JPS5941644A - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
- Publication number
- JPS5941644A JPS5941644A JP15324082A JP15324082A JPS5941644A JP S5941644 A JPS5941644 A JP S5941644A JP 15324082 A JP15324082 A JP 15324082A JP 15324082 A JP15324082 A JP 15324082A JP S5941644 A JPS5941644 A JP S5941644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- room
- engine
- machine room
- working gas
- stirling engine
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- F02G2270/42—Displacer drives
- F02G2270/425—Displacer drives the displacer being driven by a four-bar mechanism, e.g. a rhombic mechanism
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
（イ）発明の分野
本発明は機械室がシリンダ室と連通した機械室高圧型の
スターリングエンジンに関するものである。
スターリングエンジンに関するものである。
（ロ）従来技術
第１図は従来のスターリングエンジンを示ス断面図で、
（１〉はヘリウム、チン素、アルゴン、空気等の作動ガ
スが封入され後述する連動機構（２）で往復運動するデ
ィスプレイサー（３）及びパワーピストン（４）を収納
したシリンダ室、（５）は該室の加熱壁（６）とディス
プレイサー（３）の上方との間に形成されろ膨張空間、
（７）は該空間と連通し加熱壁（６）と共にバーナー等
の外部熱源（８）で加熱される加熱パイプ、（９）は該
パイプと連通され多孔質の金網又は焼結体が入れである
熱再生器、（ト）は冷却水の入口０１）及び出口α力を
有し、熱再生器（９）からの冷却器０埠内作動ガスを外
方から冷却するジャケノ）、（１４）はディスプレイサ
ー（３）とパワーピストン（４）との間に形成された圧
縮空間００と連通開放され作動ガスを流入出させる開口
である。
（１〉はヘリウム、チン素、アルゴン、空気等の作動ガ
スが封入され後述する連動機構（２）で往復運動するデ
ィスプレイサー（３）及びパワーピストン（４）を収納
したシリンダ室、（５）は該室の加熱壁（６）とディス
プレイサー（３）の上方との間に形成されろ膨張空間、
（７）は該空間と連通し加熱壁（６）と共にバーナー等
の外部熱源（８）で加熱される加熱パイプ、（９）は該
パイプと連通され多孔質の金網又は焼結体が入れである
熱再生器、（ト）は冷却水の入口０１）及び出口α力を
有し、熱再生器（９）からの冷却器０埠内作動ガスを外
方から冷却するジャケノ）、（１４）はディスプレイサ
ー（３）とパワーピストン（４）との間に形成された圧
縮空間００と連通開放され作動ガスを流入出させる開口
である。
而して前述の連動機構（２）は機械室０！内に収納され
ており、ディスプレイサー（３）の駆動用ロッド（＋７
）より両方に張り出た左右張出部（１８ａ） （］、８
ｂ）と夫々一端が揺動自在に枢支された一対のディスプ
レイサー（３）用コンロッド（１９ａ） （１９ｂ）と
、前記ロッドαηに対し左右対称に位置し前記コンロッ
ド（１９ａ）（１９ｂ）の他端が回動自在に枢支された
一対のビン（２０ａ） （２０ｂ）と、該ビンと夫々一
端が回転自在に枢支され他端がパワーピストン（４）の
左右両側部（２１ａ） （２１ｂ）と揺動自在に枢支さ
れた一対のパワーピストン（４）用コン０．７ド（２２
ａ） （２２ｂ）と、前記ビン（２０ａ） （２０ｂ）
が夫々回転自在に偏心枢支され相互に噛み合いながら逆
方向に回転する一対のタイミングギアー（２３ａ） （
２３ｂ）とから形成されている。
ており、ディスプレイサー（３）の駆動用ロッド（＋７
）より両方に張り出た左右張出部（１８ａ） （］、８
ｂ）と夫々一端が揺動自在に枢支された一対のディスプ
レイサー（３）用コンロッド（１９ａ） （１９ｂ）と
、前記ロッドαηに対し左右対称に位置し前記コンロッ
ド（１９ａ）（１９ｂ）の他端が回動自在に枢支された
一対のビン（２０ａ） （２０ｂ）と、該ビンと夫々一
端が回転自在に枢支され他端がパワーピストン（４）の
左右両側部（２１ａ） （２１ｂ）と揺動自在に枢支さ
れた一対のパワーピストン（４）用コン０．７ド（２２
ａ） （２２ｂ）と、前記ビン（２０ａ） （２０ｂ）
が夫々回転自在に偏心枢支され相互に噛み合いながら逆
方向に回転する一対のタイミングギアー（２３ａ） （
２３ｂ）とから形成されている。
（ハ）従来技術の問題点
斯かる構造に於いて、一般にスターリングエンジンはシ
リンダ室（１）の背圧空間（ハ）と機械室（ｌｆ９との
（５）画壁（２）とパワーピストン（４）との隙間（ホ
）をメカニカルシールで密封してシリンダ室０）のみに
作動ガスを封入し機械室θ（）内を大気圧としたエンジ
ンタイプと、区画壁（ハ）にシリンダ室（］）と機械室
ＯＱとを連通させる連通孔を設けて機械室０傍内にも作
動ガスを充満させた機械室高圧型のエンジンタイプとに
区分されるが、前者タイプはメカニカルシールによる密
封作用に限度があり、機械室θＧ内への作動ガス漏れに
よるエンジン出力低下を避けられず、又、後者タイプは
運転時外部熱源（８）より高温となったシリンダ室（１
）内の作動ガスが機械室（１６内へ移動する為シリンダ
室（１）内の作動ガス量減少によりエンジン出力が低下
する欠点を有していた。
リンダ室（１）の背圧空間（ハ）と機械室（ｌｆ９との
（５）画壁（２）とパワーピストン（４）との隙間（ホ
）をメカニカルシールで密封してシリンダ室０）のみに
作動ガスを封入し機械室θ（）内を大気圧としたエンジ
ンタイプと、区画壁（ハ）にシリンダ室（］）と機械室
ＯＱとを連通させる連通孔を設けて機械室０傍内にも作
動ガスを充満させた機械室高圧型のエンジンタイプとに
区分されるが、前者タイプはメカニカルシールによる密
封作用に限度があり、機械室θＧ内への作動ガス漏れに
よるエンジン出力低下を避けられず、又、後者タイプは
運転時外部熱源（８）より高温となったシリンダ室（１
）内の作動ガスが機械室（１６内へ移動する為シリンダ
室（１）内の作動ガス量減少によりエンジン出力が低下
する欠点を有していた。
に）発明の目的
本発明は上述した前者タイプでは作動ガス漏れをメカニ
カルシールで完全で食い止めることが実用上不可能であ
る点に鑑み、後者タイプを改良して出力アップを図った
機械室高圧型のスターリングエンジンを提供するもので
ある。
カルシールで完全で食い止めることが実用上不可能であ
る点に鑑み、後者タイプを改良して出力アップを図った
機械室高圧型のスターリングエンジンを提供するもので
ある。
（ホ）発明の要点
機械室に該室内の作動ガスを加熱する補助加熱部を設け
ることにより、シリンダ室から機械室へ移動する作動ガ
ス量を減らしてエンジン出力のアップを図るようにした
ものである。
ることにより、シリンダ室から機械室へ移動する作動ガ
ス量を減らしてエンジン出力のアップを図るようにした
ものである。
（へ）発明の実施例
第２図は本発明の実施例を示す断面図で、第１図と同一
部品は同一符号で付記して説明は省略する。
部品は同一符号で付記して説明は省略する。
に）は加熱壁（６）と加熱パイプ（７）とを外方から覆
い、入口（ハ）から導入される空気と混合させながら外
部熱源（８）で燃焼させた排気ガスを出口翰から排出す
るコンパスタ、（１）は該コンパスタ内の高温排気ガス
を一部機械室ＯＱの外周壁に設けたジャケットからなる
補助加熱部９１）内に導入する排気ガス路、（２）は該
ガス路中に介在され機械室ＱＱ内の温度を５０〜１２０
℃に制限する制御弁、（至）は補助加熱部０］）から排
気ガスを排出する出口、（ロ）はシリンダ室（１）と機
械室００とを連通させる連通口である。
い、入口（ハ）から導入される空気と混合させながら外
部熱源（８）で燃焼させた排気ガスを出口翰から排出す
るコンパスタ、（１）は該コンパスタ内の高温排気ガス
を一部機械室ＯＱの外周壁に設けたジャケットからなる
補助加熱部９１）内に導入する排気ガス路、（２）は該
ガス路中に介在され機械室ＱＱ内の温度を５０〜１２０
℃に制限する制御弁、（至）は補助加熱部０］）から排
気ガスを排出する出口、（ロ）はシリンダ室（１）と機
械室００とを連通させる連通口である。
尚、スターリングエンジンの機構及び動作は第１図の従
来例と同様であり、衆知の等温膨張、等容赦熱、等温圧
縮、等容吸熱行程を経る運転サイクルにより機械室０傍
の連動機構（２）から出力が外部へ取り出される。
来例と同様であり、衆知の等温膨張、等容赦熱、等温圧
縮、等容吸熱行程を経る運転サイクルにより機械室０傍
の連動機構（２）から出力が外部へ取り出される。
斯かる機械室Ｏの高圧型のスターリングエンジンに於い
て更に詳述すると、一般にこのエンジンは膨張空間（５
）、圧縮空間０載背圧空間（ハ）に加熱パイプ（７）、
熱再生器（９）、冷却器α場の内容積を加味したシリン
ダ室（］）と、機械室００とが１＝１０の内容積比率と
なっており、画室（１）（１！内に一体に封入した作動
ガスは常温ではこの１：１０の内容積比率と比例人した
分布状態となっている。
て更に詳述すると、一般にこのエンジンは膨張空間（５
）、圧縮空間０載背圧空間（ハ）に加熱パイプ（７）、
熱再生器（９）、冷却器α場の内容積を加味したシリン
ダ室（］）と、機械室００とが１＝１０の内容積比率と
なっており、画室（１）（１！内に一体に封入した作動
ガスは常温ではこの１：１０の内容積比率と比例人した
分布状態となっている。
しかし外部熱源（８）の加熱によりエンジンが運転開始
されると、シリンダ室（１）全体の温度が上昇して内部
ガス圧力も上昇し、機械室αＧの内容積がシリンダ室（
１）の１０倍と大きく且つ機械室αゆ温度が略一定（連
動機構（２）の摩擦熱やシリンダ室（１）からの伝熱で
常温よりも昇温しでいるが）であることからシリンダ室
（１）から機械室ＱＩＳへと前述の如（作動ガスが移動
する。
されると、シリンダ室（１）全体の温度が上昇して内部
ガス圧力も上昇し、機械室αＧの内容積がシリンダ室（
１）の１０倍と大きく且つ機械室αゆ温度が略一定（連
動機構（２）の摩擦熱やシリンダ室（１）からの伝熱で
常温よりも昇温しでいるが）であることからシリンダ室
（１）から機械室ＱＩＳへと前述の如（作動ガスが移動
する。
斯かる点に鑑み、外部熱源（８）の排熱を排気ガス路（
１）より補助加熱部０］）に導入して機械室αＱを加熱
することにより両室（１）（至）の温度差を減らして極
力シリンダ室（１）から機械室αＯへの作動ガス移動を
抑え、シリンダ室（１）の内部ガス圧力を高く維持して
ニシジンの出力をアップさせるようにしたものである。
１）より補助加熱部０］）に導入して機械室αＱを加熱
することにより両室（１）（至）の温度差を減らして極
力シリンダ室（１）から機械室αＯへの作動ガス移動を
抑え、シリンダ室（１）の内部ガス圧力を高く維持して
ニシジンの出力をアップさせるようにしたものである。
尚、機械室０ゆ内のオイルの劣化を防止する為に機械室
０傍の温度やエンジン回転数又は加熱パイプ（７）の温
度等を検出して機械室０Ｑ温度が１２０℃を超えないよ
う制御弁０邊で調整する必要がある。勿論、外部熱源（
８）の排熱を利用しないでヒータ等の別熱源を用いて補
助加熱部０１）を形成１〜ても良いが、上記実施形態に
よる排熱利用方式が最も好ましいことは官５迄もない。
０傍の温度やエンジン回転数又は加熱パイプ（７）の温
度等を検出して機械室０Ｑ温度が１２０℃を超えないよ
う制御弁０邊で調整する必要がある。勿論、外部熱源（
８）の排熱を利用しないでヒータ等の別熱源を用いて補
助加熱部０１）を形成１〜ても良いが、上記実施形態に
よる排熱利用方式が最も好ましいことは官５迄もない。
而して上記実施形態に基づき、シリンダ室（］）内容積
が３００ＣＣ１機械室０！内容積が３０００ ｃｃある
機械室ＯＱ高圧型のスターリングエンジンを運転口つつ
機械室ＯＱ温度を補助加熱部６１）で２０°Ｃ昇温させ
た結果、エンジン出力が８％アンプしたことが立証され
た。
が３００ＣＣ１機械室０！内容積が３０００ ｃｃある
機械室ＯＱ高圧型のスターリングエンジンを運転口つつ
機械室ＯＱ温度を補助加熱部６１）で２０°Ｃ昇温させ
た結果、エンジン出力が８％アンプしたことが立証され
た。
（ト）発明の効果
機械室に補助加熱部を設ける簡単な構成で機械室高圧型
のスターリングエンジンの出力をアップすることができ
る。しかも実施態様環の如く補助加熱部の熱源に外部熱
源の排熱を利用すればランニングコストを上げずにエン
ジン出力をアンプすることができる。
のスターリングエンジンの出力をアップすることができ
る。しかも実施態様環の如く補助加熱部の熱源に外部熱
源の排熱を利用すればランニングコストを上げずにエン
ジン出力をアンプすることができる。
第１図は従来例を示すスターリングエンジンの断面図、
第２図は本発明の実施例を示すスターリングエンジンの
断面図である。 （１）・・・シリンダ室、（２）・・・連動機構、（３
）・・・ディスプレイザー、（４）・・・パワーピスト
ン、（８）・・・外部熱源、ｅｌ）・・・補助加熱部。 第１図 第２図
第２図は本発明の実施例を示すスターリングエンジンの
断面図である。 （１）・・・シリンダ室、（２）・・・連動機構、（３
）・・・ディスプレイザー、（４）・・・パワーピスト
ン、（８）・・・外部熱源、ｅｌ）・・・補助加熱部。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）作動ガスを一体に封入したシリンダ室及び機械室
と、このシリンダ室内を前記作動ガスの外部熱源加熱圧
力で駆動し前記機械室内の連動機構で往復運動するディ
スプレイサー及びパワーピストンとを備え、前記機械室
に該室内の作動ガスを加熱する補助加熱部を設けてなる
スターリングエンジン。 - （２）補助加熱部の熱源にシリンダ室内の作動ガスを加
熱する外部熱源の排熱を利用した特許請求の範囲第１項
記載のスターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153240A JPH0759914B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153240A JPH0759914B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | スタ−リングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941644A true JPS5941644A (ja) | 1984-03-07 |
| JPH0759914B2 JPH0759914B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15558115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153240A Expired - Lifetime JPH0759914B2 (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759914B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140450A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | スタ−リングエンジン |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB697157A (en) * | 1943-08-25 | 1953-09-16 | Philips Nv | Improvements in or relating to hot-gas engines |
| JPS56107909U (ja) * | 1980-01-22 | 1981-08-21 |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP57153240A patent/JPH0759914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB697157A (en) * | 1943-08-25 | 1953-09-16 | Philips Nv | Improvements in or relating to hot-gas engines |
| JPS56107909U (ja) * | 1980-01-22 | 1981-08-21 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140450A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | スタ−リングエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0759914B2 (ja) | 1995-06-28 |
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