(57)【要約】【課題】膨脹空間と冷熱輸送経路との間における伝熱効率を高めるのに有利なスターリング冷凍機を提供する。【解決手段】スターリング冷凍機は、作動流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部で圧縮された作動流体の熱を放熱する放熱部１０と、放熱部１０を経た作動流体を冷却する蓄冷部１１と、蓄冷部１１を経た作動流体が流入する膨脹空間１３と、膨脹空間１３の作動流体を膨脹させる膨脹要素１４とをもつ。膨脹空間１３の作動流体を流入させる冷熱輸送通路２が設けられている。冷熱輸送通路２の作動流体に対して熱交換する熱交換部５が冷熱輸送通路２に設けられている。弁体の開放により膨脹空間１３内の作動流体を冷熱輸送通路２に供給する弁要素３１，４１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部で圧縮された作動流体の熱を放熱する放熱部と、前記放熱部を経た作動流体を冷却する蓄冷部と、前記蓄冷部を経た作動流体が流入する膨脹空間と、前記膨脹空間の作動流体を膨脹させる膨脹要素とを具備するスターリング冷凍機において、
前記膨脹空間に連通し前記膨脹空間の作動流体を流入させる冷熱輸送通路と、
前記冷熱輸送通路に設けられ前記冷熱輸送通路の作動流体に対して熱交換する熱交換部と、
前記冷熱輸送通路および前記膨脹空間に連通する弁口と前記弁口を開閉する弁体とを有し、且つ、前記弁体の開放により前記膨脹空間内の作動流体を前記冷熱輸送通路に供給する弁要素とを備えていることを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項２】
請求項１において、前記弁要素は、通常の状態では閉鎖しており、前記弁口の上流と下流との差圧に応じて前記弁体の開口量を変化させる圧力応答式であることを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項３】
請求項１において、前記弁要素は、通常の状態では閉鎖しており、電気信号に応じて前記弁体の開口量を変化させる電気駆動式であることを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項において、前記弁要素は、前記膨脹空間を形成するハウジングと一体的に設けられていることを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項において、前記冷熱輸送通路は、前記膨脹空間に連通する一端部と、前記膨脹空間に連通する他端部と、前記一端部と前記他端部とを繋ぐ中間通路とを備えており、
前記弁要素は、前記冷熱輸送通路の一端部側に設けられた第１弁要素と、前記冷熱輸送通路の他端部側に設けられた第２弁要素とを備えていることを特徴とするスターリング冷凍機。
【請求項６】
請求項５において、前記膨脹空間から前記冷熱輸送通路に流れる前記作動流体は、前記第１弁要素および前記第２弁要素のうちの一方から他方に向けて一方向に流れることを特徴とするスターリング冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷熱を輸送するスターリング冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スターリング冷凍機として、作動流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部で圧縮された作動流体の熱を放熱する放熱部と、放熱部を経た作動流体を冷却する蓄冷部と、蓄冷部を経た作動流体が流入する膨脹空間と、膨脹空間の作動流体を膨脹させるディスペーサとを備えるものが知られている。このものによれば、膨脹空間で生成した冷熱を輸送する冷熱輸送構造が設けられている。この冷熱輸送構造は、膨脹空間に対面する吸熱部と、吸熱部にろう付けで固定され吸熱部に熱接触する銅系金属で形成された伝熱部材と、伝熱部材に熱接触するように巻回された冷熱輸送管とを備えている。膨脹空間の作動流体の膨脹で生成された冷熱は、膨脹空間の作動流体→吸熱部→伝熱部材→冷熱輸送管の順に伝達される。
【特許文献１】特開２００５−１２１３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した構造によれば、膨脹空間と冷熱輸送管とは非連通とされている。故に、膨脹空間で膨脹されて低温を生成する作動流体と、冷熱輸送管の作動流体とは互いに別体とされている。即ち、膨脹空間で膨脹される作動流体を１次作動流体とするならば、冷熱輸送管の作動流体は２次作動流体とされている。
【０００４】
更に上記した構造によれば、膨脹空間の作動流体と吸熱部との間の伝熱における熱抵抗、吸熱部と伝熱部材との間の伝熱における熱抵抗、伝熱部材と熱輸送管との間の伝熱における熱抵抗が存在する。このように熱抵抗となる界面が多数存在するため、膨脹空間と冷熱輸送経路との間における熱抵抗が増加し、膨脹空間と冷熱輸送経路との間における伝熱効率が低下する要因となっている。また、前述した２次作動流体を使用する場合、該２次作動流体を流動させるためにポンプ手段が別途必要であり、部品点数およびコストが増加してしまうという問題もある。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、膨脹空間と冷熱輸送経路との間における熱抵抗を減少させ、膨脹空間と冷熱輸送経路との間における伝熱効率を高めるのに有利なスターリング冷凍機を提供することを課題とする。また、ポンプ等の流体移送手段を用いることなく、膨脹空間の冷熱を輸送することができる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】
【０００６】
本発明に係るスターリング冷凍機は、作動流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部で圧縮された作動流体の熱を放熱する放熱部と、放熱部を経た作動流体を冷却する蓄冷部と、蓄冷部を経た作動流体が流入する膨脹空間と、膨脹空間の作動流体を膨脹させる膨脹要素とを具備するスターリング冷凍機において、
膨脹空間に連通し膨脹空間の作動流体を流入させる冷熱輸送通路と、
冷熱輸送通路に設けられ冷熱輸送通路の作動流体に対して熱交換する熱交換部と、
冷熱輸送通路および膨脹空間に連通する弁口と弁口を開閉する弁体とを有し、且つ、弁体の開放により膨脹空間内の作動流体を冷熱輸送通路に供給する弁要素とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、圧縮部により作動流体が圧縮される。圧縮部で圧縮された作動流体の熱は放熱部で放出される。放熱部を経た作動流体は蓄冷部で冷却される。蓄冷部を経た作動流体は膨脹空間において膨脹要素の作動により膨脹され、低温が生成される。
【０００８】
本発明によれば、弁要素の弁体が開放すると、膨脹空間内の低温の作動流体は冷熱輸送通路に供給される。これにより熱交換部は冷却される。従って冷却された熱交換部は、外部と熱交換することができる。したがって熱交換部から冷熱を取り出すことができる。このように膨脹空間内の作動流体は冷熱輸送通路に流入し、冷熱輸送通路により熱交換部まで輸送される。このため膨脹空間内で生成された冷熱は、冷熱輸送通路により熱交換部まで輸送される。更に、このような冷熱輸送にあたり、膨脹空間の作動流体を冷熱輸送通路に直接に供給するため、冷熱輸送経路における伝熱界面を減少させることができ、ひいては冷熱輸送経路における熱抵抗を減少させることができ、冷熱輸送経路における伝熱効率を高めることができる。作動流体としては、特に限定されるものでなく、ヘリウム、アルゴン、窒素、空気等を例示できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、膨脹空間内の作動流体は冷熱輸送通路により熱交換部まで輸送されるため、膨脹空間内で生成された冷熱を冷熱輸送通路により熱交換部まで輸送することができる。更に、このような冷熱輸送にあたり、膨脹空間と冷熱輸送経路との間における伝熱界面を減少させることができ、ひいては膨脹空間と冷熱輸送経路との間における熱抵抗を減少させることができる。故に膨脹空間と冷熱輸送経路との間における伝熱効率を高めることができる。また、弁要素を開閉することにより、作動流体を冷熱輸送通路に供給しているので、ポンプ等の流体移送手段が不要である。そのため、部品点数およびコスト削減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
スターリング冷凍機は圧縮部と放熱部と蓄冷部と膨脹空間と膨脹要素とを備える。圧縮部は作動流体を圧縮する機能をもち、例えばピストンで形成できる。放熱部は圧縮部で圧縮された作動流体の熱を放熱する。蓄冷部は放熱部を経た作動流体を冷却する。膨脹空間は蓄冷部を経た作動流体が流入する空間である。膨脹要素は膨脹空間の作動流体を膨脹させる機能をもち、例えばディスペーサで形成できる。
【００１１】
冷熱輸送通路は膨脹空間で生成した冷熱を輸送するものであり、膨脹空間に連通しており、膨脹空間の作動流体を流入させる。熱交換部は、冷熱輸送通路に設けられ冷熱輸送通路の作動流体に対して熱交換する。弁要素は、冷熱輸送通路に連通する弁口と、弁口を開閉する弁体とを有する。弁要素は、弁体の開放により膨脹空間内の作動流体を冷熱輸送通路に供給する。
【００１２】
本発明によれば、弁要素は、通常の状態では閉鎖しており、弁口の上流と下流との差圧に応じて弁体の開口量を変化させる圧力応答式である形態を例示することができる。この場合、膨脹空間の作動流体の圧力に応答して弁体を開閉できるため、弁要素の駆動源が不要である。
【００１３】
また、弁要素は、通常の状態では閉鎖しており、電気信号に応じて弁体の開口量を変化させる電気駆動式である形態を例示することができる。この場合、電気信号に応じて弁体の開口量を変化させるため、弁体の開閉タイミングを任意に制御でき、従って、膨脹空間と冷熱輸送通路との間における作動流体の往来タイミングを調整するのに有利である。弁要素は、膨脹空間を形成するハウジングと一体的に設けられている形態を例示することができる。この場合、冷凍効率を確保するのに有利である。また、ポンプ手段等の流体移送手段を必要としないので、部品点数およびコスト削減に寄与する。
【００１４】
本発明によれば、冷熱輸送通路は、膨脹空間に連通する一端部と、膨脹空間に連通する他端部と、一端部と他端部とを繋ぐ中間通路とを備えている形態を例示することができる。この場合、膨脹空間の作動流体を冷熱輸送通路に出し入れできる。弁要素は、好ましくは、冷熱輸送通路の一端部側に設けられた第１弁要素と、冷熱輸送通路の他端部側に設けられた第２弁要素とを備えている。第１弁要素および第２弁要素としては、電気駆動式でも良いし、圧力応答式でも良い。
【００１５】
本発明によれば、膨脹空間から冷熱輸送通路に流れる作動流体は、第１弁要素および第２弁要素のうちの一方から他方に向けて一方向に流れる形態を例示することができる。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１について図１を参照しつつ具体的に説明する。スターリング冷凍機は図１に示すように、放熱部１０と蓄冷部１１と膨脹空間１３とディスペーサ１４（膨脹要素）とをハウジング１６に備える。圧縮部としての圧縮ピストン１７がハウジング１６に連通して設けられている。圧縮ピストン１７は作動流体（冷媒、例えばヘリウム）を圧縮する機能をもつ。圧縮された作動流体は放熱部１０、蓄冷部１１を順に流れる。放熱部１０は圧縮ピストン１７で圧縮された作動流体の熱を放熱する。蓄冷部１１は放熱部１０を経た作動流体を冷却する。膨脹空間１３は蓄冷部１１を経た作動流体が流入する空間である。ディスペーサ１４はディスペーサ駆動源１５により矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復移動可能とされており、膨脹空間１３の作動流体の圧力を変化させる。ここで、ディスペーサ１４が矢印Ｘ１方向（膨脹空間１３・容積増加方向）に移動すると、膨脹空間１３の容積が増加し、膨脹空間１３の作動流体の圧力が減少する。また、ディスペーサ１４が矢印Ｘ２方向（膨脹空間１３・容積減少方向）に移動すると、膨脹空間１３の容積が減少し、膨脹空間１３の作動流体の圧力が増加する。
【００１７】
冷熱輸送通路２は膨脹空間１３で生成した冷熱を輸送するものであり、膨脹空間１３に連通しており、膨脹空間１３の作動流体を直接的に流入させる。冷熱輸送通路２はパイプ状をなしており、ハウジング１６の端部１６ｍから外部に向けて延設されている。冷熱輸送通路２はエンドレス状をなしており、膨脹空間１３に連通する一端部２１と、膨脹空間１３に連通する他端部２２と、一端部２１と他端部２２とを繋ぐ中間通路２３とを備えている。
【００１８】
熱交換部５は、伝熱面積が大きな伝熱フィン５ａを冷熱輸送通路２の中間通路２３に取り付けることにより設けられており、冷熱輸送通路２の作動流体に対して熱交換する機能をもち、冷凍取り出し部として機能する。
【００１９】
弁要素３は、冷熱輸送通路２の一端部２１側（入口側）に設けられた第１弁要素３１と、冷熱輸送通路２の他端部２２側（出口側）に設けられた第２弁要素４１とで形成されている。第１弁要素３１は常時閉方式（ノーマルクローズ方式）であり、冷熱輸送通路２および膨脹空間１３に連通する第１弁口３２と、第１弁口３２を開閉する第１弁体３３とを有しており、更に、第１弁口３２を閉鎖する方向に第１弁体３３を付勢する第１バネ部３４とを有する。
【００２０】
第２弁要素４１は常時閉方式（ノーマルクローズ方式）であり、冷熱輸送通路２および膨脹空間１３に連通する第２弁口４２と、第２弁口４２を開閉する第２弁体４３とを有しており、更に、第２弁口４２を閉鎖する方向に第２弁体４３を付勢する第２バネ部４４とを有する。第１弁要素３１は圧力応答式であり、第１弁口３２の上流と下流との差圧に応じて第１弁体３３の開口量を変化させる。第２弁要素４１は圧力応答式であり、第２弁口４２の上流と下流との差圧に応じて第２弁体４３の開口量を変化させる。
【００２１】
ここで、ディスペーサ１４が矢印Ｘ２方向に移動して膨脹空間１３の容積が減少し、膨脹空間１３の圧力が高くなると、膨脹空間１３（圧力Ｐ１）と冷熱輸送通路２（圧力Ｐ２）との間に所定の差圧（Ｐ１−Ｐ２，ここでＰ１＞Ｐ２）が生じる。このため、第１弁要素３１については、差圧が第１バネ部３４のバネ力にうち勝つため、第１弁体３３が開放方向に移動し、第１弁口３２が開放される。この場合、第２弁要素４１については、第２バネ部４４のバネ力が第２弁体４３の閉鎖方向に作用する他に、膨脹空間１３と冷熱輸送通路２との上記した差圧が第１弁体３３の閉鎖方向に作用し、この結果、第２弁体４３は閉鎖方向に維持されており、第２弁口４２は閉鎖されている。
【００２２】
これに対してディスペーサ１４が矢印Ｘ１方向に移動して膨脹空間１３の容積が増加し、膨脹空間１３の圧力が低くなると、膨脹空間１３（圧力Ｐ１）と冷熱輸送通路２（圧力Ｐ２）との間に所定の差圧（Ｐ２−Ｐ１，ここでＰ１＜Ｐ２）が生じる。このため、第２弁要素４１については、差圧が第２バネ部４４のバネ力にうち勝つため、第２弁体４３が開放方向に移動し、第２弁口４２が開放される。この場合、第１弁要素３１については、第１バネ部３４のバネ力が第１弁体３３の閉鎖方向に作用する他に、膨脹空間１３と冷熱輸送通路２との差圧（Ｐ１＜Ｐ２）が第１弁体３３の閉鎖方向に作用する。この結果、第１弁体３３は閉鎖方向に維持されており、第１弁口３２は閉鎖されている。
【００２３】
上記したように、ディスペーサ１４が矢印Ｘ２方向に移動して膨脹空間１３の圧力が高くなると、第１弁要素３１が開放されると共に第２弁要素４１は閉鎖される。これに対してディスペーサ１４が矢印Ｘ１方向に移動して膨脹空間１３の圧力が低くなると、第２弁要素４１が開放されると共に第１弁要素３１は閉鎖される。
【００２４】
本実施例によれば、圧縮ピストン１７が作動すると、圧縮熱を発生させつつ作動流体が圧縮される。圧縮ピストン１７で圧縮された作動流体は放熱部１０に到達し、圧縮で生成した作動流体の圧縮熱を放熱部１０で放出する（逆スターリングサイクルにおける等温圧縮過程に相当）。放熱部１０を経た作動流体は蓄冷部１１で冷却される（逆スターリングサイクルにおける等容冷却過程に相当）。蓄冷部１１を経た作動流体は膨脹空間１３に至る。圧縮ピストン１７に対して位相差が生じるように、ディスペーサ１４が矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復作動している。ここで、ディスペーサ１４が矢印Ｘ１方向に移動すると、膨脹空間１３の作動流体が膨脹され、膨脹空間１３の作動流体の温度が低下する（逆スターリングサイクルにおける等温膨脹過程に相当）。その後、ディスペーサ１４が矢印Ｘ１方向に移動するため、膨脹空間１３の作動流体は蓄冷器１１を通過して圧縮ピストン１７側に戻る。このとき、作動流体は放熱部１０により加熱されるため、作動流体は昇温する（逆スターリングサイクルにおける等容加熱過程）。上記した逆スターリングサイクルにおける各過程を繰り返すことにより、膨脹空間１３は次第に低温となる。
【００２５】
本実施例によれば、ディスペーサ１４の矢印Ｘ２方向への作動により第１弁要素３１の第１弁体３３および第１弁口３２が開放すると、膨脹空間１３内の低温の作動流体は冷熱輸送通路２にこれの一端部２１から矢印Ｂ１方向に供給される。この場合、第２弁要素４１は閉鎖されている。更に、ディスペーサ１４の矢印Ｘ１方向への作動により第２弁要素４１の第２弁体４３および第２弁口４２が開放すると、冷熱輸送通路２に供給された低温の作動流体は、第２弁要素４１の第２弁口４２から膨脹空間１３に向けて矢印Ｂ２方向に吐出される。この場合、第１弁要素３１は閉鎖されている。
【００２６】
このようにしてディスペーサ１４の矢印Ｘ１、Ｘ２方向の作動に伴い、膨脹空間１３の作動流体は、冷熱輸送通路２の入口側の第１弁要素３１から矢印Ｂ１方向に冷熱輸送通路２内に進入し、中間通路２３を介して冷熱輸送通路２の出口側に至り、第２弁要素４１から矢印Ｂ２方向に膨脹空間１３に戻る。このようにして膨脹空間１３の低温の作動流体は、冷熱輸送通路２の入口（一端部２１側）から出口（他端部２２側）に向けて一方向（矢印Ｂ１方向，矢印Ｂ２方向）に沿って流れ、膨脹空間１３および冷熱輸送通路２を循環する。従って冷熱輸送通路２は作動流体を循環させる循環通路を構成する。この結果、冷熱輸送通路２の熱交換部５は、膨脹空間１３の低温の作動流体により冷却される。このため熱交換部５は外部と熱交換することができる。このように本実施例によれば、膨脹空間１３で発生した冷凍を冷熱輸送通路２を介して熱交換部５まで輸送し、熱交換部５から取り出すことができる。
【００２７】
図２は、膨脹空間１３の作動流体の圧力と第１弁要素３１および第２弁要素４１の開閉タイミングとの関係を模式的に示すグラフ（予測値）である。図２の縦軸は膨脹空間１３の作動流体の圧力を示す。図２の横軸は時間を示す。ディスペーサ１４の矢印Ｘ１、Ｘ２方向の作動に伴い、膨脹空間１３の作動流体の圧力は、基準圧力Ｐ０を中心として特性線ＰＭに示すようにほぼサインカーブ状に変化する。ここで、第１弁要素３１の開放圧力はＰＡに設定されている。第２弁要素４１の開放圧力はＰＢに設定されている。従ってディスペーサ１４の矢印Ｘ２方向への作動に伴い、膨脹空間１３の作動流体の圧力が増加して圧力ＰＡに到達すると、閉鎖状態の第１弁要素３１が開放する（時刻ｔ１）。この結果、冷熱輸送通路２と膨脹空間１３との差圧に応じて、膨脹空間１３の作動流体は第１弁要素３１から冷熱輸送通路２に流入する。この場合、第２弁要素４１は閉鎖されている。更に、膨脹空間１３の作動流体の圧力が圧力ＰＡを超えて増加し最高域Ｐmaxを超え、最高域Ｐmaxから下降し、圧力ＰＡよりも低下すると、開放状態の第１弁要素３１は閉鎖する（時刻ｔ２）。この場合、第２弁要素４１は閉鎖されたままである。
【００２８】
更に、ディスペーサ１４の矢印Ｘ１方向への作動に伴い、膨脹空間１３の作動流体の圧力が減少して圧力ＰＢに到達すると、閉鎖状態の第２弁要素４１が開放する（時刻ｔ３）。この結果、冷熱輸送通路２と膨脹空間１３との差圧に応じて、冷熱輸送通路２の作動流体は第２弁要素４１から膨脹空間１３に流入する。この場合、第１弁要素３１が閉鎖されている。更に、膨脹空間１３の作動流体の圧力が圧力ＰＢを超えて減少し最低域Ｐminを超え、最低域Ｐminから上昇し、圧力ＰＢよりも上昇すると、開放状態の第２弁要素４１は閉鎖する（時刻ｔ４）。この場合、第１弁要素３１が閉鎖されたままである。
【００２９】
このように膨脹空間１３の作動流体の圧力はほぼサインカーブ状に変化し、冷熱輸送通路２と膨脹空間１３との差圧に応じて、第１弁要素３１および第２弁要素４１は開閉を繰り返す。なお、図２において、１点鎖線で示す特性線部分ＰＭＡは、第１弁要素３１および第２弁要素４１が設けられていないときにおける圧力波形を示す。
【００３０】
以上説明したように本実施例によれば、膨脹空間１３内の作動流体は冷熱輸送通路２により熱交換部５まで輸送されるため、膨脹空間１３内で生成された冷熱は冷熱輸送通路２により熱交換部５まで熱輸送される。この冷熱輸送にあたり、前記した従来技術とは異なり、２次作動流体を用いることなく、膨脹空間１３内に収容されている作動流体を冷熱輸送通路２に直接に供給する方式が採用されている。このため、前記した従来技術とは異なり、膨脹空間１３と冷熱輸送経路との間における伝熱界面を減少させることができ、ひいては熱抵抗を減少させることができる。これにより冷熱輸送通路２における伝熱効率を高めることができる。
【００３１】
本実施例によれば、前記したように、膨脹空間１３内の作動流体を冷熱輸送通路２の熱交換部５まで直接輸送する方式が採用されている。このため作動流体の種類を単一にすることができ、異なる種類の作動流体の混入が回避されるため、スターリング機構の構造の複雑化が抑制される。また本実施例においては、弁要素３１，４１を開閉することにより作動流体を冷熱輸送通路２に流動させることができるので、ポンプ等の流体移送手段を別途設ける必要がない。
【実施例２】
【００３２】
図３は本発明の実施例２を示す。本実施例は前記した実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。第１弁要素３１は、電気信号に応じて第１弁体３３の開口量を変化させる電気駆動式である。即ち、第１弁要素３１は常時閉方式であり、冷熱輸送通路２に連通する第１弁口３２と、第１弁口３２を開閉する第１弁体３３とを有しており、更に、第１弁口３２を閉鎖する方向に第１弁体３３を付勢する第１バネ部３４と、第１弁体３３を開閉させる電磁力を発生させる第１励磁コイル部３５とを有する。第１励磁コイル部３５に給電制御部３８から給電すると、給電により発生する電磁力により第１弁体３３の開放タイミングおよび開口量を容易に制御できる。
【００３３】
第２弁要素４１は常時閉方式であり、冷熱輸送通路２に連通する第２弁口４２と、第２弁口４２を開閉する第２弁体４３とを有しており、更に、第２弁口４２を閉鎖する方向に第２弁体４３を付勢する第２バネ部４４と、第２弁体４３を開閉させる電磁力を発生させる第２励磁コイル部４５とを有する。第２励磁コイル部４５に給電制御部３８から給電すると、電磁力により第２弁体４３の開放タイミングおよび開口量を容易に制御できる。
【００３４】
このように本実施例によれば、第１弁要素３１および第２弁要素４１の開閉タイミングおよび開口量を容易に電気制御できる。このため、作動流体を膨脹空間１３から冷熱輸送通路２に流入させるタイミングと、作動流体を冷熱輸送通路２から膨脹空間１３に流出させるタイミングとを容易にコントロールできる。ひいては冷熱輸送通路５の熱交換部５における熱交換量を容易に制御できる。
【実施例３】
【００３５】
図４は本発明の実施例３を示す。本実施例は前記した実施例１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。第１弁要素３１はハウジング１６に接近してハウジング１６に一体的に組み込まれている。第２弁要素４１はハウジング１６に接近してハウジング１６に一体的に組み込まれている。このため第１弁要素３１とハウジング１６とを繋ぐ通路部分の容積が小さくなる。また、第２弁要素４１とハウジング１６とを繋ぐ通路部分の容積が小さくなる。故に、膨脹空間１３のうち冷凍生成に寄与しにくい容積の増加が防止され、冷凍効率を高めるのに有利となる。
【００３６】
なお、本発明は上記しかつ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更して実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明はスターリング冷凍機に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】スターリング冷凍機の断面を模式的に示す構成図である。
【図２】膨脹空間の作動流体の圧力と第１弁要素および第２弁要素の開閉タイミングとの関係を模式的に示すグラフである。
【図３】実施例２に係り、スターリング冷凍機の断面を模式的に示す構成図である。
【図４】実施例３に係り、スターリング冷凍機の断面を模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
図中、１０は放熱部、１１は蓄冷部、１３は膨脹空間、１４はディスペーサ（膨脹要素）、１６はハウジング、１７は圧縮ピストン（圧縮部）、２は冷熱輸送通路、２１は一端部、２２は他端部、２３は中間通路、５は熱交換部、３は弁要素、３１は第１弁要素、３２は第１弁口、３３は第１弁体、３４は第１バネ部、４１は第２弁要素、４２は第２弁口、４３は第２弁体、４４は第２バネ部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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