバルブ108が開放している
間に、このピストン83はゲートバルブケーシング90
を通過し1.圧縮サイクルの初期段階を経て、同図(I
V)に示すように、圧縮サイクルの中間段階に入ると、
第1シリンダ80のピストン82は、ゲートバルブ10
5に近接しており排気がなされるが、この時、同図(V
l)に示すように、上記掃気バルブ103,104が瞬
間開かれ、第1シリンダ80内のやや圧力の高くなった
空気が、この排気室x、x内に流入し排気室X。
While the gate valve 108 of the second cylinder 81 is open, this piston 83 is inserted into the gate valve casing 90.
Pass through 1. After the initial stage of the compression cycle, the same figure (I
As shown in V), upon entering the intermediate stage of the compression cycle,
The piston 82 of the first cylinder 80 is connected to the gate valve 10
5, and exhaust is performed, but at this time, the same figure (V
As shown in 1), the scavenging valves 103 and 104 are momentarily opened, and the slightly higher pressure air in the first cylinder 80 flows into the exhaust chambers x and x.

Xの残留燃焼ガスの排気を促進する。Promote exhaustion of residual combustion gases of X.

排気が終了した直後に、同図(v2)に示すように、第
1シリンダ80のゲートバルブ105は開かれ、このピ
ストン82はゲートバルブケーシング89を通過して、
同図(I)に示す状態に戻り、このようにして作動サイ
クルが繰返される。
Immediately after the exhaust is finished, the gate valve 105 of the first cylinder 80 is opened, and the piston 82 passes through the gate valve casing 89, as shown in FIG.
The state shown in FIG. 3(I) is returned, and the operation cycle is thus repeated.

なお、上記吐出バルブ、移送バルブ、充填バルブ、掃気
バルブ等の設定位置は、説明の便宜上、任意に図示した
が、実際の適応に当たっては、性能、製作等の面から最
適な位置を選ぶようにする。
The setting positions of the above-mentioned discharge valve, transfer valve, filling valve, scavenging valve, etc. are shown arbitrarily for convenience of explanation, but in actual application, the optimum position should be selected in terms of performance, manufacturing, etc. do.

また、一つのシリンダ内のピストン及びゲートバルブの
個数については、本実施例では2個としたが、これに限
定されることはないばかりでなく、同一の動力伝達軸に
串型に直結する流体ユニットの個数は用途、性能、能力
等に応じて適切な個数に選定することができることはい
うまでもない。
In addition, although the number of pistons and gate valves in one cylinder is two in this embodiment, it is not limited to this, and the number of pistons and gate valves in one cylinder is not limited to two. It goes without saying that the number of units can be appropriately selected depending on usage, performance, capacity, etc.

因みに圧縮機械として使用する2個1組の流体機械ユニ
ットに於て、1シリンダ当りn個のロータリーピストン
、n個のゲートバルブの二二ッ■ ÷2にとる。即ち位相サイクル差はl/2サイクルにと
る。
Incidentally, in a two-piece fluid machine unit used as a compression machine, each cylinder has n rotary pistons and n gate valves, which is calculated as 22/2. That is, the phase cycle difference is set to 1/2 cycle.

(発明の効果) 本発明は上記のような構成であるので、圧縮機械、膨張
機械、内燃機関、ポンプ、水車等に適応できるので応用
範囲が広く、しかも流体機械として各機能部分が対称形
で簡素かつ合理的に配置、構成されているので無駄が少
なく、装置の小形化、軽量化、部品点数の減少が可能と
なり、ひいてはコストの低減を図ることができる。
(Effects of the Invention) Since the present invention has the above configuration, it can be applied to compression machines, expansion machines, internal combustion engines, pumps, water turbines, etc., so it has a wide range of applications.Moreover, as a fluid machine, each functional part is symmetrical. Since it is simply and rationally arranged and configured, there is little waste, and the device can be made smaller and lighter, and the number of parts can be reduced, and as a result, costs can be reduced.

しかも、前記の通り、流体機械ユニットを2個1組とし
て圧縮機械として使用する場合、一つのユニットが圧縮
サイクルの最終段階にあるとき、シリンダのトップクリ
アランスに残留した圧縮気体を、他の一つのユニットの
圧縮サイクルの中間段階にあるシリンダ内に有効に移送
、回収することができるので、圧縮容積効率の大巾な向
上を図ることができる。
Moreover, as mentioned above, when a set of two fluid mechanical units is used as a compression machine, when one unit is in the final stage of the compression cycle, the compressed gas remaining in the top clearance of the cylinder is transferred to the other unit. Since it can be effectively transferred and recovered into the cylinder at an intermediate stage of the compression cycle of the unit, the compression volumetric efficiency can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は流体機械ユニットの斜視図、第2図は第1図の
内部構造斜視図、第3図は第1図のm−■線に沿う断面
図、第4図は第3図のIV−IV線に沿う断面図、第5
図(a)及び(b)はロータリ式ゲートバルブの斜視図
、同図(C)及び(d)はロータリ式ゲートバルブの形
状を説明するための説明図、第6図及び第7図は夫々穴
なるロータリピストンの正面図、第8図はロータリ式ゲ
ートバルブの他の実施例を示す正面図、第9図(a)は
ユニットを2個並列してレシプロ式ゲートバルブを実施
した場合の縦断面図、同図(b)及び(C)はこのゲー
トバルブの形状を説明するための説明図、第10図及び
第11図は夫々穴なる他のシリンダの断面形状を示す断
面図、第12図は本流体機械ユニットを圧縮機械に応用
した場合の作動サイクル工程図、第13図は本流体機械
ユニットを圧縮機械と膨張機械として組合せた内燃機関
に応用した場合の作動サイクル工程図である。 1・・・シリンダ、2・・・ロータリ式ゲートバルブケ
−シング、3・・・カバー、4・・・回転体、5・・・
ロータリピストン、7・・・ロータリ式ゲートバルブ、
23・・・動力伝達軸、37・・・レシプロ式ゲートバ
ルブケーシング、42・・・レシプロ式ゲートバルブ、
54.55.81・・・圧縮機械ユニットのシリンダ、
80・・・膨張機械ユニットのシリンダ、60・・・圧
縮気体貯蔵槽、61,62,63,64,87゜88・
・・吐出バルブ、71.72・・・移送バルブ、84・
・・圧縮空気貯蔵槽、85.86・・・充填バルブ、9
9.100・・・移送バルブ、103,104・・・掃
気バルブ。 出願人代理人  佐  藤  −雄 (d) 第 9 区 早12図 Vl 薔 12  図 蔓 I3  因 渠 13  回 手続補正書助式) %式% 2、発明の名称 ロータリピストン式流体機械 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 鏡   山   禄   部 4、代 理 人 (郵便番号100) 昭和63年2月3日 (発送日 昭和63年2月23日) 6、補正の対象 委任状および図面 7、補正の内容 (1)  委任状を別紙の通り補正する。
Fig. 1 is a perspective view of the fluid mechanical unit, Fig. 2 is a perspective view of the internal structure of Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view taken along the line m-■ in Fig. 1, and Fig. 4 is a - Sectional view along line IV, No. 5
Figures (a) and (b) are perspective views of the rotary gate valve, Figures (C) and (d) are explanatory diagrams for explaining the shape of the rotary gate valve, and Figures 6 and 7 are respectively A front view of a rotary piston with a hole, Figure 8 is a front view showing another example of a rotary gate valve, and Figure 9 (a) is a longitudinal cross-section of a reciprocating gate valve in which two units are arranged in parallel. FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views showing the cross-sectional shape of another cylinder, which is a hole, respectively. The figure is an operating cycle process diagram when this fluid mechanical unit is applied to a compression machine, and FIG. 13 is an operating cycle process diagram when this fluid mechanical unit is applied to an internal combustion engine that is a combination of a compression machine and an expansion machine. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder, 2... Rotary gate valve casing, 3... Cover, 4... Rotating body, 5...
Rotary piston, 7... rotary gate valve,
23... Power transmission shaft, 37... Reciprocating type gate valve casing, 42... Reciprocating type gate valve,
54.55.81... Cylinder of compressor machine unit,
80... Cylinder of expansion machine unit, 60... Compressed gas storage tank, 61, 62, 63, 64, 87° 88.
...Discharge valve, 71.72...Transfer valve, 84.
...Compressed air storage tank, 85.86...Filling valve, 9
9.100...Transfer valve, 103,104...Scavenging valve. Applicant's representative Sato-O (d) Section 9, Haya 12 Figure Vl Bara 12 Figure Tsuri I3 Inyu 13th Procedure Amendment Form) % Formula % 2. Name of Invention Rotary Piston Fluid Machine 3, Amendment Patent applicant Kagami Yamaroku Bu 4, agent (zip code 100) February 3, 1983 (shipment date February 23, 1988) 6. Power of attorney and drawings subject to amendment 7. Contents of amendment (1) The power of attorney will be amended as shown in the attached sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数個のロータリピストン式流体機械ユニットの組
合わせからなるロータリピストン式流体機械において、
上記流体機械ユニットは、シリンダの環状中心線を含む
平面上のシリンダ中心側周壁にリング状のスリットを持
つドーナッツ状環状シリンダと、このシリンダの中心部
に回転自在に配置され外周側壁部は前記スリットの中心
側開口部を密閉摺動する回転体と、この回転体の中心に
連結されこの回転体と一体となって回転する動力伝達軸
と、上記回転体の外周面に固着され前記シリンダ室内を
密閉摺動する1個又は複数個のロータリピストンと、前
記シリンダの特定個所のスリット部に設けられこのシリ
ンダをシリンダの環状中心線に垂直に横断する方向に突
出及び引戻し自在でこの突出した時にシリンダ室を閉鎖
し引戻した時にここを開放するゲートバルブとからなり
、ロータリーピストンと同数に設けたこのゲートバルブ
は上記ロータリピストンと互いに同期して作動して、ロ
ータリピストンの通過開始時にはシリンダ室を開放し、
このロータリピストンの通過終了時にここを閉鎖するよ
う構成され、この流体機械ユニットの複数個は、同一の
動力伝達軸に串型に直結して配置され、この流体機械ユ
ニットの総ての個数は圧縮機械又は膨張機械として使用
され、或いはこの流体機械ユニットの特定の個数は圧縮
機械として、残りの個数は膨張機械として、これに燃焼
装置を設けて内燃機関として使用され、前記圧縮機械と
して使用するこの流体機械ユニットの複数個はユニット
2個を1組としたグループに仕分けし、各グループの2
個1組のユニットは相互に圧縮工程上の特定の位相差を
設け、一つのユニットが圧縮サイクルの最終工程にある
とき、シリンダ室のトップクリアランス内に残留した圧
縮気体を、ゲートバルブの開放直前に、移送バルブを同
期して開放し、圧縮サイクルの中間工程にある他の一つ
のユニットのシリンダ室内に、移送バルブを介在した両
ユニットのシリンダー室を連結する接続配管を経由して
、移送回収した後、ゲートバルブを開放しロータリーピ
ストンを通過させ、引続きゲートバルブを閉鎖し、圧縮
サイクルが再び初期工程から再開し、二つのユニットは
相互に上記圧縮工程を繰り返すことにより、圧縮容積効
率を大巾に向上させることを特徴とするロータリピスト
ン式流体機械。 2、前記シリンダ室の内面との間で相対的に変位運動を
行う前記ロータリピストンの外周面に圧力封止片とオイ
ル保持片を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のロータリピストン式流体機械。 3、前記ゲートバルブは、ゲートバルブケーシング内に
往復密閉摺動自在に収納され、このゲートバルブのゲー
トバルブケーシングとの密閉摺動面及びこのゲートバル
ブの回転体との密閉摺動面には夫々圧力封止片とオイル
保持片を設け、このゲートバルブケーシングは、前記シ
リンダの環状中心線を垂直に横切るようにシリンダケー
シングに取付けられほぼ長方形の切断面を有し、シリン
ダと対向する接着側壁は部分的に前記シリンダケーシン
グの特定のスリット内に封止的に埋め込まれており、前
記接着側壁には前記シリンダケーシングの切断面内部開
口に連通したロータリピストンの通過孔が設けられ、前
記ゲートバルブが前記ロータリピストンの動きと同期し
て往復動する際に前記ゲートバルブケーシングの前記ピ
ストン通過孔は、ピストンの通過開始時に開放し、ピス
トン通過終了時に閉鎖するよう同期して開閉するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のロー
タリピストン式流体機械。 4、前記複数個のロータリピストンは、前記回転体の外
周面に等間隔で配置され、前記ゲートバルブを備えたゲ
ートバルブケーシングが前記ロータリピストンの数に対
応する同数だけ前記シリンダケーシング内に等間隔で配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のロータリピストン式流体機械。 5、前記回転体のシリンダケーシングとの密閉摺動面に
は圧力封止リングとオイル保持リングを設け、この回転
体の中心部に連結されこの回転体と一体となって回転す
る前記動力伝達軸は、一対のカバーの軸受け部により回
転自在に支承され、このカバーは前記シリンダケーシン
グに一体に連接されて対向して配置されていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のロータリピストン
式流体機械。 6、前記シリンダケーシングの内面とロータリピストン
のシリンダ中心腺に垂直の切断面の形状は、円形、楕円
形、長方形、又はその他の形状であり、前記シリンダを
含む流体機械ユニットの全体を構成する部分の形状は動
力伝達軸の方向に対して垂直にユニット全体を2個かそ
れ以上の対称形の形状に分割することができ、各部分は
対称に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のロータリピストン式流体機械。 7、前記ゲートバルブはゲートバルブケーシング内に回
転密閉摺動自在に収納され、このゲートバルブケーシン
グは前記シリンダの前記環状中心線を垂直に横切るよう
に前記シリンダケーシングに取付けられ、ほぼ平滑な円
筒形を有し、対向する側壁は部分的に前記シリンダケー
シングの特定のスリット内に封止的に埋め込まれており
、前記各側壁には前記シリンダの内周面に連通したピス
トン通過孔が設けられ、前記ゲートバルブは前記側壁に
回転可能に取付けられて、前記ピストン通過孔は前記ロ
ータリピストン通過開始時に開放し、ピストン通過終了
時に閉鎖するよう同期して開閉することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のロータリピストン式流体機械
[Claims] 1. A rotary piston type fluid machine consisting of a combination of a plurality of rotary piston type fluid machine units,
The fluid mechanical unit includes a donut-shaped annular cylinder having a ring-shaped slit in a circumferential wall on the center side of the cylinder on a plane including the annular center line of the cylinder, and a donut-shaped annular cylinder that is rotatably arranged in the center of the cylinder and has an outer circumferential side wall formed with the slit. a rotating body that slides in a closed manner around the opening on the center side of the cylinder; a power transmission shaft that is connected to the center of the rotating body and rotates together with the rotating body; one or more rotary pistons that slide in a hermetically sealed manner; and a rotary piston that is provided in a slit portion at a specific location of the cylinder and that is capable of protruding and retracting the cylinder in a direction perpendicular to the annular center line of the cylinder; It consists of a gate valve that closes the chamber and opens it when the chamber is pulled back.These gate valves, which are provided in the same number as the rotary pistons, operate in synchronization with the rotary piston, and open the cylinder chamber when the rotary piston starts passing. death,
The rotary piston is configured to close this area at the end of its passage, and a plurality of these fluid mechanical units are directly connected to the same power transmission shaft in a skewer shape, and all of the fluid mechanical units are compressed. A certain number of these fluid machine units are used as compression machines and the remaining number are used as expansion machines, and a combustion device is provided to this and used as an internal combustion engine, and this fluid machine unit used as the compression machine is Multiple fluid machinery units are sorted into groups of two units, and two of each group are
A set of individual units has a specific phase difference between them in the compression process, and when one unit is in the final process of the compression cycle, the compressed gas remaining in the top clearance of the cylinder chamber is removed immediately before the gate valve is opened. Then, the transfer valves are opened synchronously, and the transfer and recovery is carried out into the cylinder chamber of the other unit in the middle stage of the compression cycle via the connecting pipe that connects the cylinder chambers of both units with the transfer valve interposed. After that, the gate valve is opened to allow the rotary piston to pass through, and then the gate valve is closed, and the compression cycle restarts from the initial step, and the two units repeat the above compression process with each other, thereby increasing the compression volumetric efficiency. A rotary piston type fluid machine characterized by improved width. 2. Claim 1, characterized in that a pressure sealing piece and an oil retaining piece are provided on the outer circumferential surface of the rotary piston that is displaced relative to the inner surface of the cylinder chamber.
The rotary piston type fluid machine described in . 3. The gate valve is housed in a gate valve casing in a reciprocating and sealed sliding manner, and the gate valve has a sealed sliding surface with the gate valve casing and a sealed sliding surface with the rotating body of the gate valve, respectively. A pressure sealing piece and an oil retaining piece are provided, and the gate valve casing is attached to the cylinder casing perpendicularly across the annular centerline of the cylinder and has a substantially rectangular cut surface, and the adhesive side wall facing the cylinder has a substantially rectangular cut surface. The gate valve is partially embedded in a specific slit of the cylinder casing in a sealing manner, and the adhesive side wall is provided with a passage hole for a rotary piston that communicates with an opening inside the cut surface of the cylinder casing. When the rotary piston reciprocates in synchronization with the movement of the rotary piston, the piston passage hole of the gate valve casing opens and closes synchronously when the piston begins to pass and closes when the piston ends. A rotary piston type fluid machine according to claim 1. 4. The plurality of rotary pistons are arranged at equal intervals on the outer peripheral surface of the rotary body, and the same number of gate valve casings including the gate valves are arranged at equal intervals within the cylinder casing corresponding to the number of the rotary pistons. The rotary piston type fluid machine according to claim 1, characterized in that the rotary piston type fluid machine is arranged as follows. 5. A pressure sealing ring and an oil retaining ring are provided on the sealing sliding surface of the rotating body with the cylinder casing, and the power transmission shaft is connected to the center of the rotating body and rotates integrally with the rotating body. The rotary piston according to claim 1, wherein the rotary piston is rotatably supported by bearing portions of a pair of covers, and the covers are integrally connected to the cylinder casing and disposed facing each other. formula fluid machine. 6. The shape of the inner surface of the cylinder casing and the cut surface perpendicular to the cylinder center gland of the rotary piston is circular, elliptical, rectangular, or other shape, and the part that constitutes the entire fluid mechanical unit including the cylinder. The shape of the claim is characterized in that the whole unit can be divided into two or more symmetrical shapes perpendicular to the direction of the power transmission axis, and each part is formed symmetrically. A rotary piston type fluid machine according to scope 1. 7. The gate valve is rotatably and slidably housed in a gate valve casing, and the gate valve casing is attached to the cylinder casing so as to perpendicularly cross the annular center line of the cylinder, and has a substantially smooth cylindrical shape. , the opposing side walls are partially sealingly embedded in a specific slit of the cylinder casing, and each side wall is provided with a piston passage hole communicating with the inner peripheral surface of the cylinder, The gate valve is rotatably attached to the side wall, and the piston passage hole opens and closes synchronously when the rotary piston starts to pass and closes when the piston ends to pass. The rotary piston fluid machine according to item 1.
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