JP2823525B2 - Oil seal device for gas compression / expansion machines - Google Patents
Oil seal device for gas compression / expansion machinesInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はピストンを往復動作させ
ることによってガスを圧縮または膨張させるガス圧縮/
膨張機のオイルシール装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a gas compression / expansion system for compressing or expanding gas by reciprocating a piston.
The present invention relates to an oil seal device for an expander.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガスを圧縮または膨張させる機構として
スターリング冷凍機やスターリングエンジン、レシプロ
式コンプレッサ等に見られるようにシリンダ内でピスト
ンを往復動作させるガス圧縮/膨張機が知られている。
このようなシリンダ−ピストン型のガス圧縮/膨張機に
おいては、ピストンロッドの一端部はピストン、他端部
はクロスガイドが接続され、ピストンはシリンダ室であ
るピストン作動室に往復動作可能に収納され、クロスガ
イドはピストンを駆動するクランク機構が配設されるピ
ストン駆動室に収納される。また、このピストン駆動室
には駆動モータの回転出力を直線運動に変換するクラン
ク機構が設けられ、コネクティングロッドがクロスガイ
ドに接続される。2. Description of the Related Art As a mechanism for compressing or expanding a gas, a gas compression / expansion machine that reciprocates a piston in a cylinder as in a Stirling refrigerator, a Stirling engine, a reciprocating compressor and the like is known.
In such a cylinder-piston type gas compressor / expander, one end of a piston rod is connected to a piston and the other end is connected to a cross guide, and the piston is reciprocally housed in a piston working chamber which is a cylinder chamber. The cross guide is housed in a piston drive chamber in which a crank mechanism for driving the piston is provided. The piston drive chamber is provided with a crank mechanism for converting the rotation output of the drive motor into linear motion, and the connecting rod is connected to the cross guide.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】通常、そのガス圧縮/
膨張機のピストン作動室とピストン駆動室との間はオイ
ルシールを備えた仕切壁により仕切られ、オイルがピス
トン駆動室側からピストン作動室に侵入しないように構
成されている。Usually, the gas compression /
The piston working chamber and the piston driving chamber of the expander are partitioned by a partition wall provided with an oil seal so that oil does not enter the piston working chamber from the piston driving chamber side.
【0004】しかしながら、クロスガイド案内部をクロ
スガイドが往復動作すると、オイルがクロスガイドによ
り仕切壁側に押しやられ、あるいは仕切壁に飛散するな
どしてピストンロッドがオイルにまみれ、徐々にオイル
シール方向に侵入し、やがてピストン作動室にまで侵入
する問題点があった。However, when the cross guide reciprocates in the cross guide guide portion, the oil is pushed to the partition wall side by the cross guide or scatters on the partition wall, so that the piston rod is covered with the oil and gradually moves in the oil seal direction. And then into the piston working chamber.
【0005】そこで本発明は、このような点に鑑み、ピ
ストンロッドを伝わってオイルがピストン駆動室側から
ピストン作動室に侵入することを防止するガス圧縮/膨
張機のオイルシール装置を提供することを目的とする。In view of the foregoing, the present invention provides an oil seal device for a gas compression / expansion device which prevents oil from traveling along a piston rod from entering a piston working chamber into a piston working chamber. With the goal.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、ピ
ストンロッドの一端部に接続されるピストンが往復動作
可能に収納されるピストン作動室と、ピストンの他端部
に接続されるクロスガイドを往復動作させる駆動機構が
配設されるピストン駆動室との間がロッドシールを備え
た仕切壁により仕切られたガス圧縮/膨張機のシール装
置において、前記仕切壁と前記クロスガイドとの間の空
間を前記クロスガイドの外形より大きく形成し、その空
間部分に配設される前記ピストンロッド部分に前記クロ
スガイドの外形より大きい外形を有する板材を取り付
け、前記ピストン駆動室から前記仕切壁へのオイルの侵
入を防止することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a piston working chamber in which a piston connected to one end of a piston rod is housed in a reciprocating manner, and a cross connected to the other end of the piston. In a gas compression / expansion machine sealing device in which a partition between a piston drive chamber and a drive mechanism for reciprocating a guide is disposed by a partition wall provided with a rod seal, a space between the partition wall and the cross guide is provided. Is formed larger than the outer shape of the cross guide, a plate having an outer shape larger than the outer shape of the cross guide is attached to the piston rod portion disposed in the space portion, and the space from the piston drive chamber to the partition wall is formed. It is characterized by preventing oil from entering.
【0007】本発明の請求項2は、請求項1記載の構成
に付加して、前記仕切壁と前記クロスガイドとの間の空
間から前記ピストン駆動室にオイルを戻す通路を形成し
たことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a passage for returning oil from a space between the partition wall and the cross guide to the piston driving chamber is formed. And
【0008】本発明の請求項3は、請求項1記載の構成
に付加して、前記ピストンロッドが水平に配設されるガ
ス圧縮/膨張機の前記仕切壁と前記クロスガイドとの間
の空間の下部を前記クロスガイドの外形より大きく形成
し、その空間部分に配設される前記ピストンロッド部分
に下部側が前記クロスガイドの外形より大きい外形を有
する板材を取り付け、前記ピストン駆動室から前記仕切
壁へのオイルの侵入を防止することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a space between the partition wall and the cross guide of the gas compression / expansion machine in which the piston rod is disposed horizontally. Is formed larger than the outer shape of the cross guide, and a plate having a lower outer shape than the outer shape of the cross guide is attached to the piston rod portion disposed in the space, and the partition wall is separated from the piston drive chamber. It is characterized in that oil is prevented from invading the air.
【0009】本発明の請求項4は、請求項1記載の構成
に付加して、前記ロッドシールが配設される仕切壁部分
の外壁に放熱フィンを配設したことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, a radiation fin is provided on an outer wall of a partition wall portion where the rod seal is provided.
【0010】[0010]
【作用】請求項1の構成によれば、クロスガイドとロッ
ドシールとの間に板材が設けられているため、オイルが
ロッドを伝わってロッドシール付近に溜るのが防止され
ると共に、飛散するオイルが仕切壁壁面からピストンロ
ッドに付着し、ロッドシール付近に寄って来るのを防止
してピストン駆動室からピストン作動室側にオイルが侵
入するのを確実に阻止することができる。According to the first aspect of the present invention, since the plate member is provided between the cross guide and the rod seal, oil is prevented from traveling along the rod and accumulating near the rod seal, and the scattered oil is prevented. Can be prevented from adhering to the piston rod from the wall surface of the partition wall and approaching the vicinity of the rod seal, so that oil can be reliably prevented from entering the piston working chamber from the piston drive chamber.
【0011】請求項2の構成によれば、前記仕切壁と前
記クロスガイドとの間の空間部分から前記ピストン駆動
室にオイルを戻され、その空間部分が常にオイルの無い
清浄な状態に保たれ、ピストンロッドへのオイルの付着
を無くしてオイルの侵入をより確実に阻止することがで
きる。According to the second aspect of the present invention, oil is returned to the piston driving chamber from the space between the partition wall and the cross guide, and the space is always kept in a clean state free of oil. In addition, it is possible to prevent oil from adhering to the piston rod and to more reliably prevent oil from entering.
【0012】請求項3の構成によれば、前記ピストンロ
ッドが水平に配設されるガス圧縮/膨張機においては、
オイルの飛散は専ら下部のみとなるので、前記仕切壁と
前記クロスガイドとの間の空間は下部のみを前記クロス
ガイドの外形より大きく形成し、その空間部分に配設さ
れる前記ピストンロッド部分に下部側が前記クロスガイ
ドの外形より大きい外形を有する板材を取り付けること
により、加工及び材料費を節約できる。According to the third aspect of the present invention, in the gas compressor / expander in which the piston rod is disposed horizontally,
Since the oil is scattered only in the lower portion, only the lower portion of the space between the partition wall and the cross guide is formed larger than the outer shape of the cross guide, and the space between the partition and the cross guide is formed in the piston rod portion disposed in the space portion. By attaching a plate whose lower side has an outer shape larger than the outer shape of the cross guide, processing and material costs can be saved.
【0013】請求項4の構成によれば、ロッドシールが
放熱フィンにより冷却され、劣化が防止され、所望のシ
ール性能を長期間安定維持することができる。According to the configuration of the fourth aspect, the rod seal is cooled by the radiation fins, deterioration is prevented, and desired sealing performance can be stably maintained for a long period of time.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例をスターリング冷凍機
に適用した場合を例に取り図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking an example in which the present invention is applied to a Stirling refrigerator.
【0015】図1は本発明の一実施例に係るスターリン
グ冷凍機の概略構成図を示したもので、スターリング冷
凍機はガス圧縮機1の圧縮空間2とガス膨張機3の膨張
空間4とを、途中に蓄冷器5を介装したガス流路6によ
って連結されている。さらに、ガス圧縮機1の後方で、
かつ、ガス膨張機3の下方にはピストンを駆動するクラ
ンク機構8が配設されたクランク室9が形成されてい
る。FIG. 1 is a schematic structural view of a Stirling refrigerator according to one embodiment of the present invention. The Stirling refrigerator has a compression space 2 of a gas compressor 1 and an expansion space 4 of a gas expander 3. , Are connected by a gas flow path 6 in which a regenerator 5 is interposed. Further, behind the gas compressor 1,
Further, below the gas expander 3, a crank chamber 9 in which a crank mechanism 8 for driving a piston is disposed is formed.
【0016】ガス圧縮機1は、ヘリウム等極低温の沸点
の冷媒ガスを所定のサイクルに従って圧縮し、圧縮した
冷媒ガスを膨張機3へ供給するものであり、ガス圧縮機
1では、ピストンリング10付き圧縮ピストン11が圧
縮シリンダ12に摺動自在に嵌装されて、後述するクラ
ンク機構8の作用により圧縮ピストン11が往復駆動さ
れる構成となっている。The gas compressor 1 compresses a refrigerant gas having a very low boiling point such as helium in accordance with a predetermined cycle, and supplies the compressed refrigerant gas to the expander 3. The compression piston 11 is fitted slidably in the compression cylinder 12, and the compression piston 11 is reciprocally driven by the operation of a crank mechanism 8 described later.
【0017】膨張機3は、ガス圧縮機1から蓄冷器5を
介して供給された圧縮冷媒ガスを膨張させるものであ
り、ガス膨張機3では、上下方向に配設された膨張シリ
ンダ13の内側にピストンリング14付き膨張ピストン
15が上下方向に摺動自在に嵌装され、膨張機3の上部
内側に低温が発生する膨脹空間4としての冷凍発生部が
形成される。The expander 3 expands the compressed refrigerant gas supplied from the gas compressor 1 via the regenerator 5, and the gas expander 3 has an inner side of an expansion cylinder 13 disposed in a vertical direction. An expansion piston 15 with a piston ring 14 is vertically slidably fitted thereto, and a refrigeration generation section as an expansion space 4 where a low temperature is generated is formed inside the upper part of the expander 3.
【0018】蓄冷器5は、ガス流路6を介して膨張機3
へ供給される圧縮された冷媒ガスを冷却する一方、膨張
空間4で膨脹され冷却された冷媒ガスがガス圧縮機1に
戻される際に、冷却されて蓄冷するものであり、その材
料としては、比熱の大きな銅やステンレス鋼、さらに、
鉛等が用いられ、それらが冷媒ガスを通す微細孔が多数
穿設されて円筒形状に形成されたものである。The regenerator 5 is connected to the expander 3 via a gas passage 6.
While cooling the compressed refrigerant gas supplied to the gas compressor 1, the refrigerant gas expanded and cooled in the expansion space 4 is cooled and stored when the refrigerant gas is returned to the gas compressor 1. Copper and stainless steel with high specific heat,
Lead and the like are used, and they are formed in a cylindrical shape by forming a large number of fine holes through which a refrigerant gas passes.
【0019】ガス流路6は、ガス圧縮機1と膨張機3と
を連通する配管で、途中に介在する蓄冷器5の入口側で
は、圧縮冷媒ガスが均等に蓄冷器5内を通過するように
構成されている。The gas flow path 6 is a pipe for communicating the gas compressor 1 and the expander 3. At the inlet side of the regenerator 5 interposed in the middle, the compressed refrigerant gas passes through the regenerator 5 uniformly. Is configured.
【0020】クランク機構8は、圧縮ピストン11と膨
張ピストン15とを図示省略する駆動モータを駆動源と
して往復運動をさせるものである。このクランク機構8
を収納するクランク室9には、圧縮機1の後方にクロス
ガイド16を案内する案内部17が形成されると共に、
膨張機3の下方にクロスガイド18を案内する案内部1
9が形成されている。このクランク室9の底部には潤滑
油20が収納され、クランク機構8の各部に供給され
る。The crank mechanism 8 reciprocates the compression piston 11 and the expansion piston 15 using a drive motor (not shown) as a drive source. This crank mechanism 8
A guide portion 17 for guiding the cross guide 16 behind the compressor 1 is formed in the crank chamber 9 for housing
Guide section 1 for guiding cross guide 18 below expander 3
9 are formed. A lubricating oil 20 is stored in the bottom of the crank chamber 9 and is supplied to each part of the crank mechanism 8.
【0021】このクランク機構8から延設される一方の
コネクティングロッド21は案内部17に摺動自在に嵌
装されたクロスガイド16に接続されている。また、こ
のクランク機構8から延設される他方のコネクティング
ロッド22は案内部19に摺動自在に嵌装されたクロス
ガイド18に接続されている。One connecting rod 21 extending from the crank mechanism 8 is connected to a cross guide 16 slidably fitted on the guide portion 17. The other connecting rod 22 extending from the crank mechanism 8 is connected to a cross guide 18 slidably fitted on a guide portion 19 .
【0022】ピストンロッド25の一端部はクロスガイ
ド16に接続されると共に、その他端部は圧縮ピストン
11の後部に接続されている。また、圧縮シリンダ12
室とクランク室9との間はロッドシール26を有する仕
切壁27で仕切られている。One end of the piston rod 25 is connected to the cross guide 16, and the other end is connected to the rear of the compression piston 11. The compression cylinder 12
The chamber and the crank chamber 9 are partitioned by a partition wall 27 having a rod seal 26.
【0023】同様に、ピストンロッド28の一端部はク
ロスガイド18に接続されると共に、その他端部は膨張
ピストン15の後部に接続されている。また、膨張シリ
ンダ13室とクランク室9との間はロッドシール29を
有する仕切壁30で仕切られている。Similarly, one end of the piston rod 28 is connected to the cross guide 18, and the other end is connected to the rear of the expansion piston 15. Further, a partition wall 30 having a rod seal 29 is partitioned between the expansion cylinder 13 and the crank chamber 9.
【0024】前記仕切壁27のロッドシール26部分に
ピストンロッド25を伝わってオイルが侵入するのを防
止するため、仕切壁27とクロスガイド16との間の空
間部分31をクロスガイド16の外形寸法より大きく形
成し、その空間部分31に配設されるピストンロッド2
5部分に前記クロスガイド16の外形寸法より大きい外
形を有する円板状の板材32が取り付けられている。In order to prevent oil from penetrating the piston rod 25 into the rod seal 26 of the partition wall 27, the space 31 between the partition wall 27 and the cross guide 16 is defined by the outer dimensions of the cross guide 16. The piston rod 2 formed larger and disposed in the space portion 31
A disk-shaped plate member 32 having an outer shape larger than the outer size of the cross guide 16 is attached to five portions.
【0025】同様に、前記仕切壁30のロッドシール2
9部分にピストンロッド28を伝わってオイルが侵入す
るのを防止するため、仕切壁30とクロスガイド18と
の間の空間部分33をクロスガイド18の外形寸法より
大きく形成し、その空間部分33に配設されるピストン
ロッド28部分に前記クロスガイド18の外形寸法より
大きい外形を有する円板状の板材34が取り付けられて
いる。Similarly, the rod seal 2 of the partition 30
In order to prevent oil from penetrating through the piston rod 28 into the nine portions, a space 33 between the partition wall 30 and the cross guide 18 is formed to be larger than the outer dimensions of the cross guide 18, and the space 33 is formed in the space 33 . A disk-shaped plate member 34 having an outer shape larger than the outer size of the cross guide 18 is attached to the piston rod 28 provided.
【0026】本実施例のスターリング冷凍機は上記のよ
うに構成されて、図示省略する駆動モータの回転によっ
てクランク室9のクランク機構8が駆動すると、ガス圧
縮機1の圧縮シリンダ12内の圧縮ピストン11が圧縮
空間2側に移動して圧縮空間2に充満するヘリウムや窒
素等の液化しにくい冷媒ガスが圧縮される。The Stirling refrigerating machine of this embodiment is constructed as described above. When the crank mechanism 8 of the crank chamber 9 is driven by the rotation of a drive motor (not shown), the compression piston in the compression cylinder 12 of the gas compressor 1 is moved. 11 moves to the compression space 2 side, and hardly liquefied refrigerant gas such as helium or nitrogen filling the compression space 2 is compressed.
【0027】圧縮された冷媒ガスは、ガス流路6の途中
に設けられる蓄冷器5へ流入する。蓄冷器5に流入した
冷媒ガスは、比熱の大きな材料、例えば、銅や鉛の金網
状あるいは球からなる蓄冷材によって冷却され、冷却さ
れた冷媒ガスが膨張機3の膨張空間4へ流入され高圧状
態となる。The compressed refrigerant gas flows into the regenerator 5 provided in the gas flow path 6. The refrigerant gas flowing into the regenerator 5 is cooled by a material having a large specific heat, for example, a regenerator made of a wire mesh or sphere of copper or lead, and the cooled refrigerant gas flows into the expansion space 4 of the expander 3 and has a high pressure. State.
【0028】その後、膨張機3の膨張シリンダ13内の
膨張ピストン15が圧縮ピストン11と約90°の位相
差を持って降下してくる。これによって、膨張空間4が
拡張されて蓄冷器5から冷凍発生部4へ流入した高圧の
冷媒ガスが、急に膨張されて、冷媒ガスの圧力が急降下
することにより冷媒ガスが低温となる。Thereafter, the expansion piston 15 in the expansion cylinder 13 of the expander 3 descends with a phase difference of about 90 ° from the compression piston 11. As a result, the high-pressure refrigerant gas flowing into the refrigeration generator 4 from the regenerator 5 due to the expansion of the expansion space 4 is rapidly expanded, and the pressure of the refrigerant gas drops rapidly, so that the refrigerant gas has a low temperature.
【0029】やがて、膨張ピストン15が上昇を開始
し、圧縮ピストン11が後退すると、低温の冷媒ガス
が、蓄冷器5を通り、ガス流路6を経て圧縮空間2へ戻
される。このとき、蓄冷器5では、蓄冷材が冷却され蓄
冷器5に冷熱が蓄えられる。Eventually, when the expansion piston 15 starts to rise and the compression piston 11 retreats, the low-temperature refrigerant gas passes through the regenerator 5 and returns to the compression space 2 via the gas flow path 6. At this time, in the regenerator 5, the regenerator material is cooled, and the regenerator 5 stores cold heat.
【0030】上記した工程によって、一つの熱サイクル
が終了し、この工程がクランク機構8によって繰り返さ
れることにより、徐々に膨張空間4である冷凍発生部の
温度と蓄冷器5の温度が降下し、冷凍発生部の冷媒ガス
が低温になり、発生する冷熱を外部に取り出し利用する
ことができるようになる。By the above-mentioned steps, one heat cycle is completed, and this step is repeated by the crank mechanism 8, whereby the temperature of the refrigeration generating section which is the expansion space 4 and the temperature of the regenerator 5 gradually decrease. The temperature of the refrigerant gas in the refrigeration generator becomes low, and the generated cold heat can be taken out and used.
【0031】ところで、上記のように構成されるスター
リング冷凍機においては、冷媒ガスにオイルが混じると
蓄冷器5の性能が低下し、冷凍発生効率が悪くなる。こ
れを防止するため、圧縮シリンダ12室とクランク室9
との間を仕切る仕切壁27にはロッドシール26を設け
て、クランク室9から圧縮シリンダ12へオイルが侵入
することのないようにしているが、ピストンロッド25
にオイルが付着するとロッドシール26付近に溜り、や
がて圧縮シリンダ12室に侵入することとなる。これ
は、膨張シリンダ13室とクランク室9との間について
も同様である。Incidentally, in the Stirling refrigerator configured as described above, if oil is mixed with the refrigerant gas, the performance of the regenerator 5 is reduced, and the efficiency of refrigeration generation is reduced. To prevent this, the compression cylinder 12 chamber and the crank chamber 9
The partition wall 27 is provided with a rod seal 26 to prevent oil from entering the compression cylinder 12 from the crank chamber 9.
When the oil adheres to the rod seal 26, it accumulates in the vicinity of the rod seal 26 and eventually enters the compression cylinder 12 chamber. This is the same also between the expansion cylinder 13 chamber and the crank chamber 9.
【0032】そこで、ロッドシール26、29付近にピ
ストンロッド25、28を伝わってオイルが来ないよう
にするため、本実施例では、仕切壁27、30とクロス
ガイド16、18との間の空間部分31、33をクロス
ガイド16、18の外形寸法より大きく形成し、その空
間部分31、33に配設されるピストンロッド25、2
8部分に前記クロスガイド16、18の外形寸法より大
きい外形を有する円板状の板材32、34を取り付けて
いる。Therefore, in order to prevent oil from coming along the piston rods 25, 28 near the rod seals 26, 29, in this embodiment, the space between the partition walls 27, 30 and the cross guides 16, 18 is provided. The portions 31, 33 are formed larger than the outer dimensions of the cross guides 16, 18, and the piston rods 25, 2 disposed in the space portions 31, 33 are formed.
Disk-shaped plate members 32 and 34 having external shapes larger than the external dimensions of the cross guides 16 and 18 are attached to the eight portions.
【0033】こうすることによって、オイルがピストン
ロッド25、28を伝わってロッドシール26、29付
近に溜るのが阻止されると共に、飛散するオイルが仕切
壁壁面からピストンロッド25、28に付着しロッドシ
ール26、29付近に寄って来るのを防止してクランク
室9からシリンダ12、13室へオイルが侵入するのを
確実に防止し、シリンダ12、13内部を常にオイルレ
スな状態に保つことができる。By doing so, the oil is prevented from traveling along the piston rods 25, 28 and accumulating near the rod seals 26, 29, and the scattered oil adheres to the piston rods 25, 28 from the wall surfaces of the partition walls. It is possible to prevent oil from entering the cylinders 12 and 13 from the crank chamber 9 by preventing the seals 26 and 29 from approaching the vicinity of the seals 26 and 29, and to keep the interior of the cylinders 12 and 13 oil-free at all times. it can.
【0034】図2は、本発明の他の実施例に係るガス圧
縮/膨張機のシール装置を示したもので、図にはガス圧
縮機1側部分のみを示している。図中、図1と同一符号
は同一または相当部分を示し、図1の構成と異なる点
は、仕切壁27とクロスガイド16との間の空間部分3
1からクランク室9へオイルを戻すオイル通路40を設
けた点である。FIG. 2 shows a sealing device for a gas compressor / expander according to another embodiment of the present invention, and only the side of the gas compressor 1 is shown in the figure. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts, and the point different from the configuration in FIG.
The point is that an oil passage 40 for returning oil from 1 to the crank chamber 9 is provided.
【0035】このように、空間部分31の下部にクラン
ク室9へオイルを戻すオイル戻し通路40を設けること
によって、空間部分31を常にオイルの無い清浄な状態
に保つことができる結果、ピストンロッド25に固着す
る板材32とロッドシール26間のロッド部分にオイル
が付着するのをより確実に阻止してロッドシール26部
分へのオイルの侵入を防止する。このオイル戻し通路4
0はガス膨張機3側に設けても同様の作用効果を奏する
ことは勿論である。As described above, by providing the oil return passage 40 for returning oil to the crank chamber 9 below the space portion 31, the space portion 31 can always be kept in a clean state free from oil. Oil is more reliably prevented from adhering to the rod portion between the plate member 32 and the rod seal 26 that is fixed to the rod seal 26, thereby preventing oil from entering the rod seal 26 portion. This oil return passage 4
If 0 is provided on the gas expander 3 side, it goes without saying that the same operation and effect can be obtained.
【0036】ところで、ピストンロッドに固着する板材
32は平板に限ること無く、例えば図3に示すように円
錐形状に形成する等その形状は適宜設計することができ
る。Incidentally, the plate material 32 fixed to the piston rod is not limited to a flat plate, and its shape can be appropriately designed, for example, by forming it into a conical shape as shown in FIG.
【0037】また、図1に示すガス圧縮機1のように、
シリンダ−ピストンが水平方向に配設される場合は、ク
ロスガイド16の往復動作によるオイルの飛散は主とし
てピストンロッド25の下部になるので、図4に示すよ
うに、上部のクロスガイド案内幅は変えずに下部のみク
ロスガイド16と仕切壁27間の空間部分311をクロ
スガイド16の外形寸より大きく形成し、そこに存在す
るピストンロッド25部分に空間部分311に対応して
下部のみクロスガイド16の外形寸より大きい板材32
2を固着するように構成してもよい。Also, as in the gas compressor 1 shown in FIG.
When the cylinder-piston is disposed in the horizontal direction, the splash of oil due to the reciprocating movement of the cross guide 16 is mainly at the lower part of the piston rod 25, and therefore, as shown in FIG. Instead, a space 311 between the cross guide 16 and the partition wall 27 is formed larger than the outer dimension of the cross guide 16 only in the lower portion, and only the lower portion of the cross guide 16 is formed in the piston rod 25 existing there corresponding to the space 311. Plate 32 larger than external dimensions
2 may be configured to be fixed.
【0038】図5は、本発明のさらに別の実施例を示し
たもので、図中、図1と同一符号は同一部分を示してい
る。例えばガス膨張機3側は図示のように、仕切壁30
の外壁部分に放熱フィン50を形成することによって、
ロッドシール29部分を冷却し温度上昇を抑えることが
できる。これにより、ロッドシール29の劣化を防止し
て所望のシール性能を維持し長寿命化することができ
る。これはガス圧縮機1側についても同様である。FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. For example, as shown, the gas expander 3 side has a partition wall 30.
By forming the radiation fins 50 on the outer wall portion of
The temperature of the rod seal 29 can be suppressed by cooling the rod seal 29. As a result, deterioration of the rod seal 29 can be prevented, desired sealing performance can be maintained, and the life can be extended. The same applies to the gas compressor 1 side.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明の請求項1の構成によれば、クロ
スガイドとロッドシールとの間に板材が設けられている
ため、オイルがロッドを伝わってロッドシール付近に溜
るのが防止されると共に、飛散するオイルが仕切壁壁面
からピストンロッドに付着し、ロッドシール付近に寄っ
て来るのを防止してピストン駆動室からピストン作動室
側にオイルが侵入するのを確実に阻止することができ
る。According to the first aspect of the present invention, since the plate is provided between the cross guide and the rod seal, oil is prevented from traveling along the rod and accumulating near the rod seal. At the same time, it is possible to prevent the scattered oil from adhering to the piston rod from the partition wall surface and to approach the vicinity of the rod seal, thereby reliably preventing oil from entering the piston working chamber from the piston drive chamber. .
【0040】本発明の請求項2の構成によれば、前記仕
切壁と前記クロスガイドとの間の空間部分から前記ピス
トン駆動室にオイルを戻され、その空間部分が常にオイ
ルの無い清浄な状態に保たれ、ピストンロッドへのオイ
ルの付着を無くしてオイルの侵入をより確実に阻止する
ことができる。According to the second aspect of the present invention, oil is returned from the space between the partition wall and the cross guide to the piston drive chamber, and the space is always clean without oil. , The oil is prevented from adhering to the piston rod, and the intrusion of oil can be more reliably prevented.
【0041】本発明の請求項3の構成によれば、前記ピ
ストンロッドが水平に配設されるガス圧縮/膨張機にお
いては、オイルの飛散は専ら下部のみとなるので、前記
仕切壁と前記クロスガイドとの間の空間は下部のみを前
記クロスガイドの外形より大きく形成し、その空間部分
に配設される前記ピストンロッド部分に下部側が前記ク
ロスガイドの外形より大きい外形を有する板材を取り付
けることにより、加工及び材料費を節約できる。According to the third aspect of the present invention, in the gas compression / expansion device in which the piston rod is disposed horizontally, the oil is scattered only in the lower portion, and therefore the partition wall and the cross The space between the guide and the guide is formed so that only the lower portion is larger than the outer shape of the cross guide, and a plate having a lower outer shape than the outer shape of the cross guide is attached to the piston rod portion disposed in the space portion. , Processing and material costs can be saved.
【0042】本発明の請求項4の構成によれば、ロッド
シールが放熱フィンにより冷却され、劣化が防止され、
所望のシール性能を長期間安定維持することができる。According to the structure of the fourth aspect of the present invention, the rod seal is cooled by the radiation fins, and is prevented from being deteriorated.
Desired sealing performance can be stably maintained for a long time.
【図1】本発明の第1実施例を示すスターリング冷凍機
の概念構成図。FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a Stirling refrigerator showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例を示すスターリング冷凍機
のガス圧縮機側の概念構成図。FIG. 2 is a conceptual configuration diagram on the gas compressor side of a Stirling refrigerator showing a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3実施例を示すスターリング冷凍機
のガス圧縮機側の概念構成図。FIG. 3 is a conceptual configuration diagram on the gas compressor side of a Stirling refrigerator showing a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4実施例を示すスターリング冷凍機
のガス圧縮機側の概念構成図。FIG. 4 is a conceptual configuration diagram of a gas compressor side of a Stirling refrigerator showing a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5実施例を示すスターリング冷凍機
のガス膨張機側の概念構成図。FIG. 5 is a conceptual configuration diagram of a Stirling refrigerator on a gas expander side according to a fifth embodiment of the present invention.
12、13 シリンダ 11、15 ピストン 16、18 クロスガイド 25、28 ピストンロッド 26、29 ロッドシール 31、33、311 空間部分 32、34、321、322 板材 40 オイル戻し通路 50 放熱フィン12, 13 Cylinder 11, 15 Piston 16, 18 Cross guide 25, 28 Piston rod 26, 29 Rod seal 31, 33, 311 Space part 32, 34, 321, 322 Plate 40 Oil return passage 50 Radiation fin
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 9/14 520 F25B 9/14 510Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F25B 9/14 520 F25B 9/14 510
Claims (4)
ストンが往復動作可能に収納されるピストン作動室と、
ピストンの他端部に接続されるクロスガイドを往復動作
させる駆動機構が配設されるピストン駆動室との間がロ
ッドシールを備えた仕切壁により仕切られたガス圧縮/
膨張機のシール装置において、前記仕切壁と前記クロス
ガイドとの間の空間を前記クロスガイドの外形より大き
く形成し、その空間部分に配設される前記ピストンロッ
ド部分に前記クロスガイドの外形より大きい外形を有す
る板材を取り付け、前記ピストン駆動室から前記仕切壁
へのオイルの侵入を防止することを特徴とするガス圧縮
/膨張機のオイルシール装置。1. A piston working chamber in which a piston connected to one end of a piston rod is housed in a reciprocating manner,
Gas compression / gas separation between a piston drive chamber in which a drive mechanism for reciprocating a cross guide connected to the other end of the piston is disposed by a partition wall provided with a rod seal.
In the sealing device for an expander, a space between the partition wall and the cross guide is formed to be larger than the outer shape of the cross guide, and the piston rod portion disposed in the space portion is larger than the outer shape of the cross guide. An oil seal device for a gas compression / expansion machine, wherein a plate member having an outer shape is attached to prevent oil from entering the partition wall from the piston drive chamber.
空間から前記ピストン駆動室にオイルを戻す通路を形成
したことを特徴とする請求項1記載のガス圧縮/膨張機
のオイルシール装置。2. An oil seal device for a gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein a passage for returning oil from a space between said partition wall and said cross guide to said piston drive chamber is formed.
ガス圧縮/膨張機の前記仕切壁と前記クロスガイドとの
間の空間の下部を前記クロスガイドの外形より大きく形
成し、その空間部分に配設される前記ピストンロッド部
分に下部側が前記クロスガイドの外形より大きい外形を
有する板材を取り付け、前記ピストン駆動室から前記仕
切壁へのオイルの侵入を防止することを特徴とする請求
項1記載のガス圧縮/膨張機のオイルシール装置。3. A lower portion of a space between the partition wall and the cross guide of the gas compression / expansion machine in which the piston rod is disposed horizontally is formed to be larger than the outer shape of the cross guide. 2. A plate member having an outer shape whose lower side is larger than the outer shape of the cross guide is attached to the arranged piston rod portion to prevent oil from entering the partition wall from the piston driving chamber. Oil seal device for gas compression / expansion machines.
分の外壁に放熱フィンを配設したことを特徴とする請求
項1記載のガス圧縮/膨張機のオイルシール装置。4. The oil seal device for a gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein a radiation fin is provided on an outer wall of a partition wall portion on which said rod seal is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14427295A JP2823525B2 (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Oil seal device for gas compression / expansion machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14427295A JP2823525B2 (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Oil seal device for gas compression / expansion machines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08313091A JPH08313091A (en) | 1996-11-29 |
JP2823525B2 true JP2823525B2 (en) | 1998-11-11 |
Family
ID=15358238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14427295A Expired - Fee Related JP2823525B2 (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Oil seal device for gas compression / expansion machines |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2823525B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970062606A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-12 | 다까노 야스아끼 | Gas compression / expander |
EP0899446A1 (en) * | 1997-08-29 | 1999-03-03 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Gas compression/expansion apparatus |
CN107843022B (en) * | 2017-10-25 | 2024-07-26 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | Dual-drive rotary split Stirling refrigerator |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP14427295A patent/JP2823525B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH08313091A (en) | 1996-11-29 |
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