JPH0678740B2 - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
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- JPH0678740B2 JPH0678740B2 JP15934885A JP15934885A JPH0678740B2 JP H0678740 B2 JPH0678740 B2 JP H0678740B2 JP 15934885 A JP15934885 A JP 15934885A JP 15934885 A JP15934885 A JP 15934885A JP H0678740 B2 JPH0678740 B2 JP H0678740B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- stirling engine
- pressure
- working space
- buffer tank
- Prior art date
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- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
-
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
-
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
- F02G2243/34—Regenerative displacers having their cylinders at right angle, e.g. "Robinson" engines
-
- 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
- F02G2244/00—Machines having two pistons
- F02G2244/02—Single-acting two piston engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は，スターリングエンジンに係り，特に，構成の
複雑化を招くことなく出力の安定化および出力制御の容
易化を図れるようにしたスターリングエンジンに関す
る。
複雑化を招くことなく出力の安定化および出力制御の容
易化を図れるようにしたスターリングエンジンに関す
る。
最近，省エネルギ化の一環として，スターリングエンジ
ンが見直され，熱心な研究が行われている。スターリン
グエンジンには種々の形態のものがあるが，たとえば，
俗にＬ型と呼称されている２ピストン方式のものを例に
とると，それぞれパワーピストンを内蔵した２つのパワ
ーシリンダ間に再生熱交換器を閉流路構成に接続し，再
生熱交換器の一端と一方のパワーシリンダとの間の流路
をヒータで加熱し，再生熱交換器の他端と他方のパワー
シリンダとの間の流路をクーラで冷却するように構成さ
れている。この機関は，静粛で，理論的熱効率が高く，
あらゆる熱源を使用できると言う特徴を有している。
ンが見直され，熱心な研究が行われている。スターリン
グエンジンには種々の形態のものがあるが，たとえば，
俗にＬ型と呼称されている２ピストン方式のものを例に
とると，それぞれパワーピストンを内蔵した２つのパワ
ーシリンダ間に再生熱交換器を閉流路構成に接続し，再
生熱交換器の一端と一方のパワーシリンダとの間の流路
をヒータで加熱し，再生熱交換器の他端と他方のパワー
シリンダとの間の流路をクーラで冷却するように構成さ
れている。この機関は，静粛で，理論的熱効率が高く，
あらゆる熱源を使用できると言う特徴を有している。
ところで，スターリングエンジンの出力を安定に保持し
たり，出力を可変するときには前述した閉流路，つまり
作動空間の平均圧力を制御する必要がある。このため，
今まで公表されているスターリングエンジンにあって
は，作動空間の圧力を制御するための格別な圧力容器，
圧力調整器，制御器，配管等を設けるようにしている。
たり，出力を可変するときには前述した閉流路，つまり
作動空間の平均圧力を制御する必要がある。このため，
今まで公表されているスターリングエンジンにあって
は，作動空間の圧力を制御するための格別な圧力容器，
圧力調整器，制御器，配管等を設けるようにしている。
しかしながら，上記のように作動空間圧力を制御するた
めに格別な圧力容器等を設けたものにあっては，作動空
間圧力を制御するための要素を設けるために広いスペー
スを必要とし，全体が大形化するばかりか構成が複雑化
する問題があった。
めに格別な圧力容器等を設けたものにあっては，作動空
間圧力を制御するための要素を設けるために広いスペー
スを必要とし，全体が大形化するばかりか構成が複雑化
する問題があった。
本発明は，このような事情に鑑みてなされたもので，そ
の目的とするところは，構成の複雑化や全体の大形化を
招くことなく出力の安定化制御および出力制御を行なえ
るスターリングエンジンを提供することにある。
の目的とするところは，構成の複雑化や全体の大形化を
招くことなく出力の安定化制御および出力制御を行なえ
るスターリングエンジンを提供することにある。
本発明によれば，内部に作動流体が封入され，かつピス
トンによって閉じられてなる作動空間を有したスターリ
ングエンジン本体と，このスターリングエンジン本体の
前記ピストンの背面空間に通じるとともに内部に前記作
動流体と同一種類の流体を封入してなるバッファータン
クと，このバッファータンクと前記作動空間の低温領域
との間に逆並列に接続された一対の逆止弁と，これら逆
止弁にそれぞれ直列に接続された一対の電磁弁と，運転
モードに対応させて前記電磁弁を開閉制御する手段とを
備えたスターリングエンジンが提供される。
トンによって閉じられてなる作動空間を有したスターリ
ングエンジン本体と，このスターリングエンジン本体の
前記ピストンの背面空間に通じるとともに内部に前記作
動流体と同一種類の流体を封入してなるバッファータン
クと，このバッファータンクと前記作動空間の低温領域
との間に逆並列に接続された一対の逆止弁と，これら逆
止弁にそれぞれ直列に接続された一対の電磁弁と，運転
モードに対応させて前記電磁弁を開閉制御する手段とを
備えたスターリングエンジンが提供される。
スターリングエンジンの作動空間は，通常，ピストンに
よって閉じられており，このピストンはコンロッド等を
介してクランク軸に連結されている。そして，通常，上
述したピストンとシリンダーとの間に存在する隙間から
の作動流体の漏れ防止，上記隙間を通して作動空間への
潤滑湯侵入防止等の理由からピストンの背面空間に作動
流体と同一種類の流体を封入し，さらに封入流体がピス
トンの動きを阻害しないようにするために上記背面空間
をバッファータンクに接続したものとなっている。本発
明は，バッファータンクの存在に着目し，このバッファ
ータンク内の流体を使って作動空間の圧力を制御してい
るのである。すなわち，作動空間の低温領域の圧力は周
期的に脈動する。したがって，一方の電磁弁を開に制御
することによって作動空間内の流体の一部をバッファー
タンク内へ移すことができ，他方の電磁弁を開に制御す
ることによってバッファータンク内の流体の一部を作動
空間へ移すことができ，結局，バッファータンク内の圧
力を基準にして上下方向に作動空間の平均圧力を変化さ
せることができので，これによって出力の安定化制御お
よび出力制御を行なうことができる。そして，この場合
には出力の安定化制御および出力制御を行なうための格
別な圧力容器等を必要としないので，全体の単純化およ
び小形化を実現することができる。
よって閉じられており，このピストンはコンロッド等を
介してクランク軸に連結されている。そして，通常，上
述したピストンとシリンダーとの間に存在する隙間から
の作動流体の漏れ防止，上記隙間を通して作動空間への
潤滑湯侵入防止等の理由からピストンの背面空間に作動
流体と同一種類の流体を封入し，さらに封入流体がピス
トンの動きを阻害しないようにするために上記背面空間
をバッファータンクに接続したものとなっている。本発
明は，バッファータンクの存在に着目し，このバッファ
ータンク内の流体を使って作動空間の圧力を制御してい
るのである。すなわち，作動空間の低温領域の圧力は周
期的に脈動する。したがって，一方の電磁弁を開に制御
することによって作動空間内の流体の一部をバッファー
タンク内へ移すことができ，他方の電磁弁を開に制御す
ることによってバッファータンク内の流体の一部を作動
空間へ移すことができ，結局，バッファータンク内の圧
力を基準にして上下方向に作動空間の平均圧力を変化さ
せることができので，これによって出力の安定化制御お
よび出力制御を行なうことができる。そして，この場合
には出力の安定化制御および出力制御を行なうための格
別な圧力容器等を必要としないので，全体の単純化およ
び小形化を実現することができる。
以下，本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は，本発明を適用した２ピストン方式のスターリ
ングエンジンの主要部系統図を示している。
ングエンジンの主要部系統図を示している。
すなわち，図中１はスターリングエンジン本体を示して
いる。この本体１は，大きく分けて，作動流体の膨張用
に供されるパワーシリンダ２（以後，膨張シリンダと称
す。）と，この膨張シリンダ２内に摺動自在に装着され
たパワーピストン３（以後，膨張ピストンと称す。）
と，作動流体の圧縮に供されるパワーシリンダ４（以
後，圧縮シリンダと称す。）と，この圧縮シリンダ４内
に摺動自在に装着されたパワーピストン５（以後，圧縮
ピストンと称す。）と，膨張シリンダ２と圧縮シリンダ
４との間に設けられたヒータ6,再生熱交換器７およびク
ーラ８と，膨張ピストン３および圧縮ピストン５にそれ
ぞれコンロッド9,10,クランク軸11,12を介して連結され
た出力軸13とで構成されている。
いる。この本体１は，大きく分けて，作動流体の膨張用
に供されるパワーシリンダ２（以後，膨張シリンダと称
す。）と，この膨張シリンダ２内に摺動自在に装着され
たパワーピストン３（以後，膨張ピストンと称す。）
と，作動流体の圧縮に供されるパワーシリンダ４（以
後，圧縮シリンダと称す。）と，この圧縮シリンダ４内
に摺動自在に装着されたパワーピストン５（以後，圧縮
ピストンと称す。）と，膨張シリンダ２と圧縮シリンダ
４との間に設けられたヒータ6,再生熱交換器７およびク
ーラ８と，膨張ピストン３および圧縮ピストン５にそれ
ぞれコンロッド9,10,クランク軸11,12を介して連結され
た出力軸13とで構成されている。
前記ヒータ６は，膨張シリンダ２のヘッド14を取り囲む
ように一部に断熱材15を配置して形成された燃焼室16
と，この燃焼室16内に配置された複数の熱交換器17と，
燃焼室16に臨むように配置された燃料供給用のノズル18
と，燃焼室16を取り囲むように配置され燃焼に必要な空
気を燃焼排ガスで予熱する空気予熱器19とで構成されて
いる。
ように一部に断熱材15を配置して形成された燃焼室16
と，この燃焼室16内に配置された複数の熱交換器17と，
燃焼室16に臨むように配置された燃料供給用のノズル18
と，燃焼室16を取り囲むように配置され燃焼に必要な空
気を燃焼排ガスで予熱する空気予熱器19とで構成されて
いる。
前記各熱交換器17は，それぞれ外形が棒状に形成されて
おり，各流体通路の一端側を膨張シリンダ２内の頂部に
通じさせ，他端側をヘッド14内に形成されたマニホルド
20に通じさせて，全体で漏斗を形成する如く配置されて
いる。マニホルド20は接続管21を介して再生熱交換器７
に接続され，この再生熱交換器７は熱交換器によって構
成されたクーラ８を介して圧縮シリンダ４内の頂部に接
続されている。そして，膨張シリンダ２と膨張ピストン
３とで囲まれた空間，各熱交換器17,マニホルド20,接続
管21,再生熱交換器7,クーラ8,圧縮シリンダ４と圧縮ピ
ストン５とで囲まれた空間からなる閉じられた空間，つ
まり作動空間には作動流体としてのHeが封入されてい
る。前記ノズル18は図示しない燃料調節弁を介して図示
しない燃料供給源に接続されており，また，空気予熱器
19の空気導入口22は図示しない送風機の吐出口に接続さ
れている。
おり，各流体通路の一端側を膨張シリンダ２内の頂部に
通じさせ，他端側をヘッド14内に形成されたマニホルド
20に通じさせて，全体で漏斗を形成する如く配置されて
いる。マニホルド20は接続管21を介して再生熱交換器７
に接続され，この再生熱交換器７は熱交換器によって構
成されたクーラ８を介して圧縮シリンダ４内の頂部に接
続されている。そして，膨張シリンダ２と膨張ピストン
３とで囲まれた空間，各熱交換器17,マニホルド20,接続
管21,再生熱交換器7,クーラ8,圧縮シリンダ４と圧縮ピ
ストン５とで囲まれた空間からなる閉じられた空間，つ
まり作動空間には作動流体としてのHeが封入されてい
る。前記ノズル18は図示しない燃料調節弁を介して図示
しない燃料供給源に接続されており，また，空気予熱器
19の空気導入口22は図示しない送風機の吐出口に接続さ
れている。
しかして，前記膨張シリンダ２の側壁および前記圧縮シ
リンダ４の側壁で，膨張ピストン３および圧縮ピストン
５の背面側に位置する部分には，それぞれの背面側空間
31,32に通じる関係にパイプ33,34の一端側が接続されて
おり，これらパイプ33,34の他端側はそれぞれバッファ
ータンク35に接続されている。そして，バッファータン
ク35およびこれに通じた空間31,32には作動空間に封入
された流体と同一種類の流体，つまりこの実施例の場合
にはHeが所定圧力に封入されている。また，圧縮シリン
ダ４のヘッドには，このヘッド壁を貫通して圧縮シリン
ダ４内の頂部に通じる関係に孔36,37が設けてあり，こ
れら孔36,37はそれぞれ図示極性の逆止弁38,39,電磁弁4
0,41,キャピラリーチューブ42,43を介してヘッダー44に
接続されている。そして，ヘッダー44は，パイプ45を介
してバッファータンク35に接続されている。また，前記
圧縮シリンダ４には，圧縮シリンダ４内の頂部圧力を検
出する圧力検出器46が設けてあり，さらにバッファータ
ンク35にはバッファータンク35内の圧力を検出する圧力
検出器47が設けてある。そして，上記圧力検出器46,47
の出力PC,PBは，第２図に示す制御器50に導入され，ま
た電磁弁40,41は上記制御器50によって付勢制御され
る。制御器50は，圧縮シリンダ４内の頂部圧力の最大値
および最小値から平均値を常に計算し，この計算値と運
転モード指令Ｓとから条件判断を行なって後述する関係
に電磁弁40,41を付勢するように構成されている。
リンダ４の側壁で，膨張ピストン３および圧縮ピストン
５の背面側に位置する部分には，それぞれの背面側空間
31,32に通じる関係にパイプ33,34の一端側が接続されて
おり，これらパイプ33,34の他端側はそれぞれバッファ
ータンク35に接続されている。そして，バッファータン
ク35およびこれに通じた空間31,32には作動空間に封入
された流体と同一種類の流体，つまりこの実施例の場合
にはHeが所定圧力に封入されている。また，圧縮シリン
ダ４のヘッドには，このヘッド壁を貫通して圧縮シリン
ダ４内の頂部に通じる関係に孔36,37が設けてあり，こ
れら孔36,37はそれぞれ図示極性の逆止弁38,39,電磁弁4
0,41,キャピラリーチューブ42,43を介してヘッダー44に
接続されている。そして，ヘッダー44は，パイプ45を介
してバッファータンク35に接続されている。また，前記
圧縮シリンダ４には，圧縮シリンダ４内の頂部圧力を検
出する圧力検出器46が設けてあり，さらにバッファータ
ンク35にはバッファータンク35内の圧力を検出する圧力
検出器47が設けてある。そして，上記圧力検出器46,47
の出力PC,PBは，第２図に示す制御器50に導入され，ま
た電磁弁40,41は上記制御器50によって付勢制御され
る。制御器50は，圧縮シリンダ４内の頂部圧力の最大値
および最小値から平均値を常に計算し，この計算値と運
転モード指令Ｓとから条件判断を行なって後述する関係
に電磁弁40,41を付勢するように構成されている。
なお，第１図中51は潤滑油が所定レベルまで収容された
クランク室を示し,52,53はリニアベアリングを示し,54
はクーラ８の冷媒を案内する配管を示しを示している。
クランク室を示し,52,53はリニアベアリングを示し,54
はクーラ８の冷媒を案内する配管を示しを示している。
次に、上記のように構成されたスターリングエンジンの
動作を説明する。まず，配管54に冷媒を通流させている
状態で，送風機を作動させ，さらにノズル18から燃料を
送り出し，これに着火させる。また，外部動力源によっ
て出力軸13を一時的に回転させる。出力軸13が外部動力
源によって回転しているので，この出力軸13にクランク
軸11,12,コンロッド9,10を介して連結されている膨張ピ
ストン３および圧縮ピストン５は，ある位相差をもって
往復動する。この往復動によって膨張ピストン３が圧縮
工程に移ると，膨張シリンダ２内のHeが各熱交換器17,
マニホルド20,接続管21,再生熱交換器7,クーラ８を介し
て圧縮シリンダ４内に流れ込み，膨張ピストン３が上死
点に達した時点でHeのほとんどが圧縮シリンダ４内に流
れ込む。このとき,Heは再生熱交換器７を通過する間
に，その保有している熱が再生熱交換器７に蓄熱され，
またクーラ８を通過する間にさらに冷却される。出力軸
13の回転に伴って圧縮ピストン５が下死点から上死点に
向けて移動を開始すると，圧縮シリンダ４内の低温のHe
が圧縮され，いままでとは逆の経路で膨張シリンダ１内
へ流れ込む。このとき,Heは再生熱交換器７を通過する
間に吸熱して高温に加熱され，次に各熱交換器17を通過
するときさらに加熱される。膨張シリンダ２内に流れ込
んだ高温のHeは，膨張して膨張ピストン３を押し下げ
る。以後，上述した動作が繰り返され，外部動力源を断
った状態でも出力軸13が回転を継続し，スターリングエ
ンジンとしての機能を発揮する。
動作を説明する。まず，配管54に冷媒を通流させている
状態で，送風機を作動させ，さらにノズル18から燃料を
送り出し，これに着火させる。また，外部動力源によっ
て出力軸13を一時的に回転させる。出力軸13が外部動力
源によって回転しているので，この出力軸13にクランク
軸11,12,コンロッド9,10を介して連結されている膨張ピ
ストン３および圧縮ピストン５は，ある位相差をもって
往復動する。この往復動によって膨張ピストン３が圧縮
工程に移ると，膨張シリンダ２内のHeが各熱交換器17,
マニホルド20,接続管21,再生熱交換器7,クーラ８を介し
て圧縮シリンダ４内に流れ込み，膨張ピストン３が上死
点に達した時点でHeのほとんどが圧縮シリンダ４内に流
れ込む。このとき,Heは再生熱交換器７を通過する間
に，その保有している熱が再生熱交換器７に蓄熱され，
またクーラ８を通過する間にさらに冷却される。出力軸
13の回転に伴って圧縮ピストン５が下死点から上死点に
向けて移動を開始すると，圧縮シリンダ４内の低温のHe
が圧縮され，いままでとは逆の経路で膨張シリンダ１内
へ流れ込む。このとき,Heは再生熱交換器７を通過する
間に吸熱して高温に加熱され，次に各熱交換器17を通過
するときさらに加熱される。膨張シリンダ２内に流れ込
んだ高温のHeは，膨張して膨張ピストン３を押し下げ
る。以後，上述した動作が繰り返され，外部動力源を断
った状態でも出力軸13が回転を継続し，スターリングエ
ンジンとしての機能を発揮する。
ところで，上記のようにして出力軸13から回転出力を取
り出すことができるのであるが，軸出力と作動空間の平
均圧力Ｐとの間および軸出力と回転数Ｎとの間には通
常，第３図および第４図に示す関係がある。すなわち，
回転数Ｎを一定にした場合，軸出力は作動空間の平均圧
力Ｐによって変化する。また，回転数Ｎの変化に対応さ
せて作動空間の平均圧力Ｐを変化させれば軸出力は一定
に保持される。したがって軸出力を制御するには，膨張
シリンダ２と膨張ピストン３とで囲まれた空間，各熱交
換器17,マニホルド20,接続管21,再生熱交換器7,クーラ
8,圧縮シリンダ４と圧縮ピストン５とで囲まれた空間か
らなる作動空間の平均圧力Ｐを制御するする必要がある
が，この実施例では次のようにして平均圧力Ｐを制御す
るようにしている。すなわち，ある運転状態において，
作動空間の圧力が第５図中Ａで示す周期で脈動していた
ものとする。この時の平均圧力はＢで示す値である。ま
た，この時のバッファータンク35内の圧力はＣで示す値
であったとする。このような運転状態において，制御器
50に軸出力増加を促す指令Ｓが与えられると，制御器50
は電磁弁40を開に制御する。このため，作動空間の圧力
がバッファータンク35内の圧力より低い期間，つまり第
５図中Ｄで示す期間，バッファータンク35からキャピラ
リーチューブ42,電磁弁40,逆止弁38を通って作動空間に
Heが流れ込むことになる。このため作動空間の平均圧力
が徐々に増加し，この結果，軸出力が増加する。一方，
軸出力の減少を促す指令Ｓが制御器50に与えられると，
制御器50は電磁弁41を開に制御する。この結果，第５図
を用いて説明すると，作動空間の圧力がバッファータン
ク35内の圧力より高い期間，つまり図中Ｅで示す期間，
作動空間内のHeの一部が逆止弁39,電磁弁41,キャピラリ
ーチューブ43を通してバッファータンク35内に流れ込
む。この結果，作動空間内の平均圧力が徐々に低下し
て，軸出力が低下することになる。このように，軸出力
制御および作動空間圧力の安定化制御を自由に行なうこ
とができる。そして，作動空間の圧力制御可変幅は，作
動空間，バッファーランクおよび空間31,32の容積と封
入圧力とによって決定される。また,1周期当りの作動ガ
スの流量は，キャピラリーチューブ42,43の内径および
長さの選択によってエンジンに最適な値に設定される。
り出すことができるのであるが，軸出力と作動空間の平
均圧力Ｐとの間および軸出力と回転数Ｎとの間には通
常，第３図および第４図に示す関係がある。すなわち，
回転数Ｎを一定にした場合，軸出力は作動空間の平均圧
力Ｐによって変化する。また，回転数Ｎの変化に対応さ
せて作動空間の平均圧力Ｐを変化させれば軸出力は一定
に保持される。したがって軸出力を制御するには，膨張
シリンダ２と膨張ピストン３とで囲まれた空間，各熱交
換器17,マニホルド20,接続管21,再生熱交換器7,クーラ
8,圧縮シリンダ４と圧縮ピストン５とで囲まれた空間か
らなる作動空間の平均圧力Ｐを制御するする必要がある
が，この実施例では次のようにして平均圧力Ｐを制御す
るようにしている。すなわち，ある運転状態において，
作動空間の圧力が第５図中Ａで示す周期で脈動していた
ものとする。この時の平均圧力はＢで示す値である。ま
た，この時のバッファータンク35内の圧力はＣで示す値
であったとする。このような運転状態において，制御器
50に軸出力増加を促す指令Ｓが与えられると，制御器50
は電磁弁40を開に制御する。このため，作動空間の圧力
がバッファータンク35内の圧力より低い期間，つまり第
５図中Ｄで示す期間，バッファータンク35からキャピラ
リーチューブ42,電磁弁40,逆止弁38を通って作動空間に
Heが流れ込むことになる。このため作動空間の平均圧力
が徐々に増加し，この結果，軸出力が増加する。一方，
軸出力の減少を促す指令Ｓが制御器50に与えられると，
制御器50は電磁弁41を開に制御する。この結果，第５図
を用いて説明すると，作動空間の圧力がバッファータン
ク35内の圧力より高い期間，つまり図中Ｅで示す期間，
作動空間内のHeの一部が逆止弁39,電磁弁41,キャピラリ
ーチューブ43を通してバッファータンク35内に流れ込
む。この結果，作動空間内の平均圧力が徐々に低下し
て，軸出力が低下することになる。このように，軸出力
制御および作動空間圧力の安定化制御を自由に行なうこ
とができる。そして，作動空間の圧力制御可変幅は，作
動空間，バッファーランクおよび空間31,32の容積と封
入圧力とによって決定される。また,1周期当りの作動ガ
スの流量は，キャピラリーチューブ42,43の内径および
長さの選択によってエンジンに最適な値に設定される。
このように，バッファータンク35内の流体を使用して出
力安定化制御および出力制御を行なえるようにしてい
る。したがって，従来のエンジンのように出力制御用の
格別な圧力容器等を必要としないので，全体の単純化お
よび小形化を図ることができ，結局，前述した効果を発
揮させることができる。
力安定化制御および出力制御を行なえるようにしてい
る。したがって，従来のエンジンのように出力制御用の
格別な圧力容器等を必要としないので，全体の単純化お
よび小形化を図ることができ，結局，前述した効果を発
揮させることができる。
なお，本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち，上述した実施例は，本発明を２ピストン
方式のものに適用した例であるが，本発明はディスプレ
ーサ方式のもにも適用できることは勿論である。
い。すなわち，上述した実施例は，本発明を２ピストン
方式のものに適用した例であるが，本発明はディスプレ
ーサ方式のもにも適用できることは勿論である。
第１図は本発明の一実施例に係るスターリングエンジン
の系統図，第２図は制御器の構成図，第３図から第５図
は同エンジンの動作を説明するための図である。 １……スターリングエンジン本体,2……膨張シリンダ,3
……膨張ピストン,4……圧縮シリンダ,5……圧縮ピスト
ン,6……ヒータ,7……再生熱交換器,8……クーラ,16…
…燃焼室,17……熱交換器,18……ノズル,19……空気予
熱器,35……バッファータンク,38,39……逆止弁,40,41
……電磁弁,42,43……キャピラリーチューブ,50……制
御器。
の系統図，第２図は制御器の構成図，第３図から第５図
は同エンジンの動作を説明するための図である。 １……スターリングエンジン本体,2……膨張シリンダ,3
……膨張ピストン,4……圧縮シリンダ,5……圧縮ピスト
ン,6……ヒータ,7……再生熱交換器,8……クーラ,16…
…燃焼室,17……熱交換器,18……ノズル,19……空気予
熱器,35……バッファータンク,38,39……逆止弁,40,41
……電磁弁,42,43……キャピラリーチューブ,50……制
御器。
Claims (1)
- 【請求項１】内部に作動流体が封入され，かつピストン
によって閉じられてなる作動空間を有したスターリング
エンジン本体と，このスターリングエンジン本体の前記
ピストンの背面空間に通じるとともに内部に前記作動流
体と同一種類の流体を封入してなるバッファータンク，
このバッファータンクと前記作動空間の低温領域との間
に逆並列に接続された一対の逆止弁と，これら逆止弁に
それぞれ直列に接続された一対の電磁弁と，運転モード
に対応させて前記電磁弁を開閉制御する手段とを具備し
てなることを特徴とするスターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934885A JPH0678740B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15934885A JPH0678740B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スタ−リングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220659A JPS6220659A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH0678740B2 true JPH0678740B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15691878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15934885A Expired - Fee Related JPH0678740B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678740B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361760A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | スタ−リングエンジン |
| JP2665334B2 (ja) * | 1987-04-01 | 1997-10-22 | 三菱電機株式会社 | スターリングエンジンの出力制御機構 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP15934885A patent/JPH0678740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6220659A (ja) | 1987-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |