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蓄熱式熱交換器

シーズコード S110004884
掲載日 2011年1月4日
研究者
  • 香川 澄
  • 瀧澤 英一
技術名称 蓄熱式熱交換器
技術概要 厚さ0.1 ~0.2mm程度の金属薄板1にエッチングあるいは電鋳方式により多数の細孔2を開け、この薄板1の片面あるいは両面に細孔2を結ぶ溝3を設け、薄板1の外周部9には細孔をなくした平滑面として高い寸法精度を得るようにした。作動ガスが流れる際の流動損失を低減する目的で、図3に示すように、細孔2と細孔2を溝3で結ぶ事も可能である。この溝3は薄板1の両側に設ける事ができる。なお、溝3の配置、数、寸法は、その熱再生式熱交換器を適用する機器によって特有の最適値を有するが、上述の3kW級スターリングエンジンの場合には図のような配置として溝幅0.12mm、深さ約0.06とした。図4に示したように、蓄熱式熱交換器4内の流れ(スターリング機器の場合は往復流、ガスタービンの場合には一方向流あるいは対向流)がその構造上不均一の場合にはその流れを均一にする目的で、薄板5、6における細孔の大きさ及び配置は、薄板上の場所によって自由に設計、設置する事ができる。また、その細孔の大きさ及び配置が異なる薄板をそれぞれ積層することが可能である。
画像

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研究分野
  • 熱交換器,冷却器
展開可能なシーズ 積層部材の歪み、端部のほつれを無くし、高い加工精度をもって、積層する際の取扱い性を良くし、価格を安くする事を可能とし、数値計算等による結果に基づいた最適設計にしたがって形状を決定する事で機関性能を向上する。
伝熱特性を表すヌッセルト数が約2倍になり、伝熱特性が向上することを確認した。因に、本発明の蓄熱式熱交換器を用いる事で、3kW級スターリングエンジンの場合にはその軸出力が約7~15%、熱効率が10~20%向上した。
用途利用分野 スターリングエンジン、パルスチューブ冷凍機
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 防衛装備庁長官, . 香川 澄, 瀧澤 英一, . 蓄熱式熱交換器. 特開2004-198020. 2004-07-15
  • F28D  17/02     
  • F02G   1/057    
  • F25B   9/00     
  • F28D  20/00     

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