JPH0442523B2 - - Google Patents
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- JPH0442523B2 JPH0442523B2 JP60239274A JP23927485A JPH0442523B2 JP H0442523 B2 JPH0442523 B2 JP H0442523B2 JP 60239274 A JP60239274 A JP 60239274A JP 23927485 A JP23927485 A JP 23927485A JP H0442523 B2 JPH0442523 B2 JP H0442523B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- low
- piston
- space
- cylinder
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B17/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は動力発生装置に係り、特に過熱蒸気か
らエネルギーを利用できる形でとり出す動力発生
装置に関する。
らエネルギーを利用できる形でとり出す動力発生
装置に関する。
従来の過熱蒸気で作動する動力発生装置は、作
動流体を十分に過熱して過熱蒸気とし、この蒸気
を順次膨張させ、等エントロピー条件のもとで凝
縮装置に送つて液化させ、取り出したエネルギー
を回動力その他の利用できる形に変換し、この回
転力の一部を用いて上記液化した作動流体を作動
流体再熱装置に送り、このサイクルをくり返えす
装置であつた。
動流体を十分に過熱して過熱蒸気とし、この蒸気
を順次膨張させ、等エントロピー条件のもとで凝
縮装置に送つて液化させ、取り出したエネルギー
を回動力その他の利用できる形に変換し、この回
転力の一部を用いて上記液化した作動流体を作動
流体再熱装置に送り、このサイクルをくり返えす
装置であつた。
本発明の目的は、上記従来の動力発生装置の効
率の低さを最少にし、又は除去して、エネルギー
の取出し及び利用できる形での出力を強化増大し
た高効率の蒸気作動型動力発生装置を提供するこ
とにある。
率の低さを最少にし、又は除去して、エネルギー
の取出し及び利用できる形での出力を強化増大し
た高効率の蒸気作動型動力発生装置を提供するこ
とにある。
本発明に基く過熱蒸気作動型動力発生装置は、
高圧チヤンバ及び1箇以上の低圧チヤンバを有
し、この各チヤンバは往復運動をする1箇以上の
ピストン及びシリンダより成るシリンダー組立体
を含み、このシリンダ組立体が過熱蒸気からエネ
ルギーを取り出す。上記高圧チヤンバは作動流体
の過熱蒸気を一定の圧力で貯え、この過熱蒸気は
従来の過熱蒸気発生装置から上記高圧チヤンバに
供給され、この過熱蒸気の流れは従来の圧力及び
温度を感知する絞り弁により制御される。上記高
圧チヤンバは1箇以上のピストン(以下高圧ピス
トンという)及びシリンダ(以下高圧シリンダと
いう)より成る高圧側シリンダ組立体と出力軸を
含み、この出力軸は連結装置により上記高圧ピス
トンに連結されて回転力を出力する。各高圧ピス
トンの下面は上記高圧チヤンバの内部空間の過熱
蒸気の圧力を直接に受ける。上記高圧シリンダの
内部空間の容積の和は上記高圧チヤンバの全容積
よりはるかに少ないので、上記高圧ピストンの下
面が受ける蒸気の圧力は常に一定に保たれる。
高圧チヤンバ及び1箇以上の低圧チヤンバを有
し、この各チヤンバは往復運動をする1箇以上の
ピストン及びシリンダより成るシリンダー組立体
を含み、このシリンダ組立体が過熱蒸気からエネ
ルギーを取り出す。上記高圧チヤンバは作動流体
の過熱蒸気を一定の圧力で貯え、この過熱蒸気は
従来の過熱蒸気発生装置から上記高圧チヤンバに
供給され、この過熱蒸気の流れは従来の圧力及び
温度を感知する絞り弁により制御される。上記高
圧チヤンバは1箇以上のピストン(以下高圧ピス
トンという)及びシリンダ(以下高圧シリンダと
いう)より成る高圧側シリンダ組立体と出力軸を
含み、この出力軸は連結装置により上記高圧ピス
トンに連結されて回転力を出力する。各高圧ピス
トンの下面は上記高圧チヤンバの内部空間の過熱
蒸気の圧力を直接に受ける。上記高圧シリンダの
内部空間の容積の和は上記高圧チヤンバの全容積
よりはるかに少ないので、上記高圧ピストンの下
面が受ける蒸気の圧力は常に一定に保たれる。
上記高圧シリンダの外周縁部の摺動弁は、上記
高圧ピストンの上面と高圧シリンダとによつて囲
まれた空間を選択的に上記高圧チヤンバに対して
直接接続させ、分離させ、又は上記低圧チヤンバ
に対して接続させることができる。この低圧チヤ
ンバへの接続は作動流体を吐出させるためであ
り、上記低圧チヤンバ内のシリンダ(以下低圧シ
リンダという)の圧力を低圧にするには高圧ピス
トンより直径の大きいピストン(以下低圧ピスト
ンという)を摺動させ、この低圧ピストンは上記
高圧ピストンの共通の連結桿により軸線方向に連
結されてこの高圧ピストンと一体的に移動する。
上記高圧ピストンの上面と高圧シリンダとによつ
て囲まれた空間が上記高圧チヤンバの内部空間に
接続された時に、この高圧ピストンの上面と下面
は等しい圧力を受けるので、最少の抵抗によつて
高圧シリンダの内部に過熱蒸気を取り込むことが
できる。上記過熱蒸気をエントロピーを一定にし
て断熱膨張させるには、上記高圧シリンダ内の空
間を他から遮断する。この遮断を行なうタイミン
グとしては、たとえば上記高圧ピストンを高圧ピ
ストンが出力軸から最も離れた位置(以下上死点
という)から出力軸が14°回転させた時に摺動弁
を閉位置に移動させる。この構造により、上記過
熱蒸気を抵抗なく取り入れ、過熱蒸気を直接に効
率よく使用でき、より多くの熱エネルギーをとり
出すことができる。高圧シリンダが上死点となる
位置から出力軸が約180°回転した時に、摺動弁を
高圧シリンダと低圧シリンダとが連通するような
位置に移動させれば、過熱蒸気は低圧ピストンの
下面と低圧シリンダとによつて囲まれた大きい低
圧の空間に吐出され、等エントロピー断熱膨脹を
行なう。上記高圧チヤンバの中で一定の高圧に維
持される過熱蒸気は上記高圧ピストンの下面を押
し、上記ピストンを出力軸に最も近い位置(以下
下死点という)から上死点に移動させ、出力軸を
360°回転させることができる。
高圧ピストンの上面と高圧シリンダとによつて囲
まれた空間を選択的に上記高圧チヤンバに対して
直接接続させ、分離させ、又は上記低圧チヤンバ
に対して接続させることができる。この低圧チヤ
ンバへの接続は作動流体を吐出させるためであ
り、上記低圧チヤンバ内のシリンダ(以下低圧シ
リンダという)の圧力を低圧にするには高圧ピス
トンより直径の大きいピストン(以下低圧ピスト
ンという)を摺動させ、この低圧ピストンは上記
高圧ピストンの共通の連結桿により軸線方向に連
結されてこの高圧ピストンと一体的に移動する。
上記高圧ピストンの上面と高圧シリンダとによつ
て囲まれた空間が上記高圧チヤンバの内部空間に
接続された時に、この高圧ピストンの上面と下面
は等しい圧力を受けるので、最少の抵抗によつて
高圧シリンダの内部に過熱蒸気を取り込むことが
できる。上記過熱蒸気をエントロピーを一定にし
て断熱膨張させるには、上記高圧シリンダ内の空
間を他から遮断する。この遮断を行なうタイミン
グとしては、たとえば上記高圧ピストンを高圧ピ
ストンが出力軸から最も離れた位置(以下上死点
という)から出力軸が14°回転させた時に摺動弁
を閉位置に移動させる。この構造により、上記過
熱蒸気を抵抗なく取り入れ、過熱蒸気を直接に効
率よく使用でき、より多くの熱エネルギーをとり
出すことができる。高圧シリンダが上死点となる
位置から出力軸が約180°回転した時に、摺動弁を
高圧シリンダと低圧シリンダとが連通するような
位置に移動させれば、過熱蒸気は低圧ピストンの
下面と低圧シリンダとによつて囲まれた大きい低
圧の空間に吐出され、等エントロピー断熱膨脹を
行なう。上記高圧チヤンバの中で一定の高圧に維
持される過熱蒸気は上記高圧ピストンの下面を押
し、上記ピストンを出力軸に最も近い位置(以下
下死点という)から上死点に移動させ、出力軸を
360°回転させることができる。
上記高圧ピストン、低圧ピストン、及び作動流
体排出用ピストンは、共通の連結桿によつて強固
に連続される。低圧ピストンと低圧シリンダを1
つの低圧容器の中に設けることにより、凝縮装置
としての作用を行なわせることができ、上記低圧
ピストンの上面は上記動力発生装置の閉鎖系全体
の中で最も低い圧力に接する。上記高圧ピストン
と低圧ピストンとの直接連結により、この高圧ピ
ストンの下面と上記低圧ピストンの上面との圧力
差が最大になり、従つて上記出力を発生するピス
トンに加えられる力を最大にすることができるの
で、効率が最大になり、従来の動力発生装置に見
られるような無用なエネルギー損失を排除するこ
とができる。
体排出用ピストンは、共通の連結桿によつて強固
に連続される。低圧ピストンと低圧シリンダを1
つの低圧容器の中に設けることにより、凝縮装置
としての作用を行なわせることができ、上記低圧
ピストンの上面は上記動力発生装置の閉鎖系全体
の中で最も低い圧力に接する。上記高圧ピストン
と低圧ピストンとの直接連結により、この高圧ピ
ストンの下面と上記低圧ピストンの上面との圧力
差が最大になり、従つて上記出力を発生するピス
トンに加えられる力を最大にすることができるの
で、効率が最大になり、従来の動力発生装置に見
られるような無用なエネルギー損失を排除するこ
とができる。
上記低圧ピストンの下面と低圧シリンダとによ
つて囲まれた空間は選択的に他から分離すること
ができ、上記高圧ピストンの上面と高圧シリンダ
とによつて囲まれた空間からの排気を直接受け入
れる。又は高圧ピストンと同様な摺動弁を用いれ
ば、低圧ピストンの下面と低圧シリンダとによつ
て囲まれた空間の内部の蒸気は低圧チヤンバの空
間又は凝縮器に排出されることができる。上記摺
動弁が作動して上記高圧シリンダ内の蒸気が低圧
シリンダ内に排気される時には、蒸気が直径の大
きい低圧ピストンで押し出されるので、低圧シリ
ンダの内部は圧力が下がり、そのために上記高圧
ピストンの上面と高圧シリンダとによつて囲まれ
た空間の蒸気は減圧される。この高圧ピストンの
上面と高圧シリンダとによつて囲まれた空間から
の蒸気の流れは、上記低圧ピストンの下面と低圧
シリンダによつて囲まれた空間の中で急速に膨張
する。これは上記低圧ピストン及び上記低圧シリ
ンダの端部壁体が凹面であるために独特の渦巻に
なるからである。この作用によつて上記蒸気の流
れの運動のエネルギーも有効に利用することがで
きる。上記摺動弁が作動して上記低圧ピストンの
下面に続く空間が他から遮断されると、上記ピス
トンが上死点まで移動した時に上記作動流体の上
記の膨張は終了する。上記膨張の後、上記摺動弁
は摺動して低圧ピストンと低圧シリンダとによつ
て囲まれた空間の内部の蒸気を上記低圧チヤンバ
すなわち凝縮装置に直接排出する。この排出され
た蒸気は上記凝縮装置で冷却されて液化する。上
記低圧チヤンバすなわち凝縮装置への排出が行な
われると、上記低圧ピストンの上面と下面の圧力
差はなくなり、膨張後の上記の排出は最も抵抗が
小さい状態で行われ、このこともエネルギー損失
を最少にするのに寄与する。
つて囲まれた空間は選択的に他から分離すること
ができ、上記高圧ピストンの上面と高圧シリンダ
とによつて囲まれた空間からの排気を直接受け入
れる。又は高圧ピストンと同様な摺動弁を用いれ
ば、低圧ピストンの下面と低圧シリンダとによつ
て囲まれた空間の内部の蒸気は低圧チヤンバの空
間又は凝縮器に排出されることができる。上記摺
動弁が作動して上記高圧シリンダ内の蒸気が低圧
シリンダ内に排気される時には、蒸気が直径の大
きい低圧ピストンで押し出されるので、低圧シリ
ンダの内部は圧力が下がり、そのために上記高圧
ピストンの上面と高圧シリンダとによつて囲まれ
た空間の蒸気は減圧される。この高圧ピストンの
上面と高圧シリンダとによつて囲まれた空間から
の蒸気の流れは、上記低圧ピストンの下面と低圧
シリンダによつて囲まれた空間の中で急速に膨張
する。これは上記低圧ピストン及び上記低圧シリ
ンダの端部壁体が凹面であるために独特の渦巻に
なるからである。この作用によつて上記蒸気の流
れの運動のエネルギーも有効に利用することがで
きる。上記摺動弁が作動して上記低圧ピストンの
下面に続く空間が他から遮断されると、上記ピス
トンが上死点まで移動した時に上記作動流体の上
記の膨張は終了する。上記膨張の後、上記摺動弁
は摺動して低圧ピストンと低圧シリンダとによつ
て囲まれた空間の内部の蒸気を上記低圧チヤンバ
すなわち凝縮装置に直接排出する。この排出され
た蒸気は上記凝縮装置で冷却されて液化する。上
記低圧チヤンバすなわち凝縮装置への排出が行な
われると、上記低圧ピストンの上面と下面の圧力
差はなくなり、膨張後の上記の排出は最も抵抗が
小さい状態で行われ、このこともエネルギー損失
を最少にするのに寄与する。
また作動流体排出用ピストンが上記低圧チヤン
バすなわち凝縮装置の中に設けられ、上記低圧ピ
ストンにその軸線の沿うように連結され、この連
結は上記高圧ピストンと低圧ピストンに共通の連
結桿によつて行なわれる。上記作動流体排出用ピ
ストンは上記作動流体を液体作動流体リザーバか
ら引き出して、熱源を有するリザーバに送る。作
動流体排出用ピストンとそのシリンダを凝縮装置
の中に設けることにより、従来の動力発生装置に
見られたキヤビテーシヨンや、蒸気閉塞を完全に
除くことができる。これは、上記凝縮装置が上記
作動流体排出用ピストン及びそのシリンダの組立
体を取り囲で蒸気を十分に冷却するからである。
バすなわち凝縮装置の中に設けられ、上記低圧ピ
ストンにその軸線の沿うように連結され、この連
結は上記高圧ピストンと低圧ピストンに共通の連
結桿によつて行なわれる。上記作動流体排出用ピ
ストンは上記作動流体を液体作動流体リザーバか
ら引き出して、熱源を有するリザーバに送る。作
動流体排出用ピストンとそのシリンダを凝縮装置
の中に設けることにより、従来の動力発生装置に
見られたキヤビテーシヨンや、蒸気閉塞を完全に
除くことができる。これは、上記凝縮装置が上記
作動流体排出用ピストン及びそのシリンダの組立
体を取り囲で蒸気を十分に冷却するからである。
作動流体に沸点の低い揮発性液体を用いれば、
グレードの低い熱源、たとえば排水、排煙、これ
らと共に発生する有熱物、太陽熱、その他の低温
の熱源を単独又は組合わせた形で利用でき、その
利用方法は液体の作動流体を飽和蒸気に変える。
第2のリザーバと熱源を用いてもよく、これは従
来どおりでよく、上記飽和蒸気を加熱し、必要に
応じ制御装置を用い、過熱蒸気を充分に、かつ、
所要の温度及び圧力で上記動力発生装置の高圧チ
ヤンバに送り込むことにより、蒸気過熱上記作動
型動力発生装置を使用する作動流体の種類及び利
用するエネルギーの質に応じて最適条件で作動さ
せることができる。
グレードの低い熱源、たとえば排水、排煙、これ
らと共に発生する有熱物、太陽熱、その他の低温
の熱源を単独又は組合わせた形で利用でき、その
利用方法は液体の作動流体を飽和蒸気に変える。
第2のリザーバと熱源を用いてもよく、これは従
来どおりでよく、上記飽和蒸気を加熱し、必要に
応じ制御装置を用い、過熱蒸気を充分に、かつ、
所要の温度及び圧力で上記動力発生装置の高圧チ
ヤンバに送り込むことにより、蒸気過熱上記作動
型動力発生装置を使用する作動流体の種類及び利
用するエネルギーの質に応じて最適条件で作動さ
せることができる。
以下、本発明の実施例を図によつて説明する。
第1図において、グレードの低い熱源、たとえ
ば排気管2の内部に吸熱蛇管4を設け、この吸熱
蛇管4は閉鎖循環路より成る従来型の伝熱装置か
らなる。この伝熱装置は多量の伝熱流体を含み、
この伝熱流体は上記吸熱蛇管を通る時に上記熱源
の熱を吸収し、ポンプ6で管5を経由して熱交換
用蛇管7に送られる。この蛇管7は従来型の飽和
蒸気発生室に取り付けられ、この飽和蒸気発生室
10には圧力リリーフ弁12が取り付けられ、か
つ、大量の液状作動流体13たとえはフレオンが
入れられる。この液状作動流体13は、上記伝熱
装置のポンプで流量が制御された伝熱流体によ
り、十分に加熱されて液体から飽和蒸気に変わ
る。上記伝熱流体は上記放熱終了の後、管路8を
経て上記熱源2に環流する。上記作動流体の飽和
蒸気は管路14を通つて過熱装置16に入り、こ
の過熱装置16は圧力リリーフ弁24と従来型の
加熱装置とを有し、この加熱装置は例えばバーナ
ー18を有し、このバーナー18は燃料供給装置
(図示せず)及び燃料供給管20を有し、従来型
の圧力制御装置及び温度制御装置(図示せず)を
有し、この加熱装置が上記過熱装置に入る飽和蒸
気を加熱する。この飽和蒸気はは加熱管22を通
る時に十分過熱されて過熱蒸気になり、スロツト
ル弁26、管路28、及び高圧継手30を経て動
力装置の外殻32に入る。この動力装置は圧力リ
リーフ弁44と回転力を出力する出力軸46とを
有し、上記過熱蒸気によつて作動する。上記動力
装置の低圧容器94の両端から冷却用流体の流入
管118及び吐出管120が延びる。上記過熱蒸
気は液化した後、圧力継手112、T形継手12
1、及び管路122を経て上記飽和蒸気発生室1
0の液体リザーバに戻る。上記作動流体の経路は
閉鎖系であり、作動流体は上記管路を循環する。
ば排気管2の内部に吸熱蛇管4を設け、この吸熱
蛇管4は閉鎖循環路より成る従来型の伝熱装置か
らなる。この伝熱装置は多量の伝熱流体を含み、
この伝熱流体は上記吸熱蛇管を通る時に上記熱源
の熱を吸収し、ポンプ6で管5を経由して熱交換
用蛇管7に送られる。この蛇管7は従来型の飽和
蒸気発生室に取り付けられ、この飽和蒸気発生室
10には圧力リリーフ弁12が取り付けられ、か
つ、大量の液状作動流体13たとえはフレオンが
入れられる。この液状作動流体13は、上記伝熱
装置のポンプで流量が制御された伝熱流体によ
り、十分に加熱されて液体から飽和蒸気に変わ
る。上記伝熱流体は上記放熱終了の後、管路8を
経て上記熱源2に環流する。上記作動流体の飽和
蒸気は管路14を通つて過熱装置16に入り、こ
の過熱装置16は圧力リリーフ弁24と従来型の
加熱装置とを有し、この加熱装置は例えばバーナ
ー18を有し、このバーナー18は燃料供給装置
(図示せず)及び燃料供給管20を有し、従来型
の圧力制御装置及び温度制御装置(図示せず)を
有し、この加熱装置が上記過熱装置に入る飽和蒸
気を加熱する。この飽和蒸気はは加熱管22を通
る時に十分過熱されて過熱蒸気になり、スロツト
ル弁26、管路28、及び高圧継手30を経て動
力装置の外殻32に入る。この動力装置は圧力リ
リーフ弁44と回転力を出力する出力軸46とを
有し、上記過熱蒸気によつて作動する。上記動力
装置の低圧容器94の両端から冷却用流体の流入
管118及び吐出管120が延びる。上記過熱蒸
気は液化した後、圧力継手112、T形継手12
1、及び管路122を経て上記飽和蒸気発生室1
0の液体リザーバに戻る。上記作動流体の経路は
閉鎖系であり、作動流体は上記管路を循環する。
第2図に上記過熱蒸気によつて作動する動力装
置の好ましい実施例を示す。この動力装置は円筒
形の高圧容器を有し、この高圧容器は左右両端に
端部壁体34,34を有し、この両端部壁体3
4,34は第2B図に示す接合部36で合わさ
れ、従来のシール装置40でシールされる。この
シール装置40は、上記外殻32の右端部と左端
部の接合面の切込部37に挿入され、上記外殻の
外周の複数の機械的結合部38で機械的に押圧さ
れる。上記外殻の壁体32と高圧容器の壁体34
との間の空間には従来の断熱構造材が詰められ
る。出力軸46は軸受47で回転できるように支
持されている。高圧ピストン54,54′のピス
トンロツド48,50は、前記出力軸46のクラ
ンクアーム49の端部に連結されている。ピスン
トロツド48,50は上記クランクアーム49に
クランクピン52で結合されている。バンクAの
高圧ピストン54の下面はピストンロツド48に
結合され、バンクBの高圧ピストン54′の下面
は上記ピストンロツド50にそれぞれピン56で
結合される。上記過熱蒸気で作動する出力装置の
左側のバンクAと右側のバンクBは、相互に鏡像
の関係にあり、したがつてその構成部分も相互に
鏡像の関係になる。上記高圧ピストン54の外周
面はシリンダースリーブ60内周面に内接するリ
ング58が取り付けられている。この高圧ピスト
ン54の上面に続く空間73は、電磁弁59の接
続ポート66が中央の位置すなわち閉じる位置に
ある時は隔離される。また空間73は、接続ポー
ト66が高圧シリンダースリーブ60の半径方向
の吸入ポート65及び弁本体の吸入ポート67と
に整合する時は高圧側空間35に直接連通され
る。また空間73は、接続ポート66が高圧シリ
ンダースリーブ60の吐出ポート62と整合する
時は高圧シリンダーの吐出管路68と連通する。
第4図で説明すれば、高圧シリンダー吐出管路6
8は高圧シリンダーマニホールド64と連通し、
この高圧シリンダーマニホールド64は接続ポー
ト66と吐出ポート62とが互いに整合した位置
にある時に高圧シリンダーの内部空間73と流体
的に連通する。再び第2図に戻つて説明すれば、
高圧ピストン54が上死点に至つた時に、高圧ピ
ストン54の上面に続く空間73が最小となり、
かつ、この空間73が高圧シリンダーの吐出管路
68と連通するようにするために、上記高圧シリ
ンダーの端部壁体は細長い円筒形の構造体74に
形成されている。連結桿57は高圧ピストン54
の上面及び低圧ピストン76の下面とに取り付け
られ、低圧ピストン76はシール部75及びガイ
ド77を有し、シール部75及びガイド77は上
記連結桿57の外周面を取り囲む。
置の好ましい実施例を示す。この動力装置は円筒
形の高圧容器を有し、この高圧容器は左右両端に
端部壁体34,34を有し、この両端部壁体3
4,34は第2B図に示す接合部36で合わさ
れ、従来のシール装置40でシールされる。この
シール装置40は、上記外殻32の右端部と左端
部の接合面の切込部37に挿入され、上記外殻の
外周の複数の機械的結合部38で機械的に押圧さ
れる。上記外殻の壁体32と高圧容器の壁体34
との間の空間には従来の断熱構造材が詰められ
る。出力軸46は軸受47で回転できるように支
持されている。高圧ピストン54,54′のピス
トンロツド48,50は、前記出力軸46のクラ
ンクアーム49の端部に連結されている。ピスン
トロツド48,50は上記クランクアーム49に
クランクピン52で結合されている。バンクAの
高圧ピストン54の下面はピストンロツド48に
結合され、バンクBの高圧ピストン54′の下面
は上記ピストンロツド50にそれぞれピン56で
結合される。上記過熱蒸気で作動する出力装置の
左側のバンクAと右側のバンクBは、相互に鏡像
の関係にあり、したがつてその構成部分も相互に
鏡像の関係になる。上記高圧ピストン54の外周
面はシリンダースリーブ60内周面に内接するリ
ング58が取り付けられている。この高圧ピスト
ン54の上面に続く空間73は、電磁弁59の接
続ポート66が中央の位置すなわち閉じる位置に
ある時は隔離される。また空間73は、接続ポー
ト66が高圧シリンダースリーブ60の半径方向
の吸入ポート65及び弁本体の吸入ポート67と
に整合する時は高圧側空間35に直接連通され
る。また空間73は、接続ポート66が高圧シリ
ンダースリーブ60の吐出ポート62と整合する
時は高圧シリンダーの吐出管路68と連通する。
第4図で説明すれば、高圧シリンダー吐出管路6
8は高圧シリンダーマニホールド64と連通し、
この高圧シリンダーマニホールド64は接続ポー
ト66と吐出ポート62とが互いに整合した位置
にある時に高圧シリンダーの内部空間73と流体
的に連通する。再び第2図に戻つて説明すれば、
高圧ピストン54が上死点に至つた時に、高圧ピ
ストン54の上面に続く空間73が最小となり、
かつ、この空間73が高圧シリンダーの吐出管路
68と連通するようにするために、上記高圧シリ
ンダーの端部壁体は細長い円筒形の構造体74に
形成されている。連結桿57は高圧ピストン54
の上面及び低圧ピストン76の下面とに取り付け
られ、低圧ピストン76はシール部75及びガイ
ド77を有し、シール部75及びガイド77は上
記連結桿57の外周面を取り囲む。
高圧シリンダーの内部空間73から排出される
作動流体は低圧シリンダーの内部空間81に吸い
込まれて減圧され、この低圧シリンダーの内部空
間81は低圧ピストン76の下面に隣接し、この
ピストン76の移動に応じてその容積を変え、低
圧ピストン76の凹面形の下面80と、これに凹
凸相対する低圧シリンダー87の凹面形の端部壁
体82とによつて、上記吸い込まれた吐出作動流
体を回転させる。上記低圧ピストン76の下面に
続く空間81の容積が、上記高圧ピストン54の
上面に続く空間73と作動流体の吐出管路68と
の容積の和の減少速度よりも速く増大するので、
上記低圧シリンダーの内部空間81に吸い込まれ
た作動流体は急速に膨張し、高圧側シリンダーの
内部空間73から吐出される作動流体はほとんど
すべて減圧され、蒸気の膨張という形でこの作動
流体の分子の運動のエネルギーを低圧ピストン7
6の下面に与える。低圧ピストン76の上面は低
圧チヤンバの空間すなわち凝縮装置の内部空間8
6の圧力にさらされる。この低圧ピストン76の
上面に作用する圧力は作動流体系統に生ずる最低
圧力である。上記低圧シリンダーの内部空間81
の作動流体の吐出は電磁弁79によつて行ない、
この電磁弁79は電磁弁59とほぼ同じ機構であ
る。上記低圧ピストンの上面に続く空間83は、
構造部分85の複数のポート84,84,…を介
して上記凝縮装置の内部空間86に直接つなが
り、上記構造部分85は低圧シリンダースリーブ
105と作動流体排出用ピストン90の円筒形の
スリーブ89を支持し、この作動流体排出用ピス
トン90は複数のピストンリング91を有する。
低圧容器の壁体94には圧力リリーフ弁95が取
り付けられ、この壁体94は複数のフランジより
成る従来型の固定部96及びシール部99によつ
て端部壁体92及び高圧容器の外殻32に機械的
に取り付けられる。作動流体排出用ピストン90
は軸線方向の連結桿57によつて低圧ピストン7
6及び高圧側のピストン54に直接つながる。作
動流体排出用ピストン90、低圧ピストン76、
と高圧ピストン54とが上死点から下死点まで移
動する時に空間93が容積拡大により減圧され、
逆止弁92が開き、液化された作動流体103が
吸引管100を通つて噴射部の内部空間93の中
に吸い込まれる。作動流体排出用ピストン90が
下死点から上死点まで移動すると圧力が上昇し、
逆止弁92が閉じ、逆止弁106が開き、液化さ
れた作動流体が圧力継手110及び作動流体吐出
管114を通して強制的に移動する。上記圧力継
手112は低圧容器94の端部壁体を貫き、圧力
継手112で固定される。低圧容器の内部空間す
なわち凝縮装置の内部空間86に導入された作動
流体は凝縮器88による吸熱で冷却される。この
凝縮器88の中に多量の冷却用流体たとえば水が
流れる。上記作動流体の液化によつて閉鎖系作動
流体循環系統の内部圧力が最低圧力まで低下し、
高圧ピストン54の下面とこれに直接つなげられ
た低圧ピストン76の上面との圧力差が最大にな
るので、ピストンの移動軸線に平行な作動力が生
ずる。
作動流体は低圧シリンダーの内部空間81に吸い
込まれて減圧され、この低圧シリンダーの内部空
間81は低圧ピストン76の下面に隣接し、この
ピストン76の移動に応じてその容積を変え、低
圧ピストン76の凹面形の下面80と、これに凹
凸相対する低圧シリンダー87の凹面形の端部壁
体82とによつて、上記吸い込まれた吐出作動流
体を回転させる。上記低圧ピストン76の下面に
続く空間81の容積が、上記高圧ピストン54の
上面に続く空間73と作動流体の吐出管路68と
の容積の和の減少速度よりも速く増大するので、
上記低圧シリンダーの内部空間81に吸い込まれ
た作動流体は急速に膨張し、高圧側シリンダーの
内部空間73から吐出される作動流体はほとんど
すべて減圧され、蒸気の膨張という形でこの作動
流体の分子の運動のエネルギーを低圧ピストン7
6の下面に与える。低圧ピストン76の上面は低
圧チヤンバの空間すなわち凝縮装置の内部空間8
6の圧力にさらされる。この低圧ピストン76の
上面に作用する圧力は作動流体系統に生ずる最低
圧力である。上記低圧シリンダーの内部空間81
の作動流体の吐出は電磁弁79によつて行ない、
この電磁弁79は電磁弁59とほぼ同じ機構であ
る。上記低圧ピストンの上面に続く空間83は、
構造部分85の複数のポート84,84,…を介
して上記凝縮装置の内部空間86に直接つなが
り、上記構造部分85は低圧シリンダースリーブ
105と作動流体排出用ピストン90の円筒形の
スリーブ89を支持し、この作動流体排出用ピス
トン90は複数のピストンリング91を有する。
低圧容器の壁体94には圧力リリーフ弁95が取
り付けられ、この壁体94は複数のフランジより
成る従来型の固定部96及びシール部99によつ
て端部壁体92及び高圧容器の外殻32に機械的
に取り付けられる。作動流体排出用ピストン90
は軸線方向の連結桿57によつて低圧ピストン7
6及び高圧側のピストン54に直接つながる。作
動流体排出用ピストン90、低圧ピストン76、
と高圧ピストン54とが上死点から下死点まで移
動する時に空間93が容積拡大により減圧され、
逆止弁92が開き、液化された作動流体103が
吸引管100を通つて噴射部の内部空間93の中
に吸い込まれる。作動流体排出用ピストン90が
下死点から上死点まで移動すると圧力が上昇し、
逆止弁92が閉じ、逆止弁106が開き、液化さ
れた作動流体が圧力継手110及び作動流体吐出
管114を通して強制的に移動する。上記圧力継
手112は低圧容器94の端部壁体を貫き、圧力
継手112で固定される。低圧容器の内部空間す
なわち凝縮装置の内部空間86に導入された作動
流体は凝縮器88による吸熱で冷却される。この
凝縮器88の中に多量の冷却用流体たとえば水が
流れる。上記作動流体の液化によつて閉鎖系作動
流体循環系統の内部圧力が最低圧力まで低下し、
高圧ピストン54の下面とこれに直接つなげられ
た低圧ピストン76の上面との圧力差が最大にな
るので、ピストンの移動軸線に平行な作動力が生
ずる。
第3図に複動型電磁弁59を示す、この電磁弁
59は電磁弁79と同様の機構であり、コイル7
0,70′を有し、このコイル70,70′はばね
式戻り機構71を有する。上記ばね式戻り機構7
1はコイル70,70′が励磁されない時には、
その接続ポート66はニユートラル位置にあつて
閉じられる。上記コイル70が励磁されると、摺
動部102は第3図の右側に移動し、接続ポート
66は高圧シリンダースリーブ60の吐出ポート
62と吐出管路68とに整合し、このことによつ
て高圧シリンダーの内部空間73と低圧シリンダ
の内部空間81は連通される。コイル70の励磁
が停止されると、上記摺動部102はばね式戻り
機構71の力で閉じる位置まで戻される。コイル
70′が励磁されると、上記摺動部102は第3
図の左の方向に移動し、上記接続ポート66は高
圧シリンダーの吸入ポート65と電磁弁本体の吸
入ポート67とに整合し、このことにより高圧シ
リンダの内部空間73と高圧チヤンバの内部空間
35とは連通状態となる。
59は電磁弁79と同様の機構であり、コイル7
0,70′を有し、このコイル70,70′はばね
式戻り機構71を有する。上記ばね式戻り機構7
1はコイル70,70′が励磁されない時には、
その接続ポート66はニユートラル位置にあつて
閉じられる。上記コイル70が励磁されると、摺
動部102は第3図の右側に移動し、接続ポート
66は高圧シリンダースリーブ60の吐出ポート
62と吐出管路68とに整合し、このことによつ
て高圧シリンダーの内部空間73と低圧シリンダ
の内部空間81は連通される。コイル70の励磁
が停止されると、上記摺動部102はばね式戻り
機構71の力で閉じる位置まで戻される。コイル
70′が励磁されると、上記摺動部102は第3
図の左の方向に移動し、上記接続ポート66は高
圧シリンダーの吸入ポート65と電磁弁本体の吸
入ポート67とに整合し、このことにより高圧シ
リンダの内部空間73と高圧チヤンバの内部空間
35とは連通状態となる。
第6図及び第7図に本発明に基く他の実施例を
示す。この実施例では、マニホールド136は高
圧シリンダー60から吐出されてマニホールド1
36を通る作動流体を集め、この作動流体は低圧
容器94の端部壁体を貫く管路138、圧力継手
140、管路144、加熱素子148を含む再熱
器146、上記低圧側容器の端部壁体94を貫く
耐圧継手152、及び管路154を経て集合マニ
ホールド156まで送られ、この集合マニホール
ド156は上記再熱された蒸気を低圧シリンダー
105の吸込口に分配する。第7図に示す他の吸
熱装置155は空気と水との間で熱交換させるタ
イプの蛇管型吸熱管である。
示す。この実施例では、マニホールド136は高
圧シリンダー60から吐出されてマニホールド1
36を通る作動流体を集め、この作動流体は低圧
容器94の端部壁体を貫く管路138、圧力継手
140、管路144、加熱素子148を含む再熱
器146、上記低圧側容器の端部壁体94を貫く
耐圧継手152、及び管路154を経て集合マニ
ホールド156まで送られ、この集合マニホール
ド156は上記再熱された蒸気を低圧シリンダー
105の吸込口に分配する。第7図に示す他の吸
熱装置155は空気と水との間で熱交換させるタ
イプの蛇管型吸熱管である。
第8図に改良型の動力発生装置を示す。この動
力発生装置は、管路144が加熱装置16の伝熱
管160に接続され、この伝熱管160から低圧
側の容器94の端部壁体まで管路150が延び
る。また第8図には、グレードが低い熱源として
第1図に示す熱源と異なる種類の熱源が示されて
いる。第8図に示す熱源は熱水が流れる管路16
2によつて構成されている。
力発生装置は、管路144が加熱装置16の伝熱
管160に接続され、この伝熱管160から低圧
側の容器94の端部壁体まで管路150が延び
る。また第8図には、グレードが低い熱源として
第1図に示す熱源と異なる種類の熱源が示されて
いる。第8図に示す熱源は熱水が流れる管路16
2によつて構成されている。
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、高圧ピストンと低圧ピストンとを連結桿によ
つて連結し、熱サイクルのうちで作動流体が有す
る最も高い圧力を高圧ピストンに作用させ、か
つ、作動流体の最も低い圧力を低圧ピストンに作
用させることによつて上記の両ピストンを一体的
に駆動するようにしたので、出力軸の回転駆動力
は最大となる。すなわち、本発明の動力発生装置
によれば、熱サイクルにおける流体の最大の圧力
と最小の圧力との圧力差を駆動力として利用で
き、動力発生装置の効率を大きく改善することが
できる。
ば、高圧ピストンと低圧ピストンとを連結桿によ
つて連結し、熱サイクルのうちで作動流体が有す
る最も高い圧力を高圧ピストンに作用させ、か
つ、作動流体の最も低い圧力を低圧ピストンに作
用させることによつて上記の両ピストンを一体的
に駆動するようにしたので、出力軸の回転駆動力
は最大となる。すなわち、本発明の動力発生装置
によれば、熱サイクルにおける流体の最大の圧力
と最小の圧力との圧力差を駆動力として利用で
き、動力発生装置の効率を大きく改善することが
できる。
第1図は本発明に基き、廃熱を熱源とする加熱
装置、再熱用バーナー、及び冷却用流体を用い、
過熱蒸気によつて動力を発生させるタイプの動力
発生装置の略図、第2図は第2A図及び第2B図
より成り、第1図の動力発生装置の縦断面図斜視
図、第3図は電磁弁の縦断面図、第4図は第3図
の電磁弁の線4−4に沿う横断面図、第5図は第
3図の電磁弁の線5−5に沿う横断面図、第6図
は本発明の第2の実施例であり、再熱装置を有す
る動力発生装置の部分縦断斜視図、第7図は本発
明の第2の実施例であり、再熱装置と他の熱源を
有する動力発生装置の全体線図、第8図は本発明
の第2の実施例であり再熱装置としての過熱装置
を有し、第2の他の熱源を利用する動力発生装置
の全体線図である。 2……熱源、4……吸熱蛇管、6……ポンプ、
7……熱交換用蛇管、10……飽和蒸気発生室、
12,24,44……圧力リリーフ弁、13……
作動流体、16……過熱装置、18……バーナ
ー、20……燃料供給管、22……過熱管、32
……外殻、34……端部壁体、46……出力軸、
54,54′……高圧ピストン、57……連結桿、
59……電磁弁、60……高圧シリンダ、73…
…高圧シリンダの内部空間、76……低圧ピスト
ン、81……低圧シリンダの内部空間、86……
凝縮装置、87……低圧シリンダ、90……作動
流体排出用ピストン、94……低圧容器、118
……冷却作動流体流入管、120……吐出管、1
36……マニホールド、A,B……バンク。
装置、再熱用バーナー、及び冷却用流体を用い、
過熱蒸気によつて動力を発生させるタイプの動力
発生装置の略図、第2図は第2A図及び第2B図
より成り、第1図の動力発生装置の縦断面図斜視
図、第3図は電磁弁の縦断面図、第4図は第3図
の電磁弁の線4−4に沿う横断面図、第5図は第
3図の電磁弁の線5−5に沿う横断面図、第6図
は本発明の第2の実施例であり、再熱装置を有す
る動力発生装置の部分縦断斜視図、第7図は本発
明の第2の実施例であり、再熱装置と他の熱源を
有する動力発生装置の全体線図、第8図は本発明
の第2の実施例であり再熱装置としての過熱装置
を有し、第2の他の熱源を利用する動力発生装置
の全体線図である。 2……熱源、4……吸熱蛇管、6……ポンプ、
7……熱交換用蛇管、10……飽和蒸気発生室、
12,24,44……圧力リリーフ弁、13……
作動流体、16……過熱装置、18……バーナ
ー、20……燃料供給管、22……過熱管、32
……外殻、34……端部壁体、46……出力軸、
54,54′……高圧ピストン、57……連結桿、
59……電磁弁、60……高圧シリンダ、73…
…高圧シリンダの内部空間、76……低圧ピスト
ン、81……低圧シリンダの内部空間、86……
凝縮装置、87……低圧シリンダ、90……作動
流体排出用ピストン、94……低圧容器、118
……冷却作動流体流入管、120……吐出管、1
36……マニホールド、A,B……バンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 過熱蒸気発生装置と高圧容器と低圧容器と出
力軸とを有し、 前記高圧容器は内部に高圧ピストンと高圧シリ
ンダとからなる高圧側シリンダ組立体を備え、前
記高圧ピストンは前記出力軸と連結され、前記高
圧側シリンダ組立体の内部空間は選択的に前記過
熱蒸気発生装置と流体連通状態になるように構成
され、 前記低圧容器は過熱蒸気を凝縮させる凝縮装置
を構成し、この低圧容器は内部に低圧ピストンと
低圧シリンダとからなる低圧側シリンダ組立体を
備え、前記低圧ピストンは前記高圧ピストンと連
結され、前記低圧側シリンダ組立体の内部空間は
前記高圧側シリンダ組立体の内部空間或いは低圧
容器の内部空間と選択的に流体連通状態になるよ
うに構成されていることを特徴とする動力発生装
置。 2 シリンダーと高圧ピストンと低圧ピストンと
からなる装置を有し、上記高圧ピストンと低圧ピ
ストンは高圧容器と低圧容器の内部とにそれぞれ
配設され、シリンダーの高圧ピストン側の内部空
間と低圧ピストン側の内部空間とは吐出管路を介
して互いに選択的にかつ間欠的に連通し、上記高
圧ピストンと低圧ピストンとは同一軸上位置する
ように機械的に連結され、上記シリンダーの低圧
ピストン側の内部空間は高圧ピストン側の内部空
間より大きい容積を有するように形成され、上記
高圧ピストンの底面はほぼ常時均一な高い圧力に
さらされ、上記低圧ピストンの頂面はほぼ常時均
一な低い圧力にさらされ、上記吐出管路とピスト
ン及びシリンダーからなる装置は内部の流体を選
択的に外部と隔離し、隔離された流体がシリンダ
ーの高圧ピストン側の内部空間から低圧ピストン
側の内部空間に流動する過程で、高い圧力にさら
された高圧ピストンが実質的な断熱等圧膨脹によ
つて仕事し、低い圧力にさらされた低圧ピストン
が実質的な等エントロピー変化によつて仕事する
ように構成されていることを特徴とする動力発生
装置。 3 2つの面を有し、高圧シリンダーの内部に配
置され、高圧シリンダーの内部空間の一部が高圧
の流体を有する空間と選択的に連通するように配
置された高圧ピストンと、 上記高圧ピストンと動力を伝達できるように連
結された出力軸と、 2つの面を有し、低圧シリンダーの内部に配置
され、高圧ピストンの駆動方向と直角な力を生じ
ることなく高圧ピストンの駆動力を効率よく伝達
する連結桿によつて上記高圧ピストンと直列的に
強固に連結され、さらに低圧シリンダーの内部空
間の一部が吐出管路を介して高圧シリンダーの内
部空間と選択的に連通され、かつ、低圧シリンダ
ーの内部空間の一部が低圧の流体を有する空間か
ら選択的に分離された時に高圧ピストンとの圧力
差によつて高圧ピストンと協働して上記出力軸を
回転駆動する低圧ピストンとを有することを特徴
とする動力発生装置。 4 上記出力軸は回転できるように上記高圧ピス
トンの連結され、 上記高圧ピストン及び低圧ピストンは上記出力
軸に対して下死点から上死点まで移動可能であ
り、 上記高圧ピストンの頂面と高圧シリンダーは容
積可変の高圧空間を形成し、上記低圧ピストンの
底面と低圧シリンダーは容積可変の低圧空間を形
成し、 上記高圧空間と低圧空間は、高圧ピストと低圧
ピストンが出力軸に下死点から上死点に移動する
時に、低圧空間の増加する容積が高圧空間の減少
する容積より大きくなるように形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の動
力発生装置。 5 上記容積可変の高圧空間及び低圧空間は上記
吐出管路によつて選択的に流体的に連通可能に構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
4項に記載の動力発生装置。 6 上記高圧シリンダーは端部壁体を有し、この
端部壁体はほぼ円筒形の細長い構造部を有し、こ
の構造部は上記容積可変の空間の容積を大きくす
ることなく高圧空間と低圧空間とが連通する形状
を有していることを特徴する特許請求の範囲第5
項に記載の動力発生装置。 7 上記低圧シリンダーは端部壁体を有し、この
端部壁体の表面は凹状に形成され、さらに上記低
圧ピストンの底面は凹状に形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第6項に記載の動力発
生装置。 8 2つの面を有し、第1高圧シリンダーの内部
に配置され、第1高圧シリンダーの内部空間の一
部が高圧の流体を有する空間と選択的に連通する
ように配置された第1高圧ピストンと、 上記第1高圧ピストンと動力を伝達できるよう
に連結された出力軸と、 2つの面を有し、第1低圧シリンダーの内部に
配置され、第1高圧ピストンの駆動方向と直角に
力を生じることなく第1高圧ピストンの駆動力を
効率よく伝達する第1連結桿によつて上記第1高
圧ピストンと直列的に強固に連結され、さらに第
1低圧シリンダーの内部空間の一部が第1吐出管
路を介して第1高圧シリンダーの内部空間と選択
的に連通され、かつ、第1低圧シリンダーの内部
空間の一部が低圧の流体を有する第1低圧空間か
ら選択的に分離された時に第1高圧ピストンとの
圧力差によつて第1高圧ピストンと協働して上記
出力軸を回転駆動する第1低圧ピストンと、 2つの面を有し、第2高圧シリンダーの内部に
配置され、第2高圧シリンダーの内部空間の一部
が上記高圧の流体を有する空間と選択的に連通す
るように配置された第2高圧ピストンと、 2つの面を有し、第2低圧シリンダーの内部に
配置され、第2連結桿によつて上記第2高圧ピス
トンと直列的に強固に連結され、第2低圧シリン
ダーの内部空間の一部が第2吐出管路を介して第
2高圧シリンダーの内部空間と選択的に連通さ
れ、かつ、第2低圧シリンダーの内部空間の一部
が低圧の流体を有する第2低圧空間から選択的に
分離された時に第2高圧ピストンとの圧力差によ
つて第2高圧ピストンと協働して上記出力軸を回
転駆動する第2低圧ピストンとを有することを特
徴とする動力発生装置。 9 上記第1高圧ピストンと第1低圧ピストン及
び第2高圧ピストンと第2低圧ピストンとは同一
の軸線上に配置されていることを特徴とする特許
請求の範囲第8項に記載の動力発生装置。 10 高圧空間を形成し、少なくとも部分的に蒸
気になつた作動流体を受け入れ得るように取り付
けられた高圧チヤンバーと、 低圧空間を形成し、上記作動流体の凝縮器を有
する低圧チヤンバーと、 上記高圧チヤンバーの壁体によつて回転可能に
支承されると共に、この高圧チヤンバーから延出
する出力軸と、 上記高圧チヤンバーの隔壁によつて支承された
高圧シリンダーであつて、内部にシールされて摺
動する高圧ピストンを有し、この高圧ピストンは
上記出力軸に連結桿で連結され、この高圧ピスト
ンが上記高圧シリンダーの中で上下に移動するこ
とにより上記出力軸を回転させ、高圧ピストンは
頂面と底面を有し、この底面が常時上記高圧空間
にさらされ、高圧ピストンの頂面は高圧シリンダ
と共に容積可変の第1空間を形成し、高圧シリン
ダーは1つ以上の開口部を有し、高圧ピストンが
出力軸に対して上死点に近づく時に開口部を介し
て高圧ピストンの頂面を高圧空間の圧力に選択的
にさらす高圧シリンダーと、 上記低圧チヤンバーの隔壁によつて支承された
低圧シリンダーであつて、低圧ピストンを有し、
この低圧ピストンの底面は低圧シリンダーと共に
容積可変の第2空間を形成し、この第2空間は少
なくとも1つの吐出管路によつて上記容積可変の
第1空間と選択的に連通し、この第2空間はまた
低圧容器と選択的に連通でき、上記高圧シリンダ
ー、低圧シリンダー、高圧ピストン、低圧ピスト
ン及び吐出管路は、高圧ピストン及び低圧ピスト
ンが出力軸に対して下死点から上死点まで移動す
る時に、容積可変の第2空間の容積の増加速度が
第1空間の容積の減少速度より大きくなるような
形状を有している低圧シリンダーと、 流体排出用ピストンとシリンダーであつて、低
圧チヤンバの壁体によつて支承され、流体排出用
ピストンは上記低圧ピストンと同一軸線上に位置
するように連結され、流体排出用シリンダーは低
圧チヤンバーと流体的に連通し、流体排出用ピス
トンと協働して凝縮された作動流体を上記低圧チ
ヤンバーから排出するように構成された流体排出
用ピストンとシリンダーと、 熱源と熱交換可能に設けられ、上記流体排出用
シリンダーから凝縮した作動流体を受け入れ、上
記高圧チヤンバーに少なくとも部分的に蒸気とな
つた作動流体を供給する蒸気発生装置とを有する
ことを特徴とする動力発生装置。 11 上記熱源はグレードの低い熱源を利用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載
の動力発生装置。 12 上記グレードの低い熱源は太陽エネルギー
熱源を利用することを特徴とする特許請求の範囲
第11項に記載の動力発生装置。 13 上記グレードの低い熱源は排気ガス管を利
用することを特徴とする特許請求の範囲第11項
に記載の動力発生装置。 14 内部圧力が高い高圧空間を有し、少なくと
も一部が気化した作動流体を受け入れるように構
成された高圧容器と、 内部圧力が低い低圧空間を有し、作動流体を凝
縮させる凝縮器を有する低圧容器と、 出力軸と、 内部に高圧ピストンを有する高圧シリンダーで
あつて、高圧ピストンは上記出力軸と連結され、
180度の回転ごとの出力行程を有し、さらに高圧
ピストンは頂面と底面との2つの面を有し、高圧
ピストンの底面は常時上記高圧空間にさらされ、
高圧ピストンの頂面は高圧シリンダーと共に容積
可変の第1空間を形成し、この第1空間は選択的
に上記高圧空間と連通するように構成された高圧
シリンダーと、 内部に低圧ピストンを有する低圧シリンダーで
あつて、上記低圧ピストンは頂面と下面との2つ
の面を有し、低圧ピストンの底面は低圧シリンダ
ーと共に容積可変の第2空間を形成し、低圧ピス
トンの頂面は常時上記低圧空間にさらされるよう
に構成された低圧シリンダーと、 上記容積可変な第1空間と第2空間とを選択的
に連通する手段であつて、高圧ピストンと低圧ピ
ストンが出力軸に関して移動する時に、容積可変
の第2空間の容積の増加速度が第1空間の容積の
減少速度より大きくなるように形成されている第
1空間と第2空間とを連通する手段とを有するこ
とを特徴とする動力発生装置。 15 上記高圧シリンダー及び低圧シリンダーは
相互にかつ選択的に作動流体を授受し、上記シリ
ンダー及び上記吐出管路はそれぞれ別個の量の作
動流体を上記高圧シリンダーから低圧シリンダー
に送り、この送り込まれたそれぞれの量の作動流
体は、上記高圧ピストン及び低圧ピストンがそれ
ぞれ対応するシリンダーの中で往復して駆動力を
発生させる時に、この高圧ピストン及び低圧ピス
トンが交互に上記出力軸を、その有効出力が最大
になるように駆動することを特徴とする特許請求
の範囲第14項に記載の動力発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US664792 | 1984-10-25 | ||
| US06/664,792 US4603554A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Method and apparatus for extracting useful energy from a superheated vapor actuated power generating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108813A JPS61108813A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH0442523B2 true JPH0442523B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=24667457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60239274A Granted JPS61108813A (ja) | 1984-10-25 | 1985-10-25 | 動力発生装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4603554A (ja) |
| EP (1) | EP0179427B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61108813A (ja) |
| AT (1) | ATE44799T1 (ja) |
| AU (2) | AU4896885A (ja) |
| CA (1) | CA1234293A (ja) |
| DE (1) | DE3571668D1 (ja) |
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