JPS59153955A - 外燃式エンジン発電機 - Google Patents
外燃式エンジン発電機Info
- Publication number
- JPS59153955A JPS59153955A JP2907583A JP2907583A JPS59153955A JP S59153955 A JPS59153955 A JP S59153955A JP 2907583 A JP2907583 A JP 2907583A JP 2907583 A JP2907583 A JP 2907583A JP S59153955 A JPS59153955 A JP S59153955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- power
- battery
- load
- combustion 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot 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
-
- 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
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot 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
- F02G1/045—Controlling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明ハスターリングエンジン、ランキンエンジン、外
燃式プレイトンエンジン等の外燃式エンジンに発電機を
ボ１ｉみ付けた外燃式エンジン発電機に関する。
燃式プレイトンエンジン等の外燃式エンジンに発電機を
ボ１ｉみ付けた外燃式エンジン発電機に関する。
（ロ）従来技術
外燃式であるスターリングエンジンは内燃式の加熱部の
熱容滑が大きし・為負荷の変動に対応して燃焼量を増減
させても負荷の変動にエンジンの回転数が追従できない
欠点を有しており、この為、スターリングエンジンで交
流発電機を駆動する同期式自励発電方式では負荷の増減
により発電された交流電圧の周波数が変動し、実用上、
不向きであった。又、誘導他励発電方式とすればスター
リングエンジンの回転数が広範囲でばらついても定格周
波数で発電可能であるが、交流発電機を励磁する為の商
用電源が必要であり、使用場所に制限を受けていた。
熱容滑が大きし・為負荷の変動に対応して燃焼量を増減
させても負荷の変動にエンジンの回転数が追従できない
欠点を有しており、この為、スターリングエンジンで交
流発電機を駆動する同期式自励発電方式では負荷の増減
により発電された交流電圧の周波数が変動し、実用上、
不向きであった。又、誘導他励発電方式とすればスター
リングエンジンの回転数が広範囲でばらついても定格周
波数で発電可能であるが、交流発電機を励磁する為の商
用電源が必要であり、使用場所に制限を受けていた。
（ハ）発明の目的
本発明は負荷へ供給する交流電圧の周波数を一定にでき
、且つ外部電源及びエンジン始動用の専用スターターが
不要な外燃式エンジン発電機を提供することにある。
、且つ外部電源及びエンジン始動用の専用スターターが
不要な外燃式エンジン発電機を提供することにある。
に）発明の構成
本発明は外燃式エンジンの出力手段に連繋して駆動され
る直流発電機と、この発電機からの直流電力を一部貯え
るバッテリーと、残りの直流電力を交流電力に変換して
負荷に供給するインバーターと、外燃式エンジンの始動
時に前記バッチＩＪ−の電力で作動され前記直流発電機
を始動用電動機として働かせる駆動用電力にこのバッテ
リーの電力をあてがうコントローラーとを外燃式エンジ
ン発電機に備えたものである。
る直流発電機と、この発電機からの直流電力を一部貯え
るバッテリーと、残りの直流電力を交流電力に変換して
負荷に供給するインバーターと、外燃式エンジンの始動
時に前記バッチＩＪ−の電力で作動され前記直流発電機
を始動用電動機として働かせる駆動用電力にこのバッテ
リーの電力をあてがうコントローラーとを外燃式エンジ
ン発電機に備えたものである。
（ホ）実施例
本発明の一実施例としてスターリングエンジン発電機を
例にとり図面に基づいて説明すると、第１図はスターリ
ングエンジン発電機を正面から見た断面図、第２図はこ
の発電機を側面から見た断面図で、（］）はヘリウム、
チッ素、空気等の作動ガスを封入したシリンダ、（２）
はバーナー等の外部加熱源（３）で加熱される加熱器、
（４）は多孔質の焼結金属が入れである熱再生器、（５
）は冷却水回路（図示せず）を有する冷却器、（６）（
７）は外部加熱源（３度よる作動ガスの加熱圧力でシリ
ンダ（１）内を上下方向に往復運動するパワーピストン
及びディスプレイサービストン、（８）（９１はディス
プレイサービストン（力にて区画された膨張室と圧縮室
である。而して（１０）はパワーピストン（６）を貫通
したディスプレイサービストン（７）の駆動用ロッドで
、一対のピン（ｌｌａ）（ｌｌｂ）、（１’２ａ ）
（１２ｂ ）、（１３ａ）（１３ｂ）と枢支された一対
のリンク（１４ａ）（１４ｂ）と、互に噛み合（・なが
ら実線矢印の如く逆方向に回転する一対のタイミングギ
ア（１５ａ）（１５ｂ）とからなる連動機構によって両
ピストン（６）（力は往復運動して周知の如く等温膨張
、等容放熱、等温圧縮、等容吸熱の４行程を繰り返すも
ので、これらよりスターリングエンジン＜１６１が構成
されている。
例にとり図面に基づいて説明すると、第１図はスターリ
ングエンジン発電機を正面から見た断面図、第２図はこ
の発電機を側面から見た断面図で、（］）はヘリウム、
チッ素、空気等の作動ガスを封入したシリンダ、（２）
はバーナー等の外部加熱源（３）で加熱される加熱器、
（４）は多孔質の焼結金属が入れである熱再生器、（５
）は冷却水回路（図示せず）を有する冷却器、（６）（
７）は外部加熱源（３度よる作動ガスの加熱圧力でシリ
ンダ（１）内を上下方向に往復運動するパワーピストン
及びディスプレイサービストン、（８）（９１はディス
プレイサービストン（力にて区画された膨張室と圧縮室
である。而して（１０）はパワーピストン（６）を貫通
したディスプレイサービストン（７）の駆動用ロッドで
、一対のピン（ｌｌａ）（ｌｌｂ）、（１’２ａ ）
（１２ｂ ）、（１３ａ）（１３ｂ）と枢支された一対
のリンク（１４ａ）（１４ｂ）と、互に噛み合（・なが
ら実線矢印の如く逆方向に回転する一対のタイミングギ
ア（１５ａ）（１５ｂ）とからなる連動機構によって両
ピストン（６）（力は往復運動して周知の如く等温膨張
、等容放熱、等温圧縮、等容吸熱の４行程を繰り返すも
ので、これらよりスターリングエンジン＜１６１が構成
されている。
（１７）は一方のタイミングギア（１５ａ）の中心から
後方へ延びた回転軸で、パワーピストン（６）の出力を
取り出す出力手段として設けられ、軸受部（＋８１（１
８）で支持されている。ａ■は直流発電機で、回転ｍ（
１６１と共に回転される電機子鉄心（２）とそのコイル
（２Ｉ）及びケーシング（２２１内に固定された界磁鉄
心（２３）とそのコイル（２４）並びにブラシ（２５）
と整流子（２６）とから構成されており、ケーシング（
２２１内に収納されたこの直流発電機０特から電機子用
端子（２７）と界磁用端子（２８１とが取り出されてい
る。
後方へ延びた回転軸で、パワーピストン（６）の出力を
取り出す出力手段として設けられ、軸受部（＋８１（１
８）で支持されている。ａ■は直流発電機で、回転ｍ（
１６１と共に回転される電機子鉄心（２）とそのコイル
（２Ｉ）及びケーシング（２２１内に固定された界磁鉄
心（２３）とそのコイル（２４）並びにブラシ（２５）
と整流子（２６）とから構成されており、ケーシング（
２２１内に収納されたこの直流発電機０特から電機子用
端子（２７）と界磁用端子（２８１とが取り出されてい
る。
第３図はスターリングエンジン発電機の制御ブロック図
で、（２９）は直流発電機Ｈの電機子用端子Ｃ！力に第
１の主回路線（至）で結線されたバッテリー、０１）は
界磁用端子（２〜と第１の主回路線Ｃ３０）とを界磁用
電圧調整器（３２１を介して結線した第１の補助回路線
、（３：（）は第１の主回路線００）からの直流電力を
第２の主回路＋Ｗ Ｃ３４＋を介して入力して交流電力
に変換するインバーター、（３つは第１の主回路線（３
０）に第２の補助回路線（３６）を介して結線されたイ
ンバーター制御用の電圧調整器、＜３７）は第１の主回
路線（２））に操作スイッチ（襖を介して結線されたコ
ントローラー、０唱マインバーターク３．濠からの交流
電力をモルタ−、照明器具等の負荷（４０に供給する第
３の主回路線である。
で、（２９）は直流発電機Ｈの電機子用端子Ｃ！力に第
１の主回路線（至）で結線されたバッテリー、０１）は
界磁用端子（２〜と第１の主回路線Ｃ３０）とを界磁用
電圧調整器（３２１を介して結線した第１の補助回路線
、（３：（）は第１の主回路線００）からの直流電力を
第２の主回路＋Ｗ Ｃ３４＋を介して入力して交流電力
に変換するインバーター、（３つは第１の主回路線（３
０）に第２の補助回路線（３６）を介して結線されたイ
ンバーター制御用の電圧調整器、＜３７）は第１の主回
路線（２））に操作スイッチ（襖を介して結線されたコ
ントローラー、０唱マインバーターク３．濠からの交流
電力をモルタ−、照明器具等の負荷（４０に供給する第
３の主回路線である。
（４１）（４３＆ま第１の主回路線（至）に直列に設け
られた切換式第１リレー接点と第２常開リレー接点、（
４３）（４４）は第１、第２の補助回路線（３］）（３
６）に設けられた第３、第４常開リレー接点で、これら
リレー接点は各々コントローラー（３７）の第１乃至第
４リレー巻１（４１Ｒ）（４２ＲＸ４３Ｒ）（４４Ｒ）
で開閉される。（伺は第２０主回路線ｃ３優の電流
を検出する′電流検出器で、この検出信号で外部加熱源
（３）の燃焼量調整器（４６）を制御するようにしてい
る。（４７）は第１の主回路Ｉｎα））の電圧を検出す
る電圧検出器で、この検出信号で第１、第４リレー巻線
（４Ｈｔ）（４４１（）を制御している。
られた切換式第１リレー接点と第２常開リレー接点、（
４３）（４４）は第１、第２の補助回路線（３］）（３
６）に設けられた第３、第４常開リレー接点で、これら
リレー接点は各々コントローラー（３７）の第１乃至第
４リレー巻１（４１Ｒ）（４２ＲＸ４３Ｒ）（４４Ｒ）
で開閉される。（伺は第２０主回路線ｃ３優の電流
を検出する′電流検出器で、この検出信号で外部加熱源
（３）の燃焼量調整器（４６）を制御するようにしてい
る。（４７）は第１の主回路Ｉｎα））の電圧を検出す
る電圧検出器で、この検出信号で第１、第４リレー巻線
（４Ｈｔ）（４４１（）を制御している。
次に回路動作を説明する。操作スイッチ（（８１を投入
すると予め充′亀されているバッチＩＪ−（２９）から
の電力で第２及び第３のリレー巻線（４２Ｒ） （４３
Ｒ）が通電され第２及び第３の常開リレー接点（４２１
（４（８）が閉じ、バッチＩＪ−（２９）からの眼力が
第１の主回路醐［））の第２常開リレー接点（４２）及
び実線状態の如く常時セットされている第１リレー接点
（４１）、並びに第１の補助回路線Ｃ３１）の第３常開
リレー接点（４３及び界磁用電圧調整器（：３力を夫々
介して電機子コイル（２１）と界磁コイル２４１とに供
給され、直流発電機Ｏ湧が始動用電動機として起動され
る。起動後は外部加熱源（３）による作動ガスの加熱圧
力でティスゲレイサービストン（力と共に往復運動する
パワーピストン（６）の出力で電機子鉄心（２０１が継
続して回転し、界磁コイル（２力の通電で発生した磁力
線により電機子コイル２＋１に′電流が誘起される。こ
の電流はブラシ（２５）と整流子（２ｆｉｌとで整流さ
れた後、第１の主回路線（り））から逆に流出し１α流
発電機Ｈ＆ま本来の発電を開始するようになり、発電電
圧がバッチＩＪ−（２９＋の電圧を上まわった時点、即
ち電圧検出器（４７）の検出電圧がプラスからマイナス
に逆転した時点で第１及び第４のリレー巻線（４１Ｒ）
（４４Ｒ）が励磁されて第１リレー接点（４１）が破線
状態に切り換わりバッチ！Ｊ −（２ｉ１）にプラス、
マイナスの極が入れ換わって連結されると共に第４常開
リレー接点（４４が閉じ、第１の主回路線Ｃ３ｆｌ）か
らの直流電力をバッチＩＪ −（２ｒａに一部貯えつつ
残りの直流電力を第２の主回路＃ｊｌＧ３４Ｊを介して
インバーターｃ３３）に送り、インバーター制御用の電
圧調整器Ｃ（印で制御されるこのインバーターＣ３３）
で商用周波数である５ ０ Ｈｚ 又は６０ Ｈｚの交
流電力に変換した後、負荷（４αに供給する。
すると予め充′亀されているバッチＩＪ−（２９）から
の電力で第２及び第３のリレー巻線（４２Ｒ） （４３
Ｒ）が通電され第２及び第３の常開リレー接点（４２１
（４（８）が閉じ、バッチＩＪ−（２９）からの眼力が
第１の主回路醐［））の第２常開リレー接点（４２）及
び実線状態の如く常時セットされている第１リレー接点
（４１）、並びに第１の補助回路線Ｃ３１）の第３常開
リレー接点（４３及び界磁用電圧調整器（：３力を夫々
介して電機子コイル（２１）と界磁コイル２４１とに供
給され、直流発電機Ｏ湧が始動用電動機として起動され
る。起動後は外部加熱源（３）による作動ガスの加熱圧
力でティスゲレイサービストン（力と共に往復運動する
パワーピストン（６）の出力で電機子鉄心（２０１が継
続して回転し、界磁コイル（２力の通電で発生した磁力
線により電機子コイル２＋１に′電流が誘起される。こ
の電流はブラシ（２５）と整流子（２ｆｉｌとで整流さ
れた後、第１の主回路線（り））から逆に流出し１α流
発電機Ｈ＆ま本来の発電を開始するようになり、発電電
圧がバッチＩＪ−（２９＋の電圧を上まわった時点、即
ち電圧検出器（４７）の検出電圧がプラスからマイナス
に逆転した時点で第１及び第４のリレー巻線（４１Ｒ）
（４４Ｒ）が励磁されて第１リレー接点（４１）が破線
状態に切り換わりバッチ！Ｊ −（２ｉ１）にプラス、
マイナスの極が入れ換わって連結されると共に第４常開
リレー接点（４４が閉じ、第１の主回路線Ｃ３ｆｌ）か
らの直流電力をバッチＩＪ −（２ｒａに一部貯えつつ
残りの直流電力を第２の主回路＃ｊｌＧ３４Ｊを介して
インバーターｃ３３）に送り、インバーター制御用の電
圧調整器Ｃ（印で制御されるこのインバーターＣ３３）
で商用周波数である５ ０ Ｈｚ 又は６０ Ｈｚの交
流電力に変換した後、負荷（４αに供給する。
運転時、負荷（４０１が増大して消費電流が太き（なる
とこの不足分はバッチＩＪ−（２９）から一時補足され
るが、同時にこの電流値を電流検出器（４５）で検出し
て燃焼量調整器（４ｆｉｌを制御し外部加熱源（３）を
強燃焼にして電機子鉄心ＣＪｔ１）の回転数を上げると
共に界磁用電圧調整器θカにて界磁用端子（，７８１に
加えろ界磁電圧を上げて負荷（４０）の増大分だけ直流
出力を」二げ負荷（４ｔｉ）に一定の交流電力を供給す
る。逆に負荷（４１が減少して消費電流が小さくなると
電流検出器（４５）の検出及び燃焼量調整器（４６）の
制御にて外部加熱源（３）を弱燃焼にして電機子鉄心（
２Ｉｌ）の回転数を下げると共に界磁電圧を下げ負荷（
４０の減少分だけ直流出力を下げて負荷（４υに一定の
交流電圧を供給する。
とこの不足分はバッチＩＪ−（２９）から一時補足され
るが、同時にこの電流値を電流検出器（４５）で検出し
て燃焼量調整器（４ｆｉｌを制御し外部加熱源（３）を
強燃焼にして電機子鉄心ＣＪｔ１）の回転数を上げると
共に界磁用電圧調整器θカにて界磁用端子（，７８１に
加えろ界磁電圧を上げて負荷（４０）の増大分だけ直流
出力を」二げ負荷（４ｔｉ）に一定の交流電力を供給す
る。逆に負荷（４１が減少して消費電流が小さくなると
電流検出器（４５）の検出及び燃焼量調整器（４６）の
制御にて外部加熱源（３）を弱燃焼にして電機子鉄心（
２Ｉｌ）の回転数を下げると共に界磁電圧を下げ負荷（
４０の減少分だけ直流出力を下げて負荷（４υに一定の
交流電圧を供給する。
尚、上記一実施例において界磁鉄心（２：（ｌとそのコ
イル（２）部を永久磁石に置き換えれは界磁用電圧調整
器（３２１を含む第１の補助回路線０１）は不要となる
。
イル（２）部を永久磁石に置き換えれは界磁用電圧調整
器（３２１を含む第１の補助回路線０１）は不要となる
。
（へ）発明の効果
本発明は内燃式エンジンよりも運転話ｎ ｑ 外ｒ；４
−外燃式エンジンで直流発電機を駆動しこれから出力さ
れる直流電力をインバーターで定格周波数の交流電力に
変換するようにしたので、変動負荷に対し一定周波数の
交流電力を供給することができる。
−外燃式エンジンで直流発電機を駆動しこれから出力さ
れる直流電力をインバーターで定格周波数の交流電力に
変換するようにしたので、変動負荷に対し一定周波数の
交流電力を供給することができる。
しかも負荷が増大して電力消費敏が発心量を上まわって
もその不足分はバッテリーから補足され、又、負荷が始
動′電流を多く必要とする誘導負荷であってもその電流
超過分はバッテリーから補足されるので、直流発電機は
定格出力のもとでフルに運転することができる。
もその不足分はバッテリーから補足され、又、負荷が始
動′電流を多く必要とする誘導負荷であってもその電流
超過分はバッテリーから補足されるので、直流発電機は
定格出力のもとでフルに運転することができる。
又、外燃式エンジンの始動時はバッテリーの電力でコン
トローラーを作動させ、且つこのコントローラーの制御
で直流発電機を始動用電動機として働かせる際の駆動用
電力にバッテリーの電力を用いるようにしたので、商用
電源等の外部電源が不要であり、且つエンジン始動用に
別途スターターを備える必要もなく、使用場所に限定さ
れないコンパクトな外燃式エンジン発電機を得ることが
できる。
トローラーを作動させ、且つこのコントローラーの制御
で直流発電機を始動用電動機として働かせる際の駆動用
電力にバッテリーの電力を用いるようにしたので、商用
電源等の外部電源が不要であり、且つエンジン始動用に
別途スターターを備える必要もなく、使用場所に限定さ
れないコンパクトな外燃式エンジン発電機を得ることが
できる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はスフ−
リングエンジン発電機を正面から見た断面図、第２図は
この発電機を側面から見た断面図、第３図はこの発電機
の制御ブロック図である。 Ｑ６ｉ・・・外燃式エンジン（スターリングエンジン）
０！１・・・直流発電機 （２！１１・・・）くノテ
リー Ｃ（財）・・・インバーター Ｃ３７＋・・
・コントローラー （４１ｉ＋・・・負荷８１図 ３ 第２図。
リングエンジン発電機を正面から見た断面図、第２図は
この発電機を側面から見た断面図、第３図はこの発電機
の制御ブロック図である。 Ｑ６ｉ・・・外燃式エンジン（スターリングエンジン）
０！１・・・直流発電機 （２！１１・・・）くノテ
リー Ｃ（財）・・・インバーター Ｃ３７＋・・
・コントローラー （４１ｉ＋・・・負荷８１図 ３ 第２図。
Claims (1)
- （１）外燃式エンジンの出力手段に連繋して駆動される
直流発電機と、この発゛亀機かもの直流電力を一部貯え
るバッテリーと、残りの直流電力を交流電力に変換して
負荷に供給するインバーターと、外燃式エンジンの始動
時に前記バッテリーの電力で作動され前記直流発電機を
始動用電動機として働かせる駆動用電力にこのバッテリ
ーの電力をあてがうコントローラーとを備えてなる外燃
式エンジン発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2907583A JPS59153955A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 外燃式エンジン発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2907583A JPS59153955A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 外燃式エンジン発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153955A true JPS59153955A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12266226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2907583A Pending JPS59153955A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 外燃式エンジン発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153955A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03284134A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-13 | Toshiba Corp | 携帯用電源装置 |
| WO2007003927A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | Disenco Limited | Pressurised generator |
| GB2434928A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-08 | Milwaukee Electric Tool Corp | Generator system with DC storage |
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| JPS5547549A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-04 | Nippon Texas Instr Kk | Low power consumption microcomputer |
| JPS57177231A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-30 | Yamaha Motor Co Ltd | Controller for ac motor generator |
-
1983
- 1983-02-22 JP JP2907583A patent/JPS59153955A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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