JP2872341B2 - Compressor sealing device for cryogenic formation - Google Patents

Compressor sealing device for cryogenic formation

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JP2872341B2
JP2872341B2 JP9281990A JP9281990A JP2872341B2 JP 2872341 B2 JP2872341 B2 JP 2872341B2 JP 9281990 A JP9281990 A JP 9281990A JP 9281990 A JP9281990 A JP 9281990A JP 2872341 B2 JP2872341 B2 JP 2872341B2
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helium gas
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liquid
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超電導磁気浮上式鉄道車両等に用いられる
極低温形成用コンプレッサのシール装置に関するもので
ある。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sealing device for a cryogenic forming compressor used in a superconducting magnetic levitation type railway vehicle or the like.

〔従来の技術とその課題〕[Conventional technology and its problems]

一般に超電導磁気浮上式鉄道において、超電導磁石を
稼働させるために液体ヘリウムを使用しているが、この
液体ヘリウムは経時的に蒸発することから冷凍装置よっ
て再度冷却して液化している。更にこれを述べると、現
在の代表的な車載用冷凍装置は、クロードサイクル方式
をとっており、これは第4図に示すように5台の熱交換
器101と2台の膨張器102、および各1台のジュール−ト
ムソン弁JTとコンプレッサ103とで構成されている。し
たがって、ヘリウムガスはコンプレッサ103によって高
圧化されて熱交換器101を介して順次温度を下げて行く
が、各熱交換器101の低温側では、ヘリウムガスの一部
を膨張器102に導入して膨張させ、更に低温のヘリウム
ガスとし、これをジュール−トムソン弁JTにより断熱膨
張させて液体ヘリウムを形成する。この液体ヘリウムを
使用して超電導磁石104のクライオスタット(図示せ
ず)内の蒸発したヘリウムを再度液化している。
Generally, in a superconducting magnetic levitation railway, liquid helium is used to operate a superconducting magnet. However, since this liquid helium evaporates with time, it is cooled again and liquefied by a refrigerating device. To further explain this, a current typical on-board refrigeration system employs a Claude cycle system, which comprises five heat exchangers 101 and two expanders 102, as shown in FIG. Each of them is composed of one Joule-Thomson valve JT and a compressor 103. Therefore, the helium gas is pressurized by the compressor 103 and its temperature is sequentially reduced through the heat exchanger 101.On the low temperature side of each heat exchanger 101, a part of the helium gas is introduced into the expander 102. The helium gas is expanded and further cooled to a low temperature, and is adiabatically expanded by a Joule-Thomson valve JT to form liquid helium. Using this liquid helium, the evaporated helium in the cryostat (not shown) of the superconducting magnet 104 is again liquefied.

そして、かかる車載用冷凍装置では、殊に小型軽量や
吐出ヘリウムガス中に不純物がないこと等が要求されて
いる。
In addition, such a vehicle-mounted refrigeration apparatus is required to be particularly small and lightweight and to have no impurities in the discharged helium gas.

そのため例えば、前述のコンプレッサ103における温
度上昇と仕事両の増加に関して、次のような消費電力の
少ない、つまり小型軽量化のコンプレッサを提案してい
る(特公昭63-30507号公報参照)。
For this reason, for example, with respect to the above-described increase in temperature and work in the compressor 103, the following compressor with low power consumption, that is, small size and light weight has been proposed (see Japanese Patent Publication No. Sho 63-30507).

この提案によれば、それ迄のコンプレッサはシリンダ
内でピストンにより圧縮されて高温高圧となったヘリウ
ムガスはアフタークーラーにより冷却するので、シリン
ダ内での圧縮は断熱圧縮となって温度が上昇する。した
がって、ヘリウムガスの温度が上昇すると、逆に密度が
小さくなり質量流量が減少し、それだけ余分な圧縮仕事
が増える。
According to this proposal, since the helium gas which has been compressed by the piston in the cylinder and has become high temperature and high pressure is cooled by the aftercooler, the compression in the cylinder is adiabatic compression and the temperature rises. Therefore, as the temperature of the helium gas increases, the density decreases, the mass flow decreases, and the extra compression work increases accordingly.

例えば、0℃のヘリウムガスを1ataから20ataに圧縮
するのを、断熱圧縮と等温圧縮とを比べてみると、前者
の温度は約600℃上昇し、仕事は約2倍に増えることと
なり、同じ容量のコンプレッサでみると、前者の方が約
6倍の消費電力を必要とし、ひいてはモータが大型化す
る。
For example, comparing the compression of helium gas at 0 ° C from 1ata to 20ata by adiabatic compression and isothermal compression, the former temperature rises about 600 ° C and the work increases about twice In the case of a compressor having a large capacity, the former requires about six times the power consumption, and the motor becomes larger.

そこで、この提案によれば、ヘリウムガスを等温的圧
縮をさせるために、圧縮中のヘリウムガスとフロン等の
冷媒とを壁を介して間接的に熱交換して強力に冷却する
ことを提唱している。
Therefore, according to this proposal, in order to compress the helium gas isothermally, it is proposed that the helium gas being compressed and the refrigerant such as Freon be indirectly heat-exchanged through a wall and cooled strongly. ing.

ところで、前掲の公報には特に示されていないが、フ
ロン等の冷媒を用いるときには、小型コンプレッサが通
常採用しているように液状冷媒の蒸発による冷却方式、
つまりコンデンサ冷却方式が考えられる。
By the way, although not particularly indicated in the above-mentioned publication, when a refrigerant such as Freon is used, a cooling method by evaporating a liquid refrigerant as usually employed in a small compressor,
That is, a condenser cooling method can be considered.

そこで本発明者らは、このコンデンサ冷却方式で循環
されるフロン等の冷媒と、ヘリウムガスとを壁を介して
間接的に熱交換して等温的圧縮を試みたところ、コンデ
ンサの通常のメンテナンス期間(例えば、1万時間)よ
りはるかに短期間(例えば500時間)で冷却効果が低下
することを発見した。
The inventors of the present invention attempted to perform isothermal compression by indirectly exchanging heat between a refrigerant such as chlorofluorocarbon and helium gas circulated by the condenser cooling method through a wall, and during a normal maintenance period of the condenser. It has been found that the cooling effect is reduced in a much shorter period (eg, 500 hours) than (eg, 10,000 hours).

そのため、かかる問題点を分析したところ、ヘリウム
ガスとフロンとは壁を介して隔絶しているとはいえ、圧
縮中のヘリウムガスを強力に冷却するため、冷媒ジャケ
ットを大きくとる必要から、ヘリウムガスとフロンとは
近接し、その壁にはシール材を介在して両者を隔絶する
構造とせざるを得なくなる。したがって、高圧のヘリウ
ムガスがシール材を介して徐々にフロンの方へ浸透し、
この不活性のヘリウムガスがコンデンサに集合してコン
デンサ内を高温・高圧化し、フロンの凝縮作用を妨げ、
したがって、冷却効果を低下させていることが判明し
た。
Therefore, when analyzing such a problem, helium gas and chlorofluorocarbon are separated through the wall, but the helium gas needs to be large in order to cool the helium gas during compression strongly, so that the refrigerant jacket must be large. And CFCs are close to each other, and the walls thereof must be separated from each other by a sealing material. Therefore, high-pressure helium gas gradually penetrates toward Freon through the sealing material,
This inert helium gas collects in the condenser and raises the temperature and pressure inside the condenser, preventing the condensation of Freon.
Therefore, it was found that the cooling effect was reduced.

そのため、このシール材を金属ガスケット等を多重に
用いたシール材にすることも考えられるが、これでは、
コンプレッサを大型にするという問題がある。
Therefore, it is conceivable to use this sealing material as a sealing material using multiple metal gaskets or the like.
There is a problem that the compressor is large.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこで本発明は、かかる問題点を解消するために創作
されたもので、その要旨とするところは、ヘリウムガス
を作動流体とする多段式往復動コンプレッサのシリンダ
ライナおよび輪形状の自動弁の外周に亘り、液相冷媒で
満たされる冷却ジャケットを形成し、該冷却ジャケット
とコンデンサとを連通して、前記冷媒の液相から気相へ
の相変化における潜熱を利用して冷却するコンプレッサ
にあって、前記ヘリウムガスと冷媒とを隔絶する部位
に、シール材を設けると共に、該シール材を超えて漏洩
したヘリウムガスを冷媒に混入させないようにして大気
へ放出することを特徴とする極低温形成用コンプレッサ
のシール装置にある。
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and the gist of the present invention is to provide a multi-stage reciprocating compressor using helium gas as a working fluid around a cylinder liner and a ring-shaped automatic valve. Over, forming a cooling jacket filled with a liquid-phase refrigerant, communicating with the cooling jacket and a condenser, a compressor that cools using latent heat in a phase change from a liquid phase to a gas phase of the refrigerant, A compressor for forming a cryogenic temperature, wherein a seal material is provided at a portion for isolating the helium gas and the refrigerant, and the helium gas leaked beyond the seal material is discharged to the atmosphere so as not to be mixed with the refrigerant. In the sealing device.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の構成を作用とともに添付図面に示す実施例に
したがって詳細に述べる。
The configuration of the present invention will be described in detail together with the operation according to an embodiment shown in the accompanying drawings.

第1図は本発明の実施例の模式図、第2図は第1図で
示すコンプレッサの要部側断面図、第3図は第2図のP
部詳細図である。
1 is a schematic view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional side view of a main part of the compressor shown in FIG. 1, and FIG.
FIG.

本実施例は、超電導磁気浮上式鉄道車両、いわゆるリ
ニアモータカーにおける超電導磁石用液体ヘリウムの冷
凍装置に好適であって、特にその冷凍装置における無給
油式コンプレッサに好適なものである。
This embodiment is suitable for a refrigeration system for liquid helium for a superconducting magnet in a superconducting magnetic levitation railway vehicle, a so-called linear motor car, and is particularly suitable for an oilless compressor in the refrigeration system.

先ず、本実施例の概要を述べると、このコンプレッサ
は第1図に示すように、高さ約30cmの制約に合うように
往復横形3段のコンプレッサA,Bを2台対向つり合い形
に配置し、これを車両の床下台車に搭載したものであ
る。
First, the outline of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, this compressor is composed of two reciprocating horizontal three-stage compressors A and B arranged in a counter-balanced manner so as to meet the restriction of a height of about 30 cm. This is mounted on a truck under the floor of the vehicle.

すなわち、1つのクランク軸1に対し、各コンプレッ
サA,Bの第1段のシリンダ2A,2Bを水平に対向させると共
に、第2、3段のシリンダ3A,4A、3B,4Bを、一体化され
たシリンダに凸形ピストン5A,5Bを挿入して水平に対向
させたものである。そして、これらの第1段および第
2、3段のシリンダ2および3,4を、1つの電動機6に
より駆動されるクランク軸1にタンデムに配置したもの
である。また、第1段は単独の複動タイプとし、第2、
3段は互いに複動タイプとし、しかも各クランクピンの
位相差を180度として常時往復動慣性力がバランスする
ようにしている。また、隣接した第1段と第2、3段の
クランクピンの位相差を90度としている。なお、本実施
例のコンプレッサでは圧縮ガスはヘリウムを使用し、ま
た、吸気圧力を約1ata、吐出圧力を約20ataとし、ガス
流量を約70Nm3/hとするものである。
That is, the first stage cylinders 2A, 2B of each compressor A, B are horizontally opposed to one crankshaft 1, and the second, third stage cylinders 3A, 4A, 3B, 4B are integrated. In this case, convex pistons 5A and 5B are inserted into the cylinders and are opposed to each other horizontally. The first, second, and third-stage cylinders 2, 3, and 4 are tandemly arranged on the crankshaft 1 driven by one electric motor 6. The first stage is a single double acting type, and the second stage is
The three stages are of a double-acting type, and the phase difference between the crank pins is 180 degrees so that the reciprocating inertia force is always balanced. Also, the phase difference between the adjacent first stage, second and third stage crankpins is 90 degrees. In the compressor of this embodiment, the compressed gas uses helium, the intake pressure is about 1 ata, the discharge pressure is about 20 ata, and the gas flow rate is about 70 Nm 3 / h.

したがって、かかるコンプレッサ(Aのみについて述
べる)の作動は次のように行われる。電動機6の回転に
より遊星歯車式減速機41を介してクランク軸1が例えば
330rpmの低速で回転し、第1段のシリンダ2において第
1段のピストン7Aが往復動する。その結果、ヘリウムガ
スは集合されて通路9のインタークーラ8で冷却された
後、通路9から第2段のシリンダ3Aに導入される。第2
段のシリンダ3Aでは凸形ピストン5aにより圧縮されて再
びインタークーラ10で冷却されて通路11を経由して第3
段のシリンダ4Aに導入される。第3段のシリンダ4Aで凸
形ピストン5bにより圧縮されて前述第4図の冷凍装置の
熱交換器101へ導入される。
Therefore, the operation of the compressor (only A is described) is performed as follows. The crankshaft 1 is driven by the rotation of the motor 6 via the planetary gear type speed reducer 41,
It rotates at a low speed of 330 rpm, and the first stage piston 7A reciprocates in the first stage cylinder 2. As a result, the helium gas is collected and cooled by the intercooler 8 in the passage 9 and then introduced from the passage 9 into the second stage cylinder 3A. Second
In the third stage cylinder 3A, it is compressed by the convex piston 5a, cooled again by the intercooler 10, and
It is introduced into the stage cylinder 4A. The compressed air is compressed by the convex piston 5b in the third stage cylinder 4A and is introduced into the heat exchanger 101 of the refrigeration system shown in FIG.

次に、本実施例の詳細を述べると、第2図は第1図で
示した第2、3段のシリンダ3A,4Aの部分のみを示した
もので、これらのシリンダ3A,4Bに、一体化された凸形
ピストン5Aが挿入されている。この凸形ピストン5Aはピ
ストンロッド12の先端側に固着されており、このピスト
ンロッド12の基部はクロスヘッド(ガイドピストン)13
に連結している。このクロスヘッド13はクロスヘッドピ
ン14を介してコンロッド15の先端に連結している。この
コンロッド15の基端は前述のクランク軸1のクランクピ
ン16に連結している。
Next, the details of this embodiment will be described. FIG. 2 shows only the second and third stage cylinders 3A and 4A shown in FIG. 1, and these cylinders 3A and 4B are integrated with each other. The modified convex piston 5A is inserted. The convex piston 5A is fixed to the tip side of a piston rod 12, and the base of the piston rod 12 is a crosshead (guide piston) 13
It is connected to. The crosshead 13 is connected to a leading end of a connecting rod 15 via a crosshead pin 14. The proximal end of the connecting rod 15 is connected to the crankpin 16 of the crankshaft 1 described above.

これらの第2、3段のシリンダ3A,4A(勿論、第1段
のシリンダ2Aも同様)には、それぞれ通常の輪形状の自
動弁17,18が取付けられており、これらの自動弁17,18は
弁座と弁受とでそれぞれ構成されている。
These second and third stage cylinders 3A and 4A (and, of course, the first stage cylinder 2A as well) are provided with ordinary ring-shaped automatic valves 17 and 18, respectively. Reference numeral 18 includes a valve seat and a valve receiver.

また、前述のピストンロッド12の基部側にはダイヤフ
ラムストッパ19とダイヤフラム20とが固着されており、
クロスヘッド13やクランク軸1に注入された潤滑油が第
2、3段のシリンダ3,4の方へ浸入しないようにしてい
る。したがって、各ピストンのリングなどは自己潤滑性
リング(カーボン入りのテフロン(商標名))を使用し
ている。
Further, a diaphragm stopper 19 and a diaphragm 20 are fixed to the base side of the piston rod 12 described above,
The lubricating oil injected into the crosshead 13 and the crankshaft 1 is prevented from entering the second and third stage cylinders 3 and 4. Therefore, a ring of each piston uses a self-lubricating ring (Teflon (trade name) containing carbon).

また、第2段のピストン5aの端面にリング状のえぐり
部21を形成し、このえぐり部21に第3段のシリンダ4Aの
一部を嵌合させている。換言すれば、第2、3段のシリ
ンダ3A,4Aの一部が重合している。その結果、コンプレ
ッサのピストンロッド軸方向の長さを短縮できると共
に、凸形ピストン5Aの重量を軽減することができる。
Further, a ring-shaped undercut 21 is formed on the end surface of the second-stage piston 5a, and a part of the third-stage cylinder 4A is fitted into the undercut 21. In other words, a part of the second and third stage cylinders 3A and 4A is overlapped. As a result, the length of the compressor in the axial direction of the piston rod can be reduced, and the weight of the convex piston 5A can be reduced.

また、本実施例のコンプレッサでは、各シリンダライ
ナの外周に凹状溝を形成し、この凹状溝の外周にフロン
等の冷媒が満たされた冷却ジャケットを形成すると共
に、各自動弁の外周にも冷却ジャケットを形成し、これ
らの冷却ジャケットを一つにしている。
Further, in the compressor of this embodiment, a concave groove is formed on the outer periphery of each cylinder liner, and a cooling jacket filled with a refrigerant such as Freon is formed on the outer periphery of the concave groove. A jacket is formed and these cooling jackets are united.

すなわち、第2段のシリンダ3Aの外周に多数の凹状溝
22を形成し、これらの凹状溝22を冷却ジャケット23で取
巻いている。また、この冷却ジャケット23により第2段
の自動弁17の外周も取巻いている。
That is, a large number of concave grooves are formed on the outer periphery of the second stage cylinder 3A.
22 are formed, and these concave grooves 22 are surrounded by a cooling jacket 23. The cooling jacket 23 also surrounds the outer periphery of the second-stage automatic valve 17.

また、第3段のシリンダ4Aの外周に多数の凹状溝24を
形成し、これらの凹状溝24を冷却ジャケット25で取巻い
ている。また、この冷却ジャケット25は第3段の自動弁
18の外周も取巻いている。これらの冷却ジャケット23,2
5は互いに連通通路26で連通しているが、この連通通路2
6によって第2、3段の圧縮温度の相違にもとづく冷却
ジャケット23,25の温度差をなくし、したがって、フロ
ンの圧力差を解消して液体フロンの片寄りを防止してい
る。
Further, a number of concave grooves 24 are formed on the outer periphery of the third-stage cylinder 4A, and these concave grooves 24 are surrounded by the cooling jacket 25. The cooling jacket 25 is a third-stage automatic valve.
It also surrounds the circumference of 18. These cooling jackets 23,2
5 are communicated with each other through a communication passage 26.
6 eliminates the temperature difference between the cooling jackets 23 and 25 based on the difference between the compression temperatures of the second and third stages, and thus eliminates the pressure difference between the fluorocarbons to prevent the liquid fluorocarbon from biasing.

また、第3段のシリンダ4を特に冷却するため、第3
段の冷却ジャケット25を分岐してシリンダヘッド27を冷
却している。すなわち、このシリンダヘッド27に冷却通
路28を凹設し、前記冷却ジャケット25をこの冷却通路28
に連通させている。この冷却通路28は蓋体29でカバーし
て形成している。
Further, since the third cylinder 4 is particularly cooled,
The cooling jacket 25 of the stage is branched to cool the cylinder head 27. That is, a cooling passage 28 is provided in the cylinder head 27, and the cooling jacket 25 is connected to the cooling passage 28.
Is communicated to. The cooling passage 28 is formed by covering with a lid 29.

また、これらの冷却ジャケット23,25にはそれぞれ立
上りパイプ30,31を立設し、これらの立上りパイプ30,31
の上端をコンデンサ32の上ヘッダー33に連通している。
このコンデンサ32の下ヘッダー34には降下パイプ35を連
通し、レシーバタンク36を介して各冷却ジャケット23,2
5の下側に連通している。
In addition, rising pipes 30, 31 are erected on the cooling jackets 23, 25, respectively.
Of the capacitor 32 communicates with the upper header 33 of the capacitor 32.
A lowering pipe 35 communicates with the lower header 34 of the condenser 32, and the cooling jackets 23, 2 are connected via a receiver tank 36.
5 communicates with the lower side.

このコンデンサ32は風道37に設けられ、風道37の末端
に吸引ファン38を設けている。
The condenser 32 is provided in the air path 37, and a suction fan 38 is provided at an end of the air path 37.

したがって、冷媒用の液体フロンを第2、3段のシリ
ンダ3A,4Aおよび自動弁17,18のそれぞれの外周が浸漬さ
れるように外気を除いて封入する。その結果、シリンダ
および自動弁は冷却されて約100℃以下の温度で維持さ
れる。
Therefore, the liquid Freon for the refrigerant is sealed except for outside air so that the outer circumferences of the second and third cylinders 3A and 4A and the automatic valves 17 and 18 are immersed. As a result, the cylinder and automatic valve are cooled and maintained at a temperature below about 100 ° C.

この液体フロンはシリンダや自動弁から圧縮熱を受け
て蒸発するので、そのガスは立上りパイプ30,31を上昇
し、コンデンサ32の上ヘッダ33に導入される。したがっ
て、コンデンサ32はフロンガスのみで充満される。この
コンデンサ32は吸引ファン38により空気冷却をしている
ので、フロンガスは冷却され液化する。この液体フロン
は降下パイプ35を介してレシーバタンク36に滴下し貯蔵
される。したがって、液体フロンが蒸発した分だけ、レ
シーバタンク36より各冷却ジャケット23,25へ供給され
ることになる。
This liquid Freon evaporates by receiving compression heat from the cylinder and the automatic valve, and the gas rises up the rising pipes 30, 31 and is introduced into the upper header 33 of the condenser 32. Therefore, the condenser 32 is filled with only Freon gas. Since the condenser 32 is air-cooled by the suction fan 38, the Freon gas is cooled and liquefied. This liquid CFC is dropped and stored in the receiver tank 36 via the descending pipe 35. Therefore, the amount of the evaporated liquid CFC is supplied from the receiver tank 36 to each of the cooling jackets 23 and 25.

ここにおいて、本実施例は、第3図に示すように冷却
ジャケット23,25中の液体フロンに対し、作動室39中の
高圧ヘリウムガスを混入させないため、クランクケース
40と第2、3段のシリンダ3A,4A(以下、シリンダライ
ナという)や第2、3段の自動弁17,18とシリンダライ
ナ3A,4Aとの間にエラストマー等から安価なOリングの
シール材Sを用いてシールすると共に、このシール材S
を超えて浸透したヘリウムガスは大気へ放出させて液体
フロンへ混入させないようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the high pressure helium gas in the working chamber 39 is not mixed with the liquid Freon in the cooling jackets 23 and 25.
Inexpensive O-ring seal made of elastomer etc. between 40 and second and third stage cylinders 3A and 4A (hereinafter referred to as cylinder liner) and second and third stage automatic valves 17 and 18 and cylinder liner 3A and 4A Sealing is performed using the material S, and the sealing material S
The helium gas that has permeated beyond that is released to the atmosphere so as not to mix into the liquid Freon.

例えば、第2段のシリンダライナ3Aの作動室39と、自
動弁17の外周における冷却ジャケット23とは2本のシー
ル材S1,S2によってシールされており、このうちシール
材S1はヘリウムのシールを、またS2はフロンのシールを
行っている。そして、これらのシール材S1,S2の間に溝
cを穿設し、この溝cをキリ孔dを介して大気に放出し
ている。したがって、シール材S1を浸透してきたヘリウ
ムガスは溝cに流入し、キリ孔dを介して大気に放出さ
れるので、冷却ジャケット23のフロンへは混入しない。
その結果、これらのシール材S1,S2は安価なものを使用
できると共に、金属ガスケットを多重にして用いるよう
なスペースを必要としない。
For example, the working chamber 39 of the second-stage cylinder liner 3A and the cooling jacket 23 on the outer periphery of the automatic valve 17 are sealed by two seal materials S1 and S2, of which the seal material S1 is a helium seal. , And S2 seals Freon. Then, a groove c is formed between these sealing materials S1 and S2, and this groove c is released to the atmosphere through a through hole d. Therefore, the helium gas that has permeated the sealant S1 flows into the groove c and is released to the atmosphere through the through hole d, so that it does not enter the Freon of the cooling jacket 23.
As a result, inexpensive sealing materials S1 and S2 can be used, and a space for using multiple metal gaskets is not required.

なお、えぐり部21にはヘリウムガスが封入されている
が、このえぐり部21を冷却ジャケット23や25との間にも
2本のシール材S1,S2が介在され、これらのシール材S1,
S2の間にも溝cが穿設されている。また、冷却ジャケッ
ト23,25と大気とはシール材S3でシールされているが、
このシール材S3を超えて漏洩したフロンはスキマd1
介して大気に放出され、ヘリウムガスへ混入せずその純
粋度を低下させない。
Here, helium gas is sealed in the undercut 21, and two seals S1 and S2 are interposed between the undercut 21 and the cooling jackets 23 and 25.
A groove c is also formed between S2. Also, the cooling jackets 23, 25 and the atmosphere are sealed with a sealing material S3,
Freon leaked beyond the seal member S3 are released to the atmosphere through the clearance d 1, it does not reduce the purity degree not mixed into the helium gas.

なお、本実施例の冷媒フロンで説明したが、本発明は
これに限らず、純水、アルコール、プロパンなどを用い
てもよいが、いずれも空気の混入は避けなければならな
い。
Although the description has been made with reference to the refrigerant CFC of the present embodiment, the present invention is not limited to this, and pure water, alcohol, propane, or the like may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、冷却ジャケットをシリンダライナお
よび自動弁に亘り大きく形成したので、圧縮中のヘリウ
ムガスを強力に冷却して等温的圧縮を行い、コンプレッ
サの駆動源を小型化できるのは勿論、大きく形成された
冷却ジャケットはヘリウムガスとの間をシール材を介し
て隔絶せざるを得ないが、この場合、シール材を超えて
漏洩してヘリウムガスは大気へ放出し、冷媒に混入しな
いようにしたので、コンデンサにおけるヘリウムガスに
よる冷媒の凝縮を妨げることがない。したがって、コン
デンサ冷却方式の効率を低下させない。
According to the present invention, since the cooling jacket is formed large over the cylinder liner and the automatic valve, it is possible not only to cool the helium gas during compression and perform isothermal compression, but also to downsize the drive source of the compressor. The large cooling jacket must be separated from the helium gas through the seal material, but in this case, the helium gas leaks beyond the seal material and is released to the atmosphere, so that it does not mix with the refrigerant. Therefore, the refrigerant is not prevented from being condensed by the helium gas in the condenser. Therefore, the efficiency of the condenser cooling system is not reduced.

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

第1図は本発明の実施例の模式図、第2図は第1図で示
すコンプレッサの要部側断面図、第3図は第2図のP部
詳細図、第4図は一般の車載用冷凍装置の模式図であ
る。 3A,4A……シリンダ(ライナ)、17,18……自動弁、23,2
5……冷却ジャケット、S……シール材、c……溝、d
……キリ孔。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional side view of a main part of the compressor shown in FIG. 1, FIG. 3 is a detailed view of a part P in FIG. 2, and FIG. FIG. 1 is a schematic view of a refrigeration system for use. 3A, 4A …… Cylinder (liner), 17,18 …… Automatic valve, 23,2
5: cooling jacket, S: sealing material, c: groove, d
... Drill holes.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヘリウムガスを作動流体とする多段式往復
動コンプレッサのシリンダライナおよび輪形状の自動弁
の外周に亘り、液相冷媒で満たされる冷却ジャケットを
形成し、該冷却ジャケットとコンデンサとを連通して、
前記冷媒の液相から気相への相変化における潜熱を利用
して冷却するコンプレッサにあって、 前記ヘリウムガスと冷媒とを隔絶する部位に、シール材
を設けると共に、該シール材を超えて漏洩したヘリウム
ガスを冷媒に混入させないようにして大気へ放出するこ
とを特徴とする極低温形成用コンプレッサのシール装
置。
1. A cooling jacket filled with a liquid-phase refrigerant is formed around a cylinder liner of a multi-stage reciprocating compressor using helium gas as a working fluid and an outer periphery of a ring-shaped automatic valve, and the cooling jacket and a condenser are formed. Communicate,
In a compressor that cools using a latent heat in a phase change from a liquid phase to a gas phase of the refrigerant, a seal material is provided at a portion that separates the helium gas and the refrigerant, and leakage occurs beyond the seal material. A sealing device for a compressor for forming a cryogenic temperature, wherein the helium gas is discharged to the atmosphere without being mixed into a refrigerant.
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