JP2003507618A - 互いに動く複数のピストンを有する熱ガス機関 - Google Patents

互いに動く複数のピストンを有する熱ガス機関

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JP2003507618A JP2001517041A JP2001517041A JP2003507618A JP 2003507618 A JP2003507618 A JP 2003507618A JP 2001517041 A JP2001517041 A JP 2001517041A JP 2001517041 A JP2001517041 A JP 2001517041A JP 2003507618 A JP2003507618 A JP 2003507618A
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ギムサ、アンドレアス
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エネルリット ポツダム ゲーエムベーハー
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Abstract

(57)【要約】 この発明は、可動な外側及び内側ピストンを有し、２つのピストンのうち１つは他のピストンの内側を動く熱ガス機関である。それゆえ、外側ピストンは、同時に、内側ピストンのシリンダーを構成し、内側ピストンのストローク範囲は外側ピストンのストローク範囲の中央もしくはほぼ中央に存在する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 同時に作動シリンダーとしても作用するディスプレーサの内部を動く作動ピス
トンを有する熱ガス機関が、初めて、ドイツ国特許第１９９３８０２３号に開示
された。 一見、同様の装置が米国特許第１１２８８６０号に開示されている。 しかしながら、その特許では、作動ピストンはディスプレーサ内を直接動かず
、その代わりにディスプレーサに結合されている可動スリーブ内を動く。 作動ガスの冷却は、構造上の仕様から困難であり、さらには、可動スリーブ内
で必要とされる追加の熱伝導のために制限されている。 そのシステムは、周囲全体が閉じられているディスプレーサ部材のため、入れ
子配置とすることができない。 もう１つの不利な点は、ディスプレーサ部材のために機関が非常に構造的に長
くなることにある。
【０００２】 本発明は、２つの可動ピストンを有する新規な熱ガス機関を提供する。 ２つのピストンのうちの１つは他のピストンの内部を動くので、結果的に外側
ピストンは、同時に、内側ピストンのシリンダーとなり、内側ピストンのストロ
ーク範囲は外側ピストンのストローク範囲の中央ないしはほとんど中央となる。
（デルタ型）
【０００３】 このシステムは、シングルアクション型でもダブルアクション型でも、如何な
る希望する入れ子配置ないしは組み合わせとすることができる。 対称性にするために、フリーピストン配置が特に好ましい。 外部に出力を取り出すために電磁気的交流場を発生させる構造となすことある
いは往復動する外側シリンダーを設けることは容易であるから、完全に密閉した
熱ガスエンジンを可動シリンダーによって装置、自動車、又は発電機を直接駆動
するようになすことができる。
【０００４】 例えば、環状あるいは他の形式の永久磁石又はコイルを往復動しているピスト
ンロッドのそれぞれに結合することができる。 その際、発生する電圧は外側を包囲する管のコイルに誘起させてもよい。 それらの包囲体を互いに結合すると、少なくとも外側ピストン及び内側ピスト
ンのそれぞれの少なくとも２つの入れ子対は、直列に強固に結合され、今までの
ところスターリングエンジン全体にわたり途方もない利点を供給する。 もし連結が少なくとも１本の中空ピストンロッドを介してなされるならば、特
にそうである。
【０００５】 ２つの同一の作動サイクルを有する簡単なシステムを造ることができる。 このような対は、それ自体フリーピストン機関として設計するのに特に役に立
つ。というのは、位相差は外側シリンダーの距離によって合わせることができ、
さらに、外部から変更できるバネバイアスによる負荷変動によってもまた制御す
ることができるからである。 包囲されたピストンが４カ所の作動端を有すると、２重のダブルアクションシ
ステムを非常にコンパクトに造ることができる。 そのような２重の機関はたった３種の主構造グループからなるが、そのうち２
種が作動できる。 ２つの圧力的に分離されたケーシングのため、２種の異なるガスで作動させる
ことができ、また、１つの機関で内燃プロセス及び外燃プロセスを結合すること
ができる。
【０００６】 上述の仕様の利点は次のとおり: − 簡単な構造 − 質量と体積に基づく高エネルギー密度（一方のシリンダーの省略、非常にコ
ンパクトなダブルアクションシステム形態） − 往復動するシリンダー：冷却器、加熱器及び再生器における高レイノルズ数
に基く良熱移動； − 所定の形態で調節及び制御し得るフリーピストンシステムの位相差； − フリーピストンシステム及び往復動シリンダーの両者ともになしえる完全な
シール； − １８０°の位相差で相互に結合されたピストン対の完全な質量バランス、全
てのフリーピストンスプリングを機関の冷却端に配置し得ること； − ２つのピストン対間の結合リンクにおける簡単な構造のリニアー発電機。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ディスプレーサ内を移動する作動ピストンを備えた熱ガス機関。
【図２】 フリーピストン機関として設計され、互いに内部で移動するピスト
ンを備えた熱ガス機関。
【図３】 互いに内部で動く複数のピストンを備えた二重のダブルアクション
熱ガス機関。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １００ ３７ １６７．１ (32)優先日 平成12年７月20日(2000．7．20) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＤＥ，Ｊ Ｐ，ＵＳ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可動な外側及び内側ピストンを有する熱ガス機関であって、少
    なくとも１つの外側を覆うピストンが同時に１つの内側ピストンのシリンダーで
    あり、内側ピストンのストローク範囲は外側を覆うピストンのストローク範囲の
    中央にあることを特徴とする熱ガス機関。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱ガス機関において、前記少なくとも１つの
    外側ピストンが限定された壁部材により内側ピストンの周囲全体を覆っているこ
    とを特徴とする熱ガス機関。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかに記載の熱ガス機関において、前記
    外側及び内側ピストンの対のピストンロッドがお互いの内部を動き、それ故１つ
    のピストンロッドが管状であることを特徴とする熱ガス機関。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱ガス機関において、外
    側ピストン及び内側ピストンを有するシリンダーの４つの圧密作動ガス室の対の
    結合が、外側ピストンの結合開口を介して存在し、ピストン壁によって分離され
    た隣う作動ガス室が相互に分離され、それによってピストンはダブルアクション
    をすることができ、水平に置かれたシリンダーを有し、左から右へと４つの作動
    ガス室を番号付けると、外側ピストンにある結合開口を介して、第１の作動ガス
    室は第３の作動ガス室に結合され、第２の作動ガス室は第４の作動ガス室へ結合
    されていることを特徴とする熱ガス機関。
  5. 【請求項５】 中空外側ピストン及び内側ピストンそれぞれの複数の可動ユニ
    ットからなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱ガス機関において、第１の
    内側ピストンの突き出たピストンロッドの中空室は広げられて第１の外側ピスト
    ンを形成し（あるいは中空外側ピストンの室へ強固に結合され）ており、第１の
    外側ピストンは一方では第２の内側ピストンを形成し、第２の内側ピストンのピ
    ストンロッドは第２の外側ピストンに強固に結合され、第１の内側ピストンを覆
    っており、また第１の内側ピストンの中空ピストンロッド内を動き、そのような
    相互被覆が内側及び外側ピストンの少なくとも２対の強固に結合した直列接続ユ
    ニットを与え、両中空外側ピストンは圧密シリンダーケーシング内で相互に往復
    動することを特徴とする熱ガス機関。
JP2001517041A 1999-08-11 2000-08-10 互いに動く複数のピストンを有する熱ガス機関 Ceased JP2003507618A (ja)

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DE10037167 2000-07-20
DE10037167.1 2000-07-20
PCT/DE2000/002756 WO2001012970A1 (de) 1999-08-11 2000-08-10 Heissgasmotor mit ineinander laufenden kolben

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