(57)【要約】【課題】  従来よりも一段と吸熱ブロックから熱を良好に吸収できると共に、排熱ブロックから熱を良好に排出できるスターリングサイクル機関を提供すること。【解決手段】  スターリングサイクル機関としてのスターリング冷凍機１に、銅製の吸熱ブロック５と排熱ブロック７と、これらを接続するステンレス鋼製の筒状体１１７と外筒体１３によって囲まれた断熱室ＥＲ３を設けたことで、この断熱室ＥＲ３によって、前記筒状体１１７における内外方向の熱の移動を、従来の断熱部材だけを用いた場合に比して一段と効果的に防止することができ、かくして従来よりも前記吸熱ブロック５から熱を良好に吸収できると共に、断熱材を用いる場合でも、従来よりも断熱材を小型化することができる。【選択図】  図１
2007003130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高熱伝導率の材質で形成された吸熱ブロック及び排熱ブロックと、これら吸熱ブロック及び排熱ブロックを接続する低熱伝導率の材質で形成された筒状体とを備えたスターリングサイクル機関において、少なくとも前記筒状体及び吸熱ブロックの外周側を覆い且つ前記排熱ブロックの先端側に、低熱伝導率の材質で形成された外筒体を設けると共に、これら吸熱ブロック、排熱ブロック、筒状体及び外筒体とで形成される空間を断熱室としたことを特徴とするスターリングサイクル機関。
【請求項２】
前記外筒体が、少なくとも前記吸熱ブロックの外周全体を覆うように形成されたことを特徴とする請求項１記載のスターリングサイクル機関。
【請求項３】
前記外筒体の外周が、少なくとも前記吸熱ブロックの最外周とほぼ同一に形成されたことを特徴とする請求項１記載のスターリングサイクル機関。
【請求項４】
前記外筒体の端部近傍が前記吸熱ブロック及び排熱ブロックに接していると共に、少なくとも前記吸熱ブロックの外周面と前記外筒体の内面との間に間隙を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスターリングサイクル機関。
【請求項５】
前記断熱室を真空断熱室としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスターリングサイクル機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スターリングサイクルを応用した動力機関等、或いは逆スターリングサイクルを応用した冷凍機等に用いられるスターリングサイクル機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６及び図７に示すように、この種のスターリングサイクル機関であるスターリング冷凍機１００としては、筒状部１０１の内部に、胴部１０２まで延びる内部シリンダ１０３を設けると共に、この内部シリンダ１０３にピストン１０４及びディスプレイサー１０５を摺動可能に挿入して、前記ピストン１０４を駆動機構１０６によって往復駆動させるものが知られている。そして、前記ピストン１０４が前記駆動機構１０６によって駆動されて前記内部シリンダ１０３内で前記ディスプレイサー１０５に近づく方向に移動すると、前記ピストン１０４とディスプレイサー１０５の間に形成された圧縮室ＥＲ１内の気体が圧縮され、前記気体が排熱フィン１０７、再生器１０８及び吸熱フィン１０９を順次通って、前記筒状部１０１の先端側内部に形成された膨張室ＥＲ２に至ることで、前記ディスプレイサー１０５が前記ピストン１０４に対して所定の位相差をもって押し下げられる。一方、前記ピストン１０４が前記ディスプレイサー１０５から遠ざかる方向に移動すると、前記圧縮室ＥＲ１の内部が負圧となり、前記膨張室ＥＲ２内の気体が前記吸熱フィン１０９、再生器１０８及び排熱フィン１０７を順次通って前記圧縮室ＥＲ１に還流することで、前記ディスプレイサー１０５が前記ピストン１０４に対して所定の位相差をもって引き上げられる。このような工程中において、二つの等温変化と等体積変化とからなる可逆サイクルが行われることによって、前記膨張室ＥＲ２近傍は低温となり、一方、前記圧縮室ＥＲ１近傍は高温となるというものである（例えば特許文献１）。
【０００３】
ここで、このようなスターリングサイクル機関であるスターリング冷凍機１００においては、銅などからなる吸熱ブロック１１０及び前記吸熱フィン１０９で構成された吸熱部１１２が前記筒状部１０１の先端側に設けられていると共に、銅などからなる排熱ブロック１１３及び前記排熱フィン１０７で構成された排熱部１１４が前記筒状部１０１の基端側に設けられており、前記筒状部１０１の先端側で前記吸熱部１１２を介して熱が吸収されると共に、前記筒状部１０１の基端側で前記排熱部１１４を介して熱が放出されるようになされている。更に、前記再生器１０８の外周は、ステンレス鋼などからなる筒状体１１７によって囲まれていると共に、この筒状体１１７の先端側が前記吸熱ブロック１１０に対して鑞付などで気密的に固定され、前記筒状体１１７の基端側が前記排熱ブロック１１３に対して鑞付などで気密的に固定されている。なお、前記筒状体１１７が、前記吸熱ブロック１１０及び排熱ブロック１１３に比べて径小に構成されていることで、前記筒状体１１７の外周は段差部１１６となっている。（例えば、特許文献２）
そして、このようなスターリングサイクル機関であるスターリング冷凍機１００では、通常の使用条件において、図７に示すように、前記吸熱ブロック１１０の外周面１１０Ａに第１の断熱部材１１５を設け、これにより、所定の個所以外から前記吸熱ブロック１１０に熱が流入することを防止して、前記吸熱ブロック１１０の所定の箇所から熱を良好に吸収し得るようになされている。また、前記段差部１１６には、前記筒状体１１７の外周を覆う第２の断熱部材１１８を設けることにより、前記筒状体１１７の外部から前記再生器１０８及び吸熱ブロック１１０の外周面１１０Ａへ熱が流入することを防止し得るようになされている。これは、前記筒状体１１７から前記再生器１０８及び吸熱ブロック１１０の外周面１１０Ａに熱が流入してしまうと、その分前記吸熱ブロック１１０の先端面１１０Ｂからの吸熱量が減ってしまうので、それを防止するためである。
【特許文献１】特開２００４−３４６８７８号公報（段落番号０００２）
【特許文献２】特開２００４−３０８８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記スターリングサイクル機関１００では、上述したように、前記筒状体１１７の外側にも断熱性に優れた前記第２の断熱部材１１８を別途設けることで、前記筒状体１１７の外部から前記再生器１０８へ熱が流入することを防止する必要があった。しかしながら、前記筒状体１１７よりも前記吸熱ブロック１１０の外径が大きいため、前記スターリングサイクル機関１００に前記断熱部材１１５及び１１８を装着するためには、前記吸熱ブロック１１０を筒状の前記第１の断熱部材１１５に挿入するか、又は前記吸熱ブロック１１０の外周面１１０Ａに前記第１の断熱部材１１５を巻き付け、それとは別に、前記筒状体１１７の周囲に前記第２の断熱材１１８を巻き付ける必要があった。このため、前記スターリングサイクル機関１００に前記断熱部材１１５及び１１８を装着するのに手間がかかるという問題があった。また、前記吸熱ブロック１１０自体が、あらゆる方向から前記スターリング冷凍機１００の外部の熱を吸収するばかりでなく、前記筒状体１１７の先端側からも外部の熱が吸収されるので、この外部の熱が前記吸熱ブロック１１０の基端付近及び前記筒状体１１７の先端側から流入することを抑制するために、前記筒状体１１７の先端側からの広い範囲を前記断熱部材１１５で覆わなければならず、この断熱部材１１５が前記排熱ブロック１１３に取り付けられる図示しない排熱用のヒートシンク等への気流を阻害してしまうことになり、排熱効率の低下及びこれに伴う吸熱効率の低下を招いてしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、以上の問題点を解決し、断熱部材を容易に装着できると共に、この断熱部材を従来よりも小型化させることができるスターリングサイクル機関を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載のスターリングサイクル機関は、高熱伝導率の材質で形成された吸熱ブロック及び排熱ブロックと、これら吸熱ブロック及び排熱ブロックを接続する低熱伝導率の材質で形成された筒状体とを備えたスターリングサイクル機関において、少なくとも前記筒状体及び吸熱ブロックの外周側を覆い且つ前記排熱ブロックの先端側に、低熱伝導率の材質で形成された外筒体を設けると共に、これら吸熱ブロック、排熱ブロック、筒状体及び外筒体とで形成される空間を断熱室としたものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載のスターリングサイクル機関は、前記外筒体が、少なくとも前記吸熱ブロックの外周全体を覆うように形成されたものである。
【０００８】
また、本発明の請求項３記載のスターリングサイクル機関は、前記外筒体の外周が、少なくとも前記吸熱ブロックの最外周とほぼ同一に形成されたものである。
【０００９】
また、本発明の請求項４記載のスターリングサイクル機関は、前記外筒体の端部近傍が前記吸熱ブロック及び排熱ブロックに接していると共に、少なくとも前記吸熱ブロックの外周面と前記外筒体の内面との間に間隙を有するものである。
【００１０】
更に、本発明の請求項５記載のスターリングサイクル機関は、前記断熱室を真空断熱室としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１記載のスターリングサイクル機関は、以上のように構成することにより、前記断熱室とこれを覆う断熱部材によって、前記筒状体における内外方向の熱の移動を、従来の断熱部材のみを用いた場合に比して一段と効果的に防止することができ、かくして従来よりも前記吸熱ブロックから熱を良好に吸収できる。また、前記筒状体と外筒体の間が断熱室となっていることで、前記外筒体の外部を覆う断熱部材を小型化することができ、これによって、前記排熱ブロックへの気流が阻害されにくくなり、排熱効率の低下及びこれに伴う吸熱効率の低下を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載のスターリングサイクル機関は、以上のように構成することにより、前記外筒体が低熱伝導率の材質で形成されていることから、前記吸熱ブロックの外周からこの吸熱ブロックに熱が流入することが抑制され、これによって、前記吸熱ブロックの所定の個所から効率的に吸熱させることができる。そして、これによって、前記断熱室の外部において前記断熱部材による断熱が必要な範囲を狭くすることができ、前記断熱部材をより小型化して、前記排熱ブロックへの気流がより阻害されにくくし、排熱効率の低下及びこれに伴う吸熱効率の低下を防止することができる。また、前記吸熱ブロックの外周が前記外筒体で覆われていることで、前記吸熱ブロック、排熱ブロック、筒状体及び外筒体で構成された筒状部における少なくとも前記排熱ブロックよりも先端側が、前記外筒体の外形と同じになることで、前記筒状部における前記排熱ブロックよりも先端側の外周を単一の筒状の断熱部材で覆うことが可能となるので、前記スターリングサイクル機関に断熱部材を組み付ける際の作業性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３記載のスターリングサイクル機関は、以上のように構成することにより、前記吸熱ブロックと外筒体の外周を共通の断熱部材で覆うことが可能となるので、前記スターリングサイクル機関を組み付ける際の作業性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４記載のスターリングサイクル機関は、以上のように構成することにより、前記排熱ブロックから前記外筒体を通って前記吸熱ブロックへ熱が移動したとしても、前記外筒体の端部近傍という狭い範囲だけで前記吸熱ブロック及び排熱ブロックに接合していることで、熱の移動が阻害されると共に、前記吸熱ブロックの外周からこの吸熱ブロックに熱が流入することが更に効果的に抑制され、これによって、前記吸熱ブロックの所定の個所からより効率的に吸熱させることができる。そして、これによって、前記断熱室の外部において前記断熱部材による断熱が必要な範囲をより狭くすることができ、前記断熱部材をより小型化して、前記排熱ブロックへの気流がより阻害されにくくし、排熱効率の低下及びこれに伴う吸熱効率の低下を防止することができる。
【００１５】
更に、本発明の請求項５記載のスターリングサイクル機関は、以上のように構成することにより、前記筒状体における内外方向の熱の移動を一段と効果的に防止することができるとともに、前記外筒体の外部を覆う断熱部材をより小型化することができ、これによって、前記排熱ブロックへの気流がより阻害されにくくなり、排熱効率の低下及びこれに伴う吸熱効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１７】
図６び図７との対応部分に同一符号を付して示す図１において、１は本発明のスターリングサイクル機関としてのスターリング冷凍機を示し、このスターリング冷凍機１は、前記筒状部１０１及び前記胴部１０２で構成された装置本体２と、この装置本体２の前記筒状部１０１に設けられた真空断熱部３とで構成されている。なお、ここでは、前記装置本体２の全体図は省略し、前記筒状部１０１の近傍部分についてのみ説明する。
【００１８】
前記筒状部１０１は、銅等からなる吸熱ブロック５と、この吸熱ブロック５の内周面側の基端側に鑞付け等で先端側が気密的に固定されたステンレス鋼等からなる前記筒状体１１７と、この筒状体１１７の基端側に鑞付け等で内周面側の先端側が気密的に固定された銅等からなる排熱ブロック７とで構成されており、この排熱ブロック７が前記胴部１０２に対して鑞付け等で固定されている。そして、前記吸熱ブロック５の内側には、前記吸熱フィン１０９が設けられており、前記筒状体１１７の内側には、前記再生器１０８が設けられていると共に、前記排熱ブロック７の内側には、前記排熱フィン１０７が設けられている。そして、前記吸熱ブロック５と吸熱フィン１０９によって吸熱部６が形成されると共に、前記排熱ブロック７と排熱フィン１０７によって排熱部８が形成される。また、前記筒状体１１７の外周を覆うように、ステンレス鋼などからなる外筒体１３が設けられている。そして、この外筒体１３は、その内周面１３Ａの先端側が、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａの先端側に設けられた径大部１０に対して鑞付け等で気密的に固定されていると共に、その基端及び内周面１３Ａの基端側が、前記排熱ブロック７の外周面７Ａ側の先端側に形成された位置決め用の段部（以下、これを位置決め用段部と呼ぶ）１１に対して鑞付け等で気密的に固定されている。なお、前記吸熱ブロック５の径大部１０は、前記位置決め用段部１１の外周面１１Ａとほぼ同じ外径に形成されており、これにより、円筒状の前記外筒体１３の軸方向両端側の内周面１３Ａを、それぞれ前記径大部１０及び位置決め用段部１１に当接させることができる。また、前記外筒体１３は、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａ全域を覆っている。そして、これによって、少なくとも前記筒状部１０１における前記排熱ブロック７よりも先端側が、前記外筒体１３の外径となる。また、前記位置決め用段部１１の深さ、即ち前記排熱ブロック７の外周面７Ａと前記位置決め用段部１１の外周面１１Ａとの段差は、前記外筒体１３の厚さとほぼ同じに形成されている。即ち、前記段部１１に前記外筒体１３を鑞付け等で気密的に固定した際に、前記外筒体１３の外周面１３Ｂと前記排熱ブロック７の外周面７Ａとがほぼ同じ外径となる。従って、前記筒状部１０１は、その軸方向の全域にわたって、その外径がほぼ一定に形成されている。また、前記吸熱ブロック５における前記径大部１０よりも基端側には、径小部１２が形成されており、この径小部１２によって、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａと前記外筒体１３の内周面１３Ａとの間に間隙Ｓを形成し得るようになされている。
【００１９】
なお、前記筒状部１０１を構成する吸熱ブロック５、排熱ブロック７、筒状体１１７、外筒体１３及び前記胴部１０２の一部は、図示しない鑞材と共に所定の状態に組み付けられた後、真空加熱炉（図示せず）を用いて、真空状態のまま所定の鑞付け温度（銅及びステンレス鋼の融点よりも低く、かつ鑞材（図示せず）の融点よりも高い温度）で加熱されることで鑞付けされ、これにより、前記吸熱ブロック５、排熱ブロック７、筒状体１１７及び外筒体１３で囲まれた空間（以下、これを真空断熱室と呼ぶ）ＥＲ３を真空状態とさせている。そして、この真空断熱室ＥＲ３によって、前記筒状部１０１に真空断熱部３が形成される。
【００２０】
そして、前記外筒体１３の外周面１３Ｂは、必要に応じ、適度の伸縮性を有する発泡材等からなる断熱部材１４によって覆われる。この断熱部材１４は、両端が開放した略円筒状に形成されていると共に、その内周面１４Ａの径が、軸方向の全域にわたって前記外筒体１３の外径と同じかやや小さく形成されている。即ち、前記筒状部１０１を先端側から前記断熱部材１４に挿入することで、この断熱部材１４の内周面１４Ａが前記外筒体１３の外周面１３Ｂに密着して、前記断熱部材１４が前記筒状部１０１の外筒体１３を覆うことができるように構成されている。
【００２１】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。前記ピストン１０４が前記駆動機構１０６によって駆動されて前記内部シリンダ１０３内で前記ディスプレイサー１０５に近づく方向に移動すると、前記ピストン１０４とディスプレイサー１０５の間に形成された圧縮室ＥＲ１内の気体が圧縮され、前記気体が排熱フィン１０７、再生器１０８及び吸熱フィン１０９を順次通って、前記筒状部１０１の先端側内部に形成された膨張室ＥＲ２に至ることで、前記ディスプレイサー１０５が前記ピストン１０４に対して所定の位相差をもって押し下げられる。一方、前記ピストン１０４が前記ディスプレイサー１０５から遠ざかる方向に移動すると、前記圧縮室ＥＲ１の内部が負圧となり、前記膨張室ＥＲ２内の気体が前記吸熱フィン１０９、再生器１０８及び排熱フィン１０７を順次通って前記圧縮室ＥＲ１に還流することで、前記ディスプレイサー１０５が前記ピストン１０４に対して所定の位相差をもって引き上げられる。このような工程中において、二つの等温変化と等体積変化とからなる可逆サイクルが行われることによって、前記膨張室ＥＲ２近傍は低温となり、一方、前記圧縮室ＥＲ１近傍は高温となる。
【００２２】
このとき、前記スターリングサイクル冷凍機１では、前記装置本体２の前記吸熱部６と前記排熱部８との間に前記真空断熱部３が形成されていることにより、この真空断熱部３によって、前記筒状体１１７の外部から前記再生器１０８及び吸熱ブロック５の外周面５Ａへ熱が流入することを防止することができる。このため、前記圧縮室ＥＲ１と膨張室ＥＲ２の温度差、近似的に、前記排熱フィン１０７と吸熱フィン１０９の温度差が小さくなることを防止することができるので、前記吸熱部６の吸熱効率の低下を防止することができる。また、前記外筒体１３と排熱ブロック７との接点が、この排熱ブロック７の先端側に設けられた段部１１であり、前記外筒体１３の基端側の狭い範囲だけで前記排熱ブロック７の段部１１という狭い範囲と接合していることで、前記排熱ブロック７から前記外筒体１３への熱の移動が阻害される。また、前述したように、前記スターリング冷凍機１では、前記外筒体１３が熱伝導率の低いステンレス鋼等で形成されており、前記吸熱ブロック５の基端側に設けられた径小部１２と前記外筒体１３の内周面１３Ａとの間に間隙Ｓが形成されていると共に、前記外筒体１３の内周面１３Ａの先端側が前記吸熱ブロック５の外周面５Ａの先端側に設けられた径大部１０に固定されている。これにより、前記排熱ブロック７又は外気から前記外筒体１３を経て前記吸熱ブロック５に移動する熱量が少なくなり、また、熱が移動したとしても、前述したように、前記外筒体１３と吸熱ブロック５との接点が、この吸熱ブロック５の先端側に設けられた径大部１０であり、前記吸熱ブロック５で吸収された熱が前記吸熱フィン１０９を経て前記筒状部１０１内の気体と熱交換されることから、前記外筒体１３から前記吸熱ブロック５を経て前記吸熱フィン１０９に至る熱の移動経路が長くなると共に、前記外筒体１３の先端側の狭い範囲だけで前記吸熱ブロック５の径大部１０という狭い範囲と接合していることで、前記外筒体１３から前記吸熱ブロック５への熱の移動が阻害される。更に、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａが、熱伝導率の低いステンレス鋼等で形成された前記外筒体１３によって覆われていることで、この外筒体１３の外周面１３Ｂが前記断熱部材１４で覆われることと相まって、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａからの吸熱量を少なくして、相対的に前記吸熱ブロック５の先端面５Ｂからの吸熱量を大きくすることができ、これによって、前記吸熱ブロック５の先端面５Ｂに取り付けられる機器からより効率的に吸熱することができる。
【００２３】
更にまた、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａからの吸熱量が少なく、相対的に前記吸熱ブロック５の先端面５Ｂからの吸熱量が大きいことで、前記断熱部材１４の軸方向の寸法を小さくすることができる。即ち、従来の構造における前記第１の断熱部材１１５の軸方向長さをＬ１、前記第２の断熱部材１１８の軸方向長さをＬ２，本実施形態における断熱部材１４の軸方向長さをＬ３とした場合、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｌ３とすることができる。これは、図５に示すように、従来の構造では、前記吸熱ブロック１１０の基端側からの吸熱量が多いため、この吸熱ブロック１１０の基端側からの断熱距離Ｄ１を大きくする必要があったが、本実施形態の構造では、前記吸熱ブロック５の基端側からの吸熱量が少ないため、この吸熱ブロック５の先端側からの断熱距離Ｄ２を大きくする必要があるものの、前記吸熱ブロック５の基端側からの断熱距離Ｄ３を大きくする必要がないからである。この結果、前記排熱ブロック７から前記断熱部材１４の基端までの距離が大きくなり、前記排熱ブロック７に取り付けられる図示しない排熱フィン等に流れる気流が前記断熱部材１４によって阻害されにくくなる。そしてこの結果、前記排熱ブロック７における排熱効率の低下、及びこれに伴う前記吸熱ブロック５の吸熱効率の低下が防止される。
【００２４】
また、前述したように、前記外筒体１３が前記吸熱ブロック５の外周面５Ａ全体を覆っていることにより、少なくとも前記筒状部１０１における前記排熱ブロック７よりも先端側が全て前記外筒体１３の外径と同じになるので、単一の円筒状の断熱部材１４に前記筒状部１０１を先端側から挿入するだけで、簡単に前記筒状部１０１の外周を前記断熱部材１４によって覆うことが可能となり、図６及び図７に示したような、筒状部１０１の外周を断熱部材によって覆う際に前記第１の断熱部材１１５と第２の断熱部材１１８とを必要とする従来の構造に比して、組立性を向上でき、また、前記外筒体１３の外周面１３Ｂと前記断熱部材１４の内周面とを密着させやすいため、断熱性の低下を防止することができると共に、外観上も良好にできる。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、スターリングサイクル機関としてのスターリング冷凍機１に、銅製の吸熱ブロック５と排熱ブロック７と、これらを接続するステンレス鋼製の筒状体１１７と外筒体１３によって囲まれた断熱室ＥＲ３を設けたことで、この断熱室ＥＲ３によって、前記筒状体１１７における内外方向の熱の移動を、従来の断熱部材だけを用いた場合に比して一段と効果的に防止することができ、かくして従来よりも前記吸熱ブロック５から熱を良好に吸収できる。また、前記筒状体１１７と外筒体１３の間が断熱室ＥＲ３となっていることで、前記外筒体１３の外部を覆う断熱部材１４を小型化することができ、これによって、前記排熱ブロック７への気流が阻害されにくくなり、前記排熱ブロック７における排熱効率の低下及びこれに伴う前記吸熱ブロック５における吸熱効率の低下を防止することができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、少なくとも前記吸熱ブロック５の外周を前記外筒体１３によって覆うように形成したことで、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａからこの吸熱ブロック５に熱が流入することが抑制され、これによって、前記吸熱ブロック５の先端面５Ｂから効率的に吸熱させることができ、これによって、前記断熱室ＥＲ３の外部において前記断熱部材１４による断熱が必要な範囲を狭くすることができ、前記断熱部材１４を軸方向により小型化して、前記排熱ブロック７への気流がより阻害されにくくし、前記排熱ブロック７における排熱効率の低下及びこれに伴う前記吸熱ブロック５における吸熱効率の低下を防止することができる。また、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａが前記外筒体１３で覆われており、前記筒状部１０１における少なくとも前記排熱ブロック７よりも先端側が、前記外筒体１３の外径と同じになることで、前記筒状部１０１における前記排熱ブロック７よりも先端側の外周を単一の筒状の断熱部材１４で覆うことが可能となるので、前記スターリング冷凍機１に断熱部材１４を組み付ける際の作業性を向上させることができる。
【００２７】
また、本実施形態によれば、前記外筒体１３の端部近傍が前記吸熱ブロック５及び排熱ブロック７に接合していると共に、少なくとも前記吸熱ブロック５の外周面５Ａの先端部に形成された径大部１０と前記外筒体１３の内周面１３Ａの先端部とを接合させて、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａの基端側に形成された径小部１２と前記外筒体１３の内周面１３Ａとの間に間隙Ｓを形成することで、前記外筒体１３と吸熱ブロック５及び排熱ブロック７との接合面積が小さくでき、また、前記外筒体１３を通って前記吸熱ブロック５に至る熱の流入経路を長くすることができ、これによって、外部又は前記排熱ブロック７から前記外筒体１３を経て前記吸熱ブロック５に至る熱の移動を抑制することができる。また、前記吸熱ブロック５と外筒体１３との間に間隙Ｓが形成されていることで、前記吸熱ブロック５の外周面５Ａからこの吸熱ブロック５に熱が流入することが更に効果的に抑制され、これによって、前記吸熱ブロック５の先端面５Ｂから更に効率的に吸熱させることができる。そして、これによって、前記断熱室ＥＲ３の外部において前記断熱部材１４による断熱が必要な範囲をより狭くすることができ、前記断熱部材１４を軸方向により小型化して、前記排熱ブロック７への気流がより阻害されにくくし、前記排熱ブロック７における排熱効率の低下及びこれに伴う前記吸熱ブロック５における吸熱効率の低下を防止することができる。
【００２８】
更に、本実施形態によれば、前記断熱室ＥＲ３を真空断熱室としたことで、前記筒状体１１７における内外方向の熱の移動を一段と効果的に防止することができるとともに、前記外筒体１３の外部を覆う断熱部材１４を軸方向により小型化することができ、これによって、前記排熱ブロック７への気流がより阻害されにくくなり、前記排熱ブロック７における排熱効率の低下及びこれに伴う前記吸熱ブロック５における吸熱効率の低下を防止することができる。
【００２９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種々の変形実施をすることができる。例えば、図３に示すように、吸熱ブロック２１に段部２２を形成し、この段部２２に前記外筒体１３の先端部を接合すると共に、前記吸熱ブロック２１の最外周面２１Ａが前記外筒体１３とほぼ同径となるようにして、前記吸熱ブロック２１と外筒体１３とがほぼ面一となるように構成してもよい。この場合も、前記吸熱ブロック２１の基端側に設けられた径小部２３と前記外筒体１３の内周面１３Ａとの間に間隙Ｓを形成することで、前述した実施形態とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。また、図４に示すように、断熱室ＥＲ４を気体で満たされた空間とし、外筒体３１をステンレス鋼よりも更に熱伝導率の低い合成樹脂などで構成し、吸熱ブロック３２と前記外筒体３１とがほぼ線接触するように、前記外筒体３１の内周面３１Ａの先端側に環状の凸条３３を形成すると共に、前記吸熱ブロック３２の外周面３２Ａの先端側に環状の凹条３４を形成し、これらの凸条３３と凹条３４を係合させることで、前記外筒体３１で前記吸熱ブロック３２を覆うように構成してもよい。この場合、真空断熱室ＥＲ３を採用した上記実施形態に比べて、断熱室ＥＲ４自体の断熱性は若干劣るものの、前記外筒体１３を伝わって排熱ブロックから前記吸熱ブロック３２に移動する熱を抑えることができる。また、上記実施形態では、スターリングサイクル機関として逆スターリングサイクルを応用したスターリング冷凍機に適用した例について説明したが、スターリングサイクルを応用したスターリングエンジンに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示すスターリングサイクル機関の詳細構成を示す断面図である。
【図２】同上、要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すスターリングサイクル機関の要部の拡大断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示すスターリングサイクル機関の要部の拡大断面図である。
【図５】筒状部と断熱部材の関係を示す説明図であり、（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来例を示すものである。
【図６】従来のスターリングサイクル機関の全体構成を示す断面図である。
【図７】同上、詳細構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  スターリング冷凍機（スターリングサイクル機関）
５，３２  吸熱ブロック
７  排熱ブロック
１３，３１  外筒体
１１７  筒状体
ＥＲ３  真空断熱室
ＥＲ４  断熱室
Ｓ  間隙
【図１】
2007003130.tif 000003
【図２】
2007003130.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007003130.tif 000006
【図５】
2007003130.tif 000007
【図６】
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【図７】
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