Patent DE-202023101843-U1 (DE)
Title: Ein System für mechanisch angetriebenen GM-Kryokühler und Antriebsmechanismus mit zwei Kaltfingern
IPC: F25B9/00
Filed: 2023-04-13
Abstract: Ein System für einen mechanisch angetriebenen Kryokühler und Antriebsmechanismus von Gifford-McMahon mit zwei Kaltfingern, das System umfasst:
 eine Heliumkompressoreinheit bestehend aus einem Kolben-/Scrollverdichter, einem Ölabscheider, einem Heliumwärmetauscher, einem Adsorber, einem Ölwärmetauscher und einem Niederdruckpuffervolumen;
 ein umfassender Ölabscheidemechanismus, der in der Kompressoreinheit verwendet wird, um das Eindringen von Öl in den Kaltkopf des Kryokühlers zu verhindern, das aufgrund der kryogenen Temperatur verfestigt werden kann und den Ausfall der Kaltkopfeinheit verursacht;
 eine Ventilsteuereinheit, ausgewählt aus einem oder mehreren mechanischen Drehventilen oder Magnetventilen, wobei das mechanische Drehventil aus einem Rotor besteht, der fest über einer Ventilplatte gehalten und mit Hilfe eines Motors mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht wird, dass, wenn der Rotiert der Rotor über der Platte, entsteht ein Strömungskanal zwischen den Hoch- und Niederdruckleitungen des Kompressors mit gemeinsamem Gasströmungsweg, der es dem Hoch- und Niederdruckgas ermöglicht, abwechselnd den Kaltkopf zu verbinden und die oszillierende Druckwelle zu erzeugen, während der Magnetventile mit entsprechenden elektronischen Steuereinheiten erzeugen auch den oszillierenden Druckimpuls für den Kaltkopf des Kryokühlers;
 einen Kaltkopf, bestehend aus einer Kompressionskammer, einem Verdrängergehäuse, einer Gleitringdichtung, einem Regenerator, einem Einlass- und einem Auslassgasströmungsweg, einem Einlass- und einem Auslassströmungsgleichrichter, einem Kaltkopfzylinder, einem kalten Wärmetauscher/Kühlkopf, wobei zwischen der Außenfläche des Verdrängers und der Innenfläche des Kaltkopfzylinders Gleitdichtungen vorgesehen sind, die den Fluss von Arbeitsfluid von der Kompressionskammer zu der Expansionskammer verhindern, und die Gleitdichtung vorzugsweise eine O-Ring-Dichtung ist umgeben von einer C-förmigen Teflondichtung, die einen Kältemittelfluss von der Kompressions- zur Expansionskammer verhindert und das Arbeitsfluid zwingt, durch den Regeneratorströmungskanal zu strömen, wobei der Verdränger mit einem Verdrängerantriebsschaft verbunden ist, der ferner mit einer Pleuelstange verbunden ist so dass durch die Pleuelstange und den Antriebsschaft des Verdrängers Kraft vom Motor auf den Verdränger übertragen wird und dieser sich innerhalb des Kaltkopfzylinders hin- und herbewegt, wodurch sich das Volumen sowohl der Kompressions- als auch der Expansionskammer in einem Zyklus ändert, wobei der Verdränger Gleitlager der Antriebswelle verhindert das Austreten von Kältemittel und führt die Bewegung des Verdrängers; Und
 einen Antriebsmechanismus, der einen Motor, ein kreisförmiges Getriebe, ein linkes Lineargetriebe, ein rechtes Lineargetriebe, einen Zahnstangenhalter, eine Pleuelstange und ein Pleuelstangenzapfenlager umfasst, wobei das Pleuelstangenzapfenlager die Pleuelstange in ihrer Position hält und die Dichtungsanordnung das Austreten von Schmiermittel verhindert, wobei die Pleuelstange an dem Verdrängerantriebsschaft befestigt ist und die Drehbewegung des kreisförmigen Zahnrads mit dieser Anordnung in eine hin- und hergehende Bewegung umgewandelt wird, wobei aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Verdränger kalt ist Kopfzylinder, das Volumen sowohl der Expansionskammer als auch der Kompressionskammer ändert sich in einem Zyklus und es wird ein Kühleffekt erzeugt, wobei der Zahnradantriebsmechanismus mit einem Außengehäuse abgedeckt ist, um das Eindringen von Staub zu vermeiden und das Erscheinungsbild einfach zu machen.