JPH04265452A - Stirling engine - Google Patents

Stirling engine

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JPH04265452A
JPH04265452A JP4750191A JP4750191A JPH04265452A JP H04265452 A JPH04265452 A JP H04265452A JP 4750191 A JP4750191 A JP 4750191A JP 4750191 A JP4750191 A JP 4750191A JP H04265452 A JPH04265452 A JP H04265452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
gas
regenerator
diaphragm
gas passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4750191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Juntaro Suzuki
鈴木 潤太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP4750191A priority Critical patent/JPH04265452A/en
Publication of JPH04265452A publication Critical patent/JPH04265452A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2257/00Regenerators

Abstract

PURPOSE:To increase output through mechanical reduction and enhancing the efficiency at the time of heat exchange. CONSTITUTION:A diaphragm 2 is arranged in a displacer cylinder 1, and the inside is partitioned into two chambers 3, 4, while a gas passage communicating the two chambers 3, 4 with each other between the diaphragm 2 and the displacer cylinder 1 is arranged. In one chamber 3 a cooler 6 is provided while in the other chamber 4 a heater is provided, and a regenerator 8 is provided inside the gas passage 5. To one chamber 3 a power cylinder 10 having a built-in power piston 9 capable of moving freely is connected. When the diaphragm 2 is displaced, gas in the chamber 3 moves in the chamber 4 via the regenerator 8 inside the gas passage 5 while gas in the chamber 4 moves in the chamber 3 via the regenerator 8 therein. Variation in gas pressure is taken out as motive power through the power piston 9.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明はスターリングエンジン
に関し、特に、機械的損失を低減させることによって出
力を増大させることのできるスターリングエンジンに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Stirling engine, and more particularly to a Stirling engine capable of increasing output by reducing mechanical loss.

【0002】0002

【従来技術およびその問題点】従来、この種のスターリ
ングエンジンは、図5に示すように構成されている。す
なわち、このスターリングエンジンは、ディスプレーサ
シリンダ21内にディスプレーサピストン22が移動可
能に設けられ、このディスプレーサピストン22によっ
てディスプレーサシリンダ21内は冷却室23と加熱室
24の2室に区画されるとともに、ディスプレーサピス
トン22の外周面とディスプレーサシリンダ21の内周
面との間には、前記冷却室23と加熱室24との間を連
通するガスの通路25が形成され、さらに、冷却室23
側には冷却器26が、加熱室24側には加熱器27が取
付けられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, this type of Stirling engine has been constructed as shown in FIG. That is, in this Stirling engine, a displacer piston 22 is movably provided in a displacer cylinder 21, and the inside of the displacer cylinder 21 is divided into two chambers, a cooling chamber 23 and a heating chamber 24, by the displacer piston 22. A gas passage 25 communicating between the cooling chamber 23 and the heating chamber 24 is formed between the outer circumferential surface of the displacer cylinder 22 and the inner circumferential surface of the displacer cylinder 21 .
A cooler 26 is attached to the side, and a heater 27 is attached to the heating chamber 24 side.

【0003】前記冷却室23には、内部にパワーピスト
ン29が移動可能に設けられているパワーシリンダ30
が連結されるとともに、このパワーピストン29はコン
ロッド33を介してクランクシャフト35に連結され、
このクランクシャフト35の先端部にはフライホイール
36が連結されている。また、前記冷却室23には、前
記ディスプレーサピストン22に連結されるスライドシ
ャフト31を移動可能に支持しているスライドガイド3
2が取付けられ、このスライドシャフト31の後端部は
コンロッド34を介して前記クランクシャフト35に連
結されるようになっている。
The cooling chamber 23 includes a power cylinder 30 in which a power piston 29 is movably provided.
are connected to each other, and this power piston 29 is connected to a crankshaft 35 via a connecting rod 33.
A flywheel 36 is connected to the tip of the crankshaft 35. Further, in the cooling chamber 23, a slide guide 3 movably supports a slide shaft 31 connected to the displacer piston 22.
2 is attached, and the rear end of this slide shaft 31 is connected to the crankshaft 35 via a connecting rod 34.

【0004】そして、ディスプレーサピストン22が図
中下方に移動する場合には、ディスプレーサシリンダ2
1の加熱室24内のガスは、ガスの通路25を介して冷
却室23側に移動して、冷却室23側の冷却器26によ
って冷却されて、冷却室23内には低温ガスが溜まるこ
とになる。
When the displacer piston 22 moves downward in the figure, the displacer cylinder 2
The gas in the heating chamber 24 of No. 1 moves to the cooling chamber 23 side via the gas passage 25, is cooled by the cooler 26 on the cooling chamber 23 side, and low-temperature gas accumulates in the cooling chamber 23. become.

【0005】一方、ディスプレーサピストン22が図中
上方に移動する場合には、ディスプレーサシリンダ21
の冷却室23内のガスは、ガスの通路25を介して加熱
室24側に移動して、加熱室24側の加熱器27によっ
て加熱されて、加熱室24内には高温ガスが溜まること
になる。
On the other hand, when the displacer piston 22 moves upward in the figure, the displacer cylinder 21
The gas in the cooling chamber 23 moves to the heating chamber 24 side via the gas passage 25 and is heated by the heater 27 on the heating chamber 24 side, causing high-temperature gas to accumulate in the heating chamber 24. Become.

【0006】この場合、冷却室23、加熱室24および
ガスの通路25全体の容積は一定となっているので、高
温ガスが多いときには圧力が高くなり、低温ガスが多い
ときには圧力が低くなり、このときのガスの圧力の変化
をパワーピストン29を介して動力として取り出すよう
になっている。
In this case, since the volumes of the cooling chamber 23, the heating chamber 24, and the gas passage 25 are all constant, the pressure increases when there is a lot of high-temperature gas, and the pressure decreases when there is a lot of low-temperature gas. The change in gas pressure at this time is extracted as power via a power piston 29.

【0007】一般に、スターリングエンジンの出力を増
大させるには、密封性を良くするか、温度差を大きくす
るか、熱交換を効率良くするか、ガスの移動の際の摺動
抵抗を少なくするか等の方法があるが、前記に掲げたよ
うな低温度差型のスターリングエンジンにあっては、密
封性を良くし、ガスの移動の際の摺動抵抗を少なくする
ことが出力を増大させるための必要条件となっている。
Generally, in order to increase the output of a Stirling engine, it is necessary to improve the sealing performance, increase the temperature difference, increase the efficiency of heat exchange, or reduce the sliding resistance during gas movement. However, in the case of a low-temperature-difference Stirling engine like the one listed above, improving the sealing performance and reducing the sliding resistance during gas movement increases the output. is a necessary condition.

【0008】しかしながら、上記のように構成されるス
ターリングエンジンにあっては、冷却室23と加熱室2
4との間を連通するガスの通路25内に再生器が設けら
れていないために、熱交換の際の効率が悪く、冷却室2
3と加熱室24との間での温度差を大きくとることがで
きず、大きな出力を得ることができない。
However, in the Stirling engine configured as described above, the cooling chamber 23 and the heating chamber 2
Since no regenerator is provided in the gas passage 25 that communicates with the cooling chamber 2, the efficiency of heat exchange is poor, and the cooling chamber 2
It is not possible to make a large temperature difference between the heating chamber 3 and the heating chamber 24, and a large output cannot be obtained.

【0009】また、上記のような問題点を解決する方法
として、図6に示すように、冷却室23と加熱室24と
の間を連通するガスの通路25内に再生器28を設けた
ものもあるが、この場合には、再生器28を設けたこと
によって熱交換の際の効率を高めることができるので、
冷却室23と加熱室24との間での温度差を大きくとる
ことができるが、再生器28を設けるためのスペースを
余分に必要とするために全体が大型化してしまい、ディ
スプレーサピストン22が移動する際の摺動抵抗が却っ
て大きくなってしまって、出力が低下してしまうという
問題点を有していた。
Furthermore, as a method for solving the above problems, as shown in FIG. 6, a regenerator 28 is provided in a gas passage 25 that communicates between the cooling chamber 23 and the heating chamber 24. However, in this case, the efficiency of heat exchange can be increased by providing the regenerator 28, so
Although it is possible to create a large temperature difference between the cooling chamber 23 and the heating chamber 24, the extra space required to provide the regenerator 28 increases the overall size, and the displacer piston 22 moves. This has resulted in a problem that the sliding resistance increases when the output is removed, resulting in a decrease in output.

【0010】この発明は、上記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、2室間でガスを移動
させる際の摺動抵抗等による機械的損失を著しく小さく
するとともに、2室間での熱交換の際の効率を高めるこ
とによって、2室間での温度差を大きくして出力を著し
く増大させることのできるスターリングエンジンを提供
することを目的とするものである。
[0010] The present invention solves the problems of the conventional ones as described above, and significantly reduces mechanical loss due to sliding resistance when moving gas between two chambers. It is an object of the present invention to provide a Stirling engine that can greatly increase the output by increasing the temperature difference between two chambers by increasing the efficiency of heat exchange between the chambers.

【0011】[0011]

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、ディスプレーサシリンダ内にダイ
アフラムを設けて、内部を2室に区画するとともに、ダ
イアフラムとディスプレーサシリンダとの間で前記2室
間を連通するガスの通路を形成し、さらに、前記一方の
室に冷却器を、前記他方の室に加熱器を設けるとともに
、前記ガスの通路内に再生器を設け、さらに、前記一方
の室に内部にパワーピストンを移動可能に設けたパワー
シリンダを連結し、前記ダイアフラムの変位によって、
前記一方の室内のガスを前記ガスの通路内の再生器を介
して他方の室内に、又は前記他方の室内のガスを前記ガ
スの通路内の再生器を介して一方の室内に移動させ、こ
のときのガスの圧力の変化を前記パワーピストンを介し
て動力として取り出す手段を採用したものであり、また
、ディスプレーサシリンダ内にダイアフラムを設けて、
内部を2室に区画するとともに、ダイアフラムとディス
プレーサシリンダとの間で前記2室間を連通するガスの
通路を形成し、さらに、前記一方の室に冷却器を、前記
他方の室に加熱器を設けるとともに、前記ガスの通路内
に再生器を設け、さらに、前記一方の室にベローズを連
結し、前記ダイアフラムの変位によって、前記一方の室
内のガスを前記ガスの通路内の再生器を介して他方の室
内に、又は前記他方の室内のガスを前記ガスの通路内の
再生器を介して一方の室内に移動させ、このときのガス
の圧力の変化によって前記ベローズを変位させて動力と
して取り出す手段を採用したものであり、さらに、前記
ガスの通路は、前記ダイアフラムの外周面と前記ディス
プレーサシリンダの内周面との間に、周方向に向かって
少なくとも一箇所に設けられ、このガスの通路内に再生
器が設けられるようになっている手段を採用したもので
あり、そして、前記ガスの通路は、前記ダイアフラムの
外周面と前記ディスプレーサシリンダの内周面との間に
、全周に渡って設けられ、このガスの通路内に環状に形
成された再生器が設けられるようになっている手段を採
用したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a diaphragm inside the displacer cylinder to divide the interior into two chambers, and a space between the diaphragm and the displacer cylinder. A gas passage communicating between the two chambers is formed, a cooler is provided in one of the chambers, a heater is provided in the other chamber, and a regenerator is provided in the gas passage; A power cylinder having a movably provided power piston inside is connected to the chamber, and by displacement of the diaphragm,
The gas in the one chamber is moved into the other chamber via the regenerator in the gas passage, or the gas in the other chamber is moved into the one chamber via the regenerator in the gas passage; The displacer cylinder adopts a means for extracting the change in gas pressure as power via the power piston, and also includes a diaphragm in the displacer cylinder,
The interior is divided into two chambers, and a gas passage communicating between the two chambers is formed between the diaphragm and the displacer cylinder, and a cooler is installed in one of the chambers, and a heater is installed in the other chamber. A regenerator is provided in the gas passage, and a bellows is connected to the one chamber, and the displacement of the diaphragm causes the gas in the one chamber to flow through the regenerator in the gas passage. Means for moving the gas in the other chamber or the other chamber into one chamber via a regenerator in the gas passage, displacing the bellows by the change in gas pressure at this time, and extracting it as motive power. Further, the gas passage is provided at at least one location in the circumferential direction between the outer peripheral surface of the diaphragm and the inner peripheral surface of the displacer cylinder, and the gas passage A regenerator is provided at the diaphragm, and the gas passage extends over the entire circumference between the outer circumferential surface of the diaphragm and the inner circumferential surface of the displacer cylinder. In this embodiment, a regenerator having an annular shape is provided in the gas passage.

【0012】0012

【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
ディスプレーサシリンダ内の一方の室内のガスは、ダイ
アフラムの変位によって2室間を連通しているガスの通
路内の再生器を介して他方の室内に移動して、他方の室
の加熱器によって加熱され、また、他方の室内のガスは
、ダイアフラムの変位によってガスの通路内の再生器を
介して一方の室内に移動して、一方の室の冷却器によっ
て冷却されることになり、この時のガスの圧力の変化を
、パワーピストン又はベローズを介して動力として取り
出せることになり、したがって、ガスを移動させる際の
摺動抵抗を著しく小さくすることができるとともに、ガ
スの通路内の再生器により熱交換の際の効率を向上させ
て、2室間での温度差を大きくとることができることに
なり、さらに、パワーピストンの代わりにベローズを用
いた場合には、内部の密封性をさらに高めることができ
ることになり、したがって、出力を著しく増大させるこ
とができることになる。
[Operation] By adopting the above-mentioned means, this invention
The gas in one chamber in the displacer cylinder moves to the other chamber via the regenerator in the gas passage communicating between the two chambers by displacement of the diaphragm, and is heated by the heater in the other chamber. In addition, the gas in the other chamber moves to one chamber via the regenerator in the gas passage due to the displacement of the diaphragm, and is cooled by the cooler in one chamber, and the gas at this time This means that the change in pressure can be extracted as power through the power piston or bellows, and therefore the sliding resistance when moving the gas can be significantly reduced, and the regenerator in the gas path can exchange heat. This improves the efficiency during the process, allowing for a large temperature difference between the two chambers, and furthermore, when a bellows is used instead of a power piston, the internal sealing performance can be further improved. Therefore, the output can be significantly increased.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図1にはこの発明によるスターリングエンジ
ンの第1の実施例が示されていて、このスターリングエ
ンジンは、ディスプレーサシリンダ1とダイアフラム2
とパワーピストン9とを具えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention shown in the drawings will be described below. FIG. 1 shows a first embodiment of a Stirling engine according to the present invention, which includes a displacer cylinder 1 and a diaphragm 2.
and a power piston 9.

【0014】前記ディスプレーサシリンダ1は筒状をな
し、その下端開口部は円盤状の加熱器7によって閉塞さ
れ、上端開口部は円盤状の冷却器6によって閉塞されて
、内部に密封された空所が形成され、この空所内には円
盤状のダイアフラム2が、その周縁部をディスプレーサ
シリンダ1の内周面に固着させた状態で設けられ、この
ダイアフラム2によって前記空所内は冷却室3と加熱室
4の2室に区画されている。
The displacer cylinder 1 has a cylindrical shape, and its lower end opening is closed by a disc-shaped heater 7, and its upper end opening is closed by a disc-shaped cooler 6, so that there is a sealed cavity inside. A disk-shaped diaphragm 2 is provided in this cavity with its peripheral edge fixed to the inner circumferential surface of the displacer cylinder 1, and the diaphragm 2 separates the cooling chamber 3 and the heating chamber into the cavity. It is divided into two rooms (4).

【0015】前記ダイアフラム2の外周面と前記ディス
プレーサシリンダ1の内周面との間には、図2(a)(
b)に示すように、周方向に向かって前記冷却室3と加
熱室4との間を連通するガスの通路5が少なくとも1箇
所(この実施例においては4箇所)に設けられ、このガ
スの通路5にはそれぞれ再生器8が設けられるようにな
っている。
There is a gap between the outer peripheral surface of the diaphragm 2 and the inner peripheral surface of the displacer cylinder 1 as shown in FIG.
As shown in b), a gas passage 5 communicating between the cooling chamber 3 and the heating chamber 4 in the circumferential direction is provided at at least one location (four locations in this embodiment), A regenerator 8 is provided in each passage 5.

【0016】この場合、図3(a)(b)に示すように
、ダイアフラム2の外周面とディスプレーサシリンダ1
の内周面との間の全周をガスの通路5に形成して、この
ガスの通路5内に環状に形成した再生器8を設けるよう
にしてもよいものである。
In this case, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the outer peripheral surface of the diaphragm 2 and the displacer cylinder 1
A gas passage 5 may be formed along the entire circumference between the inner peripheral surface of the gas passage 5 and a regenerator 8 formed in an annular shape may be provided within this gas passage 5.

【0017】前記冷却器6には、内部にパワーピストン
9が移動可能に設けられているパワーシリンダ10が連
結され、このパワーシリンダ10は前記冷却器6を貫通
して冷却室3内と連通するようになっているとともに、
パワーピストン9はコンロッド13を介してクランクシ
ャフト15に連結され、このクランクシャフト15の先
端部にはフライホイール16が取り付けられるようにな
っている。
A power cylinder 10 in which a power piston 9 is movably provided is connected to the cooler 6, and this power cylinder 10 passes through the cooler 6 and communicates with the inside of the cooling chamber 3. At the same time,
The power piston 9 is connected to a crankshaft 15 via a connecting rod 13, and a flywheel 16 is attached to the tip of the crankshaft 15.

【0018】また、前記冷却器6には、前記ダイアフラ
ム2に連結されているスライドシャフト11を移動可能
に支持するスライドガイド12が連結され、このスライ
ドシャフト11の後端はコンロッド14を介して前記ク
ランクシャフト15に連結するようになっている。なお
、前記冷却室3および加熱室4内にはガスが密封されて
いる。
A slide guide 12 that movably supports a slide shaft 11 connected to the diaphragm 2 is connected to the cooler 6, and the rear end of this slide shaft 11 is connected to the It is connected to the crankshaft 15. Note that the cooling chamber 3 and heating chamber 4 are sealed with gas.

【0019】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、ダイアフラム2が図中上方に変位した場合
には、冷却室3内のガスがガスの通路5の再生器8を介
して加熱室4側に移動し、加熱室4の加熱器7によって
加熱されて加熱室4内には高温ガスが溜まることになる
Next, the effects of the above will be explained. First, when the diaphragm 2 is displaced upward in the figure, the gas in the cooling chamber 3 moves to the heating chamber 4 side via the regenerator 8 in the gas passage 5, and is heated by the heater 7 in the heating chamber 4. As a result, high-temperature gas accumulates in the heating chamber 4.

【0020】また、ダイアフラム2が図中下方に変位し
た場合には、加熱室4内のガスがガスの通路5の再生器
8を介して冷却室3側に移動し、冷却室3の冷却器6に
よって冷却されて冷却室3内には低温ガスが溜まること
になる。
Further, when the diaphragm 2 is displaced downward in the figure, the gas in the heating chamber 4 moves to the cooling chamber 3 side via the regenerator 8 in the gas passage 5, and the cooler in the cooling chamber 3 6, the low temperature gas accumulates in the cooling chamber 3.

【0021】この場合、ガスの通路5内には再生器8が
設けられているので、冷却室3から加熱室4側にガスが
移動する際には、その再生器8で一旦加熱された後に加
熱室4内に移動して、加熱器7により加熱され、また、
加熱室4内で加熱されたガスが冷却室3側に移動する際
には、再生器8で一旦熱を奪われた後に冷却室3内に移
動して、冷却器6により冷却されることになる。
In this case, since a regenerator 8 is provided in the gas passage 5, when the gas moves from the cooling chamber 3 to the heating chamber 4 side, the gas is heated once in the regenerator 8 and then It moves into the heating chamber 4 and is heated by the heater 7, and
When the gas heated in the heating chamber 4 moves to the cooling chamber 3 side, the gas is once removed from heat by the regenerator 8 and then moves to the cooling chamber 3 where it is cooled by the cooler 6. Become.

【0022】すなわち、加熱室4から冷却室3にガスが
移動する場合には、ガスの温度によって再生器8の内部
の温度が上昇し、冷却室3から加熱室4にガスが移動す
る場合には、すでに熱くなっている再生器8を介して移
動することにより、加熱器7による加熱量を少なくする
ことができ、このように再生器8を介すことによって、
熱交換の際の効率を著しく高めることができることにな
り、したがって、従来の再生器がないものに比べて冷却
室3側と加熱室4側との温度差を著しく大きくとること
ができることになる。
That is, when gas moves from the heating chamber 4 to the cooling chamber 3, the temperature inside the regenerator 8 rises due to the temperature of the gas, and when the gas moves from the cooling chamber 3 to the heating chamber 4, the temperature inside the regenerator 8 increases. By moving through the regenerator 8 which is already hot, the amount of heating by the heater 7 can be reduced, and by passing through the regenerator 8 in this way,
The efficiency during heat exchange can be significantly increased, and therefore, the temperature difference between the cooling chamber 3 side and the heating chamber 4 side can be made significantly larger than in a conventional system without a regenerator.

【0023】そして、このようにしてダイアフラム2を
変位させて、冷却室3と加熱室4との間をガスの通路5
を介してガスを移動させることによって、ガスの圧力の
変化に応じた動力をパワーピストン9を介して取り出せ
ることになる。
By displacing the diaphragm 2 in this way, a gas passage 5 is created between the cooling chamber 3 and the heating chamber 4.
By moving the gas through the power piston 9, power corresponding to changes in gas pressure can be extracted through the power piston 9.

【0024】また、上記の場合、周縁部をディスプレー
サシリンダ1の内周面に固着させた状態のダイアフラム
2の変位によって、冷却室3と加熱室4との間でガスを
移動をさせるようにしたことにより、従来のように、デ
ィスプレーサシリンダ1内をディスプレーサピストンが
移動する際の摺動抵抗等による機械的損失を全く考慮す
る必要がなくなり、したがって、機械的損失による出力
の低下がなくなることになる。
Further, in the above case, the gas is moved between the cooling chamber 3 and the heating chamber 4 by displacement of the diaphragm 2 whose peripheral edge is fixed to the inner circumferential surface of the displacer cylinder 1. As a result, there is no need to consider mechanical loss due to sliding resistance etc. when the displacer piston moves within the displacer cylinder 1, unlike in the past, and therefore, there is no reduction in output due to mechanical loss. .

【0025】上記のようにこの実施例によるスターリン
グエンジンにあっては、冷却室3と加熱室4との間でガ
スを移動させる際の熱交換の効率を著しく高めることが
できるので、2室間での温度差を大きくとることができ
るとともに、ガスを移動させる際の摺動抵抗等による機
械的損失を著しく小さくすることができることになり、
したがって、従来のものに比べて出力を著しく増大させ
ることができることになる。
As described above, in the Stirling engine according to this embodiment, the efficiency of heat exchange when moving gas between the cooling chamber 3 and the heating chamber 4 can be significantly increased. In addition to making it possible to increase the temperature difference between gases, it is possible to significantly reduce mechanical loss due to sliding resistance when moving gas, etc.
Therefore, the output can be significantly increased compared to the conventional one.

【0026】図4にはこの発明によるスターリングエン
ジンの第2の実施例が示されていて、このスターリング
エンジンは、動力を取り出すパワーピストン9の代わり
に伸縮自在なベローズ18を用いたものであって、その
他の構成は前記第1の実施例に示すものと同様の構成を
有しているので、前記第1の実施例に示すものと同一の
部分には同一の番号を付してその構成の詳細な説明は省
略するものとする。
FIG. 4 shows a second embodiment of the Stirling engine according to the present invention, in which a telescopic bellows 18 is used in place of the power piston 9 for extracting power. , the rest of the structure is similar to that shown in the first embodiment, so the same parts as shown in the first embodiment are given the same numbers and the structure is A detailed explanation will be omitted.

【0027】そして、この実施例に示すスターリングエ
ンジンにあっても、前記第1の実施例に示すものと同様
に、熱交換の際の効率を著しく高めることができて、冷
却室3と加熱室4との間での温度差を大きくとることが
できることになり、また、ダイアフラム2の変位によっ
て、冷却室3と加熱室4との間でガスを移動させるよう
にしたことにより、ガスを移動させる際の摺動抵抗等に
よる機械的損失を著しく小さくすることができることに
なり、さらに、動力を取り出す場合に、伸縮自在なベロ
ーズ18を用いたことにより、内部を完全に密封状態に
することができることになり、したがって、パワーピス
トン9を用いたものよりもさらに出力を増大させること
ができることになる。
[0027] Also in the Stirling engine shown in this embodiment, as in the first embodiment, the efficiency in heat exchange can be significantly increased, and the cooling chamber 3 and the heating chamber 4, and by moving the gas between the cooling chamber 3 and the heating chamber 4 by the displacement of the diaphragm 2, the gas can be moved. Mechanical losses due to sliding resistance etc. can be significantly reduced, and furthermore, by using the expandable bellows 18 when extracting power, the interior can be completely sealed. Therefore, the output can be further increased than that using the power piston 9.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明は前記のように構成して、ダイ
アフラムの変位により一方の室と他方の室との間でガス
を移動させるようにしたことにより、2室間でガスを移
動させる際の摺動抵抗等を著しく小さくすることができ
ることになり、従って、機械的損失を著しく小さくする
ことができることになり、また、2室間を連通するガス
の通路内に再生器を設けたことにより、熱交換の際の効
率を高めることができることになり、したがって、2室
間での温度差を著しく大きくすることができることにな
り、さらに、動力を取り出す際にベローズを用いた場合
には、内部を完全に密封状態に保つことができることに
なり、したがって、出力を著しく増大させることができ
ることになる等の優れた効果を有するものである。
Effects of the Invention The present invention is configured as described above, and the gas is moved between one chamber and the other chamber by displacement of the diaphragm, so that when moving the gas between the two chambers, the gas can be moved between the two chambers. This makes it possible to significantly reduce the sliding resistance of , it is possible to increase the efficiency of heat exchange, and therefore it is possible to significantly increase the temperature difference between the two chambers.Furthermore, if a bellows is used when extracting power, the internal It has excellent effects such as being able to keep the air in a completely sealed state and therefore significantly increasing the output.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明によるスターリングエンジンの第1の
実施例を示した概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a Stirling engine according to the present invention.

【図2】(a)は図1の再生器を示した平面図であり、
(b)は(a)の断面図である。
FIG. 2(a) is a plan view showing the regenerator of FIG. 1;
(b) is a sectional view of (a).

【図3】(a)は再生器の他の実施例を示した平面図で
あり、(b)は(a)の断面図である。
FIG. 3(a) is a plan view showing another embodiment of the regenerator, and FIG. 3(b) is a sectional view of FIG. 3(a).

【図4】この発明によるスターリングエンジンの第2の
実施例を示した概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the Stirling engine according to the invention.

【図5】従来のスターリングエンジンの一例を示した概
略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional Stirling engine.

【図6】従来のスターリングエンジンの他の例を示した
概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing another example of a conventional Stirling engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21……ディスプレーサシリンダ 2……ダイアフラム 3、23……冷却室 4、24……加熱室 5、25……ガスの通路 6、26……冷却器 7、27……加熱器 8、28……再生器 9、29……パワーピストン 10、30……パワーシリンダ 11、31……スライドシャフト 12、32……スライドガイド 13、14、33、34……コンロッド15、35……
クランクシャフト 16、36……フライホイール 18……ベローズ 22……ディスプレーサピストン
1, 21... Displacer cylinder 2... Diaphragm 3, 23... Cooling chamber 4, 24... Heating chamber 5, 25... Gas passage 6, 26... Cooler 7, 27... Heater 8, 28 ... Regenerators 9, 29 ... Power pistons 10, 30 ... Power cylinders 11, 31 ... Slide shafts 12, 32 ... Slide guides 13, 14, 33, 34 ... Connecting rods 15, 35 ...
Crankshaft 16, 36... Flywheel 18... Bellows 22... Displacer piston

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ディスプレーサシリンダ(1)内にダ
イアフラム(2)を設けて、内部を2室(3)(4)に
区画するとともに、ダイアフラム(2)とディスプレー
サシリンダ(1)との間で前記2室(3)(4)間を連
通するガスの通路(5)を形成し、さらに、前記一方の
室(3)に冷却器(6)を、前記他方の室(4)に加熱
器(7)を設けるとともに、前記ガスの通路(5)内に
再生器(8)を設け、さらに、前記一方の室(3)に内
部にパワーピストン(9)を移動可能に設けたパワーシ
リンダ(10)を連結し、前記ダイアフラム(2)の変
位によって、前記一方の室(3)内のガスを前記ガスの
通路(5)内の再生器(8)を介して他方の室(4)内
に、又は前記他方の室(4)内のガスを前記ガスの通路
(5)内の再生器(8)を介して一方の室(3)内に移
動させ、このときのガスの圧力の変化を前記パワーピス
トン(9)を介して動力として取り出すことを特徴とす
るスターリングエンジン。
Claim 1: A diaphragm (2) is provided within the displacer cylinder (1) to partition the interior into two chambers (3) and (4), and the displacer cylinder (1) is provided with a A gas passage (5) communicating between the two chambers (3) and (4) is formed, and a cooler (6) is provided in one of the chambers (3) and a heater (4) is provided in the other chamber (4). 7), a regenerator (8) is provided in the gas passage (5), and a power cylinder (10) is further provided with a movable power piston (9) inside the one chamber (3). ), and by displacement of the diaphragm (2), the gas in the one chamber (3) is transferred into the other chamber (4) via the regenerator (8) in the gas passage (5). , or the gas in the other chamber (4) is moved into the one chamber (3) via the regenerator (8) in the gas passage (5), and the change in gas pressure at this time is A Stirling engine characterized in that power is extracted as power via the power piston (9).
【請求項2】  ディスプレーサシリンダ(1)内にダ
イアフラム(2)を設けて、内部を2室(3)(4)に
区画するとともに、ダイアフラム(2)とディスプレー
サシリンダ(1)との間で前記2室(3)(4)間を連
通するガスの通路(5)を形成し、さらに、前記一方の
室(3)に冷却器(6)を、前記他方の室(4)に加熱
器(7)を設けるとともに、前記ガスの通路(5)内に
再生器(8)を設け、さらに、前記一方の室(3)にベ
ローズ(18)を連結し、前記ダイアフラム(2)の変
位によって、前記一方の室(3)内のガスを前記ガスの
通路(5)内の再生器(8)を介して他方の室(4)内
に、又は前記他方の室(4)内のガスを前記ガスの通路
(5)内の再生器(8)を介して一方の室(3)内に移
動させ、このときのガスの圧力の変化によって前記ベロ
ーズ(18)を変位させて動力として取り出すことを特
徴とするスターリングエンジン。
2. A diaphragm (2) is provided within the displacer cylinder (1) to partition the interior into two chambers (3) and (4), and the diaphragm (2) is provided between the diaphragm (2) and the displacer cylinder (1). A gas passage (5) communicating between the two chambers (3) and (4) is formed, and a cooler (6) is provided in one of the chambers (3) and a heater (4) is provided in the other chamber (4). 7), a regenerator (8) is provided in the gas passage (5), and a bellows (18) is connected to the one chamber (3), and by displacement of the diaphragm (2), The gas in the one chamber (3) is transferred to the other chamber (4) via the regenerator (8) in the gas passage (5), or the gas in the other chamber (4) is transferred to the other chamber (4). The gas is moved into one of the chambers (3) through the regenerator (8) in the gas passage (5), and the bellows (18) is displaced by the change in gas pressure at this time and extracted as power. Characteristic Stirling engine.
【請求項3】  前記ガスの通路(5)は、前記ダイア
フラム(2)の外周面と前記ディスプレーサシリンダ(
1)の内周面との間に、周方向に向かって少なくとも一
箇所に設けられ、このガスの通路(5)内に再生器(8
)が設けられるようになっている請求項1および2記載
のスターリングエンジン。
3. The gas passage (5) connects the outer peripheral surface of the diaphragm (2) and the displacer cylinder (
A regenerator (8) is provided in at least one place in the circumferential direction between the gas passage (5) and the inner peripheral surface of the
3. The Stirling engine according to claim 1, wherein the Stirling engine is provided with: ).
【請求項4】  前記ガスの通路(5)は、前記ダイア
フラム(2)の外周面と前記ディスプレーサシリンダ(
1)の内周面との間に、全周に渡って設けられ、このガ
スの通路(5)内に環状に形成された再生器(8)が設
けられるようになっている請求項1および2記載のスタ
ーリングエンジン。
4. The gas passage (5) connects the outer peripheral surface of the diaphragm (2) and the displacer cylinder (
1), wherein a regenerator (8) is provided along the entire circumference between the regenerator (8) and the inner peripheral surface of the gas passageway (5), and is annularly formed within the gas passageway (5). Stirling engine described in 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050087380A (en) * 2004-02-26 2005-08-31 사종엽 Rotary type sterling engine
JP2010229975A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Stirling engine

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JP2010229975A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Stirling engine

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