JP2000146336A

JP2000146336A - Ｖ型２ピストンスターリング機器

Info

Publication number: JP2000146336A
Application number: JP10311802A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekiya; 弘志関谷; Takashi Inoue; 貴至井上
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】冷凍機又はエンジン用のスターリング機
器の冷凍能力又は出力を大きくするとともに振動を小さ
くしコンパクトにする。【解決手段】半密閉型のハウジング２内にモータ６及
びクランクシャフト９を設けるとともに、クランクシャ
フトの軸方向に二以上のシリンダーユニット１、１’を
設け、各シリンダユニットは、互いにＶ型に配設される
圧縮ピストン２２の往復動する圧縮シリンダ１３と、膨
張ピストン２７の往復動する膨張シリンダ１４とを有す
るとともに、圧縮ピストン及び膨張ピストンを夫々クラ
ンクシャフト９に連動させる連動機構と、高温側熱交換
器３２と、再生器３３及び低温側熱交換器３４とから成
り、冷凍機又はエンジンとしての機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品流通、環境試
験、医療、バイオ産業、半導体製造等の産業用、あるい
は家庭用機器等のあるゆる産業分野の冷凍、冷却に使用
できる冷凍機又は汎用発電機用のスターリング機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題におけるフロン代替
の冷凍装置として、又従来の冷却装置より使用温度が広
範囲で、従って、冷凍庫、冷蔵庫、投げ込み式クーラー
等の業務用又は家庭用の冷熱利用機器をはじめとして、
低温液循環器、低温恒温器、恒温槽、ヒートショック試
験装置、凍結乾燥機、温度特性試験装置、血液・細胞保
存装置、コールドクーラ、その他各種の冷熱装置等のあ
らゆる産業分野の冷熱利用機器に適用可能な、コンパク
トで、しかも成績係数が高く、エネルギー効率が良好と
なる冷凍機として、スターリング冷凍機が脚光を浴びて
いる。又、あらゆる熱源が利用可能であり、熱効率が優
れ、騒音が小さい点から、環境適合エンジンとしてスタ
ーリングエンジンが新たに注目されている。

【０００３】ところで、例えば半導体産業等で利用され
る冷熱利用機器では大容量の冷凍機が必要であり、又諸
事業所で自家発電用に使用される発電機もある程度大き
な出力の発電機が必要となっている。一方、スターリン
グ冷凍機、スターリングエンジンは、高圧の作動ガスを
封入して圧縮室と膨張室との間を流動させ、その流路に
沿って、低温側熱交換器、再生器、高温側熱交換器等を
配設する基本構造からして、とかく構造が複雑でコスト
アップにつながりやすく、特に、単気筒で容量、出力を
大きくすると、機関全体の構造が大型化となり、設置ス
ペース上の問題や回転機構特有の振動の問題が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のスタ
ーリング冷凍機、スターリングエンジンの大容量、大出
力化における上記問題を解決することを課題とする。具
体的には、既存の半密閉型のＶ型２ピストンコンプレッ
サに着目して、これをスターリング機器に利用して、振
動発生を少なくさせるとともに、Ｖ型２ピストンから成
るユニットを軸方向に複数設けて容量、出力の増大を図
り、しかも、コンパクトで構造が簡単なコストダウンと
なるスターリング冷凍機、スターリングエンジン、又は
それらの複合機を実現することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、半密閉型のハウジングと、該ハウジング
内に配設されたモータ及び該モータのロータに固定され
たクランクシャフトと、上記ハウジングに連通してクラ
ンクシャフトの軸方向に配列して取り付けられた二以上
のシリンダーユニットとを備え、内部に作動ガスを密封
したＶ型２ピストンスターリング機器において、上記シ
リンダーユニットは、互いに左右対称にＶ型に組み合わ
された圧縮シリンダ及び膨張シリンダと、上記圧縮シリ
ンダと膨張シリンダ内を往復動する圧縮ピストン及び膨
張ピストンを夫々上記クランクシャフトに連動させる連
動機構と、高温側熱交換器と、再生器及び低温側熱交換
器とを備え、上記シリンダーユニットは、夫々が冷凍機
としての機能を有する冷凍機シリンダーユニット又はエ
ンジンとしての機能を有するエンジンシリンダーユニッ
トであることを特徴とするＶ型２ピストンスターリング
機器を提供する。

【０００６】ここで、上記二以上のシリンダーユニット
は、次のような組み合わせがある。（１）冷凍機シリンダユニットと冷凍機シリンダーユニ
ットの組み合わせ。（２）冷凍機シリンダユニットとエンジンシリンダーユ
ニットの組み合わせ。このの場合、エンジンシリンダユ
ニットの出力を、冷凍機シリンダユニットを動作させる
主動力あるいはモータの補助動力として利用できる。
又、上記モータを発電機として活用し、エンジンシリン
ダユニットの出力の一部を、上記発電機の駆動力として
利用することも可能である。又、エンジンシリンダユニ
ットの出力の一部を、外部へ軸出力として取出すことも
可能である。（３）エンジンシリンダユニットとエンジンシリンダー
ユニットの組み合わせ。この場合、上記エンジンシリン
ダユニットの出力を、モータを発電機として活用し、そ
の動力として利用できる。又、エンジンシリンダユニッ
トの出力を、発電機の動力として利用するとともに、外
部へ軸出力として取出すことも可能である。又、エンジ
ンシリンダユニットの出力を全部外部へ軸出力として取
出すことも可能である。（この場合は、発電機との軸伝
達を解放する必要がある。）、

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明に
係るスターリング熱機器の第１〜第３の実施例の概略を
説明する図である。

【０００８】図１（ａ）は、本発明に係るＶ型２ピスト
ンスターリング機器の第１の実施例であるＶ型２ピスト
ンスターリング冷凍機を説明する図である。Ｖ型２ピス
トンスターリング冷凍機は、互いに前後方向（図中左右
方向）に配列された二つの冷凍シリンダユニットと、前
後方向に伸びモータにより回転される一本のクランクシ
ャフトとを備えている。

【０００９】二つの冷凍シリンダユニットの夫々は、互
いにＶ型に配列される圧縮シリンダ及び膨張シリンダと
を有し、これらのシリンダ内のピストンは、クランクシ
ャフトを介して、モータにより往復駆動される。

【００１０】図１（ｂ）は、本発明に係るＶ型２ピスト
ンスターリング機器の第２の実施例であるＶ型２ピスト
ンスターリング冷凍機・エンジン複合機を説明する図で
ある。Ｖ型２ピストンスターリング冷凍機・エンジン複
合機は、互いに前後方向に配列された冷凍シリンダユニ
ット、エンジンシリンダユニット、及び前後方向に伸
び、モータで駆動される一本のクランクシャフトとを備
えている。

【００１１】冷凍シリンダユニット及びエンジンシリン
ダユニットの夫々は、互いにＶ型に配列される圧縮シリ
ンダ及び膨張シリンダとを有し、それらのシリンダ内の
ピストンは、クランクシャフトに連結されている。エン
ジンシリンダユニットの出力を、冷凍機シリンダユニッ
トを動作させる主動力あるいはモータの補助動力として
利用できる。又、上記モータを発電機として活用し、エ
ンジンシリンダユニットの出力の一部を、上記発電機の
駆動力として利用することも可能である。又、エンジン
シリンダユニットの出力の一部を、外部へ軸出力として
取出すことも可能である。本実施例の場合、必要に応じ
て、クランンクシャフト端部等に軸シールを介して外付
けのフライフォイールを取り付けてもよい。

【００１２】図１（ｃ）は、本発明に係るＶ型２ピスト
ンスターリング機器の第３の実施例であるＶ型２ピスト
ンスターリングエンジンを説明する図である。Ｖ型２ピ
ストンスターリングエンジンは、互いに前後方向に配列
された二つのエンジンシリンダユニットと、前後方向に
伸び、モータ（発電機兼用）に連結された一本のクラン
クシャフトとを備えている。

【００１３】二つのエンジンシリンダユニットの夫々
は、互いにＶ型に配列される圧縮シリンダ及び膨張シリ
ンダとを有し、それらのシリンダ内のピストンは、クラ
ンクシャフトに連結し、クランクシャフトを回転する駆
動力を発生する。クランクシャフトの回転によりモータ
のロータを回転して発電を行い、ステータのコイル内に
発生させた電流を取り出すことができる。又、エンジン
シリンダユニットの出力を、発電機の動力として利用す
るとともに、外部へ軸出力として取出すことも可能であ
る。又、エンジンシリンダユニットの出力を全部外部へ
軸出力として取出すことも可能である。この場合、発電
機との軸伝達を解放する必要がある。本実施例の場合
は、必要に応じて、クランンクシャフト端部等に軸シー
ルを介して外付けのフライフォイールを取り付けてもよ
い。

【００１４】図２は、本発明の第１の実施例であるＶ型
２ピストンスターリング冷凍機を説明する図である。図
２（ａ）は、Ｖ型２ピストンスターリング冷凍機全体を
示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面を示して
いる。

【００１５】Ｖ型２ピストンスターリング冷凍機は、ハ
ウジング２を有し、ハウジング２は、鋳物で形成され、
その内部は半密閉状態に保持される。このハウジング２
内は、区画壁３によってモータ室４とクランク室５とに
区画されている。このモータ室４には、モータ６が配設
されている。このモータ６は、正逆回転可能な誘導型の
モータであり、ステータ７内にロータ８が回転可能に設
けられて成る。

【００１６】区画壁３を貫通してモータ室４とクランク
室５内に伸び、モータ６の回転動作を往復動に変換する
クランクシャフト９が、軸受１０で支持されて回転可能
に配設されている。クランクシャフト９の二つのクラン
ク部１１、１２は、モータ６の回転時に位相差を以て回
転するように、位相差を付けて形成されている。この位
相差は、通常は１８０度位の位相差に設計される。

【００１７】ハウジング２に、互いに前後方向、即ちク
ランク軸の軸方向（図２（ａ）中左右方向）に配列され
た二つの冷凍シリンダユニット１、１’が設けられてい
る。二つの冷凍シリンダユニット１、１’は、互いに同
じ構造であるから、ここでは、図２（ｂ）に示され、図
２（ａ）の前方の（図中左側）の冷凍シリンダユニット
１について説明する。冷凍シリンダユニット１は、クラ
ンク軸の方向に垂直な面内で、互いに対称でＶ型に配列
された圧縮シリンダ１３及び膨張シリンダ１４とを有し
ている。

【００１８】圧縮シリンダ１３及び膨張シリンダ１４
は、コンロッド１５、１６、クロスガイドヘッド１７、
１８、クロスガイドライナ１９、２０を有している。コ
ンロッド１５、１６は、夫々の下端は、互いにＶ型にな
りクランク部１２に連結しており、上端はコンロッド１
５、１６に連結している。

【００１９】圧縮シリンダ１３と膨張シリンダ１４、並
びにハウジング２内には、作動ガスとして、例えば、ヘ
リウム、水素、窒素等が封入されている。圧縮シリンダ
１３は、ハウジング２にボルト等によって固定される圧
縮シリンダブロック２１を有し、この圧縮シリンダブロ
ック２１の空間内を圧縮ピストン２２が往復する。この
空間の上部空間（以下「圧縮室」という。）２３の中の
作動ガスは圧縮されて高温となる。

【００２０】圧縮ピストンロッド２４は、圧縮ピストン
２２とクロスガイドヘッド１７を連結し、圧縮シリンダ
１３とクランク室５の間をオイルシール２５を通って伸
びている。往復動する圧縮ピストン２２は上死点及び下
死点で摺動方向が反転するため、速度がゼロになり、上
死点及び下死点付近では速度が遅く単位時間当たりの容
積の変化量も小さく、下死点から上死点及び上死点から
下死点に向かって移動するときの夫々の中間点で最高速
度になり、単位時間当たりの圧縮ピストン２２の移動に
よる容積の変化量も最大となる。

【００２１】一方、膨張シリンダ１４は、膨張シリンダ
ブロック２６を有し、この膨張シリンダブロック２６の
空間内を膨張ピストン２７が往復摺動して、この空間の
上部空間（以下「膨張室」という。）２８の中の作動ガ
スが膨張し低温となる。膨張ピストンロッド２９は、膨
張ピストン２７とクロスガイドヘッド１８とを連結し、
膨張シリンダ１４とクランク室５との間をオイルシール
３０を通って伸びている。

【００２２】図２（ｂ）で示すように、圧縮シリンダ１
３と膨張シリンダ１４はＶ型に配列し、クランク部１２
に夫々のコンロッドがＶ型になるように連結されている
から、膨張ピストン２７は、圧縮ピストン２８より一定
の位相（通常は９０度位）を以て先行して移動する。

【００２３】圧縮シリンダブロック２１の頂部と膨張シ
リンダブロック２６の頂部の間には、マニホールド３１
を介して、放熱用熱交換器（高温側熱交換器）３２、再
生器３３及び冷却用熱交換器（低温側熱交換器）３４が
順次配設され、これらを介して圧縮室２３と膨張室２８
が連通されている。

【００２４】放熱用熱交換器換器３２は、例えば、作動
ガス流路に熱交換チューブを排せいつして成るシェルア
ンドチューブ式の熱交換器等が用いられ、圧縮室２８で
加熱された作動ガスが水等により冷却される。

【００２５】再生器３３は、管に金属メッシュ等の再生
器材料が充填されて構成され、冷却用熱交換器３２から
流入する作動ガスの冷熱を蓄熱し、放熱用熱交換器３４
から流入する作動ガスに冷熱を与える。

【００２６】冷却用熱交換器３４は、例えば、作動ガス
流路に熱交換チューブを配設して成るシェルアンドチュ
ーブ式熱交換器等が用いられ、膨張室２３内で低温とな
った作動ガスが作動ガス流路に流され、熱交換チューブ
内を流れる空気、水、アルコールその他の冷熱冷媒を冷
却し、この冷却された冷熱冷媒が、各種の冷熱利用機器
に利用される。

【００２７】以上の冷凍シリンダユニット１の構成は、
冷凍シリンダユニット１’についても同じであり、冷凍
シリンダユニット１’についても圧縮及び膨張シリンダ
に係る二つのコンロッドが、互いにＶ型に配列されクラ
ンク部１１に連結されている。このように、二つの冷凍
シリンダユニット１、１’のコンロッドは、夫々Ｖ型に
配列されるとともに、互いに１８０度対称的にクランク
シャフトに連結されているので、装置全体の回転バラン
スがよく振動の発生が少なくなる。

【００２８】次に、上記第１の実施例のＶ型２ピストン
スターリング冷凍機の作用を説明する。モータ６によっ
てクランクシャフト９が正方向（図中時計方向）に回転
すると、クランク部１２に連結されたコンロッド１５、
１６は位相差を以て回転し、クロスガイドヘッド１７、
１８が往復動する。クロスガイドヘッド１７、１８の夫
々に圧縮ピストンロッド２４及び膨張ピストンロッド２
９を介して連結された圧縮ピストン２２及び膨張ピスト
ン２７が、互いに位相差（通常は約９０度の位相差）を
もって往復動する。

【００２９】膨張ピストン２７が約９０度先行して上死
点付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン２２は中間付
近を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動
作を行なう。圧縮された作動ガスは、マニホールド３１
を通り放熱用熱交換器３２内に流入する。放熱用熱交換
器３２内で冷却水に放熱した作動ガスは、再生器３３で
冷熱を受け冷却され、冷却用熱交換器３４、マニホール
ド３１を通って膨張室２８内に流入する。

【００３０】圧縮ピストン２２が上死点近辺でゆっくり
と移動している時に膨張ピストン２７は急激に下死点に
向かって移動し膨張室２８内に流入した作動ガスは急激
に膨張し冷熱が発生し低温となる。

【００３１】そして、冷却用熱交換器３４において、冷
熱冷媒を冷却する。膨張ピストン２７が下死点から上死
点に移動するときには圧縮ピストン２２は中間位置から
下死点に向かっており、作動ガスは膨張室２８より再生
器３３に流入し作動ガスの有する冷熱を再生器３３に蓄
熱する。再生器３３に蓄熱された冷熱は、上記のように
高温室２３から放熱用熱交換器３２を通して送られてく
る作動ガスを、再度冷却するために再利用される。

【００３２】そして、冷却用熱交換器３４において冷却
された冷熱冷媒は、各種の冷熱利用機器に利用される。
例えば、冷熱冷媒は、冷凍庫等の冷熱利用機器内の冷熱
冷媒配管に送られ、冷熱利用機器内で冷凍あるいは冷却
作用を行なう。そして、冷熱冷媒は冷却用熱交換器３４
に戻され、再度冷却される。

【００３３】放熱用熱交換器３２で熱交換された冷却水
は、冷却水循環管路から放熱器に流れ、そこで冷却ファ
ンにより冷却され、再度放熱用熱交換器３２へと循環す
る。なお、放熱用熱交換器３２で熱交換された冷却水は
加温されているために温熱利用機器に循環されて使用さ
れてもよい。

【００３４】次に第２の実施例を説明する。図３は、第
２の実施例であるＶ型２ピストンスターリング冷凍機・
エンジン複合機を示す図であり、図３（ａ）は、Ｖ型２
ピストンスターリング冷凍機・エンジン全体を示し、図
３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。こ
のＶ型２ピストンスターリン冷凍機・エンジン複合機
は、ハウジング２に、エンジンシリンダユニット３５と
冷凍シリンダユニット１’とがクランク軸の方向（前後
方向）に配設されて構成される。即ち、第２の実施例
は、第１の実施例の冷凍シリンダユニット１に代えてエ
ンジンシリンダユニット３５が配設されたものである。

【００３５】第２の実施例の冷凍シリンダユニット１’
は、第１の実施例の冷凍シリンダユニット１又は１’
と、その構造、作用が同じである。そして、エンジンシ
リンダユニット３５は、第１の実施例の冷凍シリンダユ
ニット１と構造的には略同じであるが、膨張シリンダの
頂部に加熱用熱交換器３５を設けエンジンとして機能す
る点で一部異なる。即ち、冷凍シリンダユニット１は、
周囲から吸熱する即ち加冷する冷却用熱交換器３４を採
用しているのに対して、エンジンシリンダユニット３５
は、冷却用熱交換器３４の代わりに積極的加熱する加熱
用熱交換器３６が設けられており、それ以外の構造は全
く同じである。エンジンシリンダユニット３５の各部の
符号は、第１の実施例の冷凍ユニット１と同じ数字を用
いて説明する。

【００３６】エンジンシリンダユニット３５の膨張シリ
ンダブロック２６の頂部に設けられた加熱用熱交換器３
６は、例えば、燃焼器３７により加熱される複数の加熱
用チューブ３８から成る。この加熱用チューブ３８は、
再生器３３と膨張室２８の間に連通するように配設し、
この中を流れる作動ガスが加熱されるように構成されて
いる。

【００３７】上記第２の実施例のＶ型２ピストンスター
リング冷凍機・エンジン複合機の作用を図３により説明
する。エンジン始動時にモータ６によってクランクシャ
フト９が正方向に回転すると、クランク部１２に回動自
在に連結されたコンロッド１５、１６が互いに位相差
（通常は約９０度）をもって回転し、クロスガイドヘッ
ド１７、１８が往復動する。クロスガイドヘッド１７、
１８の夫々に圧縮ピストンロッド２４及び膨張ピストン
ロッド２９を介して連結された圧縮ピストン２２及び膨
張ピストン２７が、互いに位相差（通常は約９０度）を
もって往復動する。

【００３８】膨張ピストン２７が９０度先行して上死点
付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン２２は中間付近
を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動作
を行なう。圧縮された作動ガスは、マニホールド３１を
通り放熱用熱交換器３２を通って再生器３３内に流入
し、再生器３３内に蓄熱されている温熱により加熱され
る。さらに、作動ガスは、加熱用熱交換器３６の加熱用
チューブ３８内を通過して加熱され、膨張室２８内に流
入する。膨張室２８は、高温に加熱された作動ガスによ
り高圧となり膨張ピストン２７が下死点に向かって移動
し、ピストン２９、コンロッド１６を介してクランクシ
ャフト９を図３（ｂ）の矢印に示すように半時計方向に
回転駆動する。これにより、回転出力が生じる。

【００３９】そして、クランクシャフト９の回転によ
り、膨張ピストン２７が下死点から上死点に移動し、圧
縮ピストン２２は中間位置から下死点に向かい、膨張室
２８内の作動ガスは、膨張室２８より再生器３３内に流
入し、作動ガスの有する温熱が再生器３３に蓄熱され
る。さらに、作動ガスは、再生器３３から放熱用熱交換
器３２に流入し冷却水により冷却されて、圧縮室２３内
へ流入する。

【００４０】このようして、エンジンシリンダユニット
３５の膨張ピストン２７は、クランクシャフト９の回転
駆動力を発生し、この回転駆動力は、主動力あるいはモ
ータ６の補助動力として、冷凍シリンダユニット１の駆
動に利用される。又、モータを発電機として活用し、エ
ンジンシリンダユニット３５の出力の一部は、上記発電
機の駆動力としても利用できる。さらに、エンジンシリ
ンダユニット３５の出力の一部は、外部へ軸出力として
取出しも可能である。

【００４１】なお、エンジンシリンダユニット３５によ
る回転出力の制御は、燃焼器等の加熱器の加熱度合いを
調整することにより、又は封入された作動ガスのガス圧
を調整することにより、行われる。

【００４２】次に第３の実施例を説明する。図４は、第
３の実施例であるＶ型２ピストンエンジンを示す図であ
る。図４（ａ）は、Ｖ型２ピストンスターリングエンジ
ン全体を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ断面
を示している。このＶ型２ピストンスターリンエンジン
は、ハウジング２に、二つのエンジンシリンダユニット
３５、３９がクランク軸の方向（前後方向）に配設され
て構成される。即ち、第２の実施例の冷凍シリンダユニ
ット１’に代えてエンジンシリンダユニット３３９が配
設されたものである。このエンジンシリンダユニット３
９は、エンジンシリンダユニット３５と構造及び作用は
同じであり、その各部の符号は同じ数字を用いて以下説
明する。

【００４３】エンジンシリンダユニット３５、３９を設
けることにより、クランクシャフトの回転駆動力はそれ
らの合計分となり、このクランクシャフトの回転駆動力
により、モータ（第３の実施例では発電機として機能す
る。）６のロータ８を回転させ発電を行う。ステータ７
のコイルより発電された電流が取り出される。又、エン
ジンシリンダユニット３５，３９の出力を、発電機の動
力として利用するとともに、その一部を外部へ軸出力と
して取出すことも可能である。又、エンジンシリンダユ
ニット３５、３９の出力を全部外部へ軸出力として取出
すことも可能である。この場合は、発電機との軸伝達を
クラッチなどを設けて解放する必要がある。

【００４４】なお、上記第１〜第３の実施例は、シリン
ダユニットを前後方向に二つ設けたが、三以上設け、さ
らに冷凍能力又はエンジン出力を増加する構成としても
よい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明のスターリング冷凍
機、スターリングエンジンでは、冷凍シリンダユニット
及びエンジンシリンダユニットの夫々を、前後方向に配
置した左右対称にＶ型に配設した圧縮シリンダと膨張シ
リンダとを含むユニットとして構成し、これらのシリン
ダユニットをクランク軸の方向に二以上組み合わせ、ユ
ニットの夫々が一本のクランクシャフトに連動するよう
に、半密閉型ハウジングに配列したので、つぎのような
効果が生じる。（１）クランクシャフトにかかる回転力が左右対称にか
かり、回転上のバランスがよく振動の発生を少なくする
ことができる。（２）シリンダユニットを二以上配列することにより大
容量の冷凍能力又はエンジン出力が得られる。（３）半密閉型ハウジングに、Ｖ型の上記ユニット二以
上配列したので、作動ガスの封止構造を含め構成が簡単
でコストを低減でき、しかもコンパクトで省スペース化
を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三つの実施例の概要を説明する図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施例であるＶ型２ピストンス
ターリング冷凍機を説明する図である。

【図３】本発明の第２の実施例であるＶ型２ピストンス
ターリング冷凍機・エンジン複合機を説明する図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例であるＶ型２ピストンス
ターリングエンジンを説明する図である。

【符号の説明】

１、１’ 冷凍シリンダユニット２ハウジング６モータ９クランクシャフト１１、１２クランク部１３圧縮シリンダ１４膨張シリンダ２２圧縮ピストン２７膨張ピストン３２放熱用熱交換器３３再生器３４冷却用熱交換器３５、３９エンジンシリンダユニット３６加熱用熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半密閉型のハウジングと、該ハウジン
グ内に配設されたモータ及び該モータのロータに固定さ
れたクランクシャフトと、上記ハウジングに連通してク
ランクシャフトの軸方向に配列して取り付けられた二以
上のシリンダーユニットとを備え、内部に作動ガスを密
封したＶ型２ピストンスターリング機器において、上記シリンダーユニットは、互いに左右対称にＶ型に組
み合わされた圧縮シリンダ及び膨張シリンダと、上記圧
縮シリンダと膨張シリンダ内を往復動する圧縮ピストン
及び膨張ピストンを夫々上記クランクシャフトに連動さ
せる連動機構と、高温側熱交換器と、再生器及び低温側
熱交換器とを備え、上記シリンダーユニットは、冷凍機としての機能を有す
る冷凍機シリンダーユニット又はエンジンとしての機能
を有するエンジンシリンダーユニットであることを特徴
とするＶ型２ピストンスターリング機器。
【請求項２】上記二以上のシリンダーユニットは、
冷凍機シリンダユニットと冷凍機シリンダーユニットの
組み合わせであることを特徴とする請求項１記載のＶ型
２ピストンスターリング機器
【請求項３】上記二以上のシリンダーユニットは、
冷凍機シリンダユニットとエンジンシリンダーユニット
の組み合わせであることを特徴とする請求項１記載のＶ
型２ピストンスターリング機器。
【請求項４】上記二以上のシリンダーユニットは、
エンジンシリンダユニットとエンジンシリンダーユニッ
トの組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の
Ｖ型２ピストンスターリング機器。
【請求項５】上記モータを発電機として利用し、こ
れを上記エンジンシリンダユニットにより駆動して発電
を行えることを特徴とする請求項１、３又は４記載のＶ
型２ピストンスターリング機器。
【請求項６】上記エンジンシリンダユニットの出力
は、外部へ軸出力として取り出して利用できることを特
徴とする請求項１，３，又は４記載のＶ型２ピストンス
ターリング機器。