(57)【要約】【課題】構造簡単で、低圧蒸気による動作が可能な往復動型蒸気機関を提供する。【解決手段】機関本体部２は、第１及び第２の本体シリンダ２１Ａ，２１Ｂと、第１及び第２の本体ピストン２２Ａ，２２Ｂと、ピストンロッド２３と、第１及び第２の本体吸排気口２４Ａ，２４Ｂとを有する。運動変換部４は、ピストンロッド２３に付設された第１係合部４１と、出力回転軸８に偏心して付設され且つ第１係合部４１に係合する第２係合部４２とを有する。動作制御部６は、出力回転軸８に取り付けられた吸排気分配切換機構において、出力回転軸８と共に回転する第１及び第２のロータリーバルブ部材７３Ｍ，７３Ｎの作用に基づき、第１本体シリンダ２１Ａへの吸気及び第２本体シリンダ２１Ｂからの排気を同時に行わせる第１制御状態と、第２本体シリンダ２１Ｂへの吸気及び第１本体シリンダ２１Ａからの排気を同時に行わせる第２制御状態とを交互に実現させる。【選択図】図２
2011196305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気の作用によりシリンダ内でのピストンの往復運動を発生させる機関本体部と、該機関本体部のピストンの往復運動を出力回転軸の回転運動へと変換させる運動変換部と、前記出力回転軸の回転位相に応じて前記シリンダに対する前記蒸気の供給及び排出を制御する動作制御部とを備えている往復動型蒸気機関であって、
前記機関本体部は、互いに対向するように配置された第１本体シリンダ及び第２本体シリンダと、該第１本体シリンダ及び第２本体シリンダにそれぞれ収容された第１本体ピストン及び第２本体ピストンと、前記第１本体ピストン及び第２本体ピストンを互いに接続するピストンロッドと、前記第１本体シリンダに付設された第１本体吸排気口と、前記第２本体シリンダに付設された第２本体吸排気口と、を有し、
前記運動変換部は、前記ピストンロッドに付設され前記往復運動の方向を横切る方向に延在する第１係合部と、前記出力回転軸に付設され該出力回転軸から偏心して位置し且つ前記第１係合部に対して該第１係合部が延在する方向に相対移動可能に係合する第２係合部と、を有し、
前記動作制御部は、前記出力回転軸の回転を許容するように前記出力回転軸に取り付けられた吸排気分配切換機構を備えており、
該吸排気分配切換機構は、中央部材と、前記出力回転軸の回転中心の方向に関してそれぞれ前記中央部材の一方側に位置する第１チャンバ及び他方側に位置する第２チャンバと、前記出力回転軸と共に回転するように前記第１チャンバ及び第２チャンバ内にそれぞれ収容された第１ロータリーバルブ部材及び第２ロータリーバルブ部材と、を備えており、
前記中央部材は、外部吸気口、外部排気口、前記一方側に開口する第１内部吸気口及び第１内部排気口、前記他方側に開口する第２内部吸気口及び第２内部排気口、前記外部吸気口と前記第１内部吸気口及び第２内部吸気口とを連通させる吸気路、並びに、前記外部排気口と前記第１内部排気口及び第２内部排気口とを連通させる排気路、を備えており、
前記第１内部吸気口及び第１内部排気口は前記出力回転軸の回転中心から第１距離隔てられ且つ前記出力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、前記第２内部吸気口及び第２内部排気口は前記出力回転軸の回転中心から第２距離隔てられ且つ前記出力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、
前記第１ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記一方側の面に当接し、前記出力回転軸の回転中心から前記第１距離隔てられた位置において前記出力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第１連通長孔を有しており、
前記第２ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記他方側の面に当接し、前記出力回転軸の回転中心から前記第２距離隔てられた位置において前記出力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第２連通長孔を有しており、
前記第１チャンバには第１分配吸排気口が付設されており、該第１分配吸排気口は前記機関本体部の第１本体吸排気口と接続されており、前記第２チャンバには第２分配吸排気口が付設されており、該第２分配吸排気口は前記機関本体部の第２本体吸排気口と接続されており、
前記吸排気分配切換機構は、前記出力回転軸の回転に伴い、前記第１連通長孔を介して前記第１内部吸気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部排気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダへの吸気及び前記第２本体シリンダからの排気を同時に行わせる第１制御状態と、前記第１連通長孔を介して前記第１内部排気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部吸気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダからの排気及び前記第２本体シリンダへの吸気を同時に行わせる第２制御状態と、を交互に実現させる、
ことを特徴とする往復動型蒸気機関。
【請求項２】
前記第１ロータリーバルブ部材は前記中央部材の一方側の面に向けて付勢されており、前記第２ロータリーバルブ部材は前記中央部材の他方側の面に向けて付勢されていることを特徴とする、請求項１に記載の往復動型蒸気機関。
【請求項３】
前記中央部材の一方側の面及び該一方側の面に当接する前記第１ロータリーバルブ部材の面、並びに、前記中央部材の他方側の面及び該他方側の面に当接する前記第２ロータリーバルブ部材の面は、いずれも前記出力回転軸の回転中心と直交していることを特徴とする、請求項１または２に記載の往復動型蒸気機関。
【請求項４】
前記外部吸気口は作動蒸気供給源に接続されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の往復動型蒸気機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動型蒸気機関に関するものであり、とくに蒸気の供給排出のための制御機構に特徴を有する往復動型蒸気機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー資源の有効利用が叫ばれており、各種の発熱部から得られる廃熱を利用して再生エネルギーを得る試みが広く行われている。
【０００３】
たとえば、船舶において推進機関で発生する廃熱を利用してボイラを運転することがなされている。この廃熱ボイラから得られる蒸気は、たとえば船舶内の各部に熱源として供給されている。従来、この蒸気は、圧力がたとえば０．５ＭＰａ程度である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、従来の蒸気機関では、専用の生成器で生成した比較的高い圧力（たとえば１０ＭＰａ程度）の高品質の蒸気を用いている。このため、大出力が可能ではあるが、構造が複雑で、大型で、従って装置の低価格化は困難であった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、上記のような技術的課題に鑑みて、構造が簡単な往復動型蒸気機関を提供することにある。本発明の第２の目的は、廃熱ボイラ等から得られるような比較的低い圧力の蒸気による動作が可能な往復動型蒸気機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
蒸気の作用によりシリンダ内でのピストンの往復運動を発生させる機関本体部と、該機関本体部のピストンの往復運動を出力回転軸の回転運動へと変換させる運動変換部と、前記出力回転軸の回転位相に応じて前記シリンダに対する前記蒸気の供給及び排出を制御する動作制御部とを備えている往復動型蒸気機関であって、
前記機関本体部は、互いに対向するように配置された第１本体シリンダ及び第２本体シリンダと、該第１本体シリンダ及び第２本体シリンダにそれぞれ収容された第１本体ピストン及び第２本体ピストンと、前記第１本体ピストン及び第２本体ピストンを互いに接続するピストンロッドと、前記第１本体シリンダに付設された第１本体吸排気口と、前記第２本体シリンダに付設された第２本体吸排気口と、を有し、
前記運動変換部は、前記ピストンロッドに付設され前記往復運動の方向を横切る方向に延在する第１係合部と、前記出力回転軸に付設され該出力回転軸から偏心して位置し且つ前記第１係合部に対して該第１係合部が延在する方向に相対移動可能に係合する第２係合部と、を有し、
前記動作制御部は、前記出力回転軸の回転を許容するように前記出力回転軸に取り付けられた吸排気分配切換機構を備えており、
該吸排気分配切換機構は、中央部材と、前記出力回転軸の回転中心の方向に関してそれぞれ前記中央部材の一方側に位置する第１チャンバ及び他方側に位置する第２チャンバと、前記出力回転軸と共に回転するように前記第１チャンバ及び第２チャンバ内にそれぞれ収容された第１ロータリーバルブ部材及び第２ロータリーバルブ部材と、を備えており、
前記中央部材は、外部吸気口、外部排気口、前記一方側に開口する第１内部吸気口及び第１内部排気口、前記他方側に開口する第２内部吸気口及び第２内部排気口、前記外部吸気口と前記第１内部吸気口及び第２内部吸気口とを連通させる吸気路、並びに、前記外部排気口と前記第１内部排気口及び第２内部排気口とを連通させる排気路、を備えており、
前記第１内部吸気口及び第１内部排気口は前記出力回転軸の回転中心から第１距離隔てられ且つ前記出力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、前記第２内部吸気口及び第２内部排気口は前記出力回転軸の回転中心から第２距離隔てられ且つ前記出力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、
前記第１ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記一方側の面に当接し、前記出力回転軸の回転中心から前記第１距離隔てられた位置において前記出力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第１連通長孔を有しており、
前記第２ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記他方側の面に当接し、前記出力回転軸の回転中心から前記第２距離隔てられた位置において前記出力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第２連通長孔を有しており、
前記第１チャンバには第１分配吸排気口が付設されており、該第１分配吸排気口は前記機関本体部の第１本体吸排気口と接続されており、前記第２チャンバには第２分配吸排気口が付設されており、該第２分配吸排気口は前記機関本体部の第２本体吸排気口と接続されており、
前記吸排気分配切換機構は、前記出力回転軸の回転に伴い、前記第１連通長孔を介して前記第１内部吸気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部排気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダへの吸気及び前記第２本体シリンダからの排気を同時に行わせる第１制御状態と、前記第１連通長孔を介して前記第１内部排気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部吸気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダからの排気及び前記第２本体シリンダへの吸気を同時に行わせる第２制御状態と、を交互に実現させる、
ことを特徴とする往復動型蒸気機関、
が提供される。
【０００７】
本発明の一態様においては、前記第１ロータリーバルブ部材は前記中央部材の一方側の面に向けて付勢されており、前記第２ロータリーバルブ部材は前記中央部材の他方側の面に向けて付勢されている。本発明の一態様においては、前記中央部材の一方側の面及び該一方側の面に当接する前記第１ロータリーバルブ部材の面、並びに、前記中央部材の他方側の面及び該他方側の面に当接する前記第２ロータリーバルブ部材の面は、いずれも前記出力回転軸の回転中心と直交している。本発明の一態様においては、前記外部吸気口は作動蒸気供給源に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構造が極めて簡単な往復動型蒸気機関が提供され、廃熱ボイラ等から得られる比較的低い圧力の蒸気による動作が可能な往復動型蒸気機関が提供され、これにより低価格でのエネルギー資源の有効利用が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による往復動型蒸気機関の一実施形態を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の実施形態の模式的分解斜視図である。
【図３】図１の実施形態の模式的縦断面図である。
【図４】図１の実施形態の模式的縦断面図である。
【図５】本発明による往復動型蒸気機関の他の実施形態の運動変換部を示す模式的分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明による往復動型蒸気機関の一実施形態を示す模式的斜視図であり、図２は本実施形態の模式的分解斜視図であり、図３及び図４は本実施形態の模式的断面図である。
【００１２】
本実施形態の往復動型蒸気機関は、作動蒸気の作用によりシリンダ内でのピストンの往復運動を発生させる機関本体部２と、該機関本体部２のピストンの往復運動を出力回転軸８の回転運動へと変換させる運動変換部４と、前記出力回転軸の回転位相に応じて前記シリンダに対する前記蒸気の供給及び排出を制御する動作制御部６とを備えている。
【００１３】
機関本体部２は、水平方向の第１本体シリンダ２１Ａ及び左右方向の第２本体シリンダ２１Ｂと、第１本体シリンダ２１Ａ及び第２本体シリンダ２１Ｂにそれぞれ左右方向に移動可能に収容された第１本体ピストン２２Ａ及び第２本体ピストン２２Ｂと、第１本体ピストン２２Ａ及び第２本体ピストン２２Ｂを互いに接続（連結）する水平方向のピストンロッド２３と、第１本体シリンダ２１Ａのヘッド部に付設された第１本体吸排気口２４Ａと、第２本体シリンダ２１Ｂのヘッド部に付設された第２本体吸排気口２４Ｂと、を有する。第１本体シリンダ２１Ａ及び第２本体シリンダ２１Ｂは、それぞれベース部材２６の水平方向に互いに反対の側に固着されており、水平方向に予め定められた距離隔てられて互いに対向するように同軸にて整列配置されている。
【００１４】
運動変換部４は、ピストンロッド２３に付設され、第１本体ピストン２２Ａ及び第２本体ピストン２２Ｂの往復運動の方向（水平方向）を横切る方向（上下方向）に延在する第１係合部４１を有しており、更に、出力回転軸８に付設され出力回転軸８から偏心して位置し（すなわち、出力回転軸８の回転中心８Ｘからずれた中心を持ち）且つ第１係合部４１に対してその延在方向（上下方向）に相対移動可能に係合する第２係合部４２を有する。第１係合部４１は長孔からなり、該長孔内に第２係合部４２が相対的往復移動可能に挿入されている。第２係合部４２は、出力回転軸８の端部に取り付けられた円板状部材８１に付設された突起８２に付されたベアリングからなる。第２係合部４２は、第１係合部４１に対して、出力回転軸回転中心８Ｘの方向と直交する水平方向には相対移動できず、第１係合部４１の延在方向（長孔の長手方向すなわち上下方向）には相対移動可能である。
【００１５】
動作制御部６は、出力回転軸８の回転を許容するように出力回転軸８に取り付けられた吸排気分配切換機構を備えている。該吸排気分配切換機構は、中央部材７１と、出力回転軸回転中心８Ｘの方向に関してそれぞれ中央部材７１の一方側（図２では左手前側）に位置する第１チャンバ７２Ｍ及び他方側（図２では右奥側）に位置する第２チャンバ７２Ｎと、出力回転軸８と共に回転するように第１チャンバ７２Ｍ及び第２チャンバ７２Ｎ内にそれぞれ収容された第１ロータリーバルブ部材７３Ｍ及び第２ロータリーバルブ部材７３Ｎと、を備えている。
【００１６】
中央部材７１は、外周に付設された外部吸気口７１１及び外部排気口７１２、一方側（図２では左手前側）に開口する第１内部吸気口７１３Ｍ及び第１内部排気口７１４Ｍ、他方側（図２では右奥側）に開口する第２内部吸気口７１３Ｎ及び第２内部排気口７１４Ｎ、外部吸気口７１１と第１内部吸気口７１３Ｍ及び第２内部吸気口７１３Ｎとを連通させる吸気路７１５、並びに、外部排気口７１２と第１内部排気口７１４Ｍ及び第２内部排気口７１４Ｎとを連通させる排気路７１６、を備えている。
【００１７】
第１内部吸気口７１３Ｍ及び第１内部排気口７１４Ｍは、出力回転軸回転中心８Ｘから第１距離Ｄ１だけ隔てられており、出力回転軸回転中心８Ｘに関して互いに反対側に位置している。第２内部吸気口７１３Ｎ及び第２内部排気口７１４Ｎは、出力回転軸回転中心８Ｘから第２距離Ｄ２だけ隔てられており、出力回転軸回転中心８Ｘに関して互いに反対側に位置している。第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とは、好ましくは同一である。
【００１８】
中央部材７１の一方側（図２では左手前側）の面及び他方側（図２では右奥側）の面は、出力回転軸回転中心８Ｘと直交している。
【００１９】
第１ロータリーバルブ部材７３Ｍは、外形が円板状をなしており、その両面が出力回転軸回転中心８Ｘと直交している。第１ロータリーバルブ部材７３Ｍの片面は、中央部材７１の一方側（図２では左手前側）の面に摺動可能なように当接している。ここで、第１ロータリーバルブ部材７３Ｍは、出力回転軸８に対してすべりキー結合により取り付けられており、回転中心８Ｘの方向には相対的往復移動が可能であるが回転中心８Ｘの周りでの相対的回転が阻止されている。また、第１ロータリーバルブ部材７３Ｍは、第１チャンバ７２Ｍ内において出力回転軸８の周りに巻き付けられた第１コイルバネ７４Ｍにより、中央部材７１の一方側（図２では左手前側）の面に向けて付勢されている。第１ロータリーバルブ部材７３Ｍは、出力回転軸回転中心８Ｘから第１距離Ｄ１隔てられた位置において、出力回転軸回転中心８Ｘの周りの周方向に円弧状に延びる第１連通長孔７３１Ｍを有する。
【００２０】
同様に、第２ロータリーバルブ部材７３Ｎは、外形が円板状をなしており、その両面が出力回転軸回転中心８Ｘと直交している。第２ロータリーバルブ部材７３Ｎの片面は、中央部材７１の他方側（図２では右奥側）の面に摺動可能なように当接している。ここで、第２ロータリーバルブ部材７３Ｎは、出力回転軸８に対してすべりキー結合により取り付けられており、回転中心８Ｘの方向には相対的往復移動が可能であるが回転中心８Ｘの周りでの相対的回転が阻止されている。また、第２ロータリーバルブ部材７３Ｎは、第２チャンバ７２Ｎ内において出力回転軸８の周りに巻き付けられた第２コイルバネ７４Ｎにより、中央部材７１の他方側（図２では右奥側）の面に向けて付勢されている。第２ロータリーバルブ部材７３Ｎは、出力回転軸回転中心８Ｘから第２距離Ｄ２隔てられた位置において、出力回転軸回転中心８Ｘの周りの周方向に円弧状に延びる第２連通長孔７３１Ｎを有する。
【００２１】
図２及び図４から分かるように、第１連通長孔７３１Ｍ及び第２連通長孔７３１Ｎは、出力回転軸回転中心８Ｘの周りで１８０度より小さな角度範囲にわたって延びている。また、第１連通長孔７３１Ｍと第２連通長孔７３１Ｎとは、出力回転軸回転中心８Ｘの周りで位相が互いに１８０度ずれて配置されている。この位置関係は、回転軸８が回転しても変化しない。
【００２２】
第１チャンバ７２Ｍには第１分配吸排気口７２１Ｍが付設されている。第１分配吸排気口７２１Ｍは、第１吸排気パイプ７５により機関本体部２の第１本体吸排気口２１Ａと接続されている。
【００２３】
同様に、第２チャンバ７２Ｎには第２分配吸排気口７２１Ｎが付設されている。第２分配吸排気口７２１Ｎは、第２吸排気パイプ７６により機関本体部２の第２本体吸排気口２１Ｂと接続されている。
【００２４】
外部吸気口７１１は不図示の作動蒸気供給源に接続される。また、外部排気口７１２は不図示の排気装置に接続される。この排気装置は、単に大気中へ蒸気を放出させるものであってもよい。また、出力回転軸８には、被動機器たとえば発電機Ｍが結合される。
【００２５】
かくして、本実施形態の往復動型蒸気機関の吸排気分配切換機構によれば、出力回転軸８の回転に伴い、次のような第１制御状態及び第２制御状態を交互に実現することができる。
【００２６】
すなわち、第１制御状態では、図３及び図４に示されるように、第１連通長孔７３１Ｍを介して第１内部吸気口７１３Ｍと第１チャンバ７２Ｍとが連通し、且つ、第２連通長孔７３１Ｎを介して第２内部排気口７１４Ｎと第２チャンバ７２Ｎとが連通する。これにより、作動蒸気供給源から外部吸気口７１１へと供給される蒸気は、吸気路７１５を経て第１チャンバ７２Ｍへと供給され、更に第１吸排気パイプ７５を経て第１本体吸排気口２４Ａから第１本体シリンダ２１Ａ内へと供給される。同時に、第２本体シリンダ２１Ｂ内の蒸気は、第２本体吸排気口２４Ｂ及び第２吸排気パイプ７６を経て第２チャンバ７２Ｎへと排出され、更に排気路７１６及び外部排気口７１２を経て排気装置へと排出される。
【００２７】
一方、第２制御状態では、図２に示されるように、第１連通長孔７３１Ｍを介して第１内部排気口７１４Ｍと第１チャンバ７２Ｍとが連通し、且つ、第２連通長孔７３１Ｎを介して第２内部吸気口７１３Ｎと第２チャンバ７２Ｎとが連通する。これにより、作動蒸気供給源から外部吸気口７１１へと供給される蒸気は、吸気路７１５を経て第２チャンバ７２Ｎへと供給され、更に第２吸排気パイプ７６を経て第２本体吸排気口２４Ｂから第２本体シリンダ２１Ｂ内へと供給される。同時に、第１本体シリンダ２１Ａ内の蒸気は、第１本体吸排気口２４Ａ及び第１吸排気パイプ７５を経て第１チャンバ７２Ｍへと排出され、更に排気路７１６及び外部排気口７１２を経て排気装置へと排出される。
【００２８】
以上のような本実施形態の往復動型蒸気機関の動作においては、第１ロータリーバルブ部材７３Ｍ及び第２ロータリーバルブ部材７３Ｎは、それぞれ、第１コイルバネ７４Ｍ及び第２コイルバネ７４Ｎにより中央部材７１の一方側及び他方側の面に向けて付勢されているので、第１連通長孔７３１Ｍまたは第２連通長孔７３１Ｎを介さずに吸気路７１５から第１チャンバ７２Ｍまたは第２チャンバ７２Ｎ内へと蒸気が漏れ出すことが阻止される。
【００２９】
以上の実施形態は、特徴的な吸排気分配切換機構を有する動作制御部６を使用しているので、機関本体部と動作制御部との間で蒸気を流通させるパイプの数が少なく、構造が非常に簡単で小型化が可能であり、廃熱ボイラ等から得られる比較的低い圧力の蒸気による動作が可能であり、更に、４００ｒｐｍ程度の高速回転の出力が可能である。これにより、増速装置などを用いることなしに発電機を駆動することが可能となる。また、本実施形態では、運動変換部において高価なクランク軸を用いた機構を使用しないので、装置の低価格化が容易であり、エネルギー資源の有効利用の促進が可能となる。
【００３０】
図５は、本発明による往復動型蒸気機関の他の実施形態の運動変換部を示す模式的分解斜視図である。図５において、図１〜図４に示されるものと同様な機能を有する部材または部分には同一の符号が付されている。
【００３１】
本実施形態は、機関本体部２を構成する第１本体ピストン２２Ａ及び第２本体ピストン２２Ｂを互いに接続するピストンロッド２３の形状、並びに、運動変換部４を構成する第１係合部４１の形状においてのみ、上記図１〜図４の実施形態と異なる。但し、これらのピストンロッド２３及び第１係合部４１の作用は原理的には上記図１〜図４の実施形態のものと同一である。
【００３２】
従って、本実施形態によっても、上記図１〜図４の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００３３】
以上のような特徴的な吸排気分配切換機構を有する動作制御部６の構成を利用して、構造が非常に簡単で小型化が可能な往復動型ポンプを構成することができる。この場合、以上のような実施形態に対して、大略以下のような変更を加える：
（１）吸気及び排気（吐出）される対象物として、蒸気に代えて流体を使用する：
（２）出力回転軸８を入力回転軸として使用する；このため回転軸８には発電機Ｍに代えて原動機（たとえば電動モータ）を接続する：
（３）運動変換部４では、回転軸８の回転運動をピストンの往復運動に変換する：
（４）第１本体シリンダ２１Ａ及び第２本体シリンダ２１Ｂ内での第１本体ピストン２２Ａ及び第２本体ピストン２２Ｂの往復運動に基づき、外部吸気口７１１から流体を吸入して外部排気口７１２から流体を吐出するポンプ動作を行う。
【００３４】
このような往復動型ポンプを、上記往復動型蒸気機関の構成の記述を参照して、一般化して記述すれば、以下のようになる。
【００３５】
シリンダ内でピストンを往復運動させる本体部と、入力回転軸の回転運動を前記本体部のピストンの往復運動へと変換させる運動変換部と、前記入力回転軸の回転位相に応じて前記シリンダに対する流体の供給及び排出を制御する動作制御部とを備えている往復動型ポンプであって、
前記本体部は、互いに対向するように配置された第１本体シリンダ及び第２本体シリンダと、該第１本体シリンダ及び第２本体シリンダにそれぞれ収容された第１本体ピストン及び第２本体ピストンと、前記第１本体ピストン及び第２本体ピストンを互いに接続するピストンロッドと、前記第１本体シリンダに付設された第１本体吸排気口と、前記第２本体シリンダに付設された第２本体吸排気口と、を有し、
前記運動変換部は、前記ピストンロッドに付設され前記往復運動の方向を横切る方向に延在する第１係合部と、前記出力回転軸に付設され該出力回転軸から偏心して位置し且つ前記第１係合部に対して該第１係合部が延在する方向に相対移動可能に係合する第２係合部と、を有し、
前記動作制御部は、前記入力回転軸の回転を許容するように前記入力回転軸に取り付けられた吸排気分配切換機構を備えており、
該吸排気分配切換機構は、中央部材と、前記入力回転軸の回転中心の方向に関してそれぞれ前記中央部材の一方側に位置する第１チャンバ及び他方側に位置する第２チャンバと、前記出力回転軸と共に回転するように前記第１チャンバ及び第２チャンバ内にそれぞれ収容された第１ロータリーバルブ部材及び第２ロータリーバルブ部材と、を備えており、
前記中央部材は、外部吸気口、外部排気口、前記一方側に開口する第１内部吸気口及び第１内部排気口、前記他方側に開口する第２内部吸気口及び第２内部排気口、前記外部吸気口と前記第１内部吸気口及び第２内部吸気口とを連通させる吸気路、並びに、前記外部排気口と前記第１内部排気口及び第２内部排気口とを連通させる排気路、を備えており、
前記第１内部吸気口及び第１内部排気口は前記入力回転軸の回転中心から第１距離隔てられ且つ前記入力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、前記第２内部吸気口及び第２内部排気口は前記入力回転軸の回転中心から第２距離隔てられ且つ前記入力回転軸の回転中心に関して互いに反対側に位置しており、
前記第１ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記一方側の面に当接し、前記入力回転軸の回転中心から前記第１距離隔てられた位置において前記入力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第１連通長孔を有しており、
前記第２ロータリーバルブ部材は、前記中央部材の前記他方側の面に当接し、前記入力回転軸の回転中心から前記第２距離隔てられた位置において前記入力回転軸の回転中心の周りの周方向に円弧状に延びる第２連通長孔を有しており、
前記第１チャンバには第１分配吸排気口が付設されており、該第１分配吸排気口は前記本体部の第１本体吸排気口と接続されており、前記第２チャンバには第２分配吸排気口が付設されており、該第２分配吸排気口は前記本体部の第２本体吸排気口と接続されており、
前記吸排気分配切換機構は、前記入力回転軸の回転に伴い、前記第１連通長孔を介して前記第１内部吸気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部排気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダへの吸気及び前記第２本体シリンダからの排気を同時に行わせる第１制御状態と、前記第１連通長孔を介して前記第１内部排気口と前記第１チャンバとを連通させ且つ前記第２連通長孔を介して前記第２内部吸気口と前記第２チャンバとを連通させることに基づき、前記第１本体シリンダからの排気及び前記第２本体シリンダへの吸気を同時に行わせる第２制御状態と、を交互に実現させる、
ことを特徴とする往復動型ポンプ。
【符号の説明】
【００３６】
２  機関本体部
２１Ａ  第１本体シリンダ
２１Ｂ  第２本体シリンダ
２２Ａ  第１本体ピストン
２２Ｂ  第２本体ピストン
２３  ピストンロッド
２４Ａ  第１本体吸排気口
２４Ｂ  第２本体吸排気口
２６  ベース部材
４  運動変換部
４１  第１係合部
４２  第２係合部
６  動作制御部
７１  中央部材
７１１  外部吸気口
７１２  外部排気口
７１３Ｍ  第１内部吸気口
７１３Ｎ  第２内部吸気口
７１４Ｍ  第１内部排気口
７１４Ｎ  第２内部排気口
７１５  吸気路
７１６  排気路
７２Ｍ  第１チャンバ
７２１Ｍ  第１分配吸排気口
７２Ｎ  第２チャンバ
７２１Ｎ  第２分配吸排気口
７３Ｍ  第１ロータリーバルブ部材
７３１Ｍ  第１連通長孔
７３Ｎ  第２ロータリーバルブ部材
７３１Ｎ  第２連通長孔
７４Ｍ  第１コイルバネ
７４Ｎ  第２コイルバネ
７５  第１吸排気パイプ
７６  第２吸排気パイプ
８  出力回転軸
８Ｘ  出力回転軸の回転中心
８１  円板状部材
８２  突起
Ｍ  発電機
【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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