JP2006226654A - Stirling cooler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スターリング冷却庫(Stirling Refrigerator/Freezer)に関し、特に、複数のファンを備えたスターリング冷却庫に関する。 The present invention relates to a Stirling Refrigerator / Freezer, and more particularly, to a Stirling refrigerator having a plurality of fans.
逆スターリングサイクルによる熱交換を冷却庫に適用したものとして、たとえば、特開2004−20056号公報(従来例1)や特開2004−101050号公報(従来例2)に記載されたものなどが挙げられる。 As what applied the heat exchange by a reverse Stirling cycle to a refrigerator, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-20056 (conventional example 1) or Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-101050 (conventional example 2) is mentioned, for example. It is done.
従来例1においては、スターリング冷凍エンジンにより庫内冷却を行なう冷却庫であって、スターリング冷凍エンジンに形成される高温部の熱を庫外に放出する第1高温側冷媒循環回路と、高温部の熱をドレンの蒸発促進、冷却庫壁の結露防止、および庫内冷却用熱交換器の除霜の少なくとも1つに利用する第2高温側冷媒循環回路とを備えた冷却庫が開示されている。従来例2においても、これと同様の冷却庫が開示されている。
しかしながら、上記のような冷却庫においては、以下のような問題があった。 However, the above-described refrigerator has the following problems.
上述した冷却庫においては、ドレン水の蒸発促進や放熱器冷却の目的で、複数のファンが設置される。複数のファンが使用されるシステムにおいて、各々のファンが生じさせる気流が互いに抵抗になり、結果として、冷却庫の動作効率が低下する場合がある。 In the above-described refrigerator, a plurality of fans are installed for the purpose of promoting the evaporation of drain water and cooling the radiator. In a system in which a plurality of fans are used, the airflow generated by each fan becomes resistance to each other, and as a result, the operating efficiency of the refrigerator may decrease.
なお、従来例1,2に係る冷却庫においては、複数のファンが備えられているものの、複数のファンが直列に並ぶように設置され、上流側のファンが生じさせる気流の流れに沿う気流を下流側のファンが生じさせるという思想は、従来例1,2において開示されていない。 In the refrigerators according to the conventional examples 1 and 2, although a plurality of fans are provided, the plurality of fans are installed in series, and the airflow along the airflow generated by the upstream fan is generated. The idea that the downstream fan is generated is not disclosed in the conventional examples 1 and 2.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、省エネルギーが図られたスターリング冷却庫を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above problems, and the objective of this invention is providing the Stirling cooler by which energy saving was achieved.
本発明に係るスターリング冷却庫は、冷却庫本体と、冷却庫本体に設けられたスターリング機関と、冷却庫本体内部または該冷却庫本体の周囲に設けられ、気流を発生させる第1と第2ファンとを備え、第2ファンは、第1ファンが発生させる冷却庫本体外殻壁に沿って流れる気流の下流側に該気流の流れに沿う気流を発生させるように設けられる。 The Stirling cooler according to the present invention includes a cooler main body, a Stirling engine provided in the cooler main body, and first and second fans that are provided inside or around the cooler main body and generate airflow. The second fan is provided so as to generate an airflow along the flow of the airflow on the downstream side of the airflow flowing along the outer shell wall of the cooler main body generated by the first fan.
上記構成によれば、第1と第2ファンのシナジ効果が得られ、消費電力が軽減される。 According to the above configuration, a synergistic effect between the first and second fans can be obtained and power consumption can be reduced.
ここで、上記スターリング機関は高温部および低温部を有し、上記スターリング冷却庫は、スターリング機関の高温部の冷却手段としての放熱器と、冷却庫本体近傍に設けられ、冷却庫本体からのドレン水を貯留するためのドレンパンとをさらに備え、第1ファンはドレンパンの近傍に設けられ、第2ファンは放熱器の近傍に設けられることが好ましい。 Here, the Stirling engine has a high temperature part and a low temperature part, and the Stirling cooler is provided in the vicinity of a radiator as a cooling means for the high temperature part of the Stirling engine and the cooler main body, and drains from the cooler main body. It is preferable to further include a drain pan for storing water, the first fan is provided in the vicinity of the drain pan, and the second fan is provided in the vicinity of the radiator.
ここで、ドレンパンを冷却庫本体の底面近傍に設け、スターリング機関を冷却庫本体の背面側であってドレンパンよりも上方に設けることが好ましい。そして、ドレンパンからスターリング機関の高温部に達するように気流の通路を設け、該通路内に第1と第2ファンを設置することがさらに好ましい。ここで、「気流の通路」は、冷却庫本体にダクトを取付けることにより設けられるものであってもよいし、冷却庫本体を壁の前に設置することにより本体背面近傍に形成されるものであってもよい。 Here, it is preferable that the drain pan is provided in the vicinity of the bottom surface of the refrigerator main body, and the Stirling engine is provided on the back side of the refrigerator main body and above the drain pan. It is more preferable to provide an airflow passage from the drain pan to the high temperature portion of the Stirling engine, and to install the first and second fans in the passage. Here, the “airflow passage” may be provided by attaching a duct to the refrigerator main body, or may be formed in the vicinity of the back of the main body by installing the refrigerator main body in front of the wall. There may be.
上記構成によれば、自然現象を利用して、ドレン水を貯留するドレンパン近傍を通過した気流を放熱器近傍に導くことができる。また、湿度が高い湿り空気は乾き空気よりも熱輸送ポテンシャルが高いため、放熱器の放熱効率が高められる。 According to the said structure, the airflow which passed the drain pan vicinity which stores drain water can be guide | induced to the heat radiator vicinity using a natural phenomenon. Moreover, since humid air with high humidity has a higher heat transport potential than dry air, the heat dissipation efficiency of the radiator can be improved.
ドレンパンは、冷却庫本体からのドレン水が流れ込む第1ドレンパンと、該第1ドレンパンに接続された第2ドレンパンと、第1ドレンパンから溢れたドレン水を第2ドレンパンに導く連通路とを有し、第1ファンは第1ドレンパンの近傍に設置される。 The drain pan has a first drain pan into which drain water from the refrigerator main body flows, a second drain pan connected to the first drain pan, and a communication path for leading drain water overflowing from the first drain pan to the second drain pan. The first fan is installed in the vicinity of the first drain pan.
優先的にドレン水が導かれる第1ドレンパンの近傍に第1ファンを設置することで、より高いレートでドレン水の蒸発を促進しながらスターリング機関の放熱器近傍に湿り空気を供給することができる。 By installing the first fan in the vicinity of the first drain pan where the drain water is preferentially guided, the humid air can be supplied to the vicinity of the radiator of the Stirling engine while promoting the evaporation of the drain water at a higher rate. .
第1ファンは、ドレンパンに貯留されたドレン水の水面に向けて気流を発生させることが好ましい。 The first fan preferably generates an air flow toward the surface of the drain water stored in the drain pan.
本構成によれば、衝突噴流を利用してドレン水の蒸発を促進することができる。 According to this structure, evaporation of drain water can be accelerated | stimulated using a collision jet.
本発明によれば、スターリング冷却庫の動作効率(運転効率)を向上させることができる。 According to the present invention, the operational efficiency (operation efficiency) of the Stirling refrigerator can be improved.
以下に、本発明に基づくスターリング冷却庫の1つの実施の形態について説明する。 In the following, one embodiment of a Stirling refrigerator according to the present invention will be described.
なお、本願明細書において、「冷却庫」とは、「冷蔵庫」、「冷凍庫」および「冷凍冷蔵庫」の全てを含む概念である。 In the present specification, the “cooling box” is a concept including all of “refrigerator”, “freezer”, and “freezer refrigerator”.
また、本実施の形態においては、スターリング機関としてのスターリング冷凍機、および、該スターリング冷凍機を備えたスターリング機関搭載機器としてのスターリング冷却庫について説明するが、スターリング機関は、本来スターリング冷凍機に限定されるものではなく、たとえば、発電機としても用いられる。 In this embodiment, a Stirling refrigerator as a Stirling engine and a Stirling refrigerator as a Stirling engine-equipped device equipped with the Stirling refrigerator will be described. The Stirling engine is originally limited to a Stirling refrigerator. For example, it is used as a generator.
図1は、本発明の1つの実施の形態に係るスターリング冷却庫の配管系統図である。 FIG. 1 is a piping system diagram of a Stirling cooler according to one embodiment of the present invention.
スターリング冷却庫1は、図1に示すように、高温部2と低温部3とを有するスターリング冷凍機4(スターリング機関)と、高温部2に取付けられた高温側蒸発器5、高温側凝縮器7およびパイプ2A,2Bを含む第1高温側循環回路(第1循環回路)と、高温側蒸発器5、循環ポンプ6、発露防止パイプ9およびパイプ2C〜2Eを含む第2高温側循環回路(第2循環回路)と、低温部3に取付けられた低温側凝縮器10、低温側蒸発器11およびパイプ3A,3Bを含む低温側循環回路とを備える。第1高温側循環回路は、スターリング冷凍機4の高温部2の冷却を行ない、第2高温側循環回路は、発露防止パイプ9に熱を供給する。また、低温側循環回路は、冷却庫内の空気とスターリング冷凍機4の低温部3との熱交換を行なう。
As shown in FIG. 1, the Stirling
第1と第2高温側循環回路内には水(H2O)などが冷媒として封入されている。高温
側蒸発器5において蒸発した冷媒はパイプ2A(高温側導管)を介して高温側凝縮器7に達する(図1中の破線矢印)。高温側凝縮器7において外気との熱交換が行なわれることで冷媒が凝縮する。この熱交換を促進するために、高温側凝縮器7近傍に気流を生じさせるファン8が設けられている。凝縮した冷媒は、パイプ2B(高温側戻り管)を介して高温側蒸発器5に戻る。第1高温側循環回路においては、このように、冷媒の蒸発と凝縮とによる自然循環を利用して、高温部2で発生した熱を高温側凝縮器7に伝達することができるように、高温側凝縮器7が高温側蒸発器5より上方に配置されている。また、冷媒の沸点を調整するために、循環回路系内の圧力が調整(ほぼ真空状態に減圧)されている。
Water (H 2 O) or the like is sealed as a refrigerant in the first and second high temperature side circulation circuits. The refrigerant evaporated in the high temperature side evaporator 5 reaches the high
一方、高温側蒸発器5の下部には、パイプ2Cが接続されている。高温側蒸発器5からパイプ2Cに液相の冷媒が流入する。パイプ2Cに流入した冷媒は、スターリング冷凍機4よりも下方に設けられた循環ポンプ6に達する。循環ポンプ6から吐出された冷媒は、パイプ2Dを介して発露防止パイプ9に送られる。ここで、発露防止パイプ9内を流れる冷媒は、スターリング冷凍機4の高温部2から与えられた熱により比較的高温に保たれている。したがって、発露防止パイプ9を冷却庫の前面開口部に配置することで、ドア部等における発露を抑制することができる。発露防止パイプ9内を流れた冷媒は、パイプ2Eを介して高温側蒸発器5内に戻る。このように、第2高温側循環回路においては、循環ポンプ6による強制循環が行なわれている。
On the other hand, a pipe 2 </ b> C is connected to the lower part of the high temperature side evaporator 5. Liquid phase refrigerant flows from the high temperature side evaporator 5 into the pipe 2C. The refrigerant flowing into the pipe 2 </ b> C reaches the circulation pump 6 provided below the Stirling refrigerator 4. The refrigerant discharged from the circulation pump 6 is sent to the dew prevention pipe 9 via the
低温側循環回路内には二酸化炭素や炭化水素などが冷媒として封入されている。低温側凝縮器10において凝縮した冷媒はパイプ3A(低温側導管)を介して低温側蒸発器11に達する。低温側蒸発器11において冷媒が蒸発することで熱交換が行なわれる。この熱交換を促進するために、低温側蒸発器11近傍に気流を生じさせるファン12が設けられている。熱交換の後、ガス化された冷媒は、パイプ3B(低温側戻り管)を介して低温側凝縮器10に戻る。低温側循環回路においては、このように、冷媒の蒸発と凝縮とによる自然循環を利用して、低温部3で発生した冷熱を伝達することができるように、低温側蒸発器11が低温側凝縮器10より下方に配置されている。また、冷媒の沸点を調整するために、循環回路系内の圧力が調整されている。
Carbon dioxide, hydrocarbons, and the like are sealed as refrigerant in the low temperature side circulation circuit. The refrigerant condensed in the low
スターリング冷凍機4を作動させると、該冷凍機4の高温部2で発生した熱が、高温側凝縮器7を介して空気と熱交換される。一方、スターリング冷凍機4の低温部3で発生した冷熱は、低温側蒸発器11を介して冷却庫内の空気と熱交換される。冷却庫内からの暖かくなった気流は、再び低温側蒸発器11近傍に送られ、繰り返し冷却される。
When the Stirling refrigerator 4 is operated, heat generated in the high temperature part 2 of the refrigerator 4 is exchanged with air through the high
上述した冷却サイクルの実施に伴い、冷却庫内(たとえば低温側蒸発器11周辺など)に着霜が生じる。これに対し、冷媒の流れを適宜調整することで、除霜を行なう。この除霜方法については、一般によく知られた技術を援用可能であるので、詳細な説明は行なわれない。 Along with the implementation of the cooling cycle described above, frost is formed in the refrigerator (for example, around the low-temperature evaporator 11). On the other hand, defrosting is performed by appropriately adjusting the flow of the refrigerant. About this defrost method, since a generally well-known technique can be used, detailed description is not performed.
上述した除霜を実施することで、除霜水が発生する。除霜水は、ドレンパイプ12Aを介して、冷却庫本体底面の下部に設置されたドレンパン12B(蒸発皿)に導かれる。ドレンパン12Bの近傍には、ファン12Cが設けられており、ファン12Cによってドレンパン12B内に溜まった除霜水表面近傍に気流が形成され、比較的乾いた空気が除霜水上に供給されることにより、除霜水の蒸発が促進される。
By performing the defrosting described above, defrosted water is generated. The defrost water is guided to the
次に、図2を用いて、スターリング冷凍機4の構造の一例およびその動作について説明する。 Next, an example of the structure of the Stirling refrigerator 4 and its operation will be described with reference to FIG.
図2に示すように、本実施の形態のスターリング冷凍機4は、フリーピストン型のスターリング機関であって、ケーシング30と、該ケーシング30に組付けられたシリンダ13と、シリンダ13内で往復動するピストン14およびディスプレーサ15と、再生器16と、圧縮空間17Aと膨張空間17Bとを含む作動空間17と、高温部2と、低温部3と、ピストン駆動手段としてのリニアモータ23と、ピストンスプリング24と、ディスプレーサスプリング25と、ディスプレーサロッド26と、背圧空間27とを備える。
As shown in FIG. 2, the Stirling refrigerator 4 of the present embodiment is a free piston type Stirling engine, and includes a
図2の例では、スターリング冷凍機4の外殻体(外壁)は、単一の容器で構成されず、背圧空間27側に位置するケーシング30(ベッセル部分)と、作動空間17側に位置する高温部2、チューブ18Aおよび低温部3とで主に構成される。ケーシング30は、背圧空間27を規定する。ケーシング30には、シリンダ13、リニアモータ23、ピストンスプリング24およびディスプレーサスプリング25をはじめとする種々の部品が組付けられる。上記外殻体の内部には、ヘリウムガスや水素ガス、窒素ガスなどの作動媒体が充填される。
In the example of FIG. 2, the outer shell (outer wall) of the Stirling refrigerator 4 is not constituted by a single container, but is positioned on the
シリンダ13は、略円筒状の形状を有し、内部にピストン14とフリーピストンとしてのディスプレーサ15とを往復動可能に受け入れる。シリンダ13内において、ピストン14とディスプレーサ15とは同軸上に間隔をあけて配置され、このピストン14およびディスプレーサ15によってシリンダ13内の作動空間17が圧縮空間17Aと膨張空間17Bとに区画される。より詳しくは、作動空間17は、ピストン14におけるディスプレーサ15側の端面よりもディスプレーサ15側に位置する空間であり、ピストン14とディスプレーサ15との間に圧縮空間17Aが形成され、ディスプレーサ15と低温部3との間に膨張空間17Bが形成される。圧縮空間17Aは主に高温部2によって囲まれ、膨張空間17Bは主に低温部3によって囲まれている。
The
圧縮空間17Aと膨張空間17Bとの間には、チューブ18Aの内周面上に所定の隙間を有しながらフィルムが巻回されてなる再生器16が配設されており、この再生器16を介して圧縮空間17Aと膨張空間17Bとが連通する。それにより、スターリング冷凍機4内に閉回路が構成される。この閉回路内に封入された作動媒体が、ピストン14およびディスプレーサ15の動作に合わせて流動することにより、後述する逆スターリングサイクルが実現される。
Between the
シリンダ13の外側に位置する背圧空間27にはリニアモータ23が配設される。リニアモータ23は、インナーヨーク20と、可動マグネット部21と、アウターヨーク22とを有し、このリニアモータ23によって、シリンダ13の軸方向にピストン14が駆動される。
A
ピストン14の一端は、板バネなどで構成されるピストンスプリング24と接続される。該ピストンスプリング24は、ピストン14に弾性力を付与する弾性力付与手段として機能する。該ピストンスプリング24に弾性力を付加することにより、シリンダ13内でピストン14をより安定して周期的に往復動させることが可能となる。ディスプレーサ15の一端は、ディスプレーサロッド26を介してディスプレーサスプリング25と接続される。ディスプレーサロッド26はピストン14を貫通して配設され、ディスプレーサスプリング25は板バネなどで構成される。該ディスプレーサスプリング25の周縁部と、ピストンスプリング24の周縁部は、リニアモータ23からピストン14の背圧空間27側(以下、後方と称する場合がある。)に延びる支持部材により支持される。
One end of the
ピストン14に対しディスプレーサ15と反対側には、ケーシング30によって囲まれた背圧空間27が配設されている。背圧空間27は、ケーシング30内でピストン14の周囲に位置する外周領域と、ケーシング30内でピストン14よりもピストンスプリング
24側(後方側)に位置する後方領域とを含む。この背圧空間27内にも、作動媒体が存在する。
A
高温部2は、ベース部材30Aを介してケーシング30に取付けられる。高温部2と低温部3とは、チューブ18Aを介して接続される。高温部2、低温部3の内周面上には、それぞれ内部熱交換器18と内部熱交換器19とが設けられる。内部熱交換器18,19は、それぞれ、圧縮空間17A,膨張空間17Bと高温部2,低温部3との間の熱交換を行なう。
The high temperature part 2 is attached to the
ケーシング30の後方側には、板バネ28を介してバランスマス29が取付けられている。バランスマス29は、ピストン14やディスプレーサ15が振動することによって生じるケーシング30の振動を吸収する質量部材である。具体的には、ピストン14やディスプレーサ15が振動することによってケーシング30に振動が生じた場合に、このケーシング30の振動に対して追従するようにバランスマス29が振動することにより、スターリング冷凍機4の振動が低減される。
A
たとえば、ピストン14のディスプレーサ15側の端面上に第1距離センサが設けられ、ディスプレーサ15の低温部3側の端面上に第2距離センサが設けられる。第1距離センサは、スターリング冷凍機4の動作時のピストン14とディスプレーサ15との間隔の経時変化を計測可能である。また、第2距離センサは、スターリング冷凍機4の動作時のディスプレーサ15と低温部3との間隔の経時変化を計測可能である。
For example, a first distance sensor is provided on the end face of the
次に、このスターリング冷凍機4の動作について説明する。 Next, the operation of the Stirling refrigerator 4 will be described.
まず、リニアモータ23を作動させてピストン14を駆動する。リニアモータ23によって駆動されたピストン14は、ディスプレーサ15に接近し、圧縮空間17A内の作動媒体(作動ガス)を圧縮する。
First, the
ピストン14がディスプレーサ15に接近することにより、圧縮空間17A内の作動媒体の温度は上昇するが、高温部2によってこの圧縮空間17A内に発生した熱が外部へと放出される。そのため、圧縮空間17A内の作動媒体の温度はほぼ等温に維持される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルにおける等温圧縮過程に相当する。
When the
ピストン14がディスプレーサ15に接近した後にディスプレーサ15は低温部3側に移動する。他方、ピストン14によって圧縮空間17A内において圧縮された作動媒体は再生器16内に流入し、さらに膨張空間17Bへと流れ込む。その際、作動媒体の持つ熱が再生器16に蓄熱される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容冷却過程に相当する。
After the
膨張空間17B内に流入した高圧の作動媒体は、ディスプレーサ15がピストン14側(後方側)へ移動することにより膨張する。このようにディスプレーサ15が後方側へ移動するのに伴い、ディスプレーサスプリング25の中央部も後方側に突出するように変形する。
The high-pressure working medium that has flowed into the expansion space 17B expands when the
上記のように膨張空間17B内で作動媒体が膨張することにより、膨張空間17B内の作動媒体の温度は下降するが、低温部3によって外部の熱が膨張空間17B内へと伝達されるため、膨張空間17B内はほぼ等温に保たれる。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等温膨張過程に相当する。
When the working medium expands in the expansion space 17B as described above, the temperature of the working medium in the expansion space 17B decreases, but external heat is transferred into the expansion space 17B by the
その後、ディスプレーサ15がピストン14から遠ざかる方向(前方側)に移動し始める。それにより、膨張空間17B内の作動媒体は再生器16を通過して再び圧縮空間17A側へと戻る。その際に再生器16に蓄熱されていた熱が作動媒体に与えられるため、作動媒体は昇温する。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容加熱過程に相当する。
Thereafter, the
この一連の過程(等温圧縮過程−等容冷却過程−等温膨張過程−等容加熱過程)が繰り返されることにより、逆スターリングサイクルが構成される。この結果、低温部3は徐々に低温になり、極低温(たとえば−50℃程度)を有するに至る。一方で、高温部2は徐々に高温(たとえば60℃程度)になる。上述したように、低温部3における冷熱は、低温側循環回路を介して冷却庫内に供給され、高温部2における熱は、第1と第2高温側循環回路を介して冷却庫外に放出される。
By repeating this series of processes (isothermal compression process-isovolume cooling process-isothermal expansion process-isovolume heating process), an inverse Stirling cycle is configured. As a result, the
上述したように、スターリング冷却庫1は、冷却庫本体内部または該冷却庫本体の周囲に複数のファン(ファン8,12,12Cなど)を備える。したがって、これらのファンが各々生じさせる気流が互いに抵抗となることを抑制することはスターリング冷却庫1の運転効率を向上させる観点から重要である。
As described above, the
図3は、スターリング冷却庫1における複数のファンの配置を示した図である。図3に示す例では、冷却庫本体1Aは壁32の前に設置されている。スターリング冷凍機4は、冷却庫本体背面1B側に設けられた機械室31内に設けられる。ドレンパン12Bは、冷却庫本体底面1C近傍に設けられる。
FIG. 3 is a view showing the arrangement of a plurality of fans in the
ファン8,12Cによる気流(図3中の破線矢印)は、冷却庫本体底面1C上から冷却庫本体背面1B上を流れる。冷却庫本体背面1B近傍には、気流の通路40が形成されている。冷却庫本体背面1B上部には、案内ダクト33が設けられている。冷却庫本体背面1B上を流れた気流は、案内ダクト33によって2方向に分流される。分流された流れの一方は、冷却庫本体1Aの上方に向けて流出し、他方は、冷却庫本体1A上部に取付けられたイオン発生装置34近傍に導かれる。これにより、イオン発生装置34の冷却が行なわれる。
The airflow (broken arrows in FIG. 3) generated by the
ファン12Cとファン8とは、気流の流れ方向に沿って直列に配置されている。つまり、ファン8は、ファン12Cが発生させる気流の下流側に該気流の流れに沿う気流を発生させるように設けられる。これにより、ファン8,12Cのシナジ効果が得られ、消費電力が軽減される。
The
図3に示すように、スターリング冷凍機4をドレンパン12Bよりも上方に設けることにより、自然現象を利用して、ドレン水を貯留するドレンパン12B近傍を通過した気流を高温側凝縮器7近傍に導くことができる。湿度が高い湿り空気は乾き空気よりも熱輸送ポテンシャルが高いため、高温側凝縮器7近傍における放熱効率が高められる。
As shown in FIG. 3, by providing the Stirling refrigerator 4 above the
図4は、スターリング冷却庫1におけるドレンパン12Bの配置の一例を示した図である。
FIG. 4 is a view showing an example of the arrangement of the
図4に示す例では、ドレンパン12Bは、メインドレンパン35とサブドレンパン36とに分割されている。冷却庫本体1Aからのドレン水は、まずメインドレンパン35に流れ込む。メインドレンパン35から溢れたドレン水は、オーバーフロー管37を介してサブドレンパン36に導かれる。ファン12Cは、メインドレンパン35とサブドレンパン36との間であってメインドレンパン35の近傍に設置されている。なお、メインドレンパン35とサブドレンパン36との間には、仕切り部38が設けられている。
In the example shown in FIG. 4, the
ファン12Cは冷却庫本体底面1C下部に気流を生じさせる。該気流は、冷却庫本体前面からサブドレンパン36上に向かい、その後、メインドレンパン35に貯留されたドレン水の水面に向かう。そして、開口部39を介して冷却庫本体背面側に向かう。
The
上記のように、優先的にドレン水が導かれるメインドレンパン35の近傍にファン12Cを設置することで、より高いレートでドレン水の蒸発を促進することができる。また、ファン12Cによる気流を、メインドレンパン35に貯留されたドレン水の水面に向かわせることにより、衝突噴流を利用してドレン水の蒸発を促進することができる。
As described above, by installing the
図5は、スターリング冷却庫1におけるドレンパン12Bの配置の他の例を示した図である。また、図6は、図5におけるVI−VI断面を示す図である。
FIG. 5 is a view showing another example of the arrangement of the
図5、図6に示す例においても、ドレンパン12Bは、メインドレンパン35とサブドレンパン36とに分割され、メインドレンパン35とサブドレンパン36とはオーバーフロー管37を介して連結されている。ファン12Cとしてはたとえばシロッコファンが用いられる。ファン12Cは、メインドレンパン35に向けて気流を発生させるように該ドレンパン35の近傍に設けられる。
Also in the examples shown in FIGS. 5 and 6, the
上述した内容について要約すると、以下のようになる。 The above contents are summarized as follows.
本実施の形態に係るスターリング冷却庫1は、冷却庫本体1Aと、冷却庫本体1Aに設けられたスターリング冷凍機4(スターリング機関)と、冷却庫本体1A内部または該冷却庫本体1Aの周囲に設けられ、気流を発生させるファン12C,8(第1と第2ファン)とを備え、ファン8(第2ファン)は、ファン12C(第1ファン)が発生させる冷却庫本体1A外殻壁に沿って流れる気流の下流側に該気流の流れに沿う気流を発生させるように設けられる。
The
スターリング冷凍機4は高温部2および低温部3を有し、スターリング冷却庫1は、スターリング冷凍機4の高温部2の冷却手段としての高温側凝縮器7(放熱器)と、冷却庫本体1A近傍に設けられ、冷却庫本体1Aからのドレン水を貯留するためのドレンパン12Bとを備え、ファン12Cはドレンパン12Bの近傍に設けられ、ファン8は高温側凝縮器7の近傍に設けられている。
The Stirling refrigerator 4 has a high temperature part 2 and a
ドレンパン12Bは、冷却庫本体底面1C近傍に設けられ、スターリング冷凍機4は、冷却庫本体1Aの背面側であってドレンパン12Bよりも上方に設けられている。また、冷却庫本体1Aを壁32の前に設置した場合、ドレンパン12Bからスターリング冷凍機4の高温部2に達するように気流の通路40が形成される。ファン8,12Cは、通路40内に設置されている。
The
ドレンパン12Bは、冷却庫本体1Aからのドレン水が流れ込むメインドレンパン35(第1ドレンパン)と、メインドレンパン35に接続されたサブドレンパン36(第2ドレンパン)と、メインドレンパン35から溢れたドレン水をサブドレンパン36に導くオーバーフロー管37(連通路)とを有し、ファン12Cはメインドレンパン35の近傍に設置される。
The
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 スターリング冷却庫、1A 冷却庫本体、1B 冷却庫本体背面、1C 冷却庫本体底面、2 高温部、2A〜2E パイプ(高温側循環回路)、3 低温部、3A,3B パイプ(低温側循環回路)、4 スターリング冷凍機、5 高温側蒸発器、6 循環ポンプ、7 高温側凝縮器、8 ファン、9 発露防止パイプ、10 低温側凝縮器、11 低温側蒸発器、12 ファン、12A ドレンパイプ、12B ドレンパン、12C ファン、31 機械室、32 壁、33 案内ダクト、34 イオン発生装置、35 メインドレンパン、36 サブドレンパン、37 オーバーフロー管、38 仕切り部、39 開口部、40 通路。 1 Stirling cooler, 1A cooler body, 1B back of cooler body, 1C bottom surface of cooler body, 2 high temperature part, 2A-2E pipe (high temperature side circulation circuit), 3 low temperature part, 3A, 3B pipe (low temperature side circulation circuit) ) 4 Stirling refrigerator, 5 High temperature side evaporator, 6 Circulation pump, 7 High temperature side condenser, 8 Fan, 9 Condensation prevention pipe, 10 Low temperature side condenser, 11 Low temperature side evaporator, 12 Fan, 12A Drain pipe, 12B drain pan, 12C fan, 31 machine room, 32 walls, 33 guide duct, 34 ion generator, 35 main drain pan, 36 sub drain pan, 37 overflow pipe, 38 partition, 39 opening, 40 passage.
Claims (5)
前記冷却庫本体に設けられたスターリング機関と、
前記冷却庫本体内部または該冷却庫本体の周囲に設けられ、気流を発生させる第1と第2ファンとを備え、
前記第2ファンは、前記第1ファンが発生させる冷却庫本体外殻壁に沿って流れる気流の下流側に該気流の流れに沿う気流を発生させるように設けられる、スターリング冷却庫。 The refrigerator body,
A Stirling engine provided in the refrigerator main body,
The first and second fans that are provided inside or around the refrigerator main body and generate airflow,
The second fan is a Stirling cooler provided to generate an air flow along the flow of the air flow downstream of the air flow flowing along the outer shell wall of the cooler body generated by the first fan.
前記スターリング冷却庫は、
前記スターリング機関の高温部の冷却手段としての放熱器と、
前記冷却庫本体近傍に設けられ、前記冷却庫本体からのドレン水を貯留するためのドレンパンとをさらに備え、
前記第1ファンは前記ドレンパンの近傍に設けられ、
前記第2ファンは前記放熱器の近傍に設けられる、請求項1に記載のスターリング冷却庫。 The Stirling engine has a high temperature part and a low temperature part,
The Stirling refrigerator is
A radiator as a cooling means of the high temperature part of the Stirling engine,
Provided in the vicinity of the cooling body, and further comprising a drain pan for storing drain water from the cooling body,
The first fan is provided in the vicinity of the drain pan,
The Stirling cooler according to claim 1, wherein the second fan is provided in the vicinity of the radiator.
前記スターリング機関を前記冷却庫本体の背面側であって前記ドレンパンよりも上方に設けた、請求項2に記載のスターリング冷却庫。 The drain pan is provided in the vicinity of the bottom surface of the refrigerator main body,
The Stirling cooler according to claim 2, wherein the Stirling engine is provided on the back side of the cooler main body and above the drain pan.
前記第1ファンは前記第1ドレンパンの近傍に設置される、請求項2または請求項3に記載のスターリング冷却庫。 The drain pan includes a first drain pan into which drain water from the cooling body flows, a second drain pan connected to the first drain pan, and a communication path that guides drain water overflowing from the first drain pan to the second drain pan. And
The Stirling cooler according to claim 2 or 3, wherein the first fan is installed in the vicinity of the first drain pan.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005043863A JP2006226654A (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Stirling cooler |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012242032A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Panasonic Corp | Refrigerator |
JP2012251682A (en) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Panasonic Corp | Refrigerator |
CN111520952A (en) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 浙江星星冷链集成股份有限公司 | Heat radiation system of semiconductor cold box |
-
2005
- 2005-02-21 JP JP2005043863A patent/JP2006226654A/en active Pending
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