JPS5925870B2 - 熱ガスエンジンの加熱ヘツド - Google Patents
熱ガスエンジンの加熱ヘツドInfo
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- JPS5925870B2 JPS5925870B2 JP54165753A JP16575379A JPS5925870B2 JP S5925870 B2 JPS5925870 B2 JP S5925870B2 JP 54165753 A JP54165753 A JP 54165753A JP 16575379 A JP16575379 A JP 16575379A JP S5925870 B2 JPS5925870 B2 JP S5925870B2
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- JP
- Japan
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- working gas
- thermocouple
- heating
- manifold
- temperature
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 21
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- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
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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
-
- 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)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱管を包有し、前記加熱管内を流れる作動ガ
スの温度を測定する温度検出装置、特に作動ガス内に分
離して配設され、測定誤差が小さい熱電対装置を備えた
熱ガスエンジンの加熱ヘッドに関する。
スの温度を測定する温度検出装置、特に作動ガス内に分
離して配設され、測定誤差が小さい熱電対装置を備えた
熱ガスエンジンの加熱ヘッドに関する。
米国特許第４，０６９，６７０号に開示された周知のス
ターリングサイクルエンジンの加熱ヘッドのように、熱
ガスエンジンの加熱ヘッドにはその内部を流れる高温の
作動ガスの温度、あるいは加熱ヘッドの壁の温度を測定
する温度検出装置が装着されている。
ターリングサイクルエンジンの加熱ヘッドのように、熱
ガスエンジンの加熱ヘッドにはその内部を流れる高温の
作動ガスの温度、あるいは加熱ヘッドの壁の温度を測定
する温度検出装置が装着されている。
加熱ヘッドの加熱管を流れる作動ガスの温度は空気・燃
料比又は出力のようなエンジンパラメータを制御するパ
ラメータとして測定される。
料比又は出力のようなエンジンパラメータを制御するパ
ラメータとして測定される。
熱電対は極めて一般的な温度検出装置であるが、誤差を
生じ易く使用途が限られていた。
生じ易く使用途が限られていた。
また例えば米国特許第３，８３５，６４８号では熱電対
を一以上の加熱管内に配置して作動ガスの温度を測定し
ている。
を一以上の加熱管内に配置して作動ガスの温度を測定し
ている。
この場合、有害な作動ガスが直接熱電対にさらされてお
り熱電対が汚れるので好ましくない。
り熱電対が汚れるので好ましくない。
実際上作動ガスと直接接触し温度を直接測定するこの種
の熱電対は熱ガスエンジンの作動ガス中の水素等により
悪影響を受ける。
の熱電対は熱ガスエンジンの作動ガス中の水素等により
悪影響を受ける。
加えて熱電対は燃焼ガスから保護しなければ破壊される
虞があり、必然的に加熱管の外部では使用できない。
虞があり、必然的に加熱管の外部では使用できない。
また熱電対に好適な補償装置を併設しない場合温度測定
に大きな誤差を生ずる虞があった。
に大きな誤差を生ずる虞があった。
更に熱電対に接続されるケーブルは高温雰囲気に置かれ
ることを避けわがならず、従って加熱管の外部に熱電対
を設ける場合燃焼ガス内にケーブルを挿通ずることがで
きなかった。
ることを避けわがならず、従って加熱管の外部に熱電対
を設ける場合燃焼ガス内にケーブルを挿通ずることがで
きなかった。
本発明は温度検出装置を高温の作動ガスから隔絶して配
設することにより従来の欠点を除去し測定の信頼性およ
び精度を向上することを目的とする。
設することにより従来の欠点を除去し測定の信頼性およ
び精度を向上することを目的とする。
本発明によれば、熱ガスエンジンの加熱ヘッドには複数
の加熱管が具備され、前記加熱管は燃焼ガスの流路に向
って延び２可変容量チャンバ間の作動ガス流路の一部を
なし、マニホルドの一側に連結されており、一方前記マ
ニホルドの他側には断熱材が設けられている。
の加熱管が具備され、前記加熱管は燃焼ガスの流路に向
って延び２可変容量チャンバ間の作動ガス流路の一部を
なし、マニホルドの一側に連結されており、一方前記マ
ニホルドの他側には断熱材が設けられている。
更に、加熱ヘッドには作動ガスの温度を測定する熱電対
装置が設けられ、前記作動ガスと熱交換を行なうことが
できかつ前記作動ガスと物理的に分離されているので、
温度の測定誤差を最小限に抑えることができる。
装置が設けられ、前記作動ガスと熱交換を行なうことが
できかつ前記作動ガスと物理的に分離されているので、
温度の測定誤差を最小限に抑えることができる。
熱電対装置には加熱管の一部に同軸に配設されかつ閉端
部を有する分離管と前記分離管内に同軸に配設される熱
電対とが包有され、前記分離管の他端部はマニホルドの
断熱材が付設された側に気密に連結され、且前記分離管
には熱交換媒体が充填されている。
部を有する分離管と前記分離管内に同軸に配設される熱
電対とが包有され、前記分離管の他端部はマニホルドの
断熱材が付設された側に気密に連結され、且前記分離管
には熱交換媒体が充填されている。
又、加熱管の直径を犬にして分離管を内装しかつ前記加
熱管内において分離管の周囲を作動ガスが流動するよう
構成することが望ましい。
熱管内において分離管の周囲を作動ガスが流動するよう
構成することが望ましい。
更に、熱電対に接続されるケーブルが断熱材内に好適に
配線される。
配線される。
以下、本発明を好ましい実施例に沿って説明するＯ
第１図および第２図に、米国特許第４，０６９，６７０
号に開示された熱ガスエンジンと同型の、それ自体は周
知の熱ガスエンジンに適用するマニホルドの−を示す。
号に開示された熱ガスエンジンと同型の、それ自体は周
知の熱ガスエンジンに適用するマニホルドの−を示す。
この種の熱ガスエンジンには加熱ヘッドを形成する多数
の熱交換管、即ち加熱管２乃至４（第１図には三本のみ
を示す）が具備され、マニホルド１の一側から燃焼ガス
の流路６へ向って延びている。
の熱交換管、即ち加熱管２乃至４（第１図には三本のみ
を示す）が具備され、マニホルド１の一側から燃焼ガス
の流路６へ向って延びている。
前記加熱管２乃至４は２可変容量チャンバ間に配設され
、前記可変容量チャンバ（こ充填された作動ガスの流動
路の一部をなしており、第１図には前記マニホルド１が
一方の可変容量チャンバに連通している状態を示してい
る。
、前記可変容量チャンバ（こ充填された作動ガスの流動
路の一部をなしており、第１図には前記マニホルド１が
一方の可変容量チャンバに連通している状態を示してい
る。
前記マニホルド１の他側には断熱材５が付設されている
。
。
本発明によれば、上記の多数の加熱管を包有する加熱ヘ
ッドには作動ガスの温度を測定する熱電対装置が配設さ
れており、作動ガスから熱伝導を受ける反面作動ガスお
よび燃焼ガスから分離されていて測定温度の誤差が最小
限に押えられるよう設けられている。
ッドには作動ガスの温度を測定する熱電対装置が配設さ
れており、作動ガスから熱伝導を受ける反面作動ガスお
よび燃焼ガスから分離されていて測定温度の誤差が最小
限に押えられるよう設けられている。
第１図および第２図の実施例において、熱電対装置には
加熱管２内に加熱管２と同軸に配設された分離管８が包
有され、前記分離管８の一端部１２は閉鎖されている。
加熱管２内に加熱管２と同軸に配設された分離管８が包
有され、前記分離管８の一端部１２は閉鎖されている。
また前記分離管８の他端部１３は断熱材５が付設された
マニホルド１の側部１０に気密に挿通される。
マニホルド１の側部１０に気密に挿通される。
この場合断熱管８は側部１０に対しろう付は等により固
設して気密に維持されることが好ましい。
設して気密に維持されることが好ましい。
熱電対１が前記分離管８内の閉端部１２の近傍に前記分
離管と同軸ζζ配設され、加熱管２を流れる作動ガスの
温度を測定する。
離管と同軸ζζ配設され、加熱管２を流れる作動ガスの
温度を測定する。
前記分離管８は好ましくは常態の大気のような熱伝導媒
体が充填され熱電対７に作動ガス温度が伝達されるよう
構成されている。
体が充填され熱電対７に作動ガス温度が伝達されるよう
構成されている。
また熱電対７としては熱伝導媒体の温度に基準として作
動ガス温度を測定可能に設けられた市販の白金−白金ロ
ジウム熱電対を使用できる。
動ガス温度を測定可能に設けられた市販の白金−白金ロ
ジウム熱電対を使用できる。
分離管８は作動ガスを隔離するように機能するから熱電
対７は加熱管２内め作動ガスと直接接触しない。
対７は加熱管２内め作動ガスと直接接触しない。
従って仮に作動ガスの温度が変化しても温度差の影響を
直接受ける虞がなくなり、かつ高温の作動ガス特に水素
を含んだ作動ガスによる熱電対１の汚染の虞がない。
直接受ける虞がなくなり、かつ高温の作動ガス特に水素
を含んだ作動ガスによる熱電対１の汚染の虞がない。
更に加熱管の長手方向に沿って少なくとも一部の直径を
犬にし分離管を受容しかつ加熱管に内装された分離管の
周囲に作動ガスを流動すべく構成される。
犬にし分離管を受容しかつ加熱管に内装された分離管の
周囲に作動ガスを流動すべく構成される。
第１図および第２図に示す構成では、マニホルド１に連
結されたーの加熱管２の一部９の直径を太くすることに
よりこの目的を達成している。
結されたーの加熱管２の一部９の直径を太くすることに
よりこの目的を達成している。
熱電対７に接続され、温度信号を送るケーブルは分離管
の開口端部から断熱材へ向って導出されることが好まし
い。
の開口端部から断熱材へ向って導出されることが好まし
い。
本実施例の場合、温度信号を送るケーブル１１は熱電対
７から分離管８の開口端部１３を通り断熱材５に配線さ
れている。
７から分離管８の開口端部１３を通り断熱材５に配線さ
れている。
この場合も前記ケーブル１１は分離管８の外部において
流動する高温の作動ガスと直接接触しないので、温度信
号に誤差を生ずる虞がなくなる。
流動する高温の作動ガスと直接接触しないので、温度信
号に誤差を生ずる虞がなくなる。
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。
第１図は本発明による熱電対装置を備えた加熱ヘッドの
一マニホルドの断面図、第２図は第１図の線２−２に沿
って切断した断面図である。 １・・・・・・マニホルド、２〜４・・・・・・加熱管
、５・・・・・・断熱材、６・・・・・・流路、７・・
・・・・熱電対、８・・・・・・分離管、９・・・・・
・一部、１０・・・・・・側部、１１・・・・・・ケー
ブル、１２，１３・・・・・・端部。
一マニホルドの断面図、第２図は第１図の線２−２に沿
って切断した断面図である。 １・・・・・・マニホルド、２〜４・・・・・・加熱管
、５・・・・・・断熱材、６・・・・・・流路、７・・
・・・・熱電対、８・・・・・・分離管、９・・・・・
・一部、１０・・・・・・側部、１１・・・・・・ケー
ブル、１２，１３・・・・・・端部。
Claims (1)
- １ 燃焼ガスの流路内に延び、２可変容量チヤンバ内の
作動ガス流路の一部をなし、且作動ガス流路を形成する
、他側に断熱材が付設されたマニホルドの一側に連結さ
れる多数の加熱管と、前記加熱管の一部に同軸に配設さ
れ、一端部が閉鎖され且他端部が前記マニホルドの前記
断熱材が付設された他側に気密に取り付けられた分離管
とを備え、前記分離管には、前記分離管の他端から前記
マニホルドに付設された断熱材に向って配線される電線
を接続した熱電対が同軸に内装され且熱交換媒体が充填
されてなる熱ガスエンジンの加熱ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/971,877 US4249377A (en) | 1978-12-21 | 1978-12-21 | Temperature sensing device for a hot gas engine heater head |
| US971877 | 1978-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55128642A JPS55128642A (en) | 1980-10-04 |
| JPS5925870B2 true JPS5925870B2 (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=25518895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54165753A Expired JPS5925870B2 (ja) | 1978-12-21 | 1979-12-21 | 熱ガスエンジンの加熱ヘツド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4249377A (ja) |
| JP (1) | JPS5925870B2 (ja) |
| DE (1) | DE2951414A1 (ja) |
| GB (1) | GB2046440B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155759U (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-17 | アイシン精機株式会社 | 熱ガス機関のヒ−タヘツド |
| US5535687A (en) * | 1994-08-25 | 1996-07-16 | Raytheon Engineers & Constructors | Circulating fluidized bed repowering to reduce Sox and Nox emissions from industrial and utility boilers |
| GB0328292D0 (en) | 2003-12-05 | 2004-01-07 | Microgen Energy Ltd | A stirling engine assembly |
| US7607299B2 (en) * | 2005-08-09 | 2009-10-27 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Thermal cycle engine with augmented thermal energy input area |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2564097A (en) * | 1943-05-22 | 1951-08-14 | Hartford Nat Bank & Trust Comp | Hot-gas engine with automatically controlled heating means |
| NL7117032A (ja) * | 1971-12-11 | 1973-06-13 | ||
| SE426163B (sv) * | 1973-11-09 | 1982-12-13 | Quimco Gmbh | Sett att medelst joniserande stralar sterilisera avloppsslam och avloppsvatten |
| NL7508053A (nl) * | 1975-07-07 | 1977-01-11 | Philips Nv | Heetgaszuigermotor met een, met een motoras gekoppelde, ventilator voor verbrandingslucht. |
| GB1492912A (en) * | 1976-03-09 | 1977-11-23 | United Stirling Ab & Co | Hot gas engine heater head |
-
1978
- 1978-12-21 US US05/971,877 patent/US4249377A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-12-14 GB GB7943172A patent/GB2046440B/en not_active Expired
- 1979-12-20 DE DE19792951414 patent/DE2951414A1/de active Granted
- 1979-12-21 JP JP54165753A patent/JPS5925870B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4249377A (en) | 1981-02-10 |
| GB2046440B (en) | 1983-02-23 |
| JPS55128642A (en) | 1980-10-04 |
| DE2951414A1 (de) | 1980-07-10 |
| GB2046440A (en) | 1980-11-12 |
| DE2951414C2 (ja) | 1987-09-03 |
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