JP2959556B1 - Seal mechanism, refrigerator and turbo compressor provided with the seal mechanism - Google Patents

Seal mechanism, refrigerator and turbo compressor provided with the seal mechanism

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JP2959556B1
JP2959556B1 JP16845698A JP16845698A JP2959556B1 JP 2959556 B1 JP2959556 B1 JP 2959556B1 JP 16845698 A JP16845698 A JP 16845698A JP 16845698 A JP16845698 A JP 16845698A JP 2959556 B1 JP2959556 B1 JP 2959556B1
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sealing
clearance seal
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昌和 岡本
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

Abstract

【要約】 【課題】 非接触形のシール機構において、初期のシー
ル性能を向上させるとともに、そのシール性能を長期間
維持する。 【解決手段】 ピストン(11)の外周面にクリアランスシ
ール(12)を設ける。クリアランスシール(12)の両側に
は、所定の初期クリアランスs1を存してシリンダ(6)の
内壁面と対向し、断面形状が平坦な平坦部(55)が形成さ
れている。両平坦部(55,55)の間には、断面形状が内側
に向かって3次曲線状になった凹部(57)が形成されてい
る。凹部(57)は、クリアランスシール(12)が摩耗してク
リアランスが増加すると、平坦部(55)の面積増加に伴っ
てシール長さが増加することによって、流体の漏れ量が
常に一定になるように形成されている。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To improve initial sealing performance and maintain the sealing performance for a long time in a non-contact type sealing mechanism. SOLUTION: A clearance seal (12) is provided on an outer peripheral surface of a piston (11). On both sides of the clearance seal (12), flat portions (55) having a predetermined initial clearance s1 and facing the inner wall surface of the cylinder (6) and having a flat cross section are formed. Between the flat portions (55, 55), there is formed a concave portion (57) having a cubic curved cross section toward the inside. When the clearance increases due to wear of the clearance seal (12), the concave portion (57) increases the seal length with the increase in the area of the flat portion (55), so that the amount of fluid leakage is always constant. Is formed.

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、シール機構に係
り、特に、非接触形のシール機構に関する。
The present invention relates to a seal mechanism, and more particularly, to a non-contact type seal mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平10−1226
80号公報に開示された冷凍機械、流体機械等におい
て、様々なシール機構が用いられている。それらシール
機構のうち、可動部と静止部との間を封止するシール機
構として、非接触形のシール機構が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Various sealing mechanisms are used in a refrigeration machine, a fluid machine, and the like disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 80-80. Among these seal mechanisms, a non-contact type seal mechanism is known as a seal mechanism for sealing between a movable portion and a stationary portion.

【0003】図11は、非接触形のシール機構としてク
リアランスシール(301,302)を用いた膨張機(300)の一例
を示す。膨張機(300)のシリンダ(303)内には、フリーデ
ィスプレーサ(306)が挿入されている。このフリーディ
スプレーサ(306)は、シリンダ(303)の内部空間を膨張空
間(304)と作動空間(305)とに区画している。フリーディ
スプレーサ(306)の内部には蓄冷器(307)が設けられ、こ
の蓄冷器(307)は膨張空間(304)及び作動空間(305)にそ
れぞれ連通している。作動空間(305)には、フリーディ
スプレーサ(306)を往復移動自在に弾性支持するコイル
ばね(308)が配設されている。作動空間(305)は、連結管
(309)を介して、図示しない圧縮機に接続されている。
そして、上記圧縮機から周期的に変動するガス圧が供給
され、フリーディスプレーサ(306)がシリンダ(303)内で
往復移動を行う。その結果、膨張空間(304)において作
動流体が膨張し、シリンダ(303)の先端に固定されたヒ
ートステーション(310)が極低温に冷却される。
FIG. 11 shows an example of an expander (300) using a clearance seal (301, 302) as a non-contact type sealing mechanism. A free displacer (306) is inserted into the cylinder (303) of the expander (300). The free displacer (306) divides the internal space of the cylinder (303) into an expansion space (304) and a working space (305). A regenerator (307) is provided inside the free displacer (306), and the regenerator (307) communicates with the expansion space (304) and the working space (305). A coil spring (308) elastically supporting the free displacer (306) in a reciprocating manner is provided in the working space (305). Working space (305) is connected pipe
(309), it is connected to a compressor not shown.
Then, a periodically fluctuating gas pressure is supplied from the compressor, and the free displacer (306) reciprocates in the cylinder (303). As a result, the working fluid expands in the expansion space (304), and the heat station (310) fixed to the tip of the cylinder (303) is cooled to an extremely low temperature.

【0004】フリーディスプレーサ(306)の基端部(311)
及び先端部(312)には、それぞれリング状の第1クリア
ランスシール(301)及び第2クリアランスシール(302)が
嵌め込まれている。各クリアランスシール(301),(302)
のシール面は、所定間隔の隙間、すなわち所定のクリア
ランスを存してシリンダ(303)の内面と対向している。
各クリアランスシール(301,302)のシール面は、凹凸の
ない滑らかな円周面に形成されている。
The base end (311) of the free displacer (306)
A ring-shaped first clearance seal (301) and a second clearance seal (302) are fitted into the distal end (312), respectively. Each clearance seal (301), (302)
Is opposed to the inner surface of the cylinder (303) with a predetermined gap, that is, a predetermined clearance.
The sealing surface of each clearance seal (301, 302) is formed on a smooth circumferential surface without irregularities.

【0005】各クリアランスシール(301,302)のシール
面の軸方向長さ及びクリアランス長さは、フリーディス
プレーサ(306)の往復移動の抵抗及び作動流体の漏れ量
の双方を考慮したうえで設定されている。
The axial length and clearance length of the seal surface of each clearance seal (301, 302) are set in consideration of both the reciprocal movement resistance of the free displacer (306) and the amount of working fluid leakage. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、クリアラン
スシール(301),(302)は、シリンダ(303)と直接接触する
こと等により、そのシール面が徐々に摩耗していく。そ
のため、長期間使用した後は、クリアランス長さは初期
のクリアランス長さに比べて長くなる。その結果、摩耗
前には十分なシール性能を発揮するクリアランスシール
であっても、長期間使用するとシール性能を維持するこ
とができなくなり、流体の漏れ量が増大する。
By the way, the clearance surfaces of the clearance seals (301) and (302) gradually wear due to direct contact with the cylinder (303). Therefore, after long-term use, the clearance length becomes longer than the initial clearance length. As a result, even if the clearance seal exhibits sufficient sealing performance before wear, the sealing performance cannot be maintained over a long period of use, and the amount of fluid leakage increases.

【0007】そこで、長期間の使用後においても十分な
シール性能を発揮するために、シール長さを長めに設定
することも考えられる。図12は、上記膨張機(300)に
おいて、第1クリアランスシール(301)の軸方向長さ、
すなわちシール長さを長くした形態を示す。しかし、ク
リアランスシール(301)のシール長さを長くすると、フ
リーディスプレーサ(306)の抵抗が大きくなり、円滑な
往復移動が困難となる。従って、摩耗後に十分なシール
性能を発揮するようにクリアランスシール(301)の仕様
を選定すると、膨張機の初期性能が低下することとなっ
た。
In order to exhibit sufficient sealing performance even after long-term use, it is conceivable to set a longer sealing length. FIG. 12 shows the axial length of the first clearance seal (301) in the expander (300).
That is, a form in which the seal length is increased is shown. However, when the seal length of the clearance seal (301) is increased, the resistance of the free displacer (306) increases, and smooth reciprocating movement becomes difficult. Therefore, if the specification of the clearance seal (301) is selected so as to exhibit sufficient sealing performance after abrasion, the initial performance of the expander is reduced.

【0008】図13に、従来のクリアランスシールを備
えたスターリング冷凍機の冷凍能力の変化を示す。横軸
はクリアランス長さ(μm)を示し、縦軸は冷凍能力
(基準能力に対する割合)を示す。クリアランスシール
は時間の経過とともに摩耗していくので、時間の経過と
ともにクリアランス長さは増大していく。従って、横軸
は時間の経過を示しているとも言える。図示の鎖線はシ
ール長さが30mmのクリアランスシールを示し、一点
鎖線はシール長さが12mmのクリアランスシールを示
している。図13から明らかなように、シール長さが1
2mmのクリアランスシールは、初期のディスプレーサ
の抵抗が小さいことから初期性能は高いが、クリアラン
ス長さの増加とともに、その性能が急激に低下してい
く。これに対し、シール長さが30mmのクリアランス
シールは、クリアランスの増加による性能低下が比較的
少ないが、初期のディスプレーサの抵抗が大きいことか
ら、初期性能が低い。
FIG. 13 shows a change in refrigeration capacity of a Stirling refrigerator having a conventional clearance seal. The horizontal axis shows the clearance length (μm), and the vertical axis shows the refrigeration capacity (the ratio to the reference capacity). Since the clearance seal wears over time, the clearance length increases over time. Therefore, it can be said that the horizontal axis indicates the passage of time. The chain line in the drawing shows a clearance seal with a seal length of 30 mm, and the one-dot chain line shows a clearance seal with a seal length of 12 mm. As is clear from FIG.
The initial performance of the 2 mm clearance seal is high due to the low resistance of the initial displacer, but the performance rapidly decreases as the clearance length increases. On the other hand, a clearance seal having a seal length of 30 mm has a relatively small decrease in performance due to an increase in clearance, but has a low initial performance due to a large resistance of an initial displacer.

【0009】このように、従来のクリアランスシールで
は、ディスプレーサの往復移動の抵抗を減らすべくクリ
アランス長さを十分に確保すると、摩耗後にシール性能
が著しく低下していた。一方、摩耗後においても十分な
シール性能を確保すべくクリアランス長さを短くし、ま
たはシール長さを長くすると、ディスプレーサの往復移
動の抵抗が大きくなり、初期性能が低下していた。その
ため、初期性能を高くするとともにその初期性能を長期
間維持することは、困難であると考えられていた。
As described above, in the conventional clearance seal, if the clearance length is sufficiently ensured to reduce the resistance of the displacer to reciprocal movement, the sealing performance is remarkably deteriorated after abrasion. On the other hand, if the clearance length is shortened or the seal length is lengthened to ensure sufficient sealing performance even after abrasion, the resistance of the displacer to reciprocal movement increases and the initial performance decreases. For this reason, it has been considered difficult to increase the initial performance and maintain the initial performance for a long period of time.

【0010】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、非接触形のシール機
構において、初期のシール性能を向上させるとともに、
そのシール性能を長期間維持することにある。
[0010] The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve the initial sealing performance of a non-contact type sealing mechanism,
The purpose is to maintain the sealing performance for a long time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、初期状態ではシール長さが短く、摩耗後
はシール長さが長くなるように、クリアランスシールに
溝を設けることとした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of forming a groove in a clearance seal so that the seal length is short in an initial state and is long after abrasion. did.

【0012】具体的には、第1の発明が講じた手段は、
第1対向面を有する第1部材(11,102)と、上記第1対向
面と間隙を存して対向する第2対向面を有する第2部材
(6,72)と、上記第2対向面に所定の間隔(s1)を存して対
向するシール面を有するように、上記第1部材(11,102)
の上記第1対向面に設けられたクリアランスシール(12,
104)とを備え、上記第1部材(11,102)と上記第2部材
(6,72)とが相対運動を行う一方、上記第1対向面と上記
第2対向面との間をシールするシール機構において、上
記クリアランスシール(12,104)の上記シール面には、上
記第2対向面に所定の初期クリアランスを存して対向す
る主シール面(55,105)と、上記第2対向面に上記初期ク
リアランスよりも大きなクリアランスを存して対向する
副シール面(57,60,106)とが形成されていることとした
ものである。
Specifically, the means taken by the first invention are:
A first member having a first facing surface, and a second member having a second facing surface facing the first facing surface with a gap therebetween
(6,72) and the first member (11,102) so as to have a sealing surface facing the second facing surface at a predetermined interval (s1).
The clearance seal (12,
104), the first member (11, 102) and the second member
(6, 72) performs relative movement, while the seal mechanism for sealing between the first opposing surface and the second opposing surface includes the second seal on the seal surface of the clearance seal (12, 104). The main sealing surface (55, 105) facing the predetermined opposing surface with a predetermined initial clearance, and the auxiliary sealing surface (57, 60, 106) opposing the second opposing surface with a clearance larger than the initial clearance. It has been formed.

【0013】上記事項により、相対運動を行う第1部材
の第1対向面と第2部材の第2対向面との間の隙間が、
クリアランスシールによってシールされる。クリアラン
スシールが摩耗する前の初期状態では、主に主シール面
においてシール作用が行われる。一方、長期間使用する
と主シール面が徐々に摩耗し、副シール面の一部もシー
ル作用を行うようになる。そのため、クリアランスシー
ルが摩耗すると、クリアランス長さは増加するが、副シ
ール面の一部がシール作用を行うようになることによ
り、シール長さが増加する。なお、ここでシール長さと
は、シール面において実際にシール作用に貢献する部分
の長さを意味する。従って、クリアランス長さの増加に
よる漏れ量の増大分は、クリアランス長さの増加による
漏れ量の減少分と相殺され、結果的に流体の漏れ量は一
定となる。このようにして、初期のシール性能が長期間
にわたって維持されることになる。
According to the above, the gap between the first opposing surface of the first member and the second opposing surface of the second member performing relative movement is
Sealed with a clearance seal. In the initial state before the clearance seal wears, the sealing action is performed mainly on the main seal surface. On the other hand, when used for a long period of time, the main sealing surface gradually wears, and a part of the sub-sealing surface also performs the sealing action. Therefore, when the clearance seal wears, the clearance length increases, but the seal length increases because a part of the sub-seal surface performs a sealing action. Here, the seal length means the length of a portion of the seal surface that actually contributes to the sealing action. Therefore, the increase in the leakage amount due to the increase in the clearance length is offset by the decrease in the leakage amount due to the increase in the clearance length, and as a result, the leakage amount of the fluid becomes constant. In this way, the initial sealing performance is maintained for a long time.

【0014】第2の発明が講じた手段は、上記第1の発
明において、クリアランスシール(12,104)のシール面に
は、溝(57,60,106)が形成され、上記クリアランスシー
ル(12,104)の主シール面は、非溝部(55,105)によって構
成される一方、上記クリアランスシール(12,104)の副シ
ール面は、上記溝(57,60,106)によって構成されている
こととしたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a groove (57, 60, 106) is formed on a sealing surface of the clearance seal (12, 104), and a main seal of the clearance seal (12, 104) is formed. The surface is constituted by the non-groove portions (55, 105), while the auxiliary seal surface of the clearance seal (12, 104) is constituted by the grooves (57, 60, 106).

【0015】上記事項により、主シール面及び副シール
面が容易に製造されることになる。
According to the above, the main sealing surface and the sub-sealing surface are easily manufactured.

【0016】第3の発明が講じた手段は、上記第2の発
明において、クリアランスシール(12,104)のシール面の
溝(57,60,106)は、流体の漏れ量が上記シール面が摩耗
する前と所定量摩耗した後とでほぼ同量になるように形
成されていることとしたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the grooves (57, 60, 106) on the sealing surface of the clearance seal (12, 104) are formed so that the amount of fluid leakage is equal to that before the sealing surface is worn. It is formed so as to have substantially the same amount after a predetermined amount of wear.

【0017】上記事項により、クリアランスシールの摩
耗前と摩耗後において、流体の漏れ量がほぼ同量になる
ので、初期のシール性能が確実に維持されることにな
る。
According to the above, the leakage amount of the fluid before and after the wear of the clearance seal becomes substantially the same, so that the initial sealing performance is reliably maintained.

【0018】第4の発明が講じた手段は、上記第1の発
明において、クリアランスシール(12,104)のシール面の
断面形状は、第2部材(6,72)の第2対向面と平行な平坦
部(55)と、上記平坦部(55)から第1部材(11,102)の第1
対向面側に傾斜する傾斜部(61)とから成り、上記クリア
ランスシール(12,104)の主シール面は、上記平坦部(55)
から構成される一方、上記クリアランスシール(12,104)
の副シール面は、上記傾斜部(61)から構成されているこ
ととしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the cross-sectional shape of the sealing surface of the clearance seal (12, 104) is flat and parallel to the second facing surface of the second member (6, 72). Part (55) and the first member (11,102) from the flat part (55).
And a main sealing surface of the clearance seal (12, 104), the flat portion (55).
While the clearance seal (12,104)
The sub-sealing surface of (1) is constituted by the inclined portion (61).

【0019】上記事項により、主シール面及び副シール
面が容易に製造されることになる。
According to the above, the main seal surface and the sub seal surface are easily manufactured.

【0020】第5の発明が講じた手段は、上記第4の発
明において、クリアランスシール(12,104)のシール面の
傾斜部(61)は、流体の漏れ量が上記シール面が摩耗する
前と所定量摩耗した後とでほぼ同量になるように形成さ
れていることとしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the inclined portion (61) of the sealing surface of the clearance seal (12, 104) has a fluid leakage amount before and after the seal surface is worn. It is to be formed so as to have substantially the same amount after the constant wear.

【0021】上記事項により、クリアランスシールの摩
耗前と摩耗後において、流体の漏れ量がほぼ同量になる
ので、初期のシール性能が確実に維持されることにな
る。
According to the above, the leakage amount of the fluid before and after the wear of the clearance seal becomes substantially the same, so that the initial sealing performance is reliably maintained.

【0022】第6の発明が講じた手段は、上記第1〜5
のいずれかの発明において、クリアランスシール(12,10
4)は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリ
アミドイミドまたはポリアセタールのいずれか一つまた
は二つ以上を母材とし、カーボン、カーボン繊維、ブロ
ンズまたは二硫化モリブデンのいずれか一つまたは二つ
以上を充填材とする樹脂材料によって構成されているこ
ととしたものである。
The measures taken by the sixth invention are as follows.
In any one of the inventions, the clearance seal (12, 10
4) is based on one or more of polytetrafluoroethylene, polyimide, polyamideimide or polyacetal, and is filled with one or more of carbon, carbon fiber, bronze or molybdenum disulfide It is made of a resin material as a material.

【0023】上記事項により、特に好適な材料によって
クリアランスシールが構成されることになる。
From the above, the clearance seal is made of a particularly suitable material.

【0024】第7の発明が講じた手段は、シリンダ(6)
内においてピストン(11)が所定周期で往復移動すること
によって作動ガスを圧縮し、上記シリンダ(6)内におい
て所定周期のガス圧を生成する圧縮機(1)と、上記ガス
圧が供給されるように上記圧縮機(1)の上記シリンダ(6)
に連結され、上記ガス圧によってディスプレーサ(37)が
シリンダ(31)内を往復移動し、膨張空間(35)において作
動ガスが膨張することによってヒートステーション(32)
に寒冷を発生させる膨張機(2)とを備えた冷凍機におい
て、上記圧縮機(1)の上記ピストン(11)及び上記シリン
ダ(6)をそれぞれ第1部材及び第2部材として、上記第
1〜6の発明に係るシール機構を設けたこととしたもの
である。
Means taken by the seventh invention is a cylinder (6)
The piston (11) reciprocates in a predetermined cycle to compress the working gas to generate a predetermined cycle gas pressure in the cylinder (6), and the gas pressure is supplied. So that the cylinder (6) of the compressor (1)
The displacer (37) reciprocates in the cylinder (31) by the above gas pressure, and the working gas expands in the expansion space (35), so that the heat station (32)
A refrigerating machine having an expander (2) for generating cold, wherein the piston (11) and the cylinder (6) of the compressor (1) are used as a first member and a second member, respectively, The present invention provides a seal mechanism according to any one of the first to sixth aspects.

【0025】上記事項により、上記第1〜6の発明に係
るシール機構によって圧縮機のピストンとシリンダとの
間が封止されるので、圧縮機の性能が長期間にわたって
高水準に維持されることになる。
According to the above-mentioned matter, the space between the piston and the cylinder of the compressor is sealed by the seal mechanism according to the first to sixth aspects of the present invention, so that the performance of the compressor is maintained at a high level for a long time. become.

【0026】第8の発明が講じた手段は、シリンダ(6)
内においてピストン(11)が所定周期で往復移動すること
によって作動ガスを圧縮し、上記シリンダ(6)内におい
て所定周期のガス圧を生成する圧縮機(1)と、上記ガス
圧が供給されるように上記圧縮機(1)の上記シリンダ(6)
に連結され、上記ガス圧によってディスプレーサ(37)が
シリンダ(31)内を往復移動し、膨張空間(35)において作
動ガスが膨張することによってヒートステーション(32)
に寒冷を発生させる膨張機(2)とを備えた冷凍機におい
て、上記膨張機(2)のディスプレーサ(37)及びシリンダ
(31)をそれぞれ第1部材及び第2部材として、上記第1
〜6の発明に係るシール機構を設けたこととしたもので
ある。
According to an eighth aspect of the present invention, a cylinder (6)
The piston (11) reciprocates in a predetermined cycle to compress the working gas to generate a predetermined cycle gas pressure in the cylinder (6), and the gas pressure is supplied. So that the cylinder (6) of the compressor (1)
The displacer (37) reciprocates in the cylinder (31) by the above gas pressure, and the working gas expands in the expansion space (35), so that the heat station (32)
And a displacer (37) and a cylinder of the expander (2).
(31) as the first member and the second member, respectively,
The present invention provides a seal mechanism according to any one of the first to sixth aspects.

【0027】上記事項により、上記第1〜6の発明に係
るシール機構によって膨張機のディスプレーサとシリン
ダとの間が封止されるので、膨張機の性能が長期間にわ
たって高水準に維持されることになる。
According to the above, the seal between the displacer and the cylinder of the expander is sealed by the seal mechanism according to the first to sixth aspects, so that the performance of the expander is maintained at a high level for a long time. become.

【0028】第9の発明が講じた手段は、ケーシング(7
1)内が隔壁(72,73)によってモータ室(75)とインペラ室
(74,76)とに区画され、駆動軸(77)に連結されたインペ
ラ(78,79)が上記インペラ室(74,76)内で回転することに
よって冷媒を圧縮するターボ圧縮機において、上記駆動
軸(77)及び隔壁(72,73)をそれぞれ第1部材及び第2部
材として、上記第1〜6の発明に係るシール機構を設け
たこととしたものである。
The means taken by the ninth invention is that the casing (7
1) Inside the motor chamber (75) and impeller chamber by the partition walls (72, 73)
(74, 76), the impeller (78, 79) connected to the drive shaft (77) rotates in the impeller chamber (74, 76) to compress the refrigerant by the turbo compressor, The seal mechanism according to the first to sixth aspects of the present invention is provided by using the drive shaft (77) and the partition walls (72, 73) as a first member and a second member, respectively.

【0029】上記事項により、上記第1〜6の発明に係
るシール機構によって駆動軸と隔壁との間が封止される
ので、インペラ室とモータ室との間での流体漏れが一定
となり、初期性能が長期間にわたって維持されることに
なる。
According to the above, since the space between the drive shaft and the partition is sealed by the seal mechanism according to the first to sixth aspects of the present invention, the fluid leakage between the impeller chamber and the motor chamber becomes constant, Performance will be maintained over time.

【0030】なお、クリアランスシール(12,104)のシー
ル面の溝は、所定深さの矩形断面を有する矩形溝(57a,5
7b)によって構成されていてもよい。
The grooves on the sealing surface of the clearance seals (12, 104) are rectangular grooves (57a, 5a) having a rectangular cross section of a predetermined depth.
7b).

【0031】上記事項により、シール面の溝が簡易に製
造されることになる。
According to the above, the groove of the sealing surface can be easily manufactured.

【0032】また、クリアランスシール(12,104)の矩形
溝(57a,57b)は、初期クリアランスをh1、シール面の長
さをL、上記矩形溝(57a,57b)の深さをh2、上記矩形溝
(57a,57b)の長さをL1としたときに、h13/(L−L
1)≒(h1+h2)3/Lの関係を満たすように形成され
ていてもよい。
The rectangular groove (57a, 57b) of the clearance seal (12, 104) has an initial clearance h1, a length of the sealing surface L, a depth of the rectangular groove (57a, 57b) h2, a rectangular groove (57).
(57a, 57b) the length of when the L1, h1 3 / (L- L
1) It may be formed so as to satisfy the relationship of ≒ (h1 + h2) 3 / L.

【0033】上記事項により、流体の漏れ特性に応じた
溝形状が実現されることになる。
According to the above, a groove shape corresponding to the fluid leakage characteristics is realized.

【0034】また、クリアランスシール(12,104)の矩形
溝は、単一の矩形溝(57a)によって構成されていてもよ
い。
The rectangular groove of the clearance seal (12, 104) may be constituted by a single rectangular groove (57a).

【0035】上記事項により、簡易な構成によってシー
ル面の矩形溝が得られることになる。
According to the above, a rectangular groove on the sealing surface can be obtained with a simple structure.

【0036】また、クリアランスシール(12,104)の矩形
溝は、複数の矩形溝(57b)によって構成されていてもよ
い。
The rectangular groove of the clearance seal (12, 104) may be constituted by a plurality of rectangular grooves (57b).

【0037】上記事項により、簡易な構成によってシー
ル面の矩形溝が得られることになる。
According to the above, a rectangular groove on the sealing surface can be obtained with a simple structure.

【0038】また、クリアランスシール(12,104)のシー
ル面の溝は、断面がV字型のV字溝(60)によって構成さ
れていてもよい。
The groove on the sealing surface of the clearance seal (12, 104) may be constituted by a V-shaped groove (60) having a V-shaped cross section.

【0039】上記事項により、簡易な構成によってシー
ル面の溝が得られることになる。
According to the above, a groove on the sealing surface can be obtained with a simple structure.

【0040】また、クリアランスシール(12,104)のシー
ル面の溝は、断面の縁線が凹状の3次曲線からなる曲面
溝(57)によって構成されていてもよい。
Further, the groove on the sealing surface of the clearance seal (12, 104) may be constituted by a curved groove (57) formed by a cubic curve with a concave section line.

【0041】上記事項により、隙間を流れる流体が層流
の場合、漏れ量はほぼクリアランスの3乗に比例し且つ
シール長さに逆比例すると考えられることから、漏れ量
を一定にする溝形状が得られることになる。
According to the above, when the fluid flowing through the gap is laminar, the leakage amount is considered to be substantially proportional to the cube of the clearance and inversely proportional to the seal length. Will be obtained.

【0042】第1部材(11,102)または第2部材(6,72)
は、直線往復運動を行うように構成されていてもよい。
The first member (11,102) or the second member (6,72)
May be configured to perform a linear reciprocating motion.

【0043】第1部材(11,102)または第2部材(6,72)
は、回転運動を行うように構成されていてもよい。
The first member (11,102) or the second member (6,72)
May be configured to perform a rotational movement.

【0044】[0044]

【発明の効果】従って、第1の発明によれば、クリアラ
ンスシールのシール面に主シール面と副シール面とを設
けたことにより、クリアランスシールの摩耗に伴いシー
ル長さが増加するので、クリアランス長さの増加による
漏れ量の増大を抑制することができ、漏れ量を一定に保
つことが可能となる。従って、初期のシール性能を長期
間にわたって維持することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the main seal surface and the sub seal surface are provided on the seal surface of the clearance seal, the length of the seal increases with the wear of the clearance seal. An increase in the amount of leakage due to an increase in length can be suppressed, and the amount of leakage can be kept constant. Therefore, the initial sealing performance can be maintained for a long time.

【0045】第2または第4の発明によれば、主シール
面及び副シール面を容易に製造することができる。
According to the second or fourth aspect, the main seal surface and the sub seal surface can be easily manufactured.

【0046】第3または第5の発明によれば、クリアラ
ンスシールの摩耗前と摩耗後において、流体の漏れ量が
ほぼ同量になるので、初期のシール性能を確実に維持す
ることができる。
According to the third or fifth aspect of the present invention, the amount of fluid leakage before and after the wear of the clearance seal is substantially the same, so that the initial sealing performance can be reliably maintained.

【0047】第6の発明によれば、特に好適な材料によ
ってクリアランスシールを構成することができ、そのシ
ール性能を高めることができる。
According to the sixth aspect, the clearance seal can be made of a particularly suitable material, and the sealing performance can be improved.

【0048】第7の発明によれば、ピストンとシリンダ
との間に上記第1〜6の発明に係るシール機構を設けた
ので、圧縮機の性能を長期間にわたって維持することが
でき、冷凍機の性能を向上させることができる。
According to the seventh aspect, since the seal mechanism according to the first to sixth aspects is provided between the piston and the cylinder, the performance of the compressor can be maintained for a long time, and Performance can be improved.

【0049】第8の発明によれば、ディスプレーサとシ
リンダとの間に上記第1〜6の発明に係るシール機構を
設けたので、膨張機の性能を長期間にわたって維持する
ことができ、冷凍機の性能を向上させることができる。
According to the eighth aspect, since the seal mechanism according to the first to sixth aspects is provided between the displacer and the cylinder, the performance of the expander can be maintained for a long time, and Performance can be improved.

【0050】第9の発明によれば、駆動軸と隔壁との間
に上記第1〜6の発明に係るシール機構を設けたので、
インペラ室とモータ室との間の冷媒漏れを長期間にわた
って安定して抑制することができ、ターボ圧縮機の性能
を向上させることが可能となる。
According to the ninth aspect, the seal mechanism according to the first to sixth aspects is provided between the drive shaft and the partition wall.
It is possible to stably suppress the refrigerant leakage between the impeller chamber and the motor chamber for a long period of time, and to improve the performance of the turbo compressor.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0052】−スターリング冷凍機の構成− 図1は、本実施形態に係るシール機構を備えたスターリ
ング冷凍機の振動型圧縮機(1)を示す。圧縮機(1)は、上
下対称に配置された2つのピストン(11),(11)を有する
ダブルピストン型の圧縮機であり、ピストン(11)とシリ
ンダ(6)との間にクリアランスシール(12)が設けられて
いる。図2は、上記スターリング冷凍機の膨張機(2)を
示す。膨張機(2)は、シリンダ(31)内でフリーディスプ
レーサ(37)が往復移動するフリーディスプレーサ型の膨
張機であり、フリーディスプレーサ(37)とシリンダ(31)
との間にクリアランスシール(52),(53)が設けられてい
る。
-Structure of Stirling Refrigerator- FIG. 1 shows a vibrating compressor (1) of a Stirling refrigerator having a seal mechanism according to the present embodiment. The compressor (1) is a double-piston type compressor having two pistons (11) and (11) arranged vertically symmetrically, and has a clearance seal (1) between the piston (11) and the cylinder (6). 12) is provided. FIG. 2 shows an expander (2) of the Stirling refrigerator. The expander (2) is a free displacer type expander in which the free displacer (37) reciprocates in the cylinder (31), and includes a free displacer (37) and a cylinder (31).
Clearance seals (52) and (53) are provided between the two.

【0053】−圧縮機(1)の全体構成− まず、図1を参照しながら、圧縮機(1)の全体構成を説
明する。圧縮機(1)は、鉛直方向に延びる密閉円筒型の
ハウジング(3)を有する。このハウジング(3)は、上下方
向に延びる円筒壁部(4)と、円筒壁部(4)の両端開口部を
気密に閉塞する円板壁部(5,5)とから成る。ハウジング
(3)内には、ハウジング(3)の軸方向に延びるブロック
(9)が固定されている。ブロック(9)の中心部は貫通さ
れ、両端が開放された上下方向に延びる1本のシリンダ
(6)が形成されている。シリンダ(6)の中央部は径方向外
向きに延び、シリンダ(6)の中心線と直交する円板状の
フランジ部(7)が形成されている。フランジ部(7)の外周
部はシリンダ(6)と同心に上下方向に延び、円筒状の嵌
合部(8)が形成されている。嵌合部(8)の外周面は円筒壁
部(4)の内周面の所定位置に取り付けられ、ブロック(9)
がハウジング(3)に固定されている。シリンダ(6)の外周
面には、円筒状の継鉄部材(10)が嵌め込まれている。ブ
ロック(9)及び継鉄部材(10)は純鉄等の磁性材料から形
成され、ヨーク(継鉄)を構成している。
-Overall Configuration of Compressor (1) First, the overall configuration of the compressor (1) will be described with reference to FIG. The compressor (1) has a closed cylindrical housing (3) extending in the vertical direction. The housing (3) is composed of a cylindrical wall (4) extending in the vertical direction, and disk walls (5, 5) for hermetically closing both ends of the cylindrical wall (4). housing
(3) has a block extending in the axial direction of the housing (3).
(9) is fixed. One cylinder extending vertically, with the center of the block (9) penetrated and both ends open
(6) is formed. The central portion of the cylinder (6) extends radially outward, and has a disk-shaped flange portion (7) orthogonal to the center line of the cylinder (6). The outer peripheral portion of the flange portion (7) extends in the up-down direction concentrically with the cylinder (6) to form a cylindrical fitting portion (8). The outer peripheral surface of the fitting part (8) is attached to a predetermined position on the inner peripheral surface of the cylindrical wall part (4), and the block (9)
Is fixed to the housing (3). A cylindrical yoke member (10) is fitted on the outer peripheral surface of the cylinder (6). The block (9) and the yoke member (10) are formed from a magnetic material such as pure iron, and constitute a yoke (yoke).

【0054】シリンダ(6)には、有底円筒状の上下一対
のピストン(11),(11)が、それぞれ先端側を対向させた
状態で往復動自在に挿入されている。そして、シリンダ
(6)及び両ピストン(11),(11)によって、作動流体を圧縮
する圧縮空間(13)が区画形成されている。ピストン(11)
の外周面には、本実施形態の特徴であるクリアランスシ
ール(12)が固定されている。なお、クリアランスシール
(12)の詳細な構成は後述する。
In the cylinder (6), a pair of upper and lower cylindrical pistons (11), (11) having a bottom is inserted so as to be reciprocally movable with their distal ends facing each other. And the cylinder
A compression space (13) for compressing the working fluid is defined by (6) and both pistons (11), (11). Piston (11)
A clearance seal (12), which is a feature of the present embodiment, is fixed to the outer peripheral surface of. The clearance seal
The detailed configuration of (12) will be described later.

【0055】ブロック(9)には、シリンダ(6)の内部から
嵌合部(8)の外周面までブロック(9)を径方向に貫通して
成るガス通路(14)が設けられている。ガス通路(14)の内
端は圧縮空間(13)に常時連通している。一方、ハウジン
グ(3)の円筒壁部(4)には、ガス通路(14)の外端に対応す
る位置に貫通孔(15)が形成されている。そして、膨張機
(2)に接続された連結管(16)が、貫通孔(15)を貫通して
ガス通路(14)に連結している。
The block (9) is provided with a gas passage (14) extending radially through the block (9) from the inside of the cylinder (6) to the outer peripheral surface of the fitting portion (8). The inner end of the gas passage (14) is always in communication with the compression space (13). On the other hand, a through hole (15) is formed in the cylindrical wall (4) of the housing (3) at a position corresponding to the outer end of the gas passage (14). And expander
A connection pipe (16) connected to (2) penetrates the through hole (15) and is connected to the gas passage (14).

【0056】上下のピストン(11),(11)には、各ピスト
ン(11)を駆動するリニアモータ(17),(17)が設けられて
いる。リニアモータ(17)は、継鉄部材(10)の外周面に嵌
め込まれた環状の永久磁石から成る駆動用磁石(18)と、
ピストン(11)に固定されたボビン(21)と、ボビン(21)に
巻き付けられた駆動用コイル(22)とを有している。駆動
用磁石(18)は、ブロック(9)の嵌合部(8)との間に所定の
隙間を存して当該嵌合部(8)と対向している。この駆動
用磁石(18)によって、継鉄部材(10)、フランジ部(7)及
び嵌合部(8)をヨークとして、駆動用磁石(18)の外周面
と嵌合部(8)の内周面との間に、所定強度の磁界(静止
磁場)が生成されている。各ピストン(11)には、その背
面側、つまり円板壁部(5)側に、径方向外向きに延びる
フランジ部(20)が形成されている。有底円筒状のボビン
(21)は、その底壁側にてフランジ部(20)に一体的に取り
付けられている。ボビン(21)はピストン(11)と同心状に
シリンダ(6)の中央側に延び、その先端部は、駆動用磁
石(18)と嵌合部(8)との間の磁界内に配置されている。
ボビン(21)の先端部の外側には、電磁コイルから成る駆
動用コイル(22)(ソレノイド)が巻き付けられている。
このフランジ部(20)及びボビン(21)によって、リニアモ
ータ(17)の可動部(19)が構成されている。
The upper and lower pistons (11) are provided with linear motors (17) for driving the respective pistons (11). The linear motor (17) has a driving magnet (18) composed of an annular permanent magnet fitted on the outer peripheral surface of the yoke member (10),
It has a bobbin (21) fixed to the piston (11) and a drive coil (22) wound around the bobbin (21). The driving magnet (18) faces the fitting portion (8) with a predetermined gap between the driving magnet (18) and the fitting portion (8) of the block (9). With the driving magnet (18), the yoke member (10), the flange portion (7) and the fitting portion (8) are used as a yoke, and the outer peripheral surface of the driving magnet (18) and the inside of the fitting portion (8) are formed. A magnetic field (static magnetic field) of a predetermined strength is generated between the magnetic field and the peripheral surface. Each piston (11) has a flange portion (20) extending radially outward on the rear side, that is, on the disk wall (5) side. Cylindrical bobbin with bottom
(21) is integrally attached to the flange portion (20) on the bottom wall side. The bobbin (21) extends concentrically with the piston (11) toward the center of the cylinder (6), and its tip is disposed in a magnetic field between the driving magnet (18) and the fitting portion (8). ing.
A driving coil (22) (solenoid) composed of an electromagnetic coil is wound around the outside of the tip of the bobbin (21).
The movable part (19) of the linear motor (17) is constituted by the flange part (20) and the bobbin (21).

【0057】ハウジング(3)の円板壁部(5)には電流導入
端子(23)が貫通され、この電流導入端子(23)は、円板壁
部(5)に絶縁状態で固定支持されている。駆動用コイル
(22)は、リード線(24)及び電流導入端子(23)を介して、
図示しないコントローラに接続されている。
A current introducing terminal (23) penetrates through the disk wall (5) of the housing (3), and the current introducing terminal (23) is fixedly supported in an insulated state on the disk wall (5). . Drive coil
(22) is via a lead wire (24) and a current introduction terminal (23),
It is connected to a controller (not shown).

【0058】上記コントローラは、図示しない駆動電源
に接続され、当該駆動電源からの交流電流を各駆動用コ
イル(22)に同期させながら供給する。その結果、可動部
(19)が所定周期で往復動を行い、当該可動部(19)と一体
になったピストン(11)は、所定周期で互いに接離するよ
うに逆方向に往復移動する。そして、圧縮空間(13)内に
所定周期のガス圧が発生する。
The controller is connected to a drive power supply (not shown) and supplies an alternating current from the drive power supply to each drive coil (22) in synchronization with the drive power supply. As a result, moving parts
(19) reciprocates at a predetermined cycle, and the pistons (11) integrated with the movable portion (19) reciprocate in opposite directions so as to come and go with each other at a predetermined cycle. Then, a predetermined period of gas pressure is generated in the compression space (13).

【0059】圧縮機(1)の円板壁部(5)の内壁面には、ピ
ストン(11)の軸線上の位置にそれぞれ円板状のばね取付
部材(25)が突設され、このばね取付部材(25)の外周に
は、螺旋状のばね取付溝(26)が形成されている。一方、
ピストン(11)の底面にもばね取付部材(27)が固定され、
ばね取付部材(27)の外周にも螺旋状のばね取付溝(28)が
形成されている。そして、コイルばね(29)の一端がばね
取付部材(25)のばね取付溝(26)に取り付けられ、その他
端がばね取付部材(27)のばね取付溝(28)に取り付けられ
ることにより、ピストン(11)はコイルばね(29)に弾性支
持されている。
On the inner wall surface of the disk wall (5) of the compressor (1), a disk-shaped spring mounting member (25) is projected at a position on the axis of the piston (11). A spiral spring mounting groove (26) is formed on the outer periphery of the member (25). on the other hand,
A spring mounting member (27) is also fixed to the bottom surface of the piston (11),
A spiral spring mounting groove (28) is also formed on the outer periphery of the spring mounting member (27). Then, one end of the coil spring (29) is attached to the spring attachment groove (26) of the spring attachment member (25), and the other end is attached to the spring attachment groove (28) of the spring attachment member (27). (11) is elastically supported by a coil spring (29).

【0060】−膨張機(2)の全体構成− 次に、図2を参照しながら、膨張機(2)の全体構成を説
明する。膨張機(2)は、左右方向に延びる円筒状のシリ
ンダ(31)を有している。シリンダ(31)の先端側(図2に
おける左側)は、ヒートステーション(32)に接合されて
いる。一方、シリンダ(31)の基端側(図2における右
側)は、フランジ(33)に接合されている。
Next, the overall configuration of the expander (2) will be described with reference to FIG. The expander (2) has a cylindrical cylinder (31) extending in the left-right direction. The tip side (left side in FIG. 2) of the cylinder (31) is joined to the heat station (32). On the other hand, the base end side (the right side in FIG. 2) of the cylinder (31) is joined to the flange (33).

【0061】シリンダ(31)内には、その内部空間を先端
側の膨張空間(35)と基端側の作動空間(36)とに区画する
略円筒状のフリーディスプレーサ(37)が往復移動自在に
挿入されている。フリーディスプレーサ(37)の内部には
蓄冷材が充填され、蓄冷器(38)(再生式熱交換器)が形
成されている。蓄冷器(38)は、フリーディスプレーサ(3
7)の先端部(48)に形成された連通孔(39)及び基端部(42)
に形成された連通孔(40)により、それぞれ膨張空間(35)
及び作動空間(36)に連通している。フリーディスプレー
サ(37)の先端部(48)の外周面には、フリーディスプレー
サ(37)とシリンダ(31)との間の隙間を封止して膨張空間
(35)の低圧を維持する第1クリアランスシール(52)が嵌
め込まれている。一方、フリーディスプレーサ(37)の基
端部(42)の外周面には、フリーディスプレーサ(37)とシ
リンダ(31)との間の隙間を封止して作動空間(36)の高圧
を維持する第2クリアランスシール(53)が嵌め込まれて
いる。
In the cylinder (31), a substantially cylindrical free displacer (37) that divides the internal space into an expansion space (35) on the distal side and an operating space (36) on the proximal side is reciprocally movable. Has been inserted. The inside of the free displacer (37) is filled with a regenerator material to form a regenerator (38) (a regenerative heat exchanger). The regenerator (38) is a free displacer (3
Communication hole (39) and base end (42) formed at the tip (48) of (7)
The communication hole (40) formed in the expansion space (35)
And the working space (36). The outer peripheral surface of the tip (48) of the free displacer (37) seals a gap between the free displacer (37) and the cylinder (31) to expand the expansion space.
A first clearance seal (52) for maintaining the low pressure of (35) is fitted. On the other hand, on the outer peripheral surface of the base end (42) of the free displacer (37), a gap between the free displacer (37) and the cylinder (31) is sealed to maintain a high pressure in the working space (36). The second clearance seal (53) is fitted.

【0062】フリーディスプレーサ(37)の基端部(42)に
は、螺旋状のばね取付溝(41)が形成されている。一方、
シリンダ(31)内に突出したフランジ(33)の作動空間(36)
側にも、螺旋状のばね取付溝(43)が形成されている。そ
して、コイルばね(44)の一端がばね取付溝(41)に取り付
けられ、その他端がばね取付溝(43)に取り付けられるこ
とにより、コイルばね(44)によって、フリーディスプレ
ーサ(37)が往復移動自在に弾性支持されている。
A spiral spring mounting groove (41) is formed at the base end (42) of the free displacer (37). on the other hand,
Working space (36) for flange (33) protruding into cylinder (31)
A spiral spring mounting groove (43) is also formed on the side. One end of the coil spring (44) is attached to the spring attachment groove (41), and the other end is attached to the spring attachment groove (43), so that the free displacer (37) reciprocates by the coil spring (44). It is freely elastically supported.

【0063】フランジ(33)には、作動空間(36)に連通す
るガス孔(45)が貫通形成されている。このガス孔(45)に
は圧縮機(1)から延びる連結管(16)が挿入され、連結管
(16)はフランジ(33)に気密に接合されている。従って、
作動空間(36)は、連結管(16)を介して圧縮機(1)の圧縮
空間(13)に連通している。そして、圧縮機(1)からのガ
ス圧を受けて膨張機(2)のフリーディスプレーサ(37)が
シリンダ(31)内で往復移動することにより、膨張空間(3
5)で作動流体が膨張し、ヒートステーション(32)が冷却
される。つまり、ヒートステーション(32)に極低温の寒
冷が生成される。
A gas hole (45) communicating with the working space (36) is formed through the flange (33). A connecting pipe (16) extending from the compressor (1) is inserted into the gas hole (45).
(16) is airtightly joined to the flange (33). Therefore,
The working space (36) communicates with the compression space (13) of the compressor (1) via the connection pipe (16). Then, the free displacer (37) of the expander (2) reciprocates in the cylinder (31) in response to the gas pressure from the compressor (1), thereby forming the expansion space (3).
In 5), the working fluid expands, and the heat station (32) is cooled. That is, cryogenic cold is generated in the heat station (32).

【0064】シリンダ(31)における作動空間(36)の周囲
部分には、作動空間(36)内のガスを冷却するための冷却
用フィン(46)が設けられている。
A cooling fin (46) for cooling gas in the working space (36) is provided around the working space (36) in the cylinder (31).

【0065】−クリアランスシールの構成− 次に、本実施形態の特徴であるクリアランスシール(1
2),(52),(53)の構成を説明する。上述したように、クリ
アランスシール(12),(52),(53)は、それぞれ圧縮機(1)
のピストン(11)の外周面、膨張機(2)のフリーディスプ
レーサ(37)の先端部(48)の外周面、及び基端部(42)の外
周面に設けられている。それらの構成は同様であるの
で、ここでは圧縮機(1)のピストン(11)に設けられたク
リアランスシール(12)の構成のみを説明する。
-Configuration of the clearance seal-Next, the clearance seal (1
2), (52) and (53) will be described. As described above, the clearance seals (12), (52), and (53) are each a compressor (1).
Are provided on the outer peripheral surface of the piston (11), the outer peripheral surface of the distal end (48) of the free displacer (37) of the expander (2), and the outer peripheral surface of the proximal end (42). Since their configurations are the same, only the configuration of the clearance seal (12) provided on the piston (11) of the compressor (1) will be described here.

【0066】図3は、圧縮機(1)の一方のピストン(11)
及びシリンダ(6)近傍の部分断面図である。なお、図3
においては、理解が容易なように、クリアランスシール
(12)の厚さ方向の長さを誇張して図示している。クリア
ランスシール(12)のシール面におけるピストン(11)の軸
方向(図3に示すX方向)の両側は、断面が直線状に形
成されている。両平坦部(55),(55)の間には、断面形状
が左右対称の3次曲線で成る凹部(57)が形成されてい
る。一方、ピストン(11)に固着されたクリアランスシー
ル(12)の内側面は、平滑な円周面(58)に形成されてい
る。
FIG. 3 shows one piston (11) of the compressor (1).
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the vicinity of a cylinder (6). Note that FIG.
In order to make it easier to understand, the clearance seal
The length in the thickness direction of (12) is exaggerated. On both sides of the seal surface of the clearance seal (12) in the axial direction (X direction shown in FIG. 3) of the piston (11), the cross section is formed in a straight line. Between the flat portions (55), (55), a concave portion (57) having a symmetrical cubic curve in cross section is formed. On the other hand, the inner surface of the clearance seal (12) fixed to the piston (11) is formed as a smooth circumferential surface (58).

【0067】クリアランスシール(12)は、主にクリアラ
ンスの一番小さな部分でシール作用を行う。そのため、
クリアランスシール(12)の摩耗前の状態、つまり初期状
態では、凹部(57)はほとんどシール作用を行わず、主に
平坦部(55)でシール作用が行われる。
The clearance seal (12) mainly performs the sealing action at the smallest portion of the clearance. for that reason,
In the state before the wear of the clearance seal (12), that is, in the initial state, the concave portion (57) hardly performs a sealing action, and the sealing action is mainly performed in the flat portion (55).

【0068】平坦部(55)の厚みt1及び軸方向長さL1
は、クリアランス長さs1とシール長さ2×L1とがクリ
アランスシール(12)の摩耗前の状態において、ピストン
(11)の往復移動の抵抗が大きすぎることなく且つ十分な
シール性能を発揮するような長さになるように設定され
ている。言い換えると、平坦部(55)は、初期状態におい
て、平坦部(55)のみで十分なシール性能を発揮するよう
に構成されている。具体的には、本実施形態では、クリ
アランス長さs1は約10μmに設定されている。な
お、ここでシール長さとは、クリアランスシール(12)の
シール面のうち実際にシール作用に寄与する部分の長さ
をいう。
The thickness t1 and the axial length L1 of the flat portion (55)
In the state where the clearance length s1 and the seal length 2 × L1 are not worn before the clearance seal (12) is worn, the piston
The length is set so that the resistance of the reciprocating movement of (11) is not too large and a sufficient sealing performance is exhibited. In other words, the flat portion (55) is configured so that only the flat portion (55) exhibits sufficient sealing performance in the initial state. Specifically, in the present embodiment, the clearance length s1 is set to about 10 μm. Here, the seal length refers to the length of a portion of the sealing surface of the clearance seal (12) that actually contributes to the sealing action.

【0069】一方、凹部(57)は、クリアランスシール(1
2)の摩耗にかかわらず作動流体の漏れ量が常に一定にな
るような形状に形成されており、具体的には、その仕様
は以下のような理論に基づいて設定されている。
On the other hand, the concave portion (57) is provided with the clearance seal (1).
It is formed in such a shape that the leakage amount of the working fluid is always constant irrespective of the abrasion of 2). Specifically, the specification is set based on the following theory.

【0070】ピストン(11)とシリンダ(6)との間のクリ
アランス(隙間)から作動流体が漏れる場合、作動流体
は層流の状態で上記クリアランス中を流れると考えられ
る。従って、漏れ係数をα、ピストン(11)の外径をd、
クリアランスをΔh、シール部の差圧をΔP、シール長
さをLとすると、漏れ量Wは、W=α・d・Δh3・Δ
P/Lとして概算される。従って、A=(Δh3/L)
が常に一定であれば、作動流体の漏れ量Wは一定にな
る。そこで、凹部(57)は、平坦部(55)が摩耗してクリア
ランスs1が増加すると、平坦部(55)のシール長さL1が
増加して上記Aが一定になるような3次曲線状に形成さ
れている。
When the working fluid leaks from the clearance (gap) between the piston (11) and the cylinder (6), it is considered that the working fluid flows through the clearance in a laminar state. Therefore, the leakage coefficient is α, the outer diameter of the piston (11) is d,
Assuming that the clearance is Δh, the differential pressure of the seal portion is ΔP, and the seal length is L, the leakage amount W is W = α · d · Δh 3 · Δ
Estimated as P / L. Therefore, A = (Δh 3 / L)
Is constant, the leakage amount W of the working fluid becomes constant. Therefore, the concave portion (57) has a cubic curve shape such that when the flat portion (55) wears out and the clearance s1 increases, the seal length L1 of the flat portion (55) increases and A becomes constant. Is formed.

【0071】なお、本実施形態では、凹部(57)の深さは
約10μmであり、クリアランス長さs1とほぼ同等に
なっている。
In this embodiment, the depth of the concave portion (57) is about 10 μm, which is almost equal to the clearance length s1.

【0072】本実施形態のクリアランスシール(12)は、
四ふっ化エチレン、つまりPTFE(ポリテトラフルオ
ロエチレン)から成る母材に、充填材としてカーボンを
加えた樹脂によって形成されている。なお、クリアラン
スシール(12)の材料は上記樹脂に限定されるものではな
く、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミドまたはポリ
アセタールのうちの一つまたは二つ以上を母材とし、充
填材にカーボン、カーボン繊維、ブロンズまたは二硫化
モリブデンのうちの一つまたは二つ以上を用いた樹脂で
あってもよい。
The clearance seal (12) of this embodiment is
It is formed of a resin obtained by adding carbon as a filler to a base material made of ethylene tetrafluoride, that is, PTFE (polytetrafluoroethylene). The material of the clearance seal (12) is not limited to the resin, for example, one or two or more of polyimide, polyamide imide or polyacetal as a base material, carbon as a filler, carbon fiber, It may be a resin using one or more of bronze and molybdenum disulfide.

【0073】−スターリング冷凍機の動作− 次に、スターリング冷凍機の動作を説明する。-Operation of Stirling refrigerator- Next, the operation of the Stirling refrigerator will be described.

【0074】運転の開始に伴い、図示しない駆動電源か
らリニアモータ(17)の駆動用コイル(22)に交流電流が同
期して通電される。この通電に伴い、駆動用コイル(22)
及び駆動用磁石(18)による磁界間の作用により、リニア
モータ(17)の可動部(19)及びピストン(11)が一体となっ
て各々の中立位置から互いに接離するように逆向きに往
復移動を行う。そして、両ピストン(11)の接離により圧
縮空間(13)の容積が増減変化し、圧縮空間(13)内に所定
周期の圧力波が生じる。圧縮空間(13)は連結管(16)を通
じて膨張機(2)の作動空間(36)に連通しているため、上
記圧力波を受けてフリーディスプレーサ(37)が上記所定
周期で往復動を行う。その結果、膨張空間(35)において
作動流体が膨張し、膨張空間(35)に寒冷が生じる。この
ように、フリーディスプレーサ(37)の往復移動により、
ヒートステーション(32)が次第に極低温にまで冷却され
る。
At the start of the operation, an alternating current is synchronously supplied from a drive power supply (not shown) to the drive coil (22) of the linear motor (17). With this energization, the drive coil (22)
The movable part (19) of the linear motor (17) and the piston (11) reciprocate in an opposite direction so that they come into contact with and separate from each other from their neutral positions as a unit by the action between the magnetic fields of the drive magnet (18) and the drive magnet (18). Make the move. Then, the volume of the compression space (13) increases or decreases due to the contact and separation of the pistons (11), and a pressure wave of a predetermined cycle is generated in the compression space (13). Since the compression space (13) communicates with the working space (36) of the expander (2) through the connecting pipe (16), the free displacer (37) reciprocates at the predetermined cycle in response to the pressure wave. . As a result, the working fluid expands in the expansion space (35), and cold occurs in the expansion space (35). Thus, the reciprocating movement of the free displacer (37)
The heat station (32) is gradually cooled to a very low temperature.

【0075】−本実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、初期状態にあって
はクリアランスを小さくする一方でシール長さを短くす
ることができるので、十分なシール性を維持したまま、
ピストン(11)及びフリーディスプレーサ(37)の往復移動
の抵抗を小さくすることができる。そして、クリアラン
スシール(12),(52),(53)が摩耗しても、クリアランスの
増大に応じてシール長さが長くなるので、作動流体の漏
れ量を一定にすることができる。従って、摩耗によるシ
ール性能の低下を抑制することができ、初期のシール性
能を長期間維持することが可能となる。そのため、スタ
ーリング冷凍機の冷凍能力を長期間にわたって維持する
ことができる。
-Effects of this Embodiment- As described above, according to this embodiment, in the initial state, the clearance can be reduced while the seal length can be shortened. While maintaining
The resistance of reciprocation of the piston (11) and the free displacer (37) can be reduced. Even if the clearance seals (12), (52), and (53) are worn, the seal length is increased in accordance with the increase in the clearance, so that the leakage amount of the working fluid can be kept constant. Therefore, a decrease in sealing performance due to wear can be suppressed, and the initial sealing performance can be maintained for a long period of time. Therefore, the refrigerating capacity of the Stirling refrigerator can be maintained for a long time.

【0076】なお、図13において、本実施形態のクリ
アランスシール(12),(52),(53)の性能を示すと、図示の
実線曲線のようになる。破線及び一点鎖線で示す従来の
クリアランスシールに比べると、高水準の初期性能が長
期間にわたって維持されていることが分かる。
In FIG. 13, the performance of the clearance seals (12), (52), (53) of the present embodiment is shown by the solid line curve shown in FIG. It can be seen that a high level of initial performance is maintained over a long period of time as compared to the conventional clearance seal indicated by the dashed line and the dashed line.

【0077】−変形例− 本発明に係るクリアランスシールは、上記クリアランス
シール(12)に限定されるものではなく、種々の変形例が
考えられる。
-Modifications- The clearance seal according to the present invention is not limited to the above-described clearance seal (12), and various modifications are conceivable.

【0078】<変形例1>例えば、図4に示すように、
上記クリアランスシール(12)の凹部(57)を、V字形のカ
ット面を有するV字部(60)に置き換えた形態であっても
よい。カット面の傾斜及び長さは、クリアランスシール
(12)の摩耗に伴って平坦部(55)が増加してシール長さが
長くなり、クリアランスの増加による漏れ量の増大をシ
ール長さの増加によって抑制するように設定されてい
る。
<Modification 1> For example, as shown in FIG.
A configuration in which the concave portion (57) of the clearance seal (12) is replaced with a V-shaped portion (60) having a V-shaped cut surface may be adopted. The inclination and length of the cut surface are determined by the clearance seal.
With the wear of (12), the flat portion (55) increases to increase the seal length, and an increase in leakage due to an increase in clearance is set to be suppressed by an increase in seal length.

【0079】従って、このような形態であっても、作動
流体の漏れ量をほぼ一定にすることが可能となる。さら
に、V字部(60)は断面形状が直線状のカット面によって
形成されているので、容易に製造することができる。従
って、クリアランスシール(12)の製造が容易になる。
Therefore, even in such a mode, it is possible to make the amount of leakage of the working fluid substantially constant. Further, since the V-shaped portion (60) is formed by a cut surface having a linear cross section, it can be easily manufactured. Therefore, the manufacture of the clearance seal (12) becomes easy.

【0080】<変形例2>また、図5に示すように、ク
リアランスシール(12)を平坦部(55)及び傾斜部(61)で構
成してもよい。傾斜部(61)の傾斜角度は、クリアランス
シール(12)の摩耗により平坦部(55)の面積が増大し、ク
リアランスの増加による漏れ量の増大をシール長さの増
加によって抑制するように設定されている。
<Modification 2> As shown in FIG. 5, the clearance seal (12) may be composed of a flat portion (55) and an inclined portion (61). The inclination angle of the inclined portion (61) is set so that the area of the flat portion (55) increases due to wear of the clearance seal (12), and an increase in leakage due to an increase in the clearance is suppressed by an increase in the seal length. ing.

【0081】従って、このような形態であっても、上記
変形例1と同様、クリアランスシール(12)の摩耗にかか
わらず、作動流体の漏れ量をほぼ一定にすることができ
る。従って、初期のシール性能を長期間維持することが
可能となる。また、クリアランスシール(12)は平坦部(5
5)と傾斜部(61)とから成る簡単な形状なので、容易に製
造することができる。
Therefore, even in such a mode, the leakage amount of the working fluid can be made substantially constant irrespective of the wear of the clearance seal (12), similarly to the first modification. Therefore, the initial sealing performance can be maintained for a long time. The clearance seal (12) is flat (5
Since it has a simple shape consisting of 5) and the inclined portion (61), it can be easily manufactured.

【0082】<変形例3>また、図6に示すように、上
記クリアランスシール(12)の凹部(57)を、断面コ字状の
凹部(57a)に置き換えた構成にしてもよい。つまり、軸
方向中央部に矩形断面の凹部(57a)を有し、この凹部(57
a)の両側に平坦部(55)が形成されたクリアランスシール
(12)であってもよい。凹部(57a)の長さ及び深さは、初
期状態のときの流体の漏れ量と、クリアランスシール(1
2)が摩耗して平坦部(55)と凹部(57a)の底部とが面一に
なった場合の漏れ量とが等しくなるように設定されてい
る。また、凹部(57a)の深さは、凹部(57a)の底面とシリ
ンダ(6)の内壁面との間のクリアランスが、流体の漏れ
量が極端に多くなる臨界クリアランス以下になるように
設定されている。
<Modification 3> Further, as shown in FIG. 6, the concave portion (57) of the clearance seal (12) may be replaced with a concave portion (57a) having a U-shaped cross section. That is, a concave portion (57a) having a rectangular cross section is provided at the central portion in the axial direction.
a) Clearance seal with flats (55) on both sides of a)
(12). The length and depth of the recess (57a) depend on the amount of fluid leakage in the initial state and the clearance seal (1
2) is set so that the amount of leakage when the flat portion (55) and the bottom of the concave portion (57a) become flush with each other and the level of leakage becomes equal. The depth of the concave portion (57a) is set so that the clearance between the bottom surface of the concave portion (57a) and the inner wall surface of the cylinder (6) is equal to or less than the critical clearance at which the amount of fluid leakage is extremely large. ing.

【0083】例えば、臨界クリアランスが約20μmで
あり、初期クリアランスが約10μmであるとすれば、
凹部(57a)の深さは約10μm程度が好ましい。
For example, if the critical clearance is about 20 μm and the initial clearance is about 10 μm,
The depth of the concave portion (57a) is preferably about 10 μm.

【0084】また、凹部(57a)の寸法は、流体の漏れ特
性に関する上記理論に基づいて設定してもよい。すなわ
ち、層流状態の流体の漏れ量はクリアランスの3乗に比
例し、且つシール長さに逆比例することから、初期クリ
アランスをh1、シール面の長さをL、凹部(57a)の深さ
をh2、凹部(57a)の長さをL1としたときに、h13
(L−L1)≒(h1+h2)3/Lの関係を満たすように
形成されていてもよい。
Further, the size of the concave portion (57a) may be set based on the above theory regarding the fluid leakage characteristics. That is, since the leakage amount of the fluid in the laminar flow state is proportional to the cube of the clearance and inversely proportional to the seal length, the initial clearance is h1, the length of the seal surface is L, and the depth of the concave portion (57a). the h2, the length of the recess (57a) when the L1, h1 3 /
It may be formed so as to satisfy the relationship of (L−L1) ≒ (h1 + h2) 3 / L.

【0085】この形態の場合、上記変形例1及び変形例
2のようにクリアランスシール(12)の摩耗に伴ってシー
ル長さが連続的に増加することはないが、クリアランス
が臨界クリアランスに達するとシール長さがステップ状
に増加するので、シール性能の著しく低下は防止され
る。また、円筒状のクリアランスシールの外周面の軸方
向中央部を切削することにより、平坦部(55)及び凹部(5
7a)を容易に形成することができる。従って、この形態
のクリアランスシール(12)は、極めて容易に製造するこ
とができる。
In the case of this embodiment, the seal length does not continuously increase with the wear of the clearance seal (12) as in the first and second modifications, but when the clearance reaches the critical clearance. Since the seal length increases stepwise, a remarkable decrease in sealing performance is prevented. Also, by cutting the central part in the axial direction of the outer peripheral surface of the cylindrical clearance seal, the flat part (55) and the concave part (5
7a) can be easily formed. Therefore, the clearance seal (12) of this embodiment can be manufactured very easily.

【0086】<変形例4>図7に示すように、クリアラ
ンスシール(12)の先端側に主シール面を構成する平坦部
(55)を形成し、根元側に副シール面を構成する溝部(57
c)を形成してもよい。溝部(57c)は、平坦部(55)と同様
に、その断面形状が平坦に形成されている。平坦部(55)
はシリンダ(6)の内壁面と初期クリアランスを存して対
向し、溝部(57c)は上記初期クリアランスよりも大きな
クリアランスを存してシリンダ(6)の内壁面と対向して
いる。本形態のクリアランスシール(12)も、極めて容易
に製造することができる。
<Modification 4> As shown in FIG. 7, a flat portion constituting the main seal surface is provided at the tip end of the clearance seal (12).
(55), and a groove (57
c) may be formed. The cross-sectional shape of the groove (57c) is formed flat similarly to the flat part (55). Flat part (55)
Is opposed to the inner wall surface of the cylinder (6) with an initial clearance, and the groove (57c) is opposed to the inner wall surface of the cylinder (6) with a clearance larger than the initial clearance. The clearance seal (12) of this embodiment can also be manufactured very easily.

【0087】<変形例5>また、図8に示すように、複
数の平坦部(55)と複数の凹部(57b)とが交互に繰り返さ
れるように形成されたクリアランスシール(12)であって
もよい。このような形態であっても、変形例3、4と同
様の効果が得られる。さらに、本クリアランスシール(1
2)は、平坦部(55)が軸方向の広範囲にわたって設けられ
ているので、シール作用を安定して行うことができる。
また、クリアランスシール(12)の構造が堅固になる。
<Modification 5> As shown in FIG. 8, a clearance seal (12) formed so that a plurality of flat portions (55) and a plurality of recesses (57b) are alternately repeated. Is also good. Even in such a form, the same effects as those of the third and fourth modifications can be obtained. In addition, this clearance seal (1
In 2), since the flat portion (55) is provided over a wide range in the axial direction, the sealing action can be stably performed.
In addition, the structure of the clearance seal (12) becomes solid.

【0088】なお、本変形例においても、矩形溝として
の凹部(57b)の仕様を、流体の漏れ特性に関する上記理
論に基づいて設定してもよいことは勿論である。
In this modification, the specification of the concave portion (57b) as a rectangular groove may, of course, be set based on the above theory regarding the fluid leakage characteristics.

【0089】[0089]

【発明の実施の形態2】−ターボ冷凍機の構成− 図9は、本実施形態に係るシール機構を備えたターボ圧
縮機(70)を示す。密閉円筒型のケーシング(71)の内部に
は、上端部から下方に所定寸法を存した位置に円板状の
上部隔壁(72)が設けられ、下端部から上方に所定寸法を
存した位置に円板状の下部隔壁(73)が設けられている。
上部隔壁(72)は、ケーシング(71)の内部空間を上側の第
1インペラ室(74)と下側のモータ室(75)とに区画してい
る。一方、下部隔壁(73)は、ケーシング(71)の内部空間
を下側の第2インペラ室(76)と上側のモータ室(75)とに
区画している。
Second Embodiment -Configuration of Turbo Refrigerator- FIG. 9 shows a turbo compressor (70) provided with a seal mechanism according to the present embodiment. Inside the closed cylindrical casing (71), a disk-shaped upper partition wall (72) is provided at a position having a predetermined size below the upper end, and at a position having a predetermined size above the lower end. A disk-shaped lower partition (73) is provided.
The upper partition (72) partitions the internal space of the casing (71) into an upper first impeller chamber (74) and a lower motor chamber (75). On the other hand, the lower partition (73) partitions the internal space of the casing (71) into a lower second impeller chamber (76) and an upper motor chamber (75).

【0090】第1インペラ室(74)及び第2インペラ室(7
6)は、ケーシング(71)の軸方向断面における中央部に形
成され、駆動軸(77)の両側に連結された第1インペラ(7
8)及び第2インペラ(79)を収納する収納室をそれぞれ構
成している。第1インペラ(78)及び第2インペラ(79)の
形状は、内径がケーシング(71)の中央部に向かって次第
に増大する略円錐台状である。第1インペラ(78)は第1
インペラ室(74)の内部に、第2インペラ(79)は第2イン
ペラ室(76)の内部にそれぞれ回転自在に収納されてい
る。第1インペラ(78)及び第2インペラ(79)は、鉛直軸
周りに複数の略三角板の羽根(80),(80),…が放射状に設
けられて成り、外向き半径方向流を生じさせるラジアル
型の回転体を構成している。
The first impeller chamber (74) and the second impeller chamber (7)
The first impeller (7) formed at the center of the casing (71) in the axial cross section and connected to both sides of the drive shaft (77).
8) and a storage chamber for storing the second impeller (79). The shapes of the first impeller (78) and the second impeller (79) are substantially frustoconical with the inner diameter gradually increasing toward the center of the casing (71). The first impeller (78) is the first
The second impeller (79) is rotatably housed in the second impeller chamber (76) inside the impeller chamber (74). The first impeller (78) and the second impeller (79) have a plurality of substantially triangular blades (80), (80),... Provided radially around a vertical axis to generate outward radial flow. It constitutes a radial type rotating body.

【0091】ケーシング(71)の上端面の中央部には、吸
入管(81)が接続されている。吸入管(81)と第1インペラ
室(74)との間には、吸入管(81)を流れてきた冷媒を第1
インペラ(78)の軸方向に沿って第1インペラ(78)の上側
から第1インペラ室(74)に向かって導く吸入通路(82)が
形成されている。
A suction pipe (81) is connected to the center of the upper end surface of the casing (71). Between the suction pipe (81) and the first impeller chamber (74), the refrigerant flowing through the suction pipe (81) is supplied to the first impeller chamber (74).
A suction passage (82) leading from the upper side of the first impeller (78) to the first impeller chamber (74) is formed along the axial direction of the impeller (78).

【0092】第1インペラ室(74)の外周囲及び第2イン
ペラ室(76)の外周囲には、それぞれ第1渦巻室(83)及び
第2渦巻室(84)が形成されている。これら渦巻室(83),
(84)は、ディフューザ(85),(86)を介してインペラ室(7
4),(76)に連通している。
A first spiral chamber (83) and a second spiral chamber (84) are formed around the outer periphery of the first impeller chamber (74) and the outer periphery of the second impeller chamber (76), respectively. These spiral chambers (83),
(84) is connected to the impeller chamber (7) through the diffusers (85) and (86).
4), (76).

【0093】ケーシング(71)の側面における第1渦巻室
(83)に対応する位置には、第1インペラ(78)及びディフ
ューザ(85)によって昇圧された冷媒をモータ室(75)に導
く第1連通管(87)の一端が接続されている。第1連通管
(87)の他端は、ケーシング(71)の側面におけるモータ室
(75)の上部に接続されている。
First spiral chamber on the side surface of the casing (71)
At a position corresponding to (83), one end of a first communication pipe (87) for guiding the refrigerant pressurized by the first impeller (78) and the diffuser (85) to the motor chamber (75) is connected. 1st communication pipe
The other end of (87) is the motor chamber on the side of the casing (71).
It is connected to the upper part of (75).

【0094】また、ケーシング(71)の側面には、モータ
室(75)の内部の冷媒を第2インペラ室(76)の吸入側に導
く第2連通管(88)が接続されている。第2連通管(88)の
一端は、ケーシング(71)の側面におけるモータ室(75)の
下部に接続され、その他端はケーシング(71)の下端面の
中央部に接続されている。第2連通管(88)と第2インペ
ラ室(76)との間には、モータ室(75)の冷媒を第2インペ
ラ(79)の軸方向に沿って第2インペラ(79)の下側から第
2インペラ室(76)に向かって導く吸入通路(89)が形成さ
れている。
A second communication pipe (88) for guiding the refrigerant inside the motor chamber (75) to the suction side of the second impeller chamber (76) is connected to a side surface of the casing (71). One end of the second communication pipe (88) is connected to the lower part of the motor chamber (75) on the side surface of the casing (71), and the other end is connected to the center of the lower end surface of the casing (71). Between the second communication pipe (88) and the second impeller chamber (76), the refrigerant in the motor chamber (75) is transferred along the axial direction of the second impeller (79) to the lower side of the second impeller (79). A suction passage (89) is formed to lead from the second impeller chamber (76) to the second impeller chamber (76).

【0095】ケーシング(71)の側面における第2渦巻室
(84)に対応する位置には、ケーシング(71)の外側に向か
って水平方向に延びる吐出管(90)が接続されている。第
2渦巻室(84)と吐出管(90)との間には、第2渦巻室(84)
の冷媒を吐出管(90)に導く吐出通路(91)が形成されてい
る。
The second spiral chamber on the side surface of the casing (71)
A discharge pipe (90) extending in the horizontal direction toward the outside of the casing (71) is connected to a position corresponding to (84). A second spiral chamber (84) is provided between the second spiral chamber (84) and the discharge pipe (90).
A discharge passage (91) for guiding the refrigerant to the discharge pipe (90) is formed.

【0096】モータ室(75)には、第1インペラ(78)及び
第2インペラ(79)を回転駆動するためのモータ(92)が収
納されている。モータ(92)は、モータ室(75)の内壁面に
固定されたステータ(93)と、ステータ(93)の内部に収納
されてインペラ(78,79)と同心状に配置されたロータ(9
4)とを備えている。そして、ロータ(94)は、その中心部
において、鉛直方向に延びる駆動軸(77)に固定されてい
る。
The motor chamber (75) houses a motor (92) for rotating and driving the first impeller (78) and the second impeller (79). The motor (92) has a stator (93) fixed to the inner wall surface of the motor chamber (75), and a rotor (9) housed inside the stator (93) and arranged concentrically with the impellers (78, 79).
4). The rotor (94) is fixed at its center to a drive shaft (77) extending in the vertical direction.

【0097】駆動軸(77)は、大径部(101)と大径部(101)
の両側に設けられた小径部(102)とから構成されてい
る。駆動軸(77)の大径部(101)の上下両側部は、第1軸
受け板(95)及び第2軸受け板(96)を介して、回転自在に
支承されている。詳しくは、駆動軸(77)の上端部は、第
1軸受け板(95)の中央部に形成された貫通孔(97)に挿通
され、駆動軸(77)の下端部は、第2軸受け板(96)の中央
部に形成された貫通孔(98)に挿通されている。
The drive shaft (77) has a large diameter portion (101) and a large diameter portion (101).
And small-diameter portions (102) provided on both sides. Upper and lower sides of the large-diameter portion (101) of the drive shaft (77) are rotatably supported via a first bearing plate (95) and a second bearing plate (96). Specifically, the upper end of the drive shaft (77) is inserted into a through hole (97) formed in the center of the first bearing plate (95), and the lower end of the drive shaft (77) is connected to the second bearing plate. It is inserted through a through hole (98) formed at the center of (96).

【0098】大径部(101)の上下両端部の外周面には、
ラジアル側昇圧機構を構成するヘリンボーン溝(99,99,
…)が形成されている。このヘリンボーン溝(99,99,…)
は、駆動軸(77)の大径部(101)の外周面と貫通孔(97,98)
の内周面との間の隙間に、気体圧力による気体膜を生成
するように形成されている。そして、この気体膜によっ
て、駆動軸(77)を非接触状態で支持する気体軸受けが構
成される。
On the outer peripheral surface of both upper and lower ends of the large diameter portion (101),
Herringbone grooves (99,99,
…) Is formed. This herringbone groove (99,99,…)
The outer peripheral surface of the large diameter portion (101) of the drive shaft (77) and the through holes (97, 98)
Is formed so as to generate a gas film by a gas pressure in a gap between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface. The gas film forms a gas bearing that supports the drive shaft (77) in a non-contact state.

【0099】また、第2軸受け板(96)と下部隔壁(73)と
の間には、スラスト軸受け板(103)が設けられている。
スラスト軸受け板(103)の中央部には、駆動軸(77)の小
径部(102)と略同型の貫通孔が形成され、この貫通孔の
内面と小径部(102)の外周面とが連結されて、駆動軸(7
7)とスラスト軸受け板(103)とが一体に固定されてい
る。スラスト軸受け板(103)の下面は下部隔壁(73)の上
面に対向し、スラスト軸受け板(103)の上面は第2軸受
け板(96)の下面に対向している。そして、スラスト軸受
け板(103)の上下両面には、スラスト側昇圧機構を構成
するほぼ螺旋状のスパイラルグルーブ溝(図示せず)が
形成されている。そして、このスパイラルグルーブ溝の
作用により、スラスト軸受け板(103)と下部隔壁(73)と
の間、及びスラスト軸受け板(103)と第2軸受け板(96)
との間に、上向きと下向きとのスラスト軸受けを成す動
圧気体軸受けが構成され、駆動軸(77)がスラスト方向に
支持される。
A thrust bearing plate (103) is provided between the second bearing plate (96) and the lower partition wall (73).
In the center of the thrust bearing plate (103), a through hole having substantially the same shape as the small diameter portion (102) of the drive shaft (77) is formed, and the inner surface of this through hole and the outer peripheral surface of the small diameter portion (102) are connected. The drive shaft (7
7) and the thrust bearing plate (103) are integrally fixed. The lower surface of the thrust bearing plate (103) faces the upper surface of the lower partition wall (73), and the upper surface of the thrust bearing plate (103) faces the lower surface of the second bearing plate (96). A substantially spiral spiral groove (not shown) constituting a thrust side pressure raising mechanism is formed on both upper and lower surfaces of the thrust bearing plate (103). Then, by the action of the spiral groove, between the thrust bearing plate (103) and the lower partition (73), and between the thrust bearing plate (103) and the second bearing plate (96).
A dynamic pressure gas bearing that forms upward and downward thrust bearings is formed between the two, and the drive shaft (77) is supported in the thrust direction.

【0100】駆動軸(77)の両小径部(102),(102)の外周
面には、それぞれクリアランスシール(104),(104)が固
着されている。各クリアランスシール(104)の構成は同
様であるので、ここでは駆動軸(77)の上側の小径部(10
2)に設けられたクリアランスシール(104)の構成のみを
説明する。
Clearance seals (104) and (104) are fixed to the outer peripheral surfaces of both small diameter portions (102) and (102) of the drive shaft (77), respectively. Since the configuration of each clearance seal (104) is the same, here, the small diameter portion (10
Only the configuration of the clearance seal (104) provided in 2) will be described.

【0101】−本実施形態のシール機構− 図10に示すように、本実施形態のクリアランスシール
(104)の断面形状は、実施形態1と同様、軸方向の両側
が平坦に形成されるとともに、両平坦部(105),(105)の
間に3次曲線状の凹部(106)が形成されている。平坦部
(105)の厚み及び軸方向長さは、初期状態において駆動
軸(77)の回転の抵抗が大きすぎることなく且つ十分なシ
ール性能を発揮するような厚み及び長さに設定されてい
る。凹部(106)も実施形態1と同様、クリアランスシー
ル(104)の摩耗にかかわらず冷媒の漏れ量が常に一定に
なるような形状に形成されており、具体的には、実施形
態1で説明した理論に基づいて、断面形状が所定の3次
曲線の縁線を有するような曲面に形成されている。クリ
アランスシール(104)の材料は、実施形態1と同様であ
る。
-Sealing mechanism of the present embodiment-As shown in FIG. 10, the clearance seal of the present embodiment
As in the first embodiment, the cross-sectional shape of (104) is such that both sides in the axial direction are flat, and a cubic curved concave portion (106) is formed between the flat portions (105) and (105). Have been. Flat part
The thickness and the length in the axial direction of (105) are set to a thickness and a length such that the rotation resistance of the drive shaft (77) in the initial state is not too large and sufficient sealing performance is exhibited. Like the first embodiment, the concave portion (106) is also formed in a shape such that the amount of refrigerant leakage is always constant regardless of the wear of the clearance seal (104). Specifically, the concave portion (106) is described in the first embodiment. Based on theory, the cross-sectional shape is formed into a curved surface having an edge of a predetermined cubic curve. The material of the clearance seal (104) is the same as that of the first embodiment.

【0102】−ターボ圧縮機(70)の動作− まず、圧縮動作時には、モータ(92)が駆動し、駆動軸(7
7)が高速回転する。そして、この駆動軸(77)の回転に従
い、第1インペラ(78)及び第2インペラ(79)がそれぞれ
第1インペラ室(74)及び第2インペラ室(76)で回転す
る。
-Operation of Turbo Compressor (70)-First, during the compression operation, the motor (92) is driven and the drive shaft (7
7) rotates at high speed. Then, according to the rotation of the drive shaft (77), the first impeller (78) and the second impeller (79) rotate in the first impeller chamber (74) and the second impeller chamber (76), respectively.

【0103】第1インペラ室(74)における第1インペラ
(78)の回転により、吸入管(81)及び吸入通路(82)を通じ
て冷媒が第1インペラ室(74)に吸入される。第1インペ
ラ(78)の軸方向に沿って第1インペラ(78)に導かれた冷
媒は、第1インペラ(78)の羽根(80),(80),…に沿って外
向き半径方向流になり、第1インペラ(78)の外周端から
放出される。この際、冷媒は第1インペラ(78)から与え
られる遠心力によって動圧と静圧とを得て、ディフュー
ザ(85)を通過する。冷媒はディフューザ(85)で減速し、
動圧が静圧に変換されて動圧が回収される。その結果、
冷媒は昇圧して第1渦巻室(83)に放出される。その後、
冷媒は第1渦巻室(83)を流出し、第1連通管(87)を流通
してモータ室(75)に流入する。
The first impeller in the first impeller chamber (74)
By the rotation of (78), the refrigerant is sucked into the first impeller chamber (74) through the suction pipe (81) and the suction passage (82). The refrigerant guided to the first impeller (78) along the axial direction of the first impeller (78) flows outward in the radial direction along the blades (80), (80), ... of the first impeller (78). And is discharged from the outer peripheral end of the first impeller (78). At this time, the refrigerant obtains dynamic pressure and static pressure by centrifugal force given from the first impeller (78), and passes through the diffuser (85). The refrigerant decelerates in the diffuser (85),
The dynamic pressure is converted to static pressure and the dynamic pressure is recovered. as a result,
The refrigerant is pressurized and discharged to the first spiral chamber (83). afterwards,
The refrigerant flows out of the first spiral chamber (83), flows through the first communication pipe (87), and flows into the motor chamber (75).

【0104】モータ室(75)の冷媒は、第2インペラ室(7
6)における第2インペラ(79)の回転により、第2連通管
(88)から吸引され、第2インペラ(79)に導かれる。第2
インペラ(79)の軸方向に沿って第2インペラ(79)に導か
れた冷媒は、第2インペラ(79)の羽根(80),(80),…に沿
って外向き半径方向流となり、第2インペラ(79)の外周
端から放出される。その後は、第1インペラ室(74)にお
ける圧縮動作と同様にして、冷媒は昇圧して第2渦巻室
(84)に放出され、高圧ガスとなって吐出管(90)から吐出
される。
The refrigerant in the motor chamber (75) is supplied to the second impeller chamber (7).
The rotation of the second impeller (79) in 6) causes the second communication pipe to rotate.
It is sucked from (88) and guided to the second impeller (79). Second
The refrigerant guided to the second impeller (79) along the axial direction of the impeller (79) becomes an outward radial flow along the blades (80), (80), ... of the second impeller (79), It is discharged from the outer peripheral end of the second impeller (79). Thereafter, in the same manner as in the compression operation in the first impeller chamber (74), the pressure of the refrigerant is increased and the pressure in the second spiral chamber is increased.
(84) and is discharged as a high-pressure gas from the discharge pipe (90).

【0105】−本実施形態の効果− 本実施形態においても、初期状態にあってはクリアラン
スを小さくする一方でシール長さを短くすることによ
り、十分なシール性を維持したまま駆動軸(77)の回転の
抵抗を小さくすることができる。一方、クリアランスシ
ール(104)が摩耗しても、クリアランスの増大に応じて
シール長さが長くなるので、冷媒の漏れ量は常に一定と
なる。従って、クリアランスシール(104)の初期のシー
ル性能を長期間維持することが可能となる。
-Effects of this Embodiment- Also in this embodiment, by reducing the clearance and shortening the seal length in the initial state, the drive shaft (77) can maintain sufficient sealing performance. , The rotational resistance can be reduced. On the other hand, even if the clearance seal (104) wears, the length of the seal increases with an increase in the clearance, so that the amount of refrigerant leakage is always constant. Therefore, the initial sealing performance of the clearance seal (104) can be maintained for a long time.

【0106】特に、高速回転を行うタービンやターボ等
では、従来、金属材料の非接触シールを使うことが多か
ったが、シール性を高くしようとすると寸法の高精度化
が必要となりコストが高くなっていた。また、接触部分
があると、焼き付く可能性があった。しかし、本実施形
態では、クリアランスシール(104)を用いることによ
り、初期に接触して摩耗したとしても、初期と同等のシ
ール性能を保つことができるため、多少の接触を許容す
ることが可能である。そのため、寸法精度を従来ほど高
精度にする必要がなくなり、低コスト化を図ることがで
きる。
In particular, a non-contact seal made of a metal material has been often used for a high-speed turbine, a turbo, or the like. However, if the sealing performance is to be improved, it is necessary to increase the precision of the dimensions and the cost is increased. I was In addition, if there is a contact portion, there is a possibility of burning. However, in the present embodiment, the use of the clearance seal (104) can maintain the same sealing performance as in the initial stage even if it is initially contacted and worn, so that it is possible to allow some contact. is there. Therefore, it is not necessary to make the dimensional accuracy higher than in the past, and the cost can be reduced.

【0107】−変形例− 本実施形態に係るクリアランスシールも、上記クリアラ
ンスシール(104)に限定されるものではなく、種々の変
形例が考えられる。例えば、実施形態1の変形例1〜4
と同様に、クリアランスシール(104)の凹部(106)をV字
状の凹部に置き換えた形態、クリアランスシール(104)
を平坦部及び傾斜部で構成する形態、クリアランスシー
ル(104)の凹部(106)を矩形断面の凹部に置き換える形
態、複数の平坦部と複数の凹部とが交互に繰り返される
形態等であってもよい。
-Modifications- The clearance seal according to the present embodiment is not limited to the clearance seal (104), and various modifications are conceivable. For example, Modifications 1-4 of the first embodiment
As in the case of the clearance seal (104), the concave portion (106) of the clearance seal (104) is replaced with a V-shaped concave portion.
May be configured with flat portions and inclined portions, a configuration in which the concave portion (106) of the clearance seal (104) is replaced with a concave portion having a rectangular cross section, a configuration in which a plurality of flat portions and a plurality of concave portions are alternately repeated, or the like. Good.

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

【図1】圧縮機の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a compressor.

【図2】膨張機の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the expander.

【図3】シール機構の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of a seal mechanism.

【図4】シール機構の変形例の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a modified example of the seal mechanism.

【図5】シール機構の他の変形例の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of another modification of the seal mechanism.

【図6】シール機構の他の変形例の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of another modification of the seal mechanism.

【図7】シール機構の他の変形例の縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another modification of the seal mechanism.

【図8】シール機構の他の変形例の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of another modification of the seal mechanism.

【図9】ターボ圧縮機の縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the turbo compressor.

【図10】シール機構の縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a seal mechanism.

【図11】従来のシール機構を備えた膨張機の縦断面図
である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an expander provided with a conventional sealing mechanism.

【図12】従来のシール機構を備えた膨張機の縦断面図
である。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an expander provided with a conventional sealing mechanism.

【図13】シール機構の性能比較図である。FIG. 13 is a performance comparison diagram of the seal mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 圧縮機 (2) 膨張機 (6) シリンダ (11) ピストン (12) クリアランスシール (13) 圧縮空間 (18) 駆動用磁石 (21) ボビン (22) 駆動用コイル (29) コイルばね (31) シリンダ (37) フリーディスプレーサ (52) 第1クリアランスシール (53) 第2クリアランスシール (55) 平坦部 (57) 凹部 (1) Compressor (2) Expander (6) Cylinder (11) Piston (12) Clearance seal (13) Compression space (18) Drive magnet (21) Bobbin (22) Drive coil (29) Coil spring ( 31) Cylinder (37) Free displacer (52) First clearance seal (53) Second clearance seal (55) Flat (57) Recess

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 9/14 510 F04D 29/10 F25B 1/053 F25B 31/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F25B 9/14 510 F04D 29/10 F25B 1/053 F25B 31/02

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1対向面を有する第1部材(11,102)
と、 上記第1対向面と間隙を存して対向する第2対向面を有
する第2部材(6,72)と、 上記第2対向面に所定の間隔(s1)を存して対向するシー
ル面を有するように、上記第1部材(11,102)の上記第1
対向面に設けられたクリアランスシール(12,104)とを備
え、 上記第1部材(11,102)と上記第2部材(6,72)とが相対運
動を行う一方、上記第1対向面と上記第2対向面との間
をシールするシール機構において、 上記クリアランスシール(12,104)の上記シール面には、
上記第2対向面に所定の初期クリアランスを存して対向
する主シール面(55,105)と、上記第2対向面に上記初期
クリアランスよりも大きなクリアランスを存して対向す
る副シール面(57,60,106)とが形成されていることを特
徴とするシール機構。
A first member having a first facing surface;
A second member (6,72) having a second opposing surface opposing the first opposing surface with a gap therebetween; and a seal opposing the second opposing surface at a predetermined interval (s1). Surface of the first member (11,102) so as to have a surface.
A clearance seal (12, 104) provided on the opposing surface, wherein the first member (11, 102) and the second member (6, 72) perform relative motion, while the first opposing surface and the second opposing surface In a seal mechanism for sealing between the surfaces, the sealing surface of the clearance seal (12, 104) includes:
A main sealing surface (55, 105) facing the second opposing surface with a predetermined initial clearance; and a sub-sealing surface (57, 60, 106) opposing the second opposing surface with a clearance larger than the initial clearance. ) Is formed.
【請求項2】 請求項1に記載のシール機構において、 クリアランスシール(12,104)のシール面には、溝(57,6
0,106)が形成され、 上記クリアランスシール(12,104)の主シール面は、非溝
部(55,105)によって構成される一方、 上記クリアランスシール(12,104)の副シール面は、上記
溝(57,60,106)によって構成されていることを特徴とす
るシール機構。
2. The sealing mechanism according to claim 1, wherein the sealing surface of the clearance seal (12, 104) has a groove (57, 6).
(0,106) is formed, and the main sealing surface of the clearance seal (12,104) is constituted by the non-groove portion (55,105), while the auxiliary sealing surface of the clearance seal (12,104) is constituted by the groove (57,60,106). A sealing mechanism characterized by being performed.
【請求項3】 請求項2に記載のシール機構において、 クリアランスシール(12,104)のシール面の溝(57,60,10
6)は、流体の漏れ量が上記シール面が摩耗する前と所定
量摩耗した後とでほぼ同量になるように形成されている
ことを特徴とするシール機構。
3. The sealing mechanism according to claim 2, wherein the grooves (57, 60, 10) in the sealing surface of the clearance seal (12, 104) are provided.
6) The sealing mechanism, wherein the amount of leakage of the fluid is formed so as to be substantially the same before the seal surface is worn and after the predetermined amount of wear.
【請求項4】 請求項1に記載のシール機構において、 クリアランスシール(12,104)のシール面の断面形状は、
第2部材(6,72)の第2対向面と平行な平坦部(55)と、上
記平坦部(55)から第1部材(11,102)の第1対向面側に傾
斜する傾斜部(61)とから成り、 上記クリアランスシール(12,104)の主シール面は、上記
平坦部(55)から構成される一方、 上記クリアランスシール(12,104)の副シール面は、上記
傾斜部(61)から構成されていることを特徴とするシール
機構。
4. The sealing mechanism according to claim 1, wherein a sectional shape of a sealing surface of the clearance seal (12, 104) is:
A flat portion (55) parallel to the second facing surface of the second member (6, 72); and an inclined portion (61) inclined from the flat portion (55) to the first facing surface side of the first member (11, 102). The main seal surface of the clearance seal (12, 104) is composed of the flat portion (55), while the auxiliary seal surface of the clearance seal (12, 104) is composed of the inclined portion (61). A sealing mechanism.
【請求項5】 請求項4に記載のシール機構において、 クリアランスシール(12,104)のシール面の傾斜部(61)
は、流体の漏れ量が上記シール面が摩耗する前と所定量
摩耗した後とでほぼ同量になるように形成されているこ
とを特徴とするシール機構。
5. The seal mechanism according to claim 4, wherein the inclined surface of the sealing surface of the clearance seal is formed.
The seal mechanism is characterized in that the amount of fluid leakage is substantially the same before the seal surface is worn and after a predetermined amount of wear.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一つに記載のシ
ール機構において、 クリアランスシール(12,104)は、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリイミド、ポリアミドイミドまたはポリアセ
タールのいずれか一つまたは二つ以上を母材とし、カー
ボン、カーボン繊維、ブロンズまたは二硫化モリブデン
のいずれか一つまたは二つ以上を充填材とする樹脂材料
によって構成されていることを特徴とするシール機構。
6. The seal mechanism according to claim 1, wherein the clearance seal (12,104) is made of one or more of polytetrafluoroethylene, polyimide, polyamideimide, and polyacetal. A sealing mechanism comprising a base material and a resin material containing one or more of carbon, carbon fiber, bronze, and molybdenum disulfide as a filler.
【請求項7】 シリンダ(6)内においてピストン(11)が
所定周期で往復移動することによって作動ガスを圧縮
し、上記シリンダ(6)内において所定周期のガス圧を生
成する圧縮機(1)と、 上記ガス圧が供給されるように上記圧縮機(1)の上記シ
リンダ(6)に連結され、上記ガス圧によってディスプレ
ーサ(37)がシリンダ(31)内を往復移動し、膨張空間(35)
において作動ガスが膨張することによってヒートステー
ション(32)に寒冷を発生させる膨張機(2)とを備えた冷
凍機において、 上記圧縮機(1)の上記ピストン(11)及び上記シリンダ(6)
をそれぞれ第1部材及び第2部材として、請求項1〜6
のいずれか一つに記載のシール機構を設けたことを特徴
とする冷凍機。
7. A compressor (1) that compresses a working gas by reciprocating a piston (11) in a predetermined cycle in a cylinder (6) and generates a gas pressure in a predetermined cycle in the cylinder (6). Is connected to the cylinder (6) of the compressor (1) so that the gas pressure is supplied, and the gas pressure causes the displacer (37) to reciprocate in the cylinder (31), thereby expanding the expansion space (35). )
In the refrigerator provided with an expander (2) for generating cold in the heat station (32) by expanding the working gas in the above, the piston (11) and the cylinder (6) of the compressor (1)
As a first member and a second member, respectively.
A refrigerator provided with the seal mechanism according to any one of the above.
【請求項8】 シリンダ(6)内においてピストン(11)が
所定周期で往復移動することによって作動ガスを圧縮
し、上記シリンダ(6)内において所定周期のガス圧を生
成する圧縮機(1)と、 上記ガス圧が供給されるように上記圧縮機(1)の上記シ
リンダ(6)に連結され、上記ガス圧によってディスプレ
ーサ(37)がシリンダ(31)内を往復移動し、膨張空間(35)
において作動ガスが膨張することによってヒートステー
ション(32)に寒冷を発生させる膨張機(2)とを備えた冷
凍機において、 上記膨張機(2)のディスプレーサ(37)及びシリンダ(31)
をそれぞれ第1部材及び第2部材として、請求項1〜6
のいずれか一つに記載のシール機構を設けたことを特徴
とする冷凍機。
8. A compressor (1) for compressing a working gas by reciprocating a piston (11) in a predetermined cycle in a cylinder (6) and generating a gas pressure in a predetermined cycle in the cylinder (6). Is connected to the cylinder (6) of the compressor (1) so that the gas pressure is supplied, and the gas pressure causes the displacer (37) to reciprocate in the cylinder (31), thereby expanding the expansion space (35). )
And a expander (2) for generating cold in the heat station (32) by expanding the working gas in the refrigerator, wherein the displacer (37) and the cylinder (31) of the expander (2)
As a first member and a second member, respectively.
A refrigerator provided with the seal mechanism according to any one of the above.
【請求項9】 ケーシング(71)内が隔壁(72,73)によっ
てモータ室(75)とインペラ室(74,76)とに区画され、駆
動軸(77)に連結されたインペラ(78,79)が上記インペラ
室(74,76)内で回転することによって冷媒を圧縮するタ
ーボ圧縮機において、 上記駆動軸(77)及び隔壁(72,73)をそれぞれ第1部材及
び第2部材として、請求項1〜6のいずれか一つに記載
のシール機構を設けたことを特徴とするターボ圧縮機。
9. The casing (71) is partitioned into a motor chamber (75) and an impeller chamber (74, 76) by partition walls (72, 73), and the impeller (78, 79) connected to the drive shaft (77). ) Rotates in the impeller chamber (74, 76) to compress the refrigerant, wherein the drive shaft (77) and the partition (72, 73) are respectively a first member and a second member. A turbo compressor provided with the seal mechanism according to any one of Items 1 to 6.
JP16845698A 1998-06-16 1998-06-16 Seal mechanism, refrigerator and turbo compressor provided with the seal mechanism Expired - Fee Related JP2959556B1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006082864A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Osaka Vacuum, Ltd. Seal structure of turbo-molecular pump
CN108167163A (en) * 2018-02-22 2018-06-15 方舟 A kind of expansion piston device for acoustic energy refrigeration machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002048533A1 (en) * 2000-12-13 2002-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Stirling engine, and stirling refrigerator
JP5714461B2 (en) * 2011-09-21 2015-05-07 住友重機械工業株式会社 Cryogenic refrigerator
JP5744692B2 (en) * 2011-10-05 2015-07-08 住友重機械工業株式会社 Cryogenic refrigerator, cryopump and displacer
JP5648036B2 (en) * 2012-11-15 2015-01-07 株式会社鷺宮製作所 Pilot operated solenoid valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006082864A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Osaka Vacuum, Ltd. Seal structure of turbo-molecular pump
CN108167163A (en) * 2018-02-22 2018-06-15 方舟 A kind of expansion piston device for acoustic energy refrigeration machine

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