【解説】古くて新しい省エネルギー技術 スターリングエンジンの仕組み

こんにちは
ＳＥＴｏ研究所　石川です。

スターリングエンジンをわかりやすく紹介します。

展示会などでお話しをさせていただく事も多いのですが

スターリングエンジンをご存じな人は少ないですね。

ご存じの方は環境問題への意識の高い方が多いように思います。


２００年ほど前、蒸気機関の爆発事故に心を痛めた

イギリスのスコットランド人牧師のロバート・スターリングさんが

安全なエンジンとして発明したエンジンです。

ホットエアエンジンと呼ばれることもあるようです。

ロバート・スターリングさん

スターリングエンジンの模型です。

スターリングエンジンの模型　ＳＥ－９０５

スターリングエンジンは

空気は　温まるとふくらみ、冷やされるとちぢむ　この変化を力にかえて回ります。


温める　　→　中の気体の圧力があがる
　
ふくらむ　→　圧力がさがりながら体積がおおきくなる
　
冷やす　　→　中の気体の圧力がさがる
　
ちぢむ　　→　圧力があがりながら体積がちいさくなる


数１０℃のほんの少しの熱があればスターリングエンジンは回ります。

細かくいうと温度差があれば動くので

０℃くらいの冷たいものがあれば室温との温度差で回すこともできます。

スターリングエンジンの簡単な説明動画を作ってみました。

内容は少し、はしょってます。　笑

植物鑑賞スタンドではＬＥＤが光をだす際に出るほんの少しの熱をスターリングエンジンで風車をまわす力にかえています。

ですので風車をまわすための電気は必要ありません。


この風車でおこすことができるのは植物が必要とするほんの少しの風ですが

電気などのエネルギーを使わないでおこすことができます。


スターリングエンジンはほんの少しの熱で動くのでほんの少しの力しかでませんが

ほんの少しもたくさんあれば大きな力になるかもしれないですね。

スターリングエンジンのそんなところが好きです。ヽ(￣▽￣)ﾉ

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＜＜　追　記　＞＞

お風呂の残り湯や自動車のエンジンの排熱など利用されないで捨てられているほんの少しのエネルギーが実はものすごく多くて、地球温暖化やエネルギー問題を解決するにはこのほんの少しを有効に利用する必要があるんじゃないかと思うんです。

スターリングエンジンは理論効率は高いのですが、現存するエンジンの効率は高くはありません。

一因として等積変化時に高温側の加熱と低温側の冷却の双方の影響を受け熱が内部で貫流しているため低温側と高温側の温度差を十分に利用できていないと考えられます。

また、気体は個体や液体にくらべ熱抵抗が大きく温度変化を起こしにくいため、このスターリングエンジンでは熱抵抗の小さい壁面から２ｍｍ程度の空間を有効活用できるガンマ型を採用しています。

低温側と高温側の温度差を十分に活用できる新しい動作プロセスをもったスターリングエンジンがこれからの開発課題です。