JPS6146447A - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
- Publication number
- JPS6146447A JPS6146447A JP16728484A JP16728484A JPS6146447A JP S6146447 A JPS6146447 A JP S6146447A JP 16728484 A JP16728484 A JP 16728484A JP 16728484 A JP16728484 A JP 16728484A JP S6146447 A JPS6146447 A JP S6146447A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- combustion chamber
- exchanger tube
- gas
- cylinder head
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
-
- 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】
Ｅ発明の技術分野Ｊ
本発明はスターリングエンジンに係り、さらに詳細には
、高温ガスから伝熱管への熱交換率をより向上すること
のできるスターリングエンジンに関する。
、高温ガスから伝熱管への熱交換率をより向上すること
のできるスターリングエンジンに関する。
［発明の技術的背景］
一般に、スターリングエンジンは、膨張シリンダに加熱
器を接続し、圧縮シリンダに接続した冷却器と前記加熱
器との間に再生熱交換器を介在してなるものである。ス
ターリングエンジンは、加熱器において加熱された作動
流体を膨張シリンダに供給して、膨張シリンダ内の膨張
ピストンを往作動せしめることによりクランク軸を回転
し、膨張ピストンの復作動時に再生熱交換器、冷却器を
経て圧縮シリンダへ作動流体が流出されるものである。
器を接続し、圧縮シリンダに接続した冷却器と前記加熱
器との間に再生熱交換器を介在してなるものである。ス
ターリングエンジンは、加熱器において加熱された作動
流体を膨張シリンダに供給して、膨張シリンダ内の膨張
ピストンを往作動せしめることによりクランク軸を回転
し、膨張ピストンの復作動時に再生熱交換器、冷却器を
経て圧縮シリンダへ作動流体が流出されるものである。
次に圧縮シ、リング内の作動流体が圧縮ピストンによっ
て圧縮され、冷却器、再生熱交換器を経て熱交換により
加熱されると共に加熱器において再加熱されて、再び膨
張シリンダへ供給されるものである。
て圧縮され、冷却器、再生熱交換器を経て熱交換により
加熱されると共に加熱器において再加熱されて、再び膨
張シリンダへ供給されるものである。
上述のごときスターリングエンジンにＪ′３いて、ｌｌ
１ｌＩ！脹シリンダのシリンダヘッドを燃焼室内に臨ま
せて設け、このシリンダヘッドに接続した複数本の伝熱
管を同心円上に配置した型式のものにおいて、各伝熱管
は、それぞれ放射方向へ僅かに拡大延伸された後に、燃
焼室内に大きく立ち上らせである。そして、燃焼室の上
部中央に備えられたノズルから噴射されるガスを燃焼し
、この燃焼ガスによって前記伝熱管を加熱するように構
成されている。
１ｌＩ！脹シリンダのシリンダヘッドを燃焼室内に臨ま
せて設け、このシリンダヘッドに接続した複数本の伝熱
管を同心円上に配置した型式のものにおいて、各伝熱管
は、それぞれ放射方向へ僅かに拡大延伸された後に、燃
焼室内に大きく立ち上らせである。そして、燃焼室の上
部中央に備えられたノズルから噴射されるガスを燃焼し
、この燃焼ガスによって前記伝熱管を加熱するように構
成されている。
［背景技術の問題点］
燃焼室内の燃焼ガスは、抵抗の少ない部分を経て流出す
る傾向にあり、単に複数本の伝熱管を立設した構成では
、熱交換されずに複数本の伝熱管の間をそのまま素通り
する燃焼ガスの割合が多く、熱交換率が悪いという問題
がある。
る傾向にあり、単に複数本の伝熱管を立設した構成では
、熱交換されずに複数本の伝熱管の間をそのまま素通り
する燃焼ガスの割合が多く、熱交換率が悪いという問題
がある。
［発明の目的］
本発明は、上述のごとき従来の問題に鑑み発明したもの
で、その目的は、伝熱管の間を燃焼ガスが索通りするの
を防止し、熱交換率をより向上することのできるスター
リングエンジンを提供することである。
で、その目的は、伝熱管の間を燃焼ガスが索通りするの
を防止し、熱交換率をより向上することのできるスター
リングエンジンを提供することである。
［発明の概要］
上記目的を達成するために、本発明においては、燃焼室
内にＪ５いて膨張シリンダヘッドに接続した複数本の伝
熱管を同心円上に配設し、各伝熱管の間に、各伝熱管の
周囲から後側へ燃焼ガスを案内する案内部材を配設して
なるものである。
内にＪ５いて膨張シリンダヘッドに接続した複数本の伝
熱管を同心円上に配設し、各伝熱管の間に、各伝熱管の
周囲から後側へ燃焼ガスを案内する案内部材を配設して
なるものである。
［発明の効果］
本発明によれば、複数本の伝熱管の間に配設した案内部
材によって、各伝熱管の間を燃焼ガスが素通りすること
を阻止され、各伝熱管の周囲から後側へ案内されて排出
されることとなるので、燃焼ガスが排出されるまで伝熱
管に接触している流路および時間が長くなる。したがっ
て、燃焼ガスから伝熱管への熱・伝達が良好に行なわれ
ることとなり、熱交換効率がより向上する。
材によって、各伝熱管の間を燃焼ガスが素通りすること
を阻止され、各伝熱管の周囲から後側へ案内されて排出
されることとなるので、燃焼ガスが排出されるまで伝熱
管に接触している流路および時間が長くなる。したがっ
て、燃焼ガスから伝熱管への熱・伝達が良好に行なわれ
ることとなり、熱交換効率がより向上する。
［発明の実施例コ
以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明に係るスターリングエンジンの断面図を
示ずもので、クランク軸１を回転自在に支承したクラン
クケース３には膨張シリンダ５が垂直に立設しであるど
共に、圧縮シリンダ７が斜設しである。
示ずもので、クランク軸１を回転自在に支承したクラン
クケース３には膨張シリンダ５が垂直に立設しであるど
共に、圧縮シリンダ７が斜設しである。
膨張シリンダ５のシリンダヘッド９は燃焼室１１内に臨
出しである。この膨張シリンダ５内に摺動自在に嵌装し
た膨張ピストン１３はコネクティングロッド１５を介し
て前記クランク軸１に連動連結しである。この膨張ピス
トン１３の頭部１３Ｈは、シリンダヘッド９の内側の形
状に対応して椀状に凹設しである。前記圧縮シリンダ７
内には圧縮ピストン１７がｌｉＱ動自在にＩＮ装してあ
り、この圧縮ピストン１７は］ネクティングロツド１９
を介してクランク軸１に連動連結しである。
出しである。この膨張シリンダ５内に摺動自在に嵌装し
た膨張ピストン１３はコネクティングロッド１５を介し
て前記クランク軸１に連動連結しである。この膨張ピス
トン１３の頭部１３Ｈは、シリンダヘッド９の内側の形
状に対応して椀状に凹設しである。前記圧縮シリンダ７
内には圧縮ピストン１７がｌｉＱ動自在にＩＮ装してあ
り、この圧縮ピストン１７は］ネクティングロツド１９
を介してクランク軸１に連動連結しである。
前記シリンダヘッド９には、伝熱フィン２１Ｆを備えた
バヨネッ］−管式の複数の高温熱交換器伝熱管２１が同
心円上に接続され伝熱管２１の上端側が拡間づるように
斜設して設【ノるど共に、再生熱交換器２３が接続し−
Ｃある。前記圧縮シリンダ７のシリンダヘッド２５には
低温熱交換器２７が接続してあり、この低温熱交換器２
７は前記再生熱交換器２３と接続しである。
バヨネッ］−管式の複数の高温熱交換器伝熱管２１が同
心円上に接続され伝熱管２１の上端側が拡間づるように
斜設して設【ノるど共に、再生熱交換器２３が接続し−
Ｃある。前記圧縮シリンダ７のシリンダヘッド２５には
低温熱交換器２７が接続してあり、この低温熱交換器２
７は前記再生熱交換器２３と接続しである。
前記燃焼室１１を形成するケーシング２９の上部中央に
はガスノズル３１が取付けてあり、かつケーシング２９
の周囲には、燃焼室１１から燃焼ガス排気筒３３を経て
排出される排ガスによって空気を予熱する空気予熱器３
５が配設しである。
はガスノズル３１が取付けてあり、かつケーシング２９
の周囲には、燃焼室１１から燃焼ガス排気筒３３を経て
排出される排ガスによって空気を予熱する空気予熱器３
５が配設しである。
この空気予熱器３５は吸気筒３６から燃焼空気を吸入し
てガスノズル３１の周囲に設けられたスワラ−３７から
予熱空気を燃焼空気として燃焼室１１内に旋回供給する
。
てガスノズル３１の周囲に設けられたスワラ−３７から
予熱空気を燃焼空気として燃焼室１１内に旋回供給する
。
以上のごとき構成において、ガスノズル３１から燃焼室
１１内に噴出されるガスの燃焼により伝熱管２１内の作
動流体が加熱され、高温の作動流体が膨張シリンダ５内
へ流入されることにより膨張ピストン１３が往作動され
、クランク軸１が回 ′転される。膨張ピストン１３の
復作動により膨張シリンダ５内の作動流体は伝熱管２１
から再４Ｌ熱交換器２３および低温熱交換器２７を紅で
圧縮シリンダ７に流入する。作動流体が再生熱交換２：
２３を通過するときに、再生熱交換器２３内に内装した
蓄熱材へ熱伝導が行なわれ、作動流体が低温になる。
１１内に噴出されるガスの燃焼により伝熱管２１内の作
動流体が加熱され、高温の作動流体が膨張シリンダ５内
へ流入されることにより膨張ピストン１３が往作動され
、クランク軸１が回 ′転される。膨張ピストン１３の
復作動により膨張シリンダ５内の作動流体は伝熱管２１
から再４Ｌ熱交換器２３および低温熱交換器２７を紅で
圧縮シリンダ７に流入する。作動流体が再生熱交換２：
２３を通過するときに、再生熱交換器２３内に内装した
蓄熱材へ熱伝導が行なわれ、作動流体が低温になる。
前記圧縮ピストン１７の復作動によって圧縮シリンダ７
内の作動流体が圧縮されると、低温熱交換器２７から再
生熱交Ｊ！！！器２３ｊ３よび伝熱管２１を経て作動流
体は再び加熱され、膨張シリンダ５へ流入される。
内の作動流体が圧縮されると、低温熱交換器２７から再
生熱交Ｊ！！！器２３ｊ３よび伝熱管２１を経て作動流
体は再び加熱され、膨張シリンダ５へ流入される。
ところで、ガスノズル３１から噴射されて燃焼した高温
ガスは、斜設された伝熱管２１の伝熱フィン２１Ｆの間
を平行に通流させて加熱した後に、空気予熱器３５を経
て排気筒３３から排出されるものである。この際、各伝
熱管２１の間をそのまま素通りする高温ガスの割合が多
いので、この実施例においては、各伝熱管２１の間を素
通りする高温ガスを少なくするために、各伝熱管２１を
囲繞した囲い板３８が設けられている。
ガスは、斜設された伝熱管２１の伝熱フィン２１Ｆの間
を平行に通流させて加熱した後に、空気予熱器３５を経
て排気筒３３から排出されるものである。この際、各伝
熱管２１の間をそのまま素通りする高温ガスの割合が多
いので、この実施例においては、各伝熱管２１の間を素
通りする高温ガスを少なくするために、各伝熱管２１を
囲繞した囲い板３８が設けられている。
囲い板３８は、円形状に配置した複数の伝熱管２１の外
側に沿うように逆円錐形に形成してあり、その基部は前
記シリンダヘッド９に取付けである。
側に沿うように逆円錐形に形成してあり、その基部は前
記シリンダヘッド９に取付けである。
この囲い板３８の上部は、ガスノズル３１がら空気予熱
部３５へ直接的に向う８温ガスの流れを阻止すべく、燃
焼室１１の内面に接触しである。また、囲い板３８が各
伝熱管２１の背部と対向した位階には、高温ガスが通過
自在の排出口３つが形成しである。
部３５へ直接的に向う８温ガスの流れを阻止すべく、燃
焼室１１の内面に接触しである。また、囲い板３８が各
伝熱管２１の背部と対向した位階には、高温ガスが通過
自在の排出口３つが形成しである。
さらに各伝熱管２１の間には、第２図に示されるように
、高温ガスを前記排出口３つへ誘導案内する案内部材４
１が設【プられている。案内１４１５月４１は、囲い板
３７の内面に一体的に設けられてＪ５す、その形状は、
各伝熱管２１に備えたフィン２１Ｆの外形に沿うように
、円弧状に形成しである。
、高温ガスを前記排出口３つへ誘導案内する案内部材４
１が設【プられている。案内１４１５月４１は、囲い板
３７の内面に一体的に設けられてＪ５す、その形状は、
各伝熱管２１に備えたフィン２１Ｆの外形に沿うように
、円弧状に形成しである。
したがっで、ガスノズル３１から燃焼室１１内へ噴射さ
れて燃焼された高温ガスは、囲い板３８によって、空気
予熱器３５へＩＣ１接的に流！Ｉ’ｌｌ Ｊることを阻
止され、囲い板３８に設けられた排出口３９から排出さ
れることとなる。ずなりも燃焼室１１内の高温ガスは、
各案内部材４１によって各伝熱管２１の周囲（！−経て
後側の前記ＪＪＩ ＋Ｉ ｒ：＋ ３ｓ）へ案内される
ものである。よって、ｋｌｒｆＡガスが伝熱管２１に備
えられたフィン２１Ｆの間を流動し、伝熱管２１を効率
よく加熱した後に、排出１］３９がら空気予熱器３５側
へ排出されることとなる。
れて燃焼された高温ガスは、囲い板３８によって、空気
予熱器３５へＩＣ１接的に流！Ｉ’ｌｌ Ｊることを阻
止され、囲い板３８に設けられた排出口３９から排出さ
れることとなる。ずなりも燃焼室１１内の高温ガスは、
各案内部材４１によって各伝熱管２１の周囲（！−経て
後側の前記ＪＪＩ ＋Ｉ ｒ：＋ ３ｓ）へ案内される
ものである。よって、ｋｌｒｆＡガスが伝熱管２１に備
えられたフィン２１Ｆの間を流動し、伝熱管２１を効率
よく加熱した後に、排出１］３９がら空気予熱器３５側
へ排出されることとなる。
以上のごとき実施例の説明より理解されるように、燃焼
室内に配設した複数の伝熱管の間には、燃焼した高温ガ
スを伝熱管の周囲から後側へ案内する案内部材が設けら
れているので、各伝熱管の間を素通りする高温ガス′が
減少し、かつ高温ガスと伝熱管との接触流路Ｊ３よび時
間が長くなり、伝熱管の加熱が効率Ｊ：り行なわれ得る
ものである。
室内に配設した複数の伝熱管の間には、燃焼した高温ガ
スを伝熱管の周囲から後側へ案内する案内部材が設けら
れているので、各伝熱管の間を素通りする高温ガス′が
減少し、かつ高温ガスと伝熱管との接触流路Ｊ３よび時
間が長くなり、伝熱管の加熱が効率Ｊ：り行なわれ得る
ものである。
なお、上記実施例においては、伝熱管がバヨネット管の
場合について例示したけれども、前述の実施例に限りこ
となく、その他の種々の態様でも実施しくｑるものであ
る。
場合について例示したけれども、前述の実施例に限りこ
となく、その他の種々の態様でも実施しくｑるものであ
る。
図面は本発明の１実施例を示すもので、第１図はスター
リングエンジンの断面図、第２図は第１図におりる■−
■線の拡大断面図ぐある。 １１・・・燃焼室、９・・・シリンダヘッド、２１・・
・伝熱管、３１・・・ノズル、３８・・・囲い板、４１
・・・案内部材 ゛う（１涛七 第１図 第２図
リングエンジンの断面図、第２図は第１図におりる■−
■線の拡大断面図ぐある。 １１・・・燃焼室、９・・・シリンダヘッド、２１・・
・伝熱管、３１・・・ノズル、３８・・・囲い板、４１
・・・案内部材 ゛う（１涛七 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）スターリングエンジンにおける燃焼室内に膨脹シ
リンダヘッドを臨出して設け、燃焼室内において膨張シ
リンダヘッドに接続した複数本の伝熱管を同心円上に配
置して設け、燃焼室の上部に設けられたノズルから噴射
されて燃焼した高温ガスを各伝熱管の周囲から各伝熱管
の後側へ案内する案内部材を各伝熱管の間に配置してな
ることを特徴とするスターリングエンジン。 - （２）同心円上に配設した複数本の伝熱管を囲繞した囲
い板に前記案内部材を一体的に設け、かつ囲い板が各伝
熱管の後側に対応する部分にガス排出口を形成しなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスターリ
ングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728484A JPS6146447A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728484A JPS6146447A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | スタ−リングエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146447A true JPS6146447A (ja) | 1986-03-06 |
Family
ID=15846898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16728484A Pending JPS6146447A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6146447A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997037119A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Sipra Patententwicklungs- Und Beteiligungsgesellsc | Stirlingmotor |
-
1984
- 1984-08-11 JP JP16728484A patent/JPS6146447A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997037119A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Sipra Patententwicklungs- Und Beteiligungsgesellsc | Stirlingmotor |
| US6161381A (en) * | 1996-03-29 | 2000-12-19 | Sipra Patententwicklungs- U. Beteilgungsgesellschaft Mbh | Stirling engine |
| CN1100203C (zh) * | 1996-03-29 | 2003-01-29 | Sipra专利发展合作股份有限公司 | 斯特林发动机 |
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