JPH0416121Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ラジアル型ピストン圧縮機を備え
たスターリングサイクル冷凍機に関するものであ
る。

（従来の技術） スターリングサイクル冷凍機において、圧縮ピ
ストンとデイスプレーサとを一定位相差の下に往
復運動させる必要があることは周知である。かか
る運動を生じさせるための圧縮ピストンとデイス
プレーサの駆動方式としては、クランク軸駆動方
式、回転斜板駆動方式、ロンビツク駆動方式、リ
ニヤ駆動方式などが知られているが、これらのう
ち、ロンビツク駆動方式とリニヤ駆動方式は単気
筒用の駆動方式であり、多気筒用には不向きであ
る。

そこで、従来、上記クランク軸駆動方式（特開
昭58−69366号公報参照）や回転斜板駆動方式
（特開昭54−149958号公報参照）を多気筒用とし
て用いる技術が知られている。

上記クランク軸駆動方式は、複数のシリンダを
同軸状に直列配置し、一方のシリンダに挿入され
た圧縮ピストンと他方のシリンダに挿入されたデ
イスプレーサとを軸方向に連結して構成されるも
のであり、上記回転斜板駆動方式は、複数のシリ
ンダを同心状に配置し、一方のシリンダに挿入さ
れた圧縮ピストンと他方のシリンダに挿入された
デイスプレーサとを相互に平行に配置して構成さ
れるものである。これら両方式は比較的容易に多
気筒化を図ることができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上記先行技術では、構造が複雑であ
り、大出力を得るためには全体重量の増大や大型
化を招くという問題がある。特に、回転斜板駆動
方式は、一般に小型冷凍機に適した構造であり、
ピストン径に応じて斜板の径を大きくする必要が
あり、また、これに応じて斜板および軸受部の強
度を高める必要があるため、必然的に装置が大型
化する。

また、軸受部に無潤滑材料を用いる場合には、
軸受部の温度が上昇すると摩耗量がふえ寿命が短
くなるばかりでなく、合成樹脂系の無潤滑材のな
かには使用不能となるものもある。したがつて、
軸受部近傍を積極的に冷却することは、冷凍機の
信頼性を向上させる上で重要である。

この考案は上記従来の問題点を解消するために
なされたもので、構造が簡単で、コンパクトかつ
軽量で、しかも信頼性の向上を図ることができる
多気筒のスターリングサイクル冷凍機を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この考案は、駆動
機で回転駆動されるクランク軸の胴部を偏心さ
せ、この胴部に外輪を回転自在に嵌め込み、放射
状に配置された複数の圧縮ピストンの連接棒を上
記外輪に連接することにより、ラジアル型のピス
トン駆動装置を構成している。また、上記クラン
ク軸と同心状に複数のデイスプレーサを配置し、
クランク軸の一端部に固定されたカム部材の外周
に、クランク軸の軸方向に変位するカム溝を設
け、このカム溝に駆動体を挿入し、上記デイスプ
レーサをクランク軸の軸方向へ往復動させるロツ
ドを上記駆動体に連結することにより、デイスプ
レーサ駆動装置を構成している。上記カム溝の形
状は、各圧縮ピストンに対して対応するデイスプ
レーサの位相がほぼ90度進むことができるように
設定されている。また、クランク軸には、その一
端側から胴部に延びた冷却流体の通路が設けられ
ている。

（作用） この考案によれば、ラジアル型ピストン駆動装
置と、このピストン駆動装置のクランク軸と同心
状に配置された複数のデイスプレーサを有するデ
イスプレーサ駆動装置とを組み合わせて、スター
リングサイクル冷凍機を構成したので、冷凍能力
を向上させるために圧縮ピストンおよびデイスプ
レーサの数を増しても、冷凍機全体の大型化が避
けられる。

また、ラジアル型ピストン駆動機構を採用した
ので、ガス圧縮荷重の大部分がクランク軸上で相
殺されることとなり、圧縮力のバランスを比較的
容易に保つことができる。したがつて、クランク
軸を支える軸受部への荷重を減少できるので、ケ
ーシングおよび軸受部を全体的にコンパクト化す
ることができる。

また、圧縮ピストンを放射状に配置したのでピ
ストン径を大としても装置全体が大型化すること
がない。したがつて容易に出力の増大が図られ
る。

また、クランク軸に設けられた通路に、冷却流
体を供給するようにしたので、連接棒の軸受部に
生じた摩擦摺動熱は、その冷却流体に放散され
る。これによつて、軸受部が低温となつて軸受材
の潤滑特性の劣化が防がれるので、軸受部の信頼
性が向上する。また、軸受部の寿命を伸ばすこと
ができる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図は、スターリングサイクル冷凍機の縦断
面図である。図において、スターリングサイクル
冷凍機１は、ラジアル型のピストン駆動装置２
と、デイスプレーサ駆動装置３とが連結されて構
成されている。

ピストン駆動装置２は、駆動機６を備えてお
り、駆動機６は、減速機５を介してクランク軸４
に連結されている。減速機５は、たとえば遊星歯
車機構や、かさ歯車機構である。減速機５および
駆動機６は、系内の作動ガスが漏れないように気
密構造とされる。クランク軸４は、気密なクラン
クケース７内を上下に貫通しており、低蒸気圧の
グリース密封型のころ軸受８ａ，８ｂによりクラ
ンクケース７内に回転自在に支持されている。ク
ランクケース７には、減速機５内の潤滑油が侵入
しないように、オイルシール８ｃが設けられてい
る。

クランク軸４の胴部９は、クランク軸４よりも
大径で、かつクランク軸４に対して偏心してい
る。胴部９の径および偏心幅は、圧縮ピストン１
７のストロークに応じて選ばれている。この胴部
９には、低蒸気圧のグリース密封型のころ軸受１
０を介して外輪１１が回転自在に嵌め込まれてい
る。外輪１１の外周面には、圧縮ピストン１７に
連結される連接棒１３の摺動面１３ａが摺接して
いる。摺動面１３ａには、一定の厚みで無潤滑材
料が固着されている。無潤滑材料は、たとえば高
分子軸受材料または焼結軸受材料のように摺動性
および耐摩耗性に良好なものが選ばれている。な
お、１２はオイルシールである。

連接棒１３は、外輪１１の径方向に放射状に４
個配置されている。各連接棒１３の下端フランジ
部１３ｂには、無潤滑材料から成る一対の案内リ
ング１４ａ，１４ｂが嵌め込まれている。案内リ
ング１４ａ，１４ｂにより、各連接棒１３の摺動
面１３ａと外輪１１との上記接触状態が維持され
るとともに、連接棒１３の径方向Ａへの揺動およ
び外輪１１の軸方向（Ａと同一方向）への揺動が
阻止される。また、案内リング１４ａ，１４ｂに
より外輪１１と摺動面１３ａとのすべり摩擦熱
が、クランクケース７に伝えられ、各摺動面１３
ａ付近の低温が保たれる。

クランク軸４には、その軸方向に延びた冷却室
１００が内設されている。冷却室１００の一端部
は、クランク軸４の上端部側に開口しており、そ
の他端部は、胴部９を貫通する位置にまで達して
いる。冷却室１００内には、冷却導管１０１が挿
入されており、冷却導管１０１により内側通路１
０４と外側通路１０５とが仕切られている。冷却
導管１０１の上端部は、冷却室１００の上方（第
１図の上方）の中空部１１２および仕切板１０６
を貫通して、冷却水入口管１０７のジヨイント部
１０８に連結している。仕切板１０６は、溶接に
よつて冷却導管１０１に固着されるとともに、ク
ランク軸４の上部外周面に装着された筒状金具１
０９を介してケーシング１１１にボルト止めされ
ている。一方、冷却導管１０１の下端部は、ラジ
アル軸受１０２により冷却室１００内で回転自在
に支持されており、これによつて、冷却導管１０
１は、クランク軸４の回転にかかわらず、静止状
態とされている。なお、筒状金具１０９には、オ
イルシール１１０が装着され、さらに、貫通孔１
１３が形成されている。１１４はケーシング１１
１内の冷却水通路、１１５は密栓である。

冷却導管１０１の下端部には、第２図に示され
るように、周方向に間隔をあけて複数のノズル孔
１０３が形成されている。このノズル孔１０３
は、第３図に示されるような、胴部９内に形成さ
れた分岐通路１１７ａ〜１１７ｃに臨んで配置さ
れている。分岐通路１１７ａ〜１１７ｃは、冷却
室１００の径方向に放射状に延びており、中心側
の各一端部は、上記冷却室１００の外側通路１０
５、およびノズル孔１０３（第２図）を介して内
側通路１０４にそれぞれ連通している。分岐通路
１１７ａ〜１１７ｃは、冷却室１００と最短距離
に位置する連接棒を除く他の３本の連接棒１３
と、外輪１１との各摺接位置に向つてそれぞれ延
びており、ころ軸受１０に臨む各開口端は、プラ
グ１１９によりそれぞれ閉塞されている。

クランクケース７には、第３図に示されるよう
に、４個の圧縮ピストン用シリンダ１８が周方向
に等間隔をあけて放射状に突設されている。各シ
リンダ１８内の圧縮ピストン１７は、２つ割りの
球面軸受１９ａ，１９ｂを介して連接棒１３の球
状ヘツド１３ｃに連結されている。球面軸受１９
ａ，１９ｂは、高分子系または焼結合金系の無潤
滑材料から成る。また、ピストンリング２２およ
びライダリング２３は、合成樹脂系の無潤滑材料
から成る。なお、圧縮ピストン１７には、上記案
内リング１４ａ，１４ｂ（第１図）および上記摺
動面１３ａの摩耗による粉塵が圧縮室２０内に侵
入しないように、防塵機能を有するスクレーパリ
ング２４が装着されている。

シリンダ１８内の圧縮室２０およびクランクケ
ース７の背面室内２１には、冷媒としての作動ガ
ス、たとえばHeガスがそれぞれ封入されている。
この圧縮室２０には、運転中常に圧縮ピストン１
７の慣性力、ピストンリング２２およびライダリ
ング２３の摩擦力に打ち勝つところの圧縮荷重が
働き、上記連接棒１３と外輪１１とは、その圧縮
荷重をもつて接触している。なお、２５ａ，２５
ｂは、シリンダ１８の冷却水通路であり、この冷
却水に、作動ガスの圧縮熱、各リング２２，２３
の摺動摩擦熱、球面軸受１９ａ，１９ｂの摺動摩
擦熱がそれぞれ吸収される。

つぎに、デイスプレーサ駆動装置３の構成につ
いて説明する。第１図のクランク軸４の上端部に
は、クランク軸４と同軸のカム部材３０が設けら
れている。クランク軸４のカム部材３０との間に
は、両者の回転運動を同一にするためのキー（図
示せず）が嵌入されている。カム部材３０の外周
面には、周方向に延びる矩形断面形状のカム溝３
２が形成されている。カム溝３２は、周方向に正
弦波形状となるように曲成されており、このカム
溝３２には、周方向に等間隔をあけて４個のロー
ラ状の駆動体３３が挿入されている。各駆動体３
３は、グリース密封型のころ軸受（図示せず）に
よりクランク軸４と垂直な軸線まわりに回転自在
の状態で、クランク軸４と同心状に配置された４
つのロツド３４にボルトおよびナツト９５によつ
て個別に締結されている。各ロツド３４は、クラ
ンク軸４と同軸方向に延びており、無潤滑材料か
ら成る軸受３６ａ，３６ｂにより気密なケーシン
グ２８内に往復動自在に支持されている。

上記各ロツド３４は、ロツド３４と同軸方向に
延びる４個のデイスプレーサ用シリンダ４０内の
各デイスプレーサ４１に個別に連結されている。
デイスプレーサ４１は、ロツド３４の先端部に連
結された比較的大径の第１のデイスプレーサ４１
ａと、第１デイスプレーサに連結された比較的小
径の第２デイスプレーサ４１ｂとから成る。第１
デイスプレーサ４１ａとロツド３４との連結部に
は、気密な背面室４２が設けられており、この背
面室４２は、通路４３および熱交換器４４を介し
て圧縮ピストン用シリンダ１８内の圧縮室２０に
連通している。熱交換器４４は、複数の水冷パイ
プが組込まれて構成される。

第１デイスプレーサ４１ａ内には、金網（蓄冷
材）が積層されて成る第１蓄冷器３８ａが組込ま
れており、また、第２デイスプレーサ４１ｂ内に
は、鉛粒（蓄冷材）が充填されて成る第２蓄冷器
３８ｂが組込まれている。第１デイスプレーサ４
１ａと第２デイスプレーサ４１ｂとの連結部には
気密な第１膨張室４６ａが設けられており、この
第１膨張室４６ａの近傍には、デイスプレーサ用
シリンダ４０の各第１膨張室４６ａのすべてに連
通する環状の第１コールドヘツド４７ａが設けら
れている。また、第２デイスプレーサ４１ｂの先
端部には、気密な第２膨張室４６ｂが設けられて
おり、この第２膨張室４６ｂの近傍には、デイス
プレーサ用シリンダ４０の各第２膨張室４６ｂの
すべてに連通する環状の第２コールドヘツド４７
ｂが設けられている。第１および第２膨張室４６
ａ，４６ｂは、第１および第２蓄冷器３８ａ，３
８ｂを介して上記ロツド３４側の背面室４２に連
通している。

つぎに、上記ラジアル型ピストン駆動装置２お
よびデイスプレーサ駆動装置３の動作について説
明する。

まず、駆動機６を作動すると、クランク軸４は
減速機５により一定回転数に減速されて回転駆動
する。クランク軸４の偏心した胴部９の回転運動
は、ころ軸受１０および外輪１１を介して連接棒
１３の往復運動に変換される。胴部９の偏心によ
り４個の圧縮ピストン１７は、90度の位相差でシ
リンダ１８内をそれぞれ往復動する。

一方、クランク軸４の回転トルクは、カム部材
３０に伝達され、カム部材３０のカム溝３２に挿
入された駆動体３３を介してロツド３４の往復運
動に変換される。カム溝３２の正弦波形状によつ
て４個のデイスプレーサ４１は、対応する圧縮ピ
ストン１７の位相よりも90度進んでシリンダ４０
内をそれぞれ往復動する。

つぎに、クランク軸４を冷却するにあたつて
は、外部モータに直結された水ポンプ（図示せ
ず）から入口管１０７を介して冷却水を圧送供給
する。冷却水は、冷却導管１０１の内側通路１０
４を通り、ノズル孔１０３から分岐通路１１７ａ
〜１１７ｃ（第３図）に向つて噴出し、胴部９を
均一に冷却する。これによつて、軸受１０および
外輪１１が冷却され、連接棒１３の軸受１０，１
９ａ，１９ｂや摺動面１３ａに生じた摩擦摺動熱
は、外輪１１を介して胴部９に放散される。胴部
９から熱を奪つた冷却水は、新たにノズル孔１０
３から噴出する冷却水と入れ替わつて冷却室１０
０内に押し戻され、外側通路１０５を通つて中空
部１１２内に流入し、さらに、筒状金具１０９の
貫通孔１１３を通つてケーシング１１１の通路１
１４に流入する。通路１１４内の冷却水は、圧送
ポンプ（図示せず）によつて上記入口管１０７に
循環供給される。また、圧縮ピストン用シリンダ
１８の通路２５ａ，２５ｂ内にも上記水ポンプか
ら冷却水を供給することによつて、上記摩擦摺動
熱は、伝熱効率の良い背面室２１内のHeガスを
介してシリンダ１８にも伝えられ、これによつ
て、軸受１０，１９ａ，１９ｂの冷却効果をさら
に高めることができる。

つぎに、スターリングサイクル冷凍機１の１サ
イクル４工程、つまり等温圧縮工程、等容工程、
等温膨張工程、等容工程について説明する。

まず、等温圧縮工程において、デイスプレーサ
４１がデイスプレーサ用シリンダ４０の上端に位
置し、圧縮ピストン１７が圧縮ピストン用シリン
ダ１８の下端に位置した状態から、圧縮ピストン
１７が上昇すると、圧縮室２０内の作動ガスが圧
縮されて熱交換器４４および通路４３を通つて背
面室４２内に流入する。このとき、生じたガス圧
縮熱の一部は、水冷構造のシリンダ１８に吸収さ
れ、残余の圧縮熱は、熱交換器４４に吸収される
ので、理想的には、等温圧縮工程となる。

つぎに、等容工程において、デイスプレーサ４
１が下降すると、背面室４２内の作動ガスは、第
１蓄冷器３８ａ内を通過して第１膨張室４６ａに
流入し、さらに、一部の作動ガスは第２蓄冷器３
８ｂ内を通過して第２膨張室４６ｂに流入する。
このとき、作動ガスは、第１および第２蓄冷器３
８ａ，３８ｂを通過する際に各蓄冷材に熱を奪わ
れて冷却されるとともに圧力も低下し、第１およ
び第２膨張室４６ａ，４６ｂにおいて所定圧力の
低温ガスとなる。これは容積一定の等容変化であ
る。

つぎに、等温膨張工程において、圧縮ピストン
１７が下降すると、第１および第２膨張室４６
ａ，４６ｂ内の低温ガスが膨張により寒冷化す
る。このとき、第１および第２コールドヘツド４
７ａ，４７ｂから熱を奪い、低温ガスは結果的に
は温度一定の等温膨張を行なう。低温ガスが奪つ
た熱量が冷凍機１の冷凍出力である。

つぎに、等容工程において、デイスプレーサ４
１が上昇すると、第１および第２膨張室４６ａ，
４６ｂ内の低温ガスは、第１および第２蓄冷器３
８ａ，３８ｂ内を通過してロツド３４側の背面室
４２内に流入し、さらに、熱交換器４４を通つて
圧縮室２０内に流入する。このとき、低温ガス
は、第１および第２蓄冷器３８ａ，３８ｂ内の各
蓄冷材を冷却しつつ自らは高温となり、圧力も高
まる。これは容積一定の等容変化である。

上記一連の動作の繰り返しにより、第１および
第２コールドヘツド４７ａ，４７ｂにおいて連続
的な冷凍出力を得ることができる。

上記構成において、ラジアル型のピストン駆動
装置２と、このピストン駆動装置２のクランク軸
４と同心状に配置された複数のデイスプレーサ４
１を有するデイスプレーサ駆動装置３とを組み合
わせて、スターリングサイクル冷凍機１を構成し
たので、冷凍能力を向上させるために圧縮ピスト
ン１７およびデイスプレーサ４１の数を増やして
も、冷凍機全体の大型化が避けられる。

また、偏心クランク機構により駆動される圧縮
ピストン１７を放射状に配置したので、圧縮ピス
トン用シリンダ１８内のガス圧荷重の大部分が相
殺されて、クランク軸４を支える軸受部への圧縮
荷重を減少することができる。したがつて、軸受
部やクランクケース７のコンパクト化を図ること
ができる。

また、ガス圧荷重が相殺されることから圧縮ピ
ストン１７の径を大にすることができ、これによ
つて、出力の増大を図ることができる。しかも、
圧縮ピストン用シリンダ１８が放射状に設けられ
るので、シリンダ径を大きくしても冷凍機全体の
軸方向（第１図の上下方向）の寸法は増大しな
い。また、ラジアル型のピストン圧縮機は、クラ
ンク軸４の軸方向に対して偏平な構造を有するの
で、軸方向の寸法を縮める上で有利である。

また、連接棒１３の軸受１０，１９ａ，１９ｂ
や摺動面１３ａに生じる摩擦摺熱をシリンダ１８
およびクランク軸４の各通路内の冷却水に伝える
ようにしたので、各軸受１０，１９ａ，１９ｂを
低温に保つことができる。これによつて、各軸受
１０，１９ａ，１９ｂの軸受材の潤滑特性の劣化
が防がれ、冷凍機１の信頼性の向上を図ることが
できる。

また、この実施例では、胴部９の分岐通路１１
７ａ〜１１７ｃに向つて冷却水をノズル噴出させ
たので、冷却水による熱輸送が円滑かつ迅速とな
り、これによつて、冷却効果が高められる。ま
た、分岐通路１１７ａ〜１１７ｃを偏心した胴部
９内に放射状に設けたので、胴部９全体を均一に
冷却でき、これによつて、軸受１０の寿命をさら
に延ばすことができる。

また、系内を以下に述べる方法でオイルフリー
の状態としたので、無給油による長寿命化および
構造の簡略化が図られるとともに、クランクケー
ス７の背面室２１内の作動ガスが仮りに圧縮室２
０内に侵入しても、内部の汚染が防がれる。これ
によつて、蓄冷材の汚染防止、伝熱性の向上およ
び圧力損失の低下が達成され、冷凍機１の性能お
よび信頼性が向上する。

すなわち、クランク軸４の偏心した胴部９はか
なり速い周速をもつが、胴部９の外周面に摩擦係
数の小さいグリース密封型のころ軸受１０を設け
たので、この部分の摩擦仕事を大幅に低減するこ
とができる。さらに、ころ軸受１０により外輪１
１は、ほとんど自転運動をしなくなるので、外輪
１１の外周面に対する連接棒１３の摺動面１３ａ
の相対運動を小さくすることができる。このた
め、摺動面１３ａを無潤滑材料とすることができ
る。

これらの理由により、この冷凍機構造は従来の
クランク軸駆動方式や回転斜板駆動方式に比べ、
大型化、コンパクト化、軽量化、多気筒化を容易
に達成できる。

また、無潤滑材料を用いても軸受部を強制冷却
したため、無潤滑材料の潤滑特性が劣化せず、摩
耗粉の発生を減少させることができる。したがつ
て、作動ガスを常に清浄に保つことができるの
で、熱交換器４４の内部や上記蓄冷材が汚染され
ず、伝熱性能の向上、圧力損失の減少が達成さ
れ、冷凍機１の性能が向上する。また、作動ガス
を清浄にすることによりシリンダ１８内のクリー
ン化が達成される。

さらにまた、デイスプレーサ４１の駆動方法と
して、カム部材３０を用いたので、カム部材３０
のカム溝３２の形状を駆動体３３とロツド３４の
往復運動に支障をきたさぬ範囲で適宜変更するこ
とにより、熱力学上最も好ましいデイスプレーサ
４１の往復運動を容易に達成することができる。

また、ピストン駆動装置２とデイスプレーサ駆
動装置３とを、クランク軸４とカム部材３０との
間に設けたキー３１で連結するようにしたので、
圧縮ピストン１７とデイスプレーサ４１の各往復
運動の位相差を任意に選ぶことができる。この位
相差は、冷凍出力に大きく影響する。理想状態で
は位相差が０度で冷凍出力がゼロとなり、位相差
が90度で冷凍出力が最大となる。しかし、実際に
は圧損その他により90度を少しはずれた90度近傍
に最適値が存在する。

第４図は、第２の実施例を示すもので、クラン
ク軸４の中空部内には、たとえば水を熱媒体とす
るヒートパイプ１２０が嵌入されている。ヒート
パイプ１２０の上部開口部は、蓄体１２１で密閉
されており、フイルチユーブ１２２によりパイプ
内部は真空状態（たとえば10^-5Torr）に保たれ
ている。ヒートパイプ１２０の放熱部１２０ａに
は、筒状金具１０９と支切板１０６に囲まれた環
状の冷却室１１２に臨んで、フイン１２６が形成
されており、ヒートパイプ１２０の加熱部１２０
ｂには、第５図に示されるように、胴部９の分岐
通路１１７ａ〜１１７ｄに連通する開口部１２３
ａ〜１２３ｄがそれぞれ形成されている。ヒート
パイプ１２０内には、パイプ容量に対して約15％
の熱媒体Ｐが封入されており、この熱媒体Ｐの一
部は、上記開口部１２３ａ〜１２３ｄから各分岐
通路１１７ａ〜１１７ｄ内にそれぞれ流入してい
る。これによつて、連接棒１３の摺動面１３ａに
おける摩擦摺動熱は、外輪１１および軸受１０を
介して冷却された胴部９に放散される。胴部９で
加熱により気化した熱媒体Ｐは、第４図示の放熱
部１２０ａに上昇し、フイン１２ｂを介して冷却
室１１２内を流過する冷却水に熱を奪われ、液化
して加熱部１２０ｂに下降する。こうして、気化
液化を順次的に繰り返すことによつて、胴部９
から冷却水への連続的な熱輸送が達成される。し
たがつて、この第２実施例も、上記第１実施例と
同様な効果を奏する。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案によれば、ラジ
アル型のピストン駆動装置と、このピストン駆動
装置のクランク軸と同心状に配置された複数のデ
イスプレーサを有するデイスプレーサ駆動装置と
を組み合わせて、冷凍機を構成したので、冷凍能
力を向上させるために圧縮ピストンおよびデイス
プレーサの数を増やしても、冷凍機全体の大型化
を避けることができる。

また、圧縮ピストンが放射状に配置されている
ので、各シリンダのガス圧荷重の大部分が相殺さ
れる。したがつて、軸受部やケーシングを軽量か
つコンパクトにすることができる。しかも、出力
を増大させるためにシリンダ径を大にしても、装
置が複雑となつたり大型化したりすることが防が
れる。

また、クランク軸に通路を設けて冷却流体を流
すようにしたので、冷媒および軸受部を低温に保
つことができる。これによつて、軸受部の寿命が
伸び、かつ冷凍機の信頼性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例を示す縦断面
図、第２図は冷却導管のノズル孔付近の断面図、
第３図は第１図の−線に沿つた断面図、第４
図は第２実施例を示す縦断面図、第５図は第４図
の−線に沿つた断面図である。 １……スターリングサイクル冷凍機、２……ラ
ジアル型ピストン駆動装置、３……デイスプレー
サ駆動装置、４……クランク軸、６……駆動機、
９……胴部、１１……外輪、１３……連接棒、１
７……圧縮ピストン、１８……シリンダ、２５
ａ，２５ｂ……通路、３０……カム部材、３２…
…カム溝、３３……駆動体、３４……ロツド、３
８ａ，３８ｂ……蓄冷器、４１……デイスプレー
サ、２１，４２……背面室、４４……熱交換器、
４６ａ，４６ｂ……膨張室、１００，１１７ａ〜
１１７ｄ……通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧縮ピストンで圧縮した冷媒を、熱交換器を通
   してデイスプレーサの一側の背面室へ送り、デイ
   スプレーサ内の蓄冷機を通過させてデイスプレー
   サの他側の膨張室へ流入させ、冷媒を低温化させ
   るスターリングサイクル冷凍機において、 複数の圧縮ピストンを放射状に配置し、駆動機
   で回転駆動されるクランク軸の偏心した胴部に外
   輪を回転自在に嵌め込み、上記外輪に圧縮ピスト
   ンの連接棒を連結して成るラジアル型のピストン
   駆動装置と、 複数のデイスプレーサを、上記クランク軸と同
   心状に配置し、上記クランク軸の一端部に固定さ
   れたカム部材の外周に、クランク軸の軸方向に変
   位するカム溝を設け、このカム溝に挿入された駆
   動体に、上記デイスプレーサをクランク軸の軸方
   向へ往復動させるロツドを連結し、各圧縮ピスト
   ンに対して、対応するデイスプレーサの位相がほ
   ぼ90度進むように上記カム部材の形状を設定して
   成るデイスプレーサ駆動装置と、 上記クランク軸の一端側から胴部に延びた冷却
   流体の通路とを備えていることを特徴とするスタ
   ーリングサイクル冷凍機。