Strings

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スターリングエンジンの季節がやってきた。

2024-12-16 | インテリア

 本年度は夏が終わると急激に寒くなり、秋を堪能する事が出来ない様な季節でした。我が家ではせわしなく冬支度をした次第です。

しかしながらこの寒波、わるい事だけではありません。当方が所有している”スターリングエンジン”なる物にとっては、うってつけの時期なのです。

 スターリングエンジンが稼働する原理は、「温度差」がある事です。例えば、手のひらの上で稼働させようとした場合、手のひらと大気温との温度差があれば稼働しようとします。加えて、この温度差が大きければ大きい程、良く稼働します。

人の手の体温はほぼ36度台です。しかしながら、大気温は季節によって変わります。つまり、大気温の低い冬にこそ、スターリングエンジンが良く稼働するという事になります。

 

 

 今回は、4年前に作成したスターリングエンジンを久しぶりに稼働させてみました。

体温が本体に伝わり、徐々にホイールの回転が上がっていきます。

 

こうなれば人って欲が出るもので、もっと寒い日に、更なる高回転を目指したいと思うものです。

まだ12月の半ば、本格的な寒さはこれからなので、厳冬期の到来をスターリングエンジンと共に楽しみに待ちたいと思います。

 

 

 最後にこのスターリングエンジン、夏も問題無く回りますが、その季節ですとどちらかというとインテリアに適しています。

イギリス製のスターリングエンジン KS90Rと、チェコ製バイオリン Josef Skalský.

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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 | インテリア

 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。

Stirling engine KIT

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。

displacer

 

 

 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。

aperture

 

 


 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。

KONTAX KS90R Black Ross  両側から見た感じ。 

 

 


掌の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。(夕暮れ時に撮影したので、若干実物と色合いが違います。)

Stirling engine and Faber-Castell TK-FINE 9715

 

複数回の測定の結果、継続して稼働する最小温度差は4℃でした。

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)

 

Kontax Stirling Engine

 


Stirling engine and Violin

インテリアとしても映えます。

 


・後日談

周辺の環境が良ければ、太陽光を当てる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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海外通販で模型を買ってみた

2020-11-20 | インテリア

 


 ある文献を読んだ際、スターリングエンジンなるものを知り得たのですが、動画サイトにて実際に動いている姿を見ているうちに、

だんだん欲しくなってきたので海外のショップにて購入する事にしました。

スターリングエンジンとは、温度差を利用し仕事を得る機関です。

 

 


 今回は在庫切れにより買えなかったのですが、銅モデルについて一言。
FBによると、「ケースに入れておいても酸化するだろう、その際はポリッシュして下さい。」との事ですが、

そこで指定されていた「brasso」なる磨き材は¥6,000程します。酸化処理って色々と難しいのですね。

(美しい光沢を放つCopperモデル)

 

 

 

 購入するモデルが決まったら、完成品かキットを選択します。差額は約¥1,500ほどです。

チェックアウトする前に配達業者を選択します。今回は、Landmark Globalを選択した為、送料は¥0です。

完成品の入れ物は高さ30センチ程の円柱形であり、一方キットは厚めの本2,3冊ぐらいの大きさと、荷物としての大きさはぜんぜん違いますが、

FedEXの送料はいずれも同じ(約¥5,000 (執筆時))です。

 

 Landmark Globalの場合、FedEXより安く済みますが、

・トラッキングナンバーは無し。

・通常はエアメールにて納期は5日~14日

・たまに早い時は3日、遅い時は1か月との旨が記述されていました。

3日というのは西ヨーロッパ圏内の様です。

 

又、海外通販は流通が混雑する時期が都度あり、それらは当然海外の文化により影響を受けます。今回発注した時期は、正にクリスマス前の”渋滞’がすでに始まっている時期でと重なっており、店のHPにてラストオーダーの時期がアナウンスされていました。緑色の区分が今回に該当します。

 

 

 この様に、海外の流通事情というものは一般的に分かりづらい事が多いので、混雑する時期を避ける事が必要になる事も考えられます。

その様な情報は、こちらのサイトに書かれています。加えて、地元海外の流通事情を踏まえ、独自の考察もされているので読んでいても面白いです。

 

 

 続いて宛先等の記述に入りますが、Company欄に記入をすると”商業輸入とみなされる場合があります。”との事です。

自己呈示の感覚で記入してしまうと、物事が思わぬ方向に行ってしまいかねないので気を付けましょう。

支払いはクレカの他、PayPalやデビットカードが使えます。支払いを終えると領収書(receipt)画面が出て来るので
記録、保存する様促されます。

 

  2日後、ショップの”Track your order”画面を見ると、ステータスが「出荷」となり、
トラッキング番号が付与されていたので、ここからLandmark Globalの追跡サイトに転送され、詳細を確認する事が出来ます。
2日程”Shipment Data Uploaded”のまま変化無しです。

 

 

 

 更に二日後確認したところ、一気に項目が増え、「目的国へ出発」と表示されました。
この地点では、未だどこかの施設の一角で集積されているにしても、とりあえず安堵します。
イギリスの店で注文をしたのですが、発送はベルギーからの様です。

 

 又、Routedの欄に、BEBRUAと書かれていますが、これは地理的な場所を意味するものではなく、bpostが所管する国際郵便物処理センターの一つに割り当てられた識別符号であり、担当をする取扱局にあたります。

 

 

 

 

 

それと同時に、トラッキングサイトの一角に”Postal Carrier”番号が付与されます。その番号を日本郵政の国際郵便追跡サービスで問い合わせてみると、詳細が表示されます。

これだけで連日のトラッキングにより疲弊していた心が、一気に安心感で満たされます。

 

 

 人はなぜトラッキングに憑かれるのか。やきもきします。

ここにきて、そもそも論になりますが、トラッキングが遅いというのは仕様であり、反映されるのが遅いのが普通だそうです。

それらの内容はこちらのサイトで書かれておられ、曰く、”2,000の荷物を送って紛失したのは2つ(執筆時点)”との事です。

 

 

いずれにせよ、海外の知らない輸送会社に委託するというのは、何かと心配事が多いものです。

そういえばブラウザーにて気が付いたのですが、Landmarkとbpostのファビコンがそっくり。関連があったのですね。

 

 

 

日本に着いた... 勝った... 通関手続きをされております。 ほっとします。 後は待つだけです。 まあ、この時期ですからちょっとは遅くなるかもですね。

 

 

 

と思ったら何か輸送されてるー。保税...輸送?だそうです。これは何でしょう。トラブルでは無いにしても遅くなりそうですね...

 

 

 

 到着しました。小包の後ろには荷主等の情報の他、商品名、重さ、値段など、まるで明細書の様に詳細が書かれたシールが貼り付けられていました。

 

 

 土曜日の夜に発注し、10日後手元に着きました。

 

 

 実際はどうか分かりませんが、こんな感じで来たのでしょうか。空路だけで約11時間弱かかります。

どれほどの方々の手で運ばれたのか思慮が遠く及びませんが、おそらく想像以上だと思います。

 

 

 

 

 

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