JP2002228286A - 蓄冷器 - Google Patents
蓄冷器Info
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- JP2002228286A JP2002228286A JP2001026688A JP2001026688A JP2002228286A JP 2002228286 A JP2002228286 A JP 2002228286A JP 2001026688 A JP2001026688 A JP 2001026688A JP 2001026688 A JP2001026688 A JP 2001026688A JP 2002228286 A JP2002228286 A JP 2002228286A
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- regenerator
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- temperature region
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄冷器の軸線方向の温度勾配と蓄冷材の熱伝
導度および容積比熱による蓄冷効率に着目し、蓄冷効率
の向上ひいては冷凍機の冷凍能力の向上を図ることを目
的とする。 【解決手段】蓄冷器に充填される蓄冷材を蓄冷器の高温
領域側には高温領域で大きな容積比熱を有し、かつ、熱
伝導率の小さい材料例えばステンレス鋼を選択し、蓄冷
器の低温領域に行くにしたがって当該領域の温度に即応
した大きい容積比熱を有する材料例えば銅又は銅合金を
選択すること。
導度および容積比熱による蓄冷効率に着目し、蓄冷効率
の向上ひいては冷凍機の冷凍能力の向上を図ることを目
的とする。 【解決手段】蓄冷器に充填される蓄冷材を蓄冷器の高温
領域側には高温領域で大きな容積比熱を有し、かつ、熱
伝導率の小さい材料例えばステンレス鋼を選択し、蓄冷
器の低温領域に行くにしたがって当該領域の温度に即応
した大きい容積比熱を有する材料例えば銅又は銅合金を
選択すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＧＭ冷凍機、スター
リング冷凍機、パルス管冷凍機等の蓄冷式冷凍機に使用
される蓄冷器に関する。
リング冷凍機、パルス管冷凍機等の蓄冷式冷凍機に使用
される蓄冷器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４、図５は従来から蓄冷式冷凍機に使
用されている蓄冷器である。図４に示す蓄冷器はケーシ
ング１の両端部に整流板、２、２が設置されており、ケ
ーシング１内に単一材料からなる蓄冷材３’が充填され
ている。蓄冷材は作動媒体と効率よく熱交換を行なうた
め大きな伝熱面積と大きな熱容量が要求される。そこ
で、蓄冷材としてはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の
金網を充填したもの等が使用されている。ケーシング１
の高温側はパイプ４で作動媒体源へ連通されており、一
方低温側はパイプ５で膨張空間へ連通されている。
用されている蓄冷器である。図４に示す蓄冷器はケーシ
ング１の両端部に整流板、２、２が設置されており、ケ
ーシング１内に単一材料からなる蓄冷材３’が充填され
ている。蓄冷材は作動媒体と効率よく熱交換を行なうた
め大きな伝熱面積と大きな熱容量が要求される。そこ
で、蓄冷材としてはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の
金網を充填したもの等が使用されている。ケーシング１
の高温側はパイプ４で作動媒体源へ連通されており、一
方低温側はパイプ５で膨張空間へ連通されている。
【０００３】一般的に使用される蓄冷材の容積比熱は図
３に示すように温度によって変化するため広い温度範囲
で使用する蓄冷器に単一材料の蓄冷材を充填すると蓄冷
効率が低下する欠点がある。そこで、図５に示すよう
に、蓄冷器の高温領域には高温領域で大きな容積比熱を
有する蓄冷材３ａ’を、中温領域には中温領域で大きな
容積比熱を有する蓄冷材３ｂ’を、そして、低温領域に
は低温領域で大きな容積比熱を有する蓄冷材３ｃ’を選
択使用して蓄熱効率を向上させることが知られている。
３に示すように温度によって変化するため広い温度範囲
で使用する蓄冷器に単一材料の蓄冷材を充填すると蓄冷
効率が低下する欠点がある。そこで、図５に示すよう
に、蓄冷器の高温領域には高温領域で大きな容積比熱を
有する蓄冷材３ａ’を、中温領域には中温領域で大きな
容積比熱を有する蓄冷材３ｂ’を、そして、低温領域に
は低温領域で大きな容積比熱を有する蓄冷材３ｃ’を選
択使用して蓄熱効率を向上させることが知られている。
【０００４】しかしながら、蓄冷器の高温端部と低温端
部には模式的に図６に示すような大きな温度勾配が生
じ、特に高温領域側での温度勾配が急勾配となってい
る。したがって、高温端側では温度差に基づく蓄冷材の
縦方向（蓄冷器の軸線方向）の熱伝導による入熱が大き
くなり、蓄冷器の蓄冷効率が阻害される。即ち、高比熱
材料の選択のみでは希望するような高効率の蓄冷器を製
作することが困難である。
部には模式的に図６に示すような大きな温度勾配が生
じ、特に高温領域側での温度勾配が急勾配となってい
る。したがって、高温端側では温度差に基づく蓄冷材の
縦方向（蓄冷器の軸線方向）の熱伝導による入熱が大き
くなり、蓄冷器の蓄冷効率が阻害される。即ち、高比熱
材料の選択のみでは希望するような高効率の蓄冷器を製
作することが困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は蓄冷器軸線方
向の温度勾配と蓄冷材の熱伝導度および容積比熱による
蓄冷効率に着目し、蓄冷効率の向上ひいては冷凍機の冷
凍能力の向上を図ることを目的とするものである。
向の温度勾配と蓄冷材の熱伝導度および容積比熱による
蓄冷効率に着目し、蓄冷効率の向上ひいては冷凍機の冷
凍能力の向上を図ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、蓄冷器に充填
される蓄冷材を蓄冷器の高温領域側には高温領域で大き
な容積比熱を有し、かつ、熱伝導率の小さな材料を選択
し、低温領域に行くにしたがって当該領域の温度に即応
した大きい容積比熱を有する材料を選択することであ
る。
される蓄冷材を蓄冷器の高温領域側には高温領域で大き
な容積比熱を有し、かつ、熱伝導率の小さな材料を選択
し、低温領域に行くにしたがって当該領域の温度に即応
した大きい容積比熱を有する材料を選択することであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明にかかる蓄冷器の実施形態
について図１および図２を参照して説明する。なお、図
中同一部品には同一符号を付し説明の重複を省略する。
図１に示す蓄冷器は公知のものと同様に、ケーシング１
の両端部に整流板、２、２が設置されており、これら整
流板２、２間のケーシング１内には２種類の蓄冷材３
ａ、３ｂが２層に充填されている。そして、ケーシング
１の高温側はパイプ４で作動媒体源へ連通されており、
一方、低温側はパイプ５で膨張空間へ連通されている。
について図１および図２を参照して説明する。なお、図
中同一部品には同一符号を付し説明の重複を省略する。
図１に示す蓄冷器は公知のものと同様に、ケーシング１
の両端部に整流板、２、２が設置されており、これら整
流板２、２間のケーシング１内には２種類の蓄冷材３
ａ、３ｂが２層に充填されている。そして、ケーシング
１の高温側はパイプ４で作動媒体源へ連通されており、
一方、低温側はパイプ５で膨張空間へ連通されている。
【０００８】ケーシング１内の高温領域に充填される蓄
冷材３ａは高温領域（２００〜３００Ｋ）において容積
比熱が大きくて、かつ、熱伝導率の小さい材料としてス
テンレス鋼金網やチタン金網が採用される。また、低温
領域に充填される蓄冷材３ｂは低温領域（６０〜２００
Ｋ）において前記高温領域側の蓄冷材より容積比熱が大
きい材料として銅或いは青銅金網が採用される。
冷材３ａは高温領域（２００〜３００Ｋ）において容積
比熱が大きくて、かつ、熱伝導率の小さい材料としてス
テンレス鋼金網やチタン金網が採用される。また、低温
領域に充填される蓄冷材３ｂは低温領域（６０〜２００
Ｋ）において前記高温領域側の蓄冷材より容積比熱が大
きい材料として銅或いは青銅金網が採用される。
【０００９】図２に示す実施形態ではケーシング１内に
蓄冷材が３層に充填されており、ケーシング１内の高温
領域（２００〜３００Ｋ）に充填される蓄冷材３ａは高
温領域において容積比熱が大きく、かつ、熱伝導率の小
さな材料としてステンレス鋼金網やチタン金網が採用さ
れる。また、中温領域（６０〜２００Ｋ）に充填される
蓄冷材３ｂは熱伝導率が大きいもので、中温領域におい
て容積比熱が大きい材料として銅或いは青銅金網が採用
される。そして、低温領域（２０〜６０Ｋ）に充填され
る蓄冷材３ｃは低温領域において容積比熱が大きく、か
つ、比較的熱伝導率の小さな材料として鉛の小球体が採
用される。
蓄冷材が３層に充填されており、ケーシング１内の高温
領域（２００〜３００Ｋ）に充填される蓄冷材３ａは高
温領域において容積比熱が大きく、かつ、熱伝導率の小
さな材料としてステンレス鋼金網やチタン金網が採用さ
れる。また、中温領域（６０〜２００Ｋ）に充填される
蓄冷材３ｂは熱伝導率が大きいもので、中温領域におい
て容積比熱が大きい材料として銅或いは青銅金網が採用
される。そして、低温領域（２０〜６０Ｋ）に充填され
る蓄冷材３ｃは低温領域において容積比熱が大きく、か
つ、比較的熱伝導率の小さな材料として鉛の小球体が採
用される。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、大きな温度勾配のある
蓄冷器において蓄冷器の高温側に充填される蓄冷材が高
温領域において容積比熱が大きく、しかも、熱伝導率の
小さい材料を使用し、低温側に充填される蓄冷材が当該
低温領域において容積比熱が大きい材料を使用するた
め、蓄冷器の蓄冷効率を向上させることができ、ひいて
は冷凍機の冷凍能力を向上させることができる。
蓄冷器において蓄冷器の高温側に充填される蓄冷材が高
温領域において容積比熱が大きく、しかも、熱伝導率の
小さい材料を使用し、低温側に充填される蓄冷材が当該
低温領域において容積比熱が大きい材料を使用するた
め、蓄冷器の蓄冷効率を向上させることができ、ひいて
は冷凍機の冷凍能力を向上させることができる。
【図１】本発明にかかる蓄冷器の説明図。
【図２】本発明にかかる蓄冷器の他の実施態様の説明
図。
図。
【図３】金属の容積比熱と温度の関係線図。
【図４】公知の蓄冷器の説明図。
【図５】公知の他の蓄冷器の説明図。
【図６】蓄冷器内部の温度分布模式線図。
１ ケーシング ２ 整流板 ３ａ 蓄冷材 ３ｂ 蓄冷材 ３ｃ 蓄冷材 ４ パイプ ５ パイプ
Claims (3)
- 【請求項１】蓄冷器に充填される蓄冷材を蓄冷器の高温
領域側には高温領域で大きな容積比熱を有し、かつ、熱
伝導率の小さい材料を選択し、蓄冷器の低温領域に行く
にしたがって当該領域の温度に即応した大きい容積比熱
を有する材料を選択することを特徴とする蓄冷器。 - 【請求項２】蓄冷器の高温領域側に充填される蓄冷材は
ステンレス鋼製の金網の積層体であり、低温領域側に充
填される蓄冷材は銅または銅合金製の金網の積層体であ
ることを特徴とする請求項１記載の蓄冷器。 - 【請求項３】蓄冷器の高温領域側に充填される蓄冷材は
ステンレス鋼製の金網の積層体であり、中温領域に充填
される蓄冷材は銅または銅合金製の金網の積層体であ
り、低温領域側に充填される蓄冷材は鉛の小球体の積層
体であることを特徴とする請求項１記載の蓄冷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001026688A JP2002228286A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 蓄冷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001026688A JP2002228286A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 蓄冷器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228286A true JP2002228286A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18891461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001026688A Pending JP2002228286A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 蓄冷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009543021A (ja) * | 2006-07-10 | 2009-12-03 | ダエウ・エレクトロニクス・コーポレーション | 回転式再生機及びこの再生機を利用した磁気冷凍機 |
| CN104232026A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 住友重机械工业株式会社 | 蓄冷材料及蓄冷式制冷机 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001026688A patent/JP2002228286A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009543021A (ja) * | 2006-07-10 | 2009-12-03 | ダエウ・エレクトロニクス・コーポレーション | 回転式再生機及びこの再生機を利用した磁気冷凍機 |
| CN104232026A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 住友重机械工业株式会社 | 蓄冷材料及蓄冷式制冷机 |
| JP2015025648A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-02-05 | 住友重機械工業株式会社 | 蓄冷材および蓄冷式冷凍機 |
| KR20160056864A (ko) * | 2013-06-20 | 2016-05-20 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 축냉재 및 축냉식 냉동기 |
| KR102019397B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2019-09-06 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 축냉재 및 축냉식 냉동기 |
| US11137216B2 (en) | 2013-06-20 | 2021-10-05 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Regenerator material and regenerative refrigerator |
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