JP2003075007A - スターリングエンジン - Google Patents
スターリングエンジンInfo
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- JP2003075007A JP2003075007A JP2001267575A JP2001267575A JP2003075007A JP 2003075007 A JP2003075007 A JP 2003075007A JP 2001267575 A JP2001267575 A JP 2001267575A JP 2001267575 A JP2001267575 A JP 2001267575A JP 2003075007 A JP2003075007 A JP 2003075007A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スターリングエンジンの組立或いは分解時
に作動空間に通じるガス流路を確保することにより、デ
ィスプレーサの挿抜を容易にし、組立及び分解が容易な
スターリングエンジンを提供する。 【解決手段】 シリンダ１内に作動空間７が形成される
ように筒心上にピストン２及びディスプレーサ３を配置
するとともに、前記作動空間７に作動ガスを封入してな
るスターリングエンジンにおいて、前記シリンダ１に設
けられ前記作動空間７の内外を連通するガス流路１４
と、該ガス流路１４を開閉自在な開閉手段１５とを備え
たことを特徴とする。
に作動空間に通じるガス流路を確保することにより、デ
ィスプレーサの挿抜を容易にし、組立及び分解が容易な
スターリングエンジンを提供する。 【解決手段】 シリンダ１内に作動空間７が形成される
ように筒心上にピストン２及びディスプレーサ３を配置
するとともに、前記作動空間７に作動ガスを封入してな
るスターリングエンジンにおいて、前記シリンダ１に設
けられ前記作動空間７の内外を連通するガス流路１４
と、該ガス流路１４を開閉自在な開閉手段１５とを備え
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、スターリングエン
ジンの組立及び分解を容易にするスターリングエンジン
の構造に関するものである。
ジンの組立及び分解を容易にするスターリングエンジン
の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスターリングエンジンについて、
フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説明す
る。図１６は、従来から用いられているフリーピストン
型スターリング冷凍機の一例の断面図である。
フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説明す
る。図１６は、従来から用いられているフリーピストン
型スターリング冷凍機の一例の断面図である。
【０００３】図１６に示すように、圧力容器１３内にシ
リンダ１が形成され、このシリンダ１内をピストン２と
ディスプレーサ３とが往復運動している。ピストン２
は、ピストンスプリング４に弾性支持され、リニアモー
タ６によってリニア駆動し、ディスプレーサ３は、一体
に設けられたディスプレーサロッド３ａを介してディス
プレーサスプリング５に連結されて往復運動している。
スターリング冷凍機の内部には、ピストン２及びディス
プレーサ３の往復運動によって作動空間７としての圧縮
空間７ａ、膨張空間７ｂが形成される。この圧縮空間７
ａと膨張空間７ｂとは、再生器８を介して連通してい
る。この膨張空間７ｂで圧力容器１３内に充填した作動
ガスが冷却され、シリンダ１の周囲に設けられた低温側
熱交換器９を介し、吸熱器１０を通じて外部から熱を奪
う構造となっている。
リンダ１が形成され、このシリンダ１内をピストン２と
ディスプレーサ３とが往復運動している。ピストン２
は、ピストンスプリング４に弾性支持され、リニアモー
タ６によってリニア駆動し、ディスプレーサ３は、一体
に設けられたディスプレーサロッド３ａを介してディス
プレーサスプリング５に連結されて往復運動している。
スターリング冷凍機の内部には、ピストン２及びディス
プレーサ３の往復運動によって作動空間７としての圧縮
空間７ａ、膨張空間７ｂが形成される。この圧縮空間７
ａと膨張空間７ｂとは、再生器８を介して連通してい
る。この膨張空間７ｂで圧力容器１３内に充填した作動
ガスが冷却され、シリンダ１の周囲に設けられた低温側
熱交換器９を介し、吸熱器１０を通じて外部から熱を奪
う構造となっている。
【０００４】一方、圧縮空間７ａで圧力容器１３内に充
填した作動ガスが加熱され、シリンダ１の周囲に設けら
れた高温側熱交換器１１を介し、放熱器１２を通じて熱
を外部に放出する構造となっている。
填した作動ガスが加熱され、シリンダ１の周囲に設けら
れた高温側熱交換器１１を介し、放熱器１２を通じて熱
を外部に放出する構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スターリング冷凍機を組立或いは分解する際、シリンダ
１にディスプレーサ３を挿入すること、また、シリンダ
１からディスプレーサ３を抜き取ることが困難であると
いう問題があった。
スターリング冷凍機を組立或いは分解する際、シリンダ
１にディスプレーサ３を挿入すること、また、シリンダ
１からディスプレーサ３を抜き取ることが困難であると
いう問題があった。
【０００６】なぜならば、図１７に示すように、前記ス
ターリング冷凍機の組み立てに際して、シリンダ１へデ
ィスプレーサ３を挿入する時、シリンダ１とディスプレ
ーサ３とのクリアランスは非常に小さいため、作動空間
７内のガスは外部へ殆ど流れることができず、作動空間
７は閉空間となり、ディスプレーサ３を挿入しようとす
ると、前記閉空間内のガス圧力が高くなり、挿入が困難
となる。
ターリング冷凍機の組み立てに際して、シリンダ１へデ
ィスプレーサ３を挿入する時、シリンダ１とディスプレ
ーサ３とのクリアランスは非常に小さいため、作動空間
７内のガスは外部へ殆ど流れることができず、作動空間
７は閉空間となり、ディスプレーサ３を挿入しようとす
ると、前記閉空間内のガス圧力が高くなり、挿入が困難
となる。
【０００７】同様に、図１８に示すように冷凍機の分解
に際して、シリンダ１からディスプレーサ３を抜き取る
時、ディスレーサ３がシリンダ１に設けられた再生器８
へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係に
なると、シリンダ１とディスプレーサ３とのクリアラン
スは非常に小さいため、外部から作動空間７内へガスが
殆ど流れることができず、作動空間７内は閉空間とな
り、ディスプレーサ３を抜き取ろうとすると前記閉空間
内のガス圧力が低くなり、抜き取りが困難となる。
に際して、シリンダ１からディスプレーサ３を抜き取る
時、ディスレーサ３がシリンダ１に設けられた再生器８
へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係に
なると、シリンダ１とディスプレーサ３とのクリアラン
スは非常に小さいため、外部から作動空間７内へガスが
殆ど流れることができず、作動空間７内は閉空間とな
り、ディスプレーサ３を抜き取ろうとすると前記閉空間
内のガス圧力が低くなり、抜き取りが困難となる。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、スターリングエンジンの組立時或いは
分解時に作動空間に通じるガス流路を確保することによ
り、ディスプレーサの挿抜を容易にし、組立及び分解が
容易なスターリングエンジンを提供することを目的とす
る。
れたものであり、スターリングエンジンの組立時或いは
分解時に作動空間に通じるガス流路を確保することによ
り、ディスプレーサの挿抜を容易にし、組立及び分解が
容易なスターリングエンジンを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、シリンダ内に作動空間が形成されるように筒
心上にピストン及びディスプレーサを配置するととも
に、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリン
グエンジンにおいて、前記シリンダに設けられ前記作動
空間の内外を連通する流路と、該流路を開閉自在な開閉
手段とを備えたことを特徴とする。
本発明は、シリンダ内に作動空間が形成されるように筒
心上にピストン及びディスプレーサを配置するととも
に、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリン
グエンジンにおいて、前記シリンダに設けられ前記作動
空間の内外を連通する流路と、該流路を開閉自在な開閉
手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】これによると、前記ピストン若しくは前記
ディスプレーサを前記シリンダに挿入する時又は前記シ
リンダから抜き取る時、前記開閉手段を用いて前記流路
を開き、前記作動ガスを前記流路を通って前記作動空間
から流出させ、又は空気を前記流路を通って前記作動空
間へ流入させることにより、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
ディスプレーサを前記シリンダに挿入する時又は前記シ
リンダから抜き取る時、前記開閉手段を用いて前記流路
を開き、前記作動ガスを前記流路を通って前記作動空間
から流出させ、又は空気を前記流路を通って前記作動空
間へ流入させることにより、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
【００１１】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サを軸方向に貫通して設けられ前記作動空間の内外を連
通する流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えた
ことを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サを軸方向に貫通して設けられ前記作動空間の内外を連
通する流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えた
ことを特徴とする。
【００１２】これによると、前記ディスプレーサを前記
シリンダに挿入する時又は前記シリンダから抜き取る
時、前記開閉手段を用いて前記流路を開き、前記作動ガ
スを前記流路を通って前記作動空間から流出させ、又は
空気を前記流路を通って前記作動空間へ流入させること
により、前記作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
シリンダに挿入する時又は前記シリンダから抜き取る
時、前記開閉手段を用いて前記流路を開き、前記作動ガ
スを前記流路を通って前記作動空間から流出させ、又は
空気を前記流路を通って前記作動空間へ流入させること
により、前記作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
【００１３】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの先
端に装着される有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の
距離を隔てて同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱
器又は前記放熱器に設けられ前記作動空間の内外を連通
する流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたこ
とを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの先
端に装着される有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の
距離を隔てて同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱
器又は前記放熱器に設けられ前記作動空間の内外を連通
する流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１４】これによると、前記ピストン若しくは前記
ディスプレーサを前記シリンダに挿入する時又は前記シ
リンダから抜き取る時、前記開閉手段を用いて前記流路
を開き、前記作動ガスを前記流路を通って前記作動空間
から流出させ、又は空気を前記流路を通って前記作動空
間へ流入させることにより、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
ディスプレーサを前記シリンダに挿入する時又は前記シ
リンダから抜き取る時、前記開閉手段を用いて前記流路
を開き、前記作動ガスを前記流路を通って前記作動空間
から流出させ、又は空気を前記流路を通って前記作動空
間へ流入させることにより、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
【００１５】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの先
端に装着される有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の
距離を隔てて同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱
器と前記放熱器との間に同軸に配される筒型のケーシン
グとを備え、前記ケーシングと前記吸熱器を必要に応じ
て分割可能な構造としたことを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの先
端に装着される有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の
距離を隔てて同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱
器と前記放熱器との間に同軸に配される筒型のケーシン
グとを備え、前記ケーシングと前記吸熱器を必要に応じ
て分割可能な構造としたことを特徴とする。
【００１６】これによると、スターリングエンジンの組
立時又は分解時、前記ケーシングと前記吸熱器とを分割
しておくと、前記作動空間は外部と連通するので、前記
作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
立時又は分解時、前記ケーシングと前記吸熱器とを分割
しておくと、前記作動空間は外部と連通するので、前記
作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
【００１７】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サと前記シリンダとの間のクリアランスを前記ピストン
と前記シリンダとの間のクリアランスよりも大きくした
ことを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サと前記シリンダとの間のクリアランスを前記ピストン
と前記シリンダとの間のクリアランスよりも大きくした
ことを特徴とする。
【００１８】これによると、スターリングエンジンの組
立時又は分解時、ピストンとディスプレーサのシリンダ
との間のクリアランスの違いによって作動空間は外部と
連通しやすくなり、前記作動空間の内外の圧力格差が小
さくなる。
立時又は分解時、ピストンとディスプレーサのシリンダ
との間のクリアランスの違いによって作動空間は外部と
連通しやすくなり、前記作動空間の内外の圧力格差が小
さくなる。
【００１９】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サの断面積を前記ピストンの断面積より小さくしたこと
を特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サの断面積を前記ピストンの断面積より小さくしたこと
を特徴とする。
【００２０】これによると、スターリングエンジンの組
立時又は分解時、ピストンとディスプレーサの断面積の
違いによって作動空間は外部と連通しやすくなり、前記
作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
立時又は分解時、ピストンとディスプレーサの断面積の
違いによって作動空間は外部と連通しやすくなり、前記
作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
【００２１】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの内
面及び前記ディスプレーサの外面に軸方向に沿う溝を設
けたことを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダの内
面及び前記ディスプレーサの外面に軸方向に沿う溝を設
けたことを特徴とする。
【００２２】これによると、前記ディスプレーサの挿入
時又は抜き取り時に、前記作動空間が前記溝を介して一
時的に外部と連通するため、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
時又は抜き取り時に、前記作動空間が前記溝を介して一
時的に外部と連通するため、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
【００２３】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サの外面に軸方向に沿って一端から他端まで延びる溝を
設けるとともに、前記シリンダの先端側の内面に軸方向
に沿って所定の長さの突起を設け、前記溝と前記突起が
嵌合した状態で前記ディスプレーサを摺動可能としたこ
とを特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ディスプレー
サの外面に軸方向に沿って一端から他端まで延びる溝を
設けるとともに、前記シリンダの先端側の内面に軸方向
に沿って所定の長さの突起を設け、前記溝と前記突起が
嵌合した状態で前記ディスプレーサを摺動可能としたこ
とを特徴とする。
【００２４】これによると、前記ディスプレーサの挿入
時又は抜き取り時に、前記作動空間が前記溝を介して一
時的に外部と連通するため、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
時又は抜き取り時に、前記作動空間が前記溝を介して一
時的に外部と連通するため、前記作動空間の内外の圧力
格差が小さくなる。
【００２５】また本発明は、シリンダ内に作動空間が形
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ピストンを軸
方向に貫通して設けられ前記作動空間の内外を連通する
流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたことを
特徴とする。
成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを
配置するとともに、前記作動空間に作動ガスを封入して
なるスターリングエンジンにおいて、前記ピストンを軸
方向に貫通して設けられ前記作動空間の内外を連通する
流路と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたことを
特徴とする。
【００２６】これによると、前記ピストンを前記シリン
ダに挿入する時又は前記シリンダから抜き取る時、前記
開閉手段を用いて前記流路を開き、前記作動ガスを前記
流路を通って前記作動空間から流出させ、又は空気を前
記流路を通って前記作動空間へ流入させることにより、
前記作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
ダに挿入する時又は前記シリンダから抜き取る時、前記
開閉手段を用いて前記流路を開き、前記作動ガスを前記
流路を通って前記作動空間から流出させ、又は空気を前
記流路を通って前記作動空間へ流入させることにより、
前記作動空間の内外の圧力格差が小さくなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説
明する。以下、単に「スターリング冷凍機」といえば、
特に断らない限り、フリーピストン型スターリング冷凍
機を意図しているものとする。なお、各実施形態におい
て、従来及び他の実施形態と同一の名称の部材には、共
通の符号を附している。
て、フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説
明する。以下、単に「スターリング冷凍機」といえば、
特に断らない限り、フリーピストン型スターリング冷凍
機を意図しているものとする。なお、各実施形態におい
て、従来及び他の実施形態と同一の名称の部材には、共
通の符号を附している。
【００２８】図１は、本発明の第１の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリンダ
１に外部と作動空間７とを連通するガス流路１４を設け
ている。このガス流路１４には、作動空間７を密閉可能
な着脱自在な開閉手段１５が取り付けられる。また、ガ
ス流路１４の位置は、図１の位置に限らず、外部と作動
空間７との間にガス流路を設けることができる位置であ
ればどこでもよい。ここで、開閉手段１５としては、例
えばネジ等を使用することができるが、ガス流路１４を
開閉することができる手段であれば、様々な手段を用い
ることができる。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリンダ
１に外部と作動空間７とを連通するガス流路１４を設け
ている。このガス流路１４には、作動空間７を密閉可能
な着脱自在な開閉手段１５が取り付けられる。また、ガ
ス流路１４の位置は、図１の位置に限らず、外部と作動
空間７との間にガス流路を設けることができる位置であ
ればどこでもよい。ここで、開閉手段１５としては、例
えばネジ等を使用することができるが、ガス流路１４を
開閉することができる手段であれば、様々な手段を用い
ることができる。
【００２９】スターリング冷凍機を組み立てる際は、ま
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
【００３０】逆に、スターリング冷凍機を分解する際に
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
【００３１】図２は、本発明の第２の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ディスプ
レーサ３を軸方向に貫通して作動空間７の内外を連通す
るガス流路１４を設けている。このガス流路１４には、
作動空間７を密閉可能な着脱自在な開閉手段１５が取り
付けられる。また、ガス流路１４の位置は、図２の位置
に限らず、外部と作動空間７との間にガス流路１４を設
けることができる位置であればどこでもよい。ここで、
開閉手段１５としては、例えばネジ等を使用することが
できるが、ガス流路１４を開閉することができる手段で
あれば、様々な手段をとることができる。また、図３の
ように、ディスプレーサ３自身が複数に分割できるよう
な構造でもよい。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ディスプ
レーサ３を軸方向に貫通して作動空間７の内外を連通す
るガス流路１４を設けている。このガス流路１４には、
作動空間７を密閉可能な着脱自在な開閉手段１５が取り
付けられる。また、ガス流路１４の位置は、図２の位置
に限らず、外部と作動空間７との間にガス流路１４を設
けることができる位置であればどこでもよい。ここで、
開閉手段１５としては、例えばネジ等を使用することが
できるが、ガス流路１４を開閉することができる手段で
あれば、様々な手段をとることができる。また、図３の
ように、ディスプレーサ３自身が複数に分割できるよう
な構造でもよい。
【００３２】スターリング冷凍機を組み立てる際は、ま
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
【００３３】逆に、スターリング冷凍機を分解する際に
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
【００３４】なお、本実施の形態をピストン２（図１６
参照）に適用し、図２の如く、ピストン２を軸方向に貫
通して作動空間７の内外を連通するガス流路１４を設
け、このガス流路１４に作動空間７を密閉可能な着脱自
在な開閉手段１５を取り付けることにより、ピストン２
の挿入及び引き抜きも容易に行えるようになる。
参照）に適用し、図２の如く、ピストン２を軸方向に貫
通して作動空間７の内外を連通するガス流路１４を設
け、このガス流路１４に作動空間７を密閉可能な着脱自
在な開閉手段１５を取り付けることにより、ピストン２
の挿入及び引き抜きも容易に行えるようになる。
【００３５】図４は、本発明の第３の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。スターリ
ング冷凍機の外郭構成部材である有底筒型の吸熱器１０
に外部と作動空間７とを連通するガス流路１４を設けて
いる。このガス流路１４には、作動空間７を密閉可能な
着脱自在な開閉手段１５が取り付けられる。また、ガス
流路１４の位置は、図４の放熱器１０に限らず、外部と
作動空間７との間にガス流路１４を設けることができる
位置であれば、他の外郭構成部材（例えば、吸熱器１０
と所定の間隔を隔てて配される筒型の放熱器１２等）に
設けてもよい。ここで、開閉手段１５としては、例えば
ネジ等を使用することができるが、ガス流路１４を開閉
することができる手段であれば、様々な手段をとること
ができる。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。スターリ
ング冷凍機の外郭構成部材である有底筒型の吸熱器１０
に外部と作動空間７とを連通するガス流路１４を設けて
いる。このガス流路１４には、作動空間７を密閉可能な
着脱自在な開閉手段１５が取り付けられる。また、ガス
流路１４の位置は、図４の放熱器１０に限らず、外部と
作動空間７との間にガス流路１４を設けることができる
位置であれば、他の外郭構成部材（例えば、吸熱器１０
と所定の間隔を隔てて配される筒型の放熱器１２等）に
設けてもよい。ここで、開閉手段１５としては、例えば
ネジ等を使用することができるが、ガス流路１４を開閉
することができる手段であれば、様々な手段をとること
ができる。
【００３６】スターリング冷凍機を組み立てる際は、ま
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
ずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５によって
ガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ
挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているの
で、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディス
プレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、ス
ターリング冷凍機の運転時のガスのロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
【００３７】逆に、スターリング冷凍機を分解する際に
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜
く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられ
た再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ
位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されて
いるので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易に
ディスプレーサ３を引き抜くことができる。
【００３８】図５は、本発明の第４の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。スターリ
ング冷凍機の本体を軸方向に分割可能にするため、有底
筒型の吸熱器１０と筒型の放熱器１１との間に所定の間
隔を隔てるために配された筒型のケーシング１８の一端
及び吸熱器１０の一端の全周に径の等しい円形のフラン
ジ１８ａ，１０ａをそれぞれケーシング１８及び吸熱器
１０と一体に設け、更に、そのフランジ１８ａ，１０ａ
の円周方向に等間隔で複数の締め付け孔１８ｂ，１０ｂ
をそれぞれ穿孔している。そして、一対の締め付け孔１
８ｂ，１０ｂ同士が合致するようにフランジ１８ａ，１
０ａを密着させるとともに、開閉手段１５で締め付け孔
１８ｂ，１０ｂを閉じることにより、ケーシング１８と
吸熱器１０を結合している。ここで、開閉手段１５とし
ては、例えばネジ等を使用することができるが、ガス流
路１４を開閉することができる手段であれば、様々な手
段をとることができる。また、本体を分割・結合するこ
とできる手段であれば、様々な手段を用いることができ
る。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。スターリ
ング冷凍機の本体を軸方向に分割可能にするため、有底
筒型の吸熱器１０と筒型の放熱器１１との間に所定の間
隔を隔てるために配された筒型のケーシング１８の一端
及び吸熱器１０の一端の全周に径の等しい円形のフラン
ジ１８ａ，１０ａをそれぞれケーシング１８及び吸熱器
１０と一体に設け、更に、そのフランジ１８ａ，１０ａ
の円周方向に等間隔で複数の締め付け孔１８ｂ，１０ｂ
をそれぞれ穿孔している。そして、一対の締め付け孔１
８ｂ，１０ｂ同士が合致するようにフランジ１８ａ，１
０ａを密着させるとともに、開閉手段１５で締め付け孔
１８ｂ，１０ｂを閉じることにより、ケーシング１８と
吸熱器１０を結合している。ここで、開閉手段１５とし
ては、例えばネジ等を使用することができるが、ガス流
路１４を開閉することができる手段であれば、様々な手
段をとることができる。また、本体を分割・結合するこ
とできる手段であれば、様々な手段を用いることができ
る。
【００３９】スターリング冷凍機を組み立てる際は、ま
ず、ガス流路１４を確保するため、開閉手段１５により
締め付け孔１０ｂ、１８ｂを開き、ディスプレーサ３を
シリンダ１へ挿入する。ここで、ガス流路１４が確保さ
れているので、作動空間のガス圧力は高くならず、容易
にディスレーサ３を挿入することができる。挿入後は、
スターリング冷凍機の運転時のガスロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
ず、ガス流路１４を確保するため、開閉手段１５により
締め付け孔１０ｂ、１８ｂを開き、ディスプレーサ３を
シリンダ１へ挿入する。ここで、ガス流路１４が確保さ
れているので、作動空間のガス圧力は高くならず、容易
にディスレーサ３を挿入することができる。挿入後は、
スターリング冷凍機の運転時のガスロスを防ぐため、ガ
ス流路１４を開閉手段１５で閉じておく。
【００４０】逆に、スターリング冷凍機を分解する際に
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よって締め付け孔１０ｂ、１８ｂを開き、ディスプレー
サ３を引き抜く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ
１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂ
を完全に塞ぐ位置関係になったとしても、ガス流路１４
が確保されているので、作動空間７のガス圧力は低くな
らず、容易にディスプレーサ３を抜き取ることができ
る。
は、まずガス流路１４を確保するため、開閉手段１５に
よって締め付け孔１０ｂ、１８ｂを開き、ディスプレー
サ３を引き抜く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ
１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂ
を完全に塞ぐ位置関係になったとしても、ガス流路１４
が確保されているので、作動空間７のガス圧力は低くな
らず、容易にディスプレーサ３を抜き取ることができ
る。
【００４１】図６は、本発明の第５の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ディスプ
レーサ３とシリンダ１との間のクリアランスをピストン
２（図１６参照）とシリンダ１との間のクリアランスよ
り大きくしている。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ディスプ
レーサ３とシリンダ１との間のクリアランスをピストン
２（図１６参照）とシリンダ１との間のクリアランスよ
り大きくしている。
【００４２】スターリング冷凍機を組み立てる際、ディ
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、ディスプレー
サ３とシリンダ１との間のクリアランスが大きいため、
作動空間７からガスが外部へ流動することができ、作動
空間７の圧力は高くならず、容易にディスプレーサ３を
挿入できる。
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、ディスプレー
サ３とシリンダ１との間のクリアランスが大きいため、
作動空間７からガスが外部へ流動することができ、作動
空間７の圧力は高くならず、容易にディスプレーサ３を
挿入できる。
【００４３】逆に、スターリング冷凍機を分解する際
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、デ
ィスプレーサ３の外径とシリンダ１の内径のクリアラン
スは大きいため、外部から作動空間７へガスが流動する
ことができ、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易
にディスプレーサ３を抜き取ることができる。
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、デ
ィスプレーサ３の外径とシリンダ１の内径のクリアラン
スは大きいため、外部から作動空間７へガスが流動する
ことができ、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易
にディスプレーサ３を抜き取ることができる。
【００４４】図７は、本発明の第６の実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ピストン
２とディスプレーサ３の断面形状を異形としている。こ
こで、ピストン２或いはディスプレーサ３は、楕円形、
長円形、角形等、ディスプレーサ３の断面積がピストン
２の断面積よりも小さく、ディスプレーサ３がシリンダ
１内を摺動でき得る形状であれば、様々な形状をとるこ
とができる。シリンダ１の断面形状は、ピストン２及び
ディスプレーサ３と同形にする。本実施形態の一例とし
て、ディスプレーサ３を楕円形とした時のシリンダ１及
びディスプレーサ３の形状を図８及び図９の断面図に示
す。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。ピストン
２とディスプレーサ３の断面形状を異形としている。こ
こで、ピストン２或いはディスプレーサ３は、楕円形、
長円形、角形等、ディスプレーサ３の断面積がピストン
２の断面積よりも小さく、ディスプレーサ３がシリンダ
１内を摺動でき得る形状であれば、様々な形状をとるこ
とができる。シリンダ１の断面形状は、ピストン２及び
ディスプレーサ３と同形にする。本実施形態の一例とし
て、ディスプレーサ３を楕円形とした時のシリンダ１及
びディスプレーサ３の形状を図８及び図９の断面図に示
す。
【００４５】図８（ａ）は、本実施形態に係るスターリ
ング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、ま
た、図８（ｂ）、（ｃ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、Ｂ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。図８（ａ）
に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピストン２
の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレーサ３の
摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されている。第
１空間１ａの断面形状は、図８（ｂ）に示すように、円
形をしている。一方、第２空間１ｃの断面形状は、図８
（ｃ）に示すように、楕円形をしている。
ング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、ま
た、図８（ｂ）、（ｃ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、Ｂ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。図８（ａ）
に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピストン２
の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレーサ３の
摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されている。第
１空間１ａの断面形状は、図８（ｂ）に示すように、円
形をしている。一方、第２空間１ｃの断面形状は、図８
（ｃ）に示すように、楕円形をしている。
【００４６】図９（ａ）は、本実施形態に係るスターリ
ング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図であ
り、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃ線断面図を示し
ている。図９（ｂ）に示すように、ディスプレーサ３の
断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃの断面形
状（図８（ｃ）参照）にほぼ合致した楕円形をしてい
る。従って、スターリング冷凍機の運転時、ディスプレ
ーサ３は、第２空間１ｃの周囲に沿ってシリンダ１の内
面を摺動することになる。なお、ピストン２の断面形状
は、図示しないが、第１空間１ａの断面形状（図８
（ｂ）参照）にほぼ合致した円形をしているものとす
る。従って、スターリング冷凍機の運転時、ピストン２
は、第１空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺
動することになる。
ング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図であ
り、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃ線断面図を示し
ている。図９（ｂ）に示すように、ディスプレーサ３の
断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃの断面形
状（図８（ｃ）参照）にほぼ合致した楕円形をしてい
る。従って、スターリング冷凍機の運転時、ディスプレ
ーサ３は、第２空間１ｃの周囲に沿ってシリンダ１の内
面を摺動することになる。なお、ピストン２の断面形状
は、図示しないが、第１空間１ａの断面形状（図８
（ｂ）参照）にほぼ合致した円形をしているものとす
る。従って、スターリング冷凍機の運転時、ピストン２
は、第１空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺
動することになる。
【００４７】スターリング冷凍機を組み立てる際、ディ
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、ディスプレー
サ３の断面積が第１空間１ａの断面積（ピストン２の断
面積にほぼ等しい）よりも小さいため、作動空間７から
外部へガスが流動することができ、作動空間７のガス圧
力は高くならず、容易にディスプレーサ３を挿入するこ
とができる。
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、ディスプレー
サ３の断面積が第１空間１ａの断面積（ピストン２の断
面積にほぼ等しい）よりも小さいため、作動空間７から
外部へガスが流動することができ、作動空間７のガス圧
力は高くならず、容易にディスプレーサ３を挿入するこ
とができる。
【００４８】逆に、スターリングシステムを分解する際
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、デ
ィスプレーサ３の断面積が第１空間１ａの断面積（ピス
トン２の断面積とほぼ等しい）よりも小さいため、外部
から作動空間７へガスが流動することができ、作動空間
７のガス圧力は低くならず、容易にディスプレーサ３を
引き抜くことができる。
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、デ
ィスプレーサ３の断面積が第１空間１ａの断面積（ピス
トン２の断面積とほぼ等しい）よりも小さいため、外部
から作動空間７へガスが流動することができ、作動空間
７のガス圧力は低くならず、容易にディスプレーサ３を
引き抜くことができる。
【００４９】図１０は、本発明の第７の実施形態に係る
スターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリン
ダ１の内面及びディスプレーサ３の外面に溝１６を形成
している。溝１６の形状は半円形、角形等、様々な形状
をとることができる。ここで、溝１６はシリンダ１の内
面のみ、ディスプレーサ３の外面のみ、シリンダ１の内
面若しくはディスプレーサ３の外面の両方、いずれも可
能である。ただし、シリンダ１の内面のみやディスプレ
ーサ３の外面のみでは、スターリング冷凍機の運転時に
おけるガスロスが大きくなるので、シリンダ１内径部と
ディスプレーサ３の外径部の両方に溝１６を形成し、デ
ィスプレーサ３の挿入及び抜き取り時にのみ外部と作動
空間７が連通するよう溝１６を設けることが望ましい。
本実施形態の一例として、溝１６を半円形とした時のシ
リンダ１及びディスプレーサ３の形状をそれぞれ図１１
及び図１２に示す。
スターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリン
ダ１の内面及びディスプレーサ３の外面に溝１６を形成
している。溝１６の形状は半円形、角形等、様々な形状
をとることができる。ここで、溝１６はシリンダ１の内
面のみ、ディスプレーサ３の外面のみ、シリンダ１の内
面若しくはディスプレーサ３の外面の両方、いずれも可
能である。ただし、シリンダ１の内面のみやディスプレ
ーサ３の外面のみでは、スターリング冷凍機の運転時に
おけるガスロスが大きくなるので、シリンダ１内径部と
ディスプレーサ３の外径部の両方に溝１６を形成し、デ
ィスプレーサ３の挿入及び抜き取り時にのみ外部と作動
空間７が連通するよう溝１６を設けることが望ましい。
本実施形態の一例として、溝１６を半円形とした時のシ
リンダ１及びディスプレーサ３の形状をそれぞれ図１１
及び図１２に示す。
【００５０】図１１（ａ）は、本実施形態に係るスター
リング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、
また、図１１（ｂ）、（ｃ）は、図１１（ａ）のＤ−Ｄ
線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図をそれぞれ示している。図１
１（ａ）に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピ
ストン２の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレ
ーサ３の摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されて
いる。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、第
１空間１ａの断面形状は、ほぼ円形をしている。そし
て、この第１空間１ａの周囲に相当するシリンダ１の内
面には、軸方向に段差を有するように対向する２箇所の
半円形の溝１６が設けられている。一方、第２空間１ｃ
の断面形状は、図１１（ａ）に示すように、溝のない円
形をしている。
リング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、
また、図１１（ｂ）、（ｃ）は、図１１（ａ）のＤ−Ｄ
線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図をそれぞれ示している。図１
１（ａ）に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピ
ストン２の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレ
ーサ３の摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されて
いる。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、第
１空間１ａの断面形状は、ほぼ円形をしている。そし
て、この第１空間１ａの周囲に相当するシリンダ１の内
面には、軸方向に段差を有するように対向する２箇所の
半円形の溝１６が設けられている。一方、第２空間１ｃ
の断面形状は、図１１（ａ）に示すように、溝のない円
形をしている。
【００５１】図１２（ａ）は、本実施形態に係るスター
リング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図で
あり、図１２（ｂ）、（ｃ）は、図１２（ａ）のＦ−Ｆ
線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図をそれぞれ示している。図１
２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示すように、ディスプレー
サ３の断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃの
断面形状（図１１（ｂ），（ｃ）参照）にほぼ合致した
円形をしている。従って、スターリング冷凍機の運転
時、ディスプレーサ３は、第２空間１ｃの周囲に沿って
シリンダ１の内面を摺動することになる。なお、ピスト
ン２の断面形状は、図示しないが、第１空間１ａの断面
形状（図１１（ａ）参照）にほぼ合致した円形をしてい
るものとする。従って、スターリング冷凍機の運転時、
ピストン２は、第１空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１
の内面を摺動することになる。
リング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図で
あり、図１２（ｂ）、（ｃ）は、図１２（ａ）のＦ−Ｆ
線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図をそれぞれ示している。図１
２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示すように、ディスプレー
サ３の断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃの
断面形状（図１１（ｂ），（ｃ）参照）にほぼ合致した
円形をしている。従って、スターリング冷凍機の運転
時、ディスプレーサ３は、第２空間１ｃの周囲に沿って
シリンダ１の内面を摺動することになる。なお、ピスト
ン２の断面形状は、図示しないが、第１空間１ａの断面
形状（図１１（ａ）参照）にほぼ合致した円形をしてい
るものとする。従って、スターリング冷凍機の運転時、
ピストン２は、第１空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１
の内面を摺動することになる。
【００５２】スターリング冷凍機を組み立てる際、ディ
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、シリンダ１の
内面とディスプレーサ３の外面の溝１６同士が重なり、
作動空間７の内外が一時的に連通するため、作動空間７
から外部へガスが流動することができ、作動空間７のガ
ス圧力は高くならず、容易にディスプレーサ３を挿入す
ることができる。
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、シリンダ１の
内面とディスプレーサ３の外面の溝１６同士が重なり、
作動空間７の内外が一時的に連通するため、作動空間７
から外部へガスが流動することができ、作動空間７のガ
ス圧力は高くならず、容易にディスプレーサ３を挿入す
ることができる。
【００５３】逆に、スターリング冷凍機を分解する際
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通ずるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、シ
リンダ１の内面とディスプレーサ３の外面の溝１６同士
が重なり、作動空間７の内外が一時的に連通するため、
外部から作動空間７へガスが流動することができ、作動
空間７のガス圧力は低くならず、容易にディスプレーサ
３を抜き取ることができる。
は、ディスプレーサ３を引き抜く時、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通ずるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、シ
リンダ１の内面とディスプレーサ３の外面の溝１６同士
が重なり、作動空間７の内外が一時的に連通するため、
外部から作動空間７へガスが流動することができ、作動
空間７のガス圧力は低くならず、容易にディスプレーサ
３を抜き取ることができる。
【００５４】図１３は、本発明の第８実施形態に係るス
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリンダ
１の内面に突起１７、ディスプレーサ３の外面に溝１６
を形成している。突起１７及び溝１６の形状は半円形、
多角形等、様々な形状をとることができる。突起１７と
溝１６を精度良く形成すれば、スターリングシステム運
転時のガスロスは小さくできる。本実施形態の一例とし
て、突起１７及び溝１６を半円形とした時のシリンダ１
及びディスプレーサ３の形状をそれぞれ図１４及び図１
５に示す。
ターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリンダ
１の内面に突起１７、ディスプレーサ３の外面に溝１６
を形成している。突起１７及び溝１６の形状は半円形、
多角形等、様々な形状をとることができる。突起１７と
溝１６を精度良く形成すれば、スターリングシステム運
転時のガスロスは小さくできる。本実施形態の一例とし
て、突起１７及び溝１６を半円形とした時のシリンダ１
及びディスプレーサ３の形状をそれぞれ図１４及び図１
５に示す。
【００５５】図１４（ａ）は、本実施形態に係るスター
リング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、
また、図１４（ｂ）、（ｃ）は、図１４（ａ）のＨ−Ｈ
線断面図、Ｉ−Ｉ線断面図をそれぞれ示している。図１
４（ａ）に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピ
ストン２の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレ
ーサ３の摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されて
いる。図１４（ｂ）に示すように、第１空間１ａの断面
形状は、ほぼ円形をしている。一方、図１４（ｃ）に示
すように、第２空間１ｃの断面形状も、ほぼ円形をして
いる。そして、この第２空間１ｃの周囲に相当するシリ
ンダ１の先端側の内面には、軸方向に沿って所定の長さ
の突起１７が設けられている。
リング冷凍機に用いられるシリンダの縦断面図であり、
また、図１４（ｂ）、（ｃ）は、図１４（ａ）のＨ−Ｈ
線断面図、Ｉ−Ｉ線断面図をそれぞれ示している。図１
４（ａ）に示すように、シリンダ１の内部の空間は、ピ
ストン２の摺動経路となる第１空間１ａと、ディスプレ
ーサ３の摺動経路となる第２空間１ｃとから構成されて
いる。図１４（ｂ）に示すように、第１空間１ａの断面
形状は、ほぼ円形をしている。一方、図１４（ｃ）に示
すように、第２空間１ｃの断面形状も、ほぼ円形をして
いる。そして、この第２空間１ｃの周囲に相当するシリ
ンダ１の先端側の内面には、軸方向に沿って所定の長さ
の突起１７が設けられている。
【００５６】図１５（ａ）は、本実施形態に係るスター
リング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図で
あり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＪ−Ｊ線断面図
を示している。図１５（ｂ）に示すように、ディスプレ
ーサ３の断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃ
の断面形状（図１４（ｃ）参照）にほぼ合致した円形を
しており、その外面には軸方向に沿って一端から他端ま
で延びる半円形の溝１６が設けられている。従って、ス
ターリング冷凍機の運転時、ディスプレーサ３は、その
溝１６がシリンダ１の内面の突起１７と嵌合した状態
で、第２空間１ｃの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺
動することになる。なお、ピストン２の断面形状は、図
示しないが、第１空間１ａの断面形状（図１４（ａ）参
照）にほぼ合致した円形をしているものとする。従っ
て、スターリング冷凍機の運転時、ピストン２は、第１
空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺動するこ
とになる。
リング冷凍機に用いられるディスプレーサの縦断面図で
あり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＪ−Ｊ線断面図
を示している。図１５（ｂ）に示すように、ディスプレ
ーサ３の断面形状は、シリンダ１の内部の第２空間１ｃ
の断面形状（図１４（ｃ）参照）にほぼ合致した円形を
しており、その外面には軸方向に沿って一端から他端ま
で延びる半円形の溝１６が設けられている。従って、ス
ターリング冷凍機の運転時、ディスプレーサ３は、その
溝１６がシリンダ１の内面の突起１７と嵌合した状態
で、第２空間１ｃの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺
動することになる。なお、ピストン２の断面形状は、図
示しないが、第１空間１ａの断面形状（図１４（ａ）参
照）にほぼ合致した円形をしているものとする。従っ
て、スターリング冷凍機の運転時、ピストン２は、第１
空間１ａの周囲に沿ってシリンダ１の内面を摺動するこ
とになる。
【００５７】スターリング冷凍機を組み立てる際、ディ
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、溝１６が突起
のない第１空間1ａを通過して作動空間７の内外が連通
するため、作動空間７から外部へガスが流動することが
でき、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディ
スプレーサ３を挿入することができる。
スプレーサ３をシリンダ１へ挿入する時、溝１６が突起
のない第１空間1ａを通過して作動空間７の内外が連通
するため、作動空間７から外部へガスが流動することが
でき、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディ
スプレーサ３を挿入することができる。
【００５８】逆に、スターリング冷凍機を分解する際
は、ディスプレーサを引き抜くとき、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、溝
１６が突起のない第１空間1ａを通過して作動空間７の
内外が連通するため、外部から作動空間７へガスが流動
することができ、作動空間７のガス圧力は低くならず、
容易にディスプレーサ３を抜き取ることができる。
は、ディスプレーサを引き抜くとき、ディスプレーサ３
がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ
開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、溝
１６が突起のない第１空間1ａを通過して作動空間７の
内外が連通するため、外部から作動空間７へガスが流動
することができ、作動空間７のガス圧力は低くならず、
容易にディスプレーサ３を抜き取ることができる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
スターリングシステム組立時或いは分解時に、作動空間
に通じるガス流路を確保することにより、ディスプレー
サの挿抜を容易にし、組み立て及び分解が容易なスター
リングシステムを提供することができる。
スターリングシステム組立時或いは分解時に、作動空間
に通じるガス流路を確保することにより、ディスプレー
サの挿抜を容易にし、組み立て及び分解が容易なスター
リングシステムを提供することができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図３】 そのスターリング冷凍機に用いられるディ
スプレーサの一例の断面図である。
スプレーサの一例の断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図５】 本発明の第４の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図６】 本発明の第５の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図７】 本発明の第６の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図８】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図８（ａ）のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図８（ａ）のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図であ
る。
【図９】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）は、図９
（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）は、図９
（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】 本発明の第７の実施形態に係るスターリン
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
グ冷凍機の構造を示す断面図である。
【図１１】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図１１（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図で
ある。
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図１１（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図で
ある。
【図１２】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ図１２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、Ｇ−Ｇ線断
面図である。
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ図１２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、Ｇ−Ｇ線断
面図である。
【図１３】 本発明の第８実施形態に係るスターリング
冷凍機の構造を示す断面図である。
冷凍機の構造を示す断面図である。
【図１４】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図１４（ａ）のＨ−Ｈ線断面図、Ｉ−Ｉ線断面図で
ある。
れるシリンダの縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれ
ぞれ図１４（ａ）のＨ−Ｈ線断面図、Ｉ−Ｉ線断面図で
ある。
【図１５】 （ａ）はそのスターリング冷凍機に用いら
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）は、図１
５（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
れるディスプレーサの縦断面図であり、（ｂ）は、図１
５（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１６】 従来のスターリング冷凍機の一例の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１７】 その従来のスターリング冷凍機におけるデ
ィスプレーサ挿入時の状態を示す要部の断面図である。
ィスプレーサ挿入時の状態を示す要部の断面図である。
【図１８】 その従来のスターリング冷凍機におけるデ
ィスプレーサ抜き取り時の状態を示す要部の断面図であ
る。
ィスプレーサ抜き取り時の状態を示す要部の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ シリンダ
１ａ 第１空間
１ｂ シリンダ開口部
１ｃ 第２空間
２ ピストン
３ ディスプレーサ
６ リニアモータ
７ 作動空間
７ａ 圧縮空間
７ｂ 膨張空間
８ 再生器
１０ 吸熱器
１２ 放熱器
１３ 圧力容器
１４ ガス流路
１５ 開閉手段
１６ 溝
１７ 突起
１８ ケーシング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｇ 1/053 Ｆ０２Ｇ 1/053 Ｅ
(72)発明者 脇坂 英司
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ
ャープ株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記シリンダに設けられ前記作
動空間の内外を連通する流路と、該流路を開閉自在な開
閉手段とを備えたことを特徴とするスターリングエンジ
ン。 - 【請求項２】 シリンダ内に作動空間が形成されるよ
うに筒心上にピストン及びディスプレーサを配置すると
ともに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスター
リングエンジンにおいて、前記ディスプレーサを軸方向
に貫通して設けられ前記作動空間の内外を連通する流路
と、該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたことを特徴
とするスターリングエンジン。 - 【請求項３】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記シリンダの先端に装着され
る有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の距離を隔てて
同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱器又は前記放
熱器に設けられ前記作動空間の内外を連通する流路と、
該流路を開閉自在な開閉手段とを備えたことを特徴とす
るスターリングエンジン。 - 【請求項４】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記シリンダの先端に装着され
る有底筒型の吸熱器と、該吸熱器と所定の距離を隔てて
同軸に配される筒型の放熱器と、前記吸熱器と前記放熱
器との間に同軸に配される筒型のケーシングとを備え、
前記ケーシングと前記吸熱器を必要に応じて分割可能な
構造としたことを特徴とするスターリングエンジン。 - 【請求項５】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記ディスプレーサと前記シリ
ンダとの間のクリアランスを前記ピストンと前記シリン
ダとの間のクリアランスよりも大きくしたことを特徴と
するスターリングエンジン。 - 【請求項６】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記ディスプレーサの断面積を
前記ピストンの断面積より小さくしたことを特徴とする
スターリングエンジン。 - 【請求項７】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記シリンダの内面又は前記デ
ィスプレーサの外面に軸方向に沿う溝を設け、前記ディ
スプレーサの挿入時又は抜き取り時に、前記作動空間の
内外が前記溝を介して一時的に連通するようにしたこと
を特徴とするスターリングエンジン。 - 【請求項８】 シリンダ内に作動空間が形成されるよう
に筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとと
もに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスターリ
ングエンジンにおいて、前記ディスプレーサの外面に軸
方向に沿って一端から他端まで延びる溝を設けるととも
に、前記シリンダの先端側の内面に軸方向に沿って所定
の長さの突起を設け、前記溝と前記突起が嵌合した状態
で前記ディスプレーサを摺動可能としたことを特徴とす
るスターリングエンジン。 - 【請求項９】 シリンダ内に作動空間が形成されるよ
うに筒心上にピストン及びディスプレーサを配置すると
ともに、前記作動空間に作動ガスを封入してなるスター
リングエンジンにおいて、前記ピストンを軸方向に貫通
して設けられ前記作動空間の内外を連通する流路と、該
流路を開閉自在な開閉手段とを備えたことを特徴とする
スターリングエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267575A JP3856673B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | スターリングエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267575A JP3856673B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | スターリングエンジン |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075007A true JP2003075007A (ja) | 2003-03-12 |
| JP2003075007A5 JP2003075007A5 (ja) | 2005-04-28 |
| JP3856673B2 JP3856673B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=19093686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267575A Expired - Fee Related JP3856673B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | スターリングエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3856673B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010062131A2 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Chae Soo Joh | 열기관 |
| JP2015140991A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機 |
| WO2016121418A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 住友重機械工業株式会社 | スターリング冷凍機 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL236365A0 (en) | 2014-12-21 | 2015-04-30 | Melodea Ltd | Recycling of acid from acid-rich aqueous solutions |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001267575A patent/JP3856673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010062131A2 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Chae Soo Joh | 열기관 |
| WO2010062131A3 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-08-26 | Chae Soo Joh | 열기관 |
| CN102232142A (zh) * | 2008-11-27 | 2011-11-02 | 蔡洙祚 | 热引擎 |
| US8410621B2 (en) | 2008-11-27 | 2013-04-02 | Soo-Joh Chae | Heat engine |
| JP2015140991A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | 極低温冷凍機 |
| WO2016121418A1 (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 住友重機械工業株式会社 | スターリング冷凍機 |
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|---|---|
| JP3856673B2 (ja) | 2006-12-13 |
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