JPH1182295A - Gas compressor and compressed gas supply system - Google Patents

Gas compressor and compressed gas supply system

Info

Publication number
JPH1182295A
JPH1182295A JP24863297A JP24863297A JPH1182295A JP H1182295 A JPH1182295 A JP H1182295A JP 24863297 A JP24863297 A JP 24863297A JP 24863297 A JP24863297 A JP 24863297A JP H1182295 A JPH1182295 A JP H1182295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
compression device
compressor
stirling engine
buffer space
Prior art date
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.)
Granted
Application number
JP24863297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3344932B2 (en
Inventor
Makoto Takeuchi
誠 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSH
SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSHO KK
Original Assignee
SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSH
SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSHO KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSH, SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSHO KK filed Critical SAKUSHIYON GAS KIKAN SEISAKUSH
Priority to JP24863297A priority Critical patent/JP3344932B2/en
Publication of JPH1182295A publication Critical patent/JPH1182295A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3344932B2 publication Critical patent/JP3344932B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas compressor which utilizes an advantage of using a Stirling engine as a driving source, camprising a buffer space. SOLUTION: A compressor 10 is driven by a Stirling engine 2 which involves a buffer space 3. Gas 4 sucked from outside and compressed by a compressor 10 is introduced to a buffer space 3 through a compressed gas introduction passage 11 branched from a compressed gas supply passage 17. As a result, buffer pressure in the buffer space 3 increases automatically, therefore, it is possible to eliminate a troublesome processing such as charging high-pressure gas into the buffer space 3 from the outside. The high-pressure gas 4 can be supplied into the buffer space 3 all the time, therefore, it is possible to avoid such an aging decrease in internal pressure in a buffer space as found in a conventional type, dispensing with maintenance. Further, the buffer space 3 can be used as a receiver tank (gas accumulating chamber).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スターリング機関
を駆動源(動力源)とするガス圧縮装置及び圧縮ガス供
給システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas compressor and a compressed gas supply system using a Stirling engine as a driving source (power source).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、スターリング機関は、原理的
にカルノーサイクルに相当する高い熱効率を得ることが
できる点、外燃機関であり多種多様の熱源{特に、輸送
(貯蔵)が困難な地熱等}を利用できる点、また、内燃
機関のような爆発的な燃焼を伴わないため騒音が小さい
点、内燃機関に較べ不完全燃焼の発生が少なく排気有害
成分の排出に対しても有利である点等に鑑み、新たな動
力源として注目され、種々の型式のものが提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Hitherto, a Stirling engine has a high thermal efficiency equivalent to a Carnot cycle in principle, and is an external combustion engine and various heat sources, particularly geothermal, which is difficult to transport (store). } Can be used, the noise is low because it does not involve explosive combustion like an internal combustion engine, and the incomplete combustion is less generated than the internal combustion engine, and it is advantageous for the emission of harmful exhaust components. In view of the above, attention has been paid to a new power source, and various types of power sources have been proposed.

【0003】例えば、図6に示すような所謂ディスプレ
ーサー型スターリング機関や、図7に示すようなα型
(L型)スターリング機関等が知られている。
For example, a so-called displacer-type Stirling engine as shown in FIG. 6 and an α-type (L-type) Stirling engine as shown in FIG. 7 are known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、本願出願人
等は、かかるディスプレーサー型スターリング機関やα
型スターリング機関を圧力容器で覆い、この圧力容器内
に比較的高圧な作動ガスを封入することで、所謂バッフ
ァ空間を作り出し、作動ガスの平均圧力Pm(バッファ
圧力)を高め、スターリング機関の出力の増大や燃費の
向上等を図れるようにしたものを提案した(特願平7−
193893号や特願平9−125963号等参照)。
By the way, the applicant of the present invention has disclosed such a displacer-type Stirling engine and α.
The Stirling engine is covered with a pressure vessel, and a relatively high-pressure working gas is sealed in the pressure vessel to create a so-called buffer space, which increases the average pressure Pm (buffer pressure) of the working gas and increases the output of the Stirling engine. A proposal was made to increase the fuel consumption and improve the fuel efficiency (Japanese Patent Application No. 7-79).
193893 and Japanese Patent Application No. 9-125963).

【0005】そして、本願出願人等は、このようなバッ
ファ空間を有するスターリング機関についての研究を重
ねるうちに、かかるスターリング機関には、以下のよう
な有益性があることを見出した。即ち、 バッファ空間を含んで構成されるスターリング機関を
ガス圧縮装置の駆動源として用いた場合において、当該
ガス圧縮装置で生成された高圧ガスの一部を、前記バッ
ファ空間に供給すれば、外部からバッファ空間に高圧な
作動ガスを充填するという面倒な処理を排除することが
できる。
[0005] The applicants of the present invention have found out that the Stirling engine has the following advantages during repeated studies on the Stirling engine having such a buffer space. That is, when a Stirling engine including a buffer space is used as a drive source of a gas compression device, a part of the high-pressure gas generated by the gas compression device is supplied to the buffer space, and thus, the gas is supplied from the outside. The troublesome process of filling the buffer space with a high-pressure working gas can be eliminated.

【0006】しかも、このような構成とすれば、ガス
圧縮装置を作動させていれば、常時、バッファ空間に高
圧ガスを補充可能であるから、従来のような経時的なバ
ッファ空間内圧の低下(完全にバッファ空間を密閉する
ことは技術的、コスト的にも困難である)を回避するこ
とができ、メンテナンスフリーとすることができる。ま
た、従来に較べ、バッファ空間を高度な密閉構造とする
必要性を低くできるので、技術的、コスト的に極めて有
利なものとなる。
In addition, with such a configuration, the high-pressure gas can always be replenished in the buffer space as long as the gas compression device is operated. It is technically and costly difficult to completely seal the buffer space) and maintenance-free. In addition, the necessity of making the buffer space a highly sealed structure can be reduced as compared with the related art, which is extremely advantageous in terms of technology and cost.

【0007】更に、圧縮ガス供給システムとして考え
た場合、前記バッファ空間には圧縮ガスが貯蔵されるこ
とになるから、スターリング機関の出力増大等のための
バッファ空間を、同時に、レシーバータンクとして利用
できることになる。従って、従来のように、別個にレシ
ーバータンクを設ける必要がなく、システムの小型化、
低コスト化等を促進することができる。
Further, when considered as a compressed gas supply system, compressed gas is stored in the buffer space, so that a buffer space for increasing the output of a Stirling engine or the like can be simultaneously used as a receiver tank. become. Therefore, unlike the conventional case, there is no need to provide a separate receiver tank.
Cost reduction and the like can be promoted.

【0008】加えて、例えば、工場や病院、各種プラ
ント等では、メイン圧縮装置から供給される圧縮ガスを
各箇所で使用できるように、圧縮ガス供給ラインがはり
めぐらされているが、前記バッファ空間を有するスター
リング機関は、地熱や廃熱等の低温な熱源を利用しても
運転可能なことから、廃熱等の発生箇所に当該地熱や廃
熱等をエネルギ源とするスターリング機関を駆動源とす
るガス圧縮装置を配設し前記圧縮ガス供給ラインと接続
してやれば、地熱や廃熱等を有効利用しつつ、圧縮ガス
供給ラインへ圧縮ガスを供給することができるので、例
えばメイン圧縮装置の小型化、エネルギ消費量の低減等
を図ることが可能となる。
In addition, for example, in factories, hospitals, various plants, etc., compressed gas supply lines are routed so that compressed gas supplied from a main compression device can be used at each location. Since the Stirling engine having the above can be operated even by using a low-temperature heat source such as geothermal heat or waste heat, a Stirling engine using the geothermal heat or waste heat as an energy source at a place where waste heat or the like is generated as a driving source. If a compressed gas supply device is provided and connected to the compressed gas supply line, compressed gas can be supplied to the compressed gas supply line while effectively utilizing geothermal heat, waste heat, and the like. And energy consumption can be reduced.

【0009】本発明は、上記の新たな知見に基づいてな
されたもので、バッファ空間を含んで構成されるスター
リング機関を駆動源とした場合の利点を活かしたガス圧
縮装置を提供すること、及び地熱や廃熱等を有効利用し
た圧縮ガス供給システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made based on the above-described new findings, and provides a gas compression device that utilizes the advantage of using a Stirling engine including a buffer space as a driving source, and An object of the present invention is to provide a compressed gas supply system that effectively uses geothermal heat, waste heat, and the like.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明では、バッファ空間を含んで構成されるスター
リング機関を駆動源とするガス圧縮装置であって、外部
から吸入し圧縮したガスを使用先へ供給するための圧縮
ガス供給通路から、圧縮ガスの一部を前記バッファ空間
へ導くようにしたこと。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a gas compression apparatus driven by a Stirling engine including a buffer space. A part of the compressed gas is introduced into the buffer space from a compressed gas supply passage for supplying the compressed gas to the use destination.

【0011】かかる構成とすれば、以下のような作用効
果を奏することができる。即ち、スターリング機関を始
動させると、自動的にバッファ空間に圧縮ガスを供給
(導入)できることになるので、外部からバッファ空間
に高圧なガスを充填するという面倒な処理を排除しつ
つ、スターリング機関の作動ガスの平均圧力Pm(所謂
バッファ圧)を所定の圧力まで自動的に高めることがで
きる。つまり、外部からバッファ空間に高圧な作動ガス
を充填するという面倒な処理を排除しながら、スターリ
ング機関の出力の増大や燃費の向上等を図ることができ
る。
With this configuration, the following operation and effect can be obtained. That is, when the Stirling engine is started, the compressed gas can be automatically supplied (introduced) to the buffer space. Therefore, it is possible to eliminate the troublesome process of filling the buffer space with a high-pressure gas from the outside and eliminate the trouble of the Stirling engine. The average pressure Pm (so-called buffer pressure) of the working gas can be automatically increased to a predetermined pressure. That is, it is possible to increase the output of the Stirling engine, improve fuel efficiency, and the like while eliminating the troublesome process of filling the buffer space with high-pressure working gas from the outside.

【0012】しかも、スターリング機関が運転されガス
圧縮装置が運転されている限り、常に、バッファ空間に
圧縮ガスを補充可能であるから、従来のような経時的な
バッファ空間内圧の低下を回避することができ、メンテ
ナンスフリーとすることができる。また、これに伴い、
従来に較べて、バッファ空間を高度な密閉構造としなく
て済むので、技術的、コスト的に極めて有利なものとす
ることができる。
In addition, as long as the Stirling engine is operated and the gas compressor is operated, the buffer space can be replenished with the compressed gas at all times. And maintenance free. Also, with this,
Compared with the related art, the buffer space does not need to have a highly sealed structure, which can be extremely advantageous in terms of technology and cost.

【0013】更に、前記バッファ空間は圧縮ガス供給通
路と連通されるので、前記バッファ空間を圧縮ガスの貯
蔵空間として機能させることができるから、前記バッフ
ァ空間を、ガス圧縮装置としての本来のガス供給先での
安定したガス供給を達成するため等に必要なレシーバー
タンク(ガス蓄圧室)として利用できることになる。換
言すれば、圧縮ガス供給システム内に別個にレシーバー
タンクを設ける必要がない又は小さくできるので、シス
テムの小型化、低コスト化等を促進することができる。
Further, since the buffer space is communicated with the compressed gas supply passage, the buffer space can function as a storage space for the compressed gas. It can be used as a receiver tank (gas accumulator) necessary for achieving stable gas supply. In other words, since it is not necessary or possible to provide a separate receiver tank in the compressed gas supply system, it is possible to promote downsizing, cost reduction, and the like of the system.

【0014】請求項2に記載の発明では、前記ガス圧縮
装置が、往復運動式圧縮機を介してガスを圧縮するよう
に構成した。かかる構成とすれば、請求項1に記載の発
明と同様の作用効果を奏することができることに加え
て、スターリング機関のクランク軸回転を利用して、一
般的かつ構成が簡単で信頼性の高い往復運動式圧縮機を
運転させることができるので、本装置の信頼性を高く維
持しながら構成の簡略化延いては低コスト化を促進する
ことができる。
In the invention according to claim 2, the gas compression device is configured to compress the gas via a reciprocating compressor. With this configuration, in addition to providing the same operation and effect as the first aspect of the present invention, a general, simple, and highly reliable reciprocating reciprocating machine utilizes the rotation of the crankshaft of the Stirling engine. Since the dynamic compressor can be operated, simplification of the configuration and cost reduction can be promoted while maintaining high reliability of the present apparatus.

【0015】請求項3に記載の発明では、前記往復運動
式圧縮機のクランク軸を、前記スターリング機関のクラ
ンク軸と共用化するようにした。かかる構成とすれば、
請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することが
できることに加えて、スターリング機関のクランク軸
を、そのまま往復運動式圧縮機のクランク軸として共用
するので、往復運動式圧縮機のクランク軸を省略するこ
とができ、以って本装置の信頼性を高く維持しながら構
成の簡略化延いては低コスト化を、一層、促進すること
ができる。
According to the third aspect of the present invention, the crankshaft of the reciprocating compressor is shared with the crankshaft of the Stirling engine. With such a configuration,
In addition to having the same effect as the first aspect of the invention, the crankshaft of the reciprocating compressor can be used as it is as the crankshaft of the reciprocating compressor. Can be omitted, so that simplification of the configuration and cost reduction can be further promoted while maintaining high reliability of the present apparatus.

【0016】請求項4に記載の発明では、前記往復運動
式圧縮機の往復動部を、前記スターリング機関の往復動
部の往復運動を介して往復運動させるようにした。かか
る構成とすれば、請求項1に記載の発明と同様の作用効
果を奏することができることに加えて、スターリング機
関の往復動部(パワーピストンを含む各種ピストンや、
ディスプレーサ等)の往復運動で、往復運動式圧縮機の
往復動部(ピストン)を往復運動させるので、往復運動
式圧縮機のクランク軸や、クランク軸回転運動を往復運
動式圧縮機の往復動部に変換するための機構等を省略す
ることができる。従って、本装置の信頼性を高く維持し
ながら構成の簡略化延いては低コスト化を、より一層、
促進することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the reciprocating part of the reciprocating compressor is reciprocated through the reciprocating movement of the reciprocating part of the Stirling engine. With this configuration, in addition to providing the same functions and effects as the invention described in claim 1, the reciprocating portion of the Stirling engine (various pistons including a power piston,
The reciprocating part (piston) of the reciprocating compressor is reciprocated by the reciprocating motion of the displacer, etc., so that the reciprocating part of the reciprocating compressor crankshaft and the crankshaft rotating motion are reciprocated. It is possible to omit a mechanism or the like for converting to. Therefore, the simplification of the configuration and the cost reduction while maintaining the reliability of the present device at a high level,
Can be promoted.

【0017】請求項5に記載の発明では、前記往復運動
式圧縮機のピストン背面を、前記スターリング機関のバ
ッファ空間に臨ませるようにした。かかる構成とすれ
ば、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏するこ
とができることに加えて、前記往復運動式圧縮機のピス
トン背面に、高圧なガスを作用させることができるの
で、背圧増大により前記往復運動式圧縮機のピストンと
シリンダとの間隙(通常ピストンにはピストンリングが
介装される)からのガス漏れ量を低減することができる
ので、前記往復運動式圧縮機の圧縮効率を向上させるこ
とができる。また、外部へのガス漏れも低減できるの
で、騒音の低減や、使用するガスの種類によっては、ガ
ス漏れによる危険性がある場合があるが、このような危
険性を回避することが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the back of the piston of the reciprocating compressor is made to face the buffer space of the Stirling engine. With this configuration, in addition to achieving the same functions and effects as the invention described in the first aspect, high-pressure gas can act on the piston back surface of the reciprocating compressor. By increasing the pressure, the amount of gas leakage from the gap between the piston and the cylinder of the reciprocating compressor (usually a piston ring is interposed in the piston) can be reduced. Efficiency can be improved. In addition, since gas leakage to the outside can be reduced, there is a case where there is a danger due to gas leakage depending on the noise reduction and the type of gas used. However, such a danger can be avoided. .

【0018】請求項6に記載の発明では、前記ガス圧縮
装置を、空気圧縮装置とした。このように、ガスを空気
(大気)とすれば、ガス漏れ等があっても危険性がな
く、環境への影響がなく、また極めて入手容易で費用が
掛からないと共に、本発明にかかるガス圧縮装置の適用
可能性を大幅に拡大することができる。請求項7に記載
の発明にかかる圧縮ガス供給システムでは、ガス圧縮装
置から離間した圧縮ガス供給先へ圧縮ガスを供給するた
めの圧縮ガス供給ラインの近傍に熱源がある場合に、当
該熱源をエネルギ源とするスターリング機関を駆動源と
するガス圧縮装置を該熱源近傍に配設し、当該ガス圧縮
装置により圧縮されたガスを、前記圧縮ガス供給ライン
へ供給するようにした。
In the invention according to claim 6, the gas compression device is an air compression device. As described above, if the gas is air (atmosphere), there is no danger even if there is a gas leak or the like, there is no influence on the environment, it is extremely easy to obtain and the cost is low. The applicability of the device can be greatly expanded. In the compressed gas supply system according to the seventh aspect of the present invention, when a heat source is located near a compressed gas supply line for supplying a compressed gas to a compressed gas supply destination separated from the gas compression device, the heat source is switched to an energy source. A gas compression device using a Stirling engine as a driving source as a driving source is disposed near the heat source, and the gas compressed by the gas compression device is supplied to the compressed gas supply line.

【0019】つまり、工場や病院、各種プラント等で
は、例えば、図2示すように、メイン圧縮装置から供給
される圧縮ガスを各箇所(各使用先。なお、使用先は単
一であっても構わない)において使用できるように、圧
縮ガス供給ラインをはりめぐらしているが、このような
場合に、その圧縮ガス供給ラインの近傍に温泉水や地熱
や廃熱等の熱源がある場合には、かかる廃熱等の発生箇
所に、温泉水や地熱や廃熱等をエネルギ源とするスター
リング機関を駆動源とするガス圧縮装置を配設し、該ガ
ス圧縮装置により圧縮されたガスを、前記圧縮ガス供給
ラインに供給してやるようにすれば、地熱や廃熱等を有
効利用しながら、圧縮ガス供給ラインの内圧低下を抑制
できると共に、例えばメイン圧縮装置等の小型化、エネ
ルギ消費量の低減等を図ることが可能となる。
That is, in factories, hospitals, various plants, etc., for example, as shown in FIG. 2, the compressed gas supplied from the main compression device is supplied to each location (each use location. Although it does not matter), the compressed gas supply line is wrapped around, but in such a case, if there is a heat source such as hot spring water, geothermal heat or waste heat near the compressed gas supply line, At a location where such waste heat or the like is generated, a gas compression device that is driven by a Stirling engine that uses hot spring water, geothermal energy, waste heat, or the like as an energy source is disposed, and the gas compressed by the gas compression device is compressed. By supplying the gas to the gas supply line, it is possible to suppress the decrease in the internal pressure of the compressed gas supply line while effectively utilizing geothermal heat, waste heat, and the like, and to reduce the size of the main compression device and the like, reduce energy consumption, etc. It can be reduced to become.

【0020】言い換えると、地熱や廃熱等の熱源は、電
気や化石燃料や天然ガス等のエネルギ源に比べ、輸送や
貯蔵等することが困難で、有効に活用できていないのが
現状であるが、本発明のように構成すれば、地熱や廃熱
等の熱源を有効に活用した圧縮ガス供給システムを提供
することができる。請求項8に記載の発明では、前記熱
源をエネルギ源とするスターリング機関を駆動源とする
ガス圧縮装置が、請求項1〜請求項6の何れか1つに記
載のガス圧縮装置であることとした。
In other words, heat sources such as geothermal heat and waste heat are more difficult to transport and store than energy sources such as electricity, fossil fuels, natural gas, etc., and cannot be used effectively at present. However, according to the present invention, it is possible to provide a compressed gas supply system that effectively utilizes a heat source such as geothermal heat or waste heat. In the invention according to claim 8, the gas compression device using a Stirling engine that uses the heat source as an energy source as a drive source is the gas compression device according to any one of claims 1 to 6. did.

【0021】かかる構成とすれば、請求項7に記載の発
明の作用効果を奏することができるうえに、請求項1〜
請求項6に記載の発明の作用効果も同時に奏することが
可能となる。
With this configuration, the operation and effect of the invention described in claim 7 can be obtained, and further, the invention can be achieved in any one of claims 1 to 5.
The operation and effect of the invention described in claim 6 can be simultaneously achieved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付の図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の
実施形態におけるガス圧縮装置1の断面図であり、全体
構成を示すものである。本実施形態におけるガス圧縮装
置1に使用するスターリング機関2は、バッファ空間3
を有するものであれば、ディスプレーサー型スターリン
グ機関やα型スターリング機関等の何れの型式のスター
リング機関であって良いが、図1では、一例としてディ
スプレーサー型スターリング機関で示してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas compression device 1 according to a first embodiment of the present invention, showing an overall configuration. The Stirling engine 2 used for the gas compression device 1 in the present embodiment includes a buffer space 3
Any type of Stirling engine such as a displacer-type Stirling engine or an α-type Stirling engine may be used as long as it has the following. In FIG. 1, a displacer-type Stirling engine is shown as an example.

【0023】このディスプレーサー型スターリング機関
2は、公知のものでよく、クランク軸5に連結されたデ
ィスプレーサー6(ディスプレーサーには通常ピストン
リングが介装される)の往復動を介して、ガス4(作動
ガスとして機能)を加熱器H、再生器R、冷却器C間を
移動させて、ガス4(作動ガス)の圧力を変化させるこ
とで、パワーピストン7(パワーピストンには通常ピス
トンリングが介装される)からクランク軸5を介して動
力を取り出すようになっている。
The displacer type Stirling engine 2 may be of a known type, and is provided with a gas through a reciprocating motion of a displacer 6 (a displacer is usually provided with a piston ring) connected to a crankshaft 5. 4 (functioning as a working gas) is moved between the heater H, the regenerator R, and the cooler C to change the pressure of the gas 4 (working gas). Is interposed through the crankshaft 5.

【0024】ところで、本実施形態では、図1に示した
ように、パワーピストン7のピストン背面を覆って、バ
ッファ空間3を造り出すための圧力容器(バッファタン
ク)8が配設される。なお、該圧力容器8からは、軸シ
ール9等を介してクランク軸5の端部が外部へ取り出さ
れている。この圧力容器8には、圧縮ガス導入通路11
を介して、後述するコンプレッサ10により昇圧された
ガス4が導入され、これにより圧力容器8内のガス4
(作動ガスとして機能)の平均圧力Pm(所謂バッファ
圧力)を高めることができるようになっており、以って
出力の増大や燃費の向上等を大幅に図ることができ、延
いては温泉水や地熱、廃熱等の低温な熱源(例えば10
0°C程度)でも運転可能となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a pressure vessel (buffer tank) 8 for creating the buffer space 3 is provided so as to cover the back surface of the power piston 7. The end of the crankshaft 5 is taken out of the pressure vessel 8 via a shaft seal 9 and the like. The pressure vessel 8 has a compressed gas introduction passage 11.
The gas 4 pressurized by the compressor 10 described later is introduced through the
The average pressure Pm (so-called buffer pressure) of the gas (functioning as a working gas) can be increased, so that the output can be increased and the fuel efficiency can be greatly improved. Or low-temperature heat sources such as geothermal and waste heat (for example, 10
Operation is possible even at about 0 ° C).

【0025】前記コンプレッサ10は、スターリング機
関2のクランク軸5にカップリング(軸継手)18等を
介して連結されたクランク軸13を介して、ピストン1
2(ピストンには通常ピストンリングが介装される)を
往復動させることで、ガス4をシリンダ14内に吸入し
て圧縮する。具体的には、ピストン12の下降時にシリ
ンダ14内の負圧を利用して一方向弁15を開弁してシ
リンダ14内にガス4を吸入する。そして、ピストン1
4の上昇時(圧縮時)に、一方向弁15を閉弁してシリ
ンダ14内のガス4を圧縮し、所定圧力で開弁する一方
向弁16を介して、圧縮したガス4を圧縮ガス供給通路
17へ吐出するようになっている。但し、本実施形態に
おいては、コンプレッサ10は、上述したような往復動
式のもの(容積式のもの)に限定されるものではなく、
回転式(容積式及び非容積式)等のコンプレッサとする
ことも可能である。
The compressor 10 has a piston 1 via a crankshaft 13 connected to a crankshaft 5 of the Stirling engine 2 via a coupling (shaft coupling) 18 or the like.
By reciprocating 2 (a piston is usually provided with a piston ring), gas 4 is sucked into cylinder 14 and compressed. Specifically, the one-way valve 15 is opened by utilizing the negative pressure in the cylinder 14 when the piston 12 descends, and the gas 4 is sucked into the cylinder 14. And piston 1
When the valve 4 rises (compression), the one-way valve 15 is closed to compress the gas 4 in the cylinder 14, and the compressed gas 4 is compressed via the one-way valve 16 which opens at a predetermined pressure. The liquid is discharged to the supply passage 17. However, in the present embodiment, the compressor 10 is not limited to the reciprocating type (displacement type) described above.
It is also possible to use a compressor of a rotary type (a positive displacement type and a non positive displacement type).

【0026】なお、前記圧縮ガス供給通路17は、図1
に示すように、2股に分岐しており、前記圧縮ガス導入
通路11を介して、圧力容器8に連通される一方、他の
供給先(ガス圧縮装置としての本来の供給先)へ圧縮ガ
ス4を供給できるようになっている。かかる構成を備え
たガス圧縮装置1によれば、以下のような作用効果を奏
することができる。
It should be noted that the compressed gas supply passage 17 is
As shown in the figure, the fuel gas is branched into two branches and communicates with the pressure vessel 8 through the compressed gas introduction passage 11, while the compressed gas flows to another supply destination (the original supply destination as a gas compression device). 4 can be supplied. According to the gas compression device 1 having such a configuration, the following operational effects can be obtained.

【0027】即ち、 (i) スターリング機関2を始動させると、コンプレッサ
10の作動により、ガス4が圧縮されて圧縮ガス供給通
路17へ吐出される。すると、圧縮ガス導入通路11を
介して、自動的に圧力容器8内へ、圧縮されたガス4が
導入されるので、スターリング機関2のガス4(作動ガ
スとして機能する)の平均圧力Pm(所謂バッファ圧)
を所定の圧力まで高められることになる。
(I) When the Stirling engine 2 is started, the gas 4 is compressed by the operation of the compressor 10 and discharged to the compressed gas supply passage 17. Then, the compressed gas 4 is automatically introduced into the pressure vessel 8 through the compressed gas introduction passage 11, so that the average pressure Pm of the gas 4 (functioning as a working gas) of the Stirling engine 2 (so-called, “so-called working gas”). Buffer pressure)
To a predetermined pressure.

【0028】これにより、外部からバッファ空間3(圧
力容器8内)に高圧なガス4を充填するという面倒な処
理を排除することができる。また、スターリング機関2
の出力の増大や燃費の向上等を図ることができ、延いて
は温泉水や地熱、廃熱等の低温な熱源(例えば100°
C程度)でもスターリング機関2延いてはガス圧縮装置
1を運転させることができることになる。
As a result, the troublesome process of filling the buffer space 3 (inside the pressure vessel 8) with the high-pressure gas 4 from the outside can be eliminated. Also, Stirling engine 2
Output, fuel efficiency, etc., and a low-temperature heat source such as hot spring water, geothermal heat, waste heat, etc.
C), the Stirling engine 2 and thus the gas compression device 1 can be operated.

【0029】(ii) しかも、スターリング機関1が運転
されガス圧縮装置1が運転されている限り、常に、バッ
ファ空間3(圧力容器8内)に高圧なガス4を補充可能
であるから、従来のような経時的なバッファ空間内圧の
低下を回避することができ、メンテナンスフリーとする
ことができる。また、これに伴い、従来に較べて、バッ
ファ空間3を高度な密閉構造としなくて済むので、技術
的、コスト的に極めて有利なものとなる。
(Ii) Moreover, as long as the Stirling engine 1 is operated and the gas compression device 1 is operated, the high-pressure gas 4 can be always replenished in the buffer space 3 (in the pressure vessel 8). Such a temporal decrease in the internal pressure of the buffer space can be avoided, and maintenance-free operation can be achieved. In addition, since the buffer space 3 does not need to have an advanced sealed structure as compared with the related art, it is extremely advantageous in terms of technology and cost.

【0030】(iii) 更に、コンプレッサ10やその駆動
源(動力源)であるスターリング機関2や圧縮ガス供給
通路17を含めた圧縮ガス供給システムの全体として考
えた場合、前記バッファ空間3(圧力容器8)を、圧縮
ガス4の貯蔵空間として機能させることができるから、
前記バッファ空間3(圧力容器8)を、ガス圧縮装置と
しての本来のガス供給先での安定したガス供給を達成す
るため等に必要なレシーバータンク(ガス蓄圧室)とし
て利用できることになる。
(Iii) Further, when considering the entire compressed gas supply system including the compressor 10, the Stirling engine 2, which is a driving source (power source) thereof, and the compressed gas supply passage 17, the buffer space 3 (pressure vessel) 8) can function as a storage space for the compressed gas 4,
The buffer space 3 (pressure vessel 8) can be used as a receiver tank (gas accumulator) necessary for achieving stable gas supply at the original gas supply destination as a gas compression device.

【0031】即ち、本実施形態によれば、圧縮ガス供給
システム内に別個にレシーバータンクを設ける必要がな
いので、システムの小型化、低コスト化等を促進するこ
とができる。 (iv) 加えて、例えば、工場や病院、各種プラント等で
は、図2示すように、メイン圧縮装置100(電気駆動
コンプレッサや内燃機関駆動コンプレッサ、或いは熱源
等を駆動源とするスターリング機関駆動コンプレッサ
等)から供給される圧縮ガスを各箇所(各使用先)A〜
H等において使用できるように、圧縮ガス供給ライン2
00をはりめぐらしている(なお、使用先は単一であっ
ても構わない)。
That is, according to the present embodiment, there is no need to separately provide a receiver tank in the compressed gas supply system, so that the system can be reduced in size and cost. (iv) In addition, for example, in factories, hospitals, various plants, etc., as shown in FIG. 2, the main compression device 100 (electrically driven compressor, internal combustion engine driven compressor, Stirling engine driven compressor using a heat source or the like as a driving source, etc.) ) Is supplied to each part (each use place) A ~
H so that the compressed gas supply line 2
00 (note that a single destination may be used).

【0032】この一方、前記バッファ空間3を有するス
ターリング機関2を駆動源とするガス圧縮装置1は、温
泉水や地熱や廃熱等の低温な熱源を利用して運転可能な
ことから、廃熱等の発生箇所(例えば、Gの位置)に、
当該ガス圧縮装置1を配設し、該ガス圧縮装置1の圧縮
ガス供給通路17を、圧縮ガス供給ライン200に接続
するようにすれば、圧縮ガス供給ライン200へ圧縮ガ
スを供給することができるので、地熱や廃熱等を有効利
用しながら、圧縮ガス供給ライン200の内圧低下を抑
制できると共に、メイン圧縮装置100の小型化、エネ
ルギ消費量の低減等を図ることが可能となる。
On the other hand, the gas compressor 1 driven by the Stirling engine 2 having the buffer space 3 can be operated by using a low-temperature heat source such as hot spring water, geothermal heat or waste heat. Etc. (for example, the position of G)
If the gas compression device 1 is provided and the compressed gas supply passage 17 of the gas compression device 1 is connected to the compressed gas supply line 200, the compressed gas can be supplied to the compressed gas supply line 200. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the internal pressure of the compressed gas supply line 200 while effectively utilizing geothermal heat, waste heat, and the like, and to reduce the size of the main compression device 100 and reduce energy consumption.

【0033】なお、地熱や廃熱等の熱源は、電気や化石
燃料や天然ガス等のエネルギ源に比べ、輸送や貯蔵等す
ることが困難で、有効に活用できていないのが現状であ
るが、本実施形態のように、熱源をエネルギ源とするス
ターリング機関2を使用したガス圧縮装置1によれば、
地熱や廃熱等の熱源を有効に活用することができる。と
ころで、メイン圧縮装置100は、熱源をエネルギ源と
したスターリング機関を駆動源(動力源)とするガス圧
縮装置とすることも可能である。
It should be noted that heat sources such as geothermal and waste heat are more difficult to transport and store than energy sources such as electricity, fossil fuels and natural gas, and cannot be used effectively at present. According to the gas compression device 1 using the Stirling engine 2 using a heat source as an energy source as in the present embodiment,
Heat sources such as geothermal heat and waste heat can be used effectively. Meanwhile, the main compression device 100 may be a gas compression device using a Stirling engine using a heat source as an energy source and a driving source (power source).

【0034】なお、バッファ空間3を備えずとも、地熱
や廃熱等の低温熱源をエネルギ源とするスターリング機
関を駆動源とするガス圧縮装置を、地熱や廃熱等の熱源
のあるところに配設し、当該ガス圧縮装置から前記圧縮
ガス供給ライン200へ圧縮ガスを供給するようにする
ことは、新たな圧縮ガス供給システムとして有効なもの
である。
Even without the buffer space 3, a gas compression device driven by a Stirling engine using a low-temperature heat source such as geothermal heat or waste heat as an energy source is disposed in a place where a heat source such as geothermal heat or waste heat exists. The provision of the compressed gas from the gas compression device to the compressed gas supply line 200 is effective as a new compressed gas supply system.

【0035】即ち、かかる地熱や廃熱等の低温熱源をエ
ネルギ源とするスターリング機関を駆動源とするガス圧
縮装置を、地熱や廃熱等の熱源のあるところに配設し、
当該ガス圧縮装置から前記圧縮ガス供給ライン200へ
圧縮ガスを供給するようにすることも、発明の範囲であ
る。 (v) ガス4は、例えば、流動抵抗が小さい分子量の小さ
なヘリウムや水素などを用いることができるが、本実施
形態にかかるスターリング機関2にあっては、ガス4と
して大気を用いても十分な出力を取り出せることができ
る。なお、ガス4を大気とすれば、ガス漏れ等があって
も危険性がなく、また極めて入手容易で費用が掛からな
いと共に、本実施形態にかかるガス圧縮装置の適用可能
性を大幅に拡大することができる。
That is, a gas compression device driven by a Stirling engine using a low-temperature heat source such as geothermal heat or waste heat as an energy source is disposed at a place where a heat source such as geothermal heat or waste heat is present.
It is also within the scope of the present invention to supply a compressed gas from the gas compression device to the compressed gas supply line 200. (v) As the gas 4, for example, helium or hydrogen having a small flow resistance and a small molecular weight can be used. However, in the Stirling engine 2 according to the present embodiment, it is sufficient to use the atmosphere as the gas 4. Output can be extracted. In addition, if the gas 4 is the atmosphere, there is no danger even if there is a gas leak, etc., it is extremely easy to obtain, no cost is required, and the applicability of the gas compression device according to the present embodiment is greatly expanded. be able to.

【0036】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。第2の実施形態におけるガス圧縮装置1Aは、
図3に示すような構成となっている。なお、第1の実施
形態におけるガス圧縮装置1と同一の構成要素について
は同一の符号を付して説明を省略することとし、第1の
実施形態におけるガス圧縮装置1と構成が異なる部分に
ついてのみ説明することとする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The gas compression device 1A according to the second embodiment includes:
The configuration is as shown in FIG. Note that the same components as those of the gas compression device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted, and only the portions different in configuration from the gas compression device 1 according to the first embodiment will be described. It will be explained.

【0037】即ち、第2の実施形態にかかるガス圧縮装
置1Aでは、図3に示したように、コンプレッサ10A
のピストン12を往復動させるためのクランク軸が、ス
ターリング機関2のクランク軸5と共通化されており、
第1の実施形態において説明したコンプレッサ10のク
ランク軸13が省略されている。そして、ピストン12
とクランク軸5とを連結するピストンロッド19は、公
知の機構Xを介して、図中上下方向にのみ運動(即ち、
往復動)するように構成されている。
That is, in the gas compressor 1A according to the second embodiment, as shown in FIG.
The crankshaft for reciprocating the piston 12 is shared with the crankshaft 5 of the Stirling engine 2,
The crankshaft 13 of the compressor 10 described in the first embodiment is omitted. And the piston 12
The piston rod 19 connecting the shaft and the crankshaft 5 moves only in the vertical direction in FIG.
(Reciprocating).

【0038】なお、ピストンロッド19と、圧力容器8
と、の間には、圧力容器8の気密性を確保すべく、軸シ
ール等が介装されている。かかる構成とすれば、第1の
実施形態における作用効果、即ち、上記(i)〜(v)
に記載の作用効果を奏することができるうえに、ガス圧
縮装置の構成の簡略化を一層促進することができる。
The piston rod 19 and the pressure vessel 8
In order to ensure the airtightness of the pressure vessel 8, a shaft seal or the like is interposed therebetween. With such a configuration, the operation and effect in the first embodiment, that is, the above (i) to (v)
And the simplification of the configuration of the gas compression device can be further promoted.

【0039】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。第3の実施形態におけるガス圧縮装置1Bは、
図4に示すような構成となっている。なお、第1の実施
形態におけるガス圧縮装置1と同一の構成要素について
は同一の符号を付して説明を省略することとし、第1の
実施形態におけるガス圧縮装置1と構成が異なる部分に
ついてのみ説明することとする。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The gas compression device 1B according to the third embodiment includes:
The configuration is as shown in FIG. Note that the same components as those of the gas compression device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted, and only the portions different in configuration from the gas compression device 1 according to the first embodiment will be described. It will be explained.

【0040】即ち、第3の実施形態にかかるガス圧縮装
置1Bでは、図4に示したように、コンプレッサ10B
のピストン12を往復動させるためのピストンロッド2
0が、スターリング機関2のディスプレーサ6を往復動
させるためのピストンロッドと共通化されており、第1
の実施形態において説明したコンプレッサ10のクラン
ク軸13や第2の実施形態において説明した機構Xが省
略されている。
That is, in the gas compressor 1B according to the third embodiment, as shown in FIG.
Piston rod 2 for reciprocating the piston 12
0 is shared with a piston rod for reciprocating the displacer 6 of the Stirling engine 2,
The crankshaft 13 of the compressor 10 described in the second embodiment and the mechanism X described in the second embodiment are omitted.

【0041】なお、ピストンロッド20と、圧力容器8
と、の間には、圧力容器8の気密性を確保すべく、軸シ
ール等が介装される。かかる構成とすれば、第1の実施
形態における作用効果、即ち、上記(i)〜(v)に記
載の作用効果を奏することができるうえに、ガス圧縮装
置の構成の簡略化を、更に一層促進することができる。
つまり、コンプレッサ10B用のクランク軸と、クラン
ク軸の回転運動をピストン12の往復運動に変換するた
めの機構Xと、を省略することができる。
The piston rod 20 and the pressure vessel 8
In order to secure the airtightness of the pressure vessel 8, a shaft seal or the like is interposed therebetween. With this configuration, the operation and effect of the first embodiment, that is, the operation and effects described in the above (i) to (v) can be obtained, and the configuration of the gas compression device can be further simplified. Can be promoted.
That is, the crankshaft for the compressor 10B and the mechanism X for converting the rotational motion of the crankshaft into the reciprocating motion of the piston 12 can be omitted.

【0042】つづけて、本発明の第4の実施形態につい
て説明する。第4の実施形態におけるガス圧縮装置1C
は、図5に示すような構成となっている。なお、第1の
実施形態におけるガス圧縮装置1と同一の構成要素につ
いては同一の符号を付して説明を省略することとし、第
1の実施形態におけるガス圧縮装置1と構成が異なる部
分についてのみ説明することとする。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Gas compressor 1C according to the fourth embodiment
Has a configuration as shown in FIG. Note that the same components as those of the gas compression device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted, and only the portions different in configuration from the gas compression device 1 according to the first embodiment will be described. It will be explained.

【0043】即ち、第4の実施形態にかかるガス圧縮装
置1Cでは、図5に示したように、コンプレッサ10C
のピストン12を往復動させるためのピストンロッド2
0が、第3の実施形態と同様、スターリング機関2のデ
ィスプレーサ6を往復動させるためのピストンロッドと
共通化されていると共に、更に、コンプレッサ10Cの
シリンダ14Cの下端部が、外気と遮断されつつバッフ
ァ空間3(圧力容器8内)に開口するように取り付けら
れている。
That is, in the gas compressor 1C according to the fourth embodiment, as shown in FIG.
Piston rod 2 for reciprocating the piston 12
0 is shared with a piston rod for reciprocating the displacer 6 of the Stirling engine 2 as in the third embodiment, and the lower end of the cylinder 14C of the compressor 10C is shut off from outside air. It is attached so as to open to the buffer space 3 (inside the pressure vessel 8).

【0044】そして、第1の実施形態において説明した
コンプレッサ10のクランク軸13や第2の実施形態に
おいて説明した機構Xが省略されていると共に、第3の
実施形態においてピストンロッド19と圧力容器8との
間に介装されていた軸シール等が省略されている。かか
る構成とすれば、第1の実施形態における作用効果、即
ち、上記(i)〜(v)に記載の作用効果を奏すること
ができるうえに、ガス圧縮装置の構成の簡略化を、更に
一層促進することができる。つまり、コンプレッサのク
ランク軸や、クランク軸の回転運動をピストン12の往
復運動に変換するための機構Xや、軸シール等を省略す
ることができる。
The crankshaft 13 of the compressor 10 described in the first embodiment and the mechanism X described in the second embodiment are omitted, and the piston rod 19 and the pressure vessel 8 in the third embodiment are omitted. And the shaft seal and the like interposed between them are omitted. With this configuration, the operation and effect of the first embodiment, that is, the operation and effects described in the above (i) to (v) can be obtained, and the configuration of the gas compression device can be further simplified. Can be promoted. That is, the crankshaft of the compressor, the mechanism X for converting the rotational motion of the crankshaft into the reciprocating motion of the piston 12, the shaft seal, and the like can be omitted.

【0045】しかも、コンプレッサ10Cのシリンダ1
4Cの下端部が、外気と遮断されつつバッファ空間3
(圧力容器8内)に開口するので、ピストン12の背面
(図5においてピストン12の下側面)に、高圧なガス
4を作用させることができるので、背圧増大によりコン
プレッサ10Cのピストン12とシリンダ14との間隙
(通常ピストン12にはピストンリングが介装される)
からのガス4の漏れ量を低減することができるので、コ
ンプレッサ10Cの圧縮効率を向上させることが可能と
なる。
In addition, the cylinder 1 of the compressor 10C
The lower end of 4C is buffer space 3 while being shielded from outside air.
(Inside the pressure vessel 8), the high-pressure gas 4 can act on the back surface of the piston 12 (the lower side surface of the piston 12 in FIG. 5). Clearance to 14 (Piston 12 is usually provided with a piston ring)
Since the amount of gas 4 leaked from the compressor can be reduced, the compression efficiency of the compressor 10C can be improved.

【0046】また、コンプレッサ10Cのピストン12
とシリンダ14との間隙(通常ピストン12にはピスト
ンリングが介装される)からのガス4の外部への漏れを
削減できるので、騒音の低減や、使用するガスの種類に
よっては、ガス漏れによる危険性がある場合があるが、
このような危険性を回避することが可能となる。ところ
で、上記各実施形態では、ディスプレーサ型スターリン
グ機関について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、α型(L型)スターリング機関にも適用
できるものであり、この場合には、前記各実施形態で説
明したディスプレーサ6は、α型(L型)スターリング
機関における作動ガスの圧力変化をクランク軸から出力
として取り出すためのピストンに相当するものと考える
ことができるものである。
The piston 12 of the compressor 10C
Leakage of the gas 4 from the gap between the cylinder and the cylinder 14 (the piston 12 is usually provided with a piston ring) can be reduced. There may be danger,
Such a danger can be avoided. By the way, in each of the above embodiments, the displacer type Stirling engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to an α type (L type) Stirling engine. The displacer 6 described in each of the above embodiments can be considered to correspond to a piston for extracting a pressure change of a working gas in an α-type (L-type) Stirling engine as an output from a crankshaft.

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1に記載の発明にかかるガス圧縮
装置によれば、かかる構成とすれば、以下のような効果
を奏することができる。即ち、スターリング機関を始動
させると、自動的にバッファ空間に圧縮ガスを供給(導
入)できることになるので、外部からバッファ空間に高
圧なガスを充填するという面倒な処理を排除しつつ、ス
ターリング機関の作動ガスの平均圧力Pm(所謂バッフ
ァ圧)を所定の圧力まで自動的に高めることができる。
つまり、外部からバッファ空間に高圧な作動ガスを充填
するという面倒な処理を排除しながら、スターリング機
関の出力の増大や燃費の向上等を図ることができる。
According to the gas compression apparatus of the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained with this configuration. That is, when the Stirling engine is started, the compressed gas can be automatically supplied (introduced) to the buffer space. Therefore, it is possible to eliminate the troublesome process of filling the buffer space with a high-pressure gas from the outside and eliminate the trouble of the Stirling engine. The average pressure Pm (so-called buffer pressure) of the working gas can be automatically increased to a predetermined pressure.
That is, it is possible to increase the output of the Stirling engine, improve fuel efficiency, and the like while eliminating the troublesome process of filling the buffer space with high-pressure working gas from the outside.

【0048】しかも、スターリング機関が運転されガス
圧縮装置が運転されている限り、常に、バッファ空間に
圧縮ガスを補充可能であるから、従来のような経時的な
バッファ空間内圧の低下を回避することができ、メンテ
ナンスフリーとすることができる。また、これに伴い、
従来に較べて、バッファ空間を高度な密閉構造としなく
て済むので、技術的、コスト的に極めて有利なものとす
ることができる。
Further, as long as the Stirling engine is operated and the gas compressor is operated, the compressed gas can always be replenished in the buffer space. And maintenance free. Also, with this,
Compared with the related art, the buffer space does not need to have a highly sealed structure, which can be extremely advantageous in terms of technology and cost.

【0049】更に、前記バッファ空間は圧縮ガス供給通
路と連通されるので、前記バッファ空間を圧縮ガスの貯
蔵空間として機能させることができるから、前記バッフ
ァ空間を、ガス圧縮装置としての本来のガス供給先での
安定したガス供給を達成するため等に必要なレシーバー
タンクとして利用できることになる。換言すれば、圧縮
ガス供給システム内に別個にレシーバータンクを設ける
必要がないので、システムの小型化、低コスト化等を促
進することができる。
Further, since the buffer space communicates with the compressed gas supply passage, the buffer space can function as a storage space for the compressed gas. It can be used as a receiver tank necessary for achieving a stable gas supply as described above. In other words, since there is no need to provide a separate receiver tank in the compressed gas supply system, it is possible to promote downsizing, cost reduction, and the like of the system.

【0050】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の効果を奏することができることに
加えて、スターリング機関のクランク軸回転を利用し
て、一般的かつ構成が簡単で信頼性の高い往復運動式圧
縮機を運転させることができるので、本装置の信頼性を
高く維持しながら構成の簡略化延いては低コスト化を促
進することができる。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In addition to achieving the same effects as the invention described in (1), a general, simple, and highly reliable reciprocating compressor can be operated using the crankshaft rotation of the Stirling engine. Therefore, simplification of the configuration and cost reduction can be promoted while maintaining high reliability of the present apparatus.

【0051】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の作用効果を奏することができるこ
とに加えて、スターリング機関のクランク軸を、そのま
ま往復運動式圧縮機のクランク軸として共用するので、
往復運動式圧縮機のクランク軸を省略することができ、
以って本装置の信頼性を高く維持しながら構成の簡略化
延いては低コスト化を、一層、促進することができる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 1
In addition to having the same effect as the invention described in the above, the crankshaft of the Stirling engine is shared as it is as the crankshaft of the reciprocating compressor,
The crankshaft of the reciprocating compressor can be omitted,
Thus, simplification of the configuration and cost reduction can be further promoted while maintaining high reliability of the present apparatus.

【0052】請求項4に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の効果を奏することができることに
加えて、スターリング機関の往復動部の往復運動で、往
復運動式圧縮機の往復動部を往復運動させるので、往復
運動式圧縮機のクランク軸や、クランク軸回転運動を往
復運動式圧縮機の往復動部に変換するための機構等を省
略することができる。従って、本装置の信頼性を高く維
持しながら構成の簡略化延いては低コスト化を、より一
層、促進することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In addition to achieving the same effects as the invention described in (1), the reciprocating part of the reciprocating compressor reciprocates with the reciprocating movement of the reciprocating part of the Stirling engine. It is possible to omit a shaft, a mechanism for converting the rotation of the crankshaft into a reciprocating part of the reciprocating compressor, and the like. Therefore, simplification of the configuration and cost reduction can be further promoted while maintaining high reliability of the present apparatus.

【0053】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明と同様の効果を奏することができることに
加えて、前記往復運動式圧縮機のピストン背面に、高圧
なガスを作用させることができるので、背圧増大により
前記往復運動式圧縮機のピストンとシリンダとの間隙か
らのガス漏れ量を低減することができるので、前記往復
運動式圧縮機の圧縮効率を向上させることができる。ま
た、外部へのガス漏れも低減できるので、騒音の低減
や、使用するガスの種類によっては、ガス漏れによる危
険性がある場合があるが、このような危険性を回避する
ことができる。
According to the invention described in claim 5, claim 1 is provided.
In addition to achieving the same effects as the invention described in (1), a high-pressure gas can be applied to the piston back surface of the reciprocating compressor, so that the back pressure increases so that Since the amount of gas leakage from the gap between the piston and the cylinder can be reduced, the compression efficiency of the reciprocating compressor can be improved. In addition, since gas leakage to the outside can be reduced, there is a case where there is a danger due to gas leakage depending on the reduction of noise and the type of gas used. However, such a danger can be avoided.

【0054】請求項6に記載の発明によれば、ガス漏れ
等があっても危険性がなく、また極めて入手容易で費用
が掛からないと共に、本発明にかかるガス圧縮装置の適
用可能性を大幅に拡大することができる。請求項7に記
載の発明にかかる圧縮ガス供給システムによれば、地熱
や廃熱等の熱源を有効に活用した圧縮ガス供給システム
を提供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, there is no danger even if there is a gas leak, etc., it is extremely easy to obtain, no cost is required, and the applicability of the gas compressor according to the present invention is greatly increased. Can be expanded to: According to the compressed gas supply system according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide a compressed gas supply system that effectively utilizes a heat source such as geothermal heat or waste heat.

【0055】請求項8に記載の発明によれば、請求項7
に記載の発明の効果を奏することができるうえに、請求
項1〜請求項6に記載の発明の効果も同時に奏すること
ができる。
According to the invention of claim 8, according to claim 7,
In addition to the effects of the invention described in (1), the effects of the invention described in claims 1 to 6 can also be exerted at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態にかかるガス圧縮装置
の全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gas compression device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同上実施形態におけるガス圧縮装置を含む圧縮
ガス供給システムの全体構成図。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a compressed gas supply system including the gas compression device in the embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態にかかるガス圧縮装置
の全体構成図。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a gas compression device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態にかかるガス圧縮装置
の全体構成図。
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a gas compression device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態にかかるガス圧縮装置
の全体構成図。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a gas compression device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来のディスプレーサー型スターリング機関の
構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional displacer type Stirling engine.

【図7】従来のα型(L型)スターリング機関の構成
図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional α-type (L-type) Stirling engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス圧縮装置 2 スターリング機関 3 バッファ空間 4 ガス(作動ガス) 5 クランク軸 6 ディスプレーサ 7 パワーピストン 8 圧力容器 9 軸シール 10 コンプレッサ 11 圧縮ガス導入通路 12 ピストン(コンプレッサ用) 13 クランク軸(コンプレッサ用) 14 シリンダ(コンプレッサ用) 15 一方向弁(吸気側) 16 一方向弁(吐出側) 17 圧縮ガス供給通路 C 冷却器 R 再生熱交換器 H 加熱器 100 メイン圧縮装置 200 圧縮ガス供給ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas compressor 2 Stirling engine 3 Buffer space 4 Gas (working gas) 5 Crankshaft 6 Displacer 7 Power piston 8 Pressure vessel 9 Shaft seal 10 Compressor 11 Compressed gas introduction passage 12 Piston (for compressor) 13 Crankshaft (for compressor) 14 Cylinder (for compressor) 15 One-way valve (intake side) 16 One-way valve (discharge side) 17 Compressed gas supply passage C Cooler R Regenerative heat exchanger H Heater 100 Main compressor 200 Compressed gas supply line

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バッファ空間を含んで構成されるスターリ
ング機関を駆動源とするガス圧縮装置であって、 外部から吸入し圧縮したガスを使用先へ供給するための
圧縮ガス供給通路から、圧縮ガスの一部を前記バッファ
空間へ導くようにしたことを特徴とするガス圧縮装置。
1. A gas compression apparatus driven by a Stirling engine including a buffer space, wherein a compressed gas is supplied from a compressed gas supply passage for supplying compressed gas sucked from the outside to a use destination. A portion of the gas compression device is guided to the buffer space.
【請求項2】前記ガス圧縮装置が、往復運動式圧縮機を
介してガスを圧縮することを特徴とする請求項1に記載
のガス圧縮装置。
2. The gas compressor according to claim 1, wherein said gas compressor compresses gas via a reciprocating compressor.
【請求項3】前記往復運動式圧縮機のクランク軸を、前
記スターリング機関のクランク軸と共用化したことを特
徴とする請求項2に記載のガス圧縮装置。
3. The gas compressor according to claim 2, wherein a crankshaft of said reciprocating compressor is shared with a crankshaft of said Stirling engine.
【請求項4】前記往復運動式圧縮機の往復動部を、前記
スターリング機関の往復動部の往復運動を介して往復運
動させることを特徴とする請求項2に記載のガス圧縮装
置。
4. The gas compressor according to claim 2, wherein the reciprocating part of the reciprocating compressor is reciprocated through the reciprocating movement of the reciprocating part of the Stirling engine.
【請求項5】前記往復運動式圧縮機のピストン背面を、
前記スターリング機関のバッファ空間に臨ませたことを
特徴とする請求項2または請求項3に記載のガス圧縮装
置。
5. The piston back of said reciprocating compressor,
The gas compression device according to claim 2 or 3, wherein the gas compression device faces a buffer space of the Stirling engine.
【請求項6】前記ガス圧縮装置が、空気圧縮装置である
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1つに記
載のガス圧縮装置。
6. The gas compression device according to claim 1, wherein the gas compression device is an air compression device.
【請求項7】ガス圧縮装置から離間した圧縮ガス供給先
へ圧縮ガスを供給するための圧縮ガス供給ラインの近傍
に熱源がある場合に、 当該熱源をエネルギ源とするスターリング機関を駆動源
とするガス圧縮装置を該熱源近傍に配設し、当該ガス圧
縮装置により圧縮されたガスを、前記圧縮ガス供給ライ
ンへ供給するようにしたことを特徴とする圧縮ガス供給
システム。
7. When a heat source is located near a compressed gas supply line for supplying a compressed gas to a compressed gas supply destination separated from the gas compression device, a Stirling engine using the heat source as an energy source is used as a drive source. A compressed gas supply system, wherein a gas compression device is provided near the heat source, and gas compressed by the gas compression device is supplied to the compressed gas supply line.
【請求項8】前記熱源をエネルギ源とするスターリング
機関を駆動源とするガス圧縮装置が、請求項1〜請求項
6の何れか1つに記載のガス圧縮装置であることを特徴
とする請求項7に記載の圧縮ガス供給システム。
8. The gas compression device according to claim 1, wherein the gas compression device using a Stirling engine using the heat source as an energy source as a driving source is the gas compression device according to any one of claims 1 to 6. Item 8. A compressed gas supply system according to Item 7.
JP24863297A 1997-09-12 1997-09-12 Gas compressor and compressed gas supply system Expired - Fee Related JP3344932B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24863297A JP3344932B2 (en) 1997-09-12 1997-09-12 Gas compressor and compressed gas supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24863297A JP3344932B2 (en) 1997-09-12 1997-09-12 Gas compressor and compressed gas supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1182295A true JPH1182295A (en) 1999-03-26
JP3344932B2 JP3344932B2 (en) 2002-11-18

Family

ID=17181009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24863297A Expired - Fee Related JP3344932B2 (en) 1997-09-12 1997-09-12 Gas compressor and compressed gas supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3344932B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500614A (en) * 2003-07-31 2007-01-18 ルプケ,マンフレッド,アルノ.,アルフレッド. Apparatus for producing a double-walled thermoplastic tube with a connecting sleeve
JP2013151873A (en) * 2012-01-24 2013-08-08 Central Research Institute Of Electric Power Industry Apparatus and method for generating power
WO2015113951A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 Nuovo Pignone Srl A compressor train with a stirling engine
US20160341187A1 (en) * 2014-01-31 2016-11-24 Nuovo Pignone Srl Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine
US20160341188A1 (en) * 2014-01-31 2016-11-24 Nuovo Pignone Srl A compressed natural gas system and method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500614A (en) * 2003-07-31 2007-01-18 ルプケ,マンフレッド,アルノ.,アルフレッド. Apparatus for producing a double-walled thermoplastic tube with a connecting sleeve
JP2013151873A (en) * 2012-01-24 2013-08-08 Central Research Institute Of Electric Power Industry Apparatus and method for generating power
WO2015113951A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 Nuovo Pignone Srl A compressor train with a stirling engine
CN106133300A (en) * 2014-01-29 2016-11-16 诺沃皮尼奥内股份有限公司 There is the compressor bank of Stirling engine
US20160348661A1 (en) * 2014-01-29 2016-12-01 Nuovo Pignone Srl A compressor train with a stirling engine
JP2017505876A (en) * 2014-01-29 2017-02-23 ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. Compressor train with Stirling engine
AU2015212952B2 (en) * 2014-01-29 2017-12-21 Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. A compressor train with a stirling engine
RU2673952C2 (en) * 2014-01-29 2018-12-03 Нуово Пиньоне СРЛ Compressor train with stirling engine
US20160341187A1 (en) * 2014-01-31 2016-11-24 Nuovo Pignone Srl Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine
US20160341188A1 (en) * 2014-01-31 2016-11-24 Nuovo Pignone Srl A compressed natural gas system and method
JP2017505877A (en) * 2014-01-31 2017-02-23 ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. Compressed natural gas system and method
JP2017508911A (en) * 2014-01-31 2017-03-30 ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータNuovo Pignone S.R.L. Reciprocating engine compressor with built-in Stirling engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3344932B2 (en) 2002-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6790027B2 (en) High efficiency linear combustion engine
US8276384B2 (en) Ambient temperature thermal energy and constant pressure cryogenic engine
KR102285733B1 (en) Free piston engine
US20090179424A1 (en) Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation
CN102094708B (en) Self-cooling backheating movable cylinder fuel-air engine and Stirling engine
US7581393B2 (en) Stirling engine
US11859494B2 (en) Combined circulating system of micro gas turbine, transportation means and charging system
WO2012042272A2 (en) Shaft seals and burner loops
US20130269632A1 (en) Compressed air energy storage systems with split-cycle engines
JP3344932B2 (en) Gas compressor and compressed gas supply system
CN109779747A (en) Free piston IC power generator
JPH07279758A (en) Co-generation device
JP2020529550A (en) Efficient heat recovery engine
US10774645B1 (en) High efficiency steam engine
JPS60219438A (en) Sterling engine
JP2012531550A (en) Rotating device
JP5721129B2 (en) Compressed air heat engine
US8266884B1 (en) Asynchronous combustion system
CN103104370B (en) Single-cylinder three-valve entropy circulation engine
FI114113B (en) Ulkopalamismoottori
JPH10318042A (en) Stirling engine
RU2116476C1 (en) Power plant
CN209942937U (en) One-cycle two-chamber circulating type disc engine
GB2546423A (en) Energy generation systems
JPS6217381A (en) Compressor for high pressure

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130830

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees