JPH079210B2 - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
- Publication number
- JPH079210B2 JPH079210B2 JP60212524A JP21252485A JPH079210B2 JP H079210 B2 JPH079210 B2 JP H079210B2 JP 60212524 A JP60212524 A JP 60212524A JP 21252485 A JP21252485 A JP 21252485A JP H079210 B2 JPH079210 B2 JP H079210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high temperature
- heat exchanger
- temperature heat
- combustion
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
-
- 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
-
- 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
- F02G3/00—Combustion-product positive-displacement engine plants
-
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
-
- 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
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
- F02G2243/34—Regenerative displacers having their cylinders at right angle, e.g. "Robinson" 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
- F02G2244/00—Machines having two pistons
- F02G2244/02—Single-acting two piston engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は高温熱交換器室内の高温熱交換器を加熱する
加熱装置の構造を改良したスターリングエンジンに関す
る。
加熱装置の構造を改良したスターリングエンジンに関す
る。
一般に、スターリングエンジンとして第２図に示すよう
な構成のものが開発されている。第２図中で、１はスタ
ーリングエンジン本体、２はこのスターリングエンジン
本体１内に形成された高温熱交換器室である。さらに、
高温熱交換器室２の上部には連続燃焼式燃焼器の燃焼室
３が配設されているとともに、高温熱交換器室２の内部
には高温熱交換器４が装着されている。また、高温熱交
換器室２の周壁には燃焼用空気を燃焼室３内に供給する
空気供給路5,5および高温熱交換器室２内の燃焼ガスの
排気通路6,6がそれぞれ形成されている。この場合、空
気供給路5,5には高温熱交換器室２に沿って延設された
燃焼用空気加熱用の空気予熱部7,7が形成されていると
ともに、これらの空気供給路5,5の空気取入れ口には空
気供給ファン8,8がそれぞれ連結されている。そして、
連続燃焼式燃焼器の燃料噴射ノズル９から噴射された燃
料が空気供給路5,5を介して供給される燃焼用空気とと
もに燃焼室３内で完全燃焼されるようになっており、こ
の燃焼ガスとの熱交換によって高温熱交換器４が加熱さ
れ、スターリングエンジン本体１が駆動されるようにな
っている。なお、10は膨張ピストン、11は圧縮ピスト
ン、12はこれらの膨張ピストン10および圧縮ピストン11
のクランク軸、13は再生器である。
な構成のものが開発されている。第２図中で、１はスタ
ーリングエンジン本体、２はこのスターリングエンジン
本体１内に形成された高温熱交換器室である。さらに、
高温熱交換器室２の上部には連続燃焼式燃焼器の燃焼室
３が配設されているとともに、高温熱交換器室２の内部
には高温熱交換器４が装着されている。また、高温熱交
換器室２の周壁には燃焼用空気を燃焼室３内に供給する
空気供給路5,5および高温熱交換器室２内の燃焼ガスの
排気通路6,6がそれぞれ形成されている。この場合、空
気供給路5,5には高温熱交換器室２に沿って延設された
燃焼用空気加熱用の空気予熱部7,7が形成されていると
ともに、これらの空気供給路5,5の空気取入れ口には空
気供給ファン8,8がそれぞれ連結されている。そして、
連続燃焼式燃焼器の燃料噴射ノズル９から噴射された燃
料が空気供給路5,5を介して供給される燃焼用空気とと
もに燃焼室３内で完全燃焼されるようになっており、こ
の燃焼ガスとの熱交換によって高温熱交換器４が加熱さ
れ、スターリングエンジン本体１が駆動されるようにな
っている。なお、10は膨張ピストン、11は圧縮ピスト
ン、12はこれらの膨張ピストン10および圧縮ピストン11
のクランク軸、13は再生器である。
従来構成のものにあっては高温熱交換器室２の内部の高
温熱交換器４を加熱する加熱装置として連続燃焼式燃焼
器が採用されていたので、容積が比較的大きな燃焼室３
が必要になっていた。さらに、燃焼ガスの流速が低いの
で、熱伝達率が小さい問題もあった。そのため、大形の
高温熱交換器４が必要になるので、装置全体が大形化す
る問題があった。また、連続燃焼式燃焼器では高温状態
で連続燃焼されるので、排気ガス中のNOX値が大きくな
る（数百ppm程度）ので、排気ガス中のNOX値を低下させ
るための例えば水噴射等の特別な対策が必要になる問題
もあった。
温熱交換器４を加熱する加熱装置として連続燃焼式燃焼
器が採用されていたので、容積が比較的大きな燃焼室３
が必要になっていた。さらに、燃焼ガスの流速が低いの
で、熱伝達率が小さい問題もあった。そのため、大形の
高温熱交換器４が必要になるので、装置全体が大形化す
る問題があった。また、連続燃焼式燃焼器では高温状態
で連続燃焼されるので、排気ガス中のNOX値が大きくな
る（数百ppm程度）ので、排気ガス中のNOX値を低下させ
るための例えば水噴射等の特別な対策が必要になる問題
もあった。
この発明は装置全体の小形化を図ることができるととも
に、排気ガス中のNOX値の増加を防止することができる
スターリングエンジンを提供することを目的とするもの
である。
に、排気ガス中のNOX値の増加を防止することができる
スターリングエンジンを提供することを目的とするもの
である。
この発明はスターリングエンジン本体の高温熱交換器を
収容する高温熱交換器室にパルス燃焼装置の燃焼室を連
結するとともに、前記高温熱交換器室と高温熱交換器と
の間の空間によってパルス燃焼装置の尾管部を形成した
ことを特徴とするものである。
収容する高温熱交換器室にパルス燃焼装置の燃焼室を連
結するとともに、前記高温熱交換器室と高温熱交換器と
の間の空間によってパルス燃焼装置の尾管部を形成した
ことを特徴とするものである。
以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。なお、第１図はスターリングエンジン全体の概略構
成を示すもので、この第１図中で第２図と同一部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。
る。なお、第１図はスターリングエンジン全体の概略構
成を示すもので、この第１図中で第２図と同一部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。
第１図中で、21はスターリングエンジン本体１の高温熱
交換器室、22はこの高温熱交換器室21内に配設された高
温熱交換器、23はこの高温熱交換器22を加熱する加熱部
ユニットのユニットケースである。この場合、高温熱交
換器室21はユニットケース23内に装着された筒体24の内
部に形成されている。この筒体24は下面が開口されてい
る。また、この筒体24の上部にはパルス燃焼装置の燃焼
室25が連結されている。この燃焼室25には始動時着火用
の点火プラグ26が装着されているとともに、燃料供給管
27および空気供給管28がそれぞれ連結されている。さら
に、燃料供給管27には燃料フラッパ弁29が介設されてい
るとともに、空気供給管28には空気フラッパ弁30が介設
されている。これらの燃料フラッパ弁29および空気フラ
ッパ弁30は燃焼室25内の圧力変化に応じて燃料供給管27
および空気供給管28をそれぞれ開閉操作するものであ
る。また、空気供給管28にはユニットケース23と筒体24
との間の排気通路31内に配置された空気予熱部32が形成
されているとともに、この空気予熱部32を介してユニッ
トケース23の外部側に延出された延出部33にパルス燃焼
装置の起動用ファン34が連結されている。
交換器室、22はこの高温熱交換器室21内に配設された高
温熱交換器、23はこの高温熱交換器22を加熱する加熱部
ユニットのユニットケースである。この場合、高温熱交
換器室21はユニットケース23内に装着された筒体24の内
部に形成されている。この筒体24は下面が開口されてい
る。また、この筒体24の上部にはパルス燃焼装置の燃焼
室25が連結されている。この燃焼室25には始動時着火用
の点火プラグ26が装着されているとともに、燃料供給管
27および空気供給管28がそれぞれ連結されている。さら
に、燃料供給管27には燃料フラッパ弁29が介設されてい
るとともに、空気供給管28には空気フラッパ弁30が介設
されている。これらの燃料フラッパ弁29および空気フラ
ッパ弁30は燃焼室25内の圧力変化に応じて燃料供給管27
および空気供給管28をそれぞれ開閉操作するものであ
る。また、空気供給管28にはユニットケース23と筒体24
との間の排気通路31内に配置された空気予熱部32が形成
されているとともに、この空気予熱部32を介してユニッ
トケース23の外部側に延出された延出部33にパルス燃焼
装置の起動用ファン34が連結されている。
一方、高温熱交換器室21と高温熱交換器22との間にはパ
ルス燃焼装置の尾管部35が形成されている。また、ユニ
ットケース23には空気供給管28の空気予熱部32の近傍に
排気口36が形成されている。そして、スターリングエン
ジン本体１の始動時にはパルス燃焼装置の起動用ファン
34が起動され、空気供給管28内に導入された燃焼用空気
は空気フラッパ弁30を経て燃焼室25内に供給されるとと
もに、この空気が燃料供給管27から燃料フラッパ弁29を
経て燃焼室25内に供給される燃料ガスと混合されるよう
になっている。さらに、この混合気は始動時着火用の点
火プラグ26によって着火され、燃焼室25内で爆発燃焼さ
れるようになっている。また、この爆発燃焼によって燃
焼室25内の圧力は急激に上昇するので、この燃焼室25内
の圧力上昇によって空気フラッパ弁30および燃料フラッ
パ弁29がそれぞれ閉塞され、空気および燃料の供給が停
止されるとともに、燃焼室25内の燃焼ガスが尾管部35側
に急速に流出し、尾管部35から筒体24の下面開口部およ
びユニットケース23と筒体24との間の排気通路31内を順
次介して排気口36から外部側に排出されるようになって
いる。さらに、燃焼ガス流出時の慣性力によって燃焼室
25内の圧力が急激に低下して負圧になると、空気フラッ
パ弁30および燃料フラッパ弁29が開き、再び燃焼用空気
および燃料ガスが燃焼室25内に供給されるとともに、尾
管部35内の高温状態の燃焼ガスの一部が燃焼室25内に逆
流する。そのため、燃焼室25内に供給された燃焼用空気
と燃料ガスとの混合気がこの逆流燃焼ガスおよび高温状
態の燃焼室25の内壁面等との接触によって着火され、以
後は同様の動作によって爆発，排気，給気，着火がパル
ス的に繰返されるようになっており、パルス燃焼装置の
着火後は起動用ファン34および点火プラグ26は不動作状
態で保持されるようになっている。
ルス燃焼装置の尾管部35が形成されている。また、ユニ
ットケース23には空気供給管28の空気予熱部32の近傍に
排気口36が形成されている。そして、スターリングエン
ジン本体１の始動時にはパルス燃焼装置の起動用ファン
34が起動され、空気供給管28内に導入された燃焼用空気
は空気フラッパ弁30を経て燃焼室25内に供給されるとと
もに、この空気が燃料供給管27から燃料フラッパ弁29を
経て燃焼室25内に供給される燃料ガスと混合されるよう
になっている。さらに、この混合気は始動時着火用の点
火プラグ26によって着火され、燃焼室25内で爆発燃焼さ
れるようになっている。また、この爆発燃焼によって燃
焼室25内の圧力は急激に上昇するので、この燃焼室25内
の圧力上昇によって空気フラッパ弁30および燃料フラッ
パ弁29がそれぞれ閉塞され、空気および燃料の供給が停
止されるとともに、燃焼室25内の燃焼ガスが尾管部35側
に急速に流出し、尾管部35から筒体24の下面開口部およ
びユニットケース23と筒体24との間の排気通路31内を順
次介して排気口36から外部側に排出されるようになって
いる。さらに、燃焼ガス流出時の慣性力によって燃焼室
25内の圧力が急激に低下して負圧になると、空気フラッ
パ弁30および燃料フラッパ弁29が開き、再び燃焼用空気
および燃料ガスが燃焼室25内に供給されるとともに、尾
管部35内の高温状態の燃焼ガスの一部が燃焼室25内に逆
流する。そのため、燃焼室25内に供給された燃焼用空気
と燃料ガスとの混合気がこの逆流燃焼ガスおよび高温状
態の燃焼室25の内壁面等との接触によって着火され、以
後は同様の動作によって爆発，排気，給気，着火がパル
ス的に繰返されるようになっており、パルス燃焼装置の
着火後は起動用ファン34および点火プラグ26は不動作状
態で保持されるようになっている。
そこで、上記構成のものにあってはスターリングエンジ
ン本体１の高温熱交換器22を加熱する加熱装置としてパ
ルス燃焼装置を採用したので、従来のように連続燃焼式
燃焼器を使用した場合に比べて同一燃焼量では燃焼室25
の容積を10分の１以下程度に縮小することができる。そ
のため、燃焼室25の容積を従来に比べて大幅に小形化す
ることができる。さらに、パルス燃焼中は高温熱交換器
室21と高温熱交換器22との間の尾管部35内に高温状態の
燃焼ガスの脈動流が形成されるので、高温熱交換器22の
表面の熱伝達率を高めることができる。そのため、高温
熱交換器22の伝熱面積を従来に比べて縮小することがで
き、高温熱交換器22の小形化を図ることができる。した
がって、スターリングエンジン本体１の装置全体の小形
化を図ることができる。また、パルス燃焼装置では連続
燃焼式燃焼器に比べて排気ガス中のNOX値を低減させる
ことができるので、排気ガス中のNOX値の増加を防止す
ることができ、排気ガス中のNOX値を低下させるための
特別な対策を不要にすることができる。さらに、パルス
燃焼装置の着火後の定常燃焼中は起動用ファン34および
点火プラグ26を不動作状態で保持することができるの
で、ランニングコストの低減を図ることもでき、経済性
を高めることができる。
ン本体１の高温熱交換器22を加熱する加熱装置としてパ
ルス燃焼装置を採用したので、従来のように連続燃焼式
燃焼器を使用した場合に比べて同一燃焼量では燃焼室25
の容積を10分の１以下程度に縮小することができる。そ
のため、燃焼室25の容積を従来に比べて大幅に小形化す
ることができる。さらに、パルス燃焼中は高温熱交換器
室21と高温熱交換器22との間の尾管部35内に高温状態の
燃焼ガスの脈動流が形成されるので、高温熱交換器22の
表面の熱伝達率を高めることができる。そのため、高温
熱交換器22の伝熱面積を従来に比べて縮小することがで
き、高温熱交換器22の小形化を図ることができる。した
がって、スターリングエンジン本体１の装置全体の小形
化を図ることができる。また、パルス燃焼装置では連続
燃焼式燃焼器に比べて排気ガス中のNOX値を低減させる
ことができるので、排気ガス中のNOX値の増加を防止す
ることができ、排気ガス中のNOX値を低下させるための
特別な対策を不要にすることができる。さらに、パルス
燃焼装置の着火後の定常燃焼中は起動用ファン34および
点火プラグ26を不動作状態で保持することができるの
で、ランニングコストの低減を図ることもでき、経済性
を高めることができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施で
きることは勿論である。
く、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施で
きることは勿論である。
この発明によればスターリングエンジン本体の高温熱交
換器を収容する高温熱交換器室にパルス燃焼装置の燃焼
室を連結するとともに、前記高温熱交換器室と高温熱交
換器との間の空間によってパルス燃焼装置の尾管部を形
成したので、装置全体の小形化を図ることができるとと
もに、排気ガス中のNOX値の増加を防止することができ
る。
換器を収容する高温熱交換器室にパルス燃焼装置の燃焼
室を連結するとともに、前記高温熱交換器室と高温熱交
換器との間の空間によってパルス燃焼装置の尾管部を形
成したので、装置全体の小形化を図ることができるとと
もに、排気ガス中のNOX値の増加を防止することができ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す全体の概略構成図、
第２図は従来例を示す全体の概略構成図である。 １…スターリングエンジン本体、21…高温熱交換器室、
22…高温熱交換器、25…燃焼室、35…尾管部。
第２図は従来例を示す全体の概略構成図である。 １…スターリングエンジン本体、21…高温熱交換器室、
22…高温熱交換器、25…燃焼室、35…尾管部。
Claims (1)
- 【請求項１】スターリングエンジン本体の高温熱交換器
を収容する高温熱交換器室にパルス燃焼装置の燃焼室を
連結するとともに、前記高温熱交換器室と高温熱交換器
との間の空間にパルス燃焼装置の尾管部を形成したこと
を特徴とするスターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212524A JPH079210B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212524A JPH079210B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スタ−リングエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275056A JPS6275056A (ja) | 1987-04-06 |
| JPH079210B2 true JPH079210B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=16624095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212524A Expired - Lifetime JPH079210B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079210B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE458051B (sv) * | 1985-01-14 | 1989-02-20 | Carlqvist Stig G Motor Consult | Saett att tillfoera vaerme till en motor avsedd foer extern vaermetillfoersel jaemte motor avsedd foer extern vaermetillfoersel enligt naemnda saett |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212524A patent/JPH079210B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6275056A (ja) | 1987-04-06 |
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