JPS6316158A - フリ−ピストン型スタ−リング機関 - Google Patents
フリ−ピストン型スタ−リング機関Info
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- JPS6316158A JPS6316158A JP15903086A JP15903086A JPS6316158A JP S6316158 A JPS6316158 A JP S6316158A JP 15903086 A JP15903086 A JP 15903086A JP 15903086 A JP15903086 A JP 15903086A JP S6316158 A JPS6316158 A JP S6316158A
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- piston
- shaft
- displacer
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- stirling engine
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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
- F02G1/045—Controlling
-
- 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
-
- 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
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/80—Engines without crankshafts
-
- 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
- F02G2280/00—Output delivery
- F02G2280/10—Linear generators
-
- 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
- F02G2280/00—Output delivery
- F02G2280/50—Compressors or pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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
本発明は、フリーピストン型スターリング機関の起動及
び制御に関する。
び制御に関する。
従来の技術
従来、外燃機関であるスターリング機関は、高効率性、
多燃料性、静粛性等の多くの特徴を備えているが、スタ
ーリング機関の中でも機械損失が少なく、高効率が期待
できるものとしてフリーピストン型スターリング機関が
ある。この種のフリーピストン型スターリング機関は、
一般にディスプレーサと動力ピストンがクランク軸やコ
ンロッド等で拘束されていない為、起動や制御が困難で
ある。
多燃料性、静粛性等の多くの特徴を備えているが、スタ
ーリング機関の中でも機械損失が少なく、高効率が期待
できるものとしてフリーピストン型スターリング機関が
ある。この種のフリーピストン型スターリング機関は、
一般にディスプレーサと動力ピストンがクランク軸やコ
ンロッド等で拘束されていない為、起動や制御が困難で
ある。
上記の問題点を解決する為に、従来の起動装置としては
代表的なものとして第２図に示すディスプレーサ本体を
リニアモータで起動させる方法がとられている（公表特
許公報（昭ｓ ９−５０１４７２ ））。
代表的なものとして第２図に示すディスプレーサ本体を
リニアモータで起動させる方法がとられている（公表特
許公報（昭ｓ ９−５０１４７２ ））。
これはディスプレーサ２０の起動の為にディスプレーサ
２ｏに電機子１８を固定し、この電機子１９に並んでス
ターリングエンジンのハウジングにより支持される固定
子１９を備えている。この固定子１９に巻かれたコイル
に電力を供給することでディスプレーサを起動しようと
するものである。
２ｏに電機子１８を固定し、この電機子１９に並んでス
ターリングエンジンのハウジングにより支持される固定
子１９を備えている。この固定子１９に巻かれたコイル
に電力を供給することでディスプレーサを起動しようと
するものである。
発明が解決しようとする問題点
しかし、前記従来の方法ではディスプレーサ２０は大き
い為、ディスプレーサ２０に取付ける電機子１８も必然
的に大きくなり、ディスプレーサ２０全体が相当重くな
る。このように重いディスプレーサ２０を駆動する為に
は、周波数が高くなればなるほど、ディスプレーサ２ｏ
の慣性力が大きくなり、強力な推力が必要となり、この
為、リニア・モータは必然的に大きくなる。又このよう
に大きい起動装置をディスプレーサ２ｏと同軸上にもっ
てくるとエンジンの冷却器や作動ガス通路の設計が制約
される。さらにディスプレーサ２０が細心より若干でも
偏心すると、リニア・モータが大きい為ディスプレーサ
２ｏは大きな側力を受け、軸受としても大きくならざる
を得ない。
い為、ディスプレーサ２０に取付ける電機子１８も必然
的に大きくなり、ディスプレーサ２０全体が相当重くな
る。このように重いディスプレーサ２０を駆動する為に
は、周波数が高くなればなるほど、ディスプレーサ２ｏ
の慣性力が大きくなり、強力な推力が必要となり、この
為、リニア・モータは必然的に大きくなる。又このよう
に大きい起動装置をディスプレーサ２ｏと同軸上にもっ
てくるとエンジンの冷却器や作動ガス通路の設計が制約
される。さらにディスプレーサ２０が細心より若干でも
偏心すると、リニア・モータが大きい為ディスプレーサ
２ｏは大きな側力を受け、軸受としても大きくならざる
を得ない。
またコンプレッサー一体型のスターリングエンジンの場
合は、最初から圧縮機負荷があるため、ディスプレーサ
を振動させて起動させる様な手段では起動が困難である
。本発明は、それら従来の欠点を解決するもので、すな
わち、パワーピストンに連結した軸に上下方向に振動を
与えることにより、直接パワーピストンを振動させその
動きによりスターリングエンジンを起動させるものであ
る。
合は、最初から圧縮機負荷があるため、ディスプレーサ
を振動させて起動させる様な手段では起動が困難である
。本発明は、それら従来の欠点を解決するもので、すな
わち、パワーピストンに連結した軸に上下方向に振動を
与えることにより、直接パワーピストンを振動させその
動きによりスターリングエンジンを起動させるものであ
る。
問題点を解決するための手段
本発明の技術的な手段は、出力ピストンと一体構造にな
っているコンプレッサーピストンの冷媒圧縮機側に軸を
もうけ、その軸を振動させることによりスターリングエ
ンジンを起動させる起動装置を備えたフリーピストン型
スターリング機関を提供するものである。
っているコンプレッサーピストンの冷媒圧縮機側に軸を
もうけ、その軸を振動させることによりスターリングエ
ンジンを起動させる起動装置を備えたフリーピストン型
スターリング機関を提供するものである。
作用
この発明の技術的な作用は次の様になる。まず加熱器を
加熱し、冷却器を冷却する手段を施こした後コンプレッ
サーピストンに直結した軸を振動させる手段をもちいて
振動させる。そうするとその軸に直結したパワーピスト
ンが振動し、その振動数がガススプリングを通してディ
スプレーサの振動に共振すれば、ある位相をもってディ
スプレーサとパワーピストンが連動して動き出すすなわ
ち小型の小さなパワーを与えることによシ起動すること
の出来る起動方法を与えるものである。
加熱し、冷却器を冷却する手段を施こした後コンプレッ
サーピストンに直結した軸を振動させる手段をもちいて
振動させる。そうするとその軸に直結したパワーピスト
ンが振動し、その振動数がガススプリングを通してディ
スプレーサの振動に共振すれば、ある位相をもってディ
スプレーサとパワーピストンが連動して動き出すすなわ
ち小型の小さなパワーを与えることによシ起動すること
の出来る起動方法を与えるものである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。第１
図は、本発明の一実施例を示したもので図中１は燃焼用
バーナ部、２は燃焼用空気と排ガス空気と熱交換させる
だめの空気予熱器、３は加熱器で細管状になっている。
図は、本発明の一実施例を示したもので図中１は燃焼用
バーナ部、２は燃焼用空気と排ガス空気と熱交換させる
だめの空気予熱器、３は加熱器で細管状になっている。
４は再生器であり、加熱側の熱を蓄熱する部分で６は冷
却器であり、スターリング機関の低温側の熱を供給する
部分である。６はディスプレーサであり、熱媒体たとえ
ばヘリウムを高温側及び低温側に移動させる働きをする
。７はパワーを取り出すパワーピストン、８はガススプ
リングの約割をするガスバネ空間である。９はスターリ
ング機関の熱媒体たとえばヘリウムと冷媒用ガスたとえ
ばＲ−２２を分離させるだめの分離膜たとえばダイアフ
ロムであり、１゜は出力ピストン７とコンプレッサー用
ピストン１１を同軸上に直結している軸１２は、コンプ
レッサー用ピストンと直結している軸である。１３は冷
媒を圧縮する空間１４は冷媒吸入口、１６は出口である
。１６はコンプレッサーピストンと直結している軸に取
り付けた永久磁石、１７はその永久磁石を駆動させるた
めの電機子である。
却器であり、スターリング機関の低温側の熱を供給する
部分である。６はディスプレーサであり、熱媒体たとえ
ばヘリウムを高温側及び低温側に移動させる働きをする
。７はパワーを取り出すパワーピストン、８はガススプ
リングの約割をするガスバネ空間である。９はスターリ
ング機関の熱媒体たとえばヘリウムと冷媒用ガスたとえ
ばＲ−２２を分離させるだめの分離膜たとえばダイアフ
ロムであり、１゜は出力ピストン７とコンプレッサー用
ピストン１１を同軸上に直結している軸１２は、コンプ
レッサー用ピストンと直結している軸である。１３は冷
媒を圧縮する空間１４は冷媒吸入口、１６は出口である
。１６はコンプレッサーピストンと直結している軸に取
り付けた永久磁石、１７はその永久磁石を駆動させるた
めの電機子である。
まず、１のバーナ部を点火し加熱器３を加熱する。同時
に冷却器５内に冷却水を流し冷却する。
に冷却器５内に冷却水を流し冷却する。
しばらくした後に電機子に始めは低周波で動かしゆっく
りと振動させる。そうするとその振動によりガスバネ空
間８と膨張空間１８とに圧力差が生じ同時に６のディス
プレーサが振動を始める。そうすると出力ピストンの上
部にある作動ガス及びディスプレーサ上部にある作動ガ
スがそれぞれ変動し始め、それによって生じる圧力変動
によりディスプレーサ６、およびパワーピストン７は、
ある位相差をもって動き始める。動き始めた時１７の電
機子の電源は切る 発明の効果 コンプレッサー用ピストンの下部に取り付けた永久磁石
を取り付けた軸を電機子で振動させる事により従来困難
であったコンプレッサー一体型フリーピストンスターリ
／ゲニンジンの起動を容易にする事が出来る方法を提供
するものできわめて有益な発明である。
りと振動させる。そうするとその振動によりガスバネ空
間８と膨張空間１８とに圧力差が生じ同時に６のディス
プレーサが振動を始める。そうすると出力ピストンの上
部にある作動ガス及びディスプレーサ上部にある作動ガ
スがそれぞれ変動し始め、それによって生じる圧力変動
によりディスプレーサ６、およびパワーピストン７は、
ある位相差をもって動き始める。動き始めた時１７の電
機子の電源は切る 発明の効果 コンプレッサー用ピストンの下部に取り付けた永久磁石
を取り付けた軸を電機子で振動させる事により従来困難
であったコンプレッサー一体型フリーピストンスターリ
／ゲニンジンの起動を容易にする事が出来る方法を提供
するものできわめて有益な発明である。
第１図は本発明の一実施例のフリーピストンスターリン
グ機関の断面図、第２図は従来のスターリング機関の要
部断面図を示す図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・加熱器、４・・
・・・・再生器、６・・・・・・冷却器、６・・・・・
・ディスプレーサ、了・・・・・・出力ヒストン、１１
・・・・・・コンプレッサー用ピストン、１６・・・・
・・永久磁石、１７・・・・・・電機子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
グ機関の断面図、第２図は従来のスターリング機関の要
部断面図を示す図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・加熱器、４・・
・・・・再生器、６・・・・・・冷却器、６・・・・・
・ディスプレーサ、了・・・・・・出力ヒストン、１１
・・・・・・コンプレッサー用ピストン、１６・・・・
・・永久磁石、１７・・・・・・電機子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (1)
- 出力ピストンとコンプレッサーピストンが一本の軸で
直結し、前記コンプレッサーピストンの下方部に軸をも
うけ、その軸の一部に永久磁石およびその外周に電機子
からなるリニアモータを設けたことを特徴とするフリー
ピストン型スターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15903086A JPH0711258B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | フリ−ピストン型スタ−リング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15903086A JPH0711258B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | フリ−ピストン型スタ−リング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316158A true JPS6316158A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0711258B2 JPH0711258B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=15684720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15903086A Expired - Lifetime JPH0711258B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | フリ−ピストン型スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711258B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003056712A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Global Cooling Bv | フリーピストン・スターリング装置の低摩擦追従シール |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15903086A patent/JPH0711258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003056712A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Global Cooling Bv | フリーピストン・スターリング装置の低摩擦追従シール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711258B2 (ja) | 1995-02-08 |
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