JP2003287296A - スターリング冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スターリング冷凍機の放熱用熱交換器
の作動ガスと冷却水の熱交換を行う伝熱面積を増加し
て、熱交換器性能向上を図る。 【解決手段】 熱交換器筒２９を放熱用熱交換ハウジ
ング３４内に装入し、熱交換器筒２９の内側に内側シリ
ンダ２３が嵌合されており、熱交換器筒２９の外面に水
平な放熱フィン３６が形成され、放熱用熱交換ハウジン
グ３４とともに放熱路３８を構成するとともに、熱交換
器筒２９の内面に螺旋溝又はネジ溝３５を形成し内側シ
リンダ２３とともに作動ガス用流路を構成することによ
り、作動ガスの流路を長して、冷却水の熱伝導による熱
交換のための伝熱面積を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スターリング冷凍
機に関し、特にスターリング冷凍機の放熱用熱交換器に
関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題におけるフロン代替
の冷凍装置として、又従来の冷却装置より使用温度が広
範囲で、従って、冷凍庫、冷蔵庫、投げ込み式クーラ等
の業務用又は家庭用の冷熱利用機器をはじめとして、低
温液循環器、低温恒温器、恒温槽、ヒートショック試験
装置、凍結乾燥機、温度特性試験装置、血液・細胞保存
装置、コールドクーラ、その他各種の冷熱装置等のあら
ゆる産業分野の冷熱利用機器に適用可能な、コンパクト
で、しかも成績係数が高く、エネルギー効率が良好とな
る冷凍機として、スターリング冷凍機が脚光を浴びてい
る。

【０００３】スターリング冷凍機では、その本体を構成
し、クランク室やモータ室を有するハウジング内に、作
動ガスが密閉状態で封入されている。一方、作動ガスが
圧縮室（高温室）と膨張室（低温室）との間を流動し、
この流路に沿って配設された冷却用熱交換器（低温側熱
交換器）及び放熱用熱交換器（高温側熱交換器）によ
り、夫々冷熱冷媒及び放熱用冷媒との熱交換が行われ
る。

【０００４】従来の放熱用熱交換器６０は、図７（ａ）
〜（ｃ）に示すように、熱交換器筒６１を放熱用熱交換
ハウジング６２内に装入し、熱交換器筒６１の内側に内
側シリンダ６３が嵌合されており、熱交換器筒６１の内
面に上下方向に複数の細溝６４が形成されており、内側
シリンダ６３とともに作動ガス用流路を構成するととも
に、外面に水平な環状の放熱フィン６５が形成されてお
り、放熱用熱交換ハウジング６２とともに放熱路６６を
構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の放熱用熱交換器
６０は、作動ガス用流路は熱交換器筒６１の内面に上下
方向に形成された直線的な細溝６４で構成されるために
作動ガスの冷却熱交換のための伝熱面積は十分ではな
い。又、冷却水の流れる放熱路６６に放熱フィン６５を
有しているが、その冷却水の流れる行程は熱交換器筒６
１の半円周であり、短いために冷却熱交換のための伝熱
面積は十分ではない。

【０００６】本発明は、従来のスターリング冷凍機の放
熱用熱交換器が有する冷却熱交換のための伝熱面積が少
ないという問題を解消し、伝熱面積を増して、放熱用熱
交換器熱の熱交換効率を向上させ、スターリング冷凍機
全体の熱効率を向上を図ることを課題とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、高温室と低温室との間に放熱用熱交換器、
再生器及び低温室が配設されており、作動ガスが上記放
熱用熱交換器、再生器及び低温室の間を通過して高温室
と低温室との間を往復動するスターリング冷凍機であっ
て、上記放熱用熱交換器は、内側シリンダと放熱用熱交
換ハウジングの間に配設されており、上記放熱用熱交換
器の内面には、螺旋状又はねじ状の細溝が形成されてお
り、該細溝は、上記内側シリンダとともに放熱用作動ガ
ス流路を形成しており、上記放熱用熱交換筒の外面は、
放熱フィンが形成され熱交換ハウジングとともに放熱路
が形成されていることを特徴とするスターリング冷凍機
を提供する。

【０００８】又、本発明は上記課題を解決するために、
高温室と低温室との間に放熱用熱交換器、再生器及び低
温室が配設されており、作動ガスが上記放熱用熱交換
器、再生器及び低温室の間を通過して高温室と低温室と
の間を往復動するスターリング冷凍機であって、上記放
熱用熱交換器は、内側シリンダと放熱用熱交換ハウジン
グの間に配設されており、上記放熱用熱交換器の内面に
は、細溝が形成されており、該細溝は、上記内側シリン
ダとともに放熱用作動ガス流路を形成しており、上記放
熱用熱交換筒の外面には、熱交換ハウジングとともに放
熱路を形成するための溝が形成されており、該溝は管状
の上部溝、管状の下部溝と、上部溝と下部溝を連通させ
る複数の上下に延びる直線状の溝とから成り、上部溝
は、冷却水の入口部から出口部にかけて対称的に下方に
傾斜するように形成されていることを特徴とするスター
リング冷凍機を提供する。

【０００９】又、本発明は上記課題を解決するために、
スターリング冷凍機の熱交換ハウジング内に装入され、
内側にピストンが往復動するシリンダが嵌合される放熱
用熱交換筒を有するスターリング冷凍機の放熱用熱交換
器であって、上記放熱用熱交換筒の内面には、螺旋状又
はねじ状の細溝が形成されており、該細溝は、上記内側
シリンダとともに放熱用作動ガス流路を形成しており、
上記放熱用熱交換筒の外面は、熱交換ハウジングととも
に放熱路が形成されていることを特徴とするスターリン
グ冷凍機の放熱用熱交換器を提供する。

【００１０】又、本発明は上記課題を解決するために、
スターリング冷凍機の熱交換ハウジング内に装入され、
内側にピストンが往復動するシリンダが嵌合される放熱
用熱交換筒を有するスターリング冷凍機の放熱用熱交換
器であって、上記放熱用熱交換筒の内面には、細溝が形
成されており、該細溝は、上記内側シリンダとともに放
熱用作動ガス流路を形成しており、上記放熱用熱交換筒
の外面には、熱交換ハウジングとともに放熱路を形成す
るための溝が形成されており、該溝は管状の上部溝、管
状の下部溝と、上部溝と下部溝を連通させる複数の上下
に延びる直線状の溝とから成り、上部溝は、冷却水の入
口部から出口部にかけて対称的に下方に傾斜するように
形成されていることを特徴とするスターリング冷凍機の
放熱用熱交換器を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図１〜図３は、本
発明の適用されるスターリング冷凍機を説明する図であ
り、図１はスターリング冷凍機１の全体構成を説明する
正面図である。図２はスターリング冷凍機１の要部を説
明する図であり、図３は一部が断面の右側面図を示す図
である。

【００１２】スターリング冷凍機１の鋳物で形成された
ハウジング２は、その内部はＨｅが充填され、半密閉状
態に保持されており、区画壁３を介して互いに連通する
モータ室４とクランク室５とを有する。モータ室４には
正逆回転可能なモータ６が配設されており、クランク室
５には、モータ６で回転駆動されるクランクシャフト
７、コンロッド８、９と、クロスガイドヘッド１０、１
１等の駆動機構が配設されている。

【００１３】クランクシャフト７の二つのクランク部１
２、１３は、モータ６の正転時にクランク部１３がクラ
ンク部１２より先行して移動するように、位相差を付け
て形成されている。この位相差は、一般的には約９０度
の位相差が採用される。クランク部１２、１３には、コ
ンロッド８、９が取り付けられ、さらにこのコンロッド
８、９にクロスガイドヘッド１０、１１が取り付けられ
ている。

【００１４】ハウジング２におけるクランク室５の上部
には、座部１４を介してシリンダブロック１５がボルト
１６で取付られている。シリンダブロック１５は、圧縮
シリンダ１７を形成するとともに、膨張シリンダ１８の
一部（下部）を形成している。

【００１５】圧縮シリンダ１７内を往復動する圧縮ピス
トン１９の上方空間（圧縮空間）が高温室２０であり、
この中で作動ガスであるＨｅは圧縮されて高温となる。
圧縮ピストンロッド２１は、圧縮ピストン１９とクロス
ガイドヘッド１０を連結し、クランク室５から圧縮シリ
ンダ１７へ伸びるように設けられている。オイルシール
ベローズ２２が圧縮ピストンロッド２１とハウジング２
の上部の間に取り付けられ、圧縮シリンダ１７とクラン
ク室５の間をシールし、クランク室５からの油上がりを
防止している。

【００１６】一方、膨張シリンダ１８は、その下部は上
述の通りシリンダブロック１５で構成し、その上部は、
後述する放熱用熱交換器２９の内側シリンダ２３と冷却
用熱交換器の内筒２４とから構成している。この膨張シ
リンダ１８内を往復摺動するピストン２５の上方空間
（膨張空間）が低温室２６であり、この中で作動ガスが
膨張し低温となる。

【００１７】膨張ピストンロッド２７は、膨張ピストン
２５とクロスガイドヘッド１１とを連結し、クランク室
５から膨張シリンダ１８内に伸びている。オイルシール
ベローズ２８が、膨張ピストンロッド２７とハウジング
２の上部の間に取り付けられ、膨張シリンダ１８とクラ
ンク室５の間をシールしクランク室５からの油上がりを
防止している。膨張ピストン２５は、圧縮ピストン１９
より９０度の位相だけ先行して移動する。

【００１８】膨張シリンダ１８を囲むように、放熱用熱
交換器（高温側熱交換器）２９、再生器３０及び冷却用
熱交換器（低温側熱交換器）３１が互いに連通して環状
に配設されている。放熱用熱交換器２９の下端、かつ膨
張シリンダ１８の周囲に、マニホールド（作動ガス用の
流路）３２が形成されている。

【００１９】そして、圧縮シリンダ１７の上端部には、
高温室２０とマニホールド３２とを連通する連通孔３３
が形成されている。高温室２０と低温室２６は、連通孔
３３、マニホールド３２、放熱用熱交換器２９、再生器
３０及び冷却用熱交換器３１を通して互いに順次連通す
るように構成されている。

【００２０】シリンダブロック１５は、その上部に放熱
用熱交換ハウジング３４を有する。この放熱用熱交換ハ
ウジング３４と内側シリンダ２３との間には、熱交換器
筒３７が嵌合し、放熱用熱交換器（高温側熱交換器）２
９を構成している。放熱用熱交換器２９については後で
詳細に説明するが、その概要は、熱交換器筒３７の内面
に、作動ガスの流路を形成する細溝３５を有し、外面に
放熱フィン３６を有する。

【００２１】作動ガスは細溝３５を通り、放熱用熱交換
ハウジング３４と放熱フィン３６との間の放熱路３８は
冷却水が流れこれにより、作動ガスの温熱が冷却水に放
熱される。シリンダブロック１５の左右両側面には、蓋
板３９が水密的に固定されており、この蓋板３９とシリ
ンダブロック１５との間に冷却水路４０を形成してい
る。この冷却水路４０は、入口４１と通して放熱路３８
に連通するとともに、圧縮シリンダ１７及び膨張シリン
ダ１８を囲むように形成されている。

【００２２】放熱路３８に冷却水の流入口４２が設けら
れており、冷却水路４０には流出口４３が設けられ、流
入口４０と流出口４３は、図示はしないが、冷却水循環
路及び冷却水循環用ポンプを介して、冷却ファンを有す
る空冷の放熱器（ラジエータ）に接続されている。

【００２３】内筒２４の下部は、内側シリンダ２３と嵌
合し膨張シリンダ１８の一部を構成しているが、この内
筒２４の上部外周側に冷却用熱交換ハウジング４４が配
設され、シリンダブロック１５に着脱可能に固着されて
いる。冷却用熱交換ハウジング４４は、その内面には複
数の細溝４５を有し、内筒２４と嵌合して作動ガス流路
４６を形成し、その外面には冷却フィン４７を有する。
これにより、冷却用熱交換器（低温側熱交換器）３１を
構成している。

【００２４】この冷却用熱交換器３１は、本発明のスタ
ーリング冷凍機の冷熱を利用する冷熱利用機器の冷熱冷
媒の冷却を行う。冷熱冷媒としては、空気、水、アルコ
ール、ＨＦＥ、ＰＦＣ等が使用される。

【００２５】内筒２４と冷却用熱交換ハウジング４４と
の間の環状空間には、金属メッシュ等の蓄冷材から成る
再生器３０が配設されている。

【００２６】オイルシールベローズ２８と膨張ピストン
２５との間の空間（オイルシールベローズ２２と圧縮ピ
ストン１９との間の空間についても同じ）は、バッファ
空間（バッファ室）４８と呼ばれている。バッファ空間
４８は、管４９によりバッファタンク５１に接続され、
バッファタンク５１は、管５０によりハウジング２のク
ランク室５（モータ室４でもよい。）に接続されてい
る。

【００２７】本発明は、以上のような構成のスターリン
グ冷凍機において、放熱用熱交換器２９の構造に特徴が
ある。以下、これを図４〜６で説明する。図４（ａ）
は、図２における放熱用熱交換器２９の放熱用熱交換ハ
ウジング３４内の熱交換器筒３７と、内側シリンダ２３
の関係を詳細に説明するための図である。図４（ｂ）は
図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００２８】図４（ａ）、（ｂ）に示すように、熱交換
器筒３７の内側に内側シリンダ２３が嵌合しており、こ
れにより熱交換器筒３７の内面に形成された細溝３５と
内側シリンダ２３により作動ガス用流路を形成してい
る。又、熱交換器筒３７の外面に形成されたフィン３６
と放熱用熱交換ハウジング３４の内面により放熱路３８
を形成している。この放熱路３８を通る冷却水で、作動
ガス流路を通る作動ガスが冷却され放熱される。

【００２９】ここで、本発明の熱交換器筒３７の構成に
ついて、従来例と比較して、図５においてさらに詳述す
る。図５（ａ）は、図７に示す従来例の熱交換器筒６１
を模式的に示すものであり、熱交換器筒６１の内面の作
動ガス流路用の細溝６４は熱交換器筒６１の軸心に平行
に上下方向に直線的に形成されている。熱交換器筒６１
の外面には、熱交換器筒６１の軸心に直交する水平面に
平行な複数の環状の放熱フィン６５が形成されており、
熱交換器ハウジングの内面との間隙で放熱路を形成して
いる。

【００３０】図５（ｂ）は、図４に示す本発明の熱交換
器筒３７の実施例、特に熱交換器筒３７の内面の細溝３
５の形状を模式的に示すものであり、熱交換器筒３７の
内面の細溝３５は熱交換器筒の軸心を中心に螺旋溝で形
成されている。熱交換器筒３７の放熱路３８は、図４に
示す熱交換器筒３７の外面に形成されたフィン３６と放
熱用熱交換ハウジング３４の内面により形成されてい
る。

【００３１】又、図５（ｃ）は、本発明の熱交換器筒３
７の細溝３５の別の実施態様を示すものであり、熱交換
器筒３７の内面の細溝３５は熱交換器筒３７の軸心を中
心にネジ溝（一種の螺旋状ではあるが水平に近い傾斜で
形成された溝）に形成されているものである。熱交換器
筒３７の放熱路３８は、図４に示す熱交換器筒３７の外
面に形成されたフィン３６と放熱用熱交換ハウジング３
４の内面により形成されている。

【００３２】このように、本発明では、内側シリンダ２
３と、作動ガス流路が、熱交換器筒３７の内面に螺旋溝
又はネジ溝３５で形成されているために、作動ガスの流
路行程が従来例と比較して長くなり、冷却水の冷熱を作
動ガスが受ける熱伝導の伝熱面積が大きくなる。従っ
て、作動ガスはより効果的に冷却される。

【００３３】図６は、本発明の熱交換器筒のさらに別の
実施例を示すものであり、この熱交換器筒５２の内面の
細溝は、図５（ａ）に示す従来例のように軸心に平行に
上下方向に直線的に形成されていてもよいし、或いは図
５（ｂ）、（ｃ）に示すように熱交換器筒３７の内面に
螺旋溝又はネジ溝で形成されていてもよい。この実施例
は、熱交換器筒５２の外面に形成される放熱路用凹所５
３の構成に特徴がある。

【００３４】図６（ａ）は、熱交換器筒５２の放熱路の
入口側から見た斜視図であり、図６（ｂ）は、熱交換器
筒５２の放熱路の出口側から見た斜視図である。図６
（ｃ）、（ｄ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ
断面である。図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、熱交換
器筒５２の外面には放熱路用凹所５３が形成されてい
る。

【００３５】放熱路用凹所５３は、入口側及び出口側の
垂直方向に形成された入口垂直部５４及び出口垂直部５
５と、上方に設けられた略環状の上部凹所５６と、下方
設けられた環状の下部凹所５７と、上部凹所５６と下部
凹所５７を連通する複数の上下方向に延びる冷却水用溝
５８とから構成される。

【００３６】図６（ａ）、（ｂ）の中、熱交換器筒５２
の外面のハッチングで示される部分は凹所に対する凸部
表面を示している。図６（ｃ）、（ｄ）でこの凸部表面
の一部である、凸部５９を示しており、これは冷却水用
溝５８を画成する凸部である。

【００３７】上部凹所５６は、その下縁５６’が入口側
から裏側の出口側にかけて左右対称になだらかに下が
り、これにより徐々に上部凹所５６は左右対称にその面
積が拡がるように形成されている。従って、上下方向に
延びる複数の冷却水用溝５８は入口側から出口側に左右
対称方向に徐々に短くなっている。

【００３８】熱交換器筒５２には、内側シリンダ２３が
嵌合され放熱用熱交換ハウジング３４内に装入され、放
熱用熱交換ハウジング３４の内面と放熱路用凹所５３で
放熱路３８が形成される（図４（ａ）参照。）。

【００３９】（作用）次に、本発明の上記実施例のスタ
ーリング冷凍機の作用を説明する。モータ６によってク
ランクシャフト７が正方向に回転し、クランク室５内の
クランク部１２、１３が９０度位相がずれて回転する。
このクランク部１２、１３に連結されたコンロッド８、
９、クロスガイドヘッド１０、１１、圧縮ピストンロッ
ド２１及び膨張ピストンロッド２７を介して、圧縮ピス
トン１９及び膨張ピストン２５が、互いに９０度の位相
差をもって往復動する。

【００４０】膨張ピストン２５が９０度先行して上死点
付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン１９は中間付近
を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動作
を行う。圧縮された作動ガスは、連通孔３３及びマニホ
ールド３２を通り放熱用熱交換器２９の細溝３５内に流
入し、放熱路３８を流れる冷却水に放熱する。さらに作
動ガスは、再生器３０に蓄熱された冷熱で冷却され、細
溝４５内を通って低温室２６（膨張空間）内に流入す
る。

【００４１】圧縮ピストン１９が上死点近辺でゆっくり
と移動している時に膨張ピストン２５は急激に下死点に
向かって移動し、低温室２６（膨張空間）に流入した作
動ガスは急激に膨張し冷熱が発生する。これにより冷却
用熱交換器３１を含むヘッド部（コールドヘッドと言
う。）４８は冷却されて低温となる。

【００４２】そして、冷却用熱交換器３１において、冷
却フィン４７に接する冷熱利用機器用の冷熱冷媒を冷却
する。膨張ピストン２５が下死点から上死点に移動する
ときには圧縮ピストン１９は中間位置から下死点に向か
っており、作動ガスは低温室２６より冷却用熱交換器の
細溝４５を通り再生器３０に流入し作動ガスの有する冷
熱を再生器３０に蓄熱する。再生器３０に蓄熱された冷
熱は、上記のように高温室２０から放熱用熱交換器２９
を通して送られてくる作動ガスを、再度冷却するために
再利用される。

【００４３】そして、冷却用熱交換器において冷却され
た冷熱冷媒は、流出パイプから各種の冷熱利用機器に送
られ冷却に利用される。例えば、冷熱冷媒は、冷凍庫等
の冷熱利用機器内の冷熱冷媒用配管に送られ、冷熱利用
機器内で冷凍あるいは冷却作用を行う。そして冷熱利用
機器から冷却用熱交換器３１に流入パイプ６５を通って
循環して戻され、再度冷却される。

【００４４】放熱器（ラジエータ）から送られてくる冷
却水は、流入口４２から放熱用熱交換器３８内に流入
し、熱交換器筒３７の外面に形成された放熱フィン３６
と放熱用熱交換ハウジング３４との間の放熱路３８を通
過して作動ガスを冷却する。本発明では、作動ガス流路
を構成する熱交換器筒３７の内面の細溝３５は、熱交換
器筒の軸心を中心に螺旋溝又はネジ溝で形成されている
ために、作動ガスの流路が長くなり、冷却水の熱伝導に
よる熱交換のための伝熱面積が大きくなる。従って、作
動ガスはより効果的に冷却される。

【００４５】又、本発明で図６に示す熱交換器筒５２を
使用した場合は、放熱路３８内に入口垂直部５４から流
入し、矢印のように、上部凹所５６で左右に分流され
て、上部凹所５６内で徐々に下方に向けて流れながら少
しづつ冷却水用溝５８を通り、下部凹所５７内から出口
垂直部５５を経て流出する。冷却水がこのように流れる
ことにより、熱交換器筒５２の内面の細溝３５と内側シ
リンダ２３で形成される作動ガス流路を流れる作動ガス
を十分冷却し放熱させることができる。

【００４６】このようにして、放熱用熱交換器２９から
流出した冷却水は冷却水路４０に流入し、圧縮シリンダ
１７及び膨張シリンダ１８の周囲を流れる。これによっ
て、シリンダブロック１５の内側に形成されている圧縮
シリンダ１７及び膨張シリンダ１８を周囲から冷却す
る。この後、冷却水は、流出口４３から流出して、放熱
器において冷却ファンで冷却され、再度、放熱用熱交換
器２９へと循環する。

【００４７】バッファタンク５１は、バッファ空間４８
とハウジング２を均等な圧力とし、バッファ空間４８内
の圧力変動を吸収するとともに、ハウジング２内の圧力
変動を吸収し、バッファ空間にその影響を及ぼさないよ
うな緩衝機能を有する。

【００４８】以上、本発明に係るスターリング冷凍機の
実施の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は、
上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載
の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは
言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上のような構成であるから、
スターリング冷凍機の放熱用熱交換器の作動ガスと冷却
水の熱交換を行う伝熱面積を増加して、熱交換器性能乃
至スターリング冷凍機の熱効率を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスターリング冷凍機の全体構成を
説明するための正面図である。

【図２】図１のスターリング冷凍機の要部を示す図であ
る。

【図３】本発明に係るスターリング冷凍機を説明する右
側一部破断正面図である。

【図４】本発明に係るスターリング冷凍機の放熱用熱交
換器を示す図である。

【図５】本発明に係るスターリング冷凍機の放熱用熱交
換器の実施例を従来例と比較して説明する図である。

【図６】本発明に係るスターリング冷凍機の放熱用熱交
換器の別の実施例を示す図である。

【図７】従来例を示す図であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は要部Ｄの拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ スターリング冷凍機 ２ ハウジング ３ 区画壁 ４ モータ室 ５ クランク室 ６ モータ ７ クランクシャフト ８、９ コンロッド １０、１１ クロスガイドヘッド １０’、１１’連結ピン １２、１３ クランク部 １４ 座部 １５ シリンダブロック １６ ボルト １７ 圧縮シリンダ １８ 膨張シリンダ １９ 圧縮ピストン ２０ 上方空間（圧縮空間）高温室 ２１ 圧縮ピストンロッド ２２ オイルシールベローズ ２３、６３ 内側シリンダ ２４ 冷却用熱交換器の内筒 ２５ 膨張ピストン ２６ 上方空間（膨張空間）が低温室 ２７ 膨張ピストンロッド ２８ オイルシールベローズ ２９、６０ 放熱用熱交換器（高温側熱交換器） ３０ 再生器 ３１ 冷却用熱交換器（低温側熱交換器） ３２ マニホールド（作動ガス用の流路） ３３ 連通孔 ３４、６２ 放熱用熱交換ハウジング ３５、６４ 熱交換器筒の内面の作動ガス流路用の細
溝 ３６、６５ 放熱フィン ３７、６１ 熱交換器筒 ３８、６６ 放熱路 ３９ 蓋板 ４０ 冷却水路 ４１ 入口 ４２ 放熱路に冷却水の流入口 ４３ 冷却水路の流出口 ４４ 冷却用熱交換ハウジング ４５ 冷却用熱交換ハウジングの内面の複数の細溝 ４６ 作動ガス流路 ４７ 冷却フィン ４８ バッファ空間（バッファ室） ４９ 管 ５１ バッファタンク ５１ バッファタンク ５２ 熱交換器筒 ５３ 放熱路用凹所 ５４ 入口垂直部 ５５ 出口垂直部 ５６ 上部凹所 ５７ 下部凹所 ５８ 冷却水用溝 ５９ 凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 剛弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 原子 貴志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 加藤 哲也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小松原 弘丞 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AC03 BE06 CD03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温室と低温室との間に放熱用熱交換
   器、再生器及び低温室が配設されており、作動ガスが上
   記放熱用熱交換器、再生器及び低温室の間を通過して高
   温室と低温室との間を往復動するスターリング冷凍機で
   あって、 上記放熱用熱交換器は、内側シリンダと放熱用熱交換ハ
   ウジングの間に配設されており、 上記放熱用熱交換器の内面には、螺旋状又はねじ状の細
   溝が形成されており、該細溝は、上記内側シリンダとと
   もに放熱用作動ガス流路を形成しており、 上記放熱用熱交換筒の外面は、放熱フィンが形成され熱
   交換ハウジングとともに放熱路が形成されていることを
   特徴とするスターリング冷凍機。
2. 【請求項２】 高温室と低温室との間に放熱用熱交換
   器、再生器及び低温室が配設されており、作動ガスが上
   記放熱用熱交換器、再生器及び低温室の間を通過して高
   温室と低温室との間を往復動するスターリング冷凍機で
   あって、 上記放熱用熱交換器は、内側シリンダと放熱用熱交換ハ
   ウジングの間に配設されており、 上記放熱用熱交換器の内面には、細溝が形成されてお
   り、該細溝は、上記内側シリンダとともに放熱用作動ガ
   ス流路を形成しており、 上記放熱用熱交換筒の外面には、熱交換ハウジングとと
   もに放熱路を形成するための溝が形成されており、 該溝は管状の上部溝、管状の下部溝と、上部溝と下部溝
   を連通させる複数の上下に延びる直線状の溝とから成
   り、 上部溝は、冷却水の入口部から出口部にかけて対称的に
   下方に傾斜するように形成されていることを特徴とする
   スターリング冷凍機。
3. 【請求項３】 スターリング冷凍機の熱交換ハウジン
   グ内に装入され、内側にピストンが往復動するシリンダ
   が嵌合される放熱用熱交換筒を有するスターリング冷凍
   機の放熱用熱交換器であって、 上記放熱用熱交換筒の内面には、螺旋状又はねじ状の細
   溝が形成されており、該細溝は、上記内側シリンダとと
   もに放熱用作動ガス流路を形成しており、 上記放熱用熱交換筒の外面は、熱交換ハウジングととも
   に放熱路が形成されていることを特徴とするスターリン
   グ冷凍機の放熱用熱交換器。
4. 【請求項４】 スターリング冷凍機の熱交換ハウジン
   グ内に装入され、内側にピストンが往復動するシリンダ
   が嵌合される放熱用熱交換筒を有するスターリング冷凍
   機の放熱用熱交換器であって、 上記放熱用熱交換筒の内面には、細溝が形成されてお
   り、該細溝は、上記内側シリンダとともに放熱用作動ガ
   ス流路を形成しており、 上記放熱用熱交換筒の外面には、熱交換ハウジングとと
   もに放熱路を形成するための溝が形成されており、 該溝は管状の上部溝、管状の下部溝と、上部溝と下部溝
   を連通させる複数の上下に延びる直線状の溝とから成
   り、 上部溝は、冷却水の入口部から出口部にかけて対称的に
   下方に傾斜するように形成されていることを特徴とする
   スターリング冷凍機の放熱用熱交換器。