スターリングエンジンとは - 有限会社協和合金

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、シリンダー内の気体を外部から加熱・冷却して仕事を得る外燃機関で、理論的にカルノーサイクルと等しく高い熱効率を有し、外燃機関であるため熱源を選びません。（太陽熱、バイオマス燃料廃熱…etc）また、化石燃料を熱源にする場合、その燃焼は連続燃焼であるため排気ガスがクリーンであるといわれています。
動力源となる作動ガスの圧力変動が正弦波状であるため、振動騒音が低いなどの特徴があります。
また、スターリングエンジンは、逆サイクルの利用が可能であり、フロン系冷媒を用いない冷凍機も開発されています。

ECOLOGY
近年地球環境の問題が騒がれていますが、スターリングエンジンは他のエンジンに比べ運転には、熱源（温度の高低差）があればよく、シンプルかつエコロジーなエンジンだといわれています。
スターリングエンジンを搭載した発電機は、熱源に太陽光、工場廃熱、バイオマス燃料（CO²発生はノーカウント）など、従来棄てられていた熱エネルギーを利用することで、CO²の発生を抑え、再生エネルギーを活用できるクリーンな発電機となっています。
ただ、技術的な課題も多く、今後各企業の研究開発が進展し、一刻も早い実用化が期待されます。

作動原理の基本は、空気を加熱すると膨張し冷却すると収縮する性質を利用したもので、単純な仕組みです。
しかしながら、実用的動力として取り出す方法が難しいため、発明されて以来200年近く経過し、いまだ研究開発が進められています。

このエンジンの構造は、ピストンの作動空間に容積変化を誘起し、作動ガスに圧縮、膨張の機会を与え、加熱部および冷却部を圧縮、膨張した空気が通過することにより、一連の作動が得られます。
そのため、エンジンのスタート時は、空気を強制的に移動させることが必要で、フライホイールを意図的に回転させることで、下記の工程を繰り返し連続的に作動します。

作動原理動画

当社では、主力であるダイキャスト部品製造のみに甘んじることなく、今まで培ってきた製品開発力・技術力を用いて下請企業の立場から、自社商品の開発・販売を行うよう事業内容を転換することを目指し、製造業を中心としつつもインターネットを含む直接販売、販売製品活用のサポート、啓蒙活動など事業を拡大することを考えてきました。
そうしたなか、既存の技術を活かし、設計から金型製作、ダイキャスト鋳造までを社内一貫体制で製作できる製品として、また、化石燃料や原子力などのエネルギー資源に依存しない『未来の新エンジン』としての可能性に着目し、スターリングエンジンを開発することに至ったのです。

現在、協和合金製の小型スターリングエンジンはインターネットの通信販売によって購入が可能ですが、先日はアメリカ航空宇宙局（NASA）からも注文がありました。
世界に注目される技術で国際規模のビジネスを創出できる日が来るのも、そう遠くないことかもしれません。

当社で製作している小型スターリングエンジンは、アルミダイキャスト製の卓上模型です。
今後は、宇都宮大学や一般社団法人技術士さいたまなどと定期的に商品化研究会を開催していくなかで、コンセプトや販路などについての意見交換を行い、現在卓上模型に付加価値を加え、明確なコンセプトに基づく製品づくりを目指していきたいと考えています。