JPS5815745A - 熱ガス機関 - Google Patents
熱ガス機関Info
- Publication number
- JPS5815745A JPS5815745A JP56113903A JP11390381A JPS5815745A JP S5815745 A JPS5815745 A JP S5815745A JP 56113903 A JP56113903 A JP 56113903A JP 11390381 A JP11390381 A JP 11390381A JP S5815745 A JPS5815745 A JP S5815745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- space
- piston
- gas
- diaphragm
- engine
- 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.)
- Pending
Links
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
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/0535—Seals or sealing arrangements
-
- 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
-
- 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
- F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
- F02G2243/24—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder with free displacers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
ためのディスプレーサ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ィスプレーサによって行なわれてお
り、この種装置の具体例を第１図を用いて説明する。
ためのディスプレーサ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ィスプレーサによって行なわれてお
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ー内には隔壁１０
が設けられておシ、隔壁１ｏには軸１１が設けられてい
る。ディスプレーサ２は軸１１に摺動可能に取付けられ
ており、前記ディスプレーサ２はシリンダ１内を往復運
動できるようになっている。またディスプレーサ２と軸
１１によって囲まれた空間１・２はディスプレーサ１２
の往復運動によって体積が変化するので、中のガスは圧
縮されたシ膨張させられたりし、いわゆる空気ばねの作
用をする。またピストン３およびピストンロッド４もシ
リンダー１内を往復運動できるようになっている。加熱
器８は閉空間の外部より加熱されておシ、冷却器６も閉
空間の外部より冷却されている。また再生器７は閉空間
内に細い金銅等の蓄熱材が充填されて居シ、流通するガ
スとの間で熱交換するようになっている。
が設けられておシ、隔壁１ｏには軸１１が設けられてい
る。ディスプレーサ２は軸１１に摺動可能に取付けられ
ており、前記ディスプレーサ２はシリンダ１内を往復運
動できるようになっている。またディスプレーサ２と軸
１１によって囲まれた空間１・２はディスプレーサ１２
の往復運動によって体積が変化するので、中のガスは圧
縮されたシ膨張させられたりし、いわゆる空気ばねの作
用をする。またピストン３およびピストンロッド４もシ
リンダー１内を往復運動できるようになっている。加熱
器８は閉空間の外部より加熱されておシ、冷却器６も閉
空間の外部より冷却されている。また再生器７は閉空間
内に細い金銅等の蓄熱材が充填されて居シ、流通するガ
スとの間で熱交換するようになっている。
また隔壁１０には透孔１３，１４が設けてあり、これを
通ってガスが自由に移動できるようになっている。
通ってガスが自由に移動できるようになっている。
以上のような構成において、ディスプレーサ２が下降す
ると、低温空間５にあった低温ガスは押出され、冷却器
６を通り、再生器７および加熱器８を通るときに加熱さ
れ高温ガスとなって高温空間９に入る。このときガスは
膨張するため、圧力が高くなってピストン３を押し下げ
る。一方デイスプレーサ２が下降したとき空間１２のガ
スは圧縮されその反発力でディスプレーサ２は上昇する
。
ると、低温空間５にあった低温ガスは押出され、冷却器
６を通り、再生器７および加熱器８を通るときに加熱さ
れ高温ガスとなって高温空間９に入る。このときガスは
膨張するため、圧力が高くなってピストン３を押し下げ
る。一方デイスプレーサ２が下降したとき空間１２のガ
スは圧縮されその反発力でディスプレーサ２は上昇する
。
これによシ高温空間９にあった高温ガスは押出され、加
熱器８を通り、再生器７および冷却器６を通るときに冷
却され低温ガスとなって低温空間６に入る。このときガ
スは収縮するため、圧力が低くなってピストン３を押上
げる。一方デイスプレーサ２が上昇したとき空間１２の
ガスは膨張させられ、その吸引力でディスプレーサ２は
下降し、以上の作用を繰返す。
熱器８を通り、再生器７および冷却器６を通るときに冷
却され低温ガスとなって低温空間６に入る。このときガ
スは収縮するため、圧力が低くなってピストン３を押上
げる。一方デイスプレーサ２が上昇したとき空間１２の
ガスは膨張させられ、その吸引力でディスプレーサ２は
下降し、以上の作用を繰返す。
その結果ピストンロッド４を通じて駆動機構（図示せず
）より出力が取出される。この場合、ピストン３に潤滑
油を使用し、その油によってガス漏れを防ごうとすると
、その油はガスの移動たよって高温空間迄運ばれ、そこ
で熱のために劣化し、装置内に付着堆積し、ガスの通路
を閉塞するなどの欠点があった。そしてこの対策として
一般にとられた従来例はシール用リングの材質にカーボ
ン。
）より出力が取出される。この場合、ピストン３に潤滑
油を使用し、その油によってガス漏れを防ごうとすると
、その油はガスの移動たよって高温空間迄運ばれ、そこ
で熱のために劣化し、装置内に付着堆積し、ガスの通路
を閉塞するなどの欠点があった。そしてこの対策として
一般にとられた従来例はシール用リングの材質にカーボ
ン。
テフロンまた叫それらに他の材料を混入したものなどを
使用し、油を使わない機構がとられていた。
使用し、油を使わない機構がとられていた。
しかし、これらの機構はいずれもガス漏れを防ぐＹは十
分でないか、またはシール用リングの摩耗が早いという
欠点があった。
分でないか、またはシール用リングの摩耗が早いという
欠点があった。
このため他の対策として液体支持転勤ダイヤフラムを用
いた機構が良く知られている。これはピストンとシリン
ダどの隙間に可撓性のダイアフラムをシールとして設け
、その隙間の空間を分割し、ガスの占める空間の反対側
の空間を油で満たす機構だが、この機構で転勤ダイアフ
ラムに過大な応力を生じさせないためには、その支持液
体である油の圧力を常に変動するガス圧に応じて調整す
る必要があるだけでなく、転勤ダイアフラムの変形によ
って生ずる応力をも小さくすることが必要であり、その
結果として転勤ダイアフラムに生ずる応力を小さくする
ことに難かしさかあった。
いた機構が良く知られている。これはピストンとシリン
ダどの隙間に可撓性のダイアフラムをシールとして設け
、その隙間の空間を分割し、ガスの占める空間の反対側
の空間を油で満たす機構だが、この機構で転勤ダイアフ
ラムに過大な応力を生じさせないためには、その支持液
体である油の圧力を常に変動するガス圧に応じて調整す
る必要があるだけでなく、転勤ダイアフラムの変形によ
って生ずる応力をも小さくすることが必要であり、その
結果として転勤ダイアフラムに生ずる応力を小さくする
ことに難かしさかあった。
本発明はか＼る問題に対して解決を与えるものである。
すなわち本発明は上記従来例と異なり、ピストンとシリ
ンダーとの隙間にはガス漏れを防ぐ効果を期待した潤滑
油を使用し、隔壁とシリンダーとピストンとで囲まれた
空間を部分する隔板を設置し、その隔板によって油が高
温空間の方へ 。
ンダーとの隙間にはガス漏れを防ぐ効果を期待した潤滑
油を使用し、隔壁とシリンダーとピストンとで囲まれた
空間を部分する隔板を設置し、その隔板によって油が高
温空間の方へ 。
行くのを防止しようとするものである。すなわち本発明
によりピストンとシリンダーとの隙間に潤滑油を供給し
、液体シールの効果を出させる状態で運転しても油の劣
化による障害が出なくなる構成にしたものである。
によりピストンとシリンダーとの隙間に潤滑油を供給し
、液体シールの効果を出させる状態で運転しても油の劣
化による障害が出なくなる構成にしたものである。
以下、本発明の熱ガス機関の実施例を第２図〜第３図と
ともに説明する。第２図は本発明の第１実施例を示すも
のであり、ベローズ、ダイヤフラムのような可撓性のあ
る隔壁１６でもって、隔壁１０とシリンダー１とピスト
ン３とで囲まれた空間を分割する。この隔板１６はこの
機関が動作中すなわちディスプレーサ２とピストン３が
上下動する状態において常に空間２０と空間２１のそれ
ぞれの圧力がほぼ等しくなるように変形可能であり、ま
たその変形によって生ずる応力が大きくならないような
形状と材質を選んでいる。すなわち、厚さの薄いステン
レス鋼板またはポリプロピレンなどで作られたベローズ
またはネオプレンゴムで作られたダイヤフラムを用いて
いる。
ともに説明する。第２図は本発明の第１実施例を示すも
のであり、ベローズ、ダイヤフラムのような可撓性のあ
る隔壁１６でもって、隔壁１０とシリンダー１とピスト
ン３とで囲まれた空間を分割する。この隔板１６はこの
機関が動作中すなわちディスプレーサ２とピストン３が
上下動する状態において常に空間２０と空間２１のそれ
ぞれの圧力がほぼ等しくなるように変形可能であり、ま
たその変形によって生ずる応力が大きくならないような
形状と材質を選んでいる。すなわち、厚さの薄いステン
レス鋼板またはポリプロピレンなどで作られたベローズ
またはネオプレンゴムで作られたダイヤフラムを用いて
いる。
これらのような隔板１５を用いることにょシ高温空間９
で発生した高圧は低温空間６とつながっている空間２ｏ
に伝わると同時に、該ダイヤフラムまたはベローズによ
る隔板１６を通して空間２゜とつながっていない空間２
１に圧力差が殆んどない状態で伝わり、さらにピストン
３に伝わる。すなわち隔板１６の無い場合と較べ圧力の
伝わり方は殆んど変わらない。第３図は本発明の第２実
施例で同一部分は第１図、第２図の符号と同一である。
で発生した高圧は低温空間６とつながっている空間２ｏ
に伝わると同時に、該ダイヤフラムまたはベローズによ
る隔板１６を通して空間２゜とつながっていない空間２
１に圧力差が殆んどない状態で伝わり、さらにピストン
３に伝わる。すなわち隔板１６の無い場合と較べ圧力の
伝わり方は殆んど変わらない。第３図は本発明の第２実
施例で同一部分は第１図、第２図の符号と同一である。
さらに本発明の異なる実施例について説明する。前記隔
板１６を境として高温空間９につながる空間２０に水素
またはヘリウムのように粘性抵抗が小さく伝熱性が良い
など、熱媒体としての特性が良好なガスを封入し、その
反対側の空間２１には空気のような隙間から洩れ難く、
手軽に補給ができるガスを使用する。この実施例は本発
明の前記したすべての効果を持つ以外に、下記の効果を
有する。
板１６を境として高温空間９につながる空間２０に水素
またはヘリウムのように粘性抵抗が小さく伝熱性が良い
など、熱媒体としての特性が良好なガスを封入し、その
反対側の空間２１には空気のような隙間から洩れ難く、
手軽に補給ができるガスを使用する。この実施例は本発
明の前記したすべての効果を持つ以外に、下記の効果を
有する。
すなわち一般に熱ガス機関において、水素または一
ヘリウムのような熱媒体としての特性の良いガスを使用
した場合は、その他のガスを使用した場合と比し、より
高い出力とより高い効率を得ることができるが、これら
のガスは隙間から漏れ易く、ピストンからの洩れ、さら
には機関外部への出力軸の隙間より外部への洩れが大き
い。一方熱ガス機関において空気を使用した場合は熱媒
体としての特性は悪いが、ピストンからの洩れおよび機
関の外部への洩れが少いとともに、洩れても小型の圧縮
機で容易に補給できる長所がある。上記該実施例は、そ
れぞれのガスが持つ優れた特性を合せ持った熱ガス機関
を提供するものである。
した場合は、その他のガスを使用した場合と比し、より
高い出力とより高い効率を得ることができるが、これら
のガスは隙間から漏れ易く、ピストンからの洩れ、さら
には機関外部への出力軸の隙間より外部への洩れが大き
い。一方熱ガス機関において空気を使用した場合は熱媒
体としての特性は悪いが、ピストンからの洩れおよび機
関の外部への洩れが少いとともに、洩れても小型の圧縮
機で容易に補給できる長所がある。上記該実施例は、そ
れぞれのガスが持つ優れた特性を合せ持った熱ガス機関
を提供するものである。
以上のように本発明においては、ガス洩れ又はシール材
の摩耗が過大になるということはなく、前記従来例のよ
うな液体支持転勤ダイヤフラムを１個所に設け、ダイヤ
フラムに生ずる応力を下げるために支持油圧調整装置を
付加した機関と比較しても、本発明は構造がよシ簡単で
あるとともに隔板１６の構造と材質の選択に自由度があ
るために、これらを個々の！関の設計仕様に合わせるこ
とにより、隔板に生ずる応力を十分小さく許容値以下に
することができるなど、信頼性がより高く、油の劣化に
よる障害を起さない熱ガス機関を得ることができるなど
の優れた効果を奏するものである。
の摩耗が過大になるということはなく、前記従来例のよ
うな液体支持転勤ダイヤフラムを１個所に設け、ダイヤ
フラムに生ずる応力を下げるために支持油圧調整装置を
付加した機関と比較しても、本発明は構造がよシ簡単で
あるとともに隔板１６の構造と材質の選択に自由度があ
るために、これらを個々の！関の設計仕様に合わせるこ
とにより、隔板に生ずる応力を十分小さく許容値以下に
することができるなど、信頼性がより高く、油の劣化に
よる障害を起さない熱ガス機関を得ることができるなど
の優れた効果を奏するものである。
第１図は従来例の熱ガス機関の一部断面図、第２図は本
発明の熱ガス機関の第１実施例の一部断面図、第３図は
第２実施例の一部断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ディスプレー
サ、３・・・・・・ピストン、５・・・・・・低温空間
、９・・・・・・高温空間、１５・・・・・・隔板、２
０・・・・・・低温空気５とつながっている空間、２１
・・・・・・空間２ｏとつながっていない空間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ 図 ＪＩＩ３５１Ｉ
発明の熱ガス機関の第１実施例の一部断面図、第３図は
第２実施例の一部断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ディスプレー
サ、３・・・・・・ピストン、５・・・・・・低温空間
、９・・・・・・高温空間、１５・・・・・・隔板、２
０・・・・・・低温空気５とつながっている空間、２１
・・・・・・空間２ｏとつながっていない空間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ 図 ＪＩＩ３５１Ｉ
Claims (3)
- （１） シリンダ内の空間を可動するディスプレーサ
によって高温空間と低温空間とに分割し、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
成するとともに、前記シリンダの低温空間側に連設する
シリンダ部分と、このシリンダ部分内を可動するピスト
ンとによっである空間を形成し、前記ある空間を低温空
間側とピストン側とに部分する隔板を設置し、その隔板
に可撓性を持たせることによって、その隔板の両側のガ
スの変動する圧力が常時はぼ等しい値をとるようにし、
前記加熱器または前記冷却器によって高温または低温に
なったガスの膨張または収縮による圧力が前記隔板を介
して異質のガスへ伝わり、さらに出力を取り出すピスト
ンへと伝達することを特徴とする熱ガス機関。 - （２）前記隔板を境として前記ピストンへ通ずる空間側
の反対側の空間側にヘリウムや水素ガスを封入すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱ガス機関。 - （３）前記隔板を境として前記ビス、トンへ通ずる空間
側に空気を用いる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 |
|---|---|---|---|
| JP56113903A JPS5815745A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱ガス機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113903A JPS5815745A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱ガス機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815745A true JPS5815745A (ja) | 1983-01-29 |
Family
ID=14624046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113903A Pending JPS5815745A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 熱ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11092267B2 (en) | 2012-07-31 | 2021-08-17 | Ihara Science Corporation | Fitting, ferrule, and ferrule manufacturing method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677537A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot-gas engine |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113903A patent/JPS5815745A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677537A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot-gas engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11092267B2 (en) | 2012-07-31 | 2021-08-17 | Ihara Science Corporation | Fitting, ferrule, and ferrule manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4416114A (en) | Thermal regenerative machine | |
| US4244192A (en) | Refrigeration system and reciprocating compressor therefor with pressure stabilizing seal | |
| JPS6085279A (ja) | 低温冷却機 | |
| EP0167407B1 (en) | A stirling engine | |
| US4769992A (en) | Reciprocation apparatus with sealing mechanism | |
| JPH1114175A (ja) | 一体型スターリングクリオクーラ用のシール構造体 | |
| JPS58500450A (ja) | 並列流熱交換器を持つスタ−リングエンジン | |
| JPH0460351A (ja) | 冷凍機 | |
| US3355882A (en) | Leakage prevention arrangment for hot-gas reciprocating apparatus | |
| JPS6047465B2 (ja) | 熱ガス機関 | |
| US4870821A (en) | Reciprocation apparatus with sealing mechanism | |
| CN104949373B (zh) | 斯特林制冷机 | |
| JPH1062025A (ja) | ヴィルミエヒートポンプ | |
| US3302392A (en) | Device comprising at least one sealing element between two coaxially arranged elements which are movable with respect to each other | |
| US4019336A (en) | Refrigerator | |
| JPS6140450A (ja) | スタ−リングエンジン | |
| JPH0319903B2 (ja) | ||
| US4481777A (en) | Cryogenic refrigerator | |
| JPS6043157A (ja) | スタ−リング機関 | |
| JP2506776B2 (ja) | スタ−リング機関 | |
| JPH04278147A (ja) | スターリングサイクル装置 | |
| JPS6250656B2 (ja) | ||
| JPS629069A (ja) | シ−ル装置 | |
| JPS6250655B2 (ja) | ||
| JPS6210479A (ja) | スタ−リング機関駆動圧縮機 |