554156 玫、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、 實施方式及圖式簡單說明） 本發明是有關於一種以空氣爲冷煤之冷卻裝置。 近年因氟里昂氣體(fleon gas)導致臭氧層破壞、地球溫室效 應等使地球周圍環境惡化之嚴重問題，因此需要未使用氟里昂 氣體有益於環保之冷卻裝置，其中，以自然空氣爲冷煤之乾淨 且安全的冷卻裝置也正被開發中。 一般而言，以空氣爲冷煤之冷卻裝置之構成係，以壓縮機 係入並壓縮外氣，再將被壓縮呈高溫狀態之空氣引入熱交換器 ® 使之冷卻至接近常溫，然後將此引入膨脹機使之絕熱膨脹，則 空氣溫度將降低至負數十度之低溫，再將此冷氣引至冷凍室以 吸收目的物之熱使之冷凍。 但是，上述冷卻裝置於實用上仍有下列問題。 ① 壓縮機與膨脹機係個別以不通知驅動系統驅動。壓縮機需可 使外氣壓縮之能量，膨脹機也需可使壓縮空氣膨脹之能量’因 此功率消耗倍增使設備運轉費提增，極不經濟。 ② 有時冷氣之脈動依膨脹機之作用相位而生成’爲使目的物達籲 成一定之冷卻，期待可控制此冷氣之脈動。 ③ 因膨脹機內之空氣溫度急速下降成負數十度’故膨脹機內含 於空氣內之水分，可能露滴、凍結於膨脹氣缸之氣閥等而阻礙 冷卻裝置動作。 ④ 期待提昇冷卻裝置之冷卻效率及動作時之能量效率。 因此，本發明之目的在於提供一種以空氣爲冷煤之冷卻裝 置，其可解決上述問題。 5213pif2.doc/015(無劃底線） 6 554156 爲達成本發明至上述及其它目的’本發明提出一種冷卻裝 置具有，一或多數壓縮氣缸，用以收納壓縮活塞使其可往復運 作，及多數膨脹氣缸，用以收納膨脹活塞使其可往復運作’及 單一或相互聯動之多數曲柄軸，及第一曲柄裝置，用以自上述 曲柄軸藉曲柄栓連結上述壓縮活塞爲可往復運動’及第二曲柄 裝置，用以自上述曲柄軸藉曲柄栓連結上述膨脹活塞爲可往復 運動，及驅動裝置，用以迴轉驅動上述曲柄軸，及排氣口’用 以將被由上述壓縮氣缸之吸氣口導入而被於上述各壓縮氣缸內 部壓縮之壓縮空氣排出，及壓縮空氣之供給通路’用以連通上鲁 述各膨脹氣缸之吸氣口，及初次冷卻器，其被配設於上述壓縮 空氣之供給通路，及冷氣排氣用複式接頭，用以將於上述各膨 脹氣缸內藉由絕熱膨脹而呈低溫之空氣排向外部。 降低冷氣脈動之裝置具有，上述多數膨脹氣缸，及單一或 多數個相互連鎖而以相同週期迴轉之曲柄軸，及第二曲柄裝 置，用以自上述曲柄軸藉曲柄栓連結上述各膨脹活塞於特定相 位差而可往復運動，及冷氣排氣用複式接頭，用以連通於各膨 脹氣缸內藉絕熱膨脹使之成爲低溫之空氣向外排出至多數排氣 φ □。 防止於膨脹氣缸內等形成露滴或凍結之裝置具有，空氣乾 燥裝置，其被配設於在上述壓縮氣缸之吸氣口導入空氣之吸氣 通路或上述壓縮空氣之供給通路。 若如上所述將空氣乾燥裝置配設於較壓縮空氣之供給通路 的初次冷卻器上游處，則空氣乾燥裝置與壓縮氣缸之間將具有 二次冷卻器。 5213pif2.doc/015(無劃底線〉 7 554156 提昇冷卻效率或運作時之能量效率裝置係，例如，於壓縮 氣缸之吸氣口配設導入配管’使上述冷氣排氣用複式接頭之冷 氣排氣空間之空氣能被導入，或配設導入配管，使上述冷氣排 氣用複式接頭內之部分空氣導入壓縮氣缸內。 且，本發明之冷卻裝置於其中之一曲柄軸設有慣性輪 (flywheel)，用以確保冷卻裝置可安定運作。 且，本發明之冷卻裝置，由絕熱氣缸內外重疊爲筒狀而構 成，其內筒由不銹鋼構成。 且，本發明之冷卻裝置，其提昇冷卻效率或運作時之能量鲁 效率之裝置具有，上述各二氣缸，其氣缸頂部相互朝向外側沿 同一氣缸軸線對向配置，連結該二氣缸之活塞爲沿上述氣缸軸 線呈直線往復運作之活塞桿，及與上述氣缸於其節圓中心軸正 交，且被固定配設於與氣缸軸線平行處之內周恆星齒輪，及對 於上述內周恆星齒輪之節圓直徑具有二分之一之節圓直徑，且 被配設爲可嵌合自轉並公轉之行星齒輪，及於上述行星齒輪節 圓圓周上栓合上述活塞桿中央之曲柄裝置，其具有被配設爲可 於上述內周恆星齒輪節圓之中心軸周圍自由迴轉之曲柄軸，及 φ 被突設於上述曲柄軸之半徑方向並支撐上述行星齒輪之自轉軸 使其可自由迴轉之腕部。 且，本發明之冷卻裝置，收納壓縮活塞使其可於壓縮氣缸 內往復運作，及收納膨脹活塞使其可於膨脹氣缸內往復運作， 於各氣缸頂部朝向外側之狀態下，連結被配設於同一氣缸軸線 上之氣缸單位，及上述氣缸單位之壓縮活塞與膨脹活塞，且， 與沿氣缸單位之軸線直線往復運作之活塞桿，於上述氣缸單位 5213pif2.doc/015(無劃底線） 8 554156 之氣缸間氣缸軸線上正交此節圓之中心軸，且具有，被固定配 設爲與氣缸軸線平行處之內周恆星齒輪，及節圓直徑爲上述內 周恆星齒輪節圓直徑之一分之一，且被配設爲可嵌合自轉並公 轉之行星齒輪，及於上述行星齒輪節圓圓周上栓合上述活塞桿 中央之曲柄裝置，其具有被配設爲可於上述內周恆星齒輪節圓 之中心軸周圍自由迴轉之曲柄軸，及被突設於上述曲柄軸之半 徑方向並支撐上述行星齒輪之自轉軸使其可自由迴轉之腕部， 及迴轉驅動上述曲柄軸之驅動裝置，及將被自上述壓縮氣缸吸 氣口導入而被於上述壓縮氣缸內部壓縮之壓縮空氣排出之排氣 · 口，及分別連通上述各膨脹氣缸吸氣口的壓縮空氣之供給通 路，及被配設於上述壓縮空氣之供給通路之初次冷卻器，及連 通將上述各膨脹氣缸內藉由絕熱膨脹而呈低溫之空氣排向外部 排氣之排氣口的冷氣排氣用複式接頭。 且，本發明之冷卻裝置，也可於上述行星齒輪與活塞桿之 嵌合部設置凸輪隨從動件(cam follower)，並設置可設定凸輪導 引面之凸輪裝置，用以於膨脹活塞到達上死點前使行星齒輪可 於自轉方向前側與恆星齒輪嵌合。而，凸輪裝置可具有，可設 $ 定爲於膨脹活塞到達下死點前，使行星齒輪於自轉方向前側與 恆星齒輪嵌合之凸輪導引面。 且，本發明之冷卻裝置具備壓縮氣缸單位、膨脹氣缸單位、 多數活塞桿、內周恆星齒輪、行星齒輪、曲柄裝置、動力傳送 裝置、驅動裝置、排氣口、壓縮空氣之供給通路、初次冷卻器、 及冷氣排氣用複式接頭。壓縮氣缸單位，收納壓縮活塞使其可 往復運作之二壓縮氣缸，於各氣缸頂部朝向外側之狀態下，被 5213pif2.d〇c/015(無劃底線） 9 554156 配設於同一氣缸軸線上；膨脹氣缸單位’收納壓縮活塞使其可 往復運作之二膨脹氣缸’於各氣缸頂部朝向外側之狀態下，被 配設於同一氣缸軸線上；活塞桿被配設於各氣缸單位’連結各 氣缸單位之二活塞，並於沿氣缸單位軸線直線往復運作；內周 恒星齒輪，被固定配設於上述各氣缸單位之氣缸間’於氣缸軸 線上正交此節圓之中心軸’且與氣缸軸線平行；行星齒輪’節 圓直徑爲上述內周恆星齒輪節圓直徑之二分之一 ’且被配設爲 可嵌合自轉並公轉；曲柄裝置，於上述行星齒輪節圓圓周上栓 合上述活塞桿中央，其具有被配設爲可於上述內周恆星齒輪節鲁 圓之中心軸周圍自由迴轉之曲柄軸’及被突設於上述曲柄軸之 半徑方向並支撐上述行星齒輪之自轉軸使其可自由迴轉之腕 部；動力傳送裝置，使被具備於各氣缸單位之曲柄軸相互連鎖； 驅動裝置，用以迴轉驅動上述曲柄軸；排氣口，用以將被自上 述壓縮氣缸吸氣口導入而被於上述壓縮氣缸內部壓縮之壓縮空 氣排出；壓縮空氣之供給通路，用以分別連通上述各膨脹氣缸 吸氣口；初次冷卻器，被配設於上述壓縮空氣之供給通路；冷 氣排氣用複式接頭，用以連通將上述各膨脹氣缸內藉由絕熱膨 φ 脹而成低溫之空氣排向外部排氣之排氣口。 且，本發明之冷卻裝置，於其壓縮空氣之供給通路中提供 壓縮空氣，該壓縮空氣以可由適時操作使其運作之增壓用壓縮 機作成。而此時，其構造也可爲具有被設置於壓縮空氣之供給 通路之減壓裝置，及用以測量被作成之冷氣之溫度傳感器，藉 上述溫度傳感器調整壓縮空氣之供給通路之空氣壓力之增、減 壓，而獲得具有預期溫度之冷氣。 5213pif2.d〇C/015(無劃底線） 554156 圖式之簡單說明： 第1圖繪示的是依據本發明第1實施例之冷卻裝置全體構 造圖；以及 第2圖繪示的是依據本發明第1實施例之冷卻裝置全體構 造圖；以及 第3圖繪示的是依據本發明第1實施例之單一冷卻單位構 造要部縱剖面圖；以及 第4圖繪示的是第3圖之要部橫剖面圖；以及 第5圖繪示的是依據本發明第1實施例之膨脹氣缸縱剖面 圖；以及 第6圖繪示的是依據本發明第1實施例之曲柄裝置略圖； 以及 第7圖繪示的是依據本發明第1實施例之曲柄裝置略圖； 以及 第8圖繪示的是依據本發明第2實施例之單一冷卻單位要 部縱剖面圖；以及 第9圖繪示的是依據本發明第3實施例之單一冷卻單位要 部縱剖面圖；以及 第10圖繪示的是依據本發明第4實施例之單一冷卻單位要 部縱剖面圖；以及 第11圖繪示的是依據本發明第5實施例之冷卻裝置構造要 部縱剖面圖；以及 第12圖繪示的是第5圖之要部橫剖面圖；以及 第13圖繪示的是依據本發明第5實施例之曲柄裝置槪略 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 圖；以及 第14圖繪示的是依據本發明第5實施例之曲柄裝置槪略 圖，以及 第15圖繪示的是依據本發明第5實施例之冷卻裝置凸輪裝 置圖；以及 第16圖繪不的是依據本發明第6實施例與第7實施例之冷 卻裝置全體構造圖；以及 第17圖繪示的是依據本發明第6實施例之壓縮氣缸單位構 造要部縱剖面圖；以及 第18圖繪示的是依據本發明第6實施例之壓縮氣缸單位構 造要部縱剖面圖；以及 第19圖繪示的（A)是由馬達主導驅動之曲柄裝置的行星 齒輪裝置齒輪支承面圖，（B)是藉膨脹能量驅動之曲柄裝置的 行星齒輪裝置齒輪支承面圖。 圖式之標記說明： 1 :壓縮機 2 :壓縮氣缸 3 :壓縮活塞 4 :吸氣閥 5 :熱交換器 6 :配管 7 :氣閥 8 :活塞桿 9 :曲柄裝置 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 9a :曲柄裝置 9b :曲柄裝置 9bl :慣性輪 9c :曲柄裝置 10 :馬達 11 :曲柄箱 12 :軸承 13 :曲柄軸 13a :支架 14 :自轉軸 15 :行星齒輪裝置 16 :恒星齒輪 16a :中心軸 17 :行星齒輪 17c :節圓 18 :軸承 19 :平衡錘 20 :連接銷 21 :配管 22 :膨脹機 23 :膨脹氣缸 23a :內筒 23b :外筒 24 :膨脹活塞 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 25 :吸氣閥 26 :排氣管 26a :隔熱材 27 :氣閥 28 :閥動裝置 29 :搖桿 30 :搖桿 31 =定時皮帶輪 32 =牙輪皮帶 33 :定時皮帶輪 34 =定時皮帶輪 35 :凸輪軸 36 :凸輪軸 37 :凸輪 38 :凸輪 39 :活塞桿 40 :栓 41 :導入管 42 :啓動電動機 43 :導入配管 50 :定時皮帶輪 52 :牙輪皮帶 54 :皮帶輪 56 :皮帶輪 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 60 :系統基底 60a :支撐桿 61 :空氣乾燥器 62 :第二熱交換器 65 z凸輪裝置 66 :凸輪隨從動件 67 :凸輪導引面 68 :凸輪導引面 70 :複式接頭 70a :隔熱材 71 :冷氣排氣空間 72 :第一導入配管 72a :導入口 73 :第二導入配管 74 :三向閥 74a •虛線 81 :壓縮氣缸單位 82 :膨脹氣缸單位 83 :活塞桿 87 :配管 88 :收集壓縮空氣用複式接頭 89 :空氣乾燥器 90 :第二熱交換器 91 :連結銷 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 92 :配管 93 :減壓裝置 94 :溫度傳感器 95 :氣壓測定傳感器 A :自轉方向 L :氣缸軸線 L1 :氣缸軸線 L2 :氣缸軸線 實施例 以下依圖示說明本發明之冷卻裝置最佳實施例。 請參照第3圖，第1實施例係，如第1圖與第2圖其所繪 示’將單一冷卻單位，如第1圖與第2圖所示三台並聯配置於 系統基底60上，再將各冷卻單位之排氣管26連接於冷氣排氣 用複式接頭70。該單一冷卻單位具有壓縮機1，及作爲壓縮空 氣之供給通路之配管(6,21)，及作爲初次冷卻器之第一熱交換器 5，及膨脹機22，及排氣管26，及活塞桿（8,39)，及曲柄裝置9， 及作爲驅動裝置之驅動馬達10。 系統基底60係用以將冷卻單位支撐於上下方向等間隔 處，具有用以支撐各冷卻單位之支撐桿60a。 第3圖與第4圖其所繪示爲單一冷卻單位之構造圖。 壓縮機1用以收納壓縮活塞3使其可於壓縮氣缸2內往復 運作。壓縮氣缸2頂部具備用以控制外氣使其被自導入配管43 吸入壓縮氣缸2內之吸氣閥4,及用以控制壓縮空氣排入配管6 之氣閥7。吸氣閥4係可藉外氣壓將其押開之自動閥。氣閥7 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 係可藉特定之壓縮空氣壓將其押開之自動閥。壓縮活塞3係用 以當活塞桿8突出於圖中左側時，藉曲柄裝置9與驅動馬達1〇 連結。而使壓縮活塞3隨著驅動馬達10之動作，往復運動於上 死點於下死點之間。而關於曲柄裝置9之構造將於稍後再做說 明。 第一熱交換器5係，於其與例如冷卻塔(cooling tower)(無 圖示）之間循環冷卻水，使自壓縮機1通過配管6送來之高溫壓 縮空氣與冷卻水進行熱交換，使其進行初次冷卻至約常溫。第 一熱交換器5中被進行初次冷卻之壓縮空氣，被通過配管21送 往膨脹機22。 而雖如圖所示單一冷卻單位僅由一個第一熱交換器5構 成，但本實施例連通多數冷卻單位之配管6，先將壓縮空氣集 中於單一之第一熱交換器進行初次冷卻，再將被冷卻後之壓縮 空氣分配而送至各膨脹機22。 膨脹機22位於與壓縮機1之壓縮氣缸2相同之氣缸軸線L 上對置之膨脹氣缸23內，收納膨脹活塞24使其可往復運作。 如第5圖其所繪示，膨脹氣缸23係膨脹時可確保空氣之隔熱性 的隔熱材。例如，膨脹氣缸23係具有內外三重構造之氣缸，內 筒23a爲不銹鋼製(傳熱率小)構造，外筒23b爲鋁合金製構造， 內筒23a與外筒23b間由注入密封之空氣而構成。膨脹活塞24 係，用以當活塞桿39突出於圖中右側時，與壓縮活塞3以相位 差180°往復運作，而藉栓40樞支連接於活塞桿8。 如此使驅動馬達10運作，壓縮機1之壓縮活塞3往復運動 於上死點於下死點之間時，膨脹活塞24以與壓縮活塞3相同之 5213pif2.d〇c/015(無劃底線） 554156 週期’且180°之相位差往復運動於上死點與下死點之間。 膨脹氣缸23頂部具有，控制自配管21吸氣之吸氣閥25， 及控制經過絕熱膨脹之低溫空氣使其向排氣管26排氣之氣閥 27。此吸氣閥25與氣閥27藉閥動裝置28於特定之時間進行開 與關之操作。 閥動裝置28中可搖動之二搖桿(rocker arm) (29,30)—端與 凸輪（37,38)連接，該凸輪（37,38)被設於定時皮帶輪（timing pulley)(33,34)之凸輪軸(cam shaft)(35,36)，該定時皮帶輪(33,34) 與牙輪皮帶(timing belt)32之靠曲柄軸13側之定時皮帶輪31 同步迴轉，搖桿29另一端被壓接於吸氣閥25，而搖桿30另一 端被壓接於氣閥27之各挺桿(tappet)先端。因此閥動裝置28 係，隨著曲柄裝置9之曲柄運作而使凸輪軸(35,36)迴轉，凸輪 (37,38)以特定之時間間隔搖動搖桿(29,30)，而以特定之時間間 隔控制吸氣閥25與氣閥27之開關。 排氣管26藉冷氣排氣用複式接頭70使被並聯配設之其它 冷卻單位排氣管26結合爲一，然後被送往例如冷凍倉庫等冷卻 目的物。排氣管26及冷氣排氣用複式接頭70，爲確保被由膨 脹機22排出之冷氣的隔熱性，而分別以隔熱材26a及隔熱材 70a覆蓋。 曲柄裝置9係，將驅動馬達10之迴轉運動轉變爲活塞桿8 之直線住復運動。如第4圖其所繪不，曲柄裝置9藉軸承 (bearing)12軸支於曲柄箱11內並可迴轉，具有，連結於驅動馬 達10之曲柄軸13，及連結於活塞桿8之連結銷20，及介於此 些曲柄軸13與連結銷20之間之行星齒輪裝置15。 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 以下，依據第3圖，第4圖，第6圖，及第7圖說明此行 星齒輪裝置15。 上述行星齒輪裝置15係，由在內周面形成齒之內周恆星齒 輪16，及在外周面形成齒之行星齒輪17構成其主要部件。 內周恆星齒輪16,被固定配設於曲柄箱11，而其中心軸 16a與上述氣缸軸線L正交，且中心軸16a與曲柄13之迴轉中 心一致。 行星齒輪17，其節圓直徑爲內周恆星齒輪16之1/2，而被 配設爲沿此內周恆星齒輪16內周轉動。行星齒輪17，於其中 心自轉軸14藉軸承18被樞支連結爲可迴轉狀態，且其於自轉 軸14軸端賦予轉動慣量之平衡錘(counter balance)19係一體成 行星齒輪17之自轉軸14係成爲曲柄栓，軸支被由曲柄軸 13朝半徑方向突設之支架13a。 連結銷20，如第6圖其所繪示，於平衡錘19側面，行星 齒輪17之節圓17c直徑與氣缸軸線L 一致時，被設於與內周恆 星齒輪16節圓及行星齒輪17節圓接點對應之位置。連結銷20 藉軸承樞支連結壓縮機1之活塞桿8 —端使其呈可迴轉狀態。 請參照第7圖之槪略圖其所繪示爲，此曲柄裝置9係，由 上述構成，自曲柄軸13迴轉中心至行星齒輪17自轉軸14之距 離，與自行星齒輪Π自轉軸14至連結活塞桿8連結銷20之距 離相等，且，行星齒輪17每公轉1次即自轉2次，故此連結銷 20,每當行星齒輪17公轉1次即於氣缸軸線L上作直線往復運 動。因此，活塞桿8作直線往復運動時，對於氣缸軸線L幾乎 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 無任何搖動’故對連結於壓縮活塞3與活塞桿39之膨脹活塞 24半徑方向之橫向幾乎無作用力，亦即不易產生活塞撞擊聲 (piston slap)可大幅降低振動、噪音、空蝕(cavitati〇n)、磨耗損 失等。 而’活塞桿8之往復運作範圍等於氣缸之上死點至下死點 距離，因此，內周恆星齒輪16節圓直徑，亦被設定爲等於氣缸 之上死點至下死點距離。 且，此時，活塞桿8與活塞桿39原則上可由一體形成之連 續桿構成，但因本實施例中係，可由栓40中折之連結構造，故 可吸收各部分尺寸誤差使壓縮活塞3與膨脹活塞24順利往復運 動0 請參照第1圖，各冷卻單位之曲柄裝置(9a，9b，9c)，爲使被 並聯配設之冷卻單位於特定相位差運作，故於嵌插於各曲柄裝 置之曲柄軸13的定時皮帶輪50中，旋掛一牙輪皮帶52。且， 爲保持各冷卻單位之運作時間不產生偏差，由齒形皮帶輪與齒 形帶構成定時皮帶輪50與牙輪皮帶52，使之相互嵌合以保絕 無滑移。因此實施型態之冷卻裝置係由三冷卻單位構成，故各 冷卻單位被設定爲以12(Γ之相位差運作。而，第1圖中之54 與56之皮帶輪係，導輪(idler pulley)，用以確保牙輪皮帶52 所需之張力。且，如第1圖與第2圖其所繪示，三曲柄裝置 (9a，9b，9c)係，藉定時皮帶輪50連鎖，故藉由在中央之曲柄裝 置9b設置大慣性輪9bl，以安定冷卻裝置全體之運作。因此， 其它曲柄裝置9a，9c之運作係，由中央之曲柄裝置9b主導，再 依其特定之相位差運作。 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 以下，依此第1實施例說明冷卻裝置之作用。 壓縮機1係，如上所述由壓縮活塞3往復運動於上死點與 下死點間，再吸入、壓縮外氣，然後將高溫之壓縮空氣送往第 一熱交換器5。亦即，壓縮活塞3通過上死點移往下死點時， 隨著壓縮氣缸2內之空氣減壓，藉由外氣壓使其押開吸氣閥4 而將外氣吸入壓縮氣缸2內，接著，壓縮活塞3通過下死點移 往上死點時，因壓縮氣缸2內之空氣增壓使吸氣閥4自動關閉， 而壓縮被吸入壓縮氣缸2內之空氣。此時，壓縮氣缸2內之空 氣成爲高溫之壓縮空氣。接著，壓縮機1於，壓縮活塞3到達 上死點附近，壓縮氣缸2內之空氣成爲特定之壓縮空氣壓時， 即以其壓力押開氣閥7將壓縮空氣排向配管6。 此高溫壓縮空氣係通過配管6被送往第一熱交換器5。第 一熱交換器5係如上所述，藉與冷卻水進行熱交換使高溫壓縮 空氣接近常溫完成初次冷卻。而於此被冷卻之壓縮空氣，通過 配管21被送往膨脹機22。 膨脹機22係，藉膨脹活塞24於上死點與下死點之間往復 運動，使由熱交換器5導出之壓縮空氣絕熱膨脹而被送往排氣 管26。即，膨脹機22於，藉凸輪37使膨脹活塞24僅於剛通 過上死點移往下死點時之短時間內打開吸氣閥25，將壓縮空氣 吸入膨脹氣缸23內，至膨脹活塞24到達下死點之過程中，於 膨脹氣缸23內使壓縮空氣絕熱膨脹至接近大氣壓。膨脹氣缸 23內之空氣於，此絕熱膨脹時溫度降低至複數十度之冷氣。接 著，膨脹機22於，藉凸輪38使膨脹活塞24通過下死點移往上 死點之間開放氣閥27,使膨脹氣缸23內之冷氣排向排氣管26。 5213pif2.d〇C/015(無劃底線） 554156 接著，被於各冷卻單位之膨脹機22進行二次冷卻之冷氣’ 被自排氣管26送往複式接頭70而匯流後，吸收冷凍目的物之 熱而使之冷凍。因該冷卻裝置，將相位差相異之三冷卻單位之 冷氣結合爲一，故由各冷卻單位產生之產生冷氣之脈動被匯 流，匯流後之排出冷氣幾乎不產生任何脈動。 而，排出冷氣被排入冷氣排氣空間71，最終，膨脹至與冷 氣排氣空間71相等之氣壓。亦即，因被吸入膨脹氣缸23之壓 縮空氣，絕熱膨脹至與冷氣排氣空間71相同之氣壓，故排出冷 氣之溫度，依被膨脹氣缸23吸入之壓縮空氣之溫度與壓力而 定。上述冷卻單位係，藉第一熱交換器5使壓縮空氣冷卻至接 近常溫，故增加壓縮空氣之壓力可得低溫冷氣，降低壓縮空氣 之壓力可提高冷氣溫度。 如第3圖所示，作爲調整冷氣溫度之構造係，例如’其構 成也可爲於冷氣排氣用複式接頭70內設置溫度傳感器94 ’於 配管21內設置氣壓測定傳感器95，再依溫度傳感器94與氣壓 測定傳感器95調整配管21內之氣壓，以獲得所需之冷氣。調 整配管21內之氣壓之構造也可爲，例如，於配管21設置減壓 裝置93，並於配管6或21內例如藉壓縮機等增壓裝置(省略圖 不）供給壓縮空氣。 減壓裝置係，例如，配管21內之氣壓高於特定壓力時，藉 將空氣排向外部，以減壓並調整送往膨脹氣缸23之壓縮空氣之 壓力。而，增壓裝置係，例如，將藉用以適時驅動之增壓用壓 縮機而作成之壓縮空氣藉由配管92送入配管6內，以增壓並調 整配管6內之空氣壓力。且，增壓用壓縮機係，藉具備可操作 5213pif2.doc/015(無劃底線） 22 554156 使其適時接離上述冷卻單位之曲柄軸13驅動’或’由藉另外驅 動之馬達適時驅動之物構成。而’增壓用壓縮機如上所述於曲 柄軸13藉曲柄裝置連結時，因可利用膨脹機22之膨脹能量， 故較以個別獨立之馬達爲驅動源時經濟’且’可自膨脹氣缸23 內之壓縮空氣奪取較多之熱能量，故可作成較低溫之冷氣。 且，此冷卻裝置，藉膨脹機22使壓縮空氣絕熱膨脹時，膨 脹活塞24之受力，有助於壓縮機1之壓縮活塞3的壓縮工程運 動。亦即，各冷卻單位係，於同一曲柄軸13以壓縮活塞3及膨 脹活塞24運作，故藉由將作用於膨脹活塞24之壓縮空氣膨脹 能量利用於壓縮活塞3之壓縮能量之一部分，可減輕供給驅動 能量之驅動馬達10的負擔。 且，此冷卻單位係，將壓縮氣缸2與膨脹氣缸23配置於同 一氣缸軸線L上，藉將壓縮活塞3之活塞桿8與膨脹氣缸24 之活塞桿39連結於此氣缸軸線L上，使膨脹活塞24自上死點 移至下死點時，壓縮空氣之膨脹能量，可押動膨脹活塞24。因 此，此冷卻單位係，可將壓縮空氣之膨脹能量，直接於壓縮活 塞3壓縮外部空氣時變換爲壓縮能量，故能量效率良好，且較 經濟。 且，膨脹氣缸23內之壓縮空氣於壓縮機1壓縮時運作，因 此，此時大量熱能被奪取，此冷卻單位可形成較低溫之冷氣。 而，膨脹氣缸23內絕熱膨脹之冷氣，更加絕熱膨脹至與被 排出之冷氣排氣空間相等之壓力。因此，冷卻單位係，吸入膨 脹氣缸23之壓縮空氣之壓力越高，越可獲得較低溫之冷氣。另 外，吸入膨脹氣缸之壓縮空氣之壓力越高，越可自膨脹機22獲 52l3pif2.doc/015(無劃底線） 23 554156 得較大之膨脹能量，故即使將冷卻單位之溫度設定爲較低，也 不會使馬達1〇負擔變得太大。 上述冷卻裝置，可產生約負70°c之冷氣，可利用於例如， 冷凍倉庫內之空調，或工作機械切削部分之冷卻。其中，利用 於工作機械係，用以於將被冷卻之空氣送往切削刀，以吸收切 削時之摩擦熱。其結果，可控制切削油之使用量僅爲潤滑之所 需量，故更加可使用例如由易分解之植物油構成切削油，而作 成環保工作機械。 接著，說明本發明之其它實施例。 請參照第8圖其所繪示爲本發明第2實施例之冷卻裝置。 此冷卻裝置，其構造全體係與上述第1圖及第2圖之冷卻裝置 相同，但其爲利用外部壓縮空氣以驅動各冷卻單位。 第2實施例之冷卻單位係，於配管21途中自外部之壓縮空 氣供給裝置(例如，另外驅動而運作之壓縮機(省略圖示)等）連接 用以導入外部壓縮空氣之導入管41，且，於曲柄裝置9之曲柄 軸13連上作爲啓動用驅動裝置之啓動電動機(cell m〇t〇r)42,其 餘構造與第3圖及第4圖其所繪示相同。 第2實施例之冷卻單位係，於啓動時使啓動電動機42蓮 作，且，將外部壓縮空氣自導入管41導入配管21。啓動電動 機42係，用以於啓動時藉曲柄裝置9使壓縮機丨之壓縮活塞3 於上死點與下死點間往復運動。外部壓縮空氣，被通過配管21 導入膨脹機22之膨脹氣缸23內，再下押膨脹活塞24 ,使冷卻 單位運作。此冷卻裝置，一旦於系統開始運作後，即使停止啓 動電動機42，膨脹機22之膨脹活塞24也已進行高速連續往復 5213pif2.doc/〇15(無劃底線） 554156 運動，故可藉其慣性力僅憑外部壓縮空氣而驅動。 依此實施例得知，冷卻裝置係，由外部壓縮機(省略圖示) 藉外部壓縮空氣僅以此一動力源連鎖驅動壓縮機1與膨脹機 22，而有效利用膨脹機22之絕熱膨脹能量作爲壓縮機1之壓縮 能量，故可提高其運作之經濟性。 而，第8圖其所繪示於第一熱交換器5下游配管21連接導 入管41，但若於第一熱交換器5上游配管6連接導入管41，導 入外部壓縮空氣時，也可獲得相同作用效果。 以下，依第9圖說明本發明第3實施例之冷卻裝置。 此冷卻裝置係，於上述所示第1實施例之冷卻裝置，設置 用以作爲冷卻單位配管21之第一熱交換器5與膨脹機22間之 空氣乾燥裝置的空氣乾燥器(air-dryer〇61，及第二熱交換器62。 空氣乾燥器61係，例如，具備以硅膠(silicagel)或活性氧 化錦（activated alumina)等爲吸附熱之過濾器，藉使空氣中之水 蒸氣於過濾器內進行化學反應以除去吸附，而使空氣乾燥。 所使用之空氣乾燥器61於吸附反應時產生吸附熱。第二熱 交換器62係，設置於空氣乾燥器61與膨脹機22間之配管21。 此第二熱交換器62之構造與第一熱交換器5相同。第二熱交換 器62係，用以於冷卻水與空氣配管間進行熱交換，於散熱空氣 乾燥器61之吸附熱後，降低被吸入膨脹氣缸23內之壓縮空氣 溫度。 此時，將空氣送往膨脹氣缸23前，因可除去含於空氣中之 水分，故可消除於膨脹氣缸23內或冷氣排氣用複式接頭70內 露滴或凍結而妨礙冷卻裝置運作。 5213pif2.d〇c/015(無劃底線） 25 554156 而，空氣乾燥器61也可設置於’壓縮機1內導入空氣之導 入配管43或壓縮機1與第一熱交換器5間之配管6。此時’因 可於第一熱交換器5冷卻通過空氣乾燥器後之空氣，故不需第 二交換器62。 接著，依第10圖說明本發明第4實施例之冷卻裝置。 此冷卻裝置係，於上述第3實施例之冷卻裝置設置’第一 導入配管72與第二導入配管73。第一導入配管72係，用以自 冷氣排氣用複式接頭70爲開放之冷氣排氣空間71連通導入配 管43，然後於壓縮氣缸2導入冷氣排氣空間71之空氣。第二 導入配管73係，用以自冷氣排氣用複式接頭70取出部分冷氣 再導入壓縮氣缸2。 第一導入配管72係，例如，連接作爲冷氣排氣空間71之 冷卻裝置的冷凍倉庫等閉鎖空間，或，於朝工具切削部開口之 冷氣排氣孔附近設有導入口 72a。自所使用之導入口導入之空 氣係，較一般之外氣冷且乾燥之空氣。因此，藉由再度將此空 氣導入冷卻裝置，而使空氣乾燥器61去除之空氣中水分變少’ 故可減輕空氣乾燥器61負擔，且減少自空氣乾燥器61產生之 吸附熱，故可減輕第二熱交換器62或第一熱交換器5負擔。 第二導入配管73係，用以連接冷氣排氣用複式接頭70與 壓縮氣缸2導入配管43之配管。與冷氣排氣用複式接頭70連 接處安裝有三向閥74。此第二導入配管73係，例如，冷氣排 氣用複式接頭70內壓力高於特定壓力時，或冷卻倉庫等冷氣排 氣空間71之溫度低於特定溫度等情形時，當冷卻裝置之冷氣供 多於求，其多餘之冷氣將再度被導入壓縮氣缸2°此被自第二 5213pif2.doc/015(無劃底線） 26 554156 導入配管73導入之空氣，因其爲乾燥之空氣’故可將較一般外 氣低溫且乾燥之空氣導入壓縮氣缸2。因此’可減輕第一熱交 換器5或空氣乾燥器61等之負擔。 且，第10圖中之虛線74a其所繪示爲，此三向閥處於恆定 半開放狀態之實施例。此實施例也可爲，於第一熱交換器5或 第二熱交換器62之冷卻水內，通過第二導入配管73後連通導 入配管43，將部分製成之冷氣使用於冷卻冷卻水，再導入壓縮 氣缸。 雖本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本 發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內， 當可作各種之設計變更。 而，上述實施例，皆揭示使用具備行星齒輪裝置之曲柄裝 置’但本發明並不限定於此曲柄裝置。例如，被設置於壓縮氣 击工之曲柄裝置之曲柄軸，及被設置於膨脹氣缸之曲柄裝置之曲 柄軸分別爲相異構造時，只要是藉帶狀物（belt)或聯軸節 kaupling)等動力傳送裝置使各曲柄軸連鎖，即可將膨脹機之膨 月長能量有效利用於壓縮機之壓縮能量。 但是，上述冷卻單位中，曲柄裝置9之行星齒輪裝置15， 因膨脹氣缸23之膨脹活塞24自上死點至下死點間係，由馬達 10主導使曲柄軸13與行星齒輪Π轉動，故可能如第19(八)圖 其所繪示，行星齒輪17邊於自轉方向A前端支承齒輪邊公轉: 相對的，膨脹氣缸23之膨脹活塞24自上死點至下死點間係， 空氣將膨脹活塞Μ或活塞桿39等押向壓縮機1側，如 l9(B)圖其所繪示，行星齒輪Π被朝壓縮機丨側激勵而必邊 l3pif2.d〇c/015(無劃底線） 554156 於自轉方向A後端支承齒輪邊公轉。 医1此’膨目長活塞24於上死點，將壓縮空氣吸入膨脹氣缸 23 ’ fj星齒輪17之齒輪支承面，自自轉方向前側之齒輪 支承面換爲後側之齒輪支承面，此時可能產生大聲齒音。 以下’爲解決上述齒音問題，而依圖面說明第5實施例至 第7實施例之冷卻裝置。 第5實施例係，第11圖及第12圖其所繪示之單一冷卻單 位’該單一冷卻單位具有壓縮機1，及作爲壓縮空氣之供給通 路之配管(6,21)，及作爲初次冷卻器之第一熱交換器5，及膨脹 機22 ’及排氣管26，及活塞桿(8,39)，及曲柄裝置9，及凸輪 裝置65，及作爲驅動裝置之驅動馬達1〇。 壓縮機1，第一熱交換器5，膨脹機22，排氣管26，活塞 桿(8,39)，曲柄裝置9，因其皆與第1實施例之構造相同，故此 處省略其重複說明。 如第13圖至第15圖其所繪示，凸輪裝置65具備，凸輪隨 從動件66,及被設定爲用以沿特定軌跡導引凸輪隨從動件66 之凸輪導引面（67,68)。 凸輪隨從動件66係由，於例如，曲柄裝置9之連結銷20 之活塞桿8側端部，安裝軸承而構成。 凸輪導引面67用以，於膨脹氣缸23之膨脹活塞24到達上 死點前，導引凸輪隨從動件66，使行星齒輪17於其自轉方向 後側支承齒輪並對恆星齒輪16公轉。此實施例係，因如圖所示 行星齒輪17於恆星齒輪16內周作右旋公轉，故凸輪導引面67 於，膨脹氣缸23之膨脹活塞24接近上死點之同時，緩緩導引 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 凸輪隨從動件66至較氣缸軸線L上方約一齒隙(backlash)距 離。因此，於膨脹氣缸23之膨脹活塞24到達上死點前，行星 齒輪17即於自轉方向後側支承齒輪。 亦即，此第5實施例之冷卻裝置，藉凸輪裝置65之作用， 於膨脹活塞24到達上死點前使行星齒輪17於自轉方向後側支 承齒輪，故可消除由逆轉支承齒輪而引起之大聲齒音。 凸輪導引面68於，膨脹氣缸23之膨脹活塞24到達下死點 前，導引凸輪隨從動件66，使行星齒輪17於其自轉方向前側 支承齒輪並對恆星齒輪16公轉。此實施例係，因如圖所示行星 齒輪17於恆星齒輪16內周作右旋公轉，故凸輪導引面68於， 膨脹氣缸23之膨脹活塞24接近下死點之同時，緩緩導引凸輪 隨從動件66至較氣缸軸線L下方約一齒隙距離。因此，於膨脹 氣缸23之膨脹活塞24到達下死點前，行星齒輪17即於自轉方 向前側支承齒輪。 亦即，此第5實施例之冷卻裝置，藉凸輪裝置65之作用， 於膨脹活塞24到達下死點前使行星齒輪17於自轉方向前側支 承齒輪，故可順利地自馬達10承受驅動力而轉動，且可消除由 逆轉支承齒輪而引起之大聲齒音。 而，行星齒輪17所發出之齒音，尤以將壓縮空氣吸入膨脹 氣缸23時最大。僅爲消除此齒音時，也可於凸輪裝置65省略 凸輪導引面68，僅設置凸輪導引面67。 以下，依第16圖，第Π圖，及第18圖說明第6實施例之 冷卻裝置。 如第16圖其所繪示，次冷卻裝置具備，壓縮氣缸單位81， 52l3pif2.d〇C/015(無劃底線） 29 554156 膨脹氣缸單位82 ’及活塞桿83 ’及曲柄裝置9，及作爲驅動裝 置之馬達1〇,及作爲壓縮空氣之供給通路的配管87，及作爲初 次冷卻器之初次熱交換器5 ’及空氣乾燥器89，及第二熱交換 器90，及冷氣排氣用複式接頭70。而，於第16圖，第17圖及 第18圖，與上述第1實施例之冷卻裝置具有相同構造之部件， 皆以相同符號表示並省略其重複說明。 如第17圖其所繪示’壓縮氣缸單位81係，二壓縮氣缸2 位於同一氣缸軸線L1上’其氣缸頂部相互朝向外側對向配置’ 收納壓縮活塞3使其可於各壓縮氣缸2中往復動作’可樞支連 結於活塞桿83，並以相同週期於相位差18(Γ往復運作。 各壓縮氣缸2,與第1實施例壓縮機1之壓縮氣缸2相同’ 於氣缸頂部具備吸氣閥4與氣閥7，吸入外氣，排出壓縮空氣。 如第18圖其所繪示，膨脹氣缸單位82係’二膨脹氣缸23 位於同一氣缸軸線L2上，其氣缸頂部相互朝向外側對向配置’ 收納膨脹活塞24使其可於各膨脹氣缸23中往復運作’並以相 同週期於相位差180。往復運作，且可個別樞支連結於活塞桿83。 各膨脹氣缸23，與第1實施例膨脹機22之膨脹氣缸23相 同，於氣缸頂部具備吸氣閥25，及氣閥27，及發動裝置28 ’ 於特定時刻將壓縮空氣吸入膨脹氣缸23內，使其絕熱膨脹再排 出冷氣。且，膨脹氣缸23係膨脹時可確保空氣絕熱性之絕熱氣 缸，排氣管26爲確保自膨脹機22排出之冷氣之絕熱性而個別 覆蓋有隔熱材26a。 且，活塞桿83可爲一活塞桿，但此處以藉栓40連結且可 摺疊之—^^活塞桿爲活塞桿。 30 5213pif2.doc/015(無劃底線） 554156 曲柄裝置9係’與第i實施例之曲柄裝置9同樣具備行星 齒輪裝置15 ’而使連結於上述氣缸單位(81，82)之活塞桿83的 連結銷91沿氣缸軸線往復運作。 馬達1〇係’用以作爲迴轉驅動壓縮氣缸單位81之曲柄軸 13之驅動源。而，壓縮氣缸單位81之曲柄軸13與膨脹氣缸單 位82之曲柄軸13 ’皆爲藉帶狀物或聯軸節等動力傳送裝置使 相互間可形成連鎖連結。 藉壓縮氣缸單位81之各壓縮氣缸2排氣之高溫壓縮空氣， 通過配管87 ’被集中於收集壓縮空氣用複式接頭88，再依序送 往第一熱交換器5，空氣乾燥器89，第二熱交換器90，然後使 其被吸入膨脹氣缸82。 此時’第一熱交換器5，與上述第1實施例之第一熱交換 器5相同，將壓縮空氣初次冷卻至接近常溫。空氣乾燥器89係， 例如’具備以硅膠或活性氧化鋁等爲吸附熱之過濾器，藉使空 氣中之水蒸氣與過濾器內進行化學反應以除去吸附，而使空氣 乾燥。第二熱交換器90，與第一熱交換器5具有相同構造，先 除去產生於空氣乾燥器89之吸附熱，再降低被吸入膨脹氣缸 23之壓縮空氣的溫度。 膨脹氣缸23係，膨脹活塞24於剛通過上死點移往下死點 時之短時間內打開吸氣閥25,將壓縮空氣吸入膨脹氣缸23內。 膨脹氣缸23係，至膨脹活塞24到達下死點之過程中，於膨脹 氣缸23內使壓縮空氣絕熱膨脹至接近大氣壓以作成冷氣，膨脹 活塞24於自下死點移往上死點之間開放氣閥27以排出冷氣。 自膨脹氣缸單位82排出之冷氣，集中於冷氣排氣用複式接頭 5213pif2.doc/015(無劃底線） 31 554156 70用以冷卻目的物° 壓縮氣缸單位81與膨脹氣缸單位82係，使各曲柄裝置9 之曲柄軸13藉帶狀物或聯軸節等相互連鎖連結’而將膨脹能量 自膨脹氣缸單位82之曲柄軸13傳至壓縮氣缸單位81之曲柄軸 13。因此，可減輕馬達10負擔較經濟，且可將膨脹能量利用於 壓縮氣缸單位81之壓縮能量。亦即，此冷卻裝置，可自膨脹氣 缸23內之壓縮空氣奪取較多熱能量，以製成低溫之冷氣。 此實施例中，壓縮氣缸單位81之曲柄裝置9係，由馬達 10主導其迴轉，用以使行星齒輪17邊於自轉方向前端支承齒 輪邊公轉，故可消除由逆轉支承齒輪而引起之大聲齒音。且， 膨脹氣缸單位82之曲柄裝置9，自任一膨脹活塞24獲得膨脹 能量而迴轉，因行星齒輪邊於自轉方向後端支承齒輪邊公 轉，故可消除由逆轉支承齒輪而引起之大聲齒音。 以下，依第16圖說明本發明之第7實施例。 而，此實施例之基本構造與第6實施例之冷卻裝置相同。 第16圖之連結銷91係，藉無圖示之增壓用壓縮氣缸單位 送出被排出之壓縮空氣。 此增壓用壓縮氣缸單位，與第18圖其所繪示第6實施例之 壓縮氣缸單位81相同，係依適時及必要而運作之構造。增壓用 壓縮氣缸單位之驅動源係，例如，可於膨脹氣缸單位82之曲柄 裝置9之曲柄軸13,藉可被動力傳送接離操作之曲柄裝置(無圖 示）連結，或以個別獨立之馬達(省略圖示）爲驅動源而運作。 而，於膨脹氣缸單位82之曲柄裝置9之曲柄軸13，因藉 曲柄裝置連結時，可如上述利用膨脹氣缸單位82之膨脹能量， 5213pif2.doc/015(無劃底線） 32 554156 故較以個別獨立之馬達爲驅動源經濟，且，因可自膨脹氣缸23 內之壓縮空氣奪取較多熱能量，故可作成較低溫之冷氣。 第7實施例之冷卻裝置，例如，啓動使收集壓縮空氣用複 式接頭88內之空氣壓力低於所需壓力時，或，欲將須作成較低 溫冷热之收集壓縮空氣用複式接頭88內之空氣壓力提高時，也 可使用此增壓用壓縮氣缸單位運作。 因此，例如，啓動時使增壓用壓縮氣缸單位運作，因使被 吸入膨脹氣缸單位之壓縮空氣壓力成爲早期之特定壓力，故可 縮短至選擇所需溫度之冷氣之時間。而，於將空氣吸入膨脹氣 φ 缸單位82之配管中設置氣壓測定傳感器95與減壓裝置93,且， 於冷氣排氣用複式接頭70內安裝測量作成之冷氣溫度之溫度 傳感器94，而可自由調整被吸入膨脹氣缸單位82之壓縮空氣 之壓力之增、減，故由其構造可獲得具預期溫度之冷氣。 例如，藉控制裝置(省略圖示），溫度傳感器94所感側之冷 氣溫度高於預期溫度時（欲降低所作成之冷氣溫度時），運作增 壓用壓縮氣缸單位，增壓調整被吸入以氣壓測定傳感器95感測 之膨脹氣缸單位82之壓縮空氣壓力，再控制溫度傳感器94使 其感測預期溫度。相反地，藉控制裝置（省略圖示），以溫度傳 感器94測知冷氣溫度低於預期溫度時(於提高所作成之冷氣溫 度時），運作減壓裝置93，減壓調整被吸入以氣壓測定傳感器 95感測之膨脹氣缸單位82之壓縮空氣壓力，再控制溫度傳感 器94使其感測預期溫度。 如上所述，由第7實施例得知壓縮氣缸單位81於膨脹氣缸 單位82以相同週期運作時有困難，不易調整冷氣溫度。 52l3pin.d〇c/015(無劃底線） 33 554156 以上，說明了本發明之冷卻裝置之一較佳實施例’但本發 明並不限定於上述型態。 本發明具有下述效果。 (1) 本發明之冷卻裝置，因使自於特定相位差運作之冷卻單 位產生之冷氣集中排氣，故產生於各冷卻單位之冷氣脈動被匯 流，而可消除排氣冷氣之脈動。 (2) 以冷卻裝置之驅動，作爲設置於冷卻單位之曲柄軸之啓 動用驅動裝置，及用以供給爲驅動壓縮空氣之供給通路用之外 部壓縮空氣，因僅以驅動用外部壓縮空氣驅動，故可使冷卻單馨 位之驅動效率變佳。 (3) 本發明之冷卻裝置係，於壓縮氣缸中導入空氣之導入通 路，或連通壓縮氣缸之排氣孔與膨脹氣缸之吸氣孔的壓縮空氣 之供給通路，設置空氣乾燥裝置，故可除去壓縮空氣膨脹工程 前空氣中水分，以防止於膨脹氣缸內等露滴、凍結。 (4) 本發明之冷卻裝置，設有用以自冷氣排氣用複式接頭或 冷氣排氣空間將空氣導入壓縮氣缸之導入配管，因可自此些場 所獲得部分被導入壓縮氣缸之空氣，故可導入較一般外氣低溫 φ 且乾燥之空氣，而減少空氣乾燥裝置及熱交換器負擔。 (5) 本發明之冷卻裝置，藉連鎖使各冷卻單位之曲柄裝置連 鎖之連鎖裝置，於其中之一曲柄裝置設置大型慣性輪，故其它 曲柄裝置之運作係，以設有大型慣性輪之曲柄裝置之運作爲主 導，而成爲同步具有特定相位差之從動構造，而較於各曲柄裝 置設定慣性輪成本低。 (6) 本發明之冷卻裝置係，因冷卻單位之膨脹機之膨脹氣缸 5213pif2.doc/〇15(無劃底線） 34 554156 爲絕熱性良好之絕熱氣缸構造，故膨脹機之絕熱膨脹效率較 佳，而有利經濟效應。 (7) 本發明之冷卻裝置係，於曲柄裝置具備行星齒輪裝置， 直線連結二氣缸之活塞桿處不易產生活塞瘇擊，並大幅減少擊 聲、振動、噪音、空蝕、磨損等。且可將膨脹機之絕熱膨脹能 量有效利用於壓縮機之壓縮能量。 (8) 本發明之冷卻裝置係，藉將壓縮氣缸與膨脹氣缸配設於 同一氣缸軸線，且具備行星齒輪裝置之曲柄裝置，於其活塞桿 爲直線往復運作之冷卻裝置，於行星齒輪與活塞桿之栓合部設 · 置凸輪隨從動件，並設置凸輪裝置，其設定凸輪導引面爲於膨 脹活塞到達上死點前，使行星齒輪於自轉方向後側與恆星齒輪 嵌合，故將壓縮空氣吸入膨脹氣缸時，行星齒輪已於自轉方向 後側與恆星齒輪嵌合，無因逆轉齒輪支承面而引起之大聲齒音。 (9) 上述凸輪裝置中，將其凸輪導引面設定爲於膨脹活塞到 達下死點前使行星齒輪於自轉方向前側與恆星齒輪嵌合之冷卻 裝置係，於膨脹氣缸自下死點至上死點之間’行星齒輪於自轉 方向前側與恆星齒輪嵌合，故可由馬達主導使其運作順利。 φ (10)收納壓縮活塞使其可往復運作之二壓縮氣缸，於各氣 缸頂部朝向外側之狀態下被配設於同一氣缸軸線上之壓縮氣紅 單位，及收納壓縮活塞使其可往復運作之二壓縮氣缸’於各氣 缸頂部朝向外側之狀態下被配設於同一氣缸軸線上之膨脹氣缸 單位，藉具備行星齒輪裝置之曲柄裝置’使其活塞桿沿氣缸軸 線直線往復運作之冷卻裝置，其壓縮氣缸單位係以馬達爲主導 而運作，膨脹氣缸單位係藉壓縮空氣之膨脹能量運作，故曲柄 5213pif2.doc/015(無劃底線） 35 554156 裝置之行星齒輪之齒輪支承面不產生逆轉，且不發生大聲齒音。 (11) 於連通壓縮氣缸之排氣口與膨脹氣缸之吸氣口的壓縮 空氣之供給通路，供給由可適時操作使其運作之壓縮機供給壓 縮空氣之冷卻裝置係，藉適時操作此壓縮機之運作，可由調整 被膨脹氣缸吸入前之壓縮空氣之壓力之增壓，而以連鎖壓縮氣 缸與膨脹氣缸之冷卻裝置，調整製成之冷氣溫度。 (12) 冷卻裝置具備，設置於壓縮空氣之供給通路之減壓裝 置，及檢測製成之冷氣溫度之溫度傳感器，以上述溫度傳感器， 可適時操作須作增、減壓調整之壓縮空氣之供給通路之空氣壓 · 力的減壓裝置與壓縮機，故由連鎖壓縮氣缸與膨脹氣缸，可獲 得預期溫度之冷氣。
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