JPH01151757A - 太陽熱利用のスターリングエンジン - Google Patents

太陽熱利用のスターリングエンジン

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JPH01151757A
JPH01151757A JP31070087A JP31070087A JPH01151757A JP H01151757 A JPH01151757 A JP H01151757A JP 31070087 A JP31070087 A JP 31070087A JP 31070087 A JP31070087 A JP 31070087A JP H01151757 A JPH01151757 A JP H01151757A
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JP
Japan
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fluidized bed
solar
heat exchanger
stirling engine
temperature heat
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JP31070087A
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JPH0415389B2 (ja
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Yukio Yamada
幸生 山田
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高温熱交換器の加熱を太陽熱によって行わせた
スターリングエンジンに関し、更に詳しくは高温熱交換
器の加熱効率を良くしたスターリングエンジンに関する
。
（従来の技術） スターリングエンジンは高効率かつ低騒音であるため、
種々の分野の動力源として期待されているエンジンであ
り、その熱源として太陽熱を使用することも既に提案さ
れている。
従来提案されている太陽熱利用のスターリングエンジン
は、第２図に示されているように、ソラーデイツシュ１
で集光された太陽光線をスターリングエンジン２の高温
熱交換器３へ直接に当てていた。
一方、スターリングエンジンの高温熱交換器を流動層内
に配置して該流動層を流れる燃焼ガスによって加熱する
ようにした熱伝達方式も公知である。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、太陽熱を集光してスターリングエンジン５の
高温熱交換器６へ直接当てる方式では、次のような欠点
が生ずる。
まず、ソラーデイツシュ１や副鏡２等の集光精度いかん
によっては、高温熱交換器６を構成するヒーターチュー
ブの加熱むらが生じ、ヒーターチューブにホットスポッ
トが出来で耐熱面での問題が生ずる。
また、太陽熱には短周期の変動があるが、太陽熱によっ
て直接高温熱交換器を加熱する方式によると、この太陽
熱の短周期の変動に基づく出力変動が生じてしまう。
その他、γス燃焼流動層による高温熱交換器、の加熱方
式によると、燃料費用が高くつくので、運転コストが高
くなり、かつ燃焼ガスによる高温熱交換器の腐食や劣化
が生ずる。
そこで、本発明の目的は、前記ホットスポットや出力の
変動を防止したスターリングエンジンを提供するにある
。
（問題点を解決するための手段） 本発明ではスターリングエンジンの高温交換器を流動層
内に配置し、該流動層を太陽熱によって加熱することを
特徴とするものである。
（実施例） 以下に、第１図を参照して本発明の一実施例を説明する
。
太陽光線を集光するソラーデイツシュ１１は凹面鏡から
なっており、支持体１２によって支持されている。ソラ
ーデイツシュ１１の略焦点位置には凸面鏡からなる副鏡
１３が配置され、ソラーデイツシュ１１によって集光さ
れた太陽光線が該副鏡１３に当たるようになっている。
そして、副鏡１３からの反射光が通過する開口１４がソ
ラーデイツシュ１１の中心付近に設けられている。開口
１４を通過した集光を反射させる反射鏡１５．１６が設
けられ、反射鏡１６によって反射された集光は後述の流
動層へ当てられる。
スターリングエンジン１７の高温熱交換器１８はケーシ
ング１９内に設けられた流動層２０の内部に配置されて
いる。流動層２０にはブロワ−２１から気体が導入され
、該気体は入口２２から入って流動層２０を通過し、上
方の出口２３から排気されて再びブロワ−２１へ戻る。
この気体の循環回路には蓄熱器２４を設けられている。
流動層２０へ向けて集光された太陽光線を導入させるた
めに、ケーシング１９の上部には透明なガラス体２５が
設けられており、このプラス体２５を透過して太陽光線
が流動／ｉ２０へ当てられる。
以上のように構成された本発明のスターリングエンジン
について、その作用を説明する。
ソラーデイツシュ１１で集められた太陽光線は副鏡１３
及び反射鏡１５．１６を介して流動層２０に当てられる
。これによって流動Ｍ２゜が高温となる。
ブロワ−２１によって気体が流動Ｎ２０へ導入され、太
陽熱によって高温となった流動層２０を攪はんする。こ
のため、太陽熱が均等にかつ効率良くスターリングエン
ジン１７の高温熱交換器１８に伝達される。
流動層２０を出た気体は出口２３がら排気され、再度ブ
ロワ−２１によって流動層２０へ送り込まれる。
以上の実施例説明において、本発明は必ずしも気体を循
環使用する必要はなく、排気を捨てるようにしてもよい
。
又、流動層自身にも蓄熱作用があるので、蓄熱器は必ず
しも必要な構成ではない。
尚、気体を循環使用する場合にはブロワ−は高温に耐え
る材料からなる耐熱ブロワ−を使用することは勿論のこ
とである。
又、本発明は通常の燃焼ガスによる流動層加熱装置を併
設して稼動させるようにすることを含むことは当然のこ
とである。
（発明の効果） 本発明は以上に説明したような構成を有し、かつ作用を
行うので以下のような顕著な効果を奏する。
まず、集光した太陽光線を一旦流動層に当てて該流動層
を高温化し、この流動層を介してスターリングエンジン
の高温熱交換器を加熱するようにしているので、高温熱
交換器の加熱むらがなく、ホットスポットが生じない。
このため、高温熱交換器の耐熱性の問題が解消され、一
方ではソラーデイツシュの集光精度が多少悪くとも問題
が生じなくなって、ソラーデイツシュの製作が容易とな
りかつ低コストとなる。
流動層には蓄熱作用もあるので、太陽熱の短周期の変動
を吸収する。このため、太陽熱の変動に基づく出力変動
が逓減する。又、流動層の蓄熱作用だけでは不十分な時
には、気体の循環回路に蓄熱器を設けると、太陽熱の変
動に体する出力変動の防止が一層確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す太陽熱利用のスターリ
ングエンジンの略断面図、第２図は従来公知の太陽熱利
用のスターリングエンジンを示す略断面図である。 １１ニスターリングエンジン　１３：副鏡１５．１６：
反、射鏡 １７：スターリングエンジン １８：高温熱交換器　２０：流動層 ２１ニブロワー 第１図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多数のパイプからなる高温熱交換器を流動層内に配置し
    、該流動層に太陽光線を集光して加熱することを特徴と
    する太陽熱利用のスターリングエンジン。
JP31070087A 1987-12-08 1987-12-08 太陽熱利用のスターリングエンジン Granted JPH01151757A (ja)

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JPH0415389B2 JPH0415389B2 (ja) 1992-03-17

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ID=18008413

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