JPH0451662B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0451662B2 JPH0451662B2 JP58127347A JP12734783A JPH0451662B2 JP H0451662 B2 JPH0451662 B2 JP H0451662B2 JP 58127347 A JP58127347 A JP 58127347A JP 12734783 A JP12734783 A JP 12734783A JP H0451662 B2 JPH0451662 B2 JP H0451662B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression
- aftercooler
- hole
- piston
- expansion
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 31
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 31
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 12
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の対象〕
本発明は、冷凍機又はエンジンの往復熱機関に
関するものである。
関するものである。
従来この種のものとしては、第１図に示す如き
ものがある。すなわち、圧縮ピストン１′が下死
点より上死点へ動くと、圧縮行程容積２′のガス
が圧縮され、発熱して、アフタークーラ３′の細
管４′をを通り冷却され、蓄熱器５′に入り、蓄熱
器５′に詰められている蓄熱材６′と熱交換し、更
に冷却され、配管７′を通つて膨張行程容積８′に
入る。膨張ピストン９′は、圧縮ピストン１′より
約90度位相が進んで動く為、圧縮ピストン１′が
上死点に来た時、膨張ピストン９′は約中間位置
にあり、ここから下死点に向かうと、膨張行程容
積８′のガスが膨張され、温度が低下する。次に、
膨張ピストン９′が下死点から上死点へ動くと、
膨張行程容積のガスは、圧縮されずに押されて、
配管７′を通り吸熱して蓄熱器５′に入り、蓄熱材
６′と熱交換し、更に加熱され、細管４′を通つて
圧縮行程容積２′に入る。そして、圧縮ピストン
１′は下死点に着く。
ものがある。すなわち、圧縮ピストン１′が下死
点より上死点へ動くと、圧縮行程容積２′のガス
が圧縮され、発熱して、アフタークーラ３′の細
管４′をを通り冷却され、蓄熱器５′に入り、蓄熱
器５′に詰められている蓄熱材６′と熱交換し、更
に冷却され、配管７′を通つて膨張行程容積８′に
入る。膨張ピストン９′は、圧縮ピストン１′より
約90度位相が進んで動く為、圧縮ピストン１′が
上死点に来た時、膨張ピストン９′は約中間位置
にあり、ここから下死点に向かうと、膨張行程容
積８′のガスが膨張され、温度が低下する。次に、
膨張ピストン９′が下死点から上死点へ動くと、
膨張行程容積のガスは、圧縮されずに押されて、
配管７′を通り吸熱して蓄熱器５′に入り、蓄熱材
６′と熱交換し、更に加熱され、細管４′を通つて
圧縮行程容積２′に入る。そして、圧縮ピストン
１′は下死点に着く。
このように従来の往復熱機関においては、ガス
が圧縮ピストン１′及び膨張ピストン９′の相互の
往復運動に従つて、圧縮行程容積２と膨張行程容
積８の間をアフタークーラ３′の細管４′、熱交換
器５′及び配管７′を介して往復する。このガスの
往復によつて配管７′より熱を吸収し、アフター
クーラ３′で熱を放出する。出力となるこの吸収
熱を大きくするには、ガスの圧縮及び膨張により
生じる圧力差をを大きくすること、そしてアフタ
ークーラ３′でガスを良く冷却することである。
が圧縮ピストン１′及び膨張ピストン９′の相互の
往復運動に従つて、圧縮行程容積２と膨張行程容
積８の間をアフタークーラ３′の細管４′、熱交換
器５′及び配管７′を介して往復する。このガスの
往復によつて配管７′より熱を吸収し、アフター
クーラ３′で熱を放出する。出力となるこの吸収
熱を大きくするには、ガスの圧縮及び膨張により
生じる圧力差をを大きくすること、そしてアフタ
ークーラ３′でガスを良く冷却することである。
しかるに従来のアフタークーラ３′においては、
一般に製造上あまり細い細管を使用出来ず、又細
管相互間の間隔を小さくできない為、単位流路容
積当りの伝熱面積が小さく、且つ熱伝達係数も小
さい。それ故、伝熱面積を大きくしてガスの冷却
を良くすると、流路容積が増して圧力差が小さく
なり、逆に、流路容積を小さくすると、伝熱面積
も小さくなつてガスの冷却が悪くなる欠点があ
る。
一般に製造上あまり細い細管を使用出来ず、又細
管相互間の間隔を小さくできない為、単位流路容
積当りの伝熱面積が小さく、且つ熱伝達係数も小
さい。それ故、伝熱面積を大きくしてガスの冷却
を良くすると、流路容積が増して圧力差が小さく
なり、逆に、流路容積を小さくすると、伝熱面積
も小さくなつてガスの冷却が悪くなる欠点があ
る。
そこで本発明は、アフタークーラの流路面積を
大きくすることなく、アフタークーラの単位流路
容積当たりの伝熱面積を大きくすることを、その
技術的課題とする。
大きくすることなく、アフタークーラの単位流路
容積当たりの伝熱面積を大きくすることを、その
技術的課題とする。
上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、当該往復熱機関において、アフタークー
ラを前記圧縮行程容積に隣接すると共に作動ガス
が行き来する貫通路を少なくとも１個有した板状
部から構成し、この貫通穴の中に該貫通穴の内壁
にその外周部が密着する金網を作動ガスが直交し
て流れるように層状に詰めると共に、前記板状部
に前記貫通穴の外側を前記冷媒が流れるように流
路を形成した、ことである。
手段は、当該往復熱機関において、アフタークー
ラを前記圧縮行程容積に隣接すると共に作動ガス
が行き来する貫通路を少なくとも１個有した板状
部から構成し、この貫通穴の中に該貫通穴の内壁
にその外周部が密着する金網を作動ガスが直交し
て流れるように層状に詰めると共に、前記板状部
に前記貫通穴の外側を前記冷媒が流れるように流
路を形成した、ことである。
前記技術的手段は次のように作用する。すなわ
ち、圧縮ピストン１が下死点より上死点へ動く
と、圧縮行程容積２のガスが圧縮され、発熱して
アフタークーラ３の金網が層状に詰められた貫通
穴４を通り、冷却され、蓄熱器５に入り、蓄熱器
５に詰められている蓄熱材と熱交換し、更に冷却
され、配管７を通つて膨張行程容積８に入る。膨
張ピストン９は、圧縮ピストン１より約90度位相
が進んで動く為、膨張ピストン１が上死点に来た
時、膨張ピストン９は約中間位置にあり、ここか
ら下死点に向かうと、膨張行程容積８のガスが膨
張され温度が下がる。次に、膨張ピストン９が下
死点から上死点へ動くと、膨張行程容積８のガス
は、圧縮されずに押されて、配管７を通り、吸熱
して蓄熱器５に入り、蓄熱材６と熱交換し、更に
加熱され、金網が層状に詰められた貫通穴４を通
つて圧縮行程容積２に入る。圧縮ピストン３にお
いて放出される熱は、貫通穴４に層状に詰められ
た金網２１を介して冷媒流路１１の冷媒に伝わ
る。
ち、圧縮ピストン１が下死点より上死点へ動く
と、圧縮行程容積２のガスが圧縮され、発熱して
アフタークーラ３の金網が層状に詰められた貫通
穴４を通り、冷却され、蓄熱器５に入り、蓄熱器
５に詰められている蓄熱材と熱交換し、更に冷却
され、配管７を通つて膨張行程容積８に入る。膨
張ピストン９は、圧縮ピストン１より約90度位相
が進んで動く為、膨張ピストン１が上死点に来た
時、膨張ピストン９は約中間位置にあり、ここか
ら下死点に向かうと、膨張行程容積８のガスが膨
張され温度が下がる。次に、膨張ピストン９が下
死点から上死点へ動くと、膨張行程容積８のガス
は、圧縮されずに押されて、配管７を通り、吸熱
して蓄熱器５に入り、蓄熱材６と熱交換し、更に
加熱され、金網が層状に詰められた貫通穴４を通
つて圧縮行程容積２に入る。圧縮ピストン３にお
いて放出される熱は、貫通穴４に層状に詰められ
た金網２１を介して冷媒流路１１の冷媒に伝わ
る。
以上の如く本発明によれば、次の特有の効果が
得られる。すなわち、金網の外周が貫通穴の内壁
に強く密着させられて積極的に熱伝導を良くさせ
ていると共に、金網の網目が作動ガスの流れに直
交されていることにより、板状部及び金網を銅等
の熱伝導率の高い材料で形成してやり金網及び板
状部の熱抵抗を小さくしてやれば、流路容積を大
きくすることなく、金網により貫通穴の単位流路
容積当たりの伝熱面積及び熱伝達係数を大きくす
ることができる。尚、ガスと熱交換する金網が層
状に詰められた貫通穴の単位流路容積当りの伝熱
面積は、線径0.1mm、100メツシユの金網に対して
従来の内径１mmの細管と比較すると、約５倍にな
り、又熱伝達係数は相方のヌツセルト数が同じく
らいだとすると、約10倍になることが実験では実
証されている。それ故、従来形のものより50分の
１の大きさにすることも可能であり、極めて小形
で薄形のものにできる。
得られる。すなわち、金網の外周が貫通穴の内壁
に強く密着させられて積極的に熱伝導を良くさせ
ていると共に、金網の網目が作動ガスの流れに直
交されていることにより、板状部及び金網を銅等
の熱伝導率の高い材料で形成してやり金網及び板
状部の熱抵抗を小さくしてやれば、流路容積を大
きくすることなく、金網により貫通穴の単位流路
容積当たりの伝熱面積及び熱伝達係数を大きくす
ることができる。尚、ガスと熱交換する金網が層
状に詰められた貫通穴の単位流路容積当りの伝熱
面積は、線径0.1mm、100メツシユの金網に対して
従来の内径１mmの細管と比較すると、約５倍にな
り、又熱伝達係数は相方のヌツセルト数が同じく
らいだとすると、約10倍になることが実験では実
証されている。それ故、従来形のものより50分の
１の大きさにすることも可能であり、極めて小形
で薄形のものにできる。
以下本発明の一実施例について、第２図と第３
図に基づいて説明する。
図に基づいて説明する。
圧縮ピストン１は、圧縮シリンダー１２の中で
往復運動する。アフタークーラ３は、この圧縮シ
リンダー１２と蓄熱器５によつて挟まれ、シール
部材１３及び１４により密封され、金網が層状に
詰められた貫通穴４を通る流路が形成される。蓄
熱器５は、蓄熱材６が詰められ、配管７を介して
膨張シリンダー１５と導通している。膨張ピスト
ン９は、この膨張シリンダ５の中で、圧縮ピスト
ン１と約90度の位相差で往復運動する。アフター
クーラ３は、全体が板状を成し、圧縮行程容積２
に隣接する板状部１０に金網２１が層状に詰めら
れた貫通穴４を有し、外周部分にフイン２２付き
の冷媒通路１１を有する。
往復運動する。アフタークーラ３は、この圧縮シ
リンダー１２と蓄熱器５によつて挟まれ、シール
部材１３及び１４により密封され、金網が層状に
詰められた貫通穴４を通る流路が形成される。蓄
熱器５は、蓄熱材６が詰められ、配管７を介して
膨張シリンダー１５と導通している。膨張ピスト
ン９は、この膨張シリンダ５の中で、圧縮ピスト
ン１と約90度の位相差で往復運動する。アフター
クーラ３は、全体が板状を成し、圧縮行程容積２
に隣接する板状部１０に金網２１が層状に詰めら
れた貫通穴４を有し、外周部分にフイン２２付き
の冷媒通路１１を有する。
更に、前記アフタークーラ３について、第３図
に基づいて詳述すれば、クーラは全体が板状を成
し、前記圧縮行程容積２に隣接する板状部１０に
１個又は複数個の貫通穴４を通し、この貫通穴４
の中に、その壁面に周辺が密着又は融合している
金網２１を有し、この貫通穴４の外側を水又はフ
ロン等の冷媒が流れる流路１１を有する。
に基づいて詳述すれば、クーラは全体が板状を成
し、前記圧縮行程容積２に隣接する板状部１０に
１個又は複数個の貫通穴４を通し、この貫通穴４
の中に、その壁面に周辺が密着又は融合している
金網２１を有し、この貫通穴４の外側を水又はフ
ロン等の冷媒が流れる流路１１を有する。
尚、８は膨張行程容積の空間である。
第１図は従来の往復熱機関の断面図、第２図は
本発明の往復熱機関の断面図、そして第３図は第
２図矢示Ａ−Ａ線に沿つて切断したアフタークー
ラの半径方向の断面図である。 １……圧縮ピストン、２……圧縮行程容積、３
……アフタークーラ、４……貫通穴、５……蓄熱
器、７……配管、９……圧縮ピストン、１０……
板状部、１１……冷媒流路、１２……圧縮シリン
ダー、１５……膨張シリンダー、２１……金網。
本発明の往復熱機関の断面図、そして第３図は第
２図矢示Ａ−Ａ線に沿つて切断したアフタークー
ラの半径方向の断面図である。 １……圧縮ピストン、２……圧縮行程容積、３
……アフタークーラ、４……貫通穴、５……蓄熱
器、７……配管、９……圧縮ピストン、１０……
板状部、１１……冷媒流路、１２……圧縮シリン
ダー、１５……膨張シリンダー、２１……金網。
Claims (1)
- １ 圧縮シリンダーと、その中を往復運動する圧
縮ピストンと、この圧縮ピストンが形成する圧縮
行程容積に隣接し、且つ水又はフロン等の冷媒に
よつて作動ガスを冷却するアフタークーラと、こ
のアフタークーラに隣接する蓄熱器と、この蓄熱
器と熱交換器でもある配管を介して導通する膨張
シリンダーと、この膨張シリンダーの中で前記圧
縮ピストンと約90度の位相差で往復運動する膨張
ピストンからなる往復熱機関に於いて、前記アフ
タークーラを前記圧縮行程容積に隣接すると共に
作動ガスが行き来する貫通路を少なくとも１個有
した板状部から構成し、この貫通穴の中に該貫通
穴の内壁にその外周部が密着する金網を作動ガス
が直交して流れるように層状に詰めると共に、前
記板状部に前記貫通穴の外側を前記冷媒が流れる
ように流路を形成したことを特徴とする往復熱機
関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12734783A JPS6019950A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 往復熱機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12734783A JPS6019950A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 往復熱機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6019950A JPS6019950A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH0451662B2 true JPH0451662B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=14957675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12734783A Granted JPS6019950A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 往復熱機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019950A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6287766A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | アイシン精機株式会社 | 蓄熱型熱交換器 |
| JP4742549B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2011-08-10 | ニプロ株式会社 | 血液浄化装置 |
| EP3973169A1 (en) * | 2019-05-21 | 2022-03-30 | General Electric Company | Monolithic heater bodies |
| US10724470B1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-07-28 | General Electric Company | System and apparatus for energy conversion |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4918299A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-18 | ||
| JPS5610601A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-03 | Zatsukisu Arutooru | Overheated gas generating device |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP12734783A patent/JPS6019950A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4918299A (ja) * | 1972-06-08 | 1974-02-18 | ||
| JPS5610601A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-03 | Zatsukisu Arutooru | Overheated gas generating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6019950A (ja) | 1985-02-01 |
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