JPH05288418A - ビルマイヤヒートポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビルマイヤヒートポンプの熱効率及び耐久性
を高める。 【構成】 このビルマイヤヒートポンプは、互いに独立
した４個のシリンダ１〜４と、これらのシリンダ１〜４
内でそれぞれ往復運動する４個のディスプレーサピスト
ン５〜８と、これらのディスプレーサピストン５〜８を
所定のタイミングで駆動するクランク機構１３と、各シ
リンダ１〜４内の温度空間Ａ〜Ｄを連通させる連通管１
７〜１９と、高温空間Ａ及び中温空間Ｂの間に配設され
た再生器２０及び中温側熱交換器２１と、中温空間Ｃ及
び低温空間Ｄの間に配設された中温側熱交換器２２、再
生器２３及び低温側熱交換器２４と、高温空間Ａの作動
ガスを加熱するバーナ３１とを備えている。互いに独立
した４個のシリンダ１〜４を用い、しかも各シリンダ１
〜４内に１つの温度空間を形成したので、１個のシリン
ダ内に温度差の大きい２つの温度空間を形成したものに
較べ、シリンダ壁に生じる温度勾配が小さく、伝熱ロス
が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱効率のよいビルマ
イヤヒートポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】２シリンダ形ビルマイヤヒートポンプと
して、図５に示すように、位相が約７０°ずれて往復動
する高温側ディスプレーサピストン５０５及び低温側デ
ィスプレーサピストン５０６と、この高温側ディスプレ
ーサピストン５０５で高温空間ａと中温空間ｂとに区画
される高温側シリンダ５０１と、この高温空間ａと中温
空間ｂとを連通させる連通管５１７と、この連通管５１
７の途中に配設された高温側再生器５２０及び中温側熱
交換器５２１と、低温側ディスプレーサピストン５０６
で低温空間ｄと中温空間ｃとに区画される低温側シリン
ダ５０２と、この低温空間ｄと中温空間ｃとを連通させ
る連通管５１９と、この連通管５１９の途中に配設され
た低温側熱交換器５２４、低温側再生器５２３及び中温
側熱交換器５２２と、両中温空間ｂ，ｃを連通させる連
通管５１８とを備えたものがある（特開昭６１−４４２
５４号公報）。

【０００３】バーナ５３１で高温側シリンダ５０１の上
部を加熱するとともに、クランク軸５１３を回転させる
と、高温側ディスプレーサピストン５０５及び低温側デ
ィスプレーサピストン５０６は位相が約７０°ずれて往
復運動をはじめる。

【０００４】高温側ディスプレーサピストン５０５が下
死点から上死点へ上昇すると、高温空間ａ内の約７００
℃の作動ガスは連通管５１７内へ送り出され、高温側再
生器５２０及び中温側熱交換器５２１を経て、高温側シ
リンダ下部の中温空間ｂに流入する。作動ガスは高温側
再生器５２０及び中温側熱交換器５２１を通過するとき
熱を奪われる。

【０００５】低温側ディスプレーサピストン５０６が下
死点へ移動すると、中温空間ｃの作動ガスと中温空間ｂ
の作動ガスとが混ざり、連通管５１９内へ送り出され、
中温側熱交換器５２２、低温側再生器５２３及び低温側
熱交換器５２４を経て、低温空間ｄへ流入する。作動ガ
スは中温側熱交換器５２２、低温側再生器５２３及び低
温側熱交換器５２４を通過するとき熱を奪われ、作動ガ
スが低温空間ｄに流入したとき作動ガスの圧力が下が
り、温度は低くなる。

【０００６】また、高温側再生器５２０は中温空間ｂか
ら高温空間ａへ作動ガスが移動するときにそのガスに熱
を与え、低温側再生器５２３は中温空間ｃから低温空間
ｄへ作動ガスが移動するときにそのガスに冷熱を与え
る。このようにして熱効率の向上を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、高温側及び
低温側シリンダ５０１，５０２はそれぞれ内部に、高温
空間ａ及び中温空間ｂ、低温空間ｄ及び中温空間ｃとい
う温度差が大きな空間をもっているので、シリンダ壁を
伝わって作動ガスの熱が逃げ、熱効率が低下するという
問題があるとともに、シリンダの両端部の温度差が大き
いため、シリンダ壁に大きな温度勾配が生じ、シリンダ
が傷み易いという問題があった。

【０００８】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は熱効率が高くしかも耐久性に優れ
たビルマイヤヒートポンプを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明のビルマイヤヒートポンプは、互
いに独立した４個のシリンダと、これらのシリンダ内で
それぞれ往復運動する４個のディスプレーサピストン
と、これらの４個の前記ディスプレーサピストンのうち
第１のディスプレーサピストン及び第２のディスプレー
サピストン、第３のディスプレーサピストン及び第４の
ディスプレーサピストンをそれぞれ互いにほぼ１８０度
位相をずらして駆動するとともに、前記第１のデイスプ
レーサピストン及び前記第３のデイスプレーサピストン
を互いに９０度前後位相をずらして駆動するピストン駆
動機構と、前記各シリンダ内にそれぞれ形成された作動
流体収容空間を連通させる連通管と、前記連通管の途中
であって、前記各シリンダのうち第１のシリンダ内に形
成された第１の作動流体収容空間と第２のシリンダ内に
形成された第２の作動流体収容空間との間に配設された
高温側再生器及び中温側熱交換器と、前記連通管の途中
であって、前記各シリンダのうち第３のシリンダ内に形
成された第３の作動流体収容空間と第４のシリンダ内に
形成された第４の作動流体収容空間との間に配設された
低温側再生器及び低温側熱交換器と、前記第１の作動流
体収容空間の作動流体を加熱する加熱器とを備えてい
る。

【００１０】また、請求項２記載の発明のビルマイヤヒ
ートポンプは、互いに独立した４個のシリンダと、これ
らのシリンダ内でそれぞれ往復運動する４個のディスプ
レーサピストンと、これらの４個のディスプレーサピス
トンのうち第１のディスプレーサピストン及び第２のデ
ィスプレーサピストン、第３のディスプレーサピストン
及び第４のディスプレーサピストンをそれぞれ互いにほ
ぼ１８０度位相をずらして駆動するとともに、前記第１
のデイスプレーサピストン及び前記第３のデイスプレー
サピストンを互いに９０度前後位相をずらして駆動する
ピストン駆動機構と、前記各シリンダ内に収容された前
記ピストンの上下に形成された上側及び下側作動流体収
容空間と、前記各シリンダの上側作動流体収容空間を連
通させる上側連通管と、前記各シリンダの下側作動流体
収容空間を連通させる下側連通管と、前記上側連通管の
途中であって、前記各シリンダのうち第１のシリンダ内
に形成された第１の上側作動流体収容空間と第２のシリ
ンダ内に形成された第２の上側作動流体収容空間との間
に配設された上側高温側再生器及び上側中温側熱交換器
と、前記上側連通管の途中であって、前記各シリンダの
うち第３のシリンダ内に形成された第３の上側作動流体
収容空間と第４のシリンダ内に形成された第４の上側作
動流体収容空間との間に配設された上側低温側再生器及
び上側低温側熱交換器と、前記下側連通管の途中であっ
て、前記各シリンダのうち第１のシリンダ内に形成され
た第３の下側作動流体収容空間と第２のシリンダ内に形
成された第２の下側作動流体収容空間との間に配設され
た下側高温側再生器及び下側中温側熱交換器と、前記下
側連通管の途中であって、前記各シリンダのうち第３の
シリンダ内に形成された第３の下側作動流体収容空間と
第４のシリンダ内に形成された第４の下側作動流体収容
空間との間に配設された下側低温側再生器及び下側低温
側熱交換器と、前記第１の上側作動流体収容空間及び第
１の下側作動流体収容空間の作動流体を加熱する加熱器
とを備えている。

【００１１】

【作用】前述のように互いに独立した４個のシリンダを
用い、しかも各シリンダ内に１つの作動流体収容空間を
形成したので、１個のシリンダ内に温度差の大きい２つ
の作動流体収容空間を形成したものに較べ、シリンダ壁
に生じる温度勾配が小さく、伝熱ロスが少なくなる。

【００１２】また、ピストンをはさんでシリンダ内上下
に温度差のない作動流体収容空間を形成し、ダブルアク
ティング構造を採用したので、４シリンダ形ビルマイヤ
ヒートポンプ１台分の大きさでありながら２台分の出力
が得られるとともに、シリンダ内の２つの作動流体収容
空間には大きな温度差がないので伝熱ロスがなくなる。

【００１３】

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１は、この発明の一実施例に係るビルマ
イヤヒートポンプを備えた冷暖房装置を示す全体構成図
である。このビルマイヤヒートポンプは、４個のシリン
ダ１〜４を有し、これらのシリンダ１〜４にはそれぞれ
ディスプレーサピストン５〜８が収容されている。各デ
ィスプレーサピストン５〜８はコネクチングロッド９〜
１２を介してクランク機構（ディスプレーサピストン駆
動機構）１３のクランク軸（図示せず）に連結されてい
る。

【００１５】前記ディスプレーサピストン５〜８の外周
面にはピストンリング１４が装着され、ディスプレーサ
ピストン（第１のディスプレーサピストン）５の頂面と
シリンダ（第１のシリンダ）１の内壁面とによって高温
空間Ａ（第１の作動流体収容空間）が、ディスプレーサ
ピストン（第２のディスプレーサピストン）６の頂面と
シリンダ（第２のシリンダ）２の内壁面とによって中温
空間Ｂ（第２の作動流体収容空間）が、ディスプレーサ
ピストン（第３のディスプレーサピストン）７の頂面と
シリンダ（第３のシリンダ）３の内壁面とによって中温
空間Ｃ（第３の作動流体収容空間）が、ディスプレーサ
ピストン（第４のディスプレーサピストン）８の頂面と
シリンダ（第４のシリンダ）４の内壁面とによって低温
空間Ｄ（第４の作動流体収容空間）が、それぞれ形成さ
れている。

【００１６】これらの高温空間Ａ、中温空間Ｂ、中温空
間Ｃ及び低温空間Ｄには例えばヘリウムや水素等の作動
ガス（作動流体）が収容され、各空間Ａ〜Ｄは連通管１
７，１８，１９で互いに連通している。

【００１７】各シリンダ１〜４の底面部には、コネクチ
ングロッド９〜１２を逃がすロッド用孔１５、シリンダ
１〜４内の空気を逃がす空気孔１６とが設けられてい
る。また、シリンダ１の上方には、バーナ（加熱器）３
１が配置されている。

【００１８】また、ディスプレーサピストン５に対して
ディスプレーサピストン６はクランク角にして１８０°
先行し、ディスプレーサピストン７に対してディスプレ
ーサピストン８はクランク角にして１８０°先行してい
る。また、ディスプレーサピストン７はディスプレーサ
ピストン５に対して９０°先行している。

【００１９】したがって、図５に示す従来の２シリンダ
形ビルマイヤヒートポンプに対して、図１のシリンダ１
の高温空間Ａは図５の高温側シリンダ１０１の高温空間
ａに相当し、シリンダ２の中温空間Ｂは高温側シリンダ
１０１の中温空間ｂに相当し、シリンダ３の中温空間Ｃ
は低温側シリンダ１０２の中温空間ｃに相当し、シリン
ダ４の低温空間Ｄは低温側シリンダ１０２の低温空間ｄ
に相当する。

【００２０】前記連通管１７の途中には、再生器（高温
側再生器）２０及び中温側熱交換器２１が配設されてい
る。連通管１９の途中には、中温側熱交換器２２、再生
器（低温側再生器）２３及び低温側熱交換器２４が配設
されている。

【００２１】再生器２０は、高温空間Ａから中温空間Ｂ
へ高温高圧の作動ガスが移動するときにその作動ガスか
ら熱を奪って一時的に蓄え、逆に中温空間Ｂから高温空
間Ａへ中温中圧の作動ガスが移動するときにその作動ガ
スに熱を与える。再生器２３は、低温空間Ｄから中温空
間Ｃへ作動ガスが移動するときにその作動ガスから冷熱
を受け取って一時的に蓄え、逆に中温空間Ｃから低温空
間Ｄへ作動ガスが移動するときにその作動ガスに冷熱を
与える。

【００２２】中温側熱交換器２１，２２には温水配管２
５が接続され、この温水配管２５には水循環ポンプ２
６、温水用熱交換器２７が配設されている。また、低温
側熱交換器２４には冷水配管２８が接続され、この冷水
配管２８には水循環ポンプ２９、冷水用熱交換器３０が
配設されている。

【００２３】次に、ビルマイヤヒートポンプの作動を説
明する。

【００２４】図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれディスプレ
ーサピストン５〜８の位置とクランク角との関係を示す
タイミングチャートであり、図中実線はディスプレーサ
ピストンが段階的に変化する理想のビルマイヤヒートポ
ンプ、破線はディスプレーサピストンの位置が正弦波状
に変化する、クランク機構を用いた本実施例のビルマイ
ヤヒートポンプを示す。

【００２５】バーナ３１でシリンダ１の上部を加熱する
とともにクランク機構１３のクランク軸を回転させる
と、図２（ａ）に示すように、クランク角０°の時点で
中間点付近に位置するディスプレーサピストン５は下降
しはじめ、９０°の時点で下死点に達する。

【００２６】これに対し、ディスプレーサピストン６は
ディスプレーサピストン５に対して１８０°先行する関
係にあるので、位相は逆になり、クランク角０°の時点
で中間点付近に位置するディスプレーサピストン６は上
昇しはじめ、９０°の時点で上死点に達する。

【００２７】このときシリンダ２の中温空間Ｂから押し
出された中温中圧の作動ガスは、連通管１７を通じてシ
リンダ１の高温空間Ａへ送られる。作動ガスは再生器２
０を通過するとき、その再生器２０から熱を受け取って
高温空間Ａに流入する。

【００２８】図２（ａ）に示すように、下死点に到達し
たディスプレーサピストン５はその後次第に上昇し、２
７０°の時点で上死点に達する。上死点到達後ディスプ
レーサピストン５は次第に下降する。

【００２９】これに対し、図２（ｂ）に示すように、上
死点に到達したディスプレーサピストン６はその後次第
に下降し、２７０°の時点で下死点に達し、以降次第に
上昇する。

【００３０】このときディスプレーサピストン５によっ
て押し出された高温高圧の作動ガスは、連通管１７を通
じてシリンダ２の中温空間Ｂへ送られる。作動ガスは再
生器２０、中温側熱交換器２１を通過するとき、再生器
２０は作動ガスの熱を奪って蓄え、中温側熱交換器２１
は温水配管内の水と熱交換してその水を加熱する。

【００３１】一方、ディスプレーサピストン７はディス
プレーサピストン５に対して９０°先行する関係にある
ので、図２（ｃ）に示すように、クランク角０°の時点
で上死点に位置し、次第に下降して１８０°の時点で下
死点に達する。

【００３２】これに対し、ディスプレーサピストン８は
ディスプレーサピストン７に対して１８０°先行する関
係にあるので、ディスプレーサピストン８は、図２
（ｄ）に示すように、クランク角０°の時点で下死点に
位置し、次第に上昇して１８０°の時点で上死点に達す
る。

【００３３】このときシリンダ４の低温空間Ｄから押し
出された低温低圧の作動ガスは、連通管１９を通じてシ
リンダ３の中温空間Ｃへ送られる。作動ガスが低温側熱
交換器２４、再生器２３及び中温側熱交換器２２を通過
するとき、低温側熱交換器２４は冷水配管内の水と熱交
換してその水を冷却し、また再生器２３は冷熱を蓄え
る。

【００３４】図２（ｃ）に示すように、ディスプレーサ
ピストン７は下死点到達後次第に上昇し、３６０°の時
点で上死点に達する。

【００３５】これに対し、図２（ｄ）に示すように、デ
ィスプレーサピストン８は上死点到達後次第に下降し、
３６０°の時点で下死点に達する。

【００３６】このときシリンダ３の中温空間Ｃの中温中
圧の作動ガスは、連通管１９を通じてシリンダ４の低温
空間Ｄへ送られる。作動ガスが中温側熱交換器２２、再
生器２３及び低温側熱交換器２４を通過するとき、作動
ガスは中温側熱交換器２２内で温水配管２５内の水と熱
交換してその水を加熱し、また再生器２３から冷熱を受
け取り、更に低温側熱交換器２４で冷水配管２８内の水
と熱交換する。

【００３７】前述のように高温側のシリンダ１では高温
空間Ａの作動ガスを高温に保つように外部からバーナ３
１で加熱し、中温側熱交換器２１，２２では作動ガスの
温度が一定になるように冷却し、この状態で各ディスプ
レーサピストン５〜８を前述のタイミングで作動させる
と、低温側のシリンダ４の低温空間Ｄの作動ガスの温度
が下がるため、その吸熱を低温側熱交換器２４で冷房
に、中温側熱交換器２１，２２での放熱を暖房に利用し
た。

【００３８】暖房する場合、水循環ポンプ２６を作動さ
せると、温水配管２５内の水が循環するが、中温側熱交
換器２１，２２で作動ガスから熱を受け取り、その水は
温水用熱交換器２７に流入する。このとき水は図示しな
いファンからの空気との間で熱交換され、熱を受け取っ
て暖かくなった空気は暖房に利用され、熱を奪われた水
は再び中温熱交換器２１，２２で熱を受け取る。

【００３９】冷房する場合、水循環ポンプ２９を作動さ
せると、水が冷水配管２８内を循環するが、低温側熱交
換器２４で作動ガスから冷熱を受け取り、その水は冷水
用熱交換器３０に流入する。このとき水は図示しないフ
ァンからの空気との間で熱交換され、冷熱を受け取って
冷たくなった空気は冷房に利用され、冷熱を奪われた水
は再び低温側熱交換器２４で冷熱を受け取る。

【００４０】この実施例のビルマイヤヒートポンプによ
れば、４個のシリンダ１〜４を用い、しかも各シリンダ
１〜４内に１つの作動流体収容空間Ａ〜Ｄを形成したの
で、１個のシリンダ内に温度差の大きい２つの作動流体
収容空間を形成したものに較べ、シリンダ壁に生じる温
度勾配が小さく、伝熱ロスが少くなり、熱効率が向上す
るとともに、シリンダの耐久性もアップする。

【００４１】なお、ディスプレーサピストン５とディス
プレーサピストン７との位相差は９０°に限られず、流
動損失や伝熱損失を考慮して９０°前後、すなわち約７
０〜１２０°であればよい。

【００４２】図３はこの発明の他の実施例に係るビルマ
イヤヒートポンプを備えた冷暖房装置を示す全体構成図
である。前述の実施例と共通する部分は同一符号をつけ
て説明を省略する。

【００４３】前述の実施例においては同径のシリンダを
４個用いたが、この実施例においてはシリンダ３０３の
内径を他の３個のシリンダ１，２，４の内径よりも大き
くした。

【００４４】このようにするとシリンダ３０３の中温空
間Ｃの容積が、同一ピストン位置におけるシリンダ１，
２，４の各空間Ａ，Ｂ，Ｄの容積に較べて大きくなる。
したがって、シリンダ３０３内のディスプレーサピスト
ン３０７が下降するとき、中温空間Ｃに流入した作動ガ
スは膨脹し、ディスプレーサピストン３０７は下死点方
向に強く押圧される。その結果その力がコネクチングロ
ッド３１１を介してクランク機構１３のクランク軸に伝
わり、そのクランク軸は回転する。

【００４５】この実施例のビルマイヤヒートポンプによ
れば、クランク機構１３を外部から力を与えて駆動する
必要がなく、自ら得た駆動力によって運転（自立運転）
することができ、同時に冷凍能力も増す。

【００４６】なお、この実施例の変形例としてシリンダ
２の内径を他の３個のシリンダの内径よりも大きくする
ようにしても、自立運転は可能である。

【００４７】図４は、この発明の他の実施例に係るビル
マイヤヒートポンプを用いた冷暖房装置を示す全体構成
図である。

【００４８】この実施例は、図１の４シリンダ形のビル
マイヤヒートポンプの変形例に該当し、ダブルアクティ
ング形ビルマイヤヒートポンプである。図１の実施例と
共通する部分は同一符号をつけて説明を省略する。

【００４９】この実施例のシリンダ４０１〜４０４の底
面部には空気孔がなく、しかもロッド用孔１５にコネク
チングロッド９〜１２がシール材３２を介して挿入され
ている。このようにしてシリンダ４０１〜４０４内には
ディスプレーサピストン５〜８をはさんで上下２つの作
動流体収容空間（上側・下側作動流体収容空間）が形成
され、両作動流体収容空間にはそれぞれ作動ガスが収容
される。すなわち、シリンダ４０１には２つの高温空間
Ａ_１，Ａ_２、シリンダ４０２，４０３にはそれぞれ２つ
の中温空間Ｂ_１，Ｂ_２，Ｃ_１，Ｃ_２、シリンダ４０４に
は２つの低温空間Ｄ_１，Ｄ_２が形成されている。このう
ち空間Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１，Ｄ_１，はそれぞれ図１の空間
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに相当する。

【００５０】また、高温空間Ａ_２、中温空間Ｂ_２，
Ｃ_２、低温空間Ｄ_２は連通管（下側連通管）４１７，４
１８，４１９で互いに連通している。連通管４１７の途
中には再生器（下側高温側再生器）４２０，中温側熱交
換器（下側中温側熱交換器）４２１が配設されている。
連通管４１９の途中には中温側熱交換器（下側中温側熱
交換器）４２２、再生器（下側低温側再生器）４２３及
び低温側熱交換器（下側低温側熱交換器）４２４が配設
されている。また、シリンダ１の下方にもバーナ４３１
が配設されている。

【００５１】中温側熱交換器２２，４２２，４２１，２
１と温水用熱交換器２７とは温水配管４２５で接続さ
れ、水循環ポンプ２６を作動させると、温水用熱交換器
２７から出た水は中温側熱交換器２２，４２２，４２
１，２１を経て水循環ポンプ２６から温水用熱交換器２
７へ流れる閉サイクルを形成して暖房を行なう。

【００５２】また、低温側熱交換器４２４，２４と冷水
用熱交換器３０とは冷水配管４２８で接続され、水循環
ポンプ２９を作動させると、冷水用熱交換器３０から出
た水は、低温側熱交換器４２４，２４を経て水循環ポン
プ２９から温水用熱交換器３０へ流れる閉サイクルを形
成して冷房を行なう。

【００５３】この実施例のビルマイヤヒートポンプは４
シリンダ形ビルマイヤヒートポンプ１個分の大きさであ
りながら、２個の４シリンダ形ビルマイヤヒートポンプ
と同等の出力が得られ、また同一シリンダ内に同じ温度
空間が形成されるので、伝熱ロスが少なく、機関熱効率
が向上するとともに、シリンダの温度勾配が小さいので
耐久性も向上する。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
のビルマイヤヒートポンプによれば、互いに独立した４
個のシリンダを用い、しかも各シリンダ内に１つの作動
流体収容空間を形成したので、１個のシリンダ内に温度
差の大きい２つの作動流体収容空間を形成したものに較
べ、シリンダ壁に生じる温度勾配が小さく、伝熱ロスが
少なくなり、熱効率が向上するとともに、シリンダの耐
久性もアップする。

【００５５】また、請求項２記載の発明のビルマイヤヒ
ートポンプによれば、ピストンをはさんでシリンダ内上
下に温度差のない作動流体収容空間を形成し、ダブルア
クティング構造を採用したので、４シリンダ形ビルマイ
ヤヒートポンプ１台分の大きさでありながら２台分の出
力が得られるとともに、シリンダ内の２つの作動流体収
容空間には大きな温度差がないので伝熱ロスがなく、熱
効率が向上するとともに、耐久性もアップする。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例に係るビルマイヤヒ
ートポンプを備えた冷暖房装置を示す全体構成図であ
る。

【図２】図２はビルマイヤヒートポンプの作動を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図３】図３はこの発明の他の実施例に係るビルマイヤ
ヒートポンプを備えた冷暖房装置を示す全体構成図であ
る。

【図４】図４はこの発明の他の実施例に係るビルマイヤ
ヒートポンプを備えた冷暖房装置を示す全体構成図であ
る。

【図５】図５は従来の２シリンダ形のビルマイヤヒート
ポンプを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ シリンダ（第１のシリンダ） ２ シリンダ（第２のシリンダ） ３ シリンダ（第３のシリンダ） ４ シリンダ（第４のシリンダ） ５ ディスプレーサピストン（第１のディスプレーサピ
ストン） ６ ディスプレーサピストン（第２のディスプレーサピ
ストン） ７ ディスプレーサピストン（第３のディスプレーサピ
ストン） ８ ディスプレーサピストン（第４のディスプレーサピ
ストン） １３ クランク機構（ピストン駆動機構） １７〜１９ 連通管 ２１，２２ 中温側熱交換器 ２０ 再生器（高温側再生器） ２３ 再生器（低温側再生器） ２４ 低温側熱交換器 ３１ バーナ（加熱器） Ａ 高温空間（第１の作動流体収容空間） Ｂ 中温空間（第２の作動流体収容空間） Ｃ 中温空間（第３の作動流体収容空間） Ｄ 低温空間（第４の作動流体収容空間）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに独立した４個のシリンダと、 これらのシリンダ内でそれぞれ往復運動する４個のディ
   スプレーサピストンと、 これらの４個の前記ディスプレーサピストンのうち第１
   のディスプレーサピストン及び第２のディスプレーサピ
   ストン、第３のディスプレーサピストン及び第４のディ
   スプレーサピストンをそれぞれ互いにほぼ１８０度位相
   をずらして駆動するとともに、前記第１のデイスプレー
   サピストン及び前記第３のデイスプレーサピストンを互
   いに９０度前後位相をずらして駆動するピストン駆動機
   構と、 前記各シリンダ内にそれぞれ形成された作動流体収容空
   間を連通させる連通管と、 前記連通管の途中であって、前記各シリンダのうち第１
   のシリンダ内に形成された第１の作動流体収容空間と第
   ２のシリンダ内に形成された第２の作動流体収容空間と
   の間に配設された高温側再生器及び中温側熱交換器と、 前記連通管の途中であって、前記各シリンダのうち第３
   のシリンダ内に形成された第３の作動流体収容空間と第
   ４のシリンダ内に形成された第４の作動流体収容空間と
   の間に配設された低温側再生器及び低温側熱交換器と、 前記第１の作動流体収容空間の作動流体を加熱する加熱
   器とを備えていることを特徴とするビルマイヤヒートポ
   ンプ。
2. 【請求項２】 互いに独立した４個のシリンダと、 これらのシリンダ内でそれぞれ往復運動する４個のディ
   スプレーサピストンと、 これらの４個のディスプレーサピストンのうち第１のデ
   ィスプレーサピストン及び第２のディスプレーサピスト
   ン、第３のディスプレーサピストン及び第４のディスプ
   レーサピストンをそれぞれ互いにほぼ１８０度位相をず
   らして駆動するとともに、前記第１のデイスプレーサピ
   ストン及び前記第３のデイスプレーサピストンを互いに
   ９０度前後位相をずらして駆動するピストン駆動機構
   と、 前記各シリンダ内に収容された前記ピストンの上下に形
   成された上側及び下側作動流体収容空間と、 前記各シリンダの上側作動流体収容空間を連通させる上
   側連通管と、 前記各シリンダの下側作動流体収容空間を連通させる下
   側連通管と、 前記上側連通管の途中であって、前記各シリンダのうち
   第１のシリンダ内に形成された第１の上側作動流体収容
   空間と第２のシリンダ内に形成された第２の上側作動流
   体収容空間との間に配設された上側高温側再生器及び上
   側中温側熱交換器と、 前記上側連通管の途中であって、前記各シリンダのうち
   第３のシリンダ内に形成された第３の上側作動流体収容
   空間と第４のシリンダ内に形成された第４の上側作動流
   体収容空間との間に配設された上側低温側再生器及び上
   側低温側熱交換器と、 前記下側連通管の途中であって、前記各シリンダのうち
   第１のシリンダ内に形成された第３の下側作動流体収容
   空間と第２のシリンダ内に形成された第２の下側作動流
   体収容空間との間に配設された下側高温側再生器及び下
   側中温側熱交換器と、 前記下側連通管の途中であって、前記各シリンダのうち
   第３のシリンダ内に形成された第３の下側作動流体収容
   空間と第４のシリンダ内に形成された第４の下側作動流
   体収容空間との間に配設された下側低温側再生器及び下
   側低温側熱交換器と、 前記第１の上側作動流体収容空間及び第１の下側作動流
   体収容空間の作動流体を加熱する加熱器とを備えている
   ことを特徴とするビルマイヤヒートポンプ。