JPH06323657A - Refrigerator - Google Patents
RefrigeratorInfo
- Publication number
- JPH06323657A JPH06323657A JP13510193A JP13510193A JPH06323657A JP H06323657 A JPH06323657 A JP H06323657A JP 13510193 A JP13510193 A JP 13510193A JP 13510193 A JP13510193 A JP 13510193A JP H06323657 A JPH06323657 A JP H06323657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerating
- heat
- expansion
- load
- freezing
- 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
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 60
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 60
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 43
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 43
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 70
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スターリング冷凍機な
どの蓄冷型冷凍機を使用して冷熱を取り出す冷凍装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating apparatus for extracting cold heat by using a cold storage type refrigerator such as a Stirling refrigerator.
【0002】[0002]
【従来の技術】バイオテクノロジーの分野や電子デバイ
スの分野等の先端技術分野において、各種試料や各種材
料の超低温の保存技術の開発が急務になっている。特
に、スターリング冷凍機などの蓄冷型冷凍機は、上記超
低温を実現する手段として注目され、各種赤外線センサ
ー、超電導デバイス等の冷却用やバイオメディカル用の
フリーザ、冷凍庫等に広く利用されようとしている。2. Description of the Related Art In the field of advanced technology such as the field of biotechnology and the field of electronic devices, there is an urgent need to develop an ultralow temperature preservation technique for various samples and various materials. In particular, cold storage type refrigerators such as Stirling refrigerators are attracting attention as means for realizing the above-mentioned ultra-low temperature, and are being widely used as freezers, freezers and the like for cooling various infrared sensors, superconducting devices and the like, biomedicals.
【0003】ここでは、2ピストン型スターリング冷凍
機について図3を参照して動作原理を説明する。The operation principle of the two-piston Stirling refrigerator will be described with reference to FIG.
【0004】スターリング冷凍機1は、ガス圧縮機2と
膨張機3とを、途中に蓄冷器4とを介装したガス流路5
によって連通させ、このガス流路5のガス圧縮機2側に
放熱器6と、蓄冷器4の入口側に放熱器7とを配設する
一方、膨張機3の上部に冷凍取り出し部8を形成し、さ
らに、ガス圧縮機2の後方で、かつ、膨張機3の下方に
はクランク機構部9を配設した構成としている。The Stirling refrigerator 1 has a gas flow path 5 in which a gas compressor 2 and an expander 3 are interposed, and a regenerator 4 is interposed therebetween.
A radiator 6 is provided on the gas compressor 2 side of the gas flow path 5 and a radiator 7 is provided on the inlet side of the regenerator 4, while a freezing take-out portion 8 is formed on the upper portion of the expander 3. Further, a crank mechanism portion 9 is arranged behind the gas compressor 2 and below the expander 3.
【0005】ガス圧縮機2は、ヘリウム等極低温の沸点
の作動ガスを所定のサイクルに従って圧縮して圧縮され
た作動ガスを膨張機3へ供給するものであり、ガス圧縮
機2は、圧縮シリンダ本体10の内側に作動ガスを圧縮
する圧縮空間11を形成し、圧縮ピストン13が圧縮シ
リンダ12に摺動自在に嵌装されて後述するクランク機
構部9の作用により圧縮ピストン13が往復運動をする
ようになっている。The gas compressor 2 compresses a working gas having a cryogenic boiling point such as helium according to a predetermined cycle and supplies the compressed working gas to the expander 3. The gas compressor 2 is a compression cylinder. A compression space 11 for compressing the working gas is formed inside the main body 10, and a compression piston 13 is slidably fitted in a compression cylinder 12 and the compression piston 13 reciprocates by the action of a crank mechanism section 9 described later. It is like this.
【0006】膨張機3は、ガス圧縮機2から蓄冷器4を
介して供給された圧縮作動ガスを膨張させるものであ
り、膨張機3は、膨張機本体14の内側に膨張シリンダ
15が上下方向に配設され、この膨張シリンダ15の内
側に膨張ピストン16が上下方向に摺動自在に嵌装さ
れ、膨張機3の内側に低温が発生する膨脹空間として冷
凍発生部17が形成されている。The expander 3 expands the compressed working gas supplied from the gas compressor 2 via the regenerator 4, and the expander 3 has an expansion cylinder 15 inside the expander body 14 in the vertical direction. The expansion piston 16 is slidably fitted in the expansion cylinder 15 in the vertical direction, and the freezing generation section 17 is formed inside the expansion machine 3 as an expansion space in which a low temperature is generated.
【0007】蓄冷器4は、膨張機本体14の内周と膨張
シリンダ15の外周との間に円筒形状に形成され、ガス
流路5を介して膨張機3へ供給される圧縮された作動ガ
スを冷却する一方、冷凍発生部17で膨脹され冷却され
た作動ガスがガス圧縮機2に戻される際に、その作動ガ
スに冷却されて蓄冷するものであり、その材料として
は、比熱の大きな銅やステンレス鋼、さらに、鉛等が用
いられ、それらが作動ガスを通す微細孔が多数穿設され
た円筒形状に形成されたものである。The regenerator 4 is formed in a cylindrical shape between the inner circumference of the expander body 14 and the outer circumference of the expansion cylinder 15, and is a compressed working gas supplied to the expander 3 via the gas flow path 5. On the other hand, when the working gas expanded and cooled in the freezing generation section 17 is returned to the gas compressor 2 while being cooled, the working gas is cooled to store the cold, and the material thereof is copper having a large specific heat. And stainless steel, and lead, etc., are used, and they are formed in a cylindrical shape having a large number of fine holes through which a working gas passes.
【0008】ガス流路5は、ガス圧縮機2と膨張機3と
を連通する配管で蓄冷器4の入口側では、圧縮作動ガス
が均等に蓄冷器4内を通過するようになっている。放熱
器6と放熱器7は、圧縮された高温の作動ガスを室温付
近に下げるもので、放熱器6は圧縮シリンダ本体10の
胴部の外側に多数の円板状フィンを立設し、放熱器7
は、膨張機本体14の胴部の外側に多数の円形状フィン
を立設している。冷凍取り出し部8は、冷凍発生部17
で発生した冷熱を図示省略する低温槽等へ取り出すもの
で、膨張機本体14の上部にステンレス鋼等の板状体で
覆われている。The gas flow path 5 is a pipe for connecting the gas compressor 2 and the expander 3 so that the compressed working gas uniformly passes through the regenerator 4 at the inlet side of the regenerator 4. The radiator 6 and the radiator 7 lower the compressed high-temperature working gas to near room temperature. The radiator 6 has a large number of disc-shaped fins standing outside the body of the compression cylinder body 10 to radiate heat. Bowl 7
Has a large number of circular fins standing on the outside of the body of the expander body 14. The freezing take-out unit 8 includes the freezing generation unit 17
The cold heat generated in 1 is taken out to a low temperature tank (not shown) or the like, and is covered with a plate-like body such as stainless steel on the upper portion of the expander body 14.
【0009】クランク機構部9は、圧縮ピストン13と
膨張ピストン16とを図示省略する駆動モータを駆動源
としてクランク運動の作用で往復運動をさせるものであ
り、クランク機構部9は、圧縮シリンダ12の後方に案
内部20を形成すると共に、膨張シリンダ15の下方に
案内部21とを形成したクランク室22を有し、このク
ランク室22の底部に潤滑油23を収納し、さらに、ク
ランク室22の内部にクランク機構24を配設してい
る。そして、このクランク機構24から延設されるコネ
クティングロッド25が案内部20の案内受20aにク
ロスガイド26が摺動自在に嵌装され、このクロスガイ
ド26に連絡するピストンロッド27が案内部20の貫
通穴20bに貫通して圧縮ピストン13の後部に接続す
ると共に、また、クランク機構24から延設されるコネ
クティングロッド28が案内部21の案内受21aにク
ロスガイド29が摺動自在に嵌装され、このクロスガイ
ド29に連絡するピストンロッド30が膨張ピストン1
6の後部に接続している。The crank mechanism section 9 reciprocates by the action of a crank motion using a compression motor and a compression piston 13 as drive sources (not shown). The crank mechanism section 9 of the compression cylinder 12 is reciprocated. A crank chamber 22 having a guide portion 20 formed at the rear and a guide portion 21 below the expansion cylinder 15 is provided. Lubricating oil 23 is stored at the bottom of the crank chamber 22. A crank mechanism 24 is arranged inside. A connecting rod 25 extending from the crank mechanism 24 has a cross guide 26 slidably fitted in a guide receiver 20a of the guide portion 20, and a piston rod 27 communicating with the cross guide 26 is provided in the guide portion 20. The connecting rod 28 extending from the crank mechanism 24 is slidably fitted to the guide receiver 21a of the guide portion 21 while being connected to the rear portion of the compression piston 13 through the through hole 20b. , The piston rod 30 communicating with the cross guide 29 is the expansion piston 1
6 is connected to the rear part.
【0010】なお、31は圧縮空間11と圧縮ピストン
13の後方の空間32を断絶するピストンシールで、3
3はクランク室22の潤滑油23が空間32に侵入する
のを防止するオイルシールを示している。また、34は
冷凍発生部17と膨張ピストン16の後方の空間35を
断絶するピストンシールで、36はクランク室22の潤
滑油23が空間35に侵入するのを防止するオイルシー
ルを示す。Reference numeral 31 is a piston seal that disconnects the compression space 11 and the space 32 behind the compression piston 13 from 3
Reference numeral 3 denotes an oil seal that prevents the lubricating oil 23 in the crank chamber 22 from entering the space 32. Further, 34 is a piston seal that disconnects the space 35 behind the freezing generator 17 and the expansion piston 16, and 36 is an oil seal that prevents the lubricating oil 23 in the crank chamber 22 from entering the space 35.
【0011】まず、図示省略する駆動モータの回転によ
ってクランク機構部9のクランク機構24が駆動する
と、ガス圧縮機2の圧縮シリンダ12内の圧縮ピストン
13が圧縮空間11側に移動して圧縮空間11に充満す
るヘリウムや窒素等の液化しにくい作動ガスが圧縮され
る。圧縮された作動ガスは、圧縮シリンダ本体10の外
周に設けられる放熱器6によって外部に放熱され室温付
近まで冷却され、ガス流路5を通り、さらに、放熱器7
で冷却されて蓄冷器4へ流入する。First, when the crank mechanism 24 of the crank mechanism portion 9 is driven by the rotation of a drive motor (not shown), the compression piston 13 in the compression cylinder 12 of the gas compressor 2 moves to the compression space 11 side and the compression space 11 The working gas, such as helium and nitrogen, which is difficult to liquefy, is compressed. The compressed working gas is radiated to the outside by the radiator 6 provided on the outer periphery of the compression cylinder body 10 and cooled to near room temperature, passes through the gas flow path 5, and further the radiator 7 is provided.
It is cooled by and flows into the regenerator 4.
【0012】蓄冷器4に流入した作動ガスは、比熱の大
きな材料、例えば、銅や鉛の金網状あるいは球からなる
蓄冷材によって冷却され、冷却された作動ガスが膨張機
3の冷凍発生部17へ流入され、冷凍発生部17が高圧
状態となる。The working gas flowing into the regenerator 4 is cooled by a material having a large specific heat, for example, a regenerator material such as a wire mesh of copper or lead or a ball, and the cooled working gas is frozen by the freezing generator 17 of the expander 3. And the freezing generation unit 17 is in a high pressure state.
【0013】その後、膨張機3の膨張シリンダ15内の
膨張ピストン16が圧縮ピストン13と約90°の位相
差を持って降下してくる。これによって、膨張空間とし
ての冷凍発生部17が拡張されて蓄冷器4から冷凍発生
部17へ流入した高圧の作動ガスが急に膨張されて、冷
凍発生部17の作動ガスの圧力が急降下するため作動ガ
スが低温となる。Thereafter, the expansion piston 16 in the expansion cylinder 15 of the expander 3 descends with a phase difference of about 90 ° with the compression piston 13. As a result, the high-pressure working gas that has flowed from the regenerator 4 into the freezing generating unit 17 is suddenly expanded by expanding the freezing generating unit 17 as an expansion space, and the pressure of the working gas in the freezing generating unit 17 suddenly drops. Working gas becomes cold.
【0014】やがて、膨張ピストン16が上昇を開始
し、圧縮ピストン13が後退すると、低温の作動ガスが
蓄冷器4を通り、ガス流路5を経て圧縮空間11へ戻
る。このとき、蓄冷器4では、蓄冷材が冷却され蓄冷器
4に冷熱が蓄えられる。When the expansion piston 16 starts to rise and the compression piston 13 retracts, the low temperature working gas passes through the regenerator 4 and returns to the compression space 11 through the gas flow path 5. At this time, in the regenerator 4, the regenerator material is cooled and cold heat is stored in the regenerator 4.
【0015】上記した工程によって、一つの熱サイクル
が終了し、この工程がクランク機構部9のクランク機構
24の往復運動によって繰り返される。これにより、徐
々に冷凍発生部17の温度と蓄冷器4の温度が降下し、
冷凍発生部17の作動ガスが低温とされる。この状態の
とき、冷凍取り出し部8では、冷凍発生部17の冷熱を
外部の図示省略する熱利用部としての低温槽等と熱交換
を行って外部の低温槽等の冷凍負荷を冷凍温度とする。One thermal cycle is completed by the above steps, and this step is repeated by the reciprocating movement of the crank mechanism 24 of the crank mechanism section 9. As a result, the temperature of the freezing generator 17 and the temperature of the regenerator 4 gradually drop,
The working gas of the freezing generation part 17 is made into low temperature. In this state, in the freezing take-out unit 8, the cold heat of the freezing generation unit 17 is heat-exchanged with an external low temperature tank or the like as a heat utilization unit (not shown) so that the freezing load of the external low temperature tank or the like becomes the freezing temperature. .
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3で
説明した従来の冷凍機は、冷凍負荷を所定の温度に維持
するために駆動モータの周波数を変更して常時運転しな
ければならず、冷凍機の寿命を短くするという問題があ
った。However, in the conventional refrigerator described in FIG. 3, the frequency of the drive motor must be changed to keep the refrigerating load at a predetermined temperature, and the refrigerator must be constantly operated. There was a problem of shortening the life of the machine.
【0017】すなわち、従来、冷凍負荷が充分冷却され
た後、冷凍負荷を所定温度に維持するため駆動モータの
周波数を下げ、冷凍能力を低下して連続運転がされ、冷
凍機の寿命を短くするという問題があった。また、かか
る低周波数駆動による運転をするために、大きな駆動ト
ルクを要するため大きな駆動モータを用いていた。That is, conventionally, after the refrigerating load is sufficiently cooled, the frequency of the drive motor is lowered to maintain the refrigerating load at a predetermined temperature, the refrigerating capacity is lowered, and continuous operation is performed to shorten the life of the refrigerator. There was a problem. In addition, a large drive motor is used because a large drive torque is required to drive the vehicle at such a low frequency drive.
【0018】これを解決するため冷凍負荷が充分冷却後
に冷凍機の運転を一時中断し、冷凍負荷の温度が上昇し
たとき運転を再開するという間欠的制御が考えられる
が、この場合には、冷凍機の運転が中断されると熱伝導
の大きな膨張シリンダ15や膨張ピストン16から熱が
リークするため熱損失が大きく、冷凍機の効率が低下す
るという新たな問題が発生する。In order to solve this, an intermittent control in which the operation of the refrigerator is temporarily stopped after the refrigeration load has been sufficiently cooled and the operation is restarted when the temperature of the refrigeration load rises is conceivable. When the operation of the machine is interrupted, heat leaks from the expansion cylinder 15 and expansion piston 16 having large heat conduction, resulting in a large heat loss and a new problem that the efficiency of the refrigerator decreases.
【0019】そこで、本発明は、冷凍機の冷凍運転中断
時にも熱損失が少ない効率的な冷凍装置を提供すること
を目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide an efficient refrigerating apparatus with a small heat loss even when the refrigerating operation of the refrigerator is interrupted.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、圧縮
シリンダ内の圧縮空間と膨張シリンダ内の膨張空間とを
蓄冷器を介した流路によって連通させると共に、前記圧
縮シリンダの圧縮ピストンと前記膨張シリンダの膨張ピ
ストンとが相互に所定の位相差をもって往復駆動される
ようにクランク機構部を介して駆動モータに接続され、
前記圧縮空間から前記膨張空間に導かれる作動ガスの膨
張過程を含む熱サイクルによって発生させた冷熱を冷凍
取り出し部から冷凍負荷へ供給する冷凍装置において、
前記冷凍取り出し部と前記冷凍負荷側に接続され、冷凍
運転時には前記冷凍取り出し部から冷熱を作動液を介し
て前記冷凍負荷へ供給する一方、冷凍運転中断時には前
記作動液が蒸発することによって前記冷凍取り出し部と
前記冷凍負荷間を熱遮断するヒートパイプを設けるよう
にしたものである。According to a first aspect of the present invention, a compression space in a compression cylinder and an expansion space in an expansion cylinder are communicated with each other by a flow path passing through a regenerator, and a compression piston of the compression cylinder is provided. The expansion piston of the expansion cylinder is connected to a drive motor via a crank mechanism so as to be reciprocally driven with a predetermined phase difference from each other,
In a refrigerating device that supplies cold heat generated by a heat cycle including an expansion process of a working gas guided from the compression space to the expansion space to a refrigeration load from a refrigeration extraction part,
The refrigeration is connected to the freezing take-out portion and the refrigerating load side, and while the refrigerating operation supplies cold heat to the refrigerating load from the freezing take-out portion via the working fluid, the freezing operation is performed by evaporating the working fluid. A heat pipe is provided to shut off heat between the take-out portion and the refrigeration load.
【0021】請求項2の発明は、圧縮シリンダ内の圧縮
空間と膨張シリンダ内の膨張空間とを蓄冷器を介した流
路によって連通させると共に、前記圧縮シリンダの圧縮
ピストンと前記膨張シリンダの膨張ピストンとが相互に
所定の位相差をもって往復駆動されるようにクランク機
構部を介して駆動モータに接続され、前記圧縮空間から
前記膨張空間に導かれる作動ガスの膨張過程を含む熱サ
イクルによって発生させた冷熱を冷凍取り出し部から冷
凍負荷へ冷熱を供給する冷凍装置において、前記冷凍取
り出し部と前記冷凍負荷側に接続され、冷凍運転時には
接合して冷熱を前記冷凍取り出し部から前記冷凍負荷へ
供給する一方、冷凍運転中断時には分離することによっ
て前記冷凍取り出し部と前記冷凍負荷間を熱遮断する熱
伝導体を設けるようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, the compression space in the compression cylinder and the expansion space in the expansion cylinder are communicated with each other by a flow path via a regenerator, and the compression piston of the compression cylinder and the expansion piston of the expansion cylinder are connected. Are connected to a drive motor through a crank mechanism so that they are reciprocally driven with a predetermined phase difference from each other, and are generated by a thermal cycle including an expansion process of a working gas introduced from the compression space to the expansion space. In a refrigerating device for supplying cold heat from the freezing take-out section to the refrigerating load, the refrigerating take-out section is connected to the refrigerating load side and is joined during refrigerating operation to supply the cold heat from the freezing take-out section to the refrigerating load. Provide a heat conductor that isolates the refrigerating operation from the refrigerating load by separating them when the refrigerating operation is interrupted. It is obtained by the.
【0022】[0022]
【作用】請求項1の発明は、冷凍取り出し部から冷熱が
ヒートパイプによって、作動液を介して冷凍負荷へ供給
される一方、冷凍運転が中断したときヒートパイプの作
用が中断され冷凍取り出し部から冷熱の低温槽へ供給が
中断される。これにより、冷凍運転が中断したときに冷
凍取り出し部と低温槽との間が熱遮断されるため熱のリ
ークによる損失を極めて少なくすることができる。According to the first aspect of the present invention, cold heat is supplied from the refrigerating and taking-out portion to the refrigerating load through the working fluid by the heat pipe, while when the refrigerating operation is interrupted, the action of the heat pipe is interrupted and the refrigerating and taking-out portion is discharged. The supply to the cold cryostat is interrupted. Thus, when the refrigerating operation is interrupted, heat is cut off between the freezing take-out portion and the low temperature tank, so that loss due to heat leakage can be extremely reduced.
【0023】請求項2の発明は、冷凍取り出し部と冷凍
負荷とを接続する熱伝導体によって、冷凍取り出し部か
ら冷凍負荷へ冷熱が供給される一方、冷凍運転中断のと
き熱伝導体が分離され冷凍取り出し部から低温槽への冷
熱の供給が中断される。これにより、冷凍運転が中断し
たときに冷凍取り出し部と低温槽との間が熱遮断される
ため熱リークによる損失を極めて少なくすることができ
る。According to the second aspect of the present invention, the heat conductor connecting the refrigerating take-out portion and the refrigerating load supplies cold heat to the refrigerating load from the refrigerating take-out portion, while the heat conductor is separated when the refrigerating operation is interrupted. The supply of cold heat from the freezing take-out section to the low temperature tank is interrupted. With this, when the refrigerating operation is interrupted, heat is cut off between the freezing take-out section and the low temperature tank, so that loss due to heat leakage can be extremely reduced.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0025】図1は、本発明の第1実施例を示すスター
リング冷凍機の部分概略図である。図において、膨張機
3は、蓄冷器4を介して供給された圧縮ガスを膨張させ
るものであり、膨張機3は、膨張機本体14の内側に膨
張シリンダ15が上下方向に配設され、この膨張シリン
ダ15の内側に上下方向に摺動自在に膨張ピストン16
が嵌装され、膨張機3の内側に低温が発生する膨張空間
として冷凍発生部17が形成されている。FIG. 1 is a partial schematic view of a Stirling refrigerator showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the expander 3 expands the compressed gas supplied through the regenerator 4, and the expander 3 has an expansion cylinder 15 vertically arranged inside the expander body 14. The expansion piston 16 is slidable in the vertical direction inside the expansion cylinder 15.
And a freezing generator 17 is formed inside the expander 3 as an expansion space in which a low temperature is generated.
【0026】蓄冷器4は、膨張機本体14の内周と膨張
シリンダ15の外周との間に円筒形状に形成され、ガス
流路5を介して膨張機3へ供給される圧縮された作動ガ
スを冷却する一方、冷凍発生部17で膨張され冷却され
た作動ガスがガス圧縮機2に戻される際に、その冷媒が
冷却されて蓄冷するものであり、その材料としては、比
熱の大きな銅やステンレス鋼、さらに、鉛等が用いら
れ、それらが作動ガスを通す微細孔が多数穿設された円
筒形状に形成されたものである。The regenerator 4 is formed in a cylindrical shape between the inner circumference of the expander main body 14 and the outer circumference of the expansion cylinder 15, and the compressed working gas supplied to the expander 3 through the gas flow path 5. On the other hand, when the working gas expanded and cooled in the freezing generation section 17 is returned to the gas compressor 2, the refrigerant is cooled and stores cold. Stainless steel, lead, and the like are used, and they are formed into a cylindrical shape having a large number of fine holes through which a working gas passes.
【0027】ガス流路5は、ガス圧縮機2と膨張機3と
を連通する配管で蓄冷器4の入口側では、圧縮作動ガス
が均等に蓄冷器4内を通過するようになっている。放熱
器7は、圧縮された高温の作動ガスを室温付近に下げる
もので、放熱器7は、膨張機本体14の胴部の外側に多
数の円形状フィンを立設している。冷凍取り出し部8
は、冷凍発生部17で発生した冷熱を後述する外部へ取
り出すもので、膨張機本体14の上部にステンレス鋼の
板状体で覆われている。The gas flow path 5 is a pipe for connecting the gas compressor 2 and the expander 3 so that the compressed working gas uniformly passes through the regenerator 4 at the inlet side of the regenerator 4. The radiator 7 lowers the compressed high-temperature working gas to around room temperature, and the radiator 7 has a large number of circular fins provided upright on the outside of the body of the expander body 14. Frozen take-out section 8
Is for taking out the cold heat generated in the freezing generation unit 17 to the outside described later, and is covered with a plate-shaped body of stainless steel on the upper portion of the expander body 14.
【0028】ヒートパイプ37は、スターリング冷凍機
1の冷凍運転時に冷凍取り出し部8から冷熱を取り出し
て後述する低温槽38へ供給する一方、スターリング冷
凍機1の運転中断時に冷凍取り出し部8と低温槽38と
を断熱するものであり、ヒートパイプ37の上部に切欠
開口部が形成され、この切欠開口部が冷凍取り出し部8
のステンレス鋼等の板状体の上面に接合して上端接合部
37aとし、ヒートパイプ37の下部に形成された切欠
開口部が冷凍負荷接合部39に接合して下端接合部37
bとして、内部にチッソ等の作動液40が封入されてい
る。The heat pipe 37 takes out cold heat from the freezing take-out unit 8 during the freezing operation of the Stirling refrigerating machine 1 and supplies it to a low temperature tank 38 which will be described later. The heat pipe 37 is insulated from the heat pipe 37, and a cutout opening is formed in the upper portion of the heat pipe 37.
Is joined to the upper surface of a plate-shaped body of stainless steel or the like to form the upper end joint 37a, and the cutout opening formed in the lower portion of the heat pipe 37 is joined to the refrigeration load joint 39 to form the lower end joint 37a.
As b, the working fluid 40 such as nitrogen is sealed inside.
【0029】低温槽38は、試料等の冷凍負荷43を収
納するもので、箱状体の内部を断熱するに十分な厚さの
断熱材41が充填され収納室42が形成され、その開口
部42aに熱伝導の良い、例えば、銅等による冷凍負荷
接合部39を装着してヒートパイプ37の下端接合部3
7bに接合している。The low temperature tank 38 stores a refrigerating load 43 such as a sample, and is filled with a heat insulating material 41 having a thickness sufficient to insulate the inside of the box-shaped body to form a storage chamber 42, and an opening portion thereof is formed. The lower end joint 3 of the heat pipe 37 is mounted on the heat pipe 37 by attaching the refrigerating load joint 39 made of copper or the like having good heat conduction to the portion 42 a
It is joined to 7b.
【0030】なお、図示省略するガス圧縮機2、放熱器
7、クランク機構部9等は、図3で説明した従来技術と
同様である。The gas compressor 2, the radiator 7, the crank mechanism 9 and the like, which are not shown, are the same as those in the prior art described in FIG.
【0031】まず、図示省略するガス圧縮機2で発生し
た圧縮作動ガスがガス流路5を通り、さらに、放熱器7
で冷却されて蓄冷器4へ流入する。蓄冷器4に流入した
作動ガスは、比熱の大きな材料、例えば、銅や鉛の金網
状あるいは球からなる蓄冷材によって冷却され、冷却さ
れた作動ガスが膨張機3の冷凍発生部17へ流入し、冷
凍発生部17が高圧状態となる。First, the compressed working gas generated in the gas compressor 2 (not shown) passes through the gas flow path 5, and then the radiator 7
It is cooled by and flows into the regenerator 4. The working gas that has flowed into the regenerator 4 is cooled by a material having a large specific heat, for example, a regenerator material such as copper or lead wire mesh or spheres, and the cooled working gas flows into the freezing generation section 17 of the expander 3. The freezing generator 17 is in a high pressure state.
【0032】その後、膨張シリンダ15内の膨張ピスト
ン16が圧縮ピストン13と約90°の位相差を持って
降下してくる。これによって、膨張空間としての冷凍発
生部17が拡張されて蓄冷器4から冷凍発生部17へ流
入した高圧の作動ガスが急に膨張され、冷凍発生部17
の作動ガスの圧力が急降下するため作動ガスが低温とな
る。Thereafter, the expansion piston 16 in the expansion cylinder 15 descends with a phase difference of about 90 ° with the compression piston 13. Thereby, the freezing generation part 17 as an expansion space is expanded, the high-pressure working gas that has flowed from the regenerator 4 into the freezing generation part 17 is rapidly expanded, and the freezing generation part 17 is expanded.
Since the pressure of the working gas in (2) drops sharply, the working gas becomes low in temperature.
【0033】やがて、膨張ピストン16が上昇を開始
し、圧縮ピストン13が後退すると、低温の作動ガス
が、蓄冷器4を通り、ガス流路5を経て圧縮空間11へ
戻る。このとき、蓄冷器4では、蓄冷材18が冷却され
蓄冷器4に冷熱が蓄えられる。When the expansion piston 16 starts to rise and the compression piston 13 retreats, the low temperature working gas returns to the compression space 11 through the regenerator 4 and the gas flow path 5. At this time, in the regenerator 4, the regenerator material 18 is cooled and cold heat is stored in the regenerator 4.
【0034】上記した工程によって、一つの熱サイクル
が終了し、この工程が繰り返されることにより、徐々に
冷凍発生部17の温度と蓄冷器4の温度が降下し、冷凍
発生部17の作動ガスが低温とされる。By the above steps, one heat cycle is completed, and by repeating this step, the temperature of the freezing generation section 17 and the temperature of the regenerator 4 are gradually decreased, and the working gas of the freezing generation section 17 is changed. It is said to be low temperature.
【0035】ここで、低温槽38の冷凍負荷43が所定
の温度となっていないとき、スターリング冷凍機1の運
転が続行され、冷凍取り出し部8から冷熱がヒートパイ
プ37の上端接合部37aを介して熱交換して作動液4
0を冷却する。Here, when the refrigerating load 43 of the low temperature tank 38 is not at a predetermined temperature, the operation of the Stirling refrigerator 1 is continued, and the cold heat from the freezing take-out portion 8 is passed through the upper end joint portion 37a of the heat pipe 37. To exchange heat and hydraulic fluid 4
Cool 0.
【0036】このとき、作動液40は冷却され液状化
し、冷熱を吸収し、図1に示す斜線の如く、ヒートパイ
プ37の上端接合部37aの近傍に液状体の固まり40
aが形成される。そして、作動液40の液状体の固まり
40aが重力によって、徐々にヒートパイプ37内を流
動体40bとなって降下し、下端接合部37bと冷凍負
荷接合部39との境界部で作動液40による滞留40c
が発生する。この作動液40の滞留40cは、下端接合
部37bにおいて蒸発して気体40dとなり、このとき
の潜熱が収納室42の冷凍負荷43に受け渡される。At this time, the working fluid 40 is cooled and liquefied to absorb the cold heat, and the liquid mass 40 is formed near the upper end joint portion 37a of the heat pipe 37 as shown by the diagonal lines in FIG.
a is formed. Then, due to gravity, the liquid mass 40a of the hydraulic fluid 40 gradually becomes a fluid 40b in the heat pipe 37 and descends, and by the hydraulic fluid 40 at the boundary between the lower end joint portion 37b and the refrigerating load joint portion 39. Retention 40c
Occurs. The staying 40c of the hydraulic fluid 40 is evaporated into a gas 40d at the lower end joint portion 37b, and the latent heat at this time is transferred to the refrigeration load 43 of the storage chamber 42.
【0037】作動液40の気体40dは、図示白い矢印
のように上昇し、再び冷凍取り出し部8の冷熱により液
状体の固まり40aになり、その後、流動体40bとな
って降下する。これにより、ヒートサイクルが構成さ
れ、スターリング冷凍機1の冷凍発生部17で発生した
冷熱が冷凍取り出し部8からヒートパイプ37を介して
低温槽38の冷凍負荷43に供給される。The gas 40d of the hydraulic fluid 40 rises as shown by the white arrow in the figure, and once again becomes the liquid mass 40a due to the cold heat of the freezing and taking-out section 8, and then becomes the fluid 40b and descends. As a result, a heat cycle is configured, and the cold heat generated in the freezing generation unit 17 of the Stirling refrigerator 1 is supplied from the freezing take-out unit 8 to the refrigeration load 43 of the low temperature tank 38 via the heat pipe 37.
【0038】その後、低温槽38の冷凍負荷43が所定
の温度になると、スターリング冷凍機1の冷凍運転が中
断される。After that, when the refrigerating load 43 of the low temperature tank 38 reaches a predetermined temperature, the refrigerating operation of the Stirling refrigerator 1 is interrupted.
【0039】この結果、冷凍取り出し部8からヒートパ
イプ37の上端接合部37aへ冷熱の供給が停止される
ためヒートパイプ37の上端接合部37aの液状体の固
まり40aは、温度の上昇により気体となり、さらに、
ヒートパイプ37の中央部の流動体40bは、低温度の
ガス体となり、ヒートパイプ37の下端に作動液40の
液状体が溜まる。この状態では、ヒートパイプが構成さ
れず内部の作動液40の流動がなく、冷凍取り出し部8
と低温槽38とが断熱状態とされる。これによって、ス
ターリング冷凍機1の冷凍運転が中断しても、冷凍負荷
43からの膨張シリンダ15や膨張ピストン16等を介
しての熱リークが防止される。As a result, the supply of cold heat from the freezing and taking-out portion 8 to the upper end joint portion 37a of the heat pipe 37 is stopped, so that the liquid mass 40a of the upper end joint portion 37a of the heat pipe 37 becomes a gas due to an increase in temperature. ,further,
The fluid 40b in the central portion of the heat pipe 37 becomes a low temperature gas body, and the liquid body of the hydraulic fluid 40 accumulates at the lower end of the heat pipe 37. In this state, the heat pipe is not configured and the working fluid 40 inside does not flow, and the freezing take-out unit 8
The low temperature tank 38 and the low temperature tank 38 are insulated. As a result, even if the freezing operation of the Stirling refrigerator 1 is interrupted, heat leakage from the freezing load 43 via the expansion cylinder 15 and the expansion piston 16 is prevented.
【0040】時間の経過と共に、低温槽38の冷凍負荷
43が所定の温度以上となると、再びスターリング冷凍
機1が運転を開始してヒートパイプ37の上端接合部3
7aが冷却されて作動液40の液状体の固まり40aが
生成され、ヒートパイプが構成され、低温槽38の冷凍
負荷43へ冷熱が供給される。このように、スターリン
グ冷凍機1の運転状態に対応してヒートパイプが構成さ
れ、スターリング冷凍機1で発生した冷熱が効率よく低
温槽38の冷凍負荷43へ供給することができる。ま
た、スターリング冷凍機1を連続運転することがないた
めスターリング冷凍機1の長寿命化が図られ信頼性も向
上する。When the refrigerating load 43 of the low temperature tank 38 reaches a predetermined temperature or higher with the passage of time, the Stirling refrigerator 1 starts to operate again and the upper end joint portion 3 of the heat pipe 37.
7a is cooled to form a mass 40a of the liquid material of the hydraulic fluid 40, a heat pipe is configured, and cold heat is supplied to the refrigerating load 43 of the low temperature tank 38. In this way, the heat pipe is configured corresponding to the operating state of the Stirling refrigerator 1, and the cold heat generated in the Stirling refrigerator 1 can be efficiently supplied to the refrigerating load 43 of the low temperature tank 38. Further, since the Stirling refrigerator 1 is not continuously operated, the life of the Stirling refrigerator 1 is extended and the reliability is improved.
【0041】次に、本発明の第2実施例を図2を参照し
て説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0042】第2実施例は、第1実施例のヒートパイプ
37と低温槽38の代わりに、熱伝導部45と低温槽4
6とを設けるようにしたものである。In the second embodiment, instead of the heat pipe 37 and the low temperature tank 38 of the first embodiment, the heat conducting portion 45 and the low temperature tank 4 are used.
6 and 6 are provided.
【0043】熱伝導部45は、スターリング冷凍機1の
冷凍運転時に冷凍取り出し部8から冷熱を取り出して、
後述する低温槽46へ供給する一方、スターリング冷凍
機1の冷凍運転中断時に冷凍取り出し部8と低温槽46
とを断熱するものであり、熱伝導部45は、冷凍取り出
し部8のほぼ中央外側に下部熱伝導体47の底部が接合
され、この下部熱伝導体47の上部が下部熱伝導分離部
48に接合されると共に、上下方向に伸縮自在とする上
部熱伝導体49の上部が冷凍負荷接合部58に接合さ
れ、上部熱伝導体49の下部が上部熱伝導分離部51に
接合され、この上部熱伝導分離部51に分離面駆動モー
タ50によって上下に摺動する摺動部52が固定されて
いる。The heat conducting section 45 takes out cold heat from the freezing take-out section 8 during the freezing operation of the Stirling refrigerator 1.
While supplying to a low temperature tank 46 described later, when the freezing operation of the Stirling refrigerator 1 is interrupted, the freezing take-out section 8 and the low temperature tank 46 are supplied.
In the heat conducting section 45, the bottom portion of the lower heat conductor 47 is joined to the outside of the center of the refrigerating and taking-out section 8, and the upper portion of the lower heat conductor 47 becomes the lower heat conducting separation section 48. The upper part of the upper heat conductor 49, which is joined together and is capable of expanding and contracting in the vertical direction, is joined to the refrigerating load joining part 58, and the lower part of the upper heat conductor 49 is joined to the upper heat conducting separation part 51. A sliding portion 52 that slides up and down is fixed to the conduction separating portion 51 by a separation surface drive motor 50.
【0044】さらに、熱伝導部45は、作動液53を封
入したガス封入容器54の下部が冷凍取り出し部8に接
合され、そのガス封入容器54の上部は断熱部材54a
を介して後述する低温槽46の底部に接続され、分離面
駆動モータ50がガス封入容器54の上方の内側に固定
され、スターリング冷凍機1の冷凍運転時に上部熱伝導
分離部51と下部熱伝導分離部48とを接触状態とし、
かつ、スターリング冷凍機1が冷凍運転中断時に上部熱
伝導分離部51と下部熱伝導分離部48が分離するよう
に分離面駆動モータ50が作動するようになっている。Further, in the heat conducting portion 45, the lower portion of the gas sealing container 54 in which the working fluid 53 is sealed is joined to the freezing take-out portion 8, and the upper portion of the gas sealing container 54 is insulative member 54a.
Is connected to the bottom of a low-temperature tank 46 described later, and the separation surface drive motor 50 is fixed inside the upper part of the gas filling container 54, and when the Stirling refrigerator 1 is in a freezing operation, the upper heat conduction separation part 51 and the lower heat conduction separation part 51 are connected. The separation section 48 is brought into contact with
In addition, the separation surface drive motor 50 operates so that the upper heat conduction separation portion 51 and the lower heat conduction separation portion 48 are separated when the Stirling refrigerator 1 suspends the refrigeration operation.
【0045】低温槽46は、試料等の冷凍負荷55を収
納するもので、箱状体の内外を断熱するに十分な厚さの
断熱材56が充填されて内部に収納室57が形成され、
収納室57の開口部57aに熱伝導の良い、例えば、銅
等による冷凍負荷接合部58を装着せしめている。The low temperature tank 46 stores a refrigerating load 55 such as a sample, and is filled with a heat insulating material 56 having a thickness sufficient to insulate the inside and outside of the box-shaped body, and a storage chamber 57 is formed inside.
The opening 57a of the storage chamber 57 is fitted with a refrigeration load joint 58 made of, for example, copper, which has good heat conduction.
【0046】なお、膨張機3と蓄冷器4は、図1に示す
第1実施例で説明したと同様のもので、図示省略するガ
ス圧縮機2、放熱器6、クランク機構部9は図3で説明
したと同様のものである。The expander 3 and the regenerator 4 are the same as those described in the first embodiment shown in FIG. 1, and the gas compressor 2, the radiator 6 and the crank mechanism 9 which are not shown are shown in FIG. Is the same as that described in.
【0047】以上の構成で、低温槽46の冷凍負荷55
が所定の設定温度となっていないとき、スターリング冷
凍機1の運転が継続されると共に、分離面駆動モータ5
0により上部熱伝導体49の上部熱伝導分離部51が下
部熱伝導分離部48に接触している。このとき、冷凍取
り出し部8の冷熱によってガス封入容器54の作動液5
3、例えば、窒素が冷却され、これが液状体となって、
上部熱伝導分離部51と下部熱伝導分離部48の接触面
に付着して液状面59を形成しており、接触面の熱伝導
をよくしている。With the above configuration, the refrigerating load 55 of the low temperature tank 46
Is not at a predetermined set temperature, the Stirling refrigerator 1 continues to operate and the separation surface drive motor 5
At 0, the upper heat conduction separating portion 51 of the upper heat conductor 49 is in contact with the lower heat conducting separation portion 48. At this time, the working fluid 5 in the gas sealing container 54 is cooled by the cold heat of the freezing / unloading section 8.
3. For example, nitrogen is cooled and becomes liquid,
A liquid surface 59 is formed by adhering to the contact surfaces of the upper heat-conducting separating portion 51 and the lower heat-conducting separating portion 48 to improve the heat conduction of the contact surfaces.
【0048】これによつて、冷凍取り出し部8から熱伝
導によって冷熱が下部熱伝導体47、下部熱伝導分離部
48と液状面59、さらに、上部熱伝導分離部51、上
部熱伝導体49を経由して冷凍負荷接合部58へ伝導さ
れる。このため、低温槽46では、冷熱が冷凍負荷接合
部58によって熱交換され、冷凍負荷55に冷熱が供給
される。As a result, cold heat is transferred from the freezing and taking-out section 8 by heat conduction to the lower heat conductor 47, the lower heat conduction separation section 48 and the liquid surface 59, and further the upper heat conduction separation section 51 and the upper heat conduction body 49. It is conducted to the refrigerating load joint 58 via. Therefore, in the low temperature tank 46, the cold heat is heat-exchanged by the refrigeration load joint portion 58, and the cold heat is supplied to the refrigeration load 55.
【0049】その後、低温槽46の冷凍負荷55が所定
の温度になると、スターリング冷凍機1の冷凍運転が中
断されると共に、分離面駆動モータ50の駆動によって
下部熱伝導分離部48と上部熱伝導分離部51とが分離
される。この結果、冷凍取り出し部8と低温槽46との
熱伝導が完全に切断されるため冷凍負荷55から膨張シ
リンダ15や膨張ピストン16等を介しての熱リークが
防止される。After that, when the refrigerating load 55 of the low temperature tank 46 reaches a predetermined temperature, the refrigerating operation of the Stirling refrigerator 1 is interrupted, and the separation surface drive motor 50 is driven to drive the lower heat conduction separating portion 48 and the upper heat conduction. The separation unit 51 is separated. As a result, the heat conduction between the freezing take-out section 8 and the low temperature tank 46 is completely cut off, so that the heat leak from the freezing load 55 through the expansion cylinder 15, the expansion piston 16 and the like is prevented.
【0050】やがて、低温槽46の冷凍負荷55が所定
の温度以上となると、再びスターリング冷凍機1が冷凍
運転を開始すると共に、分離面駆動モータ50の駆動に
よって熱伝導部45の上部熱伝導分離部51が下部熱伝
導分離部48に接触する。これにより、再び冷凍取り出
し部8から冷熱が低温槽46に供給される。When the refrigerating load 55 of the low temperature tank 46 reaches a predetermined temperature or higher, the Stirling refrigerator 1 starts the refrigerating operation again, and the separation surface driving motor 50 drives the upper heat conducting separation of the heat conducting portion 45. The portion 51 contacts the lower heat conducting separation portion 48. As a result, the cold heat is supplied to the low temperature bath 46 again from the freezing and taking-out section 8.
【0051】このように、スターリング冷凍機1の運転
状態に対応して熱伝導状態の結合と分離がされるため、
冷熱が効率よく低温槽46の冷凍負荷55へ供給するこ
とができる。また、スターリング冷凍機1を連続して運
転することがないため、スターリング冷凍機1の長寿命
化が図られ信頼性も向上する。As described above, since the heat conduction state is coupled and separated according to the operating state of the Stirling refrigerator 1,
The cold heat can be efficiently supplied to the refrigeration load 55 of the low temperature tank 46. Further, since the Stirling refrigerator 1 is not continuously operated, the life of the Stirling refrigerator 1 is extended and the reliability is improved.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明は、
冷凍運転が中断したときヒートパイプの作用が中断して
冷凍取り出し部と冷凍負荷との間が熱遮断されるため熱
リークによる損失を極めて少なくすることができる。ま
た、冷凍装置を連続して運転することがないため、冷凍
装置の長寿命化が図られ信頼性も向上する。As described above, the invention of claim 1 is
When the refrigeration operation is interrupted, the action of the heat pipe is interrupted and heat is cut off between the refrigeration take-out portion and the refrigeration load, so that the loss due to heat leakage can be extremely reduced. Further, since the refrigeration system is not operated continuously, the life of the refrigeration system is extended and the reliability is improved.
【0053】また、請求項2の発明は、冷凍運転中断の
とき熱伝導体が分離され冷凍取り出し部と冷凍負荷との
間が熱遮断されるため熱リークによる損失を極めて少な
くすることができる。また、冷凍装置を連続して運転す
ることがないため、冷凍装置の長寿命化が図られ信頼性
も向上する。Further, according to the second aspect of the present invention, when the refrigerating operation is interrupted, the heat conductor is separated and heat is cut off between the refrigerating take-out portion and the refrigerating load, so that loss due to heat leakage can be extremely reduced. Further, since the refrigeration system is not operated continuously, the life of the refrigeration system is extended and the reliability is improved.
【図1】本発明の第1実施例を示すスターリング冷凍機
の部分概略図。FIG. 1 is a partial schematic view of a Stirling refrigerator showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例を示すスターリング冷凍機
の部分概略図。FIG. 2 is a partial schematic view of a Stirling refrigerator showing a second embodiment of the present invention.
【図3】従来例を示すスターリング冷凍機の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional Stirling refrigerator.
1 スターリング冷凍機 2 ガス圧縮機 3 膨張機 4 蓄冷器 5 ガス流路 8 冷凍取り出し部 9 クランク機構部 37 ヒートパイプ 38 低温槽 39 冷凍負荷接合部 40 作動液 41 断熱材 42 収納室 43 冷凍負荷 45 熱伝導部 46 低温槽 47 下部熱伝導体 48 下部熱伝導分離部 49 上部熱伝導体 50 分離面駆動モータ 51 上部熱伝導分離部 52 摺動部 53 作動液 54 ガス封入容器 55 冷凍負荷 57 収納室 58 冷凍負荷接合部 1 Stirling Refrigerator 2 Gas Compressor 3 Expander 4 Regenerator 5 Gas Flow Path 8 Refrigerator Extraction Section 9 Crank Mechanism Section 37 Heat Pipe 38 Low Temperature Tank 39 Refrigeration Load Joint 40 Working Fluid 41 Insulation Material 42 Storage Chamber 43 Refrigeration Load 45 Heat conduction part 46 Low temperature tank 47 Lower heat conductor 48 Lower heat conduction separation part 49 Upper heat conductor 50 Separation surface drive motor 51 Upper heat conduction separation part 52 Sliding part 53 Working fluid 54 Gas sealed container 55 Refrigeration load 57 Storage chamber 58 Refrigeration load joint
Claims (2)
ダ内の膨張空間とを蓄冷器を介した流路によって連通さ
せると共に、前記圧縮シリンダの圧縮ピストンと前記膨
張シリンダの膨張ピストンとが相互に所定の位相差をも
って往復駆動されるようにクランク機構部を介して駆動
モータに接続され、前記圧縮空間から前記膨張空間に導
かれる作動ガスの膨張過程を含む熱サイクルによって発
生させた冷熱を冷凍取り出し部から冷凍負荷へ供給する
冷凍装置において、 前記冷凍取り出し部と前記冷凍負荷側に接続され、冷凍
運転時には前記冷凍取り出し部から冷熱を作動液を介し
て前記冷凍負荷へ供給する一方、冷凍運転中断時には前
記作動液が蒸発することによって前記冷凍取り出し部と
前記冷凍負荷間を熱遮断するヒートパイプを設けたこと
を特徴とする冷凍装置。1. A compression space in a compression cylinder and an expansion space in an expansion cylinder are connected by a flow path via a regenerator, and the compression piston of the compression cylinder and the expansion piston of the expansion cylinder are mutually predetermined. Is connected to a drive motor through a crank mechanism so as to be reciprocally driven with a phase difference of 1), and the refrigerating and taking-out section produces cold heat generated by a heat cycle including an expansion process of a working gas guided from the compression space to the expansion space. In the refrigerating device for supplying the refrigerating load from the freezing take-out part and the refrigerating load side, during the refrigerating operation, the cold heat is supplied from the freezing take-out part to the refrigerating load through the working fluid, while the refrigerating operation is interrupted. A heat pipe is provided to shut off heat between the refrigerating unit and the refrigerating load by evaporating the working fluid. Refrigeration apparatus according to claim.
ダ内の膨張空間とを蓄冷器を介した流路によって連通さ
せると共に、前記圧縮シリンダの圧縮ピストンと前記膨
張シリンダの膨張ピストンとが相互に所定の位相差をも
って往復駆動されるようにクランク機構部を介して駆動
モータに接続され、前記圧縮空間から前記膨張空間に導
かれる作動ガスの膨張過程を含む熱サイクルによって発
生させた冷熱を冷凍取り出し部から冷凍負荷へ冷熱を供
給する冷凍装置において、 前記冷凍取り出し部と前記冷凍負荷側に接続され、冷凍
運転時には接合して冷熱を前記冷凍取り出し部から前記
冷凍負荷へ供給する一方、冷凍運転中断時には分離する
ことによって前記冷凍取り出し部と前記冷凍負荷間を熱
遮断する熱伝導体を設けたことを特徴とする冷凍装置。2. A compression space in the compression cylinder and an expansion space in the expansion cylinder are connected by a flow path via a regenerator, and the compression piston of the compression cylinder and the expansion piston of the expansion cylinder are mutually predetermined. Is connected to a drive motor through a crank mechanism so as to be reciprocally driven with a phase difference of 1), and the refrigerating and taking-out section produces cold heat generated by a heat cycle including an expansion process of a working gas guided from the compression space to the expansion space. In the refrigerating device for supplying cold heat to the refrigerating load from the freezing takeout unit and the refrigerating load side, the refrigerating load is joined to supply the cold heat from the freezing takeout unit to the refrigerating load while the refrigerating operation is interrupted. A cooling body is provided, which is provided with a heat conductor that cuts off heat between the refrigeration take-out portion and the refrigeration load by separating them. Apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13510193A JP3152542B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Refrigeration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13510193A JP3152542B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Refrigeration equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323657A true JPH06323657A (en) | 1994-11-25 |
| JP3152542B2 JP3152542B2 (en) | 2001-04-03 |
Family
ID=15143867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13510193A Expired - Fee Related JP3152542B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Refrigeration equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152542B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000146337A (en) * | 1998-11-17 | 2000-05-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Gas compressor expander |
| CN108444130A (en) * | 2018-04-09 | 2018-08-24 | 杨厚成 | A kind of cold end device of enhanced heat exchange |
| JP2019012743A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 住友電気工業株式会社 | Superconducting magnet, operating method thereof, and inspection device |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP13510193A patent/JP3152542B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000146337A (en) * | 1998-11-17 | 2000-05-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Gas compressor expander |
| JP2019012743A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 住友電気工業株式会社 | Superconducting magnet, operating method thereof, and inspection device |
| CN108444130A (en) * | 2018-04-09 | 2018-08-24 | 杨厚成 | A kind of cold end device of enhanced heat exchange |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152542B2 (en) | 2001-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2902159B2 (en) | Pulse tube refrigerator | |
| US5009072A (en) | Refrigerator | |
| JP3152542B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JPS61256158A (en) | Refrigeration system | |
| JP3281762B2 (en) | Stirling refrigeration equipment | |
| US4281517A (en) | Single stage twin piston cryogenic refrigerator | |
| JPH06323658A (en) | Refrigerator | |
| JPH07151408A (en) | Freezer | |
| JPH06323655A (en) | Refrigerator | |
| JP2823525B2 (en) | Oil seal device for gas compression / expansion machines | |
| KR20000052196A (en) | Cooling system for lubricationless pulse tube refrigerator | |
| JPH0842932A (en) | Freezer | |
| JPH01269874A (en) | Refrigerating device | |
| KR100283156B1 (en) | Precooler structure for lubricationless pulse tube refrigerator | |
| KR100314022B1 (en) | Radiating structure for lubricationless pulse tube refrigerator | |
| JPH07151411A (en) | Freezer | |
| KR100314021B1 (en) | Lubricationless pulse tube refrigerator | |
| JP2877733B2 (en) | Gas compressor | |
| JPH06281276A (en) | Refrigerator | |
| JPH0933130A (en) | Cold accumulator type refrigerator | |
| JP3373894B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JPH0643648Y2 (en) | refrigerator | |
| JPH0710211Y2 (en) | Cryogenic device | |
| JPH07151409A (en) | Freezer | |
| JPH05312423A (en) | Double inlet type freezer device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |