JPH0240061A - スターリングエンジンの出力制御方法 - Google Patents
スターリングエンジンの出力制御方法Info
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- JPH0240061A JPH0240061A JP18962388A JP18962388A JPH0240061A JP H0240061 A JPH0240061 A JP H0240061A JP 18962388 A JP18962388 A JP 18962388A JP 18962388 A JP18962388 A JP 18962388A JP H0240061 A JPH0240061 A JP H0240061A
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- heat
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- Pending
Links
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- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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。
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、スターリングエンジンの出力制御法に関する
。
。
（従来の技術）
外燃機関であるスターリングエンジンは、作動空間に封
入された作動ガスをクーラにより外部冷却しながら低温
（等温）圧縮し、又、ヒータにより外部加熱しながら高
温（等温）片眼させると共に、その間に等容加熱と冷却
をなす基本サイクルを有す。ヒータへの加熱は、ガソリ
ン等の燃料や太陽熱を利用でき、そのエネルギーの種類
を問わない。
入された作動ガスをクーラにより外部冷却しながら低温
（等温）圧縮し、又、ヒータにより外部加熱しながら高
温（等温）片眼させると共に、その間に等容加熱と冷却
をなす基本サイクルを有す。ヒータへの加熱は、ガソリ
ン等の燃料や太陽熱を利用でき、そのエネルギーの種類
を問わない。
このようなスターリングエンジンの一例は米国特許第４
，４５７，１３３号明細書に開示されるが、ここでは、
本発明の一例を示す第１図をＷにその基本構成を示す。
，４５７，１３３号明細書に開示されるが、ここでは、
本発明の一例を示す第１図をＷにその基本構成を示す。
スターリングエンジンｌを構成するシリンダ２２′−内
には作動ピストン３．３’ −が往復動自在に配され、
シリンダ２．２’−内部に膨張室４゜４′−と圧縮室５
．５′−とが画定され、隣り合う圧縮室５と膨張室４′
とはヒータ６．６′−と再生器７．７’−及びクーラ８
．８”−を介して連通させる。各ピストン３．３′ 一
往復動はロッドを介して出力取出機構９から回転トルク
として外部に取出される。
には作動ピストン３．３’ −が往復動自在に配され、
シリンダ２．２’−内部に膨張室４゜４′−と圧縮室５
．５′−とが画定され、隣り合う圧縮室５と膨張室４′
とはヒータ６．６′−と再生器７．７’−及びクーラ８
．８”−を介して連通させる。各ピストン３．３′ 一
往復動はロッドを介して出力取出機構９から回転トルク
として外部に取出される。
膨張室４．４’−と圧縮室５．５”−とを少くとも含む
作動空間は、一方向弁１０と増圧弁１１を有する最低サ
イクル圧力ライン１２を介してガスリザーバ１３に連結
され、又、一方向弁１４と減圧弁１５並びに圧縮機１６
を含む最高サイクル圧力ライン１７を介してガスリザー
バ１３に連結される。尚、増圧弁１１を開にして作動空
間の平均圧を上昇させるとエンジン出力が大となり、又
、減圧弁１５を開にして作動空間の平均圧を下げるとエ
ンジン出力が低下する。
作動空間は、一方向弁１０と増圧弁１１を有する最低サ
イクル圧力ライン１２を介してガスリザーバ１３に連結
され、又、一方向弁１４と減圧弁１５並びに圧縮機１６
を含む最高サイクル圧力ライン１７を介してガスリザー
バ１３に連結される。尚、増圧弁１１を開にして作動空
間の平均圧を上昇させるとエンジン出力が大となり、又
、減圧弁１５を開にして作動空間の平均圧を下げるとエ
ンジン出力が低下する。
作動空間にはヘリウムや水素等の作動ガスが封入される
が、この作動ガスは、ヒータ６．６′を介して集光器１
８からの太陽エネルギーの放射熱によって加熱している
。尚、１９は回転センサを示し、２０はヒータ温度セン
サを示し、２１は出力計である。
が、この作動ガスは、ヒータ６．６′を介して集光器１
８からの太陽エネルギーの放射熱によって加熱している
。尚、１９は回転センサを示し、２０はヒータ温度セン
サを示し、２１は出力計である。
（本発明が解決しようとする課題）
前述した米国特許箱４，４５７，１３３号明細書に開示
されるスターリングエンジンの出力制御卸は、ヒータ温
度センサ２０からのヒータ管壁温度信号をコントローラ
２２に入力し、エンジン出力域のある一部でエンジンス
ピードを回転センサ１９からの信号をコントローラ２２
に入力して増減圧弁１１．１５を開閉制御して一定に保
ちつつ、且つ作動ガス圧を変化させて作動ガス温度を一
定にさゼている。
されるスターリングエンジンの出力制御卸は、ヒータ温
度センサ２０からのヒータ管壁温度信号をコントローラ
２２に入力し、エンジン出力域のある一部でエンジンス
ピードを回転センサ１９からの信号をコントローラ２２
に入力して増減圧弁１１．１５を開閉制御して一定に保
ちつつ、且つ作動ガス圧を変化させて作動ガス温度を一
定にさゼている。
ところで、この制御方式では、ヒータ管壁温度を信号と
して用いているので、たとえば、集光器１８からの放射
熱Ｑｉｎが低から高へと変化すると、作動ガス温度が上
昇していないにも拘らず、管壁の異常上昇温度信号がコ
ントローラ２２に入力され、実際の作動ガス温度と異っ
た温度信号に応じて作動ガス圧を調整することになる。
して用いているので、たとえば、集光器１８からの放射
熱Ｑｉｎが低から高へと変化すると、作動ガス温度が上
昇していないにも拘らず、管壁の異常上昇温度信号がコ
ントローラ２２に入力され、実際の作動ガス温度と異っ
た温度信号に応じて作動ガス圧を調整することになる。
従って、放射熱の低から高への急激な変化は、ヒータ６
．６’ −を異常加熱（作動ガスへの吸熱が追いつか
ない）してヒータ溶融の原因となる。さらに、放射熱の
昇降温に対する適正な出力制御を不可能にしている。
．６’ −を異常加熱（作動ガスへの吸熱が追いつか
ない）してヒータ溶融の原因となる。さらに、放射熱の
昇降温に対する適正な出力制御を不可能にしている。
それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消
することを解決すべき課題とする。
することを解決すべき課題とする。
（課題を解決するだめの手段）
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には
、スターリングエンジンを集光器に固定した熱量計から
の放射熱量信号によって増圧及び減圧弁の開閉制御をな
す技術的手段を用いる。
、スターリングエンジンを集光器に固定した熱量計から
の放射熱量信号によって増圧及び減圧弁の開閉制御をな
す技術的手段を用いる。
（作 用）
本発明は、集光器からの放射熱量Ｑｉｎに応じて、スタ
ート時から現在までのヒータ温度上昇に寄与する熱量と
ヒータ熱容量によりヒータ設定温度まで上げるのに必要
な熱量とを対比させて作動ガスの圧力制御が可能となり
、前述した如き不具合を生じることはない。
ート時から現在までのヒータ温度上昇に寄与する熱量と
ヒータ熱容量によりヒータ設定温度まで上げるのに必要
な熱量とを対比させて作動ガスの圧力制御が可能となり
、前述した如き不具合を生じることはない。
（実施例）
本発明の一例を第１図に示すスターリングエンジン１に
組込んだので、従来の技術の項で説明した構成について
はその説明を省略し、付加した部分についてのみ以下に
説明する。
組込んだので、従来の技術の項で説明した構成について
はその説明を省略し、付加した部分についてのみ以下に
説明する。
集光器１８に該集光器１８からの総数射熱量をの信号を
コントローラ２２に送るようにする。さらに、最低サイ
クル圧力ライン１２の作動ガスの圧力を圧力センサ２３
′にて測定し、その信号をコントローラ２２に供給する
。
コントローラ２２に送るようにする。さらに、最低サイ
クル圧力ライン１２の作動ガスの圧力を圧力センサ２３
′にて測定し、その信号をコントローラ２２に供給する
。
放射熱量計２３等からの信号を処理するコン１ヘローラ
２２のフローチャートを第２図に示す。
２２のフローチャートを第２図に示す。
スターリングエンジン１の始動に際して、エンジンのガ
ス圧力をスタートガス圧力以上にセントし、スタータ等
を用いてエンジンをスタートさせる。エンジンのガス圧
力を圧力計２３で読みコントローラ２２に入力し、スタ
ートガス圧力と対比する。エンジン圧力大の時減圧弁１
５を開にし且つスタート圧力小の時増圧弁１１を開にし
、両ガス圧を同圧にさせる。同圧時雨弁１１．１５を閉
じると共に、放射熱量計２３により放射熱を、又、回転
数センサ１９によりエンジン回転数をコントローラ２２
に入力する。
ス圧力をスタートガス圧力以上にセントし、スタータ等
を用いてエンジンをスタートさせる。エンジンのガス圧
力を圧力計２３で読みコントローラ２２に入力し、スタ
ートガス圧力と対比する。エンジン圧力大の時減圧弁１
５を開にし且つスタート圧力小の時増圧弁１１を開にし
、両ガス圧を同圧にさせる。同圧時雨弁１１．１５を閉
じると共に、放射熱量計２３により放射熱を、又、回転
数センサ１９によりエンジン回転数をコントローラ２２
に入力する。
次に、ヒータ６．６’−への入力熱量Ｑｉｎとヒータ６
．６’−から出力される熱量（ＰＸＮ）の差の積分値と
なるスタート時から現在までのヒータ温度上昇に寄与す
る熱量即ち真の熱量（ＰＨ）を算出し、これをヒータの
熱容量によりヒータ設定温度まで」二げるのに必要な熱
量（ｐｒｅｈｅａ ｔ） 色対比させて大の時再び放射
熱と回転数を読込む。
．６’−から出力される熱量（ＰＸＮ）の差の積分値と
なるスタート時から現在までのヒータ温度上昇に寄与す
る熱量即ち真の熱量（ＰＨ）を算出し、これをヒータの
熱容量によりヒータ設定温度まで」二げるのに必要な熱
量（ｐｒｅｈｅａ ｔ） 色対比させて大の時再び放射
熱と回転数を読込む。
設定作動ガス圧を算出すると共に現状圧力を入となるよ
うにする。同値の時雨弁を閉じてエンジン出力をセンサ
２１より人力させる。出力がＱｉｎに対して適正か判断
する。否の時は現在の圧力より微少圧力ΔＰ下げる（
Ｑ ｉ ｎに対して、風、集光率等により作動ガス温度
が前に算出した圧力に保っていても下がることがあるの
で、この時、エンジン効率が低下し出力が下がる。この
出力低下を検知し、作動ガス圧力を予め決められた微少
圧力ΔＰだけ下げる。）。増減圧弁を開閉しながら、エ
ンジンガス圧力を読みＰｓｅｔとガス圧力Ｐを同じ値と
させて両開を閉じる。出力がＱｉｎに対して適正の時は
、ヒータがその危険温度以下かおよびエンジン圧が最大
許容圧力以下か演算し、否の時Ｐ Ｉ−（＞Ｐｒｅｈｅ
ａｔＯ前にもどす。そうでない時はシステムを停止させ
て危険を回避させる。
うにする。同値の時雨弁を閉じてエンジン出力をセンサ
２１より人力させる。出力がＱｉｎに対して適正か判断
する。否の時は現在の圧力より微少圧力ΔＰ下げる（
Ｑ ｉ ｎに対して、風、集光率等により作動ガス温度
が前に算出した圧力に保っていても下がることがあるの
で、この時、エンジン効率が低下し出力が下がる。この
出力低下を検知し、作動ガス圧力を予め決められた微少
圧力ΔＰだけ下げる。）。増減圧弁を開閉しながら、エ
ンジンガス圧力を読みＰｓｅｔとガス圧力Ｐを同じ値と
させて両開を閉じる。出力がＱｉｎに対して適正の時は
、ヒータがその危険温度以下かおよびエンジン圧が最大
許容圧力以下か演算し、否の時Ｐ Ｉ−（＞Ｐｒｅｈｅ
ａｔＯ前にもどす。そうでない時はシステムを停止させ
て危険を回避させる。
以上の動作を行うことでスターリングエンジンを作動さ
せる。
せる。
（効 果）
本発明は集光器からの放射熱を直接検知すると共に、ヒ
ータの熱容量によりヒータ設定温度まで上げるのに必要
な熱量とスタート時から現在までのヒータ温度上昇に寄
与する熱量とを対比させて設定作動ガス圧力を算出して
いる。よって、従来技術の如きヒータの溶融といった問
題は生じない。
ータの熱容量によりヒータ設定温度まで上げるのに必要
な熱量とスタート時から現在までのヒータ温度上昇に寄
与する熱量とを対比させて設定作動ガス圧力を算出して
いる。よって、従来技術の如きヒータの溶融といった問
題は生じない。
第１図はスターリングエンジンの説明図、第２図はフロ
ーチャート図である。 図中： １−スターリングエンジン、２，２′シリンダ
、３．３’−作動ピストン、４．４′膨脹室、５．５’
−圧縮室、６．６’−ヒータ、７．７’−一再生器、８
．８’−クーラ、１０．１４一方向弁、１１−増圧弁、
１５−減圧弁、１８−集光器、２３−放射熱量計。 代理人 弁理士 桑 原 英 明
ーチャート図である。 図中： １−スターリングエンジン、２，２′シリンダ
、３．３’−作動ピストン、４．４′膨脹室、５．５’
−圧縮室、６．６’−ヒータ、７．７’−一再生器、８
．８’−クーラ、１０．１４一方向弁、１１−増圧弁、
１５−減圧弁、１８−集光器、２３−放射熱量計。 代理人 弁理士 桑 原 英 明
Claims (1)
- 増圧弁と一方向弁を有する最低サイクル圧力ラインと、
減圧弁と一方向弁を有する最高サイクル圧力ラインとを
介して各作動空間を作動ガス供給源に連結し、各作動空
間をクーラ、再生器及びヒータを介して連通させ且つ前
記ヒータを集光器からの太陽エネルギーによって加熱さ
せているスターリングエンジンであって、該スターリン
グエンジンを前記集光器に固定した熱量計からの放射熱
量信号によって前記増圧及び減圧弁の開閉を制御してい
ることを特徴とするスターリングエンジンの出力制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18962388A JPH0240061A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | スターリングエンジンの出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18962388A JPH0240061A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | スターリングエンジンの出力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240061A true JPH0240061A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16244396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18962388A Pending JPH0240061A (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | スターリングエンジンの出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0240061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4209904A1 (de) * | 1991-03-27 | 1992-10-01 | Aisin Seiki | Mit einer stirlingmaschine arbeitendes stromerzeugungssystem |
| KR20020022219A (ko) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | 해태식품제조 주식회사 | 콤비네이션 츄잉검 및 그 포장방법 |
| CN103775242A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 财团法人成大研究发展基金会 | 智能型的史特林引擎启动控制装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185912A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-29 | Hitachi Ltd | 動力発生装置 |
| JPS61261678A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Hitachi Ltd | 太陽熱発電装置の運転方法 |
-
1988
- 1988-07-30 JP JP18962388A patent/JPH0240061A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185912A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-29 | Hitachi Ltd | 動力発生装置 |
| JPS61261678A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Hitachi Ltd | 太陽熱発電装置の運転方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4209904A1 (de) * | 1991-03-27 | 1992-10-01 | Aisin Seiki | Mit einer stirlingmaschine arbeitendes stromerzeugungssystem |
| KR20020022219A (ko) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | 해태식품제조 주식회사 | 콤비네이션 츄잉검 및 그 포장방법 |
| CN103775242A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 财团法人成大研究发展基金会 | 智能型的史特林引擎启动控制装置 |
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