[發明專利]超低溫制冷機

有效

• 申請號: 201410429053.5
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104422192B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 森江孝明
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: F25B9/10
• 分類號: F25B9/10
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 溫旭,郝傳鑫

本申請主張基于2013年9月10日申請的日本專利申請第2013-187407號的優先權。該日本申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。

技術領域

本發明涉及一種具有止轉棒軛機構的超低溫制冷機。

背景技術

作為產生超低溫的制冷機已知有吉福德-麥克馬洪(GM)制冷機。GM制冷機通過在缸體內使置換器進行往復移動，來改變膨脹空間的體積。對應該體積變化而選擇性地連接膨脹空間與壓縮機的吐出側及吸氣側，由此制冷劑氣體在膨脹空間進行膨脹。為了使置換器往復移動，有時使用已知的止轉棒軛機構，所述止轉棒軛機構將通過馬達進行旋轉的曲柄的旋轉運動轉換成往復移動。

專利文獻1：日本實開平2-4168號公報

止轉棒軛機構為將曲柄的旋轉運動轉換成往復移動的機構。止轉棒軛機構具備通過曲柄的旋轉運動而往復運動的軛板。通常，利用軸承來支承與該軛板的往復運動平行連接的驅動軸。此時，若為了確保充分的抵抗力而使驅動軸變長，則GM制冷機整體的長度也增加。

GM制冷機例如組裝于利用超導的裝置等而被使用。此時，由于組裝制冷機的裝置的制約，無法無限制地增大制冷機，尤其需要縮短總長。

發明內容

本發明是鑒于這種課題而完成的，其目的為提供一種縮短超低溫制冷機的總長的技術。

為了解決上述課題，本發明的一種實施方式的超低溫制冷機具備：止轉棒軛機構，其具備偏心旋轉體及通過偏心旋轉體的旋轉而往復移動的軛板；置換器，以與軛板一同往復移動的方式連接于軛板；缸體，容納置換器且在與置換器之間形成制冷劑氣體的膨脹空間；及氣密容器，構成為設置于缸體的高溫側，容納止轉棒軛機構，且接收從膨脹空間排出的制冷劑氣體。氣密容器具備支承軛板的側部的支承部以限制軛板圍繞偏心旋轉體的旋轉軸傾動。

根據本發明，能夠提供一種縮短超低溫制冷機的總長的技術。

附圖說明

圖1是作為本發明的一種實施方式的GM制冷機的剖視圖。

圖2是放大表示止轉棒軛機構的分解立體圖。

圖3是放大表示回轉閥的分解立體圖。

圖4(a)～圖4(b)是用于說明現有技術所涉及的止轉棒軛中的旋轉抑制力的圖。

圖5(a)～圖5(d)是用于說明限制容納空間內的止轉棒軛中的軛板的動作的導向機構的圖。

圖6(a)～圖6(c)是用于更加詳細說明限制止轉棒軛中的軛板的動作的導向機構的一例的圖。

圖中：1-壓縮機，2-缸體，3-殼體，4-容納空間，11-缸體，13-置換器，15、16-內部空間，17-蓄冷器，19-冷卻臺，21-膨脹空間，23-上部室，31-馬達，31a-驅動旋轉軸，32-止轉棒軛機構，33-曲柄，33b-曲柄銷，34-止轉棒軛，35-軛板，35a-橫長窗，36-驅動軸，37-滾子軸承，37a-孔，38-滑動軸承，38c-副導向件，40-回轉閥，41-定子閥，42-轉子閥，43-固定銷，44-制冷劑氣體供給孔，45-定子側滑動面，46-圓弧狀槽，47-另一端部，48-開口部，49-氣體流路，49a-閥側流路，49b-殼體側流路，50-轉子側滑動面，51-橢圓狀槽，52-相反側端面，53-圓弧狀孔，60-導向機構，61-直線導向機構，62-滾珠，63-導軌，64-側導向結構，65-桿，66-彈簧，68-滑動鉸鏈接頭。

具體實施方式

結合附圖，對本發明的實施方式進行說明。

首先，對實施方式的超低溫制冷機的整體結構進行說明。圖1至圖3是用于說明作為本發明的一種實施方式的超低溫制冷機的圖。在本實施方式中，作為超低溫制冷機，以吉福德-麥克馬洪制冷機(以下，稱為GM制冷機)為例進行說明。本實施方式所涉及的GM制冷機具有壓縮機1、缸體2及殼體3等。

壓縮機1從連接有低壓配管1b的吸氣側回收低壓的制冷劑氣體，壓縮該低壓的制冷劑氣體之后向連接于吐出側的高壓配管1a供給高壓的制冷劑氣體。作為制冷劑氣體，能夠使用氦氣，但并不限定于此。

在本實施方式中，以2級式的GM制冷機為例進行說明。在2級式的GM制冷機中，缸體2具有第1級缸體11和第2級缸體12這兩個缸體。在第1級缸體11的內部插入有第1級置換器13。并且在第2級缸體12的內部插入有第2級置換器14。

該第1級置換器13及第2級置換器14相互連結，并構成為在各缸體11、12的內部能夠沿缸體的軸向往復移動。在該置換器13、14的內部分別形成有內部空間15、16。該內部空間15、16中充填有蓄冷材料，從而作為蓄冷器17、18發揮作用。