JPS61152946A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS61152946A JPS61152946A JP27794184A JP27794184A JPS61152946A JP S61152946 A JPS61152946 A JP S61152946A JP 27794184 A JP27794184 A JP 27794184A JP 27794184 A JP27794184 A JP 27794184A JP S61152946 A JPS61152946 A JP S61152946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- space
- flow path
- pressure
- power piston
- 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
- F02G1/045—Controlling
-
- 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)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (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
本発明は外燃機関の一種であるスターリング機関に関す
る。
る。
従来の技術
従来のスターリング機関、例えばフリーピストン・スタ
ーリング機関（以下ＦＰＳＩＣと略称する）は第２図の
ような構成になっていた。
ーリング機関（以下ＦＰＳＩＣと略称する）は第２図の
ような構成になっていた。
すなわち密閉容器１の中にＨｅ 、 Ｈ２等の作動流体
が封入されており、作動流体は加熱器２にて加熱され、
冷却器３にて冷却されている。一方デイスプレーサ４と
ピストン６は上下に振動しており、ピストン６は作動流
体から仕事をされ、さらにピストン５は、リニア発電機
、ポンプ、圧縮機等の負荷６に対して仕事をする。また
ピストン６が上昇すると連通ずる空間７，８．９の圧力
は増加し、またピストン６が下降すると空間７，８゜９
の圧力は減少する。ディスプレーサ４は空間７の圧力と
ガスはね１０の圧力の圧力差で駆動される。通常ディス
プレーサ４の位置の位相角度はピストン６の位置の位相
角度よ＃）４０°〜９０’進んでいる。
が封入されており、作動流体は加熱器２にて加熱され、
冷却器３にて冷却されている。一方デイスプレーサ４と
ピストン６は上下に振動しており、ピストン６は作動流
体から仕事をされ、さらにピストン５は、リニア発電機
、ポンプ、圧縮機等の負荷６に対して仕事をする。また
ピストン６が上昇すると連通ずる空間７，８．９の圧力
は増加し、またピストン６が下降すると空間７，８゜９
の圧力は減少する。ディスプレーサ４は空間７の圧力と
ガスはね１０の圧力の圧力差で駆動される。通常ディス
プレーサ４の位置の位相角度はピストン６の位置の位相
角度よ＃）４０°〜９０’進んでいる。
ディスプレーサ４の上下運動により、作動流体は空間７
と空間８との間を往復し、加熱器２．再生器１１．冷却
器３にて熱交換するのである。
と空間８との間を往復し、加熱器２．再生器１１．冷却
器３にて熱交換するのである。
また、ピストン６には流路１２が設けられており、一方
バクンス空間１４に連通する流路１３が設けられている
。ピストン６が上下に運動し、流路１２と流路１３が連
通すると空間ｅとバウンス空間１４とが連通ずることに
なる。バウンス空間１４の体積は空間７，８．９の体積
の合計したものより十分大きく作動流体の大半はバウン
ス空間１４にあり、ピストン５が上下に運動しても、空
間７，８．９の圧力変動に比べてバウンス空間１４の圧
力変動は十分小さい。したがりてピストン６が上下運動
するときに流路１２と流路１３とが連通ずると、空間９
の圧力がバウンス空間１４の圧力エリ高いと空間９の作
動流体は瞬時にバウンス空間１４に流れて、空間９の圧
力はバウンス空間１４の圧力に等しくなるようになり、
逆に空間９の圧力がバウンス空間１４の圧力より低いと
、空間９にバウンス空間１４の作動流体が瞬時に流れて
空間９の圧力はバウンス空間１４の圧力に等しくなるよ
うになる。
バクンス空間１４に連通する流路１３が設けられている
。ピストン６が上下に運動し、流路１２と流路１３が連
通すると空間ｅとバウンス空間１４とが連通ずることに
なる。バウンス空間１４の体積は空間７，８．９の体積
の合計したものより十分大きく作動流体の大半はバウン
ス空間１４にあり、ピストン５が上下に運動しても、空
間７，８．９の圧力変動に比べてバウンス空間１４の圧
力変動は十分小さい。したがりてピストン６が上下運動
するときに流路１２と流路１３とが連通ずると、空間９
の圧力がバウンス空間１４の圧力エリ高いと空間９の作
動流体は瞬時にバウンス空間１４に流れて、空間９の圧
力はバウンス空間１４の圧力に等しくなるようになり、
逆に空間９の圧力がバウンス空間１４の圧力より低いと
、空間９にバウンス空間１４の作動流体が瞬時に流れて
空間９の圧力はバウンス空間１４の圧力に等しくなるよ
うになる。
このようにして流路１２と流路１３とが連通ずる毎に空
間９の圧力はバウンス空間１４の圧力に等しくなる。こ
のことは、空間９の圧力はバウンス空間１４の圧力を中
心に変動することを意味し、これによって、ピストン５
は常に流路１２と流路１３とが連通ずる位置を中心に上
下に運動することになるのである。
間９の圧力はバウンス空間１４の圧力に等しくなる。こ
のことは、空間９の圧力はバウンス空間１４の圧力を中
心に変動することを意味し、これによって、ピストン５
は常に流路１２と流路１３とが連通ずる位置を中心に上
下に運動することになるのである。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような構成のものでは、ピストンの上下運
動の中心位置は常に流路１２と流路１３とが連通した位
置であり、負荷６の要求により、ピストンの上下運動の
中心位置を制御することができないという問題点かあり
た。
動の中心位置は常に流路１２と流路１３とが連通した位
置であり、負荷６の要求により、ピストンの上下運動の
中心位置を制御することができないという問題点かあり
た。
そこで本発明はピストンの上下運動の中心位置の制御を
可能とするものである。
可能とするものである。
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、
上記ピストン上部の空間とピストン下部の空間が連通ず
る位置を制御する複数個の流路と、この複数の流路に対
応する流路開閉手段を設けたものである。
上記ピストン上部の空間とピストン下部の空間が連通ず
る位置を制御する複数個の流路と、この複数の流路に対
応する流路開閉手段を設けたものである。
作用
この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、ピストンの運動の中心位置を上げるときは上
記ピストン上部の空間と下部の空間が連通ずる位置を上
げるようにし、逆にピストンの運動の中心位置を下げる
ときは上記ピストン上部の空間と下部の空間が連通ずる
位置を下げるように働く。
記ピストン上部の空間と下部の空間が連通ずる位置を上
げるようにし、逆にピストンの運動の中心位置を下げる
ときは上記ピストン上部の空間と下部の空間が連通ずる
位置を下げるように働く。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図に示すように本実施例はディスプレーサ型スター
リング機関の一種であるＦＰ８にであり１５は密閉容器
でその中にＨｅ 、 Ｈ２等の作動流体が封入されてい
る。１６は作動流体を加熱する加熱器、１７は作動流体
を冷却する冷却器、１８は蓄熱作用を有する再生器であ
る。１９は密閉容器１６の内壁に摺動自在に運動するデ
ィスプレーサ、２０は密閉容器１２の内壁に摺動自在に
運動するピストンである。２１はピストン２ｏの上下運
動によってピストン２０から仕事をされるリニア発電機
、ポンプ、圧縮機等の負荷である。
リング機関の一種であるＦＰ８にであり１５は密閉容器
でその中にＨｅ 、 Ｈ２等の作動流体が封入されてい
る。１６は作動流体を加熱する加熱器、１７は作動流体
を冷却する冷却器、１８は蓄熱作用を有する再生器であ
る。１９は密閉容器１６の内壁に摺動自在に運動するデ
ィスプレーサ、２０は密閉容器１２の内壁に摺動自在に
運動するピストンである。２１はピストン２ｏの上下運
動によってピストン２０から仕事をされるリニア発電機
、ポンプ、圧縮機等の負荷である。
空間２２，２３．２４は相連通しており、ガスばね３３
はディスプレーサ１９の運動を適当に保つために設けら
れている。空間２４とバウンス空間３２とはピストン２
０の上下運動に伴りて流路２６、流路２６．２７．２８
お工び流路２ｓＮｃＪ：りて連通する。また流路２６，
２７．２８には流路２６．２７．２８の開閉を行なう止
弁２９，３０゜３１が設けられている。
はディスプレーサ１９の運動を適当に保つために設けら
れている。空間２４とバウンス空間３２とはピストン２
０の上下運動に伴りて流路２６、流路２６．２７．２８
お工び流路２ｓＮｃＪ：りて連通する。また流路２６，
２７．２８には流路２６．２７．２８の開閉を行なう止
弁２９，３０゜３１が設けられている。
次に、この一実施例の構成における作用を説明する。
ディスプレーサ１９が上昇すると、空間２２゜加熱器１
６内にある高温の作動流体は、再生器１８゜冷却器１７
を通って空間２３．２４の方へ移動し冷却される。その
結果、空間２２．２３．２４内の圧力は減少し、ピスト
ン２ｏは上昇する。さらにディスプレーサ１９が上昇す
ると、ガスはね３３の圧力が下がり、ディスプレーサ１
９は逆に下降する。すると今度は、空間２３．冷却器１
７内にある低温の作動流体は、再生器１８、加熱器１６
を通って空間２２の方へ移動し、加熱される。
６内にある高温の作動流体は、再生器１８゜冷却器１７
を通って空間２３．２４の方へ移動し冷却される。その
結果、空間２２．２３．２４内の圧力は減少し、ピスト
ン２ｏは上昇する。さらにディスプレーサ１９が上昇す
ると、ガスはね３３の圧力が下がり、ディスプレーサ１
９は逆に下降する。すると今度は、空間２３．冷却器１
７内にある低温の作動流体は、再生器１８、加熱器１６
を通って空間２２の方へ移動し、加熱される。
その結果、空間２２．２３．２４内の圧力は上昇し、ピ
ストン２０は逆に下降する。さらにディスプレーサ１９
が下降するとガスばね３３の圧力が上昇し、ディスプレ
ーサ１９は逆に上昇する。
ストン２０は逆に下降する。さらにディスプレーサ１９
が下降するとガスばね３３の圧力が上昇し、ディスプレ
ーサ１９は逆に上昇する。
以上のようにして、ピストン２０．ディスプレーサ１９
は上下に振動し、その過程で、加熱器１６から作動流体
に与えられた熱の一部は、ピストン２０に対する仕事に
変わり、一部は冷却器１７で捨てられ、ピストン２ｏに
対してなされた仕事の一部は負荷２１に対する仕事にな
るのである。
は上下に振動し、その過程で、加熱器１６から作動流体
に与えられた熱の一部は、ピストン２０に対する仕事に
変わり、一部は冷却器１７で捨てられ、ピストン２ｏに
対してなされた仕事の一部は負荷２１に対する仕事にな
るのである。
また通常ディスプレーサ１９の位置の位相角はピストン
２０の位置の位相角に対し、４０°〜９０’進んでいる
。
２０の位置の位相角に対し、４０°〜９０’進んでいる
。
ところで、止弁３０を開にし、止弁２９ 、３１を閉に
しておくと、ピストン２０が上下運動するときに、流路
２６と流路２了とが連通ずる瞬間に空間２４とバウンス
空間３２とが均圧するので、ピストン２ｏは流路２５と
流路２７とが連通ずる位置を中心にして上下に運動する
。
しておくと、ピストン２０が上下運動するときに、流路
２６と流路２了とが連通ずる瞬間に空間２４とバウンス
空間３２とが均圧するので、ピストン２ｏは流路２５と
流路２７とが連通ずる位置を中心にして上下に運動する
。
負荷の要求によりて、ピストン２０をさらに上方を中心
にして運動させたいときは、止弁２９を開にし、止弁３
０，３１を閉にする、するとピストン２０は流路２５と
流路２６とが連通ずる位置を中心として運動する。同様
にして、止弁３１を開にし、止弁２９．３０を閉にする
と、流路２５と流路２８とが連通ずる位置を中心にして
ピストン２０が運動する。
にして運動させたいときは、止弁２９を開にし、止弁３
０，３１を閉にする、するとピストン２０は流路２５と
流路２６とが連通ずる位置を中心として運動する。同様
にして、止弁３１を開にし、止弁２９．３０を閉にする
と、流路２５と流路２８とが連通ずる位置を中心にして
ピストン２０が運動する。
このように、止弁２９，３０．３１のどれか一つを閉に
し他を開にすることによりてピストン２ｏの上下運動の
中心位置を制御することができるのである。
し他を開にすることによりてピストン２ｏの上下運動の
中心位置を制御することができるのである。
このように、本実施例においては、止弁２９゜３０．３
１の開閉によってピストン２０の上下運動の中心位置を
制御し得るという効果を奏する。
１の開閉によってピストン２０の上下運動の中心位置を
制御し得るという効果を奏する。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明のスターリング機
関は、ピストンの上下運動の中心位置を制御し得ること
ができる。
関は、ピストンの上下運動の中心位置を制御し得ること
ができる。
ターリング機関の概略の構成を示す断面図である。
１・・・・・・密閉容器、２・・・・・・加熱器、３・
・・・・・冷却器、４・・・・・・ディスプレーサ、５
・・団・ピストン、１２゜１３・・・・・・流路、１５
・・・・・・密閉容器、１６・旧・・加熱器、１了・・
・・・・冷却器、１９・・・・・・ディスプレーサ、２
０°°°°°°ピストン、２５，２６，２７，２８゜２
９°°゛゛°流路、２９，３０，３１・・・・・°止弁
（流路開閉手段）。
・・・・・冷却器、４・・・・・・ディスプレーサ、５
・・団・ピストン、１２゜１３・・・・・・流路、１５
・・・・・・密閉容器、１６・旧・・加熱器、１了・・
・・・・冷却器、１９・・・・・・ディスプレーサ、２
０°°°°°°ピストン、２５，２６，２７，２８゜２
９°°゛゛°流路、２９，３０，３１・・・・・°止弁
（流路開閉手段）。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１７
・・・諌伸１１＆ ２０・−ヒ１ストソ ２？々２４−皇閉
・・・諌伸１１＆ ２０・−ヒ１ストソ ２？々２４−皇閉
Claims (1)
- 密閉容器と、この密閉容器内に封入されたＨｅ、Ｈ＿２
等の作動流体と、この作動流体を加熱する加熱手段と、
前記作動流体を冷却する冷却器と、密閉容器の内壁に摺
動自在に運動し、かつ密閉容器内の空間を２つの空間に
分割するように配設されたピストンと、この２つの空間
を連通する複数の流路と、この複数の流路に対応する流
路開閉手段とを有するスターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794184A JPS61152946A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794184A JPS61152946A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152946A true JPS61152946A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0257214B2 JPH0257214B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=17590410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27794184A Granted JPS61152946A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152946A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143371A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フリ−ピストン式スタ−リング・エンジン |
| JPS63306263A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| WO2002048533A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Moteur stirling et refrigerateur stirling |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27794184A patent/JPS61152946A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143371A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フリ−ピストン式スタ−リング・エンジン |
| JPS63306263A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| WO2002048533A1 (fr) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Moteur stirling et refrigerateur stirling |
| US6945043B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-09-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stirling engine, and stirling refrigerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257214B2 (ja) | 1990-12-04 |
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