折り返し式ベローズシリンダを用いたスターリング機関に関する研究

作動ガス漏れの防止および摺動摩擦の低減について

抄録

スターリング機関の研究開発における基本的な技術的問題点は, 作動ガスの外部への漏れおよび機械的動力損失である。本研究は, 折り返し式ベローズシリンダを利用してスターリング機関の作動ガス漏れを防ぐとともに摺動摩擦損失を低減することを図った。試作2号機関により常温時における作動ガスシール特性ならびに加熱して機関を運転させた状態でのシール特性および摩擦損失特性を調べた。その結果, 前報で報告した試作1号機関と比べて, 折り返し式ベローズシリンダを採用した試作2号機関では作動ガスの漏れはほとんどなく, 摺動摩擦損失も低減できた。また, 運転実験を行った結果, 膨張空間の作動ガス温度T_eと圧縮空間の作動ガス温度T_cとの温度差 (T_e-T_c) が400℃のとき, 19J/Cycle の図示仕事が得られた。