JPS61152948A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS61152948A JPS61152948A JP27794584A JP27794584A JPS61152948A JP S61152948 A JPS61152948 A JP S61152948A JP 27794584 A JP27794584 A JP 27794584A JP 27794584 A JP27794584 A JP 27794584A JP S61152948 A JPS61152948 A JP S61152948A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacer
- piston
- pressure
- gas
- gas spring
- 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
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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)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Fluid-Damping Devices (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１例えばフリーピストン・スタ
ーリング機関（以下ＦＰＳＥ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ＦＰＳＥ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Ｈ・、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５が下降すると空間？、ＪＢ、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
スバネ１０の圧力の圧力差で駆動される。また通常ディ
スプレーサ４の位置の位相角度はピストン５の位置の位
相角度より４０’〜９０°進んでいる。
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５が下降すると空間？、ＪＢ、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
スバネ１０の圧力の圧力差で駆動される。また通常ディ
スプレーサ４の位置の位相角度はピストン５の位置の位
相角度より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にて熱交換されるものである。
と空間８との間を往復し、加熱器２．再生器１１．冷却
器３にて熱交換されるものである。
また、ガスばね１ｏはディスプレーサ７が適当な振幅で
振動し、しかもピストン６の位置の位相角度とディスプ
レーサ７の位相相角度との差が適当になるように、その
ばね定数が調節されている。
振動し、しかもピストン６の位置の位相角度とディスプ
レーサ７の位相相角度との差が適当になるように、その
ばね定数が調節されている。
またディスプレーサ４の振動の中心位置を定めるために
流路１２，１３が設けられており、ディスプレーサ４が
上下運動しているときに流路１２と流路１３が連通する
位置にくると、ガスばね１０は流路１２，１３を通して
バウンス空間１４と連通し、ガスばね１ｏの圧力はバウ
ンス空間１４の圧力と等しくなる。
流路１２，１３が設けられており、ディスプレーサ４が
上下運動しているときに流路１２と流路１３が連通する
位置にくると、ガスばね１０は流路１２，１３を通して
バウンス空間１４と連通し、ガスばね１ｏの圧力はバウ
ンス空間１４の圧力と等しくなる。
バウンス空間１４の体積はピストン６の上下運動による
体積変化に対して十分大きく、したがってバウンス空間
１４の圧力変化はガスばね１ｏの圧力変化に比べて十分
小さく、したがって、ガスばね１０の圧力は、流路１２
と流路１３とが連通ずる度にほぼ一定の圧力になること
になる。したがって、この流路１２，１３の働きによっ
て、ガスばね１ｏの平均圧力が次第に大きくなってディ
スプレーサ７の振動の中心位置が次第に上昇したシ、逆
にガスばね１ｏの平均圧力が次第に小さくなってディス
プレーサ７の振動の中心位置が次第に下降したりするこ
とを防いでいる。
体積変化に対して十分大きく、したがってバウンス空間
１４の圧力変化はガスばね１ｏの圧力変化に比べて十分
小さく、したがって、ガスばね１０の圧力は、流路１２
と流路１３とが連通ずる度にほぼ一定の圧力になること
になる。したがって、この流路１２，１３の働きによっ
て、ガスばね１ｏの平均圧力が次第に大きくなってディ
スプレーサ７の振動の中心位置が次第に上昇したシ、逆
にガスばね１ｏの平均圧力が次第に小さくなってディス
プレーサ７の振動の中心位置が次第に下降したりするこ
とを防いでいる。
発明が解決しようとする問題点
ところで、起動時にはディスプレーサ４は重力によって
運動可能範囲の一番下の位置にあり、こ。
運動可能範囲の一番下の位置にあり、こ。
の位置から起動すると、流路１２は流路１３に連通する
まで上がらない所で振動する。このため、ガスばね１０
の圧力はバウンス空間１４に等しくなることができない
。
まで上がらない所で振動する。このため、ガスばね１０
の圧力はバウンス空間１４に等しくなることができない
。
そしてこのような状態で運動すると、ディスプレーサロ
ッド１４と軸受１６とがぶつかったりして機関の信頼性
が低下するという欠点があった。
ッド１４と軸受１６とがぶつかったりして機関の信頼性
が低下するという欠点があった。
そこで本発明は、このような起動時に流路１２と流路１
３とが連通せず、ディスプレーサロッド１４と軸受１５
とがぶつかるのを防ごうとするものである。
３とが連通せず、ディスプレーサロッド１４と軸受１５
とがぶつかるのを防ごうとするものである。
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バ
ウンス空間に連通する流路に逆止弁を介して、容器を設
け、本容器とガスばねとを止弁を介して連通ずる流路を
設けるものである。
ウンス空間に連通する流路に逆止弁を介して、容器を設
け、本容器とガスばねとを止弁を介して連通ずる流路を
設けるものである。
作用
上記技術的手段により、たとえば起動時、ディスプレー
サが下方で振動し、ディスプレーサロッドと軸受とがぶ
つかるような時でも、止弁を開いてガススプリングの平
均圧力を引上げ、それＫよってディスプレーサを引上げ
てやる。そうすると、ディスプレーサは適当な位置をそ
の中心位置として振動するようになる。
サが下方で振動し、ディスプレーサロッドと軸受とがぶ
つかるような時でも、止弁を開いてガススプリングの平
均圧力を引上げ、それＫよってディスプレーサを引上げ
てやる。そうすると、ディスプレーサは適当な位置をそ
の中心位置として振動するようになる。
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図は、本実施例のディスプレーサ型スターリング機
関の一種であるＦＰＳＥであシ、１６は密閉容器でその
中にＦｉｅ、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１６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２０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。２２はディスプレーサロッ
ド２３に設けられた流路、２４はディスプレーサ１９の
運動に伴って流路２２と連通したときにガスばね２Ｓと
バウンス空間２６とを連通させるための流路、２７はバ
ウンス空間２６とガスばね２６とを連通ずる流路でその
途中に、逆止弁２８．容器２９．止弁３０が設けられて
いる。
関の一種であるＦＰＳＥであシ、１６は密閉容器でその
中にＦｉｅ、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１６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２０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。２２はディスプレーサロッ
ド２３に設けられた流路、２４はディスプレーサ１９の
運動に伴って流路２２と連通したときにガスばね２Ｓと
バウンス空間２６とを連通させるための流路、２７はバ
ウンス空間２６とガスばね２６とを連通ずる流路でその
途中に、逆止弁２８．容器２９．止弁３０が設けられて
いる。
バウンス空間２６はピストン２ｏの上下運動に伴って圧
力が変動するが、逆止弁２８のはたらきで、容器２ｅ内
はバウンス空間の最高圧力になっている。また止弁３ｏ
を開くと、容器２９とガスばね２５とは連通ずる。
力が変動するが、逆止弁２８のはたらきで、容器２ｅ内
はバウンス空間の最高圧力になっている。また止弁３ｏ
を開くと、容器２９とガスばね２５とは連通ずる。
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３１．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３２．３３の方へ移動し冷却される。その
結果、空間３１．３２．３３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、ガスノ（ネ２５の圧力が下が９、ディスプレーサ
１９は逆に下降する。すると今度は、空間３２．３３、
冷却器１７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３１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３２．３３の方へ移動し冷却される。その
結果、空間３１．３２．３３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、ガスノ（ネ２５の圧力が下が９、ディスプレーサ
１９は逆に下降する。すると今度は、空間３２．３３、
冷却器１７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３１の方へ移動し、加熱される。
その結果、空間３１，３２．３３内の圧力は上昇し、ピ
ストン２ｏ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２６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２ｏ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２６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の位置の位相角はビス）ｙ
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、ディスプレーサ１９が上下に振動している時
、流路２２と流路２４とが連通すると、ガススプリング
２５とバウンス空間２６とが連通する。このためディス
プレーサ１９は上に行きすぎて密閉容器１６の内面とぶ
つかったり、また逆に下に行きすぎてディスプレーサロ
ッド２３と軸受３４とぶつかったシすることがなく、常
に流路２２．２４の連通位置を中心に振動している。
、流路２２と流路２４とが連通すると、ガススプリング
２５とバウンス空間２６とが連通する。このためディス
プレーサ１９は上に行きすぎて密閉容器１６の内面とぶ
つかったり、また逆に下に行きすぎてディスプレーサロ
ッド２３と軸受３４とぶつかったシすることがなく、常
に流路２２．２４の連通位置を中心に振動している。
ところが、起動時は、ディスプレーサ１９は重力の影響
で運動可能範囲の最低位置にあるため、ディスプレーサ
１９が振動しても、流路２２ 、２４が連通ずる位置ま
で上ってこす、ディスプレーサロッド２３と軸受３４と
がぶつかる。このようなときは、止弁３ｏを開いて容器
２９に蓄えられている。バウンス空間の最高圧力を、ガ
スばね２６に導入し、それによってディスプレーサ１９
を上方に引上げてやる。そうすると、流路２２ 、２４
が連通する所までディスプレーサ１９は上昇し、ディス
プレーサ１９は、流路２２，２４の連通位置を中心に振
動するようになり、ディスプレーサロッド２３と軸受３
４とがぶつからなくなる。
で運動可能範囲の最低位置にあるため、ディスプレーサ
１９が振動しても、流路２２ 、２４が連通ずる位置ま
で上ってこす、ディスプレーサロッド２３と軸受３４と
がぶつかる。このようなときは、止弁３ｏを開いて容器
２９に蓄えられている。バウンス空間の最高圧力を、ガ
スばね２６に導入し、それによってディスプレーサ１９
を上方に引上げてやる。そうすると、流路２２ 、２４
が連通する所までディスプレーサ１９は上昇し、ディス
プレーサ１９は、流路２２，２４の連通位置を中心に振
動するようになり、ディスプレーサロッド２３と軸受３
４とがぶつからなくなる。
このように、本実施例においては、従来例の欠点であっ
た起動時にディスプレーサロッド２３と軸受３４との衝
突を防いで機関の信頼性を高められるという効果がある
。
た起動時にディスプレーサロッド２３と軸受３４との衝
突を防いで機関の信頼性を高められるという効果がある
。
発明の効果
本発明は、バウンス空間に連通する流路に、逆止弁を介
して、容器を設け、本容器とガスばねとを止弁を介して
連通ずる流路を設けるものであるので、従来例の欠点で
あった起動時にディスプレーサロッドと軸受との衝突を
防いで機関の信頼性を高められるという効果がある。
して、容器を設け、本容器とガスばねとを止弁を介して
連通ずる流路を設けるものであるので、従来例の欠点で
あった起動時にディスプレーサロッドと軸受との衝突を
防いで機関の信頼性を高められ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・・・・・加熱器、３・・
・・・・冷却器、４・・・・・・ディスプレーサ、５・
・・・・ピストン、１０・・・・・・ガスバネ、１２．
１３・・・・・流路、１１・・・・・・再生器、１６・
・・・・密閉容器、１６・・・・・加熱器、１７・・・
・・・冷却器、１８・・−・・・再生器、１９・・・・
・・ディスプレーサ、２０・・・・・ピストン、２２．
２４・・・・・・流路、２６・・・・・ガスばね（空間
Ａ）、２６・・・・・バウンス空間（空間Ｂ）、２７・
・・・・流路、２８・・・・・・逆止弁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名４７
−・−冷１ア券 第２図
略構成を示す断面図、第２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・・・・・加熱器、３・・
・・・・冷却器、４・・・・・・ディスプレーサ、５・
・・・・ピストン、１０・・・・・・ガスバネ、１２．
１３・・・・・流路、１１・・・・・・再生器、１６・
・・・・密閉容器、１６・・・・・加熱器、１７・・・
・・・冷却器、１８・・−・・・再生器、１９・・・・
・・ディスプレーサ、２０・・・・・ピストン、２２．
２４・・・・・・流路、２６・・・・・ガスばね（空間
Ａ）、２６・・・・・バウンス空間（空間Ｂ）、２７・
・・・・流路、２８・・・・・・逆止弁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名４７
−・−冷１ア券 第２図
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器と、前
記作動流体を冷却する冷却器と、密閉容器に対して相対
運動するピストンと、ピストンの一部と密閉容器の一部
とで囲まれた空間Ａと、空間Ａと密閉容器内で圧力の変
動する空間Ｂとを連通する流路と、前記流路に設けられ
流路の開閉を行う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 |
|---|---|---|---|
| JP27794584A JPS61152948A (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 |
|---|---|---|---|
| JP27794584A JPS61152948A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152948A true JPS61152948A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0257215B2 JPH0257215B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=17590462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27794584A Granted JPS61152948A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152948A (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 |
| JPS63309754A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| CN108330038A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-27 | 孝感麻糖米酒有限责任公司 | 一种多功能一体化的米处理装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05161229A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-25 | Yazaki Corp | グロメット用ワイヤーハーネス挿通治具 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27794584A patent/JPS61152948A/ja active Granted
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 |
| JPS63309754A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
| CN108330038A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-27 | 孝感麻糖米酒有限责任公司 | 一种多功能一体化的米处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257215B2 (ja) | 1990-12-04 |
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