JPH05272410A - 太陽熱利用スターリング機関 - Google Patents
太陽熱利用スターリング機関Info
- Publication number
- JPH05272410A JPH05272410A JP10026792A JP10026792A JPH05272410A JP H05272410 A JPH05272410 A JP H05272410A JP 10026792 A JP10026792 A JP 10026792A JP 10026792 A JP10026792 A JP 10026792A JP H05272410 A JPH05272410 A JP H05272410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater tube
- housing
- stirling engine
- solar heat
- heater
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- F02G2254/00—Heat inputs
- F02G2254/30—Heat inputs using solar radiation
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ハウジングの中央開口より入った太陽光がヒ
ータチューブを照射すると、ヒータチューブが影を作
り、この影により、ヒータチューブの無効容積部分が作
られてしまうことに気付いたので、これを改善する。 【構成】 ハウジング４の内周面に金属製の円筒状反射
体１４を配し、ヒータチューブ７加熱に寄与しなかった
太陽光を反射体１４で内方へ反射し、ヒータチューブ７
へ照射可能とさせる。
ータチューブを照射すると、ヒータチューブが影を作
り、この影により、ヒータチューブの無効容積部分が作
られてしまうことに気付いたので、これを改善する。 【構成】 ハウジング４の内周面に金属製の円筒状反射
体１４を配し、ヒータチューブ７加熱に寄与しなかった
太陽光を反射体１４で内方へ反射し、ヒータチューブ７
へ照射可能とさせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光をハウジング内
のヒータチューブに効率良く照射させる太陽熱利用スタ
ーリング機関に関する。
のヒータチューブに効率良く照射させる太陽熱利用スタ
ーリング機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽熱を利用したスターリング機関は、
米国特許第4,475,538 号明細書や特開昭58-62345号公報
に開示される如く、作動ピストンにより画定される膨脹
空間を、ヒータチューブ、再生器、クーラを介して、圧
縮空間に連通させ、ハウジング内のヒータチューブを介
して太陽熱をヒータチューブ内の作動ガスに伝達させる
構成となっている。
米国特許第4,475,538 号明細書や特開昭58-62345号公報
に開示される如く、作動ピストンにより画定される膨脹
空間を、ヒータチューブ、再生器、クーラを介して、圧
縮空間に連通させ、ハウジング内のヒータチューブを介
して太陽熱をヒータチューブ内の作動ガスに伝達させる
構成となっている。
【０００３】前述した従来例を、図２−４に示す。太陽
光線は、曲面状の反射鏡１で反射され、スターリング機
関２の集光部に収束される。反射鏡１はアルミや銀を蒸
着したガラス板３を曲面状に張り合せたものである。ス
ターリング機関２は、断熱材からなるハウジング４を有
し、ハウジング４の中央開口５の中心部に反射鏡２の焦
点６を位置させる。
光線は、曲面状の反射鏡１で反射され、スターリング機
関２の集光部に収束される。反射鏡１はアルミや銀を蒸
着したガラス板３を曲面状に張り合せたものである。ス
ターリング機関２は、断熱材からなるハウジング４を有
し、ハウジング４の中央開口５の中心部に反射鏡２の焦
点６を位置させる。
【０００４】ヒータチューブ７は、ハウジング４内に収
容され、作動空間を作るシリンダ８のヘッドから再生器
の外筒９に延在する。太陽光の大部分は、中央開口５の
焦点６を通ってヒータチューブ７に照射され、ヒータチ
ューブ７内の作動ガスを加熱する。
容され、作動空間を作るシリンダ８のヘッドから再生器
の外筒９に延在する。太陽光の大部分は、中央開口５の
焦点６を通ってヒータチューブ７に照射され、ヒータチ
ューブ７内の作動ガスを加熱する。
【０００５】図４にハウジング内に収納されたヒータチ
ューブ７の実際の配置例を示す。太陽熱をより多く吸熱
させるために種々の工夫が成される。この例では、ヒー
タチューブ７を、インボリュート曲線部１０と、半径方
向外方に放射状に延びる延長部１１と、該延長部１１か
ら再生器の外筒９へと延びる下向き部１２とよりなる構
成とし、全てのヒータチューブ７がそのほぼ全域に亘っ
て太陽熱を均一に受けるよう各部１０、１１、１２が太
陽光に対して重ならないよう配される。この従来例は、
太陽光線の当らない部分を少くして、無効容積を少くす
る効果を有する。
ューブ７の実際の配置例を示す。太陽熱をより多く吸熱
させるために種々の工夫が成される。この例では、ヒー
タチューブ７を、インボリュート曲線部１０と、半径方
向外方に放射状に延びる延長部１１と、該延長部１１か
ら再生器の外筒９へと延びる下向き部１２とよりなる構
成とし、全てのヒータチューブ７がそのほぼ全域に亘っ
て太陽熱を均一に受けるよう各部１０、１１、１２が太
陽光に対して重ならないよう配される。この従来例は、
太陽光線の当らない部分を少くして、無効容積を少くす
る効果を有する。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】従来例においても、
太陽光をより多く直接ヒータチューブ全域に当たるよう
に工夫が成されている。しかし、図３と図４とに影線で
示す如く、ヒータチューブ７の一部が附近のヒータチュ
ーブ７上に影１３を落し、太陽光の当らない部分を作っ
ている。加えて、隣接するヒータチューブ７間を通った
太陽光のエネルギーを、従来例は充分に活用していると
は云えない。即ち、無効容積を生じている。それ故に、
本発明は、前述した従来例の不具合を解消させることを
解決すべき課題とする。
太陽光をより多く直接ヒータチューブ全域に当たるよう
に工夫が成されている。しかし、図３と図４とに影線で
示す如く、ヒータチューブ７の一部が附近のヒータチュ
ーブ７上に影１３を落し、太陽光の当らない部分を作っ
ている。加えて、隣接するヒータチューブ７間を通った
太陽光のエネルギーを、従来例は充分に活用していると
は云えない。即ち、無効容積を生じている。それ故に、
本発明は、前述した従来例の不具合を解消させることを
解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、基本的には、各ヒータチューブ７間
を通過する太陽光を影の部分に向け、無効容積を小さく
する概念を導入する。
を解決するために、基本的には、各ヒータチューブ７間
を通過する太陽光を影の部分に向け、無効容積を小さく
する概念を導入する。
【０００８】より具体的には、本発明は、複数本のヒー
タチューブを断熱材からなるハウジングに収め、ハウジ
ングの中央開口より太陽光をヒータチューブに照射する
太陽熱利用スターリング機関において、ヒータチューブ
とハウジング内周面との間に円筒状の反射体を設けたこ
とを特徴とする太陽熱利用スターリング機関を提供す
る。
タチューブを断熱材からなるハウジングに収め、ハウジ
ングの中央開口より太陽光をヒータチューブに照射する
太陽熱利用スターリング機関において、ヒータチューブ
とハウジング内周面との間に円筒状の反射体を設けたこ
とを特徴とする太陽熱利用スターリング機関を提供す
る。
【０００９】好ましくは、反射体が鏡面仕上したステン
レス板の内周面に耐熱ガラスをコーティングしたもので
ある。
レス板の内周面に耐熱ガラスをコーティングしたもので
ある。
【００１０】
【作用】円筒状の反射体は、各ヒータチューブ間を通過
した太陽光を、内方へ反射し、影の部分のヒータチュー
ブ部を照射し、無効容積を少とさせる。
した太陽光を、内方へ反射し、影の部分のヒータチュー
ブ部を照射し、無効容積を少とさせる。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の一例を示すが、図３に使用し
た構成と実質的に同じ構成を用いた部分が多いので、同
部分のために図３に用いた引照番号を図１にそのまま用
い、その説明を省略する。
た構成と実質的に同じ構成を用いた部分が多いので、同
部分のために図３に用いた引照番号を図１にそのまま用
い、その説明を省略する。
【００１２】中央開口５を有するハウジング４の内周面
に、ステンレス板に耐熱ガラスをコーティングした円筒
状の反射体１４を支持させる。反射体１４の高さは、ヒ
ータチューブ７の頂部より少くとも上とする。
に、ステンレス板に耐熱ガラスをコーティングした円筒
状の反射体１４を支持させる。反射体１４の高さは、ヒ
ータチューブ７の頂部より少くとも上とする。
【００１３】ハウジング中央開口５より入射した太陽光
線であって、ヒータチューブ７に当らなかったり、ヒー
タチューブ７に対し大きな入射角で入ったり、又、各ヒ
ータチューブ７間を通過した太陽光線１５は反射体１４
により反射して、ヒータチューブ７の影の部分１３を照
射し、ヒータチューブ７をより効率よく加熱する。影の
部分１３は、比較的、ヒータチューブ７の下向き部分１
２に多く出るので、この部分１２に反射光１５′を集中
させるとよい。
線であって、ヒータチューブ７に当らなかったり、ヒー
タチューブ７に対し大きな入射角で入ったり、又、各ヒ
ータチューブ７間を通過した太陽光線１５は反射体１４
により反射して、ヒータチューブ７の影の部分１３を照
射し、ヒータチューブ７をより効率よく加熱する。影の
部分１３は、比較的、ヒータチューブ７の下向き部分１
２に多く出るので、この部分１２に反射光１５′を集中
させるとよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ヒータチューブに対し
複雑な曲線を要求して太陽光の直接照射をするようにし
なくても、筒状反射体によりヒータチューブへの太陽光
照射が可能になるので、ヒータチューブの形状選択、加
工が容易となる。ヒータチューブは７００〜８００℃に
加熱するが、このヒータチューブの輻射放熱を反射体に
より再度ヒータチューブに向けられるので、ヒータチュ
ーブを効率良く昇温させ得る。
複雑な曲線を要求して太陽光の直接照射をするようにし
なくても、筒状反射体によりヒータチューブへの太陽光
照射が可能になるので、ヒータチューブの形状選択、加
工が容易となる。ヒータチューブは７００〜８００℃に
加熱するが、このヒータチューブの輻射放熱を反射体に
より再度ヒータチューブに向けられるので、ヒータチュ
ーブを効率良く昇温させ得る。
【図１】本発明の一例の断面図である。
【図２】太陽光を利用したスターリングエンジンの基本
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【図４】従来例のヒータチューブ部を示す平面図であ
る。
る。
４ ハウジング ５ 中央開口 ７ ヒータチューブ １３ 影 １４ 反射体
Claims (3)
- 【請求項１】 複数本のヒータチューブを断熱材からな
るハウジングに収め、ハウジングの中央開口より太陽光
をヒータチューブに照射する太陽熱利用スターリング機
関において、ヒータチューブとハウジング内周面との間
に円筒状の反射体を設けたことを特徴とする太陽熱利用
スターリング機関。 - 【請求項２】 反射体が鏡面仕上したステンレス板の内
周面に耐熱ガラスをコーティングしたものである請求項
２の太陽熱利用スターリング機関。 - 【請求項３】 反射体がハウジング内周面に支持されて
いる請求項２の太陽熱利用スターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026792A JPH05272410A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 太陽熱利用スターリング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026792A JPH05272410A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 太陽熱利用スターリング機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272410A true JPH05272410A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14269435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026792A Pending JPH05272410A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 太陽熱利用スターリング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05272410A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011525965A (ja) * | 2008-06-27 | 2011-09-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | ソーラーパワーデバイス |
| WO2014136744A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 株式会社クリスタルシステム | ディッシュ型太陽熱発電装置 |
| CN108194222A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-06-22 | 南京航空航天大学 | 采用复合热源的双作用斯特林发动机 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10026792A patent/JPH05272410A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011525965A (ja) * | 2008-06-27 | 2011-09-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | ソーラーパワーデバイス |
| WO2014136744A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 株式会社クリスタルシステム | ディッシュ型太陽熱発電装置 |
| CN108194222A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-06-22 | 南京航空航天大学 | 采用复合热源的双作用斯特林发动机 |
| CN108194222B (zh) * | 2018-02-08 | 2024-02-02 | 南京航空航天大学 | 采用复合热源的双作用斯特林发动机 |
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