JPH09152214A

JPH09152214A - 外燃機関のピストン

Info

Publication number: JPH09152214A
Application number: JP31173395A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Azegami; 義男畔上; Junji Matsue; 準治松栄; Toshikazu Ishihara; 寿和石原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ピストンの熱損失を減少させる。【解決手段】ピストン５５Ｂは、筒体５６内の中空部
５７を真空状態とする一方、中空部５７に熱伝導率の低
い部材６２を充填設置して熱効率を向上させ、筒体５６
を外圧に対して耐えられるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房、給湯、動
力等に用いられるヴィルミエサイクルやスターリングサ
イクル等の外燃機関のピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の外燃機関のピストンにおいて
は、ピストン駆動部の負荷およびピストンの材料費の低
減のため、ピストン内部を中空にした中空部を有するも
のがある。

【０００３】図１１は外燃機関としてのヴィルミエサイ
クルの縦断面図である。

【０００４】図において、ヴィルミエサイクルは、高温
側ピストン（ディスプレーサー）１と低温側ピストン
（ディスプレーサー）２と高温側ピストン（ディスプレ
ーサー）１を収容する高温側シリンダ３と低温側ピスト
ン（ディスプレーサー）２を収容する低温側シリンダ４
とを有しており、高温側ピストン（ディスプレーサー）
１は低温側ピストン（ディスプレーサー）２と直角位置
に配設したピストンロッド５に連結され往復運動を行
い、低温側ピストン（ディスプレーサー）２はピストン
ロッド６に連結され往復運動をするようになっている。

【０００５】そして、高温側シリンダ３の前方に高温室
３ａを有し、高温室３ａに連通する高温側熱交換器７は
ヒータ等の外部熱源によって加熱されている。高温側熱
交換器７の先端と高温側シリンダ３の後方に配置する中
温室３ｂとの間には、高温側再生器９および中温側熱交
換器１０を介設している。さらに、低温側シリンダ４の
前方に低温室４ａを有し、この低温室４ａと低温側シリ
ンダ４の後方に配設される中温室４ｂとの間には、低温
側熱交換器１１、低温側再生器１２および中温側熱交換
器１３を介設している。なお、１４は中温室３ｂと中温
室４ｂとを連通するガス流路としての連通路である。

【０００６】一方、直角位置に配設されるピストンロッ
ド５およびピストンロッド６に連結される２本のコンロ
ッド１６，１７とクランク軸１８とバランスウェイト１
９とがクランク機構１５を構成してクランクケース２０
に内蔵されている。クランク軸１８の軸上には、駆動モ
ータ（図示せず）がクランク軸１８に直結され、高温側
ピストン（ディスプレーサー）１と低温側ピストン（デ
ィスプレーサー）２とはクランク機構１５により約９０
°の位相差を有して往復運動を行うように構成されてい
る。

【０００７】以上の構成で、まず、低温側では、低温側
ピストン（ディスプレーサー）２が周期的に往復運動を
行い、図において、右の方向へ動くと（下死点から上死
点へ）、低温室４ａ内部の作動ガスは低温側熱交換器１
１と低温側再生器１２および中温側熱交換器１３を経由
して中温室４ｂに流入する。このとき、移動した作動ガ
スは、低温側再生器１２に蓄えてあった熱を受取り温度
を上昇させる。温度が上昇すると作動ガスが膨張して体
積が増加させ、一部の作動ガスが中温室４ｂを満たすた
め、中温室４ｂに入り切らない残りの作動ガスは連通路
１４を通って中温室３ｂへ移動する。これにより、中温
室３ｂの作動ガスの圧力が上がる。そこで、熱を中温側
熱交換器１０から外へ放出し、上昇した温度を元に戻
す。

【０００８】これに対応して、高温側ピストン（ディス
プレーサー）１が、図において、降下すると（上死点か
ら下死点に下がる）、中温室３ｂ内部の作動ガスは中温
側熱交換器１０および高温側再生器９を経由して高温室
３ａに流入する。この過程で、高温側再生器９を通過し
た作動ガスは、高温側再生器９から熱を受取り温度を上
昇させる。高温室３ａの作動ガスの温度が上昇すると、
作動ガスが膨張し、一部の作動ガスが高温室３ａを満た
し、残りの作動ガスは高温室３ａへの流入を妨げられ連
通路１４を通って中温室４ｂへ移動する。この結果、作
動ガスが流入した中温室４ｂの作動ガスの温度と圧力と
を上昇させる。そこで、熱を中温側熱交換器１３から外
へ放出し、上昇した温度を元に戻す。

【０００９】一方、低温側ピストン（ディスプレーサ
ー）２が周期的に往復運動をして、図において、右の方
向へ動くと（上死点から下死点へ）、中温室４ｂ内部の
作動ガスは中温側熱交換器１３と低温側再生器１２およ
び低温側熱交換器１１を経由して低温室４ａに流入す
る。この場合に、移動した作動ガスは、低温側再生器１
２に熱を蓄え、温度を降下させる。このため作動ガスが
収縮し、不足した容積を補うために高温室３ａの作動ガ
スの一部が各熱交換器と連通路１４を通って低温室４ａ
へ移動する。この結果、作動ガスの流出に伴い温度と圧
力が下がった高温室３ａの作動ガスが高温側熱交換器７
から熱を吸収し、温度を元に戻す。

【００１０】これに対して、高温側ピストン（ディスプ
レーサー）１が、図において、上昇すると（下死点から
上死点に上がる）、高温室３ａ内部の作動ガスは高温側
再生器９および高温側熱交換器１０を経由して中温室３
ｂに流入する。移動した作動ガスは、高温側再生器９に
熱を蓄え温度を降下させる。このため作動ガスが収縮
し、不足した容積を補うため低温室４ａの作動ガスの一
部が各熱交換器と連通路１４を通って中温室３ｂへ移動
する。この結果、作動ガスの流出に伴って温度と圧力が
下がった低温室４ａの作動ガスが低温側熱交換器１１を
介して外から吸熱して、温度を元に戻す。

【００１１】そして、中温側熱交換器１０から出た配管
は図示省略する室外（または室内）側熱交換器、循環ポ
ンプ、中温側熱交換器１３を経て中温側熱交換器１０に
戻るようになっており、また、低温側熱交換器１１から
出た配管は図示省略する室内（または室外）側熱交換
器、循環ポンプを経て低温側熱交換器１１に戻るように
なっていて、冷房（または暖房）の作用をすることがで
きる。

【００１２】次に、外燃機関の他の例としてスターリン
グサイクルによる冷凍機について図１２を参照して説明
する。

【００１３】スターリングサイクルは、主として膨張機
２６、圧縮機２７、駆動室２８により構成されている。
その膨張機２６は、膨張シリンダ２９、そのシリンダ内
を往復動作する膨張ピストン３０からなり、同様に圧縮
機２７は、圧縮シリンダ３１、そのシリンダ内を往復動
作する圧縮ピストン３２から成る。

【００１４】膨張ピストン３０および圧縮ピストン３２
は、それぞれピストンロッド３３，３４を介して駆動室
２８内部に配置されるクランク機構３５に連結され、９
０°の位相差を持って駆動される。

【００１５】膨張機２６の膨張シリンダ２９周囲と容器
間には蓄熱器３６が配置され、この蓄熱器３６を介して
膨張ピストン３０の前方に生じる膨張空間３７と圧縮ピ
ストン３２の前方に生じる圧縮空間３８との間はガス流
路３９によって連通され、冷凍サイクル時のガスの移動
が行われる。

【００１６】一方、膨張ピストン３０および圧縮ピスト
ン３２の背圧側空間はピストンの仕事量の損失を防ぐた
め、ガス流路４０によって連通されている。また、圧縮
機２７の容器外周面と膨張機２６の容器下部外周面には
放熱フィン４２，４３が配置されている。

【００１７】この構成で、図示省略する駆動モータの回
転によって駆動室２８のクランク機構３５が駆動される
と、圧縮機２７の圧縮シリンダ３１内の圧縮ピストン３
２が圧縮空間３８側に移動して圧縮空間３８に充満する
ヘリウム等の液化しにくい作動ガスとしての冷媒ガスが
圧縮される。

【００１８】圧縮された冷媒ガスは、ガス流路３９から
蓄熱器３６へ流入する。蓄熱器３６に流入した冷媒ガス
は、比熱の大きな材料、例えば、銅や鉛の金網状あるい
は球からなる蓄熱材によって冷却された冷媒ガスが膨張
機２６の膨張空間３７へ流入され高圧状態となる。

【００１９】その後、膨張機２６の膨張シリンダ２９内
の膨張ピストン３０が圧縮ピストン３２と約９０°の位
相差を持って降下する。これによって、膨張空間３７が
急に拡張されて、冷媒ガスの圧力が急降下することによ
り冷媒ガスが低温となる。

【００２０】やがて、膨張ピストン３０が上昇を開始
し、圧縮ピストン３２が後退すると、低温の冷媒ガス
が、蓄熱器３６を通り、ガス流路３９を経て圧縮空間３
８へ戻される。このとき、蓄熱器３６では、蓄熱材が冷
却されて冷熱が蓄えられる。

【００２１】上記した行程によって、一つの熱サイクル
が終了し、この行程がクランク機構３５によって繰り返
されることにより、徐々に膨張空間３７である冷凍発生
部の温度と蓄熱器３６の温度が降下し、冷凍発生部の冷
媒ガスが低温になり、発生する冷熱を外部に取出し利用
することができるようになる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１で説
明した高温側ピストン（ディスプレーサー）１および低
温側ピストン（ディスプレーサー）２、あるいは、図１
２で説明した膨張ピストン３０および圧縮ピストン３２
は、内部を中空にした方がクランク機構１５，３５の負
担やコスト，重量を軽減できる。この場合、ピストンの
中空部で対流や輻射が生じて熱損失が大きいという新た
な問題が生じる。

【００２３】そこで、本発明は、上記問題点を解決して
熱効率の良い外燃機関のピストンを提供することを目的
とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内部
に中空部を有するピストンを備える外燃機関のピストン
において、中空部を真空状態とするようにしたものであ
る。

【００２５】請求項２の発明は、内部に中空部を有する
ピストンを備える外燃機関のピストンにおいて、中空部
を真空状態とすると共に、中空部にピストンの耐圧を向
上させる補強部材を介在させるようにしたものである。

【００２６】請求項３の発明は、請求項２記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材として熱伝導率の低い
部材を充満設置するようにしたものである。

【００２７】請求項４の発明は、請求項２記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材は、ハニカム構造体を
用いるようにしたものである。

【００２８】請求項５の発明は、請求項２記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材は、ハニカム構造体に
加えて熱伝導率の低い部材を充填するようにしたもので
ある。

【００２９】請求項６の発明は、請求項４記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材は、ハニカム構造体に
加え、補強仕切板を介在させるようにしたものである。

【００３０】請求項７の発明は、請求項６記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材に、さらに、熱伝導率
の低い部材を充填するようにしたものである。

【００３１】請求項８の発明は、請求項２記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材は、中空部の内周壁に
当接する複数の円盤状のハニカム構造体を設け、それぞ
れのハニカム構造体の耐圧の強い部分を内周壁へそれぞ
れ所定の角度をもって順次当接させ全体を補強するよう
に積層配置したものである。

【００３２】請求項９の発明は、請求項８記載の外燃機
関のピストンにおいて、補強部材に加えて熱伝導率の低
い部材を充填するようにしたものである。

【００３３】請求項１０の発明は、請求項８記載の外燃
機関のピストンにおいて、補強部材に加えて補強仕切板
を配置するようにしたものである。

【００３４】請求項１１の発明は、請求項１０記載の外
燃機関のピストンにおいて、補強部材に加えて熱伝導率
の低い部材を充填するようにしたものである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００３６】図１は、本発明の第１実施の形態を示すピ
ストンの断面構成図であって、ピストン５５Ａは、中空
部５７を有する筒体５６と蓋体６０にピストンロッド６
１を接続して構成し、中空部５７を真空状態とした点に
特徴を有する。

【００３７】ピストン５５Ａの中空部５７を真空状態と
して場合には、中空部５７の気体の対流がなく、対流に
よる熱の移動が発生しない。例えば、前述した図１１に
示すヴィルミエサイクルでは、高温側ピストン（ディス
プレーサー）１と低温側ピストン（ディスプレーサー）
２とが各サイクルによって、ピストン各部所が高温から
低温、高圧から低圧と繰り返される。このような場合
に、本発明の第１実施の形態によるピストン５５Ａの筒
体５６の各部所が急に温度変化しても、中空部５７に気
体が存在しないから対流が生じることがなく、対流によ
る熱の移動がない。

【００３８】従って、ピストン５５Ａの筒体５６に温度
差が生じても、中空部５７の対流による熱損失がなく、
熱効率を向上させることができ、スターリングサイクル
やヴィルミエサイクル等の外燃機関に適用すれば能力が
大幅に向上する。

【００３９】図２は、本発明の第２実施の形態を示すピ
ストンの断面構成図であって、ピストン５５Ｂは、中空
部５７を有する筒体５６と蓋体６０にピストンロッド６
１を接続して構成し、中空部５７を真空状態とした上
に、中空部５７に熱伝導率の低い部材を充満設置した点
に特徴を有する。

【００４０】ピストン５５Ｂの中空部５７を真空状態と
し、さらに、熱伝導率の低い部材を充満させた場合、熱
伝導率の低い部材により筒体５６に対する外圧の強度が
向上し、耐圧が高まる。なお、熱伝導率の低い部材６２
としては、例えば、セラミックファイバー、グラスファ
イバー、ロックウール等のバルク（わた状）の一般に断
熱材と言われるものやこれらを成形した発泡スチロール
やフエルト（帯状）としたもの、あるいは、断熱材の粉
末等が使用できる。

【００４１】従って、中空部５７の真空状態とした第１
実施の形態に比べて、筒体５６の耐圧が高められ、さら
に、対流による熱の移動がない。この結果、ピストン５
５Ｂは、熱損失の低減に加えて、耐圧を高めることがで
きる。

【００４２】図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、本発明の
第３実施の形態を示すピストンの断面構成図であって、
ピストン５５Ｃは、中空部５７を有する筒体５６と蓋体
６０にピストンロッド６１を接続して構成し、中空部５
７を真空状態とする一方、中空部５７にハニカム構造体
６３を配置した点に特徴を有する。

【００４３】ハニカム構造体６３は、例えば、板状の薄
いステンレス等を幾何学状に折り曲げて蜂の巣のような
構造体としたもので、構造体に力を加えたとき一定の方
向の力に対して強度が高い特質を有している。

【００４４】上記するハニカム構造体６３は、中央に芯
となる中空を有して放射状に延びて先端が中空部５７の
内壁に当接するように中空部５７に一体的に配置してお
り、この場合に中央から先端方向への強度が高くなって
いる。これにより、ハニカム構造体６３によって筒体５
６に対する補強がされ、外から筒体５６へ加わる力に対
して筒体５６が潰れるおそれがなくなる。

【００４５】なお、ハニカム構造体６３は、使用温度に
応じて金属でなく適宜熱伝導率の低い部材を用いること
ができ、形状、寸法、厚みなど、適宜使用状況に応じた
ものとすることができる。

【００４６】この結果、真空状態にした場合に、筒体５
６が外圧により弱くなるのをハニカム構造体６３により
補強がされ、その上、中空部５７の対流による熱の損失
がなく熱効率を向上させることができる。

【００４７】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、本発明の
第４実施の形態を示すピストンの断面構成図であって、
ピストン５５Ｄは、中空部５７を有する筒体５６と蓋体
６０にピストンロッド６１を接続して構成し、中空部５
７を真空状態とする一方、ハニカム構造体６３を配置
し、さらに、熱伝導率の低い部材６２を充填した点に特
徴を有する。

【００４８】この構成によれば、ハニカム構造体６３に
よる補強に加えて、さらに、熱伝導率の低い部材６２に
よる補強がされる。従って、熱伝導率の低い部材、例え
ば、薄い樹脂を用いたハニカム構造体６３を配置し、ハ
ニカム構造体６３により形成される隙間に補助的に熱伝
導率の低い部材６２を充填することができる。

【００４９】この結果、第３実施の形態によるハニカム
構造体６３に熱伝導率の低い部材６２を充填すれば、さ
らに、補強がされ、また、ハニカム構造体６３と熱伝導
率の低い部材６２との組合せによって、使用状況に応じ
た熱効率の高い外燃機関のピストンを得ることができ
る。

【００５０】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、本発明の
第５実施の形態を示すピストンの断面構成図であって、
ピストン５５Ｅは、中空部５７を有する筒体５６と蓋体
６０にピストンロッド６１を接続して構成し、中空部５
７を真空状態とし、ハニカム構造体６３を複数個配置
し、さらに、補強仕切板６４を介在させた点に特徴を有
する。

【００５１】補強仕切板６４は、使用温度および使用圧
力に応じた部材を用いた板状で、筒体５６の内側方向へ
加わる力に対向するように端部を筒体５６の内周壁に当
接させる一方、ハニカム構造体６３と交互に配置する。
これにより、ハニカム構造体６３と補強仕切板６４とが
筒体５６に対する外圧に強力に耐えることができ、しか
も、熱損失を極めて減少させることができる。

【００５２】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本発明の
第６実施の形態を示すピストンの断面構成図であって、
ピストン５５Ｆは、中空部５７を有する筒体５６と蓋体
６０にピストンロッド６１を接続して構成し、中空部５
７を真空状態とし、ハニカム構造体６３を複数個配置
し、さらに、補強仕切板６４を介在させ、その上に熱伝
導率の低い部材６２を充填した点に特徴を有する。

【００５３】熱伝導率の低い部材６２としては、例え
ば、セラミックファイバー、グラスファイバー、ロック
ウール等バルク（わた状）の断熱材やセラミック等の粉
体が用いられる。

【００５４】この構成によれば、図５（Ａ）および図５
（Ｂ）に示す第５実施の形態による構成に加え、熱伝導
率の低い部材６２が隙間に充填されるから筒体５６の外
圧に対して、さらに、強力に耐えることができ、熱効率
も向上させることができる。

【００５５】図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、本発明の
第７実施の形態を示すピストンの断面構成図であって、
ピストン５５Ｇは、中空部５７を有する筒体５６と蓋体
６０にピストンロッド６１を接続して構成し、中空部５
７を真空状態とし、さらに、複数の円盤状のハニカム構
造体６３を用いて、耐圧の強い方向が筒体５６の内周壁
に順次当接するように所定間隔をもって配置した点に特
徴を有する。

【００５６】例えば、図７（Ａ）に示す円盤状のハニカ
ム構造体６３を７個作成する。このハニカム構造体６３
は、図示Ｂ方向の耐圧は弱いが、Ａ方向について耐圧が
強いように構成されている。このハニカム構造体６３を
蓋体６０側から中空部５７に７個挿入配置するが、ま
ず、最初に１個目を挿入配置する。次に、１個目のＡ方
向に対して２個目のＡ方向が９０°ずれるように２個目
を挿入配置する。さらに、２個目のＡ方向に対して３個
目のＡ方向が９０°ずれるように３個目を挿入配置し、
最後の７個目のＡ方向が６個目のＡ方向に対して９０°
ずれるように挿入配置する。

【００５７】この構成によれば、ハニカム構造体６３の
耐圧の強い部分を順次交互に円周方向へずらして配置し
たために筒体５６の内側方向の各部所に対する外力に対
応してそれぞれの部分が耐えられ、熱効率を向上させる
ことができる。

【００５８】図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、本発明の
第８実施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図
であって、ピストン５５Ｈは、中空部５７を有する筒体
５６と蓋体６０にピストンロッド６１を接続して構成
し、中空部５７を真空状態とし、複数のハニカム構造体
６３の内で耐圧の強い方向が筒体５６の内周壁に順次当
接するように所定間隔をもって配置し、その上に、熱伝
導率の低い部材６２を充填した点に特徴を有する。

【００５９】この構成によれば、図７（Ａ）および図７
（Ｂ）に示した第７実施の形態によって配置されるハニ
カム構造体６３の隙間に熱伝導率の低い部材６２が充填
されるから、さらに、外圧に対して筒体５６の強度が増
加すると共に、熱効率の向上が図れる。

【００６０】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、本発明の
第９実施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図
であって、ピストン５５Ｉは、中空部５７を有する筒体
５６と蓋体６０にピストンロッド６１を接続して構成
し、中空部５７を真空状態とし、図７（Ａ）および図７
（Ｂ）に示すハニカム構造体６３の配置に加え補強仕切
板６４を介在させる点に特徴を有する。

【００６１】この構成によれば、第７実施の形態の補強
に加えて、さらに、補強仕切板６４により補強されるか
ら外圧に強いピストンが得られると共に、熱効率の向上
が図れる。

【００６２】図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、本発
明の第１０実施の形態を示す外燃機関のピストンの断面
構成図であって、ピストン５５Ｊは、中空部５７を有す
る筒体５６と蓋体６０にピストンロッド６１を接続して
構成し、中空部５７を真空状態とし、図９（Ａ）および
図９（Ｂ）に示すハニカム構造体６３と補強仕切板６４
との配置に加えて熱伝導率の低い部材６２を充填した点
に特徴を有する。

【００６３】この構成によれば、図９（Ａ）および図９
（Ｂ）に示す第９実施の形態に加えてハニカム構造体６
３と補強仕切板６４との隙間に熱伝導率の低い部材６２
による補強がされるから、さらに、外圧に対する筒体５
６の強度がさらに増加すると共に、熱効率の向上が図れ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ピストンの中空部を真空状態としたために対流に
よる熱移動がなく、熱効率を大幅に向上させることがで
きる。

【００６５】また、請求項２の発明によれば、補強部材
を中空部に介在させたから請求項１の発明より外圧に耐
え、かつ、熱移動がなく、熱効率の良いピストンが得ら
れる。

【００６６】また、請求項３の発明によれば、熱伝導率
の低い部材を中空部内に充満配置したために、請求項２
の発明の効果に加え、さらに、熱伝導が少なく熱効率の
良いピストンが得られる。

【００６７】また、請求項４の発明によれば、請求項２
の発明の効果に加え、さらに、ハニカム構造体を補強部
材としたために外圧に耐えられる強固なピストンが得ら
れる。

【００６８】また、請求項５の発明によれば、ハニカム
構造体に加えて熱伝導率の低い部材を充填したために、
請求項４の発明のピストンより、さらに、外圧に耐えら
れると共に、熱効率の良いピストンが得られる。

【００６９】また、請求項６の発明によれば、ハニカム
構造体に補強仕切板を介在させたから請求項４の発明の
ピストンより、さらに、強力に外圧に耐えられると共
に、熱効率の良いピストンが得られる。

【００７０】また、請求項７の発明によれば、ハニカム
構造体に補強仕切板を介在させ、さらに、熱伝導率の低
い部材を充填させたから請求項６の発明のピストンと比
べて、さらに、外圧に耐えられると共に、熱効率の良い
ピストンが得られる。

【００７１】また、請求項８の発明によれば、ハニカム
構造体の耐圧の強い部分をそれぞれ所定の角度を有して
中空部の内周壁へ当接させるようにしたためにピストン
全体が均等に補強することができると共に、熱効率の良
いピストンが得られる。

【００７２】また、請求項９の発明によれば、請求項８
の発明の効果に付加して、熱伝導率の低い部材を充填し
たために、さらに、ピストン全体の強度を増加すること
ができる。

【００７３】また、請求項１０の発明によれば、補強仕
切板を配置したために、請求項８の発明のピストンより
全体の強度を高めることができる。

【００７４】また、請求項１１の発明によれば、熱伝導
率の低い部材を充填させるようにしたために、請求項１
０の発明によるピストンより全体の強度を高めることが
できる。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を示す外燃機関のピス
トンの断面構成図。

【図２】本発明の第２実施の形態を示す外燃機関のピス
トンの断面構成図。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第３実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図。

【図４】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第４実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図。

【図５】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第５実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図。

【図６】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第６実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第７実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図および
ハニカム構造体の外観図。

【図８】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第８実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図および
ハニカム構造体の外観図。

【図９】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第９実
施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図および
ハニカム構造体の外観図。

【図１０】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１
０実施の形態を示す外燃機関のピストンの断面構成図お
よびハニカム構造体の外観図。

【図１１】従来の外燃機関としてのヴィルミエサイクル
を示す断面構成図。

【図１２】従来の外燃機関としてのスターリング冷凍機
を示す断面構成図。

【符号の説明】

１高温側ピストン（ディスプレーサー）２低温側ピストン（ディスプレーサー）３高温側シリンダ３ａ高温室３ｂ，４ｂ中温室４低温側シリンダ４ａ低温室５，６，３３，３４，６１ピストンロッド９高温側再生器１０，１３中温側熱交換器１１低温側熱交換器１２低温側再生器１４連通路２６膨張機２７圧縮機２９膨張シリンダ３０膨張ピストン３１圧縮シリンダ３２圧縮ピストン５５ピストン５６筒体５７中空部６０蓋体６２熱伝導率の低い部材６３ハニカム構造体６４補強仕切板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に中空部を有するピストンを備える
外燃機関のピストンにおいて、前記中空部を真空状態としたことを特徴とする外燃機関
のピストン。
【請求項２】内部に中空部を有するピストンを備える
外燃機関のピストンにおいて、前記中空部を真空状態とすると共に、前記中空部にピス
トンの耐圧を向上させる補強部材を介在させることを特
徴とする外燃機関のピストン。
【請求項３】前記補強部材として熱伝導率の低い部材
を充満設置したことを特徴とする請求項２記載の外燃機
関のピストン。
【請求項４】前記補強部材は、ハニカム構造体を用い
ることを特徴とする請求項２記載の外燃機関のピスト
ン。
【請求項５】前記補強部材は、ハニカム構造体に加え
て熱伝導率の低い部材を充填することを特徴とする請求
項２記載の外燃機関のピストン。
【請求項６】前記補強部材は、前記ハニカム構造体に
加え、補強仕切板を介在させたことを特徴とする請求項
４記載の外燃機関のピストン。
【請求項７】前記補強部材に、さらに、熱伝導率の低
い部材を充填したことを特徴とする請求項６記載の外燃
機関のピストン。
【請求項８】前記補強部材は、前記中空部の内周壁に
当接する複数の円盤状のハニカム構造体を設け、それぞ
れのハニカム構造体の耐圧の強い部分を前記内周壁へそ
れぞれ所定の角度をもって順次当接させ全体を補強する
ように積層配置したことを特徴とする請求項２記載の外
燃機関のピストン。
【請求項９】前記補強部材に加えて熱伝導率の低い部
材を充填したことを特徴とする請求項８記載の外燃機関
のピストン。
【請求項１０】前記補強部材に加えて補強仕切板を配
置したことを特徴とする請求項８記載の外燃機関のピス
トン。
【請求項１１】前記補強部材に加えて熱伝導率の低い
部材を充填したことを特徴とする請求項１０記載の外燃
機関のピストン。