KR20060129105A - 중첩식 안내 링크 스털링 엔진 - Google Patents

중첩식 안내 링크 스털링 엔진 Download PDF

Info

Publication number
KR20060129105A
KR20060129105A KR1020067024730A KR20067024730A KR20060129105A KR 20060129105 A KR20060129105 A KR 20060129105A KR 1020067024730 A KR1020067024730 A KR 1020067024730A KR 20067024730 A KR20067024730 A KR 20067024730A KR 20060129105 A KR20060129105 A KR 20060129105A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
longitudinal axis
guide
crankshaft
guide link
Prior art date
Application number
KR1020067024730A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스토퍼 씨. 랑겐펠트
3세 스미스 스탠리 비.
Original Assignee
뉴 파워 콘셉츠 엘엘씨
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 by 뉴 파워 콘셉츠 엘엘씨 filed Critical 뉴 파워 콘셉츠 엘엘씨
Publication of KR20060129105A publication Critical patent/KR20060129105A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/023—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft of Bourke-type or Scotch yoke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/026—Rigid connections between piston and rod; Oscillating pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • 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
    • F02G1/044—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 having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output

Abstract

본 발명은 크랭크샤프트(106)와 길이 방향 축을 따라 직선 왕복 운동을 하는 피스톤(101)을 결합시키는 중첩식 링크 장치(folded linkage)(100)에 관한 것이다. 중첩식 결합 장치(100)는 제1 단부가 피스톤(101)에 결합된 안내 링크(103)를 갖는다. 커넥팅 로드(105)는 피스톤 운동의 길이 방향 축(120)에 직각이고 안내 링크(103)의 기단부와 말단부 사이에 위치된 축을 중심으로 회전하는 크랭크샤프트(106)에 안내 링크(103)의 말단부를 결합시킨다. 안내 링크 안내 조립체는 말단부에서 안내 링크(103) 상의 측방향 로드(lateral load)를 지지한다. 중첩식 링크 장치(100)는 스털링 사이클 기관(Stirling cycle machine)의 압축 피스톤(311) 및 변위 피스톤(301)을 공통 크랭크샤프트(106)에 결합시키는 데 적용될 수도 있다.
링크 장치, 안내 링크, 커넥팅 로드, 안내 링크 안내 조립체

Description

중첩식 안내 링크 스털링 엔진 {FOLDED GUIDE LINK STIRLING ENGINE}
도1a 내지 도1e는 종래 기술의 스털링 사이클 기관의 작동 원리를 도시하고 있다.
도2는 엔진을 위한 종래 기술의 링크 장치의 단면도이다.
도3은 안내 링크를 갖는, 엔진을 위한 다른 종래 기술의 링크 장치의 단면도이다.
도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진을 위한 중첩식 안내 링크 장치의 단면도이다.
도5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버니어 정렬(vernier alignment)을 사용하여 피스톤 운동의 정밀 정렬을 가능하게 하는 피스톤 및 안내 조립체의 단면도이다.
도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 정렬 기구의 측면도이다.
도5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도5b의 정밀 정렬 기구의 사시도이다.
도5d는 본 발명의 일실시예에 따른 도5b의 정밀 정렬 기구의 평면도이다.
도5e는 로킹 구멍 및 브래킷 구멍 모두를 구비한 본 발명의 일실시예에 따른 도5b의 정밀 정렬 기구의 평면도이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스털링 사이클 기관 등의 2-피스톤 기관을 위한 중첩식 안내 링크 장치의 단면도이다.
도7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 "포크-블레이드(fork-and-blade)"형 크랭크샤프트 결합 조립체의 단면도이다.
도8은 도6의 이중 중첩식 안내 링크 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스털링 엔진의 사시도이다.
도9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하부 브래킷이 저온 섹션 기부판 상에 장착된, 도9a의 저온 섹션 기부판과 하부 브래킷의 사시도이다.
본 발명은 엔진의 개선, 특히 엔진 작동 효율 및 수명의 증가와, 크기, 복잡성 및 비용의 감소에 기여하는 스털링 사이클 열기관 또는 냉동기의 기계 요소(mechanical component)의 개선에 관한 것이다.
엔진 및 냉동기를 포함하는 스털링 사이클 기관은 1980년에 옥스퍼드 대학 출판사에 의해 출간된 워커의 스털링 엔진에 상세하게 기재된 바와 같이 오랜 기술 전통을 가지고 있으며, 이는 참조로 본원에 포함되어 있다. 스털링 사이클의 기본 원리는 실린더 내의 가스의 등적 가열, 가스의 등온 팽창(이 동안 피스톤을 구동시킴으로써 일이 수행됨), 등적 냉각 및 등온 압축으로 이루어진 스털링 열역학 사이클의 기계적인 구현이다. 또한, 스털링 사이클 냉동기의 기본 원리는 이상적인 스털링 열역학 사이클과 근사한 열역학 사이클의 기계적인 구현이다. 이상적인 스털 링 열역학 사이클에서, 작동 유체는 등적 가열, 등온 팽창, 등적 냉각 및 등온 압축의 연속적인 사이클을 겪는다. 이 단계들이 등적도 아니고 등온도 아닌 사이클의 실제 구현은 본 발명의 범주 내에 있고, 청구된 바와 같이 본 발명의 범주를 제한하지 않는 이상적인 경우의 표현으로 본 설명 내에 있는 것으로 간주될 수 있다.
본 발명의 다양한 태양은 본 설명 및 첨부된 청구의 범위에서 집합적으로 스털링 사이클 기관으로 불리는 스털링 사이클 엔진 및 스털링 사이클 냉동기 모두에 적용된다. '알파' 구성으로 배치되고 제1 "압축" 피스톤 및 제2 "팽창" 피스톤을 채용한 스털링 사이클의 작동 원리는 1998년 7월 14일자로 출원된 현재에 계류 중인 미국 특허 출원 제09/115,383호에 상세하게 기재되어 있으며, 이는 참조로 본원에 포함되어 있다.
동일한 도면 부호가 동일하거나 유사한 부품을 나타내는 데 사용된 도1a 내지 도1e를 참조하여 스털링 엔진의 작동 원리가 용이하게 설명될 것이다. 스털링 사이클 기관의 다수의 기계적인 배치는 당업계에 공지되어 있으며, 소정의 스털링 엔진(10)이 단지 설명을 위해 도시되어 있다. 도1a 내지 도1d에서, 피스톤(12) 및 변위 장치(14)는 스털링 엔진의 실시예에서 단일 실린더일 수도 있는 실린더(16) 내에서 단계적인 왕복 운동을 한다. 일반적으로, 변위 장치(14)는 밀봉부가 없다. 그러나, 밀봉부가 있는 변위 장치(14)(흔히 팽창 피스톤으로 알려져 있음)가 사용될 수도 있다. 밀봉부가 없는 변위 장치 또는 팽창 피스톤은 스털링 엔진의 "팽창" 실린더 내에서 작동할 것이다. 실린더(16) 내에 담긴 작동 유체는 피스톤(12) 및 변위 장치(14)로부터 탈출하는 것으로부터 밀봉부에 의해 구속된다. 작동 유체 는 아래의 설명에서 논의되겠지만 열역학 성질에 대해 선택되고, 일반적으로 수 기압의 압력에 있는 헬륨이다. 변위 장치(14)의 위치는 작동 유체가 고온 계면(18) 또는 저온 계면(20)과 접촉되어 열이 작동 유체로 공급되거나 작동 유체로부터 추출되는 지에 따라 지배된다. 열의 공급 및 추출은 아래에서 추가로 논의될 것이다. 피스톤(12)의 위치에 의해 지배되는 작동 유체의 위치는 압축 공간(22)으로 불린다.
엔진 사이클의 제1 단계 중에, 시작 상태는 도1에 도시되어 있고, 피스톤(12)이 압축 공간(12)에서 작동 유체를 압축한다. 압축은 열이 작동 유체로부터 주위로 인출되기 때문에 실질적으로 일정한 온도에서 일어난다. 실제로, 냉각기(도시되지 않음)가 제공된다. 압축 후의 엔진(10)의 상태는 도1b에 도시되어 있다. 사이클의 제2 단계 중에, 변위 장치(14)는 작동 유체가 저온 계면(20)의 영역으로부터 고온 계면(18)의 영역으로 변위되면서 저온 계면(20)의 방향으로 이동한다. 이 단계는 전이 단계로 간주될 수도 있다. 전이 단계의 종료 후, 작동 유체는 일정한 체적에서 가열되었으므로 고압 상태이다. 증가된 압력은 압력 게이지(24)를 읽음으로써 도1c에 개략적으로 도시되어 있다.
엔진 사이클의 제3 단계(팽창 행정) 중에, 압축 공간(22)의 체적은 열이 외측 엔진(10)으로부터 인출됨에 따라 증가하여, 열을 일로 전환시킨다. 실제로, 열은 히터(도시되지 않음)에 의해 작동 유체로 제공된다. 팽창 단계의 종료 시, 압축 공간(22)은 도1d에 도시된 바와 같이 저온 작동 유체로 충전하게 된다. 엔진 사이클의 제4 단계 중에, 작동 유체는 반대 방향(sense)으로의 변위 장치(14)의 운 동에 의해 고온 계면(18)의 영역으로부터 저온 계면(20)의 영역으로 전달된다. 이러한 제2 전이 단계의 종료 시, 작동 유체는 도1a에 도시된 바와 같이 압축 공간(22) 및 저온 계면(20)을 충전시키고, 압축 단계의 반복을 준비한다. 스털링 사이클은 도1e에 도시된 바와 같은 P-V(압력-체적) 선도로 도시되어 있다.
또한, 고온 계면(18)의 영역으로부터 저온 계면(20)의 영역으로 통과할 때, 작동 유체는 재생기(도시되지 않음)를 통과할 수도 있다. 재생기는 고온 계면(18)의 영역으로 진입할 때 작동 유체로부터 열을 흡수하고 저온 계면(20)의 영역으로부터 통과할 때 유체를 가열하는 역할을 하는 표면적 대 체적의 비율이 큰 재료의 매트릭스(matrix)일 수도 있다.
또한, 동일한 도면 부호가 동일하거나 유사한 부품을 나타내는 데 사용된 도1a 내지 도1e를 참조하여 스털링 사이클 냉동기의 작동 원리가 용이하게 설명될 수 있다. 상기된 엔진과 냉동기로서 채용된 스털링 기관의 차이는, 압축 체적(22)이 일반적으로 주위 온도와 열적으로 연통되어 있고, 팽창 체적(24)이 외부 냉각 로드(도시되지 않음)에 연결되어 있다는 것이다. 냉동기 작동은 정미 일 입력을 필요로 한다.
개발에 대한 여러 위압적인 공학적 문제로 인해, 스털링 사이클 기관은 일반적으로 실용적인 분야에서 사용되지 못했고, 스털링 사이클 냉동기는 저온학(cryogenics)의 전문 분야로 제한되었다. 이들은 효율, 진동, 수명 및 비용 등의 실용적인 고려 사항을 포함한다. 본 발명은 이러한 고려 사항들을 다루고 있다.
소형의 스털링 엔진을 포함하는 소정 기관의 설계에서 직면하는 주요 문제는 실린더 내에서의 활주 피스톤의 오정렬과, 회전 크랭크샤프트로의 활주 피스톤의 링크 장치에 의해 피스톤 상에 발생되는 측방향 힘으로 인해 활주 피스톤에 의해 발생되는 마찰이다. 도2에 도시된 것과 같은 전형적인 종래 기술의 피스톤-크랭크샤프트 배치에서, 피스톤(10)은 실린더(14) 내에서 길이 방향(12)을 따라 왕복 운동을 수행한다. 피스톤(10)은 핀(18) 등의 피벗부에서 커넥팅 로드(16)의 일단부에 결합된다. 커넥팅 로드(16)의 타단부는 회전축(26)으로부터 고정 거리(24)에서 크랭크샤프트(22)에 결합된다. 크랭크샤프트(22)가 회전축(26)을 중심으로 회전함에 따라, 크랭크샤프트에 연결된 커넥팅 로드의 타단부(20)는 원형 경로를 따르고, 피스톤(10)에 연결된 커넥팅 로드의 일단부(28)는 선형 경로(30)를 따른다. 커넥팅 로드의 길이 방향 축(34)과 피스톤의 축(30)에 의해 한정되는 커넥팅 로드의 각도(32)는 크랭크샤프트가 회전함에 따라 변할 것이다. 커넥팅 로드의 최대 각도는 크랭크샤프트 상에서 오프셋된 커넥팅 로드 및 커넥팅 로드의 길이에 좌우될 것이다. 커넥팅 로드에 의해 전달되는 힘은 길이 방향 성분(38) 및 측방향 성분(40)으로 분해될 수도 있으며, 이들 각각은 피스톤(10) 상의 핀(18)을 통해 작용한다. 커넥팅 로드의 최대 각도(32)를 최소화시키는 것은 피스톤 상에서의 측방향 힘(40)을 감소시켜 마찰을 감소시키고 엔진의 기계적인 효율을 증가시킨다. 커넥팅 로드의 최대 각도는 크랭크샤프트(22) 상에서의 커넥팅 로드의 오프셋(24)을 감소시키거나 커넥팅 로드의 길이를 증가시킴으로써 감소될 것이다. 그러나, 크랭크샤프트 상에서의 커넥팅 로드의 오프셋을 감소시키는 것은 피스톤의 행정 길이를 감소시켜 피스톤 사이클당 Δ(PV) 일을 감소시킨다. 커넥팅 로드의 길이를 증가시키는 것은 커넥팅 로드의 각도를 감소시키지 않지만, 크랭크케이스의 크기를 증가시켜 휴대 및 소형 엔진에 부적절하다.
이제 도3의 종래 기술의 엔진 배치를 참조하면, 피스톤 상의 측방향 힘을 감소시키기 위해, 안내 링크(42)는 구속된 피스톤(10)의 운동을 선형 운동으로 유지하면서 측방향 힘을 흡수하는 안내 시스템으로서 사용될 수도 있다는 것은 공지되어 있다. 안내 링크 설계에서, 커넥팅 로드(16)는 안내 링크(42) 및 커넥팅 로드(16)의 조합에 의해 대체된다. 안내 링크(42)는 피스톤 실린더(14)의 벽(44)과 정렬되고, 2 세트의 롤러 또는 안내부 즉 전방 롤러(46) 및 후방 롤러(48)에 의해 선형 운동을 따르도록 구속된다. 안내 링크(42)의 단부(50)는 회전축(26)으로부터 오프셋된 거리에서 크랭크샤프트(22)에 연결되는 커넥팅 로드(16)에 연결된다. 안내 링크(42)는 피스톤(10)의 연장부로서 작용하고, 보통 실린더 벽(44)으로 전달되는 피스톤 상의 측방향 힘은 2 세트의 롤러(46, 48)에 의해 흡수된다. 2 세트의 롤러(46, 48)는 안내 링크(42)의 정렬을 유지하고 커넥팅 로드에 의해 안내 링크로 전달되는 측방향 힘을 흡수할 것이 요구된다. 전방 세트의 롤러와 후방 세트의 롤러 사이의 거리(d)는 크랭크케이스(도시되지 않음)의 크기를 감소시키도록 감소될 수도 있다. 그러나, 롤러들 사이의 거리를 감소시키는 것은 후방 롤러 세트가 안내 링크 및 커넥팅 로드(16)의 연결 지점(52)에 의해 한정되는 레버(58)에 대한 지지점(fulcrum)(56)으로서 작용하므로 전방 세트가 롤러 상에서의 측방향 로드(54)를 증가시킬 것이다.
안내 링크는 피스톤이 피스톤 실린더 내로의 최대 연장 위치에 있을 때 안내 링크가 안내 링크가 피스톤 실린더를 넘어 연장되어 2 세트의 롤러가 안내 링크와의 접촉 및 정렬을 유지하는 데 충분한 길이이어야 하기 때문에, 안내 링크는 일반적으로 크랭크케이스의 크기를 증가시킬 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 일 실시예에서, 길이 방향 축을 따라 선형 왕복 운동을 하는 피스톤을 회전축을 중심으로 회전 운동을 하는 크랭크샤프트에 결합시키는 링크 장치가 제공된다. 길이 방향 축 및 회전축은 서로에 대해 실질적으로 직각이다. 링크 장치는 피스톤에 가깝고 피스톤에 결합된 제1 단부, 및 회전축이 기단부와 말단부 사이에 배치되도록 피스톤으로부터 먼 제2 단부를 구비한 안내 링크를 갖는다. 링크 장치는 로드 연결 지점에서 피스톤으로부터 먼 안내 링크의 단부에 회전 가능하게 연결된 연결 단부, 및 크랭크샤프트의 회전축으로부터 오프셋된 크랭크샤프트 연결 지점에서 크랭크샤프트에 결합된 크랭크샤프트 단부를 구비한 커넥팅 로드를 갖는다. 마지막으로, 링크 장치는 안내 링크의 말단부에서 측방향 로드를 지지하는 안내 링크 안내 조립체를 포함한다. 안내 링크 안내 조립체는 크랭크샤프트의 회전에 대해 고정된 회전 중심, 및 안내 링크의 말단부와 구름 접촉하는 림을 갖는 제1 롤러를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스프링 기구가 안내 링크의 말단부와 접촉하도록 제1 롤러의 림을 가압하도록 제공될 수도 있다. 다른 실시예에서, 안내 링크 안내 조립체는 제1 롤러에 대향인 제2 롤러를 더 포함하고, 제2 롤러는 회전 중 심과, 안내 링크의 말단부와 구름 접촉하는 림을 가질 수도 있다. 제2 롤러는 길이 방향 축에 대해 제2 롤러의 회전 중심을 위치 설정하도록 정밀 위치 설정 장치를 더 포함할 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 정밀 위치 설정 장치는 제2 롤러의 회전 중심과 길이 방향 축 사이의 거리를 변화시키는 편심 샤프트를 갖는 버니어 기구(vernier mechanism)이다. 안내 링크의 단부들은 상이한 재료로 형성될 수도 있고, 마모된 단부의 대체를 위해 분리될 수도 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 길이 방향 이동축을 구비한 피스톤과, 길이 방향 축에 실질적으로 직각인 회전축을 중심으로 회전 가능한 크랭크샤프트를 갖는 기관이 제공된다. 기관은 소정 길이를 갖고, 피스톤에 가까우며 피스톤에 결합된 제1 단부, 및 회전축이 기단부와 말단부 사이에 배치되도록 피스톤으로부터 먼 제2 단부를 구비한 안내 링크를 갖는다. 기계는 피스톤으로부터 먼 안내 링크의 단부에 회전 가능하게 연결된 연결 단부, 및 크랭크샤프트의 회전축으로부터 오프셋된 크랭크샤프트 연결 지점에서 크랭크샤프트에 결합된 크랭크샤프트 단부를 구비한 커넥팅 로드를 갖는다. 마지막으로, 안내 링크는 그 길이를 따라 다수의 불연속 지점들에서 실질적으로 선형인 경로를 따라 구속된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 변위 피스톤이 제1 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하고 압축 피스톤이 제2 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하는 종류의 스털링 사이클 기관에 대한 개선예가 제공된다. 이러한 설명 및 다음 청구의 범위에 사용된 바와 같이, 변위 피스톤은 밀봉부가 없는 피스톤 또는 밀봉부가 있는 피스톤(흔히 "팽창" 피스톤으로 알려져 있음) 중 하나이다. 다른 실시예에서, 개선 예는 각각의 피스톤을 크랭크샤프트에 결합시키는 중첩식 안내 링크 장치를 갖는다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 길이 방향 축을 따른 왕복 운동이 실질적으로 동일 평면에 있도록 제1 커넥팅 로드 및 제2 커넥팅 로드를 크랭크샤프트에 결합시키는 크랭크샤프트 결합 조립체를 포함한다. 크랭크샤프트는 "포크-블레이드"형 조립체일 수도 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 다른 개선예는 스털링 사이클 엔진에 대해 제공된다. 개선예는 압력 포위부의 치수 변화가 베어링 장착부로부터 실질적으로 분리되도록 압력 포위부에 결합된 적어도 하나의 지지 브래킷에 결합된 장착 브래킷을 갖는다. 다른 실시예에서, 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하며 소정 길이를 갖는 안내 링크에 결합된 피스톤을 실린더 내에 정렬하는 정렬 방법은, 안내 링크와 접촉하도록 가압하는 스프링 기구를 갖는 제1 안내 요소를 안내 링크의 길이를 따라 제공하는 단계와, 제1 안내 요소와 대향하여 위치되며 길이 방향 축에 대해 위치 설정하는 정밀 위치 설정 장치를 갖는 제2 안내 요소를 안내 링크의 길이를 따라 제공하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 정밀 위치 설정 장치는 제2 안내 요소와 길이 방향 축 사이의 거리를 변화시키는 편심 샤프트를 갖는 버니어 기구이다.
본 발명의 추가 실시예에서, 안내 링크의 길이를 따라 위치되고, 안내 링크와 접촉하도록 가압하는 스프링 기구를 갖는 제1 안내 요소와, 제1 안내 요소와 대향하여 위치되고, 길이 방향 축에 대해 위치 설정하는 정밀 위치 설정 장치를 갖는 제2 안내 요소를 갖는 정렬 장치가 제공된다.
본 발명은 첨부 도면과 연계된 다음의 설명을 참조하면 용이하게 이해될 것이다.
이제 도4를 참조하면, 중첩식 안내 링크 장치(100)의 개략도가 도시되어 있다. 피스톤(101)은 피스톤 연결 지점(102)에서 안내 링크(103)의 피스톤 단부에 견고하게 결합된다. 안내 링크(103)는 로드 연결 지점(104)에서 커넥팅 로드(105)에 회전 가능하게 연결된다. 피스톤 연결 지점(102) 및 로드 연결 지점(104)은 안내 링크(103)의 길이 방향 축(120)을 한정한다.
커넥팅 로드(105)는 크랭크샤프트의 회전축(107)으로부터 고정 거리로 오프셋된 크랭크샤프트 연결 지점(108)에서 크랭크샤프트(106)에 회전 가능하게 연결된다. 크랭크샤프트의 회전축(107)은 안내 링크(103)의 길이 방향 축(120)에 직각이고, 크랭크샤프트의 회전축(107)은 로드 연결 지점(104)과 피스톤 연결 지점(102) 사이에 배치된다. 바람직한 실시예에서, 크랭크샤프트의 회전축(107)은 길이 방향 축(120)과 교차한다.
안내 링크(103)의 일단부(114)는 제1 롤러(109)와 이와 대향인 제2 롤러(111) 사이에 구속된다. 롤러(109, 111)의 중심(110, 112)이 도시되어 있다. 도4에 도시된 안내 링크 피스톤 링크 장치(100)의 위치는 실린더에서 중간 행정 지점(mid-stroke point)의 위치이다. 이는 크랭크샤프트 연결 지점(108)과 크랭크샤프트의 회전축(107) 사이의 반경(116)이 크랭크샤프트의 회전축(107) 및 안내 링크(103)의 길이 방향 축에 의해 한정된 평면에 수직할 때 일어난다. 바람직한 실 시예에서, 롤러(109, 111)는 로드 연결 지점(104)이 중간 행정에서 롤러(109, 111)의 중심(110, 112)에 의해 한정된 선에 있게 되는 방식으로 안내 링크(103)에 대해 놓인다. 롤러(109, 111)가 사용 중에 마모됨에 따라, 안내 링크의 오정렬은 증가할 것이다. 바람직한 실시예에서, 제1 롤러(109)에는 안내 링크(103)와의 구름 접촉을 유지하도록 스프링이 장착된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 안내 링크(103)는 피스톤에 가까운 안내 링크의 일부분(113)이 알루미늄 등의 경량 재료로 형성되고 피스톤으로부터 먼 안내 링크의 "미부(tail)" 부분(114)이 롤러(109, 111)에서의 마찰로 인한 마모를 감소시키도록 강철 등의 내구성 재료로 형성되도록 된 부속 구성 요소(subcomponent)를 포함할 수도 있다.
피스톤 실린더(14)에 대한 안내 링크(103)의 길이 방향 축(120)의 정렬은 롤러(109, 111) 및 피스톤(101)에 의해 유지된다. 크랭크샤프트(106)가 크랭크샤프트의 회전축(107)을 중심으로 회전함에 따라, 로드 연결 부분(104)은 안내 링크(103)의 길이 방향 축(120)을 따른 선형 경로를 따른다. 피스톤(101) 및 안내 링크(103)는 레버를 형성하는데, 이는 레버의 일단부에 있는 피스톤(101)과, 레버의 타단부에 있는 안내 링크(103)의 로드 단부(114)로 이루어진다. 레버의 지지점은 롤러(109, 111)의 중심(110, 112)에 의해 한정되는 선 상에 있다. 레버는 로드 연결 지점(104)에 인가되는 힘에 의해 로드를 받는다. 로드 연결 지점(104)이 안내 링크(103)의 길이 방향 축을 따른 경로를 따라감에 따라, 로드 연결 지점(104)과 지지점 사이의 거리 즉 제1 레버 아암은 0으로부터 피스톤(101)의 행정 거리의 1/2까지 변할 것이다. 제2 레버 아암은 지지점으로부터 피스톤(101)까지의 거리이 다. 제1 레버 아암에 대한 제2 레버 아암의 레버 비율은 항상 1보다 크고, 바람직하게는 5 내지 15 범위에 있다. 피스톤(101)에서의 측방향 힘은 레버 비율에 의해 측정된 로드 연결 지점(104)에서 인가되는 힘일 것이다. 즉, 레버 비율이 커질수록, 피스톤(101)에서의 측방향 힘이 작아진다.
연결 지점을 피스톤의 일측으로부터 먼 크랭크샤프트 축의 일측으로 이동시킴으로써, 크랭크샤프트 축과 피스톤 실린더 사이의 거리는 롤러 하우징을 수용하도록 증가될 필요가 없다. 또한, 단지 한 세트의 롤러가 피스톤을 정렬시키는 데 필요하므로, 롤러 하우징의 크기 및 엔진의 전체 크기를 감소시키는 장점을 갖는다. 본 발명에 따르면, 피스톤은 0이 아닌 측방향 힘을 겪지만(완전하게 정렬된 피스톤의 측방향 힘이 0인 경우의 표준 안내 링크 설계와 달리), 측방향 힘은 적어도 안내 링크에 의해 형성된 큰 레버 아암으로 인한 간단한 커넥팅 로드 크랭크샤프트 장치에 의해 겪는 것보다 작은 정도의 크기가 될 수 있다.
피스톤 상에서의 측방향 힘은 소음 및 마모를 일으킬 수 있다. 또한, 마찰은 실린더 내에서의 피스톤의 오정렬에 의해 발생될 수도 있다. 이제, 정렬 문제에 대한 해결책을 도5a 내지 도5e를 참조하여 논의하기로 한다. 도5a는 피스톤(201)과, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버니어 정렬을 사용하여 피스톤 운동의 정확한 정렬을 가능하게 하는 안내 조립체(209)의 개략도이다. 피스톤(201)은 실린더(200) 내에서 길이 방향 축(202)을 따른 왕복 운동을 수행한다. 안내 링크(204)는 피스톤(201)에 결합된다. 안내 링크(204)의 일단부는 제1 롤러(205)와 이와 대향하는 제2 롤러(207) 사이에 구속된다. 롤러(205, 207)의 중심(206, 208) 이 도시되어 있다. 피스톤 안내 링(203)은 피스톤(201)이 실린더(200)와 접촉하는 것을 방지하도록 피스톤(201)의 일단부에서 사용될 수도 있다. 그러나, 피스톤(201)이 길이 방향 축(202)을 따른 직선으로 이동하도록 정렬되지 않으면, 안내 링에 결합되지 않은 피스톤(201)의 길이를 따른 다른 지점이 실린더(200)와 접촉할 가능성이 있다. 바람직한 실시예에서, 피스톤(201)은 직선으로 길이 방향 축(202)을 따라 이동하여 실린더(200)에 대해 실질적으로 중심이 설정되도록 롤러(205, 207) 및 안내 링크(204)를 사용하여 정렬된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피스톤(201)은 제2 롤러(207)의 중심(208)의 위치를 조정함으로써 피스톤 실린더(200)에 대해 정렬될 수도 있다. 제1 롤러(205)에는 안내 링크(204)와의 구름 접촉을 유지하도록 스프링이 장착된다. 제2 롤러(207)는 편심 플랜지 상에 장착되어 플랜지의 회전이 제2 롤러(207)를 길이 방향 축(202)에 대해 측방향으로 이동시키도록 한다. 단일 핀(도시되지 않음)은 제2 롤러(207)를 소정 위치 내로 고정하는 데 사용될 수도 있다. 제2 롤러(207)의 이동은 안내 링크(204) 및 피스톤(201)을 길이 방향 축(202)에 대해 측방향으로 이동시킬 것이다. 이러한 방식으로, 피스톤(201)은 실린더(200)에 대해 실질적으로 중심이 설정되는 직선으로 실린더(200) 내에서 이동하도록 정렬될 수도 있다.
도5b는 정밀 정렬 기구의 일 실시예의 측면도이다. 롤러(207)는 하단부(212) 및 상단부(213)를 갖는 로킹 편심부(211) 상에 회전 가능하게 장착된다. 롤러는 로킹 편심부(221)의 회전축으로부터 오프셋된 롤러의 회전축을 갖는 로킹 편심부(211)의 일부분(210) 상에 장착된다. 하단부(212)는 하부 브래킷(도시되지 않음) 내에 회전 가능하게 장착된다. 상단부(213)는 상부 브래킷(214) 상에 회전 가능하게 장착된다. 도5c는 도5b에 도시된 실시예의 사시도이다. 상부 브래킷(214)은 이를 통해 천공된 복수개의 브래킷 구멍(220)을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 18개의 브래킷 구멍이 상부 브래킷(214)을 통해 천공된다. 브래킷 구멍(220)은 로킹 편심부(211)의 회전축으로부터 소정 거리로 오프셋되어 있고, 오프셋 거리에 의해 한정되는 원주 주위에 고르게 이격되어 있다.
도5d는 도5b에 도시된 실시예의 평면도이다. 로킹 편심부(211)의 상단부(213)는 복수개의 로킹 구멍(215)을 갖는다. 로킹 구멍(215)의 개수는 브래킷 구멍(220)의 개수와 동일하지 않아야 한다. 바람직한 실시예에서, 로킹 구멍(215)의 개수는 19개이다. 로킹 구멍(215)은 브래킷 구멍(220)을 오프셋시키는 데 사용된 것과 동일한 거리만큼 로킹 편심부(211)의 회전축으로부터 오프셋되어 있다. 로킹 구멍(215)은 오프셋 거리에 의해 한정되는 원주 주위에 고르게 이격되어 있다. 도5d는 로킹 너트(216)가 느슨할 때 로킹 편심부(211)가 회전 가능하게 하는 로킹 너트(216)를 도시하고 있다. 로킹 너트(216)가 조여질 때, 로킹 너트(216)는 로킹 편심부(211)와 상부 브래킷(214) 사이의 견고한 연결부를 형성한다. 도5e는 도5d에 도시된 것과 동일한 도면이지만, 로킹 구멍(215)들이 도시되어 있다.
조립 중에, 피스톤은 다음 방식으로 정렬된다. 중첩식 안내 링크는 느슨해진 상태에서 로킹 너트(216)와 조립된다. 피스톤(201)(도5a 참조)은 로킹 편심부(211)를 회전시킴으로써 시각적으로 피스톤 실린더(200)(도5a 참조) 내에 정렬된 다. 로킹 편심부(211)가 회전됨에 따라, 롤러의 회전축(208)(도5a 참조)은 안내 링크의 길이 방향 축(202)(도5a 참조)에 대해 측방향 및 길이 방향 모두로 변위될 것이다. 본 발명의 큰 레버 비율은 피스톤(201)(도5a 참조)을 피스톤 실린더(200)(도5a 참조) 내에 정렬시키기 위해 길이 방향 축(202)(도5a 참조)에 대한 롤러의 회전축(208)(도5a 참조)의 단지 매우 작은 변위를 필요로 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 최대 변위 범위는 0.000㎝(0.000인치) 내지 0.013㎝(0.005인치)이다. 바람직한 실시예에서, 최대 변위는 0.025㎝(0.010인치) 내지 0.076㎝(0.030인치) 사이에 있다. 로킹 편심부(211)가 회전됨에 따라, 로킹 구멍(215)은 브래킷 구멍(220)과 정렬된다. 도5d는 이러한 정렬부(230)를 나타내고 있다. 피스톤(201)(도5a 참조)이 피스톤 실린더(200)(도5a 참조) 내에 정렬되면, 핀(도시되지 않음)은 정렬된 브래킷 구멍을 통해 정렬된 로킹 구멍 내로 삽입되어 로킹 편심부(211)를 로킹시킨다. 다음에, 로킹 너트(216)는 상부 브래킷(214)을 로킹 편심부(211)에 견고하게 연결시키도록 조여진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도6에 단면도로 도시된 바와 같은 이중 중첩식 안내 링크 피스톤 링크 장치(300)는 소형 스털링 엔진 내로 합체된다. 도6을 참조하면, 피스톤(301, 311)은 각각 스털링 사이클 엔진의 변위 및 압축 피스톤이다. 이 상세한 설명 및 다음의 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 변위 피스톤은 밀봉부가 있는 피스톤 또는 밀봉부가 없는 피스톤(흔히 "팽창" 피스톤으로 알려져 있음) 중 하나이다. 스털링 사이클은 서로에 대해 약 90°의 위상차를 갖고 선형 왕복 운동을 수행하는 2개의 피스톤에 기초하고 있다. 이러한 위상차는 피스톤이 직각으로 배향되고 각각의 커넥팅 로드가 크랭크샤프트의 공통 핀을 공유할 때 이루어진다. 이러한 배향의 추가적인 장점은 진동 및 소음의 감소를 포함한다. 또한, 2개의 피스톤은 피스톤의 평면에 수직인 떨리는 진동(shaking vibration)을 제거하도록 동일한 평면 내에 놓인다는 점에서 유리하다. 바람직한 실시예에 따르면, 아래에 기재된 바와 같은 "포크-블레이드"형 크랭크샤프트 결합 조립체는 피스톤(301, 311)이 동일한 평면에서 이동할 수 있도록 각각 크랭크샤프트 지점(307, 317)에서 커넥팅 로드(306, 316)를 크랭크샤프트(308)에 결합시키는 데 사용된다.
도7은 "포크-블레이드"형 결합 조립체의 단면도이다. 크랭크샤프트(400)는 크랭크샤프트 핀(401)을 갖는다. 크랭크샤프트 핀(401)은 크랭크샤프트의 회전축(402)을 중심으로 회전한다. 제1 결합 요소(403)는 "블레이드" 링크이다. 즉, 도7에서 알 수 있는 바와 같이, "블레이드"는 제1 커넥팅 로드를 크랭크샤프트 핀(401)에 결합시키는 데 사용되는 단일 링크이다. 제2 결합 요소(404)는 "포크" 링크이다. "포크"는 도7에서 볼 수 있는 바와 같이 제2 커넥팅 로드를 크랭크샤프트 핀(401)에 결합시키는 데 사용되는 한 쌍의 링크이다. 제1 및 제2 결합 요소(403, 404)는 커넥팅 로드의 운동이 실질적으로 동일한 평면 내에 있도록 2개의 커넥팅 로드를 동일한 크랭크샤프트 핀에 결합시키는 데 사용될 수도 있다. 도6을 참조하면, 도7에 도시된 바와 같은 "포크-블레이드"형 크랭크샤프트 결합 조립체는 각각 크랭크샤프트의 연결 지점(307, 317)에서 제1 결합 로드(306) 및 제2 결합 로드(316)를 크랭크샤프트(308)에 연결시키는 데 사용될 수도 있다. 본 발명은 대체 로 도6에 도시된 바와 같은 스털링 엔진을 참조하여 기재되어 있지만, 냉동기뿐만 아니라 다수의 엔진에서도 마찬가지로 본 발명의 과제인 다양한 실시예 및 개선예로부터 이익을 얻을 수도 있다.
도6에서 단면도로 그리고 도8에서 사시도로 도시된 스털링 엔진의 배치는 알파 배치로서 불리고, 이는 압축 피스톤(311) 및 변위 피스톤(301)은 각각의 그리고 개별 실린더 즉 압축 실린더(320) 내의 압축 피스톤(311) 및 팽창 실린더(322) 내의 변위 피스톤(301) 내에서 선형 운동을 하는 것을 특징으로 한다. 안내 링크(303, 313)는 각각 피스톤 연결 지점(302, 312)에서 변위 피스톤(301) 및 압축 피스톤(311)에 견고하게 결합된다. 커넥팅 로드(306, 316)는 안내 링크(303, 313)의 말단부의 연결 지점(305, 315)에서 크랭크샤프트의 연결 지점(307, 317)의 크랭크샤프트(308)에 회전 가능하게 결합된다. 안내 링크(303, 313) 상의 측방향 로드는 롤러 쌍(304, 314)에 의해 흡수된다. 도4 및 도5에 대해 상기된 바와 같이, 피스톤(301, 311)은 롤러 쌍(304, 314)의 정밀 정렬을 사용하는 등에 의해 각각 실린더(320, 322) 내에 정렬될 수도 있다.
도1a 내지 도1f에 대해 상기된 바와 같이, 스털링 엔진은 가압 상태 하에서 작동한다. 일반적으로, 크랭크케이스는 크랭크샤프트를 지지하고 스털링 엔진이 작동하는 가압 상태를 유지하는 데 사용된다. 크랭크샤프트는 크랭크케이스 자체에 장착될 크랭크샤프트 베어링 장착부에 의해 양단부에서 지지될 것이다. 그러나, 크랭크케이스가 가압됨에 따라, 크랭크케이스의 치수가 변하거나 변형될 수도 있다. 동일한 구조가 크랭크샤프트를 지지하는 데 사용되면, 크랭크케이스의 변형 은 베어링 상의 거대한 하중(burden)을 놓고 엔진의 수명을 상당히 감소시키는 크랭크샤프트의 오정렬을 일으킬 수도 있다. 크랭크케이스의 변형에 의해 유발되는 크랭크샤프트의 오정렬을 감소시키거나 방지하기 위해, 크랭크케이스의 지지 기능은 도9a에 도시된 바와 같은 크랭크케이스의 압력 기능으로부터 분리될 수도 있다.
도9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스털링 엔진의 사시도이다. 피스톤 안내 링크(503) 및 롤러(507) 조립체가 도4, 도7 및 도8에 대해 기재된 바와 같이 도시되어 있다. 저온 섹션 기부판(501)은 크랭크케이스를 형성하고 가압 체적을 한정하도록 압력 포위부(pressure enclosure)(504)에 결합된다. 상부 브래킷(506) 및 하부 브래킷(505)은 저온 섹션 기부판(501)의 브래킷 기부 장착부(502) 상에 브래킷 장착 구멍(509)을 사용하여 저온 섹션 기부판(501)에 부착된다. 바람직한 실시예에서, 상부 브래킷(506) 및 하부 브래킷(505)은 나사를 사용하여 저온 섹션 기부판(501)에 부착된다. 크랭크샤프트(508)는 크랭크샤프트 베어링 장착부(도시되지 않음)에 의해 양단부 상에서 지지된다. 크랭크샤프트 베어링 장착부는 상부 브래킷(506) 및 하부 브래킷(505) 상에 장착된다. 이러한 방식으로, 베어링 장착부는 크랭크케이스 상에 직접 장착되지 않는다는 점에서 유리하다. 또한, 롤러(507)는 도5a 내지 도5e에 대해 기재된 바와 같이 상부 브래킷(506) 및 하부 브래킷(505)에 결합된다.
도9b는 도9a의 하부 브래킷(505)에 결합된 저온 섹션 기부판(501)의 사시도이다. 크랭크샤프트(508)는 하부 브래킷(505)에 연결된다. 하부 브래킷(505)은 저온 섹션 기부판(501) 상에 장착된다. 저온 섹션 기부판(501) 내의 개구(510)는 피스톤 및 실린더에 제공된다. 상기된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 크랭크샤프트(508)는 양단부에서 크랭크샤프트 베어링 장착부(도시되지 않음)에 의해 지지된다. 다음에, 베어링 장착부는 상부 및 하부 브래킷(506, 505) 상에 장착된다. 이러한 배치는 엔진 정렬로부터의 스털링 엔진의 가압 작동 상태에 의해 유발되는 크랭크케이스의 변형을 분리시킨다는 점에서 유리하다. 크랭크케이스는 여전히 고압 하에서 변형되겠지만, 이 변형은 크랭크샤프트가 크랭크케이스 상에 직접 장착되지 않기 때문에 크랭크샤프트의 정렬에 영향을 주지 않을 것이다. 또한, 이러한 배치는 베어링 장착부들 사이의 거리(크랭크케이스의 양측면들 사이의 거리 대신에 상부 및 하부 브래킷 사이의 거리)를 단축시킴으로써 베어링 로드를 감소시킨다는 점에서 유리하다. 바람직한 실시예에서, 저온 기부판의 영역은 가압 작동 상태로 인한 브래킷 장착부의 국부적인 변형을 추가로 감소시키도록 국부적으로 보강될 수도 있다.
본원에 기재된 장치 및 방법은 본 발명을 설명한 관점에서 보면 스털링 엔진 이외의 다른 분야에 적용될 수도 있다. 본 발명에 기재된 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 당업자라면 다수의 변형예 및 수정예가 가능하다는 것은 분명하다. 모든 이러한 변형예 및 수정예는 첨부된 청구의 범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 범주 내에 있도록 해석되어야 한다.
상기 구성에 의하면, 엔진의 개선, 특히 엔진 작동 효율 및 수명의 증가와, 크기, 복잡성 및 비용의 감소에 기여하는 스털링 사이클 열기관 또는 냉동기의 기 계 요소를 개선할 수 있다.

Claims (6)

  1. 변위 피스톤이 제1 실린더 내에서 제1 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하고 압축 피스톤이 제2 실린더 내에서 제2 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하며 피스톤들은 크랭크샤프트에 결합된 종류의 스털링 사이클 기관이며,
    가열, 팽창, 냉각 및 압축의 연속적인 밀폐 사이클을 겪는 작동 유체를 담는 압력 포위부와,
    압력 포위부에 결합된 적어도 하나의 지지 브래킷과,
    크랭크샤프트를 지지하고, 압력 포위부의 치수 변화가 실질적으로 분리되도록 지지 브래킷에 결합된 베어링 장착부를 포함하는 스털링 사이클 기관.
  2. 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하며 소정 길이를 갖는 안내 링크에 결합된 피스톤을 실린더 내에 정렬하는 정렬 방법이며,
    안내 링크의 길이를 따라 위치되며 안내 링크와 접촉하도록 가압하는 스프링 기구를 갖는 제1 안내 요소를 제공하는 단계와,
    제1 안내 요소와 대향하여 위치되며 길이 방향 축에 대해 위치 설정하는 정밀 위치 설정 장치를 갖는 제2 안내 요소를 제공하는 단계와,
    길이 방향 축에 대해 안내 링크 및 피스톤의 위치를 변화시키도록 제2 안내 요소의 위치를 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1 안내 요소는 회전 중심을 갖는 롤러 및 안내 링크와 구름 접촉하는 림이고, 제2 안내 요소는 회전 중심을 갖는 롤러 및 안내 링크와 구름 접촉하는 림인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 정밀 위치 설정 장치는 제2 안내 요소와 길이 방향 축 사이의 거리를 변화시키는 편심 샤프트를 갖는 버니어 기구인 방법.
  5. 길이 방향 축을 따라 왕복 운동을 하며 소정 길이를 갖는 안내 링크에 결합된 피스톤을 실린더 내에 정렬하는 정렬 장치이며,
    안내 링크의 길이를 따라 위치되고, 안내 링크와 접촉하도록 가압하는 스프링 기구를 갖는 제1 안내 요소와,
    제1 안내 요소와 대향하여 위치되고, 길이 방향 축에 대해 위치 설정하는 정밀 위치 설정 장치를 갖는 제2 안내 요소를 포함하는 정렬 장치.
  6. 제5항에 있어서, 정밀 위치 설정 장치는 제2 안내 요소와 길이 방향 축 사이의 거리를 변화시키는 편심 샤프트를 갖는 버니어 기구인 정렬 장치.
KR1020067024730A 1999-06-17 2000-01-27 중첩식 안내 링크 스털링 엔진 KR20060129105A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/335,392 US6253550B1 (en) 1999-06-17 1999-06-17 Folded guide link stirling engine
US09/335,392 1999-06-17

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017016137A Division KR100699400B1 (ko) 1999-06-17 2000-01-27 중첩식 안내 링크 스털링 엔진

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060129105A true KR20060129105A (ko) 2006-12-14

Family

ID=23311581

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067024730A KR20060129105A (ko) 1999-06-17 2000-01-27 중첩식 안내 링크 스털링 엔진
KR1020017016137A KR100699400B1 (ko) 1999-06-17 2000-01-27 중첩식 안내 링크 스털링 엔진

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017016137A KR100699400B1 (ko) 1999-06-17 2000-01-27 중첩식 안내 링크 스털링 엔진

Country Status (16)

Country Link
US (2) US6253550B1 (ko)
EP (1) EP1185777B1 (ko)
JP (1) JP4690616B2 (ko)
KR (2) KR20060129105A (ko)
CN (1) CN1265084C (ko)
AT (1) ATE304119T1 (ko)
AU (2) AU767686B2 (ko)
BR (1) BR0011687B1 (ko)
CA (1) CA2376459C (ko)
DE (1) DE60022500T2 (ko)
HK (1) HK1053687A1 (ko)
MX (1) MXPA01013007A (ko)
MY (1) MY120599A (ko)
NO (1) NO330529B1 (ko)
NZ (1) NZ516105A (ko)
WO (1) WO2000079114A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253550B1 (en) * 1999-06-17 2001-07-03 New Power Concepts Llc Folded guide link stirling engine
US7111460B2 (en) * 2000-03-02 2006-09-26 New Power Concepts Llc Metering fuel pump
US6701708B2 (en) 2001-05-03 2004-03-09 Pasadena Power Moveable regenerator for stirling engines
US7308787B2 (en) * 2001-06-15 2007-12-18 New Power Concepts Llc Thermal improvements for an external combustion engine
WO2002103186A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-27 New Power Concepts Llc Guide link drive
US8511105B2 (en) 2002-11-13 2013-08-20 Deka Products Limited Partnership Water vending apparatus
US8069676B2 (en) 2002-11-13 2011-12-06 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
KR101299747B1 (ko) 2002-11-13 2013-08-23 데카 프로덕츠 리미티드 파트너쉽 가압 증기 사이클 액체 증류
US20050008272A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Prashant Bhat Method and device for bearing seal pressure relief
EP1649717B1 (en) 2003-07-28 2014-09-24 Deka Products Limited Partnership Systems and methods for distributed utilities
US7170214B2 (en) * 2003-09-08 2007-01-30 New Scale Technologies, Inc. Mechanism comprised of ultrasonic lead screw motor
US7309943B2 (en) * 2003-09-08 2007-12-18 New Scale Technologies, Inc. Mechanism comprised of ultrasonic lead screw motor
US6940209B2 (en) 2003-09-08 2005-09-06 New Scale Technologies Ultrasonic lead screw motor
US7007470B2 (en) * 2004-02-09 2006-03-07 New Power Concepts Llc Compression release valve
US7413069B2 (en) * 2004-02-28 2008-08-19 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for transferring a substrate carrier within an electronic device manufacturing facility
US7934926B2 (en) * 2004-05-06 2011-05-03 Deka Products Limited Partnership Gaseous fuel burner
US6938905B1 (en) 2004-11-05 2005-09-06 Haiming Tsai Hand truck
CN100340751C (zh) * 2005-04-22 2007-10-03 廖伯成 滚动运行发动机
US20070210659A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Long Johnny D Radial magnetic cam
US11826681B2 (en) 2006-06-30 2023-11-28 Deka Products Limited Partneship Water vapor distillation apparatus, method and system
US11884555B2 (en) 2007-06-07 2024-01-30 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
JP5490685B2 (ja) 2007-06-07 2014-05-14 デカ・プロダクツ・リミテッド・パートナーシップ 水蒸気蒸留の装置、方法およびシステム
MX367394B (es) 2008-08-15 2019-08-20 Deka Products Lp Aparato expendedor de agua.
US20110225987A1 (en) * 2010-03-21 2011-09-22 Boyd Bowdish Self generating power generator for cryogenic systems
CN102251877B (zh) * 2011-06-10 2014-07-30 杨永顺 外燃机及其传动机构
WO2014018896A1 (en) 2012-07-27 2014-01-30 Deka Products Limited Partnership Control of conductivity in product water outlet for evaporation apparatus
WO2014143745A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 New Power Concepts Llc Stirling cycle machine
CA3091539C (en) 2014-03-14 2023-01-03 New Power Concepts Llc Linear cross-head bearing for stirling engine
CN105089782A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 龙全洪 直杆内燃机
USD923573S1 (en) * 2020-11-22 2021-06-29 Yi Zhang Stirling engine
USD923572S1 (en) * 2020-11-22 2021-06-29 Yi Zhang Stirling engine
CN114592988B (zh) * 2022-02-23 2023-12-29 国能龙源环保有限公司 一种多级斯特林机活塞的导向装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US321313A (en) 1885-06-30 Steam-engine
US55516A (en) 1866-06-12 Improvement in steam-engines
US488373A (en) 1892-12-20 John edward touch
US124805A (en) 1872-03-19 Improvement in apparatus for converting reciprocating into rotary motion
US120222A (en) 1871-10-24 Improvement in pitmen-connections for steam-engines
US1089651A (en) 1913-10-23 1914-03-10 Gregory Kovalavich Motion-converter.
DE445033C (de) 1922-12-12 1927-05-28 Heinrich Schieferstein Kraftuebertragungsvorrichtung fuer doppelt wirkende Kolbenkraftmaschinen
US1769375A (en) 1923-12-17 1930-07-01 John C Leary Piston-guiding means
US1840389A (en) 1930-02-18 1932-01-12 Charles E Eubank Mechanical movement
US1866702A (en) 1930-04-15 1932-07-12 Cooper Bessemer Corp Driving connection
US2170099A (en) 1936-12-15 1939-08-22 Tilling Stevens Ltd Engine having diametrically opposed cylinders
US3059418A (en) 1961-03-07 1962-10-23 Gen Motors Corp Hydrostatic bearing means for an engine drive mechanism
US3431788A (en) 1967-03-01 1969-03-11 Philips Corp Piston rod guide for rhombic drive stirling cycle apparatus
FR2067119A1 (ko) 1969-11-07 1971-08-20 Guillon Marcel
US3861223A (en) 1973-04-30 1975-01-21 Anton Braun Fixed stroke piston machines with improved counterbalancing and driving mechanism
FR2271982B1 (ko) 1973-12-20 1979-10-12 Dornier System Gmbh
GB1508996A (en) * 1974-05-20 1978-04-26 Automotive Prod Co Ltd Power plants which include at least one hot gas engine
US3924477A (en) 1974-07-01 1975-12-09 William Portelance Crank movement mechanism
US4169692A (en) 1974-12-13 1979-10-02 General Electric Company Variable area turbine nozzle and means for sealing same
US4330992A (en) 1980-04-11 1982-05-25 Sunpower, Inc. Drive mechanism for Stirling engine displacer and other reciprocating bodies
US4459945A (en) * 1981-12-07 1984-07-17 Chatfield Glen F Cam controlled reciprocating piston device
US4442670A (en) * 1982-07-12 1984-04-17 Jacob Goldman Closed-cycle heat-engine
JPS60164058A (ja) * 1983-12-09 1985-08-27 Takashi Uesugi ピストンエンジンにおいての新型クランクｂ
JPS61179341U (ko) * 1985-04-30 1986-11-08
US4898041A (en) 1987-05-04 1990-02-06 Islas John J Drive linkage for reciprocating engine
DE4018943A1 (de) 1990-06-13 1991-12-19 Helmut Prof Dr Rer Nat Krauch Kolbenmaschine
DE4205283C2 (de) 1992-02-21 2000-07-27 Bayerische Motoren Werke Ag Hubkolbenmaschine mit hypozykloidischem Kurbelgetriebe, insbesondere Brennkraftmaschine
US5494135A (en) * 1993-11-08 1996-02-27 Brackett; Douglas C. Lubrication system for a conjugate drive mechanism
FR2721982A1 (fr) * 1994-06-30 1996-01-05 Lakhdar Chaker Machine a bielle inversee
DE29517615U1 (de) * 1995-11-07 1995-12-21 Festo Kg Fluidbetätigter Arbeitszylinder
US5771694A (en) 1996-01-26 1998-06-30 Stirling Thermal Motors, Inc. Crosshead system for stirling engine
US5920133A (en) 1996-08-29 1999-07-06 Stirling Technology Company Flexure bearing support assemblies, with particular application to stirling machines
FI102490B (fi) * 1997-05-30 1998-12-15 Rein Tigane Lämpökone
US6253550B1 (en) * 1999-06-17 2001-07-03 New Power Concepts Llc Folded guide link stirling engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004200585B2 (en) 2008-01-10
DE60022500T2 (de) 2006-07-06
US6253550B1 (en) 2001-07-03
EP1185777A1 (en) 2002-03-13
MXPA01013007A (es) 2002-07-30
NZ516105A (en) 2003-03-28
NO20015987L (no) 2002-01-24
WO2000079114A1 (en) 2000-12-28
CN1409802A (zh) 2003-04-09
BR0011687A (pt) 2002-07-16
ATE304119T1 (de) 2005-09-15
CN1265084C (zh) 2006-07-19
KR20020027351A (ko) 2002-04-13
AU767686B2 (en) 2003-11-20
JP2003502570A (ja) 2003-01-21
MY120599A (en) 2005-11-30
KR100699400B1 (ko) 2007-03-26
BR0011687B1 (pt) 2008-11-18
EP1185777B1 (en) 2005-09-07
US20010049939A1 (en) 2001-12-13
AU2004200585A1 (en) 2004-03-11
AU2631300A (en) 2001-01-09
HK1053687A1 (en) 2003-10-31
CA2376459A1 (en) 2000-12-28
CA2376459C (en) 2009-05-12
JP4690616B2 (ja) 2011-06-01
NO330529B1 (no) 2011-05-09
DE60022500D1 (de) 2005-10-13
US6591608B2 (en) 2003-07-15
NO20015987D0 (no) 2001-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100699400B1 (ko) 중첩식 안내 링크 스털링 엔진
KR19980042401A (ko) 스터링 사이클 기관
US7458215B2 (en) Stirling engine and hybrid system with the same
US10544964B2 (en) Stirling cooler with flexible regenerator drive
KR100412299B1 (ko) 가스 압축 팽창기
US8171742B2 (en) Pressure wave generator
Caughley et al. Diaphragm pressure wave generator developments at Industrial Research Ltd
WO2002103186A1 (en) Guide link drive
US8984898B2 (en) Cryogenic refrigerator system with pressure wave generator
US4520629A (en) Drive mechanism for a refrigerator with clearance seals
US5101635A (en) Refrigeration system
KR100333397B1 (ko) 스터링냉동기
Sant et al. Effect of working fluid on Performance of Alpha Stirling cryocooler driven by a novel compact mechanism
JPH034750B2 (ko)
JPH10196454A (ja) スターリングサイクル機関
NZ539604A (en) Pressure wave generator
KR19980067631A (ko) 스터링 사이클 기기의 디스플레이서 가이드장치

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application