JP2003525386A - 補助パワーユニット - Google Patents

補助パワーユニット

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JP2003525386A
JP2003525386A JP2001563772A JP2001563772A JP2003525386A JP 2003525386 A JP2003525386 A JP 2003525386A JP 2001563772 A JP2001563772 A JP 2001563772A JP 2001563772 A JP2001563772 A JP 2001563772A JP 2003525386 A JP2003525386 A JP 2003525386A
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external combustion
battery
engine
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カメン、ディーン・エル
ランジェンフェルド、クリストファー・シー
ノリス、マイケル
サクス、ジェイソン・マイケル
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ニュー・パワー・コンセプツ・エルエルシー
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    • F02G3/02—Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines
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    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
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Abstract

(57)【要約】 電気的パワー及び熱を室内の領域に提供する補助パワーシステム(100)である。スターリングエンジンのような外燃機関(101)を備え機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生する。外燃機関は燃料を完全燃焼させ、外燃機関の排気ガスが既定の排気レベルより下になるようにする。ジェネレータ(102)が外燃機関(101)に接続されていて、外燃機関から発生した機械的エネルギーを電気的パワーに変換する。第１パワー出力を用いてジェネレータから発生した電気的パワーを提供する。外燃機関(101)及びジェネレータは、外燃機関、ジェネレータ及びｈ時ハウジング組立体が携帯可能な寸法となるようにハウジング内に配置されている。外燃機関(101)から発生する熱エネルギーはハウジングを囲む大気を加熱するために用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は屋内での使用のために熱及びパワーを同時発生する補助パワーユニ
ットに関し、その補助パワーユニットが外部燃焼機関、特に、スターリングサイ
クルエンジンを備える。
【０００２】
【従来の技術】
補助パワーユニット（ＡＰＵ）はエンジン及び発電機からなる。燃料の燃焼に
よる熱的エネルギーはＡＰＵのエンジンにおいて機械的エネルギーに変換され、
機械的エネルギーはそのＡＰＵのジェネレータにおいて電気的エネルギーに変換
される。ＡＰＵの１つの利点は、それは携帯可能な大きさで、持ち運びが容易で
、建築現場、セルタワー又はキャビンのように地方の電力送電網に接続されてい
ないような遠隔地でも用いることができる点にある。ＡＰＵは電力の供給が停止
されている間、ビジネス及び家庭用の緊急バックアップ電力を提供するためにも
重要である。
【０００３】 内燃機関を用いる小型で携帯可能なＡＰＵは広く利用することができる。例え
ば、３５０ＷＡＰＵ重量が２０lbsで、また、１ｋＷＡＰＵで重量が約７０lbsで
ある。しかし、内燃機関を用いるＡＰＵは閉鎖環境では用いることはできない。
それは、内燃機関から毒性の排気ガスが排出されるからである。排気ガスが外気
に排出されていたとしても、内燃機関から発生する騒音のためそれはユーザーに
非常に魅力のないものとなっている。排気ガスの抽気もシステム全体の効率を約
３５％まで減少させる。それは排気ガスによって持ち出された熱エネルギーの損
失による。内燃機関は高いメンテナンスコスト及び１００運転時間程度の短い寿
命によってさらに欠点を有する。
【０００４】 従来から公知なのは、スターリングサイクルエンジンのような外燃機関を用い
る同時発生ユニット及び熱ポンプである。しかし、それらの同時発生ユニットは
典型的には外燃機関の寸法によって示されているように非常に巨大である（した
がって携帯できない）。また、排気ガスは依然として外気に排出しなければなら
ない。上記の通り、排気ガスを抽気することによってシステム全体の効率が低下
する。それは、排気ガスによって運び出された熱エネルギーによって損失が発生
し、さらに、追加のハードウエアを必要とするからである。
【０００５】 ＡＰＵにパワーを与えるために用いることができる外燃機関の１つとしてスタ
ーリングサイクルエンジンがある。スターリングサイクルエンジンは、機械的エ
ネルギー及び熱エネルギーの両方を発生する。スターリングの歴史が詳細にWalk
er, Stirling Engines、オックスフォード大学出版（１９８０）に説明されてい
る。これは参照としてここに組み入れる。スターリングエンジンの動作原理は従
来から公知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関と比較した場合のスターリングサイクルエンジンの１つの欠点として
、エンジンに置かれた負荷の突然の変動へのスターリングサイクルエンジンの応
答時間が長いということがある。スターリングエンジンの応答時間は、外燃ガス
とエンジンの内部作動流体との間での熱移動速度によって制限され、３０秒程度
の大きさである。一方、内燃機関の応答時間は、非常に短い。それは、燃焼ガス
が作動流体であり、燃料流速によって直接に制御できるからである。スターリン
グサイクルエンジンの応答性を高める従来の試みとして、可変のデッドスペース
を作動流体に提供することがある。それは、Nystromの米国特許第３，９４０，
９３３号及びMeijerの米国特許第４，９９６，８４１号に説明されており、作動
流体の圧力を制御することはLamosの米国特許第５，７５５，１００号に説明さ
れている。上記の参照文献は参考としてここに組み入れる。しかし、両方の試み
とも、エンジン設計の複雑さ、寸法及び重量を増す傾向にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明の１つの観点によると、その実施例の１つでは、補助的パワー及び熱
を屋内領域に提供する方法が、外燃機関を用いて機械的エネルギー及び熱的エネ
ルギーを発生する工程であって、前記外燃機関は燃料を燃やし、実質的に完全燃
焼して前記外燃機関からの排気の放出を既定の排気レベルより低くする、発生工
程と、前記外燃機関に接続されたジェネレータを用いて前記外燃機関から発生さ
れた機械的エネルギーを電気的パワーに変換する工程とを含む。外燃機関及びジ
ェネレータは室内領域に配置し、それにより、外燃機関から発生する熱エネルギ
ーによって外燃機関を囲む領域を加熱する。外燃機関及びジェネレータを携帯型
のハウジングの中に置くことができる。望ましい実施例では、外燃機関はスター
リングサイクルエンジンである。他の実施例では、外燃機関によって燃焼された
燃料はプロパン又は天然ガスでよい。本願発明の他の実施例では、電気的パワー
は直流パワー又は交流パワーである。
【０００８】 本願発明の他の観点によると、その実施例の１つでは、電気的パワー及び熱を
屋内領域に提供する補助パワー装置が、機械的エネルギー及び熱的エネルギーを
発生する外燃機関であって、前記外燃機関は燃料を燃やし、実質的に完全燃焼し
て該外燃機関からの排気の放出を既定の排気レベルより低くする外燃機関と、外
燃機関に接続されていて、前記外燃機関から発生された機械的エネルギーを電気
的パワーに変換するジェネレータとを備える。この装置は、さらに、電気的パワ
ーを提供する第１パワー出力と、外燃機関及びジェネレータを含む携帯型のハウ
ジングであって、前記外燃機関及びジェネレータを備える携帯型のハウジングと
を備える。外燃機関から発生する熱エネルギーは携帯型ハウジングを囲む大気を
加熱する。望ましい実施例では、外燃機関はスターリングサイクルエンジンであ
る。ハウジングは窓内又は室内の壁に取り付けてもよい。
【０００９】 補助パワー装置は、さらに、外燃機関に始動パワーを提供し、さらに、パワー
を第１パワー出力に提供するバッテリーを備えることができる。センサをバッテ
リーに接続して出力信号を発生することができる。バッテリーの充電レベルを、
そのセンサの出力信号に部分的に基づいて決定してもよい。一実施例では、出力
信号がバッテリー電圧及び電流を表わす。他の実施例では、補助パワーシステム
は、さらに、第１のパワー出力に結合されたインバータであって、第１パワー出
力によって提供された直流パワーを交流パワーに変換するインバータと、そのイ
ンバータに接続されていて交流パワーを提供する第２のパワー出力とを備える。
さらに他の実施例では、補助パワー装置が、さらに、ハウジングを囲む大気を冷
却するエアコンディショニングモジュールを備える。
【００１０】 本願発明のさらに他の観点によると、ヒーターヘッドを持つ熱機関のパワー出
力を制御する装置が、機関の前記ヒーターヘッドに熱を供給するバーナーであっ
て、排気ガス生成物を持つバーナーと、燃料供給の特定の速度でバーナーに燃料
を供給する燃料供給レギュレータと、空気をバーナーに供給するブロワーとを備
える。一実施例では、装置はさらにバーナーの操作の特定の温度に関連する信号
を受け取る入力と、バーナーの排気ガス生成物内の酸化物濃度を監視するセンサ
と、少なくとも運転の特定の温度に関連する入力及び前記排気ガス生成物内の酸
化物濃度に基づいて燃料及び空気の供給の速度を制御するコントローラとを備え
る。信号を受け取る入力はさらにスルーレートリミッターを備えてもよい。
【００１１】 他の実施例では、熱機関のパワー出力を制御する装置は、さらに、ヒーターヘ
ッドの温度を測定するヘッド温度センサと、少なくともヒーターヘッドの温度に
基づいて燃料及び空気の供給の速度を制御するコントローラとを備える。その装
置は、さらに、排気ガスの酸化物濃度を監視するセンサを備えており、コントロ
ーラが、少なくともヒーターヘッドの温度及び排気ガス生成物内の酸化物濃度に
基づくコントローラを備える。
【００１２】 さらに別の実施例では、ヒーターヘッドは、前記排気ガスの流れから光がさえ
ぎられたヒーターヘッドの領域及び外部の面に配置されている。装置は、さらに
、バーナーに供給された空気の質量を測定する空気質量流れセンサを備えており
、燃料及び空気の供給の速度を制御するコントローラが、少なくともヒーターヘ
ッドの温度及びバーナーに供給された空気の質量に基づくコントローラを備える
。
【００１３】 本願発明の他の実施例では、クランクシャフトを持つ外燃機関のパワー出力を
制御する装置が、外燃機関の速度を調整するジェネレータと、パワーをジェネレ
ータからパワー出力に移動させ、負荷をジェネレータに提供する増幅器と、パワ
ーを蓄積し、パワーをパワー出力にパワーを提供するバッテリーとを備える。外
燃機関の速度及び温度は一組の所望のバッテリー状態を維持するように制御され
る。
【００１４】 さらに本願発明の他の実施例では、外燃機関のバーナーを運転する方法が、内
側への半径方向流れから軸線方向流れへの遷移の際に一定の断面領域を通ってバ
ーナーに空気を供給する工程と、燃料・空気混合の炎速度より速い速度でバーナ
ーに空気を供給する工程と、半径方向内側に流れる空気を搬送するために旋回翼
を用いて前記バーナー内に発生する炎を安定化する工程とを含む。
【００１５】 本願発明の他の観点によると、電気的パワーを負荷に供給する補助的パワーシ
ステムが、エンジン温度を持つ外燃機関であって、速度で特徴付けられる回転ク
ランクシャフトを持つ外燃機関と、クランクシャフトとの速度を調整し、電気的
パワーを発生するジェネレータと、電気的パワーをジェネレータから負荷に伝達
する増幅器と、充電状態を持つバッテリーと、バッテリーの充電状態に部分的に
基づいてエンジン温度及び速度をコマンドとして送るコントローラとを備える。
【００１６】 本願発明のさらに別の実施例では、少なくとも１つの部材を含む一組のホイー
ルと該一組のホイールに結合されたホイールモータとを持つパーソナル用輸送装
置にパワーを提供し、パワーが供給されると、該パーソナル用輸送装置を移動す
る装置が、機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生する外燃機関であって、
バーナー内で燃料を燃やし、実質的に完全燃焼して該外燃機関からの排気の放出
を既定の排気レベルより低くする外燃機関を備える。この装置は、さらに、燃料
供給の特定の速度で燃料を前記バーナーに供給する燃料供給と、外燃機関から発
生された機械的エネルギーを電気的パワーに変換するジェネレータと、入力及び
出力を持つバッテリーであって、該バッテリー入力がジェネレータに接続され、
バッテリー出力がホイールモータに接続され、該バッテリーが前記バッテリー入
力において前記ジェネレータから提供される電気的エネルギーを蓄積し、前記バ
ッテリー出力においてパワーを前記ホイールモータに提供するバッテリーとを備
える。
【００１７】 本願発明の別の実施例に係るモバイル補助パワーユニットは、速度で特徴付け
られるクランクシャフトを及びヘッド温度で特徴付けられるヒーターヘッドを持
つ外部燃焼機関であって、機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生し、燃料
を燃やし、実質的に完全燃焼して該外燃機関からの排気の放出を既定の排気レベ
ルより低くする外燃機関を備える。出力を持つジェネレータが、外燃機関に接続
され、外燃機関から発生した機械的エネルギーを前記ジェネレータの出力に提供
された電気的パワーに変換する。その電気的パワーはジェネレータの出力に供給
される。バッテリー出力を持つバッテリーがジェネレータに接続されている。充
電の状態によって特徴付けられたバッテリーが、始動パワーを外部燃焼機関に提
供するとともにパワーをバッテリー出力に提供する。
【００１８】 モバイル補助パワーユニットは、さらに、外燃機関、ジェネレータ及びバッテ
リーと信号通信を行うコントローラを備える。そのコントローラは、少なくとも
バッテリーの充電状態に基づいて前ランクシャフトの速度及びヒーターヘッドの
温度を制御する。ホイールモータがバッテリーの出力に接続され、さらに、一組
のホイールに接続される。このホイールモータは、少なくとも１つの部材を持ち
、ホイールモータが、バッテリーからパワーが供給されると、一組のホイールを
駆動してモバイル補助パワーユニットを移動させる。他の実施例では、モバイル
補助パワーユニットは、一組のホイールに結合されたプラットフォームを備え、
プラットフォームはユーザーを保持する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明の望ましい実施例に係る補助電源ユニット（「ＡＰＵ」）１
００の概略のブロック図である。ＡＰＵ１００は、ジェネレータ１０２に結合さ
れた外燃機関１０１を備える。その望ましい実施例では、外燃機関１０１はスタ
ーリングサイクルエンジンである。運転中のスターリングサイクルエンジンの出
力は、機械的エネルギー及び余熱エネルギーの両方を含む。バーナー１０４内で
の燃料の燃焼の際に生成される熱が、スターリングサイクルエンジン１０１に入
力として供給される。変換されない熱又は熱エネルギーはバーナー１０４で放出
されたエネルギーの６５から８５％の割合を占める。その熱は、次の２つの態様
によって、ＡＰＵの周囲の局所的な環境に熱を供給するために利用することがで
きる。つまり、バーナー１０４からの排気ガスの少ない流れ及びスターリングエ
ンジンのクーラー１０３において排斥される熱の大量の流れである。排気ガスは
比較的熱く、典型的には、１００から３００℃で、スターリングエンジン１０１
から生成される熱エネルギーの１０から２０％に相当する。クーラーは、周囲の
温度より１０から２０℃高い温度で熱エネルギーの８０から９０％を排斥する。
その熱は、水の流れ、より典型的には、ラジエータ１０７を経由する空気のいず
れかによって排斥される。スターリングサイクルエンジン１０１は、ＡＰＵ１０
０が携帯できる程度の大きさである。電力及び熱の両方を室内領域に提供する携
帯型のＡＰＵは典型的には５kW未満である。大型ユニットは大量のエネルギーを
排斥するので室内領域では用いることができない。
【００２０】 図１に示すように、スターリングエンジン１０１はバーナー１０４のような熱
源から直接に駆動される。バーナー１０４は、燃料を燃焼させて加熱排気ガスを
生成する。そのガスはスターリングエンジン１０１を駆動するために用いられる
。バーナー制御ユニット１０９がバーナー１０４及び燃料容器１１０に結合され
ている。バーナー制御ユニット１０９は、燃料を燃料容器１１０からバーナー１
０４に供給する。バーナーコントローラ１０９は計量された量の空気をバーナー
１０４に供給してほぼ完全燃焼を保証する。バーナー１０４によって燃焼された
燃料は、望ましくは、プロパンのようにクリーンな燃焼の市販されている燃料で
ある。クリーンな燃焼の燃料は、不純物を多量には含んでいない燃料である。最
も影響があるのは硫黄である。天然ガス、エタン、プロパン、ブタン、エタノー
ル、メタノール及び液化石油ガス（ＬＰＧ）は、不純物が数パーセントに制限さ
れている場合には、すべてクリーンな燃焼燃料である。市販されているプロパン
燃料の一例として、ＨＤ‐５がある。それは自動車技術者協会（Society of Aut
omotive Engineers）によって定義されている工業的等級で、Ｂｅｒｎｚｏｍａ
ｔｉｃから入手することができる。本願発明の一実施例によると、以下に詳説す
るように、スターリングエンジン１０１及びバーナー１０４は、高い熱効率及び
少ない排気ガスを提供するために、ほぼ完全燃焼を行う。高い効率及び少ない排
気ガスの特徴はＡＰＵ１００を室内で用いることのかぎである。
【００２１】 ジェネレータ１０２はスターリングエンジン１０１のクランクシャフト（図示
せず）に結合されている。用語のジェネレータは、機械的エネルギーを電気的エ
ネルギーに変換する発電機及び電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する
モータのような電気機器の類を包含するということを当業者は理解すべきである
。ジェネレータ１０２は望ましくは永久磁石ブラシレスモータである。充電可能
なバッテリー１１３が、ＡＰＵ１００に始動電力を供給するとともに、直流（Ｄ
Ｃ）エネルギーをＤＣエネルギー出力１１２に供給する。別の実施例では、ＡＰ
Ｕ１００は交流（ＡＣ）をＡＣエネルギー出力１１４にも供給する。インバータ
１１６がバッテリー１１３に接続されていて、バッテリー１１３から出力された
ＤＣエネルギーをＡＣエネルギーに変換する。図１に示す実施例では、バッテリ
ー１１３、インバータ１１６及びＡＣエネルギー出力１１４は、ＡＰＵの囲み１
２０内に配置されている。別の実施例では、図２に示すように、バッテリー１１
３、インバータ１１６及びＡＣエネルギー出力１１４は、ＡＰＵの囲み１２０か
ら分離することができる。
【００２２】 作動の間、スターリングエンジン１０１は、例えば、バーナー１０４の排気ガ
スからのみならず作動流体からの熱の供給及び抽出からも熱１１７を発生する。
従って、建物内で用いる場合には、スターリングエンジン１０１から発生する余
分な熱はＡＰＵ１００の周囲の大気を熱するために用いることができる。このよ
うに、ＡＰＵ１００は、電力及び熱の両方を建物又は家のような室内の空間に供
給するために用いることができる。
【００２３】 ここで、スターリングサイクルエンジン１０１の動作を、本願発明の一実施例
に係るスターリングエンジンの断面図である図３を参照しながらより詳細に説明
する。図３に示すスターリングエンジン１０１の構造は、アルファ構造と呼ばれ
ていて、圧縮ピストン３００及び膨張ピストン３０２がそれぞれの別々のシリン
ダ内で、つまり、圧縮シリンダ３０４内で圧縮ピストン３００が、また、膨張シ
リンダ３０６内で膨張ピストン３０２が、線形運動を行うことを特徴とする。そ
のアルファ構造は、添付の特許請求の範囲の範囲を限定することなく、例示のみ
として説明する。
【００２４】 圧縮ピストン３００及び膨張ピストン３０２に加えて、スターリングエンジン
１０１の主要な構成要素には、バーナー（図示せず）、ヒーター熱交換機３２２
、蓄熱器３２４及びクーラー熱交換機３２８が含まれる。圧縮ピストン３００及
び膨張ピストン３０２は総称としてピストンと呼ばれており、それらは、圧縮シ
リンダ３０４及び膨張シリンダライナー３１２によって横向きに画定されたそれ
ぞれの容積３０８及び３１０内で往復線形移動をするように拘束されている。バ
ーナー熱交換器３２２及びクーラー熱交換器３２８に近いシリンダ内部の容積を
、ここでは、それぞれ、エンジン１０１のホット及びコールドセクションとよぶ
。圧縮ピストン３００及び膨張ピストン３０２の往復線形運動の相対的位相（位
相角）は、クランクシャフト３１６内に収容された駆動機構３１４へのそれぞれ
の結合によって決定される。駆動機構３１４は、ピストンの相対的タイミングを
調整したり、線形及び回転運動を交換したりするために用いることができるよう
な従来のエンジン設計において公知のものの中の１つでよい。
【００２５】 圧縮ピストン３００及び膨張ピストン３０２は、それぞれ、第１結合ロッド３
１８及び第２結合ロッド３２０を介して駆動機構３１４に結合されている。圧縮
シリンダ３０８の容積は、ダクト３１５を経由してクーラー熱交換器３２８に結
合されており、それにより、圧縮工程の間作動流体を冷却することができる。ダ
クト３１５は、特に、圧縮容積３０８を、クーラー熱交換器３２８、蓄熱器３２
４及びヒーター熱交換器３２２からなる環状の熱交換器に結合する。バーナー（
図示せず）は、スターリングエンジンのヒーターヘッド３３０のヒーター熱交換
器３２２に熱を加えるために燃料を燃焼させる。膨張シリンダ及びピストンは、
ヒーターヘッド３３０内に配置されていて、膨張シリンダ内の作動流体をヒータ
ー熱交換器３２２を経由して過熱することができるようになっている。
【００２６】 図１を参照すると、スターリングサイクルエンジン１０１及びジェネレータ１
０２は圧力容器１１８内に配置されている。その圧力容器１１８は、望ましくは
、２０から３０気圧のヘリウム又は窒素のような高圧の作動流体を収容する。ス
ターリングエンジン１０１の膨張シリンダ及びピストン（図３）は、圧力容器１
１８及びクールカラー（つまり、クーラー）１０３を貫通して延在する。膨張シ
リンダの端部（ヒーターヘッド３３０を含む）は、バーナー１０４内に収容され
る。クールカラー１０３は、冷却流体を冷却ライン１０６を通過させ、さらに、
ラジエータ１０７を通過させて循環させる。冷却流体は、冷却ポンプ１０５によ
ってクールカラー１０３を経由してポンプアップされる。ファン１０８によって
空気を強制的にラジエータ１０７を通過させ、それにより、その空気を加熱する
とともに冷却流体を冷却する。その後、加熱された空気１１７をＡＰＵの囲み１
２０内の開口を経由して送り込んで建物の部屋のような囲まれた区域を暖めるよ
うにしてもよい。別の実施例では、バーナー１０４内の燃焼によって生成された
余分な熱１１７を直接に周囲を囲む空気に供給してもよい。
【００２７】 圧力容器１１８は、その圧力容器１１８内に収容されたジェネレータ１０２と
ＡＰＵコントローラ１１１との間の電気的接続１１９のためのパススルーポート
を持つ。ＡＰＵコントローラ１１１はパワー供給ライン１１５を経由してパワー
を冷却ポンプ１０５、ファン１０８及びバーナーコントローラ１０９に供給する
。ＡＰＵコントローラ１１１は、スターリングエンジンの速度及び温度を変える
ことによってＡＰＵのパワー出力及びバッテリー１１３の充電レベルの制御も行
う。ＡＰＵコントローラ１１１は、スターリングエンジン１０１の温度を制御す
るためにコマンド信号をバーナーコントロールユニット１０９に供給する。また
、ＡＰＵコントローラ１１１は、スターリングエンジン１０１の速度を制御する
ためにコマンド信号をジェネレータ１０２にも供給する。
【００２８】 ジェネレータ１０２及びスターリングエンジン１０１のパワー出力は、バッテ
リー１１３の最適な充電及び電圧レベルを維持するために、ＡＰＵコントローラ
１１１によって制御される。電気的負荷によってバッテリー１１３の充電及び電
圧が減少すると、ＡＰＵコントローラ１１１がエンジンに追加のパワーを要求す
る。図４Ａは、本願発明の一実施例に係るＡＰＵコントローラ１１１（図１）内
のＡＰＵのパワー制御システムの概略ブロック図である。そのパワー制御システ
ムは、スターリングエンジンの速度及び温度を制御することによって、ＡＰＵに
送られた要求（又はロード）と合致するために必要なパワー及びバッテリーの充
電レベルを維持するために必要なパワーを提供する。図４Ａに示すようなパワー
制御システムは、モータ／ジェネレータ４０２、モータ／増幅器４０５、バッテ
リー４１３及びインバータ４１６を備える。
【００２９】 図１に関して説明したように、ジェネレータ４０２はスターリングのクランク
シャフト（図示せず）に結合されている。スターリングエンジンは機械的パワー
（Ｐmech）をジェネレータ４０２に提供し、ジェネレータは次にその機械的パワ
ーを三相電力に変換する。以下に詳細に説明するように、ジェネレータ４０２は
、エンジンの速度を制御するためにそのエンジンへの負荷を調整することができ
るように作動する。ジェネレータ４０２は、その三相電力をモータ／増幅器４０
５に送る。モータ／増幅器４０５はモータジェネレータ４０２から発生した電力
を高電圧ＤＣバスに伝達する（Ｐamp）。高電圧ＤＣバスに供給された電力（Ｐa
mp）は、ＤＣ／ＤＣ変換器４０６に送られ（Ｐdcdch）、そこでは、パワーをバ
ッテリー４１３に供給するために低電圧ＤＣバスに降圧する（Ｐbat）。ＤＣ／
ＤＣ変換器４０６はパワー制御及びＡＣパワー変換のために用いる高電圧ＤＣバ
スにパワーを昇圧するために用いることもできる。別の実施例では、そのＤＣ／
ＤＣ変換器を省くことができ、高電圧ＤＣバスを直接にバッテリー４１３に接続
してもよい。バッテリー４１３は、スターリングエンジンを起動し、さらに、フ
ァン、ポンプ等のようなＡＰＵの補助回路４０８にパワーを提供するとともに、
ＡＰＵへの負荷がモータ／ジェネレータ４０２によって発生されたパワーを超え
るときに出力パワーを提供するように用いられる。以下にさらに説明するように
、バッテリー４１３はＡＰＵが作動する間エネルギー蓄積装置として機能する。
【００３０】 緊急迂回路４０７を用いてどちらかのＤＣバスが過電圧状態の場合に高電圧Ｄ
Ｃバスから過剰なパワーを取り除くようにしてもよい。一実施例では、その緊急
迂回路の抵抗は、ラジエータ１０７の水の中に配置される（図１参照）。このよ
うに、過剰なパワーを取り除くときに迂回路抵抗に発生した過剰な熱は、ＡＰＵ
の過剰な熱を発散するように用いられる同一のシステム（つまり、ラジエータ１
０７）によって吸収される。インバータ４１６がＡＣパワー（Ｐout）を外部の
機器、つまり、負荷４１０に供給するように用いられる。インバータ４１６はＤ
Ｃバスからパワー（Ｐinv）を引き出す。
【００３１】 バッテリー４１３の充電レベルは出力負荷４１０における変化を反映する。要
求されたパワー出力を提供するために、図４Ａのパワー制御システムは、出力負
荷４１０の変化に応答して、過充電となることなく、バッテリー４１３をその適
正な充電に保持するようにする。適正な充電は、バッテリーを長時間の放電状態
に維持することとバッテリーサイクルライフを長くすることとの間のトレードオ
フである。完全な充電のほぼ１００％までバッテリーを充電すると、長時間の放
電にわたるバッテリーの利用可能性を最大にするが、バッテリーにストレスを与
えることにもなり、その結果、バッテリーのサイクルライフが短くなる。バッテ
リーを完全な充電ではない状態まで充電すると、バッテリーに加わるストレスが
減少するので、バッテリーのサイクルライフは延びるが、突然の負荷の変動の場
合にバッテリーから得られるエネルギーも減少する。最適な充電の選択は、ＡＰ
Ｕに加わる予測される負荷の変化及びバッテリー容量に応じて決まり、また、パ
ワー管理技術分野の当業者の能力の範囲内に十分に入っている。望ましい実施例
では、最適な充電は完全な充電の９０％に設定される。パワー制御システムの他
の目標は、燃料入力から燃料出力までの効率を最大にすることによってエンジン
の燃料消費を減少させる点にある。図４Ａのパワー制御システムは、望ましいバ
ッテリー充電、つまり、必要なパワー出力を達成するためにエンジン温度及びエ
ンジン速度を調整する。
【００３２】 バッテリー４１３の充電は、バッテリー電圧によって大まかに予測することが
できる。上述のように、負荷パワー（Ｐout）とスターリングエンジンから発生
したパワー（Ｐmech又はＰamp）との間の差によってバッテリー４１３へのパワ
ーの流れが生じ、又はバッテリー４１３からのパワーの流れが生じる。例えば、
エンジンが負荷４１０の要求を満たすには十分でないパワーを発生する場合には
、バッテリー４１３が負荷４１０を支援するために必要な残留パワーを供給する
ことになる。エンジンが負荷４１０の要求を満たすのに必要なパワーよりも多く
のパワー発生する場合には、その余分なパワーはバッテリー４１３の充電のため
に用いてもよい。パワー制御システムは、負荷の変動に応じて多くの又は少ない
パワーを発生するようにエンジンに命令する必要があるか否かを決定する。エン
ジン速度及びエンジン温度は、その結果に応じて、要求されたパワーを発生する
ように調整される。バッテリー４１３が放電し続けているときには（つまり、負
荷４１０からの要求が、長時間にわたってエンジンによって発生されるパワーよ
りも大であるときには）、エンジン温度及び速度は、エンジンがより多くのパワ
ーを発生するように調整される。通常は、エンジン温度及び速度はより多くのパ
ワーを発生するために高められる。望ましくは、より多くのパワーが必要な場合
には、エンジン温度を高めることがエンジン速度を高めることよりも選択される
。逆に、バッテリー４１３が長時間にわたって充電されている場合には（つまり
、エンジンが負荷４１０の要求よりも多くのパワーを発生している場合には）、
エンジン温度及び速度はエンジンから発生するパワーの量を減少するように抑え
られる。望ましくは、ほとんどパワーが必要でない場合には、エンジン速度を抑
えることがエンジン温度を下げることよりも選択される。
【００３３】 一旦パワー制御システムが、望ましいバッテリーパワーに基づいて望ましいエ
ンジン温度及び速度を決定すると、そのパワー制御システムは望ましい温度を示
す温度コマンドをバーナー制御ユニット１０９（図１）に送り、さらに、望まし
いエンジン速度を示す速度コマンドをジェネレータ４０２に送る。上記の通り、
エンジンの速度は、モータ増幅器４０５を用いてモータ／ジェネレータ４０２に
よってエンジンのクランクシャフトに加えられたトルクを変えることによって制
御することができる。そのことにより、ジェネレータ４０２はエンジンへの調整
可能な負荷として機能する。ジェネレータ４０２がエンジンへの需要を増加した
場合には、クランクシャフトへの負荷は増加し、エンジンの速度を低下させる。
モータ増幅器４０５はモータにおいて必要なトルク、従って必要なエンジン速度
を得るためにモータ電流を調整する。
【００３４】 スターリングサイクルエンジン（又は他の外燃機関）は、典型的には、負荷の
突然の変動に対し長い応答時間を持つ（つまり、温度増加又は減少コマンドをエ
ンジンが受け取った時とエンジンが所望の温度に到達した時との間には遅れ時間
が存在する）。従って、パワー制御システムは、スターリングサイクルエンジン
の長い応答時間の原因を明らかにするように設計される。負荷４１０が突然増え
た場合には、ジェネレータ４０２によってエンジンのクランクシャフトに加えら
れるトルク負荷が下げられ、それによって、バーナー制御ユニット１０９（図１
）に送られた増大した温度要求の影響が現れるまでクランクシャフトがジェネレ
ータ４０２の増大したパワー出力を加速及び一時的に維持することができる。負
荷が突然減少した場合には、バーナー制御ユニットに送られた減少した温度要求
の影響が現れるまでクランクシャフトを減速しさらにパワー出力を減少させるた
めに、ジェネレータ４０２によってエンジンのクランクシャフトに加えられるト
ルクを増加することができる。ジェネレータ４０２が発生する余分な充電又はパ
ワーはバッテリー４１３を充電するために用いることができる。上記の通り、そ
れ以上の過剰な電気エネルギーは緊急迂回路４０７に直接に導くようにしてもよ
い。バーナー制御ユニット１０９を用いてエンジンの温度を制御する工程を図６
‐１１を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００３５】 図４Ｂは、所望のエンジン温度及び速度を決定して、バッテリーの最適な充電
状態を維持するとともに加えられた負荷に合致するために要求された電力を提供
するための方法の概略のブロック図である。第１に、ブロック４２０において、
パワー制御システムは、バッテリーの充電の状態を見積もる。その見積もられた
バッテリーの充電状態（Ｑest）は、測定されたバッテリー電流（ＩB）と、必要
な場合には、調整電流（Ｉadj）とを用いてブロック４２０における以下の式で
決定される。
【００３６】 Ｑest(t)＝Ｑest(t-dt)＋ＩB (t)dt＋Ｉadj(t)dt （式１） エンジンが最初に起動されたときには、充電（Ｑest）の初期の見積り状態が
既定の値に設定される。望ましい実施例においては、充電の値の初期状態は完全
な充電の１０％である。次に調整電流はバッテリー電流を修正して、Ｑestが充
電の実際の状態の近くの値に近づくように用いられる。始動時にＱestに対し低
い初期値を設定することによって、より速い修正を達成することができる。それ
は、Ｑestに対する低い値はより高い充電電流の余裕を見込んでいるからである
。
【００３７】 調整電流は、バッテリーの公知のＶ‐Ｉ特性に基づいて選択することができる
。望ましい実施例では、バッテリーは鉛蓄電池である。特定のバッテリーに関す
るＶ−Ｉ平面の決定は十分に当業者の能力の範囲内にある。バッテリー４１３（
図４Ａ）に関するＶ−Ｉ平面は作動領域に分割され、そこでは、バッテリーの充
電状態を適切に知ることができる。測定されたバッテリー電圧ＶB及びバッテリ
ー電流ＩBは、Ｖ−Ｉ平面内においてバッテリーの電流状態を特定するために用
いられる。見積られた充電Ｑestは、次に、測定されたバッテリー電圧及び電流
が降下しているＶ−Ｉ平面の領域に対応する充電の特定された状態と比較される
。調整電流Ｉadjは、バッテリーの測定電圧及び電流の関数である定数と、充電
Ｑestの見積りされた状態とＶ−Ｉ平面並びに測定されたバッテリー電圧及び電
流を用いることによって見積られた充電の状態との差との積を得ることによって
見積られる。
【００３８】 ブロック４２２においては、パワー誤差Ｐerrを、所望のバッテリーパワーＰb
atdesを実際のバッテリーパワーＰBと比較することによって決定する。パワー誤
差Ｐerrは、ＡＰＵが多い又は少ないパワー出力を発生しなければならないかを
示す。実際のバッテリーパワーＰBはバッテリーに流れる、測定されたバッテリ
ーパワーである（ＩBＶB）。所望のバッテリーパワーは、２つの方法を用いて見
積ることができる。第１の方法は、バッテリーの充電電圧Ｖchgに基づくもので
、第２の方法は、バッテリーの充電Ｑestの見積られた状態に基づく。以下の説
明においては、第１の方法を用いて見積った所望のバッテリーパワーをＰＶと呼
び、第２の方法を用いて見積った所望のバッテリーパワーをＰQと呼ぶ。
【００３９】 第１の方法は、バッテリーの充電電圧（Ｖchg）を用いて所望のバッテリーパ
ワーＰＶを見積る。望ましい実施例では、ＰＶは次の式を用いて見積られる。
【００４０】 ＰＶ＝Ｖchg * ＭＡＸ[Ｉmin，ＩB]−ＩOC （式２） 充電電圧Ｖchgは充電されたバッテリーを維持するための最適なバッテリー電
圧で、典型的には特別のバッテリーの製造業者によって特定される。例えば、望
ましい実施例では、その鉛蓄電池は２．４５Ｖ／cellの充電電圧を持つ。Ｖchg
は、測定されたバッテリー電流（ＩB）又は既定の最少電流値（Ｉmin）のいずれ
かの大きい方の倍数となる。Ｉminは、バッテリーのＶ−Ｉ平面の既知の特性に
基づいて選択することができる。例えば、一つの実施例では、測定されたバッテ
リー電圧ＶBがかなりＶchgよりも小さい場合には、Ｉminはバッテリーの電圧を
ＶBからＶchgまで速やかに高めるために高い値に設定することができる。ＶBが
Ｖchgに近い値の場合には、Ｉminはバッテリー電圧をＶBからＶchgにするために
同等の追加のエネルギーを必要としないので低い値に設定することができる。し
かし、ＶBがＶchgよりも大きい場合には、過電圧状態を避けるために過充電電流
ＩocをＩB及びＩminの大きな値から引くことができる。
【００４１】 第２の方法は、バッテリーの充電の見積られた状態（Ｑest）（ブロック４２
０において決定されたように）に基づいて所望のバッテリーパワーＰQを見積る
。望ましい実施例では、ＰQは以下の式を用いて見積られる。
【００４２】 ＰQ＝ＫQ（ＱG−Ｑest）−（ηＩbusＶbus−ＩBＶB） （式３） ここで、 ＫQは、システムの設計時に又は実時間のいずれかにおいて、電流作動モード
及び作動状態とユーザーの選択とに基づいて設定できるゲイン定数であり、 ＱGは、バッテリーの充電の所望の状態であり、 Ｉbusはモータ増幅器に存在する測定されたバス電流であり、 Ｖbusは測定されたバス電圧であり、 ηは、モータ増幅器とバッテリーとの愛野ＤＣ／ＤＣ変換器（図４Ａ）のため
の見積られた効率係数である。
【００４３】 所望のパワーＰQは、バッテリーの所望の充電状態ＱGとバッテリーの見積られ
た充電状態Ｑestとの間の差に基づく。ＱGは０（完全な放電状態）と１（完全な
充電状態）との間の既定の値で、コントローラがバッテリー内で維持していよう
とする充電状態を表す。望ましい実施例では、バッテリーの充電の所望の状態は
完全な充電状態の９０％である。見積られたバッテリー充電Qestが所望の充電状
態ＱGから離れれば離れるほど、バッテリーを充電するために安全に要求するこ
とができるパワーは多くなる。QestがＱGに近づけば近づくほど、バッテリー電
圧をＶBからＶchgまでにするために必要なパワーは少なくなる。
【００４４】 所望のバッテリーパワーＰQの見積もり値は、可能性のある負荷変化を明らか
にするためにも調整される。ＡＰＵへの負荷が突然減少した場合には、エンジン
から発生する余分なパワーの量は、そのエンジンから発生したパワーの量が減少
することができるまで他のところに導かなければならない（つまり、システムは
負荷の突然の変化に反応する時間を持つ）。その余分なパワーは、負荷が突然に
システムから取り外された場合にバッテリーに流れ込む可能性があるような最悪
のケースの追加のパワーを表す。したがって、負荷の変動によって発生する過剰
なパワーを吸収するためにバッテリーに容量を残すような所望のバッテリーパワ
ーを選択することが望ましい。過剰なパワーは、その過剰なパワーを吸収するよ
うにバッテリーに追加の容量を残すためにＰQから取り除かれる。その過剰なパ
ワーは、エンジンから発生するパワーをバッテリーに入るパワーと比較すること
によって決定され、上記の式３におけるηＩbusＶbus−ＩBＶB項によって表され
る。エンジンから発生するパワーは、モータ増幅器で測定したバス電圧Ｖbus及
びモータ増幅器から出るときに測定したバス電流Ｉbusを用いて見積られる。バ
ッテリーに入るパワーはその測定されたバッテリー電圧及び電流の積である（Ｉ B ＶB）。
【００４５】 ブロック４２２では、２つの差意匠の見積られた所望のバッテリーパワーＰＶ 及びＰQの最小値を用いてパワー誤差Ｐerrを決定する。そのパワー誤差Ｐerrは
選択された所望のバッテリーパワーとバッテリーに流れる測定されたパワーとの
間の差で、次の式に示す。
【００４６】 Ｐerr＝ＭＩＮ［ＰＶ，ＰQ］−ＩBＶB （式４） バッテリーに流れる測定されたパワーＰBは測定されたバッテリー電流ＩBと測
定されたバッテリー電圧ＶBとの積である。上記のとおり、そのパワー誤差Ｐerr
は，ＡＰＵが多い又は少ないパワー出力を発生しなければならないことを示す。
言い換えると、実際のバッテリーパワーが所望のバッテリーパワーよりも小さい
場合には、ＡＰＵはより多くのパワーを発生する必要がある（つまり、速度及び
温度を高める）。実際のバッテリー電圧が所望のバッテリー電圧よりも高い場合
には、ＡＰＵはより少ないパワーを発生する必要がある（つまり、速度及び温度
を下げる）。
【００４７】 パワー誤差信号Ｐerrに応答して、パワー制御システムは、ブロック４２４に
おいて、所望のパワーを発生するために必要なエンジン温度及び速度を表す、エ
ンジン温度コマンド信号出力（Ｔ）及びエンジン速度コマンド信号出力（ω）を
発生する。望ましい実施例では、エンジン温度Ｔは、エンジン速度及びＰerrの
関数の積分と比例する。望ましい実施例では、Ｔは制御法則によって調整される
。つまり、 Ｔ＝∫ｆｄｔ （式５） ここで、 ｆ＝ＫitＰerr ωmot＜ωmotidleのとき ｆ＝ＫitＰerr＋Ｋdrift Ｐerr≧０及びωmot≧ωmotidleのとき ｆ＝Ｋdrift Ｐerr＜０及びωmot＞ωmotidleのとき 上記の制御法則では、ωmotは測定されたエンジン速度であり、ωmotidleは既
定の基準エンジン速度であり、Ｋitはゲイン定数である。エンジンの速度が基準
モータ速度より大きい場合には、追加のドリフト項（Ｋdrift）が加えられ、そ
れはエンジン温度をゆっくりと高めるとともにエンジンの基準速度に対するエン
ジン速度を間接的に下げるという効果を持つ。基準エンジン速度におけるエンジ
ンの動作はそのエンジンの効率を最大化する。
【００４８】 のぞましい実施例では、エンジンの速度（ω）がパワー誤差Ｐerr及びＰerrの
積分に比例し、以下の制御法則によって決定される。つまり、 ω＝ωmin＋ＫpwＰerr＋Ｋiw∫Ｐerrｄｔ （式６） ここで、 ωminは最小許容エンジン速度で、 Ｋpw及びＫiwはゲイン定数である。
【００４９】 モータ速度ωは少なくともいくらかの最小速度ωminに制限される。エンジン
速度も最大速度ωmaxに制限され、それにより、速度が増加したときにエンジン
冷却効果を小さくする。
【００５０】 図５は、図４Ａのパワーエレクトロニクス回路の構造の詳細を示す。ジェネレ
ータ５０２は、バッテリー５１３、増幅器５０５及び緊急迂回路５０７に接続さ
れている。それらの要素の動きは図４Ａ及び図４Ｂに関して上記したものと同様
である。
【００５１】 図４Ａ及び図４Ｂに関して上述したように、一旦パワー制御システムが、バッ
テリーの最適充電レベルを維持するために必要とする所望のエンジン温度及び速
度を決定すると、所望のエンジン速度を表す速度コマンド（ω）がジェネレータ
４０２に送られ（図４Ａ）、さらに、所望のエンジン速度を表す温度コマンド（
Ｔ）がバーナー制御ユニット１０９に送られる（図１）。図１に戻ると、バーナ
ー制御ユニット１０９はバーナー１０４を制御して所望のエンジン温度を達成す
る。バーナー制御ユニット１０９は望ましくはプロパンであるクリーンな燃焼燃
料を燃料容器１１０からバーナー１０４に供給する。バーナー制御ユニット１０
９は空気の測定された量をバーナー１０４に供給してかならず燃料がほぼ完全に
燃焼できるようにする。バーナー制御ユニット１０９は必要なエンジン温度を提
供するとともに排気を最少にするように燃料及び空気の流速を設定する。
【００５２】 高い効率及び少ない排気を達成して、電力及び熱を適切に供給するように住居
内でＡＰＵ１００を用いることができるようにするため、スターリングエンジン
１０１及びバーナー１０４はほぼ完全な燃焼を行う。ここで、図６乃至１１を参
照しながら、スターリングエンジン１０１の熱効率を改善し、さらに、少ない排
気を提供するための改善する方法を詳細に説明する。
【００５３】 そのような熱効率化の要素は、燃焼を提供するためのバーナー１０４を経由す
る酸化剤（典型的な例としては空気で、ここでは、「空気」と称する）の効率的
ポンピングと、スターリングエンジンのヒーターヘッド３３０（図３）を出た熱
い排気を回収することを含む。多くの用途において、熱効率を達成するために、
空気（又は他の酸化剤）は燃焼の前にヒーターヘッド３３０の温度の近くまで予
備加熱される。依然として、スターリングエンジンのヒーターヘッドが加熱され
た後に、燃焼ガスに残された大量のエネルギーが存在しており、当業者に既知の
ように、熱交換機を用いて燃焼空気をバーナー１０４に導入する前に排気ガスか
ら熱をその燃焼空気に移すことができる。以下に図８を参照しながら予備ヒータ
ー組立体を詳細に説明する。
【００５４】 また、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の排
出を最少化するためには、さらに完全燃焼を達成する希薄燃料・空気の混合を必
要とする。希薄燃料・空気の混合は理論混合より多くの空気を持つ（つまり、例
えば、プロパンのグラムあたり１５．６７グラムの空気）。より多くの空気を燃
料に燃料に追加するときには、炎が不安定になる程度に空気の量が多くなるまで
ＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘの排気が減少する。その時点で、燃料・空気の混合器のポ
ケットは完全な燃焼をすることなくバーナーを通過する。燃料・空気の混合の不
完全燃焼は大量のＣＯ及びＨＣを生成する。ＣＯ及びＨＣの排気は、より多くの
空気が燃料・空気の混合に追加されるので、炎がリーンブロウアウトリミット（
ＬＢＯ）で消えるまで、増加し続ける。ＬＢＯは、入ってくる空気の温度が高ま
るにつれて高まる。その結果、エンジンのウォーミングアップ段階の間予備か熱
された空気の温度が高まるにつれて最適燃料・空気比率が小さくなる。一旦エン
ジンがウォーミングアップされると、燃料・空気比率は発生した排気を最少化し
、安定した炎を維持するために調整される。この詳細な説明及び添付の特許請求
の範囲において用いられているように、燃料・空気比率は、バーナーの燃焼チャ
ンバに流れ込む空気の質量に対する燃料の質量の比率である。
【００５５】 従って、最初に、燃料・空気比率がバーナーコントローラ（図１）によって制
御されて点火に対する最適な燃料・空気比率を提供する。一旦炎が確認されると
、燃料・空気比率は、予備加熱された空気の温度及び燃料の種類に基づいて排気
を最少にするように制御される。バーナー制御ユニットは、次に、燃料の流速を
制御してヒーターヘッド３３０の温度を要求された温度まで高める。空気流速は
、燃料流速が変化し、空気の予備加熱の温度が変化するときに、エンジンの排気
内の酸化物の所望のレベルを維持する 図６はバーナー制御ユニット６０９を備えるパワー制御システムの概略ブロッ
ク図である。ＡＰＵコントローラ６１１は、図４Ａ及び図４Ｂに関して上述した
ようにブロック６０６において要求されたエンジン温度及びエンジン速度を算出
する。所望のエンジン温度（つまり、ヒーターヘッドの所望の温度）は、温度コ
マンド入力６０７としてバーナー制御ユニット６０９に提供される。スルーレー
トリミッター６０１が、エンジン温度の上昇を制限するように用いられ、それに
より、その温度上昇が、温度超過及び不足を最小化するために漸進的となる。最
少の作動温度を超えるエンジン温度に関して温度コマンド６０７をＡＰＵコント
ローラ６１１から受け取ると、バーナー制御ユニット６０９はバーナー６０４に
対し点火シーケンスを開始する。ウォーターポンプ（図示せず）及びラジエータ
ファン（図示せず）を制御してクーラントの温度を維持する。
【００５６】 所定の燃料が燃料・空気比率の制限範囲を超えて発火するだけである。点火時
には、用いられている燃料に対応する理論量の燃料・空気比率と等しいか又はそ
れ未満である点火燃料・空気比率が選択される。望ましい実施例では、燃料がプ
ロパンの場合には、点火燃料・空気比率はグラム空気毎に０．１グラムプロパン
に設定される。その点火燃料比率は、炎が安定し、さらに、バーナー６０４の燃
料チャンバの内部の温度がウォームアップ温度まで高まるまで維持される。望ま
しい実施例では、点火燃料・空気比率は、ヒーターヘッド３３０の温度が３００
℃に達するまで維持される。
【００５７】 一旦、炎が安定し、さらに、バーナーの燃焼チャンバの温度が所望のウォーム
アップ温度に達すると、その燃料・空気比率は次に空気の予備加熱温度及び燃料
の種類に基づいて制御される。上記のように、燃料・空気混合の最適な燃料・空
気比率は、予備加熱された空気の温度が増加するにつれて減少する。最適な燃料
・空気比率は、まず室内温度の空気に関する「開始時」燃料・空気比率からウォ
ームアップ予備加熱空気温度に関する「運転時」燃料・空気比率まで線形的に減
少する。空気は、その公知の点火温度を超えたときに完全にウォーミングアップ
されたとみなされる。例えば、プロパンに関する点か温度は４９０℃である。望
ましい実施例では、燃料がプロパンの場合には、「開始時」燃料・空気比率はグ
ラム空気に対し０．０５２グラム燃料で、その結果、エンジンの排気内の酸化物
は約４％になる。望ましい実施例おける「運転時」燃料・空気比率はグラム空気
に対し０．０２６グラム燃料で、その結果エンジンの排気内の酸化物は約１３％
になる。一旦、空気がそのウォーミングアップの予備加熱温度に達すると、空気
の流速はそのウォーミングアップ予備加熱温度に関する最適な燃料・空気比率に
維持するように調整される。空気の流速は、例えば、燃料流速の変化又は空気予
備加熱温度の変化に応答して調整することができる。
【００５８】 図６の実施例では、燃料・空気比率は、空気及び燃料質量流速を測定すること
によって決定することができる。空気の流速は圧力センサ及びブロワー６０５に
おけるベンチュリ管を用いて測定することができる。燃料の流速は、一組の燃料
制御バルブの上流及び下流の圧力から、さらに、どちらのバルブが現在開くよう
に命令されているかを監視することによって決定することができる。別の実施例
では、図７に示すように燃料・空気比率はＡＰＵの排気内の酸化物の量の測定値
に基づいて決定することができる。酸化物センサをエンジン内に設けて排気ガス
のサンプルを抽出するとともには生きないの酸化物の割合を測定することができ
る。
【００５９】 図６に戻ると、エンジン温度（Ｔhead）が測定され、フィードバックループを
用いて所望のエンジン温度６０７と比較される。そのエンジン温度は、そのエン
ジン温度が所望のエンジン温度に達するまで、増加されつづける（燃料及び空気
の流速を高めることによって）。上記のように、スルーレートリミッター６０１
は温度の漸進的な増加を提供して温度超過シュート及び不足シュートを最小化す
る。ＡＰＵコントローラ６１１がヒーターヘッド温度を最小のヒーターヘッド温
度未満にするように要求する場合には、バーナーコントローラ６０９は燃料及び
空気を遮断しウォーターポンプ及びラジエータファンを制御してクーラントが過
沸騰することを回避する。
【００６０】 最適な燃料・空気比率を提供することに加えて、バーナー６０４内で燃焼して
いる燃料及び空気は、十分な量の酸化物と混合して一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化
水素（ＨＣ）の排気を制限しなければならず、さらに、窒素酸化物（ＮＯｘ）の
形成を制限するために低い十分な炎温度で燃焼しなければならない。予備加熱さ
れた空気の高温度は、上述のように高い熱効率を達成するためには望ましいが、
燃料及び空気を予め混合することを困難にしさらに炎の温度を制限するために多
大な量の余分な空気を要求することによって低い排気の目標の達成を困難にする
。ここで用いるように、用語の「自動点火温度」は、燃料が空気及び燃料圧力の
現在の状況下で温度降下触媒を用いることなく燃焼する温度として定義する。典
型的な予備加熱空気温度はほとんどの燃料の自動点火温度を超え、それによって
、燃料・空気混合がバーナーの燃焼チャンバに入る前に燃焼する可能性がある。
この問題の１つの解決方法として、予備混合を行わない拡散炎を用いる方法があ
る。しかし、そのような拡散炎は十分に混合できないので、ＣＯ及びＮＯｘの排
気は望ましい排気より高くなる。フレームダイナミクスの詳細な説明は、Turns
、An Introduction to Combustion、概念及び応用、（McGraw−Hill、１９９６
年）から提供され、それはここに参考として組み入れる。炎の温度を制限するた
めに提供された増加空気流れは典型的には空気ポンプ又はブロワーによって消費
されるパワーを増加させ、それにより、全体のエンジン効率が低下する。
【００６１】 本願発明の一実施例によると、低排気及び高効率は、燃料の自動点火温度を超
えて加熱された空気の存在の中でも予備混合炎を発生させることによって、さら
に、空気取り入れ口と炎領域との間での圧力低下を最小化して、ブロワーパワー
の消費を最小化することによって提供することができる。
【００６２】 用語「炎速度」は、炎の前面が特定の燃料・空気混合を介して拡大するような
速度として定義される。明細書及び特許請求の範囲内において、用語「燃焼軸線
」は、流体が燃焼すると主な流体流れの方向を表す。
【００６３】 図８Aを参照しながら、本願発明の実施例に係る、バーナー及び予備加熱組立
体の典型的な構成要素を説明する。燃焼ガスの目標範囲は１７００−２３００Ｋ
で、望ましい範囲は１９００−１９５０Ｋである。作動温度は、典型的な数気圧
の作動圧力の作動流体を含まなければならないヒーターヘッド３３０の強度によ
って、さらに、バーナー構造の耐酸化性によって制限される。金属の強度及び退
散加勢は典型定期には高温度では低下するので、金属の構成要素を高い燃焼温度
からシールドすることが重要である。そのため、バーナー２２０はセラミック燃
焼チャンバ８０４から囲まれており、それ自体が金属燃焼チャンバーライナー８
０６に包まれており、バーナー２２０は熱的にヒーターヘッド３３０まで低下し
、さらに、予備ヒーターの経路から入ってくる空気によってまたは排気ガス８１
０によって冷却される。また、ヒーターヘッド３３０はヘッド炎キャップ８０２
によって直接の炎加熱からシールドされる。燃焼プロセスの排気生成物は、ヒー
ターヘッド３３０を通ってチャネルを経由して経路８０８を進み、ヒーターヘッ
ドへ及びそのヒーターヘッド内に含まれた作動ガスへの効率的な熱の移動を提供
する。
【００６４】 熱エンジンの全体的な効率は、エンジンの燃焼ガスと作動流体との間の熱移動
の効率に部分的に依存する。バーナー１２２によって発生された燃焼工程の排気
生成物からエンジンのヒーターヘッド３３０内に含まれた作動流体への熱移動の
効率を高めるために、ヒーターヘッド３３０のいずれかの側面に加湿された広い
表面領域を必要とする。図３を参照すると、ヒーターヘッド３３０は一つの閉鎖
端部３３２と開放端部３３４とを持つ実質的なシリンダである（そうでなければ
シリンダーヘッドと呼ぶ）。図８Ａに示すように、閉鎖端部３３２はバーナー１
２２内に配置されている。図８Ｂを参照すると、本願発明の望ましい実施例に係
るフィン又はピンを用いて、熱い流体の燃焼生成物とソリッドヒーターヘッド３
３０との間の接する面積を増加して、熱を次にエンジンの作動流体に移すことが
できる。図８Ｂに示すように、ヒーターヘッド３３０は、外側表面に配置された
熱伝達ピン１５２を持ち、それにより、伝導によって熱をヒーターヘッド３３０
に、従って、熱伝達ピンを通過してバーナー１２２（図８Ａ）から流れる燃焼ガ
スから作動流体に伝達するための広い表面積を提供する。熱伝達ピンは、ヒータ
ーヘッド３３０の内側表面（図示せず）に配置することもできる。内側面の熱伝
達ピンは、ヒーターヘッド３３０から作動流体への伝導による熱の移動のための
広い表面積を与える。
【００６５】 ヒーターヘッド３３０の寸法に応じて、数百又は数千の内部伝達ピン及び外側
熱伝達ピンが望ましい。本願発明の一実施例では、ピン１５０の個々のアレーは
、ヒーターヘッド３３０の周りの円周上に間隔を置く円弧状の部分からなる。こ
のことは、図８Ｂにおいて遠近法で示すヒーターヘッドの平面図から明らかであ
る。連続する熱伝達ピンのアレーセグメント１５０の間には、台形状のデバイダ
ー５０６があり、それは、別伝達ピンを通過する経路以外の経路を通って下方に
向って排気ガスが流れるのを遮断するように設けられている。排気ガスはデバイ
ダー５０６を通って流れないので、熱伝対１３８のような温度センサがそのデバ
イダー５０６内に配置されていて、温度センサがヒーターヘッド３３０と熱的接
触をすることによってヒーターヘッド３３０の温度を監視する。
【００６６】 温度センサ１３８は望ましくは図８Ｂに示すようにデバイダー５０６内に配置
されている。特に、温度センサ１３８の温度検出チップ１３９は、望ましくはデ
バイダー５０６に対応するスロット内においてシリンダーヘッド３３２に可能な
限り近くに配置される。それは通常シリンダーヘッドの領域はヒーターヘッドの
最も熱い部分だからである。他の例としては、温度センサ１３８は直接にシリン
ダーヘッド３３２に取り付けてもよいが、上記のとおり、スロット内にセンサを
配置するほうが望ましい。パワー及び効率の両方の観点からのエンジン性能は、
最高の可能性のある温度で最も高いが、最大温度が冶金学上の特性によって一般
的に制限される。したがって、センサ１３８は最も熱い温度を測定するように配
置されるべきであり、その結果、ヒーターヘッドの部分に限定される。また、温
度センサ１３８はセラミック断熱材によって燃焼ガス及びデバイダー５０６の壁
面から離隔されなければならない（図示せず）。そのセラミックはデバイダーの
壁面との接着性のボンドを形成して温度センサを所定の位置に保持することもで
きる。温度センサ１３８の電気的配線１４４は電気的に絶縁されなければならな
い。
【００６７】 図８Ａに戻ると、排気ガスはヒーターヘッド３３０を通過して経路８０８を通
り、次に、チャンバーライナー８０６と内側離隔材８１２との間の経路８１０に
沿って流れ、それにより、チャンバーライナー８０６から追加の熱を吸収し、そ
れにより、そのチャンバーライナーの過熱を敷設という追加の利点を持つ。排気
ガスは次に予備ヒーター８１４を経由して下方に戻され、図において８１６の矢
印で示すようにヒーターヘッド３３０の円周に沿って排出される。予備ヒーター
８１４によって排気ガスから周囲の環境から典型的にはエアポンプ又はブロワー
によって得られた空気への熱の交換が可能になる。予備ヒーター８１４はインコ
ネルのような波形のフォルダーフィンから製作することができるが、排気から入
力空気への熱の交換のためのどのような手段でも本願発明の範囲内にある。
【００６８】 ここで、図９Ａ乃至右図９Ｃを参照すると、吸気マニホールド８９９が、スタ
ーリングサイクルエンジンへの応用又は本願発明の一実施例に係る他の燃焼の応
用のために図示されている。本願発明の望ましい実施例では、燃料は、自動点火
温度以上に過熱してもよい空気と予備混合され、燃料及び空気が十分に混合され
るまで炎の形成が阻止される。図９は吸気マニホールド８９９及び燃焼チャンバ
９１０を備える本願発明の望ましい実施例を示す。吸気マニホールド８９９は空
気９００を受け入れるための入口９０３を持つ線対称の導管９０１を持つ。空気
９００は典型的には９００Ｋを超えるような所定の温度まで予備加熱される。そ
の温度は燃料の自動点火温度を超えてもよい。導管９０１は空気９００を燃焼軸
線９２０に関して内側に向う半径方向に向って導管９０１内に配置された旋回翼
９０２まで運ぶ。
【００６９】 図９Ｂは本願発明の一実施例ないかかる旋回翼９０２を備える導管９０１の断
面図である。図９Ｂの望ましい実施例では、旋回翼９０２はいくつかのらせん形
状の羽根９２６を持ち、空気９００の流れを半径方向内側に導き、さらに、回転
成分をその空気に与える。導管の旋回翼部分の直径は旋回翼部分の導管９０１の
長さによって画定されるように、旋回翼９０２の入口９２４から出口９２２に向
って減少する。旋回翼の羽根９２６の直径の減少は、その直径にほぼ逆比例して
空気９００の流速を高める。その流速は燃料の炎速度を超えるように高められる
。旋回翼９０２の出口では、望ましい実施例ではプロパンである燃料９０６は、
内側に流れる空気に注入される。
【００７０】 のぞましい実施例では、燃料９０６は図９Ｃに示すように、一連のノズル９２
８を通って燃料インジェクター９０４によって注入される。特に、図９Ｃは導管
９０１の断面図を示し、燃料ジェットノズル９２８を含む。各ノズル９２８は旋
回翼の羽根９２６の出口に配置されており、また、２つの隣り合う羽根の間に中
心が置かれている。ノズル９２８は空気と燃料との混合の効率を高めるように配
置されている。ノズル９２８は空気の流れ９００を横切って燃料に同時に注入す
る。空気の流れは炎速度より速いので、炎は空気及び燃料の混合の温度が燃料の
自動点火温度を超える場合であってもその時点では形成されない。望ましい実施
例では、プロパンを用いる場合には、ヒーターヘッドの温度によって決定される
ように、予備加熱温度は、約９００Ｋである。
【００７１】 図９Ａを参照すると、空気及び燃料はここでは混合されていて「空気・燃料混
合」９００と呼ぶ。空気・燃料混合９００はスロート９０８を経由する方向に移
行させられ、スロート９０８は輪郭が形成されたフェアリング９３０を持ち、導
管９０１の出口９０７に取り付けられている。燃料９０６は燃料レギュレータ９
３２を経由して供給される。スロート９０８は内径９１４及び外側寸法９１６を
持つ。空気・燃料混合の移行は、燃料軸線９２０に関してほぼそれと交差し半径
方向内側に向う方向から、燃焼軸線とほぼ平行な方向までである。スロート９０
８のフェアリング９３０の輪郭は、逆向きのベル型の形状で、燃焼軸線に関する
スロート９０８の断面領域はスロートの入口９１１からスロートの出口９１２ま
で一定の状態にある。輪郭は段差がなくて滑らかで、旋回翼の出口からスロート
９０８の出口までの流速を維持して、分離及びどの表面に沿った結果的な再循環
を排除する。一定の断面積により、空気及び燃料が流速を減少させることなくま
た圧力低下を引き起こすことなく混合しつづけることができる。滑らかで一定の
断面は、効率的な旋回翼を作り出し、そこでは、旋回翼の効率は、旋回翼を横切
り、旋回流れの動的な圧力に変換される静的圧力降下の一部と呼ばれる。８０％
を超えるよりよい旋回効率は典型的には、本願発明の実施例によって達成するこ
とができる。従って、燃焼空気ファンの寄生パワー流出は最小化することができ
る。
【００７２】 スロートの出口９１２は外側に向かって広がっており、それによって、空気・
燃料混合９０９をチャンバ９１０内に拡散させてその空気・燃料混合９０９を遅
くし、それによって、炎を集中かつ収容し、さらに、環状体の炎を形成できるよ
うにする。旋回翼９０２によって発生される回転運動量は従来から公知のように
渦環を安定させる炎を発生する。
【００７３】 バーナーを安全に作動するために、炎の存在を検出又は検知することができる
ことが重要である。炎が消えたときには、炎は再点火されるかまたはバーナーへ
の燃料の供給が数秒以内に遮断されなければならない。そうでなければ、バーナ
ー及びＡＰＵを可燃性の混合物で満たし、点火したときに、火を発生し又は急速
な燃焼を生じさせる。従来から、熱電対、炎整流、赤外線（ＩＲ）及び紫外線（
ＵＶ）検出器のようないくつかの種類の炎センサを用いている。
【００７４】 望ましい実施例では、燃料がプロパンの場合には、予備加熱した空気及びプロ
パン燃料混合の高温度のためいくつかの標準的な炎検知方法の使用が妨げられる
。標準的な信号熱電対炎センサは、炎の温度は予備加熱された空気の温度ととも
に変化するので、炎を正確に検出することはできない。また、予備加熱された空
気の温度はときにはほとんどの熱電対炎検出器に関する炎の温度よりも高い。Ｉ
Ｒセンサはバーナーの燃焼チャンバの熱いセラミックの内部と炎とを区別するこ
とができない。ＩＲ及びＵＶセンサは、それらはバーナーと比べると寸法的に比
較的大きく、さらに、燃焼チャンバまで光経路を必要とするので、別の困難性を
示す。望ましい実施例の燃費のよい状態では、炎の整流は点火状態又は炎の消失
状態を確実に検出できない。
【００７５】 図１０及び１１は、本願発明の実施例に従ってバーナーの燃焼状態で炎を確実
に検出できる方法を示す。図１０においては、炎検出器熱電対１００２がスター
リングヒーターヘッド１００８内に取り付けられており、それはヒーターヘッド
１００８の頂部から延びて燃焼ガスの温度を測定するのに十分なほど離隔されて
いる。炎検出器熱電対１００２もその作動温度を超えないように適切な位置に配
置しなければならない。炎熱電対の温度が、測定したヒーターヘッドの平均温度
よりもかなり高い場合には、炎は存在するとみなされる。そのヒーターヘッドの
平均温度はヘッド熱電対１００４を用いて測定される。炎が存在する場合には、
炎熱電対はヒーターヘッドの温度を測定するために用いられるセンサよりもかな
り熱くなる。炎が消えた場合には、炎熱電対の温度は急速にヒーターヘッドの温
度に接近する。望ましい実施例では、炎熱電対はヒーターヘッドの上方に２mm延
出し、炎検出器熱電対１００２とヘッド熱電対１００４との間の温度差が１００
℃の場合には炎が存在することを示す。
【００７６】 図１１に示すような別の実施例では、炎熱電対１１０４がスターリングバーナ
ー内に取り付けられていて、図１１に示すように、燃焼チャンバーライナー１１
０８を通過して燃焼チャンバ１１０６の端部まで延びる。炎熱電対１１０４はそ
の作動温度を超えるほど遠くまで延びる必要はない。炎熱電対の温度が測定した
ヒーターヘッドの温度よりもかなり高い場合には炎が存在するとみなす。図１０
に示すようなヘッド熱電対１００４を用いてヒーターヘッドの温度を測定するこ
とができる。望ましい実施例では、その炎熱電対は燃焼チャンバの端部まで延び
て、炎熱電対１１０４とヘッド熱電対１００４との間の温度差が１００℃の場合
には炎が存在することを示す。
【００７７】 図１１に示すようなさらに別の実施例の場合には、炎熱電対１１０４は測定し
た旋回翼の温度と比較される。炎熱電対の温度が測定した旋回翼の温度よりもか
なり高い場合には炎が存在するとみなす。旋回翼の温度は、旋回翼熱電対１１０
２を用いて測定される。望ましい実施例では、その炎熱電対は燃焼チャンバの端
部まで延びて、炎熱電対１１０４と旋回翼熱電対１１０２との間の温度差が１０
０℃の場合には炎が存在することを示す。
【００７８】 さらに別の実施例では、炎熱電対が、図１０及び図１１に示すようなヒーター
ヘッド上又は燃焼チャンバ内に取り付けられる。炎の遷移は、炎熱電対の温度の
変化の時間的比率（ｄＴ／ｄｔ）を監視することによって検出される。炎の点火
によって炎熱電対の温度は正の変化を生じさせる。炎が消え又は炎が突然消失す
る状態になると炎熱熱電対の温度は負の変化を生じさせる。点火工程の間、炎熱
電対の温度の変化が℃／secにおける既定のしきい値を超えるまで、炎は点火し
ていないとみなす。したがって、炎熱電対の温度の変化が、‐℃／secにおける
負のしきい値より下に下がるまで、炎は点火しているとみなす。望ましい実施例
では、点火時のしきい値温度速度は３℃／secで、消失時のしきい値温度速度は
‐２℃／secである。
【００７９】 図１２はＡＰＵの正面図で、そこでは、囲み１２００の前面パネルが内部が見
えるように取り外されている。スターリングエンジン（図示せず）及びジェネレ
ータ（図示せず）が圧力容器１２０１内に収容されている。ハンドル１２０２が
携帯可能なように囲みに取り付けられている。図１に関して説明したように、Ａ
ＰＵは携帯可能な寸法である。別の実施例では、ＡＰＵは窓内に置いたり又は建
物の室内の壁面に取り付けたりすることができる。燃料キャニスターホルダー１
２０３が囲み１２００に取り付けられていて、燃料キャニスターを保持する。燃
料キャニスターは取り外しが容易なように囲み１２００の外側に取り付けられて
いる。圧力容器１２０１は振動及びノイズを減少させるために振動装置取付台を
介して囲み１２００に取り付けられている。図１３は図１２に示す実施例の背面
図で、ブロワー１３００、パワー制御回路１３０１及びバーナー制御回路１３０
２の取付位置を示す。
【００８０】 別の実施例では、ＡＰＵは窓内に取り付けられるように構成されていて、図１
４に示すように、パワー及び空気調整を行う。寒い時期には、ＡＰＵは実線の位
置にあるベント１４１３から室内の空気を引き出し、エンジンラジエータ１４０
３を経由し、さらに、蒸発器ラジエータ１４０６を経由して加熱された空気を室
内に戻す。これにより、室内１４１１に強制空気加熱及び電力を提供する。提供
された加熱の量は、外側に排気される空気に対し室内に戻る加熱空気の量を変え
るベント１４１２を経由して制御される。温暖な時期には、ＡＰＵはエンジンラ
ジエータ１４０３を経由して室内の空気を引き出し、ベント１４１２を経由して
すべての空気を外部に排気する。それにより、新鮮な空気の流れによって家を涼
しくする。ＡＰＵは電力も発生する。暑い時期には、スターリングエンジン／ジ
ェネレータ１４０２の機械的パワーの一部を用いて、エアコンディショナー１４
０５に電力を供給する。そのエアコンディショナーは、破線の位置にあるベント
１４１３から室内の空気を引き出し、ファン１４０７を用いて蒸発器熱交換器１
４０６を通過させる。ベント１４１３はピン１４１４の周りを回転して図１４に
おいて実線及び破線で示すように２つの間の位置を移動する。エンジンラジエー
タファン１４０４は上記の方向を逆転して、ベント１４１２を通過させて外側の
空気を引き込み、エンジンラジエータ１４０３を通過させて、その空気をフラッ
プベント１４１５を経由して外側に排気する。エアコンディショナー１４０５は
凝縮器ラジエータ１４１６を経由して追加の空気を引き込み、それを外に戻すよ
うに排出する。エアコンディショニングモードでは、ユーザーは少ない電力しか
利用できない。
【００８１】 エアコンディショナーは３つの実施例の１つで、すべてが冷凍技術における当
業者には十分に公知である。望ましい実施例では、蒸気圧縮ユニットを用いる。
それは一部屋用クーラーとして適当な寸法のものを容易に入手することができる
。別の実施例では、アンモニア／水クーラーを用いる。それはほとんど電力を利
用せず、それにより、より多くの電力を電灯等のためにユーザーに提供する。他
の実施例では、二重にスターリングエンジンを用いてもよい。それは蒸発器ラジ
エータ１４０６を経由してポンプアップされた流体を冷却するために追加の組の
ピストンを持つ。その二重スターリングエンジンは熱を凝縮器ラジエータ１４０
８に排斥する。
【００８２】 図１５は、本願発明の位置実施例に係る上記のＡＰＵを用いるパーソナル用輸
送車を示す。ＡＰＵのコンパクトな寸法及び電気的出力により、図１５に示すよ
うに、ＡＰＵを動力付きスクーターに組み込むことによってパーソナル用輸送装
置を提供できる。１５００によって概略が示されたＡＰＵ／スクーターは、ＡＰ
Ｕを覆う本体カバー１５０１とホイールモータ（図示せず）とを持つ。スターリ
ングエンジン１５０５がスクーターに搭載されて、燃料供給器１５０６及びラジ
エータ１５０８に結合されている。スターリングエンジンの電気的出力は、バッ
テリースタック１５０７に蓄積される。電力出口１５０９が選択的にバッテリー
スタック１５０７に接続されていてスクーターが移動に用いられない間電力を供
給する。バッテリースタック１５０７はスクーターのホイールモータに接続され
て、スクーターを移動に用いる間モータにパワーを供給する。
【００８３】 本願発明の上記の実施例は単に例示のためであり、多くの変更及び改造が当業
者にとって自明である。そのような変更及び改造のすべては添付の特許請求の範
囲に示す本願発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
本願発明は以下の添付図面とともに明細書の記載を参照するとより明確に理解
できるものと思われる。
【図１】図１は、本願発明の望ましい実施例に係る予備電源ユニットの概略
のブロック図である。
【図２】図２は、本願発明の他の実施例に係る予備電源ユニットの概略のブ
ロック図である。
【図３】図３は、本願発明の望ましい実施例に係るスターリングサイクルエ
ンジンの断面図である。
【図４】図４Ａは、本願発明の一実施例に係る図１のＡＰＵのエンジンのた
めのパワー制御システムの概略のブロック図である。図４Ｂは、本願発明の一実
施例に係る図４Ａパワー制御システムのための制御方法の概略のブロック図であ
る。
【図５】図５は、本願発明の一実施例に係る図６パワー制御システムのため
の回路を示す。
【図６】図６は、本願発明の一実施例に係るバーナーコントローラを含む図
１のＡＰＵのパワー制御システムの概略のブロック図である。
【図７】図７は、本願発明の別の実施例に係るバーナーコントローラを含む
図１のＡＰＵのパワー制御システムの概略のブロック図である。
【図８】図８Ａは、本願発明の一実施例に係る、バーナー及び排気熱回収組
立体の側面断面図である。図８Ｂは、本願発明の一実施例に係る熱伝達ピンアレ
イを含むヒーターヘッドの斜視図である。
【図９】図９Ａは、本願発明の望ましい実施例に係るスターリングエンジン
のための燃料吸入マニホールドの側面断面図である。図９Ｂは、図９Ａの燃料吸
入マニホールドをＢＢ線から切り取った状態の平面断面図である。図９Ｃは、図
９Ａの燃料吸入マニホールドをＡＡ線から切り取った状態の平面断面図で、燃料
ジェットノズルを示す。
【図１０】図１０は、本願発明の一実施例に係る炎検出熱伝対の配置を示す
、バーナー及びヒーター組立体の断面図である。
【図１１】図１１は、本願発明の別の実施例に係る炎検出熱伝対の配置を示
す、バーナー及びヒーター組立体の断面図である。
【図１２】図１２は、本願発明の一実施例に係る、内部が見えるように囲み
のフロントパネルを取り外したＡＰＵの正面図である。
【図１３】図１３は、本願発明の一実施例に係る図１４の実施例の背面図で
ある。
【図１４】図１４は、本願発明の一実施例に係る補助電源ユニット及び空調
システムの概略のブロック図である。
【図１５】図１５は、本願発明の一実施例に係る補助電源ユニットを用いる
スクーターの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ランジェンフェルド、クリストファー・シ ー アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州 03063、ナシュア、ダンロギン・ロード ４ (72)発明者 ノリス、マイケル アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州 03104、マンチェスター、ミラー・ストリ ート 95 (72)発明者 サクス、ジェイソン・マイケル アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州 03106、フックセット、スミス・ロード 1250エイ

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】補助的パワー及び熱を屋内領域に提供する方法であって、 外燃機関を用いて機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生する工程であっ
    て、前記外燃機関は燃料を燃やし、実質的に完全燃焼して前記外燃機関からの排
    気の放出を既定の排気レベルより低くする、発生工程と、 前記外燃機関に接続されたジェネレータを用いて前記外燃機関から発生された
    機械的エネルギーを電気的パワーに変換する工程と、 前記外燃機関及びジェネレータを室内領域に配置して、前記外燃機関から発生
    する熱エネルギーが前記外燃機関を囲む領域を加熱する配置工程とを含み、 前記外燃機関及びジェネレータがハウジングの中に置かれ、該ハウジング、前
    記外燃機関及び前記ジェネレータの組合せが携帯可能な寸法である方法。
  2. 【請求項２】請求項１の方法において、前記外燃機関はスターリングサイク
    ルエンジンである方法。
  3. 【請求項３】請求項１の方法において、前記外燃機関によって燃焼された燃
    料はプロパンである方法。
  4. 【請求項４】請求項１の方法において、前記電気的パワーは直流パワーであ
    る方法。
  5. 【請求項５】請求項１の方法において、前記電気的パワーは交流パワーであ
    る方法。
  6. 【請求項６】電気的パワー及び熱を屋内領域に提供する補助パワー装置であ
    って、 機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生する外燃機関であって、前記外燃
    機関は燃料を燃やし、実質的に完全燃焼して該外燃機関からの排気の放出を既定
    の排気レベルより低くする外燃機関と、 前記外燃機関に接続されていて、前記外燃機関から発生された機械的エネルギ
    ーを電気的パワーに変換するジェネレータと、 電気的パワーを提供する第１パワー出力と、 前記外燃機関及びジェネレータを含むハウジングであって、前記外燃機関、前
    記ジェネレータ及び該ハウジングの組合せが携帯可能な寸法であるハウジングと
    を備え、 前記外燃機関から発生する熱エネルギーが前記外燃機関を囲む大気を加熱する
    装置。
  7. 【請求項７】請求項６の装置において、前記外燃機関はスターリングサイク
    ルエンジンである装置。
  8. 【請求項８】請求項６の装置において、前記ハウジングは窓内又は壁に取り
    付けることができる装置。
  9. 【請求項９】請求項６の装置において、さらに、 前記ジェネレータ及び前記第１パワー出力に接続されたバッテリーであって、
    前記外燃機関に始動パワーを提供し、さらに、前記パワーを第１パワー出力に提
    供するバッテリーと、 該バッテリーに接続されていて出力信号を発生するセンサであって、前記バッ
    テリーの充電レベルが該センサの出力信号に部分的に基づいて決定されるセンサ
    を備える装置。
  10. 【請求項１０】請求項９の装置において、前記出力信号はバッテリー電圧及
    び電流を表わす信号である装置。
  11. 【請求項１１】請求項６の装置において、前記第１パワー出力は直流パワー
    を提供する装置。
  12. 【請求項１２】請求項１１の装置において、さらに、 前記第１のパワー出力に結合されたインバータであって、前記第１パワー出力
    によって提供された直流パワーを交流パワーに変換するインバータと、 該インバーターに接続されていて交流パワーを提供する第２のパワー出力とを
    備える装置。
  13. 【請求項１３】請求項６の装置において、前記燃料はプロパンである装置。
  14. 【請求項１４】電気的パワー及び熱を屋内領域に提供する補助パワー装置で
    あって、 クランクシャフト及び燃焼チャンバを持つスターリングエンジンであって、機
    械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生し、燃料を燃やし、実質的に完全燃焼
    して該スターリングエンジンの排気の放出を既定の排気レベルより低くするスタ
    ーリングエンジンとと、 電気的エネルギーを提供する第１パワー出力と、 前記スターリングエンジンの前記クランクシャフト及び前記第１パワー出力に
    結合されていて、前記スターリングエンジンの機械的エネルギーを電気的エネル
    ギーに変換するジェネレータと、 該ジェネレータに接続されていて、前記スターリングエンジンに始動パワーを
    提供するとともに前記第１パワー出力にパワーを提供するバッテリーと、 前記スターリングエンジン、ジェネレータ及びバッテリーを含むハウジングで
    あって、前記スターリングエンジン、ジェネレータ、バッテリー及び該ハウジン
    グの組合せが携帯可能な寸法であるハウジングとを備える装置。
  15. 【請求項１５】請求項１４の装置において、前記ハウジングは窓内に取り付
    けることができ、該装置がさらにエアコンディショナーモジュールを備え、該エ
    アコンディショナーが前記スターリングエンジンに接続され、該エアコンディシ
    ョナーが前記ハウジングの周囲の大気を冷却する装置。
  16. 【請求項１６】請求項１４の装置において、前記燃料はプロパンである装置
    。
  17. 【請求項１７】請求項１４の装置において、前記電気的パワーは直流パワー
    である装置。
  18. 【請求項１８】請求項１４の装置において、前記ハウジングは建物の部屋の
    窓内又は壁に取り付けることができる装置。
  19. 【請求項１９】ヒーターヘッドを持つ熱機関のパワー出力を制御する装置で
    あって、 ａ．前記機関の前記ヒーターヘッドに熱を供給するバーナーであって、排気ガ
    ス生成物を持つバーナーと、 ｂ．該バーナーの操作の特定の温度に関連する信号を受け取り入力と、 ｃ．燃料供給の特定の速度で前記バーナーに燃料を供給する燃料供給レギュレ
    ータと、 ｄ．空気を前記バーナーに供給するブロワーと、 ｅ．前記バーナーの排気ガス生成物内の酸化物濃度を監視するセンサと、 ｆ．少なくとも運転の特定の温度に関連する入力及び前記排気ガス生成物内の
    酸化物濃度に基づいて燃料及び空気の供給の速度を制御するコントローラとを備
    える装置。
  20. 【請求項２０】請求項１９の装置において、前記信号を受け取る入力はさら
    にスルーレートリミッターを備える装置。
  21. 【請求項２１】外燃機関のパワー出力を制御し、該外燃機関がクランクシャ
    フト及び速度を持つ装置であって、 前記外燃機関のクランクシャフトに結合されていて前記外燃機関の速度を調整
    するジェネレータと、 該ジェネレータに接続されていて、パワーを前記ジェネレータからパワー出力
    に移動させ、負荷を前記ジェネレータに提供する増幅器と、 前記ジェネレータに結合されていて、パワーを蓄積し、パワーを前記パワー出
    力にパワーを提供するバッテリーとを備え、 前記外燃機関の前記速度及び温度が一組の所望のバッテリー状態を維持するよ
    うに制御される装置。
  22. 【請求項２２】請求項２１の装置において、前記外燃機関はスターリングサ
    イクルエンジンである装置。
  23. 【請求項２３】請求項２１の装置において、前記ジェネレータは永久磁石ブ
    ラシレスモータである装置。
  24. 【請求項２４】請求項２１の装置において、前記所望のバッテリー状態は一
    定のバッテリー充電である装置。
  25. 【請求項２５】請求項２４の装置において、前記一定のバッテリー充電は完
    全充電の９０％である装置。
  26. 【請求項２６】請求項２４の装置において、前記一定のバッテリー充電は完
    全充電の８０‐１００％である装置。
  27. 【請求項２７】請求項２１の装置において、さらに、 前記外燃機関に熱的に結合されたラジエータであって、過剰な熱を吸収するた
    めの流体を含むラジエータと、 前記ジェネレータ及び増幅器に結合された一組の迂回路抵抗器であって、前記
    ラジエータの液内に収容されていて、前記外燃機関から発生した過剰なパワーを
    消費する一組の迂回路抵抗器とを備える装置。
  28. 【請求項２８】外燃機関のパワー出力を制御し、該外燃機関がクランクシャ
    フト及び速度を持つ方法であって、 前記外燃機関のクランクシャフトに結合されたジェネレータを用いて前記外燃
    機関の速度を調整する工程と、 前記ジェネレータに接続された増幅器を用いて、パワーを前記ジェネレータか
    らパワー出力に移動させる工程と、 前記増幅器を用いて負荷を前記ジェネレータに提供する工程と、 バッテリーにパワーを蓄積し、パワーを前記パワー出力にパワーを提供する工
    程と、 一組の所望のバッテリー状態を維持するように前記外燃機関の前記速度及び温
    度を制御する工程とを含む方法。
  29. 【請求項２９】請求項２７の方法において、前記外燃機関はスターリングサ
    イクルエンジンである方法。
  30. 【請求項３０】請求項２７の方法において、前記ジェネレータは永久磁石ブ
    ラシレスモータである方法。
  31. 【請求項３１】請求項２７の方法において、前記所望のバッテリー状態は一
    定のバッテリー充電である方法。
  32. 【請求項３２】請求項３１の方法において、前記一定のバッテリー充電は完
    全充電の９０％である方法。
  33. 【請求項３３】請求項３１の方法において、前記一定のバッテリー充電は完
    全充電の８０‐１００％である方法。
  34. 【請求項３４】外燃機関のバーナーを運転する方法であって、 内側への半径方向流れから軸線方向流れへの遷移の際に一定の断面領域を通っ
    てバーナーに空気を供給する工程と、 燃料・空気混合の炎速度より速い速度でバーナーに空気を供給する工程と、 半径方向内側に流れる空気を搬送するために旋回翼を用いて前記バーナー内に
    発生する炎を安定化する工程とを含む方法。
  35. 【請求項３５】ヒーターヘッドを持つ熱機関のパワー出力を制御する装置で
    あって、 ａ．前記機関の前記ヒーターヘッドに熱を供給するバーナーであって、排気ガ
    ス生成物を持つバーナーと、 ｂ．燃料供給の特定の速度で前記バーナーに燃料を供給する燃料供給レギュレ
    ータと、 ｃ．空気を前記バーナーに供給するブロワーと、 ｄ．前記ヒーターヘッドの温度を測定するヘッド温度センサと、 ｅ．少なくとも前記ヒーターヘッドの温度に基づいて燃料及び空気の供給の速
    度を制御するコントローラとを備える装置。
  36. 【請求項３６】請求項３５の装置において、さらに、前記バーナーの排気ガ
    ス生成物内の酸化物濃度を監視するセンサを備えており、前記燃料及び空気の供
    給の速度を制御するコントローラが、少なくともヒーターヘッドの温度及び排気
    ガス生成物内の酸化物濃度に基づくコントローラを備える装置。
  37. 【請求項３７】請求項３５の装置において、前記ヒーターヘッドは、前記排
    気ガスの流れから光がさえぎられた外部の面の領域を備える装置。
  38. 【請求項３８】請求項３７の装置において、前記ヘッド温度センサは、前記
    排気ガスの流れから光がさえぎられた外部の面の領域内に配置された装置。
  39. 【請求項３９】請求項３５の装置において、さらに、前記バーナーに供給さ
    れた空気の質量を測定する空気質量流れセンサを備えており、前記燃料及び空気
    の供給の速度を制御するコントローラは、少なくとも前記ヒーターヘッドの温度
    及び前記バーナーに供給された空気の質量に基づくコントローラを備える装置。
  40. 【請求項４０】請求項３５の装置において、前記バーナーは、燃焼軸線によ
    って特徴付けられ、さらに、該燃焼軸線の周りに対称な軸線を持ち、半径方向内
    側への流れの空気を搬送する旋回翼を供える装置。
  41. 【請求項４１】請求項４０の装置において、さらに、前記バーナーに供給さ
    れた空気の温度を測定する旋回翼温度センサを含み、前記燃料及び空気の供給の
    速度を制御するコントローラは、少なくとも前記ヒーターヘッドの温度に関連す
    る入力及び前記バーナーに供給された空気の温度に基づくコントローラを備える
    装置。
  42. 【請求項４２】電気的パワーを負荷に供給する補助的パワーシステムであっ
    て、 (a) 速度で特徴付けられる回転クランクシャフトを持つ外燃機関であって、
    エンジン温度によって特徴付けられる外燃機関と、 (b) 前記回転シャフトに結合されたジェネレータであって、前記クランクシ
    ャフトとの速度を調整し、電気的パワーを発生するジェネレータと、 (c) 該ジェネレータに結合された増幅器であって、電気的パワーをジェネレ
    ータから負荷に伝達する増幅器と、 (d) 充電状態によって特徴付けられるバッテリーであって、前記増幅器に接
    続され、前記増幅器からの電気的パワーを蓄積して電気的パワーを前記負荷に伝
    達することができるバッテリーと、 (e) 前記機関、増幅器及びバッテリーと信号通信を行うコントローラであっ
    て、前記バッテリーの充電状態に部分的に基づいて前記エンジン温度及び速度を
    コマンドとして送るコントローラとを備える装置。
  43. 【請求項４３】少なくとも１つの部材を含む一組のホイールと該一組のホイ
    ールに結合されたホイールモータとを持つパーソナル用輸送装置にパワーを提供
    し、パワーが供給されると、該パーソナル用輸送装置を移動する装置であって、 機械的エネルギー及び熱的エネルギーを発生する外燃機関であって、バーナー
    内で燃料を燃やし、実質的に完全燃焼して該外燃機関からの排気の放出を既定の
    排気レベルより低くする外燃機関と、 前記外燃機関の前記バーナーに接続されていて、燃料供給の特定の速度で燃料
    を前記バーナーに供給する燃料供給と、 前記外燃機関に接続されていて、前記外燃機関から発生された機械的エネルギ
    ーを電気的パワーに変換するジェネレータと、 入力及び出力を持つバッテリーであって、該バッテリー入力がジェネレータに
    接続され、前記バッテリー出力がホイールモータに接続され、該バッテリーが前
    記バッテリー入力において前記ジェネレータから提供される電気的エネルギーを
    蓄積し、前記バッテリー出力においてパワーを前記ホイールモータに提供するバ
    ッテリーとを備える装置。
  44. 【請求項４４】請求項４３の装置において、前記外燃機関はスターリングサ
    イクルエンジンである装置。
  45. 【請求項４５】請求項４３の装置において、さらに、前記外燃機関に熱的に
    結合されたラジエータであって、過剰な熱エネルギーを吸収するために流体を含
    むラジエータを備える装置。
  46. 【請求項４６】モバイル補助パワーユニットであって、 速度で特徴付けられるクランクシャフトを及びヘッド温度で特徴付けられるヒ
    ーターヘッドを持つ外部燃焼機関であって、機械的エネルギー及び熱的エネルギ
    ーを発生し、燃料を燃やし、実質的に完全燃焼して該外燃機関からの排気の放出
    を既定の排気レベルより低くする外燃機関と、 出力を持ち、前記外燃機関に接続され、該外燃機関から発生した機械的エネル
    ギーを前記ジェネレータの出力に提供された電気的パワーに変換するジェネレー
    タと、 バッテリー出力を持ち、前記ジェネレータに接続されたバッテリーであって、
    該バッテリーが充電の状態によって特徴付けられ、始動パワーを前記外部燃焼機
    関に提供しパワーを前記バッテリー出力に提供するバッテリーと、 前記外燃機関、ジェネレータ及びバッテリーと信号通信を行うコントローラで
    あって、少なくとも前記バッテリーの充電状態に基づいて前記クランクシャフト
    の速度及び前記ヒーターヘッドの温度を制御するコントローラと、 前記バッテリーの出力に接続され、さらに、一組のホイールに接続されたホイ
    ールモータであって、少なくとも１つの部材を持ち、該ホイールモータが、前記
    バッテリーからパワーが供給されると、前記一組のホイールを駆動してモバイル
    補助パワーユニットを移動させるホイールモータとを備える装置。
  47. 【請求項４７】請求項４６の装置において、さらに、前記一組のホイールに
    結合されたプラットフォームを備え、該プラットフォームがユーザーを保持する
    装置。
  48. 【請求項４８】請求項４６の装置において、前記外燃機関はスターリングサ
    イクルエンジンである装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516406A (ja) * 2003-11-14 2007-06-21 マイクロゲン エナジー リミテッド 家庭用熱電システム
JP2009221861A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Estir:Kk スターリングエンジンの制御装置

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7111460B2 (en) 2000-03-02 2006-09-26 New Power Concepts Llc Metering fuel pump
US7469760B2 (en) * 2000-03-02 2008-12-30 Deka Products Limited Partnership Hybrid electric vehicles using a stirling engine
GB0130530D0 (en) * 2001-12-20 2002-02-06 Bg Intellectual Pty Ltd A domestic combined heat and power unit
DE10259071B4 (de) * 2002-07-16 2006-05-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Temperiersystem für ein Fahrzeug
US7340879B2 (en) 2002-11-13 2008-03-11 Deka Products Limited Partnership Locally powered water distillation system
US8511105B2 (en) 2002-11-13 2013-08-20 Deka Products Limited Partnership Water vending apparatus
US8069676B2 (en) 2002-11-13 2011-12-06 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US8366883B2 (en) * 2002-11-13 2013-02-05 Deka Products Limited Partnership Pressurized vapor cycle liquid distillation
US7597784B2 (en) * 2002-11-13 2009-10-06 Deka Products Limited Partnership Pressurized vapor cycle liquid distillation
JP3866202B2 (ja) * 2003-01-22 2007-01-10 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US6998727B2 (en) 2003-03-10 2006-02-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Methods of operating a parallel hybrid vehicle having an internal combustion engine and a secondary power source
US6876098B1 (en) 2003-09-25 2005-04-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Methods of operating a series hybrid vehicle
GB0328292D0 (en) * 2003-12-05 2004-01-07 Microgen Energy Ltd A stirling engine assembly
US6782700B1 (en) * 2004-02-24 2004-08-31 Sunpower, Inc. Transient temperature control system and method for preventing destructive collisions in free piston machines
EP1756475B1 (en) 2004-05-06 2012-11-14 New Power Concepts LLC Gaseous fuel burner
US7537070B2 (en) * 2004-06-22 2009-05-26 Bluwav Systems Llc Autonomous portable range extender
WO2006010299A1 (fr) * 2004-07-29 2006-02-02 Guangzhou Light Holdings Limited Four a rotir multifonctions
US7635932B2 (en) * 2004-08-18 2009-12-22 Bluwav Systems, Llc Dynamoelectric machine having heat pipes embedded in stator core
US7687945B2 (en) 2004-09-25 2010-03-30 Bluwav Systems LLC. Method and system for cooling a motor or motor enclosure
JP2006246653A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Toyota Motor Corp 電圧変換装置、モータ駆動装置、および電圧変換器の制御方法
US7290517B2 (en) * 2005-07-28 2007-11-06 Caterpillar Inc. Automatic start-up of an auxiliary power unit
US7291934B2 (en) * 2005-08-30 2007-11-06 Caterpillar Inc. Machine with an electrical system
US7240653B2 (en) 2005-10-31 2007-07-10 Caterpillar Inc System for assisting a main engine start-up
US11826681B2 (en) 2006-06-30 2023-11-28 Deka Products Limited Partneship Water vapor distillation apparatus, method and system
US7810330B1 (en) 2006-08-28 2010-10-12 Cool Energy, Inc. Power generation using thermal gradients maintained by phase transitions
US7617680B1 (en) 2006-08-28 2009-11-17 Cool Energy, Inc. Power generation using low-temperature liquids
US7805934B1 (en) 2007-04-13 2010-10-05 Cool Energy, Inc. Displacer motion control within air engines
US7877999B2 (en) * 2007-04-13 2011-02-01 Cool Energy, Inc. Power generation and space conditioning using a thermodynamic engine driven through environmental heating and cooling
US7723932B2 (en) * 2007-05-07 2010-05-25 General Electric Company Propulsion system
EP2158161B1 (en) 2007-06-07 2020-04-01 DEKA Products Limited Partnership Fluid vapor distillation apparatus
US8505323B2 (en) 2007-06-07 2013-08-13 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US11884555B2 (en) 2007-06-07 2024-01-30 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
NZ560332A (en) * 2007-08-02 2009-08-28 Whisper Tech Ltd Variable thermal output cogeneration system
US7694514B2 (en) * 2007-08-08 2010-04-13 Cool Energy, Inc. Direct contact thermal exchange heat engine or heat pump
US8480460B2 (en) * 2007-10-01 2013-07-09 United Technologies Corporation Cabin air supercharged aircraft internal combustion engine
JP5598763B2 (ja) * 2007-11-12 2014-10-01 ゲタス 軸方向ピストンエンジンおよび軸方向ピストンエンジンを動作させるための方法
US20090134004A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Asprey William J Driving or driven distiller with heat pump function
MX367394B (es) 2008-08-15 2019-08-20 Deka Products Lp Aparato expendedor de agua.
US8113767B2 (en) * 2008-09-15 2012-02-14 Hamilton Sundstrand Corporation Auxiliary power unit inlet duct with acoustic silencing
US8096118B2 (en) * 2009-01-30 2012-01-17 Williams Jonathan H Engine for utilizing thermal energy to generate electricity
US8224495B2 (en) * 2009-08-05 2012-07-17 Cool Energy, Inc. Control of power generation system having thermal energy and thermodynamic engine components
WO2011127573A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-20 Vaporpure Holdings Ltd. Multi-use power generation and water purification system
RU2457973C2 (ru) * 2010-08-09 2012-08-10 Юрий Александрович Каратеев Термопривод для велосипеда
KR101029753B1 (ko) * 2010-10-21 2011-04-21 주식회사 피플에코 스털링엔진을 이용한 하이브리드자동차 및 그 제어방법
NO332861B1 (no) * 2010-12-10 2013-01-28 Viking Heat Engines As Anordning og metode for energiforsyning ved kraftvarmeverksystem til en bygning eller en farkost
US10475980B2 (en) * 2012-03-29 2019-11-12 Lenr Cars Sa Thermoelectric vehicle system
US20140034475A1 (en) 2012-04-06 2014-02-06 Deka Products Limited Partnership Water Vapor Distillation Apparatus, Method and System
CN102684587A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 大连宏海新能源发展有限公司 一种离网式斯特林发电机组及其控制方法
US9593809B2 (en) 2012-07-27 2017-03-14 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US9335050B2 (en) 2012-09-26 2016-05-10 United Technologies Corporation Gas turbine engine combustor
US9404654B2 (en) 2012-09-26 2016-08-02 United Technologies Corporation Gas turbine engine combustor with integrated combustor vane
US9482432B2 (en) 2012-09-26 2016-11-01 United Technologies Corporation Gas turbine engine combustor with integrated combustor vane having swirler
US9086013B2 (en) * 2013-03-12 2015-07-21 Ethan W Franklin Gerotor rotary Stirling cycle engine
CN103231661A (zh) * 2013-04-17 2013-08-07 孔令斌 一种斯特林发电机驱动的电动汽车
SE539490C2 (sv) * 2013-06-18 2017-10-03 Scania Cv Ab Energiomvandlingssystem för ett fordon
NO336537B1 (no) * 2013-10-17 2015-09-21 Viking Heat Engines As Anordning ved forbedret eksternvarmemaskin
US10654337B2 (en) 2016-12-21 2020-05-19 Thermo King Corporation Methods and systems for automatic control of an accessory powered by an auxiliary power unit
JP6993824B2 (ja) * 2017-09-22 2022-01-14 株式会社日立産機システム 発電システム及びそれに用いる回転電機組立体、運転方法
CN107933328A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 瑞华特装(天津)低温设备有限公司 一种电动汽车lng增程器
CN107762660B (zh) * 2017-11-27 2024-05-14 品孚罗特过滤设备（北京）有限公司 回热结构及包含该回热结构的斯特林发动机
US10933825B2 (en) 2017-12-28 2021-03-02 Thermo King Corporation Operation of vehicle accessories based on predicted runtime of a primary system
CN108556644B (zh) * 2018-03-20 2019-11-05 广州汽车集团股份有限公司 一种混合动力车辆增程器功率跟随控制方法及***
RU191262U1 (ru) * 2019-04-24 2019-07-31 Общество с ограниченной ответственностью ПРОЕКТНО-МОНТАЖНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЭНЕРГОПРОМ-СЕРВИС" Установка когенерационная на базе двигателя внешнего сгорания
US11746689B2 (en) * 2019-08-21 2023-09-05 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Power plant and method for operating a power plant
CN113409554A (zh) * 2021-06-23 2021-09-17 绍兴毅诚电机有限公司 一种电池型发电机用co报警器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284134A (ja) * 1990-03-29 1991-12-13 Toshiba Corp 携帯用電源装置
JPH0538956A (ja) * 1991-07-31 1993-02-19 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリツド車

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE377163B (ja) 1973-10-19 1975-06-23 Foerenade Fabriksverken
GB1508996A (en) 1974-05-20 1978-04-26 Automotive Prod Co Ltd Power plants which include at least one hot gas engine
US4067191A (en) 1975-10-10 1978-01-10 Forenade Fabriksverken System for supplying fuel and combustion air to an external combustion engine
DE2612909A1 (de) 1976-03-26 1977-10-06 Battelle Institut E V Stromerzeugeraggregat
SE7701757L (sv) * 1976-04-22 1977-10-23 Ford Motor Co Vermevexlingssystem
US4313080A (en) 1978-05-22 1982-01-26 Battery Development Corporation Method of charge control for vehicle hybrid drive batteries
US4384457A (en) 1980-10-30 1983-05-24 Harvey Roger O Hot gas engine convertor
FR2510181A1 (fr) 1981-07-21 1983-01-28 Bertin & Cie Convertisseur d'energie thermique en energie electrique a moteur stirling et generateur electrique integre
US4434617A (en) 1982-07-27 1984-03-06 Mechanical Technology Incorporated Start-up and control method and apparatus for resonant free piston Stirling engine
US4413475A (en) * 1982-07-28 1983-11-08 Moscrip William M Thermodynamic working fluids for Stirling-cycle, reciprocating thermal machines
DE3500124A1 (de) 1985-01-04 1986-07-10 Bomin-Solar GmbH & Co KG, 7850 Lörrach Durch externe waermezufuhr betriebene, dezentrale versorgungseinheit zur wahlweisen und kombinierten erzeugung von elektrischer energie, waerme und kaelte
JPH0435567Y2 (ja) * 1985-03-20 1992-08-24
DE3709266A1 (de) 1987-03-20 1988-09-29 Man Technologie Gmbh In heissgasmotor integrierte lineargeneratoren
GB2219671B (en) * 1988-04-26 1993-01-13 Joseph Frank Kos Computer controlled optimized hybrid engine
SE468133B (sv) 1989-01-30 1992-11-09 Carlqvist Stig G Motor Consult Saett och anordning foer styrning av ett energiomvandlingssystem
DE4020176A1 (de) * 1989-06-27 1991-01-03 Ficht Gmbh Stromaggregat
US5148043A (en) * 1989-07-25 1992-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Uninterruptible power supply diagnosing remaining battery capacity during normal external power source operation
US4996841A (en) 1989-08-02 1991-03-05 Stirling Thermal Motors, Inc. Stirling cycle heat pump for heating and/or cooling systems
JP2985217B2 (ja) 1990-03-31 1999-11-29 アイシン精機株式会社 スターリング機関の回転数制御装置
US5074114A (en) 1990-05-14 1991-12-24 Stirling Thermal Motors, Inc. Congeneration system with a stirling engine
DE4016238A1 (de) 1990-05-19 1991-11-21 Stirling Motors Gmbh Vorrichtung zur erzeugung elektrischer und heizenergie
JP2773417B2 (ja) 1990-09-28 1998-07-09 アイシン精機株式会社 フリーピストンスターリングエンジン
US5065579A (en) 1990-10-12 1991-11-19 Gas Research Institute Feedback air-fuel control system for Stirling engines
JP3018550B2 (ja) 1991-03-27 2000-03-13 アイシン精機株式会社 太陽熱利用スターリング発電機
US5148066A (en) 1991-08-19 1992-09-15 Sunpower, Inc. Linear generator or motor with integral magnetic spring
JPH0571334A (ja) * 1991-09-13 1993-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 連続燃焼をおこなう燃焼装置における窒素酸化物低減方法およびその装置
US5228293A (en) * 1992-07-06 1993-07-20 Mechanical Technology Inc. Low temperature solar-to-electric power conversion system
DE59207206D1 (de) 1992-07-09 1996-10-24 Saarberg Hydraulik Gmbh Energiewandler nach dem prinzip des heissluftmotors
US5735681A (en) 1993-03-19 1998-04-07 The Regents, University Of California Ultralean low swirl burner
DE4308888A1 (de) 1993-03-19 1994-09-22 Karl Dr Philberth Heizanlage, die nebenbei elektrische Energie erzeugt
DE4337020C1 (de) 1993-10-29 1994-12-08 Daimler Benz Ag Verfahren zur Überwachung der Batterie eines Hybridfahrzeugs
JP3050073B2 (ja) 1994-12-22 2000-06-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車用発電制御装置
JPH08289407A (ja) 1995-02-13 1996-11-01 Nippon Soken Inc ハイブリッド車の発電制御装置
US5864770A (en) 1996-03-14 1999-01-26 Ziph; Benjamin Speed and power control of an engine by modulation of the load torque
US5875863A (en) 1996-03-22 1999-03-02 Hyrum T. Jarvis Power system for extending the effective range of hybrid electric vehicles
US5920133A (en) 1996-08-29 1999-07-06 Stirling Technology Company Flexure bearing support assemblies, with particular application to stirling machines
US5994881A (en) * 1997-10-07 1999-11-30 Hitachi, Ltd. Control apparatus for a synchronous generator system and a hybrid-type electric vehicle using it
US5755100A (en) 1997-03-24 1998-05-26 Stirling Marine Power Limited Hermetically sealed stirling engine generator
JPH10290533A (ja) 1997-04-14 1998-10-27 Honda Motor Co Ltd バッテリ充電システム
JP3536581B2 (ja) 1997-04-16 2004-06-14 日産自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車の発電制御装置
US5929538A (en) 1997-06-27 1999-07-27 Abacus Controls Inc. Multimode power processor
JP4252725B2 (ja) * 1997-07-15 2009-04-08 ニュー・パワー・コンセプツ・エルエルシー スターリングサイクル機の改良
CA2320274C (en) 1998-02-09 2008-11-04 Whisper Tech Limited Improvements in co-generation systems
US6050092A (en) 1998-08-28 2000-04-18 Stirling Technology Company Stirling cycle generator control system and method for regulating displacement amplitude of moving members

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284134A (ja) * 1990-03-29 1991-12-13 Toshiba Corp 携帯用電源装置
JPH0538956A (ja) * 1991-07-31 1993-02-19 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリツド車

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516406A (ja) * 2003-11-14 2007-06-21 マイクロゲン エナジー リミテッド 家庭用熱電システム
JP2009221861A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Estir:Kk スターリングエンジンの制御装置

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