JPS6165058A - Stirling engine - Google Patents

Stirling engine

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Publication number
JPS6165058A
JPS6165058A JP18738084A JP18738084A JPS6165058A JP S6165058 A JPS6165058 A JP S6165058A JP 18738084 A JP18738084 A JP 18738084A JP 18738084 A JP18738084 A JP 18738084A JP S6165058 A JPS6165058 A JP S6165058A
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JP
Japan
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lubrication oil
stirling engine
powder
oil
crankshaft
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Pending
Application number
JP18738084A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihide Koda
利秀 幸田
Kazuo Kashiwamura
和生 柏村
Tadahiro Yoshida
忠弘 吉田
Kiyoshi Muto
武藤　浄
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N39/00—Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system
    • F16N39/06—Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system by filtration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

PURPOSE:To surely remove metal chips, powder, etc. from lubrication oil with a simple structure, by disposing a magnet for catching magnetic worn chips and powder oil in a lubrication oil sump in the bottom section of a crank case in a Stirling engine. CONSTITUTION:A lubrication oil pump 1 is fitted on one end part of a crankshaft 7 which drives a displacer piston 19 and a power piston 18. Lubrication oil in a lubrication oil sump in the bottom section of a crank casing 1 is fed through a filter 27, a passage 26, a pump 25, an oil feed passage in the crankshaft, bearings 5, 6 and circulating passages in the bearing sections of connecting rods 11 through 13, and is turned into the lubrication oil sump 14. The thus returned lubrication oil contains therein metal worn chips and powder which are caught by a magnet 30 disposed in the lubrication oil sump 14 in the bottom of the crank casing, thereby, it is possible to prevent the metal worn chips and powder from entering into the lubrication oil passage.

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し、特に該スターリ
ング機関の運転信頼性の向上とメンテナンス回数の低減
を目的としてなされたものであり、そのａ　ｆｆｉ　ｔ
ｊ５１　ｊＦｌの改良に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a Stirling engine, and is particularly aimed at improving the operational reliability and reducing the frequency of maintenance of the Stirling engine.
This relates to the improvement of j51 jFl.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のスターリング機関の動力伝達槻溝の代表的な措造
を示す例として第２図に示すものがあった０図において
、１はクランクケースであって、本部品が基本となって
スターリング機関の全部品が組立、構成されている。２
はクランクケース１に加工された穴にボルトなど締結部
品で固定されるフランジ、３はフランジ２と同様にクラ
ンクケース１に締結固定された軸受ハウジング、４はク
ランクケース１に締結固定されたフランジ、５は軸受ハ
ウジング３に固定された軸受、６はフランジ２に固定さ
れた軸受である。７は軸受５，６によって回転自在に保
持されたクランク軸であり、スターリングエンジンが発
生した動力を外部に伝達するものである。８はクランク
軸７に取付けられたメカニカルシールであり、クランク
ケース１内に封入されたガスを封じるためのものである
。Figure 2 shows an example of a typical structure of the power transmission groove of a conventional Stirling engine. All parts are assembled and configured. 2
is a flange fixed to a hole machined in the crankcase 1 with a fastening part such as a bolt; 3 is a bearing housing fastened and fixed to the crankcase 1 in the same way as the flange 2; 4 is a flange fastened and fixed to the crankcase 1; 5 is a bearing fixed to the bearing housing 3, and 6 is a bearing fixed to the flange 2. A crankshaft 7 is rotatably held by bearings 5 and 6, and is used to transmit the power generated by the Stirling engine to the outside. Reference numeral 8 denotes a mechanical seal attached to the crankshaft 7 for sealing off the gas sealed in the crankcase 1.

９．１０はスターリング機関のクランク軸７０回転釣合
いを取るためのバランスウェイトであり、クランク軸７
に固定されている。9.10 is a balance weight for balancing 70 rotations of the crankshaft of the Stirling engine, and
is fixed.

１１．１２はクランク軸７に軸受にて連結されているパ
ワーピストン用コンロッド、２１はパワーピストン用コ
ンロッド１１．１２と結合されているクロスヘッドであ
る。このクロスヘッド２１にはパワーピストン用ロッド
２２及びパワーピストン１８が固定結合されている。ま
たクロスヘッド２１の外周はシリンダ２０の内周と往復
摺動可能なように軸受作用を持たせて嵌合されている。11.12 is a power piston connecting rod connected to the crankshaft 7 by a bearing, and 21 is a crosshead connected to the power piston connecting rod 11.12. A power piston rod 22 and a power piston 18 are fixedly connected to this crosshead 21 . Further, the outer periphery of the crosshead 21 is fitted to the inner periphery of the cylinder 20 so as to be able to slide back and forth with a bearing function.

１３はディスプレーサ用コンロッドであり、クランク軸
７と軸受にて回転自在に結合されている。Reference numeral 13 denotes a displacer connecting rod, which is rotatably connected to the crankshaft 7 by a bearing.

１６はピストン・ピン、１７はディスプレーサピストン
用ロット、１９はディスプレーサピストンであり、ディ
スプレーサピストン用ロッド１７はピストン・ビン１６
によりディスプレーサ用コンロッド１３と結合されてい
る。ディスプレーサピストン用ロッド１７はクロスヘッ
ド２１．パワーピストン用ロッド２２．パワーピストン
用ロッド２２、パワーピストン１８の円形断面の中心を
貫通してディスプレーサピストン１９と固定結合されて
いる。16 is a piston pin, 17 is a rod for a displacer piston, 19 is a displacer piston, and the rod 17 for a displacer piston is a piston pin 16.
It is connected to the displacer connecting rod 13 by. The displacer piston rod 17 is connected to the crosshead 21. Power piston rod 22. The power piston rod 22 passes through the center of the circular cross section of the power piston 18 and is fixedly connected to the displacer piston 19 .

２０はクランクケース１の上部に固定されたシリンダ部
であり、このシリンダ２０内部ではディスプレーサピス
トン１９．パワーピストン１８が往復摺動するようにな
っている。20 is a cylinder portion fixed to the upper part of the crankcase 1, and inside this cylinder 20, a displacer piston 19. The power piston 18 is designed to slide back and forth.

なお、スターリング機関の燃焼器部、熱交換器部などの
構造部分は説明を省略する。Note that the explanation of structural parts such as the combustor section and the heat exchanger section of the Stirling engine will be omitted.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

第２図で示したようないわゆる１シリンダ、２ピストン
直列配置・クランク軸型スターリング機関では、シリン
ダ２０内に発生した圧力変！ｌＪ（圧力の発生機構は省
略する。）がパワーピストン１８に作用し、これが力に
変換されてパワーピストン用ロッド２２．クロスヘッド
２１．パワーピストン用コンロノド１１．１２に伝達さ
れる。そして回転仕事がクランク軸７より外部に取り出
される。In the so-called 1-cylinder, 2-piston series-arranged, crankshaft type Stirling engine as shown in FIG. 2, pressure changes occur within the cylinder 20! lJ (pressure generation mechanism is omitted) acts on the power piston 18, this is converted into force, and the power piston rod 22. Crosshead 21. The power is transmitted to the piston nozzle 11.12. The rotational work is then taken out from the crankshaft 7.

また上記回転仕事の１部をディスプレーサピストン１９
に伝達し、往復運動を誘起してスターリング機関として
の動作を行なわせている。In addition, part of the above rotational work is transferred to the displacer piston 19.
and induces reciprocating motion to operate as a Stirling engine.

このように従来のスターリング機関では、軸力を発生す
るパワーピストン１８は、クロスヘッド２１を介して２
本のパワーピストン用コンロッド１１．１２でクランク
軸７に連結され、これにより動力伝達が行なわれている
。また、１つのシリンダ２０の中にディスプレーサピス
トン１９とパワーピストンエ８の２種類のピストンを組
立て嵌合するために、パワーピストン１８の中央に穴を
加工し、この穴にディスプレーサピストン用ロッド１７
を通してこれとディスプレーサピストン１９とを連結し
ている。In this way, in the conventional Stirling engine, the power piston 18 that generates axial force is connected to the
It is connected to the crankshaft 7 by connecting rods 11 and 12 for power pistons, thereby transmitting power. In addition, in order to assemble and fit two types of pistons, the displacer piston 19 and the power piston 8, into one cylinder 20, a hole is formed in the center of the power piston 18, and a displacer piston rod 17 is inserted into the hole.
This is connected to the displacer piston 19 through the displacer piston 19.

次に各潤沼部への給油について述べる。Next, we will discuss refueling each wet area.

１４はクランクケース１の、底部に溜った潤滑油である
。２５はクランク軸７の軸端にこれと組合せて設けられ
た給油ポンプ、２６は給油ポンプ２５の吸込口に潤ン青
油１４を導くための給油吸入通路、２７は給油吸込通路
２６に設けられた油フィルタである。14 is lubricating oil collected at the bottom of the crankcase 1. Reference numeral 25 denotes a refueling pump provided at the shaft end of the crankshaft 7 in combination therewith, 26 a refueling suction passage for guiding the wet green oil 14 to the suction port of the refueling pump 25, and 27 provided in the refueling suction passage 26. It is an oil filter.

このような構成において、潤滑油１４はクランク軸７が
回転することによって給油ポンプ２５に吸引され、該ポ
ンプ２５によって昇圧、吐出されて、クランク軸７の内
部の給油路（図示せず）。In such a configuration, the lubricating oil 14 is sucked into the oil supply pump 25 as the crankshaft 7 rotates, is pressurized by the pump 25, and is discharged to the oil supply path (not shown) inside the crankshaft 7.

軸受６，５やコンロッド１１，１２．１３の軸受部の循
環経路を通って給油される。この時、潤滑油１４の中に
含まれる摩耗粉等の異物を除去するために、該潤滑油１
４は油フィルタ２７を通して給油される構造となってい
る。Oil is supplied through the circulation path of the bearings 6, 5 and the bearings of the connecting rods 11, 12, 13. At this time, in order to remove foreign substances such as wear particles contained in the lubricating oil 14,
4 has a structure in which oil is supplied through an oil filter 27.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のスターリング機関の給油経路においては、機関の
内部で発生する、又は組立時に存在している摩耗粉や他
の異物を油フィルタ２７だけで分離しているので、長時
間の運転においては酸油フィルタ２７の目づまりが発生
して給油不良になる恐れがある。従ってフィルタの掃除
等のメンテナンスを頻繁に行なう必要があった。又油フ
ィルタ２７の格子より小径の異物が通過することもあり
、該異物が機関各部に侵入して運転の信頼性が低下する
という欠点があった。In the oil supply path of a conventional Stirling engine, only the oil filter 27 separates abrasion particles and other foreign substances that are generated inside the engine or present during assembly, so acid oil cannot be removed during long-term operation. There is a risk that the filter 27 may become clogged, resulting in poor lubrication. Therefore, it is necessary to frequently perform maintenance such as cleaning the filter. In addition, foreign matter with a smaller diameter may pass through the grating of the oil filter 27, and the foreign matter may enter various parts of the engine, resulting in a reduction in operational reliability.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、長時間の
運転においてもメンテナンスの回数を減らすことができ
るとともに給油不良になる恐れもな（、さらに油フィル
タの格子よりも小径の摩耗粉を捕獲して運転信頼性を向
上することのできるスターリング機関を提供することを
目的としている。The present invention has been made in view of these points, and it is possible to reduce the number of maintenance operations even during long-term operation, and there is no risk of poor lubrication (in addition, it eliminates wear particles with a smaller diameter than the oil filter grid). The objective is to provide a Stirling engine that can capture and improve operational reliability.

〔問題点をＦ！？、決するための手段〕この発明に係る
スターリング機関は、クランクケース底部のｆｒ７Ｊ滑
油貯溜部にマグネットを設置したものである。[F for the problem! ? [Means for determining] The Stirling engine according to the present invention has a magnet installed in the fr7J oil reservoir at the bottom of the crankcase.

Ｃ作用〕 この発明においては、クランクケース底部に設置された
マグネットによりａ滑油中の磁性体摩耗粉を捕獲し、フ
ィルタの目づまりや、フィルタの格子よりも小径の磁性
体摩耗粉が機関各部に侵入するのを防止する。C action] In this invention, the magnet installed at the bottom of the crankcase captures magnetic wear particles in lubricating oil, and prevents clogging of the filter and magnetic wear particles with a diameter smaller than the filter lattice in various parts of the engine. prevent intrusion into

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例によるスターリング機関を示
し、図において、第２図と同一符号は同一のものを示す
。３０はマグネットであり、これはクランクケース１の
底部、即ち潤滑油貯溜部に固定されている。FIG. 1 shows a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same parts. 30 is a magnet, which is fixed to the bottom of the crankcase 1, that is, to the lubricating oil reservoir.

次に作用効果について説明する。Next, the effects will be explained.

濶ｉ’ｔｌ＞ｉ’ｔｈ１４は給油ポンプ２５より吐出さ
れ、軸受６．５等の潤滑摺動部を通過した後に滴下、落
下し、クランクケース１の底部に再度集合し環流。The oil i'tl>i'th14 is discharged from the oil supply pump 25, drips and falls after passing through lubricating sliding parts such as the bearing 6.5, collects again at the bottom of the crankcase 1, and circulates.

循環されるが、摺動部を通過した潤滑油１４の中には摩
耗粉がしばしば混入してくる。この摩耗粉を従来のフィ
ルタ２７だけで分離しようとすると前述した様に油フィ
ルタ２７の目づまりが発生しやすい。しかし本実施例で
は、ａ滑油１４の貯溜部であるクランクケース底部にマ
グネット３０を設置しているので、摩耗粉、異物のうち
鉄などの磁性体は該マグネット３０に吸着させることが
できる。Although the lubricating oil 14 is circulated, abrasion powder is often mixed into the lubricating oil 14 that has passed through the sliding parts. If this abrasion powder is attempted to be separated only by the conventional filter 27, the oil filter 27 is likely to become clogged as described above. However, in this embodiment, since the magnet 30 is installed at the bottom of the crankcase, which is the storage area for the a-lubricating oil 14, the magnet 30 can attract magnetic materials such as iron among wear particles and foreign matter.

従って、油フィルタ２７の寿命を延ばすことができ、フ
ィルタ掃除等のメンテナンスの回数も減らすことができ
る。また従来装置では、油フィルタ２７のフィルタ格子
よりも小径の摩耗粉、異物は捕獲することはできなかっ
たが、本実施例の様にマグネット３０を利用すれば磁性
体摩耗粉であればフィルタ格子よりも小径のものであっ
ても捕獲することができ、摩耗粉、異物が機関の各部に
侵入して摺動面等に傷を付けるのを著しく軽減すること
ができる。Therefore, the life of the oil filter 27 can be extended, and the frequency of maintenance such as filter cleaning can be reduced. In addition, with the conventional device, it was not possible to capture abrasion powder and foreign matter smaller in diameter than the filter grid of the oil filter 27, but if the magnet 30 is used as in this embodiment, if the magnetic abrasion powder is detected by the filter grid, It is possible to capture even particles with a diameter smaller than that of the conventional one, and it is possible to significantly reduce the possibility of abrasion particles and foreign substances entering various parts of the engine and damaging sliding surfaces, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、クランクケース底部に
マグネットを設置し、これにより潤滑油中に含まれる磁
性体摩耗粉を捕獲するようにしたので、油フィルタの負
担が軽（なり、長時間の運転においてもメンテナンスの
回数を低減できる効果がある。さらに本発明によれば、
油フィルタの格子より小径の磁性体摩耗粉を捕獲するこ
とができ、スターリング機関の運転信頼性を向上するこ
とができる効果がある。As described above, according to the present invention, a magnet is installed at the bottom of the crankcase to capture magnetic abrasion particles contained in lubricating oil. The present invention also has the effect of reducing the number of maintenance operations during operation.Furthermore, according to the present invention,
Magnetic abrasion particles with a smaller diameter than the oil filter grid can be captured, which has the effect of improving the operational reliability of the Stirling engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例によるスターリング機関の構
造を示す断面図、第２図は従来のスターリング機関の構
造を示す断面図である。 １・・・クランクケース、１４・・・ｌ［爵油、１８・
・・パワーピストン、３０・・・マグネット。 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FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional Stirling engine. 1... Crankcase, 14...l [Oil, 18.
...Power piston, 30...Magnet. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent: Ken Hayase, Patent Attorney - Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）シリンダ内に発生された圧力変動をパワーピスト
ンに作用させて出力を得るようにしたスターリング機関
において、クランクケースの底部は潤滑油貯溜部になっ
ており、該クランクケース底部には潤滑油中の磁性体摩
耗粉を捕獲するためのマグネットが設置されていること
を特徴とするスターリング機関。(1) In a Stirling engine that obtains output by applying pressure fluctuations generated in the cylinder to the power piston, the bottom of the crankcase is a lubricating oil reservoir; A Stirling engine characterized by a magnet installed to capture magnetic wear particles inside.
JP18738084A 1984-09-06 1984-09-06 Stirling engine Pending JPS6165058A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18738084A JPS6165058A (en) 1984-09-06 1984-09-06 Stirling engine

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JP18738084A JPS6165058A (en) 1984-09-06 1984-09-06 Stirling engine

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6487853A (en) * 1987-09-30 1989-03-31 Toshiba Corp Stirling engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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