JP2006038251A - 振動流再生型熱機関 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとから構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の作動空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした。
【選択図】 図1
Description
すなわち、非特許文献1にあるものはバンケルタイプのロータリピストン機構を持ったものであるが、圧縮部並びに膨張部のハウジング内において、ロータ(回転体)側のシール部で仕切られている複数の作動空間はサイクル中、ロータの回転とともに回転移動する。それに対して圧縮部並びに膨張部のハウジングの外周部に付設されている作動ガスの出入り口は位置を変えないために、個々の圧縮部及び膨張部内の作動ガスは、圧縮部並びに膨張部のハウジングに付設されている作動ガスの出入り口に連通している複数の熱交換器セット(再生器、放熱器、吸熱器)に対しても流れるので、本来、分離されるべき複数のサイクルが混ざり合うことになる。作動ガスが、サイクル中、別サイクル(気筒)の熱交換器内等で混ざり合うことは、熱的損失発生が大きい上に、正規のスターリングサイクルに特有のなめらかな圧力変動の実現も困難にする。可変容積空間が回転して、ガスの出入り口がハウジング外側に固定されている基本構成は、特許文献1〜3も同様である。
"Stirling Engines" P.118, G. Walker 著
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、
前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「前記膨張空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成」
することが出来る。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、
前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「前記圧縮空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成」
することが出来る。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系を複数備え、前記系の各々の内部に作動ガスが封入され、前記各圧縮空間の容積及び前記各膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記各作動ガスが振動して、前記各吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される空間の各々を前記各圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される空間の各々を前記各膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定の間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記第1吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器とを備え、前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記第2吸熱器から所定温度の冷却能力が得られる」
ようにすることが出来る。
「内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔をもって前記第1ハウジングに支持される4枚のベーンを備え、付勢手段をして前記4枚のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を容積可変の第1圧縮空間、第2圧縮空間、第3圧縮空間及び第4圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定の間隔をもって前記第2ハウジングに支持される4枚のベーンを備え、付勢手段をして前記4枚のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を容積可変の第1膨張空間、第2膨張空間、第3膨張空間及び第4膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器と、
前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に介設された第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器と、
前記第3圧縮空間と前記第3膨張空間との間に介設された第3放熱器、第3再生器及び第3吸熱器と、
前記第4圧縮空間と前記第4膨張空間との間に介設された第4放熱器、第4再生器及び第4吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に第1作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第1作動ガスが振動して、
前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に第2作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第2作動ガスが振動して、
前記第3圧縮空間、前記第3放熱器、前記第3再生器、前記第3吸熱器及び前記第3膨張空間から形成される系の内部に第3作動ガスが封入され、前記第3圧縮空間の容積及び前記第3膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第3作動ガスが振動して、
前記第4圧縮空間、前記第4放熱器、前記第4再生器、前記第4吸熱器及び前記第4膨張空間から形成される系の内部に第4作動ガスが封入され、前記第4圧縮空間の容積及び前記第4膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第4作動ガスが振動して、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3吸熱器、前記第4吸熱器から、夫々、個別に所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔をもって前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する初段圧縮機と、
内部に筒状の第2内部区間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する初段膨張機と、
内部に筒状の第3内部空間が形成された第3ハウジング、前記第3内部空間の軸方向に延在して設けられた第3シャフト、前記第3内部空間内で前記第3シャフトと一体回転すべく前記第3シャフトに偏心して固定された第3ロータ、並びに前記第3内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第3ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第3ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第3ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第3内部空間を少なくとも容積可変の第3圧縮空間及び第4圧縮空間とに区画形成する第3ロータ機構とを有する次段圧縮機と、
内部に筒状の第4内部空間が形成された第4ハウジング、前記第4内部空間の軸方向に延在して設けられた第4シャフト、前記第4内部空間内で前記第4シャフトと一体回転すべく前記第4シャフトに偏心して固定された第4ロータ、並びに前記第4内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第4ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第4ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第4ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第4内部空間を少なくとも容積可変の第3膨張空間及び第4膨張空間とに区画形成する第4ロータ機構とを有する次段膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器と、
前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に介設された第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器と、
前記第3圧縮空間と前記第3膨張空間との間に介設された第3放熱器、第3再生器及び第3吸熱器と、
前記第4圧縮空間と前記第4膨張空間との間に介設された第4放熱器、第4再生器及び第4吸熱器と、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3放熱器及び前記第4放熱器を、この順序で熱的に連結する熱連結手段とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に第1作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第1作動ガスが振動して、
前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に第2作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の所定の位相差で周期的に変化したときに前記第2作動ガスが振動して、
前記第3圧縮空間、前記第3放熱器、前記第3再生器、前記第3吸熱器及び前記第3膨張空間から形成される系の内部に第3作動ガスが封入され、前記第3圧縮空間の容積及び前記第3膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第3作動ガスが振動して、
前記第4圧縮空間、前記第4放熱器、前記第4再生器、前記第4吸熱器及び前記第4膨張空間から形成される系の内部に第4作動ガスが封入され、前記第4圧縮空間の容積及び前記第4膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第4作動ガスが振動して、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3吸熱器、前記第4吸熱器から、夫々、個別に所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「前記膨張空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成」
することが出来る。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「前記圧縮空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成」
することが出来る。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第1吸熱器の加熱時、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化して動力が取り出されるようにしてなるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の一部は、圧縮機の圧縮空間となっており、前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の一部は、膨張機の膨張空間となっており、前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の内部に圧縮機の圧縮空間及び膨張機の膨張空間が設けられ、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、主として冷・暖熱が(場合によっては動力も)取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
複数のディスプレーサ機構を設けることにより、前記系の一部に、複数のディスプレーサ空間を形成し、
前記複数のディスプレーサ機構の少なくとも一つを、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記ディスプレーサ空間とした、ビルミエサイクル型振動流再生型熱機関。」
を構成したことである。
「圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機及び/又は前記膨張機は、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記ハウジングから前記内部空間に突出可能な複数のベーンと、前記ベーンの先端部を前記ロータの外周面に常時摺接するように前記ベーンを付勢する付勢手段とを備えて構成され、
前記ベーンと前記ロータとの常時摺接によって前記内部空間が複数の空間に区画されるとともに、区画された前記空間のうちの少なくとも一つの空間が前記ロータの回転により容積変動し、容積変動する空間のうちの少なくとも一つの空間を圧縮空間及び/又は膨張空間とすることを特徴とするスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。」としたことである。
第1ロータ14の角位置(位相)が180度から270度に変移する過程では、第1圧縮空間17の容積は最大から中位に向かうと共に、第1膨張空間57の容積は中位から最小に向かい、系全体の容積変化は圧縮的となる。これにより、第1圧縮空間17の温度は上昇し、放熱器20からの放熱は最大過程となる。
尚、第2圧縮空間18、放熱器60、再生器70、吸熱器80及び第2膨張空間58の連結により形成される系においても、上記したスターリングサイクルと180度の位相差をもったスターリングサイクルが形成される。
尚、上述のスターリング冷凍機は、圧縮機と膨張機とが共に本発明を適用したロータリタイプの容積変動方式を採用している例であるが、必ずしも圧縮機と膨張機とが共に本発明を適用していなければならないことはなく、圧縮機側のみ、又は膨張機側のみに、本発明を適用したものとしても良い。例えば、図12に示すように、圧縮機10のみに本発明を適用した構成を採用し、一方、膨張機を、往復動するピストン257B(ピストン258B)と、このピストン257B(ピストン258B)を受容するシリンダ257A(シリンダ258A)とで第1膨張空間257(第2膨張空間258)が画成される往復動型のものとしても良い。
12:内部空間
14:ロータ
20:放熱器
30:再生器
40:吸熱器
Claims (24)
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、
前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 前記膨張空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成される、請求項1記載のスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、
前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 前記圧縮空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成される、請求項3記載のスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系を複数備え、前記系の各々の内部に作動ガスが封入され、前記各圧縮空間の容積及び前記各膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記各作動ガスが振動して、前記各吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される空間の各々を前記各圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、且つ、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される空間の各々を前記各膨張空間とした、スターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定の間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記第1吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器とを備え、前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記第2吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなる、請求項7記載のスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
- 内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔をもって前記第1ハウジングに支持される4枚のベーンを備え、付勢手段をして前記4枚のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を容積可変の第1圧縮空間、第2圧縮空間、第3圧縮空間及び第4圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定の間隔をもって前記第2ハウジングに支持される4枚のベーンを備え、付勢手段をして前記4枚のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を容積可変の第1膨張空間、第2膨張空間、第3膨張空間及び第4膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器と、
前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に介設された第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器と、
前記第3圧縮空間と前記第3膨張空間との間に介設された第3放熱器、第3再生器及び第3吸熱器と、
前記第4圧縮空間と前記第4膨張空間との間に介設された第4放熱器、第4再生器及び第4吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に第1作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第1作動ガスが振動して、
前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に第2作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第2作動ガスが振動して、
前記第3圧縮空間、前記第3放熱器、前記第3再生器、前記第3吸熱器及び前記第3膨張空間から形成される系の内部に第3作動ガスが封入され、前記第3圧縮空間の容積及び前記第3膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第3作動ガスが振動して、
前記第4圧縮空間、前記第4放熱器、前記第4再生器、前記第4吸熱器及び前記第4膨張空間から形成される系の内部に第4作動ガスが封入され、前記第4圧縮空間の容積及び前記第4膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第4作動ガスが振動して、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3吸熱器、前記第4吸熱器から、夫々、個別に所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔をもって前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する初段圧縮機と、
内部に筒状の第2内部区間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する初段膨張機と、
内部に筒状の第3内部空間が形成された第3ハウジング、前記第3内部空間の軸方向に延在して設けられた第3シャフト、前記第3内部空間内で前記第3シャフトと一体回転すべく前記第3シャフトに偏心して固定された第3ロータ、並びに前記第3内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第3ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第3ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第3ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第3内部空間を少なくとも容積可変の第3圧縮空間及び第4圧縮空間とに区画形成する第3ロータ機構とを有する次段圧縮機と、
内部に筒状の第4内部空間が形成された第4ハウジング、前記第4内部空間の軸方向に延在して設けられた第4シャフト、前記第4内部空間内で前記第4シャフトと一体回転すべく前記第4シャフトに偏心して固定された第4ロータ、並びに前記第4内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第4ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第4ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第4ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第4内部空間を少なくとも容積可変の第3膨張空間及び第4膨張空間とに区画形成する第4ロータ機構とを有する次段膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器と、
前記第2圧縮空間と前記第2膨張空間との間に介設された第2放熱器、第2再生器及び第2吸熱器と、
前記第3圧縮空間と前記第3膨張空間との間に介設された第3放熱器、第3再生器及び第3吸熱器と、
前記第4圧縮空間と前記第4膨張空間との間に介設された第4放熱器、第4再生器及び第4吸熱器と、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3放熱器及び前記第4放熱器を、この順序で熱的に連結する熱連結手段とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に第1作動ガスが封入され、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第1作動ガスが振動して、
前記第2圧縮空間、前記第2放熱器、前記第2再生器、前記第2吸熱器及び前記第2膨張空間から形成される系の内部に第2作動ガスが封入され、前記第2圧縮空間の容積及び前記第2膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第2作動ガスが振動して、
前記第3圧縮空間、前記第3放熱器、前記第3再生器、前記第3吸熱器及び前記第3膨張空間から形成される系の内部に第3作動ガスが封入され、前記第3圧縮空間の容積及び前記第3膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第3作動ガスが振動して、
前記第4圧縮空間、前記第4放熱器、前記第4再生器、前記第4吸熱器及び前記第4膨張空間から形成される系の内部に第4作動ガスが封入され、前記第4圧縮空間の容積及び前記第4膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに前記第4作動ガスが振動して、
前記第1吸熱器、前記第2吸熱器、前記第3吸熱器、前記第4吸熱器から、夫々、個別に所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。 - 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。 - 前記膨張空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成される、請求項11記載のスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。 - 前記圧縮空間は、往復動するピストンと前記ピストンを受容するシリンダとにより画成される、請求項13記載のスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記吸熱器の加熱時、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化したときに、前記系の全体容積の変化と圧力変化の作用により、動力が取り出されるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の作動空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、スターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。 - 内部に筒状の第1内部空間が形成された第1ハウジング、前記第1内部空間の軸方向に延在して設けられた第1シャフト、前記第1内部空間内で前記第1シャフトと一体回転すべく前記第1シャフトに偏心して固定された第1ロータ、並びに前記第1内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第1ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第1ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第1ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第1内部空間を少なくとも容積可変の第1圧縮空間及び第2圧縮空間とに区画形成する第1ロータ機構とを有する圧縮機と、
内部に筒状の第2内部空間が形成された第2ハウジング、前記第2内部空間の軸方向に延在して設けられた第2シャフト、前記第2内部空間内で前記第2シャフトと一体回転すべく前記第2シャフトに偏心して固定された第2ロータ、並びに前記第2内部空間の軸心に対して半径方向に移動可能なように前記第2ハウジングの周方向に所定間隔を持って前記第2ハウジングに支持される複数のベーンを備え、付勢手段をして前記複数のベーンの先端部を前記第2ロータの外周面に常時摺接せしめることにより前記第2内部空間を少なくとも容積可変の第1膨張空間及び第2膨張空間とに区画形成する第2ロータ機構とを有する膨張機と、
前記第1圧縮空間と前記第1膨張空間との間に介設された第1放熱器、第1再生器及び第1吸熱器とを備え、
前記第1圧縮空間、前記第1放熱器、前記第1再生器、前記第1吸熱器及び前記第1膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記第1吸熱器の加熱時、前記第1圧縮空間の容積及び前記第1膨張空間の容積が所定の位相差で周期的に変化して動力が取り出されるようにしてなるスターリングエンジンその他の振動流再生型熱機関。 - 請求項1〜16において、その他は、ビルミエサイクル機関、パルス管部が膨張機に相当するタイプのスターリング型パルス管冷凍機、CYサイクル機関、GM冷凍機及びソルベイ型冷凍機のいずれかである、振動流再生型熱機関。
- 系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の一部は、圧縮機の圧縮空間となっており、前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とした、振動流再生型熱機関。 - 系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の一部は、膨張機の膨張空間となっており、前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、振動流再生型熱機関。 - 系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、冷・暖熱若しくは動力が取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
前記系の内部に圧縮機の圧縮空間及び膨張機の膨張空間が設けられ、
前記圧縮機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記圧縮機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記圧縮空間とし、
前記膨張機を、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記膨張機のハウジングの内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記膨張空間とした、振動流再生型熱機関。 - 系の内部に封入された作動ガスの振動と前記系の圧力変化に伴い、主として冷・暖熱が(場合によっては動力も)取り出せることが出来るようにした振動流再生型熱機関において、
複数のディスプレーサ機構を設けることにより、前記系の一部に、複数のディスプレーサ空間を形成し、
前記複数のディスプレーサ機構の少なくとも一つを、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記内部空間の半径内方向に付勢されて常時前記ロータの外周面に摺接される先端部を持ち且つ周方向に所定の間隔を持つように配置された複数のベーンとを備えて構成し、前記内部空間を前記ロータ及び前記複数のベーンにより区画して形成される複数の容積可変の空間の内の少なくとも1つを前記ディスプレーサ空間とした、ビルミエサイクル型振動流再生型熱機関。 - 前記ロータは前記ハウジングの内部空間内で偏心回転していることを特徴とする、請求項1〜6、11〜15または17〜21のいずれか1項に記載のスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
- 前記ロータの断面形状は非円形断面であることを特徴とする、請求項1〜6、11〜15又は17〜21のいずれか1項に記載のスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
- 圧縮機の圧縮空間、放熱器、再生器、吸熱器及び膨張機の膨張空間から形成される系の内部に作動ガスが封入され、前記圧縮空間の容積及び前記膨張空間の容積が所定の位相差でもって周期的に変化したときに前記作動ガスが振動して、前記吸熱器から所定温度の冷却能力が得られるようにしてなるスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関において、
前記圧縮機及び/又は前記膨張機は、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間内に回転可能に設けられたロータと、前記ハウジングから前記内部空間に突出可能な複数のベーンと、前記ベーンの先端部を前記ロータの外周面に常時摺接するように前記ベーンを付勢する付勢手段とを備えて構成され、
前記ベーンと前記ロータとの常時摺接によって前記内部空間が複数の空間に区画されるとともに、区画された前記空間のうちの少なくとも一つの空間が前記ロータの回転により容積変動し、容積変動する空間のうちの少なくとも一つの空間を圧縮空間及び/又は膨張空間とすることを特徴とするスターリング冷凍機その他の振動流再生型熱機関。
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KR100829957B1 (ko) | 2007-07-12 | 2008-05-16 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 로터리 스터링 엔진 |
US7937939B2 (en) | 2004-01-16 | 2011-05-10 | Mark Christopher Benson | Bicycle thermodynamic engine |
CN102062015A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 黄锦峰 | 一种新型斯特林发动机 |
JP4917686B1 (ja) * | 2011-07-01 | 2012-04-18 | 泰朗 横山 | ロータリー式スターリングエンジン |
RU2625071C2 (ru) * | 2015-12-18 | 2017-07-11 | Должикова Лидия Павловна | Роторный двигатель Стирлинга |
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KR20200037670A (ko) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 두산중공업 주식회사 | 스털링 엔진 실린더 |
CN112145312A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 中国矿业大学 | 一种转子式斯特林发动机装置及工作方法 |
CN113107853A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 张登明 | 一种罗茨风机的内部降温机构 |
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2004
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7937939B2 (en) | 2004-01-16 | 2011-05-10 | Mark Christopher Benson | Bicycle thermodynamic engine |
KR100829957B1 (ko) | 2007-07-12 | 2008-05-16 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 로터리 스터링 엔진 |
CN102062015A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 黄锦峰 | 一种新型斯特林发动机 |
JP4917686B1 (ja) * | 2011-07-01 | 2012-04-18 | 泰朗 横山 | ロータリー式スターリングエンジン |
US10072608B2 (en) | 2014-04-18 | 2018-09-11 | Hidemi Kurita | Stirling engine |
RU2625071C2 (ru) * | 2015-12-18 | 2017-07-11 | Должикова Лидия Павловна | Роторный двигатель Стирлинга |
KR20200037670A (ko) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 두산중공업 주식회사 | 스털링 엔진 실린더 |
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CN112145312A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-29 | 中国矿业大学 | 一种转子式斯特林发动机装置及工作方法 |
CN113107853A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 张登明 | 一种罗茨风机的内部降温机构 |
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