【手続補正書】
【提出日】平成28年9月13日(2016.9.13)
【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】
機械軸を有する外側回転構成部品を含み、
内側回転構成部品であって、前記外側回転構成部品に関して、前記内側および外側構成部品間に流体領域を画定するように位置付けられた内側回転構成部品を含み、前記流体領域は使用中に作動流体を受けるためのものであり、前記内側および外側回転構成部品が、相互に係合して、前記内側および外側回転構成部品の少なくとも一方が前記機械軸に平行な軸の周囲で他方に関して継続的に移動されている時に前記内側および外側回転構成部品が前記流体領域内に少なくとも１つの収縮円弧と少なくとも１つの膨張円弧と少なくとも１つの体積ゼロ円弧を継続的に画定するように設計および構成され、
前記流体領域と流体連通し、第一の円周範囲と前記機械軸の周囲の第一の角度位置を有する第一の作動流体ポートを含み、
前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のうちの少なくとも一方を制御可能に変化させるように設計および構成された第一の機構を含み、
前記外側回転構成部品が、複数の谷部を有する外歯車を含み、前記内側回転構成部品が複数のローブを有する内歯車を含み、前記ローブが前記谷部と係合するように構成され、前記回転膨張室装置が、前記谷部の少なくとも１つに流体連結された弁をさらに含み、前記弁が、前記機構と協働して前記回転膨張室装置の動作状態を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記流体領域と流体連通し、第二の円周範囲と前記機械軸の周囲の第二の角度位置を有する第二の作動流体ポートと、
前記第二の円周範囲と前記第二の角度位置のうちの少なくとも一方を制御可能に変化させるように設計および構成された第二の機構と、
をさらに含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の作動流体ポートが入力ポートとして構成され、前記第二の作動流体ポートが出力ポートとして構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、前記流体領域に入る作動流体の体積を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、作動流体が前記流体領域から出る場所の角度位置を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、前記機械軸の周囲の異なる角度位置に位置付けられるように構成されたスライドを含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転膨張室装置において、
前記外側回転構成部品が前記スライドを含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項８】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構がスライドと端板を含み、前記スライドと前記端板が、前記端板に関する前記スライドの円周位置を変化させることによって、前記第一の円周範囲と前記角度範囲のうちのいずれか一方を制御可能に変化させるように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項９】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記内側および外側回転構成部品が複数の収縮円弧と複数の膨張円弧を継続的に画定し、前記回転膨張室装置が、複数の圧縮機または複数のモータ、またはその両方として機能するように設計および構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が第一と第二のスライドと前記第一と第二のスライドの間に配置されたウェッジを含み、前記ウェッジと前記第一のスライドが相互から離間されて前記第一の作動流体ポートを画定し、前記ウェッジと前記第二のスライドが相互から離間されて第二の作動流体ポートを画定することを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転膨張室装置において、
前記ウェッジが、半径方向に外側に移動して、前記第一の作動流体ポートと前記第二の作動流体ポートを選択的に結合するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の回転膨張室装置において、
前記流体領域が複数の流体体積を含み、前記ウェッジが、前記複数の流体体積が実質的に体積ゼロに推移する、前記機械軸の周囲の角度位置に位置付けられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回転膨張室装置において、
前記第一と第二のスライドと前記ウェッジの各々が、前記機械軸の周囲の何れかの角度位置に構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の回転膨張室装置において、
前記回転膨張室装置が第一と第二の動作モードを有し、前記回転膨張室装置が、前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のうちの少なくとも一方を変化させることによって、前記第一と第二の動作モード間で切り替えられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の回転膨張室装置において、
前記第一と第二の動作モード間の切り替えが、１）圧縮機動作モードから膨張機動作モードへの移行、２）動作停止状態から定常動作状態への移行、および３）前記回転膨張室装置を通過する作動流の流れの方向の逆転、からなる群から選択されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項１６】
エネルギー回収システムにおいて、
請求項３に記載の第一の回転膨張室装置を含み、
調整可能な作動流体入力ポートと前記入力ポートの大きさと位置のうちの少なくとも一方を制御可能に調整するように設計および構成された第二の機構を有する第二の回転膨張室装置を含み、前記第一の回転膨張室装置が前記第二の回転膨張室装置に機械的に連結され、
前記第一の回転膨張室装置の前記出力ポートに流体連結され、前記第二の回転膨張室装置の前記入力ポートに流体連結された復水器を含み、
前記システムが、作動流体からのエネルギーを、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置の前記出力ポートから周囲圧力より低い圧力で排出させることによって回収し、前記作動流体を液化させ、その後、前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で周囲圧力と実質的に同じ圧力まで再圧縮するように設計および構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のエネルギー回収システムにおいて、
前記第一の回転膨張室装置が、前記出力ポートでの前記作動流体の温度または圧力を、前記第一の機構を調整することによって、前記作動流体の質量流量と前記第一の回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するように構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項１８】
熱を制御環境に伝えるように構成された加熱システムにおいて、
閉サイクルエンジンに連結された開サイクルエンジンを含み、
前記開サイクルエンジンが第一と第二の回転膨張室装置を含み、前記閉サイクルエンジンが第三と第四の回転膨張室装置を含み、前記第一、第二、第三、第四の回転膨張室装置が相互に機械的に連結されて、その回転動作が連結され、
前記開サイクルエンジンが、前記第一と第二の回転膨張室装置に連結され、前記第一の回転膨張室装置によって圧縮されていた第一の作動流体を加熱するように設計された燃焼室を有し、前記第二の回転膨張室装置が、前記燃焼室によって排出された前記第一の作動流体からエネルギーを抽出するように構成され、
前記閉サイクルエンジンが、前記第一の作動流体から第二の作動流体に熱を伝達するように構成された第一の熱交換器によって前記開サイクルエンジンに熱連結され、
前記第三と第四の回転膨張室装置が、前記第一の熱交換器と第二の熱交換器に連結されて閉ループを形成し、前記第二の熱交換器が制御環境に熱連結され、それによって前記加熱システムが熱を前記制御環境に伝達するように構成され、
前記第一、第二、第三、第四の回転膨張室装置の各々が、少なくとも１つの調整可能なポートと、前記ポートの大きさまたは位置またはその両方を調整するための少なくとも１つの調整機構を有し、前記第一と第二の回転膨張室装置が、前記第一の作動流体の圧力または温度を、前記第一の作動流体の質量流量と前記回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するように構成され、前記第二と第三の回転膨張室装置が、前記第二の作動流体の圧力または温度を、前記第二の作動流体の質量流量と前記回転膨張室装置の前記回転速度に関係なく制御するように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記少なくとも１つの調整機構のうちの１以上が、前記回転膨張室装置のうちの対応する１つに入る作動流体の体積を制御するよう構成されていることを特徴とする加熱システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記少なくとも１つの調整機構のうちの１以上が、前記回転膨張室装置のうちの対応する１つを作動流体が出る場所の角度位置を制御するよう構成されていることを特徴とする加熱システム。
【請求項２１】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記少なくとも１つの調整機構のうちの１以上が、異なる角度位置に位置付けられるように構成されたスライドを含むことを特徴とする加熱システム。
【請求項２２】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記少なくとも１つの調整機構のうちの１以上がスライドと端板を含み、前記スライドと前記端板が、前記端板に関する前記スライドの円周位置を変化させることによって、前記大きさおよび前記位置のうちの１以上を制御可能に変化させるように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項２３】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記少なくとも１つの調整機構のうちの１以上が、第一と第二のスライドと前記第一と第二のスライドの間に配置されたウェッジを含み、前記ウェッジと前記第一のスライドが相互から離間されて前記少なくとも１つの調整可能なポートのうちの第一のものを画定し、前記ウェッジと前記第二のスライドが相互から離間されて前記少なくとも１つの調整可能なポートのうちの第二のものを画定することを特徴とする加熱システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の加熱システムにおいて、前記ウェッジが、半径方向に外側に移動して、前記第一の調整可能なポートと前記第二の調整可能なポートを選択的に結合するように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項２５】
請求項２３に記載の加熱システムにおいて、前記第一と第二のスライドと前記ウェッジの各々が、いかなる角度位置にも位置づけられるように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項２６】
請求項１８に記載の加熱システムにおいて、前記回転膨張室装置の何れか１以上が第一と第二の動作モードを有し、当該回転膨張室装置の何れか１以上が、前記少なくとも１つの調整機構の前記大きさおよび前記位置のうちの１以上を変化させることによって、前記第一と第二の動作モード間で切り替えられることを特徴とする加熱システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の加熱システムにおいて、前記第一と第二の動作モード間の切り替えが、１）圧縮機動作モードから膨張機動作モードへの移行、２）動作停止状態から定常動作状態への移行、および３）前記回転膨張室装置を通過する作動流の流れの方向の逆転からなる群から選択されることを特徴とする加熱システム。
【請求項２８】
機械軸を有する外側回転構成部品を含み、
内側回転構成部品であって、前記外側回転構成部品に関して、前記内側および外側構成部品間に流体領域を画定するように位置付けられた内側回転構成部品を含み、前記流体領域は使用中に作動流体を受けるためのものであり、前記内側および外側回転構成部品が、相互に係合して、前記内側および外側回転構成部品の少なくとも一方が前記機械軸に平行な軸の周囲で他方に関して継続的に移動されている時に前記内側および外側回転構成部品が前記流体領域内に少なくとも１つの収縮円弧と少なくとも１つの膨張円弧と少なくとも１つの体積ゼロ円弧を継続的に画定するように設計および構成され、
前記流体領域と流体連通し、第一の円周範囲と前記機械軸の周囲の第一の角度位置を有する第一の作動流体ポートを含み、
前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のうちの少なくとも一方を制御可能に変化させるように設計および構成された第一の機構を含み、
前記第一の機構が第一と第二のスライドと前記第一と第二のスライドの間に配置されたウェッジを含み、前記ウェッジと前記第一のスライドが相互から離間されて前記第一の作動流体ポートを画定し、前記ウェッジと前記第二のスライドが相互から離間されて第二の作動流体ポートを画定することを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の作動流体ポートが入力ポートとして構成され、前記第二の作動流体ポートが出力ポートとして構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３０】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、前記流体領域に入る作動流体の体積を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３１】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、作動流体が前記流体領域から出る場所の角度位置を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３２】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記外側回転構成部品が、前記第一および第二のスライドと前記ウェッジとを含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３３】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記内側および外側回転構成部品が複数の収縮円弧と複数の膨張円弧を継続的に画定し、前記回転膨張室装置が、複数の圧縮機または複数のモータ、またはその両方として機能するように設計および構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３４】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記ウェッジが、半径方向に外側に移動して、前記第一の作動流体ポートと前記第二の作動流体ポートを選択的に結合するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３５】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記流体領域が複数の流体体積を含み、前記ウェッジが、前記複数の流体体積が実質的に体積ゼロに推移する、前記機械軸の周囲の角度位置に位置付けられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３６】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記第一と第二のスライドと前記ウェッジの各々が、前記機械軸の周囲の何れかの角度位置に位置付けられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３７】
請求項２８に記載の回転膨張室装置において、
前記回転膨張室装置が第一と第二の動作モードを有し、前記回転膨張室装置が、前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のうちの少なくとも一方を変化させることによって、前記第一と第二の動作モード間で切り替えられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３８】
請求項３７に記載の回転膨張室装置において、
前記第一と第二の動作モード間の切り替えが、１）圧縮機動作モードから膨張機動作モードへの移行、２）動作停止状態から定常動作状態への移行、および３）前記回転膨張室装置を通過する作動流の流れの方向の逆転からなる群から選択されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項３９】
エネルギー回収システムにおいて、
請求項２９に記載の第一の回転膨張室装置を含み、
調整可能な作動流体入力ポートと前記入力ポートの大きさと位置のうちの少なくとも一方を制御可能に調整するように設計および構成された第二の機構を有する第二の回転膨張室装置を含み、前記第一の回転膨張室装置が前記第二の回転膨張室装置に機械的に連結され、
前記第一の回転膨張室装置の前記出力ポートに流体連結され、前記第二の回転膨張室装置の前記入力ポートに流体連結された復水器を含み、
前記システムが、作動流体からのエネルギーを、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置の前記出力ポートから周囲圧力より低い圧力で排出させることによって回収し、前記作動流体を液化させ、その後、前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で周囲圧力と実質的に同じ圧力まで再圧縮するように設計および構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項４０】
請求項３９に記載のエネルギー回収システムにおいて、
前記第一の回転膨張室装置が、前記出力ポートでの前記作動流体の温度または圧力を、前記第一の機構を調整することによって、前記作動流体の質量流量と前記第一の回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するように構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項４１】
回転膨張室装置において、
第一の回転構成部品を含む第一の機構を含み、前記第一の機構は部分的に少なくとも第一の体積の境界を画定し、前記第一の体積は前記回転膨張室装置の動作中に前記第一の回転構成要素の回転にしたがって、あるいは実質的にしたがって移動し、
前記第一の機構と相互作用して実質的あるいは全体的に前記第一の体積の境界を画定する第二の機構を含み、
円周範囲を有するアクセス不能な第一の円弧を含み、前記第一の体積は円周範囲全体に沿って前記第一および台にの機構によって実質的または全体的に範囲が画定され、
前記アクセス不能な第一の円弧は第一端部と第二端部とを有し、
前記第一の体積は前記回転膨張室装置の動作中に大きさが変わり、
前記回転膨張室装置は、前記アクセス不能な第一の円弧の第一端部と第二端部の各々の位置を、前記第一端部と第二端部のうちの他方の位置を変えることなく変化させて、前記第一の体積が前記アクセス不能な円弧の第一端部に位置づけられているときに前記第一の体積の大きさを独立的に制御し、前記第一の体積が前記アクセス不能な円弧の第二端部に位置づけられているときに前記第一の体積の大きさを独立的に制御できるように設計され構成されていることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４２】
請求項４１に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置がアクセス不能な第二の円弧を有し、前記回転膨張室装置がさらに、
前記第一および第二の機構のうちの１以上と相互作用して前記第一の体積の境界を前記アクセス不能な第二の円弧に沿った第一の位置に実質的または全体的に画定する第三の機構を含み、前記第一の体積の大きさは前記第一の位置において実質的にゼロであることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４３】
請求項４２に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置がさらに、前記アクセス不能な第一および第二の円弧の間に複数のアクセス円弧を含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の回転膨張室装置において、さらに、
前記回転膨張室装置によって部分的に境界が画定される、前記第一の体積と断続的に連通する複数の体積を含み、
前記複数の体積が部分的、実質的、および／または全体的に、前記回転膨張室装置によって互いに離間されていることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４５】
請求項４４に記載の回転膨張室装置において、前記第二の機構が複数のスライドを含み、前記アクセス不能な第一の円弧は、上に前記複数のスライドが互いに重なる円弧であることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４６】
請求項４４に記載の回転膨張室装置において、前記第二の機構が複数のスライドを含み、前記アクセス不能な第一の円弧は前記複数のスライドによって規定される円弧の合体であることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４７】
請求項４４に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置は作動流体から機械的な回転動作にエネルギーを変換するモータとして動作するよう構成され、前記モータは、当該モータをまたがる前記作動流体の圧力差、前記モータに入る前記作動流体の第一の圧力、前記モータを出る前記作動流体の第二の圧力、前記モータをまたがる前記作動流体の温度差、前記モータに入る前記作動流体の第一の温度、前記モータを出る前記作動流体の第二の温度、前記モータを通る前記作動流体の質量流量、および前記モータを通る前記作動流体の流れる方向に関係なく、生成される回転速度、生成される回転方向、および生成されるトルクのうちの１以上を選択的かつ独立的に変化できるよう設計および構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４８】
請求項４４に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置は、回転の入力速度、回転の入力方向、および入力トルクのうちの１以上に関係なく、前記回転膨張室装置にまたがる作動流体の圧力差、前記回転膨張室装置に入る前記作動流体の第一の圧力、前記回転膨張室装置を出る前記作動流体の第二の圧力、前記回転膨張室装置をまたがる作動流体の温度差、前記回転膨張室装置に入る前記作動流体の第一の温度、前記回転膨張室装置を出る前記作動流体の第二の温度、前記回転膨張室装置を通る前記作動流体の質量流量、および前記回転膨張室装置を通る前記作動流体の流れる方向のうちの１以上を選択的かつ独立的に変更できるよう設計され構成されていることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項４９】
エネルギー回収システムにおいて、
それぞれ請求項４４に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された熱交換器を含み、
前記システムが、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置で膨張させ、前記作動流体を前記熱交換器で冷却し、その後に前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で圧縮することにより、作動流体からエネルギーを回収するよう設計され構成されていることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項５０】
エネルギー回収システムにおいて、
それぞれ請求項４４に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された燃焼室を含み、
前記システムが、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置で圧縮し、前記燃焼室で加熱し、前記作動流体が前記第二の回転膨張室装置の前記第一の体積を出る前に、前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で実質的または全体的に膨張させるよう設計され構成されていることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項５１】
単相冷却システムにおいて、
それぞれ請求項４４に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された第一および第二の熱交換器を含み、
前記システムが、圧縮性の作動流体による閉ループ冷却サイクルとして機能するように構成され、前記第一と第二の回転膨張室装置はどちらも、前記作動流体の質量流量を、前記第一の回転構成部品の回転速度、あるいは前記第一および第二の回転膨張室装置にまたがる温度または圧力差に関係なく独立的に制御するよう設計および構成されることを特徴とする単相冷却システム。
【請求項５２】
熱を制御環境に伝えるように構成された加熱システムにおいて、当該加熱システムが、
閉サイクルエンジンに連結された開サイクルエンジンを含み、前記開サイクルエンジンはそれぞれ請求項４４に記載の第一と第二の回転膨張室装置を含み、前記閉サイクルエンジンはそれぞれ請求項４４に記載の第三と第四の回転膨張室装置を含み、前記第一、第二、第三、および第四の回転膨張室装置は相互に機械的に連結され、
前記開サイクルエンジンは燃焼室を有し、これは前記第一と第二の回転膨張室装置に連結され、前記第一の回転膨張室装置によって圧縮されていた第一の作動流体を加熱するように構成され、前記第二の回転膨張室装置は前記燃焼室によって加熱された前記第一の作動流体を膨張させ、
前記閉サイクルエンジンは、前記第一の作動流体から第二の作動流体に熱を伝達するように構成された第一の熱交換器によって前記開サイクルエンジンに熱連結され、
前記第三と第四の回転膨張室装置は、前記第一の熱交換器と第二の熱交換器に連結されて閉ループを形成し、前記第二の熱交換器は制御環境に熱連結され、それによって前記加熱システムが熱を制御環境に伝えるように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項５３】
回転膨張室装置において、
回転するよう構成された第一の回転構成部品を含む第一の機構と、前記第一の機構と相互作用して実質的あるいは全体的に第一の体積の境界を画定する第二の機構とを含み、これにより前記回転膨張室装置の動作中に前記第一の体積が実質的に前記第一の回転構成部品の回転とともに移動し、
前記回転膨張室装置が、前記回転膨張室装置の動作中に前記第一の体積が増大する膨張体積円弧、前記回転膨張室装置の動作中に前記第一の体積が実質的に同じ大きさのままである一定体積円弧、および前記回転膨張室装置の動作中に前記第一の体積が減少する収縮体積円弧のうちの少なくとも１つを含む、回転体積円弧を少なくとも１つ有し、
前記回転膨張室装置が、作動流体が前記第一の体積内で継続的かつ実質的に拘束される第一の回転円弧を含み、前記第一の回転円弧は第一端部と第二端部を有し、前記第二の機構は、前記第一の回転円弧の第一端部と第二端部それぞれの位置を他端の位置に関係なく制御するよう設計され構成され、これにより前記第一の体積が前記第一の回転円弧の第一端部に位置づけられるときに前記第一の体積の大きさを個別に制御し、前記第一の体積が前記第一の回転円弧の第二端部に位置づけられるときに前記第一の体積の大きさを個別に制御することを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置が第二の回転円弧を有し、前記回転膨張室装置がさらに、
前記第一および第二の機構のうちの少なくとも一方と相互作用して、前記第二の回転円弧に沿った第一の位置に前記第一の体積の境界を実質的または全体的に定める第三の機構を含み、ここで前記第一の体積の大きさは前記第一の位置において実質的にゼロであることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５５】
請求項５４に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置がさらに、前記第一および第二の回転円弧間に位置づけられた複数のアクセス円弧を含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５６】
請求項５５に記載の回転膨張室装置において、さらに、
前記回転膨張室装置によって部分的に境界が画定される、前記第一の体積と断続的に連通する複数の体積を含み、
前記複数の体積が部分的、実質的、および／または全体的に、前記回転膨張室装置によって互いに離間されていることを特徴とすることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５７】
請求項５６に記載の回転膨張室装置において、前記第二の機構が複数のスライドを含み、前記第一の回転円弧は、上に前記複数のスライドが互いに重なる円弧であることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５８】
請求項５６に記載の回転膨張室装置において、前記第二の機構が複数のスライドを含み、前記第一の回転円弧は前記複数のスライドによって規定される円弧の合体であることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項５９】
請求項５６に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置は作動流体から機械的な回転動作にエネルギーを変換するモータとして動作するよう構成され、前記モータは、当該モータをまたがる前記作動流体の圧力差、前記モータに入る前記作動流体の第一の圧力、前記モータを出る前記作動流体の第二の圧力、前記モータをまたがる前記作動流体の温度差、前記モータに入る前記作動流体の第一の温度、前記モータを出る前記作動流体の第二の温度、前記モータを通る前記作動流体の質量流量、および前記モータを通る前記作動流体の流れる方向に関係なく、生成される回転速度、生成される回転方向、および生成されるトルクのうちの１以上を選択的かつ独立的に変化できるよう設計および構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６０】
請求項５６に記載の回転膨張室装置において、前記回転膨張室装置は、回転の入力速度、回転の入力方向、および入力トルクのうちの１以上に関係なく、前記回転膨張室装置にまたがる作動流体の圧力差、前記回転膨張室装置に入る前記作動流体の第一の圧力、前記回転膨張室装置を出る前記作動流体の第二の圧力、前記回転膨張室装置をまたがる作動流体の温度差、前記回転膨張室装置に入る前記作動流体の第一の温度、前記回転膨張室装置を出る前記作動流体の第二の温度、前記回転膨張室装置を通る前記作動流体の質量流量、および前記回転膨張室装置を通る前記作動流体の流れる方向のうちの１以上を選択的かつ独立的に変更できるよう設計され構成されていることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６１】
エネルギー回収システムにおいて、
それぞれ請求項５６に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された熱交換器を含み、
前記システムが、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置で膨張させ、前記作動流体を前記熱交換器で冷却し、その後に前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で圧縮することにより、作動流体からエネルギーを回収するよう設計され構成されていることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項６２】
エネルギー回収システムにおいて、
それぞれ請求項５６に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された燃焼室を含み、
前記システムが、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置で圧縮し、前記作動流体を前記燃焼室で加熱し、前記作動流体が前記第二の回転膨張室装置の前記第一の体積を出る前に、前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で実質的または全体的に膨張させるよう設計され構成されていることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項６３】
単相冷却システムにおいて、
それぞれ請求項５６に記載の第一および第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
前記第一および第二の回転膨張室装置に流体連結された第一および第二の熱交換器を含み、
前記システムが、圧縮性の作動流体による閉ループ冷却サイクルとして機能するように構成され、前記第一と第二の回転膨張室装置はどちらも、前記作動流体の質量流量を、前記第一の回転構成部品の回転速度、あるいは前記第一および第二の回転膨張室装置にまたがる温度または圧力差に関係なく独立的に制御するよう設計および構成されることを特徴とする単相冷却システム。
【請求項６４】
熱を制御環境に伝えるように構成された加熱システムにおいて、当該加熱システムが、
閉サイクルエンジンに連結された開サイクルエンジンを含み、前記開サイクルエンジンはそれぞれ請求項１６に記載の第一と第二の回転膨張室装置を含み、前記閉サイクルエンジンはそれぞれ請求項１６に記載の第三と第四の回転膨張室装置を含み、前記第一、第二、第三、および第四の回転膨張室装置は相互に機械的に連結され、
前記開サイクルエンジンは燃焼室を有し、これは前記第一と第二の回転膨張室装置に連結され、前記第一の回転膨張室装置によって圧縮されていた第一の作動流体を加熱するように構成され、前記第二の回転膨張室装置は前記燃焼室によって加熱された前記第一の作動流体を膨張させ、
前記閉サイクルエンジンは、前記第一の作動流体から第二の作動流体に熱を伝達するように構成された第一の熱交換器によって前記開サイクルエンジンに熱連結され、
前記第三と第四の回転膨張室装置は、前記第一の熱交換器と第二の熱交換器に連結されて閉ループを形成し、前記第二の熱交換器は制御環境に熱連結され、それによって前記加熱システムが熱を制御環境に伝えるように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項６５】
回転膨張室装置において、
機械軸を有する外側回転構成部品を含み、
内側回転構成部品であって、前記外側回転構成部品に関して、前記内側および外側構成部品間に流体領域を画定するように位置付けられた内側回転構成部品を含み、前記流体領域は使用中に作動流体を受けるためのものであり、前記内側および外側回転構成部品が、相互に係合して、前記内側および外側回転構成部品の少なくとも一方が前記機械軸に平行な軸の周囲で他方に関して継続的に移動されている時に前記内側および外側回転構成部品が前記流体領域内に少なくとも１つの収縮円弧と少なくとも１つの膨張円弧と少なくとも１つの体積ゼロ円弧を継続的に画定するように設計および構成され、
前記流体領域と流体連通し、第一の円周範囲と前記機械軸の周囲の第一の角度位置を有する第一の作動流体ポートを含み、
前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のうちの少なくとも一方を制御可能に変化させるように設計および構成された第一の機構を含み、
前記流体領域と流体連通し、第二の円周範囲と前記機械軸の周囲の第二の角度位置を有する第二の作動流体ポートを含み、
前記第二の円周範囲と前記第二の角度位置のうちの少なくとも一方を制御可能に変化させるように設計および構成された第二の機構を含み、
前記第一の体積が前記第一および第二の作動流体ポートを含むいずれの作動流体ポートへのアクセスも有さないアクセス不能な円弧を含み、当該アクセス不能な円弧は円周位置と円周大きさを有し、前記第一の円周範囲と前記第一の角度位置のいずれか一方を前記第一の機構で変化させると前記アクセス不能な円弧の前記円周位置と円周大きさの少なくとも一方が変化され、前記第二の円周範囲と前記第二の角度位置のいずれか一方を前記第二の機構で変化させると前記アクセス不能な円弧の前記円周範囲と円周大きさの少なくとも一方が変化されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６６】
請求項６５に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、前記流体領域に入る作動流体の体積を制御するように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６７】
請求項６５に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が、前記機械軸の周囲の異なる角度位置に位置付けられるように構成されたスライドを含むことを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６８】
請求項６５に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構がスライドと端板を含み、前記スライドと前記端板が、前記端板に関する前記スライドの円周位置を変化させることによって、前記第一の円周範囲と前記角度範囲のうちのいずれか一方を制御可能に変化させるように構成されることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項６９】
請求項６５に記載の回転膨張室装置において、前記外側回転構成要素が、複数の谷部を有する外歯車を含み、前記内側回転構成要素が複数の歯を有する内歯車を含み、前記はは前記谷部と係合するよう構成されていることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項７０】
請求項６５に記載の回転膨張室装置において、
前記第一の機構が第一と第二のスライドと前記第一と第二のスライドの間に配置されたウェッジを含み、前記ウェッジと前記第一のスライドが相互から離間されて前記第一の作動流体ポートを画定し、前記ウェッジと前記第二のスライドが相互から離間されて第二の作動流体ポートを画定することを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項７１】
請求項７０に記載の回転膨張室装置において、
前記ウェッジが、前記複数の流体体積が実質的に体積ゼロに推移する、前記機械軸の周囲の角度位置に位置付けられることを特徴とする回転膨張室装置。
【請求項７２】
エネルギー回収システムにおいて、
請求項６５に記載の第一の回転膨張室装置を含み、
請求項６５に記載の第二の回転膨張室装置を含み、前記第一の回転膨張室装置が前記第二の回転膨張室装置に機械的に連結され、
前記第一の回転膨張室装置の前記第一の作動流体ポートに流体連結され、前記第二の回転膨張室装置の前記第二の作動流体ポートに流体連結された復水器を含み、
前記システムが、作動流体からのエネルギーを、前記作動流体を前記第一の回転膨張室装置の前記第一の作動流体ポートから周囲圧力より低い圧力で排出させることによって回収し、前記作動流体を液化させ、その後、前記作動流体を前記第二の回転膨張室装置で周囲圧力と実質的に同じ圧力まで再圧縮するように設計および構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項７３】
請求項７２に記載のエネルギー回収システムにおいて、
前記第一の回転膨張室装置が、前記第一の作動流体ポートでの前記作動流体の温度または圧力を、前記第一の機構を調整することによって、前記作動流体の質量流量と前記第一の回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するように構成されることを特徴とするエネルギー回収システム。
【請求項７４】
単相冷却システムにおいて、
請求項６５に記載の第一の回転膨張室装置を含み、
請求項６５に記載の第二の回転膨張室装置を含み、
前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に結合され、
第一および第二の熱交換器を含み、前記第一の熱交換器は前記第一の回転膨張室装置の前記第一の作動流体ポートと前記第二の回転膨張室装置の前記第二の作動流体ポートに流体連結され、前記第二の熱交換器は前記第二の回転膨張室装置の前記第一の作動流体ポートと前記第一の回転膨張室装置の前記第二の作動流体ポートに流体連結され、
前記システムが、圧縮性の単相作動流体による閉ループ冷却サイクルとして機能するように構成され、前記第一と第二の回転膨張室装置はどちらも、前記第一と第二の回転膨張室装置のそれぞれの前記第一および第二の機構を調節することによって、前記作動流体の質量流量を、前記第一と第二の回転膨張室装置にまたがる温度または圧力差に関係なく制御するよう設計および構成されることを特徴とする単相冷却システム。
【請求項７５】
熱を制御環境に伝えるように構成された加熱システムにおいて、当該加熱システムが、
閉サイクルエンジンに連結された開サイクルエンジンを含み、
前記開サイクルエンジンは請求項６５に記載の第一と第二の回転膨張室装置を含み、前記閉サイクルエンジンは第三と第四の回転膨張室装置を含み、前記第一、第二、第三、および第四の回転膨張室装置は結合された回転動作のために相互に機械的に連結され、
前記開サイクルエンジンは燃焼室を有し、これは前記第一と第二の回転膨張室装置に連結され、前記第一の回転膨張室装置によって圧縮されていた第一の作動流体を加熱するように構成され、前記第二の回転膨張室装置は前記燃焼室によって出力された前記第一の作動流体を膨張させ、
前記閉サイクルエンジンは、前記第一の作動流体から第二の作動流体に熱を伝達するように構成された第一の熱交換器によって前記開サイクルエンジンに熱連結され、
前記第三と第四の回転膨張室装置は、前記第一の熱交換器と第二の熱交換器に連結されて閉ループを形成し、前記第二の熱交換器は制御環境に熱連結され、それによって前記加熱システムが熱を制御環境に伝達するように構成され、
前記第一と第二の回転膨張室装置は、前記第一の作動流体の圧力または温度を、前記第一の作動流体の質量流量および前記回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するよう構成され、前記第二と第三の回転膨張室装置は、前記第二の作動流体の圧力または温度を、前記第二の作動流体の質量流量および前記回転膨張室装置の回転速度に関係なく制御するように構成されることを特徴とする加熱システム。
【請求項７６】
冷却システムにおいて、
第一の入力ポートと、第一の出力ポートと、前記第一の入力ポートと第一の出力ポートのうちの少なくとも一方の大きさ、位置、またはその両方を制御可能に調整するよう設計され構成された第一のポート調整機構とを有する第一の回転膨張室装置を含み、
第二の入力ポートと、第二の出力ポートと、前記第二の入力ポートと前記第二の出力ポートのうちの少なくとも一方を制御可能に調整するよう構成された第二の回転膨張室装置を含み、前記第一の回転膨張室装置は前記第二の回転膨張室装置に機械的に連結され、
第一と第二の熱交換器を含み、前記第一の熱交換器は前記第一の出力ポートと前記第二の入力ポートに流体連結され、前記第二の熱交換器は前記第二の出力ポートと前記第一の入力ポートに流体連結され、
前記システムが、圧縮性の作動流体による閉ループ冷却サイクルとして機能するように構成され、前記第一と第二の回転膨張室装置はどちらも、（１）前記作動流体の質量流量、（２）前記第一または第二の回転膨張室装置内の前記作動流体の体積変化によって生じる前記第一または第二の回転膨張室装置をまたがる温度差、および（３）前記第一または第二の回転膨張室装置の回転速度、からなる動作パラメータの群を有し、前記第一と第二の回転膨張室装置はどちらも、前記第一と第二のポート調整機構を調整することによって、前記動作パラメータの群のすべてのパラメータを、当該群の他のすべてのパラメータに関係なく制御するよう設計され構成されることを特徴とする冷却システム。
【請求項７７】
回転膨張室（ＲＥＣ）装置の制御方法であって、前記ＲＥＣ装置は少なくとも１のアクセス不能な円弧を有し、（１）前記ＲＥＣ装置内の作動流体の体積変化によって生じる前記ＲＥＣ装置にまたがる作動流体の温度差または圧力差のいずれか、（２）前記ＲＥＣ装置の回転速度、および（３）前記ＲＥＣ装置を通る質量流量、からなる動作パラメータの群を有し、前記方法は、
各動作パラメータの動作点を選択するステップと、
各動作パラメータが、前記動作パラメータの群の他のすべての動作パラメータの制御に関係なく、対応する動作点と実質的に等しくなるように、前記少なくとも１のアクセス不能な円弧の位置または範囲の少なくとも一方を調整するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、前記ＲＥＣ装置が（１）複数の入力ポート、または（２）複数の出力ポート、の少なくともいずれかを含み、前記方法がさらに、
前記複数の入力および／または出力ポートの各々を通る質量流量を、他のすべての前記複数の入力および／または出力ポートの質量流量の制御とは関係なく制御するために、前記少なくとも１のアクセス不能な円弧の位置または範囲の少なくとも一方を調整するステップを含むことを特徴とする方法。