JPH11223399A - 熱機関用の熱交換器 - Google Patents
熱機関用の熱交換器Info
- Publication number
- JPH11223399A JPH11223399A JP4292498A JP4292498A JPH11223399A JP H11223399 A JPH11223399 A JP H11223399A JP 4292498 A JP4292498 A JP 4292498A JP 4292498 A JP4292498 A JP 4292498A JP H11223399 A JPH11223399 A JP H11223399A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- heat
- cylinder
- heat exchanger
- flow path
- 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
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヴィルミエサイクル機器等の熱機関の熱
交換器を、製作が容易で加工性に優れ、しかも熱交換性
能の優れた構造にする。 【解決手段】 熱機関の熱交換器を、アウターシリンダ
ー４１とその内側に挿入固定された熱交換筒４２とから
構成し、熱交換筒４２の内面（外面）に沿った作動ガス
用流路（熱交換媒体用流路）５４中に面するように、オ
フセットストリップフィン３５を配設し、作動ガスとの
伝熱面積を増大し熱交換器の性能を向上する。
交換器を、製作が容易で加工性に優れ、しかも熱交換性
能の優れた構造にする。 【解決手段】 熱機関の熱交換器を、アウターシリンダ
ー４１とその内側に挿入固定された熱交換筒４２とから
構成し、熱交換筒４２の内面（外面）に沿った作動ガス
用流路（熱交換媒体用流路）５４中に面するように、オ
フセットストリップフィン３５を配設し、作動ガスとの
伝熱面積を増大し熱交換器の性能を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スターリングサイ
クル機器（スターリングエンジン、スターリング冷凍機
等）、ヴィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサ
イクル機器等の熱機関に装着される熱交換器に関する。
クル機器（スターリングエンジン、スターリング冷凍機
等）、ヴィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサ
イクル機器等の熱機関に装着される熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、スターリングサイクル機器
（スターリングエンジン、スターリング冷凍機等）、ヴ
ィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサイクル機
器等の熱機関は、特開平７ー２９３３３４号公報、特開
平９ー１５１７９２号公報、特開平８ー１５８９３９号
公報等において知られているところである。
（スターリングエンジン、スターリング冷凍機等）、ヴ
ィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサイクル機
器等の熱機関は、特開平７ー２９３３３４号公報、特開
平９ー１５１７９２号公報、特開平８ー１５８９３９号
公報等において知られているところである。
【０００３】図１において、１は熱機関の一例であるヴ
ィルミエサイクル機関を示し、その高温側ディスプレー
サー２及び低温側ディスプレーサー３は、互いにほぼ直
角位置に配置されたピストンロッド４及び５に連結さ
れ、夫々ヘリウム等の作動ガスを封入し、ガス用ロッド
シール４’及び５’により封止された高温側シリンダー
６及び低温側シリンダー７内を往復動する。この高温側
シリンダー６の高温室（圧縮室）８には多管式チューブ
よりなる加熱器９が接続されている。
ィルミエサイクル機関を示し、その高温側ディスプレー
サー２及び低温側ディスプレーサー３は、互いにほぼ直
角位置に配置されたピストンロッド４及び５に連結さ
れ、夫々ヘリウム等の作動ガスを封入し、ガス用ロッド
シール４’及び５’により封止された高温側シリンダー
６及び低温側シリンダー７内を往復動する。この高温側
シリンダー６の高温室（圧縮室）８には多管式チューブ
よりなる加熱器９が接続されている。
【０００４】加熱器９の先端９’と高温側シリンダー６
の中温室（膨張室）１０との間には高温側再生器１１と
中温側熱交換器１２が連接介在され、また低温側シリン
ダー７の低温室（圧縮室）１３と中温室（膨張室）１４
との間には、低温側熱交換器１５と低温側再生器１６と
前記と同様の中温側熱交換器１２が連接介在されてい
る。連結ダクト１７は高温側シリンダー６の中温室１０
と低温側シリンダー７の中温室１４とを連通している。
の中温室（膨張室）１０との間には高温側再生器１１と
中温側熱交換器１２が連接介在され、また低温側シリン
ダー７の低温室（圧縮室）１３と中温室（膨張室）１４
との間には、低温側熱交換器１５と低温側再生器１６と
前記と同様の中温側熱交換器１２が連接介在されてい
る。連結ダクト１７は高温側シリンダー６の中温室１０
と低温側シリンダー７の中温室１４とを連通している。
【０００５】ピストンロッド４及び５には、夫々クロス
ガイド１８及び１９が固定され、このクロスガイド１８
及び１９にはクランク機構２０が接続さている。このク
ランク機構２０は、始動時は図示しない電動機等の動力
により、始動後はヴィルミエサイクル機関１自らの動力
により回転する。これにより、高温側ディスプレーサー
２及び低温側ディスプレーサー３が往復運動される。高
温側ディスプレーサ２の上方にはガスバーナ等の加熱手
段２１が設けられている。
ガイド１８及び１９が固定され、このクロスガイド１８
及び１９にはクランク機構２０が接続さている。このク
ランク機構２０は、始動時は図示しない電動機等の動力
により、始動後はヴィルミエサイクル機関１自らの動力
により回転する。これにより、高温側ディスプレーサー
２及び低温側ディスプレーサー３が往復運動される。高
温側ディスプレーサ２の上方にはガスバーナ等の加熱手
段２１が設けられている。
【０００６】クランク機構２０の回転により約９０度ず
れた高温側ディスプレーサー２と低温側ディスプレーサ
ー３とが往復運動すれば、高温側シリンダー６の高温室
８の作動ガスが押し出されて高温再生器１１、中温側熱
交換器１２へ導かれる。これと同様に、低温側シリンダ
ー７の低温室１３の作動ガスが押し出され低温側熱交換
器１５、低温側再生器１６，中温側熱交換器１２の作動
ガス流路内を流通する。
れた高温側ディスプレーサー２と低温側ディスプレーサ
ー３とが往復運動すれば、高温側シリンダー６の高温室
８の作動ガスが押し出されて高温再生器１１、中温側熱
交換器１２へ導かれる。これと同様に、低温側シリンダ
ー７の低温室１３の作動ガスが押し出され低温側熱交換
器１５、低温側再生器１６，中温側熱交換器１２の作動
ガス流路内を流通する。
【０００７】このようなヴィルミエサイクル機関１等の
熱交換器１２、１５に適用される熱交換器としては、従
来は図２及び図３に示されるようなシェルアンドチュー
ブ式熱交換器２２がある。
熱交換器１２、１５に適用される熱交換器としては、従
来は図２及び図３に示されるようなシェルアンドチュー
ブ式熱交換器２２がある。
【０００８】図２及び図３に示されるシェルアンドチュ
ーブ式熱交換器２２は、インナースリーブ２３とアウタ
ースリーブ２４の間に冷却水等の熱交換媒体の流れる環
状の流路２５が形成され、その流路２５中にヘリウム等
熱機関の作動ガスが流れる多数本のチューブ２６がシェ
ル２７を介して固定されて構成される。しかしながら、
シェルアンドチューブ式熱交換器２２は、性能面では優
れているが、製作に手間がかかり、コスト高である。
ーブ式熱交換器２２は、インナースリーブ２３とアウタ
ースリーブ２４の間に冷却水等の熱交換媒体の流れる環
状の流路２５が形成され、その流路２５中にヘリウム等
熱機関の作動ガスが流れる多数本のチューブ２６がシェ
ル２７を介して固定されて構成される。しかしながら、
シェルアンドチューブ式熱交換器２２は、性能面では優
れているが、製作に手間がかかり、コスト高である。
【０００９】又、ヴィルミエサイクル機関１等の熱交換
器１２、１５に適用される熱交換器の例としては、図４
及び図５に示される、プレートフィン式熱交換器２８が
ある。このプレートフィン式熱交換器２８は、ハウジン
グ２９とその中に挿入された熱交換器本体３０の間に冷
却水等の熱交換媒体用の流路３１が形成され、この流路
３１に面して熱交換器本体３０の外周壁に多数の環状の
フィン３２が形成されており、熱交換器本体３０の内周
壁面には、熱交換器本体の内周に軸方向に沿って微小な
溝３３が形成され熱交換器本体３０の内周に装着される
ライナー３４との間でヘリウム等の熱交換流体の流路が
形成されて構成される。この熱交換器２８は、製作や加
工性、コスト面において優れているが、熱交換性能では
上記機関に適切な十分な性能が得られない。
器１２、１５に適用される熱交換器の例としては、図４
及び図５に示される、プレートフィン式熱交換器２８が
ある。このプレートフィン式熱交換器２８は、ハウジン
グ２９とその中に挿入された熱交換器本体３０の間に冷
却水等の熱交換媒体用の流路３１が形成され、この流路
３１に面して熱交換器本体３０の外周壁に多数の環状の
フィン３２が形成されており、熱交換器本体３０の内周
壁面には、熱交換器本体の内周に軸方向に沿って微小な
溝３３が形成され熱交換器本体３０の内周に装着される
ライナー３４との間でヘリウム等の熱交換流体の流路が
形成されて構成される。この熱交換器２８は、製作や加
工性、コスト面において優れているが、熱交換性能では
上記機関に適切な十分な性能が得られない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱伝達性能
に優れたオフセットストリップフィンに着目し、これを
熱機関の熱交換器に活用することにより、上記従来の熱
交換器に比べて、性能面で優れ、しかも製作が容易で加
工性に優れた、コストの安い熱交換器を提供することを
目的とするものである。
に優れたオフセットストリップフィンに着目し、これを
熱機関の熱交換器に活用することにより、上記従来の熱
交換器に比べて、性能面で優れ、しかも製作が容易で加
工性に優れた、コストの安い熱交換器を提供することを
目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、アウターシリンダーと、該アウターシリ
ンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、該熱交換筒
の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガ
スと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる
熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器で
あって、上記作動ガス用流路中に面するように、上記熱
交換筒の内面に固着されたオフセットストリップフィン
を具備することを特徴とする熱機関用の熱交換器を提供
することである。
に、本発明は、アウターシリンダーと、該アウターシリ
ンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、該熱交換筒
の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガ
スと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる
熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器で
あって、上記作動ガス用流路中に面するように、上記熱
交換筒の内面に固着されたオフセットストリップフィン
を具備することを特徴とする熱機関用の熱交換器を提供
することである。
【００１２】さらに、本発明は、アウターシリンダー
と、該アウターシリンダーに挿入固定された熱交換筒と
を有し、熱交換筒の内面に沿った作動ガス用流路を流れ
る熱機関の作動ガスと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒
体用流路を流れる熱交換媒体との間で熱交換をする熱機
関用の熱交換器であって、上記熱交換媒体用流路中に面
するように、上記熱交換筒の外面に固着されたオフセッ
トストリップフィンを具備することを特徴とする熱機関
用の熱交換器を提供することである。
と、該アウターシリンダーに挿入固定された熱交換筒と
を有し、熱交換筒の内面に沿った作動ガス用流路を流れ
る熱機関の作動ガスと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒
体用流路を流れる熱交換媒体との間で熱交換をする熱機
関用の熱交換器であって、上記熱交換媒体用流路中に面
するように、上記熱交換筒の外面に固着されたオフセッ
トストリップフィンを具備することを特徴とする熱機関
用の熱交換器を提供することである。
【００１３】さらに、本発明は、アウターシリンダー
と、該アウターシリンダーに挿入固定された熱交換筒と
を有し、熱交換筒の内面に沿った作動ガス用流路を流れ
る熱機関の作動ガスと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒
体用流路を流れる熱交換媒体との間で熱交換をする熱機
関用の熱交換器であって、上記作動ガス用流路中に面す
るように、上記熱交換筒の内面に固着されたオフセット
ストリップフィンと、
と、該アウターシリンダーに挿入固定された熱交換筒と
を有し、熱交換筒の内面に沿った作動ガス用流路を流れ
る熱機関の作動ガスと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒
体用流路を流れる熱交換媒体との間で熱交換をする熱機
関用の熱交換器であって、上記作動ガス用流路中に面す
るように、上記熱交換筒の内面に固着されたオフセット
ストリップフィンと、
【００１４】上記熱交換媒体用流路中に面するように、
上記熱交換筒の外面に固着されたオフセットストリップ
フィンと、を具備することを特徴とする熱機関用の熱交
換器を提供することである。
上記熱交換筒の外面に固着されたオフセットストリップ
フィンと、を具備することを特徴とする熱機関用の熱交
換器を提供することである。
【００１５】そして、本発明の上記熱機関用の熱交換器
は、スターリングサイクル機器、ヴィルミエサイクル機
器、クーク・ヤーボロフサイクル機器に適用されるもの
である。
は、スターリングサイクル機器、ヴィルミエサイクル機
器、クーク・ヤーボロフサイクル機器に適用されるもの
である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づいて図面を参照して説明する。本発明のポイントは、
熱交換器性能を向上させるために、熱交換器本体を形成
する熱交換器筒の内面又は外面あるいはそれらの両方
に、オフセットストリップフィンを配設する点である。
づいて図面を参照して説明する。本発明のポイントは、
熱交換器性能を向上させるために、熱交換器本体を形成
する熱交換器筒の内面又は外面あるいはそれらの両方
に、オフセットストリップフィンを配設する点である。
【００１７】図６及び図７により、オフセットストリッ
プフィンの構造を説明する。図６はオフセットストリッ
プフィン３５を内外二枚の支持板３６、３７の間に設け
た熱交換器を示しており、図７はオフセットストリップ
フィン３５の一部を拡大した図である。
プフィンの構造を説明する。図６はオフセットストリッ
プフィン３５を内外二枚の支持板３６、３７の間に設け
た熱交換器を示しており、図７はオフセットストリップ
フィン３５の一部を拡大した図である。
【００１８】オフセットストリップフィン３５は、伝熱
性能の優れた長尺状帯板３８が、矩形状にジグザグ状に
曲げられ、矩形状の断面を有する区画路３９が、長尺状
帯板３８の長手方向に複数形成されるように支持板にろ
う付けされる。このような長尺帯板３８が、その長手方
向に直角の方向に複数枚連続的に、しかも互いに隣接す
る長尺帯板により形成される区画路３９が互いにずれて
（オフセット状態で）配設されている。
性能の優れた長尺状帯板３８が、矩形状にジグザグ状に
曲げられ、矩形状の断面を有する区画路３９が、長尺状
帯板３８の長手方向に複数形成されるように支持板にろ
う付けされる。このような長尺帯板３８が、その長手方
向に直角の方向に複数枚連続的に、しかも互いに隣接す
る長尺帯板により形成される区画路３９が互いにずれて
（オフセット状態で）配設されている。
【００１９】このようなオフセットストリップフィン３
５をスターリングサイクル熱機関１等の熱交換器１２、
１５に適用した第１の実施例を図８〜１０に示す。この
実施例の熱交換器４０は、アウタースリーブ４１と、ア
ウタースリーブ４１内に挿入された円筒状の熱交換筒４
２とを有し、インナーシリンダー（ライナー）を介し
て、あるいは介さずに、図１に示すような熱機関の高温
側シリンダー６、低温側シリンダー７の外周に嵌合して
取付けられる。
５をスターリングサイクル熱機関１等の熱交換器１２、
１５に適用した第１の実施例を図８〜１０に示す。この
実施例の熱交換器４０は、アウタースリーブ４１と、ア
ウタースリーブ４１内に挿入された円筒状の熱交換筒４
２とを有し、インナーシリンダー（ライナー）を介し
て、あるいは介さずに、図１に示すような熱機関の高温
側シリンダー６、低温側シリンダー７の外周に嵌合して
取付けられる。
【００２０】熱交換筒４２は、適当な肉厚を有する円筒
状に形成されており、熱交換筒４２の上下端部の夫々に
は環状の封止部４３が形成されている。この環状の封止
部４３の夫々は、アウタースリーブ４１内面に当接する
大径部４４と、この大径部外面に形成されたシール４５
を嵌入する溝４６から構成されており、この上下の封止
部４３と、熱交換筒４２の外面と、アウタースリーブ４
１内面とで囲まれる環状の空間が、冷却水等の熱交換媒
体が流れる熱交換媒体用流路４７を形成する。なお、シ
ール４５による封止構造はは必要に応じて採用される。
状に形成されており、熱交換筒４２の上下端部の夫々に
は環状の封止部４３が形成されている。この環状の封止
部４３の夫々は、アウタースリーブ４１内面に当接する
大径部４４と、この大径部外面に形成されたシール４５
を嵌入する溝４６から構成されており、この上下の封止
部４３と、熱交換筒４２の外面と、アウタースリーブ４
１内面とで囲まれる環状の空間が、冷却水等の熱交換媒
体が流れる熱交換媒体用流路４７を形成する。なお、シ
ール４５による封止構造はは必要に応じて採用される。
【００２１】熱交換筒４２の外面には、複数の環状の熱
交換用のフィン４８が熱交換媒体用流路４７に突出する
ように形成されている。
交換用のフィン４８が熱交換媒体用流路４７に突出する
ように形成されている。
【００２２】アウタースリーブ４１には、アウタースリ
ーブ４１の軸心に対して互いに反対側に位置し、その長
手方向の上下端部又は中央部に、熱交換媒体の流入孔５
１及び流出孔５２が設けられている。熱交換媒体は、流
入孔５１から熱交換媒体用流路４７内に流入して、熱交
換用フィン４８に接して流れ、熱交換器４０内で熱交換
されて流出孔５２から流出する。
ーブ４１の軸心に対して互いに反対側に位置し、その長
手方向の上下端部又は中央部に、熱交換媒体の流入孔５
１及び流出孔５２が設けられている。熱交換媒体は、流
入孔５１から熱交換媒体用流路４７内に流入して、熱交
換用フィン４８に接して流れ、熱交換器４０内で熱交換
されて流出孔５２から流出する。
【００２３】熱交換筒４２とその内側に配置されるイン
ナーシリンダー又はディスプレーサーシリンダー５３に
より形成される空間が、ヘリウムガス等熱機関の作動ガ
ス流路５４となる。この作動ガス流路５４に面してオフ
セットストリップフィン３５が配設される。
ナーシリンダー又はディスプレーサーシリンダー５３に
より形成される空間が、ヘリウムガス等熱機関の作動ガ
ス流路５４となる。この作動ガス流路５４に面してオフ
セットストリップフィン３５が配設される。
【００２４】具体的には、熱交換筒４２の内面に、オフ
セットストリップフィン３５が、長尺状帯板３８の長手
方向が熱交換筒４２の円周方向になるように、熱交換筒
４２の内面に沿ってろう付けされる。これにより、熱交
換筒４２の長軸方向に、オフセットストリップフィン３
５の区画路３９の方向が一致するように、熱交換筒４０
の内面にオフセットストリップフィン３５が配置される
構成となる。
セットストリップフィン３５が、長尺状帯板３８の長手
方向が熱交換筒４２の円周方向になるように、熱交換筒
４２の内面に沿ってろう付けされる。これにより、熱交
換筒４２の長軸方向に、オフセットストリップフィン３
５の区画路３９の方向が一致するように、熱交換筒４０
の内面にオフセットストリップフィン３５が配置される
構成となる。
【００２５】以上の第１の実施例の熱交換器４０による
作用をヴィルミエサイクル機関１の作動ガスとが冷却水
等の熱交換媒体により冷却されるような熱交換が行なわ
れる場合で説明する。熱交換媒体は、矢印５０のよう
に、流入孔５１より熱交換媒体用流路４７内に流入し、
熱交換媒体用流路４７内を流れ、流出孔５２より流出す
る。熱交換媒体が熱交換媒体用流路４７内を流れる際
に、熱交換筒４２の外面に形成された環状の熱交換フィ
ン４８に接触し熱交換が行なわれる。
作用をヴィルミエサイクル機関１の作動ガスとが冷却水
等の熱交換媒体により冷却されるような熱交換が行なわ
れる場合で説明する。熱交換媒体は、矢印５０のよう
に、流入孔５１より熱交換媒体用流路４７内に流入し、
熱交換媒体用流路４７内を流れ、流出孔５２より流出す
る。熱交換媒体が熱交換媒体用流路４７内を流れる際
に、熱交換筒４２の外面に形成された環状の熱交換フィ
ン４８に接触し熱交換が行なわれる。
【００２６】他方、熱交換器４０内に流入した作動ガス
は、作動ガス用流路５４内を矢印４９のように区画路３
９に沿って軸方向に流れる。この際に、作動ガスは、オ
フセットストリップフィン３５に接触し熱交換が行なわ
れる。作動ガスは、大きな面積をもってオフセットスト
リップフィン３５に接触できるので、伝熱面積が大きく
なり熱交換性能が向上する。
は、作動ガス用流路５４内を矢印４９のように区画路３
９に沿って軸方向に流れる。この際に、作動ガスは、オ
フセットストリップフィン３５に接触し熱交換が行なわ
れる。作動ガスは、大きな面積をもってオフセットスト
リップフィン３５に接触できるので、伝熱面積が大きく
なり熱交換性能が向上する。
【００２７】図１１〜１３は、本発明の熱交換器の第２
の実施例を示す。この実施例の熱交換器５５は、アウタ
ースリーブ５６と、アウタースリーブ５６内に挿入され
た円筒状の熱交換筒５７とを有し、インナーシリンダー
（ライナー）５８を介して、あるいは介さずに、図１に
示すような熱機関のディスプレーサーシリンダー６、７
の外周に嵌合して取付けられる。
の実施例を示す。この実施例の熱交換器５５は、アウタ
ースリーブ５６と、アウタースリーブ５６内に挿入され
た円筒状の熱交換筒５７とを有し、インナーシリンダー
（ライナー）５８を介して、あるいは介さずに、図１に
示すような熱機関のディスプレーサーシリンダー６、７
の外周に嵌合して取付けられる。
【００２８】熱交換筒５７は、第１の実施例と同様に、
適当な肉厚を有する円筒状に形成されており、熱交換筒
５７の上下端部の夫々には、第１の実施例同様のシール
を嵌入した環状の封止部５９が形成されている。上下の
封止部５９と、熱交換筒５７外面と、アウタースリーブ
５６内面とで囲まれる環状の空間が、冷却水等の熱交換
媒体が流れる熱交換媒体用流路６０を形成する。
適当な肉厚を有する円筒状に形成されており、熱交換筒
５７の上下端部の夫々には、第１の実施例同様のシール
を嵌入した環状の封止部５９が形成されている。上下の
封止部５９と、熱交換筒５７外面と、アウタースリーブ
５６内面とで囲まれる環状の空間が、冷却水等の熱交換
媒体が流れる熱交換媒体用流路６０を形成する。
【００２９】この実施例では、第１の実施例と異なり、
熱交換筒５７の外面、即ち、熱交換媒体用流路６０に面
してオフセットストリップフィン３５を配設したことを
特徴とする。即ち、上記図５で示したオフセットストリ
ップフィン３５が、その区画路３９の方向と熱交換筒５
７の軸方向を一致させて、熱交換筒５７の外面６１にろ
う付けして配設されている。
熱交換筒５７の外面、即ち、熱交換媒体用流路６０に面
してオフセットストリップフィン３５を配設したことを
特徴とする。即ち、上記図５で示したオフセットストリ
ップフィン３５が、その区画路３９の方向と熱交換筒５
７の軸方向を一致させて、熱交換筒５７の外面６１にろ
う付けして配設されている。
【００３０】アウタースリーブ５６の軸方向一端部（図
中上端部）には、熱交換媒体の流入孔６２が設けられて
おり、他方、アウタースリーブ５６の軸方向他端部（図
中下端部）には、熱交換媒体の流出孔６３が設けられて
いる。熱交換媒体は、流入孔６２から熱交換器５５内に
流入して、熱交換媒体用流路６０内を通り、熱交換され
て流出孔６３から流出する。
中上端部）には、熱交換媒体の流入孔６２が設けられて
おり、他方、アウタースリーブ５６の軸方向他端部（図
中下端部）には、熱交換媒体の流出孔６３が設けられて
いる。熱交換媒体は、流入孔６２から熱交換器５５内に
流入して、熱交換媒体用流路６０内を通り、熱交換され
て流出孔６３から流出する。
【００３１】熱交換筒５７とその内側に配置されるイン
ナーシリンダー５８又はディスプレーサシリンダーによ
り形成される空間が、ヘリウムガス等熱機関の作動ガス
流路６４が形成され、この作動ガス流路６４に面してス
プライン状の冷却フィンが形成されている。具体的に
は、熱交換筒５７の内周全面に、ワイヤーカット加工に
より軸方向に伸びる微小溝６５が多数本形成されてスプ
ライン状の冷却フィン６６が形成される。
ナーシリンダー５８又はディスプレーサシリンダーによ
り形成される空間が、ヘリウムガス等熱機関の作動ガス
流路６４が形成され、この作動ガス流路６４に面してス
プライン状の冷却フィンが形成されている。具体的に
は、熱交換筒５７の内周全面に、ワイヤーカット加工に
より軸方向に伸びる微小溝６５が多数本形成されてスプ
ライン状の冷却フィン６６が形成される。
【００３２】以上の第２の実施例構成による作用を説明
する。熱交換器５５により、ヴィルミエサイクル機関１
の作動ガスが冷却水等の熱交換媒体により冷却されるよ
うな熱交換が行なわれる場合で説明する。熱交換媒体
は、流入孔６２より熱交換媒体用流路６０内に流入し、
熱交換媒体用流路６０内を流れ、流出孔６３より流出す
る。熱交換媒体が熱交換媒体用流路６０内を流れる際
に、熱交換筒５７の外面に形成されたオフセットストリ
ップフィン３５に接触し熱交換が行なわれる。
する。熱交換器５５により、ヴィルミエサイクル機関１
の作動ガスが冷却水等の熱交換媒体により冷却されるよ
うな熱交換が行なわれる場合で説明する。熱交換媒体
は、流入孔６２より熱交換媒体用流路６０内に流入し、
熱交換媒体用流路６０内を流れ、流出孔６３より流出す
る。熱交換媒体が熱交換媒体用流路６０内を流れる際
に、熱交換筒５７の外面に形成されたオフセットストリ
ップフィン３５に接触し熱交換が行なわれる。
【００３３】他方、作動ガスは、作動ガス用流路６４内
でスプライン状のフィン６６に接触しながら軸方向に流
れ、熱交換が行なわれる。
でスプライン状のフィン６６に接触しながら軸方向に流
れ、熱交換が行なわれる。
【００３４】なお、第１又は第２の実施例は、熱交換筒
の内面又は外面にオフセットストリップフィンを配設し
たものであるが、熱交換筒の内面及び外面の両面にオフ
セットストリップフィンを配設し、作動ガス及び熱交換
媒体が、夫々のオフセットストリップフィンに接触する
ような、熱交換器を構成してもよい。
の内面又は外面にオフセットストリップフィンを配設し
たものであるが、熱交換筒の内面及び外面の両面にオフ
セットストリップフィンを配設し、作動ガス及び熱交換
媒体が、夫々のオフセットストリップフィンに接触する
ような、熱交換器を構成してもよい。
【００３５】又、本発明は、ヴィルミエサイクル機関の
ディスプレーサーシリンダーの外周に配設され環状の熱
交換器について説明したが、このような環状の熱交換器
ではなく、特開平９ー１５２２１０号公報の熱交換器の
ように作動ガスの流れる管路に配設される筒状の熱交換
器としてもよい。
ディスプレーサーシリンダーの外周に配設され環状の熱
交換器について説明したが、このような環状の熱交換器
ではなく、特開平９ー１５２２１０号公報の熱交換器の
ように作動ガスの流れる管路に配設される筒状の熱交換
器としてもよい。
【００３６】即ち、熱交換筒の内側に中実のスプライン
軸を嵌合して、その外面に形成されたスプライン溝と熱
交換筒の間で作動ガスの流れる流路を形成するととも
に、熱交換筒外周囲にオフセットストリップフィン３５
を配設した筒状の熱交換器としてもよい。
軸を嵌合して、その外面に形成されたスプライン溝と熱
交換筒の間で作動ガスの流れる流路を形成するととも
に、熱交換筒外周囲にオフセットストリップフィン３５
を配設した筒状の熱交換器としてもよい。
【００３７】以上の実施例は、本発明の熱交換器をヴィ
ルミエサイクル機関の熱交換器に適用した例であるが、
その他スターリング機器、クーク・ヤーボロフサイクル
機器等の熱機関の熱交換器に適用されることはいうまで
もない。
ルミエサイクル機関の熱交換器に適用した例であるが、
その他スターリング機器、クーク・ヤーボロフサイクル
機器等の熱機関の熱交換器に適用されることはいうまで
もない。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、上記のように、熱交換筒の外
面又は内面のいずれか、あるいは、両方に、オフセット
ストリップフィンを固着して、熱機関の作動ガス用流路
及び熱交換媒体用流路の両方あるいはそのいずれかに、
オフセットストリップフィンを配設する構成としたの
で、熱交換器の製作が簡単であり、コストが安くなると
ともに長尺状帯体をジグザグ状に折曲げて接触面積を増
加させているので、熱交換器の熱交換性能を向上するこ
とができる。
面又は内面のいずれか、あるいは、両方に、オフセット
ストリップフィンを固着して、熱機関の作動ガス用流路
及び熱交換媒体用流路の両方あるいはそのいずれかに、
オフセットストリップフィンを配設する構成としたの
で、熱交換器の製作が簡単であり、コストが安くなると
ともに長尺状帯体をジグザグ状に折曲げて接触面積を増
加させているので、熱交換器の熱交換性能を向上するこ
とができる。
【図１】本発明の熱交換器の適用に適した熱機関の一例
であるヴィルミエサイクル機関を示す図である。
であるヴィルミエサイクル機関を示す図である。
【図２】従来の熱交換器を示す平面図である。
【図３】上記図３のＡーＡ断面図である。
【図４】従来の別の熱交換器を示す平面図である。
【図５】上記図４のＢーＢ断面図である。
【図６】本発明のオフセットストリップフィンを示す図
である。
である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】本発明の熱交換器の第１の実施例を示す平面図
である。
である。
【図９】図８の要部拡大図である。
【図１０】図８のＣーＣ断面図である。
【図１１】本発明の熱交換器の第２の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図１２】図１１のＤーＤ断面図である。
【図１３】図１２の要部拡大図である。
【符号の説明】 １ ヴィルミエサイクル機関 ２ 高温側ディスプレーサー ３ 低温側ディスプレーサー ６ 高温側シリンダー ７ 低温側シリンダー １１ 高温側再生器 １２ 中温側熱交換器 １５ 低温側熱交換器 １６ 低温側再生器 ２２ シェルアンドチューブ式熱交換器 ２６ チューブ ２８ プレートフィン式熱交換器 ３０ 熱交換器本体 ３１ 流路 ３３ 溝 ３５ オフセットストリップフィン ３８ 長尺状帯板 ３９ 区画路 ４０ 熱交換器 ４１ アウタースリーブ ４２ 熱交換筒 ４３ 封止部 ４８ フィン ５１ 流入孔 ５２ 流出孔 ５５ 熱交換器 ５６ アウタースリーブ ６２ 流入孔 ６３ 流出孔 ６５ 微小溝 ６６ フィン
Claims (6)
- 【請求項１】 アウターシリンダーと、該アウターシ
リンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、該熱交換
筒の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動
ガスと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れ
る熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器
であって、 上記作動ガス用流路中に面するように、上記熱交換筒の
内面に固着されたオフセットストリップフィンを具備す
ることを特徴とする熱機関用の熱交換器。 - 【請求項２】 アウターシリンダーと、該アウターシ
リンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、熱交換筒
の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガ
スと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる
熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器で
あって、 上記熱交換媒体用流路中に面するように、上記熱交換筒
の外面に固着されたオフセットストリップフィンを具備
することを特徴とする熱機関用の熱交換器。 - 【請求項３】 アウターシリンダーと、該アウターシ
リンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、熱交換筒
の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガ
スと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる
熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器で
あって、 上記作動ガス用流路中に面するように、上記熱交換筒の
内面に固着されたオフセットストリップフィンと、 上記熱交換媒体用流路中に面するように、上記熱交換筒
の外面に固着されたオフセットストリップフィンと、 を具備することを特徴とする熱機関用の熱交換器。 - 【請求項４】 熱機関が、スターリングサイクル機器
であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか記
載の熱機関用の熱交換器。 - 【請求項５】 熱機関が、ヴィルミエサイクル機器で
あることを特徴とする、請求項１から３のいずれか記載
の熱機関用の熱交換器。 - 【請求項６】 熱機関が、クーク・ヤーボロフサイク
ル機器であることを特徴とする、請求項１から３のいず
れか記載の熱機関用の熱交換器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292498A JPH11223399A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 熱機関用の熱交換器 |
| TW088101604A TW426798B (en) | 1998-02-06 | 1999-02-03 | Stirling apparatus |
| AU15481/99A AU739636B2 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| EP99102309A EP0935063A3 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| CN99103019A CN1231407A (zh) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | 使用具有翅片结构的热交换器的斯特林装置 |
| KR1019990004164A KR100551663B1 (ko) | 1998-02-06 | 1999-02-06 | 핀 구조를 지닌 열 교환기를 이용한 스털링 장치 |
| US09/246,066 US6161389A (en) | 1998-02-06 | 1999-02-08 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| NZ334088A NZ334088A (en) | 1998-02-06 | 1999-02-08 | Stirling cycle refrigerator, with expansion cylinder having integral fins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292498A JPH11223399A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 熱機関用の熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223399A true JPH11223399A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12649581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292498A Pending JPH11223399A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-09 | 熱機関用の熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11223399A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279325B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling device |
| EP1538414A2 (en) | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Twinbird Corporation | Fin structure |
| US7225859B2 (en) | 2000-09-01 | 2007-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Heat exchanger element and heat exchanger member for a stirling cycle refrigerator and method of manufacturing such a heat exchanger member |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP4292498A patent/JPH11223399A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279325B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling device |
| US7225859B2 (en) | 2000-09-01 | 2007-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Heat exchanger element and heat exchanger member for a stirling cycle refrigerator and method of manufacturing such a heat exchanger member |
| EP1538414A2 (en) | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Twinbird Corporation | Fin structure |
| EP1538414A3 (en) * | 2003-12-03 | 2008-03-05 | Twinbird Corporation | Fin structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU739636B2 (en) | Stirling machine with heat exchanger having fin structure | |
| CN104595056B (zh) | 一种自由活塞式斯特林机冷端热交换器 | |
| US7000390B2 (en) | Stirling cycle engine or heat pump with improved heat exchanger | |
| JPH11223399A (ja) | 熱機関用の熱交換器 | |
| JPH11223401A (ja) | 熱機関用の熱交換器 | |
| JPH11223400A (ja) | 熱機関用の熱交換器 | |
| JPH09318172A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器 | |
| JPS5825556A (ja) | バヨネット形加熱器付きスタ−リングエンジン | |
| JPS58192951A (ja) | 熱ガス機関のヒ−タ | |
| JPS5914617B2 (ja) | 直列複動型熱ガス機関のヒ−タヘツド | |
| RU2757746C1 (ru) | Тепловой блок двигателя Стирлинга | |
| JPH09329366A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器 | |
| JPS63118594A (ja) | 熱機関の低温側熱交換器 | |
| RU2437047C1 (ru) | Теплообменник | |
| JPH102628A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器 | |
| JP2002021638A (ja) | スターリングサイクル機器 | |
| JPS629184A (ja) | 熱交換器 | |
| JPH0760388A (ja) | 円筒型熱交換器の製造法 | |
| JPH0726592B2 (ja) | 熱ガス機関の高温側熱交換器 | |
| JPH04129068U (ja) | スターリング機関の熱交換器 | |
| JP2001074327A (ja) | スターリング冷凍機用熱交換器 | |
| JPS6146894A (ja) | 熱交換器 | |
| JPH07270086A (ja) | 外燃機関の熱交換器 | |
| JP2006138568A (ja) | スターリング冷凍機用熱交換器 | |
| JPH09318171A (ja) | 外燃式熱ガス機関の熱交換器およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041027 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050315 |