JP2007064506A - Cooler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却庫に関し、特に、送風ファンを有する冷却庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator having a blower fan.
送風ファンを有する冷却庫が従来から知られている。
たとえば、特開2005−16740号公報(特許文献1)においては、冷蔵庫本体の上部にまで冷気を送るための送風ファンを有する冷蔵庫が開示されている。ここでは、送風ファンが駆動することによって冷却された空気が高温放熱部にまで送風される。高温放熱部はこの低温空気によって冷却される。高温放熱部を冷却した空気は排出口を介して冷蔵庫外へ排気される。
For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2005-16740 (Patent Document 1) discloses a refrigerator having a blower fan for sending cold air to the top of the refrigerator main body. Here, the air cooled by driving the blower fan is blown to the high-temperature heat radiating section. The high temperature heat radiation part is cooled by this low temperature air. The air that has cooled the high-temperature heat radiating portion is exhausted out of the refrigerator through the discharge port.
上述した高温放熱部を効果的に冷却するためには、大容量の通気路と高出力のファンとを用いることが望ましい。一方で、冷却庫を小型化する観点からは、送風ファンによる気流が流れるダクトの容量をある程度小さくすることが望ましい。また、送風ファンの消費電力低減も要請される。したがって、限られたダクト容量および送風ファン出力の下で、高温放熱部に達する風量を増大させる必要がある。 In order to effectively cool the above-described high-temperature heat radiation unit, it is desirable to use a large-capacity air passage and a high-power fan. On the other hand, from the viewpoint of reducing the size of the refrigerator, it is desirable to reduce the capacity of the duct through which the air flow from the blower fan flows to some extent. In addition, reduction of power consumption of the blower fan is also required. Therefore, it is necessary to increase the amount of air reaching the high-temperature heat radiating portion under the limited duct capacity and blower fan output.
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、放熱器の冷却効率の高い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 to provide the refrigerator with the high cooling efficiency of a heat radiator.
本発明に係る冷却庫は、冷却庫本体と、冷却庫本体に設けられた放熱器と、放熱器の冷却用空気が流れる通気路と、通気路内に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通気路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、第1ファンの上流側から第1と第2ファンの間に達するバイパス経路が通気路に設けられている。 The cooler according to the present invention includes a cooler main body, a radiator provided in the cooler main body, a ventilation path through which cooling air of the radiator flows, and first and second fans that generate an airflow in the ventilation path. The second fan is provided on the downstream side of the airflow flowing along the air passage generated by the first fan so as to generate the airflow along the flow of the airflow, and the first fan from the upstream side of the first fan. And a bypass path reaching between the second fan and the second fan.
上記構成によれば、外気がバイパス経路を通過して第2ファンに直接導かれるので、第1ファンの風量が不足した場合でも、第2ファンの機能の妨げにはならない。したがって、第1ファンの出力によらず、通気路内を流れる気流の風量を確保することができる。結果として、放熱器の冷却効率が向上する。 According to the above configuration, since the outside air passes directly through the bypass path and is directly guided to the second fan, even if the air volume of the first fan is insufficient, the function of the second fan is not hindered. Therefore, the air volume of the airflow flowing through the ventilation path can be ensured regardless of the output of the first fan. As a result, the cooling efficiency of the radiator is improved.
上記冷却庫は、好ましくは、冷却庫本体からの除霜水を貯留するためのドレンパンをさらに備える。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。 Preferably, the refrigerator further includes a drain pan for storing defrosted water from the refrigerator main body. The first fan is provided in the vicinity of the drain pan, and the second fan is provided in the vicinity of the radiator.
これにより、除霜水を貯留するドレンパンの近傍を通過した気流を放熱器の近傍に導くことができる。ドレンパンの近傍を通過した気流は、比較的湿度が高い湿り空気であるので、熱輸送ポテンシャルが高く、結果として放熱器の放熱効率が高められる。 Thereby, the airflow which passed the vicinity of the drain pan which stores defrost water can be guide | induced to the vicinity of a radiator. Since the airflow passing through the vicinity of the drain pan is humid air having a relatively high humidity, the heat transport potential is high, and as a result, the heat dissipation efficiency of the radiator is increased.
上記冷却庫は、好ましくは、通気路を第1ファンが発生させる気流の流路とバイパス経路とに区画する仕切り部をさらに備える。通気路における第2ファンが設けられる部分は垂直に延びるように形成される。仕切り部は、ドレンパンの高さに合わせて設けられた水平板と、水平板の下流側端部に接続された傾斜板と、傾斜板の下流側端部に接続され、第1ファンからの気流を垂直方向に向ける垂直整流板とを有する。 Preferably, the cooler further includes a partition section that divides the ventilation path into a flow path of an air flow generated by the first fan and a bypass path. A portion where the second fan is provided in the air passage is formed to extend vertically. The partition is connected to the horizontal plate provided in accordance with the height of the drain pan, the inclined plate connected to the downstream end of the horizontal plate, and the downstream end of the inclined plate, and the airflow from the first fan And a vertical rectifying plate that faces the vertical direction.
上記構成によれば、水平板が設けられることにより、ドレンパン上を通過した気流を通気路に沿って効率よく流すことができる。また、傾斜板および垂直整流板が設けられることにより、水平板上を通過した気流が垂直方向に向かいやすくなるので、該気流を通気路に沿って効率よく流すことができる。 According to the said structure, the airflow which passed over the drain pan can be efficiently flowed along an air flow path by providing a horizontal plate. In addition, since the inclined plate and the vertical rectifying plate are provided, the airflow that has passed over the horizontal plate can easily be directed in the vertical direction, so that the airflow can be efficiently flowed along the ventilation path.
上記冷却庫において、好ましくは、垂直整流板が、通気路における垂直に延びる部分に達するように設けられることが好ましい。これにより、通気路内の風量をより効果的に増大させることができる。 In the refrigerator, the vertical rectifying plate is preferably provided so as to reach a vertically extending portion in the air passage. Thereby, the air volume in a ventilation path can be increased more effectively.
上記冷却庫は、好ましくは、高温部と低温部とを有するスターリング機関をさらに備える。この場合、放熱器は、高温部の熱を排出するための凝縮器である。これにより、高温側凝縮器の冷却効率の高いスターリング冷却庫が提供される。 Preferably, the refrigerator further includes a Stirling engine having a high temperature part and a low temperature part. In this case, the radiator is a condenser for discharging the heat of the high temperature part. This provides a Stirling cooler with high cooling efficiency for the high-temperature side condenser.
本発明によれば、冷却庫において、第1ファンの出力によらずに通気路内を流れる気流の風量を確保することができる。結果として、放熱器の冷却効率が向上する。 According to the present invention, in the cooler, it is possible to ensure the air volume of the airflow flowing in the ventilation path regardless of the output of the first fan. As a result, the cooling efficiency of the radiator is improved.
以下に、本発明に基づく冷却庫の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。 Below, the embodiment of the refrigerator based on this invention is described. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
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」のすべてを含む概念である。 In the present specification, the “refrigerator” is a concept including all of “refrigerator”, “freezer” and “refrigerator”.
図1は、本発明の1つの実施の形態に係る冷却庫の一例としての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 as an example of a 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、低温側蒸発器11を介して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 refrigerator 1 includes a Stirling refrigerator 4 (Stirling engine) having a
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において気化した冷媒はパイプ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液化する。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。液化した冷媒は、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、冷媒の気化と液化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は高温側蒸発器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(大気圧よりも減圧)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 vaporized in 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よりも下方に位置する循環ポンプ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。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
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。
Here, the refrigerant flowing in the dew condensation prevention pipe 9 is kept at a relatively high temperature by the heat given from the
また、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において液化した冷媒はパイプ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において冷媒が気化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、気化された冷媒は、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、冷媒の気化と液化とによる自然循環を利用して、低温部3で発生した冷熱を低温側蒸発器11に伝達することができるように、低温側蒸発器11は低温側凝縮器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。
Further, carbon dioxide, hydrocarbons, and the like are sealed as a refrigerant in the low temperature side circulation circuit. The refrigerant liquefied 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で発生した熱は、高温側凝縮器7を介して外気と熱交換される。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
上述した冷却サイクルの実施に伴い、低温側蒸発器11に着霜が生じる。この着霜に対する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、詳細な説明は繰返さない。
With the implementation of the cooling cycle described above, frost forms on the low
低温側蒸発器11の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の上部には、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ことにより、除霜水の蒸発が促進される。
By performing defrosting of the low
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、シリンダ13の外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およびコイルとを有し、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による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
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
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。
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。
Next, the operation of the Stirling refrigerator 4 will be described.
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
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
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
図3〜図5は、図1に示されるスターリング冷却庫における通気路の構造を示す図である。なお、図3は、上記通気路を冷却庫の前方から(図4中の矢印III方向から)見た状態を示し、図5は、上記通気路を冷却庫の側方から(図4中の矢印V方向から)見た状態を示す。 3-5 is a figure which shows the structure of the ventilation path in the Stirling cooler shown by FIG. 3 shows a state in which the air passage is seen from the front of the refrigerator (from the direction of arrow III in FIG. 4), and FIG. 5 shows the air passage from the side of the refrigerator (in FIG. 4). The state seen from the direction of the arrow V is shown.
図3〜図5を参照して、ファン8,12Cによる気流は、下部フィルタ31を介して通気路1B内に導かれる。通気路1Bは、冷却庫本体底面に設けられたカバー34の下部から冷却庫本体背面上に形成される。
Referring to FIGS. 3 to 5, the airflow generated by
ファン12Cとファン8とは、通気路1B内を流れる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〜図5に示す例では、ドレンパン12Bは、メインドレンパン12B1とサブドレンパン12B2とに分割されている。冷却庫本体1Aからの除霜水は、まずメインドレンパン12B1に流れ込む。メインドレンパン12B1から溢れた除霜水は、オーバーフロー管120Bを介してサブドレンパン12B2に導かれる。ファン12Cは、メインドレンパン12B1とサブドレンパン12B2との間であってメインドレンパン12B1の近傍に設置されている。ファン12Cはメインドレンパン12B1に貯留された除霜水の水面に向けて気流100Dを生じさせる。気流100Dは、流路1Dを介して冷却庫本体背面側に向かう。
3 to 5, the
上記のように、優先的に除霜水が導かれるメインドレンパン12B1の近傍にファン12Cを設置することで、より高いレートで除霜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12B1に貯留された除霜水の水面に向かわせることにより、衝突噴流を利用して除霜水の蒸発を促進することができる。
As described above, by installing the
図3〜図5に示す例では、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
ている。これにより、自然現象を利用して、除霜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。
In the example shown in FIGS. 3 to 5, the Stirling refrigerator 4 is provided above the
ところで、高温側凝縮器7を効果的に冷却するためには、大容量の通気路1Bと高出力のファン12C,8とを用いることが望ましい。一方で、スターリング冷却庫1を小型化する観点からは、通気路1Bの容量をある程度小さくすることが望ましい。また、送風ファン12C,8の消費電力低減も要請される。したがって、限られた通気路容量および送風ファン出力の下で、高温側凝縮器7に達する風量を増大させる必要がある。
By the way, in order to cool the high
ここで、除霜水の蒸発を促進するための気流を生じさせるために必要なファン12Cの出力は、高温側凝縮器7の冷却を促進するために必要なファン8の出力よりも小さい傾向にある。一方で、ファン12Cの風量を制限した結果、ファン8に供給される気流の風量が不足して、ファン8の機能が阻害される場合がある。したがって、ファン8,12Cの風量バランスの調整が必要になる。この結果、ファン12Cの出力を、単に除霜水の蒸発を促進するために必要な出力よりも大きく設定せざるを得ない場合がある。
Here, the output of the
これに対し、本実施の形態に係るスターリング冷却庫1においては、下部フィルタ31からファン12Cを介することなくファン12Cとファン8との間に直接通じる流路1Cが設けられている。流路1C,1Dは、仕切り部33により区画される。仕切り部33は、メインドレンパン12B1の高さに合わせて設けられた水平板33Aと、水平板33Aの下流端に接続された傾斜案内板33Bと、傾斜案内板33Bの下流端に接続された垂直整流板33Cとを含む。これにより、下部フィルタ31からファン12Cを介することなくファン12Cとファン8との間に流れ込む気流100Cを発生させることができる。
On the other hand, in the Stirling cooler 1 according to the present embodiment, a
図6は、スターリング冷却庫1の通気路の構造を模式的に示す図である。一方、図7は、参考例に係る冷却庫の通気路の構造を模式的に示す図である。図7(参考例)に示すように、通気路1Bの上流側に位置するファン12Cの出力がファン8の出力よりも小さい場合、ファン8に供給される気流の風量が不足してファン8の機能が妨げられる場合がある。これに対し、図6(本実施の形態)に示すように、「バイパス経路」である流路1Cを流れる気流100Cの風量は、ファン12Cの出力に影響されない。したがって、ファン12Cの出力によらず、ファン8に十分な風量の気流を導くことができる。この結果、参考例に係る構造と比較して、「放熱器」である高温側凝縮器7の放熱特性を向上させることができる。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of the air passage of the Stirling cooler 1. On the other hand, FIG. 7 is a diagram schematically showing the structure of the air passage of the refrigerator according to the reference example. As shown in FIG. 7 (reference example), when the output of the
再び、図3を参照して、傾斜案内板33Bのせり出し長さL1、カバー34と傾斜案内板33Bとの隙間L2、カバー34とメインドレンパン12B1との隙間L3、および傾斜案内板33Bの水平面に対する角度θは、高温側凝縮器7を収納するダクト内を流れる気流の風量が最大となるように、ファン8,12Cの仕様に応じて適宜変更される。たとえば、図8,図9に示すように、カバー34と傾斜案内板33Bとの隙間L2(たとえば40mm)、カバー34とメインドレンパン12B1との隙間L3(たとえば65mm)を固定し、傾斜案内板33Bの傾斜角度θおよび傾斜案内板のせり出し長さL1を変化させ、各々の条件下でのダクト風量を計測することで、最適な傾斜角度θおよびせり出し長さL1を求めることができる。また、図8,図9において、「せり出しのみ」とは、垂直整流板33Cが省略された場合を意味し、「せり出し+整流板」とは、傾斜案内板33Bの下流端に垂直整流板33Cが設けられている場合を意味し、「せり出し+整流板+整流板延長」とは、傾斜案内板33Bの下流端に設けられた垂直整流板33Cがダクト内にまで達するように延長された場合を意味する。図8,図9に示す結果からは、θ=30°,L1=30mmが望ましい値であることが分かる。
Referring to FIG. 3 again, the protruding length L1 of the
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、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「放熱器」としての高温側凝縮器7と、高温側凝縮器7の冷却用空気が流れる通気路1Bと、通気路1B内に気流を発生させる「第1ファン」としてのファン12Cおよび「第2ファン」としてのファン8とを備え、ファン8は、ファン12Cが発生させる通気路1B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、ファン12Cの上流側からファン12Cとファン8との間に達する「バイパス経路」としての流路1Cが通気路1Bに設けられている。
The above contents are summarized as follows. That is, the Stirling cooler 1 according to the present embodiment includes a cooler
上記構成によれば、流路1Cを通過してファン8に直接気流が導かれるので、ファン12Cの風量が不足した場合も、ファン8の機能の妨げにはならない。したがって、ファン12Cの出力によらず、通気路1B内を流れる気流の風量を確保することができる。結果として、高温側凝縮器7の冷却効率が向上する。
According to the above configuration, since the airflow is directly guided to the
冷却庫1には、冷却庫本体1Aからの除霜水を貯留するためのドレンパン12Bが設けられている。ファン12Cはドレンパン12Bの近傍に設けられている。一方、ファン8は、高熱側凝縮器7の近傍に設けられる。
The refrigerator 1 is provided with a
これにより、除霜水を貯留するドレンパン12Bの近傍を通過した気流を高温側凝縮器7の近傍に導くことができる。ドレンパン12Bの近傍を通過した気流は、比較的湿度が高い湿り空気であるので、熱輸送ポテンシャルが高く、結果として高温側凝縮器7の放熱効率が高められる。
Thereby, the airflow which passed the vicinity of the
上記冷却庫は、仕切り部33を備える。仕切り部33は、流路1Cと、ファン12Cが発生させる気流の流路となる流路1Dとに通気路1Bを区画する。通気路1Bにおけるファン8が設けられる部分は垂直に延びるように形成される。仕切り部33は、メインドレンパン12B1の高さに合わせて設けられた水平板33Aと、水平板33Aの下流側端部に接続された「傾斜板」としての傾斜案内板33Bと、傾斜案内板34の下流側端部に接続され、ファン12Cからの気流を垂直方向に向ける垂直整流板33Cとを有する。
The refrigerator includes a
水平板33Aが設けられることにより、ドレンパン12B上を通過した気流を流路1Dに沿って効率よく流すことができる。また、傾斜案内板33Bおよび垂直整流板33Cが設けられることにより、水平板33上を通過した気流が垂直方向に向かいやすくなる。
By providing the
垂直整流板は33C、通気路1Bにおける垂直に延びる部分に達するように設けられている。これにより、通気路1B内の風量をより効果的に増大させることができる。
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すべ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すべ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 通気路、1C,1D 流路、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、12B1 メインドレンパン、12B2 サブドレンパン、12C ファン、31 下部フィルタ、32 上部フィルタ、33 仕切り部、33A 水平板、33B 傾斜案内板、33C 垂直整流板、34 カバー、100C,100D 気流。 1 Stirling cooler, 1A cooler body, 1B air passage, 1C, 1D flow path, 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 dew condensation prevention pipe, 10 low temperature side condenser, 11 low temperature side evaporator, 12 fan, 12A drain pipe, 12B drain pan 12B1 Main drain pan, 12B2 Sub drain pan, 12C fan, 31 Lower filter, 32 Upper filter, 33 Partition, 33A Horizontal plate, 33B Inclined guide plate, 33C Vertical rectifying plate, 34 Cover, 100C, 100D Airflow.
Claims (5)
前記冷却庫本体に設けられた放熱器と、
前記放熱器の冷却用空気が流れる通気路と、
前記通気路内に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前記通気路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、
前記第1ファンの上流側から前記第1と第2ファンの間に達するバイパス経路が前記通気路に設けられた、冷却庫。 The refrigerator body,
A radiator provided in the cooling body,
An air passage through which cooling air of the radiator flows,
A first and a second fan for generating an air flow in the air passage;
The second fan is provided to generate an air flow along the flow of the air flow on the downstream side of the air flow flowing along the ventilation path generated by the first fan,
A refrigerator in which a bypass path reaching between the first and second fans from the upstream side of the first fan is provided in the ventilation path.
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に記載の冷却庫。 Further comprising a drain pan for storing defrosted water from the cooling body,
The first fan is provided in the vicinity of the drain pan,
The refrigerator according to claim 1, wherein the second fan is provided in the vicinity of the radiator.
前記通気路における前記第2ファンが設けられる部分は垂直に延びるように形成され、
前記仕切り部は、
前記ドレンパンの高さに合わせて設けられた水平板と、
前記水平板の下流側端部に接続された傾斜板と、
前記傾斜板の下流側端部に接続され、前記第1ファンからの気流を垂直方向に向ける垂直整流板とを有する、請求項2に記載の冷却庫。 A partition section that divides the ventilation path into a flow path of an air flow generated by the first fan and the bypass path;
A portion of the ventilation path where the second fan is provided is formed to extend vertically,
The partition is
A horizontal plate provided in accordance with the height of the drain pan;
An inclined plate connected to the downstream end of the horizontal plate;
The refrigerator according to claim 2, further comprising: a vertical rectifying plate that is connected to a downstream end portion of the inclined plate and directs an airflow from the first fan in a vertical direction.
前記放熱器は、前記高温部の熱を排出するための凝縮器である、請求項1から請求項4のいずれかに記載の冷却庫。 Further comprising a Stirling engine having a high temperature part and a low temperature part,
The refrigerator according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiator is a condenser for discharging the heat of the high temperature part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005247797A JP2007064506A (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Cooler |
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JP (1) | JP2007064506A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021033890A1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | 삼성전자주식회사 | Stirling refrigerator |
-
2005
- 2005-08-29 JP JP2005247797A patent/JP2007064506A/en not_active Withdrawn
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WO2021033890A1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | 삼성전자주식회사 | Stirling refrigerator |
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