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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- working fluid
- stirling engine
- piston
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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
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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
- 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
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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
- 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 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
|---|---|---|---|---|
| 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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