JP2009222250A - Radiator and cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱器および冷却システムに関し、特に、複数のフィンの間に規定された隙間に流体を流すことによって放熱を促進させる放熱器および該放熱器を備えた冷却システムに関する。 The present invention relates to a radiator and a cooling system, and more particularly to a radiator that promotes heat dissipation by flowing a fluid through a gap defined between a plurality of fins and a cooling system including the radiator.
配管内を流れる冷媒の熱を外部の流体との熱交換により排出する機構である熱交換器において、伝熱量を増加させるためには、伝熱面を拡大することが有効である。伝熱面を拡大した熱交換器として、配管にフィンを取り付けた熱交換器が従来から知られている。 In a heat exchanger that is a mechanism for discharging heat of a refrigerant flowing in a pipe by heat exchange with an external fluid, it is effective to enlarge the heat transfer surface in order to increase the amount of heat transfer. 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger in which fins are attached to piping is known as a heat exchanger having an enlarged heat transfer surface.
フィン付配管からなる熱交換器では、外部の流体が気体である場合には、放熱ファンで強制的に風を送る強制冷却が一般的に行なわれている。図7は、従来の放熱器の一例を示した図である。図7に示す熱交換器は、クロスフィン型の熱交換器である。ここでは、パイプ状流路であるチューブ311Aの周囲に多数のフィン312Aが設置されている。この熱交換器では、主に、チューブ311A内を流れる液体と周囲を流れる気体(矢印DR350)との間で熱交換が行なわれる。チューブ311Aの外面にフィン312Aを設置するのは、気体に対する伝熱面積を大きくして効率をかせぐためである。また、固体表面から気体への伝熱能力は気体の流動状態によって異なる。図7の例では、伝熱能力を高めるため、ファン316Aによる強制冷却が採用される。図7に示すタイプの熱交換器は、空調機や自動車のラジエータ等にみられ、伝熱学的には直交流型熱交換器に分類される。
In heat exchangers composed of finned pipes, forced cooling is generally performed by forcibly sending air with a heat radiating fan when the external fluid is a gas. FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional radiator. The heat exchanger shown in FIG. 7 is a cross fin type heat exchanger. Here, a large number of
図7に示すようなファン316Aを設置するためには、ファン316Aを設けるスペースと、風が通過するスペースとを確保してダクトを形成する必要があり、冷却システムの小型化が阻害される。また、ファン316Aを設けることにより、消費電力が嵩むという問題もある。さらに、ファン316Aによる風量の影響でフィン312Aの間に埃が詰まって放熱性能が悪くなるという問題があった。
In order to install the
ところで、外気よりも高温の熱交換器近傍には、対流による上昇流が生じているため、この上昇流を用いて熱交換を行なうことができる。たとえば、図8に示す熱交換器では、上記の上昇流を整流・促進するような筒状のダクト317Aの中にチューブ311Aおよびフィン312Aを含む熱交換器を配置することで、放熱性能を高めている。このいわゆる煙突効果を利用した自然対流放熱システムの一例が、特開2004−37043号公報(特許文献1)に記載されている。
By the way, since the upward flow by the convection has arisen in the heat exchanger vicinity higher temperature than external air, heat exchange can be performed using this upward flow. For example, in the heat exchanger shown in FIG. 8, heat dissipation performance is improved by arranging a heat
特許文献1では、放熱フィンが垂直方向に設けられた圧縮機が風洞室内に配置されている。運転中に発生した圧縮機の熱は、風洞室内の煙突効果により発生した、空気導入口から空気排気口に至る自然対流によって通風口から排出される。
しかしながら、上記のような、煙突効果を利用した従来の自然対流放熱システムでは、依然として放熱性能が必ずしも十分ではない。 However, the conventional natural convection heat dissipation system using the chimney effect as described above still does not necessarily have sufficient heat dissipation performance.
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、放熱効率の高い放熱器およびそれを備えた冷却システム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 a heat radiator with high heat dissipation efficiency and a cooling system provided with the same.
本発明に係る放熱器は、放熱体と、放熱体を冷却する流体が通過する所定の隙間を規定しながら配列された、複数の短冊状のフィンと、フィンの長手方向に対する第1の側から隙間を閉塞するカバー部とを備え、カバー部は、フィンにおける第1の側に対向する第2の側から第1の側に向かう流体の流れを、第1の側から第2の側に向かう方向に向ける整流部を含む。 The radiator according to the present invention includes a plurality of strip-shaped fins arranged while defining a predetermined gap through which the fluid that cools the radiator and the radiator passes, and a first side with respect to the longitudinal direction of the fins. A cover portion that closes the gap, and the cover portion directs the flow of fluid from the second side facing the first side of the fin toward the first side from the first side to the second side. Includes a rectifying section that is oriented in the direction.
上記構成によれば、フィン間の隙間を閉塞するカバー部を設けることにより、当該隙間を通過する流体の流れに、フィンの長手方向に対して交差する横方向の成分を加えることができるので、フィンと流体との熱交換が促進され、熱交換器の放熱性能が向上する。 According to the above configuration, by providing the cover portion that closes the gap between the fins, a transverse component that intersects the longitudinal direction of the fin can be added to the flow of fluid that passes through the gap. Heat exchange between the fin and the fluid is promoted, and the heat dissipation performance of the heat exchanger is improved.
1つの局面では、上記放熱器において、整流部は、隙間を閉塞するカバー部材と、フィンとカバー部材との間に設けられ、フィンの長手方向および幅方向に対して交差する斜め方向に延在する整流板とを含む。 In one aspect, in the radiator, the rectifying unit is provided between the cover member that closes the gap and the fin and the cover member, and extends in an oblique direction intersecting the longitudinal direction and the width direction of the fin. And a rectifying plate.
他の局面では、上記放熱器において、整流部は、フィンの長手方向に沿う断面が略円弧状の形状を有する部材を含む。 In another aspect, in the radiator, the rectifying unit includes a member having a substantially arc-shaped cross section along the longitudinal direction of the fin.
上記構成によれば、いずれの局面においても、横方向の流れ成分を効率よく生成して、放熱器の性能を向上させることができる。 According to the said structure, in any situation, the flow component of a horizontal direction can be produced | generated efficiently and the performance of a radiator can be improved.
好ましくは、上記放熱器において、流体は自然対流により上記隙間を通過する。上記構成によれば、フィン間に流れる流体の流れを形成するためのファンが不要であるため、消費電力を低減することができるとともに、フィン間に埃が詰まること等による放熱効率の低下を抑制することができる。 Preferably, in the radiator, the fluid passes through the gap by natural convection. According to the above configuration, a fan for forming a flow of fluid flowing between the fins is unnecessary, so that power consumption can be reduced and reduction in heat dissipation efficiency due to dust clogging between the fins is suppressed. can do.
好ましくは、上記放熱器において、放熱体は、内部に冷媒が流れる管状部材を含む。上記構成によれば、管状部材内を流れる冷媒により、放熱効率をさらに向上させることができる。 Preferably, in the radiator, the radiator includes a tubular member through which a refrigerant flows. According to the above configuration, the heat dissipation efficiency can be further improved by the refrigerant flowing in the tubular member.
本発明に係る冷却システムは、高温部を有するスターリング機関と、上述の放熱器とを備え、放熱体にスターリング機関の高温部の熱が伝達される。 The cooling system according to the present invention includes a Stirling engine having a high temperature part and the above-described radiator, and heat of the high temperature part of the Stirling engine is transmitted to the radiator.
上記構成によれば、スターリング機関の高温部の冷却を効率よく行なうことが可能になる。 According to the said structure, it becomes possible to cool the high temperature part of a Stirling engine efficiently.
本発明によれば、放熱効率の高い放熱器およびそれを備えた冷却システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a heat radiator with high heat dissipation efficiency and a cooling system provided with the same can be provided.
以下に、本発明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。 Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組合わせることは、当初から予定されている。 Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the embodiments unless otherwise specified.
図1は、本発明の1つの実施の形態に係る放熱器を含むスターリング冷却庫の構成を示す図である。また、図2は、図1に示されるスターリング冷却庫を矢印IIの方向から見た状態を示す図である。図1,図2を参照して、スターリング冷却庫1は、低温部および高温部を有するスターリング冷凍機100(スターリング機関)と、上記低温部の冷熱を伝達するための冷媒回路である低温側循環回路200と、上記高温部の熱を伝達するための冷媒回路である高温側循環回路300と、キャビネット400とを含む。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a Stirling cooler including a radiator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the Stirling refrigerator shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow II. 1 and 2, a Stirling refrigerator 1 is a low-temperature side circulation which is a Stirling refrigerator 100 (Stirling engine) having a low-temperature part and a high-temperature part and a refrigerant circuit for transmitting the cold heat of the low-temperature part. The
低温側循環回路200は、低温側蒸発器210と、冷媒配管220,230と、スターリング冷凍機100の低温部に取り付けられた低温側凝縮器240とを含んで構成される。低温側循環回路200は、キャビネット400内の空気とスターリング冷凍機100の低温部との熱交換を行なう。
The low temperature
低温側循環回路200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240において凝縮した冷媒は冷媒配管220(低温側導管)を流れて低温側蒸発器210に達する。低温側蒸発器210において冷媒が蒸発することで熱交換が行なわれる。熱交換の後、ガス化された冷媒は、冷媒配管230(低温側戻り管)を介して低温側凝縮器240に戻る。低温側凝縮器240に流入し、凝縮した冷媒は、冷媒配管220に流入する。
In the low temperature
低温側循環回路200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、スターリング冷凍機100の低温部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210が低温側凝縮器240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。
In the low-temperature
高温側循環回路300は、高温側凝縮器310と、冷媒配管320,330と、高温側蒸発器340とを含んで構成される。高温側循環回路300は、スターリング冷凍機100の高温部の冷却を行なう。
The high temperature
高温側循環回路300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340において蒸発した冷媒は冷媒配管320(高温側導管)を流れて高温側凝縮器310に達する。高温側凝縮器310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。凝縮した冷媒は、冷媒配管330(高温側戻り管)を流れて高温側蒸発器340に戻る。高温側循環回路300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、スターリング冷凍機100の高温部で発生した熱を伝達することができるように、高温側凝縮器310が高温側蒸発器340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されている。
Water (H 2 O) or the like is sealed in the high temperature
スターリング冷凍機100を作動させると、該冷凍機100の高温部で発生した熱が、高温側凝縮器310を介して空気と熱交換される。一方、スターリング冷凍機100の低温部で発生した冷熱は、低温側蒸発器210を介してキャビネット400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210近傍に送られ、繰り返し冷却される。
When the
高温側凝縮器310は、その周囲に比べて高温である。高温側凝縮器310の周辺には、この温度差に起因する上昇流が生じている。この上昇流により、高温側凝縮器310と空気との熱交換が促進される。このように、本実施の形態における高温側凝縮器310は、周囲との温度差に起因して発生する自然対流を利用して放熱を行なう自然対流型の熱交換器である。
The high
次に、図3を用いて、高温側凝縮器310の構造について説明する。図3を参照して、高温側凝縮器310は、チューブにフィンが取り付けられたフィンチューブ式熱交換器であって、導管冷媒配管320,330にそれぞれ接続されるヘッダーパイプ3200,3300と、ヘッダーパイプ3200,3300から分岐して並走し両者を連結する冷媒パイプ群としてのチューブ311と、チューブ311に取り付けられた複数のフィン312とを含む。フィン312は、鉛直方向(矢印DR0方向)に延びる短冊状のフィンである。ヘッダーパイプ3200,3300およびチューブ311の内部には、熱源であるスターリング冷凍機100の高温部(図3においては図示せず)からの熱を伝える流体(H2O)が封入されている。この冷媒を介して熱源から伝えられた熱は、フィン312に伝えられ、フィン312が空気と熱交換することで排熱される。フィンチューブ式熱交換器である高温側凝縮器310の一方の側面(矢印DR1側の側面)には、所定の空間を規定しながら放熱面を閉塞するようにカバー部313が設けられている。カバー部313は、台形状のカバー部材であり、傾斜面3131,3132と、底面3133とを含む。
Next, the structure of the high
図3に示す高温側凝縮器310の周囲には、空気の流れを促進させるファン等の強制冷却手段は設けられていない。しかしながら、本願発明者は、カバー部313を設置することにより、従来の煙突効果(図8)を上回る放熱性能が得られることを確認している。これは、縦方向に長いフィンチューブ式熱交換器の場合、該熱交換器の上部では自然対流により上昇する気流と冷媒との温度差が小さくなるため、仮にダクトを設置して煙突効果により気流を促進しても、放熱性能はあまり改善されないのに対し、上記のようにカバー部313を設けることにより、直立した熱交換器(高温側凝縮器310)の一方の側面(矢印DR2方向の側面)から低温の空気を吸込み、カバー部313の内縁で円弧状の流れ(矢印DR131)を誘発し、再度同じ側に高温の空気を排出することができるので、横方向(矢印DR1方向および矢印DR2方向)の流れ成分が励起され、空気の吸込み面が大きくなるためと考えられる。
Around the high
図3の例では、冷却用の空気流は、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)に対して斜めに交差する方向に沿って高温側凝縮器310内に流入し、カバー部313に沿って旋回した後、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)に対して斜め方向に交差する方向に沿って高温側凝縮器310外に流出する。このように、冷却用空気流は、フィン312を斜めに横断する。本願発明者は、図3におけるヘッダーパイプ3200,3300、チューブ311およびフィン312からなる熱交換器(すなわち、図3におけるカバー部313を省略した熱交換器)を用いて放熱を行なう場合、直線状の空気流の方向に対してフィン312を斜め方向に延在させることで、放熱効率を向上させることができることを確認している。図3の構造では、これと同様に、円弧状の空気流の方向(矢印DR313方向)に対して斜めにフィン312を延在させることができるので、高い放熱効率を得ることができる。
In the example of FIG. 3, the cooling airflow flows into the high-
図4は、高温側凝縮器310の変形例を示す図である。図4に示す変形例の特徴は、カバー部314として、内部に整流板3142が配置されたカバー部材3141が設置されている点である。すなわち、カバー部314は、フィン312間の隙間を閉塞するカバー部材3141と、フィン312とカバー部材3141との間に設けられ、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)および幅方向(矢印DR1方向および矢印DR2方向)に対して交差する斜め方向に延在する整流板3142とを含む。図4に示す変形例においては、台形状のカバー部313に比べて内部の空気の流れ(矢印DR314)が整うため、外形が略直方体形状でありながら台形カバーの場合(図3)と同等の放熱性能を示す。
FIG. 4 is a view showing a modification of the high
図5は、高温側凝縮器310の他の変形例を示す図である。図5に示す変形例の特徴は、カバー部315として、高温側凝縮器310の側面に対して、中央ほど深い凹面形状に形成された円弧状の凹面を有する柱状形状からなる円弧状のカバー部材が配置されている点である。すなわち、カバー部315は、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)に沿う断面が略円弧状の形状を有する部材を含む。図5に示す変形例においては、カバー内部の空気の流れ(矢印DR315)が安定するため、上述の放熱器(図3,図4)を上回る放熱性能を示す。
FIG. 5 is a view showing another modification of the high
次に、表1を用いて、図3〜図5に示す放熱器の性能について説明する。 Next, the performance of the radiator shown in FIGS. 3 to 5 will be described using Table 1.
表1は、放熱器内部の冷媒を加熱するヒータに所定の電力(200W)を与え、安定後の放熱器表面の平均温度を測定した結果を示すものである。表1において、「フリー」は、図3に示す熱交換のカバー部313を省略した場合、「煙突効果」は、図3に示すカバー部313に代えて煙突効果が得られる筒状部材を設けた場合、「台形カバー」は図3に示す例、「整流板カバー」は図4に示す例、「円弧状カバー」は図5に示す例を意味する。また、表1において、「温度差[K]」は、放熱器表面の平均温度−環境温度(30℃)を意味し、「空気側の熱抵抗値[K/W]」は、放熱性能の指標として用いるものであり、総熱抵抗値からヒータと蒸発器との接触熱抵抗値および冷媒の蒸発熱抵抗値を差し引いた値を意味する。なお、放熱器のサイズは、縦60cm、横60cm、奥行き2cmとし、伝熱面積は約2m2とした。
Table 1 shows the result of measuring the average temperature of the surface of the radiator after stabilization by applying a predetermined power (200 W) to the heater for heating the refrigerant inside the radiator. In Table 1, “free” indicates that the heat
表1においては、放熱効率が高いほど、上記の「温度差」および「熱抵抗値」が小さく表されることになる。表1に示すように、「煙突効果」を利用した自然対流放熱よりも、カバー部313,314,315を配置した本実施の形態の自然対流放熱器(図3,図4,図5)による放熱の方が、放熱効率が高い。
In Table 1, the higher the heat dissipation efficiency, the smaller the “temperature difference” and “thermal resistance value”. As shown in Table 1, rather than natural convection heat dissipation using the “chimney effect”, the natural convection radiator (FIGS. 3, 4, and 5) according to the present embodiment in which the
次に、図6を用いて、スターリング冷凍機100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
図6に示すように、本実施の形態のスターリング冷凍機100は、フリーピストン型のスターリング機関であって、高温部111および低温部112を含む「外殻体」としてのケーシング110と、該ケーシング110に組付けられたシリンダ120と、シリンダ120内でそれぞれ往復動するピストン130およびディスプレーサ140と、ディスプレーサロッド140Aと、圧縮空間151および膨張空間152を含む作動空間150と、再生器160と、背圧空間170と、ピストン駆動手段としてのリニアモータ180と、ピストンスプリング191およびディスプレーサスプリング192を含むスプリング190とを含んで構成される。
As shown in FIG. 6, the
ケーシング110は、背圧空間170を規定する。ケーシング110には、シリンダ120、リニアモータ180、ピストンスプリング191およびディスプレーサスプリング192をはじめとする種々の部品が組付けられる。ケーシング110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。
The
シリンダ120は、略円筒状の形状を有し、内部にピストン130およびフリーピストンとしてのディスプレーサ140をそれぞれ往復動可能に受け入れる。シリンダ120内において、ピストン130とディスプレーサ140とは同軸上に間隔をあけて配置され、このピストン130およびディスプレーサ140によって作動空間150が圧縮空間151と膨張空間152とに区画される。より詳しくは、作動空間150は、ピストン130におけるディスプレーサ140側の端面よりもディスプレーサ140側に位置する空間であり、ピストン130とディスプレーサ140との間に圧縮空間151が形成され、ディスプレーサ140と低温部112との間に膨張空間152が形成される。圧縮空間151は主に高温部111によって囲まれ、膨張空間152は主に低温部112によって囲まれている。
The
圧縮空間151と膨張空間152との間には、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160が配設されており、この再生器160を介して圧縮空間151と膨張空間152とが連通する。それにより、スターリング冷凍機100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130およびディスプレーサ140の動作に合わせて流動することにより、逆スターリングサイクルが実現される。
Between the
ピストン130に対しディスプレーサ140と反対側には、ケーシング110によって囲まれた背圧空間170が配設されている。この背圧空間170内にも、作動媒体が存在する。
A
背圧空間170におけるシリンダ120の外側に位置する部分には、リニアモータ180が配設される。リニアモータ180は、インナーヨーク181と、アウターヨーク182と、コイル183と、可動マグネット184とを含む。このリニアモータ180によって、シリンダ120の軸方向(矢印DR0方向)にピストン130が駆動される。
A
ピストン130の一端は、板バネなどで構成されるピストンスプリング191と接続される。該ピストンスプリング191は、ピストン130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191による弾性力を付加することにより、シリンダ120内でピストン130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140の一端は、ディスプレーサロッド140Aを介してディスプレーサスプリング192と接続される。ディスプレーサロッド140Aはピストン130を貫通して配設され、ディスプレーサスプリング192は板バネなどで構成される。
One end of the
次に、このスターリング冷凍機100の動作について説明する。
本冷凍機は、いわゆる逆スターリングサイクルを利用して冷凍効果を得るものである。ピストン130はリニアモータ180により駆動されて正弦運動する。ピストン130の動きにより圧縮空間151内の作動媒体は正弦波状の圧力変化を示す。圧縮された作動媒体は高温部111で圧縮熱を放出し、シリンダ120外に設けられた再生器160を通過する際に予冷され、膨張空間152へと流入する。
Next, the operation of the
This refrigerator obtains a refrigeration effect using a so-called reverse Stirling cycle. The
ディスプレーサ140は、定常運転時にはピストン130と同周期で一定の位相差をもって正弦運動し、その位相差や振幅は、ディスプレーサスプリング192のバネ定数や、時々刻々と変化する圧縮空間151と膨張空間152との圧力差、ディスプレーサ140の質量、動作周波数等によって決まる。この位相差については、一般的には90度程度が最適条件であると言われている。
The
膨張空間152へと流入した作動媒体は、このディスプレーサ140の正弦運動により膨張し、これによって膨張空間152内の温度は著しく低下する。このとき発生した極低温(たとえば−50℃程度)を低温部112を介して冷却庫内へ伝達することにより、所望の冷却効果が得られる。
The working medium that has flowed into the
本実施の形態によれば、上述したように、フィン312間の隙間を閉塞するカバー部313(図3),314(図4),315(図5)を設けることにより、当該隙間を通過する空気の流れに、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)に対して交差する横方向の成分を加えることができるので、フィン312と空気との熱交換が促進され、熱交換器の放熱性能を向上させることができる。
According to the present embodiment, as described above, by providing the cover portions 313 (FIG. 3), 314 (FIG. 4), and 315 (FIG. 5) that close the gap between the
また、高温側凝縮器310とその周囲との温度差に起因した自然対流により空気を流動させることにより、フィン312間に流れる空気の流れを形成するためのファンが不要となるため、消費電力を低減することができるとともに、フィン312間に埃が詰まること等による放熱効率の低下を抑制することができる。
Further, since air is caused to flow by natural convection due to the temperature difference between the high-
また、「管状部材」としてのチューブ311内に冷媒を流して放熱を行なうことにより、スターリング冷凍機100の高温部111の冷却を効率よく行なうことができる。
Moreover, 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「放熱器」としての高温側凝縮器310は、「放熱体」としてのチューブ311と、チューブ311を冷却する「流体」としての空気が通過する所定の隙間を規定しながら配列された、複数の短冊状のフィン312と、フィン312の長手方向(矢印DR0方向)に対する第1の側(矢印DR1側)から隙間を閉塞するカバー部313,314,315とを備える。カバー部313,314,315は、フィンにおける第1の側(矢印DR1側)に対向する第2の側(矢印DR2側)から第1の側(矢印DR1側)に向かう流体の流れを、第1の側(矢印DR1側)から第2の側(矢印DR2側)に向かう方向に向ける「整流部」を構成する。
The above contents are summarized as follows. That is, the high
本実施の形態では、スターリング冷凍機100における高温部111と低温部112とが鉛直方向(矢印DR0方向)に並ぶように(より具体的には、スターリング冷凍機100の高温部111が当該スターリング冷凍機100の低温部112の上側に位置するように)スターリング冷凍機100が設置されているが、スターリング冷凍機100における高温部111と低温部112とが水平方向に並ぶように、スターリング冷凍機100が設置されてもよい。
In the present embodiment, the
本願明細書において、「冷却庫」とは、冷蔵室を有する「冷蔵庫」、冷凍室を有する「冷凍庫」および冷凍室と冷蔵室とを双方とも有する「冷凍冷蔵庫」のすべてを含む概念である。 In the specification of the present application, the “refrigerator” is a concept including all of the “refrigerator” having a refrigerator compartment, the “freezer” having a freezer compartment, and the “refrigerator refrigerator” having both the freezer compartment and the refrigerator compartment.
本実施の形態においては、スターリング冷凍機100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1(Stirling Refrigerator/Freezer)について説明したが、本発明に係る放熱器は、スターリング冷却庫1にのみ適用されるものではない。なお、スターリング機関搭載機器は、たとえば、スターリング機関を発電機としても用いたものであってもよい。
In the present embodiment, the Stirling refrigerator / freezer (Stirling Refrigerator / Freezer) as a Stirling engine-equipped device including 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、100 スターリング冷凍機、110 ケーシング、111 高温部、112 低温部、120 シリンダ、130 ピストン、140 ディスプレーサ、140A ディスプレーサロッド、150 作動空間、151 圧縮空間、152 膨張空間、160 再生器、170 背圧空間、180 リニアモータ、181 インナーヨーク、182 アウターヨーク、183 コイル、184 可動マグネット、190 スプリング、191 ピストンスプリング、192 ディスプレーサスプリング、200 低温側循環回路、210 低温側蒸発器、220,230 冷媒配管、240 低温側凝縮器、300 高温側循環回路、310 高温側凝縮器、311,311A チューブ、312,312A フィン、313,314,315 カバー部、316A ファン、317A ダクト、320,330 冷媒配管、340 高温側蒸発器、400 キャビネット、3131,3132 傾斜面、3133 底面、3141 カバー部材、3142 整流板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirling refrigerator, 100 Stirling refrigerator, 110 casing, 111 high temperature part, 112 low temperature part, 120 cylinder, 130 piston, 140 displacer, 140A displacer rod, 150 working space, 151 compression space, 152 expansion space, 160 regenerator, 170 Back pressure space, 180 Linear motor, 181 Inner yoke, 182 Outer yoke, 183 Coil, 184 Movable magnet, 190 Spring, 191 Piston spring, 192 Displacer spring, 200 Low temperature side circulation circuit, 210 Low temperature side evaporator, 220, 230 Refrigerant piping, 240 Low temperature side condenser, 300 High temperature side circulation circuit, 310 High temperature side condenser, 311, 311A tube, 312, 312A Fin, 313, 314 15 cover portion, 316A fan, 317A duct, 320,330 refrigerant pipe, 340 high-temperature side evaporator, 400 cabinets, 3131,3132 inclined
Claims (6)
前記放熱体を冷却する流体が通過する所定の隙間を規定しながら配列された、複数の短冊状のフィンと、
前記フィンの長手方向に対する第1の側から前記隙間を閉塞するカバー部とを備え、
前記カバー部は、前記フィンにおける前記第1の側に対向する第2の側から前記第1の側に向かう前記流体の流れを、前記第1の側から前記第2の側に向かう方向に向ける整流部を含む、放熱器。 A radiator,
A plurality of strip-shaped fins arranged while defining a predetermined gap through which a fluid for cooling the heat radiator passes,
A cover portion that closes the gap from the first side with respect to the longitudinal direction of the fin,
The cover portion directs the flow of the fluid from the second side facing the first side of the fin toward the first side in a direction from the first side toward the second side. A radiator including a rectifier.
前記フィンと前記カバー部材との間に設けられ、前記フィンの長手方向および幅方向に対して交差する斜め方向に延在する整流板とを含む、請求項1に記載の放熱器。 The rectifying unit includes a cover member that closes the gap,
2. The radiator according to claim 1, further comprising a current plate provided between the fin and the cover member and extending in an oblique direction intersecting with a longitudinal direction and a width direction of the fin.
請求項1から請求項5のいずれかに記載の放熱器とを備え、
前記放熱体に前記スターリング機関の高温部の熱が伝達される、冷却システム。 A Stirling engine having a high temperature section;
A radiator according to any one of claims 1 to 5,
The cooling system in which the heat of the high temperature part of the Stirling engine is transmitted to the radiator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008064542A JP2009222250A (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Radiator and cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=41239228
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7344757B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-09-14 | 株式会社ツインバード | Cold storage |
-
2008
- 2008-03-13 JP JP2008064542A patent/JP2009222250A/en not_active Withdrawn
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