(57)【要約】【課題】信頼性の確保を図りつつ応答性良く出力制御を行うことが可能なスターリングエンジンを提供する。【解決手段】スターリングエンジン１０は気筒２０、３０と、クランクシャフト６１と、クランクシャフト６１が設けられたクランクケース６２と、クランクケース６２の内部空間を高温側内部空間と低温側内部空間とに区分する隔壁部６２ａと、隔壁部６２ａに設けられ、高温側内部空間と低温側内部空間との間で流動させるガスの量を調整する調整弁６５と、隔壁部６２ａにおいてクランクシャフト６１の軸周りに設けられたグリスＧを保持するオイルシール７０とを備え、隙間Ｃの面積よりも流路が狭くならない範囲内で調整弁６５が開度を調整する構成となっている。【選択図】図１
2014095338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンおよび対応するシリンダ間で気体潤滑が行われる高温側気筒および低温側気筒と、
前記高温側気筒および低温側気筒のピストンそれぞれの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、
前記クランクシャフトが設けられたクランクケースと、
前記クランクケースの内部空間を前記高温側気筒側の内部空間である高温側内部空間と前記低温側気筒側の内部空間である低温側内部空間とに区分する隔壁部と、
前記隔壁部に設けられ、前記高温側内部空間と前記低温側内部空間との間で流動させるガスの量を調整する調整弁と、
前記隔壁部において前記クランクシャフトの軸周りに設けられた潤滑材を保持するシール部とを備え、
前記シール部と前記クランクシャフトとの間に設定される隙間の面積よりも流路が狭くならない範囲内で、前記調整弁が開度を調整するスターリングエンジン。
【請求項２】
請求項１記載のスターリングエンジンであって、
前記調整弁が出力調整時に開度を調整し、さらに出力調整時であっても異常の発生に基づく運転停止要求時には流路を絞り、高温熱源からの受熱量急増時には流路を拡大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に関する。
【背景技術】
【０００２】
スターリングエンジンの出力を制御する技術が知られている。特許文献１ではチャージタンクに対してガスを給排することで、出力制御を行うスターリングエンジンの出力制御装置が開示されている。このほか本発明と関連性があると考えられる技術として、特許文献２では隣り合うクランク空間を仕切る隔壁に設けられた連通孔に調整部材を設けた内燃機関のシリンダブロックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８７３１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１の開示技術のようにタンクに対してガスを給排する場合、スターリングエンジンからタンクが遠く離れる分、出力制御の応答性が低下する。このため、応答性良く出力制御を行える技術が望まれる。同時にかかる技術では信頼性が確保されることが望まれる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、信頼性の確保を図りつつ応答性良く出力制御を行うことが可能なスターリングエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はピストンおよび対応するシリンダ間で気体潤滑が行われる高温側気筒および低温側気筒と、前記高温側気筒および低温側気筒のピストンそれぞれの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、前記クランクシャフトが設けられたクランクケースと、前記クランクケースの内部空間を前記高温側気筒側の内部空間である高温側内部空間と前記低温側気筒側の内部空間である低温側内部空間とに区分する隔壁部と、前記隔壁部に設けられ、前記高温側内部空間と前記低温側内部空間との間で流動させるガスの量を調整する調整弁と、前記隔壁部において前記クランクシャフトの軸周りに設けられた潤滑材を保持するシール部とを備え、前記シール部と前記クランクシャフトとの間に設定される隙間の面積よりも流路が狭くならない範囲内で、前記調整弁が開度を調整するスターリングエンジンである。
【０００７】
本発明は前記調整弁が出力調整時に開度を調整し、さらに出力調整時であっても異常の発生に基づく運転停止要求時には流路を絞り、高温熱源からの受熱量急増時には流路を拡大する構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信頼性の確保を図りつつ応答性良く出力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スターリングエンジンの概略構成図である。
【図２】隔壁部に設けられたベアリング周辺部の断面図である。
【図３】ＥＣＵの制御動作をフローチャートで示す図である。
【図４】オイルシールの説明図である。
【図５】スターリングエンジンの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００１１】
図１はスターリングエンジン（以下、ＳＥと称す）１０の概略構成図である。ＳＥ１０は多気筒（ここでは２気筒）α型のＳＥであり、高温側気筒２０および低温側気筒３０を備えている。また、冷却器４５、再生器４６および加熱器４７を備えている。ＳＥ１０は内燃機関（以下、内燃機関Ｅと称す）とともに図示しない車両に搭載されている。内燃機関ＥはＳＥ１０の廃熱回収対象である主機関となっている。
【００１２】
高温側気筒２０は高温側ピストンである膨張ピストン２１と高温側シリンダ２２とを備えている。高温側シリンダ２２の加熱器４７側の空間は膨張空間となっている。膨張空間には加熱器４７で加熱された作動流体が流入する。加熱器４７は作動流体を加熱する。この点、加熱器４７は排気管１１０に設けられている。排気管１１０は内燃機関Ｅの排気を流通させる排気通路部であり、内燃機関Ｅの排気はＳＥ１０の高温熱源を構成している。このため、加熱器４７は具体的には流通する作動流体と内燃機関Ｅの排気との間で熱交換を行うことで、作動流体を加熱する。
【００１３】
低温側気筒３０は低温側ピストンである圧縮ピストン３１と低温側シリンダ３２とを備えている。低温側シリンダ３２の加熱器４７側の空間は圧縮空間となっている。圧縮空間には冷却器４５で冷却された作動流体が流入する。冷却器４５は作動流体を冷却する。冷却器４５は具体的には冷却媒体である冷却水との間で熱交換を行うことで、作動流体を冷却する。
【００１４】
再生器４６は膨張空間、圧縮空間の間を往復する作動流体との間で熱の授受を行う。具体的には作動流体が膨張空間から圧縮空間へと流れる時には作動流体から熱を受け取る。また、作動流体が圧縮空間から膨張空間へと流れる時には蓄えられた熱を作動流体に放出する。作動流体には空気が適用されている。作動流体には空気のほか例えばＨｅ、Ｈ２、Ｎ２等の気体を適用できる。
【００１５】
次にＳＥ１０の動作について説明する。加熱器４７が作動流体を加熱すると、作動流体が膨張し、膨張ピストン２１を駆動する。次に膨張ピストン２１が加熱器４７側への移動工程である上昇行程に移ると、作動流体は加熱器４７を通過し、再生器４６に移送される。そして、再生器４６で熱を放出して冷却器４５へと流れる。冷却器４５で冷却された作動流体は圧縮空間に流入し、さらに圧縮ピストン３１の上昇に伴って圧縮される。圧縮された作動流体は、今度は再生器４６から熱を奪い、温度上昇しながら加熱器４７へ流れ込む。そして、再び加熱され、膨張する。このようにピストン２１、３１は作動流体の往復流動に応じて運動する。
【００１６】
ＳＥ１０はさらにクランクシャフト６１とクランクケース６２とクランクモータ６３とベアリング６４と調整弁６５とアクチュエータ６６とを備えている。クランクシャフト６１はピストン２１、３１の往復運動を回転運動に変換する。ＳＥ１０の出力はクランクシャフト６１から取り出される。ＳＥ１０の出力は例えば直接動力として利用できるほか補助動力として利用できる。
【００１７】
クランクシャフト６１はピストン２１、３１間に位相差を設けている。具体的には圧縮ピストン３１が膨張ピストン２１に対してクランク角で９０°程度遅れて動くように位相差を設けている。クランクシャフト６１はクランクケース６２に設けられている。クランクケース６２はクランクシャフト６１のクランク部を収容している。クランクケース６２の内部空間はシリンダ２２、３２のうちクランクケース６２側の空間である下部空間とともにバッファ空間Ｂを構成している。バッファ空間Ｂはピストン２１、３１に隣接してピストン２１、３１の頂部側とは反対側に形成されている。
【００１８】
クランクケース６２には隔壁部６２ａが設けられている。隔壁部６２ａは高温側気筒２０側の内部空間である高温側内部空間と低温側気筒３０側の内部空間である低温側内部空間とにクランクケース６２の内部空間を区分する。したがって、隔壁部６２ａは同時に高温側内部空間を含むバッファ空間Ｂ１と低温側内部空間を含むバッファ空間Ｂ２とにバッファ空間Ｂを区分している。隔壁部６２ａはクランクケース６２の一部で構成されている。隔壁部６２ａはクランクケース６２とは異なる部材で構成されてもよい。以下の説明において、バッファ空間Ｂ１は同時に高温側内部空間を示し、バッファ空間Ｂ２は同時に低温側内部空間を示す。
【００１９】
クランクモータ６３はスタータであり、クランクシャフト６１を駆動することでＳＥ１０の始動をアシストする。クランクモータ６３はＳＥ１０運転時には発電機として機能する。ベアリング６４はクランクシャフト６１を軸支する。ベアリング６４は隔壁部６２ａに設けられている。また、クランクケース６２のうちクランクシャフト６１の延伸方向において隔壁部６２ａの両側に位置する外壁部それぞれに設けられている。ベアリング６４には例えば転がり軸受を適用できる。
【００２０】
調整弁６５は隔壁部６２ａに設けられている。調整弁６５はバッファ空間Ｂ１、Ｂ２間で流動させるガスの量を調整する。調整弁６５は具体的にはバタフライ弁となっている。アクチュエータ６６は調整弁６５を駆動する。アクチュエータ６６はクランクケース６２の外部に設けられている。アクチュエータ６６は調整弁６５の一部として調整弁６５に設けられていてもよい。
【００２１】
図２は隔壁部６２ａに設けられたベアリング６４周辺部の断面図である。ＳＥ１０はオイルシール７０をさらに備えている。オイルシール７０はシール部であり、隔壁部６２ａに設けられている。オイルシール７０はリング状の形状を有しており、潤滑材であるグリスＧを保持している。グリスＧは隔壁部６２ａにおいてクランクシャフト６１の軸周りに設けられている。この点、オイルシール７０は具体的には隔壁部６２ａに設けられたベアリング６４を間に挟んで２つ設けられている。そして、グリスＧは２つのオイルシール７０の間に充填されている。このため、グリスＧはベアリング６４を潤滑するグリスとなっている。グリスＧは例えばクランクシャフト６１の回転摺動部を潤滑するグリスであってもよい。
【００２２】
オイルシール７０とクランクシャフト６１との間には隙間Ｃが設定されている。隙間Ｃは具体的にはオイルシール７０のリップ部Ｌとクランクシャフト６１との間に設けられている。リップ部Ｌはリング状の形状を有しており、クランクシャフト６１の軸線方向においてグリスＧを保持する側とは反対側に突出するように設けられている。リップ部Ｌはクランクシャフト６１との間で隙間Ｃを形成する一方、クランクシャフト６１の軸線方向においてグリスＧを保持する側とは反対側から作用する作動流体の圧力が所定値を上回っている状態でクランクシャフト６１に密着する。当該所定値は後述する異常の発生に基づく運転停止要求時に行われる調整弁６５の絞り動作に応じて当該圧力が上回ることになる値に設定できる。
【００２３】
図１に戻り、ＳＥ１０はさらにＥＣＵ１を備えている。ＥＣＵ１は電子制御装置であり、ＥＣＵ１にはクランクモータ６３やアクチュエータ６６が制御対象として電気的に接続されている。ＥＣＵ１はクランクモータ６３を制御対象とするだけでなく、運転中にはクランクモータ６３の出力に基づきＳＥ１０の出力を検出することもできる。
【００２４】
ＥＣＵ１には同時に排気温センサ８０や圧力センサ８１やセンサ群８２や開度センサ８３がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。排気温センサ８０は内燃機関Ｅの排気温を検知する。圧力センサ８１はクランクケース６２内の作動流体の圧力を検知する。センサ群８２は内燃機関Ｅの運転状態を検出する。開度センサ８３は調整弁６５の開度を検出する。
【００２５】
排気温センサ８０は排気管１１０のうち加熱器４７よりも上流側の部分に設けられている。圧力センサ８１はバッファ空間Ｂ２に対して設けられている。センサ群８２は例えば内燃機関Ｅの回転数を検出可能なクランク角センサや内燃機関Ｅの吸入空気量を計測するエアフロメータや内燃機関Ｅに対する加速要求を行うアクセル開度センサを含む。開度センサ８３はアクチュエータ６６に設けられている。圧力センサ８１はバッファ空間Ｂ１に対して設けられてもよい。
【００２６】
ＥＣＵ１ではＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、例えば以下に示す制御部や異常検出部や受熱状態検出部が実現される。
【００２７】
制御部はアクチュエータ６６を制御することで、調整弁６５を制御する。制御部は具体的には隙間Ｃの面積よりも流路が狭くならない範囲（以下、所定範囲Ｒと称す）内で調整弁６５の開度を調整する。調整弁６５の開度を調整するにあたり、制御部は具体的には開度が次第に増加或いは減少するように調整弁６５を制御する。制御部は出力調整時に調整弁６５の開度を調整する。出力調整時はＳＥ１０の実際の出力と要求出力とが異なる場合となっている。一方、制御部は出力調整時であっても異常の発生に基づく運転停止要求時（以下、単に運転停止要求時と称す）と、排気からの受熱量急増時（以下、単に受熱量急増時と称す）には次のように調整弁６５を制御する。
【００２８】
すなわち、制御部は運転停止要求時には流路を絞るように調整弁６５を制御する。制御部は具体的には異常検出部が異常を検出した場合に流路を絞るように調整弁６５を制御する。流路を絞るにあたり、制御部は具体的には調整弁６５を全閉にする。制御部は受熱量急増時には流路を拡大するように調整弁６５を制御する。制御部は具体的には受熱状態検出部が受熱量急増時を検出した場合に流路を拡大するように調整弁６５を制御する。流路を拡大するにあたり、制御部は具体的には調整弁６５を全開にする。
【００２９】
異常検出部はＳＥ１０の異常を検出する。異常検出部は具体的にはＳＥ１０の運転停止が必要とされる異常（以下、停止要求異常と称す）を検出する。停止要求異常は例えばＳＥ１０からの作動流体の漏れやＳＥ１０の内部機構の異常である。異常検出部が検出する異常は異常発生時に制御部が流路を絞るように調整弁６５を制御する関係上、停止要求異常となっている。停止要求異常には作動流体の漏れや内部機構の異常のほかにも適宜の異常を含めることができる。受熱状態検出部は加熱器４７における排気からの受熱状態を検出する。受熱状態検出部は具体的には受熱量急増時を検出する。
【００３０】
上述したように制御される調整弁６５は換言すればＥＣＵ１の制御のもと、所定範囲Ｒ内で開度を調整する。また、出力調整時に開度を調整し、さらに出力調整時であっても運転停止要求時には流路を絞り、受熱量急増時には流路を拡大する。
【００３１】
次にＥＣＵ１の制御動作の一例を図３に示すフローチャートを用いて説明する。本フローチャートは例えばＳＥ１０始動後に行うことができる。ＥＣＵ１は停止要求異常があるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＥＣＵ１は具体的には作動流体の漏れがあるか否かを判定する。また、内部機構の異常があるか否かを判定する。
【００３２】
作動流体の漏れがあるか否かは例えば１サイクル中に変動するクランクケース６２内の圧力が所定圧を下回るか否で判定できる。当該圧力は例えば圧力センサ８１の出力に基づき検出できる。所定圧は例えばクランクケース６２内の圧力に影響するパラメータ（例えば調整弁６５の開度）に応じてマップデータで予め設定しておくことができる。
【００３３】
内部機構の異常があるか否かは例えば実際の出力が推定出力よりも低く、且つ実際の出力と推定出力の差分の大きさが所定値よりも大きいか否かで判定できる。実際の出力は例えばクランクモータ６３の出力に基づき検出できる。推定出力は例えばＳＥ１０の出力に影響するパラメータ（例えば排気温や調整弁６５の開度）に応じてマップデータで予め設定しておくことができる。
【００３４】
作動流体の漏れがあると判定された場合と内部機構の異常があると判定された場合にはステップＳ１で肯定判定される。一方、ステップＳ１で否定判定であれば、ＥＣＵ１は受熱量急増時であるか否かを判定する（ステップＳ２）。受熱量急増時であるか否かは例えば排気温が上昇し、且つその上昇度合いが所定の度合いを上回ったか否かで判定できる。排気温は例えば排気温センサ８０の出力に基づき検出できる。受熱量急増時であるか否かは例えば内燃機関Ｅが急加速したか否かで判定されてもよい。内燃機関Ｅが急加速したか否かを判定するには、例えば排気温の代わりに内燃機関Ｅの負荷を適用できる。
【００３５】
ステップＳ１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１は調整弁６５を全閉にする（ステップＳ３）。ステップＳ２で肯定判定であれば、ＥＣＵ１は調整弁６５を全開にする（ステップＳ４）。ステップＳ３、Ｓ４の後には本フローチャートを一旦終了する。一方、ステップＳ２で否定判定であればＥＣＵ１はＳＥ１０の出力調整時であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５でＥＣＵ１は具体的には実際の出力と要求出力とが異なるか否かを判定する。実際の出力は例えばクランクモータ６３の出力に基づき検出できる。ＥＣＵ１は実際の出力と要求出力との差分の大きさが所定値よりも大きい場合に実際の出力と要求出力とが異なると判定できる。
【００３６】
ステップＳ５で肯定判定であれば、ＥＣＵ１は調整弁６５の開度が所定範囲Ｒ内にある否かを判定する（ステップＳ６）。調整弁６５の開度は例えば開度センサ８３の出力に基づき検出できる。ステップＳ６ではその後、開度を調整した場合であっても調整弁６５の開度が所定範囲Ｒ内に収まるか否かを含めた判定が行われる。このためには例えば調整弁６５の開度が所定範囲Ｒに含まれ、且つ調整弁６５の開度と所定範囲Ｒの境界値との差分の大きさが所定値より大きいか否かを判定できる。
【００３７】
ステップＳ６で肯定判定であれば、ＥＣＵ１は調整弁６５の開度を調整する（ステップＳ７）。これにより、調整弁６５が出力調整時に所定範囲Ｒ内で開度を調整する。ステップＳ３で調整弁６５はＥＣＵ１の制御のもと、具体的には実際の出力が要求出力よりも大きい場合には所定の度合いだけ開度を小さくする。また、実際の出力が要求出力よりも小さい場合には所定の度合いだけ開度を大きくする。なお、開度を小さくした場合にはその分流路が絞られ、開度を大きくした場合にはその分流路が拡大される。ステップＳ６で否定判定であれば、ＥＣＵ１は調整弁６５の開度調整を禁止する（ステップＳ８）。これにより、所定範囲Ｒ外で開度調整が行われることを防止できる。ステップＳ５の否定判定、またはステップＳ７、Ｓ８の後には本フローチャートを一旦終了する。
【００３８】
ステップＳ７で調整弁６５の開度調整を行った場合、ＥＣＵ１は例えばその後のルーチンでステップＳ５またはステップＳ６で否定判定されるまでの間、継続して開度調整を行うことができる。一方、この場合であってもステップＳ１またはステップＳ２で肯定判定であった場合には、ＥＣＵ１は調整弁６５を全閉或いは全開にすることになる。
【００３９】
次にＳＥ１０の主な作用効果について説明する。ここで、ＳＥ１０では調整弁６５が開度を調整することで、バッファ空間Ｂ１、Ｂ２間を流動させる作動流体の絞り損失を調整する。そして、絞り損失を調整することでポンプ仕事を調整し、これにより出力を調整する。具体的には調整弁６５は開度を小さくすることでポンプ仕事を増加させ、これにより出力を低下させる。また開度を大きくすることでポンプ仕事を低下させ、これにより出力を増加させる。この点、調整弁６５はバッファ空間Ｂ１、Ｂ２を区分する隔壁部６２ａに設けられている。このため、ＳＥ１０は応答性良く出力制御を行うことができる。
【００４０】
一方、調整弁６５が開度を小さくすると、バッファ空間Ｂ１、Ｂ２の圧力が対応するピストン２１、３１の往復運動の影響をより大きく受けながら変動することになる。結果、バッファ空間Ｂ１、Ｂ２間により大きな圧力差が生じる。このため、隙間Ｃの面積よりも流路が狭くなる範囲まで調整弁６５の開度を小さくすると、作動流体が調整弁６５よりも隙間Ｃを介してバッファ空間Ｂ１、Ｂ２間を流動しようとすることになる。
【００４１】
これに対し、ＳＥ１０では所定範囲Ｒ内で調整弁６５が開度を調整する。このため、ＳＥ１０は作動流体が隙間Ｃを介してバッファ空間Ｂ１、Ｂ２間を流動することで、グリスＧが流出することを防止或いは抑制できる。結果、信頼性の確保を図りつつ応答性良く出力制御を行うことができる。
【００４２】
ＳＥ１０は調整弁６５を隔壁部６２ａに設けた構成であることで、例えば膨張空間や圧縮空間とタンクとの間で作動流体を給排する場合と比較して次に示す点でも好適である。すなわち、かかる場合にはタンクとの接続通路がデッドボリュームとなって膨張空間や圧縮空間の圧力を低下させる要因となる。したがって、かかる場合には接続通路径が制限されることで、作動流体の給排を制御するバルブのサイズも制限される。結果、出力制御の応答性が低くなる。これに対し、ＳＥ１０ではかかる制限が存在しない。このため、ＳＥ１０は調整弁６５のサイズを確保することで高い応答性を確保できる点でも好適である。
【００４３】
また、上述の場合には膨張空間や圧縮空間で運転に相応しい温度や圧力が確立された状態で作動流体を給排することになる。このためこの場合には、再度同様の状態が確立されるまでに時間を要することになる。結果、出力の制御性も低下することになる。これに対し、ＳＥ１０ではかかる時間的なロスを生じさせないことで、応答性良く出力制御を行うことができる点でも好適である。
【００４４】
また、上述の場合には膨張空間や圧縮空間の気密性を確保するために作動流体の給排を制御するバルブに高い気密性が必要とされる。ところが、閉弁時に気体を遮断する必要があるバルブでは潤滑等の摩耗低減対策を施すことが困難となる。結果、耐久性が低くなる分信頼性が低下する。これに対し、ＳＥ１０では調整弁６５が絞り損失を調整するのに用いられる。そして、ＳＥ１０の運転を停止させる場合を含めて調整弁６５に高い気密性は要求されない。このため、ＳＥ１０は出力を制御する調整弁６５に高い気密性が要求されないようにすることで、信頼性の確保を図ることができる点でも好適である。
【００４５】
また、上述の場合には膨張空間や圧縮空間に異物が混入する結果、気体潤滑不良や加熱器４７の詰まりを招く虞がある。或いは異物を除去するフィルタを設ける分、コスト面や管理面で不利な構成となる虞がある。これに対し、ＳＥ１０では隔壁部６２ａに調整弁６５を設けていることから、出力制御に伴って異物が混入することはない。
【００４６】
このため、ＳＥ１０は異物混入に対してはコストや管理の面で有利な構成で信頼性の確保を図ることもできる。このほかＳＥ１０では調整弁６５に高い気密性が要求されないことから、バタフライ弁など構造が簡素なバルブを調整弁６５に適用できる。このため、ＳＥ１０はコスト面で有利な構成で出力制御を可能にすることもできる。
【００４７】
ＳＥ１０では具体的には調整弁６５が出力調整時に開度を調整し、さらに出力調整時であっても運転停止要求時には流路を絞り、受熱量急増時には流路を拡大する。さらに具体的にはＳＥ１０では調整弁６５が運転停止要求時に全閉し、受熱量急増時に全開する。
【００４８】
この点、かかるＳＥ１０では運転停止要求時に調整弁６５で流路を急激に絞ることができる。結果、ポンプ仕事を急激に増加させることで、運転を素早く停止させることができる。また、かかるＳＥ１０では受熱量急増時に調整弁６５で流路を急激に拡大することができる。結果、ポンプ仕事を急激に減少させることで、受熱量急増時に出力を素早く高めることもできる。このため、ＳＥ１０はさらに運転状況に応じて応答性良く出力制御を行うことができる。
【００４９】
ＳＥ１０は具体的にはオイルシール７０がクランクシャフト６１との間で隙間Ｃを形成するリップ部Ｌを備えるとともに、クランクシャフト６１の軸線方向においてグリスＧを保持する側とは反対側から作用する作動流体の圧力が所定値を上回っている状態でリップ部Ｌがクランクシャフト６１に密着する構成となっている。このため、ＳＥ１０は次に示すように信頼性の確保をより好適に図ることもできる。
【００５０】
図４はオイルシール７０の説明図である。ここで、例えば調整弁６５を全閉にした場合など流路を急激に絞った場合には、各バッファ空間Ｂ１、Ｂ２において圧力上昇時に圧力が大幅に高まることになる。結果、バッファ空間Ｂ１、Ｂ２間に大きな圧力差が生じることから、隙間Ｃが存在する場合には作動流体が隙間Ｃを介してバッファ空間Ｂ１、Ｂ２間を流動する虞がある。
【００５１】
これに対し、ＳＥ１０では調整弁６５が流路を急激に絞った場合でもリップ部Ｌをクランクシャフト６１に密着させることができる。結果、作動流体が隙間Ｃを介してバッファ空間Ｂ１、Ｂ２間を流動することを防止できる。したがって、ＳＥ１０は調整弁６５が流路を急激に絞った場合にグリスＧが流出することを防止できる点で、信頼性の確保をより好適に図ることもできる。
【００５２】
ＳＥ１０は次のように構成されてもよい。図５はＳＥ１０の変形例であるＳＥ１０´を示す図である。ＳＥ１０と比較した場合のＳＥ１０´は次のような構成となっている。すなわち、気筒２０、３０を備える複数の気筒部である気筒部１１、１２を備え、クランクシャフト６１およびクランクケース６２を複数の気筒部に共通のクランクシャフト６１´およびクランクケース６２´とする構成となっている。
【００５３】
気筒部１１、１２それぞれは具体的には気筒２０、３０と冷却器４５、再生器４６および加熱器４７とを備える構成となっている。クランクシャフト６１´は具体的には複数の気筒部のうち少なくとも隣り合う気筒部同士である気筒部１１、１２の間で同種のピストンである膨張ピストン２１または圧縮ピストン３１に位相差を設けた構成となっている。クランクケース６２´は具体的には複数の気筒部毎の内部空間であるバッファ空間Ｂそれぞれにおいて、高温側内部空間と低温側内部空間とが連通した構成となっている。クランクケース６２´は複数の気筒部毎のクランクケースを連結し、一体化したものであってもよい。クランクシャフト６１´についても同様である。
【００５４】
ＳＥ１０と比較した場合のＳＥ１０´はさらに次のような構成となっている。すなわち、隔壁部６２ａを隔壁部６２ａ´とする構成となっており、隔壁部６２ａ´がクランクケース６２´の内部空間をバッファ空間Ｂ１、Ｂ２の代わりに複数の気筒部毎の内部空間であるバッファ空間Ｂに区分する構成となっている。そして、調整弁６５がバッファ空間Ｂ１、Ｂ２の代わりに複数の気筒部のうち隣り合う気筒部同士である気筒部１１、１２に対応するバッファ空間Ｂそれぞれの間で流動させるガスの量を調整する構成となっている。
【００５５】
ＳＥ１０´に対しては排気管１１０のうち複数の気筒部である気筒部１１、１２が備える加熱器４７それぞれよりも上流側の部分に排気温センサ８０を設けることができる。また、複数の気筒部である気筒部１１、１２のうちいずれかの気筒部（ここでは気筒部１２）に対応するバッファ空間Ｂに対して圧力センサ８１を設けることができる。
【００５６】
ＳＥ１０´では隣り合う気筒部１１、１２間で膨張ピストン２１または圧縮ピストン３１同士の位相が異なることを利用して、隣り合う気筒部１１、１２に対応するバッファ空間Ｂそれぞれの間で作動流体を流動させることができる。そして、このように流動させる作動流体の絞り損失を調整することで出力を調整できる。
【００５７】
かかるＳＥ１０´でもＳＥ１０と同様、所定範囲Ｒ内で調整弁６５が開度を調整する構成とすることができる。また、調整弁６５が出力調整時に開度を調整し、さらに出力調整時であっても運転停止要求時には流路を絞り、受熱量急増時には流路を拡大する構成とすることができる。なお、調整弁６５を複数備える場合には出力調整時や運転停止要求時や受熱量急増時に必ずしもすべての調整弁６５が上述のように動作しなくてもよい。
【００５８】
ＳＥ１０´は隔壁部６２´および調整弁６５の代わりに複数の気筒部である気筒部１１、１２毎に隔壁部６２および調整弁６５を設ける場合と比較して、調整弁６５の数を減らすこともできる。結果、かかる場合よりもコスト面で有利な構成とすることもできる。
【００５９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
ＥＣＵ              １
ＳＥ                １０、１０´
高温側気筒          ２０
低温側気筒          ３０
クランクシャフト    ６１、６１´
クランクケース      ６２、６２´
隔壁部              ６２ａ、６２ａ´
調整弁              ６５
オイルシール        ７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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