JPH068705B2 - 気体冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は気体を断熱圧縮することによって温熱を、また
気体を断熱膨張させることによって冷熱を生じさせるた
めの気体冷凍機に関する。

［従来の技術］ 空気などの気体を冷媒として使用した冷凍装置はかなり
古くから知られている。従来のこの種の気体冷凍機は、
気体の圧縮機と圧縮熱の放熱用熱交換器と圧縮気体の膨
張機と気体の断熱膨張時の吸収熱によって冷やされる吸
熱用熱交換器とを閉サイクルとして順次連結させた構成
を備えている。逆ブレイトンサイクルの実用例として
は、タービン圧縮機を使用した航空機用冷房装置が一般
に知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のごとく圧縮機、放熱用と吸熱用のそれぞれの熱交
換器および膨脹機という４つの各独立した構成要素を組
合わせて一台の気体冷凍機にまとめる方式は、航空機の
様な大型の機器システムの一部分に組込まれる場合に
は、設置スペースとか作動効率などの点で大きな障害に
遭遇することは少ないが、例えば家庭用冷風発生装置あ
るいは自動車用携帯冷蔵庫などといった極く小型の日常
生活向け機器に従来型の気体冷凍機を採り入れるにはい
ささか装置が大げさになりすぎる難があり、現に実用化
された例を聞かない。

気体冷凍機のコンパクト化の一方策として、例えば「特
開沼52−10946」にみられる様に、ベーン圧縮機の圧縮
域に対応する個所のシリンダ外周面に放熱用フィンを、
また膨張域の外周面に吸熱用フィンを取付け、それぞれ
のフィンに各専用の送風機から風を吹きつけて温風流ま
たは冷風流を生じさせる方法も提案されている。しか
し、この様な装置も外形のコンパクト化と言う観点から
みれば幾分かの前進は認められるものの、圧縮機の駆動
用モータの他に２台の送風機を必要とするなどして、そ
の構成が簡素化されたとは称し難い。

本発明は極力外形がコンパクトで且つ構造が簡素であ
り、日常的に身近かに使用するのに好適した気体冷凍
機、例えば携帯式冷蔵庫や冷風発生装置などを提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の気体冷凍機は、１
つの気体圧縮用往復動部材を共有する、１組の往復動式
気体圧縮ポンプと、前記１組の気体圧縮ポンプの、一方
のポンプの吐出口と他方のポンプの吸入口とを結ぶ連通
路に設けられて前記一方のポンプの断熱圧縮工程で生ず
る熱を放散させるための、放熱用熱交換手段と、前記１
組の気体圧縮ポンプの、他方のポンプの吐出口と一方の
ポンプの吸入口とを結ぶ連通路に設けられて前記他方の
ポンプの断熱膨張工程で生じた冷熱を利用するための、
吸熱用熱交換手段と、前記他方のポンプ用としての前記
気体圧縮用往復動部材が該ポンプの上死点近傍の位置を
占めた時にのみ、前記一方のポンプの吐出口と前記他方
のポンプの吸入口を連通させるための第１の弁手段と、
前記他方のポンプが圧縮工程にある時、前記一方のポン
プの吸入口と前記他方のポンプの吐出口とを連通させる
ための第２の弁手段とからなる構成を採用した。

［作用］ 上記のごとき構成を備えた気体冷凍機は、気体圧縮用往
復動部材を作動させると、１組の往復動式気体圧縮ポン
プの内一方のポンプが断熱圧縮工程にある時、他方のポ
ンプは断熱膨張工程の状態に置かれる。そして一方のポ
ンプが圧縮工程の過程にある時、第１の弁手段が閉ざさ
れているので、一方のポンプによって気体が圧縮され、
高温高圧となった気体は放熱用熱交換手段を通過して常
温高圧気体となり、この圧縮工程の末期には開かれる第
１の弁手段を通って他方のポンプに吸入される。

他方のポンプが膨張工程にある時、第２の弁手段は閉ざ
されているので、このポンプ内に流入した常温高圧気体
は断熱膨張されて低温常圧気体となる。そしてこのポン
プが圧縮工程に入った時開かれる第２の弁手段から吐出
された低温気体は吸熱用熱交換手段に送り込まれて、こ
こで冷凍仕事が行なわれる。

冷凍仕事を終えて暖まった気体は一方のポンプの吸入工
程において再びこのポンプ内に吸入されて上記と同様な
サイクルを繰返す。

［実施例］ 以下に付図に示す実施例に基づいて本発明の具体的な構
成を説明する。

第１図と第２図は第１実施例の構造と作動の説明図であ
って、１組の往復動式気体圧縮ポンプＡは、２つの気体
圧縮ポンプによって共有されるポンプハウジングとして
の１つのシリンダ１内に、これら２つのポンプが共用す
る様にして気体圧縮用往復動部材としての１つのピスト
ン２を納めることによって、このピストン２の左右両側
（図中の）にそれぞれ一方のポンプのシリンダ室４と他
方のポンプのシリンダ室５とを形成させた構造を備えて
いる。ピストン２はピストンロッド３を介して図示が省
かれているクランクと電動モータとの組合わせなどから
なる駆動手段によって往復運動を与えられる。

一方のポンプのシリンダ室４には、逆止弁としての吐出
弁10と吸入弁11がそれぞれ設けられた吐出口４Ａと吸入
口４Ｂを備えている。また他方のポンプのシリンダ室５
には、吸入口５Ａと吐出口５Ｂが設けられている。ピス
トン２には、このピストンが他方のポンプのシリンダ室
５の上死点近辺に位置を占める時にのみ一方のポンプの
吐出口４Ａと他方のポンプの吸入口５Ａとを連通させる
ための第１連通手段としての連通路2aが形成させてあ
る。また他方のポンプのシリンダ室５には吐出口５Ｂに
微圧作動弁12が、また下死点の近くに吐出口５Ｂをバイ
パスしてシリンダ室５内と吸熱用熱交換手段（後述）と
を連通させるためのバイパス路13が設けられている。

一方のポンプの吐出口４Ａと他方のポンプの吸入口５Ａ
とは連通路６によって結ばれている。この連通路６には
放熱用熱交換手段７が介在させてあり、一方のポンプの
圧縮工程で生じた高温高圧気体を常温にまで冷却させる
と共に、必要に応じて吸収熱を有効に利用する役割りを
果たす。

また、他方のポンプの吐出口５Ｂと一方のポンプの吸入
口４Ｂとは連通路８によって結ばれている。この連通路
８には吸熱用熱交換手段９が介在させてあり、他方のポ
ンプの断熱膨張工程で生じた低温常圧気体が送り込まれ
ることによって、例えば冷蔵庫内や自動車の車室内の空
気を冷やすなどの冷却仕事を行わせることができる。そ
の具体的な構造については後述する。

次に上記実施例装置の作動について説明する。第１図は
一方のポンプが断熱圧縮工程の終末に、また他方のポン
プが断熱膨張工程の終末にある状態を描いている。ピス
トン２はピストンロッド３によって破線矢印方向に押さ
れることによって図の左方側に押しやられるが、この状
態下ではシリンダ室４の吐出口４Ａの吐出弁10は開弁さ
れ、シリンダ室５の吸入口５Ａはピストン２によって封
鎖さされているので気体の圧縮が行われ、高温高圧にな
った気体は両口４Ａと５Ａの連通路６に介在させた放熱
用熱交換手段７を通過させられる間に空気または水によ
って常温にまで放冷される。この時他方のポンプのシリ
ンダ室５内には、前の工程において一方のポンプから上
述のごとくして常温高圧のもと送り込まれた後、ピスト
ン２の後退に伴って断熱膨張されることによって生じた
低温常圧気体が充たされている。ピストン２がシリンダ
室５の下死点に達すると今までピストン２によって封鎖
されていたバイパス路13が図示のごとく開かれるので、
シリンダ室５と吸熱用熱交換手段９とは連通路８を介し
て導通状態となり、この両者間の圧力差がほとんどなく
なることによって吐出口５Ｂを閉ざしていた微圧弁12が
開弁される。なお断熱膨張過程において膨張しつつある
気体はピストン２を移動させる仕事の一部分を担うこと
になる。

次いでピストン２が反転して図の右側方向に移動し始め
ると、一方のポンプは膨張工程に、そして他方のポンプ
は圧縮工程に入り、工程の終末において装置は第２図に
描かれた状態となる。ピストン２が右方移動するこの工
程においては、上述のごとくしてシリンダ室５内に存在
する低温常圧気体はピストン２に押しやられることによ
って開かれている微圧弁12を通過し吐出口５Ｂから連通
路８を経て吸熱用熱交換手段９に送り込まれ、冷熱の供
給を受けた吸熱用熱交換手段９は、例えば冷蔵庫内の冷
却とか空調用空気の冷却などの冷却仕事を行う。吸熱用
熱交換手段９を通過することによって再び常温に戻った
気体は膨張工程にあるシリンダ室４内に、その吸入口４
Ｂから吸い込まれて次の圧縮工程に備える。

上記の実施例装置の構成を冒頭に述べた従来の気体冷凍
機に対比させれば、従来装置が圧縮機と膨張機とを各々
独立させていたのに対して、本発明装置は圧縮機として
の役割を果たす一方の気体圧縮ポンプと、膨張機として
の役割を果たす他方の気体圧縮ポンプとをポンプのハウ
ジングとしての１つのシリンダ１内に組み込むと共に１
つのピストン２をこれら２つのポンプによって共有させ
た極めてコンパクトな合体構造を備えていることにな
る。

伝熱媒体として使用する気体は空気の他に、水素やヘリ
ウムなど断熱膨張に伴う冷却効果を有効に利用できる気
体であればよい。

第９図に気体冷凍機としての本発明装置の冷凍サイクル
を温度〜エントロピ線図として模式的に示した。縦軸と
横軸はそれぞれ気体の温度とエン この冷凍サイクルの冷凍熱量は符号ａ、ｂ、１、４で囲
まれた面積に当り、高温側への放熱量は符号ａ、ｂ、
２、３で囲まれた面積に、また冷凍機の消費仕事の熱当
量は符号１、２、３、４で囲まれた面積に相当する。

第３図は第２実施例装置の模式的側断面図であって、第
１実施例装置に較べて装置の外形がよりコンパクト化さ
れている点に特長があり、放熱用熱交換手段の取付け方
法の変更およびそれに伴う他方のポンプの吸入口の開閉
手段の設計変更が行われている。６Ａは一方の気体圧縮
ポンプのシリンダ室４の吐出口４Ａと、他方の気体圧縮
ポンプのシリンダ室５の吸入口５Ａとを結ぶ連通路であ
って、これら２つの往復動式ポンプが共有する１つのシ
リンダ１の全外周を包囲するジャケット状体をなしてい
る。７Ａはジャケット状連通路６Ａの外周面に取付けた
放熱用熱交換手段としての薄い金属板からなる円環状の
放熱用フィン群である。14はシリンダ室５の吸入口５Ａ
に設けられた吸入弁であってスプリング力によって開弁
維持されており、ピストン２がシリンダ室５の上死点近
くの位置を占める時、このピストンに押されて開弁され
る。

第２実施例装置の作動は、前述の第１実施例装置のシリ
ンダ室５の吸入口５Ａの開閉手段が、ピストン２に設け
た連通路2aであったのに対して、上記の吸入弁14に変更
されている点を除いて何等異なるところはないので、作
動説明は省略する。図中の他の符号は前記のそれと共通
している。

次に上記第１および第２実施例図に基づいてその基本的
な構成と作動を説明した本発明装置の具体的な使用例に
ついて記述する。

第４図〜第６図は自動車に搭載して使用するのに好適し
た可搬型冷蔵庫としての本発明装置の説明図である。50
は冷蔵物品を収納するための冷蔵庫本体部分としての断
熱箱体であり、51はその頂面開口にヒンジ部を介して開
閉自在に取付けた蓋体であって、合成樹脂製の中空二重
壁体の内空部を合成樹脂発泡体などの断熱材で満したご
とき壁体構造を備えている。55は断熱箱体50の基台部分
をなす様にして取付けられ、放熱用熱交換手段、この実
施例では第４図に示された様に金属チューブを平面が口
の字形をなす様に回巻して形成させた放熱用熱交換器７
Ｂの収納部であって、周壁面に通風用スリット群を設け
たカゴ状体をなしている。56は装置の作動用電力の配電
盤、57は結露水受け、58は蓋体51の止め金、59は把手で
ある。

この実施例装置に組込まれる１組の往復動式気体圧縮ポ
ンプ20は、その側断面図としての第５図に略示されたご
とき構造を備えている。１組の気体圧縮ポンプのハウジ
ングは、金属その他の剛性材料からなる２枚の皿状体21
Ａと21Ｂを皿の内面同志を向き合わせる様にしてカシメ
法や溶接などによって貼り合わせることによって形成さ
せた密閉構造を備えた中空円盤体をなしており、その内
空部を偏平方向に２分割させる様にしてゴム弾性板ある
いはベローズ状金属板からなるダイヤフラム22が気体圧
縮用往復動部材として組み込まれている。23と24はダイ
ヤフラム22の中央部分をその両側から挟み込んでこの中
央部分の変形を防止すると共に、ダイヤフラム22に膜面
方向の揺動を与えるためのピストンロッド28の取付基盤
となる補強板であってこの両者はリベット止めなどによ
って相互に締結されている。27はピストンロッド28の一
端部を補強板24に連接させるための可撓継手、29はポン
プハウジング壁を構成する皿状体21Ｂに穿たれたピスト
ンロッド28の挿通孔の隙間を気密封鎖するための、ゴム
弾性材からなる蛇腹状パッキンである。

上記のごとくして１組のポンプのための中空円盤状ポン
プハウジングの内空部をダイヤフラム22によってダイヤ
フラムの揺動方向に気密的に２分割させて形成された各
独立した空間25と26には、それぞれ気体の吸入口25Ａま
たは26Ａと吐出口25Ｂまたは26Ｂを設けることによっ
て、これら両空間25と26はそれぞれ第１図〜第３図に示
された一方のポンプのシリンダ室（気室）と他方のポン
プのシリンダ室に相当する機能を果すことになる。そし
て気体冷凍サイクルの圧縮機となる一方のポンプのシリ
ンダ室25の吐出口25Ｂは、第４図に描かれている様に気
体配管としての連通路６の途中に介在させた放熱用熱交
換器７Ｂを経て、気体冷凍サイクルの膨脹機となる他方
のポンプのシリンダ室26の吸入口26Ａに連らなってい
る。また膨脹機としてのシリンダ室26の吐出口26Ｂは、
第４図にみられる様に気体配管としての連通路８をたど
って冷蔵庫本体部分としての断熱箱体50の内側底部に形
成させてある冷気吹出グリル52に連らなっている。一方
断熱箱体50の内側上部には、断熱箱体50に流入した後、
内部の収納物品と熱交換を行いながら上昇した暖気を吸
入するための吸気グリル53が設けてあり、この吸気グリ
ル53は、断熱箱体50の壁体内に形成させた通気路53Ａお
よび連通路８を経て圧縮機としてのシリンダ室25の吸入
口25Ａに連らなっている。

この様に冷気吹出グリル52と吸気グリル53とがそれぞれ
断熱箱体50の底部と上部に配設されている位置関係から
して、吹出グリルから収納物品Ｂに吹きつけられた冷気
は物品から温熱を奪って温まり自然対流により上昇して
吸気グリルに己ずから吸入されて行くので、冷温気の交
換現象が巧まずしてスムーズに行われ効率的に収納部品
と冷気との間の熱交換が行われる。

したがってこの実施例装置では、膨脹機としての他方の
ポンプのシリンダ室26の吐出口26Ｂと圧縮機としての一
方のポンプのシリンダ室25の吸入口25Ａとを結ぶ連通路
８の途中には開きサイクルとしての吸熱用熱交換手段が
介在させられることになり、断熱箱体50内の物品収納空
間９Ａがこの開きサイクルを構成する。シリンダ室25の
吸入口25Ａと吐出口25Ｂにはそれぞれ逆止弁30と31が、
またシリンダ室26の吸入口26Ａにはダイヤフラム22がそ
の上死点にまで移動した時このダイヤフラム22の動きを
受けて開弁される差圧弁としての吸入弁32が、吐出口26
Ｂには微圧弁としての吐出弁33が設けられている。

40はダイヤフラム22を揺動させるためのピストンロッド
28の駆動用モータ、42はその出力軸41に嵌着させた冷却
仕事回収用のハズミ車、43と44はクランク機構を構成す
る一組の歯車であって任意の周期をもってピストンロッ
ド28に往復動を行わせる。45はピストンピンである。な
お１組のポンプおよびその駆動機構は放熱用熱交換器収
納部55内に適宜の断熱隔壁を介在させて納められてい
る。

上記の冷蔵庫の作動を説明すると、装置の電源用プラグ
（図示略）を自動車のバッテリを電源とする電源コンセ
ントまたは100Ｖ電源コンセントに挿し込んだうえ配電
盤56に設けた電源スイッチを投入することによって冷蔵
庫は使用状態に入り駆動用モータ40が起動する。駆動用
モータ40の回転に伴ってクランク機構が気体圧縮ポンプ
20のダイヤフラム22に所定の周期をもって揺動運動を起
させるので、気体（この場合は空気）圧縮機として働く
一方のポンプのシリンダ室25と気体膨脹機として働く他
方のポンプのシリンダ室26とは前述の第１および第２実
施例装置の場合と全く同様に交互に圧縮工程と膨脹工程
をたどらされる。シリンダ室26に設けられた吸入弁32と
吐出弁33の作動の有様は、ダイヤフラム22がシリンダ室
26の上死点にまで移動すると、このダイヤフラム22の動
きに押されることによって吸入弁32が開弁する。次いで
ダイヤフラム22が下死点に向けて反転移動する途中で上
記の押圧力から解放された吸入弁32は閉弁付勢スプリン
グによって閉弁される。ダイヤフラム22が下死点に達し
た時、シリンダ室26内の圧力は開きサイクルを構成する
吸熱用熱交換手段としての、断熱箱体50内の物品収納空
間９Ａとほぼ同一にまで低下するので、微圧弁としての
吐出弁33が開弁される。

そこで、一方のポンプの膨脹工程時に部品収納空間９Ａ
からシリンダ室25内に吸入された空気は次の圧縮工程に
おいて高温高圧状態となり、吐出口25Ｂから放熱用熱交
換器７Ｂに向けて送り出される。放熱用熱交換器７Ｂに
よって常温にまで冷やされた高圧空気は上述のごとくし
て開かれた吸入弁32を通ってシリンダ室26内に流入し、
ダイヤフラム22の後退動に伴って断熱膨脹することによ
って、ダイヤフラム22の作動に消費された動力の一部を
回収させつつ冷却されて常圧に戻り、上述のごとくして
開かれている吐出弁33からダイヤフラム22の次の前進動
に伴われて物品収納空間９Ａに向けて押し出され、この
冷気の保有冷熱によって庫内の物品Ｂが冷やされる。物
品Ｂの保有温熱を伝えられて温められた流入空気は一方
のポンプの吸入工程において再びシリンダ室25内に吸入
され、以後この様なサイクルが反復して物品Ｂは装置の
熱交換能力の限度内において次第に冷却されて行く。

上記のごとき構造を備えた試作冷蔵庫の仕様を例示する
と、シリンダ室25と26の容積がそれぞれ24cc、駆動用モ
ータ40の回転数が1,000rpm、ポンプの圧縮比を１．５、
放熱用熱交換器７Ｂを構成するコイル状配管の内径を６
mm、長さを６ｍに設定した場合には、空気循環量は20
/min、冷凍能力は10Kca/hとなって、外気温が35℃の
時、断熱箱体50内への吹出空気温度を６℃にまで下げる
ことができた。この試作品の物品収納空間９Ａの容積は
10、装置の外形寸法は300×300×200mm、そして消費
電力は13Ｗであった。

第７図および第８図は気体冷凍機を内蔵させた扇風機と
しての本発明による実施例装置の説明図であって、内蔵
冷凍機の構成は吸熱用熱交換手段部分に設計変更が施さ
れている点を除いて本質的に前記の実施例と共通してい
る。60は合成樹脂などで作られたボックス状の扇風機ハ
ウジング、62と63はハウジング60にそれぞれ設けられた
冷却用空気の取入口と冷却済空気の吹出グリル、61は扇
風機のファン、64は開きサイクルを構成する吸熱用熱交
換手段への冷気吹出口、65は携帯用把手であり、熱交換
を受けて温められた暖気の吸入口が上記の空気取入口62
に当る。40Ａは１組の気体圧縮ポンプ70の駆動と扇風機
ファン61の駆動の両役を兼ねる両軸モータ、66は両軸モ
ータ40Ａへの給電用コードのプラグ、そして67は断熱板
であって、ハウジング60内に組込まれた気体圧縮ポンプ
70と放熱用熱交換器７Ｂとの間に介在させる。

気体圧縮ポンプ70はその容量を増大させるために、前記
の冷蔵庫に使用した気体圧縮ポンプ20に設計変更を施し
た構造を備えている。すなわち、ポンプハウジングは両
端面が封鎖されて気室を形成する２個のベローズ71と72
をその軸芯方向を同軸的に保たせながら、この軸芯方向
に往復動可能な円盤73を挟んで接合合体されている。し
たがって円盤73はベローズ71と72のそれぞれの一方の端
面の封鎖部材としての役目を果している。ベローズ71と
72の他方の端面は、気体圧縮ポンプ70の組立用基盤体と
しての全体として上向きのコの字形をなす部材74の両側
壁内面にそれぞれ接合されることによって封鎖されてい
る。円盤73には往復動を行わせるための平面形状がコの
字形の往復動用部材76が取付けられており、前記の両軸
モータ40Ａの回転力が減速歯車77と78、およびクランク
79およびクランクピン75を介して往復動に変換されて部
材76に伝えられる。つまりこの１組の気体圧縮ポンプ70
における円盤73は、前記の気体圧縮ポンプ20のベローズ
22に相当する働きをすることになる。そして気体圧縮ポ
ンプ70の組立用基盤体をなす部材74の両側壁には、それ
ぞれ前述の連通路としての配管６と８がベローズ71およ
び72の気室（シリンダ室）に連通する様にして接続され
る。

上記の扇風機の作動については、前に説明した気体冷凍
機組込み型冷蔵庫における開きサイクルとしての吸熱用
熱交換手段が、庫内の物品収納用空間９Ａであったのに
対して、この実施例では開きサイクルとしての吸熱用熱
交換手段が扇風機の据え置かれている自動車の車室内な
どの室内空間である点を除いて全く異なるところはな
い。１組のベローズ式気体圧縮ポンプ70の他方のポンプ
のシリンダ室内で発生した冷気はその吐出口から連通路
８に送出され、扇風機ファン61の背後に向けて開口する
冷気吹出口64からポンプの吐出圧により吹き出され、扇
風機ファン61が作り出す気流に乗って被冷却空間に向け
て拡散される。この空間で熱交換を受けて温まった空気
は一方のポンプの吸引力によって空気取入口62からその
シリンダ室内に吸入され、既述のごとき過程をたどって
再冷却されるサイクルが以後反復継続することになる。

上記実施例と同一の構造の試作扇風機の仕様の一例を次
に記すと、１組の気体圧縮ポンプ70のそれぞれの気室
（シリンダ室）の容積を72cc、両軸モータ40Ａの回転数
を1,000rpm、ポンプの圧縮比を１．２、放熱用熱交換器
としてのコイル巻きチューブの内径を6mmその長さを６
ｍ、扇風機ファン61の直径を50mmその回転数を1,800rpm
に設定した場合には、送風量が10 m³/h、冷房能力が10K
caｌ/hとなって外気温が30℃の時、噴出し空気温度を外
気温より約10℃下げることができた。そしてこの仕様の
扇風機のハウジング60の外形寸法は150×150×150mmと
極めてコンパクトな形状に納めることができた。

上記の２つの具体的な実施例装置ではいづれも吸熱用熱
交換手段部分に開きサイクルを採り入れているが、例え
ばスチーム暖房機用ラジエータの様な構造を備えた普通
の熱交換器を吸熱用熱交換手段として用いることも自由
である。

［発明の効果］ 上記のごとき構成を備え気体冷凍機として機能する本発
明装置は、気体冷凍機の構成要素の一部をなす圧縮機と
膨脹機とのそれぞれの役目を果たす１組の往復動式気体
圧縮ポンプが、１つ気体圧縮用往復動部材としてのピス
トンあるいはダイヤフラムを共有する構造のもとに１つ
のポンプハウジング内に組込まれているので、その外形
を極めてコンパクトにすることができる。

また気体冷凍機を冷蔵庫や空気調和装置に組込む場合に
は、冷凍機の一構成要素としての吸熱用熱交換手段は、
庫内空間あるいは被空調室の室内空間をもってその役目
を果させる、いわゆる開きサイクルを構成させられるの
で、上記のポンプ構造の単純化効果と共に装置全体の構
成を簡略化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明装置の基本的構成とその作動を
説明した第１実施例図、第３図は同じく第２実施例図で
ある。 第４図〜第６図は本発明装置を携帯用冷蔵庫に組込んだ
実施例について、冷蔵庫の全体構成、気体冷凍機の構
造、および冷蔵庫の外観をそれぞれ示した図である。 第７図と第８図は本発明装置を扇風機に組込んだ実施例
を示した、それぞれ全体構成の説明図と外観図である。 第９図は気体冷凍機の作動サイクルを説明した気体の温
度〜エントロピ線図である。 図中 Ａ、Ａ’、20、70…１組の往復動式気体圧縮ポン
プ １…ポンプハウジング ２…気体圧縮用往復動部材
（ピストン、ダイヤフラム） ４…一方のポンプのシリ
ンダ室 ５…他方のポンプのシリンダ室 ４Ａ、４Ｂ…
一方のポンプの吐出口と吸入口 ５Ａ、５Ｂ…他方のポ
ンプの吸入口と吐出口 ６、８…吐出口と吸入口の連通
路 ７…放熱用熱交換手段 ９…吸熱用熱交換手段 2
a、14…第１の弁手段 12、13…第２の弁手段 50、51
…冷蔵庫の断熱箱体と蓋体 60、61…扇風機のハウジン
グとファン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの気体圧縮用往復動部材を共有する、
   １組の往復動式気体圧縮ポンプと、 前記１組の気体圧縮ポンプの、一方のポンプの吐出口と
   他方のポンプの吸入口とを結ぶ連通路に設けられて前記
   一方のポンプの断熱圧縮工程で生ずる熱を放散させるた
   めの、放熱用熱交換手段と、 前記１組の気体圧縮ポンプの、他方のポンプの吐出口と
   一方のポンプの吸入口とを結ぶ連通路に設けられて前記
   他方のポンプの断熱膨張工程で生じた冷熱を利用するた
   めの、吸熱用熱交換手段と、 前記他方のポンプ用としての前記気体圧縮用往復動部材
   が該ポンプの上死点近傍の位置を占めた時にのみ、前記
   一方のポンプの吐出口と前記他方のポンプの吸入口を連
   通させるための第１の弁手段と、 前記他方のポンプが圧縮工程にある時、前記一方のポン
   プの吸入口と前記他方のポンプの吐出口とを連通させる
   ための第２の弁手段とを備えてなる気体冷凍機。
2. 【請求項２】前記吸熱用熱交換手段が、冷蔵庫の庫内空
   間への気体入口と出口を結ぶ開きサイクルであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体冷凍機。
3. 【請求項３】前記吸熱用熱交換手段が、空気調和装置の
   空気出口と入口を結ぶ開きサイクルであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の気体冷凍機。
4. 【請求項４】前記空気調和装置は、前記開きサイクルの
   空気の出口と入口を備えたハウジング内に電動ファンを
   納めてなることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の気体冷凍機。
5. 【請求項５】前記気体圧縮用往復動部材は、ピストンま
   たはダイヤフラムであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいづれかに記載の気体冷凍機。
6. 【請求項６】前記１組の気体圧縮ポンプは、１つのポン
   プハウジング内に組込まれていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいづれかに記載の気体
   冷凍機。