JPH1122550A - Ｌ，ｎ，ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスターリングエンジン。 - Google Patents
Ｌ，ｎ，ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスターリングエンジン。Info
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- JPH1122550A JPH1122550A JP17846797A JP17846797A JPH1122550A JP H1122550 A JPH1122550 A JP H1122550A JP 17846797 A JP17846797 A JP 17846797A JP 17846797 A JP17846797 A JP 17846797A JP H1122550 A JPH1122550 A JP H1122550A
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- cooler
- stirling engine
- displacer
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- head
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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
- F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
-
- 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
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/85—Crankshafts
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いる
ことのできるスターリングエンジンの提供。 【解決手段】 ディスプレーサーシリンダー３のヘッド
４に出入するガスを冷却する断熱材を用いて形成され
た、冷却液の入口１及び出口２を有するクーラー５と、
一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空間７に連通し、他端
部８を前記ディスプレーサーシリンダー３のディスプレ
ーサーピストン９を隔てた膨張空間１０に連通し、前記
ディスプレーサーシリンダー３の外周に設けられた再生
熱交換器１１と、前記ディスプレーサーシリンダー３の
外周で前記クーラー５の反対側に設けられたヒーター１
２と、前記ディスプレーサーシリンダー３の膨張空間１
０に連通して設けられた、パワーピストン１３を有する
パワーシリンダー１４と、前記両ピストン９、１３に位
相差をもたしめて連結されたクランクシャフト等の回転
装置１５と、から成るＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液と
して用いることのできるスターリングエンジン。
ことのできるスターリングエンジンの提供。 【解決手段】 ディスプレーサーシリンダー３のヘッド
４に出入するガスを冷却する断熱材を用いて形成され
た、冷却液の入口１及び出口２を有するクーラー５と、
一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空間７に連通し、他端
部８を前記ディスプレーサーシリンダー３のディスプレ
ーサーピストン９を隔てた膨張空間１０に連通し、前記
ディスプレーサーシリンダー３の外周に設けられた再生
熱交換器１１と、前記ディスプレーサーシリンダー３の
外周で前記クーラー５の反対側に設けられたヒーター１
２と、前記ディスプレーサーシリンダー３の膨張空間１
０に連通して設けられた、パワーピストン１３を有する
パワーシリンダー１４と、前記両ピストン９、１３に位
相差をもたしめて連結されたクランクシャフト等の回転
装置１５と、から成るＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液と
して用いることのできるスターリングエンジン。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は原動機として用い
られるところの、Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として
用いることのできるスターリングエンジンに関する。な
おＬ，Ｎ，Ｇは液化天然ガスの略称であるが、現在この
略称は液化天然ガスを指すものとして広く一般に使用さ
れているため、この発明においては液化天然ガスとして
この略称を用いるものである。
られるところの、Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として
用いることのできるスターリングエンジンに関する。な
おＬ，Ｎ，Ｇは液化天然ガスの略称であるが、現在この
略称は液化天然ガスを指すものとして広く一般に使用さ
れているため、この発明においては液化天然ガスとして
この略称を用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】スターリングエンジンは内燃機関のよう
にシリンダー内で燃料を燃焼させるものではなく、熱の
授受にあたって伝熱面を使用するため、内燃機関の有す
る一酸化炭素の排出等という難点がないため、その使用
が望まれている。
にシリンダー内で燃料を燃焼させるものではなく、熱の
授受にあたって伝熱面を使用するため、内燃機関の有す
る一酸化炭素の排出等という難点がないため、その使用
が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スターリングエンジン
は充分な温度差のある二つの気体、液体等の流体があれ
ば作動するが、従来Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液とし
て用いることのできるスターリングエンジンは出現しな
かった。その理由はＬ，Ｎ，Ｇはその温度が−１６０℃
であり、極端な低温のためスターリングエンジンを構成
する各部材がいわゆる低温脆性を示し、特に衝撃値が極
端に低下するため、ピストンロッド、クランクシャフ
ト、軸受、歯車、Ｏリング等が脆性破壊を起し易いこと
による。この発明は上記の状況を改良するためになされ
たもので、その目的はＬ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液と
して用いることができ、かつ、各部材が低温脆性による
破壊を起すことのない、Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液
として用いることのできるスターリングエンジンを提供
することである。
は充分な温度差のある二つの気体、液体等の流体があれ
ば作動するが、従来Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液とし
て用いることのできるスターリングエンジンは出現しな
かった。その理由はＬ，Ｎ，Ｇはその温度が−１６０℃
であり、極端な低温のためスターリングエンジンを構成
する各部材がいわゆる低温脆性を示し、特に衝撃値が極
端に低下するため、ピストンロッド、クランクシャフ
ト、軸受、歯車、Ｏリング等が脆性破壊を起し易いこと
による。この発明は上記の状況を改良するためになされ
たもので、その目的はＬ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液と
して用いることができ、かつ、各部材が低温脆性による
破壊を起すことのない、Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラーの冷却液
として用いることのできるスターリングエンジンを提供
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するこ
の発明について述べるとそれは、ディスプレーサーシリ
ンダー３のヘッド４に出入するガスを冷却するように断
熱材を用いて形成された、冷却液の入口１及び出口２を
有するクーラー５；一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空
間７に連通し、他端部８を前記ディスプレーサーシリン
ダー３のディスプレーサーピストン９を隔てた膨張空間
１０に連通し、かつ前記ディスプレーサーシリンダー３
の外周に設けられた再生熱交換器１１；前記ディスプレ
ーサーシリンダー３の外周でかつ前記クーラー５の反対
側に設けられたヒーター１２；前記ディスプレーサーシ
リンダー３の膨張空間１０に連通して設けられた、パワ
ーピストン１３を有するパワーシリンダー１４；前記両
ピストン９、１３に位相差をもたしめて連結されたクラ
ンクシャフト等の回転装置１５；から成ることを特徴と
するＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることの
できるスターリングエンジンである。
の発明について述べるとそれは、ディスプレーサーシリ
ンダー３のヘッド４に出入するガスを冷却するように断
熱材を用いて形成された、冷却液の入口１及び出口２を
有するクーラー５；一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空
間７に連通し、他端部８を前記ディスプレーサーシリン
ダー３のディスプレーサーピストン９を隔てた膨張空間
１０に連通し、かつ前記ディスプレーサーシリンダー３
の外周に設けられた再生熱交換器１１；前記ディスプレ
ーサーシリンダー３の外周でかつ前記クーラー５の反対
側に設けられたヒーター１２；前記ディスプレーサーシ
リンダー３の膨張空間１０に連通して設けられた、パワ
ーピストン１３を有するパワーシリンダー１４；前記両
ピストン９、１３に位相差をもたしめて連結されたクラ
ンクシャフト等の回転装置１５；から成ることを特徴と
するＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることの
できるスターリングエンジンである。
【０００５】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について述
べるとそれは、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド
４に出入するガスを冷却するように断熱材を用いて形成
された、冷却液の入口１及び出口２を有するクーラー５
と、一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空間７に連通し、
他端部８を前記ディスプレーサーシリンダー３のディス
プレーサーピストン９を隔てた膨張空間１０に連通し、
かつ前記ディスプレーサーシリンダー３の外周に設けら
れた再生熱交換器１１と、前記ディスプレーサーシリン
ダー３の外周でかつ前記クーラー５の反対側に設けられ
たヒーター１２と、前記ディスプレーサーシリンダー３
の膨張空間１０に連通して設けられた、パワーピストン
１３を有するパワーシリンダー１４と、前記両ピストン
９、１３に位相差をもたしめて連結されたクランクシャ
フト等の回転装置１５と、から成ることを特徴とする
Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることのでき
るスターリングエンジンである。この発明は前記のよう
に構成され、冷却液としてクーラー５に供給されるＬ，
Ｎ，Ｇは、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド４に
出入するガスを冷却するものであり、かつ又該ディスプ
レーサーシリンダー３の外周には再生熱交換器１１が設
けられ、更に該ディスプレーサーシリンダー３の外周
で、前記クーラー５の反対側にはヒーター１２が設けら
れたことにより、前記ディスプレーサーシリンダー３
の、再生熱交換器１１を含め、同熱交換器１１から前記
クーラー５の反対側は、前記Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響
を大巾に緩和させることができ、このためディスプレー
サーピストン９、クランクシャフト等の回転装置１５、
パワーピストン１３その他Ｏリング等の、低温脆性の発
現による破損を防止することができる。こうしてＬ，
Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるス
ターリングエンジンを提供することができる。次にこの
発明の他の実施の形態としては、クーラー５に供給され
る冷却液はＬ，Ｎ，Ｇであり、ヒーター１２に供給され
るものは低くとも常温の水であり、かつスターリングエ
ンジンには作動用ガスが収容されている前記Ｌ，Ｎ，Ｇ
をクーラー用冷却液として用いることのできるスターリ
ングエンジンである。この発明は前記のように構成さた
ことにより、−１６０℃のＬ，Ｎ，Ｇと低くとも常温の
水により、その大きな温度差を利用してこの発明のスタ
ーリングエンジンを作動させることができる。従来Ｌ，
Ｎ，Ｇについては、我が国は米国、インドネシヤ等の輸
入先の現地で冷却して液化し、海上輸送し、我が国にお
いて気化して使用している。このため液化のためのエネ
ルギーは無駄になっていたものである。しかし前記のこ
の発明のスターリングエンジンを用いることにより、前
記液化のためのエネルギーはこの発明のスターリングエ
ンジンにおいて開放され、利用されるから、単に低くと
も常温の水を用いただけでスターリングエンジンを作動
させることができ、これを発電機等に接続すればそれに
より電力を得ることができる。又、この発明の更に他の
実施の形態については、作動用ガスはヘリウムである前
記Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることので
きるスターリングエンジンである。この発明は前記のよ
うに構成され、ヘリウムは安定した気体であり、沸点−
２６８℃のため、Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を全く受け
ずに良好にスターリングエンジンを作動させることがで
きる。次にこの発明の更に他の実施の形態については、
ヒーター１２に供給される水は海水である前記Ｌ，Ｎ，
Ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスター
リングエンジンである。この発明は前記のように構成さ
れたことにより、この発明のスターリングエンジンを、
海水を利用できるように海岸に近く設けることにより、
殆ど無料で、ヒーター用加熱液体をかつほぼ無限の量を
用いることができる。次にこの発明の更に他の実施の形
態について述べると、クーラー５はヘッド４に直接に接
して形成されている前記Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液
として用いることのできるスターリングエンジンであ
る。この発明は前記のように構成されたことにより、ヘ
ッド４は直接Ｌ，Ｎ，Ｇにより冷却されるから、ヘッド
４中のガスを効果的に冷却することができる。
べるとそれは、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド
４に出入するガスを冷却するように断熱材を用いて形成
された、冷却液の入口１及び出口２を有するクーラー５
と、一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空間７に連通し、
他端部８を前記ディスプレーサーシリンダー３のディス
プレーサーピストン９を隔てた膨張空間１０に連通し、
かつ前記ディスプレーサーシリンダー３の外周に設けら
れた再生熱交換器１１と、前記ディスプレーサーシリン
ダー３の外周でかつ前記クーラー５の反対側に設けられ
たヒーター１２と、前記ディスプレーサーシリンダー３
の膨張空間１０に連通して設けられた、パワーピストン
１３を有するパワーシリンダー１４と、前記両ピストン
９、１３に位相差をもたしめて連結されたクランクシャ
フト等の回転装置１５と、から成ることを特徴とする
Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることのでき
るスターリングエンジンである。この発明は前記のよう
に構成され、冷却液としてクーラー５に供給されるＬ，
Ｎ，Ｇは、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド４に
出入するガスを冷却するものであり、かつ又該ディスプ
レーサーシリンダー３の外周には再生熱交換器１１が設
けられ、更に該ディスプレーサーシリンダー３の外周
で、前記クーラー５の反対側にはヒーター１２が設けら
れたことにより、前記ディスプレーサーシリンダー３
の、再生熱交換器１１を含め、同熱交換器１１から前記
クーラー５の反対側は、前記Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響
を大巾に緩和させることができ、このためディスプレー
サーピストン９、クランクシャフト等の回転装置１５、
パワーピストン１３その他Ｏリング等の、低温脆性の発
現による破損を防止することができる。こうしてＬ，
Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるス
ターリングエンジンを提供することができる。次にこの
発明の他の実施の形態としては、クーラー５に供給され
る冷却液はＬ，Ｎ，Ｇであり、ヒーター１２に供給され
るものは低くとも常温の水であり、かつスターリングエ
ンジンには作動用ガスが収容されている前記Ｌ，Ｎ，Ｇ
をクーラー用冷却液として用いることのできるスターリ
ングエンジンである。この発明は前記のように構成さた
ことにより、−１６０℃のＬ，Ｎ，Ｇと低くとも常温の
水により、その大きな温度差を利用してこの発明のスタ
ーリングエンジンを作動させることができる。従来Ｌ，
Ｎ，Ｇについては、我が国は米国、インドネシヤ等の輸
入先の現地で冷却して液化し、海上輸送し、我が国にお
いて気化して使用している。このため液化のためのエネ
ルギーは無駄になっていたものである。しかし前記のこ
の発明のスターリングエンジンを用いることにより、前
記液化のためのエネルギーはこの発明のスターリングエ
ンジンにおいて開放され、利用されるから、単に低くと
も常温の水を用いただけでスターリングエンジンを作動
させることができ、これを発電機等に接続すればそれに
より電力を得ることができる。又、この発明の更に他の
実施の形態については、作動用ガスはヘリウムである前
記Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いることので
きるスターリングエンジンである。この発明は前記のよ
うに構成され、ヘリウムは安定した気体であり、沸点−
２６８℃のため、Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を全く受け
ずに良好にスターリングエンジンを作動させることがで
きる。次にこの発明の更に他の実施の形態については、
ヒーター１２に供給される水は海水である前記Ｌ，Ｎ，
Ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスター
リングエンジンである。この発明は前記のように構成さ
れたことにより、この発明のスターリングエンジンを、
海水を利用できるように海岸に近く設けることにより、
殆ど無料で、ヒーター用加熱液体をかつほぼ無限の量を
用いることができる。次にこの発明の更に他の実施の形
態について述べると、クーラー５はヘッド４に直接に接
して形成されている前記Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液
として用いることのできるスターリングエンジンであ
る。この発明は前記のように構成されたことにより、ヘ
ッド４は直接Ｌ，Ｎ，Ｇにより冷却されるから、ヘッド
４中のガスを効果的に冷却することができる。
【０００６】
【実施例】図１において５はクーラーであり、ディスプ
レーサーシリンダー３のヘッド４に出入するガスを冷却
するように断熱材を用いて形成されている。なおこの断
熱材の用いかたは具体的には一例としてステンレス製の
内板と外板の間にグラスウールを詰めたものが用いられ
た。１は冷却液の入口、２は出口である。そして具体的
には、クーラー５はヘッド４に直接に接して、ヘッド４
を収容して室状に形成されている。１１は再生熱交換器
であり、一例としてケーシング内に金網を多数枚積層し
たもので、前記ディスプレーサーシリンダー３の外周に
設けられ、その一端部６が前記ヘッド４内の圧縮空間７
に連通している。又他端部８はディスプレーサーピスト
ン９を隔てた膨張空間１０に連通している。１２はヒー
ターであり、前記ディスプレーサーシリンダー３の外周
でかつ前記クーラー５の反対側に設けられている。１４
はパワーシリンダーであり、パワーピストン１３を有
し、前記膨張空間１０に連通して設けられている。そし
て、１５はクランクシャフト等の回転装置であり、一例
としてクランクシャフトを示し、これに９０度の位相差
を持たせて前記両ピストン９、１３が連結されている。
なおパワーピストン１３の、図における上端部はその周
端部に切欠き１７が形成され、これにより前記再生熱交
換器１１の通路を妨げないようになっている。１６はＯ
リング、１８は基体を示す。なお、Ｏリング１６は弗素
樹脂製Ｏリングが用いられた。これによりＯリング１６
はＬ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を受けることのないように
形成することができる。１９はディスプレーサーピスト
ン９のピストンロッド、２０はパワーピストン１３のピ
ストンロッド、２１は軸受を示す。なお図示のようにピ
ストンロッド１９はパワーピストン１３中を気密にかつ
摺動するように設けられている。次に２２はＬ，Ｎ，Ｇ
のタンクであり、２３は内槽、２４は外槽、２５は断熱
層である。２６は基礎杭、２７は床断熱層、２８はＬ，
Ｎ，Ｇを示す。そして前記タンク２２からＬ，Ｎ，Ｇ２
８が前記クーラー５に、ポンプ２９により供給されるよ
うになっている。３０はバルブを示す。なお前記内槽２
３、外槽２４等はアルミ合金、ニッケル鋼等が用いら
れ、断熱層２５としてはプラスチック発泡材、グラスウ
ール等が用いられる。次に３１は海岸であり、３２は海
水、３３は採水管、３４はポンプを示し、該ポンプ３４
により海水３２が前記スターリングエンジンのヒーター
１２に供給されるようになっている。３５は前記のよう
に構成されたスターリングエンジンであり、同スターリ
ングエンジン３５は一例として直列に同様構造の他のス
ターリングエンジン３６に接続されている。これはスタ
ーリングエンジン３５のクーラー５において気化されな
かったＬ，Ｎ，Ｇを、更に他のスターリングエンジン３
６の図示しないクーラーに供給するものである。３７は
前記回転装置１５に連結した発電機を示す。図１におい
て回転装置１５の一例としてのクランクシャフトに連結
するピストンロッド１９とピストンロッド２０は９０度
の位相差をもって同期運転される。まず膨張空間１０に
おいてヘリウムは海水により加熱されて加熱膨張し、デ
ィスプレーサーピストン９は上昇させられ、パワーピス
トン１３は下がり、圧縮空間７のヘリウムはクーラー５
により冷却されているが、再生熱交換器１１を経て暖め
られ、次にヒーター１２により海水によって加熱され、
膨張し、圧縮空間７が殆どなくなると、パワーピストン
１３は下死点を通過し、上昇を始める。その場合位相の
差によりディスプレーサーピストン９は上死点に達して
後下降する。そうすると膨張空間１０のヘリウムはヒー
ター１２を通り、再生熱交換器１１を経てクーラー５に
より冷却される圧縮空間７を満してゆく。パワーピスト
ン１３はディスプレーサーピストン９の下死点到達より
早くその上死点に達し、次に下方に向い、又それに遅れ
てディスプレーサーピストン９も下死点に達して上昇を
始め、こうしてエンジンは作動する。なおこの間、前記
タンク２２からＬ，Ｎ，Ｇがポンプ２９により前記クー
ラー５へ、又海水３２がポンプ３４によりヒーター１２
に供給されている。そして図１に示すように、この発明
のスターリングエンジン３５、３６は複数が直列に連結
して設けられ、かつそれにより発電機３７を駆動して発
電を行うのである。この発明のスターリングエンジンは
ヘッド４に出入するガスをＬ，Ｎ，Ｇにより冷却するよ
うに形成し、再生熱交換器１１をディスプレーサーシリ
ンダー３の外周に設け、かつヒーター１２をディスプレ
ーサーシリンダーの外周で、前記再生熱交換器１１の、
前記ヘッド４の反対側に設けたことにより、前記ヘッド
４の反対側の各種部材をＬ，Ｎ，Ｇのもたらす低温脆性
の発現から守ることができる。従ってＬ，Ｎ，Ｇをクー
ラー用冷却液として用いることのできるスターリングエ
ンジンを提供することができる。
レーサーシリンダー３のヘッド４に出入するガスを冷却
するように断熱材を用いて形成されている。なおこの断
熱材の用いかたは具体的には一例としてステンレス製の
内板と外板の間にグラスウールを詰めたものが用いられ
た。１は冷却液の入口、２は出口である。そして具体的
には、クーラー５はヘッド４に直接に接して、ヘッド４
を収容して室状に形成されている。１１は再生熱交換器
であり、一例としてケーシング内に金網を多数枚積層し
たもので、前記ディスプレーサーシリンダー３の外周に
設けられ、その一端部６が前記ヘッド４内の圧縮空間７
に連通している。又他端部８はディスプレーサーピスト
ン９を隔てた膨張空間１０に連通している。１２はヒー
ターであり、前記ディスプレーサーシリンダー３の外周
でかつ前記クーラー５の反対側に設けられている。１４
はパワーシリンダーであり、パワーピストン１３を有
し、前記膨張空間１０に連通して設けられている。そし
て、１５はクランクシャフト等の回転装置であり、一例
としてクランクシャフトを示し、これに９０度の位相差
を持たせて前記両ピストン９、１３が連結されている。
なおパワーピストン１３の、図における上端部はその周
端部に切欠き１７が形成され、これにより前記再生熱交
換器１１の通路を妨げないようになっている。１６はＯ
リング、１８は基体を示す。なお、Ｏリング１６は弗素
樹脂製Ｏリングが用いられた。これによりＯリング１６
はＬ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を受けることのないように
形成することができる。１９はディスプレーサーピスト
ン９のピストンロッド、２０はパワーピストン１３のピ
ストンロッド、２１は軸受を示す。なお図示のようにピ
ストンロッド１９はパワーピストン１３中を気密にかつ
摺動するように設けられている。次に２２はＬ，Ｎ，Ｇ
のタンクであり、２３は内槽、２４は外槽、２５は断熱
層である。２６は基礎杭、２７は床断熱層、２８はＬ，
Ｎ，Ｇを示す。そして前記タンク２２からＬ，Ｎ，Ｇ２
８が前記クーラー５に、ポンプ２９により供給されるよ
うになっている。３０はバルブを示す。なお前記内槽２
３、外槽２４等はアルミ合金、ニッケル鋼等が用いら
れ、断熱層２５としてはプラスチック発泡材、グラスウ
ール等が用いられる。次に３１は海岸であり、３２は海
水、３３は採水管、３４はポンプを示し、該ポンプ３４
により海水３２が前記スターリングエンジンのヒーター
１２に供給されるようになっている。３５は前記のよう
に構成されたスターリングエンジンであり、同スターリ
ングエンジン３５は一例として直列に同様構造の他のス
ターリングエンジン３６に接続されている。これはスタ
ーリングエンジン３５のクーラー５において気化されな
かったＬ，Ｎ，Ｇを、更に他のスターリングエンジン３
６の図示しないクーラーに供給するものである。３７は
前記回転装置１５に連結した発電機を示す。図１におい
て回転装置１５の一例としてのクランクシャフトに連結
するピストンロッド１９とピストンロッド２０は９０度
の位相差をもって同期運転される。まず膨張空間１０に
おいてヘリウムは海水により加熱されて加熱膨張し、デ
ィスプレーサーピストン９は上昇させられ、パワーピス
トン１３は下がり、圧縮空間７のヘリウムはクーラー５
により冷却されているが、再生熱交換器１１を経て暖め
られ、次にヒーター１２により海水によって加熱され、
膨張し、圧縮空間７が殆どなくなると、パワーピストン
１３は下死点を通過し、上昇を始める。その場合位相の
差によりディスプレーサーピストン９は上死点に達して
後下降する。そうすると膨張空間１０のヘリウムはヒー
ター１２を通り、再生熱交換器１１を経てクーラー５に
より冷却される圧縮空間７を満してゆく。パワーピスト
ン１３はディスプレーサーピストン９の下死点到達より
早くその上死点に達し、次に下方に向い、又それに遅れ
てディスプレーサーピストン９も下死点に達して上昇を
始め、こうしてエンジンは作動する。なおこの間、前記
タンク２２からＬ，Ｎ，Ｇがポンプ２９により前記クー
ラー５へ、又海水３２がポンプ３４によりヒーター１２
に供給されている。そして図１に示すように、この発明
のスターリングエンジン３５、３６は複数が直列に連結
して設けられ、かつそれにより発電機３７を駆動して発
電を行うのである。この発明のスターリングエンジンは
ヘッド４に出入するガスをＬ，Ｎ，Ｇにより冷却するよ
うに形成し、再生熱交換器１１をディスプレーサーシリ
ンダー３の外周に設け、かつヒーター１２をディスプレ
ーサーシリンダーの外周で、前記再生熱交換器１１の、
前記ヘッド４の反対側に設けたことにより、前記ヘッド
４の反対側の各種部材をＬ，Ｎ，Ｇのもたらす低温脆性
の発現から守ることができる。従ってＬ，Ｎ，Ｇをクー
ラー用冷却液として用いることのできるスターリングエ
ンジンを提供することができる。
【０００７】
【発明の効果】請求項１の発明は前記のように構成さ
れ、冷却液としてクーラー５に供給されるＬ，Ｎ，Ｇ
は、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド４に出入す
るガスを冷却するものであり、かつ又該ディスプレーサ
ーシリンダー３の外周には再生熱交換器１１が設けら
れ、更に該ディスプレーサーシリンダー３の外周で、前
記クーラー５の反対側にはヒーター１２が設けられたこ
とにより、前記ディスプレーサーシリンダー３の、再生
熱交換器１１を含め同熱交換器１１から、前記クーラー
５の反対側は、前記Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を大巾に
緩和させることができ、このためディスプレーサーピス
トン９、クランクシャフト等の回転装置１５、パワーピ
ストン１３、その他Ｏリング等の、低温脆性の発現によ
る破損を防止することができる。こうしてＬ，Ｎ，Ｇを
クーラー用冷却水として用いることのできるスターリン
グエンジンを提供することができる。請求項２の発明は
前記のように構成されたことにより−１６０℃のＬ，
Ｎ，Ｇと常温の水により、その大きな温度差を利用して
この発明のスターリングエンジンを作動させることがで
きる。従来Ｌ，Ｎ，Ｇについては、我が国は米国、イン
ドネシヤ等の輸入先の現地で冷却して液化し、海上輸送
し、我が国において気化して使用している。このため液
化のためのエネルギーは無駄になっていたものである。
しかし前記の、この発明のスターリングエンジンを用い
ることにより前記液化のためのエネルギーは、この発明
のスターリングエンジンにおいて解放され、利用される
から、単に低くとも常温の水を用いるだけで、スターリ
ングエンジンを作動させることができ、これを発電機等
に接続すれば、それにより電力を得ることができる。請
求項３の発明は前記のように構成されたことにより、ヘ
リウムは安定した気体であり、沸点−２６８℃のため
Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を全く受けずに良好にスター
リングエンジンを作動させることができる。請求項４の
発明は前記のように構成されたことにより、この発明の
スターリングエンジンを海岸近くに設けることにより、
殆ど無料でヒーター用加熱液体を、かつほぼ無限の量を
用いることができる。請求項５の発明は前記のように構
成されたことにより、ヘッド４は直接Ｌ，Ｎ，Ｇにより
冷却されるから、ヘッド４中のガスを効果的に冷却する
ことができる。
れ、冷却液としてクーラー５に供給されるＬ，Ｎ，Ｇ
は、ディスプレーサーシリンダー３のヘッド４に出入す
るガスを冷却するものであり、かつ又該ディスプレーサ
ーシリンダー３の外周には再生熱交換器１１が設けら
れ、更に該ディスプレーサーシリンダー３の外周で、前
記クーラー５の反対側にはヒーター１２が設けられたこ
とにより、前記ディスプレーサーシリンダー３の、再生
熱交換器１１を含め同熱交換器１１から、前記クーラー
５の反対側は、前記Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を大巾に
緩和させることができ、このためディスプレーサーピス
トン９、クランクシャフト等の回転装置１５、パワーピ
ストン１３、その他Ｏリング等の、低温脆性の発現によ
る破損を防止することができる。こうしてＬ，Ｎ，Ｇを
クーラー用冷却水として用いることのできるスターリン
グエンジンを提供することができる。請求項２の発明は
前記のように構成されたことにより−１６０℃のＬ，
Ｎ，Ｇと常温の水により、その大きな温度差を利用して
この発明のスターリングエンジンを作動させることがで
きる。従来Ｌ，Ｎ，Ｇについては、我が国は米国、イン
ドネシヤ等の輸入先の現地で冷却して液化し、海上輸送
し、我が国において気化して使用している。このため液
化のためのエネルギーは無駄になっていたものである。
しかし前記の、この発明のスターリングエンジンを用い
ることにより前記液化のためのエネルギーは、この発明
のスターリングエンジンにおいて解放され、利用される
から、単に低くとも常温の水を用いるだけで、スターリ
ングエンジンを作動させることができ、これを発電機等
に接続すれば、それにより電力を得ることができる。請
求項３の発明は前記のように構成されたことにより、ヘ
リウムは安定した気体であり、沸点−２６８℃のため
Ｌ，Ｎ，Ｇの極低温の影響を全く受けずに良好にスター
リングエンジンを作動させることができる。請求項４の
発明は前記のように構成されたことにより、この発明の
スターリングエンジンを海岸近くに設けることにより、
殆ど無料でヒーター用加熱液体を、かつほぼ無限の量を
用いることができる。請求項５の発明は前記のように構
成されたことにより、ヘッド４は直接Ｌ，Ｎ，Ｇにより
冷却されるから、ヘッド４中のガスを効果的に冷却する
ことができる。
【図１】この発明の実施例を示し、Ｌ，Ｎ，Ｇをクーラ
ーの冷却液に用いることのできるスターリングエンジン
とその作動の概略を示す図である。
ーの冷却液に用いることのできるスターリングエンジン
とその作動の概略を示す図である。
１ 入口 ２ 出口 ３ ディスプレーサーシリンダー ４ ヘッド ５ クーラー ６ 一端部 ７ 圧縮空間 ８ 他端部 ９ ディスプレーサーピストン １０ 膨張空間 １１ 再生熱交換器 １２ ヒーター １３ パワーピストン １４ パワーシリンダー １５ 回転装置
Claims (5)
- 【請求項１】 ディスプレーサーシリンダー３のヘッド
４に出入するガスを冷却するように断熱材を用いて形成
された、冷却液の入口１及び出口２を有するクーラー
５；一端部６を前記ヘッド４内の圧縮空間７に連通し、
他端部８を前記ディスプレーサーシリンダー３のディス
プレーサーピストン９を隔てた膨張空間１０に連通し、
かつ前記ディスプレーサーシリンダー３の外周に設けら
れた再生熱交換器１１；前記ディスプレーサーシリンダ
ー３の外周でかつ前記クーラー５の反対側に設けられた
ヒーター１２；前記ディスプレーサーシリンダー３の膨
張空間１０に連通して設けられた、パワーピストン１３
を有するパワーシリンダー１４；前記両ピストン９、１
３に位相差をもたしめて連結されたクランクシャフト等
の回転装置１５；から成ることを特徴とするＬ，Ｎ，Ｇ
をクーラー用冷却液として用いることのできるスターリ
ングエンジン。 - 【請求項２】 クーラー５に供給される冷却液はＬ，
Ｎ，Ｇであり、ヒーター１２に供給されるものは低くと
も常温の水であり、かつスターリングエンジンには作動
用ガスが収容されている請求項１記載のＬ，Ｎ，Ｇをク
ーラー用冷却液として用いることのできるスターリング
エンジン。 - 【請求項３】 作動用ガスはヘリウムである請求項１又
は２記載のＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液として用いる
ことのできるスターリングエンジン。 - 【請求項４】 ヒーター１２に供給される水は海水であ
る請求項２又は３記載のＬ，Ｎ，Ｇをクーラー用冷却液
として用いることのできるスターリングエンジン。 - 【請求項５】 クーラー５はヘッド４に直接に接して形
成されている請求項１、２、３又は４記載のＬ，Ｎ，Ｇ
をクーラー用冷却液として用いることのできるスターリ
ングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17846797A JPH1122550A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Ｌ，ｎ，ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスターリングエンジン。 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17846797A JPH1122550A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Ｌ，ｎ，ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスターリングエンジン。 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122550A true JPH1122550A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16049029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17846797A Pending JPH1122550A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Ｌ，ｎ，ｇをクーラー用冷却液として用いることのできるスターリングエンジン。 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122550A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111819354A (zh) * | 2018-01-02 | 2020-10-23 | 马斯通公司 | 布置有包括三个热交换器的气体通道的斯特林发动机 |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP17846797A patent/JPH1122550A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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