JPH0319903B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0319903B2 JPH0319903B2 JP56128903A JP12890381A JPH0319903B2 JP H0319903 B2 JPH0319903 B2 JP H0319903B2 JP 56128903 A JP56128903 A JP 56128903A JP 12890381 A JP12890381 A JP 12890381A JP H0319903 B2 JPH0319903 B2 JP H0319903B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- space
- partition plate
- temperature space
- cylinder
- displacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高温空間と低温空間との間をガスを移
動させるためのデイスプレーサのような機構を持
つ熱ガス機関に関するものである。一般にガスを
移動させるためには、シリンダー内の空間を可動
するデイスプレーサによつて行なわれており、こ
の種装置の具体例を第１図を用いて説明する。
動させるためのデイスプレーサのような機構を持
つ熱ガス機関に関するものである。一般にガスを
移動させるためには、シリンダー内の空間を可動
するデイスプレーサによつて行なわれており、こ
の種装置の具体例を第１図を用いて説明する。
第１図において、熱ガス機関のシリンダ１内で
デイスプレーサ２、ピストン３、デイスプレー
サ・ロツド４およびピストン・ロツド５が往復動
するように設けられている。そしてデイスプレー
サ２の下降により低温空間６にあつた低温ガスは
押し出され、冷却器７を通り、再生器８および加
熱器９を通る時に加熱され高温ガスとなつて高温
空間１０に入る。このとき、ガスは膨張するた
め、圧力が高くなつてピストン３を下に押し下げ
る。デイスプレーサ２が上昇するときは上記の逆
となり、結局ピストン・ロツド５を通じて駆動機
構（図示せず）より出力が取り出され、その内の
一部がガススプリング１１とデイスプレーサ・ロ
ツド４を通じてデイスプレーサ２を動かす力とな
る。
デイスプレーサ２、ピストン３、デイスプレー
サ・ロツド４およびピストン・ロツド５が往復動
するように設けられている。そしてデイスプレー
サ２の下降により低温空間６にあつた低温ガスは
押し出され、冷却器７を通り、再生器８および加
熱器９を通る時に加熱され高温ガスとなつて高温
空間１０に入る。このとき、ガスは膨張するた
め、圧力が高くなつてピストン３を下に押し下げ
る。デイスプレーサ２が上昇するときは上記の逆
となり、結局ピストン・ロツド５を通じて駆動機
構（図示せず）より出力が取り出され、その内の
一部がガススプリング１１とデイスプレーサ・ロ
ツド４を通じてデイスプレーサ２を動かす力とな
る。
この場合、ピストン３に潤滑油を使用し、その
油によつてガス漏れを防ごうとすると、その油は
ガスの移動によつて高温空間まで運ばれ、そこで
熱のために劣化し、装置内に附着堆積し、ガスの
通路を閉塞するなどのトラブルを起こす欠点があ
つた。そして、この対策として一般にとられてい
る従来例は、シール用リングの材質にカーボンま
たはテフロンまたは、それらに他の材料を混入し
たものなどを使用し、油を使わない方法がとられ
ている。しかし、これらの方法はいずれもガス漏
れを防ぐに十分でないかまたはシール用リングの
摩耗が早いという欠点があつた。
油によつてガス漏れを防ごうとすると、その油は
ガスの移動によつて高温空間まで運ばれ、そこで
熱のために劣化し、装置内に附着堆積し、ガスの
通路を閉塞するなどのトラブルを起こす欠点があ
つた。そして、この対策として一般にとられてい
る従来例は、シール用リングの材質にカーボンま
たはテフロンまたは、それらに他の材料を混入し
たものなどを使用し、油を使わない方法がとられ
ている。しかし、これらの方法はいずれもガス漏
れを防ぐに十分でないかまたはシール用リングの
摩耗が早いという欠点があつた。
本発明はかかる問題に対して解決を与え、ピス
トン等の摺動部に十分な量の油を供給しても油が
劣化しないガス機関を与えるものである。
トン等の摺動部に十分な量の油を供給しても油が
劣化しないガス機関を与えるものである。
さらに、本発明は熱ガス機関において熱媒体と
しては通常、特性が良好な水素またはヘリウムな
どが充填されるが、例えばこの熱ガス機関を用い
て空気または冷媒などを圧縮する場合、または空
気のようにガス洩れの補給し易さなどから、熱媒
体の役目をしない部分は、水素やヘリウム以外の
ガスを充填することが望ましい場合がある。
しては通常、特性が良好な水素またはヘリウムな
どが充填されるが、例えばこの熱ガス機関を用い
て空気または冷媒などを圧縮する場合、または空
気のようにガス洩れの補給し易さなどから、熱媒
体の役目をしない部分は、水素やヘリウム以外の
ガスを充填することが望ましい場合がある。
本発明は熱媒体の役目をしない部分に水素やヘ
リウム以外のガスを充填することができるもの
で、これによつてコンパクトな空気圧縮機やコン
パクトな冷凍機または空気を使つてガス洩れして
も容易にガス補給ができる機関を得ることができ
る。
リウム以外のガスを充填することができるもの
で、これによつてコンパクトな空気圧縮機やコン
パクトな冷凍機または空気を使つてガス洩れして
も容易にガス補給ができる機関を得ることができ
る。
以下、本発明の熱ガス機関について実施例とと
もに説明する。第２図および第３図は、本発明の
実施例を示すものであり、ピストン・ロツド５が
圧縮機のピストン１２の連結されており、空間１
３に入つている空気または冷媒は弁１４より吸入
され、ここで圧縮されて弁１５より吐き出され
る。シリンダ１とデイスプレーサ２によつて高温
空間１０を形成しており、デイスプレーサ２を境
に高温空間１０と反対側に高温空間が形成されて
いる。低温空間はシリンダ１、デイスプレーサ
２、デイスプレーサ・ロツド４、第１隔板１８で
囲まれた空間１６と、シリンダ１、第１隔板１
８、ピストン３、デイスプレーサ・ロツド４で囲
まれた空間２０と、シリンダ１、ピストン３、第
２隔板１９で囲まれた空間２１と、シリンダ１、
ピストン・ロツド５で囲まれた空間１７に分割さ
れている。また、高温空間１０側と通じる加熱器
９と空間１６と通じる冷却器７および熱交換器８
を配した側路を設けている。こうすることによ
り、水素またはヘリウムなどの作動ガスを封入し
た高温空間１０、空間１６と、作動ガスと潤滑油
を封入した空間２０，２１を第１隔板によつて分
割している。また、空気または冷媒ガスを封入し
た空間１３，１７を第２隔板によつて空間２０，
２１と分割している。ここで、可撓性の第１隔板
１８をガスも液も通さない材料、例えば金属で作
ると、のびが少ないため、その隔板の形状によつ
てピストンの作動しないデツドスペースが大きく
なりエンジンの出力が著しく低下する。したがつ
て、可撓性の第１隔板１８は伸びの大きいゴム等
の材料を用いる。これは通気性があるものの潤滑
油等の液体は通さないので、水素やヘリウム等の
作動ガスは第１隔板を通過できるものの、空間２
０，２１に入つている潤滑油は空間１６、高温空
間１０に流入することはない。ところで、空間１
３，１７に入つている空気または冷媒と空間１
０，１６，２０，２１に入つている水素またはヘ
リウムとは分離しなければならないので、通気性
のない材料で構成した可撓性の第２隔板１９によ
つて空間１３，１７に入つている空気または冷媒
は水素またはヘリウムなどの作動ガスに混入する
ことはない。第２隔板１９はエンジンの出力にあ
まり影響を及ばさない部分であり、ガスを通さな
い材料で作つても目的を満足することがきる。以
上説明した構造をとることによつて、水素または
ヘリウムの入つた空間１０，１６と水素またはヘ
リウムと油の入つた空間２０，２１とを分離する
ことができ、油が高温空間１０へ浸入して劣化
し、エンジントラブルを起こすことがなくなる。
また、水素またはヘリウムと油の入つた空間２
０，２１と、空気または冷媒の入つた空間１３，
１７とを分離することができ、エンジンとコンプ
レツサーとを直結してコンパクトに構成すること
ができる。
もに説明する。第２図および第３図は、本発明の
実施例を示すものであり、ピストン・ロツド５が
圧縮機のピストン１２の連結されており、空間１
３に入つている空気または冷媒は弁１４より吸入
され、ここで圧縮されて弁１５より吐き出され
る。シリンダ１とデイスプレーサ２によつて高温
空間１０を形成しており、デイスプレーサ２を境
に高温空間１０と反対側に高温空間が形成されて
いる。低温空間はシリンダ１、デイスプレーサ
２、デイスプレーサ・ロツド４、第１隔板１８で
囲まれた空間１６と、シリンダ１、第１隔板１
８、ピストン３、デイスプレーサ・ロツド４で囲
まれた空間２０と、シリンダ１、ピストン３、第
２隔板１９で囲まれた空間２１と、シリンダ１、
ピストン・ロツド５で囲まれた空間１７に分割さ
れている。また、高温空間１０側と通じる加熱器
９と空間１６と通じる冷却器７および熱交換器８
を配した側路を設けている。こうすることによ
り、水素またはヘリウムなどの作動ガスを封入し
た高温空間１０、空間１６と、作動ガスと潤滑油
を封入した空間２０，２１を第１隔板によつて分
割している。また、空気または冷媒ガスを封入し
た空間１３，１７を第２隔板によつて空間２０，
２１と分割している。ここで、可撓性の第１隔板
１８をガスも液も通さない材料、例えば金属で作
ると、のびが少ないため、その隔板の形状によつ
てピストンの作動しないデツドスペースが大きく
なりエンジンの出力が著しく低下する。したがつ
て、可撓性の第１隔板１８は伸びの大きいゴム等
の材料を用いる。これは通気性があるものの潤滑
油等の液体は通さないので、水素やヘリウム等の
作動ガスは第１隔板を通過できるものの、空間２
０，２１に入つている潤滑油は空間１６、高温空
間１０に流入することはない。ところで、空間１
３，１７に入つている空気または冷媒と空間１
０，１６，２０，２１に入つている水素またはヘ
リウムとは分離しなければならないので、通気性
のない材料で構成した可撓性の第２隔板１９によ
つて空間１３，１７に入つている空気または冷媒
は水素またはヘリウムなどの作動ガスに混入する
ことはない。第２隔板１９はエンジンの出力にあ
まり影響を及ばさない部分であり、ガスを通さな
い材料で作つても目的を満足することがきる。以
上説明した構造をとることによつて、水素または
ヘリウムの入つた空間１０，１６と水素またはヘ
リウムと油の入つた空間２０，２１とを分離する
ことができ、油が高温空間１０へ浸入して劣化
し、エンジントラブルを起こすことがなくなる。
また、水素またはヘリウムと油の入つた空間２
０，２１と、空気または冷媒の入つた空間１３，
１７とを分離することができ、エンジンとコンプ
レツサーとを直結してコンパクトに構成すること
ができる。
また、本発明の別の実施例としてエンジンの形
によつては次のようにすることもある。すなわ
ち、第４図に示すようにデイスプレーサ２が通路
２２を設けたベース板２３に取付けられた軸２４
に沿つた滑動する形状のエンジンにおいては可撓
性の第１隔板１８は、第２図に示すようにデイス
プレーサ・ロツド４とシリンダー１との間に設け
るのではなく、第４図に示すようにシリンダー１
の内壁面に取り付けることができ、この場合には
第１隔板１８を円盤状にでき、構造が簡単で、し
かも耐久性に富む。その他の構造および効果のす
べてについては前記実施例と同一である。
によつては次のようにすることもある。すなわ
ち、第４図に示すようにデイスプレーサ２が通路
２２を設けたベース板２３に取付けられた軸２４
に沿つた滑動する形状のエンジンにおいては可撓
性の第１隔板１８は、第２図に示すようにデイス
プレーサ・ロツド４とシリンダー１との間に設け
るのではなく、第４図に示すようにシリンダー１
の内壁面に取り付けることができ、この場合には
第１隔板１８を円盤状にでき、構造が簡単で、し
かも耐久性に富む。その他の構造および効果のす
べてについては前記実施例と同一である。
さらに本発明の異なる実施例について説明す
る。この実施例は、前記実施例に下記の構造を附
加したものである。すなわち、第５図において空
間１６と２０の間で平均圧に差ができず、それぞ
れの空間に附加する容積が変えられるように可撓
性の第３隔板２５を設けたタンク２６を接続し、
また同様２１と１７の間で平均圧に差ができず、
れぞれの空間に附加する容積が変えられるように
可撓性の第４隔板２７を設けたタンク２８を接続
する。
る。この実施例は、前記実施例に下記の構造を附
加したものである。すなわち、第５図において空
間１６と２０の間で平均圧に差ができず、それぞ
れの空間に附加する容積が変えられるように可撓
性の第３隔板２５を設けたタンク２６を接続し、
また同様２１と１７の間で平均圧に差ができず、
れぞれの空間に附加する容積が変えられるように
可撓性の第４隔板２７を設けたタンク２８を接続
する。
上記構造を附加したことによつて、エンジンの
出力は負荷が変動した場合、それに応じてピスト
ン３に及ぼす作動圧力の平均値が変動するが、そ
の圧力変動に応じて第１隔板１８、第２隔板１９
が片側に寄せられたり第１隔板１８、第２隔板１
９の両側の圧力に差が生じることもなく正常に動
作することができる。
出力は負荷が変動した場合、それに応じてピスト
ン３に及ぼす作動圧力の平均値が変動するが、そ
の圧力変動に応じて第１隔板１８、第２隔板１９
が片側に寄せられたり第１隔板１８、第２隔板１
９の両側の圧力に差が生じることもなく正常に動
作することができる。
本発明の熱ガス機関は、シリンダ内の空間を可
動するデイスプレーサによつて高温空間と低温空
間とを分割し、前記高温空間に加熱器、前記低温
空間側に冷却器を配した側路を形成し、前記低温
空間の前記デイスプレーサ・ロツドと前記シリン
ダ内壁面との間に第１隔板を設け、前記第１隔板
は少なくとも通気性を有する潤滑油を通さない材
料で構成し、さらに、前記低温空間のピストン・
ロツドと前記シリンダ内壁面との間に第２隔板を
設け、前記第２隔板は少なくとも通気性を有しな
い材料で構成し、前記第１隔板を境として、前記
高温空間に通じる側の空間に作動ガスを封入し、
前記第１隔板と前記第２隔板で囲まれた空間に作
動ガスと潤滑油を封入し、前記第２隔板を境とし
たもう一方の空間には潤滑油と、空気または冷媒
を封入したので、潤滑油が高温空間へ侵入して劣
化し、エンジントラブルを起こすことがなく、ま
た、エンジンとコンプレツサーとを直結してコン
パクトに構成することができる優れた効果を有す
るものである。
動するデイスプレーサによつて高温空間と低温空
間とを分割し、前記高温空間に加熱器、前記低温
空間側に冷却器を配した側路を形成し、前記低温
空間の前記デイスプレーサ・ロツドと前記シリン
ダ内壁面との間に第１隔板を設け、前記第１隔板
は少なくとも通気性を有する潤滑油を通さない材
料で構成し、さらに、前記低温空間のピストン・
ロツドと前記シリンダ内壁面との間に第２隔板を
設け、前記第２隔板は少なくとも通気性を有しな
い材料で構成し、前記第１隔板を境として、前記
高温空間に通じる側の空間に作動ガスを封入し、
前記第１隔板と前記第２隔板で囲まれた空間に作
動ガスと潤滑油を封入し、前記第２隔板を境とし
たもう一方の空間には潤滑油と、空気または冷媒
を封入したので、潤滑油が高温空間へ侵入して劣
化し、エンジントラブルを起こすことがなく、ま
た、エンジンとコンプレツサーとを直結してコン
パクトに構成することができる優れた効果を有す
るものである。
第１図は従来例の熱ガス機関の一部断面図、第
２図は本発明の第１実施例で可撓性の隔板を二段
設けた熱ガス機関の一部断面図、第３図は第２図
のものと圧縮機とを連結した断面図、第４図は本
発明の第２実施例を示す熱ガス機関の一部断面
図、第５図は本発明の第３実施例を示す熱ガス機
関の一部断面図である。 １……シリンダ、２……デイスプレーサ、３…
…ピストン、１０……高温空間、１２……圧縮機
のピストン、１８，１９……可撓性の第１隔板、
第２隔板。
２図は本発明の第１実施例で可撓性の隔板を二段
設けた熱ガス機関の一部断面図、第３図は第２図
のものと圧縮機とを連結した断面図、第４図は本
発明の第２実施例を示す熱ガス機関の一部断面
図、第５図は本発明の第３実施例を示す熱ガス機
関の一部断面図である。 １……シリンダ、２……デイスプレーサ、３…
…ピストン、１０……高温空間、１２……圧縮機
のピストン、１８，１９……可撓性の第１隔板、
第２隔板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリンダ内の空間を可動するデイスプレーサ
によつて高温空間と低温空間とを分割し、前記高
温空間側に加熱器、前記低温空間側に冷却器を配
した側路を形成し、前記低温空間の前記デイスプ
レーサ・ロツドと前記シリンダ内壁面との間に第
１隔板を設け、前記第１隔板は少なくとも通気性
を有するが潤滑油を通さない材料で構成し、さら
に、前記低温空間のピストン・ロツドと前記シリ
ンダ内壁面との間に第２隔板を設け、前記第２隔
板は少なくとも通気性を有しない材料で構成した
ことを特徴とする熱ガス機関。 ２ 前記第１隔板を境として、前記高温空間に通
じる側の空間に作動ガスを封入し、前記第１隔板
と前記第２隔板で囲まれた空間に作動ガスと潤滑
油を封入し、前記第２隔板を境としたもう一方の
空間には潤滑油と、空気または冷媒を封入したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱ガ
ス機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128903A JPS5830456A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱ガス機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128903A JPS5830456A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱ガス機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830456A JPS5830456A (ja) | 1983-02-22 |
| JPH0319903B2 true JPH0319903B2 (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=14996202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128903A Granted JPS5830456A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 熱ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830456A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013958A (ja) * | 1983-07-02 | 1985-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| JP4630626B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2011-02-09 | 株式会社サクション瓦斯機関製作所 | 熱機関 |
| JP5632187B2 (ja) * | 2010-04-20 | 2014-11-26 | 株式会社アルファプラスパワー | 熱機関 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6047465B2 (ja) * | 1979-11-28 | 1985-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 熱ガス機関 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56128903A patent/JPS5830456A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5830456A (ja) | 1983-02-22 |
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