改良型傾斜板機構を用いた小型・高出力スターリングエンジンの開発

使用改进的斜板机构开发小型高输出斯特林发动机

• 批准号: 19917008
• 负责人: 川合 政人
• 金额: $ 0.49万
• 依托单位: Hakodate National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19917008/
• 关键词: スターリングエンジン; 廃熱利用発電; 傾斜板機構

スターリングエンジン(以下,SEとしるす)は廃熱利用に適した高効率のエンジンである.しかし小型SEはSE本来の熱効率の良さを持っていない.その理由として,実用型SEで出力向上のために行われる作動ガスの高圧化が困難であることが挙げられる.作動ガス高圧化は,機械損失の増加,軸トルク変動の増加によるフライホイールの大型化への対策が求められる.本研究では上記の問題を解決するため,改良型傾斜板機構,6気筒複動型構成,動力伝達用磁気継手を採用している.ピストン上下空間を利用する複動型はSEの高出力化のために採用実績の多い手法であるが,本研究で目指す廃熱利用エンジンでの採用例はほとんどない.低温度差熱源を利用する場合にはピストン駆動位相差は120度程度が望ましいが,その場合に複動型構成では6個のピストンを駆動することとなり機構が複雑になる.そこで申請者は傾斜板機構の一種である,Zクランク方式を改良した機構を採用した.Z型クランク軸の傾斜軸部に回転方向の運動を拘束したヨークを組み合わせる点は通常のZクランク方式と同様であるが,ヨークの運動拘束はフレームとボールリンクで連結する一般的な方法ではなく,ヨークに取付けた2個のローラベアリングがフレームに支持された各ガイド面を転動する方法とした.これにより6個のピストンを駆動する機構がわずか6個の転がり軸受(Zクランク軸受として2個,ヨーク軸受として2個,ヨーク拘束用として2個)のみで構成できた.性能計測の結果,機械効率は最大正味出力時で70%程度の値を示した.この値は既存の実用型スターリングエンジンに近い値であり,提案手法の有効性を確認できた.現段階では既存品を流用した磁気継手の伝達トルク容量不足のために作動ガス加圧状態での運転確認はできていない.今後は十分なトルク伝達容量をもつ磁気継手に交換し,さらなる高出力化をめざす予定である.

Small SEはSE's original thermal efficiency is good and the reason is good. The difficulty of high pressure is high. The operation is high pressure, the mechanical loss is increased, and the axis of movement is increased. Large-scale ライホイールのへの対综合がqueryingめられる. In this study, the problems mentioned above are solved, and the improved tilt plate mechanism is 6気The cylinder double-action type is constructed, and the power transmission is made of a magnetic hand. The upper and lower space of the upper and lower space is used, and the double-action type is used to achieve high power. This study adopts the であるが method of 実achi's multi-technique. The purpose of this study is to use す廃heat to utilize エンジンでのはほとんどない. Low temperature differential heat The source is used in the case where the movement phase difference is about 120 degrees, and in the case of the case, the double-action type is composed of 6 pieces.ストンを駆动することとなりMechanismが曑になる.そこでApplicantはTilt plate mechanismの一kind of である,Zクランクmethodをchange The good mechanism adopts the Z-type クランク axis, the tilted shaft part and the movement in the reverse direction, and the restraint したヨークを group and the わせる point は通The regular way of doing it is the same as that of the same one, the movement of the restraint is the same as the common way of doing it.なく,ヨークにGET けた2のローラベアリングがフThe レームに supports the されたeach ガイド面を転动する method and とした.これにより6 pieces of のピストンを駆动するMechanism がわずか6 pieces of の転がりaxial acceptance (Zクランクaxial acceptance, として2 pieces,ヨークaxial acceptance 2 pieces of として, 2 pieces of として are used for restraint. The result of the performance measurement is that the mechanical efficiency is 7 when the maximum power is produced. 0% level of のつをshows した. このつは Existing の実 use type スターリングエンジンにNearly いつであり, confirmation of the effectiveness of the proposed techniqueできた. At the current stage, the existing products are in circulation and the magnetic ducts are used. The capacity is insufficient, the operation is insufficient, the pressure is added, and the operation is confirmed.できていない. From now on, the capacity of the なトルク伝 reaches the capacity of the magnetic 気継手に exchange し, and the さらなるhigh-efficiency をめざす is scheduled to be である.