JPS61226548A - スタ−リングエンジンの高温熱交換器 - Google Patents
スタ−リングエンジンの高温熱交換器Info
- Publication number
- JPS61226548A JPS61226548A JP6808485A JP6808485A JPS61226548A JP S61226548 A JPS61226548 A JP S61226548A JP 6808485 A JP6808485 A JP 6808485A JP 6808485 A JP6808485 A JP 6808485A JP S61226548 A JPS61226548 A JP S61226548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- stirling engine
- combustion gas
- heat
- heating
- 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.)
- Granted
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)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はスターリングエンジンに使用される高温熱交換
器に関し、さらに詳しくは熱交換率を向上させたスター
リングエンジンの高温熱交換器に関する。
器に関し、さらに詳しくは熱交換率を向上させたスター
リングエンジンの高温熱交換器に関する。
（従来の技術）
内燃機関は小型、高性能である反面、燃焼音が大きく、
さらには有害排出物が排出さめるという面で若干の難点
がある。
さらには有害排出物が排出さめるという面で若干の難点
がある。
この難点を解決するものとして、外燃機関が注目されて
いる。
いる。
外燃機関の一つとしてスターリングエンジンがある。
スターリングエンジンは往復動するディスプレーサ（ピ
ストン）によって閉鎖空間内のガスを等容加熱、等温膨
張、等容冷却、等温圧縮するものであり、次の点で内燃
機関と比べて利点がある。
ストン）によって閉鎖空間内のガスを等容加熱、等温膨
張、等容冷却、等温圧縮するものであり、次の点で内燃
機関と比べて利点がある。
爆発的な燃焼に基づく爆発音がないので低騒音である。
燃料選定の自由度が高く、低質油が使用できる。
燃焼時に生成される有害物質の低減が容易にできる。
スターリングエンジンの熱効率を向上させるには、加熱
用の熱交換器の熱交換率を向上させることが肝要である
。
用の熱交換器の熱交換率を向上させることが肝要である
。
従来のスターリングエンジンの高温熱交換器はＭＳ２図
に示すように、ディスプレーサ１が往復動するシリンダ
２の上方に設けられており、多数の円形のチューブ３を
Ｕ字に折り曲げた構造となっている。これを高温燃焼が
スＧ中に配置し、チューブ３の開を高温燃焼ガスＧが流
れる時、チューブ３内を流れる管内〃スと熱交換させる
ものとなっている。
に示すように、ディスプレーサ１が往復動するシリンダ
２の上方に設けられており、多数の円形のチューブ３を
Ｕ字に折り曲げた構造となっている。これを高温燃焼が
スＧ中に配置し、チューブ３の開を高温燃焼ガスＧが流
れる時、チューブ３内を流れる管内〃スと熱交換させる
ものとなっている。
上記従来装置では高温ガスの保有する熱エネルギを管内
〃スに効率良く伝えるために、多数のチューブを用いた
り、長いチューブとしなければならず、重量、コスト、
占有体積の、αで難点があった。
〃スに効率良く伝えるために、多数のチューブを用いた
り、長いチューブとしなければならず、重量、コスト、
占有体積の、αで難点があった。
その上、エンジン回りに大きいチューブの束を設ける構
造となっているので、エンジン回りのレイアウトが自由
にならず、補機類の設置が制約を受ける欠点もあった。
造となっているので、エンジン回りのレイアウトが自由
にならず、補機類の設置が制約を受ける欠点もあった。
この欠点を改善するものとして、高温燃焼ガスの熱をチ
ューブの間に置かれたふく封材に与え、このふく封材か
らのふく射熱により補助的にチューブを加熱するように
したスターリングエンジンの高温熱交換器も公知である
。
ューブの間に置かれたふく封材に与え、このふく封材か
らのふく射熱により補助的にチューブを加熱するように
したスターリングエンジンの高温熱交換器も公知である
。
（発明が解決しようとする問題、慨）
しかしながら、上記公知技術には次のような欠点があっ
た。
た。
ふく射熱による加熱が補助的であり、かつチューブの一
部しかふく耐加熱していないので、十分な熱交換率の向
上が得られない。
部しかふく耐加熱していないので、十分な熱交換率の向
上が得られない。
又、熱交換器としてチューブしか使用できないので、高
コストとなる上、耐久性の面で不十分である。
コストとなる上、耐久性の面で不十分である。
本発明の目的は上記欠、４を改善し、燃焼ガスの熱交換
率を向上させ、かつコストを低減させたスターリングエ
ンジンの高温熱交換器を提供せんとするものである。
率を向上させ、かつコストを低減させたスターリングエ
ンジンの高温熱交換器を提供せんとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の特徴とするところは、シリンダの上方に筒状の
ポーラス材を内外２重に設け、該ポーラ人材の開に作動
ガスのヒータを設け、前記内外２重のポーラス材の間に
高温燃焼ガスを与えるバーナを設け、該燃焼〃スがポー
ラス材を通過するように排気し、前記ポーラス材のふく
射熱により前記ヒータを加熱するようにしたところにあ
る。
ポーラス材を内外２重に設け、該ポーラ人材の開に作動
ガスのヒータを設け、前記内外２重のポーラス材の間に
高温燃焼ガスを与えるバーナを設け、該燃焼〃スがポー
ラス材を通過するように排気し、前記ポーラス材のふく
射熱により前記ヒータを加熱するようにしたところにあ
る。
（実施例）
以下、図によって説明する。
＄１図を参照して、本発明ではシリンダ１１の上方に筒
状の内側ポーラス材１２と外側ポーラス材１３とを内外
２重に設けている。ポーラス材の材質はポーラスセラミ
ックスやポーラスメタルとなっており、耐熱性の高い材
質が選定される。内側ポーラス材と外側−一ラス材の間
にはスターリングエンジンの作動がスを加熱するヒータ
１４を設けている。ヒータ１４は上端が閉鎖された筒状
となっており、内部に仕切り壁１５を設けている。仕切
り壁１５は上端において内外の通路１６．１７を連絡す
るものである。内側通路１６はシリンダ１に周状に設け
られた複数の孔１８を介してシリンダ１の内部へ連絡し
ている。外側通路１７は再生器１９を介して冷却器２０
に連絡している。内外２重のポーラス材の間に高温燃焼
ガスを与えるバーナ２１が設けられ、該バーナ２１は周
状に複数個あるいは連続的に設けられている。
状の内側ポーラス材１２と外側ポーラス材１３とを内外
２重に設けている。ポーラス材の材質はポーラスセラミ
ックスやポーラスメタルとなっており、耐熱性の高い材
質が選定される。内側ポーラス材と外側−一ラス材の間
にはスターリングエンジンの作動がスを加熱するヒータ
１４を設けている。ヒータ１４は上端が閉鎖された筒状
となっており、内部に仕切り壁１５を設けている。仕切
り壁１５は上端において内外の通路１６．１７を連絡す
るものである。内側通路１６はシリンダ１に周状に設け
られた複数の孔１８を介してシリンダ１の内部へ連絡し
ている。外側通路１７は再生器１９を介して冷却器２０
に連絡している。内外２重のポーラス材の間に高温燃焼
ガスを与えるバーナ２１が設けられ、該バーナ２１は周
状に複数個あるいは連続的に設けられている。
上記のように構成された本発明の作用は次のとおりであ
る。
る。
バーナ２１から送り出された高温燃焼がスは内側ポーラ
ス材１２と外側ポーラス材１３とを通過して排気される
。大気へ排気される前に燃焼用空気を予熱するものとな
っていることは公知のとおりである。内側ポーラス材１
２と外側ポーラス材１３とは燃焼ガスにより加熱されて
高温となり、ふく射熱をヒータ１４に与える。
ス材１２と外側ポーラス材１３とを通過して排気される
。大気へ排気される前に燃焼用空気を予熱するものとな
っていることは公知のとおりである。内側ポーラス材１
２と外側ポーラス材１３とは燃焼ガスにより加熱されて
高温となり、ふく射熱をヒータ１４に与える。
このため、ヒータ１４内を流動する作動γス効率よく熱
を与えるものとなる。
を与えるものとなる。
なお、以上の説明では、ヒータの構造を筒状としている
が、この構造に限定されるものではない。
が、この構造に限定されるものではない。
（発明の効果）
本発明は以上のように構成されているので、次のような
効果を奏する。
効果を奏する。
ふく射熱を利用するものであるから、従来の対流を利用
するものと比べて熱交換率が向上し、スターリングエン
ジンの小形化、軽量化が達成される。。
するものと比べて熱交換率が向上し、スターリングエン
ジンの小形化、軽量化が達成される。。
ヒータを多数のチューブの束としなくて済むので、エン
ジン設計のレイアウトが簡単となり、低コストとなる。
ジン設計のレイアウトが簡単となり、低コストとなる。
ヒータを筒状とし、仕切り壁を設けたものでは仕切り壁
自体が熱伝達面となるので、一層効果的な熱伝達が行な
われるものとなる。
自体が熱伝達面となるので、一層効果的な熱伝達が行な
われるものとなる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
のスターリングエンジンの熱交換器部分を示す断面図で
ある。 １１ニジリンダ １２：ボーラス材 １３：ボー第１図 第２図
のスターリングエンジンの熱交換器部分を示す断面図で
ある。 １１ニジリンダ １２：ボーラス材 １３：ボー第１図 第２図
Claims (1)
- シリンダの上方に筒状のポーラス材を内外２重に設け、
該ポーラス材の間に作動ガスのヒータを設け、前記内外
２重のポーラス材の間に高温燃焼ガスを与えるバーナを
設け、該燃焼ガスがポーラス材を通過するように排気し
、前記ポーラス材のふく射熱により前記ヒータを加熱す
るようにしたことを特徴とするスターリングエンジンの
高温熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6808485A JPS61226548A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | スタ−リングエンジンの高温熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6808485A JPS61226548A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | スタ−リングエンジンの高温熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226548A true JPS61226548A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0257220B2 JPH0257220B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=13363523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6808485A Granted JPS61226548A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | スタ−リングエンジンの高温熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61226548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200070915A (ko) | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 전남대학교산학협력단 | 디젤엔진기관의 배기가스를 이용한 외연기관의 고온 열공급 시스템 및 방법 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP6808485A patent/JPS61226548A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200070915A (ko) | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 전남대학교산학협력단 | 디젤엔진기관의 배기가스를 이용한 외연기관의 고온 열공급 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257220B2 (ja) | 1990-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |