JPS5844256A - 熱力学往復動機関 - Google Patents
熱力学往復動機関Info
- Publication number
- JPS5844256A JPS5844256A JP14269581A JP14269581A JPS5844256A JP S5844256 A JPS5844256 A JP S5844256A JP 14269581 A JP14269581 A JP 14269581A JP 14269581 A JP14269581 A JP 14269581A JP S5844256 A JPS5844256 A JP S5844256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- thermodynamic
- reciprocating engine
- protrusion
- working 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (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、スターりングサイルまたは逆スターリングサ
イクルに類似したサイクルを行なう熱力学往復動機関の
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機関に比べて大きな出力または冷
凍能力が得られる熱力学往復機関を提供するものである
０ 従来１種々のガスサイクルの中に２つの等温変化と２つ
の等容サイクルよシなるスターリングサイクルが知られ
ている。これは原動機サイクルで。
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
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機関に比べて大きな出力または冷
凍能力が得られる熱力学往復機関を提供するものである
０ 従来１種々のガスサイクルの中に２つの等温変化と２つ
の等容サイクルよシなるスターリングサイクルが知られ
ている。これ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シ、逆サイクル
は冷凍機となる。
は冷凍機となる。
第１図はスターリングサイクルの圧力−容積特性を示す
Ｐｖ線図、第２図線スターリングサイクルを行なう熱力
学往復機関の簡略説明図を示す。
Ｐｖ線図、第２図線スターリングサイクルを行なう熱力
学往復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、Ｔａは低温側作動
空間、Ｒｅは再生器、 ＰＳｌは高温作動空間の容積を
変化させるピストン、ＰＳ２は低温作動空間の容積を変
化させるピストンをそれぞれ示している〇 そして第１図のスターリングサイクルの各点ｄ・〜ｄを
ピストンの位置に転換すると第２図のｄ〜ｄのようにな
る。また第１図のスターリングサイクル行程Ａ−Ｄｉピ
ストンの動作に転換すると第２図のＡ−Ｄのようになる
。ここで、Ａは等温膨張行程、Ｂは等容冷却行程、Ｃは
等温圧縮行程、Ｄは等容加熱行程である。
空間、Ｒｅは再生器、 ＰＳｌは高温作動空間の容積を
変化させるピストン、ＰＳ２は低温作動空間の容積を変
化させるピストンをそれぞれ示している〇 そして第１図のスターリングサイクルの各点ｄ・〜ｄを
ピストンの位置に転換すると第２図のｄ〜ｄのようにな
る。また第１図のスターリングサイクル行程Ａ−Ｄｉピ
ストンの動作に転換すると第２図のＡ−Ｄのようになる
。ここで、Ａは等温膨張行程、Ｂは等容冷却行程、Ｃは
等温圧縮行程、Ｄは等容加熱行程である。
従来より、この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れてきたが、そのいずれ
の場合も高温作動空間、低温作動空間の容積を変化させ
るそれぞれのピストン状部材が近似的に三角関数であら
れされるようにしか動くことができず、したがって、お
互いにある位相をもって動かすことでスターリングサイ
クルに類似させていた。
ルを行なう熱機関は種々考案されてきたが、そのいずれ
の場合も高温作動空間、低温作動空間の容積を変化させ
るそれぞれのピストン状部材が近似的に三角関数であら
れされるようにしか動くことができず、したがって、お
互いにある位相をもって動かすことでスターリングサイ
クルに類似させていた。
これを示したのが第３図であり、同図の破線で示された
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れたような動きをしてスターリ
ングサイクルに類似させていた。
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れたような動きをしてスターリ
ングサイクルに類似させていた。
このためＰｖ線図は第４図の実線で示されているように
なり、原動機として考えた場合同図の破線で示されたス
ターリングサイクルに対して斜線部分だけ出力が低下し
てしまうという欠点があった。
なり、原動機として考えた場合同図の破線で示されたス
ターリングサイクルに対して斜線部分だけ出力が低下し
てしまうという欠点があった。
本発明は、上記従来の熱力学往復動機関に見られる欠点
を解消するものである。
を解消するものである。
以下１本発明を原動機として用いた場合の一実施例につ
いて添付図面の第６図〜第７図を参考に説明する。
いて添付図面の第６図〜第７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
まれた高温作動空間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
配設されており、前記高温側作動空間３と低温側作動空
間６とは配管８によって連通している。高温側シリンダ
１の上部にガスバーナ等の加熱器９が配設されており、
この加熱器９で高温作動空間３に熱を与える。また低温
側シリンダ４の周囲には冷却器１ｏが配設されており、
この冷却器１ｏで低温作動空間６より熱を奪う。前記高
温側ピストン２はそのピストンロッド１１の突起部１２
を駆動軸１３に形成されたカム面１４に当接させ、かつ
抜は止め壁部１６によって前記突起部１２とカム面１４
の離脱を防止することにより、駆動軸１３と連結されて
いる。また低温側ピストン６も同様にそのピストンロッ
ド１６の突起部１７をカム面１８に当接させ、かつ抜は
止吟壁部１９によって前記突起部１７とカム面１８の離
脱を防止することにより、駆動軸１３と連結されている
。そしてこの構造により駆動軸１３より動力を取り出す
ことができる。
まれた高温作動空間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
配設されており、前記高温側作動空間３と低温側作動空
間６とは配管８によって連通している。高温側シリンダ
１の上部にガスバーナ等の加熱器９が配設されており、
この加熱器９で高温作動空間３に熱を与える。また低温
側シリンダ４の周囲には冷却器１ｏが配設されており、
この冷却器１ｏで低温作動空間６より熱を奪う。前記高
温側ピストン２はそのピストンロッド１１の突起部１２
を駆動軸１３に形成されたカム面１４に当接させ、かつ
抜は止め壁部１６によって前記突起部１２とカム面１４
の離脱を防止することにより、駆動軸１３と連結されて
いる。また低温側ピストン６も同様にそのピストンロッ
ド１６の突起部１７をカム面１８に当接させ、かつ抜は
止吟壁部１９によって前記突起部１７とカム面１８の離
脱を防止することにより、駆動軸１３と連結されている
。そしてこの構造により駆動軸１３より動力を取り出す
ことができる。
次に本実施例における各カム面１４・１８の形状につい
て第６図および第７図により説明する。
て第６図および第７図により説明する。
第６図において、駆動軸１ａを矢印Ｇの方向に回転させ
るとする′と回転のはじめから約９０°回転させるまで
そのピストンロッド１１の突起部１２をカム面１４に当
接させた高温側ピストン２は＃１ぼ上死点の位置に止ま
ったままである。そして約９００〜約２２６０の間は高
温側ピストン２は嫌は等速で下降する。また約２２６°
を過ぎて約３６０’６ 、、。
るとする′と回転のはじめから約９０°回転させるまで
そのピストンロッド１１の突起部１２をカム面１４に当
接させた高温側ピストン２は＃１ぼ上死点の位置に止ま
ったままである。そして約９００〜約２２６０の間は高
温側ピストン２は嫌は等速で下降する。また約２２６°
を過ぎて約３６０’６ 、、。
までは今晩はほぼ等速で上昇する。
さらに、第７図において駆動軸１２を矢印Ｇの方向に回
転させると回転のはじめから約１３５０回転させるまで
低温側ピストン６はほぼ等速で上昇する。また１３６０
〜２２５ｏの間は低温側ピストン６はほぼ上死点の位置
に止まったままである０そして約２２６°を過ぎて約３
６０°までは／１１！ぼ等速で下降する。
転させると回転のはじめから約１３５０回転させるまで
低温側ピストン６はほぼ等速で上昇する。また１３６０
〜２２５ｏの間は低温側ピストン６はほぼ上死点の位置
に止まったままである０そして約２２６°を過ぎて約３
６０°までは／１１！ぼ等速で下降する。
前述の説明から明らかなように、高温側ピストン２の動
きは第３歯の破線Ｈと＃丘ぼ等しくなり。
きは第３歯の破線Ｈと＃丘ぼ等しくなり。
低温側ピストン６の動きは同図の破線Ｉとほぼ等しくな
る。すなわちこれらのデストンの動きはスター、リング
サイクルを行なう熱力学往復機関のピストンの動きと＃
１は等しくなる。
る。すなわちこれらのデストンの動きはスター、リング
サイクルを行なう熱力学往復機関のピストンの動きと＃
１は等しくなる。
したがって、Ｐｖ線図は８４図に示されている破線とほ
ぼ６等しくなり、同図の斜線部分の出力低下を防ぐこと
ができる。このため従来の同じ作動空間容積をもつ熱力
学往復機関に比べ大きな出力を得ることができる。また
同様の理由から、冷凍機として用いた場合は、より大き
な冷凍能力を得ることかできる。
ぼ６等しくなり、同図の斜線部分の出力低下を防ぐこと
ができる。このため従来の同じ作動空間容積をもつ熱力
学往復機関に比べ大きな出力を得ることができる。また
同様の理由から、冷凍機として用いた場合は、より大き
な冷凍能力を得ることかできる。
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サイクルを行なう高
温、低温の少なくとも２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２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
している熱力学往復動機関を楕成し、前記駆動機構を構
成する駆動油に前記ピストン状部材を前記作動空間内で
スターリングサイクルを行なうのに必要な動きにさせる
偏心カム部を設けたもので、簡単な構造で従来の同じ作
動空間容積をもつ熱力学往復動機関に比べて大きな出力
あるいは冷凍能力を得ることができる。また、偏心カム
部を、ピストンロッドの先端に形成した突起部と、駆動
軸に形成されかつ前記ピストンロッドの突起部が当接す
るカム面と、前記突出部とカム面の離脱を防止する抜は
止め壁部とより構成することにより、簡単な構造でピス
トンロッドの突起部を確実にカム面に当接させ、ピスト
ン状部材をより一層スターリングサイクルに近い動きに
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サイクルを行なう高
温、低温の少なくとも２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２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
している熱力学往復動機関を楕成し、前記駆動機構を構
成する駆動油に前記ピストン状部材を前記作動空間内で
スターリングサイクルを行なうのに必要な動きにさせる
偏心カム部を設けたもので、簡単な構造で従来の同じ作
動空間容積をもつ熱力学往復動機関に比べて大きな出力
あるいは冷凍能力を得ることができる。また、偏心カム
部を、ピストンロッドの先端に形成した突起部と、駆動
軸に形成されかつ前記ピストンロッドの突起部が当接す
るカム面と、前記突出部とカム面の離脱を防止する抜は
止め壁部とより構成することにより、簡単な構造でピス
トンロッドの突起部を確実にカム面に当接させ、ピスト
ン状部材をより一層スターリングサイクルに近い動きに
できる等、種々の利点を有するものである。
第１図はスターリングサイクルのＰｖ線図、第２図はス
ターリングサイクルを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図は従来の熱力学往復動機関のＰｖ線
図、第６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、第６図は第６図におけるＥ−Ｅ線による
断面図。 第７図は第６図におけるＦ−Ｆ線による断面図である。 ２・・・・・高温側ピストン％３・・・・・・・高温側
作動空間、６・・・・・・低温側ピストン、６・・・・
・低温側作動空間、１１ ・・・・・・高温側ピストン
ロッド、１２・・・・・・突起部、１３・・・・・・駆
動軸、１４・・・・・高温側カム面、１６・・・・・・
抜は止め壁部、１６・・・・低温側ピストンロッド、１
７・・・・・・突起部、１８・・・・・・低温側カム面
、１９・・・・・・抜は止め壁部。 第１図 一→Ｖ ２図 第４図 □Ｖ 第５図
ターリングサイクルを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図は従来の熱力学往復動機関のＰｖ線
図、第６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、第６図は第６図におけるＥ−Ｅ線による
断面図。 第７図は第６図におけるＦ−Ｆ線による断面図である。 ２・・・・・高温側ピストン％３・・・・・・・高温側
作動空間、６・・・・・・低温側ピストン、６・・・・
・低温側作動空間、１１ ・・・・・・高温側ピストン
ロッド、１２・・・・・・突起部、１３・・・・・・駆
動軸、１４・・・・・高温側カム面、１６・・・・・・
抜は止め壁部、１６・・・・低温側ピストンロッド、１
７・・・・・・突起部、１８・・・・・・低温側カム面
、１９・・・・・・抜は止め壁部。 第１図 一→Ｖ ２図 第４図 □Ｖ 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）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２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２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ビス）１０ツドを介して駆動機
構に連絡している熱力学往復動機関を構成し、前記駆動
機構を構成する駆動軸に、前記ピストン状部材を前記作
動空間内でスターリングサイクルを行なうのに必要な動
きにさせる偏心カム部を設けた熱力学往復後間。 （２）偏心カム部を、ピストンロードの先端に形成した
突起部と、駆動軸に形成されかつ前記ピストンロードの
突起部が当接するカム面と、前記突起部とカム面の離脱
を防止する抜は止め壁部とより構成した特許請求の範囲
第１項に記載の熱力学往復動機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269581A JPS5844256A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 熱力学往復動機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269581A JPS5844256A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 熱力学往復動機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844256A true JPS5844256A (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=15321384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14269581A Pending JPS5844256A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 熱力学往復動機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844256A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0547305U (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-22 | いすゞ自動車株式会社 | ロッカーシャフトの位置決め構造 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541707A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-08 | Osako Nobuyoshi | Doubled explosion driving device of twoocycle engine |
| JPS5660842A (en) * | 1979-08-28 | 1981-05-26 | Mortel Antonius Marinus | Starting cycle engine |
-
1981
- 1981-09-09 JP JP14269581A patent/JPS5844256A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541707A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-08 | Osako Nobuyoshi | Doubled explosion driving device of twoocycle engine |
| JPS5660842A (en) * | 1979-08-28 | 1981-05-26 | Mortel Antonius Marinus | Starting cycle engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0547305U (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-22 | いすゞ自動車株式会社 | ロッカーシャフトの位置決め構造 |
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