JPH0257220B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0257220B2
JPH0257220B2 JP6808485A JP6808485A JPH0257220B2 JP H0257220 B2 JPH0257220 B2 JP H0257220B2 JP 6808485 A JP6808485 A JP 6808485A JP 6808485 A JP6808485 A JP 6808485A JP H0257220 B2 JPH0257220 B2 JP H0257220B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous material
heater
heat
stirling engine
combustion gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP6808485A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61226548A (ja
Inventor
Yukio Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP6808485A priority Critical patent/JPS61226548A/ja
Publication of JPS61226548A publication Critical patent/JPS61226548A/ja
Publication of JPH0257220B2 publication Critical patent/JPH0257220B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053—Component parts or details
    • F02G1/055—Heaters or coolers
    • 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
    • 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
    • F02G2255/00—Heater tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスターリングエンジンに使用される高
温熱交換器に関し、さらに詳しくは熱交換率を向
上させたスターリングエンジンの高温熱交換器に
関する。
（従来の技術） 内燃機関は小型、高性能である反面、燃焼音が
大きく、さらには有害排出物が排出さめるという
面で若干の難点がある。
この難点を解決するものとして、外燃機関が注
目されている。
外燃機関の一つとしてスターリングエンジンが
ある。
スターリングエンジンは往復動するデイスプレ
ーサ（ピストン）によつて閉鎖空間内のガスを等
容加熱、等温膨張、等容冷却、等温圧縮するもの
であり、次の点で内燃機関と比べて利点がある。
爆発的な燃焼に基づく爆発音がないので低騒音
である。
燃料選定の自由度が高く、低質油が使用でき
る。
燃焼時に生成される有害物質の低減が容易にで
きる。
スターリングエンジンの熱効率を向上させるに
は、加熱用の熱交換器の熱交換率を向上させるこ
とが肝要である。
従来のスターリングエンジンの高温熱交換器は
第２図に示すように、デイスプレーサ１が往復動
するシリンダ２の上方に設けられており、多数の
円形のチユーブ３をＵ字に折り曲げた構造となつ
ている。これを高温燃焼ガスＧ中に配置し、チユ
ーブ３の間を高温燃焼ガスＧが流れる時、チユー
ブ３内を流れる管内ガスと熱交換させるものとな
つている。
上記従来装置では高温ガスの保有する熱エネル
ギを管内ガスに効率良く伝えるために、多数のチ
ユーブを用いたり、長いチユーブとしなければな
らず、重量、コスト、占有体積の点で難点があつ
た。
その上、エンジン回りに大きいチユーブの束を
設ける構造となつているので、エンジン回りのレ
イアウトが自由にならず、補機類の設置が制約を
受ける欠点もあつた。
この欠点を改善するものとして、高温燃焼ガス
の熱をチユーブの間に置かれたふく射材に与え、
このふく射材からのふく射熱により補助的にチユ
ーブを加熱するようにしたスターリングエンジン
の高温熱交換器も公知である。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公知技術には次のような欠
点があつた。
ふく射熱による加熱が補助的であり、かつチユ
ーブの一部しかふく射加熱していないので、十分
な熱交換率の向上が得られない。
又、熱交換器としてチユーブしか使用できない
ので、高コストとなる上、耐久性の面で不十分で
ある。
本発明の目的は上記欠点を改善し、燃焼ガスの
熱交換率を向上させ、かつコストを低減させたス
ターリングエンジンの高温熱交換器を提供せんと
するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、シリンダの上方
に筒状のポーラス材を内外２重に設け、該ポーラ
ス材の間に作動ガスのヒータを設け、前記内外２
重のポーラス材の間に高温燃焼ガスを与えるバー
ナを設け、該燃焼ガスがポーラス材を通過するよ
うに排気し、前記ポーラス材のふく射熱により前
記ヒータを加熱するようにしたところにある。
（実施例） 以下、図によつて説明する。
第１図を参照して、本発明ではシリンダ１１の
上方に筒状の内側ポーラス材１２と外側ポーラス
材１３とを内外２重に設けている。ポーラス材の
材質はポーラスセラミツクスやポーラスメタルと
なつており、耐熱性の高い材質が選定される。内
側ポーラス材と外側ポーラス材の間にはスターリ
ングエンジンの作動ガスを加熱するヒータ１４を
設けている。ヒータ１４は上端が閉鎖された筒状
となつており、内部に仕切り壁１５を設けてい
る。仕切り壁１５は上端において内外の通路１
６，１７を連絡するものである。内側通路１６は
シリンダ１に周状に設けられた複数の孔１８を介
してシリンダ１の内部へ連絡している。外側通路
１７は再生器１９を介して冷却器２０に連絡して
いる。内外２重のポーラス材の間に高温燃焼ガス
を与えるバーナ２１が設けられ、該バーナ２１は
周状に複数個あるいは連続的に設けられている。
上記のように構成された本発明の作用は次のと
おりである。
バーナ２１から送り出された高温燃焼ガスは内
側ポーラス材１２と外側ポーラス材１３とを通過
して排気される。大気へ排気される前に燃焼用空
気を予熱するものとなつていることは公知のとお
りである。内側ポーラス材１２と外側ポーラス材
１３とは燃焼ガスにより加熱されて高温となり、
ふく射熱をヒータ１４に与える。このため、ヒー
タ１４内を流動する作動ガス効率よく熱を与える
ものとなる。
なお、以上の説明では、ヒータの構造を筒状と
しているが、この構造に限定されるものではな
い。
（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、次
のような効果を奏する。
ふく射熱を利用するものであるから、従来の対
流を利用するものと比べて熱交換率が向上し、ス
ターリングエンジンの小形化、軽量化が達成され
る。。
ヒータを多数のチユーブの束としなくて済むの
で、エンジン設計のレイアウトが簡単となり、低
コストとなる。
ヒータを筒状とし、仕切り壁を設けたものでは
仕切り壁自体が熱伝達面となるので、一層効果的
な熱伝達が行なわれるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は従来のスターリングエンジンの熱交換器部分
を示す断面図である。 １１：シリンダ、１２：ポーラス材、１３：ポ
ーラス材、１４：ヒータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ シリンダの上方に筒状のポーラス材を内外２
    重に設け、該ポーラス材の間に作動ガスのヒータ
    を設け、前記内外２重のポーラス材の間に高温燃
    焼ガスを与えるバーナを設け、該燃焼ガスがポー
    ラス材を通過するように排気し、前記ポーラス材
    のふく射熱により前記ヒータを加熱するようにし
    たことを特徴とするスターリングエンジンの高温
    熱交換器。
JP6808485A 1985-03-30 1985-03-30 スタ−リングエンジンの高温熱交換器 Granted JPS61226548A (ja)

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JP6808485A JPS61226548A (ja) 1985-03-30 1985-03-30 スタ−リングエンジンの高温熱交換器

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JP6808485A JPS61226548A (ja) 1985-03-30 1985-03-30 スタ−リングエンジンの高温熱交換器

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Publication Number Publication Date
JPS61226548A JPS61226548A (ja) 1986-10-08
JPH0257220B2 true JPH0257220B2 (ja) 1990-12-04

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ID=13363523

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JP6808485A Granted JPS61226548A (ja) 1985-03-30 1985-03-30 スタ−リングエンジンの高温熱交換器

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KR20200070915A (ko) 2018-12-10 2020-06-18 전남대학교산학협력단 디젤엔진기관의 배기가스를 이용한 외연기관의 고온 열공급 시스템 및 방법

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JPS61226548A (ja) 1986-10-08

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