TWI473956B - Cooler type freezer - Google Patents

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TWI473956B
TWI473956B TW101116663A TW101116663A TWI473956B TW I473956 B TWI473956 B TW I473956B TW 101116663 A TW101116663 A TW 101116663A TW 101116663 A TW101116663 A TW 101116663A TW I473956 B TWI473956 B TW I473956B
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Inventor
Takahiro Matsubara
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Sumitomo Heavy Industries
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
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Description

蓄冷器式冷凍機
參照本發明係關於一種將使冷媒氣體膨脹而產生之冷熱蓄冷於蓄冷器之蓄冷器式冷凍機。
作為用來獲得4K左右的超低溫之超低溫冷凍機,例如使用吉福德-麥克馬洪(Gifford-McMahon;GM)冷凍機。
GM冷凍機係藉由將來自於壓縮機之例如由氦氣所組成之冷媒氣體供給至形成在壓缸內之膨脹空間並使所供給之冷媒氣體在膨脹空間內膨脹來產生冷熱。
GM冷凍機的各段中,具有壓缸和設置於壓缸內之置換器。置換器係可往復運動地設置於壓缸內,且在置換器的一端與壓缸之間形成膨脹空間。在置換器的內部,形成有用來向膨脹空間供給冷媒氣體及進行排出之冷媒氣體流路。而且,在形成於置換器的內部之冷媒氣體流路,收收容有用來與冷媒氣體接觸並對冷熱進行蓄冷之蓄冷材料。
作為這種GM冷凍機,有為了往復驅動置換器而例如具有馬達、曲柄構件、及蘇格蘭軛之冷凍機(例如,參照專利文獻1)。而且,作為這種GM冷凍機還有具有將壓缸切換至壓縮機的高壓側或低壓側並使其連通之旋轉閥裝置之冷凍機。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2007-205581號公報
GM冷凍機係具有:例如可旋轉地支承馬達的旋轉軸之軸承構件;及設置於曲柄構件與蘇格蘭軛之間之軸承構件或可旋轉地支承旋轉閥裝置的閥主體之軸承構件等的軸承構件。
軸承構件具有內輪、外輪、轉動體、及保持器。內輪及外輪設置成能夠以同一旋轉軸為中心相對旋轉。在內輪與外輪之間,以保持於保持器之狀態沿著以旋轉軸為中心之周方向等間隔設置有例如具有球形狀之轉動體。
這種軸承構件,亦有沿旋轉軸設置有用來向內輪及外輪的前後兩側封入潤滑劑之2片密封構件之軸承構件。在由內輪、外輪、及2片密封構件所包圍之內部空間內封入有潤滑劑。2片密封構件固定於外輪。
然而,為了封入潤滑劑,密封構件與內輪接觸,因此由內輪、外輪、及2片密封構件所包圍之內部空間相對於軸承構件的外部具有氣密性。而且,當藉由旋轉閥裝置將壓缸切換至壓縮機的高壓側或低壓側並使其連通時,軸承構件外部的壓力大幅度地變動。而且,伴隨著軸承構件外部的壓力的變動,造成在軸承構件的內部空間與外部之間產生較大的壓力差,會有因產生之壓力差造成密封構件承受較大的力而變形之虞。
而且,上述之課題不僅存在於GM冷凍機,而且為共同於包括蓄冷材料且具備將使冷媒氣體膨脹而產生之冷熱蓄冷於蓄冷材料之蓄冷器之各種蓄冷器式冷凍機中的課題。
本發明係有鑑於上述問題點而開發完成者,其目的係在於提供一種蓄冷器式冷凍機,其能降低潤滑劑從軸承構件的內部空間流出之量,且可以降低異物混入至軸承構件的內部空間之量,並且能夠防止軸承構件的密封構件變形。
為了解決上述課題,本發明係以採取下述手段為特徵者。
本發明的蓄冷器式冷凍機,其具有:用來使冷媒氣體膨脹之壓缸;可往復運動地設置於前述壓缸內,在內部收容有蓄冷材料,並且將伴隨前述冷媒氣體的膨脹而產生之冷熱蓄冷於前述蓄冷材料之蓄冷器;產生用來往復驅動前述蓄冷器之驅動力之旋轉驅動部;藉由前述旋轉驅動部旋轉驅動之旋轉構件;及軸承構件,前述軸承構件包括設置成能夠以同一旋轉軸為中心相對旋轉之內輪構件及外輪構件和沿前述旋轉軸分別設置於前述內輪構件及前述外輪構件的前後兩側且用來在前述內輪構件與前述外輪構件之間 封入潤滑劑之2個密封構件,且可旋轉地支承前述旋轉構件,前述2個密封構件係設置成固定於前述內輪構件及前述外輪構件中的其中一方的構件且在與另一方的構件之間形成有間隙。
而且,本發明在上述的蓄冷器式冷凍機中,前述2個密封構件中至少隔著前述間隙並與前述另一方的構件相對之部份係由樹脂所構成者。
而且,本發明在上述的蓄冷器式冷凍機中,前述間隙的寬度尺寸為10~100μm。
而且,本發明在上述的蓄冷器式冷凍機中,前述旋轉構件為前述旋轉驅動部的旋轉軸。
而且,本發明在上述的蓄冷器式冷凍機中,前述旋轉構件為曲柄構件,該蓄冷器式冷凍機具有將被旋轉驅動之前述曲柄構件的旋轉驅動力轉換成往復驅動力來往復驅動前述置換器之蘇格蘭軛,前述軸承構件係設置於前述蘇格蘭軛者。
而且,本發明在上述的蓄冷器式冷凍機中,該蓄冷器式冷凍機具有壓縮從前述壓缸吸入之冷媒氣體並向前述壓缸吐出壓縮之冷媒氣體之壓縮機,前述旋轉構件為將前述壓缸切換至前述壓縮機的吸入側或吐出側並使其連通的旋轉閥。
依據本發明,可降低潤滑劑從軸承構件的內部空間流 出之量,且能降低異物混入軸承構件的內部空間之量,並且能夠防止軸承構件的密封構件變形。
接著,參照圖面,說明關於用來實施本發明之形態。
(實施形態)
參照第1圖,以GM冷凍機為例來說明實施形態之蓄冷器式冷凍機。GM冷凍機具有適合獲得數K~20K左右的超低溫之2段結構。
第1圖係顯示本實施形態之GM冷凍機的結構之剖面圖。第2圖係放大顯示軸承構件60之立體圖。第3圖係蘇格蘭軛機構32的分解立體圖。第4圖係旋轉閥裝置40的分解立體圖。
GM冷凍機係具有壓縮機1、壓缸部2及外殼部3。
壓縮機1從低壓側1a吸入冷媒氣體(氦氣)。然後,壓縮吸入之冷媒氣體來提高壓力並冷卻,且向高壓側1b吐出。高壓側1b的壓力能夠設為例如2MPa左右,低壓側1a的壓力能夠設為例如0.5MPa左右。
壓缸部2具有第1段壓缸11、第2段壓缸12、第1段置換器13、第2段置換器14、內部空間15、16及蓄冷材料17、18。
第1段壓缸11、第2段壓缸12配置成上下2段。在第1段壓缸11內及第2段壓缸12內,分別可一邊滑動一 邊往復運動地設置有第1段置換器13、第2段置換器14。
在第1段置換器13、第2段置換器14和第1段壓缸11、第2段壓缸12之間,形成有膨脹空間21、22、23。在第1段置換器13的內部,形成有內部空間15。在第2段置換器14的內部,形成有內部空間16。在內部空間15、16內,分別收容有蓄冷材料17、18。
膨脹空間21、22、23彼此之間係藉由內部空間15、16以及設置於第1段置換器13內及第2段置換器14內之冷媒氣體流路L1~L4來連接著。因此,內部空間15、16亦為用來向膨脹空間21、22、23供給冷媒氣體及進行排出之冷媒氣體流路。
而且,在第1段壓缸11、第2段壓缸12的下部外周,分別以熱連結的方式設置有凸緣19、20。
另外,如後述,第1段置換器13、第2段置換器14分別係將伴隨膨脹空間21、22中的冷媒氣體的膨脹而產生之冷熱蓄冷於蓄冷材料17、18者,相當於本發明中的蓄冷器。
如第1圖所示,外殼部3具有驅動裝置30及旋轉閥裝置40。
驅動裝置30具有馬達31及蘇格蘭軛機構32。馬達31係用來產生旋轉驅動力。另外,馬達31係相當於本發明中的旋轉驅動部。
如第1圖所示,馬達31的旋轉軸31a係藉由沿旋轉 軸31a設置於馬達31的前後兩側之軸承構件60,被可旋轉地支承著。如第2圖所示,軸承構件60具有設置成可相互相對旋轉之內輪61、外輪62及密封構件63。密封構件63係設置成固定於外輪62且在與內輪61之間形成有間隙G。內輪61係固定於旋轉軸31a。對於其他軸承構件60的詳細結構,則利用第5圖如後所述。
如第3圖所示,蘇格蘭軛機構32具有曲柄構件33及蘇格蘭軛34,係為用來將在馬達31產生之旋轉驅動力轉換為往復驅動力且往復驅動第1段置換器13及第2段置換器14者。
曲柄構件33係固定於馬達31的旋轉軸31a,且被馬達31所旋轉驅動。曲柄構件33之結構為在從安裝於馬達31的旋轉軸31a的位置偏心之位置,設置有曲柄銷33b。因此,當將曲柄構件33安裝於馬達31的旋轉軸31a時,則旋轉軸31a與曲柄銷33b會成為偏心之狀態。
蘇格蘭軛34具有軛板35、上下軸36、及軸承構件60A。蘇格蘭軛34係設置成能夠在外殼部3內向第1圖及第3圖中的Z1、Z2方向往復移動。在軛板35的中央上下位置,以向上下方向(Z1、Z2方向)延伸的方式設置有上下軸36。另外,上下軸36係藉由滑動軸承38a、38b支承為可向上下方向(Z1、Z2方向)滑動。
在軛板35上,形成有向第3圖中的箭號X1、X2方向延伸之橫長窗35a,在橫長窗35a內設置有軸承構件60A。軸承構件60A係設置成在橫長窗35a內可向箭號X1 、X2方向轉動。
軸承構件60A係具有設置成可相互相對旋轉之內輪61、外輪62及密封構件63,構成為與前述之軸承構件60相同的結構。密封構件63係設置成固定於外輪62且在與內輪61之間形成有間隙G。內輪61係固定於曲柄銷33b。關於其他軸承構件60A的詳細結構,則與利用第5圖後述之軸承構件60相同。
當在曲柄銷33b固定於軸承構件60A之狀態下使旋轉軸31a旋轉時,則曲柄銷33b會以描繪圓弧的方式旋轉(偏心旋轉),且蘇格蘭軛34向第3圖中的箭號Z1、Z2方向往復運動。此時,軸承構件60A在橫長窗35a內向第3圖中的箭號X1、X2方向往復移動。
設置於蘇格蘭軛34的下部之上下軸36係連結於第1段置換器13。因此,蘇格蘭軛34係將第1段置換器13向第1圖中的箭號Z1、Z2方向往復驅動。
另外,曲柄構件33向曲柄銷33b的軸方向(Y1、Y2方向)之移動受到限制,且蘇格蘭軛34向曲柄銷33b的軸方向(Y1、Y2方向)之移動亦受到限制。
而且,曲柄銷33b係相當於本發明中的曲柄構件。
如第1圖所示,旋轉閥裝置40是設置於壓縮機1和第1段壓缸11及第2段壓缸12之間。旋轉閥裝置40係用來控制冷媒氣體的流動者。具體而言,旋轉閥裝置40是將第1段壓缸11及第2段壓缸12切換至壓縮機1的高壓側1b並使其連通。此時,從壓縮機1的高壓側1b吐出 之冷媒氣體被吸入到第1段壓缸11、第2段壓缸12內。又,旋轉閥裝置40是將第1段壓缸11及第2段壓缸12切換至壓縮機1的低壓側1a並使其連通。此時,從第1段壓缸11、第2段壓缸12內所排出之冷媒氣體通過設置於外殼部3的內部之空間4和設置於外殼部3的上側且與空間4連通之低壓側配管5,並被吸入至壓縮機1的低壓側1a。藉由重複進行這樣的動作,使得旋轉閥裝置40能將第1段壓缸11及第2段壓缸12切換至壓縮機1的低壓側1a或高壓側1b並使其連通。另外,壓縮機1的低壓側1a係相當於本發明中的吸入側,壓縮機1的高壓側1b係相當於本發明中的吐出側。
如第1圖及第4圖所示,旋轉閥裝置40具有閥主體41和閥板42。閥主體41及閥板42係具有平坦的面,且該平坦的面相互呈面接觸。
閥主體41係以固定銷43固定於外殼部3內。另一方面,如第3圖所示,閥板42係卡合於曲柄銷33b的前端,以便讓閥板42可藉由曲柄銷33b以曲柄軸33a(馬達31的旋轉軸31a)為中心旋轉(偏心旋轉)而進行旋轉。
如第1圖及第4圖所示,閥板42藉由軸承構件60B被可旋轉地支承著。軸承構件60B具有設置成可相互相對旋轉之內輪61、外輪62及密封構件63,構成為與前述之軸承構件60相同的結構。密封構件63係設製成固定於外輪62且在與內輪61之間形成有間隙G。內輪61係固定於閥板42。關於其他軸承構件60B的詳細結構,則與利 用第5圖後述之軸承構件60相同。
另外,在第4圖中,為了便於圖示,以點線顯示軸承構件60B。而且,閥板42係相當於本發明中的旋轉閥。
在閥主體41的中心內,貫通有連接於壓縮機1的高壓側1b之冷媒氣體吸氣孔44。如第4圖所示,在閥板側端面45中以冷媒氣體吸氣孔44為中心之同心圓上,設置有圓弧狀槽46。在閥主體41上穿設有一端開口於圓弧狀槽46而另一端通過閥主體41內開口於閥主體41的側面開口來作為吐出孔47之通孔48。而且,吐出孔47係經由通道49(參照第1圖)連通於膨脹空間23。
在閥板42的閥主體側端面50上,設置有從該中心向半徑方向延伸之槽51。而且,在與閥主體41的圓弧狀槽46同一圓周上的位置,以從閥板42的閥主體側端面50貫通至相反側端面52的方式穿設有圓弧狀孔53。
藉由冷媒氣體吸氣孔44、槽51、圓弧狀槽46、及通孔48構成吸氣閥。而且,藉由通孔48、圓弧狀槽46、及圓弧狀孔53構成排氣閥。
當蘇格蘭軛34向Z1、Z2方向往復移動時,則第1段置換器13、第2段置換器14向Z1、Z2方向往復驅動,且分別在第1段壓缸11內、第2段壓缸12內,於下死點LP與上死點UP之間往復運動。
當第1段置換器13、第2段置換器14到達下死點LP時,排氣閥關閉,並且在與通孔48、圓弧狀槽46、及槽51之間形成冷媒氣體流路。高壓之冷媒氣體經過外殼部3 內的通道49而開始流向膨脹空間23。然後,第1段置換器13、第2段置換器14超過下死點LP而開始上昇,冷媒氣體從上朝下通過蓄冷材料17、18,逐漸填充至膨脹空間21、22。
而且,當第1段置換器13、第2段置換器14到達上死點UP時,吸氣閥關閉,並且在通孔48與圓弧狀槽46、圓弧狀孔53之間形成冷媒氣體流路。在膨脹空間21、22中,高壓之冷媒氣體藉由進行絕熱膨脹而產生冷熱,並藉由所產生之冷熱冷卻凸緣19、20,並且一邊冷卻蓄冷材料17、18一邊從下朝上通過,且通過空間4、低壓側配管5而開始流向壓縮機1的低壓側1a。此時,所產生之冷熱被蓄冷於蓄冷材料17、18。
之後,當第1段置換器13、第2段置換器14到達下死點LP時,排氣閥關閉,且吸氣閥開啟而結束1個循環。如此,冷凍機能夠藉由反復進行冷媒氣體的壓縮、膨脹的循環來產生冷熱,並蓄冷所產生之冷熱。
另外,亦可以在外殼部3的外部,即在壓縮機1側設置由吸氣閥及排氣閥構成之切換裝置來代替旋轉閥裝置40,並藉由切換裝置,以吸氣閥及排氣閥能夠與置換器的往復運動同步而切換的方式連接壓縮機1與膨脹空間21~23。而且,當使第1段置換器13、第2段置換器14往復運動時,能夠利用藉由切換裝置切換膨脹空間21~23與壓縮機1的低壓側1a、高壓側1b的連接,使得可反復進行冷媒氣體的壓縮、膨脹的循環。此時,不設置軸承構件 60B。
接著,對軸承構件60、60A、60B的結構進行說明。以下對軸承構件60進行說明來代表軸承構件60、60A、60B,但,軸承構件60A、60B亦能夠設成為與軸承構件60相同的結構。
第5圖係顯示軸承構件60的結構之剖面圖。第5圖中亦一並圖示固定於內輪61之旋轉軸31a。另外,軸承構件60A中,曲柄銷33b固定於內輪61來代替旋轉軸31a。而且,軸承構件60B中,閥板42固定於內輪61來代替旋轉軸31a。
如第5圖所示,軸承構件60具有內輪61、外輪62、密封構件63、轉動體64、及保持器65。
另外,內輪61係相當於本發明中的內輪構件,外輪62係相當於本發明中的外輪構件。
內輪61及外輪62係設置成能夠以同一旋轉軸RA為中心相對旋轉。在外輪62的內部,組裝有內輪61。
在外輪62的內周面與內輪61的外周面之間,設置有用來使外輪62相對於內輪61相對旋轉自如之轉動體64。作為轉動體64,能夠使用例如球形狀(滾珠軸承)、圓筒形狀(滾針軸承)等。而且,在外輪62與內輪61之間,設置有用來在使沿著以旋轉軸RA為中心之周方向鄰接之轉動體64之間的間隔呈恆定之狀態下保持轉動體64之保持器65。
如利用第1圖及第2圖所作的前述般,內輪61係固 定於旋轉軸31a。另一方面,外輪62係固定於GM冷凍機的外殼部3。因此,由內輪61及外輪62所構成之軸承構件60,在GM冷凍機中可旋轉地支承旋轉軸31a。
作為內輪61、外輪62、轉動體64、及保持器65的材質,能夠利用例如對SUS440C等麻田散體類不鏽鋼或肥粒體類不鏽鋼實施適當的熱硬化處理之材料、對SUS630等析出硬化類不鏽鋼或SUS316等沃斯田體類不鏽鋼實施表面硬化處理之材料等。
在形成於內輪61與外輪62之間之內部空間S內,封入有例如由潤滑脂所組成之潤滑劑。而且,沿著旋轉軸RA在內輪61與外輪62的前後兩側(第5圖中的左右兩側)設置有密封構件63-1、63-2。密封構件63-1、63-2係用來在內輪61與外輪62之間封入潤滑劑者。
密封構件63-1、63-2係固定於外輪62。密封構件63-1、63-2沿著以旋轉軸RA為中心之周方向,藉由例如黏結來固定於外輪62,並在與外輪62之間未形成有間隙。另一方面,密封構件63-1、63-2未固定於內輪61。密封構件63-1、63-2係沿著以旋轉軸RA為中心之周方向,設置成在與內輪61之間形成有間隙G。藉此,可以降低潤滑劑從內部空間S流出之量,且能降低異物混入內部空間S之量,並且能夠防止密封構件63-1、63-2變形。
在此,一邊參照比較例1、2,一邊對可降低潤滑劑從內部空間S流出之量且能降低異物混入內部空間S之量以及能夠防止密封構件63-1、63-2變形之作用效果進行說明 。
第6圖係顯示比較例1之GM冷凍機的軸承構件60a的結構之剖面圖。第7圖係顯示比較例2之GM冷凍機的軸承構件60b的結構之剖面圖。
在比較例1中,軸承構件60a上未設有密封構件,而是設置由鋼板所構成之屏蔽板63a-1、63a-2來代替密封構件。屏蔽板63a-1、63a-2係與內輪61隔開較大距離而設置,且不具有密封潤滑劑之功能。因此,潤滑劑通過屏蔽板63a-1、63a-2與內輪61的空隙LG而從內部空間S流出之量增加。而且,從GM冷凍機的各滑動部所產生之磨損粉等的異物通過屏蔽板63a-1、63a-2與內輪61的空隙LG而混入至內部空間S之量增加。
而且,在比較例2中,雖然在軸承構件60b上設置有密封構件63b-1、63b-2,但是在密封構件63b-1、63b-2與內輪61之間未形成有間隙而相互接觸。因此,由內輪61、外輪62、及2片密封構件63b-1、63b-2所包圍之內部空間S相對於軸承構件60b的外部具有氣密性。而且,如前述,當將壓缸11、12切換至壓縮機1的高壓側1b或低壓側1a並使其連通時,設置於外殼部3的內部的空間4的壓力會在高壓側1b的例如2MPa與低壓側1a的例如0.5MPa之間產生變動。而且,伴隨空間4的壓力的變動,在軸承構件60b的內部空間S與外部之間產生較大的壓力差,會有密封構件63b-1、63b-2因所產生之壓力差承受較大的力而變形之虞。而且,內輪61與密封構件63b-1、 63b-2接觸滑動,而會有使內輪61與外輪62進行相對旋轉時所需的轉矩增加之虞。
另一方面,本實施形態中,密封構件63-1、63-2係設置成固定於外輪62且在與內輪61之間形成有間隙G。藉此,可以降低潤滑劑通過密封構件63-1、63-2與內輪61的空隙而從內部空間S流出之量。而且,能降低從GM冷凍機的各滑動部產生之磨損粉等異物通過密封構件63-1、63-2與內輪61的空隙而混入至內部空間S之量。而且,能夠防止當將壓缸11、12切換至壓縮機1的高壓側1b或低壓側1a並使其連通時,密封構件63-1、63-2因外殼部3的空間4中的壓力的變動而變形。而且,能夠防止內輪61與密封構件63-1、63-2接觸滑動造成使內輪61與外輪62進行相對旋轉所需的轉矩增加。
沿著以旋轉軸RA為中心之徑向之間隙G的寬度尺寸GW係10~100μm為佳。這是因為,當寬度尺寸GW超過100μm時,會有潤滑劑從內部空間S流出之量或增加異物混入內部空間S之量增加之虞。而且,這是因為,當寬度尺寸GW未滿10μm時,內部空間S的氣密性提高,當將壓缸11、12切換至壓縮機1的高壓側1b或低壓側1a並使其連通時,會有密封構件63-1、63-2因外殼部3的空間4中的壓力變動而變形之虞。或者,這是因為,當寬度尺寸GW未滿10μm時,內輪61與密封構件63-1、63-2因尺寸公差等而局部接觸滑動,會有使內輪61與外輪62進行相對旋轉所需的轉矩增加之虞。
而且,密封構件63-1、63-2中至少隔著間隙G與內輪61相對向之部份是由樹脂組成為佳,作為樹脂,利用NBR或ACN(丙烯酸橡膠)等合成橡膠、PTFE等氟樹脂等為更佳。藉此,即使在內輪61與密封構件63-1、63-2因尺寸公差等而局部接觸滑動之情況,亦能夠減少轉矩的增加量,因此能夠將寬度尺寸GW設定得較小,並可進一步降低潤滑劑的流出量及異物的混入量。而且,即使在內輪61與密封構件63-1、63-2局部接觸滑動之情況,亦能夠防止內輪61等損壞。其結果,能夠延長軸承構件60的使用壽命。
以上,對本發明的較佳實施形態進行了說明,但本發明並不限定於這樣的特定實施方式,在不超出申請專利範圍所記載的本發明的技術思想範圍內,能夠進行各種變形及改變。
例如,本實施形態中,以密封構件63-1、63-2係設置成固定於外輪62且在與內輪61之間形成有間隙G為例進行了說明。但是,密封構件63-1、63-2亦可設置成固定於內輪61且在與外輪62之間形成有間隙G。即,密封構件63-1、63-2亦可設置成固定於內輪61及外輪62的其中任一方的構件且在與另一方的構件之間形成有間隙G。
而且,在3個軸承構件60、60A、60B的任意一個或2個中,密封構件63-1、63-2亦可設置成固定於內輪61及外輪62中的其中一方的構件且在與另一方的構件之間形成有間隙G。
1‧‧‧壓縮機
2‧‧‧壓缸部
3‧‧‧外殼部
11‧‧‧第1段壓缸
12‧‧‧第2段壓缸
13‧‧‧第1段置換器
14‧‧‧第2段置換器
15、16‧‧‧內部空間
17、18‧‧‧蓄冷材料
21、22、23‧‧‧膨脹空間
30‧‧‧驅動裝置
31‧‧‧馬達
31a‧‧‧旋轉軸
32‧‧‧蘇格蘭軛機構
33‧‧‧曲柄構件
33a‧‧‧曲柄軸
33b‧‧‧曲柄銷
34‧‧‧蘇格蘭軛
40‧‧‧旋轉閥裝置
41‧‧‧閥主體
42‧‧‧閥板
60、60A、60B‧‧‧軸承構件
61‧‧‧內輪
62‧‧‧外輪
63、63-1、63-2‧‧‧密封構件
64‧‧‧轉動體
65‧‧‧保持器
第1圖係顯示實施方式之GM冷凍機的結構之截面圖。
第2圖係放大顯示軸承構件之立體圖。
第3圖係蘇格蘭軛機構的分解立體圖。
第4圖係旋轉閥裝置的分解立體圖。
第5圖係顯示軸承構件的結構之截面圖。
第6圖係顯示比較例1之GM冷凍機的軸承構件的結構之截面圖。
第7圖係顯示比較例2之GM冷凍機的軸承構件的結構之截面圖。
60‧‧‧軸承構件
65‧‧‧保持器
62‧‧‧外輪
64‧‧‧轉動體
63-1‧‧‧密封構件
63-2‧‧‧密封構件
S‧‧‧內部空間
G‧‧‧間隙
GW‧‧‧寬度尺寸
61‧‧‧內輪
31a‧‧‧旋轉軸
RA‧‧‧旋轉軸
Z1‧‧‧上下方向
Z2‧‧‧上下方向
Y1‧‧‧曲柄銷33b的軸方向
Y2‧‧‧曲柄銷33b的軸方向

Claims (3)

  1. 一種蓄冷器式冷凍機,係具有:用來膨脹冷媒氣體之壓缸;可往復運動地設置於前述壓缸內,在內部收容蓄冷材料,並且將伴隨前述冷媒氣體的膨脹而產生之冷熱蓄冷於前述蓄冷材料之蓄冷器;產生用來往復驅動前述蓄冷器之驅動力的旋轉驅動部;藉由前述旋轉驅動部旋轉驅動之旋轉構件;及軸承構件,該軸承構件包括設置成能夠以同一旋轉軸為中心相對旋轉之內輪構件及外輪構件和沿著前述旋轉軸分別設置於前述內輪構件及前述外輪構件的前後兩側且用來在前述內輪構件與前述外輪構件之間封入潤滑劑之2個密封構件,且可旋轉地支承前述旋轉構件,前述2個密封構件係設定成固定於前述內輪構件及前述外輪構件中的其中一方的構件且在與另一方的構件之間形成有間隙,前述旋轉構件為曲柄構件,該蓄冷器式冷凍機還具有將被旋轉驅動之前述曲柄構件的旋轉驅動力轉換為往復驅動力來往復驅動前述置換器之蘇格蘭軛,前述軸承構件係設置於前述蘇格蘭軛者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之蓄冷器式冷凍機,其中, 前述2個密封構件中至少隔著前述間隙並與前述另一方的構件相對向之部份係由樹脂所構成者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之蓄冷器式冷凍機,其中,前述間隙的寬度尺寸為10~100μm。
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