JP2004052866A - Pressure vessel and engine using the same - Google Patents
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- 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
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部空間が密閉される圧力容器に関する。また本発明は、圧力容器内にリニアモータ等の往復駆動部を有する冷凍機や圧縮機等の機関に関する。
【0002】
冷凍機は一般に冷媒の凝縮及び蒸発を利用した蒸気圧縮式の冷凍サイクルが採用されている。しかし、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷媒として用いられるフロンは、オゾン層破壊による環境への悪影響が指摘され、近年使用及び生産が規制されてきている。
【0003】
このため、フロンを用いた冷凍サイクルに替えて、逆スターリング冷凍サイクルによるスターリング機関を用いたスターリング冷凍機が提案されている。逆スターリング冷凍サイクルは作動媒体としてヘリウムガス、水素ガス、窒素ガス等を使用するため、環境への悪影響を防止することができる。
【0004】
スターリング冷凍機は、圧力容器内に配されたシリンダ内に圧縮空間を介してピストンとディスプレーサとが軸方向に並設され、圧縮空間と連通する膨張空間がディスプレーサの先端に設けられている。ピストンとディスプレーサとが所定の位相差で往復運動することにより、作動媒体が圧縮空間で圧縮されるととともに膨張空間で膨張して膨張空間側を低温にできるようになっている。
【0005】
圧力容器内には高圧のガスが封入されるため、圧力容器は耐圧性が要求される。このため、例えば特開2001−57767に開示されるように、絞り加工により断面U字型の2つのケーシングを溶接して圧力容器が形成される。しかし、圧力容器に内装されるシリンダは所定ストロークで移動するピストンとディスプレーサとを内嵌するため軸方向の長さが長くなる。このため、シリンダを内装するケーシングは複数回の絞り加工を繰り返して形成されるため、製造コストが高くなる問題があった。
【0006】
この問題を解決するために、図9に示すように、筒状の胴部21に、胴部21の開口部を覆う鏡板22を溶接してケーシング3を形成した圧力容器20が ”A Summary of Twenty Years Experience with Linear Motors and Alternators”, Robert Redlich, Sunpower Inc., 1996 に開示されている。
【0007】
鏡板22は胴部21に内嵌される円筒部22aと所定の曲率半径を有する球面部22bとを有し、円筒部22aを胴部21に溶接して圧力容器20の密閉状態が確保されている。これにより、圧力容器20のコストを削減できるようになっている。
【0008】
また、シリンダに内嵌されるピストン及びディスプレーサが往復運動をするため、圧力容器にはピストン及びディスプレーサの移動方向と反対方向に背圧が加わる。その結果、圧力容器は所定周期で振動するため、特開2000−88383号公報に開示されるように、圧力容器に動吸振器が取り付けられる。
【0009】
図10は動吸振器を設けたスターリング冷凍機の一例を示す図である。スターリング冷凍機1を覆う圧力容器20の周面には複数の支持部材36が溶接されている。支持部材36には取付ネジ37により動吸振器35が固定されている。動吸振器35は板バネ38に所定の質量を有する負荷オモリ39を取り付けて構成されている。従って、負荷オモリ39の慣性力によって圧力容器20の振動を吸収して振動の少ないスターリング冷凍機1を得ることができるようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図9に示した圧力容器20によると、円筒部22aの端面が外側に面して形成されており、球面部22bが外側に凸に形成されている。このため、球面部22bと円筒部22aとの間には曲率半径の中心が圧力容器20の外側に配された境界部22cが形成される。圧力容器20には矢印Rで示すように外側に向けた圧力が加わるため、境界部22cには矢印Aに示すように鏡板22を円筒部22aから引き離す方向に圧力が加わる。
【0011】
これにより、鏡板22の軸上部Cは軸方向の押圧力(R)と、境界部22cに加わる押圧力(A)とによって変形量が大きくなる。従って、圧力容器20内の容積変化によるピストンの背圧変化が大きくなり、ピストンによる圧縮力が変動して所望の性能を得ることができない問題があった。また、スターリング冷凍機に限らず、内部を密閉する圧力容器を有する機関において内容積の変化が大きくなることによって性能が劣化する問題や、高い組立精度を必要として製造コストが増大する問題が発生する。
【0012】
一方、図10に示すスターリング冷凍機において、動吸振器35を取り付ける支持部材36を必要とするため部品点数が増加してコストがかかる問題があった。また、動吸振器35が外方に開放して配されており、動吸振器35による騒音が大きくなる問題もあった。また、スターリング冷凍機1に限らず、密閉された圧力容器に往復運動する往復駆動部が内装される機器に動吸振器を設けた場合に同様の問題が発生する。
【0013】
本発明は、性能劣化及び製造コストを低減することのできる圧力容器及び機関を提供することを目的とする。また本発明は、騒音及び製造コストを低減することのできる動吸振器を有した機関を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、一端に開口部を有する筒状の胴部と、開口部を塞いで胴部に固着される鏡板とを備え、胴部の内側を密閉した圧力容器及びそれを用いた機関において、鏡板は、胴部に嵌合される円筒部と、開口部を塞ぐとともに円筒部の端面から離れる側に凸形成される球面部とを有することを特徴としている。
【0015】
この構成によると、圧力容器の内圧によって鏡板の軸上部には例えば外側に向けて変形させる力が加わり、胴部に加わる圧力によって鏡板の軸上部には内側に変形させる力が加わる。従って、これらの力が相殺されて鏡板の軸上部の変形量が小さく、圧力容器の内容積の変動が低減される。機関にはスターリング冷凍機やリニアモータ駆動型の圧縮機が含まれる。
【0016】
また本発明は、一端に開口部を有する筒状の胴部と、開口部を塞いで胴部に固着される鏡板とを有して内部を密閉される圧力容器内に、往復運動する往復駆動部を配置した機関において、胴部に鏡板との接合部から軸方向に延長した延設部を形成し、延設部に往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を取り付けたことを特徴としている。この構成によると、胴部に設けた延設部によって支持部材を簡素化して動吸振器が圧力容器に取り付けられる。これにより、動吸振器は胴部によって囲繞状態に配設される。
【0017】
また本発明は、一端に開口部を有する筒状の胴部と、前記開口部を塞ぐとともに前記胴部に固着される鏡板とを有して内部を密閉される圧力容器内に、往復運動する往復駆動部を配置した機関において、前記鏡板に前記往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を取り付けたことを特徴としている。この構成によると、鏡板によって別途支持部材を必要とせず動吸振部が圧力容器に取り付けられ、動吸振器が胴部によって囲繞状態に配設される。
【0018】
また本発明は、上記構成の機関において、鏡板は胴部に嵌合する円筒部を有し、円筒部を軸方向外側に延長した延設部に動吸振器を取り付けたことを特徴としている。この構成によると、円筒部に設けた延設部によって支持部材を簡素化して動吸振器が圧力容器に取り付けられる。これにより、動吸振器は鏡板の延設部によって囲繞状態に配設される。また、鏡板と動吸振器とを一体化してユニット化することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は第1実施形態のスターリング冷凍機を示す断面図である。説明の便宜上、従来例の図9、図10と同一の部分については同一の符号を付している。ここで一例として示したスターリング冷凍機1は、断面U字型のステンレス製のケーシング2、3から成る圧力容器20に覆われている。
【0020】
ケーシング2には鍔部2aが突設され、鍔部2aにケーシング3を溶接して内部が密閉されている。また、ケーシング3は円筒形の胴部21の先端に鏡板22を溶接して形成されている。鏡板22は胴部21に内嵌する円筒部22aと球面から成る球面部22bとを有しており、円筒部22aの端面が圧力容器20の内側になり、球面部22bが外側に凸になるように形成されている。
【0021】
圧力容器20内には軸方向に分割された略円筒形状のシリンダ7が配され、シリンダ7には円柱形のピストン15及びディスプレーサ8が内嵌されている。ピストン15とディスプレーサ8とは圧縮空間9を介して同軸に配置されている。シリンダ7の先端とディスプレーサ8との間には膨張空間14が設けられている。
【0022】
圧縮空間9と膨張空間14とはヘリウム等の作動媒体が流通する媒体流通路11により連通している。媒体流通路11内には、作動媒体の熱を蓄積するとともに蓄積した熱を作動媒体に供給する再生器10が配されている。再生器10の両端には吸熱フィン12及び放熱フィン13が設けられている。
【0023】
ピストン15は後端でピストン支持バネ30と一体化され、ディスプレーサ8はピストン15の中心孔15aを貫通するロッド4を介してディスプレーサ支持バネ31と一体化されている。ピストン支持バネ30とディスプレーサ支持バネ31とはボルト32により連結されている。後述するように、ピストン15が往復運動するとディスプレーサ8はその慣性力によってピストン15に対して所定の位相差を有して往復運動を行うようになっている。
【0024】
ケーシング3内のシリンダ7には内側ヨーク18が外嵌されている。内側ヨーク18には隙間19を介して外側ヨーク17が対峙している。外側ヨーク17には駆動用コイル16が内装され、隙間19には環状の永久磁石26が移動可能に配されている。永久磁石26はカップ状のスリーブ25を介してビストン15と一体化されている。これにより、駆動用コイル16に電圧を印加することによってピストン15を軸方向に移動させるリニアモータ24が構成されている。
【0025】
上記構成のスターリング冷凍機1は、リニアモータ24によってピストン15が往復運動すると、ディスプレーサ8の慣性力によってピストン15に対して所定の位相差でディスプレーサ8が往復運動する。これにより、圧縮空間9と膨張空間14との間を作動媒体が移動して逆スターリングサイクルが行われる。即ち、作動媒体が圧縮されることによって高温側となる圧縮空間9で発生した熱は放熱フィン13を介して大気中へ放出され、更に作動媒体は再生器10に熱を蓄積して膨張空間14へ移動する。
【0026】
再生器10により冷却された作動媒体は低温側となる膨張空間14で膨張されることによって更に冷却される。そして、作動媒体が媒体流通路11を通じて圧縮空間9へ移動する際に再生器10に蓄えられた熱を奪って再生器10を冷却する。この動作を繰り返して冷凍サイクルが行われるようになっている。
【0027】
図2はケーシング3に加わる圧力を示している。胴部21及び円筒部22aには矢印Rに示すように、径方向の外側に広げる方向に圧力が加わる。球面部22bには径方向成分に加え、軸方向にも圧力が加わる。鏡板22の軸上部Cは円筒部22aが径方向に広がることによって圧縮容器20の内部側に力を受ける。このため、軸上部Cは内部圧力により軸方向の外側に働く力と、円筒部22aが受ける圧力による内側に働く力とが相殺され、結果として鏡板22の軸上部Cの変形を防止することができる。
【0028】
従って、胴部21と鏡板22とに分離しているので複数回の絞り加工を行う必要がなくスターリング冷凍機1の製造コストを削減することができるとともに、圧力容器20の内容積の変化が小さく、シリンダ15の背圧が安定して性能劣化を防止することができる。尚、鏡板22の円筒部22aを胴部21に外嵌しても良い。
【0029】
次に図3は第2実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図1に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1実施形態に対してケーシング3の形状が異なり、第1実施形態と同一形状の鏡板22が圧縮容器20の内側が凸になるように配置されている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0030】
本実施形態によると、胴部21には径方向外側に向けて圧力が加わるため胴部21に溶接される円筒部22aには矢印Bに示すように径方向の内側に向けて曲げ応力が加わる。これにより、鏡板22の軸上部Cは圧力容器の内側に変形しようとする。このため、鏡板22の軸上部Cは内部圧力により軸方向の外側に働く力と、円筒部22aが受ける曲げ応力による軸方向内側に働く力とが相殺され、結果として鏡板22の軸上部Cの変形を防止することができる。従って、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0031】
次に図4は第3実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図1、図10に示す第1実施形態及び従来例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1実施形態のスターリング冷凍機に加え、圧力容器20内に動吸振器35を配置している。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0032】
動吸振器35は取付ネジ37により鏡板22に固定されている。動吸振器35は板バネ38に所定の質量を有する負荷オモリ39を取り付けて構成されている。従って、負荷オモリ39の慣性力によってピストン15の往復運動による圧力容器20の振動を吸収して振動の少ないスターリング冷凍機1を得ることができるようになっている。
【0033】
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、前述の図10の従来例に示す支持部材36を必要とせず、部品点数を削減することができる。更に、動吸振器35が圧力容器20の胴部21によって囲繞されるためスターリング冷凍機1の騒音を低減することができる。
【0034】
次に図5は第4実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図1、図10に示す第1実施形態及び従来例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1実施形態のスターリング冷凍機に加え、圧力容器20の外側に動吸振器35を配置している。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0035】
ケーシング3の胴部21には鏡板22との接合部分から軸方向に延長した延設部21aが形成されている。延設部21aの端部には環状の固定部34が溶接されており、動吸振器35は取付ネジ37により固定部34に固定されている。動吸振器35は上記と同様に、板バネ38に所定の質量を有する負荷オモリ39を取り付けて構成されている。これにより、圧力容器20の振動を吸収して振動の少ないスターリング冷凍機1を得ることができる。
【0036】
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、前述の図10の従来例に示す支持部材36に替えて固定部34を必要とするが、構成を簡素化して部品コストを削減することができる。更に、動吸振器35が延設部21a及び固定部34により囲繞されるためスターリング冷凍機1の騒音を低減することができる。
【0037】
次に図6は第5実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図5に示す第4実施形態及び従来例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第4実施形態に対して鏡板22の形状が異なっている。その他の部分は第4実施形態と同一である。
【0038】
本実施形態の鏡板22は前述の図9に示す従来例の鏡板22と同様に構成されている。このため、圧力容器20の内容積の変化を防止することができないが、第4実施形態と同様に、固定部34により従来例の支持部材36よりも構成を簡素化して部品コストを削減することができる。更に、動吸振器35が延設部21a及び固定部34によって囲繞されるためスターリング冷凍機1の騒音を低減することができる。尚、図7の第6実施形態に示すように、ケーシング3の端部に固定板34をネジ33により取り付けても良い。
【0039】
次に図8は第7実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図5に示す第4実施形態及び従来例と同様の部分には同一の符号を付している。第4実施形態では胴部21を延長した延設部21a(図5参照)に動吸振器5と一体の固定板34を取り付けているが、本実施形態では鏡板22を軸方向に延長した延設部22dに固定板34が取り付けられている。その他の部分は第4実施形態と同一である。
【0040】
本実施形態の鏡板22は前述の図9に示す従来例の鏡板22と同様の形状に形成され、円筒部22aを延長した延設部22dが設けられている。そして、延設部22dに動吸振器5と一体の固定板34が取り付けられている。従って、第5実施形態と同様に、圧力容器20の内容積の変化を防止することはできないが、固定部34により従来よりも構成を簡素化して部品コストを削減することができる。
【0041】
更に、動吸振器35が延設部22d及び固定部34により覆われるためスターリング冷凍機1の騒音を低減することができる。加えて、鏡板22と動吸振器5とがユニット化して構成されるため、スターリング冷凍機1をより簡単に組み立てることができる。
【0042】
尚、第1〜第7実施形態において、フリーピストン型のスターリング冷凍機について説明しているが、リニアモータ等によって往復運動する往復駆動部が密閉した圧力容器内に配された機関であれば同様の効果を得ることができる。例えば、2ピストン型のスターリング冷凍機、ヴェルミエサイクルを運転して冷却を行う冷凍機、リニアモータ駆動型の圧縮機であってもよい。
【0043】
【発明の効果】
本発明によると、圧力容器を胴部と鏡板とに分離しているので複数回の絞り加工を行う必要がなく製造コストを削減することができるとともに、鏡板が胴部に嵌合される円筒部と、開口部を塞ぐとともに円筒面の端面から離れる側に凸形成される球面部とを有するので、内圧による圧力容器の内容積の変化が小さく、往復駆動部の背圧が安定して性能劣化を防止することができる。また、高い組立精度を必要とせず、製造コストの増大を防止することができる。
【0044】
また本発明によると、圧力容器の胴部または鏡板に、胴部と鏡板の接合部から軸方向に延長した延設部を設けて動吸振器を取り付けるので、支持部材を簡素化して製造コストを削減することができる。また、延設部により動吸振器を囲繞することによって動吸振器の騒音を防止することができる。
【0045】
また本発明によると、圧力容器内に動吸振器を配置するので、支持部材を省いて製造コストを削減するとともに、圧力容器により動吸振器を覆って騒音を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の第1実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図2】は、本発明の第1実施形態のスターリング冷凍機の圧力容器に加わる圧力を示す図である。
【図3】は、本発明の第2実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図4】は、本発明の第3実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図5】は、本発明の第4実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図6】は、本発明の第5実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図7】は、本発明の第6実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図8】は、本発明の第7実施形態のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【図9】は、従来のスターリング冷凍機の圧力容器を示す側面断面図である。
【図10】は、従来のスターリング冷凍機を示す側面断面図である。
【符号の説明】
1 スターリング冷凍機
2、3 ケーシング
4 ロッド
7 シリンダ
8 ディスプレーサ
9 圧縮空間
10 再生器
11 冷媒流通路
12 吸熱フィン
13 放熱フィン
14 膨張空間
15 ピストン
16 駆動用コイル
20 圧力容器
21 胴部
21a、22d 延設部
22 鏡板
22a 円筒部
22b 球面部
25 スリーブ
26 永久磁石
34 固定部材
35 動吸振器
36 支持部材
39 負荷オモリ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure vessel in which an internal space is sealed. The present invention also relates to an engine such as a refrigerator or a compressor having a reciprocating drive unit such as a linear motor in a pressure vessel.
[0002]
In general, a refrigerator employs a vapor compression refrigeration cycle utilizing condensation and evaporation of a refrigerant. However, fluorocarbon used as a refrigerant in a vapor compression refrigeration cycle has been pointed out to have an adverse effect on the environment due to destruction of the ozone layer, and its use and production have been regulated in recent years.
[0003]
For this reason, a Stirling refrigerator using a Stirling engine with a reverse Stirling refrigeration cycle has been proposed instead of a refrigeration cycle using Freon. Since the reverse Stirling refrigeration cycle uses helium gas, hydrogen gas, nitrogen gas, or the like as a working medium, adverse effects on the environment can be prevented.
[0004]
In the Stirling refrigerator, a piston and a displacer are arranged in a cylinder arranged in a pressure vessel via a compression space in an axial direction, and an expansion space communicating with the compression space is provided at a tip of the displacer. By the reciprocating motion of the piston and the displacer with a predetermined phase difference, the working medium is compressed in the compression space and expands in the expansion space, so that the temperature of the expansion space can be lowered.
[0005]
Since a high-pressure gas is sealed in the pressure vessel, the pressure vessel is required to have pressure resistance. Therefore, as disclosed in, for example, JP-A-2001-57767, a pressure vessel is formed by welding two casings having a U-shaped cross section by drawing. However, the cylinder provided in the pressure vessel has a longer axial length because the piston and the displacer that move at a predetermined stroke are fitted inside. For this reason, since the casing in which the cylinder is housed is formed by repeatedly performing the drawing process a plurality of times, there has been a problem that the manufacturing cost is increased.
[0006]
In order to solve this problem, as shown in FIG. 9, a
[0007]
The
[0008]
Further, since the piston and the displacer which are fitted in the cylinder reciprocate, a back pressure is applied to the pressure vessel in a direction opposite to the moving direction of the piston and the displacer. As a result, the pressure vessel vibrates at a predetermined cycle, and a dynamic vibration absorber is attached to the pressure vessel as disclosed in JP-A-2000-88383.
[0009]
FIG. 10 is a diagram showing an example of a Stirling refrigerator provided with a dynamic vibration absorber. A plurality of
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the
[0011]
As a result, the upper portion C of the
[0012]
On the other hand, the Stirling refrigerator shown in FIG. 10 requires a
[0013]
An object of the present invention is to provide a pressure vessel and an engine that can reduce performance degradation and manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide an engine having a dynamic vibration absorber capable of reducing noise and manufacturing cost.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure vessel having a cylindrical body having an opening at one end, a head plate closed to the body by closing the opening, and a sealed inside of the body. In an engine using the same, the end plate is characterized in that it has a cylindrical portion fitted to the body portion, and a spherical portion that covers the opening and is protruded to the side away from the end face of the cylindrical portion.
[0015]
According to this configuration, for example, a force for deforming outwardly is applied to the upper portion of the shaft of the head plate by the internal pressure of the pressure vessel, and a force for deforming inwardly is applied to the upper portion of the shaft of the head plate by the pressure applied to the body. Therefore, these forces cancel each other out, the amount of deformation of the upper portion of the end plate is small, and the fluctuation of the internal volume of the pressure vessel is reduced. The engines include Stirling refrigerators and linear motor driven compressors.
[0016]
The present invention also provides a reciprocating drive that reciprocates in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that covers the opening and is fixed to the body, and the inside of which is hermetically sealed. In the engine in which the parts are arranged, an extended part extending in the axial direction from the joint with the head plate is formed on the trunk, and a dynamic vibration absorber that absorbs vibration by the reciprocating drive part is attached to the extended part. I have. According to this configuration, the dynamic vibration absorber is attached to the pressure vessel by simplifying the support member by the extension provided on the body. Thereby, the dynamic vibration absorber is disposed in a state of being surrounded by the body.
[0017]
Further, the present invention reciprocates in a pressure vessel having a cylindrical body having an opening at one end and a head plate closing the opening and being fixed to the body, and hermetically sealed therein. An engine provided with a reciprocating drive unit is characterized in that a dynamic vibration absorber for absorbing vibration by the reciprocating drive unit is attached to the head plate. According to this configuration, the dynamic vibration absorber is attached to the pressure vessel without the need for a separate support member by the end plate, and the dynamic vibration absorber is disposed in a state surrounded by the body.
[0018]
Further, according to the present invention, in the engine having the above-mentioned configuration, the end plate has a cylindrical portion fitted to the body portion, and the dynamic vibration absorber is attached to an extended portion extending from the cylindrical portion outward in the axial direction. According to this configuration, the support member is simplified by the extending portion provided in the cylindrical portion, and the dynamic vibration absorber is attached to the pressure vessel. As a result, the dynamic vibration absorber is disposed in a state of being surrounded by the extension of the end plate. Further, the head plate and the dynamic vibration absorber can be integrated into a unit.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the Stirling refrigerator of the first embodiment. For convenience of description, the same parts as those in FIGS. 9 and 10 of the conventional example are denoted by the same reference numerals. The
[0020]
A flange 2a is projected from the casing 2, and the
[0021]
A substantially
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
An
[0025]
In the
[0026]
The working medium cooled by the
[0027]
FIG. 2 shows the pressure applied to the
[0028]
Therefore, since it is separated into the
[0029]
Next, FIG. 3 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator of a second embodiment. For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the shape of the
[0030]
According to the present embodiment, pressure is applied to the
[0031]
Next, FIG. 4 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator of a third embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment and the conventional example shown in FIGS. 1 and 10 described above. In the present embodiment, a
[0032]
The
[0033]
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the number of components can be reduced without the need for the
[0034]
Next, FIG. 5 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator of a fourth embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment and the conventional example shown in FIGS. 1 and 10 described above. In the present embodiment, a
[0035]
An
[0036]
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the fixing
[0037]
Next, FIG. 6 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator of a fifth embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same parts as those in the fourth embodiment shown in FIG. 5 and the conventional example. This embodiment is different from the fourth embodiment in the shape of the
[0038]
The
[0039]
Next, FIG. 8 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator of a seventh embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same parts as those in the fourth embodiment shown in FIG. 5 and the conventional example. In the fourth embodiment, the fixed
[0040]
The
[0041]
Further, since the
[0042]
Although the free piston type Stirling refrigerator is described in the first to seventh embodiments, the same applies to an engine in which a reciprocating drive unit that reciprocates by a linear motor or the like is arranged in a sealed pressure vessel. The effect of can be obtained. For example, a two-piston Stirling refrigerator, a refrigerator that operates a Vermier cycle to perform cooling, or a compressor driven by a linear motor may be used.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the pressure vessel is separated into the body and the end plate, it is not necessary to perform drawing a plurality of times, so that the manufacturing cost can be reduced, and the cylindrical portion in which the end plate is fitted to the body. And the spherical portion that closes the opening and is convex on the side away from the end surface of the cylindrical surface, so that the change in the internal volume of the pressure vessel due to the internal pressure is small, and the back pressure of the reciprocating drive unit is stable and performance deteriorates Can be prevented. Further, high assembly accuracy is not required, and an increase in manufacturing cost can be prevented.
[0044]
Further, according to the present invention, since the dynamic vibration absorber is attached to the body or the end plate of the pressure vessel by providing an extended portion extending in the axial direction from the junction between the body and the end plate, the support member is simplified and the manufacturing cost is reduced. Can be reduced. Further, the noise of the dynamic vibration absorber can be prevented by surrounding the dynamic vibration absorber with the extending portion.
[0045]
Further, according to the present invention, since the dynamic vibration absorber is arranged in the pressure vessel, the manufacturing cost can be reduced by eliminating the support member, and noise can be prevented by covering the dynamic vibration absorber with the pressure vessel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating pressure applied to a pressure vessel of the Stirling refrigerator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side sectional view showing a Stirling refrigerator according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side sectional view showing a pressure vessel of a conventional Stirling refrigerator.
FIG. 10 is a side sectional view showing a conventional Stirling refrigerator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記鏡板は、前記胴部に嵌合される円筒部と、前記開口部を塞ぐとともに前記円筒部の端面から離れる側に凸形成される球面部とを有することを特徴とする圧力容器。In a pressure vessel having a cylindrical body having an opening at one end, and a head plate that closes the opening and is fixed to the body, the inside of the body is sealed.
The pressure vessel according to claim 1, wherein the end plate has a cylindrical portion fitted to the body portion, and a spherical portion that covers the opening and is formed to project away from an end surface of the cylindrical portion.
前記鏡板は、前記胴部に嵌合される円筒部と、前記開口部を塞ぐとともに前記円筒部の端面から離れる側に凸形成される球面部とを有することを特徴とする機関。A reciprocating drive unit that reciprocates is disposed in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that closes the opening and is fixed to the body, and is hermetically sealed. Institutions that
The engine according to claim 1, wherein the end plate has a cylindrical portion fitted to the body portion, and a spherical portion that covers the opening and that is formed to project away from an end surface of the cylindrical portion.
前記胴部に前記鏡板との接合部から軸方向に延長した延設部を形成し、前記延設部に前記往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を取り付けたことを特徴とする機関。A reciprocating drive unit that reciprocates is disposed in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that closes the opening and is fixed to the body, and is hermetically sealed. Institutions that
An engine, wherein an extension portion extending in the axial direction from a joint portion with the end plate is formed on the trunk portion, and a dynamic vibration absorber for absorbing vibration by the reciprocating drive portion is attached to the extension portion.
前記往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を、前記胴部により囲繞状態に配設して成ることを特徴とする機関。A reciprocating drive unit that reciprocates is disposed in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that closes the opening and is fixed to the body, and is hermetically sealed. Institutions that
An engine, wherein a dynamic vibration absorber that absorbs vibration from the reciprocating drive unit is disposed in a state surrounded by the body.
前記鏡板に前記往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を取り付けたことを特徴とする機関。A reciprocating drive unit that reciprocates is disposed in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that covers the opening and is fixed to the body and that is hermetically sealed. Institutions that
An engine, wherein a dynamic vibration absorber for absorbing vibration by the reciprocating drive unit is attached to the head plate.
前記鏡板を軸方向外側に延長した延設部を設け、前記往復駆動部による振動を吸収する動吸振器を前記延設部により囲繞状態に配設して成ることを特徴とする機関。A reciprocating drive unit that reciprocates is disposed in a pressure vessel that has a cylindrical body having an opening at one end and a head plate that closes the opening and is fixed to the body, and is hermetically sealed. Institutions that
An engine, comprising: an extension part extending the head plate outward in the axial direction; and a dynamic vibration absorber that absorbs vibrations from the reciprocating drive part, which is disposed in a state surrounded by the extension part.
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