JP3281762B2 - スタ−リング冷凍装置 - Google Patents
スタ−リング冷凍装置Info
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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
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
- F25D2400/28—Quick cooling
-
- 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
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍ボックスの冷凍機
にスターリング機関を用いたスターリング冷凍装置に関
する。
にスターリング機関を用いたスターリング冷凍装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来のスターリング冷凍装置が
特公平４−７１１３８号公報に提案されている。
特公平４−７１１３８号公報に提案されている。
【０００３】以下図２を参照して上記スターリング冷凍
装置についてその概要を説明すると、１はヘリウム、窒
素、空気等の作動ガスを封入したシリンダ、２，３はこ
のシリンダ１内を原動機によって往復運動し膨張室５と
圧縮室６とを形成するデイスプレーサーピストン（以下
デイスプレーサーと略称する）およびピストン、７はこ
の膨張室５と連結された膨張時に周囲のガス溜め部８か
ら吸熱する冷却器、９はこの冷却器７からの作動ガスの
冷熱を蓄え圧縮室６から膨張室５へ逆流時に作動ガスを
冷却する蓄冷器、１０はこの蓄冷器９と圧縮室６との間
に介在され圧縮時に作動ガスを冷却する放熱器である。
装置についてその概要を説明すると、１はヘリウム、窒
素、空気等の作動ガスを封入したシリンダ、２，３はこ
のシリンダ１内を原動機によって往復運動し膨張室５と
圧縮室６とを形成するデイスプレーサーピストン（以下
デイスプレーサーと略称する）およびピストン、７はこ
の膨張室５と連結された膨張時に周囲のガス溜め部８か
ら吸熱する冷却器、９はこの冷却器７からの作動ガスの
冷熱を蓄え圧縮室６から膨張室５へ逆流時に作動ガスを
冷却する蓄冷器、１０はこの蓄冷器９と圧縮室６との間
に介在され圧縮時に作動ガスを冷却する放熱器である。
【０００４】１１はピストン３を貫通したデイスプレー
サー２の駆動用ロッドで、リンク１５，１６と、互いに
噛み合いながら実線矢印の如く逆方向に回転する一対の
タイミングギア１７ａ，１７ｂと、一方のタイミングギ
ア１７ａの中心から後方へ延びた駆動軸１８とからなる
連動機構によってデイスプレーサー２およびピストン３
は上述の如く往復運動するもので、これらよりスターリ
ング機関１９が構成されている。
サー２の駆動用ロッドで、リンク１５，１６と、互いに
噛み合いながら実線矢印の如く逆方向に回転する一対の
タイミングギア１７ａ，１７ｂと、一方のタイミングギ
ア１７ａの中心から後方へ延びた駆動軸１８とからなる
連動機構によってデイスプレーサー２およびピストン３
は上述の如く往復運動するもので、これらよりスターリ
ング機関１９が構成されている。
【０００５】２０は冷却器７を囲んだガス溜め部８を断
熱室２１内に収納した断熱容器、２２は断熱材で包囲さ
れ血液、薬品等の被冷凍品を把手２３付きの蓋２４から
収納して保存する冷凍ボックス、２５はガス溜め部８の
ユニオン２６とフレアナット２７とからなる媒体取り出
し口を介して接続され冷凍ボックス２２の内壁面に張り
めぐらされたヒートパイプ、２８はこのヒートパイプ２
５内にメタン、エタン、液体窒素等の封入媒体２９を充
填するチヤージ用バルブである。
熱室２１内に収納した断熱容器、２２は断熱材で包囲さ
れ血液、薬品等の被冷凍品を把手２３付きの蓋２４から
収納して保存する冷凍ボックス、２５はガス溜め部８の
ユニオン２６とフレアナット２７とからなる媒体取り出
し口を介して接続され冷凍ボックス２２の内壁面に張り
めぐらされたヒートパイプ、２８はこのヒートパイプ２
５内にメタン、エタン、液体窒素等の封入媒体２９を充
填するチヤージ用バルブである。
【０００６】この構成で、原動機を駆動してピストン３
とデイスプレーサー２とを上下方向に往復運動させる
と、まず、上限に達したデイスプレーサー２が下降に転
じ、かつ、ピストン３が上昇して圧縮室６内の作動ガス
を圧縮し、この圧縮時の発熱を放熱器１０で抑える等温
圧縮行程と、圧縮室６から押し出される作動ガスが蓄冷
器９で冷やされながら膨張室５へ導かれる等容放熱行程
と、デイスプレーサー２の下降により膨張室５内の作動
ガスが膨張して冷却器７が約−２００℃と超低温度まで
冷却されこの冷却作用によってガス溜め部８を冷やす等
温膨張行程と、デイスプレーサー２が下限に達して上昇
すると共に、ピストン３が下降を続けて膨張室５から押
し出される低温の作動ガスが蓄冷器９を冷やしながら圧
縮室６へ導かれる等容受熱行程を順次繰り返す。
とデイスプレーサー２とを上下方向に往復運動させる
と、まず、上限に達したデイスプレーサー２が下降に転
じ、かつ、ピストン３が上昇して圧縮室６内の作動ガス
を圧縮し、この圧縮時の発熱を放熱器１０で抑える等温
圧縮行程と、圧縮室６から押し出される作動ガスが蓄冷
器９で冷やされながら膨張室５へ導かれる等容放熱行程
と、デイスプレーサー２の下降により膨張室５内の作動
ガスが膨張して冷却器７が約−２００℃と超低温度まで
冷却されこの冷却作用によってガス溜め部８を冷やす等
温膨張行程と、デイスプレーサー２が下限に達して上昇
すると共に、ピストン３が下降を続けて膨張室５から押
し出される低温の作動ガスが蓄冷器９を冷やしながら圧
縮室６へ導かれる等容受熱行程を順次繰り返す。
【０００７】この繰り返しにより等温膨張時、前述の如
く冷却器７で冷やされたガス溜め部８でヒートパイプ２
５の内部の封入媒体２９の熱を奪ってこれを液化させ
る。液化した封入媒体２９はヒートパイプ２５内をウイ
ックの毛細管現象により移動し冷凍ボックス２２内の熱
を奪って気化する。気化した封入媒体２９は圧力差によ
り再びガス溜め部８に戻り、以下これを繰り返して冷凍
ボックス２２内を約−２００℃の超低温度まで冷やし、
血液、薬品等の被冷凍品を冷凍保存する。
く冷却器７で冷やされたガス溜め部８でヒートパイプ２
５の内部の封入媒体２９の熱を奪ってこれを液化させ
る。液化した封入媒体２９はヒートパイプ２５内をウイ
ックの毛細管現象により移動し冷凍ボックス２２内の熱
を奪って気化する。気化した封入媒体２９は圧力差によ
り再びガス溜め部８に戻り、以下これを繰り返して冷凍
ボックス２２内を約−２００℃の超低温度まで冷やし、
血液、薬品等の被冷凍品を冷凍保存する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図２に
示す従来のスターリング冷凍装置は、冷凍ボックス２２
内を超低温に冷やせるのに長時間を要するという問題が
ある。
示す従来のスターリング冷凍装置は、冷凍ボックス２２
内を超低温に冷やせるのに長時間を要するという問題が
ある。
【０００９】具体的に運転の初期段階から説明すると、
まず、前記した等温膨張行程時になると、冷却器７によ
って繰り返しガス溜め部８内の封入媒体２９が少しづつ
冷却される。
まず、前記した等温膨張行程時になると、冷却器７によ
って繰り返しガス溜め部８内の封入媒体２９が少しづつ
冷却される。
【００１０】ところが、ガス溜め部８は、図示するよう
に初期段階の高圧状態の気体のガスを貯えるため大きな
ガス溜めを設けている。従って、冷却器７によってガス
溜め部８内全体を冷却することになり、ガス溜め部８が
ある程度冷却され、その後に封入媒体２９が冷却され大
量のガスが少しづつ液化されるまでにかなり時間を要す
る。
に初期段階の高圧状態の気体のガスを貯えるため大きな
ガス溜めを設けている。従って、冷却器７によってガス
溜め部８内全体を冷却することになり、ガス溜め部８が
ある程度冷却され、その後に封入媒体２９が冷却され大
量のガスが少しづつ液化されるまでにかなり時間を要す
る。
【００１１】そして、液化された封入媒体２９がヒート
パイプ２５を循環してガス溜め部８へ戻るが、ガス溜め
部８が大きいために上部に大量のガスが充満しており、
封入媒体２９の温度が上昇しやすく再び冷却器７によっ
て液化させるのにかなりの時間を待たざるを得ない。ま
た、初期段階でなくても蓋２４を開けて冷凍ボックス２
２の温度が上昇したときも回復時間が遅いという欠点が
ある。
パイプ２５を循環してガス溜め部８へ戻るが、ガス溜め
部８が大きいために上部に大量のガスが充満しており、
封入媒体２９の温度が上昇しやすく再び冷却器７によっ
て液化させるのにかなりの時間を待たざるを得ない。ま
た、初期段階でなくても蓋２４を開けて冷凍ボックス２
２の温度が上昇したときも回復時間が遅いという欠点が
ある。
【００１２】そこで、本発明は、冷凍ボックス内の温度
を比較的早く必要な超低温とすることができるスターリ
ング冷凍装置を提供することを目的とする。
を比較的早く必要な超低温とすることができるスターリ
ング冷凍装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、圧縮
シリンダ部の先方部に形成される圧縮室から膨張シリン
ダ部の先方部に形成される膨張室へ導かれる作動ガスの
膨張行程を少なくとも含む熱サイクル行程によって冷熱
を発生するスターリング機関と、膨張シリンダ部の先方
部に形成され膨張室で発生した冷熱を熱伝導する熱伝導
部と、内壁が熱伝導板で形成されて冷凍負荷を収納する
冷凍室を形成する内箱と、該内箱の外壁を被覆する断熱
部とを有する冷凍ボックスと、熱伝導部と冷凍ボックス
の内箱とを伝導部で液化され前記冷凍ボックスでガス化
する封入媒体の循環によって熱交換させて冷凍室を冷凍
温度とする循環冷却管と、該循環冷却管の一部に接続さ
れ循環冷却管内の圧力を調節するガス溜め部とを設ける
ようにしたものである。
シリンダ部の先方部に形成される圧縮室から膨張シリン
ダ部の先方部に形成される膨張室へ導かれる作動ガスの
膨張行程を少なくとも含む熱サイクル行程によって冷熱
を発生するスターリング機関と、膨張シリンダ部の先方
部に形成され膨張室で発生した冷熱を熱伝導する熱伝導
部と、内壁が熱伝導板で形成されて冷凍負荷を収納する
冷凍室を形成する内箱と、該内箱の外壁を被覆する断熱
部とを有する冷凍ボックスと、熱伝導部と冷凍ボックス
の内箱とを伝導部で液化され前記冷凍ボックスでガス化
する封入媒体の循環によって熱交換させて冷凍室を冷凍
温度とする循環冷却管と、該循環冷却管の一部に接続さ
れ循環冷却管内の圧力を調節するガス溜め部とを設ける
ようにしたものである。
【００１４】請求項２の発明は、熱伝導部側からの循環
冷却管の往路では重力によって液化された封入媒体を冷
凍室側に流し、冷凍室側からの復路では熱交換された封
入媒体が熱伝導部側に戻り循環するように熱伝導部に対
して冷凍ボックスの冷凍室を横設し、冷凍室の上部から
下部に循環冷却管を巻回すると共に、往路に対して復路
の循環冷却管の管径を大きくしたものである。
冷却管の往路では重力によって液化された封入媒体を冷
凍室側に流し、冷凍室側からの復路では熱交換された封
入媒体が熱伝導部側に戻り循環するように熱伝導部に対
して冷凍ボックスの冷凍室を横設し、冷凍室の上部から
下部に循環冷却管を巻回すると共に、往路に対して復路
の循環冷却管の管径を大きくしたものである。
【００１５】
【作用】請求項１の発明によれば、当初循環冷却管内の
封入媒体の多くが気体のために高圧となるが、ガス溜め
部へ封入媒体が流入して圧力調節されており、循環冷却
管の容積を必要最小限としておくことができる。従っ
て、従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないか
ら冷凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
封入媒体の多くが気体のために高圧となるが、ガス溜め
部へ封入媒体が流入して圧力調節されており、循環冷却
管の容積を必要最小限としておくことができる。従っ
て、従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないか
ら冷凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
【００１６】請求項２の発明によれば、熱伝導部の冷凍
熱によって循環冷却管内の封入媒体が冷却され液化され
た封入媒体が循環冷却管内を流れて冷凍室内を冷却し、
熱交換された封入媒体が熱伝導部の循環冷却管へ戻って
くる。この場合に、当初循環冷却管内の封入媒体の多く
が気体のために高圧となるが、ガス溜め部へ封入媒体が
流入して圧力調節されており、循環冷却管の容積を必要
最小限としておくことができる。これによって、循環冷
却管内の気体の封入媒体が直ちに熱伝導部の冷凍熱によ
り冷却され液化され冷凍室内を冷却し、これを繰り返し
て冷凍室内を所要の冷凍温度とする。この状態では、循
環冷却管内の封入媒体が液化される量が多く、循環冷却
管の圧力が低下し、圧力低下を補充するようにガス溜め
部から少しづつ封入媒体が循環冷却管へ流入する。従っ
て、従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないか
ら冷凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
熱によって循環冷却管内の封入媒体が冷却され液化され
た封入媒体が循環冷却管内を流れて冷凍室内を冷却し、
熱交換された封入媒体が熱伝導部の循環冷却管へ戻って
くる。この場合に、当初循環冷却管内の封入媒体の多く
が気体のために高圧となるが、ガス溜め部へ封入媒体が
流入して圧力調節されており、循環冷却管の容積を必要
最小限としておくことができる。これによって、循環冷
却管内の気体の封入媒体が直ちに熱伝導部の冷凍熱によ
り冷却され液化され冷凍室内を冷却し、これを繰り返し
て冷凍室内を所要の冷凍温度とする。この状態では、循
環冷却管内の封入媒体が液化される量が多く、循環冷却
管の圧力が低下し、圧力低下を補充するようにガス溜め
部から少しづつ封入媒体が循環冷却管へ流入する。従っ
て、従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないか
ら冷凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１８】図１は、スターリング冷凍装置の内部を示
す部分断面図であって、スターリング機関３１は、圧縮
シリンダ部３２ａに嵌装される第１ピストン３２の前方
に作動ガスを圧縮する圧縮室３３を有する一方、膨張シ
リンダ部３４ａに嵌装される第２ピストン３４の前方に
作動ガスを膨張させる膨張室３５とを有して圧縮室３３
と膨張室３５とは、図示省略する熱再生器と放熱器とを
介在させてガス流路で連通しており、第１ピストン３２
と第２ピストン３４とは、ある位相差をもって原動機を
動力とするクランク機構３７によって往復運動をするよ
うに構成されている。さらに、スターリング機関３１の
上方には冷熱を熱伝導するコールドヘッドである熱伝導
部３８を有し、熱伝導部３８は膨張シリンダ部３４ａの
先端に接続している。
す部分断面図であって、スターリング機関３１は、圧縮
シリンダ部３２ａに嵌装される第１ピストン３２の前方
に作動ガスを圧縮する圧縮室３３を有する一方、膨張シ
リンダ部３４ａに嵌装される第２ピストン３４の前方に
作動ガスを膨張させる膨張室３５とを有して圧縮室３３
と膨張室３５とは、図示省略する熱再生器と放熱器とを
介在させてガス流路で連通しており、第１ピストン３２
と第２ピストン３４とは、ある位相差をもって原動機を
動力とするクランク機構３７によって往復運動をするよ
うに構成されている。さらに、スターリング機関３１の
上方には冷熱を熱伝導するコールドヘッドである熱伝導
部３８を有し、熱伝導部３８は膨張シリンダ部３４ａの
先端に接続している。
【００１９】一方、冷凍ボックス３９は、スターリング
機関３１の横に併設され、箱状の外箱４０と内箱４１と
の間にウレタン等の断熱材４２を充填し、内箱４１の内
周壁には、熱伝導良好な熱伝導板４３を張り付けてお
り、熱伝導板４３により包囲される内側には、冷凍負荷
としての被冷凍品を収納する冷凍室４５が形成され、冷
凍室４５の上部の間口部には被冷凍品を出し入れする蓋
４６が設けられている。
機関３１の横に併設され、箱状の外箱４０と内箱４１と
の間にウレタン等の断熱材４２を充填し、内箱４１の内
周壁には、熱伝導良好な熱伝導板４３を張り付けてお
り、熱伝導板４３により包囲される内側には、冷凍負荷
としての被冷凍品を収納する冷凍室４５が形成され、冷
凍室４５の上部の間口部には被冷凍品を出し入れする蓋
４６が設けられている。
【００２０】スターリング機関３１の上部の断熱材４７
が充填された熱伝導部３８には、循環冷却管４８の一端
側がスパイラルに所定数巻回されて一端部４８ａ１から
降下して往路を形成するように延びて他端部４８ｂ１か
ら冷凍ボックス３９の熱伝導板４３の上部の外周壁をス
パイラルに巻回している。そして、循環冷却管４８は次
第に熱伝導板４３の下部へ巻回して最下段の一端部４８
ｂ２から再び立上がって復路を形成するように、熱伝導
部３８に巻回される一端部４８ａ２に接続して窒素ガス
等の封入媒体の循環経路を形成している。また、循環冷
却管４８の一部分４８ａ３がキャピラリチューブ４９を
介してガス溜め部５０に接続している。なお、循環冷却
管４８は、熱伝導板４３に巻回される下部から復路にか
けての管径は、往路より大きくすることが好ましい。
が充填された熱伝導部３８には、循環冷却管４８の一端
側がスパイラルに所定数巻回されて一端部４８ａ１から
降下して往路を形成するように延びて他端部４８ｂ１か
ら冷凍ボックス３９の熱伝導板４３の上部の外周壁をス
パイラルに巻回している。そして、循環冷却管４８は次
第に熱伝導板４３の下部へ巻回して最下段の一端部４８
ｂ２から再び立上がって復路を形成するように、熱伝導
部３８に巻回される一端部４８ａ２に接続して窒素ガス
等の封入媒体の循環経路を形成している。また、循環冷
却管４８の一部分４８ａ３がキャピラリチューブ４９を
介してガス溜め部５０に接続している。なお、循環冷却
管４８は、熱伝導板４３に巻回される下部から復路にか
けての管径は、往路より大きくすることが好ましい。
【００２１】まず、第１ピストン３２が移動して圧縮室
３３に充満するヘリウム等の作動ガスを圧縮し、この圧
縮され発熱した作動ガスは、図示しない放熱器で放熱さ
れて図示しない熱再生器でさらに冷やされてから膨張室
３５へ導かれる。その後に第２ピストン３４の降下によ
って膨張室３５の作動ガスが膨張する膨張行程となり、
作動ガスの膨張により作動ガスが低温となって、熱伝導
部３８を冷却し、続いて、第２ピストン３４の上昇によ
って膨張室３５の低温の作動ガスが押し出されて熱再生
器を冷やしながら圧縮室３３へ導かれる。
３３に充満するヘリウム等の作動ガスを圧縮し、この圧
縮され発熱した作動ガスは、図示しない放熱器で放熱さ
れて図示しない熱再生器でさらに冷やされてから膨張室
３５へ導かれる。その後に第２ピストン３４の降下によ
って膨張室３５の作動ガスが膨張する膨張行程となり、
作動ガスの膨張により作動ガスが低温となって、熱伝導
部３８を冷却し、続いて、第２ピストン３４の上昇によ
って膨張室３５の低温の作動ガスが押し出されて熱再生
器を冷やしながら圧縮室３３へ導かれる。
【００２２】以上の行程が順次繰り返されて、膨張室３
５の作動ガスが膨張時に膨張シリンダ部３４ａの熱伝導
部３８を冷却する。
５の作動ガスが膨張時に膨張シリンダ部３４ａの熱伝導
部３８を冷却する。
【００２３】次に、熱伝導部３８の冷凍熱によって循環
冷却管４８内の封入媒体２９が冷却され液化された封入
媒体が重力によって徐々に端部４８ａ１から循環冷却管
４８内を流れて下方の冷凍室４５内の端部４８ｂ１へ達
し、封入媒体がスパイラルに降下して気体となった封入
媒体が端部４８ｂ２から再び熱伝導部３８の循環冷却管
４８の端部４８ａ２へ戻ってくる。
冷却管４８内の封入媒体２９が冷却され液化された封入
媒体が重力によって徐々に端部４８ａ１から循環冷却管
４８内を流れて下方の冷凍室４５内の端部４８ｂ１へ達
し、封入媒体がスパイラルに降下して気体となった封入
媒体が端部４８ｂ２から再び熱伝導部３８の循環冷却管
４８の端部４８ａ２へ戻ってくる。
【００２４】この場合に、当初循環冷却管４８内の封入
媒体２９の多くが気体のために高圧となるが、ガス溜め
部５０へ封入媒体２９が流入して圧力調節されており、
循環冷却管４８の容積を必要最小限としておくことがで
きる。このために、循環冷却管４８内の気体の封入媒体
が直ちに熱伝導部３８の冷凍熱により冷却され液化され
循環冷却管４８を介して循環する封入媒体によって熱交
換され冷凍室４５内の冷却を繰り返して冷凍室４５内を
所要の冷凍温度とする。この状態では、循環冷却管４８
内の封入媒体が液化される量が多く、循環冷却管４８の
圧力が低下し、圧力低下を補充するようにガス溜め部５
０から少しづつ封入媒体が循環冷却管４８へ流入する。
媒体２９の多くが気体のために高圧となるが、ガス溜め
部５０へ封入媒体２９が流入して圧力調節されており、
循環冷却管４８の容積を必要最小限としておくことがで
きる。このために、循環冷却管４８内の気体の封入媒体
が直ちに熱伝導部３８の冷凍熱により冷却され液化され
循環冷却管４８を介して循環する封入媒体によって熱交
換され冷凍室４５内の冷却を繰り返して冷凍室４５内を
所要の冷凍温度とする。この状態では、循環冷却管４８
内の封入媒体が液化される量が多く、循環冷却管４８の
圧力が低下し、圧力低下を補充するようにガス溜め部５
０から少しづつ封入媒体が循環冷却管４８へ流入する。
【００２５】この場合にも、熱伝導部３８によって冷却
される循環冷却管４８の容積が小さいから封入媒体が迅
速に冷却され液化された封入媒体が冷凍室を所要の冷凍
温度とする。従って、比較的小さな冷凍能力のスターリ
ング機関３１によって迅速に冷凍ボックス３９を冷凍温
度とすることができ、従来のようにガス溜め自体を冷却
する必要がなく効率的である。
される循環冷却管４８の容積が小さいから封入媒体が迅
速に冷却され液化された封入媒体が冷凍室を所要の冷凍
温度とする。従って、比較的小さな冷凍能力のスターリ
ング機関３１によって迅速に冷凍ボックス３９を冷凍温
度とすることができ、従来のようにガス溜め自体を冷却
する必要がなく効率的である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、循環冷却管内の圧力を調節するガス溜め部を別に
設け、循環冷却管の容積を必要最小限として封入媒体を
熱伝導部の冷凍熱により冷却するようにしたために封入
媒体を迅速に冷却することができ、従来のようにガス溜
め自体を冷却する必要がないから冷凍室を極めて早く冷
凍温度とすることができる。
れば、循環冷却管内の圧力を調節するガス溜め部を別に
設け、循環冷却管の容積を必要最小限として封入媒体を
熱伝導部の冷凍熱により冷却するようにしたために封入
媒体を迅速に冷却することができ、従来のようにガス溜
め自体を冷却する必要がないから冷凍室を極めて早く冷
凍温度とすることができる。
【００２７】また、請求項２の発明によれば、循環冷却
管内を封入媒体が重力によって循環するようにしたため
に熱伝導部の冷凍熱が冷凍室に迅速に伝えられ、また、
従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないから冷
凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
管内を封入媒体が重力によって循環するようにしたため
に熱伝導部の冷凍熱が冷凍室に迅速に伝えられ、また、
従来のようにガス溜め自体を冷却する必要がないから冷
凍室を極めて早く冷凍温度とすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すスターリング冷凍装置
の断面図。
の断面図。
【図２】従来例を示すスターリング冷凍装置の断面図。
３１ スターリング機関 ３２ 第１ピストン ３２ａ 圧縮シリンダ部 ３３ 圧縮室 ３４ 第２ピストン ３４ａ 膨張シリンダ部 ３５ 膨張室 ３７ クランク機構 ３８ 熱伝導部 ３９ 冷凍ボックス ４０ 外箱 ４１ 内箱 ４２，４７ 断熱材 ４３ 熱伝導板 ４５ 冷凍室 ４６ 蓋 ４８ 循環冷却管 ４９ キャピラリチューブ ５０ ガス溜め部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 9/14 520 F25B 9/00 F25D 17/00 301
Claims (2)
- 【請求項１】 圧縮シリンダ部の先方部に形成される圧
縮室から膨張シリンダ部の先方部に形成される膨張室へ
導かれる作動ガスの膨張行程を少なくとも含む熱サイク
ル行程によって冷熱を発生するスターリング機関と、 前記膨張シリンダ部の先方部に形成され前記膨張室で発
生した冷熱を熱伝導する熱伝導部と、 内壁が熱伝導板で形成されて冷凍負荷を収納する冷凍室
を形成する内箱と、該内箱の外壁を被覆する断熱部とを
有する冷凍ボックスと、 前記熱伝導部と前記冷凍ボックスの内箱とを前記伝導部
で液化され前記冷凍ボックスでガス化する封入媒体の循
環によって熱交換させて前記冷凍室を冷凍温度とする循
環冷却管と、 該循環冷却管の一部に接続され前記循環冷却管内の圧力
を調節するガス溜め部とを備えることを特徴とするスタ
ーリング冷凍装置。 - 【請求項２】前記熱伝導部側からの前記循環冷却管の往
路では重力によって液化された封入媒体を冷凍室側に流
し、冷凍室側からの復路では熱交換された封入媒体が前
記熱伝導部側に戻り循環するように前記熱伝導部に対し
て前記冷凍ボックスの冷凍室を横設し、前記冷凍室の上
部から下部に前記循環冷却管を巻回すると共に、前記往
路に対して前記復路の循環冷却管の管径を大きくしたこ
とを特徴とする請求項１記載のスタ−リング冷凍装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12665895A JP3281762B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | スタ−リング冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12665895A JP3281762B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | スタ−リング冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320165A JPH08320165A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3281762B2 true JP3281762B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=14940675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12665895A Expired - Fee Related JP3281762B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | スタ−リング冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281762B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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| JP2002013885A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-18 | Twinbird Corp | 冷凍機用サーモサイフォン |
| RU2253075C2 (ru) * | 2000-08-25 | 2005-05-27 | Шарп Кабусики Кайся | Охладительная установка стирлинга, охладитель и холодильник |
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-
1995
- 1995-05-25 JP JP12665895A patent/JP3281762B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08320165A (ja) | 1996-12-03 |
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