JPH03506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の対象〕 本考案は、高温の排気ガスと低温の燃焼用空気
の熱交換を行なう、熱ガス機関の空気予熱器に関
するものである。

〔本考案の利用分野〕

上記熱ガス機関の空気予熱器は、高温の排気ガ
スと低温の燃焼用空気の熱交換を行ない、排気ガ
スの熱エネルギーを外部へ捨てることなく有効に
利用し、低温の燃焼用空気の温度を高めることに
よつて、機関の熱効率の向上、及び燃焼の向上に
有効なものであつて、例えばスターリングエンジ
ンに利用される。

〔従来技術〕

熱ガス機関の空気予熱器として、本出願人の先
願に係るもの（特願昭54−28898号）がある。

例えば、第１図は、従来の一般のスターリング
エンジン用空気予熱器である。空気供給ダクト１
から空気が供給され、空気入口２を通つて空気通
路３へ導びかれる。さらに、熱交換エレメント空
気入口４から熱交換エレメント５に導びかれる。
該熱交換エレメント５に導かれた空気は、後述す
るように、高温の排気ガスと熱交換を行なう。熱
交換後高温となつた空気は、通路６を通り、空気
旋回器７により旋回流となつて、燃焼空間８へ供
給される。一方、燃料は、９から前記燃焼空間８
へ噴射され、前記旋回流と混合され燃焼する。燃
焼ガスは、ヒータヘツド１０へ熱を与えながら、
燃焼し、排気ガスとなつて排気ガス入口１１を経
て、前記熱交換エレメント５へ導かれる。熱交換
エレメント５は、波板状であつて流路を略２分割
され、このため一方には、低温の空気、そして他
方には高温の排気ガスが注がれている。熱交換エ
レメント５へ導かれた排気ガスは、前述の如く、
低温の空気と熱交換を行なつた後、排気ガス通路
１２を通り、排気ガス排出口１３から外部へ排出
される。

〔従来技術の問題点及びその技術的分析〕

この従来の熱ガス機関と空気予熱器では、空気
供給ダクト１が１個又は複数の固定された位置に
ある場合、前記熱交換エレメント５の各流路に供
給される空気の量が、前記空気供給ダクト１から
の距離によつて異なる。前記熱交換エレメント５
を流れる排気ガスの量は、前記排気ガス入口が前
記熱交換エレメント５の内側に円周上に設けられ
ているため、各部にほぼ均一に流れている。この
ため、空気が多く流れている部分では、相対的に
排気ガスからの熱の授与量が不足し、空気合予熱
が不十分となる。又、空気が少ない部分では、相
対的に排気ガスの熱量が過剰となり、排気ガスの
熱エネルギーの大部分は熱交換されずに排熱とし
て外部へ捨てられる。

以上の様に、従来の空気予熱器では、前記熱交
換エレメント５各部に供給される空気量の不均一
により、熱交率が低くなるという欠点を有してい
た。

〔技術的課題〕

そこで、本考案では、前記熱交換エレメント５
の各部に均一量の空気を供給し、効率の良い空気
予熱器を提供することをその技術的課題とする。

〔技術的手段〕

上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、前記空気通路３を流れ方向に複数に仕切
り、仕切られた各通路の前記空気入口２と前記熱
交換エレメント空気入口４を夫々連通せしめる仕
切板を設けることである。

〔技術的手段の作用〕

上記技術的手段は次のように作用する。すなわ
ち、第２図において、空気通路３は、複数枚の仕
切板１４により複数固（仕切板の数より１つ大き
い）に分割されており、前記空気供給ダクト１か
ら供給された空気は、前記空気入口２において、
前記仕切板１４により分配され、各々の空気通路
３を通つて、前記熱交換エレメント空気入口４を
経て、前記熱交換エレメント５へ供給される。

ここで、各々の空気通路は、前記仕切板１４に
よつて完全に仕切られており、通路途中でとなり
の通路を通る空気と混じりあうことはない。

よつて、熱交換エレメント各部に供給される空
気量は、前記空気入口２で分配された空気量に等
しく、該空気入口２での分配が均一になるよう
に、仕切板１４の間隔を決めれば、前記熱交換エ
レメント５各部に均一の空気量を供給することが
できる。

尚、仕切板１４の間隔は、実験的に求めること
ができる。

〔本考案によつて生じた特有の効果〕

前記熱交換エレメント５に均一の空気量を供給
するためめに、前記空気供給ダクト１を複数個設
けているものがあるが、本質的に均一にすること
は不可能であり、単に不均一の度合を小さくする
だけである。しかし、不均一の度合を小さくしよ
うとすれば、その分だけ前記空気供給ダクト１の
数を増やさなければならず、コストが高く、形状
が大きく、かつ配管が複雑になつてしまう。

本考案によれば前記空気供給ダクト１を１つに
しても前記熱交換エレメント５各部に均一量の空
気を供給することができる。

又、供給空気量を変化させても、仕切られた各
空気通路の流量分布は、前記空気入口２での仕切
板１４の間隔によつて略決められるから、流量分
布が変化するたとえがなく広い流量範囲で各流路
に均一な流量を供給することができる。

〔実施例〕

以下、第２図に基づいて本考案の一実施例につ
いて説明する。

１は空気供給ダクト、２は空気入口、３は空気
通路、４は熱交換エレメント空気入口、５は熱交
換エレメント、そして１４は仕切板である。

〔本考案の変形例〕

１ 本考案の一実施例では、熱交換エレメント５
に波板式を用いているが、多管式の場合も同様
に本考案のような構造にすることができる。

２ 仕切板１４を、空気供給ダクト１内まで伸
ばし、分配のための助走区間を設けたもの、及
び第３図に示す如く、熱交換エレメント空気
入口４の下端部まで伸ばし、熱交換エレメント
空気入口４を各流路毎に独立させたものでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスターリングエンジン用空気予
熱の中央縦断面図、第２図は、本考案の一実施例
を示す、熱ガス機関の空気予熱器の中央縦断面
図、そして第３図は、予熱器の他の変形実施例を
示す、熱ガス機関の空気予熱器の中央縦断面図で
ある。 １……空気供給ダクト、２……空気入口、３…
…空気通路、４……熱交換エレメント空気入口、
５……熱交換エレメント、１４……仕切板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １個の空気供給ダクトを持ち、内部に空気と排
   気ガスの熱交換が可能な熱交換器を有し、空気の
   予熱及び排気ガスの熱回収を行なう熱ガス機関の
   空気予熱器において、該空気予熱器の空気通路内
   に該空気通路を複数の独立な空間に仕切り、且つ
   仕切られた各空気通路の空気入口と熱交換器の空
   気入口を連通せしめる仕切板を設けたことを特徴
   とする熱ガス機関の空気予熱器。