JPS6314045Y2 - - Google Patents
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- JPS6314045Y2 JPS6314045Y2 JP9671282U JP9671282U JPS6314045Y2 JP S6314045 Y2 JPS6314045 Y2 JP S6314045Y2 JP 9671282 U JP9671282 U JP 9671282U JP 9671282 U JP9671282 U JP 9671282U JP S6314045 Y2 JPS6314045 Y2 JP S6314045Y2
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- JP
- Japan
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- ring
- seal ring
- piston rod
- holder ring
- pressure side
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、スターリングサイクル機関用軸封
装置に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a shaft sealing device for a Stirling cycle engine.
スターリングサイクル機関は、作動流体(ヘリ
ウム、水素、チツソ或いはそれらの混合気体の一
つ)を、等温圧縮、等容変化、等温膨張をくり返
し、発動機、ヒートポンプ、或いは冷凍機とし
て、又は、冷凍機と原動機の両機能を兼ねさせる
ことができる。このスターリングサイクル機関の
出力或いは熱効率の低下を防止する上で重要なこ
とは、作動流体の閉回路を構成する圧縮部から、
高圧の作動流体を漏洩させないようシールさせる
ことにある。実際、閉回路内の作動流体の漏洩
は、機関の出力や熱効率の低下のみならず、機関
の停止を招き、長期間の安定した運転維持の妨げ
となる。 A Stirling cycle engine repeatedly undergoes isothermal compression, isovolume change, and isothermal expansion of a working fluid (helium, hydrogen, nitrogen, or a mixture thereof), and is used as a motor, heat pump, or refrigerator, or as a refrigerator. It can function as both a motor and a prime mover. In order to prevent the output or thermal efficiency of this Stirling cycle engine from decreasing, it is important to
The purpose is to seal the high-pressure working fluid to prevent leakage. In fact, leakage of the working fluid in the closed circuit not only reduces the output and thermal efficiency of the engine, but also causes the engine to stop, making it difficult to maintain stable operation over a long period of time.
一方、スターリングサイクル機関は、一般に、
一端がクロスヘツド或いは斜板と協働する往復動
可能なピストンロツドをシリンダ内に延在させ且
つ該シリンダ内のピストンと連結させ、さらに、
その内部に背圧室を構成するハウジングとピスト
ンとの間に圧縮部空間を画定させる構成となつて
いる。背圧室の両端部にはピストンロツドを軸封
する種々なシールを配し、圧縮部空間内の高圧作
動流体が、背圧室を介して、低圧クランク室に漏
洩するのを防止させている。 On the other hand, Stirling cycle institutions generally
a reciprocatable piston rod, one end of which cooperates with the crosshead or swashplate, extends into the cylinder and is connected to the piston within the cylinder;
A compressor space is defined between the housing and the piston, which constitute a back pressure chamber therein. Various seals for sealing the piston rod are arranged at both ends of the back pressure chamber to prevent the high pressure working fluid in the compression section space from leaking into the low pressure crank chamber via the back pressure chamber.
背圧室の後端部、即ち、クランク室側に位置す
る軸封装置としては、従来、ロールソツクス等の
種々のタイプの軸封装置の採用が試みられている
が、背圧室内の流体圧が高い状態で使用されるス
ターリングサイクル機関にあつては、背圧室から
クランク室へのガス漏れを防止するに有効な実用
的な軸封装置は未だ提案されていない。 Conventionally, attempts have been made to employ various types of shaft sealing devices such as roll socks as the shaft sealing device located at the rear end of the back pressure chamber, that is, on the crank chamber side. For Stirling cycle engines used under high pressure conditions, no practical shaft sealing device has yet been proposed that is effective in preventing gas leakage from the back pressure chamber to the crank chamber.
この考案は、上記に鑑み、背圧室からのガス漏
れを効果的に防止する軸封装置を提供することを
目的としてなされたものである。 In view of the above, this invention was made for the purpose of providing a shaft sealing device that effectively prevents gas leakage from the back pressure chamber.
以下、図示の実施例により本考案の詳細を説明
する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.
シリンダ1内で往復動するピストン2にはピス
トンロツド3が連結されていて、該ピストンロツ
ド3はシリンダ内の端部に設けられたハウジング
4を通してクランク室5に延在する。 A piston 2 reciprocating within the cylinder 1 is connected to a piston rod 3, which extends into a crank chamber 5 through a housing 4 provided at an end within the cylinder.
ここで、ハウジング4の両端部には前段軸封装
置であるシールリング6と後段軸封装置7が設け
られていて、その間に背圧室8が形成される。 Here, a seal ring 6, which is a front-stage shaft sealing device, and a rear-stage shaft sealing device 7 are provided at both ends of the housing 4, and a back pressure chamber 8 is formed therebetween.
背圧室8は逆止弁9を通して圧縮室10に連通
する。 The back pressure chamber 8 communicates with the compression chamber 10 through a check valve 9.
上記構成において、行程中、圧縮室10内で圧
力変動する高圧ガスは前段軸封装置から漏れて背
圧室8に侵入し背圧室の気圧を上昇させるが、行
程中で圧縮室10内の気圧が背圧室8の気圧より
低くなると背圧室内の気体は逆止弁9を介して圧
縮室に戻される。 In the above configuration, during the stroke, the high pressure gas whose pressure fluctuates in the compression chamber 10 leaks from the front shaft sealing device and enters the back pressure chamber 8, increasing the pressure in the back pressure chamber. When the atmospheric pressure becomes lower than the atmospheric pressure in the back pressure chamber 8, the gas in the back pressure chamber is returned to the compression chamber via the check valve 9.
従つて、背圧室内の気圧は圧縮室の行程中の最
低値に近い値に維持されている。 Therefore, the air pressure in the back pressure chamber is maintained at a value close to the lowest value during the stroke of the compression chamber.
しかしながら、スターリング機関においては、
背圧室内の気圧はクランク室内、即ち低圧側の圧
力に比べればなお相当に高い値に維持されている
ので、高圧側である背圧室内の気体は後段軸封装
置を通してクランク室に漏れ、機関の性能の劣化
の原因となる。 However, in the Starling institution,
Since the pressure inside the back pressure chamber is maintained at a much higher value than the pressure in the crank chamber, that is, the low pressure side, the gas in the back pressure chamber on the high pressure side leaks into the crank chamber through the rear shaft sealing device, and the engine This causes performance deterioration.
本考案は、背圧室8からクランク室5へのガス
漏れを防止するに有効な軸封装置を提供するもの
で、ピストンロツド3の外周面に対接摺動してそ
の間を封止する合成樹脂製のシールリング本体1
1と、シールリング本体11の外周に対接してシ
ールリング本体11を保持する金属製ホルダーリ
ング12と、金属製ホルダーリング12の周囲と
ケーシングとの間をシールするO−リング13と
で構成されていて、シールリング本体11は、ピ
ストンロツド3の外周面に対接する内周面14
と、高圧側から低圧側に向け、且つ径方向内方に
40゜〜60゜の角度をなして傾斜した外周傾斜面15
と、高圧側に対向する内側面16及び低圧側に対
向する外側面17とでなる断面台形をなす。 The present invention provides a shaft seal device which is effective in preventing gas leakage from the back pressure chamber 8 to the crank chamber 5, and comprises a seal ring body 1 made of synthetic resin which slides against the outer circumferential surface of the piston rod 3 to seal the gap.
The seal ring body 11 is made up of an inner peripheral surface 14 which is in contact with the outer peripheral surface of the piston rod 3, a metal holder ring 12 which holds the seal ring body 11 in contact with the outer peripheral surface of the piston rod 3, and an O-ring 13 which seals between the periphery of the metal holder ring 12 and the casing.
From the high pressure side to the low pressure side and radially inward
An outer peripheral inclined surface 15 inclined at an angle of 40° to 60°
The inner surface 16 faces the high pressure side, and the outer surface 17 faces the low pressure side, forming a trapezoidal cross section.
また、金属製ホルダーリング12は、前記シー
ルリング本体11の外周傾斜面15に対応した傾
斜角をもつて傾斜した内周傾斜面18を有し、外
周はケーシングとの間に位置するO−リング13
により封止される。 Further, the metal holder ring 12 has an inner circumferential inclined surface 18 inclined at an inclination angle corresponding to the outer circumferential inclined surface 15 of the seal ring main body 11, and the outer circumference is an O-ring located between the outer circumferential inclined surface 15 and the casing. 13
sealed by.
ここで、金属製ホルダーリングは、その内周側
にピストンロツド3の外周との間の間隙を埋める
ごとく合成樹脂製シートリング20を有する。 Here, the metal holder ring has a synthetic resin seat ring 20 on its inner circumferential side so as to fill the gap between it and the outer circumference of the piston rod 3.
スターリングサイクル機関用軸封装置を上記本
考案に従つて構成する場合、機関の作動時にピス
トンロツド3に軸振れが生ずる場合においても、
シールリング本体11と金属製ホルダーリング1
2とは一体としてピストンロツド3の軸振れに追
従し、シールリング本体11の傾斜面と金属製ホ
ルダーリング12の傾斜面との対接関係は安定に
維持される。したがつて、シールリング本体とホ
ルダーリングとの対接個所のシール特性は良好に
維持される。 When the shaft sealing device for a Stirling cycle engine is configured according to the present invention, even if shaft runout occurs in the piston rod 3 during engine operation,
Seal ring body 11 and metal holder ring 1
2 integrally follows the axial runout of the piston rod 3, and the contact relationship between the inclined surface of the seal ring body 11 and the inclined surface of the metal holder ring 12 is maintained stably. Therefore, the sealing properties of the contact portion between the seal ring body and the holder ring are maintained well.
したがつて、ピストンロツド3に軸振れが生ず
る場合においても、シールリング本体とホルダー
リングとの対接個所でのシール性劣化現象は発生
せず、良好なシール特性を示す。 Therefore, even if axial vibration occurs in the piston rod 3, no deterioration of the sealing property occurs at the contact point between the seal ring body and the holder ring, and good sealing properties are exhibited.
第1図は本考案の実施例である軸封装置を有す
るスターリングサイクル機関の要部断面図。第2
図は軸封装置の装着状態を示す拡大断面図。
図中;1……シリンダ、2……ピストン、3…
…ピストンロツド、4……ハウジング、8……背
圧室、10……圧縮室、11……シールリング本
体、12……金属製ホルダーリング、13……O
−リング、14……シールリング本体の内周面、
15……シールリング本体の外周傾斜面、16…
…内側面、18……金属製ホルダーリングの内周
傾斜面、20……合成樹脂製シートリング。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a Stirling cycle engine having a shaft sealing device according to an embodiment of the present invention. Second
The figure is an enlarged cross-sectional view showing the installed state of the shaft sealing device. In the diagram; 1... cylinder, 2... piston, 3...
... Piston rod, 4 ... Housing, 8 ... Back pressure chamber, 10 ... Compression chamber, 11 ... Seal ring body, 12 ... Metal holder ring, 13 ... O
-Ring, 14... Inner peripheral surface of the seal ring body,
15... Outer peripheral inclined surface of the seal ring main body, 16...
...inner surface, 18...inner peripheral inclined surface of metal holder ring, 20...synthetic resin seat ring.
Claims (1)
ング本体の外周に対接してシールリング本体を保
持する金属製ホルダーリングと、該ホルダーリン
グの外周に位置してホルダーリングとケーシング
との間をシールするO−リングとでなるスターリ
ングサイクル機関のピストンロツドの軸封装置で
あつて、前記シールリング本体がピストンロツド
の外周に対接する内周面と、低圧側に対向する外
側面と、高圧側に対向する内側面と、高圧側から
低圧側へ且つ径方向内方に傾斜した傾斜外周面と
でなる断面台形状をなし、前記金属製ホルダーリ
ングが前記シールリング本体の傾斜外周面に対接
する内周傾斜面を有し、かつ、金属製ホルダーリ
ングの内周側に該ホルダーリングとピストンロツ
ドとの間隙に位置させて合成樹脂製シートリング
を設けたことを特徴とするスターリングサイクル
機関用軸封装置。 A seal ring body made of synthetic resin, a metal holder ring that holds the seal ring body against the outer periphery of the seal ring body, and a metal holder ring that is located on the outer periphery of the holder ring and seals between the holder ring and the casing. A shaft sealing device for a piston rod of a Stirling cycle engine consisting of an O-ring, in which the seal ring body has an inner peripheral surface that contacts the outer circumference of the piston rod, an outer surface that faces the low pressure side, and an inner surface that faces the high pressure side. an inner peripheral inclined surface having a trapezoidal cross section consisting of a side surface and an inclined outer circumferential surface inclined radially inward from the high pressure side to the low pressure side, and on which the metal holder ring is in contact with the inclined outer circumferential surface of the seal ring main body; 1. A shaft sealing device for a Stirling cycle engine, characterized in that a synthetic resin seat ring is provided on the inner peripheral side of a metal holder ring in a gap between the holder ring and the piston rod.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9671282U JPS591853U (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Shaft sealing device for Stirling cycle engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9671282U JPS591853U (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Shaft sealing device for Stirling cycle engines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS591853U JPS591853U (en) | 1984-01-07 |
JPS6314045Y2 true JPS6314045Y2 (en) | 1988-04-20 |
Family
ID=30230365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9671282U Granted JPS591853U (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Shaft sealing device for Stirling cycle engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS591853U (en) |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP9671282U patent/JPS591853U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS591853U (en) | 1984-01-07 |
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