kobysh科学工作館スターリングエンジン
Single Gao の考え方 1999年11月
1.省エネルギー 強力バーナーと巨大な放熱フィンは大仰な廃熱生産機になりかねない。やはり、スターリングエンジンの特徴・存在価値をアピールしやすい模型でなければ‥。
2.教材としての単純さ すぐに作動原理が見えて来る、中高校生が見て解りやすい構造。
3.精密な工作技術は追求しない そうしないと、何でも工作機械の性能と熟練度に帰着してしまうので、工夫が生まれない。
具体的な方法
(1)試験管とスチールウール
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<試験管> そこで着目したのが、ガラス試験管です。化学実験で使う試験管はパイレックス(ほう珪酸ガラス)で出来ており、なんとか四五百度ていどの温度に耐えられます。難点は熱伝導が悪いということ。加熱部でガラス壁ごしに気体、ディスプレーサピストンへ伝わる熱抵抗が大きいことは熱機関として致命的です。しかし、伝導が悪いという事は、言いかえれば断熱性が良いという事です。容器側面の熱伝導ロスを格段に少なくすることが可能となります。 |
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(2)フライホイールの廃止 |
(3)気体シール
密閉した作動流体を使用するスターリングエンジンの宿命的な課題ですが、特殊なシール法を使えない我々も何とか解決しなければエンジンは回りません。ガラス注射筒を摺り合わせ部に使ったアルファ型模型エンジンに人気があるのも、実のところは、可動部の気体漏れに悩む必要がないためではないでしょうか。
singleGAOのディスプレーサでは単純に市販の真鍮パイプとステンレス棒という安価な材料を見つけて、これで済ませています。パイプの長さを最適化して、限度以下の摩擦力ながら必要な気密を得ています。
(4)少エネ・省エネ
singleGAOの消費するエネルギーはごく少量です。室温に冷え切った状態からマッチ一本の加熱でも始動する事が出来ます。アルコールランプやバーナーで数十秒加熱すれば、数十メートル走る事が出来ます。その後でも放熱部は手で触れられる程度に温まるだけです。