特開 2024-33859 スターリング冷凍機の伝熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033859

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】スターリング冷凍機の伝熱構造

(51)【国際特許分類】

   F25B 9/14 20060101AFI20240306BHJP

【ＦＩ】

F25B9/14 520Z

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137738

(22)【出願日】2022-08-31

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000109325

【氏名又は名称】株式会社ツインバード

(72)【発明者】

【氏名】井上 峰幸

(57)【要約】

【課題】スターリング冷凍機の組立性および断熱性を改善することができるスターリング冷凍機の伝熱構造を提供すること。
【解決手段】伝熱部６１が伝熱ブロック６２と締付体６３とに分割された構成で、前記伝熱ブロック６２と伝熱要素７０とを接続し、前記伝熱ブロック６２の雄螺子６６と前記締付体６３の雌螺子６８とを螺合させることで、前記伝熱ブロック６２の伝熱ブロック本体６４の下面６４Ａと、環状部６５の内面６５Ａとが前記スターリング冷凍機１１の吸熱部１４の外面に押し付けられて伝熱的に接続される。これによって、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０とを接続した後に、前記スターリング冷凍機１１を前記伝熱ブロック６２に取り付けることができる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒部に吸熱部を有するスターリング冷凍機と、伝熱部と、この伝熱部と伝熱的に接続される伝熱要素とを有するスターリング冷凍機の伝熱構造において、
前記伝熱部が伝熱ブロックと締付体とで構成され、
前記伝熱ブロックが変形部を有し、
前記変形部が前記伝熱ブロックの環状部に設けられ、
前記締付体が環状であり、
前記円筒部が前記伝熱ブロックに挿入された状態で、前記伝熱ブロックの変形部に前記締付体が固定されることで、前記吸熱部に前記伝熱ブロックが密着し、前記円筒部と前記伝熱部が固定される構造であることを特徴とするスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項2】

前記環状部に切欠部が設けられることを特徴とする請求項１記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項3】

前記伝熱ブロックが筒状であると共に前記環状部に切欠部が設けられ、
前記切欠部の長さが、前記変形部の軸方向長さより長く、前記伝熱ブロックの軸方向長さより短く設けられることを特徴とする請求項１記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項4】

前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔で設けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項5】

前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔で偶数設けられることを特徴とする請求項３に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項6】

前記変形部が雄螺子を有し、
前記締付体が雌螺子を有し、
前記雄螺子と前記雌螺子がテーパー螺子であることを特徴とする請求項４に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【請求項7】

前記変形部が雄螺子を有し、
前記締付体が雌螺子を有し、
前記雄螺子と前記雌螺子がテーパー螺子であることを特徴とする請求項５に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スターリング冷凍機の伝熱構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、スターリング冷凍機の伝熱構造として、スターリングサイクル機関（本発明のスターリング冷凍機に相当する）の上部円筒部（本発明の円筒部に相当する）に第一の伝熱ブロック（本発明の伝熱ブロックに相当する）を取り付け、その第一の伝熱ブロックにサーモサイフォン（本発明の伝熱要素に相当する）を取り付ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３５２４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このようなスターリング冷凍機の伝熱構造では、スターリングサイクル機関の上部円筒部に第一の伝熱ブロックを取り付けてから、サーモサイフォンを取り付けなければならず、第一の伝熱ブロックにサーモサイフォンを取り付ける際にスターリングサイクル機関ごと持ち上げなければならなかったため、取り付けが困難になるという問題があった。また、寸法誤差が大きくなりがちなサーモサイフォンの場合、第一の伝熱ブロックとの取り付けの調整が難しいという問題があった。

【0005】

本発明は以上の問題点を解決し、スターリング冷凍機と、伝熱ブロックと、伝熱要素とを容易に取り付けることができるスターリング冷凍機の伝熱構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の請求項１に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、円筒部に吸熱部を有するスターリング冷凍機と、伝熱部と、この伝熱部と伝熱的に接続される伝熱要素とを有するスターリング冷凍機の伝熱構造において、前記伝熱部が伝熱ブロックと締付体とで構成され、前記伝熱ブロックが変形部を有し、前記変形部が前記伝熱ブロックの環状部に設けられ、前記締付体が環状であり、前記円筒部が前記伝熱ブロックに挿入された状態で、前記伝熱ブロックの変形部に前記締付体が固定されることで、前記吸熱部に前記伝熱ブロックが密着し、前記円筒部と前記伝熱部が固定される構造である。

【0007】

また、本発明の請求項２に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項１において、前記環状部に切欠部が設けられるものである。

【0008】

また、本発明の請求項３に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項１において、前記伝熱ブロックが筒状であると共に前記環状部に切欠部が設けられ、前記切欠部の長さが、前記変形部の軸方向長さより長く、前記伝熱ブロックの軸方向長さより短く設けられるものである。

【0009】

また、本発明の請求項４に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項２または請求項３において、前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔で設けられるものである。

【0010】

また、本発明の請求項５に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項３において、前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔で偶数設けられるものである。

【0011】

また、本発明の請求項６に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項４において、前記変形部が雄螺子を有し、前記締付体が雌螺子を有し、前記雄螺子と前記雌螺子がテーパー螺子であるものである。

【0012】

更に、本発明の請求項７に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、請求項５において、前記変形部が雄螺子を有し、前記締付体が雌螺子を有し、前記雄螺子と前記雌螺子がテーパー螺子であるものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明の請求項１に記載のスターリング冷凍機の伝熱構造は、以上のように構成することにより、前記伝熱ブロックと前記伝熱要素とが先に取り付けられた状態で、前記スターリング冷凍機が取り付けられるので、組立性を改善することができる。また、予め前記伝熱ブロックと前記伝熱要素を断熱材で覆っておくことで、前記伝熱ブロックと前記伝熱要素の断熱性を向上することができる。また、前記スターリング冷凍機が後から前記伝熱ブロックに取り付けられるので、寸法誤差の大きい前記伝熱要素の場合でも、取り付け時の調整が容易にできる。

【0014】

また、前記伝熱ブロックの環状部に切欠部が設けられることにより、変形部がより小さな力で変形できるようになるので、締付体が固定された時に、前記伝熱ブロックと吸熱部との密着が良好となる。

【0015】

また、前記伝熱ブロックが筒状であると共に前記環状部に切欠部が設けられ、前記切欠部の長さが、前記変形部の軸方向長さより長く、前記伝熱ブロックの軸方向長さより短く設けられることにより、前記伝熱ブロックを押し出し材や規格品のパイプから作製することができるので、より安価な前記伝熱ブロックが得られる。

【0016】

また、前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔に設けられることにより、前記伝熱ブロックが前記吸熱部に均等に押し当てられるので、より前記伝熱ブロックと前記吸熱部との密着が良好となる。

【0017】

また、前記切欠部が前記環状部の周方向に等間隔で偶数設けられることにより、対となる前記切欠部を一度の加工で作製することができるので、より安価な前記伝熱ブロックが得られる。

【0018】

更に、前記変形部が雄螺子を有し、前記締付体が雌螺子を有し、前記雄螺子と前記雌螺子がテーパー螺子であることにより、確実に前記吸熱部に前記伝熱ブロックが密着し、前記伝熱ブロックに前記締付体を固定することができるので、伝熱性および組立性が改善する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第一の実施形態を示すスターリング冷凍機の吸熱部を示す正面図である。

【図2】同、伝熱ブロックの平面図である。

【図3】同、締付体の平面図である。

【図4】同、伝熱ブロックのスターリング冷凍機の吸熱部への取り付けを説明する説明図であり、固定前の状態を示すものである。

【図5】同、伝熱ブロックのスターリング冷凍機の吸熱部への取り付けを説明する説明図であり、固定後の状態を示すものである。

【図6】本発明の第二の実施形態を示すスターリング冷凍機の吸熱部を示す正面図である。

【図7】同、伝熱ブロックの平面図である。

【図8】同、伝熱ブロックのスターリング冷凍機の吸熱部への取り付けを説明する説明図であり、固定前の状態を示すものである。

【図9】同、伝熱ブロックのスターリング冷凍機の吸熱部への取り付けを説明する説明図であり、固定後の状態を示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の第一の実施形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。１１はスターリング冷凍機である。このスターリング冷凍機１１は、円筒部１２を有する。前記円筒部１２の先端側は吸熱部１４である。また、前記円筒部１２の下方側には、前記スターリング冷凍機１１の胴部（図示しない）があり、この胴部は、前記円筒部１２の外径より大きい。

【0021】

前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２の吸熱部１４には、伝熱部６１が取り付けられる。この伝熱部６１は、伝熱ブロック６２と締付体６３とを有して構成される。前記伝熱ブロック６２は、アルミニウム合金等の熱伝導性の良好な金属によって形成される。この伝熱ブロック６２は、上方に設けられた伝熱ブロック本体６４と、下方に設けられた環状部６５とを有する。そして、前記伝熱ブロック本体６４の下面６４Ａ及び前記環状部６５の内面６５Ａは、前記吸熱部１４との接触面であり、前記吸熱部１４の外面とほぼ同じ形状とされる。また、前記環状部６５の外面６５Ｂには、雄螺子６６が形成される。この雄螺子６６はテーパー螺子であり、先端側（図４，５における下方）が狭部、基端側（図４，５における上方）が広部である。更に、前記伝熱ブロック６２の外周部には、上下方向に８箇所の切欠部６７（６７Ａ～６７Ｈ）が形成される。これらの切欠部６７（６７Ａ～６７Ｈ）によって、前記環状部６５は８分割される。そして、これらの切欠部６７（６７Ａ～６７Ｈ）の間の前記環状部６５がそれぞれ変形部７１（７１Ａ～７１Ｈ）である。なお、前記各切欠部６７（６７Ａ～６７Ｈ）は、前記伝熱ブロック６２の周方向に等間隔で形成されるのが望ましい。また、前記各切欠部６７の数、即ち前記変形部７１の数は任意である。

【0022】

また、前記締付体６３は環状であり、この締付体６３には雌螺子６８が形成される。そして、この雌螺子６８は、前記雄螺子６６と螺合可能に構成される。なお、前記雌螺子６８はテーパー螺子であり、狭部と広部を有する。従って、前記環状部６５が周方向に複数に分割されていることと相まって、前記締付体６３の雌螺子６８を広部側から前記伝熱ブロック６２の雄螺子６６と螺合させることで、前記変形部７１が内側へ移動する。即ち、前記伝熱ブロック６２を前記吸熱部１４に接触させた状態で前記雄螺子６６と前記締付体６３の雌螺子６８とを螺合させることで、前記伝熱ブロック６２の環状部６５の内面６５Ａ（即ち接触面）が、前記吸熱部１４に密着する。なお、前記伝熱ブロック本体６４の上面６９は平面状に形成されると共に、前記スターリング冷凍機１１の中心軸線Ｘに対し傾斜する。

【0023】

また、前記伝熱ブロック本体６４の上面６９には伝熱要素７０が伝熱的に接続される。そして、この伝熱要素７０は図示しない冷却空間と伝熱的に接続される。

【0024】

次に、前記スターリング冷凍機１１の吸熱部１４へ前記伝熱部６１を取り付ける手順について説明する。まず、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０を接続する。次に、前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２が前記締付体６３に差し込まれるように、この締付体６３を前記円筒部１２に遊嵌させる。この際、前記雌螺子６８の広部が上方で狭部が下方になるように遊嵌させる。次に、前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２の先端が前記伝熱ブロック本体６４の下面６４Ａに接触するまで挿入する。この状態では、前記伝熱ブロック６２の接触面である前記環状部６５の内面６５Ａは、前記吸熱部１４との間に僅かな隙間を有する。更に、前記締付体６３の雌螺子６８を前記伝熱ブロック６２の雄螺子６６と螺合させる。前記雄螺子６６と雌螺子６８とが共にテーパー螺子であると共に、前記環状部６５が周方向に複数に分割されているため、両者を螺合させると、前記変形部７１が内側に押されて動き、前記内面６５Ａが前記吸熱部１４の外面に圧接する。これによって、前記伝熱部６１が前記吸熱部１４に固定されると共に、前記吸熱部１４と前記伝熱部６１と前記伝熱要素７０とが伝熱的に接続される。また、前記切欠部６７が前記環状部６５に等間隔、即ち前記変形部７１が前記環状部６５に等間隔に設けられているので、各前記変形部７１Ａ～７１Ｈが均等に変形するため、前記吸熱部１４へ均等に密着する。これによって、前記伝熱ブロック６２と前記吸熱部１４の伝熱性が良好となる。さらに、前述したように、各前記変形部７１Ａ～７１Ｈが均等に変形することで、各前記変形部７１Ａ～７１Ｈに均等に負荷を分散させるため、各前記変形部７１Ａ～７１Ｈの破損のリスクを抑えられる。

【0025】

次に、本実施形態の作用について説明する。前述したように、前記伝熱部６１が前記伝熱ブロック６２と締付体６３とに分割された構成で、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０とを接続し、前記伝熱ブロック６２の雄螺子６６と前記締付体６３の雌螺子６８とを螺合させることで、前記伝熱ブロック６２の伝熱ブロック本体６４の下面６４Ａと、環状部６５の内面６５Ａとが前記吸熱部１４の外面に押し付けられて伝熱的に接続される。これによって、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０と図示しない冷却空間が伝熱的に接続された状態で、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０と図示しない冷却空間を図示しない断熱材によって一体に覆うことができ、その後、前記スターリング冷凍機１１の吸熱部１４と伝熱ブロック６２とを伝熱的に接続することができる。したがって、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０とを接続した後に、前記スターリング冷凍機１１を前記伝熱ブロック６２に接続することができるため、組立性が改善する。また、前記伝熱ブロック６２から図示しない冷却空間までの断熱性を高めることができる。また、前記伝熱要素７０が、寸法誤差が大きくなりがちなもの、例えばサーモサイフォンであった場合、このサーモサイフォンのパイプを前記伝熱部６１に接続する際に、前記伝熱ブロック６２を前記中心軸線Ｘ回りに回動させて調整することで、前記サーモサイフォンと伝熱部６１との接続を容易にすることができる。

【0026】

以上のように本発明は、円筒部１２に吸熱部１４を有するスターリング冷凍機１１と、伝熱部６１と、この伝熱部６１と伝熱的に接続される伝熱要素７０とを有するスターリング冷凍機の伝熱構造において、前記伝熱部６１が伝熱ブロック６２と締付体６３とを有して構成され、前記伝熱ブロック６２が変形部７１を有し、前記変形部７１が前記伝熱ブロック６２の環状部６５に設けられ、前記締付体６３が環状であり、前記円筒部１２が前記伝熱ブロック６２に挿入された状態で、前記伝熱ブロック６２の変形部７１に前記締付体６３が固定されることで、前記吸熱部１４に前記伝熱ブロック６２が密着し、前記円筒部１４と前記伝熱部６１が固定される構造であるので、組立性を改善することができる。また、前記スターリング冷凍機１１を取り付ける前に、前記伝熱ブロック６２と前記伝熱要素７０を断熱材で覆うことができるので、断熱性を向上することができる。また、寸法誤差の大きい前記伝熱要素７０の場合でも、取り付け時の調整を容易に行うことができる。

【0027】

また、本発明は、前記環状部６５に切欠部６７が設けられることで、前記変形部７１がより小さな力で変形できるようになるので、前記伝熱ブロック６２に前記締付体６３が固定された時に、前記伝熱ブロック６２と前記吸熱部１４との密着を良好にし、伝熱性を良くすることができる。

【0028】

また、本発明は、前記切欠部６７が前記環状部６５の周方向に等間隔に設けられることで、前記伝熱ブロック６２の環状部６５の内面６５Ａが前記吸熱部１４に均等に押し当てられるので、より前記伝熱ブロック６２と前記吸熱部１４との密着を良好にし、伝熱性を良くすることができる。また、各前記変形部７１Ａ～７１Ｈが均等に変形するので、負荷が均等にかかり、破損のリスクを抑えることができる。

【0029】

更に、本発明は、前記変形部７１が雄螺子６６を有し、前記締付体６３が雌螺子６８を有し、前記雄螺子６６と前記雌螺子６８がテーパー螺子であることで、確実に前記吸熱部１４に前記伝熱ブロック６２が密着し、前記伝熱ブロック６２に前記締付体６３を固定することができるので、伝熱性および組立性が改善する。

【0030】

次に、本発明の第二の実施形態について、図６乃至図９に基づいて説明する。なお、第一の実施形態と共通する部分については、共通の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0031】

前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２の吸熱部１４には、伝熱部８１が取り付けられる。この伝熱部８１は、伝熱ブロック８２と締付体６３とを有して構成される。前記伝熱ブロック８２は、アルミニウム合金等の熱伝導性の良好な金属によって形成される。また、前記伝熱ブロック８２は筒状であるので、押し出し材や規格品のパイプを加工して、作製することができる。この伝熱ブロック８２は、上方に設けられた伝熱ブロック本体８４と、下方に設けられた環状部８５とを有する。そして、前記環状部８５の内面８５Ａは、前記吸熱部１４との接触面であり、前記吸熱部１４の外面とほぼ同じ形状とされる。また、前記環状部８５の外面８５Ｂには、雄螺子８６が形成される。この雄螺子８６はテーパー螺子であり、先端側（図８における下方）が狭部、基端側（図８における上方）が広部である。更に、前記伝熱ブロック８２の外周部には、８箇所の切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）が形成される。また、前記切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）の中心軸線Ｘ方向のそれぞれの長さは、前記雄螺子８６の螺子部の中心軸線Ｘ方向の長さより長く、前記伝熱ブロック８２の中心軸線Ｘ方向の長さより短い。これらの切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）によって、前記環状部８５は８分割される。そして、これらの切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）の間の前記環状部８５がそれぞれ変形部９１（９１Ａ～９１Ｈ）である。なお、前記各切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）は、前記伝熱ブロック８２の周方向に等間隔で形成されるのが望ましい。また、前記各切欠部８７の数、即ち前記変形部９１の数は任意である。

【0032】

なお、本実施形態では、前記伝熱ブロック８２と前記締付体６３との固定にテーパー螺子による螺合を用いたが、前記伝熱ブロック８２と前記締付体６３との固定にテーパー螺子を用いない実施形態の場合、前記切欠部８７（８７Ａ～８７Ｈ）のそれぞれの長さは、前記変形部９１の中心軸線Ｘ方向の変形部長さＬより長く、前記伝熱ブロック８２の中心軸線Ｘ方向の長さより短ければ良い。即ち第二の実施形態における前記雄螺子８６の螺子部の中心軸線Ｘ方向の長さが、前記変形部長さＬに相当する。

【0033】

また、前記締付体６３は環状であり、この締付体６３には雌螺子６８が形成される。そして、この雌螺子６８は、前記雄螺子８６と螺合可能に構成される。なお、前記雌螺子６８はテーパー螺子であり、狭部と広部を有する。従って、前記環状部８５が周方向に複数に分割されていることと相まって、前記締付体６３の雌螺子６８を広部側から前記伝熱ブロック８２の雄螺子８６と螺合させることで、前記変形部９１が内側へ移動する。即ち、前記伝熱ブロック８２を前記吸熱部１４に接触させた状態で前記雄螺子８６と前記締付体６３の雌螺子６８とを螺合させることで、前記伝熱ブロック８２の環状部８５の内面８５Ａ（即ち接触面）が、前記吸熱部１４に密着する。なお、前記伝熱ブロック本体８４の上面８９は平面状に形成されると共に、前記スターリング冷凍機１１の中心軸線Ｘに対し傾斜する。

【0034】

また、前記吸熱部１４の先端と前記伝熱ブロック８２の内壁との空間には、伝熱部材９２が取り付けられる。この伝熱部材９２は、アルミニウム合金等の熱伝導性の良好な金属によって形成される。前記伝熱部材９２の外径は、前記伝熱ブロック８２の内径とほぼ同じである。また、前記伝熱部材９２の下面９４は、前記吸熱部１４との接触面であり、前記吸熱部１４の外面とほぼ同じ形状とされる。そして、前記伝熱部材９２の上面９３は、前記伝熱ブロック８２の上面８９と同じ傾斜を持つ面である。そして、前記伝熱部材９２の上面９３は、前記伝熱ブロック８２の上面８９と面一になる向きに取り付けられる。

【0035】

また、前記伝熱ブロック本体８４の上面８９および前記伝熱部材９２の上面９３には、伝熱要素７０が伝熱的に接続される。そして、この伝熱要素７０は図示しない冷却空間と伝熱的に接続される。

【0036】

次に、前記伝熱ブロック８２の切欠部８７の加工について説明する。前記伝熱ブロック８２の切欠部８７は、エンドミルや側フライス等による溝加工によって作成することができる。また、前記伝熱ブロック８２の切欠部８７が本実施例のように偶数である場合、対向する一対の前記切欠部８７の加工を一度の溝加工で作製することができる。例えば、図７において、上下方向にエンドミルを移動させると、前記切欠部８７Ａと８７Ｅを加工できる。また、同様に左右方向にエンドミルを移動させると、前記切欠部８７Ｃと８７Ｇが加工できる。このように、一度の溝加工で２つの切欠部を作成することができるので、加工工数を減らすことができる。

【0037】

次に、前記スターリング冷凍機１１の吸熱部１４へ前記伝熱部８１を取り付ける手順について説明する。まず、前記伝熱ブロック８２に前記伝熱部材９２を固定する。この際、前記伝熱部材９２の上面９３が、前記伝熱ブロック８２の上面８９と面一になるように固定される。次に、前記伝熱要素７０を前記伝熱ブロック８２と接続する。このとき、前記伝熱要素７０と前記伝熱部材９２も伝熱的に接続されることが望ましい。次に、前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２が前記締付体６３に差し込まれるように、この締付体６３を前記円筒部１２に遊嵌させる。この際、前記雌螺子６８の広部が上方で狭部が下方になるように遊嵌させる。次に、前記スターリング冷凍機１１の円筒部１２の先端が前記伝熱部材９２の下面９４に接触するまで挿入する。この状態では、前記伝熱ブロック８２の接触面である前記環状部８５の内面８５Ａは、前記吸熱部１４との間に僅かな隙間を有する。そして、前記締付体６３の雌螺子６８を前記伝熱ブロック８２の雄螺子８６と螺合させる。前記雄螺子８６と雌螺子６８とが共にテーパー螺子であると共に、前記環状部８５が周方向に複数に分割されているため、両者を螺合させると、前記変形部９１が内側に押されて動き、前記内面８５Ａが前記吸熱部１４の外面に圧接する。これによって、前記伝熱部８１が前記吸熱部１４に固定されると共に、前記吸熱部１４と前記伝熱部８１と前記伝熱要素７０とが伝熱的に接続される。また、前記切欠部８７が前記環状部８５に等間隔、即ち前記変形部９１が前記環状部８５に等間隔に設けられているので、各前記変形部９１Ａ～９１Ｈが均等に変形するため、前記吸熱部１４へ均等に密着する。これによって、前記伝熱ブロック８２と前記吸熱部１４の伝熱性が良好となる。さらに、前述したように、各前記変形部９１Ａ～９１Ｈが均等に変形することで、各前記変形部９１Ａ～９１Ｈに均等に負荷を分散させるため、各前記変形部９１Ａ～９１Ｈの破損のリスクを抑えられる。

【0038】

前述した取り付け手順では、前記伝熱部材９２を前記伝熱ブロック８２に固定する構成を述べたが、前記伝熱部材９２を前記伝熱要素７０に固定する構成や前記伝熱部材９２を前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０とで挟持する構成でもよい。また、前記伝熱ブロック８２に前記伝熱部材９２を固定した後に、前記伝熱ブロック８２の上面８９と前記伝熱部材９２の上面９３を切削等により、同時に面一になるように加工しても良い。

【0039】

次に、本実施形態の作用について説明する。前述したように、前記伝熱部８１が前記伝熱ブロック８２と締付体６３とに分割された構成で、前記伝熱部材９２を前記伝熱ブロック８２に固定し、前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０とを接続し、前記伝熱ブロック８２の雄螺子８６と前記締付体６３の雌螺子６８とを螺合させることで、前記伝熱ブロック８２の環状部８５の内面８５Ａと前記伝熱部材９２の下面９４とが、前記吸熱部１４の外面に押し付けられて伝熱的に接続される。これによって、前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０と図示しない冷却空間が伝熱的に接続された状態で、前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０と図示しない冷却空間を図示しない断熱材によって一体に覆うことができ、その後、前記スターリング冷凍機１１の吸熱部１４と伝熱ブロック８２とを伝熱的に接続することができる。したがって、前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０とを接続した後に、前記スターリング冷凍機１１を前記伝熱ブロック８２に接続することができるため、組立性が改善する。また、前記伝熱ブロック８２から図示しない冷却空間までの断熱性を高めることができる。また、前記伝熱要素７０が、寸法誤差が大きくなりがちなもの、例えばサーモサイフォンであった場合、このサーモサイフォンのパイプを前記伝熱部８１に接続する際に、前記伝熱ブロック８２を前記中心軸線Ｘ回りに回動させて調整することで、前記サーモサイフォンと伝熱部８１との接続を容易にすることができる。

【0040】

以上のように本発明は、円筒部１２に吸熱部１４を有するスターリング冷凍機１１と、伝熱部８１と、この伝熱部８１と伝熱的に接続される伝熱要素７０とを有するスターリング冷凍機の伝熱構造において、前記伝熱部８１が伝熱ブロック８２と締付体６３とを有して構成され、前記伝熱ブロック８２が変形部９１を有し、前記変形部９１が前記伝熱ブロック８２の環状部８５に設けられ、前記締付体６３が環状であり、前記円筒部１２が前記伝熱ブロック８２に挿入された状態で、前記伝熱ブロック８２の変形部９１に前記締付体６３が固定されることで、前記吸熱部１４に前記伝熱ブロック８２が密着し、前記円筒部１４と前記伝熱部８１が固定される構造であるので、組立性を改善することができる。また、前記スターリング冷凍機１１を取り付ける前に、前記伝熱ブロック８２と前記伝熱要素７０を断熱材で覆うことができるので、断熱性を向上することができる。また、寸法誤差の大きい前記伝熱要素７０の場合でも、取り付け時の調整を容易に行うことができる。

【0041】

また、本発明は、前記環状部８５に切欠部８７が設けられることで、前記変形部９１がより小さな力で変形できるようになるので、前記伝熱ブロック８２に前記締付体６３が固定された時に、前記伝熱ブロック８２と前記吸熱部１４との密着を良好にし、伝熱性を良くすることができる。

【0042】

また、本発明は、前記伝熱ブロック８２が筒状であると共に前記環状部８５に切欠部８７が設けられ、前記切欠部８７の長さが、前記変形部９１の中心軸線Ｘ方向の変形部長さＬより長く、前記伝熱ブロック８２の中心軸線Ｘ方向の長さより短く設けられることで、前記伝熱ブロック８２を押し出し材や規格品のパイプから作製することができ、より安価な前記伝熱ブロック８２が得られる。

【0043】

また、本発明は、前記切欠部８７が前記環状部８５の周方向に等間隔で設けられることで、前記伝熱ブロック８２の環状部８５の内面８５Ａが前記吸熱部１４に均等に押し当てられるので、より前記伝熱ブロック８２と前記吸熱部１４との密着を良好にし、伝熱性を良くすることができる。また、各前記変形部９１Ａ～９１Ｈが均等に変形するので、負荷が均等に分散し、破損のリスクを抑えることができる。

【0044】

また、本発明は、前記切欠部８７が前記環状部８５の周方向に等間隔で偶数設けられることで、対向する対となる前記切欠部８７を一度の加工で作製することができるので、より安価な前記伝熱ブロック８２が得ることができる。

【0045】

更に、本発明は、前記変形部９１が雄螺子８６を有し、前記締付体６３が雌螺子６８を有し、前記雄螺子８６と前記雌螺子６８がテーパー螺子であることで、確実に前記吸熱部１４に前記伝熱ブロック８２が密着し、前記伝熱ブロック８２に前記締付体６３を固定することができるので、伝熱性および組立性が改善する。

【0046】

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、第一の実施形態および第二の実施形態において、伝熱ブロックと締付体がテーパー螺子の螺合で取り付けられているが、伝熱ブロックの環状部の外径を先端側（図４，５における下方）が狭部、基端側（図４，５における上方）が広部となるようなテーパー状の円筒形状とし、締付体の内径をその円筒形状に合わせた寸法とし、締付体を伝熱ブロックに圧入することで取り付ける方法もある。また、締付体をベルトのようなものとし、伝熱ブロックの変形部にベルトを巻きつけて締めることで、スターリング冷凍機の円筒部と伝熱ブロックを固定する方法もある。また、変形部が変形しやすいように切欠部を設けたが、伝熱ブロックの外周に溝を設けてたり、変形部の肉厚を薄くしたり、また、それらを本発明の切欠部と組合わせたりして、変形しやすいようにしてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１１ スターリング冷凍機
１２ 円筒部
１４ 吸熱部
６１,８１ 伝熱部
６２,８２ 伝熱ブロック
６３ 締付体
６５,８５ 環状部
６６,８６ 雄螺子
６７（６７Ａ～６７Ｈ）,８７（８７Ａ～８７Ｈ） 切欠部
６８ 雌螺子
６９,８９ 上面
７０ 伝熱要素
７１（７１Ａ～７１Ｈ）,９１（９１Ａ～９１Ｈ） 変形部
Ｘ 中心軸線
Ｌ 変形部長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】