JP2009103412A - 蓄冷式冷凍機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓄冷式冷凍機10は、第1蓄冷器30および第2蓄冷器40を備える。第2蓄冷器40内の空間には、同じ材料で形成された、小粒径群蓄冷材43aと大粒径群蓄冷材43bとが充填され、小粒径群蓄冷材43aの平均粒径に対する大粒径群蓄冷材43bの平均粒径の比は5以下であり、小粒径群蓄冷材43aおよび大粒径群蓄冷材43bが充填された空間における空隙率は30%以下である。
【選択図】図2
Description
実施例1では、図3に示した第2蓄冷器40の構造を備える蓄冷式冷凍機10を使用したので、図1および図3を参照して説明する。また、表1に、第2蓄冷器容器42に充填された高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材114の構成を示す。なお、第2蓄冷器容器42に、高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材114を充填する方法は、前述した方法と同じとした。また、ここでは、第2蓄冷器容器42の低温側、すなわち第2蓄冷材低温側流路44側から蓄冷材を充填した。
実施例2で使用した第2蓄冷器40は、実施例1で使用した第2蓄冷器40と高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材114の充填量が異なる以外は、実施例1で使用した第2蓄冷器40と同じとした。表1に、第2蓄冷器容器42に充填された高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材114の構成を示す。
表2に、第2蓄冷器容器42に充填された第2蓄冷材43の構成を示す。表2に示すように、実施例2で使用した第2蓄冷器40は、第2蓄冷材43として、粒径範囲が0.25〜0.355mmで、平均粒径が0.303mmの鉛からなる蓄冷材を使用し、その充填量を695.5gとした。なお、第2蓄冷材43を密に充填する方法は、実施例1の充填方法と同じとした。第2蓄冷材43を充填した後の空隙率は37%であった。
図4は、実施例1〜実施例2および比較例1の冷凍能力の測定結果を示す図である。
実施例3で使用した第2蓄冷器40には、高温側第2蓄冷材113と低温側第2蓄冷材114とを異なる材料で構成し、それらを充填した。なお、蓄冷材の充填方法は、実施例1における充填方法と同じである。また、表3に、第2蓄冷器容器42に充填された高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材114の構成を示す。
比較例2で使用した第2蓄冷器40では、低温側第2蓄冷材を1つの粒径範囲を有する蓄冷材で構成した以外は、実施例3で使用した第2蓄冷器40と同じとした。なお、蓄冷材の充填方法は、実施例1における充填方法と同じである。表4に、第2蓄冷器容器42に充填された高温側第2蓄冷材113および低温側第2蓄冷材の構成を示す。
図5は、実施例3および比較例2の冷凍能力の測定結果を示す図である。なお、図5には、前述した実施例1〜実施例2および比較例1で使用した蓄冷式冷凍機10を、実施例3と同じ測定条件で作動させて冷凍能力を測定した結果も示している。
Claims (10)
- 圧縮した冷媒ガスを蓄冷器において冷却し、低温部で断熱的に膨張させて寒冷を発生させる蓄冷式冷凍機であって、
前記蓄冷器内の空間に、同じ材料で形成された、小粒径群の蓄冷材と大粒径群の蓄冷材とが充填され、前記小粒径群の蓄冷材の平均粒径に対する前記大粒径群の蓄冷材の平均粒径の比が5以下であり、前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材が充填された空間における空隙率が30%以下であることを特徴とする蓄冷式冷凍機。 - 圧縮した冷媒ガスを蓄冷器において冷却し、低温部で断熱的に膨張させて寒冷を発生させる蓄冷式冷凍機であって、
前記蓄冷器内の空間が、前記冷媒ガスの流れる方向に垂直に設けられた仕切板によって 高温部側の空間と、低温部側の空間とに区分され、
前記高温部側の空間に、同じ材料で形成された同粒径の蓄冷材が充填され、
前記低温部側の空間に、同じ材料で形成された、平均粒径の異なる小粒径群の蓄冷材と大粒径群の蓄冷材とが充填され、前記小粒径群の蓄冷材の平均粒径に対する前記大粒径群の蓄冷材の平均粒径の比が5以下であり、前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材が充填された空間における空隙率が30%以下であることを特徴とする蓄冷式冷凍機。 - 前記大粒径群の蓄冷材における最小の粒径が、前記小粒径群の蓄冷材における最大の粒径の2.5倍以上であることを特徴とする請求項1または2記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材が鉛からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材が磁性材料からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材がセラミックスからなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記高温部側の空間に充填される蓄冷材が鉛からなり、前記低温部側の空間に充填される、前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材が磁性材料からなることを特徴とする請求項2記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記高温部側の空間に充填される蓄冷材が鉛からなり、前記低温部側の空間に充填される、前記小粒径群の蓄冷材および前記大粒径群の蓄冷材がセラミックスからなることを特徴とする請求項2記載の蓄冷式冷凍機。
- 前記冷媒ガスが、ヘリウムであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の蓄冷式冷凍機。
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