[发明专利]超低温制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低温制冷机，尤其涉及一种具有连结驱动装置与置换器的连结机构的超低温制冷机。

背景技术

通常，作为产生超低温的制冷机已知有吉福德-麦克马洪制冷机（以下，称为GM制冷机）。该GM制冷机为根据内置蓄冷材料的置换器的动作与利用阀产生的制冷剂气体的绝热膨胀联动的吉福德-麦克马洪循环而获得冷却效果的制冷机。

GM制冷机首先将通过压缩机提高了压力的制冷剂气体供给于缸体。在该时刻置换器处于下死点。置换器因制冷剂气体的压力差而且因马达的力而上升。置换器到达上死点时切换阀，使贮留于置换器下部的制冷剂气体绝热膨胀，并冷却制冷剂气体，并使其与内置于置换器的蓄冷材料进行热交换。此时，置换器开始下降，若返回到下死点则切换阀，通过压缩机提高了压力的制冷剂气体再次进入缸体内，与置换器内的蓄冷材料进行热交换而被冷却，通过反复此过程来冷却缸体下端部的热负荷凸缘部。通常，利用曲柄机构或止转棒轭机构将马达的旋转运动转换成直线运动，获得置换器的往复运动（例如，参考专利文献1）。

以往，当将止转棒轭机构的往复移动的输出轴连接于置换器时，使用图7及图8所示的连结机构。该连结机构由销环102、平行销104、上部盖105及弹簧销107等构成。

输出轴101为杆状的部件，通过连接于未图示的止转棒轭而向图中上下方向往复运动。在该输出轴101的下端部嵌合有圈饼状的销环102，通过贯穿销环102和输出轴101的平行销104而被固定。

置换器103的上端面上形成有轴孔103a，其中插入有输出轴101及销环102。而且，置换器103的上端面上通过固定螺栓106固定有上部盖105。

该上部盖105的中央形成有开口105a，输出轴101贯穿该开口105a而朝向上方延伸。而且，销环102的直径设定为大于开口105a的直径。

上述结构中，若输出轴101向上方移动，则销环102的上表面与上部盖105卡合并被拉伸，由此置换器103在缸体100内朝向上方移动。另一方面，若输出轴101向图中下方移动，则通过销环102朝向下方按压置换器103，由此置换器103在缸体100内朝向下方移动。由此，置换器103在缸体100内进行往复移动。

而且，由于GM制冷机通过在缸体100内使制冷剂气体膨胀而产生寒冷，因此若制冷剂气体在缸体100的内壁与置换器103的外壁之间流动（若产生所谓制冷剂气体的喷漏），则成为冷却效率下降的原因。因此，在置换器103的侧面设置与缸体100滑动接触的密封件108，抑制产生制冷剂气体的喷漏。

然而，若置换器103在缸体100内往复移动时，置换器103绕上下移动的轴旋转，则配置于置换器103的侧面的密封件108与缸体100的内周面的接触面发生变化。因此，产生制冷剂气体的喷漏，基于GM制冷机的冷却处理变得不稳定。为了防止该情况，上述的连结机构上附加有防止置换器103的旋转的机构（旋转防止机构）。

如图7以及图8所示，以往的旋转防止机构设为如下结构：在上部盖105压入固定弹簧销107，并且在销环102形成槽102a，使弹簧销107卡合于槽102a。通过连接于止转棒轭等来限制输出轴101的旋转。而且，通过弹簧销107限制置换器103相对于输出轴101的旋转。由此，以往的旋转防止机构成为防止置换器103在缸体100内的旋转的结构。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-205582号公报

然而，上述以往的超低温制冷机中，通过向上部盖105压入/固定弹簧销107，并使压入的弹簧销107卡合于形成在销环102的槽102a来实施止转，因此当欲使置换器103旋转的力作用于置换器时，该力就会全部外加到弹簧销107。

因此以往的超低温制冷机中，存在弹簧销107有可能断裂的问题点。如果弹簧销107断裂，置换器103就会在缸体100内旋转，基于超低温制冷机的制冷处理就会变得不稳定。

发明内容

本发明的总括目的在于提供一种解决上述的以往技术的问题的、改良了的有用的超低温制冷机。

本发明的更加详细的目的在于提供一种通过防止置换器的旋转谋求制冷处理的稳定化的超低温制冷机。

为了达到该目的，本发明的超低温制冷机，其具有：缸体，供给制冷剂气体；置换器，在该缸体内往复移动；驱动装置，使所述置换器在所述缸体内往复移动；及连结机构，连结所述驱动装置与所述置换器，所述超低温制冷机的特征在于，