【手続補正書】
【提出日】平成23年1月19日(2011.1.19)
【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】
空気圧縮モジュールとエキスパンダモジュールとを備えたエンジンであって、
空気圧縮モジュールが、
各々がコンプレッサユニット吸入口とコンプレッサユニット吐出口とを画定する、第１コンプレッサユニットと第２コンプレッサユニットと；
第１コンプレッサユニットのコンプレッサユニット吐出口から第２コンプレッサユニットの吸入口へ圧縮された空気を流通させる第１の手段と；
第２コンプレッサユニットの吐出口から圧縮された空気を流通させる第２の手段と；
を備え、少なくとも一つのコンプレッサユニットが、第１のピストン−シリンダ型デバイスを含んでおり、
エキスパンダモジュールが、
容量が可変の第２のピストン−シリンダ型デバイスであって、ヘッドを画定しているシリンダと、一つの面を有するピストンとを備えており、当該ピストンが、前記シリンダ内で、前記面がヘッドに近づき、第２のピストン−シリンダ型デバイスの容量が最小となる上死点から、前記面がヘッドから離れて第２のピストン−シリンダ型デバイスの容量が最大となる下死点までの往復運動を行なう第２のピストン−シリンダ型デバイスと、
ヘッドを通って前記シリンダに開く、一方の端部に設けられた第１の開口と、第２コンプレッサユニットの吐出口から圧縮空気を受け取る第２の開口とを有するダクトと、
ダクトに流入する圧縮空気を制御するための、ダクトの第２の開口の近くのエキスパンダ吸入バルブであって、ピストンが上死点に位置するときに開き、ピストンが上死点と下死点の間の選択された点に達すると閉じるエキスパンダ吸入バルブと、
ダクト内に燃料を注入するための噴射器であって、中で燃料と圧縮空気が混合されて混合気となる噴射器と、
上死点付近にピストンがあるときに混合気に点火し、それによって混合気が燃焼して膨張し、ピストンを下死点に向かって駆動し、過熱された排気ガスを生じる、点火手段と、
を備え、
前記第２のピストン−シリンダ型デバイスが更に、ヘッドの近くに、加熱された排気ガスの排除を制御するための吐出バルブを備え、前記吐出バルブは、ピストンが下死点にあるときに開き、ピストンが上死点に向かって移動する途中の選択された点において閉じることにより、シリンダ内に残留する排気ガスの再圧縮が可能であり、且つ
当該エンジンが更に、第２のピストン−シリンダ型デバイスのエキスパンダ吐出バルブから排気ガスを流通させる手段を備える、エンジン。
【請求項２】
エキスパンダモジュールが更に、圧縮空気を流通させる手段及び排気ガスを流通させる手段と熱交換関係にあることによって圧縮空気を加熱する熱交換器を含むレキュペレータを備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
更に、圧縮空気が一方のコンプレッサユニットの吐出口から他方のコンプレッサユニットの吸入口へ流通する際に圧縮空気を冷却するための中間冷却器を備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項４】
空気圧縮モジュールが更に、少なくとも２つのコンプレッサユニットを冷却する冷却手段を備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項５】
エキスパンダモジュールが更に、ヘッド及びシリンダを冷却する冷却手段を備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
コンプレッサユニットの少なくとも一方が刃付き空気コンプレッサを含む、請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
刃付き空気コンプレッサが、排気ガスを動力源とするタービンによって駆動される、請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
噴射器が、ピストンの面にほぼ平行な平面内に燃料を噴霧する、請求項１に記載のエンジン。
【請求項９】
ダクトが、平坦な中央部及び平坦な第１の開口部を有し、第１の開口部の幅がシリンダヘッドにほぼ平行な方向に最も大きくなるように配置されている、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１０】
噴射器が、シリンダヘッドにほぼ平行な平面内に燃料を噴霧する、請求項９に記載のエンジン。
【請求項１１】
圧縮手段と、圧縮手段によって生成される圧縮空気を保持するためのリザーバとを有する補助コンプレッサ、リザーバからの圧縮空気の放出を選択的に制御する手段、並びに、リザーバ内の圧縮空気を、ダクトの第２の開口へ送る第３の流通手段を更に備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１２】
エキスパンダ吸入バルブが更に、エンジン動作中に調整可能な、バルブの開放及び閉鎖を制御するタイミング手段を備え、よって選択された点がエンジン動作中に変更可能であり、前記タイミング手段はエキスパンダ吸入バルブと動作可能に接続された回転可能なカムを備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１３】
エキスパンダ吸入バルブが更に、エンジン動作中に調整可能な、バルブの開放及び閉鎖を制御するタイミング手段を備え、よって選択された点がエンジン動作中に変更可能であり、前記タイミング手段はエキスパンダ吸入バルブと動作可能に接続された３次元カムを備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１４】
第２コンプレッサユニットの吸入口が更に、エンジン動作中に調整可能な、バルブの開放及び閉鎖を制御するタイミング手段を備えるコンプレッサユニット吸入バルブを含む、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１５】
空気圧縮モジュールとエキスパンダモジュールとを備えたエンジンであって、
空気圧縮モジュールが、
各々がコンプレッサユニット吸入口とコンプレッサユニット吐出口とを画定する、第１コンプレッサユニットと第２コンプレッサユニットと；
第１コンプレッサユニットのコンプレッサユニット吐出口から第２コンプレッサユニットの吸入口へ圧縮された空気を流通させる第１の手段と；
第２コンプレッサユニットの吐出口から圧縮された空気を流通させる第２の手段と；
を備え、
第２コンプレッサユニットは、各々が入力と出力とを画定する２以上のコンプレッサを含み、当該２以上のコンプレッサの各々の入力は第２コンプレッサユニットの吸入口に接続し、当該２以上のコンプレッサの各々の出力は第２コンプレッサユニットの吐出口に接続しており、
エキスパンダモジュールが、
容量が可変の２以上のピストン−シリンダ型デバイスであって、各々がヘッドを画定しているシリンダと、一つの面を有するピストンとを備えており、当該ピストンが、前記シリンダ内で、前記面がヘッドに近づき、ピストン−シリンダ型デバイスの容量が最小となる上死点から、前記面がヘッドから離れてピストン−シリンダ型デバイスの容量が最大となる下死点までの往復運動を行なう２以上のピストン−シリンダ型デバイスと、
ヘッドを通って前記シリンダに開く、一方の端部に設けられた第１の開口と、第２コンプレッサユニットから圧縮空気を受け取る第２の開口とを有するダクトと、
ダクトに流入する圧縮空気を制御するための、ダクトの第２の開口の近くのエキスパンダ吸入バルブであって、ピストンが上死点に位置するときに開き、ピストンが上死点と下死点の間の選択された点に達すると閉じるエキスパンダ吸入バルブと、
ダクト内に燃料を注入するための噴射器であって、中で燃料と圧縮空気が混合されて混合気となる噴射器と、
上死点付近にピストンがあるときに混合気に点火し、それによって混合気が燃焼して膨張し、ピストンを下死点に向かって駆動し、過熱された排気ガスを生じる、点火手段と、
を備え、
前記各々のピストン−シリンダ型デバイスが更に、ヘッドの近くに、加熱された排気ガスの排除を制御するためのエキスパンダ吐出バルブを備え、前記吐出バルブは、ピストンが下死点にあるときに開き、ピストンが上死点に向かって移動する途中の選択された点において閉じることにより、シリンダ内に残留する排気ガスを前記ピストンが上死点に達した際の第２コンプレッサユニットの吐出口の圧力付近まで再圧縮することが可能であり、
当該エンジンが更に、前記各々のピストン−シリンダ型デバイスのエキスパンダ吐出バルブから排気ガスを流通させる手段を備える、エンジン。
【請求項１６】
圧縮手段と、圧縮手段によって生成される圧縮空気を保持するためのリザーバとを有する補助コンプレッサ、リザーバからの圧縮空気の放出を選択的に制御する手段、並びに、リザーバ内の圧縮空気を、各々のピストン−シリンダ型デバイスのダクトの第２の開口へ送る第３の流通手段を更に備える、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項１７】
圧縮空気は可変な流量でダクトを通過し、燃料は前記流量に関係して選択的に噴射されて、混合気中の燃料と空気の比率を一定にする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１８】
シリンダ内に残留する排気ガスを前記エキスパンダーピストンが上死点に達した際の第２コンプレッサユニットの吐出口の圧力付近まで再圧縮することが可能である、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１９】
ダクトは第２の容積を画定し、ダクトの容積と上死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和は、ダクトの容積と下死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和の５％未満である、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２０】
圧縮空気を流通させる第１の手段と動作可能に接続されたリザーバを更に備えた、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２１】
圧縮空気を流通させる第２の手段と動作可能に接続されたリザーバを更に備えた、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２２】
第１のピストン−シリンダ型デバイスは動作中に可変な容積を有し、最大容積と最小容積を画定し、第１のピストン−シリンダ型デバイスの最小容積は第１のピストン−シリンダ型デバイスの最大容積の５％未満である、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２３】
ダクトは第２の容積を画定し、ダクトの容積と上死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和は、ダクトの容積と下死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和の３％未満である、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２４】
第１のピストン−シリンダ型デバイスは動作中に可変な容積を有し、最大容積と最小容積を画定し、第１のピストン−シリンダ型デバイスの最小容積は第１のピストン−シリンダ型デバイスの最大容積の３％未満である、請求項１に記載のエンジン。
【請求項２５】
ダクトは第２の容積を画定し、ダクトの容積と上死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和は、ダクトの容積と下死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和の５％未満である、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項２６】
第１のピストン−シリンダ型デバイスは動作中に可変な容積を有し、最大容積と最小容積を画定し、第１のピストン−シリンダ型デバイスの最小容積は第１のピストン−シリンダ型デバイスの最大容積の５％未満である、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項２７】
ダクトは第２の容積を画定し、ダクトの容積と上死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和は、ダクトの容積と下死点での第２のピストン−シリンダ型デバイスの容積の和の３％未満である、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項２８】
第１のピストン−シリンダ型デバイスは動作中に可変な容積を有し、最大容積と最小容積を画定し、第１のピストン−シリンダ型デバイスの最小容積は第１のピストン−シリンダ型デバイスの最大容積の３％未満である、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項２９】
第１コンプレッサユニットは、各々が入力と出力とを画定する２以上のコンプレッサを含み、当該２以上のコンプレッサの各々の入力は第１コンプレッサユニットの吸入口に接続し、当該２以上のコンプレッサの各々の出力は第１コンプレッサユニットの吐出口に接続している、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３０】
第２コンプレッサユニットは、各々が入力と出力とを画定する２以上のコンプレッサを含み、当該２以上のコンプレッサの各々の入力は第２コンプレッサユニットの吸入口に接続し、当該２以上のコンプレッサの各々の出力は第２コンプレッサユニットの吐出口に接続している、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３１】
エキスパンダモジュールがさらに、
容量が可変の第３のピストン−シリンダ型デバイスであって、
ヘッドを画定しているシリンダと、一つの面を有するピストンと、を備えており、
当該ピストンが、前記シリンダ内で、前記面がヘッドに近づき、第３のピストン−シリンダ型デバイスの容量が最小となる上死点から、前記面がヘッドから離れて第３のピストン−シリンダ型デバイスの容量が最大となる下死点までの往復運動を行う、
第３のピストン−シリンダ型デバイスと、
ヘッドを通って前記シリンダに開く、一方の端部に設けられた第１の開口と、第２コンプレッサユニットから圧縮空気を受け取る第２の開口とを有するダクトと、
ダクトに流入する圧縮空気流を制御するための、ダクトの第２の開口の近くのエキスパンダ吸入バルブであって、ピストンが上死点に位置するときに開き、ピストンが上死点と下死点の間の選択された点に達すると閉じるエキスパンダ吸入バルブと、
ダクト内に燃料を注入するための噴射器であって、中で燃料と圧縮空気が混合されて混合気となる噴射器と、
上死点付近にピストンがあるときに混合気に点火し、それによって混合気が燃焼して膨張し、ピストンを下死点に向かって駆動し、過熱された排気ガスを生じる、点火手段と、
を備え、
前記第３のピストン−シリンダ型デバイスが更に、ヘッドの近くに、加熱された排気ガスの排除を制御するための吐出バルブを備え、前記吐出バルブは、ピストンが下死点にあるときに開き、ピストンが上死点に向かって移動する途中の選択された点において閉じることにより、シリンダ内に残留する排気ガスの再圧縮が可能であり、且つ
当該エンジンが更に、第３のピストン−シリンダ型デバイスのエキスパンダ吐出バルブから排気ガスを流通させる手段を備える、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３２】
第１コンプレッサユニットは、各々が入力と出力とを画定する２以上のコンプレッサを含み、当該２以上のコンプレッサの各々の入力は第１コンプレッサユニットの吸入口に接続し、当該２以上のコンプレッサの各々の出力は第１コンプレッサユニットの吐出口に接続している、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項３３】
圧縮空気は可変な流量で各ピストン−シリンダ型デバイスのダクトを通過し、燃料は前記流量に関係して選択的に噴射されて、混合気中の燃料と空気の比率を一定にする、請求項１５に記載のエンジン。
【請求項３４】
第１コンプレッサユニットの吸入口が更に、エンジン動作中に調整可能な、バルブの開放及び閉鎖を制御するタイミング手段を有したコンプレッサユニット吸入バルブを備える、請求項１に記載のエンジン。