JP2018150823A - スターリングエンジン、その潤滑油排出方法、及びその潤滑油供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部に充填していた作動流体が過剰に抜けてしまうことを抑制しながら、潤滑油の抜出し又は供給を行うことが可能なスターリングエンジンを提供する。
【解決手段】スターリングエンジン１は、クランクケース９と、排出路５１と、排出バルブ５２と、を備える。クランクケース９は、ピストン３の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換する動力変換部材３０を収容し、当該動力変換部材３０を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、ピストン３を往復運動させるための作動流体が内部に充填される。排出路５１は、クランクケース９の外側に設けられ、当該クランクケース９の下部に接続される。排出バルブ５２は、排出路５１に設けられ、当該排出路５１内の流路を開閉可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてスターリングエンジンに関する。詳細には、動力変換部材を潤滑する方式として湿式潤滑方式を採用しているスターリングエンジンに関する。

従来から、スターリングエンジンが知られている。特許文献１は、この種のスターリングエンジンを開示する。この特許文献１に記載のスターリングエンジンは、シリンダ内に充填された作動流体をシリンダ外から加熱・冷却し、当該作動流体の圧力変化を利用してピストンを往復運動させ、このピストンの往復運動を動力変換部材によりクランクシャフトの回転運動に変換して動力を取り出す構成となっている。この特許文献１のスターリングエンジンでは、シリンダ内だけではなく、クランクシャフトを回転可能に架け渡すクランクケース内にも、作動流体が充填（封入）されている。そして、このクランクケース内に、前記の動力変換部材が収容されている。この動力変換部材は、摺動する部材であるため、潤滑する必要がある。この特許文献１のスターリングエンジンでは、クランクケース内に貯留した潤滑油により動力変換部材を潤滑する湿式潤滑方式が採用されている。

ところで、この潤滑油は、スターリングエンジンの稼動や経時変化に伴い、次第に劣化する。そのため、潤滑油をクランクケースの外部に排出する作業が必要になることがある。また、クランクケース内に貯留される潤滑油は、蒸散等により次第に量が減ってしまう。そのため、クランクケースの内部に潤滑油を供給（補充）する作業が必要になることがある。

特開昭６２−２０３９６８号公報

しかし、上記特許文献１の構成では、潤滑油を排出するために或いは補充するために、クランクケース内と外部とを連通すると、クランクケース内に充填されている作動流体が抜けてしまうと考えられる。とりわけ、スターリングエンジンでは、作動流体の圧力変化を大きくして効率よく動力を得られるようにするために、作動流体をクランクケース内に高圧で充填することが一般的に行われている。そのため、クランクケース内と外部とを連通したときに大量の作動流体が抜けてしまうこととなる。従って、潤滑油の排出や補充の作業を行うと、それと併せて、クランクケース内に作動流体を充填し直す作業も必要となり、作業負担が大きくなる点で改善の余地があった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、内部に充填していた作動流体が過剰に抜けてしまうことを抑制しながら、潤滑油の排出又は供給を行うことが可能なスターリングエンジンを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のスターリングエンジンが提供される。即ち、このスターリングエンジンは、クランクケースと、排出路と、排出バルブと、を備える。前記クランクケースは、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填される。前記排出路は、前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースの下部に接続される。前記排出バルブは、前記排出路に設けられ、当該排出路内の流路を開閉可能としている。

これにより、クランクケースの内部の潤滑油を排出する際には、排出路に潤滑油排出用のタンクを取り付け、排出バルブを開くことでクランクケースから排出路を介してタンクに潤滑油を送る。この際、クランクケース内の作動流体よりも潤滑油の方が比重が大きいため、クランクケースの下部から抜き出すことにより潤滑油を優先的に排出することができる。また、所望のタイミングで排出バルブを閉じることにより、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止することができる。

前記のスターリングエンジンにおいては、前記排出路の前記排出バルブが設けられる位置よりも下流側に取り付けられる潤滑油排出用タンクを更に備えることが好ましい。

これにより、排出バルブを開閉することにより、簡単に、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止しつつ、クランクケース内の潤滑油を潤滑油排出用タンクに排出することができる。

前記のスターリングエンジンにおいては、前記潤滑油排出用タンクの容量は、前記クランクケースの内部に貯留する潤滑油の規定量以下であることが好ましい。

これにより、規定量の潤滑油が潤滑油排出用タンクに排出された時点で、又は排出される前に、潤滑油排出用タンクが概ね満量となる。このため、潤滑油の排出に伴って作動流体が抜けてしまう量を少なく抑えることができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成のスターリングエンジンが提供される。即ち、このスターリングエンジンは、クランクケースと、供給路と、供給バルブと、を備える。前記クランクケースは、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填される。前記供給路は、前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースに接続される。前記供給バルブは、前記供給路に設けられ、当該供給路内の流路を開閉可能としている。

これにより、クランクケースの内部に潤滑油を供給する際には、供給路に潤滑油供給用のタンクを取り付け、供給バルブを開くことにより、このタンクから供給路を介してクランクケース内に潤滑油を円滑に送り込むことができる。また、適切なタイミングで供給バルブを閉じることにより、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に（潤滑油供給用のタンク側に）抜けるのを防止することができる。

前記のスターリングエンジンにおいては、前記供給路の前記供給バルブが設けられる位置よりも上流側に取り付けられる潤滑油供給用タンクを更に備えることが好ましい。

これにより、供給バルブを開閉することにより、簡単に、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止しつつ、潤滑油供給用タンク内の潤滑油をクランクケースの内部に供給することができる。

前記のスターリングエンジンにおいては、前記潤滑油供給用タンクの容量は、前記クランクケースの内部に貯留する潤滑油の規定量以下であることが好ましい。

これにより、潤滑油供給用タンクの容量を必要以上に大きくしないことにより、潤滑油の供給に伴って潤滑油供給用タンク側に抜けてしまう作動流体の量を少なく抑えることができる。

前記のスターリングエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このスターリングエンジンは、作動流体流通路と、作動流体流通バルブと、を備える。前記作動流体流通路は、前記供給路よりも上方の位置でその一端部が前記クランクケースと接続され、前記供給路よりも上方の位置でその他端部が前記潤滑油供給用タンクと接続される。前記作動流体流通バルブは、前記作動流体流通路に設けられ、当該作動流体流通路内の流路を開閉可能である。

これにより、潤滑油供給用タンクから供給路を介してクランクケース内に潤滑油を供給する際に、併せて、作動流体流通バルブを開いた状態にして、クランクケース内の作動流体の一部をこの作動流体流通路を介して潤滑油供給用タンクに送り込むことができる。これにより、作動流体の圧力を利用して、潤滑油供給用タンク内の潤滑油をクランクケース側へと圧送することができ、より速やかに潤滑油をクランクケース内に供給することができる。

本発明の第３の観点によれば、以下のスターリングエンジンの潤滑油排出方法が提供される。即ち、このスターリングエンジンの潤滑油排出方法は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースの下部に接続される排出路と、前記排出路に設けられ、当該排出路内の流路を開閉可能な排出バルブと、を備えるスターリングエンジンの前記排出バルブを操作して前記排出路内の前記流路を開くことにより、前記クランクケース内の潤滑油を、前記排出バルブより下流側に配置された潤滑油排出用タンクに前記排出路を介して排出する工程を含む。また、このスターリングエンジンの潤滑油排出方法は、前記クランクケースから潤滑油が所望の量だけ排出された時点で前記排出バルブを閉じる工程を含む。

これにより、クランクケースの内部の潤滑油を排出したい場合に、排出バルブを操作して排出路の流路を開くことで、クランクケースから排出路を介して潤滑油排出用タンクに潤滑油を送ることができる。この際、クランクケース内の作動流体よりも潤滑油の方が比重が大きいため、クランクケースの下部から抜き出すことにより潤滑油を優先的に排出することができる。また、所望の量の潤滑油が排出された時点で排出バルブを閉じることにより、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止することができる。

本発明の第４の観点によれば、以下のスターリングエンジンの潤滑油供給方法が提供される。即ち、このスターリングエンジンの潤滑油供給方法は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースに接続される供給路と、前記供給路に設けられ、当該供給路内の流路を開閉可能な供給バルブと、を備えるスターリングエンジンの前記供給バルブを操作して前記供給路内の前記流路を開くことにより、前記供給バルブより上流側に配置された潤滑油供給用タンク内の潤滑油を、前記供給路を介して前記クランクケース内に供給する工程を含む。また、このスターリングエンジンの潤滑油供給方法は、前記供給バルブを閉じる工程を含む。

これにより、クランクケースの内部に潤滑油を供給したい場合に、供給バルブを操作して供給路の流路を開くことで、潤滑油供給用タンクから供給路を介してクランクケース内に潤滑油を送り込むことができる。この際、潤滑油供給用タンクの容量を制限することにより、或いは、所望の量の潤滑油が供給された時点で供給バルブを閉じることにより、クランクケース内の作動流体が過剰に外部に（潤滑油供給用タンク側に）抜けるのを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るスターリングエンジンの全体的な構成を示す模式図。 スターリングエンジンにおいて、潤滑油を排出するために排出バルブを開く直前の様子を示す模式図。 潤滑油を排出して排出バルブを閉じた様子を示す模式図。 スターリングエンジンにおいて、潤滑油を供給するために供給バルブを開く直前の様子を示す図。 供給バルブを開くとともに作動流体流通バルブを開いて、潤滑油を供給している様子を示す図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスターリングエンジン１の全体的な構成を示す模式図である。

図１に示す本実施形態のスターリングエンジン１は、外燃機関の一種である。このスターリングエンジン１は、シリンダ２内に充填された作動流体を、外部から取り入れた熱を利用して膨張及び収縮させることによりパワーピストン３を往復運動させ、この往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換して動力を取り出すものである。

本実施形態のスターリングエンジン１は、シリンダ２と、パワーピストン３と、ディスプレーサピストン４と、ヒータ５と、再生器６と、クーラ７と、クランクシャフト８と、クランクケース９と、フライホイール１０と、クランクボックス１１と、第１動力変換部材３０と、第２動力変換部材４０と、を主として備える。なお、本実施形態のスターリングエンジン１は、パワーピストン３とディスプレーサピストン４とが同一のシリンダ２内に収容される、いわゆるβ型のスターリングエンジンである。

シリンダ２は、パワーピストン３及びディスプレーサピストン４を収容する円筒状の部材である。シリンダ２内には作動流体が充填される。作動流体としては、ヘリウムガス、水素ガス、空気等の様々な流体を用いることができるが、本実施形態では、熱伝導率が高いヘリウムガスが用いられる。シリンダ２の軸線方向の一端部はディスプレーサピストン４より上部でヒータ５と接続されており、当該軸線方向の他端はクランクケース９に接続されている。後に詳述するように、作動流体は加熱・冷却されることにより、シリンダ２内でその圧力を変化させる。

ディスプレーサピストン４は、その軸線方向にスライド可能なようシリンダ２内に収容される概ね円柱形状の部材である。シリンダ２内のうち、ディスプレーサピストン４よりもシリンダ２とヒータ５との接続側（図では上方側）には、相対的に高温である膨張空間Ｓ１が形成される。シリンダ２内のディスプレーサピストン４よりもクランクケース９側（図では下方側）には、相対的に低温である圧縮空間Ｓ２が形成される。ディスプレーサピストン４は、高温の膨張空間Ｓ１及び低温の圧縮空間Ｓ２の容積の割合を変化させる役割を果たす。

パワーピストン３は、その軸線方向にスライド可能なようシリンダ２内に収容される短い円柱形状の部材である。パワーピストン３は、ディスプレーサピストン４よりもクランクケース９に近い側に配置される。前記圧縮空間Ｓ２は、ディスプレーサピストン４とパワーピストン３との間に配置される。パワーピストン３は、膨張空間Ｓ１及び圧縮空間Ｓ２（高温領域と低温領域）の圧力差による力を受けて、当該パワーピストン３の軸線方向に変位することができる。

シリンダ２のすぐ外側には、当該シリンダ２のヒータ５との接続側からクランクケース９が配置される側に向かって、ヒータ５、再生器６、及びクーラ７がこの順に並ぶように設けられる。作動流体は、膨張空間Ｓ１からヒータ５、再生器６、及びクーラ７を順に通って、圧縮空間Ｓ２に流入することができる。また、作動流体は、圧縮空間Ｓ２からクーラ７、再生器６、及びヒータ５を順に通って、膨張空間Ｓ１に流入することもできる。

ヒータ５は、作動流体を加熱するための熱交換器である。ヒータ５の構成としては、公知の様々な構成をとることができるが、本実施形態では、伝熱面積を大きく確保できるように、多数並べられた細管の内部を作動流体が流動する構成を採用している。加熱媒体は、例えば発電プラントで生じた排ガス等であり、ヒータ５の細管の外側を流れる。この細管の外側を加熱媒体が流れることにより、当該作動流体が加熱媒体からの熱を受けて昇温（加熱）される。

クーラ７は、作動流体を冷却するための熱交換器である。クーラ７の構成としては、公知の様々な構成をとることができるが、本実施形態では、ヒータ５と同様に、多数の細管を備える構成を採用している。何らかの方法で冷却された冷却媒体がクーラ７の細管の外側を流れることにより、細管の内部を流れる作動流体が、冷却媒体に熱を奪われて降温（冷却）される。

再生器６は、蓄熱用の熱交換器である。再生器６の構成としては、公知の様々な構成をとり得るが、本実施形態では、金属製の網を積層させた構成を採用している。再生器６は、膨張空間Ｓ１の高温の作動流体がヒータ５から当該再生器６を介してクーラ７に流れる際には、作動流体の熱を奪って蓄える。一方、再生器６は、圧縮空間Ｓ２の低温の作動流体がクーラ７から当該再生器６を介してヒータ５に流れる際には、前記のようにして蓄えた熱を作動流体に与える。

クランクシャフト８は、シリンダ２内で発生させた動力（具体的には、パワーピストン３の往復運動による動力）を回転運動としてスターリングエンジン１の外部に取り出すためのものである。クランクシャフト８は、クランクケース９に回転可能に支持されている。クランクシャフト８の一端部はクランクケースの外部に突出しており、この一端部に発電機２９が取り付けられている。この発電機２９により、スターリングエンジン１で発生させた回転動力が電力に変換される。

クランクケース９は、クランクシャフト８が架け渡されるケースであり、内部にフライホイール１０と、クランクボックス１１と、を収容している。シリンダ２とクランクケース９とは、図示しない孔によって連通されている。そのため、本実施形態では、シリンダ２内だけではなくクランクケース９内にも作動流体が充填される。

フライホイール１０は円板状の部材であり、クランクケース９内でありかつクランクボックス１１外の領域に、クランクシャフト８に貫通された状態で設けられる。フライホイール１０は、クランクシャフト８の回転する勢いを保ちつつ、回転速度のムラを小さくして滑らかに回転させるための、はずみ車として機能する。

クランクボックス１１は、パワーピストン３の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換する第１動力変換部材３０を収容する。また、クランクボックス１１は、クランクシャフト８の回転運動をディスプレーサピストン４の往復運動に変換するための第２動力変換部材４０を収容する。これらの動力変換部材３０，４０は、摺動する部材である（厳密には、摺動する部材を含む）ため、潤滑する必要がある。本実施形態のスターリングエンジン１では、クランクボックス１１に貯留した潤滑油により動力変換部材３０，４０を潤滑する湿式潤滑方式を採用している。

ここで、仮に潤滑油がシリンダ２内に混入すると、熱交換器５，６，７の性能等に悪影響を及ぼすことが懸念される。具体的には、例えば潤滑油が前記の再生器６の上記の金属製の網等に付着すると、再生器６が汚損するおそれがある。よって、スターリングエンジン１では、潤滑油のシリンダ２内への混入を確実に防ぐことが望まれる。そこで、本実施形態では、潤滑が必要な動力変換部材３０，４０を収容するクランクボックス１１内にだけ潤滑油を貯留し、その外側のクランクケース９内（クランクケース９内でありかつクランクボックス１１外である領域）には潤滑油が漏れないようにしている。言い換えれば、クランクケース９を２重構造にし、その一番内側に相当するクランクボックス１１内に潤滑油を封入することで、シリンダ２内への潤滑油の混入を防止している。

図１に示すように、クランクボックス１１は、クランクシャフト８により貫かれている。クランクシャフト８がクランクボックス１１を貫通している部分には、クランクシャフト８の外周面と、クランクボックス１１に形成された貫通孔と、の隙間を埋めるためのオイルシールが設けられている。これにより、クランクボックス１１内の潤滑油が、クランクシャフト８の外周面と、クランクボックス１１に形成された前記貫通孔と、の間の隙間を通って漏れ出てしまうことを防止している。

第１動力変換部材３０は、パワーピストン３の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換するものであり、後述の第２動力変換部材４０を挟むように１対で設けられている。β型のスターリングエンジンにおいて往復運動を回転運動に変換するための機構としては、クロスヘッド機構、ロンビック機構、スコッチヨーク機構等の、様々な構成の機構を用いることができるが、本実施形態では、第１動力変換部材３０として、サイズを小さくするとともに比較的簡素な構成にすることが可能なスコッチヨーク機構を採用している。具体的には、本実施形態の第１動力変換部材３０は、図２に示すように、パワーピストンヨーク３１、ガイド軸３２、第１偏心クランクピン（不図示）、及びロッド３４等を備える。

パワーピストンヨーク３１は、スライド移動（往復移動）することが可能な板状の部材である。パワーピストンヨーク３１には、当該パワーピストンヨーク３１を貫通する１対の貫通孔が形成される。当該１対の貫通孔は、シリンダ２の軸線方向と平行な方向に延びている。また、パワーピストンヨーク３１には、その板面を貫くように案内溝が形成されている。後に説明するように、この案内溝には、前記第１偏心クランクピンが収容される。

ガイド軸３２は、シリンダ２の軸線方向に平行な方向に延びる軸状の部材であり、その両端部がクランクボックス１１に固定される（図２を参照）。ガイド軸３２は、クランクシャフト８を挟むように１対で設けられる。ガイド軸３２は、パワーピストンヨーク３１の前記貫通孔に差し込まれる。これにより、ガイド軸３２は当該パワーピストンヨーク３１をスライド可能に支持している。なお、パワーピストンヨーク３１の前記貫通孔とガイド軸３２との摺動部分には、例えばロータリブッシング等の直動軸受が設けられる。

前記第１偏心クランクピンは、クランクシャフト８に偏心した状態で取り付けられるクランクピンである。この第１偏心クランクピンは、クランクシャフト８に貫通された状態で、当該クランクシャフト８に対して固定され、又は当該クランクシャフト８と一体的に形成されている。前記第１偏心クランクピンは、パワーピストンヨーク３１の前記案内溝の中を転がりながら移動することができるように、当該案内溝の中に収容される。なお、パワーピストンヨーク３１の当該案内溝と前記第１偏心クランクピンとの摺動部分には、例えば転がり軸受等の回転軸受が設けられる。

ロッド３４は、パワーピストンヨーク３１の往復移動と、パワーピストン３の往復移動とを連動させるものである。ロッド３４は、長い軸状に形成され、その一端部がパワーピストン３に接続され、その他端部がパワーピストンヨーク３１に接続されている。

このような構成の第１動力変換部材３０において、パワーピストン３がシリンダ２内で変位すると、このパワーピストン３とロッド３４を介して連結されているパワーピストンヨーク３１がガイド軸３２に沿ってスライド移動し、これに伴い前記案内溝の中を前記第１偏心クランクピンが転がりながら移動する。これにより、クランクシャフト８が回転変位される。こうして、パワーピストン３の往復運動がクランクシャフト８の回転運動に変換されて、発電機２９へと伝達される。

第２動力変換部材４０は、クランクシャフト８の回転運動をディスプレーサピストン４の往復運動に変換するものである。β型のスターリングエンジンにおいて回転運動を往復運動に変換するための機構としては、上述のように種々の機構を用いることができるが、本実施形態では、第２動力変換部材４０として、第１動力変換部材３０と同様にスコッチヨーク機構を採用している。具体的には、本実施形態の第２動力変換部材４０は、ディスプレーサヨーク４１、ガイド軸４２、第２偏心クランクピン、及びロッド４４等を備える。

第２動力変換部材４０のディスプレーサヨーク４１、ガイド軸４２、第２偏心クランクピン、及びロッド４４の構成は、それぞれ、第１動力変換部材３０のパワーピストンヨーク３１、ガイド軸３２、第１偏心クランクピン、及びロッド３４の構成と実質的に同様であるため、詳細な説明は省略する。

第２動力変換部材４０のロッド４４は、ディスプレーサヨーク４１とディスプレーサピストン４とを連結するために、パワーピストン３に形成された図略の貫通孔に差し込まれている。パワーピストン３はロッド４４に対して摺動可能に設けられており、当該摺動部分には、気密を保つための図示しないシール機構が配置されている。

このような構成の第２動力変換部材４０において、クランクシャフト８が回転運動すると、当該クランクシャフト８と一体的となっている前記第２偏心クランクピンが、ディスプレーサヨーク４１の案内溝の中を転がりながら移動する。これに伴い、ディスプレーサヨーク４１が、ガイド軸４２に沿ってスライド移動する。これにより、ディスプレーサヨーク４１とロッド４４を介して連結されているディスプレーサピストン４が、ディスプレーサヨーク４１と連動して変位する。こうして、クランクシャフト８の回転運動がディスプレーサピストン４の往復運動に変換され、パワーピストン３の往復運動とも相まって、膨張空間Ｓ１と圧縮空間Ｓ２との容積の割合が周期的に変化するようになっている。

なお、パワーピストン３が上死点（図１では、最もシリンダ２の上方側）に至るタイミングと、ディスプレーサピストン４が上死点に至るタイミングと、がズレるように、前記第１偏心クランクピン及び前記第２偏心クランクピンは、所定の位相差（本実施形態では、９０°の位相差）が生じるように配置されている。

以下では、スターリングエンジン１の作動原理について、簡単に説明する。

ディスプレーサピストン４が上死点の付近にあるとき、圧縮空間Ｓ２内の作動流体は、クランクシャフト８の回転に伴って上昇するパワーピストン３に押されて圧縮される。また、クランクシャフト８の回転によりディスプレーサピストン４が下降し始めると、圧縮空間Ｓ２の容積が減少し、膨張空間Ｓ１の容積が増大する。この結果、圧縮空間Ｓ２内の作動流体は、クーラ７、再生器６、及びヒータ５をこの順に通過して、膨張空間Ｓ１内に移動する。この過程で、作動流体は加熱されて相対的に高温となるので、作動流体は膨張空間Ｓ１内で熱膨張しようとし、圧力が上昇する。

この高まった膨張空間Ｓ１内の圧力は直ちに圧縮空間Ｓ２内に伝播するので、圧縮空間Ｓ２の圧力は膨張空間Ｓ１と同様に高くなる。この状況で、パワーピストン３が上死点に至った後に下降し始めると、作動流体によってパワーピストン３が下向きに押されて、これにより当該パワーピストン３がシリンダ２内をスライドする。パワーピストン３の変位はクランクシャフト８に伝達され、クランクシャフト８が駆動力を得て回転する。

クランクシャフト８の回転によりディスプレーサピストン４が下死点に至り、その後上昇すると、膨張空間Ｓ１の容積が減少し、圧縮空間Ｓ２の容積が増大する。これに伴って、膨張空間Ｓ１内の作動流体が、ヒータ５、再生器６、及びクーラ７をこの順に通過して、圧縮空間Ｓ２内に移動する。この過程で、作動流体は冷却されて相対的に低温となり、圧力が低下する。

パワーピストン３はディスプレーサピストン４に遅れて下死点に至り、その後上昇を開始する。やがて、ディスプレーサピストン４が上死点付近に至る。

以上のサイクルが繰り返されることにより、膨張空間Ｓ１及び圧縮空間Ｓ２の作動流体の体積変化（即ち、熱による膨張・収縮）に伴う圧力変化が反復され、これを利用してパワーピストン３が往復運動されて、この往復運動がクランクシャフト８の回転運動に変換されて動力が取り出される。

以上のような構成のスターリングエンジン１において、上述のように、膨張空間Ｓ１及び圧縮空間Ｓ２には作動流体が充填される。また、シリンダ２内においてパワーピストン３よりもクランクシャフト８に近い側の空間、クランクケース９内、及びクランクボックス１１内にも、作動流体が充填される。本実施形態では、作動流体の圧力変化を大きくして効率よく動力を得られるようにするために、作動流体はこれらの空間内に高圧（大気圧よりも高圧）で充填される。

本実施形態のスターリングエンジン１では、クランクボックス１１内の潤滑油を外部に排出するときに、クランクボックス１１内に充填していた作動流体が過剰に抜けてしまうことを抑制するための構成として、排出路５１と、排出バルブ５２と、潤滑油排出用タンク５３と、主として備えている。以下では、これらの構成について詳細に説明する。

図１から図３までに示す排出路５１は、クランクボックス１１内の潤滑油をスターリングエンジン１の外部に排出する作業を行うときに、潤滑油を通過させる流路を形成する部材である。排出路５１は、クランクボックス１１の外側に設けられ、当該クランクボックス１１の下部に接続される。本実施形態の排出路５１は、断面が円形状のパイプ状の部材であり、その一端部がクランクボックス１１の底部に接続されている。

本実施形態の排出路５１の中途部は、クランクケース９の底部を貫通している。排出路５１の中途部の、クランクケース９の外側に配置されている部分、別の言い方をすればクランクケース９を貫通している部分よりも潤滑油の流通方向の下流側には、排出路５１内の流路を開閉可能な排出バルブ５２が設けられている。

排出路５１の他端部には、クランクボックス１１の内部から排出した潤滑油を貯留するための潤滑油排出用タンク５３が取り付けられる。本実施形態の排出路５１の他端部は、当該排出路５１の一端部よりも低い位置に配置されている。なお、潤滑油排出用タンク５３は、スターリングエンジン１を構成する部材の１つとしてもよいし、或いはスターリングエンジン１に対して取付け・取外し可能な外部の部材としてもよい。

潤滑油排出用タンク５３の容量は、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下に設定されている。本実施形態においては、潤滑油排出用タンク５３の容量は、スターリングエンジン１の稼動（具体的には、例えば、マニュアル等で規定されている標準時間の稼動）に伴う蒸散等を考慮したときに推定されるクランクボックス１１内の残存量に近い量の潤滑油がぎりぎり入る程度の容量に設定されている。

なお、本実施形態では、潤滑油排出用タンク５３に貯留した潤滑油を例えば廃油タンク等に排出するための下流側排出路５４が、当該潤滑油排出用タンク５３の下流側に更に設けられる（図１を参照）。下流側排出路５４の一端部は潤滑油排出用タンク５３に接続されている。下流側排出路５４の他端部は廃油タンク等に接続可能である。下流側排出路５４の中途部の下流側排出バルブ５５を操作することにより、下流側排出路５４内の流路を開閉し、潤滑油排出用タンク５３内の潤滑油を前記の廃油タンク等に排出することが可能になっている。なお、前記廃油タンクへの排出作業を行うときを除いて、下流側排出バルブ５５は閉じられている。これにより、外部からの空気が潤滑油排出用タンク５３内に流入しないようにしている。

本実施形態のスターリングエンジン１では、クランクボックス１１内に外部からの潤滑油を供給（補充）するときに、クランクボックス１１内に充填していた作動流体が過剰に抜けてしまうことを防止するための構成として、供給路６１と、供給バルブ６２と、潤滑油供給用タンク６３と、を主として備えている。以下では、これらの構成について詳細に説明する。

図１、図４及び図５に示す供給路６１は、潤滑油をスターリングエンジン１の外部からクランクボックス１１の内部に供給する作業を行うときに、潤滑油を通過させる流路を形成する部材である。供給路６１は、クランクボックス１１の外側に設けられ、当該クランクボックス１１の上部に接続される。本実施形態の供給路６１は、断面が円形状のパイプ状の部材であり、その一端部がクランクボックス１１の上部に（十分に高い位置で）接続されている。

本実施形態の供給路６１の中途部は、クランクケース９の上部を貫通している。供給路６１の中途部の、クランクケース９の外側に配置されている部分、別の言い方をすればクランクケース９を貫通している部分よりも潤滑油の供給方向の上流側には、供給路６１内の流路を開閉可能な供給バルブ６２が設けられている。

供給路６１の他端部には、クランクボックス１１の内部へと供給する潤滑油を貯留する潤滑油供給用タンク６３が取り付けられる。本実施形態の供給路６１の他端部は、当該供給路６１の一端部と概ね同じ高さの位置、或いはそれよりも上方に配置されることが好ましい。なお、潤滑油供給用タンク６３は、スターリングエンジン１を構成する部材の１つとしてもよいし、或いはスターリングエンジン１に対して取付け・取外し可能な外部の部材としてもよい。

潤滑油供給用タンク６３の容量は、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下に設定されている。本実施形態においては、潤滑油供給用タンク６３の容量は、スターリングエンジン１の稼動（具体的には、例えば、マニュアル等で規定されている標準時間の稼動）に伴う蒸散等を考慮したときに補充が必要と推定される量の潤滑油を入れたときに、あまり空き容量が生じない程度の容量に設定されている。

なお、本実施形態では、潤滑油供給用タンク６３内に潤滑油を追加（補充）するために用いる上流側供給路６６が、当該潤滑油供給用タンク６３の上流側に更に設けられる（図１を参照）。上流側供給路６６の一端部は潤滑油供給用タンク６３の上部に接続されている。上流側供給路６６の他端部は、新しい潤滑油が貯留されているタンク等に接続可能である。上流側供給路６６の中途部の上流側供給バルブ６７を操作することにより、上流側供給路６６内の流路を開閉し、新しい潤滑油を潤滑油供給用タンク６３の中に補充することが可能になっている。なお、潤滑油供給用タンク６３への新しい潤滑油の補充を行っていない間は、上流側供給バルブ６７は閉じられている。これにより、外部からの空気が潤滑油供給用タンク６３内に流入することを防いでいる。

加えて、本実施形態のスターリングエンジン１では、クランクボックス１１内に外部からの潤滑油をより速やかに供給（補充）できるようにするための構成として、作動流体流通路６４と、流通バルブ（作動流体流通バルブ）６５と、を備えている。以下では、これらの構成について詳細に説明する。

作動流体流通路６４は、スターリングエンジン１の外部からクランクボックス１１の内部に潤滑油を供給する作業を行うときに、必要に応じて作動流体を流通させることが可能な流路を形成する部材である。作動流体流通路６４は、クランクボックス１１の外側に設けられ、クランクボックス１１の上部と潤滑油供給用タンク６３の上部との間を接続している。本実施形態の作動流体流通路６４は、断面が円形状のパイプ状の部材であり、その一端部がクランクボックス１１の上部に接続されている。作動流体流通路６４とクランクボックス１１との接続位置は、クランクボックス１１と供給路６１の一端部との接続位置よりも上方となるように配置される。

作動流体流通路６４の中途部は、クランクケース９の上部を貫通している。作動流体流通路６４の中途部の、クランクケース９の外側に配置されている部分、別の言い方をすればクランクケース９を貫通している部分よりも作動流体の流通方向の下流側には、作動流体流通路６４内の流路を開閉可能な流通バルブ６５が設けられている。

作動流体流通路６４の他端部は、潤滑油供給用タンク６３の上端部に接続されている。作動流体流通路６４の他端部と潤滑油供給用タンク６３との接続位置は、供給路６１の他端部と潤滑油供給用タンク６３との接続位置よりも上方となるように配置される。

次に、上記のような構成のスターリングエンジン１において、クランクボックス１１内の潤滑油を外部に排出する作業について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、スターリングエンジン１において、潤滑油を排出するために排出バルブ５２を開く直前の様子を示す模式図である。図３は、潤滑油を排出して排出バルブ５２を閉じた様子を示す模式図である。

初めに、オペレータは、図２の状態から、排出バルブ５２を操作して排出路５１内の流路を開く。これにより、クランクボックス１１内の潤滑油は、排出路５１を介して潤滑油排出用タンク５３に排出され始める。クランクボックス１１内には潤滑油だけではなく作動流体も封入されているが、作動流体よりも潤滑油の方が比重が大きいため、クランクボックス１１の下部（本実施形態では、底部）から抜き出すことにより潤滑油を優先的に排出することができる。

クランクボックス１１内から潤滑油が所望の量だけ排出された時点で、オペレータは排出バルブ５２を操作して、排出路５１内の流路を閉じる。この状態が図３に示されている。具体的には、例えば、スターリングエンジン１のこれまでの稼動時間、蒸散の予想量、油面計（不図示）の測定値等を考慮して、クランクボックス１１内に残存している潤滑油の量を予め推定し、この推定残存量だけ潤滑油が潤滑油排出用タンク５３に排出された時点で排出バルブ５２を閉じることにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に抜けてしまうことを抑制することができる。

或いは、上記の推定残存量よりも少ない量の潤滑油が潤滑油排出用タンク５３に排出された時点で排出バルブ５２を閉じることにより、潤滑油をクランクボックス１１内に少し残した状態とすることもできる。この場合、クランクボックス１１内の作動流体が潤滑油排出用タンク５３の方へと押し出されて抜けてしまうことを抑制することができる。

もっとも、本実施形態のスターリングエンジン１では、潤滑油排出用タンク５３の容量が、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下に設定されている。従って、排出バルブ５２を閉じるのが仮に多少遅れたとしても、潤滑油排出用タンク５３の空きスペースに入る量しか作動流体が抜けることができない。これにより、クランクボックス１１の作動流体が過剰に抜けてしまうことを確実に防止できる（図３を参照）。なお、上記の潤滑油の排出作業中は、常に下流側排出バルブ５５（図１を参照）は閉じられている。

オペレータは、排出バルブ５２を閉じた後、下流側排出バルブ５５を操作して下流側排出路５４内の流路を開くことにより、潤滑油排出用タンク５３から下流側排出路５４を介して潤滑油を排出することができる。或いは、排出バルブ５２が閉じられた後、オペレータは、潤滑油が貯留された潤滑油排出用タンク５３を排出路５１から取り外してもよい。

次に、潤滑油を外部からクランクボックス１１の内部へと供給する作業について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、スターリングエンジンにおいて、潤滑油を供給するために供給バルブ６２を開く直前の様子を示す図である。図５は、供給バルブ６２を開くとともに流通バルブ６５を開いて、潤滑油を供給している様子を示す図である。

初めに、オペレータは、図４の状態から、供給バルブ６２を操作して供給路６１内の流路を開くとともに、流通バルブ６５を操作して作動流体流通路６４内の流路を開く。これにより、図５に示すように、潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油が、供給路６１を介してクランクボックス１１内に供給され始める。このとき、潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油の液面は、潤滑油供給用タンク６３内に流入した作動流体により押される。従って、潤滑油供給用タンク６３からクランクボックス１１へと向かう潤滑油の流れが促されて、速やかに潤滑油をクランクボックス１１内へと供給することができる（図５の矢印を参照）。

潤滑油供給用タンク６３からクランクボックス１１に潤滑油が所望の量だけ供給された時点で、オペレータは供給バルブ６２を操作して、供給路６１内の流路を閉じる。これとほぼ同時に、オペレータは、流通バルブ６５を操作して、作動流体流通路６４内の流路を閉じる。

具体的には、クランクボックス１１に貯留しておく潤滑油の量として好適な量（例えば、規定量）から上述の推定残存量の分を差し引いた量だけの潤滑油を、潤滑油供給用タンク６３に予め貯留しておく。そして、潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油が全てクランクボックス１１に供給された時点で、又はその直前の時点で、潤滑油供給用タンク６３を閉じる。これにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に抜けてしまうことを抑制することができる。

もっとも、本実施形態のスターリングエンジン１では、潤滑油供給用タンク６３の容量が、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下に設定されている。従って、供給バルブ６２を閉じるのが仮に多少遅れたとしても、潤滑油供給用タンク６３の容量以上に作動流体が抜けることはない。即ち、クランクボックス１１から作動流体が抜ける量に一定の上限を設けることができる。なお、上記の潤滑油の供給作業中は、常に上流側供給バルブ６７（図１を参照）は閉じている。

オペレータは、供給バルブ６２及び流通バルブ６５を閉じた後、潤滑油供給用タンク６３を供給路６１及び作動流体流通路６４から取り外すこととしてもよい。

以上に説明したように、本実施形態のスターリングエンジン１は、クランクケース９と、排出路５１と、排出バルブ５２と、を備える。クランクケース９内のクランクボックス１１は、パワーピストン３の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換する第１動力変換部材３０と、クランクシャフト８の回転運動をディスプレーサピストン４の往復運動に変換する第２動力変換部材４０と、を収容する。クランクボックス１１には、第１動力変換部材３０及び第２動力変換部材４０を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、パワーピストン３を往復運動させるための作動流体が内部に充填される。排出路５１は、クランクボックス１１の外側に設けられ、当該クランクボックス１１の下部に接続される。排出バルブ５２は、排出路５１に設けられ、当該排出路５１内の流路を開閉可能としている。

これにより、クランクボックス１１の内部の潤滑油を排出する際には、排出路５１に潤滑油排出用のタンクである潤滑油排出用タンク５３を取り付け、排出バルブ５２を開くことでクランクボックス１１から排出路５１を介して潤滑油排出用タンク５３に潤滑油を送る。この際、クランクボックス１１内の作動流体よりも潤滑油の方が比重が大きいため、クランクボックス１１の下部から抜き出すことにより潤滑油を優先的に排出することができる。また、所望のタイミングで排出バルブ５２を閉じることにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止することができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１は、排出路５１の排出バルブ５２が設けられる位置よりも下流側に取り付けられる潤滑油排出用タンク５３を更に備える。

これにより、排出バルブ５２を開閉することにより、簡単に、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止しつつ、クランクボックス１１内の潤滑油を潤滑油排出用タンク５３に抜き出すことができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１においては、潤滑油排出用タンク５３の容量は、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下である。

これにより、規定量の潤滑油が潤滑油排出用タンク５３に抜き出された時点で、又は抜き出される前に、潤滑油排出用タンク５３が概ね満量となるため、潤滑油の排出に伴って作動流体が抜けてしまう量を少なく抑えることができる（図３を参照）。

また、本実施形態のスターリングエンジン１は、クランクケース９と、供給路６１と、供給バルブ６２と、を備える。クランクケース９内のクランクボックス１１は、パワーピストン３の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換する第１動力変換部材３０と、クランクシャフト８の回転運動をディスプレーサピストン４の往復運動に変換する第２動力変換部材４０と、を収容する。クランクボックス１１には、第１動力変換部材３０及び第２動力変換部材４０を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、パワーピストン３を往復運動させるための作動流体が内部に充填される。供給路６１は、クランクボックス１１の外側に設けられ、当該クランクボックス１１に接続される。供給バルブ６２は、供給路６１に設けられ、当該供給路６１内の流路を開閉可能としている。

これにより、供給路６１に潤滑油供給用タンク６３を取り付けて供給バルブ６２を開くことで、この潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油をクランクボックス１１内に円滑に供給することができる。また、適切なタイミングで供給バルブ６２を閉じることにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止することができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１は、供給路６１の供給バルブ６２が設けられる位置よりも上流側に取り付けられる潤滑油供給用タンク６３を更に備える。

これにより、供給バルブ６２を開閉することにより、簡単に、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止しつつ、潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油をクランクボックス１１の内部に供給することができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１においては、潤滑油供給用タンク６３の容量は、クランクボックス１１の内部に貯留する潤滑油の規定量以下である。

これにより、潤滑油供給用タンク６３の容量を必要以上に大きくしないことにより、潤滑油の供給に伴って潤滑油供給用タンク６３側に抜けてしまう作動流体の量を少なく抑えることができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１は、作動流体流通路６４と、流通バルブ（作動流体流通バルブ）６５と、を備える。流通バルブ６５は、供給路６１よりも上方の位置でその一端部がクランクボックス１１と接続され、供給路６１よりも上方の位置でその他端部が潤滑油供給用タンク６３と接続される。流通バルブ６５は、作動流体流通路６４に設けられ、当該作動流体流通路６４内の流路を開閉可能である。

これにより、潤滑油供給用タンク６３から供給路６１を介してクランクボックス１１内に潤滑油を供給する際に、併せて、流通バルブ６５を開いた状態にして、クランクボックス１１内の作動流体の一部をこの作動流体流通路６４を介して潤滑油供給用タンク６３に送り込むことができる（図５を参照）。これにより、作動流体の圧力を利用して、潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油をクランクボックス１１側へと圧送することができ、より速やかに潤滑油をクランクボックス１１内に供給することができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１の潤滑油排出方法は、当該スターリングエンジン１の排出バルブ５２を操作して排出路５１内の前記流路を開くことにより、クランクボックス１１内の潤滑油を、排出バルブ５２より下流側に配置された潤滑油排出用タンク５３に排出路５１を介して排出する工程を含む。また、このスターリングエンジン１の潤滑油排出方法は、クランクボックス１１から潤滑油が所望の量だけ抜けた時点で排出バルブ５２を閉じる工程を含む。

これにより、クランクボックス１１の内部の潤滑油を排出したい場合に、排出バルブ５２を操作して排出路５１の流路を開くことで、クランクボックス１１から排出路５１を介して潤滑油排出用タンク５３に潤滑油を送ることができる。この際、クランクボックス１１内の作動流体よりも潤滑油の方が比重が大きいため、クランクボックス１１の下部から抜き出すことにより潤滑油を優先的に排出することができる。また、所望の量の潤滑油が抜けた時点で排出バルブ５２を閉じることにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に抜けるのを防止することができる。

また、本実施形態のスターリングエンジン１の潤滑油供給方法は、当該スターリングエンジン１の供給バルブ６２を操作して供給路６１内の前記流路を開くことにより、供給バルブ６２より上流側に配置された潤滑油供給用タンク６３内の潤滑油を、供給路６１を介してクランクボックス１１内に供給する工程を含む。また、このスターリングエンジン１の潤滑油供給方法は、供給バルブ６２を閉じる工程を含む。

これにより、クランクボックス１１の内部に潤滑油を供給したい場合に、供給バルブ６２を操作して供給路６１の流路を開くことで、潤滑油供給用タンク６３から供給路６１を介してクランクボックス１１内に潤滑油を送り込むことができる。この際、潤滑油供給用タンク６３の容量を制限することにより、或いは、所望の量の潤滑油が供給された時点で供給バルブ６２を閉じることにより、クランクボックス１１内の作動流体が過剰に外部に（潤滑油供給用タンク６３側に）抜けるのを防止することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記の実施形態では、クランクケース９の内側に配置されるクランクボックス１１内の潤滑油を排出路５１を介して排出し、或いは外部から供給路６１を介してクランクボックス１１の内部に潤滑油を供給するものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではない。例えば、一般的な１重構造のクランクケース９内に貯留された潤滑油を、排出路（排出路５１に相当するもの）を介して排出し、或いは外部から供給路（供給路６１に相当するもの）を介してクランクケース９の内部に潤滑油を供給するものとしてもよい。

上記の実施形態で示した供給路６１は、その他端部に取り付けた潤滑油供給用タンク６３を取り外して、代わりに作動流体（例えば、ヘリウムガス）を充填したボンベを取り付けることで、当該作動流体をクランクケース内に充填するための供給路としても用いてもよい。言い換えれば、供給路６１は、作動流体をクランクケース内に封入するときの供給路を兼ねるものとしてもよい。

上記の実施形態では、排出路５１は、クランクボックス１１の底部に貯留された潤滑油を抜き出すための排出路としたが、必ずしもこれに限るものではない。例えば、クランクボックス１１内から漏れ出してクランクケース９内に少量だけ存在する潤滑油を集めて抜き出すために排出路５１が用いられるものとしてもよい。その場合でも、排出路５１の他端部に接続するドレン排出用タンク（潤滑油排出用タンク５３に相当するもの）の容量を、クランクケース９内に漏れていると推定される潤滑油（ドレン）の体積に応じた小さな容量に設定することで、過剰に作動流体が抜け出てしまうことを抑制できる。

排出路５１の、その潤滑油の排出（流通）方向でみたときの排出バルブ５２よりも下流側の位置にフランジが設けられているものとし、このフランジよりも下流側の排出路（排出路５１の下流側の一部をなすもの）を潤滑油排出用タンク５３に付属するものとしてもよい。その場合、フランジの部分で着脱することにより、空の潤滑油排出用タンク５３を取り付けて潤滑油の排出のための準備をしたり、或いは排出後に満量になった潤滑油排出用タンク５３を取り外して別の場所に運んだりすることができる。

供給路６１の、その潤滑油の供給（流通）方向でみたときの供給バルブ６２よりも上流側の位置にフランジが設けられているものとし、このフランジよりも上流側の供給路（供給路６１の上流側の一部をなすもの）を潤滑油供給用タンク６３に付属するものとしてもよい。その場合、フランジの部分で着脱することにより、新しい潤滑油を入れた潤滑油供給用タンク６３を取り付けて潤滑油の供給のための準備をしたり、或いは供給後に空になった潤滑油供給用タンク６３を別の場所に運んだりすることができる。

上記の実施形態では、スターリングエンジン１はいわゆるβ型の形式のものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、α型或いはγ型の形式のものとしてもよい。

１ スターリングエンジン
３ パワーピストン（ピストン）
９ クランクケース
３０ 第１動力変換部材
４０ 第２動力変換部材
５１ 排出路
５２ 排出バルブ
５３ 潤滑油排出用タンク（タンク）
６１ 供給路
６２ 供給バルブ
６３ 潤滑油供給用タンク（タンク）
６４ 作動流体流通路
６５ 流通バルブ（作動流体流通バルブ）

Claims (9)

1. ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、
   前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースの下部に接続される排出路と、
   前記排出路に設けられ、当該排出路内の流路を開閉可能な排出バルブと、
   を備えることを特徴とするスターリングエンジン。
2. 請求項１に記載のスターリングエンジンであって、
   前記排出路の前記排出バルブが設けられる位置よりも下流側に取り付けられる潤滑油排出用タンクを更に備えることを特徴とするスターリングエンジン。
3. 請求項２に記載のスターリングエンジンであって、
   前記潤滑油排出用タンクの容量は、前記クランクケースの内部に貯留する潤滑油の規定量以下であることを特徴とするスターリングエンジン。
4. ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、
   前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースに接続される供給路と、
   前記供給路に設けられ、当該供給路内の流路を開閉可能な供給バルブと、
   を備えることを特徴とするスターリングエンジン。
5. 請求項４に記載のスターリングエンジンであって、
   前記供給路の前記供給バルブが設けられる位置よりも上流側に取り付けられる潤滑油供給用タンクを更に備えることを特徴とするスターリングエンジン。
6. 請求項５に記載のスターリングエンジンであって、
   前記潤滑油供給用タンクの容量は、前記クランクケースの内部に貯留する潤滑油の規定量以下であることを特徴とするスターリングエンジン。
7. 請求項５又は６に記載のスターリングエンジンであって、
   前記供給路よりも上方の位置でその一端部が前記クランクケースと接続され、前記供給路よりも上方の位置でその他端部が前記潤滑油供給用タンクと接続される作動流体流通路と、
   前記作動流体流通路に設けられ、当該作動流体流通路内の流路を開閉可能な作動流体流通バルブと、
   を備えることを特徴とするスターリングエンジン。
8. ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、
   前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースの下部に接続される排出路と、
   前記排出路に設けられ、当該排出路内の流路を開閉可能な排出バルブと、
   を備えるスターリングエンジンの前記排出バルブを操作して前記排出路内の前記流路を開くことにより、前記クランクケース内の潤滑油を、前記排出バルブより下流側に配置された潤滑油排出用タンクに前記排出路を介して排出する工程と、
   前記クランクケースから潤滑油が所望の量だけ抜けた時点で前記排出バルブを閉じる工程と、
   を含むことを特徴とするスターリングエンジンの潤滑油排出方法。
9. ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する動力変換部材を収容し、当該動力変換部材を潤滑するための潤滑油が内部に貯留されるとともに、前記ピストンを往復運動させるための作動流体が内部に充填されるクランクケースと、
   前記クランクケースの外側に設けられ、当該クランクケースに接続される供給路と、
   前記供給路に設けられ、当該供給路内の流路を開閉可能な供給バルブと、
   を備えるスターリングエンジンの前記供給バルブを操作して前記供給路内の前記流路を開くことにより、前記供給バルブより上流側に配置された潤滑油供給用タンク内の潤滑油を、前記供給路を介して前記クランクケース内に供給する工程と、
   前記供給バルブを閉じる工程と、
   を含むことを特徴とするスターリングエンジンの潤滑油供給方法。

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