JPH01142249A

JPH01142249A - スターリングエンジン

Info

Publication number: JPH01142249A
Application number: JP29999187A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Yamaguchi; 和明山口
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ヒータ温度が低くなってからエンジンの回転
を停止させるスターリングエンジンに関する。

従来の技術外燃機関であるスターリングエンジンは熱効率が良いこ
とから広く利用されるに至っている。スターリングエン
ジン１は、第３図に示すように、シリンダ２内の作動ピ
ストン３によりその内部を膨張室４と圧縮室５とに区画
し、圧縮室５を隣り合うシリンダの膨張室４にクーラ６
、蓄熱器７およびヒータ８を介して連通させ、又、作動
ピストン３に連結されたロッド９を出力取出し機構１０
に結合させている。作動空間への作動ガスの供給調整は
、加速弁１１と一方向弁１２を有する最低圧力ライン１
３および減速弁１４と一方向弁１５を有する最高圧力ラ
イン１６を介して、作動ガスタンク１７を圧縮室５と連
通させることで行ない、又、スターリングエンジン１の
始動は、出力取出し機構１０にクラッチを介して接続さ
れた始動モータ１８を動作させることで行なう。

該スターリングエンジンを、ヒートポンプ１９のフレオ
ンコンプレッサー２０の駆力源とする鳩舎、スターリン
グエンジンｌの出力取出し機構１０をフレオンコ・ンブ
レッサーに結合させる。

このようなスターリングエンジンの出力は、作動空間内
の作動ガスの平均圧力により決められることから、こと
の外、作動ガスのシールには注意を払う。第３図に示す
例においても、圧縮、室５からロッド９を伝って外部に
作動ガスが流出するのを防止するためシール材２８をロ
ッド９まわりに配している。又、シリンダ２とシリンダ
ブロックとの間にもシール材２８′を介在させている。

このシール材２８は、合成ゴム或いは合成樹脂より作ら
れる。

本発明が解決しようとする問題点スターリングエンジン１を停止させるには、燃焼室への
燃料供給を止め、ヒータ８への加熱を停止させる。ヒー
タ８への加熱停止は、作動ガス温度を下げるので、エン
ジン出力が低下し、エンジンの回転数も下がる。しかし
、第３図に示すようなスターリングエンジン１では、コ
ンプレッサー２０や作動空間のガス圧による負荷をエン
ジンが受けていることから、ヒータ８の温度が比較的高
い時点でエンジンが停止し、シール材２８は比較的高い
温度条件下でロッド９との摺接もなく放置されることに
なり、シール材の劣化が早いし、又、別のシール材２８
′も高温にさらされたま−となり、シール材の劣化が早
く、ガス洩れの危険が大となる。

それ故、本発明は、前述した従来技術の不具合を解決す
ることを解決すべき課題とする。

問題点を解決するための手段本発明は、前述した問題点を解決するために、加速弁と
一方向弁を有する最低サイクル圧力ラインと、減速弁と
一方向弁を有する最高サイクル圧力ラインとを介して作
動空間を作動ガスタンクに連結し、前記両ライン間にバ
イパス弁を設け、エンジン回転数が一定値以下になった
時、ヒートポンプのフレオンコンプレッサー用アンロー
ダ弁２０を開とさせる技術的手段を採用する。

作用燃焼室への燃料供給を停止した後、エンジン回転数が一
定値以下になったことを感知した時、アンローダ弁を開
として負荷を解除する。この結果、エンジンは、ヒータ
がかなり降温する迄、回転し続け、シール材に悪影響を
与えない。

実施例この発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図に示すこの発明の例は、第３図に示すスターリン
グエンジン１に適用したものであるので、重複する部分
の説明は省略する。加速弁１１を有する最低圧力ライン
１３と、減速弁１４を有する最高圧力ライン１６の間で
あって、両一方向弁１２．１５の下流側にバイパス弁２
５を配す。スターリングエンジン１の始動時にバイパス
弁２５を開にさせると、作動空間のガス圧縮仕事が小さ
くなるので、エンジン始動トルクは小となる。

スターリングエンジンｌの出力取出し機構１０を、ヒー
トポンプ１９のフレオンコンプレッサー２０に連結され
る。フレオンコンプレッサー２０にガス吸入弁２１と吐
出弁２２を設け、両弁間にアンローダ弁２３を設ける。

アンローダ弁２３、バイパス弁２５および始動モータ１
８は、コントローラ２４により制御させる。コントロー
ラ２４にはエンジン回転数センサー２６からの信号が入
力される。該構成において、コントローラ２４によりバ
イパス弁２５およびアンローダ弁２３を開とし、且つ始
動モータ１８を作動させる信号を送る。始動モータ１８
は、出力取出し機構１０を介し作動ピストン３を往復動
させる。この際、バイパス弁２５およびアンローダ弁２
３を開とさせているので、作動空間５およびフレオンコ
ンプレッサー２０の圧縮仕事量は小さく、始動モータ１
８のトルクを小さくさせ得る。スターリングエンジン１
の回転に伴い、コントローラ２４により始動モータ１８
を止め、且つバイパス弁２５およびアンローダ弁２３を
閉じ、定常運転に移行させる。

２７は冷却水を循環させるポンプを示し、このポンプ２
７はエンジン１により駆動される。

次に、エンジン１の停止のための操作を第３図を参照し
て述べる。定常運転状態にあるエンジン１を停止するた
めに、図示しない燃料バルブを閉じてヒータへの熱量を
抑制させ、エンジン回転数を下げる。この際、加速弁１
１を断続的に開として、エンジン回転数の急激な減少を
防止するが、エンジン回転数はやがて負荷解除回転数名
下がるので、この状態をセンサー２６で検知し、コント
ローラ２４によりアンローダ弁２３−１を開とし、圧縮
機負荷の一部を解除する。この負荷解除は、−時的にエ
ンジン回転数を上昇させるので、減速弁１４を僅かの間
開とし、エンジン回転数を下げる。ヒータ８への加熱が
ないので、やがて再びエンジン回転数が下がり始め、負
荷解除回転数になったことをセンサー２６がコントロー
ラ２４に入力し、アンロード弁２３−２をさらに開とさ
せる。

この負荷の解除時に加速弁１１を閉じるが、エンジン回
転数は一時的に上昇する。しかし、減速弁１４を一旦開
とすると、エンジン回転数は下がり続け、やがて停止す
る。しかし、この時にはヒータ温度も相当に下がってい
る。ヒータ温度がかなり下がった時点迄エンジンが回転
し、ポンプ２７による冷却水供給が可能なため、シール
材２８′の高温化を防止でき、又、シール材２８を高温
下でロッド９に静止させることを防止できる。

効果ヒータ高温時のエンジン停止に対し、電動式の冷却水ポ
ンプの使用が考えられるが、この方式は、本発明の方式
に比し電動冷却水ポンプの分だけ明らかに不経済である
。多気筒のコンプレッサーを用いた時には、−気筒ずつ
順次負荷を解除していくことで、ヒータ温度をかなり下
げた時点でエンジンを停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例のヒートポンプ付スターリングエ
ンジンの説明図、第２図はこの発明の一例のエンジン停
止時の作動を示す説明図、第３図は従来例のヒートポン
プ付スターリングエンジンの説明図である。図中：１・・・スターリングエンジン、３・・・作動ピ
ストン、ＩＯ・・・出力取出し機構、１１・・・加速弁
、１４・・・減速弁、１７・・・作動ガスタンク、１８
・・・始動モータ、１９・・・ヒートポンプ、２０・・
・フレオンコンプレッサー、２３・・・アンローダ弁、
２４・・・コントローラ、２５・・・バイパス弁。

Claims

【特許請求の範囲】

加速弁と一方向弁を有する最低サイクル圧力ラインと、
減速弁と一方向弁を有する最高サイクル圧力ラインとを
介して作動空間を作動ガスタンクに連結し、前記両ライ
ン間にバイパス弁を設け、エンジン回転数が一定値以下
になった時、ヒートポンプのフレオンコンプレッサー用
アンローダ弁を開とさせることを特徴とするスターリン
グエンジン。