JPS6136143B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6136143B2 JPS6136143B2 JP12340979A JP12340979A JPS6136143B2 JP S6136143 B2 JPS6136143 B2 JP S6136143B2 JP 12340979 A JP12340979 A JP 12340979A JP 12340979 A JP12340979 A JP 12340979A JP S6136143 B2 JPS6136143 B2 JP S6136143B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expansion
- piston
- compression
- space
- stage
- 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.)
- Expired
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、極低温冷凍機に関するものであり、
更に詳しくは、膨張側が、凸型シリンダ及び凸型
ピストンにて画成される第１膨張空間と第２膨張
空間とを備える、極低温冷凍機に関するものであ
る。
更に詳しくは、膨張側が、凸型シリンダ及び凸型
ピストンにて画成される第１膨張空間と第２膨張
空間とを備える、極低温冷凍機に関するものであ
る。
（従来の技術）
従来の此の種の極低温冷凍機においては、凸型
ピストンの小径部にラビリンスシールが装架され
ており、第１膨張空間の作動ガスが、それよりも
低温の第２膨張空間内に漏れ、冷凍効率が低下し
ないように企図されている。
ピストンの小径部にラビリンスシールが装架され
ており、第１膨張空間の作動ガスが、それよりも
低温の第２膨張空間内に漏れ、冷凍効率が低下し
ないように企図されている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、ラビリンスシールと、シリンダ内壁
との間には、わずかではあるがクリアランスが存
在しており、これがために、第１膨張空間から、
作動ガスが、第２膨張空間へ漏洩することを、完
全には、防止することができなかつた。
との間には、わずかではあるがクリアランスが存
在しており、これがために、第１膨張空間から、
作動ガスが、第２膨張空間へ漏洩することを、完
全には、防止することができなかつた。
それ故に、本発明は、かかる不具合を除去する
ことを、技術的課題とするものである。
ことを、技術的課題とするものである。
（問題点を解決するための手段）
上記技術課題を解決する為に、本発明において
講じた技術的手段は、次のように、極低温冷凍機
を構成したことである。
講じた技術的手段は、次のように、極低温冷凍機
を構成したことである。
・ 圧縮シリンダー１、
・ 前記圧縮シリンダー１内に上下方向に往復動
可能に装架され、前記圧縮シリンダー１との間
に圧縮空間３を画成する圧縮ピストン２、 ・ 凸型の膨張シリンダー１１、 ・ 前記膨張シリンダー１１内に上下方向に往復
可能に装架され、前記膨張シリンダー１１との
間に第１段膨張空間１３及び第２段膨張空間１
６を形成する凸型の膨張ピストン１２、 ・ 前記圧縮空間３と前記第１段膨張空間１３と
の間の作動回路に介設された冷却器２１及び第
１段蓄冷器２２、 ・ 前記第１段膨張空間１３と前記第２段膨張空
間１６との間に介設された第２段蓄冷器２３、 ・ 前記圧縮ピストン２及び前記膨張ピストン１
２の下側に形成される最低圧室３７、 ・ 前記膨張ピストン１２の大径部外周に装架さ
れ、前記第１段膨張空間１３と前記最低圧室３
７とを気密的に区画するシール１５、 ・ 前記膨張ピストン１２の小径部に装架され、
前記第１膨張空間１３と前記第２膨張空間１６
とを気密的に区画するラビリンスシール１７、 ・ 前記圧縮ピストン２から下方に垂下し、前記
最低圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内に
突入するロツド４、 ・ 前記膨張ピストン１２から下方に垂下し、前
記最低圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内
に突入するロツド１４、 ・ 前記膨張ピストン１２に形成され、前記ラビ
リンスシール１７に形成された集気溝４１と前
記最低圧室３７を連通せしめる細孔４２、 並びに、 ・ 駆動軸３２を介して、前記圧縮ピストン２及
び前記膨張ピストン１２を所定の位相差でもつ
て上下動せしめる原動機３８からなり、 ・ 前記最低圧室３７には、前記作動回路内の圧
力変化の最低値に等しい圧力以下の作動ガス
が、前記駆動装置室３６には、任意の圧力の作
動ガスが、夫々封入されている。
可能に装架され、前記圧縮シリンダー１との間
に圧縮空間３を画成する圧縮ピストン２、 ・ 凸型の膨張シリンダー１１、 ・ 前記膨張シリンダー１１内に上下方向に往復
可能に装架され、前記膨張シリンダー１１との
間に第１段膨張空間１３及び第２段膨張空間１
６を形成する凸型の膨張ピストン１２、 ・ 前記圧縮空間３と前記第１段膨張空間１３と
の間の作動回路に介設された冷却器２１及び第
１段蓄冷器２２、 ・ 前記第１段膨張空間１３と前記第２段膨張空
間１６との間に介設された第２段蓄冷器２３、 ・ 前記圧縮ピストン２及び前記膨張ピストン１
２の下側に形成される最低圧室３７、 ・ 前記膨張ピストン１２の大径部外周に装架さ
れ、前記第１段膨張空間１３と前記最低圧室３
７とを気密的に区画するシール１５、 ・ 前記膨張ピストン１２の小径部に装架され、
前記第１膨張空間１３と前記第２膨張空間１６
とを気密的に区画するラビリンスシール１７、 ・ 前記圧縮ピストン２から下方に垂下し、前記
最低圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内に
突入するロツド４、 ・ 前記膨張ピストン１２から下方に垂下し、前
記最低圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内
に突入するロツド１４、 ・ 前記膨張ピストン１２に形成され、前記ラビ
リンスシール１７に形成された集気溝４１と前
記最低圧室３７を連通せしめる細孔４２、 並びに、 ・ 駆動軸３２を介して、前記圧縮ピストン２及
び前記膨張ピストン１２を所定の位相差でもつ
て上下動せしめる原動機３８からなり、 ・ 前記最低圧室３７には、前記作動回路内の圧
力変化の最低値に等しい圧力以下の作動ガス
が、前記駆動装置室３６には、任意の圧力の作
動ガスが、夫々封入されている。
極低温冷凍機。
（作用）
上記技術的手段は、次のように作用する。すな
わち、ラビリンスシールと膨張シリンダーとの間
のクリアランスを通つて第１段膨張空間から第２
段膨張空間へ漏洩する作動ガスは、ラビリンスシ
ールに形成された集気溝及び膨張ピストンに形成
された細孔を介して、常に最低圧室に導かれる
為、第２膨張空間まで漏洩して、折角低温になつ
た作動ガスを暖めることがない。したがつて、従
来のような不具合は惹起されず、冷凍負荷部にお
いて、極低温を得ることが可能となる。
わち、ラビリンスシールと膨張シリンダーとの間
のクリアランスを通つて第１段膨張空間から第２
段膨張空間へ漏洩する作動ガスは、ラビリンスシ
ールに形成された集気溝及び膨張ピストンに形成
された細孔を介して、常に最低圧室に導かれる
為、第２膨張空間まで漏洩して、折角低温になつ
た作動ガスを暖めることがない。したがつて、従
来のような不具合は惹起されず、冷凍負荷部にお
いて、極低温を得ることが可能となる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を、添付図面にもとづ
いて説明する。
いて説明する。
図面において、圧縮シリンダー１と圧縮ピスト
ン２によつて形成される圧縮空間３は、冷却器２
１、第１段蓄冷器２２を通して、第１段膨張空間
１３に連通している。該第１段膨張空間１３は、
さらに第２段蓄冷器２３を通して、第２段膨張空
間１６に連通している。前記第２段膨張空間１
６，および前記第１段膨張空間は、膨張シリンダ
ー１１と膨張ピストン１２によつて形成されてい
る。前記膨張ピストン１２の頭部側面には、ラビ
リンスシール１７，１８が設けられ、更に該ラビ
リンスシール１７，１８間の適当な位置に集気溝
４１が設けられている。また、前記膨張ピストン
１２の内部には、前記集気溝４１に開口部を有す
る細孔４２が形成されている。この細孔４２によ
り、前記集気溝４１と最低圧室３７とが連通する
ように構成されている。
ン２によつて形成される圧縮空間３は、冷却器２
１、第１段蓄冷器２２を通して、第１段膨張空間
１３に連通している。該第１段膨張空間１３は、
さらに第２段蓄冷器２３を通して、第２段膨張空
間１６に連通している。前記第２段膨張空間１
６，および前記第１段膨張空間は、膨張シリンダ
ー１１と膨張ピストン１２によつて形成されてい
る。前記膨張ピストン１２の頭部側面には、ラビ
リンスシール１７，１８が設けられ、更に該ラビ
リンスシール１７，１８間の適当な位置に集気溝
４１が設けられている。また、前記膨張ピストン
１２の内部には、前記集気溝４１に開口部を有す
る細孔４２が形成されている。この細孔４２によ
り、前記集気溝４１と最低圧室３７とが連通する
ように構成されている。
更に、膨張ピストン１２には、第１段膨張区１
３から作動ガスが漏洩しないように、シール１５
が設けられている。該シール１５が摺動する部分
の膨張シリンダー１１の外周には、摺動の際の発
熱を除去するための水冷ポケツト３９が、包囲す
るようにして設けられている。
３から作動ガスが漏洩しないように、シール１５
が設けられている。該シール１５が摺動する部分
の膨張シリンダー１１の外周には、摺動の際の発
熱を除去するための水冷ポケツト３９が、包囲す
るようにして設けられている。
また、上記膨張ピストン１２は、ロツド１４を
介して、駆動軸３２につながれている。該駆動軸
３２は、軸封止装置３４を貫通して、原動機３８
に連結されている。
介して、駆動軸３２につながれている。該駆動軸
３２は、軸封止装置３４を貫通して、原動機３８
に連結されている。
前記圧縮ピストン２にも、作動ガス漏洩防止の
ためのシール５が設けられている。さらに、前記
圧縮ピストン２はロツド４を介して、駆動軸３２
に連結されている。前記駆動軸３２は、駆動装置
室３６内に設けられている。該駆動装置室３６
は、機壁３３により外界とへだてられ、また隔壁
３５により前記最低圧室３７と区画されている。
該隔壁３５には、ロツドシール３１が設けられて
いて、前記ロツド４，１４が、該ロツドシール３
１を貫通している。
ためのシール５が設けられている。さらに、前記
圧縮ピストン２はロツド４を介して、駆動軸３２
に連結されている。前記駆動軸３２は、駆動装置
室３６内に設けられている。該駆動装置室３６
は、機壁３３により外界とへだてられ、また隔壁
３５により前記最低圧室３７と区画されている。
該隔壁３５には、ロツドシール３１が設けられて
いて、前記ロツド４，１４が、該ロツドシール３
１を貫通している。
一方、前記圧縮空間３は、一方向弁５１によ
り、前記最低圧室３７と連通させられている。該
一方向弁５１は、封止座面となる封止斜面５２，
および圧力差によつて動く球体５３、および所定
圧力差に達するまで該球体５３と前記封止斜面５
２とが離れないように圧着させるバネ５４とから
構成されている。
り、前記最低圧室３７と連通させられている。該
一方向弁５１は、封止座面となる封止斜面５２，
および圧力差によつて動く球体５３、および所定
圧力差に達するまで該球体５３と前記封止斜面５
２とが離れないように圧着させるバネ５４とから
構成されている。
更に、前記第２段膨張空間１６のまわりには、
冷凍負荷部１９が設けられている。
冷凍負荷部１９が設けられている。
尚、最低室３７の圧力は、圧縮空間３から第１
段膨張空間１３に至る回路の最低圧力以下であ
り、駆動装置室３６の圧力は任意である。
段膨張空間１３に至る回路の最低圧力以下であ
り、駆動装置室３６の圧力は任意である。
以上の如き構成において、原動機３８によつて
駆動軸３２が回転させられると、ロツド４とよび
ロツド１４を介してそれぞれ圧縮ピストン２及び
膨張ピストン１２が往復運動する。すると、圧縮
空間３内の作動ガスが圧縮され、圧縮された作動
ガスは、冷却器２１で冷却され、第１段蓄冷器２
２でさらに冷却されて、容積が増加しつつある第
１段膨張空間１３に達して膨張し、低温度のガス
（温度Ｔ）となる。その低温作動ガスは、第２段
蓄冷器２３を通る間に一層冷却され、第２段膨張
空間１６に達して、再び該空間１６の膨張により
一層低温のガス（温度Ｔ）になり、冷凍負荷部１
９からの熱負荷を吸収する。
駆動軸３２が回転させられると、ロツド４とよび
ロツド１４を介してそれぞれ圧縮ピストン２及び
膨張ピストン１２が往復運動する。すると、圧縮
空間３内の作動ガスが圧縮され、圧縮された作動
ガスは、冷却器２１で冷却され、第１段蓄冷器２
２でさらに冷却されて、容積が増加しつつある第
１段膨張空間１３に達して膨張し、低温度のガス
（温度Ｔ）となる。その低温作動ガスは、第２段
蓄冷器２３を通る間に一層冷却され、第２段膨張
空間１６に達して、再び該空間１６の膨張により
一層低温のガス（温度Ｔ）になり、冷凍負荷部１
９からの熱負荷を吸収する。
前記した技術的課題を解決するためには、ラビ
リンスシールに代えて、接触摺動形シールを用い
てもよい。しかし、これだと、シールの摺動熱に
より、冷凍効率を著しく低下させてしまうが、本
発明においては、前述したところから明らかなよ
うに、このような不具合は惹起されないという効
果がある。
リンスシールに代えて、接触摺動形シールを用い
てもよい。しかし、これだと、シールの摺動熱に
より、冷凍効率を著しく低下させてしまうが、本
発明においては、前述したところから明らかなよ
うに、このような不具合は惹起されないという効
果がある。
図面は、本発明に係る極低温冷凍機の一実施例
の回路図である。 １……圧縮シリンダー、２……圧縮ピストン、
３……圧縮空間、４……ロツド、１１……膨張シ
リンダー、１２……膨張ピストン、１３……第１
段膨張空間、１４……ロツド、１５……シール、
１６……第２段膨張空間、１７……ラビリンスシ
ール、２１……冷却器、２２……蓄冷器、３６…
…駆動装置室、３７……駆動装置室。
の回路図である。 １……圧縮シリンダー、２……圧縮ピストン、
３……圧縮空間、４……ロツド、１１……膨張シ
リンダー、１２……膨張ピストン、１３……第１
段膨張空間、１４……ロツド、１５……シール、
１６……第２段膨張空間、１７……ラビリンスシ
ール、２１……冷却器、２２……蓄冷器、３６…
…駆動装置室、３７……駆動装置室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮シリンダー１、 前記圧縮シリンダー１内に上下方向に往復動可
能に装架され、前記圧縮シリンダー１との間に圧
縮空間３を画成する圧縮ピストン２、 凸型の膨張シリンダー１１、 前記膨張シリンダー１１内に上下方向に往復動
可能に装架され、前記膨張シリンダー１１との間
に第１段膨張空間１３及び第２段膨張空間１６を
形成する凸型の膨張ピストン１２、 前記圧縮空間３と前記第１段膨張空間１３との
間の作動回路に介設された冷却器２１及び第１段
蓄冷器２２、 前記第１段膨張空間１３と前記第２段膨張空間
との間に介設された第２段蓄冷器２３、 前記圧縮ピストン２及び前記膨張ピストン１２
の下側に形成される最低圧室３７、 前記膨張ピストン１２の大径部外周に装架され
前記第１段膨張空間１３と前記最低圧室３７とを
気密的に区画するシール１５、 前記膨張ピストン１２の小径部に装架され、前
記第１膨張空間１３と前記第２膨張空間１６とを
気密的に区画するラビリンスシール１７、 前記圧縮ピストンから下方に垂下し、前記最低
圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内に突入す
るロツド４、 前記膨張ピストン１２から下方に垂下し、前記
最低圧室３７を通つて前記駆動装置室３６内に突
入するロツド１４、 前記膨張ピストン１２に形成され、前記ラビリ
ンスシール１７に形成された集気溝４１と前記最
低圧室３７とを連通せしめる細孔４２、並びに、 駆動軸３２を介して、前記圧縮ピストン２及び
前記膨張ピストン１２を所定の位相差でもつて上
下動せしめる原動機３８からなり、 前記最低圧室３７には、前記作動回路内の圧力
変化の最低値に等しい圧力以下の作動ガスが、前
記駆動装置室３６には、任意の圧力の作動ガス
が、夫々封入されている、極低温冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12340979A JPS5646954A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Cryogenic gas refrigerating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12340979A JPS5646954A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Cryogenic gas refrigerating machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5646954A JPS5646954A (en) | 1981-04-28 |
| JPS6136143B2 true JPS6136143B2 (ja) | 1986-08-16 |
Family
ID=14859834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12340979A Granted JPS5646954A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Cryogenic gas refrigerating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5646954A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191561U (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | アイシン精機株式会社 | 逆スタ−リング冷凍機 |
| JPS6152562A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-15 | 株式会社 富士電機総合研究所 | 冷凍機の冷却温度制御方式 |
| JPS61291872A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-22 | 三菱電機株式会社 | 冷凍機 |
| JP2546035Y2 (ja) * | 1987-11-09 | 1997-08-27 | 松下電器産業株式会社 | 脱水機のフタ |
-
1979
- 1979-09-25 JP JP12340979A patent/JPS5646954A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5646954A (en) | 1981-04-28 |
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