JPH06147669A - ヴィルミエヒートポンプ装置 - Google Patents

ヴィルミエヒートポンプ装置

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JPH06147669A
JPH06147669A JP29844292A JP29844292A JPH06147669A JP H06147669 A JPH06147669 A JP H06147669A JP 29844292 A JP29844292 A JP 29844292A JP 29844292 A JP29844292 A JP 29844292A JP H06147669 A JPH06147669 A JP H06147669A
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JP
Japan
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high temperature
temperature side
space
regenerator
cylinder
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Withdrawn
Application number
JP29844292A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Ishino
勉 石野
Masahiro Kitamoto
正宏 北元
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06147669A publication Critical patent/JPH06147669A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot 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
    • F02G1/044Hot 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 having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
    • F02G1/0445Engine plants with combined cycles, e.g. Vuilleumier
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2250/00Special cycles or special engines
    • F02G2250/18Vuilleumier cycles

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】作動ガスが再生器を素通りすることなく該再生
器を均一に通過するようにすると共に、高温空間等から
の放熱量を低減する。 【構成】高温側ディスプレーサ(22)によって内部に高温
空間(24)及び中温空間(25)が区画された高温側シリンダ
(21)と、上記高温空間(24)及び中温空間(25)を互いに連
通する高温側連通路(5) とを備えている。更に、該高温
側連通路(5) は、高温側シリンダ(21)の周壁内に形成さ
れた環状空間(51)を備えると共に、該環状空間(51)に収
納された高温側再生器(7) を備えている。そして、上記
高温側シリンダ(21)には、該シリンダ(21)より線膨脹率
が大きい膨脹壁(2a)が上記高温側再生器(7) の外周面と
上記環状空間(51)の外周面との間に設けられている。加
えて、上記高温側シリンダ(21)における環状空間(51)の
内周面には、先端が高温側再生器(7) の内周面に密着す
る複数の縦突条(2b)が周方向に並列に突設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヴィルミエヒートポン
プ装置に関し、特に、再生器の構造に係るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷暖房装置などに用いられるヴ
ィルミエヒートポンプ装置は、特開平1−137164
号公報に開示されているように、高温側ヒートポンプと
低温側ヒートポンプと備えている。該各ヒートポンプ
は、シリンダ内にディスプレーサが嵌挿されてなり、該
両ディスプレーサは、所定の位相差(例えば、90°)
をもって往復動するように連結される一方、高温側シリ
ンダ内の高温空間と中温空間とは高温側連通路により、
低温側シリンダ内の低温空間と中温空間とは低温側連通
路により連通されている。そして、上記両ディスプレー
サの往復動により各空間の容積が変化し、作動ガスの圧
力を変化させて熱サイクルを形成し、各連通路のヒータ
及びクーラでは吸熱を、また中温部熱交換器では放熱を
それぞれ行っている。また、上記高温側ヒートポンプで
は、作動ガスが高温空間から中温空間に移動する際に高
温側連通路の再生器に蓄熱し、作動ガスが中温空間から
高温空間に移動する際には再生器に蓄えた熱を再生する
一方、低温側ヒートポンプでは、作動ガスが中温空間か
ら低温空間に移動する際に低温側連通路の再生器に蓄熱
し、作動ガスが低温空間から中温空間に移動する際には
再生器に蓄えた熱を再生することになる。
【0003】一方、上記再生器、例えば、高温側再生器
は、従来、上記高温側シリンダの周壁内に形成された上
下方向の環状空間に圧入状態で配設したアニュラ形のも
のが知られている。そして、高温空間の数百℃程度に昇
温した作動ガスがヒータを通って再生器に運ばれ、該再
生器を通過する間に熱交換により数十℃程度に降温され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の再生器
では、ステンレスメッシュをアニュラ形に形成し、シリ
ンダの環状空間に圧入しているのみであるので、シリン
ダの熱変形により該シリンダと再生器との間に隙間が生
じ、充分な熱交換が行われないという問題があった。つ
まり、上記高温側再生器は、作動ガスの通過により約6
00℃の温度差が生じ、従って、再生器に蓄熱される熱
量は大きく、この再生器での熱損失も大きくなる。この
ような再生器において、上述の如く隙間が生じ、作動ガ
スが素通りすると、充分な熱交換が行われず、熱損失が
大きいという問題があった。また、上記再生器とシリン
ダとの間に隙間が生ずると、再生器内を作動ガスが均一
に通過せず、再生器の機能が充分に発揮されないという
問題があった。更に、上記再生器の内周面がシリンダの
環状空間の内周面に密着しているために、高温空間の高
熱がシリンダの周壁自体を経て再生器に伝達され易い
く、放熱損失が大きく、投入熱量が大きいという問題が
あった。
【0005】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、作動ガスが再生器を素通りすることなく該再生器を
均一に通過するようにすると共に、高温空間等からの放
熱量を低減することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、環状空間に膨脹壁等を設
けるようにしたものである。
【0007】具体的に、図1に示すように、請求項1に
係る発明が講じた手段は、先ず、高温側ディスプレーサ
(22)によって内部に高温空間(24)及び中温空間(25)が区
画された高温側シリンダ(21)と、上記高温空間(24)及び
中温空間(25)を互いに連通する高温側連通路(5) とを備
えている。更に、該高温側連通路(5) は、高温側シリン
ダ(21)の周壁内に形成された環状空間(51)を備えると共
に、該環状空間(51)に収納された高温側再生器(7) を備
えているヴィルミエヒートポンプ装置を前提としてい
る。
【0008】そして、上記高温側シリンダ(21)には、該
シリンダ(21)より線膨脹率が大きい膨脹壁(2a)が上記高
温側再生器(7) の外周面と上記環状空間(51)の外周面と
の間に設けられている。加えて、上記高温側シリンダ(2
1)における環状空間(51)の内周面には、先端面が高温側
再生器(7) の内周面に密着する複数の縦突条(2b)が周方
向に並列に突設された構成としている。また、請求項2
に係る発明が講じた手段は、請求項1の発明の膨脹壁(2
a)及び縦突条(2b)に代えて、再生器(7) の両端部には、
再生器(7) に流入する作動ガスに旋回流を生起せしめる
スワールポート(74)が形成された構成としている。
【0009】また、請求項3に係る発明が講じた手段
は、請求項2の発明に請求項1の膨脹壁(2a)を設けた構
成としており、また、請求項4に係る発明が講じた手段
は、請求項1の発明に請求項2のスワールポート(74)を
設けた構成としている。
【0010】
【作用】上記の構成により、本発明では、高温空間(24)
の作動ガスは、高温側連通路(5) の途中で吸熱して等温
膨張した後、熱を高温側再生器(7) に与えて等積冷却さ
れる。更に、作動ガスは、上記高温側連通路(5) の途中
で放熱して等温圧縮し、その後、上記高温側再生器(7)
に与えた熱により等積加熱される。一方、中温空間(35)
の作動ガスは、低温側連通路(6) の途中で熱を低温側再
生器(7) に与えて等積冷却された後、吸熱して等温膨張
し、次いで、低温側再生器(7) に与えた熱により等積加
熱され、その後、上記低温側連通路(6) の途中で放熱し
て等温圧縮する。そこで、請求項1に係る発明では、高
温側シリンダ(21)が高熱により膨脹することになるが、
膨脹壁(2a)が設けられているので、該膨脹壁(2a)が高温
側シリンダ(21)より膨脹することになる。この結果、高
温側再生器(7) と高温側シリンダ(21)との間に隙間が生
ずることが防止されることになる。また、上記高温側シ
リンダ(21)には、縦突条(2b)が形成されているので、該
シリンダ(21)と高温側再生器(7) との接触面積が少な
く、熱伝導が低減されることになる。
【0011】また、請求項2に係る発明では、スワール
ポート(74)を形成しているので、作動ガスが再生器(7)
に流入する際、旋回流を生起することになる。この結
果、上記作動ガスが再生器(7) の全体を流れることにな
り、再生器(7) の死容積が低減することになる。また、
請求項3に係る発明では、高温側シリンダ(21)と高温側
再生器(7) との間の隙間が膨脹壁(2a)によって防止され
ると共に、スワールポート(74)によって再生器(7) の死
容積が低減されることになり、更に、請求項4に係る発
明では、上記請求項3の発明に加え、縦突条(2b)によっ
て高温側再生器(7) への熱伝導が低減されることにな
る。
【0012】
【発明の効果】以上のように、請求項1,3及び4に係
る発明によれば、上記高温側シリンダ(21)における環状
空間(51)の外周面に線膨脹率の大きい膨脹壁(2a)を設け
るようにしたために、該高温側シリンダ(21)が膨脹して
も高温側再生器(7) との間の隙間の発生を確実に防止す
ることができる。この結果、作動ガスが高温側再生器
(7) を素通りすることを確実に防止することができるの
で、該高温側再生器(7) における熱損失を著しく低減す
ることができる。更に、上記環状空間(51)の内周面に縦
突条(2b)を形成するようにしたために、高温側シリンダ
(21)より高温側再生器(7) への熱伝導を低減することが
できるので、高温空間(24)からの熱損失を低減すること
ができ、投入熱量を少なくすることができることから、
ポンプ効率を向上させることができる。
【0013】また、請求項2,3及び4に係る発明によ
れば、上記再生器(7) にスワールポート(74)を形成した
ために、作動ガスが高温側再生器(7) の全体に亘って均
一に流れるようにすることができるので、該再生器(7)
の死容積を低減することができ、再生機関の能力向上を
図ることができる。その上、上記スワールポート(74)を
設けるのみであるので、他の部材を設ける必要がなく、
上記死容積の低減と共に、高温側再生器(7) の形状を小
さくすることができることから、装置全体をコンパクト
にすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1に示すように、 (1)は、ヴィルミエヒ
ートポンプ装置であって、高温側ヒートポンプ(2) と低
温側ヒートポンプ(3) とを備え、該両ヒートポンプ(2,
3)は、例えば90°の交差角度で互いに交差する方向に
配置されている。そして、該両ヒートポンプ(2, 3)は、
それぞれシリンダ(21, 31)内にディスプレーサ(22, 32)
が往復動可能に嵌挿されて構成され、該両シリンダ(21,
31)は、連結機構(4)のクランクケース(41)に一体に接
合されて略密閉状態に閉塞されている。上記両ディスプ
レーサ(22, 32)は、例えば90°の位相差で往復動する
ようにロッド(23, 33)を介して上記連結機構(4) に連結
されている。該連結機構(4) は、水平方向の回転中心を
もってクランクケース(41)に支持されたクランク軸(42)
を有し、該クランク軸(42)には、クランクケース(41)内
に位置するクランクピン(43)が設けられると共に、外端
に起動用モータ(図示せず)が連結されている。また、
上記クランクピン(43)には、第1ベルクランク(44)が連
結され、該第1ベルクランク(44)の一端は、第1リンク
(45)を介して高温側ロッド(23)の基端部が連結され、該
高温側ロッド(23)は、上記クランクケース(41)を貫通
し、その先端が高温側ディスプレーサ(22)に結合されて
いる。一方、上記第1ベルクランク(44)の他端は、第2
ベルクランク(46)及び第2リンク(47)を介して低温側ロ
ッド(33)の基端部が連結され、該低温側ロッド(33)は、
上記クランクケース(41)を貫通し、その先端が低温側デ
ィスプレーサ(32)に結合されている。
【0015】上記高温側シリンダ(21)内は、高温側ディ
スプレーサ(22)によってヘッド側空間が高温空間(24)
に、ロッド側空間が中温空間(25)に区画されている。一
方、上記低温側シリンダ(31)内は、低温側ディスプレー
サ(32)によってヘッド側空間が低温空間(34)に、ロッド
側空間が中温空間(35)に区画されている。そして、上記
高温側ヒートポンプ(2) の中温空間(25)と低温側ヒート
ポンプ(3) の中温空間(35)とは中温部接続管(11)により
接続され、これら高温空間(24)、低温空間(34)及び各中
温空間(25, 35)にはヘリウム等の作動ガスが充填されて
いる。上記高温側シリンダ(21)の高温空間(24)と中温空
間(25)とは高温側連通路(5)により、また、低温側シリ
ンダ(31)の低温空間(34)と中温空間(35)とは低温側連通
路(6) によりそれぞれ連通されている。そして、該高温
側連通路(5) は、高温側シリンダ(21)の周壁に形成され
て中温空間(25)に連通する円筒状の環状空間(51)と、該
環状空間(51)及び高温空間(24)に連通する高温部熱交換
器としてのヒータ(52)のヒータ管(52a) とより形成さ
れ、上記低温側連通路(6) は、低温側シリンダ(31)の周
壁に形成されて低温空間(34)及び中温空間(35)に連通す
る円筒状の環状空間(61)より形成されている。また、上
記高温側連通路(5) の環状空間(51)には、蓄熱式熱交換
器からなる高温再生器(7) と、該再生器(7) の中温空間
(25)側に位置するシェルアンドチューブ式の中温部高温
側熱交換器(53)とが配設されている。また、上記高温側
シリンダ(21)の上方には、ヒータ管(52a) 内の作動ガス
を加熱するヒータ(52)のバーナ(52b) が配設されてい
る。一方、上記低温側連通路(6) には、蓄熱式熱交換器
からなる低温側再生器(7) と、該再生器(7) の低温空間
(34)側に位置する低温部熱交換器としてのシェルアンド
チューブ式のクーラ(62)と、上記再生器(7) の中温空間
(35)側に位置するシェルアンドチューブ式の中温部低温
側熱交換器(63)とが配設されている。
【0016】このヴィルミエヒートポンプ装置(1) にお
けるヒートポンプサイクルは、図6に示すようになる。
すなわち、作動ガス温度(T)とエントロピー(S)と
の関係を示す図4のT−S線図において、高温側サイク
ルの作動ガスは、行程A1→B1でバーナ(52b) によって加
熱されるヒータ管(52a) から吸熱して等温膨張し、次の
行程B1→C1で熱を高温側再生器(7) に与えて等積冷却さ
れる。更に、作動ガスは、行程C1→D1で中温部高温側熱
交換器(53)を介して放熱して等温圧縮し、行程D1→A1で
は上記高温側再生器(7) に与えた熱により等積加熱され
る。一方、低温側サイクルの作動ガスは、行程A2→B2で
熱を低温側再生器(7) に与えて等積冷却され、行程B2→
C2でクーラ(62)から吸熱して等温膨張し、次の行程C2→
D2で上記低温側再生器(7) に与えた熱により等積加熱さ
れ、行程D2→A2で中温部低温側熱交換器(63)を介して放
熱して等温圧縮する。
【0017】上記高温側再生器(7) は、図2及び図3に
示すように、円筒状の内側板(71)と外側板(72)との間に
多数のステンレスメッシュ(マトリックス)よりなる再
生材(73)が充填されてなり、上記環状空間(51)の形状に
合った円筒形状(アニュラ形状)に形成されている。一
方、本発明の特徴として、上記高温側シリンダ(21)の環
状空間(51)には、外周面に膨脹壁(2a)が、内周面に縦突
条(2b)が設けられると共に、上下両端部に流入ノズル(2
c)が設けられている。該膨脹壁(2a)は、環状空間(51)の
外周面に沿った円筒状に形成されており、外面が高温側
シリンダ(21)に、内面が高温側再生器(7) に密接するよ
うに設けられている。更に、該膨脹壁(2a)は、線膨脹率
が高温側シリンダ(21)より大きい材料で形成され、上記
高温側シリンダ(21)が作動ガスの温度等により膨脹して
も該シリンダ(21)より膨脹壁(2a)が膨脹し、該シリンダ
(21)と高温側再生器(7) との隙間が生じないように構成
されている。また、上記縦突条(2b)は、上下方向に形成
されると共に、環状空間(51)の周方向に沿って複数並列
に形成されており、該縦突条(2b)の間が凹部となって縦
突条(2b)の先端面のみが上記高温側再生器(7) の内周面
に接するように構成されている。
【0018】更に、上記流入ノズル(2c)は、上面中央部
から斜めに傾斜した流入口(2d)が形成され、該流入口(2
d)を介して作動ガスが、ヒータ管(52a) と高温側再生器
(7)との間、高温側再生器(7) と中温部高温側熱交換器
(53)との間を流れるように構成されている。一方、上記
高温側再生器(7) の上下両端部には、スワールポートで
あるスワール空間(74)が形成されており、つまり、該高
温側再生器(7) の再生材(73)は、内側板(71)と外側板(7
2)とより上下高さが短く形成され、該再生材(73)の上方
と下方とにスワール空間(74)が形成されている。そし
て、該スワール空間(74)は、再生材(73)に流入する作動
ガスに旋回流を生起せしめるように構成され、該作動ガ
スが再生材(73)の全体に均一に流入するようにしてい
る。
【0019】次に、上記高温側シリンダ(21)における熱
移動について説明する。上述したように高温側ヒートポ
ンプ(2) においては、作動ガスが高温空間(24)と中温空
間(25)との間を移動し、高温側再生器(7) においては6
00℃程度の温度差が生ずることになる。そして、高温
側シリンダ(21)は、高温空間(24)等の熱によって膨脹し
て外側に変形することになり、環状空間(51)の外周面が
外側に変位することになる。その際、高温側再生器(7)
の外側に膨脹壁(2a)が設けられているので、該膨脹壁(2
a)が高温側シリンダ(21)より大きく膨脹することにな
る。この結果、上記膨脹壁(2a)によって高温側再生器
(7) と高温側シリンダ(21)との間の隙間が埋められるこ
とになり、作動ガスが再生材(73)の内を確実に通ること
になる。また、上記環状空間(51)の内周部においては、
縦突条(2b)が形成されているので、高温側シリンダ(21)
と高温側再生器(7) との接触面積が少なく、高温空間(2
4)等より高温側再生器(7) への熱伝導が低減されること
になる。更に、上記作動ガスは、流入ノズル(2c)と介し
て高温側再生器(7) に流入することになるが、その際、
再生材(73)の上方及び下方にスワール空間(74)が存する
ので、該スワール空間(74)において旋回流が生起し、作
動ガスが再生材(73)の内で偏流を生起することなく全体
に亘って流れることになる。
【0020】従って、本実施例によれば、上記高温側シ
リンダ(21)における環状空間(51)の外周面に線膨脹率の
大きい膨脹壁(2a)を設けるようにしたために、該高温側
シリンダ(21)が膨脹しても高温側再生器(7) との間の隙
間の発生を確実に防止することができる。この結果、作
動ガスが高温側再生器(7) を素通りすることを確実に防
止することができるので、該高温側再生器(7) における
熱損失を著しく低減することができる。また、上記環状
空間(51)の内周面に縦突条(2b)を形成するようにしたた
めに、高温側シリンダ(21)より高温側再生器(7) への熱
伝導を低減することができるので、高温空間(24)からの
熱損失を低減することができ、投入熱量を少なくするこ
とができることから、ポンプ効率を向上させることがで
きる。更に、上記高温側再生器(7) にスワール空間(74)
を形成したために、作動ガスが高温側再生器(7) の全体
に亘って均一に流れるようにすることができるので、該
高温側再生器(7) の死容積を低減することができ、再生
機関の能力向上を図ることができる。その上、上記スワ
ール空間(74)を設けるのみであるので、他の部材を設け
る必要がなく、上記死容積の低減と共に、高温側再生器
(7) の形状を小さくすることができることから、装置全
体をコンパクトにすることができる。
【0021】図4及び図5は、他の実施例を示すもの
で、上記高温側シリンダ(21)におけるヒータキャップ(2
6)及び高温側ディスプレーサ(22)に断熱材(26b, 22b)を
設けるようにしたものである。つまり、該ヒータキャッ
プ(26)は、周壁部に環状溝状の凹部(26a) が形成されて
該周壁部が薄肉に形成されている。そして、該凹部(26
a) には、グラスウールなどよりなる断熱材(26b) が充
填されている。更に、上記凹部(26a) には、断熱材(26
b) の外側にSUS材等よりなる環状の補強材(26c) が
溶接等で固定されている。この断熱材(26b) を設けるよ
うにしたところは、ヒータキャップ(26)の断面積を小さ
くし、熱伝導及び熱応力に対して良好になるようにして
いる。また、上記補強材(26c) を設けるようにしたとこ
ろは、上記ヒータキャップ(26)の断面積を単に小さくし
たのでは、耐圧性能が低下するので、熱伝導の影響の少
ない外側に補強材(26c) を設けて所定の耐圧性能を有す
るようにしている。また一方、上記ディスプレーサ(22)
は、本体(22a) 内にグラスウールなどの断熱材(22b) が
充填されてなり、該断熱材(22b) は、高温空間(24)と中
温空間(25)との間の熱伝導を防止するように構成されて
いる。従って、本実施例によれば、上記高温側シリンダ
(21)に断熱材(26b) を設けているので、熱損失を低減す
ることができる同時に、補強材(26c) によって耐圧性能
の低下を防止することができる。更に、上記ディスプレ
ーサ(22)に断熱材(22b) を充填するようにしたために、
熱移動による熱損失を低減することができると共に、軽
量化を図ることができる。
【0022】尚、第1の実施例において、スワール空間
(74)は、高温側再生器(7) について説明したが、低温側
ヒートポンプ(3) の再生器(7) に設けてもよく。
【図面の簡単な説明】
【図1】ヴィルミエヒートポンプ装置の縱断面図であ
る。
【図2】高温側ヒートポンプの要部をす縱断面図であ
る。
【図3】高温側ヒートポンプの要部を示す横断面図であ
る。
【図4】他の実施例を示すヒータキャップ(26)の縦断面
図である。
【図5】ディスプレーサの縱断面図である。
【図6】ヴィルミエヒートポンプサイクルのT−S線図
である。
【符号の説明】
1 ヴィルミエヒートポンプ装置 2 高温側ヒートポンプ 2a 低温側ヒートポンプ 2b 膨脹壁 3 縦突条 21,31 シリンダ 22,32 ディスプレーサ 24 高温空間 25,35 中温空間 34 低温空間 5 高温側連通路 6 低温側連通路 51,61 環状空間 7 再生器 74 スワール空間(スワールポート)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温側ディスプレーサ(22)によって内部
    に高温空間(24)及び中温空間(25)が区画された高温側シ
    リンダ(21)と、上記高温空間(24)及び中温空間(25)を互
    いに連通する高温側連通路(5) とを備え、 該高温側連通路(5) は、高温側シリンダ(21)の周壁内に
    形成された環状空間(51)を備えると共に、該環状空間(5
    1)に収納された高温側再生器(7) を備えているヴィルミ
    エヒートポンプ装置において、 上記高温側シリンダ(21)には、該シリンダ(21)より線膨
    脹率が大きい膨脹壁(2a)が上記高温側再生器(7) の外周
    面と上記環状空間(51)の外周面との間に設けられると共
    に、 上記高温側シリンダ(21)における環状空間(51)の内周面
    には、先端面が高温側再生器(7) の内周面に密着する複
    数の縦突条(2b)が周方向に並列に突設されていることを
    特徴とするヴィルミエヒートポンプ装置。
  2. 【請求項2】 高温側ディスプレーサ(22)によって内部
    に高温空間(24)及び中温空間(25)が区画された高温側シ
    リンダ(21)と、低温側ディスプレーサ(32)によって内部
    に低温空間(34)及び中温空間(35)が区画された低温側シ
    リンダ(31)と、上記高温空間(24)及び中温空間(25)を互
    いに連通する高温側連通路(5) と、上記低温空間(34)及
    び中温空間(35)を互いに連通する低温側連通路(6) とを
    備え、 該各連通路(5, 6)は、各シリンダ(21, 31)の周壁内に形
    成された環状空間(51,61)を備えると共に、該環状空間
    (51, 61)に収納された再生器(7) を備えているヴィルミ
    エヒートポンプ装置において、 上記再生器(7) の両端部には、再生器(7) に流入する作
    動ガスに旋回流を生起せしめるスワールポート(74)が形
    成されていることを特徴とするヴィルミエヒートポンプ
    装置。
  3. 【請求項3】 高温側ディスプレーサ(22)によって内部
    に高温空間(24)及び中温空間(25)が区画された高温側シ
    リンダ(21)と、低温側ディスプレーサ(32)によって内部
    に低温空間(34)及び中温空間(35)が区画された低温側シ
    リンダ(31)と、上記高温空間(24)及び中温空間(25)を互
    いに連通する高温側連通路(5) と、上記低温空間(34)及
    び中温空間(35)を互いに連通する低温側連通路(6) とを
    備え、 該各連通路(5, 6)は、各シリンダ(21, 31)の周壁内に形
    成された環状空間(51,61)を備えると共に、該環状空間
    (51, 61)に収納された再生器(7) を備えているヴィルミ
    エヒートポンプ装置において、 上記高温側シリンダ(21)には、該シリンダより線膨脹率
    が大きい膨脹壁(2a)が上記高温側再生器(7) の外周面と
    上記環状空間(51)の外周面との間に設けられる一方、 上記環状空間(51)の両端部には、再生器(7) に流入する
    作動ガスに旋回流を生起せしめるスワールポート(74)が
    形成されていることを特徴とするヴィルミエヒートポン
    プ装置。
  4. 【請求項4】 高温側ディスプレーサ(22)によって内部
    に高温空間(24)及び中温空間(25)が区画された高温側シ
    リンダ(21)と、低温側ディスプレーサ(32)によって内部
    に低温空間(34)及び中温空間(35)が区画された低温側シ
    リンダ(31)と、上記高温空間(24)及び中温空間(25)を互
    いに連通する高温側連通路(5) と、上記低温空間(34)及
    び中温空間(35)を互いに連通する低温側連通路(6) とを
    備え、 該各連通路(5, 6)は、各シリンダ(21, 31)の周壁内に形
    成された環状空間(51,61)を備えると共に、該環状空間
    (51, 61)に収納された再生器(7) を備えているヴィルミ
    エヒートポンプ装置において、 上記高温側シリンダ(21)には、該シリンダより線膨脹率
    が大きい膨脹壁(2a)が上記高温側再生器(7) の外周面と
    上記環状空間(51)の外周面との間に設けられると共に、 上記高温側シリンダ(21)における環状空間(51)の内周面
    には、先端面が高温側再生器(7) の内周面に密着する複
    数の縦突条(2b)が周方向に並列に突設される一方、 上記環状空間(51)の両端部には、再生器(7) に流入する
    作動ガスに旋回流を生起せしめるスワールポート(74)が
    形成されていることを特徴とするヴィルミエヒートポン
    プ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1850004A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-03 Maston AB Stirling engine comprising means for spreading a gas flow between a heat exchanger and a regenerator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1850004A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-03 Maston AB Stirling engine comprising means for spreading a gas flow between a heat exchanger and a regenerator
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