JPH08520Y2 - 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
- JPH08520Y2 JPH08520Y2 JP1989037509U JP3750989U JPH08520Y2 JP H08520 Y2 JPH08520 Y2 JP H08520Y2 JP 1989037509 U JP1989037509 U JP 1989037509U JP 3750989 U JP3750989 U JP 3750989U JP H08520 Y2 JPH08520 Y2 JP H08520Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- space
- cylinder
- recess
- stirling engine
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、フリーピストンスターリングエンジンに関
する。
する。
（従来の技術） 従来のフリーピストンスターリングエンジンとして、
特開昭60-101249号公報に示されるものがあつた。
特開昭60-101249号公報に示されるものがあつた。
このものは、作動ガスを作動空間内に保持するシリン
ダと、前記作動空間内部で往復動するデイスプレーサピ
ストン及びパワーピストンを有し、デイスプレーサピス
トン或いはパワーピストンの軸線方向に、ガスばねと機
械ばねとを併用して、可動構成部品たる両ピストンを任
意の設計位置に保持するようにしている。
ダと、前記作動空間内部で往復動するデイスプレーサピ
ストン及びパワーピストンを有し、デイスプレーサピス
トン或いはパワーピストンの軸線方向に、ガスばねと機
械ばねとを併用して、可動構成部品たる両ピストンを任
意の設計位置に保持するようにしている。
（考案が解決しようとする課題） 上記した従来のフリーピストンスターリングエンジン
においては、デイスプレーサピストンの圧縮空間側端面
に突出部を設けると共に、パワーピストンの端面に突出
部が嵌合される凹部を設け、該凹部内にガスばねを形成
すると共に、該凹部内に機械ばねを介装しているため、
この機械ばねを圧縮方向及び伸長方向にもばね力を有す
るように使用してやれば、デイスプレーサピストンの位
置が規制でき、該ピストンのシリンダ内壁への当接を防
止できる。ところが、このように機械ばねをその両方向
にばね力が作用するように使用すると、機械ばねの耐久
性が著しく損なわれ、当該フリーピストンスターリング
エンジン作動時においては、該機械ばねは伸縮を繰り返
すことから、機械ばねが破損して同エンジンの出力が得
られなくなるという問題があつた。この問題は、デイス
プレーサピストンの膨張空間側に機械ばねを付加してや
り、両機械ばねを圧縮方向のみばね力が作用するように
してやれば、解消できるが、これによると、作動空間内
に大きな死容積が発生し、同エンジンの効率を低下させ
る。
においては、デイスプレーサピストンの圧縮空間側端面
に突出部を設けると共に、パワーピストンの端面に突出
部が嵌合される凹部を設け、該凹部内にガスばねを形成
すると共に、該凹部内に機械ばねを介装しているため、
この機械ばねを圧縮方向及び伸長方向にもばね力を有す
るように使用してやれば、デイスプレーサピストンの位
置が規制でき、該ピストンのシリンダ内壁への当接を防
止できる。ところが、このように機械ばねをその両方向
にばね力が作用するように使用すると、機械ばねの耐久
性が著しく損なわれ、当該フリーピストンスターリング
エンジン作動時においては、該機械ばねは伸縮を繰り返
すことから、機械ばねが破損して同エンジンの出力が得
られなくなるという問題があつた。この問題は、デイス
プレーサピストンの膨張空間側に機械ばねを付加してや
り、両機械ばねを圧縮方向のみばね力が作用するように
してやれば、解消できるが、これによると、作動空間内
に大きな死容積が発生し、同エンジンの効率を低下させ
る。
そこで本考案は、作動空間内に死容積を生じさせるこ
となく、両ピストンの位置を規制させることを、その技
術的課題とする。
となく、両ピストンの位置を規制させることを、その技
術的課題とする。
上記した課題を解決するために講じた手段は、当該フ
リーピストンスターリングエンジンにおいて、前記デイ
スプレーサピストンの前記圧縮空間側端面もしくは前記
パワーピストンの他端に突出部を設けると共に、前記パ
ワーピストンの他端もしくは前記デイスプレーサピスト
ンの前記圧縮空間側端面に前記突出部が嵌合される凹部
を設け、該凹部に第１機械ばねを介装すると共に、前記
デイスプレーサピストンの前記膨張室側端面もしくは該
膨張室側端面に対向する前記シリンダ内壁に凹所を設け
ると共に、前記凹所に前記デイスプレーサピストンを押
圧可能にベローズにより被覆された第２機械ばねを介装
したことである。
リーピストンスターリングエンジンにおいて、前記デイ
スプレーサピストンの前記圧縮空間側端面もしくは前記
パワーピストンの他端に突出部を設けると共に、前記パ
ワーピストンの他端もしくは前記デイスプレーサピスト
ンの前記圧縮空間側端面に前記突出部が嵌合される凹部
を設け、該凹部に第１機械ばねを介装すると共に、前記
デイスプレーサピストンの前記膨張室側端面もしくは該
膨張室側端面に対向する前記シリンダ内壁に凹所を設け
ると共に、前記凹所に前記デイスプレーサピストンを押
圧可能にベローズにより被覆された第２機械ばねを介装
したことである。
また、本考案が講じた更なる手段は、当該フリーピス
トンスターリングエンジンにおいて、前記デイスプレー
サピストンを駆動手段により常時駆動させると共に、前
記パワーピストンの他端もしくは該他端に対向した前記
シリンダの内壁に凹所を設け、該凹所に前記パワーピス
トンを押圧可能にベローズにより被覆された機械ばねを
介装したことである。
トンスターリングエンジンにおいて、前記デイスプレー
サピストンを駆動手段により常時駆動させると共に、前
記パワーピストンの他端もしくは該他端に対向した前記
シリンダの内壁に凹所を設け、該凹所に前記パワーピス
トンを押圧可能にベローズにより被覆された機械ばねを
介装したことである。
（作用及び考案の効果） 以上の構成によれば、作動空間内に死容積を増大させ
ることなく、作動空間内に機械ばね機構を設置でき、両
ピストンの位置を規制することができて、両ピストンの
損傷を防止することができると共に、ピストン位置のず
れによる両ピストンの位相差のずれによる同エンジンの
性能低下を防止することができる。
ることなく、作動空間内に機械ばね機構を設置でき、両
ピストンの位置を規制することができて、両ピストンの
損傷を防止することができると共に、ピストン位置のず
れによる両ピストンの位相差のずれによる同エンジンの
性能低下を防止することができる。
（実施例） 以下、本考案に従つたフリーピストンスターリングエ
ンジンの実施例を図面に基づき説明する。
ンジンの実施例を図面に基づき説明する。
第１図において、10は負荷（例えば圧縮機や発電機
等）、11はシリンダ、12はデイスプレーサピストン、13
はパワーピストン、14は本考案の弾性部材たるスプリン
グ、15は膨張空間、16は圧縮空間、17は膨張空間15と圧
縮空間16とを連通する連通管、18は高温熱交換器、19は
蓄熱器、20は低温熱交換器である。
等）、11はシリンダ、12はデイスプレーサピストン、13
はパワーピストン、14は本考案の弾性部材たるスプリン
グ、15は膨張空間、16は圧縮空間、17は膨張空間15と圧
縮空間16とを連通する連通管、18は高温熱交換器、19は
蓄熱器、20は低温熱交換器である。
本実施例においては、デイスプレーサピストン12の圧
縮空間16側端面に突出部12aを設けられていると共に、
パワーピストン13の圧縮空間16側端面端面に突出部12a
が嵌合される凹部13aが設けられている。該凹部13a内に
はガスばね室21が形成されていると共に、本考案の第１
機械ばねであるコイルスプリング22が介装されていて、
デイスプレーサピストン12を膨張空間15側に付勢してい
る。また、デイスプレーサピストン12の膨張室15側端面
に対向するシリンダ11の内壁には第２図に示すように、
凹所11aが設けられており、凹所11aにはデイスプレーサ
ピストン12を押圧可能に弾性体からなるベローズ23によ
り被覆された本考案における第２機械ばねであるコイル
スプリング24が介装されている。尚、膨張空間15から圧
縮空間16に至る作動空間内に作動ガスであるヘリウムが
封入されている。また、25はガスばね室である。
縮空間16側端面に突出部12aを設けられていると共に、
パワーピストン13の圧縮空間16側端面端面に突出部12a
が嵌合される凹部13aが設けられている。該凹部13a内に
はガスばね室21が形成されていると共に、本考案の第１
機械ばねであるコイルスプリング22が介装されていて、
デイスプレーサピストン12を膨張空間15側に付勢してい
る。また、デイスプレーサピストン12の膨張室15側端面
に対向するシリンダ11の内壁には第２図に示すように、
凹所11aが設けられており、凹所11aにはデイスプレーサ
ピストン12を押圧可能に弾性体からなるベローズ23によ
り被覆された本考案における第２機械ばねであるコイル
スプリング24が介装されている。尚、膨張空間15から圧
縮空間16に至る作動空間内に作動ガスであるヘリウムが
封入されている。また、25はガスばね室である。
以上の構成からなる本実施例においては、デイスプレ
ーサピストン12が下方に移動すると、圧縮空間16内の作
動ガスは、連通管17,低温熱交換器20,蓄熱器19及び高温
熱交換器18を通つて膨張空間11に送られる。この過程
で、作動ガスは吸熱膨張し、パワーピストン13を押し下
げる。次にデイスプレーサピストン12が上方に移動する
と、膨張空間15にある作動ガスは、連通管及び熱交換器
等を逆に通り、圧縮空間16に送られる。この過程で、作
動ガスは冷却され、作動ガスの圧力が下がり、パワーピ
ストン13を上方に引き上げる。この動作を繰り返すこと
により、パワーピストン13は負荷に対して仕事をする。
ーサピストン12が下方に移動すると、圧縮空間16内の作
動ガスは、連通管17,低温熱交換器20,蓄熱器19及び高温
熱交換器18を通つて膨張空間11に送られる。この過程
で、作動ガスは吸熱膨張し、パワーピストン13を押し下
げる。次にデイスプレーサピストン12が上方に移動する
と、膨張空間15にある作動ガスは、連通管及び熱交換器
等を逆に通り、圧縮空間16に送られる。この過程で、作
動ガスは冷却され、作動ガスの圧力が下がり、パワーピ
ストン13を上方に引き上げる。この動作を繰り返すこと
により、パワーピストン13は負荷に対して仕事をする。
ここで、パワーピストン13はその両端にスプリング14
（ガスばね25）及びコイルスプリング22（ガスばね21）
が作用しており、またデイスプレーサピストン12の両端
にはコイルスプリング22（ガスばね21）及びベローズ23
により被覆されたコイルスプリング24が作用している。
そのため、本実施例においては作動空間内に死容積を増
大させることなく、両ピストン12,13の位置を規制する
ことができて、両ピストン12,13の損傷を防止すること
ができると共に、ピストン12,13位置のずれによる両ピ
ストン12,13の位相差のずれによる同エンジンの性能低
下を防止することができる。
（ガスばね25）及びコイルスプリング22（ガスばね21）
が作用しており、またデイスプレーサピストン12の両端
にはコイルスプリング22（ガスばね21）及びベローズ23
により被覆されたコイルスプリング24が作用している。
そのため、本実施例においては作動空間内に死容積を増
大させることなく、両ピストン12,13の位置を規制する
ことができて、両ピストン12,13の損傷を防止すること
ができると共に、ピストン12,13位置のずれによる両ピ
ストン12,13の位相差のずれによる同エンジンの性能低
下を防止することができる。
第３図は本考案の第２実施例を示し、この例において
はデイスプレーサピストン12がクランク機構26を介して
電動モータ17により駆動されるようになつていて、パワ
ーピストン13がシリンダ11とは別体のケース28内に嵌挿
されている。ケース28内には、パワーピストン13によ
り、連通管30を介して圧縮空間16に連通された圧力室29
が区画形成されており、該圧力室29のパワーピストン13
に対向した内壁面には凹所28aが形成されていて、該凹
所内には上述した第２図に示すベローズ23により被覆さ
れたコイルスプリング24がパワーピストン13を押圧可能
に介装されている。その他の構成は、第１図に示す実施
例とほぼ同じであるので第１図と同じ番号符号を付し、
作用の説明は省略する。
はデイスプレーサピストン12がクランク機構26を介して
電動モータ17により駆動されるようになつていて、パワ
ーピストン13がシリンダ11とは別体のケース28内に嵌挿
されている。ケース28内には、パワーピストン13によ
り、連通管30を介して圧縮空間16に連通された圧力室29
が区画形成されており、該圧力室29のパワーピストン13
に対向した内壁面には凹所28aが形成されていて、該凹
所内には上述した第２図に示すベローズ23により被覆さ
れたコイルスプリング24がパワーピストン13を押圧可能
に介装されている。その他の構成は、第１図に示す実施
例とほぼ同じであるので第１図と同じ番号符号を付し、
作用の説明は省略する。
第１図は本考案に従つたフリーピストンスターリングエ
ンジンの第１実施例の断面図、第２図は本考案の要旨を
示す拡大断面図、第３図は本考案に従つたフリーピスト
ンスターリングエンジンの第２実施例の断面図である。 10……負荷（出力機構）、11……シリンダ、11a……凹
所、12……デイスプレーサピストン、12a……突出部、1
3……パワーピストン、13a……凹部、14……スプリング
（弾性部材）、15……膨張空間、16……圧縮空間、18…
…高温熱交換器、19……蓄熱器、20……低温熱交換器、
22……コイルスプリング（第１機械ばね）、23……ベロ
ーズ、24……コイルスプリング（第２機械ばね）、27…
…電動モータ、28……ケース、28a……凹所。
ンジンの第１実施例の断面図、第２図は本考案の要旨を
示す拡大断面図、第３図は本考案に従つたフリーピスト
ンスターリングエンジンの第２実施例の断面図である。 10……負荷（出力機構）、11……シリンダ、11a……凹
所、12……デイスプレーサピストン、12a……突出部、1
3……パワーピストン、13a……凹部、14……スプリング
（弾性部材）、15……膨張空間、16……圧縮空間、18…
…高温熱交換器、19……蓄熱器、20……低温熱交換器、
22……コイルスプリング（第１機械ばね）、23……ベロ
ーズ、24……コイルスプリング（第２機械ばね）、27…
…電動モータ、28……ケース、28a……凹所。
Claims (2)
- 【請求項１】シリンダ内に摺動自在に嵌挿されて膨張空
間と該膨張空間に高温熱交換器，蓄冷器及び低温熱交換
器を介して連通される圧縮空間とをシリンダ内に区画形
成するディスプレーサピストンと、前記シリンダ内に摺
動自在に嵌挿され、その一端に弾性部材が介装されると
共にその他端に前記作動空間内の圧力が付与されて前記
作動空間内の圧力変動により往復動して出力機構に出力
を生ぜしめるパワーピストンとを備えたフリーピストン
スターリングエンジンにおいて、前記ディスプレーサピ
ストンの前記圧縮空間側端面もしくは前記パワーピスト
ンの他端に突出部を設けると共に、前記パワーピストン
の他端もしくは前記ディスプレーサピストンの前記圧縮
空間側端面に前記突出部が嵌合される凹部を設け、該凹
部に第１機械ばねを介装すると共に、前記ディスプレー
サピストンの前記膨張室側端面もしくは該膨張室側端面
に対向する前記シリンダ内壁に凹所を設けると共に、前
記凹所に前記ディスプレーサピストンを押圧可能にベロ
ーズにより被覆された第２機械ばねを介装し、前記ベロ
ーズにより被覆された空間は密閉状態であることを特徴
とするフリーピストンスターリングエンジン。 - 【請求項２】シリンダ内に摺動自在に嵌挿されて膨張空
間と該膨張空間に高温熱交換器，蓄冷器及び低温熱交換
器を介して連通される圧縮空間とをシリンダ内に区画形
成するディスプレーサピストンと、前記シリンダ内に摺
動自在に嵌挿され、その一端に弾性部材が介装されると
共にその他端に前記作動空間内の圧力変動により往復動
して出力機構に出力を生ぜしめるパワーピストンとを備
えたフリーピストンスターリングエンジンにおいて、前
記ディスプレーサピストンを駆動手段により常時駆動さ
せると共に、前記パワーピストンの他端もしくは該他端
に対向した前記シリンダの内壁に凹所を設け、該凹所に
前記パワーピストンを押圧可能にベローズにより被覆さ
れた機械ばねを介装し、前記ベローズにより被覆された
空間は密閉状態であることを特徴とするフリーピストン
スターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989037509U JPH08520Y2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1989037509U JPH08520Y2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | フリーピストンスターリングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02127758U JPH02127758U (ja) | 1990-10-22 |
| JPH08520Y2 true JPH08520Y2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=31544686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989037509U Expired - Lifetime JPH08520Y2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | フリーピストンスターリングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08520Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633729B2 (ja) * | 1983-03-14 | 1994-05-02 | 三洋電機株式会社 | スタ−リング機関 |
| JPS60101249A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| JP2718920B2 (ja) * | 1986-07-07 | 1998-02-25 | 松下電器産業株式会社 | フリーピストン式スターリング機関 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1989037509U patent/JPH08520Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02127758U (ja) | 1990-10-22 |
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