JPH0643649Y2 - スターリングサイクル冷凍装置 - Google Patents
スターリングサイクル冷凍装置Info
- Publication number
- JPH0643649Y2 JPH0643649Y2 JP1986124929U JP12492986U JPH0643649Y2 JP H0643649 Y2 JPH0643649 Y2 JP H0643649Y2 JP 1986124929 U JP1986124929 U JP 1986124929U JP 12492986 U JP12492986 U JP 12492986U JP H0643649 Y2 JPH0643649 Y2 JP H0643649Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- expansion
- piston
- heat
- stirling cycle
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- Compressor (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、赤外線センサなどに用いられるスターリン
グサイクル冷凍装置に関するものである。
グサイクル冷凍装置に関するものである。
従来の技術 赤外線センサは、例えば、暗闇にいる人物を検出するの
に用いられるが、このセンサの検出部は、シリコン金な
どの赤外線に敏感な材料で形成されている。
に用いられるが、このセンサの検出部は、シリコン金な
どの赤外線に敏感な材料で形成されている。
ところが、このシリコン金などは、極低温、例えば、70
K近くの状態の時に最も良く赤外線を検知する性質があ
る。
K近くの状態の時に最も良く赤外線を検知する性質があ
る。
そこで、赤外線センサの性能を維持するために、検出部
を極低温の状態にしておかなければならない。
を極低温の状態にしておかなければならない。
従来、この検出部を極低温にするため、スターリングサ
イクル冷凍装置が用いられている。
イクル冷凍装置が用いられている。
この冷凍装置は、圧縮ピストンにより圧縮器内のヘリウ
ムガスを圧縮した後、このガスを蓄冷器のシリンダ内に
圧入し、膨張ピストン内を通しながら膨張させ、気化熱
により、蓄冷部を極低温に冷却するものである。
ムガスを圧縮した後、このガスを蓄冷器のシリンダ内に
圧入し、膨張ピストン内を通しながら膨張させ、気化熱
により、蓄冷部を極低温に冷却するものである。
考案が解決しようとする問題点 従来例の蓄冷器では、シリンダと膨張ピストンとの間か
らガス漏れしないように、ピストンリングを設けてシー
ルすると共に、外部熱を遮断するため蓄冷器の外周を真
空室で覆っている。
らガス漏れしないように、ピストンリングを設けてシー
ルすると共に、外部熱を遮断するため蓄冷器の外周を真
空室で覆っている。
ところが、膨張ピストンが往復動すると、ピストンリン
グは摩擦により発熱し、その熱は、シリンダ上方に向っ
て伝熱するので、シリンダ上端は、加熱される。
グは摩擦により発熱し、その熱は、シリンダ上方に向っ
て伝熱するので、シリンダ上端は、加熱される。
そのため、シリンダ上端に設けた赤外線センサの検知部
は加熱され、所定の極低温に達することができない。
は加熱され、所定の極低温に達することができない。
又、ピストンリングの摩擦熱は、真空室に放熱される
が、この真空室は、外部に熱を伝えないので、真空室内
には、前記熱がたまる状態となり、増々冷却効果が低減
される。
が、この真空室は、外部に熱を伝えないので、真空室内
には、前記熱がたまる状態となり、増々冷却効果が低減
される。
更に、蓄冷器の膨張ピストンの下部は、圧縮器から圧送
される高温ヘリウムガスにより加熱されるので、この周
辺部分は高温となる。
される高温ヘリウムガスにより加熱されるので、この周
辺部分は高温となる。
そのため、膨張ピストンやシリンダが加熱され、その熱
がシリンダ上端の検知部に伝わり、冷却効果は更に低減
する。又このスターリングサイクル冷凍装置には蓄冷器
と連通する圧縮器が設けられているが、この圧縮器にも
ピストンが用いられている。そのためピストンが作動す
ると、圧縮リングが加熱され発熱するので、該シリンダ
内に収容されているガスが加温され、冷却効果に悪影響
を与える。
がシリンダ上端の検知部に伝わり、冷却効果は更に低減
する。又このスターリングサイクル冷凍装置には蓄冷器
と連通する圧縮器が設けられているが、この圧縮器にも
ピストンが用いられている。そのためピストンが作動す
ると、圧縮リングが加熱され発熱するので、該シリンダ
内に収容されているガスが加温され、冷却効果に悪影響
を与える。
この考案は、上記事情に鑑み、装置の作動時に熱が生じ
ても冷却効果が低減しないスターリングサイクル冷凍装
置の提供を目的とする。
ても冷却効果が低減しないスターリングサイクル冷凍装
置の提供を目的とする。
問題点を解決するための手段 この考案は、クランク室の上面を覆うシリンダ形成盤に
圧縮器の圧縮シリンダと蓄冷器の膨張シリンダとを互い
に平行に配設し、該膨張シリンダの底部に前記圧縮シリ
ンダと連通する第１膨張部を形成し、該第１膨張部に通
孔を介して該膨張ピストン内の第２膨張部を連通せしめ
たスターリングサイクル冷凍装置であって、前記膨張シ
リンダが、上部シリンダと該上部シリンダより熱伝動率
の良い下部シリンダとから構成され、該上部シリンダが
真空室内に収容され、該下部シリンダと膨張ピストンと
の間にシール部材が配設され、又、前記シリンダ形成盤
に前記両シリンダを冷却するための放熱手段が設けられ
ていることを特徴とするスターリングサイクル冷凍装
置、により前記目的を達成しようとするものである。
圧縮器の圧縮シリンダと蓄冷器の膨張シリンダとを互い
に平行に配設し、該膨張シリンダの底部に前記圧縮シリ
ンダと連通する第１膨張部を形成し、該第１膨張部に通
孔を介して該膨張ピストン内の第２膨張部を連通せしめ
たスターリングサイクル冷凍装置であって、前記膨張シ
リンダが、上部シリンダと該上部シリンダより熱伝動率
の良い下部シリンダとから構成され、該上部シリンダが
真空室内に収容され、該下部シリンダと膨張ピストンと
の間にシール部材が配設され、又、前記シリンダ形成盤
に前記両シリンダを冷却するための放熱手段が設けられ
ていることを特徴とするスターリングサイクル冷凍装
置、により前記目的を達成しようとするものである。
作用 圧縮器の圧縮ピストンが駆動すると、圧縮器内では、ヘ
リウムガスの圧縮吸入が繰り返されると共に、蓄冷器の
膨張ピストンが駆動して前記ヘリウムガスの膨張，吸入
を繰り返し行ない、ヘリウムガスの気化熱により蓄冷部
を冷却する。
リウムガスの圧縮吸入が繰り返されると共に、蓄冷器の
膨張ピストンが駆動して前記ヘリウムガスの膨張，吸入
を繰り返し行ない、ヘリウムガスの気化熱により蓄冷部
を冷却する。
この時、シール部材により摩擦熱が発生すると共に、膨
張ピストンの下部周辺が加熱されるが、これらの熱は、
下部シリンダに設けた放熱手段により外部に放出され
る。
張ピストンの下部周辺が加熱されるが、これらの熱は、
下部シリンダに設けた放熱手段により外部に放出され
る。
実施例 この考案の一実施例を添附図面により説明すると、スタ
ーリングサイクル冷凍装置１のクランク室２の上面はシ
リンダ形成盤50で覆われている。このシリンダ形成盤50
には圧縮器３の圧縮シリンダ56と蓄冷器４の膨張シリン
ダ８、９とが互いに平行に配設されている。膨張シリン
ダ９の底部には前記圧縮シリンダ56と連通する第１膨張
部100が形成された、又該第１膨張部100は通孔17を介し
て膨張ピストン６内の第２膨張部19に連通している。
ーリングサイクル冷凍装置１のクランク室２の上面はシ
リンダ形成盤50で覆われている。このシリンダ形成盤50
には圧縮器３の圧縮シリンダ56と蓄冷器４の膨張シリン
ダ８、９とが互いに平行に配設されている。膨張シリン
ダ９の底部には前記圧縮シリンダ56と連通する第１膨張
部100が形成された、又該第１膨張部100は通孔17を介し
て膨張ピストン６内の第２膨張部19に連通している。
シリンダ５は、上部シリンダ８と下部シリンダ９とから
なる。上部シリンダ８は、熱伝導率の悪い材料、例えば
ステンレスにより形成され、その外周は真空室７により
覆われており、又、その上端の蓄冷部8aには、赤外線セ
ンサの検知部10、例えば、シリコン金が設けられてい
る。この検知部10は、真空室７の窓11から入る赤外線を
検出し、リード線引出口12のリード線に電気信号を流
す。
なる。上部シリンダ８は、熱伝導率の悪い材料、例えば
ステンレスにより形成され、その外周は真空室７により
覆われており、又、その上端の蓄冷部8aには、赤外線セ
ンサの検知部10、例えば、シリコン金が設けられてい
る。この検知部10は、真空室７の窓11から入る赤外線を
検出し、リード線引出口12のリード線に電気信号を流
す。
シリンダ形成盤50には圧縮シリンダ56、下部シリンダ９
を取り巻く様に配設された、放熱手段が設けられてい
る。即ち、該シリンダ部9aは、熱伝導率の良い材料、例
えばアルミニウムで形成され、その外周にはフィン13が
設けられ、又その内部には、空冷穴14が穿設されてい
る。
を取り巻く様に配設された、放熱手段が設けられてい
る。即ち、該シリンダ部9aは、熱伝導率の良い材料、例
えばアルミニウムで形成され、その外周にはフィン13が
設けられ、又その内部には、空冷穴14が穿設されてい
る。
膨張ピストン６の下端は、ロッド15を介して、クランク
室２のクランク16に接続され、その下部には、通孔17と
シール部材18が設けられている。この通孔17は、膨張部
19と連通すると共に、ガス通路20を介して圧縮器３にも
連通している。
室２のクランク16に接続され、その下部には、通孔17と
シール部材18が設けられている。この通孔17は、膨張部
19と連通すると共に、ガス通路20を介して圧縮器３にも
連通している。
シール部材18は、テンションリング21とピストンリング
22とから構成され、膨張ピストン６の往復動により下部
シリンダ９内を往復する。
22とから構成され、膨張ピストン６の往復動により下部
シリンダ９内を往復する。
膨張部19には、蓄冷材23、例えば、ステンレスセンイシ
ートを輪切成形したものを詰め込み蓄冷効果の増大を図
る。
ートを輪切成形したものを詰め込み蓄冷効果の増大を図
る。
この膨張部19は、キャップ24の連通孔25を介して蓄冷部
8aに連通している。
8aに連通している。
なお、図において、26は圧縮ピストン、27はクランク、
28は回転シャフト、29は潤滑用油、30はフィン、31はガ
ス供給口、32はベアリングである。
28は回転シャフト、29は潤滑用油、30はフィン、31はガ
ス供給口、32はベアリングである。
回転シャフト28の回転により圧縮ピストン26が往復動す
ると、圧縮行程、即ち圧縮器３内のヘリウムガスを圧縮
し、ガス通路20を介して蓄冷器４に圧入する行程と、吸
入行程、即ち蓄冷器４のヘリウムガスを圧縮器３内に吸
入させる行程とが、繰り返される。
ると、圧縮行程、即ち圧縮器３内のヘリウムガスを圧縮
し、ガス通路20を介して蓄冷器４に圧入する行程と、吸
入行程、即ち蓄冷器４のヘリウムガスを圧縮器３内に吸
入させる行程とが、繰り返される。
蓄冷器４に圧入されたヘリウムガスは、下部シリンダ９
の底部の第１膨張部100で第１回目の膨張を行なった
後、通孔17を通って膨張部19に入り第２回目の膨張が行
なわれる。
の底部の第１膨張部100で第１回目の膨張を行なった
後、通孔17を通って膨張部19に入り第２回目の膨張が行
なわれる。
そして、これらの膨張に伴うヘリウムガスの気化熱によ
り蓄冷部8aを極低温、例えば、70K近くにし、赤外線セ
ンサの検知部10を極低温にする。
り蓄冷部8aを極低温、例えば、70K近くにし、赤外線セ
ンサの検知部10を極低温にする。
この時、真空室７により外部熱が遮断されるので、上部
シリンダ８は、外部熱の影響を受けない。
シリンダ８は、外部熱の影響を受けない。
回転シャフト28の回転によりクランク16は、クランク27
と周期がずれて、例えば、57度ずれて回転すると共にロ
ッド15を摺動せしめて、膨張ピストン６の往復動を繰り
返し行なわせる。
と周期がずれて、例えば、57度ずれて回転すると共にロ
ッド15を摺動せしめて、膨張ピストン６の往復動を繰り
返し行なわせる。
このピストン６の往復動に伴い、シール部材18も下部シ
リンダ９内を摺動するので摩擦熱が発生し、下部シリン
ダ９は、加熱される。
リンダ９内を摺動するので摩擦熱が発生し、下部シリン
ダ９は、加熱される。
又、下部シリンダ９は、圧縮器３で圧縮されて高温とな
ったヘリウムガスによっても加熱される。
ったヘリウムガスによっても加熱される。
このようにして下部シリンダ９は、加熱されるが、これ
らの熱は、空冷穴14やフィン13に吹き付けられるファン
（図示せず）の冷風を受けながらアルミ製のシリンダ部
9aを伝わって外部に放熱される。
らの熱は、空冷穴14やフィン13に吹き付けられるファン
（図示せず）の冷風を受けながらアルミ製のシリンダ部
9aを伝わって外部に放熱される。
従って、これらの熱は、ステンレス製の上部シリンダ８
や真空室７には、伝わることがない。
や真空室７には、伝わることがない。
考案の効果 この考案は、以上の様に構成したので、次の様な顕著な
効果を奏する。
効果を奏する。
（１）互いに連通する第１膨張部と第２膨張部とを設け
たので、膨張部が一つのものに比べ冷却効率を向上させ
ることができる。
たので、膨張部が一つのものに比べ冷却効率を向上させ
ることができる。
（２）膨張シリンダが上部シリンダと該上部シリンダよ
り熱伝動率の良い下部シリンダとから構成され、かつ、
下部シリンダと膨張ピストンとの間にシール部材を設け
たので、ピストンの摺動に伴う発熱は下部シリンダ側に
のみ発生し、上部シリンダ側には発生しないとともに下
部シリンダで発生した熱も上部シリンダに伝達されにく
い。そのため、冷却効率を向上させることができる。
り熱伝動率の良い下部シリンダとから構成され、かつ、
下部シリンダと膨張ピストンとの間にシール部材を設け
たので、ピストンの摺動に伴う発熱は下部シリンダ側に
のみ発生し、上部シリンダ側には発生しないとともに下
部シリンダで発生した熱も上部シリンダに伝達されにく
い。そのため、冷却効率を向上させることができる。
（３）シリンダ形成盤に前記両シリンダを冷却するため
の放熱手段を設けたので、ピストンの摺動により発生し
た熱はこの放熱手段により器外に放出される。そのため
両シリンダが冷却されるので、前記熱により冷却効率が
低減することを防止できる。又圧縮シリンダ内の圧縮ガ
スは前記放熱手段により冷却されるので、更に冷却効率
の向上を図ることができる
の放熱手段を設けたので、ピストンの摺動により発生し
た熱はこの放熱手段により器外に放出される。そのため
両シリンダが冷却されるので、前記熱により冷却効率が
低減することを防止できる。又圧縮シリンダ内の圧縮ガ
スは前記放熱手段により冷却されるので、更に冷却効率
の向上を図ることができる
図は、この考案の実施例を示す縦断面図である。 １……スターリングサイクル冷凍装置 ５……シリンダ ６……膨張ピストン ７……真空室 ８……上部シリンダ ９……下部シリンダ 18……シール部材
Claims (1)
- 【請求項１】クランク室の上面を覆うシリンダ形成盤に
圧縮器の圧縮シリンダと蓄冷器の膨張シリンダとを互い
に平行に配設し、該膨張シリンダの底部に前記圧縮シリ
ンダと連通する第１膨張部を形成し、該第１膨張部に通
孔を介して該膨張ピストン内の第２膨張部を連通せしめ
たスターリングサイクル冷凍装置であって、前記膨張シ
リンダが、上部シリンダと該上部シリンダより熱伝動率
の良い下部シリンダとから構成され、該上部シリンダが
真空室内に収容され、該下部シリンダと膨張ピストンと
の間にシール部材が配設され、又、前記シリンダ形成盤
に前記両シリンダを冷却するための放熱手段が設けられ
ていることを特徴とするスターリングサイクル冷凍装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986124929U JPH0643649Y2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | スターリングサイクル冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986124929U JPH0643649Y2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | スターリングサイクル冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332268U JPS6332268U (ja) | 1988-03-02 |
| JPH0643649Y2 true JPH0643649Y2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=31017378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986124929U Expired - Lifetime JPH0643649Y2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | スターリングサイクル冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643649Y2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541384Y2 (ja) * | 1988-06-24 | 1993-10-20 | ||
| JPH0541383Y2 (ja) * | 1988-06-24 | 1993-10-20 | ||
| JP2591220B2 (ja) * | 1990-02-09 | 1997-03-19 | 富士電機株式会社 | 逆スターリングサイクル冷凍機の膨脹器 |
| JPH0791907B2 (ja) * | 1991-12-02 | 1995-10-09 | 鹿島建設株式会社 | コンクリート用梁型枠受けサポート |
| JP6305286B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2018-04-04 | 住友重機械工業株式会社 | スターリング型パルス管冷凍機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233646U (ja) * | 1975-08-28 | 1977-03-09 | ||
| JPS6152562A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-15 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 冷凍機の冷却温度制御方式 |
-
1986
- 1986-08-14 JP JP1986124929U patent/JPH0643649Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332268U (ja) | 1988-03-02 |
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