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スターリングエンジン(SE)の復活 18-8-3 中村憲雄

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スターリングエンジン(SE)の復活   18-8-3 中村憲雄

SEは200年前に生まれ、夢のエンジンと呼ばれて期待されていた。結果的には内燃機関に負け、現状での実用化商品は少ない。原理や構造は簡単で、空気の温度差による加熱膨張と冷却収縮から、ピストンの往復運動や、クランク機構を介した回転運動を活用したものである。電気のいらない熱モーターとも言える。

この原理や構造が面白くて、世界中にファンが今でも尽きない。しかしパワーがないことが唯一の欠点である。大きな構造にすれば自動車や船も動かせるが、見た目にも効率が悪い。

数々のパワーアップ対策が行われてきた。GS法人のSE研究会でも、加圧蒸気や高圧空気との併用を確認したが、それなりの効果は認められている。

事例:September 6, 2013: 先日、ランキン・スターリングエンジンの試運転を行いました。

スチームの量が調整できないのでイマイチですが、良好な感触はありました。

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https://youtu.be/cEQAvk9a3m0

従来の高温熱源に加え、空気圧・ガス圧を併用する案も、今後検討したい。

2. 平尾マークⅡスターリングエンジン(SE)三輪車

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① 原作(構想設計・製作):ものつくり大学 平尾尚武客員准教授 

② 熱源:発熱材(生石灰+アルミ粉+水)またはお湯

③ 低温度差領域で、ビンビン走行する。(従来はガスバーナーなど高温熱源)

④ 熱力学的理論解析+たぐい稀な高精度・超軽量車体で実現した。

⑤ 例えば、極薄ステンレスヒートキャップ+高精度ピストン・シリンダー

⑥ 意義:低温度差領域でのかなりの速度での走行は、従来実用化に障害であった、

    熱密度の薄いエネルギーを活用できるきっかけにつながる。更なる発展に

    努力したいテーマでもある。

⑦ 販売予定:株式会社技術士ネットサービス

⑧ 製造予定:平尾准教授→W社など

  近日発売予定。

スターリングエンジンテクノラリー 2017に行ってきました。

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11月4日にスターリングエンジンテクノラリーがものつくり大學で開催されたので見学に行って来ました。

今回初めてものつくり大学で開催されましたが、環境もよく天候にも恵まれた大会でした。

特に目を引いたのは人間乗車クラスのADMIEXCOエンジン設計株式会社の車両で、エンジンは本格的な設計で

ガンマ型の加圧式で水冷再生器付きのものです。熱源は木炭でブロワーで燃焼を助けています。パワーピストン

のシールはOリングを使用しているようです。ものつくり大学の車両も自転車に搭載したアルファ型の2気筒エンジン

で軽快に走り、110mのコースを30分で44周走行して1位でした。

他のクラスではRCクラスのKBY科学工房のセミフルイダイン型のものが目につきましたが、他は例年通りの車両で

マンネリ化しているようです。

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ADMIEXCO設計株式会社 人間乗車クラス

 

 

低温度差スターリングエンジン

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低温度差スターリングエンジンを作ってみました。

デスプレーサケースは缶詰めの缶を使用し、デスプレーサは発泡スチロールで作りました。

パワーピストンはゴム風船を使用してダイヤフラムタイプにしました。

お湯でゆっくり回りますが、デスプレーサケースがスチールのため熱が低温側に伝わり、

デスプレーサケースの死容積が大きいため、いまいち性能が良くありません。

 

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ものつくり大学 平尾先生のスターリングエンジン

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1. お湯で動くα型低温度差スターリングエンジンカ― 相当速い!

 

2. お湯で動くγ型低温度差スターリングエンジンモデル 構造説明付き

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3. お湯で動くγ型低温度差スターリングエンジンモデル 2

 

 

4. 平尾先生のマークⅡエンジンの、発熱剤による作動実験。お湯よりも速い!

ストーブファンの開発(2)

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ストーブファンの開発初期に入手した上部カバーが入手できません。このカバーはタイソーで買った100円のステンレスの容器ですが、同じものが

売られていなく似たものがありますが、デザインが異なり寸法がすこし違います。100円ショップの商品は安くて良いのですが継続的に入手できないのが問題です。

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                                        当初の上部カバー

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          現状入手できるカバー

ストーブファンの開発(3)

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ストーブファンを発熱材で回るか実験してみました。

発熱材とは災害時食品や水を温めるため、石灰と水の発熱反応を利用したもので市販されています。水を注ぐと水蒸気を発生しながら発熱し、温度は最高98度で20分間ほど持続します。

ストーブファンを発熱材の上に乗せると回ります。回転数は100rpmほどでゆっくりですが、100度程度の温度でも回ることが確認できました。

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発熱材

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発熱材で回るストーブファン

ストーブファンの開発中です。

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  ストーブファンとはスターリングエンジンを使用したファンで、ストーブの上に乗せストーブの熱でファンを回転させストーブの温風を部屋に拡散させるものです。

使用温度  150度ー350度

ファン径  200mm

全高    300mm

全幅    200mm

全長    170mm

SF01      SF03

新商品試作

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CNエンジンの展示会出展

 

現在HP作成中。CN(カーボンニュートラル)エンジン:家庭防災用。

 

① 800spmで回転(熱源:木質系燃料など)

② 出力10w目標で改善中

③ 電気インフラの無い環境で、小電力電源を提供する。

④ 災害時だけでなく、平時でもカセットガスボンベなど、数多く使える。

 

動画をアップしました。様子をご覧ください。

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