JPS61152947A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS61152947A JPS61152947A JP27794384A JP27794384A JPS61152947A JP S61152947 A JPS61152947 A JP S61152947A JP 27794384 A JP27794384 A JP 27794384A JP 27794384 A JP27794384 A JP 27794384A JP S61152947 A JPS61152947 A JP S61152947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- springs
- sectional area
- displacer
- 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.)
- 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
-
- 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
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/055—Heaters or coolers
-
- 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
- F02G2255/00—Heater tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (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
この発明はスターリング機関に関するものである。
従来の技術
従来のスターリング機関は第３図に示すように密閉容器
１の中にＨ，、Ｈ２等の作動流体を封入し、密閉容器１
の中をディスプレーサ２およびピストン３を上下に運動
させていた。この場合ディスプレーサ２の位置の位相角
はピストン３の位置の位相角よシ少し大きめにしている
。
１の中にＨ，、Ｈ２等の作動流体を封入し、密閉容器１
の中をディスプレーサ２およびピストン３を上下に運動
させていた。この場合ディスプレーサ２の位置の位相角
はピストン３の位置の位相角よシ少し大きめにしている
。
このディスプレーサ２の上下運動によシ１作作動体は膨
張空間４．流路６．加熱器６．再生器７゜冷却器８．流
路９．圧縮空間１０の中を流動しながら熱交換し、ピス
トン３の運動とも相まって膨張空間４および圧縮空間１
ｏの中に圧力変動を生ぜしめ、この圧力変動によシピス
トン３を動作する。このようにして加熱器６から作動流
体に与えられた熱の一部は冷却器８を通して外へ捨てら
れるのである。またディスプレーサ２は主としてディス
プレーサロッド１１を介して外部から駆動されるもので
ある。
張空間４．流路６．加熱器６．再生器７゜冷却器８．流
路９．圧縮空間１０の中を流動しながら熱交換し、ピス
トン３の運動とも相まって膨張空間４および圧縮空間１
ｏの中に圧力変動を生ぜしめ、この圧力変動によシピス
トン３を動作する。このようにして加熱器６から作動流
体に与えられた熱の一部は冷却器８を通して外へ捨てら
れるのである。またディスプレーサ２は主としてディス
プレーサロッド１１を介して外部から駆動されるもので
ある。
このようなスターリング機関１例えばフリーピストン・
スターリング機関では、例えは負荷との関係から、ディ
スプレーサ２の上下運動の振幅が増減することがある。
スターリング機関では、例えは負荷との関係から、ディ
スプレーサ２の上下運動の振幅が増減することがある。
このような場合加熱器６を通過する作動流体の平均流速
が変化する。そして平均流速が変化すると、それによっ
て伝熱面の平均熱伝達率と圧力損失が変化する。
が変化する。そして平均流速が変化すると、それによっ
て伝熱面の平均熱伝達率と圧力損失が変化する。
このように、平均流速が増加すると平均熱伝達率は増え
るが、圧力損失も増える。逆に平均流速が減少すると平
均熱伝達率は減少し、圧力損失も減少する。機関の熱効
率を上げるには平均熱伝達率を上げ圧力損失を下げるの
がよい。
るが、圧力損失も増える。逆に平均流速が減少すると平
均熱伝達率は減少し、圧力損失も減少する。機関の熱効
率を上げるには平均熱伝達率を上げ圧力損失を下げるの
がよい。
したがって加熱器６の流路断面積はある定まったディス
プレーサ２の振幅に対して最適値が存在するのである。
プレーサ２の振幅に対して最適値が存在するのである。
発明が解決しようとする問題点
しかし従来のスターリング機関では加熱器６の流路断面
積が一部であるため、ディスプレーサ２の振幅がずれる
と、加熱器６の流路断面積が最適値からずれ、そのため
に熱効率がそのディスプレーサ２の振幅における最適値
からずれて、効率が低下するという問題を有していた。
積が一部であるため、ディスプレーサ２の振幅がずれる
と、加熱器６の流路断面積が最適値からずれ、そのため
に熱効率がそのディスプレーサ２の振幅における最適値
からずれて、効率が低下するという問題を有していた。
そこで本発明はディスプレーサの振幅が変化しても機関
の熱効率を常に最高に保とうとするもの。
の熱効率を常に最高に保とうとするもの。
である。
問題点を解決するだめの手段
そして上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、
上記加熱器の作動流体が通過する流路の断面積を変化さ
せる構成である。
上記加熱器の作動流体が通過する流路の断面積を変化さ
せる構成である。
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、上記構成によりディスプレーサの振幅が変化
すると加熱器の作動流体が通過する流路の断面積を熱効
率が最大になるように変化できる。
すると加熱器の作動流体が通過する流路の断面積を熱効
率が最大になるように変化できる。
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、第２図において、１２は密閉容器でその中にＨ
，、Ｈ２等の作動流体が封入されている。
，、Ｈ２等の作動流体が封入されている。
１３は密閉容器１２の内壁に摺動自在に上下運動するデ
ィスプレーサ、１４は密閉容器１２の内壁に摺動自在に
上下運動するピストンである。１ｅは膨張空間、１７は
加熱器、１８は冷却器、１９は再生器である。２ｏム、
２０Ｂは加熱器の流路断面積を変化させるスライド弁、
２１ム、２１Ｂはコイルばね、２２ム、２２Ｂは形状記
憶合金でできたコイルばね、２３人、２３Ｂは形状記憶
合金でできたコイルはね２２ム、２２Ｂを間接的に加熱
冷却するために温度を調節する温度調節装置である。ま
た、１６はディスプレーサロッド、２４は加熱器の独立
した１本の流路である。
ィスプレーサ、１４は密閉容器１２の内壁に摺動自在に
上下運動するピストンである。１ｅは膨張空間、１７は
加熱器、１８は冷却器、１９は再生器である。２ｏム、
２０Ｂは加熱器の流路断面積を変化させるスライド弁、
２１ム、２１Ｂはコイルばね、２２ム、２２Ｂは形状記
憶合金でできたコイルばね、２３人、２３Ｂは形状記憶
合金でできたコイルはね２２ム、２２Ｂを間接的に加熱
冷却するために温度を調節する温度調節装置である。ま
た、１６はディスプレーサロッド、２４は加熱器の独立
した１本の流路である。
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１３とピストン１４は上下運動している
。このときディスプレーサ１３の位置の位相角はピスト
ン１４の位置の位相角よシ少し太き目になっている。こ
のディスプレーサ１３の上下運動により１作動流体は加
熱器１７、再生器１９、冷却器１８の中を流動しながら
熱交換し、ピストン１４の運動とも相まって膨張空間１
６および圧縮空間２５の中に圧力変動を生せしめる。こ
の圧力に動はピストン１４に対して仕事をする。
。このときディスプレーサ１３の位置の位相角はピスト
ン１４の位置の位相角よシ少し太き目になっている。こ
のディスプレーサ１３の上下運動により１作動流体は加
熱器１７、再生器１９、冷却器１８の中を流動しながら
熱交換し、ピストン１４の運動とも相まって膨張空間１
６および圧縮空間２５の中に圧力変動を生せしめる。こ
の圧力に動はピストン１４に対して仕事をする。
このようにして加熱器１７から作動流体に与えられた熱
の一部はピストン１４に対する仕事に変り、一部は冷却
器１８を通して外へ捨てられるのである。ところで例え
ばフリーヒ°ストン・スターリング機関等で負荷が変動
した場合など、ディスプレーサ１３の振幅が変わるが、
この場合に熱効率を最大にする加熱器１７の流路断面積
も変る。
の一部はピストン１４に対する仕事に変り、一部は冷却
器１８を通して外へ捨てられるのである。ところで例え
ばフリーヒ°ストン・スターリング機関等で負荷が変動
した場合など、ディスプレーサ１３の振幅が変わるが、
この場合に熱効率を最大にする加熱器１７の流路断面積
も変る。
このようなとき１本発明においては、最適な流路断面積
にすることができる。
にすることができる。
即ち、ディスプレーサ１３の振幅が増加すると温度調節
装置３２人、３２Ｂは、ディスプレーサ１３の振幅の増
加を検出して、コイルばね２２人。
装置３２人、３２Ｂは、ディスプレーサ１３の振幅の増
加を検出して、コイルばね２２人。
２２Ｂを冷却する。コイルばね２２ム、２２Ｂは形状記
憶合金でできており、形状記憶合金は低温で軟く、形状
回復温度以上の高温で硬く強いので。
憶合金でできており、形状記憶合金は低温で軟く、形状
回復温度以上の高温で硬く強いので。
温度の低下に伴って、コイルばね２１ム、２１Ｂが反す
圧縮力によって圧縮され、スライド弁２０ム。
圧縮力によって圧縮され、スライド弁２０ム。
２０Ｂは左右に開く、また逆に、ディスプレーサ１３の
振幅が減少すると温度調節装置２３人。
振幅が減少すると温度調節装置２３人。
２３Ｂはディスプレーサ１３の振幅の減少を検出して、
コイルばね２２人、２２Ｂを加熱する。そうするとコイ
ルはね２２ム、２２Ｂの温度は上シ。
コイルばね２２人、２２Ｂを加熱する。そうするとコイ
ルはね２２ム、２２Ｂの温度は上シ。
コイルはね２１人、２２Ｂによって及ぼされている圧縮
力に打勝って形状回復し、スライド弁２０ム。
力に打勝って形状回復し、スライド弁２０ム。
２０Ｂを閉じる方向に移動させる。このようにして、デ
ィスプレーサ１３の振幅に応じて常に高い熱効率を維持
できるものである。
ィスプレーサ１３の振幅に応じて常に高い熱効率を維持
できるものである。
発明の効果
本発明によれば、加熱器の作動流体が通過する流体の流
路断面積を変化させる構成としているのでスターリング
機関の熱効率が向上するという効果がある。
路断面積を変化させる構成としているのでスターリング
機関の熱効率が向上するという効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるスターリング機関の概
略構成を示す断面図、第２図は第１図のムームＩ断面図
、第３図は従来のスターリング機関の概略構成を示す断
面図である。 １・・・・・・密閉容器、２・・・・・・ディスプレー
サ、３・・・・・・ピストン、６・・・・・・加熱器、
７・・・・・・再生器、８・・・・・・冷却器、１２・
・・・・・密閉容器、１３・・・・・・ディスプレーサ
、１４・・・・・・ピストン、１７・・・・・・加熱器
、１８・・・・・・冷却器、１９・・・・・・再生器、
２０Ａ、２０＆・・・・・・スライド弁、２２ム、２２
Ｂ・・・・・・形状記憶合金でできたコイμばね、２１
人、２１Ｂ・・・・・・コイルばね、２３ム、２３Ｂ・
・・・・・温度調節装置、２４・・・・・・加熱器の独
立した１本の流路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
因 第３図
略構成を示す断面図、第２図は第１図のムームＩ断面図
、第３図は従来のスターリング機関の概略構成を示す断
面図である。 １・・・・・・密閉容器、２・・・・・・ディスプレー
サ、３・・・・・・ピストン、６・・・・・・加熱器、
７・・・・・・再生器、８・・・・・・冷却器、１２・
・・・・・密閉容器、１３・・・・・・ディスプレーサ
、１４・・・・・・ピストン、１７・・・・・・加熱器
、１８・・・・・・冷却器、１９・・・・・・再生器、
２０Ａ、２０＆・・・・・・スライド弁、２２ム、２２
Ｂ・・・・・・形状記憶合金でできたコイμばね、２１
人、２１Ｂ・・・・・・コイルばね、２３ム、２３Ｂ・
・・・・・温度調節装置、２４・・・・・・加熱器の独
立した１本の流路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
因 第３図
Claims (2)
- （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器
と、前記作動流体を冷却する冷却器と、再生器と、密閉
容器に対して相対運動する少くとも１つのピストンとを
備え、前記加熱器の作動流体が通過する流路の断面積を
変化させる構成としたスターリング機関。 - （２）加熱機の作動流体が通過する流路の断面積を変化
させる構成として加熱器の流路断面積を変化させるスラ
イド弁と、このスライド弁を温度変化により動作させる
形状記憶合金でできたコイルばねを有する特許請求の範
囲第１項記載のスターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794384A JPS61152947A (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 |
|---|---|---|---|
| JP27794384A JPS61152947A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152947A true JPS61152947A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0257217B2 JPH0257217B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=17590437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27794384A Granted JPS61152947A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152947A (ja) |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27794384A patent/JPS61152947A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257217B2 (ja) | 1990-12-04 |
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