JPH04134173A - フリーピストンスターリングエンジン - Google Patents
フリーピストンスターリングエンジンInfo
- Publication number
- JPH04134173A JPH04134173A JP25426590A JP25426590A JPH04134173A JP H04134173 A JPH04134173 A JP H04134173A JP 25426590 A JP25426590 A JP 25426590A JP 25426590 A JP25426590 A JP 25426590A JP H04134173 A JPH04134173 A JP H04134173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- free piston
- displacer
- stirling engine
- cam mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Windings For Motors And Generators (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、リニア発電機を駆動するためのフリーピスト
ンスターリングエンジンに関する。
ンスターリングエンジンに関する。
（従来の技術）
第１図を参照して、フリーピストンスターリングエンジ
ンの概要を説明する。
ンの概要を説明する。
シリンダ内を往復動するディスプレーサ４によりシリン
ダ内に膨脹室１１と圧縮室１２とを画定し、両室１１．
１２をヒータ１、再生器２及びクーラ３を介して連通さ
せる。作動空間にヘリウムガス等の媒体を封入する、ヒ
ータ１を、多層熱シールド５で囲まれた燃焼室内に位置
させる。ディスプレーサ４にロッド１０を連結し、ロッ
ド１０を往復動可能とさせる。
ダ内に膨脹室１１と圧縮室１２とを画定し、両室１１．
１２をヒータ１、再生器２及びクーラ３を介して連通さ
せる。作動空間にヘリウムガス等の媒体を封入する、ヒ
ータ１を、多層熱シールド５で囲まれた燃焼室内に位置
させる。ディスプレーサ４にロッド１０を連結し、ロッ
ド１０を往復動可能とさせる。
対のパワーピストン即ちフリーピストン６を、ロッド１
０の往復動方向に対して交差する方向に配す。フリーピ
ストン６の一端は、圧縮室１２に通じる作動室１８とな
っており、他端はバンファ−室９となっている。バッフ
ァー室９を作るカバー１９の中央突出部をフリーピスト
ン６の中央開口に摺動自在に挿入し、フリーピストン６
内にガスばね８を作る。かくして、フリーピストン６は
、作動室１８とバッファー室９間で往復動可能自在とさ
せ、フリーピストン６まわりにリニア発電機７を取付け
、圧縮ガスの作動室１８内への周期的供給によりフリー
ピストン６を往復動させ、リニア発電機７により発電を
行なう。
０の往復動方向に対して交差する方向に配す。フリーピ
ストン６の一端は、圧縮室１２に通じる作動室１８とな
っており、他端はバンファ−室９となっている。バッフ
ァー室９を作るカバー１９の中央突出部をフリーピスト
ン６の中央開口に摺動自在に挿入し、フリーピストン６
内にガスばね８を作る。かくして、フリーピストン６は
、作動室１８とバッファー室９間で往復動可能自在とさ
せ、フリーピストン６まわりにリニア発電機７を取付け
、圧縮ガスの作動室１８内への周期的供給によりフリー
ピストン６を往復動させ、リニア発電機７により発電を
行なう。
フリーピストンスターリングエンジンの運転に際しては
、ロッド１０とは直交する方向に配した回転式モータの
回転トルクを、ヨークカム機構を介して、ロッド１０に
伝達させ、ディスプレーサ４を往復動させる。一方、多
層熱シールド５により囲まれた燃焼室内での燃焼熱をヒ
ータ１を介してヘリウムの如き作動ガスを加熱し、高温
・高圧ガスを膨脹室１１内で等温膨脹させ、次いで、作
動ガスを圧縮室１２内で等温圧縮させてディスプレーサ
４を往復させる。圧縮された作動ガスは作動室１８内に
出入りし、フリーピストン６を強制的に往復動させ、リ
ニア発電機７を作動させる。
、ロッド１０とは直交する方向に配した回転式モータの
回転トルクを、ヨークカム機構を介して、ロッド１０に
伝達させ、ディスプレーサ４を往復動させる。一方、多
層熱シールド５により囲まれた燃焼室内での燃焼熱をヒ
ータ１を介してヘリウムの如き作動ガスを加熱し、高温
・高圧ガスを膨脹室１１内で等温膨脹させ、次いで、作
動ガスを圧縮室１２内で等温圧縮させてディスプレーサ
４を往復させる。圧縮された作動ガスは作動室１８内に
出入りし、フリーピストン６を強制的に往復動させ、リ
ニア発電機７を作動させる。
（本発明が解決しようとする課題）
回転式のモータは、ロッドの直下に配することができな
いので、モータ用ハウジングをロッドの長手方向とは直
交する部分に配置する。しかし、この配置は、スターリ
ングエンジンを大型化させる欠点を有す。
いので、モータ用ハウジングをロッドの長手方向とは直
交する部分に配置する。しかし、この配置は、スターリ
ングエンジンを大型化させる欠点を有す。
それ故に、本発明は、ディスプレーサに結合されたロッ
ドまわりの空間を利用することで、従来技術の欠点を解
消させることを、解決すべき課題とする。
ドまわりの空間を利用することで、従来技術の欠点を解
消させることを、解決すべき課題とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には
、ディスプレーサに結合されたロッドまわりに、リニア
モータを配し、これに通電させることでロッドを往復動
可能とする手段を用いる。
、ディスプレーサに結合されたロッドまわりに、リニア
モータを配し、これに通電させることでロッドを往復動
可能とする手段を用いる。
より具体的には、本発明は、シリンダ内に膨脹室と圧縮
室とを画定するディスプレーサと、膨脹室と圧縮室とを
連通させる空間に配されたヒータ、再生器及びターラと
、ディスプレーサに連結されたロッドと、ロッドまわり
に配されたリニアモータと、ディスプレーサの動きに追
従して往復動するフリーピストンと、フリーピストンの
一端に位置し且つ圧縮室に通じる作動室と、フリーピス
トンの他端に配されたバッファー室と、およびフリーピ
ストンまわりのリニア発電機よりなるフリーピストンス
ターリングエンジンを提供する。
室とを画定するディスプレーサと、膨脹室と圧縮室とを
連通させる空間に配されたヒータ、再生器及びターラと
、ディスプレーサに連結されたロッドと、ロッドまわり
に配されたリニアモータと、ディスプレーサの動きに追
従して往復動するフリーピストンと、フリーピストンの
一端に位置し且つ圧縮室に通じる作動室と、フリーピス
トンの他端に配されたバッファー室と、およびフリーピ
ストンまわりのリニア発電機よりなるフリーピストンス
ターリングエンジンを提供する。
（作用）
スターリングエンジン作動に際しては、ロッドまわりに
配されたコイルに通電し、ロッドに固定した永久磁石に
推力を発生させ、ロッドを往復動させる。同時に、太陽
熱や燃焼熱を受けた作動ガスが等温膨脹・圧縮をなし、
ディスプレーサを往復動させ、リニア発電機を運転させ
る。ディスプレーサの往復動が定常状態に入っても、リ
ニアモータへの通電を継続し、ディスプレーサの往復動
を助勢させる。
配されたコイルに通電し、ロッドに固定した永久磁石に
推力を発生させ、ロッドを往復動させる。同時に、太陽
熱や燃焼熱を受けた作動ガスが等温膨脹・圧縮をなし、
ディスプレーサを往復動させ、リニア発電機を運転させ
る。ディスプレーサの往復動が定常状態に入っても、リ
ニアモータへの通電を継続し、ディスプレーサの往復動
を助勢させる。
（実施例）
第２図に本発明の要旨を示すが、スターリングエンジン
を構成する他の部分は、第１図に示す例と同じなのでそ
の説明は省略する。
を構成する他の部分は、第１図に示す例と同じなのでそ
の説明は省略する。
ディスプレーサ４に結合されたロッド１０まわりに対の
永久磁石１４Ａ、１４Ｂを固定し、これら永久磁石１４
Ａ、１４Ｂまわりに、コイル１５を配す。これらがリニ
アモータ１３を構成する。
永久磁石１４Ａ、１４Ｂを固定し、これら永久磁石１４
Ａ、１４Ｂまわりに、コイル１５を配す。これらがリニ
アモータ１３を構成する。
永久磁石１４Ａ、１４Ｂは、第３図に示すように、内側
がＳ極と外側がＮ極のもの１４Ａ、及びその逆のもの１
４Ｂを用いるとよい。
がＳ極と外側がＮ極のもの１４Ａ、及びその逆のもの１
４Ｂを用いるとよい。
ロッド１０にヨークカム機構１６を取付け、このヨーク
カム機構１６にフライホイール１７を組合せる。フライ
ホイール１７の回転中心に対して、ヨークカム機構１６
の作用点はオフセットされており、このオフセット量に
より、ロッド１０とディスプレーサ４の往復動のための
ストロークが規定される。フライホイール１７の慣性力
は、ディスプレーサ４の往復動を助勢し、リニアモータ
１３への通電を省略する。
カム機構１６にフライホイール１７を組合せる。フライ
ホイール１７の回転中心に対して、ヨークカム機構１６
の作用点はオフセットされており、このオフセット量に
より、ロッド１０とディスプレーサ４の往復動のための
ストロークが規定される。フライホイール１７の慣性力
は、ディスプレーサ４の往復動を助勢し、リニアモータ
１３への通電を省略する。
フリーピストンスターリングエンジンの始動に際しては
、コイル１５へ交番通電し、永久磁石１４Ａ、１４Ｂに
よる推力によりロッド１０を往復動させる。ロッド１０
のストロークは、ヨークカム機構１６により規定される
。又、フライホイール１７の慣性力が、ロッド１０の往
復動を助勢し、コイル１５への通電量を節約できる。
、コイル１５へ交番通電し、永久磁石１４Ａ、１４Ｂに
よる推力によりロッド１０を往復動させる。ロッド１０
のストロークは、ヨークカム機構１６により規定される
。又、フライホイール１７の慣性力が、ロッド１０の往
復動を助勢し、コイル１５への通電量を節約できる。
一方、多層熱シールド５で囲まれた室内で例えば、太陽
熱又は燃焼熱が作動ガスに伝熱され、作動ガスの等温膨
張・圧縮を可能にし、リニアモータが、ディスプレーサ
４を往復動させる。ヨークカム機構１６がディスプレー
サ４の往復動ストロークを規定する。ディスプレーサ４
の往復動のためにリニアモータ１３への通電を継続する
。ディスプレーサ４の定常運転は作動室１８内へ定圧供
給を可能にし、フリーピストン６の動きを安定化し、リ
ニア発電機７０発電を一定とする。
熱又は燃焼熱が作動ガスに伝熱され、作動ガスの等温膨
張・圧縮を可能にし、リニアモータが、ディスプレーサ
４を往復動させる。ヨークカム機構１６がディスプレー
サ４の往復動ストロークを規定する。ディスプレーサ４
の往復動のためにリニアモータ１３への通電を継続する
。ディスプレーサ４の定常運転は作動室１８内へ定圧供
給を可能にし、フリーピストン６の動きを安定化し、リ
ニア発電機７０発電を一定とする。
（効果）
本発明では、ロッドまわりにリニアモータを配している
ので、スターリングエンジンのコンパクト化が可能であ
る。また、ディスプレーサの往復動ストロークを規定し
ているので、作動ガスの圧縮によるリニア発電機の動き
を安定化させ得る。
ので、スターリングエンジンのコンパクト化が可能であ
る。また、ディスプレーサの往復動ストロークを規定し
ているので、作動ガスの圧縮によるリニア発電機の動き
を安定化させ得る。
第１図はフリーピストンスターリングエンジンの一例の
断面図、第２図は本発明の一例の部分詳細図、第３図は
永久磁石部の斜視図である。 図中：４・・・ディスプレーサ、６川フリーピストン、
７・・・リニア発電機、１０・・・ロッド、１１・・・
膨脂室、１２・・・圧縮室、１３・・・リニアモータ、
１４・・・永久磁石、１５・・・コイル、１６・・・ヨ
ークカム機構。
断面図、第２図は本発明の一例の部分詳細図、第３図は
永久磁石部の斜視図である。 図中：４・・・ディスプレーサ、６川フリーピストン、
７・・・リニア発電機、１０・・・ロッド、１１・・・
膨脂室、１２・・・圧縮室、１３・・・リニアモータ、
１４・・・永久磁石、１５・・・コイル、１６・・・ヨ
ークカム機構。
Claims (3)
- （１）シリンダ内に膨脹室と圧縮室とを画定するディス
プレーサと、膨脹室と圧縮室とを連通させる空間に配さ
れたヒータ、再生器及びクーラと、ディスプレーサに連
結されたロッドと、ロッドまわりに配されたリニアモー
タと、デイスプレーサの動きに追従して往復動するフリ
ーピストンと、フリーピストンの一端に位置し且つ圧縮
室に通じる作動室と、フリーピストンの他端に配された
バッファー室と、およびフリーピストンまわりのリニア
発電機よりなるフリーピストンスターリングエンジン。 - （２）ロッドにヨークカム機構を設けている請求項（１
）のフリーピストンスターリングエンジン。 - （３）ヨークカム機構にフライホィールを結合させてい
る請求項（２）のフリーピストンスターリングエンジン
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2254265A JP2782938B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | フリーピストンスターリングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2254265A JP2782938B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | フリーピストンスターリングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134173A true JPH04134173A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2782938B2 JP2782938B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17262576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2254265A Expired - Lifetime JP2782938B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | フリーピストンスターリングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782938B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030060469A (ko) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | 학교법인 포항공과대학교 | 직선 왕복운동 내연기관에 의해 직접 구동되는 선형발전기시스템 |
| JP2007109883A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Tdk Corp | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| WO2014196451A1 (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | いすゞ自動車株式会社 | スターリングエンジン |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141647A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-23 | Sanyo Electric Co Ltd | フリ−ピストン型スタ−リング発電機 |
| JPS58210379A (ja) * | 1982-05-29 | 1983-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱機関で駆動する往復圧縮機 |
| JPS62210247A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 外部加熱による熱機関 |
-
1990
- 1990-09-26 JP JP2254265A patent/JP2782938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141647A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-23 | Sanyo Electric Co Ltd | フリ−ピストン型スタ−リング発電機 |
| JPS58210379A (ja) * | 1982-05-29 | 1983-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱機関で駆動する往復圧縮機 |
| JPS62210247A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 外部加熱による熱機関 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030060469A (ko) * | 2002-01-09 | 2003-07-16 | 학교법인 포항공과대학교 | 직선 왕복운동 내연기관에 의해 직접 구동되는 선형발전기시스템 |
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| JP2007109883A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Tdk Corp | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| WO2014196451A1 (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | いすゞ自動車株式会社 | スターリングエンジン |
| JP2014234772A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | いすゞ自動車株式会社 | フリーピストンスターリングエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2782938B2 (ja) | 1998-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5642618A (en) | Combination gas and flexure spring construction for free piston devices | |
| US6532916B2 (en) | Opposed piston linearly oscillating power unit | |
| JP3619965B1 (ja) | スターリング機関 | |
| EP0114840B1 (en) | Resonant free-piston stirling engine having virtual rod displacer and displacer linear electrodynamic machine control of displacer drive/damping | |
| CA1166024A (en) | Center-porting and bearing system for free-piston stirling engines | |
| JP2550492B2 (ja) | ガス圧縮機 | |
| GB2206402A (en) | Refrigerator | |
| EP0461123B1 (en) | Device of the stirling cycle type | |
| CN103573375A (zh) | 一种自由活塞内燃发电机振荡驱动式活塞冷却系统 | |
| JPH04134173A (ja) | フリーピストンスターリングエンジン | |
| JPH04295167A (ja) | ディスプレーサー型スターリング機関 | |
| US5109673A (en) | Relative gas spring configuration free-piston stirling cycle system | |
| JP2815030B2 (ja) | 逆スターリングサイクル冷凍機 | |
| JPS6316159A (ja) | フリ−ピストン式スタ−リング機関 | |
| JPS59218345A (ja) | スタ−リングエンジン | |
| JP2867414B2 (ja) | リニア発電機 | |
| JPS62210247A (ja) | 外部加熱による熱機関 | |
| JPH0645650Y2 (ja) | 熱エネルギ−を電気エネルギ−に変換する装置 | |
| JP2546081B2 (ja) | リニアモ−タ圧縮機 | |
| JP3393071B2 (ja) | ガス圧縮機及びコールドヘッド | |
| Mitchell et al. | Sibling cycle piston and valving method | |
| SU1686209A1 (ru) | Тепловой поршневой двигатель | |
| JPS62126250A (ja) | スタ−リング機関 | |
| JPH0213139B2 (ja) | ||
| JPH11173694A (ja) | スターリング冷凍機 |