Strings

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温度差だけで動く「スターリングエンジン」の組み立て

2020-12-04 | 日記

 

 本日は、海外より取り寄せたスターリングエンジンという模型を組み立てます。英国製であります。

精度が高い物というのは、調整が難しいので色々と慎重に行きたいと思います。

これはイギリスのKontax社の製品であり、キットの重さは300g、本を2冊重ねたぐらいの大きさです。

 

 

全ての部品を出してみました。

円形の物ばかりです。熱源を効率良く利用しようとすると、設計思想としては基本的に円形になるのでしょうか。

 

 

 スチロールは部品を内装しているだけでなく、この様に組み立てる際にも利用します。
又、組み立て後も分解、再調整の際に必要になるかもしれないので、暫く保管しておきます。

 

 

 青いスポンジ(ディスプレーサ)に金属の棒を1/4の深さだけ差し込みます。
この時、既に問題が発生していますが、気付く事無く作業はどんどん進みます。

 

 

 部品の種類は沢山ありますが、構造は簡素なので助かります。

この中の空気の温度差が動力源になります。又、一般的なエンジンと異なる点は、物理的に接する物が無い、密閉されない事です。動いているところを見ないと分かりづらいですね。(Twitter)
いづれにせよ、とても美しい鏡面です。

 

 


柱とOリングの高さを合わせますが、小さくて見えにくいので苦労しました。
何度もチャンバーを回しながら、柱とOリングの高さを微調整します。Oリングは変形するので、完成後も、都度調整し直す事を前提とし、目的の位置より一歩手前で止めておきます。

  

(マニュアルから抜粋)

 

 

 徐々に様相が浮かび上がってきます。右にあるグラスは、組み立ての際使用します。

 

 

フライホイールという部品を回転させてみます。ここの精度は発注する時から、かなり気にしていましたが、見たところ良さそうでホットしました。

 


はい、問題発生写真ではかなり見にくいのですが、青いスポンジ(ディスプレーサ)の取り付け位置が低すぎ、上にある黒い部品(トップ・プレート)との隙間が大きすぎます。部品を外し、調整を繰り返します。

 

 


 組み立ては終わりました。動作確認をしましたが、少し気になる異音と同時に振動も伝わって来ます。しかし、本来どの程度なのかが分からないので、不具合かどうかすら分かりません。プロが組み立てた実物を直接見る事が出来れば良いのですが。
とりあえず、温度差を得やすい夜に再度、動作確認をします。安定して動き続けないと、分からない部分もあるのです。

 両側から見た感じ。 

 

 


体温と気温の差が約17.5度の環境でテストを行いました。ご覧の様にどんどん加速していきます。
ただ、回転させ始める段階において、手のひらの広げ方次第では熱不足で回りません。温度の伝わりが顕著に表れます。

 

 

 

日光の当たる場所に暫く置き、上側のプレートを温めても回りません。おかしいな... 調査等、今後の課題です。

 

複数回の測定の結果、継続して稼働する最小温度差は4℃です。

一方、10℃以上の温度差があるにもかかわらず動作が遅い時もあり、見落としている条件がある様です。

又、現段階では、完成までの進捗は8割程度であり、微調整しなければならない箇所が見えてきました。

完成までには、もう少しかかりそうです。

 

(未推敲)


後日談

周辺の環境が良ければ、太陽光だけでなんっっっとか回ります。止まりそうになった時は息も止まりそうになりますが。


そもそもスターリングエンジンって何?

 

スターリングエンジンというものは、19世紀初頭に発明された熱をエネルギー源とした機関です。

本稿では「熱効率」と「出力」のみに着目して簡潔に説明します。一言で言うと、熱効率はが高い一方、出力は低い特性を持った機関です。

この図を見ると、むしろガスタービンの汎用性の高さが目立ちます。しかし、何事も適材適所が必要ですし、複数の物を組み合わせる事により相乗効果が期待出来ます。

(出典 : 海洋政策研究所

 

 


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10 コメント

コメント日が  古い順  |   新しい順
Unknown (nerotch9055)
2021-02-16 12:28:18
こんにちは!
おもしろいです!
物理の方はからっきしですが、知りたい欲求が駆り立てられるモノですね!
(*⌒▽⌒*)
Unknown (Nove)
2021-02-16 21:07:27
nerotch9055さん、こんにちは!

 私も難しい原理は分からないのですが、不思議な物でも面白いと感じ、それが探求心に繋がる事はとても大事な事だと思います。
 私がこの模型を購入する際、知りたい欲求も確かにあった事をnerotch9055さんのコメントを読んでいて思い出す事が出来ました。
突然ですが(*^-^*) (さわやか♪)
2021-09-09 10:55:34
昔の私のブログ思い出させてくださって
ありがとうございます
来てみたら・・・けっこう昔なので驚きましたが
ブログを読んでみて さらに驚きました

動かない物から動くものを作る、すごいですね
掌の温度で回りが違くなるのですか 
ふ~~んそうなんだの感想です

もし家にあったら 出窓に置いて回るのを見ていたいかもです

あ! 今わかりました
「舞浜港で・・」の方なのですね
スクロールして見えました

きちんとしているブログにコメントは
ちょっと申し訳ないと思いながらも

昔のブログを思い出せたので
お礼を一言
「ありがとうございます」
<(_ _*)>
Unknown (Nove)
2021-09-09 20:32:40
さわやかさん、こんにちは。
さわやかさんは、ご自分の意見をしっかりと持っておられ、文体も正に「さわやか」なので色々と拝見させて頂きました。今回頂いたコメントの中にも、

「動かない物から動くもの」

と表されておられ、やっぱり表現力豊かな方なのだなと思わされました。この様な感性は見習いたいです。

これは、さわやかさんの記事ですが、
https://blog.goo.ne.jp/pmr8559goo/e/bf88b6e41c3b38a11635c7ce163e1e8c
こういうところをきちんと押さえておられるからだと思います。

 これからも、さわやかさんにしか書けない記事を沢山お書きになる事を、楽しみにしております。
またきました(*^-^*) (さわやか♪)
2021-09-10 16:07:50
私のコメントを見つけてくださって
忘れていたブログを 読んでくださって
今私も 読みました・・・これって 嬉し恥ずかしの気持かしら♪

そうですね 
今も この時の思いが根っこのところにあるのだと思いました
自分ではすっかり 「自分の傾向」を忘れていました 
思い出させてくださって ありがとうございます

私は あまりちょろちょろネットで動かないのですが
ただ編集画面に出てきたもので 見たいなと思うものをクリックすることがあります

今回はたくさんの人にお知らせしたいと思い「ポチ」ともしました
あの倉庫の写真 色が大人っぽくって いいなと思いました

こちらに伺って 金属のスマートな画像を見て

「なんで私のブログに来たのかしら?」の疑問でいっぱいでしたが
コメントを書いていた時に下に あの倉庫の写真があって ちょっと安心しました

つい くるくる回る画像を見てピストンみたいなところの応用で 「お餅がつけるかも」なんて
おもったら コメントしていました
書くのは楽しいので♪

また上にスクロールしてみましたが
気分がスッキリする画像で 一番上の写真の上品でいいな~とまた思いました

今書いているブログは ちょっとちょっとの内容ですが
昔のブログは 「まじめな私」(*^-^*)の姿なので 見てくださるのは嬉しいです

ありがとうございます

また思い出の私をプレゼントして頂けたら・・恥ずかしいけれど 嬉しいです( ^^) _旦~~
チャンと書かないと!(^^)! (さわやか♪)
2021-09-10 16:21:07
すみません 細かい間違いは気づくタイプです

編集画面じゃなくって 「編集トップ」の真ん中ぐらいに出る
「アピールチャンス」の記事をクリックしたのだと思います

そして ポチットして頂いたので こちらに伺ったのです
わかっていらっしゃるかと思いますが 私は最近まで知らなかったので

なんか こんなこと書くと ここのブログに失礼かもしれないと思いつつ書いちゃいました
<(_ _*)>

サービスにURLを貼りました
(うふふ♪ 来やすいようにじゃ・・・・)
では またお会いできる日を楽しみにしています♪♪
見つけました!(^^)! (さわやか♪)
2021-10-17 13:59:04
赤いレンガの写真のブログがあったので
またこの「動く不思議な色」が頭の中に浮かびました

また会えるといいな~と思っていたら
「ペッチン」を偶然見つけたので
懐かしいこの部屋に来ることができました♪

ここに出ているものをみると
なぜか 頭の中がスッキリするのですよね 不思議です

また見てから帰ります ( ^^) _旦~~ 粗茶ですが
Unknown (awaji_aic)
2022-05-14 10:28:05
過日ブログ訪問いただき、ありがとうございます。
Noveさんの書き込みに気づくのが遅くて、返事がすっかり遅くなってしまいました。申し訳ないです。

このエンジン、面白そうですね。
子供の時から模型工作が趣味でしたが、さすがに老化と共に小さな作業が難しくなってきています。でも、いつか挑戦してみたいですね。
Unknown (Nove)
2022-05-14 13:51:05
awajiさん、こんにちは。
ちょっと変わった模型ですが、理科系の方ならきっと気に入って頂けると思います。
産業革命の時代に百花繚乱のごとく生み出されたものの一つです。
Unknown (Nove)
2022-05-14 13:55:11
さわやかさん、お久しぶりです。
名前を付けてくれたのですね。きっと、この模型も喜んでいると思います。
確かに機械にも名前をつけてあげる事によって個性的になれるかもしれません。手作業で組み立てた物ですから。

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