JP2002295388A - Pump for sterling thermal equipment - Google Patents

Pump for sterling thermal equipment

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JP2002295388A
JP2002295388A JP2001100122A JP2001100122A JP2002295388A JP 2002295388 A JP2002295388 A JP 2002295388A JP 2001100122 A JP2001100122 A JP 2001100122A JP 2001100122 A JP2001100122 A JP 2001100122A JP 2002295388 A JP2002295388 A JP 2002295388A
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JP
Japan
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pump
cooling water
liquid
pump body
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001100122A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sekiya
弘志 関谷
Masaru Kanai
大 金井
Eiju Fukuda
栄寿 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent seizure of a bearing by keeping an underwater bearing to support a rotary shaft of an impeller of a pump in a consistently immersed condition in cooling water. SOLUTION: The rotary shaft 41 for rotating the impeller 45 is supported by submerged bearings 43 and 44 inside a pump casing 38, and a cooling water circulating piping 50 to connect a rear opening 51 of the pump casing 38 to a suction side pipe 49 connected to a suction port 46 is provided, and the submerged bearings 43 and 44 are constantly immersed in the cooling water while the pump P1 is in operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液を送流するポン
プに関し、特にスターリング冷凍機等の放熱用熱交換器
(高温側熱交換器)の放熱用冷却水の循環用のポンプに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump for feeding a liquid, and more particularly to a pump for circulating cooling water for radiating heat in a radiating heat exchanger (high-temperature heat exchanger) such as a Stirling refrigerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境問題におけるフロン代替
の冷凍装置として、又従来の冷却装置より使用温度が広
範囲で、従って、冷凍庫、冷蔵庫、投げ込み式クーラ等
の業務用又は家庭用の冷熱利用機器をはじめとして、低
温液循環器、低温恒温器、恒温槽、ヒートショック試験
装置、凍結乾燥機、温度特性試験装置、血液・細胞保存
装置、コールドクーラ、その他各種の冷熱装置等のあら
ゆる産業分野の冷熱利用機器に適用可能な、コンパクト
で、しかも成績係数が高く、エネルギー効率が良好とな
る冷凍機として、スターリング冷凍機が脚光を浴びてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, as a refrigeration system that substitutes CFCs for global environmental problems, the operating temperature of the refrigeration system is wider than that of conventional refrigeration systems. , Low-temperature liquid circulators, low-temperature thermostats, thermostats, heat shock testers, freeze dryers, temperature characteristic testers, blood / cell storage devices, cold coolers, and various other types of cooling and heating devices. A Stirling refrigerator has been in the spotlight as a refrigerator that can be applied to cold heat equipment, is compact, has a high coefficient of performance, and has good energy efficiency.

【0003】このようなスターリング冷凍機等のスター
リング熱機器は、作動ガスが作動シリンダの圧縮室(高
温室)と膨張室(低温室)との間を流動し、この流路に
沿って配設された吸熱用熱交換器(低温側熱交換器)及
び放熱用熱交換器(高温側熱交換器)により、夫々冷熱
冷媒及び放熱用冷却水との熱交換が行われる。
In such a Stirling heat apparatus such as a Stirling refrigerator, a working gas flows between a compression chamber (high-temperature chamber) and an expansion chamber (low-temperature chamber) of a working cylinder, and is disposed along the flow path. The heat-exchanging heat exchanger (low-temperature heat exchanger) and the heat-dissipating heat exchanger (high-temperature heat exchanger) exchange heat with the cold refrigerant and the cooling water, respectively.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】放熱用熱交換器は、冷
却水循環管路及び冷却水用ポンプを介して放熱器(ラジ
エータ)と接続しており、冷却水を循環するように構成
されている。冷却水用ポンプの本体ハウジング内は冷却
水に浸かった状態となっており、この冷却水でポンプの
回転軸の軸受の潤滑、冷却を行っている。しかし、本体
ハウジング内の冷却水が少なくなったり、冷却水の流れ
が不安定であったり、気泡が多く混じっている(これを
「エア噛み」という)と、軸受の潤滑、冷却に支障をき
たすために軸受の焼き付けが生じる。
The radiating heat exchanger is connected to a radiator (radiator) through a cooling water circulation pipe and a cooling water pump, and is configured to circulate the cooling water. . The inside of the main body housing of the cooling water pump is immersed in the cooling water, and the cooling water lubricates and cools the bearing of the rotary shaft of the pump. However, when the amount of cooling water in the main body housing is reduced, the flow of the cooling water is unstable, or a lot of air bubbles are mixed (this is referred to as "air biting"), it hinders lubrication and cooling of the bearing. Therefore, seizure of the bearing occurs.

【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
ることを目的とするものであり、冷却水用ポンプ内の軸
受部分が常時冷却水に浸かった状態となるようにして、
軸受の焼き付けを防止し、安定かつ良好な放熱用熱交換
器を得ることを課題とする。なお、この課題は、スター
リング冷凍器等の放熱用熱交換器の冷却水用ポンプにの
み生じるものではなく、このような液中軸受を有するポ
ンプ一般に生じる問題であるから、一般のポンプにおい
ても同様の課題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a conventional problem. A bearing in a cooling water pump is always immersed in cooling water.
An object of the present invention is to prevent a bearing from burning and to obtain a stable and good heat radiation heat exchanger. In addition, this problem does not occur only in the pump for cooling water of the heat exchanger for heat radiation such as a Stirling refrigerator, but is a problem generally occurring in pumps having such a submerged bearing. Issues.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ポンプ胴体と、該ポンプ胴体の前端に位置
し、吸込口、インペラ回転室及び吐出口を有する液送流
部とを備えて成るポンプであって、上記インペラは、モ
ータで駆動される回転軸の前端に取り付けられており、
上記回転軸は、上記ポンプ胴体内において液中軸受で支
持されており、上記ポンプ胴体の後部開口と吸込側管路
を接続し、上記液を還流させる液還流管路が設けられ、
ポンプ動作中は、上記液中軸受が、常時上記液中に浸か
っているようした構成であることを特徴とするポンプを
提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pump body and a liquid feed section located at a front end of the pump body and having a suction port, an impeller rotation chamber, and a discharge port. A pump comprising: the impeller is attached to a front end of a rotating shaft driven by a motor;
The rotary shaft is supported by a submerged bearing in the pump body, connects a rear opening of the pump body and a suction-side pipe, and is provided with a liquid reflux pipe for refluxing the liquid,
A pump is provided, wherein the submerged bearing is always immersed in the liquid during operation of the pump.

【0007】本発明は上記課題を解決するために、ポン
プ胴体と、該ポンプ胴体の前端に位置し、吸込口、イン
ペラ回転室及び吐出口を有する送流部とを備えて成るポ
ンプであって、上記インペラは、モータで駆動される回
転軸の前端に取り付けられており、上記回転軸は、上記
ポンプ胴体内において液中軸受で支持されており、上記
ポンプ胴体の後部の開口と吐出側管路を接続し、上記液
を還流させる液還流管路が設けられ、ポンプ動作中は、
上記液中軸受が、常時上記液中に浸かっているようした
構成であることを特徴とするポンプを提供する。
[0007] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a pump comprising a pump body, and a delivery section located at a front end of the pump body and having a suction port, an impeller rotation chamber, and a discharge port. The impeller is attached to a front end of a rotary shaft driven by a motor, and the rotary shaft is supported by a submerged bearing in the pump body, and an opening at a rear portion of the pump body and a discharge side pipe are provided. A liquid recirculation line for recirculating the liquid is provided.
A pump is provided, wherein the submerged bearing is configured to be constantly immersed in the liquid.

【0008】上記液還流管路に絞りを設けたことを特徴
とする。
[0008] A throttle is provided in the liquid reflux line.

【0009】上記液還流管路にアキュミュレータを設け
たことを特徴とする。
An accumulator is provided in the liquid reflux line.

【0010】上記液還流管路に開閉弁を接続したことを
特徴とする。
An on-off valve is connected to the liquid reflux line.

【0011】上記液は、放熱用熱交換器と放熱器との間
で循環される冷却水であり、上記ポンプは、該冷却水を
循環するための冷却水用ポンプであることを特徴とす
る。
The liquid is cooling water circulated between the heat radiating heat exchanger and the radiator, and the pump is a cooling water pump for circulating the cooling water. .

【0012】上記放熱用熱交換器は、スターリング冷凍
機の作動ガスの放熱用熱交換器である。
The above-mentioned heat-exchanging heat exchanger is a heat-exchanging heat exchanger for working gas of a Stirling refrigerator.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明に
係るスターリング熱機器の一例であるスターリング冷凍
機1の全体構造を説明する図である。スターリング冷凍
機1のハウジング2は、鋳物で一体に形成され、その内
部は半密閉状態とされる。このハウジング2内は、区画
壁3によってモータ室4とクランク室5とに区画されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the overall structure of a Stirling refrigerator 1 which is an example of a Stirling heat device according to the present invention. The housing 2 of the Stirling refrigerator 1 is integrally formed of a casting, and the inside thereof is semi-sealed. The interior of the housing 2 is partitioned into a motor chamber 4 and a crank chamber 5 by a partition wall 3.

【0014】モータ室4には正逆回転可能なモータ6が
配設されており、モータ室4の端部には、機材の装入、
メインテナンス用の開口が形成されており、この開口を
気密的に密閉するための蓋7がメタルシール8を介して
ボルト等により固定されている。モータ室4の頂壁9に
は、モータ供給電源用の開口が形成され、この開口を気
密的に閉じかつ電源取付端子10を取り付けた端子蓋1
1がメタルシール8を介して着脱可能に取り付けられて
いる。
A motor 6 capable of normal and reverse rotation is provided in the motor chamber 4.
An opening for maintenance is formed, and a lid 7 for hermetically sealing the opening is fixed by a bolt or the like via a metal seal 8. An opening for a motor power supply is formed in the top wall 9 of the motor chamber 4, the opening is hermetically closed, and the terminal cover 1 to which the power supply mounting terminal 10 is attached.
1 is detachably attached via a metal seal 8.

【0015】クランク室5の端部には、軸受用の開口が
形成され、この開口を気密的に閉じるように内面に軸受
を設けた軸受取付蓋12がメタルシール8を介して着脱
可能に取り付けられている。さらにクランク室5の底部
には機材の装入及びメインテナンス用の開口が形成され
ており、これらの開口を気密的に密閉するように底蓋1
3がメタルシール8を介して着脱可能に取り付けられて
いる。
An opening for a bearing is formed at an end of the crank chamber 5, and a bearing mounting lid 12 provided with a bearing on the inner surface so as to hermetically close the opening is detachably mounted via a metal seal 8. Have been. Further, openings are formed at the bottom of the crank chamber 5 for charging and maintenance of the equipment, and the bottom cover 1 is sealed so as to hermetically seal these openings.
3 is detachably attached via a metal seal 8.

【0016】クランク室5には、モータ6により駆動さ
れ、モータ6の回転を往復動に変換するクランクシャフ
ト14と、2本のコンロッド15と、二つのクロスガイ
ドヘッド16が配設され、スターリング冷凍機1の駆動
機構を構成している。クランクシャフト14の二つのク
ランク部17、18は、モータ6の正転時にクランク部
17がクランク部18より先行して移動するように、位
相差を付けて形成されている。この位相差は、一般的に
は約90度の位相差が採用される。
A crankshaft 14, which is driven by a motor 6 and converts the rotation of the motor 6 into reciprocating motion, two connecting rods 15, and two cross guide heads 16 are arranged in the crank chamber 5, and are provided with a Stirling refrigerating machine. The drive mechanism of the machine 1 is configured. The two crank portions 17 and 18 of the crankshaft 14 are formed with a phase difference so that the crank portion 17 moves ahead of the crank portion 18 when the motor 6 rotates forward. As this phase difference, a phase difference of about 90 degrees is generally adopted.

【0017】クランク室5の上部には、ハウジング2に
対して気密的にメタルシール8を介して圧縮シリンダブ
ロック19が固定されている。この圧縮シリンダブロッ
ク19には膨張シリンダ連通用の開口23が形成されて
いる。圧縮シリンダブロック19の上にさらに、膨張シ
リンダブロック20がメタルシール8を介してボルト等
によって気密的に固定されている。
A compression cylinder block 19 is fixed to the upper part of the crank chamber 5 via a metal seal 8 in an airtight manner with respect to the housing 2. The compression cylinder block 19 has an opening 23 for communicating with the expansion cylinder. Further, on the compression cylinder block 19, an expansion cylinder block 20 is hermetically fixed by bolts or the like via a metal seal 8.

【0018】この圧縮シリンダブロック19及び圧縮シ
リンダブロック20が、夫々スターリング冷凍機1の作
動シリンダである圧縮シリンダ21及び膨張シリンダ2
2を構成している。圧縮シリンダ21と膨張シリンダ2
2、並びにハウジング2内には、作動ガスとして、例え
ば、ヘリウム、水素、窒素等が封入されている。圧縮シ
リンダ21内には、圧縮ピストン26が往復する。この
空間の上部(圧縮空間)が高温室24であり、この中の
作動ガスは圧縮されて高温となる。
The compression cylinder block 19 and the compression cylinder block 20 are used for the compression cylinder 21 and the expansion cylinder 2 which are the working cylinders of the Stirling refrigerator 1, respectively.
2. Compression cylinder 21 and expansion cylinder 2
For example, helium, hydrogen, nitrogen, or the like is sealed as a working gas in the housing 2 and the housing 2. A compression piston 26 reciprocates in the compression cylinder 21. The upper part (compression space) of this space is the high temperature chamber 24, in which the working gas is compressed to a high temperature.

【0019】圧縮ピストンロッド25は、圧縮ピストン
26とクロスガイドヘッド16を連結し、圧縮シリンダ
21とクランク室5の頂壁の通孔のオイルシール29を
通して伸びている。往復動する圧縮ピストン26は上死
点及び下死点で摺動方向が反転するため、速度がゼロに
なり、上死点及び下死点付近では速度が遅く単位時間当
たりの容積の変化量も小さく、下死点から上死点及び上
死点から下死点に向かって移動するときの夫々の中間点
で最高速度になり、単位時間当たりの圧縮ピストン26
の移動による容積の変化量も最大となる。
The compression piston rod 25 connects the compression piston 26 and the cross guide head 16 and extends through the compression cylinder 21 and an oil seal 29 in a through hole in the top wall of the crank chamber 5. Since the sliding direction of the reciprocating compression piston 26 is reversed at the top dead center and the bottom dead center, the speed becomes zero, and the speed is slow near the top dead center and the bottom dead center, and the change amount of the volume per unit time is also small. When moving from the bottom dead center to the top dead center and from the top dead center to the bottom dead center, the speed becomes the maximum at each intermediate point, and the compression piston 26 per unit time
The amount of change in volume due to the movement of is also maximum.

【0020】膨張ピストンロッド27は、膨張ピストン
28とクロスガイドヘッド16とを連結し、膨張シリン
ダ22とクランク室5の頂壁の通孔のオイルシール29
を通して伸びている。この膨張シリンダブロック20の
空間内を膨張ピストン28が往復摺動して、この空間の
上部(膨張空間)が低温室30であり、この中の作動ガ
スが膨張し低温となる。膨張ピストン28は、圧縮ピス
トン26より90度の位相だけ先行して移動する。
The expansion piston rod 27 connects the expansion piston 28 and the cross guide head 16, and the expansion cylinder 22 and an oil seal 29 in a through hole in the top wall of the crank chamber 5.
Extends through. The expansion piston 28 reciprocates and slides in the space of the expansion cylinder block 20, and the upper part (expansion space) of this space is a low-temperature chamber 30, in which the working gas expands to a low temperature. The expansion piston 28 moves ahead of the compression piston 26 by a phase of 90 degrees.

【0021】膨張シリンダブロック20には、圧縮シリ
ンダ21の圧縮空間に作動ガスが流入流出するマニホー
ルド31が連通するように設けられており、さらに放熱
用熱交換器(高温側熱交換器)32、再生器33及び冷
却用熱交換器(低温側熱交換器)34が互いに順次連通
して環状に配設されている。圧縮シリンダブロック19
の上端部近くには、高温室24とマニホールド31を連
通する連通孔23が形成されている。
The expansion cylinder block 20 is provided with a manifold 31 through which a working gas flows into and out of the compression space of the compression cylinder 21. The manifold 31 further includes a heat-dissipating heat exchanger (high-temperature-side heat exchanger) 32. A regenerator 33 and a heat exchanger for cooling (low-temperature heat exchanger) 34 are annularly arranged so as to communicate with each other sequentially. Compression cylinder block 19
A communication hole 23 that connects the high temperature chamber 24 and the manifold 31 is formed near the upper end portion of the communication hole 24.

【0022】放熱用熱交換器32は、冷却水循環管路3
5及び冷却水用ポンプP1を介して放熱器(ラジエー
タ)36と接続しており、冷却水を循環するように構成
される。冷却水としては、水、あるいは水にエチレング
リコール又はポリエチレンレングリコールを混合した希
釈水が使用される。
The radiating heat exchanger 32 is connected to the cooling water circulation line 3.
5 and a radiator 36 via a cooling water pump P1 to circulate the cooling water. As the cooling water, water or dilution water obtained by mixing ethylene glycol or polyethylene len glycol with water is used.

【0023】このような構成から成るスターリング冷凍
機1において、本発明の特徴的な構成は、放熱用熱交換
器の冷却水循環管路35に設けられた冷却水用ポンプP
1を、上述したエア噛みが生じないように設けた構成で
ある。
In the Stirling refrigerator 1 having such a configuration, the characteristic configuration of the present invention is that the cooling water pump P provided in the cooling water circulation line 35 of the heat exchanger for heat radiation is used.
1 is provided so that the above-described air biting does not occur.

【0024】図2は、本発明に利用する冷却水用ポンプ
P1本体の構成を示す図である。冷却水用ポンプP1
は、ポンプ胴体38とケーシング38’を有している。
ポンプ胴体38内には、モータの固定子39が設けら
れ、固定子39の内方にロータキャン43が固定されて
設けられている。このロータキャン43内に、モータの
回転子40が回転軸41で回転可能に取り付けられてい
る。回転軸41は、ポンプ胴体38の前後において液中
軸受(通常「水中軸受」と言われており、カーボン軸受
等が利用されている。)44によって支持されている。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cooling water pump P1 body used in the present invention. Pump P1 for cooling water
Has a pump body 38 and a casing 38 '.
A motor stator 39 is provided in the pump body 38, and a rotor can 43 is fixedly provided inside the stator 39. A rotor 40 of the motor is mounted in the rotor can 43 so as to be rotatable about a rotation shaft 41. The rotary shaft 41 is supported by submerged bearings (usually referred to as “submerged bearings” and using carbon bearings or the like) 44 before and after the pump body 38.

【0025】回転軸41の前端にはインペラ(羽根車)
45が固定されている。ケーシング38’は、ポンプ胴
体38の前端に水密的に取り付けられ、吸込口46、イ
ンペラ回転室47及び吐出口48を形成するもので、液
送流部として機能する。
An impeller (impeller) is provided at the front end of the rotating shaft 41.
45 is fixed. The casing 38 'is attached to the front end of the pump body 38 in a watertight manner, forms the suction port 46, the impeller rotation chamber 47 and the discharge port 48, and functions as a liquid sending section.

【0026】冷却水は、吸込口46から吸込されてポン
プP1内に流入し、インペラ45の遠心力により吐出口
48から送り出される。冷却水用ポンプP1のポンプ胴
体38内は冷却水に浸かって状態となっており、この冷
却水で軸受の潤滑、冷却を行っている。よって、従来の
冷却水用ポンプでは、このようなポンプ胴体38内の冷
却水が少なくなったり、気泡が多く混じっていたりする
(このような現象を「エア噛み」と言う。)と軸受の潤
滑、冷却に支障をきたすために軸受の焼き付けが生じ
る。
The cooling water is sucked through the suction port 46, flows into the pump P1, and is sent out from the discharge port 48 by the centrifugal force of the impeller 45. The inside of the pump body 38 of the cooling water pump P1 is immersed in cooling water, and the cooling water lubricates and cools the bearing. Therefore, in the conventional cooling water pump, if such cooling water in the pump body 38 is reduced or a large amount of air bubbles are mixed (such a phenomenon is referred to as “air biting”), the bearing is lubricated. As a result, the bearings are burned to prevent cooling.

【0027】本発明に係る冷却水用ポンプは、エア噛み
を防止するように配設される構成となっている。その実
施例を図3(a)に示し、冷却水用ポンプP1のポンプ
胴体38と、吸込口46に接続される吸込側管路49と
を互いに連通させる冷却水還流管路(特許請求の範囲中
の「液還流管路」に相当する。)50を設け、ポンプ胴
体38内を冷却水が常に循環し満たされている構成と
し、軸受44の焼き付けを防ぐようにしている。
The cooling water pump according to the present invention is arranged so as to prevent air biting. FIG. 3 (a) shows an embodiment of the present invention, in which a cooling water recirculation pipe for connecting a pump body 38 of the cooling water pump P1 and a suction side pipe 49 connected to the suction port 46 to each other is provided. 50) is provided so that cooling water is constantly circulated and filled in the pump body 38 to prevent the bearing 44 from burning.

【0028】冷却水用ポンプP1は、図3(a)に示す
ように、冷却水用ポンプP1の後部の軸受44の取り付
け部の後方において、ポンプ胴体38の後部に開孔51
を形成する。この開孔51に冷却水還流管路50の入口
端を絞り52を介して取付け、冷却水還流管路50の出
口端を吸込口46に取付ける構成としている。なお、必
要に応じてアキュムレータ55を冷却水還流管路50に
接続して冷却水還流管路50内の流れの安定性を得る構
成としてもよい。
As shown in FIG. 3A, the cooling water pump P1 has an opening 51 at the rear of the pump body 38 at the rear of the mounting portion of the bearing 44 at the rear of the cooling water pump P1.
To form The inlet end of the cooling water recirculation pipe 50 is attached to the opening 51 via the throttle 52, and the outlet end of the cooling water recirculation pipe 50 is attached to the suction port 46. The accumulator 55 may be connected to the cooling water recirculation line 50 as necessary to obtain a stable flow in the cooling water recirculation line 50.

【0029】図3(b)は、本発明の実施例の冷却水用
ポンプP1についての変形例であり、吐出側管路49’
と冷却水用ポンプP1の後部の開口51を冷却水還流管
路50で連通するように接続するものである。
FIG. 3B shows a modification of the cooling water pump P1 according to the embodiment of the present invention.
And the opening 51 at the rear of the cooling water pump P1 is connected so as to communicate with the cooling water reflux pipe 50.

【0030】図4(a)、(b)は、本発明の別の実施
例であり、図3(a)、(b)において、アキュムレー
タ55の代わりに、冷却水還流管路50、53に、開閉
弁56を接続している構成である。開閉弁56までの容
量は、適宜設計され、開閉弁56がスターリング冷凍機
の運転時は閉じられ、リザーバタンク的な役目を果た
し、開閉弁56は冷却水の給排水の際に開いて、給排水
に利用する。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show another embodiment of the present invention. In FIGS. 3 (a) and 3 (b), instead of the accumulator 55, cooling water reflux pipes 50 and 53 are provided. , The on-off valve 56 is connected. The capacity up to the on-off valve 56 is appropriately designed, and the on-off valve 56 is closed during the operation of the Stirling refrigerator and serves as a reservoir tank. Use.

【0031】以上のような構成から成る実施例のスター
リング冷凍機1の作用について説明する。モータ6によ
ってクランクシャフト14が正方向に回転し、クランク
室5内のクランク部17、18が90度位相がずれて回
転する。このクランク部17、18に回動自在に連結さ
れたコンロッド15を介して、クロスガイドヘッド16
が往復動する。クロスガイドヘッド16の夫々に圧縮ピ
ストンロッド25及び膨張ピストンロッド27を介して
連結された圧縮ピストン26及び膨張ピストン28が、
互いにおよそ90度の位相差をもって往復動する。
The operation of the Stirling refrigerator 1 according to the embodiment having the above-described configuration will be described. The motor 6 rotates the crankshaft 14 in the forward direction, and the crank portions 17 and 18 in the crank chamber 5 rotate with a phase shift of 90 degrees. A cross guide head 16 is connected via a connecting rod 15 rotatably connected to the crank portions 17 and 18.
Reciprocates. A compression piston 26 and an expansion piston 28 connected to the cross guide head 16 via a compression piston rod 25 and an expansion piston rod 27, respectively.
Reciprocate with a phase difference of about 90 degrees from each other.

【0032】膨張ピストン28が先行して上死点付近で
ゆっくりと移動中、圧縮ピストン26は中間付近を上死
点に向かって急速に移動して作動ガスの圧縮動作を行
う。圧縮された作動ガスは、連通孔23及びマニホール
ド31を通り放熱用熱交換器32に流入する。放熱用熱
交換器32で冷却水に放熱した作動ガスは、再生器33
で冷却され、冷却用熱交換器34を通って低温室(膨張
空間)30内に流入し、ここで急激に膨張し冷熱が発生
する。膨張シリンダ21のヘッド、即ちコールドヘッド
53は冷却され低温となる。
While the expansion piston 28 moves slowly near the top dead center in advance, the compression piston 26 rapidly moves toward the top dead center near the middle to perform the operation of compressing the working gas. The compressed working gas flows into the heat dissipation heat exchanger 32 through the communication hole 23 and the manifold 31. The working gas radiated to the cooling water by the radiating heat exchanger 32 is supplied to the regenerator 33.
And flows into the low-temperature chamber (expansion space) 30 through the cooling heat exchanger 34, where it expands rapidly and generates cold heat. The head of the expansion cylinder 21, that is, the cold head 53 is cooled to a low temperature.

【0033】そして、コールドヘッド53において、冷
却用熱交換器34の冷却フィン54に接する冷熱冷媒を
冷却する。膨張ピストン28が下死点から上死点に移動
するときには圧縮ピストン26は中間位置から下死点に
向かっており、作動ガスは低温室22から冷却用熱交換
器34を通過して再生器33に流入し作動ガスの有する
冷熱を再生器33に蓄熱する。再生器33に蓄熱された
冷熱は、上記のように高温室24から放熱用熱交換器3
2を通して送られてくる作動ガスを、再度冷却するため
に再利用される。
Then, in the cold head 53, the cold refrigerant in contact with the cooling fins 54 of the cooling heat exchanger 34 is cooled. When the expansion piston 28 moves from the bottom dead center to the top dead center, the compression piston 26 moves from the intermediate position to the bottom dead center, and the working gas passes from the low-temperature chamber 22 through the cooling heat exchanger 34 to the regenerator 33. Into the regenerator 33. The cool heat stored in the regenerator 33 is transferred from the high-temperature chamber 24 to the heat-radiating heat exchanger 3 as described above.
The working gas sent through 2 is recycled for cooling again.

【0034】そして、コールドヘッド53において冷却
された冷熱冷媒は、各種の冷熱利用機器を冷却する。例
えば、冷熱冷媒は、冷凍庫等の冷熱利用機器内の冷熱冷
媒配管に送られ、冷熱利用機器内で冷凍あるいは冷却作
用を行う。コールドヘッド53に循環して戻され、再度
冷却される。
Then, the cold refrigerant cooled in the cold head 53 cools various cold utilization devices. For example, the cold refrigerant is sent to a cold refrigerant pipe in a cold utilization device such as a freezer, and performs freezing or cooling in the cold utilization device. It is circulated back to the cold head 53 and cooled again.

【0035】又、放熱用熱交換器32で熱交換された冷
却水は、冷却水循環管路35から放熱器36に流れ、そ
こで冷却ファン37で冷却され、再度、放熱用熱交換器
32へ循環する。放熱用熱交換器32の冷却水は、冷却
水用ポンプP1によって冷却水循環管路35内を循環さ
せられ、放熱器36において、放熱器36の冷却ファン
37で冷却される、そして放熱用熱交換器32に送られ
て、作動ガスの放熱を行う。
The cooling water having undergone heat exchange in the heat radiating heat exchanger 32 flows from the cooling water circulation line 35 to the radiator 36, where it is cooled by the cooling fan 37 and circulated to the heat radiating heat exchanger 32 again. I do. The cooling water of the heat exchanger 32 for heat radiation is circulated in the cooling water circulation pipe 35 by the pump P1 for cooling water, and is cooled in the heat radiator 36 by the cooling fan 37 of the heat radiator 36. Is sent to the vessel 32 to radiate the working gas.

【0036】そして、本発明に係る冷却水用ポンプP1
では、ポンプ胴体38内には冷却水が循環し、軸受44
は常に冷却水に浸かっている状態が保てるから軸受44
の焼き付けを防ぐことができる。
The pump P1 for cooling water according to the present invention
Then, cooling water circulates in the pump body 38 and the bearing 44
Can always be immersed in the cooling water,
Can be prevented from burning.

【0037】冷却水について、吸込口46の圧力をPi
n、吐出口48の圧力をPout、ポンプ胴体38内の
後部における圧力をPp、冷却水還流管路50内の圧力
をPbとすると、絞り52を設けているから、図3
(a)に示す構成の場合は、Pout>Pp>Pb≒P
inとなり、吸込側管路49から冷却水用ポンプP1の
開口51を通してポンプP1内に逆流するようなことは
防止される。図3(b)に示す構成の場合は、Pout
≒Pb>Pp>Pinとなり、冷却水還流管路50から
吐出側管路49’内に逆流するようなことは防止され
る。又、モータ42の回転子40は常にポンプ胴体38
の後方向に加圧されており、回転軸41の長手方向のぶ
れがなくなり安定な回転動作が可能となる。
For the cooling water, the pressure at the suction port 46 is set to Pi
Assuming that n, the pressure at the discharge port 48 is Pout, the pressure at the rear part of the pump body 38 is Pp, and the pressure within the cooling water reflux pipe 50 is Pb, the throttle 52 is provided.
In the case of the configuration shown in (a), Pout>Pp> Pb ≒ P
in, and backflow from the suction side pipe line 49 into the pump P1 through the opening 51 of the cooling water pump P1 is prevented. In the case of the configuration shown in FIG.
≒ Pb>Pp> Pin, and the backflow from the cooling water recirculation pipe 50 into the discharge side pipe 49 ′ is prevented. The rotor 40 of the motor 42 is always connected to the pump body 38.
Is pressed in the rearward direction, and the rotational shaft 41 is not displaced in the longitudinal direction, thereby enabling a stable rotation operation.

【0038】以上、本発明の実施の形態を実施例に基づ
いて説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるこ
となく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でい
ろいろな実施例があることは言うまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical matters described in the claims. It goes without saying that there are embodiments.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係るスターリング熱機器は以上
のような構成であるから、冷却水用ポンプ内の軸受部分
が常時冷却水に浸かった状態となり、軸受の焼き付けを
防止することができ、安定かつ良好な放熱器を得ること
ができる。
As described above, the Stirling heat apparatus according to the present invention has a structure as described above, so that the bearing portion in the cooling water pump is constantly immersed in the cooling water, and the seizure of the bearing can be prevented. A stable and good radiator can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るポンプの適用対象例であるスター
リング冷凍機全体を説明する全体図である。
FIG. 1 is an overall view for explaining an entire Stirling refrigerator as an application example of a pump according to the present invention.

【図2】本発明に利用する放熱用冷却水循環用ポンプの
本体を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a main body of a cooling water circulation pump for heat radiation used in the present invention.

【図3】本発明に係る放熱用冷却水循環用ポンプの実施
例を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of a cooling water circulation pump for heat radiation according to the present invention.

【図4】本発明に係る放熱用冷却水循環用ポンプの別の
実施例を示す図である。
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the cooling water circulation pump for heat radiation according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スターリング冷凍機1 2 ハウジング 3 モータ室 5 クランク室 6 モータ 14 クランクシャフト 19 圧縮シリンダブロック 20 膨張シリンダブロック 21 圧縮シリンダ 22 膨張ブロック 26 圧縮ピストン 28 膨張ピストン 29 オイルシール 32 放熱用熱交換器 33 再生器 34 冷却用熱交換器 35 冷却水循環管路 36 放熱器(ラジエータ) 37 冷却ファン 38 ポンプ胴体 38’ ケーシング 42 モータ 43 ロータキャン 44 軸受 45 インペラ 46 吸込口 47 インペラ回転室 48 吐出口 49 吸込側管路 49’ 吐出側管路 50 冷却水還流管路 51 開口 52 絞り 53 コールドヘッド 54 冷却フィン 55 アキュミュレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirling refrigerator 1 2 Housing 3 Motor room 5 Crank room 6 Motor 14 Crankshaft 19 Compression cylinder block 20 Expansion cylinder block 21 Compression cylinder 22 Expansion block 26 Compression piston 28 Expansion piston 29 Oil seal 32 Heat dissipation heat exchanger 33 Regenerator 34 heat exchanger for cooling 35 cooling water circulation line 36 radiator (radiator) 37 cooling fan 38 pump body 38 'casing 42 motor 43 rotor can 44 bearing 45 impeller 46 suction port 47 impeller rotation chamber 48 discharge port 49 suction side pipe 49 '' Discharge side line 50 Cooling water reflux line 51 Opening 52 Restrictor 53 Cold head 54 Cooling fin 55 Accumulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 栄寿 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3J011 AA09 BA02 3J017 EA01 FA02 GA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Eiji Fukuda 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term in Sanyo Electric Co., Ltd. (reference) 3J011 AA09 BA02 3J017 EA01 FA02 GA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプ胴体と、該ポンプ胴体の前端に
位置し、吸込口、インペラ回転室及び吐出口を有する液
送流部とを備えて成るポンプであって、 上記インペラは、モータで駆動される回転軸の前端に取
り付けられており、 上記回転軸は、上記ポンプ胴体内において液中軸受で支
持されており、 上記ポンプ胴体の後部開口と吸込側管路を接続し、上記
液を還流させる液還流管路が設けられ、ポンプ動作中
は、上記液中軸受が、常時上記液中に浸かっているよう
した構成であることを特徴とするポンプ。
1. A pump comprising: a pump body; and a liquid sending section located at a front end of the pump body and having a suction port, an impeller rotation chamber, and a discharge port, wherein the impeller is driven by a motor. The rotating shaft is supported by a submerged bearing in the pump body, connects a rear opening of the pump body with a suction side conduit, and circulates the liquid. A pump for providing a liquid recirculation conduit for causing the submerged bearing to be constantly immersed in the liquid during operation of the pump.
【請求項2】 ポンプ胴体と、該ポンプ胴体の前端に
位置し、吸込口、インペラ回転室及び吐出口を有する送
流部とを備えて成るポンプであって、 上記インペラは、モータで駆動される回転軸の前端に取
り付けられており、 上記回転軸は、上記ポンプ胴体内において液中軸受で支
持されており、 上記ポンプ胴体の後部の開口と吐出側管路を接続し、上
記液を還流させる液還流管路が設けられ、ポンプ動作中
は、上記液中軸受が、常時上記液中に浸かっているよう
した構成であることを特徴とするポンプ。
2. A pump comprising: a pump body; and a sending section located at a front end of the pump body and having a suction port, an impeller rotation chamber, and a discharge port, wherein the impeller is driven by a motor. The rotating shaft is supported by a submerged bearing in the pump body, connects an opening at a rear portion of the pump body to a discharge side pipeline, and circulates the liquid. A pump for providing a liquid recirculation conduit for causing the submerged bearing to be constantly immersed in the liquid during operation of the pump.
【請求項3】 上記液還流管路に絞りを設けたことを
特徴とする請求項1又は2記載のポンプ。
3. The pump according to claim 1, wherein a throttle is provided in the liquid reflux line.
【請求項4】 上記液還流管路にアキュミュレータを
設けたことを特徴とする請求項1、2又は3記載のポン
プ。
4. The pump according to claim 1, wherein an accumulator is provided in the liquid reflux line.
【請求項5】 上記液還流管路に開閉弁を接続したこ
とを特徴とする請求項1、2又は3記載のポンプ。
5. The pump according to claim 1, wherein an on-off valve is connected to the liquid reflux line.
【請求項6】 上記液は、放熱用熱交換器と放熱器と
の間で循環される冷却水であり、上記ポンプは、該冷却
水を循環するための冷却水用ポンプであることを特徴と
する請求項1、2、3、4又は5記載のポンプ。
6. The cooling liquid circulated between the heat radiating heat exchanger and the radiator, and the pump is a cooling water pump for circulating the cooling water. The pump according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】 上記放熱用熱交換器は、スターリング
冷凍機の作動ガスの放熱用熱交換器であることを特徴と
する請求項1、2、3、4、5又は6記載のポンプ。
7. The pump according to claim 1, wherein the heat radiating heat exchanger is a heat radiating heat exchanger for a working gas of a Stirling refrigerator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101936341A (en) * 2010-06-13 2011-01-05 无锡锡东能源科技有限公司 Bearing blockseat of slag breaking machine
CN104047868A (en) * 2014-06-27 2014-09-17 厦门市益能泵业有限公司 Mute fire fighting pressure stabilizing and boosting device

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