JPH03233108A - 電動流体式二重反転機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動流体式二重反転機関に関するものである。

従来、海陸空の交通機関や発電用の原動機であるデイ−
セル機関、ガソリン機関および蒸気タービンなとは燃料
の持フている熱エネルギーを動力として、また電気機関
はバッテリの電気エネルギーを動力として駆動する方式
であるため、燃料を直接に必要とし、潤滑油の消費量も
悪く、燃焼ガスの排出による公害の発生、またバッテリ
のエネルギー密度や出力密度か低いため、バッテリを多
数に必要とするなとの欠点かありた。

本発明の目的は上記の欠点を除き、燃料を直接に必要と
せす、潤滑油の消費量も良く、大気汚染なとの公害も発
生せす、またバッテリも９ｖ１に必要としない、省エネ
ルギ一方式の回転機関である電動流体式二重反転機関を
提供することにある。

以下、図示の実施例に基ついて本発明を説明する。

第１図、第２図および第３図に示すように、はずみ車（
１）の円筒（２）から導管（３）を外周部へ９０度め間
隔で通し、導管（３）の先端に同じ断面積のノズル（４
）を反動力の作用で回転できるように固定し、はずみ車
（１）の円１（２）に接続した中空はずみ車軸（５）の
回転運動部分と、ポンプに接続した吐出管（６）の肉厚
鋼管軸の固定部は、軸直角面の摺動接触（メカニカルシ
ール）を利用した軸封装置を施して軸受（７）とし、中
空はずみ車軸（５）には手動ブレーキ装置（１０）およ
び電磁クラッチ装置（１１）が一体構造の歯車（１２〉
を噛合わせて取付け、スラスト衝重とラジアル背型に耐
え得る軸受（８）に設置し、ランナ（１３）のタト周部
にバケット（１４）を内周部に内バケツ）（１５）を固
定したランナ軸（１６）はスラスト荷重とラジアル荷重
に耐え得る軸受（９）に設置して、互いに二重反転でき
るように据付け、外部に油を漏らさないようにケシング
（１？＞を取付けて固定し、ポンプに接続した吐出管（
６）の終端には手動操作により流量を制御する針弁（２
０）を設けた正転ノズル（１８）と逆転ノズル（１９）
を取付けてケーシングく１７）に固定し、吐出管（６）
には手動操作により油路を開閉する正転ノズル用切換弁
（２１〉と逆転ノズル用切換弁（２２〉およびはずみ車
ノズル用切換弁（２３）を設置する。耐圧性の容器の中
に高圧油を蓄積し、必要に応じてはずみ車（１）の始動
や加速なとがてきる適当な容量の蓄圧器（２４〉は圧力
計（２５）を備えて支持板にブラケット（２６＞を用い
て固定し、吐出管〈６）に接続した蓄圧器（２４）の油
路を開閉する切換弁（２７）および蓄圧器管（２８）に
は油圧補給用の開閉弁（２９）を設けて、戻り管（３０
）には回路の最高圧力を制限して各機器や構成部品など
の安全を保持する安全弁（３１）を設置する。

油タンク（３２〉の開口部には適当な網の目を有するフ
ィルタ（３３）を装看した油受皿（３４）を設置し、油
タンク（３２）内の邪魔板（３５）にはフィルタ（３３
）装看して、ポンプ吸入管（３６）にはストレーナ（３
７〉を取付けて油中の気泡や不純物を吸入させないよう
にし、油タンク（３２）の容量は各バケットより油タン
ク（３２〉にもとる油の気泡と、油の温度上昇を十分に
発散させ、必要最大油量に対して余裕のある容■とし、
油タンク（３２）内とケーシング（１７）内は大気圧力
を保ち得る容量の復斂の空気清浄器〈３８）を取付け、
粘度指数が高く、潤滑性、防錆性および消泡性などにす
ぐれた適ｌの作動油を油タンク（３２）に入れて、斜板
軸（３９）の回転で往復ポンプのピストン（４０）を同
時に作動させ、留具（４１）に接触した中立位置くピス
トン行程零）より最大傾転角（ピストン行程最大）まで
調整ハンドル（４２〉によりピストン（４０）の行程を
連続的に変化させ、規定圧力（Ｐ）を・保持させながら
吐出流量（Ｑ）を脈動なしに一定方向に吐出する油圧用
の可変容量形回転科板式ポンプ（４３〉を用いて流体動
力（ＰｘＱ）を発生させる。この形式のポンプ馬力Ｌｐ
および軸馬力Ｌｓは、Ｐを規定圧力（ｋｇ／ｃｍ”）、
０を実際の吐出流量（ｃｔｎ”／５ｅｃ）、ηをポンプ
の全効率とすると、Ｌｐ＝ＰＸＱ／１０２００　（ｋＷ
）、Ｌｓ＝ＰｘＱ／１０２００ｘη（ｋＷ）となり、は
ずみ車（１）とランナ（１３）の回転速度と出力（ｋＷ
）および分巻電動機（４４）の出力（ｋＷ）はＡｌｌ！
Ｉハンドル（４２）の傾転角により発生する流体動力に
比例し、この軸馬力に適応した出力（ｋＷ）を有する定
速度の分巻電動機（４４）を斜板軸（３９）に直結し、
始動スイッチ（４５）、電圧計（４６）、電波計（４７
）と始動のために流れる電流を定格電流値くらいに制限
する始動抵抗器〈４８）および回転速度を制御する界磁
抵抗器（４９）を設け、慣性モーメントの作用により回
転運動を続けるはずみ車（１）は、必用に応じてエネル
ギーの蓄積や放出ができるのて、はずみ車（１）の回転
運動のエネルギー（エネルギー密度は鉛蓄電池に相当す
る）に適応した出力（ｋＷ）を有するオルタネータ（５
０）を電磁クラッチ装置（１１）か一体構造の歯！（１
２＞に直結し、始動スイッチ（４５）と電磁スイッチ（
５１）を設け、界磁コイルと電機子コイルの相互運動に
より発生する三相交流をダイオードで全波整流し、発生
電圧を規定値に保つレギュレータ（５２）により複数の
バッテリ（５３）の充電および分巻電動＄１！＜４４＞
に足動電流を供給し、交流電源に接続した電線からの交
流を半導体整流器（５４）により整流し、電圧調整器（
５５〉と電流調整器（５６）で所用の電圧と電流に調整
して、複数のバッテリ（５３〉の充電および分巻電動機
（４４）にＷ＠ｈ電流を供給し得るように結線する電線
などにより構成される。定速度の分巻電動機（４４）に
複数のバッチＩＪ（５３）や半導体整流器（５４）より
足動電流を供給すると、可変容量形回転科板式ポンプ（
４３）は定速度で回転し、留具（４１）に接触した中立
位置よりの調整ハンドル（４２）の傾転角により発生す
る流体動力（規定圧力Ｐと傾転角の吐出流ｊｌＱの積の
作動油〉をはすみ車ノズル（４〉から噴出させると、流
体動力はジェットの速度（ｍ／ｓ）エネルギーとなり、
はすみ１ｉ（１）はその反動力の作用で回転し、このシ
ェツトが内ハケッ）（１５）中央部にほぼ直角に衝突す
ると、ランナ（１３）はその衝動力の作用で回転して、
互いに二重反転し、中空はずみ車軸（５）の歯車（１２
）に直結したオルグ不り〈５０〉か駆動して、発生電圧
を規定値に保つレギュレータ（５２〉により増数のバッ
テリ（５３）の充電および分巻電ｖＩＩ！（４４）にＭ
肋電流を供給し、また必用に応じて蓄圧器（２４）の切
換弁（２７）を開き、はずみＥｅｌ（１）の始動や加速
などができ、正転ノズル用切換弁（２１）とはすみ車ノ
ズル用切換弁（２３）を開閉して、正転ノズル〈１８）
からジェットをバケツ）（１４）中央部に衝突させると
、ランナ（１３）はその衝動力の作用で回転し、慣性モ
ーメントの作用により回転運動を続けるはずみＩ（１）
と、互いに二重反転を続け、逆転ノズル用切換弁〈２２
〉と正転ノズル用切換弁（２１）を開閉し、逆転ノズル
（１９）からジェットをバケット（１４）の背面中央部
に衝突させると、ランナ〈１３）はその衝動力の作用で
フレーキの作用をさせつつ逆回転でき、回転速度と出力
（ｋＷ）は調整ハンドル（４２）の傾転角により発生す
る流体動力に比例するので、発電用の中空はずみ車軸（
５）の加速や始動と、減速や停止は手１フレーキ装置（
１０）によりでき、また推進用のランナ軸（１３）を加
速、減速、始動および停止ができ、正転ノズル（１８）
と逆転ノズルく１９）内の針弁〈２０）を移動してジェ
ットの断面積を変えてランナ軸（１３）の回転速度と出
力（ｋＷ）を調整でき、燃料を直接に必要とゼす、潤滑
油の７ｉ胃重も良く、大気汚染なとの公害も発生せず、
またバッテリも多数に必要としない、省エネルギ一方式
の回転機関である電動流体式二重反転機関となる。

なお、本発明を応用して、次のような実施態様（こより
電動流体式二重反転機関の作動、始動、装置および操作
などをする方法かある。

■ランナ軸に電磁クラッチ装置か一体構造の歯車を取付
け、適応した出力を有するオルタネータを歯車に直結し
、始動スイッチと電磁スイッチを設け、発生電圧を規定
値に保つレギュレータにより複数のバッテリの充電およ
び分巻電動機に駆動電流を供給し、電動流体式二重反転
機関を作動や始動させる方法。

■可変容■形回転料板式ポンプの軸馬力に適応した出力
を有する交直両用電動機や三相誘導電ｌ１１１１９およ
び内燃機関なとを斜板軸に直結して、電動流体式二重反
転機関を作動させる方法。

■ランナの軸部とランナ軸は中空にして外軸とし、はず
み車の円筒に接続した内軸をタト軸の中に咬め、潤滑装
！により暦擦邪分を潤滑し、各軸受は同一軸方向にスラ
ストを生じさせる横這として、外軸と内軸ｊこプロペラ
を適当なＷＭをおいて取付け、二偏−組の二重反転プロ
ペラとして、電動流体式−重反転機関の調整ハンドルと
各切換弁を操作し、または、はずみｉｌｌ［動用とラン
ナ！動用の同じ出力を有する二重の可亥容■形回転科板
式ポンプの調整ハンドルおよび各切換弁を操作して、二
重反転プロペラを作動させる方法。

■密閉した耐圧性の容器内に真空を作れば、流体（液体
や気体）は大気圧力の作用で器内に流入し、この流入し
た流体に圧力を与えて、流体動力を発生するのがポンプ
や圧縮機なとの原理で、遠心式空気圧縮機の軸馬力に適
応した出力を有する定速度の分巻電動機をクラッチ装置
を用いて！動輪に連結し、耐圧性の容器の中に圧縮空気
を蓄積し、必要に応じてはずみ車の始動や加速などがで
きる適当な容■の気蓄器を設置して、回転体く液体式で
はランナ、気体式ではロータ）の外周部に羽根を内周部
に内羽根を固定し、タンクなどは必要とせず、ケーシン
グには排気口を設けて固定する。

遠心式空気圧縮機に発生する流体動力（圧縮圧力Ｐと排
気ＩＱの積の圧縮空気）を各切換弁を操作して、各ノズ
ルから噴出させると、ジェットの速度（ｍ／Ｓ）エネル
ギーとなり、電動流体式二重反転機関のはずみ車はジェ
ット反動力の作用で作動し、ロータはジェットの衝動力
の作用で作動させる方ｊ去。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための４１１口、第２図は本
発明を説明するための横断図、第３図は本発明を説明す
るための側面図である。 （１）・はずみ車、（２〉：円周、（３〉゛導管、（４
〉：はすみ車ノズル、（５）：中空はすみ車軸、（６）
・吐出管、〈７）・軸受、〈８〉：軸受、（９〉・軸受
、（１０）：手動フレーキ装置、（１１）：電磁クラッ
チ装軍、（１２）：歯車、（１３）：ランナ、（１４）
：ハケット、く１５）：内バケット、（１６）：ランナ
軸、（１７）：ケーシング、（１８）：正転ノズル、（
１９）：逆転ノズノペ　（２０）：針弁、（２１）：正
転ノズル用切換弁、（２２）：逆転ノズル用切換弁、（
２３）　はずみ車ノズル用切換弁、（２４）：蓄圧器、
（２５）　圧力計、く２６〉・ブラケット、（２７）　
切換弁、＜２８）：Ｈ圧器管、（２９）：開閉弁、（３
０）：戻り管、く３１）：安全弁、（３２）：油タンク
、（３３）：フィルタ、（３４）、油受口、（３５）：
邪魔板、（３６）：ポンプ吸入管、（３７）・ストレー
ナ、（３８）、空気清浄器、（３９）：斜板軸、（４０
）：ピストン、（４１）：留具、〈４２）調整ハンドル
、（４３）：可亥容量形回転料板式ポンプ、（４４〉　
分巻電動機、（４５）、始動スイッチ、（４６）　・電
圧計、（４７）、電流計、（４８）：始動抵抗器、（４
９）：界磁抵抗器、（５０）：オルタネータ、（５１）
：電磁スイッチ、（５２）：レギュレータ、（５３）・
バッテリ、（５４）：半導体整流器、（５５）：電圧調
整器、（５６）：電流調整器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 はずみ車の円筒から導管を外周部へ９０度の間隔で通し
   、導管の先端に同じ断面積のノズルを反動力の作用で回
   転できるように固定し、はずみ車の円筒に接続した中空
   はずみ車軸の回転運動部分と、ポンプに接続した吐出管
   の肉厚鋼管軸の固定部は、軸直角面の摺動接触を利用し
   た軸封装置を施して軸受とし、中空はずみ車軸には手動
   ブレーキ装置および電磁クラッチ装置が一体構造の歯車
   を噛合わせて取付け、スラスト荷重とラジアル荷重に耐
   え得る軸受に設置し、ランナの外周部にバケットを内周
   部に内バケットを固定したランナ軸はスラスト荷重とラ
   ジアル荷重に耐え得る軸受に設置して、互いに二重反転
   できるように据付け、外部に油を漏らさないようにケー
   シングを取付けて固定し、ポンプに接続した吐出管の終
   端には手動操作により流量を制御する針弁を設けた正転
   ノズルと逆転ノズルを取付けてケーシングに固定し、吐
   出管には手動操作により油路を開閉する正転ノズル用切
   換弁と逆転ノズル用切換弁およびはずみ車ノズル用切換
   弁を設置する。耐圧性の容器の中に高圧油を蓄積し、必
   要に応じてはずみ車の始動や加速などができる適当な容
   量の蓄圧器は圧力計を備えて支持板にブラケットを用い
   て固定し、吐出管に接続した蓄圧器の油路を開閉する切
   換弁および蓄圧器管には油圧補給用の開閉弁を設けて、
   戻り管には回路の最高圧力を制限して各機器や構成部品
   などの安全を保持する安全弁を設置する。 油タンクの開口部には適当な網の目を有するフィルタを
   装着した油受皿を設置し、油タンク内の邪魔板にはフィ
   ルタを装着して、ポンプ吸入管にはストレーナを取付け
   て油中の気泡や不純物を吸入させないようにし、油タン
   クの容量は各バケットより油タンクにもどる油の気泡と
   油の温度上昇を十分に発散させ、必要最大油量に対して
   余裕のある容量とし、油タンク内とケーシング内は大気
   圧力を保ち得る容量の複数の空気清浄器を取付け、粘度
   指数が高く、潤滑性、防錆性および消泡性などにすぐれ
   た適量の作動油を油タンクに入れて、斜板軸の回転で往
   復ポンプのピストンを同時に作動させ、調整ハンドルに
   よりピストンの行程を連続的に変化させ、規定圧力を保
   持させながら吐出流量を脈動なしに一定方向に吐出する
   油圧用の可変容量形回転斜板式ポンプを用いて流体動力
   を発生させる。ポンプの軸馬力に適応した出力を有する
   定速度の分巻電動機を斜板軸に直結し、始動スイッチ、
   電圧計、電流計と始動のために流れる電流を定格電流値
   くらいに制限する始動抵抗器および回転速度を制御する
   界磁抵抗器を設け、慣性モーメントの作用により回転運
   動を続けるはずみ車は、必要に応じてエネルギーの蓄積
   や放出ができるのて、はずみ車の回転運動のエネルギー
   に適応した出力を有するオルタネータを歯車に直結し、
   始動スイッチと電磁スイッチを設け、界磁コイルと電機
   子コイルの相互運動により発生する三相交流をダイオー
   ドで全波整流し、発生電圧を規定値に保つレギュレータ
   により複数のバッテリの充電および分巻電動機に駆動電
   流を供給し、交流電源に接続した電線からの交流を半導
   体整流器により整流し、電圧調整器と電流調整器で所用
   の電圧と電流に調整して、複数のバッテリの充電および
   分巻電動機に駆動電流を供給し得るように結線する電線
   などにより構成される。定速度の分巻電動機に駆動電流
   を供給すると、可変容量形回転斜板式ポンプは定速度で
   回転し、調整ハンドルの傾転角により発生する流体動力
   （規定圧力と傾転角の吐出流量の積の作動油）をはずみ
   車ノズルから噴出させると、流体動力はジェットの速度
   エネルギーとなり、はずみ車はその反動力の作用で回転
   し、このジェットが内バケット中央部にほぼ直角に衝突
   すると、ランナはその衝動力の作用で回転して、互いに
   二重反転し、正転ノズル用とはずみ車ノズル用切換弁を
   開閉して、正転ノズルからジェットをバケット中央部に
   衝突させると、ランナはその衝動力の作用で回転し、慣
   性モーメントの作用により回転運動を続けるはずみ車と
   、互いに二重反転を続け、逆転ノズル用と正転ノズル用
   切換弁を開閉し、逆転ノズルからジェットをバケットの
   背面中央部に衝突させると、ランナはその衝動力の作用
   でブレーキの作用をさせつつ逆回転でき、回転速度と出
   力は調整ハンドルの傾転角により発生する流体動力に比
   例し、正転と逆転ノズル内の針弁を移動してジェットの
   断面積を変えて回転速度と出力を調整できる電動流体式
   二重反転機関。