JP2013002687A - Cold storage refrigerator - Google Patents

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Takahiro Matsubara
貴裕 松原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold storage refrigerator capable of reducing an amount of lubricant flowing out of an inner space of a bearing member, reducing an amount of foreign objects mixed into the inner space of the bearing member, and preventing deformation of a sealing member of the bearing member.SOLUTION: The cold storage refrigerator includes: a cylinder; a cold accumulator; a rotary drive unit generating driving force for reciprocating the cold accumulator; a rotary member 31a being driven and rotated by the rotary drive unit; an inner wheel member 61 and an outer wheel member 62 provided to relatively rotate around the same rotary shaft RA; and the bearing member 60 including two sealing members 63-1, 63-2 respectively provided to both front/back sides of the inner wheel member 61 and the outer wheel member 62 along the rotary shaft RA for rotatably supporting the rotary member 31a. The sealing members 63-1, 63-2 are fixed to one of the inner wheel member 61 and the outer wheel member 62, and a gap G is formed between the wheel member fixed with the sealing members and the other wheel member.

Description

本発明は、冷媒ガスを膨張させて発生した冷熱を蓄冷器に蓄冷する蓄冷器式冷凍機に関する。   The present invention relates to a regenerator refrigerator that stores cold heat generated by expanding refrigerant gas in a regenerator.

4K程度の極低温を得るための極低温冷凍機として、例えばギフォード・マクマホン(Gifford-McMahon;GM)冷凍機が用いられている。   As a cryogenic refrigerator for obtaining an extremely low temperature of about 4K, for example, a Gifford-McMahon (GM) refrigerator is used.

GM冷凍機は、圧縮機からの例えばヘリウムガスよりなる冷媒ガスをシリンダ内に形成された膨張空間に供給し、供給した冷媒ガスを膨張空間で膨張させることによって、冷熱を発生する。   The GM refrigerator generates cold by supplying a refrigerant gas made of, for example, helium gas from a compressor to an expansion space formed in the cylinder, and expanding the supplied refrigerant gas in the expansion space.

GM冷凍機の各段は、シリンダと、シリンダ内に設けられたディスプレーサを有する。ディスプレーサは、シリンダ内に往復動可能に設けられており、ディスプレーサの一端とシリンダとの間に膨張空間を形成する。ディスプレーサの内部には、膨張空間に冷媒ガスを供給及び排出するための冷媒ガス流路が形成されている。また、ディスプレーサの内部に形成された冷媒ガス流路には、冷媒ガスと接触して冷熱を蓄冷するための蓄冷材が収容されている。   Each stage of the GM refrigerator has a cylinder and a displacer provided in the cylinder. The displacer is provided in the cylinder so as to be able to reciprocate, and forms an expansion space between one end of the displacer and the cylinder. Inside the displacer, a refrigerant gas passage for supplying and discharging refrigerant gas to and from the expansion space is formed. In addition, the refrigerant gas passage formed inside the displacer contains a regenerator material for accumulating cold heat in contact with the refrigerant gas.

このようなGM冷凍機には、ディスプレーサを往復駆動するために、例えば、モータと、クランク部材と、スコッチヨークとを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。また、このようなGM冷凍機には、シリンダを圧縮機の高圧側又は低圧側に切り替えて連通させるロータリー弁装置を有するものがある。   Some of such GM refrigerators include, for example, a motor, a crank member, and a scotch yoke in order to drive the displacer back and forth (see, for example, Patent Document 1). Some of such GM refrigerators have a rotary valve device that communicates by switching a cylinder to a high pressure side or a low pressure side of a compressor.

特開2007−205581号公報JP 2007-205581 A

GM冷凍機は、例えばモータの回転軸を回転可能に支持する軸受部材、クランク部材とスコッチヨークとの間に設けられた軸受部材、又は、ロータリー弁装置のバルブ本体を回転可能に支持する軸受部材、等の軸受部材を有する。   The GM refrigerator is, for example, a bearing member that rotatably supports a rotating shaft of a motor, a bearing member provided between a crank member and a scotch yoke, or a bearing member that rotatably supports a valve body of a rotary valve device. And the like.

軸受部材は、内輪、外輪、転動体及び保持器を有する。内輪及び外輪は、同一の回転軸を中心として相対回転可能に設けられている。内輪と外輪との間には、例えば球形状を有する転動体が、保持器に保持された状態で、回転軸を中心とした周方向に沿って等間隔に設けられている。   The bearing member has an inner ring, an outer ring, a rolling element, and a cage. The inner ring and the outer ring are provided so as to be relatively rotatable about the same rotation axis. Between the inner ring and the outer ring, for example, rolling elements having a spherical shape are provided at equal intervals along the circumferential direction around the rotation axis in a state of being held by a cage.

このような軸受部材には、回転軸に沿って内輪及び外輪の前後両側に潤滑剤を封入するための2枚のシール部材が設けられているものもある。内輪と外輪と2枚のシール部材とにより囲まれた内部空間には、潤滑剤が封入されている。2枚のシール部材は、外輪に固定されている。   Some of such bearing members are provided with two seal members for enclosing a lubricant along the rotation axis on both the front and rear sides of the inner ring and the outer ring. A lubricant is sealed in an internal space surrounded by the inner ring, the outer ring, and the two seal members. The two sealing members are fixed to the outer ring.

ところが、潤滑剤を封入するために、シール部材は内輪と接触しているため、内輪と外輪と2枚のシール部材とにより囲まれた内部空間は、軸受部材の外部に対して気密性を有する。また、ロータリー弁装置によりシリンダを圧縮機の高圧側又は低圧側に切り替えて連通させる際に、軸受部材の外部の圧力が大きく変動する。そして、軸受部材の外部の圧力の変動に伴って軸受部材の内部空間と外部との間に大きな圧力差が発生し、発生した圧力差によりシール部材が大きな力を受け、変形するおそれがある。   However, since the sealing member is in contact with the inner ring to enclose the lubricant, the inner space surrounded by the inner ring, the outer ring, and the two sealing members has airtightness to the outside of the bearing member. . Further, when the cylinder is switched to the high pressure side or the low pressure side of the compressor and communicated with the rotary valve device, the pressure outside the bearing member greatly fluctuates. And with the fluctuation | variation of the pressure outside a bearing member, a big pressure difference generate | occur | produces between the internal space of a bearing member and the exterior, and there exists a possibility that a sealing member may receive a big force with the generated pressure difference, and may deform | transform.

また、上記した課題は、GM冷凍機のみならず、蓄冷材を含み、冷媒ガスを膨張させて発生させた冷熱を蓄冷材に蓄冷する蓄冷器を備えた各種の蓄冷器式冷凍機にも共通する課題である。   Moreover, the above-described problems are common not only to GM refrigerators but also to various regenerator refrigerators that include a regenerator and that includes a regenerator that stores cold heat generated by expanding refrigerant gas in the regenerator. It is a problem to do.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軸受部材の内部空間から潤滑剤が流出する量を低減でき、軸受部材の内部空間に異物が混入する量を低減できるとともに、軸受部材のシール部材の変形を防止できる蓄冷器式冷凍機を提供する。   The present invention has been made in view of the above points, and can reduce the amount of lubricant flowing out from the internal space of the bearing member, reduce the amount of foreign matter mixed into the internal space of the bearing member, and reduce the amount of the bearing member. A regenerator type refrigerator that can prevent deformation of a seal member is provided.

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる手段を講じたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following measures.

本発明は、冷媒ガスを膨張させるためのシリンダと、前記シリンダ内に往復動可能に設けられ、内部に蓄冷材が収容されてなるとともに、前記冷媒ガスの膨張に伴って発生した冷熱を前記蓄冷材に蓄冷する蓄冷器と、前記蓄冷器を往復駆動するための駆動力を発生する回転駆動部と、前記回転駆動部により回転駆動される回転部材と、同一の回転軸を中心として相対回転可能に設けられた内輪部材及び外輪部材と、前記回転軸に沿って前記内輪部材及び前記外輪部材の前後両側に各々が設けられた、前記内輪部材と前記外輪部材との間に潤滑剤を封入するための2つのシール部材とを含み、前記回転部材を回転可能に支持する軸受部材とを有し、前記2つのシール部材は、前記内輪部材及び前記外輪部材のいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材との間に隙間が形成されるように設けられたものである、蓄冷器式冷凍機である。   The present invention provides a cylinder for expanding a refrigerant gas, a reciprocating motion provided in the cylinder, and a cold storage material housed therein, and the cold generated by the expansion of the refrigerant gas is stored in the cold storage. A regenerator that cools the material, a rotary drive that generates a driving force for reciprocating the regenerator, a rotary member that is driven to rotate by the rotary drive, and a rotary member that can rotate relative to each other about the same rotational axis A lubricant is sealed between the inner ring member and the outer ring member that are provided on the front and rear sides of the inner ring member and the outer ring member, respectively, along the rotation axis. And a bearing member that rotatably supports the rotating member, and the two sealing members are fixed to one of the inner ring member and the outer ring member. When Moni, and is provided so that a gap is formed between the other member, a regenerator refrigerator.

また、本発明は、上述の蓄冷器式冷凍機において、前記2つのシール部材は、少なくとも前記隙間を挟んで前記他方の部材に対向する部分が、樹脂よりなるものである。   Moreover, in the above-described regenerator type refrigerator, the present invention is such that the two seal members are made of resin at least at a portion facing the other member across the gap.

また、本発明は、上述の蓄冷器式冷凍機において、前記隙間の幅寸法が10〜100μmである。   Moreover, in the above-described regenerator type refrigerator, the present invention has a width dimension of 10 to 100 μm.

また、本発明は、上述の蓄冷器式冷凍機において、前記回転部材は、前記回転駆動部の回転軸である。   Moreover, the present invention is the above-described regenerator-type refrigerator, wherein the rotating member is a rotating shaft of the rotation driving unit.

また、本発明は、上述の蓄冷器式冷凍機において、前記回転部材は、クランク部材であり、回転駆動される前記クランク部材の回転駆動力を往復駆動力に変換して前記ディスプレーサを往復駆動するスコッチヨークを有し、前記軸受部材は、前記スコッチヨークに設けられたものである。   Further, the present invention is the above-described regenerator type refrigerator, wherein the rotating member is a crank member, and the displacer is reciprocally driven by converting the rotational driving force of the crank member to be rotationally driven into a reciprocating driving force. A scotch yoke is provided, and the bearing member is provided on the scotch yoke.

また、本発明は、上述の蓄冷器式冷凍機において、前記シリンダから吸入した冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを前記シリンダへ吐出する圧縮機を有し、前記回転部材は、前記シリンダを、前記圧縮機の吸入側又は吐出側に切り替えて連通させるロータリーバルブである。   The present invention further includes a compressor that compresses the refrigerant gas sucked from the cylinder and discharges the compressed refrigerant gas to the cylinder in the regenerator type refrigerator described above, and the rotating member includes the cylinder. The rotary valve is switched to the suction side or the discharge side of the compressor to communicate with each other.

本発明によれば、軸受部材の内部空間から潤滑剤が流出する量を低減でき、軸受部材の内部空間に異物が混入する量を低減できるとともに、軸受部材のシール部材の変形を防止できる。   According to the present invention, the amount of lubricant flowing out from the internal space of the bearing member can be reduced, the amount of foreign matter mixed into the internal space of the bearing member can be reduced, and deformation of the seal member of the bearing member can be prevented.

実施の形態に係るGM冷凍機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the GM refrigerator which concerns on embodiment. 軸受部材を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a bearing member. スコッチヨーク機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a Scotch yoke mechanism. ロータリー弁装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a rotary valve device. 軸受部材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a bearing member. 比較例1に係るGM冷凍機の軸受部材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing member of the GM refrigerator which concerns on the comparative example 1. FIG. 比較例2に係るGM冷凍機の軸受部材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing member of the GM refrigerator which concerns on the comparative example 2.

次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
(実施の形態)
図1を参照し、実施の形態に係る蓄冷器式冷凍機について、GM冷凍機を例示して説明する。GM冷凍機は、数K〜20K程度の極低温を得るのに適した2段構成を有する。
Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment)
With reference to FIG. 1, the GM refrigerator is illustrated and demonstrated about the regenerator type refrigerator which concerns on embodiment. The GM refrigerator has a two-stage configuration suitable for obtaining a cryogenic temperature of about several K to 20K.

図1は、本実施の形態に係るGM冷凍機の構成を示す断面図である。図2は、軸受部材60を拡大して示す斜視図である。図3は、スコッチヨーク機構32の分解斜視図である。図4は、ロータリー弁装置40の分解斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the GM refrigerator according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the bearing member 60. FIG. 3 is an exploded perspective view of the scotch yoke mechanism 32. FIG. 4 is an exploded perspective view of the rotary valve device 40.

GM冷凍機は、圧縮機1、シリンダ部2及びハウジング部3を有する。   The GM refrigerator has a compressor 1, a cylinder part 2 and a housing part 3.

圧縮機1は、冷媒ガス(ヘリウムガス)を低圧側1aから吸入する。そして、吸入した冷媒ガスを圧縮して圧力を高めると共に冷却し、高圧側1bへと吐出する。高圧側1bの圧力は、例えば2MPa程度とすることができ、低圧側1aの圧力は、例えば0.5MPa程度とすることができる。   The compressor 1 sucks refrigerant gas (helium gas) from the low pressure side 1a. Then, the sucked refrigerant gas is compressed to increase the pressure and cool, and discharged to the high pressure side 1b. The pressure on the high-pressure side 1b can be about 2 MPa, for example, and the pressure on the low-pressure side 1a can be about 0.5 MPa, for example.

シリンダ部2は、第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14、内部空間15、16、蓄冷材17、18を有する。   The cylinder unit 2 includes a first stage cylinder 11, a second stage cylinder 12, a first stage displacer 13, a second stage displacer 14, internal spaces 15 and 16, and cold storage materials 17 and 18.

第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12は、上下2段に配置されている。第1段目シリンダ11内、及び、第2段目シリンダ12内には、それぞれ第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14が、摺動しながら往復動可能に設けられている。   The first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12 are arranged in two upper and lower stages. A first-stage displacer 13 and a second-stage displacer 14 are provided in the first-stage cylinder 11 and the second-stage cylinder 12 so as to reciprocate while sliding.

第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14と、第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12との間には、膨張空間21、22、23が形成されている。第1段目ディスプレーサ13の内部には、内部空間15が形成されている。第2段目ディスプレーサ14の内部には、内部空間16が形成されている。内部空間15、16には、それぞれ蓄冷材17、18が収容されている。   Expansion spaces 21, 22, and 23 are formed between the first stage displacer 13, the second stage displacer 14, and the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12. An internal space 15 is formed inside the first stage displacer 13. An internal space 16 is formed inside the second stage displacer 14. Cold storage materials 17 and 18 are accommodated in the internal spaces 15 and 16, respectively.

膨張空間21、22、23相互の間は、内部空間15、16、並びに第1段目ディスプレーサ13内及び第2段目ディスプレーサ14内に設けられた冷媒ガス流路L1〜L4により接続されている。従って、内部空間15、16は、膨張空間21、22、23に冷媒ガスを供給及び排出するための冷媒ガス流路でもある。   The expansion spaces 21, 22, and 23 are connected to each other by the internal spaces 15 and 16 and refrigerant gas flow paths L <b> 1 to L <b> 4 provided in the first stage displacer 13 and the second stage displacer 14. . Therefore, the internal spaces 15 and 16 are also refrigerant gas flow paths for supplying and discharging refrigerant gas to the expansion spaces 21, 22, and 23.

また、第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12の下部外周には、それぞれフランジ19、20が熱的に結合するように設けられている。   Further, flanges 19 and 20 are provided on the outer periphery of the lower portion of the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12 so as to be thermally coupled, respectively.

なお、後述するように、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14は、それぞれ膨張空間21、22における冷媒ガスの膨張に伴って発生した冷熱を蓄冷材17、18に蓄冷するものであり、本発明における蓄冷器に相当する。   As will be described later, the first-stage displacer 13 and the second-stage displacer 14 store the cold heat generated by the expansion of the refrigerant gas in the expansion spaces 21 and 22 in the regenerator materials 17 and 18, respectively. Yes, corresponding to the regenerator in the present invention.

図1に示すように、ハウジング部3は、駆動装置30及びロータリー弁装置40を有する。   As shown in FIG. 1, the housing part 3 includes a drive device 30 and a rotary valve device 40.

駆動装置30は、モータ31及びスコッチヨーク機構32を有する。モータ31は回転駆動力を発生する。なお、モータ31は、本発明における回転駆動部に相当する。   The drive device 30 includes a motor 31 and a scotch yoke mechanism 32. The motor 31 generates a rotational driving force. The motor 31 corresponds to the rotation drive unit in the present invention.

図1に示すように、モータ31の回転軸31aは、回転軸31aに沿ってモータ31の前後両側に設けられた軸受部材60により、回転可能に支持されている。図2に示すように、軸受部材60は、互いに相対回転可能に設けられた内輪61、外輪62及びシール部材63を有する。シール部材63は、外輪62に固定されるとともに、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている。内輪61は、回転軸31aに固定されている。その他の軸受部材60の詳細な構造については、図5を用いて後述する。   As shown in FIG. 1, the rotating shaft 31a of the motor 31 is rotatably supported by bearing members 60 provided on both front and rear sides of the motor 31 along the rotating shaft 31a. As shown in FIG. 2, the bearing member 60 includes an inner ring 61, an outer ring 62, and a seal member 63 that are provided to be rotatable relative to each other. The seal member 63 is fixed to the outer ring 62 and is provided so that a gap G is formed between the seal member 63 and the inner ring 61. The inner ring 61 is fixed to the rotating shaft 31a. The detailed structure of the other bearing member 60 will be described later with reference to FIG.

図3に示すように、スコッチヨーク機構32は、クランク部材33及びスコッチヨーク34を有し、モータ31で発生した回転駆動力を往復駆動力に変換し、第1段目ディスプレーサ13及び第2段目ディスプレーサ14を往復駆動するためのものである。   As shown in FIG. 3, the scotch yoke mechanism 32 has a crank member 33 and a scotch yoke 34, converts the rotational driving force generated by the motor 31 into a reciprocating driving force, and the first stage displacer 13 and the second stage displacer 13. This is for reciprocating the eye displacer 14.

クランク部材33は、モータ31の回転軸31aに固定されており、モータ31に回転駆動される。クランク部材33は、モータ31の回転軸31aに取り付けられる位置から偏心した位置にクランクピン33bを設けた構成とされている。従って、クランク部材33をモータ31の回転軸31aに取り付けると、回転軸31aとクランクピン33bは、偏心した状態となる。   The crank member 33 is fixed to the rotation shaft 31 a of the motor 31 and is driven to rotate by the motor 31. The crank member 33 is configured such that a crank pin 33b is provided at a position eccentric from a position where the crank member 33 is attached to the rotation shaft 31a of the motor 31. Therefore, when the crank member 33 is attached to the rotating shaft 31a of the motor 31, the rotating shaft 31a and the crank pin 33b are in an eccentric state.

スコッチヨーク34は、ヨーク板35、上下軸36、及び軸受部材60Aを有する。スコッチヨーク34は、ハウジング部3内で図1及び図3におけるZ1、Z2方向に往復移動可能に設けられている。ヨーク板35の中央上下位置には、上下軸36が上下方向(Z1、Z2方向)に延出するように設けられている。なお、上下軸36は、摺動軸受38a、38bにより上下方向(Z1、Z2方向)に摺動可能に支持されている。   The scotch yoke 34 includes a yoke plate 35, a vertical shaft 36, and a bearing member 60A. The scotch yoke 34 is provided in the housing portion 3 so as to be capable of reciprocating in the Z1 and Z2 directions in FIGS. A vertical shaft 36 is provided at the central vertical position of the yoke plate 35 so as to extend in the vertical direction (Z1 and Z2 directions). The vertical shaft 36 is supported by sliding bearings 38a and 38b so as to be slidable in the vertical direction (Z1 and Z2 directions).

ヨーク板35には、図3における矢印X1、X2方向に延在する横長窓35aが形成されており、横長窓35a内には、軸受部材60Aが設けられている。軸受部材60Aは、横長窓35a内で矢印X1、X2方向に転動可能に設けられている。   The yoke plate 35 is formed with a horizontally long window 35a extending in the directions of arrows X1 and X2 in FIG. 3, and a bearing member 60A is provided in the horizontally long window 35a. The bearing member 60A is provided so as to be able to roll in the directions of arrows X1 and X2 within the horizontally elongated window 35a.

軸受部材60Aは、互いに相対回転可能に設けられた内輪61、外輪62及びシール部材63を有し、前述した軸受部材60と同様に構成されている。シール部材63は、外輪62に固定されるとともに、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている。内輪61は、クランクピン33bに固定されている。その他の軸受部材60Aの詳細な構造については、図5を用いて後述する軸受部材60と同様である。   The bearing member 60A includes an inner ring 61, an outer ring 62, and a seal member 63 that are provided so as to be rotatable relative to each other, and is configured in the same manner as the bearing member 60 described above. The seal member 63 is fixed to the outer ring 62 and is provided so that a gap G is formed between the seal member 63 and the inner ring 61. The inner ring 61 is fixed to the crankpin 33b. The detailed structure of the other bearing member 60A is the same as that of the bearing member 60 described later with reference to FIG.

クランクピン33bが軸受部材60Aに固定された状態で回転軸31aを回転すると、クランクピン33bは、円弧を描くように回転(偏心回転)し、スコッチヨーク34は、図3における矢印Z1、Z2方向に往復動する。この際、軸受部材60Aは、横長窓35a内を図3中矢印X1、X2方向に往復移動する。   When the rotation shaft 31a rotates with the crank pin 33b fixed to the bearing member 60A, the crank pin 33b rotates (eccentric rotation) so as to draw an arc, and the scotch yoke 34 moves in the directions of arrows Z1 and Z2 in FIG. Reciprocate. At this time, the bearing member 60A reciprocates in the horizontal window 35a in the directions of arrows X1 and X2 in FIG.

スコッチヨーク34の下部に設けられた上下軸36は、第1段目ディスプレーサ13に連結されている。よって、スコッチヨーク34は、第1段目ディスプレーサ13を、図1における矢印Z1、Z2方向に往復駆動する。   A vertical shaft 36 provided at the lower part of the scotch yoke 34 is connected to the first stage displacer 13. Therefore, the Scotch yoke 34 reciprocates the first stage displacer 13 in the directions of arrows Z1 and Z2 in FIG.

なお、クランク部材33はクランクピン33bの軸方向(Y1、Y2方向)への移動が拘束されており、スコッチヨーク34もクランクピン33bの軸方向(Y1、Y2方向)への移動が拘束されている。   The crank member 33 is restricted from moving in the axial direction (Y1, Y2 direction) of the crankpin 33b, and the scotch yoke 34 is also restricted from moving in the axial direction (Y1, Y2 direction) of the crankpin 33b. Yes.

また、クランクピン33bは、本発明におけるクランク部材に相当する。   The crank pin 33b corresponds to a crank member in the present invention.

図1に示すように、ロータリー弁装置40は、圧縮機1と第1段目シリンダ11及び第2段目シリンダ12との間に設けられている。ロータリー弁装置40は、冷媒ガスの流れを制御するためのものである。具体的には、ロータリー弁装置40は、第1段目シリンダ11及び第2段目シリンダ12を、圧縮機1の高圧側1bに切り替えて連通させる。このとき、圧縮機1の高圧側1bから吐出された冷媒ガスは、第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12内に吸気される。また、ロータリー弁装置40は、第1段目シリンダ11及び第2段目シリンダ12を、圧縮機1の低圧側1aに切り替えて連通させる。このとき、第1段目シリンダ11、第2段目シリンダ12内から排気された冷媒ガスは、ハウジング部3の内部に設けられた空間4、ハウジング部3の上側に設けられた、空間4と連通する低圧側配管5を通り、圧縮機1の低圧側1aに吸入される。このような動作を繰り返すことによって、ロータリー弁装置40は、第1段目シリンダ11及び第2段目シリンダ12を、圧縮機1の低圧側1a又は高圧側1bに切り替えて連通させる。なお、圧縮機1の低圧側1aは、本発明における吸入側に相当し、圧縮機1の高圧側1bは、本発明における吐出側に相当する。   As shown in FIG. 1, the rotary valve device 40 is provided between the compressor 1 and the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12. The rotary valve device 40 is for controlling the flow of the refrigerant gas. Specifically, the rotary valve device 40 switches the first-stage cylinder 11 and the second-stage cylinder 12 to communicate with each other by switching to the high-pressure side 1 b of the compressor 1. At this time, the refrigerant gas discharged from the high pressure side 1 b of the compressor 1 is sucked into the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12. Further, the rotary valve device 40 switches the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12 to communicate with each other by switching to the low pressure side 1 a of the compressor 1. At this time, the refrigerant gas exhausted from the first stage cylinder 11 and the second stage cylinder 12 includes a space 4 provided inside the housing part 3, a space 4 provided above the housing part 3, and the space 4. It passes through the communicating low pressure side pipe 5 and is sucked into the low pressure side 1 a of the compressor 1. By repeating such an operation, the rotary valve device 40 switches the first-stage cylinder 11 and the second-stage cylinder 12 to the low-pressure side 1a or the high-pressure side 1b of the compressor 1 to communicate with each other. The low pressure side 1a of the compressor 1 corresponds to the suction side in the present invention, and the high pressure side 1b of the compressor 1 corresponds to the discharge side in the present invention.

図1及び図4に示すように、ロータリー弁装置40は、バルブ本体41とバルブプレート42とを有する。バルブ本体41及びバルブプレート42は、平坦な面を有し、この平坦な面同士が面接触している。   As shown in FIGS. 1 and 4, the rotary valve device 40 includes a valve body 41 and a valve plate 42. The valve body 41 and the valve plate 42 have flat surfaces, and the flat surfaces are in surface contact with each other.

バルブ本体41は、ハウジング部3内に、固定ピン43で固定される。一方、バルブプレート42は、図3に示すように、クランクピン33bがクランク軸33a(モータ31の回転軸31a)を中心として回転(偏心回転)することによって、バルブプレート42が回転するように、クランクピン33bの先端に係合されている。   The valve body 41 is fixed in the housing part 3 by a fixing pin 43. On the other hand, as shown in FIG. 3, the valve plate 42 rotates so that the crank pin 33 b rotates (eccentric rotation) about the crank shaft 33 a (the rotation shaft 31 a of the motor 31), so that the valve plate 42 rotates. The front end of the crank pin 33b is engaged.

図1及び図4に示すように、バルブプレート42は、軸受部材60Bにより回転可能に支持されている。軸受部材60Bは、互いに相対回転可能に設けられた内輪61、外輪62及びシール部材63を有し、前述した軸受部材60と同様に構成されている。シール部材63は、外輪62に固定されるとともに、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている。内輪61は、バルブプレート42に固定されている。その他の軸受部材60Bの詳細な構造については、図5を用いて後述する軸受部材60と同様である。   As shown in FIGS. 1 and 4, the valve plate 42 is rotatably supported by a bearing member 60B. The bearing member 60B includes an inner ring 61, an outer ring 62, and a seal member 63 that are provided to be rotatable relative to each other, and is configured in the same manner as the bearing member 60 described above. The seal member 63 is fixed to the outer ring 62 and is provided so that a gap G is formed between the seal member 63 and the inner ring 61. The inner ring 61 is fixed to the valve plate 42. The detailed structure of the other bearing member 60B is the same as that of the bearing member 60 described later with reference to FIG.

なお、図4では、図示を容易にするために、軸受部材60Bは点線により表示されている。また、バルブプレート42は、本発明におけるロータリーバルブに相当する。   In FIG. 4, for ease of illustration, the bearing member 60 </ b> B is indicated by a dotted line. The valve plate 42 corresponds to the rotary valve in the present invention.

バルブ本体41の中心には、圧縮機1の高圧側1bに接続される冷媒ガス吸気孔44が貫通されている。図4に示すように、バルブプレート側端面45には、冷媒ガス吸気孔44を中心とする同心円上に円弧状溝46が設けられている。バルブ本体41には、一端を円弧状溝46に開口し、バルブ本体41内を通って他端をバルブ本体41の側面に吐出孔47として開口した通孔48が穿設されている。また、吐出孔47は、通路49(図1参照)を介して膨張空間23に連通している。   In the center of the valve body 41, a refrigerant gas intake hole 44 connected to the high-pressure side 1b of the compressor 1 is penetrated. As shown in FIG. 4, the valve plate side end face 45 is provided with an arc-shaped groove 46 on a concentric circle centered on the refrigerant gas intake hole 44. The valve body 41 is provided with a through hole 48 having one end opened in the arc-shaped groove 46 and the other end opened as a discharge hole 47 in the side surface of the valve body 41. Further, the discharge hole 47 communicates with the expansion space 23 via a passage 49 (see FIG. 1).

バルブプレート42のバルブ本体側端面50には、その中心から半径方向に延びる溝51が設けられている。また、バルブプレート42のバルブ本体側端面50から反対側端面52まで貫通するように、バルブ本体41の円弧状溝46と同一円周上の位置に、円弧状孔53が穿設されている。   On the valve body side end surface 50 of the valve plate 42, a groove 51 extending in the radial direction from the center thereof is provided. Further, an arc-shaped hole 53 is formed at a position on the same circumference as the arc-shaped groove 46 of the valve body 41 so as to penetrate from the valve body-side end face 50 to the opposite end face 52 of the valve plate 42.

冷媒ガス吸気孔44、溝51、円弧状溝46、及び通孔48により吸気弁が構成される。また、通孔48、円弧状溝46、及び円弧状孔53により排気弁が構成される。   The refrigerant gas intake hole 44, the groove 51, the arc-shaped groove 46, and the through hole 48 constitute an intake valve. Further, the exhaust hole is configured by the through hole 48, the arc-shaped groove 46, and the arc-shaped hole 53.

スコッチヨーク34がZ1、Z2方向に往復移動すると、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14は、Z1、Z2方向に往復駆動され、それぞれ第1段目シリンダ11内、第2段目シリンダ12内を、下死点LPと上死点UPとの間で往復動する。   When the scotch yoke 34 reciprocates in the Z1 and Z2 directions, the first-stage displacer 13 and the second-stage displacer 14 are reciprocated in the Z1 and Z2 directions, respectively, in the first-stage cylinder 11 and the second-stage cylinder, respectively. The cylinder 12 reciprocates between the bottom dead center LP and the top dead center UP.

第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14が下死点LPに達する際に、排気弁が閉じるとともに、通孔48、円弧状溝46、溝51との間に冷媒ガス流路が形成される。高圧の冷媒ガスは、ハウジング部3内の通路49を経て膨張空間23に流れ始める。その後、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14は下死点LPを過ぎて上昇を始め、冷媒ガスは蓄冷材17、18を上から下に通過し、膨張空間21、22に充填されてゆく。   When the first stage displacer 13 and the second stage displacer 14 reach the bottom dead center LP, the exhaust valve is closed and a refrigerant gas flow path is formed between the through hole 48, the arc-shaped groove 46, and the groove 51. Is done. The high-pressure refrigerant gas begins to flow into the expansion space 23 through the passage 49 in the housing part 3. Thereafter, the first-stage displacer 13 and the second-stage displacer 14 start to rise past the bottom dead center LP, and the refrigerant gas passes from the top to the bottom of the regenerator materials 17 and 18 and fills the expansion spaces 21 and 22. It will be done.

そして、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14が上死点UPに達する際に、吸気弁は閉じるとともに、通孔48と円弧状溝46、円弧状孔53との間に冷媒ガス流路が形成される。膨張空間21、22において、高圧の冷媒ガスは、断熱膨脹することによって冷熱を発生させ、発生した冷熱によりフランジ19、20を冷却するとともに、蓄冷材17、18を冷却しながら下から上に通過し、空間4、低圧側配管5を通って圧縮機1の低圧側1aに流れ始める。このとき、発生した冷熱は、蓄冷材17、18に蓄冷される。   When the first stage displacer 13 and the second stage displacer 14 reach the top dead center UP, the intake valve is closed and the refrigerant gas is interposed between the through hole 48 and the arc-shaped groove 46 and the arc-shaped hole 53. A flow path is formed. In the expansion spaces 21 and 22, the high-pressure refrigerant gas generates cold heat by adiabatic expansion, cools the flanges 19 and 20 by the generated cold heat, and passes from the bottom to the top while cooling the regenerator materials 17 and 18. Then, it begins to flow through the space 4 and the low-pressure side pipe 5 to the low-pressure side 1 a of the compressor 1. At this time, the generated cold energy is stored in the cool storage materials 17 and 18.

その後、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14が下死点LPに達する際に、排気弁は閉じ、吸気弁が開いて1サイクルを終了する。このようにして、冷媒ガスの圧縮、膨張のサイクルを繰り返すことによって、冷凍機は冷熱を発生し、発生した冷熱を蓄冷することができる。   Thereafter, when the first stage displacer 13 and the second stage displacer 14 reach the bottom dead center LP, the exhaust valve is closed and the intake valve is opened to complete one cycle. In this way, by repeating the cycle of compression and expansion of the refrigerant gas, the refrigerator generates cold and can store the generated cold.

なお、ロータリー弁装置40に代え、ハウジング部3の外部であって圧縮機1側に吸気弁及び排気弁により構成されている切替え装置を設け、切替え装置により、圧縮機1と膨張空間21〜23とを、ディスプレーサの往復動と同期して吸気弁及び排気弁が切り替え可能に介されるように接続してもよい。そして、第1段目ディスプレーサ13、第2段目ディスプレーサ14を往復動する際に、切替え装置により、膨張空間21〜23と圧縮機1の低圧側1a、高圧側1bとの接続を切り替えることにより、冷媒ガスの圧縮、膨張のサイクルを繰り返すことができる。このときは、軸受部材60Bは設けられない。   Instead of the rotary valve device 40, a switching device constituted by an intake valve and an exhaust valve is provided on the compressor 1 side outside the housing portion 3, and the compressor 1 and the expansion spaces 21 to 23 are provided by the switching device. May be connected so that the intake valve and the exhaust valve can be switched in synchronization with the reciprocation of the displacer. When the first stage displacer 13 and the second stage displacer 14 reciprocate, the connection between the expansion spaces 21 to 23 and the low pressure side 1a and high pressure side 1b of the compressor 1 is switched by the switching device. The cycle of refrigerant gas compression and expansion can be repeated. At this time, the bearing member 60B is not provided.

次に、軸受部材60、60A、60Bの構成について説明する。以下では、軸受部材60、60A、60Bを代表し、軸受部材60について説明するが、軸受部材60A、60Bも、軸受部材60と同様な構成とすることができる。   Next, the structure of the bearing members 60, 60A, and 60B will be described. Below, bearing member 60, 60A, 60B is represented and the bearing member 60 is demonstrated, However, Bearing member 60A, 60B can also be set as the structure similar to the bearing member 60. FIG.

図5は、軸受部材60の構成を示す断面図である。図5では、内輪61に固定されている回転軸31aも合わせて図示している。なお、軸受部材60Aでは、回転軸31aに代え、クランクピン33bが内輪61に固定されている。また、軸受部材60Bでは、回転軸31aに代え、バルブプレート42が内輪61に固定されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the bearing member 60. In FIG. 5, the rotation shaft 31 a fixed to the inner ring 61 is also illustrated. In the bearing member 60A, a crank pin 33b is fixed to the inner ring 61 instead of the rotating shaft 31a. In the bearing member 60B, the valve plate 42 is fixed to the inner ring 61 in place of the rotating shaft 31a.

図5に示すように、軸受部材60は、内輪61、外輪62、シール部材63、転動体64及び保持器65を有する。   As shown in FIG. 5, the bearing member 60 includes an inner ring 61, an outer ring 62, a seal member 63, a rolling element 64, and a cage 65.

なお、内輪61は本発明における内輪部材に相当し、外輪62は本発明における外輪部材に相当する。   The inner ring 61 corresponds to the inner ring member in the present invention, and the outer ring 62 corresponds to the outer ring member in the present invention.

内輪61及び外輪62は、同一の回転軸RAを中心として相対回転可能に設けられている。外輪62の内部には、内輪61が組み込まれている。   The inner ring 61 and the outer ring 62 are provided so as to be relatively rotatable about the same rotation axis RA. An inner ring 61 is incorporated in the outer ring 62.

外輪62の内周面と内輪61の外周面との間には、内輪61に対して外輪62を相対回転自在にするための転動体64が設けられている。転動体64として、例えば球形状(ボールベアリング)、円筒形状(ニードルベアリング)などを用いることができる。また、外輪62と内輪61との間には、回転軸RAを中心とする周方向に沿って隣接する転動体64同士の間隔を一定にした状態で、転動体64を保持するための保持器65が設けられている。   Between the inner peripheral surface of the outer ring 62 and the outer peripheral surface of the inner ring 61, a rolling element 64 is provided for making the outer ring 62 rotatable relative to the inner ring 61. As the rolling element 64, for example, a spherical shape (ball bearing), a cylindrical shape (needle bearing), or the like can be used. Further, a cage for holding the rolling elements 64 between the outer ring 62 and the inner ring 61 in a state where the interval between the rolling elements 64 adjacent to each other along the circumferential direction around the rotation axis RA is constant. 65 is provided.

図1及び図2を用いて前述したように、内輪61は回転軸31aに固定されている。一方、外輪62はGM冷凍機のハウジング部3に固定されている。従って、内輪61及び外輪62よりなる軸受部材60は、GM冷凍機において回転軸31aを回転可能に支持する。   As described above with reference to FIGS. 1 and 2, the inner ring 61 is fixed to the rotating shaft 31a. On the other hand, the outer ring 62 is fixed to the housing part 3 of the GM refrigerator. Therefore, the bearing member 60 including the inner ring 61 and the outer ring 62 rotatably supports the rotary shaft 31a in the GM refrigerator.

内輪61、外輪62、転動体64及び保持器65の材質として、例えば、SUS440C等のマルテンサイト系ステンレス鋼又はフェライト系ステンレス鋼に適当な熱硬化処理を施したもの、SUS630等の析出硬化系ステンレス鋼、あるいは、SUS316等のオーステナイト系ステンレス鋼に表面硬化処理を施したもの、等を用いることができる。   As materials for the inner ring 61, the outer ring 62, the rolling elements 64, and the cage 65, for example, martensitic stainless steel such as SUS440C or ferritic stainless steel that has been subjected to appropriate thermosetting treatment, precipitation hardening stainless steel such as SUS630. Steel, or austenitic stainless steel such as SUS316 that has been subjected to surface hardening treatment can be used.

内輪61と外輪62との間に形成された内部空間S内には、例えばグリースよりなる潤滑剤が封入されている。そして、回転軸RAに沿って内輪61と外輪62の前後両側(図5における左右両側)には、シール部材63−1、63−2が設けられている。シール部材63−1、63−2は、内輪61と外輪62との間に潤滑剤を封入するためのものである。   In an internal space S formed between the inner ring 61 and the outer ring 62, a lubricant made of grease, for example, is enclosed. Then, seal members 63-1 and 63-2 are provided on both front and rear sides (right and left sides in FIG. 5) of the inner ring 61 and the outer ring 62 along the rotation axis RA. The seal members 63-1 and 63-2 are for sealing a lubricant between the inner ring 61 and the outer ring 62.

シール部材63−1、63−2は、外輪62に固定されている。シール部材63−1、63−2は、回転軸RAを中心とする周方向に沿って、外輪62に例えば接着によって固定されており、外輪62との間に隙間は形成されていない。一方、シール部材63−1、63−2は、内輪61には固定されていない。シール部材63−1、63−2は、回転軸RAを中心とする周方向に沿って、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている。これにより、内部空間Sから潤滑剤が流出する量を低減でき、内部空間Sに異物が混入する量を低減できるとともに、シール部材63−1、63−2の変形を防止できる。   The seal members 63-1 and 63-2 are fixed to the outer ring 62. The seal members 63-1 and 63-2 are fixed to the outer ring 62 by, for example, adhesion along the circumferential direction centering on the rotation axis RA, and no gap is formed between the sealing members 63-1 and 63-2. On the other hand, the seal members 63-1 and 63-2 are not fixed to the inner ring 61. The seal members 63-1 and 63-2 are provided so that a gap G is formed between the seal members 63-1 and 63-2 and the inner ring 61 along the circumferential direction around the rotation axis RA. Thereby, the amount of lubricant flowing out from the internal space S can be reduced, the amount of foreign matter mixed into the internal space S can be reduced, and deformation of the seal members 63-1 and 63-2 can be prevented.

ここで、内部空間Sから潤滑剤が流出する量を低減でき、内部空間Sに異物が混入する量を低減できるとともに、シール部材63−1、63−2の変形を防止できる作用効果について、比較例1、2を参照しながら説明する。   Here, the amount of lubricant flowing out from the internal space S can be reduced, the amount of foreign matter mixed into the internal space S can be reduced, and the effect of preventing deformation of the seal members 63-1 and 63-2 can be compared. This will be described with reference to Examples 1 and 2.

図6は、比較例1に係るGM冷凍機の軸受部材60aの構成を示す断面図である。図7は、比較例2に係るGM冷凍機の軸受部材60bの構成を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a bearing member 60a of the GM refrigerator according to Comparative Example 1. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a bearing member 60b of the GM refrigerator according to Comparative Example 2.

比較例1では、軸受部材60aには、シール部材が設けられておらず、シール部材に代え、鋼板よりなるシールド板63a−1、63a−2が設けられている。シールド板63a−1、63a−2は、内輪61と大きく離れて設けられており、潤滑剤を封止する機能を有していない。従って、潤滑剤が、シールド板63a−1、63a−2と内輪61との間LGを通って内部空間Sから流出する量が増加する。また、GM冷凍機の各摺動部から発生する磨耗粉等の異物が、シールド板63a−1、63a−2と内輪61との間LGを通って内部空間Sに混入する量が増加する。   In Comparative Example 1, the bearing member 60a is not provided with a seal member, and is provided with shield plates 63a-1 and 63a-2 made of steel plates instead of the seal member. The shield plates 63a-1 and 63a-2 are provided far away from the inner ring 61 and do not have a function of sealing the lubricant. Therefore, the amount of lubricant flowing out from the internal space S through the LG between the shield plates 63a-1 and 63a-2 and the inner ring 61 increases. In addition, the amount of foreign matter such as wear powder generated from each sliding portion of the GM refrigerator enters the internal space S through LG between the shield plates 63a-1 and 63a-2 and the inner ring 61 increases.

また、比較例2では、軸受部材60bには、シール部材63b−1、63b−2は設けられているものの、シール部材63b−1、63b−2と内輪61との間に隙間が形成されておらず、接触している。このため、内輪61と外輪62と2枚のシール部材63b−1、63b−2とにより囲まれた内部空間Sは、軸受部材60bの外部に対して気密性を有する。また、前述したように、シリンダ11、12を圧縮機1の高圧側1b又は低圧側1aに切り替えて連通させる際に、ハウジング部3の内部に設けられた空間4の圧力は、高圧側1bの例えば2MPaと低圧側1aの例えば0.5MPaとの間で変動する。そして、空間4の圧力の変動に伴って軸受部材60bの内部空間Sと外部との間に大きな圧力差が発生し、発生した圧力差によりシール部材63b−1、63b−2が大きな力を受け、変形するおそれがある。また、内輪61とシール部材63b−1、63b−2とが接触して摺動し、内輪61と外輪62とを相対回転させるのに必要なトルクが増加するおそれがある。   In Comparative Example 2, the bearing member 60b is provided with the seal members 63b-1 and 63b-2, but a gap is formed between the seal members 63b-1 and 63b-2 and the inner ring 61. There is no contact. For this reason, the internal space S surrounded by the inner ring 61, the outer ring 62, and the two sealing members 63b-1 and 63b-2 has airtightness to the outside of the bearing member 60b. As described above, when the cylinders 11 and 12 are switched to the high pressure side 1b or the low pressure side 1a of the compressor 1 to communicate with each other, the pressure in the space 4 provided in the housing portion 3 is For example, it fluctuates between 2 MPa and, for example, 0.5 MPa on the low pressure side 1a. A large pressure difference is generated between the internal space S of the bearing member 60b and the outside as the pressure in the space 4 varies, and the seal members 63b-1 and 63b-2 receive a large force due to the generated pressure difference. There is a risk of deformation. Further, the inner ring 61 and the seal members 63b-1 and 63b-2 may come into contact with each other and slide, and there is a possibility that the torque required to rotate the inner ring 61 and the outer ring 62 relatively increases.

一方、本実施の形態では、シール部材63−1、63−2が、外輪62に固定されるとともに、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている。これにより、潤滑剤が、シール部材63−1、63−2と内輪61との間を通って内部空間Sから流出する量を低減することができる。また、GM冷凍機の各摺動部から発生する磨耗粉等の異物が、シール部材63−1、63−2と内輪61との間を通って内部空間Sに混入する量を低減することができる。また、シリンダ11、12を圧縮機1の高圧側1b又は低圧側1aに切り替えて連通させる際に、ハウジング部3の空間4における圧力の変動により、シール部材63−1、63−2が変形することを防止できる。また、内輪61とシール部材63−1、63−2とが接触して摺動し、内輪61と外輪62とを相対回転させるのに必要なトルクが増加することを防止できる。   On the other hand, in the present embodiment, the seal members 63-1 and 63-2 are provided so as to be fixed to the outer ring 62 and to form a gap G with the inner ring 61. Thereby, the quantity which a lubricant flows out from internal space S through between seal members 63-1, 63-2 and inner ring 61 can be reduced. Further, it is possible to reduce the amount of foreign matter such as abrasion powder generated from each sliding portion of the GM refrigerator entering the internal space S through the space between the seal members 63-1 and 63-2 and the inner ring 61. it can. Further, when the cylinders 11 and 12 are switched to communicate with the high pressure side 1b or the low pressure side 1a of the compressor 1, the seal members 63-1 and 63-2 are deformed due to fluctuations in pressure in the space 4 of the housing portion 3. Can be prevented. Further, it is possible to prevent an increase in the torque required to cause the inner ring 61 and the outer ring 62 to rotate relative to each other by sliding the inner ring 61 and the seal members 63-1, 63-2 in contact with each other.

回転軸RAを中心とする径方向に沿った隙間Gの幅寸法GWは、10〜100μmであることが好ましい。幅寸法GWが100μmを超える場合、内部空間Sから潤滑剤が流出する量が増加するか、あるいは、内部空間Sに異物が混入する量が増加するおそれがあるためである。また、幅寸法GWが10μm未満の場合、内部空間Sの気密性が高まり、シリンダ11、12を圧縮機1の高圧側1b又は低圧側1aに切り替えて連通させる際に、ハウジング部3の空間4における圧力の変動により、シール部材63−1、63−2が変形するおそれがあるためである。あるいは、幅寸法GWが10μm未満の場合、寸法公差等に起因して内輪61とシール部材63−1、63−2とが一部接触して摺動し、内輪61と外輪62とを相対回転させるのに必要なトルクが増加するおそれがあるためである。   The width dimension GW of the gap G along the radial direction around the rotation axis RA is preferably 10 to 100 μm. This is because when the width dimension GW exceeds 100 μm, the amount of lubricant flowing out from the internal space S may increase, or the amount of foreign matter mixed into the internal space S may increase. In addition, when the width dimension GW is less than 10 μm, the airtightness of the internal space S is increased, and when the cylinders 11 and 12 are switched to the high pressure side 1b or the low pressure side 1a of the compressor 1 to communicate with each other, the space 4 of the housing portion 3 is used. This is because the seal members 63-1 and 63-2 may be deformed due to fluctuations in pressure. Alternatively, when the width dimension GW is less than 10 μm, the inner ring 61 and the seal members 63-1 and 63-2 slide in contact with each other due to dimensional tolerances, and the inner ring 61 and the outer ring 62 rotate relative to each other. This is because there is a possibility that the torque required to increase the torque will increase.

また、シール部材63−1、63−2は、少なくとも隙間Gを挟んで内輪61に対向する部分が、樹脂よりなることが好ましく、樹脂として、NBRやACN(アクリルゴム)等の合成ゴム、PTFE等のフッ素樹脂などを用いることがより好ましい。これにより、寸法公差等に起因して内輪61とシール部材63−1、63−2とが一部接触して摺動した場合でも、トルクの増加分を少なくすることができるため、幅寸法GWを小さく設定することができ、潤滑剤の流出量及び異物の混入量を更に低減することができる。また、内輪61とシール部材63−1、63−2とが一部接触して摺動した場合でも、内輪61等が損傷することを防止できる。その結果、軸受部材60の寿命を長くすることができる。   Further, it is preferable that at least a portion of the seal members 63-1 and 63-2 facing the inner ring 61 with the gap G interposed therebetween is made of resin. As the resin, synthetic rubber such as NBR or ACN (acrylic rubber), PTFE It is more preferable to use a fluorine resin or the like. As a result, even when the inner ring 61 and the seal members 63-1, 63-2 slide in contact with each other due to dimensional tolerances or the like, the increase in torque can be reduced, so the width dimension GW Can be set small, and the outflow amount of the lubricant and the mixing amount of foreign matters can be further reduced. Further, even when the inner ring 61 and the seal members 63-1, 63-2 are in contact with each other and slide, the inner ring 61 and the like can be prevented from being damaged. As a result, the life of the bearing member 60 can be extended.

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.

例えば、本実施の形態では、シール部材63−1、63−2が、外輪62に固定されるとともに、内輪61との間に隙間Gが形成されるように設けられている例について説明した。しかし、シール部材63−1、63−2が、内輪61に固定されるとともに、外輪62との間に隙間Gが形成されるように設けられていてもよい。すなわち、シール部材63−1、63−2は、内輪61及び外輪62のいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材との間に隙間Gが形成されるように設けられていてもよい。   For example, in the present embodiment, the example in which the seal members 63-1 and 63-2 are fixed to the outer ring 62 and provided so that the gap G is formed between the inner ring 61 and the seal member 63-1, 63-2 has been described. However, the seal members 63-1 and 63-2 may be provided so that the gap G is formed between the seal members 63-1 and 63-2 and the outer ring 62 while being fixed to the inner ring 61. That is, the seal members 63-1 and 63-2 are fixed to one of the inner ring 61 and the outer ring 62 and may be provided so that a gap G is formed between the other members. Good.

また、3つの軸受部材60、60A、60Bのいずれか1つ又は2つにおいて、シール部材63−1、63−2が、内輪61及び外輪62のいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材との間に隙間Gが形成されるように設けられていてもよい。   Further, in any one or two of the three bearing members 60, 60A, 60B, the seal members 63-1 and 63-2 are fixed to one member of the inner ring 61 and the outer ring 62, and the other It may be provided so that a gap G is formed between these members.

1 圧縮機
2 シリンダ部
3 ハウジング部
11 第1段目シリンダ
12 第2段目シリンダ
13 第1段目ディスプレーサ
14 第2段目ディスプレーサ
15、16 内部空間
17、18 蓄冷材
21、22、23 膨張空間
30 駆動装置
31 モータ
31a 回転軸
32 スコッチヨーク機構
33 クランク部材
33a クランク軸
33b クランクピン
34 スコッチヨーク
40 ロータリー弁装置
41 バルブ本体
42 バルブプレート
60、60A、60B 軸受部材
61 内輪
62 外輪
63、63−1、63−2 シール部材
64 転動体
65 保持器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Cylinder part 3 Housing part 11 1st stage cylinder 12 2nd stage cylinder 13 1st stage displacer 14 2nd stage displacer 15, 16 Internal space 17, 18 Cold storage material 21, 22, 23 Expansion space 30 Driving device 31 Motor 31a Rotating shaft 32 Scotch yoke mechanism 33 Crank member 33a Crank shaft 33b Crank pin 34 Scotch yoke 40 Rotary valve device 41 Valve main body 42 Valve plate 60, 60A, 60B Bearing member 61 Inner ring 62 Outer ring 63, 63-1 63-2 Seal member 64 Rolling element 65 Cage

Claims (6)

冷媒ガスを膨張させるためのシリンダと、
前記シリンダ内に往復動可能に設けられ、内部に蓄冷材が収容されてなるとともに、前記冷媒ガスの膨張に伴って発生した冷熱を前記蓄冷材に蓄冷する蓄冷器と、
前記蓄冷器を往復駆動するための駆動力を発生する回転駆動部と、
前記回転駆動部により回転駆動される回転部材と、
同一の回転軸を中心として相対回転可能に設けられた内輪部材及び外輪部材と、前記回転軸に沿って前記内輪部材及び前記外輪部材の前後両側に各々が設けられた、前記内輪部材と前記外輪部材との間に潤滑剤を封入するための2つのシール部材とを含み、前記回転部材を回転可能に支持する軸受部材と
を有し、
前記2つのシール部材は、前記内輪部材及び前記外輪部材のいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材との間に隙間が形成されるように設けられたものである、蓄冷器式冷凍機。
A cylinder for expanding the refrigerant gas;
A regenerator that is provided in the cylinder so as to be capable of reciprocating, and in which a regenerator material is housed; and a regenerator that stores cold heat generated in association with expansion of the refrigerant gas in the regenerator material;
A rotation drive unit that generates a driving force for reciprocating the regenerator;
A rotating member that is rotationally driven by the rotational driving unit;
An inner ring member and an outer ring member provided so as to be rotatable relative to each other about the same rotation axis, and the inner ring member and the outer ring provided respectively on the front and rear sides of the inner ring member and the outer ring member along the rotation axis. Two seal members for enclosing a lubricant between the members, and a bearing member that rotatably supports the rotating member,
The two seal members are fixed to one of the inner ring member and the outer ring member, and are provided so that a gap is formed between the other members, a regenerator type refrigerator.
前記2つのシール部材は、少なくとも前記隙間を挟んで前記他方の部材に対向する部分が、樹脂よりなるものである、請求項1に記載の蓄冷器式冷凍機。   The regenerator-type refrigerator according to claim 1, wherein at least a portion of the two seal members facing the other member across the gap is made of resin. 前記隙間の幅寸法が10〜100μmである、請求項1又は請求項2に記載の蓄冷器式冷凍機。   The regenerator type refrigerator according to claim 1 or 2, wherein a width dimension of the gap is 10 to 100 µm. 前記回転部材は、前記回転駆動部の回転軸である、請求項1から請求項3のいずれかに記載の蓄冷器式冷凍機。   The regenerator refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating member is a rotating shaft of the rotation driving unit. 前記回転部材は、クランク部材であり、
回転駆動される前記クランク部材の回転駆動力を往復駆動力に変換して前記ディスプレーサを往復駆動するスコッチヨークを有し、
前記軸受部材は、前記スコッチヨークに設けられたものである、請求項1から請求項3のいずれかに記載の蓄冷器式冷凍機。
The rotating member is a crank member;
A scotch yoke that reciprocally drives the displacer by converting a rotational driving force of the crank member to be rotationally driven into a reciprocating driving force;
The regenerative refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the bearing member is provided in the scotch yoke.
前記シリンダから吸入した冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを前記シリンダへ吐出する圧縮機を有し、
前記回転部材は、前記シリンダを、前記圧縮機の吸入側又は吐出側に切り替えて連通させるロータリーバルブである、請求項1から請求項3のいずれかに記載の蓄冷器式冷凍機。
A compressor that compresses the refrigerant gas sucked from the cylinder and discharges the compressed refrigerant gas to the cylinder;
The regenerator type refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating member is a rotary valve that switches the cylinder to communicate with the suction side or the discharge side of the compressor.
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