JPS6260985A - 双クランク型形状記憶熱エンジン - Google Patents

双クランク型形状記憶熱エンジン

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JPS6260985A
JPS6260985A JP61123878A JP12387886A JPS6260985A JP S6260985 A JPS6260985 A JP S6260985A JP 61123878 A JP61123878 A JP 61123878A JP 12387886 A JP12387886 A JP 12387886A JP S6260985 A JPS6260985 A JP S6260985A
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JP
Japan
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hot water
power element
shape memory
crankshafts
heat engine
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JP61123878A
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English (en)
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申　明きよし
金　七星
▲？▼　榮薫
池　光九
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Korea Institute of Science and Technology KIST
Original Assignee
Korea Institute of Science and Technology KIST
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は機械的性質の最も優秀な形状記憶合金を動力素
子として用いる形状記憶熱エンジンに関する。
〈従来の技術〉 現在まで熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する方
法として形状記憶合金を利用した熱エンジンは、オフセ
ットクランク型、斜板型及ヒヘルト型（差動プーリ型）
を代表的なものとして挙げることができる（昭和６０年
２月５日産業図書株式％式％） が、これらのエンジンは熱効率が過度に低く実用化エン
ジンに発展するのに隘路がある。
即ち、オフセットクランク型エンジンは、第４図に示す
ように、固定シャフト１１に回転自由に軸支された駆動
リング１２と、固定クランクシャフト１３の偏心軸に回
転自由に支持されたベアリング１４と、を該ベアリング
１４から放射条に延びるコイル状の動力素子１５で連結
し、これらの一部を熱水１６中に浸したものである。そ
して前記動力素子１５は熱水１６に浸って熱収縮する性
質を有する形状記憶合金からなる。
かかる動力素子１５の熱収縮及び膨張の繰り返しにより
駆動リング１２を回転し出力を取り出す。
また斜板型エンジンは、第５図に示すように、１対の円
板２１．２２を相互にβだけ傾けて相対させ、これらの
間に複数個の形状記憶合金からなるコイル状の動力素子
２３を連結し、この動力素子２３に熱水及び冷水を交互
に浸して、傾斜した円板２２を回転駆動するものである
。
ベルト型エンジンは、第６図に示すように、１対の差動
プーリ３１．３２間に形状記憶合金からなる動力素子と
してのベルト３３を掛は回し、このベルト３３の一部に
熱水を、他部に冷水を作用させ、これによって生じたベ
ルト３３の熱変形を、差動プーリ３１．３３に両者の摩
擦力により回転力として伝達するものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記オフセットクランク型エンジンは、
１つの動力素子１５が傾斜角をもって熱水に入る時、先
に熱水に入った部分の熱収縮張力は未だ熱水に入らない
部分の伸長に使われるために動力損失が多く、又、回転
力に熱収縮張力の２０％も使用できない不都合がある。
斜板型エンジンの欠陥は、斜板角度βが４５°の時最大
効率が出るが、その時、動力素子の熱収縮張力の７０％
（ｓｉｎ４５“　＝０．７０７０）が斜板２２の回転力
として使用されるから、動力損失は３０％以上となる結
果をもたらす。またベルト型のエンジンの動力素子はベ
ルト３３であってベルト３３は熱収縮張力に伴う差動ブ
ーＩＪ３１，３２との摩擦力で差動プーリ３１．．３２
を稼動させるから熱効率は摩擦係数に依存して低く、又
プーリとベルトが直接接触することからベルトの耐久寿
命に影響を与えるだけでなく加熱及び冷却時接触部位で
の熱交換は円滑に成されない弊害がある。
本発明は上記従来装置の欠点に漏み、熱効率又は機械効
率が大きく、耐久性にも優れた形状記憶熱エンジンを提
供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 上記目的達成のために、本発明ではコイル状の形状記憶
合金からなる複数の動力素子を用い、低温層と高温層と
の境界面に対して平行に配設された１対の対称的なりラ
ンクシャフトのジャーナル部に前記動力素子の両端を回
転自由に軸支し、前記１対のクランクシャフトを対称的
に回転させるべく連動させる連動機構とを設けた。
〈作用〉 上記のように構成することにより、低温層と高’７？ｊ
ｃ層との間で動力素子が形状変化をして１対のクランク
シャフトを相互に相対する方向に回転駆動する。そして
このクランクシャフトは相互に連動機構により対称的に
回転するから、単一の動力素子が同時に熱水に浸るよう
になり、もって動力素子の熱収縮張力をより長時間維持
し、最大限の回転駆動力を得る。
〈実施例〉 以下に本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
第１図及び第２図に表示した動力素子１は形状記憶合金
線材からなり、大気温度条件（低温層内）では、第３図
（ｂｌに示すように小さい力でも容易に伸び、熱水又は
熱気等の高温条件（高温層内）では、第３図（ａｌに示
すように、強い力で密着したコイル状に熱収縮すべく自
由長が変化する形状記憶を行う性質を持っている。１対
の対称的形状のクランクシャフト２は、熱水槽（又は熱
気槽等からなる高温層であるが以下熱水槽で代表する）
６上段に熱水面に平行に並んで回転自由に側設されてい
て、両側クランクシャフト６のジャーナル部６ａに回転
自由に設けられたスライディングメタル３の穴３゛に動
力素子１　（本実施例では３本）の両側の鉤１ａを掛止
する。これにより動力素子１が熱水槽６内で熱水面に平
行な状態を維持しつつ上降しながら熱に応じた伸縮作用
でクランクシャフト２を回転させるようにする。
熱水槽６は熱水流通路７に隣り合うように設置して廃熱
を吸収するようにする。尚、図面中符号４はハウジング
ベアリングであり、５はプリナギャ又はカプリングを固
定させるキーであり、８はクランクシャフト２を対称的
に回転させる公知のギヤ群又はリンク群等からなる連動
機構で１対のクランクシャフトを対称的に回転させるべ
く連動する。
このような構成によると、熱水流通路７を通じて流れる
廃熱水の熱気が熱水槽６内の水を加熱する。これにより
昇温した熱水槽６内の熱水に浸っていた動力素子１−１
は熱水６′で熱収縮し、張力が発生してクランクシャフ
ト２を相互に接近すべく内方に引っ張る。これによりク
ランクシャフト２が回転しながら、動力素子１−２を熱
水６゛に浸らしめる。このとき動力素子１−２は熱水面
に平行となって同時に全体が熱水６°中に浸り、全体が
同時に熱収縮する。そして動力素子１−１を同時に熱水
上方に上昇させて、大気（低温層）へ放熱させ、熱収縮
張力を小さくする。動力素子１−２は熱収縮張力の発生
でクランクシャフト２を引っ張り回転させる。これに応
じて動力素子１−３も順次的に同様な作動をするように
なり、これら作用が繰り返されて、クランクシャフト２
を連続的に回転する。
連動機構８は１対のクランクシャフト２を共に同角度回
動させることで対称（面対称）的に回転させる作用を行
う。
このように本発明は熱を使用するボイラーとかその他の
熱設備の一部廃熱水又は廃熱気で稼動するようにするこ
とができるから、上記熱設備に必要な動力の生産が可能
であるし、ギヤポンプ等の機構の駆動力として使用する
ことができ、熱、設備が外部の電力供給なしで稼動可能
となり、産業上有用な動力源を得ることができるのであ
る。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明では１対の対称的形状のクラン
クシャフトを高温層と低温層との境界面に平行に配置し
、かつ形状記憶合金線材からなる複数の動力素子を各ク
ランクシャフトの対応するジャーナル部間に設け、更に
１対のクランクシャフトを連動機構により対称的に回転
する構成としたから、単一の動力素子は同時に高温層内
に浸って同時に熱変形する。このため動力素子の形状記
憶変態力を有効にクランクシャフトの回転力として取り
出せるため熱効率が向上すると共にクランクシャフトと
動力素子との間に摩耗が少なく耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る実施例の平面図、第２図は同上の
Ａ−Ａ矢視断面図、第３図は上記実施例に用いた動力素
子の斜視図で、（ａｌは収縮状態、（ｂｌは伸長状態を
示す、第４図〜第６図は夫々形状記憶熱エンジンの従来
例を示す構成説明図である。 １・・・動力素子　　２・・・クランクシャフト２ａ・
・・ジャーナル部　　３・・・スライディングメタル　
　　６・・・熱水槽　　６゛・・・熱水（高温層）７・
・・熱水流通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 夫々が複数のジャーナル部を有して相互に対称的形状を
    なし高温層と低温層との境界面に平行かつ回転自由に支
    持された１対のクランクシャフトと、該１対のクランク
    シャフトの相対するジャーナル部間に夫々の両端が回転
    自由に支持されかつ温度に応じ自由長が変化するコイル
    状の形状記憶合金線材からなる複数の動力素子と、前記
    １対のクランクシャフトを対称的に回転すべく連動させ
    る連動機構と、を含んで構成されたことを特徴とする双
    クランク型形状記憶熱エンジン。
JP61123878A 1985-09-12 1986-05-30 双クランク型形状記憶熱エンジン Pending JPS6260985A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR6671/1985 1985-09-12
KR1019850006671A KR870003306A (ko) 1985-09-12 1985-09-12 쌍크랑크 열엔진(Twin crank heat engine)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6260985A true JPS6260985A (ja) 1987-03-17

Family

ID=19242672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61123878A Pending JPS6260985A (ja) 1985-09-12 1986-05-30 双クランク型形状記憶熱エンジン

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4683721A (ja)
JP (1) JPS6260985A (ja)
KR (1) KR870003306A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627128U (ja) * 1992-09-17 1994-04-12 レンゴー株式会社 スロッタの溝切り刃物

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Publication number Publication date
KR870003306A (ko) 1987-04-16
US4683721A (en) 1987-08-04

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