JP4962485B2 - External combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、作動媒体の体積変動によって生じる液体の変位を機械的エネルギに変換して出力する外燃機関に関する。   The present invention relates to an external combustion engine that converts a displacement of a liquid caused by volume fluctuation of a working medium into mechanical energy and outputs the mechanical energy.

従来、この種の外燃機関は、液体ピストン蒸気エンジンとも呼ばれ、管状の容器内に作動媒体を液体状態で流動可能に封入し、容器の一端部に形成された加熱部にて液体状態の作動媒体の一部を加熱して蒸発させ、容器の中間部に形成された冷却部にて作動媒体の蒸気を冷却して凝縮させ、この作動媒体の蒸発と凝縮とを交互に繰り返すことによって作動媒体の液相部分を周期的に変位（いわゆる自励振動）させ、この作動媒体の液相部分の自励振動を、容器の他端部と連通する出力部にて機械的エネルギとして取り出すように構成されている（例えば、特許文献１）。
特開２００７−２５５２５９号公報 Conventionally, this type of external combustion engine, also called a liquid piston steam engine, encloses a working medium in a tubular container so as to be able to flow in a liquid state, and is in a liquid state at a heating portion formed at one end of the container. A part of the working medium is heated and evaporated, the working medium vapor is cooled and condensed in the cooling part formed in the middle part of the container, and the working medium is operated by repeating evaporation and condensation alternately. The liquid phase part of the medium is periodically displaced (so-called self-excited vibration), and the self-excited vibration of the liquid phase part of the working medium is extracted as mechanical energy at the output part communicating with the other end of the container. (For example, patent document 1).
JP 2007-255259 A

ところで、上記特許文献１に記載の外燃機関では、加熱部にて液体状態の作動媒体が加熱されて蒸発し、高温・高圧の作動媒体の蒸気が作動媒体の液面を押し下げる行程（以下、膨張行程という）の途中で、作動媒体の蒸気が冷却部に進入するようになっている。このため、膨張行程の途中で、作動媒体の蒸気が冷却されて凝縮されてしまうので、出力部で取り出せる機械的エネルギ（仕事）が小さくなってしまう。   By the way, in the external combustion engine described in Patent Document 1, the working medium in a liquid state is heated and evaporated in the heating unit, and the process of lowering the liquid level of the working medium by the vapor of the high-temperature / high-pressure working medium (hereinafter referred to as the following) In the middle of the expansion stroke), the vapor of the working medium enters the cooling section. For this reason, since the vapor | steam of a working medium will be cooled and condensed in the middle of an expansion stroke, the mechanical energy (work) which can be taken out by an output part will become small.

特に、冷却部のうち加熱部に近い部位では、冷却部の壁面と作動媒体の蒸気との温度差が大きくなるため、凝縮量が多くなるという問題がある。   In particular, in the part close to the heating part in the cooling part, the temperature difference between the wall surface of the cooling part and the vapor of the working medium becomes large, and there is a problem that the amount of condensation increases.

これに対し、加熱部に近い側の冷却部を廃止して、加熱部に近い側で作動媒体の蒸気が凝縮することを防止する手法が考えられる。   On the other hand, a method of eliminating the cooling unit on the side close to the heating unit and preventing the vapor of the working medium from condensing on the side close to the heating unit is conceivable.

しかしながら、加熱部に近い側の冷却部を廃止すると、廃止した分だけ作動媒体の蒸気を十分に凝縮させられなくなる。このため、作動媒体の蒸気が冷却部で凝縮して、作動媒体の液相部分が出力部側から加熱部側に向かって押し戻される行程（以下、圧縮行程という）において、液体状態の作動媒体を加熱部まで押し戻すために必要な動力が大きくなるので、結局取り出せる仕事が小さくなってしまう。   However, if the cooling part closer to the heating part is eliminated, the vapor of the working medium cannot be sufficiently condensed by the eliminated quantity. For this reason, in the process (hereinafter referred to as the compression process) in which the vapor of the working medium is condensed in the cooling unit and the liquid phase portion of the working medium is pushed back from the output unit side toward the heating unit side, Since the power required to push back to the heating unit increases, the work that can be taken out eventually decreases.

本発明は、上記点に鑑み、出力部で取り出せる仕事を増加させることができる外燃機関を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide an external combustion engine that can increase work that can be taken out by an output unit.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、容器（１１）のうち一端側の部位に形成され、容器（１１）内の作動媒体（１２）の一部を加熱して蒸発させる加熱部（１１ａ）と、容器（１１）のうち加熱部（１１ａ）よりも他端側の部位に形成され、加熱部（１１ａ）にて蒸発した作動媒体（１２）の蒸気を冷却して凝縮させる冷却部（１１ｂ）と、容器（１１）の他端部と連通し、作動媒体（１２）の液相部分の変位を機械的エネルギに変換して出力する出力部（２）と、冷却部（１１ｂ）のうち加熱部（１１ａ）に近い側の部位における作動媒体（１２）の凝縮を抑制する凝縮抑制手段（５１、８３、８４、１４１、１４２）とを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a part of the working medium (12) formed in one end side of the container (11) is heated and evaporated. The heating part (11a) and the vapor of the working medium (12) formed in the other end side of the heating part (11a) in the container (11) and evaporated in the heating part (11a) are cooled and condensed. A cooling section (11b) to be communicated, an output section (2) that communicates with the other end of the container (11), converts the displacement of the liquid phase portion of the working medium (12) into mechanical energy, and outputs the mechanical energy. Condensation suppression means (51, 83, 84, 141, 142) that suppresses condensation of the working medium (12) in a portion of (11b) close to the heating unit (11a) is provided.

これによれば、冷却部（１１ｂ）のうち加熱部（１１ａ）に近い側の部位において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することで、膨張行程での作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。また、凝縮抑制手段（５）は、作動媒体（１２）の凝縮を抑制するものであり、作動媒体（１２）の凝縮を全くさせなくするものではないので、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保することができる。したがって、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, the condensation of the working medium (12) in the expansion stroke is suppressed by suppressing the condensation of the working medium (12) in the portion of the cooling part (11b) closer to the heating part (11a). be able to. Further, the condensation suppression means (5) suppresses the condensation of the working medium (12) and does not prevent the working medium (12) from condensing at all. Therefore, the working medium (12) in the compression stroke is not provided. The amount of steam condensation can be ensured. Therefore, it is possible to increase the work that can be taken out by the output unit (2).

また、請求項２に記載の発明では、冷却部（１１ｂ）は、加熱部（１１ａ）に近い側の第１冷却部（１１１ｂ）と、加熱部（１１ａ）から遠い側の第２冷却部（１１２ｂ）とを有し、凝縮抑制手段（５１）は、第１冷却部（１１１ｂ）に配置されていることを特徴としている。   In the invention according to claim 2, the cooling unit (11b) includes a first cooling unit (111b) closer to the heating unit (11a) and a second cooling unit (side far from the heating unit (11a)) ( 112b), and the condensation suppression means (51) is arranged in the first cooling part (111b).

これによれば、冷却部（１１ｂ）のうち加熱部（１１ａ）に近い側の部位である第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, condensation of a working medium (12) can be suppressed in the 1st cooling part (111b) which is a part near the heating part (11a) among cooling parts (11b). For this reason, since condensation of the vapor | steam of the working medium (12) in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the amount of vapor | steam condensation of the working medium (12) in a compression stroke, it can take out by an output part (2). It becomes possible to increase work.

また、請求項３に記載の発明では、容器（１１）の内面であって、第１冷却部（１１１ｂ）に対応する面は、第１冷却部（１１１ｂ）と作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第１伝熱制御部材（５１）で覆われており、凝縮抑制手段は、第１伝熱制御部材（５１）であることを特徴としている。   In the invention described in claim 3, the inner surface of the container (11) corresponding to the first cooling part (111b) is provided between the first cooling part (111b) and the working medium (12). It is covered with the 1st heat-transfer control member (51) which suppresses the heat transfer in, and a condensation suppression means is the 1st heat-transfer control member (51), It is characterized by the above-mentioned.

これによれば、第１冷却部（１１１ｂ）の作動媒体（１２）に対する熱伝達率を低減することができるので、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, since the heat transfer coefficient with respect to the working medium (12) of the first cooling unit (111b) can be reduced, the condensation of the working medium (12) can be suppressed in the first cooling unit (111b). it can. For this reason, since condensation of the vapor | steam of the working medium (12) in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the amount of vapor | steam condensation of the working medium (12) in a compression stroke, it can take out by an output part (2). It becomes possible to increase work.

また、請求項４に記載の発明では、容器（１１）の内面であって、第２冷却部（１１２ｂ）に対応する面は、第２冷却部（１１２ｂ）と作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材（５２）で覆われており、第２伝熱制御部材（５２）は、第１伝熱制御部材（５１）よりも厚さが薄いことを特徴としている。   In the invention according to claim 4, the inner surface of the container (11) corresponding to the second cooling part (112b) is provided between the second cooling part (112b) and the working medium (12). It is covered with a second heat transfer control member (52) that suppresses heat transfer in the second heat transfer control member (52), and the second heat transfer control member (52) is thinner than the first heat transfer control member (51). It is said.

これによれば、第１冷却部（１１１ｂ）の作動媒体（１２）に対する熱伝達率を、第２冷却部（１１２ｂ）の作動媒体（１２）に対する熱伝達率より低減することができる。このため、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。したがって、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, the heat transfer rate with respect to the working medium (12) of the 1st cooling part (111b) can be reduced rather than the heat transfer rate with respect to the working medium (12) of the 2nd cooling part (112b). For this reason, condensation of a working medium (12) can be suppressed in the 1st cooling part (111b). Therefore, it is possible to suppress the condensation of the vapor of the working medium (12) during the expansion stroke while ensuring the amount of vapor condensation of the working medium (12) during the compression stroke. Can be increased.

また、請求項５に記載の発明では、容器（１１）の内面であって、第２冷却部（１１２ｂ）に対応する面は、第２冷却部（１１２ｂ）と作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材（５２）で覆われており、第２伝熱制御部材（５２）は、第１伝熱制御部材（５１）よりも熱伝導率の高い材質で形成されていることを特徴としている。   In the invention described in claim 5, the inner surface of the container (11) corresponding to the second cooling part (112b) is provided between the second cooling part (112b) and the working medium (12). The second heat transfer control member (52) that suppresses the heat transfer in the second heat transfer control member (52) is made of a material having a higher thermal conductivity than the first heat transfer control member (51). It is characterized by being formed.

これによれば、第１冷却部（１１１ｂ）の作動媒体（１２）に対する熱伝達率を、第２冷却部（１１２ｂ）の作動媒体（１２）に対する熱伝達率より低減することができる。このため、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。したがって、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, the heat transfer rate with respect to the working medium (12) of the 1st cooling part (111b) can be reduced rather than the heat transfer rate with respect to the working medium (12) of the 2nd cooling part (112b). For this reason, condensation of a working medium (12) can be suppressed in the 1st cooling part (111b). Therefore, it is possible to suppress the condensation of the vapor of the working medium (12) during the expansion stroke while ensuring the amount of vapor condensation of the working medium (12) during the compression stroke. Can be increased.

また、請求項６に記載の発明では、第１伝熱制御部材（５１）のうち作動媒体（１２）と接触する面には、接触する面の作動媒体（１２）に対する濡れ性を容器（１１）の作動媒体（１２）に対する濡れ性よりも悪くする処理が施されていることを特徴としている。   In the invention according to claim 6, the surface of the first heat transfer control member (51) in contact with the working medium (12) has a wettability with respect to the working medium (12) of the surface in contact with the container (11 ) Is treated to make it worse than the wettability with respect to the working medium (12).

これによれば、第１伝熱制御部材（５１）のうち作動媒体（１２）と接触する面が作動媒体（１２）の液膜で覆われてしまうことを抑制できるので、第１伝熱制御部材（５１）が液膜の影響を受けることなく、断熱機能を効果的に発揮できるようにすることができる。   According to this, since it can suppress that the surface which contacts a working medium (12) among the 1st heat transfer control members (51) is covered with the liquid film of a working medium (12), it is the 1st heat transfer control. The member (51) can be effectively exposed to the heat insulation function without being affected by the liquid film.

また、請求項７に記載の発明では、第２冷却部（１１２ｂ）には、作動媒体（１２）の凝縮を促進させる凝縮促進部材（６、７）が配置されていることを特徴としている。   The invention according to claim 7 is characterized in that a condensation promoting member (6, 7) for promoting the condensation of the working medium (12) is arranged in the second cooling part (112b).

これによれば、主に圧縮行程で作動媒体（１２）を凝縮させる第２冷却部（１１２ｂ）において、作動媒体（１２）の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to this, the amount of condensation of the working medium (12) can be increased in the second cooling section (112b) that condenses the working medium (12) mainly in the compression stroke. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium (12) in a compression process.

また、請求項８に記載の発明のように、凝縮抑制手段は、第２冷却部（１１２ｂ）の表面積を増大させる表面積増大部材（６）であってもよい。   Further, as in the invention described in claim 8, the condensation suppressing means may be a surface area increasing member (6) for increasing the surface area of the second cooling section (112b).

また、請求項９に記載の発明のように、凝縮促進部材は、第２冷却部（１１２ｂ）内に配置され、冷却水が流通する冷却水配管（７）であってもよい。   Further, as in the ninth aspect of the invention, the condensation accelerating member may be a cooling water pipe (7) arranged in the second cooling part (112b) and through which the cooling water flows.

また、請求項１０に記載の発明のように、第１、第２冷却部（１１１ｂ、１１２ｂ）の外側には、冷却水が流通することで第１、第２冷却部（１１１ｂ、１１２ｂ）を冷却する冷却器（１４）が設けられていてもよい。   Further, as in the invention described in claim 10, the first and second cooling units (111b, 112b) are provided outside the first and second cooling units (111b, 112b) by circulating cooling water. A cooler (14) for cooling may be provided.

また、請求項１１に記載の発明では、第１冷却部（１１１ｂ）の温度を、第２冷却部（１１２ｂ）の温度よりも高くする温度調整手段（８３、８４、１４１、１４２）を備え、凝縮抑制手段は、温度調整手段（８３、８４、１４１、１４２）であることを特徴としている。   Moreover, in invention of Claim 11, the temperature adjustment means (83, 84, 141, 142) which makes the temperature of a 1st cooling part (111b) higher than the temperature of a 2nd cooling part (112b), The condensation suppressing means is a temperature adjusting means (83, 84, 141, 142).

これによれば、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができるので、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができる。このため、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, since the condensation of the working medium (12) can be suppressed in the first cooling section (111b), the amount of vapor of the working medium (12) in the compression stroke can be secured while the expansion stroke is performed. The vapor condensation of the working medium (12) can be suppressed. For this reason, it becomes possible to increase the work which can be taken out by the output part (2).

また、請求項１２に記載の発明では、第１冷却部（１１１ｂ）の外側に配置され、冷却水が流通する第１冷却器（１４１）と、第２冷却部（１１２ｂ）の外側に配置され、冷却水が流通する第２冷却器（１４２）とを備え、第１冷却器（１４１）には、第２冷却器（１４２）を通過した後の冷却水が流入するようになっており、温度調整手段は、第１、第２冷却器（１４１、１４２）であることを特徴としている。   Moreover, in invention of Claim 12, it arrange | positions on the outer side of the 1st cooling part (111b), and is arrange | positioned on the outer side of the 1st cooler (141) through which cooling water distribute | circulates, and a 2nd cooling part (112b). , The second cooler (142) through which the cooling water flows, and the cooling water after passing through the second cooler (142) flows into the first cooler (141), The temperature adjusting means is the first and second coolers (141, 142).

これによれば、第１冷却器（１４１）が第２冷却器（１４２）より高温になるので、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, since the 1st cooler (141) becomes higher temperature than the 2nd cooler (142), condensation of a working medium (12) can be controlled in the 1st cooling part (111b). For this reason, since condensation of the vapor | steam of the working medium (12) in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the amount of vapor | steam condensation of the working medium (12) in a compression stroke, it can take out by an output part (2). It becomes possible to increase work.

また、請求項１３に記載の発明では、第１冷却器（１４１）を通過した後の冷却水を第２冷却器（１４２）に流入させる冷却水配管（８３）と、冷却水配管（８３）に配置され、冷却水を冷却する冷却装置（８４）とを備え、冷却装置（８４）は、第２冷却器（１４２）の出口部における冷却水の温度が、第１冷却器（１４１）の入口部における冷却水の温度よりも低くなるように構成されており、温度調整手段は、第１冷却器（１４１）、第２冷却器（１４２）、冷却水配管（８３）および冷却装置（８４）であることを特徴としている。   In the invention according to claim 13, the cooling water pipe (83) for allowing the cooling water after passing through the first cooler (141) to flow into the second cooler (142), and the cooling water pipe (83). And a cooling device (84) for cooling the cooling water, wherein the cooling device (84) has a cooling water temperature at the outlet of the second cooler (142) of the first cooler (141). It is comprised so that it may become lower than the temperature of the cooling water in an entrance part, and a temperature adjustment means is a 1st cooler (141), a 2nd cooler (142), a cooling water piping (83), and a cooling device (84). ).

これによれば、第１冷却器（１４１）が第２冷却器（１４２）より高温になるので、第１冷却部（１１１ｂ）において作動媒体（１２）の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体（１２）の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部（２）で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this, since the 1st cooler (141) becomes higher temperature than the 2nd cooler (142), condensation of a working medium (12) can be controlled in the 1st cooling part (111b). For this reason, since condensation of the vapor | steam of the working medium (12) in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the amount of vapor | steam condensation of the working medium (12) in a compression stroke, it can take out by an output part (2). It becomes possible to increase work.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１に基づいて説明する。図１は、本第１実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the first embodiment with a generator 1.

図１に示すように、本実施形態の外燃機関１０は、永久磁石が埋設された可動子３を振動変位させることによって起電力を発生する発電機１を駆動するためのものであり、液体の状態の作動媒体１２（本実施形態では水）が流動可能に封入された容器１１と、容器１１内の作動媒体１２を加熱して蒸気を発生させる加熱器１３と、作動媒体１２の蒸気を冷却する冷却器１４と出力部２とを備える。   As shown in FIG. 1, the external combustion engine 10 of this embodiment is for driving a generator 1 that generates an electromotive force by oscillating and moving a mover 3 in which a permanent magnet is embedded. The container 11 in which the working medium 12 in the state (water in this embodiment) is sealed so as to flow, the heater 13 that heats the working medium 12 in the container 11 to generate steam, and the steam of the working medium 12 A cooler 14 for cooling and the output unit 2 are provided.

本実施形態の加熱器１３は高温ガス（例えば、自動車の排気ガス）と熱交換するものであるが、加熱器１３を電気ヒータで構成してもよい。   Although the heater 13 of this embodiment exchanges heat with a high-temperature gas (for example, exhaust gas from an automobile), the heater 13 may be configured with an electric heater.

また、本実施形態の冷却器１４には冷却水が循環するようになっている。図示を省略しているが、冷却水が作動媒体１２の蒸気から奪った熱を放熱する放熱器が、冷却水の循環回路中に配置されている。   In addition, cooling water circulates in the cooler 14 of the present embodiment. Although not shown, a radiator that dissipates heat taken from the steam of the working medium 12 by the cooling water is disposed in the circulating circuit of the cooling water.

容器１１は、断熱性に優れたステンレス製としているが、容器１１のうち加熱器１３と接触して作動媒体１２を蒸発させる部位である加熱部１１ａおよび冷却器１４と接触して作動媒体１２を凝縮させる部位である冷却部１１ｂは熱伝導率に優れた材料とすることが望ましく、本実施形態では、加熱部１１ａおよび冷却部１１ｂを銅又はアルミニウム製としている。また、容器１１のうち加熱部１１ａと冷却部１１ｂとの中間部１１ｃをステンレス製としている。   Although the container 11 is made of stainless steel having excellent heat insulating properties, the working medium 12 is brought into contact with the heating unit 11a and the cooler 14 which are parts of the container 11 that evaporate the working medium 12 by contacting the heater 13. The cooling unit 11b, which is a site to be condensed, is preferably made of a material having excellent thermal conductivity. In this embodiment, the heating unit 11a and the cooling unit 11b are made of copper or aluminum. Moreover, the intermediate part 11c of the heating part 11a and the cooling part 11b among the containers 11 is made of stainless steel.

そして、容器１１は、屈曲部１１ｄが最下部に位置するように第１、２直線部１１ｅ、１１ｆを有する略Ｕ字状に形成されたパイプ状の圧力容器であり、容器１１のうち屈曲部１１ｄを挟んで水平方向一端側（紙面右側）の第１直線部１１ｅには、加熱器１３が冷却器１４より上方側に位置するように加熱器１３および冷却器１４が設けられている。   And the container 11 is a pipe-shaped pressure vessel formed in the substantially U shape which has the 1st, 2nd linear parts 11e and 11f so that the bending part 11d may be located in the lowest part. A heater 13 and a cooler 14 are provided on the first linear portion 11e on one end side in the horizontal direction (right side of the sheet) across 11d so that the heater 13 is positioned above the cooler 14.

図示を省略しているが、作動媒体１２が気化する空間を確保するために、第１直線部１１ｅの上端部には所定体積の気体が封入されている。この気体は例えば空気であってもよいし、作動媒体１２の純粋な蒸気でもよい。   Although illustration is omitted, in order to secure a space for the working medium 12 to vaporize, a predetermined volume of gas is sealed in the upper end portion of the first straight portion 11e. This gas may be, for example, air or pure vapor of the working medium 12.

一方、容器１１のうち屈曲部１１ｄを挟んで水平方向他端側（紙面左側）の第２直線部１１ｆの上端部には、出力部２が設けられており、上端部内における作動媒体１２の液面変化（自励振動変位）に応動して発電を行えるように構成されている。   On the other hand, the output part 2 is provided in the upper end part of the 2nd linear part 11f of horizontal direction other end side (left side of a paper surface) across the bending part 11d among the containers 11, The liquid of the working medium 12 in an upper end part is provided. It is configured to generate power in response to surface changes (self-excited vibration displacement).

出力部２は、第２直線部１１ｆの上端部内に連通するように配置されたシリンダ１５と、シリンダ１５内を往復運動できるように構成されたピストン１６と、ピストン１６に連結された可動子３と、可動子３を挟んでピストン１６と反対側には、可動子３をピストン１６側に押圧する弾性力を発生させる弾性手段をなすバネ４とを備える。シリンダ１５内でピストン１６が往復運動する際に、ピストン１６の外周面とシリンダ１５の内周面が、常時接触状態となっておりピストン１６は、シリンダ１５内を摺動する。   The output unit 2 includes a cylinder 15 disposed so as to communicate with the upper end of the second linear portion 11f, a piston 16 configured to reciprocate within the cylinder 15, and a mover 3 coupled to the piston 16. On the side opposite to the piston 16 with the mover 3 in between, a spring 4 is provided that forms elastic means for generating an elastic force that presses the mover 3 toward the piston 16. When the piston 16 reciprocates in the cylinder 15, the outer peripheral surface of the piston 16 and the inner peripheral surface of the cylinder 15 are always in contact with each other, and the piston 16 slides in the cylinder 15.

この出力部２において、ピストン１６は、シリンダ１５内の第２直線部１１ｆ側の一端である下端（下死点）と、第２直線部１１ｆ側とは反対の他端である上端（上死点）の間を往復運動することができる。また、この出力部２において、可動子３は、永久磁石が埋設されているため、発電機１を構成する部材としても機能している。   In the output portion 2, the piston 16 has a lower end (bottom dead center) that is one end on the second linear portion 11f side in the cylinder 15 and an upper end (top dead center) that is the other end opposite to the second linear portion 11f side. Point). Moreover, in this output part 2, since the permanent magnet is embed | buried, the needle | mover 3 is functioning also as a member which comprises the generator 1. FIG.

冷却部１１ｂは、加熱部１１ａに近い側の第１冷却部１１１ｂと、加熱部１１ａから遠い側の第２冷却部１１２ｂとを有している。本実施形態では、第１冷却部１１１ｂおよび第２冷却部１１２ｂは、作動媒体１２の変位方向に連続して設けられている。   The cooling unit 11b includes a first cooling unit 111b on the side close to the heating unit 11a and a second cooling unit 112b on the side far from the heating unit 11a. In the present embodiment, the first cooling unit 111 b and the second cooling unit 112 b are provided continuously in the displacement direction of the working medium 12.

容器１１の内面であって、第１冷却部１１１ｂに対応する面は、第１冷却部１１１ｂと作動媒体１２との間における伝熱を抑制する第１伝熱制御部材（伝熱抑制部材）５１で覆われている。第１伝熱制御部材５１は、例えば断熱材であってもよい。   A first heat transfer control member (heat transfer suppression member) 51 that suppresses heat transfer between the first cooling unit 111b and the working medium 12 is a surface corresponding to the first cooling unit 111b that is the inner surface of the container 11. Covered with. The first heat transfer control member 51 may be, for example, a heat insulating material.

第１伝熱制御部材５１の表面、すなわち作動媒体１２と接触する面には、接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理（撥水処理）が施されている。本実施形態では、容器１１はステンレス、作動媒体１２は水であるため、第１伝熱制御部材５１の表面に、ステンレスの水に対する接触角よりも接触角が大きくなる加工をする。   The surface of the first heat transfer control member 51, that is, the surface in contact with the working medium 12, is a process that makes the wettability of the contacting surface with respect to the working medium 12 worse than the wettability with respect to the working medium 12 of the container 11 (water repellent treatment). ) Is given. In the present embodiment, since the container 11 is stainless steel and the working medium 12 is water, the surface of the first heat transfer control member 51 is processed to have a contact angle larger than the contact angle of stainless steel with water.

ステンレスの水に対する接触角は７５度前後であるため、本実施形態では、第１伝熱制御部材５１の表面、すなわち接触面の水に対する接触角を７５度より大きくすればよい。さらにいえば、撥水性となるように、第１伝熱制御部材５１の表面、すなわち接触面の水に対する接触角が９０度以上になるのが望ましい。   Since the contact angle of stainless steel with respect to water is around 75 degrees, in this embodiment, the contact angle with respect to the surface of the first heat transfer control member 51, that is, the contact surface with respect to water may be larger than 75 degrees. Furthermore, it is desirable that the contact angle of the surface of the first heat transfer control member 51, that is, the contact surface with respect to water is 90 degrees or more so as to be water-repellent.

本実施形態では、第１伝熱制御部材５１は、第１冷却部１１１ｂを全周に亘って覆うように構成されている。また、第１伝熱制御部材５１は、例えばフッ素系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミド、アルミナ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア等の非金属材料により構成されている。なお、第１伝熱制御部材５１が、本発明の凝縮抑制手段に相当している。ここで、第１伝熱制御部材５１にフッ素樹脂を使用した場合、水に対する接触角が１０５度前後であるため、濡れ性を悪くする処理しなくてもよい。   In this embodiment, the 1st heat-transfer control member 51 is comprised so that the 1st cooling part 111b may be covered over a perimeter. The first heat transfer control member 51 is made of, for example, a non-metallic material such as fluorine resin, polycarbonate, polyacetal, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyimide, polyamide, alumina, silicon dioxide, silicon nitride, or zirconia. ing. The first heat transfer control member 51 corresponds to the condensation suppressing means of the present invention. Here, when a fluororesin is used for the first heat transfer control member 51, since the contact angle with respect to water is around 105 degrees, it is not necessary to perform a process for reducing wettability.

また、上記フッ素樹脂とは具体的に以下のものが好ましい。   Moreover, the following are specifically preferable as the fluororesin.

（１）ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化）；略号ＰＴＦＥ、（２）テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体；略号ＰＦＡ、（３）テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４．６フッ化）；略号ＦＥＰ、（４）テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体；略号ＥＴＦＥ、（５）ポリビニリデンフルオライド（２フッ化）；略号ＰＶＤＦ、（６）クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体；略号ＥＣＴＦＥ、（７）ポリクロロトリフルオロエチレン（３フッ化）；略号ＰＣＴＦＥ、（８）ポリフッ化ビニル；略号ＰＶＦ。   (1) polytetrafluoroethylene (tetrafluoroethylene); abbreviation PTFE; (2) tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer; abbreviation PFA; (3) tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (4. Abbreviation FEP, (4) tetrafluoroethylene-ethylene copolymer; abbreviation ETFE, (5) polyvinylidene fluoride (difluoride); abbreviation PVDF, (6) chlorotrifluorethylene-ethylene copolymer Abbreviation ECTFE, (7) polychlorotrifluoroethylene (trifluoride); abbreviation PCTFE, (8) polyvinyl fluoride; abbreviation PVF.

一方、第２冷却部１１２ｂは、第１伝熱制御部材５１に覆われておらず、作動媒体１２と直接接触するようになっている。   On the other hand, the second cooling unit 112 b is not covered with the first heat transfer control member 51 and is in direct contact with the working medium 12.

次に、上記構成における作動を説明する。加熱器１３および冷却器１４を動作させると、まず、作動媒体１２の液相部分を発電機１側に向かって変位させる膨張行程が行われる。この膨張行程では、加熱器１３により液体状態の作動媒体１２が加熱されて蒸発し、高温・高圧の作動媒体１２の蒸気が作動媒体１２の液面を押し下げる。   Next, the operation in the above configuration will be described. When the heater 13 and the cooler 14 are operated, first, an expansion stroke is performed in which the liquid phase portion of the working medium 12 is displaced toward the generator 1 side. In this expansion stroke, the working medium 12 in a liquid state is heated and evaporated by the heater 13, and the vapor of the high temperature / high pressure working medium 12 pushes down the liquid level of the working medium 12.

すると、容器１１内に封入された作動媒体１２の液相部分は、加熱部１１ａ側から発電機１側に変位して、発電機１のピストン１６を押し上げる。このとき、バネ４は弾性圧縮される。   Then, the liquid phase part of the working medium 12 enclosed in the container 11 is displaced from the heating unit 11a side to the generator 1 side, and pushes up the piston 16 of the generator 1. At this time, the spring 4 is elastically compressed.

押し下げられた作動媒体１２の液面が冷却部１１ｂまで到達し、冷却部１１ｂ内に作動媒体１２の蒸気が進入すると、作動媒体１２の液相部分を加熱部１１ａ側に向かって変位させる圧縮行程が行われる。   When the liquid level of the pressed working medium 12 reaches the cooling unit 11b and the vapor of the working medium 12 enters the cooling unit 11b, a compression stroke is performed to displace the liquid phase portion of the working medium 12 toward the heating unit 11a. Is done.

この圧縮行程では、冷却部１１ｂ内に進入した作動媒体１２の蒸気が冷却器１４により冷却されて凝縮するため、作動媒体１２の液面を押し下げる力が消滅する。すると、作動媒体１２の蒸気の膨張によって一旦押し上げられたピストン１６はバネ４の弾性復元力により下降する。   In this compression stroke, the vapor of the working medium 12 that has entered the cooling unit 11b is cooled and condensed by the cooler 14, and the force that pushes down the liquid level of the working medium 12 disappears. Then, the piston 16 once pushed up by the expansion of the vapor of the working medium 12 is lowered by the elastic restoring force of the spring 4.

このため、作動媒体１２の液相部分が発電機１側から加熱部１１ａ側に変位して、作動媒体１２の液面が加熱部１１ａまで上昇するので、再び加熱部１１ａにて液体状態の作動媒体１２が加熱されて蒸発することとなる。   For this reason, the liquid phase portion of the working medium 12 is displaced from the generator 1 side to the heating unit 11a side, and the liquid level of the working medium 12 rises to the heating unit 11a. The medium 12 is heated and evaporated.

そして、膨張行程および圧縮行程は、加熱器１３および冷却器１４の動作を停止させるまで繰り返し行われ、その間、容器１１内の作動媒体１２の液相部分は周期的に変位（いわゆる自励振動）して、発電機１の可動子３を上下動させることになる。   The expansion process and the compression process are repeated until the operations of the heater 13 and the cooler 14 are stopped, during which the liquid phase portion of the working medium 12 in the container 11 is periodically displaced (so-called self-excited vibration). Then, the mover 3 of the generator 1 is moved up and down.

つまり、作動媒体１２の蒸発と凝縮とが交互に繰り返し行われることによって、作動媒体１２の液相部分が液体ピストンとして自励振動し、この液体ピストンの自励振動が出力として取り出される。   That is, when the working medium 12 is repeatedly evaporated and condensed alternately, the liquid phase portion of the working medium 12 self-excites and vibrates as a liquid piston, and the self-excited vibration of the liquid piston is extracted as an output.

以上説明したように、容器１１の内面であって第１冷却部１１１ｂに対応する面のみを第１伝熱制御部材５１で覆うことで、冷却部１１ｂのうち加熱部１１ａに近い側の部位である第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することができる。   As described above, by covering only the inner surface of the container 11 and the surface corresponding to the first cooling unit 111b with the first heat transfer control member 51, the portion closer to the heating unit 11a in the cooling unit 11b. Condensation of the working medium 12 can be suppressed in a certain first cooling unit 111b.

第１冷却部１１１ｂは、ほとんど冷却されていない高温の作動媒体１２の蒸気が流入するため、第２冷却部１１２ｂよりも、冷却部１１１ｂの壁面と作動媒体１２の蒸気との間の温度差が大きくなる。このため、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することで、冷却部１１ｂ全体としての作動媒体１２の凝縮量を低減することができる。また、凝縮抑制手段である第１伝熱制御部材５１は、第１冷却部１１１ｂにおいて、作動媒体１２の凝縮を抑制するものであり、作動媒体１２を凝縮させなくするものではないので、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保することができる。   Since the steam of the high-temperature working medium 12 that is hardly cooled flows into the first cooling part 111b, the temperature difference between the wall surface of the cooling part 111b and the steam of the working medium 12 is larger than that of the second cooling part 112b. growing. For this reason, the amount of condensation of the working medium 12 as the whole cooling unit 11b can be reduced by suppressing the condensation of the working medium 12 in the first cooling unit 111b. Further, the first heat transfer control member 51 serving as the condensation suppression means suppresses the condensation of the working medium 12 in the first cooling unit 111b and does not prevent the working medium 12 from condensing. The amount of vapor condensation of the working medium 12 can be ensured.

したがって、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部２で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   Therefore, it is possible to suppress the condensation of the vapor of the working medium 12 during the expansion stroke while securing the amount of vapor condensation of the working medium 12 during the compression stroke, so that the work that can be taken out by the output unit 2 can be increased. It becomes.

また、第１伝熱制御部材５１の作動媒体１２に接触する面に、接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理を施すことで、第１伝熱制御部材５１の表面が作動媒体１２の液膜で覆われてしまうことを抑制できるので、第１伝熱制御部材５１が液膜の影響を受けることなく、断熱機能を効果的に発揮できるようにすることができる。これにより、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を確実に抑制することができるので、膨張行程において作動媒体の蒸気が凝縮されることを確実に抑制できる。   In addition, the surface of the first heat transfer control member 51 that contacts the working medium 12 is subjected to a process for making the wettability of the contacting surface with respect to the working medium 12 worse than the wettability of the container 11 with respect to the working medium 12. Since it is possible to suppress the surface of the first heat transfer control member 51 from being covered with the liquid film of the working medium 12, the first heat transfer control member 51 effectively exhibits the heat insulation function without being affected by the liquid film. Can be able to. Thereby, since the condensation of the working medium 12 can be reliably suppressed in the first cooling unit 111b, it is possible to reliably suppress the vapor of the working medium from being condensed in the expansion stroke.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２に基づいて説明する。図２は、本第２実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation apparatus that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the second embodiment with the power generator 1.

図２に示すように、容器１１の内面であって、第２冷却部１１２ｂに対応する面は、第２冷却部１１２ｂと作動媒体１２との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材（伝熱抑制部材）５２で覆われている。第２伝熱制御部材５２は、例えば断熱材であってもよい。第２伝熱制御部材５２は、第１伝熱制御部材５１よりも厚さが薄くなっている。本実施形態では、第２伝熱制御部材５２は、第１伝熱制御部材５１と一体に形成されている。   As shown in FIG. 2, the inner surface of the container 11 corresponding to the second cooling unit 112 b is a second heat transfer control member that suppresses heat transfer between the second cooling unit 112 b and the working medium 12. (Heat transfer suppression member) 52 is covered. The second heat transfer control member 52 may be a heat insulating material, for example. The second heat transfer control member 52 is thinner than the first heat transfer control member 51. In the present embodiment, the second heat transfer control member 52 is formed integrally with the first heat transfer control member 51.

本実施形態によれば、第１冷却部１１１ｂの作動媒体１２に対する熱伝達率を、第２冷却部１１２ｂの作動媒体１２に対する熱伝達率より低減することができる。このため、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することができる。したがって、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部２で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this embodiment, the heat transfer rate with respect to the working medium 12 of the 1st cooling part 111b can be reduced rather than the heat transfer rate with respect to the working medium 12 of the 2nd cooling part 112b. For this reason, the condensation of the working medium 12 can be suppressed in the first cooling unit 111b. Therefore, it is possible to suppress the condensation of the vapor of the working medium 12 during the expansion stroke while securing the amount of vapor condensation of the working medium 12 during the compression stroke, so that the work that can be taken out by the output unit 2 can be increased. It becomes.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図３に基づいて説明する。図３は、本第３実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the third embodiment with the power generator 1.

図３に示すように、容器１１の内面であって、第２冷却部１１２ｂに対応する面は、第２冷却部１１２ｂと作動媒体１２との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材５２で覆われている。第１伝熱制御部材５１の熱伝導率ｈ１は、第２伝熱制御部材５２の熱伝導率ｈ２より低くなっている。本実施形態では、第１伝熱制御部材５１はテフロン（登録商標）等の樹脂により構成されており、第２伝熱制御部材５２は二酸化ケイ素等の酸化物により構成されている。   As shown in FIG. 3, the inner surface of the container 11 corresponding to the second cooling unit 112 b is a second heat transfer control member that suppresses heat transfer between the second cooling unit 112 b and the working medium 12. 52. The heat conductivity h1 of the first heat transfer control member 51 is lower than the heat conductivity h2 of the second heat transfer control member 52. In the present embodiment, the first heat transfer control member 51 is made of a resin such as Teflon (registered trademark), and the second heat transfer control member 52 is made of an oxide such as silicon dioxide.

本実施形態によれば、第１冷却部１１１ｂの作動媒体１２に対する熱伝達率を、第２冷却部１１２ｂの作動媒体１２に対する熱伝達率より低くすることができる。このため、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することができる。したがって、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部２で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this embodiment, the heat transfer rate with respect to the working medium 12 of the 1st cooling part 111b can be made lower than the heat transfer rate with respect to the working medium 12 of the 2nd cooling part 112b. For this reason, the condensation of the working medium 12 can be suppressed in the first cooling unit 111b. Therefore, it is possible to suppress the condensation of the vapor of the working medium 12 during the expansion stroke while securing the amount of vapor condensation of the working medium 12 during the compression stroke, so that the work that can be taken out by the output unit 2 can be increased. It becomes.

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図４に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第１実施形態と比較して、第２冷却部１１２ｂの構成が異なっている。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the second cooling unit 112b.

図４は、本第４実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図４に示すように、第２冷却部１１２ｂには、第２冷却部１１２ｂの表面積を増大させる表面積増大部材としてのメッシュ部材６が配設されている。メッシュ部材６は、金属製であり、容器１１の内壁面に接触するように配置されている。   FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation apparatus that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the fourth embodiment with the power generator 1. As shown in FIG. 4, a mesh member 6 as a surface area increasing member that increases the surface area of the second cooling unit 112b is disposed in the second cooling unit 112b. The mesh member 6 is made of metal and is disposed so as to contact the inner wall surface of the container 11.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおいて、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態のメッシュ部材６は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   As a result, the amount of condensation of the working medium 12 can be increased in the second cooling unit 112b. Therefore, the mesh member 6 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

ところで、第２冷却部１１２ｂは、加熱部１１ａから離れているので、主に圧縮行程で作動媒体１２を凝縮させる。しかるに、第２冷却部１１２ｂには、第１冷却部１１１ｂで冷却され、温度が低下した作動媒体１２の蒸気が流入するので、第２冷却部１１２ｂにおける作動媒体１２の凝縮量が低下し、圧縮行程での作動媒体１２の凝縮量が減少する可能性がある。   By the way, since the 2nd cooling part 112b is separated from the heating part 11a, the working medium 12 is mainly condensed by the compression stroke. However, since the steam of the working medium 12 cooled by the first cooling part 111b and having a lowered temperature flows into the second cooling part 112b, the amount of condensation of the working medium 12 in the second cooling part 112b is reduced and compressed. There is a possibility that the amount of condensation of the working medium 12 in the process decreases.

これに対し、本実施形態のように、第２冷却部１１２ｂに第２冷却部１１２ｂの表面積を増大させるメッシュ部材６を配置することで、第２冷却部１１２ｂにおける作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   On the other hand, the amount of condensation of the working medium 12 in the second cooling unit 112b is increased by arranging the mesh member 6 that increases the surface area of the second cooling unit 112b in the second cooling unit 112b as in the present embodiment. Can be made. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図５に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第２実施形態と比較して、第２冷却部１１２ｂの構成が異なっている。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment differs from the second embodiment in the configuration of the second cooling unit 112b.

図５は、本第５実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図５に示すように、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位には、第２冷却部１１２ｂの表面積を増大させる表面積増大部材としてのメッシュ部材６が配設されている。メッシュ部材６は、金属製であり、第２伝熱制御部材５２に接触するように配置されている。   FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the fifth embodiment with the generator 1. As shown in FIG. 5, a mesh member 6 as a surface area increasing member that increases the surface area of the second cooling unit 112 b is disposed in a portion of the second cooling unit 112 b far from the heating unit 11 a. The mesh member 6 is made of metal and is disposed so as to contact the second heat transfer control member 52.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位において、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態のメッシュ部材６は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   Thereby, the condensation amount of the working medium 12 can be increased in a part far from the heating part 11a in the second cooling part 112b. Therefore, the mesh member 6 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

本実施形態によれば、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位での作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to increase the amount of condensation of the working medium 12 at a site far from the heating unit 11a in the second cooling unit 112b. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図６に基づいて説明する。本第６実施形態は、上記第３実施形態と比較して、冷却部１１ｂの構成が異なっている。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment differs from the third embodiment in the configuration of the cooling unit 11b.

図６は、本第６実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図６に示すように、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位には、第２冷却部１１２ｂの表面積を増大させる表面積増大部材としてのメッシュ部材６が配設されている。メッシュ部材６は、金属製であり、第２伝熱制御部材５２に接触するように配置されている。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the sixth embodiment by the power generator 1. As shown in FIG. 6, a mesh member 6 as a surface area increasing member that increases the surface area of the second cooling unit 112 b is disposed in a portion of the second cooling unit 112 b far from the heating unit 11 a. The mesh member 6 is made of metal and is disposed so as to contact the second heat transfer control member 52.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位において、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態のメッシュ部材６は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   Thereby, the condensation amount of the working medium 12 can be increased in a part far from the heating part 11a in the second cooling part 112b. Therefore, the mesh member 6 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

本実施形態によれば、第２冷却部１１２ｂにおける加熱部１１ａから遠い部位での作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to increase the amount of condensation of the working medium 12 at a site far from the heating unit 11a in the second cooling unit 112b. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図７に基づいて説明する。本第７実施形態は、上記第４実施形態と比較して、第２冷却部１１２ｂの構成が異なっている。 (Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh embodiment is different from the fourth embodiment in the configuration of the second cooling unit 112b.

図７は、本第７実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図７に示すように、本実施形態の第２冷却部１１２ｂは、第１伝熱制御部材５１で覆われている。容器１１内における第２冷却部１１２ｂに対応する部位には、冷却器１４と連通し、冷却水が流通する冷却水配管７が配置されている。本実施形態では、冷却水配管７は、作動媒体１２の変位方向に２つ平行に配置されている。   FIG. 7 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power generation apparatus that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the seventh embodiment by the power generator 1. As shown in FIG. 7, the second cooling unit 112 b of the present embodiment is covered with the first heat transfer control member 51. A cooling water pipe 7 that communicates with the cooler 14 and through which the cooling water flows is disposed at a portion corresponding to the second cooling unit 112 b in the container 11. In the present embodiment, two cooling water pipes 7 are arranged in parallel to the displacement direction of the working medium 12.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおいて、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７と接触することで冷却されて凝縮される。さらに、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７に衝突することによって乱流が生じるので、冷却水配管７の近傍の温度境界層が破壊される。その結果、冷却水配管７の近傍において冷却水と作動媒体１２の蒸気との熱交換効率を向上することができるので、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態の冷却水配管７は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   Thereby, in the 2nd cooling part 112b, the vapor | steam of the working medium 12 is cooled and condensed by contacting the cooling water piping 7. FIG. Furthermore, since the turbulent flow is generated when the steam of the working medium 12 collides with the cooling water pipe 7, the temperature boundary layer near the cooling water pipe 7 is destroyed. As a result, since the heat exchange efficiency between the cooling water and the steam of the working medium 12 can be improved in the vicinity of the cooling water pipe 7, the amount of condensation of the working medium 12 can be increased. Therefore, the cooling water piping 7 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

本実施形態によれば、第２冷却部１１２ｂにおける作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to this embodiment, the amount of condensation of the working medium 12 in the second cooling unit 112b can be increased. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図８に基づいて説明する。本第８実施形態は、上記第５実施形態と比較して、第３冷却部１１３ｂの構成が異なっている。 (Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The eighth embodiment differs from the fifth embodiment in the configuration of the third cooling unit 113b.

図８は、本第８実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図８に示すように、容器１１内における第２冷却部１１２ｂに対応する部位には、冷却器１４と連通し、冷却水が流通する冷却水配管７が配置されている。本実施形態では、冷却水配管７は、作動媒体１２の変位方向に２つ平行に配置されている。   FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the eighth embodiment with the power generator 1. As shown in FIG. 8, a cooling water pipe 7 that is in communication with the cooler 14 and through which the cooling water flows is disposed in a portion corresponding to the second cooling unit 112 b in the container 11. In the present embodiment, two cooling water pipes 7 are arranged in parallel to the displacement direction of the working medium 12.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおいて、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７と接触することで冷却されて凝縮される。さらに、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７に衝突することによって乱流が生じるので、冷却水配管７の近傍の温度境界層が破壊される。その結果、冷却水配管７の近傍において冷却水と作動媒体１２の蒸気との熱交換効率を向上することができるので、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態の冷却水配管７は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   Thereby, in the 2nd cooling part 112b, the vapor | steam of the working medium 12 is cooled and condensed by contacting the cooling water piping 7. FIG. Furthermore, since the turbulent flow is generated when the steam of the working medium 12 collides with the cooling water pipe 7, the temperature boundary layer near the cooling water pipe 7 is destroyed. As a result, since the heat exchange efficiency between the cooling water and the steam of the working medium 12 can be improved in the vicinity of the cooling water pipe 7, the amount of condensation of the working medium 12 can be increased. Therefore, the cooling water piping 7 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

本実施形態によれば、第２冷却部１１２ｂにおける作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to this embodiment, the amount of condensation of the working medium 12 in the second cooling unit 112b can be increased. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について図９に基づいて説明する。本第９実施形態は、上記第６実施形態と比較して、第３冷却部１１３ｂの構成が異なっている。 (Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The ninth embodiment differs from the sixth embodiment in the configuration of the third cooling unit 113b.

図９は、本第９実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図９に示すように、容器１１内における第２冷却部１１２ｂに対応する部位には、冷却器１４と連通し、冷却水が流通する冷却水配管７が配置されている。本実施形態では、冷却水配管７は、作動媒体１２の変位方向に２つ平行に配置されている。   FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the ninth embodiment with the power generator 1. As shown in FIG. 9, a cooling water pipe 7 that is in communication with the cooler 14 and through which cooling water flows is disposed in a portion corresponding to the second cooling unit 112 b in the container 11. In the present embodiment, two cooling water pipes 7 are arranged in parallel to the displacement direction of the working medium 12.

これにより、第２冷却部１１２ｂにおいて、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７と接触することで冷却されて凝縮される。さらに、作動媒体１２の蒸気が冷却水配管７に衝突することによって乱流が生じるので、冷却水配管７の近傍の温度境界層が破壊される。その結果、冷却水配管７の近傍において冷却水と作動媒体１２の蒸気との熱交換効率を向上することができるので、作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。したがって、本実施形態の冷却水配管７は、本発明の凝縮促進部材に相当している。   Thereby, in the 2nd cooling part 112b, the vapor | steam of the working medium 12 is cooled and condensed by contacting the cooling water piping 7. FIG. Furthermore, since the turbulent flow is generated when the steam of the working medium 12 collides with the cooling water pipe 7, the temperature boundary layer near the cooling water pipe 7 is destroyed. As a result, since the heat exchange efficiency between the cooling water and the steam of the working medium 12 can be improved in the vicinity of the cooling water pipe 7, the amount of condensation of the working medium 12 can be increased. Therefore, the cooling water piping 7 of this embodiment is corresponded to the condensation acceleration | stimulation member of this invention.

本実施形態によれば、第２冷却部１１２ｂにおける作動媒体１２の凝縮量を増加させることができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量をより確実に確保することが可能となる。   According to this embodiment, the amount of condensation of the working medium 12 in the second cooling unit 112b can be increased. For this reason, it becomes possible to ensure more reliably the vapor | steam condensation amount of the working medium 12 in a compression process.

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について図１０に基づいて説明する。本第１０実施形態は、上記第１実施形態と比較して、冷却器１４の構成が異なっている。 (10th Embodiment)
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The tenth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the cooler 14.

図１０は、本第１０実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図１０に示すように、本実施形態の第２冷却部１１２ｂは、第１伝熱制御部材５１で覆われている。   FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the tenth embodiment with the power generator 1. As shown in FIG. 10, the second cooling unit 112 b of the present embodiment is covered with a first heat transfer control member 51.

冷却器１４は、作動媒体１２の変位方向で２つに分割されている。以下、分割された２つの冷却器１４のうち、第１冷却部１１１ｂの外側に配置されるものを第１冷却器１４１といい、第２冷却部１１２ｂの外側に配置されるものを第２冷却器１４２という。   The cooler 14 is divided into two in the displacement direction of the working medium 12. Hereinafter, of the two divided coolers 14, the one disposed outside the first cooling unit 111b is referred to as the first cooler 141, and the one disposed outside the second cooling unit 112b is the second cooling. It is called a container 142.

第２冷却器１４２の下端部、すなわち加熱部１１ａから遠い側の端部には、第２冷却器１４２内に冷却水を流入させる冷却水流入部８１が接続されている。第１冷却器１４１の上端部、すなわち加熱部１１ａに近い側の端部には、第１冷却器１４１内を通過した冷却水を第１冷却器１４１の外へ流出させる冷却水流出部８２が接続されている。   A cooling water inflow portion 81 for allowing the cooling water to flow into the second cooler 142 is connected to a lower end portion of the second cooler 142, that is, an end portion far from the heating portion 11a. At the upper end of the first cooler 141, that is, the end close to the heating part 11a, there is a cooling water outflow part 82 that causes the cooling water that has passed through the first cooler 141 to flow out of the first cooler 141. It is connected.

また、第１冷却器１４１と第２冷却器１４２とは、冷却水が流通する接続配管８３により接続されている。この接続配管８３により、第２冷却器１４２を通過した後の冷却水が第１冷却器１４１に流入するようになっている。   The first cooler 141 and the second cooler 142 are connected by a connection pipe 83 through which cooling water flows. With this connection pipe 83, the cooling water after passing through the second cooler 142 flows into the first cooler 141.

これにより、本実施形態では、第２冷却器１４２にて作動媒体１２との間で熱交換を行うことにより加熱昇温された冷却水が、第１冷却器１４１内に流入するようになっている。すなわち、第１冷却器１４１の温度は、第２冷却器１４２の温度より高くなっている。   Thereby, in this embodiment, the cooling water heated and heated by performing heat exchange with the working medium 12 in the second cooler 142 flows into the first cooler 141. Yes. That is, the temperature of the first cooler 141 is higher than the temperature of the second cooler 142.

具体的には、第２冷却部１４２の入口部における冷却水の温度をＴ１、第２冷却部１４２の出口部における冷却水の温度をＴ２、第１冷却部１４１の出口部における冷却水の温度をＴ３とすると、Ｔ１〜Ｔ３は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係を満たしている。   Specifically, the temperature of the cooling water at the inlet of the second cooling unit 142 is T1, the temperature of the cooling water at the outlet of the second cooling unit 142 is T2, and the temperature of the cooling water at the outlet of the first cooling unit 141 Is T3, T1 to T3 satisfy the relationship of T1 <T2 <T3.

このため、第１冷却部１１１ｂの温度を、第２冷却部１１２ｂの温度より高くすることができるので、第１冷却部１１１ｂにおける作動媒体１２の蒸気の凝縮量を低減することができる。したがって、第１、第２冷却器１４１、１４２が、本発明の温度調整手段および凝縮抑制手段に相当している。   For this reason, since the temperature of the 1st cooling part 111b can be made higher than the temperature of the 2nd cooling part 112b, the condensation amount of the vapor | steam of the working medium 12 in the 1st cooling part 111b can be reduced. Therefore, the first and second coolers 141 and 142 correspond to the temperature adjusting means and the condensation suppressing means of the present invention.

本実施形態によれば、第１冷却器１４１が第２冷却器１４２より高温になるので、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部２で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this embodiment, since the 1st cooler 141 becomes hotter than the 2nd cooler 142, the condensation of the working medium 12 can be suppressed in the 1st cooling part 111b. For this reason, since the condensation of the vapor | steam of the working medium 12 in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the condensation amount of the vapor | steam of the working medium 12 in a compression stroke, the work which can be taken out by the output part 2 can be increased. It becomes possible.

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について図１１に基づいて説明する。本第１１実施形態は、上記第１０実施形態と比較して、冷却器１４の構成が異なっている。 (Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The eleventh embodiment is different in the configuration of the cooler 14 from the tenth embodiment.

図１１は、本第１１実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。図１１に示すように、第１冷却器１４１の上端部には、第１冷却器１４１内に冷却水を流入させる冷却水流入部８１が接続されている。第２冷却器１４２の下端部には、第２冷却器１４２内を通過した冷却水を第２冷却器１４２の外へ流出させる冷却水流出部８２が接続されている。   FIG. 11 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a power generation device that extracts the output of the external combustion engine 10 according to the eleventh embodiment with the power generator 1. As shown in FIG. 11, a cooling water inflow portion 81 that allows cooling water to flow into the first cooler 141 is connected to the upper end of the first cooler 141. A cooling water outflow portion 82 that allows the cooling water that has passed through the second cooler 142 to flow out of the second cooler 142 is connected to the lower end of the second cooler 142.

また、第１冷却器１４１と第２冷却器１４２とは、接続配管８３により接続されている。この接続配管８３により、第１冷却器１４１を通過した後の冷却水が第２冷却器１４２に流入するようになっている。   The first cooler 141 and the second cooler 142 are connected by a connection pipe 83. Through this connection pipe 83, the cooling water after passing through the first cooler 141 flows into the second cooler 142.

接続配管８３の途中には、接続配管８３を流れる冷却水と空気との間で熱交換を行い、冷却水を冷却する冷却装置としてのラジエータ８４が接続されている。ラジエータ８４は、第２冷却器１４２の出口部における冷却水の温度が、第１冷却器１４１の入口部における冷却水の温度よりも低くなるように構成されている。   In the middle of the connection pipe 83, a radiator 84 is connected as a cooling device that performs heat exchange between the cooling water flowing through the connection pipe 83 and the air to cool the cooling water. The radiator 84 is configured such that the temperature of the cooling water at the outlet of the second cooler 142 is lower than the temperature of the cooling water at the inlet of the first cooler 141.

これにより、本実施形態では、第１冷却器１４１にて、作動媒体１２との間で熱交換を行うことにより加熱昇温された冷却水が、ラジエータ８４で冷却された後に、第２冷却器１４２内に流入するようになっている。このとき、第２冷却器１４２の出口部における冷却水の温度は、第１冷却器１４１の入口部における冷却水の温度よりも低くなっている。したがって、第１冷却器１４１の温度は、第２冷却器１４２の温度より高くなっている。   Thereby, in this embodiment, after the cooling water heated and heated by exchanging heat with the working medium 12 in the first cooler 141 is cooled by the radiator 84, the second cooler It flows into 142. At this time, the temperature of the cooling water at the outlet of the second cooler 142 is lower than the temperature of the cooling water at the inlet of the first cooler 141. Therefore, the temperature of the first cooler 141 is higher than the temperature of the second cooler 142.

具体的には、第１冷却器１４１の入口部における冷却水の温度をＴ１、第１冷却部１４１の出口部における冷却水の温度をＴ２、第２冷却器１４２の入口部における冷却水の温度をＴ３、第２冷却部１４２の出口部における冷却水の温度をＴ４とすると、Ｔ１〜Ｔ４は、Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たしている。   Specifically, the temperature of the cooling water at the entrance of the first cooler 141 is T1, the temperature of the coolant at the exit of the first cooler 141 is T2, and the temperature of the coolant at the entrance of the second cooler 142 Is T3, and the temperature of the cooling water at the outlet of the second cooling unit 142 is T4, T1 to T4 satisfy the relationship of T3 <T4 <T1 <T2.

このため、第１冷却部１１１ｂの温度を、第２冷却部１１２ｂの温度より高くすることができるので、第１冷却部１１１ｂにおける作動媒体１２の蒸気の凝縮量を低減することができる。したがって、第１、第２冷却器１４１、１４２、接続配管８３およびラジエータ８４が、本発明の温度調整手段および凝縮抑制手段に相当している。   For this reason, since the temperature of the 1st cooling part 111b can be made higher than the temperature of the 2nd cooling part 112b, the condensation amount of the vapor | steam of the working medium 12 in the 1st cooling part 111b can be reduced. Therefore, the 1st, 2nd coolers 141 and 142, the connection piping 83, and the radiator 84 are equivalent to the temperature adjustment means and the condensation suppression means of this invention.

本実施形態によれば、第１冷却器１４１が第２冷却器１４２より高温になるので、第１冷却部１１１ｂにおいて作動媒体１２の凝縮を抑制することができる。このため、圧縮行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮量を確保しつつ、膨張行程での作動媒体１２の蒸気の凝縮を抑制することができるので、出力部２で取り出せる仕事を増加させることが可能となる。   According to this embodiment, since the 1st cooler 141 becomes hotter than the 2nd cooler 142, the condensation of the working medium 12 can be suppressed in the 1st cooling part 111b. For this reason, since the condensation of the vapor | steam of the working medium 12 in an expansion stroke can be suppressed, ensuring the condensation amount of the vapor | steam of the working medium 12 in a compression stroke, the work which can be taken out by the output part 2 can be increased. It becomes possible.

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、第１伝熱制御部材５１における作動媒体１２と接触する面に、接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理を施した例について説明したが、この処理を施さなくてもよい。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the surface of the first heat transfer control member 51 that comes into contact with the working medium 12 has a process of making the wettability of the contacting surface with respect to the working medium 12 worse than the wettability of the container 11 with respect to the working medium 12. Although the example in which the process is performed has been described, this process may not be performed.

また、上記第４〜第６実施形態では、表面積増大部材として金属製のメッシュ部材６を用いた例について説明したが、これに限らず、表面積増大部材として発泡金属を用いてもよいし、金属粒子を並べることで表面積増大部材を構成してもよい。   Moreover, although the said 4th-6th embodiment demonstrated the example using the metal mesh member 6 as a surface area increase member, not only this but a metal foam may be used as a surface area increase member, You may comprise a surface area increase member by arranging particle | grains.

また、上記第７〜第９実施形態では、冷却水配管７を作動媒体１２の変位方向に２つ平行に配置した例について説明したが、これに限らず、冷却水配管７を１つのみ配置してもよいし、３つ以上配置してもよい。また、複数の冷却水配管７を、作動媒体１２の変位方向から見た際に交差するように配置してもよい。   Moreover, although the said 7th-9th embodiment demonstrated the example which has arrange | positioned two cooling water piping 7 in parallel with the displacement direction of the working medium 12, it does not restrict to this but only one cooling water piping 7 is arrange | positioned. Alternatively, three or more may be arranged. Further, the plurality of cooling water pipes 7 may be arranged so as to intersect when viewed from the displacement direction of the working medium 12.

また、上記第４〜第１１実施形態では、容器１１の内面に第１伝熱制御部材５１を設けた例について説明したが、第１伝熱制御部材５１を設けなくてもよい。   Moreover, although the said 4th-11th embodiment demonstrated the example which provided the 1st heat-transfer control member 51 in the inner surface of the container 11, the 1st heat-transfer control member 51 does not need to be provided.

また、上記第５、第６、第８、第９実施形態では、容器１１の内面に第２伝熱制御部材５２を設けた例について説明したが、第２伝熱制御部材５２を設けなくてもよい。   Moreover, although the said 5th, 6th, 8th, 9th embodiment demonstrated the example which provided the 2nd heat-transfer control member 52 in the inner surface of the container 11, the 2nd heat-transfer control member 52 was not provided. Also good.

また、上記各実施形態では、第１冷却部１１１ｂ、第２冷却部１１２ｂのように冷却部１１ｂを２分割したが、２分割以上であればｎ分割（ｎ＞２）にしてもよい。ただし、この時には、第１冷却部１１１ｂの蒸気凝縮能力＜第２冷却部１１２ｂの蒸気凝縮能力＜・・・第ｎ冷却部の蒸気凝縮能力のようにし、加熱部１１ａから遠いほど蒸気凝縮能力が高いようにする。   Moreover, in each said embodiment, although the cooling part 11b was divided into 2 like the 1st cooling part 111b and the 2nd cooling part 112b, if it is two or more divisions, you may make it into n division (n> 2). However, at this time, the vapor condensing capacity of the first cooling unit 111b <the vapor condensing capacity of the second cooling unit 112b <... The vapor condensing capacity of the nth cooling unit. Make it high.

また、第１伝熱制御部材５１における作動媒体１２と接触する面に、接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理を施した例について説明したが、冷却部をｎ分割する場合には、第１伝熱制御部材５１以外の部位であっても、作動媒体１２と接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理を施してもよい。   Moreover, the example which performed the process which makes the wettability with respect to the working medium 12 of the surface to contact the working medium 12 in the 1st heat-transfer control member 51 worse than the wettability with respect to the working medium 12 of the container 11 is demonstrated. However, when the cooling unit is divided into n parts, the wettability with respect to the working medium 12 on the surface in contact with the working medium 12 can be increased with respect to the working medium 12 of the container 11 even in parts other than the first heat transfer control member 51. You may give the process made worse than wettability.

また、上記各実施形態では、第１冷却部１１１ｂ、第２冷却部１１２ｂのように冷却部１１ｂを２分割したが、蒸気凝縮能力が連続的に変化するようにしてもよい。ただし、加熱部１１ａから遠ざかるほど蒸気凝縮能力が高いようにする。また、蒸気凝縮能力を連続的に変化させる場合、作動媒体１２と接触する面の作動媒体１２に対する濡れ性を容器１１の作動媒体１２に対する濡れ性よりも悪くする処理を一部に施してもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the cooling part 11b was divided into 2 like the 1st cooling part 111b and the 2nd cooling part 112b, you may make it a vapor condensing capability change continuously. However, the vapor condensing capacity is increased as the distance from the heating unit 11a increases. Further, when the vapor condensing capacity is continuously changed, a process for making the wettability of the surface in contact with the working medium 12 with respect to the working medium 12 worse than the wettability with respect to the working medium 12 of the container 11 may be partially applied. .

また、上記した各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。   Moreover, you may combine each above-mentioned embodiment suitably in the possible range.

第１実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 1st Embodiment with the generator 1. FIG. 第２実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 2nd Embodiment with the generator 1. FIG. 第３施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 3rd Embodiment with the generator 1. FIG. 第４実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 4th Embodiment with the generator 1. FIG. 第５実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 5th Embodiment with the generator 1. FIG. 第６実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 6th Embodiment with the generator 1. FIG. 第７実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 7th Embodiment with the generator 1. FIG. 第８実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 8th Embodiment with the generator 1. FIG. 第９実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 9th Embodiment with the generator 1. FIG. 第１０実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 10th Embodiment with the generator 1. FIG. 第１１実施形態に係る外燃機関１０の出力を発電機１で取り出す発電装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generating apparatus which takes out the output of the external combustion engine 10 which concerns on 11th Embodiment with the generator 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２ 出力部
６ メッシュ部材（表面積増大部材、凝縮促進部材）
７ 冷却水配管（表面積増大部材、凝縮促進部材）
１１ 容器
１１ａ 加熱部
１１ｂ 冷却部
１２ 作動媒体
５１ 第１伝熱制御部材（凝縮抑制手段）
５２ 第２伝熱制御部材
１１１ｂ 第１冷却部
１１２ｂ 第２冷却部 2 Output part 6 Mesh member (surface area increasing member, condensation promoting member)
7 Cooling water piping (surface area increasing member, condensation promoting member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Container 11a Heating part 11b Cooling part 12 Working medium 51 1st heat-transfer control member (condensation suppression means)
52 2nd heat-transfer control member 111b 1st cooling part 112b 2nd cooling part

Claims (13)

作動媒体（１２）が液体状態で流動可能に封入された管状の容器（１１）と、
前記容器（１１）のうち一端側の部位に形成され、前記容器（１１）内の前記作動媒体（１２）の一部を加熱して蒸発させる加熱部（１１ａ）と、
前記容器（１１）のうち前記加熱部（１１ａ）よりも他端側の部位に形成され、前記加熱部（１１ａ）にて蒸発した前記作動媒体（１２）の蒸気を冷却して凝縮させる冷却部（１１ｂ）と、
前記容器（１１）の他端部と連通し、前記作動媒体（１２）の液相部分の変位を機械的エネルギに変換して出力する出力部（２）と、
前記冷却部（１１ｂ）のうち前記加熱部（１１ａ）に近い側の部位における前記作動媒体（１２）の凝縮を抑制する凝縮抑制手段（５１、８３、８４、１４１、１４２）とを備えることを特徴とする外燃機関。 A tubular container (11) in which a working medium (12) is encapsulated so as to be able to flow in a liquid state;
A heating unit (11a) that is formed at one end side of the container (11) and heats and evaporates a part of the working medium (12) in the container (11);
A cooling unit that is formed at a position on the other end side of the heating unit (11a) in the container (11) and cools and condenses the vapor of the working medium (12) evaporated in the heating unit (11a). (11b)
An output unit (2) that communicates with the other end of the container (11), converts the displacement of the liquid phase portion of the working medium (12) into mechanical energy, and outputs the mechanical energy;
Condensation suppression means (51, 83, 84, 141, 142) that suppresses condensation of the working medium (12) in a portion of the cooling unit (11b) closer to the heating unit (11a). A featured external combustion engine. 前記冷却部（１１ｂ）は、前記加熱部（１１ａ）に近い側の第１冷却部（１１１ｂ）と、前記加熱部（１１ａ）から遠い側の第２冷却部（１１２ｂ）とを有し、
前記凝縮抑制手段（５１）は、前記第１冷却部（１１１ｂ）に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の外燃機関。 The cooling part (11b) has a first cooling part (111b) on the side close to the heating part (11a) and a second cooling part (112b) on the side far from the heating part (11a),
The external combustion engine according to claim 1, wherein the condensation suppression means (51) is disposed in the first cooling section (111b). 前記容器（１１）の内面であって、前記第１冷却部（１１１ｂ）に対応する面は、前記第１冷却部（１１１ｂ）と前記作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第１伝熱制御部材（５１）で覆われており、
前記凝縮抑制手段は、前記第１伝熱制御部材（５１）であることを特徴とする請求項２に記載の外燃機関。 The inner surface of the container (11) corresponding to the first cooling part (111b) is a first member that suppresses heat transfer between the first cooling part (111b) and the working medium (12). 1 covered with a heat transfer control member (51),
The external combustion engine according to claim 2, wherein the condensation suppression means is the first heat transfer control member (51). 前記容器（１１）の内面であって、前記第２冷却部（１１２ｂ）に対応する面は、前記第２冷却部（１１２ｂ）と前記作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材（５２）で覆われており、
前記第２伝熱制御部材（５２）は、前記第１伝熱制御部材（５１）よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項３に記載の外燃機関。 The inner surface of the container (11) corresponding to the second cooling part (112b) is a second member that suppresses heat transfer between the second cooling part (112b) and the working medium (12). 2 covered with a heat transfer control member (52),
The external combustion engine according to claim 3, wherein the second heat transfer control member (52) is thinner than the first heat transfer control member (51). 前記容器（１１）の内面であって、前記第２冷却部（１１２ｂ）に対応する面は、前記第２冷却部（１１２ｂ）と前記作動媒体（１２）との間における伝熱を抑制する第２伝熱制御部材（５２）で覆われており、
前記第２伝熱制御部材（５２）は、前記第１伝熱制御部材（５１）よりも熱伝導率の高い材質で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の外燃機関。 The inner surface of the container (11) corresponding to the second cooling part (112b) is a second member that suppresses heat transfer between the second cooling part (112b) and the working medium (12). 2 covered with a heat transfer control member (52),
The external combustion engine according to claim 3, wherein the second heat transfer control member (52) is made of a material having a higher thermal conductivity than the first heat transfer control member (51). 前記第１伝熱制御部材（５１）のうち前記作動媒体（１２）と接触する面には、前記接触する面の前記作動媒体（１２）に対する濡れ性を前記容器（１１）の前記作動媒体（１２）に対する濡れ性よりも悪くする処理が施されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の外燃機関。 The surface of the first heat transfer control member (51) that contacts the working medium (12) has wettability of the contacting surface with respect to the working medium (12) in the working medium ( The external combustion engine according to any one of claims 3 to 5, wherein a process for making the wettability worse than 12) is performed. 前記第２冷却部（１１２ｂ）には、前記作動媒体（１２）の凝縮を促進させる凝縮促進部材（６、７）が配置されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の外燃機関。   The condensation cooling member (6, 7) for promoting the condensation of the working medium (12) is disposed in the second cooling part (112b). External combustion engine described in 1. 前記凝縮抑制手段は、前記第２冷却部（１１２ｂ）の表面積を増大させる表面積増大部材（６）であることを特徴とする請求項７に記載の外燃機関。   The external combustion engine according to claim 7, wherein the condensation suppression means is a surface area increasing member (6) that increases a surface area of the second cooling part (112b). 前記凝縮促進部材は、前記第２冷却部（１１２ｂ）内に配置され、冷却水が流通する冷却水配管（７）であることを特徴とする請求項７に記載の外燃機関。   The external combustion engine according to claim 7, wherein the condensation accelerating member is a cooling water pipe (7) arranged in the second cooling part (112b) and through which cooling water flows. 前記第１、第２冷却部（１１１ｂ、１１２ｂ）の外側には、冷却水が流通することで前記第１、第２冷却部（１１１ｂ、１１２ｂ）を冷却する冷却器（１４）が設けられていることを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１つに記載の外燃機関。   A cooler (14) is provided outside the first and second cooling units (111b, 112b) to cool the first and second cooling units (111b, 112b) by circulating cooling water. The external combustion engine according to any one of claims 2 to 9, wherein the external combustion engine is provided. 前記第１冷却部（１１１ｂ）の温度を、前記第２冷却部（１１２ｂ）の温度よりも高くする温度調整手段（８３、８４、１４１、１４２）を備え、
前記凝縮抑制手段は、前記温度調整手段（８３、８４、１４１、１４２）であることを特徴とする請求項２ないし１０のいずれか１つに記載の外燃機関。 Temperature adjusting means (83, 84, 141, 142) for making the temperature of the first cooling part (111b) higher than the temperature of the second cooling part (112b);
The external combustion engine according to any one of claims 2 to 10, wherein the condensation suppression means is the temperature adjustment means (83, 84, 141, 142). 前記第１冷却部（１１１ｂ）の外側に配置され、冷却水が流通する第１冷却器（１４１）と、
前記第２冷却部（１１２ｂ）の外側に配置され、前記冷却水が流通する第２冷却器（１４２）とを備え、
前記第１冷却器（１４１）には、前記第２冷却器（１４２）を通過した後の前記冷却水が流入するようになっており、
前記温度調整手段は、前記第１、第２冷却器（１４１、１４２）であることを特徴とする請求項１１に記載の外燃機関。 A first cooler (141) disposed outside the first cooling part (111b) and through which cooling water flows;
A second cooler (142) disposed outside the second cooling part (112b) and through which the cooling water flows,
The cooling water after passing through the second cooler (142) flows into the first cooler (141),
The external combustion engine according to claim 11, wherein the temperature adjusting means is the first and second coolers (141, 142). 前記第１冷却部（１１１ｂ）の外側に配置され、冷却水が流通する第１冷却器（１４１）と、
前記第２冷却部（１１２ｂ）の外側に配置され、前記冷却水が流通する第２冷却器（１４２）と、
前記第１冷却器（１４１）を通過した後の前記冷却水を前記第２冷却器（１４２）に流入させる接続配管（８３）と、
前記接続配管（８３）に配置され、前記冷却水を冷却する冷却装置（８４）とを備え、
前記冷却装置（８４）は、前記第２冷却器（１４２）の出口部における前記冷却水の温度が、前記第１冷却器（１４１）の入口部における前記冷却水の温度よりも低くなるように構成されており、
前記温度調整手段は、前記第１冷却器（１４１）、前記第２冷却器（１４２）、前記接続配管（８３）および前記冷却装置（８４）であることを特徴とする請求項１１に記載の外燃機関。 A first cooler (141) disposed outside the first cooling part (111b) and through which cooling water flows;
A second cooler (142) disposed outside the second cooling part (112b) and through which the cooling water flows;
A connection pipe (83) for flowing the cooling water after passing through the first cooler (141) into the second cooler (142);
A cooling device (84) disposed in the connection pipe (83) for cooling the cooling water,
The cooling device (84) is configured such that the temperature of the cooling water at the outlet of the second cooler (142) is lower than the temperature of the cooling water at the inlet of the first cooler (141). Configured,
The said temperature adjustment means is the said 1st cooler (141), the said 2nd cooler (142), the said connection piping (83), and the said cooling device (84), The cooling device (84) characterized by the above-mentioned. External combustion engine.
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