American Stirling Company

スターリングエンジンの現代的な用途

今日の実用的な用途

あなたはおそらく自分自身にこのようなことを言っている：”スターリングエンジンがとてもクールであれば、彼らは今日のために使用されていますか？”

今日のスターリングエンジンの用途は、おもちゃや薪ストーブのファンから、企業のための熱と発電所の組み合わせ、海で最も静かで最悪の潜水艦に電

では、この記事にはどのような用途が含まれていますか？

このページには、すぐに入手可能な製品であるスターリングエンジンのみが含まれています。 研究プロジェクトや歴史的なスターリングエンジンは含まれていません。

私はまた、あなたの車のためのエンジンや効率的なソーラースターリングエンジンのようなスターリングエンジンのいくつかの特定の用途がどちらかに

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1. おもちゃ
2. 教育用具
3. 薪ストーブファン
4. 結合された熱および力
5. 涼しい3D印刷の例
6. 潜水艦力
7. 空気調節および冷凍
8. クライオクーラー
9. 科学者と技術者のための福祉
10. 投資詐欺
11. 車のためのスターリングエンジン–決して
12. 太陽光発電機–効率的で高値
13. 深宇宙原子力スターリングエンジン

おもちゃ

スターリングエンジンのおもちゃは魅惑的なことができ、これは以来、真 ロバート-スターリングが発明して以来

ロバート-スターリングがエンジンを発明した直後に製造されたアンティーク-スターリング-エンジンのおもちゃが残っている。

通常、彼らはアルコールの炎で実行され、可能なエンジン設計のバリエーションの数千があります。

視覚的な観点からの私の個人的なお気に入りは、可動部分がたくさんあるだけのものです。

低温差のおもちゃ

私はまた、お湯のカップの熱やあなたの手の熱で実行することができます低温差スターリングエンジンの大ファンです。

価格は約3 30から始まり、あなたが支払いたいいくらまで上がります。

教育ツール

スターリングエンジンは、安全な方法で学生を係合するのに役立ちます

スターリングエンジンは、大学や学校の教室で特別な場所を持っています。

これは一酸化炭素の発煙であなたの教室を満たさないで動かすことができる低温の相違のスターリングエンジンに特にあてはまる。

一杯のお湯の熱や手の熱でエンジンが動くのを見ることについて何かがあり、それは刺激的です。 これらのエンジンは、科学と工学の学生をより深い関心に引き、すべてのタイプのエンジンを理解します。

物理工学研究所は、特に、ヒュームフードなしで、一酸化炭素漏れのリスクなしに実行できる計装スターリング研究所エンジンの恩恵を受けることができま

薪ストーブファン

家を加熱するために薪ストーブを使用する際の大きな問題の一つは、通常、ストーブの近くでは熱くなりすぎるが、部屋の他の部分は冷

明らかに、家の周りの空気を動かす方法が必要であり、場合によっては電気が利用できない地域で薪ストーブを使用するか、何らかの理由でそれを使

スターリングエンジンの薪ストーブファンが輝く場所です。 私たちは、あなたが楽しむかもしれないアンティークとモダンなスターリングファンの詳細なペー

電気なしで空気を動かす

電気なしで部屋の周りに空気を優しく動かすために薪ストーブファンを購入することができます。

薪ストーブの上にファンを置き、熱くなるのを待って、ファンブレードを裏返すだけで、部屋の周りを静かに静かに空気を動かすファンができます。

これが強力な扇風機のように空気を動かすとは思わないでください。 しかし、薪ストーブがあり、これを読んでいる場合は、スターリングエンジンファンを使用して部屋の温度をより均一にすることを楽しむかもしれません。

熱と力の組み合わせ

によって製造された家庭内の熱と電力を組み合わせたエンジンは、すべてのタイプのエンジンの問題の一つは、それらが十分に効率的ではない エンジンに排気管から出る熱いガスがあるときはいつでも、その熱い排気の流れはあなたが支払ったが、使用することを得なかったエネルギーである。

しかし、あなたが同時にあなたにとって価値のある二つのことをやっていたので、エンジンを設定することができればどうなりますか？ 例えば、電気を発生させ、またあなたの家を熱するために熱湯を作ります。

今日市場に出回っている製品を持ついくつかの企業が電気を作り、家庭や建物の暖房や家庭や商業用のお湯のニーズに使用するためのお湯を生成し

私達の推薦された結合された熱および力エンジンについて読むことを楽しむことができる。

クールな3Dプリントの例

3Dプリンタが最初に利用可能になったとき、私はすぐにスターリングエンジンを構築するために使用できることに気づ 他の多くの人もそうでした。

唯一の問題は、実際にどのくらいのエンジンを印刷できるかということでした。 明らかに、最も興味深く、最も困難なことは、印刷されていない部品を必要とせずにエンジン全体を印刷することです。

部分的に印刷されたエンジン

私が見た最初のいくつかの印刷されたスターリングエンジンは部分的に印刷されただけでした。

フライホイールにボールベアリングといくつかの金属部品を使用し、Airpotブランドのガラスシリンダー内を走る非常に滑らかなグラファイトピストンを使用した。

3Dプリントされたスターリングエンジンには高価な部品がたくさんありました。

誰かがエンジン全体を印刷する方法を見つけ出すことができれば、はるかに興味深いことを知っていました。

私はまた、自分の3Dプリントされたスターリングエンジンの開発に多くの時間を費やしました。 それは簡単ではなかった。

幸いにも、ニュージーランドのクライストチャーチのDon Clucasは、購入した部品をまったく使用せずにスターリングエンジン全体を印刷する方法を考え出しました。

ドンは以前にWhispergen combined heat and power Stirling engineを設計していたので、彼は経験豊富なスターリングエンジン設計者であり、追加の部品を購入することなくスターリングエンジン全体を印刷する方法を考え出すことはほとんど奇跡的でした。

すべての学生のためのエンジンを印刷

今、あなたの学校が3Dプリンタを持っていて、スターリングエンジンを使って教室で実験をしたい場合は、

それは学生が見るためのいくつかのエンジンを持っているだけよりもはるかに面白いです。

印刷可能なピストンの問題に対するドンの解決策

3Dスターリングエンジン全体を印刷するのが難しい部分はピストンです。 現在のプリンターはそれが働くために十分に正確に小さい直径ピストンを印刷することを許可しない。

ドンの解決策は、ベローズのように働くピストンを印刷することでした。 上の画像では、ピストンは白です。 彼のウェブサイトは印刷するプロジェクトと呼ばれ、私たちのスターリングエンジンのリンクページからここにそれへのリンクがあります。

潜水艦パワー

潜水艦パワー-空気独立推進

スターリングエンジンは、人々が沈黙に非常に高い価値を置くあらゆる用途に優れています。

スターリングエンジンは本質的に静音になるように構築することができるので、潜水艦に電力を供給するための自然なマッチです。

スウェーデンの潜水艦建造者サーブ（旧コッカム）は、ゴットランド級とセーデルマンランド級の潜水艦にスターリングエンジンを追加した。

ディーゼル+バッテリー+スターリング

これらの潜水艦は、空気独立推進と呼ばれるものを使用して、最大数週間にわたって完全な運用能力で水中に留まることを可能にします。

これらは基本的にディーゼル電気潜水艦であり、スターリングエンジンがバッテリーをトッピングするだけで運用時間を（最大2週間）延長することができ

スターリングエンジンはまた、日本の潜水艦宗龍級潜水艦に動力を与え、いくつかの新しい中国の潜水艦に動力を与えると噂されています2。

エアコン

スターリングエンジンを見るとすぐには分かりませんが、出力軸に電気モーターを取り付けて電気モーターを動かすことで、すべてのスターリングエンジンをヒートポンプに変えることができます。

もちろん、小さな温度差で動作するように設計された低温差スターリングエンジンは、モーターで動作するときに小さな温度差しか生じません。

だから低温差スターリングエンジンでこれをやってみないでください。

火炎加熱エンジンを駆動してみてください

しかし、より高い温度差で動作するように設計されたスターリングエンジンの出力軸に電気モーターを取り付け、電気モーターを実行すると、一方の側が熱くなり、他方の側が冷たくなります。

非常に単純なモデルでもこれを行うことができますので、試してみてください。

スターリングエンジンはエアコンとして使用できます

明らかに、専用のクーラーはクーラーに変換されたエンジンよりも優れた性能を発揮します。

あなたは家を空調するために一つを構築したい場合は、製造の多くの世代にわたって価格が低下している確立された蒸気サイクル冷却技術と競

だから、ほとんどの人は、主に最初の購入価格に基づいて、新しい冷蔵庫やエアコンの購入決定を行い、新しいスターリングエンジンのエアコンは、おそら

しかし、スターリングエンジンのエアコンや冷蔵庫が構築されています。

しかし、スターリングサイクル技術が本当に輝いているのは、例えばクライオクーラーなど、他の技術が簡単に競争することができない場所です。

クライオクーラー

超伝導を達成するために電子機器を冷却するために、または研究目的のために非常に寒い温度を達成したい場合は、クーラーとして特別に設計されたス

このようなクーラーは、もともと1950年代にフィリップスエレクトロニクスで開発され、今日でも販売され、使用され続けています。

あなたの産業適用のための1つを必要とすれば、それらは利用できます。

二段スターリング冷却器は、水素とネオンを液化するのに十分な寒さである約20度ケルビンまでの温度を生成することができます。

科学者と技術者のための福祉

このテーマについては、私は真剣ではないように聞こえますが、本当に私はそうです。

政府の研究予算の一定額は、毎年新技術開発プロジェクトに費やされています。 これは公共政策の問題です。

私がスターリングエンジンに興味を持ってきた長年の間、スターリングエンジンを開発するために政府の研究助成金を申請し、受け取る人々を見てきました。

なぜこれが問題なのでしょうか？

この政府資金による研究の問題は、人々が購入するための新製品を生み出すことはめったにないということです。 製品は、多くの場合、効率、複雑さ、およびコストの高いレベルに設計されているため、商業的に生産して販売することは不可能です。

たとえば、オハイオ州アテネのSunpower社を例に取ります。

彼らは長年にわたって多くの興味深い製品を開発してきましたが、今日の市場でそれらのいずれかを見つけようとしています。 あなたは本当にできません。

顧客は次の政府研究助成金

Sunpowerは、市場に到達したことのない興味深い製品を作成するために何年も費やしてきました。

代わりに、彼らは次の政府の研究資金を得るためにこれらの製品を作成しました。

政府の補助金が新製品になることはめったにないことを覚えておいてください。

研究プロジェクトがなぜ新製品にならないのかに興味があるなら、スターリングエンジンがなぜ人気がないのかについての私のページを読んでくださ

投資詐欺

スターリングエンジン会社の多くは、長年にわたって来て、行ってきました。 技術も市場も難しいので、そのうちのいくつかは期待されるべきだと思います。

しかし、投資家から資金を調達し、取締役に高い給与を支払う以外に何かをするつもりはなかったように見える特別なタイプの会社が来て、行って

彼らはいつも美しいウェブサイトと美しいオフィスを持っています。 多くの場合、彼らは開発者から購入したプロトタイプを持っています。

しかし、これらの詐欺師/企業のいくつかでスターリングエンジンを市場に投入しようとする本当の試みはなかったようです。

どのように彼らはそれが本物に見えるようにする

プロトタイプは、通常、それを開発する膨大な時間を費やしたエンジニアから購入されます。

彼は、彼らが彼らの優れたマーケティングの専門知識で市場に彼の製品を持って来るつもりだという話に詐欺師にそれを販売しています。

彼らはそれの写真を撮り、美しいウェブサイトを作り、光沢のあるパンフレットを発行し、投資家からたくさんのお金を集め、歴史の中で衰退します。

詐欺と消えのサイクルは繰り返されるようです

これは何度も起こっているので、私は新しいものを見るたびに落ち込んでしまいます。

だから、詐欺師は、あなたの周りの詐欺の別の技術センターを見つけてください。

適切なタイプのスターリングエンジン開発を行うためには、新しい投資家のお金が必要であることは明らかですが、優れたマーケティングスタッフ

車のスターリングエンジンがありそうにない理由

スターリングエンジンは多くのアプリケーションにとって意味がありますが、自動車に電力を供給することはそのうちの一つではありません。

なぜ？

1. 彼らは起動が遅い
2. すぐにパワーレベルを変更するのは難しい
3. 彼らはすぐに加速しない
4. 彼らは重くて高価です

スターリングエンジンは一定の速度で走るのが好き

これらすべてに加えて、それらが典型的な内燃機関よりも高価であるという事実は、それらを車のための悪いミックスにします。

ハイブリッド車

ハイブリッド車が増えている今、スターリングエンジンにどのような影響があるかを検討している人が増えています。

スターリングエンジンは、いくつかの電気ハイブリッド車の電源として意味をなさないが、再び、彼らは重い傾向があります。

体重の問題を解決できれば、良い試合になるかもしれません。

太陽光発電

太陽光発電用スターリングエンジンはどうですか？

スターリングエンジンを使用して集中太陽光発電を実行できることはかなり明白です。

このアプローチの問題は、これらのエンジンを開発するためのエンジニアリングプログラムが通常、目標として高い効率を持っていたことです。 これは、高価な高温合金が使用され、エンジンが期待どおりに動作するまでには、太陽電池と競合するには高価すぎることを意味します。

集中サンシャインは、高価な高温金属を使用しなければならない高温エンジンを生産しており、この分野で多くの研究が行われているが、今日の市場で市販されている製品はない。

深宇宙原子力スターリングエンジン

スターリングエンジンはどんな形の熱でも動くことができます。 エンジンに関する限り、核同位体からの熱は、他の種類の熱と同じくらい良好です。

これは、宇宙探査に使用するためのスターリング放射性同位体発電機と呼ばれるものでよく研究されています。

重要衛星が太陽の近くにいないとき

太陽電池は宇宙のどこでも使用できると考えるのは簡単ですが、できません。

衛星が太陽の周りの地球の軌道からさらに離れて飛ぶので、太陽密度は衛星の電子機器に電力を供給するのに十分ではなく、電力を生成するための別の方法が必要です。

スターリングエンジンは、スターリングエンジンに接続された熱源として放射性同位体を使用して、このアプリケーションのために開発されました。

このように構成された同じプルトニウム

スターリングエンジンからのより多くの電力は、熱電装置を使用することによって得られる電力の約三倍を生成することができる。

エンジンは、メンテナンスなしで四年を実行するように開発することができます。

アテネのサンパワー、これをNASAŞのために構築する。

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1写真クレジット:Ökofen

2farley,R.(2018). “空気に依存しない推進潜水艦：ステルス、安価で未来？”国益。 ワシントンD.C.国益のためのセンター。 http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/air-independent-propulsion-submarines-stealth-cheap-the-24245

3写真クレジット：Janis

šschreiber,J.,&Wong,W.(2007)から取得しました。 NASAの宇宙科学および調査の代表団のための高度のスターリングの放射性同位元素の発電機。 クリーブランド、オハイオ州：国立航空宇宙局。 から取得: https://web.archive.org/web/20120929064709/http://www.grc.nasa.gov/WWW/TECB/RPS_ASRG_%20Handout.pdf

国際航空宇宙局（こくさいくうくこうくうきょく）は、日本の航空宇宙局。 （2018年4月）。 NASAグレン研究センター。 https://tec.grc.nasa.gov/rps/stirling-research-lab/advanced-stirling-convertor/