JPH0315801Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、ヒータパイプの開口を持つマニホー
ルド部と、蓄熱材を収納する容器との間の死容積
を小さくし、前記マニホールド部と前記容器との
熱交換の効率をよくしたスターリングエンジン用
再生器ハウジング（以下単に再生器ハウジングと
略記する）に関する。

（従来の技術） 従来、再生器ハウジングは、その一断面が第４
図に、第４図のＡ−Ａ矢視断面が第５図に示され
るような構造であつた。即ち、再生器ハウジング
は、頭部１０１Ａに複数のヒータパイプ１３０と
の接続口を有するマニホールド部１０３と、開口
面で本再生器ハウジングと接続される冷却器１４
０と接続される円柱状蓄熱材１０５を収納する容
器部１０１と、で構成されていた。

本再生器ハウジングと接続される８本のパイプ
１３０Ａ乃至１３０Ｈから成るヒータパイプ１３
０を接続するマニホールド部１０３は、該ヒータ
パイプ１３０と円柱状蓄熱材１０５とを往動させ
る作動ガスの開口部１０３Ａを有していた。又、
容器部１０１の頭部１０１Ａは、該作動ガスの流
れを円滑にするためと、該頭部１０１Ａの強度を
上げるためにドーム状に形成されていた。

（考案の解決しようとする問題点） ところが、該ドーム状の形状のために、該頭部
１０１Ａと、円柱状蓄熱材１０５の間に熱伝達の
効率を下げる死容積ができ、再生器ハウジング全
体の効率が低下していた。

そこで、本考案は、前記マニホールド部１０３
の形状を変更し、前記死容積を減少させると共に
作動ガスの移動を円滑にすることで、再生器の効
率を向上させる事を目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は、一端の中央を横断する方向に複数個
のヒータパイプの開口をもつマニホールド部と、
該開口に面して設置された円柱状蓄熱材を収納す
る容器部とよりなるスターリングエンジン用再生
器ハウジングにおいて、 上記マニホールド部は前記蓄熱材の端面中央部
を横切り、該蓄熱材の該端面に対面する反対側に
上記ヒータパイプの開口が列状に開口する中央通
路と該中央通路と交わる両方向に伸び該蓄熱材の
該端面に開口する複数個の副通路とを形成するこ
とを特徴とするスターリングエンジン用再生器ハ
ウジングである。

再生器ハウジングのマニホールド部が有する中
央通路と、複数個の副通路の形状は流通抵抗が小
さく、かつ容積が小さい形状が好ましい。このた
めに中央通路はマニホールド部の中央に、副通路
は中央通路の両側に交わる方向に設ける必要があ
る。また、該中央通路は容器の中央部に配設され
るので、副通路の横断面の断面積は中央通路側の
断面積が大きく、該中央通路から遠い側の端面の
断面積が小さい事が望ましい。又、副通路の横断
面は、円柱状蓄熱材の端面に向つた拡大した形状
とするのが望ましい。

再生器ハウジングは鋳造等で一体的に形成する
のが好ましい。しかし二部品以上で組合わせて形
成してもよい。例えば、従来の再生器ハウジング
を主要部として使用し、副通路を形成する案内部
材をこの主要部に組み入れて構成することもでき
る。容器部は従来の再生器ハウジングの容器部と
同一でよい。なお本考案の再生器ハウジングに収
納或いは取りつけられる蓄熱材、ヒータパイプは
従来のものがそのまま利用できる。

（作用） 本考案の再生器ハウジングに接続されるヒータ
パイプから作動ガスがこの再生器ハウジングに導
入される時、再生器ハウジングのマニホールド部
は、列状に配設された開口部より作動ガスを中央
通路に受け入れ、次にこの中央通路を介して、更
に該中央通路を交わる両方向に伸びる副通路に作
動ガスを導く。この副通路の開口より再生器ハウ
ジングに収納されている円柱状蓄熱材の一端面
に、作動ガスは導入される。蓄熱材はこの作動ガ
スの有する熱量の大部分を吸収し、他端面より熱
をうばわれて温度が下がつた作動ガスを出し、同
時に作動ガスは再生器ハウジングより出て、次の
冷却器に送られる。

又、逆に本考案装置と接続される冷却器より、
温度の低い作動ガスが本考案の再生器ハウジング
に導入されると、まず、作動ガスは円柱状蓄熱材
の端面より入り、円柱状蓄熱材で加熱され他端面
より出る。そして該蓄熱材と面する中央通路およ
び副通路に入り、これら副通路、中央通路を介し
て、本考案装置に接続されるヒータパイプの開口
部に流入する。

（実施例） 以下、本考案を具体的な実施例に基づいて詳し
く説明する。第１図、第２図は、それぞれ本発明
の具体的な実施例に係るスターリングエンジン用
再生器ハウジングに使用した２個の案内部材、即
ち案内板１０Ａ，１０Ｂの斜視図、マニホールド
部の内部構造を説明する断面図である。

実施例装置全体の構成は、従来技術を説明する
第４図、第５図と同様である。本考案装置では、
副通路、中央通路を従来装置のマニホールド部に
第１図に示す案内板１０Ａ，１０Ｂを挿入するこ
とで構成した。中央通路１０Ｓは、該案内板１０
Ａと１０Ｂの間隙により形成する。副通路は、そ
れぞれの案内板の端面１０CA，１０CBと直角に
交わる５個の副通路１０AA乃至１０AE、１０
BA乃至１０BEが配設されている。ヒータパイ
プ側からマニホールド部に導入された作動ガス
は、例えば、案内板１０Ａ，１０Ｂで形成される
中央通路１０Ｓ、副通路１０ACを通り、該副通
路１０ACの端部１０ACTまで移動するうちに円
柱状蓄熱材１０５の端面に出力される。作動ガス
が円柱状蓄熱材１０５からマニホールド部に導入
される場合は、前述した経路の逆の順序でヒータ
パイプ側に出される。第３図は、第１図の切断線
Ｂ−Ｂで切断した時の断面図である。該第３図
は、ヒータパイプ１３０の側からの作動ガスが円
柱状蓄熱材１０５へ移動する時の様子を示す。

上述した挿入板１０Ａ，１０Ｂ以外は従来装置
（第４図、第５図に示す装置）と全く同一である。
即ち、再生器ハウジングは、頭部１０１Ａに複数
のヒータパイプ１３０との接続口を有するマニホ
ールド部１０３と、開口面で本再生器ハウジング
と接続される冷却器１４０と接続される円柱状蓄
熱材１０５を収納する容器部１０１と、で構成す
る。

本考案装置に接続されるヒータパイプ１３０か
ら高温の作動ガスが本考案装置に導入される時、
マニホールド部は、第２図に示す列状に配設され
た開口部（…１３０CH、１３０DH、１３０
EH、…）より作動ガスを導入し、該開口部の相
対する面に配設された中央通路１０Ｓを介して、
更に該中央通路１０Ｓと交わる両方向に伸びる副
通路（１０AA、１０BA、…）の複数の開口よ
り排出する。容器部１０１に収納される円柱状蓄
熱材１０５は前記複数の開口より作動ガスを導入
し、該作動ガスの有する熱量の大部分を吸収し、
他端面より熱をうばわれて温度が下がつた作動ガ
スを出す。同時に作動ガスは再生器ハウジングよ
り出て、次の冷却器１４０に送られる。

又、本考案装置と接続される冷却器１４０よ
り、温度の低い作動ガスが本考案の再生器ハウジ
ングに導入されると、まず、作動ガスは円柱状蓄
熱材１０５の端面より入り、前記円柱状蓄熱材１
０５で加熱され他端面より出る。そして、該作動
ガスは該円柱状蓄熱材１０５と面する副通路、中
央通路を介して、本考案装置に接続されるヒータ
パイプの開口部に流入する。

本実施例によれば、複数個のヒータパイプの開
口をもつマニホールド部と、円柱状蓄熱材の間
に、中央通路と該中央通路と交わる複数の副通路
を有する案内板１０Ａ，１０Ｂを配設したこと
で、容器部とマニホールド部頭部の死空間が減少
できる。又、該案内板の中央通路、副通路を円滑
に作動ガスが流れるため、再生器ハウジング全体
の効率がよくなる。

［考案の効果］ 例えば、従来技術に於いて、死容積を減少させ
る手段として、蓄熱材６をドーム形状に合わせて
挿入することも考えられるが、通常蓄熱材６は金
網を積層して政作されているので、ドーム形状に
するには順次異なる径の金網を積層する必要があ
り、製作コストが高くなる。また、金網を積層し
た時の充てん率は35％程度である。しかし、本考
案によればリブ状部材の場合は65％の充てん率を
とつても作動ガスの流れを阻害することがないの
で、出力向上の割合が大きい。

つまり、本考案によれば、ヒータパイプと接続
される複数の開口を有するマニホールド部に、中
央通路と、副通路を配設したことで、従来の中央
通路、副通路のないマニホールド部に比して、作
動ガスの移動が円滑になる。また、従来の大きな
ドーム状空間と異り、中央通路と副通路とのみ空
間部としたことにより死容積が少くなり再生器全
体の効率が従来装置に較べて向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の具体的な実施例装置に係るス
ターリングエンジン用再生器ハウジングに配設さ
れる案内板の斜視図である。第２図は同実施例装
置のマニホールド部の内部を示す構造図である。
第３図は、作動ガスが同実施例装置で使用した案
内板を流れる時の説明図である。第４図、第５図
は、従来の再生器ハウジングを説明する構造図で
ある。 １０Ａ……案内板、１０Ｂ……案内板、１００
……再生器ハウジング、１０１……容器部、１０
３……マニホールド部、１０５……円柱状蓄熱
材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一端の中央を横断する方向に複数個のヒータ
   パイプの開口をもつマニホールド部と、該開口
   に面して設置された円柱状蓄熱材を収納する容
   器部とよりなるスターリングエンジン用再生器
   ハウジングにおいて、 上記マニホールド部は前記蓄熱材の端面中央
   部を横切り、該蓄熱材の該端面に対面する反対
   側に上記ヒータパイプの開口が列状に開口する
   中央通路と該中央通路と交わる両方向に伸び該
   蓄熱材の該端面に開口する複数個の副通路とを
   形成することを特徴とするスターリングエンジ
   ン用再生器ハウジング。 (2) 副通路の横断面の断面積は中央通路側が大で
   他端側で小さく構成されている実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のスターリングエンジン用
   再生器ハウジング。 (3) 副通路の横断面は蓄熱材の端面に向つて拡大
   している形状をもつ実用新案登録請求の範囲第
   １項記載のスターリングエンジン用再生器ハウ
   ジング。 (4) マニホールド部は容器部と一体的に形成され
   た中央通路をもち、該中央通路の両側にドーム
   状の底面をもつ外側部材と、該中央通路の両側
   にある該ドーム状の底面に固定され、副通路を
   もつ２個の案内部材で構成されている実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のスターリングエン
   ジン用再生器ハウジング。