JPS60173351A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS60173351A JPS60173351A JP2745584A JP2745584A JPS60173351A JP S60173351 A JPS60173351 A JP S60173351A JP 2745584 A JP2745584 A JP 2745584A JP 2745584 A JP2745584 A JP 2745584A JP S60173351 A JPS60173351 A JP S60173351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sleeve
- closed
- projection
- internal
- external sleeve
- 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
Links
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
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】
本発明は工作が簡単で、スターリングエンジン等の熱ガ
ス機関に最適な小型高性能の熱交換器に関するものであ
る。
ス機関に最適な小型高性能の熱交換器に関するものであ
る。
スターリングエンジン等の熱ガス機関はその構成要素と
して、加熱器、冷却器、再生器等の熱交換器を有してお
り、その小型で高性能な条件を満足するものが要求され
ていた。
して、加熱器、冷却器、再生器等の熱交換器を有してお
り、その小型で高性能な条件を満足するものが要求され
ていた。
しかし、たとえば従来の加熱器は、第１図に示すように
シリンダー１の上に多数の曲管２，３等を並列に設けた
多数曲管形式であったために、大型となり、管の曲がり
や溶接部分等が多く、工作上極めて困難で、コストも非
常に高くついた。しかも曲がり部が多いために内部ガス
の流動抵抗が大きく、回転数が高くなるほど出力低下の
傾向が大きくなるという致命的な欠点を有していた。
シリンダー１の上に多数の曲管２，３等を並列に設けた
多数曲管形式であったために、大型となり、管の曲がり
や溶接部分等が多く、工作上極めて困難で、コストも非
常に高くついた。しかも曲がり部が多いために内部ガス
の流動抵抗が大きく、回転数が高くなるほど出力低下の
傾向が大きくなるという致命的な欠点を有していた。
これらの欠点を禎なうために第２図に示すように加熱器
の作動ガス側をバヨネット形とし、内部ガスが通過する
際の流動抵抗を小さくし、しがち熱伝達の良好な熱交換
器が考案されている。ところが、このタイプの熱交換器
では第２図に示すように外管４と内管５の間のガス通路
６を通ってきたガスは外管頂部７で折り返し、内管５内
のガス通路８へ流入し、再生器、冷却器等へ向かうこと
になるが、この際内管５の内部ガス通路８等は死空間と
なり、機関の出力を低減する損失となっている。
の作動ガス側をバヨネット形とし、内部ガスが通過する
際の流動抵抗を小さくし、しがち熱伝達の良好な熱交換
器が考案されている。ところが、このタイプの熱交換器
では第２図に示すように外管４と内管５の間のガス通路
６を通ってきたガスは外管頂部７で折り返し、内管５内
のガス通路８へ流入し、再生器、冷却器等へ向かうこと
になるが、この際内管５の内部ガス通路８等は死空間と
なり、機関の出力を低減する損失となっている。
そこで本発明ではこれらの従来の欠点を補なうために、
概念図である第３図に示すように、加熱器の作動ガス側
をバヨネット形にし、かつ外管４゜の頂部７°から先端
が円錐状の形状をした突起物を内管５゛の中心に沿って
延びるように構成したものである。第４図は本発明の一
実施例を示すものであり、以下第４図に基づき詳細に説
明する。
概念図である第３図に示すように、加熱器の作動ガス側
をバヨネット形にし、かつ外管４゜の頂部７°から先端
が円錐状の形状をした突起物を内管５゛の中心に沿って
延びるように構成したものである。第４図は本発明の一
実施例を示すものであり、以下第４図に基づき詳細に説
明する。
シリンダーはシリンダー内壁２３と外壁２４とから成り
その空間部１７は再生器となっており、金網等が充填し
てあり、シリンダー内壁２３の内部にはディスプレーザ
ーピストン１９とパワーピストン２１が配置してあり、
それぞれの連結棒２０．２２によってクランク等の駆動
部３３に連結されている。
その空間部１７は再生器となっており、金網等が充填し
てあり、シリンダー内壁２３の内部にはディスプレーザ
ーピストン１９とパワーピストン２１が配置してあり、
それぞれの連結棒２０．２２によってクランク等の駆動
部３３に連結されている。
また、シリンダー上部は加熱器ヘッド３０によって構成
され、ディスプレーサ−ピストン１９と加熱器へ、ド３
０で構成される空間は高温膨張空間１５となっている。
され、ディスプレーサ−ピストン１９と加熱器へ、ド３
０で構成される空間は高温膨張空間１５となっている。
加熱器ヘッド３０には内管１０と外管９が接続され、内
管１０の一端は高温膨張空間１５に又、外管９の一端は
再生器］７からのガス通路１６にそれぞれ連結されてい
る。
管１０の一端は高温膨張空間１５に又、外管９の一端は
再生器］７からのガス通路１６にそれぞれ連結されてい
る。
外管９の他端は突起物１２の後端部１１で閉塞れ、また
突起物１２は外管９の閉塞部から内管１０に向かって延
在し、先端が円錐形状１３となっているが内管１０の中
心軸に沿って配置しである。円錐部１３と内管１０の端
面との距離Ｉ７及び外管９の内径φＤ、内管１０の外径
φｄは熱計算及び実験によって最適値を選択できる。
突起物１２は外管９の閉塞部から内管１０に向かって延
在し、先端が円錐形状１３となっているが内管１０の中
心軸に沿って配置しである。円錐部１３と内管１０の端
面との距離Ｉ７及び外管９の内径φＤ、内管１０の外径
φｄは熱計算及び実験によって最適値を選択できる。
一方、冷却器も加熱器同様に冷却器ヘッド３１に外管２
５の一端が連結され、外管２５の他端は突起物２８の後
端部２７で閉塞され、また突起物２８は外管２５の閉塞
部から内管３２に向かって延在し、先端が円錐形状とな
っている。
５の一端が連結され、外管２５の他端は突起物２８の後
端部２７で閉塞され、また突起物２８は外管２５の閉塞
部から内管３２に向かって延在し、先端が円錐形状とな
っている。
冷却器へノド３１は、ディスプレーサ−ピストン１９と
パワーピストン２１によって構成される低温圧縮空間１
８内に連通し、また再生器１７のガス通路１６にも連通
している。冷却器外管２５にはフィン２６が他数枚設け
てあり、冷却効率を増大させている。
パワーピストン２１によって構成される低温圧縮空間１
８内に連通し、また再生器１７のガス通路１６にも連通
している。冷却器外管２５にはフィン２６が他数枚設け
てあり、冷却効率を増大させている。
本発明は、上記構成からなり、適当なバーナ３５で加熱
器を加熱し、駆動部（クランク）３３を駆動し、ディス
プレーサ−ピストン１９、パワーピストン２１を駆動さ
せると、周知のスターリンフサ１゛クルによって内部の
作動ガスは高温膨張空間、加熱器、再生器、低温圧縮空
間、冷却器内を往復動し、クランク軸３４等を駆動させ
る。
器を加熱し、駆動部（クランク）３３を駆動し、ディス
プレーサ−ピストン１９、パワーピストン２１を駆動さ
せると、周知のスターリンフサ１゛クルによって内部の
作動ガスは高温膨張空間、加熱器、再生器、低温圧縮空
間、冷却器内を往復動し、クランク軸３４等を駆動させ
る。
このとき、たとえば再生器１７がらガス通路１６を通り
、加熱器の外管９と内管１ｏの隙間のガス通路１４に流
入した作動ガスはその通路にそって外管９の閉塞端部１
１即ち突起物の後端部に向かうが、その間外管によって
十分加熱される。
、加熱器の外管９と内管１ｏの隙間のガス通路１４に流
入した作動ガスはその通路にそって外管９の閉塞端部１
１即ち突起物の後端部に向かうが、その間外管によって
十分加熱される。
一方、ガス通路１４を通過した作動ガスは閉塞端部１１
から伸びている突起物１２の先端の円錐形状１３に沿っ
て今度は内管１ｏの内面のガス通路２９内に入り、高温
膨張空間１５内に導入される。
から伸びている突起物１２の先端の円錐形状１３に沿っ
て今度は内管１ｏの内面のガス通路２９内に入り、高温
膨張空間１５内に導入される。
即ち、本発明によれば加熱器の内管１ｏ、外管９とで構
成されるガス通路部１４で十分加熱された後、円錐状の
突起物１３に案内されて滑らかに折り返し、内管】０内
のガス通路２９内に導かれるので、従来のバヨネット形
加熱器に比べ、伝熱面積は十分確保され、しがも死空間
容積が減少できるので、機関性能は大巾に向上できる。
成されるガス通路部１４で十分加熱された後、円錐状の
突起物１３に案内されて滑らかに折り返し、内管】０内
のガス通路２９内に導かれるので、従来のバヨネット形
加熱器に比べ、伝熱面積は十分確保され、しがも死空間
容積が減少できるので、機関性能は大巾に向上できる。
又、本発明によれば単に中空の管を切断し、加熱器ヘッ
ドに炉中ロー付は法等により接合するだけで容易に製作
され、従来に比べ製造コストも大巾に引下げられ、その
効果は絶大なものがある。
ドに炉中ロー付は法等により接合するだけで容易に製作
され、従来に比べ製造コストも大巾に引下げられ、その
効果は絶大なものがある。
上記説明は加熱器側について述べたが、冷却器側につい
ても全く同様に有効放熱面積が十分確保され、死空間容
積も減少する効果があることは言うまでもない。
ても全く同様に有効放熱面積が十分確保され、死空間容
積も減少する効果があることは言うまでもない。
第１図は従来の多数曲管形加熱器を示す概念図、第２図
は従来のバヨネット形加熱器を示す概念図、第３図は本
発明による加熱器を示す概念図、第４図は本発明の一実
施例を用いたスターリングエンジンの断面図である。 １・・・シリンダー ２・・・曲管 ３・・・曲管４．
４°・・・外管 ５，５゛・・・内管６・・・ガス通路
７，７“・・・頂部８・・・ガス通路 ９・・・外管
１０・・・内管１１・・・後端部 １２・・・突起物 １３・・・円錐形状 １４・・・ガス通路１５・・・高
温膨張空間 １６・・・ガス通路１７・・・再生器 １
８・・・低温圧縮空間１９・・・ディスプレーサ−ピス
トン ２０・・・ディスプレーサ−ピストン連結棒２１・・・
パワーピストン ２２・・・パワーピストン連結棒 ２３・・・シリンダー内壁 ２４・・・シリンダー外壁
２５・・・外管 ２６・・・フィン ２７・・・後端部
２８・・・突起物 ２９・・・ガス通路３０・・・加熱
器ヘッド ３１・・・冷却器ヘッド３２・・・内管 ３
３・・・駆動部 ３４・・・クランク軸 ３５・・・バーす第１図 第２図 第３
は従来のバヨネット形加熱器を示す概念図、第３図は本
発明による加熱器を示す概念図、第４図は本発明の一実
施例を用いたスターリングエンジンの断面図である。 １・・・シリンダー ２・・・曲管 ３・・・曲管４．
４°・・・外管 ５，５゛・・・内管６・・・ガス通路
７，７“・・・頂部８・・・ガス通路 ９・・・外管
１０・・・内管１１・・・後端部 １２・・・突起物 １３・・・円錐形状 １４・・・ガス通路１５・・・高
温膨張空間 １６・・・ガス通路１７・・・再生器 １
８・・・低温圧縮空間１９・・・ディスプレーサ−ピス
トン ２０・・・ディスプレーサ−ピストン連結棒２１・・・
パワーピストン ２２・・・パワーピストン連結棒 ２３・・・シリンダー内壁 ２４・・・シリンダー外壁
２５・・・外管 ２６・・・フィン ２７・・・後端部
２８・・・突起物 ２９・・・ガス通路３０・・・加熱
器ヘッド ３１・・・冷却器ヘッド３２・・・内管 ３
３・・・駆動部 ３４・・・クランク軸 ３５・・・バーす第１図 第２図 第３
Claims (2)
- （１）一端を閉じた外管内に内管を挿入するとともに該
外管の閉塞端から内管に向かって延在し、先端が円錐状
の形状をした突起物を前記外管に取り付けたことを特徴
とする熱交換器。 - （２）前記外管の一端は前記突起物の後端部にて閉塞さ
れた特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2745584A JPS60173351A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2745584A JPS60173351A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173351A true JPS60173351A (ja) | 1985-09-06 |
Family
ID=12221591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2745584A Pending JPS60173351A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173351A (ja) |
-
1984
- 1984-02-16 JP JP2745584A patent/JPS60173351A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6543215B2 (en) | Thermal improvements for an external combustion engine | |
| US6715285B2 (en) | Stirling engine with high pressure fluid heat exchanger | |
| JP2662612B2 (ja) | スターリングエンジン | |
| US4532765A (en) | Stirling engine with air working fluid | |
| JPS6122132B2 (ja) | ||
| JPS60173351A (ja) | 熱交換器 | |
| CN2282648Y (zh) | 新型列管式换热器 | |
| JPH0338443Y2 (ja) | ||
| JPS58192951A (ja) | 熱ガス機関のヒ−タ | |
| JPH0747945B2 (ja) | スタ−リングエンジン | |
| JPH0886526A (ja) | ヴィルミエルガス機関 | |
| JPH0631692B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPS6079145A (ja) | スタ−リングエンジン | |
| JPS6146450A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS58104349A (ja) | 外燃機関 | |
| SU892000A1 (ru) | Двигатель с внешним подводом тепла | |
| JPH0886524A (ja) | ヴィルミエルガス機関 | |
| JPS63118594A (ja) | 熱機関の低温側熱交換器 | |
| Yamada et al. | Heat transfer enhancement of high temperature heat exchangers for Stirling engines by use of wall radiation. | |
| JP2548741Y2 (ja) | ヘリカル炉 | |
| JPH01249953A (ja) | スターリングエンジンの加熱器 | |
| JPS5914617B2 (ja) | 直列複動型熱ガス機関のヒ−タヘツド | |
| KR0159756B1 (ko) | 인터 쿨러 제조방법 | |
| JPS636434Y2 (ja) | ||
| JPH01244151A (ja) | スターリングエンジン用高温熱交換器 |