JPS58192951A - 熱ガス機関のヒ−タ - Google Patents
熱ガス機関のヒ−タInfo
- Publication number
- JPS58192951A JPS58192951A JP7359182A JP7359182A JPS58192951A JP S58192951 A JPS58192951 A JP S58192951A JP 7359182 A JP7359182 A JP 7359182A JP 7359182 A JP7359182 A JP 7359182A JP S58192951 A JPS58192951 A JP S58192951A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- plate
- corrugated plate
- tube
- concave curved
- 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
- F02G1/055—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
- F02G2255/00—Heater tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は熱ガス機関のヒータ構造の改良に関する。
熱ガス機関は機関内にＨ２＋ Ｈｅ＋ Ｎｚ等のガスを
高圧で封入し、このガスを外部から加熱、冷却すること
によってガスの膨張、圧縮全繰返して動力を発生するよ
うにした密閉サイクルの外燃機関である。
高圧で封入し、このガスを外部から加熱、冷却すること
によってガスの膨張、圧縮全繰返して動力を発生するよ
うにした密閉サイクルの外燃機関である。
第１図は単動型熱ガス機関の概略を示すもので、作動空
間は、高温ピストン１に隣接した膨張空間２、ヒータ３
．再生器４．クーラ５．及び低温ピストン７に隣接した
圧縮空間６とから構成され、高温、低温両ピストン１．
７の下側の空間はバッファ空間８を構成している。
間は、高温ピストン１に隣接した膨張空間２、ヒータ３
．再生器４．クーラ５．及び低温ピストン７に隣接した
圧縮空間６とから構成され、高温、低温両ピストン１．
７の下側の空間はバッファ空間８を構成している。
ヒータ３はその大部分が燃焼室１ｏ内に露出され、図で
右側に設けられたバーナ９によって加熱され、中央部で
Ｕ字状に折り曲げられて、その受熱部はバーナ９に近い
部分３ａと遠い部分３ｂとからなっている。
右側に設けられたバーナ９によって加熱され、中央部で
Ｕ字状に折り曲げられて、その受熱部はバーナ９に近い
部分３ａと遠い部分３ｂとからなっている。
バーナ９による燃焼ガスは、ヒータ３の部分３ａを通過
してガス温度を下げてから部分３ｂｔ−通過するので部
分３ｂの受熱量が少なくなり、ヒータ全体としての受熱
性能が不良となる。
してガス温度を下げてから部分３ｂｔ−通過するので部
分３ｂの受熱量が少なくなり、ヒータ全体としての受熱
性能が不良となる。
例えば、１４４０℃の燃焼ガスはヒータ３の部分６ａを
通過した後はほぼ１１００℃となり、さらに部分３ｂｔ
−通過した段階では１０５０℃となる。
通過した後はほぼ１１００℃となり、さらに部分３ｂｔ
−通過した段階では１０５０℃となる。
これを改善するため、従来ヒータ６の部分６ｂにはフィ
ンを付設して受熱効率を高めるのが普通である。
ンを付設して受熱効率を高めるのが普通である。
第２図及び第６図は本出願人の出願に係る実開昭５６−
９４８４２号に示したフィンの形状を示すもので、孔あ
き板からなるフィン６ｃにヒータチューブ３の部分６ｂ
を挿入して一体鑞けし、さらに、燃焼ガスの流れに沿っ
てヒータチューブ６の部分３ａ、３ｂ全橋渡しする熱伝
導板１１を鑞付けして、フィン６ｃにより、熱交換の落
ち込みを少くすると同時に、熱伝導性のよい熱伝導板１
１によりヒータチューブ６の部分３ａ、３ｂの温度を均
一化して部分６ａの焼損を防止している。
９４８４２号に示したフィンの形状を示すもので、孔あ
き板からなるフィン６ｃにヒータチューブ３の部分６ｂ
を挿入して一体鑞けし、さらに、燃焼ガスの流れに沿っ
てヒータチューブ６の部分３ａ、３ｂ全橋渡しする熱伝
導板１１を鑞付けして、フィン６ｃにより、熱交換の落
ち込みを少くすると同時に、熱伝導性のよい熱伝導板１
１によりヒータチューブ６の部分３ａ、３ｂの温度を均
一化して部分６ａの焼損を防止している。
その他、特開昭４９−７１３４０号公報や、ワルカー（
Ｗａｌｋａｒ）著「スターリングエンジン」には、精密
鋳造により多数のフィンを一体的に形成したヒータ構造
が示されている。
Ｗａｌｋａｒ）著「スターリングエンジン」には、精密
鋳造により多数のフィンを一体的に形成したヒータ構造
が示されている。
しかしながら、第２図及び第６図に示した本出願人の先
願に係る前者の場合は、ヒータチューブ３’ｋＵ字型に
折曲げてからフィン６Ｃ及び熱伝導板１１を組込んだ後
、ヒータチューブ６の両端部の成型加工を行なう必要が
あり、加工が困難になると同時に、数十本のＵ字型ヒー
タチューブを、多数のフィン６ｃ及び熱伝導板１１に挿
通することはかなり困難である。
願に係る前者の場合は、ヒータチューブ３’ｋＵ字型に
折曲げてからフィン６Ｃ及び熱伝導板１１を組込んだ後
、ヒータチューブ６の両端部の成型加工を行なう必要が
あり、加工が困難になると同時に、数十本のＵ字型ヒー
タチューブを、多数のフィン６ｃ及び熱伝導板１１に挿
通することはかなり困難である。
また、ヒータチューブ６の挿通を容易にするため、チュ
ーブ外径とフィン及び熱伝導板の挿通孔との間隙を大き
くすると、ヒータチューブ６とフィン３ｃ又は熱伝導板
１１の鑞付けが接合部全周に亘って行われず、フィン効
果が低下するおそれがあった。
ーブ外径とフィン及び熱伝導板の挿通孔との間隙を大き
くすると、ヒータチューブ６とフィン３ｃ又は熱伝導板
１１の鑞付けが接合部全周に亘って行われず、フィン効
果が低下するおそれがあった。
一方、後者の場合は、精密鋳造部品全多用してヒータを
構成しているため、生殖コストが大幅に上昇する難点を
有していた。
構成しているため、生殖コストが大幅に上昇する難点を
有していた。
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、組立て容
易でフィン効率全太幅に向上させることができ、且つ高
価な精密鋳造部品全必要としない熱ガス機関のヒータ全
提供すること全目的とするものである。
易でフィン効率全太幅に向上させることができ、且つ高
価な精密鋳造部品全必要としない熱ガス機関のヒータ全
提供すること全目的とするものである。
そのため、この発明による熱ガス機関のヒータは、波型
板の波頂部にヒータチューブの外周面に係合する凹曲面
を形成し、この凹曲面をヒータチューブ外周面に係合さ
せて相隣れるヒータチューブ間に取付けるようにして、
上記の目的全達成するようにしたものである。
板の波頂部にヒータチューブの外周面に係合する凹曲面
を形成し、この凹曲面をヒータチューブ外周面に係合さ
せて相隣れるヒータチューブ間に取付けるようにして、
上記の目的全達成するようにしたものである。
以下、添付図面の第４図乃至第８図全参照してこの発明
の詳細な説明するが、第２図及び第６図と同一の部分に
は、同一の符号を付してその部分の説明を省略する。
の詳細な説明するが、第２図及び第６図と同一の部分に
は、同一の符号を付してその部分の説明を省略する。
第４図及び第５図はこの発明の一実施例と示すもので、
第４図は上面図、第５図は第４図の■−■線に沿う断面
図であり、燃焼ガスは第４図に矢示Ａで示す方向に流れ
る。
第４図は上面図、第５図は第４図の■−■線に沿う断面
図であり、燃焼ガスは第４図に矢示Ａで示す方向に流れ
る。
波型板１２は、第６図に示すように帯状の板を、その長
手方向に直交して連続してＳ字状に折曲げ、その各波頂
部にヒータチューブ６の外周面に係合する凹曲面１２ａ
ｆｆｉ形成したもので、この波型板１２の表裏両側に形
成した各波頂部の凹曲面１２ａの外側面間の間隔を、相
隣れる各ヒータチューブの部分６ｂの間隔よりやや大と
する。
手方向に直交して連続してＳ字状に折曲げ、その各波頂
部にヒータチューブ６の外周面に係合する凹曲面１２ａ
ｆｆｉ形成したもので、この波型板１２の表裏両側に形
成した各波頂部の凹曲面１２ａの外側面間の間隔を、相
隣れる各ヒータチューブの部分６ｂの間隔よりやや大と
する。
このように形成された波型板１２を、その長手方向をヒ
ータチューブ６０部分６ｂの中心軸３ｂ’と平行させ、
各凹曲面１２ａ全ヒータチユーブ６の各外周面に係合さ
せて相隣れるヒータチューブ３の部分６ｂ間に挿入すれ
ば、フィン１２は、その波頂部の凹曲面１２ａの外側面
がヒータチューブ６０部分６ｂ間に弾力的に保持ちれる
。
ータチューブ６０部分６ｂの中心軸３ｂ’と平行させ、
各凹曲面１２ａ全ヒータチユーブ６の各外周面に係合さ
せて相隣れるヒータチューブ３の部分６ｂ間に挿入すれ
ば、フィン１２は、その波頂部の凹曲面１２ａの外側面
がヒータチューブ６０部分６ｂ間に弾力的に保持ちれる
。
この状態で、各凹曲面１２ａｔヒ一タチユーブ６０部分
６ｂに鑞付けすれば、波型板１２は燃焼ガスの流れの方
向に沿ってヒータチューブ３に強固に固定され、フィン
効率が大幅に向上する。また、フィン効率の向上により
、従来必要であった熱伝導板１１（第２図及び第６図参
照）は不要となる。
６ｂに鑞付けすれば、波型板１２は燃焼ガスの流れの方
向に沿ってヒータチューブ３に強固に固定され、フィン
効率が大幅に向上する。また、フィン効率の向上により
、従来必要であった熱伝導板１１（第２図及び第６図参
照）は不要となる。
次に、第７図に示す実施例は、帯状の板をその長手方向
に直交し連続して台形状に折曲げて波型板１３’に形成
し、その各波頂部にヒータチューブ６ｅこ係合する凹曲
面ｆ３ａ’を形成したものであり、その他の構成は前実
施例と同様である。
に直交し連続して台形状に折曲げて波型板１３’に形成
し、その各波頂部にヒータチューブ６ｅこ係合する凹曲
面ｆ３ａ’を形成したものであり、その他の構成は前実
施例と同様である。
この実施例においては、波型板１６の凹曲面１３ａとヒ
ータチューブ６の部分６ｂの外周面との係合部をより大
きくとることができ、鋳付は面積を大きくしてフィン効
率全いっそう向上させることができる。
ータチューブ６の部分６ｂの外周面との係合部をより大
きくとることができ、鋳付は面積を大きくしてフィン効
率全いっそう向上させることができる。
また、第８図は、この発明をヒータが環状に配置された
熱ガス機関に適用したさらに他の実施例を示すもので、
環状に配列されたヒータチューブ乙の中央にバーナ（図
示しない）が位置し、相隣れるヒータチューブ６０部分
３ｂ間に同様の波型板１４が燃焼ガスの流れ方向（矢示
Ａ）に沿って凹曲面１４ａの部分で鑞付は固定されてい
る。
熱ガス機関に適用したさらに他の実施例を示すもので、
環状に配列されたヒータチューブ乙の中央にバーナ（図
示しない）が位置し、相隣れるヒータチューブ６０部分
３ｂ間に同様の波型板１４が燃焼ガスの流れ方向（矢示
Ａ）に沿って凹曲面１４ａの部分で鑞付は固定されてい
る。
この実施例によれば、この発明を、単勤型熱ガス機関だ
けでなく、ロンビック型や複動型等の熱ガス機関にも形
式を問わず適用できる。
けでなく、ロンビック型や複動型等の熱ガス機関にも形
式を問わず適用できる。
なお、この発明は熱ガス機関のヒータだけでなく、一般
の多管式熱交換器にも適用し得ることはいうまでもない
。
の多管式熱交換器にも適用し得ることはいうまでもない
。
以上述べたように、この発明によれば、帯状の板を連続
してＳ字状に折曲げた波型板の波頂部に、ヒータチュー
ブ外周面に係合する凹曲面を形成し、そのも凹曲面をヒ
ータチューブ外周面に係合させて相隣れるヒータチュー
ブ間に取付けるようにしたので、一体鑞付は以前に波型
板をヒータチューブ間に仮固定する作業が容易になると
共に、波型板とヒータチューブの係合面が大きくなって
雑犬な鑞付けが可能となり、フィン効率が著しく向上し
、従来必要であった熱伝導板全廃止でさ、同崎に縄価な
精密鋳造部材全必要とせず、高性能なヒータ全安価に供
給し得る優れた効果を有する。
してＳ字状に折曲げた波型板の波頂部に、ヒータチュー
ブ外周面に係合する凹曲面を形成し、そのも凹曲面をヒ
ータチューブ外周面に係合させて相隣れるヒータチュー
ブ間に取付けるようにしたので、一体鑞付は以前に波型
板をヒータチューブ間に仮固定する作業が容易になると
共に、波型板とヒータチューブの係合面が大きくなって
雑犬な鑞付けが可能となり、フィン効率が著しく向上し
、従来必要であった熱伝導板全廃止でさ、同崎に縄価な
精密鋳造部材全必要とせず、高性能なヒータ全安価に供
給し得る優れた効果を有する。
第１図は、熱ガス機関の構成例を示す説明図、第２図は
、従来のヒータ構造を示す縦断面図、第３図は、同じく
その正面図、 第４図は、この発明の一実施例４示す一部断面上面図、 第５図は、第４図の■−■線に沿う断面図、第６図は、
その波型板の形状盆示す斜視図、第７図は、この発明の
他の実施例を示す第５図と同様な断面図、 第８図は、この発明のさらに他の実施例を示す第４図と
同様な一部断面上面図である。 ６・・・ヒータ ９・・・バーナ１０・・燃焼
室 １２．１３．１４・・・波型板１２ａ、 １
３ａ、 １４ａ・・・凹曲面第４図 第５図 第７図 第８図
、従来のヒータ構造を示す縦断面図、第３図は、同じく
その正面図、 第４図は、この発明の一実施例４示す一部断面上面図、 第５図は、第４図の■−■線に沿う断面図、第６図は、
その波型板の形状盆示す斜視図、第７図は、この発明の
他の実施例を示す第５図と同様な断面図、 第８図は、この発明のさらに他の実施例を示す第４図と
同様な一部断面上面図である。 ６・・・ヒータ ９・・・バーナ１０・・燃焼
室 １２．１３．１４・・・波型板１２ａ、 １
３ａ、 １４ａ・・・凹曲面第４図 第５図 第７図 第８図
Claims (1)
- １ 帯状の板をその長手方向に直交し連続してＳ字状に
折曲げた波型板の波頂部に、ヒータチューブの外周面に
係合する凹曲面を形成し、この波型板を、その長手方向
をヒータチューブの中心軸と平行させ、前記凹曲面をヒ
ータチューブ外周面に係合させて相隣れるヒータチュー
ブ間に固定したことｅ％徴とする熱ガス機関のヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7359182A JPS58192951A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 熱ガス機関のヒ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7359182A JPS58192951A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 熱ガス機関のヒ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58192951A true JPS58192951A (ja) | 1983-11-10 |
Family
ID=13522705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7359182A Pending JPS58192951A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 熱ガス機関のヒ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58192951A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017338A1 (de) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Fachhochschule Bingen | Erhitzer eines stirlingmotors |
| WO2005033497A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排熱回収装置 |
| EP1739298A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
| US7191596B2 (en) | 2003-10-01 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system that uses the Stirling engine |
| US7458215B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system with the same |
-
1982
- 1982-05-01 JP JP7359182A patent/JPS58192951A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017338A1 (de) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Fachhochschule Bingen | Erhitzer eines stirlingmotors |
| WO2005033497A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排熱回収装置 |
| US7191596B2 (en) | 2003-10-01 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system that uses the Stirling engine |
| US7458216B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
| US7458215B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system with the same |
| EP1739298A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
| US7603857B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-10-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
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