JP2008224165A - Heat exchanger - Google Patents

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JP2008224165A JP2007065703A JP2007065703A JP2008224165A JP 2008224165 A JP2008224165 A JP 2008224165A JP 2007065703 A JP2007065703 A JP 2007065703A JP 2007065703 A JP2007065703 A JP 2007065703A JP 2008224165 A JP2008224165 A JP 2008224165A
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Yuuji Fujimoto
裕地 藤本
Koji Takiguchi
浩司 滝口
Yuichi Takahashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of improving heat exchange efficiency by transmitting heat generated at a heat generating part of an apparatus, satisfactorily to a refrigerant regardless of the installed attitude of the apparatus. <P>SOLUTION: A condensation heat exchanger 21 applied to a Stirling refrigerating machine 10 generating heat from a cylindrical low temperature part 11, and exchanging heat by transmitting the heat generated from the lower temperature part 11 to a cooling refrigerant passing through by gravity, comprises a plurality of cooling fin members 211 of endless plate shape extended on the outer peripheral surface of the low temperature part 11 along an outer peripheral direction and erected in a form of being arranged every predetermined space along the axial direction of the low temperature part 11, and a cover member 212 covering the outer peripheral region of the low temperature part 11 including the cooling fin members 211 to form a cooling refrigerant passage for a cooling refrigerant to pass through on the outer peripheral surface of the low temperature part 11. The cooling fin members 211 are respectively erected in a form of inclining with respect an installation floor face P. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばスターリング冷凍機等の機器に適用され、該スターリング冷凍機で発生した冷熱、あるいは高温排熱を重力により通過する冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器の改良に関する。   The present invention is applied to equipment such as a Stirling refrigerator, for example, and relates to an improvement in a heat exchanger that performs heat exchange by transmitting cold heat generated in the Stirling refrigerator or high-temperature exhaust heat to a refrigerant that passes by gravity.

従来、熱発生部より熱を発生する機器の一例として、スターリング冷凍機が知られている。スターリング冷凍機は、外部に圧縮機や凝縮器等を備えていない自己冷却型の冷凍機であり、内部のガスを往復圧縮機で圧縮、膨張させることで、冷熱を発生する熱発生部である低温部と、高温排熱を発生する熱発生部である高温部とを有している。ここで、内部のガスとしては、ヘリウムガス等の自然冷媒が用いられており、フロン系ガスを用いないので、スターリング冷凍機は地球環境にも優しいものである。また、スターリング冷凍機は小型であり、高エネルギー効率を有することも周知である。   Conventionally, a Stirling refrigerator is known as an example of a device that generates heat from a heat generation unit. A Stirling refrigerator is a self-cooling type refrigerator that does not have an external compressor, condenser, or the like, and is a heat generation unit that generates cold by compressing and expanding internal gas using a reciprocating compressor. It has a low temperature part and a high temperature part which is a heat generation part which generates high temperature exhaust heat. Here, a natural refrigerant such as helium gas is used as the internal gas, and since no chlorofluorocarbon gas is used, the Stirling refrigerator is friendly to the global environment. It is also well known that Stirling refrigerators are small and have high energy efficiency.

このようなスターリング冷凍機は、ガスの圧縮および膨張による冷凍効果を利用するものであるため、圧縮・膨張空間の構造に制約があり、熱発生部である低温部および高温部のそれぞれの面積が僅かな部分に限られている。そのため、スターリング冷凍機の熱発生部で発生した熱(冷熱、あるいは高温排熱)を効率良く冷媒に伝達して熱交換を行う熱交換器が求められている。   Since such a Stirling refrigerator uses the refrigeration effect due to gas compression and expansion, there are restrictions on the structure of the compression / expansion space, and the areas of the low temperature part and the high temperature part, which are heat generation parts, are limited. Limited to a few parts. Therefore, there is a demand for a heat exchanger that efficiently exchanges heat (cold heat or high-temperature exhaust heat) generated in a heat generation unit of a Stirling refrigerator to perform heat exchange.

スターリング冷凍機で発生した熱を冷媒に伝達して熱交換を行う熱交換器としては、該スターリング冷凍機の熱発生部と熱的に接続する環状の筐体の内部に冷媒の流路を備えたものがある。このような熱交換器は、横置きに設置したスターリング冷凍機、すなわち円筒状の熱発生部の軸方向が水平方向となる態様で設置したスターリング冷凍機に主に適用するもので、フィン部材を水平方向と直交する方向、すなわち鉛直方向に沿って立設してある(例えば、特許文献1参照)。   As a heat exchanger for exchanging heat by transferring heat generated in the Stirling refrigerator to the refrigerant, a refrigerant flow path is provided inside an annular casing that is thermally connected to the heat generation part of the Stirling refrigerator. There is something. Such a heat exchanger is mainly applied to a Stirling refrigerator installed horizontally, i.e., a Stirling refrigerator installed in such a manner that the axial direction of the cylindrical heat generating portion is in the horizontal direction. It is erected along the direction orthogonal to the horizontal direction, that is, the vertical direction (see, for example, Patent Document 1).

また、熱交換器の他の例として、該スターリング冷凍機の熱発生部の外周面に冷媒配管を巻回することにより構成したものがある。このような熱交換器は、一般に縦置きに載置したスターリング冷凍機、すなわち円筒状の熱発生部の軸方向が水平方向と直交する方向(鉛直方向)となる態様で設置したスターリング冷凍機に主に適用するものである(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, as another example of the heat exchanger, there is one configured by winding a refrigerant pipe around the outer peripheral surface of the heat generating part of the Stirling refrigerator. Such a heat exchanger is generally a Stirling refrigerator installed vertically, that is, a Stirling refrigerator installed in such a manner that the axial direction of the cylindrical heat generating portion is perpendicular to the horizontal direction (vertical direction). This is mainly applied (for example, see Patent Document 2).

特開2003−302117号公報JP 2003-302117 A 特開2001−33139号公報JP 2001-33139 A

ところが、上述したような特許文献1に提案されている熱交換器では、フィン部材を水平方向と直交する方向に沿って立設してあるために、設置スペースの問題からスターリング冷凍機を縦置きに設置した場合、冷媒がスムーズに流れず、結果的に熱交換効率が低下する虞れがある。また、上述したような特許文献2に提案されているような熱交換器では、熱発生部の外周面に冷媒配管を巻回することにより構成してあるために、設置スペースの問題からスターリング冷凍機を横置きに設置した場合でも冷媒配管内を冷媒が流れるものと考えられるが、元々冷媒の流路の断面積が小さいために圧力損失が大きく冷媒が良好に流れず、結果的に熱交換効率が低下する虞れがある。   However, in the heat exchanger proposed in Patent Document 1 as described above, since the fin member is erected along the direction orthogonal to the horizontal direction, the Stirling refrigerator is placed vertically due to the problem of installation space. When installed in the above, the refrigerant does not flow smoothly, and as a result, the heat exchange efficiency may be reduced. Moreover, in the heat exchanger as proposed in Patent Document 2 as described above, since the refrigerant pipe is wound around the outer peripheral surface of the heat generating unit, the Stirling refrigeration is caused by the problem of installation space. Even if the machine is installed horizontally, it is thought that the refrigerant flows through the refrigerant pipe, but the refrigerant has a large pressure loss due to the small cross-sectional area of the refrigerant flow path. There is a risk that the efficiency may decrease.

本発明は、上記実情に鑑みて、機器の設置姿勢に関わらず、機器の熱発生部で発生した熱を良好に冷媒に伝達させることにより熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a heat exchanger that can improve heat exchange efficiency by transferring heat generated in a heat generation part of a device to a refrigerant satisfactorily regardless of the installation posture of the device. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る熱交換器は、円筒状の熱発生部より熱を発生する機器に適用され、前記熱発生部より発生した熱を重力により通過する冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器において、前記熱発生部の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該熱発生部の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で立設した複数の無端板状のフィン部材と、これらフィン部材を含む熱発生部の外周域を覆うことにより前記熱発生部の外周面上に前記冷媒が通過するための流路を形成するカバー部材とを備え、前記フィン部材は、それぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a heat exchanger according to claim 1 of the present invention is applied to a device that generates heat from a cylindrical heat generating portion, and passes heat generated by the heat generating portion by gravity. In the heat exchanger for exchanging heat by transmitting to a refrigerant, each extends on the outer peripheral surface of the heat generating portion along the outer peripheral direction, and is arranged at predetermined intervals along the axial direction of the heat generating portion. A plurality of endless plate-like fin members erected in the form and a flow path for allowing the refrigerant to pass on the outer peripheral surface of the heat generating unit by covering the outer peripheral region of the heat generating unit including these fin members The fin member is erected in such a manner that it is inclined with respect to a horizontal plane.

また、本発明の請求項2に係る熱交換器は、円筒状の熱発生部より熱を発生する機器に適用され、前記熱発生部より発生した熱を重力により通過する冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器において、前記熱発生部の外径に適合する内径を有し、かつ該熱発生部の外周面に内周面が接合する態様で配設した円筒状のフィンベース部材と、前記フィンベース部材の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該フィンベース部材の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で立設した複数の無端板状のフィン部材と、これらフィン部材を含むフィンベース部材の外周域を覆うことにより前記フィンベース部材の外周面上に前記冷媒が通過するための流路を形成するカバー部材とを備え、前記フィン部材は、それぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることを特徴とする。   Moreover, the heat exchanger which concerns on Claim 2 of this invention is applied to the apparatus which generate | occur | produces heat from a cylindrical heat generation part, By transmitting the heat which generate | occur | produced from the said heat generation part to the refrigerant | coolant which passes by gravity, A cylindrical fin base member having an inner diameter that matches the outer diameter of the heat generating portion and arranged in such a manner that the inner peripheral surface is joined to the outer peripheral surface of the heat generating portion in a heat exchanger that performs heat exchange And a plurality of endless plate-like fin members that are provided on the outer peripheral surface of the fin base member so as to extend along the outer peripheral direction and are arranged at predetermined intervals along the axial direction of the fin base member. And a cover member that forms a flow path for allowing the refrigerant to pass on an outer peripheral surface of the fin base member by covering an outer peripheral area of the fin base member including these fin members, Against a horizontal plane Characterized in that is erected in a manner inclined.

また、本発明の請求項3に係る熱交換器は、上述した請求項1または請求項2において、前記フィン部材は、前記熱発生部と同一の材料で形成したことを特徴とする。   The heat exchanger according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the above-described claim 1 or 2, the fin member is formed of the same material as the heat generating portion.

また、本発明の請求項4に係る熱交換器は、上述した請求項2または請求項3において、前記フィンベース部材は、前記熱発生部と同一の材料で形成したことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the second or third aspect, the fin base member is formed of the same material as that of the heat generating portion.

また、本発明の請求項5に係る熱交換器は、上述した請求項1〜4のいずれか一つにおいて、前記機器はスターリング冷凍機であり、前記熱発生部は冷熱を発生する低温部であることを特徴とする。   A heat exchanger according to claim 5 of the present invention is the heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 described above, wherein the device is a Stirling refrigerator, and the heat generation unit is a low temperature unit that generates cold. It is characterized by being.

また、本発明の請求項6に係る熱交換器は、上述した請求項1〜4のいずれか一つにおいて、前記機器はスターリング冷凍機であり、前記熱発生部は高温排熱を発生する高温部であることを特徴とする。   Moreover, the heat exchanger which concerns on Claim 6 of this invention is the high temperature which the said apparatus is a Stirling refrigerator, and the said heat generation part generate | occur | produces high temperature waste heat in any one of Claims 1-4 mentioned above. It is a part.

また、本発明の請求項7に係る熱交換器は、上述した請求項1〜6のいずれか一つにおいて、前記流路の幅の大きさを規定するための規定部材を前記フィン部材のそれぞれに一体的に形成して成ることを特徴とする。   A heat exchanger according to a seventh aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to sixth aspects described above, wherein the defining member for defining the width of the flow path is the fin member. It is characterized by being formed integrally with.

また、本発明の請求項8に係る熱交換器は、上述した請求項1〜7のいずれか一つにおいて、前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする。   The heat exchanger according to claim 8 of the present invention is characterized in that, in any one of the above-described claims 1 to 7, the refrigerant is carbon dioxide.

本発明の熱交換器によれば、熱発生部の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該熱発生部の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で複数の無端板状のフィン部材を立設し、これらフィン部材を含む熱発生部の外周域をカバー部材で覆うことにより熱発生部の外周面上に冷媒が通過するための流路を形成し、フィン部材はそれぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることにより、流路に冷媒を良好に通過させることが可能となり、これにより機器の設置姿勢が縦置きでも横置きであっても該機器の設置姿勢に関わらず、熱発生部で発生した熱を良好に冷媒に伝達させることにより熱交換効率の向上を図ることができるという効果を奏する。   According to the heat exchanger of the present invention, a plurality of endless plates are arranged in such a manner that each of the heat generating portions extends along the outer peripheral direction along the outer peripheral direction and is arranged at predetermined intervals along the axial direction of the heat generating portion. A fin-shaped fin member is erected, and the outer peripheral area of the heat generating portion including these fin members is covered with a cover member to form a flow path for the refrigerant to pass on the outer peripheral surface of the heat generating portion. By standing upright with respect to each horizontal plane, it is possible to allow the refrigerant to pass through the flow path well, and this allows the device to be installed vertically or horizontally. Regardless of the installation posture, it is possible to improve the heat exchange efficiency by favorably transferring the heat generated in the heat generating portion to the refrigerant.

また、本発明の熱交換器によれば、熱発生部の外径に適合する内径を有するフィンベース部材を該熱発生部の外周面に内周面が接合する態様で配設し、フィンベース部材の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該フィンベース部材の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で複数の無端板状のフィン部材を立設し、これらフィン部材を含むフィンベース部材の外周域をカバー部材で覆うことによりフィンベース部材の外周面上に冷媒が通過するための流路を形成し、フィン部材はそれぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることにより、流路に冷媒を良好に通過させることが可能となり、これにより機器の設置姿勢が縦置きでも横置きであっても該機器の設置姿勢に関わらず、熱発生部で発生した熱を良好に冷媒に伝達させることにより熱交換効率の向上を図ることができるという効果を奏する。特に、フィンベース部材により伝熱面積を拡大させることができ、これによりフィン部材の立設枚数を増大させることができ、熱交換効率の向上を図ることができる。   According to the heat exchanger of the present invention, the fin base member having an inner diameter that matches the outer diameter of the heat generating portion is disposed in such a manner that the inner peripheral surface is joined to the outer peripheral surface of the heat generating portion. A plurality of endless plate-like fin members are erected on the outer peripheral surface of the member so as to extend along the outer peripheral direction and are arranged at predetermined intervals along the axial direction of the fin base member. By covering the outer peripheral area of the fin base member including the cover member with the cover member, a flow path for the refrigerant to pass is formed on the outer peripheral surface of the fin base member, and the fin members are respectively erected in an inclined manner with respect to the horizontal plane. Therefore, it is possible to allow the refrigerant to pass through the flow path satisfactorily, and this is generated in the heat generation part regardless of whether the equipment is installed vertically or horizontally. Good heat transfer to refrigerant An effect that it is possible to improve the heat exchange efficiency by causing. In particular, the heat transfer area can be increased by the fin base member, whereby the number of fin members standing can be increased, and the heat exchange efficiency can be improved.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る熱交換器の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、自動販売機の内部に収容された商品を冷却する冷却装置に適用される熱交換器について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a heat exchanger according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, for convenience of explanation, a heat exchanger applied to a cooling device that cools a product accommodated in a vending machine will be described.

図1は、本発明の実施の形態である熱交換器(凝縮熱交換器および放熱熱交換器)を適用した冷却装置を概念的に示したものである。この図1において、冷却装置1は、スターリング冷凍機10と、冷却系配管20と、放熱系配管30とを備えて構成してある。スターリング冷凍機10は、縦置きに設置してあり、稼働することにより冷熱を発生する円筒状の低温部11と、高温排熱を発生する円筒状の高温部12とを有している。ここで、「縦置きに設置」とは、図2に示すように、低温部11の軸方向Jおよび高温部12の軸方向Jのそれぞれが設置床面Pに対して直交する方向となる場合をいい、より具体的には、設置床面Pが水平面の場合の低温部11および高温部12の軸方向Jが鉛直方向となることをいう。本実施の形態では、設置床面Pが水平面であるとして説明する。   FIG. 1 conceptually shows a cooling device to which a heat exchanger (condensation heat exchanger and heat radiation heat exchanger) according to an embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, the cooling device 1 includes a Stirling refrigerator 10, a cooling system pipe 20, and a heat radiation system pipe 30. The Stirling refrigerator 10 is installed vertically, and has a cylindrical low temperature portion 11 that generates cold heat when operated, and a cylindrical high temperature portion 12 that generates high temperature exhaust heat. Here, “installing vertically” means that the axial direction J of the low temperature part 11 and the axial direction J of the high temperature part 12 are orthogonal to the installation floor surface P as shown in FIG. More specifically, it means that the axial direction J of the low temperature part 11 and the high temperature part 12 when the installation floor surface P is a horizontal plane is the vertical direction. In the present embodiment, the installation floor surface P will be described as a horizontal plane.

冷却系配管20は、スターリング冷凍機10から所定の距離だけ離隔した位置にある冷却室41に冷熱を輸送するものである。そのような冷却系配管20は、内部に冷却用冷媒が封入してあり、凝縮熱交換器21と蒸発熱交換器22とを、液体ライン23および気体ライン24で別個に接続して構成してある。ここに、冷却用冷媒としては、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機10の低温部11からの冷熱では凍らないもの(不凍冷媒)が用いられている。   The cooling system pipe 20 transports cold heat to the cooling chamber 41 located at a predetermined distance from the Stirling refrigerator 10. Such a cooling system pipe 20 has a cooling refrigerant enclosed therein, and is configured by separately connecting a condensation heat exchanger 21 and an evaporating heat exchanger 22 by a liquid line 23 and a gas line 24. is there. Here, as the cooling refrigerant, for example, a gas (such as carbon dioxide) that is a gas at normal temperature and does not freeze with the cold heat from the low temperature portion 11 of the Stirling refrigerator 10 (an antifreeze refrigerant) is used.

凝縮熱交換器21は、図3にも示すようにスターリング冷凍機10の低温部11の外周面に配設してあり、図4および図5に示すように、複数の冷却冷媒流路R1と、冷却冷媒導入路213と、冷却冷媒導出路214と、冷却冷媒供給パイプ215と、冷却冷媒移送パイプ216とを備えて構成してある。ここで、図3〜図5は、それぞれ凝縮熱交換器21の構成を拡大して模式的に示したものであり、図3は、熱交換器を上方から見た平面図、図4は、図3における凝縮熱交換器のA−A線断面図、図5は、図3における凝縮熱交換器のC−C線断面図である。これらの図を適宜用いて上記凝縮熱交換器21について説明する。   The condensation heat exchanger 21 is disposed on the outer peripheral surface of the low temperature portion 11 of the Stirling refrigerator 10 as shown in FIG. 3, and as shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of cooling refrigerant flow paths R1 and The cooling refrigerant introduction path 213, the cooling refrigerant outlet path 214, the cooling refrigerant supply pipe 215, and the cooling refrigerant transfer pipe 216 are provided. Here, FIG. 3 to FIG. 5 are diagrams schematically showing an enlarged configuration of the condensation heat exchanger 21, respectively. FIG. 3 is a plan view of the heat exchanger as viewed from above, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the condensation heat exchanger in FIG. 3 taken along the line AA, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the condensation heat exchanger in FIG. The said condensation heat exchanger 21 is demonstrated using these figures suitably.

複数の冷却冷媒流路R1は、低温部11の外周面に、該低温部11の外周方向に沿って延在し、かつ該低温部11の軸方向Jに沿って並設してあり、それぞれが冷却用冷媒を通過させるものである。そのような冷却冷媒流路R1は、複数の冷却フィン部材211と冷却カバー部材212とを次のように配設することにより構成してある。すなわち、低温部11の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該低温部11の軸方向J(図2参照)に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で複数の無端板状の冷却フィン部材211を立設し、これら冷却フィン部材211を含む低温部11の外周域を覆う態様で冷却カバー部材212を配設することにより構成してある。   The plurality of cooling refrigerant flow paths R1 extend on the outer peripheral surface of the low temperature part 11 along the outer peripheral direction of the low temperature part 11 and are juxtaposed along the axial direction J of the low temperature part 11. Is for passing the cooling refrigerant. Such a cooling refrigerant flow path R1 is configured by arranging a plurality of cooling fin members 211 and a cooling cover member 212 as follows. That is, a plurality of endless plate-like shapes are provided in such a manner that each extends along the outer peripheral surface of the low temperature portion 11 along the outer peripheral direction and is arranged at predetermined intervals along the axial direction J of the low temperature portion 11 (see FIG. 2). The cooling fin member 211 is erected, and the cooling cover member 212 is arranged in such a manner as to cover the outer peripheral area of the low temperature part 11 including the cooling fin member 211.

ここで、冷却フィン部材211の数および間隔は、冷却用冷媒への熱伝達と必要な交換熱量とを考慮して決められる。また、冷却フィン部材211の内端縁部分および外端縁部分には、隣接する冷却フィン部材211との互いの間隔、すなわち冷却冷媒流路R1の幅を決められた大きさに規定するスペーサ部(規定部材)2111が一体的に形成してある。従って、冷却フィン部材211の間隔は、スペーサ部2111により規定されている。そして、冷却フィン部材211は、それぞれ低温部11の軸方向Jに対して直交とならない範囲内で傾斜する態様で立設してあり、つまり、設置床面P(図2参照)に対して傾斜する態様で立設してある。   Here, the number and interval of the cooling fin members 211 are determined in consideration of the heat transfer to the cooling refrigerant and the necessary amount of exchange heat. In addition, the inner end edge portion and the outer end edge portion of the cooling fin member 211 are spaced apart from each other with respect to the adjacent cooling fin member 211, that is, a spacer portion that regulates the width of the cooling refrigerant flow path R1 to a predetermined size. (Defining member) 2111 is integrally formed. Accordingly, the interval between the cooling fin members 211 is defined by the spacer portion 2111. And the cooling fin member 211 is standingly arranged in the aspect which inclines within the range which is not orthogonally crossed with respect to the axial direction J of the low temperature part 11, ie, it inclines with respect to the installation floor P (refer FIG. 2). It is erected in such a manner.

また、冷却カバー部材212は、低温部11の外周域を覆うものであればその形状等は特に限定されるものではないが、本実施の形態では、円筒状の冷却カバー本体2121と、2つの円環状の冷却補助カバー2122とが溶接されて形成されるものである。冷却カバー本体2121は、軸方向Jの長さが低温部11のものと略等しく、内周部分が冷却フィン部材211のそれぞれの外周部分に接した状態で配設してある。これにより、冷却フィン部材211間には、上記冷却冷媒流路R1が構成される。冷却補助カバー2122は、内周部分が低温部11の外周面の各端部(上端部および下端部)に溶接され、かつ外周部分が冷却カバー本体2121の各端部(上端部および下端部)の内周部分に溶接されて設けてある。これにより、各冷却補助カバー2122と、図中最も上側に立設された冷却フィン部材211、あるいは最も下側に立設された冷却フィン部材211との間には、上記冷却冷媒流路R1が構成される。   Further, the shape of the cooling cover member 212 is not particularly limited as long as it covers the outer peripheral area of the low-temperature part 11, but in the present embodiment, a cylindrical cooling cover main body 2121 and two An annular cooling auxiliary cover 2122 is formed by welding. The cooling cover main body 2121 has a length in the axial direction J that is substantially the same as that of the low temperature portion 11, and an inner peripheral portion is disposed in contact with each outer peripheral portion of the cooling fin member 211. Thus, the cooling refrigerant flow path R1 is configured between the cooling fin members 211. The cooling auxiliary cover 2122 has an inner peripheral portion welded to each end (upper end and lower end) of the outer peripheral surface of the low temperature portion 11, and an outer peripheral portion is each end (upper end and lower end) of the cooling cover main body 2121. It is welded and provided in the inner peripheral part. Thereby, the cooling refrigerant flow path R1 is formed between each cooling auxiliary cover 2122 and the cooling fin member 211 erected on the uppermost side in the drawing or the cooling fin member 211 erected on the lowermost side. Composed.

また、上記冷却フィン部材211は、熱伝導材料から形成してあり、特に銅のような低温部11と同一の材料、あるいは低温部11の材料である銅と電蝕し難い材料により形成してある。一方、上記冷却カバー部材212(冷却カバー本体2121および冷却補助カバー2122)は、強度等の観点からステンレス等の材料により形成してある。そして、そのような冷却冷媒流路R1を通過する冷却用冷媒は、該冷却冷媒流路R1を通過する際に、低温部11から発生した冷熱により冷却されて凝縮する。   The cooling fin member 211 is made of a heat conductive material, and is made of the same material as the low temperature portion 11 such as copper, or a material that is not easily corroded with copper as the material of the low temperature portion 11. is there. On the other hand, the cooling cover member 212 (the cooling cover main body 2121 and the cooling auxiliary cover 2122) is formed of a material such as stainless steel from the viewpoint of strength and the like. The cooling refrigerant passing through the cooling refrigerant flow path R1 is cooled and condensed by the cold generated from the low temperature portion 11 when passing through the cooling refrigerant flow path R1.

冷却冷媒導入路213は、図4に示すように、凝縮熱交換器21の一部、例えば図4中の左側において該低温部11の軸方向Jに沿って延在し、供給された冷却用冷媒を各冷却冷媒流路R1に導くためのものである。そのような冷却冷媒導入路213は、冷却フィン部材211のそれぞれに該低温部11の軸方向Jに沿って導入孔211aを形成することにより構成したものである。   As shown in FIG. 4, the cooling refrigerant introduction path 213 extends along the axial direction J of the low temperature part 11 on a part of the condensation heat exchanger 21, for example, on the left side in FIG. This is for guiding the refrigerant to each cooling refrigerant flow path R1. Such a cooling refrigerant introduction path 213 is configured by forming introduction holes 211 a in the cooling fin members 211 along the axial direction J of the low temperature portion 11.

冷却冷媒導出路214は、図4に示すように、凝縮熱交換器21の一部、例えば図4中の右側において該低温部11の軸方向Jに沿って延在し、冷却冷媒流路R1を通過して凝縮液になった冷却用冷媒を外部に導くためのものである。そのような冷却冷媒導出路214は、冷却フィン部材211のそれぞれに該低温部11の軸方向Jに沿って導出孔211bを形成することにより構成したものである。   As shown in FIG. 4, the cooling refrigerant lead-out path 214 extends along the axial direction J of the low temperature part 11 on a part of the condensation heat exchanger 21, for example, on the right side in FIG. The cooling refrigerant that has become a condensate after passing through is guided to the outside. Such a cooling refrigerant lead-out path 214 is configured by forming lead-out holes 211b in the cooling fin members 211 along the axial direction J of the low temperature portion 11.

冷却冷媒供給パイプ215は、図中上側の冷却補助カバー2122に形成した貫通孔(図示せず)を貫通し、かつその先端部が冷却冷媒導入路213に挿通した態様で配設してある。この冷却冷媒供給パイプ215は、冷却用冷媒を供給するための円筒状配管であり、低温部11および冷却フィン部材211と同一の材料(例えば銅)から形成してある。冷却冷媒供給パイプ215の先端部は、低温部11側が切除されて半円筒状の形態を成している。つまり、冷却冷媒供給パイプ215の先端部には、その全域に亘って切欠部2151が形成してある。また、図には明示していないが、冷却冷媒供給パイプ215の基端部には気体ライン24が接続してある。   The cooling refrigerant supply pipe 215 passes through a through hole (not shown) formed in the upper cooling auxiliary cover 2122 in the drawing, and is arranged in such a manner that its tip is inserted into the cooling refrigerant introduction path 213. The cooling refrigerant supply pipe 215 is a cylindrical pipe for supplying a cooling refrigerant, and is formed of the same material (for example, copper) as the low temperature portion 11 and the cooling fin member 211. The tip of the cooling refrigerant supply pipe 215 has a semi-cylindrical shape with the low temperature portion 11 side cut away. That is, a notch 2151 is formed at the tip of the cooling refrigerant supply pipe 215 over the entire region. Further, although not clearly shown in the figure, a gas line 24 is connected to the base end portion of the cooling refrigerant supply pipe 215.

冷却冷媒移送パイプ216は、低温部11の下方側において、図中下側の冷却補助カバー2122に形成した貫通孔(図示せず)を貫通し、かつその先端部が冷却冷媒導出路214に挿通した態様で配設してある。この冷却冷媒移送パイプ216は、冷却冷媒流路R1を通過して凝縮された(凝縮液となった)冷却用冷媒を蒸発熱交換器22に向けて移送するための円筒状配管であり、低温部11および冷却フィン部材211と同一の材料(例えば銅)から形成してある。冷却冷媒移送パイプ216の先端部は、低温部11側が切除されて半円筒状の形態を成している。つまり、冷却冷媒移送パイプ216の先端部には、その全域に亘って切欠部2161が形成してある。また、図には明示していないが、冷却冷媒移送パイプ216の基端部には液体ライン23が接続してある。   The cooling refrigerant transfer pipe 216 passes through a through hole (not shown) formed in the cooling auxiliary cover 2122 on the lower side in the figure on the lower side of the low temperature portion 11, and its tip portion is inserted into the cooling refrigerant outlet path 214. It is arranged in the manner described above. The cooling refrigerant transfer pipe 216 is a cylindrical pipe for transferring the cooling refrigerant condensed through the cooling refrigerant flow path R1 (condensed liquid) toward the evaporating heat exchanger 22. The part 11 and the cooling fin member 211 are formed of the same material (for example, copper). The tip of cooling refrigerant transfer pipe 216 has a semi-cylindrical shape with the low temperature portion 11 side cut away. That is, a notch 2161 is formed at the tip of the cooling refrigerant transfer pipe 216 over the entire area. Further, although not clearly shown in the figure, a liquid line 23 is connected to the base end portion of the cooling refrigerant transfer pipe 216.

蒸発熱交換器22は、冷却室41に配設され、より詳細には蒸発熱交換器収容箱42に収容されている。この蒸発熱交換器22は、蛇行する蒸発路221を有している。蒸発路221は、冷却用冷媒が通過するためのものである。そのような蒸発熱交換器22では、詳細は後述するが、外部から得た熱により蒸発路221を通過する冷却用冷媒が蒸発して蒸気になる。換言すると、蒸発熱交換器22の周辺の空気は、冷却用冷媒が蒸発することによって熱が奪われることになり冷却される。また、蒸発熱交換器22は、スターリング冷凍機10の低温部11の基準高さよりも下方側に配置してある。そして、蒸発熱交換器22の周辺の所定個所には、冷却用送風ファン25が設けてある。冷却用送風ファン25は、蒸発熱交換器22により冷却された空気を送出するためのものである。   The evaporative heat exchanger 22 is disposed in the cooling chamber 41, and more specifically, is accommodated in the evaporative heat exchanger accommodation box 42. The evaporation heat exchanger 22 has a meandering evaporation path 221. The evaporation path 221 is for passage of the cooling refrigerant. In such an evaporative heat exchanger 22, the details will be described later, but the cooling refrigerant passing through the evaporating path 221 is evaporated by the heat obtained from the outside into vapor. In other words, the air around the evaporative heat exchanger 22 is cooled because heat is taken away as the cooling refrigerant evaporates. Further, the evaporative heat exchanger 22 is disposed below the reference height of the low temperature part 11 of the Stirling refrigerator 10. A cooling fan 25 is provided at a predetermined location around the evaporative heat exchanger 22. The cooling fan 25 is for sending the air cooled by the evaporative heat exchanger 22.

液体ライン23は、凝縮熱交換器21と蒸発熱交換器22とを繋ぐ管路であり、より詳細には、凝縮熱交換器21を構成する冷却冷媒移送パイプ216の基端部と、蒸発熱交換器22の蒸発路221の入口とを繋ぐ管路である。この液体ライン23は、凝縮熱交換器21で凝縮した冷却用冷媒を、該凝縮熱交換器21から蒸発熱交換器22まで移動させるためのものである。   The liquid line 23 is a pipe line connecting the condensation heat exchanger 21 and the evaporative heat exchanger 22, and more specifically, the base end portion of the cooling refrigerant transfer pipe 216 constituting the condensation heat exchanger 21, and the evaporation heat. This is a pipe line connecting the inlet of the evaporation path 221 of the exchanger 22. The liquid line 23 is for moving the cooling refrigerant condensed in the condensation heat exchanger 21 from the condensation heat exchanger 21 to the evaporating heat exchanger 22.

気体ライン24は、上記液体ライン23とは別個に、凝縮熱交換器21と蒸発熱交換器22とを繋ぐ管路であり、より詳細には、凝縮熱交換器21を構成する冷却冷媒供給パイプ215の基端部と、蒸発熱交換器22の蒸発路221の出口とを繋ぐ管路である。この気体ライン24は、蒸発熱交換器22で蒸発した冷却用冷媒を、該蒸発熱交換器22から凝縮熱交換器21まで移動させるためのものである。ここに、気体ライン24は、液体ライン23の上方に配置している。これは、気体ライン24を通る冷却用冷媒の密度の方が、液体ライン23を通る冷媒の密度よりも小さいためである。   The gas line 24 is a pipe line that connects the condensation heat exchanger 21 and the evaporating heat exchanger 22 separately from the liquid line 23. More specifically, the gas line 24 is a cooling refrigerant supply pipe that constitutes the condensation heat exchanger 21. This is a pipe line that connects the base end portion of 215 and the outlet of the evaporation path 221 of the evaporation heat exchanger 22. The gas line 24 is for moving the cooling refrigerant evaporated in the evaporation heat exchanger 22 from the evaporation heat exchanger 22 to the condensation heat exchanger 21. Here, the gas line 24 is disposed above the liquid line 23. This is because the density of the cooling refrigerant passing through the gas line 24 is smaller than the density of the refrigerant passing through the liquid line 23.

放熱系配管30は、スターリング冷凍機10の高温部12で発生した高温排熱を外部に輸送するものである。そのような放熱系配管30は、内部に放熱用冷媒が封入してあり、放熱熱交換器31と空気熱交換器32とを、第1ライン33および第2ライン34で別個に接続して構成してある。ここに、放熱用冷媒としては、例えば二酸化炭素、水、アンモニア水が用いられるが、本実施の形態では放熱用冷媒を二酸化炭素として説明する。   The heat dissipation system pipe 30 is for transporting high-temperature exhaust heat generated in the high-temperature part 12 of the Stirling refrigerator 10 to the outside. Such a heat radiating system pipe 30 has a heat radiating refrigerant sealed therein, and is configured by separately connecting a heat radiating heat exchanger 31 and an air heat exchanger 32 via a first line 33 and a second line 34. It is. Here, for example, carbon dioxide, water, and ammonia water are used as the heat radiation refrigerant. In the present embodiment, the heat radiation refrigerant will be described as carbon dioxide.

放熱熱交換器31は、図3にも示すようにスターリング冷凍機10の高温部12の外周面に配設してあり、図6および図7に示すように、複数の放熱冷媒流路R2と、放熱冷媒導入路313と、放熱冷媒導出路314と、放熱冷媒供給パイプ315と、放熱冷媒移送パイプ316とを備えて構成してある。ここで、図6および図7は、それぞれ凝縮熱交換器の構成を拡大して模式的に示したものであり、図6は図3における放熱熱交換器のB−B線断面図、図7は図3における放熱熱交換器のC−C線断面図である。これらの図を適宜用いて上記放熱熱交換器31について説明する。   The radiant heat exchanger 31 is disposed on the outer peripheral surface of the high temperature portion 12 of the Stirling refrigerator 10 as shown in FIG. 3, and as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of radiant refrigerant flow paths R 2 and The heat radiation refrigerant introduction path 313, the heat radiation refrigerant lead-out path 314, the heat radiation refrigerant supply pipe 315, and the heat radiation refrigerant transfer pipe 316 are provided. Here, FIG. 6 and FIG. 7 each schematically show an enlarged configuration of the condensing heat exchanger, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the heat dissipation heat exchanger in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the radiant heat exchanger in FIG. 3 taken along the line CC. The said heat radiation heat exchanger 31 is demonstrated using these figures suitably.

複数の放熱冷媒流路R2は、高温部12の外周面に、該高温部12の外周方向に沿って延在し、かつ該高温部12の軸方向J(図2参照)に沿って並設してあり、それぞれが放熱用冷媒を通過させるものである。そのような放熱冷媒流路R2は、複数の放熱フィン部材311と放熱カバー部材312とを次のように配設することにより構成してある。すなわち、高温部12の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該高温部12の軸方向Jに沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で複数の無端板状の放熱フィン部材311を立設し、これら放熱フィン部材311を含む高温部12の外周域を覆う態様で放熱カバー部材312を配設することにより構成してある。   The plurality of heat-dissipating refrigerant channels R2 extend along the outer peripheral direction of the high-temperature portion 12 on the outer peripheral surface of the high-temperature portion 12 and are juxtaposed along the axial direction J of the high-temperature portion 12 (see FIG. 2). Each of them is for passing a heat-dissipating refrigerant. Such a heat radiating refrigerant channel R2 is configured by arranging a plurality of heat radiating fin members 311 and a heat radiating cover member 312 as follows. That is, a plurality of endless plate-like heat dissipating fin members 311 are provided on the outer peripheral surface of the high temperature portion 12 along the outer peripheral direction and arranged at predetermined intervals along the axial direction J of the high temperature portion 12. The radiating cover member 312 is arranged in a manner standing and covering the outer peripheral area of the high temperature portion 12 including these radiating fin members 311.

ここで、放熱フィン部材311の数および間隔は、放熱用冷媒への熱伝達と必要な交換熱量とを考慮して決められる。また、放熱フィン部材311の内端縁部分および外端縁部分には、隣接する放熱フィン部材311との互いの間隔、すなわち放熱冷媒流路R2の幅を決められた大きさに規定するスペーサ部(規定部材)3111が一体的に形成してある。従って、放熱フィン部材311の間隔は、スペーサ部3111により規定されている。そして、放熱フィン部材311は、それぞれが高温部12の軸方向Jに対して直交とならない範囲内で傾斜する態様で立設してあり、つまり、設置床面Pに対して傾斜する態様で立設してある。   Here, the number and interval of the heat dissipating fin members 311 are determined in consideration of heat transfer to the heat dissipating refrigerant and a necessary amount of exchange heat. In addition, the inner end edge portion and the outer end edge portion of the radiating fin member 311 have a spacer portion that regulates the distance between the adjacent radiating fin members 311, that is, the width of the radiating refrigerant flow path R <b> 2 to a predetermined size. (Defining member) 3111 is integrally formed. Therefore, the space between the heat radiating fin members 311 is defined by the spacer portion 3111. The radiating fin members 311 are erected in such a manner that each radiating fin member 311 is inclined within a range that is not orthogonal to the axial direction J of the high-temperature portion 12, that is, in an aspect that is inclined with respect to the installation floor P. It is set up.

また、放熱カバー部材312は、高温部12の外周域を覆うものであればその形状等は特に限定されるものではないが、本実施の形態では、円筒状の放熱カバー本体3121と、2つの円環状の放熱補助カバー3122とが溶接されて形成されるものである。放熱カバー本体3121は、軸方向Jの長さが高温部12のものと略等しく、内周部分が放熱フィン部材311のそれぞれの外周部分に接した状態で配設してある。これにより、放熱フィン部材311間には、上記放熱冷媒流路R2が構成される。放熱補助カバー3122は、内周部分が高温部12の外周面の各端部(上端部および下端部)に溶接され、かつ外周部分が放熱カバー本体3121の各端部(上端部および下端部)の内周部分に溶接されて設けてある。これにより、各放熱補助カバー3122と、図中最も上側に立設された放熱フィン部材311、あるいは最も下側に立設された放熱フィン部材311との間には、上記放熱冷媒流路R2が構成される。   Further, the shape and the like of the heat dissipation cover member 312 are not particularly limited as long as they cover the outer peripheral area of the high temperature portion 12, but in the present embodiment, a cylindrical heat dissipation cover body 3121 and two An annular heat radiation auxiliary cover 3122 is formed by welding. The heat radiating cover main body 3121 has a length in the axial direction J that is substantially the same as that of the high temperature portion 12, and the inner peripheral portion is disposed in contact with each outer peripheral portion of the radiating fin member 311. Thereby, between the radiation fin members 311, the radiation refrigerant flow path R <b> 2 is configured. The heat radiation auxiliary cover 3122 has an inner peripheral portion welded to each end portion (upper end portion and lower end portion) of the outer peripheral surface of the high temperature portion 12, and an outer peripheral portion is each end portion (upper end portion and lower end portion) of the heat dissipation cover body 3121. It is welded and provided in the inner peripheral part. As a result, the radiating refrigerant flow path R2 is provided between each radiating auxiliary cover 3122 and the radiating fin member 311 erected on the uppermost side in the drawing or the radiating fin member 311 erected on the lowermost side. Composed.

また、上記放熱フィン部材311は、熱伝導材料から形成してあり、特に銅のような高温部12と同一の材料、あるいは高温部12の材料である銅と電蝕し難い材料により形成してある。一方、上記放熱カバー部材312(放熱カバー本体3121および放熱補助カバー3122)は、強度等の観点からステンレス等の材料により形成してある。そして、そのような放熱冷媒流路R2を通過する放熱用冷媒は、該放熱冷媒流路R2を通過する際に、高温部12から発生した高温排熱を受熱することになる。   The heat radiating fin member 311 is formed of a heat conductive material, and is formed of a material which is not easily corroded with copper which is the same material as the high temperature portion 12 such as copper, or copper which is a material of the high temperature portion 12. is there. On the other hand, the heat radiating cover member 312 (the heat radiating cover main body 3121 and the heat radiating auxiliary cover 3122) is made of a material such as stainless steel from the viewpoint of strength and the like. And the refrigerant | coolant for thermal radiation which passes such a thermal radiation refrigerant flow path R2 will receive the high temperature waste heat which generate | occur | produced from the high temperature part 12, when passing this thermal radiation refrigerant flow path R2.

放熱冷媒導入路313は、図6に示すように、放熱熱交換器31の一部、例えば図6中の右側において該高温部12の軸方向Jに沿って延在し、供給された放熱用冷媒を各放熱冷媒流路R2に導くためのものである。そのような放熱冷媒導入路313は、放熱フィン部材311のそれぞれに該高温部12の軸方向Jに沿って導入孔311aを形成することにより構成したものである。   As shown in FIG. 6, the radiant refrigerant introduction path 313 extends along the axial direction J of the high temperature portion 12 on a part of the radiant heat exchanger 31, for example, on the right side in FIG. This is for guiding the refrigerant to each heat radiation refrigerant flow path R2. Such a heat radiation refrigerant introduction path 313 is configured by forming an introduction hole 311 a along the axial direction J of the high temperature portion 12 in each of the heat radiation fin members 311.

放熱冷媒導出路314は、図6に示すように、放熱熱交換器31の一部、例えば図6中の左側において該高温部12の軸方向Jに沿って延在し、放熱冷媒流路R2を通過して高温排熱を受熱した放熱用冷媒を外部に導くためのものである。そのような放熱冷媒導出路314は、放熱フィン部材311のそれぞれに該高温部12の軸方向Jに沿って導出孔311bを形成することにより構成したものである。   As shown in FIG. 6, the heat dissipation refrigerant lead-out path 314 extends along the axial direction J of the high temperature portion 12 on a part of the heat dissipation heat exchanger 31, for example, on the left side in FIG. The heat-dissipating refrigerant that has received the high-temperature exhaust heat after passing through is guided to the outside. Such a heat radiation refrigerant lead-out path 314 is configured by forming a lead-out hole 311 b along the axial direction J of the high-temperature portion 12 in each heat radiation fin member 311.

放熱冷媒供給パイプ315は、図中上側の放熱補助カバー3122に形成した貫通孔(図示せず)を貫通し、かつその先端部が放熱冷媒導入路313に挿通した態様で配設してある。この放熱冷媒供給パイプ315は、放熱用冷媒を供給するための円筒状配管であり、高温部12および放熱フィン部材311と同一の材料(例えば銅)から形成してある。また、放熱冷媒供給パイプ315の先端部は、高温部12側が切除されて半円筒状の形態を成している。つまり、放熱冷媒供給パイプ315の先端部には、その全域に亘って切欠部3151が形成してある。また、図6には明示していないが、放熱冷媒供給パイプ315の基端部には第2ライン34が接続してある。   The heat-dissipating refrigerant supply pipe 315 is arranged in such a manner that it penetrates a through-hole (not shown) formed in the heat-dissipating auxiliary cover 3122 on the upper side in the drawing, and its tip is inserted into the heat-dissipating refrigerant introduction path 313. The heat radiation refrigerant supply pipe 315 is a cylindrical pipe for supplying a heat radiation refrigerant, and is formed of the same material (for example, copper) as the high temperature portion 12 and the heat radiation fin member 311. Moreover, the front-end | tip part of the thermal radiation refrigerant | coolant supply pipe 315 has cut off the high temperature part 12 side, and has comprised the shape of the semi-cylinder. That is, a notch 3151 is formed at the tip of the heat radiating refrigerant supply pipe 315 over the entire region. Although not clearly shown in FIG. 6, the second line 34 is connected to the base end portion of the heat radiation refrigerant supply pipe 315.

放熱冷媒移送パイプ316は、高温部12の上方側において、図中上側の放熱補助カバー3122に形成した貫通孔(図示せず)を貫通し、かつその先端部が放熱冷媒導出路314に挿通した態様で配設してある。この放熱冷媒移送パイプ316は、放熱冷媒流路R2を通過して高温排熱を受熱した放熱用冷媒を空気熱交換器32に向けて移送するための円筒状配管であり、高温部12および放熱フィン部材311と同一の材料(例えば銅)から形成してある。また、放熱冷媒移送パイプ316の先端部は、高温部12側が切除されて半円筒状の形態を成している。つまり、放熱冷媒移送パイプ316の先端部には、その全域に亘って切欠部3161が形成してある。また、図6には明示していないが、放熱冷媒移送パイプ316の基端部には第1ライン33が接続してある。   The heat dissipation refrigerant transfer pipe 316 passes through a through hole (not shown) formed in the heat dissipation auxiliary cover 3122 on the upper side in the drawing on the upper side of the high temperature portion 12, and its distal end portion is inserted into the heat dissipation refrigerant lead-out path 314. Arranged in a manner. The heat-dissipating refrigerant transfer pipe 316 is a cylindrical pipe for transferring the heat-dissipating refrigerant that has passed through the heat-dissipating refrigerant channel R2 and received high-temperature exhaust heat toward the air heat exchanger 32. The fin member 311 is formed of the same material (for example, copper). Moreover, the front-end | tip part of the thermal radiation transfer pipe 316 has cut off the high temperature part 12 side, and has comprised the semicylindrical form. That is, a notch 3161 is formed at the tip of the heat-dissipating refrigerant transfer pipe 316 over the entire area. Although not clearly shown in FIG. 6, the first line 33 is connected to the base end portion of the heat-dissipating refrigerant transfer pipe 316.

空気熱交換器32は、スターリング冷凍機10から所定の距離だけ離隔した位置に配設されている。この空気熱交換器32は、蛇行する放熱路321を有している。放熱路321は、放熱用冷媒が通過するためのものである。そのような空気熱交換器32では、放熱用冷媒が放熱路321を通過する際に放熱熱交換器31で受熱した高温排熱を周囲空気へ放熱する。これにより、周囲空気は、高温排熱により加熱される。また、空気熱交換器32は、スターリング冷凍機10の高温部12の基準高さよりも上方側に配置してある。そして、空気熱交換器32の周辺の所定個所には、放出用送風ファン35が設けてある。放出用送風ファン35は、空気熱交換器32により加熱された空気を外部に放出するためのものである。   The air heat exchanger 32 is disposed at a position separated from the Stirling refrigerator 10 by a predetermined distance. This air heat exchanger 32 has a meandering heat radiation path 321. The heat radiation path 321 is for the heat radiation refrigerant to pass through. In such an air heat exchanger 32, the high-temperature exhaust heat received by the heat-dissipating heat exchanger 31 when the heat-dissipating refrigerant passes through the heat-radiating path 321 is dissipated to the ambient air. Thereby, ambient air is heated by high temperature exhaust heat. In addition, the air heat exchanger 32 is disposed above the reference height of the high temperature part 12 of the Stirling refrigerator 10. A discharge fan 35 is provided at a predetermined location around the air heat exchanger 32. The discharge fan 35 is for discharging the air heated by the air heat exchanger 32 to the outside.

第1ライン33は、放熱熱交換器31と空気熱交換器32とを繋ぐ管路であり、より詳細には、放熱熱交換器31を構成する放熱冷媒移送パイプ316の基端部と、空気熱交換器32の放熱路321の入口とを繋ぐ管路である。この第1ライン33は、放熱熱交換器31で高温排熱を受熱した放熱用冷媒を空気熱交換器32に移動させるためのものである。   The first line 33 is a pipe line connecting the heat radiation heat exchanger 31 and the air heat exchanger 32, and more specifically, the base end portion of the heat radiation refrigerant transfer pipe 316 constituting the heat radiation heat exchanger 31, and the air It is a pipe line connecting the inlet of the heat radiation path 321 of the heat exchanger 32. The first line 33 is for moving the heat-dissipating refrigerant that has received the high-temperature exhaust heat in the heat-dissipating heat exchanger 31 to the air heat exchanger 32.

第2ライン34は、上記第1ライン33とは別個に、放熱熱交換器31と空気熱交換器32とを繋ぐ管路であり、より詳細には、放熱熱交換器31を構成する放熱冷媒供給パイプ315の基端部と、空気熱交換器32の放熱路321の出口とを繋ぐ管路である。この第2ライン34は、空気熱交換器32で放熱した放熱用冷媒を放熱熱交換器31に移動させるためのものである。ここに、第2ライン34が第1ライン33の下方に位置している。これは、第2ライン34を通る放熱用冷媒の密度の方が、第1ライン33を通る放熱用冷媒の密度よりも大きいためである。   The second line 34 is a pipe line connecting the heat radiation heat exchanger 31 and the air heat exchanger 32 separately from the first line 33, and more specifically, the heat radiation refrigerant constituting the heat radiation heat exchanger 31. This is a pipe line that connects the base end of the supply pipe 315 and the outlet of the heat radiation path 321 of the air heat exchanger 32. The second line 34 is for moving the heat radiation refrigerant radiated by the air heat exchanger 32 to the heat radiation heat exchanger 31. Here, the second line 34 is located below the first line 33. This is because the density of the heat dissipating refrigerant passing through the second line 34 is greater than the density of the heat dissipating refrigerant passing through the first line 33.

上記冷却系配管20では、スターリング冷凍機10の低温部11からの冷熱を次のようにして冷却室41に伝達する。低温部11から発生した冷熱により、凝縮熱交換器21の各冷却冷媒流路R1を通過する冷却用冷媒が急激に冷却されて凝縮液になり、その重力により下方に向けて移動する。その後、凝縮液となった冷却用冷媒は、冷却冷媒導出路214に至り、該冷却冷媒導出路214で冷却冷媒移送パイプ216の内部に進入して移動し、液体ライン23を通じて蒸発熱交換器22まで移動する。この蒸発熱交換器22において、冷却用冷媒は、蒸発路221を通過しながら、該蒸発熱交換器22の周囲の空気、すなわち冷却室41の内部の空気の熱により蒸発して蒸気になる。つまり、冷却室41の内部の空気は熱が奪われることになって冷却される。冷却された空気は、冷却用送風ファン25が駆動することにより送出され、冷却室41の内部が冷却される。つまり、冷却室41にスターリング冷凍機10の低温部11で発生した冷熱が伝達されたことになる。ところで、蒸発熱交換器22で蒸発して蒸気になった冷却用冷媒は、気体ライン24を通じて冷却冷媒供給パイプ215に至り、その後、冷却冷媒導入路213を通じて各冷却冷媒流路R1に移動し、該冷却冷媒流路R1で再び凝縮液になって上述したようなサイクルを繰り返す。   In the cooling system pipe 20, cold heat from the low temperature part 11 of the Stirling refrigerator 10 is transmitted to the cooling chamber 41 as follows. Due to the cold generated from the low temperature section 11, the cooling refrigerant passing through each cooling refrigerant flow path R1 of the condensation heat exchanger 21 is rapidly cooled to become a condensate, and moves downward due to its gravity. Thereafter, the cooling refrigerant that has become the condensate reaches the cooling refrigerant lead-out path 214, enters the cooling refrigerant transfer pipe 216 through the cooling refrigerant lead-out path 214, moves, and evaporates the heat exchanger 22 through the liquid line 23. Move up. In the evaporative heat exchanger 22, the cooling refrigerant evaporates to vapor by the heat of the air around the evaporative heat exchanger 22, that is, the air inside the cooling chamber 41 while passing through the evaporating path 221. That is, the air inside the cooling chamber 41 is cooled due to heat being taken away. The cooled air is sent out when the cooling fan 25 is driven, and the inside of the cooling chamber 41 is cooled. That is, cold heat generated in the low temperature part 11 of the Stirling refrigerator 10 is transmitted to the cooling chamber 41. By the way, the cooling refrigerant evaporated in the evaporative heat exchanger 22 into vapor reaches the cooling refrigerant supply pipe 215 through the gas line 24, and then moves to each cooling refrigerant flow path R1 through the cooling refrigerant introduction path 213. In the cooling refrigerant flow path R1, it becomes a condensate again and the above-described cycle is repeated.

かかる冷却系配管20は、冷却用冷媒が、別個に設けられた液体ライン23および気体ライン24を通じて、凝縮熱交換器21と蒸発熱交換器22との間で循環するものであり、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと称されるものである。   The cooling system pipe 20 is configured such that a cooling refrigerant circulates between the condensation heat exchanger 21 and the evaporating heat exchanger 22 through a liquid line 23 and a gas line 24 that are separately provided. This is called a siphon heat pipe.

上記放熱系配管30では、スターリング冷凍機10の高温部12からの高温排熱を次のようにして外部に放出する。放熱熱交換器31の各放熱冷媒流路R2を通過する放熱用冷媒が、高温部12で発生した高温排熱を受熱して上昇し、その後、放熱冷媒導出路314に至り、該放熱冷媒導出路314で放熱冷媒移送パイプ316の内部に進入して移動し、第1ライン33を通じて空気熱交換器32まで移動する。この空気熱交換器32において、放熱用冷媒は、放熱路321を通過しながら、該空気熱交換器32の周囲空気に高温排熱を放熱する。つまり、空気熱交換器32の周囲空気は加熱される。加熱された空気は、放出用送風ファン35が駆動することにより外部に送出される。ところで、空気熱交換器32で放熱した放熱用冷媒は、第2ライン34を通じて放熱冷媒供給パイプ315に至り、その後、放熱冷媒導入路313を通じて各冷却冷媒流路R1に移動し、該冷却冷媒流路R1で再び高温排熱を受熱して上述したようなサイクルを繰り返す。ここで、夏場等の外気温が30℃を超える場合には、放熱用冷媒である二酸化炭素は、超臨界状態で循環することになる。   In the heat radiating system pipe 30, the high temperature exhaust heat from the high temperature part 12 of the Stirling refrigerator 10 is released to the outside as follows. The heat-dissipating refrigerant passing through each heat-dissipating refrigerant flow path R2 of the heat-dissipating heat exchanger 31 rises by receiving the high-temperature exhaust heat generated in the high-temperature portion 12, and then reaches the heat-dissipating refrigerant deriving path 314, where the heat-dissipating refrigerant is derived. The heat enters the inside of the heat-dissipating refrigerant transfer pipe 316 through the path 314 and moves to the air heat exchanger 32 through the first line 33. In the air heat exchanger 32, the heat radiation refrigerant radiates high-temperature exhaust heat to the ambient air of the air heat exchanger 32 while passing through the heat radiation path 321. That is, the ambient air around the air heat exchanger 32 is heated. The heated air is sent out by driving the discharge fan 35. By the way, the heat-dissipating refrigerant radiated by the air heat exchanger 32 reaches the heat-dissipating refrigerant supply pipe 315 through the second line 34, and then moves to each cooling refrigerant flow path R1 through the heat-dissipating refrigerant introduction path 313. The high-temperature exhaust heat is received again in the path R1, and the above-described cycle is repeated. Here, when the outside air temperature in summer or the like exceeds 30 ° C., carbon dioxide, which is a heat-dissipating refrigerant, circulates in a supercritical state.

かかる放熱系配管30は、放熱用冷媒が、別個に設けられた第1ライン33および第2ライン34を通じて、放熱熱交換器31と空気熱交換器32との間で循環するものであり、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと称されるものである。   In the heat radiation system pipe 30, a heat radiation refrigerant circulates between the heat radiation heat exchanger 31 and the air heat exchanger 32 through a first line 33 and a second line 34 provided separately, and a loop. This is called a type thermosiphon heat pipe.

以上説明したような冷却装置1を構成する凝縮熱交換器21では、冷却フィン部材211が低温部11の軸方向Jに対して直交とならない範囲内で傾斜する態様で立設してあるので、スターリング冷凍機10を縦置きから横置きに設置した場合、すなわち低温部11の軸方向Jが水平方向となる態様で設置床面Pに設置した場合、冷却フィン部材211は設置床面P(水平面)に対して傾斜する態様で立設している。そのため、冷却冷媒流路R1に冷媒を良好に通過させることが可能となり、これによりスターリング冷凍機10の設置姿勢が縦置きでも横置きであっても該スターリング冷凍機10の設置姿勢に関わらず、低温部11で発生した冷熱を良好に冷媒に伝達させることにより熱交換効率の向上を図ることができる。特に、スターリング冷凍機10の低温部11の外周面に、該低温部11の外周方向に沿って、かつ該低温部11の軸方向Jに略等間隔となる態様で複数の冷却フィン部材211を立設し、これら冷却フィン部材211を含む低温部11の外周域を覆う態様で冷却カバー部材212を配設することにより、該低温部11の外周面に冷却冷媒流路R1を構成したので、冷却冷媒流路R1を通過する冷却用冷媒に低温部11で発生した冷熱を直接伝達させることができる。これにより、熱伝達に伴う熱損失の発生を低減化させることができ、冷却用冷媒への冷熱の伝達効率を向上させることができる。   In the condensation heat exchanger 21 that constitutes the cooling device 1 as described above, the cooling fin member 211 is erected in an aspect that is inclined within a range that is not orthogonal to the axial direction J of the low temperature portion 11. When the Stirling refrigerator 10 is installed from the vertical position to the horizontal position, that is, when the Stirling refrigerator 10 is installed on the installation floor surface P in such a manner that the axial direction J of the low temperature part 11 is horizontal, the cooling fin member 211 is installed on the installation floor surface P (horizontal plane) ) In an inclined manner. Therefore, it becomes possible to allow the refrigerant to pass through the cooling refrigerant flow path R1 satisfactorily, so that regardless of whether the Stirling refrigerator 10 is installed vertically or horizontally, regardless of the installation attitude of the Stirling refrigerator 10, The heat exchange efficiency can be improved by transmitting the cold heat generated in the low temperature part 11 to the refrigerant well. In particular, a plurality of cooling fin members 211 are arranged on the outer peripheral surface of the low temperature part 11 of the Stirling refrigerator 10 along the outer peripheral direction of the low temperature part 11 and at substantially equal intervals in the axial direction J of the low temperature part 11. Since the cooling cover member 212 is arranged in a manner to stand and cover the outer peripheral area of the low temperature part 11 including these cooling fin members 211, the cooling refrigerant flow path R1 is configured on the outer peripheral surface of the low temperature part 11. The cooling heat generated in the low temperature part 11 can be directly transmitted to the cooling refrigerant passing through the cooling refrigerant flow path R1. Thereby, generation | occurrence | production of the heat loss accompanying heat transfer can be reduced, and the transmission efficiency of the cold heat to the refrigerant | coolant for cooling can be improved.

また、凝縮熱交換器21によれば、冷却フィン部材211は、スターリング冷凍機10の低温部11と同一の材料で形成したので、両者の間に材質の違いによる経時的変化が生じる虞れがなく、また電蝕等によりいずれか一方の材質が劣化等してしまう虞れもない。   Further, according to the condensation heat exchanger 21, the cooling fin member 211 is formed of the same material as that of the low-temperature part 11 of the Stirling refrigerator 10, and therefore there is a possibility that a change with time due to the difference in material may occur between the two. In addition, there is no possibility that one of the materials will deteriorate due to electric corrosion or the like.

更に、凝縮熱交換器21によれば、スペーサ部2111が冷却冷媒流路R1の幅を規定しているため、冷却冷媒流路R1を通過する冷却用冷媒の圧力、すなわち冷却系配管20の内部への封入圧力により、冷却冷媒流路R1の幅が経時的に変化してしまう虞れがない。これにより、各冷却冷媒流路R1の幅を略均一に確保でき、その結果、安定した熱交換効率を確保することが可能になる。   Furthermore, according to the condensation heat exchanger 21, since the spacer portion 2111 defines the width of the cooling refrigerant flow path R1, the pressure of the cooling refrigerant passing through the cooling refrigerant flow path R1, that is, the inside of the cooling system pipe 20 There is no possibility that the width of the cooling refrigerant flow path R1 will change over time due to the pressure of the air. Thereby, the width | variety of each cooling refrigerant flow path R1 can be ensured substantially uniformly, As a result, it becomes possible to ensure the stable heat exchange efficiency.

一方、放熱熱交換器31では、放熱フィン部材311が高温部12の軸方向Jに対して直交とならない範囲内で傾斜する態様で立設してあるので、スターリング冷凍機10を縦置きから横置きに設置した場合、すなわち高温部12の軸方向Jが水平方向となる態様で設置床面Pに設置した場合、放熱フィン部材311は設置床面P(水平面)に対して傾斜する態様で立設している。そのため、放熱冷媒流路R2に冷媒を良好に通過させることが可能となり、これによりスターリング冷凍機10の設置姿勢が縦置きでも横置きであっても該スターリング冷凍機10の設置姿勢に関わらず、高温部12で発生した冷熱を良好に冷媒に伝達させることにより熱交換効率の向上を図ることができる。   On the other hand, in the heat radiating heat exchanger 31, the radiating fin member 311 is erected in such a manner that the radiating fin member 311 is inclined within a range not orthogonal to the axial direction J of the high temperature portion 12, so When installed on the installation floor, that is, when installed on the installation floor P in such a manner that the axial direction J of the high temperature portion 12 is horizontal, the radiating fin member 311 stands in an aspect inclined with respect to the installation floor P (horizontal plane). Has been established. Therefore, it becomes possible to allow the refrigerant to pass through the heat-dissipating refrigerant flow path R2 satisfactorily, and regardless of whether the Stirling refrigerator 10 is installed vertically or horizontally, regardless of the installation attitude of the Stirling refrigerator 10, The heat exchange efficiency can be improved by transferring the cold generated in the high temperature part 12 to the refrigerant.

また、放熱熱交換器31によれば、放熱フィン部材311は、スターリング冷凍機10の高温部12と同一の材料で形成したので、両者の間に材質の違いによる経時的変化が生じる虞れがなく、また電蝕等によりいずれか一方の材質が劣化等してしまう虞れもない。   Further, according to the heat dissipation heat exchanger 31, since the heat dissipation fin member 311 is formed of the same material as the high temperature portion 12 of the Stirling refrigerator 10, there is a possibility that a change with time due to the difference in material may occur between them. In addition, there is no possibility that one of the materials will deteriorate due to electric corrosion or the like.

更に、放熱熱交換器31によれば、スペーサ部3111が放熱冷媒流路R2の幅を規定しているため、放熱冷媒流路R2を通過する放熱用冷媒の圧力、すなわち放熱系配管30の内部への封入圧力により、放熱冷媒流路R2の幅が経時的に変化してしまう虞れがない。これにより、各放熱冷媒流路R2の幅を略均一に確保でき、その結果、安定した熱交換効率を確保することが可能になる。   Furthermore, according to the heat dissipation heat exchanger 31, since the spacer 3111 defines the width of the heat dissipation refrigerant flow path R2, the pressure of the heat dissipation refrigerant passing through the heat dissipation refrigerant flow path R2, that is, the inside of the heat dissipation system pipe 30 is increased. There is no possibility that the width of the heat-dissipating refrigerant flow path R2 will change over time due to the sealing pressure. Thereby, the width | variety of each thermal radiation refrigerant flow path R2 can be ensured substantially uniformly, As a result, it becomes possible to ensure the stable heat exchange efficiency.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、図8に示すように、凝縮熱交換器21は、低温部11の外径に適合する内径を有し、かつ該低温部11の外周面に内周面が接合する態様で配設した円筒状のフィンベース部材217を有し、該フィンベース部材217の外周面に冷却フィン部材211を立設させることにより冷却冷媒流路R1を構成するようにしても良い。ここで、フィンベース部材217は、冷却フィン部材211と同様に、低温部11と同一の材料から形成されていることが好ましい。このような構成によれば、フィンベース部材217により伝熱面積を拡大させることができ、これにより冷却フィン部材211の立設枚数を増大させることができ、熱交換効率の向上を図ることができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made. For example, as shown in FIG. 8, the condensing heat exchanger 21 has an inner diameter that matches the outer diameter of the low temperature portion 11 and is arranged in such a manner that the inner peripheral surface is joined to the outer peripheral surface of the low temperature portion 11. The cooling refrigerant flow path R1 may be configured by having a cylindrical fin base member 217 and by erecting the cooling fin member 211 on the outer peripheral surface of the fin base member 217. Here, it is preferable that the fin base member 217 is formed of the same material as that of the low temperature portion 11, similarly to the cooling fin member 211. According to such a configuration, the heat transfer area can be increased by the fin base member 217, whereby the number of cooling fin members 211 can be increased, and the heat exchange efficiency can be improved. .

また、図9に示すように、放熱熱交換器31は、高温部12の外径に適合する内径を有し、かつ該高温部12の外周面に内周面が接合する態様で配設した円筒状のフィンベース部材317を有し、該フィンベース部材317の外周面に放熱フィン部材311を立設させることにより放熱冷媒流路R2を構成するようにしても良い。ここで、フィンベース部材317は、放熱フィン部材311と同様に、高温部12と同一の材料から形成されていることが好ましい。このような構成によれば、フィンベース部材317により伝熱面積を拡大させることができ、これにより放熱フィン部材311の立設枚数を増大させることができ、熱交換効率の向上を図ることができる。   Further, as shown in FIG. 9, the heat dissipation heat exchanger 31 has an inner diameter that matches the outer diameter of the high temperature portion 12, and is disposed in such a manner that the inner peripheral surface is joined to the outer peripheral surface of the high temperature portion 12. The heat radiation refrigerant flow path R <b> 2 may be configured by having a cylindrical fin base member 317, and by placing a heat radiation fin member 311 upright on the outer peripheral surface of the fin base member 317. Here, the fin base member 317 is preferably formed of the same material as that of the high-temperature portion 12, similarly to the radiating fin member 311. According to such a configuration, the heat transfer area can be expanded by the fin base member 317, whereby the number of radiating fin members 311 can be increased, and the heat exchange efficiency can be improved. .

上述した実施の形態では、スターリング冷凍機10を縦置き、あるいは横置きに設置する場合における冷媒供給パイプおよび冷媒移送パイプの設置個所については特に言及していないが、これらのパイプの設置個所は、スターリング冷凍機10の設置姿勢に応じて適宜変更しても構わない。   In the above-described embodiment, the installation location of the refrigerant supply pipe and the refrigerant transfer pipe when the Stirling refrigerator 10 is installed vertically or horizontally is not particularly mentioned, but the installation locations of these pipes are: You may change suitably according to the installation attitude | position of the Stirling refrigerator 10. FIG.

以上のように、本発明に係る熱交換器は、例えばスターリング冷凍機等の機器に適用され、該スターリング冷凍機で発生した冷熱、あるいは高温排熱を冷媒に伝達させるのに有用である。   As described above, the heat exchanger according to the present invention is applied to equipment such as a Stirling refrigerator, for example, and is useful for transmitting cold heat generated in the Stirling refrigerator or high-temperature exhaust heat to the refrigerant.

本発明の実施の形態である熱交換器(凝縮熱交換器および放熱熱交換器)を適用した冷却装置を概念的に示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed notionally the cooling device to which the heat exchanger (condensation heat exchanger and heat radiation heat exchanger) which is embodiment of this invention is applied. 図1に示したスターリング冷凍機を拡大して示した側面図である。It is the side view which expanded and showed the Stirling refrigerator shown in FIG. 熱交換器を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the heat exchanger from upper direction. 図3における凝縮熱交換器のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the condensation heat exchanger in FIG. 図3における凝縮熱交換器のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the condensation heat exchanger in FIG. 図3における放熱熱交換器のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of the heat dissipation heat exchanger in FIG. 図3における放熱熱交換器のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the thermal radiation heat exchanger in FIG. 凝縮熱交換器の変形例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the modification of the condensation heat exchanger. 放熱熱交換器の変形例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the modification of the thermal radiation heat exchanger.

符号の説明Explanation of symbols

10 スターリング冷凍機
11 低温部
12 高温部
20 冷却系配管
21 凝縮熱交換器
211 冷却フィン部材
2111 スペーサ部
212 冷却カバー部材
2121 冷却カバー本体
2122 冷却補助カバー
213 冷却冷媒導入路
214 冷却冷媒導出路
215 冷却冷媒供給パイプ
2152 切欠部
216 冷却冷媒移送パイプ
2162 切欠部
22 蒸発熱交換器
23 液体ライン
24 気体ライン
30 放熱系配管
31 放熱熱交換器
311 放熱フィン部材
3111 スペーサ部
312 放熱カバー部材
3121 放熱カバー本体
3122 放熱補助カバー
313 放熱冷媒導入路
314 放熱冷媒導出路
315 放熱冷媒供給パイプ
316 放熱冷媒移送パイプ
R1 冷却冷媒流路
R2 放熱冷媒流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stirling refrigerator 11 Low temperature part 12 High temperature part 20 Cooling system piping 21 Condensing heat exchanger 211 Cooling fin member 2111 Spacer part 212 Cooling cover member 2121 Cooling cover body 2122 Cooling auxiliary cover 213 Cooling refrigerant introduction path 214 Cooling refrigerant lead-out path 215 Cooling Refrigerant supply pipe 2152 Notch 216 Cooling refrigerant transfer pipe 2162 Notch 22 Evaporation heat exchanger 23 Liquid line 24 Gas line 30 Heat dissipating system pipe 31 Heat dissipating heat exchanger 311 Heat dissipating fin member 3111 Spacer part 312 Heat dissipating cover member 3121 Heat dissipating cover main body 3122 Heat dissipation auxiliary cover 313 Heat dissipation refrigerant introduction path 314 Heat dissipation refrigerant lead-out path 315 Heat dissipation refrigerant supply pipe 316 Heat dissipation refrigerant transfer pipe R1 Cooling refrigerant flow path R2 Heat dissipation refrigerant flow path

Claims (8)

円筒状の熱発生部より熱を発生する機器に適用され、前記熱発生部より発生した熱を重力により通過する冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器において、
前記熱発生部の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該熱発生部の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で立設した複数の無端板状のフィン部材と、
これらフィン部材を含む熱発生部の外周域を覆うことにより前記熱発生部の外周面上に前記冷媒が通過するための流路を形成するカバー部材と
を備え、
前記フィン部材は、それぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることを特徴とする熱交換器。
In a heat exchanger that is applied to a device that generates heat from a cylindrical heat generation unit and performs heat exchange by transferring heat generated by the heat generation unit to a refrigerant that passes by gravity,
A plurality of endless plate-like fin members each extending on the outer peripheral surface of the heat generating portion along the outer peripheral direction and standing in a manner arranged at predetermined intervals along the axial direction of the heat generating portion;
A cover member that forms a flow path for allowing the refrigerant to pass on an outer peripheral surface of the heat generating unit by covering an outer peripheral region of the heat generating unit including these fin members;
Each of the fin members is erected in such a manner as to be inclined with respect to a horizontal plane.
円筒状の熱発生部より熱を発生する機器に適用され、前記熱発生部より発生した熱を重力により通過する冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器において、
前記熱発生部の外径に適合する内径を有し、かつ該熱発生部の外周面に内周面が接合する態様で配設した円筒状のフィンベース部材と、
前記フィンベース部材の外周面にそれぞれが外周方向に沿って延設し、かつ該フィンベース部材の軸方向に沿って所定間隔ごとに並ぶ態様で立設した複数の無端板状のフィン部材と、
これらフィン部材を含むフィンベース部材の外周域を覆うことにより前記フィンベース部材の外周面上に前記冷媒が通過するための流路を形成するカバー部材と
を備え、
前記フィン部材は、それぞれ水平面に対して傾斜する態様で立設してあることを特徴とする熱交換器。
In a heat exchanger that is applied to a device that generates heat from a cylindrical heat generation unit and performs heat exchange by transferring heat generated by the heat generation unit to a refrigerant that passes by gravity,
A cylindrical fin base member having an inner diameter that matches the outer diameter of the heat generating portion, and disposed in such a manner that the inner peripheral surface is joined to the outer peripheral surface of the heat generating portion;
A plurality of endless plate-like fin members each extending on the outer peripheral surface of the fin base member along the outer peripheral direction and erected in a state of being arranged at predetermined intervals along the axial direction of the fin base member;
A cover member that forms a flow path for the refrigerant to pass on the outer peripheral surface of the fin base member by covering an outer peripheral area of the fin base member including these fin members;
Each of the fin members is erected in such a manner as to be inclined with respect to a horizontal plane.
前記フィン部材は、前記熱発生部と同一の材料で形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the fin member is formed of the same material as the heat generating unit. 前記フィンベース部材は、前記熱発生部と同一の材料で形成したことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の熱交換器。   4. The heat exchanger according to claim 2, wherein the fin base member is formed of the same material as that of the heat generation unit. 前記機器はスターリング冷凍機であり、前記熱発生部は冷熱を発生する低温部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the device is a Stirling refrigerator, and the heat generation unit is a low-temperature unit that generates cold. 前記機器はスターリング冷凍機であり、前記熱発生部は高温排熱を発生する高温部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the device is a Stirling refrigerator, and the heat generation unit is a high-temperature unit that generates high-temperature exhaust heat. 前記流路の幅の大きさを規定するための規定部材を前記フィン部材のそれぞれに一体的に形成して成ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein a defining member for defining the width of the flow path is formed integrally with each of the fin members. . 前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant is carbon dioxide.
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