JPS58167860A - スタ−リングエンジン用ピストン - Google Patents
スタ−リングエンジン用ピストンInfo
- Publication number
- JPS58167860A JPS58167860A JP5157082A JP5157082A JPS58167860A JP S58167860 A JPS58167860 A JP S58167860A JP 5157082 A JP5157082 A JP 5157082A JP 5157082 A JP5157082 A JP 5157082A JP S58167860 A JPS58167860 A JP S58167860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- heat
- shield
- section
- piston head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/0535—Seals or sealing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/053—Component parts or details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G2253/00—Seals
- F02G2253/02—Reciprocating piston seals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G2258/00—Materials used
- F02G2258/10—Materials used ceramic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/40—Piston assemblies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の抄輔分野〕
本発１Ｉ１１扛、膨張シリンダと仕組シリンダにそれぞ
れ加熱器と冷却口とを付ＩＮ４ゼしめるとともに。
れ加熱器と冷却口とを付ＩＮ４ゼしめるとともに。
両者を再生器によって互いに連結したスターリングエン
ジ／にふ・けるスターリングエンジン用ピストンに関−
ｆゐ。
ジ／にふ・けるスターリングエンジン用ピストンに関−
ｆゐ。
〔１＃、明の杼術的’１１１１）およびその間動点〕一
般に、上記スターリングエンレンは、熱エネルギによっ
て膨張シリンダおよび圧縮シリンダ内のピストンを往俵
違動さセる熱サイクル部と、その出力を一１転力として
ルり出てクランク榛構部と會有し、その両シリンダおよ
びそれらを結ぶ加熱器、再生器、冷却器内に、Ｂ・、
Ｈ雪＊ ｋｈ 等の不＃＃４！ｔ−気体か動作流体とし
″′Ｃ充窄されている。
般に、上記スターリングエンレンは、熱エネルギによっ
て膨張シリンダおよび圧縮シリンダ内のピストンを往俵
違動さセる熱サイクル部と、その出力を一１転力として
ルり出てクランク榛構部と會有し、その両シリンダおよ
びそれらを結ぶ加熱器、再生器、冷却器内に、Ｂ・、
Ｈ雪＊ ｋｈ 等の不＃＃４！ｔ−気体か動作流体とし
″′Ｃ充窄されている。
すなわち、第１図扛上１スターリングエンジンの蒙略柳
成図であって、クランク室ｌの頂伊部には膨張シリンダ
λおよび圧縮シリンダ３か突設されており、上記膨張シ
リンダコには高温熱源によって加熱されゐ加熱器ダが接
続され、圧縮シリンダ３には冷却水によって冷却される
冷却％ｊか接続啓わており、さらに上配加熱器参および
冷却器ｊは再生器ｔを介して互いに！＃続されている。
成図であって、クランク室ｌの頂伊部には膨張シリンダ
λおよび圧縮シリンダ３か突設されており、上記膨張シ
リンダコには高温熱源によって加熱されゐ加熱器ダが接
続され、圧縮シリンダ３には冷却水によって冷却される
冷却％ｊか接続啓わており、さらに上配加熱器参および
冷却器ｊは再生器ｔを介して互いに！＃続されている。
一方、上記膨張シリンダコおよび圧動シリンダ３内に社
、それぞれ膨張ピストン７および圧縮ピストンｔが往つ
動可能に配設されてふり、両ピストン７、ｒｆｉそれぞ
れコネクテイングロッドデ。
、それぞれ膨張ピストン７および圧縮ピストンｔが往つ
動可能に配設されてふり、両ピストン７、ｒｆｉそれぞ
れコネクテイングロッドデ。
ｌ（によつＴ、前記クランク１１１円に配設さねたクラ
ンク＠／／に連結され１両ピストンか互いに所定位相差
例オはデＯ０を本って往復動するようＫＬ、Ｔある０ 上記膨張シリンダコ、圧縮シリンダＪ、加熱器ダ、冷却
器！および再住器ｔ、並ひにそれら會結ぶ配管中には、
Ｈ＋ｓ 、 Ｔｌ鵞、＄はＮ！雛の動作流体か封スされ
ており、両ピスト／部においては両ピストン７、ｒに装
着さｔまたピストンリングによってシール寧ｔ１ている
〇 し力して、加熱勧ダで動作流体か７ｋｌ温熱源によって
加熱器わると、その１・作流体か膨張して膨張ピストン
７カ・仕丁され、クランク軸／／の回動か行なわれるっ
着た。上記膨張ピストン７か上昇行程に移ると、１・作
流体は加熱器４Ａを通過して再生器ＡＫ＃送され、そこ
で再生器を内に充填されている蓄熱材に熱を与え、？＠
却＆ｊへと流れて冷却さね、圧縮ピストンｌの上昇行程
に伴なって圧縮される。このようにして圧縮された動作
流体ね逆に加熱器弘訃に流れ、その途中で帽記再生器６
内の蓄熱材力ら熱を・奪いなから泥炭を上昇して、加熱
益ダへ流れ込み、そこで再び高温熱源によって加Ｕ贋張
ゼし齢られる〇 ところで、このようカスターリングエンジンにお約る性
能は動作流体の高温部湯度と低温部濁度に強く依存して
ふり、高温部湯度か高い程その熱効率は高くなり、ｍ＃
ｓ妙・らの熱リークを極力少なくする必ＩＩｋかある〇 そこで、％に膨張ピストンにおいては、第２図に示すよ
うに、ピスト／本体７ ａ ｆ）頂部にドーム状のピス
トンヘッド７１３を一体的に装着し、その熱伝導面積を
少なくし、シリンダ内からピストンを軒て放熱さねゐ量
が極力小さくなるようにされている。
ンク＠／／に連結され１両ピストンか互いに所定位相差
例オはデＯ０を本って往復動するようＫＬ、Ｔある０ 上記膨張シリンダコ、圧縮シリンダＪ、加熱器ダ、冷却
器！および再住器ｔ、並ひにそれら會結ぶ配管中には、
Ｈ＋ｓ 、 Ｔｌ鵞、＄はＮ！雛の動作流体か封スされ
ており、両ピスト／部においては両ピストン７、ｒに装
着さｔまたピストンリングによってシール寧ｔ１ている
〇 し力して、加熱勧ダで動作流体か７ｋｌ温熱源によって
加熱器わると、その１・作流体か膨張して膨張ピストン
７カ・仕丁され、クランク軸／／の回動か行なわれるっ
着た。上記膨張ピストン７か上昇行程に移ると、１・作
流体は加熱器４Ａを通過して再生器ＡＫ＃送され、そこ
で再生器を内に充填されている蓄熱材に熱を与え、？＠
却＆ｊへと流れて冷却さね、圧縮ピストンｌの上昇行程
に伴なって圧縮される。このようにして圧縮された動作
流体ね逆に加熱器弘訃に流れ、その途中で帽記再生器６
内の蓄熱材力ら熱を・奪いなから泥炭を上昇して、加熱
益ダへ流れ込み、そこで再び高温熱源によって加Ｕ贋張
ゼし齢られる〇 ところで、このようカスターリングエンジンにお約る性
能は動作流体の高温部湯度と低温部濁度に強く依存して
ふり、高温部湯度か高い程その熱効率は高くなり、ｍ＃
ｓ妙・らの熱リークを極力少なくする必ＩＩｋかある〇 そこで、％に膨張ピストンにおいては、第２図に示すよ
うに、ピスト／本体７ ａ ｆ）頂部にドーム状のピス
トンヘッド７１３を一体的に装着し、その熱伝導面積を
少なくし、シリンダ内からピストンを軒て放熱さねゐ量
が極力小さくなるようにされている。
し力、しながら、上記膨張ピストンにおいては約ｔｏｏ
’ｉ：程度の高温ガスにさらされるため、熱伝導のみ
ならずピストンヘッドフｂ部の熱か熱ふく射によってピ
ストン本体７１に伝わり一りランク室尋に放熱され、そ
の熱ふく射による熱リークも無精できない程度となって
、それによってエンジンの熱効率が低下すゐ等の間蒙点
かある。
’ｉ：程度の高温ガスにさらされるため、熱伝導のみ
ならずピストンヘッドフｂ部の熱か熱ふく射によってピ
ストン本体７１に伝わり一りランク室尋に放熱され、そ
の熱ふく射による熱リークも無精できない程度となって
、それによってエンジンの熱効率が低下すゐ等の間蒙点
かある。
本発明夷このような点に鑑み、ピストンの熱ふく射によ
ゐ熱リークを減少せしめ、エンｉ／／の熱効率の低下を
防止し得るようにしたスターリングエンジン用ピストン
を提供ｊゐことを目的とす゛る・〔発明の概要〕 本発明Ｌピストン本体の頂端部にドーム状のピストンヘ
ッドｔ−訟けるとともに、そのピストンヘッド空所内に
その９所を内外に区劃する熱しや蔽体ｆ設すたことを製
徴とする・ 〔発明の実施例〕 謝３図は１本桁明のスターリングエンジン用ピスト／の
縦断ｆｉｌ１面図であって、ピストン本体７ａの頂部に
は、シリンダ内の圧力に耐えるたけの比較的厚場か薄い
壁厚を有すゐドーム状のピストンヘッド７ｂか一体的に
連結されておシ、ピストン本体の１ｌＩｌ壁部には複数
のピスト／リング／２−１）装着され、イのピスト／本
体７ａにピストンピン／３ｔ−介【７てコネクテイング
ロッドタの先端か連結されている・ ところで、上記ドーム状のピストンヘッド７ｂ内の空所
内には、その！ｌＴｔ内外に区劃するセランツク軒の非
金属材料力らなる熱し中藪体／４／が設けられている。
ゐ熱リークを減少せしめ、エンｉ／／の熱効率の低下を
防止し得るようにしたスターリングエンジン用ピストン
を提供ｊゐことを目的とす゛る・〔発明の概要〕 本発明Ｌピストン本体の頂端部にドーム状のピストンヘ
ッドｔ−訟けるとともに、そのピストンヘッド空所内に
その９所を内外に区劃する熱しや蔽体ｆ設すたことを製
徴とする・ 〔発明の実施例〕 謝３図は１本桁明のスターリングエンジン用ピスト／の
縦断ｆｉｌ１面図であって、ピストン本体７ａの頂部に
は、シリンダ内の圧力に耐えるたけの比較的厚場か薄い
壁厚を有すゐドーム状のピストンヘッド７ｂか一体的に
連結されておシ、ピストン本体の１ｌＩｌ壁部には複数
のピスト／リング／２−１）装着され、イのピスト／本
体７ａにピストンピン／３ｔ−介【７てコネクテイング
ロッドタの先端か連結されている・ ところで、上記ドーム状のピストンヘッド７ｂ内の空所
内には、その！ｌＴｔ内外に区劃するセランツク軒の非
金属材料力らなる熱し中藪体／４／が設けられている。
上記熱し中藪体／ｌ１１０ ｔｒ記ピストンヘッド７ｂ
の壁厚よりさらに薄肉としており、その１１１１壁部に
は熱し中藪体／＋の内外の圧力を均一にする給圧孔１３
か穿設さｔｌておシ、さらにピストン本体の頂壁部には
熱し中鼾体／４１内の空所／４Ｌ＆をピストン本体のコ
ネクテイングー空間ｌｔと連通する均圧孔１７が設けら
れているＯ しかして、ピスト／ヘッド７ｂのｍ部カ・らのふく射熱
は、ピストンヘッド７ｂ内の空所にｈｔｉらねた熱しゃ
動体／４１によってし中蔽され、ピストン本体７ａへの
熱ふく射による熱伝達が防止される・また、上記熱し中
動体／＜４ｉｊその内外が均圧孔１５によって汗カバラ
ンスさせであるため、逢の肉厚もきわめて薄くすること
ができ、そのため熱し中動体の熱伝導によるピストン本
体へＱ熱リークもきわ袷て少４いものとなる。し六かっ
て、シリンダ内の高温にもかかわらずピストン本体の混
成上りｈＩｈ小限におさえられ、ピスト／りングの温度
上昇も低下せしに）られ、当骸部の摩擦力を低減させる
ことかでき、それによる出力低下か防止される◎〔折明
の効果〕 以上峠明し六ようく・本発明はピストン本体の重音ＣＫ
設けられたドーム状のシリンダヘッドの空所内に、その
９所を内外に区ＩＦｌｌする熱しゃ動体を設ケ六ので、
ピスト／ヘッドからピストン本体への熱ふく射による熱
伝達量音減少ゼしｈること力、でき、シリンダ力・らの
熱リークを防止し、エンジンの大幅な効率巨；上を図る
ことかできる０またそれに応じてピストンリング部の温
度上昇を防止できピストンリングのＩＩ耗を低減せしめ
ることができて、エンジンのｉ＃久性およびも１性を向
上せしめることかできる擲の効果を奏する・ 帆 図体１のヤ岸な峠明 第ｔ ［＆ｌ （＋スターリングエンジンの概略構成図
、１２図Ｈ従沫のスターリングエンジン用ピストンのｆ
ｌ：動側面ツ１、第３図社本発明のスターリングエンジ
ン用ピストンの縦断ｆｉｌｌ １１ ！’ｌである。
の壁厚よりさらに薄肉としており、その１１１１壁部に
は熱し中藪体／＋の内外の圧力を均一にする給圧孔１３
か穿設さｔｌておシ、さらにピストン本体の頂壁部には
熱し中鼾体／４１内の空所／４Ｌ＆をピストン本体のコ
ネクテイングー空間ｌｔと連通する均圧孔１７が設けら
れているＯ しかして、ピスト／ヘッド７ｂのｍ部カ・らのふく射熱
は、ピストンヘッド７ｂ内の空所にｈｔｉらねた熱しゃ
動体／４１によってし中蔽され、ピストン本体７ａへの
熱ふく射による熱伝達が防止される・また、上記熱し中
動体／＜４ｉｊその内外が均圧孔１５によって汗カバラ
ンスさせであるため、逢の肉厚もきわめて薄くすること
ができ、そのため熱し中動体の熱伝導によるピストン本
体へＱ熱リークもきわ袷て少４いものとなる。し六かっ
て、シリンダ内の高温にもかかわらずピストン本体の混
成上りｈＩｈ小限におさえられ、ピスト／りングの温度
上昇も低下せしに）られ、当骸部の摩擦力を低減させる
ことかでき、それによる出力低下か防止される◎〔折明
の効果〕 以上峠明し六ようく・本発明はピストン本体の重音ＣＫ
設けられたドーム状のシリンダヘッドの空所内に、その
９所を内外に区ＩＦｌｌする熱しゃ動体を設ケ六ので、
ピスト／ヘッドからピストン本体への熱ふく射による熱
伝達量音減少ゼしｈること力、でき、シリンダ力・らの
熱リークを防止し、エンジンの大幅な効率巨；上を図る
ことかできる０またそれに応じてピストンリング部の温
度上昇を防止できピストンリングのＩＩ耗を低減せしめ
ることができて、エンジンのｉ＃久性およびも１性を向
上せしめることかできる擲の効果を奏する・ 帆 図体１のヤ岸な峠明 第ｔ ［＆ｌ （＋スターリングエンジンの概略構成図
、１２図Ｈ従沫のスターリングエンジン用ピストンのｆ
ｌ：動側面ツ１、第３図社本発明のスターリングエンジ
ン用ピストンの縦断ｆｉｌｌ １１ ！’ｌである。
７・・・詑張ピストン、！・・・圧縮ピストン、７ａ・
・・ピスト／本体、７ｂ・・・ピストンヘッド、 ／＋
・・・熱し中動体、１５ 、 ／７・・・均圧孔。
・・ピスト／本体、７ｂ・・・ピストンヘッド、 ／＋
・・・熱し中動体、１５ 、 ／７・・・均圧孔。
小願人代理人 猪 股 清も ｌ 図
氾２ 図 も ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ピストン本体の頂端部にドーム状のピストンヘッド
空所内けるとともに、そのピストンヘッド空所内にその
９所を内外に区劃すｂ熱し中蔽体を般社たことを特徴と
する。スターリングエンジン用ピストン。 ユピストン祉膨張タービンであることを特徴とする。＊
許詐求の節回１１！、を項紀載のスターリングエンジン
用ピストン・ よ熱じや薇体轄セラミック製でを・ることを特徴とする
特許請求の静囲餉１項箇たけ第コ寝記１のスターリング
エンジン用ピストン。 肌ピストン本体の１ａ部および熱し中鼾体には、ピスト
ンヘッド部内とコネクチングロッド１１１９間とを連通
せしめる均圧上が形成されていることを１１？！Ｆ微と
す、る、特許請求の岬曲第１項記載のスターリングエン
ジン用ピストン。 （
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5157082A JPS58167860A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | スタ−リングエンジン用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5157082A JPS58167860A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | スタ−リングエンジン用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167860A true JPS58167860A (ja) | 1983-10-04 |
Family
ID=12890615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5157082A Pending JPS58167860A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | スタ−リングエンジン用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102242681A (zh) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | 曼柴油机涡轮机欧洲股份公司曼柴油机涡轮机德国分公司 | 用于优化一个活塞环组的功能的方法以及适用的活塞环组 |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP5157082A patent/JPS58167860A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102242681A (zh) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | 曼柴油机涡轮机欧洲股份公司曼柴油机涡轮机德国分公司 | 用于优化一个活塞环组的功能的方法以及适用的活塞环组 |
| DE102010020490A1 (de) | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | Verfahren zur Optimierung der Funktion eines Kolbenringpakets sowie hierfür geeignetes Kolbenringpaket |
| DE102010020490B4 (de) * | 2010-05-14 | 2014-02-13 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | Verfahren zur Optimierung der Funktion eines Kolbenringpakets sowie hierfür geeignetes Kolbenringpaket |
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