(57)【要約】【課題】極低温冷凍機のディスプレーサの強度を向上させ、点検やメンテナンス、又はクライオポンプ等の再生時における、冷凍機の昇温作業時の不具合を防止する。【解決手段】蓄冷材２１、２２を内蔵したピストン形状のディスプレーサ１１、１２同士を、その接続側端部に配設されたピン３１、３２及び該ピン同士を連結するコネクタ３３を用いて回動自在に接続するに際して、少なくとも径の小さな方のディスプレーサ１２の接続側端部に強化カラー４０を設け、該強化カラー４０で前記ピン３２を保持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄冷材を内蔵したピストン形状のディスプレーサ同士を、その接続側端部に配設されたピン及び該ピン同士を連結するコネクタを用いて回動自在に接続するに際して、
少なくとも径の小さな方のディスプレーサの接続側端部に強化カラーを設け、
該強化カラーで前記ピンを保持することを特徴とするディスプレーサの接続構造。
【請求項２】
前記強化カラーが金属製であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーサの接続構造。
【請求項３】
前記金属が、ステンレス、アルミニウム、銅又はチタンであることを特徴とする請求項２に記載のディスプレーサの接続構造。
【請求項４】
前記強化カラーが繊維強化プラスチック製であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーサの接続構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の接続構造を有するディスプレーサを備えたことを特徴とする冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレーサの接続構造に係り、特に、２段以上のディスプレーサを備えた極低温冷凍機に用いるのに好適な、蓄冷材を内蔵したピストン形状のディスプレーサ同士を接続するためのディスプレーサの接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
極低温冷凍機、例えばＧＭ（ギフォード・マクマホン）冷凍機は、ディスプレーサと称する、蓄冷材を内蔵したピストン形状の部品を有しており、この部品がガスのタイミングに合わせてシリンダ内部を上下動することによって寒冷が発生する。１段であればディスプレーサは１つで、大きく、接続部分もさほど問題にならない。
【０００３】
ところが、図１（２段式の例）に示す如く２段以上となると、先端の２段、３段等のディスプレーサに工夫が必要となる。即ち、ディスプレーサとシリンダ（図示省略）との同芯度が少しでも狂うと、ディスプレーサとシリンダが接触することになり、上下動に係る負荷が増大して冷却に支障を来たす。図１において、２１、２２は、それぞれ１段、２段ディスプレーサ１１、１２に充填された蓄冷材、２３は、２段蓄冷材２２の両端を抑えるための金網、２４は、同じくフェルトである。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されているように、図１の１段ディスプレーサ１１と２段ディスプレーサ１２の接続側端部に配設された、図２に示す如く、互いに直交する方向のピン３１、３２（図１は、理解を容易とするため、１段ディスプレーサ１１に対して２段ディスプレーサ１２を９０°回転してピン３１と３２の方向を一致させた状態を示す）及び該ピン３１、３２同士を連結する、円柱状のコネクタ３３により構成されるジョイントによって接続している。たとえば１段、２段ディスプレーサ１１、１２側のピン３１、３２はステンレス、コネクタ３３はアルミニウムで形成している。
【０００５】
一方、ＧＭ冷凍機は、点検やメンテナンス、又はクライオポンプ等の再生時において昇温することがあり、その機構が特許文献２に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１１０３３号公報
【特許文献２】特許第２６１７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ディスプレーサ１１、１２には、極低温での収縮率が小さいフェノール樹脂（例えば布入ベークライト）が多く用いられているが、昇温のための逆転運転等で温度が上昇すると、２段接続部が高温になり、フェノール樹脂は熱に弱いため、ディスプレーサがピン部分で破損する場合があった。特に、先端の２段、３段ディスプレーサは、径が小さいため、満足な肉厚もとれず、１段ディスプレーサのような強固な構造はとり難かった。又、接続部が高温にならなくても、接続部の強度が不足し、何らかの原因によりディスプレーサがピン部分で破損することもあった。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、ディスプレーサ同士を強固に接続して、冷凍機の昇温作業時等の不具合を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、蓄冷材を内蔵したピストン形状のディスプレーサ同士を、その接続側端部に配設されたピン及び該ピン同士を連結するコネクタを用いて回動自在に接続するに際して、少なくとも径の小さな方のディスプレーサの接続側端部に強化カラーを設け、該強化カラーで前記ピンを保持するようにして、前記課題を解決したものである。
【００１０】
又、前記強化カラーを金属製としたものである。
【００１１】
又、前記金属を、ステンレス、アルミニウム、銅又はチタンとしたものである。
【００１２】
又、前記強化カラーを繊維強化プラスチック製としたものである。
【００１３】
本発明は、前記の接続構造を有するディスプレーサを備えたことを特徴とする冷凍機を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、強化カラーをディスプレーサの接続側端部に設けたので、熱が加わる条件でもピン部分で破損することがない。又、熱膨張率はさほど問題にならないが、例えばステンレス製のシリンダと同じ材質とすれば、熱膨張率は全く問題にならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態は、図３に示す如く、図１に示した従来例と同様の２段式ディスプレーサにおいて、強化カラー４０を２段ディスプレーサ１２の寸法に形成し、周り止めを施して、該２段ディスプレーサ１２の上部としたものである。
【００１７】
ここで、強化カラー４０の材料は、高温で高強度の材料、例えば金属製が望ましく、特に、ステンレス、アルミニウム、銅、チタン等が向いている。又、熱に強く強度がある樹脂でもよく、例えば繊維強化プラスチックＦＲＰやＧＦＲＰでもよい。
【００１８】
２段ディスプレーサ１２と強化カラー４０の接続方法は、強化カラー４０の下部を細くしてねじを切り、例えばエポキシ系の接着剤を付けてディスプレーサ１２と螺合し、周り止めとしてもよいし、両者に穴をあけてピン止めとしてもよい。
【００１９】
なお、前記実施形態においては、本発明に係る強化カラーが、２段式ディスプレーサの２段ディスプレーサ１２側のみに設けられていたが、１段ディスプレーサ１１側にも設けたり、あるいは、３段式ディスプレーサの場合には、３段ディスプレーサ、又は、２段ディスプレーサと３段ディスプレーサの両方に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ディスプレーサの従来の接続構造の一例を示す断面図
【図２】同じくジョイント部分を正しく示す断面図
【図３】本発明に係るディスプレーサの接続構造の実施形態を示す断面図
【符号の説明】
【００２１】
１１、１２…ディスプレーサ
２１、２２…蓄冷材
３１、３２…ピン
３３…コネクタ
４０…強化カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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