JP3354364B2 - 外燃機関の再生器 - Google Patents
外燃機関の再生器Info
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- JP3354364B2 JP3354364B2 JP31314495A JP31314495A JP3354364B2 JP 3354364 B2 JP3354364 B2 JP 3354364B2 JP 31314495 A JP31314495 A JP 31314495A JP 31314495 A JP31314495 A JP 31314495A JP 3354364 B2 JP3354364 B2 JP 3354364B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房、給湯等に
用いられる再生器を用いた外燃機関の再生器の改良に関
する。
用いられる再生器を用いた外燃機関の再生器の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】外燃機関としては、例えば、特開昭６２
ー１１８０４８号公報、特開平３ー２４４９６８号公報
に示すようなものがある。まず、この外燃機関の構成か
ら説明する。
ー１１８０４８号公報、特開平３ー２４４９６８号公報
に示すようなものがある。まず、この外燃機関の構成か
ら説明する。
【０００３】図３において、１はハウジングであり、こ
のハウジング１内には、高温側ピストン３と、低温側ピ
ストン５が収容・設置されている。上記高温側ピストン
３は、ハウジング１内に収容・設置された高温側シリン
ダ７内を図中上下方向に摺動する。
のハウジング１内には、高温側ピストン３と、低温側ピ
ストン５が収容・設置されている。上記高温側ピストン
３は、ハウジング１内に収容・設置された高温側シリン
ダ７内を図中上下方向に摺動する。
【０００４】また、低温側ピストン５は、ハウジング１
内に収容・設置された低温側シリンダ９内を図中左右方
向に摺動する。高温側シリンダ７及び低温側シリンダ９
内には作動媒体が封入されている。
内に収容・設置された低温側シリンダ９内を図中左右方
向に摺動する。高温側シリンダ７及び低温側シリンダ９
内には作動媒体が封入されている。
【０００５】高温側ピストン３はピストンロッド１１が
連結されており、また、上記低温側ピストン５はピスト
ンロッド１３が連結されている。そして、上記ピストン
ロッド１１、１３は、クランク機構１５に連結されてい
る。なお、図中符号１７は回転軸を示している。
連結されており、また、上記低温側ピストン５はピスト
ンロッド１３が連結されている。そして、上記ピストン
ロッド１１、１３は、クランク機構１５に連結されてい
る。なお、図中符号１７は回転軸を示している。
【０００６】高温側ピストン３の外周側には、高温側再
生器１９と中温用交換器２１が連結して設置されてい
る。
生器１９と中温用交換器２１が連結して設置されてい
る。
【０００７】また、低温側ピストン５の外周側には、低
温用熱交換器２３、低温側再生器２５、中温用熱交換器
２７が連結して設置されている。
温用熱交換器２３、低温側再生器２５、中温用熱交換器
２７が連結して設置されている。
【０００８】また、高温側ピストン３には高温用熱交換
器２９が設置されている。この高温用熱交換器２９に
は、例えば、多管式チューブを使用したものである。
器２９が設置されている。この高温用熱交換器２９に
は、例えば、多管式チューブを使用したものである。
【０００９】そして、上記クランク機構１５の回転によ
り、９０°だけずれた高温側ピスト３と低温側ピストン
５とが往復直線運動を行う。それによって、封入されて
いる作動媒体に圧力変動が発生し、圧力上昇時には中温
用熱交換器２１、２７を介して熱を与え、また、圧力降
下時には低温用熱交換器２３を介して熱を汲み上げるこ
とになり、それによって、適宜冷暖房運転を行うもので
ある。
り、９０°だけずれた高温側ピスト３と低温側ピストン
５とが往復直線運動を行う。それによって、封入されて
いる作動媒体に圧力変動が発生し、圧力上昇時には中温
用熱交換器２１、２７を介して熱を与え、また、圧力降
下時には低温用熱交換器２３を介して熱を汲み上げるこ
とになり、それによって、適宜冷暖房運転を行うもので
ある。
【００１０】ところで、上記外燃機関の再生器は、金網
体等の蓄熱体を１枚ずつ直接ハウジング１内に組み込ん
で構成するものと、金網体等の蓄熱体をケース内に充填
し、それをハウジング１内に組み込で構成するものとが
ある。
体等の蓄熱体を１枚ずつ直接ハウジング１内に組み込ん
で構成するものと、金網体等の蓄熱体をケース内に充填
し、それをハウジング１内に組み込で構成するものとが
ある。
【００１１】それらの内、ケースを使用した再生器の構
成を図４に示す。同図（Ａ）は再生器の斜視断面図、同
図（Ｂ）は積層された蓄熱体を取り出して示した斜視外
観図である。各図に示すように、外側再生器ケース１０
１と内側再生器ケース１０３との間に、リング状の蓄熱
体としての金網体１０５を複数枚だけ積層させることに
より、再生器を構成していた。
成を図４に示す。同図（Ａ）は再生器の斜視断面図、同
図（Ｂ）は積層された蓄熱体を取り出して示した斜視外
観図である。各図に示すように、外側再生器ケース１０
１と内側再生器ケース１０３との間に、リング状の蓄熱
体としての金網体１０５を複数枚だけ積層させることに
より、再生器を構成していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の外燃
機関の再生器は、上記のような構成であったので、次の
ような問題点があった。 （１）蓄熱体としての金網体を１枚ずつハウジング内に
組み込んでいく構成であるから、その組立作業が困難で
あった。 （２）また、金網体の充填率が機関効率に対して大きく
影響することになるが、金網体を１枚ずつハウジング内
に組み込んでいく構成の場合には、その充填率の調整が
困難であった。 （３）再生器ケースに積層するリング状の金網体を素材
から切り取り、又は打ち抜く場合、図２（Ｂ）に示すよ
うに無駄な材料片３１Ａ、３１Ｂ，３１Ｃ・・・を生ず
るため、材料コストが高くなる傾向があった。
機関の再生器は、上記のような構成であったので、次の
ような問題点があった。 （１）蓄熱体としての金網体を１枚ずつハウジング内に
組み込んでいく構成であるから、その組立作業が困難で
あった。 （２）また、金網体の充填率が機関効率に対して大きく
影響することになるが、金網体を１枚ずつハウジング内
に組み込んでいく構成の場合には、その充填率の調整が
困難であった。 （３）再生器ケースに積層するリング状の金網体を素材
から切り取り、又は打ち抜く場合、図２（Ｂ）に示すよ
うに無駄な材料片３１Ａ、３１Ｂ，３１Ｃ・・・を生ず
るため、材料コストが高くなる傾向があった。
【００１３】本発明は従来のものの上記課題（問題点）
を解決するようにした外燃機関の再生器を提供すること
を目的とする。
を解決するようにした外燃機関の再生器を提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の外燃機関の再生
器は、上記課題を解決するために、再生サイクルを用い
た外燃機関において、その円筒形の再生器を、複数個の
欠円環状の素材を組み合わせて蓄熱体を構成するように
した。
器は、上記課題を解決するために、再生サイクルを用い
た外燃機関において、その円筒形の再生器を、複数個の
欠円環状の素材を組み合わせて蓄熱体を構成するように
した。
【００１５】この場合、所定層毎の欠円環状の蓄熱体素
子を所定角度ずらすことにより積層方向の接合ラインを
相違するようにすることが望ましい。
子を所定角度ずらすことにより積層方向の接合ラインを
相違するようにすることが望ましい。
【００１６】また、所定層積層された上記円環状の蓄熱
体を拡散接合することにより焼結品としての円筒状の再
生器を構成するのが望ましい。
体を拡散接合することにより焼結品としての円筒状の再
生器を構成するのが望ましい。
【００１７】なお、上記各蓄熱体の素材としては、金網
体、発泡金属、金属繊維のいずれかを用いることができ
る。
体、発泡金属、金属繊維のいずれかを用いることができ
る。
【００１８】このように複数個の欠円筒状の素材より環
状の蓄熱体を形成すると、素材の切り取り、又は打ち抜
き段階における無駄が少なくなり、材料コストが節減で
きる。
状の蓄熱体を形成すると、素材の切り取り、又は打ち抜
き段階における無駄が少なくなり、材料コストが節減で
きる。
【００１９】また、所定層毎に欠円環状の蓄熱体素子の
積層方向の接合ラインを相違させるようにすると、その
接合部におけるガス漏れも防止することができる。
積層方向の接合ラインを相違させるようにすると、その
接合部におけるガス漏れも防止することができる。
【００２０】さらに、上記円筒状に積層された蓄熱体を
拡散接合により焼結品の再生器とすると、この再生器を
ハウジング内に直接組み込むように構成することによ
り、組立作業を容易にすると共に機関効率の低下も防止
できるようになった。
拡散接合により焼結品の再生器とすると、この再生器を
ハウジング内に直接組み込むように構成することによ
り、組立作業を容易にすると共に機関効率の低下も防止
できるようになった。
【００２１】即ち、予め所定の形状の焼結品とすれば、
従来のように、金網体を１枚ずつ組み込むような煩雑な
組立作業がなくなり組立作業を容易なものとし、また、
ケースを使用することなく焼結品を直接ハウジング内に
組み込むこともでき、このようにした場合には、ケース
を介しての不必要な熱伝導損失がなくなり、機関効率を
向上することができる。
従来のように、金網体を１枚ずつ組み込むような煩雑な
組立作業がなくなり組立作業を容易なものとし、また、
ケースを使用することなく焼結品を直接ハウジング内に
組み込むこともでき、このようにした場合には、ケース
を介しての不必要な熱伝導損失がなくなり、機関効率を
向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に示す一実施
の形態により本発明を具体的に説明する。
の形態により本発明を具体的に説明する。
【００２３】本実施の形態で用いる外燃機関の全体構成
図は図３と全く同様であるので、図３を援用して説明す
る。
図は図３と全く同様であるので、図３を援用して説明す
る。
【００２４】本実施の形態による高温側再生器１９と低
温側再生器２５は、図１に示すような構成になってい
る。
温側再生器２５は、図１に示すような構成になってい
る。
【００２５】図１は本実施の形態で用いる高温側再生器
の斜視外観図である。
の斜視外観図である。
【００２６】同図において、１９ａ1乃至１９ａ3は夫々
欠円環状の蓄熱体素子である。環状の蓄熱体１９ａは、
例えば、金網体を素材とした３つの欠円環状の蓄熱体素
子１９ａ1〜１９ａ3を隣接して組み合わせて環状の蓄熱
体を構成するようにしている。
欠円環状の蓄熱体素子である。環状の蓄熱体１９ａは、
例えば、金網体を素材とした３つの欠円環状の蓄熱体素
子１９ａ1〜１９ａ3を隣接して組み合わせて環状の蓄熱
体を構成するようにしている。
【００２７】従って、このような蓄熱体１９ａを多層
（本実施の形態では１５層）積層して高温側再生器１９
に用いる円筒形の蓄熱体１９Ａを構成すれば良い。
（本実施の形態では１５層）積層して高温側再生器１９
に用いる円筒形の蓄熱体１９Ａを構成すれば良い。
【００２８】この場合、所定層積層された蓄熱体１９Ａ
を、拡散結合して焼結し、円筒形の再生器を構成する方
が望ましい。
を、拡散結合して焼結し、円筒形の再生器を構成する方
が望ましい。
【００２９】なお、環状の蓄熱体１９ａを所定層積層す
る場合、所定層毎（本実施の形態では５層毎）に各蓄熱
体素子１９ａ1〜１９ａ3の積層方向の接合ラインを相違
させるようにするために、所定角度（本実施の形態で
は、１２０°）ずらし積層するようにするのが望まし
い。
る場合、所定層毎（本実施の形態では５層毎）に各蓄熱
体素子１９ａ1〜１９ａ3の積層方向の接合ラインを相違
させるようにするために、所定角度（本実施の形態で
は、１２０°）ずらし積層するようにするのが望まし
い。
【００３０】また、前記のように、再生器を焼結品とし
て成形するようにすれば、１回の組み込み作業で済み、
ハウジング１内への組み込み作業も簡単である。また、
充填率についても焼結品を成形するときに設定すること
ができる。
て成形するようにすれば、１回の組み込み作業で済み、
ハウジング１内への組み込み作業も簡単である。また、
充填率についても焼結品を成形するときに設定すること
ができる。
【００３１】このように本発明の蓄熱体１９Ａは、蓄熱
体１９ａを単に積層するものと、積層したものを焼結品
に成形するものとがあるが、いずれの場合も、従来のよ
うにケースに封入する方が形くずれ防止の点では望まし
い。
体１９ａを単に積層するものと、積層したものを焼結品
に成形するものとがあるが、いずれの場合も、従来のよ
うにケースに封入する方が形くずれ防止の点では望まし
い。
【００３２】しかし、焼結品の場合は、前者に比べると
形くずれがし難くいので、ケースに封入することなく直
接ハウジング１内に組み込むことも可能である。
形くずれがし難くいので、ケースに封入することなく直
接ハウジング１内に組み込むことも可能である。
【００３３】このようにした場合には、ケースがなくな
るので、ケースを介しての高温端から低温端への熱伝導
がなくなり、それによって、機関効率の低下を防止する
ことができる。
るので、ケースを介しての高温端から低温端への熱伝導
がなくなり、それによって、機関効率の低下を防止する
ことができる。
【００３４】また、各蓄熱体素子１９ａ1〜１９ａ3は、
例えば、方形の素材となる金網体を切り取り、又は打ち
抜いて形成するものであり、従来のように方形の金網か
ら環状の蓄熱体を切断するよりも材料の無駄を無くすこ
とができる。
例えば、方形の素材となる金網体を切り取り、又は打ち
抜いて形成するものであり、従来のように方形の金網か
ら環状の蓄熱体を切断するよりも材料の無駄を無くすこ
とができる。
【００３５】図２（Ａ）は方形の金網から欠円筒形の蓄
熱体素子を切り取り、又は打ち抜くときの金網の平面
図、同図（Ｂ）は従来のように環状の蓄熱体を打ち抜く
ときの金網の平面図である。
熱体素子を切り取り、又は打ち抜くときの金網の平面
図、同図（Ｂ）は従来のように環状の蓄熱体を打ち抜く
ときの金網の平面図である。
【００３６】図２（Ａ）、（Ｂ）を比較すればわかるよ
うに、本発明の場合は、従来のように所定の大きさの金
網３１から環状の蓄熱体３２ａ1及び３２ａ2を切断する
場合よりも、夫々で環状の蓄熱体の１／３相当分の欠円
環状の蓄熱体素子３３ａ1、３３ａ8を余分に切り取り、
又は打ち抜くことができ、材料の金網３１を有効に使用
できることになる。従って、再生器作成におけるコスト
を下げることができる。
うに、本発明の場合は、従来のように所定の大きさの金
網３１から環状の蓄熱体３２ａ1及び３２ａ2を切断する
場合よりも、夫々で環状の蓄熱体の１／３相当分の欠円
環状の蓄熱体素子３３ａ1、３３ａ8を余分に切り取り、
又は打ち抜くことができ、材料の金網３１を有効に使用
できることになる。従って、再生器作成におけるコスト
を下げることができる。
【００３７】上記の実施の形態は高温側再生器１９につ
いて、本発明を適用した場合であったが、低温側再生器
２５についても、同様に本発明が適用できることは勿論
である。
いて、本発明を適用した場合であったが、低温側再生器
２５についても、同様に本発明が適用できることは勿論
である。
【００３８】なお、上記の実施の形態では、蓄熱体の材
料として金網体を使用した例を示したが、それに限定さ
れるものではなく、発泡金属、金属繊維も使用できるこ
とは勿論である。
料として金網体を使用した例を示したが、それに限定さ
れるものではなく、発泡金属、金属繊維も使用できるこ
とは勿論である。
【００３９】また、上記の実施の形態では、３つの欠円
環状の蓄熱体素子での蓄熱体を形成し、この蓄熱体を所
定層積層する構成を説明したが、蓄熱体の素子数は３つ
には限定されず、２つ又は４つ以上であっても良い。
環状の蓄熱体素子での蓄熱体を形成し、この蓄熱体を所
定層積層する構成を説明したが、蓄熱体の素子数は３つ
には限定されず、２つ又は４つ以上であっても良い。
【００４０】
【発明の効果】本発明の外燃機関の再生器は、上記のよ
うに構成されるので、次のような優れた効果を有する。 （１）環状の蓄熱体を複数個の欠円環状の蓄熱体素子に
分けて金網から切り取り又は打ち抜くようにしたので、
材料となる金網の使用効率が向上し、従って、材料コス
トが大幅に節減できる。 （２）所定層毎の蓄熱体を、所定角度にずらして積層す
るようにすると、その接合部の接合ラインにおけるガス
漏れが防止できる。 （３）所定層積層した蓄熱体を拡散接合により焼結品の
再生器を成形するようにすると、組立作業が容易にな
る。
うに構成されるので、次のような優れた効果を有する。 （１）環状の蓄熱体を複数個の欠円環状の蓄熱体素子に
分けて金網から切り取り又は打ち抜くようにしたので、
材料となる金網の使用効率が向上し、従って、材料コス
トが大幅に節減できる。 （２）所定層毎の蓄熱体を、所定角度にずらして積層す
るようにすると、その接合部の接合ラインにおけるガス
漏れが防止できる。 （３）所定層積層した蓄熱体を拡散接合により焼結品の
再生器を成形するようにすると、組立作業が容易にな
る。
【図１】本発明の実施の形態で用いる外燃機関の再生器
の斜視外観図である。
の斜視外観図である。
【図２】同図（Ａ）は本発明の実施の形態における方形
の金網から欠円環状の蓄熱体素子を切り取り、又は打ち
抜く場合の金網の平面図、同図（Ｂ）は従来例における
方形の金網から環状の蓄熱体を切り取り、又は打ち抜く
場合の金網の平面図である。
の金網から欠円環状の蓄熱体素子を切り取り、又は打ち
抜く場合の金網の平面図、同図（Ｂ）は従来例における
方形の金網から環状の蓄熱体を切り取り、又は打ち抜く
場合の金網の平面図である。
【図３】本実施の形態及び従来例の再生器が夫々適用さ
れる外燃機関の全体構成を示す縦断正面図である。
れる外燃機関の全体構成を示す縦断正面図である。
【図４】同図（Ａ）は従来例の再生器の斜視断面図、同
図（Ｂ）は従来例の再生器の蓄熱体をケースから取り出
して示す斜視外観図である。
図（Ｂ）は従来例の再生器の蓄熱体をケースから取り出
して示す斜視外観図である。
１９ａ：環状の蓄熱体 １９ａ1〜１９ａ3：欠円環状の蓄熱体素子 １９Ａ：積層された円筒形の蓄熱体 ３１：金網 ３３ａ1〜３３ａ8：欠円環状の蓄熱体素子
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 9/00 F02G 1/057
Claims (4)
- 【請求項１】 外燃機関において、 その円筒形の再生器を、複数個の欠円環状の素材を組み
合わせて環状の蓄熱体を構成するようにしたことを特徴
とする外燃機関の再生器。 - 【請求項２】 所定層毎の欠円環状の蓄熱体素子を所定
角度ずらすことにより積層方向の接合ラインを相違する
ようにした請求項１記載の外燃機関の再生器。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の外燃機関におい
て、所定層積層された上記円環状の蓄熱体を拡散接合す
ることにより焼結品としての円筒状の再生器を構成する
ようにした外燃機関の再生器。 - 【請求項４】 上記各蓄熱体の素材として、金網体、発
泡金属、金属繊維のいずれかを用いるようにした請求項
１乃至３のいずれかに記載の外燃機関の再生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31314495A JP3354364B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 外燃機関の再生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31314495A JP3354364B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 外燃機関の再生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152206A JPH09152206A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3354364B2 true JP3354364B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=18037640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31314495A Expired - Fee Related JP3354364B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 外燃機関の再生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354364B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040231340A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-25 | Uri Bin-Nun | Low cost high performance laminate matrix |
| GB0515472D0 (en) * | 2005-07-27 | 2005-08-31 | Microgen Energy Ltd | A method of assembling the head of a stirling machine |
| JP4413989B1 (ja) * | 2009-07-10 | 2010-02-10 | 川崎重工業株式会社 | 熱機関用再生器およびこの再生器を用いたスターリングエンジン |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31314495A patent/JP3354364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09152206A (ja) | 1997-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070927 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |