(57)【要約】【課題】スターリングエンジンは、シリンダ内の気体を、気密に保ったままで、膨張と収縮を行うためシールが必要である。シールをすることで、ピストンに負荷が掛かることになる、そのため、機械的摩擦抵抗を、出来るだけ軽減しなければならない。クランク機構では、ピストンに対して、サイドスラストという不均衡な力が加わるため、機械的摩擦抵抗が大きい。これを振り子式反転運動に換えて、摩擦抵抗を軽減して、効率よく動力を取り出すことの出来るスターリングエンジンを提供する。【解決手段】シリンダの形状を、曲り型の長円形の空洞の筒型形状とする。ディスプレーサの形状は、曲り型の長円形の筒形状として、シリンダ内に収納する。ディスプレーサは、シリンダ内を、振り子式反転運動をする構造とする。シリンダ内で膨張した気体の圧力を、動力として取り出すために、扇形状の扇形出力室と、出力レバーとを設ける。出力レバーは、扇形出力室内に収納して、振り子式反転運動をする構造とする。【選択図】図１
2010276015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー１［図１］の形状を、曲り型の長円形の空洞筒型形状とするスターリングエンジン。
【請求項２】
ディスプレーサ３［図１］の形状を、曲り型の長円形の筒形状とし、シリンダー１［図１］内に於ける動作を、振り子式反転運動をする構造とするスターリングエンジン。
【請求項３】
シリンダー１［図１］内の気体が膨張したときの圧力を、動力として取り出すための装置として、扇形出力室８［図１］を設けて、出力レバー７［図１］を収納し、同出力レバーが、振り子式反転運動をする構造とするスターリングエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スターリングエンジンの機械的摩擦抵抗を低減して、効率よく動力を取り出す装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、スターリングエンジンは、シリンダー内に、ディスプレーサを収納し、ディスプレーサを、加熱部と冷却部の間を往復動させて、シリンダー内の気体を移動させて、加熱による膨張と、冷却による収縮による圧力差を生じさせ、ディスプレーサピストンに９０度の位相差をもって連動する出力ピストンを介して動力を取り出していた。この場合、両ピストンは、クランク機構に連結して作動していた、α形  β形  γ形。例えば、非特許文献１参照。
【先行技術文献】
【０００３】
【非特許文献１】  スターリングエンジンの設計  第１章３ページ  第８章２０３ページ（株）パワー社刊  山下  巌他４名共著  ２００９年２月２０日発行  発行所  東京都豊島区長崎３−２９−２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】    これには次のような欠点があった。スターリングエンジンは、出力ピストンが、作動する時の機械的摩擦抵抗が大きい、この原因は、シールのためでもあるが他に、ピストンをクランク機構に連結して作動させているため、ピストンにサイドスラストとして、不均衡な力が掛かる為である。本発明はこれに換えて、振り子式反転機構とし、機械的摩擦抵抗を低減し、効率良く、動力を取り出す為に、なされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】    シリンダーの形状を曲り型の長円形の空洞筒形状とする。ディスプレーサの形状は曲り型の長円形の筒型形状とする。シリンダー内のディスプレーサの動作を振り子式反転運動とする。ディスプレーサは、ディスプレーサ支持アームに固着する。シリンダー内で、加熱による膨張、冷却による収縮を繰り返し気体が膨張したときの圧力を、動力として取り出すために、扇形出力室と出力レバーを設ける。出力レバーは、扇形出力室に収納する。出力レバーは、振り子式反転運動をする構造とする。出力レバーは、ディスプレーサ支持アームと同位相の角度をもって連接する。出力レバーとディスプレーサ支持アームとの間に、バネ圧式シールコロを装着してシリンダー内の気密を保持する。
【発明の効果】
【０００６】    シリンダー内のディスプレーサは、軸を中心とする振り子式反転運動であるため、負荷が平均してかかり、機械的摩擦抵抗を低減できる。出力レバーも、軸を中心とした振り子式反転運動なので、機械的摩擦抵抗が低減され、エネルギーの損失を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】  本発明の使用説明図
【図２】  本発明の使用説明図
【図３】  平面図
【図４】  側面図
【図５】  図４のＢ部拡大図
【図６】  部品図
【発明を実施するための形態】
【０００８】  本発明の形態を説明する。シリンダー１［図１］は、曲り型の長円形の空洞の筒型形状であり、両端にシリンダーカバー２［図４］を固着してある。ディスプレーサ３［図１］は、曲り型の長円形の筒形状であり、ディスプレーサ支持アーム４［図１］に、固着されていて、シリンダー１［図１］内に収納されてある。ディスプレーサ３［図１］は、シリンダー１［図１］内の加熱側１９［図１］と、冷却側２０［図１］とを振り子式に反転運動をする構造である。シリンダー１［図１］内の気体が膨張したときに発生する圧力を動力として取り出す装置として、扇形出力室８［図１］と、出力レバー７［図１］がある。シリンダー１［図１］内の気体は、気体通路１０［図４］から気体通路１０［図１］を経て扇形出力室入り口側２１［図１］に通じており、その間は密閉されている。ディスプレーサ支持アーム４［図５］と出力レバー７［図５］の間は、バネ圧式シールコロ１１［図５］を装着して、シリンダー１［図１］内の気密を保持する。本発明は［図４］の線分Ａ−Ａに於いて内部の構造は左右対称形状である。
以上は本発明の構造である。
これを使用する時は、ディスプレーサ３［図１］が、冷却側２０［図１］にあるとき、シリンダー１［図１］内の気体は、加熱側１９［図１］の壁面に接して加熱され、膨張する。膨張時の圧力は、気体通路１０［図４］から気体通路１０［図１］を通って、扇形出力室入り口側２１［図１］に達し、出力レバー７［図１］を押して、扇形出力室対面側２２［図１］に、押し付ける。この時、出力レバー７［図２］は、ディスプレーサ３［図２］と、同位相で、バネ圧式シールコロと連接されているので、ディスプレーサ３［図２］は、加熱側１９［図２］に移動する。このため、シリンダー１［図２］内の気体は、冷却側２０［図２］側に移動させられて、冷却され、収縮する。出力レバー７［図２］は、気体が収縮するとき、出力伝動アーム１２［図２］、に装着された引っ張りバネ１８［図２］、に引き戻されて、扇形出力室入り口側２１［図１］側に戻る。この時ディスプレーサ３［図１］は、冷却側２０［図１］に移動して、シリンダー１［図１］内の気体を、加熱側１９［図１］に移動させる。加熱側１９［図１］に移動した気体は、熱せられ膨張する。膨張時の圧力は、気体通路１０［図４］から気体通路１０［図１］を通って、扇形出力室入り口側２１［図１］に達し、戻ってきている出力レバー７［図１］を押して、扇形出力室対面側２２［図２］側に押し付ける。以上の動作を繰り返す時、出力レバー７［図１］に固着してある出力伝動アーム１２［図１］から、連接棒１３［図１］へ動力が伝達され、フライホール１４［図１］を経て、回転動力を得る。
【符号の説明】
【０００９】１  シリンダー
２  シリンダーカバー
３  ディスプレーサ
４  ディスプレーサ支持アーム
５  バネ圧式シールコロによるシール面
６  ボールベアリング
７  出力レバー
８  扇形出力室
９  出力室カバー板
１０  気体通路
１１  バネ圧式シールコロ
１２  出力伝動アーム
１３  連接棒
１４  フライホイール
１５  加熱室
１６  冷却室
１７  断熱材
１８  引っ張りバネ
１９  加熱側
２０  冷却側
２１  扇形出力室入り口側
２２  扇形出力室対面側
２３  ディスプレーサ支持アームカバー板
２４  出力室本体
２５  圧縮コイルバネ
２６  加熱装置
２７  冷却水
【図１】
2010276015.tif 000003
【図２】
2010276015.tif 000004
【図３】
2010276015.tif 000005
【図４】
2010276015.tif 000006
【図５】
2010276015.tif 000007
【図６】
2010276015.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月25日(2010.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの形状を、曲がり型の長円形の空洞筒型形状とするスターリングエンジン。
【請求項２】
ディスプレーサの形状を、曲がり型の長円形の筒型形状とし、シリンダ内に於ける動作を、振り子式反転反復運動をする構造とするスターリングエンジン。
【請求項３】
気体の圧力差を動力として取り出すための装置として、扇形出力室を設けて、出力レバーを収納し、出力レバーは、出力軸を中心支軸として、振り子式反転反復運動をする構造とするスターリングエンジン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スターリングエンジンの機械的摩擦抵抗を低減して、効率よく動力を取り出す装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、スターリングエンジンは、シリンダ内に、ディスプレーサを収納し、ディスプレーサを、加熱部と冷却部の間を往復動させて、シリンダ内の気体を移動させて、加熱による膨張と、冷却による収縮による圧力差を生じさせ、ディスプレーサピストンに９０度の位相差をもって連動する出力ピストンを介して動力を取り出していた。この場合、両ピストンは、クランク機構に連結して作動していた、α形β形γ形。例えば、非特許文献１参照。
【先行技術文献】
【０００３】
【非特許文献１】  スターリングエンジンの設計  第１章３ページ  第８章２０３ページ（株）パワー社刊  山下  巌他４名共著  ２００９年２月２０日発行  発行所  東京都豊島区長崎３−２９−２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】    これには次のような欠点があった。スターリングエンジンは、出力ピストンが、作動する時の機械的摩擦抵抗が大きい、この原因は、シールのためでもあるが他に、ピストンをクランク機構に連結して作動させているため、ピストンにサイドスラストという、不均衡な力が掛かる為である。本発明はこれに換えて、振り子式反転機構とし、機械的摩擦抵抗を低減し、効率良く、動力を取り出す為に、なされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】    シリンダの形状を曲り型の長円形の空洞筒形状とする。ディスプレーサの形状は曲り型の長円形の筒型形状とする。シリンダ内のディスプレーサの動作を振り子式反転運動とする。ディスプレーサは、ディスプレーサ支持アームに固着する。シリンダ内で、加熱による膨張、冷却による収縮を繰り返し気体が膨張したときの圧力を、動力として取り出すために、扇形出力室と出力レバーを設ける。出力レバーは、扇形出力室に収納する。出力レバーは、振り子式反転運動をする構造とする。出力レバーは、ディスプレーサ支持アームと同位相の角度をもって連接する。出力レバーとディスプレーサ支持アームとの間に、バネ圧式シールコロを装着してシリンダ内の気密を保持する。
【発明の効果】
【０００６】    シリンダ内のディスプレーサは、軸を中心とする振り子式反転運動であるため、負荷が平均してかかり、機械的摩擦抵抗を低減できる。出力レバーも、軸を中心とした振り子式反転運動なので、機械的摩擦抵抗が低減され、エネルギーの損失を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】  本発明の使用説明図
【図２】  本発明の使用説明図
【図３】  平面図
【図４】  側面図
【図５】  図４のＢ部拡大図
【図６】  部品図
【図７】  部品図
【図８】  部品図
【図９】  部品図
【発明を実施するための形態】
【０００８】  本発明の形態を説明する。シリンダ１（図１）は、曲り型の長円形の空洞の筒型形状であり、両端にシリンダカバー２（図４）を固着してある。ディスプレーサ３（図１）は、曲り型の長円形の筒形状であり、ディスプレーサ支持アーム４（図１）に、固着されていて、シリンダー１内に収納されてある。
【０００９】ディスプレーサ３（図１）は、シリンダ１内の加熱側１９と、冷却側２０とを振り子式に反転運動をする構造である。シリンダ１内の気体が膨張したときに発生する圧力を動力として取り出す装置として、扇形出力室８と、出力レバー７がある。シリンダー１内の気体は、気体通路１０（図４）から気体通路１０（図１）を経て扇形出力室入り口側２１に通じている。ディスプレーサ支持アーム４（図５）と出力レバー７の間に、バネ圧式シールコロ１１を装着して、シリンダ１（図１）内の気密を保持する。本発明は（図４）の線分Ａ−Ａに於いて内部の構造は左右対称同形状である。
以上は本発明の構造である。
【００１０】これを使用する時は、ディスプレーサ３（図１）が、冷却側２０にあるとき、シリンダー１内の気体は、加熱側１９の壁面に接して加熱され、膨張する。膨張時の圧力は、気体通路１０（図４）から気体通路１０（図１）を通って、扇形出力室入り口側２１に達し、出力レバー７を押して、扇形出力室対面側２２に、押し付ける。
【００１１】出力レバー７（図２）は、ディスプレーサ３と、同位相で、バネ圧式シールコロ１１（図５）を介して連結されているので、ディスプレーサ３（図２）は、加熱側１９に移動する。このため、シリンダ１内の気体は、冷却側２０に移動させられて、冷却され、収縮する。出力レバー７は、気体が収縮するとき、出力伝動アーム１２、に装着された引っ張りバネ１８に引き戻されて、扇形出力室入り口側２１（図１）に戻る。
【００１２】ディスプレーサ３（図１）が、冷却側２０に移動したときに、シリンダ１内の気体を、加熱側１９に移動させる。加熱側１９に移動した気体は、熱せられ膨張する。膨張時の圧力は、気体通路１０（図４）から気体通路１０（図１）を通って、扇形出力室入り口側２１に達し、戻ってきている出力レバー７を押して、扇形出力室対面側２２（図２）に押し付ける。
【００１３】以上の動作を繰り返す時、出力レバー７（図１）に固着してある出力伝動アーム１２から、連接棒１３へ動力が伝達され、フライホール１４を経て、回転動力を得る。
【符号の説明】
【００１４】１  シリンダ
２  シリンダカバー
３  ディスプレーサ
４  ディスプレーサ支持アーム
５  バネ圧式シールコロによるシール面
６  ボールベアリング
７  出力レバー
８  扇形出力室
９  出力室カバー板
１０  気体通路
１１  バネ圧式シールコロ
１２  出力伝動アーム
１３  連接捧
１４  フライホイール
１５  加熱室
１６  冷却室
１７  断熱材
１８  引っ張りバネ
１９  加熱側
２０  冷却側
２１  扇形出力室入り口側
２２  扇形出力室対面側
２３  ディスプレーサ支持アームカバー板
２４  出力室本体
２５  圧縮コイルバネ
２６  加熱装置
２７  冷却水
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010276015.tif 000009
【図２】
2010276015.tif 000010
【図３】
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【図４】
2010276015.tif 000012
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010276015.tif 000015
【図８】
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【図９】
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