JPS635148A - スタ−リング・エンジン - Google Patents
スタ−リング・エンジンInfo
- Publication number
- JPS635148A JPS635148A JP61150299A JP15029986A JPS635148A JP S635148 A JPS635148 A JP S635148A JP 61150299 A JP61150299 A JP 61150299A JP 15029986 A JP15029986 A JP 15029986A JP S635148 A JPS635148 A JP S635148A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- stirling engine
- air
- separation wall
- combustion
- 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
- F02G2258/00—Materials used
- F02G2258/10—Materials used ceramic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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】
産業上の利用分野
本発明は、スターリング・エンジンに関するものである
。
。
従来の技術
スターリング・エンジンは、外燃機関であるために、熱
源の多様化が可能であるが、熱効率の優位性から、燃料
としてガスや石油を用いるものが主流であり、燃焼器、
空気予熱器、加熱器を含む外燃部分は、例えば、特開昭
６８−１２２３４３号公報に示されているように第２図
のような構造になっていた。すなわち、燃料はノズル１
より燃焼室２に流入し、これに対し燃焼用空気は燃焼用
空気通路３を通り、空気予熱器４を経て、スワーラ６か
ら、燃焼室２に流れこむ。そして燃焼室２で燃焼させた
後、燃焼ガスはスターリング・エンジンの加熱器６に熱
を与え、空気予熱器４を経て排ガス通路７から、外部に
排出される。−方、エンジンは、加熱器６に熱を与えら
れ、ディスプレーサ８の往復運動に伴い作動するように
なっていた。
源の多様化が可能であるが、熱効率の優位性から、燃料
としてガスや石油を用いるものが主流であり、燃焼器、
空気予熱器、加熱器を含む外燃部分は、例えば、特開昭
６８−１２２３４３号公報に示されているように第２図
のような構造になっていた。すなわち、燃料はノズル１
より燃焼室２に流入し、これに対し燃焼用空気は燃焼用
空気通路３を通り、空気予熱器４を経て、スワーラ６か
ら、燃焼室２に流れこむ。そして燃焼室２で燃焼させた
後、燃焼ガスはスターリング・エンジンの加熱器６に熱
を与え、空気予熱器４を経て排ガス通路７から、外部に
排出される。−方、エンジンは、加熱器６に熱を与えら
れ、ディスプレーサ８の往復運動に伴い作動するように
なっていた。
発明が解決しようとする問題点
ところが、このような形式では、空気予熱器４が大きく
なってしまい、燃焼室２．加熱器６を含む外−部分であ
る加熱装置の小型化を達成しにくいという問題点があっ
た。特に、全体として、大きくなると放熱面積が増える
ため、放熱損失も大きくなっていた。従来、空気予熱器
４として、シェル・アンド・チューブ方式やプレート方
式等を用いているものが多かったが、排熱回収効率を高
めようとすると、空気予熱器４単体が大きくなるだけで
なく、予熱される空気が高温になるため、接合加工方法
にも制限を受け、高効率化を実現しに＜＜、低コスト化
も図りにくいという難点もあった。
なってしまい、燃焼室２．加熱器６を含む外−部分であ
る加熱装置の小型化を達成しにくいという問題点があっ
た。特に、全体として、大きくなると放熱面積が増える
ため、放熱損失も大きくなっていた。従来、空気予熱器
４として、シェル・アンド・チューブ方式やプレート方
式等を用いているものが多かったが、排熱回収効率を高
めようとすると、空気予熱器４単体が大きくなるだけで
なく、予熱される空気が高温になるため、接合加工方法
にも制限を受け、高効率化を実現しに＜＜、低コスト化
も図りにくいという難点もあった。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、従来の問題点を解決するために、空気予熱器
を、排ガスと燃焼用空気を円筒形状の分離壁で仕切り、
その分離壁の外面、または内面の一方に焼結体を付着さ
せる構成としたものである。
を、排ガスと燃焼用空気を円筒形状の分離壁で仕切り、
その分離壁の外面、または内面の一方に焼結体を付着さ
せる構成としたものである。
作 用
このように、空気予熱器を構成することにより、小型化
を達成でき、外燃部分である加熱装置としても小さくな
るため、放熱損失の低減も可能となる。また、焼結体を
用い分離壁に付着させることにより、コンパクトな容積
で、伝熱面積を増加させ、高効率化を図っており、加工
方法も容易となり、低コスト化を達成できる。
を達成でき、外燃部分である加熱装置としても小さくな
るため、放熱損失の低減も可能となる。また、焼結体を
用い分離壁に付着させることにより、コンパクトな容積
で、伝熱面積を増加させ、高効率化を図っており、加工
方法も容易となり、低コスト化を達成できる。
実施例
以下、図面を用いて具体的説明を行なう。第１図は、本
発明の一実施例を示す構成図であり、燃料として′ガス
を対象としている。第１図において、ガス系統は、ガス
供給パイプ９．ガス制御弁１０゜ガス噴出孔１１から成
り、燃焼用空気系統は、燃焼用空気通路１２．空気予熱
器１３．空気噴出孔１４から、形成されておシ、ガスと
空気を混合及び燃焼させる燃焼室１５が設けられている
。そして、空気予熱器１３は、円筒形状の分離壁１６に
よって、排ガスと燃焼用空気を仕切っており、その分離
壁１６の外面と内面に、各々、焼結体１７を付着させて
いる。焼結体１７は、多孔質になっており、圧損が過大
にならない範囲で、十分な伝熱面積が確保されている。
発明の一実施例を示す構成図であり、燃料として′ガス
を対象としている。第１図において、ガス系統は、ガス
供給パイプ９．ガス制御弁１０゜ガス噴出孔１１から成
り、燃焼用空気系統は、燃焼用空気通路１２．空気予熱
器１３．空気噴出孔１４から、形成されておシ、ガスと
空気を混合及び燃焼させる燃焼室１５が設けられている
。そして、空気予熱器１３は、円筒形状の分離壁１６に
よって、排ガスと燃焼用空気を仕切っており、その分離
壁１６の外面と内面に、各々、焼結体１７を付着させて
いる。焼結体１７は、多孔質になっており、圧損が過大
にならない範囲で、十分な伝熱面積が確保されている。
特に、分離壁１６に何着している部分は、熱抵抗になら
ないよう、ろう材を盛９つける等の配慮が成されている
。この点からも、炉中ろう付けを行なうと、罹災に、か
つ、低コストで、焼結体１７を分離壁１６に付着させる
ことができる。また、焼結体１７は、低圧損で優れた伝
熱特性を有しており、材質としては、ステンレスや銅等
の金属が望ましく、繊維状にし焼結させたものがよい。
ないよう、ろう材を盛９つける等の配慮が成されている
。この点からも、炉中ろう付けを行なうと、罹災に、か
つ、低コストで、焼結体１７を分離壁１６に付着させる
ことができる。また、焼結体１７は、低圧損で優れた伝
熱特性を有しており、材質としては、ステンレスや銅等
の金属が望ましく、繊維状にし焼結させたものがよい。
また、加工性があれば、熱伝導率の良い種類のセラミッ
クでも良い。また、コンパクトな容積で、十分な伝熱面
積を確保するため、線径は６００μｍ以下が効果的であ
るが、セラミック等の場合には、素線である必要はない
。
クでも良い。また、コンパクトな容積で、十分な伝熱面
積を確保するため、線径は６００μｍ以下が効果的であ
るが、セラミック等の場合には、素線である必要はない
。
さらに、本実施例では、焼結体１７を分離壁１６の外面
と内面の両者に付着させているが、少なくとも一方の面
に付着させるだけでも、空気予熱器１３の小型化には有
効となる。−方、既述した燃焼室１６内には、着火のた
めの点火プラグ１８、及び加熱器１９が設けられておシ
、この加熱器１９には、再生器２０．冷却器２１が連接
されている。
と内面の両者に付着させているが、少なくとも一方の面
に付着させるだけでも、空気予熱器１３の小型化には有
効となる。−方、既述した燃焼室１６内には、着火のた
めの点火プラグ１８、及び加熱器１９が設けられておシ
、この加熱器１９には、再生器２０．冷却器２１が連接
されている。
エンジン内には、ディスプレーサ２２があり、熱交換後
の排ガスの流路として、排ガス通路２３が設けられてい
る。また、外壁には、放熱を抑えるように、断熱材２４
を装着している。
の排ガスの流路として、排ガス通路２３が設けられてい
る。また、外壁には、放熱を抑えるように、断熱材２４
を装着している。
燃料であるガスは、ガス供給パイプ９．ガス制御弁１ｏ
を通り、ガス噴出孔１１から燃焼室１５に流入し、これ
に対し燃焼用空気は、燃焼用空気通路１２．空気予熱器
１３を通り、空気噴出孔１４から燃焼室１６に流れ込む
。この際、空気予熱器１３では、排ガスの熱量を燃焼用
空気と熱交換することにより、排熱回収を行なっている
が、排ガスと燃焼用空気は、分離壁１６で仕切られ、排
ガスが分離壁１６の内側、燃焼用空気が外側を流れるよ
うになっている。焼結体１７を設けることにより、コン
パクトな空間で多大な伝熱面積を確保できるため、排熱
回収効率が高く空気予熱器１３としても高性能化を図る
ことができる。しかも、焼結体１７の内部は、流路面積
が小さく、乱れも発生しやすい構造となっているため、
流体が焼結体１７を通過する際、境界層の発達が抑制さ
れるため、熱伝達特性も向上する。そして、次に、燃焼
室１５で混合され、点火プラグ１８により、着火、燃焼
した後、燃焼ガスは、スターリング・エンジンの加熱器
１９に熱を与え、空気予熱器１３で排熱回収を行ない、
排ガス通路２３を通シ、外部に排出される。−方、加熱
器１９に熱を与えられたエンジンは、ディスプレーサ２
２の往復運動に伴い、作動するようになる。まだ、焼結
体１７の材質は伝熱性能の点から、熱伝導率の良いもの
が望ましいが、−体成型できることも低コスト化を図る
上で重要となる。
を通り、ガス噴出孔１１から燃焼室１５に流入し、これ
に対し燃焼用空気は、燃焼用空気通路１２．空気予熱器
１３を通り、空気噴出孔１４から燃焼室１６に流れ込む
。この際、空気予熱器１３では、排ガスの熱量を燃焼用
空気と熱交換することにより、排熱回収を行なっている
が、排ガスと燃焼用空気は、分離壁１６で仕切られ、排
ガスが分離壁１６の内側、燃焼用空気が外側を流れるよ
うになっている。焼結体１７を設けることにより、コン
パクトな空間で多大な伝熱面積を確保できるため、排熱
回収効率が高く空気予熱器１３としても高性能化を図る
ことができる。しかも、焼結体１７の内部は、流路面積
が小さく、乱れも発生しやすい構造となっているため、
流体が焼結体１７を通過する際、境界層の発達が抑制さ
れるため、熱伝達特性も向上する。そして、次に、燃焼
室１５で混合され、点火プラグ１８により、着火、燃焼
した後、燃焼ガスは、スターリング・エンジンの加熱器
１９に熱を与え、空気予熱器１３で排熱回収を行ない、
排ガス通路２３を通シ、外部に排出される。−方、加熱
器１９に熱を与えられたエンジンは、ディスプレーサ２
２の往復運動に伴い、作動するようになる。まだ、焼結
体１７の材質は伝熱性能の点から、熱伝導率の良いもの
が望ましいが、−体成型できることも低コスト化を図る
上で重要となる。
なお、流路に多孔質の焼結体を設けることにより、境界
層の発達を抑制し、熱伝達特性も向上できるため、高効
率の空気予熱器が得られ、エンジンとして小型高効率化
を達成できる。さらに、焼結体を一体成型し、炉中ろう
付けにより付着させることにより、加工を容易とし低コ
スト化を図ることができる。
層の発達を抑制し、熱伝達特性も向上できるため、高効
率の空気予熱器が得られ、エンジンとして小型高効率化
を達成できる。さらに、焼結体を一体成型し、炉中ろう
付けにより付着させることにより、加工を容易とし低コ
スト化を図ることができる。
発明の効果
以上、説明したように、本発明のスターリング・エンジ
ンによれば、空気予熱器を大幅に小型化できるだけでな
く、外燃部分である加熱装置としても、放熱面積を小さ
くし、放熱損失を低減することが可能となる。
ンによれば、空気予熱器を大幅に小型化できるだけでな
く、外燃部分である加熱装置としても、放熱面積を小さ
くし、放熱損失を低減することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例のスターリング・エンジンの
構成図、第２図は従来例のスターリング・エンジンの構
成図である。 １６・・・・・・燃焼室、１６・・・・・・分離壁、１
７・・・・・・焼結体、１９・・・・・・加熱器、２２
・・・・・・ディスプレーサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
構成図、第２図は従来例のスターリング・エンジンの構
成図である。 １６・・・・・・燃焼室、１６・・・・・・分離壁、１
７・・・・・・焼結体、１９・・・・・・加熱器、２２
・・・・・・ディスプレーサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (2)
- （１）加熱器全体を取り囲むような位置に、排ガスと燃
焼用空気を仕切る略円筒形状の分離壁を有し、前記分離
壁の外面、または内面の少なくとも一方の面に、金属繊
維あるいはセラミック繊維の焼結体を付着させた空気予
熱器を設けたことを特徴とするスターリング・エンジン
。 - （２）焼結体を、６００μｍ以下の線径の金属繊維、ま
たはセラミック繊維で構成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。 （２）焼結体を分離壁に付着させる手段として、炉中ろ
う付けを用いる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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150299A JPS635148A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | スタ−リング・エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150299A JPS635148A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | スタ−リング・エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635148A true JPS635148A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15493969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61150299A Pending JPS635148A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | スタ−リング・エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635148A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010236078A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seisen Co Ltd | 高温用ステンレス鋼繊維焼結成形体、及び該成形体によるスターリング機関の熱再生器 |
| WO2020065008A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Wieslaw Wilczynski | A system for heating a head of a stirling engine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57495A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of heat exchanger |
| JPS57102541A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | Stirling engine |
| JPS5842578B2 (ja) * | 1975-11-11 | 1983-09-20 | 日本電気株式会社 | タクウドウガタクライストロン |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61150299A patent/JPS635148A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842578B2 (ja) * | 1975-11-11 | 1983-09-20 | 日本電気株式会社 | タクウドウガタクライストロン |
| JPS57495A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of heat exchanger |
| JPS57102541A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | Stirling engine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010236078A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Seisen Co Ltd | 高温用ステンレス鋼繊維焼結成形体、及び該成形体によるスターリング機関の熱再生器 |
| WO2020065008A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Wieslaw Wilczynski | A system for heating a head of a stirling engine |
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