JP2003287303A - スターリング冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スターリング冷凍機のピストンリング
の摩耗によるシリンダとピストン間のシール効果の低減
を防止し、熱効率及び信頼性、寿命の向上を図る。 【解決手段】 圧縮シリンダ１７及び膨張シリンダ１
８と圧縮ピストン１９及び膨張ピストン２５の間の摺動
部の間隙を、ピストンリング５５、バックアップリング
５７及びテンションリング５８の組み合わせ、あるいは
ピストンリング５５及びテンションリング５８の組み合
わせから成るピストンリング集合体５９でシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スターリング冷凍
機に関し、特にスターリング冷凍機の圧縮ピストン及び
膨張ピストンに装着されるピストンリングに関する発明
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題におけるフロン代替
の冷凍装置として、又従来の冷却装置より使用温度が広
範囲で、従って、冷凍庫、冷蔵庫、投げ込み式クーラ等
の業務用又は家庭用の冷熱利用機器をはじめとして、低
温液循環器、低温恒温器、恒温槽、ヒートショック試験
装置、凍結乾燥機、温度特性試験装置、血液・細胞保存
装置、コールドクーラ、その他各種の冷熱装置等のあら
ゆる産業分野の冷熱利用機器に適用可能な、コンパクト
で、しかも成績係数が高く、エネルギー効率が良好とな
る冷凍機として、スターリング冷凍機が脚光を浴びてい
る。

【０００３】スターリング冷凍機では、その本体を構成
し、クランク室やモータ室を有するハウジング内に、作
動ガスが密閉状態で封入されている。一方、作動ガスが
圧縮室（高温室）と膨張室（低温室）との間を流動し、
この流路に沿って配設された冷却用熱交換器（低温側熱
交換器）及び放熱用熱交換器（高温側熱交換器）によ
り、夫々冷熱冷媒及び放熱用冷媒との熱交換が行われ
る。

【０００４】そして、スターリング冷凍機では、作動ガ
スの圧縮及び膨張を行うための圧縮シリンダ及び膨張シ
リンダと圧縮ピストン及び膨張ピストンの間の摺動部の
間隙を、ピストンリングでシールを行うことで、作動ガ
スの圧縮及び膨張を効果的に行い、又熱伝導損失を低減
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記摺動部
のシールを行うために圧縮ピストン及び膨張ピストンに
装着されたピストンリングは、スターリング冷凍機を長
期間運転すると、ピストンリングとシリンダ内面の摺動
により、ピストンリングの外面は序々に摩耗し、シール
効果が低減し、スターリング冷凍機の熱効率が低下する
だけでなく、信頼性が低下するという問題が生じてい
た。

【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を目的とするものであり、スターリング冷凍機を長期間
運転しても、シール効果が低下しないピストンリングに
よるシール構造を実現し、スターリング冷凍機の熱効率
及び信頼性を高めることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、シリンダー内で往復動して作動ガスを圧縮
又は膨張するピストンを有するスターリング冷凍機にお
いて、上記ピストンには、ピストンリングと、該ピスト
ンリングの内側に設けられピストンリングを弾力的に拡
開するバックアップリングと、該バックアップリングの
内側に設けられ、該バックアップリングを拡開するテン
ションリングとから成るピストンリング集合体が装着さ
れていることを特徴とするスターリング冷凍機を提供す
る。

【０００８】本発明は上記課題を解決するために、クラ
ンク室を有するハウジングと、上記クランク室の頂部に
固定されたシリンダと、上記シリンダ内を往復動するピ
ストンと、上記クランク室内のクランクと連動し、上記
ピストンに一端が連結されたピストンロッドと、上記ピ
ストンロッドと上記クランク室の頂部開口部との隙間を
シールするオイルシール機構とを備えて成るスターリン
グ冷凍機において、上記ピストンには、ピストンリング
と、該ピストンリングの内側に設けられピストンリング
を弾力的に拡開するバックアップリングと、該バックア
ップリングの内側に設けられ、該バックアップリングを
拡開するテンションリングとから成るピストンリング集
合体が装着されていることを特徴とするスターリング冷
凍機を提供する。

【０００９】本発明は上記課題を解決するために、クラ
ンク室を有するハウジングと、上記クランク室の頂部に
固定された圧縮シリンダ及び膨張シリンダと、上記圧縮
シリンダ及び膨張シリンダ内を往復動し、作動ガスを圧
縮及び膨張する圧縮ピストン及び膨張ピストンと、上記
クランク室内のクランクと連動し、上記圧縮ピストン及
び膨張ピストンに一端が連結された圧縮ピストンロッド
及び膨張ピストンロッドとを備えて成るスターリング冷
凍機において、上記ピストンには、ピストンリングと、
該ピストンリングの内側に設けられピストンリングを弾
力的に拡開するバックアップリングと、該バックアップ
リングの内側に設けられ、該バックアップリングを拡開
するテンションリングとから成るピストンリング集合体
が装着されていることを特徴とするスターリング冷凍機
を提供する。

【００１０】本発明は上記課題を解決するために、シリ
ンダー内で往復動して作動ガスを圧縮又は膨張するピス
トンを有するスターリング冷凍機において、上記ピスト
ンには、ピストンリングと、該ピストンリングの内側に
設けられ該ピストンリングを弾力的に拡開するテンショ
ンリングとから成るピストンリング集合体が装着されて
いることを特徴とするスターリング冷凍機を提供する。

【００１１】本発明は上記課題を解決するために、ピス
トンリングと、該ピストンリングの内側に設けられピス
トンリングを弾力的に拡開するバックアップリングと、
該バックアップリングの内側に設けられ、該バックアッ
プリングを拡開するテンションリングとから成ることを
特徴とするスターリング冷凍機のピストンに装着される
ピストンリング集合体を提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図１〜図３は、本
発明の適用されるスターリング冷凍機を説明する図であ
り、図１はスターリング冷凍機１の全体構成を説明する
正面図である。図２はスターリング冷凍機１の要部を説
明する図であり、図３は一部が断面の右側面図を示す図
である。

【００１３】スターリング冷凍機１の鋳物で形成された
ハウジング２は、その内部はＨｅが充填され、密閉状態
に保持されており、区画壁３を介して互いに連通するモ
ータ室４とクランク室５とを有する。モータ室４には正
逆回転可能なモータ６が配設されており、クランク室５
には、モータ６で回転駆動されるクランクシャフト７、
コンロッド８、９と、クロスガイドヘッド１０、１１等
の駆動機構が配設されている。

【００１４】クランクシャフト７の二つのクランク部１
２、１３は、モータ６の正転時にクランク部１３がクラ
ンク部１２より先行して移動するように、位相差を付け
て形成されている。この位相差は、一般的には約９０度
の位相差が採用される。クランク部１２、１３には、コ
ンロッド８、９が取り付けられ、さらにこのコンロッド
８、９にクロスガイドヘッド１０、１１が取り付けられ
ている。

【００１５】ハウジング２におけるクランク室５の上部
には、座部１４を介してシリンダブロック１５がボルト
１６で取付られている。シリンダブロック１５は、圧縮
シリンダ１７を形成するとともに、膨張シリンダ１８の
一部（下部）を形成している。

【００１６】圧縮シリンダ１７内を往復動する圧縮ピス
トン１９の上方空間（圧縮空間）が高温室２０であり、
この中で作動ガスであるＨｅは圧縮されて高温となる。
圧縮ピストンロッド２１は、圧縮ピストン１９とクロス
ガイドヘッド１０を連結し、クランク室５から圧縮シリ
ンダ１７へ伸びるように設けられている。オイルシール
ベローズ２２が圧縮ピストンロッド２１とハウジング２
の上部の間に取り付けられ、圧縮シリンダ１７とクラン
ク室５の間をシールし、クランク室５からの油上がりを
防止している。

【００１７】一方、膨張シリンダ１８は、その下部は上
述の通りシリンダブロック１５で構成し、その上部は、
後述する放熱用熱交換器２９の内側シリンダ２３と冷却
用熱交換器の内筒２４とから構成している。この膨張シ
リンダ１８内を往復摺動するピストン２５の上方空間
（膨張空間）が低温室２６であり、この中で作動ガスが
膨張し低温となる。

【００１８】膨張ピストンロッド２７は、膨張ピストン
２５とクロスガイドヘッド１１とを連結し、クランク室
５から膨張シリンダ１８内に伸びている。オイルシール
ベローズ２８が、膨張ピストンロッド２７とハウジング
２の上部の間に取り付けられ、膨張シリンダ１８とクラ
ンク室５の間をシールしクランク室５からの油上がりを
防止している。膨張ピストン２５は、圧縮ピストン１９
より９０度の位相だけ先行して移動する。

【００１９】膨張シリンダ１８を囲むように、放熱用熱
交換器（高温側熱交換器）２９、再生器３０及び冷却用
熱交換器（低温側熱交換器）３１が互いに連通して環状
に配設されている。放熱用熱交換器２９の下端、かつ膨
張シリンダ１８の周囲に、マニホールド（作動ガス用の
流路）３２が形成されている。

【００２０】そして、圧縮シリンダ１７の上端部には、
高温室２０とマニホールド３２とを連通する連通孔３３
が形成されている。高温室２０と低温室２６は、連通孔
３３、マニホールド３２、放熱用熱交換器２９、再生器
３０及び冷却用熱交換器３１を通して互いに順次連通す
るように構成されている。

【００２１】シリンダブロック１５は、その上部に放熱
用熱交換ハウジング３４を有する。この放熱用熱交換ハ
ウジング３４と内側シリンダ２３との間には、熱交換器
筒３７が嵌合し、放熱用熱交換器（高温側熱交換器）２
９を構成している。熱交換器筒３７は、その内面には、
作動ガスの流路を形成する細溝３５を有し、外面に放熱
フィン３６を有する。

【００２２】作動ガスは細溝３５を通り、放熱用熱交換
ハウジング３４と放熱フィン３６との間の放熱路３８は
冷却水が流れこれにより、作動ガスの温熱が冷却水に放
熱される。シリンダブロック１５の左右両側面には、蓋
板３９が水密的に固定されており、この蓋板３９とシリ
ンダブロック１５との間に冷却水路４０を形成してい
る。この冷却水路４０は、入口４１と通して放熱路３８
に連通するとともに、圧縮シリンダ１７及び膨張シリン
ダ１８を囲むように形成されている。

【００２３】放熱路３８に冷却水の流入口４２が設けら
れており、冷却水路４０には流出口４３が設けられ、流
入口４０と流出口４３は、図示はしないが、冷却水循環
路及び冷却水循環用ポンプを介して、冷却ファンを有す
る空冷の放熱器（ラジエータ）に接続されている。

【００２４】内筒２４の下部は、内側シリンダ２３と嵌
合し膨張シリンダ１８の一部を構成しているが、この内
筒２４の上部外周側に冷却用熱交換ハウジング４４が配
設され、シリンダブロック１５に着脱可能に固着されて
いる。冷却用熱交換ハウジング４４は、その内面には複
数の細溝４５を有し、内筒２４と嵌合して作動ガス流路
４６を形成し、その外面には冷却フィン４７を有する。
これにより、冷却用熱交換器（低温側熱交換器）３１を
構成している。

【００２５】この冷却用熱交換器３１は、本発明のスタ
ーリング冷凍機の冷熱を利用する冷熱利用機器の冷熱冷
媒の冷却を行う。冷熱冷媒としては、空気、水、アルコ
ール、ＨＦＥ、ＰＦＣ等が使用される。

【００２６】内筒２４と冷却用熱交換ハウジング４４と
の間の環状空間には、金属メッシュ等の蓄冷材から成る
再生器３０が配設されている。

【００２７】オイルシールベローズ２８と膨張ピストン
２５との間の空間（オイルシールベローズ２２と圧縮ピ
ストン１９との間の空間についても同じ）は、バッファ
空間（バッファ室）４８と呼ばれている。バッファ空間
４８は、管４９によりバッファタンク５１に接続され、
バッファタンク５１は、管５０によりハウジング２のク
ランク室５（モータ室４でもよい。）に接続されてい
る。

【００２８】本発明は、以上のような構成のスターリン
グ冷凍機において次に説明するピストンリングに関する
構成に特徴を有する。図２において圧縮ピストン及び膨
張ピストンには、夫々ピストンリング装着溝５２が形成
されており、このピストンリング装着溝５２に、ピスト
ンリングが装着されている。

【００２９】これにより、圧縮シリンダ１７及び膨張シ
リンダ１８（これらを、ここでは単に「シリンダ」とい
う。）と圧縮ピストン及び膨張ピストン（これらを、こ
こでは単に「ピストン」という。）の間の摺動部の間隙
のシールを行い、作動ガスであるＨｅが、ピストンによ
り隔てられたシリンダーの上下の空間（圧縮シリンダの
圧縮空間２０とバッファ空間４８、膨張シリンダの膨張
空間２６とバッファ空間４８）の間を夫々漏れて流れな
いようにしている。

【００３０】図４は、スターリング冷凍機に装着される
本発明に係るピストンリングについて、従来使用されて
いたピストンリング（従来例）と比較して説明する図で
ある。

【００３１】図４（ａ）、（ｂ）は、従来例のピストン
リング５３及びそのピストン１９、２５への取り付け構
造５４を示している。従来は、図４（ａ）に示すような
１本のピストンリング５３が、図４（ｂ）に示すように
ピストン１９、２５に装着されている。図４（ｂ）で
は、矢印方向にピストン１９、２５が移動している状態
を示しているが、ピストンリング５３が、その弾力によ
り拡張し、シリンダ１７、１８の内面を押圧しシールを
行っている。

【００３２】しかしながら、スターリング冷凍機を長期
間運転すると、ピストンリング５３とシリンダ１７、１
８内面の摺動摩擦により、ピストンリング５３の外面は
序々に摩耗する。これによりシール効果が低減するとい
う問題が生じる。

【００３３】図４（ｃ）、（ｄ）は、本発明ピストンリ
ング５５及びそのピストン１９、２５への取り付け構造
５６を示している。本発明では、図４（ｃ）に示すよう
に、従来例と同じ構造のピストンリング５５に加えて、
このピストンリング５５の内側に配置されるバックアッ
プリング５７と、さらにバックアップリング５７の内側
に配置されるテンションリング５８の３つのリングを組
み合わせから成るピストンリング集合体５９使用され
る。

【００３４】ピストンリング５５は、フッ素樹脂材等の
材料であるがピストンリング５５と同一材質でないもの
で形成される（テフロン（登録商標）系のピストンリン
グ等）。バックアップリング５７も同様にフッ素樹脂材
等の材料で形成される。テンションリング５８は、ＳＵ
Ｓ等の鋼材で形成される。

【００３５】以上のように本発明は、図４（ｃ）に示す
ようにピストンリング５５、バックアップリング５７及
びテンションリング５８という３つのリングの組み合わ
せから成るピストンリング集合体５９が、図４（ｄ）に
示すようにピストン１９、２５のピストンリング装着溝
５２内に装入されている。図４（ｄ）は、矢印方向にピ
ストン１９、２５が移動している状態を示しているが、
ピストンリング集合体５９でピストン１９、２５とシリ
ンダ１７、１８の間隙がシールされる。

【００３６】ところで、本発明は、図４（ｅ）に示すよ
うに、ピストンリング５５と、ピストンリング５５の内
側に配置されるテンションリング５８の２つのリングの
組み合わせから成るピストンリング集合体６０を使用
し、これを図４（ｆ）に示すようにピストン１９、２５
のピストンリング装着溝５２内に装入されている構成と
してもよい。図４（ｆ）は、矢印方向にピストン１９、
２５が移動している状態を示しているが、ピストンリン
グ集合体６０でピストン１９、２５とシリンダ１７、１
８の間隙がシールされる。

【００３７】以上のような構成により、ピストンリング
５５の外面が摩耗しても、図４（ｃ）、（ｄ）に示す構
成の場合はその内側に配置されたバックアップリング５
７及びテンションリング５８の弾力により、又図４
（ｅ）、（ｆ）に示す構成の場合はテンションリング５
８の弾力により、ピストンリング５５をシリンダ１７、
１８の内面への押圧状態を維持する。この結果、スター
リング冷凍機を長期間運転しても、ピストンリング集合
体５９、６０によるシール効果は低減することがない。

【００３８】（作用）次に、本発明の上記実施例のスタ
ーリング冷凍機の作用を説明する。モータ６によってク
ランクシャフト７が正方向に回転し、クランク室５内の
クランク部１２、１３が９０度位相がずれて回転する。
このクランク部１２、１３に連結されたコンロッド８、
９、クロスガイドヘッド１０、１１、圧縮ピストンロッ
ド２１及び膨張ピストンロッド２７を介して、圧縮ピス
トン１９及び膨張ピストン２５が、互いに９０度の位相
差をもって往復動する。

【００３９】膨張ピストン２５が９０度先行して上死点
付近でゆっくりと移動中、圧縮ピストン１９は中間付近
を上死点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動作
を行う。圧縮された作動ガスは、連通孔３３及びマニホ
ールド３２を通り放熱用熱交換器２９の細溝５２３５内
に流入し、放熱路３８を流れる冷却水に放熱する。さら
に作動ガスは、再生器３０に蓄熱された冷熱で冷却さ
れ、細溝５２４５内を通って低温室２６（膨張空間）内
に流入する。

【００４０】圧縮ピストン１９が上死点近辺でゆっくり
と移動している時に膨張ピストン２５は急激に下死点に
向かって移動し、低温室２６（膨張空間）に流入した作
動ガスは急激に膨張し冷熱が発生する。これにより冷却
用熱交換器３１を含むヘッド部（コールドヘッドと言
う。）４８は冷却されて低温となる。

【００４１】そして、冷却用熱交換器３１において、冷
却フィン４７に接する冷熱利用機器用の冷熱冷媒を冷却
する。膨張ピストン２５が下死点から上死点に移動する
ときには圧縮ピストン１９は中間位置から下死点に向か
っており、作動ガスは低温室２６より冷却用熱交換器の
細溝５２４５を通り再生器３０に流入し作動ガスの有す
る冷熱を再生器３０に蓄熱する。再生器３０に蓄熱され
た冷熱は、上記のように高温室２０から放熱用熱交換器
２９を通して送られてくる作動ガスを、再度冷却するた
めに再利用される。

【００４２】そして、冷却用熱交換器において冷却され
た冷熱冷媒は、流出パイプ６４から各種の冷熱利用機器
に送られ冷却に利用される。例えば、冷熱冷媒は、冷凍
庫等の冷熱利用機器内の冷熱冷媒用配管に送られ、冷熱
利用機器内で冷凍あるいは冷却作用を行う。そして冷熱
利用機器から冷却用熱交換器３１に流入パイプ６５を通
って循環して戻され、再度冷却される。

【００４３】放熱器（ラジエータ）から送られてくる冷
却水は、流入口４２から放熱用熱交換器３８内に流入
し、放熱路３８を通過して作動ガスを冷却する。さら
に、この冷却水は冷却水路４０に流入し、圧縮シリンダ
１７及び膨張シリンダ１８の周囲を流れる。これによっ
て、シリンダブロック１５の内側に形成されている圧縮
シリンダ１７及び膨張シリンダ１８を周囲から冷却す
る。この後、冷却水は、流出口４３から流出して、放熱
器において冷却ファンで冷却され、再度、放熱用熱交換
器２９へと循環する。

【００４４】バッファタンク５１は、バッファ空間４８
とハウジング２を均等な圧力とし、バッファ空間４８内
の圧力変動を吸収するとともに、ハウジング２内の圧力
変動を吸収し、バッファ空間にその影響を及ぼさないよ
うな緩衝機能を有する。

【００４５】ところで、本発明では、図４（ｃ）に示す
ピストンリング５５、バックアップリング５７及びテン
ションリング５８から成るピストンリング集合体５９又
ピストンリング５５及びテンションリング５８から成る
ピストンリング集合体６０によって、ピストン１９、２
５とシリンダ１７、１８の間隙がシールされている。従
って、スターリング冷凍機を長期間運転し、ピストンリ
ング５５の外面が摩耗しても、バックアップリング５７
及びテンションリング５８の、又はテンションリング５
８の補助的な拡張、弾力作用によって、ピストンリング
５５をシール１７、１８内面へ押圧し、これを維持す
る。

【００４６】このため、スターリング冷凍機を長期間運
転しても、圧縮シリンダ１７及び膨張シリンダ１８と圧
縮ピストン及び膨張ピストン２５の間の摺動部の間隙の
シール効果は低減することがない。これにより、この間
隙を通して、作動ガスであるＨｅが、圧縮シリンダ１９
の圧縮空間２０及び膨張シリンダ２５の膨張空間２６
と、バッファ空間４８との間を流れて漏れることがな
い。

【００４７】このため、本発明に係るスターリング冷凍
機では、効果的な作動ガスの圧縮及び膨張を可能とし、
又作動ガスの漏れによる熱伝導損失を低減することがで
きるので、熱効率を高めＣＯＰを向上し、しかも信頼性
を向上させ、メインテナンスの頻度を減少させることが
できる。

【００４８】以上、本発明に係るスターリング冷凍機の
実施の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は、
上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載
の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは
言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上のような構成であるから、
スターリング冷凍機を長期間運転しても、圧縮シリンダ
及び膨張シリンダと圧縮ピストン及び膨張ピストンの間
の摺動部の間隙のシール効果の低減することがなく、ス
ターリング冷凍機の熱効率及び信頼性、寿命の向上図る
ことができ、メインテナンスの回数を少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスターリング冷凍機の全体構成を
説明するための正面図である。

【図２】図１のスターリング冷凍機の要部を示す図であ
る。

【図３】本発明に係るスターリング冷凍機を説明する右
側一部破断正面図である。

【図４】本発明に係るスターリング冷凍機のピストンリ
ング及びその取り付け構造を従来例と比較して説明する
図である。

【符号の説明】

１ スターリング冷凍機 ２ ハウジング ３ 区画壁 ４ モータ室 ５ クランク室 ６ モータ ７ クランクシャフト ８、９ コンロッド １０、１１ クロスガイドヘッド １０’、１１’連結ピン １２、１３ クランク部 １４ 座部 １５ シリンダブロック １６ ボルト １７ 圧縮シリンダ １８ 膨張シリンダ １９ 圧縮ピストン ２０ 上方空間（圧縮空間）高温室 ２１ 圧縮ピストンロッド ２２ オイルシールベローズ ２３ 内側シリンダ ２４ 冷却用熱交換器の内筒 ２５ 膨張ピストン ２６ 上方空間（膨張空間）が低温室 ２７ 膨張ピストンロッド ２８ オイルシールベローズ ２９ 放熱用熱交換器（高温側熱交換器） ３０ 再生器 ３１ 冷却用熱交換器（低温側熱交換器） ３２ マニホールド（作動ガス用の流路） ３３ 連通孔 ３４ 放熱用熱交換ハウジング ３５ 熱交換器筒の内面の作動ガス流路用の細溝 ３６ 放熱フィン ３７ 熱交換器筒 ３８ 放熱用熱交換ハウジング放熱フィンとの間の放
熱路 ３９ 蓋板 ４０ 冷却水路 ４１ 入口 ４２ 放熱路に冷却水の流入口 ４３ 冷却水路の流出口 ４４ 冷却用熱交換ハウジング ４５ 冷却用熱交換ハウジングの内面の複数の細溝 ４６ 作動ガス流路 ４７ 冷却フィン ４８ バッファ空間（バッファ室） ４９ 管 ５１ バッファタンク ５１ バッファタンク ５２ ピストンリング装着溝 ５３、５５ ピストンリング ５４、５６ 取り付け構造 ５７ バックアップリング ５８ テンションリング ５９、６０ ピストンリング集合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中崎 五夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 井上 貴至 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 對比地 亮祐 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 金井 大 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 剛弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 板橋 真也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 井上 英之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小笠原 弘丞 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 加藤 哲也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 原子 貴志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3J044 AA02 AA08 AA14 BA06 CA06 CB21 CB29 CB31 DA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー内で往復動して作動ガスを
   圧縮又は膨張するピストンを有するスターリング冷凍機
   において、 上記ピストンには、ピストンリングと、該ピストンリン
   グの内側に設けられピストンリングを弾力的に拡開する
   バックアップリングと、該バックアップリングの内側に
   設けられ、該バックアップリングを拡開するテンション
   リングとから成るピストンリング集合体が装着されてい
   ることを特徴とするスターリング冷凍機。
2. 【請求項２】 クランク室を有するハウジングと、上
   記クランク室の頂部に固定されたシリンダと、上記シリ
   ンダ内を往復動するピストンと、上記クランク室内のク
   ランクと連動し、上記ピストンに一端が連結されたピス
   トンロッドと、上記ピストンロッドと上記クランク室の
   頂部開口部との隙間をシールするオイルシール機構とを
   備えて成るスターリング冷凍機において、 上記ピストンには、ピストンリングと、該ピストンリン
   グの内側に設けられピストンリングを弾力的に拡開する
   バックアップリングと、該バックアップリングの内側に
   設けられ、該バックアップリングを拡開するテンション
   リングとから成るピストンリング集合体が装着されてい
   ることを特徴とするスターリング冷凍機。
3. 【請求項３】 クランク室を有するハウジングと、上
   記クランク室の頂部に固定された圧縮シリンダ及び膨張
   シリンダと、上記圧縮シリンダ及び膨張シリンダ内を往
   復動し、作動ガスを圧縮及び膨張する圧縮ピストン及び
   膨張ピストンと、上記クランク室内のクランクと連動
   し、上記圧縮ピストン及び膨張ピストンに一端が連結さ
   れた圧縮ピストンロッド及び膨張ピストンロッドとを備
   えて成るスターリング冷凍機において、 上記ピストンには、ピストンリングと、該ピストンリン
   グの内側に設けられピストンリングを弾力的に拡開する
   バックアップリングと、該バックアップリングの内側に
   設けられ、該バックアップリングを拡開するテンション
   リングとから成るピストンリング集合体が装着されてい
   ることを特徴とするスターリング冷凍機。
4. 【請求項４】 シリンダー内で往復動して作動ガスを
   圧縮又は膨張するピストンを有するスターリング冷凍機
   において、 上記ピストンには、ピストンリングと、該ピストンリン
   グの内側に設けられ該ピストンリングを弾力的に拡開す
   るテンションリングとから成るピストンリング集合体が
   装着されていることを特徴とするスターリング冷凍機。
5. 【請求項５】 ピストンリングと、該ピストンリング
   の内側に設けられ該ピストンリングを弾力的に拡開する
   バックアップリングと、該バックアップリングの内側に
   設けられ、該バックアップリングを拡開するテンション
   リングの組み合わせ、あるいはピストンリングと、該ピ
   ストンリングの内側に設けられ該ピストンリングを弾力
   的に拡開するテンションリングの組み合わせから成るこ
   とを特徴とするスターリング冷凍機のピストンに装着さ
   れるピストンリング集合体。