(57)【要約】【課題】  外燃機関において、気体を素早く加熱、冷却し、尚且つ機械的摩擦抵抗によるエネルギーの損失を軽減して、効率よく動力を取り出す外燃機関を提供する。【解決手段】  半円形の筒型の、同じ形状の気体筒を二個、左右勝手違い、上下合わせに設備する。この気体筒を加熱器と冷却器の間を回転させて、気体筒内部の気体を素早く加熱、冷却を繰り返す。気体筒は、回転運動をする構造なので、機械的摩擦抵抗が少ない。気体筒内に発生した圧力差を動力として取り出すために、出力器と出力栓を設備する。出力栓は出力器の内部に設備して、気体筒から送られてくる圧力を受けて作動する。出力栓に動力レバーを固着する。動力レバーは、出力栓と同時に半円反転運動をする。ストップ爪を設備して、動力レバーの動きの一方向を制限して、出力器を回転させ、出力器と気体筒と、それに連結固着してある部品全体を回転させて動力を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外燃機関において、気体を加熱、冷却させるために、半円形の筒型の気体筒を二個、左右勝手違い、上下合わせに設備して図２、その気体筒が回転する構造の外燃機関。
【請求項２】
前記外燃機関の、動力レバーの半円反転運動を、回転運動として伝達するためのストップ爪図１０符号１３を設備した外燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、外燃機関における、気体を素早く加熱、冷却して膨張、収縮を繰り返しその圧力差により、動力を効率よく取り出すための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、外燃機関の一種である、スターリングエンジンは、シリンダー内に、ディスプレーサを収納しディスプレーサを、加熱部と、冷却部の間を往復動させて、加熱による膨張と、冷却による収縮による圧力差を生じさせて、ディスプレーサピストンに９０度の位相差をもって連動する出力ピストンを介して動力を取り出していた。この場合、両ピストンは、クランク機構に連結して作動していた。例えば、非特許文献１、スターリングエンジンの設計第一章３ページ、第八章２０３ページ参照。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】  スターリングエンジンの設計  山下巌他４名共著  パワー社刊  発行所東京都豊島区長崎３−２９−２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  これには、次のような欠点があった。スターリングエンジンは、ディスプレーサに連結されたピストン及び、出力ピストンが作動する時の機械的摩擦抵抗が大きい、これは往復摺動運動のためである。またピストンをクランク機構に連結するため、サイドスラストとして、不均衡な力が掛かりエネルギーが損失する。本発明は、この機械的摩擦抵抗を低減し効率よく動力を取り出す為になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  スターリングエンジンでは、シリンダー内の気体を、加熱側と、冷却側に交互に移動させるため、ディスプレーサを設備しているが、本発明では、ディスプレーサは設備しない。本発明は、気体を迅速に加熱、冷却を繰り返すためのシリンダーを、半円筒型形状の気体筒にして、回転運動をする構造とする。回転して、加熱器側と冷却器側を交互に通過することにより、加熱と冷却を繰り返す構造である。【０００６】  動力を取り出すために、内部が半円形状の出力器を設備する。出力器の中に、出力栓を設備する。出力栓は、出力器の内周半円の円弧の中心を中心軸として、半円反転をする構造である。【０００７】  出力栓には、同位相の角度をもって動力レバーを固着する、出力栓と、動力レバーの半円反転運動を、連続回転に変換して気体筒を回転させるために、バネ付のストップ爪を設備する。ストップ爪は、動力レバーが移動する方向を制限する。ストップ爪により、動力レバーに半円反転運動をさせながら、出力器、気体筒を連続回転させる構造である。
【発明の効果】
【０００８】  気体を加熱、冷却するための気体筒は、連続回転運動のため慣性の法則により機械的摩擦抵抗が少なくてすむ。また加熱、冷却を迅速に行う事ができる。動力を取り出すための出力器の中の出力栓は、軸を中心とした半円の反転運動なので、サイドスラストの摩擦抵抗が少ない構造である。これら二つの機構は、クランク機構に連結しないので、摺動摩擦抵抗や、サイドスラストによるエネルギーの損失が少ない。本発明は、効率良く動力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を示す部分図
【図２】気体筒
【図３】部品連結図
【図４】出力器右
【図５】出力器左
【図６】部品図
【図７】部品図
【図８】部品図
【図９】部品図
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図
【図１１】構造断面図
【図１２】作動時の断面図
【図１３】作動説明図
【図１４】作動説明図
【図１５】作動説明図
【図１６】作動説明図
【図１７】作動説明図
【図１８】作動説明図
【図１９】加熱器
【図２０】冷却器
【図２１】本発明の概観図
【図２２】部品図
【発明を実施するための形態】
【００１０】  本発明の形態を説明する。気体を封入する気体筒は、半円形の筒形図２で回転する構造である。気体筒は、回転しながら加熱部と冷却部を通過する。気体筒は、気体筒取り付け板、区分板、主軸、出力器とそれぞれ固着してある。それらは同時に同方向に回転する構造である図３。
【００１１】  動力を取り出すための装置として、出力器を設備する図４符号９，図５符号１０。出力器の中に出力栓図６符号１１を設備する。出力栓は１８０度の範囲で半円反転運動する構造である。出力器の気体進入退出口図６符号２１図７符号２１は気体筒の内部まで気体通路で通じている。
【００１２】  気体通路について説明する。気体通路は、気体筒から気体筒蓋、気体筒取り付け板に通じている。気体通路は気体筒取り付け板の内側で中心部へ移動している。さらに区分板、主軸取り付け板、主軸、主軸押さえ板までの間は中心部を通っている。気体通路は、主軸押さえ板の中心部から曲がって出力器の気体進入退出口に通じている、その間は密閉された構造で中に封入された気体は、外部には漏れない構造で気体筒を中心に左右共に同様である。
【００１３】  出力器の中に設備された出力栓の中心軸を出力器の外部に突出延長させて、これに動力レバー図６図７符号１２を固着する。出力栓と動力レバーの間に出力器蓋図３符号２５を設備してシール及び回転シールして気体漏れを防ぐ。動力レバーは、出力栓に同位相の角度を以って固着してあるので出力栓と同じ方向同じ角度の動きをする図６、図７。
【００１４】動力レバーは、バネ付のストップ爪図１０符号１３により運動の一部を制限される。ストップ爪は、ストップ爪取り付け板図８図９に設備する。ストップ爪取り付け板は、台座に固定してあり図２１符号１４、１５、不動の構造である。ストップ爪は、内部のバネによって浮き沈みする構造である図１１、図１２。
【００１５】  気体筒、気体筒蓋、気体筒取り付け板、区分板、主軸、出力器、ストップ爪、ストップ爪取り付け板は、それぞれ、気体筒を中心に左右ミラー対称に設備されている図３。なを、気体筒は左右勝手違いにして、上下に設備してある図２。
以上は、本発明の構造である。
【００１６】  これを使用するときは、気体筒右図１９符号１が、加熱器図１９符号１７側にある時、気体筒の中の気体は加熱されて膨張する。膨張した気体の圧力は、気体通路を通って出力器の気体進入退出口図６符号２１、に達して、中の出力栓、図６符号１１に圧力がかかる。同時に動力レバー図６符号１２にも同等にその圧力がかかる。
【００１７】  圧力を受けた動力レバーは、ストップ爪に当たっていて動けないために、図１０図１３、圧力の反動の力で出力器図１４符号９を回転させる動力となる。出力器及びそれに連結して固着してある他の部品と共に気体筒も半回転する図１５。気体筒右は、冷却側図２０符号１に移動する。中の気体は冷却されて収縮して出力栓を引き戻す力となる図１６。出力栓に固着してある動力レバーは、もとの位置に戻る時に、ストップ爪に当たる図１１図１７。ストップ爪の片面が曲面にしてあるので図１１符号１３、ストップ爪を押し下げて、その上を通過して図１２、図１７、元の位置に戻る図１８。
【００１８】  気体筒右が冷却器側に移動した時、気体筒左図２２符号２は、加熱器図２２符号１７側にあって加熱され、中の気体は膨張して圧力が発生する。左側の出力器、及び出力栓、動力レバーにおいても右側の各部品と同様に気体が膨張したとき出力器が回転し、収縮した時動力レバーが元にもどる。
【００１９】  動力レバーの動きを説明する。気体筒右が加熱されて、１８０度回転して、冷却器側に移動し、中の気体が冷却され収縮した時、出力器右の内の出力栓と、動力レバーが元の位置にもどる。左側用の気体筒左が加熱されて１８０度回転し、冷却器側に移動して、中の気体が冷却、収縮した時、出力器左の内の出力栓と動力レバーが元の位置に戻る。動力レバーは、左右いずれも、気体が膨張したときストップ爪により止まり、気体が収縮した時にストップ爪の上を通り越して元の位置に戻る。
【００２０】  気体筒の中の気体を加熱し膨張したときの圧力で、出力器を回転させ、冷却して気体が収縮した時に動力レバーが元に戻る。この動作が右側用の気体筒と左側用の気体筒で一回ずつ行われて、一回のサイクルである。
【００２１】  二つの気体筒を中心にして、左右勝手違いの部品を、ミラー対称に設備してある。二つの気体筒が、１８０度の位相差をもって設備してあるため、それらに連結して固着してある左右の出力器は、１８０度の位相差を以て作動する。
【００２２】  本発明の要点をまとめる。二つの気体筒は、回転してそれぞれ交互に加熱と冷却を繰り返し、膨張と収縮により、動力源となる圧力差を得る。その圧力を出力栓と動力レバーに受ける。ストップ爪を設備して動力レバーに受けた圧力を、出力器を回転させる動力として作用させて出力器、および気体筒と、それに固着した部品を回転させて回転動力を得る。
【符号の説明】
【００２３】１  気体筒右
２  気体筒左
３  気体筒取り付け板
４  区分板
５  主軸取り付け板
６  主軸
７  ベアリング取り付け板
８  主軸押さえ板
９  出力器右
１０  出力器左
１１  出力栓
１２  動力レバー
１３  ストップ爪
１４  ストップ爪取り付け板右
１５  ストップ爪取り付け板左
１６  冷却器
１７  加熱器
１８  冷却側
１９  バネ
２０  気体通路
２１  気体進入退出口
２２  冷却水
２３  燃焼室
２４  排煙口
２５  出力器蓋
２６  気体筒蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外燃機関において、気体を加熱、冷却させるために、半円形の筒型の気体筒を二個、左右勝手違い、上下合わせに設備して、その気体筒が回転する構造の外燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の外燃機関の、動力レバーの半円反転運動を、回転運動として伝達するためのストップ爪を設備した請求項１に記載の外燃機関。