辐射热回收型加热器以及使用了该辐射热回收型加热器的斯特林发动机和焚烧炉制造技术

提供能够提高热交换性能的辐射热回收型加热器、以及利用了该辐射热回收型加热器的斯特林发动机和焚烧炉。一种辐射热回收型加热器(1)，在加热器的安装部(11)上，形成为U字型的U字传热管(12)的一个通路(121)的安装节圆形成为小径，另一个通路(122)的安装节圆形成为大径，这些U字传热管被收纳于固定在所述安装部(11)上的容器(13)内，容器(13)暴露在高温中，由此，U字传热管(12)吸收来自该容器(13)的辐射热，其中，U字传热管(12)的一个通路(121)和另一个通路(122)以等间隔的节距角(θ)配置于安装部，一个通路(121)以与另一个通路(122)的从容器(13)朝向该容器(13)的中心(C)的投影面(122A)完全不重合的方式在从另一个通路(122)的节距角(θ)偏移了规定的角度(α)的位置处配置于安装部(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及辐射热回收型加热器、将该辐射热回收型加热器作为高温侧热交换器的斯特林发动机、以及利用该辐射热回收型加热器进行热回收的焚烧炉。
技术介绍
一直以来，已知使斯特林发动机的高温热交换器暴露在焚烧炉内的结构(例如，参照专利文献1。)在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第2564849号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，关于上述以往的高温热交换器，并没有公开用于提高热交换性能的具体的结构。本专利技术是鉴于该情况而完成的，目的在于提供能够提高热交换性能的辐射热回收型加热器以及利用了该辐射热回收型加热器的斯特林发动机和焚烧炉。用于解决问题的手段关于用于解决上述课题的本专利技术的辐射热回收型加热器，在加热器的安装部配置有多个具有热介质的往路和返路的传热管，所述传热管的一个通路的安装节圆为小径，所述传热管的另一个通路的安装节圆为大径，多个所述传热管被收纳在容器内，且容器暴露在高温中，由此，各传热管吸收来自该容器的辐射热，其中，各传热管的一个通路和另一个通路以等间隔的节距角配置于安装部，一个通路以与另一个通路的从容器朝向该容器的中心的投影面完全不重合的方式在从另一个通路的节距角偏移了规定的角度的位置处配置于安装部。在上述辐射热回收型加热器中，可以是，一个通路在相对于另一个通路偏移了节距角的一半角度的位置处配置于安装部。关于用于解决上述课题的本专利技术的辐射热回收型加热器，在加热器的安装部配置有多个具有热介质的往路和返路的传热管，所述传热管的一个通路的安装节圆为小径，所述传热管的另一个通路的安装节圆为大径，多个所述传热管被收纳在容器内，且容器暴露在高温中，由此，各传热管吸收来自该容器的辐射热，其中，各传热管的一个通路和/或另一个通路以从容器朝向该容器的中心方向的投影面积扩大的方式形成有沿着该投影面的扁平或椭圆的加工部。关于上述辐射热回收型加热器，可以是，在容器内填充有惰性气体。关于上述辐射热回收型加热器，可以是，在该辐射热回收型加热器中设置有用于向容器内供给惰性气体的惰性气体供给路径。关于上述辐射热回收型加热器，可以是，使用氦气作为惰性气体。关于上述辐射热回收型加热器，可以是，容器内被密闭，在使容器暴露于高温中时，能够将容器内保持为比大气压高的压力。关于上述辐射热回收型加热器，可以是，在所述辐射热回收型加热器中设置有压力调整阀。用于解决上述课题的本专利技术的斯特林发动机将上述辐射热回收型加热器作为高温侧热交换器。关于用于解决上述课题的本专利技术的焚烧炉，上述辐射热回收型加热器被设置成暴露在炉内的能够进行热回收的空的空间内。专利技术的效果如上所述，根据权利要求1所述的本专利技术，将各传热管的一个通路和另一个通路以等间隔的节距角配置于安装部，一个通路以与另一个通路的从容器朝向该容器的中心的投影面完全不重合的方式在从另一个通路的节距角偏移了规定的角度的位置处配置于安装部，因此，能够防止从进行热放射的容器朝向一个通路的辐射热被另一个通路遮挡。因此，能够实现从容器朝向各传热管的直达热传递量的提高。根据权利要求2所述的本专利技术，一个通路在相对于另一个通路偏移了节距角的一半角度的位置处配置于安装部，由此，能够最大限度地实现所述的直达热传递量的提高。根据权利要求3所述的本专利技术，各传热管的一个通路和/或另一个通路以使从容器朝向该容器的中心方向的投影面积扩大的方式形成有沿着该投影面的扁平或椭圆的加工部，因此，与未形成加工部的情况相比，能够实现从容器朝向各传递管的直达热传递量的提高。根据权利要求4所述的本专利技术，通过在收纳有传热管的容器内填充惰性气体，能够抑制传热管的高温氧化从而保护传热管，能够实现传热管的耐久性的提高。另外，根据权利要求5所述的本专利技术，通过设置用于向容器内供给惰性气体的惰性气体供给路径，能够容易地将容器内的空气与惰性气体进行置换。根据权利要求6所述的本专利技术，通过使用氦气作为惰性气体，不但能够抑制传热管的高温氧化，还能够使容器内的自然对流热传递量增加，从而能够实现传热管的耐久性的提高和热传递效率的提高。根据权利要求7所述的本专利技术，在将容器内密闭并将容器暴露于高温下时，能够将容器内保持为比大气压高的压力，由此也不但能够抑制传热管的高温氧化，还能够使容器内的自然对流热传递量增加，从而能够实现传热管的耐久性的提高和热传递效率的提高。另外，根据权利要求8所述的本专利技术，能够防止内部压力变得过高。根据权利要求9所述的斯特林发动机，通过将上述辐射热回收型加热器作为高温侧热交换器，能够提高从该高温侧热交换器回收的热量。根据权利要求10所述的焚烧炉，通过将上述辐射热回收型加热器设置成暴露在炉内的能够进行热回收的空的空间内，能够高效地回收焚烧炉内的废热。附图说明图1是示出将具有本专利技术的辐射热回收型加热器的斯特林发动机设置于焚烧炉中的状态的焚烧炉的局部剖视图。图2是示出将具有本专利技术的辐射热回收型加热器的斯特林发动机设置于焚烧炉中的状态的局部端面图。图3是沿图2中的I-I线的剖视图。图4是对图3中的另一投影面进行说明的剖视图。图5的(a)是示出本专利技术的辐射热回收型加热器的另一实施方式的局部端面图，(b)是其局部剖视图，(c)和(d)是示出该图(b)的再一个实施方式的局部剖视图。图6的(a)是示出本专利技术的辐射热回收型加热器的再一个实施方式的局部端面图，(b)是其局部剖视图，(c)和(d)是示出该图(b)的再一实施方式的局部剖视图。图7的(a)是示出本专利技术的辐射热回收型加热器的另一实施方式所涉及的设置状态的局部端面图，(b)是沿该图(a)中的II-II线的剖视图。图8的(a)是示出本专利技术的辐射热回收型加热器的再一个实施方式所涉及的设置状态的局部端面图，(b)是沿该图(a)中的II-II线的剖视图。图9是示出在本专利技术的辐射热回收型加热器的容器内使用了惰性气体时的自然对流热传递量与容器内压力之间的关系的曲线图。图10的(a)是示出图7的辐射热回收型加热器的再一个实施方式的局部端面图，(b)是沿该图(a)中的IV-IV线的剖视图。图11的(a)是示出图8的辐射热回收型加热器的再一个实施方式的局部端面图，(b)是沿该图(a)中的V-V线的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1示出了将具有辐射热回收型加热器1的斯特林发动机10设置于焚烧炉2中的状态，图2示出了该焚烧炉2中的斯特林发动机10的部分，图3示出了该斯特林发动机10中的辐射热回收型加热器1的重要部位。关于本专利技术的辐射热回收型加热器1，多根U字传热管12呈放射状配置于加热器1的安装部11，并且它们被收纳于容器13内，容器13暴露在高温中，由此，U字传热管12吸收来自该容器13的辐射热。安装部11形成为圆盘状。在本实施方式中，其构成了斯特林发动机10的高温侧的气缸盖。以从该安装部11的中心C起成为放射状的方式配置有多根U字传热管12。U字传热管12是呈U字状弯曲形成的传热管，具有热介质的往路和返路。其一个通路121的安装节圆形成为小径，另一个通路122的安装节圆形成为大径。此时，U字传热管12在安装部11的周向上以等间隔的节距角θ设置。但是，内径侧的一个通路121以与另一个通路122的从容器13所位于的外周侧朝向中心C的投影面122A完全不重合的方式，在以节距角θ的一半角度1\本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射热回收型加热器，在加热器的安装部配置有多个具有热介质的往路和返路的传热管，所述传热管的一个通路的安装节圆为小径，所述传热管的另一个通路的安装节圆为大径，多个所述传热管被收纳在容器内，且容器暴露在高温中，由此，各传热管吸收来自该容器的辐射热，其特征在于，各传热管的一个通路和另一个通路以等间隔的节距角配置于安装部，一个通路以与另一个通路的从容器朝向该容器的中心的投影面完全不重合的方式在从另一个通路的节距角偏移了规定的角度的位置处配置于安装部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 JP 2014-126861;2014.06.20 JP 2014-126861.一种辐射热回收型加热器，在加热器的安装部配置有多个具有热介质的往路和返路的传热管，所述传热管的一个通路的安装节圆为小径，所述传热管的另一个通路的安装节圆为大径，多个所述传热管被收纳在容器内，且容器暴露在高温中，由此，各传热管吸收来自该容器的辐射热，其特征在于，各传热管的一个通路和另一个通路以等间隔的节距角配置于安装部，一个通路以与另一个通路的从容器朝向该容器的中心的投影面完全不重合的方式在从另一个通路的节距角偏移了规定的角度的位置处配置于安装部。2.根据权利要求1所述的辐射热回收型加热器，其中，一个通路在相对于另一个通路偏移了节距角的一半角度的位置处配置于安装部。3.一种辐射热回收型加热器，在加热器的安装部配置有多个具有热介质的往路和返路的传热管，所述传热管的一个通路的安装节圆为小径，所述传热管的另一个通路的安装节圆为大径，多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：福留二朗，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP