JPS6226604Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6226604Y2
JPS6226604Y2 JP16192781U JP16192781U JPS6226604Y2 JP S6226604 Y2 JPS6226604 Y2 JP S6226604Y2 JP 16192781 U JP16192781 U JP 16192781U JP 16192781 U JP16192781 U JP 16192781U JP S6226604 Y2 JPS6226604 Y2 JP S6226604Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
pressure
compression chamber
valve
base body
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.)
Expired
Application number
JP16192781U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5866144U (en
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP16192781U priority Critical patent/JPS5866144U/en
Publication of JPS5866144U publication Critical patent/JPS5866144U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6226604Y2 publication Critical patent/JPS6226604Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、スターリング機関用ピストンに関
し、特に詳述すれば、一方向弁を備えたスターリ
ング機関用ピストンに関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a piston for a Stirling engine, and more particularly to a piston for a Stirling engine equipped with a one-way valve.

スターリング機関は、シリンダ内にピストンに
より区画された膨脹室と圧縮室とを、ヒータ、蓄
熱器およびクーラを介して連通させて閉回路を作
り、該閉回路中のヘリウム、水ソ、チツソ或いは
それらの混合ガスを、高温部となる膨脹室と低温
部となる圧縮室との間を往復させ外部に機械的仕
事を取出している。このスターリング機関のピス
トンは、略20−150気圧の高圧にさらされること
から、耐圧構造とする必要がある。ピストンの耐
圧構造として、厚肉或いは中実のピストンが考え
られるが、これは質量を増し、慣性力が大となる
ことから機械損失の面から好ましくなく、このた
め、基体に薄肉の中空ドーム体を固定し、中空ド
ーム体内に高圧ガスを封入したピストンが提案さ
れている。このピストンは、しかし、基体とドー
ム体との固定部分から経時的にガス漏れが生じ、
内部圧が低下し、ピストンのドーム体部分から破
損する事故を招いている。
In a Stirling engine, an expansion chamber and a compression chamber, which are divided by a piston in a cylinder, are communicated via a heater, a heat storage device, and a cooler to create a closed circuit. The mixed gas is reciprocated between the expansion chamber, which is a high-temperature part, and the compression chamber, which is a low-temperature part, to extract mechanical work to the outside. The pistons of this Stirling engine are exposed to high pressures of approximately 20 to 150 atmospheres, so they must have a pressure-resistant structure. As a pressure-resistant structure for the piston, a thick-walled or solid piston can be considered, but this increases mass and inertia, which is undesirable from the viewpoint of mechanical loss. A piston has been proposed in which the piston is fixed and high-pressure gas is sealed inside the hollow dome. However, over time, gas leakage occurred in this piston from the fixed part between the base and the dome body.
The internal pressure drops, leading to accidents where the piston's dome body breaks.

この考案は、前述したピストンの改良を目的と
し、基本的には、ピストンの内部をほぼ一定圧に
維持させるために、本考案は、ヒータ、蓄熱器お
よびクーラにより連通する膨脹室と圧縮室をシリ
ンダ内に区画させるスターリング機関用ピストン
において、前記ピストンが基体と、該基体に固定
された中空ドーム体と、前記基体に組込まれ且つ
弁体及びこの弁体を押圧するスプリングを有する
一方向弁を備え、該一方向弁の開弁圧を最高ガス
圧と最低ガス圧との間に設定させていることを特
徴とするスターリング機関用ピストンを提供す
る。
The purpose of this invention is to improve the above-mentioned piston. Basically, in order to maintain an almost constant pressure inside the piston, this invention has an expansion chamber and a compression chamber that communicate with each other through a heater, a heat storage device, and a cooler. In a piston for a Stirling engine that is partitioned into a cylinder, the piston includes a one-way valve having a base body, a hollow dome body fixed to the base body, a valve body incorporated in the base body, and a spring that presses the valve body. A piston for a Stirling engine is provided, characterized in that the opening pressure of the one-way valve is set between a maximum gas pressure and a minimum gas pressure.

この考案の実施例を添付図面を参照して説明す
る。
An embodiment of this invention will be described with reference to the accompanying drawings.

スターリング機関1のシリンダ2内にデイスプ
レーサピストン3を配し、膨脹室4と圧縮室5と
をシリンダ2内に区画させる。圧縮室側にパワー
ピストン6を配す。膨脹室4は、ヒータ7、蓄熱
器8およびクーラ9を介して圧縮室5と連通す
る。膨脹室4と圧縮室5を結ぶ閉回路中に、ヘリ
ウム、水ソ、チツソ或いはそれらの混合ガスから
なる作動ガスを充填する。デイスプレーサピスト
ン3およびパワーピストン6を、図示しない駆動
機構に連結する。作動ガスは、膨脹室4と圧縮室
5との間を往復し、ヒータ7により約600〜700℃
に加熱された作動ガスが膨脹室4に入り、又、ク
ーラ9により約100℃に冷却された作動ガスが圧
縮室5に入る。10は、圧縮機を示し、又、11
は、高圧作動ガスタンクを示す。タンク11は制
御弁12,13および一方向弁14,15を介し
て、圧縮室5に通じ、出力を高める時は、制御弁
13を開にし、高圧タンク11から圧縮室5へと
作動ガスを供給し、出力を下げる時は、制御弁1
2を開にして、圧縮室5から圧縮機10により作
動ガスを回収する。このような機関の出力増減に
よる閉回路中の作動ガスの圧変化を第2図に示
す。aで示される区間は、最低出力時を示し、b
で示される区間は最高出力時の状態を表す。第2
図中のP1は閉回路中に生じる最高圧力を、又、P2
は最低圧力を示す。
A displacer piston 3 is disposed within a cylinder 2 of a Stirling engine 1, and an expansion chamber 4 and a compression chamber 5 are partitioned within the cylinder 2. A power piston 6 is arranged on the compression chamber side. The expansion chamber 4 communicates with the compression chamber 5 via a heater 7, a heat storage device 8, and a cooler 9. The closed circuit connecting the expansion chamber 4 and the compression chamber 5 is filled with a working gas consisting of helium, water, nitrogen, or a mixture thereof. The displacer piston 3 and the power piston 6 are connected to a drive mechanism (not shown). The working gas reciprocates between the expansion chamber 4 and the compression chamber 5, and is heated to approximately 600 to 700°C by the heater 7.
The working gas heated to about 100° C. enters the expansion chamber 4, and the working gas cooled to about 100° C. by the cooler 9 enters the compression chamber 5. 10 indicates a compressor, and 11
indicates a high pressure working gas tank. The tank 11 communicates with the compression chamber 5 via control valves 12 and 13 and one-way valves 14 and 15. When increasing the output, the control valve 13 is opened and the working gas is passed from the high-pressure tank 11 to the compression chamber 5. When supplying and reducing output, control valve 1
2 is opened, and working gas is recovered from the compression chamber 5 by the compressor 10. FIG. 2 shows pressure changes in the working gas in the closed circuit due to increases and decreases in engine output. The section indicated by a indicates the lowest output time, and b
The section indicated by indicates the state at maximum output. Second
P 1 in the figure is the maximum pressure generated in a closed circuit, and P 2
indicates the lowest pressure.

第3図を参照して、この考案のデイスプレーサ
ピストン3の構成を説明する。デイスプレーサピ
ストン3は、その外周面にシール材17を備える
基体16と、該基体16に固着された中空のドー
ム体18と、基体16に組込まれた一方向弁19
とを有する。一方向弁19は、ボールの如き弁体
及びこの弁体を押圧するスプリング21を有し、
圧縮室5側からドーム体18の中空室20に作動
ガスを流入させる。この一方向弁19の開弁圧力
は、最高圧力P1と最低圧力P2との間の値P3とす
る。この開弁圧力はスプリング21の付勢力を調
整させることで得られる。この構成によれば、操
作中の最高ガス圧P1と最低ガス圧P2のほゞ中間値
である(P1−P2)/2の圧を、ピストン内部に保
持せしめるように一方向弁のスプリング荷重を設
定する。云い換えれば、スプリング21の附勢力
と中空室20内のガス圧との和が、弁体に作用す
る機関操作中の最高ガス圧と釣合うことになる。
The structure of the displacer piston 3 of this invention will be explained with reference to FIG. The displacer piston 3 includes a base body 16 having a sealing material 17 on its outer peripheral surface, a hollow dome body 18 fixed to the base body 16, and a one-way valve 19 incorporated in the base body 16.
and has. The one-way valve 19 has a valve body such as a ball and a spring 21 that presses the valve body,
Working gas is caused to flow into the hollow chamber 20 of the dome body 18 from the compression chamber 5 side. The opening pressure of this one-way valve 19 is set to a value P3 between the highest pressure P1 and the lowest pressure P2 . This valve opening pressure can be obtained by adjusting the urging force of the spring 21. According to this configuration, the one-way valve is configured to maintain a pressure of (P 1 - P 2 )/2, which is approximately an intermediate value between the maximum gas pressure P 1 and the minimum gas pressure P 2 during operation, inside the piston. Set the spring load. In other words, the sum of the biasing force of the spring 21 and the gas pressure within the hollow chamber 20 balances the maximum gas pressure acting on the valve body during engine operation.

以上から明らかなように、ピストンに一方向弁
を設け、ピストン内部の圧を常に一定値以上に維
持させているので、ドーム体の肉厚を薄くし、慣
性力を抑え、ピストンの円滑な往復動が可能とな
る。さらに、ピストン内部に封入された作動ガス
は、密閉状態となり、機関の出力制御を遅くさせ
ることなく、たとえ、ピストン内部の圧が漏洩し
ても、機関の運転により、再び、作動ガスをピス
トン内部に封入させ得るので、ピストンの耐圧性
を低下させることはない。
As is clear from the above, the piston is equipped with a one-way valve and the pressure inside the piston is always maintained above a certain value, so the thickness of the dome body can be reduced, the inertia force can be suppressed, and the piston can reciprocate smoothly. movement becomes possible. Furthermore, the working gas sealed inside the piston is in a sealed state, and even if the pressure inside the piston leaks, the working gas will be returned to the inside of the piston by engine operation without slowing down engine output control. The pressure resistance of the piston will not be reduced.

この考案の一例として、デイスプレーサピスト
ンを開示したが、ダブルアクテイングタイプのピ
ストンにも、この考案が適用されることは自明な
ことである。そして、出力を死容積で制御するス
ターリング機関にも、この考案は適用できる。
Although a displacer piston has been disclosed as an example of this invention, it is obvious that this invention can also be applied to a double acting type piston. This idea can also be applied to Stirling engines whose output is controlled by dead volume.

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

第1図はスターリング機関の説明図、第2図は
作動ガスの圧力変化を示す説明図、および第3図
はデイスプレーサピストンの断面図である。 図中:1……スターリング機関、2……シリン
ダ、3……ピストン、4……膨脹室、5……圧縮
室、7……ヒータ、8……蓄熱器、9……クー
ラ、16……基体、18……ドーム体、19……
一方向弁。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a Stirling engine, FIG. 2 is an explanatory diagram showing changes in pressure of working gas, and FIG. 3 is a sectional view of a displacer piston. In the diagram: 1... Stirling engine, 2... cylinder, 3... piston, 4... expansion chamber, 5... compression chamber, 7... heater, 8... heat storage device, 9... cooler, 16... Base body, 18... Dome body, 19...
One way valve.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ヒータ、蓄熱器およびクーラにより連通する膨
脹室と圧縮室をシリンダ内に区画させるスターリ
ング機関用ピストンにおいて、前記ピストンが基
体と、該基体に固定された中空ドーム体と、前記
基体に組込まれ且つ弁体及びこの弁体を押圧する
スプリングを有する一方向弁を備え、該一方向弁
の開弁圧を最高ガス圧と最低ガス圧との間に設定
させていることを特徴とするスターリング機関用
ピストン。
A piston for a Stirling engine in which an expansion chamber and a compression chamber, which are communicated with each other by a heater, a heat storage device, and a cooler, are partitioned into a cylinder, the piston having a base body, a hollow dome body fixed to the base body, and a valve incorporated in the base body. A piston for a Stirling engine, characterized in that the one-way valve has a body and a spring that presses the valve body, and the opening pressure of the one-way valve is set between a maximum gas pressure and a minimum gas pressure. .
JP16192781U 1981-10-30 1981-10-30 Stirling engine piston Granted JPS5866144U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16192781U JPS5866144U (en) 1981-10-30 1981-10-30 Stirling engine piston

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16192781U JPS5866144U (en) 1981-10-30 1981-10-30 Stirling engine piston

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5866144U JPS5866144U (en) 1983-05-06
JPS6226604Y2 true JPS6226604Y2 (en) 1987-07-08

Family

ID=29954264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16192781U Granted JPS5866144U (en) 1981-10-30 1981-10-30 Stirling engine piston

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5866144U (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896148A (en) * 1981-12-02 1983-06-08 Aisin Seiki Co Ltd Piston of gas engine
CN114174660A (en) * 2019-05-21 2022-03-11 通用电气公司 Energy conversion apparatus and system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5866144U (en) 1983-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4244192A (en) Refrigeration system and reciprocating compressor therefor with pressure stabilizing seal
US3937018A (en) Power piston actuated displacer piston driving means for free-piston stirling cycle type engine
US7310945B2 (en) Work-space pressure regulator
JPS6119953A (en) Stirling engine
US20010042373A1 (en) Apparatus and method for throttling a heat engine
US4282716A (en) Stirling cycle refrigerator
JPS6226604Y2 (en)
US4543792A (en) Refrigeration system with clearance seals
US3458994A (en) Hot gas engine with improved gas pressure control
US2963853A (en) Liquid cycle heat engine
JPS6141970Y2 (en)
US3138918A (en) Fluid engine having a pressurized crankcase
RU2079068C1 (en) Piston-expulsor of gas stirling cycle refrigerating machine
JPS6226603Y2 (en)
JPS5956056A (en) Rod seal of stirling cycle refrigerator
JPH04278147A (en) Stirling cycle device
JPH0122930Y2 (en)
JPH079001Y2 (en) Cryogenic refrigerator
JPS6317359A (en) Expansion machine
JPH01123955A (en) Suction exhaust device for cryogenic refrigerator
JPH01153472U (en)
JPS5939161Y2 (en) Sealing mechanism of reciprocating part
JPH0319903B2 (en)
JPH0250384B2 (en)
JPH0252191B2 (en)