KR920005330Y1 - 스터링 엔진의 히터핀 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스터링 엔진의 히터핀 장치

제 1 도는 종래의 스터링 엔진의 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 A-A'선 단면도.

제 3 도는 본 고안에 의한 스터링 엔진의 단면도.

제 4 도는 제 3 도의 B-B'선 단면도.

제 5 도는 제 3 도의 C-C'선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소실 2', 2" : 히터

3', 3" : 히터핀

본 고안은 스터링 엔진의 히터에 관한 것으로, 특히 연소열량을 효율적으로 열교환기에 전달하기에 적합하도록 한 스터링 엔진의 히터핀 장치에 관한 것이다.

종래 스터링 엔진은, 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, 가스가 연소되는 연소실(1)과, 이 연소실(1)내에서 열교환을 이루는 히터(2)와, 이 히터(2)에 끼워져 열을 방출하기 위한 얇은 원형의 히터핀(3)과 이 히터(2)의 양단이 각각 연결되는 재생기(4) 및 팽창공간(8)과, 상기 재생기(4)에 연결되며 실린더(6)에도 연결되는 쿨러(5)와, 실린더(6)내의 팽창공간(8)과 압축공간(10)사이에 위치한 여과기(9)와 실린더(6)내를 승강하여 가스를 압축, 팽창시키는 피스톤(11)과, 피스톤(11)에 동력을 전달해주는 크랭크축(12)등으로 구성된다.

열교환기(2)는 제 2 도와 같이 팽창측 히터(2')와 재생측 히터(2")가 연소실(1)의 중심에서 방사형태를 배열되어 팽창측 히터(2')에는 작은 직경의 히터핀(3')이 부착되고, 재생측 히터(2")에는 큰직경의 히터핀(3")이 부착되어 있다.

상기의 종래 구성에서 열교환기 내부 볼륨을 되도록이면 작게 하여야 하므로 재생기(4)와 팽창공간(8)사이에 존재하는 열교환기 히터(2)의 크기도 제한된다.

따라서 열교환 면적의 부족을 히터핀(3)으로 보충하기 위하여 팽창공간측에 연결된 히터(2')에는 터브와 터브사이의 공간이 작으므로 작은 히터핀(3')을 하나씩 히터튜브의 길이방향에 수직으로 부착하고, 재생기측의 히터튜브에는 좀더 큰 히터핀(3")을 붙여서 열교환할 수 있는 전열면적을 보충하여 연료의 연소열량이 열교환기에 잘 공급되게 한다.

그러나 종래의 히터핀(3)을 사용하면 히터(2)와 연료의 연소가스 사이에 효율적으로 열교환이 이루어지지 않기 때문에 결국 히터(2)자체의 크기를 증가시켜야 하므로 전체적으로 스터링 엔진의 효율이 감소되는 문제점이 있었다.

또 고온, 고압이 견디는 고가의 재질로 만들어지는 히터튜브의 크기를 크게 해야하므로 재료비가 증가되며, 히터와 연결되는 부분도 크게 해야하므로 전체적인 엔진의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안의 히터의 열교환이 효율적으로 이루어지게 되어 히터의 크기를 줄일 수 있으면서 엔진성능이 전체적으로 향상되며, 히터의 사용수명을 연장시킬 수 있도록 한 스터링 엔진의 히터핀 장치를 제공하려는 것이다.

이하 본 고안에 의한 스터링 엔진의 히터핀 장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

제 3 도 내지 제 5 도에 도시한 바와같이, 가스가 연소되는 연소실(1)과, 이 연소실(1)내에서 열교환을 이루는 히터(2)와, 이 히터(2)에 끼워져 열을 방출하기 위한 얇은 원형의 히터핀(3)과, 히터(2)의 양단이 각각 연결되는 재생기(4) 및 팽창공간(8)과, 상기 재생기(4)에 연결되며 실린더(6)에도 연결되는 쿨러(5)와, 실린더(6)내의 팽창공간(8)과 압축공간(도시되지 않음, 제 1 도의 "10"참조)사이에 위치한 여과기(9)와, 실린더(6)내를 승강하여 가스를 압축, 팽창시키는 피스톤(도시되지 않음, 제 1 도의 "11"참조)과, 피스톤에 동력을 전달해주는 크랭크축(도시되지 않음, 제 1 도의 "12"참조) 등으로 구성된다.

상기 히터핀(3', 3")은, 팽창공간(8)과 연결되는 히터(2')와 재생기(4)와 연결되는 히터(2")에 동시에 연결될 수 있는 큰직경으로 형성하며, 전체 히터(2', 2")의 길이방향에 대하여 일정 간격으로 경사지게 연결한다.

상기 히터핀(3', 3")의 단면형상을 표면적으로 증가시키기 위하여 요철형상으로 형성할 수도 있다.

상기 히터핀(3', 3")은 일정 간격으로 배열하되 아래쪽으로 갈수록 히터(2', 2")의 바깥쪽 튜브에 비하여 안쪽튜브의 안쪽으로 연장되는 길이를 길게 형성한다.

이와같이 구성된 본 고안의 히터핀 장치는, 히터(2', 2")의 아래쪽(팽창공간(8), 재생기(4)와의 연결부)으로 갈수록 히터(2')쪽으로 히터핀(3', 3")을 길게 되어 있어 화염에 대한 복사효과를 히터(2', 2")의 튜브의 내부를 지나는 작동가스를 균일하게 가열된다.

또 히터(2', 2")의 안쪽 튜브와 바깥쪽 튜브를 하나의 히터핀(3', 3")으로 연결시 켰으므로 바깥쪽 튜브를 지니는 작동가스가 균일하게 가열된다.

특히, 히터(2', 2")의 튜브의 길이방향에 대하여 히터핀(3', 3")이 약간 경사지게 설치되어 있으므로 뜨거운 연소가스의 대류에 의한 연전달이 원활하게 이루어지게 된다.

히터핀(3', 3")의 단면형상을 요철구조로 하는 경우에는 연소가스의 흐름을 대류에 의한 열전달이 보다 더 원활하게 되는 난류흐름이 되어 전열효과를 높일 수 있게 된다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 히터핀을 열교환작용을 하는 히터의 튜브에 일체로 하고, 이를 약간 경사지게 설치하여 열교환이 원활하게 이루어지게 하였으므로 히터는 작동가스를 균일하게 가열할 수 있게 되며, 이에 따라 히터에서의 전열효과가 향상되어 효율적인 열교환을 수행할 수 있게 되며, 결국 히터 튜브의 크기를 작게 할수 있으므면서도 엔진의 성능을 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 특히 국부적인 가열이 적어지므로 히터튜브의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 연소실(1)에 위치한 다수개의 히터(2', 2")에 히터핀(3', 3")을 설치한 것에 있어서, 상기 히터핀(3', 3")를 히터(2', 2")의 안쪽및 바깥쪽 튜브를 일체로 연결함과 아울러 경사지게 설치하며, 하측으로 갈수록 히터핀(3', 3")의 길이를 길게 하여서 됨을 특징으로 하는 스터링 엔진의 히터핀 장치.