JP4930376B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
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
2152,2153 切欠部
216 冷却冷媒移送パイプ
2162,2163 切欠部
22 蒸発熱交換器
23 液体ライン
24 気体ライン
27,28 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
3152,3153 切欠部
316 放熱冷媒移送パイプ
3162,3163 切欠部
R 冷却冷媒流路,放熱冷媒流路
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (10)
- 円筒状の低温部より冷熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した冷熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記低温部の外周方向に沿って、かつ該低温部の軸方向に並ぶ態様で、該低温部の外周面に該低温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記低温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記冷熱を伝達させるものであり、
前記低温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記低温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記冷媒供給パイプは、先端部が、前記冷媒導入路に挿通した態様で配設してあり、前記冷媒移送パイプは、先端部が前記冷媒導出路に挿通した態様で配設してあり、
前記冷媒供給パイプの先端部には、先端縁に向けて前記二酸化炭素を供給するための供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部が形成されたことを特徴とする熱交換器。 - 円筒状の低温部より冷熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した冷熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記低温部の外周方向に沿って、かつ該低温部の軸方向に並ぶ態様で、該低温部の外周面に該低温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記低温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記冷熱を伝達させるものであり、
前記低温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記低温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記冷媒供給パイプは、先端部が、前記冷媒導入路に挿通した態様で配設してあり、前記冷媒移送パイプは、先端部が前記冷媒導出路に挿通した態様で配設してあり、
前記冷媒移送パイプの先端部には、先端縁に向けて前記二酸化炭素を進入させるための進入面積が漸次大きくなる態様で切欠部が形成されたことを特徴とする熱交換器。 - 円筒状の低温部より冷熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した冷熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記低温部の外周方向に沿って、かつ該低温部の軸方向に並ぶ態様で、該低温部の外周面に該低温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記低温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記冷熱を伝達させるものであり、
前記低温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記低温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該低温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記流路は、前記冷媒導入路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されたことを特徴とする熱交換器。 - 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伝熱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1〜3のいずれか一つに記載の熱交換器。
- 前記伝熱フィン部材は、それぞれ屈曲加工が施されて複数の屈曲部を有して成り、
前記流路は、前記伝熱フィン部材に囲繞される態様で形成されて成ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の熱交換器。 - 円筒状の高温部より高温排熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した高温排熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記高温部の外周方向に沿って、かつ該高温部の軸方向に並ぶ態様で、該高温部の外周面に該高温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記高温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記高温排熱を伝達させるものであり、
前記高温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記高温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記冷媒供給パイプは、先端部が、前記冷媒導入路に挿通した態様で配設してあり、前記冷媒移送パイプは、先端部が前記冷媒導出路に挿通した態様で配設してあり、
前記冷媒供給パイプの先端部には、先端縁に向けて前記冷媒を供給するための供給面積が漸次大きくなる態様で切欠部が形成されたことを特徴とする熱交換器。 - 円筒状の高温部より高温排熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した高温排熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記高温部の外周方向に沿って、かつ該高温部の軸方向に並ぶ態様で、該高温部の外周面に該高温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記高温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記高温排熱を伝達させるものであり、
前記高温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記高温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記冷媒供給パイプは、先端部が、前記冷媒導入路に挿通した態様で配設してあり、前記冷媒移送パイプは、先端部が前記冷媒導出路に挿通した態様で配設してあり、
前記冷媒移送パイプの先端部には、先端縁に向けて前記二酸化炭素を進入させるための進入面積が漸次大きくなる態様で切欠部が形成されたことを特徴とする熱交換器。 - 円筒状の高温部より高温排熱を発生するスターリング冷凍機に適用され、発生した高温排熱を冷媒である二酸化炭素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、
前記高温部の外周方向に沿って、かつ該高温部の軸方向に並ぶ態様で、該高温部の外周面に該高温部と同一の材料で形成した複数の伝熱フィン部材を立設し、これら伝熱フィン部材を含む前記高温部の外周域をカバー部材で覆うことにより前記二酸化炭素が通過するための流路を並設し、該流路を通過する二酸化炭素に前記高温排熱を伝達させるものであり、
前記高温部の下方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導入孔を形成することにより構成され、かつ各流路に二酸化炭素を導くための冷媒導入路と、
前記高温部の上方側における伝熱フィン部材のそれぞれに該高温部の軸方向に沿って導出孔を形成することにより構成され、かつ各流路を通過した二酸化炭素を外部に導くための冷媒導出路と、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導入路を通じて二酸化炭素を供給する冷媒供給パイプと、
前記カバー部材の一端面を貫通する態様で配設され、前記冷媒導出路を通過した二酸化炭素を他の部位に移送させる冷媒移送パイプと
を備え、
前記流路は、前記冷媒導入路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されたことを特徴とする熱交換器。 - 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伝熱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6〜8のいずれか一つに記載の熱交換器。
- 前記伝熱フィン部材は、それぞれ屈曲加工が施されて複数の屈曲部を有して成り、
前記流路は、前記伝熱フィン部材に囲繞される態様で形成されて成ることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一つに記載の熱交換器。
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