エアー循環回路を円滑に、かつ効率を上� ��るため、エアー増幅器の開発が決め手とな� ��、動力に使用可能なエネルギーを安定かつ� ��効率で得ることが実現した。

 図1は、本発明装置の第1実施例であって� �1~22の部品構成を備えて構成されるエアー循� ��回路である。ここでは、各部品構成の説明� ��同時に、エアー循環回路の動作についても� ��明する。なお、図8及び図9には、このエア� �循環回路の作動状態を示すフローチャート� �示されている。エアーモーター12を動力とし て活用するにあたり、起動の前準備として、 最初に起動用に用いる圧縮エアーを得るため コンプレッサー1を起動して、エアーチャー� �バルブ2を用いて始動用エアータンク3に9kpa� �圧縮空気を初期充填する。次いで、エアー� �トップバルブ6を開き、圧縮エアーを3方バル ブに至らしめる。

 次にアクセレレーターのソレノイドバル� ��11をONにして、3方バルブ8から圧縮エアーが� ��れるようにする。この圧縮エアーは、エア� ��コントロールユニット9によって自動的に7.0 kpaに制御され、第1エアー増幅器10-1を通過す� ��。この第1エアー増幅器10-1は、圧縮エアー� �通過によって内部がは負圧となる。第1エア� ��増幅器10-1は、図6及び図7に示されるように� ��軸方向両端に循環エアー通路入口と循環エ� ��ー通路出口が設けられており、その両端の� ��には、循環方向に沿って第1室、第2室、第3� ��が連通状態で配置されている。なお、第1室 、第2室、第3室はそれぞれ筒状になっており� ��その内径は、第1室、第2室、第3室の順で大� ��くなっている。また、第1室と第2室の間に� �ける外周には4個の吸気孔が配置されており� ��第1室から第2室、第2室から第3室に向かって 循環エアー(圧縮エアー)が通過すると、第2室 が負圧状態になって、第1室と第2室の間の吸� ��孔から外気が流入して、第2室の循環エアー 量が増加し第3室に至る。第2室と第3室の間に おける外周にも4個の吸気孔が配置される。� �って、第3室から外部に向かって循環エアー� ��通過すると、第3室が負圧状態となって、第 2室と第3室の間の4つの吸気孔から外気が流入 する。この結果、第1エアー増幅器10-1では、� ��アー流量が約10倍に増加する。その増加に� �しは、表1において、エアー増幅器入口のエ� ��ー量と出口のエアー増加量の状態で示した� ��エアー増加でエネルギーを蓄えた循環エア� ��はアクセレレーター11を経てエアーモータ� �12を駆動する。これによりエアーモーター12� ��回転して動力を発生する。

 エアーモーター12から吐出された排気循� �エアーは、第1分流器13によりAフロー及びBフ ローの2方向に別れる。Aフロー方向の排気循� ��エアーは、第1サージングタンク14に蓄えら� ��、更に、第2エアー増幅器10-2及び第3エアー� ��幅器10-3を通り第3サージングタンク18に至る 。一方Bフロー方向の排気循環エアーは、エ� �ーレギュレーター15に至る。このエアーレギ ュレータ15を介して、排気循環エアーは、エ� ��ーモーター12によってベルト駆動されてい� �ブロワー16の吸気ポートに排出されて、この 時余分の排気エアーは捨てられる。

 ブロワー16で送られたエアーは、第2サー� ��ングタンク17に蓄えられ、配管により、第2� ��アー増幅器10-2及び第3エアー増幅器10-3の外� ��に配備されたチェックバルブ付吸気孔を介� ��て内部に供給される。なお、第2エアー増幅 器10-2及び第3エアー増幅器10-3の構造は、各吸 気口にチェックバルブが設置されることを除 いては、既に説明した第1エアー増幅器10-1の� ��同じ構造であるので、このでの説明は省略� ��る。

 既に述べたように、Aフロー方向の排気循 環エアーは、第2エアー増幅器10-2及び第3エア ー増幅器10-3の内部を通るので、これにより� �2エアー増幅器10-2及び第3エアー増幅器10-3の� ��部は負圧になることから、このBフローの排 気循環エアーも第2エアー増幅器10-2及び第3エ アー増幅器10-3内に吸引・合流されていき、� �2エアー増幅器10-2及び第3エアー増幅器10-3の� ��気循環エアー量は増加する。増加した排気� ��環エアーは第3サージングタンク18に蓄えら� ��る。

 第3サージングタンク18を経た排気循環エ� ��ーは、第2分流器19の2方向に分かれた一方に 供給される。また、第2分流器19の2方向に分� �れた他方には、第2コンプレッサー21の圧縮� �アーが供給される。従って、第2分流器19で� �、この2つのエアーが合流して第4サージング タンク20に蓄えられる。第4サージングタンク 20に蓄えられたエアーは、3方バルブ8の他方� �接続部分に戻り、第1エアー増幅器10-1に流れ 込み、エアーモーター12に流れ駆動し動力を� ��生する。アクセレレーター11のソレノイド� �ルブ22をOFFにするまで、エアー循環工程が繰 返し、動力の発生が続けられる。

 また、始動用エアータンク3には、その内 部圧力を9kpaに保つため、圧力維持用の第3コ� ��プレッサー22が接続されている。これによ� �、始動用エアータンク3は、常に圧力が維持� ��れている。

 なお、ここでは、3方バルブ8の手前のエ� �ー供給路に、それぞれチェックバルブ7を配� ��した場合を示しているが、例えば、図2に示 されるように、3方向バルブ8自体が、始動用� ��アータンクから送られる圧縮エアーと第4サ ージタンク20から送られるエアーとの比較で� ��力の高いものを優先してエアーコントロー� ��ユニット9方向に送る機能を備えたものを用 いれば、このチェックバルブ7は不要である� �また、図3に示されるように、この3方バルブ に代えてT字配管を配置し、エアー供給路の� �々にチェックバルブ7を配備することの好ま� ��い。このように圧力の高いほうが優先して� ��方向に送るようにすることで、エアー循環� ��路を効果的におこなうものである。

 図4には、エアーレギュレーター15及びブ� ��ワー16が拡大して示されている。エアーモ� �ター12からの排気エアーは、エアーレギュレ ーター15を介してブロワー16の吸入ポートに� �られる。この際、余分な排気エアーは吸入� �ートに取り込まれず外部に排出される。こ� �により、循環排気エアーの効率を高めると� �時に、循環回路の安定化の動きをするもの� �ある。

[規則26に基づく差替え 15.08.2008]
 図5には、第3コンプレッサー22が拡大して示 されている。この第3コンプレッサー22には、 その駆動軸にクラッチが設けされており、エ アーモーター12が発生した動力はこのクラッ� ��を介して第3コンプレッサー22に導入される� ��このように、第3コンプレッサー22の駆動動� ��は、エアーモーター12の発生した動力を効� �的に利用している。

 図10及び図11には、本発明の第2実施例と� �るエアー循環回路が示されている。なお、� �環回路では、第1実施例と異なる部分につい� ��のみ説明することとし、同一又は類似する� ��分については、説明及び図示の中で符号を� ��致させることで説明を省略する。

 この循環回路では、第1エアー増幅器10-1� �代えて、これと同様のものとなる第4エアー� ��幅器10-1が、第3サージタンク18と分流器2の� �に配置されている。従って、起動時には、� �ず、始動用エアータンク9に圧縮エアーを蓄� ��し、アクセレレーターのソレノイドバルブ1 1をONにする。この結果、3方バルブ8を介して� ��アーコントロールユニット9によって自動的 に7.0kpaに制御されたエアーは、直接的にエア ーモータ12に供給される。エアーモータ12を� �た循環圧縮エアーは、第2エアー増幅器10-2及 び第3エアー増幅器10-3を経て第3サージングタ ンク18に蓄積される。

 第3サージングタンク18に蓄えられたエア� ��が3方バルブ8に戻り過程で、第4エアー増幅� ��10-1がそのエアーを増幅する。従って、循環 が開始されると、エアーモーター12に流れる� ��アーが、第2~第4エアー増幅器10-2、10-3、10-4� ��よって増幅され、アクセレレーター11のソ� �ノイドバルブ22をOFFにするまで、エアー循環 工程が繰返し、動力の発生が続けられる。