JPS61178545A - スタ−リング・エンジン - Google Patents
スタ−リング・エンジンInfo
- Publication number
- JPS61178545A JPS61178545A JP1786285A JP1786285A JPS61178545A JP S61178545 A JPS61178545 A JP S61178545A JP 1786285 A JP1786285 A JP 1786285A JP 1786285 A JP1786285 A JP 1786285A JP S61178545 A JPS61178545 A JP S61178545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stirling engine
- heater
- liquefied
- combustion
- gas
- 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
-
- 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
- F02G2255/00—Heater tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (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】
産業上の利用分野
本発明は、スターリング・エンジンに関するものである
。
。
従来の技術
スターリング・エンジンは、元来、外燃機関であるため
に、多種多様の燃料が使用でれているが、燃料として、
ガスを用いるものを第２図に示す。
に、多種多様の燃料が使用でれているが、燃料として、
ガスを用いるものを第２図に示す。
燃料でるるガスは、ガス供給バイブ１、ガス制御弁２を
通り、ガス噴出孔３から、燃焼室４に流入する。これに
対し、燃焼用空気は、燃焼用空気通路６を通り、空気孔
６から、燃焼室４に流れこむ。
通り、ガス噴出孔３から、燃焼室４に流入する。これに
対し、燃焼用空気は、燃焼用空気通路６を通り、空気孔
６から、燃焼室４に流れこむ。
そしてこのガスを燃焼室４で、着火、及び、燃焼させ、
燃焼ガスの熱をスターリング・エンジンの加熱器７に与
えることにより、ディスプレーサ８の往復運動を行ない
、エンジンを作動させていた。
燃焼ガスの熱をスターリング・エンジンの加熱器７に与
えることにより、ディスプレーサ８の往復運動を行ない
、エンジンを作動させていた。
発明が解決しようとする問題点
ところが、このような構成では、燃焼室４内での温度分
布が不均一になり、加熱器７を局部過熱してしまうため
、加熱器７の耐熱性の限界から、温度を上昇させること
が難しく、熱効率を高めにくいという問題点がめった。
布が不均一になり、加熱器７を局部過熱してしまうため
、加熱器７の耐熱性の限界から、温度を上昇させること
が難しく、熱効率を高めにくいという問題点がめった。
特に、火炎を形成するため、軸方向に関する温度分布の
不均一の発生は、不可避であり、また、燃焼ガス温度を
上昇でせようとし、低空気過剰燃焼を行なうと、火炎が
伸長し、火炎が加熱器７１１ｃ接触してしまうという難
点もめった。そして、スターリング・エンジンの場合も
、加熱器７の内部は、密封てれた作動流体が高速で運動
するため、内側の熱伝達特性は良いけれども、加熱器７
の外側の熱伝達特性が悪く、これが、高効率化を達成す
るための問題点となっていた。
不均一の発生は、不可避であり、また、燃焼ガス温度を
上昇でせようとし、低空気過剰燃焼を行なうと、火炎が
伸長し、火炎が加熱器７１１ｃ接触してしまうという難
点もめった。そして、スターリング・エンジンの場合も
、加熱器７の内部は、密封てれた作動流体が高速で運動
するため、内側の熱伝達特性は良いけれども、加熱器７
の外側の熱伝達特性が悪く、これが、高効率化を達成す
るための問題点となっていた。
問題点を解決するための手段
本発明は、従来の問題点を解決するために、燃焼ガス筒
とスターリング・エンジンの加熱器との間の空間に約４
００〜８００℃で液体状態にある物質を有［、燃焼ガス
で、この物質を間接的に加熱するようにしたものである
。
とスターリング・エンジンの加熱器との間の空間に約４
００〜８００℃で液体状態にある物質を有［、燃焼ガス
で、この物質を間接的に加熱するようにしたものである
。
作用
上記構成により加熱器を均一に加熱することができるの
で熱伝達特性を向上させることができる。
で熱伝達特性を向上させることができる。
実施例
以下、図面を用いて具体的説明を行なう。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。第１
図において、ガス系統は、ガス供給パイプ９、ガス制御
弁１０．ガス噴出孔１１、から成り、空気系統は、燃焼
用空気通路１２、空気流入孔１３、空気噴出孔１４、か
ら形成されており、ガスと空気を混合、及び燃焼させる
燃焼室１５が燃焼ガス筒１６により構成されている。燃
焼ガス筒１６には、複数の燃焼ガス噴出孔１７を設けて
おり、高温時に液体である物質１８を、この燃焼ガス噴
出孔１７をふさぐ位置まで満たしている。
図において、ガス系統は、ガス供給パイプ９、ガス制御
弁１０．ガス噴出孔１１、から成り、空気系統は、燃焼
用空気通路１２、空気流入孔１３、空気噴出孔１４、か
ら形成されており、ガスと空気を混合、及び燃焼させる
燃焼室１５が燃焼ガス筒１６により構成されている。燃
焼ガス筒１６には、複数の燃焼ガス噴出孔１７を設けて
おり、高温時に液体である物質１８を、この燃焼ガス噴
出孔１７をふさぐ位置まで満たしている。
ここで高温時に液体である物質１８は、水のように１０
０℃で気化してしまうものでハナ＜、リチウム、ナトリ
ウム、鉛等の溶融金属のように、約４００〜８ｏＯ℃の
高温で液体でるるものを用いている。そして、この液体
である物質１８に、スターリング・エンジンの加熱器１
９を浸しτおり、加熱器１９には、再生器２０．冷却器
２１が連接され、エンジン内にはディスプレーサ２２が
設けられている。また、熱交換後の排ガスの流路として
、排ガス孔２３．排ガス通路２４を設けており、外壁に
は放熱を防ぐために断熱材２５を装着している。
０℃で気化してしまうものでハナ＜、リチウム、ナトリ
ウム、鉛等の溶融金属のように、約４００〜８ｏＯ℃の
高温で液体でるるものを用いている。そして、この液体
である物質１８に、スターリング・エンジンの加熱器１
９を浸しτおり、加熱器１９には、再生器２０．冷却器
２１が連接され、エンジン内にはディスプレーサ２２が
設けられている。また、熱交換後の排ガスの流路として
、排ガス孔２３．排ガス通路２４を設けており、外壁に
は放熱を防ぐために断熱材２５を装着している。
燃料であるガスは、ガス供給パイプ９、ガス制御弁１０
を通り、ガス噴出孔１１から燃焼室１６に流入し、これ
に対し燃焼用空気は、燃焼用空気通路１２、空気流入孔
１３を通り、空気噴出孔１４から、燃焼室１６に流れこ
む。そして、燃焼室１５で着火、及び燃焼した後、燃焼
ガスは燃焼ガス筒１６に設けられた複数の燃焼ガス噴出
孔１７から、高温時に液体である物質１８内に噴出して
いく。この際、燃焼ガスの噴出により、物質１８がかく
はんてれ、効率良くスターリング・エンジンの加熱器１
９に熱を与えるようになる。加熱器１９の周囲が、従来
のように燃焼ガスではなく、液体であるため、温度も均
一であり、しかも水のように１００℃以下です＜、約４
００〜８００℃の高温であるため、加熱効率も高くなる
。すなわち、加熱器１９の外側の熱伝達特性を向上でき
るため、加熱器１９の内部に存在する作動流体を高温に
でき、スターリング・エンジンとして、高効率化を達成
できることになる。作動流体は加熱器１９だけでなく、
再生器２０、冷却器２１にも封入されており、ディスプ
レーサ２２の往復運動に伴ない高速移動を繰り返す。こ
のようにして、スターリング・エンジンは作動するが、
一方これに対し、加熱器１９に熱を与えた燃焼ガスは、
排ガスとなり、排ガス孔２３、排ガス通路２４を通り外
部に排出される。その際、排ガス通路２４の外側に、燃
焼用空気通路が隣接δれており、排熱を燃焼用空気に与
え、空気予熱を行なうことにより一層高効率化を図るこ
とができる。さらに、高温時に液体である物質１８の内
部に、流動粒子２６を含ませることにより加熱器１９の
外側の熱伝達特性を促進させることができる。Ｊまた、
ここで用いる溶融金属に関しては、ナトリウムとカリウ
ムの合金を用いれば、融点が１９℃であるため起動時に
も液体であり、容易に起動できるが、ナトリウムや鉛等
の金属を用いる場合は、融点が高く、常温では固体であ
るため、燃焼ガス筒１６周辺等にヒータを取り付け、液
体とした後、起動を行なうようにする。
を通り、ガス噴出孔１１から燃焼室１６に流入し、これ
に対し燃焼用空気は、燃焼用空気通路１２、空気流入孔
１３を通り、空気噴出孔１４から、燃焼室１６に流れこ
む。そして、燃焼室１５で着火、及び燃焼した後、燃焼
ガスは燃焼ガス筒１６に設けられた複数の燃焼ガス噴出
孔１７から、高温時に液体である物質１８内に噴出して
いく。この際、燃焼ガスの噴出により、物質１８がかく
はんてれ、効率良くスターリング・エンジンの加熱器１
９に熱を与えるようになる。加熱器１９の周囲が、従来
のように燃焼ガスではなく、液体であるため、温度も均
一であり、しかも水のように１００℃以下です＜、約４
００〜８００℃の高温であるため、加熱効率も高くなる
。すなわち、加熱器１９の外側の熱伝達特性を向上でき
るため、加熱器１９の内部に存在する作動流体を高温に
でき、スターリング・エンジンとして、高効率化を達成
できることになる。作動流体は加熱器１９だけでなく、
再生器２０、冷却器２１にも封入されており、ディスプ
レーサ２２の往復運動に伴ない高速移動を繰り返す。こ
のようにして、スターリング・エンジンは作動するが、
一方これに対し、加熱器１９に熱を与えた燃焼ガスは、
排ガスとなり、排ガス孔２３、排ガス通路２４を通り外
部に排出される。その際、排ガス通路２４の外側に、燃
焼用空気通路が隣接δれており、排熱を燃焼用空気に与
え、空気予熱を行なうことにより一層高効率化を図るこ
とができる。さらに、高温時に液体である物質１８の内
部に、流動粒子２６を含ませることにより加熱器１９の
外側の熱伝達特性を促進させることができる。Ｊまた、
ここで用いる溶融金属に関しては、ナトリウムとカリウ
ムの合金を用いれば、融点が１９℃であるため起動時に
も液体であり、容易に起動できるが、ナトリウムや鉛等
の金属を用いる場合は、融点が高く、常温では固体であ
るため、燃焼ガス筒１６周辺等にヒータを取り付け、液
体とした後、起動を行なうようにする。
発明の詳細
な説明したように、本発明のスターリング・エンジンに
よれば、加熱器の外部を局部過熱することなく、均一、
かつ優′ｒした熱伝達特性により。
よれば、加熱器の外部を局部過熱することなく、均一、
かつ優′ｒした熱伝達特性により。
熱を与えることができるため、加熱器内部の作動流体を
高温にでき、スターリング・エンジンとして、小型、高
効率化を達成できる。
高温にでき、スターリング・エンジンとして、小型、高
効率化を達成できる。
第１図は本発明のスターリング・エンジンの一実施例の
構成を示す断面図、第２図は従来のスターリング・エン
ジンの構成を示す断面図である。 １５・・・・・・燃焼室、１６・・・・・・燃焼ガス筒
、１８・・・・・・物質、１９・・・・・・加熱器、２
２・・・・・・ディスプレーサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
構成を示す断面図、第２図は従来のスターリング・エン
ジンの構成を示す断面図である。 １５・・・・・・燃焼室、１６・・・・・・燃焼ガス筒
、１８・・・・・・物質、１９・・・・・・加熱器、２
２・・・・・・ディスプレーサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
Claims (2)
- （１）作動流体の圧力変化により作動するディスプレー
サと、前記作動流体を加熱する加熱器と、この加熱器を
加熱するために燃焼ガスを燃焼させる燃焼ガス筒とを備
え前記燃焼ガス筒と加熱器との間の空間に約４００〜８
００℃で液体状態にある物質を有するスターリング・エ
ンジン。 - （２）約４００〜８００℃で流体状態にある物質に流動
粒子を含ませた特許請求の範囲第１項記載のスターリン
グ・エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1786285A JPS61178545A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | スタ−リング・エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1786285A JPS61178545A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | スタ−リング・エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178545A true JPS61178545A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=11955465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1786285A Pending JPS61178545A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | スタ−リング・エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178545A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881372A (en) * | 1988-02-29 | 1989-11-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| US4894989A (en) * | 1986-08-29 | 1990-01-23 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Heater for a stirling engine |
| BE1005649A3 (nl) * | 1990-08-17 | 1993-11-30 | Ilta Holdings Ltd | Inrichting met ten minste een thermische motor. |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP1786285A patent/JPS61178545A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894989A (en) * | 1986-08-29 | 1990-01-23 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Heater for a stirling engine |
| US4881372A (en) * | 1988-02-29 | 1989-11-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| BE1005649A3 (nl) * | 1990-08-17 | 1993-11-30 | Ilta Holdings Ltd | Inrichting met ten minste een thermische motor. |
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