CN88201396U - 排出器型膨胀机 - Google Patents

Abstract

排出器型膨胀机属于低温气体制冷机。主要包括有气缸、排出器、蓄冷器、密封环和涨圈、松弛活塞、缓冲容积室和缓冲小孔、阀马达、阀盘和阀杆等组件构成。第二级涨圈采用圆周方向张力均匀的剖分式翅片弹簧，保证了密封环均匀磨损。第二级蓄冷器采用整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，及蓄冷器壁上涂有一层低温软胶结构，可以有效地阻止铅粉漏出、补偿铅球冷缩形成的空间和减小气流的阻力损失，因而能提高蓄冷器的效率和延长膨胀机运行时间。

Description

本发明属于低温气体制冷机

在US－3620029中公开了一种两级SOLVAY（以下简称S－V）循环低温气体制冷机的膨胀机，如图1所示。图1的膨胀机包括有：伐马达盒（12）、伐马达（14）、伐盘（16）、马达座（18）、伐杆（20）、缓冲容积室（22）、毛细管（24）、缓冲小孔（26）、高压气进口自封接头（28）、低压气出口自封接头（29）、低压排气孔（30）、松弛活塞（34）、第一级气缸（35）、第一级排出器（36）、第一级密封环（37）、第一级涨圈（39）、第一级蓄冷器（40）、第一级可变容积室（44）、第一级冷头（46）、第二级排出器（52）、第二级密封环（53）、第二级蓄冷器（54）、第二级涨圈（55）、第二级可变容积室（56）、第二级气缸（57）、第二级冷头（58）。

两根金属软管的自密封接头装在图1的（28）、（29）处，将远置气源（图中未画出）与膨胀机连通。

按US－3620029的专利技术，美国空气产品化学公司，先后以CS型生产出了一系列S－V循环低温气体制冷机。在该类制冷机的膨胀机，（见图1）中，第二级排出器（52）所使用的密封环（53）是两片填充耐磨塑料，涨圈（55）为圆柱螺旋弹簧。将（53）与（55）组合后，由于涨圈（55）的弹力在每圈上不一样，加之就位后，弹簧圈与圈的间隙不均匀，致使在气缸（57）中的第二级排出器（52）偏向某一边，当密封环（53）磨损到一定程度时，排出器（52）离气缸（57）近的那一边，将与气缸（57）的内壁相摩擦，造成气流短路使温度回升，达到一定值时膨胀机失效。

在另一专利US－4231418中，公开了一种三级低温气体制冷机所使用的第二级、第三级蓄冷器。其两端，用毛毡衬垫套做阻挡铅粉和产生予压力的材料。然而实际上，毛毡衬垫套的厚度，难以控制到适度，厚了，将引起气流阻力加大，因而阻力损失也加大。薄了，一方面产生的予压力小，起不到完全补偿冷缩空间的作用；另一方面，气流往复通过，运行一段时间后，毛毡衬垫套中的气流通道将会加大，气流与铅球摩擦所产生的微小粉末将穿出毛毡衬垫套，粘附在气缸的内壁面和密封环上，引起气流短路，造成图1中第二级冷头（58）处的温度升高，恶化时，使制冷机失效。

本实用新型的任务是提出一种能确保密封环均匀磨损、并能有效地阻止铅粉末从蓄冷器中漏出的排出器组件，以保证膨胀机制冷效率的提高和使用寿命的延长。

本实用新型的特征在于：从第二级排出器起，其上的涨圈采用剖分式翅片弹簧；其蓄冷器两端，采用整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构；蓄冷器壁上具有低温软胶结构。

图2为本发明的排出器组件示意图。图中（1）为整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，（2）为毛毡衬垫套；（3）为铅球；（4）为排出器本体；（5）为低温软胶结构；（6）为密封环；（7）为剖分式翅片弹簧。

图3为整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构放大示意图。图中（10）为金属丝编织网；（11）为多孔板。

这种整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，是由4层目数在500目以上的金属丝编织网和一个多孔板组成，它们在外缘连结成整体。由于气流通道不会加大，因而当它与图2中标号（2）处的毛毡衬垫套相配合时，能保证在运行期间内，即使有铅粉产生，也能被有效地阻挡而不致漏入气缸（57）中引起气流短路。从而延长了膨胀机的使用寿命。

本实用新型所采用的毛毡衬垫套的厚度为1－2毫米。

图4为剖分式翅片弹簧结构示意图。图中（8）为翅片弹簧的支承圈，（9）翅片。弹簧由两半组成，翅片的总数不少于20片。翅片弹簧用弹性材料经热处理后再用电加工方法制造出来。当用它替代图1中的涨圈（55）时，随着第二级排出器（52）慢慢地推入气缸（57）中，翅片弹簧所受的压力逐渐加大，每个翅片都以根部为圆心向内转动，翅片弹簧的整个外径缩小，在翅片形变到一定程度时，翅片与翅片的外尖部互相接触，外径进一步缩小时就形成整体，均匀地向内收缩。把它装到图2的排出器上，再把排出器装到图1的气缸（57）中时，就在圆周方向上产生均匀的张力，保证在运行过程中，第二级密封环（53）在整个圆周方向上均匀磨损，这是提高膨胀机使用寿命关键之所在。

图2中的标号（5）是蓄冷器壁上的低温软胶，它是在排出器本体（4）加工出来后，在其内壁涂上的，待固化后再加工成标号（5）处所示的形状。这种软胶结构具有弹性，它与蓄冷器两端（2）处的毛毡衬垫套的反弹力相配合，将对蓄冷器中的铅球（3）施加足够的予压力，不论膨胀机安装位置如何，当降温后，铅球尺寸缩小了的空间都得到了衬偿，这就防止了气流沿蓄冷器壁面流动产生的短路。并且本发明所采用的毛毡衬垫套的厚度克服了原蓄冷器阻力损失大的缺点。

实施例：按照本发明图2、图3和图4给出的排出器组件，替代图1所示的两级S－V循环膨胀机中具有第二级涨圈（55）、第二级密封环（53）及第二级蓄冷器（54）的第二级排出器组件（52）后，实验表明：在图1中第二级冷头（58）处的外表面温度已达到9K以下，而按照US－3620029生产的202、204型膨胀机在该处仅达10K。

Claims (1)

1、一种通过缓冲容积室和缓冲小孔间的缓冲气体，来驱动排出器运动的Solvay循环低温气体制冷机的膨胀机，由伐马达、伐盘与伐杆、缓冲容积室、缓冲小孔、毛细管、高压气进口自封接头、低压排气孔和低压气出口自封接头、气缸、松弛活塞和排出器、密封环与涨圈、蓄冷器、可变容积室与冷头等组件构成，其特征在于排出器件上的涨圈为剖分式翅片弹簧，蓄冷器的端部有整体式多层高目数金属丝编织网和多孔板结构，蓄冷器壁上有低温软胶结构。

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