KR920005330Y1

KR920005330Y1 - Heater pin in steering engine

Info

Publication number: KR920005330Y1
Application number: KR2019900011215U
Authority: KR
Inventors: 김성태
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-08-03
Also published as: KR920002797U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Heater Fin Device of Stirling Engine

제 1 도는 종래의 스터링 엔진의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional stirling engine.

제 2 도는 제 1 도의 A-A'선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.

제 3 도는 본 고안에 의한 스터링 엔진의 단면도.3 is a cross-sectional view of the Stirling engine according to the present invention.

제 4 도는 제 3 도의 B-B'선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG.

제 5 도는 제 3 도의 C-C'선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 3.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 연소실 2', 2" : 히터1: combustion chamber 2 ', 2 ": heater

3', 3" : 히터핀3 ', 3 ": Heater fin

본 고안은 스터링 엔진의 히터에 관한 것으로, 특히 연소열량을 효율적으로 열교환기에 전달하기에 적합하도록 한 스터링 엔진의 히터핀 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heater of a stirling engine, and more particularly, to a heater fin device of a stirling engine which is adapted to efficiently transmit combustion heat to a heat exchanger.

종래 스터링 엔진은, 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, 가스가 연소되는 연소실(1)과, 이 연소실(1)내에서 열교환을 이루는 히터(2)와, 이 히터(2)에 끼워져 열을 방출하기 위한 얇은 원형의 히터핀(3)과 이 히터(2)의 양단이 각각 연결되는 재생기(4) 및 팽창공간(8)과, 상기 재생기(4)에 연결되며 실린더(6)에도 연결되는 쿨러(5)와, 실린더(6)내의 팽창공간(8)과 압축공간(10)사이에 위치한 여과기(9)와 실린더(6)내를 승강하여 가스를 압축, 팽창시키는 피스톤(11)과, 피스톤(11)에 동력을 전달해주는 크랭크축(12)등으로 구성된다.As shown in Figs. 1 and 2, a conventional stirling engine includes a combustion chamber 1 in which gas is combusted, a heater 2 for heat exchange in the combustion chamber 1, and this heater 2; A thin circular heater fin 3 for insertion and dissipating heat, a regenerator 4 and an expansion space 8 connected to both ends of the heater 2, and a cylinder 6 connected to the regenerator 4; A cooler (5) connected to Edo, a filter (9) located between the expansion space (8) and the compression space (10) in the cylinder (6), and a piston (11) for raising and expanding the gas in the cylinder (6). ) And a crankshaft 12 for transmitting power to the piston 11.

열교환기(2)는 제 2 도와 같이 팽창측 히터(2')와 재생측 히터(2")가 연소실(1)의 중심에서 방사형태를 배열되어 팽창측 히터(2')에는 작은 직경의 히터핀(3')이 부착되고, 재생측 히터(2")에는 큰직경의 히터핀(3")이 부착되어 있다.In the heat exchanger 2, the expansion-side heater 2 'and the regeneration-side heater 2 "are arranged radially at the center of the combustion chamber 1, as shown in the second diagram, and the expansion-side heater 2' has a small diameter heater. A fin 3 'is attached, and a large diameter heater fin 3 "is attached to the regeneration-side heater 2".

상기의 종래 구성에서 열교환기 내부 볼륨을 되도록이면 작게 하여야 하므로 재생기(4)와 팽창공간(8)사이에 존재하는 열교환기 히터(2)의 크기도 제한된다.Since the internal volume of the heat exchanger should be as small as possible in the above-described conventional configuration, the size of the heat exchanger heater 2 existing between the regenerator 4 and the expansion space 8 is also limited.

따라서 열교환 면적의 부족을 히터핀(3)으로 보충하기 위하여 팽창공간측에 연결된 히터(2')에는 터브와 터브사이의 공간이 작으므로 작은 히터핀(3')을 하나씩 히터튜브의 길이방향에 수직으로 부착하고, 재생기측의 히터튜브에는 좀더 큰 히터핀(3")을 붙여서 열교환할 수 있는 전열면적을 보충하여 연료의 연소열량이 열교환기에 잘 공급되게 한다.Therefore, the space between the tub and the tub is small in the heater 2 'connected to the expansion space to compensate for the lack of the heat exchange area with the heater fin 3, so that the small heater fins 3' are placed one by one in the longitudinal direction of the heater tube. Attached vertically, the heater tube on the regenerator side is attached with a larger heater fin (3 ") to supplement the heat transfer area for heat exchange, so that the heat of combustion of fuel is well supplied to the heat exchanger.

그러나 종래의 히터핀(3)을 사용하면 히터(2)와 연료의 연소가스 사이에 효율적으로 열교환이 이루어지지 않기 때문에 결국 히터(2)자체의 크기를 증가시켜야 하므로 전체적으로 스터링 엔진의 효율이 감소되는 문제점이 있었다.However, since the heat exchange between the heater 2 and the combustion gas of the fuel does not occur efficiently when the conventional heater fin 3 is used, the size of the heater 2 itself must be increased. There was a problem.

또 고온, 고압이 견디는 고가의 재질로 만들어지는 히터튜브의 크기를 크게 해야하므로 재료비가 증가되며, 히터와 연결되는 부분도 크게 해야하므로 전체적인 엔진의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다.In addition, since the size of the heater tube made of expensive materials to withstand high temperature and high pressure must be increased, the material cost is increased, and the portion connected to the heater must be increased, thereby increasing the overall size of the engine.

본 고안의 히터의 열교환이 효율적으로 이루어지게 되어 히터의 크기를 줄일 수 있으면서 엔진성능이 전체적으로 향상되며, 히터의 사용수명을 연장시킬 수 있도록 한 스터링 엔진의 히터핀 장치를 제공하려는 것이다.The heat exchange of the heater of the present invention is to be made efficiently to reduce the size of the heater while improving the overall engine performance, to provide a heater fin device of the stirling engine to extend the service life of the heater.

이하 본 고안에 의한 스터링 엔진의 히터핀 장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.Hereinafter, the heater fin device of the Stirling engine according to the present invention will be described in detail according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

제 3 도 내지 제 5 도에 도시한 바와같이, 가스가 연소되는 연소실(1)과, 이 연소실(1)내에서 열교환을 이루는 히터(2)와, 이 히터(2)에 끼워져 열을 방출하기 위한 얇은 원형의 히터핀(3)과, 히터(2)의 양단이 각각 연결되는 재생기(4) 및 팽창공간(8)과, 상기 재생기(4)에 연결되며 실린더(6)에도 연결되는 쿨러(5)와, 실린더(6)내의 팽창공간(8)과 압축공간(도시되지 않음, 제 1 도의 "10"참조)사이에 위치한 여과기(9)와, 실린더(6)내를 승강하여 가스를 압축, 팽창시키는 피스톤(도시되지 않음, 제 1 도의 "11"참조)과, 피스톤에 동력을 전달해주는 크랭크축(도시되지 않음, 제 1 도의 "12"참조) 등으로 구성된다.As shown in Figs. 3 to 5, the combustion chamber 1 in which gas is combusted, the heater 2 for heat exchange in the combustion chamber 1, and the heater 2 are fitted to discharge heat. Thinner circular heater fin (3), the regenerator (4) and expansion space (8) connected to both ends of the heater (2), and a cooler connected to the regenerator (4) and connected to the cylinder ( 5) a filter 9 located between the expansion space 8 and the compression space (not shown, see " 10 " in FIG. 1) in the cylinder 6, and the cylinder 6 being elevated to compress the gas. , An inflating piston (not shown, see " 11 " in FIG. 1), and a crankshaft (not shown, " 12 " in FIG. 1) which transmits power to the piston.

상기 히터핀(3', 3")은, 팽창공간(8)과 연결되는 히터(2')와 재생기(4)와 연결되는 히터(2")에 동시에 연결될 수 있는 큰직경으로 형성하며, 전체 히터(2', 2")의 길이방향에 대하여 일정 간격으로 경사지게 연결한다.The heater fins 3 'and 3 "are formed to have a large diameter that can be simultaneously connected to the heater 2' connected to the expansion space 8 and the heater 2" connected to the regenerator 4, and the whole Inclined at regular intervals with respect to the longitudinal direction of the heater (2 ', 2 ").

상기 히터핀(3', 3")의 단면형상을 표면적으로 증가시키기 위하여 요철형상으로 형성할 수도 있다.In order to increase the surface area of the cross section of the heater fins 3 'and 3 ", they may be formed in an uneven shape.

상기 히터핀(3', 3")은 일정 간격으로 배열하되 아래쪽으로 갈수록 히터(2', 2")의 바깥쪽 튜브에 비하여 안쪽튜브의 안쪽으로 연장되는 길이를 길게 형성한다.The heater fins 3 ′ and 3 ″ are arranged at regular intervals, and the length of the heater fins 3 ′ and 3 ″ is longer than the outer tubes of the heaters 2 ′ and 2 ″.

이와같이 구성된 본 고안의 히터핀 장치는, 히터(2', 2")의 아래쪽(팽창공간(8), 재생기(4)와의 연결부)으로 갈수록 히터(2')쪽으로 히터핀(3', 3")을 길게 되어 있어 화염에 대한 복사효과를 히터(2', 2")의 튜브의 내부를 지나는 작동가스를 균일하게 가열된다.The heater fin device of the present invention configured as described above has the heater fins 3 ', 3 "toward the heater 2' toward the lower side of the heaters 2 ', 2" (expansion space 8, connection with the regenerator 4). ), The radiation effect on the flame is uniformly heated working gas passing through the inside of the tube of the heater (2 ', 2 ").

또 히터(2', 2")의 안쪽 튜브와 바깥쪽 튜브를 하나의 히터핀(3', 3")으로 연결시 켰으므로 바깥쪽 튜브를 지니는 작동가스가 균일하게 가열된다.In addition, since the inner tube and the outer tube of the heaters 2 'and 2 "are connected with one heater fin 3' and 3", the working gas having the outer tube is uniformly heated.

특히, 히터(2', 2")의 튜브의 길이방향에 대하여 히터핀(3', 3")이 약간 경사지게 설치되어 있으므로 뜨거운 연소가스의 대류에 의한 연전달이 원활하게 이루어지게 된다.In particular, since the heater fins 3 'and 3 "are slightly inclined with respect to the longitudinal direction of the tubes of the heaters 2' and 2", the continuous transfer by the convection of the hot combustion gas is performed smoothly.

히터핀(3', 3")의 단면형상을 요철구조로 하는 경우에는 연소가스의 흐름을 대류에 의한 열전달이 보다 더 원활하게 되는 난류흐름이 되어 전열효과를 높일 수 있게 된다.In the case where the cross-sectional shape of the heater fins 3 'and 3 "is a concave-convex structure, the flow of the combustion gas becomes a turbulent flow in which heat transfer by convection becomes more smooth, thereby increasing the heat transfer effect.

이상과 같이 본 고안에 의하면 히터핀을 열교환작용을 하는 히터의 튜브에 일체로 하고, 이를 약간 경사지게 설치하여 열교환이 원활하게 이루어지게 하였으므로 히터는 작동가스를 균일하게 가열할 수 있게 되며, 이에 따라 히터에서의 전열효과가 향상되어 효율적인 열교환을 수행할 수 있게 되며, 결국 히터 튜브의 크기를 작게 할수 있으므면서도 엔진의 성능을 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 특히 국부적인 가열이 적어지므로 히터튜브의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the present invention, the heater fin is integrally formed with the tube of the heater which performs the heat exchange effect, and the heater fin is installed to be inclined slightly so that the heat exchange is performed smoothly. Heat transfer effect is improved, so that efficient heat exchange can be performed, and as a result, it is possible to reduce the size of the heater tube and to improve the performance of the engine. You will be able to.

Claims

In the case where the heater fins 3 'and 3 "are installed in the plurality of heaters 2' and 2" located in the combustion chamber 1, the heater fins 3 'and 3 "are replaced with the heaters 2' and 2". Heater device of the Stirling engine, characterized in that the inner and outer tubes of the body integrally connected and installed inclined, the length of the heater fins (3 ', 3 ") to the longer side.