(57)【要約】効率的に機械又は電気エネルギを発生させる方法又は機械に関する。当該方法は、高圧蒸気発生用の、気化可能な第１液状熱伝達媒体を加熱するステップと、機械エネルギを供給するために高圧蒸気を利用するステップと、その後蒸気を液体に凝縮するステップと、前記第１液状熱伝達媒体として再使用するために、凝縮した液体を、加熱ステップへ再循環させるステップを備える。当該機械は、第１液状熱伝達媒体の加熱により、高圧蒸気を発生させる第１熱交換器、高圧蒸気を利用して機械エネルギを供給する機械デバイス、蒸気を液体へ凝縮する凝縮器、第１熱交換器、機械デバイス、凝縮器を流体的に連結するパイプ類、を有する閉ループ熱伝達媒体システムを含む。第１液状熱伝達媒体は、(a) 水の沸騰点より低い圧力発生温度において、少なくとも４００psiの高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸騰点を持ち、(c)圧力発生温度を超えた臨界温度を持つ、フッ化炭素又はフッ化炭素混合物から成る。
2005504909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
効率的に機械エネルギを発生させる方法であって、
高圧蒸気発生用の、気化可能な第１液状熱伝達媒体を加熱するステップと、
機械エネルギを供給するために高圧蒸気を利用するステップと、
その後蒸気を液体に凝縮するステップと、
前記第１液状熱伝達媒体として再使用するために、凝縮した液体を、加熱ステップへ再循環させるステップを備え、
前記第１液状熱伝達媒体は、(a) 水の沸点より低い圧力発生温度において、少なくとも４００psi（２７.５８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点を持ち、(c) 前記圧力発生温度より高い臨界温度を持つ、フッ化炭素又はフッ化炭素混合物から成ることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記第１熱伝達媒体は、前記加熱ステップや前記凝縮ステップにおいて、熱伝達媒体の損失が無いよう、密閉された回路に保持されており、
第１液状熱伝達媒体は、(a) １９０°Ｆ（８７.８℃）より低い圧力発生温度において、少なくとも５００psi（３４.４８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点であって、１０°Ｆ（−１２.２℃）以上の沸点を持ち、(c) １６０°Ｆ（７１.１℃）より高い臨界温度を持つ、フッ化炭素混合物から成ることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
当該加熱ステップは、前記第１熱伝達媒体と異なる第２液状熱伝達媒体を加熱するステップと、前記第１熱伝達媒体を加熱し気化させるための加熱された前記第２熱伝達媒体を利用するステップを備え、
第２熱伝達媒体は、原子力エネルギ、太陽エネルギ、電気エネルギ、化石燃料や炭化水素ガスやアルコールや野菜や植物の燃焼により２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度に加熱され、
加熱された第２熱伝達媒体は、第１熱伝達媒体と接触して加熱する熱交換チュ−ブを通過することを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記蒸気利用ステップは、以下のいずれかのものを備えることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
（Ａ）出力又はトルク発生を目的として、軸を回転させるために、蒸気を、タービンを通過させるステップであって、
該回転軸は、車両を駆動するために車輪に作用上関連づけられているか、又は、電力発生のための巻線とブラシを含むことを特徴とする、ステップ。
（Ｂ）馬力を発生させるために、１台のエンジンにおいて、１個又は複数のピストンを作動させるよう、蒸気圧力を利用するステップであって、
当該エンジンは、舟艇や大型船に搭載され、海上推進力を供給するために、プロペラや羽根に作用上関連づけられていることを特徴とする、ステップ。
（Ｃ）航空推進力を供給するために、蒸気を、航空機用エンジンのタービンを通過させるステップ。
【請求項５】
効率的に機械エネルギを発生させる装置であって、
気化可能な第１液状熱伝達媒体の加熱により、高圧蒸気を発生させる第１熱交換器、
高圧蒸気を利用して機械エネルギを供給する機械デバイス、
蒸気を液体へ凝縮する凝縮器、
第１熱交換器、機械デバイス、凝縮器を流体的に連結するパイプ類であって、更に、凝縮液体を、再使用のため、前記第１熱交換器へ再循環するためのパイプ類、
を含んだ閉ループ熱伝達媒体システムを備え、
当該第１液状熱伝達媒体は、(a) 水の沸点より低い圧力発生温度において、少なくとも４００psi（２７.５８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点を持ち、(c)圧力発生温度より高い臨界温度を持つ、フッ化炭素又はフッ化炭素混合物から成ることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、
前記第１熱交換器は、前記第１熱伝達媒体とは異なる第２液状熱伝達媒体をその中に収容する熱交換チューブを含み、
第２熱伝達媒体を加熱するための第２熱交換器を更に含み、
ここで加熱された第２熱伝達媒体は、前記第１熱交換器の熱交換チューブを通過して、第１熱伝達媒体を加熱し気化させ、
前記第１液状熱伝達媒体は、(a) １９０°Ｆ（８７.８℃）より低い圧力発生温度において、少なくとも５００psi（３４.４８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点であって、２０°Ｆ（−６.７℃）以上の沸点を持ち、(c) １６０°Ｆ（７１.１℃）より高い臨界温度を持つ、フッ化炭素混合物から成ることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置であって、
前記第１熱伝達媒体は、加熱ステップや凝縮ステップにおいて、熱伝達媒体の損失が無いよう、密閉された回路に保持されており、
第２熱伝達媒体は、原子力エネルギ、太陽エネルギ、電気エネルギ、化石燃料や炭化水素ガスやアルコールや野菜や植物の燃焼により作動される加熱デバイスにより、２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度に加熱されることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる装置。
【請求項８】
請求項５に記載の装置であって、
前記第１熱伝達媒体の移動を方向づけることを補助するために、バルブを備え、
前記バルブを電子制御して、プログラム制御形コントローラもしくは主要制御装置を、バルブを電子制御するために利用して、第１熱伝達媒体の移動を方向づけることを補助し、
第１熱伝達媒体は、１９０°Ｆ（８７.８℃）より低い温度で、システム内で保持され、当該媒体に接するパイプや装置は、樹脂材料で作られることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる装置。
【請求項９】
効率的に出力又はトルクを発生させる装置であって、
加圧ガス源と、
それぞれが頂部及びロッドを持つ第１及び第２ピストンと、
クランク軸と、
第１端及び第２端を備えるとともに前記ピストンを収容する、閉鎖チャンバとを備え、
前記ピストンは、ロッドにより、ピストン頂部が、第１端及び第２端に向かって、チャンバ内で反対側に向くように、クランク軸に軸支連結されているピストンであり、
更に、
加圧ガスを導入したり、チャンバから使用済みガスを排気したりするための通路であって、少なくとも１つの通路が、チャンバの第１端部及び第２端部のそれぞれに設置されている通路と、
加圧ガスが、最初にチャンバの第１端部へ導入され、膨張して、第１ピストンをクランク軸の方へ移動させ、クランク軸を回転させることにより、加圧ガスが使用済みとなり、同時に、第２ピストンは、使用済みガスをチャンバの第２端部から排出し、引き続き、チャンバの第２端部の内部へ加圧ガスを導入し、同様な膨張をさせて、クランク軸の方へ第２ピストンを動かし、クランク軸を更に回転させ、加圧ガスを使用済みガスにし、同時に、第１ピストンは、使用済みガスをチャンバの第１端部から排出させ、クランク軸回転により、出力とトルクが発生するように、
予め定めた手順で、通路に関連付けられ、通路を開いたり閉じたりするための制御手段とを備えることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記制御手段は、通路を開閉するために通路に関連づけられる１個の電子機械デバイス、前記予め定めた手順で通路を開閉するように、電子機械デバイスの操作を調整する電子制御装置を備えることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であって、
前記制御手段は、それぞれの通路に関連づけられる摺動弁部材、リンク機構を備え、
摺動弁部材は、ハウジング内で摺動可能な弁部材及びこれと連結しているロッドを含んでおり、リンク機構は、前記予め定めた手順で通路を開いたり閉じたりするように、クランク軸を摺動弁部材のロッドに連結していることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の装置であって、
前記電子機械デバイスは、通路の開閉を選択して操作する電子制御弁を含んでいることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の装置であって、
２つの通路が、加圧ガスをチャンバのそれぞれの端部内へ導入するための入口通路、及び使用済みガスをチャンバのそれぞれの端部へ排出させる分離した出口通路を含んで、チャンバのそれぞれの端部に関連づけられており、
それぞれの通路は、電子機械デバイスを備え、それぞれの電子機械デバイスは、ソレノイドを備え、
制御装置は、ソレノイドを操作して、使用済みガスを、チャンバの第２端部から排出させながら、加圧ガスをチャンバの第１端部へ導入し、
クランク軸は、クランク軸とともに回転するタイミングホイールを備え、
タイミングホイールは、センサに作用上関連づけられている磁石を含んでおり、
当該センサは、制御装置に結線され、ピストン位置に関する情報を制御装置に送り、
それぞれのソレノイドを、それぞれの通路の開閉のために通電すべき時期を、制御装置が決定することを可能にすることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の装置であって、
１つの通路が、チャンバのそれぞれの端部に関連づけられており、
チャンバのそれぞれの端部のいずれか一方を選択してそこへ、使用済みガスを別のチャンバ端部から排出させながら、加圧ガスを導入するために利用され、
電子機械デバイスは、それぞれの通路に関連づけられるソレノイド制御形摺動弁を備え、
それぞれの通路は、摺動弁部材と関連づけられており、
制御装置は、ソレノイドを操作して、摺動弁部材を、使用済みガスをチャンバの第２端部から排出させながら、加圧ガスがチャンバの第１端部へ入るように作動させ、
摺動弁部材は、加圧ガスを受け取るための入口ポート、及び使用済みガスを排気する出口ポート、及び、加圧ガスをチャンバの一端部を選択してそこへ導入しながら、使用済みガスを、チャンバの他端部から摺動弁部材ハウジングを通過させて、排出させることを制御する摺動部材、を持つハウジングを備え、
クランク軸は、クランク軸とともに回転するタイミングホイールを備え、
タイミングホイールは、センサに作用上関連づけられている磁石を含んでおり、
当該センサは、制御装置に結線され、ピストン位置に関する情報を制御装置に送り、
それぞれのソレノイドを、それぞれの通路の開閉のために通電すべき時期を、制御装置が決定することを可能にすることを特徴とする、
効率的に出力又はトルクを発生させる装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、
制御手段は、それぞれの通路に関連づけられる摺動弁部材、リンク機構を備え、
摺動弁部材は、ハウジング内で摺動可能な弁部材及びこれと連結しているロッドを含んでおり、リンク機構は、前記予め定めた手順で通路を開いたり閉じたりするように、クランク軸を摺動弁部材のロッドに連結していることを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、
クランク軸は、クランク軸まわりのチャンバから一定限度量以上のガスが逃げないよう、高圧シールを含み、
クランク軸は、車両の駆動軸系に連結されるか、又は、
電力発生のために巻線とブラシを含むことを特徴とする、
効率的に機械エネルギを発生させる方法。
【請求項１７】
請求項９に記載の装置を備えた蒸気機関であって、
ｎ個のチャンバと２ｎ個のピストンを含んだものであり、ここで、ｎは、１から６の間の整数であることを特徴とする、
蒸気機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力を発生させることを目的としたエネルギ開発に関する。当該エネルギ発生は、発電や陸上、海上、航空輸送のための原動力を含んだ様々な装置において並びに同じ用途に使用するデバイスやエンジンに対して使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
今日、出力生成は、一般的には、発電に用いる化石燃料の燃焼に依存している。当該燃焼において、大気、水、陸上を汚染する深刻な環境問題が引き起こされている。運動エネルギを創出するこのような燃料の燃焼において、不完全な燃焼生成物が形成されるために、熱効率は、かなり非効率的になっている。このことより、結果として、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素酸化物や粒子状有害物質のような生成物による排気公害が引き起こされている。
【０００３】
このような汚染物質を発生させないで、出力を発生させるある試みがなされている。ウィリアムの下記特許文献は、熱エネルギを機械エネルギに変換するための連続的方法と閉サイクルを、開示している。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第４０８６７７２号明細書
【特許文献２】
米国特許第４１７０１１６号明細書
【０００５】
このシステムは、液状作動流体流れを蒸気流に変換するための特殊なノズル断面を持つ、エネルギ変換チューブを含んだ蒸発手段を備える。この蒸気流は、タービンを回転させる。当該タービンにおいて、蒸気流のエネルギの一部が、機械的軸力に変換される。このシステムは、又、流体流れの熱エネルギ及び静的エネルギを、増加させる手段をも含む。当該手段は、典型的にはポンプ手段である。タービン内の蒸気の一部は、ディフューザのような凝縮手段を通過して、再び、作動流体流れを発生させる。最後に、凝縮された液体流れが蒸発手段へ戻され再循環されるための手段を備える。作動流体は、二酸化炭素、液体窒素もしくはフッ化炭素でも良い。フッ化炭素は、ディフルオロモノクロロメタン、ペンタフルオロモノクロロエタン、ディフルオロディクロロメタン、およびその混合物およびその分留不能な混合物（ azeotropes ）が好ましい。
【０００６】
ジョンストンの下記特許文献は、熱力学的作動サイクルにおいて、気化可能な作動流体を、その液体状態と気体状態の間で再循環させる循環システムを、開示している。
【０００７】
【特許文献３】
米国特許第４８０５４１０号明細書
【特許文献４】
米国特許第４６９８９７３号明細書
【０００８】
このサイクルにおいて、外部エネルギ源から受け取るエネルギは、流体を、ボイラ装置内で高圧にして気化するために使用される。結果として生じた蒸気は、摺動可能なピストンのようなデバイスを使用するエネルギとして利用される。当該ピストンは、フライホイールと結合されたクランク軸を回転させ、フライホイールに連結された回転軸により、機械的出力を供給する。その後、蒸気は、凝縮装置の中でかなり低い圧力で凝縮物となり、熱力学サイクルを繰り返して、ボイラ装置へ戻される。又、凝縮装置とボイラ装置の間の凝縮物流れは、ボイラ装置との圧力伝達を選択できる２台の保存タンクの１つに収集される。作動流体は、水、フレオン、アンモニアを含むことが好ましい。又、作動流体を再生させるための加熱をするため、加熱再生手段を含むのも良い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの先行技術は、それらの志向する目的に、ある程度適しているが、出力発生の改良、特に、トルクや出力を発生させるエンジンを含んだ、小型でより効率的なシステムへの改良の余地がある。この改良は、以下に開示する本発明の実施形態により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、高圧蒸気発生用の、気化可能な第１液状熱伝達媒体を加熱するステップと、機械エネルギを供給するために高圧蒸気を利用するステップと、その後蒸気を液体に凝縮するステップと、前記第１液状熱伝達媒体として再使用するために、凝縮した液体を、加熱ステップへ再循環させるステップを備える、効率的に機械エネルギを発生させる方法に関する。前記第１熱伝達媒体は、前記加熱ステップや前記凝縮ステップにおいて、熱伝達媒体の損失が無いよう、密閉された回路に保持されることは不可欠である。
【００１１】
前記第１液状熱伝達媒体は、以下のフッ化炭素又はフッ化炭素混合物から成ることが好都合である。すなわち、当該フッ化炭素又はフッ化炭素混合物は、(a) 水の沸点より低い圧力発生温度において、少なくとも４００psi（２７.５８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点を持ち、(c)圧力発生温度より高い臨界温度を持つものである。この第１液状熱伝達媒体は、以下のフッ化炭素混合物から成ることが好ましい。すなわち、当該フッ化炭素混合物は、(a) １９０°Ｆ（８７.８℃）より低い圧力発生温度において、少なくとも５００psi（３４.４８×１０５ Ｐa ）の高圧を発生させ、(b) 水の氷点より低い沸点であって、１０°Ｆ（−１２.２℃）以上の沸点を持ち、(c)１５０°Ｆ（６５.６℃）より高い臨界温度を持つものである。
【００１２】
前記加熱ステップは、前記第１熱伝達媒体と異なる第２液状熱伝達媒体を加熱し、第１熱伝達媒体を加熱し気化させるための加熱された第２熱伝達媒体を利用することが好都合である。前記第２熱伝達媒体は、原子力エネルギ、太陽エネルギ、電気エネルギ、化石燃料や天然もしくは合成ガスやアルコールや野菜や植物の燃焼により２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度に加熱されることが好ましい。加熱された第２媒体は、前記第１媒体と接触して加熱する熱交換チュ−ブを通過する。
【００１３】
前記蒸気利用ステップは、出力又はトルク発生を目的として軸を回転させるために、蒸気を、タービンを通過させることから成る。前記回転軸は、車両を駆動するために、車輪に作用上関連づけられていても良い。この方法を改変すると、車輪と車にブレーキを掛けるため、タービンを通過している蒸気圧力を逆方向にすることが可能となる。
【００１４】
あるいは、前記蒸気利用ステップは、馬力を発生するために、１台のエンジンにおいて、１個又は複数のピストンを作動させるよう、蒸気圧力を利用することを含んでも良い。エンジンは、舟艇や大型船に搭載されても良いし、海上推進力を供給するために、プロペラや羽根に作用上関連づけられても良い。更に、蒸気利用ステップは、航空推進力を供給するために、蒸気を、航空機用エンジンのタービンを通過させることから成っても良い。
【００１５】
蒸気は、空冷の凝縮器、又は、熱を蒸気から回収し他に利用できる熱交換器、において凝縮させても良い。必要であれば、蒸気利用ステップから凝縮ステップへ媒体をポンプ輸送することにより、回路内の第１熱伝達媒体の移動を手助けできる。加えて、媒体移動を手助けするために、バルブを含むこともできる。
【００１６】
本発明は、又、効率的に出力又はトルクを発生させるための装置に関する。当該装置は、以下のものを含んだ閉ループ熱伝達媒体システムを備える。すなわち、気化可能な第１液状熱伝達媒体の加熱により、高圧蒸気を発生させる第１熱交換器、高圧蒸気を利用して機械エネルギを供給する機械デバイス、蒸気を液体へ凝縮する凝縮器、並びに第１熱交換器、機械デバイス、凝縮器を流体的に連結するパイプ類である。当該パイプ類は、又、凝縮液体を、再使用のため、第１熱交換器へ再循環するためのものである。
【００１７】
前記第１熱交換器は、第１熱伝達媒体とは異なる第２液状熱伝達媒体をその中に収容する熱交換チューブを持つ。そして、本装置は、第２熱伝達媒体を加熱するための第２熱交換器を更に含む。ここで加熱された第２熱伝達媒体は、第１熱交換器の熱交換チューブを通過し、第１熱伝達媒体を加熱し気化させる。第２熱伝達媒体は、原子力エネルギ、太陽エネルギ、電気エネルギ、化石燃料やアルコールや野菜や植物の燃焼による加熱デバイスにより２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度に加熱される。
【００１８】
前記第１熱伝達媒体は、加熱ステップや凝縮ステップにおいて、熱伝達媒体の損失が無いよう、一般的には、密閉された回路に保持されている。又、機械デバイスは、出力又はトルク発生のために軸を回転させるタービンでも良いし、あるいは馬力を発生するエンジンでは、１個又は複数のピストンを作動するために利用する蒸気圧力を伴う１個又は複数のピストンを含むエンジンでも良い。このエンジンは、舟艇や大型船に搭載されても良いし、海上推進力を供給するために、プロペラや羽根に作用上関連づけられても良い。あるいは、機械デバイスは、航空推進力を供給するためのタービン作動用の蒸気圧を伴う、航空機エンジンのタービンであっても良い。
【００１９】
更に、当該装置は、第１熱伝達媒体を、蒸気利用ステップから凝縮ステップへと方向づけるポンプを含んでも良い。又、バルブを、第１熱伝達媒体の移動を方向づけることを補助するために、備えても良い。バルブは、電子制御することが好ましく、プログラム制御形コントローラを、バルブを電子制御するために利用し、第１熱伝達媒体の移動を方向づけることを補助することが好ましい。第１熱伝達媒体は、１９０°Ｆ（８７.８℃）より低い温度で、システム内で保持されるのが好ましいので、当該媒体に接するパイプや装置は、樹脂材料で作ることができる。このようにして、全システムは２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度で、運転される。
【００２０】
又、本発明は、加圧ガス源、それぞれが頂部及びロッドを持つ第１及び第２ピストン、第１端及び第２端を備えるとともに前記ピストンを収容する、閉鎖チャンバとを備え、効率的に出力やトルクを発生する装置に関する。ピストン頂部が、第１端及び第２端に向かって、チャンバ内で、反対側に向くように、ピストンは、ロッドにより、クランク軸に軸支連結されている。チャンバは、又、加圧ガスを導入したり、チャンバから使用済みガスを排気したりするための通路を含む。当該チャンバは、少なくとも１つの通路が、チャンバの第１端部及び第２端部のそれぞれにおいて、設置されている。
【００２１】
当該装置は、加圧ガスが、最初にチャンバの第１端部へ導入され、膨張して、第１ピストンをクランク軸の方へ移動させ、クランク軸を回転させることにより、加圧ガスが使用済みとなり、同時に、第２ピストンは、使用済みガスをチャンバの第２端部から排出し、引き続き、チャンバの第２端部の内部へ加圧ガスを導入し、同様な膨張をさせて、クランク軸の方へ第２ピストンを動かし、クランク軸を更に回転させ、加圧ガスを使用済みガスにする。同時に、第１ピストンは、使用済みガスをチャンバの第１端部から排出させ、クランク軸回転により、出力とトルクが発生するように、予め定めた手順で、通路に関連付けられ、通路を開いたり閉じたりするための制御手段を含むことが好都合である。
【００２２】
１つの態様として、制御手段は、通路を開閉するために通路に関連づけられる１又は複数の電子機械デバイスと、予め定めた手順で通路を開閉する電子機械デバイスの操作を調整する電子制御装置とを備える。
【００２３】
当該態様の一実施例において、２つの通路がチャンバのそれぞれの端部に関連づけられている。当該チャンバは、加圧ガスをチャンバのそれぞれの端部内へ導入するための入口通路、及び使用済みガスを、チャンバのそれぞれの端部へ排出させる分離した出口通路を含む。それぞれの通路は、ソレノイドを備えた電子機械デバイスによる制御手段を含むことが好ましい。そして制御装置は、ソレノイドを操作して、使用済みガスを、チャンバの第２端部から排出させながら、加圧ガスをチャンバの第１端部へ導入する。以上を実施する好都合な方法は、クランク軸とともに回転するタイミングホイール、センサに作用上関連づけられている磁石を含んだタイミングホイールを備えたクランク軸を備えることである。当該センサは、制御装置に結線され、ピストン位置に関する情報を制御装置に送る。それぞれのソレノイドを、それぞれの通路の開閉のために通電すべき時期を、制御装置が決定することを可能にするためである。
【００２４】
当該態様の別な実施例として、１つの通路が、チャンバのそれぞれの端部に関連づけられており、チャンバのそれぞれの端部のいずれか一方へ、使用済みガスを別のチャンバ端部から排出させながら、加圧ガスを導入するために利用される。ここで、制御手段は、それぞれの通路に関連づけられるソレノイド制御形摺動弁を備える電子機械デバイスであることが好ましい。そして制御装置は、ソレノイドを操作して、摺動弁部材を、使用済みガスをチャンバの第２端部から排出させながら、加圧ガスがチャンバの第１端部へ入るように作動させる。この摺動弁部材は、加圧ガスを受け取るための入口ポート、及び使用済みガスを排気する出口ポート、及び、加圧ガスをチャンバの一端部を選択してそこへ導入しながら、使用済みガスを、チャンバの他端部から摺動弁部材ハウジングを通過させて、排出させることを制御する摺動部材、を持つハウジングを備えることが好ましい。上述のように、クランク軸とともに回転するタイミングホイール、並びに運転時にセンサに作用上関連づけられている磁石を含んだタイミングホイールを備えたクランク軸を備えることが好都合である。当該センサは、制御装置に結線され、ピストン位置に関する情報を制御装置に送る。それぞれのソレノイドを、それぞれの通路を開閉させるために通電すべき時期を、制御装置が決定することができ得るようにするためである。
【００２５】
別な態様としては、制御手段は、それぞれの通路に関連づけられる摺動弁部材である。そして制御手段は、ソレノイドを操作して、摺動弁部材を作動させ、加圧ガスがチャンバの第１端部へ入るようにする。この時、使用済みガスは、チャンバの第２端部から排出している。摺動弁部材は、ハウジング内で摺動可能な弁部材及びこれと連結しているロッドを含むことが好ましい。クランク軸を摺動弁部材のロッドに連結しているリンク機構は、予め定めた手順で、通路を開いたり閉じたりするように利用される。
【００２６】
更なる別な態様としては、制御手段を、予め定めた手順で、通路の開閉を選択して操作する電子制御弁にすることもできる。
【００２７】
これらすべての態様において、加圧ガスは、本願で記述したフッ化炭素混合物の一つを備えることが好ましい。更に、クランク軸は、クランク軸まわりのチャンバから一定限度量以上のガスが逃げないよう、高圧シールを含むことが好ましい。出力を発生させるために、クランク軸は、車両の駆動軸系に連結されても良いし、電力発生のために巻線とブラシを含むことも可能である。
【００２８】
最後に、本発明は、上記記載の装置の一つを備えた蒸気機関に関するものであり、ｎ個のチャンバと２ｎ個のピストンを含んだものである。ここで、ｎは、２から６の間の整数である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、今までに無い出力源を提供するため、密閉システムにおいて、低温で低沸点の熱伝達媒体を利用するものである点が、公知技術からは逸脱している。本発明は２００°Ｆ（９３.３℃）より低い温度で運転され、媒体の燃焼を避け、いかなるガスの又は粒子状の汚染物質の排出を無くすか、又は著しく減少させるため、最高温度１５０°Ｆで運転されることが望ましい。又、低温運転により、媒体に接する装置に、低コストで軽量の材料を使用できる。このようにして、軽量なエンジンや軽量な機械力発生デバイスを製造したり使用したりすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
広範囲な種類の熱伝達媒体の内のいかなる物も、本発明で利用可能である。好都合なことに、これらの媒体は、水の沸点よりかなり下の温度において比較的高い圧力を発生させる。本願にて開示された特定の媒体に関しては、一般的には、１９０°Ｆ（８７.８℃）より低い温度である。更に、これらの媒体は、水の氷点よりかなり低い沸点を持つ。約１２０°Ｆ（４８.９℃）から１８０°Ｆ（８２.２℃）の範囲の温度において、少なくとも約４００psi（２７.５８×１０５ Ｐa ）以上であって、約５００psi（３４.４８×１０５ Ｐa ）から７００psi（４８.２７×１０５ Ｐa ）までの圧力を供給することが可能である。最適な媒体では、約１４０°Ｆ（６０℃）と１６０°Ｆ（７１.１℃）の間の圧力発生温度を持つ。これらの高圧は、タービンや、出力又はトルクを発生させる関連装置を、効率的に運転するのに有利である。
【００３１】
最も有利な媒体は、フッ化炭素類であり、フッ化炭素単体のみで使用しても良いが、その替わりに、様々な混合物を使用することも好まれる。最も好まれるのは、分留不能な混合物を利用することである。媒体として使用するのに適したフッ化炭素は、ディフルオロペンタフルオロエタン、トリフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、テトラフルオロエタン、トリフルオロエタンを含む。混合物の特性全てが、上述の要求特性と合致している炭化水素やハロゲン化された炭化水素のような他のガスを、媒体としての混合物は、少量含んでも良い。
【００３２】
最も好まれるフッ化炭素とフッ化炭素混合物は、ＨＦＣ−１２５、混合物（ Blends ）４０４Ａ、４０７ＣとＨＰ−８０、Ａzeotrope５０２、分留不能な混合物（azeotropic mixtures）ＡＺ−２０とＡＺ−５０である。これらの全ては、ニュージャージー州モーリスタウンのアライド・シグナル・ケミカルズ社から入手できる。ＡＺ−２０は、米国特許第４９７８４６７号に開示されているし、ＡＺ−５０は、米国特許第５２１１８６７号に開示されている。他の有効なフッ化炭素は、米国特許第５４０３５０４号に開示されている。これら３つの特許のそれぞれについて、これらの混合物を理解するのに必要な範囲で、図７により、本願において、具体的に表示している。
【００３３】
以下の表に、最も好まれる熱伝達媒体に関して、臨界温度と様々な温度における発生圧力を示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
最も好まれる熱伝達媒体は、ＡＺ−２０として知られる。この媒体は、−６２.９°Ｆ（−５２.７℃）の沸点を持つ分留不能なフッ化炭素混合物である。この物質は、温度１５０°Ｆ（６５.６℃）まで加熱すると６００psi（４１.３７×１０５ Ｐa ）を超える圧力を発生させる。加熱ステップにおいては、この温度に到達しこの温度を維持するために、極端に低いエネルギ量しか必要ない。このようにして、わずかばかりの必要加熱量で高圧が達成される。
【００３６】
好適な媒体の全ては、水の氷点より低い約１４°Ｆ（−１０℃）、一般的には少なくとも約２０°Ｆ（−６.７℃）で、沸点を持つ。又、これら媒体の臨界温度は、１５０°Ｆ（６５.６℃）から１９０°Ｆ（８７.８℃）の間であり、一般的には約１６０°Ｆ（７１.１℃）から１７０°Ｆ（７６.７℃）の間である。これらの特性により、運転圧力発生に関し、低い温度での運転が保証される。
【００３７】
媒体をその運転圧力まで暖めるのに必要なエネルギ総量はごくわずかであるので、この目的のためのかなり小さい加熱器が、要求の全てである。このような加熱器は、原子力、電気、太陽、天然ガス又は炭化水素ガス、アルコールや野菜オイル、もしくは他の代替可能な物質のような化石燃料代替物を含んだ、広範囲のエネルギ源のいずれかの１つを用いても運転することができる。加熱器は、直接的に又は間接的に媒体を加熱することができる。例えば、第２熱伝達流体を、加熱器により加熱することができ、加熱された第２媒体を、第１熱伝達媒体を加熱するために使用することができる。
【００３８】
当該技術分野における通常の知識を有する者にとり、様々な利用可能源から得られる熱を、単純に適用することにより、家庭用や産業用の電力を、本システムから発生できることを容易に認識できるであろう。これらの利用可能源は、地熱井戸、温泉、更には太陽光さえも含み、媒体を加熱するためのかなり低い温度を得るために、必要に応じて、天然ガスもしくは他の炭化水素ガス、他の化石燃料、もしくは上述した利用可能源のいずれかで補う。このことにより、今度は、発電所の大きさを、十分に小さくかつコンパクトな配置構成へと減少させ、局地的に、すなわち町で、ビルで、個人住宅で利用することが可能となる。
【００３９】
システムを密閉することにより環境汚染物質の発生を防止し、冷却システムは不要となり、システムは、極端に低い騒音レベルで運転することができる。もし、媒体加熱に原子力発電所を使用するなら、本システムが必要とする運転温度が低いために、現状の大きさより大幅に小さくすることができる。更に、無駄に発生したいかなる熱も、集められ媒体の加熱熱源に変換することができる。
【００４０】
図１に、本発明に基づく蒸気機関１を示す。容器２は、液状熱伝達媒体３を収容する。当該媒体は、上述したＡＺ−２０が好ましく、蒸気になるよう加熱されたとき、高圧を発生させることができる。この理由で、容器２は、熱交換器４を備える。その熱交換器は、エチレングリコール５を収容し、当該供給用媒体を含む容器６と連結されている。容器６は、ボイラ熱交換器７又は他の好適な加熱手段により、温度を約１５５°Ｆ（６８.３℃）まで加熱される。ＡＺ−２０の臨界温度は１６３°Ｆ（７２.８℃）であるので、運転温度は、１６０°Ｆ（７１.１℃）より低い温度に維持される。ボイラ７は、原子力、化石燃料並びに天然ガスやアルコールの燃焼、電力、太陽、又はこれらの組合せを含む、多数の熱源のいずれか一つ１７により加熱される。くわえて、システムは、寒冷始動機能のため電気加熱器２７を含むことができる。これは、単体で使用することもできるし、ボイラと組合せて使用することもできる。ポンプ８は、熱交換器４と供給容器６の間でグリコール５を循環させる。
【００４１】
熱交換器４内でのグリコール５からの熱により、容器２の上部において、ＡＺ−２０は、気化し、高圧蒸気９を発生させる。チェックバルブ１０により、高圧蒸気９が、パイプ１１を通過しタービン１２もしくは他の出力生成手段へ、確実に流れるようになる。必要であれば、発電することができ、又は、タービンを、ホイール（回転輪）もしくは他の動作発生デバイスと、トルクや、デバイス作動用の力を生成するために、作用上関連づけるることができる。その後、蒸気９は、パイプ１３を続いて通過し、ポンプ１４により加圧され、凝縮器１６へ移動する。凝縮器１６では、ファン１５が、ガスを冷やして、ガスを液体に戻す。この液体は、パイプ１８を通過し、チェックバルブ１９を通過し、再使用のため容器１の中へ入る。
【００４２】
上述したように、本発明は、自動車や海上交通手段として実用性があり、運転温度が低いため、装置の構造材料を、ナイロン、ポリカーボネイト、モルダイトのようなエンジニアリング熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂もしくは合成物もしくはそれに類する物にすることができる。更に又、アルミニウム、チタニウム、マグネシウムのような軽金属を使用することもできる。このことにより、本発明に係るシステムを含むエンジンの複雑さや重量が、大きく減ることとなる。更に又、このことにより、エンジンが、長寿命となり、高信頼性の運転ができることとなるため、エンジンのサービス（点検・修理）が単純化される。シリンダ内の燃焼が無いため、排気も無く、大気汚染も発生しない。
【００４３】
更に又、車輪を直接駆動させて、出力を使用できるため、動力伝動装置は不要となる。ピストンの全行程に関して、かなり高い圧力の蒸気を利用できるので、本エンジンは、より大形の内燃機関のトルクと馬力を持つ。エンジンの可動部分は、常時、潤滑されているので、更なる保全修理は必要なくなる。又、ラジエータや水システムは、必要なくなる。
【００４４】
電子制御のバルブやバルブ装置は、システムの運転を容易にするし、熱伝達媒体は、可燃性では無いため、エンジン火災の心配が無い。凝縮された第１液状熱伝達媒体用の戻り管は、液体を温めたり、蒸気を発生させたりすることを助けるので、この目的のために使用することができる。本システムが、車のエンジンとして使用される時、比較的冷たい戻り管は、車の乗員に対し、空調提供用として、空気を冷却するために使用される。システムの全電子デバイスを冷却することにより、装置類の信頼性と寿命が増加することとなる。主要制御装置は、制御システムの心臓部であり、全機能を遂行するようプログラムが組み込まれている。
【００４５】
本システムは、大気状態、例えば気圧、気温、湿度の影響は受けない。システムの密閉性により、全ての装置類の信頼性が、保証されている。システムを外気と完全に隔離していることにより、システムを、長期間、運転できることとなる。
【００４６】
本システムの重要な特徴は、インジェクタ（噴射器）、燃料ポンプ、触媒コンバータ、燃料レール、センサのような内部燃料機器類を無くしたことである。これらは、コストが掛かり、故障し易く、危険であるが、内燃機関の運転にとっては必要なものである。
【００４７】
今日のエンジンは、複雑な機械装置類、電子機器類、難解な、１シリンダ当り２個から５個のバルブを持つバルブ列、１個から２個の点火プラグや複数の点火コイルを使用する点火システム、並びに燃焼プロセスにおいて、究極の燃料システム及び燃料噴射プロセスを有するに至っている。これに追加されるものは、触媒コンバータや特殊仕様のマフラを持つ排気システムである。標準ガソリンエンジンおよび標準ディーゼルエンジンの両者とも、機能を発揮するには、これらの装置の大部分を必要とする。燃料を完全に燃やすことができないために、それらの効率はいまだに低い。これは、結果的に不完全燃焼及び大気汚染を生じさせる。
【００４８】
運動エネルギもまた、熱発生手段の源を要求する。現在、化石燃料及び植物や草木から抽出されたアルコールは、これを完遂するために、使用される。高温燃焼のため、エンジン材料は特殊合金や他の高級な材料から成ることが要求される。対照的に、本発明は、回転や直線運動に変換される高圧を創るために使用される化学的作用により最高温度約１６０°Ｆ（７１.１℃）でその作動サイクルを完遂する。１６０°Ｆ（７１.１℃）という低い温度により、内燃機関で使用されている超金属（ super metals ）や他の材料は、必要なくなる。高強度で軽量の樹脂が、金属や合金に替わり代用される。
【００４９】
上述の多くの装置を排除したことにより、この形式の動力機械は単純化され、安全で経済的で耐久性があるものとなる。とりわけ、それは、大気へのガス排出が無いので、汚染は無く、環境的にクリーンである。
【００５０】
図２に、２シリンダの蒸気機関５０を示す。本エンジンは、内燃機関の有する複雑さの大部分が無い。本エンジンは、主制御装置もしくはＭＣＵ７０により、完全に電子的に制御される。この制御装置は、プログラム可能なマイクロプロセッサであり、これは、バルブ、ソレノイドもしくは他の電子機器を作動させるために、利用される。これらは、様々な通路の開閉を行い、加圧ガスを、ピストン頂部の背後のチャンバ端部へ導入し、使用済みガスを当該チャンバ端部から排出させるようにする。本装置の唯一の回転部材は、ピストン５２Ａ、５２Ｂとクランク軸５３である。全ての電子バルブは、ＭＣＵ７０により、作動され、プログラム化される。ＭＣＵ７０は、磁石５９によりトリガ駆動され、タイミングホイール６２に装着された磁気センサ５１Ａ、５１Ｂから情報を受け取る。ソレノイド６３、６４、６５及び６６は、ＭＣＵ７０のプログラムにしたがって、トリガ用磁石５９とセンサ６１Ａ、６１Ｂにより通電される。
【００５１】
容易に理解できるはずだが、高圧蒸気は、容器２から導管６８へ入り、スロットルバルブ６９から分岐管５８へ通り抜ける。ソレノイド６３及び６６は、通電が解除され、蒸気は、分岐管５８から右側シリンダ５２Ｂへ流れ、ピストン５２Ｂ背後のチャンバ内部で膨張し、ピストンをクランク軸５３とピストン５２Ａの方へ移動させる。同時に、ピストン５２Ａは、クランク軸５３から離れるよう移動し、再循環と再使用のため、分岐管６０から凝縮器１６の吸入側へ、使用済み蒸気を排気する。フライホイール５５は、４２ボルト交流発電機用電気巻線を含み、接触ブラシ６７を通じて、電力が伝導する。出力フランジ５６が、クランク軸５３とフライホイール５５に装着されている。
【００５２】
図３を参照すると、ピストン５２Ａは、チャンバの端へ到達し、使用済み蒸気の全ては、排出されている。回転タイミングホイール６２上のトリガ用磁石５９は、センサ６１Ａに接近し、順番に、ＭＣＵ７０が、ソレノイド６５及び６６を通電させ、ソレノイド６３及び６４の通電を解除して、ピストン５２Ａ背後のチャンバの中へ圧力蒸気が入る。導管６８からの圧力蒸気は、スロットル６９からピストン５２Ａ背後のシリンダチャンバ内へ流れ、ピストンをクランク軸５３とピストン５２Ｂの方へ移動させる。これにより、ピストン５２Ｂ背後のシリンダチャンバ内の使用済み蒸気を、分岐管５７を通り管６０へ排出させ、更に凝縮器１６の吸入側へ、戻す。
【００５３】
エンジンの速度、逆転、停止は、制御や性能の要求に基づき、ＭＣＵ７０をプログラミングすることにより達成される。クランク軸５３に装着されている高圧シール５４は、確実に、蒸気を失わないようする。必要であれば、外界の大気から遮断され密閉する完全な装置にすることが可能となる。エンジン５０は、何個のシリンダでも、いかなる形状のブロックでも構成可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとり、容易に理解できるであろう。
【００５４】
図４に類似形式の２シリンダで構成されたエンジン８０を示す。ここにおいては、ソレノイド駆動摺動弁部材７８とソレノイド８８以外は、図２と図３と同様の要素を使用している。磁石５９が、回転タイミングホイール６２に沿って動き、磁気インパルスが、センサ６１Ｂにより磁石５９から検知されるとき、ＭＣＵ７０は、ソレノイド８８のコイル８０を通電させ、ソレノイドコイル８０が、ロッド９０により摺動弁８５を吸引する。このため、分岐管ポート７２が、管８４からスロットルバルブ８３を通過した蒸気を、摺動弁８５のポート７２を通過させて流れるようにする。分岐管８１Ｂは、蒸気をピストン５２Ｂへ流し、ピストンをクランク軸５３の方へ移動させる。ピストン５２Ａは、今やクランク軸５３から離れて移動しており、そのシリンダ内の使用済みのガスを、分岐管８１Ｃを通過しポート８１へ、更に摺動弁８５の上部を通過し、ポート８１Ａ外を通過し、戻り管７９から凝縮器１６へ、排出させる。クランク軸５３が、死点に到達したとき、磁石５９は、センサ６１Ａを励起させ、それによりソレノイドコア８２がソレノイドコイル８７へ引き寄せられ、反対方向でサイクルを繰り返す。クランク軸上のシール５４は、全てのガスが、システム内に保持されるようにし、安全が確保される。フライホイール５５は、４２ボルト・システム用電気巻線を含み、ブラシ６７が示されている。フランジ５６は、外部出力伝動装置のためのものである。他のデザインとしては、必要であれば、本装置全体をカプセル化することもできる。
【００５５】
図５に、摺動弁８５のための機械駆動リンク機構１００を持つ同じエンジン８０を示す。加圧ガス又は蒸気が、スロットルバルブ８３を通過し分岐管８６の中へ入る時、摺動弁８５は、カム１０５とリンク１０４Ａと１０４Ｂの作動により、ハウジング８７内の位置が定められる。蒸気は、摺動弁ポート１０９からピストン５２Ｂへと通過する。ピストン５２Ａは動かされ、クランク軸５３を回転させながら、ピストン５２Ａが、使用済み蒸気を、分岐管１０９を通過し、摺動弁ポート１１０と１１１を通過し、管７９から凝縮器１６へ、排出させる。クランク軸５３が回転するとき、カム１０５は、１８０°進み、リンク１０４Ａと１０４Ｂの作動により、摺動弁８５を、摺動弁ハウジング８７の反対側へ移動させる。摺動弁８５の位置のために、ポート１１１と１０９は、排気ポートとなり、ポート１１０は、入口ポートとなる。シール５４は、再び、蒸気の漏出を防ぐのを確実にする。フライホイール５５は、４２ボルト交流発電機用電気巻線を含む。ブラシ６７は、電流を電気システムへ流すよう方向づける。
【００５６】
図６に、太陽パワーの車１２０を示す。この車は、太陽で加熱されたエチレングリコールを循環させる管１２４によりボイラ１２１へつながった、太陽パネル１２２を含む。エチレングリコールは、ボイラヒーターにより、１６０°Ｆ（７１.１℃）まで加熱される。このことにより、日射の強い地域においては、本装置の熱効率が、増加することとなる。本パネルは、エチレングリコールが循環する、格子状の窪んだ銅又はアルミニウムのパネルから構成されている。この太陽パネル１２２は、車の屋根と合体されており、透明樹脂パネル１２３によりそのエレメントが保護されている。大量の熱を発生させる高効率モータを冷却するために管１２６、１２７を通過してエチレングリコールを循環させることによっても又、熱は吸収される。ポンプ１２８は、ボイラ１２１へ流体を戻す手段である。サーモスタット１２５は、十分に加熱された流体のみを循環させる。電磁弁１３０は、モータ１２９又は、熱を得られる他の場所から来る流体の制御をする。これらが、システムの基本的詳細であり、エネルギを獲得するために多くの技術が、本システムへ向けられる。エネルギの獲得は、人口増加のために必要とされ、減少しつつある化石燃料の供給に頼らない手段により、必要とされる。砂糖きび、とうもろこし及び他の野菜類からのアルコールのような代替燃料の使用により、我々が、現在、化石燃料から経験しているような地球大気汚染問題を取り除くことが可能となる。
【００５７】
本発明の蒸気機関は、１９００年代初期のスチーム（水蒸気）エンジンと操作が類似している。それらのエンジンの巨大な出力や柔軟性に匹敵する物は何もない。そして本発明の蒸気機関は、スチーム（水蒸気）エンジンの特徴に近づけることができる。それは、いずれの方向にも回転することができ、ブレーキとして働くように、瞬間的に停止することもできる。このことにより、動力伝動装置は不必要となり、結果的に、輸送交通機械、農業機械や建設機械の全ての手段で、高額ではない駆動系となる。外部で使用する出力は、ハウジングから出たモータ軸を経由して伝動される。ハウジングは、現代技術、自動車用空調機器や冷凍システムで使用されるような高圧シールによりシールされる。
【００５８】
又、本発明は、軍事用機械においても実用性がある。本発明の静粛な運転、無排気、高出力により、戦車、航空機、履帯車両（ground support vehicles）、水陸両用車（marine transport vehicles）にも使用できる。
【実施例１】
【００５９】
次に、内燃機関と本発明に基づく蒸気機関で出力の比較をする。
【００６０】
シリンダ径４インチ（１０１.６mm ）、行程３インチ（７６.２mm ）のシリンダは、３７.７立方インチ（６１７.８cm３ ）の容積を持つ。圧縮比は、８.５４である。５０００ポンド（２２６８kg ）の爆発力は、瞬間トルクで６２５ポンド・フィート（８４８Ｎｍ）に変換される。
【００６１】
本発明に係る蒸気機関の同一シリンダは、圧縮比は無視し、圧力６００ポンド（４１.３７×１０５ Ｐa ）を持つとして、クランクの全行程について、９６６ポンド・フィート（１３１０Ｎｍ）の連続トルクを発生させる。
0.7854×Ｄ２＝0.7854×16＝12.5664平方インチ×600ポンド＝7539.84
これは、内燃機関と比較して５０％以上の増加である。更に又、内燃機関において、燃焼が終了すると、シリンダ力がかなり大きく減少する。又、内燃機関は、４サイクル行程の作動サイクルを繰り返すように、運転進行しなければならない。
【００６２】
本発明の蒸気機関は、二倍の働きをして、ピストンのそれぞれ及び毎回の行程において力を発生させている。このことにより、結果的に、より大きい力を持ち、より滑らかな作動をする小型エンジンができる。吸入と排出システムは、大気とはつながっていないし、システムは、１５０°Ｆ（６５.６℃）のかなり低い温度で運転されるので、様々な種類の非汚染物質のいずれを使用しても、蒸気圧が発生するよう、伝達媒体を加熱することができる。ＡＺ−２０は、１５０°Ｆ（６５.６℃）で６００psi（４１.３７×１０５ Ｐa ）以上の圧力を発生させ、何回でも再循環、再使用できる。結果的に、低い運転コストと低い保全維持費用となる。本エンジンは、要求馬力に基づいたいかなる合理的な数のシリンダを持つピストンエンジンであっても良いし、タービンあるいはベーン形モータであっても良い。システムは、又、高圧と低温を要求する機構を作動させるために使用することも可能である。
【００６３】
本発明は、関連する実施形態を参照して説明されているが、本発明の真の思想と範囲から離れること無く、様々な変形例が可能であることは、明らかであろう。例えば、当該技術分野における通常の知識を有する者が、ここに述べた運転基準に合致した、又は、超えてさえいる様々なフッ化炭素熱伝達媒体混合物を、作り上げるのは可能である。又、他の電子制御弁や他の圧力調整デバイスも、加圧ガスをピストン頂部の背後のチャンバ内へ導くために使用することもできる。加えて、ＭＣＵは、マイクロプロセッサであっても小形コンピュータであっても良い。以上のように、このような変形例や類似例の全てが、本願請求項に包括されていることを、強調しておく。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る、今までに無い、閉ループ熱伝達回路を説明する模式図である。
【図２】本発明に係る２シリンダ蒸気機関を示す。
【図３】本発明に係る２シリンダ蒸気機関のピストン行程の異なった位置を示す。
【図４】ソレノイド制御形摺動弁を利用した２シリンダエンジンを示す。
【図５】図４において機械的リンク機構を備えたエンジンを示す。
【図６】熱伝達流体を加熱するための太陽パネルを利用した車を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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