JPH01139958A - 膨脹機の弁構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガス冷凍機などに用いられる往復運動式の膨
張機に関し、とくにその弁ＩＭ造にかかわる。

［従来の技術］ この種の膨張機では、従来より、その膨脹室の吸気ポー
トおよび耕気ポートを所定のタイミングで開ｍするため
、ピストンの駆動源からカム機構などを介して、動力を
伝達することによって、その吸気ポートおよび排気ポー
トをＩＦＩｌｔｌする弁体を膨張機のピストンの往復運
動のサイクルに同期させて、これらの弁体を駆動してい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、上記構成の膨張機は、弁体駆動用ロンドを膨
張機のまわりに配設しなければならず、弁体の駆動機構
が複雑で大型化となるという問題点があった。

本発明は、弁体を駆動するために外部から別途の駆動機
構を設けないで、弁体を駆動することによって、構造が
簡易でコンパクトな膨ｌｌｌ１Ｉｌの弁構造の提供を目
的とする。

［問題点を解決するための手段１ 本発明の膨張機の弁構造は、一端が前記ピストンの頂面
に固着され、他端が弁体に固着され、ピストンと一体的
に動くスプリングとを備える構成を採用した。

［作用］ 本発明の膨張機の弁構造は上記構成により次の作用を有
する。

ピストンがスプリングを伴って上死点から下死点り向に
移動して所定位置に達した時、そのスプリングによって
弁体が引張られ、吸気ポートを閉じた後に、膨脹室では
ピストンが下死点方向に向って移動し、膨張行程が始ま
る。

膨張行程が終了し、ピストンが下死点を通過して逆に上
死点方向に向って移動し始めると、徐々にスプリングが
縮まってくるが、弁体は、膨脹室の内部の圧力と吸気ポ
ートの内部の圧力との差が大きいので、スプリングの付
勢力に打ち勝って吸気ポートを閉じている。

ピストンがさらに上死点方向に向って移動すると徐々に
スプリングの付勢力と吸気ポートの内部の圧力との差が
小さくなる。そして、弁体は、スプリングの付勢力と吸
気ポートの内部の圧力との差がほぼ等しくなった時、吸
気ポートを間き、隔壁の外部と膨脹室とを連通し、吸入
行程が始まる。

［発明の効果］ 本発明の膨張機の弁Ｓ造は上記構成および作用により次
の効果を奏する。

弁体を駆動するために外部から別途の弁体駆動機構を設
けないで、ピストンの移動に伴って移動するスプリング
や、膨脹室の内部と吸気ポートの内部との圧力差に応じ
て弁体を駆動することができ、所定のタイミングで吸気
ポートを開閉することができ、構造が簡易でコンパクト
な弁構造となる。

［実施例］ 本発明の膨張機の弁ｍ造の実施例を図に基づき説明する
。

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例を採用した圧
縮機と膨張機とを一体的に設けた気体冷凍機を有する冷
凍ＨｔｉｌＡを示す。

この冷凍装置Ａは、熱交換器Ｂと、気体冷凍機Ｃと、熱
交換器８と気体冷凍機Ｃとを連結する空気ダクトＤ、Ｅ
と、気体冷凍機Ｃ内に室内の空気を吸入する吸入ダクト
Ｆと、気体冷凍ｌｌＣから室内へ空調空゛気を吹出さぜ
る吹出ダクトＧとを備える。

気体冷凍１１Ｃは、一方がわが開口した筒状隔壁である
シリンダー１と、該シリンダー１内に嵌装されたピスト
ン２と、シリンダー１とピストン２の図示右側面（以下
右側頂面と呼ぶ）２１とに囲まれた圧縮室３と、シリン
ダー１とピストン２の図示左側面（以下左側頂面と呼ぶ
）２２とに囲まれた膨脹室６とを備える。

シリンダ１は、ピストン２を往復運動可能に嵌装する筒
状隔壁部１１と、該筒状隔壁部１１の図示右側に設けら
れ、ピストン２の右側頂面２１に対向した圧縮室３の頂
部である圧縮室側頂部１２と、筒状隔壁部１１の図示左
側に設けられ、ピストン２の左側頂面２２に対向した膨
脹室６の頂部である膨脹室側頂部１３とを有する。

ピストン２は、ピストンロッド２３およびリンク機構２
４を介して駆動用モータ２５が図示矢印１ノ向に回転す
ることにより、ピストン２のピストンリング（図示せず
）で気密を保ちながらシリンダ１の筒状隔壁部１１内を
往復運動することによって、圧縮室３および膨脹室６を
拡縮する。

ピストン２は、圧縮室３内の容積を最も縮小する上死点
から圧縮室３内の容積を最も拡大する下死点までＵ復運
動する。ピストン２は、膨脹室６内の容積を最も縮小す
る上死点から膨脹室６内の容積を最も拡大する下死点ま
で往復運動する。ここで、本実施例では、圧縮室３と膨
脹室６とが１つのシリンダー１と１つのピストン２とか
ら構成されているので、ピストン２が圧縮室３の上死点
の簡には膨脹室６の下死点となり、圧縮室３の下死点の
時には膨脹室６の上死点となる。

圧縮室３は、−殻内な微差圧弁である吸気弁４および排
気弁５を備えている。

吸気弁４は、吸気ポート４１と、該吸気ポート４１内に
配された弁体４２と、スプリング４３とを備えている。

吸気ポート４１は、ピストン２の右側頂面２１１対向し
た圧縮室３の頂部であるシリンダ１の圧縮室側頂部１２
の図示上方に設けられている。また吸気ポート４１は、
室内の空気を吸入する吸入ダクトＦに連通した逆し字型
の吸気口４４、および該吸気口４４に連通し圧縮室３に
連通ずると共に吸気口４４より拡幅された弁室４５から
なる。

弁体４２は、弁室４５内に配され、ピストン２が所定位
置から下死点付近に至る吸入時に吸気口４４を開き、そ
の他の時に吸気口４４を閉じる。スプリング４３は、吸
気口４４を１」しる方向に弁体４２を付勢している。

排気弁５は、ピストン２の右側頂面２１に対向したシリ
ンダ１の圧縮室側頂部１２に設けられた排気ポート５１
と、該排気ポート５１内に配された弁体５２と、スプリ
ング５３とを備えている。

排気ポート５１は、ピストン２の右側頂面２１に対向し
た圧縮室３の頂部であるシリンダ１の圧縮室側頂部１２
の図示）方に設けられている。また排気ポート５１は、
圧縮室３に連通する排気口５４、該排気口５４に連通ず
ると共に排気口５４より拡幅された弁室５り、および該
弁室５５に連通し熱交換器Ｂと連結する空気ダクトＤに
連通した逆り字型の初気路５６からなる。

弁体５２は、弁室５５内に配され、ピストン２が所定位
置から上死点付近に至る舗出時に損気口５４を開き、そ
の他の時に排気口５４を開じる。スプリング５３は、損
気口５４を閉じる方向に弁体５２を付勢している。

膨脹室６は、本発明にかかわる吸気弁１および排気弁８
を備えている。

吸気弁７は、吸気ポート７１と、該吸気ポート７１内に
配された弁体１２と、スプリング７３と、ピストン２の
左側頂面２２より１１服室側頂部１３に向って突設され
たプツシ１０ツド７４を備えている。

吸気ポート７１は、ピストン２の左側頂面２２に対向し
た膨脹室６の頂部であるシリンダ１の膨脹室側頂部１３
の図示下方に設けられている。、また、吸気ポート７１
は、熱交換器Ｂと連結する空気ダクトＤに連通ずる吸気
路７５、該吸気路７５に連通ずると共に吸気路１５より
拡幅された弁室７６、および該弁室７６に連通し膨脹室
６内に連通した吸気口７７からなる。吸気ロア７は、弁
室１６より口径が径小とされている。

弁体１２は、弁室７６に配され、ピストン２が下死点付
近から所定位置に至る吸入時にスプリングＩ３およびピ
ストン２のプッシュロッド７４に押されて吸気ロア１を
開き、その他の時に吸気ロア７を閉じる。

スプリング７３は、一端がピストン２の左側頂面２２に
固着され、他端が弁体１２に固着されている。このスプ
リング７３は、弁体７２を吸気Ｌ１７７を開く方向に付
勢すると共に、ピストン２と一体的に移動し、ピストン
２が上死点から図示右方向に移動して所定位置に達した
時、弁体７２を引張って吸気ロア７を閉じる。プツシ１
０ツド１４の長さは、ピストン２が上死点に達した時に
、弁体７２を吸気ロア７より押し出す長さが必要である
。

排気弁８は、排気ポート８１と、該排気ポート８１内に
配された排気用弁体８２と、排気ポート８１内に配され
たスプリング８３と、排気用スプリング８４とを備えて
いる。

排気ポート８１は、シリンダ１の膨脹室側頂部１３の図
示上方に設けられている。また損気ポート８１は、膨脹
室６に連通した弁室８５、該弁室８５に連通した１気０
８６、および排気口８６に連通し室内へ空ｍ′ｇＩ気を
吹出させる吹出ダクトＧに連通したし字型の括気路８７
からなる。排気口８６は、弁室８５より口径が径小とさ
れている。

弁体８２は、弁室８５内に配され、ピストン２が下死点
付近と所定位置との間に存する時それまで下降しつつあ
った膨脹室６内の圧力がほぼ大気圧に等しくなり、スプ
リング８３０力によって排気口８６を開き、その他の時
に排気口８６を閉じる。

スプリング８３は、排気口８６を開く方向に弁体４２を
付勢している。スプリング８４は、−Ｇがピストン２の
左側頂面２２よりシリンダ１の膨脹室側頂部１３に向っ
て突設された、自由端である他端がピストン２が上死点
付近に位置する時に弁体８２に当接しそのとき排気口８
６を閉じるＩＪ向に弁体８２を付勢する。

本実施例の冷凍装置Ａの作用を図に基づき説明する。

第１図に示すごとく、ピストン２が圧縮室３の下死点、
つまり膨脹室６の上死点に存する時には、膨脹室６の吸
気弁７の弁体７２のみ吸気ロア７を開き、圧縮室３の吸
気弁４の弁体４２が吸気口４４、杖気弁５の弁体５２が
排気口５４、および膨脹室６の排気弁８の弁体８２が排
気口８６をそれぞれ閉じている。

このとき、圧縮室３においては、吸入行程が終了し以後
圧縮行程に移り、膨脹室６においては、排出行程が終了
し以後吸入行程に移る。

第２図に示すごとく、ピストン２がシリンダー内を図示
右側に移動して所定位置に達した時には、膨脹室６の吸
気弁７の弁体７２のみ吸気ロア７を開き、圧縮室３の吸
気弁４の弁体４２が吸気口４４、排気弁５の弁体５２が
排気口５４、および膨脹室６の排気弁８の弁体８２が排
気［］Ｒ８をそれぞれｒＩＩしている。

このとき、圧縮行程中の圧縮室３においては、徐々に内
部の圧力が高まりつつあるが、−り吸入行程中のｆＩ服
室６においては、既に圧縮室３で圧縮されて高温、高圧
となった模、空気ダクトＥを介して熱交換δＢによって
ほぼ外気温まで冷加された空気の吸入を開始している。

また、膨ｗｔ室６の吸気弁７の弁体７２は、ピストン２
の右方向への移動により、一端がピストン２の左側頂面
２２に固着され、他端が弁体７２に固着されたスプリン
グ７３に引張られてピストン２と一体的に図示右方向に
移動しつつある。さらに、膨脹室６の排気弁８の弁体８
２は、スプリング８４の付勢力を受けてはいないが、１
ＩｌＩ室６の内部の圧力が１気ポート８１の排気口８６
の圧力よりも高いのでスプリング８３の付勢力にＩち勝
って排気口８６を閏じている。

第３図に示すごとく、さらにピストン２が図示右方向に
移動して所定位置に達した時に、膨脹室６においては、
吸気弁７の弁体１２が吸気ロア７を閉じ吸入行程が終了
する。一方圧線字３においては、その内部の圧力が排気
ポート５１の弁室５５における圧力以上に高まっている
ので、既に排気弁５の弁体５２が排気口５４を開いて排
出行程が始まっており、圧縮した高温、高圧の空気を空
気ダクトＤに排出する。

第４図に示すごとく、さらにピストン２が図示右方向に
移動して所定位置に達した時に、圧縮室３においては、
排出行程が続けられ、一方膨脹室６においては、彫版行
程が始まっており、その内部に吸気ポート７１より吸入
された圧縮空気が膨１＆を始めている。

このとき、膨１＆室６の吸気弁７の弁体７２は、吸気ロ
ア７をｍじたままであるが、スプリング７３が伸長する
ので、ピストン２がスプリング２にＲ１１ｈされること
なく容易に移動できる。

第５図に示すごとく、さらにピストン２が図示右方向に
移動して圧縮室３の上死点付近、つまり膨脹室６の下死
点付近に存する時に、圧縮室３においては、排出行程が
続けられている。−り膨脹室６においては、スプリング
８４の付勢力を受けてはいなかった排気弁８の弁体８２
が下降しつつあった膨脹室６の内部の圧力と排気ポート
８１の排気口８６の圧力（大気圧）とがほぼ等しくなり
、スプリング８３の付勢力によって排気口８６を開き、
膨張行程が終了し、初出行程に移る。

第６図に示すごとく、ピストン２が圧縮室３の上死点、
つまり膨脹室６の下死点を通過して、図示左方向に向っ
て移動して所定位置に達した時に、圧縮室３においては
、吸気弁４の弁体４２がスプリング４３の付勢力に口ち
勝って吸気１」４４を開き、圧縮室３内に室内の空気を
吸入ダクトＦを介して吸入する吸入行程が始まっている
。一方膨脹室６においては、Ｉｌｉ＆行程によって低温
となった冷気が開かれている排気口８６より排出する排
出行程が始まり、吹出ダクトＧを介して室内へ吹出す。

第７図に示すごとく、さらにピストン２が図示左方向に
移動して圧縮室３の下死点付近、つまり膨脹室６の上死
点付近に存する時に、圧縮室３においては、吸入行程が
続けられている。一方膨脹室６においては、排気弁８の
弁体８２がピストン２の左側頂面２２に固着されたスプ
リング８４に押圧されて排気口８６を閉じ、排出行程が
終了する、１この後、ピストン２は、さらに図示左り向
に移動して膨脹室６の上死点に達するが、スプリング８
４がピストン２の移動に伴って縮むので、スプリング８
４はピストン２の左方向への移動に支障にはならない。

ここで、吸気弁７の弁体７２は、ピストン２の左方向へ
の移動によってスプリング７３に付勢されるが、膨脹室
６の内部の圧力が吸気ポート７１の弁室１６の圧力より
も高いので弁体７２に生じる図示右方向の力がスプリン
グ７３の図示左方向の付勢力に打ち勝って吸気口γ７を
閉じている。

第８図に示すごとく、さらにピストン２が図示左方向に
移動して圧縮室３の１・死点、つまり膨脹室６の上死点
に近づいた時、圧縮室３においては、吸入行程が続けら
れている。一方膨脹室６においては、ピストン２の左側
頂面２２に設けられたプツシ１０ツド７４が吸気弁７の
弁体を押して、吸気ロア７を聞ぎ、吸入行程に移る。こ
のとき、空気ダクトＥを介して熱交換器Ｂ内の圧縮空気
が膨脹室６内に流入し、吸入ポート７１の吸気ロア７の
圧力と膨脹室６の内部の圧力とがほぼ等しくなって、弁
体７２がスプリング７３の吸気ロア７を開く（図示左）
方向の付勢力によって大きく押し出され、遂にはシリン
ダ１の膨脹室側頂部１３に押しイ４けられる、。

そして、ピストン２は、第１図の上死点の位置に戻る。

このピストン２の往復運動を繰り返すことによって、圧
縮室３および膨脹室６の拡縮を繰り返し、気体冷凍機Ｃ
から吹出される冷気により、室内を充分に冷房する。

したがって、本実施例では、吸気弁７および撲気弁８の
弁体１２．８２を駆動するために外部から別途の弁体駆
動機構を設けないで、ピストン２の移動に伴って移動す
るスプリング７３．８４や、膨脹室６の内部と吸気ポー
ト７１および損気ポート８１の内部との圧力差に応じて
弁体１２．８２を駆動することができ、ピストン２の位
置に応じて所定のタイミングで吸気ポート７および排気
ポート８を開閉することができる。

よって、本実施例では、小型、軽量で極めて簡素な構造
の膨脹室６の吸気弁７および排気弁８を得ることができ
る。

第９図ないし第１１図は本発明の膨張機の弁構造の第２
実施例を採用した圧縮機およびｌＨ［を具備した気体冷
凍機を示す。

本実施例の気体冷凍ｌｊｌ　１ＧＧは、ベローズ１０１
、ダイヤフラム１０２、ハウジング１１０と、該ハウジ
ング１１０内に嵌装されたピストン１２０と、圧縮室１
３６と、膨脹室１４０とを備える。

ベローズ１０１は、樹脂（例えばボリアトラフルオロエ
ヂレン）製で、圧縮室１３０の隔壁として用いられる。

このベローズ１０１は、一端部１０３がハウジング１１
０に気密的に固着され、他端部１０４がピストン１２０
とスペーサ１０５との間に挟持されている。また、ベロ
ーズ１０１は、ピストン１２０の往復運動に応じて伸縮
する伸縮部１０６を有する２゜ダイヤフラム１０２は、
基布入りのゴム製で、膨脹室１４０の隔壁として用いら
れる。また、このダイヤフラム１０２の外周縁は、ハウ
ジング１１０に固着されている。

ハウジング１１０は、複数の開口部１１１および三箇所
のガイド穴１１２を形成した筒状部１１３と、該筒状部
１１３との間にベローズ１０１の一端部１０３を挟持す
る圧縮室側頂部１１４と、筒状部１１３との間にダイヤ
フラム１０２の外周縁を挟持する膨脹室側頂部１１５と
、復配する膨脹室１４０の吸気弁の弁体を組付けを容易
に行うための、キーヤツブ１１６とを備える。

ピストン１２０は、ダイヤフラム１０２の圧縮室側に配
された第１のピストン１２１と、該第１のピストン１２
１と連動すると共に、ダイヤフラム１０２の膨脹室側に
配された第２のピストン１２２とからなる。

第１のピストン１２１の外周（の図示士下二箇所）には
、スリーブ１２３が通されたビン１２４が締結されてい
る。このビン１２４には、コネクティング７−ム１２５
が回転可能な状態で取イ１けられている。

駆動用モータ１２６が矢印方向に回転してコネクティン
グアーム１２５を駆動すると、ビン１２４は、ハウジン
グ１１０のガイド穴１１２に沿って往復運動する１、ま
た、第１のビス１〜ン１２１は、ビン１２４と平行にガ
イド穴１１２に沿って固定されたビン１２１によってハ
ウジング１１０に対して傾斜することを防止している。

圧縮室１３０は、圧縮室側頂部１１４に吸気弁（図示せ
ず）および排気弁（図示せず）を備え、ベローズ１０１
、スペーサ１０５および圧縮室側頂部１１４に囲まれて
いる。

ｖ、１６室１４０ハ、１！！ＩＩ室側頂部１１５ニ吸気
弁１５０および排気弁１７０を備え、ダイヤフラム＋０
２、第２のピストン１２２および膨服室側頂部１１５に
囲まれている。

吸気弁１５０は、吸気ポート１５１と、該吸気ポート１
５１内に配された弁体１５２と、第２のピストン１２２
の左側頂面より膨圧室側頂部１１５に向って突設された
スプリング１５３と、第２のピストン１２２の左側頂面
より膨服室側頂部１１５に向って突設されたプツシ１０
ツド１５４とを備えている。

吸気ポート１５１は、第１実施例とほぼ同様な構成をし
ており、吸気路１５５、弁室１５６、および吸気口１５
７かうなる。

ρ体１５２は、外径が吸気口１５１の口径より径大に形
成され、内部に金具１５８が嵌め込まれている。

スプリング１５３は金具１５８に設けられた横穴２００
にスプリング１５３の一端を差し込むことにより金具１
５８からの脱落が防止されている。

スプリング１５３は、一端がプッシュロッド１５４の外
周螺旋溝１６１および横穴１６２に固着され、他端が金
具１５８の外周螺旋溝１６３に固定されている。

プツシ１０ツド１５４は、ボルト１６４により第２のピ
ストン１２２の左側頂面に締結されている。。

排気弁１７０は、排気ポート１７１と、該活気ポート１
７１内に配された弁体１７２と、排気ポート１７１内に
配されたスプリング１７３と、第２のピストン１２２の
左側頂面より膨圧室側頂部１１５に向って突設されたス
プリング１１４とを備えている。

拮気ポート１７１は、第１実施例とほぼ同様な構成をし
ており、弁室１１５、排気口１１６、および排気路１７
７からなる。弁室１７５の人口には、弁体１１２のオー
バーワークを防止するリング状のストッパー１７８が固
着されている。

弁体１１２は、外径が排気口１７６およびストッパー１
７８の口径より径大に形成されている。

スプリング１７３は、一端が弁体１７２の溝に固着され
、他端が膨圧室側頂部１１５より弁体１７２に向って突
設された突出体１８１の外周螺旋溝に固着されている。

突出体１８１は、膨脹室側頂部１１５に締結されている
。スプリング１７４は、−Ｅが第２のピストン１２２の
左側頂面より膨脹室側頂部１１５に向って突設された突
出体１８５の外周螺旋溝１８６に固着され、自由端であ
る他端が第２のピストン１２２が膨脹室１４０の上死点
付近に位置する時に弁体１７２に当接しそのとき排気口
１７６を閉じる方向に弁体１７２を付勢する。

本実施例では、第１実施例での、シリンダとピストン間
、およびピストンロッドとシリンダ頂部間の摺動部を廃
止しているので、摩擦損失および熱負荷が低減でき、効
率の良い気体冷凍機１００となる。

第１２図は本発明の第３実施例を採用した膨張機の弁構
造をＦＡ備した気体冷凍機を示す。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）本実施例の
圧縮室３内には、ピストン２に対して気密性を保持して
固定され、ピストン０ツド２３に対して気密性を保持し
ながら摺動可能に取付けられた金属製のベローズ９が設
けられている。また、ピストン０ツド２３の外周には、
ベローズ９のオーバーワークを防止するためのストッパ
ー２６が取付けられている。

また、本実施例の膨脹室６の吸気弁７には、−端が弁体
７２に固着され、他端がシリンダ１の膨脹室側頂部１３
に固着されたスプリング７８が弁室７６内に配されてい
る。

本実施例の気体冷凍＊Ｃの特有の作用を図に基づき説明
する。

圧縮室３から排出される圧縮空気の流量が、膨脹室６か
ら排出される膨脹空気（冷気）の流量より増大し、熱交
換器Ｂおよび空気ダクトＥの内部の圧ツノが所定値以上
に上昇し、排出行程中の圧縮室３の内部の圧力が上背し
た場合に、ベローズ９が縮むことによって、圧縮室３の
内部のデッドボリュームを大きくし、圧縮室３から排出
される圧縮空気の流出を減少させる。

逆に、圧縮室３から紡出される圧縮空気の線量が、膨脹
室６からＩＪｌ出されるａｌｌ空気（冷気）の流量に比
較して小さく、熱交換器Ｂおよび空気ダクトＥの内部の
圧力が所定値以上に減少し、排出行程中の圧縮室３の内
部の圧力が減少した場合に、ベローズ９が伸長すること
によって、圧縮室３の内部のデッドボリュームを小さく
し、圧縮室３から排出される圧縮空気の流量を増加させ
る１゜このようにベローズ９を圧縮室３内に取付けるこ
とによって、圧縮室３と膨脹室６とから排出される空気
の流量を自動的に所定の流ｉｔ囲内の流ｍ差とすること
ができる。

また、吸気弁ｌにスプリング７８を追加することによっ
て、弁体１２の吸気ロア７の間開のタイミングは、２つ
のスプリング７３．１８との付勢力の釣り合いにより調
整できる。このため、膨脹室６の内部の圧力より所定値
以上に吸気ポート７１の内部の圧力が低い時でも弁体７
２の正確な開ｎ動作を行うことができる。よって、弁体
１２の制御範囲を第１実施例と比較して広げることがで
きる。

［その他の実施例］ 本実施例では、膨脹室６の吸気ロア７を開くためにピス
トン２の左１Ｉｌｌ頂１１２２にプッシュロッド７４を
設けたが、吸気弁１のスプリング７３が吸気ロア７を開
く時に吸気ポート７１の圧力に打ち勝って吸気ロア７を
開くようにばね定数を設定することによってプツシ１０
ツド７４を設けなくても良い。

本実施例では、本発明の膨張機の弁構造を圧縮室と膨脹
室とを具備する冷凍装置の気体冷凍機に用いたが、圧縮
室を具備する冷凍装置の圧縮機と別途設けられ、膨脹室
を具備する冷凍装置の膨張機に用いても白い。

本実施例では、気体を膨部させているが、液体または冷
１ａなどの流体を膨脹させても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図・−第８図は本発明の第１実施例を採用した圧縮
機および膨Ｗ＆機を具備した気体冷凍機を有する冷凍装
置の作動説明図、第９図は本発明の第２実施例を採用し
た圧縮機および膨ＩＩ！を具備した気体冷凍機を示す断
面図、第１０図は本発明の第２実施例を採用した圧縮機
および膨張機を具備した気体冷凍機を示す平面図、第１
１図は本発明の第２実施例を採用した圧縮機および膨張
機を具備した気体冷凍機の弁構造を示す断面図、第１２
図は本発明の第３実施例を採用した圧縮機および膨張機
を具備した気体冷凍機を示す断面図である。 図中 Ｃ・・・気体冷？ＩＩ（１１・・・シリンダー　２・・
・ピストン　３・・・圧縮室　６・・・膨脹室　７．１
５０・・・吸気弁８．１７０・・・排気弁　１２．１１
４・・・圧縮室側頂部１３．１１５・・・ｌ１ＩＷ！ｘ
室側頂部（膨脹室の頂部）２１・・・右側頂面　２２・
・・左側頂面　７１．１５１・・・吸気ポート１２．１
５２・・・弁体　７３．１５３・・・スプリング　７４
、１５４・・・プッシュロッド　８１．１７１・・・排
気ポート８２．１１２・・・弁体　８３．８４、１１３
．１７４・・・スプリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）任意の形状の隔壁内に嵌装されたピストンの頂面と
   、該ピストンの頂面に対向する前記隔壁の頂部との間に
   形成される膨脹室を、前記ピストンが前記膨脹室の上死
   点から下死点まで往復運動することによって拡縮する膨
   脹機において、 隔壁の外部に連通すると共に、前記ピストンの頂面に対
   向した前記膨脹室の頂部に設けられた吸気ポートと、 該吸気ポートを開閉する弁体と、 一端が前記ピストンの頂面に固着され、他端が前記弁体
   に固着され、前記ピストンと一体的に動くスプリングと
   を備え、 前記弁体は、前記ピストンが上死点付近に存する時、前
   記スプリングの付勢力と前記吸気ポートの内部の圧力と
   がほぼ等しくなつた際に、前記吸気ポートを開き、 前記ピストンが前記スプリングを伴って上死点から下死
   点方向に移動して所定位置に達した時、前記スプリング
   の引張により、前記吸気ポートを閉じることを特徴とす
   る膨脹機の弁構造。 ２）前記ピストンの頂面には、前記膨脹室の頂部に向つ
   て突設されたプッシュロッドが設けられ、そのプッシュ
   ロッドは、前記ピストンが前記膨脹室の上死点に近づい
   た時に、前記吸気ポートを開く方向に前記弁体を押し出
   すことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の膨脹
   機の弁構造。 ３）前記ピストンの頂面に対向した前記膨脹室の頂部に
   は、前記膨脹室内の膨脹後の空気を排出する排気ポート
   が設けられ、該排気ポート内には、排気用弁体が配設さ
   れ、 前記ピストンの頂面には、前記膨脹室の頂部に向つて突
   設された排出用スプリングが設けられ、その排出用スプ
   リングは、前記ピストンが前記膨脹室の上死点付近に達
   した時、前記排気ポートを閉じるように前記排気用弁体
   を付勢することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の膨脹機の弁構造。