(57)【要約】  一方の振動が実質的に他方の振動を打ち消すように取り付けられた１対のスターリングエンジン（１）を備える、家庭用熱電併給システム。少なくとも１つのエンジンバーナー（７）が、エンジンのヘッド（３）を加熱する。補助バーナー（１４）が、更なる熱を提供する。ガスおよび空気はエンジンバーナーに供給され、補助バーナーは制御装置によって制御される。熱交換器（１５、１８、２０）は、エンジンバーナーおよび補助バーナーからの排ガスから熱を回収し、熱出力（Ｔ）を提供する。電気出力（Ｖ）は、各エンジンのオルタネータから提供される。合わせて２．５ｋＷ未満の電力出力を有する両エンジン。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがヘッドおよびオルタネータを有する１対のスターリングエンジンであって、前記２つのエンジンが、一方の振動が他方の振動を実質的に打ち消すように取り付けられている、１対のスターリングエンジンと、
前記エンジンの前記ヘッドを加熱するための少なくとも１つのエンジンバーナーと、
更なる熱を提供するための補助バーナーと、
前記エンジンバーナーおよび補助バーナーへのガス供給部と、
前記エンジンバーナーおよび補助バーナーへの空気供給部と、
前記エンジンバーナーおよび補助バーナーへのガスおよび空気の供給を制御する制御装置と、
前記エンジンバーナーおよび補助バーナーからの排ガスから熱を回収し、かつ前記システムからの熱出力を提供するための熱交換器と、
前記システムからの電気出力を提供する前記オルタネータへの電気接続部であって、前記両エンジンが合わせて２．５ｋＷ未満の電力出力を有する、電気接続部と、
を備える、家庭用熱電併給システム。
【請求項２】
前記２つのエンジンが共通のハウジングを共有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記２つのエンジンがそれぞれ各エンジン自体の独立した内部ガス空間を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記２つのエンジンが互いに取り付けられている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記２つのエンジンが共通の支持体に取り付けられている、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記エンジンが、該エンジンのヘッドが互いに隣接した状態で取り付けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記エンジンバーナーが、前記エンジンヘッドの周りに組み立てられるようになっているセグメント化された構造を有する、少なくともいくつかの構成要素を有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくともいくつかの構成要素が、前記エンジンから取り外し可能である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記エンジンが共通のバーナー要素を共有している、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
各エンジンが各エンジン自体の排ガス出口に対応づけられている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
各排ガス出口が各排ガス出口自体のバルブを有する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
各エンジンが各エンジン自体のバーナーに対応づけられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記エンジンおよび補助バーナーが５０ｋＷ未満の最大熱出力を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用熱電併給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
詳しくは、本発明は、スターリングエンジン技術を使用する家庭用熱電併給（ＤＣＨＰ）システムに関する。このようなシステムの例は、国際公開第０３／０４２５６６号、国際公開第０４／１０１９８２号および国際公開第０４／８５８９３号に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スターリングエンジン内のディスプレーサおよびパワーピストンが往復運動すると、これらディスプレーサおよびパワーピストンのために、往復運動の方向にスターリングエンジン全体の振動が生じる。これを打ち消すために、大きな吸収質量体が、エンジンに弾性的に装着されており、かつスターリングエンジンの振動に対し逆位相で振動する（詳細には、国際公開第０３／０４２５６６号に示されている）ように設定されている。このことは、エンジン振動を実質的に相殺する効果を有する。しかし、このことはまた、システム全体の質量を極めて増大する効果をも有する。
【０００４】
さらに、この吸収質量体は、少なくとも１つのばねによってエンジンに装着されており、該質量体およびばねは、最も一般的な動作周波数に合わせた最大の振動減衰を提供するように、調整されている。実際には、この周波数には、正常運転時におそらく幾分かの変動が起こる。また、始動などの過渡運転の間には、エンジンは、吸振が合わせられている周波数から幾分離れて動作している。したがって、この合わせられた周波数から離れてエンジンが動作している間、エネルギは失われ、騒音／振動レベルは上昇する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、
それぞれがヘッドおよびオルタネータを有する１対のスターリングエンジンであって、該２つのエンジンは、一方の振動が他方の振動を実質的に打ち消すように取り付けられている、１対のスターリングエンジンと、
エンジンのヘッドを加熱するための少なくとも１つのエンジンバーナーと、
更なる熱を提供するための補助バーナーと、
エンジンバーナーおよび補助バーナーへのガス供給部と、
エンジンバーナーおよび補助バーナーへの空気供給部と、
エンジンバーナーおよび補助バーナーへのガスおよび空気の供給を制御する制御装置と、
エンジンバーナーおよび補助バーナーからの排ガスから熱を回収し、かつシステムからの熱出力を提供するための熱交換器アセンブリと、
システムからの電気出力を提供するオルタネータへの電気接続部であって、両エンジンが合わせて２．５ｋＷ未満の電力出力を有する、電気接続部と、
を備える、家庭用熱電併給システムが提供される。
【０００６】
したがって、本発明は、初めて、１対のスターリングエンジンを有する家庭用熱電併給システムを提供する。
【０００７】
このようなシステムの利点は、２つのエンジンが互いの振動を打ち消すように配置されているため、大きな吸収質量体がもはや必要とされないことである。所定の電力出力に関し、これら２つのエンジンの質量は、吸収質量体を有する単一のエンジンの質量より少ない。
【０００８】
また、これらのスターリングエンジンは動的システムであるため、これらは、連携して運転されて、動作周波数の範囲で互いに対して適合しながら動的振動吸収を提供することができる。したがって、吸収質量体が特定の周波数に合わせられているという上述の問題は、回避され得る。
【０００９】
均衡のとれた対のスターリングエンジンを使用するというアイデアは、特定の用途のためにこれまでに提案されている。例えば、このアイデアは、電源として放射性同位元素を使用する遥かなる宇宙旅行のために設計された宇宙船内の電源を提供するために、ＮＡＳＡによって開示されている。例えば、Ｌａｎｎｙ  Ｇ．ＴｈｉｅｍｅおよびＪｅｆｆｒｅｙ  Ｇ．Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ著の「ＮＡＳＡ  ＧＲＣ  Ｓｔｉｒｌｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ（ＮＡＳＡ／ＴＭ−２００３−２１２４５４）」、ならびにＪｅｆｆｒｅｙ  Ｇ．ＳｃｈｒｅｉｂｅｒおよびＬａｎｎｙ  Ｇ．Ｔｈｉｅｍｅ著の「Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ＮＡＳＡ  ＧＲＣ  Ｓｔｉｒｌｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（ＮＡＳＡ／ＴＭ−２００４−２１２１９６９）」を参照されたい。
【００１０】
また、このアイデアは、また、Ｓｕｎｐｏｗｅｒ  Ｉｎｃ．によっても使用されている。例えば、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｅｎｇｉｎｅ−Ｐｏｗｅｒｅｄ  ３Ｋｗ（ｅ）  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｓｅｔ」という名称の文献（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ２４  ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｓｏｃｉｅｔｙ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｖｏｌｕｍｅ  ５．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １９８９）においてである。これは、米国軍の使用に適した発電機において、均衡のとれた対のスターリングエンジンを使用することに言及している。この対は、ガス燃焼ナトリウムヒートパイプを使用し、３ｋＷ（ｅ）の電気出力を有する。
【００１１】
１９９５年１１月５〜８日東京（日本）で開催された第７回Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｔｉｒｌｉｎｇ  Ｃｙｃｌｅ  Ｍａｃｈｉｎｅｓにおいて提示された、Ｎｅｉｌ  Ｗ．ＬａｎｅおよびＷｉｌｌｉａｍ  Ｔ．Ｂｅａｌｅ著の第２のＳｕｎｐｏｗｅｒの文献、「Ａ  ５ｋＷ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｒｅｅ−Ｐｉｓｔｏｎ  Ｓｔｉｒｌｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ」は、５ｋＷのシステムを開示している。これは、携帯用製材鋸に給電するために特に設計されたものである。これはまた、小規模の天然ガス燃焼による熱電併給に適しているとも述べられている。しかし、このようなシステムがどのように実施されるかに関しては、情報は提供されていない。また、この電力出力のエンジンは、殆どの家庭環境に適していない。
【００１２】
２つのエンジンが取り付けられ得る多くの仕方がある。両エンジンは、共通のハウジングを共有することができる。この場合、ハウジング内のガス空間の部分は、両方のエンジンに共通である。両エンジンは、それぞれのエンジンが該エンジン自体の独立した内部ガス空間を有する、互いに直接に取り付けられた２つのエンジンであってもよく、または、共通の支持体上に取り付けられた２つの独立したエンジンであってもよい。
【００１３】
各エンジンは、熱源によって加熱される高温端を有する。両エンジンは、ヘッド同士が互いから最も離れたところにあるように取り付けられてもよい。しかし、両エンジンは、２つのエンジンのヘッド同士が互いに隣接しているように、取り付けられることが好ましい。これにより、両ヘッドが、共通のバーナーアセンブリの少なくともいくつかの要素を共有することが可能になる。
【００１４】
エンジンがヘッド対ヘッド構造で取り付けられる場合、バーナーアセンブリは、両エンジンヘッドの周りに組み立てられるようになっているセグメント化された構造を有する、少なくともいくつかの構成要素を有することが、好ましい。これにより、エンジンが所定の位置に置かれた後に、バーナーアセンブリが据付けられ得、また、バーナーアセンブリが日常保全のために取り外されることが可能になる。
【００１５】
２つのエンジンヘッドは、共通のバーナー要素を共有することができる。これにより、両方のエンジンヘッドを加熱するために、共通の燃料供給を使用することが可能になる。この場合、各エンジンは、各エンジン自体の排ガス出口に対応づけられていることが好ましく、また、各排ガス出口は制御弁を有することが好ましい。これにより、各エンジンヘッドの温度特性を、幾分独立して制御しかつ均衡させることができる。
【００１６】
あるいは、各エンジンは、各エンジン自体のバーナーアセンブリに対応づけられ得る。これにより、バーナーへの可燃性ガスの流量を制御することによって達成され得る、個々のエンジン特性のより大きな制御が可能になり、また、２つのバーナーのために単一の排気口を設けることが可能になり、それによって、設計が単純化される。
【００１７】
熱交換器アセンブリは、２つのバーナーのために個別の熱交換器を備えてもよい。しかし、単一の熱交換器がエンジンバーナーおよび補助バーナーの両方からガスを受け入れることが、好ましい。
【００１８】
本発明による発電システムの例を、添付図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１のシステムの概略図である。
【図２】第１のシステムのバーナーおよび排気アセンブリの、より詳細な図である。
【図３】第２のシステムの、図１と同様の概略図である。
【図４】第２のシステムのバーナーおよび排気アセンブリの、より詳細な図である。
【図５Ａ】燃焼排ガスコレクタの分解図である。
【図５Ｂ】コレクタマニホールドを示す、図５ａの線Ｘ−Ｘから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、第１のリニアフリーピストンスターリングエンジン１および第２のリニアフリーピストンスターリングエンジン２を示す。各エンジンは、ヘッド３と、冷媒回路（図示せず）によって冷却される被冷却領域４と、電力が１つまたは複数の電気出力Ｖとして発生されるオルタネータ領域５と、を有する。スターリングエンジンのこれらの態様は全て、当分野において周知である。
【００２１】
エンジン１、２は、軸方向に位置合わせされた構造で配置されている。両エンジンは、図１に示すように、同一のハウジングを共有してもよい。この場合、エンジンは依然として概ね従来の設計のままであるが、このエンジンヘッドは閉じたドームを有するのではなく、該エンジンヘッドは、これもまた開放されている隣接するエンジンのヘッドに対し、高温端で露出している。あるいは、２つの独立したエンジンが、互いに直近まで接近して取り付けられてもよい。これらは、一方によって発生された力が他方に伝達されるように、しっかりとまたは弾性的に、互いに直接接続されているか、または共通のハウジングに接続されていなければならない。エンジンアセンブリ全体は、均衡のとれた配置にもかかわらず依然として生じる小さな振動を吸収するために、弾性取り付け部材（図示せず）上に取り付けられている。
【００２２】
２つのエンジンのヘッド３には、両方のヘッドに共通である、複数の長手方向に延びるフィン６が設けられている。これらは、代わりに、環状フィンまたは別々のピン状フィンであってもよい。
【００２３】
図１に示すように、単一のバーナー７は、共通の両ヘッド３を包囲して、両方に熱を提供する。しかし、各ヘッド３には、各ヘッド３自体の環状燃焼排ガスコレクタ８が設けられている。バーナーおよび燃焼排ガスコレクタの配置を、図２を参照しながら、以下に更に詳細に説明する。
【００２４】
燃焼排ガスコレクタ８は、熱交換器アセンブリ１０へ続いている。この熱交換器アセンブリ１０が、家庭用の水および空間の加熱に用いられる熱出力Ｔを発生させる。この熱交換器は、第１のチャンバ１１と、第２のチャンバ１２と、第３のチャンバ１３と、に分けられている。第１のチャンバ１１内には、補足バーナー１４がある。補足バーナー１４は、補足バーナー１４自体のガス／空気供給部を有しており、かつエンジンバーナー７から独立して操作可能である。エンジンバーナー７および補足バーナー１４は、制御装置Ｃによって制御される。この補足バーナー１４により、システムは、エンジンバーナー７のみによって可能であるのより大きな熱需要を満たすことができる。補足バーナー１４は、熱交換器１０を通って受熱液が循環するための螺旋状通路を提供する第１の熱交換器コイル１５に向かって、径方向外側に燃焼する。次いで、補足バーナーからの排ガスは、水平な邪魔板１６の周りを通過し、中央に延びるダクト１７に沿って第３のチャンバ１３へと供給される。燃焼排ガスコレクタ８からの排ガスは、第２のチャンバ１２の中央部に供給され、そこで、第１のコイル１５の螺旋状通路の延長部である第２の熱交換器コイル１８の方へ、径方向外側に流れる。これらのガスは、下部邪魔板１９の周りを通過して第３のチャンバ１３へと流れ、そこで、これらのガスは、第１のチャンバ１１からのガスと合わさり、その後、第３の熱交換器コイル２０（先のコイルの延長部）を通過し、燃焼排ガス出口２１を通って外に出る。この時点で、これらのガスは、これらのガスの温度がその混合物の露点未満になる点まで冷却されており、凝縮が生じ、熱回収プロセスの効率を最大にする。凝縮液は、当該技術で周知である適切なトラップ装置を経由し、凝縮液ドレン２２を通って流出する。
【００２５】
バーナーアセンブリを、図２を参照しながら以下により詳細に説明する。
【００２６】
バーナー７は、接線方向に環状復熱チャネル３１へと続く燃焼ガス入口３０を備えており、それによって、流入ガスがこのチャネルの周りに渦巻く。バーナー７には、ガス供給と空気供給とが別々に供給されてもよく、ガスと空気とを予め混合したものが供給されてもよい。チャネル３１は、環状邪魔板３２を有し、流入ガスは、バーナーに到達するためにはこの環状邪魔板３２の周囲を流れなければならない。これにより、チャネル３１が、このプロセスにおいて、出て行く排ガスから熱を吸収することができる。復熱チャネル３１内には、第１の混合物分配板３３および第２の混合物分配板３４があり、これらの混合物分配板は、流入混合物をバーナーメッシュ３５に対し確実に均一に分配する。
【００２７】
バーナーメッシュ３５は環状構造を有しており、この環状構造は、例えば編み／織り金網、セラミックフォーム、セラミックプラークまたは他の任意の適切な材料などの、任意の公知の材料から形成されてもよい。メッシュ３５は、以下に説明する組立および保守を容易にするために、２つの半円部分に分割されている。
【００２８】
燃焼したガスは、一旦、熱をエンジンヘッド３に渡すと、図５ａおよび５ｂでより詳細に示されている燃焼排ガスコレクタ８に入る。各コレクタは、内側部４０と外側マニホールド４１とを備える。内側部４０は、セラミックであり、かつ円周方向に間隔をおいて配置された複数の入口４２を有し、この複数の入口４２は、広がっているインボリュート状の半径方向チャネル（図示せず）を介して、マニホールド４１内へ排出する複数の出口４３へと続いている。これにより、ガスは、一旦、マニホールド４１に入ると、マニホールドの円周の周りを滑らかに流れ続け、接線方向出口４４から出て熱交換器ヘッドへと供給されることが、確実になる。
【００２９】
コレクタ内側４０は、内部チャネルのインボリュート線に沿って分割されている２つの半環状の半セグメントからなるセラミック材料から形成されている。ガスケット（例えばセラミック繊維マットやニッケル含有グラファイト）４５が、該半分体の間にクッション効果を持たせるため、またガスのいかなる流れをも阻止するため、該半分体の間に設けられている。
【００３０】
マニホールド４１もまた、１対の半環状セグメントから組み立てられている。このマニホールドは、マニホールド自体の内表面上に位置決めフランジ４６を有する。これらのフランジ４６は、組み立てられると内側部４０のセグメント同士を押しつけて一体にし、その結果、内側部４０が、マニホールド４１の径方向最も外側の部分に環状流路４７を形成するようになっている。図５ａから明らかなように、マニホールド４１の２つの半分体の間の割れ目は、内側部の割れ目から９０°ずれており、貫流を防止し、かつ漏れのリスクを最小にしている。マニホールド４１の２つの部分は、ガスケットによってシールされた接続部と共にぴったりと嵌合する、重なり合う端部を有する。
【００３１】
エンジンアセンブリは残留振動レベルを最小限にするように設計されているが、結合されたアセンブリは、特に、例えば始動やグリッド接続／切断などの過渡運転の間、まだある程度は振動し、これにより、セラミックワッシャなどの固定シールにとっての困難が生じ得る。したがって、可撓性シールが、バーナーアセンブリとエンジン１、２との間に設けられている。図２に示すように、この境界面は、上部環状可撓性シール５０と下部環状可撓性シール５１とによって、シールされている。バーナーの熱からこれらのシールを保護するため、およびエンジンの運転効率を最大にするために、上部冷媒回路５２が、上部環状可撓性シール５０の真下に設けられ、下部冷媒回路５３が、下部可撓性シール５１の直上に設けられている。この冷媒回路は、エンジン１、２の低温部分４に流体を循環させる冷媒回路に対し、直列であっても、並列であってもよい。
【００３２】
上述のバーナー装置の組み立てを、以下に説明する。
【００３３】
理想的には、最初に、エンジン対１、２の周りにバーナーが水平に組み立てられ、その後、このモジュールが、機器内の所定の位置に取り付けられる。しかし、エンジン対１、２の上端部を機器内に取り付けた状態で、組み立てを行うことも可能である。このような鉛直方向のアセンブリに対して、保守作業のためのバーナーの取り外しも、任意に行われる。
【００３４】
バーナーアセンブリは、上下のバーナー支持板の間に取り付けられ、これらの支持板のそれぞれは、２部分構造（内側６０、６１と外側６９、７４）を有することができ、エンジンが本来の位置にある時に外側部分６９、７４が据付けられることができるようになっている。
【００３５】
まず初めに、上下の内側バーナー支持板６０、６１が、製造の間にエンジンにろう付けされる。次いで、上部断熱ブロック６２および下部断熱ブロック６３が、それぞれの内側バーナー支持体に隣接してエンジンの周りに外嵌される。これらもまた、２部分の半環状構造である。これら２つの部分の接合面は、例えばセラミック繊維マットと共に挟着されているか、または、代わりにかみ合う波形を有し、これらの波形は、放射経路が真っ直ぐに接続部を通るのを防止する役目もする。
【００３６】
次いで、燃焼排ガスコレクタ（図５ａに示す）の内側部４０が、所定の位置に置かれる。マニホールド４１が、上述の通り、内側部４０に外嵌される。次いで、半環状断熱支持ブロック６８が、２つの燃焼排ガスコレクタ８の各側面に、位置づけられる。
【００３７】
上部外側バーナー支持板６９が、上部内側バーナー支持板６０へ、所定の位置に溶接される。上部環状可撓性シール５０と、ろう付けされたシールド支持リング６９Ａを有する上部冷媒チャネル５２（上部環状可撓性シール５０および上部冷媒チャネル５２の両方は、エンジン２に外嵌するのに十分な大きさがあるため、単一の環状片であってもよい）とが、エンジンの下方から押し上げられる。上部環状可撓性シール５０の上部が、上部外側バーナー支持板６９の最も外側の縁部に外嵌される。
【００３８】
次いで、分配板３３、３４およびバーナーメッシュ３５（これらのそれぞれが２つの半円形セグメントから形成される）を含むバーナー本体が、バーナー本体が確実に接線方向のガスコレクタ出口４４の周りに外嵌するようにしながら、先の諸構成要素の周りに組み立てられる。様々なセグメント間の接続部は、しっかりと嵌合してかみ合う接続部であり、これらのかみ合う接続部には、漏れを防止するためにガスケットが嵌合されている。冷媒チャネル５２は、復熱チャネル３１から貫通して固定されたボルト７０を使用して、バーナー本体に対して固定される。締付けリング７１が、上部環状可撓性シール５０の周りに外嵌されて、該シールを定位置に固定する。
【００３９】
次いで、ろう付けされたシール支持リング７２を有する下部冷媒チャネル５３が、下方から押され、復熱チャネル３１内からボルト７３を使用して、所定の位置にボルトで固定される。次いで、下部外側バーナー支持板７４が、下部内側バーナー支持板６１上へ溶接される。
【００４０】
２片構造を有する邪魔板３２は、上部混合物分配板３３の周りに外嵌され、ボルト７５によって所定の位置に固定される。これもまた２片構造を有するバーナー入口板７６は、燃焼排ガス出口４４の周りにバーナー本体が外嵌するように留意しながら、バーナー本体の外側位置決めリップ７７の周りに外嵌される。２つの半分体の間の接続部には、開口しないようにしっかりしたガスケットが嵌合されており、その一方で、燃焼排ガス出口４４には、可燃性混合体の漏れを防止するために気密シールが嵌合されている。締付けリング７８が、図示するように、バーナー入口板７６の周りに外嵌される。
【００４１】
次いで、下部環状可撓性シール５１が、下方から押されて、外側下部バーナー支持板７４の外縁部とシール支持リング７２のリップとの周りに圧着される。締付けリング７９が、締付けリング７１と同様に該下部シールの周りに外嵌される。
【００４２】
上述の手順において、冷却チャネル５２、５３は一体型の環状構成要素である。しかし、環状構成要素の全てを分割して、バーナーアセンブリ全体を半環状セグメントに分けることができるようにする方が、より簡単であり得る。これらの２つの冷却チャネルセグメントは、適宜、セラミックマットやガスケットで全ての接続部をしっかりとシールして、ヒーターヘッドの周りの適切な場所に置かれる。
【００４３】
例えば火炎プローブ、点火器および熱電対などの他の構成要素は、本明細書には示していないが、必要に応じて従来の仕方で据付けられる。
【００４４】
本発明の第２の例を、図３および４に示す。
【００４５】
大部分の構成要素は、第１の例に示した構成要素と同一であり、同一の符号によって示されている。
【００４６】
違いは、今度は２つのバーナーメッシュ３５ａ、３５ｂがあり、それぞれが、それ自体の可燃性ガス８０の供給を有していることである。これら２つのバーナーメッシュ３５ａ、３５ｂの間には単一の燃焼排ガスコレクタ８１があり、この単一の燃焼排ガスコレクタ８１が、先の例における２つの入口ではなく、熱交換器１０の第２のチャンバ１２へ入る単一の入口のみを提供している。
【００４７】
２つのバーナーのそれぞれがそれ自体のガス／空気流を有しているので、各流れは、個々のバーナーのための制御装置Ｃによって制御され得る。例えば、先の国際公開第２００４／０８５８９３号に説明されているマルチポートスプリッタである。スプリッタバルブはまた、補足バーナー１４に供給するためにも使用され得る。これにより、完全に独立して制御可能な２つのスターリングエンジンを有するシステムが提供される。あるいは、マルチポートスプリッタバルブの代わりに２つの連続した２ポートスプリッタバルブが使用され得、一方のスプリッタバルブは、両エンジンと補足バーナーとの間で流れを分割し、エンジン分岐内の次のスプリッタバルブは、エンジンバーナー間の分流を制御することができる。
【００４８】
対照的に、第１の例における２つのエンジンの制御は、出口４４内のソレノイド駆動のバタフライバルブを介して行われる。
【００４９】
冷媒回路５２、５３を通る水の循環もまた、上述で言及したようにバーナーを制御することによって高温端の温度が制御されるのと同様に制御されて、エンジンの低温部分の温度を制御する。
【００５０】
エンジンヘッドに対するバーナーの軸方向の位置は、各エンジンが真の逆相で動作し、潜在的な不均衡な振動が最小限にされるように、各エンジンの動作を均衡させるために、組み立ての間に調整されて各スターリングエンジンヘッドに提供される熱を均衡させることができる。軸方向の位置はまた、定期点検の間に変更することもでき、経時的な均衡状態の変化を補正することが可能である。
【００５１】
２つのエンジンヘッドの温度が（上述のとおり）独立して制御され得るため、両エンジンは、運転中に均衡させることができる。このような制御は、上述で言及した軸方向の位置決めを制御することに加えて、望ましいものである。なぜなら、燃焼速度の差が要求され得るように、エンジンの特性が拡張され得るからである。あるいは、２つのエンジンヘッドの温度が共に上昇することが必要であることがあり得るが、両エンジン間の製作公差のばらつきや上下エンジン間に生じる運転中の重力由来の差により、結果的に、同一速度で加熱された場合であっても、ヘッド温度にばらつきが出ることがあり得る。独立した制御は、このばらつきを防止することができる。
【００５２】
上述の諸設計は鉛直の向きでエンジン対を使用しているが、上述の諸構造のうちのいずれも、水平構造で使用することが可能である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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