JP2011240408A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍機器の熱発生端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を向上させることができる熱交換器の製造方法を提供すること。
【解決手段】熱発生端部（１１，１２）より熱を発生する冷凍機器（１０）に適用され、発生した熱を冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器（２１，３１）の製造方法において、複数の円環板状の伝熱フィン形成部材（２１１，３１１）を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設し、伝熱フィン形成部材を含む熱発生端部の外周域をカバー部材（２１２，３１２）で覆うことにより、熱発生端部の外周面に冷媒が通過するための流路Ｒを熱発生端部の外周方向に沿って形成している。
【選択図】図１２

Description

本発明は、例えばスターリング冷凍機等の冷凍機器に適用され、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ことにより熱交換を行う熱交換器の製造方法に関するものである。

従来、熱発生端部より熱を発生する冷凍機器の一例として、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、冷熱を発生する低温部と、高温排熱を発生す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。

ところが、スターリング冷凍機は、ガスの圧縮及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、低温部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を用いて冷却対象となる被冷却部を冷却するためには、該スターリング冷凍機の低温部で発生した冷熱、並びに高温部で発生した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。

スターリング冷凍機で発生した冷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低温部と嵌合する円筒状の嵌合部を有し、内部に冷媒が充填されたものが提案されている。そのような熱交換器では、嵌合部の嵌合面をグリス等で被覆した後に、該嵌合部を低温部に嵌合させ、低温部で発生した冷熱を嵌合部を介して内部の冷媒に伝達して熱交換を行っている（例えば、特許文献１参照）。

一方、スターリング冷凍機で発生した高温排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高温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。そのような熱交換器では、高温部で発生した高温排熱を筐体を介して内部の流路を通過する冷媒に伝達して熱交換を行っている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−７５０００号公報 特開２００３−３０２１１７号公報

ところが、上述した特許文献１及び特許文献２に提案されている熱交換器では、嵌合部や筐体を介して冷媒に熱伝達を行っているために熱損失が発生してしまい、冷媒への熱の伝達効率が低下してしまう。そのような冷媒への熱の伝達効率の低下は、熱交換効率の低下を招来することになる。

本発明は、上記実情に鑑みて、冷凍機器の熱発生端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を向上させることができる熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る熱交換器の製造方法は、円筒状の熱発生端部より熱を発生する冷凍機器に適用され、発生した熱を冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器の製造方法において、複数の円環板状の伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設し、前記伝熱フィン形成部材を含む熱発生端部の外周域をカバー部材で覆うことにより、前記熱発生端部の外周面に前記冷媒が通過するための流路を該熱発生端部の外周方向に沿って形成することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る熱交換器の製造方法は、円筒状の熱発生端部より熱を発生する冷凍機器に適用され、発生した熱を冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器の製造方法において、複数の円環板状の伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、円筒状のベース部材が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該ベース部材の外周面に配設し、前記伝熱フィン形成部材を含むベース部材の外周域をカバー部材で覆うことにより、前記ベース部材の外周面に前記冷媒が通過するための流路を該ベース部材の外周方向に沿って形成し、前記流路が形成されたベース部材を、前記熱発生端部が相対的にベース部材の内部に圧入されるようにして該熱発生端部の外周面に配設したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る熱交換器の製造方法は、上述した請求項１又は請求項２において、前記冷凍機器は、スターリング冷凍機であり、前記熱発生端部は冷熱を発生する低温部であることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る熱交換器の製造方法は、上述した請求項１又は請求項２において、前記冷凍機器は、スターリング冷凍機であり、前記熱発生端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。

また、本発明の請求項５に係る熱交換器の製造方法は、上述した請求項１において、前記伝熱フィン形成部材の外縁部分及び内縁部分の少なくとも一方には規定部が形成されて成り、前記伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を前記規定部により規定された大きさに保持した状態で、熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設したことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る熱交換器の製造方法は、上述した請求項２において、前記伝熱フィン形成部材の外縁部分及び内縁部分の少なくとも一方には規定部が形成されて成り、前記伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を前記規定部により規定された大きさに保持した状態で、円筒状のベース部材が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該ベース部材の外周面に配設したことを特徴とする。

本発明の熱交換器の製造方法によれば、複数の円環板状の伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設し、伝熱フィン形成部材を含む熱発生端部の外周域をカバー部材で覆うことにより、熱発生端部の外周面に冷媒が通過するための流路を該熱発生端部の外周方向に沿って形成したので、熱発生端部の外周面に流路を容易に製造することができる。そして、熱発生端部の外周面に流路を構成したので、流路を通過する冷媒に熱発生端部で発生した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、冷媒への熱の伝達効率を向上させることができる。従って、熱発生端部で発生した熱を良好に冷媒に伝達させることにより、熱交換効率を向上させることができる。

また、本発明の熱交換器の製造方法によれば、複数の円環板状の伝熱フィン部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、円筒状のベース部材が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該ベース部材の外周面に配設し、伝熱フィン形成部材を含むベース部材の外周域をカバー部材で覆うことにより、ベース部材の外周面に冷媒が通過するための流路を該ベース部材の外周方向に沿って形成し、流路が形成されたベース部材を、熱発生端部が相対的にベース部材の内部に圧入されるようにして該熱発生端部の外周面に配設したので、流路を通過する冷媒と、熱発生端部との間の面圧増大、均一接触が可能になり、熱抵抗の低減化を図ることができる。従って、熱交換効率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施例１である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）を適用した冷却装置を概念的に示した概念図である。 図２は、図１における凝縮熱交換器の構成を拡大して模式的に示した横断面図である。 図３は、図１における凝縮熱交換器の構成を拡大して模式的に示した縦断面図である。 図４は、図１における放熱熱交換器の構成を拡大して模式的に示した横断面図である。 図５は、図１における放熱熱交換器の構成を拡大して模式的に示した縦断面図である。 図６は、本発明の実施例２である凝縮熱交換器の縦断面図である。 図７は、本発明の実施例２である放熱熱交換器の縦断面図である。 図８は、本発明の実施例３である凝縮熱交換器の縦断面図である。 図９は、本発明の実施例３である放熱熱交換器の縦断面図である。 図１０は、本発明における凝縮熱交換器の変形例を示した縦断面図である。 図１１は、本発明における放熱熱交換器の変形例を示した縦断面図である。 図１２は、本発明の実施例４となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示した説明図である。 図１３は、本発明の実施例５となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示した説明図である。 図１４は、本発明の実施例６である凝縮熱交換器の横断面図である。 図１５は、本発明の実施例６である放熱熱交換器の横断面図である。 図１６は、本発明の実施例７である凝縮熱交換器の横断面図である。 図１７は、本発明の実施例７である放熱熱交換器の横断面図である。 図１８は、本発明の実施例８となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示した説明図である。 図１９は、本発明の実施例９となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示した説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る熱交換器の製造方法の好適な実施例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。

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）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、横置きに載置してあり、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。

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４０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及び気体ライン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。

凝縮熱交換器２１は、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２及び図３に示すように、複数の冷却冷媒流路Ｒ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。ここに、図２及び図３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２は横断面図、図３は縦断面図である。これら図２及び図３を適宜用いて上記凝縮熱交換器２１について説明する。

複数の冷却冷媒流路Ｒ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Ｒ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、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構成してある。ここに、冷却フィン部材２１１の数及び間隔は、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、本実施例では、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Ｒ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（図中において左右の端部）に溶接され、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１の各端部（図中において左右の端部）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、図中最も左側に立設された冷却フィン部材２１１、あるいは最も右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Ｒが構成される。

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及び冷却補助カバー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Ｒを通過する冷却用冷媒は、該冷却冷媒流路Ｒ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。

冷却冷媒導入路２１３は、図３に示すように、凝縮熱交換器２１の上部、すなわち低温部１１の上方側において該低温部１１の軸方向に沿って延在し、供給された冷却用冷媒を各冷却冷媒流路Ｒ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、低温部１１よりも上方側となる冷却フィン部材２１１のそれぞれに該低温部１１の軸方向に沿って導入孔２１１ａを形成することにより構成したものである。そして、冷却冷媒導入路２１３は、図３中の右側を上流側とし、図３中の左側を下流側とする。

冷却冷媒導出路２１４は、図３に示すように、凝縮熱交換器２１の下部、すなわち低温部１１の下方側において該低温部１１の軸方向に沿って延在し、冷却冷媒流路Ｒ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、低温部１１よりも下方側となる冷却フィン部材２１１のそれぞれに該低温部１１の軸方向に沿って導出孔２１１ｂを形成することにより構成したものである。

冷却冷媒供給パイプ２１５は、低温部１１の上方側において、図中右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２１５１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及び冷却フィン部材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２１５１は、上半分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２１５１には、その全域に亘って切欠部２１５２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。

冷却冷媒移送パイプ２１６は、低温部１１の下方側において、図中右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２１６１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Ｒ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及び冷却フィン部材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２１６１は、下半分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２１６１には、その全域に亘って切欠部２１６２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。

蒸発熱交換器２２は、冷却室４０に配設され、より詳細には蒸発熱交換器収容箱２５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Ｆ１が設けてある。冷却用送風ファンＦ１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。

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。

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。

そのような冷却系配管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４０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Ｒ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４０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４０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Ｆ１が駆動することにより送出され、冷却室４０の内部が冷却される。つまり、冷却室４０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Ｒに移動し、該冷却冷媒流路Ｒ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。

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及び気体ライン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。

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及び第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、本実施例では放熱用冷媒を二酸化炭素として説明する。

放熱熱交換器３１は、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４及び図５に示すように、複数の放熱冷媒流路Ｒ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。ここに、図４及び図５は、それぞれ放熱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４は横断面図、図５は縦断面図である。これら図４及び図５を適宜用いて上記放熱熱交換器３１について説明する。

複数の放熱冷媒流路Ｒ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Ｒ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、該高温部１２の外周方向に沿って、かつ該高温部１２の軸方向に略等間隔となる態様で複数の放熱フィン部材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。ここに、放熱フィン部材３１１の数及び間隔は、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、本実施例では、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Ｒ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（図中において左右の端部）に溶接され、かつ外周部分が放熱カバー本体３１２１の各端部（図中において左右の端部）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、図中最も左側に立設された放熱フィン部材３１１、あるいは最も右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Ｒが構成される。

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及び放熱補助カバー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Ｒを通過する放熱用冷媒は、該放熱冷媒流路Ｒ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。

放熱冷媒導入路３１３は、図５に示すように、放熱熱交換器３１の下部、すなわち高温部１２の下方側において該高温部１２の軸方向に沿って延在し、供給された放熱用冷媒を各放熱冷媒流路Ｒ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、高温部１２よりも下方側となる放熱フィン部材３１１のそれぞれに該高温部１２の軸方向に沿って導入孔３１１ａを形成することにより構成したものである。そして、放熱冷媒導入路３１３は、図５中の右側を上流側とし、図５中の左側を下流側とする。

放熱冷媒導出路３１４は、図５に示すように、放熱熱交換器３１の上部、すなわち高温部１２の上方側において該高温部１２の軸方向に沿って延在し、放熱冷媒流路Ｒ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、高温部１２よりも上方側となる放熱フィン部材３１１のそれぞれに該高温部１２の軸方向に沿って導出孔３１１ｂを形成することにより構成したものである。

放熱冷媒供給パイプ３１５は、高温部１２の下方側において、図中右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３１５１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及び放熱フィン部材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３１５１は、下半分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３１５１には、その全域に亘って切欠部３１５２が形成してある。また、図５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。

放熱冷媒移送パイプ３１６は、高温部１２の上方側において、図中右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３１６１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Ｒ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及び放熱フィン部材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３１６１は、上半分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３１６１には、その全域に亘って切欠部３１６２が形成してある。また、図５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。

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Ｆ２が設けてある。放出用送風ファンＦ２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。

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。

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。

そのような放熱系配管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Ｒ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Ｆ２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Ｒに移動し、該冷却冷媒流路Ｒ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。

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及び第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。

以上説明したように、凝縮熱交換器２１では、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Ｒを構成したので、冷却冷媒流路Ｒ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。従って、上記凝縮熱交換器２１によれば、スターリング冷凍機１０の低温部１１で発生した冷熱を良好に冷却用冷媒に伝達させることにより、熱交換効率を向上させることができる。

また、凝縮熱交換器２１によれば、先端部２１５１が冷却冷媒導入路２１３を挿通する態様で冷却冷媒供給パイプ２１５を配設し、かつ先端部２１６１が冷却冷媒導出路２１４を挿通する態様で冷却冷媒移送パイプ２１６を配設したので、冷却冷媒導入路２１３の上流側近傍（図３中の右側）の冷却冷媒流路Ｒに偏って冷却用冷媒が通過することを抑制しながら、冷却冷媒導入路２１３の下流側（図３中の左側）の冷却冷媒流路Ｒにも積極的に冷却用冷媒を供給して通過させることができ、これによっても熱交換効率を向上させることができる。

更に、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。

一方、放熱熱交換器３１では、スターリング冷凍機１０の高温部１２の外周面に、該高温部１２の外周方向に沿って、かつ該高温部１２の軸方向に略等間隔となる態様で複数の放熱フィン部材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、該高温部１２の外周面に放熱冷媒流路Ｒを構成したので、放熱冷媒流路Ｒを通過する放熱用冷媒に高温部１２で発生した高温排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、放熱用冷媒への高温排熱の伝達効率を向上させることができる。従って、上記放熱熱交換器３１によれば、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良好に放熱用冷媒に伝達させることにより、熱交換効率を向上させることができる。

また、放熱熱交換器３１によれば、先端部３１５１が放熱冷媒導入路３１３を挿通する態様で放熱冷媒供給パイプ３１５を配設し、かつ先端部３１６１が放熱冷媒導出路３１４を挿通する態様で放熱冷媒移送パイプ３１６を配設したので、放熱冷媒導入路３１３の上流側近傍（図５中の右側）の放熱冷媒流路Ｒに偏って放熱用冷媒が通過することを抑制しながら、放熱冷媒導入路３１３の下流側（図５中の左側）の放熱冷媒流路Ｒにも積極的に放熱用冷媒を供給して通過させることができ、これによっても熱交換効率を向上させることができる。

更に、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。

＜実施例２＞
図６及び図７は、それぞれ本発明の実施例２である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）の構成を拡大して示したものであり、図６は、凝縮熱交換器の縦断面図であり、図７は、放熱熱交換器の縦断面図である。尚、上述した実施例１と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図６及び図７に示した凝縮熱交換器及び放熱熱交換器は、上述した実施例１と同様に冷却装置に適用されるものであるので、かかる冷却装置についての説明は割愛する。

凝縮熱交換器は、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、複数の冷却冷媒流路Ｒ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。つまり、実施例２の凝縮熱交換器は、実施例１の凝縮熱交換器２１に対して、冷却冷媒供給パイプ２１５′及び冷却冷媒移送パイプ２１６′が異なるものである。

冷却冷媒供給パイプ２１５′は、低温部１１の上方側において、図中右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２１５１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及び冷却フィン部材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２１５１は、基端側から先端縁に向けて上縁部が漸次低くなる態様で傾斜している。つまり、冷却冷媒供給パイプ２１５′の先端部２１５１には、先端縁に向けて冷却用冷媒の供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部２１５３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。

冷却冷媒移送パイプ２１６′は、低温部１１の下方側において、図中右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２１６１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Ｒ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及び冷却フィン部材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２１６１は、基端側から先端縁に向けて下縁部が漸次高くなる態様で傾斜している。つまり、冷却冷媒移送パイプ２１６′の先端部２１６１には、先端縁に向けて冷却用冷媒の流入面積が漸次大きくなる態様で切欠部２１６３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。

放熱熱交換器は、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、複数の放熱冷媒流路Ｒ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。つまり、実施例２の放熱熱交換器は、実施例１の放熱熱交換器３１に対して、放熱冷媒供給パイプ３１５′及び放熱冷媒移送パイプ３１６′が異なるものである。

放熱冷媒供給パイプ３１５′は、高温部１２の下方側において、図中右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３１５１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及び放熱フィン部材３１１と同一の材料（例えば銅）から形成してある。放熱冷媒供給パイプ３１５′の先端部３１５１は、基端側から先端縁に向けて下縁部が漸次高くなる態様で傾斜している。つまり、放熱冷媒供給パイプ３１５′の先端部３１５１には、先端縁に向けて放熱用冷媒の供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部３１５３が形成してある。また、図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。

放熱冷媒移送パイプ３１６′は、高温部１２の上方側において、図中右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３１６１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Ｒ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及び放熱フィン部材３１１と同一の材料（例えば銅）から形成してある。放熱冷媒移送パイプ３１６′の先端部３１６１は、基端側から先端縁に向けて上縁部が漸次低くなる態様で傾斜している。つまり、放熱冷媒移送パイプ３１６′の先端部３１６１には、先端縁に向けて放熱用冷媒の流入面積が漸次大きくなる態様で切欠部３１６３が形成してある。また、図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。

従って、上記凝縮熱交換器によれば、冷却冷媒供給パイプ２１５′の先端部２１５１に、先端縁に向けて冷却用冷媒の供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部２１５３が形成してあり、かつ冷却冷媒移送パイプ２１６′の先端部２１６１に、先端縁に向けて冷却用冷媒の流入面積が漸次大きくなる態様で切欠部２１６３が形成してあるので、冷却冷媒導入路２１３の下流側（図６中の左側）の冷却冷媒流路Ｒに対してより積極的に冷却用冷媒を供給することができ、これにより、各冷却冷媒流路Ｒに略均一に冷却用冷媒を通過させることができる。その結果、熱交換効率を向上させることができる。

上記放熱熱交換器３１によれば、放熱冷媒供給パイプ３１５′の先端部３１５１に、先端縁に向けて放熱用冷媒の供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部３１５３が形成してあり、かつ放熱冷媒移送パイプ３１６′の先端部３１６１に、先端縁に向けて放熱用冷媒の流入面積が漸次大きくなる態様で切欠部３１６３が形成してあるので、放熱冷媒導入路３１３の下流側（図６中の左側）の放熱冷媒流路Ｒに対してより積極的に放熱用冷媒を供給することができ、これにより、各放熱冷媒流路Ｒに略均一に放熱用冷媒を通過させることができる。その結果、熱交換効率を向上させることができる。

＜実施例３＞
図８及び図９は、それぞれ本発明の実施例３である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）の構成を拡大して示したものであり、図８は、凝縮熱交換器の縦断面図であり、図９は、放熱熱交換器の縦断面図である。尚、上述した実施例１及び実施例２と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図８及び図９に示した凝縮熱交換器及び放熱熱交換器は、上述した実施例１及び実施例２と同様に冷却装置に適用されるものであるので、かかる冷却装置についての説明は割愛する。

本実施例の凝縮熱交換器は、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、複数の冷却冷媒流路Ｒ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り、冷却冷媒流路Ｒは、図中の左側に向かって、すなわち冷却冷媒導入路２１３の上流側から下流側に向かって、流路幅が漸次大きくなる態様で形成してある。つまり、実施例３の凝縮熱交換器は、実施例２の凝縮熱交換器に対して、低温部１１に立設する冷却フィン部材２１１の間隔を変更することにより、冷却冷媒流路Ｒの流路幅が冷却冷媒導入路２１３の上流側から下流側に向けて漸次大きくしてある。

そのように冷却冷媒流路Ｒの流路幅を、冷却冷媒導入路２１３の上流側から下流側に向かって漸次大きくなる態様で形成することにより、冷却冷媒導入路２１３の下流側（図８中の左側）の冷却冷媒流路Ｒに対してより積極的に冷却用冷媒を供給することができ、これにより、各冷却冷媒流路Ｒに略均一に冷却用冷媒を通過させることができる。その結果、熱交換効率を向上させることができる。

本実施例の放熱熱交換器は、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、複数の放熱冷媒流路Ｒ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り、放熱冷媒流路Ｒは、図中の左側に向かって、すなわち放熱冷媒導入路３１３の上流側から下流側に向かって、流路幅が漸次大きくなる態様で形成してある。つまり、実施例３の放熱熱交換器は、実施例２の放熱熱交換器に対して、高温部１２に立設する放熱フィン部材３１１の間隔を変更することにより、放熱冷媒流路Ｒの流路幅が放熱冷媒導入路３１３の上流側から下流側に向けて漸次大きくしてある。

そのように放熱冷媒流路Ｒの流路幅を、放熱冷媒導入路３１３の上流側から下流側に向かって漸次大きくなる態様で形成することにより、放熱冷媒導入路３１３の下流側（図９中の左側）の放熱冷媒流路Ｒに対してより積極的に放熱用冷媒を供給することができ、これにより、各放熱冷媒流路Ｒに略均一に放熱用冷媒を通過させることができる。その結果、熱交換効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施例１〜３では熱交換器について説明したが、本発明の熱交換器はこれら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１０に示すように、本発明の凝縮熱交換器（熱交換器）は、冷却冷媒供給パイプ２１５”及び冷却冷媒移送パイプ２１６”の先端部が冷却冷媒導入路２１３及び冷却冷媒導出路２１４に挿通していなくても良い。このような構成は、冷却用冷媒の流速が小さい場合等に有用である。また、図１１に示すように、本発明の放熱熱交換器（熱交換器）は、放熱冷媒供給パイプ３１５”及び放熱冷媒移送パイプ３１６”の先端部が放熱冷媒導入路３１３及び放熱冷媒導出路３１４に挿通していなくても良い。このような構成は、放熱用冷媒の流速が小さい場合等に有用である。

＜実施例４＞
図１２は、本発明の実施例４となる熱交換器の製造方法の一例について簡略的に示したものであり、上述した実施例１に係る凝縮熱交換器の製造方法を一例として示している。尚、ここでは、凝縮熱交換器についての製造方法について説明するが、放熱熱交換器の製造方法についても同様である。また、上述した実施例１と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例における熱交換器の製造方法、すなわち凝縮熱交換器の製造方法は、冷却フィン形成部材２７、冷却冷媒供給パイプ２１５、冷却冷媒移送パイプ２１６及び冷却カバー部材２１２を用いて凝縮熱交換器を製造するものである。

冷却フィン形成部材２７は、例えばバーリング加工を施して略円環板状の形態を成し、内周径の大きさが低温部１１の外周径と略同一、若しくは僅かに小さいものである。この冷却フィン形成部材２７は、冷却フィン部２７１と、圧接部２７２とを備えて構成してある。冷却フィン部２７１は、周方向に沿って延在するものである。また、冷却フィン部２７１には、その上部、すなわち低温部１１の上方側となる所定個所に導入孔２１１ａが形成してある一方、その下部、すなわち低温部１１の下方側となる所定個所に導出孔２１１ｂが形成してある。圧接部２７２は、冷却フィン部２７１の内端縁から該冷却フィン部２７１の延在方向と直交する方向に向けて僅かに延在するものであり、冷却フィン形成部材２７が低温部１１に配設されることにより該低温部１１の外周面と圧接状態となる部位である。

そのような複数の冷却フィン形成部材２７を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持する一方、それぞれの導入孔２１１ａ及び導出孔２１１ｂが同一直線上に配置された状態で、低温部１１が相対的に各冷却フィン形成部材２７の内部に圧入又はロウ付けされるようにして低温部１１の外周面に配設する。これにより、各冷却フィン形成部材２７の冷却フィン部２７１は、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の軸方向に決められた間隔で配設されて上述した冷却フィン部材２１１となる。また、各冷却フィン形成部材２７の導入孔２１１ａは、低温部１１の上方側において該低温部１１の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導入路２１３が形成される。更に、各冷却フィン形成部材２７の導出孔２１１ｂは、低温部１１の下方側において該低温部１１の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導出路２１４が形成される。

そして、形成された冷却冷媒導入路２１３に冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１を挿通させて、該冷却冷媒供給パイプ２１５を固定させる。実施例１で述べたように、冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１は、上半分が切除されて半円筒状の形態を成している。一方、形成された冷却冷媒導出路２１４に冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１を挿通させて、該冷却冷媒移送パイプ２１６を固定させる。実施例１で述べたように、冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１は、下半分が切除されて半円筒状の形態を成している。

次いで、冷却カバー部材２１２を構成する冷却カバー本体２１２１を、冷却フィン形成部材２７が配設された低温部１１が相対的に冷却カバー本体２１２１の内部に進入されるようにして、内周部分が冷却フィン形成部材のそれぞれの外周部分に接した状態で配設する。これにより、冷却フィン部２７１間には、冷却冷媒流路Ｒが構成される。そして、図には明示しないが、冷却カバー部材２１２を構成する冷却補助カバー（２１２２）を、内周部分が低温部１１の外周面の各端部に溶接させ、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１の各端部の内周部分に溶接させる。これにより、各冷却補助カバーと、これに隣接する冷却フィン部２７１との間には、冷却冷媒流路Ｒが構成され、複数の冷却冷媒流路Ｒが外周面に並設された凝縮熱交換器を製造することができる。

以上説明したような凝縮熱交換器の製造方法によれば、複数の冷却フィン形成部材２７を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、低温部１１が相対的に各冷却フィン形成部材２７の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該低温部１１の外周面に配設し、冷却フィン形成部材２７を含む低温部１１の外周域を冷却カバー部材２１２で覆うことにより冷却冷媒流路Ｒを形成したので、低温部１１の外周面に冷却冷媒流路Ｒを容易に製造することができる。そして、低温部１１の外周面に冷却冷媒流路Ｒを構成したので、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。従って、上記凝縮熱交換器によれば、スターリング冷凍機１０の低温部１１で発生した冷熱を良好に冷却用冷媒に伝達させることにより、熱交換効率を向上させることができる。

＜実施例５＞
図１３は、本発明の実施例５となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示したものである。尚、ここでは、凝縮熱交換器についての製造方法について説明するが、放熱熱交換器の製造方法についても同様である。また、上述した実施例１〜４と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例における熱交換器の製造方法、すなわち凝縮熱交換器の製造方法は、フィンベースリング５０、冷却フィン形成部材２８、冷却冷媒供給パイプ２１５、冷却冷媒移送パイプ２１６および冷却カバー部材２１２ａを用いて凝縮熱交換器を製造するものである。

フィンベースリング５０は、低温部１１と同じ材料（例えば銅）から形成された円筒状のものであり、内周径の大きさが低温部１１の外周径と略同一、若しくは僅かに小さいものである。

冷却フィン形成部材２８は、例えばバーリング加工を施して略円環板状の形態を成し、内周径の大きさがフィンベースリング５０の外周径と略同一、若しくは僅かに小さいものである。この冷却フィン形成部材２８は、冷却フィン部２８１と、圧接部２８２とを備えて構成してある。冷却フィン部２８１は、周方向に沿って延在するものである。また、冷却フィン部２８１には、その上部、すなわちフィンベースリング５０（低温部１１）の上方側となる所定個所に導入孔２１１ａが形成してある一方、その下部、すなわちフィンベースリング５０（低温部１１）の下方側となる所定個所に導出孔２１１ｂが形成してある。圧接部２８２は、冷却フィン部２８１の内端縁から該冷却フィン部２８１の延在方向と直交する方向に向けて僅かに延在するものであり、冷却フィン形成部材２８がフィンベースリング５０に配設されることにより該低温部１１の外周面と圧接状態となる部位である。

そのような複数の冷却フィン形成部材２８を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持する一方、それぞれの導入孔２１１ａ及び導出孔２１１ｂが同一直線上に配置された状態で、フィンベースリング５０が相対的に各冷却フィン形成部材２８の内部に圧入又はロウ付けされるようにしてフィンベースリング５０の外周面に配設する。これにより、各冷却フィン形成部材２８の冷却フィン部２８１は、フィンベースリング５０の外周面に、該フィンベースリング５０の外周方向に沿って、かつ該フィンベースリング５０の軸方向に決められた間隔で配設される。また、各冷却フィン形成部材２８の導入孔２１１ａは、フィンベースリング５０の上方側において該フィンベースリング５０の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導入路２１３が形成される。更に、各冷却フィン形成部材２８の導出孔２１１ｂは、フィンベースリング５０の下方側において該フィンベースリング５０の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導出路２１４が形成される。

そして、形成された冷却冷媒導入路２１３に冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１を挿通させて、該冷却冷媒供給パイプ２１５を固定させる。冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１は、上半分が切除されて半円筒状の形態を成している。一方、形成された冷却冷媒導出路２１４に冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１を挿通させて、該冷却冷媒移送パイプ２１６を固定させる。冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１は、下半分が切除されて半円筒状の形態を成している。

次いで、冷却カバー部材２１２ａを構成する冷却カバー本体２１２１ａを、冷却フィン形成部材２８が配設されたフィンベースリング５０が相対的に冷却カバー本体２１２１ａの内部に進入されるようにして、内周部分が冷却フィン形成部材２８のそれぞれの外周部分に接した状態で配設する。これにより、冷却フィン部２８１間には、冷却冷媒流路が構成される。そして、図には明示しないが、冷却カバー部材２１２ａを構成する冷却補助カバーを、内周部分がフィンベースリング５０の外周面の各端部に溶接させ、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１ａの各端部の内周部分に溶接させる。これにより、各冷却補助カバーと、これに隣接する冷却フィン部２８１との間には、冷却冷媒流路が構成される。

その後、フィンベースリング５０を加熱して内周径を拡径させ、低温部１１が相対的にフィンベースリング５０の内部に進入されるようにして低温部１１の外周面に配設し、その後フィンベースリング５０を冷却することにより、該フィンベースリング５０を低温部１１に固定させ、凝縮熱交換器２１を製造する。ここでは、フィンベースリング５０を低温部１１に固定させる手法として、低温部が相対的にフィンベースリングの内部に圧入されるようにしてフィンベースリングを低温部の外周面に固定させるいわゆる締まりばめの一種である、フィンベースリング５０を一旦加熱した後に冷却するいわゆる焼ばめを用いて行ったが、本発明では、かかる焼ばめ以外の締まりばめ、例えば、冷やしばめ等を用いて行っても構わない。

以上説明したような凝縮熱交換器の製造方法によれば、外周面に冷却冷媒流路が形成されたフィンベースリング５０を低温部１１に固定させたことにより、冷却冷媒流路を通過する冷却用冷媒と、低温部１１との間の面圧増大、均一接触が可能になり、熱抵抗の低減化を図ることができる。従って、熱交換効率を向上させることができる。

＜実施例６＞
図１４及び図１５は、それぞれ本発明の実施例６である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）の構成を拡大して示したものであり、図１４は、凝縮熱交換器の横断面図であり、図１５は、放熱熱交換器の横断面図である。尚、上述した実施例１と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１４及び図１５に示した凝縮熱交換器及び放熱熱交換器は、上述した実施例１と同様に冷却装置に適用されるものであるので、かかる冷却装置についての説明は割愛する。

凝縮熱交換器２１は、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、複数の冷却冷媒流路Ｒを備えて構成してある。

複数の冷却冷媒流路Ｒ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Ｒ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、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構成してある。ここで、冷却フィン部材２１１′の内端縁部分及び外端縁部分には、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Ｒ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。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、本実施例では、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Ｒ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（図中において左右の端部）に溶接され、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１の各端部（図中において左右の端部）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、図中最も左側に立設された冷却フィン部材２１１′、あるいは最も右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Ｒが構成される。

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及び冷却補助カバー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Ｒを通過する冷却用冷媒は、該冷却冷媒流路Ｒ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。

放熱熱交換器３１は、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、複数の放熱冷媒流路Ｒを備えて構成してある。

複数の放熱冷媒流路Ｒ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Ｒ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、該高温部１２の外周方向に沿って、かつ該高温部１２の軸方向に略等間隔となる態様で複数の放熱フィン部材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。ここで、放熱フィン部材３１１′の内端縁部分及び外端縁部分には、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Ｒ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。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、本実施例では、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Ｒ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（図中において左右の端部）に溶接され、かつ外周部分が放熱カバー本体３１２１の各端部（図中において左右の端部）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、図中最も左側に立設された放熱フィン部材３１１′、あるいは最も右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Ｒが構成される。

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及び放熱補助カバー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Ｒを通過する放熱用冷媒は、該放熱冷媒流路Ｒ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。

従って、上記凝縮熱交換器２１によれば、スペーサ部２１１１が冷却冷媒流路Ｒの幅を規定しているため、冷却冷媒流路Ｒ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Ｒ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Ｒ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。

上記放熱熱交換器３１によれば、スペーサ部３１１１が放熱冷媒流路Ｒの幅を規定しているため、放熱冷媒流路Ｒ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Ｒ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Ｒ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。

＜実施例７＞
図１６及び図１７は、それぞれ本発明の実施例７である熱交換器（凝縮熱交換器及び放熱熱交換器）の構成を拡大して示したものであり、図１６は、凝縮熱交換器の横断面図であり、図１７は、放熱熱交換器の横断面図である。尚、上述した実施例１と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１６及び図１７に示した凝縮熱交換器及び放熱熱交換器は、上述した実施例１と同様に冷却装置に適用されるものであるので、かかる冷却装置についての説明は割愛する。

凝縮熱交換器２１は、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、複数の冷却冷媒流路Ｒを備えて構成してある。

複数の冷却冷媒流路Ｒ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Ｒは、複数の冷却フィン部材２１１”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、該低温部１１の外周方向に沿って、かつ該低温部１１の軸方向に並ぶ態様で複数の冷却フィン部材２１１”を立設することにより、互いに隣り合う冷却フィン部材２１１”に囲繞される態様で構成してある。より詳細に説明すると、冷却フィン部材２１１”は、屈曲加工が施されて複数の屈曲部２１１２が基端から外端に向けて連続して形成されて成る。つまり、冷却フィン部材２１１”は、低温部１１の軸方向に沿って延在する部分（図１６中において水平方向に延在する部分）２１１ａ１と低温部１１の径外方向に沿って延在する部分（図１６中において鉛直方向に延在する部分）２１１ｂ１とが交互に形成されている。ここで、軸方向に沿って延在する２１１ａ１の長さは、径外方向に沿って延在する部分２１１ｂ１の長さの約半分の大きさと成っている。このような構成を有する複数の冷却フィン部材２１１”を、互いの径外方向に沿って延在する部分２１１ｂ１を圧接又はロウ付けすることにより、冷却冷媒流路Ｒを構成してある。そして、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を配設してある。

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及び冷却補助カバー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Ｒを通過する冷却用冷媒は、該冷却冷媒流路Ｒ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。

放熱熱交換器３１は、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、複数の放熱冷媒流路Ｒを備えて構成してある。

複数の放熱冷媒流路Ｒ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Ｒは、複数の放熱フィン部材３１１”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、該高温部１２の外周方向に沿って、かつ該高温部１２の軸方向に並ぶ態様で複数の放熱フィン部材３１１”を立設することにより、互いに隣り合う放熱フィン部材３１１”に囲繞される態様で構成してある。より詳細に説明すると、放熱フィン部材３１１”は、屈曲加工が施されて複数の屈曲部３１１２が基端から外端に向けて連続して形成されて成る。つまり、放熱フィン部材３１１”は、高温部１２の軸方向に沿って延在する部分（図１７中において水平方向に延在する部分）３１１ａ１と高温部１２の径外方向に沿って延在する部分（図１７中において鉛直方向に延在する部分）３１１ｂ１とが交互に形成されている。ここで、軸方向に沿って延在する３１１ａ１の長さは、径外方向に沿って延在する部分３１１ｂ１の長さの約半分の大きさと成っている。このような構成を有する複数の放熱フィン部材３１１”を、互いの径外方向に沿って延在する部分３１１ｂ１を圧接又はロウ付けすることにより、放熱冷媒流路Ｒを構成してある。そして、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を配設してある。

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及び放熱補助カバー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Ｒを通過する放熱用冷媒は、該放熱冷媒流路Ｒ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。

従って、上記凝縮熱交換器２１によれば、屈曲加工が施されて複数の屈曲部２１１２が形成された冷却フィン部材２１１”により囲繞される態様で冷却冷媒流路Ｒが形成されて成るので、冷却冷媒流路Ｒを冷却用冷媒が通過することにより冷却カバー部材２１２に生ずる応力を低減させることができ、これにより、冷却カバー部材２１２（冷却カバー本体２１２１）の厚みを小さくすることができる。このように冷却カバー部材２１２の厚みを小さくすることができることにより、冷却カバー部材２１２に要するコストの低減化を図ることができる。

上記放熱熱交換器３１によれば、屈曲加工が施されて複数の屈曲部３１１２が形成された放熱フィン部材３１１”により囲繞される態様で放熱冷媒流路Ｒが形成されて成るので、放熱冷媒流路Ｒを放熱用冷媒が通過することにより放熱カバー部材３１２に生ずる応力を低減させることができ、これにより、放熱カバー部材３１２（放熱カバー本体３１２１）の厚みを小さくすることができる。このように放熱カバー部材３１２の厚みを小さくすることができることにより、放熱カバー部材３１２に要するコストの低減化を図ることができる。

＜実施例８＞
図１８は、本発明の実施例８となる熱交換器の製造方法の一例について簡略的に示したものであり、上述した実施例６に係る凝縮熱交換器の製造方法を一例として示している。尚、ここでは、凝縮熱交換器についての製造方法について説明するが、放熱熱交換器の製造方法についても同様である。また、上述した実施例１及び実施例６と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例における熱交換器の製造方法、すなわち凝縮熱交換器の製造方法は、冷却フィン形成部材２７′、冷却冷媒供給パイプ２１５、冷却冷媒移送パイプ２１６及び冷却カバー部材２１２を用いて凝縮熱交換器を製造するものである。

冷却フィン形成部材２７′は、例えばバーリング加工を施して略円環板状の形態を成し、内周径の大きさが低温部１１の外周径と略同一、若しくは僅かに小さいものである。この冷却フィン形成部材２７′は、冷却フィン部２７１と、規定部２７３とを備えて構成してある。冷却フィン部２７１は、周方向に沿って延在するものである。また、冷却フィン部２７１には、その上部、すなわち低温部１１の上方側となる所定個所に導入孔２１１ａが形成してある一方、その下部、すなわち低温部１１の下方側となる所定個所に導出孔２１１ｂが形成してある。規定部２７３は、冷却フィン部２７１の外端縁及び内端縁のそれぞれから該冷却フィン部２７１の延在方向と直交する方向に向けて同一の長さだけ延在するものであり、冷却フィン形成部材２７′が低温部１１に配設されることにより、スペーサ部２１１１となる部位である。

そのような複数の冷却フィン形成部材２７′を、互いの間隔を規定部２７３により規定された大きさに保持する一方、それぞれの導入孔２１１ａ及び導出孔２１１ｂが同一直線上に配置された状態で、低温部１１が相対的に各冷却フィン形成部材２７′の内部に圧入又はロウ付けされるようにして低温部１１の外周面に配設する。これにより、各冷却フィン形成部材２７′の冷却フィン部２７１は、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の軸方向に決められた間隔で配設されて上述した冷却フィン部材２１１′となる。また、規定部２７３は、上述したスペーサ部２１１１となって冷却冷媒流路Ｒの幅の大きさを規定する。更に、各冷却フィン形成部材２７′の導入孔２１１ａは、低温部１１の上方側において該低温部１１の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導入路２１３が形成される。また更に、各冷却フィン形成部材２７′の導出孔２１１ｂは、低温部１１の下方側において該低温部１１の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導出路２１４が形成される。

そして、形成された冷却冷媒導入路２１３に冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１を挿通させて、該冷却冷媒供給パイプ２１５を固定させる。実施例１で述べたように、冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１は、上半分が切除されて半円筒状の形態を成している。一方、形成された冷却冷媒導出路２１４に冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１を挿通させて、該冷却冷媒移送パイプ２１６を固定させる。実施例１で述べたように、冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１は、下半分が切除されて半円筒状の形態を成している。

次いで、冷却カバー部材２１２を構成する冷却カバー本体２１２１を、冷却フィン形成部材２７′が配設された低温部１１が相対的に冷却カバー本体２１２１の内部に進入されるようにして、内周部分が冷却フィン形成部材のそれぞれの外周部分に接した状態で配設する。これにより、冷却フィン部２７１間には、冷却冷媒流路Ｒが構成される。そして、図には明示しないが、冷却カバー部材２１２を構成する冷却補助カバー（２１２２）を、内周部分が低温部１１の外周面の各端部に溶接させ、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１の各端部の内周部分に溶接させる。これにより、各冷却補助カバーと、これに隣接する冷却フィン部２７１との間には、冷却冷媒流路Ｒが構成され、複数の冷却冷媒流路Ｒが外周面に並設された凝縮熱交換器を製造することができる。

以上説明したような凝縮熱交換器の製造方法によれば、複数の冷却フィン形成部材２７′を、互いの間隔を規定部２７３により規定された大きさに保持した状態で、低温部１１が相対的に各冷却フィン形成部材２７′の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該低温部１１の外周面に配設し、冷却フィン形成部材２７′を含む低温部１１の外周域を冷却カバー部材２１２で覆うことにより冷却冷媒流路Ｒを形成したので、低温部１１の外周面に冷却冷媒流路Ｒの幅が略均一となるように製造することができる。そして、低温部１１の外周面に冷却冷媒流路Ｒを構成したので、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。従って、上記凝縮熱交換器によれば、スターリング冷凍機１０の低温部１１で発生した冷熱を良好に冷却用冷媒に伝達させることにより、熱交換効率を向上させることができる。

＜実施例９＞
図１９は、本発明の実施例９となる熱交換器（凝縮熱交換器）の製造方法の一例について簡略的に示したものである。尚、ここでは、凝縮熱交換器についての製造方法について説明するが、放熱熱交換器の製造方法についても同様である。また、上述した実施例１〜８と同様の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例における熱交換器の製造方法、すなわち凝縮熱交換器の製造方法は、フィンベースリング５０、冷却フィン形成部材２８′、冷却冷媒供給パイプ２１５、冷却冷媒移送パイプ２１６および冷却カバー部材２１２ａを用いて凝縮熱交換器を製造するものである。

冷却フィン形成部材２８′は、例えばバーリング加工を施して略円環板状の形態を成し、内周径の大きさがフィンベースリング５０の外周径と略同一、若しくは僅かに小さいものである。この冷却フィン形成部材２８′は、冷却フィン部２８１と、規定部２８３とを備えて構成してある。冷却フィン部２８１は、周方向に沿って延在するものである。また、冷却フィン部２８１には、その上部、すなわちフィンベースリング５０（低温部１１）の上方側となる所定個所に導入孔２１１ａが形成してある一方、その下部、すなわちフィンベースリング５０（低温部１１）の下方側となる所定個所に導出孔２１１ｂが形成してある。規定部２８３は、冷却フィン部２８１の外端縁及び内端縁のそれぞれから該冷却フィン部２８１の延在方向と直交する方向に向けて同一の長さだけ延在するものであり、冷却フィン形成部材２８′がフィンベースリング５０に配設されることにより、スペーサ部２１１１となる部位である。

そのような複数の冷却フィン形成部材２８′を、互いの間隔を規定部２８３により規定された大きさに保持する一方、それぞれの導入孔２１１ａ及び導出孔２１１ｂが同一直線上に配置された状態で、フィンベースリング５０が相対的に各冷却フィン形成部材２８′の内部に圧入又はロウ付けされるようにしてフィンベースリング５０の外周面に配設する。これにより、各冷却フィン形成部材２８′の冷却フィン部２８１は、フィンベースリング５０の外周面に、該フィンベースリング５０の外周方向に沿って、かつ該フィンベースリング５０の軸方向に決められた間隔で配設される。また、規定部２８３は、上述したスペーサ部２１１１となって冷却冷媒流路Ｒの幅の大きさを規定する。更に、各冷却フィン形成部材２８′の導入孔２１１ａは、フィンベースリング５０の上方側において該フィンベースリング５０の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導入路２１３が形成される。また更に、各冷却フィン形成部材２８′の導出孔２１１ｂは、フィンベースリング５０の下方側において該フィンベースリング５０の軸方向に沿って配置されることになり、上述した冷却冷媒導出路２１４が形成される。

そして、形成された冷却冷媒導入路２１３に冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１を挿通させて、該冷却冷媒供給パイプ２１５を固定させる。冷却冷媒供給パイプ２１５の先端部２１５１は、上半分が切除されて半円筒状の形態を成している。一方、形成された冷却冷媒導出路２１４に冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１を挿通させて、該冷却冷媒移送パイプ２１６を固定させる。冷却冷媒移送パイプ２１６の先端部２１６１は、下半分が切除されて半円筒状の形態を成している。

次いで、冷却カバー部材２１２ａを構成する冷却カバー本体２１２１ａを、冷却フィン形成部材２８′が配設されたフィンベースリング５０が相対的に冷却カバー本体２１２１ａの内部に進入されるようにして、内周部分が冷却フィン形成部材２８′のそれぞれの外周部分に接した状態で配設する。これにより、冷却フィン部２８１間には、冷却冷媒流路が構成される。そして、図には明示しないが、冷却カバー部材２１２ａを構成する冷却補助カバーを、内周部分がフィンベースリング５０の外周面の各端部に溶接させ、かつ外周部分が冷却カバー本体２１２１ａの各端部の内周部分に溶接させる。これにより、各冷却補助カバーと、これに隣接する冷却フィン部２８１との間には、冷却冷媒流路が構成される。

その後、フィンベースリング５０を加熱して内周径を拡径させ、低温部１１が相対的にフィンベースリング５０の内部に進入されるようにして低温部１１の外周面に配設し、その後フィンベースリング５０を冷却することにより、該フィンベースリング５０を低温部１１に固定させ、凝縮熱交換器２１を製造する。ここでは、フィンベースリング５０を低温部１１に固定させる手法として、低温部が相対的にフィンベースリングの内部に圧入されるようにしてフィンベースリングを低温部の外周面に固定させるいわゆる締まりばめの一種である、フィンベースリング５０を一旦加熱した後に冷却するいわゆる焼ばめを用いて行ったが、本発明では、かかる焼ばめ以外の締まりばめ、例えば、冷やしばめ等を用いて行っても構わない。

以上説明したような凝縮熱交換器の製造方法によれば、外周面に冷却冷媒流路が形成されたフィンベースリング５０を低温部１１に固定させたことにより、冷却冷媒流路を通過する冷却用冷媒と、低温部１１との間の面圧増大、均一接触が可能になり、熱抵抗の低減化を図ることができる。従って、熱交換効率を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る熱交換器の製造方法は、例えばスターリング冷凍機等の冷凍機器に適用され、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。

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
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
２１５３ 切欠部
２１６ 冷却冷媒移送パイプ
２１６２ 切欠部
２１６３ 切欠部
２２ 蒸発熱交換器
２３ 液体ライン
２４ 気体ライン
２７ 冷却フィン部材
２８ 冷却フィン形成部材
３０ 放熱系配管
３１ 放熱熱交換器
３１１ 放熱フィン部材
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
３１５２ 切欠部
３１５３ 切欠部
３１６ 放熱冷媒移送パイプ
３１６２ 切欠部
３１６３ 切欠部
Ｒ 冷却冷媒流路，放熱冷媒流路

Claims (6)

1. 円筒状の熱発生端部より熱を発生する冷凍機器に適用され、発生した熱を冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器の製造方法において、
   複数の円環板状の伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設し、
   前記伝熱フィン形成部材を含む熱発生端部の外周域をカバー部材で覆うことにより、前記熱発生端部の外周面に前記冷媒が通過するための流路を該熱発生端部の外周方向に沿って形成することを特徴とする熱交換器の製造方法。
2. 円筒状の熱発生端部より熱を発生する冷凍機器に適用され、発生した熱を冷媒に伝達させることにより熱交換を行う熱交換器の製造方法において、
   複数の円環板状の伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を予め決められた大きさに保持した状態で、円筒状のベース部材が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該ベース部材の外周面に配設し、
   前記伝熱フィン形成部材を含むベース部材の外周域をカバー部材で覆うことにより、前記ベース部材の外周面に前記冷媒が通過するための流路を該ベース部材の外周方向に沿って形成し、
   前記流路が形成されたベース部材を、前記熱発生端部が相対的にベース部材の内部に圧入されるようにして該熱発生端部の外周面に配設したことを特徴とする熱交換器の製造方法。
3. 前記冷凍機器は、スターリング冷凍機であり、前記熱発生端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又は請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
4. 前記冷凍機器は、スターリング冷凍機であり、前記熱発生端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又は請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
5. 前記伝熱フィン形成部材の外縁部分及び内縁部分の少なくとも一方には規定部が形成されて成り、
   前記伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を前記規定部により規定された大きさに保持した状態で、熱発生端部が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該熱発生端部の外周面に配設したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
6. 前記伝熱フィン形成部材の外縁部分及び内縁部分の少なくとも一方には規定部が形成されて成り、
   前記伝熱フィン形成部材を、互いの間隔を前記規定部により規定された大きさに保持した状態で、円筒状のベース部材が相対的に各伝熱フィン形成部材の内部に圧入又はロウ付けされるようにして該ベース部材の外周面に配設したことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の製造方法。

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