JPH0158321B2 - - Google Patents

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JPH0158321B2
JPH0158321B2 JP2886485A JP2886485A JPH0158321B2 JP H0158321 B2 JPH0158321 B2 JP H0158321B2 JP 2886485 A JP2886485 A JP 2886485A JP 2886485 A JP2886485 A JP 2886485A JP H0158321 B2 JPH0158321 B2 JP H0158321B2
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JP
Japan
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cylinder
cylinders
temperature
supply pipe
air supply
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JP2886485A
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JPS61187564A (ja
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Katsuya Ito
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Publication of JPH0158321B2 publication Critical patent/JPH0158321B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
    • F02G2243/34—Regenerative displacers having their cylinders at right angle, e.g. "Robinson" engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2244/00—Machines having two pistons
    • F02G2244/02—Single-acting two piston engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、外燃機関である温度差エンジンに関
する。
（従来技術） 従来、製鉄所や火力発電所では、大量の高温排
気ガスなどでヒートパイプを応用して十二分の蒸
気を発生する事ができ、タービンを回転させて発
電等を行い、効率よく再生利用をしていた。しか
し、それ以下の中低温の排気ガス及び排水等は温
水を作つて再利用するか、或いは温水そのもので
魚の養殖等に使用していた。これはヒートパイプ
を応用して蒸気を発生させてタービンを回転させ
ても要量不足になり、発電量より自家消費量の方
が多いため効率が悪く利用できなかつた。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、この様な欠点に鑑み、工業用廃熱で
ある中低温の排気ガス及び排水より有効な動力を
取り出すことを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、２個のシリンダーを並列Ｖ字型に設
置し、一方のシリンダー周縁に温水を、他方のシ
リンダー周縁に冷水を各々循環させ、この両シリ
ンダー内にクランク軸に接続するピストンを嵌合
し、両シリンダー間に高温ガス用給気管及び低温
半液体用給気管を設け、シリンダーとの接合部に
各々バルブを設け、低温半液体用給気管の途中に
アームがクランク軸に歯車を介して連結してある
加圧ポンプを設け、両シリンダー及び両給気管内
に純粋流体を封入することにより、工業用廃熱で
ある中低温の排気ガス及び排水より有効な動力を
取り出すものである。
（発明の作用） 本発明の作用について説明する。
本発明は、純粋流体をシリンダー及び給気管内
に閉じ込め加熱して純粋流体を気体として膨張さ
せ、その圧力をピストンに吸収させ、また加熱さ
れ、高温高圧気体となつた純粋流体は、冷水を循
環させてあるシリンダーにて冷却され、収縮の力
により同様にピストンに力を伝えるため１対のシ
リンダーによつて中速であるが高出力を得ること
ができる。
（実施例） 本発明を実施例の図に基づいて説明する。
第１図乃至第５図に示す様に、本発明に係る温
度差エンジン１は、シリンダー２及びシリンダー
３を並列Ｖ字型に設置し、一方のシリンダー２周
縁に温水Ｈを、他方のシリンダー３周縁に冷水Ｃ
を各々循環させ、上記シリンダー２及びシリンダ
ー３内にクランク軸５に接続するピストン６及び
ピストン７を各々嵌合し、シリンダー２及びシリ
ンダー３間に高温ガス用給気管８及び低温半液体
用給気管９を設け、シリンダー２及びシリンダー
３との接合部に各々バルブ１０、バルブ１１、バ
ルブ１２及びバルブ１３を設け、低温半液体用給
気管９の途中にアーム１４がクランク軸５に歯車
１５を介して連結してある加圧ポンプ１６を設
け、上記シリンダー２、シリンダー３及び高温ガ
ス用給気管８、低温半液体用給気管９内に純粋流
体Ｍを封入してある。また、この加圧ポンプ１６
とシリンダー２間に設けた低温半液体用給気管９
の途中に高圧タンク２０を設け、この加圧ポンプ
１６とシリンダー３間に設けた低温半液体用給気
管９の途中に低圧タンク１９を設けてある。
第２図に示す様に、シリンダー２内のピストン
６が頂点に達する際、バルブ１１は閉じ、バルブ
１０は開き、高圧タンク２０内に加圧ポンプ１６
の圧力で貯えられた純粋流体Ｍが一瞬のうちに注
入される。シリンダー３では、高温の気体となつ
た純粋流体Ｍが一杯に吸入される。この際、バル
ブ１２は閉じる。また、シリンダー３内に吸入さ
れた高温の気体となつた純粋流体Ｍはシリンダー
３周縁を循環している冷水Ｃにより急激に冷却さ
れ、またシリンダー２内に吸入された純粋流体Ｍ
はシリンダー２周縁を循環している温水Ｈにより
気化され、シリンダー２内の蒸気圧が上昇する。
第３図に示す様に、シリンダー２内の高圧の蒸
気となつた純粋流体Ｍはピストン６を押し下げ、
クランク４を矢印Ｆ方向に回転させる。また、シ
リンダー３内に吸入された純粋流体Ｍはシリンダ
ー３周縁を循環する冷水Ｃにより放熱して、強い
凝縮が発生し、そのためにピストン７は吸い上げ
られ、クランク４を矢印Ｆ方向に回転させる。
第４図に示す様に、シリンダー３内のピストン
７が頂点に達する少し手前でバルブ１３が開き、
凝縮した純粋流体Ｍを排出し、この純粋流体Ｍは
低圧タンク１９内へ集められる。この時には、加
圧ポンプ１６の働きで低温半液体用給気管９内は
低圧になり、低圧タンク１９内に純粋流体Ｍが入
り易くなる。このため、バルブ１３が開くと同時
に吸入が始まり、バルブ１３はすぐに閉じる。ま
た、クランク４が回転し、Ａ点にピストン７のア
ーム１７が位置すると、バルブ１１及びバルブ１
２が同時に開き、シリンダー２ではクランク４の
回転惰力でピストン６を押し上げ、高温高圧の蒸
気となつた純粋流体Ｍは高温ガス用給気管８を通
つてシリンダー３内に吸入される。
第５図に示す様に、シリンダー３でもピストン
７が惰力で下がり、蒸気となつた純粋流体Ｍを吸
入する。この働きは抵抗がほとんどなく、エネル
ギーの消耗もない。
この次は、また始めの工程に移り、順次繰り返
し行われる。
本実施例では、１回転で全ての工程を行うた
め、エネルギーのロスが少なく、１気筒で行うと
すると、加熱冷却を交互に繰り返して行わなけれ
ばならないので、二重にエネルギーが消費され、
また１回転に要する時間が長いため、２気筒にし
てある。また、周縁に温水Ｈを循環させてあるシ
リンダー２の内面上部に突起部１８を設けてある
のは、純粋流体Ｍを吸入した際、接触部分が多く
なり、蒸気となつた純粋流体Ｍの動きを活発にし
て膨張速度を早めるためである。また、加圧ポン
プ１６を設置することにより、周縁に冷水Ｃを循
環させてあるシリンダー３内において、収縮過程
で排出する純粋流体Ｍを瞬時にシリンダー３外に
排出することができ、周縁に温水Ｈを循環させて
あるシリンダー２内において、圧縮した純粋流体
Ｍを液体の状態で大量に注入できるため、膨張量
が多くなり、高出力のエンジンとなる。また、排
出と吸入の時間が短縮され、排出される半液化し
た純粋流体Ｍを加圧によつて液体とすることがで
きる。これは、圧縮ポンプの消費エネルギーを取
り返す働きをするものである。
尚、本実施例では２個のシリンダーを並列に設
置して２気筒であるが、１対を直列にしてもよ
く、４、６気筒の様に多気筒としてもよい。ま
た、本実施例では工業用廃熱を利用したが、温泉
と雪解け水の温度差を利用してもよい。
（発明の効果） 本発明に係る温度差エンジンによれば、工業用
廃熱である中低温の排気ガス及び排水によりシリ
ンダー内に閉じ込めた純粋流体を気体として膨張
させ、その圧力をピストンに吸収させ、高温高圧
の気体となつた純粋流体は冷水を循環させてある
シリンダー内にて冷却され、その収縮力により同
様にピストンに力を伝えるため２個を１対とする
シリンダーによつて中速であるが高出力を得るこ
とができ、また少ない温度差でも流体（例えばフ
ロンガス）を変えることにより動力として使用で
き、非常に便利である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る温度差エンジンの縦断面
図、第２図乃至第５図は一連の工程の縦断面図で
ある。 （主要部分の符号の説明）、１……温度差エン
ジン、２，３……シリンダー、５……クランク
軸、６，７……ピストン、８……高温ガス用給気
管、９……低温半液体用給気管、１０，１１，１
２，１３……バルブ、１４……アーム、１５……
歯車、１６……加圧ポンプ、Ｍ……純粋流体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ２個のシリンダーを並列Ｖ字型に設置し、一
    方のシリンダー周縁に温水を、他方のシリンダー
    周縁に冷水を各々循環させ、この両シリンダー内
    にクランク軸に接続するピストンを嵌合し、両シ
    リンダー間に高温ガス用給気管及び低温半液体用
    給気管を設け、シリンダーとの接合部に各々バル
    ブを設け、低温半液体用給気管の途中にアームが
    クランク軸に歯車を介して連結してある加圧ポン
    プを設け、両シリンダー及び両吸気管内に純粋流
    体を封入してなる温度差エンジン。
JP2886485A 1985-02-15 1985-02-15 温度差エンジン Granted JPS61187564A (ja)

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JP2886485A JPS61187564A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 温度差エンジン

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JP2886485A JPS61187564A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 温度差エンジン

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JPS61187564A JPS61187564A (ja) 1986-08-21
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JP2886485A Granted JPS61187564A (ja) 1985-02-15 1985-02-15 温度差エンジン

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CN103925110B (zh) * 2014-04-30 2015-11-04 郭远军 一种v型高低压动力设备及其做功方法
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JPS61187564A (ja) 1986-08-21

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