JPWO2006126241A1 - Stirling engine and pressure difference generation method for Stirling engine - Google Patents
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Abstract
本発明は、作動ガスの温度差が大きくとれない、低温の熱源を用いる場合に、高圧の作動ガスを封入したり、装置を大型化せずに、エンジン出力を高めることができるスターリングエンジンの提供を目的としており、高温空間13と低温空間14との間で作動ガスを往復させ、作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を動力として取り出すスターリングエンジン1において、作動ガスが、作動条件の範囲内で非凝縮性気体である作動媒体Aと、作動条件の範囲内で液相と気相とが共存する作動媒体Bの蒸気とを含み、低温空間14から再生熱交換器17を介して高温空間13へ移動する作動ガスを加熱する蒸発式加熱器6が、外部熱源媒体HMにより加熱された作動媒体Bの液体8と作動ガスを接触させて加熱する構成となっており、加熱された作動媒体Bの液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が、休止状態で最低作動温度とした時の作動ガスの全圧以下になるように設定されている。The present invention provides a Stirling engine capable of increasing engine output without enclosing high-pressure working gas or enlarging the apparatus when using a low-temperature heat source that does not allow a large temperature difference of the working gas. In the Stirling engine 1 in which the working gas is reciprocated between the high temperature space 13 and the low temperature space 14 and the pressure change accompanying the heating and cooling of the working gas is extracted as power, the working gas is within the range of the working conditions. The working medium A, which is a non-condensable gas, and the steam of the working medium B in which the liquid phase and the gas phase coexist within the range of the working conditions are included. The evaporative heater 6 that heats the working gas that moves to the heating medium 6 is configured to heat the working gas by bringing the working gas B in contact with the liquid 8 heated by the external heat source medium HM into contact with the working gas. Saturated vapor pressure of the working medium B at the liquid temperature of the dynamic medium B is set to be the total pressure or under working gas when the minimum operating temperature in a dormant state.
Description
本発明はスターリングエンジン、及びスターリングエンジンの圧力差生成方法に関し、より詳細には、比較的温度の低い熱源を利用した場合であってもエンジンの出力を高めることができるスターリングエンジン、及びスターリングエンジンの圧力差生成方法に関する。 The present invention relates to a Stirling engine and a method for generating a pressure difference of the Stirling engine, and more particularly, to a Stirling engine capable of increasing the output of the engine even when a heat source having a relatively low temperature is used. The present invention relates to a pressure difference generation method.
従来より、容器内に形成された高温空間と低温空間との間で作動ガスを往復させ、該作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を動力として取り出す装置として、スターリングエンジンが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a Stirling engine is known as a device that reciprocates a working gas between a high-temperature space and a low-temperature space formed in a container and takes out a pressure change accompanying heating and cooling of the working gas as power.
スターリングエンジンは、原理的にカルノーサイクルに相当する高い熱効率が得られる点、外燃機関であり多種多様な熱源(バイオマスなどのあらゆる可燃物、地熱、太陽熱、温排水など)を利用できる点、内燃機関のような燃焼を伴わないため騒音が小さい点、排気有害成分が排出されずクリーンな排ガスを得ることができる点等に鑑み、従来から種々の型式のものが提案されている。 The Stirling engine is, in principle, capable of obtaining a high thermal efficiency equivalent to the Carnot cycle. It is an external combustion engine and can use a wide variety of heat sources (all kinds of combustible materials such as biomass, geothermal, solar heat, and hot wastewater). Various types have been proposed in view of the point that noise is low because it does not involve combustion like an engine, and that clean exhaust gas can be obtained without exhaust harmful components being discharged.
図5は従来のディスプレーサ型のスターリングエンジンの要部を模式的に示した部分断面図である。図中11は、ディスプレーサシリンダを示しており、ディスプレーサシリンダ11内には、ディスプレーサピストン12が摺動可能に配設され、ディスプレーサピストン12によりディスプレーサシリンダ11内に作動ガスが封入された高温空間13と低温空間14とが形成されるようになっている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing a main part of a conventional displacer type Stirling engine. In the figure,
ディスプレーサシリンダ11内の高温空間13と低温空間14とは、ガス通路15を介して互いに連通しており、ガス通路15内には、高温空間13側から順に加熱器16、再生熱交換器17、及び冷却器18が配設されている。また、低温空間14側のガス通路15は分岐してパワーシリンダ19にも連通しており、ガス通路15が上端で連結されたパワーシリンダ19内には、パワーピストン20が摺動可能に配設されている。また、ディスプレーサピストン12とパワーピストン20とは、それぞれロッド12a、20aを介してクランクシャフト(図示せず)に所定の位相差が設定されて連結されており、クランクシャフトには、フライホイール(図示せず)が連結されている。
The
図6は従来の2ピストン型のスターリングエンジンの要部を模式的に示した部分断面図である。図中21は、上端にガス通路15が連結された高温側シリンダを示しており、高温側シリンダ21内には、高温側ピストン22が摺動可能に配設され、高温側ピストン22の上方に高温空間13が形成されるようになっている。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view schematically showing a main part of a conventional two-piston type Stirling engine. In the figure,
また、上端にガス通路15が連結された低温側シリンダ23が、高温側シリンダ21と並設されており、低温側シリンダ23内に低温側ピストン24が摺動可能に配設され、低温側ピストン24の上方に低温空間14が形成されるようになっている。
Further, a low
また、作動ガスが封入された高温側シリンダ21の高温空間13と低温側シリンダ23の低温空間14とが、ガス通路15を介して互いに連通しており、ガス通路15内には、高温空間13側から順に加熱器16、再生熱交換器17、及び冷却器18が配設されている。高温側ピストン22と低温側ピストン24とは、それぞれロッド22a、24aを介してクランクシャフト(図示せず)に所定の位相差が設定されて連結されており、クランクシャフトには、フライホイール(図示せず)が連結されている。
Further, the
上記したディスプレーサ型や2ピストン型のいずれの型式のスターリングエンジンにおいても、封入された作動ガスを低温空間14から再生熱交換器17を介して高温空間13へ移動させる加熱過程と、高温空間13へ移動してきた作動ガスを膨張させる膨張過程と、作動ガスを高温空間13から再生熱交換器17を介して低温空間14へ移動させる冷却過程と、低温空間14へ移動してきた作動ガスを圧縮させる圧縮過程とを繰り返すことによって生じる作動ガスの圧力変化をパワーピストン20や高温側ピストン22により外部に動力として取り出すことができるようになっている。
In any of the above-described displacer type or two-piston type Stirling engines, a heating process for moving the sealed working gas from the
また近年では、スターリングエンジンの小型化や高出力化等の機能を向上させるための改良も種々提案されており(例えば、下記の特許文献1参照)、また、作動ガスを加熱する熱源温度が比較的低温(例えば100℃以下)で、数十度程度の温度差でも作動する低温度差スターリングエンジンの提案もなされている。 In recent years, various improvements for improving functions such as downsizing and high output of the Stirling engine have been proposed (for example, see Patent Document 1 below), and the heat source temperature for heating the working gas is compared. A low temperature difference Stirling engine that operates even at a temperature difference of several tens of degrees at a low temperature (for example, 100 ° C. or less) has been proposed.
低温度差スターリングエンジンでは、作動ガスの加熱冷却に伴う温度差を大きくとることができないため、作動ガスの圧力差も小さくなる。そのため、エンジンを効率よく作動させるために、ピストンの行程容積(すなわち作動ガスの移動容積)を大きくするなどの工夫が行われていた。また、エンジン内に低圧の空気等が作動ガスとして封入されていたが、作動ガスの熱伝達率が非常に小さく、熱交換の効率を高めるために加熱器や冷却器を大型なものにしなければならなかった。そのため、従来の低温度差スターリングエンジンは、装置として出力に見合わない大型なものになってしまうといった課題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、作動ガスの温度差を大きくとることができない、すなわち比較的温度の低い熱源を利用する場合に、高圧の作動ガスを封入したり、装置を大型化することなく、エンジンの出力を高めることができるスターリングエンジン、及びスターリングエンジンの圧力差生成方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when the temperature difference of the working gas cannot be taken large, that is, when a heat source having a relatively low temperature is used, a high-pressure working gas is sealed or an apparatus is installed. An object of the present invention is to provide a Stirling engine that can increase the output of the engine without increasing the size, and a method for generating a pressure difference of the Stirling engine.
上記目的を達成するために本発明に係るスターリングエンジン(1)は、容器内に形成される高温空間と低温空間との間で作動ガスを往復させ、該作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を動力として取り出すスターリングエンジンにおいて、前記作動ガスが、作動条件の範囲内で非凝縮性気体である第1の作動媒体と、作動条件の範囲内で液相と気相とが共存する第2の作動媒体の蒸気とを含み、前記低温空間から再生熱交換手段を介して前記高温空間へ移動する前記作動ガスを加熱する加熱手段が、外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスを接触させて加熱する構成となっており、前記外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液温における該第2の作動媒体の飽和蒸気圧が、休止状態で最低作動温度とした時の前記作動ガスの全圧以下となるように設定されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a Stirling engine (1) according to the present invention reciprocates a working gas between a high temperature space and a low temperature space formed in a container, and changes pressure due to heating and cooling of the working gas. In a Stirling engine to be extracted as motive power, a second operation in which the working gas is a non-condensable gas within a range of operating conditions and a liquid phase and a gas phase coexist within the operating conditions. A heating means for heating the working gas that moves from the low-temperature space to the high-temperature space via the regenerative heat exchange means, and a liquid of the second working medium heated by an external heat source medium. The working gas is brought into contact and heated, and the saturated vapor pressure of the second working medium at the liquid temperature of the second working medium heated by the external heat source medium is the minimum operation in a resting state. It is characterized in that is configured so that the total pressure or under the working gas when the degree.
上記スターリングエンジン(1)によれば、前記低温空間から再生熱交換手段を介して前記高温空間へ移動する前記作動ガスを加熱する加熱手段が、外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスを接触させて加熱する構成となっているので、加熱過程における、前記作動ガスが前記再生熱交換手段を通過する過程では、前記作動ガスが前記再生熱交換手段より熱(顕熱及び潜熱)を受け取ることで前記第2の作動媒体の蒸気分圧が上昇し、前記作動ガスが前記加熱手段を通過する過程では、前記作動ガスと前記加熱された第2の作動媒体の液体とが接触することで前記作動ガス中の前記第2の作動媒体の蒸気分圧をさらに上昇させることができる。したがって、前記作動ガスが非凝縮性気体である前記第1の作動媒体のみの場合と比較して、前記高温空間における全圧(すなわち、前記作動ガスに含まれる前記第1の作動媒体の分圧と前記第2の作動媒体の蒸気分圧との和)を高めることができる。一方、冷却過程では、冷却された作動ガス温度における前記第2の作動媒体の飽和蒸気圧まで作動ガス中の前記第2の作動媒体の蒸気分圧を一気に低下させることができる。したがって、前記作動ガスの加熱温度が比較的低温(例えば、数百℃以下)の場合であっても、前記作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を大きくすることができ、エンジンの出力を高めることができ、低温度差での効率的な稼働が可能なスターリングエンジンを提供することができる。 According to the Stirling engine (1), the heating means for heating the working gas moving from the low temperature space to the high temperature space via the regenerative heat exchange means is the second working medium heated by an external heat source medium. In this process, the working gas is heated by the regeneration heat exchange means in the process of passing the regeneration heat exchange means in the heating process. In the process where the vapor pressure of the second working medium rises by receiving the sensible heat and latent heat) and the working gas passes through the heating means, the working gas and the heated second working medium The vapor partial pressure of the second working medium in the working gas can be further increased by contact with the liquid. Therefore, compared with the case of only the first working medium in which the working gas is a non-condensable gas, the total pressure in the high temperature space (that is, the partial pressure of the first working medium contained in the working gas). And the vapor partial pressure of the second working medium). On the other hand, in the cooling process, the vapor partial pressure of the second working medium in the working gas can be reduced at a stretch to the saturated vapor pressure of the second working medium at the cooled working gas temperature. Accordingly, even when the heating temperature of the working gas is relatively low (for example, several hundred degrees C or less), the pressure change accompanying heating and cooling of the working gas can be increased, and the output of the engine can be increased. And a Stirling engine capable of efficient operation at a low temperature difference can be provided.
また、前記高温空間と前記低温空間との間で、前記作動ガスの移動に伴う熱移動の大半は潜熱移動であり、前記第2の作動媒体の蒸発・凝縮による伝熱は、前記第2の作動媒体の蒸気が含まれていない場合の作動ガスと比較して、作動ガスの熱伝達率を高め、結果、加熱冷却のための熱交換効率が良くなることで、装置の小型化を図ることができる。さらに、冷却過程では、前記第2の作動媒体の蒸気が凝縮することにより作動ガス量が大幅に減少し、次の圧縮過程でのマイナス仕事が軽減される。これらの効果はスターリングエンジンのアイデアとして提案されている気液二相スターリングエンジンに挙げられているものであるが、この気液二相スターリングエンジンの欠点である、加熱器と冷却器との間に生じるヒートパイプ様の直接熱伝達ロスによる熱効率の低下という逆効果に対策を講じる必要がある。その対策手段として、本発明に係るスターリングエンジンでは、前記加熱手段において加熱された前記第2の作動媒体の液温における該第2の作動媒体の飽和蒸気圧が、休止(すなわち非加熱)状態で最低作動温度とした時の前記作動ガスの全圧以下となるように、前記第1の作動媒体や前記第2の作動媒体の選定、及び/又は前記第1の作動媒体の充填量の調整等の設定が行われる。 Further, between the high temperature space and the low temperature space, most of the heat transfer accompanying the movement of the working gas is latent heat transfer, and the heat transfer by evaporation / condensation of the second working medium is the second heat transfer. Compared with the working gas when the working medium vapor is not included, the heat transfer coefficient of the working gas is increased, and as a result, the heat exchange efficiency for heating and cooling is improved, thereby reducing the size of the device. Can do. Further, in the cooling process, the vapor of the second working medium is condensed, so that the amount of working gas is greatly reduced, and negative work in the next compression process is reduced. These effects are listed in the gas-liquid two-phase Stirling engine that has been proposed as a Stirling engine idea, but it is a drawback of this gas-liquid two-phase Stirling engine, between the heater and the cooler. It is necessary to take measures against the adverse effect of reduced thermal efficiency due to the heat pipe-like direct heat transfer loss that occurs. As a countermeasure, in the Stirling engine according to the present invention, the saturated vapor pressure of the second working medium at the liquid temperature of the second working medium heated by the heating means is in a resting (that is, non-heating) state. Selection of the first working medium and the second working medium, and / or adjustment of the filling amount of the first working medium, etc. so that the total pressure of the working gas when the minimum working temperature is reached Is set.
なお、可逆変化でサイクルが成立しているスターリングエンジンは、加熱をしないでモータ等を用いて正方向に空転すると加熱器側から冷却器側へ熱を移送するようになり、ヒートポンプや冷凍機として機能することが知られている。本発明のスターリングエンジンも同様にヒートポンプや冷凍機として機能させることは可能であるが、従来のスターリングサイクル冷凍機と異なり、作動ガスへの熱の出入りは蒸発・凝縮による潜熱交換が大半を占め、膨張過程で前記第2の作動媒体の蒸発により作動ガスへ吸熱し、圧縮過程で前記第2の作動媒体の凝縮により作動ガスから放熱する。蒸発・凝縮を利用する実用冷凍サイクルとしての従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、冷媒の蒸発温度における飽和蒸気圧(低圧)から、冷媒の凝縮温度における飽和蒸気圧(高圧)まで冷媒ガスを圧縮するための高圧縮比の圧縮機を使用しなければならないが、本発明に係るスターリングエンジンによるスターリング冷凍サイクルでは前記再生熱交換手段の働きにより冷媒(すなわち、前記第2の作動媒体)の蒸発・凝縮を低圧縮比で行わせることができるので、従来の蒸気圧縮式冷凍機に比べてより成績係数の高い、省エネルギーなヒートポンプや冷凍機を作ることができる。 A Stirling engine that has a cycle with reversible change will transfer heat from the heater side to the cooler side when idling in the forward direction using a motor or the like without heating, and as a heat pump or refrigerator It is known to work. The Stirling engine of the present invention can also function as a heat pump or refrigerator as well, but unlike conventional Stirling cycle refrigerators, the heat flow into and out of the working gas occupies most of the latent heat exchange by evaporation and condensation, Heat is absorbed into the working gas by evaporation of the second working medium in the expansion process, and heat is radiated from the working gas by condensation of the second working medium in the compression process. In a conventional vapor compression refrigeration cycle as a practical refrigeration cycle using evaporation / condensation, refrigerant gas is compressed from the saturated vapor pressure (low pressure) at the refrigerant evaporation temperature to the saturated vapor pressure (high pressure) at the refrigerant condensation temperature. However, in the Stirling refrigeration cycle by the Stirling engine according to the present invention, the refrigerant (that is, the second working medium) is evaporated and condensed by the action of the regenerative heat exchange means. Can be performed at a low compression ratio, so that an energy-saving heat pump or refrigerator having a higher coefficient of performance than a conventional vapor compression refrigerator can be produced.
また本発明に係るスターリングエンジン(2)は、上記スターリングエンジン(1)において、前記加熱手段が、前記外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスとの熱交換面積を広げるための熱交換手段を含んで構成されていることを特徴としている。 In the Stirling engine (2) according to the present invention, in the Stirling engine (1), the heating means has a heat exchange area between the liquid of the second working medium heated by the external heat source medium and the working gas. It is characterized by including a heat exchange means for spreading.
上記スターリングエンジン(2)によれば、前記熱交換手段により、前記外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスとの熱交換面積を広げることができ、熱交換効率を高めることができる。 According to the Stirling engine (2), the heat exchange means can expand the heat exchange area between the liquid of the second working medium heated by the external heat source medium and the working gas, and the heat exchange efficiency. Can be increased.
また本発明に係るスターリングエンジン(3)は、上記スターリングエンジン(2)において、前記熱交換手段が、前記外部熱源媒体の熱を伝える伝熱部と、該伝熱部の前記作動ガスとの接触面に配設された毛細管作用を有する部材とを含んで構成されていることを特徴としている。 In the Stirling engine (3) according to the present invention, in the Stirling engine (2), the heat exchanging means contacts the heat transfer section that transfers the heat of the external heat source medium and the working gas of the heat transfer section. And a member having a capillary action disposed on the surface.
上記スターリングエンジン(3)によれば、前記熱交換手段が、前記外部熱源媒体の熱を伝える伝熱部と、該伝熱部の前記作動ガスとの接触面に配設された毛細管作用を有する部材とを含んで構成されているので、前記毛細管作用を有する部材の毛細管作用により前記第2の作動媒体の液体を前記伝熱部の前記作動ガスとの接触面に行き渡らせることができ、前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスとの熱交換面積を広げることができ、熱交換効率を高めることができる。 According to the Stirling engine (3), the heat exchanging means has a capillary action disposed on a contact surface between the heat transfer section for transferring the heat of the external heat source medium and the working gas of the heat transfer section. And the liquid of the second working medium can be spread over the contact surface of the heat transfer section with the working gas by the capillary action of the member having the capillary action. The heat exchange area between the liquid of the second working medium and the working gas can be expanded, and the heat exchange efficiency can be increased.
また本発明に係るスターリングエンジン(4)は、上記スターリングエンジン(3)において、前記伝熱部が、前記第2の作動媒体の液体の受け部に所定間隔を設けて立設された複数の伝熱板から構成され、前記毛細管作用を有する部材が、前記複数の伝熱板の側面に配設されていることを特徴としている。 Further, the Stirling engine (4) according to the present invention is the Stirling engine (3), wherein the heat transfer section is provided with a plurality of transmission lines provided at predetermined intervals in the liquid receiving section of the second working medium. The member which is comprised from a hot plate and has the said capillary action is arrange | positioned at the side surface of the said several heat exchanger plate, It is characterized by the above-mentioned.
上記スターリングエンジン(4)によれば、前記伝熱部が、前記第2の作動媒体の液体の受け部に所定間隔を設けて立設された複数の伝熱板から構成され、前記毛細管作用を有する部材が、前記複数の伝熱板の側面に配設されているので、前記毛細管作用を有する部材により前記第2の作動媒体の液体を前記複数の伝熱板の側面に行き渡らせることができ、前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスとの熱交換面積を前記複数の伝熱板の側面積分ほど広げることができ、熱交換効率を高めることができる。 According to the Stirling engine (4), the heat transfer section is composed of a plurality of heat transfer plates provided upright at predetermined intervals in the liquid receiving section of the second working medium, and the capillary action is performed. Since the member having the plurality of heat transfer plates is disposed on the side surfaces of the plurality of heat transfer plates, the liquid having the second working medium can be spread to the side surfaces of the plurality of heat transfer plates by the member having the capillary action. The heat exchange area between the liquid of the second working medium and the working gas can be increased as the side surface integral of the plurality of heat transfer plates, and the heat exchange efficiency can be increased.
また本発明に係るスターリングエンジン(5)は、上記スターリングエンジン(3)において、前記伝熱部が、複数の伝熱管が収容された多管式加熱器から構成され、前記毛細管作用を有する部材が、前記複数の伝熱管の内側面に配設され、前記外部熱源媒体により前記第2の作動媒体の液体を加熱して、該加熱された液体を前記加熱手段に導入するための液体加熱導入手段を備えていることを特徴としている。 In the Stirling engine (5) according to the present invention, in the Stirling engine (3), the heat transfer section is composed of a multi-tube heater in which a plurality of heat transfer tubes are accommodated, and the member having a capillary action is provided. Liquid heating introduction means disposed on the inner side surfaces of the plurality of heat transfer tubes, for heating the liquid of the second working medium by the external heat source medium, and introducing the heated liquid into the heating means It is characterized by having.
上記スターリングエンジン(5)によれば、前記液体加熱導入手段により前記加熱手段に導入された前記第2の作動媒体の液体が、前記複数の伝熱管の内側面に配設された前記毛細管作用を有する部材に供給されるので、前記第2の作動媒体の液体を前記複数の伝熱管の内側面に行き渡らせることができ、また、前記液体加熱導入手段から前記加熱手段に、加熱された前記第2の作動媒体の液体が導入されるので、前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスとの熱交換面積を前記複数の伝熱管の内側面積、及び導入された液体の表面積とすることで熱交換面積をさらに広げることができ、熱交換効率を一層高めることができる。また、前記多管式加熱器を用いているので、前記加熱手段を大型化させる場合や、作動圧力が大気圧以上で耐圧性が要求される場合に特に有効となる。 According to the Stirling engine (5), the liquid of the second working medium introduced into the heating means by the liquid heating introduction means has the capillary action provided on the inner side surfaces of the plurality of heat transfer tubes. Since the liquid is supplied to the member having the second working medium, the liquid of the second working medium can be spread over the inner side surfaces of the plurality of heat transfer tubes, and the heated heating means from the liquid heating introduction means to the heating means. Since the liquid of the second working medium is introduced, the heat exchange area between the liquid of the second working medium and the working gas is set as the inner area of the plurality of heat transfer tubes and the surface area of the introduced liquid. The heat exchange area can be further expanded, and the heat exchange efficiency can be further enhanced. In addition, since the multi-tube heater is used, it is particularly effective when the heating means is enlarged or when the pressure is required when the operating pressure is atmospheric pressure or higher.
また本発明に係るスターリングエンジンの圧力差生成方法(1)は、作動ガスを低温空間から少なくとも再生熱交換手段及び加熱手段を介して高温空間へ移動させる加熱過程と、前記高温空間へ移動してきた作動ガスを膨張させる膨張過程と、前記作動ガスを前記高温空間から少なくとも前記再生熱交換手段及び冷却手段を介して前記低温空間へ移動させる冷却過程と、前記低温空間へ移動してきた作動ガスを圧縮させる圧縮過程との繰り返しにより前記作動ガスの圧力差を生成するスターリングエンジンの圧力差生成方法において、前記作動ガスが、作動条件の範囲内で非凝縮性気体である第1の作動媒体と、作動条件の範囲内で液相と気相とが共存する第2の作動媒体の蒸気とを含み、前記加熱過程において、前記低温空間から前記再生熱交換手段を通過してきた前記作動ガスを、外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と接触させて加熱することを特徴としている。 Further, the pressure difference generating method (1) for the Stirling engine according to the present invention has moved to the high temperature space, a heating process for moving the working gas from the low temperature space to the high temperature space through at least the regenerative heat exchange means and the heating means. An expansion process for expanding the working gas, a cooling process for moving the working gas from the high temperature space to the low temperature space through at least the regenerative heat exchange means and the cooling means, and compression of the working gas that has moved to the low temperature space In the Stirling engine pressure difference generating method for generating the pressure difference of the working gas by repeating the compression process, the working gas is a non-condensable gas within a working condition range, A second working medium vapor in which a liquid phase and a gas phase coexist within a range of conditions, and in the heating process, the regeneration from the low temperature space The working gas which has passed through the exchange means, is characterized by heating in contact with the liquid of the heated second working medium by the external heat source medium.
上記スターリングエンジンの圧力差生成方法(1)によれば、前記加熱過程において、前記作動ガスが前記再生熱交換手段を通過する過程では、前記作動ガスが前記再生熱交換手段より熱(顕熱及び潜熱)を受け取ることで前記第2の作動媒体の蒸気分圧が上昇し、前記加熱手段を通過する過程では前記作動ガスと、加熱された前記第2の作動媒体の液体とが接触することで前記作動ガス中の前記第2の作動媒体の液体の蒸気分圧をさらに上昇させることができる。したがって、前記作動ガスが非凝縮性気体である前記第1の作動媒体のみの場合と比較して、前記高温空間における全圧(すなわち、前記作動ガスに含まれる前記第1の作動媒体の分圧と前記第2の作動媒体の蒸気分圧との和)を高めることができ、前記作動ガスの加熱温度が比較的低温(例えば、数百℃以下)の場合であっても、前記作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を大きくすることができ、エンジンの出力を高めることができ、低温度差での効率的な稼働が可能なスターリングエンジンを提供することが可能となる。 According to the pressure difference generating method (1) of the Stirling engine, in the heating process, in the process in which the working gas passes through the regenerative heat exchange means, the working gas is heated (sensible heat and sensible heat) by the regenerative heat exchange means. The vapor partial pressure of the second working medium rises by receiving (latent heat), and the working gas and the heated liquid of the second working medium come into contact with each other in the process of passing through the heating means. The vapor partial pressure of the liquid of the second working medium in the working gas can be further increased. Therefore, compared with the case of only the first working medium in which the working gas is a non-condensable gas, the total pressure in the high temperature space (that is, the partial pressure of the first working medium contained in the working gas). And the vapor partial pressure of the second working medium), even when the heating temperature of the working gas is relatively low (for example, several hundred degrees C or less), It is possible to provide a Stirling engine that can increase the pressure change caused by heating and cooling, increase the engine output, and efficiently operate at a low temperature difference.
以下、本発明に係るスターリングエンジン、及びスターリングエンジンの圧力差生成方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、実施の形態(1)に係るスターリングエンジンの要部を模式的に示した部分断面図である。但し、図5に示した従来のスターリングエンジンと同一機能を有する構成部品には、同一符号を付すこととする。 Embodiments of a Stirling engine and a Stirling engine pressure difference generation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a main part of a Stirling engine according to Embodiment (1). However, components having the same functions as those of the conventional Stirling engine shown in FIG.
図中1は、ディスプレーサ型のスターリングエンジンを示しており、密閉されたディスプレーサシリンダ11内には、ディスプレーサピストン12が摺動可能に配設され、ディスプレーサピストン12によりディスプレーサシリンダ11内に作動ガスが封入された高温空間13と低温空間14とが形成されるようになっている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a displacer type Stirling engine. A
ディスプレーサシリンダ11内の高温空間13と低温空間14とは、ガス通路15を介して互いに連通しており、ガス通路15内には、高温空間13側から順に蒸発式加熱器6、再生熱交換器17、及び冷却器18が配設されている。また、低温空間14側のガス通路15は分岐してパワーシリンダ19に連通しており、ガス通路15が上端で連結されたパワーシリンダ19内には、パワーピストン20が摺動可能に配設されている。
The
ディスプレーサピストン12とパワーピストン20とは、それぞれロッド12a、20aを介してクランクシャフト(図示せず)に連結されており、クランクシャフトには、フライホイール(図示せず)が連結されている。なお、ディスプレーサピストン12とパワーピストン20との位相関係は、ロッド12a及びロッド20aのクランクシャフトへの連結角度によって決められており、本実施の形態では、ディスプレーサピストン12が、パワーピストン20に対して90度進んでいるものとする。なお、この位相差は、90度に限定されるものではない。
The
蒸発式加熱器6は、作動条件(圧力、温度)の範囲内で液相と気相とが共存する第2の作動媒体(以下、作動媒体Bと記す)の液体8が、ガス通路15を移動する作動ガスと直接接触するように入れられた液受け部7と、液受け部7に入れられた作動媒体Bの液体8を外部熱源媒体HMにより加熱するための加熱部9とを含んで構成されている。外部熱源媒体HMには、液体、気体、蒸気などの比較的低温(数百℃以下)の熱源媒体が利用されるようになっている。
The
したがって、高温空間13と低温空間14とを含む作動空間内には、作動条件(圧力、温度)の範囲内で非凝縮性気体である第1の作動媒体(以下、作動媒体Aと記す)、作動条件(圧力、温度)の範囲内で液相と気相とが共存する作動媒体Bの蒸気とを含む作動ガスが封入された状態になっている。
Therefore, in the working space including the
再生熱交換器17は、蓄熱機能を有するものであり、高温空間13から低温空間14へ移動する作動ガスから熱(顕熱及び潜熱)を奪う一方、低温空間14から高温空間13へ移動する作動ガスへ熱(顕熱及び潜熱)を渡す熱交換器から構成されている。また、冷却器18は、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスを冷熱源により所定温度まで冷却する熱交換器から構成されている。
The
次に実施の形態(1)に係るスターリングエンジン1の動作について説明する。図2(a)〜(d)は、スターリングエンジン1の動作過程を示した図である。 Next, the operation of the Stirling engine 1 according to the embodiment (1) will be described. FIGS. 2A to 2D are views showing an operation process of the Stirling engine 1.
図2(a)は、低温空間14内の作動ガスを冷却器18、再生熱交換器17、及び蒸発式加熱器6を介して高温空間13へ移動させる加熱過程を示している。加熱過程では、ディスプレーサピストン12が低温空間14を狭める方向に移動することにより、低温空間14内の作動ガスが、冷却器18、再生熱交換器17、及び蒸発式加熱器6を介して高温空間13へ移動する。低温空間14から移動してきた作動ガスは、再生熱交換器17を通って熱(顕熱及び潜熱)を受け取った後、さらに蒸発式加熱器6で加熱される。
FIG. 2A shows a heating process in which the working gas in the
蒸発式加熱器6では、液受け部7に入れられた作動媒体Bの液体8が外部熱源媒体HMにより加熱されており、この加熱された液体8と、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスとが直接接触することで、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスが速やかに加熱され、作動ガス中の作動媒体Aの分圧が上昇するとともに、蒸気8aが生成されることで作動媒体Bの蒸気分圧が急激に上昇する。したがって、作動媒体Aの分圧の上昇分に加え、作動媒体Bの蒸気分圧の上昇分が加算されるため、作動空間内のガス圧力が大幅に高められる。
In the
図2(b)は、高温空間13へ移動してきた作動ガスを膨張させる膨張過程を示している。加熱過程から膨張過程において作動ガスの圧力が最大となるときにパワーピストン20が押し下げられ、エンジンは外部に仕事を行う。なお、クランクシャフトは、フライホイールに蓄積された回転エネルギーを利用して同じ方向に回転を続け、ディスプレーサピストン12が押し上げられる。
FIG. 2B shows an expansion process for expanding the working gas that has moved to the
図2(c)は、高温空間13内の作動ガスを蒸発式加熱器6、再生熱交換器17、及び冷却器18を介して低温空間14へ移動させる冷却過程を示している。冷却過程では、ディスプレーサピストン12が、高温空間13を狭める方向に移動することにより、高温空間13内の作動ガスが、蒸発式加熱器6、再生熱交換器17、及び冷却器18を介して低温空間14へ移動する。
FIG. 2C shows a cooling process in which the working gas in the
高温空間13から移動してきた作動ガスは、再生熱交換器17を通って熱(顕熱及び潜熱)を奪われた後、さらに冷却器18で冷却される。冷却により作動ガス中の作動媒体Aの分圧が低下するとともに、作動媒体Bの液体8の蒸気分圧も急激に低下し、作動空間内のガス圧力が最低作動圧力まで一気に低下する。なお、作動ガスの冷却により凝縮した作動媒体Bの液体は液受け部7に戻されるようになっている。
The working gas that has moved from the high-
図2(d)は、低温空間14へ移動してきた作動ガスを圧縮させる圧縮過程を示している。圧縮過程では、パワーピストン20がパワーシリンダ19との空間を狭めるように押し上げられる。そして、上記動作が繰り返されることにより、クランクシャフトが回転し続け、低温度差でも効率よく動力が取り出されるようになっている。
FIG. 2D shows a compression process in which the working gas that has moved to the
上記実施の形態(1)に係るスターリングエンジン1によれば、低温空間14から再生熱交換器17を介して高温空間13へ移動する作動ガスを加熱する加熱手段(蒸発式加熱器6)が、外部熱源媒体HMにより加熱された作動媒体Bの液体8と作動ガスを接触させて加熱する構成となっているので、加熱過程において、作動ガスが再生熱交換器17を通過する過程では、作動ガスが再生熱交換器17より熱(顕熱及び潜熱)を受け取ることで作動媒体Bの蒸気分圧が上昇し、作動ガスが蒸発式加熱器6を通過する過程では、作動ガスと高温の作動媒体Bの液体8とが接触することで作動ガス中の作動媒体Bの蒸気分圧をさらに上昇させることができる。
According to the Stirling engine 1 according to the embodiment (1), the heating means (evaporation heater 6) for heating the working gas moving from the
したがって、作動ガスが非凝縮性気体である作動媒体Aのみの場合と比較して、高温空間13における全圧(すなわち、作動ガスに含まれる作動媒体Aの分圧と作動媒体Bの蒸気分圧との和)を高めることができる。一方、冷却過程では、冷却された作動ガス温度における作動媒体Bの飽和蒸気圧まで作動ガス中の作動媒体Bの蒸気分圧を一気に低下させることができる。したがって、作動ガスの加熱温度が比較的低温(例えば、数百℃以下)の場合であっても、作動ガスの加熱冷却に伴う圧力変化を大きくすることができ、エンジンの出力を高めることができ、低温度差での効率的な稼働が可能なスターリングエンジンを提供することができる。 Therefore, compared with the case where only the working medium A in which the working gas is a non-condensable gas is used, the total pressure in the high-temperature space 13 (that is, the partial pressure of the working medium A contained in the working gas and the vapor partial pressure of the working medium B). And the sum). On the other hand, in the cooling process, the vapor partial pressure of the working medium B in the working gas can be lowered at a stretch to the saturated vapor pressure of the working medium B at the cooled working gas temperature. Therefore, even when the heating temperature of the working gas is relatively low (for example, several hundred degrees C or less), the pressure change accompanying the heating and cooling of the working gas can be increased, and the output of the engine can be increased. A Stirling engine capable of efficient operation at a low temperature difference can be provided.
また、高温空間13と低温空間14との間で、作動ガスの移動に伴う熱移動の大半は潜熱移動であり、作動媒体Bの蒸発・凝縮による伝熱は、作動媒体Bの蒸気が含まれていない場合の作動ガスと比較して、作動ガスの熱伝達率を高め、結果、加熱冷却のための熱交換効率が良くなることで、装置の小型化を図ることができる。
Further, between the
図3は実施の形態(2)に係るスターリングエンジンの要部を模式的に示した図であり、(a)は部分断面図、(b)は(a)におけるB−B線断面図である。但し実施の形態(2)に係るスターリングエンジンの構成については、蒸発式加熱器6Aを除いて図1に示したスターリングエンジン1と略同様であるため、異なる機能を有する蒸発式加熱器6Aには、異なる符号を付し、その他の同一機能を有する構成部品については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the main part of the Stirling engine according to the embodiment (2), where (a) is a partial sectional view, and (b) is a sectional view taken along the line BB in (a). . However, since the configuration of the Stirling engine according to the embodiment (2) is substantially the same as the Stirling engine 1 shown in FIG. 1 except for the
蒸発式加熱器6Aは、下部に加熱部9と液受け部7とが一体的に形成され、液受け部7の上部に作動ガス通流部30となる空間を備えた加熱器本体31と、液受け部7に作動ガスの流通方向に平行に所定間隔を設けて立設された平板状の複数の伝熱板(伝熱部)32と、各伝熱板32の両側面に貼着された毛細管作用を有するフェルト等から構成されたウィック(毛細管作用を有する部材)33とを含んで構成されている。なお、ウィック33の下端部は液受け部7の作動媒体Bの液体8に浸漬されており、ウィック33は、外部熱源媒体HMにより加熱された作動媒体Bの液体8を毛細管力で吸い上げて、作動媒体Bの液体8を伝熱板32の表面に行き渡らせる作用を有している。また、ウィック33に吸収された作動媒体Bの液体8は伝熱板32からの熱により加熱されるようになっている。
In the
外部熱源媒体HMの熱を伝える複数の伝熱板32と、これら伝熱板32の両側面に貼着されたウィック33とを含んで、外部熱源媒体HMにより加熱された作動媒体Bの液体8と作動ガスとの熱交換面積を広げるための熱交換手段34が構成されている。なお、伝熱部にヒートパイプを採用することもできる。
The
実施の形態(2)に係るスターリングエンジン1Aの動作は、実施の形態(1)に係るスターリングエンジン1の動作(図2(a)〜(d)参照)と略同様であるので、ここでは相違点のみ説明することとする。
Since the operation of the
加熱過程において、蒸発式加熱器6Aでは、液受け部7に入れられた作動媒体Bの液体8が外部熱源媒体HMにより加熱されており、さらにこの加熱された作動媒体Bの液体8はウィック33の毛細管作用により吸い上げられ、伝熱板32の表面に行き渡った状態になっている。この加熱された液受け部7の液体8及びウィック33に吸収された液体と、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスとが直接接触することで、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスが、より一層速やかに加熱され、作動ガス中の作動媒体Aの分圧が急激に上昇するとともに、液受け部7の液体8及びウィック33に吸収された液体から蒸気が生成され、作動媒体Bの蒸気分圧が急激に上昇する。すなわち、熱交換効率が向上し、作動空間内のガス圧力が大幅かつ急激に高められるようになっている。
In the heating process, in the
上記実施の形態(2)に係るスターリングエンジン1Aによれば、蒸発式加熱器6Aが、外部熱源媒体HMの熱を伝える複数の伝熱板32と、これら伝熱板32の両側面に張着されたウィック33と含んで構成されている熱交換手段34を含んで構成されているので、毛細管作用を有するウィック33により作動媒体Bの液体8を複数の伝熱板32の両側面に行き渡らせることができ、作動媒体Bの液体8と作動ガスとの熱交換面積を複数の伝熱板32の両側面の面積分ほど広げることができ、熱交換効率を高めることができる。
According to the
図4は実施の形態(3)に係るスターリングエンジンの要部を模式的に示した図であり、(a)は部分断面図、(b)は(a)におけるB−B線断面図である。但し実施の形態(3)に係るスターリングエンジンの構成については、蒸発式加熱器6Bと液体加熱導入手段60とを除いて図1に示したスターリングエンジン1と略同様であるため、異なる機能を有する蒸発式加熱器6Bと液体加熱導入手段60とには、異なる符号を付し、その他の同一機能を有する構成部品については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the main part of the Stirling engine according to the embodiment (3), where (a) is a partial sectional view and (b) is a sectional view taken along line BB in (a). . However, the configuration of the Stirling engine according to the embodiment (3) is substantially the same as the Stirling engine 1 shown in FIG. 1 except for the
蒸発式加熱器6Bは、高温空間13側のガス通路15と再生熱交換器17との間に介装された多管式加熱器(いわゆる、シェルアンドチューブ式加熱器)40を含んで構成されている。多管式加熱器40は、角筒形状をした胴体部41と、胴体部41内に収容された複数の伝熱管42と、これら伝熱管42と連通するように伝熱管42の両端で連結され、胴体部41の両側開口面に取り付けられる管板43と、胴体部41内に外部熱源媒体HMを導入する導入口44と、胴体部41内の外部熱源媒体HMを排出する排出口45と、胴体部41の両端部に管板43を介して連結された胴体カバー46、47とを含んで構成されており、胴体カバー46の他端側にはガス通路15が連結され、胴体カバー47の他端側には再生熱交換器17が連結されている。また、胴体カバー46、47にはそれぞれドレン48、49が設けられている。また、複数の伝熱管42の内側面には、毛細管作用を有するフェルト等から構成されたウィック(毛細管作用を有する部材)50が貼着されている。
The
外部熱源媒体HMの熱を伝える多管式加熱器40と、多管式加熱器40の伝熱管42の内側面に貼着されたウィック50とを含んで、外部熱源媒体HMにより加熱された作動媒体Bの液体8と作動ガスとの熱交換面積を広げるための熱交換手段51が構成されており、伝熱管42の内側が作動ガス通流部52となっている。
An operation heated by the external heat source medium HM, including a
また、図中60は、外部熱源媒体HMにより作動媒体Bの液体8を加熱して、該加熱された液体8を蒸発式加熱器6Bに導入するための液体加熱導入手段を示している。液体加熱導入手段60は、外部熱源媒体HMにより作動媒体Bの液体8を加熱する液体加熱器61と、ドレイン溜68内の液体8を吸い上げるポンプ(吸引手段)62及び液体加熱器61を介して多管式加熱器40の胴体カバー47に連結された液体導入ノズル63とを含んで構成されており、ポンプ62で吸い上げられた液体8が液体導入ノズル63の先端部から噴霧されるように構成されている。液体導入ノズル63の先端部から噴霧される作動媒体Bの液体8は、低温空間14から再生熱交換器17を介して高温空間13へ移動する作動ガスの気流に乗せて、伝熱管42の内側に貼着されたウィック50に供給され、ウィック50は、供給された作動媒体Bの液体8を毛細管力で吸収して、作動媒体Bの液体8を伝熱管42の内側面に行き渡らせる作用を有している。なお、液体導入ノズル63によるドレイン溜68内の液体8の噴霧方式には、例えば、ガソリンエンジンのキャブレタ方式を採用することもできる。
In the figure,
また、多管式加熱器40のドレン48、49とドレイン溜68とは、逆止弁64が介装されているドレイン管65で連結されており、蒸発式加熱器6B内の液体8がドレイン溜68に回収されるようになっており、また、再生熱交換器17及び冷却器18とドレイン溜68とは、逆止弁66が介装されているドレイン管67で連結されており、再生熱交換器17内及び冷却器18内の液体8がドレイン溜68に回収されるようになっている。
Further, the
なお、蒸発式加熱器6Bでは、作動ガスが再生熱交換器17を出て高温空間13へ至る過程で蒸気として受け取る作動媒体Bの質量は極僅かなものであるので、それに必要な量の液体を液体導入ノズル63から供給するのであれば、多管式加熱器40が作動ガスを加熱する役割の殆どを担うこととなる。また、液体導入ノズル63から供給する液体8の噴霧量を増量すると、多管式加熱器40と噴霧された液体8とで作動ガスの加熱を分担させることが可能となっている。
In the
実施の形態(3)に係るスターリングエンジン1Bの動作は、実施の形態(1)に係るスターリングエンジン1の動作(図2(a)〜(d)参照)と略同様であるので、ここでは相違点のみ説明することとする。
Since the operation of the
蒸発式加熱器6Bでは、液体加熱導入手段60から導入された作動媒体Bの液体8が、ウィック50に吸収されて、伝熱管42の内側面に行き渡った状態になっている。加熱過程では、液体加熱導入手段60の液体導入ノズル63から噴霧された作動媒体Bの液体8が作動ガスの気流に乗って蒸発式加熱器6Bに供給され、また、多管式加熱器40の伝熱管42の内側面に貼着されたウィック50に吸収されている作動媒体Bの液体8が、伝熱管42からの熱により加熱された状態になっている。
In the
したがって、加熱過程においては、液体加熱導入手段60から導入された液体8及びウィック50に吸収された液体と、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスとが直接接触することで、再生熱交換器17を通過してきた作動ガスが、より一層速やかに加熱され、、作動ガス中の作動媒体Aの分圧が急激に上昇するとともに、液体加熱導入手段60から導入された液体8及びウィック50に吸収された液体から蒸気が生成され、作動媒体Bの蒸気分圧が急激に上昇する。すなわち、作動ガスの熱交換効率が向上し、作動空間内のガス圧力が大幅かつ急激に高められるようになっている。
Therefore, in the heating process, the
上記実施の形態(3)に係るスターリングエンジン1Bによれば、蒸発式加熱器6Bが、外部熱源媒体HMの熱を伝える多管式加熱器40と、多管式加熱器40の伝熱管42の内側面に貼設されたウィック50と含んで構成された熱交換手段51を含んで構成されているので、毛細管作用を有するウィック50により作動媒体Bの液体8を多管式加熱器40の伝熱管42の内側面に行き渡らせることができ、また、液体加熱導入手段60から蒸発式加熱器6Bに、加熱された作動媒体Bの液体8が噴霧状で導入されるので、作動媒体Bの液体8と作動ガスとの熱交換面積を複数の伝熱管42の内側面積、及び噴霧状の液体8の表面積とすることで熱交換面積をさらに広げることができ、熱交換効率を一層高めることができる。また、多管式加熱器40を用いているので、蒸発式加熱器6Bを大型化する場合や、作動圧力が大気圧以上で耐圧性が要求される場合に特に有効となる。
According to the
なお、実施の形態(3)に係るスターリングエンジン1Bにおける蒸発式加熱器6Bを構成する多管式加熱器40の代わりに、気水分離器を設け、液体加熱導入手段60による液体8の噴霧による加熱のみを行う構成とすることもできる。係る構成をスターリング冷凍サイクルに応用すれば、冷媒(作動媒体B)の冷却液を効率よく作ることができる。
In addition, instead of the
また、上記実施の形態(1)〜(3)では、スターリングエンジンの型式としてディスプレーサ型のスターリングエンジンに適用した場合について説明したが、2ピストン型(α型)、β型、又はこれらの変形タイプのスターリングエンジンにも適用することができ、いずれのエンジンにおいても、高温空間13と再生熱交換器17との間に蒸発式加熱器6、6A、6Bを設ける構成とすればよい。
In the above embodiments (1) to (3), the case where the Stirling engine is applied to a displacer type Stirling engine has been described. However, the two-piston type (α type), the β type, or a modified type thereof. In any engine, the
さらに、ディスプレーサピストン内に再生熱交換器を設けた型式など、ディスプレーサピストンと再生熱交換器とを一体的に摺動させる構造のスターリングエンジンにも適用することができ、この場合は、高温空間を加熱する加熱手段として蒸発式加熱器6を設ける構成とすればよい。
Furthermore, the present invention can be applied to a Stirling engine having a structure in which the displacer piston and the regenerative heat exchanger are slid integrally, such as a model in which a regenerative heat exchanger is provided in the displacer piston. What is necessary is just to set it as the structure which provides the
以下、実施例、比較例に係るスターリングエンジンを用いて、以下の条件でエンジンの動作過程における作動空間内の圧力変化を求めた結果について説明する。なお、以下の実施例には、実施の形態(1)に係るスターリングエンジン1を適用し、比較例に係るスターリングエンジンには、蒸発式加熱器6を有していない従来のγ型スターリングエンジン(図5参照)を適用した。ただし、いずれのエンジンもパワーシリンダ19を取り外し、ディスプレーサピストン12の移動に伴う等容加熱冷却による作動空間内の圧力変化として求めたものである。したがって、実際のスターリングエンジンにおいては、パワーピストン19による仕事や死空間の存在により、実際の最高作動圧(高温状態II)は、実施例及び比較例のいずれにおいても表に示した値より小さな値となる。
Hereinafter, the result of obtaining the pressure change in the working space in the operation process of the engine under the following conditions using the Stirling engine according to the example and the comparative example will be described. Note that the Stirling engine 1 according to the embodiment (1) is applied to the following examples, and the conventional γ-type Stirling engine that does not have the
下記の表1は、実施例1〜5、比較例1〜5に係るスターリングエンジンにおける低温状態Iと、高温状態IIとにおける作動ガスの状態量を求めたものであり、ディスプレーサシリンダ11以外の容積が圧力変化に影響を与えないものとして、低温状態Iにおいて温度T1、圧力1atm(101325Pa)の作動ガスが、高温状態IIにおいて温度T2に加熱されたときの圧力を示している。Table 1 below shows the amount of state of the working gas in the low temperature state I and the high temperature state II in the Stirling engines according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, and the volume other than the
実施例1〜5は、蒸発式加熱器6の液受け部7に作動媒体Bの液体8として十分量の水を入れ、作動空間内に作動媒体Aとして空気が封入された場合、すなわち、空気が液体(水)の蒸気(水蒸気)で飽和されている場合を示しており、作動ガスの全圧は、空気分圧と水蒸気分圧との和で表せる。この場合、水蒸気分圧は、温度T1、T2における飽和蒸気圧に相当する値をとる、すなわち相対湿度100%であるとしたときの圧力を示している。一方、比較例1〜5は、作動空間内に空気のみ封入された場合の状態変化を示している。なお、表中PAは、空気(作動媒体A)の分圧を、PBは、水(作動媒体B)の水蒸気分圧を示している。In Examples 1 to 5, when a sufficient amount of water is put as the
また、下記の表2は、実施例6、比較例6に係るスターリングエンジンにおける低温状態Iと、高温状態IIとにおける作動ガスの状態量を求めたものであり、ディスプレーサシリンダ11以外の容積が圧力変化に影響を与えないものとして、低温状態Iにおいて温度T1、圧力1atm(101325Pa)の作動ガスが、高温状態IIにおいて温度T2 に加熱されたときの圧力を示している。Table 2 below shows the state quantities of the working gas in the low temperature state I and the high temperature state II in the Stirling engine according to Example 6 and Comparative Example 6, and the volume other than the
なお、実施例6は、蒸発式加熱器6の液受け部7に入れる液体8として、フッ素系不活性液体(フロリナートFC−84(3M社製):沸点80℃)を採用し、作動空間内に空気が封入された場合、すなわち、空気がフッ素系不活性液体の蒸気で飽和されている場合を示しており、作動ガスの全圧は、空気分圧とフッ素系不活性液体の蒸気分圧との和で表せる。この場合、フッ素系不活性液体の蒸気分圧は、温度T1、T2における飽和蒸気圧に相当する値をとる。一方、比較例6は、作動空間内に空気のみ封入された場合の状態変化を示している。なお、表中PAは、空気(作動媒体A)の分圧を、PBは、フロリナートFC−84(作動媒体B)の蒸気分圧を示している。In Example 6, a fluorine-based inert liquid (Fluorinert FC-84 (manufactured by 3M): boiling point 80 ° C.) is used as the
なお、実施例7は、蒸発式加熱器6の液受け部7に入れる液体8として、フッ素系不活性液体(フロリナートFC−72(3M社製):沸点56℃)を採用し、作動空間内に空気が封入された場合、すなわち、空気がフッ素系不活性液体の蒸気で飽和されている場合を示しており、作動ガスの全圧は、空気分圧とフッ素系不活性液体の蒸気分圧との和で表せる。この場合、フッ素系不活性液体の蒸気分圧は、温度T1、T2における飽和蒸気圧に相当する値をとる。一方、比較例7は、作動空間内に空気のみ封入された場合の状態変化を示している。なお、表中PAは、空気(作動媒体A)の分圧を、PBは、フロリナートFC−72(作動媒体B)の蒸気分圧を示している。In Example 7, a fluorine-based inert liquid (Fluorinert FC-72 (manufactured by 3M): boiling point 56 ° C.) is used as the
さらに、実施例6、7で使用したフッ素系不活性液体は、その沸点が水の沸点よりも低く、水と比べて、より低温側で蒸気圧が上昇する性質を有している。そのため、実施例6、7では、同一加熱条件の実施例4、5と比べてより高温時における圧力を高めることができ、加熱温度が低い場合に、圧力を高める効果を一層高めることができた。 Furthermore, the fluorinated inert liquid used in Examples 6 and 7 has a property that its boiling point is lower than that of water, and its vapor pressure increases on a lower temperature side than water. Therefore, in Examples 6 and 7, it was possible to increase the pressure at a higher temperature than in Examples 4 and 5 under the same heating conditions, and when the heating temperature was low, the effect of increasing the pressure could be further enhanced. .
また、下記の表4は、実施例8、比較例8に係るスターリングエンジンにおける低温状態Iと、高温状態IIとにおける作動ガスの状態量を求めたものであり、ディスプレーサシリンダ11以外の容積が圧力変化に影響を与えないものとして、低温状態Iにおいて温度T1、圧力1atm(101325Pa)の作動ガスが、高温状態IIにおいて温度T2に加熱されたときの圧力を示しており、大気圧スターリングエンジンとしながら、高温状態IIにおける温度T2が100℃を越える場合の例である。Table 4 below shows the state quantities of the working gas in the low temperature state I and the high temperature state II in the Stirling engine according to Example 8 and Comparative Example 8, and the volume other than the
実施例8では、高温状態IIにおける温度T2(>100℃)の液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が、低温状態I(休止状態で最低作動温度)としたときの作動ガスの全圧(この場合1atm)以下となるように、作動媒体Bとして、沸点215℃のフッ素系不活性液体(フロリナートFC−70(3M社製))を採用した場合の例である。In Example 8, the total pressure of the working gas when the saturated vapor pressure of the working medium B at the liquid temperature of the temperature T 2 (> 100 ° C.) in the high temperature state II is the low temperature state I (minimum operating temperature in the rest state). (In this case, 1 atm) In this example, a fluorine-based inert liquid (Fluorinert FC-70 (manufactured by 3M)) having a boiling point of 215 ° C. is employed as the working medium B.
実施例8は、作動媒体Aとしての空気がフッ素系不活性液体(FC−70)の蒸気で飽和されている場合を示しており、作動ガスの全圧は、空気分圧とフッ素系不活性液体(FC−70)の蒸気分圧との和で表せる。この場合、フッ素系不活性液体(FC−70)の蒸気分圧は、温度T1、T2における飽和蒸気圧に相当する値をとる。一方、比較例8は、作動空間内に空気のみ封入された場合の状態変化を示している。なお、表中PAは、空気(作動媒体A)の分圧を、PBは、フロリナートFC−70(作動媒体B)の蒸気分圧を示している。Example 8 shows the case where the air as the working medium A is saturated with the vapor of the fluorine-based inert liquid (FC-70), and the total pressure of the working gas is the air partial pressure and the fluorine-based inert gas. It can be expressed as the sum of the vapor partial pressure of the liquid (FC-70). In this case, the vapor partial pressure of the fluorine-based inert liquid (FC-70) takes a value corresponding to the saturated vapor pressure at the temperatures T 1 and T 2 . On the other hand, Comparative Example 8 shows a change in state when only air is sealed in the working space. Incidentally, P A in the tables, the partial pressure of air (working medium A), the P B, shows a partial vapor pressure of Fluorinert FC-70 (working medium B).
また、高温状態IIにおける温度T2(>100℃)の液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が、低温状態Iにおける温度T1(休止状態で最低作動温度)としたときの作動ガスの全圧(この場合1atm)以下となるように、作動媒体Bを適切に選択することにより、高温状態IIにおける温度T2が100℃を越える場合でも、大気圧スターリングエンジンとすることができ、実施例1と比較してさらに大きな圧力上昇をもたらすことができた。Further, all of the working gas when the saturated vapor pressure of the working medium B at the liquid temperature of the temperature T 2 (> 100 ° C.) in the high temperature state II is the temperature T 1 in the low temperature state I (minimum operating temperature in the resting state). By appropriately selecting the working medium B so that the pressure (in this case, 1 atm) or less, even when the temperature T 2 in the high temperature state II exceeds 100 ° C., an atmospheric Stirling engine can be obtained. Compared with 1, it was possible to bring about a larger pressure increase.
また、下記の表5は、実施例9、比較例9に係るスターリングエンジンにおける低温状態Iと、高温状態IIとにおける作動ガスの状態量を求めたものである。実施例9、比較例9では、高温状態IIにおける温度T2 を150℃とし、実施例9では、作動媒体Bの液体8として水を使用した場合の例を示している。なお、高温状態IIにおける液温(150℃)における水の蒸気圧は、4.67atm(475720Pa)であるので、加熱された作動媒体Bの液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が、休止状態で最低作動温度とした時の作動ガスの全圧以下となるように、ここでは低温状態I(温度T1=50℃)における作動ガスの全圧が5atmに設定されている。Table 5 below shows the state quantities of the working gas in the low temperature state I and the high temperature state II in the Stirling engine according to Example 9 and Comparative Example 9. Example 9, Comparative Example 9, the temperature T 2 and 0.99 ° C. in a high temperature state II, Example 9 shows an example of when water is used as the
実施例9は、作動媒体Aとしての空気が液体(水)の蒸気(水蒸気)で飽和されている場合を示しており、作動ガスの全圧は、空気分圧と水蒸気分圧との和で表せる。この場合、水蒸気分圧は、温度T1、T2における飽和蒸気圧に相当する値をとる、すなわち相対湿度100%であるとしたときの圧力を示している。一方、比較例9は、作動空間内に空気のみ封入された場合の状態変化を示している。なお、表中PAは、空気(作動媒体A)の分圧を、PBは、水(作動媒体B)の水蒸気分圧を示している。Example 9 shows a case where the air as the working medium A is saturated with liquid (water) vapor (water vapor), and the total pressure of the working gas is the sum of the air partial pressure and the water vapor partial pressure. I can express. In this case, the water vapor partial pressure indicates a pressure when the value corresponds to the saturated vapor pressure at the temperatures T 1 and T 2 , that is, when the relative humidity is 100%. On the other hand, Comparative Example 9 shows a change in state when only air is sealed in the working space. Note that in the table P A, the partial pressure of air (working medium A), P B represents the water vapor partial pressure of water (working medium B).
また、高温状態IIにおける温度T2の液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が高くなるように温度T2 と作動媒体Bとを選定し、高温状態IIにおける温度T2の液温における作動媒体Bの飽和蒸気圧が、低温状態Iにおける温度T1(休止状態で最低作動温度)としたときの作動ガスの全圧以下となるように、低温状態I(温度T1)における作動ガスの全圧を高くする(充填量を増やす)ことにより、最低作動圧を高めて、エンジン出力を一層大きくすることができた。Further, the temperature T 2 and the working medium B are selected so that the saturated vapor pressure of the working medium B at the liquid temperature of the temperature T 2 in the high temperature state II is high, and the working medium at the liquid temperature of the temperature T 2 in the high temperature state II. All of the working gas in the low temperature state I (temperature T 1 ) is such that the saturated vapor pressure of B is equal to or lower than the total pressure of the working gas when the temperature T 1 in the low temperature state I is the minimum operating temperature in the rest state. By increasing the pressure (increasing the filling amount), the minimum operating pressure was increased and the engine output could be further increased.
本発明に係るスターリングエンジンは、従来、動力変換の難しかった温泉熱や排熱などの比較的温度の低い熱源を利用して動力変換を実現できる実用的なスターリングエンジンとして各種産業への利用が可能である。
The Stirling engine according to the present invention can be used in various industries as a practical Stirling engine that can realize power conversion by using a heat source having a relatively low temperature such as hot spring heat and exhaust heat, which has been difficult to convert. It is.
Claims (6)
前記作動ガスが、作動条件の範囲内で非凝縮性気体である第1の作動媒体と、作動条件の範囲内で液相と気相とが共存する第2の作動媒体の蒸気とを含み、
前記低温空間から再生熱交換手段を介して前記高温空間へ移動する前記作動ガスを加熱する加熱手段が、外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と前記作動ガスを接触させて加熱する構成となっており、
前記外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液温における該第2の作動媒体の飽和蒸気圧が、休止状態で最低作動温度とした時の前記作動ガスの全圧以下となるように設定されていることを特徴とするスターリングエンジン。In a Stirling engine that reciprocates a working gas between a high-temperature space and a low-temperature space formed in a container, and takes out a pressure change accompanying heating and cooling of the working gas as power,
The working gas includes a first working medium that is a non-condensable gas within a range of operating conditions, and a vapor of a second working medium in which a liquid phase and a gas phase coexist within a range of operating conditions,
Heating means for heating the working gas moving from the low temperature space to the high temperature space via the regenerative heat exchange means brings the working gas liquid into contact with the working gas liquid heated by an external heat source medium. It is configured to heat,
The saturated vapor pressure of the second working medium at the liquid temperature of the second working medium heated by the external heat source medium is less than or equal to the total pressure of the working gas when the minimum working temperature is set in the rest state. Stirling engine characterized by being set to.
前記外部熱源媒体の熱を伝える伝熱部と、
該伝熱部の前記作動ガスとの接触面に配設された毛細管作用を有する部材とを含んで構成されていることを特徴とする請求項2記載のスターリングエンジン。The heat exchange means
A heat transfer section for transferring heat of the external heat source medium;
The Stirling engine according to claim 2, comprising a member having a capillary action disposed on a contact surface of the heat transfer section with the working gas.
前記毛細管作用を有する部材が、前記複数の伝熱板の側面に配設されていることを特徴とする請求項3記載のスターリングエンジン。The heat transfer part is composed of a plurality of heat transfer plates provided upright at predetermined intervals in the liquid receiving part of the second working medium,
The Stirling engine according to claim 3, wherein the member having the capillary action is disposed on a side surface of the plurality of heat transfer plates.
前記毛細管作用を有する部材が、前記複数の伝熱管の内側面に配設され、
前記外部熱源媒体により前記第2の作動媒体の液体を加熱して、該加熱された液体を前記加熱手段に導入するための液体加熱導入手段を備えていることを特徴とする請求項3記載のスターリングエンジン。The heat transfer part is composed of a multi-tube heater in which a plurality of heat transfer tubes are accommodated,
The member having the capillary action is disposed on an inner surface of the plurality of heat transfer tubes;
The liquid heating introducing means for heating the liquid of the second working medium by the external heat source medium and introducing the heated liquid into the heating means. Stirling engine.
前記高温空間へ移動してきた作動ガスを膨張させる膨張過程と、
前記作動ガスを前記高温空間から少なくとも前記再生熱交換手段及び冷却手段を介して前記低温空間へ移動させる冷却過程と、
前記低温空間へ移動してきた作動ガスを圧縮させる圧縮過程との繰り返しにより前記作動ガスの圧力差を生成するスターリングエンジンの圧力差生成方法において、
前記作動ガスが、作動条件の範囲内で非凝縮性気体である第1の作動媒体と、作動条件の範囲内で液相と気相とが共存する第2の作動媒体の蒸気とを含み、
前記加熱過程において、前記低温空間から前記再生熱交換手段を通過してきた前記作動ガスを、外部熱源媒体により加熱された前記第2の作動媒体の液体と接触させて加熱することを特徴とするスターリングエンジンの圧力差生成方法。A heating process for moving the working gas from the low temperature space to the high temperature space through at least the regenerative heat exchange means and the heating means;
An expansion process for expanding the working gas that has moved to the high temperature space;
A cooling process of moving the working gas from the high temperature space to the low temperature space through at least the regenerative heat exchange means and the cooling means;
In a method of generating a pressure difference of a Stirling engine that generates a pressure difference of the working gas by repeating a compression process of compressing the working gas that has moved to the low temperature space,
The working gas includes a first working medium that is a non-condensable gas within a range of operating conditions, and a vapor of a second working medium in which a liquid phase and a gas phase coexist within a range of operating conditions,
Stirling characterized in that, in the heating process, the working gas that has passed through the regenerative heat exchange means from the low-temperature space is heated in contact with the liquid of the second working medium heated by an external heat source medium. Engine pressure difference generation method.
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Patent Citations (1)
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