CN202885328U

CN202885328U - 排出器及具备该排出器的制冷机

Info

Publication number: CN202885328U
Application number: CN 201220597329
Authority: CN
Inventors: 水野阳治
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-13

Abstract

本实用新型提供一种排出器及具备该排出器的制冷机，所述排出器配置于制冷机的缸体内，其特征在于，具有：密封件，其被设置于上述排出器的比该排出器轴向上的中心靠温度高的一侧，与上述缸体的内壁抵接；和第1耐磨环，其被设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧。

Description

排出器及具备该排出器的制冷机

技术领域

本实用新型涉及排出器及具备该排出器的制冷机。

背景技术

蓄冷式制冷机例如包括ＧＭ制冷机、斯特林制冷机。这些制冷机具有缸体和在其内部进行往复运动的排出器。排出器在其外周面具备与缸体的内壁抵接的密封件。

根据用途不同，也有时制冷机以横向放倒的状态使用。在该状态下，排出器在缸体内沿大致水平方向进行往复运动。

在制冷能力小的小型制冷机中，排出器（置换器）较轻。因此，即使通过上述那样的水平方向的往复运动，排出器的密封件也不容易受到与缸体的内壁之间的摩擦引起的损伤。另一方面，在制冷能力较强的大型的制冷机中，使用大型且重量大的排出器。因此，由于水平方向的往复运动，有可能使排出器的密封件与缸体的内壁之间的摩擦而导致产生偏磨损。

实用新型内容

本实用新型的排出器，配置于制冷机的缸体内，其特征在于，具有：

密封件，其被设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度高的一侧，且与上述缸体的内壁抵接；和

第1耐磨环，其被设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧。

本实用新型的排出器（本排出器）的密封件将本排出器的外周面和缸体的内周面之间进行密封。由此，该密封件防止制冷剂气体在缸体的内壁和本排出器的外表面之间穿过。

另外，该密封件被设置于比本排出器的轴向上的中心靠温度高的一侧。由此，能够抑制进入到缸体的内壁和本排出器的外表面之间的制冷剂气体的量。

此外，本排出器具有设置于本排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧的第1耐磨环。

因此，当制冷机在倾斜了（或者大致成为朝向横向）的状态下被使用时，密封件的一部分（成为下侧的部分）及第1耐磨环的一部分（成为下侧的部分）与缸体内壁接触。

在该状态下，本排出器在缸体内倾斜或者沿大致水平方向进行往复运动。这时，本排出器相对于缸体由密封件的一部分和第1耐磨环的一部分来支承。

即，在本排出器中，即使制冷机在倾斜（或者大致成为朝向横向）的状态下被使用时，也可以防止本排出器15的重量引起的负荷只施加于密封件的一部分的情况。因此，在本排出器中，能够抑制密封件的偏磨损。从而，本排出器能够稳定地长时间地维持正常的状态。

此外，优选还具备设置于比上述排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧，用于将通过了上述排出器内的制冷剂气体向外部喷出的喷出口，且上述第1耐磨环设置于比上述喷出口靠温度高的一侧。

此外，优选上述第1耐磨环的外径比上述缸体的内径小。

此外，优选上述第1耐磨环的外径与上述缸体的内径之间的差在0．1～0．5ｍｍ的范围内。

此外，优选本排出器还具有设置于比上述密封件靠温度低的一侧且是比上述排出器的轴向上的中心靠温度高的一侧的部位的第2耐磨环。

此外，优选上述第2耐磨环的外径比上述缸体的内径小。

此外，优选上述第2耐磨环的外径与上述缸体的内径之间的差在0．1～0．5ｍｍ的范围内。

此外，本实用新型提供一种制冷机，其是吉福德-麦克马洪型制冷机，且具备本实用新型的上述排出器。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式的超低温制冷机的构成的说明图。

图2是表示超低温制冷机的第1级排出器的构成的立体图。

图3是表示超低温制冷机的第1级排出器的构成的截面图。

图4是表示第1耐磨环及第2耐磨环被拆下后的状态下的第1级排出器的一部分的说明图。

图5是表示从第1级排出器拆下的状态的第1耐磨环及第2耐磨环的说明图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的一实施方式的超低温制冷机(本制冷机)进行说明。本制冷机是吉福德-麦克马洪型制冷机（ＧＭ制冷机）。

图1是表示本制冷机的构成的说明图。如该图所示，本制冷机具有气体压缩机1、气体管路3、外壳5、及缸体部7。

气体压缩机1通过将制冷剂气体（氦气等）吸入、压缩，而使之作为高压的制冷剂气体进行排出。气体管路3将该高压的制冷剂气体向外壳5进行供给。

缸体部7是两级式的缸体部，具有第1级缸体11和第2级缸体13。第2级缸体13比第1级缸体11细。

第1级缸体11在其内部具有第1级排出器15。第1级排出器15能够沿第1级缸体11的轴向往复运动。第2级缸体在其内部具有第2级排出器17。第2级排出器17能够沿第2级汽缸13的轴向往复运动。

第1级排出器15和第2级排出器17由接合机构（未图示）相互连接。第1级排出器15在其内部具有蓄冷材料21。第2级排出器17在其内部具有蓄冷材料23。此外，排出器15及17具有使通过气体管路3所供给的制冷剂气体通过的气体流路Ｌ1～Ｌ4。

第1级缸体11在第2级缸体13侧（温度低的一侧）的端部具有第1级膨胀室31。第2级缸体13在与第1级缸体11侧相反的一侧（温度低的一侧）的端部具有第2级膨胀室33。

第1级缸体11在其外周面的与第1级膨胀室31大致对应的位置具有第1冷却台35。第2级缸体13在其外周面的与第2级膨胀室33大致对应的位置具有第2冷却台37。

第1级排出器15在其外周面的温度高的一侧（距外壳5近的一侧）的端部附近具有密封件41。该密封件41将第1级排出器15的外周面和第1级缸体11的内周面之间进行密封。由此，该密封件41防止制冷剂气体在第1级缸体11的内壁和第1级排出器15的外表面之间穿过。

在此，简单地对本制冷机的动作进行说明。若第1级排出器15和第2级排出器17向图中上方（Ｚ1方向）移动，则第1级膨胀室31和第2级膨胀室33的容积增加。另外，相反地，若第1级排出器15和第2级排出器17向图中下方（Ｚ2方向）移动，则第1级膨胀室31和第2级膨胀室33的容积减小。伴随于这样的容积变动，制冷剂气体通过气体流路Ｌ1～Ｌ4而进行移动。

随着该移动，制冷剂气体通过填充于第1级排出器15的蓄冷材料21及填充于第2级排出器17的蓄冷材料23。这时，在制冷剂气体和蓄冷材料21及23之间，进行热交换。之后，制冷剂气体，返回到气体压缩机1，经过气体管路3，再次流入到气体流路Ｌ1。

通过反复进行以上的动作，蓄冷材料21及23和制冷剂气体被冷却。由此，第1冷却台35及第2冷却台37被冷却到规定的温度。

下面，对本制冷机的特征性结构即第1级排出器15，详细地进行说明。

图2是表示第1级排出器15的构成的立体图。另外，图3是第1级排出器15的截面图。如这些图所示，第1级排出器15在其外周面上除了具有上述的密封件41以外，还具有第1耐磨环53、第2耐磨环51和喷出口55。

如图3所示，密封件41具备Ｏ型环43及滑动密封件45。滑动密封件45承受从Ｏ型环43向外的压力。由此，滑动密封件45的表面与第1级缸体11的内壁抵接。

喷出口55设置于第1级排出器15的靠温度低的一侧的端部。喷出口55是用于将通过第1级排出器15内的蓄冷材料21后的制冷剂气体导入到气体流路Ｌ2（参照图1）的孔。

第1耐磨环53及第2耐磨环51是用于抑制密封件41由于与第1级缸体11的内壁之间的摩擦而损伤的部件。

第1耐磨环53设置于比喷出口55靠温度高的一侧且比第1级排出器15的轴向上的中心靠温度低的一侧的部位。第2耐磨环51设置于比密封件41靠温度低的一侧（距第2级排出器17近的一侧）且比第1级排出器15的轴向上的中心靠温度高的一侧的部位。

图4是表示拆下了第1耐磨环53及第2耐磨环51的状态下的第1级排出器15的一部分的说明图。如该图所示，在第1级排出器15的外表面设置有用于嵌入第1耐磨环53的第1凹槽59和用于嵌入第2耐磨环51的第2凹槽57。

另外，图5是表示从第1级排出器15拆下的状态的第1耐磨环53和第2耐磨环51的说明图。如该图所示，第1耐磨环53和第2耐磨环51具有形成为环状的带形状。第1耐磨环53和第2耐磨环51的材料包含具有滑动性的树脂（例如含氟树脂）。

第1耐磨环53和第2耐磨环51的外径（这些环被嵌入到第1凹槽59及第2凹槽57的状态下的外径）比密封件41的外径及第1级缸体11的内径小。此外，第1耐磨环53及第2耐磨环51的外径与第1级缸体11的内径之差例如在0．1～0．5ｍｍ的范围内。

另一方面，第1耐磨环53及第2耐磨环51的外径比第1级排出器15的外径大。因此，第1耐磨环53及第2耐磨环51多少从第1级排出器15的外周面突出一些。

在本制冷机的第1级缸体11和第2级缸体13的轴从垂直方向发生某种程度的偏离的情况下，第1耐磨环53及第2耐磨环51与第1级缸体11的内壁接触。因此，例如,当本制冷机在倾斜了（或者大致成为朝向横向）的状态下被使用时，密封件41的一部分（成为下侧的部分）和第1耐磨环53及第2耐磨环51的一部分（成为下侧的部分）与第1级缸体11的内壁接触。

在该状态下，第1级排出器15在第1级缸体11内沿倾斜或者大致水平方向往复运动。这时，第1级排出器15相对于第1级缸体11，由密封件41的一部分和第1耐磨环53及第2耐磨环51的一部分来支承。

即，在本制冷机中，即使当本制冷机在倾斜了（或者大致成为朝向横向）的状态下被使用时，也可以防止第1级排出器15的重量引起的负荷只施加到密封件41的一部分的情况。因此，在本制冷机中，能够抑制密封件41的偏磨损。从而，在本制冷机中，能够稳定地长时间而正常地驱动第1级排出器15。

此外，在本实施方式中，本制冷机的第1级排出器15具有第1耐磨环53及第2耐磨环51。即，以隔着第1级排出器15的轴向上的中心的方式配置有第1耐磨环53及第2耐磨环51。但是，不限于此，也可以是，本制冷机的第1级排出器15具有第1耐磨环53而不具有第2耐磨环51。即使在这种情况下，第1级排出器15也相对于第1级缸体11由密封件41的一部分和第1耐磨环53的一部分来支承。因此，能够抑制密封件41的偏磨损。

另外，第1耐磨环53及第2耐磨环51与第1级缸体11的内壁之间的间隔也可以是第1级缸体11的内径的1％左右的长度。

另外，在本实施方式中，本制冷机的缸体部7是两级式的缸体部。但是，不限于此，本制冷机的缸体部7也可以是一级式的缸体部。在这种情况下，缸体部7构成为具备第1级缸体11但不具备第2级缸体13。

另外，在本实施方式中，第1级排出器15在其外周面的靠温度高的一侧的端部附近具有密封件41。但是，不限于此，密封件41只要被设置于比第1级排出器15的轴向上的中心靠温度高的一侧的部位即可。

另外，在本实施方式中，喷出口55设置于第1级排出器15的靠温度低的一侧的端部。但是，不限于此，喷出口55只要设置于比第1级排出器15的轴向上的中心靠温度低的一侧的部位即可。

另外，在本实施方式中，本制冷机是ＧＭ制冷机。但是，不限于此，本制冷机也可以是具备排出器的其他蓄冷式制冷机，例如,斯特林制冷机。

Claims

1.一种排出器,配置于制冷机的缸体内，其特征在于，具有：

密封件，其设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度高的一侧，且与上述缸体的内壁抵接；和

第1耐磨环，其设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧。

2.根据权利要求1所述的排出器，其特征在于，

所述排出器还具备喷出口，且该喷出口设置于上述排出器的比该排出器的轴向上的中心靠温度低的一侧，用于将通过了上述排出器内的制冷剂气体向外部喷出，

上述第1耐磨环设置于比上述喷出口靠温度高的一侧。

3.根据权利要求1所述的排出器，其特征在于，

上述第1耐磨环的外径比上述缸体的内径小。

4.根据权利要求3所述的排出器，其特征在于，

上述第1耐磨环的外径与上述缸体的内径之差在0．1～0．5ｍｍ的范围内。

5.根据权利要求1所述的排出器，其特征在于，

所述排出器还具有第2耐磨环，且该第2耐磨环设置于上述排出器的比上述密封件靠温度低的一侧且比上述排出器的轴向上的中心靠温度高的一侧的部位。

6.根据权利要求2所述的排出器，其特征在于，

上述第2耐磨环的外径比上述缸体的内径小。

7.根据权利要求6所述的排出器，其特征在于，

上述第2耐磨环的外径与上述缸体的内径之差在0．1～0．5ｍｍ的范围内。

8.一种制冷机，其特征在于，

所述制冷机为吉福德-麦克马洪型制冷机，且

具备权利要求1～7中任意一项所述的排出器。