JP2000146339A - Gas compressor expander - Google Patents

Gas compressor expander

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JP2000146339A
JP2000146339A JP10327037A JP32703798A JP2000146339A JP 2000146339 A JP2000146339 A JP 2000146339A JP 10327037 A JP10327037 A JP 10327037A JP 32703798 A JP32703798 A JP 32703798A JP 2000146339 A JP2000146339 A JP 2000146339A
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JP
Japan
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piston
driving
compression
expansion
side cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP10327037A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Ikegami
和男 池上
Yoshiaki Tsuchiya
嘉朗 土屋
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas compressor expander capable of obtaining a stable apparatus efficiency by preventing an increase in a starting torque of a driving means and an increase in an input power when restarted. SOLUTION: The gas compressor expander comprises a position detecting means 22 for detecting a position in a cylinder 3 of a piston, and a control means 24 for stopping reciprocating of the piston under the control of a drive means 25 so that a piston position to be detected by the means 22 becomes a predetermined position when the drive of the means 5 is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動力の発生に用い
るスターリングエンジンや、低温の発生に用いるスター
リング冷凍機などのガス圧縮膨張機に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas compression / expansion machine such as a Stirling engine for generating power and a Stirling refrigerator for generating low temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、バイオテクノロジーの分野や電子
デバイスの分野等の先端技術分野において、各種試料や
各種材料の極低温の保存技術の開発が急務になってい
る。特に、スターリング冷凍機などのガス圧縮膨張機
は、上記極低温を実現する手段として注目され各種赤外
線センサー、超電導デバイス等の冷却用やバイオメディ
カル用のフリーザ、冷凍庫等に広く利用されようとして
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an urgent need to develop techniques for preserving various samples and various materials at extremely low temperatures in advanced technology fields such as the field of biotechnology and the field of electronic devices. In particular, gas compression / expansion machines such as Stirling refrigerators are attracting attention as means for achieving the extremely low temperature, and are going to be widely used for cooling, biomedical freezers, freezers, etc. for various infrared sensors, superconducting devices, and the like.

【0003】ここで、図3を参照して、従来のディスプ
レーサタイプのスターリング冷凍機の構造について説明
する。
Here, the structure of a conventional displacer type Stirling refrigerator will be described with reference to FIG.

【0004】冷凍機本体1には膨張側シリンダ2と圧縮
側シリンダ3とが90度の角度差で取り付けられ、膨張
側シリンダ2に内蔵されたディスプレーサ6と、圧縮側
シリンダ3に内蔵されたピストン7は、共通のクランク
機構5に連結されて、互いに位相がずれた状態で往復駆
動される。
An expansion cylinder 2 and a compression cylinder 3 are attached to the refrigerator body 1 at an angle difference of 90 degrees, and a displacer 6 built in the expansion cylinder 2 and a piston built in the compression cylinder 3 7 are connected to a common crank mechanism 5 and are reciprocally driven in a state where the phases are shifted from each other.

【0005】ディスプレーサ6は、両端が開口した筒体
17の内部に、例えば焼結金属からなる蓄冷材14が充
填されており、筒体17の一方の開口から流入した作動
ガスは蓄冷材14の内部を通過し、他方の開口から流出
するまでの過程で、蓄冷材14との熱交換が行なわれ
る。
In the displacer 6, a cold storage material 14 made of, for example, a sintered metal is filled in a cylindrical body 17 having both ends opened, and a working gas flowing from one opening of the cylindrical body 17 is supplied to the cold storage material 14. In the process of passing through the inside and flowing out of the other opening, heat exchange with the cold storage material 14 is performed.

【0006】ディスプレーサ6は再生熱交換器としての
機能を兼ね備えたものであって、その熱交換性能はスタ
ーリング冷凍機の成績係数を大きく左右することにな
る。
The displacer 6 also has a function as a regenerative heat exchanger, and its heat exchange performance greatly affects the coefficient of performance of a Stirling refrigerator.

【0007】又、膨張側シリンダ2及び圧縮側シリンダ
3は夫々オイルシール8、9によってクランク室12と
仕切られており、膨張側シリンダ2の基端部と圧縮側シ
リンダ3の先端部とは、連通部4によって互いに連通さ
れている。クランク室12にはオイル10が注入されて
いる。
The expansion-side cylinder 2 and the compression-side cylinder 3 are separated from the crank chamber 12 by oil seals 8 and 9, respectively. The base end of the expansion-side cylinder 2 and the tip end of the compression-side cylinder 3 are The communication portions 4 communicate with each other. Oil 10 is injected into the crank chamber 12.

【0008】図4は、横軸に時間T、縦軸にストローク
Sをとって、上記スターリング冷凍機の動作を表わした
ものである。
FIG. 4 shows the operation of the Stirling refrigerator with time T on the horizontal axis and stroke S on the vertical axis.

【0009】スターリング冷凍機に於いては、ディスプ
レーサ6が図4の曲線B、Cの如く往復移動すると同時
に、ピストン7が図4の曲線Dの如く往復移動すること
によって、膨張側シリンダ2の膨張空間11は、図4の
直線Aと曲線Bに挟まれた幅領域で容積変化し、圧縮側
シリンダ3の圧縮空間13は、図4の曲線Cと曲線Dに
挟まれた幅領域で容積変化する。
In the Stirling refrigerator, the displacer 6 reciprocates as shown by curves B and C in FIG. 4 and the piston 7 reciprocates as shown by curve D in FIG. The space 11 changes in volume in a width region between the straight line A and the curve B in FIG. 4, and the compression space 13 of the compression side cylinder 3 changes in volume in a width region between the curves C and D in FIG. I do.

【0010】この結果、図4のの行程では、ピストン
7の上昇に伴って圧縮空間13内のガスが圧縮され、連
絡管4を経て膨張側シリンダ2内へ流入する(理想的に
は等温圧縮)。このガスは図4のの行程で、ディスプ
レーサ6内の蓄冷材14を通過し、蓄冷材14と熱交換
を行なって、温度低下する(定積冷却)。蓄冷材14を
通過したガスは図4のの行程で、膨張側シリンダ2の
膨張空間11へ流入し、その後、ピストン7の降下に伴
って膨張する(理想的には等温膨張)。次に、図4の
の行程では、ディスプレーサ6の上昇に伴って、膨張空
間11内のガスが蓄冷材14を通過し、蓄冷材14と熱
交換を行なって、温度上昇した後、連通部4を経て再び
圧縮空間13へ流入する(定積加熱)。
As a result, in the stroke of FIG. 4, the gas in the compression space 13 is compressed with the rise of the piston 7, and flows into the expansion side cylinder 2 through the communication pipe 4 (ideally, the isothermal compression). ). In the process of FIG. 4, this gas passes through the cold storage material 14 in the displacer 6 and exchanges heat with the cold storage material 14 to lower the temperature (constant volume cooling). The gas that has passed through the cold storage material 14 flows into the expansion space 11 of the expansion-side cylinder 2 in the process shown in FIG. 4, and then expands as the piston 7 descends (ideally, isothermal expansion). Next, in the process of FIG. 4, as the displacer 6 rises, the gas in the expansion space 11 passes through the cold storage material 14 and exchanges heat with the cold storage material 14 to increase the temperature. Again flows into the compression space 13 (fixed volume heating).

【0011】この結果、膨張側シリンダ2頭部に設けた
コールドヘッド15が冷却される。
As a result, the cold head 15 provided on the head of the expansion-side cylinder 2 is cooled.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そして、上記構造より
なるスターリング冷凍機においては、運転を停止させる
際にクランク機構5のクランク軸16を回転駆動させる
動力源としての駆動モータ(図示せず)への電力供給を
遮断するだけであって、ピストン7の停止位置について
は何ら制御されていなかった。
In the Stirling refrigerating machine having the above structure, a driving motor (not shown) as a power source for rotating the crankshaft 16 of the crank mechanism 5 when the operation is stopped. However, the stop position of the piston 7 was not controlled at all.

【0013】このため、ピストン7がストローク中心位
置からクランク機構5側の位置で停止した場合には、ピ
ストン7の背面空間側から作動空間側にガスが徐々に移
動して、作動空間内の作動ガスの容積が増加してしまう
虞れがあった。この結果、冷凍機を再起動させる際に、
増加した作動ガス容積分の圧縮仕事が加わるため駆動モ
ータの始動トルクを大きくする必要があると共に、始動
時に駆動モータへの入力電力を大きくしなければならな
かった。
For this reason, when the piston 7 stops at the position on the crank mechanism 5 side from the stroke center position, the gas gradually moves from the back space side of the piston 7 to the working space side, and the operation in the working space is started. There is a risk that the volume of the gas will increase. As a result, when restarting the refrigerator,
Since the compression work corresponding to the increased working gas volume is added, it is necessary to increase the starting torque of the drive motor and to increase the input power to the drive motor at the start.

【0014】また、一般に、冷凍機の組立時にはピスト
ン7をストローク中心に位置させた状態でガスの封入を
行う場合が多いが、冷凍機の運転停止時におけるピスト
ン7位置がストローク中心と異なっている場合には、上
記したようにピストン7の作動空間側と背面空間側との
間でガス移動が発生する虞れがあり、作動ガスの容積が
冷凍機の初期封入時の状態と再起動運転時の状態で異な
り、その結果、装置の効率低下を招く虞れがあった。
In general, when assembling the refrigerator, gas is often filled with the piston 7 positioned at the center of the stroke, but the position of the piston 7 when the operation of the refrigerator is stopped is different from the stroke center. In such a case, there is a possibility that gas movement may occur between the working space side and the back space side of the piston 7 as described above, and the volume of the working gas may be reduced during initial operation of the refrigerator and during restart operation. As a result, the efficiency of the apparatus may be reduced.

【0015】本発明は斯かる点に鑑みて為されたもので
あって、装置の運転停止に伴う作動ガス容積の変動を無
くし、再起動時における駆動手段の始動トルクの増大及
び入力電力の増加を防止すると共に、安定した装置効率
が得られるガス圧縮膨張機を提供することを目的とす
る。
[0015] The present invention has been made in view of the above points, and eliminates the fluctuation of the working gas volume due to the stoppage of the operation of the apparatus, increases the starting torque of the driving means at the time of restart, and increases the input power. It is an object of the present invention to provide a gas compression / expansion machine capable of preventing the occurrence of a gas pressure and achieving a stable apparatus efficiency.

【0016】[0016]

【課題を解決する為の手段】本発明は、ガス圧縮膨張機
において、ピストンのシリンダ内における位置を検出す
る位置検出手段と、前記駆動手段による駆動を停止させ
る場合に、前記位置検出手段によって検出されるピスト
ン位置が所定位置となるように、前記駆動手段を制御し
てピストンの往復運動を停止する制御手段とを備えてい
る。
According to the present invention, there is provided a gas compression / expansion machine, comprising: a position detecting means for detecting a position of a piston in a cylinder; and a position detecting means for stopping driving by the driving means. Control means for controlling the driving means so as to stop the reciprocating movement of the piston so that the piston position to be moved becomes a predetermined position.

【0017】具体的には、圧縮側シリンダと、該圧縮側
シリンダ内を摺動可能なピストンと、膨張側シリンダ
と、該膨張側シリンダ内を摺動可能なディスプレーサ
と、該ピストン及びディスプレーサが相互に所定の位相
差を持って往復運動するように駆動力を伝達する駆動手
段とを備え、ピストンの往復運動によって作動ガスを圧
縮及び膨張させるガス圧縮膨張機において、ピストンの
圧縮側シリンダ内における位置を検出する位置検出手段
と、前記駆動手段による駆動を停止させる場合に、前記
位置検出手段によって検出されるピストン位置が所定位
置となるように、前記駆動手段を制御してピストンの往
復運動を停止する制御手段と、を有している。そして、
前記制御手段は、前記位置検出手段によって検出される
ピストン位置がストローク中心位置となるように、前記
駆動手段を制御している。
Specifically, a compression side cylinder, a piston slidable in the compression side cylinder, an expansion side cylinder, a displacer slidable in the expansion side cylinder, and the piston and the displacer are mutually connected. A driving means for transmitting a driving force so as to reciprocate with a predetermined phase difference between the piston and the piston. And stopping the reciprocating motion of the piston by controlling the driving means so that when the driving by the driving means is stopped, the piston position detected by the position detecting means becomes a predetermined position. Control means for performing the operation. And
The control means controls the driving means so that the piston position detected by the position detection means becomes the stroke center position.

【0018】この構成を用いることにより、冷凍機の運
転停止時にピストンの作動空間側と背面空間側との間で
ガス移動が発生して、作動ガス容積が変動するのを防止
することができる。
By using this configuration, when the operation of the refrigerator is stopped, gas movement between the working space side and the back space side of the piston can be prevented, and the working gas volume can be prevented from fluctuating.

【0019】また、前記位置検出手段として非接触型変
位センサを使用しても良い。
Further, a non-contact type displacement sensor may be used as the position detecting means.

【0020】さらに、前記駆動手段は、ピストンを往復
運動させる駆動機構に駆動力を伝達する駆動モータであ
り、前記位置検出手段は、該駆動モータの回転位置に基
づいてピストン位置を検出するようにしても良い。
Further, the driving means is a driving motor for transmitting a driving force to a driving mechanism for reciprocating the piston, and the position detecting means detects the piston position based on the rotational position of the driving motor. May be.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を上述の図3に示す
スターリング冷凍機に実施した場合につき、図面に沿っ
て詳述する。尚、該スターリング冷凍機の動作について
は従来と同一であるので、説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where the present invention is applied to the above-described Stirling refrigerator shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to the drawings. Since the operation of the Stirling refrigerator is the same as that of the conventional one, the description is omitted.

【0022】図1は、本発明を適用させたスターリング
冷凍機の概略断面図である。尚、このスターリング冷凍
機は、膨張側シリンダ2と、圧縮側シリンダ3とが並列
状態に設けられている。また、本実施形態例では、冷凍
機の組立時におけるガスの封入はピストン7をストロー
ク中心に位置させた状態で行っている。図1に示すよう
に、圧縮側シリンダ3の上壁部分21の上部に、ピスト
ン7の圧縮側シリンダ3内における位置を検出するため
の位置検出手段としてのレーザー変位計22が配置され
ている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a Stirling refrigerator to which the present invention is applied. In addition, in this Stirling refrigerator, the expansion side cylinder 2 and the compression side cylinder 3 are provided in parallel. Further, in the present embodiment, the gas is charged at the time of assembling the refrigerator with the piston 7 positioned at the stroke center. As shown in FIG. 1, a laser displacement gauge 22 as a position detecting means for detecting the position of the piston 7 in the compression side cylinder 3 is disposed above the upper wall portion 21 of the compression side cylinder 3.

【0023】このレーザー変位計22から放射されたレ
ーザー光がピストン7で反射され反射光が戻ってくるよ
うに、上壁部分21に直径約30mmの開口部が開設され、
当該開口部に約5mmの厚みを有する透明の耐圧ガラス2
3が固着されている。尚、本実施形態例では、位置検出
手段22としてレーザー変位計を用いる場合について説
明しているが、この他の検出手段、例えば磁気抵抗効果
素子(MR素子)を用いたMRセンサ、磁気センサなど
の非接触型変位センサを用いても構わない。
An opening having a diameter of about 30 mm is formed in the upper wall portion 21 so that the laser light emitted from the laser displacement meter 22 is reflected by the piston 7 and the reflected light returns.
A transparent pressure-resistant glass 2 having a thickness of about 5 mm in the opening.
3 is fixed. In this embodiment, a case is described in which a laser displacement meter is used as the position detecting means 22. However, other detecting means, such as an MR sensor using a magnetoresistive element (MR element), a magnetic sensor, and the like, are used. May be used.

【0024】このレーザー変位計22の検出出力は、駆
動モータ25の駆動を制御している制御手段24に入力
されている。
The detection output of the laser displacement meter 22 is input to control means 24 for controlling the driving of a driving motor 25.

【0025】次に、制御手段24の構成について図2に
基づいて説明する。図2は、制御手段24としてマイク
ロコンピュータを用いた制御回路のブロック図である。
制御手段24は、制御中枢としてのMPU241(micr
o processing unit)と、制御用のプログラムが記憶さ
れた読み出し専用メモリとしてのROM242(read-o
nly memory)と、MPU241のワーキングエリアとし
てのRAM243(random access memory)と、外部と
の信号の入出力を行うためのI/Oポート244とを含
んでいる。
Next, the configuration of the control means 24 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a control circuit using a microcomputer as the control means 24.
The control means 24 includes an MPU 241 (micr
and a ROM 242 (read-o) as a read-only memory in which a control unit is stored.
nly memory), a RAM 243 (random access memory) as a working area of the MPU 241, and an I / O port 244 for inputting and outputting signals to and from the outside.

【0026】そして、運転動作中に、使用者が冷凍機本
体1に設けられた起動・停止スイッチ26を操作される
と、起動・停止スイッチ26の停止信号がI/Oポート
244を介してMPU241に入力される。そして、M
PU241では、この停止信号の入力に従い、I/Oポ
ート244を介して駆動モータ25の回転速度を低下さ
せて即時に停止可能な低速運転に変更すると共に、レー
ザー変位計22により検出されるピストン7の位置情報
をI/Oポート244を介して取り込む。
When the user operates the start / stop switch 26 provided on the refrigerator main body 1 during the operation, the stop signal of the start / stop switch 26 is transmitted to the MPU 241 via the I / O port 244. Is input to And M
In response to the input of the stop signal, the PU 241 reduces the rotation speed of the drive motor 25 via the I / O port 244 to change the operation to a low-speed operation in which the operation can be stopped immediately, and the piston 7 detected by the laser displacement meter 22. Is acquired via the I / O port 244.

【0027】そして、MPU241では、レーザー変位
計22からの位置情報によりピストン7が予め設定され
たストローク中心に位置していることを検出したとき
に、駆動モータ25の駆動を停止させるための制御信号
がI/Oポート244を介して駆動モータ25に出力さ
れる。
When the MPU 241 detects that the piston 7 is located at the center of a predetermined stroke based on the position information from the laser displacement meter 22, a control signal for stopping the drive of the drive motor 25 is provided. Is output to the drive motor 25 via the I / O port 244.

【0028】一方、装置を再起動させる場合には、使用
者が起動・停止スイッチ26を操作することにより、起
動信号がI/Oポート244を介してMPU241に入
力される。そして、MPU241では、この起動信号の
入力に従い、圧縮側シリンダ3内でピストン7が予め設
定された定常周波数で往復動するように、I/Oポート
244を介して駆動モータ25の回転速度を制御する。
On the other hand, when the apparatus is restarted, a start signal is inputted to the MPU 241 via the I / O port 244 by operating the start / stop switch 26 by the user. The MPU 241 controls the rotation speed of the drive motor 25 via the I / O port 244 in accordance with the input of the start signal so that the piston 7 reciprocates at a predetermined steady frequency in the compression side cylinder 3. I do.

【0029】これにより、装置の運転停止時に、ピスト
ン7をストローク中心位置で停止させることができ、装
置の運転を停止させる度に、ピストン7の作動空間側と
背面空間側との間でガス移動が発生して、作動ガス容積
が変動することがない。よって、装置の再起動時におい
て駆動モータ25の始動トルクや入力電力が大きくなる
ことがなく、また、作動ガス容積が冷凍機の初期封入時
の状態と再起動運転時の状態で異なり、その結果、装置
の効率低下を招くこともない。
Thus, when the operation of the apparatus is stopped, the piston 7 can be stopped at the stroke center position, and every time the operation of the apparatus is stopped, the gas moves between the working space side and the back space side of the piston 7. Does not occur and the working gas volume does not fluctuate. Therefore, at the time of restarting the apparatus, the starting torque and input power of the drive motor 25 do not increase, and the working gas volume differs between the state at the time of the initial filling of the refrigerator and the state at the time of the restart operation. Also, the efficiency of the apparatus is not reduced.

【0030】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
ある。
The description of the above embodiment is for the purpose of illustrating the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof.
Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0031】例えば、ピストン7の位置を検出する位置
検出手段として、レーザー変位計などの非接触型センサ
を用いる場合について説明したが、これに限らず、駆動
モータ25の回転位置とピストン位置との関係に基づい
て、この駆動モータ25の回転位置からピストン7の位
置を検出する構成としても構わない。
For example, a case has been described in which a non-contact type sensor such as a laser displacement meter is used as the position detecting means for detecting the position of the piston 7. However, the present invention is not limited to this. The position of the piston 7 may be detected from the rotational position of the drive motor 25 based on the relationship.

【0032】また、上記実施形態の説明では、運転停止
時にピストン7をストローク中心に位置させる場合につ
いて説明したが、冷凍機に作動ガスを初期封入した際の
ピストン位置がストローク中心以外であれば、その初期
封入時のピストン位置で停止させるのが好ましい。
In the above embodiment, the case where the piston 7 is positioned at the center of the stroke when the operation is stopped has been described. However, if the piston position when the working gas is initially sealed in the refrigerator is other than the center of the stroke, It is preferable to stop at the piston position at the time of the initial filling.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、装置
の運転停止に伴う作動ガス容積の変動を無くし、再起動
時における駆動手段の始動トルクの増大及び入力電力の
増加を防止することができると共に、安定した装置効率
が得られる。
As described above, according to the present invention, the fluctuation of the working gas volume due to the stoppage of the operation of the apparatus can be eliminated, and the increase of the starting torque of the drive means and the increase of the input power at the time of restart can be prevented. And stable device efficiency can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態におけるスターリング冷
凍機の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a Stirling refrigerator according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の冷凍機に備えられた制御手段24として
のマイクロコンピュータの制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram of a microcomputer serving as control means 24 provided in the refrigerator of FIG.

【図3】従来のスターリング冷凍機の概略断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a conventional Stirling refrigerator.

【図4】スターリング冷凍サイクルの行程を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of a Stirling refrigeration cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 冷凍機本体 2 膨張側シリンダ 3 圧縮側シリンダ 4 連絡管 5 クランク機構(駆動機構) 6 ディスプレーサ 7 ピストン 8,9 オイルシール 10 オイル 11 膨張空間 12 クランク室 13 圧縮空間 14 蓄冷材 15 コールドヘッド 16 クランク軸 22 レーザー変位計(位置検出手段) 24 制御手段 25 駆動モータ(駆動手段) 26 起動・停止スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerator main body 2 Expansion side cylinder 3 Compression side cylinder 4 Communication pipe 5 Crank mechanism (drive mechanism) 6 Displacer 7 Piston 8, 9 Oil seal 10 Oil 11 Expansion space 12 Crank chamber 13 Compression space 14 Cold storage material 15 Cold head 16 Crank Axis 22 Laser displacement meter (Position detecting means) 24 Control means 25 Drive motor (Drive means) 26 Start / stop switch

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動手段によりピストンをシリンダ内部
で往復運動させ、作動ガスを圧縮又は膨張させるガス圧
縮膨張機において、 ピストンのシリンダ内における位置を検出する位置検出
手段と、 前記駆動手段による駆動を停止させる場合に、前記位置
検出手段によって検出されるピストン位置が所定位置と
なるように、前記駆動手段を制御してピストンの往復運
動を停止する制御手段とを備えていることを特徴とする
ガス圧縮膨張機。
1. A gas compression / expansion machine which reciprocates a piston inside a cylinder by a driving means to compress or expand a working gas, wherein: a position detecting means for detecting a position of the piston in the cylinder; Control means for controlling the driving means so as to stop the reciprocating movement of the piston so that the piston position detected by the position detection means becomes a predetermined position when stopping. Compression and expansion machine.
【請求項2】 圧縮側シリンダと、該圧縮側シリンダ内
を摺動可能なピストンと、膨張側シリンダと、該膨張側
シリンダ内を摺動可能なディスプレーサと、該ピストン
及びディスプレーサが相互に所定の位相差を持って往復
運動するように駆動力を伝達する駆動手段とを備え、ピ
ストンの往復運動によって作動ガスを圧縮及び膨張させ
るガス圧縮膨張機において、 ピストンの圧縮側シリンダ内における位置を検出する位
置検出手段と、 前記駆動手段による駆動を停止させる場合に、前記位置
検出手段によって検出されるピストン位置が所定位置と
なるように、前記駆動手段を制御してピストンの往復運
動を停止する制御手段と、を有していることを特徴とす
るガス圧縮膨張機。
2. A compression side cylinder, a piston slidable in the compression side cylinder, an expansion side cylinder, a displacer slidable in the expansion side cylinder, and the piston and the displacer are fixed to each other. A driving means for transmitting a driving force so as to reciprocate with a phase difference, and for detecting a position of a piston in a compression-side cylinder in a gas compression / expansion machine for compressing and expanding a working gas by reciprocation of a piston Position detecting means, and control means for controlling the driving means to stop the reciprocating movement of the piston so that when the driving by the driving means is stopped, the piston position detected by the position detecting means becomes a predetermined position. And a gas compression / expansion machine comprising:
【請求項3】 前記制御手段は、前記位置検出手段によ
って検出されるピストン位置がストローク中心位置とな
るように、前記駆動手段を制御することを特徴とする請
求項1又は2記載のガス圧縮膨張機。
3. A gas compression / expansion system according to claim 1, wherein said control means controls said driving means so that a piston position detected by said position detection means becomes a stroke center position. Machine.
【請求項4】 前記位置検出手段は、非接触型変位セン
サであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
に記載のガス圧縮膨張機。
4. The gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein said position detection means is a non-contact type displacement sensor.
【請求項5】 前記駆動手段は、ピストンを往復運動さ
せる駆動機構に駆動力を伝達する駆動モータであり、 前記位置検出手段は、該駆動モータの回転位置に基づい
てピストン位置を検出することを特徴とする請求項1な
いし3のいずれかに記載のガス圧縮膨張機。
5. The driving means is a driving motor for transmitting a driving force to a driving mechanism for reciprocating a piston, and the position detecting means detects a piston position based on a rotation position of the driving motor. The gas compression / expansion machine according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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