JP3293538B2 - 蓄冷冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧冷媒ガスの
断熱膨張等によって発生した冷熱をディスプレーサ内の
蓄冷材に蓄冷する蓄冷冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上述のような蓄冷冷凍機とし
て、図１１に示すような２段ギフォードマクマホン(Ｇ
Ｍ)冷凍機がある。この冷凍機では、圧縮機１からの高
圧ヘリウムガスを第１膨張シリンダ２および第２膨張シ
リンダ３内に導入排出するためのバルブディスク４を有
している。そして、吸気時には、バルブディスク４を図
１１(a)に示すように位置させて、ヘリウムガスの吸入
口５と第１膨張シリンダ２とを連通させる。そうする
と、第１膨張シリンダ２に供給されたヘリウムガスは第
１ディスプレーサ６内の蓄冷材７によって冷却されなが
ら第２膨張シリンダ３に供給され、第２ディスプレーサ
８内の蓄冷材９によって冷却されながら先端部の膨張室
１０に至る。その場合、中間圧力に保持されている中間
圧室１１の圧力と高圧の膨張室１０の圧力との圧力差に
よって、両ディスプレーサ６,８がバルブディスク４側
に移動し、膨張室１０の体積が増加する。

【０００３】一方、排気時には、上記バルブディスク４
を図１１(b)に示すように位置させて、ヘリウムガスの
排気口１２と第１膨張シリンダ２とを連通させる。そう
すると、膨張室１０内が一気に減圧され、発生した冷熱
によって冷却されたヘリウムガスが両蓄冷材９,７を冷
却しながら排気口１２より排気される。その場合、中間
圧力に保持されている中間圧室１１の圧力と低圧の膨張
室１０の圧力との圧力差によって、両ディスプレーサ
６,８が膨張室１０側に移動し、膨張室１０の体積が減
少する。

【０００４】こうして、上記バルブモータ１３によって
バルブディスク４を回転駆動することによって第１ヒー
トステーション１４および第２ヒートステーション１５
が極低温に冷却される。尚、通常、両ディスプレーサ
６,８は、内部に蓄積した冷熱を逃がさないようにフェ
ノール樹脂等の断熱材で形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の２段ＧＭ冷凍機においては、以下のような問題があ
る。

【０００６】上記構成の２段ＧＭ冷凍機における第２デ
ィスプレーサ８の高温端の温度は約４０Ｋとなり、第２
ディスプレーサ８の低温端および第２ヒートステーショ
ン１５の温度は４Ｋとなる。

【０００７】ところで、上記構成の２段ＧＭ冷凍機は、
使用される環境によっては水平もしくは倒立に配置され
る場合がある。そして、例えば水平に配置された場合を
例にとると、第２ディスプレーサ８における高温端と低
温端とは同じ高さに位置することになる。その場合、第
２ディスプレーサ８内には蓄冷材９が存在し、絶えずヘ
リウムガスが強制的に供給/排気されるために、上記高
温端の温度は約４０Ｋに上記低温端の温度は４Ｋに保持
されるので問題はない。

【０００８】ところが、上記第２膨張シリンダ３と第２
ディスプレーサ８との間には蓄冷材はなく、ヘリウムガ
スも強制的に給排気されない。したがって、第２膨張シ
リンダ３と第２ディスプレーサ８との間の空間における
上記高温端側の冷気と低温端側の冷気とは自由に交ざり
合う。また倒立に配置された場合には、上記空間におけ
る低温端側の冷気が高温端側に降下して、高温端側の冷
気と低温端側の冷気とは交ざり合う。

【０００９】そうすると、上記空間における低温端側の
温度が、２段ＧＭ冷凍機を正立に配置した場合よりも高
温になり、その結果第２ヒートステーション１５の温度
が４Ｋを維持できなくなる。したがって、２段ＧＭ冷凍
機を水平もしくは倒立に配置した場合の冷凍能力は正立
に配置した場合の冷凍能力よりも低くなり、配置方向に
よって冷凍能力が変換するという問題が生ずる。

【００１０】そこで、この発明の目的は、配置方向によ
って冷凍能力に変化が生じない蓄冷冷凍機を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、膨張シリンダに収納された
ディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄える蓄冷冷凍機に
おいて、上記ディスプレーサの外周面には、フェノール
樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で形成された複数の
帯が環状に巻き付けられていることを特徴としている。

【００１２】上記構成によれば、ディスプレーサの外周
面にはフェノール樹脂よりも熱伝導率が高い熱伝導良体
で形成された複数の帯が環状に巻き付けられている。し
たがって、上記ディスプレーサが収納された膨張シリン
ダと上記ディスプレーサとの間の空間に存在する冷媒ガ
スが、上記ディスプレーサ内の蓄冷材との熱交換によっ
て積極的に冷却される。そのために、上記膨張シリンダ
が水平もしくは倒立に配置されて上記空間の高温端側の
冷気と低温端側の冷気とが交ざり合っても、低温端の温
度が上昇することがない。したがって、上記膨張シリン
ダが水平もしくは倒立に配置された場合の冷凍能力が、
正立に配置された場合の冷凍能力に比して低下すること
はない。

【００１３】その際に、上記ディスプレーサの外周面に
巻きつけられる上記熱伝導良体の帯の間隔を設けること
によって、上記ディスプレーサの外周壁全体または外周
面全体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱伝
導良体の使用量を減らして、コストダウンが図られる。

【００１４】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの
外周壁における上記熱伝導良体の帯が巻き付けられてい
る複数の箇所に、上記外周壁を貫通する貫通孔を設けた
ことを特徴としている。

【００１５】上記構成によれば、上記熱伝導良体の内面
の一部が貫通孔を介して上記ディスプレーサ内に露出さ
れることによって、請求項１に係る発明における上記デ
ィスプレーサの内から外への熱伝導の低下がある程度解
消される。

【００１６】また、請求項３に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周面に
はフェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で形成
された帯が螺旋状に巻き付けられていることを特徴とし
ている。

【００１７】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周面に上記熱伝導良体の帯を螺旋状に巻き付けること
によって、上記ディスプレーサの外周壁全体または外周
面全体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱伝
導良体の使用量を減らしてコストダウンが図られる。

【００１８】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
係る発明の蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの
外周壁における上記熱伝導良体の帯が巻き付けられてい
る箇所に、上記外周壁を貫通する貫通孔を設けたことを
特徴としている。

【００１９】上記構成によれば、上記熱伝導良体の内面
の一部が貫通孔を介して上記ディスプレーサ内に露出さ
れることによって、請求項３に係る発明における上記デ
ィスプレーサの内から外への熱伝導の低下がある程度解
消される。

【００２０】また、請求項５に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周壁
は、フェノール樹脂と同等の熱伝導率を有する筒状体
と,フェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で成
る筒状体とを,交互に接続して形成されていることを特
徴としている。

【００２１】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周壁が、フェノール樹脂と同程度の熱伝導率を有する
筒状体と上記熱伝導良体の筒状体とが交互に接続されて
形成されることによって、上記ディスプレーサの外周壁
全体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱伝導
良体の使用量を減らしてコストダウンが図られる。

【００２２】また、請求項６に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周壁
は、フェノール樹脂と同等の熱伝導率を有する１本の帯
状体と,上記フェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導
良体で成る１本の帯状体とを並べて螺旋状に巻き、上記
帯状体間を接続して形成されていることを特徴としてい
る。

【００２３】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周壁が、フェノール樹脂と同程度の熱伝導率を有する
帯状体と上記熱伝導良体の帯状体とが螺旋状に巻き付け
られて形成されることによって、上記ディスプレーサの
外周壁全体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記
熱伝導良体の使用量を減らしてコストダウンが図られ
る。

【００２４】また、請求項７に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周壁
は、フェノール樹脂と同等の熱伝導率を有する１個の筒
状体と上記フェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良
体で成る１個の筒状体とを接続して形成されると共に、
上記熱伝導良体で成る筒状体の方が上記ディスプレーサ
における高温側に位置していることを特徴としている。

【００２５】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周壁が、フェノール樹脂と同程度の熱伝導率を有する
筒状体と上記熱伝導良体の筒状体とが接続されて形成さ
れることによって、上記ディスプレーサの外周壁全体を
熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱伝導良体の使用
量を減らしてコストダウンが図られる。その際に、上記
熱伝導良体の方が上記ディスプレーサの高温側に位置す
ることによって、膨張シリンダと上記ディスプレーサと
の間の空間における高温側の冷媒ガスが効率よく冷却さ
れて、低温端の温度上昇が効果的に防止される。

【００２６】また、請求項８に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周壁の
外周面と内周面とがフェノール樹脂より熱伝導率が高い
熱伝導良体で覆われていることを特徴としている。

【００２７】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周壁の外周面と内周面とが上記熱伝導良体で覆われる
ことによって、上記ディスプレーサの外周壁全体を上記
熱伝導良体で形成した場合における上記ディスプレーサ
の内から外への熱伝導の低下を抑えつつ上記熱伝導良体
の使用量を減らしてコストダウンが図られる。

【００２８】また、請求項９に係る発明は、膨張シリン
ダに収納されたディスプレーサ内の蓄冷材に冷熱を蓄え
る蓄冷冷凍機において、上記ディスプレーサの外周壁
は、フェノール樹脂よりも熱伝導率が高い熱伝導良体で
形成された第１筒体と、上記熱伝導良体で形成されると
共に上記第１筒体内に隙間を有して挿入された第２筒体
と、上記第１,第２筒体の間に設けられた蓄冷部で形成
されていることを特徴としている。

【００２９】上記構成によれば、上記ディスプレーサの
外周壁を構成する熱伝導良体の二重構造の間に蓄冷部を
設けることによって、上記膨張シリンダとディスプレー
サとの間の空間に存在する冷媒ガスと上記蓄冷材との熱
交換が、安定して行われる。

【００３０】また、請求項１０に係る発明は、請求項９
に係る発明の蓄冷冷凍機において、上記第１,第２筒体
の間にヘリウムガスが充填されて上記蓄冷部を構成して
いることを特徴としている。

【００３１】上記構成によれば、上記蓄冷部が蓄冷冷凍
機の冷媒ガスとして使用されるヘリウムガスで構成され
ることによって、上記蓄冷部が容易に形成される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態の蓄冷
冷凍機としての２段ＧＭ冷凍機における第２ディスプレ
ーサの断面図である。この第２ディスプレーサ(以下、
単にディスプレーサという)２１では、高温側に対する
ヘリウムガスの給排を行うための給排口２３を有する高
温端壁２２と第２膨張シリンダ２９先端部の膨張室(図
示せず)との境界となる低温端壁２４とを、従来同様フ
ェノール樹脂で形成している。これに対して、高温端壁
２２と低温端壁２４とをつなぐ円筒状の外周壁２５を、
熱伝導良体であるステンレスで形成している。尚、２６
は蓄冷材(一部を図示)である。

【００３３】上述したように、上記ディスプレーサ２１
内の温度は、ディスプレーサ２１が水平に配置されても
高温端２７が約４０Ｋに、低温端２８が４Ｋに保持され
る。したがって、ディスプレーサ２１の内部には、図２
に示すように、高温端２７の約４０Ｋから低温端２８の
４Ｋへの温度勾配が生ずる。そして、上記膨張室で発生
する冷熱が供給される低温領域Ａの温度は４Ｋで安定し
ているが、中温領域Ｂや高温領域Ｃ(特に中温領域Ｂ)で
は、ヘリウムガスの給排サイクルにおいて大きな温度幅
を有している。つまり、上記ディスプレーサ２１内にお
ける中温領域Ｂの温度は不安定であるにも拘わらず低温
領域Ａの温度は４Ｋに安定しているのである。このこと
は、中温領域Ｂの冷熱を他に利用しても低温領域Ａの温
度は４Ｋに保たれることを意味する。

【００３４】そこで、本実施の形態においては、上述の
ことを利用して、中温領域Ｂの冷熱で、熱伝導良体であ
るステンレス製の外周壁２５を介して、ディスプレーサ
２１と第２膨張シリンダ(以下、単に膨張シリンダと言
う)２９との間の領域３０内のヘリウムガスを積極的に
冷却するのである。

【００３５】尚、このことによって、上記ディスプレー
サ２１内の中温領域Ｂの温度の平均値は高くなるが、そ
のための低温領域Ａの温度への影響は少ない。それより
も、領域３０内のヘリウムガスが積極的に冷却されるこ
とによって、領域３０における低温端２８側の温度上昇
が防止される効果の方が大きく、トータルとして冷凍能
力を高めることができるのである。さらに、外周壁２５
をステンレスで形成することによって、従来のフェノー
ル樹脂で形成した場合より薄肉に形成でき、その分だけ
ディスプレーサ２１を小型に形成できるという効果もあ
る。

【００３６】上述のように、本実施の形態においては、
２段ＧＭ冷凍機のディスプレーサ２１における外周壁２
５を、熱伝導良体であるステンレスで形成している。し
たがって、ディスプレーサ２１と膨張シリンダ２９との
間の領域３０内のヘリウムガスを、ディスプレーサ２１
内の蓄冷材２６との熱交換によって積極的に冷却するこ
とができる。そのために、本実施の形態における２段Ｇ
Ｍ冷凍機は、水平に配置されて領域３０の高温端２７と
低温端２８とが同じ高さになったとしても、低温端２８
側の温度が上昇することが防止される。すなわち、本実
施の形態によれば、水平に配置された場合の冷凍能力が
正立に配置された場合の冷凍能力に比して低下すること
はない。また、倒立に配置された場合も同様に、領域３
０の低温端２８側の冷気が高温端２７側へ降下して高温
端２７側の冷気と交ざり合っても、低温端２８側の温度
が上昇することが防止される。つまり設置方向に冷凍能
力が変化しない蓄冷冷凍機を提供できるのである。

【００３７】図３〜図１０は、他の実施の形態における
ディスプレーサの構成を示す。図３に示すディスプレー
サ３１は、全体をフェノール樹脂で形成し、円筒状の外
周壁３２の外周面に所定深さの凹部３３を形成する。そ
して、この凹部３３内にステンレス板３４を巻き付け
て、外周壁３２をステンレスとフェノール樹脂との二重
構造に構成している。こうして、ステンレスの使用量を
減らしてコストの低下を図るのである。

【００３８】図４に示すディスプレーサ３５は、全体を
フェノール樹脂で形成し、円筒状の外周壁３６の外周面
に所定深さで所定幅の凹部３７を複数本形成する。そし
て、この凹部３７,３７,…の夫々に沿ってステンレス帯
３８,３８,…を環状に巻き付けて、外周壁３６を部分的
にステンレスとフェノール樹脂との二重構造に構成して
いる。尚、図４においては複数本のステンレス帯を巻き
付けているが、図５に示すように、フェノール樹脂で形
成されたディスプレーサ４１の外周壁４２に螺旋状に所
定幅の凹部を形成し、この凹部に沿って１本のステンレ
ス帯４３を螺旋状に巻き付けてもよい。

【００３９】図６に示すディスプレーサ４５は、全体を
フェノール樹脂で形成し、円筒状の外周壁４６の外周面
に所定深さで所定幅の凹部４７を複数本形成する。さら
に、各凹部４７の位置における外周壁４６には、半径方
向に外周壁４６を貫通する貫通孔４８を複数個ずつ設け
る。そして、上記凹部４７,４７,…の夫々に沿ってステ
ンレス帯４９,４９,…を環状に巻き付けている。こうす
ることによって、図４におけるディスプレーサ３５の内
から外への熱伝導の低下を解消するのである。尚、図６
においては複数本のステンレス帯を巻き付けているが、
図５と同様に螺旋状の凹部を形成し、貫通孔を設けて１
本のステンレス帯を螺旋状に巻き付けてもよい。

【００４０】図７に示すディスプレーサ５１は、円筒状
の外周壁５２を、フェノール樹脂で形成された同じ内径
と外形とを有する複数のフェノール樹脂筒５３と、ステ
ンレスで形成されたフェノール筒５３と同じ内径および
外形を有する複数のステンレス筒５４とを、交互に接続
して構成している。尚、図７においては複数本のフェノ
ール樹脂筒と複数本のステンレス筒とを交互に配列して
形成しているが、１本のフェノール樹脂帯と１本のステ
ンレス帯とを並べて螺旋状に巻いて互いの間を接続して
形成してもよい。

【００４１】図８に示すディスプレーサ５５は、円筒状
の外周壁５６を、同じ内径と外形とを有する１つのステ
ンレス筒５７と１つのフェノール樹脂筒５８とを接続し
て構成している。その場合に、高温端５９側をステンレ
ス筒５７とする一方、低温端６０側をフェノール樹脂筒
５８としている。こうすることによって、ディスプレー
サ５５と膨張シリンダ(図示せず)との間における高温側
のヘリウムガスを選択的に冷却することができ、大きな
効果が得られるのである。

【００４２】図９に示すディスプレーサ６１は、円筒状
の外周壁６２を、フェノール樹脂で形成されたフェノー
ル樹脂筒６３をステンレスで形成されたステンレス筒６
４,６５で外側と内側とから挟み込んだサンドイッチ構
造に形成成している。こうすることによって、図３にお
けるディスプレーサ３１の内から外への熱伝導の低下を
改善するのである。

【００４３】図１０に示すディスプレーサ７１は、円筒
状の外周壁７２を、内径の異なる２つのステンレス筒７
３,７４を同軸に重ね合わせて隙間を有する二重構造に
形成している。そして、ステンレス筒７３とステンレス
筒７４との間の空間７５の低温端７６は、ディスプレー
サ７１内のヘリウムガスを膨張シリンダ(図示せず)の膨
張室に導く通路７７に連通している。こうして、通路７
７を通るヘリウムガスを空間７５に導入して空間７５内
を比熱の大きなヘリウムガスで満たすことによって、デ
ィスプレーサ７１の外周壁７２内部に蓄冷部を設けるこ
とができる。したがって、ディスプレーサ７１と上記膨
張シリンダとの間の空間のヘリウムガスの冷却を安定し
て行うことができるのである。尚、図１０においては、
空間７５の低温端７６側を通路７７に連通して空間７５
内にヘリウムガスを導入しているが、空間７５と通路７
７との間を閉鎖して空間７５内に予めヘリウムガスを封
入しておいても構わない。

【００４４】上記各実施の形態においては、各ディスプ
レーサ２１,３１,３５,４１,４５,５１,５５,６１,７１
の少なくとも外周面の一部をステンレスで構成してい
る。しかしながら、上記外周面の一部を構成する材質は
ステンレスに限定されるものではなく、熱伝導率が０.
９２１〜５(Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1)であるフェノール樹脂よりも
熱伝導率が高い熱伝導良体であればよい。このような熱
伝導良体としては、ステンレス(熱伝導率：０.３〜１０
(Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1))の他に、銅系コンスタンタン（熱伝導
率：５〜２０)、アルミニウム合金(熱伝導率：３〜１０
０)、鉄合金(熱伝導率：０.３〜１０)、ニッケル合金
(熱伝導率：０.５〜１０)、チタン合金(熱伝導率：０.
５〜１０)、黄銅(熱伝導率：４〜１００)、マンガニン
(熱伝導率：ステンレス鋼の１.５〜２.５倍)、銅合金
(熱伝導率：１〜１００)等がある。

【００４５】尚、この発明の蓄冷冷凍機のディスプレー
サにおける材質やその材質の配置以外の基本形状や基本
構造については特に限定するものではない。

【００４６】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の蓄冷冷凍機は、ディスプレーサの外周壁を、そ
の外周面にフェノール樹脂よりも熱伝導率が高い熱伝導
良体で形成されている複数の帯を環状に巻き付けて形成
したので、上記ディスプレーサが収納された膨張シリン
ダと上記ディスプレーサとの間の空間に存在する冷媒ガ
スを、上記ディスプレーサ内の蓄冷材との熱交換によっ
て積極的に冷却できる。そのために、上記膨張シリンダ
が水平もしくは倒立に配置されたとしても、低温端側の
温度上昇を防止できる。

【００４７】したがって、この発明によれば、上記膨張
シリンダが水平もしくは倒立に配置された場合の冷凍能
力が正立に配置された場合の冷凍能力に比して低下する
ことはなく、配置方向によって冷凍能力に変化が生じな
い。さらに、上記ディスプレーサの外周壁全体または外
周面全体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱
伝導良体の使用量を減らして、コストダウンを図ること
ができる。

【００４８】また、請求項２に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁における上記熱伝導良
体の帯が巻き付けられている複数の箇所に、上記外周壁
を貫通する貫通孔を設けたので、上記熱伝導良体の内面
の一部を上記貫通孔を介して上記ディスプレーサ内に露
出できる。したがって、請求項１に係る発明における上
記ディスプレーサの内から外への熱伝導の低下をある程
度解消できる。

【００４９】また、請求項３に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、外周面に上記熱伝
導良体で形成された帯を螺旋状に巻き付けて形成したの
で、上 記ディスプレーサの外周壁全体あるいは外周面全
体を上記熱伝導良体で形成する場合よりも上記熱伝導良
体の使用量を減らして、コストダウンを図ることができ
る。

【００５０】また、請求項４に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁における上記熱伝導良
体の帯が巻き付けられている箇所に、上記外周壁を貫通
する貫通孔を設けたので、上記熱伝導良体の内面の一部
を上記貫通孔を介して上記ディスプレーサ内に露出でき
る。したがって、請求項３に係る発明における上記ディ
スプレーサの内から外への熱伝導の低下をある程度解消
できる。

【００５１】また、請求項５に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、フェノール樹脂と
同等の熱伝導率を有する筒状体と上記熱伝導良体で成る
筒状体とを交互に接続して形成したので、上記ディスプ
レーサの外周壁全体を上記熱伝導良体で形成する場合よ
りも上記熱伝導良体の使用量を減らしてコストダウンを
図ることができる。

【００５２】また、請求項６に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、フェノール樹脂と
同等の熱伝導率を有する１本の帯状体と上記熱伝導良体
で成る１本の帯状体とを並べて、螺旋状に巻いて形成し
たので、上記ディスプレーサの外周壁全体を上記熱伝導
良体で形成する場合よりも上記熱伝導良体の使用量を減
らして、コストダウンを図ることができる。

【００５３】また、請求項７に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、フェノール樹脂と
同等の熱伝導率を有する１個の筒状体と上記熱伝導良体
で成る１個の筒状とを接続して形成するので、上記ディ
スプレーサの外周壁全体を熱伝導良体で形成する場合よ
りも上記熱伝導良体の使用量を減らしてコストダウンを
図ることができる。その際に、上記熱伝導良体の方を上
記ディスプレーサにおける高温側に位置させるので、上
記膨張シリンダとディスプレーサとの間の空間における
高温側の冷媒ガスを効率よく冷却でき、低温端側の温度
上昇を効果的に防止できる。

【００５４】また、請求項８に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、外周面と内周面と
を上記熱伝導良体で覆って形成したので、上記ディスプ
レーサの外周壁全体を上記熱伝導良体で形成した場合に
おける上記ディスプレーサの内から外への熱伝導の低下
を抑えつつ上記熱伝導良体の使用量を減らしてコストダ
ウンを図ることができる。

【００５５】また、請求項９に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記ディスプレーサの外周壁を、フェノール樹脂よ
りも熱伝導率が高い熱伝導良体で形成された第１,第２
筒体の一方を他方に挿入して隙間を有した二重構造を構
成し、上記第１,第２筒体の間に蓄冷部を設けて形成し
たので、上記膨張シリンダおよびディスプレーサ間に存
在する冷媒ガスと上記蓄冷材との熱交換を、安定して行
うことができる。

【００５６】また、請求項１０に係る発明の蓄冷冷凍機
は、上記第１,第２筒体の間にヘリウムガスを充填して
上記蓄冷部を構成しているので、上記蓄冷部を容易に形
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の蓄冷冷凍機におけるディスプレーサ
の一例を示す断面図である。

【図２】図１に示すディスプレーサの内部温度を示す図
である。

【図３】図１とは異なるディスプレーサの断面図であ
る。

【図４】図１および図３とは異なるディスプレーサの断
面図である。

【図５】図１,図３および図４とは異なるディスプレー
サの外周面図である。

【図６】図１および図３〜図５とは異なるディスプレー
サの断面図である。

【図７】図１および図３〜図６とは異なるディスプレー
サの断面図である。

【図８】図１および図３〜図７とは異なるディスプレー
サの断面図である。

【図９】図１および図３〜図８とは異なるディスプレー
サの断面図である。

【図１０】図１および図３〜図９とは異なるディスプレ
ーサの断面図である。

【図１１】２段ＧＭ冷凍機の動作説明図である。

【符号の説明】 ２１,３１,３５,４１,４５,５１,５５,６１,７１…ディ
スプレーサ、２２…高温端壁、 ２
４…低温端壁、２５,３２,３６,４２,４６,５２,５６,
６２,７２…外周壁、２６,７８…蓄冷材、
２７,５９…高温端、２８,６０,７６…低温端、
３３,３７,４７…凹部、３４…ステンレス
板、 ３８,４３,４９…ステンレス帯、
４８…貫通孔、 ５３,５８,６３
…フェノール筒、５４,５７,６４,６５,７３,７４…ス
テンレス筒、７５…空間、 ７
７…通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−101923（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124561（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−121557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 9/14 510

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ（３５,４５)内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える
   蓄冷冷凍機において、 上記ディスプレーサ(３５,４５)の外周面には、フェノ
   ール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で形成された複
   数の帯(３８,４９)が環状に巻き付けられていることを
   特徴とする蓄冷冷凍機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の蓄冷冷凍機において、 上記ディスプレーサ(４５)の外周壁(４６)における上記
   熱伝導良体の帯(４９)が巻き付けられている複数の箇所
   に、上記外周壁(４６)を貫通する貫通孔(４８)を設けた
   ことを特徴とする蓄冷冷凍機。
3. 【請求項３】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ(４１)内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える蓄冷冷
   凍機において、 上記ディスプレーサ(４１)の外周面には、フェノール樹
   脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で形成された帯(４３)
   が螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする蓄冷冷
   凍機。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の蓄冷冷凍機において、 上記ディスプレーサ(４１)の外周壁(４２)における上記
   熱伝導良体の帯(４３)が巻き付けられている箇所に、上
   記外周壁(４２)を貫通する貫通孔を設けたことを特徴と
   する蓄冷冷凍機。
5. 【請求項５】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ(５１)内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える蓄冷冷
   凍機において、 上記ディスプレーサ(５１)の外周壁(５２)は、フェノー
   ル樹脂と同等の熱伝導率を有する筒状体(５３)と、フェ
   ノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で成る筒状体
   (５４)とを、交互に接続して形成されていることを特徴
   とする蓄冷冷凍機。
6. 【請求項６】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える蓄冷冷凍機に
   おいて、 上記ディスプレーサの外周壁は、フェノール樹脂と同等
   の熱伝導率を有する１本の帯状体と、フェノール樹脂よ
   り熱伝導率が高い熱伝導良体で成る１本の帯状体とを並
   べて螺旋状に巻き、上記帯状体間を接続して形成されて
   いることを特徴とする蓄冷冷凍機。
7. 【請求項７】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ(５５)内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える蓄冷冷
   凍機において、 上記ディスプレーサ(５５)の外周壁(５６)は、フェノー
   ル樹脂と同等の熱伝導率を有する１個の筒状体(５８)と
   フェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良体で成る１
   個の筒状体(５７)とを接続して形成される共に、上記熱
   伝導良体で成る筒状体(５７)の方が上記ディスプレーサ
   (５５)における高温側に位置していることを特徴とする
   蓄冷冷凍機。
8. 【請求項８】 膨張シリンダ(２９)に収納されたディス
   プレーサ(６１)内の蓄冷材(２６)に冷熱を蓄える蓄冷冷
   凍機において、 上記ディスプレーサ(６１)の外周壁(６２)の外周面と内
   周面とが、フェノール樹脂より熱伝導率が高い熱伝導良
   体(６４,６５)で覆われていることを特徴とする蓄冷冷
   凍機。
9. 【請求項９】 膨張シリンダに収納されたディスプレー
   サ(７１)内の蓄冷材(７８)に冷熱を蓄える蓄冷冷凍機に
   おいて、 上記ディスプレーサ(７１)の外周壁(７２)は、 フェノール樹脂よりも熱伝導率が高い熱伝導良体で形成
   された第１筒体(７３)と、 上記熱伝導良体で形成されると共に、上記第１筒体(７
   ３)内に隙間を有して挿入された第２筒体(７４)と、 上記第１,第２筒体(７３,７４)の間に設けられた蓄冷部
   (７５)で形成されていることを特徴とする蓄冷冷凍機。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の蓄冷冷凍機におい
    て、 上記第１,第２筒体(７３,７４)の間にヘリウムガスが充
    填されて、上記蓄冷部(７５)を構成していることを特徴
    とする蓄冷冷凍機。