(57)【要約】【課題】  昨今の日常社会を営むうえで主流となっているエンヂン、蒸気機関などの動力には、炭素系燃料の燃焼技術が原動機として利用されている、しかしその排気は大気中に放出され地球自然環境に及ぼす影響、更には破壊が懸念され始めている、従って燃焼技術による動力を否定する原動機が求められる、本発明では閉じ込めた流体圧力の静圧力を動力として取り出す原動機を提供している。【解決手段】  閉じ込めた高圧流体の高低差と、大気圧力の三者圧力をやり取りする圧力隔室３・３ａの媒体油４・４ａ中で隔室遊動ピストン５・５ａと直角方向に回転するクランクシャフト８を連結して圧力隔室３・３ａ外部の大気圧に動力回転軸８ｃを取り出して、出力を得る多種動力又は移動体動力の可能な「流体圧力の静圧力原動機」の提供。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高低差を有する圧力、公知アキュームレーター１と、それより高圧力の公知油圧揺動ポンプ２又は公知機械式圧力と、大気圧力の三者圧力をやり取りする圧力隔室３・３ａを複数に分割可能に密封又は開放可能に系列化するとともに、充填した媒体油４・４ａ中に往復運動する隔室遊動ピストン５・５ａを設けて、他端には往復油路シリンダー６・６ａ、往復油路６ｂ、対側往復油路シリンダー６・６ａを連繋し、連結のクランクシャフト８、出力回転軸８ｃを大気圧側に挿通し連動カム９・９ａにより油路切換バルブ１０、油圧開放バルブ１１又は揺動ポンプセンサー１２・１２ａを転換してアキュームレーター１、圧力１ａ・１ｂを供給又は休止し、隔室遊動ピストン５・５ａの往復運動に連動するピストンラックギヤ１６・１６ａと遊動ギヤ１４・１４ａを介在する対称に隔室均衡ピストン１５・１５ａ、均衡ラックギヤ１５ｂ・１５ｃを設けて・油圧揺動ポンプ２の圧力２ａ・２ｂ又は回転運動を直線運動に変換した公知機械式の加圧で圧力隔室３・３ａへの浸入後退を隔室遊動ピストン５・５ａに逆動させ媒体油４・４ａ量を一定に保持するとともにアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄの流失を無くし連続したクランクシャフト８の出力を得る流体圧力の静圧力原動機。
【請求項２】
高低差を有する圧力、公知アキュームレーター１と、それより高圧力の公知油圧揺動ポンプ２又は公知機械式圧力と、大気圧力の三者圧力をやり取りする圧力隔室３・３ａを複数に分割可能に密封又は開放可能に系列化するとともに、充填した媒体油４・４ａ中に隔室ピストン１７・１７ａ又は加圧シリンダー１８・１８ａを有し、他端の往復油路シリンダー６・６ａ、往復油路６ｂ、対側往復油路シリンダー６・６ａを連繋し、往復運動する隔室ピストン１７・１７ａのラックギヤ１９・１９ａに噛合する一方向回転ギヤ２０・２０ａの出力回転軸２１を大気圧側に挿通し連動するカム９・９ａにより油路切換バルブ１０、油圧開放バルブ１１又は揺動ポンプセンサー１２・１２ａを転換してアキュームレーター１、圧力１ａ・１ｂを供給又は休止し、隔室ピストン１７・１７ａの往復運動に連動するピストンラックギヤ１６・１６ａと遊動ギヤ１４・１４ａを介在する対称に隔室均衡ピストン１５・１５ａ、均衡ラックギヤ１５ｂ・１５ｃを設けて油圧揺動ポンプ２の圧力２ａ・２ｂ又は回転運動を直線運動に変換した公知機械式の加圧で圧力隔室３・３ａへの浸入後退を隔室ピストン１７・１７ａに逆動させ媒体油４・４ａ量を一定に保持するとともにアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄの流失を無くし連続した回転軸２１の出力を得る流体圧力の静圧力原動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、圧力差を有する高圧流体を大気中に放出することなく、更に大気圧力を交えた三者の格差を利用して動力を得るもので発電、車両などへの動力となる流体圧力の静圧力原動機の提供である。
【背景技術】
【０００２】  車両、航空機などの動力は主にレシプロエンヂン、遠心圧縮型など炭素系の燃焼技術によるものである、又危険性をはらんだままの原子核燃料のいわゆる原発のほかに、火力蒸気機関、蒸気タービン又は電気力に依存したモーター又は燃料電池などの技術が今日主要な動力源となっている。しかし公知アキュームレーター又は揺動ポンプの加圧又は除圧だけで出力を得る原動機に比較する技術は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  石油石炭などの燃焼に伴う排気が地球自然環境に及ぼす影響、更には破壊が懸念されてきた、代替動力の開発が課題である、昨今動力の主流となっているエンヂン、蒸気機関などは広く普及して日常生活に欠くことのできない発電又は搬送手段など重責を担っている、また石油石炭系のほかメタン、水素燃料エンヂン、燃料電池車両などいずれも燃焼消費社会が構築されている、【０００４】  しかし石油石炭などは早晩採掘を止める必要がある、なかんずく長期には依存できないし、大気放出型であって環境保全の観点からも好ましいものではない、今日二酸化炭素の排出削減は世界規模の課題でありクリーンな原動機が求められている。【０００５】  係る課題解決には圧縮容器に閉じ込めたままの圧力を通常気圧のもと、いかに利用するか開発課題である、従来人工的に濃縮した圧力は瞬時に大気に放出してしまいその利用は困難であった、この静圧力をいかに利用するかは未解決の技術として残っていた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】  ａ）  高低差を有する圧力、公知アキュームレーター１、圧力１ａ・１ｂとそれより高圧力の公知油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂ又は公知技術の機械式圧力と大気圧力の三者圧力を利用して動力を得る方法及び装置であり、圧力隔室３・３ａを複数に分割可能に密封又は開放可能に系列化し無伸縮性流体を可とし、伸縮性気体圧力を排除する、【０００７】  更に、圧力隔室３・３ａに媒体油４・４ａを充填するとともに、（充填口図示省略）媒体油４・４ａ中に往復運動する隔室遊動ピストン５・５ａと直角方向に回転するクランクシャフト８を連結し出力回転軸８ｃを外部大気圧側に挿通して回転軸８ｃに連動するカム９・９ａの作動でカムピストン９ｂ・９ｃ、カム油圧パイプ９ｄ・９ｅで油路切換バルブ１０、油圧開放バルブ１１又は揺動ポンプセンサー１２・１２ａを転換してアキュームレーター１の媒体油圧１ａ・１ｂを供給又は休止し圧力隔室３・３ａの加圧又は除圧を繰り返すとともに、【０００８】  隔室遊動ピストン５・５ａ双方の往復運動に連動するピストンラックギヤ１６・１６ａを介在する遊動ギヤ１４・１４ａに対称運動の容積均衡ピストン１５・１５ａと均衡ラックギヤ１５ｂ・１５ｃを連動させて油圧揺動ポンプ２の加圧２ａ・２ｂ又は回転運動を直線運動に変換した公知機械式（図示省略）の加圧で隔室遊動ピストン５・５ａに逆動させ圧力隔室３・３ａの容積を確保すると同時に媒体油４・４ａ量を一定に保持する、【０００９】  而して、隔室遊動ピストン５ａ他端の往復油路シリンダー６ａは循環油圧６ｃを往復油路６ｂから対側の往復油路シリンダー６を加圧し隔室遊動ピストン５の押圧によりクランク８ｂを上死点に押し上げ対側クランク８ａは下死点に至り、【００１０】  双方共に上下死点通過と同時にカム９・９ａ、油路切換バルブ１０転換でアキュームレーター１の油圧方向を変え圧力隔室３・３ａの除圧、加圧のやり取りに関係なくアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄは放出することなく出力回転軸８ｃを連続回転させるようになる。【００１１】  ｂ）  高低差を有する圧力、公知アキュームレーター１、圧力１ａ・１ｂとそれより高圧力の公知油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂ又は公知技術の機械式圧力と大気圧力の三者圧力を利用して動力を得る方法及び装置であり、圧力隔室３・３ａを二室又は複数に分割可能に密封又は開放可能に系列化し無伸縮性流体を可とし、伸縮性気体圧力を排除する、【００１２】  更に、圧力隔室３・３ａに媒体油４・４ａを充填するとともに（充填口図示省略）媒体油４・４ａ中に往復運動する隔室ピストン１７・１７ａと直角方向に回転のラックギャ１９・１９ａに噛合する一方向回転ギヤ２０・２０ａを要する出力回転軸２１を外部大気圧に挿通して回転軸２１に連動するカム９・９ａの作動でカムピストン９ｂ・９ｃ、カム油圧パイプ９ｄ・９ｅで油路切換バルブ１０、油圧開放バルブ１１又は揺動ポンプセンサー１２・１２ａを転換してアキュームレーター１の媒体油圧１ａ・１ｂを供給又は休止し、【００１３】  圧力隔室３・３ａの加圧又は除圧を繰り返すようにして隔室ピストン１７・１７ａ双方の往復運動に連動するピストンラックギヤ１６・１６ａを介在する遊動ギヤ１４・１４ａに対称運動���容積均衡ピストン１５・１５ａと均衡ラックギヤ１５ｂ・１５ｃを連動させて油圧揺動ポンプ２又は回転運動を直線運動に変換した公知機械式（図示省略）の加圧で隔室ピストン１７・１７ａに逆動させ圧力隔室３・３ａ容積を確保すると同時に媒体油４・４ａ量を一定に保持する、【００１４】  而して、隔室ピストン１７ａ他端の往復油路シリンダー６ａ、循環油圧６ｃは往復油路６ｂから対側の往復油路シリンダー６を加圧し隔室ピストン１７の押圧により一方向回転ギヤ２０を空転させ上死点に至らしめ対側隔室ピストン１７ａは下死点に至りアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄの除圧、加圧のやり取りに関係なく媒体油１ｃ・１ｄは放出せず出力回転軸２１を連続回転させるようになる。
【発明の開示】
【発明の効果】
【００１５】  蒸気機関、エンヂンなど動力の燃焼排気、排熱、騒音の解消又は炭素系燃料の使用削減とともに燃焼技術による動力を否定する原動機により持続可能な自然環境保全と経済の両立を実現させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  イ）  圧力隔室３・３ａに供給するアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄ、圧力１ａ・１ｂを１００ｋｇ／ｃｍ２とした場合、電動油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂをそれ以上とすれば、隔室遊動ピストン５・５ａに同径同比率の遊動ギヤ１４・１４ａの介在を受けた容積均衡ピストン１５・１５ａは圧力隔室３・３ａ、媒体油４・４ａ中に浸入後退が可能になる、【００１７】  而して、隔室遊動ピストン５・５ａと容積均衡ピストン１５・１５ａの浸入後退に合致する圧力隔室３・３ａ容積は不変であり媒体油４・４ａ量は一定に保持され、アキュームレーター１から供給される媒体油１ｃは圧力隔室３ａに浸入の余地はなく圧力１ａだけがかかることになる、【００１８】  従って、圧力隔室３ａにかかった圧力１ａは油路切換バルブ１０の閉止方向の圧力隔室３は油圧開放バルブ１１が開き大気圧に開放され除圧しているから隔室遊動ピストン５ａは弾けるように押し出され、クランク８ａを下死点方向に押し下げ循環油圧６ｃは往復油路シリンダー６ａより往復油路６ｂを介して対側の隔室遊動ピストン５をクランク８ｂ上死点方向に押し出す、【００１９】  上死点到達と同時に対側隔室遊動ピストン５ａは下死点に到達し、双方共に通過と同時にクランクシャフト８、連動カム９、カムピストン９ｂの転換により油路切換バルブ１０を転換し圧力隔室３を加圧、圧力隔室３ａを除圧し、上記作動を交互に繰り返すのである、【００２０】  従って、隔室遊動ピストン５・５ａの往復運動は連結のクランクシャフト８、回転軸８ｃを連続して回転させて、公知フライホイル２２回転により円滑にするとともに制御はスロットルバルブ２４の供給圧力を変えて行ったり回転軸８ｃにブレーキ（図示省略）をかけて行うようにする、また始動に際しては公知スターター２５を使用することになる、【００２１】  ロ）  圧力隔室３・３ａに供給するアキュームレーター１、媒体油１ｃ・１ｄ、圧力１ａ・１ｂを１００ｋｇ／ｃｍ２とした場合、電動油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂをそれ以上とすれば隔室ピストン１７・１７ａに同径同比率の遊動ギヤ１４・１４ａを介在する容積均衡ピストン１５・１５ａは圧力隔室３・３ａ、媒体油４・４ａ中に浸入後退が可能になる、【００２２】  而して、隔室ピストン１７・１７ａと容積均衡ピストン１５・１５ａの浸入後退に合致する圧力隔室３・３ａ容積は不変であり媒体油４・４ａ量は一定に保持され、アキュームレーター１から供給される媒体油１ｃは圧力隔室３ａに浸入の余地はなく圧力１ａだけがかかることになる、【００２３】  従って、圧力隔室３ａにかかった圧力１ａは油路切換バルブ１０の閉止方向の圧力隔室３が油圧開放バルブ１１を開き大気圧に開放され除圧しているから隔室ピストン１７ａは弾けるように押し出される、【００２４】  更に、ラックギヤ１９ａで一方向回転ギヤ２０ａを駆動し出力回転軸２１に回転を与えて下死点方向に押し下げ循環油圧６ｃは往復油路シリンダー６ａより往復油路６ｂを介して対側の隔室ピストン１７のラックギヤ１９に噛合する一方向回転ギヤ２０を空転させ上死点方向に押し出す、【００２５】  上死点到達と同時に対側隔室ピストン１７ａは下死点に到達し、双方共に通過と同時に回転軸２１、連動カム９、転換油圧９ｃによりアキュームレーター１、圧力１ｂは油路切換バルブ１０を転換し圧力隔室３を加圧、圧力隔室３ａを除圧して上記作動を交互に繰り返すのである、【００２６】  従って、隔室ピストン１７・１７ａの往復運動は遊動ギヤ１４・１４ａの介在で容積均衡ピストン１５・１５ａを反対方向に往復させ圧力隔室３・３ａの容積確保とともに電動油圧揺動ポンプ２の油圧２ａ・２ｂ方向と合致し抵抗は少なく回転軸８を連続して回転させる、【００２７】  更に、公知フライホイル２２回転により円滑にするとともに制御はスロットルバルブ２４の供給圧力を変えて行ったり回転軸２１にブレーキ（図示省略）をかけて行うようにする、また始動に際しては公知スターター２５を使用することになる、【００２８】  尚、上記電動油圧揺動ポンプのほかに公知技術のサーボモーターによるギヤポンプ、ベーンポンプ使用のほか、移動体では路面の傾斜惰力や制動力を使った揺動ポンプ油圧の補助又は該装置の大型には既存の内燃機関又はエンヂンの動力使用が可能である。
【実施例】
【００２９】  図１は、静圧力原動機の平面を示すが、隔室本体３ｂの左右に出ている回転軸８ｃにはカム９・９ａ、カムピストン９ｂ・９ｃ、カムパイプ９ｄ・９ｅ、油路切換バルブ１０、油圧開放バルブ１１、大気開放弁１３、通気口１３ｂを要しアキュームレーター１容器からの圧力１ａ・１ｂは媒体油路１ｃ・１ｄより圧力隔室３・３ａに供給されている。【００３０】  図２は、図１のＡ−Ａ線断面状態を示すが、双方の圧力隔室３・３ａには媒体油４・４ａを充填していて、片方４ａが加圧、他方４が除圧状態を示し、油路切換バルブ１０が開き油圧開放バルブ１１の片方が開いて大気開放弁１３は弱いばね１３ａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ２程度）で塞いで、大気圧方向には開放状態に等しく伸縮の無い油圧は、油圧開放バルブ１１の開放により瞬時に除圧し圧力隔室３は消圧している、【００３１】  又、圧力隔室３・３ａ外部に挿通したクランクシャフト８に連結された隔室遊動ピストン５・５ａのピストンラックギヤ１６・１６ａと遊動ギヤ１４・１４ａを挟んだ均衡ラックギヤ１５ｂ・１５ｃを噛み合わせた対称の隔室均衡ピストン１５・１５ａとクランク回転軸８ｃに連動するカム９・９ａと揺動ポンプセンサー１２・１２ａにより電動油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂで隔室遊動ピストン５・５ａの動きを打ち消している、即ち圧力隔室３・３ａ容積を確保している、【００３２】  上記に基づいた、油路切換バルブ１０の転換でアキュームレーター１、媒体油圧１ａは密封された圧力隔室３ａに向かうが、圧力隔室３ａへは先に媒体油４ａを充填しているから同方向からかかるアキュームレーター１の媒体油１ｃは浸入の余地は無く注入できない、【００３３】  しかし、アキュームレーター１、油圧力１ａだけがかかるのであり、往復油路６ｂ先方の隔室遊動ピストン５及び油圧開放バルブ１１の開いた大気圧開放弁１３方向に隔室遊動ピストン５ａを弾き出すように押圧して、往復油路シリンダー６ａ、往復油路６ｂより対側の隔室遊動ピストン５、更には連結のクランク８ｂを上死点に到達させる、【００３４】  同時に、連動するカム９、カムピストン９ｃ、カム油圧パイプ９ｅにより油路切換バルブ１０、揺動ポンプセンサー１２、油圧開放バルブ１１を転換して、対側の圧力隔室５が加圧され圧力隔室５ａは除圧して交互に繰り返しクランクシャフト８を連続回転させている。【００３５】  図３は、図２同様に静圧力原動機本体の断面状態を示すが、出力の回転軸２１を一方向回転ギヤ２０・２０ａを使って駆動していて、直角方向に往復する隔室ピストン１７・１７ａのラックギヤ１９・１９ａに噛み合い直線運動を回転運動に変換している、【００３６】  更に、圧力隔室３・３ａには媒体油４・４ａを充填していて、片方４ａが加圧、他方４が除圧状態を示し油圧開放バルブ１１の片方が開いて大気開放弁１３は弱いばね１３ａ（０．０５ｋｇ／ｃｍ２程度）で塞いで、大気圧方向には開放状態に等しく、伸縮の無い油圧は油圧開放バルブ１１の開放により瞬時に除圧し圧力隔室３は消圧している、【００３７】  また、圧力隔室３・３ａ外部の大気圧側に挿通した一方向回転ギヤ２０・２０ａを要する回転軸２１と直角に往復する隔室ピストン１７・１７ａのピストンラックギヤ１６・１６ａと遊動ギヤ１４・１４ａを噛み合わせた対称に、隔室均衡ピストン１５・１５ａを設け、回転軸２１に連動するカム９・９ａと揺動ポンプセンサー１２・１２ａにより電動油圧揺動ポンプ２、圧力２ａ・２ｂで隔室ピストン１７・１７ａの動きを打ち消している、即ち圧力隔室３・３ａ容積を確保している、【００３８】  上記に基づいた、油路切換バルブ１０の転換でアキュームレーター１、油圧１ａは密封された圧力隔室３ａに向かうが、圧力隔室３ａへは先に媒体油４ａを充填しているから同方向からかかる媒体油１ｃは浸入の余地は無く注入できない、【００３９】  しかし、アキュームレーター１、油圧力１ａだけがかかるのであり、往復油路６ｂ先方の隔室ピストン１７及び油圧開放バルブ１１の開いた大気圧開放弁１３方向に隔室ピストン１７ａを弾き出すように押圧して、往復油路シリンダー６ａ、往復油路６ｂより対側の隔室ピストン１７、更には一方向回転ギヤ２０を空転させ上死点に到達させる、【００４０】  同時に、連動するカム９、カムピストン９ｃ、カム油圧パイプ９ｅにより油路切換バルブ１０、揺動ポンプセンサー１２、油圧開放バルブ１１を転換して、対側の圧力隔室３ａが除圧され圧力隔室３は加圧して交互に繰り返し回転軸２１を連続して回転させている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  発電機軸の回転、又は車両等の移動体駆動部軸の回転部への使用が可能。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】  流体圧力の静圧力原動機、本体平面を示す図である。
【図２】  図１、Ａ−Ａ線断面の側面状態を示す図である。
【図３】  図２同様の側面状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】  １‥‥‥アキュームレーター            １ａ‥‥アキュームレーター圧力
１ｂ‥‥アキュームレーター圧力        １ｃ‥‥アキュームレーター媒体油
１ｄ‥‥アキュームレーター媒体油      ２‥‥‥電動油圧揺動ポンプ
２ａ‥‥揺動ポンプ油圧                ２ｂ‥‥揺動ポンプ油圧
２ｃ‥‥揺動ポンプ電動モーター        ２ｄ‥‥揺動クランク
２ｅ‥‥揺動ホイル                    ３‥‥‥圧力隔室
３ａ‥‥圧力隔室                      ３ｂ‥‥隔室本体
４‥‥‥隔室媒体油                    ４ａ‥‥隔室媒体油
５‥‥‥隔室遊動ピストン              ５ａ‥‥隔室遊動ピストン
５ｂ‥‥ピストンロッド                ６‥‥‥往復油路シリンダー
６ａ‥‥往復油路シリンダー            ６ｂ‥‥往復油路
６ｃ‥‥循環油圧                      ７‥‥‥均衡シリンダー
７ａ‥‥均衡シリンダー                ８‥‥‥クランクシャフト
８ａ‥‥クランク                      ８ｂ‥‥クランク
８ｃ‥‥回転軸                        ９‥‥‥カム
９ａ‥‥カム                          ９ｂ‥‥カムピストン
９ｃ‥‥カムピストン                  ９ｄ‥‥カムパイプ
９ｅ‥‥カムパイプ                  １０‥‥‥油路切換バルブ
１１‥‥‥油圧開放バルブ              １２‥‥‥揺動ポンプセンサー
１２ａ‥‥揺動ポンプセンサー          １３‥‥‥大気圧開放弁
１３ａ‥‥開放ばね                    １３ｂ‥‥通気口
１３ｃ‥‥オーバーフロー              １３ｄ‥‥オイルパン
１４‥‥‥遊動ギヤ                    １４ａ‥‥遊動ギヤ
１４ｂ‥‥潤滑油                      １４ｃ‥‥潤滑油
１５‥‥‥隔室均衡ピストン            １５ａ‥‥隔室均衡ピストン
１５ｂ‥‥均衡ラックギヤ              １５ｃ‥‥均衡ラックギヤ
１６‥‥‥ピストンラックギヤ          １６ａ‥‥ピストンラックギヤ
１７‥‥‥隔室ピストン（図３）        １７ａ‥‥隔室ピストン（図３）
１８‥‥‥加圧シリンダー（図３）      １８ａ‥‥加圧シリンダー（図３）
１９‥‥‥ラックギヤ（図３）          １９ａ‥‥ラックギヤ（図３）
２０‥‥‥一方向回転ギヤ（図３）      ２０ａ‥‥一方向回転ギヤ（図３）
２１‥‥‥回転軸（図３）              ２２‥‥‥フライホイル
２３‥‥‥アキュームレーターバルブ    ２４‥‥‥スロットルバルブ
２５‥‥‥スターター                  ２６‥‥‥放熱板
２７‥‥‥放熱板                      ２８‥‥‥電気配線
【図１】
2005315246.tif 000003
【図２】
2005315246.tif 000004
【図３】
2005315246.tif 000005