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公開番号2024057242
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022163847
出願日2022-10-12
発明の名称極低温冷凍機の圧縮機
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F25B 9/00 20060101AFI20240417BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】極低温冷凍機の圧縮機にガスばねを搭載しつつ小型化を可能にする。
【解決手段】極低温冷凍機10の圧縮機12は、圧縮機ハウジング20と、圧縮機ハウジング20に配置され、極低温冷凍機10の冷媒ガスの圧縮室22を両者間に形成する圧縮機ピストン24および圧縮機シリンダ26と、を備える。圧縮機ピストン24と圧縮機シリンダ26のうち一方が圧縮機ハウジング20に振動可能に支持された可動体であり、圧縮機ピストン24と圧縮機シリンダ26のうち他方が圧縮機ハウジング20に固定されている。圧縮機12は、可動体を圧縮機ハウジング20に対して振動させるように構成された圧縮機モータ28をさらに備える。圧縮機モータ28は、可動体に作用するガスばね室32を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
極低温冷凍機の圧縮機であって、
圧縮機ハウジングと、
圧縮機ハウジングに配置され、極低温冷凍機の冷媒ガスの圧縮室を両者間に形成する圧縮機ピストンおよび圧縮機シリンダと、を備え、
前記圧縮機ピストンと前記圧縮機シリンダのうち一方が前記圧縮機ハウジングに振動可能に支持された可動体であり、前記圧縮機ピストンと前記圧縮機シリンダのうち他方が前記圧縮機ハウジングに固定されており、
前記圧縮機は、前記可動体を前記圧縮機ハウジングに対して振動させるように構成された圧縮機モータをさらに備え、
前記圧縮機モータは、前記可動体に作用するガスばね室を備えることを特徴とする極低温冷凍機の圧縮機。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記圧縮機モータは、前記可動体に固定された可動部と、前記圧縮機ハウジングに固定された静止部とを備え、前記ガスばね室が前記可動部と前記静止部との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の極低温冷凍機の圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機モータは、前記可動部と前記静止部のうち一方に設けられ前記ガスばね室に挿入されるガスばね室ピストンを備えることを特徴とする請求項２に記載の極低温冷凍機の圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温冷凍機、例えばスターリング型の極低温冷凍機に適する圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えばスターリング冷凍機やスターリング型パルス管冷凍機など、スターリング型の極低温冷凍機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－９２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スターリング型の極低温冷凍機の小型化を目指すための一つの方策として、冷凍機の運転周波数、つまり圧縮機内で振動する振動体（ピストン、またはシリンダ）の共振周波数を高めることが考えられる。そのためには一般に、振動体を支持する板ばねなどの機械的ばねのばね定数を大きくする必要がある。しかし、これと小型化の両立には設計上の難しさがある。なぜなら、小型化により機械的ばねの設置スペースも小さくなり、ばね自体の小型化も求められるなかで、大きなばね定数を確保しようとすると、ばねに応力集中が生じやすくなるためである。
【０００５】
そこで、振動体に作用するガスばねを追加し、ガスばねと機械的ばねの合計でばね定数を大きくすることが提案される。しかし、ガスばねの追加には相応の容積を要するので、これも極低温冷凍機の小型化に逆行しうる。
【０００６】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、極低温冷凍機の圧縮機にガスばねを搭載しつつ小型化を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によると、極低温冷凍機の圧縮機は、圧縮機ハウジングと、圧縮機ハウジングに配置され、極低温冷凍機の冷媒ガスの圧縮室を両者間に形成する圧縮機ピストンおよび圧縮機シリンダと、を備える。圧縮機ピストンと圧縮機シリンダのうち一方が圧縮機ハウジングに振動可能に支持された可動体であり、圧縮機ピストンと圧縮機シリンダのうち他方が圧縮機ハウジングに固定されている。圧縮機は、可動体を圧縮機ハウジングに対して振動させるように構成された圧縮機モータをさらに備える。圧縮機モータは、可動体に作用するガスばね室を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、極低温冷凍機の圧縮機にガスばねを搭載しつつ、極低温冷凍機を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る極低温冷凍機を概略的に示す図である。
変形例に係る極低温冷凍機の圧縮機を概略的に示す図である。
他の実施の形態に係る極低温冷凍機の圧縮機を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（【００１１】以降は省略されています）

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