JPS61152950A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS61152950A JPS61152950A JP27794784A JP27794784A JPS61152950A JP S61152950 A JPS61152950 A JP S61152950A JP 27794784 A JP27794784 A JP 27794784A JP 27794784 A JP27794784 A JP 27794784A JP S61152950 A JPS61152950 A JP S61152950A
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- JP
- Japan
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- piston
- stirling engine
- vessel
- displacer
- working fluid
- 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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-
- 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
-
- 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
- F02G1/0535—Seals or sealing arrangements
-
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/02—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder
- F02G2243/24—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having pistons and displacers in the same cylinder with free displacers
-
- 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
- F02G2253/00—Seals
-
- 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
- F02G2253/00—Seals
- F02G2253/06—Bellow seals
-
- 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
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/80—Engines without crankshafts
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)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (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９例えばフリーピストン会スタ
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Ｈｅ 、Ｈ２等の作動流体が
封入されており、この作動流体は加熱器２において加熱
され、冷却器３において冷却される。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６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？、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
圧力とガスばね１０の圧力の圧力差で駆動される。
封入されており、この作動流体は加熱器２において加熱
され、冷却器３において冷却される。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６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？、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
圧力とガスばね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
６の位置の位相角度より４０°〜９σ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。
６の位置の位相角度より４０°〜９σ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。
発明が解決しようとする問題点
ところで、従来のＦＰＳＥにおいてはピストン５と密閉
容器１の内面との間の摺動面の潤滑剤としては固体潤滑
剤が用いられていた。ところが固体潤滑剤は運転時間の
経過と共にはがれてくる。このためにピストン６と密閉
容器１の内面との隙間が必要以上に広くなり、空間９と
バウンス空間１２との間での作動流体の往復する流量が
増加し、それに必要な仕事が増加して機関の効率がおち
るという欠点があった。
容器１の内面との間の摺動面の潤滑剤としては固体潤滑
剤が用いられていた。ところが固体潤滑剤は運転時間の
経過と共にはがれてくる。このためにピストン６と密閉
容器１の内面との隙間が必要以上に広くなり、空間９と
バウンス空間１２との間での作動流体の往復する流量が
増加し、それに必要な仕事が増加して機関の効率がおち
るという欠点があった。
そこで本発明は、このような固体潤滑剤のはがれ落ちる
のを防ぐものである。
のを防ぐものである。
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、
密閉容器とピストンとを結合する可とう柱部材を設けた
ことである。
密閉容器とピストンとを結合する可とう柱部材を設けた
ことである。
作 用
上記構成により、ピストンは可とう柱部材で密閉容器内
に支持され、摺動するので、ピストンと密閉容器との隙
間を最適に保つことができる。
に支持され、摺動するので、ピストンと密閉容器との隙
間を最適に保つことができる。
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ＦＰＳＥｉ示し、１３は密閉容器でその
中にＨｅ 、）（２等の作動流体が封入されている。１
４は作動流体を加熱する加熱器、１６は作動流体？冷却
する冷却器、１６は蓄熱作用を有する再生器である。１
７は密閉容器１３の内壁はピストン１８の上下運動によ
ってピストン１８から仕事をされるリニア発電機、ポン
プ、圧縮機トン１８と密閉容器１３の内壁とを結合する
ように設けられた町とり性の部材である。
関の一種であるＦＰＳＥｉ示し、１３は密閉容器でその
中にＨｅ 、）（２等の作動流体が封入されている。１
４は作動流体を加熱する加熱器、１６は作動流体？冷却
する冷却器、１６は蓄熱作用を有する再生器である。１
７は密閉容器１３の内壁はピストン１８の上下運動によ
ってピストン１８から仕事をされるリニア発電機、ポン
プ、圧縮機トン１８と密閉容器１３の内壁とを結合する
ように設けられた町とり性の部材である。
次に、この一実施例の構成における作用を説明する。
まずディスプレーサ１）が上昇すると、空間２４゜加熱
器１４内にある高温の作動流体は、再生器１６゜冷却器
１６を通って空間２５．２６の方へ移動し冷却される。
器１４内にある高温の作動流体は、再生器１６゜冷却器
１６を通って空間２５．２６の方へ移動し冷却される。
その結果、空間２４，２６．２６内の圧力は減少し、ピ
ストン１８は上昇する。さらにディスプレーサ１７が上
昇すると、ガスばね２８の圧力が下がり、ディスプレー
サ１７は逆に下降する。すると今度は、空間２６ 、２
６ 、冷却器１６内にある低温の作動流体は、再生器１
６．加熱器１４を通って空間２４の方へ移動し、加熱さ
れる。
ストン１８は上昇する。さらにディスプレーサ１７が上
昇すると、ガスばね２８の圧力が下がり、ディスプレー
サ１７は逆に下降する。すると今度は、空間２６ 、２
６ 、冷却器１６内にある低温の作動流体は、再生器１
６．加熱器１４を通って空間２４の方へ移動し、加熱さ
れる。
その結果、空間２４，２５．２６内の圧力は上昇し、ピ
ストン１８は逆に下降する。さらにディスプレーサ１７
が下降するとガスばね２８の圧力が上昇し、ディスプレ
ーサ１７は逆に上昇する。
ストン１８は逆に下降する。さらにディスプレーサ１７
が下降するとガスばね２８の圧力が上昇し、ディスプレ
ーサ１７は逆に上昇する。
以上のようにして、ピストン１８．ディスプレーサ１７
は上下に振動し、その過程で、加熱器１４かも作動流体
に与えられた熱の一部は、ピストン１Ｂに対する仕事に
変わり、一部は冷却器１６で捨てられ、ピストン１８に
対してなされた仕事の一部は負荷１９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１４かも作動流体
に与えられた熱の一部は、ピストン１Ｂに対する仕事に
変わり、一部は冷却器１６で捨てられ、ピストン１８に
対してなされた仕事の一部は負荷１９に対する仕事にな
るのである。
また通常ディスプレーサ１７の位置の位相角はピストン
１８の位置の位相角に対し、４０°〜９σ進んでいる。
１８の位置の位相角に対し、４０°〜９σ進んでいる。
ところで、本実施例においては、密閉容器１３とピスト
ン１８とを結合するように可とう性の部材１９ 、２０
が設けられている。この部材１９゜２０のはたらきによ
ってピストン１８は密閉容器１３の内壁との間に最適な
すきまを保って上下運動する。
ン１８とを結合するように可とう性の部材１９ 、２０
が設けられている。この部材１９゜２０のはたらきによ
ってピストン１８は密閉容器１３の内壁との間に最適な
すきまを保って上下運動する。
したがって、従来例のようにピストンと密閉容器の内壁
とが接触することがないので、固体潤滑剤も不要であり
、したがって、固体潤滑剤が運転時間の経過と共にはが
れて、機関の効率が下がることもない、という効果を奏
する。
とが接触することがないので、固体潤滑剤も不要であり
、したがって、固体潤滑剤が運転時間の経過と共にはが
れて、機関の効率が下がることもない、という効果を奏
する。
また、２２は町とう性の部材１９に設けられ、ピストン
１Ｂの内部の空間２３と流路２１とを連通ずる流路で、
この流路２２を通じて空間２３に流体を出入させること
により、ピストン１８の質量を変化させ、ピストンの振
動数を制御することが可能となる。
１Ｂの内部の空間２３と流路２１とを連通ずる流路で、
この流路２２を通じて空間２３に流体を出入させること
により、ピストン１８の質量を変化させ、ピストンの振
動数を制御することが可能となる。
発明の効果
本発明は、密閉容器とピストンとを結合するように設け
られた町とう性の部材を有するので、ピストンと密閉容
器内壁との隙間を最適に保つことができ、機関の効率が
向上する。
られた町とう性の部材を有するので、ピストンと密閉容
器内壁との隙間を最適に保つことができ、機関の効率が
向上する。
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、６
・・・・・・ピストン、１０・・・・・・ガスバネ、１
３・・・・・・密閉容器、１４・・・・・・加熱器、１
６・・・・・・冷却器、１７・・・・・・ディスプレー
サ、１８・・・・・・ピストン、１９ 、２０・・・・
・・可とう性部材。
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、６
・・・・・・ピストン、１０・・・・・・ガスバネ、１
３・・・・・・密閉容器、１４・・・・・・加熱器、１
６・・・・・・冷却器、１７・・・・・・ディスプレー
サ、１８・・・・・・ピストン、１９ 、２０・・・・
・・可とう性部材。
Claims (3)
- （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手段と、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、前記密閉
容器と前記ピストンとを結合するように設けられた可と
う性部材とを有するスターリング機関。 - （２）ピストンと密閉容器とが接触しないように構成し
た特許請求の範囲第１項記載のスターリング機関。 - （３）可とう性部材に、密閉容器の外と、ピストンの内
部とを連通する流路を設けた特許請求の範囲第１項記載
のスターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27794784A JPS61152950A (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 |
|---|---|---|---|
| JP27794784A JPS61152950A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152950A true JPS61152950A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0512546B2 JPH0512546B2 (ja) | 1993-02-18 |
Family
ID=17590488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27794784A Granted JPS61152950A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152950A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09166045A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-06-24 | Lg Electronics Inc | スターリングサイクル器機のピストン支持構造 |
| WO2003060309A1 (de) * | 2001-12-31 | 2003-07-24 | Wilhelm Servis | Heissgaskraftmaschine |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27794784A patent/JPS61152950A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09166045A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-06-24 | Lg Electronics Inc | スターリングサイクル器機のピストン支持構造 |
| WO2003060309A1 (de) * | 2001-12-31 | 2003-07-24 | Wilhelm Servis | Heissgaskraftmaschine |
| WO2003060310A1 (de) * | 2001-12-31 | 2003-07-24 | Wilhelm Servis | Heissgaskraftmaschine |
| US7028473B2 (en) | 2001-12-31 | 2006-04-18 | Wilhelm Servis | Hot-gas engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512546B2 (ja) | 1993-02-18 |
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