專(zhuān)利名稱(chēng)：斯特林冷卻庫(kù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斯特林冷卻庫(kù)，特別是涉及將斯特林制冷機(jī)的散熱部的 熱量有效利用于對(duì)凝露產(chǎn)生的防止和廢水的蒸發(fā)等的斯特林冷卻庫(kù)。
背景技術(shù)：
作為將利用逆斯特林循環(huán)的熱交換應(yīng)用于冷卻庫(kù)的技術(shù)，例如可列
舉出日本特開(kāi)2003 - 50073號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)。
在上述冷卻庫(kù)中，公開(kāi)了具有如下特征的斯特林制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng) 具有向外部散發(fā)通過(guò)逆斯特林循環(huán)產(chǎn)生的工作氣體的壓縮熱量的高溫 部，從外部吸收通過(guò)逆斯特林循環(huán)產(chǎn)生的工作氣體的膨脹熱量的低溫 部，以及^f氐溫側(cè)循環(huán)回路，該低溫側(cè)循環(huán)回^各由封閉回^各構(gòu)成，該封閉 回路將與低溫部熱結(jié)合的低溫側(cè)冷凝器和多個(gè)低溫側(cè)蒸發(fā)器以構(gòu)成熱 虹吸管的方式連接；將用來(lái)輸送低溫部的低溫?zé)崃康牡蜏責(zé)崃枯斔徒橘|(zhì) 封裝在低溫側(cè)循環(huán)回路內(nèi)。在這里，高溫部的熱量通過(guò)高溫側(cè)熱交換循 環(huán)(散熱系統(tǒng))進(jìn)行散熱。高溫側(cè)熱交換循環(huán)包括通過(guò)配管連接的高溫 側(cè)蒸發(fā)器和高溫側(cè)冷凝器，利用熱虹吸原理進(jìn)行熱量的輸送和散發(fā)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2003 - 50073號(hào)公報(bào)
但是，上面所述的那種散熱系統(tǒng)存在著以下問(wèn)題。
在上述散熱系統(tǒng)中，除了上述熱虹吸回路之外有時(shí)還形成強(qiáng)制循環(huán) 回路(forced circulation circuit),該強(qiáng)制循環(huán)回3各包括循環(huán)泵，#皮/人高 溫側(cè)蒸發(fā)器供給液化了的制冷劑。在強(qiáng)制循環(huán)回路中流動(dòng)的制冷劑的熱 量例如被用來(lái)防止冷卻庫(kù)產(chǎn)生凝露。
在這里，由于從高溫側(cè)蒸發(fā)器向強(qiáng)制循環(huán)回路的配管供給溫度較高 的液化了的制冷劑，因而是流動(dòng)于該配管內(nèi)的制冷劑中容易產(chǎn)生氣泡、 容易產(chǎn)生氣蝕的狀態(tài)。氣蝕的產(chǎn)生有可能導(dǎo)致噪音的產(chǎn)生或配管受到損 壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出來(lái)的，本發(fā)明的目的是，抑制在使三
次制冷劑進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)的泵中產(chǎn)生氣蝕的情況，并利用三次制冷劑循環(huán) 回路很好地防止凝露的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，包括具有散熱部和吸熱部的斯特林制冷
機(jī)；靠吸熱部的低溫?zé)崃慷焕鋮s的冷卻室；對(duì)散熱部進(jìn)行冷卻的二次 制冷劑循環(huán)回路；以及與二次制冷劑循環(huán)回路進(jìn)行熱交換的三次制冷劑 循環(huán)回^^。優(yōu)選地，還包括將與二次制冷劑循環(huán)回^^的二次制冷劑進(jìn)4亍 熱交換后的三次制冷劑輸送到加熱對(duì)象部的循環(huán)泵。優(yōu)選地，加熱對(duì)象 部包括斯特林冷卻庫(kù)的開(kāi)口部和廢水加熱部之中的至少一者。優(yōu)選地， 三次制冷劑循環(huán)回路的內(nèi)部壓力設(shè)定為大氣壓或高于大氣壓。優(yōu)選地， 二次制冷劑循環(huán)回路包括對(duì)散熱部進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器、進(jìn)行二次制冷劑 與三次制冷劑之間的熱交換的熱交換器、以及對(duì)二次制冷劑進(jìn)行冷卻的 冷凝器，熱交換器與蒸發(fā)器相比設(shè)置在二次制冷劑的流通方向下游側(cè)， 冷凝器設(shè)置在更下游側(cè)。優(yōu)選地，二次制冷劑循環(huán)回路與三次制冷劑循
管i熱交換器'中，二次制冷劑的^流通方向與三次制冷劑的流通方向相 反。還包括使二次制冷劑蒸發(fā)而對(duì)散熱部進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器，熱交換器 設(shè)置在蒸發(fā)器內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，供三次制冷劑進(jìn)行循環(huán)的三次制冷劑循環(huán)回路是獨(dú)立于 連接在高溫側(cè)蒸發(fā)器上的二次制冷劑循環(huán)回路的循環(huán)回路，因此，能夠 抑制在使三次制冷劑強(qiáng)制循環(huán)的泵中產(chǎn)生氣蝕的情況，能夠利用強(qiáng)制循 環(huán)很好地防止凝露的產(chǎn)生。


圖1是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式1的斯特林冷卻庫(kù)的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示的 立體圖。
圖2是實(shí)施方式1的斯特林冷卻庫(kù)的配管系統(tǒng)圖。
圖3是實(shí)施方式2的斯特林冷卻庫(kù)的立體圖。
圖4是圖3所示斯特林冷卻庫(kù)的后視圖。
圖5是圖3所示斯特林冷卻庫(kù)的側(cè)剖視圖。
圖6是實(shí)施方式3的斯特林冷卻庫(kù)的配管系統(tǒng)圖。
圖7是實(shí)施方式4的斯特林冷卻庫(kù)的配管系統(tǒng)圖。
圖8是實(shí)施方式5的斯特林冷卻庫(kù)的散熱部附近的立體圖。
圖9是實(shí)施方式6的斯特林冷卻庫(kù)的散熱部附近的立體圖。
圖10是對(duì)實(shí)施方式7的斯特林冷卻庫(kù)的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示的回路圖。
圖11是展示熱交換器的另一個(gè)例子的俯視圖。 圖12是展示熱交換器的又一個(gè)例子的俯視圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
10冷藏室(冷卻室)，11冷凍室(冷卻室)，13斯特林制冷機(jī)， 13a散熱部，13b吸熱部，14 二次制冷劑循環(huán)回路，15蒸發(fā)器，17壓 電泵(循環(huán)泵)，16熱交換器，19a 19c、 20a 20d防凝露管，21廢 水力口熱部。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合圖1至圖9對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 (實(shí)施方式1 )
圖1是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式1的斯特林冷卻庫(kù)100的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示 的立體圖，如圖l所示，斯特林冷卻庫(kù)100具有容納冷藏對(duì)象物(冷 卻對(duì)象物)的冷藏室(冷卻室)10;容納冷凍對(duì)象物(冷卻對(duì)象物)的、 設(shè)置在冷藏室IO下層的冷凍室(冷卻室)11;劃分冷凍室ll和冷藏室 IO并由隔熱材料構(gòu)成的殼體(分隔壁)12;以及包括散熱部13a和吸熱 部13b的斯特林制冷機(jī)13。此外，斯特林冷卻庫(kù)100還具有供熱介質(zhì) (二次制冷劑)A進(jìn)行自然循環(huán)的二次制冷劑循環(huán)回路14;使熱介質(zhì)A 蒸發(fā)而對(duì)散熱部13a進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器15;供熱介質(zhì)(三次制冷劑)B 進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)的三次制冷劑循環(huán)回路28;熱交換器16;以及使熱介質(zhì)B 強(qiáng)制循環(huán)的壓電泵(循環(huán)泵)17。斯特林冷卻庫(kù)100還具有存留因除霜 而產(chǎn)生的廢水的、設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)100的底面?zhèn)鹊慕铀P(pán)(存水部) 18。斯特林制冷機(jī)13、熱交換器16以及冷凝器34設(shè)置在位于斯特林冷 卻庫(kù)100的大致中央部的機(jī)械室35內(nèi)。熱交換器16設(shè)置在斯特林制冷 機(jī)13的上方，冷凝器34也設(shè)置在斯特林制冷機(jī)13的上方。
如圖1所示，二次制冷劑循環(huán)回路14具有將蒸發(fā)器15的上端部側(cè) 與熱交換器16的上表面?zhèn)冗B接起來(lái)的、供蒸發(fā)器15內(nèi)產(chǎn)生的氣態(tài)的熱 介質(zhì)A流通的氣體管30;將熱交換器16的下表面?zhèn)扰c蒸發(fā)器15的下 端部側(cè)連接起來(lái)的、供在熱交換器16內(nèi)冷凝的熱介質(zhì)A流通的液體管
33。此外，二次制冷劑循環(huán)回路14還具有將蒸發(fā)器15的上端部側(cè)與 冷凝器34的上表面?zhèn)冗B接起來(lái)的、供蒸發(fā)器15內(nèi)產(chǎn)生的氣態(tài)的熱介質(zhì) A流通的氣體管32;將蒸發(fā)器15的下端部側(cè)與冷凝器34的下表面?zhèn)冗B 接起來(lái)的液體管31;熱交換器16;冷凝器34。
循環(huán)于二次制冷劑循環(huán)回路14內(nèi)的熱介質(zhì)A和循環(huán)于三次制冷劑循 環(huán)回路28內(nèi)的熱介質(zhì)B是水或水與乙醇的混合液，不容易凍結(jié)。而且， 該二次制冷劑循環(huán)回路14的內(nèi)部壓力被設(shè)定得低于大氣壓，在蒸發(fā)器 15內(nèi)熱介質(zhì)A很容易利用散熱部13a的溫度蒸發(fā)。
三次制冷劑循環(huán)回路28具有將熱交換器16的下表面?zhèn)扰c壓電泵 17連接起來(lái)的、向下方延伸的高溫管27;對(duì)接水盤(pán)18內(nèi)的廢水進(jìn)行加 熱的廢水加熱部21;防凝露管19a 19c、 20a 20d;低溫管26。三次 制冷劑循環(huán)回路28還具有設(shè)置在斯特林制冷機(jī)13上方的熱交換器l6。
壓電泵17設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)100的背面?zhèn)?，下游?cè)設(shè)置有廢水加 熱部21。廢水加熱部21設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)100的底面?zhèn)?。廢水加熱 部21在斯特林冷卻庫(kù)100的下表面呈蜿蜒狀設(shè)置。
在廢水加熱部21的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管19a。該防凝露管19a設(shè) 置在冷凍室11的前面開(kāi)口部的側(cè)邊部分上，從斯特林冷卻庫(kù)100的底 面?zhèn)瘸蛏媳砻鎮(zhèn)妊由?。在防凝露?9a的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管20a。 該防凝露管20a設(shè)置在冷藏室10的前面開(kāi)口部的側(cè)邊部分上，從斯特 林冷卻庫(kù)100的大致中央部朝向上表面?zhèn)妊由臁Ｔ谠摲滥豆?0a的下 游側(cè)設(shè)置有防凝露管20b。防凝露管20b設(shè)置在冷藏室10的前面開(kāi)口部 的上邊部分上，在防凝露管20b的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管20c。該防凝 露管20c與防凝露管20a相向設(shè)置，設(shè)置在冷藏室10的前面開(kāi)口部的側(cè) 邊部分上。在該防凝露管20c的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管20d。該防凝露 管20d設(shè)置在冷藏室10的前面開(kāi)口部的下邊部分上，在防凝露管20d 的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管19b。該防凝露管19b設(shè)置在冷凍室11的前面 開(kāi)口部的上邊部分上，在防凝露管19b的下游側(cè)設(shè)置有防凝露管19c。 該防凝露管19c與防凝露管19a相向設(shè)置，設(shè)置在冷凍室1的前面開(kāi)口 部的側(cè)邊部分上。
即，在本實(shí)施方式中，三次制冷劑循環(huán)回路28的加熱對(duì)象部是4矣水 盤(pán)18的上表面、以及冷藏室10和冷凍室11的前面開(kāi)口部即門(mén)封接觸 部。此外，在防凝露管19c的下游側(cè)設(shè)置有低溫管26。該低溫管26從
冷凍室11的前面開(kāi)口部的下邊側(cè)朝向斯特林冷卻庫(kù)100的背面?zhèn)妊?br> 伸，并且，從斯特林冷卻庫(kù)100的底面?zhèn)瘸蛩固亓掷鋮s庫(kù)100的上表 面?zhèn)妊由?。此外，低溫?6的上端部連接到熱交換器16的上表面?zhèn)取?br> 三次制冷劑循環(huán)回路28的內(nèi)部壓力被設(shè)定為大氣壓或高于大氣壓， 例如設(shè)定在1013hPa以上。
圖2是本實(shí)施方式1的斯特林冷卻庫(kù)100的配管系統(tǒng)圖。如圖2所 示，斯特林冷卻庫(kù)100具有一次制冷劑循環(huán)回路44，該一次制冷劑循環(huán) 回路44包括設(shè)置在產(chǎn)生低溫?zé)崃康奈鼰岵?3b的低溫側(cè)冷凝器42; 冷卻器40;供熱介質(zhì)C在低溫側(cè)冷凝器42與冷卻器40之間進(jìn)行循環(huán)的 管路43。此外，在冷卻器40的附近，設(shè)置有將冷卻器40產(chǎn)生的冷氣供 給到冷凍室和冷藏室的風(fēng)扇41。
熱交換器16呈中空狀構(gòu)成，內(nèi)部填充有熱介質(zhì)B和非氧化性氣體。 填充在熱交換器16內(nèi)的非氧化性氣體(非氧化性環(huán)境氣體)，例如可 列舉出氮?dú)狻⒓淄?、乙烷等。作為非氧化性氣體，并不限于這幾種氣體， 只要是使熱交換器16的壁面不易氧化、不會(huì)生銹的氣體即可。此外， 熱交換器16內(nèi)設(shè)置有呈蜿蜒形的二次制冷劑循環(huán)回路14的管路。由此 可確保熱介質(zhì)A和熱介質(zhì)B之間進(jìn)4于熱交換的面積大。
作為如上構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)100，在圖1中，首先，在蒸發(fā)器15 內(nèi)熱介質(zhì)A被散熱部13a的溫度蒸發(fā)。此時(shí)，由于二次制冷劑循環(huán)回路 14的內(nèi)部壓力設(shè)定得低于大氣壓，因而熱介質(zhì)A能夠很好地蒸發(fā)，散 熱部13a很好地得到冷卻。之后，氣態(tài)的熱介質(zhì)A經(jīng)氣體管30或氣體 管32流入冷凝器34或熱交換器16中。流入冷凝器34的氣態(tài)熱介質(zhì)A 在冷凝器34內(nèi)被冷卻而變成液態(tài)，經(jīng)液體管31內(nèi)返回到蒸發(fā)器15內(nèi)。 而流入熱交換器16內(nèi)的氣態(tài)熱介質(zhì)A,通過(guò)與熱介質(zhì)B進(jìn)行熱交換而 被冷卻變成液態(tài)，經(jīng)液體管33返回到蒸發(fā)器15內(nèi)。即，熱介質(zhì)A在二 次制冷劑循環(huán)回路14內(nèi)進(jìn)行自然循環(huán)。
熱介質(zhì)B在熱交換器16內(nèi)被熱介質(zhì)A加熱。此時(shí)，由于熱介質(zhì)B 所流通的三次制冷劑循環(huán)回路28的內(nèi)部壓力設(shè)定在大氣壓以上，因而 熱介質(zhì)B不容易蒸發(fā)，使得三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)不容易產(chǎn)生氣態(tài) 的熱介質(zhì)B。之后，在熱交換器16內(nèi)被加熱而變成高溫的熱介質(zhì)B流 經(jīng)高溫管27并被壓電泵17排出。
之后，被壓電泵17排出的熱介質(zhì)B首先在廢水加熱部21中對(duì)存留
在接水盤(pán)18內(nèi)的廢水進(jìn)行加熱，使之蒸發(fā)。其次，從防凝露管19a~ 19c、 20a 20d內(nèi)流過(guò)，對(duì)冷藏室10以及冷凍室11的門(mén)封接觸部(加熱對(duì)象 部)附近進(jìn)行加熱，以抑制凝露的產(chǎn)生。之后，經(jīng)低溫管26內(nèi)返回到 熱交換器16內(nèi)。如上所述，熱介質(zhì)B受壓電泵17的驅(qū)動(dòng)而在三次制冷 劑循環(huán)回路28內(nèi)進(jìn)4亍強(qiáng)制循環(huán)。
在這種斯特林冷卻庫(kù)100中，與蒸發(fā)器15連通的二次制冷劑循環(huán)回 路14、和三次制冷劑循環(huán)回路28分別獨(dú)立構(gòu)成，使得相互的影響被抑 制到很小的程度。此外，三次制冷劑循環(huán)回路28的內(nèi)部壓力設(shè)定在大 氣壓以上，因而三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)不容易產(chǎn)生氣態(tài)的熱介質(zhì)B。 即，由于三次制冷劑循環(huán)回路28不與蒸發(fā)器15連通，因而不容易產(chǎn)生 氣態(tài)熱介質(zhì)B,而且由于三次制冷劑循環(huán)回路28的內(nèi)部壓力在大氣壓以 上，因而從中流通的熱介質(zhì)B不容易變成氣態(tài)。因此，很難有氣態(tài)熱介 質(zhì)B被供給到壓電泵17內(nèi)，可抑制氣蝕的產(chǎn)生。
此外，由于三次制冷劑循環(huán)回路28的內(nèi)部壓力設(shè)定在大氣壓以上， 因而即使壓電元件內(nèi)形成了氣泡，該氣泡也難以變大，壓電元件仍能夠 很好地振動(dòng)，可確保壓電泵17的工作效率。再有，二次制冷劑循環(huán)回 路14內(nèi)的熱介質(zhì)A在熱交換器16內(nèi)也會(huì)受到冷卻，因而可使冷凝器34 的結(jié)構(gòu)更為緊湊。除此之外，還能夠避免熱交換器16內(nèi)所填充的氣體 產(chǎn)生收縮等而對(duì)三次制冷劑循環(huán)回路28的管路作用過(guò)大壓力的情況發(fā) 生。此外，通過(guò)熱交換器16內(nèi)所填充的氣體的收縮或膨脹，可使得熱 介質(zhì)B在三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行循環(huán)，使斯特林冷卻庫(kù) 100穩(wěn)定地運(yùn)行。 (實(shí)施方式2)
結(jié)合圖3至圖5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。圖3是本實(shí)施方式 2的斯特林冷卻庫(kù)200的立體圖，如圖3所示，熱交換器51和冷凝器52 設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)200的背面?zhèn)?。此外，吸入?3設(shè)置在斯特林冷 卻庫(kù)200的背面?zhèn)鹊囊粋€(gè)側(cè)面?zhèn)?。該吸入?3呈柱狀構(gòu)成，從斯特林 冷卻庫(kù)200的上表面?zhèn)瘸蛳卤砻鎮(zhèn)妊由?，并嵌埋在由隔熱材料制成?殼體12內(nèi)。
此外，吸入罐53的直徑大于連接在吸入罐53的上端部上的高溫管 27等。并且，該吸入罐53的下端部位于斯特4木冷卻庫(kù)200的底面?zhèn)龋?吸入罐53的下端部連接著壓電泵17。再有，吸入罐53內(nèi)填充了非氧化 性氣體。在該壓電泵17的下游側(cè)連接著廢水加熱部21以及防凝露管 19a 19c、 20a-20d,在最下游側(cè)連接著低溫管26。該低溫管26連接 到熱交換器51的下端部上。
熱交換器51呈平板狀構(gòu)成，在斯特林冷卻庫(kù)200的背面?zhèn)纫栽谏舷?方向上延伸的方式設(shè)置。該熱交換器51具有連接至蒸發(fā)器15的上端部 的氣體管30、以及連接至蒸發(fā)器15的下端部側(cè)的液體管33。
冷凝器52具有彼此分離設(shè)置的一對(duì)頭管52a、 52a;設(shè)置在該頭管 52a、 52a之間的、將頭管52a、 52a彼此連接起來(lái)的平行管52b。即，該 冷凝器52也與熱交換器51同樣呈平板狀構(gòu)成。 一對(duì)頭管52a之中的一 個(gè)頭管52a的下端部連接在氣體管30上，另一個(gè)頭管52a的下端部連接 著液體管31。該液體管31連接到蒸發(fā)器"上。頭管5h之間設(shè)置有多 根相互隔開(kāi)等間隔的平行管52b。
圖4是本實(shí)施方式2的斯特林冷卻庫(kù)200的后視圖，如圖4所示，熱 交換器51和冷凝器52均設(shè)置在斯特林制冷機(jī)13的上方。冷凝器52的 平行管52b上設(shè)置有多個(gè)散熱片52c。圖5是本實(shí)施方式2的斯特林冷 卻庫(kù)200的側(cè)剖視圖，如圖5所示，在圖4所示的熱交換器51以及冷 凝器52的周?chē)O(shè)置有管道54。該管道54以至少將熱交換器51的周?chē)?包圍的狀態(tài)設(shè)置，從斯特林冷卻庫(kù)200的底面?zhèn)瘸蛏媳砻鎮(zhèn)仍谏舷路?向上延伸。
即，管道54在上下方向上延伸，圖4所示的熱交換器51也沿著管道 54在上下方向上延伸。因此，熱交換器51和管道54均以在上下方向上 延伸的狀態(tài)設(shè)置，熱交換器51沿著管道54設(shè)置。在管道54的上端部 附近設(shè)置有風(fēng)扇55。除了上述結(jié)構(gòu)之外，其余結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1的 結(jié)構(gòu)相同，凡相同的結(jié)構(gòu)均賦予相同的附圖標(biāo)記。
在如上構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)200中，在蒸發(fā)器15內(nèi)被加熱了的熱介 質(zhì)A在熱交換器51和冷凝器52內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，從而熱交換器51和冷凝 器52周?chē)目諝庾兣?。而由于管?4設(shè)置在該熱交換器51和冷凝器 52的周?chē)蚨诠艿?4內(nèi)產(chǎn)生氣流，空氣從管道54的下方向上流動(dòng)。 再加上風(fēng)扇55對(duì)管道54內(nèi)的空氣向外進(jìn)行拉動(dòng)，因而在管道54內(nèi)很 好地形成自下向上流動(dòng)的氣流。依靠管道54內(nèi)產(chǎn)生的氣流，熱交換器 51和冷凝器52得到冷卻。
此外，在冷凝器52內(nèi)流通的熱介質(zhì)A在頭管52a中流通并在平行管
52b內(nèi)流通。此時(shí)，由于平行管52b設(shè)置有多根，因而平行管52b與流 動(dòng)于管道54內(nèi)的氣流進(jìn)行接觸的面積較大，使得流通于平行管52b內(nèi) 的熱介質(zhì)A得到冷卻。再者，由于平行管52b上設(shè)置有多個(gè)散熱片52c, 因而流通于平行管52b內(nèi)的熱介質(zhì)A可很好地得到冷卻。此外，由于吸 入罐53是嵌埋在殼體12內(nèi)的，因而可防止吸入罐53內(nèi)的熱介質(zhì)B的 熱量向外部散發(fā)。
根據(jù)本實(shí)施方式的斯特林冷卻庫(kù)200，熱交換器51和冷凝器52呈平 板狀構(gòu)成，因而可以設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)200的背面?zhèn)龋偌由衔牍?53呈柱狀構(gòu)成并設(shè)置在斯特林冷卻庫(kù)200的背面?zhèn)?，因此，可以減小機(jī) 械室35的大小而確保冷藏室IO和冷凍室11的大小。
此外，通過(guò)在熱交換器5]和冷凝器52的周?chē)O(shè)置管道54并驅(qū)動(dòng)風(fēng) 扇55,可在管道54內(nèi)很好地產(chǎn)生氣流，對(duì)流通于冷凝器52以及熱交換 器51內(nèi)的熱介質(zhì)A進(jìn)行冷卻。
再有，由于冷凝器52內(nèi)設(shè)置有供熱介質(zhì)A流通的多個(gè)平行管52b, 而且平行管52b上設(shè)置有多個(gè)散熱片52c，因而能夠?qū)α魍ㄓ诶淠?2 內(nèi)的熱介質(zhì)A很好地進(jìn)行冷卻，使得冷凝器52能夠緊湊地構(gòu)成。
此外，由于填充了氣體的吸入罐53設(shè)置在三次制冷劑循環(huán)回路28 內(nèi)，因而與上述實(shí)施方式同樣，即便在三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)熱介 質(zhì)B的體積改變或流通的熱介質(zhì)B產(chǎn)生波動(dòng)，也能夠通過(guò)吸入罐53內(nèi) 的氣體的收縮或膨脹而使得熱介質(zhì)B穩(wěn)定地流通。
除此之外，與上述實(shí)施方式l同樣，二次制冷劑循環(huán)回路14和三次 制冷劑循環(huán)回路28各自獨(dú)立地構(gòu)成，因而能夠得到與上述實(shí)施方式1
相同的作用和效果。 (實(shí)施方式3)
結(jié)合圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。圖6是本實(shí)施方式3的斯 特林冷卻庫(kù)300的配管系統(tǒng)圖，如圖6所示，蒸發(fā)器15上設(shè)置有具有 冷凝器和熱交換器的功能的雙層管式熱交換器80，其設(shè)置在蒸發(fā)器15 的上方。該雙層管式熱交換器80具有外管81和以小于外管81的直徑 形成的設(shè)置在外管引內(nèi)的內(nèi)管82。外管81的外周面上設(shè)置有多個(gè)散熱 片83。此外，外管81與內(nèi)管82之間連接著二次制冷劑循環(huán)回路14, 內(nèi)管82上連接著三次制冷劑循環(huán)回路28。即，在雙層管式熱交換器80 的上端部的外管81與內(nèi)管82之間，連接著二次制冷劑循環(huán)回路"的
氣體管30,雙層管式熱交換器80的下端部的外管81和內(nèi)管82之間連 接著液體管33。
此外，雙層管式熱交換器80的上端部的內(nèi)管82上連接著三次制冷 劑循環(huán)回路28的高溫管27,雙層管式熱交換器80的下端部的內(nèi)管82 上連接著低溫管26。
因此，熱介質(zhì)A在雙層管式熱交換器80的內(nèi)管82和外管81之間流 通，并且，熱介質(zhì)B在內(nèi)管82內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，熱介質(zhì)A的流通方向與熱 介質(zhì)B的流通方向相反。此外，在雙層管式熱交換器80的附近，設(shè)置 有朝向雙層管式熱交換器80吹動(dòng)空氣的風(fēng)扇84。
在本實(shí)施方式中，設(shè)置有設(shè)置在雙層管式熱交換器80上的散熱片83 和風(fēng)扇84,但也可以不設(shè)置散熱片83和風(fēng)扇84而將雙層管式熱交換器 80嵌埋在殼體內(nèi)。此外，也可以用管道將雙層管式熱交換器80的周?chē)?包圍。
在這樣構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)300中，蒸發(fā)器15內(nèi)所產(chǎn)生的氣態(tài)的熱 介質(zhì)A從雙層管式熱交換器80的上端部供給到雙層管式熱交換器80 內(nèi)。在這里，雙層管式熱交換器80是設(shè)置在蒸發(fā)器15上方的，因而蒸 發(fā)器15內(nèi)所產(chǎn)生的氣態(tài)的熱介質(zhì)A能夠很好地供給到雙層管式熱交換 器80內(nèi)。另一方面，熱介質(zhì)B從雙層管式熱交換器80的下端部側(cè)流入 雙層管式熱交換器80內(nèi)。
此時(shí)，在流通于內(nèi)管82內(nèi)的熱介質(zhì)B與流通于內(nèi)管82和外管81之 間的熱介質(zhì)A之間進(jìn)^f亍熱交^灸，熱介質(zhì)A #皮冷卻而熱介質(zhì)B #皮加熱。 此外，風(fēng)扇84將外部空氣吹到外管81上，而且外管81上設(shè)置有多個(gè) 散熱片83,因而流通于外管81與內(nèi)管82之間的熱介質(zhì)A被冷卻。因 此，熱介質(zhì)A在流通于雙層管式熱交換器80內(nèi)期間被冷卻，熱介質(zhì)B 被加熱。此外，被加熱的熱介質(zhì)B流經(jīng)高溫管27并從吸入罐53中通過(guò)， 在壓電泵17的作用下在三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。之 后，流經(jīng)防凝露管19和廢水加熱部再次返回到雙層管式熱交換器80 內(nèi)。另一方面，熱介質(zhì)A在從雙層管式熱交換器80內(nèi)流過(guò)后返回到蒸 發(fā)器15內(nèi)。
在以管道將該雙層管式熱交換器80的周?chē)鷩饋?lái)的場(chǎng)合，借助于在 外管81與內(nèi)管82之間流通的熱介質(zhì)A的熱量，會(huì)在管道內(nèi)產(chǎn)生氣流。 因此，可利用管道內(nèi)產(chǎn)生的氣流對(duì)雙層管式熱交換器80的外管81的表 面進(jìn)行冷卻。
根據(jù)本實(shí)施方式3的斯特林冷卻庫(kù)300，雙層管式熱交換器80具有 熱交換器和冷凝器的功能，因而斯特林冷卻庫(kù)300本體以及機(jī)械室的結(jié) 構(gòu)可更為緊湊。因此，能夠確保冷藏室和冷凍室的容量。若采用將雙層 管式熱交換器80嵌埋在殼體內(nèi)的方案，則能夠在不減小殼體內(nèi)所形成 的冷凍室和冷卻室的容積的情況下設(shè)置雙層管式熱交換器80。此外，若 采用雙層管式熱交換器80的周?chē)O(shè)置管道的方案，則能夠?qū)α魍ㄓ谕?管81內(nèi)的熱介質(zhì)A很好地進(jìn)行冷卻。 (實(shí)施方式4)
結(jié)合圖7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。圖7是本實(shí)施方式4的斯 特林冷卻庫(kù)的配管系統(tǒng)圖，如圖7所示，本實(shí)施方式的斯特林冷卻庫(kù)400 具有設(shè)置在蒸發(fā)器15的上方的雙層管式熱交換器90、管路93以及設(shè)置 在管路93的表面上的多個(gè)散熱片Wa。
蒸發(fā)器15上設(shè)置有向上延伸的氣體管94，在形成于該氣體管94的 上端部的連接部94a上連接著雙層管式熱交換器卯和管路93。雙層管 式熱交換器90具有外管91;以小于外管91的直徑形成的、設(shè)置在外 管91內(nèi)的內(nèi)管92。外管91與內(nèi)管92之間連接著二次制冷劑循環(huán)回路 14,內(nèi)管92上連接著三次制冷劑循環(huán)回路28。
該雙層管式熱交換器90的下端部上設(shè)置有連接部90a,該連接部90a 上連接著連接于外管91與內(nèi)管92之間的液體管96、以及向內(nèi)管92內(nèi) 供給熱介質(zhì)B的低溫管26。
在如上構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)400中，蒸發(fā)器15內(nèi)所產(chǎn)生的氣態(tài)熱介 質(zhì)A流經(jīng)氣體管94向上方轉(zhuǎn)移。并且，氣態(tài)熱介質(zhì)A通過(guò)連接部94a 進(jìn)入到雙層管式熱交換器90的外管91與內(nèi)管92之間并進(jìn)入到管路93 內(nèi)。
此外，從連接在連接部90a上的低溫管26向雙層管式熱交換器90 內(nèi)供給低溫的熱介質(zhì)B。因此，在雙層管式熱交換器90內(nèi)，熱介質(zhì)A 與熱介質(zhì)B之間進(jìn)行熱交換。因此，熱介質(zhì)A被冷卻。再者，流通于管 路93內(nèi)的熱介質(zhì)A在從管路93內(nèi)流過(guò)期間向外散熱而被冷卻。此時(shí)， 由于管路93上設(shè)置有多個(gè)散熱片93a,因而熱介質(zhì)A能夠很好地冷卻。 如上所述，熱介質(zhì)A不僅在管路93中而且在雙層管式熱交換器90中也 得到冷卻，因而管路93上的散熱片93a不需要設(shè)置許多，散熱片93a
的間隔可以設(shè)計(jì)得比較寬。
根據(jù)本實(shí)施方式4的斯特林冷卻庫(kù)400，散熱片93a的間隔可以設(shè)計(jì) 得比較寬，因而能夠減少灰塵在散熱片93a之間的堆積。由于可以減少 灰塵在散熱片93a之間的堆積，因而管路93的散熱功能可長(zhǎng)期得到保 證，能夠很好地對(duì)熱介質(zhì)A進(jìn)行冷卻。另外，由于本實(shí)施方式4的斯特 林冷卻庫(kù)400與上述實(shí)施方式3同樣具有雙層管式熱交換器90，因而能 夠得到與上述實(shí)施方式3同樣的作用和效果。 (實(shí)施方式5)
結(jié)合圖8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。圖8是本實(shí)施方式5的斯 特林冷卻庫(kù)的散熱部附近的立體圖。
如圖8所示，在斯特林制冷機(jī)的散熱部13a的周?chē)?，設(shè)置有與三次制 冷劑循環(huán)回路28連通的加熱部95、和蒸發(fā)器15。加熱部95是將管路 95a以螺旋狀巻繞在大致呈圓柱形構(gòu)成的散熱部13a的表面上而構(gòu)成 的。該管路95a是以與散熱部13a的表面相接近或相接觸的狀態(tài)設(shè)置 的。蒸發(fā)器15設(shè)置在散熱部13a的周?chē)瑢⑸岵?3a和加熱部95包 容在內(nèi)。此外，在蒸發(fā)器15內(nèi)， 一直到比中央部更靠上的位置都充滿(mǎn) 了熱介質(zhì)A。此外，加熱部95的一個(gè)端部上連接著低溫管26，另一個(gè) 端部上連接著高溫管27。
蒸發(fā)器15呈環(huán)形形成并嵌套在散熱部13a上。在蒸發(fā)器15的上端部 上，連接著與未圖示的冷凝器連通的氣體管30、以及供經(jīng)過(guò)冷凝器液化 后的熱介質(zhì)A流通的液體管31。
在如上構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)中，流通于加熱部95內(nèi)的熱介質(zhì)B被散 熱部13a直接加熱，而且還被蒸發(fā)器15內(nèi)的高溫的熱介質(zhì)A加熱。因 此，熱介質(zhì)B被很好地加熱，并且散熱部13a和熱介質(zhì)A被冷卻。再有， 在加熱部95中的與氣態(tài)熱介質(zhì)A相接觸的部分，與氣態(tài)熱介質(zhì)A之間 能夠很好地進(jìn)行熱交換，對(duì)加熱部95內(nèi)的熱介質(zhì)B很好地進(jìn)4亍加熱。 即，由于氣態(tài)熱介質(zhì)A比液態(tài)熱介質(zhì)A具有更大的熱量，因而在配置于 熱介質(zhì)A的液面上方的加熱部95中，熱介質(zhì)B可/人氣態(tài)熱介質(zhì)A得到 較多的熱量。除此之外，由于加熱部95與散熱部13a相接近或相^妄觸， 因而可從,文熱部13a直接接受熱量，對(duì)流通于加熱部95內(nèi)的熱介質(zhì)B 很好地進(jìn)行加熱。
在本實(shí)施方式的斯特林冷卻庫(kù)中，熱介質(zhì)B能夠在蒸發(fā)器15內(nèi)很好
地被加熱，因而在設(shè)置在三次制冷劑循環(huán)回路28中的防凝露管和廢水 加熱部處，能夠很好地防止凝露的產(chǎn)生以及對(duì)廢水進(jìn)行加熱。
此外，由于使熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B之間的熱交換在蒸發(fā)器15內(nèi)進(jìn) 行，因而不需要設(shè)置熱交換器，可使結(jié)構(gòu)更為緊湊，使冷藏室和冷凍室 等的容積得到保證。 (實(shí)施方式6)
結(jié)合圖9對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式6進(jìn)行說(shuō)明。圖9是實(shí)施方式6的斯特 林冷卻庫(kù)的散熱部附近的立體圖，如圖9所示，具有設(shè)置在斯特林制冷 機(jī)的散熱部13a的周?chē)?、被分割為兩部分的中空狀的蒸發(fā)器15，蒸發(fā) 器15具有兩個(gè)部分蒸發(fā)器15a、 15b。該部分蒸發(fā)器15a、 15b呈半圓環(huán) 狀形成，從散熱部13a側(cè)面的兩側(cè)套在散熱部13a上。即，部分蒸發(fā)器 5a、 15b的徑向內(nèi)側(cè)圓弧形外表面與散熱部13a的外周面相接觸。此外， 在部分蒸發(fā)器15a、 15b內(nèi)，直到比中央部更靠上方處都填充著熱介質(zhì) A。在部分蒸發(fā)器15a、 15b的上端部上，連接著與未圖示的冷凝器連通 的氣體管30、以及供經(jīng)過(guò)冷凝器液化后的熱介質(zhì)A流通的液體管31。
加熱部95具有設(shè)置在部分蒸發(fā)器15a內(nèi)的部分加熱器9&、以及設(shè) 置在部分蒸發(fā)器15b內(nèi)的部分加熱器95b。部分加熱器95c、 95b呈半圓 環(huán)形構(gòu)成。該部分加熱器95c、95b的徑向內(nèi)側(cè)外表面與部分蒸發(fā)器"a、 15b的徑向內(nèi)側(cè)內(nèi)表面相分離地設(shè)置。因此，在與散熱部13a的表面相 接觸的部分蒸發(fā)器15a、 15b的表面與部分加熱器95c、 95b的徑向內(nèi)側(cè) 表面之間，充滿(mǎn)了熱介質(zhì)A。
部分加熱器95c、 95b的上端部位于部分蒸發(fā)器15a、 15b的上端部附 近，并位于部分蒸發(fā)器15a、 15b內(nèi)所填充的熱介質(zhì)A的液面上方。
在該部分加熱器95c、 95b上，連接著向部分加熱器95c、 95b內(nèi)供給 熱介質(zhì)B的低溫管26、以及將被加熱后的熱介質(zhì)B從部分加熱器95c、 95b內(nèi)排出的高溫管27。高溫管27在部分蒸發(fā)器15a、 15b內(nèi)所填充的 熱介質(zhì)A的液面上方連接在部分加熱器95c、 95b上。
在這樣構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)中，填充在部分蒸發(fā)器15a、 15b內(nèi)的熱 介質(zhì)A被散熱部13a加熱而變成高溫狀態(tài)，并且一部分變成高溫氣體。 因此，部分加熱器95b內(nèi)的熱介質(zhì)B可被很好地加熱，另一方面，與熱 介質(zhì)B之間進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)A被冷卻。
再有，部分加熱器95c、 95b的徑向內(nèi)側(cè)周面與部分蒸發(fā)器15a、 15b
的周面之間所充滿(mǎn)的熱介質(zhì)A對(duì)散熱部13a進(jìn)行冷卻，另一方面該熱介 質(zhì)A被散熱部13a加熱而變成高溫。因此，部分加熱器95c、 95b的徑 向內(nèi)側(cè)周面被高溫的熱介質(zhì)A加熱。此外，由于部分加熱器95c、 95b 延伸至部分蒸發(fā)器15a、 15b的上端部附近，而在部分蒸發(fā)器15a、 15b 的上端部附近充滿(mǎn)了高溫的氣態(tài)熱介質(zhì)A,因而部分加熱器95c、 95b 的上端部附近被高溫的氣態(tài)熱介質(zhì)A加熱。
此外，在部分加熱器95c、 95b內(nèi)被加熱了的熱介質(zhì)B流經(jīng)高溫管27 從部分加熱器95c、 95b排出。此時(shí)，由于高溫管27周?chē)錆M(mǎn)了高溫的 氣態(tài)熱介質(zhì)A,因而流經(jīng)高溫管27的熱介質(zhì)B被該氣態(tài)熱介質(zhì)A很好 地加熱。之后，在三次制冷劑循環(huán)回路28內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，流經(jīng)廢水加熱 部和防凝露管而對(duì)廢水進(jìn)行加熱并抑制凝露的產(chǎn)生。根據(jù)本實(shí)施方式的 斯特林冷卻庫(kù)，在結(jié)構(gòu)上與上述實(shí)施方式5同樣地進(jìn)行熱介質(zhì)A與熱介 質(zhì)B之間的熱交換，因而能夠得到與上述實(shí)施方式5同樣的作用效果。 (實(shí)施方式7)
圖10是對(duì)本實(shí)施方式7的斯特林冷卻庫(kù)100的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示的 回路圖。如圖10所示，斯特林冷卻庫(kù)100具有供熱介質(zhì)A進(jìn)行循環(huán)的 二次制冷劑循環(huán)回路102、以及供熱介質(zhì)B進(jìn)行循環(huán)的三次制冷劑循環(huán) 回路IOI。 二次制冷劑循環(huán)回路102具有對(duì)圖1所示斯特林制冷機(jī)13 的散熱部13a進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器112;與三次制冷劑循環(huán)回路101的熱 介質(zhì)B進(jìn)行熱交換的熱交換器103;對(duì)熱介質(zhì)A進(jìn)行冷卻的冷凝器123。
熱交換器103設(shè)置在蒸發(fā)器112的上方，冷凝器123設(shè)置在熱交換器 103的上方。此外，熱介質(zhì)A這樣進(jìn)行循環(huán)，即，從蒸發(fā)器112中流出 后流入熱交換器103,從熱交換器103中流出后流入冷凝器123，之后 返回蒸發(fā)器112。即，熱交換器103相對(duì)于蒸發(fā)器112設(shè)置在熱介質(zhì)A 的流通方向的下游側(cè)，冷凝器123相對(duì)于熱交換器103設(shè)置在熱介質(zhì)A 的流通方向的下游側(cè)。
此外，蒸發(fā)器112與熱交換器103之間通過(guò)配管124A相連接，熱交 換器103與冷凝器123之間通過(guò)配管124B相連接。其中，配管124B內(nèi) 的熱介質(zhì)A的流通面積L2比配管124A內(nèi)的熱介質(zhì)A的流通面積Ll 大。此外，在熱交換器103的下端部與蒸發(fā)器之間，設(shè)置有旨在使在熱 交換器103內(nèi)液化了的熱介質(zhì)A返回蒸發(fā)器112內(nèi)的回液管124C。冷 凝器123與蒸發(fā)器112之間連接著配管125。在冷凝器123的附近，設(shè) 置有旨在對(duì)冷凝器123進(jìn)行冷卻的風(fēng)扇126。
三次制冷劑循環(huán)回路101具有使熱介質(zhì)B強(qiáng)制循環(huán)的壓電泵108; 相對(duì)于該壓電泵108設(shè)置在熱介質(zhì)B的流通方向的下游側(cè)的防凝露管 110和廢水加熱部111;相對(duì)于防凝露管110和廢水加熱部111設(shè)置在 熱介質(zhì)B的流通方向的下游側(cè)的熱交換器103;相對(duì)于該熱交換器103 設(shè)置在熱介質(zhì)B的流通方向的下游側(cè)的吸入罐105。吸入罐105呈在上 下方向上延伸的筒狀形成，在吸入罐105的上端部側(cè)儲(chǔ)存著氮?dú)獾拳h(huán)境 氣體。此外，從吸入罐105的中央部位至下端部側(cè)，存留著熱介質(zhì)B。
吸入罐105內(nèi)熱介質(zhì)B的液面位置由填充在三次制冷劑循環(huán)回路101 內(nèi)的熱介質(zhì)B的填充量唯一地設(shè)定。在該吸入罐105與熱交換器103之 間連4妄著配管104。并且，該配管104的吸入罐105側(cè)的開(kāi)口部104a位 于吸入罐105的上端部側(cè)，露出于填充在吸入罐105內(nèi)的氮?dú)猸h(huán)境氣體 中。此外，熱交換器103具有供熱介質(zhì)B流通的管路103a;以將該管 路103a包覆的狀態(tài)形成的、供熱介質(zhì)A流通的框體103b。
在這樣構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)100中，熱介質(zhì)A在蒸發(fā)器112內(nèi)被加 熱，其一部分蒸發(fā)。被加熱成高溫的氣態(tài)的熱介質(zhì)A流經(jīng)配管124A進(jìn) 入到熱交換器103內(nèi)。之后，在熱交換器103內(nèi)，熱介質(zhì)A與在管路 103a內(nèi)流通的熱介質(zhì)B進(jìn)行熱交換而被冷卻。經(jīng)過(guò)該熱交換而液化了的 熱介質(zhì)A流經(jīng)配管124C返回蒸發(fā)器112內(nèi)。而熱交換后的氣態(tài)的熱介 質(zhì)A流經(jīng)配管124B進(jìn)入到冷凝器123內(nèi)被冷卻。
如上所述，熱交換器103與冷凝器123在熱介質(zhì)A的流通方向上依 次串聯(lián)設(shè)置，因而無(wú)論熱交換器103還是冷凝器123，熱介質(zhì)A均能夠 從中流通，可使熱介質(zhì)A很好地得到冷卻。此外，由于配管124B的流 通面積L2比配管124A的流通面積L1大，因而可以減小熱介質(zhì)A從熱 交換器103流向冷凝器123時(shí)的阻力。由此，可抑制熱介質(zhì)A在熱交換 器103內(nèi)的滯留，使其很好地朝向冷凝器123流動(dòng)。
由于熱交換器103相對(duì)于冷凝器123設(shè)置在熱介質(zhì)A的流通方向的 上游側(cè)，因而能夠以高溫狀態(tài)的熱介質(zhì)A對(duì)熱介質(zhì)B進(jìn)行加熱，提高熱 交換效率。在這里，當(dāng)冷凝器123內(nèi)產(chǎn)生熱介質(zhì)A的冷凝時(shí)，很容易使 冷凝器123的內(nèi)部壓力比熱交換器103的內(nèi)部壓力低。因此，熱交換器 103內(nèi)的熱介質(zhì)A容易被吸入冷凝器123內(nèi)，使得熱介質(zhì)A能夠在二次 制冷劑循環(huán)回路102內(nèi)很好地進(jìn)行循環(huán)。之后，在冷凝器123內(nèi)被冷卻 并液化了的熱介質(zhì)A經(jīng)由配管125被供給到蒸發(fā)器112內(nèi)。
熱介質(zhì)B在熱交換器103內(nèi)與熱介質(zhì)A進(jìn)行熱交換而被加熱。之后， 流經(jīng)配管104進(jìn)入吸入罐105內(nèi)。在該吸入罐105內(nèi)，熱介質(zhì)B中所含 有的氣體^皮分離出來(lái)。在這里，配管104的開(kāi)口部104a是露出于環(huán)境 氣體中的，因而開(kāi)口部104a附近處于未施加有外部壓力的狀態(tài)。因此， 轉(zhuǎn)移到開(kāi)口部104a附近的氣泡能夠很好地被排出到吸入罐105內(nèi)。這 樣一來(lái)，三次制冷劑循環(huán)回路IOI內(nèi)的氣泡等可在吸入罐105內(nèi)分離出 來(lái)。熱介質(zhì)B經(jīng)由連接在吸入罐105的下端部側(cè)的配管1(H朝向壓電泵 108流動(dòng)。
之后，熱介質(zhì)B被壓電泵108加壓，并朝向防凝露管110以及廢水 加熱部lll排出。通過(guò)熱介質(zhì)B在防凝露管110內(nèi)的流通，對(duì)冷凍室和 冷藏室的門(mén)封接觸部及其附近進(jìn)行加熱，抑制凝露的產(chǎn)生。另外，通過(guò) 熱介質(zhì)B在廢水加熱部111內(nèi)的流通，對(duì)廢水進(jìn)4亍加熱而使其蒸發(fā)。從 防凝露管IIO以及廢水加熱部111中流過(guò)的熱介質(zhì)B此后被供給到熱交 換器103內(nèi)，再次被加熱。
圖11是展示熱交換器103的另一個(gè)例子的俯視圖。圖ll所示的熱交 換器103具有彼此相向設(shè)置的主管路134、 135;將該主管路134、 135 之間連接起來(lái)的多個(gè)副管路136;內(nèi)管132。內(nèi)管132在各副管路136 內(nèi)通過(guò)而呈蜿蜒形彎曲。
在這樣構(gòu)成的熱交換器103中，將在圖IO所示的蒸發(fā)器112內(nèi)被加 熱了的熱介質(zhì)A從主管路134向熱交換器103內(nèi)供給。之后，熱介質(zhì)A 從副管路136內(nèi)流過(guò)并從主管路135朝向圖10所示的冷凝器123流動(dòng)。 在這里，由于該熱交換器103具有供熱介質(zhì)A流通的多個(gè)副管路136, 因而能確保熱介質(zhì)A的流通面積較大。因此，熱介質(zhì)A的流通阻力小， 熱介質(zhì)A能夠很好地在熱交換器103內(nèi)流通。
此外，供熱介質(zhì)B流通的內(nèi)管132是以從各副管路l36內(nèi)穿過(guò)的方 式設(shè)置的。熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B之間的熱交換在副管路136內(nèi)的內(nèi)管 132的表面進(jìn)行，另一方面，內(nèi)管132設(shè)置在副管路136內(nèi)，因而確保 了進(jìn)行熱交換的面積較大，可提高熱交換效率。再有，由于熱介質(zhì)A很 好地流通，熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B之間的熱交換效率可得到進(jìn)一步提高。
圖12是展示熱交換器103的又一個(gè)例子的俯視圖。該熱交換器103 具有相向設(shè)置的主管路134、 135;設(shè)置在該主管路134、 135之間的 多個(gè)副管路136;設(shè)置在副管路136的表面上的蜿蜒管137。蜿蜒管137 在與副管路136相交叉的方向上延伸，并在副管路136上進(jìn)行折返而呈 蜿蜒狀形成。因此，能夠確保蜿蜒管137與副管路136之間的接觸面積 較大。
熱介質(zhì)A從主管路134側(cè)進(jìn)入熱交換器103內(nèi)，并且熱介質(zhì)B在蜿 蜒管137內(nèi)流通。由此，在蜿蜒管137與副管路136之間的接觸面上進(jìn) 行熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B的熱交換。由于這種熱交換器103是將蜿蜒管 137設(shè)置在副管路136的表面上而形成的，因而容易制造。再有，對(duì)蜿 蜒管137的形狀例如彎曲次數(shù)等進(jìn)行調(diào)整，便可對(duì)副管路136與蜿蜒管 137之間的接觸面積進(jìn)行調(diào)整，能夠很容易地對(duì)熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B之
間的熱交換效率進(jìn)行調(diào)整。
在如上構(gòu)成的斯特林冷卻庫(kù)100中，如圖10所示，熱交換器103和 冷凝器123是在熱介質(zhì)A的流通方向上依次設(shè)置的，因而能夠確保熱介 質(zhì)A的循環(huán)。與此同時(shí)，能夠?qū)D1所示的斯特林制冷機(jī)13的散熱部 13a很好地進(jìn)行冷卻。此外，由于熱介質(zhì)A能夠^艮好地進(jìn)行循環(huán)，因而 能夠提高熱交換器103內(nèi)熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B的熱交換效率。而由于如 上所述能夠提高熱介質(zhì)A與熱介質(zhì)B的熱交換效率，因而能夠很好地抑 制凝露的產(chǎn)生，使廢水很好地氣化。
此外，由于配管104的開(kāi)口部104a露出于吸入罐105的環(huán)境氣體之 中，因而能夠使三次制冷劑循環(huán)回路101內(nèi)的氣泡在吸入罐105內(nèi)很好 》也分離出來(lái)。
此外，由于能夠抑制氣泡在三次制冷劑循環(huán)回路101內(nèi)的滯留，因 而能夠使熱介質(zhì)B很好地進(jìn)行循環(huán)。
以上就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但發(fā)明人從最初便設(shè)想到可 以將上述各實(shí)施方式的方案適當(dāng)進(jìn)行組合。此外，此次7>開(kāi)的實(shí)施方 式，其所有要點(diǎn)均只是列舉的例子，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為它們并不具有限制性。本 發(fā)明的保護(hù)范圍如權(quán)利要求書(shū)所述，還包括與權(quán)利要求書(shū)等同的意思和 范圍內(nèi)的所有變型。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適用于斯特林冷卻庫(kù)。
權(quán)利要求
1.一種斯特林冷卻庫(kù)(100)，其特征是，包括具有散熱部(13a)和吸熱部(13b)的斯特林制冷機(jī)(13)；靠所述吸熱部(13b)的低溫?zé)崃慷焕鋮s的冷卻室(10)；對(duì)所述散熱部(13a)進(jìn)行冷卻的二次制冷劑循環(huán)回路(14)；以及與所述二次制冷劑循環(huán)回路(14)進(jìn)行熱交換的三次制冷劑循環(huán)回路(28)。
2. 如權(quán)利要求1所述的斯特林冷卻庫(kù)(100)，其特征是，還包括將 與所述二次制冷劑循環(huán)回路(14)的二次制冷劑(A)進(jìn)行熱交換后的 三次制冷劑(B)輸送到加熱對(duì)象部的循環(huán)泵(17)。
3. 如權(quán)利要求2所述的斯特林冷卻庫(kù)(100)，其特征是，所述加熱 對(duì)象部包括所述斯特林冷卻庫(kù)(100)的開(kāi)口部和廢水加熱部(21)之 中的至少一者。
4. 如權(quán)利要求1所述的斯特林冷卻庫(kù)(100),其特征是，所述三次 制冷劑循環(huán)回路(28)的內(nèi)部壓力設(shè)定為大氣壓或高于大氣壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的斯特林冷卻庫(kù)(100),其特征是， 所述二次制冷劑循環(huán)回路(14)包括對(duì)所述散熱部(13a)進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器(15)、 進(jìn)行所述二次制冷劑(A)與所述三次制冷劑(B)之間的熱交換的 熱交換器(16)、以及對(duì)所述二次制冷劑(A)進(jìn)行冷卻的冷凝器(34)， 所述熱交換器(16)與所述蒸發(fā)器(15)相比設(shè)置在所述二次制冷劑 (A)的流通方向的下游側(cè)，所述冷凝器(34)設(shè)置在更下游側(cè)。
6. 如權(quán)利要求1所述的斯特林冷卻庫(kù)(100),其特征是，所述二次 制冷劑循環(huán)回路(14)與所述三次制冷劑循環(huán)回路(28)之間的熱交換 通過(guò)雙層管式熱交換器(80)進(jìn)行。
7. 如權(quán)利要求6所述的斯特林冷卻庫(kù)(100),其特征是，在所述雙 層管式熱交換器中，所述二次制冷劑(A)的流通方向與所述三次制冷 劑(B)的流通方向相反。
8. 如權(quán)利要求1所述的斯特林冷卻庫(kù)(100),其特征是， 還包括使所述二次制冷劑(A)蒸發(fā)而對(duì)所述散熱部(13a)進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器(15),所述熱交換器(16)設(shè)置在所述蒸發(fā)器(15)內(nèi)。
全文摘要
斯特林冷卻庫(kù)(100)包括具有散熱部(13a)和吸熱部(13b)的斯特林制冷機(jī)(13)；靠吸熱部(13b)的低溫?zé)崃慷焕鋮s的冷卻室；對(duì)散熱部(13a)進(jìn)行冷卻的二次制冷劑循環(huán)回路；以及與二次制冷劑循環(huán)回路進(jìn)行熱交換的三次制冷劑循環(huán)回路。
文檔編號(hào)F25B9/14GK101208566SQ200680022839
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者張恒良, 藤原啟司 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社