(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機を提供する。【解決手段】ガス波動機の主軸上に特製の２段式噴射ノズルを取り付けて、対応する２列振動受入管内に気体を噴射して冷凍を完成させ、受入管数量を倍に増加させ、流量を増大すると共に冷凍機効率向上の目的を達成できる。油圧平衡装置の設置によって軸方向から吸気することで引き起こす軸方向力増大の不利を相殺、克服及び平衡でき、機器寿命を短縮させるという難題を効果的に解決でき、本機の中部位に埋込式伝動装置を内蔵し、またモータで駆動し、機器両端が占用された課題を解決し、冷凍前後の気体混合及び漏れを防止し、冷凍効率を向上するため、本機はラビリンスシール、ネジシールを使用する以外に、複数のシングルメカニカルシールも使用し、メカニカルシールが気体冷凍機の生産状態によく対応でき、設備の寿命を長くかつ安定や安全に運転するよう保証できる。【選択図】図１
2019090599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左機体（１）と左エンドキャップ（２）と主機体（１６）と右機体（３５）と右エンドキャップ（４０）と主軸（２２）とを包括する駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機であって、
前記気体冷凍機は、２段式噴射ノズル（１９）と噴射ノズル押え板（２１）と振動受入管（２８）とを更に包括し、横型構造を用い、機体が前記左機体（１）と前記主機体（１６）と前記右機体（３５）とを含み、更に前記左エンドキャップ（２）と右エンドキャップ（４０）と一緒に本機の筐体を構成し；前記機体内部で回転する前記主軸（２２）の構造は、左半分が中実軸で、右半分が中空軸の形式となり、前記主軸（２２）上に取り付けられた前記２段式噴射ノズル（１９）両側を各々１つの前記噴射ノズル押え板（２１）で押さえ付け；前記２段式噴射ノズル（１９）は、２段平行構造を用い、前記２段式噴射ノズルの噴口位置が上下を揃えるタイプ及び上下をずらして配列するタイプに分かれ、各段中心と前記２列振動受入管（２８）の中心を合わせ、前記２段式噴射ノズル（１９）が前記主軸（２２）と伴って同時回転すると共に対応する前記２列振動受入管（２８）内に気体を連続的に噴射し、前記気体冷凍機に入る気体媒体は吸気管（４４）及び前記右エンドキャップ（４０）を経由してから前記主軸（２２）の中空軸部に入り、そして前記２段式噴射ノズル（１９）に入って噴孔から外部へ気体を噴射し、前記主軸（２２）の回転と伴って回転しながら周囲に気体を分配し；前記気体冷凍機は、右側軸方向から吸気することを用い、また前記主軸（２２）の左半分の中実軸上に油圧平衡力を加えることで、右側からの軸方向力に相殺し、機器の左側に平衡装置が設けられ、平衡装置は油圧シリンダー（５）と油圧シャフト（３）とシールリング（６）と軸受（７）とピストン（８）とピストンリング（９）とを含み、前記軸受（７）が前記油圧シリンダー（５）内で前記油圧シャフト（３）を支え、前記油圧シャフト（３）の頂上部で前記主軸（３）の左半分中実軸の左側部中心を突っ張り、前記油圧シリンダー（５）が組立体の形で前記左機体（１）の端部に嵌め込むと共に前記左エンドキャップ（２）で密封し、また油圧ポンプ（４９）でオイルタンク（５０）内の機械油を平衡装置に送り込み、その中の前記ピストン（８）に右向き推力を発生させることで、右向き推力と軸上の左向き軸方向力とを相殺させ；前記気体冷凍機上の複数の位置に異なるシールが各々取り付けられ、前記主軸（２２）の右側中空軸部の入口部に第２シングルメカニカルシール（３４）が取り付けられ、モータ（４５）は機器の中央部に設けられ、また機体内に内蔵すると共に前記主軸（２２）の中央部に取り付けられるプーリ（２９）で引っ張って回転させ、このため、機体上に切欠部を開設する必要があり、かつ前記プーリ（２９）の両側にシールが設けられ、前記２段式噴射ノズル（１９）と排気管（２６）と前記プーリ（２９）との間に半径方向櫛歯構造のラビリンスシールを使用し、前記吸気管（４４）と前記プーリ（２９）との間に第２シングルメカニカルシール（３４）を使用し；また前記軸受（１２）が、前記主軸（２２）の機体における支持として各々軸の両端に設けられ、機器の両側に各々軸受箱が設けられ、右側の軸受箱は嵌め込み式右軸受座（３８）であり、左側の軸受箱が前記左機体（１）内にあり、前記気体冷凍機の左側が油圧平衡装置を用いるため、使用する機械油も同時に前記軸受潤滑に供給され、前記主軸（２２）上に機械油がガス流路システムに流れ込むことを防止する双方向ネジシール（２２ａ）が設けられ、前記主軸（２２）上の気体排出に近い箇所に第１シングルメカニカルシール（１７）が設けられ；前記気体冷凍機が機体外郭の円周方向に沿って選択した３点にネジ穴に加工し、各点が１２０°の間隔をあけ、この３点が１つの平面にあり、こうして機体外において先端部にテーパーを有する３個のボルトネジジャッキ（４８）でキャップを突っ張って固定する
ことを特徴とする駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機。
【請求項２】
前記２段式噴射ノズル（１９）上の噴孔出口の形状は、円形、方形及び矩形が挙げられ、噴孔出口の数量が１〜９個であり；前記２段式噴射ノズル（１９）の噴孔出口は、前記主機体（１６）上の前記振動受入管（２８）を取り付けるための管穴とマッチし；各段噴射ノズルが対応する機体上の前記振動受入管（２８）は３０〜１５０本で、各前記振動受入管（２８）の末端に衝撃波吸収キャビティ（４２）が連結され、機体の右側入口部に前記吸気管（４４）が設けられ、前記主機体（１６）上に１〜１０本の前記排気管（２６）が設けられ、かつ前記排気管は各々前記２段式噴射ノズルの両側に設けられ、機器から排出した後で合流し；前記主機体（１６）上の前記２段式噴射ノズル（１９）が対応する管穴直径は、５〜５５ｍｍで、管穴の偏角が０〜２５度で、管穴上に固結される前記振動受入管の長さが１５００〜１２０００ｍｍである
請求項１に記載の駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力気体の膨張冷凍技術分野に属し、特に、駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
前世紀の８０年代から中国大連理工大学が気体冷凍機（特許文献１）、多段気体冷凍機（特許文献２）、減衰相殺気体冷凍機（特許文献３）、導流平衡型頂部埋込式気体冷凍機（特許文献４）、接触式密閉逆置き型気体冷凍機（特許文献５）等を開発してきた。これら気体冷凍機の共通点は、モータによる駆動又は装置の入出口側の気体の圧力差を利用して主軸及びガス整流板を自ら回転させると共に一定の回転速度で圧力気体を順次円周方向に沿い密閉された各末端部の振動受入管に対して噴射し、また管内の残留気体に対して非定常膨張を働かせる。即ち、入口から送り込まれた圧力を持つ気体が噴射ノズルを通じて加速的に膨張され、噴射ノズルの噴口から高速噴出し、断続的に機体周囲に放射状に配列され、末端が密閉する約１００本の振動受入管内に順次入射し、周期的な励振作用下で管内の気体が入射気体の圧力エネルギー伝達を受けると共に波系である衝撃波、圧縮波及び膨張波の相互作用を通じて非定常膨張仕事及びエネルギー変換を完成させ、圧力エネルギーを熱エネルギーに変換してから管壁を通じて発散し、入射気体が膨張仕事により自身のエネルギーを消費させ、また反射衝撃波の不利な影響を除去することで、温度を降下させ、従って気体冷凍を実現する。それらは、各々１回又は数回の非定常膨張冷凍に属する。
【０００３】
具体的に基本的な動作原理を分析すると、動作時気体が振動受入管内に入射されると、圧縮波、衝撃波、膨張波及び反射衝撃波が発生すると共に管内で連続的に運動し、各振動受入管内の波運動は前後があるが、全て管内の各種波運動の規律は同じであるため、１本の振動受入管内の気体の運動を研究することで、その規律及び動作過程を開示できる。管内の気体は、２回の気体入射の間隔で外部へ排気され、振動受入管内で形成した圧縮波及び衝撃波は管内の気体に高温を発生させ、熱量が管壁を通じて外部に発散し、同時に発生した膨張波が気体を降温させる。これは、圧力気体が膨張仕事によりエネルギーを減少させて自身の温度を降下させるからである。冷凍の全過程は、次の通り記述できる。
【０００４】
（１）入射段階：高速気流が某振動受入管に入射した瞬間、入射した新鮮気体と管内の残留気体との間に接触面が形成されることで、該接触面が質量のない“ピストン”と見なすことができ；接触面両側の速度と圧力は等しくないため、接触面の両立条件（すなわち、接触面両側気体の速度と圧力が等しい）を満たすため、該“ピストン”が前に運動すると、圧縮波が前へ連続的に推進し、“ピストン”の前方に同じ方向に運動する衝撃波が現れ、衝撃波も圧縮波の重ね合わせで生じた結果である。
（２）放熱段階：衝撃波の発生及び通過した箇所に気体が連続して圧縮を受け、温度及び圧力が高くなり、多周期の作用を経て振動受入管内の気体温度が徐々に上昇すると共に管壁を通じて放熱してエネルギー変換を完成させる。入射気体は、管内の気体に対し膨張仕事をするため、熱力学第１法則によれば、入射気体の全温度が降下して温度が下がる。
（３）排気段階：噴射ノズルの噴口を回して某振動受入管から離れ、すなわち、管内への気体入射が停止した時、管内圧力が管外圧力より大きく、管内の入射気体が逆方向に管口から流出し、かつ再度膨張して冷え、発生した冷たい空気量は合流を経た後機器に排出して１つの冷凍サイクルを完成する。
【０００５】
各振動受入管内の気体の波運動により、最後に管の末端である密閉端に到達し、すなわち、入射気体が剛壁に当たった時、一般的に反射衝撃波が生じ、反射衝撃波は受入管の入口側に戻ると、元々冷凍した気体を改めて加熱する可能性が非常に大きく、これは必ず冷凍機の冷凍効率を大幅に下げる。このような状況の発生を避けるため、受入管の末端に通常衝撃波吸収キャビティと呼ばれるディフューザーを取り付ける。
【０００６】
圧力気体媒体の違いにより、衝撃波吸収キャビティの構造形式及び内容が異なり、例えば天然ガス処理に用いられる気体冷凍機は、常にコンデンセート等が大量に溜め、それらの存在が波運動に対して比較的大きな影響が生じるため、この場合において全ての振動受入管末端にある衝撃波吸収キャビティは、均しく多段有孔板の散逸ドレーン構造を用い、このようなドレーン装置の役目は受入管内に溜まっている液体を収集した後で排出できるため、振動受入管内の気体運動の流れ場に対し大きな影響を与えず、凝縮した液体が多段有孔板の散逸ドレーン装置によって合流した後で排出される。
【０００７】
圧力気体を利用して膨張冷凍を行うのは、動作媒体を用いた冷凍サイクルより更に低い低温を得ることができる。上記各種気体冷凍機は、均しく比較的低い回転速度下で高効率に動作できる。その相違点は、各自構造上において異なる以外に、反映するメカニズムも各自幾つか革新的なところがある。
【０００８】
気体冷凍技術は、気体を媒体とする冷凍場所においてすでに幅広く応用され、特に石油天然ガス開発処理及び軍需工業科研分野において極めて実用価値を持っている。現在すでに石油ガス内の軽い炭化水素回収、天然ガスの脱水及び液化、混合ガスの液化・分離、低温冷気流源及び国防と航空宇宙のために低温の冷たい空気源を提供する必要条件等の技術分野に幅広く応用されている。この種の冷凍機械は、一般的に構造が簡単で、製造及び運転コストが低く、省エネ、操作や保守が簡単で、信頼性が高い等といった利点を持っている。前記の各種気体冷凍機の冷凍効率は、比較的高いが、また到達すべき程度に遥かに達しておらず、すなわち、やはり非常に大きな効率まで向上できるという余地がある。
【０００９】
この種の冷凍機の設計運転条件の範囲内における冷凍効率は、一般的に均しく高く、気体冷凍機の冷凍効率及び運転の信頼性がその性能の最も重要な２つの内容で、冷凍の等エントロピー効率に影響を及ぼす要因は、非常に多く、例えば回転速度、圧力、膨張比、管長、管径、噴射ノズルの噴口径形状と寸法、密閉構造の形式と寸法、負荷運転性能、冷凍機の設計構造等である。その設計構造及び製造技術の優劣は、該設備の信頼性に関わるとともに決定する。従来の気体冷凍機の構造及びメカニズムは、比較的複雑で、内部の回転部材も比較的多く、冷凍前後の気体混合及び漏れを防止するため、様々タイプの動的シール及び静的シールが設けられ、着脱が比較的煩雑になる。
【００１０】
現在の気体冷凍機は、実際の応用において低回転速度、高効率の特長を持つが実際の運転使用過程中、普遍的に存在している問題としては、（１）回転速度が比較的低いが、機器の効率が回転速度及びシール性能に伴う影響について均しく大きく、その上下波動の範囲が１０％〜３０％程度にあり；（２）機器内部に多くの回転部材及びシール部材があるため、構造は複雑でかつ着脱の不便性がある。
【００１１】
1段又は多段の気体冷凍機の構造は、通常単層の噴射ノズルが１列の振動受入管に対応し、各機器の体積の大きさが往々にして規模、組立、輸送等面の制限を受け、例えば機体本体の直径に受入管の寸法を加算すると、輸送車両の高さ及び幅を超えてはならず、これはガス波動機の処理量に対し非常に大きな制限となり、かつ各機器の受入管数量も冷凍効率の高さに直接関係し、研究結果において受入管の数量が多いものは数量が少ないものより遥かに良く、冷凍効率を明らかに改善及び向上でき、更に処理量も増大できることが実証されているが、管の数量が多くすると、機体の外円直径が大きくなり、かつ機体の内径及び噴射ノズルの直径もこれに伴って増大しなければならないため、機体の外円が通常制限されるものであり、無制限に拡大できない。如何にしてこのような矛盾や重要な関係性を一体として統合できるか、機器の主軸上に２段式噴射ノズルを取り付けて２列の受入管に対応させることで、受入管の数量を倍に増加させ、流量を増大すると共に冷凍機効率向上の目的を達成できるか。別の面において、機器の軸方向を選択して一端から吸気することについて、処理量の増加に伴い、主軸上に作用する軸方向力は大幅に増加し、これは冷凍機内の消耗部品である軸受の寿命を大幅に短縮させる。如何にして軸方向力の平衡を解決するかは、必ず考慮しなければならない問題であり；軸方向力が大きい問題を克服するため、油圧平衡装置を導入した場合、横型機器の両端が占用されるため、モータ駆動をどのように実現するか。冷凍機効率や回転速度を高めるため、モータを通じて制御する必要があり、この場合モータをどのように取り付けるかを考慮しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】中国特許第８９２１３７４４．４号
【特許文献２】中国特許第９６１１５０２２．Ｘ号
【特許文献３】中国特許第ＺＬ２００８１００１１２５５．２号
【特許文献４】中国特許第ＺＬ２０１４１００６１５３９．８号
【特許文献５】中国特許第ＺＬ２０１４１０１１９６８７．０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、構造上において主軸は平行に配置された２段式噴射ノズルを連動して２列振動受入管に対応でき、油圧平衡装置で軸方向から吸気されて発生及び増大した軸方向力を平衡及び相殺し、並びに機器の中央部にモータで駆動する伝動装置が設けられ、高圧が起きた軸方向力への過大になるという機器寿命短縮の難題を効果的に解決でき、かつ構造が比較的簡単で、操作や保守も簡単に、支圧力が強く、運転が安定かつ信頼的で、各種気体媒体の処理用に適した駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機を提供することを目的とする。
【００１４】
冷凍前後の気体混合及び漏れにより、機器冷凍効率への影響を防止するため、冷凍機内の複数箇所に各種タイプの動的シール、静的シール及び外部シールが設けられ、静的シールがガス波動機にとって必要不可欠な部品である。本機は、ラビリンスシール、ネジシールを使用する以外に、複数のシングルメカニカルシールも使用する。メカニカルシールは、接触式シールに属し、密封性に優れ、漏れ量が極め小さく、耐振性が強く、寿命が長く、常に調整する必要がなく、摩擦損失による消費電力が小さい等といった利点を持つ。メカニカルシールは、気体冷凍機の生産状態に対応し、設備の寿命を長くかつ安定や安全に運転するよう保証できる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の技術的手段としては、左機体と左エンドキャップと主機体と右機体と右エンドキャップと主軸とを包括する駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機であって、２段式噴射ノズルと噴射ノズル押え板と振動受入管とを更に包括し、前記気体冷凍機は横型構造を用い、機体が左機体と主機体と右機体とを含み、更に左エンドキャップと右エンドキャップと一緒に本機の筐体を構成し；前記機体内部の主軸は、左半分が中実軸、右半分が中空軸の構造であり、両側に各々１つの噴射ノズル押え板で押さえ付けられる２段式噴射ノズルが主軸上に設けられ；前記２段式噴射ノズルは、２段構造を用い、各段の中心と２列振動受入管の中心を合わせ、かつ２段式噴射ノズルが主軸に伴って同時に回転し、また対応する２列振動受入管内に気体を連続的に噴射し、気体冷凍機に入る原料気体は吸気管及び右エンドキャップを経由してから主軸内の中空軸部に入り、そして２段式噴射ノズルに入り、噴孔から外部へ気体を噴射し、回転しながら気体を分配し；前記気体冷凍機は、右側軸方向から吸気することを用い、また主軸の左半分の中実軸上に油圧平衡力を加えることで、右側からの軸方向力に相殺し、機器の左側に平衡装置が設けられ、平衡装置は油圧シリンダーと油圧シャフトとシールリングと軸受とピストンとピストンリングとを含み、軸受が油圧シリンダー内で油圧シャフトを支え、油圧シャフトの頂上部で主軸の左半分中実軸の左側部中心を突っ張り、油圧シリンダーが組立体の形で左機体の端部に嵌め込むと共に左エンドキャップで密封し、また油圧ポンプでオイルタンク内の機械油を平衡装置に送り込み、形成した油圧力がその中のピストンに右向き推力を発生させることで、この右向き推力が軸上の左向き軸方向力と相殺でき；前記気体冷凍機上に異なるシールが各々取り付けられ、主軸の中空軸部の入口部に第２シングルメカニカルシールが取り付けられ、モータは機器の中央部に設けれ、また主軸の中央部に取り付けられるプーリで引っ張って回転させ、プーリの両側にシールが設けられ、２段式噴射ノズルと排気管とプーリとの間に半径方向櫛歯構造のラビリンスシールを使用し、吸気管とプーリとの間に第２シングルメカニカルシールを使用し；また軸受が、主軸の機体における支持として各々軸の両端に設けられ、機器の両側に各々軸受箱が設けられ、右側の軸受箱は嵌め込み式右軸受座であり、左側の軸受箱が左機体内にあり、気体冷凍機の左側が油圧平衡装置を用いるため、使用する機械油も同時に軸受潤滑に供給され、主軸上に機械油がガス流路システムに流れ込むことを防止する双方向ネジシールが設けられ、主軸上の気体排出に近い箇所に第１シングルメカニカルシールが設けられ；該シールの一端は、押し付けられたキャップが必要とされるため、前記気体冷凍機が機体外円の円周方向に沿って３点を選択して構成した１つの面上において、１２０°の間隔をあけて３個のネジ穴に加工し、先端部にテーパーを有する３個のボルトネジジャッキでキャップを突っ張って固定する。
【００１６】
前記２段式噴射ノズル上の噴孔出口の形状は、円形、方形及び矩形が挙げられ、噴孔出口の数量が１〜９個であり；２段式噴射ノズルの噴孔出口は、主機体上の振動受入管を取り付けるための管穴とマッチし；各段噴射ノズルが対応する機体上の振動受入管は２０〜１３０本で、各振動受入管の末端に衝撃波吸収キャビティが連結され、機体の右側入口部に吸気管が設けられ、主機体上に１〜１０本の排気管が設けられ、かつ排気管は各々２段式噴射ノズルの両側に設けられ、機器から排出した後で合流する。前記主機体上の２段式噴射ノズルが対応する管穴直径は、５〜５５ｍｍで、管穴の偏角が０〜２５度で、管穴上に固結される振動受入管の長さが１５００〜１２０００ｍｍである。
【発明の効果】
【００１７】
１．油圧平衡方式を通じて気体の大流量及び高圧モード下で軸方向力が過大になるという平衡問題を解決でき、機器の消耗部品である軸受及び機器の寿命を明らかに延長でき；同時に運転中で生じる振動及び騒音の難題の克服、受入管折損の解決及び防止に対し、いずれも有利になり；
２．機器左側の油圧平衡装置と近傍の支持用軸受、右側の支持用軸受と近傍のシングルメカニカルシールは、各自１つの機械油循環システムを共用できため、複雑な付帯システムを簡素化でき；
３．主軸とネジシールを一体に加工するため、加工及び組立プロセスを減少させ」、製造においても加工精度を向上でき；
４．メカニカルシールを主要シールとして選択し、気体漏れの影響を大幅に軽減し、冷凍等のエントロピー膨張効率を明らかに上げ；
５．機体内の両側に各々嵌め込み式軸受座及び油圧シリンダーが設けられ、着脱交換に対し大きな利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機の構造を示す模式図
【図２】駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機の左半分構造を示す模式図
【図３】駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機の右半分構造を示す模式図
【図４】図１内のＡ−Ａ線断面図
【図５】気体冷凍機の２段式噴射ノズルの構造を示す模式図
【図６】２段式噴射ノズルの正面図
【図７】図６内のＡ方向から見た説明図
【図８】図６内のＢ方向から見た説明図
【図９】２段式噴射ノズル押え板の正面図
【図１０】２段式噴射ノズル押え板の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に対して更なる説明を行う。
【００２０】
図１、図２、図３、図４は、駆動モータを内蔵した油圧平衡型２段式噴射ノズル・２列管の気体冷凍機の構造を示す模式図である。図内では、該機器は、左機体１、左エンドキャップ２、油圧シャフト３、油圧油吸入管４、油圧シリンダー５、主機体１６、第１シングルメカニカルシール１７、２段式噴射ノズル１９、ブシュ２０、噴射ノズル押え板２１、主軸２２、振動受入管２８、プーリ２９、右機体３５、嵌め込み式右軸受座３８、右エンドキャップ４０等で構成され；機器が横型構造を呈し、機体であるケーシングは、左機体１と主機体１６と右機体３５とから成り、左エンドキャップ２及び右エンドキャップ４０と一緒に本機の筐体を構成する。機体内部の主軸２２は、左半分が中実軸で、右半分が中空軸の形式となり、主軸２２上に２段式噴射ノズル１９及び両側の各１つの噴射ノズル押え板２１が取り付けられ、３つが一緒に押し付けられ；前記２段式噴射ノズル１９の構造は、特殊な２段構造で、２段式噴射ノズルの噴口位置が上下を揃えるタイプ及び上下をずらして配列するタイプに分かれ、２段式噴射ノズル１９内の各段中心と２列振動受入管２８の中心を合わせ、２段式噴射ノズル１９が主軸２２と伴って同時回転すると共に対応する２列振動受入管２８内に気体を連続的に噴射し、本機に入る原料気体は吸気管４４及び右エンドキャップ４０を経由してから主軸２２の中空軸部に入り、そして２段式噴射ノズル１９に入って噴孔から外部へ気体を噴射し、回転しながら周囲に気体を分配し；
位置の必要性により主軸２２上に異なるシール等の部品が取り付けられ、主軸２２の中空軸部の入口部に第２シングルメカニカルシール３４が取り付けられ、本機の吸気が軸方向吸気を用い、軸方向吸気が側方向吸気と異なり、軸の内部で大部分の軸方向力を平衡でき、機器の軸方向の合力が１つの方向である左側に向かって作用しかできず、この部分の作用力を相殺しない場合、軸受１２がその中の大部分の力を受けるため、寿命が大幅に短縮してしまう。この事態の発生を軽減及び防止するため、本機は、主軸の左半分中実軸上に油圧平衡力を加える方法により、右側からの力に相殺や抵抗する。前記方法は、主軸２２の左側に油圧ジャッキのような装置が設けられることであり、この装置が油圧シリンダー５と油圧シャフト３とシールリング６と軸受７とピストン８とピストンリング９等とを包括し、２セットの軸受７は油圧シリンダー５内で油圧シャフト３を支持し、油圧シャフト３の頂上部で主軸２２の左半分中実軸の左側中心を突っ張り、油圧シリンダー５が組立体の形で左機体１の端部に嵌め込まれ、そして左エンドキャップ２で密封され、油圧ポンプを通じてオイルタンク内の油を油圧装置に送り込み、その中のピストンに右向き推力を発生させ、その推力で軸上の左向き軸方向力と平衡して相殺する。機器の左右両端が占用され、機器の一般的な運転状態下でモータの駆動が必要とし、この場合においてモータをどのように取り付けるか。本機は、プーリ及び速度測定ギアを主軸の中央部に取り付けられ、これも機体内に内蔵されることに属し、軸にとってこのような力を受けることは駆動力が一端から来ることより良い。ベルトが突出しなければならず、気体の漏れを防止及び避けるため、プーリの両側にシールを設ける必要があり、本機は２段式噴射ノズル１９と排気管２６とプーリ２９との間に半径方向櫛歯構造のラビリンスシールを使用し、吸気管とプーリ２９の間に第２シングルメカニカルシール３４を使用し；２セットの軸受１２は、主軸２２の機体内における支持として各々軸の両端に設けられ、軸受交換の便利さを図るため、機器の両側に各々軸受箱が設けられ、右側の軸受箱が嵌め込み式右軸受座３８で、左側の軸受箱が本機中、すなわち左機体１内にあり、本機左側が油圧平衡システムを用いるため、使用する機械油が同時に軸受潤滑に供給でき、機械油がガス流路システムに流れ込ことを防止するため、軸上において二者間に双方向ネジシール２２ａが設けられ、機器が起動され主軸２２の回転過程中、ネジシールが液相機械油及び気相動作媒体を各々両側に押し、かつ軸上の気体排出に近い箇所に第１シングルメカニカルシール１７が設けられ；このシングルメカニカルシール一端のキャップが押し付けなればならないため、また機体内部に手で実施や操作できないため、本機は機体外部から機器内部キャップを押し付ける方法を用い、すなわち、機体外の円周方向に沿って３点を選択して構成した１つの面上において、１２０°の間隔をあけて３個のネジ穴を加工し、先端部にテーパーを有する３本のボルトでキャップを突張って固定する。
【００２１】
図５、図６、図７、図８、図９、図１０は、気体冷凍機の２段式噴射ノズルの構造を示す模式図である。２段式噴射ノズル１９上の２段式噴射ノズル上の噴孔出口の形状は、円形、方形及び矩形が挙げられ、数量が１〜９個であり；２段式噴射ノズルの噴孔出口は、主機体上の振動受入管を取り付けるための管穴位置とマッチし；各段噴射ノズルが対応する機体上の振動受入管は３０〜１５０本で、各振動受入管の末端に衝撃波吸収キャビティが連結され、主機体上に１本の吸気管及び１〜１０本の排気管が設けられ、かつ排気管は各々２段式噴射ノズル１９の両側に設けられ、気体が機器から排出した後で合流して外部に出す。主機体１６上の２段式噴射ノズル１９が対応する管穴直径は、５〜５５ｍｍで、管穴の偏角が０〜２５度で、管穴上に固結される振動受入管の長さが１５００〜１２０００ｍｍである。
【符号の説明】
【００２２】
１  左機体
２  左エンドキャップ
３  油圧シャフト
４  油圧油吸入管
５  油圧シリンダー
６  Ｏリング
７  軸受
８  ピストン
９  ピストンリング
１０  軸受の内輪押えナット
１１  軸受の外輪押えキャップ
１２  軸受
１３  ユニオン
１４  両ねじボルト
１５  Ｏリング
１６  主機体
１７  第１シングルメカニカルシール
１８  ストッパ板
１９  ２段式噴射ノズル
２０  ブシュ
２１  噴射ノズル押え板
２２  主軸
２２ａ  双方向ネジシール
２３  動的シール
２４  静的シール
２５  動的Ｏリング
２６  排気管
２７  静的シールの押えナット
２８  振動受入管
２９  プーリ
３０  三角ベルト
３１  速度センサ
３２  ストッパーカバー
３３  ユニオン
３４  第２シングルメカニカルシール
３５  右機体
３６  軸受
３７  軸受の内輪押えナット
３８  嵌め込み式右軸受座
３９  Ｏリング
４０  右エンドキャップ
４１  両ねじボルト
４２  衝撃波吸収キャビティ
４３  ユニオン
４４  吸気管
４５  モータ
４６  管継手
４７  噴射ノズルのＯリング
４８  ボルトネジジャッキ
４９  油圧ポンプ
５０  オイルタンク
【図１】
2019090599.tif 000003
【図２】
2019090599.tif 000004
【図３】
2019090599.tif 000005
【図４】
2019090599.tif 000006
【図５】
2019090599.tif 000007
【図６】
2019090599.tif 000008
【図７】
2019090599.tif 000009
【図８】
2019090599.tif 000010
【図９】
2019090599.tif 000011
【図１０】
2019090599.tif 000012