JPH09329366A - Heat exchanger of external combustion type heat gas engine - Google Patents
Heat exchanger of external combustion type heat gas engineInfo
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- JPH09329366A JPH09329366A JP17055896A JP17055896A JPH09329366A JP H09329366 A JPH09329366 A JP H09329366A JP 17055896 A JP17055896 A JP 17055896A JP 17055896 A JP17055896 A JP 17055896A JP H09329366 A JPH09329366 A JP H09329366A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房装置や給湯
装置等の冷熱源として好適な外燃式熱ガス機関の熱交換
器に係り、詳しくは高い熱交換効率を確保しながら製造
の容易化等を図る技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger of an external combustion type hot gas engine, which is suitable as a cold heat source for a heating and cooling device, a hot water supply device, etc. Related to technology to achieve such.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、冷暖房や給湯を行う装置として、
外燃式熱ガス機関たるヴェルミエサイクルを利用したヒ
ートポンプ（以下、ＶＭＨＰ：Vuilleumier Cycle Heat
Pumpという）が開発されている。ＶＭＨＰは、封入媒
体（作動ガス）としてのＨｅ（ヘリウム）ガスの温度分
布変化のみにより圧力変化を引起し、ダイレクトに冷暖
房・給湯を可能とするものである（例えば、特公平５−
６５７７７号公報または特開平４−１１３１７０号公報
等参照）。2. Description of the Related Art In recent years, as a device for cooling, heating and hot water supply,
A heat pump that uses the Vermier cycle that is an external combustion type hot gas engine (hereinafter, VMHP: Vuilleumier Cycle Heat
Pump). The VMHP causes a pressure change only by a change in the temperature distribution of He (helium) gas as an encapsulating medium (working gas), thereby enabling direct heating / cooling / hot water supply (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 5-5-2).
65777 or JP-A-4-113170).
【０００３】ＶＭＨＰの作動ガス回路には中温室や低温
室に熱交換器が設けられている。熱交換器は作動ガスと
外部熱媒体との間で熱エネルギーの授受を行わせる装置
であり、例えば、中温側熱交換器内では作動ガスから外
部熱媒体に熱エネルギーが放出され、低温側熱交換器内
では作動ガスが外部熱媒体の熱エネルギーを吸収する。
従来の熱交換器は、外部熱冷媒用の配管が接続される熱
交換器本体と、熱交換器本体内に配設されたガスチュー
ブとからなっており、作動ガスと外部熱冷媒とがガスチ
ューブの管壁により隔てられている。[0003] The working gas circuit of the VMHP is provided with a heat exchanger in a medium temperature room or a low temperature room. The heat exchanger is a device that transfers heat energy between the working gas and the external heat medium.For example, in a medium-temperature heat exchanger, heat energy is released from the working gas to the external heat medium, and the low-temperature heat In the exchanger, the working gas absorbs the heat energy of the external heating medium.
A conventional heat exchanger includes a heat exchanger body to which a pipe for an external heat refrigerant is connected, and a gas tube arranged in the heat exchanger body, and the working gas and the external heat refrigerant are gas. It is separated by the tube wall of the tube.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した熱ガス機関で
は、運転中に作動ガスの圧力が１０ＭＰa 程度に上昇す
るため、ガスチューブには高い耐圧性が要求される。ま
た、熱交換効率を向上させるためには、作動ガスと外部
熱冷媒との間に広い伝熱面積を確保する必要がある。そ
こで従来は、ガスチューブとして厚肉小径のものを用
い、これを熱交換器本体内に数百本〜千本程度配置する
ようにしていた。しかしながら、このような構成を採っ
た場合、部品点数が非常に多くなると共に個々のガスチ
ューブを熱交換器本体の支持孔に挿通させる工程等も煩
雑になり、製造コストの上昇や製造に要する時間の増大
が避けられなかった。In the above-mentioned hot gas engine, the pressure of the working gas rises to about 10 MPa during operation, so that the gas tube is required to have high pressure resistance. Further, in order to improve the heat exchange efficiency, it is necessary to secure a wide heat transfer area between the working gas and the external heat refrigerant. Therefore, conventionally, a thick and small-diameter gas tube has been used, and several hundred to 1,000 tubes have been arranged in the heat exchanger body. However, when such a configuration is employed, the number of parts becomes extremely large, and the step of inserting individual gas tubes into the support holes of the heat exchanger body becomes complicated, which increases the production cost and the time required for production. Increase was inevitable.
【０００５】本発明の目的は、高い熱交換効率を確保し
ながら製造の容易化や低コスト化等を実現した外燃式熱
ガス機関の熱交換器を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a heat exchanger for an external combustion type hot gas engine which has achieved high heat exchange efficiency while facilitating production and reducing costs.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、外燃式熱ガス機関の作動ガス回
路と外部熱媒体回路との間に介装され、作動ガスと外部
熱冷媒との間の熱交換に供される熱交換器であって、筒
状の熱交換器本体と、この熱交換器本体内の空間を前記
作動ガスが流通するガス流通部と前記外部熱冷媒が流通
する冷媒流通部とに区画する筒状の熱交換エレメントと
を備えたことを特徴とする外燃式熱ガス機関の熱交換
器。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is provided between a working gas circuit and an external heat medium circuit of an external combustion type hot gas engine, and a working gas and A heat exchanger used for heat exchange with an external heat refrigerant, comprising a tubular heat exchanger body, a gas flow section through which the working gas flows in a space inside the heat exchanger body, and the outside. A heat exchanger for an external combustion type hot gas engine, comprising: a tubular heat exchange element that is partitioned into a refrigerant flow portion through which a heat refrigerant flows.
【０００７】この発明によれば、例えば、ガス流通部内
を流動する作動ガスの熱エネルギーが、熱交換エレメン
トたる耐圧スリーブ等を介して、冷媒流通部内を流動す
る液冷媒に伝達される。According to the present invention, for example, the thermal energy of the working gas flowing in the gas circulating portion is transferred to the liquid refrigerant flowing in the refrigerant circulating portion via the pressure resistant sleeve which is a heat exchange element.
【０００８】また、請求項２の発明によれば、外燃式熱
ガス機関の作動ガス回路と外部熱媒体回路との間に介装
され、作動ガスと外部熱冷媒との間の熱交換に供される
熱交換器であって、筒状の熱交換器本体と、この熱交換
器本体内の空間を前記作動ガスが流通するガス流通部と
前記外部熱冷媒が流通する冷媒流通部とに区画する筒状
の熱交換エレメントと、この熱交換エレメントの内壁面
に形成されたインナフィンとを備えたことを特徴とす
る。Further, according to the invention of claim 2, it is interposed between the working gas circuit of the external combustion type hot gas engine and the external heat medium circuit to perform heat exchange between the working gas and the external heat refrigerant. A heat exchanger to be provided, a tubular heat exchanger main body, a space in the heat exchanger main body to a gas flow section through which the working gas flows and a refrigerant flow section through which the external heat refrigerant flows It is characterized in that it is provided with a tubular heat exchange element for partitioning and an inner fin formed on the inner wall surface of the heat exchange element.
【０００９】この発明によれば、作動ガスに対する熱エ
ネルギーの授受が、熱交換エレメントの内壁面だけでは
なく、インナフィンによっても行われる。According to the present invention, the heat energy is transferred to and from the working gas not only by the inner wall surface of the heat exchange element but also by the inner fin.
【００１０】また、請求項３の発明によれば、外燃式熱
ガス機関の作動ガス回路と外部熱媒体回路との間に介装
され、作動ガスと外部熱冷媒との間の熱交換に供される
熱交換器であって、筒状の熱交換器本体と、この熱交換
器本体内の空間を前記作動ガスが流通するガス流通部と
前記外部熱冷媒が流通する冷媒流通部とに区画する筒状
の熱交換エレメントと、この熱交換エレメントの外壁面
に形成されたアウタフィンとを備えたことを特徴とす
る。Further, according to the invention of claim 3, it is interposed between the working gas circuit of the external combustion type hot gas engine and the external heat medium circuit, and is used for heat exchange between the working gas and the external heat refrigerant. A heat exchanger to be provided, a tubular heat exchanger main body, a space in the heat exchanger main body to a gas flow section through which the working gas flows and a refrigerant flow section through which the external heat refrigerant flows It is characterized in that it is provided with a tubular heat exchange element for partitioning and an outer fin formed on the outer wall surface of the heat exchange element.
【００１１】この発明によれば、液冷媒に対する熱エネ
ルギーの授受が、熱交換エレメントの外壁面だけではな
く、アウタフィンによっても行われる。According to the present invention, the heat energy is transferred to and from the liquid refrigerant not only by the outer wall surface of the heat exchange element but also by the outer fin.
【００１２】また、請求項４の発明によれば、外燃式熱
ガス機関の作動ガス回路と外部熱媒体回路との間に介装
され、作動ガスと外部熱冷媒との間の熱交換に供される
熱交換器であって、筒状の熱交換器本体と、この熱交換
器本体内の空間を前記作動ガスが流通するガス流通部と
前記外部熱冷媒が流通する冷媒流通部とに区画する筒状
の熱交換エレメントと、この熱交換エレメントの内壁面
に形成されたインナフィンと、当該熱交換エレメントの
外壁面に形成されたアウタフィンとを備えたことを特徴
とする。Further, according to the invention of claim 4, it is provided between the working gas circuit of the external combustion type hot gas engine and the external heat medium circuit, and is used for heat exchange between the working gas and the external heat refrigerant. A heat exchanger to be provided, a tubular heat exchanger main body, a space in the heat exchanger main body to a gas flow section through which the working gas flows and a refrigerant flow section through which the external heat refrigerant flows It is characterized by including a tubular heat exchange element that divides, an inner fin formed on an inner wall surface of the heat exchange element, and an outer fin formed on an outer wall surface of the heat exchange element.
【００１３】この発明によれば、作動ガスや液冷媒に対
する熱エネルギーの授受が、熱交換エレメントの内外壁
面だけではなく、インナフィンやアウタフィンによって
も行われる。According to the present invention, the heat energy is transferred to and from the working gas and the liquid refrigerant not only by the inner and outer wall surfaces of the heat exchange element, but also by the inner fin and the outer fin.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１５】図１は空気調和機の冷温水供給回路を示し
ており、この回路には図２に断面斜視を示すヴィルミエ
サイクルの熱ガス機関１が採用されている。熱ガス機関
１は、互いに直交配置された高温側ピストン２と低温側
ピストン３とを備えており、これらがヘリウム等の作動
ガスを封入した容器に収納されている。容器内部は、高
温室１２と、中温室１３，１４と、低温室１５とに区画
されている。また、高温室１２の端部には加熱器１６を
有しており、加熱器１６は、燃焼器１１により加熱され
る。FIG. 1 shows a cold / hot water supply circuit of an air conditioner, which employs a Vilmier cycle hot gas engine 1 whose perspective view is shown in cross section in FIG. The hot gas engine 1 includes a high-temperature-side piston 2 and a low-temperature-side piston 3 arranged orthogonally to each other, and these are housed in a container in which a working gas such as helium is sealed. The inside of the container is partitioned into a high-temperature chamber 12, medium-temperature chambers 13 and 14, and a low-temperature chamber 15. Further, a heater 16 is provided at the end of the high temperature chamber 12, and the heater 16 is heated by the combustor 11.
【００１６】両ピストン２，３は、例えば高温側ピスト
ン２が上死点と下死点との中間位置へ到達するときに、
低温側ピストン３が上死点に位置するように、互いに９
０°位相をずらして動作するべく、モータ９で駆動され
るクランク１０を介して連結されている。高温側ピスト
ン２と低温側ピストン３とが動作すると、封入された作
動ガスが、高温再生器４と低温再生器７を通って各室１
２と１３，１４と１５間を移動する。そして、作動ガス
は、これら再生器４，７を通過する際に、加熱あるいは
冷却されることになり、密閉容器内が昇圧あるいは減圧
されることになる。The two pistons 2, 3 are, for example, when the high temperature side piston 2 reaches an intermediate position between the top dead center and the bottom dead center,
The low-temperature side piston 3 is positioned 9
In order to operate with a phase shift of 0 °, they are connected via a crank 10 driven by a motor 9. When the high-temperature side piston 2 and the low-temperature side piston 3 operate, the enclosed working gas passes through the high-temperature regenerator 4 and the low-temperature regenerator 7 and each chamber 1
Move between 2 and 13, 14 and 15. Then, the working gas is heated or cooled when passing through the regenerators 4 and 7, so that the pressure inside the closed container is increased or decreased.
【００１７】例えば、高温室１２の作動ガスが高温再生
器４を通って中温室１３に移動する際には、作動ガスの
熱エネルギーが高温再生器４に蓄えられ、作動ガスの圧
力は低下する。逆に、作動ガスが中温室１３から高温室
１２に環流する際には、高温再生器４に蓄えられた熱エ
ネルギーが作動ガスに放出され、作動ガスの圧力は上昇
する。また、低温室１５の作動ガスが低温再生器７を通
って中温室１３に移動する際には、作動ガスに低温再生
器７の熱エネルギーが供給され、作動ガスの圧力も上昇
する。逆に、作動ガスが中温室１３から低温室１５に環
流する際には、作動ガスの熱エネルギーが低温再生器７
に吸収され、作動ガスの圧力は低下する。For example, when the working gas in the high temperature chamber 12 moves to the middle temperature chamber 13 through the high temperature regenerator 4, the heat energy of the working gas is stored in the high temperature regenerator 4, and the pressure of the working gas decreases. . Conversely, when the working gas circulates from the middle greenhouse 13 to the high temperature chamber 12, the thermal energy stored in the high temperature regenerator 4 is released to the working gas, and the pressure of the working gas rises. Further, when the working gas in the low temperature chamber 15 moves to the middle greenhouse 13 through the low temperature regenerator 7, the working gas is supplied with the thermal energy of the low temperature regenerator 7, and the pressure of the working gas also rises. On the contrary, when the working gas is recirculated from the middle greenhouse 13 to the low temperature chamber 15, the thermal energy of the working gas is transferred to the low temperature regenerator 7.
And the pressure of the working gas decreases.
【００１８】また、外部との熱エネルギーのやり取り
は、中温室１３，１４と接続する中温熱交換器５，６及
び低温室と接続する低温熱交換器８が行う。例えば、加
熱器１６が高温室１２の作動ガスに熱エネルギーを与え
ると、中温室１３，１４側の作動ガスが中温熱交換器
５，６を介して外部熱媒体に熱エネルギーを放出すると
共に、低温室１５側の作動ガスが低温熱交換器８を介し
て外部熱媒体から熱エネルギーを吸収する。The exchange of heat energy with the outside is performed by the medium-temperature heat exchangers 5 and 6 connected to the medium-temperature chambers 13 and 14 and the low-temperature heat exchanger 8 connected to the low-temperature chamber. For example, when the heater 16 gives thermal energy to the working gas in the high temperature chamber 12, the working gas in the medium temperature chambers 13 and 14 emits heat energy to the external heat medium via the medium temperature heat exchangers 5 and 6, and The working gas in the low-temperature chamber 15 absorbs heat energy from the external heat medium through the low-temperature heat exchanger 8.
【００１９】すなわち、本実施形態の熱ガス機関１で
は、低温熱交換器８と低温室１５とは吸熱部を構成する
一方で、中温熱交換器５，６と中温室１３，１４とが放
熱部を構成し、熱ガス機関１の低温熱交換器８、および
中温熱交換器５，６を利用してなる空気調和機１００が
提供される。空気調和機１００は、熱ガス機関１と室内
機２００と室外機３００とからなっている。That is, in the hot gas engine 1 of the present embodiment, the low-temperature heat exchanger 8 and the low-temperature chamber 15 constitute a heat absorbing portion, while the medium-temperature heat exchangers 5 and 6 and the medium-temperature chambers 13 and 14 radiate heat. The air conditioner 100 which constitutes a part and uses the low temperature heat exchanger 8 and the medium temperature heat exchangers 5 and 6 of the hot gas engine 1 is provided. The air conditioner 100 includes a hot gas engine 1, an indoor unit 200, and an outdoor unit 300.
【００２０】室内機２００内には室内熱交換器２０１が
配設され、室外機３００内には室外熱交換器３００が配
設されている。２０３は室内ファン、３０３は室外ファ
ンである。低温熱交換器８と室内熱交換器２０１は、管
路２１と四方弁３６と管路２２とによりつながれ、さら
に室内熱交換器２０１と低温熱交換器８は、管路２３と
四方弁３７と管路２４とによりつながれている。また、
中温熱交換器５と室外熱交換器３０１は、管路３１と四
方弁３６と管路３２とによりつながれ、さらに室外熱交
換器３０１と中温熱交換器６は、管路３３と四方弁３７
と管路３４とによりつながれている。また、中温熱交換
器５と６は、管路３５とによりつながれている。管路を
循環する外部熱媒体としては、水（以下、液冷媒と記
す）が用いられている。An indoor heat exchanger 201 is provided in the indoor unit 200, and an outdoor heat exchanger 300 is provided in the outdoor unit 300. Reference numeral 203 is an indoor fan, and 303 is an outdoor fan. The low-temperature heat exchanger 8 and the indoor heat exchanger 201 are connected by the pipe 21, the four-way valve 36, and the pipe 22, and the indoor heat exchanger 201 and the low-temperature heat exchanger 8 are connected by the pipe 23 and the four-way valve 37. It is connected to the pipeline 24. Also,
The intermediate heat exchanger 5 and the outdoor heat exchanger 301 are connected by a pipe 31, a four-way valve 36 and a pipe 32, and the outdoor heat exchanger 301 and the intermediate heat exchanger 6 are further connected by a pipe 33 and a four-way valve 37.
And a conduit 34. The medium temperature heat exchangers 5 and 6 are connected to each other by a pipe line 35. Water (hereinafter, referred to as liquid refrigerant) is used as an external heat medium circulating in the pipeline.
【００２１】冷房運転時には、燃焼器１１の点火により
熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５，６を介して作
動ガスの熱エネルギーが液冷媒に放出される一方で、低
温熱交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作動ガス
に吸収される。この際、四方弁３６，３７は図１で実線
で示すように切り替えられており、低温熱交換器８で熱
エネルギーを放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３
６、管路２２を経由して室内熱交換器２０１に流れる。
室内機２００内では、低温となった室内熱交換器２０１
に室内ファン２０３からの送風が行われ、室内に冷風が
送り出され（冷房が行われ）、室内気の熱エネルギーを
吸収した液冷媒は管路２３、四方弁３７、管路２４を経
由して低温熱交換器８に環流する。At the time of cooling operation, the hot gas engine 1 is operated by the ignition of the combustor 11, and the heat energy of the working gas is released to the liquid refrigerant through the medium temperature heat exchangers 5, 6, while the low temperature heat exchanger is operated. The heat energy of the liquid refrigerant is absorbed by the working gas through the pipe 8. At this time, the four-way valves 36 and 37 are switched as shown by the solid line in FIG. 1, and the liquid refrigerant that has released the heat energy in the low-temperature heat exchanger 8 is the pipe line 21 and the four-way valve 3
6, it flows into the indoor heat exchanger 201 via the pipe line 22.
In the indoor unit 200, the indoor heat exchanger 201 becomes low in temperature.
Is blown from the indoor fan 203, cool air is blown into the room (cooling is performed), and the liquid refrigerant that has absorbed the heat energy of the room air passes through the pipe 23, the four-way valve 37, and the pipe 24. It recirculates to the low-temperature heat exchanger 8.
【００２２】このとき、中温熱交換器５で熱エネルギー
を吸収した液冷媒は、管路３１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により冷却された後、管路３３、四方
弁３７、管路３４を通じて中温熱交換器６に流れ、さら
に管路３５を通じて中温熱交換器５に環流する。At this time, the liquid refrigerant having absorbed the heat energy in the intermediate temperature heat exchanger 5 is supplied to the pipe 31, the four-way valve 36, and the pipe 32.
To the outdoor heat exchanger 301, where it is cooled by the air blown from the outdoor fan 303, then flows to the intermediate temperature heat exchanger 6 through the conduit 33, the four-way valve 37, and the conduit 34, and further through the conduit 35. Return to vessel 5.
【００２３】また、暖房運転時にも、燃焼器１１の点火
により熱ガス機関１が作動し、中温熱交換器５，６を介
して作動ガスの熱エネルギーが液冷媒に吸収される一方
で、低温熱交換器８を介して液冷媒の熱エネルギーが作
動ガスに放出されるが、この際には四方弁３６，３７が
図１で点線で示すように切り替えられる。この場合、中
温熱交換器５，６で熱エネルギーを吸収した液冷媒は、
管路３１、四方弁３６、管路２２を経由して室内熱交換
器２０１に流れる。室内機２００内では、比較的高温と
なった室内熱交換器２０１に室内ファン２０３からの送
風が行われ、室内に温風が送り出される（暖房が行われ
る）一方で、室内に熱エネルギーを放出した液冷媒は管
路２３、四方弁３７、管路３４を経由して中温熱交換器
５，６に環流する。Also, during the heating operation, the hot gas engine 1 is operated by the ignition of the combustor 11, and the heat energy of the working gas is absorbed by the liquid refrigerant through the medium-temperature heat exchangers 5 and 6, while the low-temperature The heat energy of the liquid refrigerant is released to the working gas via the heat exchanger 8, and at this time, the four-way valves 36 and 37 are switched as shown by the dotted lines in FIG. In this case, the liquid refrigerant that has absorbed the heat energy in the medium-temperature heat exchangers 5, 6 is:
It flows to the indoor heat exchanger 201 via the pipe 31, the four-way valve 36, and the pipe 22. In the indoor unit 200, air is blown from the indoor fan 203 to the indoor heat exchanger 201, which has become relatively hot, and hot air is blown into the room (heating is performed), while heat energy is released into the room. The liquid refrigerant flows through the pipe 23, the four-way valve 37, and the pipe 34 to the intermediate-temperature heat exchangers 5 and 6.
【００２４】このとき、低温熱交換器８で熱エネルギー
を放出した液冷媒は、管路２１、四方弁３６、管路３２
を通じて室外熱交換器３０１に流れ、そこで室外ファン
３０３からの送風により外気の熱エネルギーを吸収した
後、管路３３、四方弁３７、管路２４を経由して低温熱
交換器８に環流する。At this time, the liquid refrigerant that has released the thermal energy in the low-temperature heat exchanger 8 is supplied to the pipe 21, the four-way valve 36, the pipe 32.
To the outdoor heat exchanger 301, where after the heat energy of the outside air is absorbed by the air blown from the outdoor fan 303, it is circulated to the low temperature heat exchanger 8 via the pipe 33, the four-way valve 37 and the pipe 24.
【００２５】熱交換器の実施形態 以下、中温熱交換器５，６および低温熱交換器８の実施
形態を説明するが、両熱交換器５，６，８はその構成が
実質的に同一であるため、具体的説明は中温熱交換器
（以下、単に熱交換器と記す）５に対してのみ行う。 Embodiments of Heat Exchanger Hereinafter, embodiments of the medium-temperature heat exchangers 5, 6 and the low-temperature heat exchanger 8 will be described. The heat exchangers 5, 6, 8 have substantially the same configuration. Therefore, a specific description will be given only to the medium-temperature heat exchanger (hereinafter simply referred to as a heat exchanger) 5.
【００２６】図３には本発明に係る熱交換器５の第１実
施形態を斜視により示し、図４には同実施形態を縦断面
により示し、図５には図４中のＡ−Ａ階段断面を示して
ある。これらの図に示したように、本実施形態の熱交換
器５は、高温側ピストン２（あるいは、低温側ピストン
３）が往復動する筒穴４０を中央に有した円筒形状をな
している。熱交換器５の外殻をなす熱交換器本体４１
は、ステンレス鋼を素材とするロウ付け組立品であり、
円筒形状のアウタスリーブ４２およびインナスリーブ４
３と、円環形状の上下端板４４，４５とから構成されて
いる。熱交換器本体４１内には、耐圧スリーブを兼ねた
銅製で円筒状の熱交換エレメント４６が収納されてお
り、これにより熱交換器本体４１の内部空間が内側のガ
ス流通部４７と外側の冷媒流通部４８とに区画されてい
る。FIG. 3 is a perspective view showing a first embodiment of the heat exchanger 5 according to the present invention, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the same embodiment, and FIG. A cross section is shown. As shown in these drawings, the heat exchanger 5 of the present embodiment has a cylindrical shape having a cylindrical hole 40 in the center where the high temperature side piston 2 (or the low temperature side piston 3) reciprocates. Heat exchanger body 41 forming the outer shell of the heat exchanger 5
Is a brazing assembly made of stainless steel,
Cylindrical outer sleeve 42 and inner sleeve 4
3 and annular upper and lower plates 44 and 45. A cylindrical heat exchange element 46 made of copper and also serving as a pressure resistant sleeve is housed in the heat exchanger body 41, whereby the inner space of the heat exchanger body 41 has a gas flow portion 47 inside and a refrigerant outside. It is partitioned into a distribution section 48.
【００２７】上下端板４４，４５には、内周側に円弧状
のガス流通スリット５０が複数個形成されており、これ
らガス流通スロット５０を介して作動ガスが上下に往復
流動する。また、アウタスリーブ４２には、上方に冷媒
流入口５１が形成される一方で、下方に冷媒流入口５１
に対して角度を１８０゜ずらして冷媒流出口５２が形成
されており、冷媒流入口５１から熱交換器５内に流入し
た液冷媒が冷媒流出口５２から流出する。A plurality of arc-shaped gas distribution slits 50 are formed on the inner peripheral sides of the upper and lower plates 44 and 45, and the working gas vertically reciprocates through these gas distribution slots 50. Further, the outer sleeve 42 has a refrigerant inlet port 51 formed on the upper side thereof, while the refrigerant inlet port 51 is formed on the lower side thereof.
The refrigerant outlet 52 is formed at an angle of 180 ° with respect to the refrigerant outlet 52, and the liquid refrigerant flowing from the refrigerant inlet 51 into the heat exchanger 5 flows out from the refrigerant outlet 52.
【００２８】熱交換エレメント４６には、内周面に作動
ガスの流れ方向に沿って直線状のインナフィン５５が多
数形成される一方、外周面にリング状のアウタフィン５
６が多数形成されている。インナフィン５５の内端はイ
ンナスリーブ４３の外周面に当接し、これにより、ガス
流通部４７が多数の直線溝５７に区画されている。ま
た、アウタフィン４９の外周はアウタスリーブ４２の内
周面に当接しており、これにより、冷媒流通部４８が多
数の環状溝５８に区画されている。In the heat exchange element 46, a large number of linear inner fins 55 are formed on the inner peripheral surface along the flow direction of the working gas, while the ring-shaped outer fins 5 are formed on the outer peripheral surface.
6 are formed in large numbers. The inner end of the inner fin 55 is in contact with the outer peripheral surface of the inner sleeve 43, whereby the gas flow portion 47 is divided into a large number of straight grooves 57. Further, the outer periphery of the outer fin 49 is in contact with the inner peripheral surface of the outer sleeve 42, whereby the refrigerant circulation portion 48 is divided into a large number of annular grooves 58.
【００２９】本実施形態では、インナフィン５５とアウ
タフィン５６とは、それぞれ切削成形等によって個別に
製作された後、図６（図５中のＢ部拡大図）に示したよ
うに、熱交換エレメント４６の内周面および外周面にロ
ウ付け接合されているが、これと異なる形態を採用する
ことも可能である。例えば、図７に示したものは、イン
ナフィン５５とアウタフィン５６とを薄板のプレス成形
により製作した後、これをロウ付けしたもので、製造コ
ストの低減と軽量化とが実現できる。また、図８に示し
たものは、インナフィン５５を、アウタフィン５６と同
様にリング状としたもので、作動ガスの圧力損失は増加
するが、熱伝達率は向上する。尚、図８の形態において
は、当然のことながら、インナフィン５５の内端とイン
ナスリーブ４３の外周面との間に作動ガスが流通する間
隙が設けられる。In this embodiment, the inner fins 55 and the outer fins 56 are individually manufactured by cutting or the like, and then, as shown in FIG. 6 (enlarged view of portion B in FIG. 5), the heat exchange element 46. The inner peripheral surface and the outer peripheral surface are brazed and joined, but a different form can also be adopted. For example, in the structure shown in FIG. 7, the inner fins 55 and the outer fins 56 are manufactured by press-molding a thin plate and then brazed, so that the manufacturing cost can be reduced and the weight can be reduced. Further, in the structure shown in FIG. 8, the inner fin 55 has a ring shape similar to the outer fin 56, and the pressure loss of the working gas increases, but the heat transfer coefficient improves. In the embodiment of FIG. 8, as a matter of course, a gap through which the working gas flows is provided between the inner end of the inner fin 55 and the outer peripheral surface of the inner sleeve 43.
【００３０】図４，図５に示したように、アウタフィン
５６には、冷媒流入口５１と冷媒流出口５２とに対応す
る位置に、スロット６１，６２が形成されている。そし
て、スロット６１は、冷媒流入口５１の直下部におい
て、アウタフィン５６により、流入部スロット６１ａと
連通スロット６１ｂとに区画されている。また、スロッ
ト６２は、冷媒流出口５２の直上部において、アウタフ
ィン５６により、流出部スロット６２ａと連通スロット
６２ｂとに区画されている。As shown in FIGS. 4 and 5, slots 61 and 62 are formed in the outer fin 56 at positions corresponding to the refrigerant inlet 51 and the refrigerant outlet 52. The slot 61 is divided into an inflow section slot 61a and a communication slot 61b by an outer fin 56 immediately below the coolant inlet port 51. Further, the slot 62 is divided by the outer fin 56 into an outflow portion slot 62 a and a communication slot 62 b immediately above the refrigerant outlet 52.
【００３１】さて、熱ガス機関１の運転が開始される
と、本実施形態の熱交換器５では、作動ガスがガス流通
スロット５０からガス流通部４７内に流入し、直線溝５
７に沿って往復流動する。この際、作動ガスは多数のイ
ンナフィン５５に接触しながら流動するため、ガス流通
部４７の容積が比較的小さいにも拘わらず広い伝熱面積
が確保され、作動ガスと熱交換エレメント４６との間で
熱エネルギーの授受が良好に行われる。Now, when the operation of the hot gas engine 1 is started, in the heat exchanger 5 of this embodiment, the working gas flows from the gas flow slot 50 into the gas flow section 47, and the linear groove 5
It reciprocates along 7. At this time, since the working gas flows while contacting a large number of inner fins 55, a large heat transfer area is secured even though the volume of the gas circulating portion 47 is relatively small, and the working gas and the heat exchanging element 46 are separated from each other. Transfer of heat energy is carried out well.
【００３２】一方、作動ガスの往復流動と同時に、図
５，図９に示したように、冷媒流入口５１からの液冷媒
が熱交換器５内の流入部スロット６１ａに流入する。流
入部スロット６１ａに流入した液冷媒は、上部の環状溝
群６５に沿って冷媒流出口５２側に流れ、連通スロット
６２ｂに流入する。次に、液冷媒は、中間部の環状溝群
６６に沿って冷媒流入口５１側に流れ、連通スロット６
１ｂに流入する。しかる後、液冷媒は、下部の環状溝群
６７に沿って再び冷媒流出口５２側に流れ、流出部スロ
ット６２ａを経由して冷媒流出口５２から流出する。こ
のように、液冷媒は、熱交換エレメント４６の外周面と
アウタフィン５６とに偏りなく接触しながら流動するた
め、熱交換エレメント４６と液冷媒との間でも熱エネル
ギーの授受が良好に行われる。On the other hand, simultaneously with the reciprocal flow of the working gas, as shown in FIGS. 5 and 9, the liquid refrigerant from the refrigerant inlet 51 flows into the inflow slot 61a in the heat exchanger 5. The liquid refrigerant that has flowed into the inflow slot 61a flows toward the refrigerant outlet 52 side along the upper annular groove group 65 and flows into the communication slot 62b. Next, the liquid refrigerant flows toward the refrigerant inflow port 51 side along the annular groove group 66 in the middle portion, and the communication slot 6
Flows into 1b. Then, the liquid refrigerant flows again to the refrigerant outlet 52 side along the lower annular groove group 67, and flows out of the refrigerant outlet 52 via the outlet slot 62a. As described above, the liquid refrigerant flows while contacting the outer peripheral surface of the heat exchange element 46 and the outer fins 56 without unevenness, so that the heat energy can be favorably transferred between the heat exchange element 46 and the liquid refrigerant.
【００３３】このように、本実施形態では、熱交換器本
体４１内に比較的簡単な構成の熱交換エレメント４６を
設けることにより熱交換器５を構成するようにしたた
め、従来装置に比べて部品点数を遙かに少なくすること
ができた。また、ガス流通部４７内にインナフィン５５
を設け、冷媒流通部４８内にアウタフィン５６を形成す
るようにしたため、高い熱交換効率を確保することがで
きた。As described above, in the present embodiment, the heat exchanger 5 is configured by providing the heat exchange element 46 having a relatively simple structure in the heat exchanger body 41, so that the heat exchanger 5 can be configured as compared with the conventional device. I was able to reduce the score far. In addition, the inner fin 55 is provided in the gas distribution unit 47.
Since the outer fins 56 are formed in the coolant circulation portion 48, high heat exchange efficiency can be ensured.
【００３４】図１０には本発明に係る熱交換器５の第２
実施形態を斜視により示し、図１１には図１０中のＣ部
拡大視を示してある。これらの図に示したように、本実
施形態の熱交換器５も、第１実施形態と同様に、高温側
ピストン２（あるいは、低温側ピストン３）が往復動す
る筒穴４０を中央に有した円筒形状をなしている。円筒
状の熱交換エレメント４６には、外周側と内周側とにそ
れぞれ、ステンレス鋼製のアウタスリーブ４２とインナ
スリーブ４３とが圧入されている。FIG. 10 shows a second heat exchanger 5 according to the present invention.
The embodiment is shown in a perspective view, and FIG. 11 shows an enlarged view of a C portion in FIG. As shown in these drawings, the heat exchanger 5 of the present embodiment also has a cylindrical hole 40 in the center where the high temperature side piston 2 (or the low temperature side piston 3) reciprocates, as in the first embodiment. It has a cylindrical shape. An outer sleeve 42 and an inner sleeve 43 made of stainless steel are press-fitted on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the cylindrical heat exchange element 46, respectively.
【００３５】熱交換エレメント４６には、図１１に示し
たように、内周面に作動ガスの流れ方向に沿って直線状
のインナフィン５５が多数形成される一方、外周面にリ
ング状のアウタフィン５６が多数形成されている。イン
ナフィン５５の内端はインナスリーブ４３の外周面に当
接し、これにより、ガス流通部４７が多数の直線溝５７
に区画されている。また、アウタフィン４９の外周はア
ウタスリーブ４２の内周面に当接しており、これによ
り、冷媒流通部４８が多数の環状溝５８に区画されてい
る。図中、７１，７２はアウタフィンの上下に形成され
たフランジであり、液冷媒をシールするＯリング７３を
保持している。As shown in FIG. 11, in the heat exchange element 46, a large number of linear inner fins 55 are formed on the inner peripheral surface along the flow direction of the working gas, while the outer fins 56 are ring-shaped on the outer peripheral surface. Are formed in large numbers. The inner end of the inner fin 55 abuts on the outer peripheral surface of the inner sleeve 43, so that the gas flow portion 47 has a large number of linear grooves 57.
It is divided into Further, the outer periphery of the outer fin 49 is in contact with the inner peripheral surface of the outer sleeve 42, whereby the refrigerant circulation portion 48 is divided into a large number of annular grooves 58. In the figure, 71 and 72 are flanges formed above and below the outer fin, and hold O-rings 73 for sealing the liquid refrigerant.
【００３６】本実施形態の場合、熱交換エレメント４６
は、アルミ合金の押出し成形品であり、インナフィン５
５は押出し成型時に形成され、アウタフィン５６やフラ
ンジ７１，７２等は旋盤加工により形成される。In the case of this embodiment, the heat exchange element 46
Is an aluminum alloy extruded product, and the inner fin 5
5 is formed at the time of extrusion molding, and the outer fins 56, the flanges 71, 72, etc. are formed by lathe processing.
【００３７】本実施形態における熱交換作用は、第１実
施形態と略同様であるが、ロウ付け工程等が不要となる
ため、製造コストの低減や量産性の向上等を更に図るこ
とができた。尚、図１２に示すように、熱交換エレメン
ト４６とインナスリーブ４３との間に押出し成形品のフ
ィンリング７５を介装させ、更に熱交換効率を高めるよ
うにしてもよい。The heat exchanging action in this embodiment is substantially the same as that in the first embodiment, but the brazing process and the like are not required, so that the manufacturing cost can be reduced and the mass productivity can be further improved. . As shown in FIG. 12, a fin ring 75, which is an extruded product, may be interposed between the heat exchange element 46 and the inner sleeve 43 to further improve the heat exchange efficiency.
【００３８】図１３には本発明に係る熱交換器５の第３
実施形態を斜視により示し、図１４には同実施形態を縦
断面により示してある。これらの図に示したように、本
実施形態の熱交換器５も、高温側ピストン２（あるい
は、低温側ピストン３）が往復動する筒穴４０を中央に
有した円筒形状をなしている。熱交換器５の外殻をなす
熱交換器本体４１は、ステンレス鋼を素材とするロウ付
け組立品であり、円筒形状のアウタスリーブ４２および
インナスリーブ４３と、円環形状の上下端板４４，４５
とから構成されている。熱交換器本体４１内には、円筒
状の熱交換エレメント４６が収納されており、これによ
り熱交換器本体４１の内部空間が内側のガス流通部４７
と外側の冷媒流通部４８とに区画されている。FIG. 13 shows a third heat exchanger 5 according to the present invention.
The embodiment is shown in a perspective view, and FIG. 14 shows the same embodiment in a longitudinal section. As shown in these figures, the heat exchanger 5 of this embodiment also has a cylindrical shape having a cylindrical hole 40 in the center where the high temperature side piston 2 (or the low temperature side piston 3) reciprocates. The heat exchanger body 41, which forms the outer shell of the heat exchanger 5, is a brazing assembly made of stainless steel, and includes a cylindrical outer sleeve 42 and inner sleeve 43, and an annular upper and lower end plate 44. 45
It is composed of A cylindrical heat exchange element 46 is housed in the heat exchanger body 41, whereby the internal space of the heat exchanger body 41 is located inside the gas circulation portion 47.
And the refrigerant circulation portion 48 on the outside.
【００３９】アウタスリーブ４２には、上方に冷媒流入
口５１が形成される一方で、下方に冷媒流入口５１に対
して角度を１８０゜ずらして冷媒流出口５２が形成され
ており、冷媒流入口５１から熱交換器５内に流入した液
冷媒が冷媒流出口５２から流出する。On the outer sleeve 42, a refrigerant inlet 51 is formed on the upper side, while a refrigerant outlet 52 is formed on the lower side at an angle of 180 ° to the refrigerant inlet 51. The liquid refrigerant flowing into the heat exchanger 5 from 51 flows out from the refrigerant outlet 52.
【００４０】熱交換エレメント４６は、上下端板４４，
４５の内周端にロウ付けされたステンレス鋼製の耐圧ス
リーブ８１と、耐圧スリーブ８１の内周側に形成された
インナフィン５５と、耐圧スリーブ８１の外周側に形成
されたアウタフィン５６とからなっている。The heat exchange element 46 includes upper and lower end plates 44,
The pressure-resistant sleeve 81 is made of stainless steel and is brazed to the inner circumferential end of the pressure bearing 45, the inner fins 55 are formed on the inner circumferential side of the pressure resistant sleeve 81, and the outer fins 56 are formed on the outer circumferential side of the pressure resistant sleeve 81. There is.
【００４１】インナフィン５５およびアウタフィン５６
は、図１５および図１６（図１５中、拡大Ｄ矢視図）に
示したように、共にごく薄い金属箔（本実施形態では、
厚みが５０μｍ程度のステンレス箔）からなる波板８２
と平板８３とを渦巻き状に積層したもので、波板８２と
平板８３との間の空隙８４が作動ガスあるいは液冷媒の
流通方向に沿うように製作されている。尚、インナフィ
ン５５はその上下面が熱交換エレメント４６の上下面と
面一となるように形成されているが、アウタフィン５６
は冷媒流入口５１と冷媒流出口５２との間に位置するよ
うに形成されており、これにより冷媒流通部４８の上下
には空間８５，８６が存在している。Inner fin 55 and outer fin 56
As shown in FIGS. 15 and 16 (enlarged view of arrow D in FIG. 15), both are very thin metal foils (in the present embodiment,
Corrugated plate 82 made of stainless foil having a thickness of about 50 μm
And a flat plate 83 are spirally laminated, and a gap 84 between the corrugated plate 82 and the flat plate 83 is manufactured so as to be along the flow direction of the working gas or the liquid refrigerant. The inner fin 55 is formed such that the upper and lower surfaces thereof are flush with the upper and lower surfaces of the heat exchange element 46, but the outer fin 56 is formed.
Is formed so as to be located between the refrigerant inlet 51 and the refrigerant outlet 52, so that spaces 85 and 86 exist above and below the refrigerant circulating portion 48.
【００４２】第３実施形態の熱交換器５では、例えば、
高温の作動ガスがインナフィン５５の空隙８４を通過す
る際に波板８２と平板８３との表面に接触して、インナ
フィン５５による熱エネルギーの吸収が行われる。そし
て、吸収された熱エネルギーは耐圧スリーブ８１を介し
てアウタフィン５６に伝達される。一方、冷媒流入口５
１から熱交換器５に流入した液冷媒は、冷媒流通部４８
の上部空間８５からアウタフィン５６内に流入する。そ
して、液冷媒は、アウタフィン５６の空隙８４を通過す
る際に波板８２と平板８３との表面に接触して、インナ
フィン５５からの熱エネルギーの放出を受けた後、下部
空間８６から冷媒流出口５２を介して流出する。In the heat exchanger 5 of the third embodiment, for example,
When the high-temperature working gas passes through the gap 84 of the inner fin 55, it comes into contact with the surfaces of the corrugated plate 82 and the flat plate 83, so that the inner fin 55 absorbs thermal energy. Then, the absorbed thermal energy is transmitted to the outer fin 56 via the pressure resistant sleeve 81. On the other hand, the refrigerant inlet 5
The liquid refrigerant that has flowed into the heat exchanger 5 from 1 is the refrigerant circulation portion 48.
Flows into the outer fin 56 from the upper space 85. Then, the liquid refrigerant comes into contact with the surfaces of the corrugated plate 82 and the flat plate 83 when passing through the gaps 84 of the outer fins 56, receives the release of thermal energy from the inner fins 55, and then the refrigerant outlet from the lower space 86. Outflow via 52.
【００４３】本実施形態の熱交換器５では、このような
構成を採ったことにより、従来装置と同等の性能を有し
ながら、製造の容易化や製造コストの低減等を実現する
ことができた。尚、インナフィン５５およびアウタフィ
ン５６の製造にあたっては、先ず各１枚の帯状の波板８
２と平板８３とにバインダーの塗布や箔ロウの貼付け等
を行った後、両者を重ね合わせて図示しないマンドレル
等に巻き付ける。しかる後、バインダーの乾燥や真空熱
処理を行い、波板８２と平板８３とを強固に一体化させ
る。尚、ロウ付け接合に代えて、より生産性の高い拡散
接合等を用いてもよい。By adopting such a configuration, the heat exchanger 5 of the present embodiment has the performance equivalent to that of the conventional device, but can realize the simplification of the manufacturing and the reduction of the manufacturing cost. It was In manufacturing the inner fins 55 and the outer fins 56, first, one strip-shaped corrugated plate 8 is formed.
After applying a binder and sticking a foil wax onto the plate 2 and the flat plate 83, the two are superposed and wound around a mandrel or the like (not shown). Then, the binder is dried and vacuum heat treatment is performed to firmly integrate the corrugated plate 82 and the flat plate 83. Incidentally, instead of brazing joining, diffusion joining or the like having higher productivity may be used.
【００４４】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態では熱交換器本体内に熱交換エ
レメントを収納したが、図１７の半裁断面に示したよう
に、熱ガス機関１のハウジング９１とシリンダスリーブ
９２との間に熱交換エレメント５を介装させるような構
成を採ることにより、熱交換器本体を省略するようにし
てもよい。また、熱交換エレメントに形成されるアウタ
フィンやインナフィンとして多数の孔が穿孔されたもの
や針状のもの等を用いてもよいし、アウタフィンやイン
ナフィンを省略してもよい。また、熱交換器本体の素材
としてアルミ合金やチタン等を用いてもよいし、熱交換
エレメントをロストワックス法等による鋳造成形により
形成するようにしてもよい。その他、熱交換器各部の形
状や部品構成等についても、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲で適宜変更可能である。更に、本発明の熱交換器
は、スターリングエンジン等、ヴェルミエサイクル以外
の外燃式熱ガス機関にも適用可能である。This concludes the description of the specific embodiment.
The present invention is not limited to the embodiments described above.
For example, although the heat exchange element is housed in the heat exchanger body in each of the above-described embodiments, as shown in the half cut section of FIG. 17, the heat exchange element is provided between the housing 91 of the hot gas engine 1 and the cylinder sleeve 92. The heat exchanger main body may be omitted by adopting a configuration in which 5 is interposed. Further, as the outer fins and inner fins formed in the heat exchange element, those having a large number of holes perforated, needle-shaped ones, or the like may be used, or the outer fins or inner fins may be omitted. Further, aluminum alloy, titanium or the like may be used as the material of the heat exchanger body, or the heat exchange element may be formed by casting by the lost wax method or the like. In addition, the shape and parts configuration of each part of the heat exchanger can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Further, the heat exchanger of the present invention is applicable to an external combustion type hot gas engine other than the Vermier cycle, such as a Stirling engine.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の熱交換器に
よれば、ガスチューブに代えて筒状の熱交換エレメント
を採用するようにしたため、従来装置と同等の熱交換効
率を確保しながら、部品点数の大幅な削減を図ることが
可能となり、製造コストの低減や大量生産への適用等を
実現できる。As described above, according to the heat exchanger of the present invention, the tubular heat exchange element is adopted instead of the gas tube, so that the heat exchange efficiency equivalent to that of the conventional device is secured. However, it is possible to significantly reduce the number of parts, and it is possible to realize reduction in manufacturing cost and application to mass production.
【図１】ヒートポンプ式空気調和機の構成を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a heat pump type air conditioner.
【図２】熱ガス機関の構造を示す断面斜視図である。FIG. 2 is a sectional perspective view showing a structure of a hot gas engine.
【図３】熱交換器の第１実施形態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a first embodiment of a heat exchanger.
【図４】熱交換器の第１実施形態を示す縦断面図であ
る。FIG. 4 is a vertical sectional view showing the first embodiment of the heat exchanger.
【図５】図４中のＡ−Ａ階段断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 4;
【図６】図３中のＢ部拡大図である。6 is an enlarged view of part B in FIG.
【図７】第１実施形態の変形例を示す要部拡大斜視図で
ある。FIG. 7 is an enlarged perspective view of an essential part showing a modified example of the first embodiment.
【図８】第１実施形態の変形例を示す要部拡大斜視図で
ある。FIG. 8 is an enlarged perspective view of an essential part showing a modified example of the first embodiment.
【図９】第１実施形態における液冷媒の流れを示す説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a flow of a liquid refrigerant in the first embodiment.
【図１０】熱交換器の第２実施形態を示す斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view showing a second embodiment of the heat exchanger.
【図１１】図１０中のＣ部拡大図である。11 is an enlarged view of part C in FIG.
【図１２】第２実施形態の変形例を示す要部拡大斜視図
である。FIG. 12 is an enlarged perspective view of an essential part showing a modified example of the second embodiment.
【図１３】熱交換器の第３実施形態を示す斜視図であ
る。FIG. 13 is a perspective view showing a third embodiment of the heat exchanger.
【図１４】熱交換器の第３実施形態を示す縦断面図であ
る。FIG. 14 is a vertical sectional view showing a third embodiment of the heat exchanger.
【図１５】第３実施形態におけるインナフィン（アウタ
フィン）の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of an inner fin (outer fin) according to the third embodiment.
【図１６】図１５中の拡大Ｄ矢視図である。16 is an enlarged D arrow view in FIG.
【図１７】変形実施形態を示す半裁断面図である。FIG. 17 is a half-cut sectional view showing a modified embodiment.
１ 熱ガス機関 ５，６ 中温熱交換器 ８ 低温熱交換器 ４１ 熱交換器本体 ４２ アウタスリーブ ４３ インナスリーブ ４４，４５ 端板 ４６ 熱交換エレメント ４７ ガス流通部 ４８ 冷媒流通部 ５１ 冷媒流入口 ５２ 冷媒流出口 ５５ インナフィン ５６ アウタフィン ９１ ハウジング ９２ シリンダスリーブ 1 Heat Gas Engine 5, 6 Medium Temperature Heat Exchanger 8 Low Temperature Heat Exchanger 41 Heat Exchanger Main Body 42 Outer Sleeve 43 Inner Sleeve 44, 45 End Plate 46 Heat Exchange Element 47 Gas Flow Port 48 Refrigerant Flow Port 51 Refrigerant Inlet 52 Refrigerant Outlet 55 Inner fin 56 Outer fin 91 Housing 92 Cylinder sleeve
Claims (4)
熱媒体回路との間に介装され、作動ガスと外部熱冷媒と
の間の熱交換に供される熱交換器であって、筒状の熱交
換器本体と、この熱交換器本体内の空間を前記作動ガス
が流通するガス流通部と前記外部熱冷媒が流通する冷媒
流通部とに区画する筒状の熱交換エレメントとを備えた
ことを特徴とする外燃式熱ガス機関の熱交換器。1. A heat exchanger provided between a working gas circuit of an external combustion type hot gas engine and an external heat medium circuit and used for heat exchange between a working gas and an external heat refrigerant. A tubular heat exchanger body, and a tubular heat exchange element for partitioning a space in the heat exchanger body into a gas circulation portion in which the working gas flows and a refrigerant circulation portion in which the external heat refrigerant flows A heat exchanger for an external combustion type hot gas engine, characterized by being equipped with.
熱媒体回路との間に介装され、作動ガスと外部熱冷媒と
の間の熱交換に供される熱交換器であって、筒状の熱交
換器本体と、この熱交換器本体内の空間を前記作動ガス
が流通するガス流通部と前記外部熱冷媒が流通する冷媒
流通部とに区画する筒状の熱交換エレメントと、この熱
交換エレメントの内壁面に形成されたインナフィンとを
備えたことを特徴とする外燃式熱ガス機関の熱交換器。2. A heat exchanger provided between a working gas circuit of an external combustion type hot gas engine and an external heat medium circuit and used for heat exchange between the working gas and an external heat refrigerant. A tubular heat exchanger body, and a tubular heat exchange element for partitioning a space in the heat exchanger body into a gas circulation portion in which the working gas flows and a refrigerant circulation portion in which the external heat refrigerant flows A heat exchanger for an external combustion type hot gas engine, comprising: an inner fin formed on an inner wall surface of the heat exchange element.
熱媒体回路との間に介装され、作動ガスと外部熱冷媒と
の間の熱交換に供される熱交換器であって、筒状の熱交
換器本体と、この熱交換器本体内の空間を前記作動ガス
が流通するガス流通部と前記外部熱冷媒が流通する冷媒
流通部とに区画する筒状の熱交換エレメントと、この熱
交換エレメントの外壁面に形成されたアウタフィンとを
備えたことを特徴とする外燃式熱ガス機関の熱交換器。3. A heat exchanger provided between a working gas circuit of an external combustion type hot gas engine and an external heat medium circuit and used for heat exchange between the working gas and an external heat refrigerant. A tubular heat exchanger body, and a tubular heat exchange element for partitioning a space in the heat exchanger body into a gas circulation portion in which the working gas flows and a refrigerant circulation portion in which the external heat refrigerant flows A heat exchanger for an external combustion type hot gas engine, comprising: an outer fin formed on an outer wall surface of the heat exchange element.
熱媒体回路との間に介装され、作動ガスと外部熱冷媒と
の間の熱交換に供される熱交換器であって、筒状の熱交
換器本体と、この熱交換器本体内の空間を前記作動ガス
が流通するガス流通部と前記外部熱冷媒が流通する冷媒
流通部とに区画する筒状の熱交換エレメントと、この熱
交換エレメントの内壁面に形成されたインナフィンと、
当該熱交換エレメントの外壁面に形成されたアウタフィ
ンとを備えたことを特徴とする外燃式熱ガス機関の熱交
換器。4. A heat exchanger which is interposed between a working gas circuit of an external combustion type hot gas engine and an external heat medium circuit and which is used for heat exchange between the working gas and an external heat refrigerant. A tubular heat exchanger body, and a tubular heat exchange element for partitioning a space in the heat exchanger body into a gas circulation portion in which the working gas flows and a refrigerant circulation portion in which the external heat refrigerant flows , Inner fins formed on the inner wall surface of the heat exchange element,
A heat exchanger for an external combustion type hot gas engine, comprising: an outer fin formed on an outer wall surface of the heat exchange element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17055896A JPH09329366A (en) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | Heat exchanger of external combustion type heat gas engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17055896A JPH09329366A (en) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | Heat exchanger of external combustion type heat gas engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329366A true JPH09329366A (en) | 1997-12-22 |
Family
ID=15907089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17055896A Pending JPH09329366A (en) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | Heat exchanger of external combustion type heat gas engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329366A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107966062A (en) * | 2017-12-25 | 2018-04-27 | 陕西仙童科技有限公司 | A kind of built-in water-cooling heat exchanger for acoustic energy free-piston type machine |
| CN110274406A (en) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | A kind of cold head structure and split type free-piston Stirling cooler |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP17055896A patent/JPH09329366A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107966062A (en) * | 2017-12-25 | 2018-04-27 | 陕西仙童科技有限公司 | A kind of built-in water-cooling heat exchanger for acoustic energy free-piston type machine |
| CN107966062B (en) * | 2017-12-25 | 2024-02-23 | 陕西仙童科技有限公司 | Built-in water-cooling heat exchanger for acoustic energy free piston type machine |
| CN110274406A (en) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | A kind of cold head structure and split type free-piston Stirling cooler |
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