JPH0719632A - 外燃機関の熱交換器 - Google Patents
外燃機関の熱交換器Info
- Publication number
- JPH0719632A JPH0719632A JP18226893A JP18226893A JPH0719632A JP H0719632 A JPH0719632 A JP H0719632A JP 18226893 A JP18226893 A JP 18226893A JP 18226893 A JP18226893 A JP 18226893A JP H0719632 A JPH0719632 A JP H0719632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- tube
- combustion engine
- cylinder
- external combustion
- 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.)
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シェルアンドチュ−ブタイプ熱交換器の管
板,またはバッフルプレ−トに設ける多数の穴を効率良
く,かつ高量産性に加工形成すること。 【構成】 作動ガスが封入されたシリンダと,このシリ
ンダ内を膨張室と圧縮室とに区画するピストンと,該膨
張室と該圧縮室との間に設置された加熱器,再生器及び
シェルアンドチュ−ブタイプの熱交換器とを備えた外燃
機関において,前記熱交換器の管板30及びバッフルプ
レ−ト31を,プレスやエッチング等により穴加工され
た薄板を複数枚積層した積層体で構成し,それらをロ−
付け,または拡散接合等により一体成形して構成した。
板,またはバッフルプレ−トに設ける多数の穴を効率良
く,かつ高量産性に加工形成すること。 【構成】 作動ガスが封入されたシリンダと,このシリ
ンダ内を膨張室と圧縮室とに区画するピストンと,該膨
張室と該圧縮室との間に設置された加熱器,再生器及び
シェルアンドチュ−ブタイプの熱交換器とを備えた外燃
機関において,前記熱交換器の管板30及びバッフルプ
レ−ト31を,プレスやエッチング等により穴加工され
た薄板を複数枚積層した積層体で構成し,それらをロ−
付け,または拡散接合等により一体成形して構成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,冷暖房,給湯,動力等
に用いられる外燃機関の熱交換器の改良に関する。
に用いられる外燃機関の熱交換器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,この種の装置としてのブィルミエ
サイクルやスタ−リングサイクルなどの外燃機関のシェ
ルアンドチュ−ブタイプ熱交換器の管板及びバッフルプ
レ−トの穴加工はキリ等による機械加工のものが主であ
った。図5は,中温側熱交換器及び低温側熱交換器等の
シェルアンドチュ−ブタイプ熱交換器に適用される従来
の管板20及びバッフルプレ−ト21の組み立て構成を
示すが,これらの管板20及びバッフルプレ−ト21は
図示のように熱交換器のシリンダインナ−スリ−ブ22
とアウタ−スリ−ブ23との間に介装され,管板20及
びバッフルプレ−ト21には,作動ガスを流通させるた
めの複数のチュ−ブ24を貫通させるために,多数の穴
が設けられている。この穴を開けるための加工は上に述
べたようにいちいち機械加工によって行われていた。な
お,チュ−ブ内部を流通するヘリウム等の作動ガスと熱
交換するための冷却水等の熱交換媒体は矢印Aから矢印
Bの方向に循環する。
サイクルやスタ−リングサイクルなどの外燃機関のシェ
ルアンドチュ−ブタイプ熱交換器の管板及びバッフルプ
レ−トの穴加工はキリ等による機械加工のものが主であ
った。図5は,中温側熱交換器及び低温側熱交換器等の
シェルアンドチュ−ブタイプ熱交換器に適用される従来
の管板20及びバッフルプレ−ト21の組み立て構成を
示すが,これらの管板20及びバッフルプレ−ト21は
図示のように熱交換器のシリンダインナ−スリ−ブ22
とアウタ−スリ−ブ23との間に介装され,管板20及
びバッフルプレ−ト21には,作動ガスを流通させるた
めの複数のチュ−ブ24を貫通させるために,多数の穴
が設けられている。この穴を開けるための加工は上に述
べたようにいちいち機械加工によって行われていた。な
お,チュ−ブ内部を流通するヘリウム等の作動ガスと熱
交換するための冷却水等の熱交換媒体は矢印Aから矢印
Bの方向に循環する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】外燃機関の熱交換器の
管板及びバッフルプレ−トに要求されるチュ−ブ差し込
み穴は数百個から二千個位と数が多いにも拘わらず,従
来は板厚が厚い管板,バッフルプレ−トへ,一つ一つ穴
加工を行っていたため,工具寿命が短く,また加工時間
を多く要するという問題点があった。本発明は従来技術
の上記課題(問題点)を解決するようにした外燃機関の
熱交換器を提供することを目的とする。
管板及びバッフルプレ−トに要求されるチュ−ブ差し込
み穴は数百個から二千個位と数が多いにも拘わらず,従
来は板厚が厚い管板,バッフルプレ−トへ,一つ一つ穴
加工を行っていたため,工具寿命が短く,また加工時間
を多く要するという問題点があった。本発明は従来技術
の上記課題(問題点)を解決するようにした外燃機関の
熱交換器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は,このような従
来技術の問題点を解決するために,作動ガスが封入され
たシリンダと,このシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区
画するピストンと,該膨張室と該圧縮室との間に設置さ
れた加熱器,再生器及びシェルアンドチュ−ブタイプの
熱交換器とを備えた外燃機関において,前記熱交換器の
管板及びバッフルプレ−トを,プレスやエッチング等に
より穴加工された薄板を複数枚積層した積層体で構成
し,それらをロ−付け,または拡散接合等により一体成
型する構成とした。
来技術の問題点を解決するために,作動ガスが封入され
たシリンダと,このシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区
画するピストンと,該膨張室と該圧縮室との間に設置さ
れた加熱器,再生器及びシェルアンドチュ−ブタイプの
熱交換器とを備えた外燃機関において,前記熱交換器の
管板及びバッフルプレ−トを,プレスやエッチング等に
より穴加工された薄板を複数枚積層した積層体で構成
し,それらをロ−付け,または拡散接合等により一体成
型する構成とした。
【0005】
【作用】管板及びバッフルプレ−トを薄板の積層体で構
成し,チュ−ブ差し込み穴加工を薄板へのプレス,また
はフォトエッチングで行うことにより,従来のキリ等に
よる機械加工の場合に比べ工具寿命を伸ばすことが可能
となり,また同時に複数の穴加工が高量産性に適した手
段となるため,穴加工時間が著しく短縮される。
成し,チュ−ブ差し込み穴加工を薄板へのプレス,また
はフォトエッチングで行うことにより,従来のキリ等に
よる機械加工の場合に比べ工具寿命を伸ばすことが可能
となり,また同時に複数の穴加工が高量産性に適した手
段となるため,穴加工時間が著しく短縮される。
【0006】
【実施例】以下,本発明の一実施例につき図面を参照し
て詳細に述べる。図1は,本発明の一実施例を示す外燃
機関の概略図である。図1において,参照符号1及び2
は,互いにほぼ直角位置に配置されたピストンロッド3
及び4に連結されて,それぞれ往復運動するところの作
動媒体封入の高温側シリンダ5及び低温側シリンダ6を
内蔵する高温側ディスプレ−サ−のピストン及び低温側
ディスプレ−サ−のピストンである。この高温側ディス
プレ−サ−のシリンダ5の高温室(圧縮室)5aには多
管式チュ−ブよりなる加熱器7が接続されている。
て詳細に述べる。図1は,本発明の一実施例を示す外燃
機関の概略図である。図1において,参照符号1及び2
は,互いにほぼ直角位置に配置されたピストンロッド3
及び4に連結されて,それぞれ往復運動するところの作
動媒体封入の高温側シリンダ5及び低温側シリンダ6を
内蔵する高温側ディスプレ−サ−のピストン及び低温側
ディスプレ−サ−のピストンである。この高温側ディス
プレ−サ−のシリンダ5の高温室(圧縮室)5aには多
管式チュ−ブよりなる加熱器7が接続されている。
【0007】加熱器7の先端と該高温側シリンダ5の中
温室(膨張室)5bとの間には高温側再生器9と中温側
熱交換器10が連接介在され,また低温側シリンダ6の
低温室(圧縮室)6aと中温室(膨張室)6bとの間に
は低温側熱交換器11と低温側再生器12とが連接介在
されている。参照符号13は高温側シリンダ5の中温室
5bと低温側シリンダ6の低温室6aとを連通する連結
ダクトである。ピストンロッド3及び4には,それぞれ
クロスガイド14及び15が固定され,このクロスガイ
ド14及び15にはクランク機構16が接続され,この
クランク機構16が始動時は機械室等に設けられた電動
機の動力により,始動後は外燃機関自らの動力により回
転することにより,ピストン1及び2が往復運動され
る。高温側ディスプレ−サの上方にはガスバ−ナ等の加
熱手段17が設けられている。
温室(膨張室)5bとの間には高温側再生器9と中温側
熱交換器10が連接介在され,また低温側シリンダ6の
低温室(圧縮室)6aと中温室(膨張室)6bとの間に
は低温側熱交換器11と低温側再生器12とが連接介在
されている。参照符号13は高温側シリンダ5の中温室
5bと低温側シリンダ6の低温室6aとを連通する連結
ダクトである。ピストンロッド3及び4には,それぞれ
クロスガイド14及び15が固定され,このクロスガイ
ド14及び15にはクランク機構16が接続され,この
クランク機構16が始動時は機械室等に設けられた電動
機の動力により,始動後は外燃機関自らの動力により回
転することにより,ピストン1及び2が往復運動され
る。高温側ディスプレ−サの上方にはガスバ−ナ等の加
熱手段17が設けられている。
【0008】次に,この外燃機関の動作を説明すると,
先ずクランク機構16の回転により90°ずれた高温側
ディスプレ−サ−ピストン1と低温側ディスプレ−サ−
ピストン2とが往復運動すれば,この高温側シリンダ5
の高温室5aの作動ガスが押し出されて高温再生器9へ
導かれる。これと同様に,低温側シリンダ6の低温室6
aの作動ガスが押し出され低温側熱交換機11の多管式
チュ−ブ内部を流通する。
先ずクランク機構16の回転により90°ずれた高温側
ディスプレ−サ−ピストン1と低温側ディスプレ−サ−
ピストン2とが往復運動すれば,この高温側シリンダ5
の高温室5aの作動ガスが押し出されて高温再生器9へ
導かれる。これと同様に,低温側シリンダ6の低温室6
aの作動ガスが押し出され低温側熱交換機11の多管式
チュ−ブ内部を流通する。
【0009】図2は,図1における中温側熱交換器10
及び低温側熱交換器11に適用される,即ち,シェルア
ンドチュ−ブ熱交換器に適用される管板30及びバッフ
ルプレ−ト31の組み立て構成を示す。図2に示すよう
に,本発明に係わる管板30及びバッフルプレ−ト31
は,それぞれ複数枚(例えば8枚から20枚程度)の薄
板からなる積層体で構成されている。図3は管板30の
第1の実施例で,同図に示すように夫々リング状の薄板
30Aに対しては,多管式チュ−ブを挿入するための多
数の穴30B(ク−ラ−チュ−ブ径が通常のφ1から2
ミリ程度の場合で,約数百個から二千個程度の穴)が設
けられている。これらの薄板30Aの厚さは穴径にもよ
るが,例えば0.2から0.5ミリ程度に薄い板であ
る。このように薄板の厚さが薄いので,その穴加工は従
来のようにキリ等を使用することなく,プレス加工,ま
たはフォトエッチング加工が好適である。この薄板30
Aは複数枚積層されて,各穴30Bに挿入されるチュ−
ブ24との間およびシリンダインナ−スリ−ブ22との
間がロ−付け,または拡散接合等の接合手段によって組
み立てられる。図3における薄板は管板30の場合を示
したが,バッフルプレ−ト31の場合も同様である。
及び低温側熱交換器11に適用される,即ち,シェルア
ンドチュ−ブ熱交換器に適用される管板30及びバッフ
ルプレ−ト31の組み立て構成を示す。図2に示すよう
に,本発明に係わる管板30及びバッフルプレ−ト31
は,それぞれ複数枚(例えば8枚から20枚程度)の薄
板からなる積層体で構成されている。図3は管板30の
第1の実施例で,同図に示すように夫々リング状の薄板
30Aに対しては,多管式チュ−ブを挿入するための多
数の穴30B(ク−ラ−チュ−ブ径が通常のφ1から2
ミリ程度の場合で,約数百個から二千個程度の穴)が設
けられている。これらの薄板30Aの厚さは穴径にもよ
るが,例えば0.2から0.5ミリ程度に薄い板であ
る。このように薄板の厚さが薄いので,その穴加工は従
来のようにキリ等を使用することなく,プレス加工,ま
たはフォトエッチング加工が好適である。この薄板30
Aは複数枚積層されて,各穴30Bに挿入されるチュ−
ブ24との間およびシリンダインナ−スリ−ブ22との
間がロ−付け,または拡散接合等の接合手段によって組
み立てられる。図3における薄板は管板30の場合を示
したが,バッフルプレ−ト31の場合も同様である。
【0010】本発明を構成する管板の形状は第1の実施
例に示すようなリング状のものに限定されるものではな
い。図4は管板の第2の実施例を示すもので,本実施例
の場合には,円板状に形成した薄板30Cに対して第1
の実施例の場合と同様,穴30Bが上に述べた手段で設
けられている。
例に示すようなリング状のものに限定されるものではな
い。図4は管板の第2の実施例を示すもので,本実施例
の場合には,円板状に形成した薄板30Cに対して第1
の実施例の場合と同様,穴30Bが上に述べた手段で設
けられている。
【0011】
【発明の効果】本発明は上記のように,シェルアンドチ
ュ−ブ熱交換器の管板及びバッフルプレ−トを薄板によ
る積層体で構成したので,次のような優れた効果を有す
る。 薄板への穴加工は,従来のようにキリ等を使用するこ
となく,プレス加工,またはフォトエッチング加工が適
用可能となり,そのため量産性を著しく向上させること
ができるようになった。 このため,キリ等による機械加工の場合に比べ,穴加
工時の工具寿命が伸び,さらに加工時間が短縮できるよ
うになった。
ュ−ブ熱交換器の管板及びバッフルプレ−トを薄板によ
る積層体で構成したので,次のような優れた効果を有す
る。 薄板への穴加工は,従来のようにキリ等を使用するこ
となく,プレス加工,またはフォトエッチング加工が適
用可能となり,そのため量産性を著しく向上させること
ができるようになった。 このため,キリ等による機械加工の場合に比べ,穴加
工時の工具寿命が伸び,さらに加工時間が短縮できるよ
うになった。
【図1】本発明の一実施例を適用した外燃機関の概略構
成図である。
成図である。
【図2】本発明における管板及びバッフルプレ−トの組
み立て構成を示す縦断正面図である。
み立て構成を示す縦断正面図である。
【図3】管板の第1の実施例を示す斜視図である。
【図4】管板の第2の実施例を示す斜視図である。
【図5】従来例における管板及びバッフルプレ−トの組
み立て構成を示す縦断正面図である。
み立て構成を示す縦断正面図である。
22:シリンダインナ−スリ−ブ 23:アウタ−スリ−ブ 24:チュ−ブ 30:管板 30A:薄板 30B:穴 30C:薄板 31:バッフルプレ−ト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石野 光彦 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 大竹 雅久 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 作動ガスが封入されたシリンダと,この
シリンダ内を膨張室と圧縮室とに区画するピストンと,
該膨張室と該圧縮室との間に設置された加熱器,再生器
及びシェルアンドチュ−ブタイプの熱交換器とを備えた
外燃機関において,前記熱交換器の管板及びバッフルプ
レ−トを,プレスやエッチング等により穴加工された薄
板を複数枚積層した積層体で構成し,それらをロ−付
け,または拡散接合等により一体成形することを特徴と
する外燃機関の熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05182268A JP3101470B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 外燃機関の熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05182268A JP3101470B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 外燃機関の熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0719632A true JPH0719632A (ja) | 1995-01-20 |
JP3101470B2 JP3101470B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=16115292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05182268A Expired - Fee Related JP3101470B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 外燃機関の熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3101470B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004069137A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Global Cooling Bv | スターリング機関用の熱交換器 |
JP2009047152A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Thermo Giken Kk | フリーピストン型スターリングサイクルサイクル機関 |
JP2019537685A (ja) * | 2016-11-20 | 2019-12-26 | シュミット、ジョシュア、エム. | 高い動的密度範囲の熱サイクル・エンジン |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP05182268A patent/JP3101470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004069137A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Global Cooling Bv | スターリング機関用の熱交換器 |
JP2009047152A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Thermo Giken Kk | フリーピストン型スターリングサイクルサイクル機関 |
JP4665199B2 (ja) * | 2007-08-21 | 2011-04-06 | サーモ技研株式会社 | フリーピストン型スターリングサイクルサイクル機関 |
JP2019537685A (ja) * | 2016-11-20 | 2019-12-26 | シュミット、ジョシュア、エム. | 高い動的密度範囲の熱サイクル・エンジン |
EP3542044A4 (en) * | 2016-11-20 | 2020-07-15 | Joshua M. Schmitt | HIGH DYNAMIC DENSITY RANGE THERMAL CYCLE ENGINE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3101470B2 (ja) | 2000-10-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |