JPH07293334A - 外燃機関 - Google Patents
外燃機関Info
- Publication number
- JPH07293334A JPH07293334A JP9227594A JP9227594A JPH07293334A JP H07293334 A JPH07293334 A JP H07293334A JP 9227594 A JP9227594 A JP 9227594A JP 9227594 A JP9227594 A JP 9227594A JP H07293334 A JPH07293334 A JP H07293334A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regenerator
- housing
- cylinder
- compression chamber
- chamber
- 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
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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
- F02G1/057—Regenerators
-
- 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
- F02G2257/00—Regenerators
-
- 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
- F02G2258/00—Materials used
- F02G2258/10—Materials used ceramic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wire Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 再生器とハウジングとの間の隙間に発生する
作動媒体のリークを防止し、それによる熱損失を低減す
ることによって機関効率の低下を防止した外燃機関の提
供。 【構成】 ハウジング１内に設置され作動媒体が封入さ
れたシリンダ７、９内に移動可能に設置されたピストン
３、５によって区画された膨張室と圧縮室との間に設置
された再生器１９、２５と、熱交換器２１、２３、２
７、２９とを具備してなる外燃機関において、上記再生
器１９、２５は複数枚の金網体の蓄熱体を拡散接合する
ことによりリング形状又は円柱形状の焼結品とし、又、
発泡金属、金属球、金属繊維、金属短線等の蓄熱体を拡
散接合することにより所定形状の焼結品とし、それを上
記ハウジング１内に直接組み込むようにし、上記再生器
の蓄熱体の外周面又は上記再生器が組み込まれる上記ハ
ウジングの内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の
低熱伝導率材料をコーティングするようにする。
作動媒体のリークを防止し、それによる熱損失を低減す
ることによって機関効率の低下を防止した外燃機関の提
供。 【構成】 ハウジング１内に設置され作動媒体が封入さ
れたシリンダ７、９内に移動可能に設置されたピストン
３、５によって区画された膨張室と圧縮室との間に設置
された再生器１９、２５と、熱交換器２１、２３、２
７、２９とを具備してなる外燃機関において、上記再生
器１９、２５は複数枚の金網体の蓄熱体を拡散接合する
ことによりリング形状又は円柱形状の焼結品とし、又、
発泡金属、金属球、金属繊維、金属短線等の蓄熱体を拡
散接合することにより所定形状の焼結品とし、それを上
記ハウジング１内に直接組み込むようにし、上記再生器
の蓄熱体の外周面又は上記再生器が組み込まれる上記ハ
ウジングの内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の
低熱伝導率材料をコーティングするようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房、給湯、動力等
に用いる外燃機関に関し、特に、そこに使用されている
再生器の構成を改良することにより、再生器とケーシン
グとの間の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、
機関効率の向上を図ることができるように工夫した外燃
機関に関する。
に用いる外燃機関に関し、特に、そこに使用されている
再生器の構成を改良することにより、再生器とケーシン
グとの間の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、
機関効率の向上を図ることができるように工夫した外燃
機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】外燃機関の再生器としては、例えば図４
および図５に示すように金網体の蓄熱体を再生器ケース
内に充填し、それをハウジング内に組み込むように構成
されたものがある。
および図５に示すように金網体の蓄熱体を再生器ケース
内に充填し、それをハウジング内に組み込むように構成
されたものがある。
【０００３】図４に示す場合には、外側再生器ケース１
０１と内側再生器ケース１０３との間に、リング状の蓄
熱体としての金網体１０５を複数枚積層させることによ
り再生器を構成している。
０１と内側再生器ケース１０３との間に、リング状の蓄
熱体としての金網体１０５を複数枚積層させることによ
り再生器を構成している。
【０００４】又、図５に示す場合には、再生器ケース１
０７の内側に円板状の蓄熱体としての金網体１０９を複
数枚積層させることにより再生器を構成している。
０７の内側に円板状の蓄熱体としての金網体１０９を複
数枚積層させることにより再生器を構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
外燃機関の再生器には次のような問題があった。
外燃機関の再生器には次のような問題があった。
【０００６】まず、蓄熱体としての金網体を金属製の再
生器ケース内に充填し、それをハウジング内に組み込ん
でいく構成の場合には、金属製の再生器ケースの熱伝導
率が金網体の有効熱伝導率に比べて大きい（約１０倍）
のため、再生器ケースを介しての熱伝導損失が大きく、
機関効率の低下を招いた。
生器ケース内に充填し、それをハウジング内に組み込ん
でいく構成の場合には、金属製の再生器ケースの熱伝導
率が金網体の有効熱伝導率に比べて大きい（約１０倍）
のため、再生器ケースを介しての熱伝導損失が大きく、
機関効率の低下を招いた。
【０００７】又、拡散接合された金網体の蓄熱体の焼結
品を使用した場合、ハウジングの内周壁と再生器の外周
壁との間の隙間を通る作動媒体の漏れを防止できず、機
関効率の低下の原因になった。
品を使用した場合、ハウジングの内周壁と再生器の外周
壁との間の隙間を通る作動媒体の漏れを防止できず、機
関効率の低下の原因になった。
【０００８】又、いずれの場合にも再生器ケースや再生
器自身の壁面から周囲のハウジングを通って大気や温水
側へ逃げて行く熱の流れが防止できず、機関効率の低下
を招いていた。
器自身の壁面から周囲のハウジングを通って大気や温水
側へ逃げて行く熱の流れが防止できず、機関効率の低下
を招いていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
を解決し、機関効率の低下を防止することが可能にする
ために、ハウジングと、上記ハウジング内に設置され作
動媒体が封入されたシリンダと、上記シリンダ内に移動
可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区画す
るピストン（ディスプレーサ）と、上記膨張室と上記圧
縮室との間に設置された再生器と、上記膨張室と上記圧
縮室との間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃
機関において、上記再生器の蓄熱体の外周面又は上記再
生器が組み込まれるハウジングの内壁面に熱硬化性の樹
脂やセラミックス等の低熱伝導率材料をコーティングす
るようにした外燃機関を提供しようとするものである。
を解決し、機関効率の低下を防止することが可能にする
ために、ハウジングと、上記ハウジング内に設置され作
動媒体が封入されたシリンダと、上記シリンダ内に移動
可能に設置されシリンダ内を膨張室と圧縮室とに区画す
るピストン（ディスプレーサ）と、上記膨張室と上記圧
縮室との間に設置された再生器と、上記膨張室と上記圧
縮室との間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃
機関において、上記再生器の蓄熱体の外周面又は上記再
生器が組み込まれるハウジングの内壁面に熱硬化性の樹
脂やセラミックス等の低熱伝導率材料をコーティングす
るようにした外燃機関を提供しようとするものである。
【００１０】
【作用】本発明による外燃機関は、再生器の蓄熱体の外
周面又は上記再生器が組み込まれるハウジングの内壁面
に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝導率材料を
コーティングすることにより、再生器とハウジングとの
間の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、それに
よる熱損失を低減することによって機関効率が向上され
る。
周面又は上記再生器が組み込まれるハウジングの内壁面
に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝導率材料を
コーティングすることにより、再生器とハウジングとの
間の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、それに
よる熱損失を低減することによって機関効率が向上され
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による外燃機関の実施例につい
て図１及び図２を参照して説明する。
て図１及び図２を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施例による外燃機関
の全体構成を示すものである。
の全体構成を示すものである。
【００１３】図１のものは、ハウジング１があり、この
ハウジング１内には高温側ピストン３と低温側ピストン
５とが収容、配置されている。高温側ピストン３はハウ
ジング１内に収容、配置された高温側シリンダ７内を図
中上下方向に摺動し、低温側ピストン５はハウジング１
内に収容、配置された低温側シリンダ９内を図中左右方
向に摺動する。高温側シリンダ７及び低温側シリンダ９
内には作動媒体が封入されている。高温側ピストン３は
ピストンロッド１１に連結されており、低温側ピストン
５はピストンロッド１３に連結されている。そして、ピ
ストンロッド１１，１３はクランク機構１５に連結され
ている。
ハウジング１内には高温側ピストン３と低温側ピストン
５とが収容、配置されている。高温側ピストン３はハウ
ジング１内に収容、配置された高温側シリンダ７内を図
中上下方向に摺動し、低温側ピストン５はハウジング１
内に収容、配置された低温側シリンダ９内を図中左右方
向に摺動する。高温側シリンダ７及び低温側シリンダ９
内には作動媒体が封入されている。高温側ピストン３は
ピストンロッド１１に連結されており、低温側ピストン
５はピストンロッド１３に連結されている。そして、ピ
ストンロッド１１，１３はクランク機構１５に連結され
ている。
【００１４】尚、図中符号１７は回転軸を示している。
【００１５】高温側ピストン３の外周側には高温側再生
器１９と中温用熱交換器２１とが連続して設置されてお
り、低温側ピストン５の外周側には低温用熱交換器２
３、低温側再生器２５及び中温用熱交換器２７が連続し
て設置されている。又、高温側ピストン３側には高温用
熱交換器２９が設置されている。この高温用熱交換器２
９は例えば多管式チューブ及び電気ヒータを使用したも
のである。
器１９と中温用熱交換器２１とが連続して設置されてお
り、低温側ピストン５の外周側には低温用熱交換器２
３、低温側再生器２５及び中温用熱交換器２７が連続し
て設置されている。又、高温側ピストン３側には高温用
熱交換器２９が設置されている。この高温用熱交換器２
９は例えば多管式チューブ及び電気ヒータを使用したも
のである。
【００１６】作動については、クランク機構１５の回転
により約９０°の位相差で高温側ピストン３と低温側ピ
ストン５とが往復直線運動を行う。高温側ピストン３が
図において上の方向に動くと、ピストン上部の作動媒体
は高温用熱交換器２９、高温側再生器１９及び中温用熱
交換器２１を経由してピストン下部に流入する。その間
に、作動媒体は高温側再生器１９と熱交換して冷却され
て中温となるため、作動媒体全体の圧力は低下する。
により約９０°の位相差で高温側ピストン３と低温側ピ
ストン５とが往復直線運動を行う。高温側ピストン３が
図において上の方向に動くと、ピストン上部の作動媒体
は高温用熱交換器２９、高温側再生器１９及び中温用熱
交換器２１を経由してピストン下部に流入する。その間
に、作動媒体は高温側再生器１９と熱交換して冷却され
て中温となるため、作動媒体全体の圧力は低下する。
【００１７】逆に、高温側ピストン３が図において下の
方向に動くと、ピストン下部の作動媒体は中温用熱交換
器２１、高温側再生器１９及び高温用熱交換器２９を経
由してピストン上部に流入する。その間に、作動媒体は
高温側再生器１９と熱交換して加熱されて高温となるた
め、作動媒体全体の圧力は上昇する。
方向に動くと、ピストン下部の作動媒体は中温用熱交換
器２１、高温側再生器１９及び高温用熱交換器２９を経
由してピストン上部に流入する。その間に、作動媒体は
高温側再生器１９と熱交換して加熱されて高温となるた
め、作動媒体全体の圧力は上昇する。
【００１８】一方、低温側ピストン５が周期的に往復運
動をしていて、図において右の方向に動くと、ピストン
右部の作動媒体は中温用熱交換器２７、中温側再生器２
５及び低温用熱交換器２３を経由してピストン左部に流
入する。その間に、作動媒体は低温側再生器２５と熱交
換して冷却されて低温となるため、作動媒体全体の圧力
は低下する。
動をしていて、図において右の方向に動くと、ピストン
右部の作動媒体は中温用熱交換器２７、中温側再生器２
５及び低温用熱交換器２３を経由してピストン左部に流
入する。その間に、作動媒体は低温側再生器２５と熱交
換して冷却されて低温となるため、作動媒体全体の圧力
は低下する。
【００１９】逆に、低温側ピストン５が図において左の
方向に動くと、ピストン左部の作動媒体は低温用熱交換
器２３、中温側再生器２５及び中温用熱交換器２７を経
由してピストン右部に流入する。その間に、作動媒体は
低温側再生器２５と熱交換して加熱されて中温となるた
め、作動ガス全体の圧力は上昇する。
方向に動くと、ピストン左部の作動媒体は低温用熱交換
器２３、中温側再生器２５及び中温用熱交換器２７を経
由してピストン右部に流入する。その間に、作動媒体は
低温側再生器２５と熱交換して加熱されて中温となるた
め、作動ガス全体の圧力は上昇する。
【００２０】ここで、圧力上昇時には中温用熱交換器２
１、２７を介して外部に熱を与え、又、圧力降下時には
低温用熱交換器２３を介して外部から熱を汲み上げるこ
とになり、それによって適宜冷暖房運転を行うものであ
る。
１、２７を介して外部に熱を与え、又、圧力降下時には
低温用熱交換器２３を介して外部から熱を汲み上げるこ
とになり、それによって適宜冷暖房運転を行うものであ
る。
【００２１】ところで、第１実施例による高温側再生器
１９と低温側再生器２５は図２に示すような構成になっ
ている。即ち、第１実施例による高温側再生器１９及び
低温側再生器２５は、蓄熱体として複数枚の金網体１９
ａ、２５ａを積層させて、これを拡散接合させることに
より円筒形状の焼結品としたものに熱硬化性の樹脂やセ
ラミックス等の低熱伝導率材料をコーティングし、この
ように構成することにより、再生器とハウジングとの間
の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、それによ
って、機関効率の低下を防止することができる。
１９と低温側再生器２５は図２に示すような構成になっ
ている。即ち、第１実施例による高温側再生器１９及び
低温側再生器２５は、蓄熱体として複数枚の金網体１９
ａ、２５ａを積層させて、これを拡散接合させることに
より円筒形状の焼結品としたものに熱硬化性の樹脂やセ
ラミックス等の低熱伝導率材料をコーティングし、この
ように構成することにより、再生器とハウジングとの間
の隙間に発生する作動媒体のリークを防止し、それによ
って、機関効率の低下を防止することができる。
【００２２】尚、本発明は上述の第１実施例に限定され
るものではなく、再生器の形状として、図３に示す第２
実施例のように円柱形状に構成することもでき、蓄熱体
の外周面の代わりに蓄熱体が組み込まれるハウジングの
内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝導率
材料をコーティングするようにしても良い。
るものではなく、再生器の形状として、図３に示す第２
実施例のように円柱形状に構成することもでき、蓄熱体
の外周面の代わりに蓄熱体が組み込まれるハウジングの
内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝導率
材料をコーティングするようにしても良い。
【００２３】３１は再生器、３１ａは蓄熱体である。
【００２４】更に、上述の第１及び第２実施例では蓄熱
体として金網体を使用したものを例示したが、図示しな
い第３実施例として、発泡金属、金属球、金属繊維、金
属短線等の蓄熱体を拡散接合することにより所定形状の
焼結品を得るようにすることもできる。
体として金網体を使用したものを例示したが、図示しな
い第３実施例として、発泡金属、金属球、金属繊維、金
属短線等の蓄熱体を拡散接合することにより所定形状の
焼結品を得るようにすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】本発明による外燃機関は、上述のように
再生器の蓄熱体の外周面又は上記再生器が組み込まれる
ハウジングの内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等
の低熱伝導率材料をコーティングすることにより、再生
器とハウジングとの間の隙間に発生する作動媒体のリー
クを防止し、それによる熱損失を低減することによって
機関効率の低下を防止することができるという優れた効
果を有する。
再生器の蓄熱体の外周面又は上記再生器が組み込まれる
ハウジングの内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等
の低熱伝導率材料をコーティングすることにより、再生
器とハウジングとの間の隙間に発生する作動媒体のリー
クを防止し、それによる熱損失を低減することによって
機関効率の低下を防止することができるという優れた効
果を有する。
【図１】本発明による外燃機関の基本構成図である。
【図２】図１の外燃機関に組み込まれる再生器の第１実
施例の斜視断面図である。
施例の斜視断面図である。
【図３】図１の外燃機関に組み込まれる再生器の第２実
施例の斜視断面図である。
施例の斜視断面図である。
【図４】図１の外燃機関に組み込まれる再生器の第１従
来例の斜視断面図である。
来例の斜視断面図である。
【図５】図１の外燃機関に組み込まれる再生器の第２従
来例の斜視断面図である。
来例の斜視断面図である。
１：ハウジング ３：高温側ピストン ５：低温側ピストン ７：高温側シリンダ ９：低温側シリンダ １９：高温側再生器 ２１：中温用熱交換器 ２３：低温用熱交換器 ２５：低温側再生器 ２７：中温用熱交換器 ２９：高温用熱交換器 １９ａ：金網体（蓄熱体） ２５ａ：金網体（蓄熱体）
Claims (3)
- 【請求項１】 ハウジングと、上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと、上記シリンダ内
に移動可能に設置されそ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、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された再生器と、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関にお
いて、上記再生器は複数枚の金網体の蓄熱体を拡散接合
することによりリング形状の焼結品とし、それを上記ハ
ウジング内に直接組み込むようにし、上記再生器の蓄熱
体の外周面又は上記再生器が組み込まれる上記ハウジン
グの内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝
導率材料をコーティングするようにしたことを特徴とす
る外燃機関。 - 【請求項２】 ハウジングと、上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと、上記シリンダ内
に移動可能に設置されそ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、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された再生器と、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関にお
いて、上記再生器は複数枚の金網体の蓄熱体を拡散接合
することにより円柱形状の焼結品とし、それを上記ハウ
ジング内に直接組み込むようにし、上記再生器の蓄熱体
の外周面又は上記再生器が組み込まれる上記ハウジング
の内壁面に熱硬化性の樹脂やセラミックス等の低熱伝導
率材料をコーティングするようにしたことを特徴とする
外燃機関。 - 【請求項３】 ハウジングと、上記ハウジング内に設置
され作動媒体が封入されたシリンダと、上記シリンダ内
に移動可能に設置されそ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、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された再生器と、上記膨張室と上記圧縮室との
間に設置された熱交換器とを具備してなる外燃機関にお
いて、上記再生器は発泡金属、金属球、金属繊維、金属
短線等の蓄熱体を拡散接合することにより所定形状の焼
結品とし、それを上記ハウジング内に直接組み込むよう
にし、上記再生器の蓄熱体の外周面又は上記再生器が組
み込まれる上記ハウジングの内壁面に熱硬化性の樹脂や
セラミックス等の低熱伝導率材料をコーティングするよ
うにしたことを特徴とする外燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227594A JPH07293334A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 外燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227594A JPH07293334A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 外燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293334A true JPH07293334A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14049856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9227594A Pending JPH07293334A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 外燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07293334A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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