JPH1019405A - 外燃式熱ガス機関 - Google Patents
外燃式熱ガス機関Info
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- JPH1019405A JPH1019405A JP19404396A JP19404396A JPH1019405A JP H1019405 A JPH1019405 A JP H1019405A JP 19404396 A JP19404396 A JP 19404396A JP 19404396 A JP19404396 A JP 19404396A JP H1019405 A JPH1019405 A JP H1019405A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数を削減して、製造コストの低減を図
ることのできる外燃式熱ガス機関を提供することにあ
る。 【解決手段】 高温室１２と中温室１３との間を移動す
る高温側ピストン２と、低温室１５と中温室１４との間
を移動する低温側ピストン３とを備え、高温室１２と中
温室１３との間、及び低温室１５と中温室１４との間で
作動ガスを還流させる外燃式熱ガス機関である。高温側
ピストン２と低温側ピストン３とを一列に設けるととも
に、一つの中温熱交換器５を設け、この中温熱交換器５
に中温室１３，１４をつなぐことにより、部品点数の削
減を図る。
ることのできる外燃式熱ガス機関を提供することにあ
る。 【解決手段】 高温室１２と中温室１３との間を移動す
る高温側ピストン２と、低温室１５と中温室１４との間
を移動する低温側ピストン３とを備え、高温室１２と中
温室１３との間、及び低温室１５と中温室１４との間で
作動ガスを還流させる外燃式熱ガス機関である。高温側
ピストン２と低温側ピストン３とを一列に設けるととも
に、一つの中温熱交換器５を設け、この中温熱交換器５
に中温室１３，１４をつなぐことにより、部品点数の削
減を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房装置や給湯
装置等の冷熱源として好適な、外燃式熱ガス機関の加熱
器に関する。
装置等の冷熱源として好適な、外燃式熱ガス機関の加熱
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷暖房や給湯を行う装置として、
外燃式熱ガス機関たるヴェルミエサイクルを利用したヒ
ートポンプ（以下、ＶＭＨＰ： Vuilleumier Cycle Hea
t Pumpという）が開発されている。ＶＭＨＰは、封入媒
体（作動ガス）としてのＨｅ（ヘリウム）ガスの温度分
布変化のみにより圧力変化を引起し、ダイレクトに冷暖
房・給湯を可能とするものである（例えば、特公平５−
６５７７７号公報または特開平４−１１３１７０号公報
等参照）。
外燃式熱ガス機関たるヴェルミエサイクルを利用したヒ
ートポンプ（以下、ＶＭＨＰ： Vuilleumier Cycle Hea
t Pumpという）が開発されている。ＶＭＨＰは、封入媒
体（作動ガス）としてのＨｅ（ヘリウム）ガスの温度分
布変化のみにより圧力変化を引起し、ダイレクトに冷暖
房・給湯を可能とするものである（例えば、特公平５−
６５７７７号公報または特開平４−１１３１７０号公報
等参照）。
【０００３】この種のＶＭＨＰでは、高温室と中温高位
室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温低
位室との間を移動する低温側ピストンとを備え、更に、
加熱器と、二つの再生器と、二つの中温熱交換器と、低
温熱交換器とを備え、これらの６個の機器によって熱サ
イクルが構成されている。
室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温低
位室との間を移動する低温側ピストンとを備え、更に、
加熱器と、二つの再生器と、二つの中温熱交換器と、低
温熱交換器とを備え、これらの６個の機器によって熱サ
イクルが構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
外燃式熱ガス機関の構成によれば、中温高位室に導通管
を介してつながる高位用の中温熱交換器と、中温低位室
に導通管を介してつながる低位用の中温熱交換器との二
つの中温熱交換器が必要になるので、部品点数が多くな
って、コスト高になるという問題がある。
外燃式熱ガス機関の構成によれば、中温高位室に導通管
を介してつながる高位用の中温熱交換器と、中温低位室
に導通管を介してつながる低位用の中温熱交換器との二
つの中温熱交換器が必要になるので、部品点数が多くな
って、コスト高になるという問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、部品点数を削減
して、製造コストの低減を図ることのできる外燃式熱ガ
ス機関を提供することにある。
して、製造コストの低減を図ることのできる外燃式熱ガ
ス機関を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、高温室と中温室との間を移動する高温側ピストン
と、低温室と中温室との間を移動する低温側ピストンと
を設け、前記高温室と前記中温室との間、及び前記低温
室と前記中温室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱
ガス機関において、両ピストンを一列に設け、且つ一つ
の中温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温室をつ
ないだことを特徴とするものである。
は、高温室と中温室との間を移動する高温側ピストン
と、低温室と中温室との間を移動する低温側ピストンと
を設け、前記高温室と前記中温室との間、及び前記低温
室と前記中温室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱
ガス機関において、両ピストンを一列に設け、且つ一つ
の中温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温室をつ
ないだことを特徴とするものである。
【０００７】請求項２に記載の発明は、高温室と中温高
位室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温
低位室との間を移動する低温側ピストンとを設け、前記
高温室と前記中温高位室との間、及び前記低温室と前記
中温低位室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱ガス
機関において、両ピストンを一列に設け、且つ一つの中
温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温高位室と中
温低位室とをつないだことを特徴とするものである。
位室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温
低位室との間を移動する低温側ピストンとを設け、前記
高温室と前記中温高位室との間、及び前記低温室と前記
中温低位室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱ガス
機関において、両ピストンを一列に設け、且つ一つの中
温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温高位室と中
温低位室とをつないだことを特徴とするものである。
【０００８】請求項３に記載の発明は、高温室と中温高
位室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温
低位室との間を移動する低温側ピストンとを設け、前記
高温室と前記中温高位室との間、及び前記低温室と前記
中温低位室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱ガス
機関において、両ピストンを一列に対向配置し、一つの
中温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温高位室と
中温低位室とをつないだことを特徴とするものである。
位室との間を移動する高温側ピストンと、低温室と中温
低位室との間を移動する低温側ピストンとを設け、前記
高温室と前記中温高位室との間、及び前記低温室と前記
中温低位室との間で作動ガスを還流させる外燃式熱ガス
機関において、両ピストンを一列に対向配置し、一つの
中温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中温高位室と
中温低位室とをつないだことを特徴とするものである。
【０００９】いずれの発明によっても、中温熱交換器は
単一品であるので、従来のものに比べて、熱交換器が一
個に減り、部品点数が削減される。
単一品であるので、従来のものに比べて、熱交換器が一
個に減り、部品点数が削減される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
【００１１】図１は空気調和機の冷温水供給回路を示し
ており、この回路の熱源にはヴィルミエサイクルの熱ガ
ス機関１が採用されている。
ており、この回路の熱源にはヴィルミエサイクルの熱ガ
ス機関１が採用されている。
【００１２】熱ガス機関１は一列に対向配置された高温
側ディスプレーサピストン（以下「高温側ピストン」と
いう。）２と低温側ディスプレーサピストン（以下「低
温側ピストン」という。）３とを備えており、これらが
ヘリウム等の作動ガスを封入した容器に収納されてい
る。容器内部は、高温室１２と、中温高位室１３と、中
温低位室１４と、低温室１５とに区画されている。高温
室１２の端部には加熱器１６を有しており、加熱器１６
は、燃焼器１１により加熱される。
側ディスプレーサピストン（以下「高温側ピストン」と
いう。）２と低温側ディスプレーサピストン（以下「低
温側ピストン」という。）３とを備えており、これらが
ヘリウム等の作動ガスを封入した容器に収納されてい
る。容器内部は、高温室１２と、中温高位室１３と、中
温低位室１４と、低温室１５とに区画されている。高温
室１２の端部には加熱器１６を有しており、加熱器１６
は、燃焼器１１により加熱される。
【００１３】両ピストン２，３は、例えば高温側ピスト
ン２が上死点と下死点との中間位置へ到達するときに、
低温側ピストン３が上死点に位置するように、互いに位
相をずらして動作するべく、モータ９で駆動されるクラ
ンク１０を介して連結されている。高温側ピストン２と
低温側ピストン３とが動作すると、封入された作動ガス
が、高温再生器４と低温再生器７を通って各室１２と１
３，１４と１５間を移動する。そして、作動ガスは、こ
れら再生器４，７を通過する際に、加熱あるいは冷却さ
れることになり、密閉容器内が昇圧あるいは減圧され
る。
ン２が上死点と下死点との中間位置へ到達するときに、
低温側ピストン３が上死点に位置するように、互いに位
相をずらして動作するべく、モータ９で駆動されるクラ
ンク１０を介して連結されている。高温側ピストン２と
低温側ピストン３とが動作すると、封入された作動ガス
が、高温再生器４と低温再生器７を通って各室１２と１
３，１４と１５間を移動する。そして、作動ガスは、こ
れら再生器４，７を通過する際に、加熱あるいは冷却さ
れることになり、密閉容器内が昇圧あるいは減圧され
る。
【００１４】例えば、高温室１２の作動ガスが高温再生
器４を通って中温高位室１３に移動する際には、作動ガ
スの熱エネルギーが高温再生器４に蓄えられ、作動ガス
の圧力は低下する。逆に、作動ガスが中温高位室１３か
ら高温室１２に環流する際には、高温再生器４に蓄えら
れた熱エネルギーが作動ガスに放出され、作動ガスの圧
力は上昇する。また、低温室１５の作動ガスが低温再生
器７を通って中温低位室１３に移動する際には、作動ガ
スに高温再生器４の熱エネルギーが供給され、作動ガス
の圧力も上昇する。逆に、作動ガスが中温低位室１３か
ら低温室１５に環流する際には、作動ガスの熱エネルギ
ーが低温再生器４に吸収され、作動ガスの圧力は低下す
る。また、外部との熱エネルギーのやり取りは、中温高
位室１３、中温低位室１４の両方と接続する単一の中温
熱交換器５、及び低温室１５と接続する低温熱交換器８
が行う。
器４を通って中温高位室１３に移動する際には、作動ガ
スの熱エネルギーが高温再生器４に蓄えられ、作動ガス
の圧力は低下する。逆に、作動ガスが中温高位室１３か
ら高温室１２に環流する際には、高温再生器４に蓄えら
れた熱エネルギーが作動ガスに放出され、作動ガスの圧
力は上昇する。また、低温室１５の作動ガスが低温再生
器７を通って中温低位室１３に移動する際には、作動ガ
スに高温再生器４の熱エネルギーが供給され、作動ガス
の圧力も上昇する。逆に、作動ガスが中温低位室１３か
ら低温室１５に環流する際には、作動ガスの熱エネルギ
ーが低温再生器４に吸収され、作動ガスの圧力は低下す
る。また、外部との熱エネルギーのやり取りは、中温高
位室１３、中温低位室１４の両方と接続する単一の中温
熱交換器５、及び低温室１５と接続する低温熱交換器８
が行う。
【００１５】例えば、加熱器１６が高温室１２の作動ガ
スに熱エネルギーを与えると、中温室１３，１４側の作
動ガスが中温熱交換器５を介して外部熱媒体に熱エネル
ギーを放出すると共に、低温室１５側の作動ガスが低温
熱交換器８を介して外部熱媒体から熱エネルギーを吸収
する。
スに熱エネルギーを与えると、中温室１３，１４側の作
動ガスが中温熱交換器５を介して外部熱媒体に熱エネル
ギーを放出すると共に、低温室１５側の作動ガスが低温
熱交換器８を介して外部熱媒体から熱エネルギーを吸収
する。
【００１６】すなわち、本実施形態の熱ガス機関１で
は、低温熱交換器８と低温室１５とは吸熱部を構成する
一方で、中温熱交換器５と中温室１３，１４とが放熱部
を構成し、熱ガス機関１の低温熱交換器８、および単一
の中温熱交換器５を利用してなる空気調和機１００が提
供される。空気調和機１００は、熱ガス機関１と室内機
２００と室外機３００とからなっている。
は、低温熱交換器８と低温室１５とは吸熱部を構成する
一方で、中温熱交換器５と中温室１３，１４とが放熱部
を構成し、熱ガス機関１の低温熱交換器８、および単一
の中温熱交換器５を利用してなる空気調和機１００が提
供される。空気調和機１００は、熱ガス機関１と室内機
２００と室外機３００とからなっている。
【００１７】室内機２００内には室内熱交換器２０１が
配設され、室外機３００内には室外熱交換器３００が配
設されている。２０３は室内ファン、３０３は室外ファ
ンである。低温熱交換器８と室内熱交換器２０１は、管
路２１と四方弁３６と管路２２とによりつながれ、さら
に室内熱交換器２０１と低温熱交換器８は、管路２３と
四方弁３７と管路２４とによりつながれている。
配設され、室外機３００内には室外熱交換器３００が配
設されている。２０３は室内ファン、３０３は室外ファ
ンである。低温熱交換器８と室内熱交換器２０１は、管
路２１と四方弁３６と管路２２とによりつながれ、さら
に室内熱交換器２０１と低温熱交換器８は、管路２３と
四方弁３７と管路２４とによりつながれている。
【００１８】また、中温熱交換器５と室外熱交換器３０
１は、管路３１と四方弁３６と管路３２とによりつなが
れ、さらに室外熱交換器３０１と中温熱交換器５は、管
路３３と四方弁３７と管路３４とによりつながれてい
る。管路を循環する外部熱媒体としては、水（以下、液
冷媒と記す）が用いられている。
１は、管路３１と四方弁３６と管路３２とによりつなが
れ、さらに室外熱交換器３０１と中温熱交換器５は、管
路３３と四方弁３７と管路３４とによりつながれてい
る。管路を循環する外部熱媒体としては、水（以下、液
冷媒と記す）が用いられている。
【００１９】冷房運転時には、燃焼器１１の点火により
熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５を介して作動ガ
スの熱エネルギーが液冷媒に放出される一方で、低温熱
交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作動ガスに吸
収される。この際、四方弁３６，３７は、図１で実線で
示すように切り替えられており、低温熱交換器８で熱エ
ネルギーを放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３６、
管路２２を経由して室内熱交換器２０１に流れる。室内
機２００内では、低温となった室内熱交換器２０１に室
内ファン２０３からの送風が行われ、室内に冷風が送り
出され（冷房が行われ）、室内気の熱エネルギーを吸収
した液冷媒は管路２３、四方弁３７、管路２４を経由し
て低温熱交換器８に環流する。
熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５を介して作動ガ
スの熱エネルギーが液冷媒に放出される一方で、低温熱
交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作動ガスに吸
収される。この際、四方弁３６，３７は、図１で実線で
示すように切り替えられており、低温熱交換器８で熱エ
ネルギーを放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３６、
管路２２を経由して室内熱交換器２０１に流れる。室内
機２００内では、低温となった室内熱交換器２０１に室
内ファン２０３からの送風が行われ、室内に冷風が送り
出され（冷房が行われ）、室内気の熱エネルギーを吸収
した液冷媒は管路２３、四方弁３７、管路２４を経由し
て低温熱交換器８に環流する。
【００２０】このとき、中温熱交換器５で熱エネルギー
を吸収した液冷媒は、管路３１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により冷却された後に、管路３３、四
方弁３７、管路３４を通じて前述の中温熱交換器５に環
流する。
を吸収した液冷媒は、管路３１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により冷却された後に、管路３３、四
方弁３７、管路３４を通じて前述の中温熱交換器５に環
流する。
【００２１】また、暖房運転時にも、燃焼器１１の点火
により熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５を介して
作動ガスの熱エネルギーが液冷媒に吸収される一方で、
低温熱交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作動ガ
スに放出されるが、この際には四方弁３６，３７が図１
で点線で示すように切り替えられる。
により熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５を介して
作動ガスの熱エネルギーが液冷媒に吸収される一方で、
低温熱交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作動ガ
スに放出されるが、この際には四方弁３６，３７が図１
で点線で示すように切り替えられる。
【００２２】この場合、中温熱交換器５，６で熱エネル
ギーを吸収した液冷媒は、管路３１、四方弁３６、管路
２２を経由して室内熱交換器２０１に流れる。
ギーを吸収した液冷媒は、管路３１、四方弁３６、管路
２２を経由して室内熱交換器２０１に流れる。
【００２３】室内機２００内では、比較的高温となった
室内熱交換器２０１に室内ファン２０３からの送風が行
われ、室内に温風が送り出される（暖房が行われる）一
方で、室内に熱エネルギーを放出した液冷媒は管路２
３、四方弁３７、管路３４を経由して中温熱交換器５に
環流する。
室内熱交換器２０１に室内ファン２０３からの送風が行
われ、室内に温風が送り出される（暖房が行われる）一
方で、室内に熱エネルギーを放出した液冷媒は管路２
３、四方弁３７、管路３４を経由して中温熱交換器５に
環流する。
【００２４】このとき、低温熱交換器８で熱エネルギー
を放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により外気の熱エネルギーを吸収した
後、管路３３、四方弁３７、管路２４を経由して低温熱
交換器８に環流する。
を放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により外気の熱エネルギーを吸収した
後、管路３３、四方弁３７、管路２４を経由して低温熱
交換器８に環流する。
【００２５】前述した熱ガス機関１においては、まず第
一に、高温側デイスプレーサピストン２と低温側デイス
プレーサピストン３とが一列に対向配置されている。第
二に、クランク収容室１０１の外周を囲むように、単一
の中温熱交換器５が環状に配置されている。第三に、こ
の単一の中温熱交換器５には、一本の導通管１０３がつ
ながれ、この導通管１０３は二本の分岐導通管１０３
ａ，１０３ｂに分岐し、それぞれ中温高位室１３と中温
低位室１４とにつながれている。
一に、高温側デイスプレーサピストン２と低温側デイス
プレーサピストン３とが一列に対向配置されている。第
二に、クランク収容室１０１の外周を囲むように、単一
の中温熱交換器５が環状に配置されている。第三に、こ
の単一の中温熱交換器５には、一本の導通管１０３がつ
ながれ、この導通管１０３は二本の分岐導通管１０３
ａ，１０３ｂに分岐し、それぞれ中温高位室１３と中温
低位室１４とにつながれている。
【００２６】この実施形態によれば、熱ガス機関１を製
造するに際し、従来、中温熱交換器が二個必要であった
ものが、環状の中温熱交換器５一個で済むようになり、
製造に要する部品点数が削減され、従来のものに比べ
て、製造コストを削減することができる。
造するに際し、従来、中温熱交換器が二個必要であった
ものが、環状の中温熱交換器５一個で済むようになり、
製造に要する部品点数が削減され、従来のものに比べ
て、製造コストを削減することができる。
【００２７】図２は別の実施形態を示している。
【００２８】この実施形態によれば、環状の中温熱交換
器５が一個である点では同じであるが、この中温熱交換
器５は、二本の導通管１０５，１０７を通じて、それぞ
れ中温高位室１３と中温低位室１４とにつながれる点で
異なる。
器５が一個である点では同じであるが、この中温熱交換
器５は、二本の導通管１０５，１０７を通じて、それぞ
れ中温高位室１３と中温低位室１４とにつながれる点で
異なる。
【００２９】中温高位室１３につながる導通管１０５
は、中温熱交換器５の図中右端につながれ、中温低位室
１４につながる導通管１０７は、中温熱交換器５の図中
左端につながれている。この実施形態によれば、従来、
中温熱交換器が二個必要であったものが、中温熱交換器
５一個で済むので、従来のものに比べて、製造コストを
削減することができるばかりでなく、作動ガスが中温熱
交換器５のほぼ全域に流れるので、熱交換器５の有効利
用を図ることができる。
は、中温熱交換器５の図中右端につながれ、中温低位室
１４につながる導通管１０７は、中温熱交換器５の図中
左端につながれている。この実施形態によれば、従来、
中温熱交換器が二個必要であったものが、中温熱交換器
５一個で済むので、従来のものに比べて、製造コストを
削減することができるばかりでなく、作動ガスが中温熱
交換器５のほぼ全域に流れるので、熱交換器５の有効利
用を図ることができる。
【００３０】図３は更に別の実施形態を示している。
【００３１】図３はフリーピストン型ＶＭＨＰを示して
いる。このフリーピストン機構は前述の実施形態のうち
のクランク１０（図１参照）の機構をばねに置き換えた
ものである。この種のものでは、ディスプレーサピスト
ン２，３を支持するばね（図示せず）のばね力と、ディ
スプレーサピストン２，３に働く強制力とによる強制振
動系を利用して、両ピストン２，３の継続的運動を得
る。
いる。このフリーピストン機構は前述の実施形態のうち
のクランク１０（図１参照）の機構をばねに置き換えた
ものである。この種のものでは、ディスプレーサピスト
ン２，３を支持するばね（図示せず）のばね力と、ディ
スプレーサピストン２，３に働く強制力とによる強制振
動系を利用して、両ピストン２，３の継続的運動を得
る。
【００３２】熱サイクルは、図１に示すＶＭＨＰのそれ
とほぼ同じであり、容器内は、高温室１１２と、中温室
１１３と、低温室１１４とに区画されている。高温室１
１２の端部には加熱器１１６を有しており、加熱器１１
６は、燃焼器１１７により加熱される。高温側ピストン
２と低温側ピストン３とが一体に直線運動すると、封入
された作動ガスが、高温再生器１０４と低温再生器１０
７を通って、各室１１２，１１３，１１４間を移動す
る。そして、作動ガスは、これら再生器１０４，１０７
を通過する際に、加熱あるいは冷却されることになり、
密閉容器内が昇圧あるいは減圧される。例えば、高温室
１１２の作動ガスが高温再生器１０４を通って中温室１
１３に移動する際には、作動ガスの熱エネルギーが高温
再生器１０４に蓄えられ、作動ガスの圧力は低下する。
とほぼ同じであり、容器内は、高温室１１２と、中温室
１１３と、低温室１１４とに区画されている。高温室１
１２の端部には加熱器１１６を有しており、加熱器１１
６は、燃焼器１１７により加熱される。高温側ピストン
２と低温側ピストン３とが一体に直線運動すると、封入
された作動ガスが、高温再生器１０４と低温再生器１０
７を通って、各室１１２，１１３，１１４間を移動す
る。そして、作動ガスは、これら再生器１０４，１０７
を通過する際に、加熱あるいは冷却されることになり、
密閉容器内が昇圧あるいは減圧される。例えば、高温室
１１２の作動ガスが高温再生器１０４を通って中温室１
１３に移動する際には、作動ガスの熱エネルギーが高温
再生器１０４に蓄えられ、作動ガスの圧力は低下する。
【００３３】逆に、作動ガスが中温室１１３から高温室
１１２に環流する際には、高温再生器１０４に蓄えられ
た熱エネルギーが作動ガスに放出され、作動ガスの圧力
は上昇する。また、低温室１１４の作動ガスが低温再生
器１０７を通って中温室１３に移動する際には、作動ガ
スに高温再生器１０４の熱エネルギーが供給され、作動
ガスの圧力も上昇する。逆に、作動ガスが中温室１１３
から低温室１１４に環流する際には、作動ガスの熱エネ
ルギーが低温再生器１０７に吸収され、作動ガスの圧力
は低下する。また、外部との熱エネルギーのやり取り
は、中温室１１３と接続する中温熱交換器５、及び低温
室１１４と接続する低温熱交換器８が行う。例えば、加
熱器１１６が高温室１１２の作動ガスに熱エネルギーを
与えると、中温室１１３側の作動ガスが中温熱交換器５
を介して外部熱媒体に熱エネルギーを放出すると共に、
低温室１１４側の作動ガスが低温熱交換器８を介して外
部熱媒体から熱エネルギーを吸収する。
１１２に環流する際には、高温再生器１０４に蓄えられ
た熱エネルギーが作動ガスに放出され、作動ガスの圧力
は上昇する。また、低温室１１４の作動ガスが低温再生
器１０７を通って中温室１３に移動する際には、作動ガ
スに高温再生器１０４の熱エネルギーが供給され、作動
ガスの圧力も上昇する。逆に、作動ガスが中温室１１３
から低温室１１４に環流する際には、作動ガスの熱エネ
ルギーが低温再生器１０７に吸収され、作動ガスの圧力
は低下する。また、外部との熱エネルギーのやり取り
は、中温室１１３と接続する中温熱交換器５、及び低温
室１１４と接続する低温熱交換器８が行う。例えば、加
熱器１１６が高温室１１２の作動ガスに熱エネルギーを
与えると、中温室１１３側の作動ガスが中温熱交換器５
を介して外部熱媒体に熱エネルギーを放出すると共に、
低温室１１４側の作動ガスが低温熱交換器８を介して外
部熱媒体から熱エネルギーを吸収する。
【００３４】このようなフリーピストン型ＶＭＨＰにあ
っても、従来、二個必要であった中温熱交換器５が一個
で済むようになるので、部品点数を削減することがで
き、製造コストを低く抑えることができる。
っても、従来、二個必要であった中温熱交換器５が一個
で済むようになるので、部品点数を削減することがで
き、製造コストを低く抑えることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、中
温熱交換器は単一品であるので、部品点数が削減され
て、製造コストが低減される。
温熱交換器は単一品であるので、部品点数が削減され
て、製造コストが低減される。
【図１】熱ガス機関で駆動される空気調和機の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】熱ガス機関の別の実施形態を示す断面図であ
る。
る。
【図３】熱ガス機関の更に別の実施形態を示す断面図で
ある。
ある。
１ 熱ガス機関 ２ 高温側ピストン ５ 中温熱交換器 １０ クランク １１ 燃焼器 １２ 高温室 １３ 中温高位室 １４ 中温低位室 １５ 低温室 １６ 加熱器
Claims (3)
- 【請求項１】 高温室と中温室との間を移動する高温側
ピストンと、低温室と中温室との間を移動する低温側ピ
ストンとを設け、前記高温室と前記中温室との間、及び
前記低温室と前記中温室との間で作動ガスを還流させる
外燃式熱ガス機関において、両ピストンを一列に設け、
且つ一つの中温熱交換器を設け、この中温熱交換器に中
温室をつないだことを特徴とする外燃式熱ガス機関。 - 【請求項２】 高温室と中温高位室との間を移動する高
温側ピストンと、低温室と中温低位室との間を移動する
低温側ピストンとを設け、前記高温室と前記中温高位室
との間、及び前記低温室と前記中温低位室との間で作動
ガスを還流させる外燃式熱ガス機関において、両ピスト
ンを一列に設け、且つ一つの中温熱交換器を設け、この
中温熱交換器に中温高位室と中温低位室とをつないだこ
とを特徴とする外燃式熱ガス機関。 - 【請求項３】 高温室と中温高位室との間を移動する高
温側ピストンと、低温室と中温低位室との間を移動する
低温側ピストンとを設け、前記高温室と前記中温高位室
との間、及び前記低温室と前記中温低位室との間で作動
ガスを還流させる外燃式熱ガス機関において、両ピスト
ンを一列に対向配置し、且つ一つの中温熱交換器を設
け、この中温熱交換器に中温高位室と中温低位室とをつ
ないだことを特徴とする外燃式熱ガス機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404396A JPH1019405A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 外燃式熱ガス機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404396A JPH1019405A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 外燃式熱ガス機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019405A true JPH1019405A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16317995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19404396A Pending JPH1019405A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 外燃式熱ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019405A (ja) |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP19404396A patent/JPH1019405A/ja active Pending
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