JP2000045928A - Recipro type solar engine system - Google Patents

Recipro type solar engine system

Info

Publication number
JP2000045928A
JP2000045928A JP10242473A JP24247398A JP2000045928A JP 2000045928 A JP2000045928 A JP 2000045928A JP 10242473 A JP10242473 A JP 10242473A JP 24247398 A JP24247398 A JP 24247398A JP 2000045928 A JP2000045928 A JP 2000045928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
compressor
gas
heating ball
mirror
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.)
Pending
Application number
JP10242473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Shishido
昂郎 宍戸
Shuichi Shishido
秀一 宍戸
Nariya Sato
斉也 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Seiki Co Ltd
Original Assignee
Honda Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Seiki Co Ltd filed Critical Honda Seiki Co Ltd
Priority to JP10242473A priority Critical patent/JP2000045928A/en
Publication of JP2000045928A publication Critical patent/JP2000045928A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to protection of global environment by converting solar energy directly into a mechanical energy to obtain high efficient power. SOLUTION: High-temperature, high-pressure gas is admitted into a cylinder body 1 having a heating bulb 12 such that a rotating shaft of a crank shaft 5 is connected to a compressor 13, fly wheel 6 and a motor generator 20 for actuation. The high pressure gas discharged from the compressor is guided to the heating bulb 12 and heated to be admitted into the cylinder for driving the piston 3. The exhaust gas is circulated to the compressor via a cooling equipment 16. Sunbeam A is condensed by a converging reflector B so as to be admitted to the heating bulb 12 from a window 12a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化石燃料や原子力
使用による地球環境の汚染を防止し、太陽熱によるクリ
ーンな自然エネルギーを利用して動力を創出する熱エン
ジンシステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat engine system for preventing pollution of the global environment due to use of fossil fuels and nuclear power, and for generating power by using clean natural energy by solar heat.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、太陽エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換する技術として太陽電池がある。しかし太陽
エネルギーを直接機械エネルギーに変換する技術にはス
ターリングエンジン等の太陽熱エンジン等の研究が行は
れて来ているが変換効率が低いため満足出来る出力が得
られず、実用化としての普及には程遠い実状にある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a solar cell as a technique for directly converting solar energy into electric energy. However, research on solar heat engines such as Stirling engines has been conducted in the technology for directly converting solar energy into mechanical energy.However, satisfactory output cannot be obtained due to low conversion efficiency. Is far from real.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エネルギー
変換の媒体として高圧のガス体を用い、集光された太陽
熱により加熱球に導入したガスを加熱して、その圧力を
利用してシリンダー内のピストンを駆動することによ
り、従来の熱エンジンにおける変換効率を高め、実用化
への出力が得られるエンジンシステムを提供しようとす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a high-pressure gas body as a medium for energy conversion, heats a gas introduced into a heating sphere by condensed solar heat, and utilizes the pressure to produce a gas in a cylinder. It is an object of the present invention to provide an engine system in which the conversion efficiency of a conventional heat engine is increased by driving the piston, and an output for practical use is obtained.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンシステ
ムは、ピストンの動きによるクランクシャフトの回転軸
にコンプレッサー、フライホィール、起動用の電動発電
機を連結し、電動発電機には蓄電池を接続する。このと
き電動発電機の代りに電動機を使用してもよい。コンプ
レッサーの送気口から圧力タンクを経由してシリンダー
本体の外側に設けた加熱球へ配管し、又シリンダーの排
気管から冷却器を経由してコンプレッサーの吸込口へ配
管する。このとき冷却器を除いて排気を大気中に排出す
るようにしてもよい。シリンダー本体の外側の加熱球に
対応する位置に放物面鏡等の集光用反射鏡を取り付け、
その反射光が加熱球の窓に確実に入射するよう関係位を
保持する。加熱球の代わりにスパイラルチューブを用い
る場合には集光用に楕円面鏡か双曲面鏡を用いてライン
ホーカスする方法を採用する。
In the engine system of the present invention, a compressor, a flywheel and a motor generator for starting are connected to a rotating shaft of a crankshaft by movement of a piston, and a storage battery is connected to the motor generator. . At this time, a motor may be used instead of the motor generator. From the air inlet of the compressor to the heating bulb provided outside the cylinder body via the pressure tank, and from the exhaust pipe of the cylinder to the suction port of the compressor via the cooler. At this time, the exhaust gas may be discharged into the atmosphere except for the cooler. Attach a converging reflector such as a parabolic mirror at the position corresponding to the heating ball outside the cylinder body,
The relationship is maintained so that the reflected light is surely incident on the window of the heating ball. When a spiral tube is used instead of a heating ball, a line focusing method using an ellipsoidal mirror or a hyperboloidal mirror for focusing is adopted.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】図面(図1参照)によって本発明
の一具体例を説明すると、金属など耐熱材料で作られた
シリンダー本体1の外側に金属か耐熱ガラスを嵌め込ん
だ窓12aを有する中空球形状の加熱球12を配置し、
シリンダー筺体2と一体構造とする。シリンダー筺体2
と加熱球12をつなぐ流出管12bを設け、又シリンダ
ー本体には流入口1a、1bを、反対側には排出口1
c、1d、及びシリンダー筺体2に排気管16を設け
る。排気管16はコンプレッサー13に接続していて、
その間に冷却器15を配置し、それを経由してコンプレ
ッサー13の吸込口13aに入る。コンプレッサー13
の送気口13bと加熱球12との間には圧力タンク17
を配置し、加圧管19で連結している。シリンダー本体
1にはピストン3が組合わされ、ピストンロッド4を介
してクランクシャフト5に連結している。クランクシャ
フト5にはコンプレッサー13、フライホィール6、電
動発電機20が連結され、電動発電機20には蓄電池2
1が接続される。シリンダー本体1の外側に放物面鏡等
の集光用反射鏡Bを配置し、加熱球12の窓12aに焦
点を合わせてシリンダー本体1との関係位置に固定す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings (see FIG. 1). A hollow spherical heating ball 12 is arranged,
It is integrated with the cylinder housing 2. Cylinder housing 2
An outflow pipe 12b is provided to connect the heating bulb 12 to the cylinder body.
An exhaust pipe 16 is provided in c, 1d, and the cylinder housing 2. The exhaust pipe 16 is connected to the compressor 13,
In the meantime, the cooler 15 is arranged, and enters the inlet 13a of the compressor 13 via the cooler. Compressor 13
A pressure tank 17 is provided between the air supply port 13b and the heating ball 12.
Are arranged and connected by a pressure tube 19. A piston 3 is combined with the cylinder body 1 and connected to a crankshaft 5 via a piston rod 4. The compressor 13, the flywheel 6, and the motor generator 20 are connected to the crankshaft 5, and the storage battery 2 is connected to the motor generator 20.
1 is connected. A condensing reflector B such as a parabolic mirror is disposed outside the cylinder body 1, and is focused on the window 12 a of the heating ball 12 and fixed at a position related to the cylinder body 1.

【0006】次にその作用について説明すると、加熱球
12に集光用反射鏡Bからの集中光を照射して加熱し、
起動用の電動発電機20を始動する。クランクシャフト
5と共にフライホィール6、コンプレッサー13が回転
を始める。コンプレッサー13からの圧縮ガスは圧力タ
ンク17に入り、加圧管19を通って加熱球12に入
り、加熱膨張して流量を増しシリンダー筺体2を通して
シリンダー本体1に流入させる。排気ガスは排気口1
c,1dから排気管16に入り、冷却器15を通って吸
込口13aからコンプレッサー13に戻る。このサイク
ルを繰返し、ガス圧力が所定の数値になったとき、この
レシプロ型太陽熱エンジンは自力で回転を継続する。
Next, the operation will be described. The heating sphere 12 is heated by irradiating the heating sphere 12 with concentrated light from the focusing mirror B.
The starting motor generator 20 is started. The flywheel 6 and the compressor 13 start rotating together with the crankshaft 5. The compressed gas from the compressor 13 enters the pressure tank 17, enters the heating bulb 12 through the pressurizing pipe 19, and heats and expands to increase the flow rate and flow into the cylinder body 1 through the cylinder housing 2. Exhaust gas is exhaust port 1
The air enters the exhaust pipe 16 from c and 1d, passes through the cooler 15, and returns to the compressor 13 from the suction port 13a. This cycle is repeated, and when the gas pressure reaches a predetermined value, the reciprocating solar heat engine continues rotating by itself.

【0007】ここで電動発電機20によってエンジンを
起動させた後は、電動発電機を発電機として利用する方
法もあり、また圧縮ガスとして空気を使用する場合は冷
却器15を除いて高温の排気は大気中に放出した方がよ
い。
Here, after the engine is started by the motor generator 20, there is also a method of using the motor generator as a generator. When air is used as compressed gas, high-temperature exhaust gas is removed except for the cooler 15. Should be released into the atmosphere.

【0008】次に図2によって板バルブ7a,7bの機
能について説明する。シリンダー本体1の左側の上下に
高温高圧ガスの流入口1a,1bがあり、右側上下にシ
リンダー内で膨張したガスの排出口1c,1dがある。
ピストン3の動きとクランクシャフト5の回転によっ
て、ピストン3がシリンダー内の上端に達したとき、ク
ランクシャフト5に取付けられているカム11a,11
bの回転によってカムローラー9と共に板バルブ7aが
上り、板バルブ7bが下がってガスのシリンダーへの流
入口1aとガスの排出口1dを開ける。シリンダー内で
ピストン3が下端に達したとき、板バルブ7a,7bの
動きによってガスの流入口1aと排出口1dが閉じてガ
スの排出口1c,1bが開き、ガスは流入口1bを通っ
てシリンダー内に入ってピストン3を押上げ、ピストン
の上部の膨張したガスは排出口1cより排出される。
尚、加圧タンク17には漏洩したガスによる圧力の低下
を補う意味で、補助のボンベ22を備え、又集光用に放
物面鏡を用いての中空球形状の加熱球で無く、楕円面鏡
や双曲面鏡を使用する場合のラインホーカスに対して
は、加熱球に代へてスパイラルチューブ23を用いて便
利である。[発明の効果]本発明は、太陽熱を直接利用
した非燃焼方式によって機械エネルギーを創出するもの
であるから、二酸化炭素の放出や放射能汚染による地球
環境の破壊を防止する効果がある。
Next, the function of the plate valves 7a and 7b will be described with reference to FIG. There are inlets 1a and 1b for high-temperature and high-pressure gas on the upper and lower left sides of the cylinder body 1, and outlets 1c and 1d for gas expanded in the cylinder on upper and lower right sides.
When the piston 3 reaches the upper end in the cylinder due to the movement of the piston 3 and the rotation of the crankshaft 5, the cams 11a and 11
By the rotation of b, the plate valve 7a goes up together with the cam roller 9, and the plate valve 7b goes down to open the gas inlet 1a into the cylinder and the gas outlet 1d. When the piston 3 reaches the lower end in the cylinder, the gas inlets 1a and 1d are closed and the gas outlets 1c and 1b are opened by the movement of the plate valves 7a and 7b, and the gas passes through the inlet 1b. The piston 3 is pushed up into the cylinder, and the expanded gas at the top of the piston is discharged from the discharge port 1c.
The pressurized tank 17 is provided with an auxiliary cylinder 22 in order to compensate for the pressure drop caused by the leaked gas, and is not a hollow spherical heating sphere using a parabolic mirror for focusing but an ellipse. For a line hocus in the case of using a plane mirror or a hyperboloid mirror, it is convenient to use a spiral tube 23 instead of a heating ball. [Effects of the Invention] Since the present invention creates mechanical energy by a non-combustion method using solar heat directly, it has an effect of preventing the destruction of the global environment due to emission of carbon dioxide and radioactive contamination.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】レシプロ型太陽熱エンジンシステムの構造を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the structure of a reciprocating solar heat engine system.

【図2】板バルブの作用の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of a plate valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダー 12
加熱球 1a、1b 流入口 12a
窓 1c、1d 排出口 12b
流出管 2 シリンダー筺体 12c
加圧管 3 ピストン 13
コンプレッサー 4 ピストンロッド 13a
吸込口 5 クランクシャフト 13b
送気口 6 フライホィール 14
軸受 7a、7b 板バルブ 15
冷却器 8 バルブロッド 16
排気管 9 カムローラ 17
圧力タンク 10 スプリング 18
防止弁 11a,11b カム 19
加圧管 20 電動発電機 21 蓄電池 22 ボンベ 23 スパイラルチューブ A 太陽光 B 集光用反射鏡
1 cylinder 12
Heating bulb 1a, 1b Inlet 12a
Windows 1c, 1d outlet 12b
Outflow pipe 2 cylinder housing 12c
Pressurizing tube 3 Piston 13
Compressor 4 Piston rod 13a
Suction port 5 Crankshaft 13b
Inlet 6 Flywheel 14
Bearing 7a, 7b Plate valve 15
Cooler 8 Valve rod 16
Exhaust pipe 9 Cam roller 17
Pressure tank 10 spring 18
Check valve 11a, 11b cam 19
Pressurizing tube 20 Motor generator 21 Storage battery 22 Cylinder 23 Spiral tube A Sunlight B Condensing reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 斉也 宮城県仙台市太白区八木山弥生町3−40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Saiya Sato 3-40 Yayoi-machi, Yagiyama, Taishiro-ku, Sendai-shi, Miyagi

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ) シリンダー筺体(2)の外側に窓
(12a)を有する中空球形状の加熱球(12)を配置
し、加熱球(12)とシリンダー筺体(2)との間を流
出管(12b)で連結する。シリンダー本体(1)の左
側の上下には高温高圧ガスの流入口(1a,1b)が明
けてあり、板バルブ(7a)を通して加熱球(12)か
らのガスがシリンダー(1)の内部に流入する。シリン
ダー(1)の右側の上下には膨張したガスがシリンダー
の外部に出る排出口(1c,1d)が明けてあり、板バ
ルブ(7b)を通して排気管(16)に入る。 (ロ) シリンダー筺体(2)から排気管(16)に出
たガスは冷却器(15)を通ってコンプレッサー(1
3)に入る。 (ハ) コンプレッサー(13)からのガスは圧力タン
ク(17)を通して加熱球(12)に送られる。 (ニ) クランクシャフト(5)による回転軸にはコン
プレッサー(13)、フライホィール(6)及び電動発
電機(20)を連結し、電動発電機(20)には蓄電池
(21)を接続する。 (ホ) シリンダー筺体(2)の外側に放物面鏡等の集
光用反射鏡(B)を配置し、加熱球(12)の窓(12
a)に焦点を合わせて固定する。 上記のように構成されたレシプロ型太陽熱エンジンシス
テム。
(1) A hollow spherical heating ball (12) having a window (12a) is arranged outside a cylinder housing (2), and a space between the heating ball (12) and the cylinder housing (2) is provided. Connect with an outflow pipe (12b). Upper and lower inlets (1a, 1b) of high-temperature and high-pressure gas are opened on the upper and lower left sides of the cylinder body (1), and gas from the heating ball (12) flows into the cylinder (1) through the plate valve (7a). I do. Outlets (1c, 1d) through which the expanded gas exits to the outside of the cylinder are opened above and below the right side of the cylinder (1), and enter the exhaust pipe (16) through the plate valve (7b). (B) The gas discharged from the cylinder housing (2) to the exhaust pipe (16) passes through the cooler (15) and is supplied to the compressor (1).
Enter 3). (C) The gas from the compressor (13) is sent to the heating ball (12) through the pressure tank (17). (D) The compressor (13), the flywheel (6) and the motor generator (20) are connected to the rotating shaft of the crankshaft (5), and the storage battery (21) is connected to the motor generator (20). (E) A focusing mirror (B) such as a parabolic mirror is arranged outside the cylinder housing (2), and the window (12) of the heating ball (12) is placed.
Focus on a) and fix. A reciprocating solar heat engine system configured as described above.
【請求項2】 請求項1記載のシステム構成において、
冷却器(15)を削除して構成されたレシプロ型太陽熱
エンジンシステム。
2. The system configuration according to claim 1, wherein
A reciprocating solar heat engine system configured by removing the cooler (15).
【請求項3】 加熱球の代わりにスパイラルチューブを
用いる場合には集光用に楕円面鏡か双曲面鏡を用いてラ
インホーカスする方法を採用する。
3. When a spiral tube is used instead of a heating ball, a line focusing method using an ellipsoidal mirror or a hyperboloidal mirror for focusing is adopted.
JP10242473A 1998-07-23 1998-07-23 Recipro type solar engine system Pending JP2000045928A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10242473A JP2000045928A (en) 1998-07-23 1998-07-23 Recipro type solar engine system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10242473A JP2000045928A (en) 1998-07-23 1998-07-23 Recipro type solar engine system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000045928A true JP2000045928A (en) 2000-02-15

Family

ID=17089617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10242473A Pending JP2000045928A (en) 1998-07-23 1998-07-23 Recipro type solar engine system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000045928A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529664A (en) * 2004-03-15 2007-10-25 オルハン ウストゥーン Thermal energy storage device for subsequent conversion to electrical energy
JP2012047138A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Seishiro Munehira Compressed air heat engine
CN102900638A (en) * 2012-09-11 2013-01-30 王振铎 Heat energy driven device and driving method thereof
CN103939307A (en) * 2014-04-23 2014-07-23 华北电力大学(保定) Solar power generation and hot water system
CN105201761A (en) * 2015-10-16 2015-12-30 沈阳建筑大学 Heat-storage solar heat engine
CN106133300A (en) * 2014-01-29 2016-11-16 诺沃皮尼奥内股份有限公司 There is the compressor bank of Stirling engine
CN108730136A (en) * 2018-04-26 2018-11-02 西安电子科技大学 The open type Stirling thermoelectric conversion device of opposed pistons

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529664A (en) * 2004-03-15 2007-10-25 オルハン ウストゥーン Thermal energy storage device for subsequent conversion to electrical energy
JP4659818B2 (en) * 2004-03-15 2011-03-30 オルハン ウストゥーン Thermal energy storage device for conversion to electrical energy
JP2012047138A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Seishiro Munehira Compressed air heat engine
CN102900638A (en) * 2012-09-11 2013-01-30 王振铎 Heat energy driven device and driving method thereof
CN106133300A (en) * 2014-01-29 2016-11-16 诺沃皮尼奥内股份有限公司 There is the compressor bank of Stirling engine
CN103939307A (en) * 2014-04-23 2014-07-23 华北电力大学(保定) Solar power generation and hot water system
CN105201761A (en) * 2015-10-16 2015-12-30 沈阳建筑大学 Heat-storage solar heat engine
CN108730136A (en) * 2018-04-26 2018-11-02 西安电子科技大学 The open type Stirling thermoelectric conversion device of opposed pistons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108868930B (en) Supercritical/transcritical carbon dioxide combined cycle power generation system utilizing waste heat of internal combustion engine
US9500185B2 (en) System and method using solar thermal energy for power, cogeneration and/or poly-generation using supercritical brayton cycles
US5555738A (en) Ammonia absorption refrigeration cycle for combined cycle power plant
US5228293A (en) Low temperature solar-to-electric power conversion system
US4452047A (en) Reciprocating solar engine
JP5237430B2 (en) Waste heat recovery system and method for split cycle engines
US6594997B2 (en) Vapor engines utilizing closed loop fluorocarbon circuit for power generation
NO324449B1 (en) Power plant with a CO2 process
CN108374714A (en) A kind of Organic Rankine Cycle plenum internal-combustion engine system and method
US9458837B2 (en) Thermally driven solar power generating system
CN110905747B (en) Combined power cycle power generation system utilizing high-temperature solar energy and LNG cold energy
CN102287347B (en) Solar constant pressure heating hot airflow engine generation system
CN103470461B (en) Disc type solar energy-gas combustion-gas vapor combined cycle system
JP2007107490A (en) External combustion engine and structure thereof
EP2601392A2 (en) Solar tower with integrated gas turbine
JPH11280638A (en) Solar heat air turbine cogeneration system
US20190234341A1 (en) Power Generation Using Enthalpy Difference Gradient for Subatmospheric Regenerative Piston Engine
JP2000045928A (en) Recipro type solar engine system
US4427350A (en) Solar diaphragm pump
CN208749447U (en) A kind of miniature gas turbine
JP3580091B2 (en) Capacitors in Rankine cycle
CN209800099U (en) Heat energy oscillation combined cycle power generation system
KR20050014788A (en) Vapor engines utilizing closed loop
CN210087561U (en) Solar energy-based micro combined cooling, heating and power system
KR101564813B1 (en) The power generation system using solar energy