JPS58145860A - 熱力学往復動機関 - Google Patents
熱力学往復動機関Info
- Publication number
- JPS58145860A JPS58145860A JP2971682A JP2971682A JPS58145860A JP S58145860 A JPS58145860 A JP S58145860A JP 2971682 A JP2971682 A JP 2971682A JP 2971682 A JP2971682 A JP 2971682A JP S58145860 A JPS58145860 A JP S58145860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- working space
- cycle
- reciprocating engine
- stirling cycle
- 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.)
- Pending
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スターリングサイクルの逆サイクルに類似し
たサイクルを行なう熱力学往復動機関の２・・−〕゛ 構造に関するもので、簡単な構造で従来の同じ作動空間
容積を持つ熱力学往復動機関に比べて大きな冷凍能力が
得らｎる熱力学往復動機関を提供するものである。
たサイクルを行なう熱力学往復動機関の２・・−〕゛ 構造に関するもので、簡単な構造で従来の同じ作動空間
容積を持つ熱力学往復動機関に比べて大きな冷凍能力が
得らｎる熱力学往復動機関を提供するものである。
従来、種々のガスサイクルの中に二つの等温変化と二つ
の等容変化よ！ｌｌなるスターリングサイクルが知らｎ
ている。こしは原動機サイクルで、その効率はカルノー
サイクルと同一となり、逆サイクルは冷凍機となる。
の等容変化よ！ｌｌなるスターリングサイクルが知らｎ
ている。こしは原動機サイクルで、その効率はカルノー
サイクルと同一となり、逆サイクルは冷凍機となる。
第１図の実線Ｉはスターリングサイクルの逆サイクル（
以下逆スターリングサイクルと称す）の圧力−容積特性
を示すｐｖ線図、第２図は逆スターリングサイクルを行
なう熱力学往復動機関の簡略説明図を示す。
以下逆スターリングサイクルと称す）の圧力−容積特性
を示すｐｖ線図、第２図は逆スターリングサイクルを行
なう熱力学往復動機関の簡略説明図を示す。
第２図においてＴｈは高温作動空間、Ｔｃは低温作動空
間、Ｒｅは再生器、Ｐｓ １は高温作動空間の容積を変
化させるピストン、ｈ２は低温作動空間の容積を変化さ
せるピストンをそ扛ぞｎ示している。そして第１図の逆
スターリングサイクルの各点ａ −ｄ ｆピストンの位
置に転換すると第２図の３ページ ａ〜ｄのようになる。また第１図の逆スターリングサイ
クルの行程五〜Ｄをピストンの動作に転換すると第２図
のム〜Ｄのようになる。ここで人は等温圧縮行程、Ｂは
等容冷却行程、Ｃは等温膨張行程、Ｄは等容加熱行程で
ある。
間、Ｒｅは再生器、Ｐｓ １は高温作動空間の容積を変
化させるピストン、ｈ２は低温作動空間の容積を変化さ
せるピストンをそ扛ぞｎ示している。そして第１図の逆
スターリングサイクルの各点ａ −ｄ ｆピストンの位
置に転換すると第２図の３ページ ａ〜ｄのようになる。また第１図の逆スターリングサイ
クルの行程五〜Ｄをピストンの動作に転換すると第２図
のム〜Ｄのようになる。ここで人は等温圧縮行程、Ｂは
等容冷却行程、Ｃは等温膨張行程、Ｄは等容加熱行程で
ある。
従来より、この逆スターリングサイクルに類似したサイ
クルを行なう熱機関は種々考案さｎてきたが、そのいず
ｎの場合も高温作動空間、低温作動空間の容積を変化さ
せるそｎぞ扛のピストン状部材が近似的に三角関数であ
られさ扛るようにしか動くことができず、したがってお
互いにある位相差をもって動かすことで逆スターリング
サイクルに類似させていた。
クルを行なう熱機関は種々考案さｎてきたが、そのいず
ｎの場合も高温作動空間、低温作動空間の容積を変化さ
せるそｎぞ扛のピストン状部材が近似的に三角関数であ
られさ扛るようにしか動くことができず、したがってお
互いにある位相差をもって動かすことで逆スターリング
サイクルに類似させていた。
こｆ″Ｌを示したのが第３図であり、同図の破線で示さ
扛た逆スターリングサイクルを行なうピストン状部材の
動きに対して同図の実線で示さ扛たような動きをして逆
スターリングサイクルに類似させていたためＰｖ線図は
第１図の破線■のようじなり、逆スターリングサイクル
に対して冷凍能力が低下してしまうという欠点があった
。
扛た逆スターリングサイクルを行なうピストン状部材の
動きに対して同図の実線で示さ扛たような動きをして逆
スターリングサイクルに類似させていたためＰｖ線図は
第１図の破線■のようじなり、逆スターリングサイクル
に対して冷凍能力が低下してしまうという欠点があった
。
上記欠点を解消するものである。
以下、本発明をガス液化装置として用いた場合の一実施
例について添付図面の第４図を参考に説明する。同図に
おいて高温側シリンダ１と高温側ピストン２に囲ま扛た
高温作動空間３と、低温側シリンダ４と低温側ピストン
６に囲まれた低温作動空間６との間に再生器７が配設さ
ｎておジ、前記高温作動空間３と低温作動空間６とは配
管８によって連通している。低温側シリンダ４の上部に
は、熱交換器９を組み込んだガス冷却器１０が配設さｎ
てお９、吸入管１１より吸入さ扛たガスは放出管１２よ
り液化ガスとして取り出すことができる。前記高温側シ
リンダ１の下部には空気圧シリンダ１２が配設さ扛てお
り、この空気圧シリンダ１２のピストン１３はピストン
ロッド１４により高温側ピストン２に連結さ扛ている。
例について添付図面の第４図を参考に説明する。同図に
おいて高温側シリンダ１と高温側ピストン２に囲ま扛た
高温作動空間３と、低温側シリンダ４と低温側ピストン
６に囲まれた低温作動空間６との間に再生器７が配設さ
ｎておジ、前記高温作動空間３と低温作動空間６とは配
管８によって連通している。低温側シリンダ４の上部に
は、熱交換器９を組み込んだガス冷却器１０が配設さｎ
てお９、吸入管１１より吸入さ扛たガスは放出管１２よ
り液化ガスとして取り出すことができる。前記高温側シ
リンダ１の下部には空気圧シリンダ１２が配設さ扛てお
り、この空気圧シリンダ１２のピストン１３はピストン
ロッド１４により高温側ピストン２に連結さ扛ている。
低温側シリンダ４の下部にも同様に空気圧シリンダ１６
が配役さ扛ており、この空気圧シリンダ１６のピストン
１６はピストンロッド１７により低温側ビス６ページ トン６に連結さ扛ている。
が配役さ扛ており、この空気圧シリンダ１６のピストン
１６はピストンロッド１７により低温側ビス６ページ トン６に連結さ扛ている。
この構成において、空気圧シリンダ１２のピストン１３
は電磁弁１８を切り換えることにより往復直線運動を行
なわせることができる。同様に、空気圧シリンダ１５の
ピストン１６は電磁弁１９を切り換えることにより往復
直線運動を行なわせることができる。したがって周知の
シーケンス制御によりピストン１３の動きを第３図の破
線ｌとほぼ等しく、ピストン１６の動きを破線Ｈとほぼ
等しくす肚ば、高温側ピストン２の動きはピストン１３
の動きと等しく低温側ピストン６の動きはピストン１６
の動きと等しいため、高温側ピストン２および低温側ピ
ストン６の動きは逆スターリングサイクルを行なう熱力
学往復動機関のピストンの動きとほぼ等しくなる。
は電磁弁１８を切り換えることにより往復直線運動を行
なわせることができる。同様に、空気圧シリンダ１５の
ピストン１６は電磁弁１９を切り換えることにより往復
直線運動を行なわせることができる。したがって周知の
シーケンス制御によりピストン１３の動きを第３図の破
線ｌとほぼ等しく、ピストン１６の動きを破線Ｈとほぼ
等しくす肚ば、高温側ピストン２の動きはピストン１３
の動きと等しく低温側ピストン６の動きはピストン１６
の動きと等しいため、高温側ピストン２および低温側ピ
ストン６の動きは逆スターリングサイクルを行なう熱力
学往復動機関のピストンの動きとほぼ等しくなる。
したがって、Ｐｖ線図は第１図の実線Ｉとほぼ等しくな
るため従来の同じ作動空間容積をもつ熱力学往復動機関
に比べ、より犬きｌ冷凍能力を得ることができる。また
駆動部に電動機等を必要とせず、工場等圧縮空気が利用
できるところであｎ６１、−：： は手軽にガスの液化を行なうことができ、空気圧シリン
ダのピストン速度は周知のように容易に変化させること
ができるので、冷凍能力も容易に変化させることができ
る。
るため従来の同じ作動空間容積をもつ熱力学往復動機関
に比べ、より犬きｌ冷凍能力を得ることができる。また
駆動部に電動機等を必要とせず、工場等圧縮空気が利用
できるところであｎ６１、−：： は手軽にガスの液化を行なうことができ、空気圧シリン
ダのピストン速度は周知のように容易に変化させること
ができるので、冷凍能力も容易に変化させることができ
る。
上記実施例より明らかなように、本発明の熱力学往復動
機関は、作動流体がその中で熱力学的サイクルを行なう
高温、低温の少なくとも二つの作動空間を有し、前記作
動空間の容積はお互いに位相差をもって往復する少なく
とも二つのピストン状部材により連続的に変化し、前記
ピストン状部材はピストンロッドを介して駆動機構に連
絡さｆ１前記駆動機構を作動させる駆動源に圧縮空気を
用い、この圧縮空気により二つの空気圧シリンダをお互
いに位相差をもって往復直線運動をさせ、この運動を前
記ピストンロッドを介してピストン状部材に伝達し、こ
のピストン状部材に前記作動空間内でスターリングサイ
クルの逆サイクルを行なうのに必要な動きをさせるもの
で、簡単な構造でピストンの動きを逆スターリングサイ
クルを行なう熱機関とほぼ等しくできるため、従来の同
じ作了ペーミ゛１ 動空間容積をもつ熱力学往復動機関に比べてより大きな
冷凍能力を得ることができる。また駆動部に電動機等を
必要とせず、工場等圧縮空気が利用できるところであ扛
ば手軽に使用でき、空気圧シリンダのピストン速度は周
知のように容易に変化させることができるので、冷凍能
力を容易に変化させることができる等、種々の利点を有
するものである。
機関は、作動流体がその中で熱力学的サイクルを行なう
高温、低温の少なくとも二つの作動空間を有し、前記作
動空間の容積はお互いに位相差をもって往復する少なく
とも二つのピストン状部材により連続的に変化し、前記
ピストン状部材はピストンロッドを介して駆動機構に連
絡さｆ１前記駆動機構を作動させる駆動源に圧縮空気を
用い、この圧縮空気により二つの空気圧シリンダをお互
いに位相差をもって往復直線運動をさせ、この運動を前
記ピストンロッドを介してピストン状部材に伝達し、こ
のピストン状部材に前記作動空間内でスターリングサイ
クルの逆サイクルを行なうのに必要な動きをさせるもの
で、簡単な構造でピストンの動きを逆スターリングサイ
クルを行なう熱機関とほぼ等しくできるため、従来の同
じ作了ペーミ゛１ 動空間容積をもつ熱力学往復動機関に比べてより大きな
冷凍能力を得ることができる。また駆動部に電動機等を
必要とせず、工場等圧縮空気が利用できるところであ扛
ば手軽に使用でき、空気圧シリンダのピストン速度は周
知のように容易に変化させることができるので、冷凍能
力を容易に変化させることができる等、種々の利点を有
するものである。
第１図は逆スターリングサイクルのＰｖ線図、第２図は
逆スターリングサイクル全行なう機関のピストンの動き
の説明図、第３図は従来の熱力学往復動機関のピストン
の動きの説明図、第４図は本発明の一実施例における熱
力学往復動機関の縦断面図である。 ２・・・・・・高温側ピストン、３・・・・・・高温作
動空間、６・・・・・・低温側ピストン、６・・・・・
・低温作動空間、１２・・・・・・高温側空気圧シリン
ダ、１４・・・・・・高温側ピストンロッド、１６・・
・・・・低温側シリンダ、１７・・・・・・低温側ピス
トンロッド。 特開昭５８−１４５８６０ （３） 第１図 第２図 第３図
逆スターリングサイクル全行なう機関のピストンの動き
の説明図、第３図は従来の熱力学往復動機関のピストン
の動きの説明図、第４図は本発明の一実施例における熱
力学往復動機関の縦断面図である。 ２・・・・・・高温側ピストン、３・・・・・・高温作
動空間、６・・・・・・低温側ピストン、６・・・・・
・低温作動空間、１２・・・・・・高温側空気圧シリン
ダ、１４・・・・・・高温側ピストンロッド、１６・・
・・・・低温側シリンダ、１７・・・・・・低温側ピス
トンロッド。 特開昭５８−１４５８６０ （３） 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 作動流体がその中で熱力学的サイクルを行なう高温、低
温の少なくとも二つの作動空間を有し、前記作動空間の
容積はお互いに位相差をもって往復する少なくとも二つ
のピストン状部材により連続的に変化し、前記ピストン
状部材はピストンロッドを介して駆動機構に連絡され、
前記駆動機構を作動させる駆動源に圧縮空気を用い、こ
の圧縮空気により二つの空気圧シリンダをお互いに位相
差をもって往復直線運動をさせ、この運動を前記ピスト
ンロッドを介してピストン状部材に伝達し、このピスト
ン状部材に前記作動空間内でスターリングサイクルの逆
サイクルを行なうのに必要な動きをさせる熱力学往復動
機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971682A JPS58145860A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 熱力学往復動機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971682A JPS58145860A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 熱力学往復動機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145860A true JPS58145860A (ja) | 1983-08-31 |
Family
ID=12283829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2971682A Pending JPS58145860A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 熱力学往復動機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145860A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110078A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-17 | 品川白煉瓦株式会社 | 溶鋼取鍋のライニング構造 |
| JPS62248857A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フリ−ピストン式スタ−リング機関 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5682361A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-06 | Aisin Seiki | Superrlow temperature refrigerator by oil pressure drive |
-
1982
- 1982-02-24 JP JP2971682A patent/JPS58145860A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5682361A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-06 | Aisin Seiki | Superrlow temperature refrigerator by oil pressure drive |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110078A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-17 | 品川白煉瓦株式会社 | 溶鋼取鍋のライニング構造 |
| JPS62248857A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フリ−ピストン式スタ−リング機関 |
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