JP4985619B2 - 蒸気エンジン - Google Patents
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Description
流体容器(11)は冷却器(13)に対応する部分である流体容器冷却対応部(33)、及び加熱器(12)に対応する部分である流体容器加熱対応部(31)を備えており、さらに、流体容器冷却対応部(33)部分に形成された非金属材料からなり作動流体(20)と冷却器(13)との間に介在する伝熱制御部材(5)を備えることを特徴としている。
以下、本発明の第1実施形態について図1及び図2を用いて詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態における蒸気エンジン10の縦断面図である。図2は上記実施例における蒸気エンジン10の冷却器13付近の拡大断面図である。
ポリテトラフルオロエチレン(4フッ化);略号PTFE
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
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
テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体;略号ETFE
ポリビニリデンフルオライド(2フッ化);略号PVDF
クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体;略号ECTFE
ポリクロロトリフルオロエチレン(3フッ化);略号PCTFE
ポリフッ化ビニル;略号PVF
これにより伝熱制御部材5で断熱することができ、気化した作動流体20を必要以上に液化させることなく膨張させることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図3は第2実施形態の一部拡大図であり、その他の部分は第1実施形態と同じである。なお、以降の実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成及び特徴について説明する。
上記第1実施形態では、伝熱制御部材5の表面を、作動流体20に対して濡れ性が悪くなるように加工しているが、設計性能において液膜が残ることを許容できる場合は、濡れ性を悪くする必要はない。
10 蒸気エンジン10
11 流体容器11
11a 流体容器の屈曲部
11b 流体容器の熱交換側直線部
11c 流体容器の出力側直線部
12 加熱器
13 冷却器
14 ピストン
20 作動流体
31 流体容器加熱対応部
33 流体容器冷却対応部
35 流体容器断熱隙間部
5 伝熱制御部材
5a 撥水面
Claims (13)
- 作動流体(20)となる液体が流動可能に封入された流体容器(11)と、
前記流体容器(11)に封入された前記作動流体(20)を加熱する加熱器(12)と、
前記加熱器(12)にて加熱されて気化した前記作動流体(20)を冷却して液化させる冷却器(13)と、
前記加熱器(12)及び前記冷却器(13)によって前記気化と前記液化を繰り返す前記作動流体(20)からの圧力を受けて、機械的エネルギを出力するエネルギ出力用駆動部(1)を備え、
前記流体容器(11)は前記冷却器(13)に対応する部分である流体容器冷却対応部(33)、及び前記加熱器(12)に対応する部分である流体容器加熱対応部(31)を備えており、
さらに、前記流体容器冷却対応部(33)部分に形成された非金属材料からなり、前記作動流体(20)と前記冷却器(13)との間に介在する伝熱制御部材(5)を備えることを特徴とする蒸気エンジン。 - 前記伝熱制御部材(5)はセラミックまたは合成樹脂より成ることを特徴とする請求項1に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)は前記冷却器(13)の前記流体容器軸心方向の高さに対して同等以上の高さ持つように配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)は、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミドのうちいずれか1つ、または、これらの組み合わせから成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)のフッ素樹脂は、PTFE、PFA、FEP、ETFE、PVDF、ECTFE、PCTFE、PVFのうちのいずれか1つまたは組み合わせからなることを特徴とする請求項4に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)のk×ρ×Cpの値(但しkは熱伝導率、ρは密度、Cpは定圧比熱)が、蒸気エンジン作動中において前記気化と前記液化を繰り返している前記作動流体(20)よりも、小さいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
- 前記作動流体(20)となる液体は、水またはフッ素系液体から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
- 流体容器冷却対応部(33)を成す前記流体容器(11)自体が、部分的に前記伝熱制御部材(5)から成ることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)の前記作動流体(20)に対する濡れ性が、前記流体容器冷却対応部(33)以外の前記流体容器(11)内面の前記作動流体(20)に対する濡れ性よりも悪いことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
- 前記伝熱制御部材(5)の表面が加工され、加工された前記表面の前記作動流体(20)に対する濡れ性が、加工前よりも悪くされていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の蒸気エンジン。
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JP4706522B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | 蒸気エンジン |
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