(57)【要約】      （修正有）【課題】気体を素早く加熱、冷却し、且つ機械的摩擦抵抗によるエネルギーの損失を軽減して、効率よく動力を取り出すスターリングエンジンを提供する。【解決手段】ディスプレーサ１，２の形状を半円筒型にして、これを二個、長手の方向に連結し、尚且つ１８０度の位相差を以って固着する。シリンダー４を二個、シリンダー中央連結板を介して長手の方向に固着する。このシリンダー４の内部でディスプレーサ１，２を回転させて、シリンダー４内部の気体に加熱と冷却を交互に行い、加熱による膨張と、冷却による収縮とを繰り返す。シリンダー４内に発生した圧力差を動力として取り出すために、出力器８，９と出力回転子１１と気体遮断ブロックを設備する。出力回転子１１は、シリンダー４から送られてくる圧力を受けて回転する。出力回転子１１は回転主軸を、ディスプレーサ１，２の回転主軸と固着する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
スターリングエンジンにおいて、シリンダーを長手の方向に二個、シリンダー中央連結板を介して、連結固着した前記シリンダー二個を設備した前記当該スターリングエンジン。
【請求項２】
前記請求項１記載のシリンダー二個の内部に、半円筒型のディスプレーサを二個を、長手の方向に且つ１８０度の位相差を以って連結固着した前記ディスプレーサ二個を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項３】
前記請求項１のスターリングエンジンに出力器を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項４】
前記請求項１のスターリングエンジンの前記請求項３記載の出力器の内部に出力回転子を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項５】
前記請求項１のスターリングエンジンの前記請求項３記載の出力器の内部に、ストップ爪を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項６】
前記請求項１のスターリングエンジンの前記請求項３記載の出力器の内部に、気体遮断ブロックを設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項７】
前記請求項１のスターリングエンジンに気体流方向制御板を設備した、前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項８】
前記請求項１のスターリングエンジンの、前記請求項７記載の気体流方向制御板の内部に、逆流防止弁を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、スターリングエンジンにおける、気体を素早く加熱、冷却して膨張、収縮を繰り返しその圧力差により、動力を取り出すための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、加熱による膨張と、冷却による収縮とによる圧力差を生じさせて、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。この場合のピストンは、クランク機構に連結して作動していた。例えば、非特許文献１、スターリングエンジンの設計第一章２ページ，３ページ第八章２０２ページ、２０３ページ参照。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】  スターリングエンジンの設計、山下巌他４名共著、パワー社刊、発行所東京都豊島区長崎３−２９−２
【考案の概要】
【考案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、ディスプレーサ及び、出力ピストンが作動する時の、機械的摩擦抵抗が大きい、これは、ディスプレーサ及び出力ピストンが往復摺動運動であるためである。また出力ピストンをクランク機構に連結する方式のため、サイドスラストとして不均衡な力が掛かるためである。本考案は、この機械的摩擦抵抗を低減し効率よ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】  本考案は、シリンダーを二個、長手の向きで、シリンダー中央連結板を介して固着する。半円筒型のディスプレーサを二個、長手の向きで連結し、且つ１８０度の位相差を以って固着する、シリンダーの内部にこのディスプレーサを設備する。このディスプレーサが回転してシリンダー内の気体を加熱と冷却とを繰り返す構造である。【０００６】  本考案は、動力を取り出すための装置として出力器及び出力器の内部に出力回転子を設備する。出力回転子は、出力器の中心を軸として、回転する構造である。出力器及び出力回転子はシリンダー中央連結板を中心として左右各一個ずつ計二個設備する【０００７】  出力器の内部に、ストップ爪を設備する。ストップ爪は、出力回転子にかかる圧力を、爪の先端部で止めて出力回転子の回転方向を一方向だけに限定する。出力回転子とこれに固着してあるディスプレーサは同時、同方向に回転する。【０００８】  出力器の内部に気体遮断ブロックを設備する。この気体遮断ブロックの働きにより、出力回転子が回転運動をする事が出来る。
【考案の効果】
【０００９】  気体を交互に加熱、冷却するためのディスプレーサは、回転運動のため、慣性の法則により、機械的摩擦抵抗が少なくてすむ。また加熱、冷却を迅速に行う事ができる。動力を取り出すための出力器の内部の出力回転子は、回転運動なので、サイドスラスト等の摩擦抵抗が少ない機構である。これら二つの機構は、クランク機構を必要としないので、摺動摩擦抵抗や、サイドスラストによるエネルギーの損失が少ない。本考案は、効率良く動力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の形態を示す部分図
【図２】ディスプレーサ図
【図３】シリンダー分解図
【図４】気体流方向制御板Ａ図
【図５】出力器Ａ図
【図６】組立図
【図７】加熱器図
【図８】部品図
【図９】部品図
【図１０】部品図
【図１１】気体通路説明図
【図１２】部分図
【図１３】逆流防止弁が閉じた図
【図１４】作動説明図
【図１５】作動説明図
【図１６】作動説明図
【図１７】作動説明図
【図１８】作動説明図
【図１９】出力器Ｂ図
【考案を実施するための形態】
【００１１】  本考案の形態を説明する。シリンダーを二個、長手の向きでシリンダー中央連結板を介して固着する。
二個のディスプレーサを１８０度の位相差をつけて長手の向きで連結固着する。このディスプレーサをシリンダー内部で回転してシリンダー内の気体を加熱と冷却とを交互に繰り返す。ディスプレーサは、出力回転子と回転主軸を固着してあり、同時に同方向に回転する構造である。
【００１２】  動力を取り出すための装置として、出力器、出力回転子、気体遮断ブロック及びストップ爪を設備する。
【００１３】  気体は、シリンダー内から、再生器を通り、気体流方向制御板を通り出力器の気体進入口、気体退出口および気体通路に通じている、その間は密閉されていて中の気体は外部には漏れない構造である。
【００１４】  ストップ爪を出力器の内部に設備してある。ストップ爪は、出力回転子の斜面の部分に押されて沈み、出力回転子が通過すると元に戻る。再生器と出力器との間に気体流方向制御板を設備して気体流方向制御板の内に逆流防止弁を設備する。逆流防止弁の作動によって気体の進行する方向を制御する。
【００１５】  シリンダー、再生器、気体流方向制御板、出力器、出力器蓋、出力回転子、の各部品は、シリンダー中央連結板を中心にそれぞれが左右に各一個ずつ設備されている。以上が、本考案の形態である。
【００１６】  これを使用するときは、シリンダーＡ内のディスプレーサＡの断熱壁の無い側が加熱器側にある時、シリンダーＡ内の気体は加熱されて圧力が高まる。その圧力は、再生器を通り、気体流方向制御板Ａを通って出力器Ａの気体進入口、図１４符号１６に達する、図１４符号２２の気体遮断ブロックにより密閉された出力器Ａ内において周囲の壁に圧力が掛かる、出力回転子Ａは回転する構造であり、図１５の矢印の方向に回転する。さらに回転を続けて、出力回転子Ａの先端部の斜面の部分が気体遮断ブロックの斜面の部分に当たる図１６。出力回転子Ａはなおも回転を続けて、出力回転子Ａの斜面で気体遮断ブロックの斜面を押し退けて図１７、気体遮断ブロックを通過して元の位置に戻る図１４。通過する時の出力回転子Ａと気体遮断ブロックは、斜面で接していて気密は保たれる。
【００１７】  出力回転子Ａが逆転しないようにストップ爪が設備してあり図１７符号１９、出力回転子Ａがストップ爪に当たるときは、出力回転子Ａの斜面がストップ爪を押し退けて通過する図１８。出力回転子Ａが通過するとストップ爪はバネに押されて元の位置にもどる。
【００１８】  出力回転子が１８０度回転するとき出力回転子に連結して固着してあるディスプレーサも１８０度回転して、ディスプレーサの断熱壁の無い側が冷却器側に移動する。シリンダー内の気体は冷却されて収縮して気体は気体退出口から再生器を経てシリンダーに戻る。この時の出力器内の気体が気体退出口から出てゆくときに、出力回転子を回転させる力となる、この一連の動作がシリンダー中央連結板を中心にして右側と、左側で１８０度の位相差を以って作動する。
【００１９】  シリンダーＢ内のディスプレーサＢのディスプレーサ断熱壁の、無い方側が加熱側にあるとき、シリンダーＢの中の気体は加熱されて圧力が高まる。その圧力は、出力器Ｂにおいて出力回転子Ｂを回転させる力となる。出力器Ａ側の出力動作と出力器Ｂ側の出力動作とは１８０度の位相差を以って作動するので全体としては円滑に回転する。概略をまとめると、ディスプレーサの回転により、シリンダー内の気体に加熱と、冷却とを繰り返し、膨張と収縮とによる圧力差を生じさせる。その圧力を出力器に取り込み気体遮断ブロックの効果により出力回転子を回転させる。出力回転子の回転方向をストップ爪の作用で一方向に限定して回転力として取り込む。出力回転子とディスプレーサとＶプーリーを回転して動力を得る。
【符号の説明】
【００２０】１  ディスプレーサＡ
２  ディスプレーサＢ
３  シリンダーＡ
４  シリンダーＢ
５  シリンダー中央連結板
６  再生器
７  気体流方向制御板Ａ
８  出力器Ａ
９  出力器Ｂ
１０  出力器蓋
１１  出力回転子Ａ
１２  出力回転子Ｂ
１３  逆流防止弁
１４  加熱器
１５  冷却器
１６  気体進入口
１７  気体退出口
１８  ディスプレーサ断熱壁
１９  ストップ爪
２０  気体流方向制御板Ｂ
２１  Ｖプーリー
２２  気体遮断ブロック
２３  バネ
２４  気体通路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月8日(2013.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
スターリングエンジンにおいて、シリンダーを長手の方向に二個、シリンダー中央連結板を介して、連結固着した前記シリンダー二個を設備した前記当該スターリングエンジン。
【請求項２】
前記請求項１記載のシリンダー二個の内部に、半円筒型のディスプレーサを二個を、長手の方向に、且つ１８０度の位相差を以って連結固着した前記ディスプレーサ二個を設備した前記請求項１のスタ＾リングエンジン。
【請求項３】
前記請求項１のスターリングエンジンに出力器を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項４】
スターリングエンジンの出力器の内部に出力回転子を設備した請求項３に記載のスターリングエンジン。
【請求項５】
スターリングエンジンの出力器の内部にストップ爪を設備した請求項３に記載のスターリングエンジン。
【請求項６】
スターリングエンジンの出力器の内部に気体遮断ブロックを設備した請求項３に記載のスターリングエンジン。
【請求項７】
前記請求項１のスターリングエンジンに気体流方向制御板を設備した前記請求項１のスターリングエンジン。
【請求項８】
スターリングエンジンの気体流方向制御板の内部に逆流防止弁を設備した請求項７に記載のスターリングエンジン。