JP2005113810A - Stirling agency - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気ガスを高熱源とするスターリング機関の運転を保護する機能を具備したスターリング機関に関するものである。 The present invention relates to a Stirling engine having a function of protecting the operation of a Stirling engine that uses exhaust gas from an internal combustion engine as a high heat source.
特許文献1に示されるような一般のスターリング機関では、燃焼器にて燃料を燃焼させた燃焼ガスを高熱源としているため、燃焼器で発生する発熱量を自己制御でき、しかも、スターリング機関の入力は、燃焼器における発熱量に大きく依存する結果、スターリング機関の出力制御は容易であった。
In a general Stirling engine as shown in
また、特許文献2に示されるように、燃焼器を具備していないスターリング機関においては、太陽熱、地熱、工場廃熱の如き比較的安定した発熱量の発熱体を高温源としているため、スターリング機関の入熱量を制御する必要性が低かった。
In addition, as shown in
さらに、内燃機関から排出される排気ガスのエネルギーを回収して、自動車の補機駆動電力を得るために、内燃機関の排気ガスをスターリング機関の高熱源とするとともに、内燃機関の冷却水をスターリング機関の低熱源とし、スターリング機関の回転軸に発電機のロータを連結したスターリング機関(特許文献3)があった。 Furthermore, in order to recover the energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to obtain auxiliary machine driving power for the automobile, the exhaust gas of the internal combustion engine is used as a high heat source of the Stirling engine and the cooling water of the internal combustion engine is Stirling. There has been a Stirling engine (Patent Document 3) in which a rotor of a generator is connected to a rotating shaft of a Stirling engine as a low heat source of the engine.
特許文献3に示されるような補機駆動電力発電用のスターリング機関では、自動車用内燃機関の出力領域は、4馬力程度から200馬力程度と極めて広く、排気ガスが有する廃熱量エネルギーも、それに対応して大巾に変動する。
In the Stirling engine for auxiliary drive power generation as shown in
しかし、高出力で内燃機関を運転する頻度は頗る稀であり、内燃機関の最高出力時に、その大きな廃熱エネルギーでも破損しないように、スターリング機関を頑丈に構成すると、運動系部品が頑丈になり、また高温高圧の作動ガスに耐えるようにスターリング機関のケースが厚くなって重量が増大するとともにコストが上昇し、摩擦損失が大きくなって定格運転時の効率が低下するという不具合があった。 However, the frequency of operation of an internal combustion engine at high output is rare, and at the maximum output of the internal combustion engine, if the Stirling engine is constructed so that it will not be damaged even by its large waste heat energy, the moving parts will be robust. In addition, the Stirling engine case becomes thicker to withstand high-temperature and high-pressure working gas, resulting in an increase in weight and cost, resulting in increased friction loss and reduced efficiency during rated operation.
本発明が解決しようとする課題は、内燃機関の大巾な出力増加に影響されずに正常に運転することができる小型、軽量で安価なスターリング機関を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a small, lightweight and inexpensive Stirling engine that can be operated normally without being affected by a large increase in output of the internal combustion engine.
請求項1記載の発明は、内燃機関の排気ガスを導く排気ガス通路が、スターリング機関の熱交換器に通ずる主排気ガス通路と、この主排気ガス通路を迂回するバイパス排気ガス通路に分岐され、前記主排気ガス通路とバイパス排気ガス通路との上流側分岐部に、前記スターリング機関の保護機能を有する排気ガス流量制御弁が配設されたことを特徴とするスターリング機関である。 In the first aspect of the invention, the exhaust gas passage for guiding the exhaust gas of the internal combustion engine is branched into a main exhaust gas passage that communicates with the heat exchanger of the Stirling engine and a bypass exhaust gas passage that bypasses the main exhaust gas passage, The Stirling engine is characterized in that an exhaust gas flow control valve having a protection function for the Stirling engine is disposed at an upstream branch portion between the main exhaust gas passage and the bypass exhaust gas passage.
請求項2記載の発明は、前記排気ガス流量制御弁は、前記内燃機関およびスターリング機関の運転状態に基づき制御されることを特徴とする請求項1記載のスターリング機関である。 A second aspect of the present invention is the Stirling engine according to the first aspect, wherein the exhaust gas flow rate control valve is controlled based on operating states of the internal combustion engine and the Stirling engine.
請求項1記載の発明においては、内燃機関の出力が通常の運転出力に比べて大巾に増加して、内燃機関の排気ガスエネルギが著しく増大した場合に、保護機能を有する排気ガス流量制御弁の動作でもって、内燃機関の排気ガス流量の内、バイパス排気ガス通路を流れるバイパス排気ガス流量が増大し、これに対応してスターリング機関に通ずる主排気ガス通路を流れる主排気ガス流量が減少するため、内燃機関から発生する大きな排気ガスエネルギーによるスターリング機関が高負荷に耐える必要がなくなり、その結果、スターリング機関の回転軸周りの伝達機構や、スターリング機関のピストンの耐荷重が軽減されることにより、スターリング機関の軽量化、小型化およびコストダウンが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, an exhaust gas flow rate control valve having a protection function when the output of the internal combustion engine is greatly increased compared to the normal operation output and the exhaust gas energy of the internal combustion engine is remarkably increased. With this operation, the flow rate of the bypass exhaust gas flowing through the bypass exhaust gas passage in the exhaust gas flow rate of the internal combustion engine increases, and the flow rate of the main exhaust gas flowing through the main exhaust gas passage leading to the Stirling engine correspondingly decreases. Therefore, the Stirling engine due to the large exhaust gas energy generated from the internal combustion engine does not need to withstand a high load, and as a result, the transmission mechanism around the rotation shaft of the Stirling engine and the load resistance of the piston of the Stirling engine are reduced. This makes it possible to reduce the weight, size and cost of the Stirling engine.
また、スターリング機関の回転軸周りの運動部品が軽減されることにより、動力伝達機構の動力伝達ロスが減少し、スターリング機関による発電効率が向上する。 Further, since the moving parts around the rotation axis of the Stirling engine are reduced, the power transmission loss of the power transmission mechanism is reduced, and the power generation efficiency of the Stirling engine is improved.
さらに、スターリング機関の回転軸周りの部品が小型化することで、スターリング機関のクランクケースが小さくなり、スターリング機関のクランク室壁の薄肉化によっても、このクランク室の耐圧性が保持されて、この面でのスターリング機関の小型化、軽量化とコストダウンが可能となる。 Furthermore, the parts around the rotating shaft of the Stirling engine are reduced in size, so that the crankcase of the Stirling engine becomes smaller, and the pressure resistance of this crank chamber is maintained even if the wall of the crank chamber wall of the Stirling engine is thinned. This makes it possible to reduce the size, weight and cost of the Stirling engine.
さらにまた、スターリング機関への負荷の軽減でもって、スターリング機関の作動ガス温度と圧力を低下させることができるため、スターリング機関の熱交換器の耐圧性や、スターリング機関構造材の耐熱性や耐圧性の基準を下げることができ、薄肉化による小型化、軽量化が可能となるとともに、安価な材料の選定で、コストダウンが可能となる。 Furthermore, since the working gas temperature and pressure of the Stirling engine can be reduced by reducing the load on the Stirling engine, the pressure resistance of the heat exchanger of the Stirling engine and the heat resistance and pressure resistance of the Stirling engine structural material are reduced. This makes it possible to lower the standard, and to reduce the size and weight by reducing the thickness, and to reduce the cost by selecting an inexpensive material.
しかも、スターリング機関は高出力を必要としないため、スターリング機関の回転数を制御する発電機の必要トルクが軽減し、発電機の小型化、軽量化とコストダウンが可能となる。 In addition, since the Stirling engine does not require high output, the required torque of the generator that controls the rotational speed of the Stirling engine is reduced, and the generator can be reduced in size, weight, and cost.
また、請求項2記載の発明によれば、内燃機関およびスターリング機関の運転状態に基づき排気ガス流量制御弁が制御されるため、耐久性に考慮が払われた上で、最高の効率でスターリング機関が運転することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, since the exhaust gas flow rate control valve is controlled based on the operating state of the internal combustion engine and the Stirling engine, the Stirling engine can be operated with the highest efficiency while considering the durability. Can drive.
以下、図1ないし図2に図示された本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1 and 2 will be described.
本発明が適用される動力装置は、水冷式多気筒の内燃機関1と、内燃機関1の排気ガスで駆動されるスターリング機関2と、スターリング機関2のクランク軸23に回転子が直結された電動機および発電機の機能を有する電動発電機3と、電動発電機3で発電された電力を充電し、充電された電力で電動発電機3を駆動するよう放電するバッテリ4と、制御装置(以下、「ECU」と称する)5とを具備し、前記動力装置は車両に搭載されて、内燃機関1は該車両を駆動するようになっている。前記電動発電機3は、スターリング機関2により駆動される負荷機器であると共にバッテリ4からの電力の供給を受けてスターリング機関2を駆動する駆動機器でもある。
The power device to which the present invention is applied includes a water-cooled multi-cylinder
前記内燃機関1では、複数のシリンダに往復動可能に嵌合されるピストンにより回転駆動され、動力伝達装置を介して前記車両の駆動輪に動力を伝達させるクランク軸と、燃料噴射弁等の燃料供給装置から供給された燃料が混合されて混合気を形成する吸入空気を燃焼室に導く吸気装置と、燃料が燃焼室内で燃焼して発生する燃焼ガスを排気ガスとして内燃機関1の外部に導く排気管6を備えた排気装置とを具備している。
In the
また、前記排気管6には、排気ガスを浄化する触媒を内臓した排気浄化装置7が介装され、これより下流側で排気管6は、主排気ガス通路を構成する主排気ガス管8と、この主排気ガス通路を迂回するバイパス通路を構成するバイパス排気ガス管9とに分岐され、この上流側分岐部には、主排気ガス管8内を流れる主排気ガスの流量を制御する排気ガス流量制御弁10が設けられ、この排気ガス流量制御弁10は、排気ガス流量制御弁10の弁体10aの下流端が分岐部に枢着されており、弁体10aの上流端が主排気ガス管8またはバイパス排気ガス管9側に向って揺動して、主排気ガス管8およびバイパス排気ガス管9をそれぞれ流れる排気ガス流量が調整されるとともに、弁体10aの上流端が主排気ガス管8の内壁面に接触した場合には、主排気ガス管8が全閉されかつバイパス排気ガス管9が全開され、あるいは弁体10aの上流端がバイパス排気ガス管9の内壁面に接触した場合には、バイパス排気ガス管9が全閉されかつ主排気ガス管8が全開されるようになっている。
The
さらに、主排気ガス管8およびバイパス排気ガス管9内を流れる排気ガスが合流するように、主排気ガス管8およびバイパス排気ガス管9の下流端は相互に合わせられて下流側排気管11に接続され、この下流側排気管11に消音器12が介装されており、排気管6内を流れた排気ガスは主排気ガス管8およびバイパス排気ガス管9に分流された後、再び、下流側排気管11内にて合流され、消音器12を経由して大気中に放出されるようになっている。
Further, the downstream ends of the main
内燃機関1から排出される排気ガスを高熱源とするスターリング機関2は、シリンダ20と、シリンダ20と一体化されたクランクケース21と、クランクケース21により形成されたクランク室22内にて回転自在に枢支されたクランク軸23と、シリンダ20内に同軸に配置されて往復動可能に嵌合されたディスプレーサピストン24およびパワーピストン25と、ディスプレーサピストン24がパワーピストン25に対して約90°進んだ位相差関係で、ディスプレーサピストン24およびパワーピストン25をクランク軸23に連結する周知のクロスヘッド機構、ロンビック機構、またはスコッチヨーク機構の如き連結機構26と、加熱器27と、再生器28と、冷却器29とを具備しており、加熱器27、再生器28および冷却器29で熱交換器が構成されている。
A Stirling
スターリング機関2のシリンダ20内では、シリンダ20とディスプレーサピストン24との間に形成される可変容積空間である高温空間30と、ディスプレーサピストン24とパワーピストン25との間に形成される可変容積空間である低温空間31とは、加熱器27、再生器28および冷却器29にそれぞれ形成された流路を介して常時連通状態にあり、高温空間30、低温空間31および前記流路には、作動ガスとしての100気圧程度の高圧のヘリウムガスが封入され、加熱器27と高温空間30とは、連通路32を介して相互に連通されるとともに、冷却器29と低温空間31とは連通路33を介して相互に連通されている。
In the
また、スターリング機関2の高温熱源は、内燃機関1より排気管6を介して主排気ガス管8内を流れる排気ガスであり、この排気ガスは、加熱器27においてスターリング機関2内の作動ガスと熱交換し、高温空間30内の作動ガスは加熱される。
The high-temperature heat source of the Stirling
さらに、スターリング機関2の低温熱源は、内燃機関1の発熱部を冷却する冷却水であり、この冷却水は、図示されない冷却回路を介してスターリング機関2内の冷却器29に供給され、冷却器29においてスターリング機関2の低温空間31内の作動ガスと熱交換し、低温空間31内の作動ガスは冷却される。
Further, the low-temperature heat source of the Stirling
前記電動発電機3には、電動発電機3が発電機として機能するときのスターリング機関2の負荷Lsを制御する負荷制御手段としての界磁調整器13が設けられており、この界磁調整器13により界磁電流が調整されて電動発電機3の発電時の負荷、すなわち、スターリング機関2の負荷Lsが制御される。
The
また、電動発電機3で発生した電力により充電されるバッテリ4は、内燃機関1および前記車両の全ての電装品に給電可能であり、電圧調整器やインバータなどを備えるバッテリ制御器14は、ECU5により制御されて、電動発電機3で発生した電力によるバッテリ4の充電と、バッテリ4から電動発電機3および前記電装品への給電とを制御するようになっている。
In addition, the
次に、ECU5によるスターリング機関2の運転制御について説明する。
Next, operation control of the Stirling
図1において、スターリング機関2の運転制御システムは、ECU5の外に、スターリング機関2のスターリング機関回転速度Nsをクランク軸23の回転に基づいて検出するスターリング機関回転速度検出手段15と、界磁調整器13の界磁電流を検出することによりスターリング機関2の負荷Lsを検出する負荷検出手段16と、主排気ガス管8内を流れてスターリング機関2の加熱器27に流入する以前の排気ガスの温度を検出する排気ガス温度検出手段17と、高温空間30内の作動ガス温度を検出する高温ガス空間温度検出手段18とを具備している。
In FIG. 1, the operation control system for the Stirling
以下、図2のフローチャートを参照して、内燃機関の運転時に、ECU5により実行されるバイパス排気ガス通路流量の制御によるスターリング機関の回転速度制御ルーチンを説明する。
Hereinafter, the rotational speed control routine of the Stirling engine based on the control of the bypass exhaust gas passage flow rate executed by the
ステップS1では、停止状態にあった内燃機関1が始動して、内燃機関1が運転中または、内燃機関停止後、所定時間(例えば90秒)内であるか否かが、例えば内燃機関1の機関回転速度または、タイマーに基づいて判断され、運転中または内燃機関停止後、所定時間内でないときは、このルーチンは終了する。
In step S1, whether or not the
ステップS1での判断が肯定されると、ステップS2では、排気ガス温度検出手段17により検出された排気ガス温度Tが読込まれた後、ステップS3に進んで、排気ガス温度Tが所定温度Tc以下か否かが判断される。この所定温度Tcは、スターリング機関2が正常に運転できるか否かを区別する温度であり、スターリング機関2が破壊または故障を起さない程度の高温ガス空間温度に設定される。
If the determination in step S1 is affirmative, in step S2, after the exhaust gas temperature T detected by the exhaust gas temperature detection means 17 is read, the process proceeds to step S3, where the exhaust gas temperature T is equal to or lower than the predetermined temperature Tc. It is determined whether or not. The predetermined temperature Tc is a temperature for distinguishing whether or not the
ステップS3の判断が肯定されて、排気ガス温度Tが所定温度Tc以下であり、スターリング機関2が正常に運転できると判断されると、ステップS4で、スターリング機関回転速度検出手段15により検出されたスターリング機関2の回転速度Nsが読込まれる。そして、ステップS5に進んで、スターリング機関回転速度Nsが最大回転速度Nsmax以下であるか否かが判断され、その判断が肯定されるとき、ステップS6に進んで、高温ガス空間温度検出手段18により検出された高温空間30内の高温ガス空間温度THが読込まれた後、ステップS7に進んで、高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Ts以下であるか否か判断され、その判断が肯定されると、ステップS8に進み、排気ガス流量制御弁10の動作で弁体10aがバイパス排気ガス管9へ揺動して、バイパス排気ガス管9へのバイパス流量が減少し、主排気ガス管8への排気ガス流量が増大するように制御され、スターリング機関回転速度Nsが最大回転速度Nsmaxと等しくなる迄、スターリング機関回転速度Nsが増大し、スターリング機関2の出力が増加する。
If the determination in step S3 is affirmative and it is determined that the exhaust gas temperature T is equal to or lower than the predetermined temperature Tc and the
また、ステップS7で、高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Ts以下であるか否か判断され、その判断が否定されて、高温空間30の高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Tsを越えるときは、ステップS9に進み、界磁調整器13に供給される界磁電流量を減少させることにより、発電機負荷LSが所定量ΔL2だけ減少するように、スターリング機関2が制御される。この結果、負荷LSの減少により、機関回転速度Nsが上昇する。
Further, in step S7, the hot gas space temperature T H is determined whether it is less than the maximum hot gas space temperature Ts, the determination is negative, the hot gas space temperature T H is the maximum hot gas space of the high-
さらに、ステップS5での判断が否定されて、スターリング機関回転速度Nsが最大回転速度Nsmax越えるときは、ステップS10に進み、界磁調整器13に供給される界磁電流量を増加させることにより、発電機負荷LSが所定量ΔL1だけ増大するように、スターリング機関2が制御される。ステップS10を経過した後、ステップ11に進み、発電機負荷LSが読込まれ、ステップS12に進んで、発電機負荷LSが発電機の負荷限界LM以下であるか否か判断され、その判断が肯定されるとき、ステップS13に進み、高温空間30内の高温ガス空間温度THが読込まれた後、ステップS14に進んで、高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Ts以下であるか否か判断され、その判断が肯定されると、ステップS2に戻る。
Further, when the determination in step S5 is negative and the Stirling engine rotational speed Ns exceeds the maximum rotational speed Nsmax, the process proceeds to step S10, where the amount of field current supplied to the
さらにまた、ステップS12で、発電機負荷LSが発電機の負荷限界LM以下であるか否かの判断が否定されると、ステップS15に進み、排気ガス流量制御弁10の弁体10aが主排気ガス管8側に揺動するように排気ガス流量制御弁10が動作して、バイパス排気ガス通路流量が増大し、主排気ガス管8への排気ガス流量が減少するように制御される。この結果、バイパス流量増大に伴なう主排気ガス管8への排気ガス流量の減少により、スターリング機関回転速度Nsが減少し、スターリング機関2の出力が低下する。
Furthermore, in step S12, the generator load L S is determined whether or less load limit L M of the generator is negative, the process proceeds to step S15, the
また、ステップS14で、高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Ts以下であるか否か判断され、その判断が否定されると、ステップS15に進み、排気ガス流量制御弁10の弁体10aが主排気ガス管8側に揺動するように排気ガス流量制御弁10が動作して、バイパス排気ガス通路流量が増大し、主排気ガス管8への排気ガス流量が減少するように制御される。この結果、バイパス流量増大に伴なう主排気ガス管8への排気ガス流量の減少により、発電機負荷LSが減少し、スターリング機関2の出力が低下する。
Further, in step S14, the hot gas space temperature T H is determined whether it is less than the maximum hot gas space temperature Ts, the the determination is negative, the process proceeds to step S15, the valve element of the exhaust gas flow
さらに、ステップS3の判断で、排気ガス温度Tが所定温度Tcを越えたと判断されたときは、ステップS15に進み、排気ガス流量制御弁10の弁体10aが主排気ガス管8側に揺動するように排気ガス流量制御弁10が動作して、バイパス流量増大に伴なう主排気ガス管8への排気ガス流量の減少により、スターリング機関2の出力が低下する。
Further, if it is determined in step S3 that the exhaust gas temperature T has exceeded the predetermined temperature Tc, the process proceeds to step S15, and the
図1ないし図2に図示の実施形態は、前述したように構成されているので、内燃機関1の出力が低い状態では、バイパス排気ガス管9は全閉されて、バイパス排気ガス管9内のバイパス排気流量は零となり、または、排気ガス流量制御弁10によってバイパス排気ガス管9内を流れるバイパス排気ガス流量は少ない。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is configured as described above. Therefore, when the output of the
そして、内燃機関1の出力が増加した場合、バイパス排気ガス管9への排気ガス分配量を増加させることによって、主排気ガス管8への排気ガス分配量を低下させ、スターリング機関2への入熱量を所要範囲内に制限できる。
When the output of the
また、スターリング機関2の回転速度Nsが増大して最大回転速度Nsmaxを越えた場合には、界磁調整器13により界磁電流が増大されて電動発電機3の負荷、すなわちスターリング機関2の負荷Lsが増大し、バイパス排気ガス流量が増大し、これに対応して主排気ガス流量が低下し、スターリング機関2の出力が低下する。
When the rotational speed Ns of the
さらに、スターリング機関2の回転速度Nsが最大回転速度Nsmaxを越えないが、高温空間30内の高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Tsを越えた場合には、界磁調整器13により界磁電流が減少されて電動発電機3の負荷、すなわちスターリング機関2の負荷Lsが減少し、スターリング機関2の回転速度が増大して、高温空間30内の高温ガス空間温度THが低下し、スターリング機関2が保護される。
Further, the rotation speed Ns of the
さらにまた、スターリング機関2の回転速度Nsが最大回転速度Nsmaxを越え、かつ高温空間30内の高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Tsを越えた場合には、排気ガス流量制御弁10の弁体10aが主排気ガス管8側に揺動するように排気ガス流量制御弁10が動作して、主排気ガス管8への排気ガス流量が減少するように制御され、スターリング機関2が保護される。
Furthermore, when the rotational speed Ns of the
このように、前記実施形態では、内燃機関1の出力が通常の運転出力に比べて大巾に増加して、内燃機関1の排気ガス温度が著しく増大した場合に、排気ガス流量制御弁10の動作でもって、内燃機関1の排気ガス流量の内、バイパス排気ガス管9を流れるバイパス排気ガス流量が増大し、これに対応してスターリング機関2に通ずる主排気ガス管8を流れる主排気ガス流量が減少するため、内燃機関1から発生する大きな排気ガスエネルギーによるスターリング機関2の高負荷に耐える必要がなくなる結果、スターリング機関2のクランク軸23周りの連結機構26や、スターリング機関2のディスプレーサピストン24、パワーピストン25の耐荷重が軽減されることにより、スターリング機関2の軽量化、小型化およびコストダウンが可能となる。
Thus, in the above-described embodiment, when the output of the
そして、スターリング機関2の回転速度Nsが最大回転速度Nsmax以下で、かつ高温空間30内の高温ガス空間温度THが最大高温ガス空間温度Ts以下の場合、バイパス排気ガス管9への排気ガス流量が減少する、すなわち主排気ガス管8への排気ガス流量が増大し、排気ガスのエネルギーがスターリング機関2によって有効に回収される。
The rotation speed Ns is not more than the maximum rotational speed
また、スターリング機関2のクランク軸23周りの運動部品が軽減されることにより、連結機構26の動力伝達ロスが減少し、スターリング機関による発電効率が向上する。
Further, since the moving parts around the
さらに、スターリング機関2のクランク軸23周りの部品が小型化することで、スターリング機関2のクランクケース21が小さくなり、スターリング機関2のクランクケース21の薄肉化によっても、このクランク室22の耐圧性が保持されて、この面でのスターリング機関2の小型化、軽量化とコストダウンが可能となる。
Further, the parts around the
さらにまた、スターリング機関2への負荷の軽減でもって、スターリング機関2の作動ガス温度と圧力を低下させることができるため、スターリング機関2の熱交換器たる加熱器27、再生器28、冷却器29の耐圧性や、スターリング機関構造材の耐熱性や耐圧性の基準を下げることができ、薄肉化による小型化、軽量化が可能となるとともに、安価な材料の選定で、コストダウンが可能となる。
Furthermore, since the working gas temperature and pressure of the
しかも、スターリング機関2は高出力を必要としないため、スターリング機関2の回転数を制御する電動発電機3の必要トルクが軽減し、電動発電機3の小型化、軽量化とコストダウンが可能となる。
In addition, since the
前記実施形態では、主排気ガス管8内を流れる内燃機関1の排気ガス温度を測定することにより、主排気ガス管8内を流れる内燃機関1の排気ガスの熱量を測定したが、主排気ガス管8内を流れる内燃機関1の排気ガス熱量を合わせて測定することにより、この排気ガス熱量をより正確に検出することができる。
In the above embodiment, the calorific value of the exhaust gas of the
1…内燃機関、2…スターリング機関、3…電動発電機、4…バッテリ、5…ECU、6…排気管、7…排気浄化装置、8…主排気ガス管、9…バイパス排気ガス管、10…排気ガス流量制御弁、11…下流側排気管、12…消音器、13…界磁調整器、14…バッテリ制御器、15…スターリング機関回転速度検出手段、16…負荷検出手段、17…排気ガス温度検出手段、18…高温ガス空間温度検出手段、
20…シリンダ、21…クランクケース、22…クランク室、23…クランク軸、24…ディスプレーサピストン、25…パワーピストン、26…連結機構、27…加熱器、28…再生器、29…冷却器、30…高温空間、31…低温空間、32…連通路、33…連通路。
DESCRIPTION OF
20 ... Cylinder, 21 ... Crankcase, 22 ... Crank chamber, 23 ... Crankshaft, 24 ... Displacer piston, 25 ... Power piston, 26 ... Connecting mechanism, 27 ... Heater, 28 ... Regenerator, 29 ... Cooler, 30 ... high temperature space, 31 ... low temperature space, 32 ... communication path, 33 ... communication path.
Claims (2)
前記主排気ガス通路とバイパス排気ガス通路との上流側分岐部に、前記スターリング機関の保護機能を有する排気ガス流量制御弁が配設されたことを特徴とするスターリング機関。 An exhaust gas passage that guides the exhaust gas of the internal combustion engine is branched into a main exhaust gas passage that leads to the heat exchanger of the Stirling engine and a bypass exhaust gas passage that bypasses the main exhaust gas passage,
A Stirling engine characterized in that an exhaust gas flow rate control valve having a protection function for the Stirling engine is disposed at an upstream branch portion between the main exhaust gas passage and the bypass exhaust gas passage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003349927A JP2005113810A (en) | 2003-10-08 | 2003-10-08 | Stirling agency |
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|---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-10-08 JP JP2003349927A patent/JP2005113810A/en active Pending
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