(57)【要約】【課題】  より多くの受熱量を確保可能な、さらには直列平行に配置された２つの気筒の気筒間ピッチに対する制約となることを回避或いは抑制可能な、また無効容積の増大を抑制可能なスターリングエンジンの作動流体流路構造を提供する。【解決手段】  スターリングエンジンの作動流体流路構造は、スターリングエンジン１０が備える直列平行に配置された２つの気筒２０、３０に対して設けられる高温側流路部材５１Ａおよび低温側流路部材５１Ｂを備える。流路部材５１Ａ、５１Ｂそれぞれは、加熱器４７から気筒２０、３０のうち、対応する気筒に作動流体を流入させるにあたり、対応する気筒のシリンダ端面がなす円形Ｓ１を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能としている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２気筒α型のスターリングエンジンが備える直列平行に配置された２つの気筒のうち、少なくとも一方の気筒に対して設けられ、
前記２つの気筒間に設けられた加熱器から前記２つの気筒のうち、対応する気筒に作動流体を流入させるにあたり、対応する前記気筒のシリンダ端面がなす円形を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能な作動流体流路部を備えたスターリングエンジンの作動流体流路構造。
【請求項２】
前記作動流体流路部が、さらに前記円形に外接する方形の範囲内で作動流体を受け入れ可能とする請求項１記載のスターリングエンジンの作動流体流路構造。
【請求項３】
前記加熱器が、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、
前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側へ向かって次第に前記方形状の流路形状となる流路を備える請求項２記載のスターリングエンジンの作動流体流路構造。
【請求項４】
前記加熱器が、作動流体を流通させる複数の配管を備えるとともに、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、
前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側の端部で、前記端部形状に応じて作動流体の案内溝を複数形成しつつ、前記方形がなす範囲内で拡大した流路形状を有する流路を備える請求項２記載のスターリングエンジンの作動流体流路構造。
【請求項５】
前記加熱器が、作動流体を流通させる複数の配管を備えるとともに、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、
前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側の端部で、前記方形がなす範囲内で開口し、且つ前記複数の配管それぞれに対応させて設けられた作動流体の案内孔それぞれによって構成される流路を備える請求項２記載のスターリングエンジンの作動流体流路構造。
【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作動流体流路構造に関し、特に２つの気筒が直列平行に配置された２気筒α型のスターリングエンジンについてのスターリングエンジンの作動流体流路構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車やバス、トラック等の車両に搭載される内燃機関の排熱や工場排熱を回収するために、スターリングエンジンが注目されてきている。スターリングエンジンは高い熱効率が期待できる上に、作動流体を外から加熱する外燃機関であるために、熱源を問わず、ソーラー、地熱、排熱といった各種の低温度差代替エネルギーを活用でき、省エネルギーに役立つという利点がある。
２つの気筒が直列平行に配置された２気筒α型のスターリングエンジンが備える熱交換器の熱交換性能に関する技術である点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１で開示されている。またこのほかスターリングエンジンが備える冷却器、再生熱交換器、加熱器を直方体とした構造を開示している点で、作動流体の流路構造上、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献２で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６００８号公報
【特許文献２】特開平１０−３１８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２つの気筒が直列平行に配置された２気筒α型のスターリングエンジンでは、２つの気筒間に作動流体を加熱するための加熱器が設けられる。この点、２つの気筒間に加熱器を設けるにあたっては、加熱器の端部形状それぞれを対応する気筒それぞれのシリンダ端面がなす円形に合わせることが、構造上合理的であると考えられる。ところがこの場合には、加熱器の受熱量増加を図る上で、端部形状がその制約となってしまうことになる。具体的には例えば加熱器が多管式熱交換器（shell and tube exchanger, tubular exchanger）である場合には、伝熱管の本数を増やすことで受熱量の増加を図ることが考えられるところ、この場合には、伝熱管の本数が加熱器の端部においてシリンダ端面がなす円形に収まる範囲内に制限されてしまうことになる。
【０００５】
このため作動流体の流路構造は、受熱量の増加を図る観点からは、加熱器を設けるにあたって加熱器の端部形状をシリンダ端面がなす円形に合わせることを要しない構造であることが望ましいといえる。
一方、スターリングエンジンは車載される場合は勿論のこと、その他の場合であっても一般にコンパクトであったほうが好ましいといえる。この点、２つの気筒が直列平行に配置された２気筒α型のスターリングエンジンでは、スターリングエンジン全体をコンパクトに構成するにあたり、気筒間ピッチを可能な限り縮小することが必要とされる。このため作動流体の流路構造は、同時に気筒間ピッチに対する制約となることを回避或いは抑制可能な構造であることが望ましい。
またスターリングエンジンにおいては、無効容積の増大は出力の低下を招くことになる。このため作動流体の流路構造は、さらに無効容積の増大を極力抑制可能な構造であることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、より多くの受熱量を確保可能な、さらには直列平行に配置された２つの気筒の気筒間ピッチに対する制約となることを回避或いは抑制可能な、また無効容積の増大を抑制可能なスターリングエンジンの作動流体流路構造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】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は２気筒α型のスターリングエンジンが備える直列平行に配置された２つの気筒のうち、少なくとも一方の気筒に対して設けられ、前記２つの気筒間に設けられた加熱器から前記２つの気筒のうち、対応する気筒に作動流体を流入させるにあたり、対応する前記気筒のシリンダ端面がなす円形を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能な作動流体流路部を備えたスターリングエンジンの作動流体流路構造である。
【０００８】
また本発明は前記作動流体流路部が、さらに前記円形に外接する方形の範囲内で作動流体を受け入れ可能とする構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明は前記加熱器が、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側へ向かって次第に前記方形状の流路形状となる流路を備える構成であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は前記加熱器が、作動流体を流通させる複数の配管を備えるとともに、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側の端部で、前記端部形状に応じて作動流体の案内溝を複数形成しつつ、前記方形がなす範囲内で拡大した流路形状を有する流路を備える構成であることが好ましい。
【００１１】
また本発明は前記加熱器が、作動流体を流通させる複数の配管を備えるとともに、対応する前記気筒側で前記方形に合わせるようにした端部形状を有し、前記作動流体流路部が、対応する前記気筒側の端部で前記円形状の流路形状を有するとともに、前記加熱器側の端部で、前記方形がなす範囲内で開口し、且つ前記複数の配管それぞれに対応させて設けられた作動流体の案内孔それぞれによって構成される流路を備える構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より多くの受熱量を確保できる。また本発明によればさらには直列平行に配置された２つの気筒の気筒間ピッチに対する制約となることを回避或いは抑制でき、また無効容積の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】スターリングエンジンの概略構成図である。
【図２】実施例１にかかる高温側流路部材の外観図である。
【図３】実施例１にかかる高温側流路部材の加熱器側からの正面図である。
【図４】加熱器を端部側から見た図である。
【図５】流路部材周辺部の様子を示す斜視図である。
【図６】増加可能な伝熱管の本数の一例を示す説明図である。
【図７】実施例２にかかる高温側流路部材の外観図である。
【図８】実施例３にかかる高温側流路部材の外観図であり、（ａ）は加熱器側から見た外観図、（ｂ）は高温側シリンダ側から見た外観図となっている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造を備えるスターリングエンジン１０を模式的に示す図である。スターリングエンジン１０は、２気筒α型のスターリングエンジンである。スターリングエンジン１０は、クランク軸線ＣＬの延伸方向と気筒配列方向Ｘとが互いに平行になるように直列平行に配置された２つの気筒である高温側気筒２０および低温側気筒３０を有している。高温側気筒２０は膨張ピストン２１と高温側シリンダ２２とを、低温側気筒３０は圧縮ピストン３１と低温側シリンダ３２とをそれぞれ備えている。ピストン２１、３１の頂面はそれぞれ球面状に形成されている。ピストン２１、３１は互いに径が等しくなっており、シリンダ２２、３２も互いに径が等しくなっている。圧縮ピストン３１は、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が設けられている。
【００１６】
高温側シリンダ２２の上部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２つの気筒２０、３０間で作動流体を流通させる複数の配管である複数の伝熱管４７１を備えた多管式熱交換器となっており、本実施例では具体的には車両に搭載されたガソリンエンジンの排気管１００の内部に配置されている。この点、スターリングエンジン１０は、排気ガスの流通方向Ｖ１に対して、クランク軸線ＣＬの延伸方向（換言すれば気筒配列方向Ｘ）が平行になるように配置されている。加熱器４７において、作動流体は高温熱源を構成する流体である排気ガスから回収した熱エネルギーにより加熱される。
低温側シリンダ３２の上部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。
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。再生器４６は具体的には、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り、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。但しこれに限られず、作動流体には例えばＨｅ、Ｈ２、Ｎ２等の気体を適用することができる。
【００１７】
次にスターリングエンジン１０の動作について説明する。加熱器４７で作動流体が加熱されると、膨張して膨張ピストン２１が圧下され、これにより駆動軸（クランクシャフト）１１３の回動が行われる。次に膨張ピストン２１が上昇行程に移ると、作動流体は加熱器４７を通過して再生器４６に移送され、そこ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の上昇行程に伴って圧縮される。このようにして圧縮された作動流体は、今度は再生器４６から熱を奪いながら温度を上昇して加熱器４７へ流れ込み、そこで再び加熱膨張せしめられる。すなわち、かかる作動流体の往復流動を通じてスターリングエンジン１０が動作する。
【００１８】
ところで、本実施例ではスターリングエンジン１０の熱源が車両の内燃機関の排気ガスとなっていることから、得られる熱量に制約があり、その得られる熱量の範囲でスターリングエンジン１０を作動させる必要がある。そこで本実施例では、スターリングエンジン１０の内部フリクションを可能な限り低減させることとしている。具体的にはスターリングエンジン１０の内部フリクションのうち、最も摩擦損失が大きいピストンリングによる摩擦損失を無くすため、シリンダ２２、３２とピストン２１、３１との間で気体潤滑を行っている。
【００１９】
気体潤滑ではシリンダ２２、３２とピストン２１、３１の間の微小なクリアランスで発生する空気の圧力（分布）を利用して，ピストン２１、３１を空中に浮いた形にする。気体潤滑は摺動抵抗が極めて小さいため、スターリングエンジン１０の内部フリクションを大幅に低減させることができる。空中に物体を浮上させる気体潤滑には、具体的には例えば加圧流体を噴出させ、発生した静圧によって物体を浮上させる静圧気体潤滑を適用することができる。但しこれに限られず、気体潤滑は例えば動圧気体潤滑であってもよい。
【００２０】
気体潤滑が行われるシリンダ２２、３２とピストン２１、３１との間のクリアランスは数十μmとなっている。そして、このクリアランスにはスターリングエンジン１０の作動流体が介在している。ピストン２１、３１それぞれは、気体潤滑によりシリンダ２２、３２と非接触の状態、または許容できる接触状態で支持されている。したがってピストン２１、３１の周囲には、ピストンリングは設けられておらず、また一般にピストンリングと共に使用される潤滑油も使用されていない。気体潤滑では、微小クリアランスにより膨張空間、圧縮空間それぞれの気密が保たれ、リングレスかつオイルレスでクリアランスシールが行われる。
【００２１】
かかるスターリングエンジン１０では、さらに高温側気筒２０に対して高温側流路部材５１Ａが、低温側気筒３０に対して低温側流路部材５２Ａがそれぞれ設けられている。具体的には高温側流路部材５１Ａは加熱器４７と高温側シリンダ２２との間に設けられており、低温側流路部材５２Ａは冷却器４５と低温側シリンダ３２との間に設けられている。流路部材５１Ａ、５２Ａにはともに断熱性の高い材料が適用されている。具体的にはスターリングエンジン１０では、流路部材５１Ａ、５２Ａにともにセラミックが適用されている。スターリングエンジン１０において、流路部材５１Ａ、５２Ａは互いに同じ部品となっており、高温側流路部材５１Ａは高温側気筒２０側で、低温側流路部材５２Ａは低温側気筒３０側でそれぞれ同様のスターリングエンジンの作動流体流路構造を構成する作動流体流路部となっている。このため、次の説明ではこれら流路部材５１Ａ、５２Ａにつき、高温側流路部材５１Ａを例にして具体的に説明し、低温側流路部材５２Ａについてはその説明を省略する。
【００２２】
図２、図３に示すように、高温側流路部材５１Ａは、加熱器４７から高温側気筒２０に作動流体を流入させるにあたり、高温側気筒２０のシリンダ端面がなす円形Ｓ１を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能にしている。
また高温側流路部材５１Ａは、さらに円形Ｓ１よりも大きな方形の範囲内で、具体的には高温側気筒２０のシリンダ端面がなす円形Ｓ１に外接する方形Ｓ２の範囲内で作動流体を受け入れ可能にしている。
かかる高温側流路部材５１Ａは、具体的には高温気筒２０側の端部で円形Ｓ１状の流路形状を有するとともに、加熱器４７側へ向かって次第に方形Ｓ２状の流路形状となる流路Ｐ１を備えている。
なお、スターリングエンジン１０では、シリンダ２２、３２の径が互いに等しくなっていることから、低温側気筒３０のシリンダ端面がなす円形およびこの円形に外接する方形も、高温側気筒２０と同様に円形Ｓ１および方形Ｓ２となる。
【００２３】
一方、これに応じてスターリングエンジン１０では、図４に示すように加熱器４７が高温側気筒２０側および低温側気筒３０側で方形Ｓ２に合わせるようにした端部形状それぞれを有している。具体的には加熱器４７では、その端部それぞれにおいて複数の伝熱管４７１を方形Ｓ２の範囲全体に亘って均等に配置するように構成することで、端部形状それぞれを方形Ｓ２に合わせるようにしている。この点、低温側気筒３０側では、図５に示すように加熱器４７と低温側気筒３０との間に位置する冷却器４５および再生器４６でも、作動流体を流通させる内部流路の形状を方形Ｓ２に合わせているようにしている。このため冷却器４５および再生器４６は具体的には直方体状の形状を有している。
【００２４】
またスターリングエンジン１０では、図５に示すように加熱器４７を収容する部分の排気管１００が具体的には直方体状の形状を有している。この点、加熱器４７は図１に示す円弧状或いはＵ字形の形状に限られず、例えば排気管１００内に収容可能な範囲内で可能な限り大きく設けることもできる。そしてこれにより、最大限の伝熱面積の確保が可能になる。また加熱器４７では例えば複数の伝熱管４７１を互いに等長にすることもできる。そしてこれにより、複数の伝熱管４７１のうち、相対的に長さが短い伝熱管を流通する作動流体の作用が相対的に大きくなることで、スターリングエンジン１０の熱効率が低下することも防止できる。
【００２５】
次に本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造の作用効果について説明する。本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造では、流路部材５１Ａ、５２Ａそれぞれが、加熱器４７から気筒２０、３０のうち、対応する気筒に作動流体を流入させるにあたり、対応する気筒のシリンダ端面がなす円形Ｓ１を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能にしている。
このためこの作動流体流路構造では、加熱器４７の端部それぞれを円形Ｓ１に合わせる場合と比較して、例えば伝熱管４７１の本数を増やすことで、より多くの受熱量を確保できる。
【００２６】
またこの作動流体流路構造では、流路部材５１Ａ、５２Ａそれぞれが、さらに対応する気筒のシリンダ端面がなす円形Ｓ１に外接する方形Ｓ２の範囲内で作動流体の流入を受け入れ可能にしている。
このためこの作動流体流路構造は、加熱器４７の端部それぞれを円形Ｓ１に合わせる場合と比較して、気筒２０、３０間に流路Ｐ１を特段張り出させることなく、円形Ｓ１を超える範囲に及んで作動流体を受け入れ可能にすることができ、これにより気筒間ピッチに対する制約となることを回避或いは抑制しつつ、より多くの受熱量を確保できる。
また方形Ｓ２を含め、円形Ｓ１よりも大きな方形の範囲内で作動流体を受け入れ可能にすることで、この作動流体流路構造は、加熱器４７の端部それぞれを円形Ｓ１に合わせる場合と比較して、最大限の確保可能な伝熱面積をより大きくすることもできる。
一方、このように方形Ｓ２の範囲内で作動流体を受け入れ可能にすることで、この作動流体流路構造は、加熱器４７の端部それぞれを円形Ｓ１に合わせる場合と同等のコンパクト性も確保しつつ、より多くの受熱量を確保できる。
【００２７】
この点、より多くの受熱量を確保するにあたって、この作動流体流路構造では具体的には、加熱器４７の端部それぞれを円形Ｓ１に合わせる場合と比較して、図６に示すように約１．２７倍の面積比にほぼ等しい約１．２３倍の本数比で、伝熱管４７１の本数を増やすことができる。そして、伝熱面積は伝熱管４７１の本数に伝熱管４７１の表面積を掛けたものとなることから、この作動流体流路構造では、複数の伝熱管４７１が互いに等長である場合に、より多くの受熱量を確保するにあたっておよそ２５％の伝熱面積の増加を図ることができる。この点、伝熱管４７１の本数を増やすことは無効容積の増大にも繋がるところ、伝熱管４７１は無効容積の増大度合いに対して、より大きな度合いで伝熱面積を増大できる。このためこの作動流体流路構造は、加熱器４７が複数の伝熱管４７１を備えた多管式熱交換器である場合に好適である。
【００２８】
またこの作動流体流路構造では、流路部材５１Ａ、５２Ａそれぞれが、気筒２０、３０のうち、対応する気筒側の端部で、対応する気筒のシリンダ端面がなす円形Ｓ１状の流路形状を有するとともに、加熱器４７側へ向かって次第に方形Ｓ２状の流路形状となる流路Ｐ１を備えている。
このためこの作動流体流路構造は、例えば高温側シリンダ２２および加熱器４７といった異なる部材間をスムースに接続することで、気筒２０、３０間を往復流動する作動流体の流動損失も低減でき、同時に加熱器４７との間で分配されるようにして流通する作動流体の均一性も高めることで、熱交換性能を向上させることができる。
【００２９】
またこの作動流体流路構造では、対応する気筒２０、３０それぞれに頂面が球面状に形成されたピストン２１、３１を適用することで、ピストン２１、３１上昇時に加熱器４７の端部のうち、円形Ｓ１の範囲外、且つ方形Ｓ２の範囲内に対応する部分に対しても作動流体を行き渡らせることができ、これにより流通する作動流体の均一性をさらに高めることで、熱交換性能を向上させることもできる。
またこの作動流体流路構造では、流路部材５１Ａ、５２Ａに断熱性の高いセラミックを適用することで、作動流体の保温を図ることができるとともに、加熱器４７からシリンダ２２、３２に熱が伝わり、この結果、気体潤滑に悪影響が及ぶことも防止或いは抑制できる。
【実施例２】
【００３０】
本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造は、高温側流路部材５１Ｂおよび低温側流路部材５２Ｂによって構成されている。流路部材５１Ｂ、５２Ｂは以下に示す点以外、流路部材５１Ａ、５２Ａと実質的に同一のものとなっており、例えば流路部材５１Ａ、５２Ａの代わりに作動流体流路部としてスターリングエンジン１０に設けることができる。この点、本実施例では流路部材５１Ｂ、５２Ｂが互いに同じ部品となっていることから、次の説明ではこれら流路部材５１Ｂ、５２Ｂにつき、高温側流路部材５１Ｂを例にして具体的に説明し、低温側流路部材５２Ｂについてはその説明を省略する。
【００３１】
図７に示すように、高温側流路部材５１Ｂは流路Ｐ１の代わりに、高温側気筒２０側の端部で円形Ｓ１状の流路形状を有するとともに、加熱器４７側の端部で、加熱器４７の端部形状に応じて作動流体の案内溝Ｇを複数形成しつつ、方形Ｓ２がなす範囲内で拡大した流路形状を有する流路Ｐ２を備える点以外、高温側流路部材５１Ａと実質的に同一のものとなっている。
案内溝Ｇは具体的には加熱器４７から膨張ピストン２１の球面状の頂面に向かって作動流体を均一に流通させるにあたり、対応すべき部分に向かって、作動流体を案内できるようにそれぞれ設けられている。
なお、流路Ｐ２も、高温側気筒２０側から加熱器４７側に向かって流路形状が次第に拡大するように形成されている。
【００３２】
次に本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造の作用効果について説明する。本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造では、流路部材５１Ｂ、５２Ｂそれぞれが、加熱器４７側の端部で、加熱器４７の端部形状に応じて作動流体の案内溝Ｇを複数形成しつつ、方形Ｓ２がなす範囲内で拡大した流路形状を有する流路Ｐ２を備えている。
このためこの作動流体流路構造は、案内溝Ｇによって方形Ｓ２の範囲内で作動流体を受け入れ可能にしつつ、実施例１で前述した作動流体流路構造と比較して、さらに無効容積の増大を抑制でき、これにより出力の低下を抑制できる点で好適である。
【実施例３】
【００３３】
本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造は、高温側流路部材５１Ｃおよび低温側流路部材５２Ｃによって構成されている。流路部材５１Ｃ、５２Ｃは以下に示す点以外、流路部材５１Ａ、５２Ａと実質的に同一のものとなっており、例えば流路部材５１Ａ、５２Ａの代わりに作動流体流路部としてスターリングエンジン１０に設けることができる。この点、本実施例では流路部材５１Ｃ、５２Ｃが互いに同じ部品となっていることから、次の説明ではこれら流路部材５１Ｃ、５２Ｃにつき、高温側流路部材５１Ｃを例にして具体的に説明し、低温側流路部材５２Ｃについてはその説明を省略する。
【００３４】
図８に示すように、高温側流路部材５１Ｃは流路Ｐ１の代わりに、高温側気筒２０側の端部で円形Ｓ１状の流路形状を有するとともに、加熱器４７側の端部で、方形Ｓ２がなす範囲内で開口し、且つ複数の伝熱管４７１それぞれに対応させて設けられた作動流体の案内孔Ｈそれぞれによって構成される流路Ｐ３を備える点以外、高温側流路部材５１Ａと実質的に同一のものとなっている。
高温側気筒２０側の端部で円形Ｓ１状に形成された流路形状は、具体的には加熱器４７側に向かって凸となる球面状の流路形状に形成されており、この流路形状は膨張ピストン２１の球面状の頂面に対応させて設けられている。そして案内孔Ｈは、加熱器４７から膨張ピストン２１の球面状の頂面に向かって作動流体を均一に流通させるにあたり、対応すべき部分に向かって、作動流体を案内できるようにそれぞれ設けられている。
【００３５】
次に本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造の作用効果について説明する。本実施例にかかるスターリングエンジンの作動流体流路構造では、流路部材５１Ｃ、５２Ｃそれぞれが、加熱器４７側の端部で、方形Ｓ２がなす範囲内で開口し、且つ複数の伝熱管４７１それぞれに対応させて設けられた作動流体の案内孔Ｈそれぞれによって構成される流路Ｐ３を備えている。
このためこの作動流体流路構造は、案内孔Ｈによって方形Ｓ２の範囲内で作動流体を受け入れ可能にしつつ、実施例１や実施例２で前述した作動流体流路構造と比較して、さらに無効容積の増大を大幅に抑制できる点で好適である。
【００３６】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では、高温側気筒２０側と低温側気筒３０側とで作動流体流路部それぞれ（例えば流路部材５１Ａ、５１Ｂ）を同じとする場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、例えば高温側流路部材５１Ｂと低温側流路部材５１Ａとの組み合わせなども可能である。
また例えば上述した実施例１では、低温側流路部材５１Ｂを冷却器４５と低温側シリンダ３２との間に設けた場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、作動流体流路部は例えば加熱器と再生器との間や、再生器と冷却器との間に設けることなども可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    スターリングエンジン
２０    高温側気筒
２１    膨張ピストン
２２    高温側シリンダ
３０    低温側気筒
３１    圧縮ピストン
３２    低温側シリンダ
４７    加熱器
４７１  伝熱管
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ    高温側流路部材
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ    低温側流路部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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