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信州大学公開講座 第５回
スターリングエンジン工作
信州大学工学部
サイエンスレンジャー
石川 正昭
本日の内容
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今日やること
知っておこう
つくってみよう
動かしてみよう
試してみよう
スターリングエンジンの特徴
まとめ
本日の内容
• 今日やること
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知っておこう
つくってみよう
動かしてみよう
試してみよう
スターリングエンジンの特徴
まとめ
今日やること
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熱と空気の関係の勉強
ビー玉スターリングエンジン工作
「熱」と「動き」の勉強
スターリングエンジンの特徴を知る
省エネルギーの意味を知る
本日の内容
• 今日やること
• 知っておこう
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つくってみよう
動かしてみよう
試してみよう
スターリングエンジンの特徴
まとめ
どうなるかな？
密閉したナベに注射器をつないであります．
・ナベを火に近づけたら？
・ナベを冷やしたら？
どうなるかな？
• 空気はあたためるとふくらむ
– かさがふえる
• 冷やすとちぢむ
– かさがへる
本日の内容
• 今日やること
• 知っておこう
• つくってみよう
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動かしてみよう
試してみよう
スターリングエンジンの特徴
まとめ
何をつくるの？
何をつくるの？
何をつくるの？
なぜ動くの？
じぶんで かんがえてください！！
つくって，動かしてからかんがえよう
ヒント１：空気はあたためると・・・・，冷えると・・・・
ヒント２：ビー玉がミソなのですよ
本日の内容
• 今日やること
• 知っておこう
• つくってみよう
• 動かしてみよう
• 試してみよう
• スターリングエンジンの特徴
• まとめ
本日の内容
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今日やること
知っておこう
つくってみよう
動かしてみよう
• 試してみよう
• スターリングエンジンの特徴
• まとめ
動くわけ
動き
空気
空気は冷やされながら移動する
ビー玉は左へころがる
動くわけ
空気
動き
空気は冷えてちぢむ
空気はあたためられながら移動する
ビー玉は右にころがる
本日の内容
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今日やること
知っておこう
つくってみよう
動かしてみよう
試してみよう
• スターリングエンジンの特徴
• まとめ
「エンジン」とは
• 「熱」をつかって
• 「空気」など（流体）をふくらませ
• 「動き」を生み出す
例：自動車のエンジン
• ガソリンの炎の熱
• 「熱」を作るためにガソリン（石油）を使う
↓
• 「地球温暖化」「酸性雨」の原因となる
• 石油は限りある「資源」
スターリングエンジン
• 熱さえあれば動くエンジン
• 今日は，熱のもととしてロウソクを利用
熱源（ねつげん）
問題
• 身の回りの熱源をさがそう．
– 熱のもとになるもの
– 温度の高い場所
– 高い温度をつくる方法
など
熱源の例
• 太陽熱
– 環境にやさしい，無限にある
• 地熱，温泉の熱
– 環境にやさしい
• もえるゴミ
• 電気製品の熱
– あまり温度は高くない
熱の利用と省エネルギー
• 熱源はいろんなところにある（排熱）．
• そのままではもったいない．
↓
• 温度が高ければ，スターリングエンジンな
どで発電ができる．
• 温度が低ければ，暖房や給湯に使える．
熱の利用と省エネルギー
このへんにまだ熱が残っている！
まだできること
（例）やかんの水をあたためる
熱のじょうずな利用も「省エネルギー」の方法の一つ．
「節約」だけが省エネルギーではない！
歴史と将来
１８００年より前 蒸気機関が産業の中心
ボイラー爆発事故が多発
１８１６年
ロバート・スターリング牧師が
スターリングエンジンを発明した
１８８３年
Ｇ・ダイムラー：ガソリンエンジン発明
１８９３年
Ｒ・ディーゼル：ディーセルエンジン
歴史と将来
１９９０年以降
現在
環境問題が重要になり，再度注目
メーカー・政府が開発を目指した
しかし，採算がとれず，あきらめた
環境問題はさらに重要
大学・研究所で研究開発継続
歴史と将来
将来
環境にやさしい発電機
宇宙用，コジェネレーション用
歴史と将来
アメリカ（ＮＡＳＡ）
オランダ・イギリス・デンマーク
スペイン・ドイツ
ニュージーランド
日本
歴史と将来
熱源があればどこでも発電ができる
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災害現場（中越地震，スマトラ沖地震・・・）
山奥の作業現場
海の上
発展途上国
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本日の内容
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今日やること
知っておこう
つくってみよう
動かしてみよう
試してみよう
スターリングエンジンの特徴
• まとめ
今日のまとめ
• 空気はあつくなるとふくらむ．
• スターリングエンジンは，熱で空気をふくらませ，
動くエンジンである．
• スターリングエンジンは，いろいろな熱源を利用
できる．
環境にやさしい
省エネルギー