JP5487710B2 - スターリングエンジン - Google Patents
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P1=F1/A1 ・・・(2)
Za=Pa/Ua ・・・(3)
但し、Pa:円管内の音波の音圧
Ua:断面平均流速
Aa:円管の断面積、
P1:ベローズ底面の圧力
U1:ベローズの速度
A1:ベローズの有効断面積
Za:音響インピーダンス
F1:ベローズに加わる力
また、機械系と電気系の関係は以下のようになる。
F1=−TI1+ZMU1 ・・・(5)
但し、ZM:機械的インピーダンス
ZE:電気的インピーダンス
V1:コイルに発生する電圧
I1:コイルに発生する電流
T:磁束密度Bとコイル長さlの積で与えられる変換係数
式(4),(5)より、I1=0とすると、
ZM=F1/U1 ・・・(6)
となる。
Za=(Aa/A1 2)・(F1/U1) ・・・(7)
となる。
したがって、式(8)で表される音響インピーダンスZaを実数(ρmC;ρmは気体の時間平均密度、Cは気体の音速)とする、すなわち、機械的インピーダンスZMを実数とすることで、進行波音波が実現できる。
2 シリンダ
3 再生器ユニット
4 圧縮ピストン
5 膨張ピストン
Claims (3)
- 気体を封入した管状のシリンダに低温部と再生器と高温部とからなる再生器ユニットを配置し、前記シリンダの一端から入力されたエネルギーを前記再生器ユニットにて増幅して、前記シリンダの他端に出力するスターリングエンジンにおいて、
前記シリンダに、複数の前記再生器ユニットを直列に配置し、
前記シリンダの一端から入力されたエネルギーにより前記シリンダ内に他端に向かう進行波を発生させ、前記再生器ユニットの前記低温部と前記高温部の温度比を所定値に制御することで、前記進行波のパワーを複数の前記再生器ユニットで順次増幅し、増幅された進行波を他端に出力するように構成された
ことを特徴とするスターリングエンジン。 - 前記シリンダの一端に、入力された機械仕事を前記シリンダ内の仕事流に変換する圧縮ピストンを設け、前記シリンダの他端に、前記シリンダ内の仕事流を機械仕事に変換する膨張ピストンを設けた請求項1記載のスターリングエンジン。
- 前記シリンダの一端に、前記シリンダ内に前記進行波である進行波音波を発生させるスピーカを設け、前記シリンダの他端に、増幅された進行波音波を電力に変換する音響・電気変換器を設けた請求項1記載のスターリングエンジン。
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