JPH0776542B2 - スタ−リング・エンジン - Google Patents

スタ−リング・エンジン

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JPH0776542B2
JPH0776542B2 JP61080405A JP8040586A JPH0776542B2 JP H0776542 B2 JPH0776542 B2 JP H0776542B2 JP 61080405 A JP61080405 A JP 61080405A JP 8040586 A JP8040586 A JP 8040586A JP H0776542 B2 JPH0776542 B2 JP H0776542B2
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JP
Japan
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piston
power piston
rod
auxiliary
power
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JP61080405A
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JPS62237067A (ja
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龍夫 藤田
憲一 猪田
照丸 原田
欣一 足立
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot 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
    • F02G1/0435Hot 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • F02G2243/02Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
    • F02G2243/24Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder with free displacers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2280/00Output delivery
    • F02G2280/50Compressors 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)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はスターリング・エンジンに関するものである。
従来の技術 従来、スターリング・エンジンは、高効率,低騒音,燃
料の多様化が可能等の特長を有しており、各種の形式が
あるが、特に、フリーピストン型のスターリング・エン
ジンは、第2図に示すように、作動流体が密閉容器1内
に封入されており、膨張空間2、加熱器3、再生器4、
冷却器5、圧縮空間A6、圧縮空間B7、通過孔8等を移動
するようになっている。そして、密閉容器1内の作動流
体に圧力変動を発生させるために、ディスプレーサ9が
設けられており、ディスプレーサ9には、ディスプレー
サ・ロッド10が接続され、このディスプレーサ・ロッド
10と摺動するように、ディスプレーサ・シリンダ11が設
置されている。また、密閉容器1内には、作動流体の圧
力変動から仕事を取り出すパワー・ピストン12が設けら
れており、圧力変動により、パワー・ピストン12が、上
下運動するようになっている。そして、このパワー・ピ
ストン12が、上下運動する際、連通路A13と連通路B14
が、ある相対位置で連通するように設けられており、連
通時圧縮空間B7とバウンス空間15は、等しい圧力とな
り、これによって、パワー・ピストン12の上下運動の中
心位置が、常に連通路A13と連通路B14が連通した位置に
くるようになっていた。
発明が解決しようとする問題点 ところがこのような構成で、パワー・ピストンの上下運
動の中心位置を一定にしようとすると、連通時に、圧縮
空間の作動流体が連通路を通って、バウンス空間にもれ
ることになるため、流動損失となり、エンジンとして、
出力が低下するという問題点があった。また、エンジン
の作動周波数が大きくなると、瞬間的な圧力変動に追随
できなくなり、上下運動の中心位置がずれてくるという
難点もあった。さらに、パワー・ピストンや密閉容器壁
に細長い孔をあける必要があり、加工面でも問題があっ
た。
問題点を解決するための手段 本発明は、従来の問題点を解決するために、仕事をとり
出すパワー・ピストンの上、または、下側にパワー・ピ
ストンより小さな径のロッドを介し、補助ピストンをパ
ワー・ピストンと連結させ、さらに、パワー・ピストン
と補助ピストンの間に位置し、かつ、ロッドに接触しな
い突出板を密閉容器に固定させ、突出板の両面、及び、
パワー・ピストンのロッド側の面と、補助ピストンのロ
ッド側の面に、マグネットを設置し、パワーピストンと
突出板の間、または、補助ピストンと突出板の間の少な
くとも一方にベローズを設ける構成とする。
作用 このような構成とすることにより、パワー・ピストンが
上下運動する際、パワー・ピストンの運動中心位置が下
側にずれると、パワー・ピストン下面と突出板上面のマ
グネットが反発し合い、運動中心位置が上側にもどさ
れ、逆に、パワー・ピストンの運動中心位置が上側にず
れると、補助ピストン上面と突出板下面のマグネットが
反発し合い、運動中心位置が下側にもどされる。従来と
は異なり流動損失もなく、パワー・ピストンの運動中心
位置を一定にすることができ、ベローズを組み込むこと
により、一層精度良く、運動中心位置を保持できるとと
もに、高速運動中もエンジン側の作動流体と圧縮機側の
冷媒を完全に分離することが可能となる。
実施例 以下、図面を用いて具体的説明を行なう。
第1図は、本発明の一実施例を示す構成図である。第1
図において、作動流体が、密閉容器16内に封入されてお
り、膨張空間17、加熱器18、再生器19、冷却器20、圧縮
空間A21、圧縮空間B22、通過孔23等を移動するようにな
っている。そして、密閉容器16内の作動流体に圧力変動
を発生させるために、ディスプターサ24を設けており、
ディスプレーサ24には、ディスプレーサ・ロッド25を接
続し、このディスプレーサ・ロッド25と摺動するよう
に、ディスプレーサ・シリンダ26を設けている。また、
密閉容器16内には、作動流体の圧力変動から仕事を取り
出すパワー・ピストン27を設けており、このパワー・ピ
ストン27の下側に、パワー・ピストン27より、小さな径
のロッド28を介し、補助ピストン29を連結している。従
って、パワー・ピストン27、ロッド28、補助ピストン29
の3者は、一体の構成をとることになり、運動について
も、必然的に3者同一となる。
ここで補助ピストン29の径は、ロッド28より、大きけれ
ばよく本実施例では、補助ピストン29とパワー・ピスト
ン27が、同じ径になっているが、本発明としては、補助
ピストン29とパワー・ピストン27は、異なる径でもさし
つかえない。また、パワー・ピストン27と補助ピストン
29の間に位置しかつ、ロッド28に接触しないように、突
出板30を、密閉容器16から突き出すようにして設けてい
る。そして、この突出板30の両面、及び、パワー・ピス
トン27の下面、補助ピストンの上面に、マグネットを設
置している。さらに、本実施例では、パワー・ピストン
27と突出板30の間、及び、補助ピストン29と突出板30の
間に、ベローズ31を設けているが、両方ではなく、どち
らか一方に設けるものでもよい。ベローズ31をマグネッ
トに追加すると、パワーピストン27の運動中心を一定に
しやすい。パワー・ピストン27と補助ピストン29の位置
関係についても、本実施例では、パワー・ピストン27の
下側に、ロッド28を介して、補助ピストン29を設けてい
るが、逆に、パワー・ピストン27の上側に、ロッド28を
介し、補助ピストン29を設けても同様の作用を成すこと
ができる。さらに、本実施例では、補助ピストン29の下
側に冷媒を設け、この冷媒を補助ピストン29が圧縮する
ようにして、吸入弁32、吐出弁33を備え、圧縮機として
も作用できるような構成のものを示している。
次に、その作動についての説明を行なう。
まず、ディスプレーサ24が、上方に移動すると、密閉容
器16内の作動流体が、膨張空間17から、加熱器18、再生
器19、冷却器20を通り、圧縮空間A21に移る。作動空間
の体積は一定に保たれているため、ディスプレーサ24が
下死点から、上死点まで移動する間は、作動空間の平均
温度が下がり、その結果、作動空間の平均圧力は減少す
る。このため、通過孔23にて圧縮空間A21に連通された
圧縮空間B22の圧力とバウンス空間の差によって、パワ
ー・ピストン27に対し、上方向に働く力が増加しパワー
・ピストン27は、上方向に引き上げられる。また、ディ
スプレーサ24が、上方に移動すると、ガス・スプリング
35の圧力が減少し、ガス・スプリング35の圧力と膨張空
間17の圧力の差により、ディスプレーサ24は、下方向に
移動する。そのため、作動流体は、圧縮空間A21から、
冷却器20、再生器19、加熱器18を通り、膨張空間17へ移
り、平均温度が上がり、平均圧力は増加する。従って、
圧縮空間B22の圧力とバウンス空間の圧力の差によって
パワーピストン27は、下方向に引き下げられる。さらに
ディスプレーサ24が、下方に移動すると、ガス・スプリ
ング35の圧力が増加し、ガス・スプリング35の圧力と膨
張空間17の圧力の差により、ディスプレーサ24は、上方
向に移動する。以下、このようにして、ディスプレーサ
24が上下運動を行ない、それによって、作動空間の圧力
が変動し、パワー・ピストン27を上下に駆動される。そ
して、パワー・ピストン27が上下運動する際、パワー・
ピストン27の運動中心位置が下側にずれると、パワー・
ピストン27下面と突出板30上面のマグネット36が反発し
合い、運動中心位置が上側にもどされ、逆に、パワー・
ピストン27の運動中心位置が上側にずれると、補助ピス
トン29上面と突出板30下面のマグネット36が反発し合
い、運動中心位置が下側にもどされる。従来とは異な
り、流動損失等もなく、パワーピストン27の運動中心位
置を一定にすることができるわけであり、本実施例で
は、さらに、パワー・ピストン27と突出板30の間、及
び、補助ピストン29と突出板30の間に、ベローズ31を設
け、一層、精度良く、運動中心位置を保持できるように
なっている。また、本実施例では、圧縮機としても作用
させるようになっており、パワー・ピストン27が、上方
に駆動されると、吸入弁32が開き、冷媒が吸入され、逆
に、パワー・ピストン27が、下方に駆動されると、パワ
ー・ピストン27と一体になった補助ピストン29が、冷媒
を圧縮し、吐出圧を上回ると吐出弁33が開き、冷媒が吐
出される。運動中心位置を一定にできるため、圧縮機と
しても、トップクリアランスを小さくでき、体積効率を
向上させることが可能となる。また、エンジン側の作動
流体と圧縮機側の冷媒も、ベローズ31により、分離し得
るものである。
発明の効果 以上、説明したように、本発明のスターリング・エンジ
ンによれば、流動損失等もなく、作動周波数が大きい時
でも、上下運動の中心位置を一定にできるため、エンジ
ンとしても、出力が低下することがなく、高出力化を達
成することができる。また、マグネット間の距離が小さ
くなるほど、反発力が大きくなるため、衝突の危険性も
少ない。さらに、圧縮機としても、体積効率を高め、高
性能化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のスターリング・エンジンの一実施例を
示す構成図、第2図は従来のスターリング・エンジンを
示す構成図である。 24……ディスプレーサ、27……パワー・ピストン、28…
…ロッド、29……補助ピストン、30……突出板、31……
ベローズ、32……吸入弁、33……吐出弁、36……マグネ
ット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 欣一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−150029(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉容器内に作動流体を封入し、前記作動
    流体を加熱、及び、冷却する手段と前記作動流体の圧力
    変動から仕事を取り出すパワーピストンを設け、前記パ
    ワーピストンの上、または、下側に前記パワーピストン
    より小さな径のロッドを介し、補助ピストンを前記パワ
    ーピストンと連結し、前記パワーピストンと前記補助ピ
    ストンの間に位置し、かつ、前記ロッドに接触しない突
    出板を前記密閉容器に固定させ、前記突出板の両面、及
    び、前記パワーピストンの前記ロッド側の面と、前記補
    助ピストンの前記ロッド側の面に、マグネットを設置
    し、前記パワーピストンと前記突出板の間、または、前
    記補助ピストンと前記突出板の間の少なくとも一方にベ
    ローズを設けたことを特徴とするスターリングエンジ
    ン。
  2. 【請求項2】補助ピストンの下側に冷媒を封入し、前記
    冷媒を前記補助ピストンが圧縮するようにして、圧縮機
    を形成したことを特徴とする請求項1記載のスターリン
    グエンジン。
JP61080405A 1986-04-08 1986-04-08 スタ−リング・エンジン Expired - Lifetime JPH0776542B2 (ja)

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JPS62237067A JPS62237067A (ja) 1987-10-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2025250023A1 (en) * 2024-05-27 2025-12-04 Brown Gregory Robert Stirling cycle machine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0526436D0 (en) * 2005-12-23 2006-02-08 Microgen Energy Ltd A stirling machine
CN108799048A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 华北电力大学(保定) 一种动圈式热压缩机系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475335A (en) * 1982-02-12 1984-10-09 National Research Development Corporation Free piston heat engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025250023A1 (en) * 2024-05-27 2025-12-04 Brown Gregory Robert Stirling cycle machine

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