JP2001248682A

JP2001248682A - 反復運動装置及び冷凍装置

Info

Publication number: JP2001248682A
Application number: JP2000061781A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ito; 和雄伊藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【構成】反復運動装置の一例である冷凍装置１０は振
動防止装置として動吸振器系１４を含み、この動吸振器
系１４はばね定数可変型磁気５６と粘性係数可変型磁気
ダンパ５８とを介して補助質量６０が冷凍装置本体１２
に接続されて構成している。そして、電動モータ２６の
駆動源により冷凍装置本体１２が稼動されて振動が発生
すると、振動センサ６２で検出された信号が制御部のマ
イコン６４に入力され、マイコンは内部処理を実行して
ばね定数ｋ及び粘性係数ｃを電磁石の磁束変化により自
動的に変更して、冷凍装置本体１２に接続された補助質
量６０が逆位相で振動し、電源周波数に対応した冷凍装
置本体１２の振動を吸収する。【効果】補助質量６０と共に動吸振器系１４を構成す
る磁気ばね５６のばね定数ｋおよび磁気ダンパ５８の粘
性係数ｃを振動周波数に対応して可変にしているので、
変化する振動状況に応じた制振が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は反復運動装置及び冷凍
装置に関し、特にたとえば動吸振器系を用いた制振機構
を搭載することにより反復動作に伴い発生する振動を吸
収し、騒音を低減することができる反復運動装置及び冷
凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反復運動部材としてのピストンがシリン
ダ内を反復運動する反復運動装置としては、例えばシリ
ンダ内でピストンにより閉じられた空間の体積変化を利
用した真空ポンプや圧縮ポンプといったポンプ類やエン
ジン、複数のシリンダ及びピストンを組み合わせて作動
媒体を圧縮、および膨張させて冷熱を取り出す冷凍装置
がある。このような冷凍装置の一例であるスターリング
冷凍装置は、極低温を実現する装置として注目されてい
る。そして、各種赤外線センサ、超伝導デバイスの冷却
用やバイオメディカル用フリーザー等に広く利用されよ
うとしている。

【０００３】例えば図７に模式的に示される従来の冷凍
装置１においては、圧縮シリンダ内を反復移動するピス
トン２と、膨張シリンダ内を反復移動するディスプレー
サ３とが、図示のように略９０°の角度を保つように配
置されている。そして、電動モータを構成するロータ４
の回転がクランク回転軸５の各クランク部５ａと５ｂに
より反復運動に変換されて、ピストン２とディスプレー
サ３とが反復運動するようになっている。

【０００４】このクランク回転軸５のクランク部５ａと
５ｂとでは、回転位相差が９０°ずれており、その結果
ピストン２の反復動作とディスプレーサ３の反復動作と
が９０°の回転位相差分だけずれるように構成されてい
る。

【０００５】そして、クランク回転軸５の各クランク部
５ａおよび５ｂには回転バランサ６および７がそれぞれ
設けられ、クランク部５ａの偏心量によって生じる遠心
力を回転バランサ６により打ち消し、別のクランク部５
ｂの偏心量によって生じる遠心力を回転バランサ７によ
り打ち消して、クランク回転軸５のランク部５ａおよび
５ｂの回転不釣合により生じる振動を極力抑えるように
している。

【０００６】上述の構成であれば各クランク部５ａおよ
び５ｂに回転バランサ６および７をそれぞれ付加しなけ
ればならず、機構が大型化、複雑化するという問題があ
る。また、偶力が完全には釣り合っていないために振動
が発生するという問題もある。

【０００７】その結果、冷凍装置の先端部に形成される
コールドヘッド等に発生した冷熱を伝達するためのパイ
プ等の部材に振動が伝わることになる。このパイプ等は
極度に冷却されるために力学的強度が低下（脆化）して
いる。このように強度の低い部材に振動による余計な力
が加わるので、冷凍装置自身の信頼性が低下するという
欠点が生じる。

【０００８】そこで、ピストン２やディスプレーサ３か
らなる複数個の反復運動部材の反復運動に対して逆方向
に反復運動するカウンターバランサをそれぞれ設け、こ
のカウンターバランサの反復運動により反復運動部材の
反復運動に起因した慣性力を打ち消すようにすることが
考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなカ
ウンターバランサ方式の場合、複数の反復運動部材のそ
れぞれに対応してカウンターバランサを設ける必要があ
り、しかも、これらのカウンターバランサを反復運動部
材の反復運動とは逆方向に反復移動させなければなら
ず、それに伴いカウンターバランサの反復運動機構も複
雑となり装置も大型化するという新たな問題が発生す
る。

【００１０】また、反復運動部材をクランク回転軸によ
り駆動する駆動源、例えば電動モータも使用地域（関東
と関西）により電源周波数が５０Ｈｚ／６０Ｈｚと異な
るためにその対応も考慮しなければならないという問題
もある。

【００１１】このような稼動に伴い発生する振動による
不都合は、上述の冷凍装置では、特に大きな問題となる
が、振動による信頼性の低下や騒音の発生といった問題
は、冷凍装置に限らず、一般的な反復運動装置にも生じ
る問題である。

【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、反
復運動部材の稼動に伴って発生する振動や騒音を防止
し、信頼性の高い反復運動装置及び冷凍装置を提供す
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、稼動状態で
反復運動する反復運動部材を複数個含むと共に前記複数
個の反復運動部材の反復運動に伴う振動を防止するため
の振動防止手段を備え、この振動防止手段が振動可能な
補助質量の振動によって複数個の反復運動部材の反復運
動に伴う振動を吸収する動吸振器系を含む、反復運動装
置において、動吸振器系は、補助質量を弾性的に支持す
るばね定数可変型磁気ばね、反復運動装置の振動を検出
する検出手段、および検出手段の検出信号に基づいてこ
の磁気ばねのばね定数を変更する制御手段を含むことを
特徴とする、反復運動装置である。

【００１４】また、この発明は、上述の反復運動装置に
おいて、動吸振器系は、補助質量を支持する弾性体と粘
性係数可変型磁気ダンパ、反復運動装置の振動を検出す
る検出手段、および検出手段の検出信号に基づいてこの
磁気ダンパの粘性係数を変更する制御手段を含むことを
特徴とする、反復運動装置である。

【００１５】さらに、この発明は、圧縮シリンダ内で反
復運動する反復運動部材と、膨張シリンダ内で反復運動
する反復運動部材とを備え、圧縮シリンダ内で圧縮され
た作動媒体を放熱した後に膨張シリンダ内で膨張させて
この膨張シリンダ内で冷熱を発生させると共に複数個の
反復運動部材の反復運動に伴う振動を防止するための振
動防止手段を備え、この振動防止手段が振動可能な補助
質量の振動によって複数個の反復運動部材の反復運動に
伴う振動を吸収する動吸振器系を含む、冷凍装置におい
て、動吸振器系は、補助質量を弾性的に支持するばね定
数可変型磁気ばね、反復運動装置の振動を検出する検出
手段、および検出手段の検出信号に基づいてこの磁気ば
ねのばね定数を変更する制御手段を含むことを特徴とす
る、冷凍装置である。

【００１６】

【作用】反復運動部材の反復運動により生じる反復運動
装置の振動は、補助質量とこの補助質量を弾性的に支持
するばね定数可変型磁気ばねまたは粘性係数可変型磁気
ダンパを含む動吸振器系の振動により相殺されて吸収さ
れる。

【００１７】また、冷凍装置における複数の反復運動部
材の反復運動により生じる振動は、補助質量とこの補助
質量を弾性的に支持するばね定数可変型磁気ばねまたは
粘性係数可変型磁気ダンパを含む動吸振器系の振動によ
り相殺されて吸収される。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、補助質量と少なくと
もばね定数可変型磁気ばねにより複数の反復運動部材の
振動を電源周波数に対応して防止することができ、振動
防止手段が小型化・簡易化された反復運動装置、例えば
冷凍装置を提供できる。

【００１９】また、磁気ばねのばね定数あるいは磁気ダ
ンパの粘性体を電磁石の磁束変化で可変にすることによ
り、反復運動部材の駆動源の電源周波数５０ＨＺ／６０
Ｈｚに対応したばね定数あるいは粘性係数の切替えに加
え、運転中に振動状況が変化する場合への対応が可能と
なり、変化する振動状況に応じた制振が実現できる。

【００２０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。

【００２１】

【実施例】図１に示す反復運動装置の一実施例であるス
ターリング冷凍装置１０は、冷凍装置本体１２と振動防
止装置として動吸振器系１４を含み、弾性体と粘性体の
双方の挙動を示すゴム板１６を介して設置面１８に設置
されている。冷凍装置本体１２には、冷熱を発生させる
膨張機２０と、この膨張機２０において膨張されたヘリ
ウムガス等の作動ガス媒体を受け取り圧縮して戻す圧縮
機２２、および膨張機２０と圧縮機２２を並列状態に接
続するクランク室２４を含む。

【００２２】クランク室２４には、膨張機２０と圧縮機
２２とを駆動する駆動源としての電動モータ２６とクラ
ンク２８とが設けられている。また、膨張機２０の膨張
シリンダ３０に内蔵された膨張シリンダ用反復運動部材
としてのディスプレーサ３２と、圧縮機２２の圧縮シリ
ンダ３４に内蔵された圧縮シリンダ用反復運動部材とし
ての圧縮ピストン３６とは、駆動源としてのクランク２
８に連結されて、互いに９０°位相がずれた状態で往復
運動する。

【００２３】膨張シリンダ３０及び圧縮シリンダ３４と
クランク室２４とを仕切るシール部３８及び４０が、シ
ール止め４２により固定されて設けられている。このシ
ール止め４２は、膨張機２０と圧縮機２２とに跨って設
けられ、一体成形により構成されている。

【００２４】膨張シリンダ３０の膨張空間部と圧縮シリ
ンダ３４の圧縮空間部とは、作動ガス通路４４によって
互いに連通されている。これにより、圧縮シリンダ３４
内に形成される圧縮空間４６と膨張シリンダ３０内に形
成される膨張空間４８とが、蓄冷材５０を介して作動ガ
ス通路４４によって連通されることになる。なお、クラ
ンク室２４には潤滑オイル５２が注入されている。

【００２５】次に図２を参照してこの冷凍装置１０の動
作について説明する。但し、横軸に時間Ｔ、縦軸にスト
ロークＳをとっている。

【００２６】図２において、冷凍装置１０のディスプレ
ーサ３２が、曲線Ｂ及びＣの如く往復運動すると同時
に、圧縮ピストン３６が曲線Ｄの如く往復運動すること
によって、膨張シリンダ３０の膨張空間４８は、直線Ａ
と曲線Ｂに挟まれた幅領域で容積変化し、圧縮シリンダ
３４の圧縮空間４６は、曲線Ｃと曲線Ｄに挟まれた幅領
域で容積変化する。

【００２７】この結果、図２のの行程では、圧縮空間
４６内の作動ガスが等温圧縮され、作動ガス通路４４を
経て膨張シリンダ３０内へ流入する。この作動ガスは、
の行程で蓄冷材５０を通過し、蓄冷材５０と熱交換を
行って温度低下する（定積冷却）。そして、蓄冷材５０
を通過した作動ガスは、の行程で膨張シリンダ３０の
膨張空間４８へ流入し、その後ディスプレーサ３２の降
下に伴って等温膨張する。次に、の行程では、膨張空
間４８内の作動ガスがディスプレーサ３２の上昇に伴っ
て蓄冷材５０を通過し、この蓄冷材５０と熱交換を行っ
て温度上昇した後、作動ガス通路４４を経て再び圧縮空
間４６へ導入される（定積加熱）。

【００２８】この結果、膨張シリンダ３０は頭部に設け
られたコールドヘッド５４が冷却される。

【００２９】さて、反復運動部材であるディスプレーサ
３２と圧縮ピストン３６とが駆動源である電動モータ２
６とクランク２８により駆動されると往復運動して冷凍
装置本体１２が稼動し、この稼動に伴い冷凍装置１０に
振動が発生する。この振動は駆動源の電源周波数（５０
Ｈｚ／６０Ｈｚ）により影響を受けるものである。

【００３０】そのため、この発明においては振動防止装
置として駆動源の電源周波数に対応した動吸振器系１４
が、冷凍装置本体１２のクランク室２４の上部に接続し
て設けられている。

【００３１】この動吸振器系１４は、弾性体としてばね
定数可変型磁気ばね５６と粘性体として粘性係数可変型
磁気ダンパ５８とを介して補助質量６０が冷凍装置本体
１２に接続されて構成される。その結果、冷凍装置１０
の稼動に伴い冷凍装置本体１２に振動が発生した場合、
この振動は、適切に設定された磁気ばね５６及び磁気ダ
ンパ５８を介在して支持される補助質量６０が受動的に
逆位相で振動することにより打ち消されて防止される。

【００３２】すなわち、様々な振動状況に応じて磁気ば
ね５６のばね定数ｋ及び磁気ダンパ５８の粘性係数ｃを
電磁石を用いて磁束の変化により変更可能なものとして
いる。

【００３３】なお、以下の説明においては、可動側が補
助質量６０に取り付けられ、固定側が冷凍装置本体１２
に取り付けられている。

【００３４】このことを前提にして、先ず図３に示され
るばね定数可変型磁気ばね５６の構成例について説明す
る。

【００３５】図３において、磁気ばね５６は、可動側永
久磁石群５６ａと磁束調整用の固定側電磁石群５６ｂと
で構成される。なお、この可動側永久磁石群５６ａは電
磁石であっても良い。

【００３６】そして、可動側永久磁石群５６ａと固定側
電磁石群５６ｂの対向している１組のＮ極とＳ極に対し
て、吸引力Ｆ、この吸引力Ｆと移動方向とのなす角θ、
移動量ｘ、空隙δとすると、戻そうとする力Ｆｘは、数
１で示される。

【００３７】

【数１】Ｆｘ＝Ｆ・cosθ 但し、θに関しては、tanθ= sinθ／cosθ＝δ／ｘの
関係がある。

【００３８】ここで、磁石幅＞＞δのため、移動量ｘが
増加するに従い、θは小さな値となってゆくため、θが
小さい値での話として考察する。

【００３９】このとき、sinθ＝１と近似できる。従っ
て、cosθ＝ｘ／δとなる。

【００４０】このことより、移動に対する上述の復元力
Ｆｘは、数２で示され、可動体としての可動側永久磁石
群５６ａの移動量ｘとの間に比例関係があり、弾性体
（ばね）としての役割を果たすことが理解できる。

【００４１】

【数２】Ｆｘ＝Ｆ・cosθ＝（Ｆ／δ）・ｘ＝ｋ・ｘ但し、ｋ＝Ｆ／δで、ばね定数に相当する。

【００４２】また、固定側電磁石群５６ｂ（電磁石）の
ソレノイド部（図示せず）の単位長さあたりｎ巻きに対
し、流れる電流Ｉと磁束密度Ｂの関係は、数３で示され
る。

【００４３】

【数３】Ｂ＝μ₀・ｎ・Ｉ但し、μ₀：真空の透磁率（＝４π×１０^-7［Ｎ・
Ａ^-2］）一方、断面積Ｓ、鉄心中の磁束密度Ｂ、透磁率μの可動
側永久磁石群５６ａ（磁石）の吸引力Ｆは、数４で示さ
れる。

【００４４】

【数４】Ｆ＝１／２（１／μ―１／μ₀）Ｂ²・Ｓ従って、この磁束密度Ｂを、固定側電磁石群５６ｂ（電
磁石）に流す電流値を用いて可変にすることにより、磁
気ばね定数ｋ＝Ｆ／δ＝１／２・δ（１／μ―１／μ
₀）Ｂ²・Ｓが可変となる。

【００４５】次に、図４に示される粘性係数可変型磁気
ダンパ５８の構成例について説明する。

【００４６】この磁気ダンパ５８は磁束調整用の固定側
電磁石５８ａとこの電磁石５８ａのＮ極とＳ極の間に挿
入される矩形状の導電性可動部材５８ｂとで構成され
る。そして、可動部材５８ｂが動くと、この可動部材５
８ｂに渦電が発生し、ローレンツ力と呼ばれる抵抗力Ｆ
が発生する。この抵抗力Ｆは磁束密度Ｂと可動部材５８
ｂの速度ｖに比例する関係があるので、この機構は振動
を止める減衰力（ダンパの役目）として用いることがで
きる。そして、この抵抗力Ｆは、数５で示される。

【００４７】

【数５】Ｆ＝（Ｂ²・β・ｂ₁・ｂ₂・ｔ・ｖ／ρ）×１
０^-14［Ｎ］＝ｃ・ｖ但し、Ｂ：空隙磁束密度［ｇａｕｓｓ］（＝１０^-4［Ｗ
ｂ／ｍ²］） ρ：可動部材（金属導体）の比抵抗［Ω・ｃｍ］（＝１
０^-2［Ω・ｃｍ］ β：磁束密度及び導体の形状により定まる無次元表示の
減衰係数ｂ₁、ｂ₂：固定側電磁石の磁極端面の寸法ｔ：可動部材の厚さ寸法ｃ：磁気ダンパの粘性係数従って、この場合も上述の数３より磁束密度Ｂを、電磁
石を用いて可変にすることにより、上述の粘性係数ｃ＝
（Ｂ²・β・ｂ₁・ｂ₂・ｔ／ρ）×１０^-14が可変となる
ものである。

【００４８】ところで、冷凍装置本体１２には稼動に伴
う振動を検出するための検出部として振動センサ６２が
取り付けられて設けられている。さらに、この冷凍装置
本体１２には、振動を減少・防止するための制御部とし
てのマイコン６４が設けられている。

【００４９】このマイコン６４の構成と動作概要につい
て図５を参照して説明する。

【００５０】図５において、マイコン６４は制御中枢と
してのＭＰＵ、制御用のプログラムが記憶された読み出
し専用メモリーとしてのＲＯＭ、ＭＰＵのワーキングエ
リアとしてのＲＡＭ、および外部との信号の入出力を行
うＩ／Ｏポートとを含む。

【００５１】ユーザーが電源スイッチ６６をＯＮ操作す
れば、このＯＮ操作信号がマイコン６４のＩ／Ｏポート
を介してＭＰＵに入力される。また、電源スイッチＯＮ
により稼動する冷凍装置本体１２に発生した振動は振動
センサ６２により検出される。そして、振動センサ６２
で検出された信号は、検出信号としてＩ／Ｏポートを介
してＭＰＵに入力される。

【００５２】ＭＰＵでは、これらの入力信号に基づいて
所定の処理動作が行われ、その結果磁気ばね５６のばね
定数ｋを変更するための電磁石制御信号がＩ／Ｏポート
を介して固定側電磁石群５６ｂのソレノイド（図示せ
ず）に出力される。同様に磁気ダンパ５８の粘性係数ｃ
を変更するための電磁石制御信号がＩ／Ｏポートを介し
て固定側電磁石５８ａのソレノイド（図示せず）に出力
される。

【００５３】次に、マイコン６４のＭＰＵの処理動作を
図６に示す上述のＲＯＭに記憶されているプログラムの
フローチャート基づいて説明する。

【００５４】図６において、スタートしてステップＳ１
で初期化されてステップＳ３へ進む。ステップＳ３では
ユーザーにより電源スイッチ６６がＯＮされているか否
かを判断し、その結果が“ＹＥＳ”であれば、ステップ
Ｓ５に進み、振動体としての冷凍装置本体１２の運転が
開始される。

【００５５】さらに、ステップＳ７に進み、磁気ばね５
６のばね定数ｋ及び磁気ダンパ５８の粘性係数ｃが共に
最小となるように固定側電磁石群５６ｂ及び固定側電磁
石５８ａを駆動させる制御がなされる。そして、ばね定
数ｋ及び粘性係数ｃが共に最小となった段階でステップ
Ｓ９に進み、振動センサ６２によって検出された振動体
としての冷凍装置本体１２の振動値がＭＰＵに入力され
る。ステップＳ１１では検出された振動値が閾値以下か
否かを判断し、その結果が“ＮＯ”で閾値より大きい場
合にはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、ば
ね係数ｋ及び粘性係数ｃが所定量増加するように固定側
電磁石群５６ｂ及び固定側電磁石５８ａを駆動させる制
御がなされる。その後、ステップＳ９に戻り再度ステッ
プＳ９からステップＳ１１の制御が実行される。ステッ
プＳ１１における判断の結果が、“ＹＥＳ”で検出値が
閾値以下の場合には、さらにステップＳ１５に進む。

【００５６】そして、ステップＳ１５において、現在の
振動状態の検出値（振動値）がＭＰＵに入力されてステ
ップＳ１７に進む。ステップＳ１７では振動量が増加し
たか否かを判断し、その結果が“ＹＥＳ”で、増加して
おればさらにステップＳ１９で振動量が閾値以下か否か
を判断し、その結果“ＮＯ”で、大きければ、ステップ
Ｓ７に戻り、ステップＳ７からステップＳ１７の制御が
実行される。

【００５７】ステップＳ１７において振動量が増加して
いないと判断された場合、およびステップＳ１９におい
て振動量が閾値以下と判断されて“ＹＥＳ”の場合、ス
テップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、冷凍装置本
体１２の運転が停止か否かを判断し、その結果が“Ｎ
Ｏ”で停止されない場合には、ステップＳ１５に戻り、
ステップＳ１５以降の制御が実行される。冷凍装置本体
１２の運転が停止された場合、ステップＳ２１により
“ＹＥＳ”の判断がなされて一連の制御動作が終了す
る。

【００５８】この冷凍装置１０の動作について考察する
と、ユーサーが電源スイッチ６６をＯＮ操作することに
より冷凍装置本体１２が稼動する。そして、ディスプレ
ーサ３２と圧縮ピストン３６との反復運動により冷凍装
置本体１２に振動が生じる。この振動が、動吸振器系１
４により制御されて、減少・防止される。

【００５９】すなわち、冷凍装置本体１２に取り付けら
れた検出部としての振動センサ６２により、稼動に伴う
振動が検出される。冷凍装置本体１２に取り付けられた
制御部としてのマイコン６４に、検出値が入力され、こ
の検出値が閾値以下となるようにステップＳ１からステ
ップＳ２１のプログラムが記憶されているマイコン６４
により、磁気ばね５６のばね定数ｋ及び磁気ダンパ５８
の粘性係数ｃが自動的に調整制御される。磁気ばね５６
のばね定数ｋ及び磁気ダンパ５８の粘性係数ｃが可変制
御されることにより、補助質量７２の振動が制御され
る。この振動の制御された補助質量７２の振動により、
冷凍装置本体１２に発生した振動が防止される。これに
より冷凍装置１０の振動が防止されることになる。

【００６０】なお、本実施例では、反復運動部材の反復
運動方向が揃えられた冷凍装置１０を反復運動装置とし
て示したが、反復運動部材の反復運動方向が複数存在す
る、例えば略直角に交わるような冷凍装置についても、
夫々の反復運動によって生じる夫々の方向の振動を吸収
するよう、振動防止装置として複数の動吸振器系を設け
るようにしてもよい。

【００６１】また、補助質量をばね定数可変型磁気ばね
及び粘性係数可変型磁気ダンパを併用して支持したが、
通常のばねと粘性係数可変型磁気ダンパとの併用でも、
また運転中の振動周波数がほぼ一定の場合は磁気ばねの
みでも所期の目的を達成することができる。

【００６２】さらに、本実施例において、動吸振器系１
４の取り付け場所は、反復運動により生じる慣性力作用
線上若しくは近傍であれば、図１で示す場所に限定する
ものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるスターリング冷凍装
置の概略構成を示す図解図である。

【図２】スターリング冷凍装置の動作説明図である。

【図３】動吸振器系を構成するばね定数可変型磁気ばね
の説明図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は動吸振器系を構成する粘性
係数可変型磁気ダンパの正面説明図と側面説明図であ
る。

【図５】マイコンを用いた制御回路のブロック図であ
る。

【図６】図５のマイコンの処理動作を説明するフローチ
ャートである。

【図７】従来の反復運動装置の一例である冷凍装置の構
成を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ …スターリング冷凍装置１２ …冷凍装置本体１４ …動吸振器系２６ …電動モータ２８ …クランク３２ …ディスプレーサ３６ …圧縮ピストン５６ …ばね定数可変型磁気ばね５６ｂ …固定側電磁石群（ばね定数可変電磁石）５８ …粘性係数可変型磁気ダンパ５８ａ …固定側電磁石（粘性係数可変電磁石）６０ …補助質量６２ …振動センサ６４ …マイコン（ＭＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを含む）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】稼動状態で反復運動する反復運動部材を複
数個含むと共に前記複数個の反復運動部材の反復運動に
伴う振動を防止するための振動防止手段を備え、前記振
動防止手段が振動可能な補助質量の振動によって前記複
数個の反復運動部材の反復運動に伴う振動を吸収する動
吸振器系を含む、反復運動装置において、前記動吸振器系は、前記補助質量を弾性的に支持するば
ね定数可変型磁気ばね、前記反復運動装置の振動を検出
する検出知手段、および前記検出手段からの検出信号に
基づいて前記磁気ばねのばね定数を変更する制御手段を
含むことを特徴とする、反復運動装置。
【請求項２】前記動吸振器系は、さらに粘性係数可変型
磁気ダンパを含む、請求項１記載の反復運動装置。
【請求項３】前記磁気ばねまたは前記磁気ダンパは、電
磁石を用いて磁束の変化によりばね定数または粘性係数
を変更可能とする、請求項１または２記載の反復運動装
置。
【請求項４】稼動状態で反復運動する反復運動部材を複
数個含むと共に前記複数個の反復運動部材の反復運動に
伴う振動を防止するための振動防止手段を備え、前記振
動防止手段が振動可能な補助質量の振動によって前記複
数個の反復運動部材の反復運動に伴う振動を吸収する動
吸振器系を含む、反復運動装置において、前記動吸振器系は、前記補助質量を支持する弾性体と粘
性係数可変型磁気ダンパ、前記反復運動装置の振動を検
出する検出知手段、および前記検出手段からの検出信号
に基づいて前記磁気ダンパの粘性係数を変更する制御手
段を含むことを特徴とする、反復運動装置。
【請求項５】圧縮シリンダ内で反復運動する反復運動部
材と、膨張シリンダ内で反復運動する反復運動部材とを
備え、前記圧縮シリンダ内で圧縮された作動媒体を放熱
した後に前記膨張シリンダ内で膨張させてこの膨張シリ
ンダ内で冷熱を発生させると共に前記複数個の反復運動
部材の反復運動に伴う振動を防止するための振動防止手
段を備え、前記振動防止手段が振動可能な補助質量の振
動によって前記複数個の反復運動部材の反復運動に伴う
振動を吸収する動吸振器系を含む、冷凍装置において、前記動吸振器系は、前記補助質量を弾性的に支持するば
ね定数可変型磁気ばね、前記冷凍装置の振動を検出する
検出手段、および前記検出手段からの検出信号に基づい
て前記磁気ばねのばね定数を変更する制御手段を含むこ
とを特徴とする、冷凍装置。
【請求項６】圧縮シリンダ内で反復運動する反復運動部
材と、膨張シリンダ内で反復運動する反復運動部材とを
備え、前記圧縮シリンダ内で圧縮された作動媒体を放熱
した後に前記膨張シリンダ内で膨張させてこの膨張シリ
ンダ内で冷熱を発生させると共に前記複数個の反復運動
部材の反復運動に伴う振動を防止するための振動防止手
段を備え、前記振動防止手段が振動可能な補助質量の振
動によって前記複数個の反復運動部材の反復運動に伴う
振動を吸収する動吸振器系を含む、冷凍装置において、前記動吸振器系は、前記補助質量を支持する弾性体と粘
性係数可変型磁気ダンパ、前記冷凍装置の振動を検出す
る検出知手段、および前記検出手段からの検出信号に基
づいて前記磁気ダンパの粘性係数を変更する制御手段を
含むことを特徴とする、冷凍装置。