JP2000199651A - 極低温冷凍機 - Google Patents
極低温冷凍機Info
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- JP2000199651A JP2000199651A JP10372584A JP37258498A JP2000199651A JP 2000199651 A JP2000199651 A JP 2000199651A JP 10372584 A JP10372584 A JP 10372584A JP 37258498 A JP37258498 A JP 37258498A JP 2000199651 A JP2000199651 A JP 2000199651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダとディスプレーサとのクリアランス
を、室温時には組み立て作業を容易に行い得る程度の大
きさにする一方、極低温時には十分なシール性が得られ
る程度に小さくする。 【解決手段】 シリンダ１１の材料としてステンレスを
用いる。ディスプレーサ１２の材料としてステンレスよ
りも極低温時における収縮率が小さい材料を用いる。そ
の結果、極低温時におけるディスプレーサ１２の外径収
縮の度合いがシリンダ１１の内径収縮の度合いよりも小
さく、極低温時におけるシリンダ１１とディスプレーサ
１２とのクリアランが室温時よりも狭くなる。こうする
ことによって、室温時における両者のクリアランスを組
み立て作業を容易に行い得る程度に設定しても、極低温
時には十分なシール性が得られる程度に小さくなる。
を、室温時には組み立て作業を容易に行い得る程度の大
きさにする一方、極低温時には十分なシール性が得られ
る程度に小さくする。 【解決手段】 シリンダ１１の材料としてステンレスを
用いる。ディスプレーサ１２の材料としてステンレスよ
りも極低温時における収縮率が小さい材料を用いる。そ
の結果、極低温時におけるディスプレーサ１２の外径収
縮の度合いがシリンダ１１の内径収縮の度合いよりも小
さく、極低温時におけるシリンダ１１とディスプレーサ
１２とのクリアランが室温時よりも狭くなる。こうする
ことによって、室温時における両者のクリアランスを組
み立て作業を容易に行い得る程度に設定しても、極低温
時には十分なシール性が得られる程度に小さくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ギフォードマク
マホン型冷凍機等の低温液化ガスの断熱膨張を利用した
極低温冷凍機の改良に関する。
マホン型冷凍機等の低温液化ガスの断熱膨張を利用した
極低温冷凍機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】低温液化ガスの断熱膨張を利用した極低
温冷凍機として、圧縮機からのヘリウムガスを２段のシ
リンダ内で断熱膨張させるギフォードマクマホン型冷凍
機がある。この極低温冷凍機においては、圧縮機から供
給された高圧のヘリウムガスを１段目のディスプレーサ
および２段目のディスプレーサ内の蓄冷材との冷熱交換
によって冷却しながら、２段目のシリンダ(第２シリン
ダ)の先端部に設けられた膨張室に導き、断熱膨張を行
うことによって極低温を得る。そして、極低温となった
ヘリウムガスは、上記蓄冷材と熱交換を行いながら排出
口に至り、この排出口から上記圧縮機に戻るのである。
温冷凍機として、圧縮機からのヘリウムガスを２段のシ
リンダ内で断熱膨張させるギフォードマクマホン型冷凍
機がある。この極低温冷凍機においては、圧縮機から供
給された高圧のヘリウムガスを１段目のディスプレーサ
および２段目のディスプレーサ内の蓄冷材との冷熱交換
によって冷却しながら、２段目のシリンダ(第２シリン
ダ)の先端部に設けられた膨張室に導き、断熱膨張を行
うことによって極低温を得る。そして、極低温となった
ヘリウムガスは、上記蓄冷材と熱交換を行いながら排出
口に至り、この排出口から上記圧縮機に戻るのである。
【０００３】ここで、上記膨張室は、上記２段目のディ
スプレーサ(第２ディスプレーサ)が嵌入される第２シリ
ンダ先端部の壁面と第２ディスプレーサの先端面とで形
成される室であり、膨張室の膨張と収縮とは第２シリン
ダ内を第２ディスプレーサが摺動することによって得ら
れる。そして、上述の断熱膨張を効率良く行うために
は、第２シリンダと第２ディスプレーサとのクリアラン
スがクリアランスシールによって十分シールされ、上記
膨張室が密閉状態に保たれる必要がある。一方において
は、当該極低温冷凍機の組み立て時には(つまり、室温
状態においては)、作業性良く第２シリンダ内に第２デ
ィスプレーサを嵌入できるように、第２シリンダと第２
ディスプレーサとのクリアランスは大きい方が良い。
スプレーサ(第２ディスプレーサ)が嵌入される第２シリ
ンダ先端部の壁面と第２ディスプレーサの先端面とで形
成される室であり、膨張室の膨張と収縮とは第２シリン
ダ内を第２ディスプレーサが摺動することによって得ら
れる。そして、上述の断熱膨張を効率良く行うために
は、第２シリンダと第２ディスプレーサとのクリアラン
スがクリアランスシールによって十分シールされ、上記
膨張室が密閉状態に保たれる必要がある。一方において
は、当該極低温冷凍機の組み立て時には(つまり、室温
状態においては)、作業性良く第２シリンダ内に第２デ
ィスプレーサを嵌入できるように、第２シリンダと第２
ディスプレーサとのクリアランスは大きい方が良い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のギフォードマクマホン型冷凍機には、以下のような
問題がある。すなわち、通常、上記極低温冷凍機におけ
る第１,第２シリンダはステンレスで形成されている。
一方、第１,第２ディスプレーサは、綿布で補強された
フェノール樹脂(フェノール樹脂/綿布＝５５/４５)で形
成されており、上記ステンレスよりも熱収縮率が大き
い。そのために、図６(a)に示すように、室温時におけ
る第２シリンダ１と第２ディスプレーサ２とのクリアラ
ンスｃを、組み立て作業性と極低温時におけるシール性
とを考慮して最適に設定しても、極低温時には、第２シ
リンダ１よりも第２ディスプレーサ２の方が熱収縮率が
大きいために、図６(b)に示すように、第２シリンダ１
と第２ディスプレーサ２とのクリアランスが室温時より
も大きくなってしまう。
来のギフォードマクマホン型冷凍機には、以下のような
問題がある。すなわち、通常、上記極低温冷凍機におけ
る第１,第２シリンダはステンレスで形成されている。
一方、第１,第２ディスプレーサは、綿布で補強された
フェノール樹脂(フェノール樹脂/綿布＝５５/４５)で形
成されており、上記ステンレスよりも熱収縮率が大き
い。そのために、図６(a)に示すように、室温時におけ
る第２シリンダ１と第２ディスプレーサ２とのクリアラ
ンスｃを、組み立て作業性と極低温時におけるシール性
とを考慮して最適に設定しても、極低温時には、第２シ
リンダ１よりも第２ディスプレーサ２の方が熱収縮率が
大きいために、図６(b)に示すように、第２シリンダ１
と第２ディスプレーサ２とのクリアランスが室温時より
も大きくなってしまう。
【０００５】したがって、極低温時における第２シリン
ダ１と第２ディスプレーサ２とのシール性が十分ではな
くなるという問題がある。この問題は、第２ディスプレ
ーサ２のみならず第１ディスプレーサでも同様である。
ダ１と第２ディスプレーサ２とのシール性が十分ではな
くなるという問題がある。この問題は、第２ディスプレ
ーサ２のみならず第１ディスプレーサでも同様である。
【０００６】そこで、この発明の目的は、シリンダとデ
ィスプレーサとのクリアランスが、室温時には組み立て
作業を容易に行い得る程度に大きく、極低温時には十分
なシール性が得られる程度に小さい極低温冷凍機を提供
することにある。
ィスプレーサとのクリアランスが、室温時には組み立て
作業を容易に行い得る程度に大きく、極低温時には十分
なシール性が得られる程度に小さい極低温冷凍機を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、シリンダ内での低温液化ガ
スの断熱膨張を利用する極低温冷凍機であって、上記シ
リンダに嵌入されると共に,上記シリンダにおける極低
温時の熱収縮率よりも小さい熱収縮率を呈する材料で形
成されたディスプレーサを備えたことを特徴としてい
る。
め、請求項１に係る発明は、シリンダ内での低温液化ガ
スの断熱膨張を利用する極低温冷凍機であって、上記シ
リンダに嵌入されると共に,上記シリンダにおける極低
温時の熱収縮率よりも小さい熱収縮率を呈する材料で形
成されたディスプレーサを備えたことを特徴としてい
る。
【０００８】上記構成によれば、室温から極低温時に変
化した場合におけるディスプレーサの熱収縮量は、この
ディスプレーサが嵌入されているシリンダの熱収縮量よ
りも小さくなる。したがって、室温時における上記シリ
ンダとディスプレーサとのクリアランスをメンテナンス
作業が容易な程度に大きく設定しても、極低温時におけ
る上記クリアランスは十分なシール性が得られる程度に
小さくなる。
化した場合におけるディスプレーサの熱収縮量は、この
ディスプレーサが嵌入されているシリンダの熱収縮量よ
りも小さくなる。したがって、室温時における上記シリ
ンダとディスプレーサとのクリアランスをメンテナンス
作業が容易な程度に大きく設定しても、極低温時におけ
る上記クリアランスは十分なシール性が得られる程度に
小さくなる。
【０００９】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の極低温冷凍機において、上記シリンダをステ
ンレスで形成し、上記ディスプレーサを上記ステンレス
よりも極低温時の熱収縮率が小さなインバー等の金属材
料で形成したことを特徴としている。
係る発明の極低温冷凍機において、上記シリンダをステ
ンレスで形成し、上記ディスプレーサを上記ステンレス
よりも極低温時の熱収縮率が小さなインバー等の金属材
料で形成したことを特徴としている。
【００１０】上記構成によれば、上記インバー等の金属
材料における極低温時の熱収縮量は上記シリンダに使用
されるステンレスの熱収縮率よりも大幅に小さく、請求
項１に係る発明の効果が効率よく得られる。
材料における極低温時の熱収縮量は上記シリンダに使用
されるステンレスの熱収縮率よりも大幅に小さく、請求
項１に係る発明の効果が効率よく得られる。
【００１１】また、請求項３に係る発明は、請求項１に
係る発明の極低温冷凍機において、上記シリンダをステ
ンレスで形成し、上記ディスプレーサを,上記ステンレ
スよりも極低温時の熱収縮率が小さなフェノール樹脂等
の樹脂材料で形成したことを特徴としている。
係る発明の極低温冷凍機において、上記シリンダをステ
ンレスで形成し、上記ディスプレーサを,上記ステンレ
スよりも極低温時の熱収縮率が小さなフェノール樹脂等
の樹脂材料で形成したことを特徴としている。
【００１２】上記構成によれば、上記ディスプレーサ
は、シリンダを形成しているステンレスよりも硬度の低
いフェノール樹脂等の樹脂材料で形成される。したがっ
て、上記シリンダとディスプレーサとの間の擦れによる
シリンダ内周面の傷付きが無くなる。
は、シリンダを形成しているステンレスよりも硬度の低
いフェノール樹脂等の樹脂材料で形成される。したがっ
て、上記シリンダとディスプレーサとの間の擦れによる
シリンダ内周面の傷付きが無くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態の極低
温冷凍機におけるディスプレーサがシリンダに嵌入され
た状態を示す図である。本実施の形態においては、上記
シリンダ１１の材料として、図６に示す従来の極低温冷
凍機の場合と同様にステンレスを用いる。一方、上記デ
ィスプレーサ１２の材料として、上記ステンレスよりも
極低温時における収縮率が小さい材料を用いるのであ
る。
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態の極低
温冷凍機におけるディスプレーサがシリンダに嵌入され
た状態を示す図である。本実施の形態においては、上記
シリンダ１１の材料として、図６に示す従来の極低温冷
凍機の場合と同様にステンレスを用いる。一方、上記デ
ィスプレーサ１２の材料として、上記ステンレスよりも
極低温時における収縮率が小さい材料を用いるのであ
る。
【００１４】その結果、図１(a)に示すように、室温時
におけるシリンダ１１の内径をＣd1とする一方、室温時
におけるディスプレーサ２１の外径をＤd1とすると、シ
リンダ１１とシリンダ１２とのクリアランスΔｃ1は(Ｃ
d1−Ｄd1)となる。これに対して、極低温時におけるシ
リンダ１１の内径をＣd2とする一方、室温時におけるデ
ィスプレーサ１２の外径をＤd2とすると、シリンダ１１
とシリンダ１２とのクリアランスΔｃ2は(Ｃd2−Ｄd2)
となる。
におけるシリンダ１１の内径をＣd1とする一方、室温時
におけるディスプレーサ２１の外径をＤd1とすると、シ
リンダ１１とシリンダ１２とのクリアランスΔｃ1は(Ｃ
d1−Ｄd1)となる。これに対して、極低温時におけるシ
リンダ１１の内径をＣd2とする一方、室温時におけるデ
ィスプレーサ１２の外径をＤd2とすると、シリンダ１１
とシリンダ１２とのクリアランスΔｃ2は(Ｃd2−Ｄd2)
となる。
【００１５】ここで、上記シリンダ１１の熱収縮率をａ
とし、ディスプレーサ１２の熱収縮率をｂ(＜ａ)とする
と、 Ｃd2＝Ｃd1(１−ａ) Ｄd2＝Ｄd1(１−ｂ) であるから、 Δｃ2＝(Ｃd2−Ｄd2)＝Ｃd1(１−ａ)−Ｄd1(１−ｂ) ＝(Ｃd1−Ｄd1)−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ) ＝Δｃ1−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ) …（１） となる。ここで、(Ｃd1−Ｄd1)＞０，ｂ/ａ＜１である
から、(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ)＞０である。さらに、ａ＞０
であるから、式(１)の右辺は Δｃ1−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ)＜Δｃ1 となる。すなわち、 Δｃ2＜Δｃ1 となり、極低温時におけるシリンダ１１とディスプレー
サ１２とのクリアランスΔｃ2は、常温時のクリアラン
スΔｃ1よりも小さくなるのである。
とし、ディスプレーサ１２の熱収縮率をｂ(＜ａ)とする
と、 Ｃd2＝Ｃd1(１−ａ) Ｄd2＝Ｄd1(１−ｂ) であるから、 Δｃ2＝(Ｃd2−Ｄd2)＝Ｃd1(１−ａ)−Ｄd1(１−ｂ) ＝(Ｃd1−Ｄd1)−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ) ＝Δｃ1−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ) …（１） となる。ここで、(Ｃd1−Ｄd1)＞０，ｂ/ａ＜１である
から、(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ)＞０である。さらに、ａ＞０
であるから、式(１)の右辺は Δｃ1−ａ(Ｃd1−Ｄd1・ｂ/ａ)＜Δｃ1 となる。すなわち、 Δｃ2＜Δｃ1 となり、極低温時におけるシリンダ１１とディスプレー
サ１２とのクリアランスΔｃ2は、常温時のクリアラン
スΔｃ1よりも小さくなるのである。
【００１６】図２は、室温時における上記シリンダ１１
の内径Ｃd1およびディスプレーサ１２の外径Ｄd1から極
低温時におけるシリンダ１１の内径Ｃd2およびディスプ
レーサ１２の外径Ｄd2への変化の様子を、従来のディス
プレーサ２の外径変化の様子と比較したものである。ス
テンレスで形成されシリンダ１１の内径は、室温時のＣ
d1から極低温時にはＣd2に収縮する。一方、上記ディス
プレーサ１２の室温時の内径は、シリンダ１１の内径Ｃ
d1よりも室温時のクリアランスΔｃ1だけ小さいＤd1で
ある。そして、極低温時にはＤd2に収縮する。その場
合、ディスプレーサ１２の熱収縮率はシリンダ１１の熱
収縮率よりも小さい。したがって、図２に示すように、
シリンダ１１の内径の低下の度合いよりもディスプレー
サ１２の外径の低下の度合いの方が小さい。すなわち、
上記両径の低下曲線の差(つまり、クリアランス)は室温
時よりも極低温時の方が狭くなるのである。
の内径Ｃd1およびディスプレーサ１２の外径Ｄd1から極
低温時におけるシリンダ１１の内径Ｃd2およびディスプ
レーサ１２の外径Ｄd2への変化の様子を、従来のディス
プレーサ２の外径変化の様子と比較したものである。ス
テンレスで形成されシリンダ１１の内径は、室温時のＣ
d1から極低温時にはＣd2に収縮する。一方、上記ディス
プレーサ１２の室温時の内径は、シリンダ１１の内径Ｃ
d1よりも室温時のクリアランスΔｃ1だけ小さいＤd1で
ある。そして、極低温時にはＤd2に収縮する。その場
合、ディスプレーサ１２の熱収縮率はシリンダ１１の熱
収縮率よりも小さい。したがって、図２に示すように、
シリンダ１１の内径の低下の度合いよりもディスプレー
サ１２の外径の低下の度合いの方が小さい。すなわち、
上記両径の低下曲線の差(つまり、クリアランス)は室温
時よりも極低温時の方が狭くなるのである。
【００１７】これに対して、従来のディスプレーサ２の
場合には、室温時のシリンダ１１とのクリアランスを本
実施の形態の場合と同じΔｃ1とすると、ディスプレー
サ２の室温時の内径は、シリンダ１１の内径Ｃd1よりも
室温時のクリアランスΔｃ1だけ小さいＤd1である。そ
して、極低温時にはＤd3に収縮する。その場合、ディス
プレーサ２の熱収縮率はシリンダ１１の熱収縮率よりも
大きい。したがって、図２に示すように、シリンダ１１
の内径の低下の度合いよりも従来のディスプレーサ２の
外径の低下の度合い方が大きい。すなわち、上記両径の
低下曲線の差で表されるクリアランスは、室温時よりも
極低温時の方が広くなるのである。
場合には、室温時のシリンダ１１とのクリアランスを本
実施の形態の場合と同じΔｃ1とすると、ディスプレー
サ２の室温時の内径は、シリンダ１１の内径Ｃd1よりも
室温時のクリアランスΔｃ1だけ小さいＤd1である。そ
して、極低温時にはＤd3に収縮する。その場合、ディス
プレーサ２の熱収縮率はシリンダ１１の熱収縮率よりも
大きい。したがって、図２に示すように、シリンダ１１
の内径の低下の度合いよりも従来のディスプレーサ２の
外径の低下の度合い方が大きい。すなわち、上記両径の
低下曲線の差で表されるクリアランスは、室温時よりも
極低温時の方が広くなるのである。
【００１８】すなわち、本実施の形態におけるディスプ
レーサ１２によれば、室温時におけるシリンダ１１との
クリアランスΔｃ1を組み立て作業を容易に行い得る程
度に大きく設定しても、極低温時には十分なシール性が
得られる程度に小さいクリアランスΔｃ2を得ることが
できるのである。
レーサ１２によれば、室温時におけるシリンダ１１との
クリアランスΔｃ1を組み立て作業を容易に行い得る程
度に大きく設定しても、極低温時には十分なシール性が
得られる程度に小さいクリアランスΔｃ2を得ることが
できるのである。
【００１９】このような効果は、上記ディスプレーサ１
２の材料としてシリンダ１１の材料であるステンレスよ
りも小さな熱収縮率を有する材料を用いることによって
得られる。図３は、ステンレス,インバー,普通鋼,ニッ
ケル及び耐酸合金の極低温時の熱膨張率を示す。また、
図４は、銅合金（Ｃu-6.75Ａl-2.13Ｆe、Ｃu-2Ｂe、Ｃu
-30Ｎi）の極低温時の熱膨張率を示す。また、図５は、
チタン，チタン合金（Ｔi-5Ａl-2.5Ｓn、Ｔi-6Ａl-4Ｖ
ELI),インコネル(インコネルＸ750、インコネル706)およ
び９Ｎi鋼の極低温時の熱膨張率を示す。これらの材質
は、何れもステンレスよりも小さな熱膨張率を有し、本
実施の形態におけるディスプレーサ１２として使用でき
る。
２の材料としてシリンダ１１の材料であるステンレスよ
りも小さな熱収縮率を有する材料を用いることによって
得られる。図３は、ステンレス,インバー,普通鋼,ニッ
ケル及び耐酸合金の極低温時の熱膨張率を示す。また、
図４は、銅合金（Ｃu-6.75Ａl-2.13Ｆe、Ｃu-2Ｂe、Ｃu
-30Ｎi）の極低温時の熱膨張率を示す。また、図５は、
チタン，チタン合金（Ｔi-5Ａl-2.5Ｓn、Ｔi-6Ａl-4Ｖ
ELI),インコネル(インコネルＸ750、インコネル706)およ
び９Ｎi鋼の極低温時の熱膨張率を示す。これらの材質
は、何れもステンレスよりも小さな熱膨張率を有し、本
実施の形態におけるディスプレーサ１２として使用でき
る。
【００２０】また、従来より上記ディスプレーサ２の材
料として用いられている綿布を補強材とするフェノール
樹脂でも、補強材として用いる綿布の糸番手や織密度や
織組織を替えたり、フェノールの分子構造を替えたり、
綿布の含有率を替えることによって、ステンレスよりも
小さな熱収縮率を呈するようにできる。例えば、図３に
示すように、フェノール樹脂と綿布との比率を従来の５
５/４５から４０/６０に換えると、８０Ｋでの線膨張率
が−５‰から−１.５‰へと低下してステンレス鋼の−
２.８‰よりも低くなる。そこで、このようにステンレ
スよりも小さな熱収縮率を呈するフェノール樹脂(綿布
で補強)を用いてディスプレーサ１２を作成すれば、上
記本実施の形態の効果を得ることができる。その場合に
は、シリンダ１１を形成するステンレスよりも硬度の低
い樹脂でディスプレーサ１２を形成するので、シリンダ
１１とディスプレーサ１２との間の擦れによるシリンダ
１１内周面の傷付きを無くすことができる。
料として用いられている綿布を補強材とするフェノール
樹脂でも、補強材として用いる綿布の糸番手や織密度や
織組織を替えたり、フェノールの分子構造を替えたり、
綿布の含有率を替えることによって、ステンレスよりも
小さな熱収縮率を呈するようにできる。例えば、図３に
示すように、フェノール樹脂と綿布との比率を従来の５
５/４５から４０/６０に換えると、８０Ｋでの線膨張率
が−５‰から−１.５‰へと低下してステンレス鋼の−
２.８‰よりも低くなる。そこで、このようにステンレ
スよりも小さな熱収縮率を呈するフェノール樹脂(綿布
で補強)を用いてディスプレーサ１２を作成すれば、上
記本実施の形態の効果を得ることができる。その場合に
は、シリンダ１１を形成するステンレスよりも硬度の低
い樹脂でディスプレーサ１２を形成するので、シリンダ
１１とディスプレーサ１２との間の擦れによるシリンダ
１１内周面の傷付きを無くすことができる。
【００２１】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の極低温冷凍機は、シリンダに嵌入されるディス
プレーサを、極低温時において上記シリンダの熱収縮率
よりも小さい熱収縮率を呈する材料で形成したので、室
温から極低温時に変化した場合における上記ディスプレ
ーサの熱収縮量は、上記シリンダの熱収縮量よりも小さ
くなる。したがって、室温時における上記シリンダとデ
ィスプレーサとのクリアランスを組み立て作業が容易な
程度に大きく設定しても、極低温時における上記クリア
ランスを十分なシール性が得られる程度に小さくでき
る。
る発明の極低温冷凍機は、シリンダに嵌入されるディス
プレーサを、極低温時において上記シリンダの熱収縮率
よりも小さい熱収縮率を呈する材料で形成したので、室
温から極低温時に変化した場合における上記ディスプレ
ーサの熱収縮量は、上記シリンダの熱収縮量よりも小さ
くなる。したがって、室温時における上記シリンダとデ
ィスプレーサとのクリアランスを組み立て作業が容易な
程度に大きく設定しても、極低温時における上記クリア
ランスを十分なシール性が得られる程度に小さくでき
る。
【００２２】また、請求項２に係る発明の極低温冷凍機
は、上記シリンダをステンレスで形成し、上記ディスプ
レーサを上記ステンレスよりも極低温時の熱収縮率が小
さなインバー等の金属材料で形成したので、上記ディス
プレーサの熱収縮量を、上記シリンダの熱収縮量よりも
大幅に小さくできる。したがって、請求項１に係る発明
の効果を効率よく得ることができる。
は、上記シリンダをステンレスで形成し、上記ディスプ
レーサを上記ステンレスよりも極低温時の熱収縮率が小
さなインバー等の金属材料で形成したので、上記ディス
プレーサの熱収縮量を、上記シリンダの熱収縮量よりも
大幅に小さくできる。したがって、請求項１に係る発明
の効果を効率よく得ることができる。
【００２３】また、請求項３に係る発明の極低温冷凍機
は、上記シリンダをステンレスで形成し、上記ディスプ
レーサを上記ステンレスよりも極低温時の熱収縮率が小
さなフェノール樹脂等の樹脂材料で形成したので、上記
ディスプレーサをシリンダよりも硬度の低い樹脂で形成
できる。したがって、シリンダとディスプレーサとの間
の擦れによる上記シリンダ内周面に対する傷付きを無く
すことができる。
は、上記シリンダをステンレスで形成し、上記ディスプ
レーサを上記ステンレスよりも極低温時の熱収縮率が小
さなフェノール樹脂等の樹脂材料で形成したので、上記
ディスプレーサをシリンダよりも硬度の低い樹脂で形成
できる。したがって、シリンダとディスプレーサとの間
の擦れによる上記シリンダ内周面に対する傷付きを無く
すことができる。
【図１】 この発明の極低温冷凍機におけるディスプレ
ーサがシリンダに嵌入された状態の室温時と極低温時と
の比較図である。
ーサがシリンダに嵌入された状態の室温時と極低温時と
の比較図である。
【図２】 図１におけるシリンダの内径とディスプレー
サの外径との室温時から極低温時への変化の状態を示す
図である。
サの外径との室温時から極低温時への変化の状態を示す
図である。
【図３】 ステンレス,インバー,普通鋼,ニッケル,耐酸
合金および綿布補強フェノール樹脂の極低温時の線膨張
率を示す図である。
合金および綿布補強フェノール樹脂の極低温時の線膨張
率を示す図である。
【図４】 銅合金の極低温時の熱膨張率を示す図であ
る。
る。
【図５】 チタン,チタン合金,インコネルおよび９Ｎi
鋼の極低温時の熱膨張率を示す図である。
鋼の極低温時の熱膨張率を示す図である。
【図６】 従来のディスプレーサがシリンダに嵌入され
た状態の室温時と極低温時との比較図である。
た状態の室温時と極低温時との比較図である。
１１…シリンダ、 １２…ディスプレーサ。
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダ(１１)内での低温液化ガスの断
熱膨張を利用する極低温冷凍機であって、 上記シリンダ(１１)に嵌入されると共に、上記シリンダ
(１１）における極低温時の熱収縮率よりも小さい熱収
縮率を呈する材料で形成されたディスプレーサ(１２)を
備えたことを特徴とする極低温冷凍機。 - 【請求項２】 請求項１に記載の極低温冷凍機におい
て、 上記シリンダ(１１)をステンレスで形成し、 上記ディスプレーサ(１２)を上記ステンレスよりも極低
温時の熱収縮率が小さなインバー等の金属材料で形成し
たことを特徴とする極低温冷凍機。 - 【請求項３】 請求項１に記載の極低温冷凍機におい
て、 上記シリンダ(１１)をステンレスで形成し、 上記ディスプレーサ(１２)を上記ステンレスよりも極低
温時の熱収縮率が小さなフェノール樹脂等の樹脂材料で
形成したことを特徴とする極低温冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10372584A JP2000199651A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 極低温冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10372584A JP2000199651A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 極低温冷凍機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000199651A true JP2000199651A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=18500699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10372584A Pending JP2000199651A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 極低温冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000199651A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013142479A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機、ディスプレーサ |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP10372584A patent/JP2000199651A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013142479A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷凍機、ディスプレーサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040329 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040819 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040819 |