[发明专利]超低温制冷机

说明书

本申请主张基于2013年9月10日申请的日本专利申请第2013-187407号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种具有止转棒轭机构的超低温制冷机。

背景技术

作为产生超低温的制冷机已知有吉福德-麦克马洪(GM)制冷机。GM制冷机通过在缸体内使置换器进行往复移动，来改变膨胀空间的体积。对应该体积变化而选择性地连接膨胀空间与压缩机的吐出侧及吸气侧，由此制冷剂气体在膨胀空间进行膨胀。为了使置换器往复移动，有时使用已知的止转棒轭机构，所述止转棒轭机构将通过马达进行旋转的曲柄的旋转运动转换成往复移动。

专利文献1：日本实开平2-4168号公报

止转棒轭机构为将曲柄的旋转运动转换成往复移动的机构。止转棒轭机构具备通过曲柄的旋转运动而往复运动的轭板。通常，利用轴承来支承与该轭板的往复运动平行连接的驱动轴。此时，若为了确保充分的抵抗力而使驱动轴变长，则GM制冷机整体的长度也增加。

GM制冷机例如组装于利用超导的装置等而被使用。此时，由于组装制冷机的装置的制约，无法无限制地增大制冷机，尤其需要缩短总长。

发明内容

本发明是鉴于这种课题而完成的，其目的为提供一种缩短超低温制冷机的总长的技术。

为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的超低温制冷机具备：止转棒轭机构，其具备偏心旋转体及通过偏心旋转体的旋转而往复移动的轭板；置换器，以与轭板一同往复移动的方式连接于轭板；缸体，容纳置换器且在与置换器之间形成制冷剂气体的膨胀空间；及气密容器，构成为设置于缸体的高温侧，容纳止转棒轭机构，且接收从膨胀空间排出的制冷剂气体。气密容器具备支承轭板的侧部的支承部以限制轭板围绕偏心旋转体的旋转轴倾动。

根据本发明，能够提供一种缩短超低温制冷机的总长的技术。

附图说明

图1是作为本发明的一种实施方式的GM制冷机的剖视图。

图2是放大表示止转棒轭机构的分解立体图。

图3是放大表示回转阀的分解立体图。

图4(a)～图4(b)是用于说明现有技术所涉及的止转棒轭中的旋转抑制力的图。

图5(a)～图5(d)是用于说明限制容纳空间内的止转棒轭中的轭板的动作的导向机构的图。

图6(a)～图6(c)是用于更加详细说明限制止转棒轭中的轭板的动作的导向机构的一例的图。

图中：1-压缩机，2-缸体，3-壳体，4-容纳空间，11-缸体，13-置换器，15、16-内部空间，17-蓄冷器，19-冷却台，21-膨胀空间，23-上部室，31-马达，31a-驱动旋转轴，32-止转棒轭机构，33-曲柄，33b-曲柄销，34-止转棒轭，35-轭板，35a-横长窗，36-驱动轴，37-滚子轴承，37a-孔，38-滑动轴承，38c-副导向件，40-回转阀，41-定子阀，42-转子阀，43-固定销，44-制冷剂气体供给孔，45-定子侧滑动面，46-圆弧状槽，47-另一端部，48-开口部，49-气体流路，49a-阀侧流路，49b-壳体侧流路，50-转子侧滑动面，51-椭圆状槽，52-相反侧端面，53-圆弧状孔，60-导向机构，61-直线导向机构，62-滚珠，63-导轨，64-侧导向结构，65-杆，66-弹簧，68-滑动铰链接头。

具体实施方式

结合附图，对本发明的实施方式进行说明。

首先，对实施方式的超低温制冷机的整体结构进行说明。图1至图3是用于说明作为本发明的一种实施方式的超低温制冷机的图。在本实施方式中，作为超低温制冷机，以吉福德-麦克马洪制冷机(以下，称为GM制冷机)为例进行说明。本实施方式所涉及的GM制冷机具有压缩机1、缸体2及壳体3等。

压缩机1从连接有低压配管1b的吸气侧回收低压的制冷剂气体，压缩该低压的制冷剂气体之后向连接于吐出侧的高压配管1a供给高压的制冷剂气体。作为制冷剂气体，能够使用氦气，但并不限定于此。

在本实施方式中，以2级式的GM制冷机为例进行说明。在2级式的GM制冷机中，缸体2具有第1级缸体11和第2级缸体12这两个缸体。在第1级缸体11的内部插入有第1级置换器13。并且在第2级缸体12的内部插入有第2级置换器14。

该第1级置换器13及第2级置换器14相互连结，并构成为在各缸体11、12的内部能够沿缸体的轴向往复移动。在该置换器13、14的内部分别形成有内部空间15、16。该内部空间15、16中充填有蓄冷材料，从而作为蓄冷器17、18发挥作用。