JPS6316851Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、熱ガス機関の出力制御装置に関する
ものであり、更に詳しくは、作動空間に作動ガス
を供給することによつて、熱ガス機関の出力を増
加させる制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の此の種の制御装置、例えば米国特許第
4106293号公報に開示されたものにおいては、機
関出力増加時、作動空間が膨脹行程にあるときに
間歇供給弁装置を介してタンクからの作動ガスが
作動空間に供給される。そして、作動空間内の平
均圧力が上昇してこの平均圧力と大気圧との差圧
が所定の値よりも大きくなつたときに切替弁装置
が作動して、タンクと間歇供給弁装置との間の連
通が遮断されて前記タンク内の作動ガスが作動空
間に直接且つ連続して供給されるようになつてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、この切替弁装置においては、弁体
は、特定の作動空間の平均圧力と大気圧との差圧
が所定の値よりも大きくなつたときに弁体が変移
して、タンクと間歇供給弁装置との間の連通を遮
断すると共にタンクと作動空間とを直結するよう
になつているので、平均圧力が取り出される特定
の作動空間の圧力変動が他の作動空間の圧力変動
に比べて異常であれば、切替弁装置が有効に作動
しなくなる。

それ故に、本考案は、仮令、一の作動空間の圧
力変動に異常が生じても、切替弁装置が有効に作
動ならしめるようにせんことを、その技術的課題
とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために本考案に
おいて講じた技術的手段は、 互いに所定の位相差で作動する複数の気筒： 一の気筒の圧縮室と該気筒に隣接する気筒の膨
脹室との間に順次冷却器、蓄熱器および加熱器を
介装することによつて形成される複数の作動空
間： 圧縮機６９： 該圧縮機６９の吸入口と前記作動空間とを連結
する単一の最高圧力ライン６４： 作動ガスを貯えるタンク６７： 前記各作動空間が膨脹行程にあるときに前記タ
ンク６７からの作動ガスを間歇的に前記各圧縮室
１７，１８へ供給する同期弁５７：ならびに 前記最高圧力ライン６４の圧力が前記タンク６
７内の作動ガス圧を越えたときに前記同期弁５７
と前記タンク６７との間の連通を遮断すると共に
前記作動ガスを前記各圧縮室１７，１８へ直接且
つ連続的に供給せしめる切換弁５９： を有する熱ガス機関の出力制御装置において、前
記切換弁５９を、 内部にボア５９Ｂが形成されたハウジング５９
Ａ： 前記ボア５９Ｂと連通すべく前記ハウジング５
９Ａに穿設され且つ前記ボア５９Ｂの軸芯方向に
沿つて順次配置される第１ポート７８、第２ポー
ト７７および第３ポート７３： 前記第１ポート７８と前記同期弁５７とを連通
する導管５８： 前記第２ポート７７へ前記タンク６７からの作
動ガスを供給する供給管６５： 前記第３ポート７３と前記圧縮室１７，１８と
を連通する導管６０，６１： 前記ボア５９Ｂ内に摺動可能に装架された第１
弁体７２Ａ： 前記ボア５９Ｂの一方端部と前記第１弁体７２
Ａとの間に画成され且つ前記作動空間の最高圧力
が供給される第１室８２： 前記ボア５９Ｂ内に摺動可能に装架された第２
弁体７２Ｂ： 前記ボア５９Ｂの他方端部と前記第２弁体７２
Ｂとの間に画成され且つ前記タンク６７から常時
作動ガスが供給される第２室８０： 前記第１弁体７２Ａと前記第２弁体７２Ｂとを
連結して弁部材７２を構成するロツド７２Ｃ： 前記第１弁体７２Ａと前記第２弁体７２Ｂとの
間に画成され且つ前記タンク６７から常時作動ガ
スが供給される第３室７９：ならびに 前記第１室８２内に装架され前記第１弁体７２
Ａを常時前記第２室８０方向に付勢するスプリン
グ８４：から形成し、 前記作動ガス圧が前記最高圧力ライン圧を越え
ると前記弁部材７２が前記スプリング８４に抗し
て前記第１室８２方向に変移して前記第１弁体７
２Ａが前記第１ポート７８を開くと共に前記第２
弁体７２Ｂが前記第３ポート７３を閉じるように
し、前記作動ガス圧が前記最高圧力ライン圧以下
になると、前記スプリング８４の弾発力により前
記弁部材７２が前記第２室８０方向に変移して前
記第１弁体７２Ａが前記第１ポート７８を閉じ
る、と共に前記第２弁体７２Ｂが前記第３ポート
７３を開くようにしたことである。

（作用） この構成においては、最高圧力ライン圧と作動
ガス圧との差圧で弁部材７２を変移させて切替弁
５９を作動せしめているので、仮に一の作動空間
の最高圧力が何らかの理由により著しく低下して
も、他の作動空間の最高圧力が正常である限り、
切替弁５９の作動には影響が無く、切替弁５９は
つねに有効に作動する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づき説
明する。第１図にて示される４気筒復動式熱ガス
機関は、シリンダ１，２，３，４を備える。この
シリンダ１，２，３，４内には、ピストン５，
６，７，８が往復動可能に装架されている。ピス
トン５，６，７，８は、連接棒９，１０，１１，
１２を介して駆動機構（図示略）に連結されてお
り、この駆動機構が作動すると、ピストン５はピ
ストン６に対して、ピストン６はピストン７に対
して、ピストン７はピストン８に対して、ピスト
ン８はピストン５に対して、夫々、位相が９０度
進んで往復上下動するようになつている。また、
ピストン５，６，７，８の上側には膨脹室１３，
１４，１５，１６が画成されると共にピストン
５，６，７，８の下側には圧縮室１７，１８，１
９，２０が画成されており、ピストン５，６，
７，８の往復上下動に伴い、膨脹室１３，１４，
１５，１６および圧縮室１７，１８，１９，２０
の容積が変化するようになつている。

第１の気筒の圧縮室１７は、連通管２１を介し
て、第１の気筒に隣接する気筒の膨脹室１４と連
結されている。同様に、第２の気筒の圧縮室１
８、第３の気筒の圧縮室１９、第４の気筒の圧縮
室２０は、連通管２２，２３，２４を介して、第
２の気筒に隣接する第３の気筒の膨脹室１５、第
４の気筒に隣接する第１の気筒の膨脹室１３に連
結されている。しかして、連通管２１，２２，２
３，２４には、圧縮室１７，１８，１９，２０か
ら膨脹室１４，１５，１６，１７に向かうにした
がつて順次冷却器２５，２６，２７，２８、蓄熱
器２９，３０，３１，３２および加熱器３３，３
４，３５，３６が設けられており、圧縮室１７，
１８，１９，２０と膨脹室１４，１５，１６，１
７との間に作動空間が形成される。各作動空間内
の作動ガス（例えばヘリウム）は、バーナ３７，
３８，３９，４０により加熱器３３，３４，３
５，３６内で加熱される。

同期弁５７は、逆止弁４５を備えた導管５３，
逆止弁４６を備えた導管５４、逆止弁４７を備え
た導管５５、逆止弁４８を備えた導管５６を介し
て、作動空間２１、作動空間２２、作動空間２
３、作動空間２４と連結されており、増圧弁６
６、切替弁５９および導管５８を介してタンク６
７から供給された作動ガスを、膨脹行程にある圧
縮室１７，１８，１９，２０に間歇的に供給する
ようになつている。逆止弁４１，４２，４３，４
４を介して作動空間２１、作動空間２２、作動空
間２３、作動空間２４と連結された単一の最高圧
力ライン６４の圧力がタンク６７内の作動ガス圧
を越えると、切替弁５９は、同期弁５７とタンク
６７との間の連通を遮断して、導管６０，６１，
６２，６３を介して、タンク６７と逆止弁４１，
４２，４３，４４とを直結させることにより、作
動ガスを直接且つ連続的に圧縮室１７，１８，１
９，２０に供給するようになつている。尚、最高
圧力ライン６４とタンク６７との間には、減圧弁
６８および圧縮機６９が介設される。

第２図および第３図を参照して切替弁５９の構
造を詳細に説明する。切替弁５９は、内部にボア
５９Ｂが形成されたハウジング５９Ａを備える。
ボア５９Ｂと連通すべくハウジング５９Ａには第
１ポート７８、第２ポート７７および４個の第３
ポート７３がボア９Ｂの軸芯方向に沿つて順次穿
孔、配置される。第１ポート７８は導管５８を介
して同期弁５７と連通しており、第２ポート７７
は供給管６５を介してタンク６７から作動ガスが
供給されるようになつている。第３ポート７３，
７３，７３，７３は、導管６０，６１，６２，６
３を介して逆止弁４１，４２，４３，４４と連結
されている。ボア５９Ｂ内には第１弁体７２Ａが
摺動可能に装架されており、第１弁体７２Ａとボ
ア５９Ｂの一方端部との間に画成された第１室８
２には、第４ポート８７を介して作動空間の最高
圧力が供給される。

ボア５９Ｂ内には、また、第２弁体７２Ｂが摺
動可能に装架されており、この第２弁体７２Ｂと
ボア５９Ｂの他方端部との間には第２室８０が画
成される。第１弁体７２Ａと第２弁体７２Ｂとは
ロツド７２ｃを介して連結されて弁材部７２を構
成する。第１弁体７２Ａと第２弁体７２Ｂとの間
に画成された第３室７９は、第２ポート７７を介
してタンク６７から常時作動ガスが供給されるよ
うになつており、第３室７９は、第２弁体７２Ｂ
に貫設された孔８１を介して常時第２室８０と連
通している。第１室８２内に装架されたスプリン
グ８４は第１弁体７２Ａを常時第２室８０方向に
付勢しているが、第３室８０に供給されている作
動ガス圧が第１室８２に供給されている最高圧力
ライン圧を越えると弁部材７２がスプリング８４
に抗して第１室８２方向に変位して第１弁体７２
Ａが第１ポート７８を開くと共に第２弁体７２Ｂ
が第３ポート７３を閉じるようになつている。そ
して、作動ガス圧が最高圧力ライン圧以下になる
と、スプリング８４の弾発力により弁部材７２が
第２室８０方向に変位して第１弁体７２Ａが第１
ポート７８を閉じると共に第２弁体７２Ｂが第３
ポート７３を開くようになつている。

〔考案の効果〕

本考案においては、最高圧力ライン圧と作動ガ
ス圧との差圧で弁部材７２を変位させて切替弁５
９を作動せしめているので、仮に一の作動空間の
最高圧力が何らかの理由により著しく低下して
も、他の作動空間の最高圧力が正常である限り、
切替弁５９の作動には影響が無いので、切替弁５
９はつねに有効に作動し、熱ガス機関の出力制御
を支障無く行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る熱ガス機関の出力制御装
置の一実施例を説明するためのシステム図、第２
図は切替弁の縦断面図および第３図は第２図−
に沿う断面図である。 １７，１８：圧縮室、５７：同期弁、５９：切
換弁、５９Ａ：切換弁のハウジング、５９Ｂ：切
換弁のボア、６０，６１：導管、６４：最高圧力
ライン、６７：タンク、６９：圧縮機、７２：弁
部材、７３：第３ポート、７７：第２ポート、７
８：第１ポート、７９：第３室、８０：第２室、
８２：第１室、８４：スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに所定の位相差で作動する複数の気筒： 一の気筒の圧縮室と該気筒に隣接する気筒の膨
   脹室との間に順次冷却器、蓄熱器および加熱器を
   介装することによつて形成される複数の作動空
   間： 圧縮機６９： 該圧縮機６９の吸入口と前記作動空間とを連結
   する単一の最高圧力ライン６４： 作動ガスを貯えるタンク６７： 前記各作動空間が膨脹行程にあるときに前記タ
   ンク６７からの作動ガスを間歇的に前記各圧縮室
   １７，１８へ供給する同期弁５７：ならびに 前記最高圧力ライン６４の圧力が前記タンク６
   ７内の作動ガス圧を越えたときに前記同期弁５７
   と前記タンク６７との間の連通を遮断すると共に
   前記作動ガスを前記各圧縮室１７，１８へ直接且
   つ連続的に供給せしめる切換弁５９： を有する熱ガス機関の出力制御装置において、前
   記切換弁５９を、 内部にボア５９Ｂが形成されたハウジング５９
   Ａ： 前記ボア５９Ｂと連通すべく前記ハウジング５
   ９Ａに穿設され且つ前記ボア５９Ｂの軸芯方向に
   沿つて順次配置される第１ポート７８、第２ポー
   ト７７および第３ポート７３： 前記第１ポート７８と前記同期弁５７とを連通
   する導管５８： 前記第２ポート７７へ前記タンク６７からの作
   動ガスを供給する供給管６５： 前記第３ポート７３と前記圧縮室１７，１８と
   を連通する導管６０，６１： 前記ボア５９Ｂ内に摺動可能に装架された第１
   弁体７２Ａ： 前記ボア５９Ｂの一方端部と前記第１弁体７２
   Ａとの間に画成され且つ前記作動空間の最高圧力
   が供給される第１室８２： 前記ボア５９Ｂ内に摺動可能に装架された第２
   弁体７２Ｂ： 前記ボア５９Ｂの他方端部と前記第２弁体７２
   Ｂとの間に画成され且つ前記タンク６７から常時
   作動ガスが供給される第２室８０： 前記第１弁体７２Ａと前記第２弁体７２Ｂとを
   連結して弁部材７２を構成するロツド７２Ｃ： 前記第１弁体７２Ａと前記第２弁体７２Ｂとの
   間に画成され且つ前記タンク６７から常時作動ガ
   スが供給される第３室７９：ならびに 前記第１室８２内に装架され前記第１弁体７２
   Ａを常時前記第２室８０方向に付勢するスプリン
   グ８４：から形成し、 前記作動ガス圧が前記最高圧力ライン圧を越え
   ると前記弁部材７２が前記スプリング８４に抗し
   て前記第１室８２方向に変移して前記第１弁体７
   ２Ａが前記第１ポート７８を開くと共に前記第２
   弁体７２Ｂが前記第３ポート７３を閉じるように
   し、前記作動ガス圧が前記最高圧力ライン圧以下
   になると、前記スプリング８４の弾発力により前
   記弁部材７２が前記第２室８０方向に変移して前
   記第１弁体７２Ａが前記第１ポート７８を閉じる
   と共に前記第２弁体７２Ｂが前記第３ポート７３
   を開くようにした、熱ガス機関の出力制御装置。