JPS62186045A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
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- JPS62186045A JPS62186045A JP2923586A JP2923586A JPS62186045A JP S62186045 A JPS62186045 A JP S62186045A JP 2923586 A JP2923586 A JP 2923586A JP 2923586 A JP2923586 A JP 2923586A JP S62186045 A JPS62186045 A JP S62186045A
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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
- F02G1/0435—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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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
この発明はスターリング機関に関する。
従来の技術
従来のスターリング機関は、第２図のような溝造になっ
ていた。
ていた。
すなわち、容器１内にはヘリウム、水素等の作動流体が
封入されている。２は作動流体を加熱する為の加熱器、
３は作動流体を冷却する為の冷却器、４は再生器で、作
動流体が加熱器２から冷却器３へ移動するとき作動流体
を冷却し、自らは加熱され、逆に作動流体が冷却器３か
ら加熱器２へ移動するとき作動流体を加熱し、自らは冷
却される。このようにして４は蓄熱の役目をする。
封入されている。２は作動流体を加熱する為の加熱器、
３は作動流体を冷却する為の冷却器、４は再生器で、作
動流体が加熱器２から冷却器３へ移動するとき作動流体
を冷却し、自らは加熱され、逆に作動流体が冷却器３か
ら加熱器２へ移動するとき作動流体を加熱し、自らは冷
却される。このようにして４は蓄熱の役目をする。
５は容器１の内壁に摺動自在に上下に運動可能な様に配
設されているディスプレーサ、６は容器１の内壁に摺動
自在に上下に運動可能な様に配設されているピストン、
８はピストン６から仕事をされる圧縮機、ポンプ、 ｊ
Ｊニア発電機等の負荷である。９はディスプレーサ５の
一部をなすロッドで容器１とロッド９で囲まれたガスば
ね空間１２を形成する。
設されているディスプレーサ、６は容器１の内壁に摺動
自在に上下に運動可能な様に配設されているピストン、
８はピストン６から仕事をされる圧縮機、ポンプ、 ｊ
Ｊニア発電機等の負荷である。９はディスプレーサ５の
一部をなすロッドで容器１とロッド９で囲まれたガスば
ね空間１２を形成する。
次に作用について説明する。ディスプレーサ５が上昇す
ると膨張空間１ｏおよび加熱器２内の高温の作動流体は
再生器４を通って冷却器３．圧縮空間１１．７の方へ流
れていく、この為、冷却器３で作動流体が冷却され、ピ
ストン６の上部にあるガスばね空間１２を除く作動流体
が占めている空間（以下作動空間と略称する）内の作動
流体の圧力は減少する。この為ピストン６は上昇する。
ると膨張空間１ｏおよび加熱器２内の高温の作動流体は
再生器４を通って冷却器３．圧縮空間１１．７の方へ流
れていく、この為、冷却器３で作動流体が冷却され、ピ
ストン６の上部にあるガスばね空間１２を除く作動流体
が占めている空間（以下作動空間と略称する）内の作動
流体の圧力は減少する。この為ピストン６は上昇する。
ディスプレーサ５がさらに上昇するとガスばね空間１２
の体積は増加する為ガスばね空間１２内の作動流体の圧
力が減少する、この為、ディスプレーサ５が上昇するの
を妨げる力が増加し、ディスプレーサ５は上昇が止まり
、今度は逆に下降し始める。
の体積は増加する為ガスばね空間１２内の作動流体の圧
力が減少する、この為、ディスプレーサ５が上昇するの
を妨げる力が増加し、ディスプレーサ５は上昇が止まり
、今度は逆に下降し始める。
ディスプレーサ５が下降すると圧縮空間１１゜冷却器３
内の低温の作動流体は再生器４を通って、加熱器２．膨
張空間１ｏの方へ流れていく、この為、加熱器２で作動
流体が加熱され作動空間内の作動流体の圧力は増加する
。この為ピストン６は下降する。
内の低温の作動流体は再生器４を通って、加熱器２．膨
張空間１ｏの方へ流れていく、この為、加熱器２で作動
流体が加熱され作動空間内の作動流体の圧力は増加する
。この為ピストン６は下降する。
ディスプレーサ５がさらに下降するとガスばね空間１２
の体積は減少する為ガスばね空間１２内の圧力は増加す
る、この為ディスプレーサ５が下降するのを妨げる力が
増加し、ディスプレーサ５は下降が止まり、今度は逆に
上昇し始める。
の体積は減少する為ガスばね空間１２内の圧力は増加す
る、この為ディスプレーサ５が下降するのを妨げる力が
増加し、ディスプレーサ５は下降が止まり、今度は逆に
上昇し始める。
以上の様にしてディスプレーサ５は上下に運動し、また
ピストン６も上下に運動する。通常ディスプレーサ６の
位置の位相角は、ピストン６の位置の位相角に対して４
０°から９ｏ０進んでいる。
ピストン６も上下に運動する。通常ディスプレーサ６の
位置の位相角は、ピストン６の位置の位相角に対して４
０°から９ｏ０進んでいる。
このようなディスプレーサ６およびピストン６の運動に
伴って、ピストン６上部の作動流体はピストン６に仕事
をし、さらにピストン６は、圧縮機、ポンプ、リニア発
電機等の負荷８に対して仕事をする。また加熱器２から
作動流体に入った熱の一部は唯今述べたピストン６が負
荷８に対してする仕事になり、一部は作動流体から冷却
器３に捨てられるのである。
伴って、ピストン６上部の作動流体はピストン６に仕事
をし、さらにピストン６は、圧縮機、ポンプ、リニア発
電機等の負荷８に対して仕事をする。また加熱器２から
作動流体に入った熱の一部は唯今述べたピストン６が負
荷８に対してする仕事になり、一部は作動流体から冷却
器３に捨てられるのである。
発明が解決しようとする問題点
ところで、このような構造のものでは次のような問題点
があった。即ち、ピストン６および容器１の摺動面は、
ピストン６が上下運動するときに摩擦損失を減少させる
為に固体潤滑剤の被膜が形成されている。ところが運転
時間の経過と共にこの固体潤滑剤が摺動面からはがれ、
その一部は再生器４の方へ移動する。
があった。即ち、ピストン６および容器１の摺動面は、
ピストン６が上下運動するときに摩擦損失を減少させる
為に固体潤滑剤の被膜が形成されている。ところが運転
時間の経過と共にこの固体潤滑剤が摺動面からはがれ、
その一部は再生器４の方へ移動する。
再生器４は金銅等でできており、固体潤滑剤がつまるの
である。再生器４に固定潤滑剤がつまると、作動流体が
再生器４を往復しながら流動するときつまらないときに
くらべてより多くの仕事を要し、この為に機関の図示効
率が低下する。
である。再生器４に固定潤滑剤がつまると、作動流体が
再生器４を往復しながら流動するときつまらないときに
くらべてより多くの仕事を要し、この為に機関の図示効
率が低下する。
また一方、摺動面からはがれた固体潤滑剤が加熱器２．
膨張空間１ｏ内へ行くと熱で分解し、それによって新に
発生した物質が容器１の内壁等の機関の構成部品を腐蝕
させ、機関の信頼性を低下させる。
膨張空間１ｏ内へ行くと熱で分解し、それによって新に
発生した物質が容器１の内壁等の機関の構成部品を腐蝕
させ、機関の信頼性を低下させる。
このように、従来のスターリング機関は、ピストン６と
容器１内面との潤滑に固体潤滑剤を用いていたため図示
効率の低下と信頼性の低下という２つの欠点を有してい
た。
容器１内面との潤滑に固体潤滑剤を用いていたため図示
効率の低下と信頼性の低下という２つの欠点を有してい
た。
問題点を解決するだめの手段
本発明は上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は
、液相の前記流体をピストン６と容器１の内面に液体潤
滑剤を用い、またこの液体潤滑剤の前記ピストンを介し
ての移動を補償するため、移送する手段を設けたスター
リング機関である。
、液相の前記流体をピストン６と容器１の内面に液体潤
滑剤を用い、またこの液体潤滑剤の前記ピストンを介し
ての移動を補償するため、移送する手段を設けたスター
リング機関である。
作用
液相になり易い気体が入っており、それが液相状態でピ
ストン等の仕事をされる部材と容器の摺動面に液体が移
相されて潤滑剤の役目をし効率をアップすることができ
る。
ストン等の仕事をされる部材と容器の摺動面に液体が移
相されて潤滑剤の役目をし効率をアップすることができ
る。
実施例
以下、本発明の一実施例をを７図面にもとづいて説明す
る。容器１３内にはヘリウム、水素等の作動流体人と水
等の作動流体Ｂとが封入されている。１４は作動流体を
加熱する為の加熱器、１５は作動流体を冷却する為の冷
却器、１６は再生器で、作動流体が加熱器１４から冷却
器１５へ移動するとき作動流体を冷却し、自らは加熱さ
れ、逆に作動流体が冷却器１５から加熱器１４へ移動す
るとき作動流体を加熱し、自らは冷却される。このよう
にして再生器１６は蓄熱の役目をする。
る。容器１３内にはヘリウム、水素等の作動流体人と水
等の作動流体Ｂとが封入されている。１４は作動流体を
加熱する為の加熱器、１５は作動流体を冷却する為の冷
却器、１６は再生器で、作動流体が加熱器１４から冷却
器１５へ移動するとき作動流体を冷却し、自らは加熱さ
れ、逆に作動流体が冷却器１５から加熱器１４へ移動す
るとき作動流体を加熱し、自らは冷却される。このよう
にして再生器１６は蓄熱の役目をする。
１７は容器１３の内壁に摺動自在に上下に運動可能な様
に配設されているディスプレーサ、１８は容器１３の内
壁に摺動自在に上下に運動可能な様に配設されているピ
ストン、１９はピストン１８から仕事をされる圧縮機、
ポンプ、リニア発電機等の負荷である。２０はディスプ
レーサ１７の一部をなすロッドで容器１３とロッド２０
で囲まれたガスばね空間２１を形成する。
に配設されているディスプレーサ、１８は容器１３の内
壁に摺動自在に上下に運動可能な様に配設されているピ
ストン、１９はピストン１８から仕事をされる圧縮機、
ポンプ、リニア発電機等の負荷である。２０はディスプ
レーサ１７の一部をなすロッドで容器１３とロッド２０
で囲まれたガスばね空間２１を形成する。
２２．２３は容器１３底部の液相をピストン１８と容器
１３内面との摺動面に移動する為の流路、２４はポンプ
である。
１３内面との摺動面に移動する為の流路、２４はポンプ
である。
次に作用について説明する。
ディスプレーサ１７が上昇すると膨張空間２６および加
熱器１４内の高温の作動流体は再生器１６を通って冷却
器１６．圧縮空間２６．２７の方へ流れていく、この為
、冷却器１５で作動流体が冷却され、ピストン１８の上
部にある（ガスばね空間２１を除く）作動流体が占めて
いる空間（以下作動空間と略称する）内の作動流体の圧
力は減少する。この為ピストン１８は上昇する。
熱器１４内の高温の作動流体は再生器１６を通って冷却
器１６．圧縮空間２６．２７の方へ流れていく、この為
、冷却器１５で作動流体が冷却され、ピストン１８の上
部にある（ガスばね空間２１を除く）作動流体が占めて
いる空間（以下作動空間と略称する）内の作動流体の圧
力は減少する。この為ピストン１８は上昇する。
ディスプレーサ１７がさらに上昇するとガスばね空間２
１の体積は増加する為ガスばね空間２１内の作動流体の
圧力が減少する、この為、ディスプレーサ１７が上昇す
るのを妨げる力が増加し、ディスプレーサ１了は上昇が
止まり、今度は逆に下降し始める。
１の体積は増加する為ガスばね空間２１内の作動流体の
圧力が減少する、この為、ディスプレーサ１７が上昇す
るのを妨げる力が増加し、ディスプレーサ１了は上昇が
止まり、今度は逆に下降し始める。
ディスプレーサ１７が下降すると圧縮空間２６゜冷却器
１５内の低温の作動流体は再生器１６を通って、加熱器
１４．膨張空間２６の方へ流れていく。この為、加熱器
１４で作動流体が加熱され作動空間内の作動流体の圧力
は増加する。この為ピストン１８は下降する。
１５内の低温の作動流体は再生器１６を通って、加熱器
１４．膨張空間２６の方へ流れていく。この為、加熱器
１４で作動流体が加熱され作動空間内の作動流体の圧力
は増加する。この為ピストン１８は下降する。
ディスプレーサ１７がさらに下降するとガスばね空間２
１の体積は減少する為ガスばね空間２１内の圧力は増加
する、この為ディスプレーサ１７が下降するのを妨げる
力が増加し、ディスプレーサ１７は下降が止まり、今度
は逆に上昇し始める。
１の体積は減少する為ガスばね空間２１内の圧力は増加
する、この為ディスプレーサ１７が下降するのを妨げる
力が増加し、ディスプレーサ１７は下降が止まり、今度
は逆に上昇し始める。
以上の様にしてディスプレーサ１７は上下に運動し、ま
たピストン１８も上下に運動する。通常ディスプレーサ
１了の位置の位相角は、ピストン１８の位置の位相角に
対して４ｏ０から９ｏ０進んでいる。
たピストン１８も上下に運動する。通常ディスプレーサ
１了の位置の位相角は、ピストン１８の位置の位相角に
対して４ｏ０から９ｏ０進んでいる。
このようなディスプレーサ１７およびピストン１８の運
動に伴って、ピストン１８上部の作動流体はピストン１
８に仕事をし、さらにピストン１８は、圧縮機、ポンプ
、リニア発電機等の負荷１９に対して仕事をする。また
加熱器１４から作動流体に入った熱の一部は唯今述べた
ピストン１８が負荷１９に対してする仕事になり、一部
は作動流体から冷却器１６に捨てられるのである。
動に伴って、ピストン１８上部の作動流体はピストン１
８に仕事をし、さらにピストン１８は、圧縮機、ポンプ
、リニア発電機等の負荷１９に対して仕事をする。また
加熱器１４から作動流体に入った熱の一部は唯今述べた
ピストン１８が負荷１９に対してする仕事になり、一部
は作動流体から冷却器１６に捨てられるのである。
ところで容器１３の底部には作動流体Ａを溶解した作動
流体Ｂの液体があり、この液体はポンプ２４により流路
２３，２２を通ってピストン１８と容器１３の内壁との
摺動面へ供給される。したがって、この液体が潤滑剤の
はたらきをし、ピストン１８と容器１３内面との摩擦損
失は低く保つことができる。
流体Ｂの液体があり、この液体はポンプ２４により流路
２３，２２を通ってピストン１８と容器１３の内壁との
摺動面へ供給される。したがって、この液体が潤滑剤の
はたらきをし、ピストン１８と容器１３内面との摩擦損
失は低く保つことができる。
また本実施例に於ては従来例と異り固体潤滑剤を用いず
、かわりに水を用いている為、従来例のように固体潤滑
剤が再生器４につ捷って機関の図示効率が下がることも
なく、また固体潤滑剤が高温部へ移動して分解し、機関
の信頼性を低下させるということもない。したがって機
関の図示効率と信頼性が向上するという効果を奏する。
、かわりに水を用いている為、従来例のように固体潤滑
剤が再生器４につ捷って機関の図示効率が下がることも
なく、また固体潤滑剤が高温部へ移動して分解し、機関
の信頼性を低下させるということもない。したがって機
関の図示効率と信頼性が向上するという効果を奏する。
発明の効果
本発明は、容器と、容器内に封入された流体ムおよび流
体Ｂと、流体ム又はＢから仕事をされる部材と、前記流
体の加熱手段と、前記流体の冷却手段と、液相の前記流
体を移送する手段を有するスターリング機関であるから
機関の図示効率と信頼性が向上する。
体Ｂと、流体ム又はＢから仕事をされる部材と、前記流
体の加熱手段と、前記流体の冷却手段と、液相の前記流
体を移送する手段を有するスターリング機関であるから
機関の図示効率と信頼性が向上する。
第１図は本発明の一実施例のスターリング機関の断面図
、第２図は従来のスターリング機関の断面図である。 １３・・・・・・容器、１４・・・・・・加熱器、１５
・・・・・・冷却器、１６・・・・・・再生器、１７・
・・・・・ディスプレーサ、１８・・・・・・ピストン
、２４・・・・・・ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
、第２図は従来のスターリング機関の断面図である。 １３・・・・・・容器、１４・・・・・・加熱器、１５
・・・・・・冷却器、１６・・・・・・再生器、１７・
・・・・・ディスプレーサ、１８・・・・・・ピストン
、２４・・・・・・ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (2)
- （１）容器と、容器内に封入された２種の流体と、前記
容器内にあって前記容器に対して相対運動する部材と、
前記部材の両側の空間間を連通する通路を形成する前記
流体の加熱手段および前記流体の冷却手段と前記流体か
ら仕事をされる部材と前記仕事をされる部材の前記容器
との接触部に液相の前記流体を移送する手段を有するス
ターリング機関。 - （２）流体の一つは水を用い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 |
|---|---|---|---|
| JP2923586A JPS62186045A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | スタ−リング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2923586A JPS62186045A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | スタ−リング機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186045A true JPS62186045A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12270568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2923586A Pending JPS62186045A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186045A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638543A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | Oil recovering device for hot-gas operated machine |
| JPS6093163A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP2923586A patent/JPS62186045A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638543A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | Oil recovering device for hot-gas operated machine |
| JPS6093163A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スタ−リング機関 |
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