JPH0968103A - 熱機械 - Google Patents
熱機械Info
- Publication number
- JPH0968103A JPH0968103A JP22562395A JP22562395A JPH0968103A JP H0968103 A JPH0968103 A JP H0968103A JP 22562395 A JP22562395 A JP 22562395A JP 22562395 A JP22562395 A JP 22562395A JP H0968103 A JPH0968103 A JP H0968103A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- working gas
- temperature
- isothermal
- adiabatic
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- 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.)
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来に比べて、熱効率を大幅に向上させるこ
とができ、エネルギーの有効な利用を図ることのできる
熱機械を提供する。 【解決手段】 温度を変えながら熱の授受を行う外部流
体と作業気体とを等圧対向流熱交換器を介して熱交換
し、当該作業気体は当該熱交換過程（Ｓ1 →Ｓ3 ）と断
熱過程（Ｓ3 →Ｓ2 ）と等温過程（Ｓ2 →Ｓ1 ）との三
過程、或いは（Ｓ4→Ｓ3 ）、（Ｓ3 →Ｓ1 ）、（Ｓ1
→Ｓ4 ）より成る三過程、或いは（Ｓ2 →Ｓ3 ）、（Ｓ
3 →Ｓ1 ）、（Ｓ1 →Ｓ2 ）より成る三過程、或いは
（Ｓ3 →Ｓ4 ）、（Ｓ4 →Ｓ1 ）、（Ｓ1 →Ｓ3 ）より
成る三過程を循環せしめる熱機械。
とができ、エネルギーの有効な利用を図ることのできる
熱機械を提供する。 【解決手段】 温度を変えながら熱の授受を行う外部流
体と作業気体とを等圧対向流熱交換器を介して熱交換
し、当該作業気体は当該熱交換過程（Ｓ1 →Ｓ3 ）と断
熱過程（Ｓ3 →Ｓ2 ）と等温過程（Ｓ2 →Ｓ1 ）との三
過程、或いは（Ｓ4→Ｓ3 ）、（Ｓ3 →Ｓ1 ）、（Ｓ1
→Ｓ4 ）より成る三過程、或いは（Ｓ2 →Ｓ3 ）、（Ｓ
3 →Ｓ1 ）、（Ｓ1 →Ｓ2 ）より成る三過程、或いは
（Ｓ3 →Ｓ4 ）、（Ｓ4 →Ｓ1 ）、（Ｓ1 →Ｓ3 ）より
成る三過程を循環せしめる熱機械。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外燃機関に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】エントロピー生成のない理想的な熱力学
サイクルとしては、カルノ一サイクル、スターリングサ
イクル、エリクソンサイクルが古くから知られている。
サイクルとしては、カルノ一サイクル、スターリングサ
イクル、エリクソンサイクルが古くから知られている。
【０００３】これらのサイクルは高温熱源、低温熱源が
それぞれ一定温度である時に、エントロピー生成のない
カルノ一効率と呼ばれる理想的熱効率を持つ熱機械が形
成される。例えば、原子力発電では、高温熱源は一定温
度の炉心であり、低温熱源は海水であるので、理想的に
はカルノ一効率は実現できる。
それぞれ一定温度である時に、エントロピー生成のない
カルノ一効率と呼ばれる理想的熱効率を持つ熱機械が形
成される。例えば、原子力発電では、高温熱源は一定温
度の炉心であり、低温熱源は海水であるので、理想的に
はカルノ一効率は実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱源温度が一
定でなく、温度がＴH で比熱がほぼ一定の高温気体（自
動車エンジンでは燃焼直後の高温高圧の気体）が温度を
下げながら熱を供給する場合には、外気温をＴL とした
時、ＴH とＴL の間でのカルノ一効率は必ずしも実現可
能ではない。
定でなく、温度がＴH で比熱がほぼ一定の高温気体（自
動車エンジンでは燃焼直後の高温高圧の気体）が温度を
下げながら熱を供給する場合には、外気温をＴL とした
時、ＴH とＴL の間でのカルノ一効率は必ずしも実現可
能ではない。
【０００５】これは熱源ガスの温度がＴH からＴL まで
低下するからである。この場合はカルノー効率 ηc （Ｔ，ＴL ）＝１−（ＴL ／Ｔ） （１） をＴについてＴH からＴL まで平均せねばならない。そ
の結果は、
低下するからである。この場合はカルノー効率 ηc （Ｔ，ＴL ）＝１−（ＴL ／Ｔ） （１） をＴについてＴH からＴL まで平均せねばならない。そ
の結果は、
【数１】 であり、このηT （ＴH ，ＴL ）が熱源温度が変化する
場合にエントロピー生成のない理想的熱機関が達成しう
る最高の理論効率であり式（１）のカルノ一効率ηc
（Ｔ，ＴL ）よりも低い値である。
場合にエントロピー生成のない理想的熱機関が達成しう
る最高の理論効率であり式（１）のカルノ一効率ηc
（Ｔ，ＴL ）よりも低い値である。
【０００６】ところが従来の熱機関、例えば外燃式スタ
ーリングエンジンの熱効率をηM とするとηM は上記式
（２）のηT よりも更にかなり小さい。その理由は高温
熱源側にエントロピー増大を伴う相当大きな温度低下を
許しているからである。
ーリングエンジンの熱効率をηM とするとηM は上記式
（２）のηT よりも更にかなり小さい。その理由は高温
熱源側にエントロピー増大を伴う相当大きな温度低下を
許しているからである。
【０００７】これをモデル化すれば次の通りとなる。ま
ずＴH を外部の燃焼ガスの最高温度、ＴM （添字M はMe
diumの意）を内部の作業ガスの最高温度、ＴL を外気温
度とすると、 ＴH ＞ＴM ＞ＴL （３） となる。ここで高温側ＴM と低温側ＴL の間でカルノー
サイクル、スターリングサイクル、またはエリクソンサ
イクルによる理想熱機関を作動させるものとする。この
時外燃ガスの等圧比熱をＣP とすると総熱入力は Ｑ＝ＣP （ＴH −ＴL ） （４） であるが高温側温度がＴM である前記理想熱機関に外燃
ガスが与え得る熱量ＱMは、 ＱM ＝Ｑ（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） （５） しかない。従って、この場合の機関熱効率は、 ηM ＝ηc （ＴM ，ＴL ）（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） ＝［１−（ＴL ／ＴM ）］（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） ＝［１／（ＴH −ＴL ）］｛［（ＴH ）1/2 −（ＴL ）1/2 ］2 −［（ＴM ）1/2 −（ＴH ＴL ／ＴM ）1/2 ］2 ｝ （６） である。従って、 ＴM ＝（ＴH ・ＴM ）1/2 （７） の時ηM は最大となり、その最大値は、 ηM （ＴH ，ＴL ） ＝［（ＴH ）1/2 −（ＴL ）1/2 ］2 ／（ＴH −ＴL ） （８） である。
ずＴH を外部の燃焼ガスの最高温度、ＴM （添字M はMe
diumの意）を内部の作業ガスの最高温度、ＴL を外気温
度とすると、 ＴH ＞ＴM ＞ＴL （３） となる。ここで高温側ＴM と低温側ＴL の間でカルノー
サイクル、スターリングサイクル、またはエリクソンサ
イクルによる理想熱機関を作動させるものとする。この
時外燃ガスの等圧比熱をＣP とすると総熱入力は Ｑ＝ＣP （ＴH −ＴL ） （４） であるが高温側温度がＴM である前記理想熱機関に外燃
ガスが与え得る熱量ＱMは、 ＱM ＝Ｑ（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） （５） しかない。従って、この場合の機関熱効率は、 ηM ＝ηc （ＴM ，ＴL ）（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） ＝［１−（ＴL ／ＴM ）］（ＴH −ＴM ）／（ＴH −ＴL ） ＝［１／（ＴH −ＴL ）］｛［（ＴH ）1/2 −（ＴL ）1/2 ］2 −［（ＴM ）1/2 −（ＴH ＴL ／ＴM ）1/2 ］2 ｝ （６） である。従って、 ＴM ＝（ＴH ・ＴM ）1/2 （７） の時ηM は最大となり、その最大値は、 ηM （ＴH ，ＴL ） ＝［（ＴH ）1/2 −（ＴL ）1/2 ］2 ／（ＴH −ＴL ） （８） である。
【０００８】
【表１】 上記表１はＴL ＝３００Ｋとし、４種のＴH について式
（１）のηc （Ｔ，ＴL ）、式（２）のηT 、式（８）
のηM を記したものである。この場合の理論的最高効率
であるηT に比してηM は半分強しかなく、これ以降三
角サイクルと呼ぶ本発明の熱機関の使用により熱効率が
２倍近くに向上することが分かる。
（１）のηc （Ｔ，ＴL ）、式（２）のηT 、式（８）
のηM を記したものである。この場合の理論的最高効率
であるηT に比してηM は半分強しかなく、これ以降三
角サイクルと呼ぶ本発明の熱機関の使用により熱効率が
２倍近くに向上することが分かる。
【０００９】また、スターリングエンジンの作業ガスの
過程を逆転させた逆スターリング熱ポンプについてもス
ターリングエンジンと同様な問題がある。つまり、外部
流体の温度を機械的エネルギーを使って変化させる場合
（熱風機、冷風機、温水機、冷水機等）では熱源温度が
一定でないので前記の熱機関と同様な熱効率の低下があ
る。
過程を逆転させた逆スターリング熱ポンプについてもス
ターリングエンジンと同様な問題がある。つまり、外部
流体の温度を機械的エネルギーを使って変化させる場合
（熱風機、冷風機、温水機、冷水機等）では熱源温度が
一定でないので前記の熱機関と同様な熱効率の低下があ
る。
【００１０】本発明は前記のようなエントロピー増大を
伴う高温熱源側の温度低下を減らし、前記の外燃熱機関
効率の理想値ηT （熱ポンプでは、後記の理論的最高成
績係数η´T ）に近い熱効率を実現しようとするもので
ある。
伴う高温熱源側の温度低下を減らし、前記の外燃熱機関
効率の理想値ηT （熱ポンプでは、後記の理論的最高成
績係数η´T ）に近い熱効率を実現しようとするもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ほぼ一定の圧力でほぼ一定の比熱を持つ外部流体と作業
気体とを等圧対向流熱交換器を介して熱交換し、当該作
業気体は当該熱交換過程と、断熱膨張過程或いは断熱圧
縮過程から成る断熱過程と、等温圧縮過程或いは等温膨
張過程から成る等温過程との三過程を、上記順序或いは
逆順で循環せしめることにより、前記外部流体の温度の
変化を利用して機械的エネルギーを取り出すか（熱機
関）、もしくは機械的エネルギーを外部から与えて前記
外部流体に温度変化を与える（熱ポンプ）ことを特徴と
する。
ほぼ一定の圧力でほぼ一定の比熱を持つ外部流体と作業
気体とを等圧対向流熱交換器を介して熱交換し、当該作
業気体は当該熱交換過程と、断熱膨張過程或いは断熱圧
縮過程から成る断熱過程と、等温圧縮過程或いは等温膨
張過程から成る等温過程との三過程を、上記順序或いは
逆順で循環せしめることにより、前記外部流体の温度の
変化を利用して機械的エネルギーを取り出すか（熱機
関）、もしくは機械的エネルギーを外部から与えて前記
外部流体に温度変化を与える（熱ポンプ）ことを特徴と
する。
【００１２】請求項２記載の発明は、外部流体と作業気
体との間で等圧熱交換を行う対向流熱交換器と、前記作
業気体をほぼ断熱膨張せしめるか、或いはほぼ断熱圧縮
せしめる断熱膨張／圧縮機構と、前記作業気体をほぼ等
温圧縮せしめるか、或いはほぼ等温膨張せしめる等温圧
縮／膨張機構との三機構を具備したことを特徴とする。
体との間で等圧熱交換を行う対向流熱交換器と、前記作
業気体をほぼ断熱膨張せしめるか、或いはほぼ断熱圧縮
せしめる断熱膨張／圧縮機構と、前記作業気体をほぼ等
温圧縮せしめるか、或いはほぼ等温膨張せしめる等温圧
縮／膨張機構との三機構を具備したことを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の発明は、前記作業気体が前
記三過程を循環する順序を変更することにより、熱ポン
プから熱機関へ、また熱機関から熱ポンプへ切換えを行
うこと、及び前記請求項１及び請求項２記載の事柄を特
徴とする。
記三過程を循環する順序を変更することにより、熱ポン
プから熱機関へ、また熱機関から熱ポンプへ切換えを行
うこと、及び前記請求項１及び請求項２記載の事柄を特
徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１５】前述したように、熱力学サイクルを自動車
エンジン等にに適用した場合、熱源ガスの温度が低下す
ることによってエネルギーが供給される場合がある。図
１は、このような事情を考慮し、且つエントロピー生成
のない熱力学過程としての三角サイクルを示すものであ
る。
エンジン等にに適用した場合、熱源ガスの温度が低下す
ることによってエネルギーが供給される場合がある。図
１は、このような事情を考慮し、且つエントロピー生成
のない熱力学過程としての三角サイクルを示すものであ
る。
【００１６】図１に示す（温度Ｔ，エントロピーＳ）線
図でＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を状態名とすると、Ｓ2 →
Ｓ1 は等温圧縮（Ｔ2 ＝Ｔ1 ＝ＴL ）、Ｓ1 →Ｓ3 が等
圧熱交換（Ｔ3 ＝ＴH に達する）、Ｓ3 →Ｓ2 が断熱膨
脹で温度はＴH からＴL に戻り熱機関としての三角サイ
クルを構成する。例えば、Ηｅを作業気体として、この
三角サイクルで温度Ｔ3 ＝ＴH のガスの熱エネルギーを
機械的エネルギーとして取り出す三角サイクル過程にエ
ントロピー生成損はない。
図でＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を状態名とすると、Ｓ2 →
Ｓ1 は等温圧縮（Ｔ2 ＝Ｔ1 ＝ＴL ）、Ｓ1 →Ｓ3 が等
圧熱交換（Ｔ3 ＝ＴH に達する）、Ｓ3 →Ｓ2 が断熱膨
脹で温度はＴH からＴL に戻り熱機関としての三角サイ
クルを構成する。例えば、Ηｅを作業気体として、この
三角サイクルで温度Ｔ3 ＝ＴH のガスの熱エネルギーを
機械的エネルギーとして取り出す三角サイクル過程にエ
ントロピー生成損はない。
【００１７】また、熱源ガス圧力ＰH がＰL ＝１（ａｔ
ｍ）よりも高い場合には、三角サイクルで熱源ガスの温
度がＴL まで低下してもＰH ＞ＰL ＝１（ａｔｍ）とま
だ排圧エネルギーが残留する。この場合状態（ＴH ，Ｐ
H ）の熱源からエントロピー生成なしに機械的エネルギ
ーを回収して外気条件（ＴL ，ＰL ）に到達するには、
三角サイクル機関（ＴH ，ＰH ）→（ＴL ，ＰM ）→
（ＴL ，ＰH ）と等温膨張機（ＴL ，ＰH ）→（ＴL ，
ＰL ）を組合せた無エントロピー生成エンジンを用いれ
ばよく、このエンジンの機械出力は次の通りである。
ｍ）よりも高い場合には、三角サイクルで熱源ガスの温
度がＴL まで低下してもＰH ＞ＰL ＝１（ａｔｍ）とま
だ排圧エネルギーが残留する。この場合状態（ＴH ，Ｐ
H ）の熱源からエントロピー生成なしに機械的エネルギ
ーを回収して外気条件（ＴL ，ＰL ）に到達するには、
三角サイクル機関（ＴH ，ＰH ）→（ＴL ，ＰM ）→
（ＴL ，ＰH ）と等温膨張機（ＴL ，ＰH ）→（ＴL ，
ＰL ）を組合せた無エントロピー生成エンジンを用いれ
ばよく、このエンジンの機械出力は次の通りである。
【００１８】Ｗ＝Ｃv （ＴH −ＴL ）−ＣｐＴL ｌｎ
（ＴH ／ＴL ）＋ＲＴL ｌｎ（ＰH ／ＰL ） 但し、 Ｃv ＝定積比熱 Ｃｐ＝低圧比熱 Ｒ ＝ガス定数 である。
（ＴH ／ＴL ）＋ＲＴL ｌｎ（ＰH ／ＰL ） 但し、 Ｃv ＝定積比熱 Ｃｐ＝低圧比熱 Ｒ ＝ガス定数 である。
【００１９】また、図１に示す三角サイクルは、前記の
熱機関サイクルＳ2 →Ｓ1 →Ｓ3 →Ｓ2 の他に、別の熱
機関サイクルＳ4 →Ｓ3 →Ｓ1 →Ｓ4 と、熱ポンプサイ
クルＳ2 →Ｓ3 →Ｓ1 →Ｓ2 及びＳ3 →Ｓ4 →Ｓ1 →Ｓ
3 の合計４種類がある。
熱機関サイクルＳ2 →Ｓ1 →Ｓ3 →Ｓ2 の他に、別の熱
機関サイクルＳ4 →Ｓ3 →Ｓ1 →Ｓ4 と、熱ポンプサイ
クルＳ2 →Ｓ3 →Ｓ1 →Ｓ2 及びＳ3 →Ｓ4 →Ｓ1 →Ｓ
3 の合計４種類がある。
【００２０】図２は、上記三角サイクルを用いた外燃機
関の具体的な構成を示すもので、同図において、１は等
温圧縮機、２は等温圧縮機動力、３は断熱膨張機（等温
ポンプ）、４は弁、５は対向流熱交換器、６は外部燃焼
室、７は機械出力と等温圧縮機動力２の間の機械的結合
である。
関の具体的な構成を示すもので、同図において、１は等
温圧縮機、２は等温圧縮機動力、３は断熱膨張機（等温
ポンプ）、４は弁、５は対向流熱交換器、６は外部燃焼
室、７は機械出力と等温圧縮機動力２の間の機械的結合
である。
【００２１】なお、上記対向流熱交換器５としては、例
えば、本発明者等が特願平７−８０１８５号等で提案し
ている細孔群型熱交換器を用いることが好ましい。
えば、本発明者等が特願平７−８０１８５号等で提案し
ている細孔群型熱交換器を用いることが好ましい。
【００２２】図３及び図４に、一例として細孔群型熱交
換器１００の要部構成を示す。同図に示す細孔群型熱交
換器１００では、耐圧円管１０の内部空間１１、及び耐
圧円管１０の外側であって耐圧円管２０の内側である空
間１３、の両空間の一方または双方（図１、２の場合は
双方）に、耐圧円管１０と耐圧円管２０に略接触して、
流体１（Ｆ１），流体２（Ｆ２）の流れる方向（＋−ｚ
方向）と直角方向に広がる熱伝導率の高い金属材質の薄
板３０を複数個置き、この薄板３０には流体１，２の通
過する複数個の細孔（円孔）３２を穿って細孔群とする
ことによって流体と薄板３０の間の熱抵抗を小ならし
め、薄板３０内の高度の熱伝導によって流体１からの熱
を急速に耐圧円管１０に伝え、結果として流体１と流体
２の間の熱交換を薄板３０の設けられていない場合に比
して大幅に増大せしめ、また薄板３０複数個を流体１，
２の流れる方向（＋−ｚ方向）に僅少な間隙３４を介し
て積み重ねた構造とすることにより、この間隙が流体
１，２の流れる方向（＋−ｚ方向）への熱伝導による熱
損失を減少せしめると共に円孔３２内の流体圧力を均一
ならしめて、薄板３０に不均一な圧力がかかることによ
る応力の発生を減少させている。このような、細孔群型
熱交換器を用いると、小型の熱交換器で効率良く熱交換
を行うことができる。
換器１００の要部構成を示す。同図に示す細孔群型熱交
換器１００では、耐圧円管１０の内部空間１１、及び耐
圧円管１０の外側であって耐圧円管２０の内側である空
間１３、の両空間の一方または双方（図１、２の場合は
双方）に、耐圧円管１０と耐圧円管２０に略接触して、
流体１（Ｆ１），流体２（Ｆ２）の流れる方向（＋−ｚ
方向）と直角方向に広がる熱伝導率の高い金属材質の薄
板３０を複数個置き、この薄板３０には流体１，２の通
過する複数個の細孔（円孔）３２を穿って細孔群とする
ことによって流体と薄板３０の間の熱抵抗を小ならし
め、薄板３０内の高度の熱伝導によって流体１からの熱
を急速に耐圧円管１０に伝え、結果として流体１と流体
２の間の熱交換を薄板３０の設けられていない場合に比
して大幅に増大せしめ、また薄板３０複数個を流体１，
２の流れる方向（＋−ｚ方向）に僅少な間隙３４を介し
て積み重ねた構造とすることにより、この間隙が流体
１，２の流れる方向（＋−ｚ方向）への熱伝導による熱
損失を減少せしめると共に円孔３２内の流体圧力を均一
ならしめて、薄板３０に不均一な圧力がかかることによ
る応力の発生を減少させている。このような、細孔群型
熱交換器を用いると、小型の熱交換器で効率良く熱交換
を行うことができる。
【００２３】次に、上記の三角サイクルによる熱機械が
外燃機関である場合の動作について説明する。
外燃機関である場合の動作について説明する。
【００２４】外部燃焼室６に燃料と外気が導入されて、
燃焼により高温燃焼ガスを生じさせる。この高温燃焼ガ
スは、対向流熱交換器５に導かれ、ここで、作業ガスと
の間で等圧熱交換が行われる。熱交換された燃焼ガス
は、低温燃焼ガス（排気）となって排出される。
燃焼により高温燃焼ガスを生じさせる。この高温燃焼ガ
スは、対向流熱交換器５に導かれ、ここで、作業ガスと
の間で等圧熱交換が行われる。熱交換された燃焼ガス
は、低温燃焼ガス（排気）となって排出される。
【００２５】対向流熱交換器５における熱交換により熱
エネルギーを得た作業気体は、次に断熱膨張機３に送ら
れ、ここで断熱膨張によりエネルギーを機械出力として
取り出され、等温圧縮機１に送られる。
エネルギーを得た作業気体は、次に断熱膨張機３に送ら
れ、ここで断熱膨張によりエネルギーを機械出力として
取り出され、等温圧縮機１に送られる。
【００２６】そして、作業気体は、前記断熱膨張機３と
機械的に結合され、当該断熱膨張機３の機械的エネルギ
ー出力の一部を使用する等温圧縮機動力２により等温圧
縮されて、再び対向流熱交換器５に送られる。
機械的に結合され、当該断熱膨張機３の機械的エネルギ
ー出力の一部を使用する等温圧縮機動力２により等温圧
縮されて、再び対向流熱交換器５に送られる。
【００２７】作業気体は、以上の等圧熱交換過程、断熱
過程、等温過程の３過程を循環される。
過程、等温過程の３過程を循環される。
【００２８】このような熱機械では、従来に比べて、熱
効率を大幅に向上させることができ、燃焼エネルギーの
有効な利用を図ることができる。
効率を大幅に向上させることができ、燃焼エネルギーの
有効な利用を図ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱機械に
よれば、従来に比べて、熱効率を大幅に向上させること
ができ、エネルギーの有効な利用を図ることができる。
よれば、従来に比べて、熱効率を大幅に向上させること
ができ、エネルギーの有効な利用を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態を説明するための三角サイ
クルを示す図。
クルを示す図。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための装置構成
を示す図。
を示す図。
【図３】細孔群型熱交換器の構成例を説明するための
図。
図。
【図４】細孔群型熱交換器の構成例を説明するための
図。
図。
１…………等温圧縮機 ２…………等温圧縮機動力 ３…………断熱膨張機（等温ポンプ） ４…………弁 ５…………対向流熱交換器 ６…………外部燃焼室
フロントページの続き (71)出願人 592073101 日本アイ・ビー・エム株式会社 東京都港区六本木３丁目２番12号 (71)出願人 000004237 日本電気株式会社 東京都港区芝五丁目７番１号 (72)発明者 後藤 英一 神奈川県藤沢市辻堂東海岸３−９−305 (72)発明者 加瀬 晋 東京都町田市広袴町710−67 (72)発明者 丁 懐東 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 太田 滋生 東京都世田谷区三軒茶屋２−23−６−101
Claims (3)
- 【請求項１】 ほぼ一定の圧力でほぼ一定の比熱を持つ
外部流体と作業気体とを等圧対向流熱交換器を介して熱
交換し、当該作業気体は当該熱交換過程と、断熱膨張過
程或いは断熱圧縮過程から成る断熱過程と、等温圧縮過
程或いは等温膨張過程から成る等温過程との三過程を、
上記順序或いは逆順で循環せしめることにより、前記外
部流体の温度の変化を利用して機械的エネルギーを取り
出すか（熱機関）、もしくは機械的エネルギーを外部か
ら与えて前記外部流体に温度変化を与える（熱ポンプ）
ことを特徴とする熱機械。 - 【請求項２】 外部流体と作業気体との間で等圧熱交換
を行う対向流熱交換器と、 前記作業気体をほぼ断熱膨張せしめるか、或いはほぼ断
熱圧縮せしめる断熱膨張／圧縮機構と、 前記作業気体をほぼ等温圧縮せしめるか、或いはほぼ等
温膨張せしめる等温圧縮／膨張機構との三機構を具備し
たことを特徴とする熱機械。 - 【請求項３】 前記作業気体が前記三過程を循環する順
序を変更することにより、熱ポンプから熱機関へ、また
熱機関から熱ポンプへ切換えを行うことを特徴とする請
求項２記載の熱機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22562395A JPH0968103A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 熱機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22562395A JPH0968103A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 熱機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968103A true JPH0968103A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16832218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22562395A Withdrawn JPH0968103A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 熱機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0968103A (ja) |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP22562395A patent/JPH0968103A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |