JP2003028528A - 極低温冷凍装置 - Google Patents
極低温冷凍装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス経路を切り替える手段をコンパクトに設
計した極低温冷凍装置を提供する。 【解決手段】 シリンダ１と、このシリンダ１内に設け
られたディスプレーサ２と、このディスプレーサ２の駆
動軸４が延在するハウジング３と、このハウジング３に
取り付けられ、モータ軸５Ａがハウジング３に形成され
たモータ軸孔を貫通し、上記ディスプレーサ２の駆動軸
４に連結されたモータ５とを備えた極低温冷凍装置１０
０において、上記ハウジング３の上記モータ軸孔に開口
し、上記シリンダ１内に連通する高圧ガス経路１３、及
び低圧ガス経路１４を形成し、上記モータ軸５Ａに上記
高圧ガス経路１３を高圧ガス配管６につなぐ第１の手
段、及び上記低圧ガス経路１４を低圧ガス配管７につな
ぐ第２の手段を形成したことを特徴とする。
計した極低温冷凍装置を提供する。 【解決手段】 シリンダ１と、このシリンダ１内に設け
られたディスプレーサ２と、このディスプレーサ２の駆
動軸４が延在するハウジング３と、このハウジング３に
取り付けられ、モータ軸５Ａがハウジング３に形成され
たモータ軸孔を貫通し、上記ディスプレーサ２の駆動軸
４に連結されたモータ５とを備えた極低温冷凍装置１０
０において、上記ハウジング３の上記モータ軸孔に開口
し、上記シリンダ１内に連通する高圧ガス経路１３、及
び低圧ガス経路１４を形成し、上記モータ軸５Ａに上記
高圧ガス経路１３を高圧ガス配管６につなぐ第１の手
段、及び上記低圧ガス経路１４を低圧ガス配管７につな
ぐ第２の手段を形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス経路を切り替
える手段をコンパクトに設計した極低温冷凍装置に関す
る。
える手段をコンパクトに設計した極低温冷凍装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスサイクルにより冷凍作用を行う極低
温冷凍装置には、シリンダ内の冷媒ガスを高圧から低圧
に切り替える冷媒ガス切替え機構を有し、この冷媒ガス
切替え機構の一例としては、特許公報第２８６９２３３
号に記載の構成がある。この構成では、モータ軸に取り
付けたクランク機構が棒状の弁体（スプールバルブ）を
稼働させて、冷媒ガスの圧力の切替えを行っている。
温冷凍装置には、シリンダ内の冷媒ガスを高圧から低圧
に切り替える冷媒ガス切替え機構を有し、この冷媒ガス
切替え機構の一例としては、特許公報第２８６９２３３
号に記載の構成がある。この構成では、モータ軸に取り
付けたクランク機構が棒状の弁体（スプールバルブ）を
稼働させて、冷媒ガスの圧力の切替えを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、冷媒
ガス切替え機構の構成要素として、上記クランク機構、
棒状の弁体、バネ、棒状の弁体が往復動するスリーブな
どがあり、部品点数が多くなり、構造が複雑で、製造す
るコストを低くしにくいという問題があった。
ガス切替え機構の構成要素として、上記クランク機構、
棒状の弁体、バネ、棒状の弁体が往復動するスリーブな
どがあり、部品点数が多くなり、構造が複雑で、製造す
るコストを低くしにくいという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、冷媒ガス切替え機構をコ
ンパクトに設計した極低温冷凍装置を提供することにあ
る。
ンパクトに設計した極低温冷凍装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、シリンダと、このシリンダ内に設けられたディスプ
レーサと、シリンダに連結され、このディスプレーサの
駆動軸が延在するハウジングと、このハウジングに取り
付けられ、モータ軸がハウジングに形成されたモータ軸
孔を貫通し、上記ディスプレーサの駆動軸に連結された
モータとを備えた極低温冷凍装置において、上記ハウジ
ングの上記モータ軸孔に開口し、上記シリンダ内に連通
する高圧ガス経路、及び低圧ガス経路を形成し、上記モ
ータ軸に上記高圧ガス経路を高圧ガス配管につなぐ第１
の手段、及び上記低圧ガス経路を低圧ガス配管につなぐ
第２の手段を形成したことを特徴とする。
は、シリンダと、このシリンダ内に設けられたディスプ
レーサと、シリンダに連結され、このディスプレーサの
駆動軸が延在するハウジングと、このハウジングに取り
付けられ、モータ軸がハウジングに形成されたモータ軸
孔を貫通し、上記ディスプレーサの駆動軸に連結された
モータとを備えた極低温冷凍装置において、上記ハウジ
ングの上記モータ軸孔に開口し、上記シリンダ内に連通
する高圧ガス経路、及び低圧ガス経路を形成し、上記モ
ータ軸に上記高圧ガス経路を高圧ガス配管につなぐ第１
の手段、及び上記低圧ガス経路を低圧ガス配管につなぐ
第２の手段を形成したことを特徴とする。
【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
ものにおいて、上記第１、第２の手段がモータ軸の外周
部に形成された溝を含む構成を備えたことを特徴とす
る。
ものにおいて、上記第１、第２の手段がモータ軸の外周
部に形成された溝を含む構成を備えたことを特徴とす
る。
【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
ものにおいて、上記第１、第２の手段がモータ軸に形成
された連結孔を含む構成を備えたことを特徴とする。
ものにおいて、上記第１、第２の手段がモータ軸に形成
された連結孔を含む構成を備えたことを特徴とする。
【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
ものにおいて、上記モータ軸が上記モータのロータと同
一の直径で延出する構成を備えたことを特徴とする。
ものにおいて、上記モータ軸が上記モータのロータと同
一の直径で延出する構成を備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のうちいずれか記載のものにおいて、上記高圧ガス経
路、上記低圧ガス経路の途中にフィルタを設けた構成を
備えたことを特徴とする。
のうちいずれか記載のものにおいて、上記高圧ガス経
路、上記低圧ガス経路の途中にフィルタを設けた構成を
備えたことを特徴とする。
【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のうちいずれか記載のものにおいて、上記第１手段と第
２の手段とを上記ディスプレーサの駆動軸よりモータ側
に設けたことを特徴とする。
のうちいずれか記載のものにおいて、上記第１手段と第
２の手段とを上記ディスプレーサの駆動軸よりモータ側
に設けたことを特徴とする。
【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５
のうちいずれか記載のものにおいて、上記第１の手段と
第２の手段とをディスプレーサの駆動軸の両側に設けた
ことを特徴とする。
のうちいずれか記載のものにおいて、上記第１の手段と
第２の手段とをディスプレーサの駆動軸の両側に設けた
ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。図１は本発明に係る極低温冷凍装
置１００の第一の実施の形態を示す縦断面図である。図
１に示すように、極低温冷凍装置１００は、シリンダ
１、ディスプレーサ２、ハウジング３、モータ５、高圧
ガス配管６、低圧ガス配管７、ディスプレーサ用駆動機
構１０、冷媒ガス切替え機構２０等から構成されてい
る。
面に基づき説明する。図１は本発明に係る極低温冷凍装
置１００の第一の実施の形態を示す縦断面図である。図
１に示すように、極低温冷凍装置１００は、シリンダ
１、ディスプレーサ２、ハウジング３、モータ５、高圧
ガス配管６、低圧ガス配管７、ディスプレーサ用駆動機
構１０、冷媒ガス切替え機構２０等から構成されてい
る。
【００１３】上記シリンダ１は、フランジ８を介して、
ハウジング３に連結されており、上記シリンダ１内に
は、シリンダ１の軸方向に摺動されるディスプレーサ２
が設けられている。ディスプレーサ２は寒冷を発生させ
て、シリンダ１に取り付けられる図示しない被冷却対象
を冷却させる。このディスプレーサ２の駆動軸４が、上
記ハウジング３内に形成された駆動軸孔３Ａに延在され
ている。このハウジング３の駆動軸孔３Ａに直交して、
ハウジング３内にモータ軸孔３Ｂが形成されている。
ハウジング３に連結されており、上記シリンダ１内に
は、シリンダ１の軸方向に摺動されるディスプレーサ２
が設けられている。ディスプレーサ２は寒冷を発生させ
て、シリンダ１に取り付けられる図示しない被冷却対象
を冷却させる。このディスプレーサ２の駆動軸４が、上
記ハウジング３内に形成された駆動軸孔３Ａに延在され
ている。このハウジング３の駆動軸孔３Ａに直交して、
ハウジング３内にモータ軸孔３Ｂが形成されている。
【００１４】モータ５は、モータフランジ９を介して、
ハウジング３のモータ取付面３Ｃに取り付けられてい
る。このモータ５には高圧ガス配管６、低圧ガス配管７
が設けられている。高圧ガス配管６は、モータ５のモー
タフランジ９を介して、上記ハウジング３に連結されて
いる。また、低圧ガス配管７は、モータ５内部及びモー
タフランジ９を介して、上記ハウジング３のモータ軸孔
３Ｂに連通されている。
ハウジング３のモータ取付面３Ｃに取り付けられてい
る。このモータ５には高圧ガス配管６、低圧ガス配管７
が設けられている。高圧ガス配管６は、モータ５のモー
タフランジ９を介して、上記ハウジング３に連結されて
いる。また、低圧ガス配管７は、モータ５内部及びモー
タフランジ９を介して、上記ハウジング３のモータ軸孔
３Ｂに連通されている。
【００１５】上記ハウジング３は、これら高圧ガス配管
６と低圧ガス配管７とを介して、図示しないコンプレッ
サユニットに接続されており、冷媒であるヘリウムガス
が極低温冷凍装置１００と図示しないコンプレッサユニ
ットとの間で循環する。
６と低圧ガス配管７とを介して、図示しないコンプレッ
サユニットに接続されており、冷媒であるヘリウムガス
が極低温冷凍装置１００と図示しないコンプレッサユニ
ットとの間で循環する。
【００１６】上記ハウジング３のモータ軸孔３Ｂには、
モータ５のロータ軸５Ｂに配設されたモータ軸５Ａが回
転自在に設けられている。このモータ軸５Ａは、ディス
プレーサ用駆動機構１０を介して上記ディスプレーサ２
の駆動軸４に連結されている。上記ディスプレーサ用駆
動機構１０は、クランクピン１１、軸受１２を有し構成
されている。クランクピン１１は上記モータ５のモータ
軸５Ａに設けられており、このクランクピン１１を受け
る軸受１２と連結し、この軸受１２は上記駆動軸４に形
成された軸受け収容部４ａに収納されている。
モータ５のロータ軸５Ｂに配設されたモータ軸５Ａが回
転自在に設けられている。このモータ軸５Ａは、ディス
プレーサ用駆動機構１０を介して上記ディスプレーサ２
の駆動軸４に連結されている。上記ディスプレーサ用駆
動機構１０は、クランクピン１１、軸受１２を有し構成
されている。クランクピン１１は上記モータ５のモータ
軸５Ａに設けられており、このクランクピン１１を受け
る軸受１２と連結し、この軸受１２は上記駆動軸４に形
成された軸受け収容部４ａに収納されている。
【００１７】ここで、上記クランクピン１１は、上記モ
ータ軸５Ａの一部に加工しても良い。また、このモータ
軸５Ａに別部品として固定されてもよい。
ータ軸５Ａの一部に加工しても良い。また、このモータ
軸５Ａに別部品として固定されてもよい。
【００１８】上記ハウジング３内には、上記ハウジング
３のモータ軸孔３Ｂに開口して、モータ軸孔３Ｂの中心
軸方向に一列に並んだガス経路１３，１４，１５が設け
られている。
３のモータ軸孔３Ｂに開口して、モータ軸孔３Ｂの中心
軸方向に一列に並んだガス経路１３，１４，１５が設け
られている。
【００１９】高圧ガス経路１３は、略くの字型の経路で
あり、一端１３ａが上記ハウジング３のモータ軸孔３Ｂ
に開口し、他端１３ｂが上記モータ取付面３Ｃに開口す
る。この高圧ガス経路１３の他端１３ｂには、上記高圧
ガス配管６が接続されている。
あり、一端１３ａが上記ハウジング３のモータ軸孔３Ｂ
に開口し、他端１３ｂが上記モータ取付面３Ｃに開口す
る。この高圧ガス経路１３の他端１３ｂには、上記高圧
ガス配管６が接続されている。
【００２０】また、上記高圧ガス経路１３と上記ハウジ
ング３の駆動軸孔３Ａとの間には、ガス経路１５が設け
られる。このガス経路１５は、一端１５ａが上記モータ
軸孔３Ｂに開口し、他端１５ｂがフランジ８を貫通し
て、シリンダ１に開口する。
ング３の駆動軸孔３Ａとの間には、ガス経路１５が設け
られる。このガス経路１５は、一端１５ａが上記モータ
軸孔３Ｂに開口し、他端１５ｂがフランジ８を貫通し
て、シリンダ１に開口する。
【００２１】低圧ガス経路１４は、逆Ｌ字型の経路であ
り、上記ガス経路１５と交差位置Ｚで交差される。この
低圧ガス経路１４の一端１４ａが上記モータ軸孔３Ｂに
開口し、他端１４ｂが交差位置Ｚでガス経路１５に開口
する。
り、上記ガス経路１５と交差位置Ｚで交差される。この
低圧ガス経路１４の一端１４ａが上記モータ軸孔３Ｂに
開口し、他端１４ｂが交差位置Ｚでガス経路１５に開口
する。
【００２２】ここで、上記高圧ガス経路１３と低圧ガス
経路１４とは、独立した経路であり、交差することはな
い。
経路１４とは、独立した経路であり、交差することはな
い。
【００２３】また、上記ハウジング３のモータ軸孔３Ｂ
には、上記ガス経路１５の一端１５ａと上記駆動軸孔３
Ａとの間に軸受２１が設けられ、また上記高圧ガス経路
１３の一端１３ａと上記低圧ガス経路１４の一端１４ａ
との間に軸受２２が設けられており、これら軸受２１，
２２は上記モータ軸５Ａを支持する。
には、上記ガス経路１５の一端１５ａと上記駆動軸孔３
Ａとの間に軸受２１が設けられ、また上記高圧ガス経路
１３の一端１３ａと上記低圧ガス経路１４の一端１４ａ
との間に軸受２２が設けられており、これら軸受２１，
２２は上記モータ軸５Ａを支持する。
【００２４】冷媒ガス切替え機構２０は、上記モータ軸
５Ａ、上記高圧ガス経路１３、低圧ガス経路１４、ガス
経路１５を有し構成されている。この冷媒ガス切替え機
構２０は、シリンダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに切
り替える。
５Ａ、上記高圧ガス経路１３、低圧ガス経路１４、ガス
経路１５を有し構成されている。この冷媒ガス切替え機
構２０は、シリンダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに切
り替える。
【００２５】第一の実施の形態では、上記モータ軸５Ａ
は、上記モータ５のロータ軸５Ｂの径より太い軸径を有
している。このモータ軸５Ａには、溝Ｈ，Ｌが設けられ
ている。
は、上記モータ５のロータ軸５Ｂの径より太い軸径を有
している。このモータ軸５Ａには、溝Ｈ，Ｌが設けられ
ている。
【００２６】高圧ガス用溝Ｈは、シリンダ１内と上記高
圧ガス経路１３とを連通させ、シリンダ１内と上記高圧
ガス配管６とをつなぐ第１の手段である。
圧ガス経路１３とを連通させ、シリンダ１内と上記高圧
ガス配管６とをつなぐ第１の手段である。
【００２７】低圧ガス用溝Ｌは、上記シリンダ１内と上
記低圧ガス経路１４とを連通させ、上記シリンダ１内と
上記低圧ガス配管７とをつなぐ第２の手段である。
記低圧ガス経路１４とを連通させ、上記シリンダ１内と
上記低圧ガス配管７とをつなぐ第２の手段である。
【００２８】これら第１の手段と第２の手段との協働に
よって、シリンダ１内のガス圧力が高圧と低圧とに切り
替わる。
よって、シリンダ１内のガス圧力が高圧と低圧とに切り
替わる。
【００２９】上記高圧ガス用溝Ｈは、図２に示すよう
に、上記モータ軸５Ａの外周部の一部に、溝或いは穴加
工が施された溝部ｈを有している。その他の外周部には
溝或いは穴加工が施されていない。
に、上記モータ軸５Ａの外周部の一部に、溝或いは穴加
工が施された溝部ｈを有している。その他の外周部には
溝或いは穴加工が施されていない。
【００３０】上記低圧ガス用溝Ｌは、モータ軸５Ａの外
周部の一部に、溝或いは穴加工が施された溝部ｌを有し
ている。この溝部ｌの側面は、図１に示すように、上記
モータ軸５Ａよりモータ５側に位置する空所３Ｄに開口
している。その他の外周部には溝或いは穴加工が施され
ていない。
周部の一部に、溝或いは穴加工が施された溝部ｌを有し
ている。この溝部ｌの側面は、図１に示すように、上記
モータ軸５Ａよりモータ５側に位置する空所３Ｄに開口
している。その他の外周部には溝或いは穴加工が施され
ていない。
【００３１】次に動作について、図３、４に基づき説明
する。ここで、図３（ａ）、図４（ａ）は、図１におい
て、ハウジング３を拡大した図である。また、図３
（ｂ）は、図３（ａ）に示す上記ハウジング３のモータ
軸孔３Ｂを、上記ハウジング３の駆動軸孔３Ａから、モ
ータ軸孔３Ｂの中心軸方向に見た図である。また同様
に、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す上記ハウジング３
のモータ軸孔３Ｂを、上記ハウジング３の駆動軸孔３Ａ
から、モータ軸孔３Ｂの中心軸方向に見た図である。
する。ここで、図３（ａ）、図４（ａ）は、図１におい
て、ハウジング３を拡大した図である。また、図３
（ｂ）は、図３（ａ）に示す上記ハウジング３のモータ
軸孔３Ｂを、上記ハウジング３の駆動軸孔３Ａから、モ
ータ軸孔３Ｂの中心軸方向に見た図である。また同様
に、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す上記ハウジング３
のモータ軸孔３Ｂを、上記ハウジング３の駆動軸孔３Ａ
から、モータ軸孔３Ｂの中心軸方向に見た図である。
【００３２】上記モータ５が図示しない電源供給手段に
より駆動され、モータ５のモータ軸５Ａが図３（ｂ）中
の矢印に示すように回転して、このモータ軸５Ａの溝部
ｈが高圧ガス経路１３の一端１３ａ及びガス経路１５の
一端１５ａに到達すると、図３（ａ）に示すように、高
圧ガス経路１３とガス経路１５とが、モータ軸５Ａの溝
部ｈを介して連結されて、高圧ガス経路１３がガス経路
１５を介してシリンダ１内と連通される。また、高圧ガ
ス経路１３の一端１３ａが、高圧ガス配管６に接続され
ているので、図３（ａ）中の太線に示すように、高圧ガ
ス配管６とシリンダ１内とをつなぐ供給経路Ｏが形成さ
れる。この時、ディスプレーサ２は、シリンダ１内の上
方に位置されており、シリンダ１内には、ディスプレー
サ２の下部に空間Ｓが形成される。
より駆動され、モータ５のモータ軸５Ａが図３（ｂ）中
の矢印に示すように回転して、このモータ軸５Ａの溝部
ｈが高圧ガス経路１３の一端１３ａ及びガス経路１５の
一端１５ａに到達すると、図３（ａ）に示すように、高
圧ガス経路１３とガス経路１５とが、モータ軸５Ａの溝
部ｈを介して連結されて、高圧ガス経路１３がガス経路
１５を介してシリンダ１内と連通される。また、高圧ガ
ス経路１３の一端１３ａが、高圧ガス配管６に接続され
ているので、図３（ａ）中の太線に示すように、高圧ガ
ス配管６とシリンダ１内とをつなぐ供給経路Ｏが形成さ
れる。この時、ディスプレーサ２は、シリンダ１内の上
方に位置されており、シリンダ１内には、ディスプレー
サ２の下部に空間Ｓが形成される。
【００３３】供給経路Ｏが形成されると、図示しないコ
ンプレッサから高圧ガス配管６に吐出される冷媒ガス
（高圧ガス）が、供給経路Ｏを通り、シリンダ１内の空
間Ｓへ流れこむ。この時、低圧ガス経路１４の一端１４
ａには、モータ軸５Ａの外周部が当接しており、この外
周部には溝或いは穴加工されていないため、低圧ガス経
路１４の一端１４ａは塞がれ、供給経路Ｏを流れる高圧
ガスが低圧ガス経路１４に流れない。
ンプレッサから高圧ガス配管６に吐出される冷媒ガス
（高圧ガス）が、供給経路Ｏを通り、シリンダ１内の空
間Ｓへ流れこむ。この時、低圧ガス経路１４の一端１４
ａには、モータ軸５Ａの外周部が当接しており、この外
周部には溝或いは穴加工されていないため、低圧ガス経
路１４の一端１４ａは塞がれ、供給経路Ｏを流れる高圧
ガスが低圧ガス経路１４に流れない。
【００３４】そして、図３（ｂ）に示すように、モータ
軸５Ａの溝部ｈが高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス
経路１５の一端１５ａとを通過する間、供給経路Ｏは形
成され、高圧ガスがディスプレーサ２内に設けられた図
示しない蓄冷器を通り、シリンダ１内に充満する。
軸５Ａの溝部ｈが高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス
経路１５の一端１５ａとを通過する間、供給経路Ｏは形
成され、高圧ガスがディスプレーサ２内に設けられた図
示しない蓄冷器を通り、シリンダ１内に充満する。
【００３５】次にモータ軸５Ａが回転され、高圧ガス経
路１３の一端１３ａとガス経路１５の一端１５ａとにモ
ータ軸５Ａの外周部が到達すると、一端１３ａと一端１
５ａとが塞がれ、図３（ａ）中の太線に示す供給経路Ｏ
が遮断され、シリンダ１内への高圧ガス供給が停止す
る。
路１３の一端１３ａとガス経路１５の一端１５ａとにモ
ータ軸５Ａの外周部が到達すると、一端１３ａと一端１
５ａとが塞がれ、図３（ａ）中の太線に示す供給経路Ｏ
が遮断され、シリンダ１内への高圧ガス供給が停止す
る。
【００３６】供給経路Ｏが遮断される間には、ディスプ
レーサ２は上方から下方に摺動移動されて、シリンダ１
内の高圧ガスは、ディスプレーサ２内の図示しない蓄冷
器を通過して、ディスプレーサ２の上方へ移動する。こ
の間、低圧ガス経路１４の一端１４ａには、図３（ｂ）
に示すように、モータ軸５Ａの外周部が当接しており、
一端１４ａは塞がれているため、シリンダ１内のガス圧
力は高圧に保たれる。
レーサ２は上方から下方に摺動移動されて、シリンダ１
内の高圧ガスは、ディスプレーサ２内の図示しない蓄冷
器を通過して、ディスプレーサ２の上方へ移動する。こ
の間、低圧ガス経路１４の一端１４ａには、図３（ｂ）
に示すように、モータ軸５Ａの外周部が当接しており、
一端１４ａは塞がれているため、シリンダ１内のガス圧
力は高圧に保たれる。
【００３７】次に図４（ｂ）に示すように、低圧ガス経
路１４の一端１４ａにモータ軸５Ａの溝部ｌが到達する
と、図４（ａ）に示すように、低圧ガス経路１４とモー
タ５の内部とが、溝部ｌと空所３Ｄとを介して、連結さ
れる。この時、高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス経
路１５の一端１５ａとには、モータ軸５Ａの外周部が当
接しており、一端１３ａと一端１５ａとが塞がれている
ため、低圧ガス経路１４は、ガス経路１５の一部を介し
て、シリンダ１内に連通される。また、モータ５内部に
は、低圧ガス配管が連結されているので、図４（ａ）中
の太線に示すように、シリンダ１と低圧ガス配管７とを
つなぐ排気経路Ｐが形成される。
路１４の一端１４ａにモータ軸５Ａの溝部ｌが到達する
と、図４（ａ）に示すように、低圧ガス経路１４とモー
タ５の内部とが、溝部ｌと空所３Ｄとを介して、連結さ
れる。この時、高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス経
路１５の一端１５ａとには、モータ軸５Ａの外周部が当
接しており、一端１３ａと一端１５ａとが塞がれている
ため、低圧ガス経路１４は、ガス経路１５の一部を介し
て、シリンダ１内に連通される。また、モータ５内部に
は、低圧ガス配管が連結されているので、図４（ａ）中
の太線に示すように、シリンダ１と低圧ガス配管７とを
つなぐ排気経路Ｐが形成される。
【００３８】排気経路Ｐが形成されると、シリンダ１内
の高圧ガスが排気経路Ｐを通り上記低圧ガス配管７へ流
出されて、シリンダ１内のガス圧力が瞬間的に高圧から
低圧へと降下する。この時、シリンダ１内のガスは断熱
膨張され、ガス温度が低下する。
の高圧ガスが排気経路Ｐを通り上記低圧ガス配管７へ流
出されて、シリンダ１内のガス圧力が瞬間的に高圧から
低圧へと降下する。この時、シリンダ１内のガスは断熱
膨張され、ガス温度が低下する。
【００３９】そして、図４（ｂ）に示すように、モータ
軸５Ａの溝部ｌが低圧ガス経路１４の一端１４ａを通過
する間、排気経路Ｐは形成され、この間には、図４
（ａ）に示すように、シリンダ１内の高圧ガスが低圧ガ
ス配管７に排出される。この間、高圧ガス経路１３の一
端１３ａとガス経路１５の一端１５ａとには、モータ軸
５Ａの外周部が当接しており、高圧ガス経路１３とガス
経路１５とが塞がれているため、シリンダ１内のガスが
高圧ガス経路１５へ流れない。
軸５Ａの溝部ｌが低圧ガス経路１４の一端１４ａを通過
する間、排気経路Ｐは形成され、この間には、図４
（ａ）に示すように、シリンダ１内の高圧ガスが低圧ガ
ス配管７に排出される。この間、高圧ガス経路１３の一
端１３ａとガス経路１５の一端１５ａとには、モータ軸
５Ａの外周部が当接しており、高圧ガス経路１３とガス
経路１５とが塞がれているため、シリンダ１内のガスが
高圧ガス経路１５へ流れない。
【００４０】次に、モータ軸５Ａが回転され、図４
（ｂ）に示すように、低圧ガス経路１４の一端１４ａに
モータ軸５Ａの外周部が到達すると、図４（ａ）中太線
の排気経路Ｐが遮断されて、高圧ガスの排出が停止され
る。この時、高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス経路
１５の一端１５ａとには、図４（ｂ）に示すように、モ
ータ軸５Ａの外周部が当接しており、高圧ガス経路１３
とガス経路１５とが塞がれているため、シリンダ１内の
ガス圧力は、低圧を保たれる。
（ｂ）に示すように、低圧ガス経路１４の一端１４ａに
モータ軸５Ａの外周部が到達すると、図４（ａ）中太線
の排気経路Ｐが遮断されて、高圧ガスの排出が停止され
る。この時、高圧ガス経路１３の一端１３ａとガス経路
１５の一端１５ａとには、図４（ｂ）に示すように、モ
ータ軸５Ａの外周部が当接しており、高圧ガス経路１３
とガス経路１５とが塞がれているため、シリンダ１内の
ガス圧力は、低圧を保たれる。
【００４１】また、上記排気経路Ｐが遮断され、高圧ガ
スの排出が停止される間には、ディスプレーサ２は下方
から上方へと摺動移動されて、温度低下されたシリンダ
１内のガスはディスプレーサ２内に設けられる図示しな
い蓄冷器を通る。この図示しない蓄冷器内でシリンダ１
内のガスが熱交換され、図示しない蓄冷器が冷却され
る。熱交換されたシリンダ１内のガスはディスプレーサ
２の下部に形成される空間Ｓに移動する。
スの排出が停止される間には、ディスプレーサ２は下方
から上方へと摺動移動されて、温度低下されたシリンダ
１内のガスはディスプレーサ２内に設けられる図示しな
い蓄冷器を通る。この図示しない蓄冷器内でシリンダ１
内のガスが熱交換され、図示しない蓄冷器が冷却され
る。熱交換されたシリンダ１内のガスはディスプレーサ
２の下部に形成される空間Ｓに移動する。
【００４２】このように、上記モータ軸５Ａは、上記供
給経路Ｏと上記排気経路Ｐとを形成して、上記シリンダ
１内のガス圧力を高圧と低圧とに交互に切替える動作を
継続して行い、シリンダ１内のガスを繰り返し断熱膨張
させてシリンダ１内のガス温度を低下させる。これに上
記シリンダ１内のディスプレーサ２の上下摺動を連動さ
せて、ディスプレーサ２の図示しない蓄冷器が徐々に冷
却されて、シリンダ１内の温度が低下する。そして、シ
リンダ１に取り付けられる図示しない被冷却対象が冷却
される。
給経路Ｏと上記排気経路Ｐとを形成して、上記シリンダ
１内のガス圧力を高圧と低圧とに交互に切替える動作を
継続して行い、シリンダ１内のガスを繰り返し断熱膨張
させてシリンダ１内のガス温度を低下させる。これに上
記シリンダ１内のディスプレーサ２の上下摺動を連動さ
せて、ディスプレーサ２の図示しない蓄冷器が徐々に冷
却されて、シリンダ１内の温度が低下する。そして、シ
リンダ１に取り付けられる図示しない被冷却対象が冷却
される。
【００４３】第一の実施の形態では、高圧ガス経路１３
とシリンダ１とがガス経路１５を介して連通され、高圧
ガス経路１３を高圧ガス配管６につなぐ高圧ガス用溝Ｈ
と、低圧ガス経路１４とシリンダ１とがガス経路１５を
介して連通され、低圧ガス経路１４を低圧ガス経路７に
つなぐ低圧ガス用溝Ｌとがモータ軸５Ａに形成される。
このモータ軸５Ａがディスプレーサ２の駆動軸４に連結
されたモータ５に設けられて、構造が簡単になると共に
従来に比べて部品点数が少なくなるから、製造するコス
トが低くできると共に装置の信頼性が向上する効果があ
る。
とシリンダ１とがガス経路１５を介して連通され、高圧
ガス経路１３を高圧ガス配管６につなぐ高圧ガス用溝Ｈ
と、低圧ガス経路１４とシリンダ１とがガス経路１５を
介して連通され、低圧ガス経路１４を低圧ガス経路７に
つなぐ低圧ガス用溝Ｌとがモータ軸５Ａに形成される。
このモータ軸５Ａがディスプレーサ２の駆動軸４に連結
されたモータ５に設けられて、構造が簡単になると共に
従来に比べて部品点数が少なくなるから、製造するコス
トが低くできると共に装置の信頼性が向上する効果があ
る。
【００４４】また、上記高圧ガス用溝Ｈと、上記低圧ガ
ス用溝Ｌとが上記モータ軸５Ａの外周部に溝或いは穴加
工が施された溝部ｈ、ｌとを有して構成され、モータ軸
が、高圧ガス配管６とシリンダ１とをつなぐ供給経路Ｏ
の形成と遮断と、シリンダ１と低圧ガス配管７とをつな
ぐ排気経路Ｐの形成と遮断とを行い、構造が簡単になる
ため、製造するコストが低くできる効果がある。
ス用溝Ｌとが上記モータ軸５Ａの外周部に溝或いは穴加
工が施された溝部ｈ、ｌとを有して構成され、モータ軸
が、高圧ガス配管６とシリンダ１とをつなぐ供給経路Ｏ
の形成と遮断と、シリンダ１と低圧ガス配管７とをつな
ぐ排気経路Ｐの形成と遮断とを行い、構造が簡単になる
ため、製造するコストが低くできる効果がある。
【００４５】また、モータ軸５Ａが、上記ディスプレー
サ２の駆動軸４よりモータ５側に設けたことから、コン
パクトにできる効果がある。
サ２の駆動軸４よりモータ５側に設けたことから、コン
パクトにできる効果がある。
【００４６】ところで、図１では、上記高圧ガス用溝
Ｈ、低圧ガス用溝Ｌが、モータ５のモータ軸５Ｂの軸径
よりも太い径を有したモータ軸５Ａに設けられている
が、図５に示すように、モータ軸５Ａとモータ軸５Ｂと
が同一の軸径を有して構成されてもよい。その他の構成
は、図１に示したものとほぼ同様の構成である。
Ｈ、低圧ガス用溝Ｌが、モータ５のモータ軸５Ｂの軸径
よりも太い径を有したモータ軸５Ａに設けられている
が、図５に示すように、モータ軸５Ａとモータ軸５Ｂと
が同一の軸径を有して構成されてもよい。その他の構成
は、図１に示したものとほぼ同様の構成である。
【００４７】上記モータ軸２５ａがモータ２５のロータ
軸と同一の直径で構成されているから、従来に比べて部
品点数が少なくなり、装置の信頼性が向上する効果があ
る。
軸と同一の直径で構成されているから、従来に比べて部
品点数が少なくなり、装置の信頼性が向上する効果があ
る。
【００４８】また、図６に示すように、高圧ガス経路１
３の一端１３ｂにフィルタ５１が設けられてもよい。こ
のフィルタ５１は、上記高圧ガス配管６から異物が上記
高圧ガス経路１３に流入する場合、異物を除去する。
３の一端１３ｂにフィルタ５１が設けられてもよい。こ
のフィルタ５１は、上記高圧ガス配管６から異物が上記
高圧ガス経路１３に流入する場合、異物を除去する。
【００４９】また、低圧ガス経路１４の途中にフィルタ
５２が設けられ、ガス経路１５の一端１５ａにフィルタ
５３が設けられてもよい。これらフィルタ５２，５３
は、上記ディスプレーサ２の上下摺動運動によって摩耗
粉が発生して、その摩耗粉が上記低圧ガス経路１４、ガ
ス経路１５に流入する場合、この摩耗粉を除去する。
５２が設けられ、ガス経路１５の一端１５ａにフィルタ
５３が設けられてもよい。これらフィルタ５２，５３
は、上記ディスプレーサ２の上下摺動運動によって摩耗
粉が発生して、その摩耗粉が上記低圧ガス経路１４、ガ
ス経路１５に流入する場合、この摩耗粉を除去する。
【００５０】なお、これらフィルタ５１，５２，５３
は、例えば目の細かい金網やフェルトなどで構成されて
いる。その他の構成は、図１に示したものとほぼ同様の
構成である。
は、例えば目の細かい金網やフェルトなどで構成されて
いる。その他の構成は、図１に示したものとほぼ同様の
構成である。
【００５１】上記フィルタ５１，５２，５３は、上記異
物や摩耗粉がハウジング３のモータ軸孔３Ｂとモータ軸
５Ａとの微小な隙間に入る前に除去するため、モータ軸
５Ａの摩耗や折損を防ぐことができる。なお、上記フィ
ルタ５２は省かれてもほぼ同様の効果がある。
物や摩耗粉がハウジング３のモータ軸孔３Ｂとモータ軸
５Ａとの微小な隙間に入る前に除去するため、モータ軸
５Ａの摩耗や折損を防ぐことができる。なお、上記フィ
ルタ５２は省かれてもほぼ同様の効果がある。
【００５２】第二の実施の形態は、図７に示すように、
高圧ガス配管２６が、ハウジング３３を挟んで、低圧ガ
ス配管２７の反対位置に設けられる。
高圧ガス配管２６が、ハウジング３３を挟んで、低圧ガ
ス配管２７の反対位置に設けられる。
【００５３】上記ハウジング３３には、モータ軸孔３３
Ｂが設けられている。モータ軸孔３３Ｂは、モータ３５
が取り付けられるモータ取付面３３Ｃから、ディスプレ
ーサ２の駆動軸３４が延在する駆動軸孔３３Ａに直交
し、駆動軸孔３３Ａを貫通して、低圧ガス配管２７が取
り付けられる取付面３３Ｅの近傍まで形成されている。
Ｂが設けられている。モータ軸孔３３Ｂは、モータ３５
が取り付けられるモータ取付面３３Ｃから、ディスプレ
ーサ２の駆動軸３４が延在する駆動軸孔３３Ａに直交
し、駆動軸孔３３Ａを貫通して、低圧ガス配管２７が取
り付けられる取付面３３Ｅの近傍まで形成されている。
【００５４】上記モータ軸孔３３Ｂには、モータ３５の
モータ軸３５Ａ，３５Ｃが回転自在に設けられる。
モータ軸３５Ａ，３５Ｃが回転自在に設けられる。
【００５５】モータ軸３５Ａは、モータ３５のロータ軸
３５Ｂに設けられ、ロータ軸３５Ｂの軸径より太い軸径
を有して構成されている。このモータ軸３５Ａの両端を
モータ軸孔３３に配設された軸受３７が支持する。
３５Ｂに設けられ、ロータ軸３５Ｂの軸径より太い軸径
を有して構成されている。このモータ軸３５Ａの両端を
モータ軸孔３３に配設された軸受３７が支持する。
【００５６】モータ軸３５Ｃは、上記ハウジング３３の
駆動軸孔３３Ａを挟んで上記モータ軸３５Ａの反対位置
に設けられている。このモータ軸３５Ａとモータ軸３５
Ｃとは、同一の軸径を有し構成されている。このモータ
軸３５Ｃの両端をモータ軸孔３３に配設された軸受３６
が支持する。
駆動軸孔３３Ａを挟んで上記モータ軸３５Ａの反対位置
に設けられている。このモータ軸３５Ａとモータ軸３５
Ｃとは、同一の軸径を有し構成されている。このモータ
軸３５Ｃの両端をモータ軸孔３３に配設された軸受３６
が支持する。
【００５７】また、上記モータ軸３５Ａと上記モータ軸
３５Ｃとは、ディスプレーサ用駆動機構３０のクランク
ピン３１を介して連結されている。このクランクピン３
１は、このクランクピン３１を受ける軸受３２を介し
て、上記駆動軸３４に連結されている。
３５Ｃとは、ディスプレーサ用駆動機構３０のクランク
ピン３１を介して連結されている。このクランクピン３
１は、このクランクピン３１を受ける軸受３２を介し
て、上記駆動軸３４に連結されている。
【００５８】図１の高圧ガス経路１３に相当する高圧ガ
ス経路４３は、一端４３ａが上記ハウジング３３のモー
タ軸孔３３Ｂの中心に開口し、他端４３ｂが上記ハウジ
ング３３の取付面３３Ｅに開口する。この他端４３ｂに
は、上記高圧ガス配管２６が接続されている。
ス経路４３は、一端４３ａが上記ハウジング３３のモー
タ軸孔３３Ｂの中心に開口し、他端４３ｂが上記ハウジ
ング３３の取付面３３Ｅに開口する。この他端４３ｂに
は、上記高圧ガス配管２６が接続されている。
【００５９】また、図１の低圧ガス経路１４に相当する
低圧ガス経路４４は、一端４４ａが上記モータ軸孔３３
Ｂに開口しており、この一端４４ａはハウジング３３の
駆動軸孔３３Ａよりモータ取付面３３Ｃ側に設けられ
る。そして、上記低圧ガス経路４４の他端４４ｂがシリ
ンダ１内に開口する。
低圧ガス経路４４は、一端４４ａが上記モータ軸孔３３
Ｂに開口しており、この一端４４ａはハウジング３３の
駆動軸孔３３Ａよりモータ取付面３３Ｃ側に設けられ
る。そして、上記低圧ガス経路４４の他端４４ｂがシリ
ンダ１内に開口する。
【００６０】また、ハウジング３３には、上記ハウジン
グ３３の駆動軸孔３３Ａを挟み、上記低圧ガス経路４４
の反対位置に、ガス経路４５が形成されている。このガ
ス経路４５の一端４５ａが上記モータ軸孔３３Ｂに開口
し、他端４５ｂがシリンダ１内に開口する。
グ３３の駆動軸孔３３Ａを挟み、上記低圧ガス経路４４
の反対位置に、ガス経路４５が形成されている。このガ
ス経路４５の一端４５ａが上記モータ軸孔３３Ｂに開口
し、他端４５ｂがシリンダ１内に開口する。
【００６１】図１の冷媒ガス切替え機構２０相当する冷
媒ガス切替機構４０は、モータ軸３５Ａ，３５Ｃ、高圧
ガス経路４３、低圧ガス経路４４、ガス経路４５を有し
構成されている。この冷媒ガス切替機構４０は、シリン
ダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに切り替える。
媒ガス切替機構４０は、モータ軸３５Ａ，３５Ｃ、高圧
ガス経路４３、低圧ガス経路４４、ガス経路４５を有し
構成されている。この冷媒ガス切替機構４０は、シリン
ダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに切り替える。
【００６２】上記モータ軸３５Ａの外周部の一部には、
低圧ガス用溝Ｌが設けられる。この低圧ガス用溝Ｌは、
溝或いは穴加工が施された溝部ｌを有する。その他の外
周部には、溝或いは穴加工が施されていない。この溝部
ｌと上記モータ軸５Ａよりモータ側に位置する空所３３
Ｄとが、連結孔４１を介して連結されている。この連結
孔４１の一端４１ａが上記溝部１の側面に開口し、他端
４１ｂが、空所３３Ｄに開口している。
低圧ガス用溝Ｌが設けられる。この低圧ガス用溝Ｌは、
溝或いは穴加工が施された溝部ｌを有する。その他の外
周部には、溝或いは穴加工が施されていない。この溝部
ｌと上記モータ軸５Ａよりモータ側に位置する空所３３
Ｄとが、連結孔４１を介して連結されている。この連結
孔４１の一端４１ａが上記溝部１の側面に開口し、他端
４１ｂが、空所３３Ｄに開口している。
【００６３】また、上記モータ軸３５Ｃの外周部の一部
には、高圧ガス用溝Ｈが設けられる。この高圧ガス用溝
Ｈは、溝或いは穴加工が施された溝部ｈを有する。その
他の外周部には、溝或いは穴加工が施されていない。こ
の溝部ｈと高圧ガス経路４３とが、連結孔４２を介して
連結されている。この連結孔４２の一端４２ａが上記溝
部ｈの底面に開口し、他端４２ｂが上記モータ軸３５Ｃ
の端面３５Ｄの中心に開口する。この他端４２ｂと上記
高圧ガス経路４３の一端４３ａとが連結されている。
には、高圧ガス用溝Ｈが設けられる。この高圧ガス用溝
Ｈは、溝或いは穴加工が施された溝部ｈを有する。その
他の外周部には、溝或いは穴加工が施されていない。こ
の溝部ｈと高圧ガス経路４３とが、連結孔４２を介して
連結されている。この連結孔４２の一端４２ａが上記溝
部ｈの底面に開口し、他端４２ｂが上記モータ軸３５Ｃ
の端面３５Ｄの中心に開口する。この他端４２ｂと上記
高圧ガス経路４３の一端４３ａとが連結されている。
【００６４】次に動作について、図８、図９に基づいて
説明する。ここで図８（ａ）、図９（ａ）は図７におい
て、ハウジング３３の周辺を拡大した図である。また、
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すハウジング３３のモー
タ軸孔３３Ｂを、モータ軸孔３３Ｂの中心から、モータ
軸孔３３Ｂの中心軸方向に見た図である。また同様に、
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すに示すハウジング３３
のモータ軸孔３３Ｂを、モータ軸孔３３Ｂの中心から、
モータ軸孔３３Ｂの中心軸方向に見た図である。
説明する。ここで図８（ａ）、図９（ａ）は図７におい
て、ハウジング３３の周辺を拡大した図である。また、
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すハウジング３３のモー
タ軸孔３３Ｂを、モータ軸孔３３Ｂの中心から、モータ
軸孔３３Ｂの中心軸方向に見た図である。また同様に、
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すに示すハウジング３３
のモータ軸孔３３Ｂを、モータ軸孔３３Ｂの中心から、
モータ軸孔３３Ｂの中心軸方向に見た図である。
【００６５】モータ３５が回転駆動されて、モータ軸３
５Ａ，３５Ｃが回転され、図８（ｂ）に示すように、上
記モータ軸３５Ｃの溝部ｈが高圧ガス経路４５の一端４
５ａに到達すると、図８（ａ）に示すように連結孔４２
とガス経路４５とが溝部ｈを介して連結される。連結孔
４２と高圧ガス経路４３とが連結されているので、高圧
ガス経路４３は、連結孔４２とガス経路４５とを介し
て、シリンダ１に連通される。また、高圧ガス経路４３
の一端４３ｂには、高圧ガス配管２６が接続されている
ので、図８（ａ）中の太線に示すように、高圧ガス配管
２６とシリンダ１とをつなぐ供給経路Ｑが形成される。
この間、低圧ガス経路４４の一端４４ａには、モータ軸
３５Ｃの外周部が当接しており、この外周部には溝或い
は穴加工が施されていないため、低圧ガス経路４４は塞
がっている。
５Ａ，３５Ｃが回転され、図８（ｂ）に示すように、上
記モータ軸３５Ｃの溝部ｈが高圧ガス経路４５の一端４
５ａに到達すると、図８（ａ）に示すように連結孔４２
とガス経路４５とが溝部ｈを介して連結される。連結孔
４２と高圧ガス経路４３とが連結されているので、高圧
ガス経路４３は、連結孔４２とガス経路４５とを介し
て、シリンダ１に連通される。また、高圧ガス経路４３
の一端４３ｂには、高圧ガス配管２６が接続されている
ので、図８（ａ）中の太線に示すように、高圧ガス配管
２６とシリンダ１とをつなぐ供給経路Ｑが形成される。
この間、低圧ガス経路４４の一端４４ａには、モータ軸
３５Ｃの外周部が当接しており、この外周部には溝或い
は穴加工が施されていないため、低圧ガス経路４４は塞
がっている。
【００６６】供給経路Ｑが形成されると、高圧ガス配管
２６を流れる高圧ガスが供給経路Ｑを通りシリンダ１内
に流入する。図８（ｂ）に示すように、モータ３５Ｃの
溝部ｈがガス経路４５の一端４５ａを通過する間、高圧
ガスがシリンダ１内に充満する。また、モータ３５Ｃの
溝部ｈがガス経路４５の一端４５ａを通過すると、一端
４５ａにはモータ３５Ｃの外周部が当接して、ガス経路
１５が塞がり、シリンダ１内のガス圧力は高圧を保たれ
る。
２６を流れる高圧ガスが供給経路Ｑを通りシリンダ１内
に流入する。図８（ｂ）に示すように、モータ３５Ｃの
溝部ｈがガス経路４５の一端４５ａを通過する間、高圧
ガスがシリンダ１内に充満する。また、モータ３５Ｃの
溝部ｈがガス経路４５の一端４５ａを通過すると、一端
４５ａにはモータ３５Ｃの外周部が当接して、ガス経路
１５が塞がり、シリンダ１内のガス圧力は高圧を保たれ
る。
【００６７】次に、モータ軸５Ａが回転され、図９
（ｂ）に示すように、上記モータ軸３５Ｃの溝部ｌが低
圧ガス経路４４の一端４４ａに到達すると、図９（ａ）
に示すように、低圧ガス経路４４とモータ３５内部と
が、溝部ｌと連結孔４１と空所３３Ｄとを介して連結さ
れる。この低圧ガス経路４４はシリンダ１に連通されて
おり、また、低圧ガス配管２７はモータ３５の内部と連
結されているので、図９（ａ）中の太線に示すように、
シリンダ１と低圧ガス配管２７とをつなぐ排気経路Ｒが
形成される。この時、ガス経路４５の一端４５ａには、
上記モータ軸３５Ｃの外周部が当節しており、ガス経路
４５は塞がっている。
（ｂ）に示すように、上記モータ軸３５Ｃの溝部ｌが低
圧ガス経路４４の一端４４ａに到達すると、図９（ａ）
に示すように、低圧ガス経路４４とモータ３５内部と
が、溝部ｌと連結孔４１と空所３３Ｄとを介して連結さ
れる。この低圧ガス経路４４はシリンダ１に連通されて
おり、また、低圧ガス配管２７はモータ３５の内部と連
結されているので、図９（ａ）中の太線に示すように、
シリンダ１と低圧ガス配管２７とをつなぐ排気経路Ｒが
形成される。この時、ガス経路４５の一端４５ａには、
上記モータ軸３５Ｃの外周部が当節しており、ガス経路
４５は塞がっている。
【００６８】排気経路Ｒが形成されると、シリンダ１内
の高圧ガスが上記低圧ガス配管２７へ流出され、シリン
ダ１内のガス圧力は瞬間的に高圧から低圧へと降下す
る。図９（ｂ）に示すように、モータ軸３５Ａの溝部ｌ
が低圧ガス経路４４の一端４４ａを通過する間、図９
（ａ）に示すように、排気経路Ｒは形成されて、シリン
ダ１内の高圧ガスが低圧ガス配管２７に排出される。こ
の時、シリンダ１内のガスは断熱膨張され、ガス温度が
低下する。また、モータ軸３５Ａの溝部ｌが低圧ガス経
路４４の一端４４ａを通過すると、低圧ガス経路４４が
塞がり、この時ガス経路４５も遮断されているので、シ
リンダ１内のガス圧力は低圧を保たれる。
の高圧ガスが上記低圧ガス配管２７へ流出され、シリン
ダ１内のガス圧力は瞬間的に高圧から低圧へと降下す
る。図９（ｂ）に示すように、モータ軸３５Ａの溝部ｌ
が低圧ガス経路４４の一端４４ａを通過する間、図９
（ａ）に示すように、排気経路Ｒは形成されて、シリン
ダ１内の高圧ガスが低圧ガス配管２７に排出される。こ
の時、シリンダ１内のガスは断熱膨張され、ガス温度が
低下する。また、モータ軸３５Ａの溝部ｌが低圧ガス経
路４４の一端４４ａを通過すると、低圧ガス経路４４が
塞がり、この時ガス経路４５も遮断されているので、シ
リンダ１内のガス圧力は低圧を保たれる。
【００６９】この間、ディスプレーサ２は下方から上方
に摺動移動されて、温度低下されたシリンダ１内のガス
はディスプレーサ２内に設けられる図示しない蓄冷器を
通る。この図示しない蓄冷器内でシリンダ１内のガスが
熱交換され、図示しない蓄冷器が冷却される。
に摺動移動されて、温度低下されたシリンダ１内のガス
はディスプレーサ２内に設けられる図示しない蓄冷器を
通る。この図示しない蓄冷器内でシリンダ１内のガスが
熱交換され、図示しない蓄冷器が冷却される。
【００７０】このように、上記モータ軸３５Ａは、上記
供給経路Ｑを形成し、また、上記モータ軸３５Ｃは、上
記排気経路Ｐを形成する。上記モータ軸３５Ａ，３５Ｃ
は、これら供給経路Ｑと排気経路Ｒとを交互に形成させ
て、上記シリンダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに交互
に切替える動作を継続して行う。シリンダ１内のガス
は、繰り返し断熱膨張されて、シリンダ１内のガス温度
を低下させる。これに上記シリンダ１内のディスプレー
サ２の上下摺動が連動されて、ディスプレーサ２の図示
しない蓄冷器が徐々に冷却されて、シリンダ１内の温度
が低下する。そして、シリンダ１に取り付けられる図示
しない被冷却対象が冷却される。
供給経路Ｑを形成し、また、上記モータ軸３５Ｃは、上
記排気経路Ｐを形成する。上記モータ軸３５Ａ，３５Ｃ
は、これら供給経路Ｑと排気経路Ｒとを交互に形成させ
て、上記シリンダ１内のガス圧力を高圧と低圧とに交互
に切替える動作を継続して行う。シリンダ１内のガス
は、繰り返し断熱膨張されて、シリンダ１内のガス温度
を低下させる。これに上記シリンダ１内のディスプレー
サ２の上下摺動が連動されて、ディスプレーサ２の図示
しない蓄冷器が徐々に冷却されて、シリンダ１内の温度
が低下する。そして、シリンダ１に取り付けられる図示
しない被冷却対象が冷却される。
【００７１】第二の実施の形態では、高圧ガス経路４３
とシリンダ１とが、連結孔４２とガス経路４５とを介し
て連通され、高圧ガス経路４３を高圧ガス配管２６につ
なぐ、高圧ガス用溝Ｈがモータ軸３５Ｃに形成される。
また、シリンダ１と連通される低圧ガス経路１４を低圧
ガス経路７につなぐ低圧ガス用溝Ｌが、モータ軸３５Ａ
に形成される。これらモータ軸３５Ａと３５Ｃとがディ
スプレーサ２の駆動軸３４に連結されたモータ３５に設
けられて、構造が簡単になると共に従来に比べて部品点
数が少なくなるから、製造するコストが低くできると共
に装置の信頼性が向上する効果がある。
とシリンダ１とが、連結孔４２とガス経路４５とを介し
て連通され、高圧ガス経路４３を高圧ガス配管２６につ
なぐ、高圧ガス用溝Ｈがモータ軸３５Ｃに形成される。
また、シリンダ１と連通される低圧ガス経路１４を低圧
ガス経路７につなぐ低圧ガス用溝Ｌが、モータ軸３５Ａ
に形成される。これらモータ軸３５Ａと３５Ｃとがディ
スプレーサ２の駆動軸３４に連結されたモータ３５に設
けられて、構造が簡単になると共に従来に比べて部品点
数が少なくなるから、製造するコストが低くできると共
に装置の信頼性が向上する効果がある。
【００７２】また、上記高圧ガス用溝Ｈが上記モータ軸
３５Ｃの外周部に溝或いは穴加工が施された溝部ｈを有
し、上記低圧ガス用溝Ｌがモータ軸３５Ａの外周部に溝
或いは穴加工が施された溝部ｌを有し構成されて、モー
タ軸３５Ａが、シリンダ１と低圧ガス配管２７とをつな
ぐ排気経路Ｒの形成と遮断とを行い、モータ軸３５Ｃ
が、高圧ガス配管２６とシリンダ１とをつなぐ供給経路
Ｑの形成と遮断とを行い、モータ軸３５Ａ，３５Ｃの構
造が簡単になるから、製造するコストが低くできる効果
がある。
３５Ｃの外周部に溝或いは穴加工が施された溝部ｈを有
し、上記低圧ガス用溝Ｌがモータ軸３５Ａの外周部に溝
或いは穴加工が施された溝部ｌを有し構成されて、モー
タ軸３５Ａが、シリンダ１と低圧ガス配管２７とをつな
ぐ排気経路Ｒの形成と遮断とを行い、モータ軸３５Ｃ
が、高圧ガス配管２６とシリンダ１とをつなぐ供給経路
Ｑの形成と遮断とを行い、モータ軸３５Ａ，３５Ｃの構
造が簡単になるから、製造するコストが低くできる効果
がある。
【００７３】また、上記モータ軸３５Ａには上記連結孔
４１が形成され、上記低圧ガス経路４４が、上記モータ
軸３５Ａの溝部ｌと上記連結孔４１と空所３３Ｄとを介
して、モータ３５内部に連通される低圧ガス配管２７に
つながれる。また、上記モータ軸３５Ｃには連結孔４２
が形成され、上記高圧ガス経路４３が、上記モータ軸３
５Ａの溝部ｈと上記連結孔４２とを介して、シリンダ１
内につながれる。このため、ハウジング３３内に形成さ
れるガス経路の構造が簡単にできる効果がある。
４１が形成され、上記低圧ガス経路４４が、上記モータ
軸３５Ａの溝部ｌと上記連結孔４１と空所３３Ｄとを介
して、モータ３５内部に連通される低圧ガス配管２７に
つながれる。また、上記モータ軸３５Ｃには連結孔４２
が形成され、上記高圧ガス経路４３が、上記モータ軸３
５Ａの溝部ｈと上記連結孔４２とを介して、シリンダ１
内につながれる。このため、ハウジング３３内に形成さ
れるガス経路の構造が簡単にできる効果がある。
【００７４】また、上記モータ軸３５Ａと上記モータ軸
３５Ｃとが、ディスプレーサ２の駆動軸３４の両側に、
クランクピン３１を介して連結されて、モータ軸３５
Ａ，３５Ｃの構造が簡単になるため、製造するコストが
低くできる効果がある。
３５Ｃとが、ディスプレーサ２の駆動軸３４の両側に、
クランクピン３１を介して連結されて、モータ軸３５
Ａ，３５Ｃの構造が簡単になるため、製造するコストが
低くできる効果がある。
【００７５】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、ハウジングのモータ軸
孔に開口し、シリンダ内に連通する低圧ガス経路、及び
高圧ガス経路を形成し、モータ軸に上記低圧ガス経路を
低圧ガス配管につなぐ第１の手段、及び上記高圧ガス経
路を高圧ガス配管につなぐ第２の手段を形成して、構造
が簡単になると共に従来に比べて部品点数が少なくなる
ため、製造するコストを低くできると共に装置の信頼性
が向上する効果がある。
孔に開口し、シリンダ内に連通する低圧ガス経路、及び
高圧ガス経路を形成し、モータ軸に上記低圧ガス経路を
低圧ガス配管につなぐ第１の手段、及び上記高圧ガス経
路を高圧ガス配管につなぐ第２の手段を形成して、構造
が簡単になると共に従来に比べて部品点数が少なくなる
ため、製造するコストを低くできると共に装置の信頼性
が向上する効果がある。
【図１】本発明に係る極低温冷凍装置の第一の実施の形
態を示した縦断面図である。
態を示した縦断面図である。
【図２】第一の実施の形態でのモータ軸を示した斜視図
である。
である。
【図３】（ａ）は図１の拡大図であり、高圧ガス経路が
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のモー
タ軸孔をモータ軸方向に見た図である。
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のモー
タ軸孔をモータ軸方向に見た図である。
【図４】（ａ）は図１の拡大図であり、低圧ガス経路が
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のモー
タ軸孔をモータ軸方向に見た図である。
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のモー
タ軸孔をモータ軸方向に見た図である。
【図５】第一の実施の形態でモータ軸とロータ軸とが同
一の軸径を有した形態を示し、低圧ガス経路が繋がった
時の縦断面図である。
一の軸径を有した形態を示し、低圧ガス経路が繋がった
時の縦断面図である。
【図６】第一の実施の形態でフィルタを設けた形態を示
した縦断面図である。
した縦断面図である。
【図７】本発明に係る極低温冷凍装置の第二の実施の形
態を示した縦断面図である。
態を示した縦断面図である。
【図８】（ａ）は図７の拡大図であり、高圧ガス経路が
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は（ａ）のモータ
軸孔をモータ軸方向に見た図である。
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は（ａ）のモータ
軸孔をモータ軸方向に見た図である。
【図９】（ａ）は図７の拡大図であり、低圧ガス経路が
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は（ａ）のモータ
軸孔をモータ軸方向に見た図である。
繋がった時の縦断面図である。（ｂ）は（ａ）のモータ
軸孔をモータ軸方向に見た図である。
１ シリンダ
２ ディスプレーサ
３ ハウジング
３Ａ 駆動軸孔
３Ｂ モータ軸孔
４ 駆動軸
５ モータ
５Ａ モータ軸
６ 高圧ガス配管
７ 低圧ガス配管
１０ ディスプレーサ用駆動機構
１１ クランクピン
１３ 高圧ガス経路
１４ 低圧ガス経路
１５ ガス経路
２０ 冷媒ガス切替機構
１００ 極低温冷凍装置
３０ ディスプレーサ用駆動機構
３１ クランクピン
３３ ハウジング
３３Ａ 駆動軸孔
３３Ｂ モータ軸孔
３５ モータ
３５Ａ モータ軸
３５Ａ モータ軸
４０ 冷媒ガス切替機構
４１ 連結孔
４２ 連結孔
４３ 高圧ガス経路
４４ 低圧ガス経路
４５ ガス経路
Ｈ 高圧ガス用溝
Ｌ 低圧ガス用溝
Ｏ 供給経路
Ｐ 排気経路
Ｑ 供給経路
Ｒ 供給経路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田村 智徳
栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調
株式会社内
Ｆターム(参考） 3H051 CC11 CC15 FF04
3H062 AA13 BB30 CC01 FF38 FF39
HH04 HH09
Claims (7)
- 【請求項１】 シリンダと、このシリンダ内に設けられ
たディスプレーサと、シリンダに連結され、このディス
プレーサの駆動軸が延在するハウジングと、このハウジ
ングに取り付けられ、モータ軸がハウジングに形成され
たモータ軸孔を貫通し、上記ディスプレーサの駆動軸に
連結されたモータとを備えた極低温冷凍装置において、 上記ハウジングの上記モータ軸孔に開口し、上記シリン
ダ内に連通する高圧ガス経路、及び低圧ガス経路を形成
し、上記モータ軸に上記高圧ガス経路を高圧ガス配管に
つなぐ第１の手段、及び上記低圧ガス経路を低圧ガス配
管につなぐ第２の手段を形成したことを特徴とする極低
温冷凍装置。 - 【請求項２】 上記第１、第２の手段がモータ軸の外周
部に形成された溝を含む構成を備えたことを特徴とする
請求項１記載の極低温冷凍装置。 - 【請求項３】 上記第１、第２の手段がモータ軸に形成
された連結孔を含む構成を備えたことを特徴とする請求
項１記載の極低温冷凍装置。 - 【請求項４】 上記モータ軸が上記モータのロータ軸と
同一の直径で延出する構成を備えたことを特徴とする請
求項１記載の極低温冷凍装置。 - 【請求項５】 上記高圧ガス経路、上記低圧ガス経路の
途中にフィルタを設けた構成を備えたことを特徴とする
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の極低温冷凍装
置。 - 【請求項６】 上記第１手段と第２の手段とを上記ディ
スプレーサの駆動軸よりモータ側に設けたことを特徴と
する請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の極低温冷
凍装置。 - 【請求項７】 上記第１の手段と第２の手段とをディス
プレーサの駆動軸の両側に設けたことを特徴とする請求
項１乃至５のうちいずれか一項記載の極低温冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001215057A JP4601215B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 極低温冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001215057A JP4601215B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 極低温冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028528A true JP2003028528A (ja) | 2003-01-29 |
| JP4601215B2 JP4601215B2 (ja) | 2010-12-22 |
Family
ID=19049765
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001215057A Expired - Fee Related JP4601215B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 極低温冷凍装置 |
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| JP (1) | JP4601215B2 (ja) |
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-
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- 2001-07-16 JP JP2001215057A patent/JP4601215B2/ja not_active Expired - Fee Related
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