JPS59218345A - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
- Publication number
- JPS59218345A JPS59218345A JP9433283A JP9433283A JPS59218345A JP S59218345 A JPS59218345 A JP S59218345A JP 9433283 A JP9433283 A JP 9433283A JP 9433283 A JP9433283 A JP 9433283A JP S59218345 A JPS59218345 A JP S59218345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- displacer
- piston
- fan
- working gas
- 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.)
- Granted
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
- F02G1/0435—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 the engine being of the free piston type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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】
産業上の利用分野
本発明はスターリング機関に関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般にスターリング機関はディスプレーサ−ピストンと
パワーピストンと呼ばれる二つあピストンを有する。デ
ィスプレイサービストンの運動によって作動気体が高温
部と低温部との間を往復することによって膨張と収縮を
くりかえし、その圧力がパワーピストンに伝えられて動
力を得る構造となっている。従来はこのディスプレイサ
ービストンの運動は直線状の往復運動であり、ディスプ
レイサービストンとパワーピストンとはクランクシャフ
トを介して適当な位相差を保ちながら運動するように結
合されていた。又フリーピストン型と称せられるスター
リング機関にあっては、クランクシャフトはなく空気バ
ネによフて両者が結合されていた。いずれもディスプレ
イサービストンはパワーピストンの動きによって太きく
影響され、起動困難で制御も容易でないなどの欠点があ
った。
パワーピストンと呼ばれる二つあピストンを有する。デ
ィスプレイサービストンの運動によって作動気体が高温
部と低温部との間を往復することによって膨張と収縮を
くりかえし、その圧力がパワーピストンに伝えられて動
力を得る構造となっている。従来はこのディスプレイサ
ービストンの運動は直線状の往復運動であり、ディスプ
レイサービストンとパワーピストンとはクランクシャフ
トを介して適当な位相差を保ちながら運動するように結
合されていた。又フリーピストン型と称せられるスター
リング機関にあっては、クランクシャフトはなく空気バ
ネによフて両者が結合されていた。いずれもディスプレ
イサービストンはパワーピストンの動きによって太きく
影響され、起動困難で制御も容易でないなどの欠点があ
った。
制御についてはパワーピストンの変位によって制御され
た電動機、或いは他の電磁的手段によってディスプレイ
サービストンを動作させる提案もあるが、いずれもディ
スプレイサービストンに直線往復運動を与えるものであ
って損失が大きく効率が低下して好ましいものではなか
った。
た電動機、或いは他の電磁的手段によってディスプレイ
サービストンを動作させる提案もあるが、いずれもディ
スプレイサービストンに直線往復運動を与えるものであ
って損失が大きく効率が低下して好ましいものではなか
った。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点にがんかみ、起動容易で制御性
にも優れ、かつ効率の低下も少ないスターリングエンジ
ンを提供するものである。
にも優れ、かつ効率の低下も少ないスターリングエンジ
ンを提供するものである。
発明の構成
本発明はパワーピストンを駆動させる為の気体の膨張お
よび収縮を加熱用熱交換器および冷却用熱交換器が位置
する円筒シリンダ内を、扇形板状ディスプレーサ−を回
転移動させることによって行なうスターリングエンジン
である。
よび収縮を加熱用熱交換器および冷却用熱交換器が位置
する円筒シリンダ内を、扇形板状ディスプレーサ−を回
転移動させることによって行なうスターリングエンジン
である。
実施例の説明
以下本発明の実施例につｂて図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の実施例におけるスターリング機関
の主要部を概念的に示すものである。１は扇形板状ディ
スプレーサ−ピストン（以下ディスプレーサ−と称する
）、２はディスプレーサ−を収容する円筒型シリンダー
、３１〜３４はこのシリンダ２上に配置された熱交換器
、４はディスプレーサ−１を駆動するための電動機、５
はパワーピストン（以下ピストンと称する）、６はピス
トン５を収容するシリンダ、７はピストンの位置を検出
するためのセンサ、８は磁石、９は発電コイルである。
る。第１図は本発明の実施例におけるスターリング機関
の主要部を概念的に示すものである。１は扇形板状ディ
スプレーサ−ピストン（以下ディスプレーサ−と称する
）、２はディスプレーサ−を収容する円筒型シリンダー
、３１〜３４はこのシリンダ２上に配置された熱交換器
、４はディスプレーサ−１を駆動するための電動機、５
はパワーピストン（以下ピストンと称する）、６はピス
トン５を収容するシリンダ、７はピストンの位置を検出
するためのセンサ、８は磁石、９は発電コイルである。
第２図は円筒型シリンダ２上における熱交換器の配置を
示す図であって、３１はシリンダー２内の作動気体加熱
用熱交換器、３２はシリンダ２内の作動気体よシ熱を吸
収する熱交換器、３３はシリンダ２内の作動気体を冷却
するための熱交換器、３４はシリンダ２内の作動気体に
熱を与えるための熱交換器を夫々示す。熱交換器３２と
熱交換器３４とはヒートパイプによって連結され熱は３
２より３４へ流れる。
示す図であって、３１はシリンダー２内の作動気体加熱
用熱交換器、３２はシリンダ２内の作動気体よシ熱を吸
収する熱交換器、３３はシリンダ２内の作動気体を冷却
するための熱交換器、３４はシリンダ２内の作動気体に
熱を与えるための熱交換器を夫々示す。熱交換器３２と
熱交換器３４とはヒートパイプによって連結され熱は３
２より３４へ流れる。
第３図は円筒型シリンダ２内における扇形板状ディスプ
レーサ−１を示す図であって図中矢印の向きに電動機に
よって回転せしめられる。
レーサ−１を示す図であって図中矢印の向きに電動機に
よって回転せしめられる。
以上のように構成されたスターリング機関についてその
動作を説明する。まず、作動気体加熱用熱交換器３１
を加熱する。加熱方法は本実施例では都市ガス用ガスバ
ーナを使用した、然し、電気ヒータ、石油バーナ等を使
用することも可能で、石炭、木材等の燃料を燃焼せしめ
、その火炎による直接加熱でも差支えない。一方熱交換
器３３には冷却水を通水し作動気体を冷却する。起動は
電動機４によってディスプレーサ−１を回転せしめるこ
とによってなされる。即ち、ディスプレーサ−１を第３
図矢印の方向に回転せしめると円筒型シリンダ２内の作
動気体は加熱用熱交換器３．及び冷却用熱交換器３３の
空間に交互に移動させられることになり加熱と冷却を繰
返す。この温度変化に従ってシリンダ内の圧力は増減を
繰シ返すからこれに直結されたシリンダ６内のピストン
６は上下運動を行う。センサー７によってピストン６の
位置を検出しその信号によって電動機４０回転速度を制
御しピストンとディスプレーサ−とを適当な位相差を保
ちながら運動せしめるように電気的に調節する。即ち第
１図においてピストン６が上方へ向って進むときに、デ
ィスプレーサ−は加熱用熱交換器３．の直下にあって冷
却用熱交換器３３の直下にある作動気体が冷却されると
同時にピストン６によって圧縮されるように調節する０
ディスプレーサ−の回転に従って作動気体は熱交換器３
４の直下へ移動し、熱交換器３２よりヒートパイプによ
って移動せしめられた熱を吸収して熱交換器３．の直下
へと移動する。ここにおいて作動気体は高温に加熱され
、その圧力は上昇してピストン６を押し下げる０更にデ
ィスプレーサ−の回転に従って熱交換気３２の直下に移
動した作動気体は残余の熱を吸収されサイクルを完了す
る。
動作を説明する。まず、作動気体加熱用熱交換器３１
を加熱する。加熱方法は本実施例では都市ガス用ガスバ
ーナを使用した、然し、電気ヒータ、石油バーナ等を使
用することも可能で、石炭、木材等の燃料を燃焼せしめ
、その火炎による直接加熱でも差支えない。一方熱交換
器３３には冷却水を通水し作動気体を冷却する。起動は
電動機４によってディスプレーサ−１を回転せしめるこ
とによってなされる。即ち、ディスプレーサ−１を第３
図矢印の方向に回転せしめると円筒型シリンダ２内の作
動気体は加熱用熱交換器３．及び冷却用熱交換器３３の
空間に交互に移動させられることになり加熱と冷却を繰
返す。この温度変化に従ってシリンダ内の圧力は増減を
繰シ返すからこれに直結されたシリンダ６内のピストン
６は上下運動を行う。センサー７によってピストン６の
位置を検出しその信号によって電動機４０回転速度を制
御しピストンとディスプレーサ−とを適当な位相差を保
ちながら運動せしめるように電気的に調節する。即ち第
１図においてピストン６が上方へ向って進むときに、デ
ィスプレーサ−は加熱用熱交換器３．の直下にあって冷
却用熱交換器３３の直下にある作動気体が冷却されると
同時にピストン６によって圧縮されるように調節する０
ディスプレーサ−の回転に従って作動気体は熱交換器３
４の直下へ移動し、熱交換器３２よりヒートパイプによ
って移動せしめられた熱を吸収して熱交換器３．の直下
へと移動する。ここにおいて作動気体は高温に加熱され
、その圧力は上昇してピストン６を押し下げる０更にデ
ィスプレーサ−の回転に従って熱交換気３２の直下に移
動した作動気体は残余の熱を吸収されサイクルを完了す
る。
ピストン６には発電コイル９が取付けてあり、これが磁
石８による磁場中で往復運動を行うため発電出力が得ら
れるが前述の如くディスプレーサ−駆動用電動機を電気
的に制御することにより極めて容易に最大出力を得るこ
とができた０このように本実施例によればピストンを起
動するために別の起動装置を設けることなく、ディスプ
レーサー駆動用電動機の運転を開始するのみで容易に機
関を起動せしめることができる。更に負荷変動に応じて
ディップレーザー駆動用電動機を電気的に靜］御するこ
とにより容易に、常に最大出力を得ることができる。又
ディスプレーサ−は直線往復運動ではなく、滑らかな回
転運動であるから、ディスプレーサ−駆動用電動機の消
費電力は最少限にとどめることができる。
石８による磁場中で往復運動を行うため発電出力が得ら
れるが前述の如くディスプレーサ−駆動用電動機を電気
的に制御することにより極めて容易に最大出力を得るこ
とができた０このように本実施例によればピストンを起
動するために別の起動装置を設けることなく、ディスプ
レーサー駆動用電動機の運転を開始するのみで容易に機
関を起動せしめることができる。更に負荷変動に応じて
ディップレーザー駆動用電動機を電気的に靜］御するこ
とにより容易に、常に最大出力を得ることができる。又
ディスプレーサ−は直線往復運動ではなく、滑らかな回
転運動であるから、ディスプレーサ−駆動用電動機の消
費電力は最少限にとどめることができる。
発明の効果
以上のように本発明は扇形板状回転ディスプレーサ−を
用いることによって駆動のだめの動力を少くすると共に
電動機によりディスプレーサ−を制御運転することによ
って常に最大出力を得ることができ、起動も容易にし、
その実用的効果は大なるものがある。
用いることによって駆動のだめの動力を少くすると共に
電動機によりディスプレーサ−を制御運転することによ
って常に最大出力を得ることができ、起動も容易にし、
その実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例のスターリングエンジンの概
念図、第２図は第１図における熱交換器の配置図、第３
図は第１図におけるディスプレーサ−ピストンの配置図
である。 １・・・・・・ディスプレーサ−ピストン、２・・・・
・・１を収容するシリンダ、３１〜３４・・・・・・熱
交換器、４・・・・・ディスプレーサ−ピストン駆動用
電動機、５・・・・・・パワーピストン、６・・・・・
・６を収容するシリンダ、７・・・・・・センサー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名区不
メ仝ヌ（ ｒ） 、３１〜３９ ２
念図、第２図は第１図における熱交換器の配置図、第３
図は第１図におけるディスプレーサ−ピストンの配置図
である。 １・・・・・・ディスプレーサ−ピストン、２・・・・
・・１を収容するシリンダ、３１〜３４・・・・・・熱
交換器、４・・・・・ディスプレーサ−ピストン駆動用
電動機、５・・・・・・パワーピストン、６・・・・・
・６を収容するシリンダ、７・・・・・・センサー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名区不
メ仝ヌ（ ｒ） 、３１〜３９ ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 扇形板状ディスプレーサ−を平面状に回転可能に支持さ
せた円筒型シリンダの中心部に連通ずるシリンダと、前
記シリンダ内を上下動するパワーピストンと、前記円筒
型シリンダ内に熱分布を形成するため前記円筒型シリン
ダに固定した熱交換器を具備し、前記扇形板状ディスプ
レーサ−の回転により前記熱交換器を介して、前記円筒
型シリンダ内の気体を膨張あるいは収縮させ、前記気体
の膨張、収縮により前記パワーピストンを上下動させる
ことを特徴とするスターリングエンジン。 パワーピストンの位置を検出するセンサーを設け、前記
センサーの出力により前記扇形板状ディスプレーサーの
回転を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のスターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094332A JPH063173B2 (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094332A JPH063173B2 (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | スタ−リングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218345A true JPS59218345A (ja) | 1984-12-08 |
| JPH063173B2 JPH063173B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=14107323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58094332A Expired - Lifetime JPH063173B2 (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063173B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2924762A1 (fr) * | 2007-12-05 | 2009-06-12 | Pascot Philippe | Machine thermodynamique, en particulier de type stirling. |
| JP2013521434A (ja) * | 2010-03-05 | 2013-06-10 | ズウミラ・テレシナ・イオクヘック | スターリングサイクルを使用するエネルギー変換器 |
| US20150135702A1 (en) * | 2012-04-25 | 2015-05-21 | Nils Karlberg | Working cylinder for an energy converter |
| WO2015159837A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 栗田秀實 | スターリングエンジン |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130036732A1 (en) * | 2010-01-11 | 2013-02-14 | Gook Sun Shin | Rotary type stirling engine for green growth |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3370418A (en) * | 1966-10-24 | 1968-02-27 | Donald A. Kelly | Rotary stirling cycle engines |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP58094332A patent/JPH063173B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3370418A (en) * | 1966-10-24 | 1968-02-27 | Donald A. Kelly | Rotary stirling cycle engines |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2924762A1 (fr) * | 2007-12-05 | 2009-06-12 | Pascot Philippe | Machine thermodynamique, en particulier de type stirling. |
| WO2009103871A2 (fr) * | 2007-12-05 | 2009-08-27 | Pascot, Philippe | Machine thermodynamique, en particulier de type carnot et/ou stirling |
| WO2009103871A3 (fr) * | 2007-12-05 | 2009-11-05 | Pascot, Philippe | Machine thermodynamique, en particulier de type carnot et/ou stirling |
| JP2013521434A (ja) * | 2010-03-05 | 2013-06-10 | ズウミラ・テレシナ・イオクヘック | スターリングサイクルを使用するエネルギー変換器 |
| US20150135702A1 (en) * | 2012-04-25 | 2015-05-21 | Nils Karlberg | Working cylinder for an energy converter |
| JP2015514919A (ja) * | 2012-04-25 | 2015-05-21 | ニルス カールバーグ | エネルギーコンバータ用のワーキングシリンダ |
| US9840983B2 (en) * | 2012-04-25 | 2017-12-12 | Nils Karlberg | Working cylinder for an energy converter |
| WO2015159837A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 栗田秀實 | スターリングエンジン |
| JPWO2015159837A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2017-04-13 | 秀實 栗田 | スターリングエンジン |
| US10072608B2 (en) | 2014-04-18 | 2018-09-11 | Hidemi Kurita | Stirling engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH063173B2 (ja) | 1994-01-12 |
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