JPH04263751A - スターリング・サイクル冷凍機の駆動機構 - Google Patents
スターリング・サイクル冷凍機の駆動機構Info
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- JPH04263751A JPH04263751A JP682491A JP682491A JPH04263751A JP H04263751 A JPH04263751 A JP H04263751A JP 682491 A JP682491 A JP 682491A JP 682491 A JP682491 A JP 682491A JP H04263751 A JPH04263751 A JP H04263751A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/0435—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines the engine being of the free piston type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
-
- 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線察像素子など
の冷却に使用し、微少な振動を嫌うスターリングサイク
ルにより冷却を行う冷凍機の圧力変動を作り出す圧縮機
部の駆動機構に関するものである。
の冷却に使用し、微少な振動を嫌うスターリングサイク
ルにより冷却を行う冷凍機の圧力変動を作り出す圧縮機
部の駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスターリングサイクルにより冷却
を行う冷凍機について説明する。図５に示すように、赤
外線察像素子１などが張り付けられ冷却される部分は、
ゴールドヘッド２と呼ばれるシリンダーであり、コール
ドヘッド２の中に再生器３を内蔵し、圧力変動により往
復運動するディスプレーサ・ピストン４を持つ。圧縮機
部５はディスプレーサ・ピストン４が往復動する膨張室
６と連通しており、圧力変動をつくりだす。その構成は
圧縮ピストン１，７と一体になった圧縮ピストンロッド
１，８の一端にはリニアモータのコイル１，９が取り付
けられており、圧縮機部５本体であるボディ１０にはリ
ニアモータのマグネット１，１１が固定されている。ボ
ディ１０と一体になったシリンダ１２と圧縮ピストン１
，７の隙間は微小で、隙間シールされている。そしても
う一つの圧縮ピストン２，１３も同様な構成で、圧縮ピ
ストンロッド２，１４とリニアモータのコイル２，１５
とマグネット２，１６で構成されており、シリンダー１
２とは隙間シールされており、上記の圧縮ピストン１，
７と対向する位置に設けられている。圧縮ピストン１，
７と圧縮ピストン２，１３が同位相でそれぞれのリニヤ
モータにより駆動され、両ピストン間の距離が近付くと
両ピストンの間の部屋である圧縮室１８は高圧になり、
両ピストン間の距離が遠くなると圧縮室１８の圧力は低
圧になる。
を行う冷凍機について説明する。図５に示すように、赤
外線察像素子１などが張り付けられ冷却される部分は、
ゴールドヘッド２と呼ばれるシリンダーであり、コール
ドヘッド２の中に再生器３を内蔵し、圧力変動により往
復運動するディスプレーサ・ピストン４を持つ。圧縮機
部５はディスプレーサ・ピストン４が往復動する膨張室
６と連通しており、圧力変動をつくりだす。その構成は
圧縮ピストン１，７と一体になった圧縮ピストンロッド
１，８の一端にはリニアモータのコイル１，９が取り付
けられており、圧縮機部５本体であるボディ１０にはリ
ニアモータのマグネット１，１１が固定されている。ボ
ディ１０と一体になったシリンダ１２と圧縮ピストン１
，７の隙間は微小で、隙間シールされている。そしても
う一つの圧縮ピストン２，１３も同様な構成で、圧縮ピ
ストンロッド２，１４とリニアモータのコイル２，１５
とマグネット２，１６で構成されており、シリンダー１
２とは隙間シールされており、上記の圧縮ピストン１，
７と対向する位置に設けられている。圧縮ピストン１，
７と圧縮ピストン２，１３が同位相でそれぞれのリニヤ
モータにより駆動され、両ピストン間の距離が近付くと
両ピストンの間の部屋である圧縮室１８は高圧になり、
両ピストン間の距離が遠くなると圧縮室１８の圧力は低
圧になる。
【０００３】この圧力が連通管１７を通じて膨張室６に
伝わり、ディスプレーサ・ピストン４を駆動させる。デ
ィスプレーサ・ピストン４がコールドヘッド２の下部空
間に降りてくると、内部の動作ガスはディスプレーサ・
ピストン４に開けられた穴を通し、再生器４を通り、再
びディスプレーサ・ピストン４に開けられた穴から膨張
室６上部に流れ込む。このガスの流れにより膨張室６上
部空間では等温膨張が行われ、赤外線察像素子１を冷却
する。ディスプレーサ・ピストン４は上記の圧縮室１８
からの圧力変動と、ディスプレーサ・ピストン４の下部
に設けられたバネ１９により共振運動し、冷却が連続し
て行われる。また、圧縮機部５をこのような構成にする
ことにより、圧縮機部５で発生する振動を同位相で対抗
させて運動することにより打ち消し、さらに圧縮部５と
ディスプレーサ部を分離することにより、赤外線察像素
子１などが張り付けられたコールドヘッド２へ振動が伝
わらないようにしている。このような圧縮部５とディス
プレーサ部を分離した形式の冷凍機はスプリット型と呼
ばれている。
伝わり、ディスプレーサ・ピストン４を駆動させる。デ
ィスプレーサ・ピストン４がコールドヘッド２の下部空
間に降りてくると、内部の動作ガスはディスプレーサ・
ピストン４に開けられた穴を通し、再生器４を通り、再
びディスプレーサ・ピストン４に開けられた穴から膨張
室６上部に流れ込む。このガスの流れにより膨張室６上
部空間では等温膨張が行われ、赤外線察像素子１を冷却
する。ディスプレーサ・ピストン４は上記の圧縮室１８
からの圧力変動と、ディスプレーサ・ピストン４の下部
に設けられたバネ１９により共振運動し、冷却が連続し
て行われる。また、圧縮機部５をこのような構成にする
ことにより、圧縮機部５で発生する振動を同位相で対抗
させて運動することにより打ち消し、さらに圧縮部５と
ディスプレーサ部を分離することにより、赤外線察像素
子１などが張り付けられたコールドヘッド２へ振動が伝
わらないようにしている。このような圧縮部５とディス
プレーサ部を分離した形式の冷凍機はスプリット型と呼
ばれている。
【０００４】以上がスターリングサイクルにより冷却を
行う冷凍機の概要であるが、次に従来の圧縮機部５の駆
動機構について詳細に説明する。図５に示した圧縮機部
５の駆動機構のように直接リニアモータで圧縮ピストン
１，７、圧縮ピストン２，１３を駆動したのではリニヤ
モータの出力が大きくなるものを使用しなければならず
、発熱部の増大や、機器の大型化につながるため、図６
に示すように、駆動系の質量と運転周波数で共振するよ
うなバネ定数を持つ弦巻バネ１，２０を圧縮ピストン１
，７と一体になった圧縮ピストンロッド１，８に固定し
ている。同様に圧縮ピストン２，１３側にも同じバネ定
数を持つ弦巻バネ２，２１を設けている。圧縮ピストン
１，７と圧縮ピストン２，１３が同位相で駆動されるが
、運転周波数で共振するためリニヤモータの出力が小さ
くなり、発熱部を減少させ、機器を小型化する。図１と
同様な動作により圧力を発生させ、この圧力が膨張室６
に伝わりディスプレーサ・ピストン４を駆動させる。
行う冷凍機の概要であるが、次に従来の圧縮機部５の駆
動機構について詳細に説明する。図５に示した圧縮機部
５の駆動機構のように直接リニアモータで圧縮ピストン
１，７、圧縮ピストン２，１３を駆動したのではリニヤ
モータの出力が大きくなるものを使用しなければならず
、発熱部の増大や、機器の大型化につながるため、図６
に示すように、駆動系の質量と運転周波数で共振するよ
うなバネ定数を持つ弦巻バネ１，２０を圧縮ピストン１
，７と一体になった圧縮ピストンロッド１，８に固定し
ている。同様に圧縮ピストン２，１３側にも同じバネ定
数を持つ弦巻バネ２，２１を設けている。圧縮ピストン
１，７と圧縮ピストン２，１３が同位相で駆動されるが
、運転周波数で共振するためリニヤモータの出力が小さ
くなり、発熱部を減少させ、機器を小型化する。図１と
同様な動作により圧力を発生させ、この圧力が膨張室６
に伝わりディスプレーサ・ピストン４を駆動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧縮部５の駆動
機構は、圧縮ピストン１，７、圧縮ピストン２，１３を
弦巻バネ１，２０、弦巻バネ２，２１により支えている
だけなので、往復運動している圧縮ピストン１，７、圧
縮ピストン２，１３が中心軸から半径方向に動いた場合
、シリンダ１２と圧縮ピストン１，７およびシリンダ１
２と圧縮ピストン２，１３が接触する。通常、圧縮ピス
トン１，７、圧縮ピストン２，１３は接触しても凝着し
ないように自己潤滑性のある樹脂材で作られているが、
摩擦により発生する摩耗粉や、圧縮室から膨張室に移り
冷却部にまで到達すると低温により凝結し、ディスプレ
ーサ・ピストン４とコールドヘッド２の間に入り込み凝
着を起こし、機関が停止してしまう。また、圧縮ピスト
ン１，７、圧縮ピストン２，１３の接触により発生する
摩擦熱が膨張室に伝わり冷却部にまで伝導すると冷却性
能が低下する。
機構は、圧縮ピストン１，７、圧縮ピストン２，１３を
弦巻バネ１，２０、弦巻バネ２，２１により支えている
だけなので、往復運動している圧縮ピストン１，７、圧
縮ピストン２，１３が中心軸から半径方向に動いた場合
、シリンダ１２と圧縮ピストン１，７およびシリンダ１
２と圧縮ピストン２，１３が接触する。通常、圧縮ピス
トン１，７、圧縮ピストン２，１３は接触しても凝着し
ないように自己潤滑性のある樹脂材で作られているが、
摩擦により発生する摩耗粉や、圧縮室から膨張室に移り
冷却部にまで到達すると低温により凝結し、ディスプレ
ーサ・ピストン４とコールドヘッド２の間に入り込み凝
着を起こし、機関が停止してしまう。また、圧縮ピスト
ン１，７、圧縮ピストン２，１３の接触により発生する
摩擦熱が膨張室に伝わり冷却部にまで伝導すると冷却性
能が低下する。
【０００６】また、上記のような問題点を解決するため
、図７に示すような半径方向に剛性が高く、軸方向の変
位が大きく取れる渦巻状の溝が切られた板バネ２２を弦
巻バネ１，２０、弦巻バネ２，２１の代わりに採用した
。この板バネ２２を各ピストン毎に同じ枚数だけ使用し
た場合の圧縮部５を図８に示す。この板バネ２２により
、往復運動している圧縮ピストン１，７、圧縮ピストン
２，１３が中心軸から半径方向の加振力が働いた場合で
も、板バネ２２の剛性により、シリンダ１２と圧縮ピス
トン１，７およびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３
は接触しない。しかし、板バネ２２が大きく変化したと
きにねじれ方向の力が発生し、圧縮部５をねじり振動さ
せ、振動が連通管１７を伝達し、コールドヘッド２へ振
動が伝わり、赤外線察像素子１の熱雑音の原因となると
いう問題があった。
、図７に示すような半径方向に剛性が高く、軸方向の変
位が大きく取れる渦巻状の溝が切られた板バネ２２を弦
巻バネ１，２０、弦巻バネ２，２１の代わりに採用した
。この板バネ２２を各ピストン毎に同じ枚数だけ使用し
た場合の圧縮部５を図８に示す。この板バネ２２により
、往復運動している圧縮ピストン１，７、圧縮ピストン
２，１３が中心軸から半径方向の加振力が働いた場合で
も、板バネ２２の剛性により、シリンダ１２と圧縮ピス
トン１，７およびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３
は接触しない。しかし、板バネ２２が大きく変化したと
きにねじれ方向の力が発生し、圧縮部５をねじり振動さ
せ、振動が連通管１７を伝達し、コールドヘッド２へ振
動が伝わり、赤外線察像素子１の熱雑音の原因となると
いう問題があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、バネの固定方法により、ねじれ
方向の振動を打ち消し振動の少ないスターリングサイク
ルにより冷却を行う冷凍機の圧縮機部の駆動機構を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、バネの固定方法により、ねじれ
方向の振動を打ち消し振動の少ないスターリングサイク
ルにより冷却を行う冷凍機の圧縮機部の駆動機構を得る
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスターリ
ング・サイクル冷凍機の駆動機構は、圧縮ピストン１，
７と、圧縮ピストン２，１３に取り付ける板バネ２２の
渦巻状の溝の方向をそれぞれのピストンで変えてボディ
１０に固定したものである。
ング・サイクル冷凍機の駆動機構は、圧縮ピストン１，
７と、圧縮ピストン２，１３に取り付ける板バネ２２の
渦巻状の溝の方向をそれぞれのピストンで変えてボディ
１０に固定したものである。
【０００９】
【作用】この発明におけるスターリング・サイクル冷凍
機の駆動機構は、圧縮ピストン１，７と、圧縮ピストン
２，１３に取り付ける板バネ２２の渦巻状の溝の方向を
それぞれのピストンで変えてボディ１０に固定したため
、それぞれのピストンで板バネ２２により発生するねじ
れ力の方向が逆方向になるため、ねじれ方向の振動を打
ち消し、振動を低減させる。
機の駆動機構は、圧縮ピストン１，７と、圧縮ピストン
２，１３に取り付ける板バネ２２の渦巻状の溝の方向を
それぞれのピストンで変えてボディ１０に固定したため
、それぞれのピストンで板バネ２２により発生するねじ
れ力の方向が逆方向になるため、ねじれ方向の振動を打
ち消し、振動を低減させる。
【００１０】
【実施例】実施例１．以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１において、２３は圧縮ピストン１，
７を支え、圧縮ピストン１，７が上昇時に時計回り方向
のねじれ力が発生する板バネ１であり、ナット１，２５
により圧縮ピストンロッド１，８が固定されており、板
バネ１，２３周辺がボディ１０に固定され、板バネ１，
２３中心部が圧縮ピストンロッド１，８端に固定されて
いる。２４は圧縮ピストン２，１３を支え、圧縮ピスト
ン２，１３が上昇時に反時計回り方向のねじれ力が発生
する板バネ２であり、ナット２，２６により圧縮ピスト
ンロッド２，１４が固定されており、板バネ２，２４周
辺がボディ１０に固定され、板バネ２，２４中心部が圧
縮ピストンロッド２，１４端に固定されている。１〜１
９までの部品は従来の実施例と同様である。
いて説明する。図１において、２３は圧縮ピストン１，
７を支え、圧縮ピストン１，７が上昇時に時計回り方向
のねじれ力が発生する板バネ１であり、ナット１，２５
により圧縮ピストンロッド１，８が固定されており、板
バネ１，２３周辺がボディ１０に固定され、板バネ１，
２３中心部が圧縮ピストンロッド１，８端に固定されて
いる。２４は圧縮ピストン２，１３を支え、圧縮ピスト
ン２，１３が上昇時に反時計回り方向のねじれ力が発生
する板バネ２であり、ナット２，２６により圧縮ピスト
ンロッド２，１４が固定されており、板バネ２，２４周
辺がボディ１０に固定され、板バネ２，２４中心部が圧
縮ピストンロッド２，１４端に固定されている。１〜１
９までの部品は従来の実施例と同様である。
【００１１】次にこの発明によるスターリング・サイク
ル冷凍機の駆動機構が振動を低減させる原理について説
明する。圧縮ピストン１，７と圧縮ピストン２，１３が
同位相でそれぞれのリニヤモータにより駆動され、両ピ
ストン間の距離が近付くと圧縮ピストン１，７側には板
バネ１，２３により時計方向のねじれ力が発生するが、
圧縮ピストン１，７はシリンダ１２とは接触しておらず
、時計方向のねじり振動が残る。一方、圧縮ピストン２
，１３側には板バネ２，２４により反時計方向のねじれ
力が発生するが、圧縮ピストン２，１３はシリンダ１２
とは接触しておらず、反時計方向のねじり振動が残る。
ル冷凍機の駆動機構が振動を低減させる原理について説
明する。圧縮ピストン１，７と圧縮ピストン２，１３が
同位相でそれぞれのリニヤモータにより駆動され、両ピ
ストン間の距離が近付くと圧縮ピストン１，７側には板
バネ１，２３により時計方向のねじれ力が発生するが、
圧縮ピストン１，７はシリンダ１２とは接触しておらず
、時計方向のねじり振動が残る。一方、圧縮ピストン２
，１３側には板バネ２，２４により反時計方向のねじれ
力が発生するが、圧縮ピストン２，１３はシリンダ１２
とは接触しておらず、反時計方向のねじり振動が残る。
【００１２】それぞれのピストンには同じ枚数の板バネ
１，２３、板バネ２，２４が装着されているので、方向
が反対で同じ力のねじり振動が発生し、振動が打ち消さ
れ、圧縮部５の振動を低減させる。両ピストン間の距離
が遠くなる時も前述と同様な反対の動作が行われ、圧縮
部５の振動は低減する。また、上記のように半径方向に
剛性が高く、軸方向の変位が大きく取れる板バネ１，２
３、２，２４の特性により、往復運動している圧縮ピス
トン１，７、圧縮ピストン２，１３に中心軸から半径方
向の加振力が働いた動いた場合でも、板バネ１，２３、
板バネ２，２４の剛性によりシリンダ１２と圧縮ピスト
ン１，７およびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３は
接触しない。
１，２３、板バネ２，２４が装着されているので、方向
が反対で同じ力のねじり振動が発生し、振動が打ち消さ
れ、圧縮部５の振動を低減させる。両ピストン間の距離
が遠くなる時も前述と同様な反対の動作が行われ、圧縮
部５の振動は低減する。また、上記のように半径方向に
剛性が高く、軸方向の変位が大きく取れる板バネ１，２
３、２，２４の特性により、往復運動している圧縮ピス
トン１，７、圧縮ピストン２，１３に中心軸から半径方
向の加振力が働いた動いた場合でも、板バネ１，２３、
板バネ２，２４の剛性によりシリンダ１２と圧縮ピスト
ン１，７およびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３は
接触しない。
【００１３】機関の冷却動作は従来例と同様であるので
ここでの説明は省略する。なお、上記実施例では複数枚
の板バネ１，２３周辺がボディ１０に固定され、中心部
が圧縮ピストンロッド１，８端に固定されており、一方
、複数枚の板バネ２，２４周辺がボディ１０に固定され
、中心部が圧縮ピストンロッド２，１４端に固定されて
いる場合について説明したが、図２に示すようにリニヤ
モータのコイル１，９上部の圧縮ピストンロッド１，８
部に板バネ１，２３を取り付け、そしてリニヤモータの
コイル２，１５上部の圧縮ピストンロッド１，１４部に
板バネ２，２４に取り付ければ、より半径方向の剛性が
上がり、いっそうシリンダ１２と圧縮ピストン１，７お
よびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３との接触を防
止できる。
ここでの説明は省略する。なお、上記実施例では複数枚
の板バネ１，２３周辺がボディ１０に固定され、中心部
が圧縮ピストンロッド１，８端に固定されており、一方
、複数枚の板バネ２，２４周辺がボディ１０に固定され
、中心部が圧縮ピストンロッド２，１４端に固定されて
いる場合について説明したが、図２に示すようにリニヤ
モータのコイル１，９上部の圧縮ピストンロッド１，８
部に板バネ１，２３を取り付け、そしてリニヤモータの
コイル２，１５上部の圧縮ピストンロッド１，１４部に
板バネ２，２４に取り付ければ、より半径方向の剛性が
上がり、いっそうシリンダ１２と圧縮ピストン１，７お
よびシリンダ１２と圧縮ピストン２，１３との接触を防
止できる。
【００１４】また、従来例では板バネ１，２３、板バネ
２，２４に余分な応力がかからないようにピストンごと
にねじり振動の方向を揃えていたが、板バネの強度に余
裕があるならば、図３に示すようにリニヤモータのコイ
ル１，９上部の圧縮ピストンロッド１，８部に板バネ２
，２４を固定し、コイル１，９下部の圧縮ピストンロッ
ド１，８部に板バネ１，２３を取り付け、リニヤモータ
のコイル２，１５上部の圧縮ピストンロッド１，１４部
に板バネ１，２３を、下部に板バネ２，２４を取り付け
れば、ピストン毎に振動が打ち消され、圧縮部５の振動
を低減させることができる。同様に図４に示すように複
数枚の板バネを、圧縮ピストン１，７が上昇時に時計回
りの方向のねじれ力が発生する板バネ１，２３と、反時
計回り方向のねじれ力が発生する板バネ２，２４交互に
重ね合わせることによっても、ピストン毎に振動が打ち
消され、圧縮部５の振動を低減させることができる。
２，２４に余分な応力がかからないようにピストンごと
にねじり振動の方向を揃えていたが、板バネの強度に余
裕があるならば、図３に示すようにリニヤモータのコイ
ル１，９上部の圧縮ピストンロッド１，８部に板バネ２
，２４を固定し、コイル１，９下部の圧縮ピストンロッ
ド１，８部に板バネ１，２３を取り付け、リニヤモータ
のコイル２，１５上部の圧縮ピストンロッド１，１４部
に板バネ１，２３を、下部に板バネ２，２４を取り付け
れば、ピストン毎に振動が打ち消され、圧縮部５の振動
を低減させることができる。同様に図４に示すように複
数枚の板バネを、圧縮ピストン１，７が上昇時に時計回
りの方向のねじれ力が発生する板バネ１，２３と、反時
計回り方向のねじれ力が発生する板バネ２，２４交互に
重ね合わせることによっても、ピストン毎に振動が打ち
消され、圧縮部５の振動を低減させることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明のスターリ
ング・サイクル冷凍機の駆動機構は、圧縮ピストン１，
７と、圧縮ピストン２，１３に取り付ける板バネ１，２
３、板バネ２，２４の渦巻状の溝方向をそれぞれのピス
トンで変えてボディ１０に固定したため、それぞれのピ
ストンで板バネにより発生するねじれ力の方向が逆方向
になり、ねじれ方向の振動を打ち消し、振動を低減させ
る効果がある。
ング・サイクル冷凍機の駆動機構は、圧縮ピストン１，
７と、圧縮ピストン２，１３に取り付ける板バネ１，２
３、板バネ２，２４の渦巻状の溝方向をそれぞれのピス
トンで変えてボディ１０に固定したため、それぞれのピ
ストンで板バネにより発生するねじれ力の方向が逆方向
になり、ねじれ方向の振動を打ち消し、振動を低減させ
る効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるスターリング・サイ
クル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図（ａ）で、（ｂ
）は板バネ１の正面拡大図、（ｃ）は板バネ２の正面拡
大図である。
クル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図（ａ）で、（ｂ
）は板バネ１の正面拡大図、（ｃ）は板バネ２の正面拡
大図である。
【図２】この発明の他の実施例を示すスターリング・サ
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
【図３】この発明の他の実施例を示すスターリング・サ
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
【図４】この発明の他の実施例を示すスターリング・サ
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
イクル冷凍機の駆動機構を示す断面側面図である。
【図５】従来の実施例を示す断面側面図である。
【図６】従来の実施例を示す断面側面図である。
【図７】従来の板バネの形状を示す正面図である。
【図８】このバネを駆動機構に採用したときの断面側面
図である。
図である。
１ 赤外線察像素子
２ コールド・ヘッド
３ 再生器
４ ティスプレーサ・ピストン
５ 圧縮機部
６ 膨張室
７ 圧縮ピストン１
８ 圧縮ピストンロッド１
９ コイル１
１０ ボディ
１１ マグネット
１２ シリンダ
１３ 圧縮ピストン２
１４ 圧縮ピストンロッド２
１５ コイル２
１６ マグネット２
１７ 連通管
１８ 圧縮室
１９ バネ
２０ 弦巻バネ１
２１ 弦巻バネ２
２２ 板バネ
２３ 板バネ１
２４ 板バネ２
２５ ナット１
２６ ナット２
Claims (1)
- 【請求項１】 スターリングサイクルにより冷却を行
う冷凍機の圧力変動を作り出す圧縮機部のうち、２つの
圧縮ピストンをリニヤモータによって対向に駆動させ、
圧縮ピストンと圧縮機部の本体であるボディと一体にな
ったシリンダの間はシールされ、上記２つの圧縮ピスト
ンとシリンダに囲まれた圧縮空間の圧力が変化してディ
スプレーサ部に圧力変動を伝える形式の駆動機構におい
て、半径方向に剛性が高く、軸方向の変位が大きく取れ
る渦巻状の溝が切られた板バネで、ピストンが上昇した
時に上記板バネに発生するねじれ力の方向を、それぞれ
の圧縮ピストンで違う方向になるように、かつ同数の複
数枚の板バネを、それぞれの圧縮ピストンロッドとボデ
ィに固定したことを特徴とするスターリング・サイクル
冷凍機の駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006824A JP2684851B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | スターリング・サイクル冷凍機の駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006824A JP2684851B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | スターリング・サイクル冷凍機の駆動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263751A true JPH04263751A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2684851B2 JP2684851B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=11648971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006824A Expired - Lifetime JP2684851B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | スターリング・サイクル冷凍機の駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2684851B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11117861A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リニア圧縮機 |
| JP2003042063A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機 |
| CN103797238A (zh) * | 2011-09-16 | 2014-05-14 | 五十铃自动车株式会社 | 自由活塞型斯特林发动机 |
| CN110274406A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | 一种冷头结构及分体式自由活塞斯特林制冷机 |
| CN110274407A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | 一种具有新型冷头结构的分体式斯特林制冷机 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3006824A patent/JP2684851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11117861A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リニア圧縮機 |
| JP2003042063A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機 |
| JP4529328B2 (ja) * | 2001-07-31 | 2010-08-25 | ダイキン工業株式会社 | 圧縮機 |
| CN103797238A (zh) * | 2011-09-16 | 2014-05-14 | 五十铃自动车株式会社 | 自由活塞型斯特林发动机 |
| US9371798B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-06-21 | Isuzu Motors Limited | Free-piston type stirling engine |
| CN110274406A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | 一种冷头结构及分体式自由活塞斯特林制冷机 |
| CN110274407A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 上海理工大学 | 一种具有新型冷头结构的分体式斯特林制冷机 |
| CN110274406B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-05-11 | 上海理工大学 | 一种冷头结构及分体式自由活塞斯特林制冷机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2684851B2 (ja) | 1997-12-03 |
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