JPH0257221B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0257221B2 JPH0257221B2 JP5264985A JP5264985A JPH0257221B2 JP H0257221 B2 JPH0257221 B2 JP H0257221B2 JP 5264985 A JP5264985 A JP 5264985A JP 5264985 A JP5264985 A JP 5264985A JP H0257221 B2 JPH0257221 B2 JP H0257221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- circumference side
- tubes
- heat exchanger
- outer circumference
- 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.)
- Expired
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
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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
上させた高温熱交換器に関する。
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。
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。
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。
目されている。
外燃機関の一つとしてスターリングエンジンが
ある。
ある。
スターリングエンジンは往復動するデイスプレ
ーサ（ピストン）によつて閉鎖空間内のガスを等
容加熱、等温膨脹、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。
ーサ（ピストン）によつて閉鎖空間内のガスを等
容加熱、等温膨脹、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。
である。
燃料選定の自由度が高く、低質油が使用でき
る。
る。
燃焼時に生成される有害物質の低減が容易にで
きる。
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。
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。
従来のスターリングエンジンの高温熱交換器は
第３図に示すように、デイスプレーサ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
真円形のチユーブ３をＵ字に折り曲げた構造とな
つている。これを高温燃焼ガスＧ中に配置し、チ
ユーブ３の間を高温燃焼ガスＧが流れる時、チユ
ーブ３内を流れる管内ガスと熱交換させるものと
なつている。
第３図に示すように、デイスプレーサ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
真円形のチユーブ３をＵ字に折り曲げた構造とな
つている。これを高温燃焼ガスＧ中に配置し、チ
ユーブ３の間を高温燃焼ガスＧが流れる時、チユ
ーブ３内を流れる管内ガスと熱交換させるものと
なつている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記従来装置では高温ガスの保有する熱エネル
ギを管内ガスに効率良く伝えるため、多数のチユ
ーブを用いたり、長いチユーブとしなければなら
ず、重量、コスト、占有体積の点で難点があつ
た。
ギを管内ガスに効率良く伝えるため、多数のチユ
ーブを用いたり、長いチユーブとしなければなら
ず、重量、コスト、占有体積の点で難点があつ
た。
その上、エンジン回りに大きいチユーブの束を
設ける構造となつているので、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
受ける欠点もあつた。
設ける構造となつているので、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
受ける欠点もあつた。
この欠点を改善するものとして、チユーブの間
にふく射熱を発するふく射板を設けた構造のスタ
ーリングエンジンの高温熱交換器も公知である。
にふく射熱を発するふく射板を設けた構造のスタ
ーリングエンジンの高温熱交換器も公知である。
第４図を参照して、真円形のチユーブ４の間に
セラミツクスあるいは耐熱合金等からなるふく射
板５が設けられ、このふく射板５が高温燃焼ガス
Ｇにさらされて高温となり、ふく射熱をチユーブ
４に与えるものである。
セラミツクスあるいは耐熱合金等からなるふく射
板５が設けられ、このふく射板５が高温燃焼ガス
Ｇにさらされて高温となり、ふく射熱をチユーブ
４に与えるものである。
ところが、上記公知の構造によると、チユーブ
４が真円形であることと、チユーブ４の間を通過
する燃焼ガスＧがチユーブ下流で渦Ｃを起こして
流動抵抗が大きいものとなつている。
４が真円形であることと、チユーブ４の間を通過
する燃焼ガスＧがチユーブ下流で渦Ｃを起こして
流動抵抗が大きいものとなつている。
本発明の目的は上記欠点を改善し、燃焼ガスの
流動抵抗を低減して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を提供せんとする
ものである。
流動抵抗を低減して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
に形成された燃焼空間に該シリンダから上方へ立
ち上がつて筒状となるように複数のチユーブを設
け、該筒状のチユーブの内側で燃料を燃焼させて
燃焼ガスがチユーブの間げきを通つてチユーブの
外側へ流れるようにしたスターリングエンジンの
高温熱交換器において、前記チユーブを偏平と
し、該チユーブをＵ字状に折曲した構造とし、内
周側のチユーブ部分と外周側のチユーブ部分とが
前記筒の中心から周方向にずらされてなり、内周
側のチユーブ部分の間及び外周側のチユーブ部分
の間にそれぞれふく射板を設け、該ふく射板が外
周側のチユーブ部分及び内周側のチユーブ部分ま
で伸長しているところにある。
に形成された燃焼空間に該シリンダから上方へ立
ち上がつて筒状となるように複数のチユーブを設
け、該筒状のチユーブの内側で燃料を燃焼させて
燃焼ガスがチユーブの間げきを通つてチユーブの
外側へ流れるようにしたスターリングエンジンの
高温熱交換器において、前記チユーブを偏平と
し、該チユーブをＵ字状に折曲した構造とし、内
周側のチユーブ部分と外周側のチユーブ部分とが
前記筒の中心から周方向にずらされてなり、内周
側のチユーブ部分の間及び外周側のチユーブ部分
の間にそれぞれふく射板を設け、該ふく射板が外
周側のチユーブ部分及び内周側のチユーブ部分ま
で伸長しているところにある。
（実施例）
以下、図によつて説明する。
第１，２図を参照して、本発明ではチユーブ１
１を偏平とし、その長径を高温燃焼ガスの流れの
方向とする。チユーブ１１はＵ字状に折曲した構
造とし、このＵ字状チユーブ１１がシリンダ上方
で筒状に配置されている。チユーブ１１の折曲部
分１１1及び端部１１4はこの実施例では円形とな
つている。チユーブ１１の内周側のチユーブ部分
１１2と外周側のチユーブ部分１１3とが前記筒の
中心から周方向に角度θだけずらされてなり、内
周側のチユーブ部分１１2の間及び外周側のチユ
ーブ部分１１3の間にそれぞれふく射板１２，１
３が設けられている。ふく射板１２は外周側のチ
ユーブ部分１１3の長径位置付近まで伸長してお
り、ふく射板１３は内周側のチユーブ部分１１2
の長径付近まで伸長している。高温燃焼ガスＧは
内周側のチユーブ部分１１2から外周側チユーブ
部分１１3へ向かつて流れる。
１を偏平とし、その長径を高温燃焼ガスの流れの
方向とする。チユーブ１１はＵ字状に折曲した構
造とし、このＵ字状チユーブ１１がシリンダ上方
で筒状に配置されている。チユーブ１１の折曲部
分１１1及び端部１１4はこの実施例では円形とな
つている。チユーブ１１の内周側のチユーブ部分
１１2と外周側のチユーブ部分１１3とが前記筒の
中心から周方向に角度θだけずらされてなり、内
周側のチユーブ部分１１2の間及び外周側のチユ
ーブ部分１１3の間にそれぞれふく射板１２，１
３が設けられている。ふく射板１２は外周側のチ
ユーブ部分１１3の長径位置付近まで伸長してお
り、ふく射板１３は内周側のチユーブ部分１１2
の長径付近まで伸長している。高温燃焼ガスＧは
内周側のチユーブ部分１１2から外周側チユーブ
部分１１3へ向かつて流れる。
（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。
のような効果を奏する。
チユーブが偏平であるので、高温ガスの流動抵
抗が低く、抵抗による損失が低減する。
抗が低く、抵抗による損失が低減する。
ふく射板が長く伸びているので、高温ガスの流
れに渦が生じにくく、又高温ガスがチユーブに衝
突したときの抵抗損失も低減するので、この面で
も抵抗損失が低減する。
れに渦が生じにくく、又高温ガスがチユーブに衝
突したときの抵抗損失も低減するので、この面で
も抵抗損失が低減する。
製造が簡単であり、低コストである。
第１図は本発明の一実施例を示すチユーブの正
面図、第２図は本発明の一実施例を示すチユーブ
の配置図、第３図はスターリングエンジンの高温
熱交換器部分を示す断面図、第４図はふく射板を
設けたスターリングエンジンの高温熱交換器を示
す断面図である。 １１：チユーブ、１２：ふく射板、１３：ふく
射板。
面図、第２図は本発明の一実施例を示すチユーブ
の配置図、第３図はスターリングエンジンの高温
熱交換器部分を示す断面図、第４図はふく射板を
設けたスターリングエンジンの高温熱交換器を示
す断面図である。 １１：チユーブ、１２：ふく射板、１３：ふく
射板。
Claims (1)
- １ シリンダの上方に形成された燃焼空間に該シ
リンダから上方へ立ち上がつて筒状となるように
複数のチユーブを設け、該筒状のチユーブの内側
で燃料を燃焼させて燃焼ガスがチユーブの間げき
を通つてチユーブの外側へ流れるようにしたスタ
ーリングエンジンの高温熱交換器において、前記
チユーブを偏平とし、該チユーブをＵ字状に折曲
した構造とし、内周側のチユーブ部分と外周側の
チユーブ部分とが前記筒の中心から周方向にずら
されてなり、内周側のチユーブ部分の間及び外周
側のチユーブ部分の間にそれぞれふく射板を設
け、該ふく射板が外周側のチユーブ部分及び内周
側のチユーブ部分まで伸長していることを特徴と
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 |
|---|---|---|---|
| JP5264985A JPS61210254A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP5264985A JPS61210254A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | スタ−リングエンジンの高温熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210254A JPS61210254A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0257221B2 true JPH0257221B2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=12920695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5264985A Granted JPS61210254A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | スタ−リングエンジンの高温熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210254A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011118033A1 (ja) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | スターリングエンジンの熱交換器 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP5264985A patent/JPS61210254A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61210254A (ja) | 1986-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |