JP2006017432A

JP2006017432A - Stirling refrigerator module

Info

Publication number: JP2006017432A
Application number: JP2004198171A
Authority: JP
Inventors: Kanya Itou; 完也伊藤; Katsuhiko Yoshida; 勝彦吉田
Original assignee: Twinbird Corp
Current assignee: Twinbird Corp
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of assembly processes, and to improve heat exhausting efficiency in an application apparatus of a Stirling refrigerator. <P>SOLUTION: The Stirling refrigerator module 1 is provided by integrating the Stirling refrigerator 5 provided with a cooling part 2, a heat exhausting part 3, and a mechanism part 4, a fin 6 for heat exhaust attached so as to cover an outer circumference of the heat exhausting part 3, a suspension mechanism 7 suspending the refrigerator 5, a casing 8 housing the mechanism part 4, the heat exhausting part 3, the fin 6 for heat exhaust, and the suspension mechanism 7, and holding the suspension mechanism 7 in an interior, and a fan motor 9 used as an exhaust device attached to a side part of the casing 8. By this, by precedently standardizing the module 1 to manufacture it, it is all right just to arrange the module 1 in an application apparatus 40 interior, and the number of manufacturing processes can be reduced. Since it is possible to manufacture the module 1 in bulk, a manufacturing cost can be reduced. Furthermore, the heat exhausting efficiency is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スターリング冷凍機を利用した応用機器に前記スターリング冷凍機を設置するためのスターリング冷凍機モジュールに関する。 The present invention relates to a Stirling refrigerator module for installing the Stirling refrigerator in application equipment using the Stirling refrigerator.

近年、フロン等を用いるコンプレッサー型の冷凍機の代替装置として、逆スターリングサイクルを応用したスターリング冷凍機が広く用いられるようになっている。スターリング冷凍機とは、外部動力によって駆動されるピストンと、このピストンと同一のシリンダ内で前記ピストンと所定の位相差を維持して反復運動させられるディスプレイサーとによって作動ガスを膨張、圧縮させ、それを繰り返すことによって吸熱（冷却）、排熱を行う密閉サイクルである。そして、このようなスターリング冷凍機を貯蔵庫などに利用する場合、応用機器の貯蔵室の側部における、ファンが設けられた空間に前記スターリング冷凍機を配置し、そのスターリング冷凍機の冷却部と貯蔵庫とを熱的に接続して貯蔵庫を冷却し、一方、排熱部には排熱フィンを取り付け、前記ファンによって前記排熱フィンに風を当てることで、前記排熱部の排熱を促進する構造になっている（例えば、特許文献１参照。)。
特開２００２−１３８８５号公報 In recent years, Stirling refrigerators using a reverse Stirling cycle have been widely used as an alternative to compressor-type refrigerators using Freon and the like. The Stirling refrigerator expands and compresses the working gas by a piston driven by external power and a displacer that is repeatedly moved while maintaining a predetermined phase difference with the piston in the same cylinder as the piston, This is a closed cycle in which heat is absorbed (cooled) and exhausted by repeating the process. And when using such a Stirling refrigerator in a storage, etc., the Stirling refrigerator is arranged in a space provided in the side of the storage chamber of the application equipment, and the cooling unit and storage of the Stirling refrigerator. Are connected to cool the storage, while exhaust heat fins are attached to the exhaust heat parts, and the exhaust heat fins are blown by the fan to promote exhaust heat of the exhaust heat parts. It has a structure (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-13885 A

しかしながら、このような貯蔵庫等のスターリング冷凍機を利用した応用機器においては、個々の応用機器の製造工程において、前記スターリング冷凍機を前記空間に配置して固定し、排熱用フィンを取り付け、ファンを配している。このため、組み立ての工程数が多く、組み立てが複雑になり、時間及びコストがかかるという問題があった。 However, in application equipment using a Stirling refrigerator such as a storage, in the manufacturing process of the individual application equipment, the Stirling refrigerator is arranged and fixed in the space, and a heat exhaust fin is attached. Is arranged. For this reason, there existed a problem that there were many assembly processes, assembly became complicated, and time and cost started.

また、スターリング冷凍機を配置する空間に直接ファンが設けられているため、当該ファンは、前記排熱フィンを通過した空気以外の空気も排気しなければならず、排熱効率が悪かった。 Moreover, since the fan is directly provided in the space where the Stirling refrigerator is arranged, the fan has to exhaust air other than the air that has passed through the exhaust heat fin, and the exhaust heat efficiency is poor.

そこで、本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、個々の応用機器における組み立ての工程数を削減し、かつ排熱効率の良いスターリング冷凍機モジュールを構築することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to construct a Stirling refrigerator module that reduces the number of assembling steps in each applied device and has good exhaust heat efficiency.

本発明の請求項１に記載のスターリング冷凍機モジュールは、冷却部、排熱部及び機構部を備えたフリーピストン型スターリング冷凍機と、前記排熱部に取り付けられた排熱用フィンと、前記スターリング冷凍機の懸架機構と、前記機構部、前記排熱部、前記排熱用フィン及び前記懸架機構を内包すると共に前記懸架機構を内部で保持するケーシングと、該ケーシングに設けられた該ケーシング内の空気を排気する排気装置と、を一体化したことを特徴とする。 The Stirling refrigerator module according to claim 1 of the present invention includes a free piston type Stirling refrigerator including a cooling unit, a heat exhaust unit, and a mechanism unit, a heat exhaust fin attached to the heat exhaust unit, A suspension mechanism of a Stirling refrigerator, a casing containing the mechanism portion, the heat exhausting portion, the exhaust heat fin and the suspension mechanism and holding the suspension mechanism therein, and an inside of the casing provided in the casing And an exhaust device for exhausting the air.

これによると、これらのスターリング冷凍機、排熱用フィン、懸架機構、ケーシング及び排気装置が一体化したユニット構成になっているため、このユニットを標準化されたモジュールとして作成することができる。 According to this, since the Stirling refrigerator, the exhaust heat fin, the suspension mechanism, the casing, and the exhaust device are integrated into a unit configuration, this unit can be created as a standardized module.

また、本発明の請求項２に記載のスターリング冷凍機モジュールは、前記ケーシングに第一の開口を形成し、前記第一の開口の内側に前記排熱用フィンを配し、前記ケーシングの、前記第一の開口と前記機構部を挟んだ反対側となる部分に第二の開口を設け、前記第二の開口に前記排気装置を配置したことを特徴とする。 Further, in the Stirling refrigerator module according to claim 2 of the present invention, a first opening is formed in the casing, the exhaust heat fin is arranged inside the first opening, A second opening is provided in a portion on the opposite side across the first opening and the mechanism portion, and the exhaust device is disposed in the second opening.

これによると、前記排気装置を作動させると、空気は、前記第一の開口から前記ケーシング内に入り込み、その内側の前記排熱用フィンを通り、前記機構部を通過し、前記第二の開口より排気される。 According to this, when the exhaust device is operated, air enters the casing from the first opening, passes through the exhaust heat fin inside thereof, passes through the mechanism portion, and passes through the second opening. More exhausted.

本発明の請求項３に記載のスターリング冷凍機モジュールは、請求項１又は２に記載のスターリング冷凍機モジュールにおいて、前記排気装置を前記第二の開口に着脱可能に取り付けたことを特徴とする。 The Stirling refrigerator module according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the Stirling refrigerator module according to claim 1 or 2, the exhaust device is detachably attached to the second opening.

これによると、前記ケーシング内を分解することなく前記排気装置を交換することができる。 According to this, the exhaust device can be replaced without disassembling the inside of the casing.

本発明の請求項４に記載のスターリング冷凍機モジュールは前記ケーシングの前記第一の開口の縁部内面と前記排熱用フィンとの間が、シールされていることを特徴とする。 The Stirling refrigerator module according to claim 4 of the present invention is characterized in that a space between the inner surface of the edge of the first opening of the casing and the exhaust heat fin is sealed.

これによると、前記第一の開口から吸い込まれた空気は、前記排熱用フィンの外周に流れることができないため、全て前記排熱用フィンの間を通るようになる。 According to this, since the air sucked from the first opening cannot flow to the outer periphery of the exhaust heat fin, all the air passes between the exhaust heat fins.

本発明の請求項１に記載のスターリング冷凍機モジュールによると、モジュールを標準化して作成することができ、応用機器の製造工程においては当該モジュールを応用機器に取り付けるだけよく、応用機器の製造の工程数を削減することができる。また、標準化されたモジュールを別途まとめて製造することができるため、製造コストの削減も可能になる。 According to the Stirling refrigerator module according to the first aspect of the present invention, the module can be standardized, and in the manufacturing process of the applied device, it is only necessary to attach the module to the applied device. The number can be reduced. In addition, since standardized modules can be manufactured separately, manufacturing cost can be reduced.

本発明の請求項２に記載のスターリング冷凍機モジュールによると、空気が第一の開口からケーシング内に入り、そのすぐ内側の排熱用フィンを通過するため、ファンの排気量の略全てが排熱用フィンを流れるようになる。また、前記第一の開口から離れた第二の開口から出ていくため、空気はケーシング内で急激に向きを変えることなく、スムーズに流れる。したがって、排熱用フィンを効率よく冷却できることで安定した冷却性能を得ることができる。 According to the Stirling refrigerator module according to claim 2 of the present invention, since air enters the casing through the first opening and passes through the exhaust heat fin immediately inside, the exhaust amount of the fan is substantially all exhausted. Flows through the heat fins. Moreover, since it leaves from the 2nd opening away from said 1st opening, air flows smoothly, without changing direction in a casing. Therefore, stable cooling performance can be obtained by efficiently cooling the exhaust heat fins.

本発明の請求項３に記載のスターリング冷凍機モジュールによると、モジュール本体を分解することなしにファンモータの交換が可能になり、アフターサービス性が向上する。 According to the Stirling refrigerator module according to claim 3 of the present invention, the fan motor can be replaced without disassembling the module body, and the after-service performance is improved.

本発明の請求項４に記載のスターリング冷凍機モジュールによると、吸気された全ての空気が排熱フィンを通るため、排熱を効率良く行うことができる。 According to the Stirling refrigerator module according to the fourth aspect of the present invention, since all the sucked air passes through the exhaust heat fins, exhaust heat can be efficiently performed.

以下、本発明に係るスターリング冷凍機モジュール１の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a Stirling refrigerator module 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１はスターリング冷凍機モジュール１の概略断面図、図２は当該スターリング冷凍機モジュール１の側面図、図３は当該スターリング冷凍機モジュール１の横断面図である。図示のように、本実施形態のスターリング冷凍機モジュール１は、冷却部２、排熱部３及び機構部４を備えたスターリング冷凍機５と、前記排熱部３の外周を覆うように取り付けられた排熱用フィン６と、前記スターリング冷凍機５を懸架する懸架機構７と、前記機構部４、前記排熱部３、前記排熱用フィン６及び前記懸架機構７を内包すると共に前記懸架機構７を内部で保持するケーシング８と、該ケーシング８の側部に取り付けられた、該ケーシング８内の空気を排気させる排気装置であるファンモータ９とが一体化されたものである。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the Stirling refrigerator module 1, FIG. 2 is a side view of the Stirling refrigerator module 1, and FIG. As shown in the figure, the Stirling refrigerator module 1 of the present embodiment is attached so as to cover the outer periphery of the Stirling refrigerator 5 having the cooling unit 2, the heat exhaust unit 3 and the mechanism unit 4, and the exhaust heat unit 3. The exhaust heat fin 6, the suspension mechanism 7 for suspending the Stirling refrigerator 5, the mechanism portion 4, the exhaust heat portion 3, the exhaust heat fin 6, and the suspension mechanism 7 are included and the suspension mechanism A casing 8 that holds the inside 7 and a fan motor 9 that is attached to a side portion of the casing 8 and exhausts air in the casing 8 are integrated.

前記スターリング冷凍機モジュール１の内部に含まれる前記スターリング冷凍機５は、周知のフリーピストン型スターリング冷凍機であり、詳細な説明は省略するが、図示のように、略ボトル形状の筐体を有し、この筐体の胴部に該当する部位が、内部に駆動機構が設けられた前記機構部４、首部に該当する部位の基部が、内部の気体が圧縮されて高温になる前記排熱部３、首部に該当する部位の先端が、内部の気体が膨張して低温になる前記冷却部２となっている。 The Stirling refrigerator 5 included in the Stirling refrigerator module 1 is a well-known free piston type Stirling refrigerator, and a detailed description thereof will be omitted. The part corresponding to the body part of the housing is the mechanism part 4 provided with a driving mechanism inside, and the base part of the part corresponding to the neck part is compressed by the internal gas and becomes a high temperature. 3. The tip of the part corresponding to the neck is the cooling unit 2 where the internal gas expands and becomes a low temperature.

前記スターリング冷凍機５の機構部４の筐体外面には、ナット部材11が取り付けられ、このナット部材11に対して、前記スターリング冷凍機５と略同軸になるように保持環12が固定されていると共に、この保持環12の外側には、該保持環12を概略同軸に覆うように保持筒13が設けられている。前記保持環12の軸方向の両端には、３対の第一の取付部（１対のみ図示）14が形成されている。そして、前記保持筒13の軸方向の両端側には、それぞれ前記第一の取付部14に対応して設けられた第二の取付部15が形成されており、前記第一の取付部14及びこれと対応する第二の取付部15の間にそれぞれ引張コイルバネ16が架け渡されている。そして、これらのナット部材11、保持環12、保持筒13、第一の取付部14、第二の取付部15及び引張コイルバネ16によって、前記スターリング冷凍機５の振動が外部へ伝導することを防止しつつ前記スターリング冷凍機５を支持するための懸架機構７が構成されている。 A nut member 11 is attached to the outer surface of the housing of the mechanical unit 4 of the Stirling refrigerator 5, and a holding ring 12 is fixed to the nut member 11 so as to be substantially coaxial with the Stirling refrigerator 5. In addition, a holding cylinder 13 is provided outside the holding ring 12 so as to cover the holding ring 12 substantially coaxially. Three pairs of first mounting portions (only one pair is shown) 14 are formed at both ends of the holding ring 12 in the axial direction. Then, on both end sides in the axial direction of the holding cylinder 13, a second mounting portion 15 provided corresponding to the first mounting portion 14 is formed, respectively, and the first mounting portion 14 and Tensile coil springs 16 are bridged between the corresponding second attachment portions 15. The nut member 11, the holding ring 12, the holding cylinder 13, the first mounting portion 14, the second mounting portion 15, and the tension coil spring 16 prevent the vibration of the Stirling refrigerator 5 from being transmitted to the outside. However, a suspension mechanism 7 for supporting the Stirling refrigerator 5 is configured.

また、前記スターリング冷凍機５の前記排熱部３の外周には、前記排熱用フィン６が嵌め込まれている。なお、この排熱用フィン６は、良熱伝導部材の薄板材を長手方向軸線に対して垂直に複数回交互に折り曲げたものの両端を一致させて略短円筒状に形成されたものである。そして、その排熱用フィン６の外周には、略短円筒状の、例えば、合成ゴム等でできた排熱用フィンカバー17が、シール部材として嵌合されている。 The exhaust heat fins 6 are fitted on the outer periphery of the exhaust heat unit 3 of the Stirling refrigerator 5. The exhaust heat fin 6 is formed in a substantially short cylindrical shape by matching both ends of a thin plate material of a good heat conducting member which is alternately bent a plurality of times perpendicular to the longitudinal axis. An exhaust heat fin cover 17 made of, for example, synthetic rubber or the like is fitted as a seal member on the outer periphery of the exhaust heat fin 6.

これらの機構部４、排熱部３、排熱用フィン６及び懸架機構７を内包すると共に前記懸架機構７を内部で保持する前記ケーシング８は、第一のケーシング半体21と第二のケーシング半体22とからなり、前記スターリング冷凍機５と略同軸となると共に、前記スターリング冷凍機５の軸から前記各ケーシング半体21，22の外周面までの距離が略半径となる有底半円筒状に形成されている。前記第一のケーシング半体21の内周には、前記保持筒13の上下寸法と略一致する間隔で張り出した上張出部23と下張出部24が形成されている。同様に、前記第二のケーシング半体22の内周には、前記保持筒13の上下寸法と略一致する間隔で張り出している上張出部（図示せず）と下張出部（図示せず）が形成されている。
なお、前記第一のケーシング半体21の上張出部23と前記第二のケーシング半体22の上張出部、及び前記第一のケーシング半体21の下張出部24と前記第二のケーシング半体22の下張出部は、前記第一のケーシング半体21と第二のケーシング半体22の軸方向に対して略同一位置に形成されている。そして、前記第一のケーシング半体21と第二のケーシング半体22は、前記保持筒13を左右方向から挟持すると共に、前記保持筒13を、前記第一のケーシング半体21の上張出部23と第二のケーシング半体22の上張出部との間、及び前記第一のケーシング半体21の下張出部24と第二のケーシング半体22の下張出部との間に嵌め込んで保持している。 The casing 8 that contains the mechanism part 4, the heat exhaust part 3, the exhaust heat fin 6 and the suspension mechanism 7 and holds the suspension mechanism 7 therein is a first casing half 21 and a second casing. A half-cylinder having a bottom, which is substantially coaxial with the Stirling refrigerator 5 and whose distance from the shaft of the Stirling refrigerator 5 to the outer peripheral surface of each of the casing halves 21 and 22 is substantially a radius. It is formed in a shape. An upper projecting portion 23 and a lower projecting portion 24 are formed on the inner periphery of the first casing half 21 so as to project at an interval substantially equal to the vertical dimension of the holding cylinder 13. Similarly, on the inner periphery of the second casing half 22, there are an upper overhanging portion (not shown) and a lower overhanging portion (not shown) overhanging at an interval substantially equal to the vertical dimension of the holding cylinder 13. ) Is formed.
The first overhanging portion 23 of the first casing half 21 and the overhanging portion of the second casing half 22 and the overhanging portion 24 of the first casing half 21 and the second overhanging portion The lower projecting portion of the casing half 22 is formed at substantially the same position with respect to the axial direction of the first casing half 21 and the second casing half 22. The first casing half 21 and the second casing half 22 sandwich the holding cylinder 13 from the left and right directions, and the holding cylinder 13 is overhanging the first casing half 21. Between the portion 23 and the upper overhanging portion of the second casing half 22 and between the lower overhanging portion 24 of the first casing half 21 and the lower overhanging portion of the second casing half 22 It is inserted and held.

また、前記第一のケーシング半体21と第二のケーシング半体22とが連結されることによって、前記ケーシング８の上端には、第一の開口として、前記排熱用フィン６の外周より若干大きな円形の吸気口25が画成され、この吸気口25によって囲まれるように、前記排熱用フィン６が配置されている。そして、前記吸気口25が画成された前記各ケーシング半体21，22の縁部の内面26は、前記排熱用フィンカバー17の上部と密着してシール構造を形成している。 In addition, the first casing half 21 and the second casing half 22 are connected to each other, so that the upper end of the casing 8 is slightly opened from the outer periphery of the exhaust heat fin 6 as a first opening. A large circular intake port 25 is defined, and the exhaust heat fins 6 are arranged so as to be surrounded by the intake port 25. The inner surfaces 26 of the edge portions of the casing halves 21 and 22 in which the intake port 25 is defined are in close contact with the upper portion of the exhaust heat fin cover 17 to form a seal structure.

また、同様に前記第一のケーシング半体21と第二のケーシング半体22とが連結することによって、ケーシング８の下端近傍の側部には、第二の開口としてのファン用張出開口27が画成されている。このファン用張出開口27には、前記ファンモータ９が外側から嵌め込まれ、４本のネジ28によって前記ケーシング８に対して外側から固定されている。また、前記ファンモータ９が嵌め込まれた前記ファン用張出開口27の外側面には、前記ファンモータ９の送風路を確保するように形成された略矩形状の開口を有するパッキン29が固着されている。 Similarly, the first casing half 21 and the second casing half 22 are connected to each other, so that a fan overhang opening 27 as a second opening is formed on the side portion near the lower end of the casing 8. Is defined. The fan motor 9 is fitted into the fan overhang opening 27 from the outside, and is fixed to the casing 8 from the outside by four screws 28. Further, a packing 29 having a substantially rectangular opening formed so as to secure a blower passage for the fan motor 9 is fixed to the outer surface of the fan overhang opening 27 into which the fan motor 9 is fitted. ing.

また、前記第二のケーシング半体22の側面には、前記スターリング冷凍機５を制御するための略矩形板状のプリント基板上に設けられた制御回路30が固定され、この制御回路30にはサーミスタ31が接続されている。 A control circuit 30 provided on a substantially rectangular printed board for controlling the Stirling refrigerator 5 is fixed to the side surface of the second casing half 22. The thermistor 31 is connected.

図４は、本実施形態のスターリング冷凍機モジュール１を取り付けた携帯型貯蔵庫40の縦断面図である。前記携帯型貯蔵庫40は、当該貯蔵庫40の外形をなす貯蔵庫筐体41の内部が、断熱部材42で囲まれた貯蔵室43と、機構室44とに区切られている。そして、この機構室44内には、本実施形態のスターリング冷凍機モジュール１が配置されている。また、このスターリング冷凍機モジュール１の先から突き出したスターリング冷凍機５の冷却部２には、サーモサイフォン45を構成する凝縮器45Ａが接続され、更に、この凝縮部45Ａの周りは断熱材46で覆われている。また、前記サーモサイフォン45の配管45Ｂは、前記貯蔵室43の周囲に対して熱的に接触した状態で固定されている。したがって、前記スターリング冷凍機５が駆動されることで、このスターリング冷凍機５の冷却部２の温度が下がると、前記サーモサイフォン45内の図示しない冷媒によって冷熱が移動し、前記貯蔵室43が冷却される。また、前記制御回路30に接続された前記サーミスタ31が前記貯蔵室43内の温度を測定することができるように配置されており、当該サーミスタ31による前記貯蔵室43の温度の測定結果、及び外部からの入力信号によって、前記制御回路30がスターリング冷凍機５の出力を制御するようになっている。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the portable storage 40 to which the Stirling refrigerator module 1 of the present embodiment is attached. The portable storage 40 is divided into a storage chamber 43 surrounded by a heat insulating member 42 and a mechanism chamber 44 inside a storage cabinet 41 forming the outer shape of the storage 40. In the mechanism chamber 44, the Stirling refrigerator module 1 of the present embodiment is disposed. Further, a condenser 45A constituting a thermosiphon 45 is connected to the cooling section 2 of the Stirling refrigerator 5 protruding from the tip of the Stirling refrigerator module 1, and a heat insulating material 46 surrounds the condenser section 45A. Covered. The pipe 45B of the thermosiphon 45 is fixed in a state of being in thermal contact with the periphery of the storage chamber 43. Therefore, when the Stirling refrigerator 5 is driven and the temperature of the cooling unit 2 of the Stirling refrigerator 5 is lowered, cold heat is moved by a refrigerant (not shown) in the thermosiphon 45, and the storage chamber 43 is cooled. Is done. Further, the thermistor 31 connected to the control circuit 30 is arranged so as to be able to measure the temperature in the storage chamber 43, the measurement result of the temperature of the storage chamber 43 by the thermistor 31, and the external The control circuit 30 controls the output of the Stirling refrigerator 5 according to the input signal from.

次に、本実施形態の作用について説明する。まず、前記スターリング冷凍機モジュール１を、前記携帯型貯蔵庫40と別個の製造ラインで予め組み立てる。前記スターリング冷凍機モジュール１は、前記携帯型貯蔵庫40用に限定されるものではなく、据え付ける前記制御回路30によって種々の応用機器に使用できるものである。 Next, the operation of this embodiment will be described. First, the Stirling refrigerator module 1 is assembled in advance on a separate production line from the portable storage 40. The Stirling refrigerator module 1 is not limited to the portable storage 40, and can be used for various application devices by the control circuit 30 to be installed.

そして、前記携帯型貯蔵庫40の生産工程においては、まず、前記貯蔵庫40の貯蔵庫筐体41を作成し、その内部を２つに区切って一方に前記貯蔵室43を形成すると共に、他方に前記機構室44を形成する。そして、前記機構室44の内部に、予め組み立てられていた前記スターリング冷凍機モジュール１を設置する。また、前記スターリング冷凍機５の冷却部２先端に、前記サーモサイフォン45の凝縮器45Ａを取り付け、これら冷却部２及び凝縮器45Ａの周囲を前記断熱材46で覆い、前記貯蔵庫40の貯蔵室43と前記サーモサイフォン45の配管45Ｂを熱的に接続することで前記スターリング冷凍機５の冷却部２と前記貯蔵室43とを熱的に接続する。さらに、前記サーミスタ31を前記貯蔵室43の近傍に延ばして、この貯蔵室43内の温度を測定することができるように設置する。このようにして、前記貯蔵庫40が製造される。 In the production process of the portable storage 40, first, the storage case 41 of the storage 40 is created, the interior is divided into two, the storage chamber 43 is formed on one side, and the mechanism is on the other side. A chamber 44 is formed. Then, the Stirling refrigerator module 1 assembled in advance is installed inside the mechanism chamber 44. Further, a condenser 45A of the thermosiphon 45 is attached to the tip of the cooling unit 2 of the Stirling refrigerator 5, the periphery of the cooling unit 2 and the condenser 45A is covered with the heat insulating material 46, and the storage chamber 43 of the storage 40 is provided. And the piping 45B of the thermosiphon 45 are thermally connected to thermally connect the cooling unit 2 of the Stirling refrigerator 5 and the storage chamber 43. Further, the thermistor 31 is extended in the vicinity of the storage chamber 43 so that the temperature in the storage chamber 43 can be measured. In this way, the storage 40 is manufactured.

このようにして製造された、本実施形態のスターリング冷凍機モジュール１を用いた前記貯蔵庫40を作動させると、前記スターリング冷凍機５が作動することで、前記冷却部２が低温になると共に、前記サーモサイフォン45内の冷媒が循環して、前記貯蔵庫40の貯蔵室43内の温度が下がる。これに伴い、前記排熱部３の温度が上昇するが、前記ファンモータ９が回転することにより、強制的に前記ケーシング８内の空気が排気されるため、前記吸気口25から空気が吸い込まれ、図１に示す矢印のように流れる。この場合、前記排熱用フィン６の外周に前記排熱用フィンカバー17が取り付けられているため、吸い込まれた空気は、前記ケーシング８の縁部26と前記排熱用フィン６との間を通ることができず、全ての空気が前記排熱用フィン６を通過することになる。そして、その吸い込まれた空気は、熱伝導性の高い材料で形成された前記排熱用フィン６の熱を奪いながら前記ケーシング８内を流下し、当該ケーシング８の側部に設けられた前記ファンモータ９から前記ケーシング８の外部に放出される。 When the storage 40 using the Stirling refrigerator module 1 of the present embodiment manufactured in this way is operated, the Stirling refrigerator 5 is operated, so that the cooling unit 2 becomes low temperature, and the The refrigerant in the thermosiphon 45 circulates and the temperature in the storage chamber 43 of the storage 40 decreases. Along with this, the temperature of the exhaust heat unit 3 rises. However, since the air in the casing 8 is forcibly exhausted by the rotation of the fan motor 9, air is sucked from the intake port 25. It flows as indicated by the arrows in FIG. In this case, since the exhaust heat fin cover 17 is attached to the outer periphery of the exhaust heat fin 6, the sucked air passes between the edge portion 26 of the casing 8 and the exhaust heat fin 6. All the air passes through the exhaust heat fin 6. The sucked air flows down in the casing 8 while taking heat of the exhaust heat fins 6 made of a material having high thermal conductivity, and the fan provided on the side of the casing 8 It is discharged from the motor 9 to the outside of the casing 8.

このように本実施形態では、前記冷却部２、排熱部３及び機構部４を備えた前記フリーピストン型スターリング冷凍機５と、前記排熱部３に取り付けられた前記排熱用フィン６と、前記スターリング冷凍機５の懸架機構７と、前記機構部４及び前記排熱部３、前記排熱用フィン６及び前記懸架機構７を内包すると共に前記懸架機構７を内部で保持する前記ケーシング８と、該ケーシング８に設けられた、該ケーシング８内の空気を排気する排気装置としてのファンモータ９と、を一体化した前記スターリング冷凍機モジュール１を製造した。 Thus, in the present embodiment, the free piston type Stirling refrigerator 5 including the cooling unit 2, the exhaust heat unit 3, and the mechanism unit 4, and the exhaust heat fin 6 attached to the exhaust heat unit 3, The casing 8 that contains the suspension mechanism 7 of the Stirling refrigerator 5, the mechanism portion 4, the exhaust heat portion 3, the exhaust heat fin 6, and the suspension mechanism 7 and holds the suspension mechanism 7 therein. And the said Stirling refrigerator module 1 which integrated the fan motor 9 as the exhaust apparatus which exhausted the air in this casing 8 provided in this casing 8 was manufactured.

これによると、前記スターリング冷凍機５、排熱用フィン６、懸架機構７、ケーシング８及びファンモータ９が一体化したユニット構成になっているため、これを標準化されたモジュールとして作成することができる。このため、前記スターリング冷凍機モジュール１を予め標準化して作成することができ、前記貯蔵庫40の製造工程においては前記スターリング冷凍機モジュール１を前記貯蔵庫40内部に配置するだけよく、応用機器の製造工程の工程数を削減することができる。また、標準化されたモジュールを別途まとめて製造することができるため、製造コストの削減も可能になる。 According to this, since the Stirling refrigerator 5, the exhaust heat fin 6, the suspension mechanism 7, the casing 8, and the fan motor 9 are integrated into a unit configuration, it can be created as a standardized module. . For this reason, the Stirling refrigerator module 1 can be standardized and prepared in advance. In the manufacturing process of the storage 40, the Stirling refrigerator module 1 only needs to be arranged inside the storage 40, and the manufacturing process of applied equipment The number of processes can be reduced. In addition, since standardized modules can be manufactured separately, manufacturing cost can be reduced.

また、本実施形態では、前記ケーシング８に第一の開口としての前記吸気口25を形成し、この吸気口25の内側に前記排熱用フィン６を配し、前記ケーシング８の、前記吸気口25に対して前記機構部４を挟んで反対側となる部分に第二の開口としての前記ファン用張出開口27を設け、当該ファン用張出開口27に前記ファンモータ９を配置した。 Further, in the present embodiment, the intake port 25 as a first opening is formed in the casing 8, the exhaust heat fin 6 is arranged inside the intake port 25, and the intake port of the casing 8 is arranged. The fan overhang opening 27 is provided as a second opening in a portion opposite to the mechanism portion 4 with respect to 25, and the fan motor 9 is disposed in the fan overhang opening 27.

これによると、前記ファンモータ９を作動させることで、空気が前記吸気口25から前記ケーシング８内に入り込み、前記排熱用フィン６を通り、前記機構部４を通過し、前記ファンモータ９から排気される。よって、空気が前記ケーシング８上部の前記吸気口25から前記ケーシング８内に入り、前記吸気口25から離れた前記ケーシング８側部の前記ファン用張出開口27から出ていくため、空気は前記ケーシング８内で急激に向きを変えることなく、スムーズに流れる。したがって、前記排熱用フィン６を効率よく冷却できることで安定した冷却性能を得ることができる。 According to this, by operating the fan motor 9, air enters the casing 8 through the intake port 25, passes through the exhaust heat fin 6, passes through the mechanism portion 4, and then from the fan motor 9. Exhausted. Therefore, since air enters the casing 8 from the inlet 25 at the upper part of the casing 8 and exits from the fan overhang opening 27 on the side of the casing 8 away from the inlet 25, the air is It flows smoothly in the casing 8 without suddenly changing its direction. Therefore, stable cooling performance can be obtained by efficiently cooling the exhaust heat fins 6.

更に、前記ファンモータ９が前記ファン用張出開口27に対して外側から前記ネジ28によって着脱可能に取り付けられている。 Further, the fan motor 9 is detachably attached to the fan overhanging opening 27 from the outside by the screw 28.

これによると、前記ケーシング８内を分解することなく、前記ファンモータ９を交換することができ、アフターサービス性が向上する。 According to this, the fan motor 9 can be replaced without disassembling the inside of the casing 8, and after-service performance is improved.

さらに、前記ケーシング８の前記吸気口25の縁部26内面と、前記排熱用フィン６との間が、前記排熱フィンカバー17によってシールされている。 Further, the exhaust heat fin cover 17 seals the inner surface of the edge 26 of the intake port 25 of the casing 8 and the exhaust heat fin 6.

このため、前記吸気口25から吸い込まれた空気が全て前記排熱用フィン６を通過するため、更に効率の良い排熱を行うことができる。 For this reason, since all the air sucked from the intake port 25 passes through the exhaust heat fins 6, more efficient exhaust heat can be performed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、前記ケーシングの形状は略円筒状でなくともよく、略角筒状であってもよい。また、前記第二の開口は、前記ケーシングの側部に限定されず、底部に設けることもできる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, the shape of the casing need not be substantially cylindrical, and may be substantially rectangular. Further, the second opening is not limited to the side portion of the casing, and can be provided at the bottom portion.

本発明の実施形態に係るスターリング冷凍機モジュールの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the Stirling refrigerator module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るスターリング冷凍機モジュールの側面図である。It is a side view of the Stirling refrigerator module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るスターリング冷凍機モジュールの横断面図である。It is a cross-sectional view of a Stirling refrigerator module according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスターリング冷凍機モジュールが適用される携帯型貯蔵庫を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a portable storage to which a Stirling refrigerator module according to an embodiment of the present invention is applied.

Explanation of symbols

１スターリング冷凍機モジュール
２冷却部
３排熱部
４機構部
５スターリング冷凍機
６排熱用フィン
８ケーシング
９ファンモータ（排気装置）
17 排熱フィンカバー（シール部材)
25 吸気口（第一の開口）
27 ファン用張出開口（第二の開口）

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirling refrigerator module 2 Cooling part 3 Heat exhaust part 4 Mechanism part 5 Stirling refrigerator 6 Waste heat fin 8 Casing 9 Fan motor (exhaust device)
17 Waste heat fin cover (seal member)
25 Air intake (first opening)
27 Fan overhang opening (second opening)

Claims

Free piston type Stirling refrigerator equipped with cooling unit, exhaust heat unit and mechanism unit, exhaust heat fin attached to the exhaust heat unit, suspension mechanism of the Stirling refrigerator, mechanism unit, exhaust heat And a casing that contains the exhaust heat fin and the suspension mechanism and holds the suspension mechanism inside, and an exhaust device that exhausts air in the casing provided in the casing. Features Stirling refrigerator module.

A first opening is formed in the casing, the exhaust heat fin is arranged inside the first opening, and a portion of the casing on the opposite side of the first opening and the mechanism portion is disposed. The Stirling refrigerator module according to claim 1, wherein a second opening is provided, and the exhaust device is disposed in the second opening.

The Stirling refrigerator module according to claim 1 or 2, wherein the exhaust device is detachably attached to the second opening.

The Stirling refrigerator module according to any one of claims 1 to 3, wherein a space between the inner surface of the edge of the first opening of the casing and the fin for exhaust heat is sealed.