JPH0113974Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、往復動形膨張エンジンに係り、特に
極低温液化装置に使用するのに好適な往復動形膨
張エンジンに関するものである。

第１図は、従来形の往復動形膨張エンジン（以
下、膨張エンジンと略）の要部縦断面図である。
図において、シリンダヘツド１に吸気弁２と排気
弁３を並列に取付け、かつ、排気弁３を作動させ
る排気弁引棒４装置をシリンダ５の側方に配した
シリンダ部を、真空保冷槽（図示省略）に取付け
た耐真空さや筒６内に納めて、シリンダ部と耐真
空さや筒６の頂部に囲まれた密封空間を弁室７と
したものである。この場合、高圧吸気はピストン
８の往復動に連動して作動する自動吸気とし、吸
気弁２の先端部で耐真空さや筒６と気密接続さ
れ、吸気弁２内を通つて膨張室９内に供給され
る。排気は、常温部にあるカム（図示省略）によ
り排気弁引棒４を引き、排気弁引棒４先端のレバ
ー１０により排気弁３を開くことにより排気を弁
室７内へ掃出され、さらに耐真空さや筒６に設け
た排気管１１へ導かれ外部へ排出される。この場
合、吸気弁５と排気弁６をシリンダヘツド４に並
列に取付けることにより、弁座とシリンダの間の
空間容積を最少化でき、また、耐真空さや筒６を
用いることにより弁室７部を排気雰囲気として、
ガスシールを廃止できる。しかし、その反面耐真
空さや筒６の内部に排気弁引棒４装置の大部分を
納めたことにより、シリンダ５径に比して耐真空
さや筒６の直径が大幅に大径化するため、耐真空
さや筒６を伝導する真空保冷槽への取付部、即ち
常温部から弁室７への熱侵入が増大して性能低下
をもたらすこと、さらに重量、外形寸法が増大す
るという欠点があつた。

本考案は、常温部から耐真空さや筒を伝わつて
弁室部への熱侵入を極少化して膨張エンジンの性
能低下の防止を目的としたものである。

本考案の一実施例を第２図により説明する。第
２図において６は耐真空さや筒で、常温部におい
て真空保冷槽（図示省略）に固定し、外部を真空
断熱されている。耐真空さや筒６内部にシリンダ
５などの装置を納める。８はピストンで、シリン
ダ５内部を往復運動する。１はシリンダヘツドで
シリンダ５の頂部に設け、シリンダヘツド１に、
吸気弁２、排気弁３を設ける。吸気弁２は自動弁
で、ピストン８の頂面が、弁押棒１２を押すこと
により吸気弁２を開閉し、高圧の吸気を吸気孔１
３からシリンダ５内へ導く。吸気弁２と耐真空さ
や筒６の接続部にはシールリング１４を設ける。
排気弁引棒装置は、耐真空させ筒６内に位置する
押棒１６の一部（第２図では、下端部）を除き耐
真空させ筒６の外部に設置され耐真空させ筒６内
の気密を保持して排気弁３を開閉弁させる機能を
有する。この場合、排気弁引棒装置は、押棒１６
の他に排気弁引棒４、レバー１０、耐真空ベロー
ズ１５及びカム（図示省略）、コイルバネを有し
ている。排気弁引棒４は、耐真空させ筒６の外部
に、この場合、耐真空させ筒６の長手方向に沿つ
て略平行に往復動可能に設けられている。排気弁
引棒４を一方向（第２図では、上から下に向う方
向）に移動させるカムは、常温部に設けられてい
る。排気弁引棒４を逆方向（第２図では、下から
上に向う方向）に移動させるコイルバネが、排気
弁引棒４の外側に設けられている。レバー１０
は、排気弁引棒４の移動を逆方向の移動に変換す
る機能を有している。押棒１６は、その一部（第
２図では、下端部）が耐真空させ筒６内に位置す
るように耐真空させ筒６の頂壁に往復動可能（第
２図では、上下動可能）に設けられている。耐真
空ベローズ１５は、耐真空させ筒６の外部に押棒
１６の他の部分を含み気密に跨設されている。押
棒１６の下端面は、排気弁３の弁体の頂面に対応
させられている。押棒１６の頂部はレバー１０の
水平部右端部に設けられている。カムにより排気
弁引棒４は、コイルバネのバネ力に抗して上から
下に向う方向に移動させられる。これにより押棒
１６は、レバー１０を介し下から上に向う方向に
移動させられる。この移動途中において押棒１６
の下端面は排気弁３の弁体の頂面から離され、更
に、押棒１６が移動することで排気弁３は膨張室
９内のガス圧により閉弁される。レバー１０によ
る上記移動が解除された時点で、排気弁引棒４
は、コイルバネのバネ力により下から上に向う方
向に移動させられる。これにより押棒１６は、レ
バー１０を介し上から下に向う方向に移動させら
れる。この移動途中において押棒１６の下端面は
排気弁３の弁体の頂面に当接させられ、更に、押
棒１６が移動することで排気弁３の弁体は開弁方
向に移動させられ、これにより排気弁３は開弁さ
れる。また、耐真空させ筒６の頂壁に押棒１６を
設けたこと及び該押棒１６の移動による耐真空さ
せ筒６内の気密は、耐真空ベローズ１５により保
持されている。排気は排気弁３の排気孔１７から
一旦、耐真空さや筒６とシリンダヘツド１で仕切
られた弁室７部へ掃出され、耐真空さや筒６に設
けた排気管１１へ導かれる。吸気弁２、排気弁３
と耐真空さや筒６の間の空間は、排気ガスの流路
部分を残して断熱材１８を充たすことにより、排
気ガスが吸気弁２などの高温側部材との接触によ
り熱交換して温度上昇することを防止し、速かに
排気管１１へ導く働きをもつ。シリンダ５と耐真
空さや筒６のすき間は最少限とし、かつ、このす
き間にも断熱材１９を充たし、弁室部からの排気
ガスの侵入、および、すきま空間の気体の対流な
どによる熱侵入を防止する。排気弁引棒４の下部
は真空保冷槽（図示省略）と、その外部に設けた
カム（図示省略）に導かれるが、排気弁引棒４の
真空保冷槽貫通部分にも耐真空ベローズ（図示省
略）を設けて排気弁引棒４をカムにて駆動しつつ
真空保冷槽内部の真空を保持する。

本実施例では、耐真空さや筒をシリンダの外周
にほぼ密着した状態まで断面寸法を縮小できるた
め、耐真空さや筒と真空保冷槽の常温の取付部か
ら極低温の頂部弁室部への熱侵入を最少限に喰止
め膨張エンジン性能の低下を防止する効果があ
る。また耐真空さや筒の寸法縮小により小形化、
かつ軽量化できるという効果もある。さらには、
シリンダと吸排気弁を一括して外部へ抜出せるた
め、吸排気弁の保守点検も容易に行える特徴があ
る。

本考案によれば、常温部から耐真空させ筒を伝
わつて生じる弁室部への熱侵入を最小限に抑制で
きるので、膨張エンジンの性能低下を防止できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来形の膨張エンジンの要部縦断面
図、第２図は、本考案の一実施例の膨張エンジン
の要部縦断面図である。 １……シリンダヘツド、２……吸気弁、３……
排気弁、４……排気弁引棒、５……シリンダ、６
……耐真空さや筒、７……弁室、８……ピスト
ン、９……膨張室、１０……レバー、１１……排
気管、１２……吸気弁押棒、１３……吸気孔、１
４……シールリング、１５……耐真空ベローズ、
１６……排気弁押棒、１７……排気孔、１８，１
９……断熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐真空さや筒と、該耐真空さや筒内に収納され
   たシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿設
   されたピストンと、前記シリンダ内への吸気用の
   吸気弁と、前記耐真空さや筒に内設された排気弁
   と、前記耐真空さや筒内に位置する押棒の一部を
   除き前記耐真空さや筒の外部に設置され前記押棒
   の耐真空さや筒外部分と前記耐真空さや筒とに跨
   設された耐真空ベローズで前記耐真空さや筒内の
   気密を保持して前記押棒の一部を前記排気弁の弁
   体の項面に当接可能に前記押棒を往復動させ前記
   排気弁を開閉弁させる排気弁引棒装置とを具備し
   たことを特徴とする往復動形膨張エンジン。