JP5447314B2

JP5447314B2 - Heat engine

Info

Publication number: JP5447314B2
Application number: JP2010209471A
Authority: JP
Inventors: 倫央郷古; 正裕浅野; 敦資坂井田; 富一石川; 圭司岡本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP2012062862A

Description

本発明は、作動液を加熱して蒸発させ、蒸発した蒸気のエネルギーを機械的エネルギーとして取り出した後に蒸気を凝縮させて送還する熱機関に関し、排熱回収装置に用いて好適である。 The present invention relates to a heat engine that heats and evaporates a working fluid, extracts the evaporated steam energy as mechanical energy, and then condenses and returns the steam, and is suitable for use in an exhaust heat recovery apparatus.

従来、この種の熱機関は、作動液を蒸発させる蒸発部（蒸発室）が高圧になるのに対し、蒸気を凝縮（復液）させる凝縮部が低圧になるので、凝縮部で凝縮した作動液を蒸発部に送還するためにポンプ等の装置を用いるのが一般的である（例えば特許文献１）。すなわち、ポンプ等の装置を外部エネルギーを用いて駆動することよって、凝縮部の作動液を圧送して蒸発部に送還する。 Conventionally, this type of heat engine has a high pressure in the evaporation section (evaporation chamber) that evaporates the working fluid, whereas the condensing section that condenses (condensates) the steam has a low pressure. In general, a device such as a pump is used to return the liquid to the evaporation section (for example, Patent Document 1). That is, by driving a device such as a pump using external energy, the working fluid in the condensing unit is pumped and returned to the evaporating unit.

特開平８−３３８２０７号公報JP-A-8-338207

上記従来技術のごとく、凝縮部で凝縮した作動液をポンプ等の機構で蒸発部に送還する熱機関においては、作動液を加熱して蒸発させる外部エネルギー（熱エネルギー）に加えてポンプ等の装置を駆動するための外部エネルギーも必要であるので、出力効率の向上に限界がある。 In the heat engine that returns the working fluid condensed in the condensing unit to the evaporation unit by a mechanism such as a pump as in the above prior art, a device such as a pump in addition to external energy (heat energy) that heats and evaporates the working fluid Since external energy for driving the power source is also required, there is a limit to improving the output efficiency.

本発明は上記点に鑑みて成されたものであり、出力効率に優れた熱機関を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a heat engine having excellent output efficiency.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、作動液（１４）を溜める液溜め部（１１１）、液溜め部（１１１）から供給される作動液（１４）を外部熱源（３）から供給される熱で蒸発させる蒸発部（１１２）、液溜め部（１１１）の作動液（１４）を毛管力で吸引して蒸発部（１１２）に導く作動液導入用部材（１６）、および作動液導入用部材（１６）を収容する収容部材（１１０、１７）を有するボイラー部（１１）と、
収容部材（１１０、１７）に接触しているベース部材（１９）を有し、蒸発部（１１２）で発生した蒸気が流通し、蒸気のエネルギーを機械的エネルギーに変換して取り出す出力部（１２）と、
出力部（１２）を通過した蒸気を凝縮させる凝縮容器（１３０）を有し、凝縮容器（１３０）で凝縮した作動液（１４）を液溜め部（１１１）に還流させる凝縮部（１３）とを備え、
凝縮容器（１３０）は、ボイラー部（１１）および出力部（１２）の外部に配置され、
さらに、ボイラー部（１１）および出力部（１２）から大気への放熱を抑制する断熱材（１５）を備えるものであり、
出力部（１２）は、外部熱源（３）から供給される熱によって、断熱材（１５）により外部から断熱された収容部材（１１０、１７）およびベース部材（１９）を介して加熱されることにより、蒸発部（１１２）で発生した蒸気を加熱することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the liquid reservoir (111) for accumulating the hydraulic fluid (14) and the hydraulic fluid (14) supplied from the liquid reservoir (111) as an external heat source (3 An evaporating section (112) that evaporates with heat supplied from the liquid), a working liquid introducing member (16) that sucks the working liquid (14) of the liquid reservoir section (111) by capillary force and guides it to the evaporating section (112), And a boiler part (11) having a housing member (110, 17) for housing the hydraulic fluid introduction member (16) ,
An output unit (12 ) having a base member (19) in contact with the housing members (110, 17), through which steam generated in the evaporation unit (112) circulates and converts the steam energy into mechanical energy. )When,
A condensing section (13) having a condensing container (130) for condensing the vapor that has passed through the output section (12), and for refluxing the working fluid (14) condensed in the condensing container (130) to the liquid reservoir section (111); equipped with a,
Condensable container (130) is located outside of the boiler unit (11) and an output section (12),
Furthermore, it is provided with a heat insulating material (15) that suppresses heat radiation from the boiler part (11) and the output part (12) to the atmosphere .
The output unit (12) is heated by the heat supplied from the external heat source (3) through the housing members (110, 17) and the base member (19) thermally insulated from the outside by the heat insulating material (15). Thus, the steam generated in the evaporation section (112) is heated .

これによると、作動液導入用部材（１６）が、液溜め部（１１１）の作動液（１４）を毛管力で吸引して蒸発部（１１２）に導くので、外部エネルギーを極力用いることなく、凝縮部（１３）で凝縮した作動液（１４）を高圧の蒸発部（１１２）へ送還することができる。 According to this, since the hydraulic fluid introduction member (16) sucks the hydraulic fluid (14) of the liquid reservoir (111) by capillary force and guides it to the evaporation portion (112), it is possible to use external energy as much as possible. The working fluid (14) condensed in the condensing unit (13) can be returned to the high-pressure evaporation unit (112).

さらに、出力部（１２）において、蒸発部（１１２）で発生した蒸気が、外部熱源（３）から供給される熱で加熱され、断熱材（１５）が、ボイラー部（１１）および出力部（１２）から大気への放熱を抑制するので、蒸発部（１１２）における作動液（１４）の蒸発を促進できるとともに、出力部（１２）における蒸気圧力を高めることができる。 Further, the output unit (12), steam generated in the evaporation portion (112), then heated pressurized with heat supplied from an external heat source (3), a heat insulating material (15) is a boiler unit (11) and an output portion Since heat dissipation from (12) to the atmosphere is suppressed, evaporation of the working fluid (14) in the evaporation section (112) can be promoted, and the vapor pressure in the output section (12) can be increased.

以上のことから、出力効率に優れた熱機関を実現することができる。 From the above, a heat engine with excellent output efficiency can be realized.

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の熱機関において、蒸発部（１１２）は、収容部材（１７）の内部に形成された空間で構成されていることを特徴とする。
In the invention described in claim 2, in the heat engine according to claim 1, evaporation unit (112) is characterized by being composed internally formed space of the housing member (17).

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の熱機関において、収容部材（１７）には、凝縮部（１３）で凝縮した作動液（１４）を液溜め部（１１１）に導入するための導入路（１１３）が、液溜め部（１１１）から水平方向に延びるように形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the heat engine according to the second aspect, the working fluid (14) condensed in the condensing part (13) is introduced into the reservoir (111) in the housing member (17). For this purpose, the introduction path (113) is formed so as to extend in the horizontal direction from the liquid reservoir (111).

これにより、液溜め部（１１１）に対して作動液（１４）を水平方向に供給することができるので、凝縮容器（１３０）で凝縮した作動液（１４）を液溜め部（１１１）にスムーズに還流させることができる。 Accordingly, since the hydraulic fluid (14) can be supplied to the liquid reservoir (111) in the horizontal direction, the hydraulic fluid (14) condensed in the condensing container (130) is smoothly supplied to the liquid reservoir (111). Can be refluxed.

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の熱機関において、凝縮容器（１３０）は、ボイラー部（１１）の側方側に配置され、
作動液導入用部材（１６）は水平方向に延びる筒状の部材であり、
液溜め部（１１１）は、作動液導入用部材（１６）の内側空間で構成され、
導入路（１１３）は、収容部材（１１０、１７）のうち液溜め部（１１１）の水平方向延長上の部位に形成されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 4, in the heat engine according to claim 3, the condensing container (130) is disposed on the side of the boiler section (11),
The hydraulic fluid introduction member (16) is a cylindrical member extending in the horizontal direction,
The liquid reservoir (111) is configured by an inner space of the hydraulic fluid introduction member (16),
The introduction path (113) is characterized in that it is formed in a part of the storage member (110, 17) on the horizontal extension of the liquid reservoir (111).

これにより、液溜め部（１１１）への作動液（１４）の還流を一層スムーズにできる。 Thereby, the recirculation | reflux of the hydraulic fluid (14) to the liquid reservoir part (111) can be made smoother.

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱機関において出力部（１２）は、ボイラー部（１１）の上方側に配置され、
凝縮容器（１３０）は、ボイラー部（１１）および出力部（１２）の側方側に配置され、
凝縮容器（１３０）の上部には、出力部（１２）を通過した蒸気の入口部（１３０ａ）が形成され、
凝縮容器（１３０）の下部には、凝縮した作動液（１４）の出口部（１３０ｂ）が形成されていることを特徴とする。 In invention of Claim 5, in the heat engine as described in any one of Claim 1 thru | or 4, an output part (12) is arrange | positioned above the boiler part (11),
The condensation container (130) is disposed on the side of the boiler part (11) and the output part (12),
In the upper part of the condensing container (130), an inlet part (130a) for the steam that has passed through the output part (12) is formed,
An outlet portion (130b) for the condensed working fluid (14) is formed in the lower portion of the condensing container (130).

これにより、出力部（１２）から凝縮容器（１３０）への蒸気の導入、および凝縮容器（１３０）からボイラー部（１１）への作動液（１４）の還流をスムーズに行うことができる。 Thereby, introduction | transduction of the vapor | steam from an output part (12) to a condensation container (130) and recirculation | circulation of the hydraulic fluid (14) from a condensation container (130) to a boiler part (11) can be performed smoothly.

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.

本発明の第１実施形態における排熱回収装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the waste heat recovery apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における排熱回収装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the waste heat recovery apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における排熱回収装置のエンジンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the engine of the waste heat recovery apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるウィックの製造方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the wick in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における排熱回収装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the waste heat recovery apparatus in 2nd Embodiment of this invention.

（第１実施形態）
第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の熱機関を排熱回収装置に適用している。図１、図２は、排熱回収装置の全体構成を示す断面図であり、図１、図２中の上下の矢印は、排熱回収装置の設置状態における上下方向（天地方向）を示している。なお、図１と図２とでは切断面が９０度異なっている。 (First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the heat engine of the present invention is applied to an exhaust heat recovery device. 1 and 2 are cross-sectional views showing the overall configuration of the exhaust heat recovery apparatus, and the up and down arrows in FIGS. 1 and 2 indicate the vertical direction (top and bottom direction) in the installed state of the exhaust heat recovery apparatus. Yes. 1 and FIG. 2 are different from each other by 90 degrees.

本実施形態の排熱回収装置１０は、ボイラー部１１、出力部１２、および凝縮部１３に大別される。本例では、排熱回収装置１０で取り出された機械的エネルギーを発電に用いるために、排熱回収装置１０に発電機１が取り付けられている。なお、図２では発電機１の図示を省略している。 The exhaust heat recovery apparatus 10 according to the present embodiment is roughly divided into a boiler unit 11, an output unit 12, and a condensing unit 13. In this example, the generator 1 is attached to the exhaust heat recovery apparatus 10 in order to use the mechanical energy extracted by the exhaust heat recovery apparatus 10 for power generation. In addition, illustration of the generator 1 is abbreviate | omitted in FIG.

ボイラー部１１は、外部熱源から供給される熱（排熱）で作動液１４（本例では、水）を加熱して蒸発させ、作動液１４の蒸気を出力部１２に供給する。出力部１２は、ボイラー部１１から供給された蒸気のエネルギーを機械的エネルギーに変換して出力する。 The boiler unit 11 heats and evaporates the hydraulic fluid 14 (water in this example) with heat (exhaust heat) supplied from an external heat source, and supplies the vapor of the hydraulic fluid 14 to the output unit 12. The output unit 12 converts the energy of the steam supplied from the boiler unit 11 into mechanical energy and outputs the mechanical energy.

凝縮部１３は、出力部１２通過後の蒸気を凝縮して作動液１４に復液させ、復液した作動液１４をボイラー部１１に還流する。したがって、凝縮部１３を還流部と表現することもできる。 The condensing unit 13 condenses the vapor that has passed through the output unit 12 to condense it into the working fluid 14, and returns the condensed working fluid 14 to the boiler unit 11. Therefore, the condensing part 13 can also be expressed as a reflux part.

ボイラー部１１は、ブロック状に形成されたケース１１０を有している。本例では、作動液１４として水を用いているので、ケース１１０を、耐水性に優れたステンレスで形成するのが好ましい。 The boiler unit 11 has a case 110 formed in a block shape. In this example, since water is used as the working fluid 14, the case 110 is preferably formed of stainless steel having excellent water resistance.

ケース１１０は、外部熱源をなす発熱体３の上に載せられている。本例では、発熱体３は、工場から出る排熱によって発熱するようになっている。ケース１１０の側壁部は、断熱材１５によって覆われている。 The case 110 is placed on the heating element 3 that forms an external heat source. In this example, the heating element 3 generates heat due to exhaust heat from the factory. The side wall of the case 110 is covered with a heat insulating material 15.

ケース１１０は、複数の部材を締結固定することによって構成されており、その内部には、作動液導入用部材に相当するウィック１６が収容されている。具体的には、ケース１１０の内部に、３つのウィック収容穴が、水平方向に延びる柱状に形成され、この３つのウィック収容穴のそれぞれに筒状のウィック１６が収容されている。 The case 110 is configured by fastening and fixing a plurality of members, and a wick 16 corresponding to a hydraulic fluid introduction member is accommodated therein. Specifically, three wick accommodation holes are formed in the case 110 in a columnar shape extending in the horizontal direction, and the cylindrical wick 16 is accommodated in each of the three wick accommodation holes.

ここで、作動液導入用部材とは、作動液１４を吸引する毛管力を発生する部材（毛管力発生部材）のことを定義しており、例えば繊維を編み込んだ構造体や、多孔質セラミックや金属焼結体のような多孔質体である。 Here, the hydraulic fluid introduction member defines a member that generates a capillary force that sucks the hydraulic fluid 14 (capillary force generation member). For example, a structure in which fibers are knitted, a porous ceramic, It is a porous body such as a sintered metal body.

本例では、ウィック収容穴が円柱状に形成され、ウィック１６が円筒状に形成されている。ウィック１６は、１つの円筒状の部材で構成されていてもよいし、複数個の円筒状の部材で構成されていてもよい。換言すれば、ウィック１６全体を一体成形してもよいし、ウィック１６を軸方向に分割して成形してもよい。 In this example, the wick accommodation hole is formed in a columnar shape, and the wick 16 is formed in a cylindrical shape. The wick 16 may be composed of one cylindrical member or may be composed of a plurality of cylindrical members. In other words, the entire wick 16 may be integrally formed, or the wick 16 may be divided and formed in the axial direction.

ウィック１６は、互いに積層された複数の繊維層を有する繊維集合体（繊維層積層体）であり、本例では熱可塑性樹脂繊維であるアラミド繊維とロックウール粒子の混合体になっている。また、ウィック１６は、アラミド繊維とグラスウール粒子の混合体になっていてもよい。ここで、アラミド繊維とロックウール粒子の混合体や、アラミド繊維とグラスウール粒子の混合体は、断熱素材としても用いることのできるものである。 The wick 16 is a fiber assembly (fiber layer laminate) having a plurality of fiber layers laminated on each other, and in this example, is a mixture of aramid fibers, which are thermoplastic resin fibers, and rock wool particles. The wick 16 may be a mixture of aramid fibers and glass wool particles. Here, the mixture of an aramid fiber and rock wool particles, or a mixture of an aramid fiber and glass wool particles can also be used as a heat insulating material.

ウィック１６は、積層された多数の環板状素材が一体的に接合されることによって形成されている。図２では、図示の都合上、環板状素材同士の界面部を実線で示している。また、ウィック１６の環板状素材同士の界面部は、ウィック１６の径方向（軸方向と直交する方向）に延びている。 The wick 16 is formed by integrally joining a large number of laminated annular plate materials. In FIG. 2, for convenience of illustration, the interface portion between the annular plate materials is indicated by a solid line. In addition, the interface between the annular plate-like materials of the wick 16 extends in the radial direction of the wick 16 (direction orthogonal to the axial direction).

図示を省略しているが、ウィック１６の各繊維層は、環板状素材同士の界面部と平行に延びている。したがって、ウィック１６の各繊維層も、ウィック１６の径方向（軸方向と直交する方向）に延びている。 Although not shown, each fiber layer of the wick 16 extends in parallel with the interface between the annular plate-like materials. Therefore, each fiber layer of the wick 16 also extends in the radial direction of the wick 16 (a direction orthogonal to the axial direction).

ウィック１６の内側空間は、作動液１４を溜める液溜め部１１１を構成している。液溜め部１１１の作動液１４は、ウィック１６の毛管力によってウィック１６の内周面から吸引される。 The inner space of the wick 16 constitutes a liquid reservoir 111 that stores the hydraulic fluid 14. The hydraulic fluid 14 in the liquid reservoir 111 is sucked from the inner peripheral surface of the wick 16 by the capillary force of the wick 16.

図２に示すように、ウィック１６の軸方向両端側には断熱材１７が配置されている。本例では、断熱材１７は、ケース１１０に締結固定されるようになっており、断熱材１７によってケース１１０のウィック収容穴が塞がれる構造になっている。すなわち、ケース１１０と断熱材１７とで、ウィック１６を収容する収容部材が構成されるようになっている。 As shown in FIG. 2, heat insulating materials 17 are disposed on both ends of the wick 16 in the axial direction. In this example, the heat insulating material 17 is fastened and fixed to the case 110, and the wick accommodation hole of the case 110 is closed by the heat insulating material 17. That is, the case 110 and the heat insulating material 17 constitute a housing member that houses the wick 16.

断熱材１７およびウィック１６は、発熱体３から液溜め部１１１の作動液１４への伝熱を遮断する役割を果たす。すなわち、本例のウィック１６は断熱性に優れた断熱素材で形成されているので、ウィック１６が断熱材としても機能する。 The heat insulating material 17 and the wick 16 serve to block heat transfer from the heating element 3 to the working fluid 14 in the liquid reservoir 111. That is, since the wick 16 of this example is formed of a heat insulating material having excellent heat insulating properties, the wick 16 also functions as a heat insulating material.

ウィック１６の外周面とケース１１０のウィック収容穴の内壁面との間には排気通路形成部材１８が挟み込まれている。排気通路形成部材１８は、作動液１４の蒸気を排気するための排気通路１８ａを形成している。 An exhaust passage forming member 18 is sandwiched between the outer peripheral surface of the wick 16 and the inner wall surface of the wick accommodation hole of the case 110. The exhaust passage forming member 18 forms an exhaust passage 18 a for exhausting the vapor of the working fluid 14.

排気通路形成部材１８は、伝熱性に優れた金属等で形成されており、ケース１１０からウィック１６の外周面への伝熱をも担う。すなわち、ウィック１６の外周面（液溜め部１１１と反対側の面）では、発熱体３からの熱がケース１１０および排気通路形成部材１８を介して受熱される。そして、ウィック１６の外周面近傍では、ウィック１６に吸引された作動液１４が加熱されて蒸発する。したがって、ウィック１６の外周面近傍は、作動液１４を蒸発させる蒸発部１１２を構成している。 The exhaust passage forming member 18 is formed of a metal or the like having excellent heat conductivity, and also bears heat transfer from the case 110 to the outer peripheral surface of the wick 16. That is, heat from the heating element 3 is received through the case 110 and the exhaust passage forming member 18 on the outer peripheral surface of the wick 16 (surface opposite to the liquid reservoir 111). In the vicinity of the outer peripheral surface of the wick 16, the hydraulic fluid 14 sucked by the wick 16 is heated and evaporated. Therefore, the vicinity of the outer peripheral surface of the wick 16 constitutes an evaporation unit 112 that evaporates the working fluid 14.

図１、図２の例では、排気通路形成部材１８として複数の玉状部材が用いられている。玉状部材としては、例えば径φ３のベアリング玉を用いることができる。排気通路形成部材１８として複数の玉状部材を用いることによって、ウィック１６の外周面とケース１１０のウィック収容穴の内壁面との間に、蒸気が流通可能な空隙が形成され、この空隙が排気通路１８ａとして機能することとなる。 In the example of FIGS. 1 and 2, a plurality of ball-shaped members are used as the exhaust passage forming member 18. As the ball-shaped member, for example, a bearing ball having a diameter of φ3 can be used. By using a plurality of ball-shaped members as the exhaust passage forming member 18, a space through which steam can flow is formed between the outer peripheral surface of the wick 16 and the inner wall surface of the wick housing hole of the case 110, and this space is exhausted. It will function as the passage 18a.

また、排気通路形成部材１８として網状部材を用いてもよい。網状部材としては織金網が好適であり、例えば線形０．５ｍｍのステンレスメッシュを用いることができる。織金網とは、縦線と横線が一定の間隔を保ち、１本ずつ交互に交わって織られている金網のことである。織金網の縦線および横線は波状に屈曲している。したがって、織金網をウィック１６の外周面に巻くことによって、ウィック１６の外周面とケース１１０のウィック収容穴の内壁面との間に、蒸気が流通可能な空隙が形成され、この空隙が排気通路として機能することとなる。 Further, a net-like member may be used as the exhaust passage forming member 18. As the mesh member, a woven wire mesh is suitable, and, for example, a linear 0.5 mm stainless mesh can be used. The woven wire mesh is a wire mesh in which vertical lines and horizontal lines are woven while alternately crossing one by one with a constant interval. The vertical and horizontal lines of the woven wire mesh are bent in a wave shape. Therefore, by winding the woven wire mesh around the outer peripheral surface of the wick 16, a gap through which steam can flow is formed between the outer peripheral surface of the wick 16 and the inner wall surface of the wick accommodating hole of the case 110, and this void is an exhaust passage. Will function as.

ウィック１６は、ボイラー部１１に組み付けられた状態では断熱材１７から軸方向に荷重を受けて圧縮されている。また、ウィック１６は作動液１４によって膨潤する。これにより、ウィック１６の空隙が一層縮められる。 The wick 16 is compressed by receiving a load in the axial direction from the heat insulating material 17 in a state where the wick 16 is assembled to the boiler unit 11. Further, the wick 16 is swollen by the hydraulic fluid 14. As a result, the gap of the wick 16 is further reduced.

ウィック１６の内部には、毛管現象によって圧力差が生じる。この毛管現象による圧力差を以下、ウィック１６の毛管力による圧力ΔＰと言う。ウィック１６の毛管力による圧力ΔＰは次の数式（１）で表される。 A pressure difference is generated inside the wick 16 by capillary action. Hereinafter, the pressure difference due to the capillary phenomenon is referred to as a pressure ΔP due to the capillary force of the wick 16. The pressure ΔP due to the capillary force of the wick 16 is expressed by the following formula (1).

ΔＰ＝（２σ／ｒ）・ｃｏｓθ …（１）
但し、ｒはウィック１６内の空隙の円相当半径（細管半径）、σは表面張力、θは濡れ角である。円相当半径とは、対象とする断面と同じ面積を持つ円の半径のことである。 ΔP = (2σ / r) · cos θ (1)
However, r is the equivalent circle radius (capillary radius) of the void in the wick 16, σ is the surface tension, and θ is the wetting angle. The circle-equivalent radius is a radius of a circle having the same area as the target cross section.

上述のごとくウィック１６の空隙が縮められることによって、上記数式１におけるウィック１６内の空隙の円相当半径ｒを小さくして、ウィック１６の毛管力による圧力ΔＰが、蒸発部１１２（ウィック１６の外周面近傍部位）での圧力ＰＨと液溜め部１１１の圧力ＰＬとの圧力差（ＰＨ−ＰＬ）よりも大きくなるようにしている（ΔＰ＞ＰＨ−ＰＬ）。 By reducing the gap of the wick 16 as described above, the circle equivalent radius r of the gap in the wick 16 in Equation 1 is reduced, and the pressure ΔP due to the capillary force of the wick 16 is reduced to the evaporation portion 112 (the outer periphery of the wick 16). The pressure difference (PH-PL) between the pressure PH in the vicinity of the surface) and the pressure PL of the liquid reservoir 111 is set to be larger (ΔP> PH-PL).

換言すれば、ウィック１６は、次の数式（２）の関係を満たすように構成されている。 In other words, the wick 16 is configured to satisfy the relationship of the following mathematical formula (2).

（２σ／ｒ）・ｃｏｓθ＞ＰＨ−ＰＬ …（２）
図１に示すように、ボイラー部ケース１１０の内部には、蒸気通路１１０ａ、１１０ｂが形成されている。蒸気通路１１０ａ、１１０ｂは、排気通路１８ａの蒸気を出力部１２へと導くためのものである。 (2σ / r) · cos θ> PH-PL (2)
As shown in FIG. 1, steam passages 110 a and 110 b are formed inside the boiler case 110. The steam passages 110 a and 110 b are for guiding the steam in the exhaust passage 18 a to the output unit 12.

蒸気通路１１０ａは、３つのウィック収容穴の上部同士を繋ぐように水平方向に延びている。蒸気通路１１０ｂは、一端が蒸気通路１１０ａと連通し、他端が鉛直方向上方側に向かって延びてケース１１０の上面に開口している。 The steam passage 110a extends in the horizontal direction so as to connect the upper portions of the three wick accommodation holes. One end of the steam passage 110 b communicates with the steam passage 110 a and the other end extends upward in the vertical direction and opens on the upper surface of the case 110.

ボイラー部ケース１１０の上には、出力部１２のケース１２０が載せられている。これにより、発熱体３からの熱がボイラー部１１を介して出力部１２に伝えられることとなる。本例では、作動液１４として水を用いているので、出力部ケース１２０を、耐水性に優れたステンレスで形成するのが好ましい。 A case 120 of the output unit 12 is placed on the boiler unit case 110. Thereby, the heat from the heating element 3 is transmitted to the output unit 12 via the boiler unit 11. In this example, since water is used as the working fluid 14, it is preferable that the output case 120 be made of stainless steel having excellent water resistance.

本例では、出力部ケース１２０の下面が、ボイラー部ケース１１０の上壁部によって塞がれるように構造になっている。出力部ケース１２０とボイラー部ケース１１０との固定には、図示しないシール部材等が用いられている。これにより、出力部ケース１２０の内部空間の気密性が確保されるようになっている。出力部ケース１２０の側壁部および上壁部は、断熱材１５によって覆われている。 In this example, the output unit case 120 is structured such that the lower surface of the output unit case 120 is blocked by the upper wall portion of the boiler unit case 110. A seal member (not shown) or the like is used for fixing the output unit case 120 and the boiler unit case 110. Thereby, the airtightness of the internal space of the output part case 120 is ensured. The side wall part and the upper wall part of the output part case 120 are covered with the heat insulating material 15.

出力部ケース１２０の内部空間にはエンジン１２１が配置されている。本例では、エンジン１２１は、板状のベース部材１９を介してボイラー部ケース１１０の上壁部に固定されている。 An engine 121 is disposed in the internal space of the output unit case 120. In this example, the engine 121 is fixed to the upper wall portion of the boiler case 110 via the plate-like base member 19.

出力部１２のエンジン１２１は、本例では、ピストンおよびシリンダが振り子のように揺動する振り子式エンジンが用いられている。なお、エンジン１２１の代わりに蒸気タービン等を用いてもよい。 In this example, the engine 121 of the output unit 12 is a pendulum engine in which a piston and a cylinder swing like a pendulum. A steam turbine or the like may be used instead of the engine 121.

図３は、エンジン１２１を示す断面図である。エンジン１２１は、ピストン１２２およびシリンダ１２３を有している。シリンダ１２３は、ベース部材１９に固定されたシリンダベース１２４に対して、揺動軸１２５を中心に揺動可能に支持されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the engine 121. The engine 121 has a piston 122 and a cylinder 123. The cylinder 123 is supported so as to be swingable about a swing shaft 125 with respect to a cylinder base 124 fixed to the base member 19.

ベース部材１９およびシリンダベース１２４には、ボイラー部１１の蒸気通路１１０ａ、１１０ｂと連通する吸気路１９ａ、１２４ａが形成されている。吸気路１９ａ、１２４ａは、シリンダ１２３に吸入される蒸気が流れる流路である。また、シリンダベース１２４には排気路１２４ｂが形成されている。排気路１２４ｂは、シリンダ１２３から排出される蒸気が流れる流路である。吸気路１９ａ、１２４ａの出口部および排気路１２４ｂの入口部は、シリンダベース１２４の上面に開口している。排気路１２４ｂの出口部は、出力部ケース１２０の内部空間に開放されている。 In the base member 19 and the cylinder base 124, intake passages 19a and 124a communicating with the steam passages 110a and 110b of the boiler unit 11 are formed. The intake passages 19a and 124a are passages through which the steam sucked into the cylinder 123 flows. An exhaust passage 124b is formed in the cylinder base 124. The exhaust passage 124b is a passage through which steam exhausted from the cylinder 123 flows. The outlet portions of the intake passages 19 a and 124 a and the inlet portion of the exhaust passage 124 b are opened on the upper surface of the cylinder base 124. The outlet part of the exhaust path 124 b is open to the internal space of the output part case 120.

本例では、ピストン１２２およびシリンダ１２３は水平方向に配置されており、揺動軸１２５は上下方向に配置されている。したがって、ピストン１２２およびシリンダ１２３は水平面内で揺動する。 In this example, the piston 122 and the cylinder 123 are disposed in the horizontal direction, and the swing shaft 125 is disposed in the vertical direction. Therefore, the piston 122 and the cylinder 123 swing within the horizontal plane.

シリンダ１２３の下面には、蒸気を吸入・排気するポート１２３ａが開口している。シリンダ１２３が揺動方向の一端側に位置している状態では、ポート１２３ａが吸気路１９ａ、１２４ａと連通する。シリンダ１２３が揺動方向の他端側に位置している状態では、ポート１２３ａが排気路１２４ｂと連通する。 On the lower surface of the cylinder 123, a port 123a for sucking and exhausting steam is opened. In a state where the cylinder 123 is positioned on one end side in the swing direction, the port 123a communicates with the intake passages 19a and 124a. In a state where the cylinder 123 is located on the other end side in the swinging direction, the port 123a communicates with the exhaust passage 124b.

シリンダ１２３が揺動方向の一端側に位置してポート１２３ａが吸気路１９ａ、１２４ａと連通していると、ボイラー部１１の蒸気通路１１０ａ、１１０ｂの蒸気がシリンダ１２３内に流入してピストン１２２が押し出されて往動する。 When the cylinder 123 is positioned at one end in the swinging direction and the port 123a communicates with the intake passages 19a and 124a, the steam in the steam passages 110a and 110b of the boiler unit 11 flows into the cylinder 123 and the piston 122 Pushed and moved forward.

ピストン１２２の先端部は、ロッド１２６を介してホイールギア１２７に連結されている。図１、図２に示すように、ホイールギア１２７は、センターギア１２８に連結されている。センターギア１２８の中心には、出力軸１２９が固定されている。これにより、ピストン１２２が押し出されるとホイールギア１２７およびセンターギア１２８を介して出力軸１２９が回転する。 The tip of the piston 122 is connected to the wheel gear 127 via the rod 126. As shown in FIGS. 1 and 2, the wheel gear 127 is connected to the center gear 128. An output shaft 129 is fixed at the center of the center gear 128. Thereby, when the piston 122 is pushed out, the output shaft 129 rotates through the wheel gear 127 and the center gear 128.

また、ピストン１２２が押し出されてホイールギア１２７が回転することで、シリンダ１２３が揺動方向の他端側に向かって揺動してポート１２３ａがシリンダベース１２４の上面によって閉塞される。 Further, when the piston 122 is pushed out and the wheel gear 127 rotates, the cylinder 123 swings toward the other end side in the swing direction, and the port 123 a is closed by the upper surface of the cylinder base 124.

ポート１２３ａが閉塞されると、ホイールギア１２７は慣性力によって回転を継続し、ホイールギア１２７の慣性力によってピストン１２２が押し戻されて復動する。この際もシリンダ１２３の揺動は継続される。そして、シリンダ１２３が揺動方向の他端側に位置してポート１２３ａが排気路１２４ｂと連通すると、シリンダ１２３内の蒸気が出力部ケース１２０の内部空間に排出される。 When the port 123a is closed, the wheel gear 127 continues to rotate due to the inertial force, and the piston 122 is pushed back by the inertial force of the wheel gear 127 to return. At this time, the swing of the cylinder 123 is continued. When the cylinder 123 is positioned on the other end side in the swinging direction and the port 123a communicates with the exhaust path 124b, the steam in the cylinder 123 is discharged into the internal space of the output case 120.

図１、図２の例では、エンジン１２１は、シリンダ１２３が複数個設けられた複気筒エンジンを構成しているが、シリンダ１２３が１個のみ設けられた単気筒エンジンを構成していてもよい。 In the example of FIGS. 1 and 2, the engine 121 constitutes a multi-cylinder engine provided with a plurality of cylinders 123, but may constitute a single-cylinder engine provided with only one cylinder 123. .

出力部１２の出力軸１２９と発電機１の回転軸１ａとの連結は、出力部ケース１２０の上壁部を介して、マグネットカップリングによってなされている。回転軸１ａの回転によって発電機１で発電される。発電された電力は、発電機１に接続された任意の電気機器（図示せず）に供給される。 The output shaft 129 of the output unit 12 and the rotating shaft 1a of the generator 1 are connected by magnet coupling via the upper wall portion of the output unit case 120. Electric power is generated by the generator 1 by the rotation of the rotating shaft 1a. The generated electric power is supplied to an arbitrary electric device (not shown) connected to the generator 1.

図２に示すように、凝縮部１３は、ボイラー部ケース１１０および出力部ケース１２０の外部に配置された凝縮容器１３０を有している。凝縮容器１３０は、縦長の容器で構成され、ボイラー部ケース１１０および出力部ケース１２０の側方側に配置されている。本例では、作動液１４として水を用いているので、凝縮容器１３０を、耐水性に優れたステンレスで形成するのが好ましい。 As shown in FIG. 2, the condensing unit 13 includes a condensing container 130 disposed outside the boiler unit case 110 and the output unit case 120. The condensing container 130 is formed of a vertically long container, and is disposed on the side of the boiler part case 110 and the output part case 120. In this example, since water is used as the working fluid 14, it is preferable to form the condensing container 130 of stainless steel having excellent water resistance.

凝縮容器１３０の上部には、出力部１２を通過した蒸気の入口部１３０ａが形成されている。この入口部１３０ａは、出力部ケース１２０の上部に形成された蒸気出口部１２０ａに、入口側配管１３１を介して接続されている。これにより、エンジン１２１から出力部ケース１２０の内部空間に排出された蒸気を凝縮容器１３０に流入させることができる。凝縮容器１３０では、流入した蒸気が大気中に放熱して凝縮（復液）する。 In the upper part of the condensing container 130, an inlet portion 130a for the steam that has passed through the output portion 12 is formed. The inlet portion 130 a is connected to a steam outlet portion 120 a formed at the top of the output portion case 120 via an inlet-side pipe 131. Thereby, the vapor | steam discharged | emitted from the engine 121 to the internal space of the output part case 120 can be flowed into the condensation container 130. FIG. In the condensing container 130, the inflowing steam dissipates heat into the atmosphere and condenses (condensates).

凝縮容器１３０の下部には、凝縮した作動液１４の出口部１３０ｂが形成されている。この出口部１３０ｂは、ボイラー部１１の断熱材１７に形成された導入路１１３に、出口側配管１３２を介して接続されている。導入路１１３は、液溜め部１１１と連通しているので、凝縮容器１３０で凝縮した作動液１４を、出口側配管１３２および導入路１１３を介して液溜め部１１１に導入することができる。 In the lower part of the condensing container 130, an outlet 130b of the condensed working fluid 14 is formed. The outlet part 130 b is connected to an introduction path 113 formed in the heat insulating material 17 of the boiler part 11 via an outlet side pipe 132. Since the introduction path 113 communicates with the liquid reservoir 111, the working fluid 14 condensed in the condensing container 130 can be introduced into the liquid reservoir 111 via the outlet side pipe 132 and the introduction path 113.

本例では、導入路１１３は、断熱材１７のうち液溜め部１１１の水平方向延長上の部位に、液溜め部１１１から水平方向に延びるように形成されており、凝縮容器１３０の出口部１３０ｂは、導入路１１３の延長上に配置されており、出口側配管１３２は、出口部１３０ｂと導入路１１３との間で水平方向に延びている。これにより、液溜め部１１１と凝縮容器１３０の出口部１３０ｂとが直線状に連通することとなる。 In this example, the introduction path 113 is formed in a portion of the heat insulating material 17 on the horizontal extension of the liquid reservoir 111 so as to extend from the liquid reservoir 111 in the horizontal direction, and the outlet 130 b of the condensation container 130. Is arranged on an extension of the introduction path 113, and the outlet side pipe 132 extends in the horizontal direction between the outlet portion 130 b and the introduction path 113. Thereby, the liquid reservoir 111 and the outlet 130b of the condensing container 130 communicate with each other in a straight line.

入口側配管１３１および出口側配管１３２には蒸気抜き配管１３３が接続されている。蒸気抜き配管１３３は、液溜め部１１１で生じた蒸気を出口側配管１３２へ抜くために設けられている。 A steam vent pipe 133 is connected to the inlet side pipe 131 and the outlet side pipe 132. The steam vent pipe 133 is provided for extracting steam generated in the liquid reservoir 111 to the outlet side pipe 132.

凝縮容器１３０の上端部には、真空引き配管１３４が接続されている。排熱回収装置の起動前に真空引き配管１３４を通じて真空引きをすることによって排熱回収装置の内圧を減圧することができる。排熱回収装置の作動時には真空引き配管１３４が閉じられて減圧状態が維持される。 A vacuuming pipe 134 is connected to the upper end portion of the condensing container 130. The internal pressure of the exhaust heat recovery apparatus can be reduced by evacuating through the evacuation pipe 134 before starting the exhaust heat recovery apparatus. During the operation of the exhaust heat recovery apparatus, the evacuation pipe 134 is closed and the reduced pressure state is maintained.

次に、ウィック１６の製造方法の概要を図４に基づいて説明する。まず図４（ａ）に示すように板状素材Ｗ１を用意する。 Next, the outline of the manufacturing method of the wick 16 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, a plate material W1 is prepared.

板状素材Ｗ１は、互いに積層された複数の繊維層を有する繊維集合体（繊維層積層体）であり、紙すきの手法を繰り返すことで所定の厚さに形成されている。本例では、板状素材Ｗ１は、熱可塑性樹脂繊維であるアラミド繊維とロックウール粒子の混合体になっている。また、本例では、板状素材Ｗ１として厚さ４ｍｍ程度の薄いものを用いている。 The plate-like material W1 is a fiber assembly (fiber layer laminate) having a plurality of fiber layers laminated to each other, and is formed to a predetermined thickness by repeating the paper-making method. In this example, the plate-like material W1 is a mixture of aramid fibers, which are thermoplastic resin fibers, and rock wool particles. In this example, a thin material having a thickness of about 4 mm is used as the plate-like material W1.

図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ部拡大図である。図４（ｂ）では、図示の都合上、繊維層相互間の界面を細実線で示している。図４（ｂ）に示すように、板状素材Ｗ１を構成する複数の繊維層は、板状素材Ｗ１の厚さ方向に積層されている。換言すれば、板状素材Ｗ１を構成する複数の繊維層は板状素材Ｗ１の板面と平行に延びている。 FIG. 4B is an enlarged view of a portion A in FIG. In FIG.4 (b), the interface between fiber layers is shown with the thin continuous line for convenience of illustration. As shown in FIG. 4B, the plurality of fiber layers constituting the plate material W1 are stacked in the thickness direction of the plate material W1. In other words, the plurality of fiber layers constituting the plate material W1 extend in parallel with the plate surface of the plate material W1.

次いで、図４（ｃ）に示すように、板状素材Ｗ１を切断して多数の環板状素材Ｗ２を得る。このとき、多数の環板状素材Ｗ２の内径寸法および外径寸法を同一寸法に揃えるようにする。 Next, as shown in FIG. 4C, the plate material W1 is cut to obtain a large number of ring plate materials W2. At this time, the inner and outer diameters of a large number of annular plate-like materials W2 are made to be the same.

次いで、図４（ｄ）に示すように、多数の環板状素材Ｗ２を、その厚さ方向に積層して筒状の配列体Ｗ３を得る。このようにして得られた筒状の配列体Ｗ３では、その径方向（軸方向と直交する方向）に繊維層が延びることとなる。 Next, as shown in FIG. 4D, a large number of annular plate materials W2 are stacked in the thickness direction to obtain a cylindrical array W3. In the cylindrical array W3 obtained in this way, the fiber layer extends in the radial direction (direction orthogonal to the axial direction).

次いで、図４（ｅ）に示すように、筒状の配列体Ｗ３を治具Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３にセットして熱プレスすることにより、配列体Ｗ３の環板状素材Ｗ２同士を接合させて筒状のウィック１６を得ることができる。 Next, as shown in FIG. 4 (e), the annular array material W2 of the array body W3 is joined to each other by setting the cylindrical array body W3 on the jigs J1, J2, and J3 and performing hot pressing. A cylindrical wick 16 can be obtained.

このようにして得られたウィック１６では、その径方向（軸方向と直交する方向）に繊維層が延びることとなる。そして、ウィック１６の繊維層同士の界面部では、残余の部位（繊維層を構成する部位）よりも空隙の連続性が高くなる。このため、ウィック１６は、空隙の連続性が高い部位が径方向（軸方向と直交する方向）に延びる構造を有することとなる。 In the wick 16 thus obtained, the fiber layer extends in the radial direction (direction orthogonal to the axial direction). And in the interface part of the fiber layers of the wick 16, the continuity of a space | gap becomes higher than the remaining site | part (site | part which comprises a fiber layer). For this reason, the wick 16 has a structure in which a portion having high continuity of the gap extends in the radial direction (a direction orthogonal to the axial direction).

本例では、治具Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３は、ステンレス製のリングＪ１、ステンレス製の円形プレートＪ２およびステンレス製の円柱Ｊ３で構成されている。熱プレスの加工条件としては、例えば温度：３００℃、加圧力：５０トン、プレス時間：２０分が好ましい。すなわち、各環板状素材Ｗ２のアラミド繊維（熱可塑性樹脂）が軟化する温度で熱プレスすることによって、環板状素材Ｗ２同士を接合させることができる。 In this example, the jigs J1, J2, and J3 are constituted by a stainless steel ring J1, a stainless steel circular plate J2, and a stainless steel cylinder J3. As processing conditions for the hot press, for example, temperature: 300 ° C., pressure: 50 tons, press time: 20 minutes are preferable. That is, the annular plate materials W2 can be joined to each other by hot pressing at a temperature at which the aramid fibers (thermoplastic resin) of the annular plate materials W2 are softened.

プレス時間経過後、加圧力を加えて圧縮したまま冷却することによって、繊維間の空隙を縮めることができる。また、加圧力を加えて圧縮したまま冷却することによって、繊維同士の密着力を高めることができるので、ウィック１６の強度を高めることができる。 After the pressing time has elapsed, the gap between the fibers can be reduced by cooling while applying pressure and compressing. Moreover, since the contact | adhesion power of fibers can be raised by cooling with applying pressure and compressing, the intensity | strength of the wick 16 can be raised.

次に、上記構成における作動を説明する。ボイラー部１１において、発熱体３の熱は、ボイラー部ケース１１０および排気通路形成部材１８を介してウィック１６の外周面に伝わり、液溜め部１１１の作動液１４は、ウィック１６の内周面から吸引されてウィック１６の外周面に向かって浸透する。 Next, the operation in the above configuration will be described. In the boiler unit 11, the heat of the heating element 3 is transmitted to the outer peripheral surface of the wick 16 via the boiler case 110 and the exhaust passage forming member 18, and the working fluid 14 in the liquid reservoir 111 is transferred from the inner peripheral surface of the wick 16. It is sucked and penetrates toward the outer peripheral surface of the wick 16.

このため、ウィック１６の外周面近傍にて作動液１４が加熱されて蒸発する。ウィック１６の外周面近傍で発生した蒸気は、排気通路１８ａおよび蒸気通路１１０ａ、１１０ｂを通じて出力部１２のエンジン１２１に供給される。 For this reason, the hydraulic fluid 14 is heated and evaporated near the outer peripheral surface of the wick 16. Steam generated in the vicinity of the outer peripheral surface of the wick 16 is supplied to the engine 121 of the output unit 12 through the exhaust passage 18a and the steam passages 110a and 110b.

エンジン１２１に供給された蒸気はピストン１２２を駆動する。これにより、蒸気のエネルギーが機械的エネルギーに変換される。ピストン１２２の駆動により出力軸１２９が回転し、発電機１で発電が行われる。このようにして、発熱体３の排熱エネルギーが電気エネルギーとして回収される。 The steam supplied to the engine 121 drives the piston 122. Thereby, the energy of the steam is converted into mechanical energy. The output shaft 129 is rotated by driving the piston 122, and the generator 1 generates power. In this way, the exhaust heat energy of the heating element 3 is recovered as electric energy.

エンジン１２１内の蒸気はピストン１２２を駆動した後に排気路１２４ｂを通じて出力部ケース１２０の内部空間に排出される。エンジン１２１から出力部ケース１２０の内部空間に排出された蒸気は、入口側配管１３１を通じて凝縮部１３の凝縮容器１３０に流入し、凝縮容器１３０で凝縮されて作動液１４に復液する。凝縮容器１３０で復液した作動液１４は、出口側配管１３２を通じてボイラー部１１の液溜め部１１１に還流する。 The steam in the engine 121 is discharged into the internal space of the output case 120 through the exhaust passage 124b after driving the piston 122. The steam discharged from the engine 121 into the internal space of the output unit case 120 flows into the condensing container 130 of the condensing unit 13 through the inlet side pipe 131, is condensed in the condensing container 130, and is condensed into the working fluid 14. The working fluid 14 that has been condensed in the condensing container 130 returns to the liquid reservoir 111 of the boiler unit 11 through the outlet side pipe 132.

上述のごとく、液溜め部１１１に溜まった作動液１４は、ウィック１６の内周面から吸引されてウィック１６の外周面近傍（蒸発部１１２）に供給されて蒸発する。すなわち、ウィック１６には、液溜め部１１１の作動液１４を吸引する毛管力が発生するので、この毛管力を利用して、低圧の液溜め部１１１から高圧の蒸発部１１２に作動液１４を供給する。 As described above, the working fluid 14 accumulated in the liquid reservoir 111 is sucked from the inner peripheral surface of the wick 16 and supplied to the vicinity of the outer peripheral surface of the wick 16 (evaporating unit 112) to evaporate. That is, the wick 16 generates a capillary force that sucks the hydraulic fluid 14 in the liquid reservoir 111, so that the hydraulic fluid 14 is transferred from the low-pressure reservoir 111 to the high-pressure evaporator 112 using this capillary force. Supply.

より具体的には、ボイラー部１１において、低温低圧の液溜め部１１１の還流作動液１４をウィック１６の毛管力で高圧の蒸発部１１２へ引っ張り込み、蒸発部１１２に到達した作動液１４のしずくを連続的に蒸発させる。 More specifically, in the boiler unit 11, the reflux hydraulic fluid 14 in the low-temperature and low-pressure liquid reservoir 111 is pulled into the high-pressure evaporator 112 by the capillary force of the wick 16, and drops of the hydraulic fluid 14 reaching the evaporator 112 are dropped. Evaporate continuously.

ここで、上述の数式２を満たすように、ウィック１６内の空隙を小さくしてウィック１６内の空隙の円相当半径ｒを十分に小さくしているので、ウィック１６の毛管力による圧力ΔＰが、蒸発部１１２の圧力ＰＨと液溜め部１１１の圧力ＰＬとの圧力差（ＰＨ−ＰＬ）よりも大きくなる（ΔＰ＞ＰＨ−ＰＬ）。 Here, the air gap in the wick 16 is made small so that the circle equivalent radius r of the air gap in the wick 16 is sufficiently small so as to satisfy the above formula 2, so the pressure ΔP due to the capillary force of the wick 16 is It becomes larger than the pressure difference (PH-PL) between the pressure PH of the evaporation unit 112 and the pressure PL of the liquid reservoir 111 (ΔP> PH-PL).

このため、ウィック１６の毛管力が蒸発部１１２の圧力ＰＨと液溜め部１１１の圧力ＰＬとの圧力差（ＰＨ−ＰＬ）に打ち勝って、低圧の液溜め部１１１に溜まった作動液１４を高圧の蒸発部１１２に良好に吸引することができる。 For this reason, the capillary force of the wick 16 overcomes the pressure difference (PH-PL) between the pressure PH of the evaporator 112 and the pressure PL of the liquid reservoir 111, and the hydraulic fluid 14 accumulated in the low-pressure liquid reservoir 111 is pressurized. Can be satisfactorily sucked into the evaporating section 112.

換言すれば、液溜め部１１１と蒸発部１１２との間に圧力差が生じている状態において、ウィック１６を使って圧力差（ＰＨ−ＰＬ）に負けない毛管力を与えることにより低圧の液溜め部１１１から高圧の蒸発部１１２へ作動液１４を引っ張り込むことができる。したがって、液溜め部１１１の作動液１４を高圧の蒸発部１１２へ外部エネルギーを用いることなく送還することができる。 In other words, in a state where a pressure difference is generated between the liquid reservoir 111 and the evaporator 112, the wick 16 is used to provide a capillary force that is not defeated by the pressure difference (PH-PL), thereby reducing the low-pressure liquid reservoir. The hydraulic fluid 14 can be pulled from the section 111 to the high-pressure evaporation section 112. Therefore, the working fluid 14 in the liquid reservoir 111 can be returned to the high-pressure evaporator 112 without using external energy.

また、蒸発部１１２における作動液１４の蒸発量と液溜め部１１１からの作動液１４の移動量とが同一であるため、作動液１４の還流量制御は自律的になる。このため、作動液１４の還流量を制御するための制御機構が不要であるので、装置体格の小型化および低コスト化を図ることができる。 Further, since the evaporation amount of the working fluid 14 in the evaporation unit 112 and the movement amount of the working fluid 14 from the liquid reservoir 111 are the same, the recirculation amount control of the working fluid 14 becomes autonomous. For this reason, since the control mechanism for controlling the recirculation | reflux amount of the hydraulic fluid 14 is unnecessary, size reduction and cost reduction of an apparatus physique can be achieved.

また、ウィック１６内の空隙を小さくしているので、蒸発部１１２で発生した蒸気がウィック１６を通じて液溜め部１１１に逆流してしまうことを防止できる。 Further, since the gap in the wick 16 is made small, it is possible to prevent the vapor generated in the evaporation unit 112 from flowing back to the liquid reservoir 111 through the wick 16.

ここで、作動液１４の沸点は作動液１４の材料と出力部ケース１２０内の圧力で決まるため、例えば作動液１４にアルコールを用い、出力部ケース１２０内を真空にすれば外部熱源の温度が零度以下でも適用可能である。外部熱源の温度が低い場合には、ウィック１６やボイラー部１１の構造体（出力部ケース１２０等）に耐熱性を持たせる必要はないので、ウィック１６やボイラー部１１の材料として耐熱性の低い材料（樹脂等）を用いることができる。 Here, since the boiling point of the hydraulic fluid 14 is determined by the material of the hydraulic fluid 14 and the pressure in the output unit case 120, for example, if alcohol is used for the hydraulic fluid 14 and the output unit case 120 is evacuated, the temperature of the external heat source can be increased. It can be applied even below zero degrees. When the temperature of the external heat source is low, it is not necessary to impart heat resistance to the structure of the wick 16 and the boiler unit 11 (such as the output unit case 120), and thus the heat resistance is low as the material of the wick 16 and the boiler unit 11. A material (resin etc.) can be used.

本実施形態によると、ウィック１６の繊維層が内周面側から外周面側に向かって径方向に延びているので、繊維層相互間に、内周面側から外周面側に向かって連続的に延びる空隙が形成されることとなる。このため、内周面から外周面への作動液１４の流通性を向上できるので、液溜め部１１１から蒸発部１１２への作動液１４の供給性を向上できる。 According to this embodiment, since the fiber layer of the wick 16 extends in the radial direction from the inner peripheral surface side toward the outer peripheral surface side, it is continuous between the fiber layers from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side. A gap extending in the direction will be formed. For this reason, since the distribution | circulation of the hydraulic fluid 14 from an inner peripheral surface to an outer peripheral surface can be improved, the supply property of the hydraulic fluid 14 from the liquid reservoir part 111 to the evaporation part 112 can be improved.

特に、本実施形態では、ウィック１６は、繊維層の延びる方向を径方向とする筒状に形成されているので、ウィック１６内における作動液１４の流路長を極力短くすることができる。このため、内周面から外周面への作動液１４の流通性をより向上できるので、液溜め部１１１から蒸発部１１２への作動液１４の供給性をより向上できる。 In particular, in the present embodiment, since the wick 16 is formed in a cylindrical shape whose radial direction is the direction in which the fiber layer extends, the flow path length of the working fluid 14 in the wick 16 can be made as short as possible. For this reason, since the fluidity | liquidity of the working fluid 14 from an inner peripheral surface to an outer peripheral surface can be improved more, the supply property of the working fluid 14 from the liquid reservoir part 111 to the evaporation part 112 can be improved more.

また、ウィック１６は、円筒状に形成されているので、液溜め部１１１から蒸発部１１２の各部位へ作動液１４を均等に供給できる。 Further, since the wick 16 is formed in a cylindrical shape, the hydraulic fluid 14 can be evenly supplied from the liquid reservoir 111 to each part of the evaporator 112.

また、ウィック１６が、断熱素材で形成され且つ発熱体３から液溜め部１１１に至る熱伝達経路中に介在しており、さらにウィック１６の軸方向両端側に断熱材１７が配置されているので、発熱体３から液溜め部１１１の作動液１４への伝熱をウィック１６によって抑制することができる。このため、液溜め部１１１の断熱性を向上できるので、液溜め部１１１の作動液１４が蒸発して出力効率の低下を招くことを抑制できる。 In addition, since the wick 16 is formed of a heat insulating material and is interposed in a heat transfer path from the heating element 3 to the liquid reservoir 111, and the heat insulating material 17 is disposed on both ends of the wick 16 in the axial direction. Heat transfer from the heating element 3 to the working fluid 14 in the liquid reservoir 111 can be suppressed by the wick 16. For this reason, since the heat insulation of the liquid storage part 111 can be improved, it can suppress that the hydraulic fluid 14 of the liquid storage part 111 evaporates and causes the fall of output efficiency.

また、ウィック１６および断熱材１７が、液溜め部１１１からエンジン１２１に至る熱伝達経路中に介在しているので、液溜め部１１１の作動液１４によってエンジン１２１の温度が低下してしまうことを抑制できる。このため、エンジン１２１における蒸気圧力が低下して出力効率の低下を招くことを抑制できる。 In addition, since the wick 16 and the heat insulating material 17 are interposed in the heat transfer path from the liquid reservoir 111 to the engine 121, the temperature of the engine 121 is reduced by the hydraulic fluid 14 in the liquid reservoir 111. Can be suppressed. For this reason, it can suppress that the steam pressure in the engine 121 falls and causes the fall of output efficiency.

また、ウィック１６は筒状に形成され、その外周面で受熱するので、ウィック１６の受熱面積を大きく確保できる。換言すれば、蒸発部１１２を広く確保できる。このため、伝熱性を向上できるので、出力を向上できる。また、伝熱性が向上されることで、加熱の低温化が可能になる。加熱の低温化を図ることでウィック１６の熱変質を抑制できる。 Further, since the wick 16 is formed in a cylindrical shape and receives heat at the outer peripheral surface thereof, a large heat receiving area of the wick 16 can be secured. In other words, the evaporation unit 112 can be secured widely. For this reason, since heat conductivity can be improved, an output can be improved. Moreover, the heat transfer is improved, so that the temperature of heating can be lowered. The thermal deterioration of the wick 16 can be suppressed by reducing the heating temperature.

また、ウィック１６は、製造過程において圧縮（熱プレス）され、ボイラー部１１に組み付けられた状態ではボイラー部ケース１１０から荷重を受けてさらに圧縮されている。さらに、ウィック１６は作動液１４によって膨潤する。それらの結果、ウィック１６の空隙が極小化されることとなるので、蒸発部１１２で発生した蒸気がウィック１６の空隙を通じて液溜め部１１１に逆流してしまうことを防止できる。つまり、蒸気の封止性を確保できる。 In addition, the wick 16 is compressed (hot pressed) in the manufacturing process, and is further compressed by receiving a load from the boiler case 110 when assembled to the boiler unit 11. Further, the wick 16 is swollen by the hydraulic fluid 14. As a result, since the gap of the wick 16 is minimized, it is possible to prevent the vapor generated in the evaporation unit 112 from flowing back to the liquid reservoir 111 through the gap of the wick 16. That is, it is possible to ensure the sealing property of the vapor.

また、本実施形態では、ウィック１６の外周側に排気通路１８ａが形成されているので、ウィック１６の外周部で蒸発した作動液１４の蒸気は排気通路１８ａを経て蒸気通路１１０ａ、１１０ｂに排気される。 In the present embodiment, since the exhaust passage 18a is formed on the outer peripheral side of the wick 16, the vapor of the working fluid 14 evaporated on the outer peripheral portion of the wick 16 is exhausted to the steam passages 110a and 110b through the exhaust passage 18a. The

このため、ウィック１６の外周部で蒸発した蒸気を蒸気通路１１０ａ、１１０ｂへ逃げ易くすることができるので、作動液１４の蒸気の放出が良くなり、ひいては出力を向上できる。 For this reason, since the vapor | steam evaporated on the outer peripheral part of the wick 16 can be made easy to escape to the vapor | steam passages 110a and 110b, discharge | release of the vapor | steam of the working fluid 14 becomes good, and an output can be improved by extension.

しかも、蒸気は排気通路１８ａを通る間にさらに加熱されて過熱蒸気となり、蒸気圧力が増えるのでエンジン推力が増す。換言すれば、出力エネルギーが増加する。ただし、排気通路１８ａが増えると伝熱面積が減るので、排気性と伝熱性とはトレードオフの関係にある。 Moreover, the steam is further heated while passing through the exhaust passage 18a to become superheated steam, and the steam pressure increases, so the engine thrust increases. In other words, the output energy increases. However, since the heat transfer area decreases as the exhaust passage 18a increases, the exhaust performance and the heat transfer performance are in a trade-off relationship.

また、本実施形態では、凝縮部１３の凝縮容器１３０がボイラー部ケース１１０および出力部ケース１２０の外部に配置されているので、ボイラー部ケース１１０および出力部ケース１２０を断熱材１５で覆うことができる。 Moreover, in this embodiment, since the condensation container 130 of the condensation part 13 is arrange | positioned outside the boiler part case 110 and the output part case 120, it can cover the boiler part case 110 and the output part case 120 with the heat insulating material 15. it can.

すなわち、凝縮容器１３０については、断熱材で覆うことなく大気への放熱性を確保することで作動液１４を良好に凝縮できるようにするとともに、ボイラー部１１および出力部１２については断熱材１５で覆うことによって大気への放熱を抑制することができる。 That is, for the condensing container 130, the working fluid 14 can be favorably condensed by ensuring heat dissipation to the atmosphere without being covered with the heat insulating material, and the boiler portion 11 and the output portion 12 are made of the heat insulating material 15. By covering, heat dissipation to the atmosphere can be suppressed.

このため、発熱体３からボイラー部１１および出力部１２への伝熱によって、ボイラー部１１で作動液１４を効率的に蒸発させることができ、且つエンジン１２１での蒸気温度（蒸気圧力）を高めることができるので、出力の向上を図ることができる。 For this reason, the hydraulic fluid 14 can be efficiently evaporated by the boiler part 11 by the heat transfer from the heat generating body 3 to the boiler part 11 and the output part 12, and the steam temperature (steam pressure) in the engine 121 is increased. Therefore, the output can be improved.

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、筒状のウィック１６が水平方向に延びるように配置され、液溜め部１１１がウィック１６の内側に形成され、蒸発部１１２がウィック１６の内周面近傍に形成されているが、本第２実施形態では図５に示すように、筒状のウィック１６が鉛直方向に延びるように配置され、液溜め部１１１がウィック１６の外側に形成され、蒸発部１１２がウィック１６の内周面近傍に形成されている。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the cylindrical wick 16 is disposed so as to extend in the horizontal direction, the liquid reservoir 111 is formed inside the wick 16, and the evaporation unit 112 is formed near the inner peripheral surface of the wick 16. However, in the second embodiment, as shown in FIG. 5, the cylindrical wick 16 is disposed so as to extend in the vertical direction, the liquid reservoir 111 is formed outside the wick 16, and the evaporation unit 112 is formed in the wick 16. Is formed in the vicinity of the inner peripheral surface.

具体的には、ボイラー部ケース１１０が、複数の部材を締結固定することによって中空円筒状に形成され、その軸方向が上下方向になるように配置されている。ボイラー部ケース１１０の内部空間には、円筒状のウィック１６が同軸状に収容されている。 Specifically, the boiler case 110 is formed in a hollow cylindrical shape by fastening and fixing a plurality of members, and is arranged so that the axial direction thereof is the vertical direction. A cylindrical wick 16 is coaxially accommodated in the internal space of the boiler case 110.

ボイラー部ケース１１０の内径は、ウィック１６の外径よりも大きくされている。これにより、ボイラー部ケース１１０の内周面とウィック１６の外周面との間に、液溜め部１１１をなす環状空間が形成されている。 The inner diameter of the boiler case 110 is larger than the outer diameter of the wick 16. Thereby, an annular space forming the liquid reservoir 111 is formed between the inner peripheral surface of the boiler case 110 and the outer peripheral surface of the wick 16.

本例では、凝縮部１３で凝縮した作動液１４を液溜め部１１１に導入するための導入路１１３が、ボイラー部ケース１１０の底壁部に形成されている。 In this example, an introduction path 113 for introducing the hydraulic fluid 14 condensed in the condenser 13 into the liquid reservoir 111 is formed in the bottom wall portion of the boiler case 110.

ウィック１６の中心孔には、伝熱部材としての芯棒１１５が挿入されている。芯棒１１５は、鉛直方向に延びる円柱状の部材であり、熱伝導性に優れた材料（金属材料等）で形成されている。芯棒１１５の下端部はボイラー部ケース１１０の底壁部を貫通しており、発熱体３から伝熱されるようになっている。芯棒１１５の上端部はボイラー部ケース１１０の上壁部を貫通して、出力部１２のベース部材１９に接触するように配置されている。 A core rod 115 as a heat transfer member is inserted into the center hole of the wick 16. The core rod 115 is a columnar member extending in the vertical direction, and is formed of a material (metal material or the like) excellent in thermal conductivity. The lower end portion of the core rod 115 passes through the bottom wall portion of the boiler portion case 110, and heat is transferred from the heating element 3. The upper end portion of the core rod 115 is disposed so as to penetrate the upper wall portion of the boiler portion case 110 and contact the base member 19 of the output portion 12.

芯棒１１５の外周面とウィック１６の内周面との間には、作動液蒸発用部材に相当する蒸発用ウィック２０が挟み込まれている。 An evaporation wick 20 corresponding to a hydraulic fluid evaporation member is sandwiched between the outer peripheral surface of the core rod 115 and the inner peripheral surface of the wick 16.

ここで、作動液蒸発用部材とは、ウィック１６の毛管力よりも弱い毛管力を発生し且つ熱伝導性に優れた部材のことを定義しており、例えば金属繊維を編み込んだ構造体や、金属焼結体のような多孔質体である。本例では、蒸発用ウィック２０として平編金属線を用いている。 Here, the member for evaporating the working fluid defines a member that generates a capillary force weaker than the capillary force of the wick 16 and has excellent thermal conductivity. For example, a structure in which metal fibers are knitted, It is a porous body such as a sintered metal body. In this example, a flat knitted metal wire is used as the evaporation wick 20.

換言すれば、本実施形態では、作動液１４を導入するための導入用ウィック１６と、作動液１４を蒸発させるための蒸発用ウィック２０とで、２重構造ウィックを構成している。本例では、蒸発用ウィック２０の内部の空隙率をウィック１６の内部の空隙率よりも大きくすることで、蒸発用ウィック２０の毛管力をウィック１６の毛管力よりも弱くしているとともに、蒸発用ウィック２０の内部表面積を拡大している。また、蒸発用ウィック２０の熱伝導率をウィック１６の熱伝導率よりも高くしている。 In other words, in this embodiment, the introduction wick 16 for introducing the hydraulic fluid 14 and the evaporation wick 20 for evaporating the hydraulic fluid 14 constitute a double structure wick. In this example, by making the void ratio inside the evaporation wick 20 larger than the void ratio inside the wick 16, the capillary force of the evaporation wick 20 is made weaker than the capillary force of the wick 16 and the evaporation is evaporated. The internal surface area of the wick 20 for use is enlarged. Further, the thermal conductivity of the evaporation wick 20 is set higher than that of the wick 16.

蒸発用ウィック２０は、ウィック１６の内周面に接触しているので、ウィック１６の内周面に到達した作動液１４は、蒸発用ウィック２０に吸引されて蒸発用ウィック２０内の空隙に拡散浸透する。また、蒸発用ウィック２０は、芯棒１１５の外周面に接触しているので、発熱体３の熱が芯棒１１５を介して蒸発用ウィック２０に伝えられる。 Since the evaporation wick 20 is in contact with the inner peripheral surface of the wick 16, the working fluid 14 that has reached the inner peripheral surface of the wick 16 is sucked into the evaporation wick 20 and diffused into the gap in the evaporation wick 20. To penetrate. Further, since the evaporation wick 20 is in contact with the outer peripheral surface of the core rod 115, the heat of the heating element 3 is transmitted to the evaporation wick 20 via the core rod 115.

蒸発用ウィック２０が挟み込まれている空間（環状空間）は、ボイラー部ケース１１０の上壁部に形成された蒸気通路１１０ｂを介して出力部１２の吸気路１９ａ、１２４ａ（図３を参照）に連通している。 The space (annular space) in which the evaporation wick 20 is sandwiched is connected to the intake passages 19a and 124a (see FIG. 3) of the output portion 12 via the steam passage 110b formed in the upper wall portion of the boiler case 110. Communicate.

本実施形態によると、ボイラー部１１において、発熱体３の熱は、芯棒１１５を介して蒸発用ウィック２０に伝わり、液溜め部１１１の作動液１４は、導入用ウィック１６の外周面から吸引されて導入用ウィック１６の内周面に到達し、さらに蒸発用ウィック２０に吸引されて蒸発する。 According to the present embodiment, in the boiler unit 11, the heat of the heating element 3 is transmitted to the evaporation wick 20 via the core rod 115, and the working fluid 14 in the liquid reservoir 111 is sucked from the outer peripheral surface of the introduction wick 16. Then, it reaches the inner peripheral surface of the introduction wick 16 and is further sucked and evaporated by the evaporation wick 20.

蒸発用ウィック２０で発生した蒸気は、ボイラー部ケース１１０の蒸気通路１１０ｂおよび出力部１２の吸気路１９ａ、１２４ａを通じてエンジン１２１に供給される。 The steam generated in the evaporation wick 20 is supplied to the engine 121 through the steam passage 110b of the boiler section case 110 and the intake paths 19a and 124a of the output section 12.

エンジン１２１に供給された蒸気はピストン１２２を駆動する。これにより、蒸気のエネルギーが機械的エネルギーに変換される。ピストン１２２の駆動により出力軸１２９が回転し、発電機１で発電が行われる。 The steam supplied to the engine 121 drives the piston 122. Thereby, the energy of the steam is converted into mechanical energy. The output shaft 129 is rotated by driving the piston 122, and the generator 1 generates power.

このように、本実施形態においても、上記第１、第２実施形態と同様に、発熱体３の排熱エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。 Thus, also in the present embodiment, the exhaust heat energy of the heating element 3 can be recovered as electric energy, as in the first and second embodiments.

ここで、蒸発用ウィック２０による作用効果について説明する。導入用ウィック１６の外周面から吸引されて導入用ウィック１６の内周面に到達した作動液１４は、蒸発用ウィック２０に吸引されて蒸発用ウィック２０内の空隙に拡散浸透する。蒸発用ウィック２０には、発熱体３の熱が芯棒１１５を介して伝えられるので、蒸発用ウィック２０内の空隙に拡散浸透した作動液１４が加熱されて蒸発する。 Here, the effect of the evaporation wick 20 will be described. The hydraulic fluid 14 sucked from the outer peripheral surface of the introducing wick 16 and reaching the inner peripheral surface of the introducing wick 16 is sucked into the evaporating wick 20 and diffuses and penetrates into the gap in the evaporating wick 20. Since the heat of the heating element 3 is transmitted to the evaporation wick 20 through the core rod 115, the working fluid 14 diffused and penetrated into the gap in the evaporation wick 20 is heated and evaporated.

すなわち、蒸発用ウィック２０は、伝熱表面積を拡大させて作動液１４の蒸発を促進させる役割を果たす。このため、出力の向上を図ることができる。 That is, the evaporation wick 20 plays a role of increasing the heat transfer surface area and promoting the evaporation of the working fluid 14. For this reason, the output can be improved.

また、蒸発用ウィック２０は、導入用ウィック１６の外周面に満遍なく当たるので、導入用ウィック１６が膨潤しても導入用ウィック１６の外周面に局所的な潰れが生じることを防止できる。 Further, since the evaporation wick 20 uniformly hits the outer peripheral surface of the introduction wick 16, even when the introduction wick 16 swells, local crushing can be prevented from occurring on the outer peripheral surface of the introduction wick 16.

なお、本実施形態では、芯棒１１５の上端部が出力部１２のベース部材１９に接触しているので、発熱体３から出力部１２への熱伝導によってエンジン１２１での蒸気温度（蒸気圧力）を高めることができ、ひいては出力の向上を図ることができる。 In the present embodiment, since the upper end portion of the core rod 115 is in contact with the base member 19 of the output unit 12, the steam temperature (steam pressure) in the engine 121 due to heat conduction from the heating element 3 to the output unit 12. As a result, the output can be improved.

なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、導入用ウィック１６の軸方向両端側（上方側および下方側）に、発熱体３から液溜め部１１１への伝熱を抑制する断熱材を配置することで、発熱体３からの熱で液溜め部１１１の作動液１４が加熱されて蒸発してしまうことを抑制できる。 In this embodiment as well, similarly to the first embodiment, heat transfer from the heating element 3 to the liquid reservoir 111 is suppressed on both axial ends (upper side and lower side) of the introduction wick 16. By disposing the heat insulating material, it is possible to prevent the hydraulic fluid 14 in the liquid reservoir 111 from being heated and evaporated by the heat from the heating element 3.

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、ウィック１６が筒状に形成され、液溜め部１１１がウィック１６の内側空間または外側空間で構成されているが、これに限定されるものではなく、ウィック１６および液溜め部１１１の構成を種々変形可能である。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the wick 16 is formed in a cylindrical shape, and the liquid reservoir 111 is configured by the inner space or the outer space of the wick 16, but is not limited to this, and the wick 16 and the liquid are not limited thereto. The configuration of the reservoir 111 can be variously modified.

例えば、ウィック１６が水平方向に延びる平板状に形成され、液溜め部１１１がウィック１６の側方側に配置され、液溜め部１１１の作動液１４がウィック１６のうち水平方向における端面から吸引されウィック１６の中心側部位で蒸発するようになっていてもよい。 For example, the wick 16 is formed in a flat plate shape extending in the horizontal direction, the liquid reservoir 111 is disposed on the side of the wick 16, and the working fluid 14 of the liquid reservoir 111 is sucked from the horizontal end surface of the wick 16. It may evaporate at the central portion of the wick 16.

また、ウィック１６が水平方向に延びる平板状に形成され、液溜め部１１１がウィック１６の上方側に配置され、液溜め部１１１の作動液１４がウィック１６の上面から吸引されウィック１６の下面で蒸発するようになっていてもよい。この場合、ウィック１６の繊維層の延びる方向は、水平方向、鉛直方向のいずれであってもよい。 Further, the wick 16 is formed in a flat plate shape extending in the horizontal direction, the liquid reservoir 111 is disposed on the upper side of the wick 16, and the working fluid 14 of the liquid reservoir 111 is sucked from the upper surface of the wick 16, It may come to evaporate. In this case, the extending direction of the fiber layer of the wick 16 may be either the horizontal direction or the vertical direction.

３外部熱源
１１ボイラー部
１２出力部
１３凝縮部
１４作動液
１５断熱材
１６ウィック（作動液導入用部材）
１７断熱材（収容部材）
２０蒸発用ウィック（作動液蒸発用部材）
１１０ボイラー部ケース（収容部材）
１１１液溜め部
１１２蒸発部
１１３導入路
１３０凝縮容器 3 External heat source 11 Boiler part 12 Output part 13 Condensing part 14 Hydraulic fluid 15 Heat insulating material 16 Wick (Mechanical fluid introduction member)
17 Heat insulation material (container)
20 Evaporation wick (working fluid evaporation member)
110 Boiler case (housing member)
111 Liquid Reserving Portion 112 Evaporating Portion 113 Introducing Route 130 Condensing Container

Claims

Liquid reservoir for storing hydraulic liquid (14) (111), before Symbol liquid reservoir (111) evaporation portion for evaporating by heat supplied to said hydraulic fluid supply (14) from an external heat source (3) from (112 ) , A hydraulic fluid introduction member (16) that sucks the hydraulic fluid (14) in the liquid reservoir (111) by capillary force and guides it to the evaporation portion (112), and the hydraulic fluid introduction member (16). A boiler part (11) having a housing member (110, 17) for housing
Has a base member (19) in contact with said housing member (110,17), the steam generated in the evaporation portion (112) is circulated, the energy of the steam is converted into mechanical energy An output part (12) to be taken out;
Condensation having a condensing container (130) for condensing the vapor that has passed through the output section (12), and for refluxing the working fluid (14) condensed in the condensing container (130) to the liquid reservoir section (111) Part (13) ,
Before SL condensation vessel (130) is located outside of the boiler unit (11) and said output section (12),
Furthermore, it comprises a heat insulating material (15) that suppresses heat radiation from the boiler part (11) and the output part (12) to the atmosphere ,
The output section (12) is interposed between the housing member (110, 17) and the base member (19) thermally insulated from the outside by the heat insulating material (15) by heat supplied from the external heat source (3). The heat engine which heats the steam generated in the evaporation part (112) by being heated .

Before SL evaporation portion (112), the heat engine according to claim 1, characterized in that it is constituted by a formed inside the space of the housing member (17).

The accommodating member (17) has an introduction path (113) for introducing the hydraulic fluid (14) condensed in the condensing unit (13) into the liquid reservoir (111), and the liquid reservoir (111). The heat engine according to claim 2, wherein the heat engine extends in a horizontal direction.

The condensation container (130) is disposed on the side of the boiler part (11),
The hydraulic fluid introduction member (16) is a cylindrical member extending in the horizontal direction,
The liquid reservoir (111) is configured by an inner space of the hydraulic fluid introduction member (16),
The heat engine according to claim 3, wherein the introduction path (113) is formed in a portion of the housing member (110, 17) on a horizontal extension of the liquid reservoir (111). .

The output part (12) is arranged above the boiler part (11),
The condensation container (130) is disposed on the side of the boiler part (11) and the output part (12),
In the upper part of the condensing container (130), an inlet part (130a) of the steam that has passed through the output part (12) is formed,
The heat engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an outlet (130b) for the condensed hydraulic fluid (14) is formed in a lower portion of the condensation vessel (130). .