(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に作動空間が形成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとともに、シリンダ外に空間（以下、「シリンダ外空間」と呼ぶ）が形成されるように圧力容器が配置され、前記作動空間および前記シリンダ外空間に作動ガスを封入してなるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダに設けられ前記作動空間と前記シリンダ外空間とを連通する流路と、該流路を着脱自在に密閉可能な密閉手段とを備えたことを特徴とするスターリングエンジン。
【請求項２】
前記密閉手段はネジであることを特徴とする請求項１に記載のスターリングエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スターリングエンジンの組立及び分解を容易にするスターリングエンジンの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスターリングエンジンについて、フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説明する。図１６は、従来から用いられているフリーピストン型スターリング冷凍機の一例の断面図である。
【０００３】
図１６に示すように、圧力容器１３内にシリンダ１が形成され、このシリンダ１内をピストン２とディスプレーサ３とが往復運動している。ピストン２は、ピストンスプリング４に弾性支持され、リニアモータ６によってリニア駆動し、ディスプレーサ３は、一体に設けられたディスプレーサロッド３ａを介してディスプレーサスプリング５に連結されて往復運動している。スターリング冷凍機の内部には、ピストン２及びディスプレーサ３の往復運動によって作動空間７としての圧縮空間７ａ、膨張空間７ｂが形成される。この圧縮空間７ａと膨張空間７ｂとは、再生器８を介して連通している。この膨張空間７ｂで圧力容器１３内に充填した作動ガスが冷却され、シリンダ１の周囲に設けられた低温側熱交換器９を介し、吸熱器１０を通じて外部から熱を奪う構造となっている。
【０００４】
一方、圧縮空間７ａで圧力容器１３内に充填した作動ガスが加熱され、シリンダ１の周囲に設けられた高温側熱交換器１１を介し、放熱器１２を通じて熱を外部に放出する構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなスターリング冷凍機を組立或いは分解する際、シリンダ１にディスプレーサ３を挿入すること、また、シリンダ１からディスプレーサ３を抜き取ることが困難であるという問題があった。
【０００６】
なぜならば、図１７に示すように、前記スターリング冷凍機の組み立てに際して、シリンダ１へディスプレーサ３を挿入する時、シリンダ１とディスプレーサ３とのクリアランスは非常に小さいため、作動空間７内のガスは外部へ殆ど流れることができず、作動空間７は閉空間となり、ディスプレーサ３を挿入しようとすると、前記閉空間内のガス圧力が高くなり、挿入が困難となる。
【０００７】
同様に、図１８に示すように冷凍機の分解に際して、シリンダ１からディスプレーサ３を抜き取る時、ディスレーサ３がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になると、シリンダ１とディスプレーサ３とのクリアランスは非常に小さいため、外部から作動空間７内へガスが殆ど流れることができず、作動空間７内は閉空間となり、ディスプレーサ３を抜き取ろうとすると前記閉空間内のガス圧力が低くなり、抜き取りが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、スターリングエンジンの組立時或いは分解時に作動空間に通じるガス流路を確保することにより、ディスプレーサの挿抜を容易にし、組立及び分解が容易なスターリングエンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、シリンダ内に作動空間が形成されるように筒心上にピストン及びディスプレーサを配置するとともに、シリンダ外に空間（以下、「シリンダ外空間」と呼ぶ）が形成されるように圧力容器が配置され、前記作動空間および前記シリンダ外空間に作動ガスを封入してなるスターリングエンジンにおいて、前記シリンダに設けられ前記作動空間と前記シリンダ外空間とを連通する流路と、該流路を着脱自在に密閉可能な密閉手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
これによると、前記ピストン若しくは前記ディスプレーサを前記シリンダに挿入する時又は前記シリンダから抜き取る時、前記密閉手段を用いて前記流路を開き、空気を前記作動空間から流出させ、又は空気を前記作動空間へ流入させることにより、前記作動空間とシリンダ外空間との圧力差が小さくなり、前記ピストン若しくは前記ディスプレーサの挿抜作業が容易となる。
【００１１】
また本発明は、前記密閉手段はネジであることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、フリーピストン型スターリング冷凍機を例にして説明する。以下、単に「スターリング冷凍機」といえば、特に断らない限り、フリーピストン型スターリング冷凍機を意図しているものとする。なお、各実施形態において、従来及び他の実施形態と同一の名称の部材には、共通の符号を附している。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るスターリング冷凍機の構造を示す断面図である。シリンダ１に外部と作動空間７とを連通するガス流路１４を設けている。このガス流路１４には、作動空間７を密閉可能な着脱自在な密閉手段１５が取り付けられる。また、ガス流路１４の位置は、図１の位置に限らず、外部と作動空間７との間にガス流路を設けることができる位置であればどこでもよい。ここで、密閉手段１５としては、例えばネジ等を使用することができるが、ガス流路１４を密閉することができる手段であれば、様々な手段を用いることができる。
【００２９】
スターリング冷凍機を組み立てる際は、まずガス流路１４を確保するため、密閉手段１５によってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３をシリンダ１へ挿入する。ここで、ガス流路１４が確保されているので、作動空間７のガス圧力は高くならず、容易にディスプレーサ３を挿入することができる。挿入完了後は、スターリング冷凍機の運転ロスを防ぐため、ガス流路１４を密閉手段１５で閉じておく。
【００３０】
逆に、スターリング冷凍機を分解する際には、まずガス流路１４を確保するため、密閉手段１５によってガス流路１４を開き、ディスプレーサ３を引き抜く。ここで、ディスプレーサ３がシリンダ１に設けられた再生器８へと通じるシリンダ開口部１ｂを完全に塞ぐ位置関係になったとしても、ガス流路１４が確保されているので、作動空間７のガス圧力は低くならず、容易にディスプレーサ３を引き抜くことができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、スターリングシステム組立時或いは分解時に、作動空間に通じるガス流路を確保することにより、ディスプレーサの挿抜を容易にし、組み立て及び分解が容易なスターリングシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係るスターリング冷凍機の構造を示す断面図である。
【図２】  従来のスターリング冷凍機の一例の構造を示す断面図である。
【図３】  その従来のスターリング冷凍機におけるディスプレーサ挿入時の状態を示す要部の断面図である。
【図４】  その従来のスターリング冷凍機におけるディスプレーサ抜き取り時の状態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダ
１ａ  第１空間
１ｂ  シリンダ開口部
１ｃ  第２空間
２    ピストン
３    ディスプレーサ
６    リニアモータ
７    作動空間
７ａ  圧縮空間
７ｂ  膨張空間
８    再生器
１０    吸熱器
１２    放熱器
１３    圧力容器
１４    ガス流路
１５    密閉手段
１８    ケーシング
【図１】
0003856673.tif 000002
【図２】
0003856673.tif 000003
【図３】
0003856673.tif 000004
【図４】
0003856673.tif 000005