JPH04327764A - スターリング冷凍機 - Google Patents
スターリング冷凍機Info
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- JPH04327764A JPH04327764A JP9748591A JP9748591A JPH04327764A JP H04327764 A JPH04327764 A JP H04327764A JP 9748591 A JP9748591 A JP 9748591A JP 9748591 A JP9748591 A JP 9748591A JP H04327764 A JPH04327764 A JP H04327764A
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- Japan
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- compressor
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- Granted
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
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Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Compressor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスターリングサイクルを
使用して１００Ｋ以下の極低温を発生させるスターリン
グ冷凍機に関する。
使用して１００Ｋ以下の極低温を発生させるスターリン
グ冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人が特願平２−４０２３５４号で
出願した従来のスターリング冷凍機では、図３に示すよ
うに、シリンダー１の内部にピストン２を往復動自在に
設けることでコンプレッサー部３を形成し、ケーシング
４の内部にディスプレーサ５を往復動自在に設けること
でコールドフィンガー部６を形成し、コンプレッサー部
３とコールドフィンガー部６との間で、作動ガスを往復
移動させることで、コンプレッサー部３の放熱部７から
放熱すると共にコールドフィンガー部６の低温部８を冷
却させている。
出願した従来のスターリング冷凍機では、図３に示すよ
うに、シリンダー１の内部にピストン２を往復動自在に
設けることでコンプレッサー部３を形成し、ケーシング
４の内部にディスプレーサ５を往復動自在に設けること
でコールドフィンガー部６を形成し、コンプレッサー部
３とコールドフィンガー部６との間で、作動ガスを往復
移動させることで、コンプレッサー部３の放熱部７から
放熱すると共にコールドフィンガー部６の低温部８を冷
却させている。
【０００３】しかしながら前記スターリング冷凍機では
、前記コンプレッサー部３と前記コールドフィンガー部
６との互いの接続部９を、加工の容易さや強度の点から
金属等の熱伝導性の材料で形成しているため、この熱伝
導性材料を通して、前記放熱部７から前記コールドフィ
ンガー部６に圧縮熱が矢印Ａで示すように不所望に伝導
し、冷凍効率の低下する欠点がある。
、前記コンプレッサー部３と前記コールドフィンガー部
６との互いの接続部９を、加工の容易さや強度の点から
金属等の熱伝導性の材料で形成しているため、この熱伝
導性材料を通して、前記放熱部７から前記コールドフィ
ンガー部６に圧縮熱が矢印Ａで示すように不所望に伝導
し、冷凍効率の低下する欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の欠点を
解消し、冷凍効率の高いスターリング冷凍機を提供する
ものである。
解消し、冷凍効率の高いスターリング冷凍機を提供する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダーの
内部にピストンを往復動自在に設けることでコンプレッ
サー部を形成し、ケーシングの内部にディスプレーサを
往復動自在に設けることでコールドフィンガー部を形成
し、前記コンプレッサー部と前記コールドフィンガー部
との間で、作動ガスを往復移動させることで、前記コン
プレッサー部から放熱すると共に前記コールドフィンガ
ー部の低温部を冷却してなるものであって、前記コンプ
レッサー部と前記コールドフィンガー部との互いの接続
部を、断熱材で形成したものである。
内部にピストンを往復動自在に設けることでコンプレッ
サー部を形成し、ケーシングの内部にディスプレーサを
往復動自在に設けることでコールドフィンガー部を形成
し、前記コンプレッサー部と前記コールドフィンガー部
との間で、作動ガスを往復移動させることで、前記コン
プレッサー部から放熱すると共に前記コールドフィンガ
ー部の低温部を冷却してなるものであって、前記コンプ
レッサー部と前記コールドフィンガー部との互いの接続
部を、断熱材で形成したものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、コンプレッサー部の放熱は接
続部の断熱材料で阻止されコールドフィンガー部への悪
影響が防止されるようになり、従って、スターリング冷
凍機の冷凍効率が高まる。
続部の断熱材料で阻止されコールドフィンガー部への悪
影響が防止されるようになり、従って、スターリング冷
凍機の冷凍効率が高まる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。
【０００８】図１において、１０はインテグラル型のス
ターリング冷凍機、１１はスターリング冷凍機１０のコ
ンプレッサー部である。１２はコンプレッサー部１１の
一部を構成するピストンで、シリンダー１３の内部に往
復動自在に設けられている。１４はピストンの駆動装置
で、モータ１５の回転力をクランク機構１６を介してピ
ストン１２に伝達する。このコンプレッサー部１１は、
シリンダー１３の外周壁にフィン状の放熱部１７を形成
している。放熱部１７の熱は、空冷又は水冷等により冷
凍機外へ排出されるが、その一部は冷凍機内の低温部へ
不所望に伝導される危惧がある。
ターリング冷凍機、１１はスターリング冷凍機１０のコ
ンプレッサー部である。１２はコンプレッサー部１１の
一部を構成するピストンで、シリンダー１３の内部に往
復動自在に設けられている。１４はピストンの駆動装置
で、モータ１５の回転力をクランク機構１６を介してピ
ストン１２に伝達する。このコンプレッサー部１１は、
シリンダー１３の外周壁にフィン状の放熱部１７を形成
している。放熱部１７の熱は、空冷又は水冷等により冷
凍機外へ排出されるが、その一部は冷凍機内の低温部へ
不所望に伝導される危惧がある。
【０００９】１８は前記コンプレッサー部１１に接続部
１９を介して接続したコールドフィンガー部である。２
０はコールドフィンガー部１８の一部を構成するディス
プレーサで、円筒状ケーシング２１の内部にバネ２２で
付勢されて往復動自在に設けられている。２３はケーシ
ング２１の一側部に形成されたバネ収容室、２４はケー
シング２１の他側部に形成された膨張室で、その周囲壁
は極低温に冷却される低温部２５を構成している。２６
はバネ収容室２３と膨張室２４を互いに連通させる連通
路、２７は連通路２６に介設した再生器で、その内部に
鉛からなるメッシュ状蓄冷材２８を収納している。バネ
収容室２３と膨張室２４には、ヘリウム、水素等からな
る作動ガスが封入されている。作動ガスはバネ収容室２
３と膨張室２４との間で往復移動する際、再生器２７の
内部を流通して再生器２７に冷熱を蓄積する。
１９を介して接続したコールドフィンガー部である。２
０はコールドフィンガー部１８の一部を構成するディス
プレーサで、円筒状ケーシング２１の内部にバネ２２で
付勢されて往復動自在に設けられている。２３はケーシ
ング２１の一側部に形成されたバネ収容室、２４はケー
シング２１の他側部に形成された膨張室で、その周囲壁
は極低温に冷却される低温部２５を構成している。２６
はバネ収容室２３と膨張室２４を互いに連通させる連通
路、２７は連通路２６に介設した再生器で、その内部に
鉛からなるメッシュ状蓄冷材２８を収納している。バネ
収容室２３と膨張室２４には、ヘリウム、水素等からな
る作動ガスが封入されている。作動ガスはバネ収容室２
３と膨張室２４との間で往復移動する際、再生器２７の
内部を流通して再生器２７に冷熱を蓄積する。
【００１０】以上の構成のスターリング冷凍機１０の動
作原理をスプリット型のものを代用して説明する。スタ
ーリング冷凍機１０では、等温圧縮過程においては図２
（Ａ）→（Ｂ）に示すようにピストン１２の上昇により
作動ガスが圧縮されその圧縮熱が放熱部１７から放熱さ
れ、等積冷却過程においては図２（Ｂ）→（Ｃ）に示す
ようにバネ収容室２３の作動ガスはディスプレーサ２０
の下降により押し上げられて連通路２６から再生器２７
を通りこの再生器２７で冷却されながら膨張室２４に流
入し、その後、等温膨張過程においては図２（Ｃ）→（
Ｄ）に示すようにピストン１２の下降により作動ガスが
吸引膨張することで冷却作用が生じてコールドフィンガ
ー部１８が冷却し、等積過熱過程においては図２（Ｄ）
→（Ａ）に示すようにディスプレーサ２０の上昇により
膨張室２４の作動ガスは押し出されて再生器２７に冷熱
を与えながらシリンダー１３に復帰移動するようになり
、斯るスターリングサイクルが繰り返されることで、低
温部２５が１００Ｋ以下の極低温に冷却されるようにな
る。
作原理をスプリット型のものを代用して説明する。スタ
ーリング冷凍機１０では、等温圧縮過程においては図２
（Ａ）→（Ｂ）に示すようにピストン１２の上昇により
作動ガスが圧縮されその圧縮熱が放熱部１７から放熱さ
れ、等積冷却過程においては図２（Ｂ）→（Ｃ）に示す
ようにバネ収容室２３の作動ガスはディスプレーサ２０
の下降により押し上げられて連通路２６から再生器２７
を通りこの再生器２７で冷却されながら膨張室２４に流
入し、その後、等温膨張過程においては図２（Ｃ）→（
Ｄ）に示すようにピストン１２の下降により作動ガスが
吸引膨張することで冷却作用が生じてコールドフィンガ
ー部１８が冷却し、等積過熱過程においては図２（Ｄ）
→（Ａ）に示すようにディスプレーサ２０の上昇により
膨張室２４の作動ガスは押し出されて再生器２７に冷熱
を与えながらシリンダー１３に復帰移動するようになり
、斯るスターリングサイクルが繰り返されることで、低
温部２５が１００Ｋ以下の極低温に冷却されるようにな
る。
【００１１】而して前記接続部１９は断熱材で構成して
ある。接続部１９は円盤状に形成し、前記コンプレッサ
ー部１１と前記コールドフィンガー部１８の間に介設し
、両者間の熱伝導を矢印Ｂのように小さく抑制すべく機
能する。また接続部１９は前記バネ２２の支持部を有し
この支持部の周辺に複数の連通孔２９，２９を形成して
ある。
ある。接続部１９は円盤状に形成し、前記コンプレッサ
ー部１１と前記コールドフィンガー部１８の間に介設し
、両者間の熱伝導を矢印Ｂのように小さく抑制すべく機
能する。また接続部１９は前記バネ２２の支持部を有し
この支持部の周辺に複数の連通孔２９，２９を形成して
ある。
【００１２】前記接続部１９の材料は、具体的には樹脂
やセラミック等の低熱伝導率のものを使用し、以下に表
で示す。
やセラミック等の低熱伝導率のものを使用し、以下に表
で示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】前記スターリング冷凍機では、コンプレッ
サー部１１の放熱は接続部１９の断熱材料で阻止されコ
ールドフィンガー部１８への悪影響が防止されるように
なり、従って、スターリング冷凍機の冷却効率が高まる
。
サー部１１の放熱は接続部１９の断熱材料で阻止されコ
ールドフィンガー部１８への悪影響が防止されるように
なり、従って、スターリング冷凍機の冷却効率が高まる
。
【００１５】尚、前述の低熱伝導率の接続部に関しては
、図２に示すスプリット型のスターリング冷凍機につい
ては、前掲の表と同一材料の接続管で構成する。
、図２に示すスプリット型のスターリング冷凍機につい
ては、前掲の表と同一材料の接続管で構成する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したから、コ
ンプレッサー部からコールドフィンガー部への熱伝導は
、両者間に介設した接続部の断熱材料で阻止され、コー
ルドフィンガー部への熱的悪影響が防止されるようにな
り、従って、スターリング冷凍機の冷凍効率を高め得る
。
ンプレッサー部からコールドフィンガー部への熱伝導は
、両者間に介設した接続部の断熱材料で阻止され、コー
ルドフィンガー部への熱的悪影響が防止されるようにな
り、従って、スターリング冷凍機の冷凍効率を高め得る
。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の各過程の動作説明図である
。
。
【図３】従来例の構成図である。
１１ コンプレッサー部
１２ ピストン
１３ シリンダー
１８ コールドフィンガー部
１９ 接続部
２０ ディスプレーサ
２１ ケーシング
２５ 低温部
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダーの内部にピストンを往復動
自在に設けることでコンプレッサー部を形成し、ケーシ
ングの内部にディスプレーサを往復動自在に設けること
でコールドフィンガー部を形成し、前記コンプレッサー
部と前記コールドフィンガー部との間で、作動ガスを往
復移動させることで、前記コンプレッサー部から放熱す
ると共に前記コールドフィンガー部の低温部を冷却して
なるものであって、前記コンプレッサー部と前記コール
ドフィンガー部との互いの接続部を、断熱材で形成した
ことを特徴とするスターリング冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9748591A JP2869207B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | スターリング冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9748591A JP2869207B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | スターリング冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04327764A true JPH04327764A (ja) | 1992-11-17 |
| JP2869207B2 JP2869207B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=14193579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9748591A Expired - Fee Related JP2869207B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | スターリング冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869207B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011004040A1 (de) | 2010-02-22 | 2011-08-25 | DENSO CORPORATION, Aichi-pref. | Synchronisationssignalerfassungsvorrichtung |
| CN103267383A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-28 | 浙江大学 | 采用全碳气凝胶回热填料的自由活塞式脉管制冷机 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP9748591A patent/JP2869207B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011004040A1 (de) | 2010-02-22 | 2011-08-25 | DENSO CORPORATION, Aichi-pref. | Synchronisationssignalerfassungsvorrichtung |
| CN103267383A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-28 | 浙江大学 | 采用全碳气凝胶回热填料的自由活塞式脉管制冷机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869207B2 (ja) | 1999-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |