バイオマスを燃料とする農用スターリングエンジンの試作研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558061
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡本 嗣男 東京大学, 農学部, 助教授 (40031215)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥居 徹 東京大学, 農学部, 助手 (60172227) ; 木谷 収 東京大学, 農学部, 教授 (00024539)
• Keywords: スターリングエンジン / 再生器 / ディスプレーサ / ベロフラム / マトリックス / バイオマス燃料 / 作動流体 / 摩擦抵抗

Research Abstract

籾殻,木質排材などのバイオマスを燃料として,その燃焼熱によって作動するスターリング機関を設計製作し,運転試験を実施した.試作機関の特徴は,作動流体のシール材としてゴム薄膜をロールソックスとして利用するベロフラムを採用したことである.これにより,しゅう動部の機密性を確保すると共に,摩擦損失を低減して,出力の増大をねらっている.
試作機関の仕様は次のとおりである.(1)構造:2シリンダ式,(2)形式:ディスプレーサ式単動型,(3)パワーピストン:ベロフラム式パワーピストン(行程容積191cm^3,ボア5.9cm,ストローク7cm),(4)ディスプレーサ:再生器一体型(行程容積578cm^3,ボア14.5cm,ストローク3.5cm),(5)再生器:2重円筒構造ディスプレーサ内外筒内にステンレス素材細線をマトリックスとして充填,(6)ディスプレーサクロスロッドシール:ベロフラム.現在,自立運転における機関特性を測定中であるが,作動流体として空気を利用し,システム内圧力を0.3kg/cm^2Gに設定したとき,高温部ガス温度約450℃で150rpm程度の回転数が得られた.
今後は,高温高圧動作時における出力特性を測定すると共に,システムの数式モデルを開発して,シミュレーションを行い試作機関の特性評価を行う予定である.

Research Products

• [Publications] 寿 国忠: "農業用スターリング機関に関する研究" 農業機械学会年次大会講演要旨. (発表予定). (1994)
• [Publications] Tae Han Kim: "Influences of Regenerator Matrix Element on Output Performance of Stirling Engine" 農業機械学会誌. 55(2). 3-11 (1993)