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JPH0692773B2 - Heat exchanger for displacer type Stirling engine - Google Patents
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JPH0692773B2 - Heat exchanger for displacer type Stirling engine - Google Patents

Heat exchanger for displacer type Stirling engine

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JPH0692773B2
JPH0692773B2 JP7958385A JP7958385A JPH0692773B2 JP H0692773 B2 JPH0692773 B2 JP H0692773B2 JP 7958385 A JP7958385 A JP 7958385A JP 7958385 A JP7958385 A JP 7958385A JP H0692773 B2 JPH0692773 B2 JP H0692773B2
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regenerator
displacer
dome
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芳男 数本
和典 土野
和彦 川尻
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はディスプレーサ形スターリング機関の熱交換
器に関し、特に、従来に比して熱効率及び耐久性の向上
を図ることができるディスプレーサ形スターリング機関
の熱交換器に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat exchanger for a displacer type Stirling engine, and more particularly to a heat exchanger for a displacer type Stirling engine capable of improving thermal efficiency and durability as compared with conventional heat exchangers. It relates to a heat exchanger.

〔従来の技術〕 第3図は特開昭52−25952号公報に記載された従来のデ
ィスプレーサ形スターリング機関の熱交換器の構成を示
す断面図であり、図において、1は高温シリンダ、1aは
膨張室、2は高温シリンダ1の周囲に同心円環状に構成
された再生器ハウジング、3は該再生器ハウジング2に
対し、オーリングシール3bと固定ボルト102とにより密
閉固定されている低温シリンダ、3aは圧縮室、4は上記
高温シリンダ1のヘッド部から上記再生器ハウジング2
のヘッド部へ放射状に配管された複数のヒータ管、5は
金網等で構成された同心円環状の再生器充填物、6は該
再生器充填物の下部に配置された同心円環状クーラ、6a
は該同心円環状クーラ6にロウ付等で組み立てられた冷
却管、6b,6cは上記同心円環状クーラ6を外気と密封す
るためのオーリングシール、7,8はクーラ6を冷却する
ための冷却水入口管,冷却水出口管、9は中空密閉状の
ディスプレーサ、10はディスプレーサ9に装着されたシ
ールリング、101は上下動力ピストン11の中心軸部に設
けられ、ディスプレーサロッド13をシールするロッドシ
ール、14は上記動力ピストン11に固定された動力ピスト
ンロッドである。ここで、低温シリンダ3の下部は上記
ディスプレーサ9と上記動力ピストン11とを所定の位相
差で往復動させるクランク機構及び各々のコンロッドを
備えたクランクケースとなっている。
[Prior Art] FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of a heat exchanger of a conventional displacer type Stirling engine described in JP-A-52-25952, in which 1 is a high temperature cylinder and 1a is a The expansion chamber 2 is a regenerator housing formed in a concentric annular shape around the high temperature cylinder 1, and 3 is a low temperature cylinder 3a which is hermetically fixed to the regenerator housing 2 by an O-ring seal 3b and a fixing bolt 102. Is a compression chamber, 4 is the head portion of the high temperature cylinder 1 to the regenerator housing 2
, A plurality of heater pipes radially arranged to the head part, 5 is a concentric annular regenerator filling made of wire mesh, 6 is a concentric annular cooler 6a disposed below the regenerator filling, 6a
Is a cooling pipe assembled to the concentric annular cooler 6 by brazing or the like, 6b and 6c are O-ring seals for sealing the concentric annular cooler 6 with the outside air, and 7 and 8 are cooling water for cooling the cooler 6. Inlet pipe, cooling water outlet pipe, 9 is a hollow hermetic displacer, 10 is a seal ring mounted on the displacer 9, 101 is a rod seal provided on the central shaft of the vertical power piston 11, and seals the displacer rod 13. Reference numeral 14 is a power piston rod fixed to the power piston 11. Here, the lower part of the low temperature cylinder 3 is a crankcase provided with a crank mechanism for reciprocating the displacer 9 and the power piston 11 with a predetermined phase difference and each connecting rod.

次に動作について説明する。Next, the operation will be described.

ディスプレーサ形スターリング機関では、ヒータ管4,ク
ーラ6を各々連続的に加熱冷却することにより、作業流
体は膨張,圧縮させ、該作業流体を熱交換器内に往復流
動させる。即ち、作業流体は、ヒータ管4から再生器充
填物5を介してクーラ6へ、又はその逆方向に流動す
る。そして、ヒータ管4への加熱エネルギが各ピストン
の往復動を介してクランク軸の回転エネルギに変換され
る。
In the displacer type Stirling engine, the working fluid is expanded and compressed by continuously heating and cooling the heater tube 4 and the cooler 6, respectively, and the working fluid is reciprocated in the heat exchanger. That is, the working fluid flows from the heater tube 4 through the regenerator filling 5 to the cooler 6 or vice versa. Then, the heating energy to the heater pipe 4 is converted into the rotational energy of the crankshaft through the reciprocating motion of each piston.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかるに、従来のディスプレーサ形スターリング機関の
熱交換器においては以下のような問題点があった。
However, the heat exchanger of the conventional displacer type Stirling engine has the following problems.

即ち、高温シリンダ1と再生器ハウジング2は、高温シ
リンダ1の膨張室1aにかかる10〜60気圧の内圧に耐えな
ければならない必要性から、設計上各々が厚い肉厚に形
成され、これが高温シリンダ1から再生器ハウジング2
を介してクーラ6へ伝わる熱伝導損失を大きくし、エン
ジンの熱効率を悪くするという問題点を発生させてい
る。また、高温シリンダ1と再生器ハウジング2との接
合部では大きな断面積変化があり、このため該接合部に
は溶接応力の外に大きな熱応力集中が発生し、該接合部
が破損しやすいという問題点があった。また、エンジン
組立て時において、送気ピストンシールリング(ディス
プレーサシールリング)10が、上記クーラの底面下にあ
るガス流動穴105により傷つけられ、シール性能が低下
するという問題点があった。
That is, since the high temperature cylinder 1 and the regenerator housing 2 are required to withstand the internal pressure of 10 to 60 atm applied to the expansion chamber 1a of the high temperature cylinder 1, each is designed to have a thick wall thickness, which is a high temperature cylinder. 1 to regenerator housing 2
There is a problem that the heat conduction loss transmitted to the cooler 6 via the engine is increased and the thermal efficiency of the engine is deteriorated. Further, there is a large change in the cross-sectional area at the joint between the high temperature cylinder 1 and the regenerator housing 2, so that a large thermal stress concentration occurs outside the welding stress at the joint, and the joint is easily damaged. There was a problem. In addition, when the engine is assembled, the gas supply piston seal ring (displacer seal ring) 10 is damaged by the gas flow hole 105 under the bottom surface of the cooler, and the sealing performance is deteriorated.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、その内部の膨張室からクーラへ作業流体が
往復流動するシリンダとクーラ間における熱伝導損失,
及びシリンダと該シリンダの一部に接合して再生器が充
填される空間を形成するハウジング部材との接合部にお
ける熱応力集中を低減し、かつ、エンジン組立ての際の
ディスプレーサシールリングの損傷を防止して、機関の
熱効率及び耐久性の向上を図ることができるディスプレ
ーサ形スターリング機関の熱交換器を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and the heat conduction loss between the cylinder and the cooler, in which the working fluid reciprocates from the expansion chamber inside to the cooler,
Also, thermal stress concentration is reduced at the joint between the cylinder and the housing member that is joined to a part of the cylinder and forms a space filled with the regenerator, and damage to the displacer seal ring during engine assembly is prevented. Then, it aims at providing the heat exchanger of the displacer type Stirling engine which can aim at improvement of the thermal efficiency and durability of an engine.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明にかかるディスプレーサ形スターリング機関の
熱交換器は、その球形部の内側空間が膨張室となるドー
ム状シリンダと、その最上部が上記ドーム状シリンダに
おける上記球形部の内周面に嵌合し、上記ドーム状シリ
ンダの円筒部との間に再生器が充填される空間を形成す
る円筒状のインナライナと、上記空間内に充填された同
心円環状再生器と、上記ドーム状シリンダ内にて、上記
同心円環状再生器及び上記インナライナの下方に設けら
れた同心円環状クーラと、上記同心円環状クーラの内壁
面に摺動して、その球形部の最上部が上記膨張室内で往
復動するよう移動するディスプレーサと、上記同心円環
状クーラ底面とこのクーラ下方の圧縮シリンダ上面との
間にその突出面が上記同心円環状クーラの内壁面に略一
致して設けられた複数の突起と、上記ドーム状シリンダ
の球形部に設けられ、上記膨張室と上記再生器が充填さ
れる空間とを繋ぐヒータ管とを備えたものである。
A heat exchanger for a displacer-type Stirling engine according to the present invention comprises a dome-shaped cylinder having an inner space of the spherical portion serving as an expansion chamber, and an uppermost portion thereof fitted to an inner peripheral surface of the spherical portion of the dome-shaped cylinder. A cylindrical inner liner forming a space filled with a regenerator between the cylindrical portion of the dome-shaped cylinder, a concentric annular regenerator filled in the space, and the inside of the dome-shaped cylinder, A concentric annular regenerator and a concentric annular cooler provided below the inner liner, and a displacer that slides on the inner wall surface of the concentric annular cooler and moves so that the uppermost part of the spherical portion reciprocates in the expansion chamber. A projecting surface is provided between the bottom surface of the concentric annular cooler and the top surface of the compression cylinder below the cooler so as to substantially coincide with the inner wall surface of the concentric annular cooler. The number of projections, provided on the spherical portion of the domed cylinder, in which a heater tube for connecting the space in which the expansion chamber and the regenerator is filled.

〔作用〕[Action]

この発明においては、上記構成としたことにより、円筒
状のインナライナの上方に位置する,ドーム状シリンダ
の球形部の内側空間が膨張室になり、円筒状のインナラ
イナの内側壁面には常にディスプレーサの外周面が一定
間隔を隔てて対向することになる。従って、円筒状のイ
ンナライナに作用する圧力は、作業流体が再生器及びク
ーラを流れる際に発生する圧力損失(約0.2気圧程度の
圧力)が作用するのみとなり、その肉厚を薄くできるの
で、ドーム状シリンダの球形部からヒータ管,及び再生
器を介してクーラへ伝わる熱伝導損失が小さくなり、機
関の熱効率が向上する。
In the present invention, due to the above configuration, the inner space of the spherical portion of the dome-shaped cylinder located above the cylindrical inner liner becomes an expansion chamber, and the inner wall surface of the cylindrical inner liner always has the outer periphery of the displacer. The surfaces are opposed to each other with a certain distance. Therefore, the pressure acting on the cylindrical inner liner is only the pressure loss (a pressure of about 0.2 atm) generated when the working fluid flows through the regenerator and the cooler, and the wall thickness can be made thin. The heat conduction loss transmitted from the spherical portion of the cylindrical cylinder to the cooler via the heater tube and the regenerator is reduced, and the thermal efficiency of the engine is improved.

また、円筒状のインナライナは、その最上部がドーム状
シリンダの球形部の内周面に嵌合することにより、ドー
ム状シリンダに接合されており、また、ヒータ管が接続
されるドーム状シリンダの球形部は、その断面積変化が
少ない曲線状であるので、従来装置に比して、シリンダ
にかかる熱応力集中を著しく低減することができ、機関
の耐久性を向上することができる。
In addition, the cylindrical inner liner is joined to the dome-shaped cylinder by fitting the uppermost part thereof to the inner peripheral surface of the spherical portion of the dome-shaped cylinder, and also of the dome-shaped cylinder to which the heater tube is connected. Since the spherical portion has a curved shape with a small change in its cross-sectional area, the concentration of thermal stress applied to the cylinder can be significantly reduced and the durability of the engine can be improved as compared with the conventional device.

更に、同心円環状クーラ底面とこのクーラ下方の圧縮シ
リンダ上面との間に設けたその突出面が同心円環状クー
ラの内壁面に略一致する突起により、エンジン組立ての
際にディスプレーサシールリングがクーラ底面下にある
ガス流動孔で傷つけられることが防止され、機関の耐久
性がより一層向上することとなる。
Furthermore, the displacer seal ring is located below the bottom of the cooler during engine assembly due to the projection that is provided between the bottom surface of the concentric annular cooler and the top surface of the compression cylinder below the cooler, and the projection that substantially matches the inner wall surface of the concentric annular cooler. Damage to a certain gas flow hole is prevented, and the durability of the engine is further improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例のディスプレーサ形スターリン
グ機関の熱交換器の構成を示す断面図であり、図におい
て、第3図と同一符号は同一または相当する部分を示し
ている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
1 is a sectional view showing the structure of a heat exchanger of a displacer type Stirling engine according to an embodiment of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding portions.

15はその球形部の内側空間が膨張室1aとなるドーム状シ
リンダ、16は該ドーム状シリンダ15の円筒部の上部との
間で再生器充填物(同心円環状再生器)5が充填される
空間を形成する円筒状のインナライナであり、その上部
は該ドーム状シリンダ15の球形部の内周面に嵌合されて
いる。また、23は同心円環状クーラ6とインナライナ16
の嵌合部をシールするオーリングシール、また、17は同
心円環状クーラ6の下方に設けられ、その内壁面が動力
ピストン11の摺動面となる圧縮シリンダ、17a,17bは圧
縮シリンダ17を外気から密閉するためのオーリングシー
ル、18,19はそれぞれ圧縮シリンダ17を冷却するための
冷却水の入口管と出口管、20はクランクケースの上部フ
ランジ部で、このクランクケースはディスプレーサ9及
び動力ピストン11を所定の位相差で駆動するための図示
しないクランク機構を備えている。21は上記熱交換器を
構成するドーム状シリンダ15とクランクケースとの両フ
ランジ部を結合するボルト、22は気密のためのオーリン
グシールである。
Reference numeral 15 is a dome-shaped cylinder in which the inner space of the spherical portion is the expansion chamber 1a, and 16 is a space filled with the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5 between the dome-shaped cylinder 15 and the upper portion of the cylindrical portion. Is a cylindrical inner liner that forms an inner peripheral surface of the spherical portion of the dome-shaped cylinder 15. Further, 23 is a concentric annular cooler 6 and an inner liner 16
Is an O-ring seal that seals the fitting part of the compression cylinder, and 17 is a compression cylinder whose inner wall surface is the sliding surface of the power piston 11 and is provided below the concentric annular cooler 6. , 19 are cooling water inlet and outlet pipes for cooling the compression cylinder 17, 20 is an upper flange portion of the crankcase, and the crankcase is the displacer 9 and the power piston. A crank mechanism (not shown) for driving 11 with a predetermined phase difference is provided. Reference numeral 21 is a bolt that connects both flange portions of the dome-shaped cylinder 15 and the crankcase that form the heat exchanger, and 22 is an O-ring seal for airtightness.

第2図は上記同心円環状クーラ6の斜視図であり、図に
おいて、106はこのクーラ6底面の円周方向8箇所に配
置された突起であり、各突起106はその突出面がディス
プレーサのシールリング摺動面107(同心円環状クーラ
6の内壁面)に略一致して設けられている。
FIG. 2 is a perspective view of the concentric annular cooler 6, in which 106 are projections arranged at eight positions in the circumferential direction on the bottom surface of the cooler 6, and each projection 106 has a projecting surface on the seal ring of the displacer. The sliding surface 107 (the inner wall surface of the concentric annular cooler 6) is provided so as to substantially coincide therewith.

本実施例装置では、上記のように、ドーム状シリンダ15
の円筒部の上部と、円筒状のインナライナ16との間に形
成される空間に再生器充填物(同心円環状再生器)5が
充填される。また、同心円環状クーラ6は、再生器充填
物(同心円環状再生器)5とインナライナ16の下方に配
設され、その上部にインナライナ16の下部が嵌合し、そ
の内壁面がディスプレーサ9のシーリング摺動面107と
なる。また、ディスプレーサ9は、ここでは、その上部
が球形状に形成されており、この球形状部の最上面が膨
張室1a内を往復動するように、ドーム状シリンダ15内を
移動する。また、膨張室1aと上記再生器充填物(同心円
環状再生器)5が充填された空間とを繋ぐ複数のヒータ
管4が、ドーム状シリンダ15の球形部に設けられてい
る。
In the device of this embodiment, as described above, the dome-shaped cylinder 15
The space formed between the upper part of the cylindrical part of the above and the cylindrical inner liner 16 is filled with the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5. The concentric annular cooler 6 is arranged below the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5 and the inner liner 16, and the lower part of the inner liner 16 is fitted on the upper part thereof, and the inner wall surface of the concentric annular cooler 6 seals the displacer 9. It becomes the moving surface 107. In addition, the displacer 9 has an upper portion formed in a spherical shape here, and moves in the dome-shaped cylinder 15 so that the uppermost surface of the spherical portion reciprocates in the expansion chamber 1a. A plurality of heater tubes 4 connecting the expansion chamber 1a and the space filled with the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5 are provided in the spherical portion of the dome-shaped cylinder 15.

ここで、本実施例装置の構成を従来装置のそれと比較す
ると、本実施例装置のドーム状シリンダ15の球形部が、
従来装置の,その内側空間が膨張室1aとなる,高温シリ
ンダ1の上部に相当し、本実施例装置のドーム状シリン
ダ15の円筒部の上部が、従来装置の再生器ハウジング2
に相当し、本実施例装置の同心円環状クーラ6の内壁面
が、従来装置の,ディスプレーサ摺動面となる,高温シ
リンダ1の下部の内壁面に相当する。
Here, comparing the configuration of the device of the present embodiment with that of the conventional device, the spherical portion of the dome-shaped cylinder 15 of the device of the present embodiment,
The inner space of the conventional device corresponds to the upper part of the high temperature cylinder 1 in which the expansion chamber 1a is formed.
The inner wall surface of the concentric annular cooler 6 of the apparatus of this embodiment corresponds to the inner wall surface of the lower portion of the high temperature cylinder 1 which is the displacer sliding surface of the conventional apparatus.

次に、動作,及び作用効果について説明する。Next, the operation and effects will be described.

本実施例装置の動作は従来装置のそれと基本的に同じで
あり、作業流体が、膨張室1aからヒータ管4,再生器充填
物(同心円環状再生器)5,及びクーラ6を介して圧縮室
3へ、またその逆方向へ往復流動し、ディスプレーサ形
スターリング機関として動作する。かかる動作におい
て、インナライナ16に作用する圧力は、その内側空間が
膨張室とならないので、ディスプレーサ9の往復動にと
もなう作業流体の流動により、再生器充填物(同心円環
状再生器)5及び同心円環状クーラ6で生ずる,圧力損
失(約0.2気圧)程度となる。従って、円筒状のインナ
ライナ16の厚みを、従来装置の高温シリンダ1の側壁の
厚みに比して極めて薄くできるので、ドーム状シリンダ
15からクーラ6への熱伝導損失を低減でき、機関の熱効
率を向上することができる。また、ヒータ管4をその断
面積変化が少ないドーム状シリンダ15の球形部に設け、
インナライナ16を該球形部の内周面に嵌合しているの
で、従来装置に比してシリンダにおける熱応力集中を軽
減することができ、機関の耐久性が向上する。更に、ク
ーラ6底面に突起106を設けたので、ディスプレーサシ
ールリング10がクーラ6底面下にあるガス流動孔105に
よって損傷を受けることはなく、該シールリング10のシ
ール性能が低下するのを防止できる。またこれにより、
シールリング10の厚さを極めて薄くすることができ、該
シールリング10とインナライナ16との摩擦損失を低減す
ることができる。
The operation of the device of this embodiment is basically the same as that of the conventional device, and the working fluid is compressed from the expansion chamber 1a through the heater tube 4, the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5, and the cooler 6. It reciprocates to 3 and vice versa, and operates as a displacer type Stirling engine. In such an operation, the pressure acting on the inner liner 16 does not serve as an expansion chamber in its inner space, and therefore the flow of the working fluid accompanying the reciprocating movement of the displacer 9 causes the regenerator filling (concentric annular regenerator) 5 and the concentric annular cooler. The pressure loss (approx. 0.2 atm) generated in 6 is about. Therefore, the thickness of the cylindrical inner liner 16 can be made extremely thin as compared with the thickness of the side wall of the high temperature cylinder 1 of the conventional apparatus.
The heat conduction loss from 15 to the cooler 6 can be reduced, and the thermal efficiency of the engine can be improved. In addition, the heater tube 4 is provided in the spherical portion of the dome-shaped cylinder 15 whose cross-sectional area changes little,
Since the inner liner 16 is fitted to the inner peripheral surface of the spherical portion, the concentration of thermal stress in the cylinder can be reduced as compared with the conventional device, and the durability of the engine is improved. Further, since the protrusion 106 is provided on the bottom surface of the cooler 6, the displacer seal ring 10 is not damaged by the gas flow hole 105 under the bottom surface of the cooler 6, and it is possible to prevent the sealing performance of the seal ring 10 from being deteriorated. . This also allows
The thickness of the seal ring 10 can be made extremely thin, and the friction loss between the seal ring 10 and the inner liner 16 can be reduced.

なお、上記実施例では突起をクーラ底面に設けたが、該
突起は圧縮シリンダ上面に、動力ピストンのシールリン
グの摺動面に面して設けてもよく、上記実施例と同様な
効果が得られる。
Although the projection is provided on the bottom surface of the cooler in the above embodiment, the projection may be provided on the top surface of the compression cylinder and facing the sliding surface of the seal ring of the power piston, and the same effect as in the above embodiment can be obtained. To be

また、上記実施例では8個の突起を設けた場合を示した
が、シールリングの形状によっては、設ける突起の数を
2個あるいはそれ以上にしてもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
Further, in the above-described embodiment, the case where eight protrusions are provided has been shown, but depending on the shape of the seal ring, the number of protrusions provided may be two or more, and the same effect as in the above-described embodiment is obtained. .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明にかかるディスプレーサ型スタ
ーリング機関の熱交換器によれば、その球形部の内側空
間が膨張室となるドーム状シリンダと、その最上部が上
記ドーム状シリンダにおける上記球形部の内周面に嵌合
し、上記ドーム状シリンダの円筒部との間に再生器が充
填される空間を形成する円筒状のインナライナと、上記
空間内に充填された同心円環状再生器と、上記ドーム状
シリンダ内にて、上記同心円環状再生器及び上記インナ
ライナの下方に設けられた同心円環状クーラと、上記同
心円環状クーラの内壁面に摺動して、その球形部の最上
部が上記膨張室内で往復動するよう移動するディスプレ
ーサと、上記同心円環状クーラ底面とこのクーラ下方の
圧縮シリンダ上面との間にその突出面が上記同心円環状
クーラの内壁面に略一致して設けられた複数の突起と、
上記ドーム状シリンダの球形部に設けられ、上記膨張室
と上記再生器が充填される空間とを繋ぐヒータ管とを備
えたものとしたので、シリンダからクーラへの熱伝導損
失及びシリンダにおける熱応力集中が低減され、かつ、
ディスプレーサシールリングがクーラ底面下にあるガス
流動孔で傷つけられるのが防止されることとなり、その
結果、機関の熱効率及び耐久性を著しく向上することが
できる効果がある。
As described above, according to the heat exchanger of the displacer type Stirling engine according to the present invention, the inner space of the spherical portion serves as an expansion chamber, and the uppermost portion of the spherical portion in the dome shaped cylinder. A cylindrical inner liner fitted to the inner peripheral surface to form a space filled with the regenerator between the cylindrical portion of the dome-shaped cylinder, a concentric annular regenerator filled in the space, and the dome. Inside the cylindrical cylinder, slides on the concentric annular cooler provided below the concentric annular regenerator and the inner liner, and the inner wall surface of the concentric annular cooler, and the top of the spherical portion reciprocates in the expansion chamber. Between the displacer that moves so as to move, the bottom surface of the concentric annular cooler and the top surface of the compression cylinder below the cooler, the protruding surface is on the inner wall surface of the concentric annular cooler. A plurality of projections provided in agreement,
Since it is provided in the spherical portion of the dome-shaped cylinder and is provided with a heater tube that connects the expansion chamber and the space filled with the regenerator, heat conduction loss from the cylinder to the cooler and thermal stress in the cylinder. Concentration is reduced, and
The displacer seal ring is prevented from being damaged by the gas flow holes below the bottom surface of the cooler, and as a result, the thermal efficiency and durability of the engine can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例によるディスプレーサ形ス
ターリング機関の断面図、第2図は第1図に示す同心円
環状クーラの斜視図、第3図は従来のディスプレーサ形
スターリング機関の断面図である。 1……高温シリンダ、2……再生器ハウジング、4……
ヒータ管、5……同心円環状再生器充填物、6……同心
円環状クーラ、10……シールリング(ディスプレーサシ
ールリング)、15……ドーム状シリンダ、16……インナ
ライナ、17……圧縮シリンダ、107……ディスプレーサ
摺動面(同心円環状クーラの内壁面)である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
1 is a sectional view of a displacer type Stirling engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the concentric annular cooler shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of a conventional displacer type Stirling engine. . 1 ... High temperature cylinder, 2 ... Regenerator housing, 4 ...
Heater tube, 5 ... Concentric annular regenerator filling, 6 ... Concentric annular cooler, 10 ... Seal ring (displacer seal ring), 15 ... Dome cylinder, 16 ... Inner liner, 17 ... Compression cylinder, 107 ...... Displacer sliding surface (inner wall surface of concentric annular cooler). The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川尻 和彦 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 野間口 有 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kazuhiko Kawajiri 8-1-1 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Sanryu Electric Co., Ltd. Applied Equipment Research Laboratory (72) Inventor Nomaguchi Yu 8-chome, Tsukaguchi Honmachi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture No. 1-1 Sanryo Electric Co., Ltd. Applied Equipment Research Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディスプレーサ形スターリング機関の熱交
換器において、 その球形部の内側空間が膨張室となるドーム状シリンダ
と、 その最上部が上記ドーム状シリンダにおける上記球形部
の内周面に嵌合し、上記ドーム状シリンダの円筒部との
間に再生器が充填される空間を形成する円筒状のインナ
ライナと、 上記空間内に充填された同心円環状再生器と、 上記ドーム状シリンダ内にて、上記同心円環状再生器及
び上記インナライナの下方に設けられた同心円環状クー
ラと、 上記同心円環状クーラの内壁面に摺動して、その球形部
の最上部が上記膨張室内で往復動するよう移動するディ
スプレーサと、 上記同心円環状クーラ底面とこのクーラ下方の圧縮シリ
ンダ上面との間にその突出面が上記同心円環状クーラの
内壁面に略一致して設けられた複数の突起と、 上記ドーム状シリンダの球形部に設けられ、上記膨張室
と上記再生器が充填される空間とを繋ぐヒータ管とを備
えたことを特徴とするディスプレーサ形スターリング機
関の熱交換器。
1. In a heat exchanger of a displacer type Stirling engine, a dome-shaped cylinder whose inner space of the spherical part is an expansion chamber, and an uppermost part of which is fitted to an inner peripheral surface of the spherical part of the dome-shaped cylinder. Then, a cylindrical inner liner forming a space filled with a regenerator between the cylindrical portion of the dome-shaped cylinder, a concentric annular regenerator filled in the space, and in the dome-shaped cylinder, A concentric annular cooler provided below the concentric annular regenerator and the inner liner, and a displacer that slides on the inner wall surface of the concentric annular cooler so that the uppermost part of the spherical portion reciprocates in the expansion chamber. A projecting surface is provided between the bottom surface of the concentric annular cooler and the top surface of the compression cylinder below the cooler so as to substantially coincide with the inner wall surface of the concentric annular cooler. Heat of a displacer-type Stirling engine, comprising: a plurality of protrusions, and a heater tube provided in the spherical portion of the dome-shaped cylinder and connecting the expansion chamber and a space filled with the regenerator. Exchanger.
JP7958385A 1985-04-15 1985-04-15 Heat exchanger for displacer type Stirling engine Expired - Fee Related JPH0692773B2 (en)

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