JPH05272406A - Heater head of hot gas engine - Google Patents
Heater head of hot gas engineInfo
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- JPH05272406A JPH05272406A JP6641692A JP6641692A JPH05272406A JP H05272406 A JPH05272406 A JP H05272406A JP 6641692 A JP6641692 A JP 6641692A JP 6641692 A JP6641692 A JP 6641692A JP H05272406 A JPH05272406 A JP H05272406A
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- tube
- tubes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱ガス機関のヒータヘ
ツドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater head for a hot gas engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】スターリング機関の燃焼器の従来技術と
して、例えば実開昭60−155759号公報に開示さ
れた「熱ガス機関のヒータヘツド」がある。この従来技
術を図4に基づいて説明すると、熱ガス機関の膨張空間
71を構成するシリンダ72と蓄熱器ハウジング73と
はヒータチユーブ74を介して接続される。ここで、複
数のヒータチユーブ74を介在させるためにシリンダ7
2とヒータチユーブ74との間および蓄熱器ハウジング
73とヒータチユーブ74との間には、それぞれマニホ
ールド75,76が配設される。そして、膨張空間71
と図示しない圧縮空間との間を蓄熱器ハウジング73お
よびヒータチユーブ74を介して作動ガスが往復流す
る。2. Description of the Related Art As a conventional technique for a combustor of a Stirling engine, there is, for example, "Heater gas engine heater head" disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-155759. This conventional technique will be described with reference to FIG. 4. A cylinder 72 forming an expansion space 71 of a hot gas engine and a heat storage housing 73 are connected via a heater tube 74. Here, in order to interpose a plurality of heater tubes 74, the cylinder 7
Manifolds 75 and 76 are arranged between the heater 2 and the heater tube 74, and between the heat storage housing 73 and the heater tube 74, respectively. And the expansion space 71
The working gas reciprocates between the compression space (not shown) and the compression space (not shown) via the heat storage housing 73 and the heater tube 74.
【0003】このとき、シリンダ72とマニホールド7
5との接続部および蓄熱器ハウジング73とマニホール
ド75との接続部においてそれぞれ絞り部77,78が
存在するため、マニホールド75,76の中央に作動ガ
スの流れが集中してしまう。At this time, the cylinder 72 and the manifold 7
Since the throttle portions 77 and 78 are present at the connection portion with 5 and the connection portion between the heat storage housing 73 and the manifold 75, the flow of the working gas concentrates at the center of the manifolds 75 and 76.
【0004】この作動ガスの集中により複数のヒータチ
ユーブ74には作動ガス流量のばらつきが生じ、作動ガ
スの効率良い加熱ができない。そこで、マニホールド7
5,76内の中央にそれぞれ整流板79,80を配設し
て、外側に配設されたヒータチユーブ74にも作動ガス
が流れやすくなるようにして、複数のヒータチユーブ7
4全体に均一に作動ガスが流れるようにしている。The concentration of the working gas causes variations in the flow rate of the working gas in the plurality of heater tubes 74, so that the working gas cannot be efficiently heated. So manifold 7
Rectifying plates 79 and 80 are arranged in the centers of the heater tubes 5 and 76, respectively, so that the working gas can easily flow to the heater tubes 74 arranged outside.
The working gas is made to flow uniformly over the entire area.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この整流板
79,80の存在により、作動ガスの流れの拡大・縮小
が生じ、作動ガスの圧損が増加してしまう。この結果、
熱ガス機関の出力減少といつた不具合を有することとな
る。However, due to the presence of the straightening vanes 79 and 80, the flow of the working gas is enlarged or reduced, and the pressure loss of the working gas is increased. As a result,
This leads to a decrease in the output of the hot gas engine and a malfunction.
【0006】そこで、本発明では、作動ガスの流れを阻
害することなく、複数のヒータチユーブ内において作動
ガスを均一に加熱することを、その技術的課題とする。Therefore, it is a technical object of the present invention to uniformly heat the working gas in the plurality of heater tubes without obstructing the flow of the working gas.
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、シ
リンダと蓄熱器ハウジングとを接続する複数のヒータチ
ユーブと、シリンダとヒータチユーブとの間、および蓄
熱器ハウジングとヒータチユーブとの間にそれぞれ配設
されるマニホールドとから熱ガス機関のヒータヘツドを
構成し、ヒータチユーブはマニホールド上において円周
状に配列され、隣合うヒータチユーブ同士の間隔を均一
にすると共に、外側に配列されるヒータチユーブの管径
を中央に配列されるヒータチユーブの管径よりも相対的
に太くしたことである。The technical means of the present invention taken to solve the above-mentioned technical problems of the present invention is a plurality of heater tubes connecting a cylinder and a regenerator housing, and a cylinder and a heater. A heater head of a hot gas engine is configured with a manifold arranged between the heater tube and the heat storage housing and between the heater tube and the heater tube. That is, the intervals between the heater tubes are made uniform, and the tube diameter of the heater tubes arranged outside is relatively larger than the tube diameter of the heater tubes arranged in the center.
【0009】[0009]
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、外側に
配列されるヒータチユーブの管径は中央に配列されるヒ
ータチユーブの管径よりも相対的に太く、各ヒータチユ
ーブを流れる作動ガスの流量が均一化される。このと
き、ヒータチユーブ間隔は均一なので、どのヒータチユ
ーブ内の作動ガスも均一に加熱される。According to the above-mentioned technical means of the present invention, the tube diameter of the heater tube arranged outside is relatively larger than the tube diameter of the heater tube arranged in the center, and the working gas flowing through each heater tube is large. Flow rate is uniformized. At this time, since the heater tubes are evenly spaced, the working gas in any heater tube is uniformly heated.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the technical means of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0011】図1に熱ガス機関のヒータヘツドを示す。
ここで、熱ガス機関の燃焼空間11は断熱材を有するハ
ウジング12により構成され、ハウジング12の頂部中
央には燃料噴射ノズル13およびスワラ14が配設され
ている。このスワラ14は燃焼用空気に旋回流を与える
もので、図示しない空気予熱器およびブロワと通路15
を介して連通している。燃焼空間11の下部には熱ガス
機関のヒータチユーブ16が複数配設されている。この
ヒータチユーブ16は、シリンダ17と蓄熱器ハウジン
グ18とを接続し、ヒータチユーブ16とシリンダ17
との間、およびヒータチユーブ16と蓄熱器ハウジング
18との間にそれぞれマニホールド19,21が配設さ
れている。尚、燃焼空間11で生成された燃焼ガスの排
気ガスは排気出口20より空気予熱器へと流出する。FIG. 1 shows a heater head of a hot gas engine.
Here, the combustion space 11 of the hot gas engine is composed of a housing 12 having a heat insulating material, and a fuel injection nozzle 13 and a swirler 14 are arranged at the center of the top of the housing 12. The swirler 14 gives a swirling flow to the combustion air, and an unillustrated air preheater and blower and a passage 15 are provided.
Through the. Below the combustion space 11, a plurality of heater tubes 16 of a hot gas engine are arranged. The heater tube 16 connects the cylinder 17 and the heat storage housing 18, and the heater tube 16 and the cylinder 17 are connected to each other.
Manifolds 19 and 21 are arranged between the heater tube 16 and the heat storage housing 18, respectively. The exhaust gas of the combustion gas generated in the combustion space 11 flows out from the exhaust outlet 20 to the air preheater.
【0012】図2において、第1実施例を説明すると、
複数のヒータチユーブ16a,16b,16c,16d
はマニホールド19,21上において円周状に配列さ
れ、隣合うヒータチユーブ同士の間隔はいずれもs0で
あり均一とされている。しかし、外側に配列されるヒー
タチユーブ16c,16dの管径r3,r4は、中央に
配列されるヒータチユーブ16a,16bの管径r1,
r2よりも相対的に太くしている。尚、本実施例では各
管径の関係はr1<r2<r3=r4となつているが、
特にこの組み合わせに限定されるものではない。尚、ヒ
ータチユーブ16の配列は図2において左右対象となつ
ている。Referring to FIG. 2, the first embodiment will be described.
Multiple heater tubes 16a, 16b, 16c, 16d
Are arranged circumferentially on the manifolds 19 and 21, and the spacing between adjacent heater tubes is s0 and is uniform. However, the tube diameters r3, r4 of the heater tubes 16c, 16d arranged on the outside are the same as the tube diameters r1, r1 of the heater tubes 16a, 16b arranged in the center.
It is relatively thicker than r2. Incidentally, in the present embodiment, the relationship between the tube diameters is r1 <r2 <r3 = r4,
It is not particularly limited to this combination. The arrangement of the heater tubes 16 is symmetrical in FIG.
【0013】以上の構成を有する熱ガス機関のヒータヘ
ツドの作動について説明する。The operation of the heater head of the hot gas engine having the above construction will be described.
【0014】図示しないブロワより給送された空気は、
空気予熱器において高温排気ガスにより予熱され、昇温
してスワラ14へと導かれる。スワラ14により旋回流
が付与された空気は燃料噴射ノズル13から噴射された
燃料と混合され、点火されて連続燃焼を行う。この連続
燃焼によつて発生した高温燃焼ガスはヒータチユーブ1
6へと導かれる。ここで、高温燃焼ガスとヒータチユー
ブ16内を流れる作動ガスとの間で熱交換が行われ、ヒ
ータチユーブ16内の作動ガスが昇温すると共に燃焼ガ
スが降温し、燃焼ガスは燃焼空間11内の上方に位置す
る排気ガス出口20から空気予熱器を介して外部へと排
出される。The air sent from a blower (not shown) is
It is preheated by the high-temperature exhaust gas in the air preheater, heated, and guided to the swirler 14. The air to which the swirl flow is given by the swirler 14 is mixed with the fuel injected from the fuel injection nozzle 13 and ignited to perform continuous combustion. The high temperature combustion gas generated by this continuous combustion is the heater tube 1
Guided to 6. Here, heat exchange is performed between the high-temperature combustion gas and the working gas flowing in the heater tube 16, the working gas in the heater tube 16 is heated and the combustion gas is cooled, and the combustion gas is burned in the combustion space 11. Is exhausted to the outside from the exhaust gas outlet 20 located above.
【0015】ここで、作動ガスは中央に配設されたヒー
タチユーブ16a,16bに集中しやすいが、それらの
管径が細く、流動抵抗が大きいためにヒータチユーブ1
6a,16bを流れる作動ガス流量が制限される。一
方、外側に配設された管径の太いヒータチユーブ16
c,16dの流動抵抗は小さいので、作動ガスが相対的
に流れやすくなる。従つて、複数のヒータチユーブ16
のそれぞれの作動ガスの流れが均一化され、同時に隣合
うヒータチユーブ同士の間隔はいずれもs0で均一であ
るため、高温燃焼ガスの流れが均一となり、ヒータチユ
ーブ16全体において作動ガスが均一に加熱される。Here, the working gas tends to concentrate on the heater tubes 16a, 16b arranged in the center, but since the tube diameters of these are small and the flow resistance is large, the heater tube 1
The flow rate of the working gas flowing through 6a and 16b is limited. On the other hand, a heater tube 16 having a large pipe diameter arranged outside
Since the flow resistance of c and 16d is small, the working gas relatively easily flows. Therefore, a plurality of heater tubes 16
Since the flow of each working gas is uniform and the intervals between the adjacent heater tubes are also uniform at s0, the flow of the high temperature combustion gas becomes uniform, and the working gas is uniformly heated in the entire heater tube 16. To be done.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上に示した様に本発明では、マニホー
ルド内での作動ガスの流量分布に反比例するように、外
側に配列されるヒータチユーブの管径を、中央に配列さ
れるヒータチユーブの管径よりも相対的に太くしたこと
で、複数のヒータチユーブのそれぞれの作動ガス流量が
均一化される。このとき、各ヒータチユーブ間の間隔は
均一であり、全体として作動ガスは均一に加熱されるこ
ととなる。As described above, according to the present invention, the tube diameter of the heater tube arranged outside is inversely proportional to the flow rate distribution of the working gas in the manifold, and the tube diameter of the heater tube arranged in the center is changed. By making it relatively thicker than the tube diameter, the working gas flow rates of the plurality of heater tubes are made uniform. At this time, the intervals between the heater tubes are uniform, and the working gas is uniformly heated as a whole.
【図1】本発明実施例の熱ガス機関のヒータヘツドの全
体構成図を示す。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heater head of a hot gas engine according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1における要部拡大断面図を示す。FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of a main part in FIG.
【図3】従来技術の熱ガス機関のヒータヘツドの構成図
を示す。FIG. 3 shows a configuration diagram of a heater head of a conventional hot gas engine.
16 ヒータチユーブ、 17 シリンダ、 18 蓄熱器ハウジング、 19,21 マニホールド、 22,23 フイン、 16 heater tubes, 17 cylinders, 18 heat accumulator housings, 19 and 21 manifolds, 22 and 23 fins,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村 上 建 治 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenji Murakami 2-1-1 Asahi-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Aisin Seiki Co., Ltd.
Claims (1)
る複数のヒータチユーブと、 前記シリンダと前記ヒータチユーブとの間、および前記
蓄熱器ハウジングと前記ヒータチユーブとの間にそれぞ
れ配設されるマニホールドとを有し、 前記ヒータチユーブは前記マニホールド上において円周
状に配列され、隣合う前記ヒータチユーブ同士の間隔を
均一にすると共に、外側に配列される前記ヒータチユー
ブの管径を、中央に配列される前記ヒータチユーブの管
径よりも相対的に太くしたことを特徴とする熱ガス機関
のヒータヘツド。1. A plurality of heater tubes connecting a cylinder and a regenerator housing, a manifold disposed between the cylinder and the heater tube, and between the regenerator housing and the heater tube, respectively. The heater tubes are arranged in a circumferential shape on the manifold to make the intervals between the adjacent heater tubes uniform, and to arrange the heater tubes arranged outside at the center of the tube diameter. A heater head for a hot gas engine, which is relatively thicker than a tube diameter of the heater tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6641692A JPH05272406A (en) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | Heater head of hot gas engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6641692A JPH05272406A (en) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | Heater head of hot gas engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05272406A true JPH05272406A (en) | 1993-10-19 |
Family
ID=13315172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6641692A Pending JPH05272406A (en) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | Heater head of hot gas engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH05272406A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009185724A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Denso Corp | External combustion engine |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP6641692A patent/JPH05272406A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009185724A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Denso Corp | External combustion engine |
JP4525763B2 (en) * | 2008-02-07 | 2010-08-18 | 株式会社デンソー | External combustion engine |
US8020380B2 (en) | 2008-02-07 | 2011-09-20 | Denso Corporation | External combustion engine |
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