JPH085178A - Refrigerator - Google Patents

Refrigerator

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Publication number
JPH085178A
JPH085178A JP14189994A JP14189994A JPH085178A JP H085178 A JPH085178 A JP H085178A JP 14189994 A JP14189994 A JP 14189994A JP 14189994 A JP14189994 A JP 14189994A JP H085178 A JPH085178 A JP H085178A
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JP
Japan
Prior art keywords
displacer
piston
linear motor
refrigerator
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14189994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Katagishi
好弘 片岸
Hiroyuki Kiyota
浩之 清田
Minoru Kobayashi
小林  実
Michio Otsuka
三智夫 大塚
Rieko Yamagishi
理恵子 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP14189994A priority Critical patent/JPH085178A/en
Publication of JPH085178A publication Critical patent/JPH085178A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

Abstract

PURPOSE:To prevent the damage to inner components due to collision of the components by so connecting an electric input quantity instructing unit for outputting a command to a power source for supplying an AC current to a linear motor as to gradually reduce the current when a refrigerator is stopped. CONSTITUTION:When a refrigerator is stopped, an electric input quantity instructing unit 46 so outputs a command to a power source 4 as to linearly decrease a current to be supplied to a first linear motor 7 and a second linear motor 33. The power source 4 gradually decreases the current to be supplied to the motors 7, 33 based on the command. Thus, when the refrigerator is stopped, the amplitude of the displacer 21 is gradually decreased, and the collision of inner components with one another exceeding the moving range of the displacer 2 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は例えば赤外線検出素子
を80K程度の極低温に冷却するスターリング冷凍機に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Stirling refrigerator for cooling an infrared detecting element to an extremely low temperature of about 80K.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に従来のスターリング冷凍機の構成
例を示す。スターリング冷凍機は大きく分けて圧縮機1
と、コールドフィンガ2と、これらを結ぶ連結管3と、
電源4より構成される。前記圧縮機1は第1の支持ばね
8により位置決めされたピストン6が第1のシリンダ5
内部を往復運動する構造になっている。前記ピストン6
には非磁性材料からなる軽量の第1のスリーブ9が連結
され、前記第1のスリーブ9には導電体43を巻き付け
て第1の可動コイル10を形成する。前記第1の可動コ
イル10には第1のリード線12および第2のリード線
13が接続され、これらのリード線12、13は第1の
ハウジング11の壁を通して外部に伸びる第1の電気接
点14および第2の電気接点15に接続され、前記電源
4と接続している。前記第1のハウジング11内には第
1の環状永久磁石16および第1のヨーク17が設けら
れており、これらは、閉磁気回路を構成している。前記
第1の可動コイル10は前記第1の環状永久磁石16お
よび第1のヨーク17からなる閉磁気回路に設けられた
間隙18内で前記ピストン6の軸方向に往復運動できる
構造になっている。前記間隙18内には前記第1の可動
コイル10の運動方向を横切る半径方向に永久磁界が存
在する。以上の前記第1の可動コイル10、前記リード
線12、13、前記第1の環状永久磁石16、前記第1
のヨーク17は全体として第1のリニアモータ7を構成
している。前記第1のシリンダ5内部の前記ピストン6
上部の内部空間を圧縮室19と呼ぶ。前記圧縮室19に
は例えばヘリウムなどの高圧の作動ガスが封入されてい
る。前記圧縮室19内の作動ガスが前記第1のシリンダ
5と前記ピストン6の隙間を通過しにくくするために、
前記第1のシリンダ5と前記ピストン6の隙間はできる
だけ狭く作られている。以上が圧縮機1の構成である。
一方、前記コールドフィンガ2は第2の支持ばね20に
より位置決めされたディスプレーサ21が細長い円筒状
の低温シリンダ22内部を往復運動する構造になってい
る。前記ディスプレーサ21の下部には非磁性材料から
なる軽量の第2のスリープ23が連結され、前記第2の
スリープ23には導電体44を巻き付けて第2の可動コ
イル24を形成する。前記第2の可動コイル24には第
3のリード線26および第4のリード線27が接続さ
れ、これらのリード線26、27は第2のハウジング2
5の壁を通して外部に伸びる第3の電気接点28および
第4の電気接点29に接続され、前記電源4と接続して
いる。前記第2のハウジング25内には第2の環状永久
磁石30および第2のヨーク31が設けられており、こ
れらは、閉磁気回路を構成している。前記第2の可動コ
イル24は前記第2の環状永久磁石30および第2のヨ
ーク31からなる閉磁気回路に設けられた間隙32内で
前記ディスプレーサ21の軸方向に往復運動できる構造
になっている。前記間隙32内には前記第2の可動コイ
ル24の運動方向を横切る半径方向に永久磁界が存在す
る。以上の前記第2の可動コイル24、前記リード線2
6、27、前記第2の環状永久磁石30、前記第2のヨ
ーク31は全体として第2のリニアモータ33を構成し
ている。前記コールドフィンガ2内部の空間は前記ディ
スプレーサ21によって3分割されており、前記ディス
プレーサ21上方の空間を低温室34、前記ディスプレ
ーサ21中央部周囲に設けられた空間を高温室35、前
記ディスプレーサ21下方を覆う空間をモータ室45と
呼ぶ。前記ディスプレーサ21内部には再生器36、ガ
ス通過孔37、38が設けられ、前記低温室34と前記
高温室35は前記再生器36と前記ガス通過孔37、3
8を介して連通しており、前記再生器36には例えば銅
の金網などの蓄冷材39が充填されている。前記低温室
34と前記高温室35の間の前記ディスプレーサ21周
囲には第2のシリンダ40が設けられ、前記第2のシリ
ンダ40と前記ディスプレーサ21の隙間を作動ガスが
通過しにくくするために前記ディスプレーサ21と前記
第2のシリンダ40の隙間はできるだけ狭く作られてい
る。同様に前記高温室35と前記モータ室45の間の前
記ディスプレーサ21周囲には第3のシリンダ41が設
けられ、前記第3のシリンダ41と前記ディスプレーサ
21の隙間を作動ガスが通過しにくくするために前記デ
ィスプレーサ21と前記第3のシリンダ41の隙間はで
きるだけ狭く作られている。コールドフィンガ2の各室
には前記圧縮機1と同様に例えばヘリウムなどの高圧ガ
スが封入されている。以上がコールドフィンガ2の構成
である。前記圧縮機1の前記圧縮室19と前記コールド
フィンガ2の前記高温室35は前記連結管3を介して連
通している。また、前記圧縮室19、前記連結管3の内
部空間、前記高温室35、前記再生器36、前記低温室
34、前記ガス通過孔37、38は互いに連通してお
り、これらの室全体を作動室42と呼ぶ。前記電源4は
前記第1のリニアモータ7と前記第2のリニアモータ3
3に交流電流を供給している。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a configuration example of a conventional Stirling refrigerator. The Stirling refrigerator is roughly divided into a compressor 1
A cold finger 2 and a connecting pipe 3 connecting them,
It is composed of a power supply 4. In the compressor 1, the piston 6 positioned by the first support spring 8 has the first cylinder 5
It is structured to reciprocate inside. The piston 6
A light-weight first sleeve 9 made of a non-magnetic material is connected to the first sleeve 9, and a conductor 43 is wound around the first sleeve 9 to form a first movable coil 10. A first lead wire 12 and a second lead wire 13 are connected to the first movable coil 10, and these lead wires 12 and 13 extend to the outside through the wall of the first housing 11 to form a first electrical contact. 14 and the second electrical contact 15 and is connected to the power supply 4. A first annular permanent magnet 16 and a first yoke 17 are provided inside the first housing 11, and these constitute a closed magnetic circuit. The first movable coil 10 has a structure capable of reciprocating in the axial direction of the piston 6 within a gap 18 provided in a closed magnetic circuit composed of the first annular permanent magnet 16 and the first yoke 17. . A permanent magnetic field exists in the gap 18 in the radial direction across the moving direction of the first movable coil 10. The first movable coil 10, the lead wires 12 and 13, the first annular permanent magnet 16, and the first movable coil 10 described above.
The yoke 17 constitutes the first linear motor 7 as a whole. The piston 6 inside the first cylinder 5
The upper internal space is called a compression chamber 19. The compression chamber 19 is filled with a high-pressure working gas such as helium. In order to make it difficult for the working gas in the compression chamber 19 to pass through the gap between the first cylinder 5 and the piston 6,
The gap between the first cylinder 5 and the piston 6 is made as narrow as possible. The above is the configuration of the compressor 1.
On the other hand, the cold finger 2 has a structure in which the displacer 21 positioned by the second support spring 20 reciprocates inside the elongated low temperature cylinder 22. A light second sleep 23 made of a non-magnetic material is connected to a lower portion of the displacer 21, and a conductor 44 is wound around the second sleep 23 to form a second movable coil 24. A third lead wire 26 and a fourth lead wire 27 are connected to the second movable coil 24, and these lead wires 26, 27 are connected to the second housing 2
It is connected to a third electric contact 28 and a fourth electric contact 29 extending to the outside through the wall 5 and is connected to the power source 4. A second annular permanent magnet 30 and a second yoke 31 are provided inside the second housing 25, and these constitute a closed magnetic circuit. The second movable coil 24 has a structure capable of reciprocating in the axial direction of the displacer 21 within a gap 32 provided in a closed magnetic circuit composed of the second annular permanent magnet 30 and the second yoke 31. . A permanent magnetic field exists in the gap 32 in the radial direction across the moving direction of the second movable coil 24. The second movable coil 24 and the lead wire 2 described above
6, 27, the second annular permanent magnet 30, and the second yoke 31 constitute a second linear motor 33 as a whole. The space inside the cold finger 2 is divided into three by the displacer 21, and the space above the displacer 21 is a low temperature chamber 34, the space provided around the center of the displacer 21 is a high temperature chamber 35, and the space below the displacer 21 is below. The space to be covered is called a motor chamber 45. Inside the displacer 21, a regenerator 36 and gas passage holes 37 and 38 are provided, and the low temperature chamber 34 and the high temperature chamber 35 include the regenerator 36 and the gas passage holes 37 and 3.
The regenerator 36 is filled with a regenerator material 39 such as copper wire mesh. A second cylinder 40 is provided around the displacer 21 between the low temperature chamber 34 and the high temperature chamber 35. The second cylinder 40 is provided to prevent the working gas from passing through a gap between the second cylinder 40 and the displacer 21. The gap between the displacer 21 and the second cylinder 40 is made as narrow as possible. Similarly, a third cylinder 41 is provided around the displacer 21 between the high temperature chamber 35 and the motor chamber 45 to make it difficult for the working gas to pass through the gap between the third cylinder 41 and the displacer 21. The gap between the displacer 21 and the third cylinder 41 is made as narrow as possible. Each chamber of the cold finger 2 is filled with a high pressure gas such as helium as in the compressor 1. The above is the configuration of the cold finger 2. The compression chamber 19 of the compressor 1 and the high temperature chamber 35 of the cold finger 2 communicate with each other through the connecting pipe 3. Further, the compression chamber 19, the internal space of the connecting pipe 3, the high temperature chamber 35, the regenerator 36, the low temperature chamber 34, and the gas passage holes 37, 38 are in communication with each other, and the entire chambers are operated. Call it chamber 42. The power source 4 includes the first linear motor 7 and the second linear motor 3
AC current is being supplied to 3.

【0003】上記のように構成された従来の冷凍機の動
作について説明する。圧縮機1においては電源4より電
気接点14、15およびリード線12、13を介して第
1の可動コイル10の導電体43に交流電流を供給する
と、導電体43には間隙18中の永久磁界との相互作用
により軸方向にローレンツ力が働く。その結果、第1の
可動コイル10が取り付けられたピストン6は軸方向に
上下に移動する。今、第1の可動コイル10の導電体4
3に正弦波電流を供給すると、ピストン6は第1のシリ
ンダ5の内部を往復運動し、圧縮室19から低温室34
に至る作動室42のガス圧力に正弦波状の波動を与え
る。一方、コールドフィンガ2の第3のシリンダ41と
ディスプレーサ21の隙間は上記のピストン6によって
作られる圧力波動ような短周期の圧力変化にたいしては
充分な密封性を有するが、長時間的に見れば密封は不完
全であるので、モータ室45内の圧力は、ピストン6に
よって作られる圧力波動のおよそ平均圧付近に保たれ
る。ピストン6によって作られる圧力波動が低温室34
に伝わると、ディスプレーサ21には低温室34とモー
タ室45の圧力差にディスプレーサ21の断面積を乗じ
た荷重がディスプレーサ21の上下方向に作用する。こ
の力をガス圧駆動力とし、ガス圧駆動力と第2の支持ば
ね20の相互作用によりディスプレーサ21は上下方向
に共振し、ピストン6と同じ周波数かつおよそ90°進
んだ位相でコールドフィンガ2内を軸方向に往復する。
また、コールドフィンガ2には電源4より電気接点2
8、29およびリード線26、27を介して第2の可動
コイル24の導電体44に交流電流を供給すると、導電
体44には間隙32中の永久磁界との相互作用により軸
方向にローレンツ力が働く。第2の可動コイル24に第
1の可動コイル10と同じ周波数の正弦波電流を供給す
ると、第2の可動コイル24が取り付けられたディスプ
レーサ21は軸方向に上下に往復運動する。この力をモ
ータ駆動力とする。通常はガス圧駆動力だけでもディス
プレーサ21は必要な振幅を越えて往復運動しようとす
るため、モータ駆動力をガス圧駆動力の逆の位相になる
ようにディスプレーサ21に与えて必要十分な振幅にな
るように調整している。このように、モータ駆動力はデ
ィスプレーサ21の往復運動に制動を加える方向に作用
している。以上のようにピストン6及びディスプレーサ
21が運動するとき、以下に述べるような原理で冷凍を
発生することができる。
The operation of the conventional refrigerator configured as described above will be described. In the compressor 1, when an alternating current is supplied from the power source 4 to the conductor 43 of the first movable coil 10 via the electric contacts 14 and 15 and the lead wires 12 and 13, the conductor 43 has a permanent magnetic field in the gap 18. Lorentz force acts in the axial direction by the interaction with. As a result, the piston 6 to which the first movable coil 10 is attached moves vertically in the axial direction. Now, the conductor 4 of the first moving coil 10
When a sinusoidal current is supplied to the piston 3, the piston 6 reciprocates inside the first cylinder 5 to move from the compression chamber 19 to the low temperature chamber 34.
A sinusoidal wave is applied to the gas pressure in the working chamber 42 up to. On the other hand, the gap between the third cylinder 41 of the cold finger 2 and the displacer 21 has a sufficient sealing property for a short cycle pressure change such as a pressure wave generated by the piston 6, but it is sealed when viewed for a long time. Is imperfect, the pressure in the motor chamber 45 is kept around the average pressure of the pressure wave created by the piston 6. The pressure wave created by the piston 6 is the cold chamber 34.
Then, a load obtained by multiplying the pressure difference between the low temperature chamber 34 and the motor chamber 45 by the cross-sectional area of the displacer 21 acts on the displacer 21 in the vertical direction of the displacer 21. Using this force as the gas pressure driving force, the displacer 21 resonates vertically due to the interaction between the gas pressure driving force and the second support spring 20, and the displacer 21 resonates in the vertical direction at the same frequency as the piston 6 and at a phase advanced by about 90 °. Back and forth in the axial direction.
In addition, the cold finger 2 has an electrical contact 2 from the power source 4.
When an alternating current is supplied to the conductor 44 of the second movable coil 24 via the conductors 8 and 29 and the lead wires 26 and 27, the conductor 44 is axially Lorentz-forced by the interaction with the permanent magnetic field in the gap 32. Works. When a sinusoidal current having the same frequency as that of the first moving coil 10 is supplied to the second moving coil 24, the displacer 21 to which the second moving coil 24 is attached reciprocates vertically in the axial direction. This force is the motor driving force. Normally, the gas pressure driving force alone causes the displacer 21 to reciprocate beyond the required amplitude. Therefore, the motor driving force is applied to the displacer 21 so as to be in the opposite phase of the gas pressure driving force, and the necessary and sufficient amplitude is obtained. Is adjusted so that In this way, the motor driving force acts on the reciprocating motion of the displacer 21 in the direction of braking. When the piston 6 and the displacer 21 move as described above, freezing can be generated according to the principle described below.

【0004】まずディスプレーサ21がコールドフィン
ガ2内の上部に位置しているときに、ピストン6が上方
に移動して作動室42内の作動ガス全体を圧縮する。圧
縮室19内の作動ガスは連結管3を経て、高温室35に
流れ込み、この間に圧縮時に発生する圧縮熱は第1のハ
ウジング11、連結管3などを介して周囲空気に放熱さ
れる。次にディスプレーサ21が下方に移動し、それと
ともに高温室35の作動ガスは再生器36とガス通過孔
37、38を通って低温室34に移動する。このとき再
生器36内の蓄冷材39は半サイクル前に蓄えた冷熱で
作動ガスを予冷する。次にピストン6が下方に移動する
ことで作動室42内の作動ガス全体を膨張させる。低温
室34内においても作動ガスは膨張し、この膨張によっ
て低温室34内で低温生成が行われる。次にディスプレ
ーサ21が上方に移動し、それとともに低温室34の低
温の作動ガスは再生器36とガス通過孔37、38を通
って高温室35に移動する。このとき再生器36内の蓄
冷材39は作動ガスによって予冷される。その後再びピ
ストン6が上方に移動して作動ガスの圧縮が始まり、同
様のサイクルが繰返される。ここでの作動ガスの圧縮と
膨張はそれぞれピストン6から仕事をうけとったり、ピ
ストン6へ仕事を与えたりしながら行われているので、
作動ガスは圧縮時には熱を出し、膨張時には外部から熱
を吸収する。前述のようにディスプレーサ21がコール
ドフィンガ2内の上部に位置しているとき、すなわち低
温室34の容積が小さくなっているときに作動ガスの圧
縮がおこり、逆にディスプレーサ21がコールドフィン
ガ2内の下部に位置しているとき、すなわち低温室34
の容積が大きくなっているときに作動ガスの膨張がおこ
るので、低温室34は1サイクル全体で見ると膨張が全
体であり、コールドフィンガ2の先端外部から熱を奪
い、被冷却体を冷却する。
First, when the displacer 21 is located in the upper portion of the cold finger 2, the piston 6 moves upward to compress the entire working gas in the working chamber 42. The working gas in the compression chamber 19 flows into the high temperature chamber 35 through the connecting pipe 3, and the compression heat generated during the compression is radiated to the ambient air via the first housing 11, the connecting pipe 3, and the like. Next, the displacer 21 moves downward, and the working gas in the high temperature chamber 35 moves to the low temperature chamber 34 through the regenerator 36 and the gas passage holes 37 and 38. At this time, the regenerator material 39 in the regenerator 36 precools the working gas with the cold heat stored before the half cycle. Next, the piston 6 moves downward to expand the entire working gas in the working chamber 42. The working gas also expands in the low greenhouse 34, and this expansion causes low temperature generation in the low temperature chamber 34. Next, the displacer 21 moves upward, and along with it, the low temperature working gas in the low temperature chamber 34 moves to the high temperature chamber 35 through the regenerator 36 and the gas passage holes 37 and 38. At this time, the regenerator material 39 in the regenerator 36 is precooled by the working gas. After that, the piston 6 moves upward again, the compression of the working gas starts, and the same cycle is repeated. Since the compression and expansion of the working gas here are performed while receiving work from the piston 6 and giving work to the piston 6, respectively.
The working gas emits heat when compressed and absorbs heat from the outside when expanded. As described above, when the displacer 21 is located in the upper part of the cold finger 2, that is, when the volume of the low temperature chamber 34 is small, the working gas is compressed. When located in the lower part, that is, in the low temperature chamber 34
Since the expansion of the working gas occurs when the volume of the cold finger 34 is large, the expansion of the low temperature chamber 34 is the whole in one cycle, and the heat is taken from the outside of the tip of the cold finger 2 to cool the cooled object. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置には以下に述べるような課題があった。電源から第2
のリニアモータにはディスプレーサの往復運動に制動を
加える方向に交流電流を供給しているが、冷凍機を停止
するため急に交流電流の供給を停止するとモータ駆動力
は瞬時に無くなるが、ガス圧駆動力は瞬時には無くなら
ないため残留するガス圧駆動力によりディスプレーサの
振幅は停止直前の振幅を上回ることがある。これにより
ディスプレーサは可動範囲を越え、内部部品どうし(例
えば、ディスプレーサ先端と低温シリンダの端面)が衝
突して破損することがあるという問題点があった。
The conventional device as described above has the following problems. Second from power
AC current is supplied to the linear motor in the direction to apply braking to the reciprocating motion of the displacer, but if the supply of AC current is suddenly stopped to stop the refrigerator, the motor drive power will disappear instantaneously, but the gas pressure Since the driving force does not disappear instantaneously, the amplitude of the displacer may exceed the amplitude immediately before the stop due to the residual gas pressure driving force. As a result, the displacer exceeds the movable range, and internal parts (for example, the tip of the displacer and the end surface of the low temperature cylinder) may collide and be damaged.

【0006】この発明は係る問題を解決するためになさ
れたもので、冷凍機を停止させるときにディスプレーサ
が可動範囲を越えることがないようにして、部品の衝突
および破損を防止できる冷凍機を得ることを目的として
いる。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a refrigerator in which the displacer does not exceed the movable range when the refrigerator is stopped and the collision and damage of parts can be prevented. Is intended.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の実施例1に係
る冷凍機においては、第1のリニアモータと第2のリニ
アモータに電源より供給している交流電流値、または電
圧値が冷凍機を停止させるときに瞬時に零にならないよ
うに徐々に減少させるように電源に指令を出す電気入力
量指令器を設けたものである。
In the refrigerator according to the first embodiment of the present invention, the AC current value or the voltage value supplied from the power source to the first linear motor and the second linear motor is the refrigerator. When the electric power is stopped, it is provided with an electric input amount commander which gives an instruction to the power source so that the electric power is gradually decreased so as not to become zero instantaneously.

【0008】また、この発明の実施例2によればピスト
ンの位置を検出するピストン位置検出器とディスプレー
サの位置を検出するディスプレーサ位置検出器と、冷凍
機を停止させるときこれら位置検出器から出力されるピ
ストンおよびディスプレーサの位置を示す信号を受けピ
ストンとディスプレーサの振幅を徐々に減少させるよう
に電源の出力電流または電圧を制御する位置制御器を設
けたものである。
According to the second embodiment of the present invention, the piston position detector for detecting the position of the piston, the displacer position detector for detecting the position of the displacer, and the position detectors for stopping the refrigerator are output. A position controller for controlling the output current or voltage of the power source is provided so as to gradually reduce the amplitudes of the piston and the displacer when receiving the signals indicating the positions of the piston and the displacer.

【0009】[0009]

【作用】この発明の実施例1では、第1のリニアモータ
と第2のリニアモータに供給している交流電流値または
電圧値が冷凍機を停止させるときに瞬時に零にならない
ように徐々に減少させるように電気入力量指令器が電源
に指令を出すことで、ディスプレーサの振幅が可動範囲
を越えて内部部品どうしが衝突し、破損することを防止
できる。
In the first embodiment of the present invention, the AC current value or the voltage value supplied to the first linear motor and the second linear motor is gradually changed so as not to become zero instantaneously when the refrigerator is stopped. Since the electric input amount commander issues a command to the power source to reduce the amount, it is possible to prevent the displacer from exceeding the movable range and colliding with each other and damaging the internal parts.

【0010】また、この発明の実施例2では、ピストン
位置検出器とディスプレーサ位置検出器から出力される
ピストンおよびディスプレーサの位置を示す信号を受け
る位置制御器が、冷凍機を停止させるときピストンとデ
ィスプレーサの振幅を徐々に減少させるように第1のリ
ニアモータと第2のリニアモータに電源から供給される
交流電流値または電圧値を制御することで、ディスプレ
ーサの振幅が可動範囲を越えて内部部品どうしが衝突
し、破損することを防止できる。
Further, in the second embodiment of the present invention, the position controller, which receives the signals indicating the positions of the piston and the displacer output from the piston position detector and the displacer position detector, the piston and the displacer are stopped when the refrigerator is stopped. By controlling the AC current value or voltage value supplied from the power supply to the first linear motor and the second linear motor so as to gradually reduce the amplitude of the Can be prevented from colliding and being damaged.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

実施例1.図1はこの発明の実施例1を示す図である。
1〜45は上記従来の装置と同一のものでありここでは
説明を省略する。46は冷凍機を停止させるときに7と
33のリニアモータに供給する交流電流値または電圧値
が瞬時に零にならず徐々に減少するように4の電源に指
令する電気入力量指令器である。
Example 1. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
1 to 45 are the same as those of the above-mentioned conventional device, and the description thereof is omitted here. Reference numeral 46 is an electric input amount commander for instructing the power source 4 so that the AC current value or voltage value supplied to the linear motors 7 and 33 does not instantly become zero but gradually decreases when the refrigerator is stopped. .

【0012】次にこの発明の装置の動作について説明す
る。なお、本実施例に示した冷凍機の動作原理は図6の
従来装置と全く同様であり、ここでは省略する。本実施
例では、冷凍機を停止させるときに第1のリニアモータ
7と第2のリニアモータ33に供給する電流を図3に示
すように直線状に減少させるように電気入力量指令器4
6が電源4に対して指令を出し、電源4は第1のリニア
モータ7と第2のリニアモータ33に供給する電流をこ
の指令に基づいて徐々に減少させる。これにより、冷凍
機が停止するときディスプレーサ21の振幅は徐々に減
少していき、ディスプレーサ21が可動範囲を越えて、
内部部品どうしが衝突することを防止できる。図3では
リニアモータ7、33に供給する電流を減少させた例を
示したが、電圧を減少させても全く同様にこの発明を実
施できる。
Next, the operation of the apparatus of the present invention will be described. The operating principle of the refrigerator shown in this embodiment is exactly the same as that of the conventional apparatus shown in FIG. In this embodiment, when the refrigerator is stopped, the electric input amount commander 4 is operated so as to linearly decrease the currents supplied to the first linear motor 7 and the second linear motor 33 as shown in FIG.
6 issues a command to the power supply 4, and the power supply 4 gradually reduces the current supplied to the first linear motor 7 and the second linear motor 33 based on this command. As a result, when the refrigerator stops, the amplitude of the displacer 21 gradually decreases, and the displacer 21 exceeds the movable range,
It is possible to prevent the internal parts from colliding with each other. Although FIG. 3 shows an example in which the current supplied to the linear motors 7 and 33 is reduced, the present invention can be implemented in the same manner even if the voltage is reduced.

【0013】また図3では冷凍機を停止させるときの電
流を直線状に変化させたが、図4に示すように曲線状ま
たは階段状に変化させても同様の効果が期待できる。
In FIG. 3, the current for stopping the refrigerator is changed linearly, but the same effect can be expected by changing the current in a curved or stepwise manner as shown in FIG.

【0014】実施例2.図2はこの発明の実施例2を示
す図である。1〜45は上記従来の装置と同一のもので
あり、ここでは説明を省略する。48はピストンの位置
を検出するピストン位置検出器、49はディスプレーサ
の位置を検出するディスプレーサ位置検出器である。5
0は冷凍機を停止させるときにピストン6とディスプレ
ーサ21の振幅をピストン位置検出器48とディスプレ
ーサ位置検出器49で検出し、この検出信号を受けて振
幅を徐々に減少させながら停止するように4の電源が出
力する電流または電圧を制御する位置制御器である。
Example 2. FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. 1 to 45 are the same as the above-mentioned conventional device, and the description thereof is omitted here. Reference numeral 48 is a piston position detector that detects the position of the piston, and 49 is a displacer position detector that detects the position of the displacer. 5
When the refrigerator is stopped, 0 detects the amplitudes of the piston 6 and the displacer 21 by the piston position detector 48 and the displacer position detector 49, and receives the detection signal to gradually decrease the amplitude and stop the refrigerator. Is a position controller that controls the current or voltage output from the power supply of.

【0015】この図2に示す実施例2では、冷凍機を停
止させるときに、ピストン6とディスプレーサ21の位
置をピストン位置検出器48とディスプレーサ位置検出
器49で検出し、ピストン6およびディスプレーサ21
の位置を示す信号が位置制御器50に送られる。位置制
御器50には図5に示すような冷凍機停止時の時間と振
幅の関係が記憶されており、この記憶と実際のピストン
6およびディスプレーサ21の振幅を比較し、実際のピ
ストン6およびディスプレーサ21の振幅がこの記憶に
近づくように、第1のリニアモータ7と第2のリニアモ
ータ33に供給すべき電流値または電圧値の指令を電源
4に与える。これにより、冷凍機を停止させるときにデ
ィスプレーサ21の振幅が可動範囲を越えて内部部品ど
うしが衝突することを防止できる。
In the second embodiment shown in FIG. 2, when the refrigerator is stopped, the positions of the piston 6 and the displacer 21 are detected by the piston position detector 48 and the displacer position detector 49, and the piston 6 and the displacer 21 are detected.
Is sent to the position controller 50. The position controller 50 stores the relationship between the time and the amplitude when the refrigerator is stopped as shown in FIG. 5. The stored amplitude is compared with the actual amplitude of the piston 6 and the displacer 21, and the actual piston 6 and the displacer are compared. A command of a current value or a voltage value to be supplied to the first linear motor 7 and the second linear motor 33 is given to the power supply 4 so that the amplitude of 21 approaches this memory. As a result, when the refrigerator is stopped, it is possible to prevent the amplitude of the displacer 21 from exceeding the movable range and causing the internal parts to collide with each other.

【0016】また図5では冷凍機を停止させるときの振
幅を直線状に変化させたが、図6に示すように曲線状ま
たは階段状に変化させても同様の効果が期待できる。
Further, in FIG. 5, the amplitude when the refrigerator is stopped is changed linearly, but the same effect can be expected if the amplitude is changed in a curved shape or stepwise shape as shown in FIG.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のようにこの発明の実施例1によれ
ば、電気入力量指令器は冷凍機が停止するときに交流電
流値または電圧値を徐々に減少させるように電源に指令
できるように構成したので、冷凍機を停止するときにデ
ィスプレーサの振幅が運転時の振幅を上回り、可動範囲
を越えて動作することを抑制し、これにより部品の衝突
による破損を防止できる効果がある。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the electric input amount commander can instruct the power supply to gradually decrease the alternating current value or the voltage value when the refrigerator stops. With this configuration, when the refrigerator is stopped, the amplitude of the displacer exceeds the amplitude during operation, and it is possible to prevent the displacer from operating beyond the movable range, which has the effect of preventing damage due to collision of parts.

【0018】また、この発明の実施例2によれば、位置
制御器は冷凍機が停止するときにピストンとディスプレ
ーサの振幅をピストン位置検出器、ディスプレーサ位置
検出器で検出し、検出した振幅を徐々に減少させながら
停止するように電源の出力電流または電圧を制御するよ
うに構成したので、冷凍機を停止するときにディスプレ
ーサの振幅が運転時の振幅を上回り、可動範囲を越えて
動作することを抑制し、これにより部品の衝突による破
損を防止できる効果がある。
Further, according to the second embodiment of the present invention, the position controller detects the amplitudes of the piston and the displacer by the piston position detector and the displacer position detector when the refrigerator stops, and gradually detects the detected amplitude. Since it is configured to control the output current or voltage of the power supply so as to stop while reducing it to 1, the amplitude of the displacer exceeds the amplitude during operation when the refrigerator is stopped, and it is possible to operate beyond the movable range. This has the effect of suppressing and preventing damage due to collision of parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施例1を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例2を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 この発明の実施例1における冷凍機停止時の
電流制御のさせかたを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing how to control current when the refrigerator is stopped in Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 この発明の実施例1における冷凍機停止時の
電流制御のさせかたを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how to control the current when the refrigerator is stopped in the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施例2における冷凍機停止時の
ピストン、ディスプレーサの振幅制御のさせかたを示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing how to control the amplitude of the piston and the displacer when the refrigerator is stopped in Embodiment 2 of the present invention.

【図6】 この発明の実施例2における冷凍機停止時の
ピストン、ディスプレーサの振幅制御のさせかたをを示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing how to control the amplitude of the piston and the displacer when the refrigerator is stopped in Embodiment 2 of the present invention.

【図7】 従来の冷凍機を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional refrigerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機、2 コールドフィンガ、3 連結管、4
電源、5 第1のシリンダ、6 ピストン、7 第1の
リニアモータ、21 ディスプレーサ、22低温シリン
ダ、33 第2のリニアモータ、34 低温室、35
高温室、36再生器、39 蓄冷材、45 モータ室、
46 電気入力量指令器、48 ピストン位置検出器、
49 ディスプレーサ位置検出器、50 位置制御器。
1 compressor, 2 cold fingers, 3 connecting pipes, 4
Power supply, 5 first cylinder, 6 piston, 7 first linear motor, 21 displacer, 22 low temperature cylinder, 33 second linear motor, 34 low greenhouse, 35
High greenhouse, 36 regenerator, 39 cold storage material, 45 motor room,
46 electric input amount commander, 48 piston position detector,
49 Displacer position detector, 50 Position controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 三智夫 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会社 鎌倉製作所内 (72)発明者 山岸 理恵子 鎌倉市上町屋214番地 三菱電機特機シス テム株式会社湘南事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Michio Otsuka 325 Kamimachiya, Kamakura City Mitsubishi Electric Corporation Kamakura Works (72) Inventor Rieko Yamagishi 214 Kamimachiya Kamakura City Mitsubishi Electric Specialty Machine Systems Co., Ltd. Shonan Business In-house

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状の内周面を有する第1のシリンダ
と、前記第1のシリンダ内を往復運動するピストンと、
前記ピストンを往復運動させる第1のリニアモータを備
えた圧縮機と、細長い円筒状の低温シリンダと、前記低
温シリンダ内を往復運動するディスプレーサと、前記低
温シリンダの先端部と前記ディスプレーサの先端部の間
に形成された低温室と、前記ディスプレーサ中央部周囲
に設けられた高温室と、蓄冷材が収められ前記低温室と
前記高温室とを連通させる再生器と、前記ディスプレー
サを往復運動させる第2のリニアモータが設けられたモ
ータ室を備えたコールドフィンガと、前記圧縮機と前記
コールドフィンガの前記高温室をつなぐ連結管と、前記
第1のリニアモータと前記第2のリニアモータに交流電
流を供給する電源とを備えた冷凍機において、前記冷凍
機を停止させるときに前記第1のリニアモータと前記第
2のリニアモータに供給する交流電流値、または電圧値
を徐々に減少させるように前記電源に指令する電気入力
量指令器を設けた事を特徴とする冷凍機。
1. A first cylinder having a cylindrical inner peripheral surface, and a piston which reciprocates in the first cylinder,
A compressor provided with a first linear motor that reciprocates the piston, an elongated cylindrical low-temperature cylinder, a displacer that reciprocates in the low-temperature cylinder, a distal end of the low-temperature cylinder, and a distal end of the displacer. A low temperature chamber formed between them, a high temperature chamber provided around the central portion of the displacer, a regenerator that stores a regenerator material and connects the low temperature chamber and the high temperature chamber, and a second reciprocating motion of the displacer A cold finger having a motor chamber in which the linear motor is installed, a connecting pipe connecting the compressor and the high temperature chamber of the cold finger, an alternating current to the first linear motor and the second linear motor. A refrigerator provided with a power supply to supply the first linear motor and the second linear motor when stopping the refrigerator. Refrigerator, characterized in that provided an electrical input variable command system for commanding the power supply to gradually reduce supplies alternating current, or a voltage value.
【請求項2】 円筒状の内周面を有する第1のシリンダ
と、前記第1のシリンダ内を往復運動するピストンと、
前記ピストンを往復運動させる第1のリニアモータを備
えた圧縮機と、細長い円筒状の低温シリンダと、前記低
温シリンダ内を往復運動するディスプレーサと、前記低
温シリンダの先端部と前記ディスプレーサの先端部の間
に形成された低温室と、前記ディスプレーサ中央部周囲
に設けられた高温室と、蓄冷材が収められ前記低温室と
前記高温室とを連通させる再生器と、前記ディスプレー
サを往復運動させる第2のリニアモータが設けられたモ
ータ室を備えたコールドフィンガと、前記圧縮機と前記
コールドフィンガの前記高温室をつなぐ連結管と、前記
第1のリニアモータと前記第2のリニアモータに交流電
流を供給する電源とを備えた冷凍機において、前記冷凍
機を停止させるときにピストンの位置を検出するピスト
ン位置検出器と、ディスプレーサの位置を検出するディ
スプレーサ位置検出器と、これら位置検出器から出力さ
れる前記ピストンおよび前記ディスプレーサの位置を示
す信号を受け前記ピストンおよび前記ディスプレーサの
振幅を徐々に減少させるように電源の出力電流または電
圧を制御する位置制御器を設けた事を特徴とする冷凍
機。
2. A first cylinder having a cylindrical inner peripheral surface, and a piston which reciprocates in the first cylinder.
A compressor provided with a first linear motor that reciprocates the piston, an elongated cylindrical low-temperature cylinder, a displacer that reciprocates in the low-temperature cylinder, a distal end of the low-temperature cylinder, and a distal end of the displacer. A low temperature chamber formed between them, a high temperature chamber provided around the central portion of the displacer, a regenerator that stores a regenerator material and connects the low temperature chamber and the high temperature chamber, and a second reciprocating motion of the displacer A cold finger having a motor chamber in which the linear motor is installed, a connecting pipe connecting the compressor and the high temperature chamber of the cold finger, an alternating current to the first linear motor and the second linear motor. In a refrigerator provided with a power supply to supply, a piston position detector for detecting the position of the piston when stopping the refrigerator, A displacer position detector that detects the position of the displacer, and an output current of the power supply that gradually reduces the amplitudes of the piston and the displacer when receiving signals indicating the positions of the piston and the displacer output from the position detectors. Alternatively, a refrigerator provided with a position controller for controlling voltage.
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