JP2719293B2 - 逆スターリングサイクルヒートポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動ガスの吐出と吸入
とを交互に繰り返す高温側室、及び、その高温側室の吐
出吸入周期とほぼ等しい周期で、かつ、ほぼ１／４周期
分だけ位相が進んだ状態で作動ガスの吐出と吸入とを交
互に繰り返す低温側室を設け、それら高温側室と低温側
室とにわたる連通路に、前記高温側室の側から順に高温
放熱器、蓄熱作用する再生熱交換器、低温吸熱器を配置
した逆スターリングサイクルヒートポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は逆スターリングサイクルヒートポ
ンプの基本構成を示し、従来は、この基本構成におい
て、高温側室１ｓでの作動ガスＧの吐出吸入と、低温側
室２ｓでの作動ガスＧの吐出吸入（高温側室１ｓの吐出
吸入周期とほぼ等しい周期で、かつ、ほぼ１／４周期分
だけ位相が進んだ作動ガス吐出吸入）との協働により、
高温側室１ｓから連通路４を介して低温側室２ｓにわた
る系中の作動ガスＧを、図２に示す如く圧縮−等容−膨
張−等容のサイクルで変化させ、これにより、蓄熱作用
を有する再生熱交換器７を温度的仕切りとする状態で高
温側室１ｓの側において高温レベルでの放熱作用を生じ
させ、かつ、低温側室２ｓの側において低温レベルでの
吸熱作用を生じさせるという、逆スターリングサイクル
本来の動作原理のみにより、低温吸熱器６を低温で吸熱
対象に対し吸熱機能（換言すれば冷却機能）させ、か
つ、高温放熱器５を高温で放熱対象に対し放熱機能（換
言すれば加熱機能）させていた。

【０００３】図中１ｐは高温側室１ｓでの作動ガスの吐
出吸入を行う駆動ピストン、同じく２ｐは低温側室２ｓ
での作動ガス吐出吸入を行う駆動ピストンである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如き従
来の逆スターリングサイクルヒートポンプは、その比出
力（消費動力に対する出力比、換言すればエネルギ効
率）が一般のフロン圧縮式ヒートポンプ（冷凍機）等に
比べて小さい問題があり、このことが汎用化の妨げとな
っていた。

【０００５】一方、ヒートポンプ（冷凍機）としては他
に、パルス管と称する管の開口側管端部で管内への作動
ガス圧入と管内作動ガスの排出とを交互に脈動的に繰り
返すことにより、パルス管内における作動ガスの圧縮−
膨張サイクルをもって、そのパルス管の閉塞側管端部に
高温を生じさせ、かつ、開口側管端部の側に低温を生じ
させる（即ち、開口側管端部の側から閉塞側管端部の側
への熱移動を生じさせる）パルス管冷凍機が知られてい
るが、このパルス管冷凍機は構造が単純で、又、低温吸
熱側と高温放熱側との間に大きな温度差を確保（換言す
れば、かなり低い吸熱温度で運転が可能）できる利点を
有するものの、それ自体では単位時間当たりの汲み上げ
熱量が小さく、できるだけ大きな熱量を能率良く汲み上
げることが要求される用途での使用は不向きであった。

【０００６】本発明の目的は、逆スターリングサイクル
を基本として、これにパルス管冷凍機の原理を合理的に
組み合わせることにより、従来の逆スターリングサイク
ルヒートポンプに比べ、駆動構成の複雑化を伴うことな
くより高い比出力を確保できるようにし、又、吸熱温度
の一層の低温化も可能とする点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による逆スターリ
ングサイクルヒートポンプの第１の特徴構成は、作動ガ
スの吐出と吸入とを交互に繰り返す高温側室、及び、そ
の高温側室の吐出吸入周期とほぼ等しい周期で、かつ、
ほぼ１／４周期分だけ位相が進んだ状態で作動ガスの吐
出と吸入とを交互に繰り返す低温側室を設け、それら高
温側室と低温側室とにわたる連通路に、前記高温側室の
側から順に高温放熱器、蓄熱作用する再生熱交換器、低
温吸熱器を配置する構成において、開口側管端部で管内
への作動ガス圧入と管内作動ガスの排出とを交互に繰り
返すに伴い、開口側管端部の側から閉塞側管端部の側へ
の熱移動を生じるパルス管を設け、そのパルス管の開口
側管端部を、前記低温側室と前記再生熱交換器との間で
前記連通路に、又は、前記再生熱交換器に接続し、前記
パルス管の閉塞側管端部に管端放熱器を設けたことにあ
る。

【０００８】本発明による逆スターリングサイクルヒー
トポンプの第２の特徴構成は、前記管端放熱器における
作動ガス路を、その閉塞端側ほど小断面積に形成してあ
ることにある。

【０００９】本発明による逆スターリングサイクルヒー
トポンプの第３の特徴構成は、前記パルス管の開口側管
端部を開閉する弁を設けたことにある。

【００１０】

【作用】すなわち、第１特徴構成においては（例えば図
１参照）、高温側室１ｓでの作動ガスＧの吐出吸入と、
低温側室２ｓでの作動ガスＧの吐出吸入（高温側室１ｓ
の吐出吸入周期とほぼ等しい周期で、かつ、ほぼ１／４
周期分だけ位相が進んだ作動ガス吐出吸入）との協働に
より、先述の図７に示す基本構成の逆スターリングサイ
クルヒートポンプと同様に、高温側室１ｓから連通路４
を介して低温側室２ｓにわたる系中の作動ガスＧが、図
２に示す如く圧縮−等容−膨張−等容のサイクルで変化
し、この逆スターリングサイクル本来の動作原理によ
り、蓄熱作用を有する再生熱交換器７を温度的仕切りと
する状態で高温側室１ｓの側において高温レベルでの放
熱作用が生じ、かつ、低温側室２ｓの側において低温レ
ベルでの吸熱作用が生じ、これにより、低温吸熱器６が
低温で吸熱対象ｃに対し吸熱機能（冷却機能）し、か
つ、高温放熱器５が高温で放熱対象ｗに対し放熱機能
（加熱機能）する。

【００１１】又、高温側室１ｓと低温側室２ｓとにわた
る系中の作動ガスＧが上記の圧縮−等容−膨張−等容の
サイクルにおける圧縮と膨張とで繰り返し圧力変動する
に伴い、開口側管端部を低温側室２ｓと再生熱交換器７
との間で上記連通路７に、又は、再生熱交換器７に接続
したパルス管８において、その管内への作動ガス圧入と
管内作動ガスの排出との繰り返しが生じ、これによりパ
ルス管冷凍機の動作原理をもって、接続パルス管８にお
ける閉塞側管端部の側で作動ガスＧの断熱圧縮による高
温が発生するとともに、接続パルス管８における開口側
管端部の側で作動ガスＧの断熱膨張による低温が発生す
る形態で、開口側管端部の側から閉塞側管端部の側への
熱移動が生じる。

【００１２】そして、この熱移動において、閉塞側管端
部の側での高温発生に対し、その閉塞側管端部に設けた
管端放熱器９が前記の高温放熱器５と並行して高温で放
熱対象に対し放熱機能（加熱機能）することで、装置全
体としての放熱機能が向上し、又、連通路４において再
生熱交換器７を温度的仕切りとした低温側室２ｓの側で
は、前記の逆スターリングサイクル本来の動作原理によ
る低温化吸熱作用と、上記のパルス管冷凍機の原理で接
続パルス管８の開口側管端部に生じる低温化吸熱作用と
の相乗効果により、そこでの低温化吸熱能力が逆スター
リングサイクルのみによる場合に比べ増大し、これによ
り、低温吸熱器６の低温化促進及び吸熱対象に対する吸
熱機能（冷却機能）の向上が効果的に達成される。

【００１３】第２特徴構成においては（例えば図３参
照）、パルス管８における開口側管端部での管内への作
動ガス圧入に伴い、パルス管８の閉塞側管端部における
管端放熱器９の作動ガス路９ａ中をその閉塞端側に向か
って作動ガスＧが圧縮を伴いながら移動する形態で、そ
の作動ガスＧと放熱対象ｗとの熱交換が進行するのに対
し、管端放熱器９における作動ガス路９ａをその閉塞端
側ほど小断面積にして、閉塞端側ほど圧縮過程での作動
ガス流速が大きくなるようにすることで、上記の熱交換
進行を促進する。

【００１４】第３特徴構成においては（例えば図３参
照）、弁Ｖをもって接続パルス管８の開口側管端部を開
閉することで、低温側室２ｓと再生熱交換器７との間で
連通路４に対しパルス管８を連通させてパルス管８を前
述の如く機能させる状態と、非連通としてパルス管８の
機能を停止させる状態との切り換えを行う。

【００１５】

【発明の効果】つまり、本発明の第１特徴構成によれ
ば、逆スターリングサイクル本来の低温化吸熱作用とパ
ルス管冷凍機の原理を利用した低温化吸熱作用との相乗
効果をもって低温吸熱器の低温化促進及び吸熱機能（冷
却機能）の向上を効果的に達成し、又、管端放熱器を高
温放熱器とともに放熱機能させて全体放熱機能を向上さ
せることで、単なるパルス管冷凍機に比べ大きな熱量を
能率良く汲み上げ得ることはもとより、従来の逆スター
リングサイクルヒートポンプに比べより高い比出力を確
保でき、又、吸熱温度の一層の低温化も可能とし得るに
至った。

【００１６】しかも、パルス管に対する専用の駆動部が
不要で全体駆動構成の複雑化を伴うことがなく、パルス
管としての管体を接続するだけの簡単な改良構成である
から、装置の全体構成を小型なものにできるとともに、
簡素な装置構成として制作面並びにコスト面でも有利に
でき、これらのことから全体として、冷熱源装置（冷凍
機）あるいは温熱源装置のいずれで用いるにしても高性
能で汎用性に優れたヒートポンプ装置を提供し得るに至
った。

【００１７】本発明の第２特徴構成によれば、管端放熱
器を小型なものとしながら、その熱交換性能を高く確保
でき、これにより、装置全体として一層の小型化、及
び、一層の性能向上が可能となる。

【００１８】本発明の第３特徴構成によれば、接続パル
ス管を機能させる状態と機能停止させる状態との切り換
えにより、例えば、吸熱負荷（冷却負荷）や放熱負荷
（加熱負荷）の変動等に対し広い対応巾もって対応する
ようにヒートポンプとしての特性を変更でき、この切り
換えによる特性変更が可能なことでより広い汎用性を確
保できる。

【００１９】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００２０】図１は本発明による逆スターリングサイク
ルヒートポンプの一構成例を示し、１はクランク軸３の
駆動回転により往復動する第１ピストン１ｐを内装して
高温側室１ｓを形成する第１シリンダ、２は同様にクラ
ンク軸３の駆動回転により往復動する第２ピストン２ｐ
を内装して低温側室２ｓを形成する第２シリンダであ
り、夫々、ピストン１ｐ，２ｐの往復動により例えばヘ
リウム等の作動ガスＧを高温側室１ｓ・低温側室２ｓか
ら加圧吐出することと、それら高温側室１ｓ・低温側室
２ｓへ吸入することとを交互に繰り返す。

【００２１】第１ピストン１ｐのクランク角に対し、第
２ピストン２ｐのクランク角には９０°の位相進角を与
えてあり、これにより、図２に示すように、低温側室２
ｓは、高温側室１ｓの吐出吸入周期と等しい周期で、か
つ、１／４周期分だけ位相が進んだ状態で作動ガスＧの
吐出と吸入とを行う。

【００２２】高温側室１ｓと低温側室２ｓとは作動ガス
Ｇを流通させる連通路４を介して接続し、この連通路４
において、高温側室１ｓの出口近傍には、大気や冷却
水、あるいは、その他の冷却媒体を放熱対象として、そ
れら冷却媒体（本例では冷却水ｗ）と作動ガスＧとを熱
交換させる高温放熱器５を設け、又、低温側室２ｓの出
口近傍には、吸熱対象（すなわち冷凍機としての冷却対
象、本例ではブラインｃ）と作動ガスＧとを熱交換させ
る低温吸熱器６を設け、更に、連通路４の中間部には、
通過作動ガスＧとの熱交換で蓄熱機能する再生熱交換器
７を設けてある。

【００２３】又、上記の如き逆スターリングサイクル冷
凍機としての基本構成に加え、いわゆるパルス管冷凍機
の冷凍原理を利用するパルス管８（即ち、開口側管端で
管内への作動ガス圧入と管内作動ガスの排出とを交互に
繰り返すことにより、開口側管端部の側から閉塞側管端
部の側への熱移動を生じさせるパルス管８）を設け、こ
のパルス管８の開口側管端部を低温側室２ｓに対し接続
し開口させるとともに、パルス管８の閉塞側管端部に
は、前記の高温放熱器５と同様に大気や冷却水、あるい
は、その他の冷却媒体を放熱対象として、それら冷却媒
体（本例では冷却水ｗ）と作動ガスＧとを熱交換させる
管端放熱器９を設けてある。

【００２４】図中、Ｄは断熱材である。

【００２５】上記の装置構成において、その冷凍機作動
については、先ず、第１ピストン１ｐが下死点から上死
点への往動を開始したのち吐出吸入周期における第１の
１／４周期にあたる吐出行程前半にある間、第２ピスト
ン２ｐは第１ピストン１ｐよりも１／４周期分だけ進ん
で上死点へ向かう吐出行程後半にあり、これにより、こ
の間において高温側室１ｓから連通路４を介し低温側室
２ｓにわたる系中の作動ガスＧが圧縮される。

【００２６】次に、第１ピストン１ｐが第２の１／４周
期にあたる吐出行程後半にある間は、第２ピストン２ｐ
は吐出行程から反転して上死点から下死点へ向かう吸入
行程前半にあり、この間において系中の圧縮作動ガスＧ
は等容積で高温側室１ｓの側から低温側室２ｓの側へ移
動し、この低温側室２ｓの側への移動の際、圧縮作動ガ
スＧは高温放熱器５おいて放熱対象ｗに対し放熱（即ち
冷却水ｗによる冷却）し、また続いて再生熱交換器７で
蓄熱（換言すれば再生熱交換器７の蓄熱冷熱による予
冷）し、これら放熱・蓄熱により高温レベルから低温レ
ベルへ温度降下する。

【００２７】その後、第１ピストン１ｐが上死点に至っ
たのち下死点へ向かう吸入行程に反転して第３の１／４
周期にあたる吸入行程前半にある間、第２ピストン２ｐ
は下死点へ向かう吸入行程後半にあり、これにより、こ
の間において高温側室１ｓから連通路４を介し低温側室
２ｓにわたる系中の作動ガスＧは低温レベルで膨張す
る。

【００２８】次に、第１ピストン１ｐが第４の１／４周
期にあたる吸入行程後半にある間は、第２ピストン２ｐ
は吸入行程から反転して下死点から上死点へ向かう吐出
行程前半にあり、これにより、この間において系中の膨
張作動ガスＧは等容積で低温側室２ｓの側から高温側室
１ｓの側へ移動し、この高温側室１ｓの側への移動の
際、膨張作動ガスＧは低温吸熱器６おいて低温で吸熱対
象ｃから吸熱（即ちブラインｃを冷却）し、また続いて
再生熱交換器７で蓄冷し、これら吸熱・蓄冷により低温
レベルから高温レベルへ温度上昇する。

【００２９】そして以降、上記の圧縮−等容−膨張−等
容のサイクル、すなわち、逆スターリングサイクルを繰
り返して冷却対象ｃ（ブライン）の冷却を継続する。

【００３０】一方、開口側管端部を低温側室２ｓに接続
したパルス管８では、上記の如き逆スターリングサイク
ルでの圧縮と膨張の繰り返しにより作動ガス圧力が繰り
返し変動することに伴い、開口側管端部で管内への作動
ガス圧入と管内作動ガスの排出とが繰り返し生じ、これ
により、管内への作動ガス圧入による管内作動ガスＧの
圧縮をもって閉塞側管端部の側で断熱圧縮による高温が
生じ、また、管内作動ガスの排出による管内作動ガスＧ
の膨張をもって開口側管端部の側で断熱膨張による低温
が生じる形態で、パルス管冷凍機の動作原理により開口
側管端部の側から閉塞側管端部の側への熱移動が生じ
る。

【００３１】そして、この接続パルス管８での熱移動に
おいて、高温端となる閉塞側管端部では管端放熱器９に
おいて作動ガスＧが高温レベルで放熱対象ｗに対し放熱
（即ち冷却水ｗによる冷却）し、この管端放熱器９での
放熱と前記の高温放熱器５での放熱とにより装置全体と
して大きな放熱機能が確保される。

【００３２】又、低温端側となる低温側室２ｓでは、前
記の逆スターリングサイクル本来の動作原理による低温
化吸熱作用と、上記のパルス管冷凍機の原理で接続パル
ス管８の開口側管端部に生じる低温化吸熱作用との相乗
効果により、そこでの低温化吸熱作用が促進され、これ
により、低温吸熱器６の低温化促進及び吸熱対象ｃに対
する吸熱機能（即ちブラインｃに対する冷却機能）の向
上が効果的に達成される。

【００３３】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００３４】（１）図３は本発明による逆スターリング
サイクルヒートポンプの他の構成例を示し、前述の実施
例と同機能の部分には同符号を付してある。

【００３５】前述の実施例においては、Ｖ字状配置の二
つのシリンダ１，２を設けて、それらシリンダ１，２に
高温側室１ｓ及び低温側室２ｓを各別に形成したのに対
し、この図３に示す構成例では、一本のシリンダ部に第
１ピストン１ｐ及び第２ピストン２ｐを直列配置で内装
し、そして、シリンダ先端側に配置の第２ピストン２ｐ
とシリンダ先端との間を低温側室２ｓとし、かつ、第２
ピストン２ｐと第１ピストン１ｐとの間を高温側室１ｓ
としてある。

【００３６】又、パルス管８は曲管で構成してある。

【００３７】管端放熱器９は、内部の複数作動ガス路９
ａ夫々をそれらの閉塞端側ほど小断面積となる先細りに
形成してあり、これにより、パルス管８内への作動ガス
圧入に伴う圧縮過程での、これら作動ガス路９ａにおけ
る作動ガス流速を閉塞端側ほど大きくなるようにして、
放熱対象ｗとの熱交換を促進するようにしてある。

【００３８】（２）図４は本発明による逆スターリング
サイクルヒートポンプを冷熱源装置と温熱源装置との両
用機として用いる場合の一適用例、及び、それぞれ開閉
弁Ｖ，Ｖ’を備えさせた二つのパルス管８，８’を設け
た構成例を示し、先と同様、前述の実施例と同機能の部
分には同符号を付してある。

【００３９】逆スターリングサイクルヒートポンプを冷
熱源装置（つまり、冷凍機）として用いる場合、放熱器
での発生熱を適当な熱媒体ｗを介して系外へ、あるい
は、大気等へ直接に排熱するのに対し、この図４に示す
例では、一台ないし複数台の温熱消費装置Ａと高温放熱
器５と二つのパルス管８，８’夫々の管端放熱器９，
９’とにわたって熱媒体ｗを循環させる温熱循環路Ｈを
設けるとともに、同じく一台ないし複数台の冷熱消費装
置Ｂと低温吸熱器６とにわたって熱媒体ｃを循環させる
冷熱循環路Ｌを設けてある。

【００４０】つまり、高温放熱器５及び各管端放熱器
９，９’での発生温熱を熱媒体ｗにより温熱消費装置Ａ
に供給して、その供給温熱を暖房や加熱乾燥等の種々の
目的において温熱消費装置Ａで消費し、一方、この温熱
消費に並行して、低温吸熱器６での発生冷熱を熱媒体ｃ
により冷熱消費装置Ｂに供給して、その供給冷熱を冷房
や冷蔵等の種々の目的において冷熱消費装置Ｂで消費す
る構成としてある。

【００４１】又、各パルス管８，８’に装備のバルブ
Ｖ，Ｖ’は各別に開閉切り換え使用し、再生熱交換器７
に接続したパルス管８’のバルブＶ’を閉にするととも
に、低温側室２に接続したパルス管８のバルブＶを開に
すれば、低温側室２に接続したパルス管８の機能により
効果的な低温の発生ができ、逆に、再生熱交換器７に接
続したパルス管８’のバルブＶ’を開にするとともに、
低温側室２に接続したパルス管８のバルブＶを閉にすれ
ば、再生熱交換器７に接続したパルス管８’の機能によ
り更に低い温度の発生が可能となる。

【００４２】尚、両方のバルブＶ，Ｖ’の開としての運
転、及び、両方のバルブＶ，Ｖ’の閉としての運転も可
能である。

【００４３】（３）図５は本発明による逆スターリング
サイクルヒートポンプの複数台を組み合わせる例を示
し、先と同様、前述の実施例と同機能の部分には同符号
を付してある。

【００４４】この図５に示す例では、本発明による逆ス
ターリングサイクルヒートポンプの二台Ｘ，Ｙを並置す
るとともに、吐出吸入の位相を１／２周期分異ならせた
両ヒートポンプＸ，Ｙの高温側室１ｓどうしを連絡する
連絡路ｒを設け、そして、一方の高温側室１ｓが吐出行
程終期にあり、かつ、他方の高温側室１ｓが吸入行程終
期にある状態での所定タイミング、及び、逆にその一方
の高温側室１ｓが吸入行程終期にあり、かつ、他方の高
温側室１ｓが吐出行程終期にある状態での所定タイミン
グの夫々で連絡路ｒを一時的に開いて、吐出行程終期に
ある高温側室１ｓから吸入行程終期にある高温側室１ｓ
へ作動ガスＧの一部を注入する弁機構ＢＣＶを設けてあ
る。

【００４５】つまり、図６において細線が逆スターリン
グサイクルヒートポンプを単体運転した場合のＰｖサイ
クルを示すのに対し、上記の弁機構ＢＣＶの動作によ
り、連絡管ｒで連絡した各ヒートポンプＸ，ＹのＰｖサ
イクルを図６において太線で示す如き形態のものにし
て、各ヒートポンプＸ，Ｙにおける圧縮・膨張の圧力比
を増大させ、これにより能力向上を図ってある。

【００４６】（４）図３に示すように、パルス管８を装
備するにあたり、上述の図４で示した如くパルス管８の
開口側管端部を開閉する弁Ｖ（図３中、鎖線で示す）を
設け、この弁Ｖの開閉により、パルス管８を機能させる
状態と機能停止させる状態とに切り換えて、吸熱負荷
（冷却負荷）や放熱負荷（加熱負荷）の変動等の運転条
件の変化に対しヒートポンプの特性を変更するようにし
てもよい。

【００４７】又、この弁Ｖを単なる開閉弁とするに代え
て、開度を段階的にあるいは無段階に調整できる弁を採
用し、この開度調整によりパルス管８の機能状態を適宜
調整できるようにしてもよい。

【００４８】（５）パルス管８の接続箇所は低温側室２
ｓに限定されるものではなく、種々の条件等に応じ、連
通路４において低温側室２ｓと再生熱交換器７との間の
適当箇所（低温側室２ｓへの接続を含む）を選定した
り、あるいは、再生熱交換器７に対し接続するようにし
てもよい。

【００４９】（６）本発明による逆スターリングサイク
ルヒートポンプは、冷熱源装置としての専用機（即ち冷
凍機）、温熱源装置としての専用機、あるいは、冷熱源
装置と温熱源装置とを兼ねる両用機のいずれにも適用で
き、又、その具体的用途についても、冷房、暖房を始
め、冷房以外の各種冷却用途、暖房以外の各種加熱用途
に適用できる。

【００５０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す装置構成図

【図２】作動ガスの吐出・吸入タイミングを示すグラフ

【図３】別実施例を示す装置構成図

【図４】他の別実施例を示す装置構成図

【図５】他の別実施例を示す装置構成図

【図６】Ｐ−ｖ線図

【図７】従来の逆スターリングサイクルヒートポンプを
示す装置構成図

【符号の説明】

Ｇ 作動ガス １ｓ 高温側室 ２ｓ 低温側室 ４ 連通路 ５ 高温放熱器 ７ 再生熱交換器 ６ 低温吸熱器 ８ パルス管 ９ 管端放熱器 ９ａ 作動ガス路 Ｖ 弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤島 一郎 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会 社クボタ 技術開発研究所内 (56)参考文献 特開 平５−118685（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−41061（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動ガス（Ｇ）の吐出と吸入とを交互に
   繰り返す高温側室（１ｓ）、及び、その高温側室（１
   ｓ）の吐出吸入周期とほぼ等しい周期で、かつ、ほぼ１
   ／４周期分だけ位相が進んだ状態で作動ガス（Ｇ）の吐
   出と吸入とを交互に繰り返す低温側室（２ｓ）を設け、
   それら高温側室（１ｓ）と低温側室（２ｓ）とにわたる
   連通路（４）に、前記高温側室（１ｓ）の側から順に高
   温放熱器（５）、蓄熱作用する再生熱交換器（７）、低
   温吸熱器（６）を配置した逆スターリングサイクルヒー
   トポンプであって、 開口側管端部で管内への作動ガス圧入と管内作動ガスの
   排出とを交互に繰り返すに伴い、開口側管端部の側から
   閉塞側管端部の側への熱移動を生じるパルス管（８）を
   設け、そのパルス管（８）の開口側管端部を、前記低温
   側室（２ｓ）と前記再生熱交換器（７）との間で前記連
   通路（４）に、又は、前記再生熱交換器（７）に接続
   し、前記パルス管（８）の閉塞側管端部に管端放熱器
   （９）を設けた逆スターリングサイクルヒートポンプ。
2. 【請求項２】 前記管端放熱器（９）における作動ガス
   路（９ａ）を、その閉塞端側ほど小断面積に形成してあ
   る請求項１記載の逆スターリングサイクルヒートポン
   プ。
3. 【請求項３】 前記パルス管（８）の開口側管端部を開
   閉する弁（Ｖ）を設けた請求項１又は２記載の逆スター
   リングサイクルヒートポンプ。