"エネルギー変換システムであって、作動流体を収容する封止シリンダを有するピストンアセンブリと、運動機構であって、前記ピストンアセンブリに装着されるとともに、前記封止シリンダ内において膨張する前記作動流体が、動力サイクルのうちの膨張期間のうちの少なくとも実質的な部分の間、前記作動流体の容積全体にわたり、熱力学的平衡状態が達成されることが阻止されるように、ピストンによる急速な膨張である急速ピストン膨張を行うように構成されたものとを含むエネルギー変換システム。前記運動機構は、さらに、圧縮行程を生成し、それにより、前記ピストン内の前記作動流体が前記圧縮行程の全体にわたって熱力学的平衡状態を達成するように構成されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記運動機構は、さらに、前記ピストンアセンブリがそれの下死点BDCにおいてドエル時間を有し、それにより、前記作動流体が凝縮させられる時間を増加させるように構成されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記運動機構は、さらに、前記ピストンアセンブリがそれの上死点TDCにおいてドエル時間を有し、それにより、前記作動流体が加熱される時間を増加させるように構成されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記作動流体は、前記急速ピストン膨張の行程において前記作動流体が冷却される際に横切られる気液相境界線を有するように選択される請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記作動流体は、1冷媒と、2溶融塩と、3溶融金属とのうちの少なくとも一つである請求項3に記載のエネルギー変換システム。前記運動機構は、カムローブを用いるカムローブ機構を含む請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記運動機構は、スコッチヨーク機構を含む請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記運動機構は、電磁システムを含み、その電磁システムは、圧縮行程を生成し、それにより、前記ピストン内の前記作動流体が、前記圧縮行程の全体にわたって熱力学的平衡状態を達成するように構成されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記封止チャンバは、マイクロ流体型熱交換器に、そのマイクロ流体型熱交換器との間で熱対流を行うことが可能な状態で装着されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記マイクロ流体型熱交換器は、熱を外部ソースから前記作動流体に伝えるように構成されている請求項10に記載のエネルギー変換システム。前記カムローブは、1発電機と、2モータとのうちの少なくとも一つを駆動する出力ドライブシャフトに装着されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記封止シリンダは、気密に封止されている請求項1に記載のエネルギー変換システム。前記ピストンアセンブリは、前記シリンダ内のピストンを含み、そのピストンアセンブリは、さらに、戻りチューブであって、前記シリンダ内の前記ピストンの低圧側に装着された第1端部と、前記シリンダ内の前記ピストンの高圧側に装着された第2端部とを有するものと、その戻りチューブに装着された逆止弁であって、前記作動流体が前記戻りチューブを通過して前記シリンダの底部に向かう流れを阻止するように構成されているものとを含む請求項1に記載のエネルギー変換システム。ピストンアセンブリであって、気密に封止されているシリンダと、前記ピストンアセンブリを前記シリンダに対して封止する1または2以上のOリングを有するピストンシールインタフェースと、前記シリンダ内に位置する内側磁石と、前記シリンダ外に位置する外側磁石と、前記1または2以上のOリングと前記内側磁石との間に配置された熱インシュレータと、戻りチューブであって、前記シリンダの底部近傍に装着された第1端部と、前記シリンダの中間部近傍に装着された第2端部とを有するものと、前記内側磁石の底部に装着されたプランジャであって、流体を前記シリンダの底部から前記戻りチューブ内に押し込むように構成されているものとを含むピストンアセンブリ。さらに、前記戻りチューブに装着された逆止弁であって、流体が前記チューブを通過して前記シリンダの底部に向かう流れを阻止するように構成されているものを含む請求項15に記載のピストンアセンブリ。前記外側磁石は、1または2以上の連接ロッドに装着されている請求項15に記載のピストンアセンブリ。エネルギーを第1形態から第2形態に変換する方法であって、前記第1形態にあるエネルギーのソースを上死点TDCに位置するピストンに作用させる工程であって、前記ピストンは、作動流体で充填された封止シリンダ内に位置するものと、前記作動流体を高圧の気体に変化させるために、前記ピストンが前記上死点の位置において上死点側ドエル時間の間休止することを可能にする工程と、前記ピストンを下死点TDCに向かって運動させることにより、前記気体の容積を膨張させ、それにより、前記気体にとって不安定な熱力学的状態を生成する工程と、前記気体が凝縮して液滴状の作動流体となるとともに、前記シリンダの圧力が低下するように、前記準安定熱力学的状態を崩壊させて平衡状態に復元させるために、前記ピストンが前記下死点の位置において下死点側ドエル時間の間休止することを可能にする工程と、前記液滴状の作動流体を捕集して前記シリンダのヘッド内に戻すために、前記ピストンを等エントロピー圧縮プロファイルに従って運動させる工程とを含む方法。前記作動流体は、冷媒である請求項18に記載の方法。前記作動流体は、溶融塩である請求項18に記載の方法。前記作動流体は、溶融金属である請求項18に記載の方法。エネルギー変換システムであって、作動流体の容積膨張によって動力を発生させるエネルギー変換機構と、運動機構であって、前記エネルギー変換機構に装着されるとともに、前記作動流体の急速な容積膨張を行うように構成されており、前記作動流体は、熱力学的動力サイクルのうちの膨張期間のうちの少なくとも実質的な部分の間、準安定状態にあるものとを含むエネルギー変換システム。前記運動機構は、さらに、圧縮行程を生成し、それにより、前記エネルギー変換機構内の前記作動流体が前記圧縮行程の全体にわたって熱力学的平衡状態を達成するように構成されている請求項22に記載のエネルギー変換システム。前記作動流体の容積のうちの実質的な全部は、前記準安定状態において非平衡状態にある請求項22に記載のエネルギー変換システム。従来の熱力学系は、熱力学サイクルの設計段階において、非平衡状態にある過程非平衡過程を有しない。これに対し、本明細書に開示されているいくつかの実施形態は、非平衡過程を熱力学サイクルに導入することにより例えば、熱力学的平衡過程の進行が、動力サイクルより低速となるように、熱力学的平衡過程を効果的に低速化することにより、熱力学的平衡状態についての従来の仮定を破る。熱力学サイクルへの非平衡過程の導入は、当該系の熱変換効率を、非常に大雑把に言えば燃料電池の作動に似ていると言える方法で意図的に向上させるために利用することが可能であり、これは、熱機関についてのカルノーサイクルの解析が示唆するであろう変換効率より高い変換効率を達成することが可能である。すなわち、バルク非平衡熱力学過程を動力サイクル設計に導入すると、熱エネルギーの機械的な仕事への変換が、動力サイクルのいずれの部分も局所熱力学的平衡状態にある状態で行われるように制限されるいくつかのサイクルより向上させるいくつかの機会が提供される。いくつかのバルク準安定非平衡熱力学状態は、複数の示強性熱力学的状態量まれにしか目撃されない。いくつかのバルク準安定非平衡状態を生成するいくつかの過程を引き出し、その結果、ピストンの膨張期間の終点で、平衡状態過程または準平衡状態過程におけるエネルギーより低いエネルギーを有する状態が生成される。凝縮が完了し、かつ、熱力学的平衡状態が達成されるようにするのに十分な長さのドエルことが必要であるか否かである。作動流体の別のファクタであって考慮すべきものは、複雑な非平衡特徴量であって、準安定非平衡状態の膨張過程の確保および最適化を促進するために凝縮速度と結び付いたものである。しかし、この特徴量非平衡特徴量は、高い凝縮速度を十分に促進し、それにより、前記準安定状態を膨張過程の終点において平衡化させて平衡状態に復元することも行う。作動流体のこの非平衡特徴量は、実験的な系において観察されるものであってもよく、そのような実験的な系は、実際の発電所が設計される場合の幾何学的条件、時間的条件および熱的境界条件と類似するものを有する。作動流体は、さらに、同じ機関サイズに対して、ピストンアセンブリがより低速で運転されることを可能にする複数の状態量、または、同じ機関サイズに対して、より大きな動力を生成することを可能にする複数の状態量も有する。同じHEEC機関動力出力値に対して、より長いピストンサイクル周期を有するようにすることは、いくつかの場合に、上死点TDC近傍において熱を作動流体に移動させるための追加の時間を生成するために有利であるとともに、凝縮が下死点BTC近傍において発生するためのより長い時間的尺度を生成するために有利である。蒸気圧は、それら状態量作動流体の複数の状態量のうち、機関の動力出力値を最適化する際に有用なものである。蒸気圧が高いほど、同じ容積変化量に対して、より多くの仕事が出力されるとともに、一般的に、膨張過程の間、より多くのエネルギーを作動流体から取り出すことが可能となる。作動流体の蒸気圧は、一般的に、温度低下と共に、臨界温度より高温であるときに気体内の変化から開始されたものである場合ほどには強く発生しない。混相作動流体の定積容積比熱容積一定の状態で流体の温度を上昇させるのに必要な単位容積当たりのエネルギーも、機関の動力出力値を最大化するか、または、機関が、同じサイズに対して、例示的なHEEC機関の動力出力値または熱冷却能力が増加する。この定積容積比熱は、2相流体の領域において、流体密度が、ピストンが上死点近傍にあるときに動力サイクルにおいて使用される流体密度に匹敵する状態で測定される。それら定積容積比熱を作動流体密度で割り算して取得された複数の割算値は、原則として、互いに近似するが、実際の数値に関しては、複数の気体についてより一般的な表に載っている定積比熱単位質量当たりの値とは異なる。それら割算値間の差は、2相流体が、容積が一定である状態で、かつ、臨界温度に近い温度で気化するvaporization、蒸発するという複雑な過程に依拠している。例示的ないくつかの作動流体であってこの種のサイクルと共に使用してもよいものとしては、冷媒refrigerant例えば、オクタフルオロプロパンOctafluoropropaneR218、溶融塩moltensalt例えば、液体フッ化塩liquidfluoridesalt、溶融金属moltenmetal例えば、液体水銀liquidmercuryなどがあるが、それらに限定されない。具体的には、R218のような冷媒は、-50°Cから250°Cまでの温度範囲内で作用する可能性があるが、そのような温度範囲を厳密に制限することは不要である。溶融塩は、250°Cから400°Cまでの温度範囲内で作用する可能性があるが、そのような温度範囲を厳密に制限することは不要である。例えば、別の例においては、溶融金属は、400°Cから1500°Cまでの温度範囲内で作用する可能性がある。それら作動流体のうち、液体水銀と蒸気状水銀水銀蒸気とが混合されたものは、臨界温度近傍において、80-90psia重量ポンド毎平方インチ、絶対圧、プサイアぐらいの最低蒸気圧を有するが、より高い温度でHEEC動力サイクルが運転されることを可能にする。図1は、例示的な高効率エネルギー変換HEECシステム100のブロック図であり、その例示的なHEECシステム100は、エネルギーを、第1の形態から第2の形態に高効率で変換する。その例示的なHEECシステム100は、1または2以上の変換機関102,104であって、エネルギーを、作動流体に入力される熱という形態で受け入れる。その熱は、多くのソースから生成されたものとすることが可能であり、そのようなソースとしては、化学エネルギー、電気エネルギー、核エネルギー原子力エネルギー、作動流体から移動した熱などがあるが、それらに限定されない。より具体的には、そのような熱エネルギーは、あるソースによって提供されたものとすることが可能であり、そのソースは、バイオ燃料、ガソリン、太陽熱エネルギー、地熱エネルギー、核発電所エネルギーまたは他の熱エネルギー源例えば、熱関連産業の廃熱または他の分野で利用される廃熱からエネルギーを発生させる。一実施形態においては、いくつかのHEECシステムおよびそれらに関連するいくつかの方法を、廃熱を引き出し、その廃熱を有用な仕事に変換することによっていくつかのシステムを冷却するために用いることが可能である。その仕事変換方法により、温度勾配が、冷却されるべき熱源と、HEECシステムへの熱の入力部との間において確立される。エネルギー変換システム100の一実施形態においては、各変換機関102,104が、作動流体を収容する封止シリンダを有するピストンアセンブリを有する。各変換機関102,104のピストンアセンブリは、運動機構kinematicmechanismに装着することが可能であり、その運動機構は、ピストンによる急速膨張を、熱力学サイクルの少なくとも一部について、前記封止シリンダの内部において膨張する作動流体が熱力学的平衡を達成することが阻止される方法で実現するように構成される。エネルギー変換システム100の一実施形態においては、各変換機関102,104の前記運動機構が、発電機、モータなど、本明細書において符号108によって表されるものを駆動するために、ドライブシャフト106に装着される。例えば、エネルギー変換システム100は、入力された熱inputheatを出力エネルギー110例えば、電気であって発電機108によって生成されるものに変換することが可能である。変換機関102,104の作動は、後に図2-図7においてさらに詳述される。前記ピストンアセンブリは、作動流体の容積膨張によって動力を発生させるエネルギー変換機構の一例である。他のいくつかの例としては、ロータリ機関、タービンなどがあるが、それらに限定されない。図2は、例示的な高効率エネルギー変換HEEC機関200を3次元的に示す図である。HEEC機関200は、前記エネルギー変換システムにおいてエネルギー変換機関例えば、熱を回転運動に変換し、さらに電気に変換する機関として用いることが可能である。HEEC機関200は、後に詳述するように、HEEC機関200の1または2以上の部品を収容する本体部202を有する。本体部202は、支持部材206を介してピストンシリンダ204に装着することが可能である。一実施形態においては、支持部材206が、中空のチューブであり、そのチューブは、本体部202内において運動するピストンアセンブリと、ピストンシリンダ204とを収容する。しかし、別のいくつかの実施形態においては、別の形態を有する支持部材、例えば、連接ロッドのようなものを用いることも可能である。ピストンシリンダ204は、鉄金属、非鉄金属およびそれらの合金、カーボンおよび/またはカーボン複合材料などを含むがそれらに限定されない材料により構成することが可能である。ピストンシリンダ204は、内面上にライナを有するものとすることも可能であり、そのようなライナは、鉄金属および非鉄金属であって腐食防止剤で処理されたものにより構成される。前記ピストンアセンブリは、そのピストンアセンブリの内部においてピストンが最小の摩擦を伴って移動することを可能にするように構成されている。HEEC機関200の一実施形態においては、ピストンシリンダ204の上端部が、断熱されたヘッドブロック208に装着されており、そのヘッドブロック208は、例えば、マイクロ流体型熱交換器図2に図示されていないまたは他の高効率熱交換器とすることが可能である。例示的なマイクロ流体型熱交換器が後に図3において詳述されるが、他のエネルギー導管構造物エネルギーを導入する構造物を採用することが可能である。ピストンシリンダ204内のHEEC用作動流体にエネルギーを導くことに加えて、断熱されたヘッドブロック断熱ヘッドブロック208を、HEEC機関200を断熱し、それにより、熱源から外部環境への熱損失量を最小化することを助けるものとすることが可能である。そのような断熱ヘッドがなくても、HEEC機関は、たいていの構造態様において依然として機能するであろうが、熱損失により、そのHEEC機関の熱変換効率が低下する可能性がある。一実施形態においては、断熱ヘッドブロック208が、入力エネルギーの流れ例えば、熱水またはスチームとして具体化されるのためのインレットポート210と、このHEECによって冷却された流体の流れが断熱ヘッドブロック208から排出されることを可能にするアウトレットポート212とを備えている。断熱ヘッドブロック208は、さらに、作動流体用インレットポート図2に図示されていないも備えており、その作動流体用インレットポートは、ピストン用作動流体をピストンシリンダ204内に注入するために用いられる。その作動流体用インレットポートは、断熱ヘッドブロック208の上端部に配置したり、断熱ヘッドブロック208の側面上に設置したり、当該システム200上の他の位置に配置することが可能である。一実施形態においては、ピストンシリンダ204が、作動流体がそのピストンシリンダ204内に注入された後、気密に封止されるとして維持するための他の方法および他の構造物を採用してもよい。図2に示すHEEC機関200は、さらに、チャンバ熱電対214を有しており、そのチャンバ熱電対214は、断熱ヘッドブロック208内の作動流体の温度を測定するために使用することが可能である。一実施形態においては、断熱ヘッドブロック208のマイクロ流体型熱交換器により、インレットポートheatinlet、熱入力部210から流入した熱が、ピストンシリンダ204内の作動流体に効率よく伝達することが可能である。本体部202は、運動機構220を有することが可能であり、その運動機構220は、前記ピストンからのエネルギーを、クランクシャフトの回転または他の効果を得るためのエネルギーに変換するために、前記ピストンアセンブリに装着されている。HEEC機関200について図示されている実施形態においては、運動機構220が、カムローブによって表されているが、他の機構を採用してもよい。運動機構220は、前記ピストンアセンブリに装着されており、運動機構220は、部分的に本体部202内に収容されるとともに、部分的にピストンシリンダ204内に収容されている。一例においては、運動機構220を、前記ピストンアセンブリのうちのピストンロッドに装着してもよい。一実施形態においては、本体部202が、さらに、その本体部202に装着されたローラハウジング222を有する。そのローラハウジング222は、複数個のローラ224を有し、それらローラ224は、前記ピストンアセンブリにとっての垂直方向ガイドverticalguide、前記ピストンアセンブリの垂直運動軸方向運動を案内するガイドとして用いることが可能である。さらに、前記ピストンアセンブリは、運動機構22に、ロッドクレビスヘッドブロック308を示している。シリンダ304およびピストン断熱型ヘッドブロック308が互いに共同して熱エネルギーを変換し、その熱エネルギーは、ピストン断熱型ヘッドブロック308およびシリンダ304に、別の形態のエネルギー例えば、ドライブシャフトを回転させるエネルギーとして入力される。断熱ヘッドブロック308は、一実施形態においては、マイクロ流体型熱交換器302を収容するように構成され、そのマイクロ流体型熱交換器302は、熱源となる流体例えば、ピストン断熱型ヘッドブロック308に入力されるスチームから熱を効率よく取り出すように設計されている。熱入力部heatinlet、インレットポート310により、スチームのような熱源が、断熱ヘッドブロック308内のマイクロ流体型熱交換器302に入力されることが可能となる。ピストンシリンダ容積室pistoncylindervolume、シリンダ304の容積室は、作動流体用インレットポートから作動流体を受け取ることが可能であり、その作動流体用インレットポートは、前記ピストンの運動範囲の全域にわたり、ピストンシリンダ容積室内にいずれの場所にも作動流体を供給する流体アクセスを実現する。図3に示すように、マイクロ流体型熱交換器302の種々の流体通路を、熱を、スチームのような熱源としての流体からピストンシリンダ304内の作動流体に伝達するために採用し、それにより、熱が、効率よく、熱源としての流体から作動流体に伝達されるようにすることが可能である。チャンバ熱電対314を、内側チャンバシリンダ内室316に装着し、それにより、断熱型ヘッドブロック308の平均温度を測定することが可能であるようにすることが可能である。ピストンシリンダ304は、さらに、ピストン320を収容するように図示されており、そのピストン320は、ピストンシリンダ304の長さ方向に沿って、作動流体の膨張に応答して運動する。ピストン320の種々の運動サイクルが、後に図4-図7において詳細に図示される。図4-図7は、例示的なHEEC機関400を、それの動力サイクルが状態1-状態4にある状態で示している。具体的には、図4-図7は、例示的なHEEC機関400のピストン402および運動機構404が、それの動力サイクルが状態1-状態4にあるときに取る複数の位置を示している。説明を明瞭にするために、図4-図7は、同様な複数の部品を図示するために同じ符号を用いているが、それら図4-図7は、互いに異なる複数の実施態様を示すものであってもよい。具体的には、図4は、HEEC機関400を状態1にある状態で示している。状態1においては、ピストン402が上死点TDC位置にある。この状態においては、運動機構404が、他の部分に対して相対的に平面的である平面表面部406を有するように図示されており、その平面表面図406は、ピストン402の運動方向と同じ方向で実質的に垂直であるように位置合わせされ、また、ピストン402は、ピストンシリンダ401の上端位置において最大圧縮位置にある。熱がピストンシリンダ401内の作動流体に熱交換器403を媒介にして伝達されるため、その作動流体が気化させられるとともに、最大シリンダ圧まで上昇する。作動流体が状態1から膨張することは、運動機構404の平面表面部406と共同して、ピストン402が、動力サイクルが状態2に移行するにつれて、ピストンシリンダ401および熱交換器403に対して相対的に垂直下向きに、非常に急速に下降する現象を発生させる。ピストン402の状態1から状態2への移動は、また、HEEC機関400にとってのHEEC動力取出し行程powerstorke、動力取り出しを行う行程、パワーストロークとして認められる。そのような作動流体の急速膨張と、運動機構404の平面表面部406の向きがピストン402の運動方向に一致させられていることとにより、前記動力取出し行程が、平衡状態である場合のシリンダ401内での変化速度より早い速度で完了するとともに、ドライブシャフト408が全部で約90度回転する間に完了することが可能となる。例えば、その膨張行程は、ピストン402の運動による容積変化速度が、凝縮速度、および、複数の気体分子が複数の液体凝縮核に物質変化する速度より速く、それにより、熱力学的平衡がピストン膨張過程において達成されないように設計することが可能である。一実施形態においては、前記複数の気体分子が、気液界面のような相境界線近傍の領域内において運動する。前記急速膨張の間、気体が、膨張する気体から仕事が取り出されることにより、過冷却supercoolされる。この過冷却された気体は、膨張行程のうちの少なくとも一部により、通常の熱力学的平衡状態であれば、状態図を横切るであろう状態となり、その結果、シリンダ容積室が、液体と気体蒸気との混合物が、熱力学的平衡によって記述される比率で存在するように構成されるであろう状態となる。従来、気体状態にある複数の分子の運動エネルギーが非常に大きいため、その気体は、一般的に、平衡状態において流体が変化するときのバルク流体変化速度であって、ピストンによって膨張する容積が変化し得る速度より非常に速いものを有する。しかし、膨張過程の間に相転移境界線を横切ることにより、新しい時間制限型の凝縮および/または気化という物質移動を行ういくつかの過程が生成され、それら過程は、平衡化のための速度であって、自然に気体が平衡化する速度より遅く、また、より重要なことに、ピストンによる膨張の速度より遅いものを有する。したがって、ピストンによる急速な膨張過程の間、過冷却された気体が、熱力学によって予測される平衡状態である場合と同じ量の気体を液体に完全に凝縮させるに必要な時間より短い時間しか存在しない。その結果、膨張行程の間におけるシリンダ圧が、作動流体がこの非平衡準安定状態にあるため、前記複数の気体分子のうちの一部が一層より高密度の複数の液滴に凝縮することが可能であった場合に発生したであろうシリンダ圧より高い。この高いピストンシリンダ圧は、ピストンによる仕事であって、平衡状態にある過程である場合に取り出されたであろう仕事より多いものが取り出されることを可能にする。さらに、そのように多い量で作動流体から取り出される、ピストンによる仕事は、熱力学的平衡状態で膨張が行われる過程である場合より大きい程度で作動流体の冷却に寄与する。一実施形態においては、蒸気拡散速度が、一層長い時間的尺度に依存し、その時間的尺度は、蒸気vaporが、半径方向に移動して、気柱を通過し、それにより、蒸気vaporが、液体の凝縮が発生するかもしれない内側シリンダ壁上において凝縮するために必要である。図5は、例示的なHEEC機関400を状態2にある状態で示している。状態2においては、ピストン402が下死点BDC位置にある。図5に示すように、運動機構404の平面表面部406は、ピストン402の運動方向に対してほぼ直角である。したがって、状態2と状態3との間において、後に図6において図示されるように、ピストン402が概して同じ位置、すなわち、下死点に近い位置にある。状態2と状態3との間のそのような期間は、本明細書においては、下側ドエル角度領域全域にわたり、ピストン402が下死点近傍に保持されるように、比較的に実質的に一定である。下側ドエル期間により、前記過冷却された気体がほぼ完全に平衡化し、作動流体のうち液体の部分を凝縮させるのに必要な長さの時間が得られ、それにより、シリンダ容積が最大である状態で圧縮行程が行われるときのシリンダ圧が低下する。下側ドエル期間により、ピストンシリンダ401が、動力取出しサイクルにおける他の状態に比較して、より低い圧力と、より大きいシリンダ容積とを、ピストンシリンダ401内の作動流体のために有するようにさせられる。HEEC機関400の一実施形態においては、運動機構404を、約30度という角度でのドライブシャフト408の回転に相当する下側ドエル期間を実現するように構成することが可能であるが、他の構成態様を対象としてもよい。一実施形態においては、その下側ドエル時間を、作動流体が、移動律速過程が全凝縮時間の長さを支配的に決める過程のもとで凝縮させられるように最適化することが可能である。下側ドエル期間の間における急速な再凝縮recondensation、先に凝縮させられて気化された流体が、再度、凝縮させられること速度を増加させるために、HEEC機関400の一実施形態は、ピストンシリンダ401の内側表面を、ある材料で構成されるように実現することが可能であり、その材料は、ピストンシリンダ401の表面上における気体分子の急速凝縮を、特にピストン402が下側ドエル期間に近い位置またはその期間内の位置に至ると、実現するものである。例えば、ガラス、金属などが、そのような内側表面の材料の例である可能性がある。ピストンシリンダ401内の作動流体が、移動律速過程transportlimitedprocessに従って凝縮する可能性があるため、その作動流体の複数の液滴が、ピストンシリンダ401の内側表面上に集まる可能性がある。さらに、このピストンシリンダ401は、前記内側シリンダ壁のうちの複数の領域であってそれぞれ互いに異なる材料によって構成されたものを有し、それにより、下死点近傍の部分において発生する凝縮を、膨張サイクルのうちの他の部分におけるより多く促進する可能性がある。図6は、例示的なHEEC機関400を状態3にある状態で示している。状態3においては、ピストン402が依然として下死点に位置している。しかし、この状態に至るときには、凝縮可能な流体のすべてまたはほぼすべてが固体表面上に、当該サイクル内のシリンダ圧が最低であるように、凝縮し終わっている。この時点においては、ピストン402の下側端部が、運動機構404の平面表面部406から離間することを開始しようとしているとともに、ピストン402が圧縮を開始しようとしている。すなわち、状態3は、下死点側のドエル時間期間の終点を決めるのである。HEEC機関400の圧縮行程であって状態3と状態4との間に位置するものの間、ピストン402がそれの下死点からそれの上死点に向かって移動する。HEEC機関404の一実施形態においては、ピストン402の下死点から上死点までの移動すなわち、状態3から状態4までの移動は、150度というように大きな角度でのドライブシャフト408の回転に相当する。図7は、例示的なHEEC機関400を状態4にある状態で示している。状態4にある間、運動機構404の平面表面部406は、ピストン402の運動方向に対してほぼ直角であり、前記カムのプロファイル外形形状の半径であってドライブシャフト408の中心点から、カムフォロワホイール410との接触点まで測定されるものが、ほぼ一定である。その結果、このサイクルの間、ピストン402が、比較的comparatively長い時間、上死点に保持される。HEEC機関400のこの期間は、上側ドエル802,810および814で示すについての平衡状態解析平衡状態にある熱力学サイクルの解析の結果との組合わせとして示しており、その組合せにより、HEECサイクルが閉じたサイクルとなる。その平衡状態解析は、別の複数の状態のすべてにつき、市販されている熱力学ソフトウエアパッケージを用いて行われた。PV線図800は、図4-図7に図示された複数の状態図に関連付けることも可能である。図8に示すように、HEEC機関についての状態1符号804で示すは、概して、加熱を形成することを可能にすることによって達成され、その移動律速過程は、ピストン膨張期間806のうちの少なくとも実質的な部分substantialportionの間において気体が完全に、平衡状態にある2相流体に平衡化することを阻止する。その結果、下側ドエル期間810の間、HEEC機関のピストンは、下死点に保持されることが可能となり、よって、この下側ドエル期間810は、下死点側ドエル期間と称することも可能である。ピストンが下死点に保持されることと、前述の別に取り出された仕事のエネルギーが作動流体を過冷却させてきたことを理由に、気体が凝縮して、作動流体の複数の液滴であってシリンダ内部の固体表面上に付着するものとなる。それら液滴は、ピストンシリンダの内側表面の近傍位置においてより簡単に形成される可能性がある。一方、シリンダの中心部近傍にある気体は、気体状態のままであるが、気体分子の減少が原因でより低圧になると、凝縮状態に移行する可能性がある。等エントロピー圧縮期間814の間、ピストンは、準等エントロピー圧縮プロファイルグラフ上のカーブに従って下死点位置から上死点位置に移動する。その圧縮速度は、熱力学的平衡が前記圧縮の全期間を通じて完全に達成されるかまたはほぼ達成されるために十分であるほどに低速である。その結果、膨張期間におけるシリンダ内の気圧であって凝縮された液体をほとんど有しないものが、圧縮期間における気圧より高い。ピストンによる圧縮期間の間、作動流体の気体および液滴は、凝縮してシリンダの内側チャンバ内に戻り、その内側チャンバ内においては、それら気体および液滴の加熱および気化によってこのサイクルが繰り返される可能性がある。PV線図800は、非平衡状態でピストンが膨張を行う場合のピストン膨張プロファイル806であって実験的に測定されたものを、HEEC用作動流体の一候補であるオクタフルオロプロパンOctafluoropropaneを用いるピストンシリンダの圧力と容積との対比について示している。ピストン膨張プロファイル806は、熱力学的平衡状態を表す現存のモデルを用いて解析的に計算することを現在行うことは不可能なものであるが、ピストンによる膨張が非平衡状態で行われる間、凝縮および/または物質拡散を行う移動律速過程を生起するために、飽和液相線を臨界的に横切ることを図示している。図8に示すように、状態1および状態2は、測定値によって実験的に決定される。計算によって取得された領域および816状態4のすべてならびに圧縮プロファイル期間814を推定することが可能である。例えば、サイクル状態点812状態3は、サイクル状態点808状態2における比容積を前提に、かつ、前記比仕事エネルギー実験的に導出された膨張期間ピストン膨張プロファイル806の下方に存在する総面積をサイクル状態点804状態1の内部エネルギーから引き算することにより、導出された。サイクル状態点816状態4は、サイクル状態点812状態3からサイクル状態点804状態1における比容積まで等エントロピー圧縮が行われることを仮定することにより、推定された。このサイクルによって生成される正味の仕事は、PV線図800上において複数の状態点802,806,810および814によって包囲される面積の総合値であってPV仕事を表すものである。図9は、例示的なHEEC機関についての種々の非正弦波状のピストン運動軌跡を、従来のピストン機関と対比して示す線図900であり、前記HEEC機関は、例示的な複数種類の運動機構を用い、前記従来のピストン機関は、正弦波状のピストン運動軌跡を有する。この線図900は、1または2以上のグラフを有し、それらグラフは、ピストンの複数の運動軌跡を、ピストンによって駆動されるドライブシャフトの回転角を変数として示している。具体的には、この線図900は、1グラフ902であって、カムを用いる例示的なHEEC機関についてのピストンの運動軌跡を、ピストンによって駆動されるドライブシャフトの回転角を変数として示すものと、2グラフ908であって、典型的なドライブシャフトを用いる例示的なHEEC機関についてのピストンの運動軌跡を、ピストンによって駆動されるドライブシャフトの回転角を変数として示すものと、3グラフ906であって、スコッチヨーク機構を用いる例示的なHEEC機関についてのピストンの運動軌跡を、ピストンによって駆動されるドライブシャフトの回転角を変数として示すものと、4グラフ904であって、変形されたスコッチヨーク機構を用いる例示的なHEEC機関についてのピストンの運動軌跡を、ピストンによって駆動されるドライブシャフトの回転角を変数として示すものとを有する。より具体的には、グラフ902は、例示的なHEEC機関についての動力サイクルを状態1-4例えば、図9において符号1-4によって示されているにわたって示している。状態1から状態2までのピストンの運動は、ピストンシリンダ内の作動流体についての急速な膨張期間910を示しており、その運動を原因として、ピストンが、上死点から下死点まで移動させられる。ピストンの下側ドエル期間912においては、ピストンが下死点においてほぼ完全に静止しており、その下側ドエル期間912により、複数の気体粒子の一部が凝縮し、ピストンシリンダの内側表面の近傍位置において作動流体の複数の液滴となる。このHEEC機関の圧縮期間914の間、ピストンは、等エントロピープロファイルに従って下死点から上死点まで移動する。状態4と状態1との間の期間は、上側ドエル期間916と称される。この上側ドエル期間916の間、ピストンは、上死点に実質的に保持される。ドライブシャフトに関する多くのシナリオにおいて、ドライブシャフトは、ほぼ一定の回転数で回転し、そのドライブシャフトの回転角は時間と共に直線的に増加するsynchronizedintime、ドライブシャフトの回転角速度が時間の経過に対して一定である。しかし、HEEC動力サイクルについての少なくとも1つの実施形態においては、膨張が、圧縮行程より短い時間間隔にわたり、発生する。この時間間隔は、具体的な作動流体の状態量、ピストンおよびシリンダの幾何学的性質geometry、ならびに、一般的には、むしろ、凝縮および物質移動を行う複雑な現象であって過冷却された作動流体内において液滴が形成されることによって低い平衡化速度を定義するものに依存する。計測される研究用ピストンを用いる実験的な複数の測定値を、種々の非平衡状態においてシリンダ圧に発生する種々の変化量を直接的に測定するために用いることが可能である。それら測定値は、ピストンについての最適な時間プロファイルを導出するために、状態2および状態3におけるシリンダ圧についての平衡状態での熱力学的解析に結び付けることが可能である。このピストンについての時間プロファイルがひとたび既知となれば、運動学的であり、また、可能性としては電気力学的electrodynamic、電気-機械変換型であり得る多数の機構を、必要な非正弦波状の運動を生成するように設計することが可能である。HEECサイクルを最適化する別の方法は、図2に示す研究用機関を構築する工程と、HEEC動力サイクルから正味の仕事を取り出すために最適なカムプロフィルを求めるために、ピストンシャフトの仕事を測定しつつ、種々のカムプロファイルを試験する工程とにより構成され得る。上述の例示的な運動学的機械的機構であって回転数rpmが一定であるドライブシャフトの回転から非正弦波状運動を生成するものに加えて、ピストンの運動速度を変更するための別の機構が、ドライブシャフトの回転速度を実時間でrealtime、そのドライブシャフトの回転中に変化させることを、従来のドライブシャフト型ピストン機関との組合せにおいて行う。この種のデバイスの一例は、電気的モータ/発電機を含むが、これに限定されず、その電気的モータ/発電機は、従来のピストン機関のドライブシャフトに、その電気的モータ/発電機が前記ピストン機関のドライブシャフト上のねじり負荷を変更することが可能であるように連結される。その電気的モータ/発電機は、図9に示すプロファイルと同様なものを生成するために、従来のピストン機関のドライブシャフトの回転速度を変更する再生的ブレーキとして効果的に作用することが可能である。図8に示すように動力サイクルを生成することによって正味の仕事が生成されることが原因で、前記電気的モータ/発電機は、HEEC高効率エネルギー変換型モータに直接的に連結された非常に熱伝導率が高い通路であり得る。作動流体用内側チャンバ1120は、HEECピストン用作動流体例えば、予め定められた特性を有するを収容するために用いることが可能である。熱または他のエネルギーの働きによって作動流体が膨張すると、ピストンが、ピストンアセンブリ1100の底部に向かって垂直下向きに動く可能性がある。図11Aに示すように、ピストンが上死点にある間、一般的には、前記ピストンシリンダのうち、プランジャ1114より下方に位置する部分に作動流体が全く存在しないであろう。しかし、図11Aにおいて符号1122によって示すように、作動流体のうちのいくつかの粒子が、ピストントップ1106の複数本のリングを通過して漏れて、プランジャ1114より下方のチャンバ内に侵入する可能性がある。そのようにして漏れた作動流体を回収するために、ピストンアセンブリ1100は、戻り通路用チューブ1124を備えたものとすることが可能である。その戻り通路用チューブ1124は、前記ピストンシリンダの底部を、そのピストンシリンダ同じピストンシリンダの中間部に連結する。戻り通路用チューブ1124の上端部が前記ピストンシリンダに接続される位置は、ピストンが下死点にあるときに、シリンダヘッド1102の上面が、戻り通路用チューブ1124の接続端部の上面より下方にあるように、決定される。戻り通路用チューブ1124についてのそのような構成のおかげで、ピストンが前記ピストンシリンダ内を下向きに移動するとき、プランジャ1114が、作動流体の複数の液滴1122を捕集し、それら液滴1122を戻り通路用チューブ1124に押し込む。戻り通路用チューブ1124は、逆止弁1126を備えており、その逆止弁1126は、作動流体の一方向流れ、具体的には、前記ピストンシリンダの底部からそのピストンシリンダの上部に向かう方向1128の流れを許可する。図12は、例示的なピストンアセンブリ1200を3次元的に示す図である。具体的には、図12は、ピストンアセンブリ1200を示しており、そのピストンアセンブリ1200は、複数本の連接ロッド1204のそれぞれの第1端部に装着された外側磁石1202を備えている。それら連接ロッド1204のそれぞれの下側端部は、本明細書に説明されている運動機構に装着することが可能である。一実施形態においては、ピストンアセンブリ1200の複数の内側磁石の動きを原因として、複数の外側磁石1202が運動し、それにより、前記運動機構に装着されたドライブシャフトが回転する。ピストンアセンブリ1200は、さらに、戻り通路用チューブ1208および逆止弁1210例えば、戻り通路用チューブ1124および逆止弁1126に対応するを有する。図13は、例示的なエネルギー変換システム1300を示しており、そのエネルギー変換システム1300は、ベローズ1302支持ポスト1316と熱交換器ヘッド1304とに隠れて部分的に見えないで包囲されることによってそのベローズ1302によって封止されたベローズ封止ピストンを有する。熱交換器ヘッド1304は、エネルギー変換システム1300の一端部に配置されるとともに、熱移動を行うための熱移送用流体例えば、スチーム、熱水が熱交換器ヘッド1304を通過して流れるように、入力部1306および出力部1308を備えている。その熱移送用流体は、入力部1306において熱交換器ヘッド1304内に流入し、中央チューブ図示しないが、ベローズ1302内に包囲されている内を下向きに流れ、環状外側通路図示しないが、ベローズ1302内に包囲されている内を上向きに流れ、そして、出力部1308において熱交換器ヘッド1304から排出される。ベローズ1302内においては、前記熱移送用流体が、ピストンシリンダ用の作動流体から分離しており、その分離は、熱が前記熱移送用流体から作動流体に伝達される際に通過する熱伝導壁によって行われ、その熱伝導壁は、ベローズ1302内において封止されている。作動流体の膨張であって上述のようにして移動させられた熱から発生するものを原因として、ピストンシャフトベローズ1302内において部分的に包囲されるとともに封止されているが、熱交換器ヘッド1304から遠ざかる向きに移動する。そのピストンシャフトは、直線運動するように案内された直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド1310に連結されており、その直線ガイド付きカムクランク型ロッド1310は、カム1312を駆動してシャフトドライブシャフト1314を回転させる。図14は、例示的な熱交換器ヘッド1400を示す断面図であり、その熱交換器ヘッド1400は、圧縮状態にあるベローズによって封止されたピストンシャフト1402と組み合わされる。熱交換器ヘッド1400は、熱移動を行うための熱移送用流体例えば、スチーム、熱水が熱交換器ヘッド1400を通過して流れるように、入力部1404および出力部1406を備えている。その熱移送用流体は、入力部1404において熱交換器ヘッド1400内に流入し、中央チューブ1408内を下向きに流れ、中央チューブ1408の外側にある環状通路である環状外側通路1410内を上向きに流れ、そして、出力部1406において熱交換器ヘッド1400から排出される。ベローズ1412内においては、前記熱移送用流体が、ピストンシリンダ用の作動流体から分離しており、その分離は、熱が前記熱移送用流体から作動流体に伝達される際に通過する熱伝導壁であって側壁1414および底壁1416を有するものによって行われ、前記熱移送用流体は、中央チューブ1408および環状外側通路1410を通過して、作動流体まで流れ、前記熱伝導壁は、ベローズ1412と熱伝導壁すなわち、側壁1414および底壁1416との間の容積室内において封止されている。作動流体の膨張であって上述のようにして移動させられた熱から発生するものを原因として、ピストンシャフト1402が熱交換器ヘッド1400から遠ざかる向きに移動する。そのピストンシャフト1402は、直線運動するように案内された直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド図14には図示されていないに連結されており、その直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドは、カム図14には図示されていないを駆動してシャフトドライブシャフト図14には図示されていないを回転させる。ベローズ1412の一端部であって熱交換器ヘッド1400に近いものは、環状外側通路1410の外周面に対して封止シールされており、一方、ベローズ1412の一端部であってピストンシャフト1402に近いものは、ピストンシャフト1402に対して封止シールされている。そのピストンシャフト1402は、前記直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドに連結されていて、ピストンサイクルのうちの膨張過程においては、熱交換器ヘッド1400から遠ざかる向きに直線運動し、また、前記ピストンサイクルのうちの圧縮過程においては熱交換器ヘッド1400に近づく向きに直線運動する。前記膨張過程は、作動流体の急速気化に由来し、その急速気化は、前記熱移動であって前記熱移送用流体からの、前記熱伝導壁を経由したものによって発生させられる。前述のように、その急速気化により、ベローズ1412と前記熱伝導壁との間の容積室内の圧力が急速に上昇し、それを原因として、ベローズ1412が伸張させられるとともに、ピストンシャフト1402が熱交換器ヘッド1400から遠ざかる向きに押し出される。前記圧縮過程は、前記カムの回転に由来し、そのカムの回転を原因として、前記カムクランク入力ロッドおよびピストンシャフト1402が熱交換器ヘッド1400に近づく向きに移動させられる。この運動を原因として、ベローズ1412が圧縮させられて図14に示す位置に至り、それにより、ベローズ1412と前記熱伝導壁との間の容積室内の作動流体を圧縮し、これは、別の急速気化膨張過程の準備段階である。図15は、例示的な熱交換器1500を示す斜視図であり、その熱交換器1500は、収縮状態にあるベローズによって封止されたピストンシャフト1502と組み合わされる。熱交換器エレメント1500は、熱移動を行うための熱移送用流体例えば、スチーム、熱水が熱交換器ヘッド1500を通過して流れるように、入力部1504および出力部1506を備えている。その熱移送用流体は、入力部1504において熱交換器ヘッド1500内に流入し、中央チューブ1508内を下向きに流れ、中央チューブ1508の外側にある環状通路である環状外側通路1510内を上向きに流れ、そして、出力部1506において熱交換器ヘッド1500から排出される。ベローズ1512内においては、前記熱移送用流体が作動流体から分離しており、その分離は、熱が前記熱移送用流体から作動流体に伝達される際に通過する熱伝導壁であって側壁1514および底壁1516を有するものによって行われ、前記熱移送用流体は、中央チューブ1508および環状外側通路1510を通過して、作動流体まで流れ、前記熱伝導壁は、ベローズ1512と熱伝導壁すなわち、側壁1514および底壁1516との間の容積室内において封止されている。作動流体の膨張であって上述のようにして移動させられた熱から発生するものを原因として、ピストンシャフト1502が熱交換器ヘッド1500から遠ざかる向きに移動する。そのピストンシャフト1502は、直線運動するように案内された直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド図15には図示されていないに連結されており、その直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドは、カム図15には図示されていないを駆動してシャフトドライブシャフト図15には図示されていないを回転させる。ベローズ1512の一端部であって熱交換器ヘッド1500に近いものは、環状外側通路1510の外周面に対して封止シールされており、一方、ベローズ1512の一端部であってピストンシャフト1502に近いものは、ピストンシャフト1502に対して封止シールされている。そのピストンシャフト1502は、前記直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドに連結されていて、ピストンサイクルのうちの膨張過程においては、熱交換器ヘッド1500から遠ざかる向きに直線運動し、また、前記ピストンサイクルのうちの圧縮過程においては熱交換器ヘッド1500に近づく向きに直線運動する。前記膨張過程は、作動流体の急速気化に由来し、その急速気化は、前記熱移動であって前記熱移送用流体からの、前記熱伝導壁を経由したものによって発生させられる。前述のように、その急速膨張により、ベローズ1512と前記熱伝導壁との間の容積室内の圧力が急速に上昇し、それを原因として、ベローズ1512が伸張させられるとともに、ピストンシャフト1502が熱交換器ヘッド1500から遠ざかる向きに押し出される。前記圧縮過程は、前記カムの回転に由来し、そのカムの回転を原因として、前記カムクランク入力ロッドおよびピストンシャフト1502が熱交換器ヘッド1500に近づく向きに移動させられる。この運動を原因として、ベローズ1512が圧縮させられて図15に示す位置に至り、それにより、ベローズ1512と前記熱伝導壁との間の容積室内の作動流体を圧縮し、これは、別の急速気化膨張過程の準備段階である。図16は、例示的な熱交換器ヘッド1600を示す断面図であり、その熱交換器ヘッド1600は、伸張状態にあるベローズによって封止されたピストンシャフト1602と組み合わされる。熱交換器エレメント1600は、熱移動を行うための熱移送用流体例えば、スチーム、熱水が熱交換器ヘッド1600を通過して流れるように、入力部1604および出力部1606を備えている。その熱移送用流体は、入力部1604において熱交換器ヘッド1600内に流入し、中央チューブ1608内を下向きに流れ、中央チューブ1608の外側にある環状通路である環状外側通路1610内を上向きに流れ、そして、出力部1606において熱交換器ヘッド1600から排出される。ベローズ1612内においては、前記熱移送用流体が作動流体から分離しており、その分離は、熱が前記熱移送用流体から作動流体に伝達される際に通過する熱伝導壁であって側壁1614および底壁1616を有するものによって行われ、前記熱移送用流体は、中央チューブ1608および環状外側通路1610を通過して、作動流体まで流れ、前記熱伝導壁は、ベローズ1612と熱伝導壁すなわち、側壁1614および底壁1616との間の容積室内において封止されている。作動流体の膨張であって上述のようにして移動させられた熱から発生するものを原因として、ピストンシャフト1602が熱交換器ヘッド1600から遠ざかる向きに移動する。そのピストンシャフト1602は、直線運動するように案内された直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド図16には図示されていないに連結されており、その直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドは、カム図16には図示されていないを駆動してシャフトドライブシャフト図16には図示されていないを回転させる。ベローズ1612の一端部であって熱交換器ヘッド1600に近いものは、環状外側通路1610の外周面に対して封止シールされており、一方、ベローズ1612の一端部であってピストンシャフト1602に近いものは、ピストンシャフト1602に対して封止シールされている。そのピストンシャフト1602は、前記直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドに連結されていて、ピストンサイクルのうちの膨張過程においては、熱交換器ヘッド1600から遠ざかる向きに直線運動し、また、前記ピストンサイクルのうちの圧縮過程においては熱交換器ヘッド1600に近づく向きに直線運動する。前記膨張過程は、作動流体の急速気化に由来し、その急速気化は、前記熱移動であって前記熱移送用流体からの、前記熱伝導壁を経由したものによって発生させられる。前述のように、その急速膨張により、ベローズ1612と前記熱伝導壁との間の容積室内の圧力が急速に上昇する。この圧力上昇により、ピストンシャフト1402が熱交換器ヘッド1600から遠ざかる向きに押し出される。ベローズ1612は、この運動を、自身の軸方向伸張によって吸収する。前記圧縮過程は、前記カムの回転に由来し、そのカムの回転を原因として、前記カムクランク入力ロッドおよびピストンシャフト1602が熱交換器ヘッド1600に近づく向きに移動させられる。この運動を原因として、ベローズ1612が圧縮させられて図16に示す位置に至り、それにより、ベローズ1612と前記熱伝導壁との間の容積室内の作動流体を圧縮し、これは、別の急速気化膨張過程の準備段階である。図17は、例示的な熱交換器1700を示す斜視図であり、その熱交換器1700は、伸張状態にあるベローズによって封止されたピストンシャフト1702と組み合わされる。熱交換器エレメント1700は、熱移動を行うための熱移送用流体例えば、スチーム、熱水が熱交換器ヘッド1700を通過して流れるように、入力部1704および出力部1706を備えている。その熱移送用流体は、入力部1704において熱交換器ヘッド1700内に流入し、中央チューブ1708内を下向きに流れ、中央チューブ1708の外側にある環状通路である環状外側通路1710内を上向きに流れ、そして、出力部1706において熱交換器ヘッド1700から排出される。ベローズ1712内においては、前記熱移送用流体が作動流体から分離しており、その分離は、熱が前記熱移送用流体から作動流体に伝達される際に通過する熱伝導壁であって側壁1714および底壁1717を有するものによって行われ、前記熱移送用流体は、中央チューブ1708および環状外側通路1710を通過して、作動流体まで流れ、前記熱伝導壁は、ベローズ1712と熱伝導壁すなわち、側壁1714および底壁1717との間の容積室内において封止されている。作動流体の膨張であって上述のようにして移動させられた熱から発生するものを原因として、ピストンシャフト1702が熱交換器ヘッド1700から遠ざかる向きに移動する。そのピストンシャフト1702は、直線運動するように案内された直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド図17には図示されていないに連結されており、その直線ガイド付きカムクランク型入力ロッドは、カム図17には図示されていないを駆動してシャフトドライブシャフト図17には図示されていないを回転させる。ベローズ1712の一端部であって熱交換器ヘッド1700に近いものは、環状外側通路1710の外周面に対して封止シールされており、一方、ベローズ1712の一端部であってピストンシャフト1702に近いものは、ピストンシャフト1702に対して封止シールされている。そのピストンシャフト1702は、直線ガイド付きカムクランク型入力ロッド図17には図示されていないに連結されていて、ピストンサイクルのうちの膨張過程においては、熱交換器ヘッド1700から遠ざかる向きに直線運動し、また、前記ピストンサイクルのうちの圧縮過程においては熱交換器ヘッド1700に近づく向きに直線運動する。前記膨張過程は、作動流体の急速気化に由来し、その急速気化は、前記熱移動であって前記熱移送用流体からの、前記熱伝導壁を経由したものによって発生させられる。前述のように、その急速膨張により、ベローズ1712と前記熱伝導壁との間の容積室内の圧力が急速に上昇する。この圧力上昇により、ピストンを下向きに押し出すための力が加えられるか、または、それに代えて、ベローズ1712が、軸方向に伸張するとともに、ピストンシャフト1702が熱交換器ヘッド1700から遠ざかる向きに押し出される。前記圧縮過程は、前記カムの回転に由来し、そのカムの回転を原因として、前記カムクランク入力ロッドおよびピストンシャフト1702が熱交換器ヘッド1700に近づく向きに移動させられる。この運動を原因として、ベローズ1712が圧縮させられて図17に示す位置に至り、それにより、ベローズ1712と前記熱伝導壁との間の容積室内の作動流体を圧縮し、これは、別の急速気化膨張過程の準備段階である。図18は、例示的なHEEC機関において使用することが可能である運動機構を示しているが、他の運動機構を採用してもよいことを理解すべきである。この例示的な運動機構は、圧縮行程より高速である膨張行程を生成するように構成されているが、当該システムの要求事項に応じて異なる特性を持たせることが可能である。従来のピストン機関であって、ドライフシャフトピンとピストンピンとの双方において回転自在な状態であることを除いて位置が固定されているものとは異なり、別の運動機構が、ドライブシャフトピンおよび/またはピストンピンが予め定められたパターン経路でスライドし、それにより、ピストン運動を、ほぼ正弦波状である運動から外れたものにすることが可能である。図18は、スコッチヨークアセンブリ1800であってピストン1802を有するものを示している。さらに、そのスコッチヨークアセンブリ1800は、運動機構1804を有し、その運動機構1804は、スロット長穴1806により、ピストン1802に連結されており、そのスロット1806は、ピン1808に係合している。そのピン1808は、回転部1810を介してドライブシャフト1812に連結されている。その運動機構1804の幾何学的性質geometryは、ピストン1802の直線運動をドライブシャフト1810の回転運動に変換するように構成することが可能である。具体的には、この運動機構1804の幾何学的性質は、ピストン1802が上側ドエル時間を有するように構成することが可能であり、その上側ドエル時間は、ピストンシリンダ内の作動流体が高圧気体に変化することを可能にする。さらに、この運動機構1804の形状は、さらに、ピストン1802が下死点BDC位置に接近するにつれてピストン1802がピストンシリンダ内の気体の急速膨張を発生させるようにすることも可能である。さらにまた、この運動機構1804の形状は、さらに、ピストン1802が下側ドエル時間を有するようにすることも可能であり、その下側ドエル時間は、ピストンシリンダ内の作動流体が下死点BDC位置に接近するにつれてピストン1802がピストンシリンダ内の気体の準安定熱力学的状態が崩壊して平衡状態に復元し、それにより、その気体が凝縮して液滴状の作動流体となって、ピストンシリンダ内の圧力が低下するほどに十分に長い長さを有する。図18に示すように、ピストン1802は、上死点位置に近い。図19は、例示的なHEEC機関において使用することが可能である別の運動機構を示している。その例示的なHEEC機関は、圧縮行程より高速な膨張行程を生成するように構成されているが、当該システムの要求事項に応じて異なる特性を持たせることが可能である。具体的には、図19は、スコッチヨークアセンブリ1900であってピストン1902を有するものの機能を示している。さらに、そのスコッチヨークアセンブリ1900は、運動機構1904を有し、その運動機構1904は、スロット長穴1906により、ピストン1902に連結されており、そのスロット1906は、ピン1908に係合している。そのピン1908は、回転部1910を介してドライブシャフト1912に連結されている。その運動機構1904の幾何学的性質geometryは、ピストン1902の直線運動をドライブシャフト1910の回転運動に変換するように構成することが可能である。具体的には、この運動機構1904の幾何学的性質は、ピストン1902が上側ドエル時間を有するように構成することが可能であり、その上側ドエル時間は、ピストンシリンダ内の作動流体が高圧気体に変化することを可能にする。さらに、この運動機構1904の形状は、さらに、ピストン1902が下死点BDC位置に接近するにつれてピストン1902がピストンシリンダ内の気体の急速膨張を発生させるようにすることも可能である。さらにまた、この運動機構1904の形状は、さらに、ピストン1902が下側ドエル時間を有するようにすることも可能であり、その下側ドエル時間は、ピストンシリンダ内の作動流体が下死点BDC位置に接近するにつれてピストン1902がピストンシリンダ内の気体の準安定熱力学的状態が崩壊して平衡状態に復元し、それにより、その気体が凝縮して液滴状の作動流体となって、ピストンシリンダ内の圧力が低下するほどに十分に長い長さを有する。図19に示すように、ピストン1902は、下死点位置に近い。上述の説明においては、説明の便宜上、多くの具体的な細部が本発明の完全な理解のために記載される。しかし、当業者にとって明らかであることは、本発明は、それら具体的な細部を伴うことなく実施してもよいということである。例えば、種々の特徴が具体的ないくつかの実施形態に帰属するが、理解すべきことは、一実施形態に関して説明された特徴を、同様にして他の実施形態に組み込んでもよいということである。しかし、同じ理由で、記載されているいずれの実施形態についても、その実施形態の1つの特徴でも複数の特徴でも、本発明にとって不可欠のものであると考えるべきではなく、なぜなら、本発明の他のいくつかの実施形態はそのような特徴を省略する可能性があるからである。以上説明した仕様、いくつかの例およびデータにより、本発明のいくつかの例示的な実施形態につき、構成および用途が完全に説明される。本発明の多くの実施形態を、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、実現可能であるため、本発明は、後続する特許請求の範囲の欄に記載される。さらに、記載された特許請求の範囲から逸脱することなく、それら互いに異なる複数の実施形態の構造的特徴を組み合せてさらに別の実施形態とすることが可能である。"