[发明专利]超低温制冷机

说明书

技术领域

本申请主张基于2012年8月7日申请的日本专利申请第2012-175169号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种具有置换器的超低温制冷机。

背景技术

以往，作为具备置换器的超低温制冷机，已知有吉福德-麦克马洪式制冷机（以下，称作GM制冷机）。该GM制冷机构成为置换器通过驱动装置在缸体内往复移动。

并且，在缸体与置换器之间形成有膨胀空间。并且，构成为从压缩机供给的制冷剂气体在膨胀空间膨胀且排出至压缩机从而产生超低温的寒冷。

并且，还提出有通过滑阀进行高压气体的供给及排出的切换的结构的GM制冷机（专利文献1）。

专利文献1：日本特开平4-55661号公报

在超低温制冷机中，高压气体的供给及排出的切换时机为对制冷效率的影响最大的参数之一，通过该时机的设定有可能较大地提高制冷效率。

然而，滑阀从其结构来看不易使开闭阀前后的时机不同。

发明内容

本发明是鉴于上述观点而完成的，其目的在于提供一种将阀设定成在适当的时机开闭从而实现提高制冷效率的超低温制冷机。

从第1观点来看上述课题能够通过如下解决，

一种超低温制冷机具有：置换器，以能够往复移动的方式安装于缸体内；

滑阀，与压缩机连接，对吸气模式和排气模式进行切换，该吸气模式从该压缩机向所述缸体供给高压制冷剂气体，该排气模式使所述缸体内的低压制冷剂气体回流到所述压缩机；及

驱动装置，驱动该滑阀，所述超低温制冷机的特征在于，

所述滑阀具有阀主体及相对于该阀主体相对移动且一体形成有阀柱的驱动杆，

所述驱动装置以所述驱动杆在同位移位置上从上止点朝向下止点时的速度大小与从下止点朝向上止点时的速度大小不同的方式进行驱动。

根据所公开的超低温制冷机，使从置换器的上止点朝向下止点时的速度大小和从下止点朝向上止点时的速度大小在同位移位置不同，从而能够轻松地设定由滑阀进行的高压气体的供给及排出的切换时机。

由此，例如可以延长上止点之后的制冷剂气体的排气期间。通过如上，能够使产生寒冷的制冷剂气体与连接于缸体的冷却台及设置在置换器的蓄冷材料之间的热交换时间比以往更长，能够良好地进行制冷剂气体与冷却台及蓄冷材料之间的热交换。

并且，例如，可以延迟下止点之前的制冷剂气体的吸气期间。通过如上，能够可靠地排出在膨胀过程中产生的寒冷气体，能够良好地进行制冷剂气体与冷却台及蓄冷材料之间的热交换。

这样一来，能够利用结构比较简单的滑阀来实现制冷机的结构的简化且提高超低温制冷机的制冷效率。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式即GM制冷机的局部剖视图。

图2是将设置于本发明的第1实施方式即GM制冷机的止转棒轭机构放大表示的立体图。

图3是将设置于本发明的第1实施方式即GM制冷机的滑阀放大表示的局部剖视图。

图4是表示本发明的第1实施方式即GM制冷机的置换器的位移的图。

图5是用于说明本发明的第1实施方式即GM制冷机的动作的图（其1）。

图6是用于说明本发明的第1实施方式即GM制冷机的动作的图（其2）。

图7是表示驱动装置的第1变形例的立体图。

图8是表示驱动装置的第2变形例的立体图。

图9是适用驱动装置的第3变形例的GM制冷机的剖视图。

图中：1A、1B-GM制冷机，3A、3B、3C-驱动装置，5-制冷剂气体供给系统，6-压缩机，7-吸气配管，8-排气配管，9-滑阀，10-第1级缸体，11-第1级置换器，14-室温室，15-第1级膨胀室，18-第1级冷却台，20-第2级缸体，21-第2级置换器，25-第2级膨胀室，28-第2级冷却台，30-马达，31-马达轴，32-止转棒轭机构，34-曲柄部件，35-滚子轴承，35A-阀柱用滚子轴承，35B-置换器用滚子轴承，36-止转棒轭，36A-阀柱用止转棒轭，36B-置换器用止转棒轭，37、37C，62-带阀柱驱动杆，37A-阀柱，37B-驱动杆，38-滑槽，38A-阀柱用滑槽，38B-置换器用滑槽，39-水平槽，40-倾斜槽，42-上部流通孔，43-下部流通孔，44-连通孔，45-滑阀主体，50-圆筒凸轮，51-凸轮槽，52-从动辊，60-线性马达，61-马达壳体，L1～L4-气体流路，P_H-吸气端口，P_L-排气端口。