JPS6140450A - スタ−リングエンジン - Google Patents

スタ−リングエンジン

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JPS6140450A
JPS6140450A JP16230984A JP16230984A JPS6140450A JP S6140450 A JPS6140450 A JP S6140450A JP 16230984 A JP16230984 A JP 16230984A JP 16230984 A JP16230984 A JP 16230984A JP S6140450 A JPS6140450 A JP S6140450A
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野間口 有
Kazuhiko Kawajiri
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Kazunori Tsuchino
和典 土野
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、スターリングエンジンに関し、特に該スタ
ーリングエンジンにおける作動ガスの密封に関するもの
である。
〔従来技術〕
スターリングエンジンの従来例を第1図に示し、その構
成及び動作を説明する。
第1図はスターリングエンジンの代表的な構成例の一つ
であるディスプレーサ型スクーリングエンジンの構成図
である0図において、1は膨張シリング、2はヒータチ
ューブ、3は再生器、4はターラチューブ、5は一般に
ディスプレーサと呼ばれる送気ピストン、6はディスプ
レーサロフト、7は膨張シリンダ1とロッド6との摺動
すきま部をシールするための第10ツドシール、8は圧
縮シリンダ、9は圧縮シリンダ8と膨張シリンダ1とを
連通ずるための第1連通管、10は動力ピストン、11
は動力ピストンロッド、12は圧縮シリンダ8と動力ピ
ストンロッド11との摺動すきま部をシールするための
第20ツドシール、13はクランク軸の回転力をディス
プレーサ5の往復動作に変えるための第1コンロツド、
14は動力ピストン10の往復動作をクランク軸の回転
力に変えるための第2コンロツド、15はディスプレー
サ5と動力ピストン10の往復動作を所定の位相差で行
なわせると同時に回転力を得るためのクランク軸、16
.17はクランク軸15の主軸受、100は上記各構成
部品1〜17を所定の個所に保持するためのクランクケ
ース、18はバッファ室である。
この様に構成されたスターリングエンジンにおいて、ヒ
ータチューブ2を連続的にバーナ等で加熱し、ターラチ
ューブ4を連続的に水等によって冷却すれば、シリンダ
内に圧力変動が生じ、これにより動力ピストン10は上
下し、動力が取り出せる。
ところで、一般にスターリングエンジンを高効率、高出
力で運転させるとき、膨張シリンダ1゜圧縮シリンダ8
内に封じられる作動ガスとして水素、ヘリウムが用いら
れることは周知の事実である。従って、スターリングエ
ンジンを実用化する上での最重要検討課題は、この水素
、ヘリウムの密封にあるといってよい。
しかるに、従来、第10ツドシール7及び第20ツドシ
ール12には、リップシール、0リング等が用いられて
おり、長期間に渡っての完全な密封は不可能であった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ディス
プレーサロッドと膨張シリンダとの間及び動力ピストン
ロッドと圧縮シリンダとの間をベローズ等の伸縮自在弾
性膜でシールするとともに、作動室9反動室、及びクラ
ンク室の平均圧力をほぼ等しくすることにより、シリン
ダ内作動ガスを完全に密封することができ、さらにその
シール寿命を飛躍的に向上することのできるスターリン
グエンジンを提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図において、第1図と同一符号は同一のものを示す、1
01は膨張シリンダ1.圧縮シリンダ8内の作動ガスの
平均圧力とほぼ同一の圧力に加圧可能で、上記膨張シリ
ンダ1.圧縮シリンダ8等を所定の位置に保持するため
の加圧型クランクケースである。23は上記加圧型クラ
ンクケース内の封入気体がクランクケース101とクラ
ンク軸15とのすきまからもれるのを防ぐための回転軸
シールである。19は上記加圧型クランクケース101
のクランク室内と膨張シリンダ1間に設けられたベロー
ズ等の第1の伸縮自在弾性膜で、一端が膨張シリンダ下
部に、他端がクランク室内に突出したディスプレーサロ
ッド6に固着されており、これにより第1巳ツドシール
7と該第」の伸縮自在弾性膜19との間にクランク室内
と完全に分割された第1密封室19aを構成している。
20は圧縮シリンダ8とクランク室内を分割する第2の
伸縮自在弾性膜で、一端は圧縮シリンダ下部に、他端は
動力ピストンロフト11に固着されており、これにより
動力ピストン10の下面と該第2の伸縮自在弾性19!
20との間にクランク室と完全に分割された第2密封室
20aを構成している。21は上記第1密封室19aと
バッファ室18とを連通ずるための第2連通管であり、
これはバッファ室18の接続口22に接続される。
また第2密封室20aは直接バッファ室18に連通され
た構成となっている。
26はクランク室内に封入されたフレオン等の蒸発性液
体(冷媒)、27は該蒸発性液体26を加熱するための
加熱装置、28は逆に冷却するための冷却器、24はバ
ッファ室(反動室)圧力とクランク室内圧力の圧力差を
検出するための差圧計、25は上記蒸発性液体26の温
度調節装置でありJ加熱装置27及び冷却器゛28を用
いて上記蒸発性液体26の温度を制御することにより、
上記差圧が零となるように作動させられる。
以上の様に構成されたスターリングエンジンでは、膨張
シリンダ1.ヒータ再生−ブ2.再生器3、クーチチュ
ーブ4.圧縮シリンダ8.及び第1連通管9で構成され
る作動室の平均圧力、及びこの作動室の作動平均圧力を
決定するバッファ室18、第1密封室19a、第2密封
室20a、第2連通管21で構成される反動空間圧力と
クランク室内圧力とをほぼ等しい圧力に保つことができ
る0部ち、クランク軸部の回転軸シール23からのクラ
ンク−内ガスのもれによってクランクケース内圧力が低
下すると、クランクケース内の蒸発性液体26の蒸発に
よって該クランクケース内にガスが自動的に供給され、
クランクケース内の圧力は外部の機器を一切用いること
なく、自動的に一定に保たれ、これにより常に3つの空
間の平均圧力はほぼ等しく保たれるのである。
従って伸縮自在弾性15!119,20に加わるガス、
圧力は、第1.第2密封室19a、20aとクランク室
内の圧力が等しいことから零とみなすことができ、伸縮
自在弾性膜19.20はディスプレーサ、動力ピストン
の両ストロークに見合った弾性膜の伸縮疲労のみを考慮
した設計が可能となり、この伸縮自在弾性膜の寿命は半
永久的となる。
さらに、蒸発性液体を多めにクランクケース内部に封入
することによって、クランクケース101どクランク軸
15との間の回転軸シール23からのガス漏れが生じて
も、クランクケース内の圧力を長時間一定に保つことが
でき、このためスターリングエンジンの実用化が可能と
なる。−さらにこのクランク室内の圧力調整のために外
部に機器を必要としないため、エンジンのコンパクト化
も同時に図ることができる。
また、温度調節装置25によって蒸発性液体26の温度
を変えることによって、周囲温度の変化     1や
ガス圧力の変化によらず、第1.第2密封室19a、2
0aとクランク室圧力との差圧を常に零にすることがで
き、上述のように伸縮自在弾性膜19.20の寿命を著
しく延ばすことができる。
なお、この実施例ではディスプレーサと動力ピストンと
で構成されるスターリングエンジン(通称ガンマ形スク
ーリングエンジン)を示したが、1気筒内にディスプレ
ーサと動力ピストンとを有する通称ベータ形スターリン
グエンジンにおいても上記実施例と同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
さらに、2気筒で、ピストン対向形のスターリングエン
ジン(通称アルファ形スターリングエンジン)において
も、上記実施例と同様の効果が得られることは言うまで
もない。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、各シリンダとそれに
係わる各ロッドとの間を伸縮自在弾性膜を用いてシール
するとともに、作動室2反動室。
及びクランク室の各平均圧力がほぼ等しくなるようにし
て各室を密封したので、伸縮自在弾性膜の寿命を半永久
的とすることができる効果がある。
また、完全シールが望めないクランク室には蒸発性液体
(冷媒)を封入し、qれにより該クランク−室内の圧力
腑整をするようにしたので、回転軸シ  一ルからの漏
れがあっても、外部機器を用いることなくクランク室内
圧力を長時間を一定に保つことができ、さらに温度調節
装置を設け、上記蒸発性液体の温度制御ができるように
したので、周囲温度等に応じてクランク室内圧力を簡単
に任意の圧力に制御できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスターリングエンジンの代表的な構成例
を示す概略構成図、第2図は本発明の一実施例によるス
ターリングエンジンの概略構成図   −である。 1・・・膨張シリンダ、5・・・ディスプレーサ、6・
・・ディスプレーサロッド、7・・・第10ツドシール
、8・・・圧縮シリンダ、10・・・動力ピストン、1
1・・・動力ピストン対向形、19・・・第1の伸縮自
在弾性膜、19a・・・第1密封室、20・・・第2の
伸縮自在弾性膜、20a・・・第2密封室、23・・・
回転軸シール、24・・・差圧針、25・・・温度調節
装置、26・・・冷媒、27・・・加熱装置、28・・
・冷却器。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人  弁理士  早 瀬 憲 − 第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディスプレーサの往復動によってシリンダ内に圧
    力変動を生じさせ該圧力変動を動力ピストンに作用させ
    て出力を得るようにしたスターリングエンジンにおいて
    、クランク室へ突出したディスプレーサロッドに装着さ
    れ膨張シリンダ底部との間に第1密封室を形成する第1
    の伸縮自在弾性膜と、動力ピストンロッドに装着され上
    記動力ピストンとの間に第2密封室を形成する第2の伸
    縮自在弾性膜と、クランク室内に封入された冷媒を有し
    上記第1、第2密封室を含む反動室とクランク室の平均
    圧力をほぼ等しくする圧力調整手段とを備えたことを特
    徴とするスターリングエンジン。
  2. (2)上記圧力調整手段は、上記反動室の平均圧力と上
    記クランク室の平均圧力との圧力差を検出する差圧計と
    、該差圧が零になるよう上記冷媒の温度制御を行なう温
    度調節装置とを有するものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のスターリングエンジン。
  3. (3)作動室及び上記反動室には、低粘性、低分子量、
    高熱伝導率の第1のガスが封入されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項又は第2項記載のスターリン
    グエンジン。
  4. (4)上記第1のガスは水素又はヘリウムであることを
    特徴とする特許請求の範囲第3項記載のスターリングエ
    ンジン。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169713A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Toyota Motor Corp スターリングエンジン
WO2008131223A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 New Power Concepts, Llc Stirling cycle machine
US8763391B2 (en) 2007-04-23 2014-07-01 Deka Products Limited Partnership Stirling cycle machine
US9441575B2 (en) 2008-04-25 2016-09-13 New Power Concepts Llc Thermal energy recovery system
US9797341B2 (en) 2009-07-01 2017-10-24 New Power Concepts Llc Linear cross-head bearing for stirling engine
US9822730B2 (en) 2009-07-01 2017-11-21 New Power Concepts, Llc Floating rod seal for a stirling cycle machine
US9823024B2 (en) 2009-07-01 2017-11-21 New Power Concepts Llc Stirling cycle machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS492204A (ja) * 1972-04-25 1974-01-10
JPS58187560A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Sanyo Electric Co Ltd スタ−リング機関
JPS5941644A (ja) * 1982-09-01 1984-03-07 Sanyo Electric Co Ltd スタ−リングエンジン
JPS6119953A (ja) * 1984-07-06 1986-01-28 Mitsubishi Electric Corp スタ−リングエンジン

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS492204A (ja) * 1972-04-25 1974-01-10
JPS58187560A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Sanyo Electric Co Ltd スタ−リング機関
JPS5941644A (ja) * 1982-09-01 1984-03-07 Sanyo Electric Co Ltd スタ−リングエンジン
JPS6119953A (ja) * 1984-07-06 1986-01-28 Mitsubishi Electric Corp スタ−リングエンジン

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169713A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Toyota Motor Corp スターリングエンジン
WO2008131223A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 New Power Concepts, Llc Stirling cycle machine
US8474256B2 (en) 2007-04-23 2013-07-02 New Power Concepts Llc Stirling cycle machine
US8763391B2 (en) 2007-04-23 2014-07-01 Deka Products Limited Partnership Stirling cycle machine
CN105020049B (zh) * 2007-04-23 2017-04-12 新动力概念有限公司 斯特林循环机器和用于机器的驱动机构
US11448158B2 (en) 2007-04-23 2022-09-20 New Power Concepts Llc Stirling cycle machine
US12078123B2 (en) 2007-04-23 2024-09-03 Deka Products Limited Partnership Stirling cycle machine
US12104552B2 (en) 2007-04-23 2024-10-01 Deka Products Limited Partnership Stirling cycle machine
US9441575B2 (en) 2008-04-25 2016-09-13 New Power Concepts Llc Thermal energy recovery system
US9797341B2 (en) 2009-07-01 2017-10-24 New Power Concepts Llc Linear cross-head bearing for stirling engine
US9822730B2 (en) 2009-07-01 2017-11-21 New Power Concepts, Llc Floating rod seal for a stirling cycle machine
US9823024B2 (en) 2009-07-01 2017-11-21 New Power Concepts Llc Stirling cycle machine

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JPH0463225B2 (ja) 1992-10-09

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