JPH04279727A - 回転内燃機関 - Google Patents
回転内燃機関Info
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- JPH04279727A JPH04279727A JP6793491A JP6793491A JPH04279727A JP H04279727 A JPH04279727 A JP H04279727A JP 6793491 A JP6793491 A JP 6793491A JP 6793491 A JP6793491 A JP 6793491A JP H04279727 A JPH04279727 A JP H04279727A
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- JP
- Japan
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- air
- rotor
- chamber
- combustion chamber
- combustion engine
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、クランク機構を用い
ず、燃焼ガスの膨張力で直接ロータを回転させ、動力を
得る回転内燃機関に関する。
ず、燃焼ガスの膨張力で直接ロータを回転させ、動力を
得る回転内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の回転内燃機関として、空気及び燃
料の混合気が燃焼する燃焼室と、この燃焼室に高圧空気
を供給するベーンロータリ型空気圧縮機と、燃焼室から
供給された高温高圧の燃焼ガスを膨張させる膨張室と、
この膨張室内に偏心させて収容されたロータとを備え、
このロータの外周に所定間隔おきにベーン溝を設け、各
ベーン溝に薄板状のベーンをそれぞれ出没自在に挿入し
、膨張室側ロータの回転軸と圧縮機側ロータの回転軸と
を共通にしてなるものがある(特公昭28−2402号
公報)。
料の混合気が燃焼する燃焼室と、この燃焼室に高圧空気
を供給するベーンロータリ型空気圧縮機と、燃焼室から
供給された高温高圧の燃焼ガスを膨張させる膨張室と、
この膨張室内に偏心させて収容されたロータとを備え、
このロータの外周に所定間隔おきにベーン溝を設け、各
ベーン溝に薄板状のベーンをそれぞれ出没自在に挿入し
、膨張室側ロータの回転軸と圧縮機側ロータの回転軸と
を共通にしてなるものがある(特公昭28−2402号
公報)。
【0003】ベーンロータリ型空気圧縮機で圧縮された
空気及び燃料タンクから供給された燃料は燃焼室に送ら
れ、燃焼室内で燃焼して高温高圧の燃焼ガスが発生する
。燃焼室内の燃焼ガスは膨張室内に供給され、ベーン間
に閉じ込められる。燃焼ガスが順次膨張するにしたがっ
てロータに回転力が与えられる。燃焼ガスは膨張行程が
終了すると外部に排出され、このようにして回転が継続
する。
空気及び燃料タンクから供給された燃料は燃焼室に送ら
れ、燃焼室内で燃焼して高温高圧の燃焼ガスが発生する
。燃焼室内の燃焼ガスは膨張室内に供給され、ベーン間
に閉じ込められる。燃焼ガスが順次膨張するにしたがっ
てロータに回転力が与えられる。燃焼ガスは膨張行程が
終了すると外部に排出され、このようにして回転が継続
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この回転内
燃機関の場合、ベーンロータリ型空気圧縮機、燃焼室及
び膨張室をロータ回転軸に沿って配置しており、内燃機
関の軸方向寸法が大きいという問題があるとともに、ベ
ーンロータリ型空気圧縮機と膨張室とを大きく離して配
置しているので、ベーンロータリ型空気圧縮機は単に吸
入した外気を圧縮して燃焼室に直接供給するにすぎず、
高い熱効率を得ることができないという問題がある。
燃機関の場合、ベーンロータリ型空気圧縮機、燃焼室及
び膨張室をロータ回転軸に沿って配置しており、内燃機
関の軸方向寸法が大きいという問題があるとともに、ベ
ーンロータリ型空気圧縮機と膨張室とを大きく離して配
置しているので、ベーンロータリ型空気圧縮機は単に吸
入した外気を圧縮して燃焼室に直接供給するにすぎず、
高い熱効率を得ることができないという問題がある。
【0005】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たものであり、その課題は回転内燃機関の小型化を図る
と同時に、熱効率の向上を図ることである。
たものであり、その課題は回転内燃機関の小型化を図る
と同時に、熱効率の向上を図ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めこの発明は、空気及び燃料を燃焼させる燃焼室と、こ
の燃焼室に高圧空気を供給する空気圧縮機と、前記燃焼
室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張室とを備え
、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し、そのロー
タの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝を設け、そ
れらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在にそれぞれ
嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガスを前記ベ
ーン間に閉じ込めて膨張させることにより前記ロータを
回転させる回転内燃機関において、前記膨張室と前記空
気圧縮機の圧縮室とを隔壁を介してロータ回転軸方向に
隣接配置し、前記燃焼室と前記膨張室又は前記空気圧縮
機とをロータ回転軸の直角方向上に並設した。
めこの発明は、空気及び燃料を燃焼させる燃焼室と、こ
の燃焼室に高圧空気を供給する空気圧縮機と、前記燃焼
室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張室とを備え
、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し、そのロー
タの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝を設け、そ
れらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在にそれぞれ
嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガスを前記ベ
ーン間に閉じ込めて膨張させることにより前記ロータを
回転させる回転内燃機関において、前記膨張室と前記空
気圧縮機の圧縮室とを隔壁を介してロータ回転軸方向に
隣接配置し、前記燃焼室と前記膨張室又は前記空気圧縮
機とをロータ回転軸の直角方向上に並設した。
【0007】また、空気及び燃料を燃焼させる燃焼室と
、この燃焼室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張
室とを備え、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し
、そのロータの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝
を設け、それらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在
にそれぞれ嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガ
スを前記ベーン間に閉じ込めて膨張させることにより前
記ロータを回転させる回転内燃機関において、前記ロー
タの両側面にそれぞれ凹部を形成し、前記凹部間を連通
させる孔を前記ロータに設け、空気を一方の前記凹部に
導入する導入孔と、他方の前記凹部内の空気を排出する
排出孔とを、前記膨張室を形成するハウジングに設け、
前記燃焼室に空気を導く空気供給管を前記排出孔に接続
した。
、この燃焼室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張
室とを備え、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し
、そのロータの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝
を設け、それらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在
にそれぞれ嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガ
スを前記ベーン間に閉じ込めて膨張させることにより前
記ロータを回転させる回転内燃機関において、前記ロー
タの両側面にそれぞれ凹部を形成し、前記凹部間を連通
させる孔を前記ロータに設け、空気を一方の前記凹部に
導入する導入孔と、他方の前記凹部内の空気を排出する
排出孔とを、前記膨張室を形成するハウジングに設け、
前記燃焼室に空気を導く空気供給管を前記排出孔に接続
した。
【0008】更に、前記ロータの両側面にそれぞれ凹部
を形成し、前記凹部間を連通させる孔を前記ロータに設
け、前記空気圧縮機からの高圧空気を一方の前記凹部に
導入する導入孔を前記隔壁に設け、前記膨張室を形成す
るハウジングに他方の前記凹部内の空気を排出する排出
孔を設け、前記燃焼室に空気を導く空気供給管を前記排
出孔に接続するようにしてもよい。
を形成し、前記凹部間を連通させる孔を前記ロータに設
け、前記空気圧縮機からの高圧空気を一方の前記凹部に
導入する導入孔を前記隔壁に設け、前記膨張室を形成す
るハウジングに他方の前記凹部内の空気を排出する排出
孔を設け、前記燃焼室に空気を導く空気供給管を前記排
出孔に接続するようにしてもよい。
【0009】また、前記燃焼室に噴射ノズルを配設し、
前記空気圧縮機からの高圧空気を前記噴射ノズルを介し
て前記燃焼室内に供給し、前記噴射ノズルと前記膨張室
とをバイパス管で接続し、前記燃焼室内に供給されない
前記噴射ノズルの余剰空気を、前記バイパス管を通じて
膨張行程にある前記ベーン間に供給するようにしてもよ
い。
前記空気圧縮機からの高圧空気を前記噴射ノズルを介し
て前記燃焼室内に供給し、前記噴射ノズルと前記膨張室
とをバイパス管で接続し、前記燃焼室内に供給されない
前記噴射ノズルの余剰空気を、前記バイパス管を通じて
膨張行程にある前記ベーン間に供給するようにしてもよ
い。
【0010】
【作用】隔壁を介して膨張室と空気圧縮機の圧縮室とを
ロータ回転軸方向に沿って隣接配設したので、膨張室か
ら空気圧縮機側に熱が伝わり、圧縮室中の空気が温まる
。 また、空気圧縮機から吐出された高圧空気を、膨
張室側のロータの凹部を経由して、燃焼室内に送り込む
ようにしたので、高圧空気が燃焼室に送り込まれるまで
に膨張室の熱を奪い、より高温の高圧空気が燃焼室内に
送り込まれる。
ロータ回転軸方向に沿って隣接配設したので、膨張室か
ら空気圧縮機側に熱が伝わり、圧縮室中の空気が温まる
。 また、空気圧縮機から吐出された高圧空気を、膨
張室側のロータの凹部を経由して、燃焼室内に送り込む
ようにしたので、高圧空気が燃焼室に送り込まれるまで
に膨張室の熱を奪い、より高温の高圧空気が燃焼室内に
送り込まれる。
【0011】また、圧縮室から噴射ノズルに供給された
高圧空気のうち、余剰分がバイパス管を介して膨張行程
にあるベーン間に供給される。
高圧空気のうち、余剰分がバイパス管を介して膨張行程
にあるベーン間に供給される。
【0012】
【実施例】次に、この発明の一実施例を図面に基いて説
明する。
明する。
【0013】図1はこの発明の一実施例に係る回転内燃
機関を示す縦断面図であり、図中1はハウジング、2〜
4はハウジング1を構成するフロントサイドブロック、
センタブロック、リヤサイドブロック、5は空気と燃料
との混合ガスを燃焼させる燃焼室、6は高温高圧の燃焼
ガスを膨張させる膨張室、7は吸入した外気を圧縮する
圧縮室、8はリコイルスタータ(始動装置)、9は二流
体ノズル(噴射ノズル)、10は燃料タンク、11はロ
ータ回転軸、12は初期点火プラグ(点火装置)、13
,14はロータ、15a〜15e,16a〜16cはベ
ーンである。
機関を示す縦断面図であり、図中1はハウジング、2〜
4はハウジング1を構成するフロントサイドブロック、
センタブロック、リヤサイドブロック、5は空気と燃料
との混合ガスを燃焼させる燃焼室、6は高温高圧の燃焼
ガスを膨張させる膨張室、7は吸入した外気を圧縮する
圧縮室、8はリコイルスタータ(始動装置)、9は二流
体ノズル(噴射ノズル)、10は燃料タンク、11はロ
ータ回転軸、12は初期点火プラグ(点火装置)、13
,14はロータ、15a〜15e,16a〜16cはベ
ーンである。
【0014】前記ロータ14は圧縮室7内に、ロータ1
3は膨張室6内にそれぞれ偏心させて収容されている。 各ロータ13,14は、ハウジング1を貫くロータ回転
軸11にそれぞれ固定されて軸を共通する。
3は膨張室6内にそれぞれ偏心させて収容されている。 各ロータ13,14は、ハウジング1を貫くロータ回転
軸11にそれぞれ固定されて軸を共通する。
【0015】空気圧縮機の一部を構成するロータ14の
外周には、図2に示すように、所定間隔おきに円弧状の
ベーン溝14a〜14cが形成されている。ベーン溝1
4a〜14cにはベーン16a〜16cの後端部が回動
自在に嵌合されている。
外周には、図2に示すように、所定間隔おきに円弧状の
ベーン溝14a〜14cが形成されている。ベーン溝1
4a〜14cにはベーン16a〜16cの後端部が回動
自在に嵌合されている。
【0016】ロータ14の両側面には凹部17a,17
bが設けられ、凹部17a,17bは孔18a〜18c
を介して連通している。また、ロータ14には、凹部1
7aとベーン溝14a〜14cとを連通させる連通溝1
9a〜19cが設けられ、凹部17bとベーン溝14a
〜14cとを連通させる連通溝20a〜20cがそれぞ
れ設けられている。
bが設けられ、凹部17a,17bは孔18a〜18c
を介して連通している。また、ロータ14には、凹部1
7aとベーン溝14a〜14cとを連通させる連通溝1
9a〜19cが設けられ、凹部17bとベーン溝14a
〜14cとを連通させる連通溝20a〜20cがそれぞ
れ設けられている。
【0017】ベーン16a〜16cは図4に示すように
全体が湾曲しており、その先端部は細く形成され、後端
部は円弧状の膨らみをもつ形状に形成され、ベーン溝1
6a〜16cに嵌合された後端部は、ロータ14の回転
にともない、ベーン溝16a〜16c内の円弧面をこす
りながら回動する。ベーン16a〜16cの両側面には
、凹部21a〜21c,22a〜22cが設けられてい
る(図5)。また、ベーン16a〜16cの後端部には
、凹部21a〜21c,22a〜22cとベーン溝14
a〜14cとを連通させる連通溝23a1,23a2,
23b1,23b2,23c1,23c224a1,2
4a2,24b1,24b2,24c1,24c2が設
けられている。
全体が湾曲しており、その先端部は細く形成され、後端
部は円弧状の膨らみをもつ形状に形成され、ベーン溝1
6a〜16cに嵌合された後端部は、ロータ14の回転
にともない、ベーン溝16a〜16c内の円弧面をこす
りながら回動する。ベーン16a〜16cの両側面には
、凹部21a〜21c,22a〜22cが設けられてい
る(図5)。また、ベーン16a〜16cの後端部には
、凹部21a〜21c,22a〜22cとベーン溝14
a〜14cとを連通させる連通溝23a1,23a2,
23b1,23b2,23c1,23c224a1,2
4a2,24b1,24b2,24c1,24c2が設
けられている。
【0018】膨張室6側のロータ13及びベーン15a
〜15eの形状は、図1、3、6及び7に示すように、
空気圧縮機側のロータ14及びベーン16a〜16cの
形状とほぼ同様である。ロータ13の外周には、図3に
示すように、所定間隔おきに円弧状のベーン溝25a〜
25eが形成されている。ベーン溝25a〜25eには
ベーン15a〜15eの後端部が回動自在に嵌合されて
いる。ロータ13の両側面には凹部26a,26bが設
けられ、凹部26a,26bは孔27a〜27eを介し
て連通している。また、ロータ13には、凹部26bと
ベーン溝25a〜25eとを連通させる連通溝28a〜
28eが設けられ、凹部26aとベーン溝25a〜25
eとを連通させる連通溝29a〜29eが設けられてい
る。ベーン15a〜15eの後端部は、ロータ13の回
転にともない、ベーン溝25a〜25eの円弧面をこす
りながら回動する。ベーン15a〜15eの両側面には
、凹部43a〜43e,44a〜44eが設けられてい
る。また、ベーン15a〜15eの後端部には、凹部4
3a〜43e,44a〜44eとベーン溝15a〜15
eとを連通させる連通溝45a〜45e,46a〜46
eが設けられている。
〜15eの形状は、図1、3、6及び7に示すように、
空気圧縮機側のロータ14及びベーン16a〜16cの
形状とほぼ同様である。ロータ13の外周には、図3に
示すように、所定間隔おきに円弧状のベーン溝25a〜
25eが形成されている。ベーン溝25a〜25eには
ベーン15a〜15eの後端部が回動自在に嵌合されて
いる。ロータ13の両側面には凹部26a,26bが設
けられ、凹部26a,26bは孔27a〜27eを介し
て連通している。また、ロータ13には、凹部26bと
ベーン溝25a〜25eとを連通させる連通溝28a〜
28eが設けられ、凹部26aとベーン溝25a〜25
eとを連通させる連通溝29a〜29eが設けられてい
る。ベーン15a〜15eの後端部は、ロータ13の回
転にともない、ベーン溝25a〜25eの円弧面をこす
りながら回動する。ベーン15a〜15eの両側面には
、凹部43a〜43e,44a〜44eが設けられてい
る。また、ベーン15a〜15eの後端部には、凹部4
3a〜43e,44a〜44eとベーン溝15a〜15
eとを連通させる連通溝45a〜45e,46a〜46
eが設けられている。
【0019】上述したロータ13,14及びベーン15
a〜15e、16a〜16cの材料としては、ガラス含
浸炭素材がある。
a〜15e、16a〜16cの材料としては、ガラス含
浸炭素材がある。
【0020】前記燃焼室5及び膨張室6はフロントサイ
ドブロック2とセンタブロック3とで形成され、燃焼室
5は膨張室6の上に位置している(図13)。燃焼室5
の内壁は耐火セラミックス32で形成されている。フロ
ントサイドブロック2の孔33には点火装置としての初
期点火プラグ(若しくはグロープラグ)12が挿着され
、その先端部は燃焼室5内に突出している。また、フロ
ントサイドブロック2のボス部には排出孔34が設けら
れ、この孔34の一端開口には空気供給管35の入口が
接続されている。排出孔34の他端開口はロータ13及
びの凹部26bに対向している。空気供給管35の出口
は二流体ノズル(噴射ノズル)9に接続されている。
ドブロック2とセンタブロック3とで形成され、燃焼室
5は膨張室6の上に位置している(図13)。燃焼室5
の内壁は耐火セラミックス32で形成されている。フロ
ントサイドブロック2の孔33には点火装置としての初
期点火プラグ(若しくはグロープラグ)12が挿着され
、その先端部は燃焼室5内に突出している。また、フロ
ントサイドブロック2のボス部には排出孔34が設けら
れ、この孔34の一端開口には空気供給管35の入口が
接続されている。排出孔34の他端開口はロータ13及
びの凹部26bに対向している。空気供給管35の出口
は二流体ノズル(噴射ノズル)9に接続されている。
【0021】センタブロック3の上部には燃焼室5に通
じる孔27が設けてあり、この孔27には二流体ノズル
9の噴射口が挿着してある。二流体ノズル9は燃料供給
管36を介して燃料タンク10に接続されている。二流
体ノズル9の噴射口は初期点火プラグ12に対向し、空
気供給管35及び燃料供給管36を介して供給された空
気と燃料とが初期点火プラグ12に向けて噴射される。 二流体ノズル9にはスロットルレバー29が取り付けて
あり、噴射量を調節し得る。また、噴射量は空気供給量
の増減によって調節することもできる。
じる孔27が設けてあり、この孔27には二流体ノズル
9の噴射口が挿着してある。二流体ノズル9は燃料供給
管36を介して燃料タンク10に接続されている。二流
体ノズル9の噴射口は初期点火プラグ12に対向し、空
気供給管35及び燃料供給管36を介して供給された空
気と燃料とが初期点火プラグ12に向けて噴射される。 二流体ノズル9にはスロットルレバー29が取り付けて
あり、噴射量を調節し得る。また、噴射量は空気供給量
の増減によって調節することもできる。
【0022】二流体ノズル9にはバイパス管37が接続
され(図2)、そのバイパス管37の終端は図3に示す
ようにセンタブロック3の孔38に接続され、二流体ノ
ズル9に供給された高圧空気のうち、余剰分はバイパス
管37を介して、吸入から膨張行程中のベーン15a〜
15e間に送り込まれる。
され(図2)、そのバイパス管37の終端は図3に示す
ようにセンタブロック3の孔38に接続され、二流体ノ
ズル9に供給された高圧空気のうち、余剰分はバイパス
管37を介して、吸入から膨張行程中のベーン15a〜
15e間に送り込まれる。
【0023】また、膨張室6と圧縮室7とを区分する隔
壁を構成するセンタブロック3の下部には導入孔39が
設けてあり、この孔39の一端開口はロータ14の凹部
17bに、他端開口はロータ13の凹部26aにそれぞ
れ常時対向する。
壁を構成するセンタブロック3の下部には導入孔39が
設けてあり、この孔39の一端開口はロータ14の凹部
17bに、他端開口はロータ13の凹部26aにそれぞ
れ常時対向する。
【0024】また、センタブロック3には膨張室6に通
じる排出口40が設けられ、この排出口40から膨張室
6内の燃焼ガスを外部に排出する。膨張室6の内壁には
排出口40に連通する排気案内溝41が形成され、この
溝41は排出口40に近づくにつれ深くなっている。更
に、センタブロック3には圧縮室6に通じる吸入口42
が設けられ、この吸入口42から外気を圧縮室6内に吸
い込む。
じる排出口40が設けられ、この排出口40から膨張室
6内の燃焼ガスを外部に排出する。膨張室6の内壁には
排出口40に連通する排気案内溝41が形成され、この
溝41は排出口40に近づくにつれ深くなっている。更
に、センタブロック3には圧縮室6に通じる吸入口42
が設けられ、この吸入口42から外気を圧縮室6内に吸
い込む。
【0025】前記圧縮室7はセンタブロック3とリヤサ
イドブロック4とで形成され、リヤサイドブロック4の
隣りには、始動装置としてのリコイルスタータ8が取り
付けられている。リコイルスタータ8は、図1に示すよ
うに、ロータ回転軸11の一端に固定された始動用プー
リ31と、リヤサイドブロック4に固定されたケース3
2と、ケース32に固定されたスタータ本体33と、同
じくケース32に固定された初期点火用圧電素子(圧電
素子)50とからなる。スタータ本体33の図示しない
ロープを引っ張ると、図示しない爪が突出し、その爪が
始動用プーリ31の孔(図示せず)に引っ掛かり、始動
用プーリ31が回転し、ロータ回転軸11が回る。図示
しないばねの力によりロープが巻き戻され、このとき爪
も引っ込む。ロープを引っ張ったとき、爪は初期点火用
圧電素子50を衝打し、このとき生じた電圧を取りだし
て、初期点火プラグ12に印加し、発火させる。
イドブロック4とで形成され、リヤサイドブロック4の
隣りには、始動装置としてのリコイルスタータ8が取り
付けられている。リコイルスタータ8は、図1に示すよ
うに、ロータ回転軸11の一端に固定された始動用プー
リ31と、リヤサイドブロック4に固定されたケース3
2と、ケース32に固定されたスタータ本体33と、同
じくケース32に固定された初期点火用圧電素子(圧電
素子)50とからなる。スタータ本体33の図示しない
ロープを引っ張ると、図示しない爪が突出し、その爪が
始動用プーリ31の孔(図示せず)に引っ掛かり、始動
用プーリ31が回転し、ロータ回転軸11が回る。図示
しないばねの力によりロープが巻き戻され、このとき爪
も引っ込む。ロープを引っ張ったとき、爪は初期点火用
圧電素子50を衝打し、このとき生じた電圧を取りだし
て、初期点火プラグ12に印加し、発火させる。
【0026】次に、上述した回転内燃機関の作動を説明
する。
する。
【0027】リコイルスタータ8を作動させると、ロー
タ回転軸11が回転し、回転にともない初期点火用圧電
素子50に電圧が生じ、この電圧が初期点火プラグ12
に印加され、点火される。
タ回転軸11が回転し、回転にともない初期点火用圧電
素子50に電圧が生じ、この電圧が初期点火プラグ12
に印加され、点火される。
【0028】ロータ回転軸11が回転すると、ロータ1
3,14も同時に回転し、空気圧縮機側のロータ14が
回転すると、図8(a)及び(b)に示すように、吸入
口42から外気が圧縮室7内に吸入され、吸入後、図8
(c)に示すように、ベーン16a,16b間に閉じ込
められ、圧縮が開始される。圧縮が進み、図8(d)に
示すように、ベーン16bがロータ14の外周に密着し
たとき、連通溝23b2,24b2を介してベーン16
bの凹部21b,22bとベーン16a,16b間の圧
縮空間とが連通し、ベーン16a,16b間の高圧の空
気はベーン16bの凹部21b,22b内に入り込み始
める。図8(d)から図9(a)(b)を経て図9(c
)に到る間、ベーン16bはロータ14の外周に対する
密着状態が保持されるので、ベーン16bの凹部21b
,22bとベーン16a,16b間の圧縮空間とは連通
し続け、他方、ベーン16aはロータ14の回転にとも
なってロータ14の外周に接近し、図9(d)に示す時
点で、ベーン14間の空気はベーン16bの凹部21b
,22b内に全て閉じ込められる。ベーン16bは高圧
空気を閉じ込めたまま、図9(d)から図10(b)ま
で移動し、図10(c)及び(d)の時点で、ベーン1
6bの連通溝23b1,24b1と、ロータ14の連通
溝19b,20bとが合致し、ベーン16bの凹部21
b,22bに閉じ込められていた高圧空気はロータ14
の凹部17a,17b内に逃げる。このとき連通溝23
b2,24b2はベーン溝14bの内壁によって閉塞さ
れており、連通溝23b2,24b2を通じて膨張室6
側に高圧空気が逃げることはない。上述のように各ベー
ン16a〜16cはそれぞれロータリバルブとしての機
能を発揮する。
3,14も同時に回転し、空気圧縮機側のロータ14が
回転すると、図8(a)及び(b)に示すように、吸入
口42から外気が圧縮室7内に吸入され、吸入後、図8
(c)に示すように、ベーン16a,16b間に閉じ込
められ、圧縮が開始される。圧縮が進み、図8(d)に
示すように、ベーン16bがロータ14の外周に密着し
たとき、連通溝23b2,24b2を介してベーン16
bの凹部21b,22bとベーン16a,16b間の圧
縮空間とが連通し、ベーン16a,16b間の高圧の空
気はベーン16bの凹部21b,22b内に入り込み始
める。図8(d)から図9(a)(b)を経て図9(c
)に到る間、ベーン16bはロータ14の外周に対する
密着状態が保持されるので、ベーン16bの凹部21b
,22bとベーン16a,16b間の圧縮空間とは連通
し続け、他方、ベーン16aはロータ14の回転にとも
なってロータ14の外周に接近し、図9(d)に示す時
点で、ベーン14間の空気はベーン16bの凹部21b
,22b内に全て閉じ込められる。ベーン16bは高圧
空気を閉じ込めたまま、図9(d)から図10(b)ま
で移動し、図10(c)及び(d)の時点で、ベーン1
6bの連通溝23b1,24b1と、ロータ14の連通
溝19b,20bとが合致し、ベーン16bの凹部21
b,22bに閉じ込められていた高圧空気はロータ14
の凹部17a,17b内に逃げる。このとき連通溝23
b2,24b2はベーン溝14bの内壁によって閉塞さ
れており、連通溝23b2,24b2を通じて膨張室6
側に高圧空気が逃げることはない。上述のように各ベー
ン16a〜16cはそれぞれロータリバルブとしての機
能を発揮する。
【0029】ロータ14の凹部17a,17b内に閉じ
込められた高圧空気は、センタブロック3の導入孔39
を通じて原動機側のロータ13の凹部26aに吐出され
る。ロータ14の凹部17a内の高圧空気は孔18a〜
18cから凹部17b内を経由して導入孔39に送られ
る。
込められた高圧空気は、センタブロック3の導入孔39
を通じて原動機側のロータ13の凹部26aに吐出され
る。ロータ14の凹部17a内の高圧空気は孔18a〜
18cから凹部17b内を経由して導入孔39に送られ
る。
【0030】ロータ13の凹部26aに入り込んだ空気
の一部は連通溝29a〜29e,46a〜46eを通じ
て、ベーン15a〜15eの凹部44a〜44eに入っ
て熱を奪い、またロータ13の凹部26aに戻る。ロー
タ13の凹部26a内の空気は孔27a〜27eを通じ
て凹部26b内に入り、空気の一部は連通溝28a〜2
8e,45a〜45eを通じてベーン15a〜15eの
凹部43a〜43eに入り、熱を奪った後ロータ13の
凹部26bに戻り、フロントサイドブロック2の排出孔
34から空気供給管35に送られ、空気供給管35を通
じて二流体ノズル9に送られる。
の一部は連通溝29a〜29e,46a〜46eを通じ
て、ベーン15a〜15eの凹部44a〜44eに入っ
て熱を奪い、またロータ13の凹部26aに戻る。ロー
タ13の凹部26a内の空気は孔27a〜27eを通じ
て凹部26b内に入り、空気の一部は連通溝28a〜2
8e,45a〜45eを通じてベーン15a〜15eの
凹部43a〜43eに入り、熱を奪った後ロータ13の
凹部26bに戻り、フロントサイドブロック2の排出孔
34から空気供給管35に送られ、空気供給管35を通
じて二流体ノズル9に送られる。
【0031】一方、燃料供給管36を通じて燃料タンク
10から燃料が二流体ノズル9に送り込まれ、二流体ノ
ズル9の先端から初期点火プラグ12に向けて、空気と
燃料とが噴射され、初期点火プラグ12によって混合気
が燃焼すると、燃焼室5内に燃焼ガスが発生する。ロー
タ13の回転により図11(a)に示すように、高温高
圧の燃焼ガスが吸い込まれ、図11(b)及び(c)に
示すように、吸入後ベーン15e,15d間に閉じ込め
られた燃焼ガスは膨張し、この膨張作用によりロータ1
3に回転力が与えられる。膨張行程が終了し、図11(
d)に示すように、先行するベーン15dの先端が排気
案内溝41の始端41aを過ぎると、燃焼ガスが徐々に
排出口40側に抜け始め、図12(a)及び(b)の状
態を経て、図12(d)の時点で吐出行程が終了し、燃
焼ガスは排出口40から外部に吐出される。
10から燃料が二流体ノズル9に送り込まれ、二流体ノ
ズル9の先端から初期点火プラグ12に向けて、空気と
燃料とが噴射され、初期点火プラグ12によって混合気
が燃焼すると、燃焼室5内に燃焼ガスが発生する。ロー
タ13の回転により図11(a)に示すように、高温高
圧の燃焼ガスが吸い込まれ、図11(b)及び(c)に
示すように、吸入後ベーン15e,15d間に閉じ込め
られた燃焼ガスは膨張し、この膨張作用によりロータ1
3に回転力が与えられる。膨張行程が終了し、図11(
d)に示すように、先行するベーン15dの先端が排気
案内溝41の始端41aを過ぎると、燃焼ガスが徐々に
排出口40側に抜け始め、図12(a)及び(b)の状
態を経て、図12(d)の時点で吐出行程が終了し、燃
焼ガスは排出口40から外部に吐出される。
【0032】なお、燃焼開始後は、燃料及び空気を供給
している間連続燃焼が行われるので、初期点火プラグ1
2及びリコイルスタータ8は作動を停止させる。
している間連続燃焼が行われるので、初期点火プラグ1
2及びリコイルスタータ8は作動を停止させる。
【0033】空気供給管35を介して二流体ノズル9に
供給された高圧空気のうち、余剰分はバイパス管37を
介して、吸入から膨張行程にあるベーン(図3の15e
,15d)間に送り込まれ、ロータ13の回転を一層加
速させる。
供給された高圧空気のうち、余剰分はバイパス管37を
介して、吸入から膨張行程にあるベーン(図3の15e
,15d)間に送り込まれ、ロータ13の回転を一層加
速させる。
【0034】この実施例の回転内燃機関によれば、膨張
室6と圧縮室7とをセンタブロック3を介して隣接配置
するとともに、空気圧縮機の圧縮室7から吐出された高
圧空気を、膨張室6側のロータ13の凹部26a,26
b及びベーン15a〜15eの凹部43a〜43e,4
4a〜44eを経由して、燃焼室5内に送り込むように
したので、まず膨張室6から伝わる熱によって圧縮室7
内の空気が温まり、更に圧縮室7から吐出された高圧空
気が空気供給管36に送り込まれるまでに膨張室6の熱
を奪い、より高温の高圧空気が二流体ノズル9を介して
圧縮室5内に噴射されることになり、熱効率が一段と向
上する。
室6と圧縮室7とをセンタブロック3を介して隣接配置
するとともに、空気圧縮機の圧縮室7から吐出された高
圧空気を、膨張室6側のロータ13の凹部26a,26
b及びベーン15a〜15eの凹部43a〜43e,4
4a〜44eを経由して、燃焼室5内に送り込むように
したので、まず膨張室6から伝わる熱によって圧縮室7
内の空気が温まり、更に圧縮室7から吐出された高圧空
気が空気供給管36に送り込まれるまでに膨張室6の熱
を奪い、より高温の高圧空気が二流体ノズル9を介して
圧縮室5内に噴射されることになり、熱効率が一段と向
上する。
【0035】また、圧縮室7から二流体ノズル9に供給
された高圧空気のうち余剰分がバイパス管35及び排出
孔34を介して膨張行程にあるベーン間に供給されるの
で、余剰空気をロータ13の回転エネルギーとして利用
でき、圧縮機のエネルギーを最大限に利用することがで
きる。
された高圧空気のうち余剰分がバイパス管35及び排出
孔34を介して膨張行程にあるベーン間に供給されるの
で、余剰空気をロータ13の回転エネルギーとして利用
でき、圧縮機のエネルギーを最大限に利用することがで
きる。
【0036】また、リコイルスタータ8が作動し、ロー
タ回転軸11が回転を始めた直後は、未だ燃焼が開始さ
れず、ベーン15a〜15eはロータ13の外周側に倒
れた状態にあり、リコイルスタータ8は膨張室6に対し
て仕事をしなくてすむ。したがって、大型のリコイルス
タータを必要としないという利点がある。
タ回転軸11が回転を始めた直後は、未だ燃焼が開始さ
れず、ベーン15a〜15eはロータ13の外周側に倒
れた状態にあり、リコイルスタータ8は膨張室6に対し
て仕事をしなくてすむ。したがって、大型のリコイルス
タータを必要としないという利点がある。
【0037】更に、ロータ13の凹部26a,26b及
びベーン15a〜15eの凹部43a〜43e,44a
〜44eに高圧空気が送り込まれるので、膨張室6の内
壁に対してロータ13及びベーン15a〜15eの両側
面がわずかに浮く。その結果、摩擦抵抗が低減し、ロー
タ13の回転が円滑になる。
びベーン15a〜15eの凹部43a〜43e,44a
〜44eに高圧空気が送り込まれるので、膨張室6の内
壁に対してロータ13及びベーン15a〜15eの両側
面がわずかに浮く。その結果、摩擦抵抗が低減し、ロー
タ13の回転が円滑になる。
【0038】上述の実施例においては、空気圧縮機とし
て、ロータリ型圧縮機を用いた場合について述べたが、
これに変え、スクロール型圧縮機を用いるようにしても
、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
て、ロータリ型圧縮機を用いた場合について述べたが、
これに変え、スクロール型圧縮機を用いるようにしても
、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の回転内燃
機関によれば、隔壁を介して膨張室と空気圧縮機の圧縮
室とをロータ回転軸方向に沿って隣接配設したので、膨
張室から空気圧縮機側に熱が伝わり、圧縮室中の空気が
温まる。したがって、燃焼室に、より高温の空気を送り
込むことができ、熱効率が向上する。
機関によれば、隔壁を介して膨張室と空気圧縮機の圧縮
室とをロータ回転軸方向に沿って隣接配設したので、膨
張室から空気圧縮機側に熱が伝わり、圧縮室中の空気が
温まる。したがって、燃焼室に、より高温の空気を送り
込むことができ、熱効率が向上する。
【0040】圧縮室から吐出された高圧空気を、膨張室
側のロータの凹部を経由して、燃焼室内に送り込むよう
にしたので、高圧空気が燃焼室に送り込まれるまでに膨
張室の熱を奪い、より高温の高圧空気が燃焼室内に送り
込まれるとともに、空気圧縮機から送り込まれた高圧脈
動は平滑化される。したがって、熱効率が一段と向上す
る。
側のロータの凹部を経由して、燃焼室内に送り込むよう
にしたので、高圧空気が燃焼室に送り込まれるまでに膨
張室の熱を奪い、より高温の高圧空気が燃焼室内に送り
込まれるとともに、空気圧縮機から送り込まれた高圧脈
動は平滑化される。したがって、熱効率が一段と向上す
る。
【0041】また、圧縮室から噴射ノズルに供給された
高圧空気のうち、余剰分がバイパス管を介して膨張行程
にあるベーン間に供給される。したがって、余剰空気を
膨張室側ロータの回転エネルギーとして利用でき、全体
としてエネルギー効率が向上するとともに、連続燃焼の
安定を図り得る。
高圧空気のうち、余剰分がバイパス管を介して膨張行程
にあるベーン間に供給される。したがって、余剰空気を
膨張室側ロータの回転エネルギーとして利用でき、全体
としてエネルギー効率が向上するとともに、連続燃焼の
安定を図り得る。
【図1】この発明の一実施例に係る回転内燃機関を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】図1のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】圧縮機側のベーンを示す平面図である。
【図5】図4のA−A線に沿う断面図である。
【図6】原動機部側のベーンを示す平面図である。
【図7】図6のB−B線に沿う断面図である。
【図8】圧縮機部の作動を説明するための断面図である
。
。
【図9】圧縮機部の作動を説明するための断面図である
。
。
【図10】圧縮機部の作動を説明するための断面図であ
る。
る。
【図11】原動機部の作動を説明するための断面図であ
る。
る。
【図12】原動機部の作動を説明するための断面図であ
る。
る。
1 ハウジング
2 フロントサイドブロック
3 センタブロック
4 リヤサイドブロック
5 燃焼室
6 膨張室
7 圧縮室
8 リコイルスタータ(始動装置)
9 二流体ノズル(噴射ノズル)
11 ロータ回転軸
12 初期点火プラグ(点火装置)
13,14 ロータ
15a〜15e,16a〜16c ベーン25a〜2
5e ベーン溝 26a,26b 凹部 34 排出孔 50 初期点火用圧電素子(圧電素子)35 空気
供給管 37 バイパス管
5e ベーン溝 26a,26b 凹部 34 排出孔 50 初期点火用圧電素子(圧電素子)35 空気
供給管 37 バイパス管
Claims (8)
- 【請求項1】 空気及び燃料を燃焼させる燃焼室と、
この燃焼室に高圧空気を供給する空気圧縮機と、前記燃
焼室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張室とを備
え、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し、そのロ
ータの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝を設け、
それらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在にそれぞ
れ嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガスを前記
ベーン間に閉じ込めて膨張させることにより前記ロータ
を回転させる回転内燃機関において、前記膨張室と前記
空気圧縮機の圧縮室とを隔壁を介してロータ回転軸方向
に隣接配置し、前記燃焼室と前記膨張室又は前記空気圧
縮機とをロータ回転軸の直角方向上に並設したことを特
徴とする回転内燃機関。 - 【請求項2】 空気及び燃料を燃焼させる燃焼室と、
この燃焼室から供給された燃焼ガスを膨張させる膨張室
とを備え、前記膨張室内にロータを回転自在に収容し、
そのロータの外周に所定間隔おきに円弧状のベーン溝を
設け、それらの各ベーン溝にベーンの一端を摺動自在に
それぞれ嵌合し、前記燃焼室から送り込まれた燃焼ガス
を前記ベーン間に閉じ込めて膨張させることにより前記
ロータを回転させる回転内燃機関において、前記ロータ
の両側面にそれぞれ凹部を形成し、前記凹部間を連通さ
せる孔を前記ロータに設け、空気を一方の前記凹部に導
入する導入孔と、他方の前記凹部内の空気を排出する排
出孔とを、前記膨張室を形成するハウジングに設け、前
記燃焼室に空気を導く空気供給管を前記排出孔に接続し
たことを特徴とする回転内燃機関。 - 【請求項3】 前記ロータの両側面にそれぞれ凹部を
形成し、前記凹部間を連通させる孔を前記ロータに設け
、前記空気圧縮機からの高圧空気を一方の前記凹部に導
入する導入孔を前記隔壁に設け、前記燃焼室に空気を導
く空気供給管を、他方の前記凹部内の空気を排出するた
めの排出孔に接続したことを特徴とする請求項1記載の
回転内燃機関。 - 【請求項4】 前記空気圧縮機がスクロール型圧縮機
であることを特徴とする請求項1又は3記載の回転内燃
機関。 - 【請求項5】 前記燃焼室に噴射ノズルを配設し、前
記空気圧縮機からの高圧空気を前記噴射ノズルを介して
前記燃焼室内に供給し、前記噴射ノズルと前記膨張室と
をバイパス管で接続し、前記燃焼室内に供給されない前
記噴射ノズルの余剰空気を、前記バイパス管を通じて膨
張行程にある前記ベーン間に供給するようにしたことを
特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の回
転内燃機関。 - 【請求項6】 前記燃焼室内に点火装置を配設し、始
動装置の始動動作に連動して点火装置を働かせ、前記燃
焼室内の混合ガスに点火させるようにしたことを特徴と
する請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転内燃機関
。 - 【請求項7】 前記始動装置はその回転動作の際に衝
打される圧電素子を備え、その衝打されることにより前
記圧電素子に生じた電圧を前記点火装置に供給して点火
するようにしたことを特徴とする請求項6記載の回転内
燃機関。 - 【請求項8】 前記点火装置がグロープラグであるこ
とを特徴とする請求項6又は7記載の回転内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6793491A JP2921527B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 回転内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6793491A JP2921527B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 回転内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279727A true JPH04279727A (ja) | 1992-10-05 |
| JP2921527B2 JP2921527B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=13359258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6793491A Expired - Fee Related JP2921527B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 回転内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921527B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009503361A (ja) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | サッヴァキス,サッヴァス | 内燃エンジン |
| US20140007837A1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-09 | Isaac Erik Anderson | Shockwave Rotor Detonation (Omni-Engine, Ubiquitous X engine) Multipurpose Engine |
| JP2023511160A (ja) * | 2020-01-27 | 2023-03-16 | プラモド ラッダ, | 改良された乗物用車輪回転装置 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP6793491A patent/JP2921527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009503361A (ja) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | サッヴァキス,サッヴァス | 内燃エンジン |
| US20140007837A1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-09 | Isaac Erik Anderson | Shockwave Rotor Detonation (Omni-Engine, Ubiquitous X engine) Multipurpose Engine |
| US9970294B2 (en) * | 2012-07-09 | 2018-05-15 | Isaac Erik Anderson | Shockwave rotor detonation (omni-engine, ubiquitous X engine) multipurpose engine |
| JP2023511160A (ja) * | 2020-01-27 | 2023-03-16 | プラモド ラッダ, | 改良された乗物用車輪回転装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2921527B2 (ja) | 1999-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |