(57)【要約】【課題】作動流体の偏流を抑制でき、熱交換ロスの少ない高性能なスターリング冷凍機を提供する。【解決手段】少なくとも一端に密閉端部１２０１を備えるケース部１２０と、ケース部１２０に収容され、密閉端部１２０１との間に作動流体が封入される内部空間１０１を形成するシール機構１５と、内部空間１０１に設置され、膨脹空間Ｅと圧縮空間Ｃと、ケース部１２０の外側に位置され作動流体に対して圧力変動を発生させる圧縮機３と、膨脹空間Ｅと圧縮空間Ｃとの間には作動流体が往復することで熱交換を行う熱交換手段（１１、１３、１４）と、を備える。シール機構１５は、圧縮機３から流入される作動流体をシール機構１５に導入する作動流体導入部１２０４と、作動流体導入部１２０４から導入された作動流体の均等化を促進して熱交換手段（１１、１３、１４）に分流する均流促進手段１５０と、を有する。【選択図】図２
2008292084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端に密閉端部を備えるケース部と、
前記ケース部に収容され、前記密閉端部との間に作動流体が封入される内部空間を形成するシール機構と、
前記内部空間に設置され、前記作動流体を膨脹させる膨脹空間と前記作動流体を圧縮させる圧縮空間と、
前記ケース部の外側に位置され、前記作動流体に対して圧力変動を発生させる圧縮機と、
前記膨脹空間と前記圧縮空間との間には前記作動流体が往復することで熱交換を行う熱交換手段と、を備え、
前記シール機構は、
前記圧縮機から流入される前記作動流体を前記シール機構に導入する作動流体導入部と、
前記作動流体導入部から導入された前記作動流体の均等化を促進して前記熱交換手段に分流する均流促進手段と、を有することを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項２】
前記熱交換手段は、前記内部空間に収容され、前記ケース部と同軸に配置されるシリンダーと、前記シリンダーに摺接して内装されたディスプレーサーと、前記シリンダーと前記ケース部との間に収容され、熱交換器と蓄冷器とからなる熱交換部と、を備え、前記膨脹空間は、前記密閉端部と前記熱交換部との間に形成され、前記圧縮空間は、前記熱交換部と前記シール機構と前記ケース部の外側に位置され前記作動気体に対して圧力変動を発生させる圧縮機との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスターリング冷凍機。
【請求項３】
前記圧縮機と前記作動流体導入部とを連通する連結通路が備えられていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項４】
前記均流促進手段は、
前記シール機構に形成され、前記ケース部の長軸方向に沿って前記圧縮空間の中心部に開口する中心開口通路と、
前記シール機構に形成され、前記作動流体導入部を介して前記圧縮機から流入される前記作動流体を前記シール機構の周方向に沿って流動させる周方向流動通路と、
前記シール機構にこれの径方向に沿って形成され、一端が前記周方向流動通路に連通し、他端が前記中心開口通路に連通する複数の分散通路と、を備え、
前記圧縮機から前記シール機構に流入された前記作動流体は、前記周方向流動通路、前記複数の分散通路及び前記中心開口通路を介して、前記圧縮空間の前記中心部に集合され、前記中心部から前記熱交換部へ流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項５】
前記複数の分散通路は、前記ケース部の長軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的に前記シール機構に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のスターリング冷凍機。
【請求項６】
前記シール機構は、圧縮空間に面する対向端部を備え、前記対向端部は、前記ケース部の長軸心を中心とし、中心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面を備えていることを特徴とする請求項４または５のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項７】
前記均流促進手段は、
前記シール機構に形成され、前記作動流体導入部を介して前記圧縮機から流入される前記作動流体を前記シール機構の周方向に沿って流動させる周方向流動通路と、
前記シール機構にこれの長軸方向に沿って形成され、一端が前記周方向流動通路に連通し、他端が前記圧縮空間に連通し、前記熱交換部に対向して開口する複数の分散開口通路と、を備え、
前記圧縮機から前記ケース部内に流入された前記作動流体は、前記周方向流動通路、前記複数の分散開口通路を介して、前記熱交換部へ流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項８】
前記複数の分散開口通路は、前記ケース部の長軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的に前記シール機構に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のスターリング式冷凍機。
【請求項９】
前記均流促進手段は、前記熱交換部と前記シール機構との間に前記作動流体の流れを整流する整流部を備えることを特徴とする請求項７または８のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項１０】
前記熱交換手段により、前記密閉端部を介して被冷凍側から吸熱することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のスターリング冷凍機。
【請求項１１】
前記被冷凍側は、冷凍室を備える冷蔵庫であり、
前記密閉端部は、前記冷蔵庫の前記冷凍室に設置されていることを特徴とする請求項１０項に記載のスターリング冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体のガスサイクルを利用したスターリング冷凍機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
スターリング冷凍機（ガスサイクル機関冷凍機）は、作動流体のガスサイクルを利用し極低温を生成できるため、低温発生手段として注目されている。以下、単なる冷凍機と称する場合もある。
【０００３】
従来のスターリング冷凍機（例えば、特許文献１参照）では、図１０に示すように、冷凍部１Ａと圧力振動部３１ｘは同軸状一体に形成されている。具体的には、特許文献１のスターリング冷凍機では、冷凍部１Ａと圧力振動部３１ｘは、同軸状一体にケース部１２０ｘ内に配置される。シリンダー（内筒）１１ｘはケース部１２０ｘ（外筒）の内部に挿入されている。シリンダー１１ｘの内部にはディスプレーサー１３ｘが配置されている。また、シリンダー１１ｘとケース部１２０ｘとの間には、吸熱器１４１ｘと蓄冷器１４２ｘと放熱器１４３ｘとからなる熱交換部１４ｘが配置されている。ケース部１２０ｘの先端部１２０１ｘと熱交換部１４ｘとの間に膨脹室Eが形成されている。圧力振動部３１ｘと熱交換部１４ｘとの間に圧縮室Cが形成されている。また、シリンダー１１ｘには、連通孔１５００ｘが形成され、シリンダー１１ｘの内外が連通され、膨脹室Eから圧縮室Cに至る経路が形成されている。作動流体が圧力振動部３１ｘにより膨脹室Eと圧縮室Cとの間で往復し、熱交換を行っている。
【０００４】
また、冷凍部１Ａと圧力振動部３１ｘを一体ではなく、分離型として構成するスターリング冷凍機（例えば、特許文献２、特許文献３参照）もある。図１１に示すように、特許文献２の冷凍機では、冷凍部１Ａと圧縮機３ｘ（圧力振動部３１ｘ）との間に連結通路２ｘが設置され、冷凍部１Ａと圧縮機３ｘとの間に作動流体が流れるようになっている。シリンダー１１ｘの内部にはディスプレーサー１３ｘが内置され、さらにディスプレーサー１３ｘの内部には、熱交換部１４ｘが内置されている。シリンダー１１ｘには、ディスプレーサー１３ｘを介在することにより膨脹室Eと圧縮室Cが形成される。また、ディスプレーサー１１ｘに形成された連通孔１５００ｘを介して、熱交換部１４ｘは膨脹室E及び圧縮室Cに連通され、膨脹室Eから圧縮室Cに至る経路が形成されている。作動流体が圧縮機３ｘにより膨脹室Eと圧縮室Cとの間で往復し、熱交換を行っている。
【０００５】
また、図１２に示すように、特許文献３の冷凍機では、特許文献１と同様に、熱交換部１４ｘはシリンダー（内筒）１１ｘとケース部１２０ｘ（外筒）との間に配置されているが、冷凍部１Ａと圧縮機３ｘとは、連結通路２ｘを介して連通される分離型である。さらに、特許文献３に開示された冷凍機の改良型として、図１３に示すように、圧縮空間Cが形成され、圧縮機３ｘから流入された作動流体が圧縮空間Cを通して熱交換部１４ｘに流れるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−３５５５１３号公報（第１〜５頁、第１図）
【特許文献２】特公平６−８２０２０号公報（第１〜５頁、第１図）
【特許文献３】特開２０００−２９２０２２号公報（第１〜７頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の冷凍機では、同軸状一体型なので、冷凍機をその他の装置（例えば冷蔵庫などの低温貯蔵装置）に取付（配置）する際、冷凍機の長軸方向の長さにより取り付けの自由度が制限され、装置全体のコンパクト化を図ることが困難である。
【０００７】
また、特許文献２の冷凍機では、分離型とすることにより装置のコンパクト化が図りやすくなったが、主に熱交換部１４ｘを構成する蓄冷材（蓄冷器内の部材）は、ディスプレーサー１３ｘの内部に配置されているため、ディスプレーサー１３ｘの重量（質量）が重くなる。これにより、特許文献２の冷凍機は高周波数帯域での運転が困難である。
【０００８】
また、特許文献３の冷凍機では、熱交換部１４ｘの蓄冷材をシリンダー（内筒）１１ｘとケース部１２０ｘ（外筒）との間に設置することにより、ディスプレーサー１３ｘの軽量化を図っているが、図１２に示すように、熱交換部１４ｘ（蓄冷材）の一方の側１４ａに開口するように連結通路２ｘがシリンダー１１ｘに接続されている。このため、作動流体の偏流が起こりやすく、熱交換部１４ｘ（蓄冷材）の他方の側１４ｂには作動流体が流れにくい域（デッドスペース）が発生しやすくなる。つまり、作動流体が均一に熱交換部１４ｘを流れにくくなることで、熱交換ロスが発生し、効率よく熱交換することができない。よって、冷凍機の装置全体の効率を向上させることが困難である。
【０００９】
さらに、特許文献３の冷凍機の改良型とされる冷凍機では、作動流体が連結通路２ｘを介してシリンダー１１ｘの側壁から圧縮空間Ｃに流れる際、作動流体は、連結通路２ｘの開口側（一方の側１４ａ）から圧縮空間Ｃの奥側（他方の側１４ｂ）まで流れやすい傾向がある。これにより、作動流体は、熱交換部１４ｘの他方の側１４ｂへ流れやすくなる。このため、作動流体の偏流が起こりやすく、熱交換部１４ｘ（蓄冷材）の一方の側１４ａには作動流体が流れにくい域（デッドスペース）が発生しやすくなり、装置全体の効率を向上させることが困難である。なお、図１４は、図１３に示す冷凍機のＩＩ−ＩＩ断面を示すものである。
【００１０】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、作動流体の偏流を抑制でき、熱交換ロスの少ない高性能なスターリング冷凍機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のスターリング冷凍機は、少なくとも一端に密閉端部を備えるケース部と、
ケース部に収容され、密閉端部との間に作動流体が封入される内部空間を形成するシール機構と、内部空間に設置され、作動流体を膨脹させる膨脹空間と作動流体を圧縮させる圧縮空間と、ケース部の外側に位置され、作動流体に対して圧力変動を発生させる圧縮機と、膨脹空間と圧縮空間との間には作動流体が往復することで熱交換を行う熱交換手段と、を備え、シール機構は、圧縮機から流入される作動流体をシール機構に導入する作動流体導入部と、作動流体導入部から導入された作動流体の均等化を促進して熱交換手段に分流する均流促進手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のスターリング冷凍機によれば、ケース部の内部空間において、膨脹空間及び圧縮空間が形成され、膨脹空間と圧縮空間およびケース部の外側に位置され、作動流体に対し、圧力変動を発生させる圧縮機との間で往復する作動流体に基づき熱交換することができる。また、本発明のスターリング冷凍機は、圧縮機がケース部の外側に位置されるため、圧縮機とケース部とを分離して配置することができる。これにより、ケース部の小型化が実現できると同時に、ケース部と圧縮機をそれぞれできるだけ自由に配置することができる。つまり、ケース部と圧縮機の取り付け（配置）自由度が向上し、装置全体のコンパクト化が図りやすくなる。さらに、本発明のスターリング冷凍機のシール機構は、作動流体導入部を介して圧縮機から流入される作動流体の均等化を促進して熱交換手段に分流する均流促進手段を有するため、熱交換手段での作動流体の偏流が抑えられ、作動流体をできるだけ均等に熱交換手段に流すことができる。これにより、熱交換手段内の作動流体の偏流により発生する熱交換ロスが少なくなり、熱交換手段の効率を向上させることができる。結果として、装置全体の効率が向上し、高性能なスターリング冷凍機を実現することができる。
【００１３】
本発明のスターリング冷凍機の熱交換手段は、内部空間に収容され、ケース部と同軸に配置されるシリンダーと、シリンダーに摺接して内装されたディスプレーサーと、シリンダーとケース部との間に収容され、熱交換器と蓄冷器とからなる熱交換部と、を備え、膨脹空間は、密閉端部と熱交換部との間に形成され、圧縮空間は、熱交換部とシール機構とケース部の外側に位置され作動気体に対して圧力変動を発生させる圧縮機との間に形成されていることが好ましい。ケース部と同軸に配置されるシリンダーを備えることにより、ケース部とシリンダーとの間に熱交換部を設置することができる。このため、シリンダーに摺接して内置されたディスプレーサーの軽量化を図ることができる。つまり、ディスプレーサー内に熱交換部を設置する必要がなくなり、ディスプレーサーの重量が軽くなる。よって、冷凍機の高周波数域での運転（圧縮―膨脹サイクル）も可能となり、スターリング冷凍機の冷凍性能の向上に有利である。
【００１４】
本発明のスターリング冷凍機の圧縮機と作動流体導入部とを連通する連結通路が備えられていることが好ましい。これにより、本発明のスターリング冷凍機は、熱交換手段と圧縮機とを別々で取り付けることができ、装置の配置の自由度が向上する。よって、分離型スターリング冷凍機としてコンパクト化を図ることができる。
【００１５】
本発明のスターリング冷凍機の均流促進手段は、シール機構に形成され、ケース部の長軸方向に沿って圧縮空間の中心部に開口する中心開口通路と、シール機構に形成され、作動流体導入部を介して圧縮機から流入される作動流体をシール機構の周方向に沿って流動させる周方向流動通路と、シール機構にこれの径方向に沿って形成され、一端が周方向流動通路に連通し、他端が中心開口通路に連通する複数の分散通路と、を備え、圧縮機からシール機構に流入された作動流体は、周方向流動通路、複数の分散通路及び中心開口通路を介して、圧縮空間の中心部に集合され、中心部から熱交換部へ流れることが好ましい。
【００１６】
これにより、圧縮機からシール機構に流れる作動流体は、シール機構の周方向流動通路に沿って、シール機構の周方向全体をできるだけ均等に流れることができる。また、複数の分散通路を介して、作動流体が周方向流動通路から中心開口通路に集められる。さらに、中心開口通路を介して作動流体が圧縮空間の中心部に流入することができる。中心部に流入する作動流体は、ケース部とシリンダーとに挟持された熱交換部にできるだけ均等に分散するように流れることができる。よって、本発明のスターリング冷凍機の均流促進手段は、できるだけ均等に作動流体を熱交換部に分配して流動させることができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、熱交換手段の効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明のスターリング冷凍機の複数の分散通路は、ケース部の長軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的にシール機構に形成されていることが好ましい。
【００１８】
分散通路を対称的かつ等距離的にシール機構に形成することにより、シール機構に形成された周方向流動通路を流れた作動流体は、複数の分散通路に分散して誘導され、できるだけ均等に熱交換部に分配される。また、複数の分散通路が対称にかつ等距離的に配置されているので、シール機構の周方向流動通路内の作動流体の圧力をできるだけ均一にすることができる。
【００１９】
本発明のスターリング冷凍機のシール機構は、圧縮空間に面する対向端部を備え、対向端部は、ケース部の長軸心を中心とし、中心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面を備えていることが好ましい。
【００２０】
シール機構の対向端部に、中心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面を設けることにより、中心開口通路で集まられた作動流体は、より容易に傾斜面を沿って、できるだけ均等に、そして広がるように熱交換部へ流れることができる。つまり、中心部から吐出される作動流体は、傾斜面に誘導される。中心部を中心として、作動流体が上昇するように分散方向に流れることができる。よって、できるだけ均等に作動流体を熱交換部に送り込むことができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、熱交換手段の効率を向上させることができる。
【００２１】
本発明のスターリング冷凍機の均流促進手段は、シール機構に形成され、作動流体導入部を介して圧縮機から流入される作動流体をシール機構の周方向に沿って流動させる周方向流動通路と、シール機構にこれの長軸方向に沿って形成され、一端が周方向流動通路に連通し、他端が圧縮空間に連通し、熱交換部に対向して開口する複数の分散開口通路と、を備え、圧縮機からケース部内に流入された作動流体は、周方向流動通路、複数の分散開口通路を介して、熱交換部へ流れることが好ましい。
【００２２】
本発明のスターリング冷凍機によれば、均流促進手段は、シール機構の周方向を流動する周方向流動通路と周方向流動通路に連通して、熱交換部に対向して開口する複数の分散開口通路を備えることにより、作動流体導入部からシール機構に流れる作動流体は、シール機構の周方向流動通路に沿って、シール機構の周方向全体をできるだけ均等に流れることができる。また、複数の分散開口通路を介して、作動流体が周方向流動通路から熱交換部に対向して吐出することができる。すなわち、シール機構の周方向に流れる作動流体は、複数の分散開口通路を介して、できるだけ均等に熱交換部へ分配して流れることができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、熱交換手段の効率を向上させることができる。
【００２３】
本発明のスターリング冷凍機の複数の分散開口通路は、ケース部の長軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的にシール機構に形成されていることが好ましい。
【００２４】
分散開口通路を対称的かつ等距離的にシール機構に形成することにより、シール機構に形成された周方向流動通路を流れた作動流体は、複数の分散開口通路の流路に分散して誘導され、できるだけ均等に熱交換部に分配される。また、複数の分散開口通路が対称にかつ等距離的に配置されているので、シール機構の周方向流動通路内の作動流体の圧力をできるだけ均一にすることができる。
【００２５】
本発明のスターリング冷凍機の均流促進手段は、熱交換部とシール機構との間に作動流体の流れを整流する整流部を備えることが好ましい。シール機構と熱交換部との間に整流部を備えることにより、作動流体ができるだけ均等に熱交換部へ流れることができる。つまり、複数の分散開口通路を通して圧縮空間に流れる作動流体は、整流部によりさらに均等化が促進され、できるだけ均等に熱交換部に流れ込むことができる。よって、作動流体が熱交換部のほぼ全体を流れることができ、熱交換ができるだけ均一に促進され、熱交換手段の効率を向上させることができる。これにより、熱交換部を含む装置全体の効率向上に有利である。
【００２６】
本発明のスターリング冷凍機の熱交換手段により、密閉端部を介して被冷凍側から吸熱することが好ましい。また、本発明のスターリング冷凍機の被冷凍側は、冷凍室を備える冷蔵庫であり、密閉端部は、冷蔵庫の冷凍室に設置されていることが好ましい。これにより、本発明のスターリング冷凍機は、ケース部の密閉端部を介して被冷凍側より吸熱することができる。また、被冷凍側が冷蔵庫から構成される場合には、本発明のスターリング冷凍機のケース部の密閉端部を冷蔵庫の冷凍室に挿入することで冷凍室を冷却することができる。また、本発明のスターリング冷凍機では、圧縮機はケース部の外側に位置されているため、ケース部側と圧縮機側とは、連結通路を介して接続されている。これにより、圧縮機は熱交換手段を収容されたケース部から分離でき、冷凍機の配置の自由度が向上し、コンパクト化を図ることができる。よって、冷蔵庫にスターリング冷凍機を容易に組み付けることができ、スターリング冷凍機を冷蔵庫の冷凍手段として利用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のスターリング冷凍機によれば、ケース部の内部空間において、膨脹空間及び圧縮空間が形成され、膨脹空間と圧縮空間およびケース部の外側に位置され、作動流体に対し、圧力変動を発生させる圧縮機との間で往復する作動流体に基づき熱交換することができる。また、本発明のスターリング冷凍機は、圧縮機がケース部の外側に位置されるため、圧縮機とケース部とを分離して配置することができる。これにより、ケース部の小型化が実現できると同時に、ケース部と圧縮機をそれぞれできるだけ自由に配置することができる。つまり、ケース部と圧縮機の取り付け（配置）自由度が向上し、装置全体のコンパクト化が図りやすくなる。さらに、本発明のスターリング冷凍機のシール機構は、作動流体導入部を介して圧縮機から流入される作動流体の均等化を促進して熱交換手段に分流する均流促進手段を有するため、熱交換手段での作動流体の偏流が抑えられ、作動流体をできるだけ均等に熱交換手段に流すことができる。これにより、熱交換手段内の作動流体の偏流により発生する熱交換ロスが少なくなり、熱交換手段の効率を向上させることができる。結果として、装置全体の効率が向上し、高性能なスターリング冷凍機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のスターリング冷凍機について、図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００（以下、単なる冷凍機１００と称する場合がある）は、家庭用または業務用のキッチン用冷蔵庫９００に取り付けられて使用される形態例である。また、図１は、本実施形態例の冷凍機１００が取り付けられた状態の冷蔵庫９００の側面図である。
【００３０】
具体的には、図１に示すように、本実施形態例の冷蔵庫９００は、その前面９０１には、ドア９１０が設置され、その後面９０２には、冷凍機１００が取り付けられている。
【００３１】
冷凍機１００は、主に冷凍部１と圧縮機３とから構成される。また、図１に示すように、冷凍部１は、ケース部１２０の内部に設置され、冷凍部１（ケース部１２０）と圧縮機３との間には、連結通路２（連結パイプ）が配置されている。つまり、冷凍部１（ケース部１２０）は連結通路２を介して圧縮機３に連結されている。また、圧縮機３は、ケース部１２０の長軸Ｙ（図２に示す）方向に交差する方向の外側に位置される。
【００３２】
また、図１に示すように、冷凍部１は、後述する吸熱部１４０（ケース部１２０の密閉端部１２０１から構成される）を備えている。さらに、吸熱部１４０は、冷蔵庫９００の後面９０２から冷蔵庫９００の冷凍室９２０の内部に挿入して固定されている。つまり、冷凍部１により、吸熱部１４０を介して冷蔵庫９００の冷凍室９２０内の熱を吸熱することができる。圧縮機３は、冷蔵庫９００の後面９０２の近辺の地面に設置されている。なお、圧縮機３の設置方法は、冷蔵庫９００の設置場所になどに応じて自由に調整することができる。このように、冷凍部１と圧縮機３の配置を自由に調整（分離配置）することができ、冷凍機１００のコンパクト化が図りやすくなる。例えば、図１に示すように、圧縮機３は、冷凍部１（ケース部１２０）とは分離して配置できるため、冷凍部１が取り付けられた冷蔵庫９００の奥幅Ｈ１をできるだけ縮小することができる。よって、冷蔵庫９００のコンパクト化を図るのに有利である。
【００３３】
次に、本実施形態例の冷凍機１００について説明する。
【００３４】
図２は、本実施形態例の冷凍機１００の概念図である。図２に示すように、本実施形態例の冷凍機１００は、主に冷凍部１と圧縮機３と連結通路２とからなる。
【００３５】
また、冷凍機１００は、円筒状のケース部１２０を備え、ケース部１２０は、密閉端部１２０１と底部１２０２（図５に示す）と側壁部１２０３とからなる。
【００３６】
ケース部１２０の内部には、円盤状のシール機構１５が設置され、ケース部１２０の側壁部１２０３固定されている。シール機構１５により、ケース部１２０の内部空間は、冷凍発生部１０１とバネ室１６２とに分割される。冷凍発生部１０１には、作動流体が封入されている。なお、冷凍発生部１０１は、本発明のケース部１２０の内部空間を構成するものである。また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００に用いられる作動流体として、例えば、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などが例示できる。なお、これに限定されない。
【００３７】
また、図２、または図３に示すように、シール機構１５の外周には、シールリング部１７１が形成されており、冷凍発生部１０１とバネ室１６２との間の作動流体の漏れが抑制されている。
【００３８】
冷凍発生部１０１には、ケース部１２０と同軸（長軸Ｙ）的に円筒状のシリンダー１１が配置され、固定部（図示せず）を介してケース部１２０に固定されている。また、シリンダー１１には、ディスプレーサー１３が摺接して内装されている。なお、ディスプレーサー１３は、ロッド部１６により支持されている。また、シール機構１５の中心部（ケース部１２０の長軸Ｙの軸心部）には、支持開口部１５５が形成され、ロッド部１６は、支持開口部１５５に摺接してバネ室１６２に挿入されている。支持開口部１５５とロッド部１６との間にはシーリングされており、作動流体の漏れが抑制されている。バネ室１６２には、バネ１６１が設置されている。バネ１６１の一端がケース部１２０の底部１２０２（図５に示す）に固定され、他端がロッド部１６に固定されている。これにより、バネ１６１の弾性によりディスプレーサー１３がケース部１２０の長軸Ｙ方向に沿って、シリンダー１１内に自由振動（往復動）することができる。
【００３９】
ケース部１２０とシリンダー１１との間に熱交換部１４が収容される。熱交換部１４は、吸熱器１４１、放熱器１４３と蓄冷器１４２とからなる。なお、吸熱器１４１、放熱器１４３は、本発明の熱交換器を構成するものである。吸熱器１４１は、外部の熱を作動流体に吸収させるものである。また、放熱器１４３は、熱を作動流体から外部へ放出させるものである。
【００４０】
なお、シリンダー１１と、ディスプレーサー１３と、熱交換部１４とで本発明のスターリング冷凍機の熱交換手段が構成される。また、図２に示すように熱交換部１４（吸熱器１４１）とケース部１２０の密閉端部１２０１との間に作動流体を膨脹させる膨脹空間Ｅが形成されている。熱交換部１４（放熱器１４３）とシール機構１５との間に作動流体を圧縮させる圧縮空間Ｃが形成されている。つまり、熱交換手段（シリンダー１１、ディスプレーサー１３、熱交換部１４）は、ケース部１２０の内部空間（冷凍発生部１０１）を仕切ることにより、膨張空間Ｅと圧縮空間Ｃが形成されている。また、熱交換手段（冷凍部１）は、膨脹空間Ｅと圧縮空間Ｃとの間で往復する作動流体に基づき、熱交換をすることができる。なお、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、例えば−５０〜―７０℃の低温を生成することができる。なお、これに限定されない。
【００４１】
また、図２に示すように、ケース部１２０の側壁部１２０３の所定位置（内部にシール機構１５が固定された位置）には、連結通路２を介して圧縮機３から流れてくる作動流体をシール機構１５に導入する作動流体導入部１２０４が形成されている。これにより、圧縮機３から流れてくる作動流体は、ケース部１２０の側面（側壁部１２０３）からケース部１２０の内部に導入することができる。なお、圧縮機３は、ケース部１２０の冷凍発生部１０１内に封入された作動流体に圧力変動を発生させるものである。
【００４２】
次に、本実施形態例の特徴であるシール機構１５について説明する。
【００４３】
図３、または図４に示すように、シール機構１５は、均流促進手段１５０を備えている。均流促進手段１５０は、作動流体導入部１２０４から流入された作動流体を均等化促進するものである。なお、図３は、図２に示す本実施形態の冷凍機１００のシール機構１５周辺の拡大図である。図４は、図３に示すシール機構のＩ−Ｉ位置の断面を示すものである。
【００４４】
具体的には、図４に示すように、シール機構１５には、ケース部１２０の長軸Ｙ方向に沿って圧縮空間Ｃの中心部に開口する中心開口通路１５３が形成されている。なお、中心開口通路１５３は、その中央部を通過しているロッド部１６の外径よりも大きい径を備えており、ロッド部１６の外周を囲う筒状の流路として形成されている。
【００４５】
また、シール機構１５には、シール機構１５の外周においてリング状の周方向流動通路１５１が形成されている。つまり、周方向流動通路１５１は、シール機構１５の外周側面においてリング状の溝として形成され、さらにこのリング状の溝を覆うケース部１２０と共に作動流体の流路が区画される。
【００４６】
さらに、シール機構１５には、シール機構１５の径方向に沿って形成し、一端が周方向流動通路１５１に連通し、他端が開口通路１５３に連通する複数個（4つ）の分散通路１５２が形成されている。なお、分散通路１５２の数は４つに限定されない。分散通路１５２は、少なくとも２つ以上に形成されることが好ましい。複数の分散通路１５２を形成することにより、作動流体が均等化されやすくなる。
【００４７】
このように、周方向流動通路１５１と、分散通路１５２と、中心開口通路１５３とで均流促進手段１５０が構成される。これにより、連結通路２から流入された作動流体は、作動流体導入部１２０４を流れた後、シール機構１５の周方向（図４に示す方向Ｄ１、Ｄ２）に沿って対称に分かれて流動する。そして、周方向流動通路１５１を流れる作動流体は、４つの分散通路１５２を介して中心部に位置する中心開口通路に流れる。中心開口通路１５３で集合された作動流体は、中心開口通路１５３を沿って、圧縮空間Cに向かって流れる。このように、作動流体は、作動流体導入部１２０４を介してシール機構１５に導入され、シール機構１５の均流促進手段１５０を介して、圧縮空間Cの中心部に流れることができる。このため、作動流体は圧縮空間Cの中心部から偏流することなく熱交換部１４へできるだけ均等に流れることができる。つまり、均流促進手段１５０の均流促進作用により、作動流体は、できるだけ均等に熱交換部１４に流れることができ、効率よく熱交換することができる。
【００４８】
また、図４に示すように、４つの分散通路１５２は、ケース部１２０の長軸Ｙの軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的にシール機構１５に形成されている。
【００４９】
なお、周方向流動通路１５１、分散通路１５２、中心開口通路１５３のそれぞれの流路径は、作動流体（流量、体積など）に応じて最適化することができる。また、分散通路１５２の数、分散通路間距離なども、シール機構の寸法に応じて最適化することができる。
【００５０】
また、図２、または図３に示すように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００のシール機構１５は、圧縮空間Cに面する対向端部１５４を備えている。対向端部１５４は、ケース部１２０の長軸Ｙの軸心を中心とし、中心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面１５４１を備えている。
【００５１】
また、ディスプレーサー１３は、第１端面１３１（図２に示す）と第２端面１３２を備えている。第２端面１３２は、ケース部１２０の長軸Ｙの軸心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面として形成されている。このように、膨脹空間Cにおいて、第２端面１３２と傾斜面１５４１との間に、中心開口通路１５３から熱交換部４に向かって作動流体が流れ易い促進流路C１が形成されている。
【００５２】
次に、簡単に本実施形態例のスターリング冷凍機１００の作動原理について説明する。なお、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、一般のスターリング冷凍機と同様の冷凍原理である。図２を参照して説明する。圧縮機３及びディスプレーサー１３により圧力が周期的に変動され、冷凍発生部１０１内の作動流体は膨脹空間Ｅと圧縮空間Ｃとの間で往復（流動）される。
【００５３】
具体的には、作動流体は、圧縮機３及び圧縮空間Ｃで圧縮され、放熱器１４３で放熱され、蓄冷器１４２、吸熱器１４１の順に熱交換部１４を通過し、膨脹空間Ｅに流れる。膨脹空間Ｅに流入された作動流体は、膨張されて低温となる。低温となった作動流体は、再び吸熱器１４１、蓄冷器１４２、放熱器１４３の順に熱交換部を通過し、圧縮機３及び圧縮空間Ｃに流れる。このとき、吸熱器１４１を介して、低温になった作動流体の持つ冷熱により密閉端部１２０１を介して外部から吸熱する。このように作動流体の圧縮−膨張サイクルが繰り返えす。これにより、ケース部１２０の吸熱器１４１を介して、被冷凍側（図１に示す冷蔵庫９００）から吸熱することができる。
【００５４】
このように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、ケース部１２０の内部空間（冷凍発生部１０１）において、膨脹空間Ｅ及び圧縮空間Ｃが形成され、膨脹空間Ｅと圧縮空間Cとの間で往復する作動流体に基づき熱交換することができる。また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、圧縮機３がケース部１２０の長軸Ｙ方向に交差する方向の外側に位置されるため、圧縮機３とケース部１２０とを分離して配置することができる。これにより、ケース部１２０の小型化が実現できると同時に、ケース部１２０と圧縮機３をそれぞれできるだけ自由に配置することができる。つまり、ケース部１２０と圧縮機３の取り付け（配置）自由度が向上し、装置全体のコンパクト化が図りやすくなる。さらに、本実施形態例のスターリング冷凍機１００のシール機構１５は、作動流体導入部１２０４を介して圧縮機３から流入される作動流体の均等化を促進して冷凍部１（熱交換部１４）に分流する均流促進手段１５０を有するため、冷凍部１（熱交換部１４）での作動流体の偏流が抑えられ、作動流体をできるだけ均等に冷凍部１（熱交換部１４）に流すことができる。これにより、冷凍部１（熱交換部１４）内の作動流体の偏流により発生する熱交換ロスが少なくなり、熱交換ができるだけ均一に促進され、冷凍部１の効率を向上させることができる。結果として、冷凍機１００装置全体の効率が向上し、高性能なスターリング冷凍機を実現することができる。
【００５５】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、ケース部１２０と同軸（長軸Ｙ）に配置されるシリンダー１１を備えることにより、ケース部１２０とシリンダー１１との間に熱交換部１４を設置することができる。このため、シリンダー１１に摺接して内置されたディスプレーサー１３の軽量化を図ることができる。つまり、ディスプレーサー１３内に熱交換部１４を設置する必要がなくなり、ディスプレーサー１３の重量が軽くなる。よって、冷凍機１００の高周波数域での運転（圧縮−膨張サイクル）も可能となり、スターリング冷凍機１００の冷凍性能の向上に有利である。
【００５６】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、冷凍部１と圧縮機３とを別々で取り付けることができ、装置の配置の自由度が向上する。よって、分離型スターリング冷凍機としてコンパクト化を図ることができる。
【００５７】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、圧縮機３からシール機構１５に流れる作動流体は、シール機構１５の周方向流動通路１５１に沿って、シール機構１５の周方向全体をできるだけ均等に流れることができる。また、複数の分散通路１５２を介して、作動流体が周方向流動通路１５１から中心開口通路１５３に集められる。さらに、中心開口通路１５３を介して作動流体が圧縮空間Cの中心部に流入することができる。中心部に流入する作動流体は、ケース部１２０とシリンダー１１とに挟持された熱交換部１４にできるだけ均等に分散するように流れることができる。よって、本実施形態例のスターリング冷凍機１００の均流促進手段１５０は、できるだけ均等に作動流体を熱交換部１４に分配して流動させることができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、冷凍部１の効率を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、分散通路１５２を対称的かつ等距離的にシール機構１５に形成することにより、シール機構１５に形成された周方向流動通路１５１を流れた作動流体は、複数の分散通路１５２に分散して誘導され、できるだけ均等に熱交換部１４に分配される。また、複数の分散通路１５２が対称にかつ等距離的に配置されているので、シール機構１５の周方向流動通路１５１内の作動流体の圧力をできるだけ均一にすることができる。
【００５９】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、シール機構１５の対向端部１５４に、中心から外周に向かう方向に沿って上昇する傾斜面１５４１を設けることにより、中心開口通路１５３で集まられた作動流体は、より容易に傾斜面１５４１（促進流路C１）を沿って、できるだけ均等に、そして広がるように熱交換部１４へ流れることができる。つまり、中心開口通路１５３の中心部から圧縮空間Ｃに吐出される作動流体は、傾斜面１５４１に誘導される。中心開口通路１５３の中心部を中心として、作動流体が上昇するように分散方向に流れることができる。よって、できるだけ均等に作動流体を熱交換部１４に送り込むことができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、冷凍部１（熱交換手段）の効率を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００の冷凍部１で発生する吸熱は、密閉端部１２０１（吸熱部１４０）を介して被冷凍側（冷蔵庫９００）に出力される。密閉端部１２０１（吸熱部１４０）は、冷蔵庫９００の冷凍室９２０に設置されているので、冷凍室９２０を冷却することができる。つまり、図５に示すように、冷凍機１００の冷凍部１の吸熱部１４０（ケース部１２０の密閉端部１２０１）は、冷蔵庫９００の後面９０２から、断熱材９９０を通して冷凍室９２０内に挿入し、水平に配置されている。また、ケース部１２０の底部１２０２を含むバネ室１６２は冷蔵庫９９０の後面９０２から突出（突出距離Ｈ２）して配置される。
【００６１】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、ケース部１２０と圧縮機３とは連結通路２を介して接続される分離型であるため、圧縮機３は連結通路２を介してケース部１２０の側壁部１２０３に接続して設置される。つまり、圧縮機３は、連結通路２を介して、ケース部１２０（図２に示す）の長軸Ｙ（図２に示す）に交差する方向にケース部１２０の側壁部１２０３（図２に示す）に接続される。このため、冷蔵庫９００に取り付けられる際、ケース部１２０が冷蔵庫９００の後面９０２から突出する突出距離H２（冷蔵庫９００の奥幅H１の一部である）は、図６に示す従来の一体型冷凍機の突出距離H２よりできるだけ縮小することできる。よって、冷凍機１００を含む冷蔵庫９００のコンパクト化は図りやすい。なお、図５は、第１実施形態例におけるスターリング冷凍機１００のケース部１２０を冷蔵庫９００に取り付けた状態を示すものである。
【００６２】
なお、図６に示すように、従来の一体型冷凍機では、圧縮機３として機能する振動発生装置３１ｘは、冷凍部１Ａと同軸（長軸Ｙ）にケース部１２０ｘに配置されているため、ケース部１２０ｘの冷蔵庫９００の後面９０２から突出する突出距離Ｈ２は大きくなり、冷凍機１００ｘを含む冷蔵庫９００のコンパクト化が図りにくい。なお、図６は、従来の冷凍機１００ｘのケース部１２０ｘを冷蔵庫９００に取り付けた状態を示すものである。
【００６３】
また、図６に示す従来の一体型の冷凍機では、振動発生装置３１ｘはケース部１２０ｘと一体に形成されているため、振動発生装置３１ｘからの振動は、ケース部１２０ｘを介して直接冷蔵庫９００に伝導されてしまう。この問題に対して、本実施形態例の冷凍機１００では、圧縮機３は連結通路２を介してケース部１２０、特に後面９０２の断熱材９９０側に接続されているため、圧縮機３で発生する振動は、連結通路２または断熱材９９０により軽減され、ケース部１２０に伝導されにくくなる。これにより、冷蔵庫９００に圧縮機３からの振動の影響を抑えることができる。
【００６４】
このように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、ケース部１２０の密閉端部２０１（吸熱部１４０）を介して冷凍力を被冷凍側（冷蔵庫９００）に出力することができる。また、被冷凍側が冷蔵庫９００から構成される場合には、本実施形態例のスターリング冷凍機１００のケース部１２０の密閉端部１２０１（吸熱部１４０）を冷蔵庫９００の冷凍室９２０に挿入することで冷凍室９２０を冷却することができる。また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００では、圧縮機３はケース部１２０の外側に位置されているため、ケース部１２０（冷凍部１）側と圧縮機３側とは、連結通路２を介して接続されている。つまり、圧縮機３は冷凍部１と分離でき、冷凍機１００の配置の自由度が向上し、コンパクト化を図ることができると共に、圧縮機３から冷蔵庫９００への振動の影響を抑えることができる。よって、冷蔵庫９００にスターリング冷凍機１００を容易に組み付けることができ、スターリング冷凍機１００を冷蔵庫９００の冷凍手段として利用することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
本実施形態例は、第１実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第１実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第１実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００６６】
図７は、本実施形態例のスターリング冷凍機１００（図２に示す）のシール機構１５の断面を示す。なお、図７は、図３に示す第１実施形態例のシール機構１５のＩ−Ｉ断面位置と同位置の断面図である。図７に示すように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、第１実施形態例に示す冷凍機１００とは、シール機構１５に関して異なるものである。
【００６７】
具体的には、図７に示すように、本実施形態例のシール機構１５では、均流促進手段１５０の周方向流動通路１５１は、より小さい径を持つリング状の流路で構成される。つまり、周方向流動通路１５１は、リング状の流路の径を縮小することにより、周方向流動通路１５１の（流路）容積を縮小することができる。よって、作動流体の死容積を減らすことができ、冷凍機１００の効率を向上させることができる。
【００６８】
（第３実施形態）
本実施形態例は、第１実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第１実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第１実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態例のスターリング冷凍機１００（図２に示す）のシール機構１５を示す。図８に示すように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、第１実施形態例に示す冷凍機１００とは、シール機構１５に関して異なるものである。
【００７０】
具体的には、図８に示すように、本実施形態例のシール機構１５では、均流促進手段１５０は、周方向流動通路１５１と、複数個（８個）の分散開口通路１５６とで構成される。なお、分散開口通路１５６の数は８個に限定されない。また、シール機構１５内の死体積を考量した上で分散通路１５６の数及びその流路径を最適化することができる。
【００７１】
図８に示すように、分散開口通路１５６は、シール機構１５の長軸Ｙ方向に沿ってシール機構１５に形成され、一端が周方向流動通路１５１に連通し、他端が圧縮空間Ｃに連通している。また、分散開口通路１５６は、熱交換部１４（図２に示す）に対向して開口している。
【００７２】
このように、実施形態例のスターリング冷凍機１００では、均流促進手段１５０は、シール機構１５の周方向を流動する周方向流動通路１５１と周方向流動通路に連通して、熱交換部１４に対向して開口する複数の分散開口通路１５６とを備えることにより、作動流体導入部１２０４からシール機構１５に流れる作動流体は、シール機構１５の周方向流動通路１５１に沿って、シール機構１５の周方向全体をできるだけ均等に流れることができる。また、複数の分散開口通路１５６を介して、作動流体が周方向流動通路１５１からシリンダー１１（図２に示す）とケース部１２０との間に配置された熱交換部１４に対向して吐出することができる。すなわち、シール機構１５の周方向に流れる作動流体は、複数の分散開口通路１５６を介して、できるだけ均等に熱交換部１４へ分配して流れることができる。これにより、熱交換ができるだけ均一に促進され、冷凍部１（図２に示す）の効率を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態例のスターリング冷凍機１００の複数の分散開口通路１５６は、ケース部１２０の長軸Ｙの軸心を対称軸とし、対称的かつ等距離的にシール機構１５に形成されていることが好ましい。分散開口通路１５６を対称的かつ等距離的にシール機構１５に形成することにより、シール機構１５に形成された周方向流動通路１５１を流れた作動流体は、複数の分散開口通路１５６の流路に分散して誘導され、できるだけ均等に熱交換部１４に分配される。また、複数の分散開口通路１５６が対称にかつ等距離的に配置されているので、シール機構１５の周方向流動通路１５１内の作動流体の圧力をできるだけ均一にすることができる。
【００７４】
（第４実施形態）
本実施形態例は、第３実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第３実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第３実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００７５】
図９は、本実施形態例のスターリング冷凍機１００（図２に示す）のシール機構１５を示す。図９に示すように、本実施形態例のスターリング冷凍機１００は、第３実施形態例に示す冷凍機１００とは、均流促進手段１５０に関して異なるものである。
【００７６】
具体的には、図９に示すように、本実施形態例の均流促進手段１５０は、周方向流動通路１５１と、８個の分散開口通路１５６と、メッシュ１５７とからなる。なお、分散開口通路１５６の数は８個に限定されない。また、シール機構１５内の死体積を考量した上で分散通路１５６の数及びその流路径を最適化することができる。
【００７７】
図９に示すように、メッシュ１５７は、圧縮空間Ｃにおいて、熱交換部１４とシール機構１５との間に設置され、作動流体の流れを整流するものである。なお、メッシュ１５７は、本発明のスターリング冷凍機１００の整流部を構成するものである。
【００７８】
シール機構１５と熱交換部１４との間にメッシュ１５７を備えることにより、作動流体ができるだけ均等に熱交換部１４へ流れることができる。つまり、複数の分散開口通路１５６を通して圧縮空間Ｃに流れる作動流体は、メッシュ１５７によりさらに均等化が促進され、できるだけ均等に熱交換部１４（図２に示す）に流れ込むことができる。よって、作動流体が熱交換部１４のほぼ全体を流れることができ、熱交換ができるだけ均一に促進され、冷凍部１（図２に示す）の効率を向上させることができる。これにより、冷凍機１００の装置全体の効率向上に有利である。
【００７９】
（その他）
上記した各実施形態例は、被冷凍側として、冷蔵庫９００で説明したが、冷蔵庫９００に限らず、産業機器（例えば、エンジン）などにも適用する。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明のスターリング冷凍機は、例えば、家庭用または業務用冷蔵庫などの冷却（冷凍）分野に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態例におけるスターリング冷凍機を取り付けた冷蔵庫の概念図（側面図）である。
【図２】本発明の第１実施形態例におけるスターリング冷凍機の概念図（断面図）である。
【図３】本発明の第１実施形態例におけるスターリング冷凍機のシール機構付近の拡大図である
【図４】図３に示すスターリング冷凍機のシール機構のＩ−Ｉ位置の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態例におけるスターリング冷凍機のケース部を冷蔵庫に取り付けた状態を示すものである。
【図６】対比例として、従来の冷凍機のケース部を冷蔵庫に取り付けた状態を示すものである。
【図７】本発明の第２実施形態例におけるスターリング冷凍機のシール機構の（図３に示すＩ−Ｉ位置）断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態例におけるスターリング冷凍機のシール機構を示す立体図である。
【図９】本発明の第４実施形態例におけるスターリング冷凍機のシール機構を示す立体図である。
【図１０】特許文献１に係る従来の一体型スターリング冷凍機の概念図である。
【図１１】特許文献２に係る従来のスターリング冷凍機の概念図である。
【図１２】特許文献３に係る従来のスターリング冷凍機の概念図である。
【図１３】従来のスターリング冷凍機の概念図である。
【図１４】図１３に示す従来のスターリング冷凍機のＩＩ−ＩＩ位置の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：冷凍部  ２：連結通路  ３：圧縮機  
１１：シリンダー（熱交換手段）
１３：ディスプレーサー（熱交換手段）
１４：熱交換部（熱交換手段）
１０１：冷凍発生部（内部空間）
１５：シール機構  １５０：均流促進手段
１２０：ケース部
１２０１：密閉端部  １２０４：作動流体導入部
Ｅ：膨脹空間  Ｃ：圧縮空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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