Compresor de tipo integrado de motor Stirling
Descripción general
 La presente invención tiene como objetivo mejorar la eficacia de un compresor en un compresor de tipo integrado de motor Stirling. El espacio de compresión del motor Stirling se comunica con la primera cámara de presión del compresor y se forma una segunda cámara de presión dividida por la pared divisoria y que se comunica con la primera cámara de presión a través de un orificio. La tercera, la cuarta cámara de presión, la primera, dispuestas respectivamente en la segunda cámara de presión, el tercero, el sellado de la cuarta cámara de presión frente a ambos lados de la pared de separación está formada a partir de un fuelle y un miembro de sellado Los miembros de Stop se conectaron entre sí con varillas. Se proporcionaron válvulas de succión y descarga en la tercera y cuarta cámaras de presión, respectivamente. Como resultado, la tercera y cuarta cámaras de presión actúan como una parte de compresión de fluido en base a la fluctuación de presión relativa entre la primera cámara de presión y la segunda cámara de presión.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un compresor de tipo integrado de motor Stirling.
Antecedentes de la técnica
Como una tecnología convencional de un compresor de tipo integrado de motor Stirling, existe, por ejemplo, un 'compresor de tipo integrado de motor Stirling' descrito en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 3 271551. 3, el espacio de compresión (no mostrado) del motor Stirling 101 se comunica con las primeras cámaras de presión 104, 105 del compresor 103 a través de un tubo 102. La primera cámara de presión intermedia 108 y 109 se definen a través de la primera cámara de presión 104, 105 y la pared divisoria 106 y 107, se comunican entre sí a través del espacio de compresión y la tubería 102 y el orificio 110, 111 del motor de Stirling 101 Lo ha hecho. Por consiguiente, la primera cámara de presión 104 y 105 aparecen sustancialmente como la variación de presión en el espacio de compresión del motor Stirling 101, la presión intermedia de la variación de presión en el espacio de compresión de la 101 motor Stirling aparece en la primera cámara de presión intermedia 108 y 109.
Por otra parte, la segunda cámara de presión 114, 115 y la primera cámara de presión 104 y 105 están divididas por medio de un diafragma 112 y 113, el refrigerante se introduce en un circuito de bomba de calor encapsulado cantidad apropiada 116. La segunda cámara de presión intermedia 119 dividida a través de las primeras cámaras de presión intermedia 108, 109 y los diafragmas 117, 118 se comunica con las segundas cámaras de presión 114, 115 a través de los orificios 120, 121. Por lo tanto, como se describirá más adelante, se produce fluctuación de presión en las segundas cámaras de presión 114 y 115, pero la presión intermedia de la fluctuación de presión aparece en la segunda cámara de presión intermedia 119.
Entonces, el retenedor 123 está dispuesto en el centro del dispositivo de retención 122 y el diafragma 117 dispuesta en el centro del diafragma 112 está conectado a través de una varilla 124, el retenedor 125 y el diafragma 118 dispuesta en el centro del diafragma 113 Y está conectado al retenedor 126 dispuesto en el centro a través de una varilla 127. Además, el resorte 129 entre el alojamiento 128 y el retenedor 122 del compresor 103, el resorte 130 entre el alojamiento 128 y el retenedor 125, la distribución de los resortes 131, respectivamente, entre el retenedor 123 y el retenedor 126 . A través de estos resortes 129, 130, 131, el compresor 103 se mantiene en un estado neutro como se muestra en la figura 3 cuando el motor Stirling 101 y el compresor 103 están estacionarios.
Las válvulas de succión 132, 133 y las válvulas de descarga 134, 135 están dispuestas en las segundas cámaras de presión 114, 115, respectivamente.
En la configuración anterior, el motor Stirling 101 se hace funcionar, la presión en la primera cámara de presión 104 y 105 es mayor que la presión intermedia de la primera cámara de presión intermedia 109, el diafragma 112 desde el estado mostrado en la dirección correcta, el diafragma 113 se mueve hacia la izquierda y los volúmenes de las primeras cámaras de presión 104, 105 se agrandan. Como resultado, mediante la reducción del estado ilustrado cada volumen de la segunda cámara de presión 114 y 115, el compresor 103 del circuito de bomba de calor 116 de la válvula de descarga 134, 135 de refrigerante en la segunda cámara de presión 114 y 115 se comprimen corriente abajo Lado.
Por otro lado, la presión en la primera cámara de presión 104 y 105 es menor que la presión intermedia de la primera cámara de presión intermedia 109, el diafragma 112 desde el estado mostrado en la dirección izquierda, el diafragma 113 se mueve hacia la dirección correcta, la Los volúmenes de las cámaras de una presión 104 y 105 se reducen. Como resultado, el refrigerante desde el estado ilustrado cada volumen de la segunda presión de la cámara 114 se expande, la segunda cámara de presión 114, 115 de la aguas arriba del compresor 103 del circuito de bomba de calor 116 a través de la válvula de entrada 132, 133 Es inhalado
Tal función de escalado el volumen de la segunda cámara de presión 114, puesto que el refrigerante se descarga inhalado se comprime en la segunda cámara de presión 114, el compresor 103 es comprimido en el circuito de bomba de calor 116 Como un medio.
Tarea de solución
Sin embargo, en el compresor integrado de motor Stirling convencional descrito anteriormente, la segunda cámara de presión intermedia 119 es indispensable para el funcionamiento estable del compresor 103. Sin embargo, la segunda cámara de presión intermedia 119 está dispuesta en el circuito de bomba de calor 116 Del volumen muerto del compresor 103, de modo que se reduce la eficacia del compresor 103.
Por lo tanto, en la presente invención, la mejora de la eficacia del compresor en un compresor de tipo integrado de motor Stirling es un problema técnico del mismo.
Solución
medios técnicos de la presente invención tomada con el fin de resolver el problema técnico de la presente invención se ha descrito anteriormente comprende una carcasa, formada en la carcasa, una primera cámara de presión comunica con el espacio de compresión del motor Stirling, formada en el alojamiento es decir, mientras se separe de la primera cámara de presión a través de la pared de separación, y una segunda cámara de presión que comunica con una primera cámara de presión a través de un orificio, formado a partir de los fuelles y el miembro de sellado, lo opuesto a ambos lados de la pared de separación Terceras y cuartas cámaras de presión, respectivamente, dispuestas en la primera y segunda cámaras de presión, varillas que conectan entre sí los elementos de sellado de las cámaras de presión tercera y cuarta, y cámaras de presión tercera y cuarta. Y un compresor integrado con un motor Stirling está construido a partir de válvulas de succión y descarga para su instalación.
De acuerdo con los medios técnicos de la presente invención descritos anteriormente, las cámaras de presión tercera y cuarta actúan como una porción de compresión de fluido en base a la fluctuación de presión relativa entre la primera cámara de presión y la segunda cámara de presión.
De aquí en adelante, una forma de realización en la que los medios técnicos de la presente invención que incorpora se describirán con referencia a los dibujos adjuntos.
En el motor Stirling compresor integrado 10 mostrado en la Fig. 1, el motor 11 Stirling incluye un pistón 13 que se desliza cilindro 12, el pistón 13 hacia arriba en el espacio de expansión 14 del cilindro 12, el pistón 13 espacio de compresión 15 hacia abajo Respectivamente La periferia exterior del cilindro 12 del enfriador 16 y el regenerador 17 está dispuesto, el espacio de expansión 14 se comunica con el espacio de compresión 15 a través de una pluralidad de calentadores de tubos 18, regenerador 17 y el condensador 16. El tubo calefactor 18 se enfrenta a un calentador 19 dispuesto por encima del cilindro 12 y se calienta por calor de combustión en el calentador 19. Además, un gas de trabajo tal como un gas de helio o similar se sella en el espacio de compresión 15 del espacio de expansión 14. Un cárter 20 está fijado debajo del cilindro 11, y el pistón 13 es correspondido verticalmente por el mecanismo de accionamiento 21 dispuesto en el cárter 20 a través de la varilla 22.
Como se muestra en la Fig. 2, el compresor 30, la primera cámara de presión 32 que se comunica a través del espacio de compresión 15 y el paso 23 del motor Stirling 11 en la carcasa 31, la primera cámara de presión a través de la pared de separación 33, 34 32 que se comunican con la primera cámara de presión 32 a través de los orificios 35, 36 están formados. Ambas caras de la pared divisoria 33 están compuestas de fuelles 39, 40 y elementos de sellado 41, 42. Las cámaras de presión tercera y cuarta 43, 44 están opuestas a la primera y segunda cámaras de presión 32, 37, respectivamente Por ejemplo. Luego, los miembros de sellado 41, 42 están conectados entre sí a través de la varilla 45. Del mismo modo, en ambas superficies de las paredes de separación 34, compuestas de los fuelles 46, 47 y elementos de sellado 48 y 49, primero, tercero, respectivamente la segunda cámara de presión 32 y 38, las cámaras de cuarto de presión 50 y 51 cara . Los miembros de sellado 48 y 49 están conectados entre sí a través de la varilla 52.
Aquí, aunque las barras 45, 52 penetran en las paredes divisorias 33, 34, los medios de sellado (no mostrados) están dispuestos en la parte de penetración, y entre la tercera y cuarta cámaras de presión 43, 44 y la tercera, De este modo, se impide la comunicación entre las cuartas cámaras de presión 50 y 51.
caminos de succión 53, 54 y la descarga de paso 55, 56, respectivamente, están formados en la pared de separación 33, el paso de aspiración 53 a través de una tercera válvula de entrada 57 y 58, un cuarto cámaras de presión 43 y 44, paso de descarga 55 Las cámaras de presión tercera y cuarta 43 y 44 a través de las válvulas de descarga 59 y 60, las cámaras de presión tercera y cuarta 50 y 51 a través de las válvulas de succión 61 y 62, el conducto de aspiración 54 y la válvula de descarga 56 Y comunicarse con las cámaras de presión tercera y cuarta 50 y 51 a través de la primera y la segunda cámaras de presión 63 y 64, respectivamente. Las vías de succión 53 y 54 se comunican con un extremo de la tubería de refrigerante 70 y las vías de descarga 55 y 56 se comunican con el otro extremo de la tubería de refrigerante 70. Como se muestra en la figura 1, un condensador 71, una válvula de expansión 72 y un evaporador 73 están dispuestos en el tubo de refrigerante 70. En consecuencia, las cámaras de presión tercera y cuarta 43, 44, 50, 51 actúan como medios de compresión que constituyen el circuito de bomba de calor 74 junto con el condensador 71, la válvula de expansión 72 y el evaporador 73. Se sella una cantidad apropiada de refrigerante en el circuito de bomba de calor 74.
Se describirá el funcionamiento del compresor 10 integrado en el motor Stirling que tiene la configuración anterior.
Mediante el funcionamiento del motor Stirling 11, aparece una fluctuación de presión como una curva sinusoidal en el espacio de compresión 15. Esta fluctuación de presión también se transmite a la primera cámara de presión 32 a través del paso 23. Aquí, dado que las segundas cámaras de presión 37, 38 se comunican con la primera cámara de presión 32 a través de los orificios 35, 36, siempre aparece la presión intermedia de la fluctuación de presión de la primera cámara de presión 32.
Cuando la presión en la primera cámara de presión 32 es más alta que la presión intermedia en las segundas cámaras de presión 37, 38, la presión aplicada a los miembros de obturación 42, 48 es mayor que la presión aplicada a los miembros de obturación 41, 49, Como se muestra en las Figuras 1 y 2, los fuelles 40, 46 están contraídos, y los fuelles 39, 47 se extienden. En consecuencia, los volúmenes de las terceras cámaras de presión 43, 50 son pequeños, y los volúmenes de las cuartas cámaras de presión 44, 51 son grandes. Como resultado, el refrigerante en las terceras cámaras de presión 43, 50 se comprime y descarga al condensador 71 a través de las válvulas de descarga 59, 63 y los pasos de descarga 55, 56. Por otro lado, el refrigerante es aspirado a las cuartas cámaras de presión 44, 51 desde el evaporador 73 a través de las válvulas de succión 58, 62 y las trayectorias de succión 53, 54.
A continuación, cuando la presión en la primera cámara de presión 32 disminuye y se vuelve más baja que la presión intermedia en las segundas cámaras de presión 37, 38, la presión aplicada a los miembros de obturación 42, 48 se aplica a los miembros de obturación 41, 49 Aunque no se muestra, los fuelles 40, 46 se extienden, y los fuelles 39, 47 se contraen. Por lo tanto, los volúmenes de las terceras cámaras de presión 43, 50 son grandes y los volúmenes de las cuartas cámaras de presión 44, 51 son pequeños. Como resultado, el refrigerante es aspirado a las terceras cámaras de presión 43, 50 desde el evaporador 73 a través de las válvulas de succión 57, 61 y las trayectorias de succión 53, 54. Por otra parte, el refrigerante en las cuartas cámaras de presión 44, 51 se comprime y descarga al condensador 71 a través de las válvulas de descarga 60, 64 y los pasos de descarga 55, 56.
Por consiguiente, las terceras cámaras de presión 43, 50 y las cuartas cámaras de presión 44, 51 succionan y descargan alternativamente el refrigerante de acuerdo con la variación de presión de la primera cámara de presión 32, y el circuito de bomba de calor 74 funciona. Obsérvese que el funcionamiento del circuito de bomba de calor 74 es bien conocido, y la descripción del mismo se omitirá aquí.
Por cierto, en el reposo del motor de Stirling 11 y el compresor 30, ya que cada volumen de las cámaras tercera presión 43 y 50 y la cuarta cámara de presión 44, 51 debería ser la misma (estado neutral), el fuelle 39 y 40, 46 y 47 estar hecho de un material de resorte o similar, por acción de resorte con el fuelle 39,40,46,47, tercera cámara de presión 43, 50 y la cuarta cámara de presión 44, 51 se mantiene en un estado neutral. Sin embargo, no pretenden limitar el material del fuelle 39,40,46,47, por ejemplo, en el fuelle 39,40,46,47, cada superficie orientada y la pared divisoria 34 de la pared de división 33 y el miembro de sellado 41 y sellar Se pueden proporcionar resortes en las caras opuestas de los miembros de tope 48, 49.
En Stirling motor de compresor de la presente invención integrado, como se describe anteriormente, la tercera cuarta cámara, la presión junto involucrado en la eficiencia de compresión de fluido del compresor se mejora porque no volumen muerto derrochador. Además, para impulsar las dos cámaras de presión, la tercera y cuarta cámaras de presión, la primera cámara de presión que genera la fluctuación de presión puede ser única. La tercera, también dos cámaras de presión de la cuarta cámara de presión es una pluralidad de un conjunto, el número de segundos cámara de presión solamente tiene que ser en el mismo número, una primera cámara de presión para generar una fluctuación de la presión todavía solo Bien.
Efecto de la invención
La figura 1 muestra un diagrama de configuración de un compresor de tipo integrado de motor Stirling de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 2 muestra una vista esquemática ampliada de una parte principal en la FIG.
La figura 3 muestra un diagrama de configuración de un compresor de tipo integrado de motor Stirling de la técnica anterior.
Breve descripción de los dibujos
10 compresor de tipo integrado del motor Stirling,
11 agencia Stirling,
15 espacio de compresión,
31 viviendas,
32 primera cámara de presión,
33, 34 pared de partición,
35, 36 orificio,
37, 38 segundos cámara de presión,
39, 40, 46, 47 fuelles,
41, 42, 48, 49 miembro de sellado,
43, 50 tercera cámara de presión,
44, 51 cuarta cámara de presión,
45, 52 varilla,
57, 58, 61, 62 válvula de succión,
59, 60, 63, 64 Válvula de descarga.
Reclamo
Una primera cámara de presión formada en la carcasa y que se comunica con un espacio de compresión del motor Stirling, una primera cámara de presión formada en la carcasa y separada de la primera cámara de presión a través de una pared de división, y un orificio Una segunda cámara de presión que comunica con la primera cámara de presión a través de la primera cámara de presión, una tercera cámara de presión formada a partir de un fuelle y un miembro de sellado y dispuesta frente a ambas superficies de la pared de partición, tercera , Una cuarta cámara de presión, una barra que conecta los miembros de sellado de las cámaras de presión tercera y cuarta entre sí, un anillo de succión que tiene válvulas de succión y descarga respectivamente dispuestas en las cámaras de presión tercera y cuarta Compresor integrado del tipo de motor.
Dibujo :
Application number :1994-002971
Inventors :アイシン精機株式会社
Original Assignee :上西園武良、渡辺哲美、百瀬豊