JPS62206276A - 外燃型熱機関 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ランキンサイクルまたはこれに類似したサイ
クルを行なう外燃型熱機関に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の外燃型熱機関としては、従来、第２図に示され
るような１作動流体として水を用いた蒸気機関が知られ
ている。第２図を参照して。

飽和水ａは、供給ポンプ１により断熱的に圧縮され、圧
力水すとなってボイラ２に給水される（第１の断熱変化
）。圧力水すは、ボイラ２で等圧加熱され、過熱蒸気Ｃ
となる（第１の等圧変化）。過熱蒸気Ｃは、タービン３
等の圧力・機械変換装置内において断熱膨張して、低圧
低温の湿シ蒸気ｄとなる（第２の断熱変化）。　このタ
ービン３の出力軸３１には２例えば発電機４等の負荷が
結合され２発電機４が駆動され発電される。即ち、ター
ビン３の出力軸３１から機関出力が取り出される。湿り
蒸気ｄは、復水器５等のコンデンサで等圧冷却され収縮
復水して初めの飽和水ａにかえる（第２の等圧変化）。

このサイクルは、ランキンサイクルと呼ばれている。

従来、この外燃型熱機関に使用される供給ポ等を介して
駆動されるポンプ専用軸等によって駆動されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の電動機を用いた外燃型熱機関では、タ
ービン（圧力・機械変換装置）の出力状態（例えば１回
転数）に応じて供給ポンプにより供給される水（作動流
体）の供給量を制御するためには、タービンの出力軸の
回転数等を検知する手段とこの検知手段の出力に応じて
供給ポンプを駆動する電動機を制御する手段等。

更に複雑な手段を付加する必要があった。その為、供給
ポンプが大型で複雑になると共に、システム全体が大型
で複雑になるという欠点があった。

従って１本発明の目的は、常に最適な作動流体を供給で
きる供給ポンプを有する小型で構成が簡単な外燃型熱機
関の構造を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による外燃型熱機関は、供給ポンプにより供給さ
れた作動流体をボイラで加熱し、圧力・機械変換装置で
膨張仕事をさせるようにした外燃型熱機関において、上
記圧力・機械変換装置の出力軸にカムを取付け、上記供
給ポンプは、シリンダと、このシリンダ内に摺動可能に
配したピストンと、上記シリンダの長手方向の一方の側
に設けられた吸入及び吐出弁と、一端が上記ピストンに
、接続されて上記シリンダの長手方向の他方の側へ延在
したタペットと、とのタペットの他端を上記カムに摺接
させるためのスプリングとを含む往復ポンプから成るこ
とを特徴とする。

以下金白 〔作用〕 このような構成によれば、圧力・機械変換装置の゛回転
数に比例した作動流体を供給ポンプにより供給できる。

従って、一旦、カムの大きさとプロフィールを、ピスト
ンの行程とサイクルが最適になるように、調節しさえす
れば、それ以後は、常に最適な作動流体供給量を確保で
きる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図を参照すると９本発明の外燃型熱機関に用いられ
る供給ポンプの一実施例の構成が断面図により示されて
いる。本実施例では、供給ポンプ１として用いられる往
復ポンプが、圧力・機械変換装置３のクランク室３２内
に配置されている。

圧力・機械変換装置３はシリンダ３３を有し。

このシリンダお内にはピストン３４が摺動可能に収容さ
れている。ピストンあは、クランク室お内の出力軸３１
を回転するためのクランクあと口／ロッド３６により連
結されている。

圧力・機械変換装置３の出力軸３１の端にはカム７０が
、第３図に示すように、取外し自在に取付けられている
。

一方、往復ポンプ１は、クランク室３２内でその内壁に
固定設置されたシリンダ１１を有する。

シリンダ１１内にはピストン１２が摺動可能に収容され
ている。シリンダ１１の長手方向のクランク室３２の内
壁側には、コンデンサ５からの作動流体をシリンダ１１
内に吸入するための吸入口１ａと、シリンダ１１内の作
動流体をボイラ２へ吐出するための吐出口１ｂが開口し
ている。又、吸入口１ａの開閉を制御する吸入弁１３が
シリンダ１１の内壁に、吐出口１ｂの開閉を制御する吐
出弁１４がシリンダ１】の外壁にそれぞれ設けられてい
る。シリンダ１１の長手方向のクランク室３２の内壁と
は反対側には、孔ＩＣが開口しており。

この孔１ｃを通って一端がピストン１２に接続されたタ
ペット１５がカム７０側へ延在している。このタペット
１５の他端に設けられた摺接部材１５ａは、タペット１
５を囲むようにシリンダ１１の一端外壁と摺接部材１５
ａの内壁間に配されたスプリング１６によって、その外
壁がカム３１に摺接されている。

次に、動作について説明する。

圧力・機械変換装置３の下死点から上死点までの半サイ
クルでは、ピストンあが１図示の矢印Ａに示される如く
９図の上方向にシリンダ３３内を摺動する。これにより
、クランクあは９図示の矢印ωに示される如く、左回転
する。クランクあの回転に同期して出力軸３１及びカム
７０も左回転する。

これにより、往復ポンプ１のピストン１２が。

図示の矢印Ｂに示される如く左方向にシリンダ１１内を
摺動する。従って、吐出弁１４が開くと共に吸入弁１３
が閉じ、シリンダ１１内の作動流体は。

吐出口１ｂ及び吐出管（資）を介してボイラ２へ供給さ
れる。

次に、圧力・機械変換装置３の上死点から下死点までの
半サイクルでは、ピストン３４が９図示の矢印Ａとは反
対方向、すなわち図の下方向にシリンダ３３内を摺動す
る。このとき、クランク３５は、引き続き１図示の矢印
ωに示される如く、左回転し、これに同期して出力軸３
１及びカム７０も左回転する。

これにより、往復ポンプ１のピストン１２が。

図示の矢印Ｂとは反対方向、すなわち図の右方向にシリ
ンダ１１内を摺動する。従って、吸入弁１３が開くと共
に吐出弁１４が閉じ、コンデンサ５からの作動流体は、
吸入管９０及び吸入口１ａを介してシリンダ１１内に導
入される。

なお、上述した例では、圧力・機械変換装置３のピスト
ンあの１往復で供給ポンプ１のピストン１２が１往復す
るが、カム７０のプロフィールを変更すれば、圧力・機
械変換装置３のピストンあの１往復で供給余ンで１のピ
ストン１２を複数回往復させることができる。

このようにして、コンデンサ５からの作動流体ハ、供給
ポンプ１によりボイラ２へ供給される。このときの作動
流体の供給量は、圧力・機械変換装置３の出力軸３１の
回転数に比例する。

又、供給ポンプｌの駆動源として圧力・機械変換装置３
の回転出力を直接利用しているので。

従来のように供給ポンプ１を駆動するための電動機６が
不要となり０機械ロスも少なくなる。

又、カム７０の大きさやプロフィールを変更するに行な
えさえすれば、常に最適な作動流体供給量を確保でき、
従来のように、圧力・機械変換装置の出力状態に応じて
供給ポンプにより供給される作動流体の供給量を制御す
るための複雑な手段を付加する必要がない。

なお１作動流体は水に限定しないのは勿論である。又、
コンデンサも必ずしも必要でなく。

作動流体の収容されたタンクよシ作動流体を供給ポンプ
によってボイラへ供給するようにしても良い。

以下余日 〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように９本発明によれば、供給ポ
ンプの駆動源として圧力・機械変換装置の回転出力を直
接利用しているので、圧力・機械変換装置の出力状態に
応じて作動流体を供給でき、小型で構成が簡単で、しか
も機械ロスの少ない外燃型熱機関を提供できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による外燃型熱機関に用いられる供給ポ
ンプの一実施例の構成を示した断面１・・・供給ポンプ
（往復ポンプ）、２・・・ボイラ。 ３・・・圧力・機械変換装置、１１・・・シリンダ、１
２・・・ピストン、１３・・・吸入弁、１４・・・吐出
弁、１５・・・タペット、１６・・・スプリング、３１
・・・出力軸、７０・・・カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、供給ポンプにより供給された作動流体をボイラで加
   熱し、圧力・機械変換装置で膨張仕事をさせるようにし
   た外燃型熱機関において、上記圧力・機械変換装置の出
   力軸にカムを取付け、上記供給ポンプは、シリンダと、
   上記シリンダ内に摺動可能に配したピストンと、上記シ
   リンダの長手方向の一方の側に設けられた吸入及び吐出
   弁と、一端が上記ピストンに接続されて上記シリンダの
   長手方向の他方の側へ延在したタペットと、該タペット
   の他端を上記カムに摺接させるためのスプリングとを含
   む往復ポンプから成ることを特徴とする外燃型熱機関。