[發(fā)明專(zhuān)利]超低溫制冷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210311532.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103062949A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許名堯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F25B9/14
• 分類(lèi)號(hào): F25B9/14
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超低溫制冷裝置，尤其涉及一種具有置換器的超低溫制冷裝置。

背景技術(shù)

以往以來(lái)，作為具備置換器的超低溫制冷裝置已知吉福德-麥克馬洪制冷機(jī)（以下稱為GM制冷機(jī)）。該GM制冷機(jī)構(gòu)成為置換器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置在工作缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。

并且，在工作缸與置換器之間形成有膨脹空間。而且，成為如下結(jié)構(gòu)，即通過(guò)置換器在工作缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)來(lái)使供給至膨脹空間的高壓制冷劑氣體膨脹，由此產(chǎn)生超低溫寒冷。

一般在該種GM制冷機(jī)中，置換器在工作缸內(nèi)往復(fù)一次的1循環(huán)中，從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度和從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度設(shè)定為相等。即，以往置換器的1循環(huán)中的移動(dòng)構(gòu)成為沿著大致正弦波移動(dòng)（專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利第2617681號(hào)公報(bào)

一般在置換器處于上死點(diǎn)附近位置時(shí)實(shí)施使膨脹室內(nèi)的制冷劑氣體膨脹來(lái)產(chǎn)生寒冷的膨脹處理。

然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)的超低溫制冷裝置構(gòu)成為雖然在上死點(diǎn)瞬間停止但立即朝向下死點(diǎn)開(kāi)始動(dòng)作。因此，產(chǎn)生制冷劑氣體的膨脹行程不充分且冷卻效率下降之類(lèi)的問(wèn)題點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種謀求提高制冷效率的超低溫制冷裝置。

從第1觀點(diǎn)考慮，上述課題能夠通過(guò)超低溫制冷裝置解決，所述超低溫制冷裝置具有通過(guò)止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)在工作缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)的置換器，該止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)具備卡合成能夠使?jié)L子軸承進(jìn)行移動(dòng)的止轉(zhuǎn)棒軛，并且

伴隨該置換器的移動(dòng)而使形成于所述工作缸內(nèi)的膨脹空間內(nèi)的制冷劑氣體膨脹來(lái)產(chǎn)生寒冷，其特征在于，

在所述止轉(zhuǎn)棒軛的與所述置換器的上死點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置凹狀部。發(fā)明效果

根據(jù)公開(kāi)的超低溫制冷裝置，由于能夠加長(zhǎng)制冷劑氣體的膨脹行程，因此能夠謀求提高冷卻效率。

附圖說(shuō)明

圖1是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的GM制冷機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。

圖2是放大表示設(shè)置于作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的GM制冷機(jī)的止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)的分解立體圖。

圖3（A）及圖3（B）是放大表示止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)的滑塊框的圖。

圖4是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的GM制冷機(jī)中的置換器的移動(dòng)曲線圖。

圖5是用于說(shuō)明設(shè)置于作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的GM制冷機(jī)的止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的圖。

圖6是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的GM制冷機(jī)的P-V線圖。

圖7是表示本發(fā)明的效果的圖。

圖8是表示止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)的第1變形例的圖。

圖9是表示止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)的第2變形例的圖。

圖中：1-GM制冷機(jī)，3-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5-氣體供給系統(tǒng)，6-氣體壓縮機(jī)，7-吸氣閥，8-排氣閥，9-氣體流路，10-第1級(jí)工作缸，11-第1級(jí)置換器，12、22-蓄冷器，13、23-蓄冷材料，15-第1級(jí)膨脹室，20-第2級(jí)工作缸，21-第2級(jí)置換器、25-第2級(jí)膨脹室，28-冷卻臺(tái)，30-馬達(dá)，31-馬達(dá)軸，32-止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)，34-曲柄部件，35-滾子軸承，36-止轉(zhuǎn)棒軛，37-驅(qū)動(dòng)臂，38-滑動(dòng)槽，39-凸?fàn)畈浚?5-凹狀部，39a、45a圓弧形狀部，39b、45b直線形狀部。

具體實(shí)施方式

接著，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式與附圖一同進(jìn)行說(shuō)明。

圖1表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的超低溫制冷裝置。以下說(shuō)明中，作為超低溫制冷裝置舉出利用吉福德-麥克馬洪循環(huán)的的超低溫制冷裝置（以下稱為GM制冷機(jī)）為例子進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于GM制冷機(jī)，能夠應(yīng)用于使用置換器的各種超低溫制冷裝置（例如索爾凡制冷機(jī)、斯特林制冷機(jī)等）。

本實(shí)施方式所涉及的GM制冷機(jī)1為2級(jí)式制冷機(jī)，其具有第1級(jí)工作缸10和第2級(jí)工作缸20。該第1級(jí)工作缸10及第2級(jí)工作缸20由導(dǎo)熱率較低的不銹鋼形成。并且，構(gòu)成為第2級(jí)工作缸20的高溫端與第1級(jí)工作缸10的低溫端連結(jié)。

第2級(jí)工作缸20具有小于第1級(jí)工作缸10的直徑。在第1級(jí)工作缸10及第2級(jí)工作缸20內(nèi)分別插入有第1級(jí)置換器11及第2級(jí)置換器21。第1級(jí)置換器11及第2級(jí)置換器2?1相互連結(jié)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3在第1級(jí)工作缸10、第2級(jí)工作缸20的軸向（圖中為箭頭Z1、Z2方向）上往復(fù)移動(dòng)。