KR20110097073A - Cooler - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 극저온 냉동기는 콜드 핑거를 프레임과 냉각부 내측에 브레이징한 다음, 콜드 핑거의 내주면을 그라이딩 작업하기 때문에 콜드 핑거를 프레임 및 냉각부와 동심 상에 손쉽게 조립할 수 있고, 서로 브레이징 조립되는 부분에 별도로 브레이징 재료가 끼워질 수 있는 홈이 구비되기 때문에 브레이징 재료를 넓은 면적에 많이 사용할 수 있어 접착력을 향상시킬 뿐 아니라 균일한 접착 성능을 제공할 수 있는 있다.The cryogenic freezer according to the present invention can be easily assembled concentrically with the frame and the cooling unit and brazed together because the cold finger brazes the inside of the frame and the cooling unit and then grinds the inner circumferential surface of the cold finger. Since the part is provided with a groove into which the brazing material may be separately inserted, the brazing material may be used in a large area, thereby improving adhesion and providing uniform adhesion.
Description
본 발명은 축방향으로 연결되는 부품들 사이의 동심도를 손쉽게 맞추어 조립할 수 있는 극저온 냉동기에 관한 것이다.
The present invention relates to a cryogenic freezer that can be easily assembled to match the concentricity between the axially connected parts.
일반적으로 극저온 냉동기는 소형 전자부품 또는 초전도체 등을 냉각하기 위하여 사용되는 저진동 고신뢰성의 냉동기로서, 헬륨 혹은 수소 등의 작동유체가 압축 및 팽창 등의 과정을 통해 냉동출력을 발생시키며, 대표적으로 스터링 냉동기(Stirling refrigerator)와 지엠 냉동기(GM refrigerator) 또는 줄-톰슨 냉동기(Joule-Thomson refrigerator) 등이 널리 알려져 있다. 이러한 냉동기들은 고속 운전시 그 신뢰성이 저하되는 것은 물론 운전시 마찰부위의 마모에 대비하여 별도의 윤활을 실시해야 하는 문제점이 있다. 따라서, 고속 운전에서도 신뢰성이 유지될 뿐 아니라 별도의 윤활이 필요 없이 장기간 보수하지 않아도 되는 극저온 냉동기가 요구되고 있으며, 최근에는 고압의 작동유체가 일종의 베어링 역할을 하여 부품들 사이의 마찰을 저감시키는 무윤활 극저온 냉동기가 적용되고 있다.In general, the cryogenic freezer is a low vibration high reliability freezer used to cool small electronic parts or superconductors, and a working fluid such as helium or hydrogen generates a freezing output through a process of compression and expansion. Stirling refrigerators, GM refrigerators or Joule-Thomson refrigerators are widely known. These refrigerators have a problem in that their lubrication is deteriorated during high-speed operation as well as a separate lubrication for the wear of the friction portion during operation. Therefore, there is a need for a cryogenic freezer that maintains reliability even at high speeds and does not require long-term maintenance without additional lubrication. In recent years, a high-pressure working fluid acts as a kind of bearing to reduce friction between components. Lubricated cryogenic freezers are being applied.
이와 같은 극저온 냉동기는 냉매를 압축공간에서 압축하면서 펌핑시키고, 방열 및 재생 과정을 거친 다음, 팽창공간에서 팽창시키면, 주변과 열교환 작용을 통하여 주변 온도를 극저온 상태를 유지하도록 구성된다. 이때, 재생기의 외관을 형성하는 얇은 관 형상의 콜드 핑거가 구비되는데, 콜드 핑거가 프레임과 냉각부 사이에 위치하여 동축을 이루도록 브레이징 연결되고, 프레임과 콜드 핑거 내측에 실린더, 디스플레이서 및 재생기와 같은 부품들이 내장된다.The cryogenic refrigerator is pumped while compressing the refrigerant in a compression space, undergoes a heat dissipation and regeneration process, and then expands in the expansion space, and is configured to maintain the cryogenic temperature through heat exchange with the surroundings. At this time, a cold tubular cold finger forming the appearance of the regenerator is provided, and the cold finger is positioned between the frame and the cooling unit to be brazed and coaxially, and the cylinder, the displacer and the regenerator inside the frame and the cold finger. The parts are embedded.
그러나, 종래의 극저온 냉동기는 얇은 관 형상의 콜드 핑거가 프레임과 냉각부 내주면에 각각 브레이징되는데, 브레이징으로 인하여 콜드 핑거 내주면이 울기 때문에 콜드 핑거와 프레임 및 냉각부의 동심을 맞추기 어렵고, 나아가 콜드 핑거와 프레임이 이에 내장되는 부품들과 동심도 일치하지 않기 때문에 내장 부품들의 조립성 및 작동 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.However, in the conventional cryogenic freezer, thin tubular cold fingers are brazed on the inner circumferential surface of the frame and the cooling unit, respectively.Because the cold circumferential surface of the cold finger is crying due to the brazing, it is difficult to match the concentricity between the cold finger and the frame and the cooling unit. Since there is no concentricity with the parts embedded therein, there is a problem in that the assembly and operation reliability of the built-in parts.
또한, 콜드 핑거가 얇을 뿐 아니라 다른 부품들과 기밀을 유지하도록 구성되기 때문에 브레이징 재료를 많이 사용하여 접착력을 높이기 어렵고, 보다 넓은 면적을 브레이징시켜서 전체적으로 균일한 접착력을 제공하기 어려운 문제점이 있다.
In addition, since the cold finger is not only thin but also configured to maintain airtightness with other components, it is difficult to increase the adhesive force by using a large amount of brazing material, and it is difficult to provide a uniform adhesive force as a whole by brazing a larger area.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 재생기 외관을 형성하는 콜드 핑거를 다른 부품들과 중심을 맞추어 손쉽게 조립시킬 수 있는 극저온 냉동기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a cryogenic freezer that can be easily assembled to center the cold finger to form the regenerator exterior with other components.
또한, 본 발명은 재생기 외관을 형성하는 콜드 핑거를 다른 부품들과 브레이징하더라도 강력하고 균일한 접착력을 제공할 수 있는 극저온 냉동기를 제공하는데 그 목적이 있다.
It is also an object of the present invention to provide a cryogenic freezer which can provide strong and uniform adhesion even if the cold finger forming the regenerator appearance is brazed with other components.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 극저온 냉동기는 재생기 외관을 형성하는 원통 형상의 콜드 핑거; 콜드 핑거의 축방향 일단이 내주면에 브레이징되는 프레임; 그리고, 콜드 핑거의 축방향 다른 일단이 내주면에 브레이징되는 냉각부;를 포함하며, 프레임과 냉각부가 결합된 콜드 핑거의 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 한다.The cryogenic freezer according to the present invention for solving the above problems is a cylindrical cold finger to form a regenerator appearance; A frame in which an axial end of the cold finger is brazed to the inner circumferential surface; And, the other end in the axial direction of the cold finger brazing on the inner peripheral surface; including, characterized in that the inner peripheral surface of the cold finger combined with the frame and the cooling unit is ground operation.
또한, 본 발명에서, 프레임과 냉각부는 콜드 핑거와 브레이징되는 내주면에 브레이징 재료가 수용되는 복수개의 홈이 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the frame and the cooling unit is characterized in that a plurality of grooves are accommodated in the inner peripheral surface brazed with the cold finger.
또한, 본 발명에서, 프레임의 일단 외주면에 축방향으로 결합된 방열부의 중심인 베이스;를 더 포함하고, 베이스가 결합된 프레임 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the base which is the center of the heat dissipation unit coupled to the outer peripheral surface of one end of the frame in the axial direction; further comprising, the inner peripheral surface of the frame coupled to the base is characterized in that the grinding operation.
또한, 본 발명에서, 프레임의 일단 외주면에 축방향으로 결합되어 베이스를 프레임의 축방향으로 고정시키는 플랜지;를 더 포함하고, 플랜지가 결합된 프레임 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, one end of the frame is coupled to the outer axial direction in the axial direction to fix the base in the axial direction of the frame; further comprising a frame, the inner peripheral surface coupled to the flange is characterized in that the grinding operation.
또한, 본 발명에서, 냉각부는 그라인딩 작업이 진행되는 동안 축방향으로 탄성 지지되는 것을 특징으로 한다.
In addition, in the present invention, the cooling unit is characterized in that it is elastically supported in the axial direction during the grinding operation.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 극저온 냉동기는 콜드 핑거를 프레임과 냉각부 내측에 브레이징한 다음, 콜드 핑거의 내주면을 그라이딩 작업하기 때문에 콜드 핑거를 프레임 및 냉각부와 동심 상에 손쉽게 조립할 수 있고, 콜드 핑거와 프레임에 내장되는 부품들과도 동심을 맞출 수 있어 조립성을 향상시킬 뿐 아니라 내장 부품들의 작동 신뢰성도 보장할 수 있는 이점이 있다.The cryogenic freezer according to the present invention configured as described above can be easily assembled concentrically with the frame and the cooling part because the cold finger is brazed inside the frame and the cooling part, and then the inner circumferential surface of the cold finger is grinded. In addition, it is possible to match concentrically with the components embedded in the cold finger and the frame, thereby improving the assemblability and ensuring the operational reliability of the internal components.
또한, 본 발명에 따른 극저온 냉동기는 콜드 핑거와 브레이징되는 프레임 내주면 또는 냉각부 내주면에 적어도 하나 이상의 홈이 구비되기 때문에 브레이징 재료가 프레임의 홈 및 냉각부의 홈에 끼워진 다음, 콜드 핑거가 프레임과 냉각부 내측에 끼워진 상태에서 브레이징됨에 따라 접착력을 향상시킬 뿐 아니라 균일한 접착 성능을 제공할 수 있는 이점이 있다.
In addition, since the cryogenic freezer according to the present invention is provided with at least one groove in the inner circumferential surface of the frame or the cooling unit inner peripheral surface brazed with the cold finger, the brazing material is inserted into the groove of the frame and the groove of the cooling unit, and then the cold finger is inserted into the frame and the cooling unit. As the brazing in the state fitted inside, there is an advantage that can provide a uniform adhesive performance as well as improve the adhesive strength.
도 1은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측단면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 브레이징되는 부품들이 도시된 분해 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 브레이징된 부품들의 그라인딩 과정 일부가 도시된 측단면도.1 is a side view showing an example of a cryogenic freezer according to the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional perspective view showing an example of the cryogenic freezer according to the present invention.
Figure 3 is a side cross-sectional view showing an example of the cryogenic freezer according to the present invention.
Figure 4 is an exploded side cross-sectional view showing the brazed parts of the cryogenic freezer according to the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing a part of the grinding process of the brazed parts of the cryogenic freezer according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 도면이다.1 to 3 is a view showing an example of the cryogenic freezer according to the present invention.
본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 외관을 형성하는 케이스(case : 10)와, 케이스(10) 내에 고정되어 소정 공간을 형성하는 고정부재(20)와, 고정부재(20) 내의 압축공간(C)에서 축방향으로 왕복 직선 운동하면서 냉매를 압축 및 팽창시키는 가동부재(30)와, 케이스(10)와 고정부재(20) 사이에 설치되어 가동부재(30)를 구동시키는 리니어 모터(linear motor : 40)와, 가동부재(30)의 축방향에 결합되어 서로 반대 방향으로 유동되는 냉매 사이에 등적 재생이 이뤄지는 재생기(50)와, 고정부재(20)와 가동부재(30) 및 재생기(50) 주변에 장착되어 압축되는 냉매의 열을 외부로 방열시키는 방열부(60)와, 재생기(50)의 축방향에 팽창공간(E)을 형성하도록 결합되어 팽창되는 냉매가 외부의 열을 흡열하는 냉각부(70)로 이루어진다.One example of the cryogenic freezer according to the present invention is a case (10) to form an external appearance, as shown in Figures 1 to 3, the
케이스(10)는 재생기(50)와 방열부(60) 및 냉각부(70)와 동심을 이루는 프레임(frame : 11)과, 프레임(11)의 축방향에 연결 고정된 원통형의 쉘 튜브(shell tube : 12)를 포함한다. 프레임(11) 중 고정부재(20)가 볼트 체결되는 부분은 쉘 튜브(12)보다 직경이 작더라도 두께가 두껍게 형성되는데, 프레임(11) 중 방열부(60)가 장착되는 부분은 열교환 효율을 높이기 위하여 두께가 보다 얇게 형성된다. 쉘 튜브(12)에는 소정의 관(13)이 구비되는데, 케이스(10)의 내부가 거의 100% 가까운 진공 상태를 유지한 다음, 순정의 He 가스와 같은 냉매를 주입하기 때문에 진공 상태를 형성하기 위하여 공기를 빼주거나, 냉매를 주입하기 위한 관(13)이 구비된다. 그 외에도, 쉘 튜브(12)에는 리니어 모터(40)로 공급되는 전원을 공급하기 위한 전원 단자(14)가 구비된다.The
고정부재(20)는 프레임(11)에 고정되는 동시에 쉘 튜브(12) 내측까지 연장된 실린더(cylinder : 21)와, 프레임(11) 내측에 맞물리도록 실린더(21)로부터 확장된 디스플레이서 하우징(displacer housing : 22)을 포함한다. 실린더(21)와 디스플레이서 하우징(22)은 단차진 원통 형상으로 형성되는데, 실린더(21)보다 디스플레이서 하우징(22)의 직경이 더 작게 형성되고, 실린더(21)의 외주면에 확장된 연결 부분이 프레임(11)에 볼트 고정된다. 이때, 실린더(21)와 디스플레이서 하우징(22)은 내부에 냉매가 압축되는 압축공간(C)을 형성하게 되는데, 방열부(60) 내측과 연통되는 통공(21h,22h)이 각각 구비된다.The
가동부재(30)는 실린더(21) 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(piston : 31)과, 디스플레이서 하우징(22) 내부에서 피스톤(31)과 연동하여 왕복 직선 운동하는 디스플레이서(displacer : 32)를 포함한다. 피스톤(31)은 실린더(21) 내주면에 간극을 두고 설치된 피스톤 바디(piston body : 311)와, 피스톤 바디(311) 내측에 설치된 피스톤 플러그(piston plug : 312)로 이루어진다. 디스플레이서(32)는 피스톤 플러그(312) 중심을 관통하는 동시에 케이스(10)에 고정된 판 스프링(S)에 의해 완충 가능하게 지지된 디스플레이서 로드(displacer rod : 321)과, 디스플레이서 하우징(22)에 내장된 디스플레이서 로드(321)의 단부인 디스플레이서 바디(321a)에 축방향으로 수용/결합되어 냉매가 유동되는 소정의 공간을 형성하는 디스플레이서 커버(displacer cover : 322)로 구성되는데, 피스톤(31)과 디스플레이서 바디(321a) 사이에 압축공간(C)이 형성된다. 이때, 디스플레이서 바디(321a)는 단면이 'U' 자 형상으로 형성되는 동시에 방열부(60) 내측과 연통되는 제1,2통공(321h,321H)이 구비되고, 디스플레이서 커버(322)는 재생기(50)와 연통되는 흡입구(미도시)에 압력차에 의해 개폐되는 디스플레이서 밸브(323)가 구비될 뿐 아니라 디스플레이서 바디(321a) 내측과 연통되는 통공(322H)이 구비된다.The
한편, 가동부재(30)가 왕복 직선 운동하기 때문에 판 스프링(S) 이외에도 서로 마찰되는 부품들을 윤활할 수 있는 가스 베어링이 적용되는데, 다음과 같이 구성될 수 있다. 압축공간(C)의 냉매가 유입될 수 있도록 피스톤 플러그(312)의 축 방향으로 구비된 유로(312a)를 비롯하여 이와 연통되도록 피스톤 플러그(312)의 외주면을 따라 원주 방향으로 형성된 복수개의 저장홈(312b)이 구비되고, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 바디(311)와 실린더(21) 사이의 공간으로 공급하도록 피스톤 바디(311)의 반경 방향으로 관통된 복수개의 홀(311h)이 구비되며, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 플러그(312)와 디스플레이서 로드(321) 사이의 공간으로 공급하도록 피스톤 플러그(312)의 반경 방향으로 관통된 복수개의 홀(312h)이 구비된다. 물론, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 바디(311)의 홀(311h) 또는 피스톤 플러그(312)의 홀(312h)로 안내하기 위하여 피스톤 플러그(312)의 외주면에는 원주 방향 또는 축 방향으로 다양한 형태의 그루브(미도시)가 구비된다.On the other hand, since the
리니어 모터(40)는 실린더(21) 외주면에 고정된 원통형 이너스테이터(inner stator : 41)와, 이너스테이터(41) 외측에 일정 간격을 유지하도록 쉘 튜브(12) 내주면에 고정된 원통형 아우터스테이터(outer stator : 42)와, 이너스테이터(41)와 아우터스테이터(42) 사이에 간극을 유지하도록 피스톤 바디(311)와 연결된 영구자석(permanent magnet : 43)을 포함한다. 물론, 아우터스테이터(42)는 코일 권선체(411)에 복수개의 코어 블록(sore black : 412)이 장착되는데, 코일 권선체(411)는 케이스(10) 측의 전원 단자(14)와 연결된다.The
재생기(50)는 디스플레이서 하우징(321a)에 결합된 원통 형상의 재생 하우징(51)과, 디스플레이서 하우징(321a) 일부 및 재생 하우징(51) 내측에 삽입되는 축열재(52)와, 재생 하우징(51) 단부를 덮어주도록 부착된 앤드 캡(end cap : 53)으로 이루어지는데, 냉매가 축열재(52)와 엔드 캡(53)을 통과할 수 있도록 구성된다. 축열재(52)는 냉매가스와 접하여 열교환하면서 에너지를 받아 축적하였다가 되돌려주는 역할을 하기 때문에 열교환 면적 및 비열이 클 뿐 아니라 열전도 계수가 작으며, 균일한 통기성을 가진 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 일예로 미세한 실이 뭉쳐진 형태로 구성될 수 있다. The
방열부(60)는 원통 형태의 베이스(61) 및 이에 원주 방향으로 촘촘하게 나열된 판 형태의 핀(62)으로 구성되는데, 열전달 효율이 높은 구리 등과 같은 금속 재질로 형성된다. The
냉각부(70)는 앤드 캡(53)과 사이에 팽창공간(E)을 형성하도록 재생기(50) 단부에 장착되는데, 열교환 작용을 통하여 극저온을 유지하게 된다. 물론, 냉각부(70)는 내부의 냉매와 외부의 공기 사이에 열교환 작용을 위하여 보다 넓은 표면적을 형성하도록 구성될 수 있다.The cooling
그 외에도, 미도시된 도면 부호 80은 패시브 밸런서(passive balancer)를 나타내는데, 극저온 냉동기의 작동 시에 발생되는 진동을 저감시킨다.In addition,
상기와 같이 구성된 극저온 냉동기의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.Looking at the operation of the cryogenic freezer configured as described above, as follows.
먼저, 전원 단자(14)를 통하여 전류가 아우터스테이터(42)로 공급되면, 이너스테이터(41)와 아우터스테이터(42) 및 영구자석(43) 사이에 상호 전자기력이 발생되고, 이러한 전자기력에 의해 영구자석(43)이 왕복 직선 운동하게 된다. 이때, 영구자석(43)이 피스톤 바디(311) 및 이와 맞물린 피스톤 플러그(312)와 연결되기 때문에 영구자석(43)과 함께 피스톤(31)이 왕복 직선 운동하게 된다. 따라서, 실린더(21) 내부에서 피스톤(31)이 왕복 직선 운동하면, 관성력에 의해 디스플레이서(32)가 피스톤(31)의 움직임에 대해 반대 방향으로 움직이는 동시에 판 스프링(S)에 의해 탄성 지지된다. First, when a current is supplied to the
따라서, 피스톤(31)과 디스플레이서(32)의 왕복 직선 운동에 의해 실린더(21) 내부의 압축공간(C)에 냉매가 압축되는 동시에 실린더(21)의 통공(21h)을 통과하여 프레임(12) 내측을 지나면서 방열부(60)에 의해 방열되는 등온압축과정을 거치게 된다. 이후, 등온압축과정을 거친 냉매는 디스플레이서 하우징(22)의 통공(22h) 및 디스플레이서 바디(321a)의 제1통공(321h)을 통하여 재생기(50) 내부를 유입되고, 서로 반대 방향으로 유동되는 냉매와 열교환 작용을 하면서 등적재생과정을 거치게 된다. 이후, 등적재생과정을 거친 냉매는 팽창공간(E)으로 빠져나와서 팽창되는 동시에 냉각부(70)에서 외부 공기를 냉각시키는 등온팽창과정을 거치게 된다. 이후, 등온팽창과정을 거친 냉매는 다시 재생기(50) 내부로 유입된 다음, 상기에서 설명한 바와 같이 반대 방향으로 유동되는 냉매에 의해 재생되는 등적재생과정을 거친다. 이때, 디스플레이서 커버(322)에 구비된 흡입구 및 디스플레이서 밸브(323)를 통하여 디스플레이서 바디(321a) 및 디스플레이서 커버(322) 내부를 지난 다음, 냉매는 디스플레이서 커버(322)의 통공(322H)과 디스플레이서 바디(321a)의 제2통공(321H)을 통하여 다시 압축공간(C)으로 유입된다. 물론, 리니어 모터(40)가 작동되는 동안 상기와 같은 등온압축과정, 등적재생과정, 등온팽창과정, 등적재생과정을 순차적으로 반복하고, 냉각부(70)에서 극저온 냉각이 이뤄지도록 한다.Accordingly, the refrigerant is compressed in the compression space C inside the
도 4는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 브레이징되는 부품들이 도시된 분해 측단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 브레이징된 부품들의 그라인딩 과정 일부가 도시된 측단면도이다.Figure 4 is an exploded side cross-sectional view showing the brazed parts of the cryogenic freezer according to the present invention, Figure 5 is a side cross-sectional view showing a part of the grinding process of the brazed parts of the cryogenic freezer according to the present invention.
본 발명에 따른 극저온기는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 재생기(50 : 도 3에 도시)의 외관을 형성하는 콜드 핑거(54)가 프레임(11)과 냉각부(70) 내측에 브레이징된 다음, 동심을 맞추기 위하여 콜드 핑거(54)의 내주면이 그라인딩 작업된다.In the cryogenic apparatus according to the present invention, as shown in FIGS. 4 to 5, the
프레임(11)은 상기에서 설명한 바와 같이 실린더(21 : 도 3에 도시)가 내측에 볼트 체결되고, 방열부(60 : 도 3에 도시)에 포함된 베이스(61)가 외주면에 플랜지(63)에 의해 고정된다. 이때, 프레임(61)은 내측에 콜드 핑거(54)의 일단이 브레이징되는데, 프레임(11)의 내주면에는 브레이징 재료가 끼워질 수 있도록 원주 방향으로 따라 링 형상의 홈(11h)이 구비되고, 프레임(11)의 홈(11h)은 축방향으로 일정 간격을 두고 두 개 이상 형성될 수 있다.As described above, the
베이스(61)는 방열 효과를 높이기 위하여 구리 재질의 원통 형상으로 형성되는데, 베이스(61)가 장착되는 프레임(11)의 일부도 방열 효과를 높이기 위하여 상대적으로 두께가 얇게 형성되도록 한다. The
플랜지(63)는 베이스(61)가 프레임(11)의 축방향으로 탈거되는 것을 방지하기 위하여 프레임(11)에 고정된다. 이때, 베이스(61)를 축방향으로 지지한 상태에서 베이스(61)의 외주면에 브레이징되는데, 플랜지(63)의 내주면에는 마찬가지로 브레이징 재료가 끼워질 수 있도록 원주 방향을 따라 링 형상의 홈(63h)이 구비되고, 플랜지(63)의 홈(63h)은 축방향으로 일정 간격을 두고 두 개 이상 형성될 수 있다. The
콜드 핑거(54)는 재생기(50 : 도 3에 도시)의 외관을 형성하는데, 상기에서 설명한 재생 하우징, 축열재, 앤드 캡으로 이루어진 재생기가 수용될 수 있는 얇은 관 형상으로 형성된다. 물론, 콜드 핑거(54)가 얇게 형성되기 때문에 콜드 핑거(54)의 양단 즉, 프레임(11)과 냉각부(70)와 브레이징되는 부분이 울게 되지만, 콜드 핑거(54) 내주면을 그라인딩 작업해 주기 때문에 손쉽게 콜드 핑거(54)의 내주면을 원래 상태로 펼칠 수 있을 뿐 아니라 서로 맞물리는 부품들과 동심도를 맞출 수 있다.The
냉각부(70)는 콜드 핑거(54)의 다른 일단이 브레이징되는데, 냉각부(70)의 내주면에는 마찬가지로 브레이징 재료가 끼워질 수 있도록 원주 방향으로 따라 링 형상의 홈(70h)이 구비되고, 냉각부(70)의 홈(70h)은 축방향으로 일정 간격을 두고 두 개 이상 형성될 수 있다.The other end of the
상기와 같은 부품들의 조립 과정을 살펴보면, 다음과 같다.Looking at the assembly process of the above components, as follows.
먼저, 베이스(61)를 프레임(11)의 외주면에 끼우고, 플랜지(63)의 홈(63h)에 브레이징 재료를 끼운 다음, 플랜지(63)를 프레임(11)의 외주면에 끼워 베이스(61)를 축방향으로 지지한 상태에서 프레임(11)과 플랜지(63) 사이에 열을 가하면, 브래이징 재료가 녹으면서 프레임(11)과 플랜지(63)가 브레이징되면서 베이스(61)도 같이 고정시킨다.First, the
다음, 냉각부(70)의 홈(70h)에 브레이징 재료를 끼운 다음, 콜드 핑거(54)의 일단을 냉각부(70) 내주면에 끼운 상태에서 콜드 핑거(54)와 냉각부(70) 사이에 열을 가하면, 브레이징 재료가 녹으면서 콜드 핑거(54)와 냉각부(70)가 균일하게 고정된다.Next, the brazing material is inserted into the
다음, 베이스(61) 및 플랜지(63)가 장착된 프레임(11)의 홈(11h)에 브레이징 재료를 끼운 다음, 콜드 핑거(54)의 다른 일단을 프레임(11) 내주면에 끼운 상태에서 프레임(11)과 콜드 핑거(54) 사이에 열을 가하면, 브레이징 재료가 녹으면서 프레임(11)과 콜드 핑거(54)가 브레이징 고정된다.Next, the brazing material is inserted into the
이와 같이, 프레임(11), 베이스(61), 플랜지(63), 콜드 핑거(54), 냉각부(70)가 조립되면, 조립체의 냉각부(70)를 그라인딩 지그(J)에 축방향으로 탄성 지지시킨 다음, 부품들의 결합 부분 내주면을 그라인딩 작업한다. 이때, 베이스(61)가 외주면에 장착된 프레임(11) 내주면 부분을 그라인딩하고, 플랜지(63)가 외주면에 장착된 프레임(11) 내주면 부분을 그라인딩한 다음, 프레임(11)과 냉각부(70)가 외주면에 장착된 콜드 핑거(54)의 내주면 전체를 그라인딩 작업한다. 따라서, 프레임(11)과 콜드 핑거(54) 및 냉각부(70)를 손쉽게 동축 상에 맞출 수 있고, 그 내측에 장착되는 실린더와 디스플레이서 및 재생기와 같은 부품들과도 동심을 맞출 수 있어 조립성을 향상시킬 뿐 아니라 작동 신뢰성을 높일 수 있다.As such, when the
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail by way of examples based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
Claims (5)
콜드 핑거의 축방향 일단이 내주면에 브레이징되는 프레임; 그리고,
콜드 핑거의 축방향 다른 일단이 내주면에 브레이징되는 냉각부;를 포함하며,
프레임과 냉각부가 결합된 콜드 핑거의 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기.A cylindrical cold finger forming the regenerator appearance;
A frame in which an axial end of the cold finger is brazed to the inner circumferential surface; And,
And a cooling unit in which the other axial end of the cold finger is brazed on the inner circumferential surface thereof.
Cryogenic freezer, characterized in that the inner peripheral surface of the cold finger combined with the frame and the cooling unit is ground.
프레임과 냉각부는 콜드 핑거와 브레이징되는 내주면에 브레이징 재료가 수용되는 복수개의 홈이 구비된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기.The method of claim 1,
Cryogenic freezer, characterized in that the frame and the cooling portion is provided with a plurality of grooves for receiving the brazing material on the inner peripheral surface brazing the cold finger.
프레임의 일단 외주면에 축방향으로 결합된 방열부의 중심인 베이스;를 더 포함하고,
베이스가 결합된 프레임 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기.The method of claim 1,
It further comprises a base, which is the center of the heat radiating portion coupled to the outer peripheral surface of the frame in the axial direction;
Cryogenic freezer, characterized in that the inner surface of the frame coupled to the base is ground.
프레임의 일단 외주면에 축방향으로 결합되어 베이스를 프레임의 축방향으로 고정시키는 플랜지;를 더 포함하고,
플랜지가 결합된 프레임 내주면이 그라인딩 작업된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기.The method of claim 3,
A flange coupled to an outer circumferential surface of one end of the frame in an axial direction to fix the base in the axial direction of the frame;
Cryogenic freezer, characterized in that the inner peripheral surface of the flange coupled to the grinding work.
냉각부는 그라인딩 작업이 진행되는 동안 축방향으로 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기.The method according to any one of claims 1 to 4,
Cryogenic freezer characterized in that the cooling portion is elastically supported in the axial direction during the grinding operation.
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