JP2012132398A - Stirling engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stirling engine that maintains pressure in a crankcase and lubricates a shaft seal member so as not to lose gas lubrication performance, when carrying out gas lubrication between a piston and a cylinder and applying pressure in the crankcase.SOLUTION: The stirling engine 10A includes, in an output shaft 61: a first shaft seal member 71 disposed on a part extending toward the external of the crankcase 62; a second shaft seal member 72 disposed on the crankcase 62 side, viewed from the first seal member 71; and a third shaft seal member 73 disposed on the opposite side of the crankcase 62 side, viewed from the first seal member 71. Oil L is enclosed in spaces R1 and R2 which are between the shaft seal members 71 and 72 and the shaft seal members 71 and 73, respectively.

Description

本発明はスターリングエンジンに関する。   The present invention relates to a Stirling engine.

近年、乗用車やバス、トラック等の車両に搭載される内燃機関の排熱や工場排熱を回収するために、スターリングエンジンが注目されてきている。本発明と関連性があると考えられる技術は、例えば特許文献1で開示されている。   In recent years, Stirling engines have attracted attention in order to recover exhaust heat and factory exhaust heat of internal combustion engines mounted on vehicles such as passenger cars, buses, and trucks. A technique considered to be related to the present invention is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開平3−281972号公報JP-A-3-281972

ピストン、シリンダ間で気体潤滑を行うスターリングエンジンでは、クランクケース内を加圧することで、出力の向上を図ることができる。また、ピストン、シリンダ間で気体潤滑を行うスターリングエンジンでは、出力軸をクランクケースの外部に延伸した状態で設けることができる。この場合、加圧したクランクケース内の圧力を保持するには、クランクケースの内部をシールする軸シール部材を出力軸に対して設けることができる。   In a Stirling engine that performs gas lubrication between the piston and the cylinder, the output can be improved by pressurizing the inside of the crankcase. Further, in a Stirling engine that performs gas lubrication between a piston and a cylinder, the output shaft can be provided in a state of extending outside the crankcase. In this case, in order to maintain the pressure in the pressurized crankcase, a shaft seal member for sealing the inside of the crankcase can be provided on the output shaft.

ところが、軸シール部材でクランクケースの内部をシールしようとする場合、軸シール部材は通常、次のような向きで配置される。すなわち、軸シール部材のうち、出力軸を緊縛するリップ部がクランクケースの内部に露出するように配置される。このため、この場合にはクランクケース内を加圧すると、軸シール部材の緊縛力が強くなる。そして、軸シール部材のオイル潤滑が乏しい状態、或いはオイル潤滑がない状態で軸シール部材の緊縛力が強くなると、フリクションの増大によるエネルギー損失が発生する。同時に、摩耗促進による軸シール部材の寿命低下を招く。   However, when trying to seal the inside of the crankcase with the shaft seal member, the shaft seal member is usually arranged in the following orientation. That is, it arrange | positions so that the lip part which binds an output shaft among shaft seal members may be exposed inside a crankcase. For this reason, in this case, when the inside of the crankcase is pressurized, the binding force of the shaft seal member is increased. When the shaft seal member has poor oil lubrication or no oil lubrication and the tightening force of the shaft seal member is increased, energy loss due to increased friction occurs. At the same time, the life of the shaft seal member is reduced due to accelerated wear.

これに対し、軸シール部材のオイル潤滑を行うには、例えばクランクケースの内部で軸シール部材に対してオイルを飛散させることも考えられる。しかしながら、ピストン、シリンダ間で気体潤滑を行うスターリングエンジンでは、飛散したオイルの影響で気体潤滑性能が損なわれる結果、出力の大幅な低下を招く虞がある。   On the other hand, in order to perform oil lubrication of the shaft seal member, for example, it is conceivable to scatter oil to the shaft seal member inside the crankcase. However, in a Stirling engine that performs gas lubrication between the piston and the cylinder, gas lubrication performance is impaired due to the influence of scattered oil, and as a result, the output may be significantly reduced.

本発明は上記課題に鑑み、ピストン、シリンダ間で気体潤滑を行うとともにクランクケース内を加圧する場合に、クランクケース内の圧力を維持できるとともに、気体潤滑性能を損なわない態様で軸シール部材を潤滑可能なスターリングエンジンを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention can maintain the pressure in the crankcase and lubricate the shaft seal member in a mode that does not impair the gas lubrication performance when performing gas lubrication between the piston and the cylinder and pressurizing the crankcase. The aim is to provide a possible Stirling engine.

本発明はシリンダと、前記シリンダとの間で気体潤滑が行われるピストンと、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換する出力軸と、前記出力軸が外部に延伸した状態で設けられるとともに、内部が加圧されるクランクケースと、前記出力軸のうち、前記クランクケースの外部に延伸した部分に対して設けられるガスシールである第1の軸シール部材と、前記出力軸のうち、前記第1の軸シール部材から見て前記クランクケース側の部分に対して設けられるオイルシールである第2の軸シール部材と、前記出力軸のうち、前記第1の軸シール部材から見て前記クランクケース側とは反対側の部分に設けられるオイルシールである第3の軸シール部材と、を備え、前記第1の軸シール部材と前記第2の軸シール部材との間に形成される第1の空間と、前記第1の軸シール部材と前記第3の軸シール部材との間に形成される第2の空間とにオイルを封入しているスターリングエンジンである。   The present invention is provided with a cylinder, a piston in which gas lubrication is performed between the cylinder, an output shaft that converts the reciprocating motion of the piston into a rotational motion, the output shaft extending outward, and an internal Of the output shaft, a first shaft seal member that is a gas seal provided to a portion of the output shaft that extends to the outside of the crankcase, and the first shaft of the output shaft. A second shaft seal member that is an oil seal provided for a portion on the crankcase side when viewed from the shaft seal member, and the crankcase side when viewed from the first shaft seal member among the output shafts A third shaft seal member that is an oil seal provided on a portion opposite to the first shaft seal member, and is formed between the first shaft seal member and the second shaft seal member. And while a Stirling engine encapsulating oil and a second space formed between the first shaft seal member and the third shaft seal member.

また本発明は前記第1の空間の圧力と前記クランクケースの内部の圧力との差圧の大きさが、第1の所定範囲内に収まるように前記第1の空間の圧力を調整する第1の圧力調整機構と、前記第2の空間の圧力と前記外部空間との差圧の大きさが、第2の所定範囲内に収まるように前記第2の空間の圧力を調整する第2の圧力調整機構と、をさらに備える構成であることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, the pressure in the first space is adjusted so that the pressure difference between the pressure in the first space and the pressure in the crankcase is within a first predetermined range. And a second pressure that adjusts the pressure in the second space so that the pressure difference between the pressure in the second space and the external space falls within a second predetermined range. It is preferable that the configuration further includes an adjustment mechanism.

また本発明は前記出力軸のうち、前記第1の空間に設けられる部分にオイルを掻き上げるオイル掻き上げ部材をさらに備える構成であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that this invention is a structure further provided with the oil scooping member which scoops up oil in the part provided in the said 1st space among the said output shafts.

また本発明は前記第2の空間から前記第1の空間にオイルを流通させることで、前記第1および第2の空間に封入されているオイルの量を調整するオイル量調整機構がさらに設けられている構成であることが好ましい。   The present invention further includes an oil amount adjusting mechanism for adjusting the amount of oil sealed in the first and second spaces by flowing oil from the second space to the first space. It is preferable that it is the structure which has.

本発明によれば、ピストン、シリンダ間で気体潤滑を行うとともにクランクケース内を加圧する場合に、クランクケース内の圧力を維持できるとともに、気体潤滑性能を損なわない態様で軸シール部材を潤滑できる。   According to the present invention, when gas lubrication is performed between the piston and the cylinder and the inside of the crankcase is pressurized, the pressure in the crankcase can be maintained, and the shaft seal member can be lubricated in a manner that does not impair the gas lubrication performance.

第1のスターリングエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a 1st Stirling engine. 第1のスターリングエンジンの要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of a 1st Stirling engine. 第2のスターリングエンジンの要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of a 2nd Stirling engine. 第3のスターリングエンジンの要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of a 3rd Stirling engine. 第4のスターリングエンジンの要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of a 4th Stirling engine. 第1のECUの動作をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 1st ECU with a flowchart. 第5のスターリングエンジンの要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of a 5th Stirling engine. 第2のECUの動作をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 2nd ECU with a flowchart.

図面を用いて、本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は第1のスターリングエンジンであるスターリングエンジン10Aの概略構成図である。スターリングエンジン10Aは2気筒α型のスターリングエンジンである。スターリングエンジン10Aは、直列平行に配置された2つの気筒である高温側気筒20および低温側気筒30を備えている。高温側気筒20は膨張ピストン21と高温側シリンダ22とを、低温側気筒30は圧縮ピストン31と低温側シリンダ32とをそれぞれ備えている。圧縮ピストン31は、膨張ピストン21に対して、クランク角で90°程度遅れて動くように位相差が設けられている。ピストン21、31の往復運動は出力軸61によって回転運動に変換される。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a Stirling engine 10A which is a first Stirling engine. The Stirling engine 10A is a two-cylinder α-type Stirling engine. The Stirling engine 10A includes a high temperature side cylinder 20 and a low temperature side cylinder 30 which are two cylinders arranged in series and parallel. The high temperature side cylinder 20 includes an expansion piston 21 and a high temperature side cylinder 22, and the low temperature side cylinder 30 includes a compression piston 31 and a low temperature side cylinder 32. The compression piston 31 is provided with a phase difference so as to move with a delay of about 90 ° in crank angle with respect to the expansion piston 21. The reciprocating motion of the pistons 21 and 31 is converted into rotational motion by the output shaft 61.

高温側シリンダ22の上部空間は膨張空間となっている。膨張空間には加熱器47で加熱された作動流体が流入する。加熱器47は多管式熱交換器であり、流通する作動流体と図示しない内燃機関の排気との間で熱交換を行う。そしてこれにより、排気から回収した熱エネルギーで作動流体を加熱する。内燃機関の排気はスターリングエンジン10Aの高温熱源を構成する。   The upper space of the high temperature side cylinder 22 is an expansion space. The working fluid heated by the heater 47 flows into the expansion space. The heater 47 is a multi-tube heat exchanger, and performs heat exchange between a circulating working fluid and exhaust gas from an internal combustion engine (not shown). Thus, the working fluid is heated with the thermal energy recovered from the exhaust. The exhaust from the internal combustion engine constitutes a high-temperature heat source for the Stirling engine 10A.

低温側シリンダ32の上部空間は圧縮空間となっている。圧縮空間には冷却器45で冷却された作動流体が流入する。再生器46は、膨張空間、圧縮空間の間を往復する作動流体との間で熱の授受を行う。再生器46は具体的には、作動流体が膨張空間から圧縮空間へと流れる時には作動流体から熱を受け取り、作動流体が圧縮空間から膨張空間へと流れる時には蓄えられた熱を作動流体に放出する。作動流体には空気が適用されている。但しこれに限られず、作動流体には例えばHe、H、N等の気体を適用することができる。 The upper space of the low temperature side cylinder 32 is a compression space. The working fluid cooled by the cooler 45 flows into the compression space. The regenerator 46 exchanges heat with the working fluid reciprocating between the expansion space and the compression space. Specifically, the regenerator 46 receives heat from the working fluid when the working fluid flows from the expansion space to the compression space, and releases the stored heat to the working fluid when the working fluid flows from the compression space to the expansion space. . Air is applied to the working fluid. However, the present invention is not limited to this, and a gas such as He, H 2 , or N 2 can be applied to the working fluid.

次にスターリングエンジン10Aの動作について説明する。加熱器47が作動流体を加熱すると、作動流体が膨張し、膨張ピストン21を圧下する。そしてこれにより、出力軸61が回転する。次に膨張ピストン21が上昇行程に移ると、作動流体は加熱器47を通過し、再生器46に移送される。そして、再生器46で熱を放出して冷却器45へと流れる。冷却器45で冷却された作動流体は圧縮空間に流入し、さらに圧縮ピストン31の上昇に伴って圧縮される。このようにして圧縮された作動流体は、今度は再生器46から熱を奪いながら温度を上昇して加熱器47へ流れ込む。そして、再び加熱され、膨張する。スターリングエンジン10Aは、かかる作動流体の往復流動を通じて動作する。   Next, the operation of the Stirling engine 10A will be described. When the heater 47 heats the working fluid, the working fluid expands and compresses the expansion piston 21. As a result, the output shaft 61 rotates. Next, when the expansion piston 21 moves up, the working fluid passes through the heater 47 and is transferred to the regenerator 46. Then, heat is released by the regenerator 46 and flows to the cooler 45. The working fluid cooled by the cooler 45 flows into the compression space and is further compressed as the compression piston 31 rises. The working fluid compressed in this way then rises in temperature while taking heat from the regenerator 46 and flows into the heater 47. And it is heated again and expands. The Stirling engine 10A operates through the reciprocating flow of the working fluid.

本実施例ではスターリングエンジン10Aの熱源が内燃機関の排気ガスとなっていることから、得られる熱量に制約があり、その得られる熱量の範囲でスターリングエンジン10Aを作動させる必要がある。そこで本実施例では、スターリングエンジン10Aの内部フリクションを可能な限り低減させることとしている。具体的にはスターリングエンジン10Aの内部フリクションのうち、最も摩擦損失が大きいピストンリングによる摩擦損失を無くすため、シリンダ22、32とピストン21、31との間で気体潤滑を行っている。   In this embodiment, since the heat source of the Stirling engine 10A is the exhaust gas of the internal combustion engine, the amount of heat obtained is limited, and it is necessary to operate the Stirling engine 10A within the range of the obtained heat amount. Therefore, in this embodiment, the internal friction of the Stirling engine 10A is reduced as much as possible. Specifically, gas lubrication is performed between the cylinders 22 and 32 and the pistons 21 and 31 in order to eliminate the friction loss due to the piston ring having the largest friction loss among the internal friction of the Stirling engine 10A.

気体潤滑ではシリンダ22、32とピストン21、31の間の微小なクリアランスで発生する空気の圧力(分布)を利用して,ピストン21、31を空中に浮いた形にする。気体潤滑は摺動抵抗が極めて小さいため、スターリングエンジン10Aの内部フリクションを大幅に低減させることができる。空中に物体を浮上させる気体潤滑には、具体的には例えば加圧流体を噴出させ、発生した静圧によって物体を浮上させる静圧気体潤滑を適用することができる。但しこれに限られず、気体潤滑は例えば動圧気体潤滑であってもよい。   In the gas lubrication, the pistons 21 and 31 are made to float in the air by using the pressure (distribution) of air generated by a minute clearance between the cylinders 22 and 32 and the pistons 21 and 31. Since the gas lubrication has an extremely small sliding resistance, the internal friction of the Stirling engine 10A can be greatly reduced. Specifically, for example, static pressure gas lubrication in which a pressurized fluid is ejected and the object is floated by the generated static pressure can be applied to the gas lubrication that floats the object in the air. However, the present invention is not limited to this, and the gas lubrication may be, for example, dynamic pressure gas lubrication.

スターリングエンジン10Aでは、より大きな出力を得るためにクランクケース62内を加圧している。この点、クランクケース62内を加圧するにあたり、スターリングエンジン10Aは加圧ポンプ51、加圧用配管52および加圧用開閉弁53を備えている。加圧ポンプ51はクランクケース62内を加圧する。加圧用配管52は加圧ポンプ51とクランクケース62とを接続する。加圧用開閉弁53は加圧用配管52に介在するようにして設けられており、クランクケース62内の加圧の許可、禁止を切り替える。   In the Stirling engine 10A, the inside of the crankcase 62 is pressurized in order to obtain a larger output. In this regard, when pressurizing the inside of the crankcase 62, the Stirling engine 10A includes a pressurizing pump 51, a pressurizing pipe 52, and a pressurizing on-off valve 53. The pressurizing pump 51 pressurizes the inside of the crankcase 62. The pressurizing pipe 52 connects the pressurizing pump 51 and the crankcase 62. The pressurization on-off valve 53 is provided so as to be interposed in the pressurization pipe 52 and switches between permitting and prohibiting pressurization in the crankcase 62.

そしてスターリングエンジン10Aでは、運転にあたりクランクケース62内を加圧した場合であっても、ピストン21、31およびシリンダ22、32間に形成された微小クリアランスを通じて、膨張空間や圧縮空間に存在する作動流体の平均圧力と、クランクケース62内に存在する作動流体の平均圧力とが時間経過とともにほぼ等しくなるようになっている。このためスターリングエンジン10Aでは、クランクケース62内を加圧することで作動流体を高圧にし、これによってより大きな出力を得られるようにしている。   In the Stirling engine 10A, even when the inside of the crankcase 62 is pressurized during operation, the working fluid that exists in the expansion space and the compression space through the minute clearance formed between the pistons 21 and 31 and the cylinders 22 and 32. The average pressure of the working fluid and the average pressure of the working fluid existing in the crankcase 62 are substantially equal with time. For this reason, in the Stirling engine 10A, the working fluid is pressurized by pressurizing the inside of the crankcase 62 so that a larger output can be obtained.

図2はスターリングエンジン10Aの要部を示す図である。スターリングエンジン10Aは出力軸61とクランクケース62とを備えている。また、第1のハウジング63と第2のハウジング64とを備えている。出力軸61はクランクケース62の外部に延伸した状態で設けられている。第1のハウジング63はクランクケース62に設けられている。第2のハウジング64は第1のハウジング63に設けられている。   FIG. 2 is a view showing a main part of the Stirling engine 10A. The Stirling engine 10 </ b> A includes an output shaft 61 and a crankcase 62. Further, a first housing 63 and a second housing 64 are provided. The output shaft 61 is provided so as to extend outside the crankcase 62. The first housing 63 is provided in the crankcase 62. The second housing 64 is provided in the first housing 63.

ハウジング63、64は、クランクケース62側で開口する内部空間を形成している。また、出力軸61を挿通する穴が形成された壁部をクランクケース62とは反対側に有している。ハウジング63、64は、出力軸61のうち、クランクケース62の外部に延伸した部分を挿通させるようにして設けられている。   The housings 63 and 64 form an internal space that opens on the crankcase 62 side. Further, a wall portion in which a hole for inserting the output shaft 61 is formed is provided on the side opposite to the crankcase 62. The housings 63 and 64 are provided so that a portion of the output shaft 61 extending to the outside of the crankcase 62 is inserted.

出力軸61のうち、クランクケース62の外部に延伸した部分に対しては、第1の軸シール部材71が設けられている。第1の軸シール部材71は第1のハウジング63のうち、出力軸61を挿通させる穴が形成された壁部にクランクケース62側から設けられている。   A first shaft seal member 71 is provided on a portion of the output shaft 61 that extends to the outside of the crankcase 62. The first shaft seal member 71 is provided from the crankcase 62 side on the wall portion of the first housing 63 in which a hole through which the output shaft 61 is inserted is formed.

出力軸61のうち、第1の軸シール部材71から見てクランクケース62側の部分に対しては、第2の軸シール部材72が設けられている。第2の軸シール部材72はクランクケース62のうち、出力軸61を挿通させる穴が形成された壁部にクランクケース62の外側から設けられている。   A second shaft seal member 72 is provided on a portion of the output shaft 61 on the crankcase 62 side as viewed from the first shaft seal member 71. The second shaft seal member 72 is provided from the outside of the crankcase 62 on a wall portion of the crankcase 62 in which a hole through which the output shaft 61 is inserted is formed.

出力軸61のうち、第1の軸シール部材71から見てクランクケース62側とは反対側の部分に対しては、第3の軸シール部材73が設けられている。第3の軸シール部材73は第2のハウジング64のうち、出力軸61を挿通させる穴が形成された壁部にクランクケース62側から設けられている。   A third shaft seal member 73 is provided on a portion of the output shaft 61 opposite to the crankcase 62 side when viewed from the first shaft seal member 71. The third shaft seal member 73 is provided from the crankcase 62 side on the wall portion of the second housing 64 in which a hole through which the output shaft 61 is inserted is formed.

軸シール部材71、72の間には、第1の空間R1が形成されている。第1の空間R1は具体的には軸シール部材71、72、出力軸61、クランクケース62および第1のハウジング63によって区画形成されている。軸シール部材71、73の間には、第2の空間R2が形成されている。第2の空間R2は具体的には第3の軸シール部材73、出力軸61およびハウジング63、64によって区画形成されている。   A first space R <b> 1 is formed between the shaft seal members 71 and 72. Specifically, the first space R <b> 1 is defined by the shaft seal members 71 and 72, the output shaft 61, the crankcase 62, and the first housing 63. A second space R <b> 2 is formed between the shaft seal members 71 and 73. Specifically, the second space R2 is defined by the third shaft seal member 73, the output shaft 61, and the housings 63 and 64.

空間R1、R2にはオイルLが封入されている。オイルLは出力軸61に対して設けられている軸シール部材71、72、73それぞれを潤滑する潤滑油である。具体的には、第1の空間R1に封入されているオイルLは軸シール部材71、72を潤滑する。また、第2の空間R2に封入されているオイルLは第3の軸シール部材73を潤滑する。クランクケース62、第1のハウジング63間には第1の空間R1からのオイル漏れを防止する第1のOリング65が、ハウジング63、64間には第2の空間R2からのオイル漏れを防止する第2のOリング66が設けられている。   Oil L is sealed in the spaces R1 and R2. The oil L is a lubricating oil that lubricates each of the shaft seal members 71, 72, 73 provided for the output shaft 61. Specifically, the oil L sealed in the first space R1 lubricates the shaft seal members 71 and 72. Further, the oil L enclosed in the second space R2 lubricates the third shaft seal member 73. A first O-ring 65 that prevents oil leakage from the first space R1 is provided between the crankcase 62 and the first housing 63, and oil leakage from the second space R2 is prevented between the housings 63 and 64. A second O-ring 66 is provided.

第1の軸シール部材71はガスシールであり、出力軸61を緊縛する第1のリップ部71aを備えている。第1の軸シール部材71は、第1のリップ部71aが第1の空間R1に露出するように配置されている。そしてこれにより、第1の空間R1から第2の空間R2にガスが漏れることを防止するように設けられている。   The first shaft seal member 71 is a gas seal, and includes a first lip portion 71 a that binds the output shaft 61. The first shaft seal member 71 is disposed such that the first lip portion 71a is exposed to the first space R1. Thus, the gas is prevented from leaking from the first space R1 to the second space R2.

第2の軸シール部材72はオイルシールであり、出力軸61を緊縛する第2のリップ部72aを備えている。第2の軸シール部材72は、第2のリップ部72aが第1の空間R1に露出するように配置されている。そしてこれにより、第1の空間R1からクランクケース62の内部にオイルLが漏れることを防止するように設けられている。   The second shaft seal member 72 is an oil seal, and includes a second lip portion 72 a that binds the output shaft 61. The second shaft seal member 72 is disposed such that the second lip portion 72a is exposed to the first space R1. Thus, the oil L is provided to prevent the oil L from leaking into the crankcase 62 from the first space R1.

第3の軸シール部材73はオイルシールであり、出力軸61を緊縛する第3のリップ部73aを備えている。第3の軸シール部材73は、第3のリップ部73aが第2の空間R2に露出するように配置されている。そしてこれにより、第2の空間R2から第2の空間R2の外部空間にオイルLが漏れることを防止するように設けられている。第2の空間R2の外部空間は具体的には大気空間となっている。外部空間は例えばその他のハウジングの内部空間であってもよい。   The third shaft seal member 73 is an oil seal and includes a third lip portion 73 a that binds the output shaft 61. The third shaft seal member 73 is disposed such that the third lip portion 73a is exposed to the second space R2. Thus, the oil L is provided to prevent leakage from the second space R2 to the external space of the second space R2. Specifically, the external space of the second space R2 is an atmospheric space. The external space may be an internal space of another housing, for example.

オイルシールである軸シール部材72、73は、ガスシールである第1の軸シール部材71よりも出力軸61を緊縛する力が弱く設定されている。このため、スターリングエンジン10Aでは、第1の空間R1の圧力がクランクケース62の内部の圧力よりも低い場合に、クランクケース62の内部から第1の空間R1に高圧のガスが漏れ出すことが可能になっている。一方、空間R1、R2間では、第1の空間R1から第2の空間R2に高圧のガスが漏れ出すことを防止するようにしている。このため、空間R1、R2間で第1の空間R1は高圧空間、第2の空間R2は低圧空間となっている。   The shaft seal members 72 and 73 that are oil seals are set to have a weaker force to bind the output shaft 61 than the first shaft seal member 71 that is a gas seal. Therefore, in the Stirling engine 10A, when the pressure in the first space R1 is lower than the pressure in the crankcase 62, high-pressure gas can leak from the inside of the crankcase 62 to the first space R1. It has become. On the other hand, between the spaces R1 and R2, high pressure gas is prevented from leaking from the first space R1 to the second space R2. For this reason, between the spaces R1 and R2, the first space R1 is a high-pressure space, and the second space R2 is a low-pressure space.

第1の空間R1に封入されているオイルLの油面は、第2のリップ部72aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも高い位置に設定されている。また、第1のリップ部71aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも高い位置に設定されている。第2の空間R2に封入されているオイルLの油面は、第3のリップ部73aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも高い位置に設定されている。   The oil level of the oil L sealed in the first space R1 is set at a position higher than the tip of the portion of the second lip portion 72a that contacts the output shaft 61 from the lower side. Further, the first lip portion 71 a is set at a position higher than the tip of the portion that contacts the output shaft 61 from the lower side. The oil level of the oil L sealed in the second space R2 is set at a position higher than the tip of the portion of the third lip portion 73a that contacts the output shaft 61 from the lower side.

次にスターリングエンジン10Aの作用効果について説明する。スターリングエンジン10Aでは、高圧のガスがクランクケース62の内部から限られた空間である第1の空間R1に漏れ出すことが可能である一方、第1の軸シール部材71が第1の空間R1から第2の空間R2に高圧のガスが漏れることを防止する。そして、第1の空間R1とクランクケース62の内部と間でオイル漏れを防止する構造としたことで、高圧ガスの漏れを防止しようとする場合と比較して、クランクケース62の内部のシール性を容易に向上させることができる。このため、スターリングエンジン10Aは、クランクケース62内の圧力を維持することができる。   Next, the effect of the Stirling engine 10A will be described. In the Stirling engine 10A, high-pressure gas can leak from the inside of the crankcase 62 to the first space R1, which is a limited space, while the first shaft seal member 71 is released from the first space R1. The high pressure gas is prevented from leaking into the second space R2. In addition, since the oil leakage is prevented between the first space R1 and the inside of the crankcase 62, the sealing performance inside the crankcase 62 can be improved as compared with the case where the high pressure gas is prevented from leaking. Can be improved easily. For this reason, the Stirling engine 10A can maintain the pressure in the crankcase 62.

また、スターリングエンジン10Aでは、空間R1、R2に封入しているオイルLで軸シール部材71、72、73を潤滑できる。同時に、第1の空間R1からクランクケース62の内部へのオイル漏れを第2の軸シール部材72で、第2の空間R2から外部空間へのオイル漏れを第3の軸シール部材73で防止できる。このため、スターリングエンジン10Aは、気体潤滑性能を損なわない態様で軸シール部材71、72、73を潤滑することもできる。   In the Stirling engine 10A, the shaft seal members 71, 72, 73 can be lubricated with the oil L enclosed in the spaces R1, R2. At the same time, oil leakage from the first space R1 to the inside of the crankcase 62 can be prevented by the second shaft seal member 72, and oil leakage from the second space R2 to the external space can be prevented by the third shaft seal member 73. . For this reason, the Stirling engine 10A can also lubricate the shaft seal members 71, 72, 73 in a mode that does not impair the gas lubrication performance.

図3は第2のスターリングエンジンであるスターリングエンジン10Bの要部を示す図である。スターリングエンジン10Bは、第1のブリーザバルブ81と第2のブリーザバルブ82とをさらに備えている点以外、スターリングエンジン10Aと実質的に同一である。第1のブリーザバルブ81は第1の圧力調整機構に、第2のブリーザバルブ82は第2の圧力調整機構に相当する。   FIG. 3 is a view showing a main part of a Stirling engine 10B which is a second Stirling engine. The Stirling engine 10B is substantially the same as the Stirling engine 10A except that the Stirling engine 10B further includes a first breather valve 81 and a second breather valve 82. The first breather valve 81 corresponds to a first pressure adjustment mechanism, and the second breather valve 82 corresponds to a second pressure adjustment mechanism.

第1のブリーザバルブ81は、第1の空間R1に対して設けられている。具体的には第1のブリーザバルブ81はクランクケース62に設けられており、クランクケース62内と第1の空間R1とを連通できるように設けられている。第1のブリーザバルブ81は、第1の空間R1の圧力がクランクケース62の内部の圧力よりも高い場合に開弁する。そしてこれにより、第1の空間R1の圧力をクランクケース62の内部に開放し、第1の空間R1とクランクケース62の内部との間で圧力を調整する。   The first breather valve 81 is provided for the first space R1. Specifically, the first breather valve 81 is provided in the crankcase 62 so that the inside of the crankcase 62 and the first space R1 can communicate with each other. The first breather valve 81 is opened when the pressure in the first space R1 is higher than the pressure inside the crankcase 62. Thus, the pressure in the first space R1 is released to the inside of the crankcase 62, and the pressure is adjusted between the first space R1 and the inside of the crankcase 62.

このように構成された第1のブリーザバルブ81は、第1の空間R1の圧力とクランクケース62の内部の圧力との差圧の大きさが、第1の所定範囲内に収まるように第1の空間R1の圧力を調整する。具体的には、第1の空間R1の圧力がクランクケース62の内部の圧力よりも高い場合に、第1の空間R1の圧力とクランクケース62の内部の圧力との差圧の大きさが小さくなるように第1の空間R1の圧力を調整する。さらに具体的には、第1の空間R1の圧力とクランクケース62の内部の圧力とが等しくなるように第1の空間R1の圧力を調整する。   The first breather valve 81 configured as described above is configured so that the magnitude of the differential pressure between the pressure in the first space R1 and the pressure in the crankcase 62 falls within the first predetermined range. The pressure in the space R1 is adjusted. Specifically, when the pressure in the first space R1 is higher than the pressure in the crankcase 62, the magnitude of the pressure difference between the pressure in the first space R1 and the pressure in the crankcase 62 is small. The pressure in the first space R1 is adjusted so that More specifically, the pressure in the first space R1 is adjusted so that the pressure in the first space R1 is equal to the pressure in the crankcase 62.

第2のブリーザバルブ82は、第2の空間R2に対して設けられている。具体的には第2のブリーザバルブ82は第2のハウジング64に設けられており、第2の空間R2の外部空間と第2の空間R2とを連通できるように設けられている。第2のブリーザバルブ82は、第2の空間R2の圧力が外部空間の圧力よりも高い場合に開弁する。そしてこれにより、第2の空間R2の圧力を外部空間に開放し、第2の空間R2と外部空間との間で圧力を調整する。外部空間の圧力は具体的には大気圧となっている。   The second breather valve 82 is provided for the second space R2. Specifically, the second breather valve 82 is provided in the second housing 64 and is provided so as to allow communication between the external space of the second space R2 and the second space R2. The second breather valve 82 opens when the pressure in the second space R2 is higher than the pressure in the external space. Thus, the pressure in the second space R2 is released to the external space, and the pressure is adjusted between the second space R2 and the external space. Specifically, the pressure in the external space is atmospheric pressure.

このように構成された第2のブリーザバルブ82は、第2の空間R2の圧力と外部空間の圧力との差圧の大きさが、第2の所定範囲内に収まるように第2の空間R2の圧力を調整する。具体的には、第2の空間R2の圧力が外部空間の圧力よりも高い場合に、第2の空間R2の圧力と外部空間の圧力との差圧の大きさが小さくなるように第2の空間R2の圧力を調整する。さらに具体的には、第2の空間R2の圧力と外部空間の圧力とが等しくなるように第2の空間R2の圧力を調整する。第1の所定範囲と第2の所定範囲とは同じであってもよい。   The second breather valve 82 configured as described above has the second space R2 such that the magnitude of the pressure difference between the pressure in the second space R2 and the pressure in the external space falls within the second predetermined range. Adjust the pressure. Specifically, when the pressure in the second space R2 is higher than the pressure in the external space, the second pressure is set so that the differential pressure between the pressure in the second space R2 and the pressure in the external space becomes small. The pressure in the space R2 is adjusted. More specifically, the pressure in the second space R2 is adjusted so that the pressure in the second space R2 is equal to the pressure in the external space. The first predetermined range and the second predetermined range may be the same.

次にスターリングエンジン10Bの作用効果について説明する。ここで、空間R1、R2に封入されているオイルLの温度は、スターリングエンジン10Bの運転に伴い上昇する。そしてこれにより、空間R1、R2の圧力が高まると、オイルシールである軸シール部材72、73では、フリクションが過大になったり、オイル漏れが発生し易くなったりする。   Next, the effect of the Stirling engine 10B will be described. Here, the temperature of the oil L enclosed in the spaces R1 and R2 increases with the operation of the Stirling engine 10B. As a result, when the pressure in the spaces R1 and R2 increases, the shaft seal members 72 and 73, which are oil seals, cause excessive friction and oil leakage.

これに対しスターリングエンジン10Bでは、第1のブリーザバルブ81が、第1の空間R1の圧力とクランクケース62内の圧力との差圧の大きさが第1の所定範囲内に収まるように第1の空間R1の圧力を調整する。また、第2のブリーザバルブ82が、第2の空間R2の圧力と外部空間の圧力との差圧の大きさが第2の所定範囲内に収まるように第2の空間R2の圧力を調整する。このため、スターリングエンジン10Bはスターリングエンジン10Aと比較して、さらに軸シール部材72、73を適切に機能させることができる。   On the other hand, in the Stirling engine 10B, the first breather valve 81 includes the first breather valve 81 so that the differential pressure between the pressure in the first space R1 and the pressure in the crankcase 62 is within the first predetermined range. The pressure in the space R1 is adjusted. In addition, the second breather valve 82 adjusts the pressure in the second space R2 so that the magnitude of the differential pressure between the pressure in the second space R2 and the pressure in the external space is within the second predetermined range. . For this reason, the Stirling engine 10B can function the shaft seal members 72 and 73 more appropriately than the Stirling engine 10A.

また、スターリングエンジン10Bは、第1の空間R1の圧力とクランクケース62内の圧力とが等しくなるように第1の空間R1の圧力を調整するとともに、第2の空間R2の圧力と外部空間の圧力とが等しくなるように第2の空間R2の圧力を調整することで、軸シール部材72、73をより適切に機能させることができる。   In addition, the Stirling engine 10B adjusts the pressure in the first space R1 so that the pressure in the first space R1 and the pressure in the crankcase 62 become equal, and the pressure in the second space R2 and the pressure in the external space By adjusting the pressure in the second space R2 so that the pressure becomes equal, the shaft seal members 72 and 73 can function more appropriately.

図4は第3のスターリングエンジンであるスターリングエンジン10Cの要部を示す図である。スターリングエンジン10Cは空間R1、R2に封入されているオイルLの油面の設定が異なる点と、掻き上げプレート85をさらに備えている点以外、スターリングエンジン10Bと実質的に同一である。なお、同様の変更を例えばスターリングエンジン10Aに適用してもよい。   FIG. 4 is a view showing a main part of a Stirling engine 10C which is a third Stirling engine. The Stirling engine 10C is substantially the same as the Stirling engine 10B except that the setting of the oil level of the oil L enclosed in the spaces R1 and R2 is different and that the scoring plate 85 is further provided. Similar changes may be applied to the Stirling engine 10A, for example.

スターリングエンジン10Cでは、第1の空間R1に封入されているオイルLの油面が、第2のリップ部72aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも低い位置に設定されている。同時に、第1の空間R1に封入されているオイルLの油面は、第1のリップ部71aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも低い位置に設定されている。第2の空間R2に封入されているオイルLの油面は、第3のリップ部73aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも低い位置に設定されている。第1の空間R1に封入されているオイルLの油面は、第1のリップ部71aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも高い位置に設定されてもよい。   In the Stirling engine 10C, the oil level of the oil L sealed in the first space R1 is set at a position lower than the tip of the portion of the second lip portion 72a that contacts the output shaft 61 from the lower side. Yes. At the same time, the oil level of the oil L sealed in the first space R1 is set to a position lower than the tip of the portion of the first lip portion 71a that contacts the output shaft 61 from the lower side. The oil level of the oil L sealed in the second space R2 is set at a position lower than the tip of the portion of the third lip portion 73a that contacts the output shaft 61 from the lower side. The oil level of the oil L sealed in the first space R1 may be set at a position higher than the tip of the portion of the first lip portion 71a that contacts the output shaft 61 from the lower side.

掻き上げプレート85は、出力軸61のうち、第1の空間R1に設けられる部分に設けられている。掻き上げプレート85はリング状の部材であり、外周部が第1の空間R1に封入されているオイルLの油面よりも低い位置に到達するように設けられている。掻き上げプレート85は掻き上げ部材に相当し、第1の空間R1でオイルLを掻き上げる。掻き上げプレート85は出力軸61に一体形成されてもよい。   The scraping plate 85 is provided in a portion of the output shaft 61 that is provided in the first space R1. The scraping plate 85 is a ring-shaped member, and is provided so that the outer peripheral portion reaches a position lower than the oil level of the oil L sealed in the first space R1. The scraping plate 85 corresponds to a scraping member and scrapes up the oil L in the first space R1. The scraping plate 85 may be integrally formed with the output shaft 61.

次にスターリングエンジン10Cの作用効果について説明する。ここで、第1の空間R1に封入されているオイルLの油面を第2のリップ部72aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも高い位置に設定している場合、出力軸61の回転停止時に第1の空間R1に封入されているオイルLがクランクケース62内に漏れる可能性がある。同様に、第2の空間R2の場合には第2の空間R2に封入されているオイルLが外部空間に漏れる可能性がある。   Next, the effect of the Stirling engine 10C will be described. Here, when the oil level of the oil L sealed in the first space R1 is set at a position higher than the tip of the portion of the second lip portion 72a that contacts the output shaft 61 from the lower side, There is a possibility that the oil L enclosed in the first space R <b> 1 leaks into the crankcase 62 when the output shaft 61 stops rotating. Similarly, in the case of the second space R2, the oil L enclosed in the second space R2 may leak to the external space.

これに対しスターリングエンジン10Cでは、第1の空間R1に封入されているオイルLの油面を第2のリップ部72aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも低い位置に設定している。また、第2の空間R2に封入されているオイルLの油面を第3のリップ部73aのうち、下側から出力軸61に接する部分の先端よりも低い位置に設定している。このため、スターリングエンジン10Cはスターリングエンジン10Bと比較して、さらに出力軸61回転停止時のオイル漏れを防止できる。   On the other hand, in the Stirling engine 10C, the oil level of the oil L sealed in the first space R1 is set to a position lower than the tip of the second lip portion 72a that contacts the output shaft 61 from the lower side. is doing. Further, the oil level of the oil L sealed in the second space R2 is set at a position lower than the tip of the portion of the third lip portion 73a that contacts the output shaft 61 from the lower side. For this reason, compared with the Stirling engine 10B, the Stirling engine 10C can further prevent oil leakage when the output shaft 61 stops rotating.

また、スターリングエンジン10Cは、出力軸61回転時には、掻き上げプレート85によって軸シール部材71、72にオイルLを行き届かせることができる。同時に、高圧となる第1の空間R1から第2の空間R2へのオイルLの漏れが許容されることで、第3の軸シール部材73にもオイルLを行き届かせることができる。このため、スターリングエンジン10Cは出力軸61回転停止時のオイル漏れを防止するとともに、軸シール部材71、72、73の潤滑も確保できる。   Further, the Stirling engine 10C can make the oil L reach the shaft seal members 71 and 72 by the scraping plate 85 when the output shaft 61 rotates. At the same time, the oil L can reach the third shaft seal member 73 by allowing the oil L to leak from the first space R1 having a high pressure to the second space R2. For this reason, the Stirling engine 10C can prevent oil leakage when the output shaft 61 stops rotating, and can also ensure lubrication of the shaft seal members 71, 72, 73.

図5は第4のスターリングエンジンであるスターリングエンジン10Dの要部を示す図である。スターリングエンジン10Dは、オイル量調整機構100Aがさらに設けられている点以外、スターリングエンジン10Cと実質的に同一である。なお、同様の変更を例えばスターリングエンジン10A、10Bに対して適用してもよい。   FIG. 5 is a diagram showing a main part of a Stirling engine 10D which is a fourth Stirling engine. The Stirling engine 10D is substantially the same as the Stirling engine 10C except that an oil amount adjusting mechanism 100A is further provided. Similar changes may be applied to the Stirling engines 10A and 10B, for example.

オイル量調整機構100Aは、オイル輸送部110と駆動制御部120Aとを備えている。オイル輸送部110は、オイル配管111とオイルポンプ112とチェック弁113とを備えている。駆動制御部120Aは、動力伝達部121とレベルセンサ122とECU125Aとを備えている。   The oil amount adjustment mechanism 100A includes an oil transport unit 110 and a drive control unit 120A. The oil transport unit 110 includes an oil pipe 111, an oil pump 112, and a check valve 113. The drive control unit 120A includes a power transmission unit 121, a level sensor 122, and an ECU 125A.

オイル配管111は空間R1、R2を連通するように設けられている。オイルポンプ112はオイル配管111に介在するようにして設けられている。オイルポンプ112は機械式のポンプであり、第2の空間R2に封入されているオイルLを第1の空間R1に圧送する。チェック弁113はオイル配管111に介在するようにして設けられている。チェック弁113はオイル配管111のうち、オイルポンプ112よりも下流側の部分に設けられている。チェック弁113は、第2の空間R2から第1の空間R1へのオイルLの流通を許可し、第1の空間R1から第2の空間R2へのオイルLの流通を禁止する。   The oil pipe 111 is provided so as to communicate the spaces R1 and R2. The oil pump 112 is provided so as to be interposed in the oil pipe 111. The oil pump 112 is a mechanical pump, and pumps the oil L sealed in the second space R2 to the first space R1. The check valve 113 is provided so as to be interposed in the oil pipe 111. The check valve 113 is provided in a portion of the oil pipe 111 on the downstream side of the oil pump 112. The check valve 113 allows the oil L to flow from the second space R2 to the first space R1, and prohibits the oil L from flowing from the first space R1 to the second space R2.

動力伝達部121は出力軸61とオイルポンプ112を連結している。動力伝達部121はスターリングエンジン10Dの出力をオイルポンプ112に伝達する。動力伝達部121はクラッチ121aを備えている。クラッチ121aは出力軸61からオイルポンプ112への出力の伝達を断続する。レベルセンサ122は第2の空間R2に設けられている。レベルセンサ122は第2の空間R2に封入されているオイルLのレベル(量)を検知する。   The power transmission unit 121 connects the output shaft 61 and the oil pump 112. The power transmission unit 121 transmits the output of the Stirling engine 10D to the oil pump 112. The power transmission unit 121 includes a clutch 121a. The clutch 121a intermittently transmits the output from the output shaft 61 to the oil pump 112. The level sensor 122 is provided in the second space R2. The level sensor 122 detects the level (amount) of the oil L sealed in the second space R2.

ECU125Aは電子制御装置であり、レベルセンサ122がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。また、クラッチ121aが制御対象として電気的に接続されている。ECU125Aでは、第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第1の所定量αを上回った場合にクラッチ121aを接続するとともに、第1の所定量αよりも小さい第2の所定量βを下回った場合にクラッチ121aを切断する制御部が機能的に実現される。制御部は、例えば所定時間が経過する毎に所定の時間間隔でクラッチ121aを断続するように実現されてもよい。   The ECU 125A is an electronic control device, and the level sensor 122 is electrically connected as sensors and switches. The clutch 121a is electrically connected as a control target. In the ECU 125A, the clutch 121a is connected when the amount of the oil L enclosed in the second space R2 exceeds the first predetermined amount α, and the second predetermined amount smaller than the first predetermined amount α. A control unit that disconnects the clutch 121a when it falls below β is functionally realized. For example, the control unit may be realized such that the clutch 121a is intermittently connected at a predetermined time interval every time a predetermined time elapses.

このように構成されたオイル量調整機構100Aは、第2の空間R2から第1の空間R1にオイルLを流通させることで、空間R1、R2に封入されているオイルLの量を調整する。具体的には、第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第1の所定量αを上回った場合に、第2の空間R2から第1の空間R1にオイルLを流通させ、第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第2の所定量βを下回った場合に、第2の空間R2から第1の空間R1へのオイルLの流通を停止することで、空間R1、R2に封入されているオイルLの量を調整する。   The oil amount adjusting mechanism 100A configured as described above adjusts the amount of the oil L enclosed in the spaces R1 and R2 by circulating the oil L from the second space R2 to the first space R1. Specifically, when the amount of the oil L enclosed in the second space R2 exceeds the first predetermined amount α, the oil L is circulated from the second space R2 to the first space R1, When the amount of the oil L enclosed in the second space R2 is less than the second predetermined amount β, by stopping the flow of the oil L from the second space R2 to the first space R1, The amount of oil L enclosed in the spaces R1 and R2 is adjusted.

次に第1のECUの動作であるECU125Aの動作を図6に示すフローチャートを用いて説明する。ECU125Aは第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第1の所定量αを上回ったか否かを判定する(ステップS1)。否定判定であれば、本フローチャートを一旦終了する。一方、肯定判定であれば、ECU125Aはクラッチ121aを接続する(ステップS2A)。これにより、オイルポンプ112が駆動する。結果、第2の空間R2から第1の空間R1にオイルLが流通する。   Next, the operation of the ECU 125A, which is the operation of the first ECU, will be described using the flowchart shown in FIG. The ECU 125A determines whether or not the amount of the oil L sealed in the second space R2 exceeds the first predetermined amount α (step S1). If the determination is negative, this flowchart is temporarily terminated. On the other hand, if the determination is affirmative, ECU 125A connects clutch 121a (step S2A). As a result, the oil pump 112 is driven. As a result, the oil L flows from the second space R2 to the first space R1.

ステップS2Aに続き、ECU125Aは第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第2の所定量βを下回ったか否かを判定する(ステップS3)。否定判定であれば、本フローチャートを一旦終了する。一方、肯定判定であれば、ECU125Aはクラッチ121aを切断する(ステップS4A)。これにより、オイルポンプ112が停止する。結果、第2の空間R2から第1の空間R1へのオイルLの流通が停止する。ステップS4Aの後には、本フローチャートを一旦終了する。   Subsequent to step S2A, ECU 125A determines whether or not the amount of oil L sealed in second space R2 has fallen below a second predetermined amount β (step S3). If the determination is negative, this flowchart is temporarily terminated. On the other hand, if the determination is affirmative, the ECU 125A disconnects the clutch 121a (step S4A). Thereby, the oil pump 112 stops. As a result, the circulation of the oil L from the second space R2 to the first space R1 is stopped. After step S4A, this flowchart is temporarily terminated.

次にスターリングエンジン10Dの作用効果について説明する。ここで、スターリングエンジン10Dでは、高圧となる第1の空間R1から第2の空間R2へのオイルLの漏れが許容されることで、第1の空間R1のオイルLが次第に減少するとともに、第2の空間R2のオイルLが次第に増大する。結果、軸シール部材71、72の潤滑不良が発生する可能性がある。また、出力軸61回転停止時に第2の空間R2から外部にオイルLが漏れる可能性がある。   Next, the effect of the Stirling engine 10D will be described. Here, in the Stirling engine 10D, the leakage of the oil L from the first space R1 having a high pressure to the second space R2 is allowed, so that the oil L in the first space R1 gradually decreases, and the first The oil L in the second space R2 gradually increases. As a result, poor lubrication of the shaft seal members 71 and 72 may occur. Further, when the output shaft 61 stops rotating, the oil L may leak to the outside from the second space R2.

これに対しスターリングエンジン10Dでは、オイル量調整機構100Aが、第2の空間R2から第1の空間R1にオイルLを流入させることで、空間R1、R2に封入されているオイルLの量を調整する。このため、スターリングエンジン10Dはスターリングエンジン10Cと比較して、さらに空間R1、R2に封入されているオイルLを適切に管理することができる。   On the other hand, in the Stirling engine 10D, the oil amount adjustment mechanism 100A adjusts the amount of the oil L enclosed in the spaces R1 and R2 by causing the oil L to flow from the second space R2 into the first space R1. To do. Therefore, the Stirling engine 10D can appropriately manage the oil L sealed in the spaces R1 and R2 as compared with the Stirling engine 10C.

図7はスターリングエンジン10Eの要部を示す図である。スターリングエンジン10Eは、オイル量調整機構100Aの代わりにオイル調整機構100Bが設けられている点以外、スターリングエンジン10Dと実質的に同一である。なお、オイル調整機構100Bは例えばスターリングエンジン10A、10B、10Cに設けられてもよい。   FIG. 7 is a view showing a main part of the Stirling engine 10E. The Stirling engine 10E is substantially the same as the Stirling engine 10D except that an oil adjustment mechanism 100B is provided instead of the oil amount adjustment mechanism 100A. The oil adjustment mechanism 100B may be provided in the Stirling engines 10A, 10B, and 10C, for example.

オイル調整機構100Bは、駆動制御部120Aの代わりに駆動制御部120Bを備えている点以外、オイル調整機構100Aと実質的に同一である。駆動制御部120Bは、動力伝達部121の代わりに駆動モータ123を備えている点と、ECU125Aの代わりにECU125Bを備えている点以外、駆動制御部120Aと実質的に同一である。   The oil adjustment mechanism 100B is substantially the same as the oil adjustment mechanism 100A except that it includes a drive control unit 120B instead of the drive control unit 120A. The drive control unit 120B is substantially the same as the drive control unit 120A except that a drive motor 123 is provided instead of the power transmission unit 121 and an ECU 125B is provided instead of the ECU 125A.

駆動モータ123は、オイルポンプ112に接続されている。駆動モータ123はオイルポンプ112を駆動、停止する。オイルポンプ112と駆動モータ123は例えば電動オイルポンプとして一体的に構成されていてもよい。ECU125Bは、制御部が次に示すように実現される点と、クラッチ121aの代わりに駆動モータ123が電気的に接続されている点以外、ECU125Aと実質的に同一である。ECU125Bでは、制御部が第2の空間R2に封入されているオイルLの量が第1の所定量αを上回った場合に駆動モータ123を駆動するとともに、第2の所定量βを下回った場合に駆動モータ123を停止するように実現される。   The drive motor 123 is connected to the oil pump 112. The drive motor 123 drives and stops the oil pump 112. The oil pump 112 and the drive motor 123 may be integrally configured as an electric oil pump, for example. The ECU 125B is substantially the same as the ECU 125A except that the control unit is realized as described below and the drive motor 123 is electrically connected instead of the clutch 121a. In the ECU 125B, when the control unit drives the drive motor 123 when the amount of the oil L enclosed in the second space R2 exceeds the first predetermined amount α, and falls below the second predetermined amount β. This is realized so that the drive motor 123 is stopped.

次に第2のECUの動作であるECU125Bの動作を図8に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートは以下で説明する点以外、図6に示すフローチャートと同一である。ステップS1の肯定判定に続き、ECU125Bは駆動モータ123を駆動する(ステップS2B)。ステップS2Bの後にはステップS3に続く。また、ステップS3の肯定判定に続き、駆動モータ123を停止する(ステップS4B)。ステップS4Bの後には本フローチャートを一旦終了する。   Next, the operation of the ECU 125B, which is the operation of the second ECU, will be described using the flowchart shown in FIG. This flowchart is the same as the flowchart shown in FIG. 6 except for the points described below. Following the positive determination in step S1, the ECU 125B drives the drive motor 123 (step S2B). Step S2B is followed by step S3. Further, following the positive determination in step S3, the drive motor 123 is stopped (step S4B). After step S4B, this flowchart is temporarily terminated.

次にスターリングエンジン10Eの作用効果について説明する。スターリングエンジン10Eでもスターリングエンジン10Dと同様にオイル量調整機構100Bが、第2の空間R2から第1の空間R1にオイルLを流入させることで、空間R1、R2に封入されているオイルLの量を調整する。このため、スターリングエンジン10Eはスターリングエンジン10Dと同様に、空間R1、R2に封入されているオイルLを適切に管理することができる。   Next, the effect of the Stirling engine 10E will be described. In the Stirling engine 10E as well as the Stirling engine 10D, the oil amount adjusting mechanism 100B causes the oil L to flow from the second space R2 into the first space R1, so that the amount of the oil L enclosed in the spaces R1 and R2 Adjust. For this reason, the Stirling engine 10E can appropriately manage the oil L enclosed in the spaces R1 and R2, similarly to the Stirling engine 10D.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

例えば第1の圧力調整機構は、第1の空間の圧力をクランクケースの内部の圧力よりも小さくすることで、第1の空間の圧力とクランクケースの内部の圧力との差圧の大きさが、第1の所定範囲内に収まるように第1の空間の圧力を調整してもよい。また、第2の圧力調整機構は、第2の空間の圧力を外部空間の圧力よりも小さくすることで、第2の空間の圧力と外部空間の圧力との差圧の大きさが第2の所定範囲内に収まるように第2の空間の圧力を調整してもよい。   For example, the first pressure adjustment mechanism reduces the pressure in the first space to be lower than the pressure in the crankcase, thereby increasing the difference in pressure between the pressure in the first space and the pressure in the crankcase. The pressure in the first space may be adjusted so as to be within the first predetermined range. In addition, the second pressure adjusting mechanism makes the second space pressure smaller than the external space pressure so that the pressure difference between the second space pressure and the external space pressure is the second pressure. The pressure in the second space may be adjusted so as to be within a predetermined range.

これらの場合には、第1の圧力調整機構には例えば第1の空間の気体を吸引可能な第1の吸引装置を、第2の圧力調整機構には例えば第2の空間の気体を吸引可能な吸引装置を適用できる。   In these cases, for example, the first pressure adjusting mechanism can suck the gas in the first space, for example, and the second pressure adjusting mechanism can suck the gas in the second space, for example. A simple suction device can be applied.

スターリングエンジン 10A、10B、10C、10D、10E
出力軸 61
クランクケース 62
第1の軸シール部材 71
第2の軸シール部材 72
第3の軸シール部材 73
Stirling engine 10A, 10B, 10C, 10D, 10E
Output shaft 61
Crankcase 62
First shaft seal member 71
Second shaft seal member 72
Third shaft seal member 73

Claims (4)

シリンダと、
前記シリンダとの間で気体潤滑が行われるピストンと、
前記ピストンの往復運動を回転運動に変換する出力軸と、
前記出力軸が外部に延伸した状態で設けられるとともに、内部が加圧されるクランクケースと、
前記出力軸のうち、前記クランクケースの外部に延伸した部分に対して設けられるガスシールである第1の軸シール部材と、
前記出力軸のうち、前記第1の軸シール部材から見て前記クランクケース側の部分に対して設けられるオイルシールである第2の軸シール部材と、
前記出力軸のうち、前記第1の軸シール部材から見て前記クランクケース側とは反対側の部分に設けられるオイルシールである第3の軸シール部材と、を備え、
前記第1の軸シール部材と前記第2の軸シール部材との間に形成される第1の空間と、前記第1の軸シール部材と前記第3の軸シール部材との間に形成される第2の空間とにオイルを封入しているスターリングエンジン。
A cylinder,
A piston that performs gas lubrication with the cylinder;
An output shaft for converting the reciprocating motion of the piston into a rotational motion;
A crankcase that is provided in a state where the output shaft extends to the outside, and the inside is pressurized,
A first shaft seal member that is a gas seal provided for a portion of the output shaft that extends to the outside of the crankcase;
Of the output shaft, a second shaft seal member that is an oil seal provided to a portion on the crankcase side as viewed from the first shaft seal member;
A third shaft seal member that is an oil seal provided on a portion of the output shaft opposite to the crankcase side as viewed from the first shaft seal member;
A first space formed between the first shaft seal member and the second shaft seal member, and formed between the first shaft seal member and the third shaft seal member. A Stirling engine with oil sealed in the second space.
請求項1記載のスターリングエンジンであって、
前記第1の空間の圧力と前記クランクケースの内部の圧力との差圧の大きさが、第1の所定範囲内に収まるように前記第1の空間の圧力を調整する第1の圧力調整機構と、
前記第2の空間の圧力と前記外部空間との差圧の大きさが、第2の所定範囲内に収まるように前記第2の空間の圧力を調整する第2の圧力調整機構と、をさらに備えるスターリングエンジン。
The Stirling engine according to claim 1,
A first pressure adjusting mechanism that adjusts the pressure in the first space so that the difference between the pressure in the first space and the pressure in the crankcase is within a first predetermined range. When,
A second pressure adjusting mechanism that adjusts the pressure in the second space so that the pressure difference between the pressure in the second space and the external space falls within a second predetermined range; Stirling engine with.
請求項1または2記載のスターリングエンジンであって、
前記出力軸のうち、前記第1の空間に設けられる部分にオイルを掻き上げるオイル掻き上げ部材をさらに備えるスターリングエンジン。
The Stirling engine according to claim 1 or 2,
A Stirling engine further comprising an oil scooping member that scoops up oil in a portion of the output shaft provided in the first space.
請求項1から3いずれか1項記載のスターリングエンジンであって、
前記第2の空間から前記第1の空間にオイルを流通させることで、前記第1および第2の空間に封入されているオイルの量を調整するオイル量調整機構がさらに設けられているスターリングエンジン。
A Stirling engine according to any one of claims 1 to 3,
A Stirling engine further provided with an oil amount adjusting mechanism for adjusting the amount of oil sealed in the first and second spaces by flowing oil from the second space to the first space. .
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