JPH09170491A - 熱ガス機関 - Google Patents
熱ガス機関Info
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- JPH09170491A JPH09170491A JP33357595A JP33357595A JPH09170491A JP H09170491 A JPH09170491 A JP H09170491A JP 33357595 A JP33357595 A JP 33357595A JP 33357595 A JP33357595 A JP 33357595A JP H09170491 A JPH09170491 A JP H09170491A
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- low temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温側ハウジングに結露が発生するのを防止
する。 【解決手段】 低温側ディスプレーサー１７の前後に低
温室１８と中温室１９とを有し、中温側熱交換器２０と
低温側再生器２１と低温側熱交換器２２を順次配設して
冷熱を外部へ供給する低温熱源部３を低温側ハウジング
２３によって包囲し、さらに、低温側ハウジング２３を
断熱材２４によって覆って低温側ハウジング２３への結
露の発生を防ぐようにした。
する。 【解決手段】 低温側ディスプレーサー１７の前後に低
温室１８と中温室１９とを有し、中温側熱交換器２０と
低温側再生器２１と低温側熱交換器２２を順次配設して
冷熱を外部へ供給する低温熱源部３を低温側ハウジング
２３によって包囲し、さらに、低温側ハウジング２３を
断熱材２４によって覆って低温側ハウジング２３への結
露の発生を防ぐようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱ガス機関の冷熱
を発生させる吸熱用熱源である低温熱源部を収納する低
温部を改良した熱ガス機関に関する。
を発生させる吸熱用熱源である低温熱源部を収納する低
温部を改良した熱ガス機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱ガス機関の一つであるヴィル
ミエサイクルは、高温側シリンダ内を高温室と中温室と
に区画する高温側ディスプレーサーと低温側シリンダ内
を低温室と中温室に区画する低温側ディスプレーサーと
を有している。そして、高温室と中温室とをつなぐガス
流路に作動ガス加熱用の高温側熱交換器と高温側再生器
と中温側熱交換器とを順次配置して温熱を発生して外へ
供給する放熱用熱源である中温熱源部を構成し、中温熱
源部は高温側ハウジングに収納されている。一方、低温
室と中温室とをつなぐガス流路に低温側熱交換器と低温
側再生器と中温側熱交換器を順次配置して冷熱を発生し
て外へ供給する吸熱用熱源である低温熱源部と温熱を発
生して外へ供給する放熱用熱源である中温熱源部を構成
し、この低温熱源部と中温熱源部は低温側ハウジングに
収納されている。そして、高温側ディスプレーサーと低
温側ディスプレーサーとがそれぞれクランク機構によっ
て駆動するようになっている。
ミエサイクルは、高温側シリンダ内を高温室と中温室と
に区画する高温側ディスプレーサーと低温側シリンダ内
を低温室と中温室に区画する低温側ディスプレーサーと
を有している。そして、高温室と中温室とをつなぐガス
流路に作動ガス加熱用の高温側熱交換器と高温側再生器
と中温側熱交換器とを順次配置して温熱を発生して外へ
供給する放熱用熱源である中温熱源部を構成し、中温熱
源部は高温側ハウジングに収納されている。一方、低温
室と中温室とをつなぐガス流路に低温側熱交換器と低温
側再生器と中温側熱交換器を順次配置して冷熱を発生し
て外へ供給する吸熱用熱源である低温熱源部と温熱を発
生して外へ供給する放熱用熱源である中温熱源部を構成
し、この低温熱源部と中温熱源部は低温側ハウジングに
収納されている。そして、高温側ディスプレーサーと低
温側ディスプレーサーとがそれぞれクランク機構によっ
て駆動するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記する熱
ガス機関の低温側ハウジングでは、冷熱が暖かい外気に
触れて低温側ハウジングの表面に結露を発生させること
がある。低温側ハウジングの結露は、冷房時の能力と熱
効率の低下につながるという問題がある。また、低温側
ハウジングに錆が生じたり、ユニットベース部へ落ちた
水滴がそこで錆を発生させたり、水滴が多い場合にはユ
ニットベース部の外へ水抜きをしなければならない等の
問題がある。
ガス機関の低温側ハウジングでは、冷熱が暖かい外気に
触れて低温側ハウジングの表面に結露を発生させること
がある。低温側ハウジングの結露は、冷房時の能力と熱
効率の低下につながるという問題がある。また、低温側
ハウジングに錆が生じたり、ユニットベース部へ落ちた
水滴がそこで錆を発生させたり、水滴が多い場合にはユ
ニットベース部の外へ水抜きをしなければならない等の
問題がある。
【０００４】そこで、本発明は、低温側ハウジングに発
生する結露を防止して、錆の発生を抑えると共に、熱効
率を向上させる熱ガス機関を提供することを目的とす
る。
生する結露を防止して、錆の発生を抑えると共に、熱効
率を向上させる熱ガス機関を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、低温
側シリンダに収容される低温側ディスプレーサーと該低
温側ディスプレーサーの前後に低温室と中温室とを有
し、中温側熱交換器と低温側再生器と低温側熱交換器と
を配設して冷熱を発生して外部へ供給する低温熱源部を
低温側ハウジング内に収納する熱ガス機関において、低
温側ハウジングを断熱材によって覆って結露を防止する
ようにしたものである。
側シリンダに収容される低温側ディスプレーサーと該低
温側ディスプレーサーの前後に低温室と中温室とを有
し、中温側熱交換器と低温側再生器と低温側熱交換器と
を配設して冷熱を発生して外部へ供給する低温熱源部を
低温側ハウジング内に収納する熱ガス機関において、低
温側ハウジングを断熱材によって覆って結露を防止する
ようにしたものである。
【０００６】請求項２の発明は、低温側シリンダに収容
される低温側ディスプレーサーと該低温側ディスプレー
サーの前後に低温室と中温室とを有し、中温側熱交換器
と低温側再生器と低温側熱交換器とを配設して冷熱を発
生して外部へ供給する低温熱源部を低温側ハウジング内
に収納する熱ガス機関において、低温側ハウジングの外
壁に被膜層を形成させて結露を防止するようにしたもの
である。
される低温側ディスプレーサーと該低温側ディスプレー
サーの前後に低温室と中温室とを有し、中温側熱交換器
と低温側再生器と低温側熱交換器とを配設して冷熱を発
生して外部へ供給する低温熱源部を低温側ハウジング内
に収納する熱ガス機関において、低温側ハウジングの外
壁に被膜層を形成させて結露を防止するようにしたもの
である。
【０００７】請求項３の発明は、低温側シリンダに収容
される低温側ディスプレーサーと該低温側ディスプレー
サーの前後に低温室と中温室とを有し、中温側熱交換器
と低温側再生器と低温側熱交換器とを配設して冷熱を発
生して外部へ供給する低温熱源部を低温側ハウジング内
に収納する熱ガス機関において、低温側ハウジングの外
壁に被膜層を形成させると共に、断熱材によって覆って
結露を防止するようにしたものである。
される低温側ディスプレーサーと該低温側ディスプレー
サーの前後に低温室と中温室とを有し、中温側熱交換器
と低温側再生器と低温側熱交換器とを配設して冷熱を発
生して外部へ供給する低温熱源部を低温側ハウジング内
に収納する熱ガス機関において、低温側ハウジングの外
壁に被膜層を形成させると共に、断熱材によって覆って
結露を防止するようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
すヴィルミエサイクル熱機関の分解構成図で、図２は、
同部分断面図であり、ヴィルミエサイクル熱機関は、主
に図１に示すように大別して加熱部１と中温熱源部２と
低温熱源部３と駆動部４とから構成されている。
すヴィルミエサイクル熱機関の分解構成図で、図２は、
同部分断面図であり、ヴィルミエサイクル熱機関は、主
に図１に示すように大別して加熱部１と中温熱源部２と
低温熱源部３と駆動部４とから構成されている。
【０００９】加熱部１は、燃料ガスと燃焼用空気とを燃
焼させる燃焼器５と燃焼用空気を排ガスと熱交換して燃
焼用空気を予熱する空気予熱器６と燃焼ガスによって加
熱され内部の作動ガスと熱交換するヒータチューブ７等
からなっている。
焼させる燃焼器５と燃焼用空気を排ガスと熱交換して燃
焼用空気を予熱する空気予熱器６と燃焼ガスによって加
熱され内部の作動ガスと熱交換するヒータチューブ７等
からなっている。
【００１０】中温熱源部２は、高温側シリンダ８に収容
される高温側ディスプレーサー９と高温側ディスプレー
サー９の前後に高温室１１と中温室１２とを有すると共
に、高温側再生器１３と中温熱交換器１４を配設して外
周をケーシングである高温側ハウジング１５によって包
囲している。
される高温側ディスプレーサー９と高温側ディスプレー
サー９の前後に高温室１１と中温室１２とを有すると共
に、高温側再生器１３と中温熱交換器１４を配設して外
周をケーシングである高温側ハウジング１５によって包
囲している。
【００１１】低温熱源部３は、低温側シリンダ１６に収
容される低温側ディスプレーサー１７と、低温側ディス
プレーサー１７の前後に低温室１８と中温室１９とを有
すると共に、中温側熱交換器２０と低温側再生器２１と
低温側熱交換器２２とを配設して外周をケーシングであ
る低温側ハウジング２３によって包囲し、さらに、後述
する断熱材２４によって覆っている。
容される低温側ディスプレーサー１７と、低温側ディス
プレーサー１７の前後に低温室１８と中温室１９とを有
すると共に、中温側熱交換器２０と低温側再生器２１と
低温側熱交換器２２とを配設して外周をケーシングであ
る低温側ハウジング２３によって包囲し、さらに、後述
する断熱材２４によって覆っている。
【００１２】駆動部４は、クランク軸２５とバランスウ
エイト２６とクランク機構２７等がクランクケース２８
に内蔵され、クランク機構２７にコンロッド２９，３０
を介してピストンロッド３１，３２に連結し、クランク
軸２５に始動用電動機３３を接続して始動用電動機３３
等をモータケース３４によって覆っている。上記する中
温室１２と中温室１９とはガス流路としての連通路３５
によって連通している。
エイト２６とクランク機構２７等がクランクケース２８
に内蔵され、クランク機構２７にコンロッド２９，３０
を介してピストンロッド３１，３２に連結し、クランク
軸２５に始動用電動機３３を接続して始動用電動機３３
等をモータケース３４によって覆っている。上記する中
温室１２と中温室１９とはガス流路としての連通路３５
によって連通している。
【００１３】以上の構成で、まず、低温側ディスプレー
サー１７が下死点から上死点へ移動すると、低温室１８
内部のヘリウム等の作動ガスは低温側再生器２１に蓄え
てあった熱を受取り温度を上昇させ中温室１９へ流入す
る。温度が上昇すると作動ガスの膨張によって体積を増
加させ、中温室１９に入り切らない残りの作動ガスは連
通路３５を通って中温室１２へ移動し、中温室１２の作
動ガスの圧力を上げ、温度上昇した熱は中温側熱交換器
１４から図示しない配管によって放熱源として外へ供給
し、上昇した温度を元に戻す。
サー１７が下死点から上死点へ移動すると、低温室１８
内部のヘリウム等の作動ガスは低温側再生器２１に蓄え
てあった熱を受取り温度を上昇させ中温室１９へ流入す
る。温度が上昇すると作動ガスの膨張によって体積を増
加させ、中温室１９に入り切らない残りの作動ガスは連
通路３５を通って中温室１２へ移動し、中温室１２の作
動ガスの圧力を上げ、温度上昇した熱は中温側熱交換器
１４から図示しない配管によって放熱源として外へ供給
し、上昇した温度を元に戻す。
【００１４】これに対応して、高温側ディスプレーサー
９が、上死点から下死点に下がり、中温室１２内部の作
動ガスは高温側再生器１３から熱を受取り温度を上昇さ
せて高温室１１へ流入する。このとき作動ガスの温度の
上昇により作動ガスが膨張し、入り切れない残りの作動
ガスは連通路３５を通って中温室１９へ移動する。作動
ガスの温度と圧力とを上昇させ、熱を中温側熱交換器２
０から図示しない配管によって放熱源として外へ放出
し、上昇した温度を元に戻す。
９が、上死点から下死点に下がり、中温室１２内部の作
動ガスは高温側再生器１３から熱を受取り温度を上昇さ
せて高温室１１へ流入する。このとき作動ガスの温度の
上昇により作動ガスが膨張し、入り切れない残りの作動
ガスは連通路３５を通って中温室１９へ移動する。作動
ガスの温度と圧力とを上昇させ、熱を中温側熱交換器２
０から図示しない配管によって放熱源として外へ放出
し、上昇した温度を元に戻す。
【００１５】一方、低温側ディスプレーサー１７が上死
点から下死点へ移動すると、中温室１９内部の作動ガス
は、低温側再生器２１に熱を蓄え、温度を降下させて低
温室１８へ流入する。低温室１８では作動ガスが収縮
し、不足した容積を補うために高温室１１の作動ガスの
一部が低温室１８へ移動する。この結果、作動ガスの流
出に伴い温度と圧力が下がった高温室１１の作動ガスが
高温側熱交換器であるヒータチューブ７から熱を吸収
し、温度を元に戻す。
点から下死点へ移動すると、中温室１９内部の作動ガス
は、低温側再生器２１に熱を蓄え、温度を降下させて低
温室１８へ流入する。低温室１８では作動ガスが収縮
し、不足した容積を補うために高温室１１の作動ガスの
一部が低温室１８へ移動する。この結果、作動ガスの流
出に伴い温度と圧力が下がった高温室１１の作動ガスが
高温側熱交換器であるヒータチューブ７から熱を吸収
し、温度を元に戻す。
【００１６】これに対して、高温側ディスプレーサー９
が、下死点から上死点に上がり、高温室１１の作動ガス
は高温側再生器１３に熱を蓄え温度を降下させて中温室
１２へ流入する。このため作動ガスが収縮し、不足した
容積を補うため低温室１８の作動ガスの一部が各熱交換
器と連通路３５を通って中温室１２へ移動する。この結
果、低温室１８の作動ガスが温度と圧力を下げ、低温側
熱交換器２２を介して図示しない配管によって外へ冷熱
を供給して温度を元に戻す。
が、下死点から上死点に上がり、高温室１１の作動ガス
は高温側再生器１３に熱を蓄え温度を降下させて中温室
１２へ流入する。このため作動ガスが収縮し、不足した
容積を補うため低温室１８の作動ガスの一部が各熱交換
器と連通路３５を通って中温室１２へ移動する。この結
果、低温室１８の作動ガスが温度と圧力を下げ、低温側
熱交換器２２を介して図示しない配管によって外へ冷熱
を供給して温度を元に戻す。
【００１７】以上の作用の繰り返しによって中温側熱交
換器１４、２０から放出される熱が暖房等に用いられる
一方、低温側熱交換器２２からの冷熱が冷房等に用いら
れる。この場合、低温側ハウジング２３も冷熱により冷
やされるが、外周が断熱材２４によって覆われ、低温側
ハウジング２３が外気と触れないで冷熱が外へ取り出さ
れる。この結果、低温側ハウジング２３の表面に結露す
ることが防止される。これによって、低温側ハウジング
２３に結露が発生して冷熱の供給能力を減少して冷房等
の熱効率の低下を回避することができる。また、結露に
伴って低温側ハウジング２３に錆が生じたり、水抜き等
を考慮する必要がなくなる。
換器１４、２０から放出される熱が暖房等に用いられる
一方、低温側熱交換器２２からの冷熱が冷房等に用いら
れる。この場合、低温側ハウジング２３も冷熱により冷
やされるが、外周が断熱材２４によって覆われ、低温側
ハウジング２３が外気と触れないで冷熱が外へ取り出さ
れる。この結果、低温側ハウジング２３の表面に結露す
ることが防止される。これによって、低温側ハウジング
２３に結露が発生して冷熱の供給能力を減少して冷房等
の熱効率の低下を回避することができる。また、結露に
伴って低温側ハウジング２３に錆が生じたり、水抜き等
を考慮する必要がなくなる。
【００１８】ところで、断熱材２４は少なくとも図２に
示す低温側再生器２１の中央から低温側熱交換器２２の
先端に対応する低温側ハウジング２３の部分を覆うよう
に設けるようにすることが好ましい。
示す低温側再生器２１の中央から低温側熱交換器２２の
先端に対応する低温側ハウジング２３の部分を覆うよう
に設けるようにすることが好ましい。
【００１９】また、他の実施の形態として低温側ハウジ
ング２３に樹脂等のコーティングを施すことでも結露を
防止できる。さらに、他の実施の形態として、上記のよ
うに低温側ハウジング２３に樹脂等のコーティングを施
した上に断熱材２４を覆うようにすると、結露を確実に
防止することができる。
ング２３に樹脂等のコーティングを施すことでも結露を
防止できる。さらに、他の実施の形態として、上記のよ
うに低温側ハウジング２３に樹脂等のコーティングを施
した上に断熱材２４を覆うようにすると、結露を確実に
防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、低温側ハウジングを断熱材によって覆うように
したために、冷熱が外気に触れて低温側ハウジングに結
露を生じさせることを防止でき、熱効率を向上させるこ
とができる。
よれば、低温側ハウジングを断熱材によって覆うように
したために、冷熱が外気に触れて低温側ハウジングに結
露を生じさせることを防止でき、熱効率を向上させるこ
とができる。
【００２１】また、請求項２の発明によれば、低温側ハ
ウジングの外壁に被膜層を形成させるようにしたために
結露の発生を防止することができ、熱効率を向上させる
ことができる。
ウジングの外壁に被膜層を形成させるようにしたために
結露の発生を防止することができ、熱効率を向上させる
ことができる。
【００２２】また、請求項３の発明によれば、低温側ハ
ウジングの外壁に被膜層を形成させ、さらに、断熱材に
よって覆うようにしたために結露の発生を確実に防止す
ることができ、熱効率を向上させることができる。
ウジングの外壁に被膜層を形成させ、さらに、断熱材に
よって覆うようにしたために結露の発生を確実に防止す
ることができ、熱効率を向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すヴィルミエサイクル
熱機関の分解構成図である。
熱機関の分解構成図である。
【図２】図１に対応するヴィルミエサイクル熱機関の断
面図である。
面図である。
１ 加熱部 ２ 中温熱源部 ３ 低温熱源部 ４ 駆動部 ５ 燃焼器 ６ 空気予熱器 ７ ヒータチューブ ８ 高温側シリンダ ９ 高温側ディスプレーサー １１ 高温室 １２，１９ 中温室 １３ 高温側再生器 １４，２０ 中温側熱交換器 １５ 高温側ハウジング １６ 低温側シリンダ １７ 低温側ディスプレーサー １８ 低温室 ２１ 低温側再生器 ２２ 低温側熱交換器 ２３ 低温側ハウジング ２４ 断熱材
Claims (3)
- 【請求項１】 低温側シリンダに収容される低温側ディ
スプレーサーと該低温側ディスプレーサーの前後に低温
室と中温室とを有し、中温側熱交換器と低温側再生器と
低温側熱交換器とを配設して冷熱を発生して外部へ供給
する低温熱源部を低温側ハウジング内に収納する熱ガス
機関において、 前記低温側ハウジングを断熱材によって覆って結露を防
止することを特徴とする熱ガス機関。 - 【請求項２】 低温側シリンダに収容される低温側ディ
スプレーサーと該低温側ディスプレーサーの前後に低温
室と中温室とを有し、中温側熱交換器と低温側再生器と
低温側熱交換器とを配設して冷熱を発生して外部へ供給
する低温熱源部を低温側ハウジング内に収納する熱ガス
機関において、 前記低温側ハウジングの外壁に被膜層を形成させて結露
を防止することを特徴とする熱ガス機関。 - 【請求項３】 低温側シリンダに収容される低温側ディ
スプレーサーと該低温側ディスプレーサーの前後に低温
室と中温室とを有し、中温側熱交換器と低温側再生器と
低温側熱交換器とを配設して冷熱を発生して外部へ供給
する低温熱源部を低温側ハウジング内に収納する熱ガス
機関において、 前記低温側ハウジングの外壁に被膜層を形成させると共
に、断熱材によって覆って結露を防止することを特徴と
する熱ガス機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33357595A JPH09170491A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 熱ガス機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33357595A JPH09170491A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 熱ガス機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170491A true JPH09170491A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18267585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33357595A Pending JPH09170491A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 熱ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170491A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2469116A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-06 | Stuart Chandler | Stirling engine with insulated cylinders |
| EP3674625A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-01 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle stirling avec moteur à rotor externe |
| EP3674626A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-01 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle stirling avec support monobloc |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33357595A patent/JPH09170491A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2469116A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-06 | Stuart Chandler | Stirling engine with insulated cylinders |
| EP3674625A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-01 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle stirling avec moteur à rotor externe |
| EP3674626A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-01 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle stirling avec support monobloc |
| FR3091338A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-03 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle Stirling inversé avec support monobloc |
| FR3091339A1 (fr) * | 2018-12-28 | 2020-07-03 | Thales | Dispositif de refroidissement à cycle Stirling avec moteur à rotor externe |
| US11473815B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-10-18 | Thales | Stirling-cycle cooling device with monobloc support |
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