JPH07127525A

JPH07127525A - スターリングエンジン

Info

Publication number: JPH07127525A
Application number: JP5301146A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Igawa; 義春井川
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 1993-11-06
Filing date: 1993-11-06
Publication date: 1995-05-16

Abstract

(57)【要約】【目的】熱源装置にソーラ集熱装置を用いる。【構成】扇形のディスプレーサピストン２を設け、当
該ディスプレーサピストン２の上下に低温側ディスプレ
ーサ室２２及び高温側ディスプレーサ室２１を設ける。
低温側ディスプレーサ室２２側には冷却水の導入される
ウォータジャケット５を設ける。高温側ディスプレーサ
室２１側には、熱媒体を高温にするソーラ集熱式熱源装
置１を連結する。このソーラ集熱式熱源装置１は、二重
式真空ガラスパイプ１１と、当該二重式真空ガラスパイ
プ１１内に設けられたダミースペーサ１２とからなる。
また、二重式真空ガラスパイプ１１の高温側ディスプレ
ーサ室２１への連結部には、シリコーンゴム等からなる
シール部材１５が設けられている。【効果】二重式真空ガラスパイプ１１は、防振性のあ
るシール部材１５を介して高温側ディスプレーサ室２１
に連結されるので、その保護が図られ、耐久性が増す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スターリングエンジン
に関するものであり、特に、熱源装置に、二重式真空ガ
ラスパイプからなるソーラ集熱装置を採用するととも
に、低温部側にはウォータジャケット内に冷却水を導入
することとした水冷式の冷却装置を有するスターリング
エンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスターリングエンジン、特に熱源
装置に太陽熱を利用するタイプのものは、例えば、特開
昭６４−３６９５２号公報記載の如く、熱源装置を形成
するシリンダヘッド部に集光レンズ等を用い、これによ
って太陽熱の集中化を図り、作動ガス（熱媒体）の加熱
を行なっているものが主である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スターリン
グエンジンにおいては、熱機関としての効率を上げよう
とすれば、作動ガスに熱を与える高温部側の温度（Ｔ）
と、当該作動ガスを冷却する低温部側の温度（Ｔ₀ ）と
の間の温度差（Ｔ−Ｔ₀ ）の値が大きければ大きい程良
い。しかしながら、従来の集光レンズ方式による熱源装
置にあっては、シリンダヘッド部の面積等の関係から、
単位時間内に収集される太陽熱エネルギーの量には限度
がある。また、太陽熱エネルギー収集装置の耐久性ある
いは保守（メインテナンス）等に問題点がある。このよ
うな太陽熱エネルギーの収集能力等に関する問題点を解
決することとした、熱効率に優れたソーラ集熱方式のス
ターリングエンジンを提供しようとするのが、本発明の
目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、次のような手段を講ずることと
した。すなわち、ソーラ集熱装置を熱源装置とするスタ
ーリングエンジンに関して、ディスプレーサピストンに
よって形成される高温側ディスプレーサ室及び低温側デ
ィスプレーサ室を有し、これら両ディスプレーサ室間を
往復流動する熱媒体（作動ガス）を冷却する冷却水入り
のウォータジャケットを上記低温側ディスプレーサ室側
に有し、また、高温の熱媒体（作動ガス）の導入される
高温側ディスプレーサ室には、複数の二重式真空ガラス
パイプからなるソーラ集熱装置にて形成される熱源装置
が連結され、更に、当該熱源装置と上記低温側ディスプ
レーサ室との間には、低温側ディスプレーサ室から流動
して来る低温の熱媒体（作動ガス）を予熱する再生式熱
交換器を有してなる構成を採ることとした。また、上記
熱源装置を、二重式真空ガラスパイプを基礎にして形成
させるとともに、当該二重式真空ガラスパイプの上記高
温側ディスプレーサ室への連結部に、耐熱性及び耐久性
に優れたシリコーンゴム等からなる防振性のあるシール
部材を設けてなる構成を採ることとした。

【０００５】

【作用】上記構成を採ることにより、本発明においては
次のような作用を呈することとなる。まず、図１におい
て、フライホイール６をＡ矢印図示の如く回転運動させ
ると、当該フライホイール６にクランク６１を介して連
結されているコネクティングリンク６７が上方に移動
し、当該コネクティングリンク６７とＯ₇₆点にて連結さ
れているヨーク７が、その取付点Ｏ₇ を中心にして揺動
運動を行なう。その結果、当該ヨーク７のフォーク部７
１に係合されているピン２９を介してディスプレーサピ
ストン２が、その取付点Ｏ₂ を支点にして下方への揺動
運動を開始する。このディスプレーサピストン２の下方
への揺動運動によって、高温側ディスプレーサ室２１内
に収容されていたヘリウムガス等の熱媒体は下方に押さ
れ、熱源装置（ソーラ集熱装置）１内のガス通路１４へ
と送り出される。そして、当該ガス通路１４内に導入さ
れた熱媒体は、当該ガス通路１４内にて、二重式真空ガ
ラスパイプ１１を経由して選択吸収される太陽熱により
高温状態に暖められる（熱せられる）。

【０００６】一方、上記作動に伴って、上記フライホイ
ール６にクランク６１を介して連結されているコネクテ
ィングロッド８６も、図１の矢印図示の如く、左右方向
に運動をする。このコネクティングロッド８６の左右方
向への運動はベルクランク８を介してパワーピストン３
に伝達され、当該パワーピストン３は下方に移動する。
このパワーピストン３の下方移動によって、当該パワー
ピストン３と気密ベローズ３１との間の空間３３内に収
容されていた低温の熱媒体は低温側ディスプレーサ室２
２内へ押出される。

【０００７】上記の状態から更にフライホイール６が回
転運動をし、上記ディスプレーサピストン２が作動し、
下死点の位置まで移動すると、上記ディスプレーサピス
トン２の作動により上記高温側ディスプレーサ室２１内
の熱媒体は、そのほとんどが高温側ディスプレーサ室２
１から熱源装置（ソーラ集熱装置）１のガス通路１４内
に排出される（排出行程）。そして、ここで、上記熱媒
体は太陽熱を受けて暖められる。また、これと同時に、
この暖められた熱媒体は、ガス通路１４の一方側とガス
出入口４５を介して連結されている再生式熱交換器４に
送られ、当該再生式熱交換器４を暖める（加熱する）。

【０００８】このように、上記ディスプレーサピストン
２が上記下死点の位置まで到達すると、次に高温側ディ
スプレーサ室２１へは、ソーラ集熱装置１のガス通路１
４内で太陽熱により暖められた高温の熱媒体が送り込ま
れることとなる。すなわち、高温側ディスプレーサ室２
１には、熱源装置（ソーラ集熱装置）１の上記ガス通路
１４側から高温の熱媒体が導入され、当該熱媒体は膨脹
作用をする。これによって、上記ディスプレーサピスト
ン２は上方に押上げられることとなる（膨脹行程）。

【０００９】また、これと同時に、当該ディスプレーサ
ピストン２に、ヨーク７、コネクティングリンク６７、
コネクティングロッド８６、ベルクランク８を介して連
結されているパワーピストン３も上方に押上げられる。
なお、上記ディスプレーサピストン２の上方への揺動運
動の後半部分においては、上記パワーピストン３は下方
へ移動することとなり、これらディスプレーサピストン
２及びパワーピストン３の共同作用により、低温側ディ
スプレーサ室２２内に収容されていた低温の熱媒体は再
生式熱交換器４側へと送り出される。ここにおいて、低
温状態の熱媒体は、先の排出行程において熱源装置（ソ
ーラ集熱装置）１からの高温の熱媒体にてすでに熱せら
れている再生式熱交換器４によって暖められ（予熱さ
れ）、熱源装置（ソーラ集熱装置）１へと送り出され
る。この再生式熱交換器４のところで予熱された熱媒体
は、上記の如く、熱源装置（ソーラ集熱装置）１のガス
通路１４内で、太陽熱により更に暖められて、高温側デ
ィスプレーサ室２１内へと供給され、上記膨脹行程に寄
与することとなる。

【００１０】このように、９０°位相差のある状態での
ディスプレーサピストン２とパワーピストン３との相互
作用により、高温側ディスプレーサ室２１と低温側ディ
スプレーサ室２２との間で熱媒体を往復移動させ、しか
もその間に、熱源装置（ソーラ集熱装置）１及び再生式
熱交換器４を介することにより熱媒体への復熱作用を働
かせ、これによって、上記パワーピストン３及びフライ
ホイール６側から動力を取り出す（出力させる）ことと
している。

【００１１】このような作動において、ソーラ集熱装置
にて形成される熱源装置１は、図１ないし図３に示す如
く、既存の二重式真空ガラスパイプ１１と、当該二重式
真空ガラスパイプ１１内に収納された仕切部１３を有す
るダミースペーサ１２とからなり、これら二重式真空ガ
ラスパイプ１１とダミースペーサ１２との間には、ヘリ
ウムガス等からなる熱媒体の流動するガス通路１４が形
成されている構成からなるものであるので、当該ガス通
路１４内を流動する上記熱媒体は、迅速に高温状態まで
暖められることとなる。そして更に、このような構成か
らなる二重式真空ガラスパイプ１１が、図３に示す如
く、並列に複数本列べられ、かつ、その周りをリフレク
タ９１で囲まれた状態でスタンド９５を介して太陽の方
向を向くように設置されている構成からなるものである
ので、太陽熱の集熱効率は非常に高められた状態となっ
ている。従って、高温側ディスプレーサ室２１内に導入
される熱媒体は高温（Ｔ）に熱せられた状態で送り込ま
れることとなる。

【００１２】一方、低温側ディスブレーサ室２２側に
は、ウォータポンプ５１によって供給される冷却水の導
入されるウォータジャケット５が設けられていることよ
り、低温側ディスプレーサ室２２側に収容される熱媒体
は、上記冷却水により冷却されて、低温（Ｔ₀ ）の状態
に保持されることとなる。これらのことから、本発明に
おいては、熱媒体の温度差（Ｔ−Ｔ₀ ）の値が大きな状
態で維持されることとなる。その結果、本発明のスター
リングエンジンにおいては、高出力及び高効率が得られ
ることとなる。

【００１３】なお、上記熱源装置１において、当該熱源
装置１を形成するソーラ集熱装置の二重式真空ガラスパ
イプ１１が高温側ディスプレーサ室２１に連結される部
分には、図２に示す如く、上記二重式真空ガラスパイプ
１１の口元部を覆うようにシール部材１５が設けられて
いる。そして、このシール部材１５は、シリコーンゴム
等からなる耐熱性、耐久性に優れ、かつ、ディスプレー
サピストン２の揺動運動等によって発生する振動を吸収
する機能を有しているものであるので、高温側ディスプ
レーサ室２１の隔壁２７に連結される上記二重式真空ガ
ラスパイプ１１側には、上記振動が上記シール部材１５
のところで遮断され、伝達されない。その結果、上記二
重式真空ガラスパイプ１１の耐久性が増すこととなる。
また、当該連結部は、図２に示す如く、シリコーンゴム
等の弾性体からなるシール部材１５をクリップ等からな
るバインディング１９にて取付ける（締付ける）構成を
採ることとしているので、二重式真空ガラスパイプ１１
の取換え（交換）作業が簡単になり、熱源装置１のメイ
ンテナンスが容易になる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について、図１ないし図３を
基に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、扇
形のディスプレーサピストン２を有するスターリングエ
ンジンに関するものであって、当該ディスプレーサピス
トン２によって形成される高温側ディスプレーサ室２１
及び低温側ディスプレーサ室２２と、当該低温側ディス
プレーサ室２２側にあって当該低温側ディスプレーサ室
２２に導入されるヘリウムガス等からなる熱媒体を冷却
するためのウォータジャケット５と、上記高温側ディス
プレーサ室２１に導入される熱媒体を暖める（加熱す
る）ソーラ集熱装置からなる熱源装置１と、上記低温側
ディスプレーサ室２２から流動してくる低温の熱媒体を
予熱する再生式熱交換器４と、ディスプレーサピストン
２とパワーピストン３との間に９０°の位相差を保った
状態で、これらディスプレーサピストン２及びパワーピ
ストン３を作動させるリンク機構、更にはフライホイー
ル６等からなることを基本とするものである。

【００１５】このような基本構成において、上記扇形の
ディスプレーサピストン２、当該ディスプレーサピスト
ン２と９０°位相差を有した状態で作動するパワーピス
トン３、これら９０°の位相差を有するように相対運動
を伝達するリンク機構及びフライホイール６、上記扇形
のディスプレーサピストン２によって形成される高温側
ディスプレーサ室２１及び低温側ディスプレーサ室２
２、当該低温側ディスプレーサ室２２からの低温状態の
熱媒体（ヘリウムガス）を予熱する再生式熱交換器４
は、既存の公知のものである。

【００１６】このような基本構成において、上記低温側
ディスプレーサ室２２側に設けられているウォータジャ
ケット５には、ウォータポンプ５１等により低温の冷却
水が供給されるようになっている。このような低温側デ
ィスプレーサ室２２内の低温の熱媒体（ヘリウムガス）
を、上記再生式熱交換器４に送り出す等の作動をするパ
ワーピストン３は、コーン型の形態を有し、そのベース
部は、上記ディスプレーサピストン２に対して９０°の
位相差を保った状態で作動するように連結されているリ
ンク機構の一部であるベルクランク８に連結されてい
る。なお、上記９０°の位相差を有するように形成され
ているリンク機構の一部には、上記パワーピストン３等
からの出力を円滑に取出すようにするためのフライホイ
ール６が設けられている。

【００１７】また、このフライホイール６の回転中心Ｏ
₆ 点には、当該フライホイール６と同軸上にクランク６
１が設けられており、このクランク６１の先端部Ｏ₆₁点
には、上記パワーピストン３を作動させるためのベルク
ランク８に連結されるコネクティングロッド８６、及び
ディスプレーサピストン２を作動させるためのヨーク７
に連結されるコネクティングリンク６７がそれぞれ回転
自在に連結されている。また、これらクランク６１及び
フライホイール６の中心には、図３に示す如く、同軸上
に発電機９９が連結されており、本スターリングエンジ
ンからの出力を受けて発電機能を発揮するようになって
いる。なお、上記パワーピストン３の外側には気密ベロ
ーズ３１が設けられており、これらによって上記低温側
ディスプレーサ室２２に連続する空間３３が形成される
ようになっている。また、上記パワーピストン３及び気
密ベローズ３１の作動により、上記低温側ディスプレー
サ室２２内に存在する熱媒体（ヘリウムガス）が上記再
生式熱交換器４側へ送り出されるようになっている。す
なわち、ポンプの役目を果たすようになっている。

【００１８】次に、上記高温側ディスプレーサ室２１へ
高温の熱媒体（ヘリウムガス）を送り出す熱源装置１
は、図１ないし図３に示す如く、二重式真空ガラスパイ
プ１１を基礎とするソーラ集熱装置にて形成されている
ものである。そして当該集熱装置１は、上記二重式真空
ガラスパイプ１１が、図３に示す如く、複数本並列に列
べられ、これらの周りがリフレクタ９１にて囲まれると
ともに、更に、このような構成からなるものがスタンド
９５にて太陽の方向を向くように設置（セット）されて
いる構成からなるものである。このような基本構成にお
いて、上記二重式真空ガラスパイプ１１内には、上記熱
媒体（ヘリウムガス）が流動するためのガス通路１４を
形成するためのダミースペーサ１２が設置されている構
成からなるものである。

【００１９】なお、当該ダミースペーサ１２は、図１及
び図２に示す如く、板状の仕切部１３を中央に有する構
成からなるものであり、当該仕切部１３の上方部は、図
２に示す如く、高温側ディスプレーサ室２１への熱媒体
（ヘリウムガス）の出入を行なわせるガス出入口２５と
再生式熱交換器４への熱媒体（ヘリウムガス）の出入を
行なわせるガス出入口４５との間を仕切る仕切板を形成
するようになっている。なお、本実施例においては、上
記構成からなる二重式真空ガラスパイプ１１が、複数
個、上記高温側ディスプレーサ室２１側に設置されてお
り、これによって、効率の良いソーラ集熱装置（熱源装
置）１が形成されるようになっている。

【００２０】このような構成からなるソーラ集熱装置１
の二重式真空ガラスパイプ１１が高温側ディスプレーサ
室２１に連結される部分の具体的構成は、図２に示す如
く、シリコーンゴム等からなる防振性シール部材１５を
主にして形成されているものである。すなわち、二重式
真空ガラスパイプ１１の開口部（口元部）にはブッシュ
状の形態を有するシール部材１５が装着され、このシー
ル部材１５の外側からはクリップ等からなるバインディ
ング１９が取付けられており、このバインディング１９
にて上記二重式真空ガラスパイプ１１とシール部材１５
とが一体的に締付けられている構成からなるものであ
る。そして、このように二重式真空ガラスパイプ１１の
開口部にシール部材１５の取付けられた状態のものが、
上記高温側ディスプレーサ室２１の隔壁２７に設けられ
た出入口２５、４５のところに取付けられる構成となっ
ている。

【００２１】従って、本実施例における連結部において
は、隔壁２７を介して伝達されるスターリングエンジン
からの振動は、上記弾性体からなるシール部材１５のと
ころで吸収され、当該振動は二重式真空ガラスパイプ１
１側へは伝達されないようになっている。その結果、当
該二重式真空ガラスパイプ１１が上記振動等により破損
したりすることも無くなる。また、万が一、上記二重式
真空ガラスパイプ１１が破損したとしても、上記バイン
ディング１９を取り外すことによって、簡単に上記二重
式真空ガラスパイプ１１の交換を行なうことができるよ
うな構成となっている。

【００２２】上記構成からなる本実施例の作動態様等に
ついて説明する。まず、図１において、フライホイール
６を、Ａ矢印図示の如く、回転運動させると、当該フラ
イホイール６にクランク６１を介して連結されているコ
ネクティングリンク６７が上方に移動し、当該コネクテ
ィングリンク６７とＯ₇₆点にて連結されているヨーク７
が、その取付点Ｏ₇ を中心にして揺動運動を行なう。そ
の結果、当該ヨーク７のフォーク部７１に係合されてい
るピン２９を介してディスプレーサピストン２が、その
取付点Ｏ₂ を支点にして下方への揺動運動を開始する。
このディスプレーサピストン２の下方への揺動運動によ
って、高温側ディスプレーサ室２１内に収容されていた
ヘリウムガス等の熱媒体は下方に押され、熱源装置（ソ
ーラ集熱装置）１内のガス通路１４内へと送り出され
る。そして、当該ガス通路１４内に導入された熱媒体
（ヘリウムガス）は、当該ガス通路１４内にて、二重式
真空ガラスパイプ１１を経由して選択吸収された太陽熱
により高温状態に加熱される。

【００２３】一方、上記作動に伴って、上記フライホイ
ール６にクランク６１を介して連結されているコネクテ
ィングロッド８６も、図１の矢印図示の如く、左右方向
に運動をする。このコネクティングロッド８６の左右方
向への運動は、ベルクランク８を介してパワーピストン
３に伝達され、当該パワーピストン３は下方へ移動す
る。このパワーピストン３の下方移動によって、当該パ
ワーピストン３と気密ベローズ３１との間の空間３３内
に収容されていた低温の熱媒体（ヘリウムガス）は、低
温側ディスプレーサ室２２内へ押出される。

【００２４】上記状態から更にフライホイール６が回転
運動をし、上記ディスプレーサピストン２が作動し、下
死点の位置まで移動すると、上記ディスプレーサピスト
ン２の作動によって、上記高温側ディスプレーサ室２１
内の熱媒体はそのほとんどが高温側ディスプレーサ室２
１から熱源装置（ソーラ集熱装置）１のガス通路１４内
に排出される（排出行程）。そして、ここで、上記熱媒
体は太陽熱を受けて暖められる（加熱される）。また、
これと同時にこの暖められた熱媒体は、ガス通路１４の
一方側と連結されている再生式熱交換器４に送られ、当
該再生式熱交換器４を暖める（加熱する）。

【００２５】このように、上記ディスプレーサピストン
２が上記下死点の位置まで到達すると、次には、上記高
温側ディスプレーサ室２１内へは、熱源装置（ソーラ集
熱装置）１の上記ガス通路１４側から高温の熱媒体（ヘ
リウムガス）が導入され、当該熱媒体（ヘリウムガス）
は膨脹作用をする。この熱媒体（ヘリウムガス）の膨脹
作用によって、上記ディスプレーサピストン２は上方に
押上げられる（膨脹行程）。なお、このディスプレーサ
ピストン２の上方への移動運動の後半部分においては、
上記パワーピストン３は下方に移動することとなり、こ
れらディスプレーサピストン２及びパワーピストン３の
共同作用により低温側ディスプレーサ室２２内に収容さ
れていた低温の熱媒体（ヘリウムガス）は再生式熱交換
器４側へと送り出される。ここにおいて、低温状態の熱
媒体（ヘリウムガス）は、先の排出行程において熱源装
置（ソーラ集熱装置）１からの高温の熱媒体（ヘリウム
ガス）にてすでに熱せられている再生式熱交換器４によ
って暖められ（予熱され）、熱源装置（ソーラ集熱装
置）１へと送り出される。この再生式熱交換器４のとこ
ろで予熱された熱媒体（ヘリウムガス）は、熱源装置
（ソーラ集熱装置）１のガス通路１４内で、太陽熱によ
り更に加熱されて、高温側ディスプレーサ室２１内へと
供給され、上記膨張行程に寄与することとなる。

【００２６】このように、９０°位相差のある状態での
ディスプレーサピストン２とパワーピストン３との相互
作用により、高温側ディスプレーサ室２１と低温側ディ
スプレーサ室２２との間で熱媒体（ヘリウムガス）を往
復移動させ、しかもその間に、熱源装置（ソーラ集熱装
置）１及び再生式熱交換器４を介することにより熱媒体
（ヘリウムガス）への復熱作用を働かせ、これによっ
て、上記パワーピストン３及びフライホイール６側から
動力を取り出すこととしている。

【００２７】このような作動において、上記ソーラ集熱
装置にて形成される熱源装置１は、図１ないし図３に示
す如く、既存の二重式真空ガラスパイプ１１と、当該二
重式真空ガラスパイプ１１内に収納された仕切部１３を
有するダミースペーサ１２とからなり、これら二重式真
空ガラスパイプ１１とダミースペーサ１２との間に、ヘ
リウムガス等からなる熱媒体の流動するガス通路１４が
形成されている構成からなるものであるので、熱媒体
（ヘリウムガス）は当該ガス通路１４内を流動すること
によって、迅速に高温状態まで暖められることとなる。
更には、上記構成からなる二重式真空ガラスパイプ１１
が、図３に示す如く、並列に複数本列べられ、かつ、そ
の周りをリフレクタ９１で囲まれた状態でスタンド９５
にて太陽の方向を向くように設置されているので、太陽
熱の集熱効率は非常に高いものとなっている。従って、
高温側ディスプレーサ室２１内に導入される熱媒体（ヘ
リウムガス）は、高温（Ｔ）の状態で送り込まれること
となる。

【００２８】一方、低温側ディスプレーサ室２２側に
は、ウォータポンプ５１によって供給される冷却水の導
入されるウォータジャケット５が設けられていることよ
り、低温側ディスプレーサ室２２側に収容される熱媒体
（ヘリウムガス）は、上記冷却水の冷却作用により、低
温（Ｔ₀ ）の状態に保持される。従って、本実施例にお
いては、熱媒体（ヘリウムガス）の温度差（Ｔ−Ｔ₀ ）
の値が大きくなり、高出力化及び高効率化が図られるこ
ととなる。

【００２９】なお、上記熱源装置１において、当該熱源
装置１を形成するソーラ集熱装置の二重式真空ガラスパ
イプ１１が高温側ディスプレーサ室２１に連結される部
分には、図２に示す如く、上記二重式真空ガラスパイプ
１１の開口部（口元部）を覆うようにシール部材１５が
設けられている。そして、このシール部材１５は、シリ
コーンゴム等からなる耐熱性、耐久性に優れ、かつ、デ
ィスプレーサピストン２の揺動運動等によって発生する
振動を吸収する機能を有しているものであるので、高温
側ディスプレーサ室２１の隔壁２７に連結される上記二
重式真空ガラスパイプ１１側には、上記振動が上記シー
ル部材１５のところで遮断され、伝達されない。その結
果、上記二重式真空ガラスパイプ１１は、振動等による
破損を免れることとなり、その耐久性が増すこととな
る。また、当該連結部は、図２に示す如く、シリコーン
ゴム等の弾性体からなるシール部材１５をクリップ等か
らなるバインディング１９にて取付ける（締付ける）構
成を採ることとしているので、二重式真空ガラスパイプ
の取換え（交換）作業が簡単になり、熱源装置１のメイ
ンテナンスが容易になる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ソーラ集熱装置を熱源
装置とするスターリングエンジンに関して、ディスプレ
ーサピストンによって形成される高温側ディスプレーサ
室及び低温側ディスプレーサ室を有し、これら両ディス
プレーサ室間を往復流動する熱媒体（作動ガス）を冷却
する冷却水入りのウォータジャケットを上記低温側ディ
スプレーサ室側に有し、また、高温の熱媒体（作動ガ
ス）の導入される高温側ディスプレーサ室には、複数の
二重式真空ガラスパイプからなるソーラ集熱装置にて形
成される熱源装置が連結され、更に、当該熱源装置と上
記低温側ディスプレーサ室との間には、低温側ディスプ
レーサ室から流動して来る低温の熱媒体（作動ガス）を
予熱する再生式熱交換器を有してなる構成を採るととも
に、上記熱源装置を、二重式真空ガラスパイプを基礎に
して形成させ、また、当該二重式真空ガラスパイプの上
記高温側ディスプレーサ室への連結部に、耐熱性及び耐
久性に優れたシリコーンゴム等からなる防振性のあるシ
ール部材を設けてなる構成を採ることとしたので、ヘリ
ウムガス等の熱媒体は上記ソーラ集熱装置内にて迅速に
高温状態（Ｔ）に暖められる（加熱される）ようになっ
た。また、一方、低温側ディスプレーサ室内の熱媒体
（作動ガス）は、水冷式ウォータジャケットにより低温
状態（Ｔ₀ ）に維持されることとなり、熱媒体（作動ガ
ス）の温度差（Ｔ−Ｔ₀ ）の値を大きく確保することが
できるようになった。その結果、本発明のスターリング
エンジンにおいては、高出力化及び高効率化を図ること
ができるようになった。また、二重式真空ガラスパイプ
の高温側ディスプレーサ室への連結部には、シリコーン
ゴム等からなる防振性のシール部材を介してバインディ
ングにて締付けることによって結合される構成を採るこ
ととしたので、上記シール部材にて二重式真空ガラスパ
イプの保護が図られるとともに、当該二重式真空ガラス
パイプの交換作業等を簡単に行なうことができるように
なった。従って、本スターリングエンジン自体のメイン
テナンスが楽になり、維持費の低減化等を図ることがで
きるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン構造図であ
る。

【図２】本発明にかかる二重式真空ガラスパイプの高温
側ディスプレーサ室側への連結部の構造を示す部分断面
図である。

【図３】本発明の全体構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１熱源装置（ソーラ集熱装置）１１二重式真空ガラスパイプ１２ダミースペーサ１３仕切部（仕切板）１４ガス通路１５シール部材１９バインディング２ディスプレーサピストン２１高温側ディスプレーサ室２２低温側ディスプレーサ室２５ガス出入口２９ピン３パワーピストン３１気密ベローズ３３空間４再生式熱交換器４５ガス出入口５ウォータジャケット５１ウォータポンプ６フライホイール６１クランク６７コネクティングリンク７ヨーク７１フォーク部８ベルクランク８６コネクティングロッド９１リフレクタ９５スタンド９９発電機

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２４Ｊ 2/24 Ｚ 2/42 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソーラ集熱装置を熱源装置とするスター
リングエンジンにおいて、ディスプレーサピストンによ
って形成される高温側ディスプレーサ室及び低温側ディ
スプレーサ室を有し、これら両ディスプレーサ室間を往
復流動する熱媒体（作動ガス）を冷却する冷却水入りの
ウォータジャケットを上記低温側ディスプレーサ室側に
有し、また、高温の熱媒体（作動ガス）の導入される高
温側ディスプレーサ室にはソーラ集熱装置にて形成され
る熱源装置が連結され、更に、当該熱源装置と上記低温
側ディスプレーサ室との間には低温側ディスプレーサ室
から流動して来る低温の熱媒体（作動ガス）を予熱する
再生式熱交換器を有する構成からなるとともに、上記熱
源装置を、二重式真空ガラスパイプを基礎にして形成さ
せ、また、当該二重式真空ガラスパイプの上記高温側デ
ィスプレーサ室への連結部に、耐熱性及び耐久性に優れ
た弾性体からなる防振性シール部材を設けることとした
構成からなることを特徴とするスターリングエンジン。