JPH0544546Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案はギフオードマクマホンサイクル、ソ
ルベーサイクル等のガスサイクルを用いた極低温
用膨張機の改良に関する。

(ロ) 従来の技術 従来の極低温用膨張機は例えば特公昭45−4787
号公報に示されているように構成されている。こ
こで、この公報を参考に従来例を説明する。第３
図及び第４図において、５０は低圧の冷媒を加圧
する圧縮機、５１，５２はそれぞれ吸気弁５３又
は排気弁５４を有し、かつ、圧縮機５０と蓄熱材
５５を連通する給気パイプと排気パイプである。
５６はクランク機構５７により駆動されるデイス
プレーサー５８を有するシリンダで、このデイス
プレーサーの移動によつて膨張空間５９が形成さ
れ、この膨張空間はパイプ６０により蓄熱材５５
と連通している。また、デイスプレーサー５８を
駆動するクランク機構５７は給気弁５３及び排気
弁５４と連動しており、給気弁５３はデイスプレ
ーサー５８が下死点に達したとき開き、上死点に
達する直前に閉じる。排気弁５４はデイスプレー
サー５８が上死点に達したとき開いて、下死点に
達したとき閉じる。６１は負荷熱交換器で、この
熱交換器はパイプ６０に取付けられて被冷却物を
冷却するようにしている。

この構造の極低温用膨張機では圧縮機５０で圧
縮された冷媒を給気弁５３から蓄熱材５５に導
き、この蓄熱材で予冷却された冷媒を膨張空間５
９で断熱膨張させて自ら冷却し、排気弁５４の開
放で膨張空間５９から蓄熱材５５へ流れる冷媒で
負荷熱交換器６１を冷却し、被冷却物が極低温に
冷却されるようにしている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の蓄熱材５５は粒状の鉛を
弾性強度の弱い銅金網６２，６２でフエルト６
３，６３を介して挾持されているため、圧縮機５
０の運転による振動や冷媒の流れ等で鉛が密に充
填されると、隙間が拡大され粒状の鉛が移動しや
すくなつて、この鉛同志の摩耗や凝着によつて、
摩耗粉が発生したり、熱交換積が減少したりして
冷凍能力が低下する問題があつた。

この考案は上記の問題を解決するもので、粒状
の鉛を充填したデイスプレーサー内の空間に隙間
が生じないようにすることを目的としたものであ
る。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この考案はデイスプレーサーの内部に充填され
た粒状の鉛の蓄熱材の間にこの粒状の鉛の移動を
防止する金網を設けたものである。

(ホ) 作用 この考案は上記のように構成したことにより、
デイスプレーサーの内部に充填された粒状の鉛を
金網で複数の小室に区画し、運転による振動や冷
媒の流れ及びデイスプレーサーの往復摺動によつ
て鉛が移動しないようにしたものである。

(ヘ) 実施例 以下この考案を第１図及び第２図に示す実施例
に基いて説明する。

１は圧縮機で、この圧縮機には給気弁２を有す
る給気パイプ３と、排気弁４を有する排気パイプ
５とが接続されている。この給気パイプと排気パ
イプとは集合されて密封された容器６の上壁７に
設けられた給排気口８に接続されている。容器６
は大径の第１シリンダ９と、小径の第２シリンダ
１０とで形成されている。この第１・第２シリン
ダ内には駆動装置（図示せず）に連結されたシヤ
フト１１によつて上下に往復摺動する第１デイス
プレーサー１２と第２デイスプレーサー１３とが
収納されているとともに、これらのデイスプレー
サーによつて可変容積のバツフアー空間１４、第
１膨張空間１５及び第２膨張空間１６が区画形成
されている。また、第１・第２デイスプレーサー
１２，１３の外周にはシールリング１７，１７が
取付けられている。バツフアー空間１４と第１・
第２膨張空間１５，１６とは第１デイスプレーサ
ー１２内の第１空間１８と、第２デイスプレーサ
ー１３内の第２空間１９とを介して連通されてい
る。第１空間１８内には銅金網で形成された蓄熱
材２０が充填されている。第２空間１９内には粒
状の鉛で形成された蓄熱材２１が充填されてい
る。２２は第２空間１９内に設けられた金網で、
この金網はフエルト２３を介して両側から蓄熱材
２１を挾持するとともに、この蓄熱材の間に挿入
して第２空間１９を複数の小室に区画している。
金網２２は鉛と凝着しにくく低温度帯での熱容量
の大きいニツケルやタングステン等の金属で形成
されている。第２シリンダ１０の底壁２４には被
冷却物を冷却する負荷熱交換器２５が取付けられ
ている。

このように構成された極低温用膨張機におい
て、圧縮機１で加圧された作動冷媒は第１・第２
デイスプレーサー１２，１３が第１・第２シリン
ダ９，１０内の第１・第２膨張空間１５，１６側
で最下位（上死点）にあるとき、給気弁２が開、
排気弁４が閉となつて、給気パイプ３からバツフ
アー空間１４に流入する。そして、第１・第２デ
イスプレーサー１２，１３を膨張空間１５，１６
側からバツフアー空間１４側へ移動させる過程で
はバツフアー空間１４の作動冷媒が第１デイスプ
レーサー１２の第１空間１８の蓄熱材２０で予冷
却されつつ第１膨張空間１５に流入するととも
に、第１・第２デイスプレーサー１２，１３の第
１・第２空間１８，１９の蓄熱材２０，２１ので
予冷却されつつ第２膨張空間１６に流入する。そ
の後、第１デイスプレーサー１２が第１シリンダ
９内のバツフアー空間１４側で最上位（下死点）
に到達すると、給気弁２が閉、排気弁４が開とな
つて、作動冷媒は第１・第２膨張空間１５，１６
で膨張して自ら冷却される。再び、第１・第２デ
イスプレーサー１２，１３がバツフアー空間１４
から第１・第２膨張空間１５，１６側の移動する
過程では、第１・第２膨張空間１５，１６の作動
冷媒が第１・第２デイスプレーサー１２，１３の
蓄熱材２０，２１を夫々冷却しつつバツフアー空
間１４を通り、排気パイプ５から圧縮機１へ戻
る。以後、同様に繰返して第２シリンダ１０の底
壁２４の負荷熱交換器２５を極めて低い温度に冷
却するようにしている。

負荷熱交換器２５を低い温度に冷却する作動冷
媒に予冷を与える粒状の鉛の蓄熱材２１はこの鉛
と凝着しにくい金網２２で第２空間１９内を複数
の小室に区画して収納されることにより、圧縮機
１の運転による振動や、作動冷媒の流れ及びデイ
スプレーサー１２，１３の往復摺動で粒状の鉛の
間が狭くなるように密に充填されてもこの鉛の移
動を許容する隙間が形成されないようにされてい
る。そのため、蓄熱材２１は鉛同志の摺動による
摩耗や凝着が防止され、冷媒回路中のめずまりや
熱交換面積の減少で冷凍能力の低下をきたさない
ようにしている。

また、金網２２は鉛と凝着しにくいニツケルや
タングステン等の金属で形成することにより、鉛
の間に挾持されても凝着されることがなく、熱交
換面積を減少させないようにしている。

(ト) 考案の効果 この考案の極低温用膨張機はデイスプレーサー
の内部に充填された粒状の鉛の蓄熱材の間のこの
粒状の鉛の移動を防止する金網を設けたのである
から、金網で蓄熱材を複数の小室に分けて収納す
ることによつて、粒状の鉛に移動を許容する隙間
が形成されないようにでき、圧縮機の運転による
振動や冷媒の流れ及びデイスプレーサーの往復摺
動で蓄熱材が移動するのを防止できる。そして、
鉛同志の摺動による摩耗や凝着を防止し、摩耗粉
による冷媒回路中のめずまりや、凝着による熱交
換面積の減少で冷凍能力が低下するのを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの考案を示し、第１図は
図解的な極低温用膨張機の断面図、第２図は模式
的な蓄熱器の断面図、第３図及び第４図は従来例
を示し、第３は図解的な極低温用膨張機の断面
図、第４図は模式的な蓄熱器の断面図である。 ９……第１シリンダ、１０……第２シリンダ、
１２……第１デイスプレーサー、１３……第２デ
イスプレーサー、１４……バツフアー空間、１５
……第１膨張空間、１６……第２膨張空間、２
０，２１……蓄熱材、２２……金網。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、このシリンダ内を往復摺動するデ
   イスプレーサーと、このデイスプレーサーによつ
   てシリンダ内部に区画形成されるバツフアー空間
   及び膨張空間と、これらのバツフアー空間と膨張
   空間とを連通するデイスプレーサーの内部に充填
   された粒状の鉛の蓄熱材とを備えた極低温用膨張
   機において、前記蓄熱材には間に粒状の鉛の移動
   を防止する金網が設けられていることを特徴とす
   る極低温用膨張機。