JPH05157388A - 熱ガス機関 - Google Patents
熱ガス機関Info
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- JPH05157388A JPH05157388A JP32577791A JP32577791A JPH05157388A JP H05157388 A JPH05157388 A JP H05157388A JP 32577791 A JP32577791 A JP 32577791A JP 32577791 A JP32577791 A JP 32577791A JP H05157388 A JPH05157388 A JP H05157388A
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- JP
- Japan
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- temperature side
- high temperature
- gas
- heat
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 暖房能力の向上と出力の向上を図った熱ガス
機関を提供する。 【構成】 熱ガス機関における低温室７のガス移動容積
を低温側中温室８のガス移動容積よりも大きく設定した
ことにより、高温部中温側熱交換器での放熱行程におい
て作動ガスの圧力の上昇度合が大きくなって暖房能力が
向上し、且つ、高い出力が得られると共に、必要に応じ
て冷房能力を向上させることができる。
機関を提供する。 【構成】 熱ガス機関における低温室７のガス移動容積
を低温側中温室８のガス移動容積よりも大きく設定した
ことにより、高温部中温側熱交換器での放熱行程におい
て作動ガスの圧力の上昇度合が大きくなって暖房能力が
向上し、且つ、高い出力が得られると共に、必要に応じ
て冷房能力を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低温熱源、中温熱源およ
び高温熱源の間で作動ガスが移動することにより、高温
熱源から得た熱エネルギ（熱仕事）によって、高温熱源
と低温熱源から吸熱し、中温熱源への放熱を行う熱ガス
機関に関するものである。
び高温熱源の間で作動ガスが移動することにより、高温
熱源から得た熱エネルギ（熱仕事）によって、高温熱源
と低温熱源から吸熱し、中温熱源への放熱を行う熱ガス
機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱ガス機関は、高温および低温の二つの
ディスプレーサ（作動ガスを移動させるもの）を有し、
それぞれのディスプレーサが関与する領域によって、高
温部と低温部に分割される。高温部と低温部において
は、ディスプレーサの作動によって作動ガスの移動が生
じ、このガス移動による容積変化に相当する部分を作動
室と称すれば、各部には二つの作動室が存在し、これら
の作動室の内の一つは中温熱源と同等の温度レベルにあ
り、ここでは中温室と定義する。同様に、高温熱源と同
等の温度レベルにある作動室を高温室、低温熱源と同等
の温度レベルにある作動室を低温室と定義する。
ディスプレーサ（作動ガスを移動させるもの）を有し、
それぞれのディスプレーサが関与する領域によって、高
温部と低温部に分割される。高温部と低温部において
は、ディスプレーサの作動によって作動ガスの移動が生
じ、このガス移動による容積変化に相当する部分を作動
室と称すれば、各部には二つの作動室が存在し、これら
の作動室の内の一つは中温熱源と同等の温度レベルにあ
り、ここでは中温室と定義する。同様に、高温熱源と同
等の温度レベルにある作動室を高温室、低温熱源と同等
の温度レベルにある作動室を低温室と定義する。
【０００３】幾何学的に求められるこれらの作動室の仕
事は、それぞれの容積変化と作動空間（機関全体）内の
一様な圧力変動によって、高温室では膨張仕事、高温部
の中温室では圧縮仕事、また低温室では膨張仕事、低温
部の中温室では圧縮仕事となる。
事は、それぞれの容積変化と作動空間（機関全体）内の
一様な圧力変動によって、高温室では膨張仕事、高温部
の中温室では圧縮仕事、また低温室では膨張仕事、低温
部の中温室では圧縮仕事となる。
【０００４】かかる熱ガス機関では、三つの熱源間で熱
移動が生じるだけであるため、動作原理上、高温部およ
び低温部における二つのガス移動容積は一致し、高温部
の膨張仕事と圧縮仕事および低温部の膨張仕事と圧縮仕
事の絶対量はそれぞれ等しくなる。
移動が生じるだけであるため、動作原理上、高温部およ
び低温部における二つのガス移動容積は一致し、高温部
の膨張仕事と圧縮仕事および低温部の膨張仕事と圧縮仕
事の絶対量はそれぞれ等しくなる。
【０００５】実際の機関においては、特開昭６３−３１
１０５０号公報に示されるように、ディスプレーサを駆
動するためのロッドが設けられているが、このロッドの
体積変化を含めて考えれば、高温部と低温部のガス移動
容積はそれぞれ等しくなるように設定されているのが一
般的であった。
１０５０号公報に示されるように、ディスプレーサを駆
動するためのロッドが設けられているが、このロッドの
体積変化を含めて考えれば、高温部と低温部のガス移動
容積はそれぞれ等しくなるように設定されているのが一
般的であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記公報で提示の装置
は、高温側ディスプレーサと低温側ディスプレーサのロ
ッドの径を変えることにより、高温部と低温部とを合計
した総容積を変化させ、この変化と封入された作動ガス
の圧力変化とによって軸出力のみを増大させるようにし
たものであった。
は、高温側ディスプレーサと低温側ディスプレーサのロ
ッドの径を変えることにより、高温部と低温部とを合計
した総容積を変化させ、この変化と封入された作動ガス
の圧力変化とによって軸出力のみを増大させるようにし
たものであった。
【０００７】本発明は低温部のガス移動容積に着目し、
低温室のガス移動容積を中温室のガス移動容積よりも大
きく設定することにより、暖房能力の向上と低温部での
軸出力の増大を更に図り、且つ必要に応じて冷房能力の
向上をも可能とした熱ガス機関を提供することを目的と
したものである。
低温室のガス移動容積を中温室のガス移動容積よりも大
きく設定することにより、暖房能力の向上と低温部での
軸出力の増大を更に図り、且つ必要に応じて冷房能力の
向上をも可能とした熱ガス機関を提供することを目的と
したものである。
【０００８】
【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、作動ガスが封入されたシリンダと、この
シリンダ内を高温室と中温室と低温室とに区画する高温
側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサと、高温室
と中温室とをつなぐガス流路に配置された作動ガス加熱
用の高温側熱交換器と高温側再生器及び中温側熱交換器
と、低温室と中温室とをつなぐガス流路に配置された低
温側熱交換器と低温側再生器及び中温側熱交換器とから
成る熱ガス機関において、前記低温室のガス移動容積を
前記中温室のガス移動容積よりも大きく設定するように
したものである。
決するために、作動ガスが封入されたシリンダと、この
シリンダ内を高温室と中温室と低温室とに区画する高温
側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサと、高温室
と中温室とをつなぐガス流路に配置された作動ガス加熱
用の高温側熱交換器と高温側再生器及び中温側熱交換器
と、低温室と中温室とをつなぐガス流路に配置された低
温側熱交換器と低温側再生器及び中温側熱交換器とから
成る熱ガス機関において、前記低温室のガス移動容積を
前記中温室のガス移動容積よりも大きく設定するように
したものである。
【０００９】
【作用】本発明では低温室のガス移動容積が中温室のガ
ス移動容積よりも大きく設定されているため、高温室で
の吸熱行程において作動ガスの圧力の低下度合が増すと
共にこの圧力低下の増大により高温側熱交換器での吸熱
量が増大する。又、高温部中温側熱交換器での放熱行程
において作動ガスの圧力の上昇度合が大きくなることに
より、中温側熱交換器での放熱量が増大して暖房能力が
向上すると共に、低温部での軸出力が得られ、且つ必要
に応じて低温側熱交換器での吸熱量の増大が図れる。
ス移動容積よりも大きく設定されているため、高温室で
の吸熱行程において作動ガスの圧力の低下度合が増すと
共にこの圧力低下の増大により高温側熱交換器での吸熱
量が増大する。又、高温部中温側熱交換器での放熱行程
において作動ガスの圧力の上昇度合が大きくなることに
より、中温側熱交換器での放熱量が増大して暖房能力が
向上すると共に、低温部での軸出力が得られ、且つ必要
に応じて低温側熱交換器での吸熱量の増大が図れる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の熱ガス機関の概念図であり、１，２は作
動ガス（ヘリウムガスや水素ガス等）が封入された高温
側シリンダ及び低温側シリンダ、３は高温側シリンダ１
内を高温室４と高温側中温室５とに区画する高温側ディ
スプレーサ、６は低温側シリンダ２内を低温室７と低温
側中温室８とに区画する低温側ディスプレーサである。
図１は本発明の熱ガス機関の概念図であり、１，２は作
動ガス（ヘリウムガスや水素ガス等）が封入された高温
側シリンダ及び低温側シリンダ、３は高温側シリンダ１
内を高温室４と高温側中温室５とに区画する高温側ディ
スプレーサ、６は低温側シリンダ２内を低温室７と低温
側中温室８とに区画する低温側ディスプレーサである。
【００１１】９は高温室４と高温側中温室５とをつなぐ
高温側ガス流路で、作動ガス加熱用の高温側熱交換器１
０と高温側再生器１１及び高温部中温側熱交換器１２と
が配置されている。
高温側ガス流路で、作動ガス加熱用の高温側熱交換器１
０と高温側再生器１１及び高温部中温側熱交換器１２と
が配置されている。
【００１２】１３は低温室７と低温側中温室８とをつな
ぐ低温側ガス流路で、低温側熱交換器１４と低温側再生
器１５及び低温部中温側熱交換器１６とが配置されてい
る。
ぐ低温側ガス流路で、低温側熱交換器１４と低温側再生
器１５及び低温部中温側熱交換器１６とが配置されてい
る。
【００１３】１７は高温側中温室５と低温側中温室８と
を連通させる連通路である。
を連通させる連通路である。
【００１４】そして、低温室７のガス移動容積が低温側
中温室８のガス移動容積よりも大きく設定されており、
図１ではこの低温室７の増分容積を既に含めたものとし
て表わしているが、この増分容積変化と低温室７の容積
変化との位相は同位相に限定されるものではなく、ま
た、増分容積を付加する機構を別途設けることも可能で
ある。
中温室８のガス移動容積よりも大きく設定されており、
図１ではこの低温室７の増分容積を既に含めたものとし
て表わしているが、この増分容積変化と低温室７の容積
変化との位相は同位相に限定されるものではなく、ま
た、増分容積を付加する機構を別途設けることも可能で
ある。
【００１５】すなわち、本発明では、本発明による効果
を得るために低温室７と中温室５，８とにおけるサイク
ル上での作動ガス移動容積が規定される。尚、低温およ
び高温ディスプレーサ６，３の位相は９０°に限定され
るものではなく、両シリンダ１，２の内径についても同
一である必要はない。
を得るために低温室７と中温室５，８とにおけるサイク
ル上での作動ガス移動容積が規定される。尚、低温およ
び高温ディスプレーサ６，３の位相は９０°に限定され
るものではなく、両シリンダ１，２の内径についても同
一である必要はない。
【００１６】ここで、本発明におけるガス移動容積につ
いて、動作原理上、以下のとおり定義する。
いて、動作原理上、以下のとおり定義する。
【００１７】熱ガス機関は、三つの熱源（高温、中温お
よび低温）の間で作動し、主として熱源間での熱移動を
生じるものであるが、この熱移動は二つの熱的な作用
（一次熱作用、二次熱作用と称する）によって可能とな
る。
よび低温）の間で作動し、主として熱源間での熱移動を
生じるものであるが、この熱移動は二つの熱的な作用
（一次熱作用、二次熱作用と称する）によって可能とな
る。
【００１８】すなわち、熱ガス機関を高温部（高温室
４、高温側中温室５、高温側再生器１１等）と低温部
（低温室７、低温側中温室８、低温側再生器１５等）に
分離すると、ディスプレーサ３，６動作による作動ガス
の移動によって、当該の熱源温度と同レベルの温度に作
動ガスが変化する場合の熱的な作用が一次熱作用（再生
器１１，１５による効果）であり、このときに、構造的
に設定されたディスプレーサ３，６の位相によりディス
プレーサが静止しているため作動ガスの移動がない作動
室内での上記一次熱作用によって生じる作動ガスと熱源
との熱交換が二次熱作用である。
４、高温側中温室５、高温側再生器１１等）と低温部
（低温室７、低温側中温室８、低温側再生器１５等）に
分離すると、ディスプレーサ３，６動作による作動ガス
の移動によって、当該の熱源温度と同レベルの温度に作
動ガスが変化する場合の熱的な作用が一次熱作用（再生
器１１，１５による効果）であり、このときに、構造的
に設定されたディスプレーサ３，６の位相によりディス
プレーサが静止しているため作動ガスの移動がない作動
室内での上記一次熱作用によって生じる作動ガスと熱源
との熱交換が二次熱作用である。
【００１９】したがって、高温部の一次熱作用は低温部
の二次熱作用を誘起し、反対に低温部の一次熱作用は高
温部の二次熱作用を誘起する。
の二次熱作用を誘起し、反対に低温部の一次熱作用は高
温部の二次熱作用を誘起する。
【００２０】本発明におけるガス移動容積とは、このよ
うな二次熱作用を誘起する各行程での一次熱作用に関与
している作動ガス移動量のことであり、各熱源と同等の
温度レベルにある作動ガスの移動量を意味している。
うな二次熱作用を誘起する各行程での一次熱作用に関与
している作動ガス移動量のことであり、各熱源と同等の
温度レベルにある作動ガスの移動量を意味している。
【００２１】上記の説明は動作原理上での考え方であ
り、実際の機関においては、作動ガスの移動に関与する
ディスプレーサ３，６や別途補助シリンダ（後述する）
を追加する場合に必要となるピストンはおおむね正弦波
状に動作するため、作動ガスの移動や静止状態は上記説
明のように明確ではない。
り、実際の機関においては、作動ガスの移動に関与する
ディスプレーサ３，６や別途補助シリンダ（後述する）
を追加する場合に必要となるピストンはおおむね正弦波
状に動作するため、作動ガスの移動や静止状態は上記説
明のように明確ではない。
【００２２】しかし、ディスプレーサ３，６やピストン
（後述する）の動作による容積変化の位相から、それら
の容積変化がどの行程の一次熱作用に関与するかという
ことは判別可能であり、また、ガス移動容積について
は、当該の熱源と同等の温度レベルにある作動ガスの各
行程での最大容積と最小容積との差として求められる。
（後述する）の動作による容積変化の位相から、それら
の容積変化がどの行程の一次熱作用に関与するかという
ことは判別可能であり、また、ガス移動容積について
は、当該の熱源と同等の温度レベルにある作動ガスの各
行程での最大容積と最小容積との差として求められる。
【００２３】図２は低温室７のガス移動容積を低温側中
温室８のガス移動容積よりも大きくするために、低温室
７に上述の如く増分容積を付加する機能として、高温側
低温室７にピストン１８を有する補助シリンダ１９を設
けた第１の実施例であり、図１と同一の構成部品は同一
符号を付して説明は省略する。
温室８のガス移動容積よりも大きくするために、低温室
７に上述の如く増分容積を付加する機能として、高温側
低温室７にピストン１８を有する補助シリンダ１９を設
けた第１の実施例であり、図１と同一の構成部品は同一
符号を付して説明は省略する。
【００２４】尚、上述の増分容積の大きさや位相及び補
助シリンダ１９の取付位置は図２に限定されるものでは
ない。
助シリンダ１９の取付位置は図２に限定されるものでは
ない。
【００２５】図３は図２における高温側ディスプレーサ
３と低温側ディスプレーサ６とピストン１８との作動行
程と、作動空間内の概略的な圧力変動を示したもので、
低温側ディスプレーサ６の変位（第１行程）によって低
温室７内の作動ガスが低温側中温室８に移動し、作動空
間内の圧力が実線の如く上昇する。尚、破線は補助シリ
ンダ１９を設けない従来の熱ガス機関の圧力を示したも
ので、実線で示す圧力が破線で示す圧力よりも低くなっ
ているのは第１行程でピストン１８が図３において右端
に位置して補助シリンダ１９の内容積分だけ高温側中温
室５のガス移動容積が増えているからである。
３と低温側ディスプレーサ６とピストン１８との作動行
程と、作動空間内の概略的な圧力変動を示したもので、
低温側ディスプレーサ６の変位（第１行程）によって低
温室７内の作動ガスが低温側中温室８に移動し、作動空
間内の圧力が実線の如く上昇する。尚、破線は補助シリ
ンダ１９を設けない従来の熱ガス機関の圧力を示したも
ので、実線で示す圧力が破線で示す圧力よりも低くなっ
ているのは第１行程でピストン１８が図３において右端
に位置して補助シリンダ１９の内容積分だけ高温側中温
室５のガス移動容積が増えているからである。
【００２６】このときに、高温側中温室５にある作動ガ
スの温度が上昇し、熱源との温度差が生じて高温部中温
側熱交換器１２より放出される熱量ＱMHはこの圧力の上
昇度合が大きくなることにより増大する。
スの温度が上昇し、熱源との温度差が生じて高温部中温
側熱交換器１２より放出される熱量ＱMHはこの圧力の上
昇度合が大きくなることにより増大する。
【００２７】そして、高温側ディスプレーサ３の変位
（第２行程）によって高温側中温室５から高温室４に作
動ガスが移動し、作動空間内の圧力が実線の如く上昇す
る。このように実線の如く圧力が低下するのはピストン
１８が左端に位置したままであり、補助シリンダ１９の
内容積が零になっているからである。
（第２行程）によって高温側中温室５から高温室４に作
動ガスが移動し、作動空間内の圧力が実線の如く上昇す
る。このように実線の如く圧力が低下するのはピストン
１８が左端に位置したままであり、補助シリンダ１９の
内容積が零になっているからである。
【００２８】この結果、低温部中温側熱交換器１６より
熱量ＱMCが放出され、このときに加熱された媒体と上述
の放熱量ＱMHによって加熱された媒体とを暖房用熱源と
して利用することにより高い暖房能力を得ることができ
る。
熱量ＱMCが放出され、このときに加熱された媒体と上述
の放熱量ＱMHによって加熱された媒体とを暖房用熱源と
して利用することにより高い暖房能力を得ることができ
る。
【００２９】次に、低温側ディスプレーサ６の変位（第
３行程）によって低温側中温室８から低温室７に作動ガ
スが移動し、作動空間内の圧力が実線の如く低下する。
この低下度合が破線で示す圧力よりも大きいのはピスト
ン１８が右端に移行して補助シリンダ１９の内容積分だ
け低温室７のガス移動容積が増えているからであり、こ
のとき高温室４にある作動ガスの温度が低下して高温側
熱交換器１０で吸入する吸熱量ＱHはこの圧力低下の増
大によりアップする。
３行程）によって低温側中温室８から低温室７に作動ガ
スが移動し、作動空間内の圧力が実線の如く低下する。
この低下度合が破線で示す圧力よりも大きいのはピスト
ン１８が右端に移行して補助シリンダ１９の内容積分だ
け低温室７のガス移動容積が増えているからであり、こ
のとき高温室４にある作動ガスの温度が低下して高温側
熱交換器１０で吸入する吸熱量ＱHはこの圧力低下の増
大によりアップする。
【００３０】更に、高温側ディスプレーサ３の変位（第
４行程）によって高温室４の作動ガスが高温側中温室５
に移動し、作動空間内の圧力が実線の如く低下して低温
側熱交換器１４より熱量ＱCが吸入され、この低温側熱
交換器１４で冷却された媒体を冷房用熱源として利用で
きる。
４行程）によって高温室４の作動ガスが高温側中温室５
に移動し、作動空間内の圧力が実線の如く低下して低温
側熱交換器１４より熱量ＱCが吸入され、この低温側熱
交換器１４で冷却された媒体を冷房用熱源として利用で
きる。
【００３１】このように、低温室７のガス移動容積を低
温側中温室８のガス移動積分よりも大きくしたことによ
り、熱サイクルにおける低温部のトータル的な仕事量と
して軸出力が増大し、且つ冷房能力が増大する。
温側中温室８のガス移動積分よりも大きくしたことによ
り、熱サイクルにおける低温部のトータル的な仕事量と
して軸出力が増大し、且つ冷房能力が増大する。
【００３２】図４は各部位における作動ガス温度をサイ
クル中一定とし、各作動室の容積が正弦波状に変化する
ものと仮定した簡易的な計算式〔日本機械学会論文集
（Ｂ編）５７巻５４２号（１９９１−１０）、論文Ｎｏ
９１−０３７３Ａ参照〕に、本発明におけるガス移動容
積を加味して求めた機関性能であり、補助シリンダ１９
による増分容積ΔＶを増やすことにより、外部への発生
軸出力Ｗが高く得られ、且つ冷房能力が向上することが
わかる。
クル中一定とし、各作動室の容積が正弦波状に変化する
ものと仮定した簡易的な計算式〔日本機械学会論文集
（Ｂ編）５７巻５４２号（１９９１−１０）、論文Ｎｏ
９１−０３７３Ａ参照〕に、本発明におけるガス移動容
積を加味して求めた機関性能であり、補助シリンダ１９
による増分容積ΔＶを増やすことにより、外部への発生
軸出力Ｗが高く得られ、且つ冷房能力が向上することが
わかる。
【００３３】図５はピストン１８を有する補助シリンダ
１９を低温部中温室８に設けて低温部中温室８のガス移
動容積を逆に減少させることにより低温室７のガス移動
容積を低温部中温室８のガス移動容積よりも大きく設定
した第２の実施例であり、この場合には低温側ディスプ
レーサ６の変位（第１行程）によって作動空間内の圧力
が実線の如く上昇して高温部中温側熱交換器１２から放
出される放熱量ＱMHが増大し、この高温部中温側熱交換
器１２で加熱された媒体と低温部中温側熱交換器１６で
加熱された媒体とを暖房用熱源として利用することによ
り高い暖房能力を得ることができる。
１９を低温部中温室８に設けて低温部中温室８のガス移
動容積を逆に減少させることにより低温室７のガス移動
容積を低温部中温室８のガス移動容積よりも大きく設定
した第２の実施例であり、この場合には低温側ディスプ
レーサ６の変位（第１行程）によって作動空間内の圧力
が実線の如く上昇して高温部中温側熱交換器１２から放
出される放熱量ＱMHが増大し、この高温部中温側熱交換
器１２で加熱された媒体と低温部中温側熱交換器１６で
加熱された媒体とを暖房用熱源として利用することによ
り高い暖房能力を得ることができる。
【００３４】又、低温側ディスプレーサ６とピストン１
８の変位（第３行程→第４行程）によって作動空間内の
圧力が実線の如く低下して高温側熱交換器１０で吸入さ
れる吸熱量ＱHが増大する。このような熱サイクルの結
果として、トータル的に得られる低温部の仕事量、すな
わち外部に対する軸出力が増大する。
８の変位（第３行程→第４行程）によって作動空間内の
圧力が実線の如く低下して高温側熱交換器１０で吸入さ
れる吸熱量ＱHが増大する。このような熱サイクルの結
果として、トータル的に得られる低温部の仕事量、すな
わち外部に対する軸出力が増大する。
【００３５】図６は図４と同様にして求めた機関性能で
あり、補助シリンダ１９による増分容積ΔＶを増やすこ
とにより、外部への発生軸出力Ｗが高く得られることが
わかる。
あり、補助シリンダ１９による増分容積ΔＶを増やすこ
とにより、外部への発生軸出力Ｗが高く得られることが
わかる。
【００３６】尚、第２の実施例においては補助シリンダ
１９を低温側中温室８に設けたが、この代わりに低温側
中温室８と連通している高温側中温室５に設けても良
い。このように、本発明は各行程での一次熱作用に関与
するガス移動容積を規定するものであり、本発明による
効果を得るための具体的な構造に限定されるものではな
い。
１９を低温側中温室８に設けたが、この代わりに低温側
中温室８と連通している高温側中温室５に設けても良
い。このように、本発明は各行程での一次熱作用に関与
するガス移動容積を規定するものであり、本発明による
効果を得るための具体的な構造に限定されるものではな
い。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、三つの熱源（高温、中
温、低温）で動作する熱ガス機関において、低温熱源の
温度レベルにある低温室のガス移動容積を高温熱源から
の吸熱を誘起する一次熱作用に関与する中温室のガス移
動容積よりも大きく設定したので、高温熱源からの吸熱
行程で作動ガスの圧力の低下度合が大きくなると共に高
温側中温室での放熱行程で作動ガスの圧力の上昇度合が
大きくなって放熱量が増大するため暖房能力を向上させ
ることができる。
温、低温）で動作する熱ガス機関において、低温熱源の
温度レベルにある低温室のガス移動容積を高温熱源から
の吸熱を誘起する一次熱作用に関与する中温室のガス移
動容積よりも大きく設定したので、高温熱源からの吸熱
行程で作動ガスの圧力の低下度合が大きくなると共に高
温側中温室での放熱行程で作動ガスの圧力の上昇度合が
大きくなって放熱量が増大するため暖房能力を向上させ
ることができる。
【００３８】しかも熱サイクルにおける低温部のトータ
ル的な仕事量、すなわち外部への発生軸出力を高く得る
ことができ、必要に応じて冷房能力をも向上させること
ができる。
ル的な仕事量、すなわち外部への発生軸出力を高く得る
ことができ、必要に応じて冷房能力をも向上させること
ができる。
【図１】本発明の熱ガス機関の概念図である。
【図２】第１の実施例を示す熱ガス機関の説明図であ
る。
る。
【図３】第１の実施例における熱ガス機関の行程図であ
る。
る。
【図４】第１の実施例における機関性能図である。
【図５】第２の実施例における熱ガス機関の行程図であ
る。
る。
【図６】第２の実施例における機関性能図である。
１ 高温側シリンダ ２ 低温側シリンダ ３ 高温側ディスプレーサ ４ 高温室 ５ 高温側中温室 ６ 低温側ディスプレーサ ７ 低温室 ８ 低温側中温室 １０ 高温側熱交換器 １１ 高温側再生器 １２ 高温部中温側熱交換器 １４ 低温側熱交換器 １５ 低温側再生器 １６ 低温部中温側熱交換器 １８ ピストン １９ 補助シリンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 作動ガスが封入されたシリンダと、この
シリンダ内を高温室と中温室と低温室とに区画する高温
側ディスプレーサ及び低温側ディスプレーサと、高温室
と中温室とをつなぐガス流路に配置された作動ガス加熱
用の高温側熱交換器と高温側再生器及び中温側熱交換器
と、低温室と中温室とをつなぐガス流路に配置された低
温側熱交換器と低温側再生器及び中温側熱交換器とから
成る熱ガス機関において、前記低温室のガス移動容積を
中温室のガス移動容積よりも大きく設定したことを特徴
とする熱ガス機関。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32577791A JPH05157388A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 熱ガス機関 |
| US07/987,215 US5400599A (en) | 1991-12-09 | 1992-12-08 | Hot gas machine |
| DE19924241463 DE4241463A1 (en) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Stirling motor with three heat sources at different temperatures - has cylinder divided into high, medium and low temperature chambers, and has variable gas displacement volumes in high and medium temp. parts |
| CN92114812A CN1042256C (zh) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | 热气机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32577791A JPH05157388A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 熱ガス機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157388A true JPH05157388A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18180502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32577791A Pending JPH05157388A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-10 | 熱ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052426A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 株式会社東芝 | 冷凍機 |
| WO2015127324A1 (en) * | 2014-02-22 | 2015-08-27 | Thermolift, Inc. | A thermally-driven heat pump having a heat exchanger located between displacers |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP32577791A patent/JPH05157388A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052426A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 株式会社東芝 | 冷凍機 |
| WO2015127324A1 (en) * | 2014-02-22 | 2015-08-27 | Thermolift, Inc. | A thermally-driven heat pump having a heat exchanger located between displacers |
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