外燃機関スターリングエンジン

【スターリング　エンジンの作動模型】

◆スターリングエンジンとは何か

　スターリングエンジン (Stirling engine) は、シリンダー内のガス（もしくは空気等）を外部から加熱・冷却して仕事を得る外燃機関。スコットランドの牧師ロバート・スターリングが1816年に発明した。熱交換をすることによってカルノーサイクルと同じ理論効率となる。

　スターリングエンジンは、理想的にはカルノーサイクルを実現する熱機関である。熱エネルギーを運動エネルギーに変換する効率はカルノーサイクルを超える事は出来ないため、存在しうる熱機関の中で最も高い効率で熱エネルギーを運動エネルギーに変換する事ができる。

　また、逆に運動エネルギーを熱エネルギーに変換する事もできる。現実的にはカルノーサイクルを実現することはできないが、スターリングエンジンによる熱エネルギーからの変換効率はカルノーサイクルに最も近いといわれているが、理論上の効率を出すことが実際の装置では難しく、燃焼熱の多くはガス以外の部分に流れて浪費されてしまい、理論効率に近づけるためには複雑な構造が必要になる。

◆では外燃機関とは何か

　外燃機関（がいねんきかん、External combustion engine）は、機関内部にある気体を機関外部の熱源で加熱・冷却により膨張・収縮させることにより、熱エネルギーを運動エネルギーに変換する機関のこと。原動機のうち、燃焼ガスを直接作動流体として用いない熱機関を指す。対して、作動流体として用いるものは内燃機関と呼ばれる。

　代表的なものとして、蒸気機関・蒸気タービン・スターリングエンジンがある。また原子炉を使った原子力機関も外燃機関の一種である。

◆いよいよ製作

　必要なものはたったこれだけ
主なもの：試験管、注射筒、ビー玉、試験管のゴム栓、シリコンチューブ、ろうそく



◆出来上がり



◆運転中




　試験管が柱で支えられた個所を中心にコックリコックリ上下運動をしているのだ。分かりにくいが。

　単純な動きだが感動するのだ。
あー！！大成功！！やったねワシ。

◆この、スターリングエンジンの中でももっとも単純なこれは「ビー玉スターリングエンジン」と呼ばれている。

　では作動原理



　熱力学的には大変難しくて、ワシには良い子のみんなにうまく伝える学力がない。
ただビックリしてくれればそれでいいのだ。