(57)【要約】【課題】スターリング冷凍機、冷却器及び放熱器を着脱でき、メンテナンスが簡単にできるスターリング冷凍機ユニットを提供する。【解決手段】スターリング冷凍機１０と、スターリング冷凍機１０の高温部１０４の熱を放出する放熱器３０と、スターリング冷凍機１０の低温部１０３の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器２０とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、高温部１０４と放熱器３０を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている放熱用熱交換器７０と、低温部１０３と冷却器２０を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている冷却用熱交換器４０とを有する。ここで、スターリング冷凍機１０、冷却器２０又は放熱器３０を取り出してメンテナンスする際は、放熱用熱交換器７０や冷却用熱交換器４０を介して各機器１０，２０，３０の連結状態を解除し、メンテナンスが必要な機器１０，２０，３０を取り出して修理等すればよい。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スターリング冷凍機と、該スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、該スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、
前記低温部と前記冷却器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている冷却用熱交換器とを有する
ことを特徴とするスターリング冷凍機ユニット。
【請求項２】
スターリング冷凍機と、該スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、該スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、
前記高温部と前記放熱器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている放熱用熱交換器を有する
ことを特徴とするスターリング冷凍機ユニット。
【請求項３】
スターリング冷凍機と、該スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、該スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、
前記高温部と前記放熱器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている放熱用熱交換器と、前記低温部と前記冷却器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている冷却用熱交換器とを有する
ことを特徴とするスターリング冷凍機ユニット。
【請求項４】
前記冷却用熱交換器は、前記低温部に設けられた低温部用熱交換部と前記冷却器に設けられた冷却器用熱交換部とからなり、該低温部用熱交換部は該冷却器用熱交換部と着脱可能となっている
ことを特徴とする請求項１又は請求項３記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項５】
前記放熱用熱交換器は、前記高温部に設けられた高温部用熱交換部と前記放熱器に設けられた放熱器用熱交換部とからなり、該高温部用熱交換部は該放熱器用熱交換部と着脱可能となっている
ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項６】
前記低温部用熱交換部と前記冷却器用熱交換器部との間で熱移動させるヒートパイプを有する
ことを特徴とする請求項４記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項７】
前記高温部用熱交換部と前記放熱器用熱交換器部との間で熱移動させるヒートパイプを有する
ことを特徴とする請求項５記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項８】
前記スターリング冷凍機、前記放熱器及び前記冷却器はそれぞれ筐体内に設置され、該スターリング冷凍機の筐体を間にして該放熱器の筐体と該冷却器の筐体を該スターリング冷凍機の筐体に連結した
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項９】
前記スターリング冷凍機の筐体と前記冷却器の筐体とを所定位置で吸着させるマグネットを有する
ことを特徴とする請求項８記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項１０】
前記スターリング冷凍機の筐体と前記放熱器の筐体とを所定位置で吸着させるマグネットを有する
ことを特徴とする請求項８記載のスターリング冷凍機ユニット。
【請求項１１】
前記各筐体には、該各筐体を連結したときに各機器が電気的に接続するよう電気接続器を設けた
ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れか一項記載のスターリング冷凍機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スターリング冷凍機に放熱器及び冷却器を連結したスターリング冷凍機ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスターリング冷凍機ユニットとして、図６に示すものが提案されている。
【０００３】
このスターリング冷凍機ユニットは周知のスターリング冷凍機１と冷却器２と放熱器３とを有しており、スターリング冷凍機１の低温部１ａには冷却器２のサーモサイホン用の扁平チューブ２ａが巻き付けられ、また、スターリング冷凍機１の高温部１ｂには放熱器３のサーモサイホン用の扁平チューブ３ａが巻き付けられている。ここで、スターリング冷凍機１を駆動するときは低温部１ａでは冷却作用が発揮され、この冷熱が扁平チューブ２ａに充填された冷媒に伝達され、冷却器２を通る空気を冷却する。一方、高温部１ｂでは加熱作用が発揮され、この熱が扁平チューブ３ａに充填された冷媒に伝達され、放熱器３を通る空気を加熱する。このようなスターリング冷凍機ユニットをショーケースや自動販売機等に使用するときは、冷却器２で生成された冷気が自動販売機やショーケース等の庫内に循環し、庫内商品を冷却することとなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１３８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示すスターリング冷凍機ユニットにおいて低温部１ａの冷熱や高温部１ｂの熱を冷却器２や放熱器３に伝達する手段として、前述した如く、各扁平チューブ２ａ，３ａを低温部１ａや高温部１ｂに直接に巻き付ける構造を採用している。このため、スターリング冷凍機１、冷却器２又は放熱器３の何れかを取り出して修理や交換する際、各扁平チューブ２ａ，３ａを切断して各機器１，２，３を分離しなければならず、面倒な作業となっていた。一方、修理の後に元のように組み付ける際は切断した箇所を溶接等で連結する必要があり、これまた面倒なものとなっていた。
【０００６】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、スターリング冷凍機、冷却器及び放熱器を着脱でき、メンテナンスが簡単にできるスターリング冷凍機ユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、スターリング冷凍機と、スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、低温部と冷却器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている冷却用熱交換器とを有する構造となっている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、冷却器を取り出してメンテナンスする際は、冷却用熱交換器を介してスターリング冷凍機から冷却器を外し、冷却器のメンテナンスを行えばよい。
【０００９】
請求項２の発明は、スターリング冷凍機と、スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、高温部と放熱器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている放熱用熱交換器を有する構造となっている。
【００１０】
請求項２の発明によれば、放熱器を取り出してメンテナンスする際は、放熱用熱交換器を介してスターリング冷凍機から放熱器を外し、放熱器のメンテナンスを行えばよい。
【００１１】
請求項３の発明は、スターリング冷凍機と、スターリング冷凍機の高温部の熱を放出する放熱器と、スターリング冷凍機の低温部の冷熱により熱負荷を冷却する冷却器とを備えたスターリング冷凍機ユニットにおいて、高温部と放熱器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている放熱用熱交換器と、低温部と冷却器を互いに熱的に接触させかつ着脱可能となっている冷却用熱交換器とを有する構造となっている。
【００１２】
請求項３の発明によれば、冷却器、放熱器及びスターリング冷凍機をメンテナンスするときは、冷却用熱交換器と放熱用熱交換器を介して各機器を外す。これにより、各機器が分離され、各機器毎にメンテナンスを行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明に係るスターリング冷凍機ユニットの第１実施形態を示すもので、図１はスターリング冷凍機ユニットの設置状態を示す概略平面図、図２はスターリング冷凍機ユニットの分解斜視図、図３はスターリング冷凍機ユニットの内部機器の分解斜視図、図４は冷却用熱交換器の断面図である。
【００１４】
スターリング冷凍機ユニットは図２に示すように筐体１１内に設置されたスターリング冷凍機１０と、筐体２１内に設置された冷却器２０と、放熱器３０とを有している。また、各筐体１１，２１はそれぞれ方形状に形成され、図１に示すように、筐体１１と筐体２１を左右に隣接して配置している。また、筐体２１はショーケースや自動販売機の庫内Ａに設置する一方、筐体１１及び放熱器３０は庫外Ｂに設置している。
【００１５】
ここで、スターリング冷凍機１０は周知のもので、その構造を簡単に説明すれば、シリンダ１０１内にディスプレーサーピストン（図示しない）とパワーピストン（図示しない）を収容しており、シリンダヘッド１０２とディスプレーサーピストンとの間に膨張空間（低温空間）を形成する一方、ディスプレーサーピストンとパワーピストンとの間に圧縮空間（高温空間）を形成している。また、膨張空間と圧縮空間は熱交換を行う再生器を介して連通している。ここで、各ピストンを所定の位相差で往復動させるときは、シリンダ１０１内の作動流体が膨張空間と圧縮空間との間で循環し、圧縮工程、冷却工程、膨張行程、加熱工程と順次繰り返し、図２及び図３に示すように、シリンダヘッド１０２側が低温部１０３となり、一方、シリンダ１０１の基部側が高温部１０４となる。
【００１６】
冷却器２０は、図２及び図３に示すように、サーモサイホン用の扁平チューブ２０１と吸熱フィン２０２と送風機２０３を有している。扁平チューブ２０１は図３に示すように上下に蛇行状に形成するとともに、扁平チューブ２０１の上下端を垂直に延在された戻しチューブ２０１ａで連結し、内部に充填された冷媒（二酸化炭素）が循環できるようになっている。また、扁平チューブ２０１の蛇行間には間隔をおいて多数の吸熱フィン２０２が介装され、また、扁平チューブ２０１の後方には送風機２０３が設置されている。ここで、送風機２０３を駆動するときは庫内Ａ内の空気が扁平チューブ２０１と吸熱フィン２０２との間を通り、扁平チューブ２０１内の冷媒と通風空気との間で熱交換するようになっている。
【００１７】
放熱器３０は、図２及び図３に示すように、サーモサイホン用の扁平チューブ３０１と放熱フィン３０２と送風機３０３を有している。扁平チューブ３０１は図３に示すように上下に蛇行状に形成するとともに、高温部１０４に巻回された銅板製の伝熱板１０４ａに巻き付けられ、内部に充填された熱媒体（水、アルコール）が高温部１０４と放熱器３０との間で循環するようになっている。また、扁平チューブ３０１の蛇行間には間隔をおいて多数の放熱フィン３０２が介装され、また、扁平チューブ３０１の後方には送風機３０３が設置されている。ここで、送風機３０３を駆動するときは庫外Ｂの空気が扁平チューブ３０１と放熱フィン３０２との間を通り、扁平チューブ３０１内の熱媒体と通風空気との間で熱交換するようになっている。
【００１８】
このように構成されたスターリング冷凍機１０，冷却器２０及び放熱器３０は従来のスターリング冷凍機ユニットとさほど異なるものではないが、本実施形態では次の構造に特徴を有する。
【００１９】
まず、本実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットは、スターリング冷凍機１０及び冷却器２０を熱的に接続する熱交換器、即ち、スターリング冷凍機１０の低温部１０３と冷却器２０とを連結する冷却用熱交換器４０を有する。
【００２０】
冷却用熱交換器４０は、図４に示すように、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２とから構成されている。低温部用熱交換部４１は伝熱性良好な例えばアルミ部材で形成されたもので、低温部１０３の周囲に巻回された銅板製の伝熱板１０３ａに嵌め込み、ネジ４３により固定されている。また、低温部用熱交換部４１の一方の側面（冷却器２０寄りの側面）には上下に一定間隔をおいて多数の突起４１０を有しており、各突起４１０内には低温部１０３の冷熱を熱移動させるヒートパイプ４１１が複数設置されている。なお、低温部用熱交換部４１は筐体１１の側板を貫通し外部に突出した状態となっている。
【００２１】
一方、冷却器用熱交換部４２は戻しチューブ２０１ａにより構成されている。この戻しチューブ２０１ａは上下に蛇行しながら延在されており、各突起４１０に密接するよう形成されている。なお、冷却器用熱交換部４２は筐体２１の側板を貫通し外部に突出した状態となっている。
【００２２】
ここで、低温部用熱交換部４１の各突起４１０を冷却器用熱交換部４２の戻しチューブ２０１ａに交互に差し込むことにより、各突起４１０が戻しチューブ２０１ａに嵌り込み、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２が連結される。また、各突起４１０を戻しチューブ２０１ａから引き離すことにより、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２との連結が解除される。また、各熱交換部４１，４２を接続する際にその位置決めを容易にするため、筐体１１と筐体２１の対向面にそれぞれマグネット板５０１，５０２が設置されている。
【００２３】
なお、スターリング冷凍機１０の筐体１１にはスターリング冷凍機駆動用のアダプタ６０１が設置され、筐体２１にはこれと対向してコネクタ６０２が設置されており、電源供給の電源配線や各種センサの信号配線が互いに接続するようになっている。
【００２４】
本実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットを組み付けるときは、図１に示すように、冷却器２０の筐体２１が庫内Ａ側に配置され、また、スターリング冷凍機１０の筐体１１及び放熱器３０が庫外Ｂとなるよう設置位置を確認する。次いで、図２に示すように、スターリング冷凍機１０を内蔵した筐体１１を間にして、左側に冷却器２０を内蔵した筐体２１を配置する。そして、低温部用熱交換部４１の各突起４１０を冷却器用熱交換部４２の戻しチューブ２０１ａに向けて差し込む。この際、マグネット５０１とマグネット５０２が吸引作用を発揮するため、戻しチューブ２０１ａと突起４１０が丁度よく対向し、冷却器用熱交換部４２と低温部用熱交換部４１が容易に連結される。なお、冷却器用熱交換部４２を低温部用熱交換部４１に連結する際、コネクタ６０２がアダプタ６０１に接続され、スターリング冷凍機１０の駆動が可能となる。
【００２５】
このような各熱交換部４１，４２の連結作業が完了した後、スターリング冷凍機１０と冷却器２０及び放熱器３０の送風機２０３，３０３を駆動する。これにより、スターリング冷凍機１０の低温部１０３が冷却され、また、高温部１０４では加熱される。低温部１０３の冷熱は低温部用熱交換部４１のヒートパイプ４１１等を通じて冷却器用熱交換部４２の戻しチューブ２０１ａに流れる冷媒に伝達され、冷却器２０内の冷媒が凝縮され、図４の実線矢印に示すように、液冷媒が冷却器２０の下部に向かって流れる。下部に流れた液冷媒は冷却器２０を通る送風空気と熱交換して蒸発し、扁平チューブ２０１を通じて蛇行しながら冷却器２０の上方に向かって流れる。上方に向かって流れたガス冷媒は再び戻りチューブ２０１ａで冷却され再び凝縮される。このようなサーモサイホンサイクルにより庫内Ａ内の空気が冷却され、ショーケースや自動販売機の商品が冷却される。
【００２６】
一方、高温部１０４で発生した熱は扁平チューブ３０１内の熱媒体を通じて放熱器３０に循環し、従来例と同様に、送風空気と熱交換して外部に放出される。放熱した熱媒体は再び高温部１０４に流れ、高温部１０４で熱を授受する。このようなサーモサイホンサイクルによりスターリング冷凍機１０の高温部１０４が放熱される。
【００２７】
本実施形態によれば、突起４１０と戻しチューブ２０１ａの着脱により、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２が連結或いは連結解除されるため、冷却器２０をメンテナンスする際、冷却器２０を個別に取り出すことができ、冷却器２０のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００２８】
また、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２とを連結する際、マグネット５０１とマグネット５０２の吸着作用により連結部位の位置決めがされるため、スターリング冷凍機１０と冷却器２０の連結作業を容易に行うことができる。
【００２９】
更に、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２を連結した際、コネクタ６０２がアダプタ６０１に接続されるため、スターリング冷凍機１０の信号配線及び電気配線が簡単に接続される。
【００３０】
図５乃至図７は本発明に係るスターリング冷凍ユニットの第２実施形態を示すものである。なお、前記第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。
【００３１】
前記第１実施形態ではスターリング冷凍機１０と冷却器２０とを着脱自在に連結するスターリング冷凍ユニットを説明したが、本実施形態ではスターリング冷凍ユニット１０と放熱器３０とを着脱自在に連結するスターリングユニットを説明する。
【００３２】
即ち、放熱器３０は、図５に示すように、筐体３１内に設置されている。また、放熱器３０はサーモサイホン用の扁平チューブ３０１と吸熱フィン３０２と送風機３０３を有している。扁平チューブ３０１は図７に示すように上下に蛇行状に形成するとともに、扁平チューブ３０１の上下端を垂直に延在された戻しチューブ３０１ａで連結し、内部に充填された熱媒体が循環できるようになっている。また、扁平チューブ３０１の蛇行間には間隔をおいて多数の放熱フィン３０２が介装され、また、扁平チューブ３０１の後方には送風機３０３が設置されている。ここで、送風機３０３を駆動するときは外気Ｂの空気が扁平チューブ３０１と放熱フィン３０２との間を通り、扁平チューブ３０１内の熱媒体と通風空気との間で熱交換するようになっている。
【００３３】
また、スターリング冷凍機１０の高温部１０４と放熱器３０とを連結する放熱用熱交換器７０を有する。
【００３４】
放熱用熱交換器７０は、図７に示すように、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２とから構成されている。高温部用熱交換部７１は伝熱性良好な例えばアルミ部材で形成されたもので、伝熱板１０４ａに嵌め込みネジ７３により固定されている。また、高温部用熱交換部７１の一方の側面（放熱器３０寄りの側面）には上下に一定間隔をおいて多数の突起７１０を有しており、各突起７１０内には高温部１０４の熱を熱移動させるヒートパイプ７１１が複数設置されている。なお、高温部用熱交換部７１は筐体１１の側板を貫通し外部に突出した状態となっている。
【００３５】
一方、放熱器用熱交換部７２は戻しチューブ３０１ａにより構成されている。この戻しチューブ３０１ａは上下に蛇行しながら延在されており、各突起７１０に密接するよう形成されている。なお、放熱器用熱交換部７２は筐体３１の側板を貫通し外部に突出した状態となっている。
【００３６】
ここで、高温部用熱交換部７１の各突起７１０を放熱器用熱交換部７２の戻しチューブ３０１ａに交互に差し込むことにより、各突起７１０が戻しチューブ３０１ａに嵌り込み、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２が連結される。また、各突起７１０を戻しチューブ３０１ａから引き離すことにより、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２との連結が解除される。また、各熱交換部７１，７２を接続する際にその位置決めを容易にするため、筐体１１と筐体３１の対向面にそれぞれマグネット板５０３，５０４が設置されている。
【００３７】
なお、スターリング冷凍機１０の筐体１１にはスターリング冷凍機駆動用のアダプタ６０３が設置され、筐体３１にはこれと対向して図示しないコネクタが設置されており、電源供給の電源配線や各種センサの信号配線が互いに接続するようになっている。
【００３８】
冷却器２０は、図５及び図６に示すように、サーモサイホン用の扁平チューブ２０１と吸熱フィン２０２と送風機２０３を有している。扁平チューブ２０１は図６に示すように上下に蛇行状に形成するとともに、伝熱板１０３ａに巻き付けられ内部に充填された冷媒が低温部１０３と冷却器２０との間で循環するようになっている。また、扁平チューブ２０１の蛇行間には間隔をおいて多数の吸熱フィン２０２が介装され、また、扁平チューブ２０１の後方には送風機２０３が設置されている。ここで、送風機２０３を駆動するときは庫内Ａの空気が扁平チューブ２０１と吸熱フィン２０２との間を通り、扁平チューブ２０１内の熱媒体と通風空気との間で熱交換するようになっている。
【００３９】
本実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットを組み付けるときは、冷却器２０が庫内Ａ側に配置され、また、スターリング冷凍機１０の筐体１１及び放熱器３０の筐体３１が庫外Ｂとなるよう設置位置を確認する。次いで、図５に示すように、スターリング冷凍機１０を内蔵した筐体１１を間にして、右側に放熱器３０を内蔵した筐体３１を配置する。そして、高温部用熱交換部７１の各突起７１０を放熱器用熱交換部７２の戻しチューブ３０１ａに向けて差し込む。この際、マグネット５０３とマグネット５０４が吸引作用を発揮するため、戻しチューブ３０１ａと突起７１０が丁度よく対向し、放熱器用熱交換部７２と高温部用熱交換部７１が容易に連結される。なお、放熱器用熱交換部７２を高温部用熱交換部７１に連結する際、図示しないコネクタがアダプタ６０３に接続され、スターリング冷凍機１０の駆動が可能となる。
【００４０】
このような各熱交換部７１，７２の連結作業が完了した後、スターリング冷凍機１０と冷却器２０及び放熱器３０の送風機２０３，３０３を駆動する。これにより、スターリング冷凍機１０の低温部１０３が冷却され、また、高温部１０４では加熱される。高温部１０４の熱は高温部用熱交換部７１のヒートパイプ７１１等を通じて放熱器用熱交換部７２の戻しチューブ３０１ａに流れる冷媒に伝達され、放熱器３０内の熱媒体が気化され、図７の実線矢印に示すように、熱媒体が放熱器３０の上部に向かって流れる。上部に流れた熱媒体は放熱器３０を通る送風空気と熱交換して凝縮し、扁平チューブ３０１を通じて蛇行しながら放熱器３０の下方に向かって流れる。下方に向かって流れた凝縮熱媒体は再び戻りチューブ３０１ａで加熱され再び気化される。このようなサーモサイホンサイクルにより高温部１０４の熱を放出する。
【００４１】
一方、低温部１０３で発生した冷熱は扁平チューブ２０１内の冷媒を通じて冷却器２０に循環し、従来例と同様に、庫内Ａの空気と熱交換して庫内Ａを冷却する。なお、気化した冷媒は再び低温部１０３に流れ、低温部１０３で冷却される。このようなサーモサイホンサイクルによりスターリング冷凍機１０の低温部１０３の冷熱が庫内Ａの冷却に利用される。
【００４２】
本実施形態によれば、突起７１０と戻しチューブ３０１ａの着脱により、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２が連結或いは連結解除されるため、放熱器３０をメンテナンスする際、放熱器３０を個別に取り出すことができ、放熱器３０のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４３】
また、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２とを連結する際、マグネット５０３とマグネット５０４の吸着作用により連結部位の位置決めがされるため、スターリング冷凍機１０と放熱器３０の連結作業を容易に行うことができる。
【００４４】
更に、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２を連結した際、コネクタがアダプタ６０３に接続されるため、スターリング冷凍機１０の信号配線及び電気配線が簡単に接続される。
【００４５】
図８及び図９は本発明に係るスターリング冷凍ユニットの第３実施形態を示すものである。なお、前記第１実施形態及び第２実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
【００４６】
前記第１実施形態ではスターリング冷凍機１０と冷却器２０とを着脱自在に連結するスターリング冷凍ユニットを説明し、また、前記第２実施形態ではスターリング冷凍ユニット１０と放熱器３０とを着脱自在に連結するスターリングユニットを説明した。
【００４７】
本実施形態に係るスターリング冷凍ユニットは、前記第１実施形態の着脱機構と前記第２実施形態に着脱機構をそのまま採用し、スターリング冷凍機１０、冷却器２０及び放熱器３０の何れもが着脱自在となっている。
【００４８】
即ち、図８に示すように、前記第１及び２実施形態と同様にスターリング冷凍機１０は筐体１１内に設置され、冷却器２０が筐体２１内に設置され、放熱器３０が筐体３１内に設置されている。
【００４９】
また、低温部用熱交換部４１の各突起４１０を冷却器用熱交換部４２の戻しチューブ２０１ａに交互に差し込むことにより、各突起４１０が戻しチューブ２０１ａに嵌り込み、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２が連結される構造となっている。
【００５０】
更に、高温部用熱交換部７１の各突起７１０を放熱器用熱交換部７２の戻しチューブ３０１ａに交互に差し込むことにより、各突起７１０が戻しチューブ３０１ａに嵌り込み、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２が連結される構造となっている。
【００５１】
更にまた、前記第１実施形態と同様に各マグネット５０１，５０２が設けられ、また、前記第１実施形態と同様に各マグネット５０３，５０４が設けられている。更にまた、前記第１実施形態と同様にコネクタ６０２及びアダプタ６０１が設けられ、前記第２実施形態と同様に図示しないコネクタ及びアダプタ６０３が設けられている。
【００５２】
本実施形態によれば、突起４１０と戻しチューブ２０１ａの着脱により、また、突起７１０と戻しチューブ３０１ａの着脱により、スターリング冷凍機１０から冷却器２０が着脱され、また、放熱器３０が着脱される。従って、スターリング冷凍機１０、冷却器２０及び放熱器３０の何れもが個別に取り出すことができ、各機器１０，２０，３０のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００５３】
また、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２とを連結する際は、マグネット５０１とマグネット５０２の吸着作用により連結部位の位置決めがされ、また、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２とを連結する際は、マグネット５０３とマグネット５０４の吸着作用により連結部位の位置決めがされるため、スターリング冷凍機１０と冷却器２０、放熱器３０の連結作業を容易に行うことができる。
【００５４】
更に、低温部用熱交換部４１と冷却器用熱交換部４２を連結した際、コネクタ６０２がアダプタ６０１に接続され、また、高温部用熱交換部７１と放熱器用熱交換部７２を連結した際、コネクタがアダプタ６０３に接続されるため、スターリング冷凍機１０、冷却器２０及び放熱器３０の信号配線及び電気配線が簡単に接続される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、冷却器を取り出してメンテナンスする際は、冷却用熱交換器を介して冷凍機が着脱されるため、冷却器のメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、放熱器を取り出してメンテナンスする際は、放熱用熱交換器を介して放熱器が着脱されるため、放熱器のメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、冷却器、放熱器及びスターリング冷凍機を個別に取り外すことができるため、冷却器、放熱器及びスターリング冷凍機のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００５８】
請求項９及び請求項１０の発明によれば、各機器の連結部位がマグネットの吸引作用により位置決めされるため、各機器の連結作業が簡単になる。
【００５９】
請求項１１の発明によれば、高温部用熱交換器と放熱器用熱交換部を連結した際、電気接続器で接続されるため、スターリング冷凍機と各機器とを簡単に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スターリング冷凍機ユニットの設置状態を示す概略平面図
【図２】第１実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの分解斜視図
【図３】第１実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの内部機器の分解斜視図
【図４】冷却用熱交換器の断面図
【図５】第２実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの分解斜視図
【図６】第２実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの内部機器の分解斜視図
【図７】放熱用熱交換器の断面図
【図８】第３実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの分解斜視図
【図９】第３実施形態に係るスターリング冷凍機ユニットの内部機器の分解斜視図
【図１０】従来のスターリング冷凍機ユニットを示す斜視図
【符号の説明】
１０…スターリング冷凍機、１１，２１，３１…筐体、２０…冷却器、３０…放熱器、４０…冷却用熱交換器、４１…低温部用熱交換部、４２…冷却器用熱交換部、７０…放熱用熱交換器、７１…高温部用熱交換部、７２…放熱器用熱交換部、１０３…低温部、１０４…高温部、４１１，７１１…ヒートパイプ、５０１，５０２，５０３，５０４…マグネット、６０１，６０２…アダプタ、６０３…コネクタ。
【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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【図１０】
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