CN1846110A - 回路型热虹吸管、斯特林冰箱及冷却装置 - Google Patents

Abstract

回路型热虹吸管(100A)具有由蒸发器(110)、冷凝器(130A)、输送管(120)、回流管(140)构成的闭路，蒸发器由装配体构成，所述装配体包括：输送管侧母管(131)、回流管侧母管(132)、多个并行管。多个并行管分别由蛇行管构成，所述蛇行管包含：多级沿上下方向平行地层叠的直进部，是使蒸发了的工作流体冷凝的部位；弯曲部，用于连接这些直进部。将由装配体构成的冷凝器(130A)的整体以相对于壳体(300)的底面(301)倾斜的方式配置，以使位于蛇行管的直进部中的最下级的直进部以沿随着朝向回流管侧母管(131)一侧而与搭载有该回路型热虹吸管(100A)的壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。由此，可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

Description

回路型热虹吸管、斯特林冰箱及冷却装置

技术领域

本发明涉及回路型热虹吸管、搭载该回路型热虹吸管的斯特林冰箱、及具有斯特林冷冻机的冷却装置。

背景技术

作为将由热源产生的热放出的散热系统，公开有使用吸热设备、吸热管、热虹吸管等的散热系统。使用吸热设备的散热系统中，安装于热源上的吸热设备产生显著的温度分布，越离开热源对散热越没有作用，自然在提高散热性能上存在界限。与之相对，在使用吸热管及热虹吸管的散热系统中，由于使用工作流体来传递由热源产生的热，所以热输送能力与吸热设备相比非常高，可维持较高的散热性能。

吸热管是用配置在闭路内的毛细管的毛管力来使工作流体循环的毛管力驱动型热输送设备。与之相对，热虹吸管是利用由蒸发及冷凝工作流体而产生的工作流体的密度差的重力驱动性热输送装置。另外，回路型热虹吸管是使工作流体在回路状构成的闭路内循环的热虹吸管。

首先，将通常的回路型热虹吸管作为第1以往例进行说明。图17A及图17B是表示第1以往例的回路型热虹吸管的构造的示意图，其中，图17A是从正面观察回路型热虹吸管的图，图17B是从侧方观察的图。

如图17A及图17B所示，回路型热虹吸管100I具有：夺取来自热源的热的蒸发器110、和向外部放出热的冷凝器130I。蒸发器110和冷凝器130I由输送管120及回流管140连接。由这些蒸发器110、输送管120、冷凝器130I及回流管140构成闭路。另外，冷凝器130I设置在比蒸发器110更高的位置上。

在蒸发器110内夺取来自热源的热而蒸发的工作流体借助蒸发器110与冷凝器130I之间的蒸气压力差，克服重力而上升，通过输送管120而被导入到冷凝器130I中。在冷凝器130I内冷却并冷凝的工作流体由于重力落下，通过回流管140而被导入到蒸发器110中。通过伴随以上相变化的工作流体的对流作用，可将由热源产生的热放到外部。

作为公开了具有这样结构的回路型热虹吸管的斯特林冰箱的文献，有例如特开2003-50073号公报(专利文献1)、特开2001-33139号公报(专利文献2)、特开2003-302117号公报(专利文献3)等。

接着，作为第2以往例，对具有记载于上述专利文献3的以往的斯特林冷冻机的冷却装置进行更详细地说明。图20是表示第2以往例的冷却装置的概略结构的侧视图。该冷却装置50具有：取出在斯特林冷冻机1产生的低热量的低温侧热输送循环5、和将高热量释放到外部的高温侧热输送循环4。斯特林冷冻机1具有：利用封入到内部的工作媒体(例如氦)的膨胀过程吸热而产生低热量的低温部3、和利用工作媒体的膨胀过程产生高热量的高温部2。

低温侧热输送循环5为概略地由低温侧冷凝器12、和低温侧蒸发器15构成的循环回路。所述低温侧冷凝器12接触地安装在低温部3的周围，所述低温侧蒸发器15通过冷凝液侧冷媒配管13及蒸气侧冷媒配管14而与低温侧冷凝器12连接。将二氧化碳和烃等作为冷媒封入到该回路内，并在循环回路内形成热虹吸管。在低温侧蒸发器15上，安装有用于扩大热交换面积的多个平板翅片16。又，为了能利用由冷媒的蒸发和冷凝产生的自然环境，而将低温侧蒸发器15设置在比低温侧冷凝器12更低的位置。又，在低温侧蒸发器15的下方，设置有排水盘17，用于接收并贮存在低温侧蒸发器15的表面结露而落下的排水。

另一方面，高温侧热输送循环4由使用水或烃等自然冷媒的热虹吸管构成，为概略地由：高温侧蒸发器6、配置在比高温侧蒸发器6更高的位置上并将自然冷媒冷凝的高温侧冷凝器8、蒸气侧冷媒配管7和冷凝液侧冷媒配管11构成的循环回路，所述高温侧蒸发器6安装在斯特林冷冻机1的高温部2上，所述高温侧冷凝器8配置在比高温侧蒸发器6更高的位置上并将自然冷媒冷凝，所述蒸气侧冷媒配管7和冷凝液侧冷媒配管11连接高温侧蒸发器6和高温侧冷凝器8并使冷媒循环。将水(包含水溶液)或烃等自然冷媒作为冷媒封入到该回路内。这样，通过使用水(包含水溶液)或烃作为冷媒，可消除对环境和人体的不良影响。另外，为了使由冷媒的蒸发和冷凝产生的自然循环顺利地进行，而将冷凝液侧冷媒配管11连结到高温侧蒸发器6的最上端。在高温侧冷凝器8上，安装有用于扩大热交换面积的多个平板翅片18。并且，在高温侧冷凝器8的后方设置有一对散热片19，由散热片19将热排到外部。

图21是表示第2以往例的冷却装置的高温侧热输送循环的具体结构的立体图。参照该图，进一步详细地说明高温侧热输送循环4的结构。高温侧蒸发器6整体呈环体，但考虑向斯特林冷冻机1的高温部2安装的便利性，而采用将2个半环体6A、6B沿直径方向合体的结构。与各半环体6A、6B的圆弧的两端等价的面被闭塞。半环体6A、6B相对于高温部2的周围在铅直方向的上下合体，并且两者的下端部由U字状的连通管6C连通连接。半环体6A、6B内部的冷媒冷凝液经由连通管6C相互流动而混合。

蒸气侧冷媒配管7包括：与高温侧蒸发器6的各半环体6A、6B连接的2个纵管7A、7B、与两纵管7A、7B连接的横管7C(也称为“总管”。)纵管7A、7B沿铅直方向将各半环体6A、6B的外周面上端部、与横管7C的最下部连结起来。横管7C的纵长方向的两端面被闭塞，沿与斯特林冷冻机1的轴正交的方向并且沿水平方向配置。

冷凝液侧冷媒配管11的结构也与蒸气侧冷媒配管7一样，但为了构成热虹吸管，而将蒸气侧冷媒配管7的横管7C配置在比冷凝液侧冷媒配管11的横管11C更高的位置上，进而，为使该热虹吸管高效地工作，与冷凝液侧冷媒配管11相比，蒸气侧冷媒配管7的纵管、横管都使用相对大口径的管。

高温侧冷凝器8由沿横管7C、11C的纵长方向、即水平方向平行配置的6个蛇管8A～8F构成。各蛇管8A～8F的一端与横管7C连接，并且另一端与横管11C连接，蛇管整体沿其纵长方向均匀地连接在两横管7C、11 C之间。又，多个平板翅片18平行地配设在蛇管8A～8F的直线部分上，并与其直线部分热结合。

接着，对高温侧热输送循环4的动作进行说明。在高温部2中产生的热从高温部2的周围传递到高温侧蒸发器6中，并使滞留在其半环体6A、6B内的冷媒蒸发。蒸发的冷媒蒸气分别在蒸气侧冷媒配管7的纵管7A、7B内上升，在横管7C内合流后，分路流向6个蛇管8A～8F。由此，冷媒蒸气在高温侧冷凝器8内流通，经由平板翅片18与环境气氛进行热交换而冷凝，成为冷媒冷凝液，所述高温侧冷凝器8设置在比高温侧蒸发器8更高的位置上。

该冷媒冷凝液(或混合了气体的冷媒冷凝液)在冷凝液侧冷媒配管11的横管11C内合流，进而分路向纵管11A、11B流下，返回到高温侧蒸发器6中，再次因高温部2的热而蒸发。这样，与利用显热进行热交换相比，通过利用冷媒的蒸发·冷凝中的潜热，而能得到更大的热传递量，所以能大幅度提高热交换效率。进而，这样，在本发明中，利用因高温侧冷凝器8与高温侧蒸发器6上下配置而产生的高度差、和因气体和液体的比重差而产生的压力差，而能得到使冷媒循环的驱动力。因此，在没有泵等外部动力下也能使冷媒循环，所以可节省能量。

专利文献1：特开2003-50073号公报

专利文献2：特开2001-33139号公报

专利文献3：特开2003-302117号公报

上述第1以往例的回路型热虹吸管100I中，多数情况下，冷凝器130I是作成与各种配管和散热片组合成的装配体并组件化而制成的。具体地说，是作成装配体而制成的，所述装配体包括：输送管侧母管(输送管侧总管)131，将从输送管120导入的工作流体分流；回流管侧母管(回流管侧总管)132，使分流了的工作流体再次合流；多个并行管133(参照图18)，相互并行地配置，用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132；散热片(未图示)，是以与这些多个并行管133接触的方式安装的。

通常，如图18所示，多个并行管133分别作成下述形成，即，将朝一方向呈直线状延伸的直进部134a～134d沿上下方向多级(在图18所示的并行管中为4级)平行地层叠，由弯曲部135a～135c将层叠的这些直进部134a～134d彼此连接起来。即，多个并行管133分别作为图18所示的蛇行管构成。这样，将多个直进部134a～134d相互平行地层叠的理由主要是从装配操作的容易性的观点出发，而且也能节省空间，确保最大限度的传热面积。

如图17所示，以上结构的由装配体构成的冷凝器130I被设置在搭载有回路型热虹吸管100I的机器(例如斯特林冰箱)的壳体300的底面301上。此时，由装配体构成的冷凝器130I与壳体300的底面301平行地设置。

如图18所示，搭载有回路型热虹吸管100I的机器的壳体300的底面301相对于设置面、即地面401平行地设置时，冷凝器130I的并行管133的直进部134a～134d也相对于设置面、即地面401平行地配置。此时，在冷凝器130I的并行管133中冷凝液化的工作流体在并行管133内顺利地流动，并经由回流管侧母管132及回流管140输出到蒸发器110中。另外，图18中，箭头500表示工作流体的流动方向。

这样，在以壳体的底面相对于地面平行的方式设置机器时，并不产生特别的问题。但是，在壳体的底面相对于水平的地面倾斜地设置时、或地面本身倾斜而壳体与该倾斜的地面平行地设置时等，回路型热虹吸管相对于水平面也倾斜地设置，有时会对工作流体的流动产生较大的影响。

例如，如图19所示，考虑机器的壳体300以相对于水平的地面401倾斜角度α₀的方式设置的情况。此时，由于冷凝器130I的并行管133的直进部134a～134d也相对于机器的壳体300的底面301平行地配置，所以配置成从水平面倾斜角度α₀。另外，图示的状态表示以最下级的直进部134d的靠近弯曲部135c的端部比靠近回流管侧母管132的端部处于更低的位置的方式将机器的壳体300倾斜地配置的情况。

以这种状态设置冷凝器130I时，在冷凝器130I的最下级的直进部134d中冷凝液化了的工作流体由于重量产生逆流，而滞留在位于最下级的直进部134d的弯曲部135c一侧。由于冷凝的工作流体502不流入回流管侧母管132中，所以随着机器的动作而渐渐增加，冷凝的工作流体502的液面503上升直到闭塞并行管133的状态为止。

在到达这种状态时，只要并行管133的输送管侧母管131一侧的压力未上升相当的程度，就会妨碍工作流体的流动。由此，不能预计工作流体的循环动作，并不能充分放出由热源产生的热。其结果，引起回路型热虹吸管的不良动作，最坏的情况下，也会导致搭载有回路型热虹吸管的机器主体产生故障。

这样，第1以往例的回路型热虹吸管中，存在由设置状态而引起不良动作的情况，这一点成为重大的问题。

又，在包含上述第2以往例的斯特林冷冻机1的冷却装置50自身独立装配后，搭载于未图示的冰箱中，作成制品出厂。此时，在将冰箱设置在水平的场所时，以横管7C、11C水平的方式装入冷却装置50。

但是，在上述第2以往例的冷却装置中，即使这样装入，用户也很难确保冰箱的设置场所的水平性，而现实是将冰箱放置在倾斜的场所。此时，如图22所示，系统整体成为相对于水平面倾斜的状态，冷媒冷凝液20滞留于冷凝液侧冷媒配管11的横管11C内部，即比处于沿重力方向更低的纵管(在图22中11B)的上端更靠近下方的部分，冷媒循环量减少而使散热效率降低。

发明内容

在此，本发明的目的在于提供一种无论设置状态如何，均能防止不良动作的回路型热虹吸管及具有该回路型热虹吸管的斯特林冰箱。

又，本发明的另一目的在于提供一种即使冷却装置倾斜，也能使冷媒在斯特林冷冻机的高温侧热输送循环内稳定地循环的冷却装置。

基于本发明的第1技术方案的回路型热虹吸管，搭载(在此，所谓“搭载”包含回路型热虹吸管的整体收容到壳体内部的情况、和回路型热虹吸管的一部分露出于壳体的外部而搭载的情况。)在具有热源的机器的壳体上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自热源的热。上述闭路包括：蒸发器、冷凝器、输送管、回流管。蒸发器是夺取来自热源的热并使工作流体蒸发的部位，冷凝器是使由蒸发器蒸发的工作流体冷凝的部位。输送管是将由蒸发器蒸发的工作流体输送到冷凝器中的部位，回流管是将由冷凝器冷凝的工作流体回流到蒸发器中的部位。冷凝器具有蛇行管，所述蛇行管是将朝一方向延伸的直进部沿上下方向多级层叠，并用弯曲部将多级层叠的直进部彼此连接起来。位于该蛇行管的直进部中的最下级的直进部以沿随着朝向回流管一侧而与上述壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

根据这样的结构，由于冷凝液化了的工作流体滞留在蛇行管中的可能性降低，所以可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于本发明的第2技术方案的回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自热源的热。上述闭路包括：蒸发器、冷凝器、输送管、回流管。蒸发器是夺取来自热源的热并使工作流体蒸发的部位，冷凝器是使由蒸发器蒸发的工作流体冷凝的部位。输送管是将由蒸发器蒸发的工作流体输送到冷凝器中的部位，回流管是将由冷凝器冷凝的工作流体回流到蒸发器中的部位。冷凝器由装配体构成，所述装配体包括：输送管侧母管、回流管侧母管、多个并行管。输送管侧母管是与上述输送管连接并将导入的工作流体分流的部位。回流管侧母管是与上回流管连接并使分流了的工作流体合流的部位。多个并行管相互并行地配置，用于连接输送管侧母管和回流管侧母管。上述并行管分别由蛇行管构成，所述蛇行管是将朝第1方向延伸的直进部沿上下方向多级平行地层叠，并用弯曲部将多级层叠的直进部彼此连接起来。将由装配体构成的冷凝器的整体以相对于壳体的底面倾斜的方式配置，以使上述蛇行管的直进部中的最下级的直进部以沿随着朝向回流管侧母管一侧而与壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

根据这样的结构，在以沿上下方向平行地层叠蛇行管的直进部的方式组件化地制作冷凝器时，也由于冷凝液化了的工作流体滞留在蛇行管中的可能性降低，所以可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于上述本发明的第2技术方案的回路型热虹吸管，优选地，倾斜配置的由装配体构成的冷凝器相对于壳体的底面的倾斜角为大于0°、6°以下。

通过预先以满足这样的条件的方式将冷凝器倾斜地配置，而可大幅度抑制由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于上述本发明的第2技术方案的回路型热虹吸管，优选地，上述回流管侧母管朝向与第1方向交叉的第2方向延伸，上述回流管连接在朝第2方向延伸的回流管侧母管的一端附近，并且，上述回流管侧母管以沿随着从位于与上述一端相反一侧的另一端侧朝向上述一端侧而与壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

根据这样的结构，由于冷凝液化了的工作流体滞留在蛇行管中的可能性降低，所以可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于本发明的第3技术方案的回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自热源的热。上述闭路包括：蒸发器、冷凝器、输送管、回流管。蒸发器是夺取来自热源的热并使工作流体蒸发的部位，冷凝器是使由蒸发器蒸发的工作流体冷凝的部位。输送管是将由蒸发器蒸发的工作流体输送到冷凝器中的部位，回流管是将由冷凝器冷凝的工作流体回流到蒸发器中的部位。冷凝器由装配体构成，所述装配体包括：输送管侧母管、回流管侧母管、多个并行管。输送管侧母管是与上述输送管连接并将导入的工作流体分流的部位。回流管侧母管是与上回流管连接并使分流了的工作流体合流的部位。多个并行管相互并行地配置，用于连接输送管侧母管和回流管侧母管。回流管侧母管沿一方向延伸，上述回流管连接在朝上述一方向延伸的回流管侧母管的一端附近。回流管侧母管以沿随着从位于与上述一端相反一侧的另一端侧朝向上述一端侧而与上述壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

根据这样的结构，由于冷凝液化了的工作流体滞留在蛇行管中的可能性降低，所以可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于本发明的第4技术方案的回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自热源的热。上述闭路包括：蒸发器、冷凝器、输送管、回流管。蒸发器是夺取来自热源的热并使工作流体蒸发的部位，冷凝器是使由蒸发器蒸发的工作流体冷凝的部位。输送管是将由蒸发器蒸发的工作流体输送到冷凝器中的部位，回流管是将由冷凝器冷凝的工作流体回流到蒸发器中的部位。冷凝器由装配体构成，所述装配体包括：输送管侧母管、回流管侧母管、多个直行管。输送管侧母管是与上述输送管连接并将导入的工作流体分流的部位。回流管侧母管是与上回流管连接并使分流了的工作流体合流的部位。多个直行管相互并行地配置，用于连接输送管侧母管和回流管侧母管。上述直行管分别以沿随着朝向上述回流管侧母管一侧而与上述壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

根据这样的结构，在采用由直行管而非蛇行管将输送管侧母管与回流管侧母管连接起来的冷凝器时，也由于工作流体在管中不发生对流，所以可减少由设置状态引起的回路型热虹吸管的不良动作。

基于本发明的斯特林冰箱是搭载有斯特林冷冻机的斯特林冰箱。斯特林冷冻机具有基于上述本发明的第1～第4技术方案的回路型热虹吸管，该回路型热虹吸管的蒸发器用于与斯特林冷冻机的高温部进行热交换。

根据这种结构的斯特林冰箱，可提供一种性能不被壳体的设置状态所左右的高性能的斯特林冰箱。

基于本发明的第1技术方案的冷却装置，具有：低温侧热输送循环，取出在斯特林冷冻机的低温部产生的低热量；高温侧热输送循环，将在斯特林冷冻机的高温部产生的高热量释放到外部，其特征在于，上述高温侧热输送循环具有：高温侧蒸发器，安装在斯特林冷冻机的高温部；高温侧冷凝器，配置在比该高温侧蒸发器更高的位置上，用蒸气侧冷媒配管及冷凝液侧冷媒配管将上述高温侧蒸发器与上述高温侧蒸发器之间连接起来而形成冷媒循环回路，上述冷凝液侧冷媒配管具有：两端闭塞的横管，上述高温侧冷凝器连接在其上；一对纵管，沿铅直方向连结上述高温侧蒸发器与上述横管，上述一对纵管的一个及另一个的上端分别与上述横管的一端部及另一端部连接。根据该结构，即使冷却装置倾斜，冷媒冷凝液也不会滞留在高温侧热输送循环的横管内。

基于本发明的第1技术方案的冷却装置，分别在上述纵管的上端有横管，在下端连接有高温侧蒸发器，但是纵管的连接口的水平方向的位置并不一定与横管和高温侧蒸发器一致。由此，上述纵管具有倾斜部，所述倾斜部具有向下梯度。另外，关于冰箱的设置位置的倾斜，通常将安全基准设为5°以内，所以通过以冷却装置水平时为基准，将上述纵管倾斜部的向下梯度设定为5°以上，从而即使冷却装置倾斜，也可维持向下梯度，而防止冷媒冷凝液的堵塞。

基于本发明的第2技术方案的冷却装置，具有：低温侧热输送循环，取出在斯特林冷冻机的低温部产生的低热量；高温侧热输送循环，将在斯特林冷冻机的高温部产生的高热量释放到外部，其特征在于，上述高温侧热输送循环具有：高温侧蒸发器，安装在斯特林冷冻机的高温部；高温侧冷凝器，配置在比该高温侧蒸发器更高的位置上，用蒸气侧冷媒配管及冷凝液侧冷媒配管将上述高温侧蒸发器与上述高温侧蒸发器之间连接起来而形成冷媒循环回路，上述冷凝液侧冷媒配管具有：两端闭塞的横管，上述高温侧冷凝器连接在其上；一对纵管，沿铅直方向连结上述高温侧蒸发器与上述横管，上述蒸发侧冷媒配管具有：两端闭塞的横管，上述高温侧冷凝器连接在其上；一对纵管，沿铅直方向连结上述高温侧蒸发器与上述横管，上述蒸气侧冷媒配管的横管配置在比上述冷凝液侧冷媒配管的横管更高的位置上，在上述蒸气侧冷媒配管的横管上，安装有脱气用的充气管。这样，通过将充气管安装到较高的位置上，可防止抽取真空时吸入水，并使抽取真空的效率提高。

根据基于上述本发明的第1～第4技术方案的回路型热虹吸管，无论设置状态如何，均可防止回路型热虹吸管产生不良动作。又，根据基于上述本发明的斯特林冰箱，可作成性能不被壳体的设置状态所左右的高性能的斯特林冰箱。

又，根据上述本发明的第1及第2技术方案的冷却装置，冷媒冷凝液侧配管由设置在高温侧冷凝器的出口的两端闭塞的横管、和沿铅直方向连结该横管及前述高温侧蒸发器的一对纵管构成，各纵管的上端分别与横管的一端部及另一端部连接，所述冷媒冷凝液侧配管是在利用热虹吸管的高温侧热输送循环中，冷媒冷凝液自然流下到高温侧蒸发器中的路径，所述热虹吸管用于将由斯特林冷冻机驱动在高温部产生的热输送并排出到外部。因此，即使冷却装置倾斜，冷媒冷凝液也会不滞留在高温侧热输送循环的横管内，使冷媒在该循环内稳定地循环。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的回路型热虹吸管的设置结构的概略立体图。

图2是表示图1所示的回路型热虹吸管的冷凝器的结构的示意图。

图3A是表示本发明的实施方式1的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从正面观察回路型热虹吸管的图。

图3B是表示本发明的实施方式1的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从侧面观察回路型热虹吸管的图。

图4是表示在本发明的实施方式1中，将冷凝器相对于水平面倾斜地配置时工作流体的流动的图。

图5是表示在本发明的实施方式1中，将冷凝器相对于水平面倾斜地配置时工作流体的流动的图。

图6A是表示本发明的实施方式2的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从正面观察回路型热虹吸管的图。

图6B是表示本发明的实施方式2的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从侧面观察回路型热虹吸管的图。

图7A是表示本发明的实施方式3的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从正面观察回路型热虹吸管的图。

图7B是表示本发明的实施方式3的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从侧面观察回路型热虹吸管的图。

图8是表示本发明的实施方式4的回路型热虹吸管的冷凝器的结构的示意图。

图9是表示本发明的实施方式4的回路型热虹吸管的冷凝器的设置状态的示意图，是从侧面观察回路型热虹吸管的图。

图10是表示本发明的实施方式5的回路型热虹吸管的结构的示意图。

图11是表示本发明的实施方式6的回路型热虹吸管的结构的示意图。

图12是表示本发明的实施方式7的回路型热虹吸管的结构的示意图。

图13是表示本发明的实施方式8的回路型热虹吸管的结构的示意图。

图14是表示本发明的实施方式9的斯特林冰箱的结构的示意剖视图。

图15是表示本发明的实施方式10的高温侧热输送循环的具体结构的立体图。

图16A是表示本发明的实施方式10的高温侧热输送循环的主视图。

图16B是表示本发明的实施方式10的高温侧热输送循环的侧视图。

图17A是表示第1以往例的回路型热虹吸管的结构的示意图，是从正面观察回路型热虹吸管的图。

图17B是表示第1以往例的回路型热虹吸管的结构的示意图，是从侧面观察回路型热虹吸管的图。

图18是表示图17A及图17B所示的以往例的回路型热虹吸管的结构的示意图，是表示将冷凝器水平设置时工作流体的流动的图。

图19是表示将冷凝器相对于水平面倾斜设置时工作流体的流动的图。

图20是表示第2以往例的冷却装置的概略结构的侧视图。

图21是表示图20所示的第2以往例的冷却装置的高温侧热输送循环的具体结构的立体图。

图22是表示图20所示的第2以往例的冷却装置在倾斜状态下高温侧热输送循环的主要部分的主视图。

附图标记

1-斯特林冷冻机；2-高温部；3-低温部；4-高温侧热输送循环；5-低温侧热输送循环；6-高温侧蒸发器；6A、6B-半环体；7、14-蒸气侧冷媒配管；7A、7B-纵管；7C-横管；8-高温侧冷凝器；8A～8F-蛇管；11、13-冷凝液侧冷媒配管；11A、11B-纵管；11Aa、11Ba-倾斜部；11C-横管；12-低温侧冷凝器；15-低温侧蒸发器；16、18-平板翅片；17-排水盘；19-散热风扇；20-冷媒冷凝液；21-充气管；50-冷却装置；100、100A～100I-回路型热虹吸管；110-蒸发器；112-内周面；120-输送管；130、130A～130I-冷凝器；131-输送管侧母管；132-回流管侧母管；133-并行管；134a～134e-直进部；135a～135d-弯曲部；136-散热片；140-回流管；200-斯特林冷冻机；202-压力容器；204-高温部；206-低温部；250-支承台；252-底板；254a～254c-支承部；300-壳体；301-底面；401-地面；500-工作流体的流动方向；502-液化的工作流体；503-液面；1000-斯特林冷冻机；1020-低温侧热输送系统；1023-冷空气通风道；1024-通风道；1025-鼓风机；1026-冷冻空间侧风扇；1027-冷藏空间侧风扇；1028-冷冻空间；1029-冷藏空间。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

首先，参照图1，对本实施方式的回路型热虹吸管及安装有该回路型热虹吸管的斯特林冷冻机的设置结构进行说明。

如图1所示，斯特林冷冻机200载置在支承台250上，并由设置在支承台250的底板252上的支承部254a、254b支承。又，回路型热虹吸管100A也载置在支承台250上，并由设置在支承台250的底板252上的支承部254a、254c支承。由支承台250支承的斯特林冷冻机200及回路型热虹吸管100A被设置在规定机器(例如，冰箱等)的壳体中。在此，支承台250的支承板252以相对于机器的壳体的底面平行的方式被设置。

下面，对斯特林冷冻机200的结构和动作进行说明。

如图1所示，斯特林冷冻机200具有压力容器202。在压力容器202内，设置有和嵌装有活塞和置换器的压力缸。在压力缸内填充有氦等工作媒体。压力缸内的空间由活塞和置换器划分成压缩室和膨胀室。在压缩室的周围设置有高温部204，在膨胀室的周围设置有低温部206。

嵌装在压力缸内的活塞被直线运动执行元件驱动，在压力缸内往复运动。通过由活塞的往复运动而产生的压力变化，使置换器以与活塞的往复运动保持一定的相位差的方式在压力缸内往复运动。通过该活塞和置换器的往复运动，而在压力缸内实现逆斯特林循环。由此，使以包围压缩室的方式设置的高温部204升温，使以包围膨胀室的方式设置的低温部206冷却至极低温度。

接着，对回路型热虹吸管100A的结构和动作进行说明。

如图1所示，回路型热虹吸管100A具有蒸发器110和冷凝器130A。蒸发部110以与斯特林冷冻机200的高温部204接触的方式配置，是夺取在高温部204产生的热来使填充在蒸发器110内的工作流体蒸发的部位。冷凝器130A配置在比蒸发器110更高的部位，是使蒸发器110蒸发的工作流体冷凝的部位。蒸发器110和冷凝器130A由输送管120及回流管140连接，由此构成闭路。另外，图示的回路型热虹吸管100A中，由于作为热源的高温部204的外形为圆筒形状，所以蒸发器110由分割成圆弧状的2个部位构成。

参照图1及图2，冷凝器130A是作成装配体并组件化而构成的，所述装配体包括：输送管侧母管(输送管侧总管)131、回流管侧母管(回流管侧总管)132、用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132的多个并行管133、与并行管133接触设置的散热片136。

输送管侧母管131与输送管120连接，是将导入的工作流体分流的分配器。与此相对，回流管侧母管132与回流管140连接，是使分流了的工作流体合流的聚集管。

如图2所示，各并行管133包括：朝第1方向(图中箭头A方向)呈直线状延伸的直进部134a～134d(本实施方式中的冷凝器130A为4级)、用于连接这些直进部134a～134d的弯曲部135a～135c。各直进部134a～134d沿上下方向层叠而平行地配置，弯曲部135a～135c将这些直进部134a～134d的端部彼此连结起来。即，冷凝器130A具有将由蛇行管形成的并行管133沿横向排列而配置成的结构。在这些并行管133的直进部134a～134d上，安装有多片散热片136。

在蒸发器110内从斯特林冷冻机200的高温部204夺取热而蒸发的工作流体，利用蒸发器110与冷凝器130A之间的蒸气压力差，克服重力上升，通过输送管120而被导入到冷凝器130A中。在冷凝器130A内冷却而冷凝的工作流体因重力而落下，通过回流管140而被导入到蒸发器110中。利用伴随着以上那样的发生相变化的工作流体的对流作用，可将高温部204产生的热散发到外部。

接着，对本实施方式的回路型热虹吸管100A的冷凝器130A的设置状态进行说明。

如图3A及3B所示，本实施方式的回路型热虹吸管100A的冷凝器130A相对于冰箱等及其的壳体300的底面301倾斜地配置。具体地说，将由装配体构成的冷凝器130A的整体以倾斜角度θ₁的方式配置，以使具有回流管侧母管132一侧的冷凝器130A的端部比不具有回流管侧母管132一侧的冷凝器130A的端部配置在距壳体300的底面301更近的位置上。

即，将冷凝器130A的整体以倾斜角度θ₁的方式配置，以使位于由装配体构成的冷凝器130A的由蛇行管构成的并行管133的直进部134a～134d中的最下级的直进部134d以沿随着朝向回流管侧母管132一侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。在此，冷凝器130A相对于壳体300的底面301的倾斜角θ₁优选地是大于0°、6°以下，更优选地为3°左右。另外，这样，为了使冷凝器130A相对于壳体300的底面301倾斜地设置，而可通过例如对支承台250的支承部254c的高度进行调节来实现(参照图1)。

这样，在将冷凝器130A以相对于壳体300的底面301倾斜角度θ₁的方式配置时，无论壳体300的设置状态如何，均能使回路型热虹吸管100A稳定地动作。以下，对其理由进行说明。

首先，考虑壳体300的底面301相对于水平的地面平行地设置的情况。此时，冷凝器130A由于以相对于壳体300的底面301预先倾斜角度θ₁的方式配置，所以被设置成以相对于水平面也倾斜角度θ₁的状态。

在冷凝器130A的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。由此，在直进部134d内液化了的工作流体由于重力的作用，在倾斜配置的直进部134d内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而从并行管133流出。其结果，工作流体不会滞留在并行管133内。由此，可使工作流体顺利流动，并使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

接着，将壳体300的底面301相对于水平的地面倾斜地设置的情况分成4种情况来进行考虑。

作为第1种情况，考虑将机器的壳体300沿图3B中的箭头B方向倾斜地设置的情况。此时，设置后的冷凝器130A以相对于水平面比角度θ₁更大角度倾斜的状态配置。

如上所述，由于在冷凝器130A的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化，所以在直进部134d内液化了的工作流体由于重力的作用，在倾斜配置的直进部134d内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而从并行管133流出。由此，工作流体不会滞留在并行管133内。其结果，可使工作流体顺利流动，并使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

但是，在以倾斜一定角度以上的方式配置冷凝器130A时，由于环境温度的变化等，工作流体的冷凝液化现象不仅发生在位于并行管133的最下级的直进部134d中，有时也发生在位于该最下级直进部134d的上方的直进部134c中。此时，也考虑到在直进部134c的弯曲部135b附近冷凝的工作流体滞留而使并行管133闭塞的情况。发生这种现象的临界角因冷凝器130A的设计尺寸等而多少有差异，发明者确认大概6°左右。

但是，通常，很难想到设置有机器的地面倾斜3°以上，又，很难想到机器的壳体以相对于水平的地面倾斜3°以上的方式设置，所以可认为，若预先将冷凝器130A相对于底面301的倾斜角θ₁设定为3°左右，则几乎不会陷入这样的事态中。因此，在大部分情况下，可使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

作为第2种情况，考虑将机器的壳体300沿图3B中的箭头C方向倾斜角度α₁(其中，α₁＜θ₁)地设置的情况。在以这种状态设置机器的壳体300时，设置后的冷凝器130A以相对于水平面倾斜角度θ₁-α₁的方式配置。

如上所述，在冷凝器130A的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。但是，如图4所示，由于冷凝器130A相对于水平面以倾斜角θ₁-α₁倾斜，所以在位于最下级的直进部134d内液化了的工作流体在直进部134d内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而从并行管133流出。由此，工作流体不会滞留在并行管133内。其结果，可使工作流体顺利流动，并使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

作为第3种情况，考虑将机器的壳体300沿图3B中的箭头C方向倾斜角度α₂(其中，α₂＝θ₁)地设置的情况。在以这种状态设置机器的壳体300时，设置后的冷凝器130A被配置成水平。

如上所述，在冷凝器130A的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。此时，由于位于最下级的直进部134d被配置成水平，所以利用并行管133内产生的工作流体的对流作用，而使液化了的工作流体朝向回流管侧母管132一侧流动，从而从并行管133流出。由此，工作流体不会滞留在并行管133内。其结果，可使工作流体顺利流动，并使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

作为第4种情况，考虑将机器的壳体300沿图3C中的箭头C方向倾斜角度α₃(其中，α₃＞θ₁)地设置的情况。以这种状态设置机器的壳体300时，设置后的冷凝器130A以相对于水平面倾斜角度α₃-θ₁的方式配置。

如上所述，在冷凝器130A的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。因此，如图5所示，在直进部134d内液化了的工作流体由于重力的作用，在倾斜配置的直进部134d内朝向与回流管侧母管132一侧相反的一侧流动，其结果，液化了的工作流体502滞留在位于最下级的的直进部134d的弯曲部135c一侧。

但是，由于预先将冷凝器130A以相对于壳体300的底面301倾斜的方式配置，所以，与将冷凝器130A相对于壳体300的底面301平行地配置的情况相比，滞留在并行管133内的工作流体502的液面503闭塞并行管133的可能性变低。即，如图5所示，只要位于最下级的直进部134d与弯曲部135c之间的连接部中的并行管133的上部(图5中的D点)比位于最下级的直进部134d与回流管侧母管132之间的连接部的下部更靠近上方位置，逆流而滞留的工作流体502就不会闭塞并行管133。其结果，不会妨碍工作流体的流动，结果可使工作流体顺利流动。

在冷凝器130A进一步倾斜地配置时(即，位于最下级的直进部134d与弯曲部135c之间的连接部中的并行管133的上部(图5中的D点)比位于最下级的直进部134d与回流管侧母管132之间的连接部的下部更靠近下方位置时)，由于并行管133被液化了的工作流体闭塞，所以妨碍工作流体的流动。但是，通常，也很难想到机器的壳体以相对于水平的地面倾斜3°以上的方式设置，所以可认为，若预先将冷凝器130A相对于底面301的倾斜角θ₁设定为3°左右，则几乎不会陷入这样的事态中。因此，在大部分情况下，可使回路型热虹吸管100A稳定地动作。

另外，上述以壳体相对于水平的地面倾向地方式配置的情况为例进行说明，但是壳体相对于原本倾斜的地面平行地设置的情况也一样。

如以上说明的那样，通过预先将本实施方式的由装配体构成的冷凝器以沿规定方向倾斜规定角度的方式配置，而不会由于设置状态而使回路型热虹吸管产生不良动作，可使回路型热虹吸管稳定地动作。其结果，可避免由不能预期的不良动作引起斯特林冷冻机破损，并且由于可将斯特林冷冻机的高温部稳定地冷却，所以可使斯特林冷冻机高效率运转。

(实施方式2)

与上述实施方式1一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100B作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图6A及图6B所示，本实施方式的回路型热虹吸管100B的冷凝器130B与上述实施方式1的回路型热虹吸管100A的冷凝器130A一样，是作成装配体并组件化而构成的，所述装配体包括：输送管侧母管131、回流管侧母管132、用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132的多个并行管133、与并行管133接触设置的散热片136。

回流管侧母管132朝向与并行管133的直进部的延伸方向、即第1方向(图中箭头A方向)交叉的第2方向(图中箭头E方向)延伸。在朝该方向延伸的回流管侧母管132的一端附近，连接有回流管140。

冷凝器130B以相对于冰箱等机器的壳体300的底面301倾斜的方式配置。具体地说，将由装配体构成的冷凝器130B的整体以倾斜角度θ₂的方式配置，以使连接有回流管140的一端比与该端相反的一端、即另一端配置在距壳体300的底面301更近的位置上。

即，将冷凝器130B的整体以倾斜角度θ₂的方式配置，以使位于由装配体构成的冷凝器130B的回流管侧母管132以沿从与连接有回流管140一端相反一侧、即另一端侧随着朝向该端侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。在此，冷凝器130B相对于壳体300的底面301的倾斜角θ₂并没有特别的限定，优选地是几度～十几度左右。另外，这样，为了使冷凝器130B相对于壳体300的底面301倾斜地设置，而可通过例如对支承台250的支承部254c的上端形状进行调节来实现(参照图1)。

这样，通过将冷凝器130B以相对于壳体300的底面301倾斜角度θ₂的方式配置，并且在与壳体300的底面301之间的距离较小的一方的回流管侧母管132的端部上，连接回流管140，从而无论壳体300的设置状态如何，均能使回路型热虹吸管100B稳定地动作。以下，对其理由进行说明。

在多个并行管133内冷凝液化了的工作流体从各并行管133内流入到回流管侧母管132而合流。在回流管侧母管132中合流了的工作流体经由回流管140而被导入蒸发器110中。

在此，在回流管侧母管132相对于壳体300的底面301平行地配置时，并不只限于通过壳体300相对于地面的设置状态或地面的倾斜等，而将回流管侧母管132配置成水平。因此，如图17所示，以往的回路型热虹吸管被设计成下述结构，即将回流管140连接在与各并行管133之间的距离最短的回流管侧母管132的中央部上，从而不会妨碍工作流体的流动。

但是，采用这样的结构的情况下，实际上在将回流管侧母管132倾斜地配置时，由于与位于回流管侧母管132与回流管140之间的连接部位上方的回流管侧母管132内的工作流体的流动相比，位于回流管侧母管132与回流管140之间的连接部位下方的回流管侧母管132内的工作流体的流动明显被阻碍，所以多个并行管133内的工作流体的流动阻力分别产生差别，不能使回路型热虹吸管高效地动作。

本实施方式的回路型热虹吸管100B中，通过将预先将回流管侧母管132以相对于壳体300的底面301倾斜角的方式配置，并且在与底面301之间的距离较小的一方的回流管侧母管132的端部上，连接回流管140，而使工作流体顺利流动。其结果，不会由于设置状态而使回路型热虹吸管产生不良动作，可使回路型热虹吸管稳定地动作。

(实施方式3)

与上述实施方式2一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100C作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1或2同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图7A及图7B所示，本实施方式的回路型热虹吸管100C的冷凝器130C与上述实施方式1或2的回路型热虹吸管100A、100B的冷凝器130A、130B一样，是作成装配体并组件化而构成的，所述装配体包括：输送管侧母管131、回流管侧母管132、用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132的多个并行管133、与并行管133接触设置的散热片136。

即，本实施方式的回路型热虹吸管100C的冷凝器130C以整体倾斜角度θ₁的方式配置，以使由蛇行管构成的并行管133的直进部134a～134d以沿随着朝向回流管侧母管132一侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。又，本实施方式的回路型热虹吸管100C以冷凝器130C的整体倾斜角度θ₂的方式配置，以使回流管侧母管132以沿从与连接有回流管140一端相反一侧、即另一端侧随着朝向该端侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

通过以上结构，可同时实现上述实施方式1及2的效果。其结果，可大幅度减少由于设置状态而使回路型热虹吸管产生不良动作。由此，可使回路型热虹吸管稳定地动作，并使斯特林冷冻机高效率运转。

(实施方式4)

与上述实施方式1～3一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100D作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1～3同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图8所示，在本实施方式的回路型热虹吸管100D的冷凝器130D中，多个并行管133包括：朝第1方向(图中箭头A方向)呈直线状延伸的直进部134a～134e、用于连接这些直进部134a～134e的弯曲部135a～135d。各直进部134a～134e沿上下方向层叠而平行地配置(本实施方式中的冷凝器130D为5级)，弯曲部135a～135d将这些直进部134a～134e的端部彼此连结起来。即，冷凝器130d具有将由蛇行管形成的并行管133沿横向排列而配置成的结构。在这些多个并行管133的直进部134a～134e上，安装有多片散热片136。

这样，在采用由装配体形成的冷凝器时，将输送管侧母管131与回流管侧母管132分别配置在冷凝器的相对的端部上，所述装配体具有奇数级由蛇行管构成的并行管133。由此，与上述实施方式1或3的情况不同，有必要以将冷凝器130D的后端侧配置在更靠近机器的壳体300的底面301的位置上的方式使冷凝器130D倾斜地配置。根据这样的配置，由蛇行管构成的并行管133的直进部134a～134e以沿随着朝向回流管侧母管132一侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。另外，这样，为了使冷凝器130D相对于壳体300的底面301倾斜地设置，而可通过例如对支承台250的支承部254c的高度进行调节来实现(参照图1)。

这样，即使是并行管133奇数级层叠的冷凝器，也通过将冷凝器整体相对于壳体的底面倾斜角度θ₁的方式配置，从而无论壳体的设置状态如何，均能使回路型热虹吸管稳定地动作。

(实施方式5)

与上述实施方式1～4一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100E作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1～4同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图10所示，在本实施方式的回路型热虹吸管100E的冷凝器130E中，多个并行管133分别包括：直进部134a～134c，朝与机器的壳体300的底面301平行的方向、即第1方向(图中箭头A方向)呈直线状延伸；直进部134d，位于最下级，以相对于机器的壳体300的底面301倾斜的方式配置；弯曲部135a～135c，用于连接这些直进部134a～134d。利用弯曲部135a～135c将这些直进部134a～134d的端部彼此连结起来。在这些并行管133的直进部134a～134d上，安装有多片散热片136。

在此，位于冷凝器130E的最下级的直进部134d以沿随着朝向回流管侧母管132一侧而与壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。即，位于最下级的直进部134d以相对于壳体300的底面301倾斜角度θ₃的方式配置。

在冷凝器130E的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。由此，在直进部134d内液化了的工作流体由于重力的作用，在倾斜配置的直进部134d内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而从并行管133流出。由此，液化了的工作流体不会滞留在并行管133内。其结果，通过预先以使位于最下级的直进部134d相对于壳体300的底面301倾斜规定角度的方式配置，从而无论壳体的设置状态如何，均能可使工作流体顺利流动，并使回路型热虹吸管100E稳定地动作。

(实施方式6)

与上述实施方式1～5一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100F作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1～5同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图11所示，在本实施方式的回路型热虹吸管100F的冷凝器130F中，多个并行管133分别包括：呈直线状延伸的直进部134a～134d、用于连接这些直进部134a～134d弯曲部135a～135c。利用弯曲部135a～135c将这些直进部134a～134d的端部彼此连结起来。在这些并行管133的直进部134a～134d上，安装有多片散热片136。

在此，冷凝器130F的各直进部134a～134d以沿随着在工作流体的流动方向中从上游侧朝向下游侧(即从输送管侧母管131一侧朝向回流管侧母管132一侧)而与机器的壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。特别是，位于最下级的直进部134d以相对于壳体300的底面301倾斜角度θ₄的方式配置。

在冷凝器130F的并行管133内流动的工作流体主要是在位于最下级的直进部134d中冷凝液化。但是，由于环境温度的变化等，有时工作流体也在位于最下级直进部134a～134d的上方的直进部134a～134c中冷凝液化。由此，通过预先将各直进部134a～134d以倾斜规定角度的方式配置，以使在直进部134a～134d内冷凝液化了的工作流体由于重力的作用，在倾斜配置的直进部134a～134d内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而可避免工作流体滞留在并行管133内。

这样，通过预先以使直进部134a～134d相对于壳体300的底面301倾斜规定角度的方式配置，从而无论壳体300的设置状态如何，均能可使工作流体顺利流动，其结果使回路型热虹吸管100F稳定地动作。

(实施方式7)

与上述实施方式1～6一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100G作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1～6同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图12所示，本实施方式的回路型热虹吸管100G的冷凝器130G包括：沿上下方向延伸的输送管侧母管131、同样沿上下方向延伸的回流管侧母管132、用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132的多个并行管133。多个并行管133分别由呈直线状延伸的直行管形成，将这些多个直行管沿上下方向平行地层叠而构成冷凝器130G。在该多个并行管133上，安装有多片散热片136。另外，冷凝器130G的构成为，输送管侧母管131的延伸方向与各并行管133的延伸方向正交，并且回流管侧母管132的延伸方向与各并行管133的延伸方向正交。

在此，本实施方式的回路型热虹吸管100G中，将冷凝器130G的整体以相对于机器的壳体300的底面301倾斜角度θ₅的方式配置，以使冷凝器130G的各并行管133以沿随着在工作流体的流动方向中从上游侧朝向下游侧(即从输送管侧母管131一侧朝向回流管侧母管132一侧)而与机器的壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

这样，通过预先将冷凝器130G的整体以倾斜的方式配置，以使并行管133内冷凝液化了的工作流体由于重力的作用，在并行管133内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而可避免工作流体滞留在并行管133内。由此，无论壳体300的设置状态如何，均能可使工作流体顺利流动，其结果使回路型热虹吸管100G稳定地动作。

另外，在本实施方式中，例示了将输送管侧母管与回流管侧母管沿上下方向延伸配置的冷凝器，并对其进行了说明。但是，也可将输送管侧母管与回流管侧母管沿水平方向延伸配置。这样配置时，用于连接输送管侧母管与回流管侧母管的并行管、即直行管沿水平方向平行排列。此时，也通过将冷凝器的整体以相对于机器的壳体的底面倾斜规定角度的方式配置，以使冷凝器的各并行管以沿随着在工作流体的流动方向中从上游侧朝向下游侧(即从输送管侧母管一侧朝向回流管侧母管一侧)而与机器的壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置，从而可使回路型热虹吸管稳定地动作。

又，用于连接输送管侧母管与回流管侧母管的并行管并不一定要配置成一列，例如，也可沿与并行管的延伸方向交叉的方向，将并行管配置成曲折状。

(实施方式8)

与上述实施方式1～7一样，使用本实施方式的回路型热虹吸管100H作为斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。由此，关于与上述实施方式1～7同样的部分，在图中赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图13所示，本实施方式的回路型热虹吸管100H的冷凝器130H包括：沿上下方向延伸的输送管侧母管131、同样沿上下方向延伸的回流管侧母管132、用于连接输送管侧母管131和回流管侧母管132的多个并行管133。多个并行管133分别由呈直线状延伸的直行管形成，将这些多个直行管沿上下方向平行地层叠而构成冷凝器130H。在该多个并行管133上，安装有多片散热片136。另外，在本实施方式的回路型热虹吸管100H中，以使输送管侧母管131及回流管侧母管132的延伸方向与机器的壳体300的底面301的法线方向重合的方式配置输送管侧母管131及回流管侧母管132。

在此，本实施方式的回路型热虹吸管100H中，将由直行管构成的并行管133以相对于机器的壳体300的底面301倾斜角度θ₆的方式配置，以使冷凝器130G的由直行管形成的并行管133以沿随着在工作流体的流动方向中从上游侧朝向下游侧(即从输送管侧母管131一侧朝向回流管侧母管132一侧)而与机器的壳体300的底面301之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

这样，通过预先使并行管133倾斜地配置，以使并行管133内冷凝液化了的工作流体由于重力的作用，在并行管133内朝向回流管侧母管132一侧流动，从而可避免工作流体滞留在并行管133内。由此，无论壳体300的设置状态如何，均能可使工作流体顺利流动，其结果使回路型热虹吸管100H稳定地动作。

另外，在本实施方式中，例示了将输送管侧母管与回流管侧母管沿上下方向延伸配置的冷凝器，并对其进行了说明。但是，也可将输送管侧母管与回流管侧母管沿水平方向延伸配置。这样配置时，用于连接输送管侧母管与回流管侧母管的并行管、即直行管沿水平方向平行排列。此时，也通过将冷凝器的整体以相对于机器的壳体的底面倾斜规定角度的方式配置，以使冷凝器的各并行管以沿随着在工作流体的流动方向中从上游侧朝向下游侧(即从输送管侧母管一侧朝向回流管侧母管一侧)而与机器的壳体的底面之间的距离减小的方向倾斜的方式配置，从而可使回路型热虹吸管稳定地动作。

又，用于连接输送管侧母管与回流管侧母管的并行管并不一定要配置成一列，例如，也可沿与并行管的延伸方向交叉的方向，将并行管配置成曲折状。

(实施方式9)

本实施方式的斯特林冰箱搭载有上述实施方式1～8任一项所述的回路型热虹吸管作为设置在壳体内部的斯特林冷冻机的高温侧热输送系统。

如图14所示，本实施方式的斯特林冰箱1000具有冷冻空间和冷藏空间作为冷却空间。斯特林冰箱1000具有用于对斯特林冷冻机200的高温部204进行冷却的作为高温侧热输送系统的回路型热虹吸管100。另外，在斯特林冷冻机200的低温部206中产生的极低温通过低温侧热输送系统1020(参照图14中的虚线部分)而被用于对箱内进行冷却。该低温侧热输送系统也可与高温侧热输送系统一样，由回路型热虹吸管构成，可作为强制对流型的热输送系统。

在此，作为高温侧热输送系统的回路型热虹吸管100具有蒸发器110和冷凝器130，所述蒸发部110以与斯特林冷冻机200的高温部204接触的方式配置，所述冷凝器130通过输送管及回流管而与上述蒸发器100连接。在由该蒸发器110、冷凝器130、输送管120及回流管140形成的循环回路内，封入例如添加了乙醇的水等而作为冷媒。并且，为了能利用由冷媒的蒸发和冷凝产生的自然对流来传递在高温部204中产生的热，而将冷凝器130配置在蒸发器110的上方(高处)。

如图14所示，将斯特林冷冻机200配置在斯特林冰箱1000的背面上部。又，将低温侧热输送系统1020配置在斯特林冰箱1000的背面侧。与此相对，将高温热输送系统即回路型热虹吸管100配置在斯特林冰箱1000的上部。另外，回路型热虹吸管100的冷凝器130被内设在通风道1024内，所述通风道1024设置在冰箱1000的上部。

若使斯特林冷冻机200动作，则在高温部204产生的热经由回路型热虹吸管100与通风道204内的空气进行热交换。此时，利用鼓风机1025，将通风道204内的暖空气排到斯特林冰箱1000的箱外，并将斯特林冰箱1000的箱外的空气吸入，促进热交换。

另一方面，在低温部206中产生的极低温与冷空气通风道1023内的气流(图14中的箭头)进行热交换。此时，被冷却后的冷空气经由冷冻空间侧风扇1026及冷藏空间侧风扇1027，分别向冷冻空间1028及冷藏空间1029鼓风。来自各冷却空间1028、1029的变暖的气流再次被导入冷空气通风道1023中，而反复冷却。

由于搭载在上述斯特林冰箱1000上的回路型热虹吸管100是上述实施方式1～8任一项所述的回路型热虹吸管100A～100H，所以无论斯特林冰箱1000的壳体的设置状态如可，均可稳定地动作。由此，由于可使斯特林冷冻机200以高效率进行运转，所以也能提高斯特林冰箱1000的性能。

(实施方式10)

本实施方式10的冷却装置具有与上述的第2以往例的冷却装置的大部分共通的结构。因此，在与第2以往例的冷却装置同一的部分赋予同一附图标记，其说明在此省略。

如图15、图16A及图16B所示，在本实施方式的冷却装置中，冷凝液侧冷媒配管11的纵管11A、11B的上端分别与横管11C的一端部及另一端部连接。纵管11A、11B的下端与第2以往例一样，分别与半环体6A、6B的外周面上端部连接。因此，用于连接纵管11A、11B的上下连接口在水平方向上不一致。由此，在纵管11A、11B中，使用具有倾斜部11Aa、11Ba(参照图16A)的弯曲管，所述倾斜部11Aa、11Bb具有向下梯度。由此，即使冷却装置50(参照图20)稍微倾斜，也由于横管11C的某一端部在横管11C整体中处于最低，所以冷媒冷凝液会传到入口较低一方的纵管中并流落，从而不会滞留在横管11C内。

一般来说，由于冰箱的设置位置包括水平在内，具有5°以内的倾斜，所以通过以冷却装置50处于水平时为基准，将上述纵管倾斜部11Aa、11Ba的向下梯度α(参照图16A)设定为5°以上，从而即使冷却装置最坏倾斜5°，也可维持纵管倾斜部11Aa、11Ba的向下梯度，并防止热虹吸管不起作用。由此，可使冷媒稳定地循环。

又，在蒸气侧冷媒配管11的横管11C上，安装有脱气用的充气管21。在高温侧热输送循环中使用水冷媒时，有必要除去容存于水中的不冷凝气体(空气)，所以在封入水冷媒后，使用充气管21将循环内部的密闭系统抽成真空。这样，通过将充气管21安装到较高的位置上，可防止抽取真空时吸入水，并使抽取真空的效率提高。

在以上说明的本发明的实施方式1～10中，例示了在斯特林冷冻机的高温侧热输送系统中采用回路型热虹吸管的情况，并进行了说明，但当然也可用于具有热源的其他设备中。

又，可将上述实施方式1～10中的特征结构相同结合。

这样，本次公开的上述各实施方式只是为了例示，并不起限制作用。本发明的技术范围被权利要求的范围限定，并且包含在与权利要求范围所述的具有相等的意思及范围内的所有的变更。

Claims (14)

1.一种回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体(300)上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自前述热源的热，其特征在于，

前述闭路包括：

蒸发器(110)，夺取来自前述热源的热，并使前述工作流体蒸发；

冷凝器(130A)，使由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体冷凝；

输送管(120)，将由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体输送到前述冷凝器(130A)中；

回流管(140)，将由前述冷凝器(130A)冷凝的工作流体回流到前述蒸发器(110)中，

前述冷凝器(130A)具有蛇行管，所述蛇行管是将朝一方向延伸的直进部(134a～134d)沿上下方向多级层叠，并用弯曲部(135a～135c)将前述多级层叠的直进部(134a～134d)彼此连接起来，

位于前述蛇行管的直进部(134a～134d)中的最下级的直进部(134d)以沿随着朝向前述回流管(140)一侧而与前述壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

2.一种斯特林冰箱，搭载有斯特林冷冻机(200)，其特征在于，

前述斯特林冷冻机(200)具有权利要求1所述的回路型热虹吸管，

前述蒸发器(110)与前述斯特林冷冻机(200)的高温部(204)进行热交换。

3.一种回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体(300)上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自前述热源的热，其特征在于，

前述闭路包括：

蒸发器(110)，夺取来自前述热源的热，并使前述工作流体蒸发；

冷凝器(130A)，使由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体冷凝；

输送管(120)，将由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体输送到前述冷凝器(130A)中；

回流管(140)，将由前述冷凝器(130A)冷凝的工作流体回流到前述蒸发器(110)中，

前述冷凝器(130A)由装配体构成，

所述装配体包括：

输送管侧母管(131)，与前述输送管(120)连接，并将导入的工作流体分流；

回流管侧母管(132)，与前述回流管(140)连接，用于使分流了的工作流体合流；

多个并行管(133)，相互并行地配置，用于连接前述输送管侧母管(131)和前述回流管侧母管(132)，

前述并行管(133)分别由蛇行管构成，所述蛇行管是将朝第1方向延伸的直进部(134a～134d)沿上下方向多级平行地层叠，并用弯曲部(135a～135c)将前述多级层叠的直进部(134a～134d)彼此连接起来，

将前述冷凝器(130A)的整体以相对于前述壳体(300)的底面(301)倾斜的方式配置，以使前述蛇行管的直进部(134a～134d)中的最下级的直进部(134d)以沿随着朝向前述回流管侧母管(132)一侧而与前述壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

4.如权利要求3所述的回路型热虹吸管，其特征在于，前述倾斜配置的冷凝器(130A)相对于前述壳体(300)的底面(301)的倾斜角为大于0°、6°以下。

5.如权利要求3所述的回路型热虹吸管，其特征在于，

前述回流管侧母管(132)朝向与前述第1方向交叉的第2方向延伸，

前述回流管(140)连接在朝前述第2方向延伸的回流管侧母管(132)的一端附近，

前述回流管侧母管(132)以沿随着从位于与前述一端相反一侧的另一端侧朝向前述一端侧而与前述壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

6.一种斯特林冰箱，搭载有斯特林冷冻机(200)，其特征在于，

前述斯特林冷冻机(200)具有权利要求3所述的回路型热虹吸管，

前述蒸发器(110)与前述斯特林冷冻机(200)的高温部(204)进行热交换。

7.一种回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体(300)上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自前述热源的热，其特征在于，

前述闭路包括：

蒸发器(110)，夺取来自前述热源的热，并使前述工作流体蒸发；

冷凝器(130B)，使由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体冷凝；

输送管(120)，将由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体输送到前述冷凝器(130B)中；

回流管(140)，将由前述冷凝器(130B)冷凝的工作流体回流到前述蒸发器(110)中，

前述冷凝器(130B)由装配体构成，

所述装配体包括：

输送管侧母管(131)，与前述输送管(120)连接，并将导入的工作流体分流；

回流管侧母管(132)，与前述回流管(140)连接，用于使分流了的工作流体合流；

多个并行管(133)，相互并行地配置，用于连接前述输送管侧母管131和前述回流管侧母管(132)，

前述回流管侧母管(132)沿一方向延伸，

前述回流管(140)连接在朝前述一方向延伸的回流管侧母管(132)的一端附近，

前述回流管侧母管(132)以沿随着从位于与前述一端相反一侧的另一端侧朝向前述一端侧而与前述壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

8.一种斯特林冰箱，搭载有斯特林冷冻机(200)，其特征在于，

前述斯特林冷冻机(200)具有权利要求7所述的回路型热虹吸管，

前述蒸发器(110)与前述斯特林冷冻机(200)的高温部(204)进行热交换。

9.一种回路型热虹吸管，搭载在具有热源的机器的壳体(300)上，并利用封入到闭路内的工作流体，传递来自前述热源的热，其特征在于，

前述闭路包括：

蒸发器(110)，夺取来自前述热源的热，并使前述工作流体蒸发；

冷凝器(130G)，使由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体冷凝；

输送管(120)，将由前述蒸发器(110)蒸发的工作流体输送到前述冷凝器(130G)中；

回流管(140)，将由前述冷凝器(130G)冷凝的工作流体回流到前述蒸发器(110)中，

前述冷凝器(130G)由装配体构成，

所述装配体包括：

输送管侧母管(131)，与前述输送管(120)连接，并将导入的工作流体分流；

回流管侧母管(132)，与前述回流管(140)连接，用于使分流了的工作流体合流；

多个并行管(133)，相互并行地配置，用于连接前述输送管侧母管131和前述回流管侧母管(132)，

前述直行管(133)分别以沿随着朝向前述回流管侧母管(132)一侧而与前述壳体(300)的底面(301)之间的距离减小的方向倾斜的方式配置。

10.一种斯特林冰箱，搭载有斯特林冷冻机(200)，其特征在于，

前述斯特林冷冻机(200)具有权利要求9所述的回路型热虹吸管，

前述蒸发器(110)与前述斯特林冷冻机(200)的高温部(204)进行热交换。

11.一种冷却装置，具有：低温侧热输送循环(5)，取出在斯特林冷冻机(1)的低温部(3)产生的低热量；高温侧热输送循环(4)，将在斯特林冷冻机(1)的高温部(2)产生的高热量释放到外部，其特征在于，

前述高温侧热输送循环(4)具有：高温侧蒸发器(6)，安装在斯特林冷冻机(1)的高温部(2)；高温侧冷凝器(8)，配置在比该高温侧蒸发器(6)更高的位置上，用蒸气侧冷媒配管(7)及冷凝液侧冷媒配管(11)将前述高温侧蒸发器(6)与前述高温侧蒸发器(8)之间连接起来而形成冷媒循环回路，

前述冷凝液侧冷媒配管(11)具有：两端闭塞的横管(11C)，前述高温侧冷凝器(8)连接在其上；一对纵管(11A、11B)，沿铅直方向连结前述高温侧蒸发器(6)与前述横管(11C)，前述一对纵管(11A、11B)的一个及另一个的上端分别与前述横管(11A、11B)的一端部及另一端部连接。

12.如权利要求11所述的冷却装置，其特征在于，前述纵管(11A、11B)具有倾斜部(11Aa、11Ba)，所述倾斜部(11Aa、11Ba)具有向下梯度。

13.如权利要求12所述的冷却装置，其特征在于，以冷却装置水平时为基准，前述向下梯度为5°以上。

14.一种冷却装置，具有：低温侧热输送循环(5)，取出在斯特林冷冻机(1)的低温部(3)产生的低热量；高温侧热输送循环(4)，将在斯特林冷冻机(1)的高温部(2)产生的高热量释放到外部，其特征在于，

前述高温侧热输送循环(4)具有：高温侧蒸发器(6)，安装在斯特林冷冻机(1)的高温部(2)；高温侧冷凝器(8)，配置在比该高温侧蒸发器(6)更高的位置上，用蒸气侧冷媒配管(7)及冷凝液侧冷媒配管(11)将前述高温侧蒸发器(6)与前述高温侧蒸发器(8)之间连接起来而形成冷媒循环回路，

前述冷凝液侧冷媒配管(11)具有：两端闭塞的横管(11C)，前述高温侧冷凝器(8)连接在其上；一对纵管(11A、11B)，沿铅直方向连结前述高温侧蒸发器(6)与前述横管(11C)，前述蒸气侧冷媒配管(7)具有：两端闭塞的横管(7C)，前述高温侧冷凝器(8)连接在其上；一对纵管(7A、7B)，沿铅直方向连结前述高温侧蒸发器(6)与前述横管(7C)，

前述蒸气侧冷媒配管(7)的横管(7C)配置在比前述冷凝液侧冷媒配管(11)的横管(11C)更高的位置上，在前述蒸气侧冷媒配管(7)的横管(7C)上，安装有脱气用的充气管(21)。

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