JPS59161652A - スタ−リング冷凍装置 - Google Patents
スタ−リング冷凍装置Info
- Publication number
- JPS59161652A JPS59161652A JP3615983A JP3615983A JPS59161652A JP S59161652 A JPS59161652 A JP S59161652A JP 3615983 A JP3615983 A JP 3615983A JP 3615983 A JP3615983 A JP 3615983A JP S59161652 A JPS59161652 A JP S59161652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- working gas
- cooler
- chamber
- expansion
- 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.)
- Granted
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Defrosting Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は冷凍ボックスの冷凍機にスターリング機関を用
いたスターリング冷凍装置に関する。
いたスターリング冷凍装置に関する。
（ロ）従来技術
血液、薬品等をマイナス６０Ｃ以下で保存する冷凍ボッ
クスの冷凍技術として二元冷凍機を用いたものや液体チ
ノ素を利用したものがあるが、前者は得られる最低温度
が−８５０と限界があり、後者は冷凍ボックスに液体チ
ッ素を注ぐだけで一１９６Ｃの超低温力く得られるもの
の週に１回程度補給しなければならない煩わしさがあっ
た。
クスの冷凍技術として二元冷凍機を用いたものや液体チ
ノ素を利用したものがあるが、前者は得られる最低温度
が−８５０と限界があり、後者は冷凍ボックスに液体チ
ッ素を注ぐだけで一１９６Ｃの超低温力く得られるもの
の週に１回程度補給しなければならない煩わしさがあっ
た。
（ハ）発明の目的
本発明はスターリング機関の冷却器が作動ガスの膨張時
に吸熱して周囲温度が一６０Ｃから超低温の一２００ｔ
：まで冷やされる点に着目し、この冷却器で血液、薬品
等の被冷凍品の保存用冷凍ボックスを超低温状態に冷却
するようにしたスターリング冷凍装置を提供するもので
ある。
に吸熱して周囲温度が一６０Ｃから超低温の一２００ｔ
：まで冷やされる点に着目し、この冷却器で血液、薬品
等の被冷凍品の保存用冷凍ボックスを超低温状態に冷却
するようにしたスターリング冷凍装置を提供するもので
ある。
に） 発明の構成
本発明装置は作動ガスを封入したシリンダと、このシリ
ンダ内を原動機で往復運動し膨張室と圧縮室とを形成す
るディスプレーサ−及びビス・トンと、このｊ膨張室と
連結され膨張時に周囲から吸熱する冷却器と、この冷却
器からの作動ガスの冷熱を蓄え圧縮室から膨張室への逆
流時に作動ガスを冷却する蓄冷器と、この蓄冷器と圧縮
室との間に介在され圧縮時に作動ガスを冷却する放熱器
とからスターリング機関を形成し、前記冷却器を被冷凍
品の保存用冷凍ボックスと熱交換関係に配設ずろ構成と
したものである。
ンダ内を原動機で往復運動し膨張室と圧縮室とを形成す
るディスプレーサ−及びビス・トンと、このｊ膨張室と
連結され膨張時に周囲から吸熱する冷却器と、この冷却
器からの作動ガスの冷熱を蓄え圧縮室から膨張室への逆
流時に作動ガスを冷却する蓄冷器と、この蓄冷器と圧縮
室との間に介在され圧縮時に作動ガスを冷却する放熱器
とからスターリング機関を形成し、前記冷却器を被冷凍
品の保存用冷凍ボックスと熱交換関係に配設ずろ構成と
したものである。
（ホ）実施例
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１図は
スターリング冷凍装置の透視図、第２図は第１図の要部
縦断面図で、（１１はヘリウム、チノ素、空気等の作動
ガスを封入したシリンダ、（２１＋：幻はこのシリンダ
内を原動機（４）で往復運動し膨張嵐（５）と圧縮室（
６）とを形成するディスプレーサ−及びピストン、（力
はこの膨張室と連結され膨張時に周囲のガス溜め部（８
）から吸熱する冷却器、（９）はこの冷却器からの作動
ガスの？８熱を蓄え圧縮室（６）から膨張室（５）への
逆流時に作動ガスを冷却する蓄冷器、ｔｌＯ）はこの蓄
冷器と圧縮室（６）との間に介在され圧紬時に作動ガス
を冷却する放熱器である。
スターリング冷凍装置の透視図、第２図は第１図の要部
縦断面図で、（１１はヘリウム、チノ素、空気等の作動
ガスを封入したシリンダ、（２１＋：幻はこのシリンダ
内を原動機（４）で往復運動し膨張嵐（５）と圧縮室（
６）とを形成するディスプレーサ−及びピストン、（力
はこの膨張室と連結され膨張時に周囲のガス溜め部（８
）から吸熱する冷却器、（９）はこの冷却器からの作動
ガスの？８熱を蓄え圧縮室（６）から膨張室（５）への
逆流時に作動ガスを冷却する蓄冷器、ｔｌＯ）はこの蓄
冷器と圧縮室（６）との間に介在され圧紬時に作動ガス
を冷却する放熱器である。
（１１）はピストン（３）を貫通したディスプレーサ−
（２）の駆動用０７ドで、一対のビン（１２ａ）（１２
１：＋） 、（１３ａ）（１３ｂ） 、（１４ａ）（１
４ｂ）と枢支された一対のリンク（１５ａ）（１５ｂ）
、（１６ａ）（１６ｂ） と、互いに噛み合いなが
ら実線矢印の如く逆方向に回転する一対のタイミングギ
ア（１７ａＸ１７ｂ） と、一方のタイミングギア（
１７ａ）の中心から後方へ延びた原動機（４）の駆動軸
（国とからなる連＠機構によってディスプレーサ−（２
）及びピストン（３）は上述の如く往復運動するもので
、これらよりスターリング機関（１ｇが構成されている
。
（２）の駆動用０７ドで、一対のビン（１２ａ）（１２
１：＋） 、（１３ａ）（１３ｂ） 、（１４ａ）（１
４ｂ）と枢支された一対のリンク（１５ａ）（１５ｂ）
、（１６ａ）（１６ｂ） と、互いに噛み合いなが
ら実線矢印の如く逆方向に回転する一対のタイミングギ
ア（１７ａＸ１７ｂ） と、一方のタイミングギア（
１７ａ）の中心から後方へ延びた原動機（４）の駆動軸
（国とからなる連＠機構によってディスプレーサ−（２
）及びピストン（３）は上述の如く往復運動するもので
、これらよりスターリング機関（１ｇが構成されている
。
（２０）は冷却器（７）を囲んだガス溜め部（８）を断
熱室（２１）内に収納した断熱容器、（２２）は断熱材
で包囲され血液、薬品等の被冷凍品を把手（２３）付き
の蓋（２４）から収納して保存する冷凍ボックス、（２
５）はガス溜め部（８）のユニオン１２６＋とフレアナ
ツト（品を介して接続され冷凍ボックス（２２）の内壁
面に張りめぐらさｒたヒートパイプ、（２８＋はこのヒ
ートパイプ内にフロン５０３、メタン、エタン、液体チ
ッ素等の封入媒体（２９＋を充填するチャージ用バルブ
である。
熱室（２１）内に収納した断熱容器、（２２）は断熱材
で包囲され血液、薬品等の被冷凍品を把手（２３）付き
の蓋（２４）から収納して保存する冷凍ボックス、（２
５）はガス溜め部（８）のユニオン１２６＋とフレアナ
ツト（品を介して接続され冷凍ボックス（２２）の内壁
面に張りめぐらさｒたヒートパイプ、（２８＋はこのヒ
ートパイプ内にフロン５０３、メタン、エタン、液体チ
ッ素等の封入媒体（２９＋を充填するチャージ用バルブ
である。
従って原動機（４）を、魅動してピストン（３）とディ
スプレーザー（２）とを上下方向に往復ｉＵｉ％させる
と、等温圧縮、等容放熱、等温膨張、等容受熱の４行程
を繰り返す。即ち、上限に達したディスプレーサ−（２
）が下降に転じ、且つピストン（３）が上昇して圧縮室
（６）内の作動ガスを圧線し、この圧縮時の発熱を放熱
器（Ｈｊｌで抑える等温圧縮行程と、圧ん室（６）から
おし出される作動ガスが蓄冷器（９）で冷やされながら
膨張室（５）へ脣かれる等谷放熱行程と、ディスプレー
サ−（２ｊの下降により膨張室（５）内の作像（ガスが
１彫張して冷却器（力か約−２００’Ｃと超低温度まで
冷却されこの冷却作用によ−ノでカス溜め部（８）を冷
やす等＋１ｒＪＡ膨張行程と、ディスプレーザー（２）
か下限に達して上昇すると共にピストン（：３）が下降
を続げてｌｒ７．？張室（５）からおし出される１戊γ
品の作動カスが蓄冷器（９）を冷やしながら圧縮室（６
）へ匈７かれろ等容蛍熱行程を順法、蘇り返す。
スプレーザー（２）とを上下方向に往復ｉＵｉ％させる
と、等温圧縮、等容放熱、等温膨張、等容受熱の４行程
を繰り返す。即ち、上限に達したディスプレーサ−（２
）が下降に転じ、且つピストン（３）が上昇して圧縮室
（６）内の作動ガスを圧線し、この圧縮時の発熱を放熱
器（Ｈｊｌで抑える等温圧縮行程と、圧ん室（６）から
おし出される作動ガスが蓄冷器（９）で冷やされながら
膨張室（５）へ脣かれる等谷放熱行程と、ディスプレー
サ−（２ｊの下降により膨張室（５）内の作像（ガスが
１彫張して冷却器（力か約−２００’Ｃと超低温度まで
冷却されこの冷却作用によ−ノでカス溜め部（８）を冷
やす等＋１ｒＪＡ膨張行程と、ディスプレーザー（２）
か下限に達して上昇すると共にピストン（：３）が下降
を続げてｌｒ７．？張室（５）からおし出される１戊γ
品の作動カスが蓄冷器（９）を冷やしながら圧縮室（６
）へ匈７かれろ等容蛍熱行程を順法、蘇り返す。
この繰り返しにより等温膨張の行程時、前述の如く冷却
器（７）で冷やされたガス舖め郡（８）でヒートパイプ
（２５１内部の封入媒体の熱を奪ってこれを液化させる
。液化した封入媒体はヒートパイプ（２り）内をウィッ
クの毛細管現象により移賜し冷凍ボックス（２２）内の
熱を奪って気化する。気化した封入媒体は圧力差により
再びガス溜め部（８）に戻り、以下これを繰り返して冷
凍ボックス（２２１内を約−２００Ｃの超低温度まで冷
やし、血液、薬品等の被冷凍品を冷凍保存する。
器（７）で冷やされたガス舖め郡（８）でヒートパイプ
（２５１内部の封入媒体の熱を奪ってこれを液化させる
。液化した封入媒体はヒートパイプ（２り）内をウィッ
クの毛細管現象により移賜し冷凍ボックス（２２）内の
熱を奪って気化する。気化した封入媒体は圧力差により
再びガス溜め部（８）に戻り、以下これを繰り返して冷
凍ボックス（２２１内を約−２００Ｃの超低温度まで冷
やし、血液、薬品等の被冷凍品を冷凍保存する。
この冷凍運転時、ヒートパイプ（２５）の放熱部として
働いているガス溜め部（８）によってヒートパイプ（２
５）内の封入媒体のガス圧力が異常状態にまで上昇する
のを抑制している。
働いているガス溜め部（８）によってヒートパイプ（２
５）内の封入媒体のガス圧力が異常状態にまで上昇する
のを抑制している。
又、スターリング機関（１１の定期的な部品交換、ある
いはスターリング機関（Ｉ’ｌｌに故障が発生した場合
、ユニオン（２６）からフレアナツト（２ηを外してヒ
ートパイプ（２５Ｊをガス溜め部（８）から分離し、ス
ターリング機関Ｈを本発明装置から取り外せば容易にサ
ービス点検や修理を行なうことができ、再びユニオン（
２６）にフレアナツト（２７）でヒートパイプ（２５１
をＨＭ。
いはスターリング機関（Ｉ’ｌｌに故障が発生した場合
、ユニオン（２６）からフレアナツト（２ηを外してヒ
ートパイプ（２５Ｊをガス溜め部（８）から分離し、ス
ターリング機関Ｈを本発明装置から取り外せば容易にサ
ービス点検や修理を行なうことができ、再びユニオン（
２６）にフレアナツト（２７）でヒートパイプ（２５１
をＨＭ。
してこのヒートパイプ内の真空引き作粟とこの作築後の
媒体封入の作業とをチャージ用バルブ轍で行なえば再運
転することができる。
媒体封入の作業とをチャージ用バルブ轍で行なえば再運
転することができる。
尚、ヒートパイプ（２粉の本数を適宜選定するか、ヒー
トパイプ（２５）に熱交換フィンをつけるかは必要に応
じてなされるものであり、且つヒートパイプ（２５）は
内周壁にウィツクを設けず重力を利用したものであって
も良い。
トパイプ（２５）に熱交換フィンをつけるかは必要に応
じてなされるものであり、且つヒートパイプ（２５）は
内周壁にウィツクを設けず重力を利用したものであって
も良い。
（へ） 発明の効果
本発−明装置によれば、スターリング機関の採用により
冷凍ボックスを一２００Ｃの超低温状態までメンテナン
スフリーのもとで冷却でき、血液、薬品等を冷凍保存す
ることができる。
冷凍ボックスを一２００Ｃの超低温状態までメンテナン
スフリーのもとで冷却でき、血液、薬品等を冷凍保存す
ることができる。
しかもスターリング機関の冷却器と冷凍ボックスとをヒ
ートパイプで熱交換さセることによりスターリング機関
と冷凍ボックスとを並設したコンパクトなスターリング
冷凍装置を得ろことができる。
ートパイプで熱交換さセることによりスターリング機関
と冷凍ボックスとを並設したコンパクトなスターリング
冷凍装置を得ろことができる。
一併せて、不発明の実施例の如くヒートパイプの放熱部
側にガス溜め部を設ければ、ヒートパイプ内の媒体カス
圧力の異常上昇を抑ｉ［１ｔでき、且つヒートパイプを
ユニオンとフレアナツトで接続して取り外し可能として
おけばスターリング機関のサービス点検や修理−を容易
に行なうことができる。
側にガス溜め部を設ければ、ヒートパイプ内の媒体カス
圧力の異常上昇を抑ｉ［１ｔでき、且つヒートパイプを
ユニオンとフレアナツトで接続して取り外し可能として
おけばスターリング機関のサービス点検や修理−を容易
に行なうことができる。
第１図は本発明装置の透視図、第２図はこの要部縦断面
図である。 （１）・・・シリング＼ （２）・・・ディスプレーサ
−１（３）・・・ピストン、 （４）・・・へ動機、
（５）・・・膨張室、（６）・・・圧縮室、 （７）・
・・冷却器、 （９）・・・蓄冷器、（１０）・・・放
熱器、 （２か・・冷凍ボックス、 （２５）・・・ヒ
ートビくイ フ゛。
図である。 （１）・・・シリング＼ （２）・・・ディスプレーサ
−１（３）・・・ピストン、 （４）・・・へ動機、
（５）・・・膨張室、（６）・・・圧縮室、 （７）・
・・冷却器、 （９）・・・蓄冷器、（１０）・・・放
熱器、 （２か・・冷凍ボックス、 （２５）・・・ヒ
ートビくイ フ゛。
Claims (2)
- （１） 作動ガスを封入したシリンダと、このシリン
ダ内を原＠機で往復運動し膨張室と圧縮室とを形成する
ディスプレーサ−及びピストンと、この膨張室と連結さ
れ膨張時に周囲から吸熱する冷却器と１．この冷却器か
らの作動ガスの冷熱を蓄え圧縮室からｊ膨張室への逆流
時に作動ガスを冷却する蓄冷器と、この蓄冷器と圧縮室
との間に介在され圧縮時に作動ガスを冷却する放熱器と
からスターリング機関を形成し、前記冷却器を被冷凍品
の保存用冷凍ボックスと熱交換関係に配設したことを特
徴とするスターリング冷凍装置。 - （２）冷却器と冷凍ボックスとをヒートパイプで熱交換
させた特許請求の範囲第１項記載のスターリング冷凍装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3615983A JPS59161652A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | スタ−リング冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3615983A JPS59161652A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | スタ−リング冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59161652A true JPS59161652A (ja) | 1984-09-12 |
| JPH0471138B2 JPH0471138B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=12461985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3615983A Granted JPS59161652A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | スタ−リング冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59161652A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196378A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-15 | 株式会社島津製作所 | バイオセンサ保存装置 |
| JPH11223404A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Sanyo Electric Co Ltd | スターリング冷却装置 |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP3615983A patent/JPS59161652A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196378A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-15 | 株式会社島津製作所 | バイオセンサ保存装置 |
| JPH11223404A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Sanyo Electric Co Ltd | スターリング冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471138B2 (ja) | 1992-11-12 |
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