斯特林制冷循环系统以及具备该系统的冷却库的制作方法

专利名称：斯特林制冷循环系统以及具备该系统的冷却库的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用逆斯特林循环的制冷系统以及具备该系统的冷却库例如冷藏库和制冷库。
背景技术：
近年来，关于逆斯特林循环，人们所熟知的热力学循环的特性受到关注，对该特性加以利用的斯特林制冷机方面的研究开发在积极地进行。斯特林制冷机，是具有吸热部和散热部的外燃机，工作介质采用氦气、氮气、氢气等不会对地球环境造成不良影响的气体，能够在所说吸热部得到低温。
但是，从斯特林制冷机的实用例来看，其大半是制冷能力为数瓦以下的极低温用制冷机。作为家庭用或工作用制冷机所最需要的制冷能力为数百瓦水平的制冷机尚未见到实用例。
下面，以

图11所示典型的自由活塞式逆斯特林引擎(以下称作逆斯特林引擎)为例，对目前需要解决的课题进行说明。逆斯特林引擎186的外观部分，由耐压容器174、热头182、冷头183构成，在其内部的工作空间178的内部密封有氦气等工作介质。
在作为耐压容器174的一部分的缸内，配置有同心配置的能够沿缸的内周壁滑动的活塞171和驱气活塞172。一端固定在驱气活塞(displacer)172上的轴杆175从活塞171的中心部位穿过，另一端被驱气活塞支持弹簧177弹性支持在耐压容器174上。另一方面，活塞171被活塞支持弹簧176弹性支持在耐压容器174上。
工作空间178具有压缩空间181a和膨胀空间181b，活塞在容放于背面空间179中的直线马达等活塞驱动体180的驱动下，按照既定的周期在压缩空间181a内作轴向往复动作。活塞支持弹簧176，起着使开始作往复动作的活塞171的周期稳定在大致一定的程度上的作用。
此外，173是再生器，起着这样的作用，即，从自膨胀空间181b向压缩空间181a侧移动的工作介质中回收冷量进行蓄冷，同时，将该积蓄的冷量传递给自压缩空间181a向膨胀空间181b侧移动的工作介质对其进行冷却。于是，随着往复于压缩空间181a与膨胀空间181b之间的工作介质的收缩·膨胀，产生很大的温度变化，从而以良好的效率从逆斯特林引擎186取出冷量。
当工作介质在压缩空间181a内受到压缩时，工作介质将从再生器173中通过而向膨胀空间181b侧移动。因此，驱气活塞172边与活塞171保持既定相位差边以与活塞171相同的周期作轴向往复动作。于是，工作介质在膨胀空间181b内随着压力呈正弦波变化而反复压缩膨胀。
对驱气活塞支持弹簧177的弹簧常数等，这样进行设定，即，能够使开始作往复动作的驱气活塞172的周期稳定到与活塞171相同，并与活塞171的相位差保持一定。在膨胀空间181b内膨胀的工作介质变成低温，因而冷头183被冷却，从外部吸收热量。而在膨胀空间181b内受到压缩的工作介质变成高温，因而对设在再生器173的压缩空间181a侧的端部上的热头182进行加热，向外部散发热量。
此外，为了减轻因活塞171与驱气活塞172往复动作而主要在轴向上产生的逆斯特林引擎186的振动，在逆斯特林引擎186的与冷头183相反一侧的端部上，设有由防振弹簧184与金属等材料构成而具有既定重量的块185所构成的防振机构。
但是，这种逆斯特林引擎186，若其大小的程度与例如目前的家用冰箱中所使用的蒸气压缩式制冷循环装置相同，则通常只能够得到数十瓦到一百数十瓦的制冷能力。因此，要得到民用市场中所最需要的数百瓦水平的能力，需要采取下述措施。
首先第1，为了增加进行压缩与膨胀的工作介质的量，要增大活塞171与驱气活塞172的直径。第2，要增大在逆斯特林引擎186的轴向上往复动作的活塞171与驱气活塞172的往复动作的振幅。第3最后一点，还要提高活塞171与驱气活塞172的往复动作的频率。
然而，若如第1措施那样，增大活塞171与驱气活塞172的直径，则需要增大收容它们的耐压容器174的外径，而这样一来，在缸内滑动的活塞171与驱气活塞172在与轴线相垂直的方向上的晃动量将增大，活塞171和驱气活塞172容易与耐压容器174发生接触。而当这种接触频繁发生、有意外的外力作用于耐压容器174上时，相应地产生的作为反力的破坏应力将增大，这成为产生例如耐压容器174出现裂纹等不良现象的原因。
因此，需要将包括热头182与冷头183在内的耐压容器174的整体厚度增加几分。这样一来，随着板材厚度的增加，设备重量增加而成本提高。
此外，当热头182的壁厚加厚时，特别是辐射方向的热阻将增大，热量向与热头182邻接而设在其周围的散热用热交换器(未图示)的传递变得困难，反而由于轴向热阻减小，使得热量经由耐压容器174的组成构件等而从热头182向冷头183的传递变得容易。其结果，导致逆斯特林引擎186的效率降低。并且，活塞171与驱气活塞172越大，逆斯特林引擎186自身的重量越大，因而将导致动力源和支持弹簧等的负荷增加。
其次，若如第2措施那样，增大在轴向上往复动作的活塞171与驱气活塞172的振幅，则由于活塞171被活塞支持弹簧176弹性支持在耐压容器174上，驱气活塞172被驱气活塞支持弹簧177弹性支持在耐压容器174上的，因此，支持弹簧176、177的振幅将增大。
随着该增幅的增大，支持弹簧176、177容易受到难以承受的力而产生断裂等破坏。甚至引起逆斯特林引擎186的性能变坏。而且，当支持弹簧176、177的振幅增大时，必然要求直线马达等活塞驱动体180的能力也要提高，因而电能消耗增加而不利于节能。
此外，若采用第3措施那样的、提高动作频率以提高逆斯特林引擎186的能力的方法，则由于支持弹簧176、177的弹簧常数是与频率的平方成正比的，因此，例如要想从斯特林制冷机得到2倍的能力，则至少有4倍的负荷因振动而施加在支持弹簧176、177上，有可能超出支持弹簧176、177的材料的弹性极限。
因此，由于存在上述需要解决的课题，在将上述自由活塞式逆斯特林引擎186安装在需要具有数百瓦水平制冷能力的家用冰箱中时，若只用一台则能力达不到，存在着冷却空间无法达到所期望的冷却效果的问题。而且还存在这样的缺点，即，实际产品中上述防振机构是必需的，因此，逆斯特林引擎186的尺寸和重量较大，制造成本相应地增加。
发明的公开本发明是针对上述问题而提出的，其目的是，以低成本提供一种能够较为容易地得到数百瓦水平的制冷能力并且运行中的振动和噪音不会令人介意的斯特林制冷系统。
为实现上述目的，根据本发明的斯特林制冷系统，其特征是，具有通过工作而温度升高的热头、被冷却为低温的冷头、以及、在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎，以所说冷头彼此朝向相反方向的姿态所说轴线对齐地同心设置，所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎之间彼此相位相同。
这样，随着被控制为同相位的活塞或驱气活塞的振动而产生的逆斯特林引擎的振动可相互抵消而衰减。
此外，若将所说一对逆斯特林引擎通过振动吸收体进行连结，则逆斯特林引擎的振动能够被振动吸收体所吸收而衰减。
此外，若与所说热头相邻接地设置的散热用热交换器在所说一对逆斯特林引擎之间是共用的，则能够减少零部件数量。
此外，根据本发明的斯特林制冷系统，其特征是，具有通过工作而温度升高的热头、被冷却为低温的冷头、以及、在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎，以所说冷头彼此相向的姿态所说轴线对齐地同心设置，所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎之间彼此相位相同。
这样，能够使随着被控制为同相位的活塞或驱气活塞的振动而产生的逆斯特林引擎的振动相互抵消而衰减。
此外，若所说一对逆斯特林引擎并列设置有多个，则能够一次性得到较大的制冷能力，因此，能够实现搭载斯特林制冷系统的冷却库的大型化。
此外，若在所说逆斯特林引擎中的至少一台中设置对振动中的所说活塞的相位进行检测的相位检测传感器，对对另一台所说逆斯特林引擎的驱动进行控制以使其相位与上述被检测的相位变得一致，则即使在因除霜等原因而逆斯特林引擎的工作暂时停止的情况下，也能够使其相位迅速与被检测的相位变得一致而再开始动作。
此外，通过将这种斯特林制冷系统安装在家用冰箱等冷却库中，可得到输出功率远大于现有技术的低噪音的冷却库。
附图的简要说明图1是具有本发明第1实施形式所涉及的斯特林制冷系统的冷却库的示意性后视剖视图。
图2是该冷却库的约中央处的侧视剖视图。
图3是该斯特林制冷系统的吸热用热交换器的立体图。
图4A是该斯特林制冷系统的散热用热交换器的一个例子的侧视图。
图4B图4A的A-A向剖视图。
图5是对该斯特林制冷系统的一个控制例进行说明的侧视图。
图6是该冷却库的另一个例子的示意性主要部位后视剖视图。
图7是具有本发明第2实施形式所涉及的斯特林制冷系统的冷却库的示意性主要部位后视剖视图。
图8是该斯特林制冷系统的吸热用热交换器的一个例子的剖视图。
图9是对该斯特林制冷系统的一个控制例进行说明的侧视图。
图10是该冷却库的另一个例子的示意性主要部位后视剖视图。
图11是自由活塞式逆斯特林引擎的一个例子的剖视图。
发明的最佳实施形式下面，对本发明的具体的实施形式结合附图进行说明。图1是对具有本发明第1实施形式所涉及的斯特林制冷系统的冷却库的构成加以展示的后视剖视图，图2是该冷却库的侧视剖视图。冷却库本体1由外观大约呈长方体的绝热箱体2形成，该绝热箱体2的内部空间被具有绝热材料的绝热壁2b所分隔，构成正面有门的设定温度各异的第1、第2及第3冷却室17a、17b及17c。这里的冷却室的数量只是一个例子，对此并无限定，可以是任意数量。
在冷却库本体1的下部的后方，形成有被绝热部件2c所分隔的用来设置逆斯特林引擎3a、3b的机械室15。在该机械室15的内部，设有大约呈水平设置的、两端面开放的大约呈圆筒形的空冷管道10。另外，机械室15的背面是开放的。
在空冷管道10的水平方向的大约正中部位，形成有朝下开口的管道开口部11，在其附近设置有对空冷管道10内部进行冷却的空冷风扇6。并且，在机械室15内，一对逆斯特林引擎3a、3b经由由弹簧或橡胶等构成的防振橡胶18、18而左右对称地相连结并使得冷头7a、7b彼此朝向相反的方向。
冷头7a、7b沿水平方向从将机械室15围起来的绝热部件2c中穿过，在这些冷头7a、7b的前端上，分别安装有与之紧密接触地安装的、后述的位于送风管道9a、9b内的吸热用热交换器5a、5b。如图3所示，吸热用热交换器5a、5b是上面及下面开放的长方体形状的金属制造的筒，为增加其有效的热交换面积，在其内部设有沿上下方向延伸的呈栅格状设置的多片分隔板5A。
另一方面，在大约呈圆筒形的热头8a、8b的侧面上，固定有通过嵌合等方式固定的散热用热交换器4a、4b。散热用热交换器4a、4b，由大约呈圆筒形的环形基础22a、22b、以及、沿其整个外周部周围固定的波纹状散热片等所构成的散热片部23a、23b构成。
并且，这些散热用热交换器4a、4b的散热片部23、23b的外径，是以与所说空冷管道10的内径大致相等的尺寸进行设定的。因此，散热用热交换器4a、4b能够牢靠地固定在空冷管道10的内壁上，因而能够使轴线对齐而同心设置的逆斯特林引擎3a、3b的位置关系稳定。
送风管道9a、9b经由冷气吸入用开口部28而与第3冷却室17c连通。而且，送风管道9a、9b在下游侧在机械室15的上部的大约正中处汇合，从而变成一根沿绝热箱体2的背面竖立设置的送风管道9。该送风管道9经由冷气送出用开口部16a、16b而与第1、第2冷却室17a、17b连通。第1冷却室17a与第2冷却室17b、以及、第2冷却室17b与第3冷却室17c分别通过通风口29、30而彼此连通。
下面，对如上构成的冷却库的冷气流向进行说明。通过逆斯特林引擎3a、3b工作而在冷头7a、7b处产生的冷量，传递到吸热用热交换器5a、5b上，通过该吸热用热交换器5a、5b与送风管道9a、9b内的空气进行热交换而产生冷气12。
该冷气12，经过送风管道9a后在送风管道9中流通，从冷气送出用开口部16a、16b进入第1、第2冷却室17a、17b内。在第1、第2冷却室17a、17b内循环后的冷气12，从通风口29、30通过而进一步下降，流入第3冷却室17c内而对之进行冷却。
之后，在第3冷却室17c内进行循环从而温度升高的冷气12变成回返冷气13，从所说冷气吸入用开口部28流入送风管道9a、9b，再次返回吸热用热交换器5a、5b的上游侧。通过该一系列冷气循环的重复进行，第1、第2及第3冷却室17a、17b及17c内的温度降低，放置在各冷却室17a、17b及17c内的食品之类的被冷却物按照所设定的温度被冷却。
另一方面，通过逆斯特林引擎3a、3b工作，热头8a、8b接收热量而温度上升。随着空冷风扇6的工作，外部的空气从发动机5的背面开放部被吸入空冷管道10内，热头8a、8b通过散热用热交换器4a、4b与空气进行热交换而被冷却。如上所述对废热进行回收的空气，从机械室5的背面开放部排放到外部空间中。
在管道开口部11的正下方，设有收集因除霜等而产生的冷凝水的多连盘14，通过如上所述空冷风扇6的工作，可将逆斯特林引擎3a、3b的热头8a、8b上所产生的废热吹向多连盘14，使积留于多连盘14内的冷凝水蒸发。于是，能够省去定期取出多连盘14倒掉冷凝水的工作，以免维护形式进行冷凝水的处理。
此外，散热用热交换器4a、4b，既可以作为独立的部件单独设置，也可以如图4A的俯视图及图4B的A-A向剖视图所示，做成一体。即，该散热用热交换器4由，由热的良导体构成的大约呈圆筒形的环形基础部22，以及，隔着空间24在环形基础部22的两端以嵌合等方式进行固定的、具有波纹状散热片等所具有的高导热性能的散热片部23a、23b构成。按照这样的结构，环形基础22可由热头8a、8b共同使用，因此，与图1那样相对于一个个热头8a、8b单独设置环形基础22的场合相比，能够减少零部件数量、简化组装工艺，而且能够降低成本。
在这种场合，环形基础22的轴向长度，按照如图1所示相连结的一对逆斯特林引擎3a、3b的热头8a、8b的前端至前端的长度进行选择，而为了促进热头8a、8b的散热，散热片部23a、23b的轴向长度至少比热头8a、8b长。因此，由空冷风扇6(图1)引入的外部空气，从内侧的空间24向外侧的散热片部23a、23b流动，因而能够以良好的效率通过热头8a、8b进行散热。另外，还可以在空间24内安装销状散热片等散热片，使得气流容易在散热用热交换器4的辐射方向上流通。
此外，若一对逆斯特林引擎3a、3b的活塞及驱气活塞保持相同的相位差且以相同的动作频率进行工作，则能够使因活塞及驱气活塞的往复运动而产生的振动相互抵消。因此，能够省略现有技术中所使用的振动吸收装置，因而可相应地减少零部件数量、简化组装工艺，而且能够大幅度降低成本。
此外，就使用多个逆斯特林引擎3a、3b的制冷系统来说，为了能够按照不同的用途，使各引擎能够单独停止或工作，也可以按图5所示构成。即，在所说两台逆斯特林引擎3a、3b中的一方逆斯特林引擎3b上安装振动相位检测传感器19。将来自该振动相位检测传感器19的信号输入给对直线马达等的工作进行控制的控制装置20。
下面，对于例如在另一方逆斯特林引擎3a因除霜等原因而暂时停止工作的情况下，使其恢复工作的原理进行说明。首先，以所说振动相位检测传感器19对工作中的逆斯特林引擎3b的振动进行检测。之后，根据其信号，控制装置20计算出逆斯特林引擎3b的活塞及驱气活塞的往复动作的相位，并对所说逆斯特林引擎3a的直线马达等进行驱动，以使其相位与逆斯特林引擎3b的相位相同。
而且，在停止工作的逆斯特林引擎3a起动时，工作中的逆斯特林引擎3b的振动被防振橡胶18吸收而得到充分衰减，因此，其影响可忽略不计，能够使逆斯特林引擎3a的往复动作的相位迅速变得与逆斯特林引擎3b的往复动作的相位一致而重新开始其工作。
此外，作为本实施形式的另一个例子，也可以按图6所示构成。即，在机械室15内，还设置有与一对逆斯特林引擎3a、3b并列地设置的另一对逆斯特林引擎3c、3d。这样，即使是大型冷藏库等要求较大输出的冷却装置，也能够得到足够的制冷能力。在这种场合，通过使散热用热交换器4a、4b、吸热用热交换器5a、5b以及防振橡胶18如图所示兼用，能够减少零部件数量，降低成本。另外，并列设置的成对逆斯特林引擎的数量还可以增加。
图7是具有本发明第2实施形式所涉及的斯特林制冷系统的冷却库的主要部位后视剖视图。在冷却库本体1的下部的后方，形成有由绝热部件2c分隔成的机械室15。被该机械室15夹在中间的、冷却库本体1的宽度方向的大致正中部位，成为与位于绝热箱体2的内部的冷却室17a、17b及17c(参照图2)连通的送风管道91。
此外，在机械室15的内部，设置有大致平行于冷却库本体1的宽度方向而并列设置的、两个端面开放的大约呈圆筒形的一对空冷管道10a、10b。
在空冷管道10a、10b的侧方，分别设置有对空冷管道10a、10b内进行冷却的空冷风扇6a、6b。并且，在空冷管道10a、10b内，左右对称地设置有冷头71a、71b彼此相向地设置的一对逆斯特林引擎31a、31b。
在送风管道91内，设置有与送风管道91的左右壁面相接触地设置的、上下开放的大约呈长方体的吸热用热交换器51。逆斯特林引擎31a、31b的冷头71a、71b的前端穿过绝热部件2c而与所说吸热用热交换器51的侧面相抵触。
吸热用热交换器51的详细结构示于图8。图8是吸热用热交换器51的水平方向的剖视图。在左右冷头71a、71b所与之接触的一侧，有由两片热的良导体构成的板状基础部25、25，在这些板状基础部25、25之间，夹装有由平板散热片等构成的散热(翅)片部26。
此外，在基础部25上，设置有沿垂直方向横向设置的沿水平方向延伸的多个热管27。在这些热管27的内部，密封有二氧化碳或戊烷等冷媒。在热管27的内部，随着温度的变化，冷媒发生从液体变为气体或相反的状态变化，当蒸发时接受潜热而冷媒被冷却时，凝缩而返回液态，使所说潜热从热管27的整个表面均匀地散发。因此，板状基础部25的热阻得以减小，实现温度均匀化，因而可提高吸热用热交换器51的热交换效率。
另一方面，在大约呈圆筒形的热头81a、81b的侧面上，固定有通过嵌装等方法固定的散热用热交换器41b、41b。这些散热用热交换器41b、41b的外径尺寸，与所说空冷管道10a、10b的内径大致相等。因此，散热用热交换器41b、41b牢靠地固定在空冷管道10a、10b的内壁上，因此，可使得轴线对齐而同心设置的逆斯特林引擎31a、31b的位置关系稳定。
送风管道9a、9b经由冷气吸入用开口部28(参照图2)而与第3冷却室17c(参照图2)连通。此外，送风管道9a、9b在下游侧在机械室15的上部的大致正中处汇合，变成一根沿绝热箱体2的背面竖立设置的送风管道9。该送风管道9经由冷气送出用开口部16a、16b而与第1、第2冷却室17a、17b(参照图2)连通。第1冷却室17a与第2冷却室17b、以及、第2冷却室17b与第3冷却室17c，分别通过通风口29、30(参照图2)相互连通。
下面，对如上构成的冷却库的冷气流向进行说明。通过逆斯特林引擎31a、31b工作而在冷头71a、71b上产生的冷量，传递到吸热用热交换器51上，通过该吸热用热交换器51与送风管道91内的空气进行热交换而产生冷气12。
该冷气12，在送风管道9中流通，从冷气送出用开口部16a、16b(参照图2)进入第1、第2冷却室17a、17b(参照图2)内。在第1、第2冷却室17a、17b内循环后的冷气12，从通风口29、30(参照图2)通过而进一步下降，流入第3冷却室17c(参照图2)内而对其进行冷却。
之后，在第3冷却室17c内循环从而温度升高的冷气12变成回返冷气13，从所说冷气吸入用开口部28(参照图2)流入送风管道91，再次返回吸热用热交换器51的上游侧。通过该一系列冷气循环的重复进行，第1、第2及第3冷却室17a、17b及17c内的温度降低，放置在各冷却室17a、17b及17c内的食品之类的被冷却物按照所设定的温度被冷却。
另一方面，通过逆斯特林引擎3a、3b工作，热头8a、8b接收热量而温度上升。随着空冷风扇6的工作，外部的空气从发动机5的背面开放部被吸入空冷管道10内，热头81a、81b通过散热用热交换器4a、4b与空气进行热交换而被冷却。如上所述对废热进行回收的空气，从机械室15的背面开放部排放到外部空间中。
此外，就使用多个逆斯特林引擎31a、31b的制冷系统来说，为了能够按照不同的用途，使各引擎能够单独停止或工作，也可以按图9所示构成。即，在所说两台逆斯特林引擎31a、31b中的一方逆斯特林引擎31b上安装振动相位检测传感器19。将来自该振动相位检测传感器19的信号输入给对直线马达等的工作进行控制的控制装置20。
下面，对于例如在另一方逆斯特林引擎31a停止工作的情况下，使其恢复工作的原理进行说明。首先，以所说振动相位检测传感器19对工作中的逆斯特林引擎31b的振动进行检测。之后，根据其信号，控制装置20计算出逆斯特林引擎31b的活塞及驱气活塞的往复动作的相位，并对所说逆斯特林引擎31a的直线马达进行驱动，以使其相位与逆斯特林引擎31b的相位相同。
于是，在需要使因除霜等原因而暂时停止工作的逆斯特林引擎31a再次工作时，能够使其相位迅速变得与正在工作中的另一方逆斯特林引擎31b一致而重新开始其工作。
此外，作为本实施形式的另一个例子，也可以按图10所示构成。即，在机械室15内，还设置有与一对逆斯特林引擎31a、31b并列地设置的另一对逆斯特林引擎31c、31d。这样，即使是大型冷藏库等要求较大输出的冷却装置，也能够得到足够的制冷能力。另外，并列设置的成对逆斯特林引擎的数量还可以增加。
产业上利用的可能性如以上所说明的，根据本发明，具有在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎，使其所说轴线对齐而同心设置，并使得所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎之间彼此相位相同，因此，逆斯特林引擎的振动可相互抵消，因而不需要现有技术那样的振动吸收装置，相应地，斯特林制冷系统的成本得以降低。
在上述场合中，特别是设置的是冷头彼此朝向相反方向的一对逆斯特林引擎时，通过以防振橡胶等振动吸收体将二者连结，可进一步提供一种无振动的安静的斯特林制冷系统。
此外，使得安装在热头上的散热用热交换器和安装在冷头上的吸热用热交换器在一对逆斯特林引擎之间为共用的热交换器，则能够减少零部件数量而简化组装工艺并降低成本。
并且，通过将这种成对的逆斯特林引擎并列设置多个，即使是像大型冷藏库那样需要较大输出的冷却装置，也能够从逆斯特林引擎得到足够的制冷能力。
此外，通过在多个逆斯特林引擎中的至少一台上设置对振动中的所说活塞的相位进行检测的相位检测传感器，对对另一台所说逆斯特林引擎的驱动进行控制以使其相位与该被检测相位一致，可使得相向的一对逆斯特林引擎之间的活塞或驱气活塞迅速达到相同的相位后进行振动。
权利要求
1.一种斯特林制冷系统，其特征是，具有通过驱动而温度升高的热头、被冷却为低温的冷头、以及、在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎，以所说冷头彼此朝向相反方向的姿态所说轴线对齐地同轴设置，所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎之间彼此相位相同。
2.如权利要求1所说的斯特林制冷系统，其特征是，所说一对逆斯特林引擎通过振动吸收体进行连结。
3.如权利要求2所说的斯特林制冷系统，其特征是，与所说热头相邻接地设置的散热用热交换器在所说一对逆斯特林引擎之间是共用的。
4.如权利要求3所说的斯特林制冷系统，其特征是，所说一对逆斯特林引擎并列设置有多个。
5.如权利要求4所说的斯特林制冷系统，其特征是，在所说逆斯特林引擎中的至少一台中设置对振动中的所说活塞的相位进行检测的相位检测传感器，对其它所说逆斯特林引擎的驱动进行控制以与上述被检测的相位一致。
6.一种斯特林制冷系统，其特征是，具有通过驱动而温度升高的热头、被冷却为低温的冷头、以及、在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎，以所说冷头彼此相向的姿态所说轴线对齐地同轴设置，所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎之间彼此相位相同。
7.如权利要求6所说的斯特林制冷系统，其特征是，与所说冷头相邻接地设置的吸热用热交换器在所说一对逆斯特林引擎之间是共用的。
8.如权利要求7所说的斯特林制冷系统，其特征是，所说一对逆斯特林引擎并列设置有多个。
9.如权利要求8所说的斯特林制冷系统，其特征是，在所说逆斯特林引擎中的至少一台中设置对振动中的所说活塞的相位进行检测的相位检测传感器，对对另一台所说逆斯特林引擎的驱动进行控制以与上述被检测的相位一致。
10.一种冷却库，其特征是，具有权利要求1～9之一的权利要求所说的斯特林制冷系统。
全文摘要
具有通过工作而温度升高的热头(8a、8b)、被冷却为低温的冷头(7a、7b)、以及、在缸内边保持既定的相位差边以相同的周期在轴向上振动的活塞和驱气活塞的一对逆斯特林引擎(3a、3b)，以所说冷头(7a、7b)彼此朝向相反方向所说轴线对齐地同心设置在机械室(15)内，所说活塞或所说驱气活塞的所说振动在所说一对逆斯特林引擎(3a、3b)之间彼此相位相同。因此，能够以低成本提供一种不仅能够发挥出数百瓦水平的制冷能力，而且运行中的振动和噪音不会令人介意的斯特林制冷系统。
文档编号F25D17/06GK1481491SQ01820912
公开日2004年3月10日 申请日期2001年10月19日 优先权日2000年10月25日
发明者陈炜, 增田雅昭, 昭, 炜 陈 申请人:夏普公司