JPS61210253A - スタ−リングエンジンの高温熱交換器 - Google Patents

スタ−リングエンジンの高温熱交換器

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JPS61210253A
JPS61210253A JP5142985A JP5142985A JPS61210253A JP S61210253 A JPS61210253 A JP S61210253A JP 5142985 A JP5142985 A JP 5142985A JP 5142985 A JP5142985 A JP 5142985A JP S61210253 A JPS61210253 A JP S61210253A
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JP
Japan
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combustion gas
tube
cylinder
fluid layer
fluidized bed
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Application number
JP5142985A
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English (en)
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JPH0257219B2 (ja
Inventor
Yukio Yamada
幸生 山田
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Publication of JPS61210253A publication Critical patent/JPS61210253A/ja
Publication of JPH0257219B2 publication Critical patent/JPH0257219B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F02G1/055—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

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  • 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。

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スター
リングエンジンの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二るという面で若干の難点
がある。
この難、αを解決するものとして、外燃機関が注目され
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。
スターリングエンジンは往復動するディスプレーサ（ピ
ストン）によって閉鎖空間内のガスを等容加熱、等温膨
張、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。
燃料選定の自由度が高く、低質油が使用できる。
燃焼時に生成される有害物質の゛低減が容易にできる。
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
。
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、ディスプレーサ１が往復動するシリング２
の上方１こ設けられており、多数の円形のチューブ３を
Ｕ字に折り曲げた構造となっている。これを高温燃焼が
スＧ中に配置し、チューブ３の開を高温燃焼ガスＧが流
れる時、チューブ３内を流れる管内が又と熱交換させる
ものとなっている。
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
がスに効率良く伝えるために、多数のチューブを用いた
り、長いチューブとしなければならず、重量、コスト、
占有体積の点で難、αがあった。
その上、エンジン回りに大きいチューブの束を設ける構
造となっているので、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っｔこ
。
この欠点を改善するものとして、シリンダ４を横置きと
し、シリング頂面に流動／［５を設け、この流動層の中
にチューブ６の束を配置し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。
上記公知技術によると、燃焼ガスからチューブ６への熱
交換率が改善される上、低質燃料の使用が可能となり、
更にはチューブ６にスラッゾが付着しないという利点が
あった。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公知技術には次のような欠点があっ
た。
シリンダ４を横置ぎとし、チューブ６の東全部を流動層
５内に配置しているため、流動層５の厚さが大きくなっ
ている。このため、高温ガスＧが流動層５内を通過する
ときに流動層５内の粒子を激しく運動させ、高温ガスＧ
の圧力損失が大きいものとなっている。従って、高温ガ
スＧとチューブ６との熱交換率を低下させるものとなっ
ている。
シリンダ４を横置きとしなければならないのでエンジン
設計に制約が生じ、はん層性に欠けるものとなる。
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。
（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、シリングの上方に薄い環
状の流動層を水平に設け、該シリングから水平方向に放
射状に突出して前記流動層内に位置される複数のチュー
ブを設け、該流動層の下側から上方へ向けて燃焼ガスを
流動させ、燃焼ガスの熱をチュ一ブに与えるようにした
ところにある。
（実施例） 以下、図によって説明する。
！＠１．２図を参照して、本発明ではシリンダ１１の上
方側面に薄い環状の流動層１２を水平に設ける。チュー
ブ１３はシリンダから水平方向に放射状に突出して流動
層１２内に位置される。
流動層１２の底部には分散板１４が設けられ、下側から
上方へ向けて燃焼ガスを流動させ、燃焼が大の熱をチュ
ーブ１３に与えるようにしている。
燃焼がスはノズル１５から噴射された燃料が適宜の場所
で燃焼し、通路１６を通して分散板１４の下方に導入さ
れる。
シリング１１及び流動層１２の上方空間はチューブ１３
を加熱した後の燃焼ガスのたまり１７どなっており、サ
イクロン集じん器１８、通路１９を介して外気と連絡し
ている。
上記のように構成された本発明の作用は茨のとおりであ
る。
ノズル１５から噴射された燃料は燃焼がスとなって通路
１６を通り流動層１２の分散板１４下側へ送られる。そ
して、分散板１４を通って流動層１２の内部に導入され
、チューブ１３の加熱及び流動層内の粒子を加熱する。
チューブ１３を加熱した後の燃焼ガスはたまり１７に集
まり、サイクロン集じん器１８により集じんされて通路
１９へ送りこまれ、外気へ放出される。
なお、以上の説明では、燃焼ガスが流動層内を通過する
構成としているが、流動層内で燃料を燃焼させる構成と
することもできるものである。
（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。
流動層の厚さが薄いので、その中を通過する高温燃焼ガ
スの圧力損失が低下し、熱交換率が向上する。
シリンダを縦向きに配置できるので、エンジン設計のレ
イアウトが簡単となる。
エンジンの縦方向高さが低減し、全高を低くすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
ｔＪＩＪ１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図
は本発明のチューブの状態を示す概略平面図、第３図は
従来のスターリングエンジンの高温熱交換器を示す概略
断面図、第４図は従来のスターリングエンジンの流動層
熱交換器部分を示す断面図である。 １１ニジリンダ　１２：流動Ｎ　１３：チューブ第１図 第３ス 第４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダの上方側面に薄い環状の流動層を水平に設け、
    該シリンダから水平方向に放射状に突出して前記流動層
    内に位置される複数のチューブを設け、該流動層の下側
    から上方へ向けて燃焼ガスを流動させ、燃焼ガスの熱を
    チューブに与えるようにした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。
JP5142985A 1985-03-14 1985-03-14 スタ−リングエンジンの高温熱交換器 Granted JPS61210253A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5142985A JPS61210253A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 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
JP5142985A JPS61210253A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 スタ−リングエンジンの高温熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61210253A true JPS61210253A (ja) 1986-09-18
JPH0257219B2 JPH0257219B2 (ja) 1990-12-04

Family

ID=12886684

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5142985A Granted JPS61210253A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 スタ−リングエンジンの高温熱交換器

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JPH0257219B2 (ja) 1990-12-04

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