JPS6125954A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS6125954A JPS6125954A JP14802484A JP14802484A JPS6125954A JP S6125954 A JPS6125954 A JP S6125954A JP 14802484 A JP14802484 A JP 14802484A JP 14802484 A JP14802484 A JP 14802484A JP S6125954 A JPS6125954 A JP S6125954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacer
- working fluid
- piston
- rod
- gap
- 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.)
- Pending
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)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (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りさらに詳
しく言うと、その中でも特に熱効率の向上に関するもの
である。
しく言うと、その中でも特に熱効率の向上に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来のスターリング機関の概略の構成を示す図
である。
である。
１は密閉容器で、その中にＨｅ 、 Ｈ２等の作動流体
が入っている。２は加熱器、３は冷却器、４は再生器で
ある。６は密閉容器１内を上下に運動し、膨張空間６と
圧縮空間７，８との間を作動流体を加熱器２．再生器４
．冷却器３を通して往来させるために設けられているデ
ィスプレーサ、９は密閉容器１内を上下に運動し、リニ
アオルタネータ。
が入っている。２は加熱器、３は冷却器、４は再生器で
ある。６は密閉容器１内を上下に運動し、膨張空間６と
圧縮空間７，８との間を作動流体を加熱器２．再生器４
．冷却器３を通して往来させるために設けられているデ
ィスプレーサ、９は密閉容器１内を上下に運動し、リニ
アオルタネータ。
ポンプ等の負荷１ｏに対して仕事をするピストンである
。
。
１１はディスプレーサロッド１２と軸受１３に囲まれ、
ディスプレーサ６の上下運動に伴ってその体積が変わる
ガススプリングであシ、体積の変化に伴って圧力も変わ
るのでバネとして働き、ディスプレーサ６を適当な振幅
で運動させる役目をしている。
ディスプレーサ６の上下運動に伴ってその体積が変わる
ガススプリングであシ、体積の変化に伴って圧力も変わ
るのでバネとして働き、ディスプレーサ６を適当な振幅
で運動させる役目をしている。
次に作用について述べる。
ディスプレーサ５とピストン９は密閉容器１内で上下に
運動している。このとき、ディスプレーサ５の位置の位
相角度はピストン９の位置の位相角度に対し、わずかに
進んでいる。このディスプレーサ５とピストン９の運動
と共に加熱器２を通して作動流体に熱が与えられ、逆に
冷却器３を通して作動流体から熱が持去られ、加熱器２
を通して作動流体に与えられた熱の、一部は、ピストン
９が負荷１０に対してする仕事に使われるのである。
運動している。このとき、ディスプレーサ５の位置の位
相角度はピストン９の位置の位相角度に対し、わずかに
進んでいる。このディスプレーサ５とピストン９の運動
と共に加熱器２を通して作動流体に熱が与えられ、逆に
冷却器３を通して作動流体から熱が持去られ、加熱器２
を通して作動流体に与えられた熱の、一部は、ピストン
９が負荷１０に対してする仕事に使われるのである。
ところで、このような従来のスターリング機関において
は、ディスプレーサロッド１２と軸受１３との間の摺動
面の潤滑には固体潤滑剤を用いていた。
は、ディスプレーサロッド１２と軸受１３との間の摺動
面の潤滑には固体潤滑剤を用いていた。
その理由は、潤滑油を用いると、再生器マドＩ）クスの
高温部に入ると分解して、再生器マ） ｌ）クスをつま
らせるからである。
高温部に入ると分解して、再生器マ） ｌ）クスをつま
らせるからである。
ところで、運転時間の経過と共に、この固体潤滑剤は、
しだいにはがれ落ちてくる。そうすると、ディスプレー
サロッド１２と軸受１３のすきまは増大する。そうする
と、ディスプレーサ６の上下運動によって生じるガスス
プリング１１内の圧力の上昇下降の際に、圧縮空間７と
ガススプリング１１との間を往来する作動流体の質量が
増加する。
しだいにはがれ落ちてくる。そうすると、ディスプレー
サロッド１２と軸受１３のすきまは増大する。そうする
と、ディスプレーサ６の上下運動によって生じるガスス
プリング１１内の圧力の上昇下降の際に、圧縮空間７と
ガススプリング１１との間を往来する作動流体の質量が
増加する。
これによってこの圧縮空間７とガススプリング１１との
間で作動流体を往来させるのに必要な仕事が増加し、ス
ターリング機関の熱効率が低下するという欠点があった
。
間で作動流体を往来させるのに必要な仕事が増加し、ス
ターリング機関の熱効率が低下するという欠点があった
。
発明の目的
本発明は運転時間の経過と共に、ディスプレーサロッド
と軸受との間の摺動面の固定潤滑剤のはがれ落ち、ディ
スプレーサロッドと軸受とのすきまが増大し、圧縮空間
とガススプリングとの間を往来する作動流体が増大し、
その為にスターリング機関の熱効率が低下するのを防ぎ
、もって熱効率の高いスターリング機関を提供しようと
するものである。
と軸受との間の摺動面の固定潤滑剤のはがれ落ち、ディ
スプレーサロッドと軸受とのすきまが増大し、圧縮空間
とガススプリングとの間を往来する作動流体が増大し、
その為にスターリング機関の熱効率が低下するのを防ぎ
、もって熱効率の高いスターリング機関を提供しようと
するものである。
発明の構成
本発明はディスプレーサの重心が密閉容器に対して固定
された一直線上しか運動できないように運動方向を規制
するように配設された部材と、密閉容器内にディスプレ
ーサの一部と共に密閉容器内の他の空間と狭いすきまを
介してのみ連通する空間を形成するような部材を有した
構成である。
された一直線上しか運動できないように運動方向を規制
するように配設された部材と、密閉容器内にディスプレ
ーサの一部と共に密閉容器内の他の空間と狭いすきまを
介してのみ連通する空間を形成するような部材を有した
構成である。
実施例の説明
第２図は本発明になるスターリング機関の一実施例の概
略の構成を示す図である。
略の構成を示す図である。
１４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。１５は作動流体を加熱する加熱器
、１６は作動流体を冷却する冷却器、１７は再生器であ
る。
体が封入されている。１５は作動流体を加熱する加熱器
、１６は作動流体を冷却する冷却器、１７は再生器であ
る。
１８は密閉容器１４の内壁に摺動自在に配設されたディ
スプレーサ、１９は密閉容器１４の内壁に摺動自在に配
設されたピストン、２０はその両端がピストン１９と密
閉容器１４の内壁に固定され、ピストン１９の上下運動
によってピストン１９から仕事をされるリニアオルタネ
ータ、ポンプ等の負荷である。
スプレーサ、１９は密閉容器１４の内壁に摺動自在に配
設されたピストン、２０はその両端がピストン１９と密
閉容器１４の内壁に固定され、ピストン１９の上下運動
によってピストン１９から仕事をされるリニアオルタネ
ータ、ポンプ等の負荷である。
また、ディスプレーサ１８にはディスプレーサロッド２
１が取付けられており、ディスプレーサロッド２１は軸
受２２に設けられたボスト２３に取付けられたピストン
リング２４Ａ 、２４Ｂと摺動自在に構成されている。
１が取付けられており、ディスプレーサロッド２１は軸
受２２に設けられたボスト２３に取付けられたピストン
リング２４Ａ 、２４Ｂと摺動自在に構成されている。
またガススプリング２５と圧縮空間２６とは、軸受２２
とディスプレーサロッド２１との間の狭いすきま２７を
介して連通しているが、この狭いすきま２７が０になっ
て固体接触することがないように構成されている。
とディスプレーサロッド２１との間の狭いすきま２７を
介して連通しているが、この狭いすきま２７が０になっ
て固体接触することがないように構成されている。
その理由は、ディスプレーサロッド２１はピストンリン
グ２４Ａ 、２４Ｂとのみ固体接触しているからである
。
グ２４Ａ 、２４Ｂとのみ固体接触しているからである
。
また、ガススプリング２６とガススプリング２８とは流
通抵抗の十分小−さな流路２９で互いに連通している。
通抵抗の十分小−さな流路２９で互いに連通している。
以下にその作用について述べる。
第２図に示したスぞ一リング機関はフリーピストン・ス
ターリング機関である。
ターリング機関である。
ディスプレーサ１８およびピストン１９は上下運動して
おり、ディスプレーサ１８の位置の位相角はピストン１
９の位置の位相角よシわずかに大きい。
おり、ディスプレーサ１８の位置の位相角はピストン１
９の位置の位相角よシわずかに大きい。
このディスプレーサ１８とピストン１ｅの運動によって
加熱器１５から作動流体に熱が与えられ、その一部はピ
ストン１９が負荷２ｏに対してする仕事に使われ、一部
は冷却器１６を湧して捨てられることになる。
加熱器１５から作動流体に熱が与えられ、その一部はピ
ストン１９が負荷２ｏに対してする仕事に使われ、一部
は冷却器１６を湧して捨てられることになる。
ところで、本実施例においては、ディスプレーサロッド
２１と軸受２２との摺動は、ピストンリング２４Ａ、２
４Ｂとディスプレーサロッド２１とでのみ行われている
。そして、すきま２７は決してすきま２７の幅が０にな
ることはなく、このすきま２７の所で固体接触すること
がないので、摩耗がなく、運転時間が経過しても、ガス
スプリング２５と圧縮空間２６との間で往来する作動流
体の質量が増加することがない。即ちこのガススプリン
グ２５と圧縮空間２６との間で作動流体を往来させるに
必要な仕事が増大することがない。
２１と軸受２２との摺動は、ピストンリング２４Ａ、２
４Ｂとディスプレーサロッド２１とでのみ行われている
。そして、すきま２７は決してすきま２７の幅が０にな
ることはなく、このすきま２７の所で固体接触すること
がないので、摩耗がなく、運転時間が経過しても、ガス
スプリング２５と圧縮空間２６との間で往来する作動流
体の質量が増加することがない。即ちこのガススプリン
グ２５と圧縮空間２６との間で作動流体を往来させるに
必要な仕事が増大することがない。
シタ力って、スターリング機関の熱効率が下がることが
ない。
ない。
発明の効果
本発明に於てはディスプレーサの重心が密閉容器に対し
て固定された一直線上しか運動できないように運動方向
を規制するように配設された部材と、密閉容器内の他の
空間と狭いすきまを介してのみ連通する空間を形成する
ような部材を有した構成であるので運転時間が経過して
も、ガススプリングと圧縮空間との間で往来する質量が
増加することがなく、スターリング機関の熱効率が下が
ることがない。
て固定された一直線上しか運動できないように運動方向
を規制するように配設された部材と、密閉容器内の他の
空間と狭いすきまを介してのみ連通する空間を形成する
ような部材を有した構成であるので運転時間が経過して
も、ガススプリングと圧縮空間との間で往来する質量が
増加することがなく、スターリング機関の熱効率が下が
ることがない。
第１図は従来のスターリング機関の概略の構成図、第２
図は本発明になるスターリング機関の一実施例の概略の
構成図である。 １・・・・・・密閉容器、６・・・・・ディスプレーサ
、９・・・・・・ピストン、２・・・・・・加熱器、３
・・・・・冷却器、４・・・・・・再生器、１１・・・
・・ガススプリング、１４・・・・・・密閉容器、１８
・・・・・・ディスプレーサ、１９・・・・・・ピスト
ン、１５・・・・・・加熱器、１６・・・・・冷却器、
１７・・・・・・再生器、２１・・・・・・ディスプレ
ーサロッド、２２・・・・・軸受、２４Ａ、２４Ｂ・・
・・・・ピストンリング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
図は本発明になるスターリング機関の一実施例の概略の
構成図である。 １・・・・・・密閉容器、６・・・・・ディスプレーサ
、９・・・・・・ピストン、２・・・・・・加熱器、３
・・・・・冷却器、４・・・・・・再生器、１１・・・
・・ガススプリング、１４・・・・・・密閉容器、１８
・・・・・・ディスプレーサ、１９・・・・・・ピスト
ン、１５・・・・・・加熱器、１６・・・・・冷却器、
１７・・・・・・再生器、２１・・・・・・ディスプレ
ーサロッド、２２・・・・・軸受、２４Ａ、２４Ｂ・・
・・・・ピストンリング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (1)
- 密閉容器と、密閉容器内に封入されたＨｅ、Ｈ＿２等の
作動流体と、密閉容器内に密閉容器の内壁に摺動自在で
しかも密閉容器内の空間を相連通しない２つの空間Ａ、
Ｂに分割するように配設されたディスプレーサと、密閉
容器の内壁に摺動自在で、しかも作動流体から仕事をさ
れるピストンと、空間Ａと空間Ｂを連結する流路と、作
動流体を加熱する加熱器と、作動流体を冷却する冷却器
と、ディスプレーサの重心が密閉容器に対して固定され
た一直線上しか運動できないように運動方向を規制する
ように配設された部材と、密閉容器内にディスプレーサ
の一部と共に密閉容器内の他の空間と狭いすきまを介し
てのみ連通する空間を形成するように設けられた部材と
を設けたスターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14802484A JPS6125954A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | スタ−リング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14802484A JPS6125954A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | スタ−リング機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125954A true JPS6125954A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15443400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14802484A Pending JPS6125954A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125954A (ja) |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP14802484A patent/JPS6125954A/ja active Pending
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