JPS5831465B2 - 多シリンダ熱ガスエンジン - Google Patents

多シリンダ熱ガスエンジン

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JPS5831465B2
JPS5831465B2 JP53160249A JP16024978A JPS5831465B2 JP S5831465 B2 JPS5831465 B2 JP S5831465B2 JP 53160249 A JP53160249 A JP 53160249A JP 16024978 A JP16024978 A JP 16024978A JP S5831465 B2 JPS5831465 B2 JP S5831465B2
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oil
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多シリンダ型熱ガスエンジンに係り、尚詳細に
は各シリンダが、密封部材および仕切壁を介在させてケ
ーシング内の駆動機構に連結されているピストンロッド
を具備したピストンを有し、前記ケーシング内の圧力が
前記シリンダの最小圧力より大巾に低く、かつ前記ピス
トンロッドが前記ケーシング内において油で潤滑されて
いる多シリンダ熱ガスエンジンに関する。
熱ガスエンジンのシリンダ内の作動ガスは周知の如く熱
力学的閉サイクルで作動し、かつエンジンのクランクケ
ーシング等に漏出することが確実に阻止される必要があ
る。
ピストンロッドの局面からの漏出を防ぐため通常密封部
材が使用され油で潤滑されており、油膜により密封効果
を高めるよう構成されている。
しかしながらピストンロッド上の油の一部が通常クラン
クケーシングから密封部材を経て流入するため、この油
と共に各シリンダ内に別の作動空間の作動ガスが混入し
ないよう設ける必要がある。
従来、別の作動空間の作動ガスのシリンダ内への導入を
防止するため、油かきリングを使用して、各油かきリン
グの局部から油を除去するよう機能するフィルタへ作動
ガス流を流出するものが提案されているが、充分ではな
かった。
本発明の目的はクランクケーシングからシリンダへピス
トンロッドを沿って油が漏出しないよう機能する装置を
備えた熱ガスエンジンを提供することにある。
本発明による熱ガスエンジンは、各ピストンロッドが各
チャンバへ延びており、前記チャンバは夫々柔軟な仕切
壁により上位チャンバおよび下位チャンバに区画され、
前記仕切壁が前記ピストンロッドと液密に連結されかつ
前記チャンバの壁部に直接又は間接に連結されることを
特徴とする。
以下、本発明を好ましい実施例を示す図面にそって説明
する。
第１図に、ピストン３を有する圧縮工程用のシリンダ１
と、ピストン４を有する膨張工程用のシリンダ２とを備
えた２気筒型熱ガスエンジンを示す。
ピストン３，４は夫々ピストンロッド５，６に連結され
、前記ピストンロッド５，６はクランクシャフト（図示
せず）の共通りランクと連結されている。
シリンダ１内のピストン３の上部チャンバ７は、冷却器
９、熱交換器１０および加熱器１１を介してシリンダ２
のピストン４の上部チャンバ８と連通される。
密封部材１２．１３がシリンダ１，２の底壁部かつ各ピ
ストンロッド５，６の周囲に配設される。
シリンダ１内においてピストン３の下部には下部チャン
バが形成されており、柔軟な仕切壁１６により上位チャ
ンバ１４と下位チャンバ１５に区画され、前記仕切壁１
６はピストンロッド５と液密に連結されかつ前記チャン
バの壁部に直接又は間接に連結されている。
またシリンダ２内においてピストン４の下部に下部チャ
ンバが形成されており、柔軟な仕切壁１９により上位チ
ャンバ１７および下位チャンバ１８に区画され、前記仕
切壁１９はピストンロッド５と液密に連結されかつ前゛
記チャンバの壁部に直接又は間接に連結される。
上位チャンバ１４．１７は緩衝空間として機能するガス
流路２０を介し連通され、一方下位チャンバ１５．１８
は同様に緩衝空間として機能するガス流路２１を介し連
通されている。
２ガス流路２０．２１ないしは上、下部チャンバはオイ
ルフィルタ２２と連通ずるダクトを経て連結され、前記
オイルフィルタ２２は排油を制御するフロート弁２４を
内蔵したタンク２３内に配設される。
加えてガス通路２０．２１内のガス量を調整する導管２
５が付設されている。
更に本発明の熱ガスエンジンの動作を説明する。
上部チャンバ７．８および冷却器９、熱交換器１０、加
熱器１１の内部は作動ガス例えはヘリウム又は水素が充
填される。
作動ガスは一方の上部チャンバ７内において低温で圧縮
され他方の上部チャンバ８へ送られる。
前記の他方の上部チャンバ８へ送られる途中で、低温の
圧縮ガスは加熱され、他方の上部チャンバ８では膨張さ
れる。
次に他方の上部チャンバ８から、熱交換器１０および冷
却器９を経て冷却されて一方の上部チャンバ７へ再び戻
される。
一方の上部チャンバ７において作動ガスは再び低温の圧
縮ガスにされている。
エンジンのクランク機構（図示せず）を作動ガスにより
生じる力から解放可能にするため、上位チャンバ１４．
１７と下位チャンバｉｓ、ｉｓ並びにガス流路２０，２
１には異なった圧力の作動ガスが充填されており、その
平均圧力自体はピストン３，４の各上部チャンバ等の平
均圧力に実質的に等しくされる。
また仕切壁１６．１９およびピストン３，４が移動する
から、上位チャンバ１４．１７およびガス流路２０の各
容積の和は変化し、同様に下位チャンバｉｓ、ｉｓおよ
びガス流路２１の各容積の和も変化する。
ガス流路２０はフィルタ２２を介しガス流路２１と連通
されており、柔軟な仕切壁１６．１７に加わる応力を解
放するよう作動ガスのみを通過しうる。
またピストンロッド５，６を摺動させる密封部材１２．
１３は油により潤滑されている。
油はクランクケーシング（図示せず）に延びる各ピスト
ンロッド５，６の局面に付着され、油の一部は密封部材
１２．１３を介し前記ピストンロッド５゜６の周面に均
等に分配されるので、クランクケーシング内へのガスの
流入が有効に防止される。
方この場合下位チャンバ１５．１８に侵入する油が各シ
リンダ内の作動ガスに混入されることを防ぐよう構成さ
れることが極めて好ましい。
即ち作動中、ガス流路２０．２１においては、その値が
変動するような作動ガス圧の差が生じ、値に変動のある
作動ガスがフィルタ２２に流通せしめられる。
このとき下位チャンバ１５．１８へ漏入した油はタンク
２３内に蓄積され排出される。
ガス流路２０．２１および上、下位チャンバ１４．１５
．１７．１８内の各平均作動ガス圧は、ポンプ装置（図
示せず）により導管２５を介しガスを注入・注出するこ
とにより調節されうるので、前記の各平均作動ガス圧は
ピストン３，４の上部の各作動ガス圧の平均値に等しく
しうる。
第２図に、動力制御機構に使用するコンプレッサを包有
した４気筒型複動熱ガスエンジンを示す第２図において
エンジンおよびコンプレッサの各シリンダは説明の都合
上省略しである。
当該熱ガスエンジンにはピストンロッド５，６゜５５．
５６に夫々ピストン３，４，３３．３４が固設され、前
記各ピストンロッド５，６，５５゜５６は各クロスヘッ
ド３５，３６，３０．３１およびクランクケーシング（
図示せず）内の連結棒３７゜３８．５７，５８を介し駆
動機構（図示せず）に連結されている。
また前記ピストンロッド５，６゜５５．５６の周面に密
封部材１２，１３，５９，６０が配設される。
更に別の密封部材３９，４０，２６，２７がピストン３
，４．３３．３４と密封部材１２，１３，５９゜６０と
の間の仕切壁４１において各ピストンロッド５，６，５
５，５６の周面に配設される。
かつ柔軟な仕切壁１６，１９，２８，２９が夫々ピスト
ンロッド５，６，５５，５６におよび上位チャンバ１４
，１７，６４，６７および下位チャンバ１５．１８，６
５，６８を包有した４チヤンバの各側壁部に連結される
。
動力制御機構に使用するコンプレッサにはピストンロッ
ド４２に固設されたピストン６１が具備サレ、前記ピス
トンロッド４２は壁部４３，４４を貫通して延びている
。
壁部４３，４４においてピストンロッド４２の局面には
密封部材４５．４６が配設される。
かつ前記壁部４３，４４間に区画されるチャンバは柔軟
な仕切壁４９により上位および下位チャンバ４７．４８
に区画され、前記仕切壁４９自体はピストンロッド４２
と液密に連結されかつ前記の壁部４３，４４間に区画さ
れるチャンバの側壁部に直接又は間接に連結される。
上位チャンバ１４．１７，６４，６７．４７はガス流路
２０を介し連通され、下位チャンバ１５゜１８．６５，
６８．４８も同様にガス流路２１を介し連結されている
。
前記ガス流路２０．２１を介し作動ガスは各チャンバ間
を移動でき、前記各チャンバの容積がピストンロッド５
，６，５５゜５６．４２の移動に伴い可変であるが、図
からも明らかなように動作申告容積の和は実質的に不変
である。
各チャンバ内の作動ガス圧は変動しないので、複動エン
ジンの駆動機構はピストン間の有効圧力差のみを受ける
ことになる。
一方この場合実際上各チャンバ内の作動ガスの圧力は実
質的に最小圧力に維持される。
また前記上位および下位チャンバは、導管５０゜５１お
よびフロート弁２４が付設されたタンク２３内に配設さ
れるオイルフィルタ２２を介し連通されている。
逆止め弁５３を具備する導管５２が、導管５０と圧力が
最小作動ガス圧にある導管５４とに連結されている。
更に、第２図の熱ガスエンジンの動作を説明する。
密封部材１２，１３，５９，６０．４６が油で潤滑され
るから、小量の油が下位チャンバ１５゜１８．６５，６
８，４８に漏入する。
しかしながら、仕切壁１６，１９．２８，２９．４９に
より上位チャンバ１４．１７，６４，６７．４７への油
の漏入は防止される。
また前記上位および下位チャンバは導管５０．５１を介
し連通されているので、下位チャンバへ侵入した油はタ
ンク２３に向って移動される反面、フィルタ２２により
油が上位チャンバへ侵入することが防止されかつ柔軟な
仕切壁は作動ガス圧により大きな応力を受けない。
一方密封３９，４０，２６，２７，４５は油で潤滑され
ず、かつ作動ガスが上位チャンバ１４゜１７．６４，６
７．４７へ実質的に漏入しないよう気密に構成される。
逆止め弁５３を有する導管５２を介し、各上位および下
位チャンバの各密封部材間の圧力が確実にエンジン内の
作動ガス圧の最小値にされる。
また各仕切壁１６，１９．２８，２９．４９により油は
密封部材２９，４０，２６，２７，４５に達することが
阻止されている。
上述のように構成された本発明によればシリンダ内への
潤滑油の侵入を確実に防ぎ、延いては作動ガスの流入を
充分に防止し得る等の顕著な効果を実現できる。
【図面の簡単な説明】
・第１図は本発明による熱ガスエンジンの一実施例の簡
略説明図、第２図は同他の実施例の簡略説明図である。 １．２・・・・・・シリンダ、３．４．３３，３４，６
１・・・・・・ピストン、５，６，５５，５６・・・・
・・ピストンロッド、７，８・・・・・・上部チャンバ
、９・・・・・・冷却器、１０・・・・・・熱交換器、
１１・・・・・・加熱器、１２，１３゜２６．２７，３
９，４０，４５，４６，５９．６０・・・・・・密封部
材、１４，１７，４７，６４，６７・・・・・・上位チ
ャンバ、１５，１８，４８，６５，６８・・・・・・下
位チャンバ、１６，１９，２８，２９，４１゜４９・・
・・・・仕切壁、２０ ・・・・・・オイルフィルタ、 フロート弁、２５，５ 導管、３０，３１，３ ３７．３８．５７，５ ストンロッド、４３゜ 止め弁。 、２１・・・・・・ガス流路、２２ ２３・・・・・・タンク、２４・・・・・・０．５１．
５２，５４・・・・・・ ５．３６・・・・・・クロスヘッド、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）複数のピストンロッドと、 （ｂ） 前記複数のピストンロッドが貫通されたチャ
    ンバと、 （ｃ） 前記チャンバの壁部に連結され前記複数のピ
    ストンロッドに対して液密に連結されてなり前記チャン
    バを上位チャンバと下位チャンバとに区画する柔軟な仕
    切壁と、 （ｄ）前記下位チャンバを最小のガス圧を有する空間に
    連通ずるオイルフィルタと （ｅ） 前記下位チャンバを互いに連通ずるガス流路
    と を備えてなることを特徴とする多シリンダ熱ガスエンジ
    ン。 ２ 上位チャンバが他のガス流路を介して連通されてな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多シリ
    ンダ熱ガスエンジン。 ３ ガスコンプレッサが動力制御機構に使用され、前記
    ガスコンプレッサのピストンロッドに柔軟な仕切壁が取
    り付けられてなることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の多シリンダ熱ガスエンジン。
JP53160249A 1977-12-31 1978-12-27 多シリンダ熱ガスエンジン Expired JPS5831465B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

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GB54403/77A GB1549120A (en) 1977-12-31 1977-12-31 Hot gas engine comprising sealing means around piston rods

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Publication Number Publication Date
JPS5496647A JPS5496647A (en) 1979-07-31
JPS5831465B2 true JPS5831465B2 (ja) 1983-07-06

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ID=10470902

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JP (1) JPS5831465B2 (ja)
DE (1) DE2856781A1 (ja)
GB (1) GB1549120A (ja)

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