(57)【要約】【課題】  熱交換効率の高い熱交換器および能力の高いスターリング機関を提供する。【解決手段】  スターリング冷凍機の高温部２の内側に設けられる内部熱交換器１８は、周方向（矢印ＤＲ２方向）に沿って波形に形成された環状のコルゲートフィン１８０により構成され、コルゲートフィン１８０は、その波状部分の波面上に該波面の表面積を増加させる凹凸部を有している。スターリング冷凍機の低温部の内側に設けられる内部熱交換器についても、同様の構成を有する。【選択図】        図３
2006308214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って波形に形成された波状部分を有する環状のコルゲートフィンを備え、
前記コルゲートフィンは、前記波状部分の波面上に該波面の表面積を増加させる凹凸部を有する、熱交換器。
【請求項２】
前記凹凸部は、前記コルゲートフィンの軸方向に凹部または凸部が延びるように形成される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記波状部分は、前記コルゲートフィンの径方向外側に位置する山部と、該コルゲートフィンの径方向内側に位置する谷部と、前記山部と前記谷部との間に位置する中間部とを有し、
前記凹凸部は、前記中間部上に形成される、請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
外殻体と、
作動媒体を封入した前記外殻体内に組み付けられたシリンダと、
前記シリンダ内で往復運動するピストンと、
前記ピストンに対し位相差をもって往復運動するディスプレーサと、
前記ピストンと前記ディスプレーサとの間に形成された圧縮空間と、
前記ディスプレーサに対して前記ピストン側の反対の側に形成された膨張空間と、
前記圧縮空間と前記膨張空間とを連通する連通路に配設された再生器と、
前記外殻体の内周に組付けられ、前記再生器に対して前記圧縮空間側および前記膨張空間側の少なくとも一方側に配設された、請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器とを備えた、スターリング機関。
【請求項５】
請求項４に記載のスターリング機関を備えた、スターリング冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器およびスターリング機関ならびにスターリング冷却庫（Ｓｔｉｒｌｉｎｇ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ／Ｆｒｅｅｚｅｒ）に関し、特に、コルゲートフィンを有する熱交換器および該熱交換器を備えたスターリング機関ならびにスターリング冷却庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
コルゲートフィンを備えた熱交換器が従来から知られている。
たとえば、特許第３５６３７０３号公報においては、環状コルゲートフィンの外径と等しい内径を有する外側円筒状部材と、環状コルゲートフィンの内径よりもわずかに大きい外径を有する内側円筒状部材とを備えた熱交換器が開示されている。
【特許文献１】特許第３５６３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような熱交換器は、たとえば、スターリング機関のハウジング内に設けられる内部熱交換器として用いられる。ここで、スターリング機関の能力（最大出力または冷凍能力および動作効率）を向上させるために、
１．熱交換器における熱交換量を増大させる。
２．作動ガスが熱交換器を通過する際の圧力損失を低減させる
ことが考えられる。
【０００４】
ここで、熱交換量を増大させるために、熱交換器の軸長を長くして熱交換を促進することが考えられる。しかしながら、熱交換器の軸長を長くすることは、圧力損失低減には相反する方策である。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、熱交換効率の高い熱交換器および能力の高いスターリング機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、周方向に沿って波形に形成された波状部分を有する環状のコルゲートフィンを備え、コルゲートフィンは、波状部分の波面上に該波面の表面積を増加させる凹凸部を有する。
【０００７】
上記構成によれば、熱交換器の軸長を過度に増大させることなくコルゲートフィンの表面積を増大させて、熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
【０００８】
上記熱交換器において、好ましくは、凹凸部は、コルゲートフィンの軸方向に凹部または凸部が延びるように形成される。
【０００９】
これにより、コルゲートフィンの軸方向に沿う流れを過度に乱すことなく、すなわち、流動抵抗を過度に増大させることなくコルゲートフィンの表面積を増大させることができる。
【００１０】
上記熱交換器において、好ましくは、波状部分は、コルゲートフィンの径方向外側に位置する山部と、該コルゲートフィンの径方向内側に位置する谷部と、山部と谷部との間に位置する中間部とを有し、凹凸部は、中間部上に形成される。
【００１１】
これにより、波状部分を形成するコルゲート加工を施す際のコルゲートフィンの強度を確保することができる。
【００１２】
本発明に係るスターリング機関は、外殻体と、作動媒体を封入した外殻体内に組み付けられたシリンダと、シリンダ内で往復運動するピストンと、ピストンに対し位相差をもって往復運動するディスプレーサと、ピストンとディスプレーサとの間に形成された圧縮空間と、ディスプレーサに対してピストン側の反対の側に形成された膨張空間と、圧縮空間と膨張空間とを連通する連通路に配設された再生器と、外殻体の内周に組付けられ、再生器に対して圧縮空間側および膨張空間側の少なくとも一方側に配設された上記熱交換器とを備える。
【００１３】
上記構成によれば、最大出力または冷凍能力および動作効率の高いスターリング機関が得られる。
【００１４】
本発明に係るスターリング冷却庫は、上記スターリング機関を備える。これにより、冷凍能力および動作効率の高いスターリング冷却庫が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱交換器の熱交換効率を向上させ、スターリング機関およびスターリング冷却庫の能力（最大出力または冷凍能力および動作効率）を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に基づく熱交換器およびスターリング機関ならびにスターリング冷却庫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。
【００１７】
なお、本願明細書において、「冷却庫」とは、「冷蔵庫」、「冷凍庫」および「冷凍冷蔵庫」の全てを含む概念である。
【００１８】
また、ここでは、スターリング機関としてのスターリング冷凍機、および、該スターリング冷凍機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について説明するが、スターリング機関は、本来スターリング冷凍機に限定されるものではなく、たとえば、発電機としても用いられる。
【００１９】
図１は、本発明の１つの実施の形態に係るスターリング冷却庫の配管系統図である。
スターリング冷却庫１は、図１に示すように、高温部２と低温部３とを有するスターリング冷凍機４（スターリング機関）と、高温部２に取付けられた高温側蒸発器５、高温側凝縮器７およびパイプ２Ａ，２Ｂを含む第１高温側循環回路（第１循環回路）と、高温側蒸発器５、循環ポンプ６、発露防止パイプ９およびパイプ２Ｃ〜２Ｅを含む第２高温側循環回路（第２循環回路）と、低温部３に取付けられた低温側凝縮器１０、低温側蒸発器１１およびパイプ３Ａ，３Ｂを含む低温側循環回路とを備える。第１高温側循環回路は、スターリング冷凍機４の高温部２の冷却を行ない、第２高温側循環回路は、発露防止パイプ９に熱を供給する。また、低温側循環回路は、冷却庫内の空気とスターリング冷凍機４の低温部３との熱交換を行なう。
【００２０】
第１と第２高温側循環回路内には水（Ｈ2Ｏ）などが冷媒として封入されている。高温
側蒸発器５において蒸発した冷媒はパイプ２Ａ（高温側導管）を介して高温側凝縮器７に達する（図１中の破線矢印）。高温側凝縮器７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。この熱交換を促進するために、高温側凝縮器７近傍に気流を生じさせるファン８が設けられている。凝縮した冷媒は、パイプ２Ｂ（高温側戻り管）を介して高温側蒸発器５に戻る。第１高温側循環回路においては、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、高温部２で発生した熱を高温側凝縮器７に伝達することができるように、高温側凝縮器７が高温側蒸発器５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（大気圧よりも減圧）されている。
【００２１】
一方、高温側蒸発器５の下部には、パイプ２Ｃが接続されている。高温側蒸発器５からパイプ２Ｃに液相の冷媒が流入する。パイプ２Ｃに流入した冷媒は、スターリング冷凍機４よりも下方に設けられた循環ポンプ６に達する。循環ポンプ６から吐出された冷媒は、パイプ２Ｄを介して発露防止パイプ９に送られる。ここで、発露防止パイプ９内を流れる冷媒は、スターリング冷凍機４の高温部２から与えられた熱により比較的高温に保たれている。したがって、発露防止パイプ９を冷却庫の前面開口部に配置することで、ドア部等における発露を抑制することができる。発露防止パイプ９内を流れた冷媒は、パイプ２Ｅを介して高温側蒸発器５内に戻る。このように、第２高温側循環回路においては、循環ポンプ６による強制循環が行なわれている。
【００２２】
低温側循環回路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１０において凝縮した冷媒はパイプ３Ａ（低温側導管）を介して低温側蒸発器１１に達する。低温側蒸発器１１において冷媒が蒸発することで熱交換が行なわれる。この熱交換を促進するために、低温側蒸発器１１近傍に気流を生じさせるファン１２が設けられている。熱交換の後、ガス化された冷媒は、パイプ３Ｂ（低温側戻り管）を介して低温側凝縮器１０に戻る。低温側循環回路においては、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、低温部３で発生した冷熱を低温側蒸発器１１に伝達することができるように、低温側蒸発器１１が低温側凝縮器１０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。
【００２３】
スターリング冷凍機４を作動させると、該冷凍機４の高温部２で発生した熱が、高温側凝縮器７を介して空気と熱交換される。一方、スターリング冷凍機４の低温部３で発生した冷熱は、低温側蒸発器１１を介して冷却庫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１１に送られ、繰り返し冷却される。
【００２４】
上述した冷却サイクルの実施に伴い、低温側蒸発器１１に着霜が生じる。この着霜に対する除霜方法については、一般によく知られた技術を援用可能であるので、詳細な説明は行なわない。
【００２５】
上述した除霜を実施することで、除霜水が発生する。除霜水は、ドレンパイプ１２Ａを介して、冷却庫本体底面の下部に設置されたドレンパン１２Ｂ（蒸発皿）に導かれる。ドレンパン１２Ｂの上部には、ファン１２Ｃが設けられており、ファン１２Ｃによってドレンパン１２Ｂ内に溜まった除霜水表面近傍に気流が形成され、比較的乾いた空気が除霜水上に供給されことにより、除霜水の蒸発が促進される。
【００２６】
次に、図２を用いて、スターリング冷凍機４の構造の一例およびその動作について説明する。
【００２７】
図２に示すように、本実施の形態のスターリング冷凍機４は、フリーピストン型のスターリング機関であって、ケーシング３０と、該ケーシング３０に組付けられたシリンダ１３と、シリンダ１３内で往復動するピストン１４およびディスプレーサ１５と、再生器１６と、圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとを含む作動空間１７と、高温部２と、低温部３と、ピストン駆動手段としてのリニアモータ２３と、ピストンスプリング２４と、ディスプレーサスプリング２５と、ディスプレーサロッド２６と、背圧空間２７とを備える。
【００２８】
図２の例では、スターリング冷凍機４の外殻体（外壁）は、単一の容器で構成されず、背圧空間２７側に位置するケーシング３０（ベッセル部分）と、作動空間１７側に位置する高温部２、チューブ１８Ａおよび低温部３とで主に構成される。ケーシング３０は、背圧空間２７を規定する。ケーシング３０には、シリンダ１３、リニアモータ２３、ピストンスプリング２４およびディスプレーサスプリング２５をはじめとする種々の部品が組付けられる。上記外殻体の内部には、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。
【００２９】
シリンダ１３は、略円筒状の形状を有し、内部にピストン１４とフリーピストンとしてのディスプレーサ１５とを往復動可能に受け入れる。シリンダ１３内において、ピストン１４とディスプレーサ１５とは同軸上に間隔をあけて配置され、このピストン１４およびディスプレーサ１５によってシリンダ１３内の作動空間１７が圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとに区画される。より詳しくは、作動空間１７は、ピストン１４におけるディスプレーサ１５側の端面よりもディスプレーサ１５側に位置する空間であり、ピストン１４とディスプレーサ１５との間に圧縮空間１７Ａが形成され、ディスプレーサ１５と低温部３との間に膨張空間１７Ｂが形成される。圧縮空間１７Ａは主に高温部２によって囲まれ、膨張空間１７Ｂは主に低温部３によって囲まれている。
【００３０】
圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとの間には、シリンダ１３の外周面上に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１６が配設されており、この再生器１６を介して圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとが連通する。それにより、スターリング冷凍機４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１４およびディスプレーサ１５の動作に合わせて流動することにより、後述する逆スターリングサイクルが実現される。
【００３１】
シリンダ１３の外側に位置する背圧空間２７にはリニアモータ２３が配設される。リニアモータ２３は、インナーヨーク２０と、可動マグネット部２１と、アウターヨーク２２およびコイルとを有し、このリニアモータ２３によって、シリンダ１３の軸方向にピストン１４が駆動される。
【００３２】
ピストン１４の一端は、板バネなどで構成されるピストンスプリング２４と接続される。該ピストンスプリング２４は、ピストン１４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２４による弾性力を付加することにより、シリンダ１３内でピストン１４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１５の一端は、ディスプレーサロッド２６を介してディスプレーサスプリング２５と接続される。ディスプレーサロッド２６はピストン１４を貫通して配設され、ディスプレーサスプリング２５は板バネなどで構成される。該ディスプレーサスプリング２５の周縁部と、ピストンスプリング２４の周縁部は、リニアモータ２３からピストン１４の背圧空間２７側（以下、後方と称する場合がある。）に延びる支持部材により支持される。
【００３３】
ピストン１４に対しディスプレーサ１５と反対の側には、ケーシング３０によって囲まれた背圧空間２７が配設されている。背圧空間２７は、ケーシング３０内でピストン１４の周囲に位置する外周領域と、ケーシング３０内でピストン１４よりもピストンスプリング２４側（後方側）に位置する後方領域とを含む。この背圧空間２７内にも、作動媒体が存在する。
【００３４】
高温部２は、ベース部材３０Ａを介してケーシング３０に取付けられる。高温部２と低温部３とは、チューブ１８Ａを介して接続される。高温部２、低温部３の内周面上には、それぞれ内部熱交換器１８と内部熱交換器１９とが設けられる。内部熱交換器１８，１９は、それぞれ、圧縮空間１７Ａ，膨張空間１７Ｂと高温部２，低温部３との間の熱交換を行なう。
【００３５】
ケーシング３０の後方側には、板バネ２８を介してバランスマス２９が取付けられている。バランスマス２９は、ピストン１４やディスプレーサ１５が振動することによって生じるケーシング３０の振動を吸収する質量部材である。具体的には、ピストン１４やディスプレーサ１５が振動することによってケーシング３０に振動が生じた場合に、このケーシング３０の振動に対して追従するようにバランスマス２９が振動することにより、スターリング冷凍機４の振動が低減される。
【００３６】
次に、このスターリング冷凍機４の動作について説明する。
まず、リニアモータ２３を作動させてピストン１４を駆動する。リニアモータ２３によって駆動されたピストン１４は、ディスプレーサ１５に接近し、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体（作動ガス）を圧縮する。
【００３７】
ピストン１４がディスプレーサ１５に接近することにより、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体の温度は上昇するが、高温部２によってこの圧縮空間１７Ａ内に発生した熱が外部へと放出される。そのため、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体の温度はほぼ等温に維持される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルにおける等温圧縮過程に相当する。
【００３８】
ピストン１４がディスプレーサ１５に接近した後に、ディスプレーサ１５はピストン１４とともに背圧空間２７側（後方側）に移動する。他方、ピストン１４によって圧縮空間１７Ａ内において圧縮された作動媒体は再生器１６内に流入し、さらに膨張空間１７Ｂへと流れ込む。その際、作動媒体の持つ熱が再生器１６に蓄熱される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容冷却過程に相当する。
【００３９】
膨張空間１７Ｂ内に流入した高圧の作動媒体は、ディスプレーサ１５がピストン１４側（後方側）へ移動することにより膨張する。このようにディスプレーサ１５が後方側へ移動するのに伴い、ディスプレーサスプリング２５の中央部も後方側に突出するように変形する。
【００４０】
上記のように膨張空間１７Ｂ内で作動媒体が膨張することにより、膨張空間１７Ｂ内の作動媒体の温度は下降するが、低温部３によって外部の熱が膨張空間１７Ｂ内へと伝達されるため、膨張空間１７Ｂ内はほぼ等温に保たれる。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等温膨張過程に相当する。
【００４１】
その後、ディスプレーサ１５がピストン１４から遠ざかる方向（前方側）に移動し始める。それにより、膨張空間１７Ｂ内の作動媒体は再生器１６を通過して再び圧縮空間１７Ａ側へと戻る。その際に再生器１６に蓄熱されていた熱が作動媒体に与えられるため、作動媒体は昇温する。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容加熱過程に相当する。
【００４２】
この一連の過程（等温圧縮過程−等容冷却過程−等温膨張過程−等容加熱過程）が繰り返されることにより、逆スターリングサイクルが構成される。この結果、低温部３は徐々に低温になり、極低温（たとえば−５０℃程度）を有するに至る。一方で、高温部２は徐々に高温（たとえば６０℃程度）になる。上述したように、低温部３における冷熱は、低温側循環回路を介して冷却庫内に供給され、高温部２における熱は、第１と第２高温側循環回路を介して冷却庫外に放出される。
【００４３】
図３は、スターリング冷凍機４における内部熱交換器１８の構造を示した断面図である。また、図４は、内部熱交換器１８を構成するコルゲートフィン１８０を示した図である。図３を参照して、内部熱交換器１８は、高温部２の内側に設けられたコルゲートフィン１８０により構成される。図４に示すように板状部材を波形に加工し、その両端を連結することで、環状のコルゲートフィン１８０が形成される。
【００４４】
図３に示す例では、コルゲートフィン１８０は、周方向（矢印ＤＲ２方向）の全体に亘って、波状に形成されているが、波状部分は、場合によっては、周方向の一部にのみ形成されていてもよい。
【００４５】
また、図３に示す例に対して、コルゲートフィン１８０の内周側および／または外周側に円筒状部材が組付けられ、該円筒状部材とコルゲートフィン１８０とで内部熱交換器１８を構成してもよい。
【００４６】
ところで、スターリング冷凍機４の最大出力（冷凍能力）および動作効率を向上させる観点から、内部熱交換器１８における熱交換量を増大させることは重要である。ここで、内部熱交換器１８を構成するコルゲートフィン１８０の表面積を増大させることで、その熱交換量を増大させることができる。コルゲートフィン１８０の表面積を増大させる方策として、該フィンの軸長を長くしたり、径を大きくしたりすることが考えられる。しかしながら、コルゲートフィン１８０の軸長を過度に長くすると、作動媒体が内部熱交換器１８を通過する際の圧力損失が増大する。また、コルゲートフィン１８０の径を過度に大きくすると、スターリング冷凍機４の小型化が阻害される。
【００４７】
これに対し、本実施の形態においては、コルゲートフィン１８０の表面に凹凸部を形成することにより、その表面積を増大させて、内部熱交換器１８の熱交換量を増大させている。
【００４８】
図５〜図８は、本実施の形態に係るコルゲートフィン１８０の作製ステップにおける各ステップを示す図である。ここで、図５と、図６および図７と、図８とは、それぞれ、コルゲートフィン１８０の作製ステップにおける第１〜第３ステップを示し、図７は、図６に示す状態を矢印Ａの方向から見た状態を示す。図５〜図８を用いて、凹凸部の形成過程について説明する。
【００４９】
図５を参照して、板状部材１８１には折り曲げ加工部１８２が設けられる。折り曲げ加工部１８２をＶ字状に折り曲げるコルゲート加工を施すことにより、波形のコルゲートフィン１８０が形成される。図６，図７を参照して、折り曲げ加工前の板状部材１８１に溝部１８３が設けられる。溝部１８３は、板状部材１８１の表面に切削加工を施すことにより形成される。そして、溝部１８３は、折り曲げ加工部１８２を避けて形成される。すなわち、溝部１８３は、複数の折り曲げ加工部１８２の間に位置する中間部１８５上に形成される。このようにすることで、折り曲げ加工時の板状部材１８１の強度を確保することができる。
【００５０】
図８を参照して、板状部材１８１の延在方向に並ぶ複数の折り曲げ加工部１８２は、山部１８２Ａと谷部１８２Ｂとが交互に並ぶように加工される。
【００５１】
上記のように、コルゲートフィン１８０に溝部１８３を設けることで、コルゲートフィン１８０の表面上に凹凸部が形成されて該フィンの表面積が増大し、該フィンの軸長および径の増大を抑制しながら、内部熱交換器１８の熱交換量を増大させることができる。
【００５２】
図９は、コルゲートフィン１８０の変形例を示す図である。図９を参照して、本変形例においては、溝部１８３に代えて、板状部材１８１上に突起部１８４が設けられている。突起部１８４は、板状部材１８１にエンボス加工を施すことにより形成される。該エンボス加工は、丸球形状の型を板状部材１８１に押付けることにより行なわれる。
【００５３】
上記のような突起部１８４によっても、溝部１８３を設けた場合と同様に、コルゲートフィン１８０の表面上に凹凸部を形成して、その表面積を増大させることができる。したがって、コルゲートフィン１８０の軸長および径の増大を抑制しながら、内部熱交換器１８の熱交換量を増大させることができる。
【００５４】
図３〜図１０に示す例において、溝部１８３および突起部１８４は、板状部材１８１表面の凹部／凸部が、コルゲートフィン１８０の軸方向（矢印ＤＲ１方向）に延びるように形成されている。これにより、コルゲートフィン１８０の軸方向（矢印ＤＲ１方向）に沿う流れを過度に乱すことなく、すなわち、作動媒体の流動抵抗を過度に増大させることなくコルゲートフィン１８０の表面積を増大させることができる。
【００５５】
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スターリング冷凍機４は、ケーシング３０を含む外殻体と、作動媒体を封入した外殻体内に組み付けられたシリンダ１３と、シリンダ１３内で往復運動するピストン１４と、ピストン１４に対し位相差をもって往復運動するディスプレーサ１５と、ピストン１４とディスプレーサ１５との間に形成された圧縮空間１７Ａと、ディスプレーサ１５に対してピストン１４側の反対の側に形成された膨張空間１７Ｂと、圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとを連通する連通路に配設された再生器１６と、外殻体の内周に組付けられ、再生器１６に対して圧縮空間１７Ａ側および膨張空間１７Ｂ側の少なくとも一方側に配設された内部熱交換器１８，１９とを備える。
【００５６】
ここで、内部熱交換器１８，１９は、周方向（矢印ＤＲ２方向）に沿って波形に形成された環状のコルゲートフィン１８０により構成され、コルゲートフィン１８０は、その波状部分の波面上に該波面の表面積を増加させる凹凸部としての溝部１８３または突起部１８４を有している。そして、凹凸部は、コルゲートフィン１８０の軸方向（矢印ＤＲ１方向）に凹部または凸部が延びるように形成されている。
【００５７】
波状部分は、コルゲートフィン１８０の径方向（図３中の矢印ＤＲ３方向）外側に位置する山部１８２Ａと、該コルゲートフィン１８０の径方向内側に位置する谷部１８２Ｂと、山部１８２Ａと谷部１８２Ｂとの間に位置する中間部１８５とを有し、凹凸部は、中間部１８５上に形成されている。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、高温部２の内側に設けられる内部熱交換器１８について主に説明したが、低温部３の内側に設けられる内部熱交換器１９についても、上記と同様の思想が適用できる。
【００５９】
本実施の形態によれば、内部熱交換器１８，１９による熱交換の効率を向上させることができる。結果として、スターリング冷却庫１およびスターリング冷凍機４の最大出力（冷凍能力）および動作効率が向上する。
【００６０】
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全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全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係るスターリング冷却庫の配管系統図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に係るスターリング冷却庫におけるスターリング冷凍機を示した断面図である。
【図３】図２に示すスターリング冷凍機における内部熱交換器の構造を示した断面図である。
【図４】図３に示す内部熱交換器を構成するコルゲートフィンを示した図である。
【図５】図４に示すコルゲートフィンの作製ステップにおける第１ステップを示す図である。
【図６】図４に示すコルゲートフィンの作製ステップにおける第２ステップを示す図である。
【図７】図６に示す状態を矢印Ａの方向から見た状態を示す図である。
【図８】図４に示すコルゲートフィンの作製ステップにおける第３ステップを示す図である。
【図９】コルゲートフィンの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  スターリング冷却庫、２  高温部、２Ａ〜２Ｅ  パイプ（高温側循環回路）、３  低温部、３Ａ，３Ｂ  パイプ（低温側循環回路）、４  スターリング冷凍機、５  高温側蒸発器、６  循環ポンプ、７  高温側凝縮器、８  ファン、９  発露防止パイプ、１０  低温側凝縮器、１１  低温側蒸発器、１２  ファン、１２Ａ  ドレンパイプ、１２Ｂ  ドレンパン、１２Ｃ  ファン、１３  シリンダ、１４  ピストン、１５  ディスプレーサ、１６  再生器、１７  作動空間、１７Ａ  圧縮空間、１７Ｂ  膨張空間、１８，１９  内部熱交換器、２０  インナーヨーク、２１  可動マグネット、２２  アウターヨーク、２３  リニアモータ、２４  ピストンスプリング、２５  ディスプレーサスプリング、２６  ディスプレーサロッド、２７  背圧空間、２８  板バネ、２９  バランスマス、３０  ケーシング、３０Ａ  ベース部材、１８０  コルゲートフィン、１８１  板状部材、１８２  折り曲げ加工部、１８２Ａ  山部、１８２Ｂ  谷部、１８３  溝部、１８４  突起部、１８５  中間部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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