JPH0650620A - スターリング冷凍機の駆動装置 - Google Patents
スターリング冷凍機の駆動装置Info
- Publication number
- JPH0650620A JPH0650620A JP20162692A JP20162692A JPH0650620A JP H0650620 A JPH0650620 A JP H0650620A JP 20162692 A JP20162692 A JP 20162692A JP 20162692 A JP20162692 A JP 20162692A JP H0650620 A JPH0650620 A JP H0650620A
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- JP
- Japan
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- pressure vessel
- piston
- exciting
- coil
- drive device
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】冷媒ガスの清浄度を向上させることができるス
ターリング冷凍機の駆動装置を提供することを目的とす
る。また、気密シールを用いない密閉構造の圧力容器を
用いることができるスターリング冷凍機の駆動装置を提
供することを目的とする。 【構成】筒状の圧力容器（２）と、少なくとも部分的に
磁性体で形成され、前記圧力容器内に配置された往復動
可能なピストン（６）と、前記圧力容器外に配置され、
前記ピストンを駆動する磁力線を発生するための励磁手
段（２４、２６、３４）とを有する。
ターリング冷凍機の駆動装置を提供することを目的とす
る。また、気密シールを用いない密閉構造の圧力容器を
用いることができるスターリング冷凍機の駆動装置を提
供することを目的とする。 【構成】筒状の圧力容器（２）と、少なくとも部分的に
磁性体で形成され、前記圧力容器内に配置された往復動
可能なピストン（６）と、前記圧力容器外に配置され、
前記ピストンを駆動する磁力線を発生するための励磁手
段（２４、２６、３４）とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスターリング冷凍機の駆
動装置に関する。
動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】逆スターリングサイクルを利用したスタ
ーリング冷凍機が赤外線撮像装置等の冷却用として利用
されている。
ーリング冷凍機が赤外線撮像装置等の冷却用として利用
されている。
【０００３】このスターリング冷凍機の駆動装置の従来
例を図４に基づいて説明する。スターリング冷凍機は、
圧縮機１と図示しないコールドヘッドを有する。圧縮機
１は、ヘリウム等の冷媒ガスを充填した筒状の圧力容器
２と、該圧力容器２内に設けられたヨーク４とピストン
６を有する。
例を図４に基づいて説明する。スターリング冷凍機は、
圧縮機１と図示しないコールドヘッドを有する。圧縮機
１は、ヘリウム等の冷媒ガスを充填した筒状の圧力容器
２と、該圧力容器２内に設けられたヨーク４とピストン
６を有する。
【０００４】ヨーク４の中央部にはシリンダ室８が形成
され、このシリンダ室８内をピストン６が往復動する。
ピストン６の後端部には円筒形状のコイル支持部１０が
一体的に形成され、このコイル支持部１０には可動コイ
ル１２が設けられている。可動コイル１２はリード線１
４を介して圧力容器２外部のＡＣ電源１６に接続されて
いる。
され、このシリンダ室８内をピストン６が往復動する。
ピストン６の後端部には円筒形状のコイル支持部１０が
一体的に形成され、このコイル支持部１０には可動コイ
ル１２が設けられている。可動コイル１２はリード線１
４を介して圧力容器２外部のＡＣ電源１６に接続されて
いる。
【０００５】このリード線１４を圧力容器２の内部から
外部へ導くため、圧力容器２には孔１８が形成されてい
る。この孔１８には、冷媒ガスが圧力容器２から外部へ
洩れるのを防止するため、気密シールが設けられてい
る。
外部へ導くため、圧力容器２には孔１８が形成されてい
る。この孔１８には、冷媒ガスが圧力容器２から外部へ
洩れるのを防止するため、気密シールが設けられてい
る。
【０００６】また、ヨーク４には、この可動コイル１２
に対向して永久磁石２０が固定されている。ＡＣ電源１
６からリード線１４を介して電流を可動コイル１２へ供
給すると、可動コイル１２に電流が流れる。この電流と
永久磁石２０によって発生する磁力線により、フレミン
グの法則にしたがって力が発生し、ピストン６が往復動
を行なう。
に対向して永久磁石２０が固定されている。ＡＣ電源１
６からリード線１４を介して電流を可動コイル１２へ供
給すると、可動コイル１２に電流が流れる。この電流と
永久磁石２０によって発生する磁力線により、フレミン
グの法則にしたがって力が発生し、ピストン６が往復動
を行なう。
【０００７】ピストン６の往復動により、シリンダ室８
内の冷媒ガスが圧縮・膨張を繰り返し、ガス圧力の変動
を生じる。このガス圧力の変動（脈動）は接続配管２２
を介して図示しないコールドヘッドへ伝達され、コール
ドヘッドにより冷凍が行なわれる。
内の冷媒ガスが圧縮・膨張を繰り返し、ガス圧力の変動
を生じる。このガス圧力の変動（脈動）は接続配管２２
を介して図示しないコールドヘッドへ伝達され、コール
ドヘッドにより冷凍が行なわれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなスターリ
ング冷凍機の場合、冷媒ガスが充填されている圧力容器
２の内部に可動コイル１２が配置されている。該コイル
１２内にはコイル巻線が多重に巻回されており、水分等
の不純物を吸蔵しているため、スターリング冷凍機の駆
動中、可動コイル１２内から空気等の不純物が冷媒ガス
中へ放出される。このため、冷媒ガスの清浄度が保てな
い。
ング冷凍機の場合、冷媒ガスが充填されている圧力容器
２の内部に可動コイル１２が配置されている。該コイル
１２内にはコイル巻線が多重に巻回されており、水分等
の不純物を吸蔵しているため、スターリング冷凍機の駆
動中、可動コイル１２内から空気等の不純物が冷媒ガス
中へ放出される。このため、冷媒ガスの清浄度が保てな
い。
【０００９】また、可動コイル１２に接続されているリ
ード線１４を圧力容器２に設けた孔１８から、外部へ導
出しているので、該孔１８での気密シール部においてリ
ークが生じるおそれがある。
ード線１４を圧力容器２に設けた孔１８から、外部へ導
出しているので、該孔１８での気密シール部においてリ
ークが生じるおそれがある。
【００１０】本発明の目的は、冷媒ガスの清浄度を向上
させることができるスターリング冷凍機の駆動装置を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、気密シ
ールを用いない密閉構造の圧力容器を用いることができ
るスターリング冷凍機の駆動装置を提供することにあ
る。
させることができるスターリング冷凍機の駆動装置を提
供することにある。また、本発明の他の目的は、気密シ
ールを用いない密閉構造の圧力容器を用いることができ
るスターリング冷凍機の駆動装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によるスターリン
グ冷凍機の駆動装置は、筒状の圧力容器と、少なくとも
部分的に磁性体で形成され、前記圧力容器内に配置され
た往復動可能なピストンと、前記圧力容器外に配置さ
れ、前記ピストンを駆動する磁力線を発生するための励
磁手段とを有する。
グ冷凍機の駆動装置は、筒状の圧力容器と、少なくとも
部分的に磁性体で形成され、前記圧力容器内に配置され
た往復動可能なピストンと、前記圧力容器外に配置さ
れ、前記ピストンを駆動する磁力線を発生するための励
磁手段とを有する。
【００１２】好ましくは前記励磁手段は、前記圧力容器
の外周を包囲する第１の励磁コイルと、前記圧力容器の
外周を包囲し、前記第１の励磁コイルから離れて配置さ
れた第２の励磁コイルと、前記２つの励磁コイルへ駆動
信号を供給する制御手段とを有する。
の外周を包囲する第１の励磁コイルと、前記圧力容器の
外周を包囲し、前記第１の励磁コイルから離れて配置さ
れた第２の励磁コイルと、前記２つの励磁コイルへ駆動
信号を供給する制御手段とを有する。
【００１３】
【作用】励磁手段により磁力線を発生すると、少なくと
も部分的に磁性体で形成されたピストンが駆動され、圧
力容器内を往復動する。
も部分的に磁性体で形成されたピストンが駆動され、圧
力容器内を往復動する。
【００１４】励磁手段は圧力容器外に配置されているの
で、該励磁手段が冷媒ガスを汚染する要因にはならな
い。２つの励磁手段を用いた場合、制御手段により第１
の励磁コイルへ供給される信号をＨ（ハイ）にする。第
１の励磁コイルが励磁され、磁力を発生する。したがっ
て、ピストンは該第１の励磁コイルに吸引されて、圧力
容器内を移動する。
で、該励磁手段が冷媒ガスを汚染する要因にはならな
い。２つの励磁手段を用いた場合、制御手段により第１
の励磁コイルへ供給される信号をＨ（ハイ）にする。第
１の励磁コイルが励磁され、磁力を発生する。したがっ
て、ピストンは該第１の励磁コイルに吸引されて、圧力
容器内を移動する。
【００１５】次に制御手段は第１の励磁コイルへの信号
をＬ（ロー）にし、第２の励磁コイルへの信号をＨにす
るので、第１の励磁コイルが励磁されず、第２の励磁コ
イルが励磁されて磁力を発生する。したがって、ピスト
ンは第２の励磁コイルに吸引され、圧力容器内で反対方
向へ移動する。この運動を繰り返し、ピストンは圧力容
器内を往復動する。
をＬ（ロー）にし、第２の励磁コイルへの信号をＨにす
るので、第１の励磁コイルが励磁されず、第２の励磁コ
イルが励磁されて磁力を発生する。したがって、ピスト
ンは第２の励磁コイルに吸引され、圧力容器内で反対方
向へ移動する。この運動を繰り返し、ピストンは圧力容
器内を往復動する。
【００１６】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
１および図２は本発明によるスターリング冷凍機の駆動
装置の一実施例を示し、図１はその正面断面図、図２は
側面図である。
１および図２は本発明によるスターリング冷凍機の駆動
装置の一実施例を示し、図１はその正面断面図、図２は
側面図である。
【００１７】スターリング冷凍機は、圧縮機１と図示し
ないコールドヘッドを有する。圧縮機１は、ヘリウム等
の冷媒ガスを充填した筒状の圧力容器２と、ヨーク４と
ピストン６を有する。ヨーク４は圧力容器２の外周を包
囲して設けられており、ピストン６は圧力容器２の内部
に設けられている。圧力容器２はＳＵＳ等の非磁性体か
らなり、ヨーク４、ピストン６はいずれもたとえば純鉄
等の磁性体からなる。
ないコールドヘッドを有する。圧縮機１は、ヘリウム等
の冷媒ガスを充填した筒状の圧力容器２と、ヨーク４と
ピストン６を有する。ヨーク４は圧力容器２の外周を包
囲して設けられており、ピストン６は圧力容器２の内部
に設けられている。圧力容器２はＳＵＳ等の非磁性体か
らなり、ヨーク４、ピストン６はいずれもたとえば純鉄
等の磁性体からなる。
【００１８】圧力容器２の内部にはシリンダ室８が形成
され、このシリンダ室８内をピストン６が前後方向（図
面の左右方向）に往復動する。ピストン６の後端部と圧
力容器２間にはＳＵＳ等の非磁性体からなるバネ２８が
設けられている。このバネ２８はピストン６の中立点を
設定する。
され、このシリンダ室８内をピストン６が前後方向（図
面の左右方向）に往復動する。ピストン６の後端部と圧
力容器２間にはＳＵＳ等の非磁性体からなるバネ２８が
設けられている。このバネ２８はピストン６の中立点を
設定する。
【００１９】ヨーク４には第１の励磁コイル２４および
第２の励磁コイル２６がそれぞれ圧力容器２の外周を包
囲して設けられている。これらの励磁コイル２４，２６
は互いに離れて配置され、第１の励磁コイル２４はピス
トン６が最も後退した位置に対応し、第２の励磁コイル
２６はピストン６が最も前進した位置に対応して設けら
れている。
第２の励磁コイル２６がそれぞれ圧力容器２の外周を包
囲して設けられている。これらの励磁コイル２４，２６
は互いに離れて配置され、第１の励磁コイル２４はピス
トン６が最も後退した位置に対応し、第２の励磁コイル
２６はピストン６が最も前進した位置に対応して設けら
れている。
【００２０】第１の励磁コイル２４はリード線３０を介
して圧力容器２の外部のコントローラ３４の出力端子Ａ
へ接続されている。また、第２の励磁コイル２６はリー
ド線３２を介してコントローラ３４の出力端子Ｂへ接続
されている。このコントローラ３４は電源３６に接続さ
れている。
して圧力容器２の外部のコントローラ３４の出力端子Ａ
へ接続されている。また、第２の励磁コイル２６はリー
ド線３２を介してコントローラ３４の出力端子Ｂへ接続
されている。このコントローラ３４は電源３６に接続さ
れている。
【００２１】図３はコントローラ３４の出力端子Ａ，Ｂ
からリード線３０，３２を介して励磁コイル２４，２６
へ供給される駆動信号を示す図である。同図に示すよう
に、コントローラ３４の出力端子ＡはＨ（ハイ）とＬ
（ロー）の駆動信号を交互に一定時間毎に出力し、出力
端子Ｂは出力端子Ａの駆動信号とは１８０度位相が異な
る駆動信号を出力する。
からリード線３０，３２を介して励磁コイル２４，２６
へ供給される駆動信号を示す図である。同図に示すよう
に、コントローラ３４の出力端子ＡはＨ（ハイ）とＬ
（ロー）の駆動信号を交互に一定時間毎に出力し、出力
端子Ｂは出力端子Ａの駆動信号とは１８０度位相が異な
る駆動信号を出力する。
【００２２】すなわち、コントローラ３４は、第１の励
磁コイル２４と第２の励磁コイル２６へ、交互にＨ（ハ
イ）となる駆動信号を供給する。コントローラ３４の出
力端子ＡからＨの駆動信号が供給されると、第１の励磁
コイル２４が励磁されて磁力線を発生する。したがっ
て、ピストン６は該第１の励磁コイル２４に吸引されて
図面上右方向へ移動する。
磁コイル２４と第２の励磁コイル２６へ、交互にＨ（ハ
イ）となる駆動信号を供給する。コントローラ３４の出
力端子ＡからＨの駆動信号が供給されると、第１の励磁
コイル２４が励磁されて磁力線を発生する。したがっ
て、ピストン６は該第１の励磁コイル２４に吸引されて
図面上右方向へ移動する。
【００２３】また、コントローラ３４の出力端子Ｂから
Ｈの駆動信号が供給されると第２の励磁コイル２６が励
磁されて磁力線を発生する。したがって、ピストン６は
該励磁コイル２６へ吸引され、図面上左方向へ移動す
る。ピストン６はこのような運動を繰り返して、往復動
する。
Ｈの駆動信号が供給されると第２の励磁コイル２６が励
磁されて磁力線を発生する。したがって、ピストン６は
該励磁コイル２６へ吸引され、図面上左方向へ移動す
る。ピストン６はこのような運動を繰り返して、往復動
する。
【００２４】なお、コントローラ３４からの駆動信号
は、ピストン６とバネ２８とから構成される運動系の振
動に共振するように設定されている。ピストン６の往復
動により、シリンダ室８内の冷媒ガスが圧縮・膨張を繰
り返し、ガス圧の変動を生じる。このガス圧の変動（脈
動）は接続配管２２を介して図示しないコールドヘッド
へ伝達され、コールドヘッドにより冷凍が行なわれる。
は、ピストン６とバネ２８とから構成される運動系の振
動に共振するように設定されている。ピストン６の往復
動により、シリンダ室８内の冷媒ガスが圧縮・膨張を繰
り返し、ガス圧の変動を生じる。このガス圧の変動（脈
動）は接続配管２２を介して図示しないコールドヘッド
へ伝達され、コールドヘッドにより冷凍が行なわれる。
【００２５】以上説明したように本実施例のスターリン
グ冷凍機の駆動装置においては、冷媒ガスが充填されて
いる圧力容器２の外部に励磁コイル２４，２６が配置さ
れている。
グ冷凍機の駆動装置においては、冷媒ガスが充填されて
いる圧力容器２の外部に励磁コイル２４，２６が配置さ
れている。
【００２６】このため、スターリング冷凍機の駆動中、
励磁コイル２４，２６内から冷媒ガス中へ空気等の不純
物ガスが放出されることはない。したがって、スターリ
ング冷凍機の冷媒ガスの清浄度を向上させることができ
る。
励磁コイル２４，２６内から冷媒ガス中へ空気等の不純
物ガスが放出されることはない。したがって、スターリ
ング冷凍機の冷媒ガスの清浄度を向上させることができ
る。
【００２７】また、励磁コイル２４，２６に接続されて
いるリード線３０，３２を圧力容器２の内部から外部へ
導出する必要がない。したがって、圧力容器２を密閉構
造とすることができ、気密シールを介したリークを防止
することができる。
いるリード線３０，３２を圧力容器２の内部から外部へ
導出する必要がない。したがって、圧力容器２を密閉構
造とすることができ、気密シールを介したリークを防止
することができる。
【００２８】また、圧力容器２内の構造が非常に簡単と
なり、小型化が可能となると共に、保守が容易となる。
以上、本発明を図面に示した実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例には限定されず、種々変形可能
である。
なり、小型化が可能となると共に、保守が容易となる。
以上、本発明を図面に示した実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例には限定されず、種々変形可能
である。
【００２９】たとえば、励磁コイルを２つ設けた例を示
したが、１つだけとすることもできる。また、ピストン
を永久磁石を含むものにすることもできる。
したが、１つだけとすることもできる。また、ピストン
を永久磁石を含むものにすることもできる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、冷媒ガスの清浄度を向
上させることができるスターリング冷凍機の駆動装置が
提供される。
上させることができるスターリング冷凍機の駆動装置が
提供される。
【００３１】また、本発明によれば、気密シールを用い
ない密閉構造の圧力容器を用いることができるスターリ
ング冷凍機の駆動装置が提供される。
ない密閉構造の圧力容器を用いることができるスターリ
ング冷凍機の駆動装置が提供される。
【図１】本発明によるスターリング冷凍機の駆動装置の
一実施例の正面断面図である。
一実施例の正面断面図である。
【図２】図１の実施例の側面図である。
【図３】コントローラからコイルへ供給される駆動信号
を示す図である。
を示す図である。
【図４】従来例によるスターリング冷凍機の駆動装置を
示す正面断面図である。
示す正面断面図である。
Ａ，Ｂ 出力端子 １ 圧縮機 ２ 圧力容器 ４ ヨーク ６ ピストン ８ シリンダ室 １０ コイル支持部 １２ 可動コイル １４ リード線 １６ ＡＣ電源 １８ 孔 ２０ マグネット ２２ 接続配管 ２４ 第１の励磁コイル ２６ 第２の励磁コイル ２８ バネ ３０，３２ リード線 ３４ コントローラ ３６ 電源
Claims (2)
- 【請求項１】 筒状の圧力容器と、 少なくとも部分的に磁性体で形成され、前記圧力容器内
に配置された往復動可能なピストンと、 前記圧力容器外に配置され、前記ピストンを駆動する磁
力線を発生するための励磁手段とを有するスターリング
冷凍機の駆動装置。 - 【請求項２】 前記励磁手段は、 前記圧力容器の外周を包囲する第１の励磁コイルと、 前記圧力容器の外周を包囲し、前記第１の励磁コイルか
ら離れて配置された第２の励磁コイルと、 前記２つの励磁コイルへ交互に駆動信号を供給する制御
手段とを有するスターリング冷凍機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20162692A JPH0650620A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | スターリング冷凍機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20162692A JPH0650620A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | スターリング冷凍機の駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650620A true JPH0650620A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16444189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20162692A Pending JPH0650620A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | スターリング冷凍機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010062134A2 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Chae Soo Joh | 열펌프 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP20162692A patent/JPH0650620A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010062134A2 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Chae Soo Joh | 열펌프 |
| WO2010062134A3 (ko) * | 2008-11-27 | 2010-10-21 | Chae Soo Joh | 열펌프 |
| CN102227553A (zh) * | 2008-11-27 | 2011-10-26 | 蔡洙祚 | 热泵 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991019 |