JPS62118046A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
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- JPS62118046A JPS62118046A JP60258031A JP25803185A JPS62118046A JP S62118046 A JPS62118046 A JP S62118046A JP 60258031 A JP60258031 A JP 60258031A JP 25803185 A JP25803185 A JP 25803185A JP S62118046 A JPS62118046 A JP S62118046A
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- wall
- working fluid
- stirling engine
- piston
- space
- Prior art date
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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
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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
- F02G1/0435—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 the engine being of the free piston type
-
- 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
- F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
-
- 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
- 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
- F02G2243/40—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders with free displacers
-
- 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
- F02G2254/00—Heat inputs
- F02G2254/30—Heat inputs using solar radiation
-
- 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
- F02G2280/00—Output delivery
- F02G2280/50—Compressors or pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (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】
産業上の利用分野
この発明はスターリング機関に関する。
従来の技術
従来のスターリング機関、例えばフリーピストン型スタ
ーリング機関は例えばU S P4,458,489に
示されているように第3図のような構成になっていた。
ーリング機関は例えばU S P4,458,489に
示されているように第3図のような構成になっていた。
すなわち壁1,2からなる密閉容器の中にはヘリウム、
水素等のスターリング機関の作動流体が封入されている
。3は作動流体を加熱する為の加熱管、4は作動流体を
冷却を冷却する為の冷却通路、5は再生器マトリクスで
ある。6は壁1の内壁と狭いすきまを保って壁1内を上
下方向に運動可能なように設けられているディスプレー
サ、7は壁2の内壁と摺動自在に上下方向に運動可能な
ように設けられているピストン、8はその一端が壁2の
内壁に固定され、他端がピストン7に固定され、ピスト
ン7の運動によってピストン7から仕事をされるIJ
ニア発電器、圧縮機、ポンプ等の負荷、9,1oは壁2
を土台11上に支持する為のばねでちる。また圧縮空間
17と圧縮空間19とは流路20,21によって連通し
ている。
水素等のスターリング機関の作動流体が封入されている
。3は作動流体を加熱する為の加熱管、4は作動流体を
冷却を冷却する為の冷却通路、5は再生器マトリクスで
ある。6は壁1の内壁と狭いすきまを保って壁1内を上
下方向に運動可能なように設けられているディスプレー
サ、7は壁2の内壁と摺動自在に上下方向に運動可能な
ように設けられているピストン、8はその一端が壁2の
内壁に固定され、他端がピストン7に固定され、ピスト
ン7の運動によってピストン7から仕事をされるIJ
ニア発電器、圧縮機、ポンプ等の負荷、9,1oは壁2
を土台11上に支持する為のばねでちる。また圧縮空間
17と圧縮空間19とは流路20,21によって連通し
ている。
一方、壁1と壁2とは複数組の(ボルト12、ナツト1
3)によって締結されている、また壁1と壁2の間には
断熱材14が取付けられている。
3)によって締結されている、また壁1と壁2の間には
断熱材14が取付けられている。
加熱管3の外表面は化石燃料の燃焼ガス、太陽光等の熱
源によって加熱される。
源によって加熱される。
また冷却通路4内の作動流体は管16から入り壁2の外
壁に沿って流れ、管16から出ていく冷却剤によって冷
却される。
壁に沿って流れ、管16から出ていく冷却剤によって冷
却される。
作用について説明するとディスプレーサ6が下方に下が
ると、圧縮空間1了の体積は減少し、膨張空間1日の体
積は増加する。その為、圧縮空間17.19の圧力は膨
張空間18の圧力より高くなり、この差圧によって、圧
縮空間17.19および冷却通路4の中にある低温の作
動流体は再生器マトリクス5.加熱管3を通って膨張空
間18の方へ流れていく、このとき作動流体は再生器マ
トリクス5および加熱管3によって加熱される。
ると、圧縮空間1了の体積は減少し、膨張空間1日の体
積は増加する。その為、圧縮空間17.19の圧力は膨
張空間18の圧力より高くなり、この差圧によって、圧
縮空間17.19および冷却通路4の中にある低温の作
動流体は再生器マトリクス5.加熱管3を通って膨張空
間18の方へ流れていく、このとき作動流体は再生器マ
トリクス5および加熱管3によって加熱される。
そして再生器マトリクス5は逆に冷却される。このよう
にして低温の作動流体が加熱される為、ピストン7の上
部の作動流体が満たされた空間(以下、作動空間と略称
する)の圧力が高くなり、ピストン7を引下げる。この
ときピストン7は負荷8に対して仕事をする。一方デイ
スプレーサ6が下がり続けるとガスばね22の圧力が次
第に増加し、ついには、ディスプレーサ6は下がるのが
止まり今度は逆に上昇を始める。ディスプレーサ6が上
昇すると、今度は、圧縮空間17の体積は増加し、膨張
空間18の体積は減少する。その為、膨張空間18の圧
力は圧縮空間17.19の圧力より高くなり、この差圧
によって、膨張空間18および加熱管3の中にある高温
の作動流体は再生器マトリクス5、冷却通路4を通って
圧縮空間17の方へ流れていく、このとき作動流体は再
生器マトリクス6および冷却通路4の内壁によって冷却
される。そして再生器マトリックス6は逆に加熱される
。このようにして高温の作動流体が冷却される為、作動
空間の圧力が低くなり、ピストン7を上げる。このとき
ピストン7は負荷8に対して仕事をする。
にして低温の作動流体が加熱される為、ピストン7の上
部の作動流体が満たされた空間(以下、作動空間と略称
する)の圧力が高くなり、ピストン7を引下げる。この
ときピストン7は負荷8に対して仕事をする。一方デイ
スプレーサ6が下がり続けるとガスばね22の圧力が次
第に増加し、ついには、ディスプレーサ6は下がるのが
止まり今度は逆に上昇を始める。ディスプレーサ6が上
昇すると、今度は、圧縮空間17の体積は増加し、膨張
空間18の体積は減少する。その為、膨張空間18の圧
力は圧縮空間17.19の圧力より高くなり、この差圧
によって、膨張空間18および加熱管3の中にある高温
の作動流体は再生器マトリクス5、冷却通路4を通って
圧縮空間17の方へ流れていく、このとき作動流体は再
生器マトリクス6および冷却通路4の内壁によって冷却
される。そして再生器マトリックス6は逆に加熱される
。このようにして高温の作動流体が冷却される為、作動
空間の圧力が低くなり、ピストン7を上げる。このとき
ピストン7は負荷8に対して仕事をする。
一方デイスプレーサ6が上がり続けるとガスばね22の
圧力は次第に減少し、ついには、ディスプレーサ6は上
がるのが止まり、今度は逆に下降を始める。以上述べた
ようなまわりの過程に於いて、作動流体は加熱管3によ
って得だ熱の一部を負荷8に対する仕事に変え、また一
部を冷却通路4の内壁にすてるのである。
圧力は次第に減少し、ついには、ディスプレーサ6は上
がるのが止まり、今度は逆に下降を始める。以上述べた
ようなまわりの過程に於いて、作動流体は加熱管3によ
って得だ熱の一部を負荷8に対する仕事に変え、また一
部を冷却通路4の内壁にすてるのである。
一方、熱源から加熱管3に入った熱はその大半が中の作
動流体に入るが、一部は加熱管3を伝わって壁1に流れ
る。そしてさらにボルト12、ナツト13を伝わって壁
2の方へ伝わり、冷却剤に伝えられる。
動流体に入るが、一部は加熱管3を伝わって壁1に流れ
る。そしてさらにボルト12、ナツト13を伝わって壁
2の方へ伝わり、冷却剤に伝えられる。
このようにして熱源から加熱管3に入った熱の一部は作
動流体に伝えられずに冷却剤に伝えられる。
動流体に伝えられずに冷却剤に伝えられる。
その理由は熱源の温度が冷却剤の温度より高いからであ
る。断熱材14によって、壁1から壁2へ伝わる熱は少
くできるが、ボルト12、ナツト13を通って壁1から
壁2へ伝わる熱が存在する。
る。断熱材14によって、壁1から壁2へ伝わる熱は少
くできるが、ボルト12、ナツト13を通って壁1から
壁2へ伝わる熱が存在する。
このようにして発生する熱源から加熱管3に入りなから
Heに伝えられず冷却剤に伝えられる熱が存在すること
になるのである。
Heに伝えられず冷却剤に伝えられる熱が存在すること
になるのである。
この為、機関の熱効率が低下することになる。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、以上述べた従来の技術の欠点である熱源から
加熱管3に入りながら作動流体に伝えられず冷却剤に伝
えられる熱を減少させ、それによって熱効率の低下を防
ごうとするものである。
加熱管3に入りながら作動流体に伝えられず冷却剤に伝
えられる熱を減少させ、それによって熱効率の低下を防
ごうとするものである。
問題点を解決するための手段
本発明はその隣接する壁体同志が互いにその相対的な位
置関係が変化し得るような一つ以上の壁体で作動媒体容
器を形成したスターリング機関である。
置関係が変化し得るような一つ以上の壁体で作動媒体容
器を形成したスターリング機関である。
作 用
壁体Aに隣接する壁体Bは互いにその相対的な位置関係
が変化し得るように設けられているので、壁体B同志の
間での熱伝導による熱移動量が少くなり、その為に機関
の熱効率が増加する。
が変化し得るように設けられているので、壁体B同志の
間での熱伝導による熱移動量が少くなり、その為に機関
の熱効率が増加する。
実施例
以下、本発明の第1の実施例を添付図面にもとづいて説
明する。本実施例はディスプレーサ型スターリング機関
の一種であるフリーピストン型スターリング機関である
。
明する。本実施例はディスプレーサ型スターリング機関
の一種であるフリーピストン型スターリング機関である
。
先ず構成について説明する。
第1図において壁体23、壁体24からなる密閉容器の
中にはヘリウム、水素等のスターリング機関の作動流体
が封入されている。25は作動流体を加熱する為の加熱
管、26は作動流体を冷却する為の冷却通路、27は再
生器マトリクスである。
中にはヘリウム、水素等のスターリング機関の作動流体
が封入されている。25は作動流体を加熱する為の加熱
管、26は作動流体を冷却する為の冷却通路、27は再
生器マトリクスである。
28は壁体23の内壁および薄肉のリング29と狭いす
きまを保って壁体23内を上下方向に運動可能なように
設けられているディスプレーサ、3oは壁体23の内壁
と摺動自在に上下方向に運動可能なように設けられてい
るピストン、31はその一端が壁体24の内壁に固定さ
れ、他端がピストン3゜に固定され、ピストン3oの運
動によってピストン30から仕事をされるリニア発電器
、圧縮機。
きまを保って壁体23内を上下方向に運動可能なように
設けられているディスプレーサ、3oは壁体23の内壁
と摺動自在に上下方向に運動可能なように設けられてい
るピストン、31はその一端が壁体24の内壁に固定さ
れ、他端がピストン3゜に固定され、ピストン3oの運
動によってピストン30から仕事をされるリニア発電器
、圧縮機。
ポンプ等の負荷、32,33は壁体24を土台34上に
支持する為のばねである。また圧縮空間46と圧縮空間
48とは流路50,51によって連通している。
支持する為のばねである。また圧縮空間46と圧縮空間
48とは流路50,51によって連通している。
一方壁体23と壁体24との間にわたってベローズ36
が取付けられ、壁体23,24と共に作動流体を外へも
さないような密閉容器を形成するようになっている。
が取付けられ、壁体23,24と共に作動流体を外へも
さないような密閉容器を形成するようになっている。
また、壁体23と壁体24とが作動流体の圧力によって
ベローズ36を破壊して電離しないように圧縮コイルば
ね36,37が設けられている。
ベローズ36を破壊して電離しないように圧縮コイルば
ね36,37が設けられている。
さらに圧縮コイルばね36.37と壁体23,24の間
には圧縮コイルばね36.37の端の部分を軸直角方向
に動かないようにする為に金具38゜39.40,41
が設けられている。また金具38.39,40,41と
壁体23.24の間には熱伝導を減らす為に断熱材42
.43.44 。
には圧縮コイルばね36.37の端の部分を軸直角方向
に動かないようにする為に金具38゜39.40,41
が設けられている。また金具38.39,40,41と
壁体23.24の間には熱伝導を減らす為に断熱材42
.43.44 。
46が設けられている。
これら、(圧縮コイルバネ36.37、金具38゜39
.40.41および断熱材42.43.44゜46)を
−組として複数組設けられている。
.40.41および断熱材42.43.44゜46)を
−組として複数組設けられている。
加熱管26の外表面は化石燃料の燃焼ガス、太陽光等の
熱源によって加熱される。
熱源によって加熱される。
また冷却通路26内の作動流体は管62から入り壁体2
4の外壁に沿って流れ、管63から出ていく冷却剤によ
って冷却される。
4の外壁に沿って流れ、管63から出ていく冷却剤によ
って冷却される。
次に動作について説明するとディスプレーサ28が下方
に下がると、圧縮空間46の体積は減少し、膨張空間4
7の体積は増加する。その為、圧縮空間48.48の圧
力は膨張空間47の圧力より高くなり、この差圧によっ
て、圧縮空間46および冷却通路26の中にある低温の
作動流体は再生器マ) IJクス27、加熱管26を通
って膨張空間47の方へ流れていく、このとき作動流体
は再生器マトリクス27および加熱管26によって加熱
される。そして再生器マトリクス27は逆に冷却される
。このようにして低温の作動流体が加熱される為、ピス
トン3oの上部の作動流体が満たされた空間(以下、作
動空間と略称する)の圧力が高くナリ、ピストン30を
引下げる。このときピストン30は負荷31に対して仕
事をする。一方デイスプレーサ28が下がり続けるとガ
スばね49の圧力が次第に増加し、ついには、ディスプ
レーサ28は下がるのが止まり今度は逆に上昇を始める
。
に下がると、圧縮空間46の体積は減少し、膨張空間4
7の体積は増加する。その為、圧縮空間48.48の圧
力は膨張空間47の圧力より高くなり、この差圧によっ
て、圧縮空間46および冷却通路26の中にある低温の
作動流体は再生器マ) IJクス27、加熱管26を通
って膨張空間47の方へ流れていく、このとき作動流体
は再生器マトリクス27および加熱管26によって加熱
される。そして再生器マトリクス27は逆に冷却される
。このようにして低温の作動流体が加熱される為、ピス
トン3oの上部の作動流体が満たされた空間(以下、作
動空間と略称する)の圧力が高くナリ、ピストン30を
引下げる。このときピストン30は負荷31に対して仕
事をする。一方デイスプレーサ28が下がり続けるとガ
スばね49の圧力が次第に増加し、ついには、ディスプ
レーサ28は下がるのが止まり今度は逆に上昇を始める
。
ディスプレーサ28が上昇すると、今度は、圧縮空間4
6の体積は増加し、膨張空間47の体積は減少する。そ
の為、膨張空間47の圧力は圧縮空間46の圧力より高
くなり、この差圧によって、膨張空間47および加熱管
26の中にある高温の作動流体は再生器マトリクス27
、冷却通路26を通って圧縮空間46の方へ流れていく
、このとき作動流体は再生器マトリクス27および冷却
通路26の内壁によって冷却される。そして再生器マト
リクス27は逆に加熱される。このようにして高温の作
動流体が冷却される為、作動空間の圧力が低くなり、ピ
ストン3oを上げる。このときピストン30は負荷31
に対して仕事をする。
6の体積は増加し、膨張空間47の体積は減少する。そ
の為、膨張空間47の圧力は圧縮空間46の圧力より高
くなり、この差圧によって、膨張空間47および加熱管
26の中にある高温の作動流体は再生器マトリクス27
、冷却通路26を通って圧縮空間46の方へ流れていく
、このとき作動流体は再生器マトリクス27および冷却
通路26の内壁によって冷却される。そして再生器マト
リクス27は逆に加熱される。このようにして高温の作
動流体が冷却される為、作動空間の圧力が低くなり、ピ
ストン3oを上げる。このときピストン30は負荷31
に対して仕事をする。
一方デイスプレーサ28が上がり続けるとガスばね49
の圧力は次第に減少し、ついには、ディスプレーサ28
は上がるのが止まり、今度は逆に下降を始める。以上述
べたような−まゎりの過程に於いて、作動流体は加熱管
26によって得た熱の−部を負荷31に対する仕事に変
え、また一部を冷却通路26の内壁にすてるのである。
の圧力は次第に減少し、ついには、ディスプレーサ28
は上がるのが止まり、今度は逆に下降を始める。以上述
べたような−まゎりの過程に於いて、作動流体は加熱管
26によって得た熱の−部を負荷31に対する仕事に変
え、また一部を冷却通路26の内壁にすてるのである。
また運転時に膨張空間47およびバウンス空間54の圧
力が変化する為壁体23と壁体24の距離が変化する。
力が変化する為壁体23と壁体24の距離が変化する。
しかしながらベローズ36はそれに追ずいして伸縮する
ので破壊して運転に支障を来さないようになっている。
ので破壊して運転に支障を来さないようになっている。
またり/グ29は壁体23に圧入されているが、壁体2
4とは、狭いすきまを保ちなから摺動できるようになっ
ている。そして壁体23と壁体24との距離が変化した
とき、壁体23と壁体24の同軸度を保つようになって
いる。一方、熱源から加熱管26に入った熱はその大半
が中の作動流体に入るが、一部は加熱管26を伝わって
壁体23に流れる。
4とは、狭いすきまを保ちなから摺動できるようになっ
ている。そして壁体23と壁体24との距離が変化した
とき、壁体23と壁体24の同軸度を保つようになって
いる。一方、熱源から加熱管26に入った熱はその大半
が中の作動流体に入るが、一部は加熱管26を伝わって
壁体23に流れる。
そしてさらにベローズ35あるいは、断熱材42゜43
.44,45、金具38,39,40,41、壁体23
と壁体24の吸引手段となる圧縮コイルばね3θ、37
を伝わって壁体24の方へ伝わり、冷却材へ伝わる。
.44,45、金具38,39,40,41、壁体23
と壁体24の吸引手段となる圧縮コイルばね3θ、37
を伝わって壁体24の方へ伝わり、冷却材へ伝わる。
この結果、「熱源から加熱管26に入りながら作動流体
に伝えられず冷却剤に伝えられる熱」が発生することに
なり、それによって熱効率が低下する。
に伝えられず冷却剤に伝えられる熱」が発生することに
なり、それによって熱効率が低下する。
ところで、本実施例に於いては、従来例と異り、壁体2
3と壁体24とはベローズ35および(断熱材42.4
3.44.46、金具38,40゜41、圧縮コイルば
ね36,37)を介して接続されている。そして両者と
も従来の技術によるものより熱抵抗が大きくなるように
構成されている。
3と壁体24とはベローズ35および(断熱材42.4
3.44.46、金具38,40゜41、圧縮コイルば
ね36,37)を介して接続されている。そして両者と
も従来の技術によるものより熱抵抗が大きくなるように
構成されている。
即チ、ベローズ35は、薄い板でできた円筒を成形し、
あるいは、薄い板を積層してその両端を溶接する等の方
法で製作されている、この為熱抵抗を大きくすることが
できる。−勇断熱材42゜43.44,45は熱伝導率
の小さな、石綿を含む材料等でできているのでこれもま
た熱抵抗が大きいO このようにして、壁体23と壁体24とは従来の技術に
よるものより、より熱抵抗の大きい部材で接続されてい
ることになり、この為に従来の技術によるスターリング
機関にくらべ、より図示効率が増加し、その結果熱効率
が増加し、それによって熱源に用いる燃料の消費量を低
減するという効果を奏する。
あるいは、薄い板を積層してその両端を溶接する等の方
法で製作されている、この為熱抵抗を大きくすることが
できる。−勇断熱材42゜43.44,45は熱伝導率
の小さな、石綿を含む材料等でできているのでこれもま
た熱抵抗が大きいO このようにして、壁体23と壁体24とは従来の技術に
よるものより、より熱抵抗の大きい部材で接続されてい
ることになり、この為に従来の技術によるスターリング
機関にくらべ、より図示効率が増加し、その結果熱効率
が増加し、それによって熱源に用いる燃料の消費量を低
減するという効果を奏する。
次に本発明の第2の実施例について第2図とともに説明
する。
する。
本実施例は第1の実施例と機関の型式が異り膨張ピスト
ン、圧縮ピストンを有する2ピストン型のスターリング
機関である。先ず構成について説明する。
ン、圧縮ピストンを有する2ピストン型のスターリング
機関である。先ず構成について説明する。
壁体56.57、ベローズ66.58からなる密閉容器
の中にはヘリ←ウム、水素等のスターリング機関の作動
流体が封入されている。69は加熱器60を加熱する為
の燃焼器、61は冷却器62を冷却する為の冷却剤供給
装置、70は再生器である。また63は膨張ピストン、
64は圧縮ピストン、65はクランク軸、θ6,67は
連接棒である。
の中にはヘリ←ウム、水素等のスターリング機関の作動
流体が封入されている。69は加熱器60を加熱する為
の燃焼器、61は冷却器62を冷却する為の冷却剤供給
装置、70は再生器である。また63は膨張ピストン、
64は圧縮ピストン、65はクランク軸、θ6,67は
連接棒である。
次に作用について説明する。クランク軸66が回転する
と、それに伴って圧縮ピストン63と膨張ピストン64
が運動する。その為に、圧縮空間68および膨張空間6
9の体積は、それぞれ周期的に変化する。その為作動空
間の作動流体は、圧縮空間68と膨張空間69との間を
移動し加熱器6oに於いて冷却され、冷却器62に於い
て冷却されながら膨張、圧縮し、その結果クランク軸6
5に仕事をする。
と、それに伴って圧縮ピストン63と膨張ピストン64
が運動する。その為に、圧縮空間68および膨張空間6
9の体積は、それぞれ周期的に変化する。その為作動空
間の作動流体は、圧縮空間68と膨張空間69との間を
移動し加熱器6oに於いて冷却され、冷却器62に於い
て冷却されながら膨張、圧縮し、その結果クランク軸6
5に仕事をする。
ところで壁体57は燃焼器69によって加熱され、壁体
66は冷却剤によって冷却されている為、壁体57の温
度より壁体66の温度の方が低くなっている。
66は冷却剤によって冷却されている為、壁体57の温
度より壁体66の温度の方が低くなっている。
本実施例に於いてはベローズ66.68によって壁体5
7から壁体55への熱の移動を妨げるようになっている
。この為に従来例のようなベローズ56.5Bがないも
のにくらべ燃焼器59から壁体57を通して作動流体に
入った熱量のうち壁体66まで伝わって冷却剤に捨てら
れる分は少くなり、機関の図示効率が増加し、それによ
って熱効率も増加するという効果を奏する。
7から壁体55への熱の移動を妨げるようになっている
。この為に従来例のようなベローズ56.5Bがないも
のにくらべ燃焼器59から壁体57を通して作動流体に
入った熱量のうち壁体66まで伝わって冷却剤に捨てら
れる分は少くなり、機関の図示効率が増加し、それによ
って熱効率も増加するという効果を奏する。
なお、上記実施例に於いてはベローズ35 、66゜5
8を用いているが、同等の機能を有する他の手段、例え
ばダイアフラム等を用いても同様の効果を奏する。
8を用いているが、同等の機能を有する他の手段、例え
ばダイアフラム等を用いても同様の効果を奏する。
また本実施例は、ディスプレーサ型スターリング−リン
グ機関であるが、容器の中に作動流体を封入したスター
リング機関であれば、他のディスプレーサ型スターリン
グ機関、他の膨張ピストンと圧縮ピストンを有するスタ
ーリング機関はもちろんの事、その他のスターリング機
関に於いても同様の効果を奏する。
グ機関であるが、容器の中に作動流体を封入したスター
リング機関であれば、他のディスプレーサ型スターリン
グ機関、他の膨張ピストンと圧縮ピストンを有するスタ
ーリング機関はもちろんの事、その他のスターリング機
関に於いても同様の効果を奏する。
発明の効果
本発明は、その隣接する壁体同志が互いにその相対的な
位置関係が変化し得るような一つ以上の壁体Aと、それ
以外の一つ以上の壁体Bとからなる容器と、その容器内
に封入された作動流体と、この作動流体を加熱する手段
と、作動流体を冷却する冷却手段と、作動流体から仕事
をされる部材からなるスターリング機関であるから、機
関の図°゛示効率が増加し、その結果熱効率が増加し、
それによって熱源に用いる燃料の消費量を低減するとい
う効果を奏する。
位置関係が変化し得るような一つ以上の壁体Aと、それ
以外の一つ以上の壁体Bとからなる容器と、その容器内
に封入された作動流体と、この作動流体を加熱する手段
と、作動流体を冷却する冷却手段と、作動流体から仕事
をされる部材からなるスターリング機関であるから、機
関の図°゛示効率が増加し、その結果熱効率が増加し、
それによって熱源に用いる燃料の消費量を低減するとい
う効果を奏する。
第1図は本発明の第1の実施例のスターリング機関の断
面図、第2図は本発明の第2の実施例のスターリング機
関の断面図、第3図は従来例のスターリング機関の断面
図である。 1.2・・・・・・壁体、3・・・・・・加熱管、4・
・・・・・冷却通路、6・・・・・・ディスプレーサ、
7・・・・・・ピストン、8・・・・・・負荷、22・
・・・・・ガスばね、14・・・・・・断熱材、12・
・・−ポルト、13・・・・・・ナツト、23・・・−
・壁体、24・・・−・壁体、24・・・・・・壁体、
26・・・・・・加熱管、26・・・・・・冷却通路、
28・・・・・・ディスプレーサ、3゜・・・・・・ピ
ストン、31・・・・・・負荷、49・・・・・・ガス
ばね、36・・・・・・ベローズ、36,37・・・・
軸圧縮コイルばね、38,39,40.41・・・・・
・金具、42 、43 。 44.45−・・・・・断熱材。
面図、第2図は本発明の第2の実施例のスターリング機
関の断面図、第3図は従来例のスターリング機関の断面
図である。 1.2・・・・・・壁体、3・・・・・・加熱管、4・
・・・・・冷却通路、6・・・・・・ディスプレーサ、
7・・・・・・ピストン、8・・・・・・負荷、22・
・・・・・ガスばね、14・・・・・・断熱材、12・
・・−ポルト、13・・・・・・ナツト、23・・・−
・壁体、24・・・−・壁体、24・・・・・・壁体、
26・・・・・・加熱管、26・・・・・・冷却通路、
28・・・・・・ディスプレーサ、3゜・・・・・・ピ
ストン、31・・・・・・負荷、49・・・・・・ガス
ばね、36・・・・・・ベローズ、36,37・・・・
軸圧縮コイルばね、38,39,40.41・・・・・
・金具、42 、43 。 44.45−・・・・・断熱材。
Claims (5)
- (1)隣接する壁体同志が互いにその相対的な位置関係
が変化し得るような一つ以上の壁体Aと、それ以外の一
つ以上の壁体Bとからなる容器と、前記容器内に封入さ
れた作動流体と、前記作動流体を加熱する手段と、前記
作動流体を冷却する手段と、前記作動流体から仕事をさ
れる部材からなるスターリング機関。 - (2)壁体Aの一部をベローズをもって構成した特許請
求の範囲第1項記載のスターリング機関。 - (3)壁体B同志を吸引する手段を設けた特許請求の範
囲第1項記載のスターリング機関。 - (4)壁体B同志間での熱の移動を妨げる手段を設けた
特許請求の範囲第3項記載のスターリング機関。 - (5)壁体Bに加熱手段を設けた特許請求の範囲第1項
記載のスターリング機関。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60258031A JPS62118046A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | スタ−リング機関 |
US06/929,808 US4742679A (en) | 1985-11-18 | 1986-11-13 | Stirling engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60258031A JPS62118046A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | スタ−リング機関 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62118046A true JPS62118046A (ja) | 1987-05-29 |
Family
ID=17314573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60258031A Pending JPS62118046A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | スタ−リング機関 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4742679A (ja) |
JP (1) | JPS62118046A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100745820B1 (ko) | 2006-09-15 | 2007-08-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 전열 촉진형 스터링 엔진 |
JP2014020297A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Honda Motor Co Ltd | スターリングエンジン |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS63263250A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | スタ−リング機関の振動低減装置 |
US4894995A (en) * | 1989-05-22 | 1990-01-23 | Lawrence LaSota | Combined internal combustion and hot gas engine |
US6093504A (en) * | 1996-12-03 | 2000-07-25 | Bliesner; Wayne Thomas | Electro-chemical-thermal rechargeable energy storage cell (ECT cell) |
US6526750B2 (en) | 1997-11-15 | 2003-03-04 | Adi Thermal Power Corp. | Regenerator for a heat engine |
GB2367335B (en) * | 2000-09-26 | 2002-08-28 | Stirling Energy Systems Ltd | Improvement in free piston stirling engines |
US7007469B2 (en) * | 2001-07-13 | 2006-03-07 | Bliesner Wayne T | Dual shell Stirling engine with gas backup |
GB0127375D0 (en) * | 2001-11-14 | 2002-01-09 | Bg Intellectual Pty Ltd | A stirling engine assembly |
NZ529935A (en) * | 2001-11-14 | 2005-09-30 | Microgen Energy Ltd | A stirling engine assembly |
GB0210929D0 (en) * | 2002-05-13 | 2002-06-19 | Bg Intellectual Pty Ltd | A stirling engine assembly |
EP1700023A2 (de) * | 2003-10-10 | 2006-09-13 | Wilhelm Servis | Heissgaskraftmaschine |
US20130180238A1 (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Sunpower, Inc. | Beta Free Piston Stirling Engine In Free Casing Configuration Having Power Output Controlled By Controlling Casing Amplitude Of Reciprocation |
TWI499718B (zh) * | 2013-09-11 | 2015-09-11 | Univ Nat Cheng Kung | 自由活塞式史特靈引擎 |
WO2015139104A2 (pt) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Hirosi Suzuki | Motor stirling de configuração delta |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5985456A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-17 | Toshiba Corp | スタ−リングエンジン |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55104550A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-11 | Nissan Motor Co Ltd | Expansion cylinder for thermal gas engine |
JPS6042346B2 (ja) * | 1980-12-15 | 1985-09-21 | 三菱電機株式会社 | スタ−リング機関 |
US4490974A (en) * | 1981-09-14 | 1985-01-01 | Colgate Thermodynamics Co. | Isothermal positive displacement machinery |
-
1985
- 1985-11-18 JP JP60258031A patent/JPS62118046A/ja active Pending
-
1986
- 1986-11-13 US US06/929,808 patent/US4742679A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014020297A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Honda Motor Co Ltd | スターリングエンジン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4742679A (en) | 1988-05-10 |
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