JPS6287765A - 気体冷凍機 - 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１ 本発明は気体を断熱圧縮することによって温熱を、また
気体を断熱膨張させることによって冷熱を生じさせるた
めの気体冷凍機に関する。

［従来の技術］ 空気などの気体を冷媒として使用した冷凍装置はかなり
古くから知られている。従来のこの種の気体冷凍機は、
気体の圧縮機と圧縮熱の放熱用熱交換器と圧縮気体の膨
張機と気体の断熱膨張時の吸収熱によって冷やされる吸
熱用熱交換器とを閉サイクルとして順次連結させた構成
を備えている。

逆プレイトンサイクルの実用例としては、タービン圧縮
機を使用した航空代用冷房装置が一般に知られている。

［発明が解決しようとする問題点１ 上記のごとく圧縮機、放熱用と吸熱用のそれぞれの熱交
換器および膨張機という４つの各独立した構成要素を組
合わせて一台の気体冷凍機にまとめる方式は、航空機の
様な大型の機器システムの一部分に組込まれる場合には
、設置スペースとか作動効率などの点で大きな障害に遭
遇することは少ないが、例えば家庭用冷風発生装置ある
いは自動車用携帯冷蔵庫などといった極く小型の日常生
活向は機器に従来型の気体冷凍機を採り入れるにはいさ
さか装置が大げざになりすぎる難があり、現に実用化さ
れた例を聞かない。

気体冷凍機のコンパクト化の一方策として、例えば「特
開昭５２−１０９４６Ｊにみられる様に、ベーン圧縮機
の圧縮域に対応する個所のシリンダ外周面に放熱用フィ
ンを、また膨張域の外周面に吸熱用フィンを取付け、そ
れぞれのフィンに各専用の送風機から風を吹きつけて温
風流または冷風流を生じさせる方法も提案されている。

しかし、この様な装置も外形のコンパクト化と言う観点
からみれば幾分かの前進は認められるものの、圧縮機の
駆動用モータの他に２台の送風機を必要とするなどして
、その構成が簡素化されたとは称し難い。

本発明は極力外形がコンパクトで且つ描造が簡素であり
、日常的に身近かに使用するのに好適した気体冷凍機、
例えば携帯式冷蔵庫や冷風発生装置などを提供するごと
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の気体冷凍機は、１
つの気体圧縮用往復動部材を共有する、１組の往復動式
気体圧縮ポンプと、前記１組の気体圧縮ポンプの、一方
のポンプの吐出口と他方のポンプの吸入口とを結ぶ連通
路に設けられて前記一方のポンプの断熱圧縮工程で生ず
る熱を放散さゼるための、放熱用熱交換手段と、前記１
組の気体圧縮ポンプの、他方のポンプの吐出口と一方の
ポンプの吸入口とを結ぶ連通路に設けられて前記他方の
ポンプの断熱膨張工程で生じた冷熱を利用するための、
吸熱用熱交換手段と、前記他方のポンプ用としての前記
気体圧縮用往復動部材が該ポンプの上死点近傍の位置を
占めた時にのみ、前記一方のポンプの吐出口と前記他方
のポンプの吸入口を連通させるための第１の弁手段と、
前記他方のポンプが圧縮工程にある時、前記一方のポン
プの吸入口と前記他方のポンプの吐出口とを連通させる
ための第２の弁手段とからなる構成を採用した。

し作用１ 上記のごとき構成を備えた気体冷凍機は、気体圧縮用往
復動部材を作動さゼると、１組の往復動式気体圧縮ポン
プの内一方のポンプが断熱圧縮二［程にある時、他方の
ポンプは断熱膨張工程の状態に置かれる。そして一方の
ポンプが圧縮工程の過程にある時、第１の弁手段が閉ざ
されているので、一方のポンプによって気体が圧縮され
、高温高圧となった気体は放熱用熱交換手段を通過して
常温高圧気体となり、この圧縮工程の末期には間かれる
第１の弁手段を通って他方のポンプに吸入される。

他方のポンプが膨張工程にある時、第２の弁手段は閉ざ
されているので、このポンプ内に流入した常温高圧気体
は断熱膨張されて低温常圧気体となる。そしてこのポン
プが圧縮工程に入った時開かれる第２の弁手段から吐出
された低温気体は吸熱用熱交換手段に送り込まれて、こ
こで冷凍仕事が行なわれる。

冷凍仕事を終えて暖まった気体は一方のポンプの吸入工
程において再びこのポンプ内に吸入されて上記と同様な
サイクルを繰返す。

［実施例］ 以下に付図に示す実施例に基づいて本発明の具体的な構
成を説明する。

第１図と第２図は第１実施例の構造と作動の説明図であ
って、１組の往復動式気体圧縮ポンプＡは、２つの気体
圧縮ポンプによって共有されるポンプハウジングとして
の１つのシリンダ１内に、これら２つのポンプが共用す
る様にして気体圧縮用往復動部材としての１つのピスト
ン２を納めることによって、このピストン２の左右両側
（図中の）にそれぞれ一方のポンプのシリンダ室４と他
方のポンプのシリンダ室５とを形成させた構造を備えて
いる。ピストン２はピストンロッド３を介して図示が省
かれているクランクと電動モータとの組合わせなどから
なる駆動手段によって往復運動を与えられる。

一方のポンプのシリンダ室４には、逆止弁としての吐出
弁１０と吸入弁１１がそれぞれ設けられた吐出口４Ａと
吸入口４Ｂを備えている。また他方のポンプのシリンダ
室５には、吸入口５Ａと吐出口５Ｂが設けられている。

ピストン２には、このピストンが他方のポンプのシリン
ダ室５の上死点近辺に位置を占める時にのみ一方のポン
プの吐出口４Ａと他方のポンプの吸入口５Ａとを連通さ
せるだめの第１連通手段としての連通路２ａが形成させ
である。また他方のポンプのシリンダ室５には吐出口５
Ｂに微圧作動弁１２が、また下死点の近くに吐出口５Ｂ
をバイパスしてシリンダ室５内と吸熱用熱交換手段（後
述）とを連通させるためのバイパス路１３が設けられて
いる。

一方のポンプの吐出口４Ａと他方のポンプの吸入口５Ａ
とは連通路６によって結ばれている。この連通路６には
放熱用熱交換手段７が介在させてあり、一方のポンプの
圧縮工程で生じた高温高圧気体を常温にまで冷却させる
と共に、必要に応じて吸収熱を有効に利用する役割りを
果たす。

また、他方のポンプの吐出口５Ｂと一方のポンプの吸入
口４Ｂとは連通路８によって結ばれている。この連通路
８には吸熱用熱交換手段９が介在させてあり、他方のポ
ンプの断熱膨張工程で生じた低温常圧気体が送り込まれ
ることによって、例えば冷蔵庫内や自！ＩＩＪ車の車室
内の空気を冷やすなどの冷却仕事を行わせることができ
る。その具体的な構造については後述する。

次に上記実施例装置の作動について説明する。

第１図は一方のポンプが断熱圧縮工程の終末に、また他
方のポンプが断熱膨張工程の終末にある状態を描いてい
る。ピストン２はピストンロッド３によって破線矢印方
向に押されることによって図の左方側に押しやられるが
、この状態下ではシリンダ室４の吐出口４Ａの吐出弁１
０は開弁され、シリンダ室５の吸入口５Ａはピストン２
によって封鎖さされているので気体の圧縮が行われ、高
温高圧になった気体は両口４Ａと５への連通路６に介在
させた放熱用熱交換手段７を通過されられる間に空気ま
たは水によって常温にまで放冷される。

この時他方のポンプのシリンダ室５内には、前の工程に
おいて一方のポンプから上述のごとくして常温高圧のも
と送り込まれた後、ピストン２の後退に伴って断熱膨張
されることによって生じた低温常圧気体が充たされてい
る。ピストン２がシリンダ室５の下死点に達すると今ま
でピストン２によって封鎖されていたバイパス路１３が
図示のごとく開かれるので、シリンダ室５と吸熱用熱交
換手段９とは連通路８を介して導通状態となり、この両
者間の圧力差がほとんどなくなることによって吐出口５
Ｂを閉ざしていた微圧弁１２が開弁される。

なお断熱膨張過程において膨張しつつある気体はピスト
ン２を移動させる仕事の〜部分を担゛うことになる。

次いでピストン２が反転して図の右側方向に移動し始め
ると、一方のポンプは膨張工程に、そして他方のポンプ
は圧縮工程に入り、工程の終末において装置は第２図に
描かれた状態となる。ビスＩ〜ン２が右方移動するこの
工程においては、上述のごとくしてシリンダ室５内に存
在する低温常圧気体はピストン２に押しやられることに
よって開かれている微圧弁１２を通過し吐出口５Ｂから
連通路８を経て吸熱用熱交換手段９に送り込まれ、冷熱
の供給を受けた吸熱用熱交換手段９は、例えば冷蔵庫内
の冷却とか空調用空気の冷却などの冷却仕事を行う。吸
熱用熱交換手段９を通過する口とによって再び常温に戻
った気体は膨張工程にあるシリンダ室４内に、その吸入
口４Ｂから吸い込まれて次の圧縮工程に備える。

上記の実施例装置の構成を冒頭に述べた従来の気体冷凍
機に苅比させれば、従来装置が圧縮磯と膨張機とを各々
独立させていたのに対して、本発明装置は圧縮曙として
の役割を果たす一方の気体圧縮ポンプと、膨張機として
の役割を果たず他方の気体圧縮ポンプとをポンプのハウ
ジングとしての１つのシリンダ１内に組み込むと共に１
つのピストン２をこれら２つのポンプによって其有さＶ
た極めてコンパクトな合体構造を（（ａえていることに
なる。

伝熱媒体として使用する気体は空気の他に、水素やヘリ
ウムなど断熱膨張に伴う冷却効果を有効に利用できる気
体であればよい。

第９図に気体冷凍機としての本発明装置の冷凍サイクル
を温度〜エントロピ線図として模式的に示した。縦軸と
横軸はそれぞれ気体の湿度とエントロピを示し、１．２
は断熱圧縮工程を、２．３ば等圧放熱工程を、３．４は
断熱膨張工程を、また４、１は等肝吸熱工程を表してい
る。

この冷凍サイクルの冷凍熱量は符Ｑａ　、ｂ、１．４で
囲まれた面積に当り、高温側への放熱量は符号ａ、ｂ、
２．３で囲まれた面積に、また冷凍機の消費仕事の熱当
偕は符＠１．２．３．４で囲まれた面積に相当する。

第３図は第２実施例装置の模式的側断面図であって、第
１実施例装置に較べて装置の外形がよりコンパクト化さ
れている点に￥ｆ艮があり、放熱用熱交換手段の取付は
方法の変更およびそれに伴う他方のポンプの吸入口の開
閉手段の設計変更が行われている。６Ａは一方の気体圧
縮ポンプのシリンダ室４の吐出口４Ａと、他方の気体圧
縮ポンプのシリンダ室５の吸入口５Ａとを結ぶ連通路で
あって、これら２つの往＠動式ポンプが共有する１つの
シリンダ１の全外周を包囲するジャケット状体をなして
いる。７Ａはジャケット状連通路６Ａの外周面に取付け
た放熱用熱交換手段としての薄い金属板からなる円環状
の放熱用フィン群である。

１４はシリンダ室５の吸入口５Δに設けられた吸入弁で
あってスプリング力によって閉弁維持されており、ピス
ト〕ノ２がシリンダ室５の上死点近くの位置を占める時
、このピストンに押されて開弁される。

第２実施例装置の作動は、前述の第１実施例装置のシリ
ンダ室５の吸入口５△の開閉手段が、ピストン２に設＆
−Ｊた連通路２ａであったのに対して、上記の吸入弁１
４に変更されている点を除いて何等異なるところはない
ので、作動説明は省略する。

図中の他の符号（よ前記のそれと共通している。

次に上記第１および第２実施例図にｌ−ｊいてその基本
的な構成と作動を説明した本発明装置の具体的な使用例
について記述する。

第４図へ・第６図は自動車に搭載して使用するのに好適
した可搬型冷藏坤としての本発明装置の説四回である。

５０は冷蔵物品を収納するための冷蔵庫本体部分として
の断熱箱体であり、５１はその頂面間口にヒンジ部を介
してｎｗ１自在に取付けた蓋体であって、合成樹脂製の
中空二重壁体の内空部を合成樹脂発泡体などの断熱材で
満したごとき壁体構造を備えている。５５は断熱箱体５
０の基台部分をなす様にして取付けられ、放熱用熱交換
手段、この実施例では第４図に示された様に金属チュー
ブを平面が口の字形をなす様に回巻して形成させた放熱
用熱交換器ＩＢの収納部であって、周壁面に通風用スリ
ット群を設けたカゴ状体をなしている。５６は装置の作
動用電力の配電盤、５７は結露水受け、５８は蓋体５１
の止め金、５９は把手である。

この実施例装置に組込まれる１組の往復動式気体圧縮ポ
ンプ２０は、その側断面図としての第５図に略示された
ごとき構造を備えている。１組の気体圧縮ポンプのハウ
ジングは、金属その他の剛性材料からなる２枚の皿状体
２１Ａと２１Ｂを皿の内面同志を向き合わせる様にして
カシメ法や溶接などによって貼り合わせることによって
形成させた密閉構造を備えた中空円盤体をなしており、
その内空部を偏平方向に２分割させる様にしてゴム弾性
板あるいはベローズ状金属板からなるダイヤフラム２２
が気体圧縮用往復動部材として組み込まれている。２３
と２４はダイヤフラム２２の中央部分をその両側から挟
み込んでこの中央部分の変形を防止すると共に、ダイヤ
フラム２２に膜面方向の揺動を与えるためのピストンロ
ッド２８の取付基盤となる補強板であってこの両者はリ
ベット止めなどによって相互に締結されている。２７は
ピストンロッド２８の一端部を補強板２４に連接さぜる
ための可撓継手、２９はポンプハウジング壁を構成づる
皿状体２１Ｂに穿たれたピストンロッド２８の挿通孔の
隙間を気密封鎖するための、ゴム弾性材からなる蛇腹状
パツキンである。

上記のごとくして１組のポンプのための中空円盤状ポン
プハウジングの内空部をダイヤフラム２２によってダイ
ヤフラムの揺動方向に気密的に２分割させて形成された
各独立した空間２５と２６には、それぞれ気体の吸入口
２５Ａまたは２６Ａと吐出口２５Ｂまたは２６３を設け
ることによって、これら雨空間２５と２６はそれぞれ第
１図〜第３図に示された一方のポンプのシリンダ室（気
室）と他方のポンプのシリンダ室に相当する機能を果す
ことになる。

そして気体冷凍サイクルの圧縮機となる一方のポンプの
シリンダ室２５の吐出口２５Ｂは、第４図に描かれてい
る様に気体配管としての連通路６の途中に介在させた放
熱用熱交換器７Ｂを経て、気体冷凍サイクルのｍＶＥＬ
ｍとなる他方のポンプのシリンダ室２Ｇの吸入口２６Ａ
に連らなっている。また膨張機としてのシリンダ室２６
の吐出口２６Ｂは、第４図にみられる様に気体配管とし
ての連通路８をたどって冷蔵庫本体部分としての断熱箱
体５０の内側底部に形成さけである冷気吹出グリル５２
に連らなっている。一方断熱箱体５０の内側上部には、
断熱箱体５０に流入した後、内部の収納物品と熱交換を
行いながら上昇した暖気を吸入するための吸気グリル５
３が設けてあり、この吸気グリル５３は断熱箱体５０の
壁体内に形成させた通気路５３Ａおよび連通路８を経て
圧縮機としてのシリンダ室２５の吸入口２５Ａに連らな
っている。

この様に冷気吹出グリル５２と吸気グリル５３とがそれ
ぞれ断熱箱体５０の底部と上部に配設されている位置関
係からして、吹出グリルから収納物品Ｂに吹きつけられ
た冷気は物品から温熱を奪って温まり自然対流により上
昇して吸気グリルに己ずから吸入されて行くので、冷温
気の交換現象が巧まずしてスムーズに行われ効率的に収
納部品と冷気との間の熱交換が行われる。

したがってこの実施例装置では、ＩＩＩＩＨ機としての
他方のポンプのシリンダ室２６の吐出口２６Ｂと圧縮機
としての一方のポンプのシリンダ室２５の吸入口２５Ａ
とを結ぶ連通路８の途中には聞きサイクルとしての吸熱
用熱交換手段が介在さけられることになり、断熱箱体５
０内の物品収納空間９Ａがこの間ぎサイクルを構成する
。シリンダ室２５の吸入口２５Ａと吐出口２５Ｂにはそ
れぞれ逆止弁３０と３１が、またシリンダ室２６の吸入
口２６Ａにはダイヤフラム２２がその上死点にまで移動
した時このダイヤフラム２２の動きを受けて開弁される
差圧弁としての吸入弁３２が、吐出口２６Ｂには微圧弁
としての吐出弁３３が設けられている。

４０はダイヤフラム２２を揺動させるためのピストンロ
ッド２８の駆動用モータ、４２はその出力軸４１に嵌着
させた冷却仕事回収用のハズミ車、４３と４４はクラン
ク機構を構成する一組の歯車であって任意の周期をもっ
てピストンロッド２８に往復動を行わせる。４５はピス
トンピンである。なお１組のポンプおよびその駆動機構
は放熱用熱交換器収納部５５内に適宜の断熱隔壁を介在
させて納められている。

上記の冷蔵庫の作動を説明すると、装置の電源用プラグ
（図示路〉を自動車のバッテリを電源とする電源コンセ
ントまたは１００Ｖ電源コンセントに挿し込んだうえ配
電盤５６に設けた電源スィッチを投入することによって
冷蔵庫は使用状態に入り駆動用モータ４０が起動する。

駆動用モータ４０の回転に伴ってクランク機構が気体圧
縮ポンプ２０のダイヤフラム２２に所定の周期をもって
揺動運動を起させるので、気体（この場合は空気）圧縮
機として働く一方のポンプのシリンダ室２５と気体膨張
様として働く他方のポンプのシリンダ室２Ｇとは前述の
第１および第２実施例装置の場合と全く同様に交互に圧
縮工程と膨張工程をたどらされる。シリンダ室２６に設
けられた吸入弁３２と吐出弁３３の作動の有様は、ダイ
ヤフラム２２がシリンダ室２６の上死点にまで移動する
と、このダイヤフラム２２の動きに押されることによっ
て吸入弁３２が開弁する。次いでダイヤフラム２２が下
死点に向けて反転移動する途中で上記の押圧力から解放
された吸入弁３２は閉弁付勢スプリングによって閉弁さ
れる。ダイヤフラム２２が下死点に達した時、シリンダ
室２６内の圧力は開きサイクルを構成する吸熱用熱交換
手段としての、断熱箱体５０内の物品収納空間９Ａとほ
ぼ同一にまで低下するので、微圧弁としての吐出弁３３
が開弁される。

そこで、一方のポンプの膨張工程時に部品収納空間９Ａ
からシリンダ室２５内に吸入された空気は次の圧縮工程
においてｉｌｌ！！ｉ温高圧状態となり、吐出口２５Ｂ
から放熱用熱交換器７Ｂに向けて送り出される。放熱用
熱交換器７Ｂによって常温にまで冷やされた高圧空気は
上述のごとくして開かれた吸入弁３２を通ってシリンダ
室２６内に流入し、ダイヤフラム２２の後退勤に伴って
断熱膨張することによって、ダイヤフラム２２の作動に
消費された動力の一部を回収させつつ冷却されて常圧に
戻り、上述のごとくして間かれている吐出弁３３からダ
イヤフラム２２の次の前進動に伴われて物品収納空間９
Ａに向けて押し出され、この冷気の保有冷熱によって庫
内の物品Ｂが冷やされる。物品Ｂの保有温熱を伝えられ
て温められた流入空気は一方のポンプの吸入工程におい
て再びシリンダ室２５内に吸入され、以後この様なサイ
クルが反復して物品Ｂは装置の熱交換能力の限度内にお
いて次第に冷却されて行く。

上記のごとき構造を備えた試作冷蔵庫の仕様を例示する
と、シリンダ室２５と２６の容積がそれぞれ２４ＣＣ，
駆動用モータ４０の回転数が１　、　ｏｏｏｒｐｍ、ポ
ンプの圧縮比を１．５、放熱用熱交換器７Ｂを構成する
コイル状配管の内径を６ｍ１ｌｌ　、長さを６ｍに設定
した場合には、空気循環量は２０　ｆｌ　／１ｌｌｉ眠
冷凍能力は１０　ＫＣａ　（ｌ／ｈとなって、外気温が
３５℃の時、断熱箱体５０内への吹出空気温度を６℃に
まで下げることができた。この試作品の物品収納空間９
Ａの容積は１０ｕ１装置の外形寸法は３００Ｘ　３００
ｘ２００ｍｍ　１そして消費電力は１３Ｗであった。

第７図および第８図は気体冷凍機を内蔵させた扇風機と
しての本発明による実施例装置の説明図であって、内蔵
冷凍機の構成は吸熱用熱交換手段部分に設計変更が施さ
れている点を除いて本質的に前記の実施例と共通してい
る。６０は合成樹脂などで作られたボックス状の扇風機
ハウジング、６２と６３はハウジング６０にそれぞれ設
けられた冷却用空気の取入口と冷却流空気の吹出グリル
、６１は扇風機のファン、６４は開ぎサイクルを構成す
る吸熱用熱交換手段への冷気吹出口、６５は携帯用把手
であり、熱交換を受けて温められた暖気の吸入口が上記
の空気取入口６２に当る。４０Ａは１組の気体圧縮ポン
プ７０の駆動と扇風機ファン６１の駆動の両投を兼ねる
両軸モータ、６６は両軸モータ４０Ａへの給電用コード
のプラグ、そして６７は断熱板であって、ハウジング６
０内に組込まれた気体圧縮ポンプ７０と放熱用熱交換器
７Ｂとの間に介在させる。

気体圧縮ポンプ７０はその容量を増大させるために、前
記の冷蔵庫に使用した気体圧縮ポンプ２０に設計変更を
施した構造を備えている。すなわち、ポンプハウジング
は両端面が封鎖されて気室を形成する２個のベローズ７
１と１２をその軸芯方向を同軸的に保たせながら、この
軸芯方向に往復動可能な円盤７３を挟んで接合合体され
ている。したがって円盤７３はベローズ７１と７２のそ
れぞれの一方の端面の封鎖部材としての役目を果してい
る。ベローズ７１と７２の他方の端面は、気体圧縮ポン
プ７０の組立用基盤体としての全体として上向きのコの
字形をなす部材７４の両側壁内面にそれぞれ接合される
ことによって封鎖されている。円盤７３には往復動を行
わせるための平面形状がコの字形の往復動用部材１６が
取付けられており、前記の両軸モータ４０Ａの回転力が
減速歯車７７と７８、およびクランク７９およびクラン
クピン７５を介して往復動に変換されて部材７６に伝え
られる。つまりこの１組の気体圧縮ポンプ７０における
円盤７３は、前記の気体圧縮ポンプ２０のベローズ２２
に相当する働きをすることになる。そして気体圧縮ポン
プ７０の組立用基盤体をなす部材７４０両側壁には、そ
れぞれ前述の連通路としての配管６と８がベローズ７１
および７２の気室（シリンダ室）に連通ずる様にして接
続される。

上記の扇風機の作動については、前に説明した気体冷凍
機組込み型冷蔵庫における開きサイクルとしての吸熱用
熱交換手段が、庫内の物品収納用空間９Ａであったのに
対して、この実施例では開きサイクルとしての吸熱用熱
交換手段が扇風機の据え置かれている自動車の車至内な
どの室内空間である点を除いて全く異なるところはない
。１組のベローズ式気体圧縮ポンプ７０の他方のポンプ
のシリンダ室内で発生した冷気はその吐出口から連通路
８に送出され、扇風機ファン６１の背後に向けて開口す
る冷気吹出口６４からポンプの吐出圧により吹き出され
、扇風機ファン６１が作り出す気流に乗って被冷却空間
に向けて拡散される。この空間で熱交換を受けて温まっ
た空気は一方のポンプの吸引力によって空気取入口６２
からそのシリンダ室内に吸入され、既述のごとき過程を
たどって再冷却されるサイクルが以後反復継続すること
になる。

上記実施例と同一の構造の試作扇風機の仕様の一例を次
に記すと、１組の気体圧縮ポンプ７０のそれぞれの気室
（シリンダ室）の容積を７２ｃｃ、両軸モータ４０Ａの
回転数を１．　ｏｏｏｒｐｍ、ポンプの圧縮比を１．２
、放熱用熱交換器としてのコイル巻きチューブの内径を
釦ｍその長さを６ｍ、扇Ｊ！Ｉ機ファン６１の直径を５
０ｍｍその回転数を１，８００ｒｐｍに設定した場合に
は、送風量が１０　ｍｌ　／ｈ、冷房能力が１０にＣａ
σ／ｈとなって外気温が３０℃の時、吹出し空気湿度を
外気温より約１０℃下げることができた。そしてこの仕
様の扇風機のハウジング６０の外形寸法は１５０Ｘ　１
５０Ｘ　１５０ｍ１ｌｌと極めてコンパクトな形状に納
めることができた。

上記の２つの具体的な実施例装置ではいづれも吸熱用熱
交換手段部分に開きサイクルを採り入れているが、例え
ばスチーム暖Ｊ５［用ラジェータの様な構造を備えた酋
通の熱交換器を吸熱用熱交換手段として用いることも自
由である。

［発明の効果］ 上記のごとき構成を備え気体冷凍機として機能する本発
明装置は、気体冷凍機の構成要素の一部をなす圧縮機と
膨張機とのそれぞれの役目を果たす１組の往復動式気体
圧縮ポンプが、１つ気体圧縮用往復動部材としてのピス
トンあるいはダイヤフラムを共有する構造のもとに１つ
のポンプハウジング内に組込まれているので、その外形
を極めてコンバク［・にすることができる。

また気体冷凍機を冷蔵庫や空気調和装置に組込む場合に
は、冷凍機の一構成要素としての吸熱用熱交換手段は、
庫内空間あるいは被空調室の室内空間をもってその役目
を果させる、いわゆる開きサイクルを構成させられるの
で、上記のポンプ横進の単純化効果と共に装置全体の構
成を簡略化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明装置の基本的構成とその作動を
説明した第１実施例図、第３図は同じく第２実施例図で
ある。 第４図〜第６図は本発明装置を携帯用冷蔵庫に組込んだ
実施例について、冷蔵庫の全体構成、気体冷凍機の構造
、および冷蔵庫の外観をそれぞれ示した図である。 第７図と第８図は本発明装置を扇ｆｆ１機に組込んだ実
施例を示した、それぞれ全体構成の説明図と外観図であ
る。 第９図は気体冷凍機の作動サイクルを説明した気体の温
度〜１ント［１ビ線図である。 図中　Ａ、Ａ’、２０．７０・・・１組の往復動式気体
圧縮ポンプ　１・・・ポンプハウジング　２・・・気体
圧縮用往復動部４１（ピストン、ダイヤフラム）　　４
・・・一方のポンプのシリンダ室　５・・・他方のポン
プのシリンダ室　４Ａ、４Ｂ・・・一方のポンプの吐出
口と吸入口　５Ａ％　　５Ｂ・・・他方のポンプの吸入
口と吐出口　６．８・・・吐出口と吸入口の連通路　７
・・・放熱用熱交換手段　９・・・吸熱用熱交換手段　
２ａ、１４・・・第１の弁手段　１２．１３・・・第２
の弁手段　５ｏ、５１・・・冷蔵庫の断熱箱体と蓋体　
６ｏ、６１・・・扇風機のハウジングとファン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１つの気体圧縮用往復動部材を共有する、１組の往
   復動式気体圧縮ポンプと、 前記１組の気体圧縮ポンプの、一方のポンプの吐出口と
   他方のポンプの吸入口とを結ぶ連通路に設けられて前記
   一方のポンプの断熱圧縮工程で生ずる熱を放散させるた
   めの、放熱用熱交換手段と、前記１組の気体圧縮ポンプ
   の、他方のポンプの吐出口と一方のポンプの吸入口とを
   結ぶ連通路に設けられて前記他方のポンプの断熱膨張工
   程で生じた冷熱を利用するための、吸熱用熱交換手段と
   、前記他方のポンプ用としての前記気体圧縮用往復動部
   材が該ポンプの上死点近傍の位置を占めた時にのみ、前
   記一方のポンプの吐出口と前記他方のポンプの吸入口を
   連通させるための第１の弁手段と、 前記他方のポンプが圧縮工程にある時、前記一方のポン
   プの吸入口と前記他方のポンプの吐出口とを連通させる
   ための第２の弁手段とを備えてなる気体冷凍機。 ２）前記吸熱用熱交換手段が、冷蔵庫の庫内空間への気
   体入口と出口を結ぶ開きサイクルであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の気体冷凍機。 ３）前記吸熱用熱交換手段が、空気調和装置の空気出口
   と入口を結ぶ開きサイクルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の気体冷凍機。 ４）前記空気調和装置は、前記開きサイクルの空気の出
   口と入口を備えたハウジング内に電動フアンを納めてな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の気体冷
   凍機。 ５）前記気体圧縮用往復動部材は、ピストンまたはダイ
   ヤフラムであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第４項のいづれかに記載の気体冷凍機。 ６）前記１組の気体圧縮ポンプは、１つのポンプハウジ
   ング内に組込まれていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいづれかに記載の気体冷凍機。