JPH11287525A - 斜板式スターリング冷凍機 - Google Patents
斜板式スターリング冷凍機Info
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- JPH11287525A JPH11287525A JP10849098A JP10849098A JPH11287525A JP H11287525 A JPH11287525 A JP H11287525A JP 10849098 A JP10849098 A JP 10849098A JP 10849098 A JP10849098 A JP 10849098A JP H11287525 A JPH11287525 A JP H11287525A
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- Japan
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- working space
- cylinder
- cylinder bore
- swash plate
- heat exchanger
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- 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
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/044—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
- F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
- F04B27/1081—Casings, housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
- F04B39/064—Cooling by a cooling jacket in the pump casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型・軽量化を図ることができるとともに、
冷凍性能の向上を図ることができる斜板式スターリング
冷凍機を提供する。 【解決手段】 シリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間ＦＳ
と、所定の位相差をもつピストンＰ１〜Ｐ４が収容され
た別のシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間ＲＳとを、フ
ロントヘッド４、リヤヘッド５にそれぞれ形成されたフ
ロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通穴ＲＰ１〜ＲＰ
４と、シリンダボデイ２に形成された通路１９ａ〜１９
ｄとを介して、連通させるようにしたので、作動空間Ｆ
Ｓと作動空間ＲＳとを連通させるために、シリンダボデ
イ２の外周面にパイプを配設する必要がなくなる。
冷凍性能の向上を図ることができる斜板式スターリング
冷凍機を提供する。 【解決手段】 シリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間ＦＳ
と、所定の位相差をもつピストンＰ１〜Ｐ４が収容され
た別のシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間ＲＳとを、フ
ロントヘッド４、リヤヘッド５にそれぞれ形成されたフ
ロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通穴ＲＰ１〜ＲＰ
４と、シリンダボデイ２に形成された通路１９ａ〜１９
ｄとを介して、連通させるようにしたので、作動空間Ｆ
Ｓと作動空間ＲＳとを連通させるために、シリンダボデ
イ２の外周面にパイプを配設する必要がなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は斜板式スターリン
グ冷凍機に関する
グ冷凍機に関する
【０００２】
【従来の技術】スターリング冷凍機は、自然ガス（ヘリ
ウム、窒素ガス等）を冷媒とするため環境に無害である
こと、理論効率がフロンサイクルより高くカルノー効率
に等しいこと、比較的構造が簡単であること及び極低温
が作り易い等の点から各分野で注目され、特に極低温用
冷凍機としては僅かではあるが実用化されている。
ウム、窒素ガス等）を冷媒とするため環境に無害である
こと、理論効率がフロンサイクルより高くカルノー効率
に等しいこと、比較的構造が簡単であること及び極低温
が作り易い等の点から各分野で注目され、特に極低温用
冷凍機としては僅かではあるが実用化されている。
【０００３】自動車用エアコンの冷媒圧縮機には様々な
タイプのものがあり、その中でも斜板式圧縮機は回転バ
ランスをとり易く、ピストンにかかる側圧が小さく、振
動、信頼性の面において優れている。
タイプのものがあり、その中でも斜板式圧縮機は回転バ
ランスをとり易く、ピストンにかかる側圧が小さく、振
動、信頼性の面において優れている。
【０００４】この斜板式圧縮機の基本構造を利用したス
ターリング機関としては、特開平５−２３１２４０号公
報に記載された斜板式スターリング機関が知られてい
る。
ターリング機関としては、特開平５−２３１２４０号公
報に記載された斜板式スターリング機関が知られてい
る。
【０００５】この斜板式スターリング機関では、シリン
ダブロックに軸心周りに軸心と平行な４つのシリンダボ
アが形成されているとともに、各シリンダボアの中央に
開口する斜板室が形成され、斜板室内に回転可能な斜板
が収容されている。４つのシリンダボアが周方向に一定
間隔（９０°）おきに配置されている。
ダブロックに軸心周りに軸心と平行な４つのシリンダボ
アが形成されているとともに、各シリンダボアの中央に
開口する斜板室が形成され、斜板室内に回転可能な斜板
が収容されている。４つのシリンダボアが周方向に一定
間隔（９０°）おきに配置されている。
【０００６】また、各シリンダボアには両頭形のピスト
ンが往復移動可能に収容され、各ピストンは一対のシュ
ーを介して斜板と係合している。各ピストンは９０°の
位相差で駆動される。
ンが往復移動可能に収容され、各ピストンは一対のシュ
ーを介して斜板と係合している。各ピストンは９０°の
位相差で駆動される。
【０００７】各ピストンの前後には前側作動空間及び後
側作動空間が形成される。各前側作動空間の外側には高
温熱交換器が配置され、各後側作動空間の外側には低温
熱交換器が配置されている。
側作動空間が形成される。各前側作動空間の外側には高
温熱交換器が配置され、各後側作動空間の外側には低温
熱交換器が配置されている。
【０００８】シリンダボアの前側作動空間とこのシリン
ダボアと隣接するシリンダボアの後側作動空間とが連通
路を介して連通し、各連通路の途中には再生器が設けら
れている。
ダボアと隣接するシリンダボアの後側作動空間とが連通
路を介して連通し、各連通路の途中には再生器が設けら
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この斜板式スターリン
グ機関の場合、シリンダボアの前側作動空間と別のシリ
ンダボアの後側作動空間とを連通させるために４本のパ
イプが用いられ、これらのパイプがシリンダボディの外
周面に配置されている。
グ機関の場合、シリンダボアの前側作動空間と別のシリ
ンダボアの後側作動空間とを連通させるために４本のパ
イプが用いられ、これらのパイプがシリンダボディの外
周面に配置されている。
【００１０】しかも、上述のようにパイプ（連通路）の
途中に再生器が設けられている。
途中に再生器が設けられている。
【００１１】したがって、斜板式スターリング機関の半
径方向の寸法が大きくなり、大型化するとともに、シリ
ンダボアの前側作動空間と別のシリンダボアの後側作動
空間とを連通させるための通路が長くなり、冷凍サイク
ルの性能が低下するという問題があった。
径方向の寸法が大きくなり、大型化するとともに、シリ
ンダボアの前側作動空間と別のシリンダボアの後側作動
空間とを連通させるための通路が長くなり、冷凍サイク
ルの性能が低下するという問題があった。
【００１２】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は小型・軽量化を図ることができる
とともに、冷凍性能の向上を図ることができる斜板式ス
ターリング冷凍機を提供することである。
たもので、その課題は小型・軽量化を図ることができる
とともに、冷凍性能の向上を図ることができる斜板式ス
ターリング冷凍機を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明の斜板式スターリング冷凍機は、複
数のシリンダボアを有するシリンダボディと、このシリ
ンダボディの両端面に結合される２つのシリンダヘッド
と、前記シリンダボア内に摺動可能に収容された複数の
ピストンと、前記シリンダブロック内で回転軸と一体に
回転し、前記複数のピストンを所定の位相差をもたせて
前記シリンダボア内で往復直線運動させる斜板と、前記
シリンダボア内の前記ピストンの一方に形成される第１
の作動空間と、前記シリンダボア内の前記ピストンの他
方に形成される第２の作動空間と、前記第１の作動空間
の外側を覆うように配置された低温側熱交換器と、前記
第２の作動空間の外側を覆うように配置された高温側熱
交換器と、前記低温側熱交換器と前記高温側熱交換器と
の間に配置された再生器と、前記シリンダボアの前記第
１の作動空間と、このシリンダボア内のピストンに対し
て前記所定の位相差をもって駆動されるピストンが収容
されたシリンダボアの前記第２の作動空間とを、連通さ
せる連通路とを備えている斜板式スターリング冷凍機に
おいて、前記連通路が、前記シリンダボディと前記両シ
リンダヘッドとに形成された通路によって構成され、前
記連通路の途中に前記低温側熱交換器、前記高温側熱交
換器及び前記再生器が直列に配列されていることを特徴
とする。
請求項１記載の発明の斜板式スターリング冷凍機は、複
数のシリンダボアを有するシリンダボディと、このシリ
ンダボディの両端面に結合される２つのシリンダヘッド
と、前記シリンダボア内に摺動可能に収容された複数の
ピストンと、前記シリンダブロック内で回転軸と一体に
回転し、前記複数のピストンを所定の位相差をもたせて
前記シリンダボア内で往復直線運動させる斜板と、前記
シリンダボア内の前記ピストンの一方に形成される第１
の作動空間と、前記シリンダボア内の前記ピストンの他
方に形成される第２の作動空間と、前記第１の作動空間
の外側を覆うように配置された低温側熱交換器と、前記
第２の作動空間の外側を覆うように配置された高温側熱
交換器と、前記低温側熱交換器と前記高温側熱交換器と
の間に配置された再生器と、前記シリンダボアの前記第
１の作動空間と、このシリンダボア内のピストンに対し
て前記所定の位相差をもって駆動されるピストンが収容
されたシリンダボアの前記第２の作動空間とを、連通さ
せる連通路とを備えている斜板式スターリング冷凍機に
おいて、前記連通路が、前記シリンダボディと前記両シ
リンダヘッドとに形成された通路によって構成され、前
記連通路の途中に前記低温側熱交換器、前記高温側熱交
換器及び前記再生器が直列に配列されていることを特徴
とする。
【００１４】シリンダボアの第１の作動空間と所定の位
相差をもつ前記ピストンが収容された別のシリンダボア
の第２の作動空間とを、両シリンダヘッドにそれぞれ形
成された通路とシリンダボデイに形成された通路とで構
成される連通路を介して、連通させるようにしたので、
シリンダボデイの外周面にパイプを配設する必要がなく
なる。
相差をもつ前記ピストンが収容された別のシリンダボア
の第２の作動空間とを、両シリンダヘッドにそれぞれ形
成された通路とシリンダボデイに形成された通路とで構
成される連通路を介して、連通させるようにしたので、
シリンダボデイの外周面にパイプを配設する必要がなく
なる。
【００１５】請求項２の発明の斜板式スターリング冷凍
機は、請求項１の発明の斜板式スターリング冷凍機にお
いて、前記シリンダボアの第１の作動空間とこのシリン
ダボアに隣接する別の前記シリンダボアの第２の作動空
間とが前記連通路を介して連通して１冷凍サイクルが構
成されることを特徴とする。
機は、請求項１の発明の斜板式スターリング冷凍機にお
いて、前記シリンダボアの第１の作動空間とこのシリン
ダボアに隣接する別の前記シリンダボアの第２の作動空
間とが前記連通路を介して連通して１冷凍サイクルが構
成されることを特徴とする。
【００１６】シリンダボアの第１の作動空間と隣接する
別のシリンダボアの第２の作動空間とを、両シリンダヘ
ッドにそれぞれ形成された通路とシリンダボデイに形成
された通路とで構成される連通路を介して、連通させる
ようにしたので、シリンダボデイの外周面にパイプを配
設する必要がなくなるとともに、第１の作動空間と第２
の作動空間とを連通させる連通路の通路長がより短くな
る。
別のシリンダボアの第２の作動空間とを、両シリンダヘ
ッドにそれぞれ形成された通路とシリンダボデイに形成
された通路とで構成される連通路を介して、連通させる
ようにしたので、シリンダボデイの外周面にパイプを配
設する必要がなくなるとともに、第１の作動空間と第２
の作動空間とを連通させる連通路の通路長がより短くな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１８】図１はこの発明の一実施形態に係る斜板式
スターリング冷凍機を示す縦断面図、図２は図１のＡ−
Ａ断面図である。
スターリング冷凍機を示す縦断面図、図２は図１のＡ−
Ａ断面図である。
【００１９】フロント側のシリンダブロック３ａとリヤ
側のシリンダブロック３ｂとは互いに対向接合されてい
る。両シリンダブロック３ａ，３ｂの外周面は外筒１３
で覆われている。外筒１３及び両シリンダブロック３
ａ，３ｂのフロント側端面にはフロントヘッド４が固定
され、シリンダブロック３のリヤ側端面にはリヤヘッド
５が固定されている。フロント側のシリンダブロック３
ａ、リヤ側のシリンダブロック３ｂ、フロントヘッド
（シリンダヘッド）４及びリヤヘッド（シリンダヘッ
ド）５でシリンダボデイ２が構成される。
側のシリンダブロック３ｂとは互いに対向接合されてい
る。両シリンダブロック３ａ，３ｂの外周面は外筒１３
で覆われている。外筒１３及び両シリンダブロック３
ａ，３ｂのフロント側端面にはフロントヘッド４が固定
され、シリンダブロック３のリヤ側端面にはリヤヘッド
５が固定されている。フロント側のシリンダブロック３
ａ、リヤ側のシリンダブロック３ｂ、フロントヘッド
（シリンダヘッド）４及びリヤヘッド（シリンダヘッ
ド）５でシリンダボデイ２が構成される。
【００２０】対向接合されたシリンダブロック３ａ，３
ｂの中心には回転軸６が配設され、この回転軸６には斜
板７が固着され、回転軸６及び斜板７はベアリング８，
９，３０，３１により回転可能に支持されている。斜板
７は斜板室１０に収容されている。
ｂの中心には回転軸６が配設され、この回転軸６には斜
板７が固着され、回転軸６及び斜板７はベアリング８，
９，３０，３１により回転可能に支持されている。斜板
７は斜板室１０に収容されている。
【００２１】対向接合されたシリンダブロック３ａ，３
ｂには互いに平行な４つのシリンダボアＢ１，Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４が回転軸６を中心とする同一円周上に等間隔
（９０゜間隔）に配設されている。各シリンダボアＢ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は回転軸６に平行である。各シリ
ンダボアＢ１〜Ｂ４内には、いわゆる両頭形のピストン
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がそれぞれ摺動可能に収容され
ている。
ｂには互いに平行な４つのシリンダボアＢ１，Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４が回転軸６を中心とする同一円周上に等間隔
（９０゜間隔）に配設されている。各シリンダボアＢ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は回転軸６に平行である。各シリ
ンダボアＢ１〜Ｂ４内には、いわゆる両頭形のピストン
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がそれぞれ摺動可能に収容され
ている。
【００２２】ピストンＰ１は、２つの円筒部Ｐ１ａ，Ｐ
１ｂとこれらの円筒部Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを一体に連結する
ブリッジ部Ｐ１ｃとで構成されている。他のピストンＰ
２〜３もピストンＰ１と同じ構造である。
１ｂとこれらの円筒部Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを一体に連結する
ブリッジ部Ｐ１ｃとで構成されている。他のピストンＰ
２〜３もピストンＰ１と同じ構造である。
【００２３】互いに対向するピストンＰ１の円筒部Ｐ１
ａ，Ｐ１ｂの内壁面１７ａ，１７ｂには、高炭素鋼で構
成された球状のボール１５ａ，１５ｂが転動可能に嵌合
する半球状の凹溝１６ａ，１６ｂが形成されている。円
筒部Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの内壁面１７ａ，１７ｂとブリッジ
部Ｐ１ｃの内壁面１４とで形成される空間には、斜板７
の一部が入り込んでいる。ボール１５ａ，１５ｂは斜板
７の摺動面上を相対回転するディスク３０ａ，３０ｂに
転動可能に支持されている。ボール１５ａ，１５ｂとデ
ィスク３０ａ，３０ｂとでシューＳ１，Ｓ２が構成さ
れ、シューＳ１，Ｓ２を介して斜板７の回転運動がピス
トンＰ１〜Ｐ４の直線往復運動に変換される。この実施
形態では、斜板７が回転軸６と一体に回転すると、各ピ
ストンＰ１〜Ｐ４は９０゜の位相差をもってシリンダボ
アＢ１〜Ｂ４内を往復直線運動する。
ａ，Ｐ１ｂの内壁面１７ａ，１７ｂには、高炭素鋼で構
成された球状のボール１５ａ，１５ｂが転動可能に嵌合
する半球状の凹溝１６ａ，１６ｂが形成されている。円
筒部Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの内壁面１７ａ，１７ｂとブリッジ
部Ｐ１ｃの内壁面１４とで形成される空間には、斜板７
の一部が入り込んでいる。ボール１５ａ，１５ｂは斜板
７の摺動面上を相対回転するディスク３０ａ，３０ｂに
転動可能に支持されている。ボール１５ａ，１５ｂとデ
ィスク３０ａ，３０ｂとでシューＳ１，Ｓ２が構成さ
れ、シューＳ１，Ｓ２を介して斜板７の回転運動がピス
トンＰ１〜Ｐ４の直線往復運動に変換される。この実施
形態では、斜板７が回転軸６と一体に回転すると、各ピ
ストンＰ１〜Ｐ４は９０゜の位相差をもってシリンダボ
アＢ１〜Ｂ４内を往復直線運動する。
【００２４】シリンダブロック３ａ，３ｂの外周面と、
シリンダブロック３ａ，３ｂの外側に配置された外筒１
３の内周面との間には、軸方向へ貫通する４つの通路１
９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｃが形成され、各通路１９
ａ〜１９ｃには、高温側熱交換器２０、再生器２２及び
低温側熱交換器２１が直列に収容されている。
シリンダブロック３ａ，３ｂの外側に配置された外筒１
３の内周面との間には、軸方向へ貫通する４つの通路１
９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｃが形成され、各通路１９
ａ〜１９ｃには、高温側熱交換器２０、再生器２２及び
低温側熱交換器２１が直列に収容されている。
【００２５】高温側熱交換機２０には循環水が循環さ
れ、この循環水は図示しない冷房装置側との間で循環さ
れる。また、低温側熱交換器２１にも循環水が循環さ
れ、この循環水は図示しない暖房装置との間で循環す
る。
れ、この循環水は図示しない冷房装置側との間で循環さ
れる。また、低温側熱交換器２１にも循環水が循環さ
れ、この循環水は図示しない暖房装置との間で循環す
る。
【００２６】高温側熱交換器２０は４つのシリンダボア
Ｂ１〜Ｂ４のフロント側の作動空間（第１の作動空間）
ＦＳの外周を覆うように配置され、低温側熱交換器２１
は同じシリンダボアＢ１〜Ｂ４のリア側の作動空間（第
２の作動空間）ＲＳの外周を覆うように配置されてい
る。
Ｂ１〜Ｂ４のフロント側の作動空間（第１の作動空間）
ＦＳの外周を覆うように配置され、低温側熱交換器２１
は同じシリンダボアＢ１〜Ｂ４のリア側の作動空間（第
２の作動空間）ＲＳの外周を覆うように配置されてい
る。
【００２７】図３に示すように、シリンダボアＢ１の作
動空間ＦＳは、フロントヘッド４に形成されたフロント
側通路（通路）ＦＰ１を介して通路１９ａ内の高温側熱
交換器２０に連通している。通路１９ａ内の低温側熱交
換器２１は、リヤヘッド５に形成されたリヤ側通路（通
路）ＲＰ２を介してシリンダボアＢ１に隣接するシリン
ダボアＢ２の作動空間ＲＳに連通している。すなわち、
シリンダボアＢ１の作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ
１に隣接するシリンダボアＢ２の作動空間ＲＳとはフロ
ント側の通路ＦＰ１、通路１９ａ及びリヤ側の通路ＲＰ
２を介して連通し、１冷凍サイクルが構成されている。
動空間ＦＳは、フロントヘッド４に形成されたフロント
側通路（通路）ＦＰ１を介して通路１９ａ内の高温側熱
交換器２０に連通している。通路１９ａ内の低温側熱交
換器２１は、リヤヘッド５に形成されたリヤ側通路（通
路）ＲＰ２を介してシリンダボアＢ１に隣接するシリン
ダボアＢ２の作動空間ＲＳに連通している。すなわち、
シリンダボアＢ１の作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ
１に隣接するシリンダボアＢ２の作動空間ＲＳとはフロ
ント側の通路ＦＰ１、通路１９ａ及びリヤ側の通路ＲＰ
２を介して連通し、１冷凍サイクルが構成されている。
【００２８】シリンダボアＢ２の作動空間ＦＳは、フロ
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
２を介して通路１９ｂ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｂ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通路（通路）ＲＰ３を介して
シリンダボアＢ２に隣接するシリンダボアＢ３の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ２の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ２に隣接するシリン
ダボアＢ３の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
２、通路１９ｂ及びリヤ側の通路ＲＰ３を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
２を介して通路１９ｂ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｂ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通路（通路）ＲＰ３を介して
シリンダボアＢ２に隣接するシリンダボアＢ３の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ２の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ２に隣接するシリン
ダボアＢ３の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
２、通路１９ｂ及びリヤ側の通路ＲＰ３を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
【００２９】シリンダボアＢ３の作動空間ＦＳは、フロ
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
３を介して通路１９ｃ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｃ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通穴（通路）ＲＰ４を介して
シリンダボアＢ３に隣接するシリンダボアＢ４の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ３の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ３に隣接するシリン
ダボアＢ４の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
３、通路１９ｃ及びリヤ側の通路ＲＰ４を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
３を介して通路１９ｃ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｃ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通穴（通路）ＲＰ４を介して
シリンダボアＢ３に隣接するシリンダボアＢ４の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ３の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ３に隣接するシリン
ダボアＢ４の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
３、通路１９ｃ及びリヤ側の通路ＲＰ４を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
【００３０】シリンダボアＢ４の作動空間ＦＳは、フロ
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
４を介して通路１９ｄ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｄ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通穴（通路）ＲＰ１を介して
シリンダボアＢ４に隣接するシリンダボアＢ１の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ４の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ４に隣接するシリン
ダボアＢ１の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
４、通路１９ｄ及びリヤ側の通路ＲＰ１を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
ントヘッド４に形成されたフロント側通路（通路）ＦＰ
４を介して通路１９ｄ内の高温側熱交換器２０に連通し
ている。通路１９ｄ内の低温側熱交換器２１は、リヤヘ
ッド５に形成されたリヤ側通穴（通路）ＲＰ１を介して
シリンダボアＢ４に隣接するシリンダボアＢ１の作動空
間ＲＳに連通している。すなわち、シリンダボアＢ４の
作動空間ＦＳとこのシリンダボアＢ４に隣接するシリン
ダボアＢ１の作動空間ＲＳとはフロント側の通路ＦＰ
４、通路１９ｄ及びリヤ側の通路ＲＰ１を介して連通
し、１冷凍サイクルが構成されている。
【００３１】特許請求範囲の連通路は、フロント側通路
ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４及び通路１
９ａ〜１９ｄで構成される。
ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４及び通路１
９ａ〜１９ｄで構成される。
【００３２】作動空間ＦＳ、作動空間ＲＳ、フロント側
通路ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４及び通
路１９ａ〜１９ｄには、作動ガスとして例えばＨｅ（ヘ
リウム）が封入される。
通路ＦＰ１〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４及び通
路１９ａ〜１９ｄには、作動ガスとして例えばＨｅ（ヘ
リウム）が封入される。
【００３３】次に、斜板式スターリング冷凍機の作動に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３４】駆動軸６の回転につれて斜板７が一体に回
転し、シューＳ１、Ｓ２を介してピストンＰ１〜Ｐ４が
シリンダボアＢ１〜Ｂ４内を９０゜の位相差で順次直線
往復移動する。
転し、シューＳ１、Ｓ２を介してピストンＰ１〜Ｐ４が
シリンダボアＢ１〜Ｂ４内を９０゜の位相差で順次直線
往復移動する。
【００３５】ピストンＰ１〜Ｐ４の移動により、作動空
間ＦＳの作動ガスが圧縮され、作動空間ＲＳ内の作動ガ
スが膨脹すると、作動空間ＦＳの外側の高温側熱交換機
２０内を循環する循環水は温められ、温水となり、作動
空間ＲＳの外側の低温側熱交換機２１内を循環する循環
水は熱を奪われ、冷水となる。
間ＦＳの作動ガスが圧縮され、作動空間ＲＳ内の作動ガ
スが膨脹すると、作動空間ＦＳの外側の高温側熱交換機
２０内を循環する循環水は温められ、温水となり、作動
空間ＲＳの外側の低温側熱交換機２１内を循環する循環
水は熱を奪われ、冷水となる。
【００３６】このときシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空
間ＦＳ内の作動ガスは、フロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ
４、通路１９ａ〜１９ｄ及びリヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４
を介して、隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間
ＲＳ内に送られる。作動ガスは移動の際に再生器２２よ
って熱が奪われ、冷やされる。
間ＦＳ内の作動ガスは、フロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ
４、通路１９ａ〜１９ｄ及びリヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４
を介して、隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間
ＲＳ内に送られる。作動ガスは移動の際に再生器２２よ
って熱が奪われ、冷やされる。
【００３７】また、各シリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空
間ＲＳ内の作動ガスは、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４、通
路１９ａ〜１９ｄ及びフロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ４を
介して、隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間Ｆ
Ｓ内に送られる。作動ガスは移動の際に再生器２２から
熱を奪い、温められる。
間ＲＳ内の作動ガスは、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４、通
路１９ａ〜１９ｄ及びフロント側通路ＦＰ１〜ＦＰ４を
介して、隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作動空間Ｆ
Ｓ内に送られる。作動ガスは移動の際に再生器２２から
熱を奪い、温められる。
【００３８】このようにして高温側熱交換機２０内で温
水が循環されて暖房に供され、低温側熱交換機２１内で
冷水が循環されて冷房に供される。
水が循環されて暖房に供され、低温側熱交換機２１内で
冷水が循環されて冷房に供される。
【００３９】この実施形態の斜板式スターリング冷凍機
によれば、互いに隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作
動空間ＦＳと作動空間ＲＳとを、フロントヘッド４、リ
ヤヘッド５にそれぞれ形成されたフロント側通路ＦＰ１
〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４と、シリンダボデ
イ２に形成された連通路１９ａ〜１９ｄとによって連通
させるようにしたので、シリンダボデイ２の外周面にパ
イプを配設する必要がなくなり、斜板式スターリング冷
凍機の半径方向の寸法を小さくすることができ、小型・
軽量化を図ることができる。
によれば、互いに隣接するシリンダボアＢ１〜Ｂ４の作
動空間ＦＳと作動空間ＲＳとを、フロントヘッド４、リ
ヤヘッド５にそれぞれ形成されたフロント側通路ＦＰ１
〜ＦＰ４、リヤ側通路ＲＰ１〜ＲＰ４と、シリンダボデ
イ２に形成された連通路１９ａ〜１９ｄとによって連通
させるようにしたので、シリンダボデイ２の外周面にパ
イプを配設する必要がなくなり、斜板式スターリング冷
凍機の半径方向の寸法を小さくすることができ、小型・
軽量化を図ることができる。
【００４０】また、作動空間ＦＳと作動空間ＲＳと通路
長がより短くなるので、冷凍性能が向上する。
長がより短くなるので、冷凍性能が向上する。
【００４１】なお、この実施形態では、所定の位相差を
９０゜に設定した場合について述べたが、位相差は９０
゜に限定するものではない。
９０゜に設定した場合について述べたが、位相差は９０
゜に限定するものではない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の斜
板式スターリング冷凍機によれば、従来例のようにシリ
ンダボデイの外周面にパイプを配設する必要がなくなる
ので、斜板式スターリング冷凍機の半径方向の寸法を小
さくすることができ、小型・軽量化並びに部品点数の削
減を図ることができる。
板式スターリング冷凍機によれば、従来例のようにシリ
ンダボデイの外周面にパイプを配設する必要がなくなる
ので、斜板式スターリング冷凍機の半径方向の寸法を小
さくすることができ、小型・軽量化並びに部品点数の削
減を図ることができる。
【００４３】請求項２の発明の斜板式スターリング冷凍
機によれば、シリンダボデイの外周面にパイプを配設す
る必要がなくなるとともに、第１の作動空間と第２の作
動空間とを連通させる連通路の通路長がより短くなるの
で、冷凍性能が向上する。
機によれば、シリンダボデイの外周面にパイプを配設す
る必要がなくなるとともに、第１の作動空間と第２の作
動空間とを連通させる連通路の通路長がより短くなるの
で、冷凍性能が向上する。
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る斜板式スタ
ーリング冷凍機を示す縦断面図である。
ーリング冷凍機を示す縦断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３はこの発明の一実施形態の斜板式スターリ
ング冷凍機を説明するための概念図である。
ング冷凍機を説明するための概念図である。
１ 斜板式スターリング冷凍機 ２ シリンダボデイ ４，５ フロントヘッド、リヤヘッド ６ 回転軸 １０ 斜板室 １３ 外筒 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｃ 通路 ２０ 高温側熱交換器 ２１ 低温側熱交換器 ２２ 再生器 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４ シリンダボア ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３，ＦＰ４ フロント側通路 ＦＳ 作動空間 ＲＳ 作動空間 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ ピストン ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３，ＲＰ４ リヤ側通路 Ｓ１，Ｓ２ シュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 孝 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のシリンダボアを有するシリンダボ
ディと、 このシリンダボディの両端面に結合される２つのシリン
ダヘッドと、 前記シリンダボア内に摺動可能に収容された複数のピス
トンと、 前記シリンダブロック内で回転軸と一体に回転し、前記
複数のピストンを所定の位相差をもたせて前記シリンダ
ボア内で往復直線運動させる斜板と、 前記シリンダボア内の前記ピストンの一方に形成される
第１の作動空間と、 前記シリンダボア内の前記ピストンの他方に形成される
第２の作動空間と、 前記第１の作動空間の外側を覆うように配置された低温
側熱交換器と、 前記第２の作動空間の外側を覆うように配置された高温
側熱交換器と、 前記低温側熱交換器と前記高温側熱交換器との間に配置
された再生器と、 前記シリンダボアの前記第１の作動空間と、このシリン
ダボア内のピストンに対して前記所定の位相差をもって
駆動されるピストンが収容されたシリンダボアの前記第
２の作動空間とを、連通させる連通路とを備えている斜
板式スターリング冷凍機において、 前記連通路が、前記シリンダボディと前記両シリンダヘ
ッドとに形成された通路によって構成され、 前記連通路の途中に前記低温側熱交換器、前記高温側熱
交換器及び前記再生器が直列に配列されていることを特
徴とする斜板式スターリング冷凍機。 - 【請求項２】 前記シリンダボアの第１の作動空間とこ
のシリンダボアに隣接する別の前記シリンダボアの第２
の作動空間とが前記連通路を介して連通して１冷凍サイ
クルが構成されることを特徴とする請求項１記載の斜板
式スターリング冷凍機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10849098A JPH11287525A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 斜板式スターリング冷凍機 |
| DE1999113154 DE19913154A1 (de) | 1998-04-03 | 1999-03-24 | Taumelscheiben-Stirlingkühler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10849098A JPH11287525A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 斜板式スターリング冷凍機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287525A true JPH11287525A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14486100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10849098A Withdrawn JPH11287525A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 斜板式スターリング冷凍機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287525A (ja) |
| DE (1) | DE19913154A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101393569B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-12 | 현대자동차 주식회사 | 스털링 냉동기용 정류 유닛 |
| JP2014084095A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hyundai Motor Company Co Ltd | 車両用スターリング冷凍機 |
| WO2020022749A1 (en) | 2018-07-23 | 2020-01-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cool air supplying apparatus and refrigerator having the same |
| CN112469948A (zh) * | 2018-07-23 | 2021-03-09 | 三星电子株式会社 | 冷气供应设备和具有该冷气供应设备的冰箱 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107013362B (zh) * | 2017-03-16 | 2019-11-08 | 上海图洛节能科技有限公司 | 一种摆盘斯特林发动机 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10849098A patent/JPH11287525A/ja not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-03-24 DE DE1999113154 patent/DE19913154A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014084095A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hyundai Motor Company Co Ltd | 車両用スターリング冷凍機 |
| KR101393569B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-05-12 | 현대자동차 주식회사 | 스털링 냉동기용 정류 유닛 |
| JP2014129995A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Hyundai Motor Company Co Ltd | スターリング冷凍機用整流ユニット |
| WO2020022749A1 (en) | 2018-07-23 | 2020-01-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cool air supplying apparatus and refrigerator having the same |
| CN112469948A (zh) * | 2018-07-23 | 2021-03-09 | 三星电子株式会社 | 冷气供应设备和具有该冷气供应设备的冰箱 |
| US11549729B2 (en) | 2018-07-23 | 2023-01-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cool air supplying apparatus and refrigerator having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19913154A1 (de) | 1999-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |