JPH06221703A

JPH06221703A - 蓄冷器式冷凍機

Info

Publication number: JPH06221703A
Application number: JP1105093A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Asami; 宏浅見
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-12
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2760928B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘリウム等のガス冷媒を用い、蓄冷材を収容
した蓄冷器を有する蓄冷器式冷凍機に関し、良好で安定
した冷凍機能を有する蓄冷器式冷凍機を提供することを
目的とする。【構成】熱伝導率が低く、気密性の高い材料で形成さ
れたシリンダ（１）と、前記シリンダ内に配置され、剛
性が高く、前記シリンダの材料と線膨張率がほぼ等しい
材料で形成され、内部に気体流路を有するディスプレー
サ本体（２）と、前記気体流路内に充填された蓄冷材
（６）と、前記ディスプレーサ本体を被覆し、その上に
固着された耐摩耗性樹脂部材（３）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍機に関し、特にヘリ
ウム等のガス冷媒を用い、蓄冷材を収容した蓄冷器を有
する蓄冷器式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリウム等のガス冷媒を用い、蓄冷材を
収容した蓄冷器を有する蓄冷器式冷凍機としては、ギフ
ォードマクマホン（ＧＭ）サイクル冷凍機、（逆）スタ
ーリングサイクル冷凍機等が知られている。以下、制限
的な意味なく、ギフォードマクマホン（ＧＭ）冷凍機を
例にとって説明する。

【０００３】ＧＭ冷凍機は、ヘリウムガス圧縮機からの
ガス流路を弁を用いて制御し、膨張空間でヘリウムガス
を膨張させることによって寒冷を得る。極低温を得るに
は、通常、複数段階の構成を用いる。ジュールトムソン
（ＪＴ）弁機構と組み合わせれば、液体ヘリウム温度を
得ることもできる。

【０００４】半導体装置製造用のスパッタリング装置等
で清浄な真空を得たい場合、クライオポンプが用いられ
る。近年、クライオポンプ用冷凍機としてＧＭ式冷凍機
が用いられている。勿論、ＧＭ式冷凍機はクライオポン
プに限らず、種々の目的に使用することができる。

【０００５】図４に、ＧＭ式冷凍機の構成例を概略的に
示す。２段構成で数Ｋ〜２０Ｋ程度の極低温を得るのに
適した構成である。ヘリウム圧縮機５１は、ヘリウムガ
スを２０数Ｋｇ／ｃｍ²に圧縮し、高圧ヘリウムガスを
供給する。高圧ヘリウムガスは、吸気弁Ｖ１、ガス配管
５７を介して第１段目シリンダ５２内に供給される。第
１段目シリンダ５２には、第２段目シリンダ５３が結合
されている。

【０００６】第１段目シリンダ５２、第２段目シリンダ
５３内には、結合された第１段目ディスプレーサ５４、
第２段目ディスプレーサ５５がそれぞれ収容されてい
る。第１段目シリンダ５２からは、軸部材Ｓが上方に延
在し、駆動用モータＭに結合したクランク機構５６と結
合している。

【０００７】第１段目ディスプレーサ５４、第２段目デ
ィスプレーサ５５は、それぞれ蓄冷材５８、５９を収容
する中空空間を有し、外部と中空空間を接続するガス流
路６８、６９を有している。

【０００８】また、第１段目ディスプレーサ５４、第２
段目ディスプレーサ５５と、第１段目シリンダ５２、第
２段目シリンダ５３との間には、膨張空間６２、６７が
画定されている。

【０００９】通常、第１段目シリンダ５２、第２段目シ
リンダ５３は、十分な強度、低い熱伝導率、十分なヘリ
ウムガス遮蔽能を有するステンレス綱（たとえばＳＵＳ
３０４）等によって形成される。

【００１０】また、第１段目ディスプレーサ５４、第２
段目ディスプレーサ５５は、比重が軽く、十分な耐摩耗
性、比較的高い強度を有する布入りフェノール（ベーク
ライト）等によって形成される。

【００１１】ヘリウム圧縮機５１から吸気弁Ｖ１を介し
て供給される高圧ヘリウムガスは、ガス流路５７を介し
て第１段目シリンダ５２内に供給され、ガス流路６８
ａ、金網等で構成された第１段目用蓄冷材５８、ガス流
路６８ｂを通って、第１段目膨張空間６２に供給され
る。

【００１２】第１段目膨張空間６２の圧縮ヘリウムガス
は、さらにガス流路６９ａ、鉛球等で構成された第２段
目用蓄冷材５９、ガス流路６９ｂを通って第２段目の膨
張空間６７に供給される。

【００１３】吸気弁Ｖ１が閉じ、排気弁Ｖ２が開いた時
には、第２段目シリンダ５３、第１段目シリンダ５２内
の高圧ヘリウムガスは、吸気の場合とは逆の経路をたど
ってガス配管５７、排気弁Ｖ２を介してヘリウム圧縮機
５１に回収される。

【００１４】ＧＭ式冷凍機の作動時においては、駆動用
モータＭの回転によって第１段目ディスプレーサ５４、
第２段目ディスプレーサ５５が上下に駆動される。第１
段目ディスプレーサ５４、第２段目ディスプレーサ５５
が下方に駆動される時、吸気弁Ｖ１が開き、高圧ヘリウ
ムガスが第１段目シリンダ５２、第２段目シリンダ５３
内に供給される。

【００１５】駆動用モータＭによって第１段目ディスプ
レーサ５４、第２段目ディスプレーサ５５が上方に駆動
される時、吸気弁Ｖ１が閉じ、排気弁Ｖ２が開いて、ヘ
リウムガスはヘリウム圧縮機５１に回収され、第１段目
シリンダ５２、第２段目シリンダ５３内の膨張空間は低
圧になる。

【００１６】この時、膨張空間６２、６７においては、
ヘリウムガスの膨張によって寒冷が発生する。冷却され
たヘリウムガスは、蓄冷材５９、５８を通って蓄冷材を
冷却する。

【００１７】次の吸気工程で供給される高圧ヘリウムガ
スは、蓄冷材５８、５９を通って供給されることにより
冷却される。冷却されたヘリウムガスが膨張することに
より、さらに冷却が進む。定常状態においては、第１段
目シリンダ５２の膨張空間６２が、たとえば液体窒素温
度〜１００Ｋ程度の温度に保たれ、第２段目シリンダ５
３の膨張空間６７の温度は数Ｋ〜２０Ｋ程度の温度に保
たれる。

【００１８】第１段目シリンダの下方を囲んで、第１段
目用のヒートステーション６１が熱的に結合されてお
り、第２段目シリンダ５３の下部分を囲んで、第２段目
用のヒートステーション６６が熱的に結合している。

【００１９】第１段目ヒートステーション６１は、たと
えばクライオパネル等に結合され、ガス分子を吸着させ
る。また、第２段目のヒートステーション６６は、たと
えば活性炭等の吸着材を収容する吸着塔に結合され、残
留ガス分子の吸着を行なう。このような構成を有するク
ライオポンプは、スパッタリング装置等において清浄な
真空を形成するために用いられる。

【００２０】このような構成において、シリンダ上部か
ら供給されるガスは、ディスプレーサ内部を通ってシリ
ンダ下部に通過されるように設計されている。ディスプ
レーサとシリンダの間の隙間を、ヘリウムガスが通過す
ることを防止するため、シリンダとディスプレーサの間
には気密機構が形成される。

【００２１】図４において、第１段目ディスプレーサ５
４と第１段目シリンダ５２の間に示したシールリング７
１は、第１段目シリンダ内において、この気密機構を形
成している。

【００２２】図示していないが、第２段目ディスプレー
サ５５と第２段目シリンダ５３の間にも同様のシールリ
ングが配置される。図７（Ａ）、（Ｂ）に、第２段目に
配置するディスプレーサの構成例を示す。図７（Ａ）に
示すように、布入りフェノール樹脂で形成されたディス
プレーサ本体７５は、円筒状形状を有し、その外周にシ
ールリングを収容するための円周方向の溝７６が形成さ
れている。また、ディスプレーサ本体７５の下の部分に
は、ガス流路を形成するための開口７７も形成されてい
る。

【００２３】ディスプレーサ本体７５下端には、布入り
フェノール樹脂等で形成された蓋部材７８が挿入され、
ディスプレーサ本体７５と接着されている。蓋部材７８
は盲蓋であり、ディスプレーサ本体７５の下端の開口を
気密に閉じる。

【００２４】蓋部材７８の上面は、ガス流路７７よりわ
ずか下に配置されており、蓋部材７８の上に金網７９が
配置される。この金網７９の高さは、ガス流路７７の位
置と整合している。

【００２５】金網７９の上にはフェルト栓８１が配置さ
れ、フェルト栓８１の上に鉛球等の蓄冷材５９が充填さ
れる。蓄冷材５９の上方には、フェルト栓８２が配置さ
れ、その上にパンチングメタル８３が配置されている。

【００２６】パンチングメタル８３の上方からは、布入
りフェノール樹脂等で形成された他の蓋部材８４が挿入
され、ディスプレーサ本体７５に接着されている。な
お、蓋部材７８、８４は布入りフェノール樹脂以外の材
料で構成することもできるが、ディスプレーサの運動性
のためには比重の小さい材料が好ましい。

【００２７】図７（Ｂ）は、ディスプレーサ本体７５と
シリンダ５３の間に配置されるシールリングの構成を示
す。ディスプレーサ本体７５の溝７６内に、内側にエキ
スパンダリング８６、外側にピストンリング８７が収容
される。

【００２８】エキスパンダリング８６は、ピストンリン
グ８７を外方向に押圧し、ピストンリング８７とシリン
ダ５３の間の気密を保持するようにする。なお、ピスト
ンリング８７、エキスパンダリング８６共に熱変形を許
容するように、切欠が設けられている。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような蓄
冷器式冷凍機において、最低到達温度が設計値に達しな
かったり、変動したりすることがある。

【００３０】このように、所定の冷凍性能が得られない
場合、冷凍機を分解し、低温部に配置されるディスプレ
ーサとシリンダ間のシールリング（たとえば、図４の構
成において、第２段目ディスプレーサ５５と第２段目シ
リンダ５３の間に配置される図７（Ｂ）に示すエキスパ
ンダリング８６とピストンリング８７との組み合わせに
よるシールリング）を交換すると、所定の冷凍性能が得
られる場合がある。このような経験から判断すると、冷
凍性能の低下は、低温部の気密機構に大きな影響を受け
ることが推察される。

【００３１】本発明の目的は、良好で安定した冷凍機能
を有する蓄冷器式冷凍機を提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明の蓄冷器式冷凍機
は、熱伝導率が低く、気密性の高い材料で形成されたシ
リンダと、前記シリンダ内に配置され、剛性が高く、前
記シリンダの材料と線膨張率がほぼ等しい材料で形成さ
れ、内部に気体流路を有するディスプレーサ本体と、前
記気体流路内に充填された蓄冷材と、前記ディスプレー
サ本体を被覆し、その上に固着された耐摩耗性樹脂部材
とを有する。

【００３３】耐摩耗性樹脂部材は、表面に凹凸形状のラ
ビリンスシール機構を有することが好ましい。

【００３４】

【作用】シリンダとディスプレーサ本体とが線膨張率の
ほぼ等しい材料で形成されるため、常温から低温に冷却
しても、両者間のクリアランスの変化が小さくなる。デ
ィスプレーサ本体は、耐摩耗性樹脂部材によって被覆さ
れているため、シリンダ内でのディスプレーサの滑動性
は十分得られる。

【００３５】また、耐摩耗性樹脂部材は、ディスプレー
サ本体に固着されているため、冷却による耐摩耗性樹脂
部材の収縮はディスプレーサ本体によって制限される。
このため、耐摩耗性樹脂部材とシリンダ間のクリアラン
スの変化は小さい。

【００３６】耐摩耗性樹脂部材表面にラビリンスシール
機構を設けると、耐摩耗性樹脂部材とシリンダ間の気密
性が向上する。

【００３７】

【実施例】図１に、本発明の実施例による蓄冷器式冷凍
機の基本構成を示す。シリンダ１は、ステンレス等の熱
伝導率が低く、気密性の高い剛性材料で形成されてい
る。シリンダ１内には、ディスプレーサ本体２とその表
面に固着された耐摩耗性樹脂部材３で形成されたディス
プレーサが配置されている。

【００３８】ディスプレーサ本体２は、剛性が高く、シ
リンダ１と線膨張率がほぼ等しい材料で形成される。た
とえば、シリンダ１とディスプレーサ本体２とをステン
レス（たとえばＳＵＳ３０４）で形成する。

【００３９】ディスプレーサ本体２は、中空構造であ
り、その内部に気体流路５を形成している。この気体流
路５に作動温度において高い熱容量を有する蓄冷材６が
収容される。ディスプレーサとシリンダ１の下端の間に
は、膨張空間８が画定される。

【００４０】上方から供給される冷媒ガスは、ディスプ
レーサ本体２内の気体流路５を通って膨張空間８に供給
される。この気体が膨張して再び上方に回収される時
は、膨張によって冷却された冷媒ガスは気体流路５を通
って回収され、その際に蓄冷材６を冷却する。

【００４１】耐摩耗性樹脂部材３は、布入りフェノール
等で構成され、シリンダ１、ディスプレーサ本体２の線
膨張係数とは大きく異なる線膨張係数を有する。しかし
ながら、常温から低温に冷却される際、耐摩耗性樹脂部
材３の収縮は、その内側に配置されたディスプレーサ本
体２によって制限される。

【００４２】ディスプレーサ本体２の剛性が高いため、
耐摩耗性樹脂部材３の収縮は著しく制限される。耐摩耗
性樹脂部材３の厚さ自身は極めて小さなものでよいた
め、耐摩耗性樹脂部材３の厚さの変化は微小である。シ
リンダ１とディスプレーサ本体２とはほぼ等しくて線膨
張係数を有するため、常温から低温に冷却してもその相
対的位置関係はあまり変化しない。

【００４３】したがって、耐摩耗性樹脂部材３とシリン
ダ１との間のクリアランスを十分小さなものとすること
ができ、ディスプレーサ外周部を通る冷媒ガスの漏れを
十分小さなものとすることができる。

【００４４】耐摩耗性樹脂部材３の外周表面に、ラビリ
ンスシール機構を設ければ、耐摩耗性樹脂部材３外周と
シリンダ１内周の間の間隙を通る冷媒ガスの漏れをさら
に小さくすることができる。

【００４５】従来技術で説明した蓄冷器式冷凍機のディ
スプレーサは、布入りフェノール等で形成されていたた
め、ステンレス等で形成されたシリンダと線膨張係数の
差が大きかった。

【００４６】常温から低温に冷却すると、熱収縮の差が
大きく、ディスプレーサとシリンダ間のクリアランスを
小さくすることはできなかった。このため、シールリン
グを用いていたが、シールリングの材質としては弾性が
必要であり、シリンダと同一材料を用いることはできな
い。

【００４７】シールリング材質は一般にシリンダ材質よ
りも線膨張係数が大きく、冷凍機の温度低下に伴ってシ
リンダとは異なる熱収縮を示す。この熱変形の相違によ
り、ディスプレーサとシリンダ間の間隙が大きくなっ
て、冷媒ガスの漏れ量が増大するものと考えられる。

【００４８】また、ディスプレーサが上下に駆動される
際、シールリングが溝の中で回転運動可能であり、ピス
トンリングとエキスパンダのずれ等が生じると、シール
性能が不安定となる。このような原因により、最低到達
温度が高くなったり、変動したりしたものと考えられ
る。

【００４９】本実施例においては、低温部にシールリン
グを用いる必要がなくなるため、上述のような冷却によ
る気密性能の劣化が生じにくい。以下、図２、図３を参
照して、ステンレスで構成したシリンダ内に配置するデ
ィスプレーサの２つの構成例を示す。

【００５０】図２に示すディスプレーサにおいては、ス
テンレスで形成された円筒状のディスプレーサ本体２の
表面上に、布入りフェノールで形成された耐摩耗性樹脂
部材３が接着されている。ディスプレーサ本体２は、シ
リンダと同じ材質（たとえばＳＵＳ３０４ステンレス）
で形成される。

【００５１】たとえば、シリンダの内径が２５ｍｍの場
合、耐摩耗性樹脂部材３の外径は２５ｍｍ、内径は２４
ｍｍ、ディスプレーサ本体２の内径は２２ｍｍとし、シ
リンダ内面と耐摩耗性樹脂部材３外周面との間の公差は
合わせて３０〜５０μｍとする。

【００５２】ディスプレーサ本体２は、円形パイプ状の
形状を有するため、その上下端は開放している。ディス
プレーサ本体２の下端には、布入りフェノール等で形成
された蓋部材１１が挿入接着され、その上に金網１３が
配置され、その上にフェルト栓１４が配置されている。

【００５３】フェルト栓１４の上には、たとえば鉛球で
形成された蓄冷材１５が充填される。蓄冷材１５の上に
は、布入りフェノールで形成された他の蓋部材１９が挿
入接着され、蓄冷材１５を上下から保持する。

【００５４】なお、上方の蓋部材１９の下端には、フェ
ルト栓１６とパンチングメタル１７がはめ込み配置され
ている。なお、蓋部材１１、１９の中央部には、垂直方
向にガス流路を構成する貫通孔が形成されている。

【００５５】また、上方に配置される蓋部材１９には、
第１段目ディスプレーサと結合するための結合機構が形
成される。なお、ディスプレーサ本体２内に配置される
蓋部材１１、１９、シール部材１３、１４、１６、１
７、蓄冷材１５は、他の材料で形成してもよい。たとえ
ば、蓄冷材として磁性体を用いて冷凍機能を高めること
もできる。

【００５６】ディスプレーサの軸方向の長さは、たとえ
ば１５０〜１６０ｍｍ程度である。また、蓋部材１１、
１９に設ける貫通孔は、最も細い部分でたとえば直径
４．５ｍｍ程度である。

【００５７】図３は、ディスプレーサの他の構成例を示
す。ディスプレーサ本体２の外周上に耐摩耗性樹脂部材
３ａが接着されている点は、図２のディスプレーサと同
様である。

【００５８】本構成においては、耐摩耗性樹脂部材３ａ
の表面に、円周方向に多数の溝が形成され、ラビリンス
シール機構４を構成している。この溝は、たとえば幅約
３ｍｍ程度、深さ約１ｍｍ程度である。ディスプレーサ
の耐久性、滑動性を確保するため、耐摩耗性樹脂部材３
ａの上端部分および下端部分にはラビリンスシール機構
４を設けない。

【００５９】蓋部材１１、１９は、図２の構成例同様、
布入りフェノール等で形成されるが、図２の場合と比
べ、その軸方向距離が短くされている。また、上方に配
置されるフェルト栓１６およびパンチングメタル１７
は、蓋部材１９の内部ではなく、蓄冷材１５と蓋部材１
９の間に配置されている。

【００６０】図２、図３に示すようなディスプレーサの
構成によれば、シールリングを収容する必要がないた
め、ディスプレーサ本体２と耐摩耗性樹脂部材３の合計
厚さを小さくすることができる。

【００６１】このことは、ディスプレーサ内の蓄冷材収
容空間を増大できることを意味する。蓄冷材の増量は、
冷凍能力の増大につながる。また、シールリングを不要
にするため、部品点数が低減し、組み立て工程が簡単化
する。

【００６２】図２、図３に示すようなディスプレーサ
は、図４に示すようなＧＭ式冷凍機の第２段目シリンダ
５３内に配置される。なお、図４に示すＧＭ式冷凍機に
ついてはすでに説明したので、ここでは説明を省略す
る。

【００６３】なお、２段型蓄冷器式冷凍機の第２段に、
図２、図３のディスプレーサを配置する場合を説明した
が、同様のディスプレーサを他の構成の蓄冷器式冷凍機
に適用することも可能である。

【００６４】なお、図４の構成のＧＭ式冷凍機におい
て、第２段目ディスプレーサ５５として、図３の構成例
を用いた場合と、従来技術による図７の構成例を用いた
場合についてそれぞれ冷却特性を測定した。なお、ディ
スプレーサのストロークは３０ｍｍとし、蓄冷材として
は径０．４〜０．５ｍｍの鉛粒を用い、ディスプレーサ
の回転数は７２ｒｐｍとした。

【００６５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、冷却試験における
測定結果を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）において、それぞ
れ曲線ａは第１段目膨張空間の温度の時間変化を示し、
曲線ｂは第２段目膨張空間の温度の時間変化を示す。

【００６６】図５（Ａ）においては、第１段目膨張空間
の温度は約３８．２Ｋに達し、第２段目膨張空間の温度
は７．４〜８．２Ｋに到達している。これに対して、図
５（Ｂ）に示す従来技術の場合においては、第１段目膨
張空間の温度は３８．５Ｋと図５（Ａ）の場合とほぼ同
等であるが、第２段目膨張空間の到達温度は８．９〜１
０．１Ｋであった。このように、図５（Ａ）に示す図３
の構成例においては、図７の構成例の場合よりも到達最
低温度が低くなり、かつ温度変動幅も減少した。

【００６７】さらに、本発明の基礎となった考察が正し
いか否かを判断するために、低温においてシリンダとデ
ィスプレーサ間の漏れ試練を行なった。図６（Ａ）に、
漏れ試験の測定装置を概略的に示す。

【００６８】図４に示す構成のＧＭ式冷凍機の第１段目
膨張空間および第２段目膨張空間に開口を形成し、第２
段目膨張空間からヘリウムガスを供給し、第１段目膨張
空間にどの程度のヘリウムガスがリークするかを調べ
た。なお、第２段目シリンダはデュアー中に収容した液
体窒素中に浸漬し、吸気弁、排気弁はない状態でディス
プレーサのみを駆動した。

【００６９】第１段目膨張空間、第２段目膨張空間に接
続したガス配管にそれぞれ圧力計Ｐを接続し、第１段目
膨張空間に接続したガス配管は、さらに漏れ量測定用の
流量計を介して大気中に開放した。

【００７０】図６（Ｂ）に測定結果を示す。横軸に圧力
差をＫｇｆ／ｃｍ²で示し、縦軸に漏れ量をｌ／分で示
す。曲線ｃが従来技術による図７の構成例によるディス
プレーサを用いた場合の特性であり、曲線ｄが図３の構
成例によるディスプレーサを用いた場合の特性である。

【００７１】測定した全圧力差範囲において、図３のデ
ィスプレーサを用いた場合が、図７のディスプレーサを
用いた場合に比べ、漏れ量が著しく低減していることが
判る。

【００７２】たとえば、圧力差約１．２Ｋｇｆ／ｃｍ²
において、図３の構成例を用いた場合の漏れ量は、図７
の構成例を用いた場合の漏れ量の約１／３であり、圧力
差が小さくなると、その比はさらに拡大している。この
ように、本発明の実施例による構成例により、ディスプ
レーサとシリンダ間の低温における漏れ量が改善されて
いることが判る。

【００７３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
ＧＭ式冷凍機に限らず、スターリング冷凍機やその他の
蓄冷器を用いた冷凍機に本発明を適用することが可能で
ある。

【００７４】また、２段式ディスプレーサの構成におい
て、第２段ディスプレーサとして上述のシールリングを
用いないディスプレーサを用いる場合を説明したが、そ
の他の構成においても、低温においてディスプレーサを
用いる蓄冷器式冷凍機に本発明を適用することができ
る。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能な
ことは当業者に自明であろう。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蓄冷器式冷凍機において、その冷凍性能を向上すること
ができる。

【００７６】また、可動部分が少なく、部品点数の少な
い蓄冷器式冷凍機を構成することができるため、蓄冷器
式冷凍機の組み立て、保守が簡単化される。さらに、蓄
冷材収容空間を増大することができるため、冷凍能力を
向上されることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による蓄冷器式冷凍機の基本構
成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例による蓄冷器式冷凍機のディス
プレーサの構成例を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例による蓄冷器式冷凍機のディス
プレーサの構成例を示す断面図である。

【図４】ギフォードマクマホン式冷凍機の構成を概略的
に示す断面図である。

【図５】本発明の実施例による蓄冷器式冷凍機の冷却特
性を従来技術による蓄冷器式冷凍機の冷却特性と比較し
て示すグラフである。

【図６】漏れ特性を説明するための図である。図６
（Ａ）は漏れ特性の測定装置を示す概略断面図、図６
（Ｂ）は測定結果を示すグラフである。

【図７】従来技術によるディスプレーサを説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

１シリンダ２ディスプレーサ本体３耐摩耗性樹脂部材４ラビリンスシール機構５気体流路６蓄冷材８膨張空間１１、１９蓋部材１３金網１４、１６フェルト栓１５蓄冷材１７パンチングメタル５１ヘリウム圧縮機５２第１段目シリンダ５３第２段目シリンダ５４第１段目ディスプレーサ５５第２段目ディスプレーサ５６クランク機構５７ガス流路５８、５９蓄冷材６１、６６ヒートステーション６２、６７膨張空間６８、６９ガス流路７１シールリングＶ弁Ｍ駆動用モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱伝導率が低く、気密性の高い材料で形
成されたシリンダ（１）と、前記シリンダ内に配置され、剛性が高く、前記シリンダ
の材料と線膨張率がほぼ等しい材料で形成され、内部に
気体流路を有するディスプレーサ本体（２）と、前記気体流路内に充填された蓄冷材（６）と、前記ディスプレーサ本体を被覆し、その上に固着された
耐摩耗性樹脂部材（３）とを有する蓄冷器式冷凍機。
【請求項２】前記耐摩耗性樹脂部材が表面に凹凸形状
のラビリンスシール機構を有する請求項１記載の蓄冷器
式冷凍機。