JPH04252846A - 半径方向に貫流する管状再生器を備えた高温ガス機関乃至スターリング機関 - Google Patents
半径方向に貫流する管状再生器を備えた高温ガス機関乃至スターリング機関Info
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- JPH04252846A JPH04252846A JP19529291A JP19529291A JPH04252846A JP H04252846 A JPH04252846 A JP H04252846A JP 19529291 A JP19529291 A JP 19529291A JP 19529291 A JP19529291 A JP 19529291A JP H04252846 A JPH04252846 A JP H04252846A
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-
- 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
- F02G1/057—Regenerators
-
- 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
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温ガス機関乃至はス
ターリング機関であって、そのシリンダ室が、加熱室を
貫通して案内されている加熱管を介し再生器−冷却器ユ
ニットに接続されている形式のものに関する。
ターリング機関であって、そのシリンダ室が、加熱室を
貫通して案内されている加熱管を介し再生器−冷却器ユ
ニットに接続されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来公知の高温ガス機関乃至スターリン
グ機関にあっては、そのシリンダ室が加熱室を貫通して
案内されている加熱管を介して再生器−冷却器ユニット
に結合されているが、このような機関にあっては、これ
まで基本的に軸方向に貫流する再生器が使用されてきた
。更に各機関の型式に応じ、円筒形再生器とリングシリ
ンダ状の再生器との間に相異点がある。円筒形再生器は
、軸方向で後方に配置された冷却器と一緒に、付属のシ
リンダに配置された独自の隣接するケーシング内に装着
されている。１方リングシリンダ状の再生器は、夫々同
じようにその下方に配置されたリングシリンダ状の冷却
器と一緒に、夫々付属のシリンダに対し同軸的に機械ケ
ーシング内に組み込まれている。この両者の構造原理は
、専門公開文書、ＤＯＥ／ＮＡＳＡ／００３２−７９／
５，ＮＡＳＡ ＣＲ−１５９７４４，ＭＴＩ７９ＡＳ
Ｅ１０１ＱＴ６“Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｔｉｒｌ
ｉｎｇＥｎｇｉｎｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐ
ｒｏｇｒａｍ”，ｑｕａｒｔｅｒｌｙ ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｒｅｐｏｒｔ ｆｏ
ｒｐｅｒｉｏｄ Ｊｕｌｙ１−Ｓｅｐｔ．３０，１９
７９，ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｊａｎｕａｒｙ１９８０，
の１１２頁の図３．５．２−６に図示されている。両型
式の本質は、夫々の再生器が予め製作された組立ユニッ
トとして、その形状と直径が再生器の寸法に適合した受
容体内に正確に組み込まれているという点にある。更に
再生器は、その組立形式とは無関係に、作動ガスがその
端面においてのみ流出入して軸方向にだけ貫流できるよ
うに、それ自体が構成されている。つまり最終的に自由
に使用できる作動ガスのための貫流横断面は、再生器の
ための受容室の直径によって制限されている。
グ機関にあっては、そのシリンダ室が加熱室を貫通して
案内されている加熱管を介して再生器−冷却器ユニット
に結合されているが、このような機関にあっては、これ
まで基本的に軸方向に貫流する再生器が使用されてきた
。更に各機関の型式に応じ、円筒形再生器とリングシリ
ンダ状の再生器との間に相異点がある。円筒形再生器は
、軸方向で後方に配置された冷却器と一緒に、付属のシ
リンダに配置された独自の隣接するケーシング内に装着
されている。１方リングシリンダ状の再生器は、夫々同
じようにその下方に配置されたリングシリンダ状の冷却
器と一緒に、夫々付属のシリンダに対し同軸的に機械ケ
ーシング内に組み込まれている。この両者の構造原理は
、専門公開文書、ＤＯＥ／ＮＡＳＡ／００３２−７９／
５，ＮＡＳＡ ＣＲ−１５９７４４，ＭＴＩ７９ＡＳ
Ｅ１０１ＱＴ６“Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｔｉｒｌ
ｉｎｇＥｎｇｉｎｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐ
ｒｏｇｒａｍ”，ｑｕａｒｔｅｒｌｙ ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｒｅｐｏｒｔ ｆｏ
ｒｐｅｒｉｏｄ Ｊｕｌｙ１−Ｓｅｐｔ．３０，１９
７９，ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｊａｎｕａｒｙ１９８０，
の１１２頁の図３．５．２−６に図示されている。両型
式の本質は、夫々の再生器が予め製作された組立ユニッ
トとして、その形状と直径が再生器の寸法に適合した受
容体内に正確に組み込まれているという点にある。更に
再生器は、その組立形式とは無関係に、作動ガスがその
端面においてのみ流出入して軸方向にだけ貫流できるよ
うに、それ自体が構成されている。つまり最終的に自由
に使用できる作動ガスのための貫流横断面は、再生器の
ための受容室の直径によって制限されている。
【０００３】特に行程容積の大きな高温ガス機関乃至ス
ターリング機関にあっては、つまり必然的に大きな再生
器にあっては、約１６０バールに達する比較的高い作動
ガス圧力のため再生器ケーシング乃至機械ケーシングの
領域に強度問題が発生する。この問題はこれまで、耐圧
材料又は強力な壁部のいずれかで製作された再生器ケー
シング乃至は機械ケーシングによって克服されてきた。 しかしこの両構成は、結果的にいつも、機関の著しい高
価格化を招いてきた。シリンダに同軸的に配置されたリ
ングシリンダ状の再生器にあっては、機械ケーシング内
の肉厚部が更にシリンダ距離の拡大を齎らし、ひいては
それ自体が不都合な機関の延長を齎らすようになってい
る。
ターリング機関にあっては、つまり必然的に大きな再生
器にあっては、約１６０バールに達する比較的高い作動
ガス圧力のため再生器ケーシング乃至機械ケーシングの
領域に強度問題が発生する。この問題はこれまで、耐圧
材料又は強力な壁部のいずれかで製作された再生器ケー
シング乃至は機械ケーシングによって克服されてきた。 しかしこの両構成は、結果的にいつも、機関の著しい高
価格化を招いてきた。シリンダに同軸的に配置されたリ
ングシリンダ状の再生器にあっては、機械ケーシング内
の肉厚部が更にシリンダ距離の拡大を齎らし、ひいては
それ自体が不都合な機関の延長を齎らすようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題は
、再生器の領域内の目的に適った構成によって、高い作
動ガス圧力を備えた大きな行程容積の機関の場合にも上
記欠点を阻止することができるようにすることにある。
、再生器の領域内の目的に適った構成によって、高い作
動ガス圧力を備えた大きな行程容積の機関の場合にも上
記欠点を阻止することができるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴を備えた高温ガス機関乃至スターリング機関
によって上記課題を解決することができた。
記載の特徴を備えた高温ガス機関乃至スターリング機関
によって上記課題を解決することができた。
【０００６】その場合管状の再生器が使用され、該再生
器の夫々は、半径方向の貫流が可能なように形成されて
おり、かつ夫々の受容室において外方も内方も共に、作
動ガスの半径方向の流入乃至流出に使用されるリング通
路によって取り囲まれている。
器の夫々は、半径方向の貫流が可能なように形成されて
おり、かつ夫々の受容室において外方も内方も共に、作
動ガスの半径方向の流入乃至流出に使用されるリング通
路によって取り囲まれている。
【０００７】
【発明の効果】再生器の半径方向に貫流するこの構成及
び配置は、同程度の大きさの軸方向に貫流する公知の再
生器に比較して再生器貫流横断面積の著しい拡大を発生
せしめており、これがスターリングプロセスに対し極め
て有利な影響を与えている。それはつまり、内部の流れ
損失が減少し、その結果機関効率の上昇が達成されるか
らである。
び配置は、同程度の大きさの軸方向に貫流する公知の再
生器に比較して再生器貫流横断面積の著しい拡大を発生
せしめており、これがスターリングプロセスに対し極め
て有利な影響を与えている。それはつまり、内部の流れ
損失が減少し、その結果機関効率の上昇が達成されるか
らである。
【０００８】再生器貫流横断面積の調整は、割り当てら
るべき管状再生器の構造長さを介して行われるが、この
ことは一般に大きな困難なしにこれを行うことができる
。再生器の直径は比較的小さいままになっており、その
ため強度問題も従来の手段で克服可能である。
るべき管状再生器の構造長さを介して行われるが、この
ことは一般に大きな困難なしにこれを行うことができる
。再生器の直径は比較的小さいままになっており、その
ため強度問題も従来の手段で克服可能である。
【０００９】本発明の構成の有利な詳細及び形態が請求
項２以下に述べられている。
項２以下に述べられている。
【００１０】
【実施例】次に本発明の構成を、図面に図示の２つの実
施例に基いてより詳細に説明する。
施例に基いてより詳細に説明する。
【００１１】図１及び図３に図示の高温ガス機関乃至ス
ターリング機関は、駆動機構１と、その内方で作業する
ピストン３を備えたシリンダ２と、ピストンロッド封止
部４と、作動ガス案内導管路５（加熱管及び接続通路）
と、加熱装置６と、の構成と配置に関しては、汎用の構
造を有している。本発明の理解のためには再生器−冷却
器ユニットの領域だけが必要であるので、以下ではこれ
について詳細に説明する。
ターリング機関は、駆動機構１と、その内方で作業する
ピストン３を備えたシリンダ２と、ピストンロッド封止
部４と、作動ガス案内導管路５（加熱管及び接続通路）
と、加熱装置６と、の構成と配置に関しては、汎用の構
造を有している。本発明の理解のためには再生器−冷却
器ユニットの領域だけが必要であるので、以下ではこれ
について詳細に説明する。
【００１２】図１に図示の高温ガス機関乃至スターリン
グ機関にあっては、そのシリンダ室７が、夫々シリンダ
ヘッド内方の接続通路５／１、これに接続されて加熱室
６／１を貫いて案内されている加熱管５／２及び移行通
路５／３を介して、再生器−冷却器ユニット８に接続さ
れており、該ユニット８は、シリンダ２の傍に配置され
た別個のケーシング９の受容室１７内に装着されている
。該ケーシング９は詳細には図示なしの機械ケーシング
１０に固定されており、該機械ケーシング１０はその他
の点では汎用の構造を有している。その際各再生器−冷
却器ユニット８は、再生器１１と、下方でそれに接続さ
れている冷却器１２とから成っている。これに反し図３
に図示の高温ガス機関乃至スターリング機関の型式にあ
っては、そのシリンダ室７が、夫々シリンダヘッド側の
接続通路５／１、これに接続されて加熱室６／１を貫い
て案内されている加熱管５／２及びシリンダヘッド内方
の移行通路５／３を介して、再生器−冷却器ユニット１
３に接続されており、該ユニット１３は、シリンダの軸
線に同軸的にこの周りの外方で、これに対応して適合し
た機械ケーシング１４の領域内の受容室１８に装着され
ており、かつ再生器１５と、下方でこれに接続されてい
る冷却器１６とから成っている。
グ機関にあっては、そのシリンダ室７が、夫々シリンダ
ヘッド内方の接続通路５／１、これに接続されて加熱室
６／１を貫いて案内されている加熱管５／２及び移行通
路５／３を介して、再生器−冷却器ユニット８に接続さ
れており、該ユニット８は、シリンダ２の傍に配置され
た別個のケーシング９の受容室１７内に装着されている
。該ケーシング９は詳細には図示なしの機械ケーシング
１０に固定されており、該機械ケーシング１０はその他
の点では汎用の構造を有している。その際各再生器−冷
却器ユニット８は、再生器１１と、下方でそれに接続さ
れている冷却器１２とから成っている。これに反し図３
に図示の高温ガス機関乃至スターリング機関の型式にあ
っては、そのシリンダ室７が、夫々シリンダヘッド側の
接続通路５／１、これに接続されて加熱室６／１を貫い
て案内されている加熱管５／２及びシリンダヘッド内方
の移行通路５／３を介して、再生器−冷却器ユニット１
３に接続されており、該ユニット１３は、シリンダの軸
線に同軸的にこの周りの外方で、これに対応して適合し
た機械ケーシング１４の領域内の受容室１８に装着され
ており、かつ再生器１５と、下方でこれに接続されてい
る冷却器１６とから成っている。
【００１３】本発明にあっては、機関の型式とは無関係
に管状の再生器１１（図１，２）乃至１５（図３，４）
が使用されており、該再生器１１，１５は、流入する作
動ガス（例えばヘリウム）を半径方向に貫流せしめるよ
うに構成されており、またその夫々の受容室１７（ケー
シング９内の）乃至１８（機械ケーシング１４内の）内
には、夫々内方及び外方のリング通路１９，２０（図１
，２）乃至２１，２２（図３，４）が配設されており、
該通路１９，２０，２１，２２は、作動ガスの半径方向
の流入乃至流出に使用されている。
に管状の再生器１１（図１，２）乃至１５（図３，４）
が使用されており、該再生器１１，１５は、流入する作
動ガス（例えばヘリウム）を半径方向に貫流せしめるよ
うに構成されており、またその夫々の受容室１７（ケー
シング９内の）乃至１８（機械ケーシング１４内の）内
には、夫々内方及び外方のリング通路１９，２０（図１
，２）乃至２１，２２（図３，４）が配設されており、
該通路１９，２０，２１，２２は、作動ガスの半径方向
の流入乃至流出に使用されている。
【００１４】各再生器１１，１５はその基本形に基いて
厚肉管から成っており、その内面２３及び外面２４は、
管壁２５の母体と全く同じ様に、作動ガスのために半径
方向に透過可能になっている。その際、高温側（膨脹側
）から受容室１７乃至１８内に流入し、かつ外方リング
通路１９乃至２１を介して流入する作動ガスが管壁２３
，２４，２５を横方向に貫流する際、そのエネルギを管
壁２３，２４，２５に伝達する。このエネルギは、底温
側（圧縮側）から冷却器１２乃至１６を貫いて内方リン
グ通路２０乃至２２に流入する作動ガスによって、管壁
２３，２４，２５を横方向に貫流する際再び受容される
。
厚肉管から成っており、その内面２３及び外面２４は、
管壁２５の母体と全く同じ様に、作動ガスのために半径
方向に透過可能になっている。その際、高温側（膨脹側
）から受容室１７乃至１８内に流入し、かつ外方リング
通路１９乃至２１を介して流入する作動ガスが管壁２３
，２４，２５を横方向に貫流する際、そのエネルギを管
壁２３，２４，２５に伝達する。このエネルギは、底温
側（圧縮側）から冷却器１２乃至１６を貫いて内方リン
グ通路２０乃至２２に流入する作動ガスによって、管壁
２３，２４，２５を横方向に貫流する際再び受容される
。
【００１５】再生器１１，１５の管壁２５の母体は、夫
々適合した材料、例えば管状の巻付け物として又は細い
線材の巻物として織られた又は編まれたメッシュ、又は
多孔性の焼結セラミックス、又は錯雑した繊維混合体、
又はばら荷粒子から成る材料、によって、許容可能な貫
流抵抗に対して必要な夫々の形状に製作可能である。
々適合した材料、例えば管状の巻付け物として又は細い
線材の巻物として織られた又は編まれたメッシュ、又は
多孔性の焼結セラミックス、又は錯雑した繊維混合体、
又はばら荷粒子から成る材料、によって、許容可能な貫
流抵抗に対して必要な夫々の形状に製作可能である。
【００１６】図２には、図１に基く機関型式の際に使用
される再生器１１の、拡大した実施例が図示されている
。次にこれについてより詳細に説明する。
される再生器１１の、拡大した実施例が図示されている
。次にこれについてより詳細に説明する。
【００１７】ケーシング９のドーム状のヘッド部２６に
加熱管５／２が接続されており、該加熱管５／２は、ヘ
ッド部２６内に引き続いて形成された移行通路５／３を
介し作動ガスの流出入のためのケーシング９の受容室１
７に連通されている。ケーシング９の内方で管状の再生
器１１が１つの装置内に受容されており、該装置によっ
て再生器１１は、受容室１７の内方の正しい位置に固定
され、かつ下方に接続されている冷却器に固定されてお
り、該冷却器自体は、図示なしの形式で再びケーシング
９内にロックされている。前記の装置は、受容室１７の
形状及び横断面に適合した外側面２８と、下方端部領域
で内方にカラー状に突出した支持リング２９と、を備え
た外方のリング状の支持体２７から成っている。支持リ
ング２９はその上面を延びているリング溝を所有し、そ
の床面３０にはその下方端面が載置されている再生器１
１が支持されており、かつその再生器１１の内方及び外
方縁部３１，３２が、半径方向で正確に支持体２７に固
定されている。更に前記の装置は板状の熱シールド３３
から成り、該熱シールド３３は、リング溝内に挿入され
た封止リング３４を介して封止され、再生器１１の上方
端面上に載置されている。更に前記の装置は、再生器１
１の内室で縦方向に少くとも充分に貫入したコアボルト
３５を有しており、該コアボルト３５は、熱シールド３
３の窪み３６内で半径方向及び軸方向に固定されている
。図示の実施例では支持体２７が、下方端部に与えられ
た雌ねじ３７を介し、冷却器ケーシング３８の上方端部
に設けられた雄ねじ３９に螺着され、冷却器ケーシング
３８の上方端面４０に締め付けられている。冷却器ケー
シング３８は、その内方で冷却器を貫通して作動ガスを
案内している管４２を取り囲んでいる管底部４１によっ
て上方で制限されている。この不動に冷却器ケーシング
３８に結合された管底部４１は、対応軸受を形成し、そ
の中心の盲ねじ孔４４に抗張棒４５が螺入されている。 再生器１１は、該抗張棒４５により熱シールド３３を介
して支持体２７に不動に締付けられており、またコアボ
ルト３５は、距離調整用の弾性中間層４３を介して熱シ
ールド３３に不動に締付けられている。
加熱管５／２が接続されており、該加熱管５／２は、ヘ
ッド部２６内に引き続いて形成された移行通路５／３を
介し作動ガスの流出入のためのケーシング９の受容室１
７に連通されている。ケーシング９の内方で管状の再生
器１１が１つの装置内に受容されており、該装置によっ
て再生器１１は、受容室１７の内方の正しい位置に固定
され、かつ下方に接続されている冷却器に固定されてお
り、該冷却器自体は、図示なしの形式で再びケーシング
９内にロックされている。前記の装置は、受容室１７の
形状及び横断面に適合した外側面２８と、下方端部領域
で内方にカラー状に突出した支持リング２９と、を備え
た外方のリング状の支持体２７から成っている。支持リ
ング２９はその上面を延びているリング溝を所有し、そ
の床面３０にはその下方端面が載置されている再生器１
１が支持されており、かつその再生器１１の内方及び外
方縁部３１，３２が、半径方向で正確に支持体２７に固
定されている。更に前記の装置は板状の熱シールド３３
から成り、該熱シールド３３は、リング溝内に挿入され
た封止リング３４を介して封止され、再生器１１の上方
端面上に載置されている。更に前記の装置は、再生器１
１の内室で縦方向に少くとも充分に貫入したコアボルト
３５を有しており、該コアボルト３５は、熱シールド３
３の窪み３６内で半径方向及び軸方向に固定されている
。図示の実施例では支持体２７が、下方端部に与えられ
た雌ねじ３７を介し、冷却器ケーシング３８の上方端部
に設けられた雄ねじ３９に螺着され、冷却器ケーシング
３８の上方端面４０に締め付けられている。冷却器ケー
シング３８は、その内方で冷却器を貫通して作動ガスを
案内している管４２を取り囲んでいる管底部４１によっ
て上方で制限されている。この不動に冷却器ケーシング
３８に結合された管底部４１は、対応軸受を形成し、そ
の中心の盲ねじ孔４４に抗張棒４５が螺入されている。 再生器１１は、該抗張棒４５により熱シールド３３を介
して支持体２７に不動に締付けられており、またコアボ
ルト３５は、距離調整用の弾性中間層４３を介して熱シ
ールド３３に不動に締付けられている。
【００１８】再生器１１と支持体２７の内面４６との間
並びに再生器１１とコアボルト３５の外面４７との間、
の軸方向の距離を貫いて外方リング通路１９及び内方リ
ング通路２０が不動に位置しており、該通路１９，２０
は、作動ガスの流出入に対し再生器１１の半径方向の外
側面及び内側面の出入面として利用されている。
並びに再生器１１とコアボルト３５の外面４７との間、
の軸方向の距離を貫いて外方リング通路１９及び内方リ
ング通路２０が不動に位置しており、該通路１９，２０
は、作動ガスの流出入に対し再生器１１の半径方向の外
側面及び内側面の出入面として利用されている。
【００１９】図３及び図４に基く例にあっては、再生器
−冷却器ユニット１３は、機械ケーシング１４内のシリ
ンダ２に対し同軸的に配置されて受容室１８を形成して
いる立孔内に挿入されており、その際冷却器１６は立孔
１８の床部上に載置されている。この場合も亦、管状の
再生器１５は−図４にみれるように−冷却器１６のリン
グ状のケーシング４８の上方端面に固定されている。こ
のため再生器１５の下方閉鎖部として接続プレート４９
が設けられており、該プレート４９は、その内方に作動
ガス貫通用の管５１が固定されている冷却器１６の上方
の管底部５０に螺着されており、更に該プレート４９は
貫通孔５２を有し、該貫通孔５２は、再生器１５周辺の
内方リング通路２２と、作動ガス貫通のための管底部５
０内の連通室５３との間の結合部を形成している。再生
器１５は、上方でリング状の熱シールド５４を介して軸
方向及び半径方向に固定されている。封止リング５５は
、外方リング通路２１から内方リング通路２２への作動
ガスの漏洩を防止している。シリンダカバー５６内に形
成されて加熱管５／２に連通している移行通路５／３と
、再生器１５周辺の外方リング通路２１と、の間の作動
ガスの貫通を実現することができるようにするため、熱
シールド５４内には対応する切欠き５８が位置している
。再生器−冷却器ユニット１３；１５，１６の軸方向の
固定部が、同時に封止部材として使用されている弾性押
圧リング５９を受容しており、該リング５９は、シリン
ダカバー５６のリング溝６０内で、その内方に沈んで熱
シールド５４の上方に形成されている押圧リング６１に
作用を及ぼしている。
−冷却器ユニット１３は、機械ケーシング１４内のシリ
ンダ２に対し同軸的に配置されて受容室１８を形成して
いる立孔内に挿入されており、その際冷却器１６は立孔
１８の床部上に載置されている。この場合も亦、管状の
再生器１５は−図４にみれるように−冷却器１６のリン
グ状のケーシング４８の上方端面に固定されている。こ
のため再生器１５の下方閉鎖部として接続プレート４９
が設けられており、該プレート４９は、その内方に作動
ガス貫通用の管５１が固定されている冷却器１６の上方
の管底部５０に螺着されており、更に該プレート４９は
貫通孔５２を有し、該貫通孔５２は、再生器１５周辺の
内方リング通路２２と、作動ガス貫通のための管底部５
０内の連通室５３との間の結合部を形成している。再生
器１５は、上方でリング状の熱シールド５４を介して軸
方向及び半径方向に固定されている。封止リング５５は
、外方リング通路２１から内方リング通路２２への作動
ガスの漏洩を防止している。シリンダカバー５６内に形
成されて加熱管５／２に連通している移行通路５／３と
、再生器１５周辺の外方リング通路２１と、の間の作動
ガスの貫通を実現することができるようにするため、熱
シールド５４内には対応する切欠き５８が位置している
。再生器−冷却器ユニット１３；１５，１６の軸方向の
固定部が、同時に封止部材として使用されている弾性押
圧リング５９を受容しており、該リング５９は、シリン
ダカバー５６のリング溝６０内で、その内方に沈んで熱
シールド５４の上方に形成されている押圧リング６１に
作用を及ぼしている。
【図１】シリンダの近傍で独自のケーシング内に装着さ
れた再生器−冷却器ユニットを備えている本発明の高温
ガス機関乃至スターリング機関の概略横断面図である。
れた再生器−冷却器ユニットを備えている本発明の高温
ガス機関乃至スターリング機関の概略横断面図である。
【図２】図１に使用されている再生器の拡大詳細図であ
る。
る。
【図３】シリンダに同軸的に配置された再生器−冷却器
ユニットを備えている、図１とは別の高温ガス機関乃至
スターリング機関の概略横断面図である。
ユニットを備えている、図１とは別の高温ガス機関乃至
スターリング機関の概略横断面図である。
【図４】図３に使用されている再生器の拡大詳細図であ
る。
る。
１ 駆動機構
２ シリンダ
３ ピストン
４ ピストンロッド封止部
５ 導管路
５／１ 接続通路
５／２ 加熱管
５／３ 移行通路
６ 加熱装置
６／１ 加熱室
７ シリンダ室
８ 再生器−冷却器ユニット
９ ケーシング
１０ 機械ケーシング
１１ 再生器
１２ 冷却器
１３ 再生器−冷却器ユニット
１４ 機械ケーシング
１５ 再生器
１６ 冷却器
１７，１８ 受容室
１９，２０，２１，２２ リング通路２３
管壁内面 ２４ 管壁外面 ２５ 管壁 ２６ ヘッド部 ２７ 支持体 ２８ 外側面 ２９ 支持リング ３０ 床面 ３１ 内方縁部 ３２ 外方縁部 ３３ 熱シールド ３４ 封止リング ３５ コアボルト ３６ 窪み ３７ 雌ねじ ３８ 冷却器ケーシング ３９ 雄ねじ ４０ 端面 ４１ 管底部 ４２ 管 ４３ 中間層 ４４ 盲ねじ孔 ４５ 抗張棒 ４６ 内面 ４７ 外面 ４８ ケーシング ４９ 接続プレート ５０ 管底部 ５１ 管 ５２ 貫通孔 ５３ 連通室 ５４ 熱シールド ５５ 封止リング ５６ シリンダカバー ５８ 切欠き ５９ 押圧リング ６０ リング溝 ６１ 押圧リング
管壁内面 ２４ 管壁外面 ２５ 管壁 ２６ ヘッド部 ２７ 支持体 ２８ 外側面 ２９ 支持リング ３０ 床面 ３１ 内方縁部 ３２ 外方縁部 ３３ 熱シールド ３４ 封止リング ３５ コアボルト ３６ 窪み ３７ 雌ねじ ３８ 冷却器ケーシング ３９ 雄ねじ ４０ 端面 ４１ 管底部 ４２ 管 ４３ 中間層 ４４ 盲ねじ孔 ４５ 抗張棒 ４６ 内面 ４７ 外面 ４８ ケーシング ４９ 接続プレート ５０ 管底部 ５１ 管 ５２ 貫通孔 ５３ 連通室 ５４ 熱シールド ５５ 封止リング ５６ シリンダカバー ５８ 切欠き ５９ 押圧リング ６０ リング溝 ６１ 押圧リング
Claims (11)
- 【請求項１】 高温ガス機関乃至はスターリング機関
であって、そのシリンダ室が、加熱室を貫通して案内さ
れている加熱管を介して再生器−冷却器ユニットに接続
されている形式のものにおいて、管状の再生器（１１，
１５）の夫々が、半径方向の貫流が可能なように構成さ
れており、かつ夫々の受容室（１７，１８）において、
内方外方共、作動ガスの半径方向の流出入に使用されて
いるリング通路（１９，２０乃至２１，２２）によって
取り囲まれていることを特徴とする、半径方向に貫流す
る管状再生器を備えた高温ガス機関乃至スターリング機
関。 - 【請求項２】 各再生器（１１，１５）がその基本形
状に基いて厚肉状の管から成っており、その内面及び外
面は、管壁部の母体と全く同じように作動ガスが半径方
向に透過可能であり、その際高温側（膨脹側）から流入
する作動ガスは、管壁部を横方向から貫流する際そのエ
ネルギを管壁部に放出し、１方では低温側（圧縮側）か
ら後になって流入する作動ガスが、管壁部を横方向に貫
流する際該壁部に供給されたエネルギを受容することを
特徴とする、請求項１記載の高温ガス機関乃至スターリ
ング機関。 - 【請求項３】 管壁部の母体が、細い線材から編まれ
たメッシュによって巻き付けられ乃至は製作されている
ことを特徴とする、請求項２記載の高温ガス機関乃至ス
ターリング機関。 - 【請求項４】 管壁部の母体が、細い線材から織られ
たメッシュによって巻き付けられていることを特徴とす
る、請求項２記載の高温ガス機関乃至スターリング機関
。 - 【請求項５】 管壁部の母体が多孔質の焼結セラミッ
クスから成っていることを特徴とする、請求項２記載の
高温ガス機関乃至スターリング機関。 - 【請求項６】 管壁部の母体が発泡した多孔質の金属
から成っていることを特徴とする、請求項２記載の高温
ガス機関乃至スターリング機関。 - 【請求項７】 管壁部の母体が錯雑した繊維の混合体
から成っていることを特徴とする、請求項２記載の高温
ガス機関乃至スターリング機関。 - 【請求項８】 管壁部の母体がばら荷粒子から成って
いることを特徴とする、請求項２記載の高温ガス機関乃
至スターリング機関。 - 【請求項９】 再生器（１１，１５）は、その加熱管
（５／２）の接続領域に向い合う端面において熱シール
ド（３３，５４）によってカバーされていることを特徴
とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の高温
ガス機関乃至スターリング機関。 - 【請求項１０】 各々の管状再生器（１１）は、これ
が分離された再生器−冷却器ケーシング（９）内に組み
込まれるために設けられている限り１つの装置内に受容
されており、該装置は、受容室（１７）の形状及び横断
面に適合した外側面と、下方端面で当接する再生器（１
１）のための下方端部領域で内方に鍔付けされた支持リ
ング（２９）と、を備えたリング状の外方支持体（２７
）、再生器（１１）の上方端面の上に支持されている熱
シールド（３３）、並びに再生器（１１）の内室を縦方
向に少くとも充分に貫通しているコアボルト（３５）か
ら成っており、その際作動ガスの流入及び流出に使用さ
れているリング通路（１９，２０）が、再生器（１１）
と外方支持体（２７）乃至内方コアボルト（３５）との
間の半径方向の距離を貫いて不動に位置しており、また
更に支持体（２７）、熱シールド（３３）及びコアボル
ト（３５）が、−コアボルトは弾性的な中間層（４３）
を介して−その内方に受容された再生器（１１）と一緒
に中心を貫通する抗張棒（４５）により結合されて、下
方に接続されている冷却器（１２）の上方端面に固定さ
れていることを特徴とする、請求項１から９までのいず
れか１項記載の高温ガス機関乃至スターリング機関。 - 【請求項１１】 各々の管状再生器（１５）は、これ
が機械ケーシング（１４）内のシリンダ（２）に対し同
軸的に設置されたリング箱状の受容室（１８）内に組み
込まれるように設けられている限り、冷却器（１６）に
接続されて受容室（１８）内に挿入されており、その際
再生器（１５）は下方の密閉部として接続プレート（４
９）を有し、該プレート（４９）を介して再生器（１５
）は、冷却器（１６）の上方の管底部（５０）に固定さ
れており、更に接続プレート（４９）は貫通孔（５２）
を有し、該貫通孔（５２）は、再生器（１５）周辺のリ
ング通路（２２）と、作動ガスを導通する冷却器（１６
）の管（５１）に連通されている管底部（５０）の連通
室（５３）と、の間で、作動ガス貫通のための結合を行
っており、また更に再生器（１５）は、上方でこれに係
止しているリング状の熱シールド（５４）を介して、受
容室（１８）において軸方向及び半径方向に固定されて
いることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか
１項記載の高温ガス機関乃至スターリング機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4025581.6 | 1990-08-11 | ||
| DE19904025581 DE4025581C1 (ja) | 1990-08-11 | 1990-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252846A true JPH04252846A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=6412130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19529291A Pending JPH04252846A (ja) | 1990-08-11 | 1991-08-05 | 半径方向に貫流する管状再生器を備えた高温ガス機関乃至スターリング機関 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04252846A (ja) |
| DE (1) | DE4025581C1 (ja) |
| GB (1) | GB2251033A (ja) |
| SE (1) | SE9102318L (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10234401B4 (de) * | 2002-07-29 | 2008-08-07 | Pasemann, Lutz, Dr. | Regenerator für das Arbeitsgas eines Stirlingmotors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178852A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-19 | Asahi Glass Co Ltd | スタ−リング機関 |
-
1990
- 1990-08-11 DE DE19904025581 patent/DE4025581C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-08-05 JP JP19529291A patent/JPH04252846A/ja active Pending
- 1991-08-08 SE SE9102318A patent/SE9102318L/ unknown
- 1991-08-09 GB GB9117226A patent/GB2251033A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178852A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-19 | Asahi Glass Co Ltd | スタ−リング機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4025581C1 (ja) | 1991-09-12 |
| SE9102318L (sv) | 1992-02-12 |
| GB2251033A (en) | 1992-06-24 |
| GB9117226D0 (en) | 1991-09-25 |
| SE9102318D0 (sv) | 1991-08-08 |
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