JPS5985460A - スタ−リングエンジン - Google Patents
スタ−リングエンジンInfo
- Publication number
- JPS5985460A JPS5985460A JP19500582A JP19500582A JPS5985460A JP S5985460 A JPS5985460 A JP S5985460A JP 19500582 A JP19500582 A JP 19500582A JP 19500582 A JP19500582 A JP 19500582A JP S5985460 A JPS5985460 A JP S5985460A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating pipe
- working fluid
- stirling engine
- cylinder chamber
- regenerator
- 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
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
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
この発明は、コンパクトなヒータを有するスタリングエ
ンジンに係り、特にヒータ管の熱効率の向上に関するも
のである。
ンジンに係り、特にヒータ管の熱効率の向上に関するも
のである。
スターリングエンジンは、従来のガソリンエンジンなど
に比べて、熱効率が高く、運転騒音が低く、排気が清浄
であるといった特長を持っているとされ、各方面で研究
が進められており、自動車用、空−調機用の原動機とし
て実用化段階に近づいているといわれている。
に比べて、熱効率が高く、運転騒音が低く、排気が清浄
であるといった特長を持っているとされ、各方面で研究
が進められており、自動車用、空−調機用の原動機とし
て実用化段階に近づいているといわれている。
第１図は従来検討されているスターリングエンジンの構
成図である。図において、（１）はシリンダ室で、例え
ば第１のピストン（２）と第２のピストン（３）を内蔵
している。第１のピストン（２）によってシリンダ室（
１）は高温部（４）と低温部（５）に分けられてぃる。
成図である。図において、（１）はシリンダ室で、例え
ば第１のピストン（２）と第２のピストン（３）を内蔵
している。第１のピストン（２）によってシリンダ室（
１）は高温部（４）と低温部（５）に分けられてぃる。
このシリンダ室（１）の外部に再生器（６）を配置し、
（７）はシリンダ室の高温部（４）と再生器（６）とを
連通する第１０流路でたとえばヒータ管である。複数の
ヒータ管はシリンダ室の高温部（４）壁に放射状に配置
されている穴によって高温部（４）と連通しており、た
とえばＵ字形状で構成されている。（８）はシリンダ室
の低温部（５）と再生器（６）とを連通ずる第２の流路
で、この中を流れる作業流体は、途中クーラー（９）に
よって冷却される。００はヒータ管（７）内を流れる作
業流体を加熱するバーナであり、αυはエンジンの出力
を外部へ取り出す機構部を示す。
（７）はシリンダ室の高温部（４）と再生器（６）とを
連通する第１０流路でたとえばヒータ管である。複数の
ヒータ管はシリンダ室の高温部（４）壁に放射状に配置
されている穴によって高温部（４）と連通しており、た
とえばＵ字形状で構成されている。（８）はシリンダ室
の低温部（５）と再生器（６）とを連通ずる第２の流路
で、この中を流れる作業流体は、途中クーラー（９）に
よって冷却される。００はヒータ管（７）内を流れる作
業流体を加熱するバーナであり、αυはエンジンの出力
を外部へ取り出す機構部を示す。
以上のように構成されたスターリングエンジンにおいて
、シリンダ室内は作業流体で満たされており第１のピス
トン（２）の下降時に作業流体はシリンダ室の低温部（
５）から第２の流路（８）、再生器（６）、ヒータ管（
７）を経てシリンダ室の高温部（４）へ流れる。
、シリンダ室内は作業流体で満たされており第１のピス
トン（２）の下降時に作業流体はシリンダ室の低温部（
５）から第２の流路（８）、再生器（６）、ヒータ管（
７）を経てシリンダ室の高温部（４）へ流れる。
この時、低温の作業流体は、蓄熱材で構成された再生器
（６）によって熱が与えられ、さらにヒータ管（７）内
を流れる際に、バーナーαＱの燃焼ガスが矢印Ａ方向に
流れるため、この燃焼ガスにヒータ管（７）外より加熱
されて高温の作業流体となって高温部（４）へ入る。こ
の結果シリンダ室の高温部（４）は多量の高温の作業流
体で満たされ、この作業流体の膨張エネルギを機構部α
υで外部へ取り出す。
（６）によって熱が与えられ、さらにヒータ管（７）内
を流れる際に、バーナーαＱの燃焼ガスが矢印Ａ方向に
流れるため、この燃焼ガスにヒータ管（７）外より加熱
されて高温の作業流体となって高温部（４）へ入る。こ
の結果シリンダ室の高温部（４）は多量の高温の作業流
体で満たされ、この作業流体の膨張エネルギを機構部α
υで外部へ取り出す。
上記において、ヒータ管（７）は内部を流れる作業流体
と外部を流れる燃焼ガスとの熱交換を行なうところで、
熱交換量及び作業流体量によってヒータ管（７）の長さ
や管径が決定される。
と外部を流れる燃焼ガスとの熱交換を行なうところで、
熱交換量及び作業流体量によってヒータ管（７）の長さ
や管径が決定される。
従来のスターリングエンジンは以上のように構成されて
いるので、ヒータ管の小型化が困難であり、直接作業流
体の作業にかかわらない空間、すなわちヒータ管（７）
や再生器（６）や第２の流路（８）などの死容積の減少
を困難とするため、スターリングエンジンの圧縮比を高
くできないという欠点があった。
いるので、ヒータ管の小型化が困難であり、直接作業流
体の作業にかかわらない空間、すなわちヒータ管（７）
や再生器（６）や第２の流路（８）などの死容積の減少
を困難とするため、スターリングエンジンの圧縮比を高
くできないという欠点があった。
この発明は以上のような欠点を除去するためになされた
もので、スターリングエンジンに、ヒータ管の外側面を
取り囲むスパイラル状の棒体を備えることにより、ヒー
タ管の熱伝達率を高くし、その結果ヒータ管を小型化し
、死容積を減少させて、圧縮比の高いスターリングエン
ジンを提供することを目的としている。
もので、スターリングエンジンに、ヒータ管の外側面を
取り囲むスパイラル状の棒体を備えることにより、ヒー
タ管の熱伝達率を高くし、その結果ヒータ管を小型化し
、死容積を減少させて、圧縮比の高いスターリングエン
ジンを提供することを目的としている。
この発明の一実施例を図によって説明する。第２図はス
ターリングエンジンの一部を示す側面図であり、第３図
は第２図を上からみた省略図である。図において０２は
ヒータ管（７）を取り囲んで例えばロウ接したスパイラ
ル状の針金である。
ターリングエンジンの一部を示す側面図であり、第３図
は第２図を上からみた省略図である。図において０２は
ヒータ管（７）を取り囲んで例えばロウ接したスパイラ
ル状の針金である。
第２図において作業流体が、再生器（６）、ヒータ管（
７）、シリンダ室の高温部（４）へ流れる時、矢印Ａで
示される燃焼ガスによってヒータ管（７）内の作業流体
との熱交換が行なわれる。スパイラル状の針金αのは、
ヒータ管（７）周辺の燃焼ガスの流れを乱しかつ、ヒー
タ管（７）の表面積を増すため、ヒータ管（７）内の作
業流体と燃焼ガスとの熱伝達率を高める。
７）、シリンダ室の高温部（４）へ流れる時、矢印Ａで
示される燃焼ガスによってヒータ管（７）内の作業流体
との熱交換が行なわれる。スパイラル状の針金αのは、
ヒータ管（７）周辺の燃焼ガスの流れを乱しかつ、ヒー
タ管（７）の表面積を増すため、ヒータ管（７）内の作
業流体と燃焼ガスとの熱伝達率を高める。
従ってヒータ管（７）を短かくすることが出来、作業流
体のヒータ管壁との摩擦による圧力低下の低減及び死容
積の低減が可能となる。この実施例では、シリンダ室に
取り付けたヒータ管の取り付は間隔をスパイラル状の針
金（２）の巻き外径と等しくしているため、スパイラル
状の針金←邊の巻き外径がヒータ管（７）の各々で、は
ぼ接するようにしているが、この針金０２の外径はヒー
タ管（７）間に入るならどんな値でも効果はある。また
第４図に示すように、針金（イ）の巻きピッチを針金（
２）の線径の２倍とすると、ヒータ管（７）のこの部分
の伝熱面積が約２倍となり、より高い効果が得られる。
体のヒータ管壁との摩擦による圧力低下の低減及び死容
積の低減が可能となる。この実施例では、シリンダ室に
取り付けたヒータ管の取り付は間隔をスパイラル状の針
金（２）の巻き外径と等しくしているため、スパイラル
状の針金←邊の巻き外径がヒータ管（７）の各々で、は
ぼ接するようにしているが、この針金０２の外径はヒー
タ管（７）間に入るならどんな値でも効果はある。また
第４図に示すように、針金（イ）の巻きピッチを針金（
２）の線径の２倍とすると、ヒータ管（７）のこの部分
の伝熱面積が約２倍となり、より高い効果が得られる。
さらに他の実施例として第５図に示すように、針金の巻
き位置を隣合うヒータ管（７）でずらして、１つの四部
に隣の針金α功の凸部がくるように構成すれば、より高
い効果が得られる。また隣合うヒータ管（７）で針金（
２）の巻きピッチを変えてもよい。また、針金に限らず
板状の金属棒体や、円盤状の金属棒体でもよい。
き位置を隣合うヒータ管（７）でずらして、１つの四部
に隣の針金α功の凸部がくるように構成すれば、より高
い効果が得られる。また隣合うヒータ管（７）で針金（
２）の巻きピッチを変えてもよい。また、針金に限らず
板状の金属棒体や、円盤状の金属棒体でもよい。
また、スパイラル状の棒体の巻く場所は、ヒータ管（７
）と高温部（４）の間のどこでもよく、一部でも全部で
もよい。
）と高温部（４）の間のどこでもよく、一部でも全部で
もよい。
この発明は以上説明したとおり、スターリングエンジン
のシリンダ室高温部とシリンダ室外に配置した再生器と
を連通ずる第１の流路に、この流路を取り囲むスパイラ
ル状の棒体を備えることにより、この流路での熱伝達率
を高め、この結果死容積を低減し、圧縮比の高いスター
リングエンジンを得る効果がある。
のシリンダ室高温部とシリンダ室外に配置した再生器と
を連通ずる第１の流路に、この流路を取り囲むスパイラ
ル状の棒体を備えることにより、この流路での熱伝達率
を高め、この結果死容積を低減し、圧縮比の高いスター
リングエンジンを得る効果がある。
第１図は従来のスターリングエンジンを示す構成図、第
２図はこの発明の一実施例のスターリン分側面図、第５
図はさらに他の実施例を示す部分側面図である。 図において、（１）はシリンダ室、（２）は第１のピス
トン、（３）は第２のピストン、（４）は高温部、（５
）は低温部、（６）は再生器、（７）゛は第１の流路、
（８）は第２の流路、（９）はクーラー、α旧よバーナ
、０］）は機構部、（２）はスパイラル状の棒体を示す
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第す図
２図はこの発明の一実施例のスターリン分側面図、第５
図はさらに他の実施例を示す部分側面図である。 図において、（１）はシリンダ室、（２）は第１のピス
トン、（３）は第２のピストン、（４）は高温部、（５
）は低温部、（６）は再生器、（７）゛は第１の流路、
（８）は第２の流路、（９）はクーラー、α旧よバーナ
、０］）は機構部、（２）はスパイラル状の棒体を示す
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第４図 第す図
Claims (4)
- （１）高温部と低温部とで構成されたシリンダ室、この
シリンダ室外に配置された再生器、上記高温部と上記再
生器とを連通ずる第１の流路、上記低温部と上記再生器
とを連通ずる第２の流路、上記第１の流路内を流れる作
業流体を加熱するバーナ、上記第２の流路内を流れる作
業流体を冷却するクーラー、上記シリンダ室の高温部で
の作業流一体の膨張エネルギを外部へ取り出す機構部、
上記第１の流路の外側面を取り囲むスパイラル状の棒体
を備えたスターリングエンジン。 - （２） シリンダ室に取り付けた第１の流路−の取り
付は間隔を、スパイラル状の棒体の巻き外径と等しくし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスター
リングエンジン。 - （３）棒体の巻き位置を隣合う第１の流路でずらせてロ
ウ接したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載のスターリングエンジン。 - （４）棒体の巻き間隔を、隣合う第１の流路で異なるよ
うにロウ接したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項または第８項記載のスターリングエンジン
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19500582A JPS5985460A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | スタ−リングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19500582A JPS5985460A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | スタ−リングエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985460A true JPS5985460A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16333945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19500582A Pending JPS5985460A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | スタ−リングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985460A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7806412B2 (en) | 2004-07-09 | 2010-10-05 | Nok Corporation | Lip type end face sealing device |
| EP2511507A4 (en) * | 2009-12-09 | 2014-12-10 | Estir Co Ltd | ENGINE STIRLING |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489356A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-16 | Union Carbide Corp | Improvement of condensation performance of horizontal tube |
-
1982
- 1982-11-05 JP JP19500582A patent/JPS5985460A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489356A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-16 | Union Carbide Corp | Improvement of condensation performance of horizontal tube |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7806412B2 (en) | 2004-07-09 | 2010-10-05 | Nok Corporation | Lip type end face sealing device |
| US8714562B2 (en) | 2004-07-09 | 2014-05-06 | Nok Corporation | Lip type end face sealing device |
| EP2511507A4 (en) * | 2009-12-09 | 2014-12-10 | Estir Co Ltd | ENGINE STIRLING |
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