JPH11223400A - Heat exchanger for heat engine - Google Patents
Heat exchanger for heat engineInfo
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- JPH11223400A JPH11223400A JP4292598A JP4292598A JPH11223400A JP H11223400 A JPH11223400 A JP H11223400A JP 4292598 A JP4292598 A JP 4292598A JP 4292598 A JP4292598 A JP 4292598A JP H11223400 A JPH11223400 A JP H11223400A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スターリングサイ
クル機器（スターリング機関、スターリング冷凍機
等）、ヴィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサ
イクル機器等の熱機関に装着される熱交換器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger mounted on a heat engine such as a Stirling cycle device (a Stirling engine, a Stirling refrigerator, etc.), a Vilmier cycle device, a Kuku-Yarborov cycle device, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、スターリングサイクル機器
（スターリング機関エンジン、スターリング冷凍機
等）、ヴィルミエサイクル機器、クーク・ヤーボロフサ
イクル機器等の熱機関は、特開平７ー２９３３３４号公
報、特開平９ー１５１７９２号公報、特開平８ー１５８
９３９号公報等において知られているところである。2. Description of the Related Art Conventionally, heat engines such as Stirling cycle devices (such as Stirling engine engines and Stirling refrigerating machines), Vilmier cycle devices, and Kuku-Yaborov cycle devices have been disclosed in JP-A-7-293334 and JP-A-9-1997. -151792, JP-A-8-158
939 and the like.
【０００３】図１において、１は熱機関の一例であるヴ
ィルミエサイクル機関を示し、その高温側ディスプレー
サー２及び低温側ディスプレーサー３は、互いにほぼ直
角位置に配置されたピストンロッド４及び５に連結さ
れ、夫々ヘリウム等の作動ガスを封入し、ガス用のロッ
ドシール４’及び５’により封止された高温側シリンダ
ー６及び低温側シリンダー７内を往復動する。この高温
側シリンダー６の高温室（圧縮室）８には多管式チュー
ブよりなる加熱器９が接続されている。[0003] In Fig. 1, reference numeral 1 denotes a Vilmier cycle engine, which is an example of a heat engine, in which a high temperature side displacer 2 and a low temperature side displacer 3 are connected to piston rods 4 and 5 arranged at right angles to each other. The working cylinders are connected to each other and filled with a working gas such as helium, and reciprocate in a high-temperature side cylinder 6 and a low-temperature side cylinder 7 sealed by gas rod seals 4 ′ and 5 ′. A high-temperature chamber (compression chamber) 8 of the high-temperature cylinder 6 is connected to a heater 9 composed of a multi-tube tube.
【０００４】加熱器９の先端９’と高温側シリンダー６
の中温室（膨張室）１０との間には高温側再生器１１と
中温側熱交換器１２が連接介在され、また低温側シリン
ダー７の低温室（圧縮室）１３と中温室（膨張室）１４
との間には、低温側熱交換器１５と低温側再生器１６と
前記と同様の中温側熱交換器１２が連接介在されてい
る。連結ダクト１７は高温側シリンダー６の中温室１０
と低温側シリンダー７の低温室１４とを連通している。[0004] The tip 9 'of the heater 9 and the high temperature side cylinder 6
A high temperature side regenerator 11 and a medium temperature side heat exchanger 12 are interposed between a medium temperature chamber (expansion chamber) 10 and a low temperature chamber (compression chamber) 13 of the low temperature cylinder 7 and a medium temperature chamber (expansion chamber). 14
, A low-temperature side heat exchanger 15, a low-temperature side regenerator 16, and a medium-temperature side heat exchanger 12 similar to the above are interposed. The connecting duct 17 is connected to the medium temperature chamber 10 of the high temperature side cylinder 6.
And the low-temperature chamber 14 of the low-temperature side cylinder 7.
【０００５】ピストンロッド４及び５には、夫々クロス
ガイド１８及び１９が固定され、このクロスガイド１８
及び１９にはクランク機構２０が接続さている。このク
ランク機構２０は、始動時は図示しない電動機等の動力
により、始動後はヴィルミエサイクル機関１自らの動力
により回転する。これにより、高温側ディスプレーサー
２及び低温側ディスプレーサー３が往復運動される。高
温側ディスプレーサ２の上方にはガスバーナ等の加熱手
段２１が設けられている。[0005] Cross guides 18 and 19 are fixed to the piston rods 4 and 5, respectively.
And 19 are connected to a crank mechanism 20. The crank mechanism 20 is rotated by the power of an electric motor or the like (not shown) at the time of start, and is rotated by the power of the Vilmier cycle engine 1 itself after the start. Thereby, the high temperature side displacer 2 and the low temperature side displacer 3 reciprocate. A heating means 21 such as a gas burner is provided above the high temperature side displacer 2.
【０００６】クランク機構２０の回転により約９０度ず
れた高温側ディスプレーサー２と低温側ディスプレーサ
ー３とが往復運動すれば、高温側シリンダー６の高温室
８の作動ガスが押し出されて高温再生器１１、中温側熱
交換器１２へ導かれる。これと同様に、低温側シリンダ
ー７の低温室１３の作動ガスが押し出され低温側熱交換
器１５、低温側再生器１６、中温側熱交換器１２のガス
流路内を流通する。When the high-temperature displacer 2 and the low-temperature displacer 3 which are displaced by about 90 degrees by the rotation of the crank mechanism 20 reciprocate, the working gas in the high-temperature chamber 8 of the high-temperature cylinder 6 is pushed out and the high-temperature regenerator 11. It is led to the intermediate temperature side heat exchanger 12. Similarly, the working gas in the low-temperature chamber 13 of the low-temperature cylinder 7 is pushed out and flows through the gas flow paths of the low-temperature heat exchanger 15, the low-temperature regenerator 16, and the medium-temperature heat exchanger 12.
【０００７】このようなヴィルミエサイクル機関１等の
熱交換器１２、１５に適用される熱交換器としては、従
来は図２及び図３に示されるようなシェルアンドチュー
ブ式熱交換器２２がある。Conventionally, as a heat exchanger applied to the heat exchangers 12 and 15 of the Vilmier cycle engine 1 and the like, a shell and tube type heat exchanger 22 as shown in FIGS. 2 and 3 is conventionally used. is there.
【０００８】図２及び図３に示されるシェルアンドチュ
ーブ式熱交換器２２は、インナースリーブ２３とアウタ
ースリーブ２４の間に冷却水等の熱交換媒体の流れる環
状の流路２５が形成され、その流路２５中にヘリウム等
熱機関の作動ガスが流れる多数本のチューブ２６がシェ
ル２７を介して固定されて構成される。しかしながら、
シェルアンドチューブ式熱交換器２２は、性能面では優
れているが、製作に手間がかかり、コスト高である。In the shell and tube type heat exchanger 22 shown in FIGS. 2 and 3, an annular flow path 25 through which a heat exchange medium such as cooling water flows is formed between an inner sleeve 23 and an outer sleeve 24. A large number of tubes 26 through which a working gas of a heat engine such as helium flows in the flow path 25 are fixed via a shell 27. However,
Although the shell-and-tube heat exchanger 22 is excellent in performance, it takes time and effort to manufacture and is expensive.
【０００９】又、ヴィルミエサイクル機関１等の熱交換
器１２、１５に適用される熱交換器の例としては、図４
及び図５に示される、プレートフィン式熱交換器２８が
ある。このプレートフィン式熱交換器２８は、ハウジン
グ２９とその中に挿入された熱交換器本体３０の間に冷
却水等の熱交換媒体用の流路３１が形成され、この流路
３１に面して熱交換器本体３０の外周壁に多数の環状の
フィン３２が形成されており、熱交換器本体３０の内周
壁面には、熱交換器本体の内周に軸方向に沿って微小な
溝３３が形成され熱交換器本体３０の内周に圧入される
ライナー３４との間でヘリウム等の熱交換流体の流路が
形成されて構成される。この熱交換器２８は、製作や加
工性、コスト面において優れているが、熱交換性能では
上記機関に適切な十分な性能が得られない。即ち、外周
壁に形成された環状のプレートフィンの直径方向の幅が
小さいと熱伝達性能が低い。FIG. 4 shows an example of a heat exchanger applied to the heat exchangers 12 and 15 of the Vilmier cycle engine 1 and the like.
And a plate-fin heat exchanger 28 shown in FIG. In the plate fin type heat exchanger 28, a flow path 31 for a heat exchange medium such as cooling water is formed between a housing 29 and a heat exchanger body 30 inserted therein, and faces the flow path 31. A large number of annular fins 32 are formed on the outer peripheral wall of the heat exchanger body 30, and minute grooves are formed on the inner peripheral wall of the heat exchanger body 30 along the axial direction on the inner periphery of the heat exchanger body. A flow path of a heat exchange fluid such as helium is formed between the heat exchanger fluid 33 and the liner 34 which is pressed into the inner periphery of the heat exchanger body 30. The heat exchanger 28 is excellent in manufacturing, workability, and cost, but does not have sufficient heat exchange performance for the engine. That is, if the width of the annular plate fin formed on the outer peripheral wall in the diameter direction is small, the heat transfer performance is low.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製作や加工
性、コスト面では優れているプレートフィンの特徴を活
かして、しかも熱機関に適した十分な性能が得られるよ
うに、プレートフィンの構造を改善して熱交換器に適用
することにより、熱交換器の伝熱性能を向上しようとす
ることである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention utilizes plate fins which are excellent in terms of manufacturing, workability, and cost, and furthermore, the plate fins are formed so as to obtain sufficient performance suitable for a heat engine. An object of the present invention is to improve the heat transfer performance of a heat exchanger by improving the structure and applying the heat exchanger.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、アウターシリンダーと、該アウターシリ
ンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、熱交換筒の
内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガス
と熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる熱
交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器であ
って、上記熱交換筒の外面に、熱交換筒の軸方向に複数
枚の環状のプレートフィンがスペーサを介して積み重ね
られるように固着して上記熱交換媒体用流路中に面する
ように配設されたことを特徴とする熱機関用の熱交換器
を提供することである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has an outer cylinder and a heat exchange cylinder inserted and fixed to the outer cylinder, and operates along an inner surface of the heat exchange cylinder. A heat exchanger for a heat engine that performs heat exchange between a working gas of the heat engine flowing through the gas flow path and a heat exchange medium flowing through the heat exchange medium flow path along the outer surface of the heat exchange cylinder, On the outer surface of the heat exchange cylinder, a plurality of annular plate fins are fixed so as to be stacked in the axial direction of the heat exchange cylinder via a spacer, and are disposed so as to face the heat exchange medium flow path. It is another object of the present invention to provide a heat exchanger for a heat engine.
【００１２】上記環状のプレートフィン及びスペーサが
機械加工により一体又は別体に形成されるか、あるいは
環状のプレートフィン及びスペーサがプレス加工により
一体又は別体に形成されてなる。The above-mentioned annular plate fins and spacers are formed integrally or separately by machining, or the annular plate fins and spacers are formed integrally or separately by press working.
【００１３】上記熱交換器は、スターリングサイクル機
器、ヴィルミエサイクル機器、ヴィルミエサイクル機器
等に適用される。The above heat exchanger is applied to a Stirling cycle device, a Vilmier cycle device, a Vilmier cycle device and the like.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照にして説明する。図６及び図７におい
て、３５は、本発明の第１の実施例の熱交換器を示す図
である。この実施例の熱交換器３５は、アウタースリー
ブ３６と、アウタースリーブ３６内に挿入された熱交換
筒３７とを有し、インナーシリンダー（ライナー）を介
して、あるいは介さずに、図１に示すようなヴィルミエ
サイクル機関のディスプレーサーシリンダー６、７の外
側に嵌合して取付けられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. 6 and 7, reference numeral 35 denotes a heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. The heat exchanger 35 of this embodiment has an outer sleeve 36 and a heat exchange tube 37 inserted in the outer sleeve 36, and is shown in FIG. 1 with or without an inner cylinder (liner). It is fitted and mounted on the outside of the displacer cylinders 6 and 7 of such a Vilmier cycle engine.
【００１５】熱交換筒３７は、アルミニウム、銅、ＳＵ
Ｓ鋼等の材料から製造され、適当な肉厚を有する円筒状
に形成されている。熱交換筒３７の上端部及びアウター
スリーブ３６の下端部には、環状の封止部３８及び３
８’が形成されている。この環状の封止部３８及び３
８’は、アウタースリーブ３６の内面及び熱交換筒３７
の外面に当接する大径部３９及び小径部３９’と、この
大径部３９及び小径部３９’に形成されたシール嵌入溝
４０及び４０’とを有し、シール嵌入溝４０にはリング
シール４１及び４１’が嵌入されている。このリングシ
ール４１、４１’による封止構造は必要に応じて用いら
れる。The heat exchange tube 37 is made of aluminum, copper, SU
It is manufactured from a material such as S-steel and formed into a cylindrical shape having an appropriate thickness. At the upper end of the heat exchange tube 37 and the lower end of the outer sleeve 36, annular sealing portions 38 and 3 are provided.
8 'is formed. The annular sealing portions 38 and 3
8 ′ is the inner surface of the outer sleeve 36 and the heat exchange cylinder 37.
Has a large-diameter portion 39 and a small-diameter portion 39 ′ that abut against the outer surface of the diaper, and seal fitting grooves 40 and 40 ′ formed in the large-diameter portion 39 and the small-diameter portion 39 ′. 41 and 41 'are fitted. The sealing structure by the ring seals 41 and 41 'is used as needed.
【００１６】この上下の封止部３８と、熱交換筒３７外
面と、アウタースリーブ３６内面とで囲まれる環状の空
間が、熱交換媒体用流路４２となる。アウタースリーブ
３６には、熱交換媒体の流れを考慮した位置に、熱交換
媒体の流入孔４３及び流出孔４４が設けられている。熱
交換媒体は、流入孔４３から熱交換媒体用流路４２内に
流入して、熱交換器内で熱交換されて流出孔４３から流
出する。An annular space surrounded by the upper and lower sealing portions 38, the outer surface of the heat exchange cylinder 37, and the inner surface of the outer sleeve 36 becomes a heat exchange medium flow path 42. The outer sleeve 36 is provided with an inflow hole 43 and an outflow hole 44 for the heat exchange medium at positions in consideration of the flow of the heat exchange medium. The heat exchange medium flows into the heat exchange medium channel 42 from the inflow hole 43, undergoes heat exchange in the heat exchanger, and flows out from the outflow hole 43.
【００１７】この熱交換媒体用流路４２に突出するよう
に、複数の環状の熱交換用のプレートフィン４５が熱交
換筒３７の外面に設けられている。本発明のプレートフ
ィン４５は、熱交換筒３７の直径方向の幅を従来のプレ
ートフィン３２より数倍大きくして、図６及び図７に示
すように熱交換媒体との接触面積を大きくした。A plurality of annular heat exchange plate fins 45 are provided on the outer surface of the heat exchange cylinder 37 so as to protrude into the heat exchange medium passage 42. In the plate fin 45 of the present invention, the diameter of the heat exchange cylinder 37 in the diameter direction is several times larger than that of the conventional plate fin 32, and the contact area with the heat exchange medium is increased as shown in FIGS.
【００１８】従来は、熱交換器本体３０の外面に円周方
向の溝を機械加工により上下方向に一定間隔をもって複
数形成し、隣接する円周溝の間にプレートフィン３２を
形成していたが、機械加工により深い溝を形成しプレー
トフィンの直径方向の幅を大きくするのには限界があ
る。本発明では、複数の環状のプレートフィン４５を熱
交換筒３７の外面に沿って熱交換筒の軸方向に一定間隔
をもってろう付け又は圧入して固着して形成する。Conventionally, a plurality of circumferential grooves are formed on the outer surface of the heat exchanger body 30 at regular intervals in the vertical direction by machining, and plate fins 32 are formed between adjacent circumferential grooves. There is a limit in forming a deep groove by machining to increase the diameter of the plate fin in the diameter direction. In the present invention, a plurality of annular plate fins 45 are formed by brazing or press-fitting along the outer surface of the heat exchange cylinder 37 at regular intervals in the axial direction of the heat exchange cylinder to be fixed.
【００１９】図８〜１１に、本発明の環状のプレートフ
ィンを構成するプレートフィン４５の単体及びスペーサ
の具体的な構造を示している。図８は環状のプレートフ
ィン４５の平面図であり、図９はその断面と、スペーサ
を示している。図９に示すものは、プレス又は切削加工
等の機械加工により製造され、直径方向に十分な幅を有
する環状のプレートフィン４５の単体及び環状のスペー
サ４６が別体に形成されたものである。このような環状
のプレートフィン４５及びスペーサ４６が、熱交換筒３
７の軸方向に交互に複枚積み重ねられ、熱交換筒３７の
外面にろう付けされて本発明のプレートフィンが形成さ
れる。FIGS. 8 to 11 show a specific structure of the plate fin 45 alone and the spacer constituting the annular plate fin of the present invention. FIG. 8 is a plan view of the annular plate fin 45, and FIG. 9 shows a cross section thereof and a spacer. The one shown in FIG. 9 is manufactured by machining such as pressing or cutting, and has a single annular plate fin 45 having a sufficient width in the diameter direction and an annular spacer 46 formed separately. Such an annular plate fin 45 and spacer 46 are used to
7 are alternately stacked in the axial direction and brazed to the outer surface of the heat exchange cylinder 37 to form the plate fin of the present invention.
【００２０】図１０に示すものは、切削等の機械加工に
よりプレートフィン４５とスペーサ４６が一体に形成さ
れたスペーサ一体プレートフィン４７であり、これを複
数枚熱交換筒３７の外周に軸方向に積み重ね、熱交換筒
３７の外周にろう付け又は圧入して、本発明のプレート
フィンが形成される。FIG. 10 shows a spacer-integrated plate fin 47 in which a plate fin 45 and a spacer 46 are formed integrally by machining such as cutting. The plate fins of the present invention are formed by stacking and brazing or press-fitting the outer circumference of the heat exchange cylinder 37.
【００２１】図１１に示すものは、プレス加工により、
プレートフィン４５とスペーサ４６が一体に形成された
スペーサ一体プレートフィン４７’であり、同じく、こ
れを複数枚熱交換筒３７の外周に軸方向に積み重ね、熱
交換筒３７の外周にろう付け又は圧入して、本発明のプ
レートフィンが形成される。The one shown in FIG. 11 is formed by pressing.
A plate-integrated plate fin 47 ′ in which the plate fin 45 and the spacer 46 are integrally formed. Similarly, a plurality of the plate fins 45 are stacked on the outer periphery of the heat exchange tube 37 in the axial direction, and brazed or pressed into the outer periphery of the heat exchange tube 37. Thus, the plate fin of the present invention is formed.
【００２２】熱交換筒３７の内面に、ワイヤーカット加
工により軸方向に伸びるスプライン状の溝４８が熱交換
筒の周方向に多数本形成され、隣接する溝４８の間にス
プライン状の冷却フィン４９が形成される。熱交換筒３
７を、インナーシリンダー５０を介して又は介さずに、
ディスプレーサシリンダー６、７の外側に嵌合すると、
溝４８とインナーシリンダー５０又ディスプレーサシリ
ンダーの外面により囲まれた部分が作動ガス用流路とな
る。A large number of spline-shaped grooves 48 extending in the axial direction are formed in the inner surface of the heat exchange cylinder 37 in the circumferential direction of the heat exchange cylinder by wire cutting, and spline-shaped cooling fins 49 are provided between adjacent grooves 48. Is formed. Heat exchange tube 3
7 with or without the inner cylinder 50,
When fitted outside the displacer cylinders 6 and 7,
A portion surrounded by the groove 48 and the outer surface of the inner cylinder 50 or the displacer cylinder serves as a working gas flow path.
【００２３】なお、作動ガス用の冷却フィン及び流路と
なる溝４８は、熱交換筒３７の内周面ではなく、インナ
ーシリンダーの外面にワイヤーカットにより形成しても
よい。The cooling fins for the working gas and the grooves 48 serving as flow paths may be formed by wire cutting on the outer surface of the inner cylinder instead of the inner peripheral surface of the heat exchange cylinder 37.
【００２４】以上の実施例の構成による作用を説明す
る。ヴィルミエサイクル機関の作動ガスは、溝４８を冷
却フィン４９に接触しながら軸方向に流れる。一方、熱
交換媒体は、流入孔４３より熱交換媒体用流路４２内に
流入し、プレートフィン４５に接触しながら熱交換媒体
用流路４２内を周方向に流れ、流出孔４４から流出す
る。The operation of the above embodiment will be described. The working gas of the Vilmier cycle engine flows in the axial direction while contacting the grooves 48 with the cooling fins 49. On the other hand, the heat exchange medium flows into the heat exchange medium channel 42 from the inflow hole 43, flows in the heat exchange medium channel 42 in the circumferential direction while contacting the plate fins 45, and flows out from the outlet hole 44. .
【００２５】作動ガスは冷却フィン４９に接触し、熱交
換媒体はプレートフィンに接触することにより、熱交換
が行なわれる。本発明の熱交換器３５のプレートフィン
４５は、直径方向に十分な幅を有し大きな伝熱面積を有
するので、熱交換媒体と十分接触し、熱交換性能の大幅
な向上をもたらすThe working gas contacts the cooling fins 49, and the heat exchange medium contacts the plate fins, thereby performing heat exchange. Since the plate fins 45 of the heat exchanger 35 of the present invention have a sufficient width in the diameter direction and a large heat transfer area, they are in sufficient contact with the heat exchange medium, and the heat exchange performance is greatly improved.
【００２６】なお、本発明は、ヴィルミエサイクル機関
のディスプレーサシリンダーの外周に配設される環状の
熱交換器について説明したが、このような環状の熱交換
器ではなく、特開平９ー１５２２１０号公報の熱交換器
のように作動ガスの流れる管路に配設される筒状の熱交
換器としてもよい。Although the present invention has been described with respect to an annular heat exchanger disposed on the outer periphery of a displacer cylinder of a Vilmier cycle engine, the invention is not limited to such an annular heat exchanger but disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-152210. The heat exchanger may be a tubular heat exchanger disposed in a pipe through which the working gas flows, like the heat exchanger disclosed in the publication.
【００２７】即ち、上記熱交換筒の直径を上記実施例よ
り小さくして、その内側に中実のスプライン軸を嵌合し
て、その外周面に形成されたスプライン溝と熱交換筒の
間で作動ガスの流れる流路を形成するとともに、熱交換
筒外周囲に直径方向に十分な幅を有するプレートフィン
を配設した筒状の熱交換器としてもよい。That is, the diameter of the heat exchange cylinder is made smaller than that of the above-described embodiment, and a solid spline shaft is fitted inside the heat exchange cylinder. A cylindrical heat exchanger may be provided in which a flow path for the working gas flows is formed, and plate fins having a sufficient width in the diameter direction are provided around the outer periphery of the heat exchange cylinder.
【００２８】上記の実施例は、本発明の熱交換器をヴィ
ルミエサイクル機関の熱交換器に適用した例であるが、
その他スターリング機器、クーク・ヤーボロフサイクル
機器等の熱機関の熱交換器に適用されることはいうまで
もない。The above embodiment is an example in which the heat exchanger of the present invention is applied to a heat exchanger of a Vilmier cycle engine.
It goes without saying that the present invention is also applied to heat exchangers of heat engines such as Stirling equipment and Kuku-Javlov cycle equipment.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明は、上記のように、プレートフィ
ン単体を機械加工又はプレス加工により、スペーサと別
体又は一体に形成し、これら環状プレートを及びスペー
サを、熱交換筒の外面に、熱交換筒の軸方向に交互いに
複数個積み重ねてろう付け又は圧入してプレートフィン
を構成したので、熱交換器の製造が簡単であり、コスト
が安くなる。According to the present invention, as described above, the plate fin alone is formed separately or integrally with the spacer by machining or pressing, and these annular plates and the spacer are formed on the outer surface of the heat exchange cylinder. Since the plate fins are formed by brazing or press-fitting a plurality of the heat exchanger tubes in the axial direction, the manufacture of the heat exchanger is simple and the cost is low.
【００３０】又、このようにして形成された構造の本発
明のプレートフィンは、従来の溝を形成してフィンを形
成するものに較べ、直径方向に十分な幅を有するものが
製造でき、熱交換媒体と十分接触し、大きな伝熱面積を
有し、熱交換性能の大幅な向上をもたらす。Further, the plate fin of the present invention having the structure thus formed can be manufactured to have a sufficient width in the diameter direction as compared with a conventional fin formed by forming a groove, and has a high thermal conductivity. It has sufficient contact with the exchange medium, has a large heat transfer area, and greatly improves heat exchange performance.
【図１】本発明の熱交換器の適用に適した熱機関の一例
であるヴィルミエサイクル機関を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a Vilmier cycle engine which is an example of a heat engine suitable for applying the heat exchanger of the present invention.
【図２】従来の熱交換器を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a conventional heat exchanger.
【図３】図２のＡーＡ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図４】従来の別の熱交換器を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing another conventional heat exchanger.
【図５】上記図４のＢーＢ断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 4;
【図６】本発明の熱交換器の実施例を示す。FIG. 6 shows an embodiment of the heat exchanger of the present invention.
【図７】上記図６のＣーＣ断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 6;
【図８】本発明の熱交換器のプレートフィンの単体の一
例の平面図である。FIG. 8 is a plan view of an example of a single plate fin of the heat exchanger of the present invention.
【図９】図８のプレートフィン及びスペーサの断面図で
ある。FIG. 9 is a sectional view of the plate fin and the spacer of FIG. 8;
【図１０】本発明の熱交換器のプレートフィンの単体及
びフィンの別の例の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a single plate fin and another example of a fin of the heat exchanger of the present invention.
【図１１】本発明の熱交換器のプレートフィンの単体及
びスペーサのさらに別の例の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of still another example of a single plate fin and a spacer of the heat exchanger of the present invention.
１ ヴィルミエサイクル機関 ２ 高温側ディスプレーサー ３ 低温側ディスプレーサー ６ 高温側シリンダー ７ 低温側シリンダー １１ 高温側再生器 １２ 中温側熱交換器 １５ 低温側熱交換器 １６ 低温側再生器 ２２ シェルアンドチューブ式熱交換器 ２６ チューブ ２８ プレートフィン式熱交換器 ３０ 熱交換器本体 ３１ 流路 ３３ 溝 ３５ 熱交換器 ３６ アウタースリーブ ３７ 熱交換筒 ３８ 封止部 ４２ 熱交換媒体用流路 ４３ 流入孔 ４４ 流出孔 ４５ プレートフィン ４６ スペーサ ４７ プレートフィン ４８ 溝 ４９ 冷却フィン ５０ インナーシリンダー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Villumier cycle engine 2 High temperature side displacer 3 Low temperature side displacer 6 High temperature side cylinder 7 Low temperature side cylinder 11 High temperature side regenerator 12 Medium temperature side heat exchanger 15 Low temperature side heat exchanger 16 Low temperature side regenerator 22 Shell and tube type Heat exchanger 26 Tube 28 Plate fin heat exchanger 30 Heat exchanger main body 31 Flow path 33 Groove 35 Heat exchanger 36 Outer sleeve 37 Heat exchange cylinder 38 Sealing part 42 Flow path for heat exchange medium 43 Inflow hole 44 Outflow hole 45 plate fin 46 spacer 47 plate fin 48 groove 49 cooling fin 50 inner cylinder
Claims (6)
リンダーに挿入固定された熱交換筒とを有し、熱交換筒
の内面に沿った作動ガス用流路を流れる熱機関の作動ガ
スと熱交換筒の外面に沿った熱交換媒体用流路を流れる
熱交換媒体との間で熱交換をする熱機関用の熱交換器で
あって、 上記熱交換筒の外面に、熱交換筒の軸方向に複数枚の環
状のプレートフィンがスペーサを介して積み重ねられる
ように固着して上記熱交換媒体用流路中に面するように
配設されたことを特徴とする熱機関用の熱交換器。1. A working gas of a heat engine, which has an outer cylinder and a heat exchange cylinder inserted and fixed to the outer cylinder and flows through a working gas flow path along an inner surface of the heat exchange cylinder. A heat exchanger for a heat engine that performs heat exchange with a heat exchange medium flowing through a heat exchange medium flow path along an outer surface, wherein a plurality of heat exchangers are provided on an outer surface of the heat exchange tube in an axial direction of the heat exchange tube. A heat exchanger for a heat engine, wherein a plurality of annular plate fins are fixed so as to be stacked via a spacer, and are disposed so as to face the heat exchange medium flow path.
機械加工により一体又は別体に形成されてなるものであ
ることを特徴とする請求項１記載の熱機関用の熱交換
器。2. The heat exchanger for a heat engine according to claim 1, wherein the annular plate fin and the spacer are formed integrally or separately by machining.
プレス加工により一体又は別体に形成されてなるもので
あることを特徴とする請求項１記載の熱機関用の熱交換
器。3. The heat exchanger for a heat engine according to claim 1, wherein the annular plate fin and the spacer are formed integrally or separately by press working.
であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか記
載の熱機関用の熱交換器。4. The heat exchanger for a heat engine according to claim 1, wherein the heat engine is a Stirling cycle device.
あることを特徴とする、請求項１から３のいずれか記載
の熱機関用の熱交換器。5. The heat exchanger for a heat engine according to claim 1, wherein the heat engine is a Vilmier cycle machine.
ル機器であることを特徴とする、請求項１から３のいず
れか記載の熱機関用の熱交換器。6. The heat exchanger for a heat engine according to claim 1, wherein the heat engine is a Kuku-Javlov cycle machine.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292598A JPH11223400A (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Heat exchanger for heat engine |
| TW088101604A TW426798B (en) | 1998-02-06 | 1999-02-03 | Stirling apparatus |
| EP99102309A EP0935063A3 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| AU15481/99A AU739636B2 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
| CN99103019A CN1231407A (en) | 1998-02-06 | 1999-02-05 | Stirling device using heat-exchanger with fin structure |
| KR1019990004164A KR100551663B1 (en) | 1998-02-06 | 1999-02-06 | Stirling device using heat exchanger having fin structure |
| NZ334088A NZ334088A (en) | 1998-02-06 | 1999-02-08 | Stirling cycle refrigerator, with expansion cylinder having integral fins |
| US09/246,066 US6161389A (en) | 1998-02-06 | 1999-02-08 | Stirling machine with heat exchanger having fin structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292598A JPH11223400A (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Heat exchanger for heat engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223400A true JPH11223400A (en) | 1999-08-17 |
Family
ID=12649607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292598A Pending JPH11223400A (en) | 1998-02-06 | 1998-02-09 | Heat exchanger for heat engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11223400A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279325B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling device |
| WO2007049355A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Fuji Electric Retail Systems Co., Ltd. | Heat exchanger and method for manufacturing same |
| JP2019143659A (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 西部電機株式会社 | Brake device and heat radiation unit |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP4292598A patent/JPH11223400A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6279325B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stirling device |
| WO2007049355A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Fuji Electric Retail Systems Co., Ltd. | Heat exchanger and method for manufacturing same |
| JP2019143659A (en) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 西部電機株式会社 | Brake device and heat radiation unit |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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