JP2000266420A - 冷凍機、圧縮機、膨張機及び冷凍機の製造方法 - Google Patents
冷凍機、圧縮機、膨張機及び冷凍機の製造方法Info
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- JP2000266420A JP2000266420A JP11071963A JP7196399A JP2000266420A JP 2000266420 A JP2000266420 A JP 2000266420A JP 11071963 A JP11071963 A JP 11071963A JP 7196399 A JP7196399 A JP 7196399A JP 2000266420 A JP2000266420 A JP 2000266420A
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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
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リークが発生しにくい、作業性良く製造でき
る冷凍機を提供する。 【解決手段】 冷凍機の圧縮機１３のガス導入部５５
を、エラストマーシールプラグ４５ａによって内部空間
を密封できるバルブ４５と、そのバルブ４５で密封され
た内部空間をメタルシール４７によって密封できるバル
ブキャップ４６とを取り付け可能なように構成する。こ
の構成の圧縮機１３は、バルブ４５のみを取り付けた状
態で最終工程以外の各製造工程を行い、最終工程でバル
ブキャップ４６をさらに取り付けるといった手順で製造
が行える。
る冷凍機を提供する。 【解決手段】 冷凍機の圧縮機１３のガス導入部５５
を、エラストマーシールプラグ４５ａによって内部空間
を密封できるバルブ４５と、そのバルブ４５で密封され
た内部空間をメタルシール４７によって密封できるバル
ブキャップ４６とを取り付け可能なように構成する。こ
の構成の圧縮機１３は、バルブ４５のみを取り付けた状
態で最終工程以外の各製造工程を行い、最終工程でバル
ブキャップ４６をさらに取り付けるといった手順で製造
が行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機、及び冷凍
機を構成するために用いられる圧縮機、膨張機、冷凍機
の製造方法に関する。
機を構成するために用いられる圧縮機、膨張機、冷凍機
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スプリット式スターリング冷凍機やパル
スチューブ冷凍機のような小型冷凍機では、その大部分
の部品間の接続が溶接により行われているが、メンテナ
ンスや組立作業の便宜のために、分解可能なように構成
されている部分も存在している。
スチューブ冷凍機のような小型冷凍機では、その大部分
の部品間の接続が溶接により行われているが、メンテナ
ンスや組立作業の便宜のために、分解可能なように構成
されている部分も存在している。
【０００３】例えば、図３に示したように、スプリット
式スターリング冷凍機の膨張機（コールドヘッド）７１
は、ディスプレーサ７３とそれを収容する外郭容器から
なるが、膨張機７１の製造時には、図示したような形態
に組み立てた後、ディスプレーサ７３を取り出すことが
ある。このため、膨張機７１の外郭容器は、幾つかの部
品を溶接して製造されたシリンダ部７２に、シール部材
７４を挟んだ形態でキャップ部７５をボルト（図示せ
ず）で固定することによって構成されている。また、圧
縮機８１には、冷凍機内部に冷媒ガス（通常は、ヘリウ
ム）を充填するためのガス導入部８２であって、冷媒ガ
スの充填後、先端にシールプラグ８３ａを有するバルブ
８３が取り付けられるガス導入部８２が設けられてい
る。
式スターリング冷凍機の膨張機（コールドヘッド）７１
は、ディスプレーサ７３とそれを収容する外郭容器から
なるが、膨張機７１の製造時には、図示したような形態
に組み立てた後、ディスプレーサ７３を取り出すことが
ある。このため、膨張機７１の外郭容器は、幾つかの部
品を溶接して製造されたシリンダ部７２に、シール部材
７４を挟んだ形態でキャップ部７５をボルト（図示せ
ず）で固定することによって構成されている。また、圧
縮機８１には、冷凍機内部に冷媒ガス（通常は、ヘリウ
ム）を充填するためのガス導入部８２であって、冷媒ガ
スの充填後、先端にシールプラグ８３ａを有するバルブ
８３が取り付けられるガス導入部８２が設けられてい
る。
【０００４】さて、キャップ部７５やバルブ８３は、動
圧に対する追従性が良く、冷媒ガス（通常、ヘリウム）
に対するシール性が高い状態でシリンダ部７２やガス導
入部８２に取り付けられることが望まれる。また、取り
外しや再取り付けが容易に行えることも望まれる。すな
わち、シール部材７４やシールプラグ８３ａが、上記の
ような条件を満たすものであることが望まれるのである
が、現存するエラストマーシール材やメタルシール材
は、上記条件を全て満たすことができないものとなって
いる。すなわち、一般的に、動圧に対する追従性は、エ
ラストマーシールの方が良くなっており、冷媒ガスに対
するシール性はメタルシールの方が良くなっている。ま
た、エラストマーシールを用いた場合、部品の着脱が容
易であり、かつ、エラストマーシール自体の再利用も可
能であるが、メタルシールを用いた場合、良好な取り付
けを行うためには熟練を要し、一度使用したメタルシー
ルを再利用することはできない。
圧に対する追従性が良く、冷媒ガス（通常、ヘリウム）
に対するシール性が高い状態でシリンダ部７２やガス導
入部８２に取り付けられることが望まれる。また、取り
外しや再取り付けが容易に行えることも望まれる。すな
わち、シール部材７４やシールプラグ８３ａが、上記の
ような条件を満たすものであることが望まれるのである
が、現存するエラストマーシール材やメタルシール材
は、上記条件を全て満たすことができないものとなって
いる。すなわち、一般的に、動圧に対する追従性は、エ
ラストマーシールの方が良くなっており、冷媒ガスに対
するシール性はメタルシールの方が良くなっている。ま
た、エラストマーシールを用いた場合、部品の着脱が容
易であり、かつ、エラストマーシール自体の再利用も可
能であるが、メタルシールを用いた場合、良好な取り付
けを行うためには熟練を要し、一度使用したメタルシー
ルを再利用することはできない。
【０００５】このように、エラストマーシールとメタル
シールとは異なる特性を有するシールとなっている。こ
のため、従来は、組立時には、作業性を優先してエラス
トマーシールを使用しておき、製品として最終的に出荷
する直前に、エラストマーシールの代わりにメタルシー
ルを付けるといったことが行われていた。すなわち、シ
ール部材７４としてエラストマー材料からなるものを、
バルブ８３として、エラストマー材料からなるシールプ
ラグ８３ａを備えるものを用いて組立、調整等を行った
後、シール部材７４をメタル材料からなるものに変え、
さらに、バルブ８３をメタル材料からなるシールプラグ
８３ａを備えるものに変えるといった作業が行われてい
た。
シールとは異なる特性を有するシールとなっている。こ
のため、従来は、組立時には、作業性を優先してエラス
トマーシールを使用しておき、製品として最終的に出荷
する直前に、エラストマーシールの代わりにメタルシー
ルを付けるといったことが行われていた。すなわち、シ
ール部材７４としてエラストマー材料からなるものを、
バルブ８３として、エラストマー材料からなるシールプ
ラグ８３ａを備えるものを用いて組立、調整等を行った
後、シール部材７４をメタル材料からなるものに変え、
さらに、バルブ８３をメタル材料からなるシールプラグ
８３ａを備えるものに変えるといった作業が行われてい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、製品として出荷されている冷凍機は、メタルシール
が用いられたものであったため、長期にわたって運転し
た場合、メタルシールの動圧に対する追従性の悪さに起
因して、リークが発生してしまうことがあった。
来、製品として出荷されている冷凍機は、メタルシール
が用いられたものであったため、長期にわたって運転し
た場合、メタルシールの動圧に対する追従性の悪さに起
因して、リークが発生してしまうことがあった。
【０００７】また、その製造時には、シールの付け替え
作業が行われているが、冷凍機内部にコンタミネーショ
ンを付着させることなくシールの付け替えを行うために
は、クリーンベンチ等の特殊設備内での作業が必要であ
った。すなわち、従来の冷凍機は、製造コストがかかる
構成を有するものともなっていた。
作業が行われているが、冷凍機内部にコンタミネーショ
ンを付着させることなくシールの付け替えを行うために
は、クリーンベンチ等の特殊設備内での作業が必要であ
った。すなわち、従来の冷凍機は、製造コストがかかる
構成を有するものともなっていた。
【０００８】そこで、本発明の課題は、リークが生じに
くい冷凍機、圧縮機、膨張機を提供することにある。
くい冷凍機、圧縮機、膨張機を提供することにある。
【０００９】また、本発明の他の課題は、リークが生じ
にくい冷凍機を容易に製造できる冷凍機の製造方法を提
供することにある。
にくい冷凍機を容易に製造できる冷凍機の製造方法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の冷凍機は、内部空間に繋がる外郭容器に設
けられた開口部内に、エラストマーシールによって内部
空間を密封する第１シール部と、その第１シール部によ
り密封された内部空間をメタルシールによって密封する
第２シール部とが形成された構成を有する。この構成に
よれば、エラストマーシールとメタルシールとによる２
重のシールが行われることになるので、両シール材料の
長所を生かした形で内部空間が密封できることになる。
従って、本発明の冷凍機は、動圧に対する追従性も良
く、シール性も高い状態でシールが行われた冷凍機、す
なわち、リークが極めて発生しにくい冷凍機として機能
することになる。
に、本発明の冷凍機は、内部空間に繋がる外郭容器に設
けられた開口部内に、エラストマーシールによって内部
空間を密封する第１シール部と、その第１シール部によ
り密封された内部空間をメタルシールによって密封する
第２シール部とが形成された構成を有する。この構成に
よれば、エラストマーシールとメタルシールとによる２
重のシールが行われることになるので、両シール材料の
長所を生かした形で内部空間が密封できることになる。
従って、本発明の冷凍機は、動圧に対する追従性も良
く、シール性も高い状態でシールが行われた冷凍機、す
なわち、リークが極めて発生しにくい冷凍機として機能
することになる。
【００１１】また、本発明の圧縮機は、内部空間に冷媒
ガスを導入するためのガス導入部内で、エラストマーシ
ールと第１バルブとによって内部空間を密封する第１シ
ール部が形成され、その第１シール部で密封された内部
空間をメタルシールと第２バルブとによって密封する第
２シール部が形成された構成を有する。この構成によれ
ば、エラストマーシールとメタルシールとによる２重の
シールが行われることになるので、両シール材料の長所
を生かした形で内部空間が密封できることになる。従っ
て、本発明の圧縮機は、動圧に対する追従性も良く、シ
ール性も高い状態でシールが行われた圧縮機、すなわ
ち、リークが極めて発生しにくい圧縮機として機能する
ことになる。
ガスを導入するためのガス導入部内で、エラストマーシ
ールと第１バルブとによって内部空間を密封する第１シ
ール部が形成され、その第１シール部で密封された内部
空間をメタルシールと第２バルブとによって密封する第
２シール部が形成された構成を有する。この構成によれ
ば、エラストマーシールとメタルシールとによる２重の
シールが行われることになるので、両シール材料の長所
を生かした形で内部空間が密封できることになる。従っ
て、本発明の圧縮機は、動圧に対する追従性も良く、シ
ール性も高い状態でシールが行われた圧縮機、すなわ
ち、リークが極めて発生しにくい圧縮機として機能する
ことになる。
【００１２】なお、本発明の圧縮機を実現する際には、
第１シール部の形成を容易に行えるようにするために、
例えば、第１バルブの先端にエラストマー材料からなる
シール部材を取り付けるなどの加工を予め行っておくこ
とによって、エラストマーシールと第１バルブとを一体
化しておくことが望ましい。
第１シール部の形成を容易に行えるようにするために、
例えば、第１バルブの先端にエラストマー材料からなる
シール部材を取り付けるなどの加工を予め行っておくこ
とによって、エラストマーシールと第１バルブとを一体
化しておくことが望ましい。
【００１３】また、本発明の膨張機は、ディスプレーサ
と、ディスプレーサのシリンダとして機能する部分を有
するシリンダ部と、シリンダ部に対して固定されること
によりディスプレーサの外殻容器をなすキャップ部とを
備える膨張機であって、キャップ部とシリンダ部との間
に、シリンダ部の内部空間をエラストマーシールにより
密封する第１シール部と、その第１シール部により密封
された内部空間をメタルシールにより密封する第２シー
ル部とが形成された構成を有する。この構成によれば、
エラストマーシールとメタルシールとによる２重のシー
ルが行われることになるので、両シール材料の長所を生
かした形で膨張機の内部空間が密封できることになる。
従って、本発明の膨張機は、動圧に対する追従性も良
く、シール性も高い状態でシールが行われた膨張機、す
なわち、リークが極めて発生しにくい膨張機として機能
することになる。
と、ディスプレーサのシリンダとして機能する部分を有
するシリンダ部と、シリンダ部に対して固定されること
によりディスプレーサの外殻容器をなすキャップ部とを
備える膨張機であって、キャップ部とシリンダ部との間
に、シリンダ部の内部空間をエラストマーシールにより
密封する第１シール部と、その第１シール部により密封
された内部空間をメタルシールにより密封する第２シー
ル部とが形成された構成を有する。この構成によれば、
エラストマーシールとメタルシールとによる２重のシー
ルが行われることになるので、両シール材料の長所を生
かした形で膨張機の内部空間が密封できることになる。
従って、本発明の膨張機は、動圧に対する追従性も良
く、シール性も高い状態でシールが行われた膨張機、す
なわち、リークが極めて発生しにくい膨張機として機能
することになる。
【００１４】また、本発明の冷凍機、本発明の膨張機或
いは圧縮機を備える冷凍機を製造するに際して、内部空
間が密封されていることが必要な製造工程のうち最終工
程を除く製造工程は、開口部内、ガス導入部内或いはキ
ャップ部とシリンダ部との間に第１シール部のみを形成
して行い、最終工程で第２シール部を形成するといった
手順を採用すれば、シールの付け替え作業を行うことな
く冷凍機を製造できるので、冷凍機の製造コストを低減
できることになる。
いは圧縮機を備える冷凍機を製造するに際して、内部空
間が密封されていることが必要な製造工程のうち最終工
程を除く製造工程は、開口部内、ガス導入部内或いはキ
ャップ部とシリンダ部との間に第１シール部のみを形成
して行い、最終工程で第２シール部を形成するといった
手順を採用すれば、シールの付け替え作業を行うことな
く冷凍機を製造できるので、冷凍機の製造コストを低減
できることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。
を参照して具体的に説明する。
【００１６】本発明の一実施形態に係る冷凍機は、いわ
ゆる、スプリット式スターリング冷凍機であり、膨張機
（コールドヘッド）と圧縮機とそれらを接続するキャピ
ラリチューブとからなる。図１に、実施形態に係る冷凍
機の膨張機の構成を示し、図２に、圧縮機の構成を示
す。なお、図示した膨張機、圧縮機の構成は、冷凍機の
製造（組立）が完了した時点の構成、すなわち、出荷時
の構成である。以下、これらの図を用いて、実施形態に
係る冷凍機の構成、製造手順を説明する。
ゆる、スプリット式スターリング冷凍機であり、膨張機
（コールドヘッド）と圧縮機とそれらを接続するキャピ
ラリチューブとからなる。図１に、実施形態に係る冷凍
機の膨張機の構成を示し、図２に、圧縮機の構成を示
す。なお、図示した膨張機、圧縮機の構成は、冷凍機の
製造（組立）が完了した時点の構成、すなわち、出荷時
の構成である。以下、これらの図を用いて、実施形態に
係る冷凍機の構成、製造手順を説明する。
【００１７】図１に示したように、膨張機（コールドヘ
ッド）１１は、ディスプレーサ２０、シリンダパイプ２
１、コールドチップ２２、シリンダホルダ２３、ホルダ
キャップ２４、コイルバネ２５とからなる。
ッド）１１は、ディスプレーサ２０、シリンダパイプ２
１、コールドチップ２２、シリンダホルダ２３、ホルダ
キャップ２４、コイルバネ２５とからなる。
【００１８】ディスプレーサ２０は、熱交換のための蓄
冷材（金網など）を収納した一種のピストンであり、そ
の一端には、外周に螺旋溝が形成された円柱状のバネ座
部が設けられている。シリンダパイプ２１は、ディスプ
レーサ２０が内部を往復動する部材であり、その両端に
は、コールドチップ２２とシリンダホルダ２３とが固定
される。
冷材（金網など）を収納した一種のピストンであり、そ
の一端には、外周に螺旋溝が形成された円柱状のバネ座
部が設けられている。シリンダパイプ２１は、ディスプ
レーサ２０が内部を往復動する部材であり、その両端に
は、コールドチップ２２とシリンダホルダ２３とが固定
される。
【００１９】コールドチップ２２は、シリンダパイプ２
１の一端を塞ぐことができる形状を有する部材であり、
銀ろう付け等によりシリンダパイプ２１に固定される。
シリンダホルダ２３は、熱伝導度の良い材料からなり、
シリンダパイプ２１が銀ろう付け等により固定される柱
状空洞６０を有する。また、シリンダホルダ２３は、シ
リンダパイプ２１及び柱状空洞６０等からなる膨張機１
１内の空間をキャピラリチューブ１２を介して圧縮機内
の空間に連絡するための管路６１も有する。以下、説明
の便宜上、シリンダパイプ２１とシリンダチップ２２と
シリンダホルダ２３とからなる部分をシリンダ部と表記
する。
１の一端を塞ぐことができる形状を有する部材であり、
銀ろう付け等によりシリンダパイプ２１に固定される。
シリンダホルダ２３は、熱伝導度の良い材料からなり、
シリンダパイプ２１が銀ろう付け等により固定される柱
状空洞６０を有する。また、シリンダホルダ２３は、シ
リンダパイプ２１及び柱状空洞６０等からなる膨張機１
１内の空間をキャピラリチューブ１２を介して圧縮機内
の空間に連絡するための管路６１も有する。以下、説明
の便宜上、シリンダパイプ２１とシリンダチップ２２と
シリンダホルダ２３とからなる部分をシリンダ部と表記
する。
【００２０】ホルダキャップ２４は、膨張機１１内にキ
ャピラリチューブ１２を介してのみ外界（圧縮機の内部
空間）と連絡される空間を形成するために、シリンダホ
ルダ２３にボルト２８によって固定される部材である。
ホルダキャップ２４は、シリンダホルダ２３の端面に接
触する円盤状部分と、シリンダホルダ２３の柱状空洞６
０の内径よりもわずかに小さい外径を持ちその外周に溝
が形成された円柱状部分とを備える。また、ホルダキャ
ップ２３は、外周に螺旋溝が形成された円柱状の部分
（以下、バネ座部と表記する）を備え、そのバネ座部
と、ディスプレーサ２０のバネ座部との間にコイルバネ
２５が取り付けられた状態でシリンダホルダ２３（シリ
ンダ部）に挿入、固定される。すなわち、ホルダキャッ
プ２３は、ディスプレーサ２０がコイルバネ２５によっ
て取り付けられた状態で、シリンダ部に固定される。
ャピラリチューブ１２を介してのみ外界（圧縮機の内部
空間）と連絡される空間を形成するために、シリンダホ
ルダ２３にボルト２８によって固定される部材である。
ホルダキャップ２４は、シリンダホルダ２３の端面に接
触する円盤状部分と、シリンダホルダ２３の柱状空洞６
０の内径よりもわずかに小さい外径を持ちその外周に溝
が形成された円柱状部分とを備える。また、ホルダキャ
ップ２３は、外周に螺旋溝が形成された円柱状の部分
（以下、バネ座部と表記する）を備え、そのバネ座部
と、ディスプレーサ２０のバネ座部との間にコイルバネ
２５が取り付けられた状態でシリンダホルダ２３（シリ
ンダ部）に挿入、固定される。すなわち、ホルダキャッ
プ２３は、ディスプレーサ２０がコイルバネ２５によっ
て取り付けられた状態で、シリンダ部に固定される。
【００２１】このホルダキャップ２３は、ディスプレー
サ２０をその後に取り外す必要がある工程では、その円
柱状部分の外周に設けられた溝にエラストマーシール２
６（いわゆる、Ｏリング）が取り付けられた状態で、シ
リンダ部（シリンダホルダ２３）に固定される。すなわ
ち、ホルダキャップ２４とシリンダ部との間のシールが
エラストマーシール２６のみによって行われた状態で、
ホルダキャップ２４はシリンダホルダ２３に固定され
る。
サ２０をその後に取り外す必要がある工程では、その円
柱状部分の外周に設けられた溝にエラストマーシール２
６（いわゆる、Ｏリング）が取り付けられた状態で、シ
リンダ部（シリンダホルダ２３）に固定される。すなわ
ち、ホルダキャップ２４とシリンダ部との間のシールが
エラストマーシール２６のみによって行われた状態で、
ホルダキャップ２４はシリンダホルダ２３に固定され
る。
【００２２】そして、ディスプレーサ２０を取り外す必
要がなくなったときに、ホルダキャップ２４は、メタル
シール２７がシリンダホルダ２３との接触面に配置され
た形態で、シリンダ部に固定される。すなわち、ディス
プレーサ２０を取り外す必要がなくなったときに、ホル
ダキャップ２４とシリンダ部との間のシールがエラスト
マーシール２６とメタルシール２７とによって行われた
状態が形成される。
要がなくなったときに、ホルダキャップ２４は、メタル
シール２７がシリンダホルダ２３との接触面に配置され
た形態で、シリンダ部に固定される。すなわち、ディス
プレーサ２０を取り外す必要がなくなったときに、ホル
ダキャップ２４とシリンダ部との間のシールがエラスト
マーシール２６とメタルシール２７とによって行われた
状態が形成される。
【００２３】また、図２（Ａ）に示したように、実施形
態に係る冷凍機に用いられている圧縮機１３は、左右対
称な構造を有しており、センタ部３１、センタ部３１の
各面に対して固定されたシリンダ部３２と耐圧ケーシン
グ４０、耐圧ケーシング４０に対して固定されたハーメ
チックコネクタ４１を備える。
態に係る冷凍機に用いられている圧縮機１３は、左右対
称な構造を有しており、センタ部３１、センタ部３１の
各面に対して固定されたシリンダ部３２と耐圧ケーシン
グ４０、耐圧ケーシング４０に対して固定されたハーメ
チックコネクタ４１を備える。
【００２４】センタ部３１は、圧縮機１１内に冷媒ガス
（通常、ヘリウム）を導入するためのガス導入部５５
（詳細は後述）、圧縮空間５２をキャピラリチューブ１
２を介して膨張機１１内の空間に接続するための空洞部
５６等を有する。
（通常、ヘリウム）を導入するためのガス導入部５５
（詳細は後述）、圧縮空間５２をキャピラリチューブ１
２を介して膨張機１１内の空間に接続するための空洞部
５６等を有する。
【００２５】ハーメチックコネクタ４１は、耐圧ケーシ
ング４０とともに、シリンダ部３２等が収容される密閉
空間を形成する部材である。ハーメチックコネクタ４１
には、その表面に螺旋溝が形成された円柱状のバネ座４
２と２つの電流導入端子４３とが設けられている。シリ
ンダ部３２は、センタ部３１の空洞部５６に繋がる円柱
状の空洞５８と、空洞５８と同心円状の溝５９とを有す
る。シリンダ部３２には、溝５９の外側内壁をなすよう
に環状のマグネット３３が取り付けられている。
ング４０とともに、シリンダ部３２等が収容される密閉
空間を形成する部材である。ハーメチックコネクタ４１
には、その表面に螺旋溝が形成された円柱状のバネ座４
２と２つの電流導入端子４３とが設けられている。シリ
ンダ部３２は、センタ部３１の空洞部５６に繋がる円柱
状の空洞５８と、空洞５８と同心円状の溝５９とを有す
る。シリンダ部３２には、溝５９の外側内壁をなすよう
に環状のマグネット３３が取り付けられている。
【００２６】また、圧縮機１３は、圧縮ピストン３４、
その表面に螺旋溝が形成されたバネ座３７、環状のコイ
ル３６、圧縮ピストン３４とコイル３６とを相互に固定
する部材３５とで構成されたピストン部を備える。ピス
トン部の要素である圧縮ピストン３４は、シリンダ部３
２の円柱状空洞５８内に挿入され、コイル３６は、シリ
ンダ部３２の環状溝５９に挿入されている。さらに、圧
縮機１３は、圧縮ピストン３４に固定されたバネ座３７
と、ハーメチックコネクタ４１のバネ座４２とにその両
端が取り付けられたコイルバネ３８、コイル３６と電流
導入端子４３とをつなぐコード３９を備える。
その表面に螺旋溝が形成されたバネ座３７、環状のコイ
ル３６、圧縮ピストン３４とコイル３６とを相互に固定
する部材３５とで構成されたピストン部を備える。ピス
トン部の要素である圧縮ピストン３４は、シリンダ部３
２の円柱状空洞５８内に挿入され、コイル３６は、シリ
ンダ部３２の環状溝５９に挿入されている。さらに、圧
縮機１３は、圧縮ピストン３４に固定されたバネ座３７
と、ハーメチックコネクタ４１のバネ座４２とにその両
端が取り付けられたコイルバネ３８、コイル３６と電流
導入端子４３とをつなぐコード３９を備える。
【００２７】このように、圧縮機１３の基本的な構成は
通常の圧縮機と同様のものとなっているが、圧縮機１３
のガス導入部５５は、図２（Ｂ）に示してあるように、
エラストマー材料からなるシールプラグ４５ａが取り付
けられたバルブ４５によってシールを行った上で、さら
に、メタルシール４７とバルブキャップ４６とによって
シールが行える形状を有している。なお、バルブ４５、
バルブキャップ４６は、同じ呼び径、ピッチを持つおね
じとなっており、ガス導入部５５は、それらに対応する
めねじとなっている。
通常の圧縮機と同様のものとなっているが、圧縮機１３
のガス導入部５５は、図２（Ｂ）に示してあるように、
エラストマー材料からなるシールプラグ４５ａが取り付
けられたバルブ４５によってシールを行った上で、さら
に、メタルシール４７とバルブキャップ４６とによって
シールが行える形状を有している。なお、バルブ４５、
バルブキャップ４６は、同じ呼び径、ピッチを持つおね
じとなっており、ガス導入部５５は、それらに対応する
めねじとなっている。
【００２８】そして、この圧縮機１３の製造過程におい
て、圧縮機１３（冷凍機）内を密封する必要があり、か
つ、その後にガス導入部５５から冷媒ガスの出し入れを
する可能性がある各工程は、ガス導入部５５にバルブ４
５のみを取り付けた状態で行われる。そして、ガス導入
部５５から冷媒ガスの出し入れをする必要がなくなった
ときに、ガス導入部５５にメタルシール４７を挟んだ形
態でバルブキャップ４６が取り付けられる。
て、圧縮機１３（冷凍機）内を密封する必要があり、か
つ、その後にガス導入部５５から冷媒ガスの出し入れを
する可能性がある各工程は、ガス導入部５５にバルブ４
５のみを取り付けた状態で行われる。そして、ガス導入
部５５から冷媒ガスの出し入れをする必要がなくなった
ときに、ガス導入部５５にメタルシール４７を挟んだ形
態でバルブキャップ４６が取り付けられる。
【００２９】以上説明したように、実施形態に係る冷凍
機は、取り外し可能な部分が、エラストマーシール材と
メタルシール材とで２重にシールすることができる構成
であって、エラストマーシール材のみによってもシール
できる構成を有しているので、安価に、かつ、容易に製
造できるものとなっている。また、最終的には、取り外
し可能な部分が、エラストマーシール材とメタルシール
材とで２重にシールされた状態が形成されるので、極め
てリークが発生しにくい冷凍機として機能することにな
る。
機は、取り外し可能な部分が、エラストマーシール材と
メタルシール材とで２重にシールすることができる構成
であって、エラストマーシール材のみによってもシール
できる構成を有しているので、安価に、かつ、容易に製
造できるものとなっている。また、最終的には、取り外
し可能な部分が、エラストマーシール材とメタルシール
材とで２重にシールされた状態が形成されるので、極め
てリークが発生しにくい冷凍機として機能することにな
る。
【００３０】なお、実施形態に係る冷凍機は、スプリッ
ト式スターリング冷凍機であったが、本技術を用いて、
パルスチューブ冷凍機を構成しても良いことは当然であ
る。また、ガス導入部５５等の具体的な構成が、実施形
態として示したものと異なっていても良いことも当然で
ある。
ト式スターリング冷凍機であったが、本技術を用いて、
パルスチューブ冷凍機を構成しても良いことは当然であ
る。また、ガス導入部５５等の具体的な構成が、実施形
態として示したものと異なっていても良いことも当然で
ある。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、リークが発生しにくい
冷凍機を得ることができる。また、本発明の製造方法に
よれば、そのような冷凍機を、簡単に製造できる。
冷凍機を得ることができる。また、本発明の製造方法に
よれば、そのような冷凍機を、簡単に製造できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る冷凍機（スプリット
式スターリング冷凍機）が備える膨張機の構成図であ
る。
式スターリング冷凍機）が備える膨張機の構成図であ
る。
【図２】実施形態に係る冷凍機が備える圧縮機の構成図
である。
である。
【図３】従来の冷凍機の構成図である。
１１ 膨張機（コールドヘッド） １２ キャピラリチューブ １３ 圧縮機 ２０ ディスプレーサ ２１ シリンダパイプ ２２ コールドチップ ２３ シリンダホルダ ２４ ホルダキャップ ２５、３８ コイルバネ ２６ エラストマーシール ２７ シール部材 ２８ ボルト ３１ センタ部 ３２ シリンダ部 ３４ 圧縮ピストン ３６ コイル ３９ コード ４０ 耐圧ケーシング ４１、４６ ハーメチックコネクタ ４２ バネ座 ４３ 電流導入端子 ４５ バルブ ４５ａ シールプラグ ４６ バルブキャップ ４７ メタルシール ５５ ガス導入部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生田 義貴 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 金尾 憲一 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内
Claims (7)
- 【請求項１】 内部空間に繋がる外郭容器に設けられた
開口部内に、エラストマーシールによって前記内部空間
を密封する第１シール部と、その第１シール部により密
封された前記内部空間をメタルシールによって密封する
第２シール部とが形成されていることを特徴とする冷凍
機。 - 【請求項２】 内部空間に冷媒ガスを導入するためのガ
ス導入部を有する冷凍機用の圧縮機において、 前記ガス導入部内で、エラストマーシールと第１バルブ
とによって前記内部空間を密封する第１シール部が形成
され、その第１シール部で密封された前記内部空間をメ
タルシールと第２バルブとによって密封する第２シール
部が形成されていることを特徴とする圧縮機。 - 【請求項３】 前記エラストマーシールと第１バルブと
が一体化されていることを特徴とする請求項２記載の圧
縮機。 - 【請求項４】 ディスプレーサと、 前記ディスプレーサのシリンダとして機能する部分を有
するシリンダ部と、 前記シリンダ部に対して固定されることにより前記ディ
スプレーサの外殻容器をなすキャップ部とを備え、 前記キャップ部と前記シリンダ部との間に、前記シリン
ダ部の内部空間をエラストマーシールにより密封する第
１シール部と、その第１シール部により密封された前記
内部空間をメタルシールにより密封する第２シール部と
が形成されていることを特徴とする膨張機。 - 【請求項５】 内部空間に繋がる外郭容器に設けられた
開口部内に、エラストマーシールによって前記内部空間
を密封する第１シール部と、その第１シール部により密
封された前記内部空間をメタルシールによって密封する
第２シール部とが形成可能な構成を有する冷凍機の製造
方法であって、 前記内部空間が密封されていることが必要な製造工程の
うち最終工程を除く製造工程は、前記開口部内に前記第
１シール部のみを形成して行い、最終工程で前記第２シ
ール部を形成することを特徴とする冷凍機の製造方法。 - 【請求項６】 内部空間に冷媒ガスを導入するためのガ
ス導入部を有し、当該ガス導入部内で、エラストマーシ
ールを備えた第１バルブによって前記内部空間を密封す
る第１シール部と、その第１シール部で密封された前記
内部空間をメタルシールと第２バルブとによって密封す
る第２シール部とが形成可能な構成を有する圧縮機を備
える冷凍機の製造方法であって、 前記内部空間が密封されていることが必要な製造工程の
うち最終工程を除く製造工程は、前記ガス導入部内に前
記第１シール部のみを形成して行い、最終工程で前記第
２シール部を形成することを特徴とする冷凍機の製造方
法。 - 【請求項７】 ディスプレーサと、前記ディスプレーサ
のシリンダとして機能する部分を有するシリンダ部と、
前記シリンダ部に対して固定されることにより前記ディ
スプレーサの外殻容器をなすキャップ部とを備え、前記
キャップ部と前記シリンダ部との間に、前記シリンダ部
の内部空間をエラストマーシールにより密封する第１シ
ール部と、その第１シール部により密封された前記内部
空間をメタルシールにより密封する第２シール部とが形
成可能な構成を有する膨張機を備える冷凍機の製造方法
であって、 前記内部空間が密封されていることが必要な製造工程の
うち最終工程を除く製造工程は、前記キャップ部と前記
シリンダ部との間に前記第１シール部のみを形成して行
い、最終工程で前記第２シール部を形成することを特徴
とする冷凍機の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071963A JP2000266420A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 冷凍機、圧縮機、膨張機及び冷凍機の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071963A JP2000266420A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 冷凍機、圧縮機、膨張機及び冷凍機の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266420A true JP2000266420A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13475650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11071963A Pending JP2000266420A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 冷凍機、圧縮機、膨張機及び冷凍機の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266420A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103175357A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-26 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种分置式斯特林制冷机膨胀机的在线调节装置 |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11071963A patent/JP2000266420A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103175357A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-26 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种分置式斯特林制冷机膨胀机的在线调节装置 |
| CN103175357B (zh) * | 2013-03-29 | 2015-07-22 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种分置式斯特林制冷机膨胀机的在线调节装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061205 |