JPH0351914B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0351914B2 JPH0351914B2 JP59277944A JP27794484A JPH0351914B2 JP H0351914 B2 JPH0351914 B2 JP H0351914B2 JP 59277944 A JP59277944 A JP 59277944A JP 27794484 A JP27794484 A JP 27794484A JP H0351914 B2 JPH0351914 B2 JP H0351914B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- closed container
- space
- working fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスターリング機関駆動圧縮機に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a Stirling engine driven compressor.
従来の技術
従来のスターリング機関駆動圧縮機、例えばフ
リーピストン・スターリング機関（以下FPSEと
略称する）駆動圧縮機は第２図のような構成にな
つていた。BACKGROUND ART A conventional Stirling engine driven compressor, for example a free piston Stirling engine (hereinafter abbreviated as FPSE) driven compressor, has a configuration as shown in FIG.
すなわち密閉容器１の中に、He、H2等の作動
流体が封入されており、作動流体は加熱器２にて
加熱され冷却器３にて冷却されている。一方デイ
スプレーサ４とピストン５は上下に振動してお
り、ピストン５は作動流体から仕事をされてい
る。一方ピストン５内にはプランジヤー６、吸入
弁７，８、吐出弁９，１０が設けられており、シ
リンダ１１と共に圧縮機を構成している。フロン
等の圧縮される流体は管１２から入つて圧縮され
管１３から吐出される。またプランジヤー６の質
量は、ピストン５が動いてもほとんど動かないよ
うに構成されている。 That is, a working fluid such as He, H2 , etc. is sealed in a closed container 1, and the working fluid is heated by a heater 2 and cooled by a cooler 3. On the other hand, the displacer 4 and the piston 5 are vibrating up and down, and the piston 5 is receiving work from the working fluid. On the other hand, a plunger 6, suction valves 7, 8, and discharge valves 9, 10 are provided within the piston 5, and together with the cylinder 11, constitute a compressor. Fluid to be compressed, such as fluorocarbon, enters through pipe 12, is compressed, and is discharged from pipe 13. Further, the mass of the plunger 6 is configured so that it hardly moves even if the piston 5 moves.
上記構成において、ピストン５が上昇すると連
通する空間１６Ａ，１６Ｂの圧力は増加し、また
ピストン５が下降すると空間１６Ａ，１６Ｂの圧
力は減少する。デイスプレーサ４は空間１７の圧
力とガスばね１４の圧力の圧力差で駆動される。
通常デイスプレーサ４の位置の位相角度はピスト
ン５の位置の位相角度より40°〜90°進んでいる。
デイスプレーサ４の上下運動により、作動流体は
空間１６Ａと空間１６Ｂとの間を往復し、加熱器
２、再生器１５、冷却器３にて熱交換されるもの
である。ところでこのような従来のFPSE駆動圧
縮機においてはHeとフロンとを分離するため管
１２，１３を通してフロンをピストン５内に流入
流出させていた。 In the above configuration, when the piston 5 rises, the pressure in the communicating spaces 16A, 16B increases, and when the piston 5 descends, the pressure in the spaces 16A, 16B decreases. The displacer 4 is driven by the pressure difference between the pressure in the space 17 and the pressure in the gas spring 14.
Usually, the phase angle of the position of the displacer 4 is 40° to 90° ahead of the phase angle of the position of the piston 5.
By the vertical movement of the displacer 4, the working fluid reciprocates between the space 16A and the space 16B, and heat is exchanged in the heater 2, the regenerator 15, and the cooler 3. By the way, in such a conventional FPSE-driven compressor, in order to separate He and Freon, Freon was caused to flow into and out of the piston 5 through the pipes 12 and 13.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、この管１２，１３はピストン５
が密閉容器１に対して運動しても破壊しないよう
にコイル状に巻く必要があり、バウンス空間１６
を広くしさらにバウンス空間１６を囲む密閉容器
の肉厚を厚くする必要があり、FPSE駆動圧縮機
全体が重くなるという欠点があつた。Problems to be Solved by the Invention However, these tubes 12 and 13
It is necessary to wind it in a coil shape so that it will not break even if it moves against the closed container 1, and the bounce space 16
In addition, it is necessary to increase the wall thickness of the airtight container surrounding the bounce space 16, which has the disadvantage that the entire FPSE drive compressor becomes heavy.
そこで、本発明はバウンス空間内に管を入れず
に従来品と同じ機能を持たせ、バウンス空間を囲
む密閉容器の肉厚を薄くしてFPSE駆動圧縮機を
軽くしようとするものである。 Therefore, the present invention aims to make the FPSE drive compressor lighter by providing the same function as the conventional product without inserting a tube into the bounce space, and by reducing the thickness of the sealed container surrounding the bounce space.
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決する本発明の技術的な
手段は、密閉容器に取付けられたシリンダと、こ
のシリンダ内にありシリンダに対して相対運動す
るプランジヤーと、前記シリンダ内に連通し圧縮
されるべき流体をシリンダ内に送入する流路と、
前記シリンダ内に連通し圧縮されるべき流体をシ
リンダより設けたものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for solving the above-mentioned problems includes: a cylinder attached to a closed container; a plunger disposed within the cylinder that moves relative to the cylinder; a flow path that communicates with the cylinder and sends the fluid to be compressed into the cylinder;
The cylinder is provided with a fluid to be compressed and communicated with the cylinder.
作 用
上記構成により、バウンス空間を小さくでき、
さらにバウンス空間を囲む密閉容器の肉厚を薄く
できるので装置全体を小さくしかも軽くすること
ができる。Effect With the above configuration, the bounce space can be reduced,
Furthermore, since the wall thickness of the airtight container surrounding the bounce space can be reduced, the entire device can be made smaller and lighter.
実施例
以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて
説明する。第１図において、１７は密閉容器でそ
の中にHe、H2等の作動流体が封入されている。
１８は作動流体を加熱する加熱器、１９は作動流
体を冷却する冷却器である。２０は密閉容器の内
壁に摺動自在に運動するデイスプレーサ、２１は
密閉容器１７の内壁に摺動自在に運動するピスト
ンである。本実施例において、ピストン２１の質
量は、密閉容器１７の質量より大きく、ピストン
２１は、ほぼ静止し、ピストン２１に対し、密閉
容器１７の方が相対運動するように構成されてい
る。密閉容器１７にはシリンダ２２が一体に取付
けられていてシリンダ２２内にプランジヤー２
３、吸入弁２４，２５、吐出弁２６，２７が設け
られており、圧縮機を構成している。プランジヤ
ー２３はシリンダ２２が動いてもほとんど静止し
ているように、その質量が決められている。また
フロンは管２８を通つて圧縮機に吸入され、管２
９を通つて吐出される。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings. In FIG. 1, 17 is a closed container in which a working fluid such as He, H2, etc. is sealed.
18 is a heater that heats the working fluid, and 19 is a cooler that cools the working fluid. 20 is a displacer that moves slidably on the inner wall of the closed container 17, and 21 is a piston that moves slidably on the inner wall of the closed container 17. In this embodiment, the mass of the piston 21 is larger than the mass of the closed container 17, the piston 21 is substantially stationary, and the closed container 17 is configured to move relative to the piston 21. A cylinder 22 is integrally attached to the airtight container 17, and a plunger 2 is installed inside the cylinder 22.
3. Suction valves 24, 25 and discharge valves 26, 27 are provided to constitute a compressor. The mass of the plunger 23 is determined so that it remains almost stationary even when the cylinder 22 moves. In addition, fluorocarbons are sucked into the compressor through pipe 28, and
It is discharged through 9.
次に、この一実施例の構成における作用を説明
する。 Next, the operation of the configuration of this embodiment will be explained.
デイスプレーサ２０が上昇すると、空間３０、
加熱器１８内にある高温の作動流体は、再生器３
２、冷却器１９を通つて空間３１の方へ移動し冷
却される。その結果、空間３０，３１内の圧力は
減少し、密閉容器１７は下降する。さらにデイス
プレーサ２０が上昇すると、ガスばね３３の圧力
が下がり、デイスプレーサ２０は逆に下降する。
すると今度は、空間３１、冷却器１９内にある低
温の作動流体は、再生器３２、加熱器１８を通つ
て空間３０の方へ移動し、加熱される。その結
果、空間３０，３１内の圧力は上昇し、密閉容器
１７は逆に上昇する。さらにデイスプレーサ２０
が下降するとガスばね３３の圧力が上昇し、デイ
スプレーサ２０は逆に上昇する。 When the displacer 20 rises, the space 30,
The high temperature working fluid in the heater 18 is transferred to the regenerator 3
2. It moves to the space 31 through the cooler 19 and is cooled. As a result, the pressure within the spaces 30, 31 decreases and the closed container 17 descends. When the displacer 20 further rises, the pressure of the gas spring 33 decreases, and the displacer 20 conversely descends.
Then, the low-temperature working fluid in the space 31 and the cooler 19 moves toward the space 30 through the regenerator 32 and the heater 18 and is heated. As a result, the pressure in the spaces 30, 31 increases, and the pressure in the closed container 17 increases. Furthermore, displacer 20
When the pressure of the gas spring 33 decreases, the pressure of the gas spring 33 increases, and the displacer 20 conversely increases.
以上のようにして、密閉容器１７、デイスプレ
ーサ２０は上下に振動し、その過程で加熱器１８
から作動流体に与えられた熱の一部は、密閉容器
１７に対する仕事に変わり、一部は冷却器１９で
捨てられ、密閉容器１７に対してなされた仕事の
一部は圧縮機内のフロンに対する仕事になるので
ある。 As described above, the closed container 17 and the displacer 20 vibrate up and down, and in the process, the heater 18
A part of the heat given to the working fluid is converted into work on the closed container 17, a part is discarded in the cooler 19, and a part of the work done on the closed container 17 is converted into work on the freon in the compressor. It becomes.
他方、圧縮機の方は、密閉容器１７が上下に振
動するとそれに一体に取付けられたシリンダ２２
も上下に振動する。そのためにシリンダ２２とプ
ランジヤー２３とは相対的に運動することにな
り、フロンは空間３４，３５で吸入、圧縮され、
管２８から入つて圧縮され、管２９から吐出され
て出ていく。 On the other hand, in the compressor, when the closed container 17 vibrates up and down, the cylinder 22 attached integrally with it
It also vibrates up and down. Therefore, the cylinder 22 and the plunger 23 move relative to each other, and Freon is sucked and compressed in the spaces 34 and 35.
It enters through tube 28 and is compressed, and is discharged through tube 29 and exits.
ところで本実施例に於ては管２８，２９はバウ
ンス空間３６の中には設けずに大気中に設けてい
るので、バウンス空間３６を従来例より小さくで
き、したがつてバウンス空間３６を囲む密閉容器
１７の肉厚をより薄くしても耐圧が保て、そのた
めに装置全体が軽くできるという効果がある。 By the way, in this embodiment, since the tubes 28 and 29 are not provided in the bounce space 36 but are provided in the atmosphere, the bounce space 36 can be made smaller than the conventional example, and therefore the airtightness surrounding the bounce space 36 can be reduced. Even if the wall thickness of the container 17 is made thinner, pressure resistance can be maintained, which has the effect that the entire device can be made lighter.
発明の効果
本発明は、圧縮されるべき流体を吸入、吐出す
る管をバウンス空間内に設けないのでバウンス空
間を従来例より小さくでき、したがつてバウンス
空間を囲む密閉容器の肉厚をより薄くしても耐圧
が保て、そのために装置全体が軽くできるという
効果がある。Effects of the Invention Since the present invention does not provide a pipe for sucking in and discharging the fluid to be compressed in the bounce space, the bounce space can be made smaller than the conventional example, and therefore the wall thickness of the airtight container surrounding the bounce space can be made thinner. This has the effect that the pressure resistance can be maintained even when the device is used, and that the entire device can be made lighter.
第１図は本発明によるスターリング機関駆動圧
縮機の概略構成を示す断面図、第２図は従来のス
ターリング機関駆動圧縮機の概略構成を示す断面
図である。
１７……密閉容器、１８……加熱器、１９……
冷却器、２０……デイスプレーサ、２１……ピス
トン、２２……シリンダ、２３……プランジヤ
ー、２８……管（送入する流路）、２９……管
（送出する流路）、２４，２５……吸入弁、２６，
２７……吐出弁、３１……空間（作動空間）、３
６……バランス空間。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic structure of a Stirling engine-driven compressor according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the schematic structure of a conventional Stirling engine-driven compressor. 17... Airtight container, 18... Heater, 19...
Cooler, 20...Displacer, 21...Piston, 22...Cylinder, 23...Plunger, 28...Pipe (flow path for sending in), 29...Pipe (flow path for sending out), 24, 25... Suction valve, 26,
27...Discharge valve, 31...Space (operating space), 3
6...Balance space.
Claims (1)
He、H2等の作動流体と、この作動流体を加熱す
る加熱器と、前記作動流体を冷却する冷却器と、
密閉容器内に設けられたデイスプレーサと、冷却
器に連通する作動空間とそれ以外のバウンス空間
とに隔てるように密閉容器内に設け前記密閉容器
に対して相対運動するピストンと、前記密閉容器
に取付けられたシリンダと、このシリンダ内にあ
り前記シリンダに対して相対運動するプランジヤ
ーと、前記シリンダ内に連通し圧縮されるべき流
体を前記シリンダ内に送入する流路と、前記シリ
ンダ内に連通し圧縮されるべき流体を前記シリン
ダ内より送出する流路とを備えたスターリング機
関駆動圧縮機。1 A sealed container and the sealed container
A working fluid such as He or H2 , a heater that heats the working fluid, and a cooler that cools the working fluid;
a displacer provided in a closed container; a piston provided in the closed container to separate an operating space communicating with the cooler from an other bounce space; and a piston that moves relative to the closed container; and a piston that moves relative to the closed container; a cylinder attached to the cylinder; a plunger disposed within the cylinder and movable relative to the cylinder; a flow path communicating with the cylinder and feeding a fluid to be compressed into the cylinder; A Stirling engine-driven compressor, comprising a flow path communicating with the cylinder and sending out a fluid to be compressed from within the cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794484A JPS61152974A (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Stirling engine driving compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794484A JPS61152974A (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Stirling engine driving compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152974A JPS61152974A (en) | 1986-07-11 |
| JPH0351914B2 true JPH0351914B2 (en) | 1991-08-08 |
Family
ID=17590449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27794484A Granted JPS61152974A (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Stirling engine driving compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152974A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124692A (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fully-enclosed refrigerating compressor |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27794484A patent/JPS61152974A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124692A (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fully-enclosed refrigerating compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61152974A (en) | 1986-07-11 |
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