JPS60502220A - 自己始動型ユニフロ−蒸気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱補集装置 - Google Patents

自己始動型ユニフロ−蒸気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱補集装置

Info

Publication number
JPS60502220A
JPS60502220A JP50319484A JP50319484A JPS60502220A JP S60502220 A JPS60502220 A JP S60502220A JP 50319484 A JP50319484 A JP 50319484A JP 50319484 A JP50319484 A JP 50319484A JP S60502220 A JPS60502220 A JP S60502220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
valve
engine
vaporized
connecting rod
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
Application number
JP50319484A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨンストン、バリ− ダブリユ
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of JPS60502220A publication Critical patent/JPS60502220A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/02Arrangements of feed-water pumps
    • F22D11/06Arrangements of feed-water pumps for returning condensate to boiler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

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。

Description

【発明の詳細な説明】 自己始動型ユニフロー苺気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱捕集装置 技術分野一 本発明は全体として太陽熱捕集装置に関する。更Gこ本発明しまコンデンサから 直線収容管まで作用流体を循環させるためGこ該+ll容管内にて作用流体を気 化させる自己始動型自動再循環装置を(漸える閉回路式太陽熱捕集装置並びに該 収容装置から供給される気イし作用流体によって作動する改良型自己始動型コー ニフロー蒸気エンジンに関する。
背景技術 先行技術において既知の閉回路式太陽熱捕集装置の1つ番よ、反射装置の焦点線 に沿って整合させた直線気化管Gこ太陽エネルギーを集める同心円筒形放物線状 反射装置を包含する。例えLよ水等の気化可能な熱伝達又は作用流体をある量ゾ どけ該管内で気化し、管を介して1端から流出させ蒸気エンジンタービン又は他 の装置を駆動させる。例えば蒸気エンジンの場合、気化流体はピストンを駆動さ せて例えば潅厩用に水をくみ上げるため等の多種多様な用途に使用する動力を送 給する。作用流体がピストン行程によってピストンを駆動させた後エンジンのシ リンダ内に設けた一連の排出口を介して使用済の低エネルギーの気化流体を排出 する。流体は排出口から管を介してコンデンサ内に流入し、この場所にて気化流 体からの熱は抽出されて流体を凝縮する。次に凝縮流体は収容装置に再供給する ために貯蔵タンクへくみ揚げられる。
本出願人が知り得る限りでは従来の閉回路型太陽光線捕集構造の場合、エンジン 効率を最大にするためにエンジンの吸気弁を制御するために電動サーボ型弁を使 用している。しかしながらこの型式の電子式芸気噴射技術は外部に電源を必要と するので遠方又は広大な場所で使用するのには不適である。他方エンジンの速度 を制御するために手動式弁機構を使用するので、弁操作をエンジン荷重の変化に 合わせることによってエンジンの効率を最大にするためには複雑な弁リンク装置 が必要となる。
各種閉回路式太陽光線抽象装置に伴う別の問題は、供給タンクから収容装置への 凝縮流体の流れを制御するために電動式循環ポンプを使用することである。かか る補助ポンプを操作するためQこ外部に電力源を必要とする問題はさて置いて、 例えば遠方地又は広い場所のような起伏の激しくて望ましからざる環境では整備 点検が度々必要となる。ポンプが機能しないと収容管に解放される流体の量が不 充分となるので管が乾燥する故に過熱する。
従って本発明の目的は、熱伝達又は作用流体の流れを制御するための改良型装置 を有する閉回路式直線形太陽光線捕集装置を提供することである。
本発明の別の目的は、操作のためには太陽以外にいかなる動力源をも必要とせず 、流体収容装置又はボイラ内の作用流体の高さを制御可能な自動流体循環装置を 有する閉回路式太陽光線抽象装置を提供することである。
本発明の更に別な目的は、構造が簡単で信頼度が高い故に厳しい悪条件下におい ても最小限の監視と整備点検しか必要としない装置を提供することである。
更に本発明の別な目的は長期間に渡って連続的にかつ確実に作動可能な循環装置 を提供することである。
本発明の別な目的は、動力を効率よく送るように収容管の圧力範囲を広くしてエ ンジン操作を制御するための改良型装置を備える蒸気エンジンを提供することで ある。
更に本発明の目的は自動的に自己始動し、エンジン操作の効率を最大限にするた めに手動調節又は調整を何ら必要としない蒸気駆動エンジンを提供することであ る。
罪恋腓木 本発明による閉回路式太陽光線捕集装置は、太陽光線に露出した円筒形放物線状 反射装置の焦点線に沿って整合するボイラ、すなわぢ流体収容装置を包含する。
気化流体は収容管の1端から流出して蒸気エンジンを駆動させ、該流体はエンジ ンからコンデンサー・排出されて凝縮される。、#縮流体は、コンデンサからの 流体を使用する作業と該流体を収容装置へ再循環させる作業とを交互に実施する ように連結した1組のタンクのうちのいずれか・\重力で流れる。
第1又は第2タンクを介する凝縮流体の:1ンデンサから収容装置への循環は、 望ましくは収容装置から供給される気化流体によって作動することが望ましい第 1及び第2蒸気作動式制御弁によって制御される。第1及び第2弁は、充填及び 排出サイクルにおいて、タンクの各々をコンデンサと収容装置とにそれぞれ交互 に連結する。各第1及び第2制御弁は、弁心棒を第1及び第2方向へ駆動さ丑・ るよ・)に連結した1組の芸気駆動ピストン組立体を有゛4−る二方向弁であり 、合弁に形成した一連の直線及び交さ通路を介して収容装置を制御する。合弁は 、第1及び第2タンクにそれぞれ設けた1組の通常閉の浮子作動弁組立体を介し て収容装置と連結する。収容管内の流体を相当量気化させることによって一方の タンク内の凝縮流体の高さが所定の最小値に到達した時に各浮子弁のは通常開で 両方の制御弁を作動させる。
第1制御弁は、一方のタンクを重力によって収容装置内へ排出可能にしながらコ ンデンサから供給される凝縮流体を他方のタンクに充填するように連結する。同 時に、第2制御弁は、排出中のタンク内を真空にしないようにすることによゲC 流体の流ね、を助長するように導管を介して該タンクの上部に収容装置からの蒸 気又は気化流体を導入するように作動する。充填タンク内の気化流体は第2弁を 介してコンデンサ・の低圧側部に解放され、ここで該気化流体は再凝縮して再使 用のために充填タンクに戻る。かくて本発明の茎気作動の第1及び第2制御弁に よれば補助ポンプでも外部のエネルギー源もなしに自動始動と凝縮流体の循環が 可能となる。
本発明の別の特徴によれば、本発明の茎気エンジンは、それの両端に位置決めす る1組の入口開口部と該人[−1開口部相互間に位置する中央排出口を有するシ リンダを包含する。該入口間「1部は収容装置と連通して吸気路線を介して加圧 気化作用流体を収容する。シリンダ内を移動可能なピストンは動力を送給するよ うに連結した駆動軸を包含する。吸気開口部内の通常閉の第1及び第2吸気ボペ ノI−弁の各々は、行程の一端の力・・・移動する時にピストンによって開L1 する。該弁はビス1ンの両側に位置−(るシリンダ室の一方に加圧流体を交互に 導入する。4障、1第1及び第2人i’]弁を介して収容管と連通ずる。
コーンジンの効率を改良するために、ばねを袋層した連結棒は、各人口弁の弁棒 と同時に保合i]能な1組のア一1、を右し、]−ンシンに供給される気化流体 の山刃が所定圧力以Fの時に弁を作動させる。ピストンが移動して開r−]弁か ら離れる時に一ツノの弁を開いて他方の弁を閉鎖したままで保持するよ・少に戻 り止機構は連結棒を固定保持する。連結棒はローラ軸受に沿って摺動可能で、非 伸張状態にて作動するピストンが戻り止装置の附勢を上回るだけの力で第2弁と 接触する時に第1弁を閉鎖して第2弁を開口する。
気化流体の圧力がもはやピストンを駆動しない(すなわち、停止状態に近い)時 連結棒及び戻り止機構の構造によって、低圧状態にて弁の一方を常時開口して他 方を閉鎖することを確実ならしめるので、手動調整することなくエンジンの自動 始動が可能となる。
更に本発明の蒸気エンジンはピストン駆動軸によって駆動するはずみ車又は遠心 クラッチを包含する。エンジン内にて所定値に到達する収容装置からの気化流体 圧力の増加に相応するはずみ車の回転中に充分な遠心力を受ける時に外側へ移動 するおもりで、周囲に取付けた半径方向内側にばね附勢したものを該はずみ車に 設ける。ホロワは該おもりと接線方向に接触し、レバーアームを回転させて連結 棒と接触するように枢動可能に取付けて棒アームを第1及び第2弁から係脱させ る。かくて、エンジンの圧力が高い間、大口弁の操作は、協働する弁棒と伸張状 態にて作動するピストンとを直接接触させることによって制御される。
本発明の他の特徴及び利点は、当業者が本発明を実施する方法を明らかにするた めに本発明の好適実施例のみを示す添附の図面を参照して以下に詳述する。本発 明は本発明の範囲を逸脱することなく各種別型及び改変型が可能なことがわかる 。従って添附の図面及び説明文は非制限としてのみ例示することに留意されたい 。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の太陽光線捕集装置の部分横断面図及び部分概略図、第2A−2 Cは、収容管内の圧力の高低時におけるエンジン操作の各種様態を示す本発明の 蒸気エンジンの詳細横断面図、第2D図は、所定の圧力値を下回る低圧エンジン 操作中における弁棒と連結棒との係合の好適型式を示す拡大部分頂面図、第3A 及び3B図は第1及び第2弁位置にある第1及び第2制御弁をそれぞれ示す詳細 横断面図、第4図は収容装置に再供給するためにコンデンサから凝縮流体を受け るための凝縮流体保持タンクの詳細横断面図、第5図は本発明の浮子弁と気化流 体のカンプリングを示す第4図の線5−5における断面図、第6A乃至6D図は 、充愼及び排出の全サイクルにおいて第1及び第2制御弁とタンクの各種操作段 階を示すために本発明の循環装置の一部を形成する第1及び第2保持タンクの一 部を断面で示す概略図、そして第7図は保持タンクの一方から収容装置に入る作 用流体を予熱するために使用する本発明の蓄熱器を示す図である。
本発明を実施するための好適実施例 第1図に示す本発明の閉回路太陽光線捕集装置10は円筒形反射装置(図示せず )の焦点線に沿って整合する線形流体収容装置即ち気化管12を包含する。気化 管12には例えば水等の気化可能な作用流体を測定量だけ入れる。該反射装置に よって蒸発管12に集合する太陽エネルギー(矢印13で示す)によって作用流 体は沸騰(気化)するので管12内に相当量の圧力が生じる。管12の出口端部 又は蒸気ドーム12aは入口管I4と連結し、入口開口部17aを介してユニフ ロー機関15に気化した加圧作用流体を送り、以下に示す独自の方法でポンプジ ヤツキ19に動力を供給する。
後述の如くエンジン15が単−発動行程でいったん駆動し始めれば、気化した作 用流体は中央放出口17b及び出口管22を介して該エンジンからコンデンサ2 0まで排出される。その後で凝縮された作用流体は第1及び第2保持タンク25 a及び25bのいずれかへ、送り管27及び第1制御弁30を介して流入し、該 タンクの他方は第1制御弁及び戻り路線32を介して収容装置12へ凝縮流体を 送給し、後述の独自の方法にて再加熱する。
第2A−2C図に示すエンジン15は、摺動可能に配置したピストン37を内蔵 する単一シリンダ35を包含する。ピストン37はシリンダ35内にて1組の対 向する円筒室39a及び39bを画定する。シリンダ35の中央放出口17bは ピストン37が実際に行程の全長を進行した後室39a及び39bに入る(取入 れ口42a又は42bのいずれかをそれぞれ介して)蒸気を排出する。シリンダ の端壁の1つに位置する密閉ハウジング46を通って延長する駆動軸44はポン プジヤツキ19のはずみ車19a又は遠心クラッチを駆動させるように連結する 。
1組の大口弁ハウジング4.8 a及び48bは取入れ口42a。
42bにそれぞれ螺止されて室39a、39bへの蒸気流を制御する。各ハウジ ング48a 、48bには入口管14の分岐部と連結する側部入口49を設ける 。各ハウジング48a、48b内の大口弁組立体50には、各ハウジングの外端 部を閉鎖するプラグ58と弁頭56との間のプランジャ弁棒54の周辺に配置す る圧縮ばね52を設ける。通常弁5oは各開口部42a 、42bに対して着座 した弁頭56で閉鎖される。各弁棒54の内側延長部54aはピストン37の長 手方向軸線に対して平行な弁頭56を介して室39a、39bのいずれかに軸方 向へ突出する。該ピストンが行程の1端において弁棒54aと接触するように移 動すると(例えば第2A図参照)弁5oはばね52の附勢に対抗して開口すると 気化した作用流体は協慟室39a、39bに導入され、ピストンの排出側におい て蒸気は出口17bを通り管22を介してコンデンサ20へ排出される。外側へ 延長する部分54bは後述の目的のためにプラグ58を°1って突・□する。
低荷重状態においこ(ずなわI、収容装置12がらの気化作用流体の圧力が所定 値以下の場合)、シリンダ35内の圧力が該収容装置内の圧力状態に接近するの に充分な時間の間大口弁50の各々が開口してピストン37が絞りすぎるのを防 止する時にエンジン15は最も効果的に作動する。かくて、低圧時において、ボ イラ圧にある気化作用流体が全行程中ピストンに直接作用して(すなわち非伸張 状態にて作動する)効率を改良するように動力行程の初期においてピストンが弁 棒54aから係脱した後で大口弁50の1つが開いたまま保持することが望まし い。
高圧条件下におい、て、エンジンI5は膨張状態にて最も効果的に作動する。す なわち合弁50の開口及び閉鎖時間は往復ピスト7 ト弁m 54 aの1つと が直接接触することによって制御され、限定圧縮量の高圧気化作用流体が室39 a 、39bの一方に導入され、弁50を介して収容装置12と連通ずることな く膨張して発動行程にてピストンの駆動を可能にする。
収容装置12内の圧力状態の高低にかかわらずエンジン15の効率を改良するた めに、単一人口弁作動機構60は、低圧状態にて弁の開閉を調整するように各人 口弁5oの弁棒部54bと同時に保合可能な連結棒62を包含する。第2A図に 示す如く、連結棒62はシリンダ35の外側にてピストン行程の軸線に対して平 行に長手方向へ延長する。棒62の1紐のアーム64はその両端部から下方へ延 長する。各アーム64の上向きU字型末端@66に設けるスロット66′は、後 述の如く棒62が通常上昇位置にある時(低圧状態に相当する、第2A図及び2 D図参照)に、ロット’ 54 bの扁平部67に形成した下方に面するスロッ ト67′と係合することによって各弁棒54bと係合して収容する。
上昇位置にある連結棒62は、ピストン37が行程の終りの位置に到達して別の 弁と接触するまで戻り止機構63によって弁50の1つを開いたまま保持する。
その後で連結棒は長手方向に摺動して弁の位置を逆にする。第2A図に示す如く 、棒62は下方に面する長溝68を有する。シリンダ35と棒62との間に取付 けた軌道70は長1fi68に面する上向き長溝72を有する。長溝68.72 内に設けた玉軸受74によって画定される摺動通路によって該軌道に対する該棒 の摺動運動時における摩擦が小さくなって円滑になる。ばねハウジング78内の シリンダ35と軌道70との間に設けた1組の圧縮ばね76は該軌道と軸受74 を上方に附勢して連結棒72を通常上昇位置まで持ち上けて弁棒54bと係合す る。
戻り止機構63は長溝68内の中央位置に取付けた球状ニップル79を有する。
ポペット組立体8oはシリンダ35に取付けたばねハウジング内に設ける圧縮ば ね82を有する。ばね82は長溝72の底部の中央に形成した開口部85を介し て玉84を上方へ押し上げてニップル79の摺動通路に到らせる。
第2A及び2B図には低圧にて作動するピストン37の単−発動行程を示す。低 圧にて気化作用流体が取入開口部42bを介して室39bに入り(第2A図)弁 50を開き、ピストン37は弁棒54bとの接触から離れるように移動しはじめ る。高圧にては、ピストンが弁棒から係脱することによって協イリ」する入口弁 はばね52の圧縮力で閉鎖することに留意されたい。しかしながら、第2B図に おけるピストン37の中間位置かられかるように、玉84は戻り止ばね82の圧 縮力によってニップル79と接触し、連結棒アーム64はスロット66’、67 ’相互間における係合によって弁棒部54bを係止する故に弁を開口保持する。
連結棒62は前記戻り止係合によって摺動不能なので弁は開いたままであり、従 って室39b内の圧力はボイラ圧まで増加可能となる。
ピストン37が進行して閉鎖弁の棒54aと接触すると(第2A図の点線参照) 、閉鎖弁棒と連結棒を介して玉84に伝達すべき力を生しさせる。ピストン37 によって生しる力の量か戻り止ばね82の附勢に打ち勝つだけのものであれば、 ニップル79は軌道70の開口部85を介して玉84を下へ押しやる(詳細には 図示せず)。このように、ニップルはポペット組立体80の中央位置を越えて移 動するので連結棒62は入口弁か次の発動行程のために同時に位置を逆にするよ うに左側へ摺動可能となる。
高圧エンジン操作を効果的にするために連結棒62を入口弁50から係脱するた めに本発明の大口弁制御機構60は更にレノ\−アーム90とホロワ96によっ て構成される係脱機構を包含する。
第1図及び2A−2C図に示す如く、アーム90の自由端部92は、連結棒62 に支持される玉軸受93を有し、対抗端部94は支点98にてホロワ96の1端 に取付けられる。第1図に示す如くホロワ9Gの対向端99は、ポンプジヤツキ 19のはずみ車19a(又はエンジン15のトルク出力を監視する遠心クラッチ )の円周に取付けた一連のおもり100と接線方向に接触する。おもり100は それに形成される半径方向に延長するスロット104を通過するはずみ車19a に取付けたピン102によって半径方向へ移動するようにはずみ車19aに取付 けられる。おもり100を半径方向内側へ附勢するようにばずみ車19aにばね 106を連結する。
ポンプジヤツキ19は既知の構造のもので、例えばカンザス州コフィビルのジョ セフ・プラザ製造会社により製造されている25W型である。はずみ車19aは それの周囲に等間隔で配置したおもり100を前記方法にて担持するように改良 しである。同様に半径方向のおもりはエンジンとポンプジヤツキとの間の遠心ク ラッチにて使用可能であり、この場合該クラッチはエンジンの始動時の抗力を最 小限にする役割を果す。ピストン駆動軸44はクランクアーム115を介しては ずみ車と連結する往復ブロック16 (ブロックハウジング113内に摺動可能 に設ける)を介してはずみ車を駆動させる。ハウジング113に取付けた支持柱 116は上方へ突出し、エンジンとはずみ車との間の支点98においてレバー9 0とホロワ96とを支持する。
はずみ車19はピストン37によって直接入力されるので、はずみ車の回転速度 はエンジン15に入力する気化作用流体の圧力に正比例することがわかる。かく て作用流体の圧力が所定の圧力値まで増加すると(ピストンの伸張状態にてエン ジン15がより効果的に作動する点に相応する)、おもり100はばね106の 附勢に対抗する遠心力によって外側へ移動するので(第1図の斜線位置参照)ホ ロワ96を持ち上げてI/バー90を連結棒62に対抗して反時計方向に回転さ せることができる。このように連結棒62ばばね76のμイ寸勢を上回る力で押 し下けられるので(第2C図参照)、連結棒アーム64 (ずなわちスロ/h6 6′)を人口弁棒54b (スロノ)67’)から係脱可能となる。かくて所定 の圧力値を越える作動圧力にて、エンジン15は前記方法にてピストン伸張状態 で効果的に作動する。
太陽が雲で隠れた時又は夜は収容装置12からエンジン15に供給される気化流 体の圧力は低下する故にはずみ車19aの動力が低下するとおもり100は後退 する。所定の圧力値に到達すると圧縮ばね76はレバー90の圧縮力を上回って 連結棒アーム64を持ち上げて大口弁棒54bと接触させてスロyh66’、6 7′を係合させる。このように、ピストン37は後述の非伸張ピストン状態にて 効果的に作動する。
本発明の前記連結棒と戻り止機構の場合、ピストン37が停止する時(通常人口 弁50相互間の位置において)該入[1弁の1つが開いたままになることを確実 ならしめることによってエンジン15は本発明独自の方法でエンジン15を自動 始動させる。
前述の如く、ピストン36が低圧にて作動する時閉鎖人口弁棒上のピストン(ピ ストンが行程の末端位置まで進行する時)によって生しる力の量は、大口弁50 が逆位置になるように戻り止機構を充分に上回るものでなければならない。しか しながら、ピストンの循環過程の速度か落ちる時(又は作業行程の中央位置に停 止する時)ピストン37が閉鎖弁棒に不充分な開口力を仕しさせる場合、戻り止 機構63は入「1光50を開口位置に保持する。かくて、本発明の連結棒及び戻 り正機構は、ビスI・ン37が停止する時宜50の1つが常時収容装置12に開 り目−ることを確実ならしめることによって付属の作動機構(例えば電気作動ソ レノイ1.)又はエネルギー源を必要とすることなくエンジン15を自UJ始動 可能とする。更に本発明の連結棒及び戻りll−NM構は、始動時とエンジン1 5内が低圧状態(ずなわら所定値以下の圧力)にある時のみ弁50の開閉作用を 調整するので棒62及び戻り+ト機構6(3の摩耗は効果的に減少する。
再度第1図Gごおいて、コンデンサ又は熱交換器20は出「]管22を介してエ ンジン15の排出口171)から排出される気化流体を収容する。コンデンサ2 0内において、気化作用流体はループ22a内を循環して井戸ポンプ19b及び ジヤツキ19によってコンデンサに供給される熱吸収媒体110 (例えば井戸 水)と熱接触する。媒体110は下方へ流れる気化作用流体から熱を吸収する。
電気が気化潜熱を媒体110に解放すると電気は凝縮して重力の影響で下方へ流 れ続け、後述の如く管27及び第1制御弁30を介してタンク25a又は25b の一方に到達する。
媒体110をポンプ19によってコンデンサ又は熱交換器20に供給される水で あるとしたが、熱吸収媒体は例えば家庭又はおフィスビルを暖めたり、水を加熱 したり又は空調装置の気化サイクルを操作するために使用される異なる流体であ ってもよい。当然のことながら井戸ポンプ19bとジヤツキ19を異なるポンプ 装置と代替可能であり、媒体110によって貯蔵される熱の他の各種用途は当業 者には明らかである。
タンク25a、25bは第1制御弁30を介してそれぞれ交互に連結するので、 該タンクの一方はコンデンサ20から第1弁を介してコンデンサの流体を収容し 、他方のタンクは収容装置12から蒸気路線112、第2制御弁30′及び入口 路線114a及び114bを介して各タンクの上方部へ交互に供給される気化流 体から重力及び圧力で該収容装置へ第1弁を介して流体を計量供給する。後文に 詳述するように、第1及び第2弁30.30’ は例えばミシガン州オセゴのバ ー力・ハニフィン社から購入可能なシリーズCCl2型空気制御弁等の二方弁で 、第1及び第2位置にて作動して収容装置12からの気化流体の圧力によって作 動する時タンク25a、25bの排出及び充填サイクルを交互に行う。
第3A及び3B図は制御弁30.30’ (同一構造であるので弁構成部を示す のに同一参照番号を用いる)の詳細図であり、それぞれ第1図及び第2図にある ものを示す。タンク25a、25bの下方に取付けた第1弁30は凝縮流体のみ を通過させるように作動するが、該タンクの上方に取付けた第2弁30′は後述 の如く気化作用流体のみを通過させる。合弁30.30’ は、弁本体120に 内蔵される心棒案内装置118内に摺動可能に設ける円筒形弁心棒組立体116 を包合する。後述の如く心棒116は蒸気圧によって第1 (第3A図)及び第 2 (第3B図)位置へ到達するように両軸方向へ移動可能であるから、内部に 形成する横方向中くり部122a及び122bは、横方向直線通路124a(第 3A図の第1位置)と弁本体の下半分に形成した交さ通路124b(第3B図の 第2位置)とそれぞれ連通可能となる。第1位置において、通路124aは中く り部122aを介して弁本体の上半分に形成した通路126aと連通ずるので、 凝縮流体は第1弁を通って、又気化流体は第2弁を通って排出タンク25a内に 入る。第2位置において、交さ通路124bは中ぐり部122bを介して通路1 26aを横方向通路128a (各弁本体の下半分に形成される)に相互連結し て第1タンクを充填する。
流体循環過程において合弁30.30’ の二方向操作を可能にするために心棒 116に第2紐の横方向中くり部129a及び129bを設ける。第1位置にお いて、中くり部129aは第1弁本体120の上半分に形成した横方向通路13 0aを通路128aに相互連結してタンク25bを充填する。第2位置において 、中くり部129bは第1弁本体に形成された交さ通路132aを介して通路1 24a、130aを相互連結して第2タンク25bをからにするが、タンク25 aは後述の如く充填される。
第1制御弁30において、通路128aはコンデンサ20から凝縮作用流体を収 容するように取付具136によって送給路線134と連結する。通路124aは 重力によってタンク25a又は25bから収容装置12まで流体を排出するよう に取付具によって戻り路線138と連結する。後述の如く弁30の位置に従って 凝縮流体は、第1タンクの底部と上方通路126aとを相互連結する路線140 を介してタンク25aを充填するように又は該タンクから排出されるように流れ る。同様に、凝縮流体は第2タンクの底部と上方通路130aを相互連結する路 線142を介してタンク25bを充填するか又は該タンクから排出されるように 流れる。
第2制御弁30′において(第3B図参照)、上方通路126aは路線112と 連結し、第2弁及び路線114a又は114bを介して少量の気化作用流体を収 容装置12からタンク25a (第6A図第1位置)又は25b(第3B図第2 位置)の上部へ指向させる。路線114a、114bは弁30′の下方通路12 4a、128aにそれぞれ連結し、又タンク25a又は25bのいずれを充填す る場合にも上方通路130aと連結する路線144を介してタンク25a又は2 5bからコンデンサループ22の低圧側へ気化流体を排出する役割を果す。
前文に簡単に説明した如く、第1及び第2制御弁30.30′は収容装置12か ら供給される気化作用流体の圧力によって作動する。giJ3A及び第3B図に 示す如く、合弁30.30′は弁本体120の両端に取付けたピストン作動式ヘ ット−′組立体150を包含する。各組立体150は内部にて軸方向に移動可能 なピストン154を内蔵する室153を画定するピストンキャップ152を有す る。ピストン154は案内装置118を介して弁心棒116の各端から長手方向 に突出する軸形底部156にそれぞれ固定される。収容装置12からの気化作用 流体は空気導入口157を介して室153に入り、ピストン154及びこれによ り弁30゜30′を交互に駆動させて第1及び第2位置へ駆動させる。
第1図から最も明らかなように、T字型コネクタ162で路線112に取付けた 路線160を介して少量の気化流体を供給して合弁30.30’ を作動させる 。路線160は各タンク25a。
25bの内部に設ける浮子弁165の入口側にそれぞれ連結する路線164及び 164bに気化流体を送る。タンク25a又は25bのいずれかの(いずれを排 出する場合にも)凝縮流体の高ざが所定の低値に達すると、協働弁165が開口 し、第4図及び第5図に示す如く、相互連結する一連のスェージロック(swa gelock 4取付具であってもよい出口路線167a又は167bに浮子弁 を介して気化流体を導入する。次に気化流体は路線170a及び170b(左手 側)又は172a及び172b (右手側)をそれぞれ介して合弁30,30’  の左又は右手室153に入りピストン組立体を作動させる。
第6A乃至6D図にはタンク25a 、25b用の充填及び排出サイクルを示す 。第6A図において、タンク25aはほぼ完全に排出状態にあるものを図示しく すなわち路線140、第1弁通路122a、124a及び126a、路線138 及び32を介して次の加熱サイクルのために補充ボイラ12に重力で流体を供給 する)、弁30.30′は第1位置(第3A図)にあり、タンク25bには(管 134、第1弁通路128a、129a及び130a及び管142を介して)コ ンデンサ20から供給される凝縮流体が充填される。同時に、加圧気化流体はボ イラからタンク25aの上部に入り(路線112、第2弁通路122a、124 a及び126aと路線114aを介して)、該タンクが排出サイクル中に真空に ならないようにしなからボイラまで戻る凝縮流体の流れを増強する。
第6B図において、タンク25aの流体の高さは充分に低いので(すなわち所定 の最小値まで)、浮子弁165のおもり165aは内部のポペット弁組立体16 5bを切換点を越えて引入れることができる。かくてタンク25aの浮子弁16 5は開口してボイラ12から供給される(路線112,160及び164aを介 して)気化流体を該弁を介して流動可能にし、路線167a及び170a、17 0bをそれぞれ介して第1及び第2制御弁30゜30′に入る。気化流体が合弁 30,30’ の左手室153に入る時、蔑気圧がピストン154に作用して弁 心棒116を右へ移動させるように作用するので(第3B図参照)各制御弁は第 2位置に切換えられる。
第2位置において、第6B及び60図に示す如く、この場合交さ通路124b及 び132aは弁心棒中くり部122b、129bとそれぞれ連通し、タンク25 a 、25bに供給される気化流体及び凝縮作用流体共の方向を逆にする。かく てコンデンサ2゜から供給される凝縮流体は路線134及び140を介してタン ク25aを充填するように流れるが、充填されたタンク25bの凝縮流体は管1 42及び138を介して収容装置12に流れ込む。
タンク25bから流体を重力で供給する作業は路線112及び114bを介して タンクの上部に入る気化流体によって強化される。
同時にタンク25a内の気化流体(以前では収容装置12に排出される)は管1 14a、144及び第2制御弁30’ と連通ずる。
かくて高圧気化流体はコンデンサループ22の低圧側へ引入れられ、凝縮して凝 縮流体流のサイクルに合流する。この作用は充填中の第1タンク25a内の圧力 を低下させるので、凝縮流体は重力によってコンデンサから第1タンクまで容易 に流れることが出来る。
第6D図において、排出中のタンク25b内の流体が所定の低値に到達すると内 部の浮子弁165が開口し、路線172a、172bを介して合弁30,30’  の右手室153に気化流体を導入する。これによって弁30.30’ は充填 と排出のサイクルが逆になるように第1位置く第3A図参照)まで戻る。かくて タンク25aは排出中であるが、タンク25bは前記方法でコンデンサ20から の流体を収容する。
本発明の再循環装置は補助ポンプ又はエネルギー源を必要とすることなく自動始 動及び凝縮作用流体の循環を可能にする。これに代って、充填と排出サイクルの 交互の実施は、浮子弁165によって検出される保持タンク25a 、25b内 の流体の高さに相応して蒸気操作の制御弁30.30’ に作用する気化流体の 圧力によって制御される。かくて流体は重力で排出中のタンクに入る蒸気の作用 によって補助される補給収容装置12まで逆流し、充填中のタンクに入った気化 流体は(排出サイクル終了後)コンデンサ20と連通し、作動効果を最大にする ように再凝縮する。更にタンク25a、25bは収容装置12の上部とほぼ同じ 高さに位置するように(第1図参照)該タンクを適当な支持ランク(図示せず) に取付可能であり、これによって収容装置内の流体の高さを制御するものとして 働く。かくて本発明の再循環装置は設備及び作業の簡単さ及び経済性を含めて先 行技術のものに勝る多数の利点を有する。
蒸気作動弁30.30’が第2又は第1位置へそれぞれ移動した後で蒸気路線1 70a及び170b又は172a及び172b内の気化作用流体を排出するため に、路線180及び182は気化流体を小型移送タンク184へ送って再凝縮す る。第1図のみに示すように、各路線180,182の1端はT字型コネクタ1 83で蒸気路線170a、172aにそれぞれ連結する。路線180.182の 他端は、気化流体が路線186を介して移送タンク184の上部へ導入可能なよ うにT字型コネクタ185で相互連結する。かくて右手の蒸気路線の左側の気化 流体が第1及び第2制御弁30.30’を作動させて該弁が第1及び第2位置に 到達した後で、内部の気化流体は再凝縮してタンク184内に入り、そこにおい てT字型コネクタ189で戻り路線134と連結する管188を介して凝縮流体 流のサイクルに再導入される。タンク184内に球形浮子部材187を設けるこ とによって凝縮物は路線180及び182における圧力損失なしにコンデンサの 真空側まで戻ることが出来る。同様に、路線188に凝縮物が充満した時にコン デンサの戻り路線134がらの渋滞した流体が茶気路線に入り込むのを防止する ように管186の人口開口部をd子187によって閉鎖することができる。移送 路線180,182内に位置決めする逆止め弁190は、左手の蒸気路線からの 気化流体が右下路線に流れ込んだり又はその逆をそれぞれ防止する。このように 蒸気路線170a、170b又は172a、172bは、充填及び排出サイクル 中の弁の切換操作を確実ならしめるように前記方法で弁が作動した後で自然の凝 縮によって減圧する。同杯に路線134の逆止め弁193はタンク25a、25 b又は路線188からコンデンサループ22aまで渋滞しないようにする。
いずれのタンクが排出中であろうとも、タンク25a又は25bの一方から路線 32を介して収容装置12に入る凝縮作用流体、。
特に4機作用流体を予熱することが望ましい。従って第7図に示す如く、路線3 2とエンジン15の排管22とを連結する加熱管を有する蓄熱器200を設ける 。好適実施例において、凝縮作用流体を収容する室204を路線32に設ける。
例えば銅の如く熱交換率の優れた材料で形成した熱管208の下端206は室2 ゜4内−1延長して内部の作用流体と熱接触する。管208は室2゜4から上方 へ延長し、その閉鎖上方端206aは排出D 17 bの付近においてエンジン の排管22に導入されて該出口から排出される加熱した気化作用流体と熱接触す る。
吸収率をよくするために多孔材で形成した芯部202の下@202aは、加熱管 208の下端206の底部に位置決めした少量の凝縮作用流体211内に延長し 、L刃部202bは該加熱管を通ってそれの閉鎖上端206a内に延長する。作 動中、凝縮流体211は芯部202を介して毛管作用によって上方へ吸込まれて 加熱管の一ヒ端206aに到達し、エンジン15から排出された加熱圧縮流体と 熱接触することによっ一ζ該芯部の流体ば気化する。
次にこの加熱蒸気は管208を介して下方へ流れ、路線32から室204に入る 作用流体と熱接触することによって下方部206に熱を与える。このように、作 用流体を収容装置12に入る以前に予熱するのでボイラの効率が改良される。下 方管部206の加熱茶気が気化潜熱を室204内の周囲の作用流体に与えるので 、英気は凝縮して流体211になり再生サイクルを繰り返す。いずれのタンクが 路線32へ排出中であろうともタンク25a又は25bのいずれかから室204 に入る凝縮作用流体の沸騰温度を僅かに下回る値まで気化流体211の予熱温度 を調節するように加熱管が僅かに真空化されることに留意されたい。更に路線3 2の作用流体が排出タンク25aヌは25hから高圧下にあるので、それの沸騰 温度は、蓄熱装置200によっ−C)−熱される流体が収容装置12に入る前に 沸騰しないように例えばタンク25a又は25bの−7ろを充填する作用流体よ り商い。
室204と排管22との管に延し市る加熱管208の露出部4絶縁部212によ って包囲するので、加熱管を介して一ト方へ流、れて下部206に到る気化流体 211の熱損失を最小限にずろ。
本発明の好適実施例を図解及び説明のためQこ11j文に説明してきたが、これ は本発明を説明したままの型式のものに限定するものではなく前記説明を参照し て多種多様な別型及び改変型が可能である。例えば弁30,30’ 、蒸気路線 170a、170b、172a 、172b、蒸気供給路線160、及び164 a、164b及び制御弁と第1及び第2タンク25a 、251)とを相互連結 する蒸気と凝縮流体路線の代りに、内部に形成して第1及び第2タンクに取付け た内側通路を有する流動性ブロックを用いてもよい。このように、本発明のタン ク及び弁を保持する構造体を適当な取付ランクにて収容装置12の上方に取付け た単一ユニットとして製造可能である。同様に弁30,30’ は、電源が使用 可能な場合、タンク25a 、25b内の流体の高さが低いかを確認する浮子弁 165内の適当な切換装置によって作動する弁心棒116を駆動させる電動式ソ レノイド弁(図示せず)によって第1及び第2位置相互間にて切換可能である。
当然のことながら、ソレノイド弁を使用した場合、ピストン154を作動させる ように気化流体を弁30,30’に供給する路線をなくしてもよい。実施例は本 発明の基本方針を最も判りやすく説明するために選択して記載したものであり、 当然のことながら当業者が本発明を用いる場合、個々の使用目的に応じて各種実 施例及び多種多様な改変例が可能である。本発明の範囲は添附の請求の範囲によ り限定されるものとする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (lla)内部の作用流体を気化するための太陽熱を集めるための流体収容装置 と、 b)荷重に動力を供給するために該気化流体によって駆動するモータ装置と、 C)該流体から熱エネルギーを吸収するために該モータ装置から排出される該気 化作用流体を収容するためのコンデンサ装置にして、該気化流体が該コンデンサ 装置内にて気化WjF!!)を解放した後で凝縮するようにしたものと、d)重 力によって該凝縮作用流体を調節量だけ収容するために該流体収容装置と連結す る流体供給装置にして、該コンデンサ装置から該流体を収容する作業と該流体を 該収容装置へ送給する作業とを交互に実施するように連結された第1及び第2タ ンクを有する該流体供給装置と、 e)第1及び第2位置にそれぞれ位置する時充填及び排出サイクルにおいて、該 コンデンサと収容装置とに各タンクをそれぞれ交互に連結するように該第1及び 第2タンク内の流体の高さに応答する弁装置にして、該第1及び第2タンク内の 流体の高さが所定値に到達した時に該収容装置がら供給される気化流体の圧力に よって作動するようにした該弁装置とを包含することを特徴とする閉回路式太陽 光線捕集装置。 (2)該弁装置が、該第1及び第2タンクにそれぞれ設ける1組の浮子弁組立体 と該収容装置から供給される気化流体の圧力によって作動する第1及び第2制御 弁を包含することを特徴とする請求の範囲第1項記載の装置。 (3)該第1及び第2IIIす御弁が、弁本体と、導入及び排出通路を画定する ように該弁本体内を往復運動可能な弁心棒と、該弁心棒を第1及び第2位置へそ れぞれ移動させるための第1及び第2ピストン作動熱組立体と、該第1浮子弁組 立体を介して各制御弁の第1ピストンに加圧気化作用流体を供給して開口時に各 制御弁を第1位置まで移動させるようにする第1心棒導管装置と、該第2浮子弁 組立体を介して各第2ピストンに加圧気化作用流体を供給して開口時に各制御弁 を第2位置まで移動させる第2心棒導管装置とを包含することを特徴とする請求 の範囲第2項記載の装置。 (4)該収容装置からの加圧気化流体を該第1タンクに供給し、該第1位置にお いて該第2タンクから該コンデンサ装置へ気化流体を排出するように該第2制御 弁を連結させ、該第1制御弁が該第1位置において該コンデンサ装置から該第2 タンクへ凝結流体を供給しながら該収容装置へ送給するために該第1タンクから 流体を排出するように連結し、該第1タンク内の流体が所定の低い値に到達した 時に該第1及び第2弁が第2位置に代り、該流体浮子組立体を開口して気化流体 を該第2導管装置に導入させることを特徴とする請求の範囲第3項記載の装置。 (5)該収容装置からの加圧気化流体を該第2タンクへ送給し、該第1タンクか らの気化流体を該第2位置において該コンデンサ装置に排出するように該第2制 御弁を連結させ、該第2位置において該コンデンサ装置から該第1タンクへ凝縮 流体を供給しながら該収容装置へ送給するために該第2タンクから流体を排出す るように該第1制御弁を連結させることを特徴とする請求の範囲第4項記載の装 置。 (6)該第1及び第2心棒導管装置を該コンデンサ装置へそれぞれ連結させて該 第1及び第2導管装置内の気化流体を凝縮し、凝縮流体として再循環するように 該コンデンサ装置へ供給するための装置を更に包含し、気化流体又は凝縮物が該 第1導管から第2導管へ及びその逆へ流れないように該第1及び第24管装置相 互間を連通しないようにするために逆止め弁を更に包含することを特徴とする請 求の範囲第5項記載の装置。 (7)該連結装置が、該コンデンサ装置から該第2制御弁へ凝縮流体を供給する 供給路線に戻り路線を介して各第1及び第2導管を相互連結する浮子弁組立体を 包含し、該浮子弁組立体が、該第1及び第2導管装置内の凝縮流体を該戻し路線 に送給するように該浮子弁を通過させながら凝縮物が該第1及び第2導体装置に 導入されるのを防止する浮子部材を包含することを特徴とする請求の範囲第6項 記載の装置。 (8)該供給路線から該コンデンサ装置への凝縮流体の逆流を防止するように該 供給路線に位置決めする逆止め弁を更に包含することを特徴とする請求の範囲第 7項記載の装置。 (9) 該タンクから該コンデンサ装置への流体の逆流を防止するように該第1 制御弁を該コンデンサ装置に連結する路線に位置決めする逆止め弁を更に包含す ることを特徴とする請求の範囲第5項記載の装置。 00)該モータ装置が、両端にそれぞれ位置決めする1組の入口開口部と該入口 開口部相互間の中央排出口を有するシリンダにして、該入口開口部が導入路線を 介して加圧気化流体を収容するように該収容装置と連通ずるようにした該シリン ダと、該シリンダ内を移動可能で動力を送るように連結させた駆動軸を包含する ピストンと、各入口開口部を開閉するようにそれぞれ配設された通常開の第1及 び第2ポペツト大口弁にして、各ポペット弁が行程の終りの位置へ移動する該ピ ストンと接触すると開口して該ピストンの両側にそれぞれ位置する1組のシリン ダ室の一方へ加圧流体を導入し、該室が該第1及び第2人口弁を介して該収容装 置と連通ずるようにしたものと、該エンジンへ供給される気化流体の圧力が所定 の圧力値以下の時に該第1及び第2弁の各々の開閉を調整するように該入口弁の 各々の棒と同時に係合可能な連結棒にして、該ピストンが移動して該第1人口弁 との接触から離れる時に該第1人口弁を開口したままに又該第2人口弁を閉鎖し たままにするように該連結棒装置を固定位置に保持するための戻り止装置を包含 し、該連結棒装置が該戻り止装置の附勢を上回るだけの力で該第2人口弁と接触 する時に該第1人口弁を閉鎖し該第2人口弁を開口するように移動可能であり、 これによって流体圧力が該所定値以下の時該連結棒装置と戻り止装置とが該第1 又は第2弁の一方を開口して他方の弁を閉鎖したままに保持し、該エンジンの始 動及び非伸張状態におけるエンジンの操作を可能ならしめるようにしたものとを 包含するユニフローエンジンであることを特徴とする請求の範囲第5項記載の装 置。 (11)該エンジンに送給される気化流体の圧力が該所定圧力値以下の時該連結 棒を該第1及び第2人口弁から係脱させるための装置を更に包含し、これによっ て開口した該第1又は第2人口弁の一方を介して各室に導入される加圧気化流体 の量が、協働する弁棒とピストンとが直接接触することによって各弁が開口する 時間の長さによって制御可能となり、従って該エンジンが該所定圧力値を越える 伸張ピストン状態にて作動することを特徴とする請求の範囲第10項記載の装置 。 (12)ピストン駆動軸によって駆動するはずみ車又は遠心クラッチにして、該 はずみ車が該エンジン内にて該所定値に到達する気化流体圧力に相応して回転す る間に充分な遠心力を受ける時に外側へ移動する円周に取付けて半径方向内側に 附勢されるおもりを有するよう乙こしたものと、該おもりを接線方向に接触して 該連結アームとはずみ車との間の支点に枢動可能に取付けたホロワと、1端を該 ホロワの支点に取付けて他端を該連結棒と接触させたレバーアームにして、該お もりの外側移動によって生じる該ホロワの相応する上方枢動連動中に該第1及び 第2人口弁から該連結棒を係脱させるために該連結棒に対抗して下方−・枢動す るように操作可能であるようにしたレバーアームを該係脱装置が包含することを 特徴とする請求の範囲第11項記載の装置。 (13)該はずみ車が水又はそれに類するものを地面からくめ上けるためのポン プ装置と連結することを特徴とする請求の範囲第12項記載の装置。 (14)凝縮状態の作用流体を再加熱して気体にするためにボイラへ再循環させ る装置にし−(、 a)該ボイラ内で気化した該作用流体から熱エネルギーを吸収するために該ボイ ラと連結する熱交換装置にして、該気化熱を搬送する流体が気化潜熱を該熱交換 器へ解放した後で凝縮するようにした装置と、 b)該熱交換装置からの凝縮作用流体を収容して重力によって熱交換装置からの 流体を収容する作業と流体を該ホイラヘ送給する作業とを交互に行うようにそれ ぞれ連結させた第1及び第2タンクを包含する流体供給装置と、 C)該弁装置が第1及び第2位置にある時、該第1及び第2タンク内の流体の高 さに応答して充填及び排出ザイクルにある各タンクを該熱交換装置及びボイラに それぞれ交互に連結するための弁装置にして、該第1及び第2タンク内の流体の 高さが所定値に到達した時に該ボイラから送給される気化流体の圧力によって作 動するようにしたものとを包含することを特徴とする該装置。 (+5)a)両端にそれぞれ位置した1組の人口開口部と該入口間「1部相互間 の中央排出口とを備えるシリンダと、b)該シリンダ内にて移動可能で動力を送 るように連結さ−Uた駆動軸を包含するピストンと、 C)各人り開I」部を開閉−4るよ・)にぞれぞf1配没した通常開の第1及び 第2ポペノ1人[−1弁にしで、各ポペット弁が行程の最終行程位置へ移動する 該ピストンと接触Jると開口して該ピストンの両端にそれぞれ位置した1組のシ フ1ング室のいずれかに加圧流体を導入し、該室が該第1及び第2弁を介して加 圧流体源と連通ずるようにし、たちのと、 d)該エンジンへ供給されろ気化流体の圧力が所定の圧力仙以下の時に該第1及 び第2弁の各々の開閉を調整するように該入口弁の各々の棒と同時に係合可能な 連結棒にして、該ピストンが移動して該第1人口弁との接触から離れる肋に該第 1入+”]弁を開口したままに、又該第1人L1弁を閉鎖したままにするように 該連結棒装置を固定位置に保持するための戻りLt=装置を包含し、該連結棒装 置が該戻り止装置の附勢を上回るだけの刀で該第2弁と接触する時に該第1弁を 閉鎖し該第2弁を開口するように移動可能であり、これによって流体圧力が該所 定値以下の時該連結棒装置と戻り止装置とが該第1又は第2弁の一方を開口して 他方の弁を閉鎖したままに保持し、該エンジンの始動及びピストンの非作動状態 におけるエンジンの操作を可能ならしめるようにしたものとを包含することを特 徴とするユニフローエンジン。 (I6)該エンジンに供給される流体の圧力が該所定圧力値以下の時該連結棒を 該第1及び第2人口弁から係脱させるための装置を更に包含し、これによって開 口した該第1又・は第2弁の一方を介して各室に導入される加圧気化流体の量が 協働する弁棒とピストンとが直接接触することによって合弁が開口する時間の長 さによって制御可能となり、従って該エンジンが該所定圧力値を越える伸張ピス トン状態にて作動することを特徴とする請求ノ範囲第15項記載のエンジン。 (17)該連結棒装置が、両端にそれぞれ形成した1組のアームを有する連結棒 を包含し、該アームが各第1及び第2弁の該弁棒とそれぞれ係合可能であり、該 弁の開閉を交互に行うように該入口弁棒の軸線に対してほぼ平行な反対方向に該 棒を摺動可能にするための装置を更に包含することを特徴とする請求の範囲第1 6項記載のエンジン。 (18)該摺動装置が該連結棒に形成する第1長溝と該シリンダと連結する軌道 を包含し、該軌道が該第1長溝と対向する第2長溝と、該連結棒が該軌道に対し て長手方向に摺動可能にする摺動通路を画定するように該第1及び第2長溝内に 位置決めするローラ軸受装置を包含することを特徴とする請求の範囲第17項記 載のエンジン。 (19)該戻り止装置が該第1長浦に固定した第1部材と、該第2長溝から上方 へ突出して該第1部材の該摺動通路に到る第1ばね装置で附勢される第2部材と を包含することを特徴とする請求の範囲第18項記載のエンジン。 (20)通常該連結棒アームを附勢して該大口弁棒と接触させ、該所定圧力値以 下にて該第1及び第2弁の開閉を同時に調整するようにした装置を包含すること を特徴とする請求の範囲第19項記載のエンジン。 (21)該附勢装置が該シリンダと軌道との間に位置するばね装置を包含し、該 ばね装置が該軌道と軸受装置を介して該連結棒に作用して該連結棒を持ち上げ該 弁棒を係合させる通常上昇位置に到らせることを特徴とする請求の範囲第20項 記載のエンジン。 (22)iピストン駆動軸によって駆動するはずみ車又は遠心クラッチにして、 該はずみ車が該エンジン内にて該所定値に到達する流体圧力に相応して回転する 間に充分な遠心力を受ける時に外側へ移動する円周に取付けて半径方向内側に附 勢されるおもりを有するようにしたものと、該おもりと接線方向に接触して該連 結アームとはずみ車との間の支点に枢動可能に取付けたホロワと、下端を該ホロ ワの支点に取付けて他端を該連結棒と接触させたレバーアームにして、該おもり の外側移動によって生じる該ホロワの相応する上方枢動運動中に該第1及び第2 弁から該連結棒を係脱させるために該連結棒に対抗して下方へ枢動するように操 作可能であるようにレバーアームとを該係脱装置が包含することを特徴とする請 求の範囲第21項記載のエンジン。 (23)該はずみ車が水又はそれに類するものを地面からくみ上げるためのポン プと連結することを特徴とする請求の範囲第22項記載のエンジン。 (24)各連結棒アームの自由端がU字型であり、該連結棒が通常上昇位置にあ る時に各第1及び第2弁の該弁棒と接触するか又は該弁棒を移動固定することを 特徴とする請求の範囲第22項記載のエンジン。 (25)?!縮状態の作用流体を再加熱して気体にするためにボイラ・\再循環 させる装置にして、 a)該ボイラ内で気化した該作用流体から熱エネルギーを吸収するために該ボイ ラと連結する熱交換装置にして、該気化熱を搬送する流体が気化潜熱を該熱交換 器へ解放した後で凝縮するようにした装置と、 b)該熱交換装置からの凝縮作用流体を収容して重力によって制御量の流体を該 ボイラへ送給するように連結した流体送給装置にして、該熱交換装置からの流体 を収容する作業と流体を該ボイラへ送給する作業とを交互に行うようにそれぞれ 連結させた第1及び第2タンクを包含し、更に該第1及び第2タンクが内部の流 体値を制御するために該ボイラの上部とほぼ同じ高さの位置に取(−1けられる ようにした流体供給装置と、C)所定値に達する該第1又は第2タンクの流体値 に応答するスイッチ装置によって作動する電動ソレノイド弁装置であって、該弁 装置が第1及び第2位置にある時、該第1及び第2タンク内の流体の高さに応答 して充填及び排出ザイクルにある各タンクを該熱交換装置及びボイラにそれぞれ 交互に連結するための弁装置とを包含することを特徴とする装置。 (26)作用流体を再加熱して気化状態の流体にするボイラに導入される凝縮作 用流体を予熱するための蓄熱装置にして、該気化作用流体がエンジン装置及びそ れに類するものを可動させるために使用された後で気化作用流体を凝縮して戻り 路線を介して該流体を該ボイラに戻す熱交換装置へ排出管を通って排出され、a )熱交換率の優れた材料で形成した熱管にして、芯管の1端が該エンジン装置及 びそれに類するものから排出される気化作用流体と熱接触するように該排管に配 置され、芯管の他端が凝縮作用流体と熱接触するように該戻り路線に配置された 熱管と、b)該熱管を介して延長する芯部にして、該芯部の下端が咳熱管の底部 に位置する少量の凝縮流体と接触し、該流体が該排管内の作用流体によって気化 する場合に芯管の該1端に毛管作用により該芯部を通って上方へ引入れられ、該 気化流体が芯管を介して該反対端の方へ下方に流れて該戻り路線の凝縮作用流体 を予熱するようにしたものとを包含することを特徴とする該蓄熱装置。
JP50319484A 1983-08-04 1984-08-06 自己始動型ユニフロ−蒸気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱補集装置 Pending JPS60502220A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US52024083A 1983-08-04 1983-08-04
US520240 1983-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60502220A true JPS60502220A (ja) 1985-12-19

Family

ID=24071752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50319484A Pending JPS60502220A (ja) 1983-08-04 1984-08-06 自己始動型ユニフロ−蒸気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱補集装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0152464A4 (ja)
JP (1) JPS60502220A (ja)
WO (1) WO1985000855A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4898519A (en) * 1989-05-18 1990-02-06 Jaroslav Vanek Deep well solar pump
ES2114759B1 (es) * 1994-03-14 1999-02-01 Cusido Vallmitjana J Sistema de bombeo impulsado por energia solar.
SK279395B6 (sk) * 1995-06-23 1998-11-04 Fridrich Zeman Jednotný energetický blok
CN100449143C (zh) * 2005-08-02 2009-01-07 姜国芳 一种液控式气能动力机
DE102011106583A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Voith Patent Gmbh Solarwärmenutzsystem
CN107503807A (zh) * 2017-10-19 2017-12-22 封海涛 低压热力发电系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE269147C (ja) *
US791368A (en) * 1903-08-31 1905-05-30 M & P Co Fluid motor or meter.
DE486968C (de) * 1928-04-21 1929-11-29 Friedrich Michaelis Speisevorrichtung fuer Dampfkessel
GB395107A (en) * 1931-11-28 1933-07-13 Goetaverken Ab Improvements in or relating to steam engine plants provided with auxiliary machines
US2250389A (en) * 1940-02-19 1941-07-22 Vickers Inc Power transmission
US2373167A (en) * 1943-03-31 1945-04-10 Western Electric Co Extrusion apparatus
US3289545A (en) * 1966-01-14 1966-12-06 Lawson W Duffy Fluid powered hydraulic motor
US3830063A (en) * 1973-03-30 1974-08-20 Thermo Electron Corp Energy storage and removal methods for rankine cycle systems
FR2292196A1 (fr) * 1974-11-20 1976-06-18 Bouvier Daniel Installation pour diffuser un flux calorimetrique a l'interieur d'un local
FR2415263A2 (fr) * 1975-03-13 1979-08-17 Tech Pour Ind Et Procede et dispositif d'alimentation d'un systeme generateur et distributeur de vapeur condensable en liquide d'appoint
US4006595A (en) * 1975-12-30 1977-02-08 Orange State, Inc. Refrigerant-powered engine
US4213303A (en) * 1978-04-21 1980-07-22 Lane William E Sun tracking solar energy boiler
DE2823667C2 (de) * 1978-05-31 1985-11-28 Erich 7990 Friedrichshafen Roser Druckluftmotor
FR2428157A1 (fr) * 1978-06-05 1980-01-04 Paris Ecole Nale Sup Arts Meti Moteur solaire sans piston ni lubrification
FR2453999A1 (fr) * 1979-04-13 1980-11-07 Turnsek Mathieu Dispositif pour utiliser la pression interne d'un fluide, notamment pour la production de methane
US4416325A (en) * 1980-03-31 1983-11-22 Foster Wheeler Energy Corporation Heat exchanger
US4441544A (en) * 1980-07-01 1984-04-10 Q-Dot Corporation Waste heat recovery system having thermal sleeve support for heat pipe
FR2518184A1 (fr) * 1981-12-16 1983-06-17 Serete Sa Pompe mue par un cycle thermodynamique dans lequel le fluide de cycle est en contact direct avec le liquide pompe et fonctionnant en push-pull

Also Published As

Publication number Publication date
EP0152464A4 (en) 1986-05-12
WO1985000855A1 (en) 1985-02-28
EP0152464A1 (en) 1985-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4698973A (en) Closed loop solar collector system powering a self-starting uniflow engine
US4308912A (en) Heat transfer system
US4015962A (en) Temperature control system utilizing naturally occurring energy sources
EP0372864B1 (en) Method of and apparatus for producing power using steam
US6571548B1 (en) Waste heat recovery in an organic energy converter using an intermediate liquid cycle
EP0043227A2 (en) A heat actuated system for circulating heat transfer fluids
US5467600A (en) Naturally circulated thermal cycling system with environmentally powered engine
US4745906A (en) Passive heat transfer device
JPS60502220A (ja) 自己始動型ユニフロ−蒸気エンジンを作動させる閉回路式太陽熱補集装置
US4926643A (en) Closed loop system with regenerative heating and pump-driven recirculation of a working fluid
US4805410A (en) Closed loop recirculation system for a working fluid with regeneration
JPS61186767A (ja) 加熱装置
US4788823A (en) Valve mechanism for controlling a reciprocating engine power stroke
US4627241A (en) Closed loop solar collector system powering a self-starting uniflow steam engine
US4407129A (en) Closed loop solar collecting system operating a thermoelectric generator system
WO2010070702A1 (ja) 自然エネルギを利用した動力発生装置
US20120267066A1 (en) Heat pipe, heat pipe system, and related method for long distance
JPS61108813A (ja) 動力発生装置
US4508493A (en) Self actuating diaphragm pump
US4354483A (en) Closed loop solar collector system with dual reservoirs and fluid bypass
US4300540A (en) Refrigerant solar energy system and method
US4397300A (en) Closed loop solar collector system with dual chamber fluid supply arrangement
US4412529A (en) Closed loop solar collector system with dual reservoirs and fluid bypass
AU770892B2 (en) Water heater with vapour phase downward heat transfer
KR102606895B1 (ko) 지중 열교환기를 포함하는 히트 펌프 시스템