JPH01280668A - 多気筒型スターリング機関 - Google Patents
多気筒型スターリング機関Info
- Publication number
- JPH01280668A JPH01280668A JP11093488A JP11093488A JPH01280668A JP H01280668 A JPH01280668 A JP H01280668A JP 11093488 A JP11093488 A JP 11093488A JP 11093488 A JP11093488 A JP 11093488A JP H01280668 A JPH01280668 A JP H01280668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- expansion
- compression
- pistons
- cylinder
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- F02G2270/85—Crankshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission Devices (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、多気筒型スターリング機関に関するものであ
る。
る。
（従来の技術）
従来、この種のスターリング機関として特開昭６０−６
９２５２号公報に示されるものがある。
９２５２号公報に示されるものがある。
このものは、鉛直に上下動するガイドピストン及びダイ
アフラム付き膨張ピストン１本と、バンク角４５〜９０
度の範囲で２つの圧縮室の容積可変を同位相で行うそれ
ぞれガイドピストン及びダイアフラム付きの２木の圧縮
ピストンとをそれぞれ独立のクランクビンを持つ１本の
クランクシャフトに接続して、振動の原因となる２つの
圧縮ピストンの質量中心の変動を少なくすることにより
、機械振動の発生を防止すると共に、作動流体への潤滑
油の混入を防止している。
アフラム付き膨張ピストン１本と、バンク角４５〜９０
度の範囲で２つの圧縮室の容積可変を同位相で行うそれ
ぞれガイドピストン及びダイアフラム付きの２木の圧縮
ピストンとをそれぞれ独立のクランクビンを持つ１本の
クランクシャフトに接続して、振動の原因となる２つの
圧縮ピストンの質量中心の変動を少なくすることにより
、機械振動の発生を防止すると共に、作動流体への潤滑
油の混入を防止している。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記した従来の構成においては、膨張ピ
ストンが、同位相で容積変化がなされる再圧縮ピストン
間に配され、各ピストンが１本のクランクシャフトのそ
れぞれ独立したクランクピンに連結されているため、各
圧縮ピストンに連結される各クランクビンには同時に各
圧縮ピストンからの力が作用し、クランクシャフトをそ
の回転軸から傾けようとする。即ち、クランクシャフト
に垂直な軸の回りに偶力モーメントが作用する。
ストンが、同位相で容積変化がなされる再圧縮ピストン
間に配され、各ピストンが１本のクランクシャフトのそ
れぞれ独立したクランクピンに連結されているため、各
圧縮ピストンに連結される各クランクビンには同時に各
圧縮ピストンからの力が作用し、クランクシャフトをそ
の回転軸から傾けようとする。即ち、クランクシャフト
に垂直な軸の回りに偶力モーメントが作用する。
そのため、このモーメントはクランクシャフトの両端を
支承しているヘアリングへの偏荷重となって、該哀アリ
ングを揺さぶる力となり、ベアリングの耐久性を悪化さ
せると共にヘアリングとハウジングとの間に隙間がある
と音や振動が発生するという問題がある。
支承しているヘアリングへの偏荷重となって、該哀アリ
ングを揺さぶる力となり、ベアリングの耐久性を悪化さ
せると共にヘアリングとハウジングとの間に隙間がある
と音や振動が発生するという問題がある。
それ故に、本発明は、クランクシャフトを支承するヘア
リングに偏荷重を作用させないようにすることを、その
技術的課題とする。
リングに偏荷重を作用させないようにすることを、その
技術的課題とする。
（課題を解決するための手段）
上記した技術的課題を解決するために講した技術的手段
は、当該多気筒型スターリング機関の構成を、水平方向
に互いに対向して往復動する一対の膨張ピストンと、鉛
直方向に往復動する１本の復動型の圧縮ピストンとから
なる二組として、各組の前記膨張ピストンを互いに同位
相で往復動するようにクランクシャフトに作用的に連結
し、前記各圧縮ピストンを前記各一対の膨張ピストンに
対し所定の位相差で往復動するように且つ、前記各一対
の膨張ピストンの軸心がその軸心と同一平面になるよう
に前記クランクシャフトに作用的に接続したことである
。
は、当該多気筒型スターリング機関の構成を、水平方向
に互いに対向して往復動する一対の膨張ピストンと、鉛
直方向に往復動する１本の復動型の圧縮ピストンとから
なる二組として、各組の前記膨張ピストンを互いに同位
相で往復動するようにクランクシャフトに作用的に連結
し、前記各圧縮ピストンを前記各一対の膨張ピストンに
対し所定の位相差で往復動するように且つ、前記各一対
の膨張ピストンの軸心がその軸心と同一平面になるよう
に前記クランクシャフトに作用的に接続したことである
。
（作用）
上記した手段によれば、膨張ピストンからクランクシャ
フトに作用する力は互いに相殺され、圧縮ピストンから
の力のみがクランクシャフトに作用することになる。圧
縮ピストンからの力は圧縮ピストンが復動型とされるこ
とにより、力のかかり方の変動幅が小さく、それにより
クランクシャフトを支承するヘアリングには偏荷重が作
用することがなくなる。
フトに作用する力は互いに相殺され、圧縮ピストンから
の力のみがクランクシャフトに作用することになる。圧
縮ピストンからの力は圧縮ピストンが復動型とされるこ
とにより、力のかかり方の変動幅が小さく、それにより
クランクシャフトを支承するヘアリングには偏荷重が作
用することがなくなる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例として本発明を原動機として用
いた例を図面に基づき説明する。
いた例を図面に基づき説明する。
第１図及び第２図において、スターリング機関Ｓは、１
本のクランクシャフト１に駆動される２木の圧縮ピスト
ン２，３と４本の膨張ピストン４．５，６．７を有し、
水平方向に互いに対向して相反する方向に延在する第１
膨張シリンダ３２及び第２膨張シリンダ３３と、第３膨
張シリンダ３４及び第４膨張シリンダ３５とが夫々直列
に形成されたハウジングを備えている。ハウシングには
、更に鉛直方向に延在する第１圧縮シリンダ３０と第２
圧縮シリンダ３１とが直列に形成されている。第１膨張
シリンダ３２及び第２膨張シリンダ３３と、第３膨張シ
リンダ３４及び第４膨張シリンダ３５は夫々軸心が同心
とされており、第１圧縮シリンダ３０及び第２圧縮シリ
ンダ３１は夫々その軸心が、第１膨張シリンダ３２及び
第２膨張シリンダ３３と、第３膨張シリンダ３４及び第
４膨張シリンダ３５の夫々の軸心と直交するようになっ
ている。尚、第１図において理解し易いように、別個の
断面で示しであるが、各組は直列に一体に形成されてい
る。
本のクランクシャフト１に駆動される２木の圧縮ピスト
ン２，３と４本の膨張ピストン４．５，６．７を有し、
水平方向に互いに対向して相反する方向に延在する第１
膨張シリンダ３２及び第２膨張シリンダ３３と、第３膨
張シリンダ３４及び第４膨張シリンダ３５とが夫々直列
に形成されたハウジングを備えている。ハウシングには
、更に鉛直方向に延在する第１圧縮シリンダ３０と第２
圧縮シリンダ３１とが直列に形成されている。第１膨張
シリンダ３２及び第２膨張シリンダ３３と、第３膨張シ
リンダ３４及び第４膨張シリンダ３５は夫々軸心が同心
とされており、第１圧縮シリンダ３０及び第２圧縮シリ
ンダ３１は夫々その軸心が、第１膨張シリンダ３２及び
第２膨張シリンダ３３と、第３膨張シリンダ３４及び第
４膨張シリンダ３５の夫々の軸心と直交するようになっ
ている。尚、第１図において理解し易いように、別個の
断面で示しであるが、各組は直列に一体に形成されてい
る。
第１膨張シリンダ３２ （第２膨張シリンダ３３）内に
は、第１膨張ピストン４ （第２膨張ピストン５）が軸
方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第１膨張ピストン
４（第２膨張ピストン５）は、同シリンダ内に摺動可能
に嵌挿されたガイドピストン１８ （ガイドピストン２
０）にロッド２４ （ロッド２６）を介して連結されて
いる。該ガイドピストン１８ （ガイドピストン２０）
は、後述するクランク機構Ｃと連結されており、クラン
ク機構Ｃが駆動されると、第１膨張ピストン４とガイド
ピストン１８及び第２膨張ピストン５とガイドピストン
２０が、同位相で、往復動されるようになっている。
は、第１膨張ピストン４ （第２膨張ピストン５）が軸
方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第１膨張ピストン
４（第２膨張ピストン５）は、同シリンダ内に摺動可能
に嵌挿されたガイドピストン１８ （ガイドピストン２
０）にロッド２４ （ロッド２６）を介して連結されて
いる。該ガイドピストン１８ （ガイドピストン２０）
は、後述するクランク機構Ｃと連結されており、クラン
ク機構Ｃが駆動されると、第１膨張ピストン４とガイド
ピストン１８及び第２膨張ピストン５とガイドピストン
２０が、同位相で、往復動されるようになっている。
また、第３膨張シリンダ３４く第４膨張シリンダ３５）
内には、第３膨張ピストン６（第４膨張ピストン７）が
軸方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第３膨張ピスト
ン６ （第４膨張ピストン７）は、同シリンダ内に摺動
可能に嵌挿されたガイドピストン２１ （ガイドピスト
ン２３）にロッド２７ （ロッド２９）を介して連結さ
れている。該ガイドピストン２１ （ガイドピストン２
３）は、後述するクランク機構Ｃと連結されており、ク
ランク機構Ｃが駆動されると、第３膨張ピストン４とガ
イドピストン２１及び第４膨張ピストン７とガイドピス
トン２３が、互いに同位相であって、且つ第１膨張ピス
トン４及び第２膨張ピストン５と１８０°の位相差で往
復動されるようになっている。なお、各膨張ピストン４
．５，６．７の外周にはピストンリングＲが装着されて
いる。
内には、第３膨張ピストン６（第４膨張ピストン７）が
軸方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第３膨張ピスト
ン６ （第４膨張ピストン７）は、同シリンダ内に摺動
可能に嵌挿されたガイドピストン２１ （ガイドピスト
ン２３）にロッド２７ （ロッド２９）を介して連結さ
れている。該ガイドピストン２１ （ガイドピストン２
３）は、後述するクランク機構Ｃと連結されており、ク
ランク機構Ｃが駆動されると、第３膨張ピストン４とガ
イドピストン２１及び第４膨張ピストン７とガイドピス
トン２３が、互いに同位相であって、且つ第１膨張ピス
トン４及び第２膨張ピストン５と１８０°の位相差で往
復動されるようになっている。なお、各膨張ピストン４
．５，６．７の外周にはピストンリングＲが装着されて
いる。
第１圧縮シリンダ３０ （第２圧縮シリンダ３１）内に
は、第１圧縮ピストン２ （第２圧縮ピストン３）が軸
方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第１圧縮ピストン
２ （第２圧縮ピストン３）は、同シリンダ内に摺動可
能に嵌挿されたガイドピストン１９ （ガイドピストン
２２）にロッド２５ （ロッド２８）を介して連結され
ている。該ガイドピストン１９ （ガイドピストン２２
）は後述するクランク機構Ｃと連結されており、クラン
ク機構Ｃが駆動されると、第１膨張ピストン４及び第２
膨張ピストン５（第３膨張ピストン６及び第４膨張ピス
トン７）より９０°遅れた位相差で往復動されるように
なっている。第１圧縮ピストン２とガイドピストン１９
（第２圧縮ピストン３とガイドピストン２２）との間
には、その内周面が気密的にロッド２５ （ロッド２８
）の外周面上を摺動する隔壁部材６８（隔壁部材６９）
が第１圧縮シリンダ３０ （第２圧縮シリンダ３１）に
設けられていて、第１圧縮ビスｌ−ン２（第２圧縮ピス
トン３）の上下に夫々上側圧縮空間５２及び下側圧縮空
間５３ （上側圧縮空間５４及び下側圧縮空間５５）が
形成されている。
は、第１圧縮ピストン２ （第２圧縮ピストン３）が軸
方向に摺動可能に嵌挿されていて、該第１圧縮ピストン
２ （第２圧縮ピストン３）は、同シリンダ内に摺動可
能に嵌挿されたガイドピストン１９ （ガイドピストン
２２）にロッド２５ （ロッド２８）を介して連結され
ている。該ガイドピストン１９ （ガイドピストン２２
）は後述するクランク機構Ｃと連結されており、クラン
ク機構Ｃが駆動されると、第１膨張ピストン４及び第２
膨張ピストン５（第３膨張ピストン６及び第４膨張ピス
トン７）より９０°遅れた位相差で往復動されるように
なっている。第１圧縮ピストン２とガイドピストン１９
（第２圧縮ピストン３とガイドピストン２２）との間
には、その内周面が気密的にロッド２５ （ロッド２８
）の外周面上を摺動する隔壁部材６８（隔壁部材６９）
が第１圧縮シリンダ３０ （第２圧縮シリンダ３１）に
設けられていて、第１圧縮ビスｌ−ン２（第２圧縮ピス
トン３）の上下に夫々上側圧縮空間５２及び下側圧縮空
間５３ （上側圧縮空間５４及び下側圧縮空間５５）が
形成されている。
第１圧縮シリンダ３０の上側圧縮空間５２は、第１放熱
器３６（第２放熱器３７）、第１蓄熱器４４（第２蓄熱
器４５）及び第１ヒータヘツド４８ （第２ヒータヘツ
ド４９）を介して、第１膨張シリンダ３２（第２膨張シ
リンダ３３）の先端部と第１膨張ピストン４（第２膨張
ピストン５）との間に画成される第１膨張空間３２ａ
（第２膨張空間３３ａ）に連通されている。これにより
、ヘリウムや水素等の作動流体は、第１放熱器３６ （
第２放熱器３７）を通過する際、冷却流体４０ （４１
）と熱交換しながら等温的に圧縮され、更に第１蓄熱器
４４（第２蓄熱器４５）への通過によって冷却されるよ
うになっていて、更に該作動流体は第１ヒータヘツド４
８ （第２ヒータヘツド４９）により加熱されて、第１
膨張ピストン４（第２膨張ピストン５）を押し下げるこ
とにより等温的に膨張し動力を発生するようになってい
る。また、第２圧縮シリンダ３１の上側圧縮空間５４も
同様に、第３放熱器３８ （第４放熱器３９）、第３蓄
熱器４６ （第２蓄熱器４７）及び第３ヒータヘツド５
０ （第２ヒータヘツド５１）を介して、第３膨張シリ
ンダ３４（第２膨張シリンダ３５）の先端部と第３膨張
ピストン６（第４膨張ピストン７）との間に画成される
第３膨張空間３４ａ （第４膨張空間３５ａ）に連通さ
れている。尚、第■圧縮シリンダ３０の上側圧縮空間５
２は、第２圧縮シリンダ３１の下側圧縮空間５５と連通
されており、また第１圧縮シリンダ３０の下側圧縮空間
５３は第２圧縮シリンダ３１の下側圧縮空間５５に連通
されている。
器３６（第２放熱器３７）、第１蓄熱器４４（第２蓄熱
器４５）及び第１ヒータヘツド４８ （第２ヒータヘツ
ド４９）を介して、第１膨張シリンダ３２（第２膨張シ
リンダ３３）の先端部と第１膨張ピストン４（第２膨張
ピストン５）との間に画成される第１膨張空間３２ａ
（第２膨張空間３３ａ）に連通されている。これにより
、ヘリウムや水素等の作動流体は、第１放熱器３６ （
第２放熱器３７）を通過する際、冷却流体４０ （４１
）と熱交換しながら等温的に圧縮され、更に第１蓄熱器
４４（第２蓄熱器４５）への通過によって冷却されるよ
うになっていて、更に該作動流体は第１ヒータヘツド４
８ （第２ヒータヘツド４９）により加熱されて、第１
膨張ピストン４（第２膨張ピストン５）を押し下げるこ
とにより等温的に膨張し動力を発生するようになってい
る。また、第２圧縮シリンダ３１の上側圧縮空間５４も
同様に、第３放熱器３８ （第４放熱器３９）、第３蓄
熱器４６ （第２蓄熱器４７）及び第３ヒータヘツド５
０ （第２ヒータヘツド５１）を介して、第３膨張シリ
ンダ３４（第２膨張シリンダ３５）の先端部と第３膨張
ピストン６（第４膨張ピストン７）との間に画成される
第３膨張空間３４ａ （第４膨張空間３５ａ）に連通さ
れている。尚、第■圧縮シリンダ３０の上側圧縮空間５
２は、第２圧縮シリンダ３１の下側圧縮空間５５と連通
されており、また第１圧縮シリンダ３０の下側圧縮空間
５３は第２圧縮シリンダ３１の下側圧縮空間５５に連通
されている。
第１図において、ガイドピストン１８．２１の右側、ガ
イドピストン２０．２３の左側に位置するクランク空間
Ｃｓは、各膨張シリンダ３２〜３５に配設された各ダイ
アフラム５７，５８，６０．６１により、各膨張ピスト
ン４〜７との間に画成される各バッファー空間７０〜７
３に各精製器６３．６４，６６．６７を介して連通され
ている。また、クランク空間Ｃｓは、各圧縮シリンダ３
０．３１に配設された各ダイアフラム５６，５９により
各隔壁部材６８．６９との間に画成される各バッファー
空間７４．７５と各精製器６２，６５を介して連通され
ている。これにより、クランク空間Ｃｓ内にある汚染さ
れた流体が作動空間内に流入して機関の停止を惹起させ
たりしないようにならしめると共に、各ダイアフラムへ
の圧力変動による負担を軽減し、且つ各ピストンに作用
する背圧とクランク空間Ｃｓ内の圧力を均等にすること
により各ピストンの安定した往復作動が得られる。各ダ
イアフラム５６〜６１は夫々各ロッド２４〜２９の外周
面にその内周縁部を気密的に嵌着されており、その外周
縁部を各シリンダ３０〜３５の内周壁に気密的に固定さ
れていて、各ロッド２４〜２９の往復動に追随するよう
になっており、各ロッド２４〜２９の往復動に係わらず
各バッファー空間７０〜７５の容積はほぼ一定とされて
いる。また、第２図に示すように互いに１８０°の位相
差を持つ各バッファー空間７０．７２及び各バッファー
空間７１．７３を夫々連通させてやれば、より一層の圧
力変動の低減を図ることが可能である。
イドピストン２０．２３の左側に位置するクランク空間
Ｃｓは、各膨張シリンダ３２〜３５に配設された各ダイ
アフラム５７，５８，６０．６１により、各膨張ピスト
ン４〜７との間に画成される各バッファー空間７０〜７
３に各精製器６３．６４，６６．６７を介して連通され
ている。また、クランク空間Ｃｓは、各圧縮シリンダ３
０．３１に配設された各ダイアフラム５６，５９により
各隔壁部材６８．６９との間に画成される各バッファー
空間７４．７５と各精製器６２，６５を介して連通され
ている。これにより、クランク空間Ｃｓ内にある汚染さ
れた流体が作動空間内に流入して機関の停止を惹起させ
たりしないようにならしめると共に、各ダイアフラムへ
の圧力変動による負担を軽減し、且つ各ピストンに作用
する背圧とクランク空間Ｃｓ内の圧力を均等にすること
により各ピストンの安定した往復作動が得られる。各ダ
イアフラム５６〜６１は夫々各ロッド２４〜２９の外周
面にその内周縁部を気密的に嵌着されており、その外周
縁部を各シリンダ３０〜３５の内周壁に気密的に固定さ
れていて、各ロッド２４〜２９の往復動に追随するよう
になっており、各ロッド２４〜２９の往復動に係わらず
各バッファー空間７０〜７５の容積はほぼ一定とされて
いる。また、第２図に示すように互いに１８０°の位相
差を持つ各バッファー空間７０．７２及び各バッファー
空間７１．７３を夫々連通させてやれば、より一層の圧
力変動の低減を図ることが可能である。
次にクランク機構Ｃについて、説明する。第２図におい
て、クランク機構Ｃは図示しない電動機等の駆動源によ
り駆動され且つ一対のベアリング７６．７７を介してハ
ウジングに回転可能に支承されるクランクシャフト１を
備えている。クランクシャフト１には、第１クランクピ
ン１４と、該第１クランクピン１４と夫々互いに１８０
°の位相差を有し、第１クランクピン１４の両側に位置
する第２．第３クランクピン１５，１５と、第１クラン
クピン１４と同位相の第４クランクピン１６と、該第４
クランクピン１６と夫々互いに１８０°の位相差を有し
、第４クランクピン１６の両側に位置する第５．第６ク
ランクピン１７，１７とを有している。第１クランクピ
ン１４及び第２、第３クランクピン１５には、第３図に
示すように、夫々第１膨張ピストン４のコンロッド１３
及び第１圧縮ピストン２のコンロッド９と第２膨張ピス
トン５のコンロッド１０が回転可能に連結されている。
て、クランク機構Ｃは図示しない電動機等の駆動源によ
り駆動され且つ一対のベアリング７６．７７を介してハ
ウジングに回転可能に支承されるクランクシャフト１を
備えている。クランクシャフト１には、第１クランクピ
ン１４と、該第１クランクピン１４と夫々互いに１８０
°の位相差を有し、第１クランクピン１４の両側に位置
する第２．第３クランクピン１５，１５と、第１クラン
クピン１４と同位相の第４クランクピン１６と、該第４
クランクピン１６と夫々互いに１８０°の位相差を有し
、第４クランクピン１６の両側に位置する第５．第６ク
ランクピン１７，１７とを有している。第１クランクピ
ン１４及び第２、第３クランクピン１５には、第３図に
示すように、夫々第１膨張ピストン４のコンロッド１３
及び第１圧縮ピストン２のコンロッド９と第２膨張ピス
トン５のコンロッド１０が回転可能に連結されている。
第２膨張ピストン５のコンロッド１０は二股状になって
いて、各第１クランクピン１５に回転可能に連結されて
おり、第１クランクピン１４に回転可能に連結される第
１膨張ピストン４のコンロッド１３及び第１圧縮ピスト
ン２のコンロッド９が二股１０ａ、１０ｂ内を揺動する
ようになっている。これにより、第１膨張ピストン４、
第２膨張ピストン５及び第１圧縮ピストン２の軸心が同
一平面上になり、且つ第１膨張ピストン４、第２膨張ピ
ストン５が同位相で往復動し、第１圧縮ピストン２が各
膨張ピストン４．５より９０°遅れた位相差で往復動す
るように配置可能とされている。尚、第１圧縮ピストン
２のコンロッド９は第１クランクピン１４に回転可能に
連結される第１膨張ピストン４のコンロッド１３に回転
可能に連結されている。尚、第３．第４膨張ピストン６
．７のコンロッド１３．１１及び第２圧縮ピストン３の
コンロッド１２も同様に第４クランクピン１６と、第５
．第６クランクピン１７，１７に回転可能に連結されて
いる。
いて、各第１クランクピン１５に回転可能に連結されて
おり、第１クランクピン１４に回転可能に連結される第
１膨張ピストン４のコンロッド１３及び第１圧縮ピスト
ン２のコンロッド９が二股１０ａ、１０ｂ内を揺動する
ようになっている。これにより、第１膨張ピストン４、
第２膨張ピストン５及び第１圧縮ピストン２の軸心が同
一平面上になり、且つ第１膨張ピストン４、第２膨張ピ
ストン５が同位相で往復動し、第１圧縮ピストン２が各
膨張ピストン４．５より９０°遅れた位相差で往復動す
るように配置可能とされている。尚、第１圧縮ピストン
２のコンロッド９は第１クランクピン１４に回転可能に
連結される第１膨張ピストン４のコンロッド１３に回転
可能に連結されている。尚、第３．第４膨張ピストン６
．７のコンロッド１３．１１及び第２圧縮ピストン３の
コンロッド１２も同様に第４クランクピン１６と、第５
．第６クランクピン１７，１７に回転可能に連結されて
いる。
以上の構成により、各組の３本のピストン（膨張ピスト
ン２本、圧縮ピストン１本）からクランクシャフト１に
作用する力は合力として夫々クランクシャフト１上の１
点に集中し、更に２本の膨張ピストンからの力は等しく
且つ同位相であるため、相殺され各圧縮ピストン２．３
からの力のみがクランクシャフト１に作用する。各圧縮
ピストン２，３からの力は、両圧縮ピストン２．３が１
８０°の位相差で駆動されることにより、偶力を構成し
、クランクシャフト１を一方向へ押し付けるような加振
力にはならないが、クランクシャフト１をその回転軸か
ら傾けようとする力としてクランクシャフト１に作用す
る。ところが、本実施例においては、各圧縮ピストン２
，３は復動型になっているため、通常の単動型のものよ
りも力のかかり方の変動幅が小さく、それによりその力
がクランクシャフト１を支承するベアリング７６゜７７
に偏荷重として作用し、ベアリング７６．７７を揺さぶ
る力となり、ベアリングの耐久性を悪化させると共にベ
アリング７６．７７とハウジングとの間に隙間があると
音や振動が発生するということが回避される。
ン２本、圧縮ピストン１本）からクランクシャフト１に
作用する力は合力として夫々クランクシャフト１上の１
点に集中し、更に２本の膨張ピストンからの力は等しく
且つ同位相であるため、相殺され各圧縮ピストン２．３
からの力のみがクランクシャフト１に作用する。各圧縮
ピストン２，３からの力は、両圧縮ピストン２．３が１
８０°の位相差で駆動されることにより、偶力を構成し
、クランクシャフト１を一方向へ押し付けるような加振
力にはならないが、クランクシャフト１をその回転軸か
ら傾けようとする力としてクランクシャフト１に作用す
る。ところが、本実施例においては、各圧縮ピストン２
，３は復動型になっているため、通常の単動型のものよ
りも力のかかり方の変動幅が小さく、それによりその力
がクランクシャフト１を支承するベアリング７６゜７７
に偏荷重として作用し、ベアリング７６．７７を揺さぶ
る力となり、ベアリングの耐久性を悪化させると共にベ
アリング７６．７７とハウジングとの間に隙間があると
音や振動が発生するということが回避される。
以上のように、本発明によれば全体としての可動部のバ
ランスがとれ、全体の重心移動が究めて少ない低振動の
多気筒型スターリング機関を提供することができる。
ランスがとれ、全体の重心移動が究めて少ない低振動の
多気筒型スターリング機関を提供することができる。
本発明によれば、膨張ピストンからクランクシャフトに
作用する力は互いに相殺され一圧縮ピス１−ンからの力
のみがクランクシャフトに作用することになり、圧縮ピ
ストンからの力は圧縮ピストンが復動型とされることに
より、力のかかり方の変動幅が小さいため、クランクシ
ャフトを支承するヘアリングには偏荷重が作用すること
がなくなって音・振動等が惹起されることがない。また
、本発明によれば、各ピストンと、クランクシャフトが
配設されるクランク空間との間に夫々ダイアフラムを配
設し、バッファ空間を画成すると共に、各バッファ空間
とクランク空間との間に精製器を配設したので、各ピス
トンに作用する背圧とクランク空間内の圧力とが均等と
なり、各ピストンの安定的作動が得られると共に、作動
空間内への油等の侵入に伴う機関の停止等を確実に防止
することができる。
作用する力は互いに相殺され一圧縮ピス１−ンからの力
のみがクランクシャフトに作用することになり、圧縮ピ
ストンからの力は圧縮ピストンが復動型とされることに
より、力のかかり方の変動幅が小さいため、クランクシ
ャフトを支承するヘアリングには偏荷重が作用すること
がなくなって音・振動等が惹起されることがない。また
、本発明によれば、各ピストンと、クランクシャフトが
配設されるクランク空間との間に夫々ダイアフラムを配
設し、バッファ空間を画成すると共に、各バッファ空間
とクランク空間との間に精製器を配設したので、各ピス
トンに作用する背圧とクランク空間内の圧力とが均等と
なり、各ピストンの安定的作動が得られると共に、作動
空間内への油等の侵入に伴う機関の停止等を確実に防止
することができる。
第１図は本発明に従った多気筒型スターリング機関の一
実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の横断面図、第
３図は本発明におけるクランク機構の概略図である。 ■・・・クランクシャフト、２・・・第１圧縮ピストン
、３・・・第２圧縮ピストン、４・・・第１膨張ピスト
ン、５・・・第２膨張ピストン、６・・・第３膨張ピス
トン、７・・・第４膨張ピストン、８，９，１０，１１
，１２．１３ ・ ・ ・コンロッド、１４・・・第１
クランクビン、１５・・・第２．第３クランクピン、１
６・・・第４クランクピン、１７・・・第５．第６クラ
ンクピン、１８〜２３・ ・ ・ガイドピストン、５２
，５４・・・上側圧縮空間、５３．５５・・・下側圧縮
空間、５６〜６１・・・ダイアフラム、７０〜７５・・
・バッファー空間、６２〜６７・・・精製器。
実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の横断面図、第
３図は本発明におけるクランク機構の概略図である。 ■・・・クランクシャフト、２・・・第１圧縮ピストン
、３・・・第２圧縮ピストン、４・・・第１膨張ピスト
ン、５・・・第２膨張ピストン、６・・・第３膨張ピス
トン、７・・・第４膨張ピストン、８，９，１０，１１
，１２．１３ ・ ・ ・コンロッド、１４・・・第１
クランクビン、１５・・・第２．第３クランクピン、１
６・・・第４クランクピン、１７・・・第５．第６クラ
ンクピン、１８〜２３・ ・ ・ガイドピストン、５２
，５４・・・上側圧縮空間、５３．５５・・・下側圧縮
空間、５６〜６１・・・ダイアフラム、７０〜７５・・
・バッファー空間、６２〜６７・・・精製器。
Claims (2)
- （１）多気筒型スターリング機関において、水平方向に
互いに対向して往復動する一対の膨張ピストンと、鉛直
方向に往復動する１本の復動型の圧縮ピストンとから成
る二組として、各組の前記膨張ピストンを互いに同位相
で往復動するようにクランクシャフトに作用的に連結し
、前記各圧縮ピストンを前記各一対の膨張ピストンに対
し所定の位相差で往復動するように且つ、前記各一対の
膨張ピストンの軸心がその軸心と同一平面になるように
前記クランクシャフトに作用的に接続してなる多気筒型
スターリング機関。 - （２）前記各ピストンと、前記クランクシャフトが配設
されるクランク空間との間に夫々ダイアフラムを配設し
、バッファ空間を画成すると共に、前記各バッファ空間
と前記クランク空間との間に精製器を配設した請求項１
記載の多気筒型スターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110934A JP2710784B2 (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 多気筒型スターリング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110934A JP2710784B2 (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 多気筒型スターリング機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01280668A true JPH01280668A (ja) | 1989-11-10 |
| JP2710784B2 JP2710784B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=14548298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63110934A Expired - Lifetime JP2710784B2 (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 多気筒型スターリング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2710784B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435136A (en) * | 1991-10-15 | 1995-07-25 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pulse tube heat engine |
| WO2005031141A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Michael Cahill | A heat engine or heat pump |
| JP2012533018A (ja) * | 2009-07-07 | 2012-12-20 | グローバル・クーリング・インク | ガンマ型フリー・ピストン・スターリング機関の構成 |
| JP2015232404A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-24 | 正裕 宮内 | スターリング機関 |
-
1988
- 1988-05-07 JP JP63110934A patent/JP2710784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435136A (en) * | 1991-10-15 | 1995-07-25 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Pulse tube heat engine |
| WO2005031141A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Michael Cahill | A heat engine or heat pump |
| JP2012533018A (ja) * | 2009-07-07 | 2012-12-20 | グローバル・クーリング・インク | ガンマ型フリー・ピストン・スターリング機関の構成 |
| JP2015232404A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-24 | 正裕 宮内 | スターリング機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2710784B2 (ja) | 1998-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4542532B2 (ja) | 多段シリンダーからなるアルファ型フリーピストン・スターリング機関 | |
| KR101679182B1 (ko) | 감마 타입 자유 피스톤 스털링 기관 구조 | |
| JP2929143B2 (ja) | 揺動ヨーク装置 | |
| US4138897A (en) | Balanced crankshaft mechanism for the two piston Stirling engine | |
| US5442913A (en) | Stirling cycle system driving device | |
| US5873339A (en) | Bidirectionally reciprocating piston engine | |
| JPS61157726A (ja) | 多シリンダ内燃ピストン機関 | |
| US8857173B2 (en) | Two piston, concentric cylinder, alpha free piston Stirling machine | |
| CA2742536C (en) | Balanced multiple groupings of beta stirling machines | |
| CN108591009A (zh) | 一种活塞式空压机、运动转换机构及车用空压机 | |
| JPH01280668A (ja) | 多気筒型スターリング機関 | |
| CN1099562C (zh) | 压气膨胀机 | |
| JPS61226546A (ja) | スターリングサイクル装置の駆動装置 | |
| JPS6125901A (ja) | 第１及び第２の線形変位体間の運動を伝達するための機構 | |
| US5339779A (en) | Piston connection for a reciprocating piston engine | |
| US5134848A (en) | Stirling cycle apparatus | |
| JP3770260B2 (ja) | ピストン機関 | |
| JP2021055646A (ja) | 圧縮機 | |
| CN115681385B (zh) | 一种共用活塞的并联气体弹簧活塞组件 | |
| CN110219922B (zh) | 一种船舶柴油机高静低动隔振器 | |
| JPH08210715A (ja) | スターリング冷凍機 | |
| CN116498709A (zh) | 一种调谐曲轴惯容减振装置 | |
| JPH034750B2 (ja) | ||
| JP2021025418A (ja) | β型スターリングエンジン | |
| JPH01200158A (ja) | スターリング機関 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081024 Year of fee payment: 11 |