JPH0424619B2 - - Google Patents

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JPH0424619B2
JPH0424619B2 JP7744086A JP7744086A JPH0424619B2 JP H0424619 B2 JPH0424619 B2 JP H0424619B2 JP 7744086 A JP7744086 A JP 7744086A JP 7744086 A JP7744086 A JP 7744086A JP H0424619 B2 JPH0424619 B2 JP H0424619B2
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JP
Japan
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crosshead
chamber
displacer
piston
compression
Prior art date
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Application number
JP7744086A
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Japanese (ja)
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JPS62233649A (en
Inventor
Yoichi Nakamura
Mitsuo Shimizu
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0424619B2 publication Critical patent/JPH0424619B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ラジアル型ピストン圧縮機を備え
た給油型スターリングサイクル冷凍機に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an oil-fed Stirling cycle refrigerator equipped with a radial piston compressor.

(従来の技術) スターリングサイクル冷凍機において、圧縮ピ
ストンとデイスプレーサとを一定位相差の下に往
復運動させる必要があることは周知である。かか
る運動を生じさせるための圧縮ピストンとデイス
プレーサの駆動方式としては、クランク軸駆動方
式、回転斜板駆動方式、ロンビツク駆動方式、リ
ニヤ駆動方式などが知られているが、これらのう
ち、ロンビツク駆動方式とリニヤ駆動方式は単気
筒用の駆動方式であり、多気筒用には不向きであ
る。
(Prior Art) It is well known that in a Stirling cycle refrigerator, it is necessary to cause a compression piston and a displacer to reciprocate under a constant phase difference. Known drive systems for the compression piston and displacer to generate such motion include a crankshaft drive system, a rotating swash plate drive system, a Rhombic drive system, and a linear drive system. The drive system and linear drive system are drive systems for single-cylinder engines, and are not suitable for multi-cylinder systems.

そこで、従来、上記クランク軸駆動方式(特開
昭58−69366号公報参照)や回転斜板駆動方式
(特開昭54−149958号公報参照)を多気筒用とし
て用いる技術が知られている。
Therefore, conventional techniques are known in which the crankshaft drive system (see Japanese Patent Application Laid-open No. 58-69366) or the rotary swash plate drive system (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-149958) is used for multi-cylinder applications.

上記クランク軸駆動方式は、複数のシリンダを
同軸状に直列配置し、一方のシリンダに挿入され
た圧縮ピストンと他方のシリンダに挿入されたデ
イスプレーサとを軸方向に連結して構成されるも
のであり、上記回転斜板駆動方式は、複数のシリ
ンダを同心状に配置し、一方のシリンダに挿入さ
れた圧縮ピストンと他方のシリンダに挿入された
デイスプレーサとを相互に平行に配置して構成さ
れるものである。これら両方式は比較的容易に多
気筒化を図ることができる。
The above crankshaft drive system is constructed by arranging multiple cylinders coaxially in series and connecting the compression piston inserted in one cylinder and the displacer inserted in the other cylinder in the axial direction. The above rotating swash plate drive system has a plurality of cylinders arranged concentrically, and a compression piston inserted into one cylinder and a displacer inserted into the other cylinder are arranged parallel to each other. It is composed of Both of these types can be made to have multiple cylinders relatively easily.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記先行技術では、構造が複雑であ
り、大出力を得るためには全体重量の増大や大型
化を招くという欠点がある。特に、回転斜板駆動
方式は、一般に小型冷凍機に適した構造であり、
ピストン径に応じて斜板の径を大きくする必要が
あり、また、これに応じて斜板および軸受部の強
度を高める必要があるため、高出力化を図ると必
要適に装置が大型化する。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the above-mentioned prior art has a drawback that the structure is complicated, and in order to obtain a large output, the overall weight and size must be increased. In particular, the rotating swash plate drive system is generally suitable for small refrigerators.
It is necessary to increase the diameter of the swash plate according to the piston diameter, and the strength of the swash plate and bearing part must be increased accordingly, so if you aim for high output, the equipment will become larger as necessary. .

この発明は上記従来の問題点を解消するために
なされたもので、構造が簡単で、コパクトかつ軽
量で、しかも高信頼性を有する多気筒の給油型ス
ターリングサイクル冷凍機を提供することを目的
とする。
This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a multi-cylinder oil-fed Stirling cycle refrigerator that has a simple structure, is compact, lightweight, and has high reliability. do.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明は、複数
の圧縮ピストンと、各圧縮ピストンにピストン棒
を介して同軸方向に連結されたクロスヘツドとを
放射状に配置し、駆動機で回転駆動されるクラン
ク軸の偏心した胴部に、クロスヘツドの連接棒を
摺接することにより、ラジアル型のピストン駆動
装置を構成している。また、上記クランク軸と同
心状に複数のデイスプレーサを装置し、クランク
軸の一端部に固定されたカム部材の外周に、クラ
ンク軸の軸方向に変位するカム溝を設け、このカ
ム溝に駆動体を挿入し、上記デイスプレーサをク
ランク軸の軸方向へ往復動させるロツドを上記駆
動体に連結することにより、デイスプレーサ駆動
装置を構成している。上記カム溝の形状は、各圧
縮ピストンに対して対応するデイスプレーサの位
相がほぼ90度進むことができるように設定されて
いる。また、圧縮ピストンとクロスヘツド間のク
ロスヘツド室には、潤滑油供給装置によつて潤滑
油が供給され、この潤滑油を通すための通路が、
クロスヘツド側から連接棒内に延設されている。
この通路の一端部は、上記クロスヘツド室に開口
しており、その他端部は、上記連接棒と胴部との
摺接部に開口している。また、圧縮ピストンとク
ロスヘツドが挿通されたシリンダには、圧縮ピス
トンの背面室とクロスヘツド室との間を遮蔽する
遮蔽部材が固定されており、この遮蔽部材には、
上記ピストン棒が摺動自在に貫通している。さら
に、遮蔽部材とピストン棒との隙間は、シール装
置により気密にシールされている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention radially arranges a plurality of compression pistons and a crosshead coaxially connected to each compression piston via a piston rod. A radial type piston drive device is constructed by slidingly contacting the connecting rod of the crosshead with the eccentric body of the crankshaft which is rotationally driven by the drive machine. In addition, a plurality of displacers are installed concentrically with the crankshaft, and a cam groove that is displaceable in the axial direction of the crankshaft is provided on the outer periphery of a cam member fixed to one end of the crankshaft. A displacer drive device is constructed by inserting a drive body and connecting a rod for reciprocating the displacer in the axial direction of the crankshaft to the drive body. The shape of the cam groove is set so that the phase of the displacer corresponding to each compression piston can advance approximately 90 degrees. Further, lubricating oil is supplied to the crosshead chamber between the compression piston and the crosshead by a lubricating oil supply device, and a passage for passing this lubricating oil is provided.
It extends into the connecting rod from the crosshead side.
One end of this passage opens into the crosshead chamber, and the other end opens into a sliding contact between the connecting rod and the body. Furthermore, a shielding member is fixed to the cylinder into which the compression piston and crosshead are inserted, which shields between the rear chamber of the compression piston and the crosshead chamber, and this shielding member has the following features:
The piston rod is slidably inserted therethrough. Furthermore, the gap between the shielding member and the piston rod is hermetically sealed by a sealing device.

(作用) この発明によれば、ラジアル型ピストン駆動装
置と、このピストン駆動装置のクランク軸と同心
状に配置された複数のデイスプレーサを有するデ
イスプレーサ駆動装置とを組み合わせて、スター
リングサイクル冷凍機を構成したので、冷凍能力
を向上させるために圧縮ピストンおよびデイスプ
レーサの数を増しても、冷凍機全体の大型化が避
けられる。
(Function) According to the present invention, a radial piston drive device and a displacer drive device having a plurality of displacers arranged concentrically with the crankshaft of the piston drive device are combined to produce a Stirling cycle refrigeration system. With this structure, even if the number of compression pistons and displacers is increased to improve the refrigerating capacity, the overall size of the refrigerating machine can be avoided.

また、ラジアル型ピストン駆動機構を採用した
ので、ガス圧縮荷重の大部分が相互に圧縮室で相
殺されることとなり、圧縮力のバランスを比較的
容易に保つことができる。したがつて、クランク
軸を支える軸受部への荷重を減少できるので、ケ
ーシングおよび軸受部を全体的にコンパクト化す
ることができる。
Furthermore, since a radial piston drive mechanism is employed, most of the gas compression loads are canceled out in the compression chamber, making it possible to maintain the balance of compression forces relatively easily. Therefore, the load on the bearing section that supports the crankshaft can be reduced, so that the casing and the bearing section can be made more compact as a whole.

また、圧縮ピストンとクロスヘツドとを放射状
に配置したのでピストン径を大としても装置全体
が大型化することがない。したがつて容易に出力
の増大が図られる。
Furthermore, since the compression piston and the crosshead are arranged radially, even if the diameter of the piston is increased, the overall size of the device does not increase. Therefore, the output can be easily increased.

また、クロスヘツド室に供給された潤滑油を、
クロスヘツド内から連接棒内に延びた通路を介し
てクロスヘツドの各軸受部に供給するようにした
ので、軸受部の摩擦熱の発生が防がれる。これに
よつて、部品の消耗が防がれて信頼性が向上する
とともに、軸受部の寿命を長くすることができ
る。さらに、クロスヘツド室と圧縮とを遮蔽する
遮蔽部材をシリンダに固定し、ピストン棒を遮蔽
部材内に摺動自在に貫通させるとともに、ピスト
ン棒と遮蔽部材との隙間を気密にシールしたの
で、クロスヘツド室内の潤滑油が圧縮室内に進入
することが防がれる。これによつて、圧縮室内を
常にクリーンに保つことができ、油による冷媒の
汚れを防ぐことができる。
In addition, the lubricating oil supplied to the crosshead chamber is
Since the crosshead bearings are supplied through passages extending from within the crosshead into the connecting rods, frictional heat generation in the bearings is prevented. This prevents parts from being worn out, improves reliability, and extends the life of the bearing. Furthermore, a shielding member that shields the crosshead chamber and compression is fixed to the cylinder, the piston rod is slidably passed through the shielding member, and the gap between the piston rod and the shielding member is airtightly sealed. lubricating oil is prevented from entering the compression chamber. Thereby, the inside of the compression chamber can be kept clean at all times, and the refrigerant can be prevented from being contaminated by oil.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、給油型スターリングサイクル冷凍機
の縦断面図である。図において、給油型スターリ
ングサイクル冷凍機1は、ラジアル型のピストン
駆動装置2と、デイスプレーサ駆動装置3とが連
結されて構成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refueled Stirling cycle refrigerator. In the figure, a refueled Stirling cycle refrigerator 1 includes a radial piston drive device 2 and a displacer drive device 3 connected to each other.

ピストン駆動装置2は、減速機5および駆動機
6を備えており、減速機5は、たとえば遊星歯車
機構あるいは、かさ歯車機構である。減速機5の
駆動軸(図示せず)の一端部は、駆動機6と減速
機5の連結方向(第1図の左右方向)に対して垂
直方向に延びたクランク軸4に連結されており、
駆動軸の上記クランク軸4とは反対側の他端部
は、圧力調整弁付きの潤滑油ポンプ70に連結さ
れている。潤滑油ポンプ70は減速機5により駆
動されて、後述する給油管71に潤滑油を圧送供
給する役割を果たす。クランク軸4は、気密なク
ランクケース7内を上下に貫通しており、ころ軸
受8a,8bによりクランクケース7内に回転自
在に支持されている。クランク軸4の胴部9は、
クランク軸4よりも大径でかつクランク軸4に対
して偏心している。胴部9の径および偏心幅は、
圧縮ピストン17をストロークに応じて選ばれて
いる。
The piston drive device 2 includes a speed reducer 5 and a drive device 6, and the speed reducer 5 is, for example, a planetary gear mechanism or a bevel gear mechanism. One end of the drive shaft (not shown) of the reducer 5 is connected to a crankshaft 4 that extends in a direction perpendicular to the direction in which the drive device 6 and the reducer 5 are connected (left-right direction in FIG. 1). ,
The other end of the drive shaft on the side opposite to the crankshaft 4 is connected to a lubricating oil pump 70 with a pressure regulating valve. The lubricating oil pump 70 is driven by the speed reducer 5 and plays a role of supplying lubricating oil under pressure to an oil supply pipe 71 which will be described later. The crankshaft 4 passes vertically through the airtight crankcase 7, and is rotatably supported within the crankcase 7 by roller bearings 8a, 8b. The body 9 of the crankshaft 4 is
It has a larger diameter than the crankshaft 4 and is eccentric to the crankshaft 4. The diameter and eccentric width of the trunk 9 are:
The compression piston 17 is selected depending on the stroke.

クランクケース7には、第2図に示されるよう
に、4つのクロスヘツド用シリンダ11と、各シ
リンダ11に同軸方向に連らなる4つの圧縮ピス
トン用シリンダ18が、クランク軸4の径方向に
放射状に突設されている。シリンダ11,18間
には、遮蔽部材50がそれぞれ固定されており、
遮蔽部材50によつてシリンダ18内の背面室2
1と、シリンダ11内のクロスヘツド室16とが
遮蔽されている。遮蔽部材50は、筒部51とフ
ランジ部52とから成る。筒部51は、シリンダ
11,18と同軸方向に延びており、その軸孔に
は、圧縮ピストン17から延びたピストン棒15
が摺動自在に貫通してる。筒部51内には、ピス
トン棒15を囲む環状のシール室56が形成され
ている。また、筒部51の下端部53は、シリン
ダ11内に嵌入されており、フランジ部52は、
シリンダ18の底部18aおよびシリンダ11の
フランジ部11aにフランジ結合されている。な
お、57,58はシールリングであり、59は油
止めリングであり、57a,58aはシールリン
グ押えである。
As shown in FIG. 2, the crankcase 7 has four crosshead cylinders 11 and four compression piston cylinders 18 coaxially connected to each cylinder 11, which are arranged radially in the radial direction of the crankshaft 4. It is installed protrudingly. A shielding member 50 is fixed between the cylinders 11 and 18, respectively.
The rear chamber 2 inside the cylinder 18 is protected by the shielding member 50.
1 and the crosshead chamber 16 within the cylinder 11 are shielded. The shielding member 50 consists of a cylindrical portion 51 and a flange portion 52. The cylindrical portion 51 extends coaxially with the cylinders 11 and 18, and has a piston rod 15 extending from the compression piston 17 in its shaft hole.
penetrates freely. An annular seal chamber 56 surrounding the piston rod 15 is formed within the cylindrical portion 51 . Further, the lower end portion 53 of the cylindrical portion 51 is fitted into the cylinder 11, and the flange portion 52 is
It is flange-coupled to the bottom portion 18a of the cylinder 18 and the flange portion 11a of the cylinder 11. Note that 57 and 58 are seal rings, 59 is an oil stopper ring, and 57a and 58a are seal ring holders.

クロスヘツド12は、第1図に示されるよう
に、上記ピストン棒15の一端部15aに連結さ
れており、球面軸受19を介して連接棒13の球
状ヘツド13Cに連結されている。クロスヘツド
12内には、球面軸受19を中心として放射状に
分岐した複数の傾斜通路60が形成されている。
傾斜通路60の外端部は、ヘツド面61の周縁部
からクロスヘツド室16に向つて開口している。
傾斜通路60の内端部は、球状ヘツド13C内か
ら連接棒13内に延びた直線通路62の一端部に
連通しており、直線通路62の他端部は、胴部9
の外周面に摺接した連接棒13のすべり軸受13
aに開口している。なお、62aは直線通路62
内に設けられた絞りである。
As shown in FIG. 1, the crosshead 12 is connected to one end 15a of the piston rod 15, and is connected to the spherical head 13C of the connecting rod 13 via a spherical bearing 19. A plurality of inclined passages 60 are formed within the crosshead 12 and branch radially around the spherical bearing 19.
The outer end of the inclined passage 60 opens toward the crosshead chamber 16 from the peripheral edge of the head surface 61.
An inner end of the inclined passage 60 communicates with one end of a straight passage 62 extending from inside the spherical head 13C into the connecting rod 13, and the other end of the straight passage 62 communicates with the body 9.
Slide bearing 13 of connecting rod 13 in sliding contact with the outer peripheral surface of
It opens at a. Note that 62a is a straight passage 62
It is a diaphragm installed inside.

連接棒13の各フランジ部13bには、案内リ
ング14が当接しており、これによつて、連接棒
13の摺動運動が平滑に行われるようになつてい
る。また、圧縮ピストン17のピストンリング2
2およびライダーリング23は、いずれも無潤滑
材料が用いられている。
A guide ring 14 is in contact with each flange portion 13b of the connecting rod 13, so that the sliding movement of the connecting rod 13 is performed smoothly. Also, the piston ring 2 of the compression piston 17
2 and the rider ring 23 are both made of non-lubricated material.

圧縮室20および背面室21内には、冷媒とし
ての作動ガス、たとえば一定圧力のHeガスが、
クロスヘツド室16内には潤滑油ポンプ70より
供給された潤滑油がそれぞれ充填されている。圧
縮室20は、第1バイパス管64を介して背面室
21に連通しており、第1バイパス管64の途中
には、逆止弁65が設けられている。逆止弁65
は、背面室21から圧縮室20へのガスの流れを
許容して、圧縮室20内のガスがピストンリング
22を通り抜けて背面室21に流入することによ
り生ずる圧縮室20の最高圧力の降下を防ぐ役割
を果たす。一方、背面室21は、第2バイパス管
66および通路67を介して上記シール室56に
連通している。第2バイパス管66の途中には、
逆止弁68が設けられており、逆止弁68と通路
67間には油吸着部69が介在されている。逆止
弁68は、背面室21より、シールリング58を
介してシール室56へガス漏れが生じたとき、こ
れを補償する役割を果たす。なお、背面室21
は、第2図に示されるように、第3バイパス管7
2によつて他の3つのシリンダ11の各背面室2
1にそれぞれ連通しており、これによつて、運転
中の各背面室21の容積変化によるガス圧力変化
が互いに相殺され、各背面室21は均圧に保たれ
ている。
In the compression chamber 20 and the back chamber 21, a working gas as a refrigerant, for example He gas at a constant pressure, is contained.
Each of the crosshead chambers 16 is filled with lubricating oil supplied from a lubricating oil pump 70. The compression chamber 20 communicates with the back chamber 21 via a first bypass pipe 64, and a check valve 65 is provided in the middle of the first bypass pipe 64. Check valve 65
allows the gas to flow from the back chamber 21 to the compression chamber 20, thereby reducing the drop in the maximum pressure of the compression chamber 20 caused by the gas in the compression chamber 20 passing through the piston ring 22 and flowing into the back chamber 21. It plays a role in preventing. On the other hand, the back chamber 21 communicates with the seal chamber 56 via a second bypass pipe 66 and a passage 67. In the middle of the second bypass pipe 66,
A check valve 68 is provided, and an oil adsorption portion 69 is interposed between the check valve 68 and the passage 67. The check valve 68 serves to compensate for gas leakage from the back chamber 21 to the seal chamber 56 via the seal ring 58. In addition, the back chamber 21
As shown in FIG. 2, the third bypass pipe 7
2 to each back chamber 2 of the other three cylinders 11
1, thereby canceling out gas pressure changes due to changes in volume of each back chamber 21 during operation, and keeping each back chamber 21 at an equal pressure.

クロスヘツド用シリンダ11の外側方には、第
3図に示されるように、各シリンダ11間に亘つ
て延びたリング状の給油管71が取付けられてい
る。給油管71の入口孔73は、パイプ(図示せ
ず)を介して潤滑油ポンプ70(第1図)に連通
しており、シリンダ11に対応して設けられた各
出口74は、第1図に示されるように、シリダ1
1に穿設された連通孔75の各一端部にそれぞれ
連通している。連通孔75の各他端部は、クロス
ヘツド室16に臨んでそれぞれ開口している。
As shown in FIG. 3, a ring-shaped oil supply pipe 71 extending between the cylinders 11 is attached to the outside of the crosshead cylinders 11. As shown in FIG. The inlet hole 73 of the oil supply pipe 71 communicates with the lubricating oil pump 70 (FIG. 1) via a pipe (not shown), and each outlet 74 provided corresponding to the cylinder 11 communicates with the lubricating oil pump 70 (FIG. 1) through a pipe (not shown). As shown in Cylinder 1
It communicates with one end of each communication hole 75 drilled in 1. The other ends of the communication holes 75 are open facing the crosshead chamber 16, respectively.

また、クランクケース7には、クランク室80
内に導かれた潤滑油を潤滑油ポンプ70側に排出
するための排油孔76が設けられている。
The crank case 7 also includes a crank chamber 80.
An oil drain hole 76 is provided for discharging the lubricating oil guided inside to the lubricating oil pump 70 side.

つぎに、デイスプレーサ駆動装置3の構成につ
いて説明する。第1図のクランク軸4の上端部に
は、クランク軸4と同軸のカム部材30が設けら
れている。クランク軸4とカム部材30との間に
は、回転運動を伝達するためのキー31が嵌入さ
れている。カム部材30の外周面には、周方向に
延びる矩形断面形状のカム溝32が形成されてい
る。カム溝32は、周方向に正弦波形状となるよ
うに曲成されており、このカム溝32には、周方
向に等間隔をあけて4個のローラ状の駆動体33
が挿入されている。各駆動体33は、クリース密
封型のころ軸受(図示せず)によりクランク軸4
と垂直な軸線まわりに回転自在の状態で、クラン
ク軸4と同心状に配置された4つのロツド34に
ボルトおよびナツト95によつて個別に締結され
ている。各ロツド34は、クランク軸4と同軸方
向に延びており、低蒸気圧のグリース密封型の軸
受36a,36bにより気密なケーシング28内
に往復動自在に支持されている。
Next, the configuration of the displacer drive device 3 will be explained. A cam member 30 coaxial with the crankshaft 4 is provided at the upper end of the crankshaft 4 in FIG. A key 31 is fitted between the crankshaft 4 and the cam member 30 for transmitting rotational motion. A cam groove 32 having a rectangular cross section and extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the cam member 30. The cam groove 32 is curved in a sinusoidal shape in the circumferential direction, and four roller-shaped drive bodies 33 are installed in the cam groove 32 at equal intervals in the circumferential direction.
is inserted. Each drive body 33 is connected to the crankshaft 4 by a crease-sealed roller bearing (not shown).
The four rods 34 are individually fastened by bolts and nuts 95 to four rods 34 arranged concentrically with the crankshaft 4 so as to be rotatable about an axis perpendicular to the crankshaft 4 . Each rod 34 extends coaxially with the crankshaft 4 and is reciprocatably supported within the airtight casing 28 by low vapor pressure, grease-sealed bearings 36a, 36b.

上記各ロツド34は、ロツド34と同軸方向に
延びる4個のデイスプレーサ用シリンダ40内の
各デイスプレーサ41に個別に連結されている。
デイスプレーサ41は、ロツド34の先端部に連
結された比較的大径の第1のデイスプレーサ41
aと、第1デイスプレーサに連結された比較的小
径の第2デイスプレーサ41bとから成る。第1
デイスプレーサ41aとロツド34との連結部に
は、気密な背面室42が設けられており、この背
面室42は、通路43および熱交換機44を介し
て圧縮ピストン用シリンダ18内の圧縮室20に
連通している。熱交換器44は、複数の水冷パイ
プが組込まれて構成される。
Each rod 34 is individually connected to each displacer 41 in four displacer cylinders 40 extending coaxially with the rod 34.
The displacer 41 has a relatively large diameter first displacer 41 connected to the tip of the rod 34.
a, and a relatively small-diameter second displacer 41b connected to the first displacer. 1st
An airtight back chamber 42 is provided at the connection between the displacer 41a and the rod 34, and the back chamber 42 is connected to the compression chamber 20 in the compression piston cylinder 18 via a passage 43 and a heat exchanger 44. is connected to. The heat exchanger 44 is configured by incorporating a plurality of water cooling pipes.

第1デイスプレーサ41a内には、金網(蓄冷
材)が積層されて成る第1蓄冷器38aが組込ま
れており、また、第2デイスプレーサ41b内に
は、鉛粒(蓄冷材)が充填されて成る第2蓄冷器
38bが組込まれている。第1デイスプレーサ4
1aと第2デイスプレーサ41bとの連結部には
気密な第1膨張室46aが設けられており、この
第1膨張室46aの近傍には、デイスプレーサ用
シリンダ40の各第1膨張室46aのすべてに連
通する環状の第1コールドヘツド47aが設けら
れている。また、第2デイスプレーサ41bの先
端部には、気密な第2膨張室46bが設けられて
おり、この第2膨張室46bの近傍には、デイス
プレーサ用シリンダ40の各第2膨張室46bの
すべてに連通する環状の第2コールドヘツド47
bが設けられている。第1および第2膨張室46
a,46bは、第1および第2蓄冷器38a,3
8bを介して上記ロツド34側の背面室42に連
通している。
Inside the first displacer 41a, a first regenerator 38a made up of layered wire mesh (cold storage material) is incorporated, and inside the second displacer 41b, lead particles (cold storage material) are incorporated. A second regenerator 38b filled with water is incorporated. 1st displacer 4
1a and the second displacer 41b is provided with an airtight first expansion chamber 46a, and in the vicinity of this first expansion chamber 46a, each first expansion chamber of the displacer cylinder 40 is provided. A first annular cold head 47a is provided which communicates with all of the cold heads 46a. Further, an airtight second expansion chamber 46b is provided at the tip of the second displacer 41b, and each second expansion chamber of the displacer cylinder 40 is provided in the vicinity of the second expansion chamber 46b. An annular second cold head 47 that communicates with all of 46b.
b is provided. First and second expansion chambers 46
a, 46b are the first and second regenerators 38a, 3
It communicates with the rear chamber 42 on the rod 34 side via 8b.

つぎに、上記ラジアル型ピストン駆動装置2お
よびデイスプレーサ駆動装置3の動作について説
明する。
Next, the operations of the radial piston drive device 2 and the displacer drive device 3 will be explained.

まず、駆動機6を作動すると、クランク軸4は
減速機5により一定回転数に減速されて回転駆動
する。クランク軸4の偏心した胴部9の回転運動
は、すべり軸受13aを介して連接棒13の往復
運動に変換される。胴部9の偏心により4個のク
ロスヘツド12および圧縮ピストン17は、約90
度の位相差でシリンダ11,18内をそれぞれ往
復動する。
First, when the drive device 6 is activated, the crankshaft 4 is reduced to a constant rotational speed by the reduction gear 5 and driven to rotate. The rotational movement of the eccentric body 9 of the crankshaft 4 is converted into a reciprocating movement of the connecting rod 13 via the sliding bearing 13a. Due to the eccentricity of the body 9, the four crossheads 12 and compression pistons 17 are approximately 90
They reciprocate within the cylinders 11 and 18, respectively, with a phase difference of degrees.

また、クランク軸4の回転トルクは、カム部材
30に伝達され、カム部材30のカム溝32に挿
入された駆動体33を介してロツド34を往復運
動に変換される。カム溝32の正弦波形状によつ
て4個のデイスプレーサ41は、対応する圧縮ピ
ストン17の位相よりも90度進んでシリンダ40
内をそれぞれ往復動する。
Further, the rotational torque of the crankshaft 4 is transmitted to the cam member 30, and is converted into reciprocating motion of the rod 34 via a drive body 33 inserted into the cam groove 32 of the cam member 30. Due to the sinusoidal shape of the cam groove 32, the four displacers 41 move toward the cylinder 40 90 degrees ahead of the phase of the corresponding compression piston 17.
Each moves back and forth inside.

一方、駆動機6の作動により減速機5に直結さ
れた潤滑油ポンプ70が駆動し、これによつて、
潤滑油は所定圧力で給油管71内に供給され、さ
らに、各出口孔74から連通孔75を介してクロ
スヘツド室16内に供給される。クロスヘツド室
16内の潤滑油は、クロスヘツド12の往復動に
よつて流動し、シリンダ11の内周面を潤滑す
る。また、潤滑油の一部は、クロスヘツド12の
傾斜通路60を経て球面軸受19を潤滑し、さら
に、直接通路62の絞り62aを経て連接棒13
のすべり軸受13aを潤滑する。この潤滑油は、
クランク室80内に溜つた後に排油孔76から減
速機5内に導かれ、さらにフイルタ(図示せず)
を介して潤滑ポンプ70内に導かれ、再び上記給
油管71に循環供給される。
On the other hand, the lubricating oil pump 70 directly connected to the reducer 5 is driven by the operation of the driving machine 6, and thereby,
Lubricating oil is supplied into the oil supply pipe 71 at a predetermined pressure, and is further supplied into the crosshead chamber 16 from each outlet hole 74 through a communication hole 75. The lubricating oil in the crosshead chamber 16 flows as the crosshead 12 reciprocates and lubricates the inner peripheral surface of the cylinder 11. A portion of the lubricating oil passes through the inclined passage 60 of the crosshead 12 to lubricate the spherical bearing 19, and further passes through the throttle 62a of the direct passage 62 to the connecting rod 13.
lubricate the sliding bearing 13a. This lubricant is
After the oil accumulates in the crank chamber 80, it is guided into the reducer 5 through the drain hole 76, and then filtered through a filter (not shown).
The oil is introduced into the lubricant pump 70 through the oil supply pipe 71, and is again circulated and supplied to the oil supply pipe 71.

つぎに、スターリングサイクル冷凍機1の1サ
イクル4工程、つまり等温圧縮工程、等容工程、
等温膨張工程、等容工程について説明する。
Next, four steps per cycle of the Stirling cycle refrigerator 1, that is, an isothermal compression step, an isovolume step,
The isothermal expansion process and the isovolume process will be explained.

まず、等温圧縮工程において、デイスプレーサ
41がデイスプレーサ用シリンダ40の上端に位
置し、圧縮ピストン17が圧縮ピストン用シリン
ダ18の下端に位置した状態から、圧縮ピストン
17が上昇すると、圧縮室20内の作動ガスが圧
縮されて熱交換器44および通路43を通つて背
面室42内に流入する。このとき、生じたガス圧
縮熱の一部は、水冷構造のシリンダ18に吸収さ
れ、残余の圧縮熱は、熱交換器44に吸収される
ので、理想的には、等温圧縮工程となる。
First, in the isothermal compression process, when the compression piston 17 rises from a state where the displacer 41 is located at the upper end of the displacer cylinder 40 and the compression piston 17 is located at the lower end of the compression piston cylinder 18, the compression chamber The working gas in 20 is compressed and flows into back chamber 42 through heat exchanger 44 and passage 43 . At this time, a part of the generated gas compression heat is absorbed by the water-cooled cylinder 18, and the remaining compression heat is absorbed by the heat exchanger 44, so ideally, the compression process is an isothermal compression process.

つぎに、等溶工程において、デイスプレーサ4
1が下降すると、背面室42内の作動ガスは、第
1蓄冷器38a内に通過して第1膨張室46aに
流入し、さらに、一部の作動ガスは第2蓄冷器3
8b内を通過して第2膨張室46bに流入する。
このとき、作動ガスは、第1および第2蓄冷器3
8a,38bを通過する際に各蓄冷材に熱を奪わ
れて冷却されるとともに圧力も低下し、第1およ
び第2膨張室46a,46bにおいて所定圧力の
低温ガスとなる。これは容積一定の等溶変化であ
る。
Next, in the isolysis process, the displacer 4
1 descends, the working gas in the back chamber 42 passes into the first regenerator 38a and flows into the first expansion chamber 46a, and some of the working gas flows into the second regenerator 38a.
8b and flows into the second expansion chamber 46b.
At this time, the working gas is supplied to the first and second regenerators 3
When passing through the regenerators 8a and 38b, the regenerator absorbs heat and is cooled, and the pressure also decreases, becoming a low-temperature gas at a predetermined pressure in the first and second expansion chambers 46a and 46b. This is an isolytic change with constant volume.

つぎに、等温膨張工程において、圧縮ピストン
17が下降すると、第1および第2膨張室46
a,46b内の低温ガス膨張により寒冷化する。
このとき、第1および第2コールドヘツド47
a,47bから熱を奪い、低温ガスは結果的には
温度一定の等温膨張を行なう。低温ガスが奪つた
熱量が冷凍機1の冷凍出力である。
Next, in the isothermal expansion step, when the compression piston 17 descends, the first and second expansion chambers 46
It becomes cold due to the expansion of the low temperature gas in a and 46b.
At this time, the first and second cold heads 47
Heat is removed from a and 47b, and the low-temperature gas eventually undergoes isothermal expansion at a constant temperature. The amount of heat taken by the low temperature gas is the refrigeration output of the refrigerator 1.

つぎに、等溶工程において、デイスプレーサ4
1が上昇すると、第1および第2膨張室46a,
46b内の低温ガスは、第1および第2蓄冷器3
8a,38b内を通過してロツド34側の背面室
42内に流入し、さらに、熱交換器44を通つて
圧縮室20内に流入する。このとき、低温ガス
は、第1および第2蓄冷器38a,38b内の各
蓄冷材を冷却しつつ自らは高温となり、圧力も高
まる。これは容積一定の等溶変化である。
Next, in the isolysis process, the displacer 4
1 rises, the first and second expansion chambers 46a,
The low temperature gas in 46b is transferred to the first and second regenerators 3
8a, 38b, flows into the rear chamber 42 on the rod 34 side, and further flows into the compression chamber 20 through the heat exchanger 44. At this time, the low-temperature gas cools each of the regenerator materials in the first and second regenerators 38a and 38b, becomes high in temperature, and increases in pressure. This is an isolytic change with constant volume.

上記一連の動作の繰り返しにより、第1および
第2コールドヘツド47a,47bにおいて連続
的な冷凍出力を得ることができる。
By repeating the above series of operations, continuous refrigeration output can be obtained in the first and second cold heads 47a and 47b.

上記構成において、ラジアル型のピストン駆動
装置2と、このピストン駆動装置2のクランク軸
4と同心状に配置された複数のデイスプレーサ4
1を有するデイスプレーサ駆動装置3とを組み合
わせて、スターリングサイクル冷凍機1を構成し
たので、冷凍能力を向上させるために圧縮ピスト
ン17およびデイスプレーサ41の数を増やして
も、冷凍機全体の大型化が避けられる。
In the above configuration, a radial piston drive device 2 and a plurality of displacers 4 arranged concentrically with the crankshaft 4 of the piston drive device 2 are provided.
Since the Stirling cycle refrigerator 1 is constructed by combining the displacer drive device 3 with the displacer drive device 3 having the Enlargement can be avoided.

また、偏心クランク機構により駆動される圧縮
ピストン17およびクロスヘツド12を放射状に
配置したので、圧縮ピストン用シリンダ18内の
ガス圧荷重の大部分が相殺されて、クランク軸4
を支える軸受部への圧縮荷重を減少することがで
きる。したがつて、軸受部やクランクケース7の
コンパクト化を図ることができる。
Furthermore, since the compression piston 17 and the crosshead 12 driven by the eccentric crank mechanism are arranged radially, most of the gas pressure load in the compression piston cylinder 18 is canceled out, and the crankshaft 4
The compressive load on the bearing that supports this can be reduced. Therefore, the bearing portion and the crankcase 7 can be made more compact.

また、ガス圧荷重が相殺されることから圧縮ピ
ストン17の径を大にすることができ、これによ
つて、出力の増大を図ることができる。しかも、
圧縮ピストン用シリンダ18が放射状に設けられ
るので、シリンダ径を大きくしても冷凍機全体の
軸方向(第1図の上下方向)の寸法は増大しな
い。また、ラジアル型のピストン圧縮機は、クラ
ンク軸4の軸方向に対して偏平な構造を有するの
で、軸方向の寸法を縮める上で有利である。
Furthermore, since the gas pressure load is canceled out, the diameter of the compression piston 17 can be increased, thereby increasing the output. Moreover,
Since the compression piston cylinders 18 are provided radially, even if the cylinder diameter is increased, the axial dimension (vertical direction in FIG. 1) of the entire refrigerator does not increase. Furthermore, since the radial piston compressor has a structure that is flat with respect to the axial direction of the crankshaft 4, it is advantageous in reducing the axial dimension.

また、以下に述べる強制注油方式を採用したの
で、各軸受部13a,19の良好な潤滑が達成さ
れる。つまり、1サイクル中の圧縮室20内のガ
ス圧力P1は、第4図に示されるように、最大圧
力P3と最小圧力P2間で正弦波状に変化してお
り、一方、背面室21は、上記のように一定圧力
に保持されている。ここで、背面室21の圧力を
上記最小圧力P2と等しく設定すると、圧縮ピス
トン17に作用するガス荷重P4は、上記P1と
P2の差圧となり、デイスプレーサ41のクラン
ク角180度〜270度の範囲では、ほぼ零に近い値と
なる。したがつて、連接棒13のすべり軸受13
aは、上記クランク角の範囲では動部9の外周面
から浮き上つた状態となるため、通路60,62
の圧損を無視すれば、クロスヘツド室16内に潤
滑油が球面軸受19を介してすべり軸受13aに
十分に供給されることになる。これによつて、各
軸受13a,19の摩擦熱の発生を防ぐととも
に、長寿命化を図ることができる。しかも、すべ
り軸受13aの摩擦力を小さくすることによつて
クランク軸4の駆動トルクも小さくてすみ、駆動
軸6の小型化が達成される。
Further, since the forced lubrication method described below is adopted, good lubrication of each bearing portion 13a, 19 is achieved. That is, the gas pressure P1 in the compression chamber 20 during one cycle changes sinusoidally between the maximum pressure P3 and the minimum pressure P2, as shown in FIG. is maintained at a constant pressure. Here, if the pressure in the back chamber 21 is set equal to the above-mentioned minimum pressure P2, the gas load P4 acting on the compression piston 17 will be the differential pressure between the above-mentioned P1 and P2, and the crank angle of the displacer 41 will be 180 degrees to 270 degrees. In the range of , the value is almost zero. Therefore, the plain bearing 13 of the connecting rod 13
a rises above the outer peripheral surface of the moving part 9 in the above crank angle range, so the passages 60, 62
If pressure loss is ignored, lubricating oil is sufficiently supplied to the slide bearing 13a in the crosshead chamber 16 via the spherical bearing 19. This prevents the generation of frictional heat in each of the bearings 13a, 19, and extends the life of the bearings 13a, 19. Furthermore, by reducing the frictional force of the slide bearing 13a, the drive torque of the crankshaft 4 can also be reduced, and the drive shaft 6 can be made smaller.

また、遮蔽部材50によつてクロスヘツド室1
6と背面室21とを遮蔽するとともに、シールリ
ング57,58により両室16,21をオイルシ
ールおよびガスシールしたので、背面室21およ
び圧縮室20内は常にクリーンに保たれる。これ
によつて、油による冷媒ガスの汚れが防がれ、熱
交換器44の内部や蓄冷材の汚れ、伝熱性能の低
下、および圧力損失の増大を招くことがなくな
り、冷凍性能の向上が図られる。
Also, the crosshead chamber 1 is protected by the shielding member 50.
6 and the rear chamber 21, and both chambers 16, 21 are sealed with oil and gas by the seal rings 57, 58, so that the inside of the rear chamber 21 and the compression chamber 20 are always kept clean. This prevents contamination of the refrigerant gas with oil, prevents contamination of the inside of the heat exchanger 44 and the regenerator material, reduces heat transfer performance, and increases pressure loss, and improves refrigeration performance. It will be planned.

また、この実施例では、遮蔽部材の50のシール
リング57,58間にシール室56を設けるとと
もに、ピストン棒15に油止めリング59を装着
したので、仮りに一方のシールリング57を通り
抜けてピストン棒15の表面に付着した油がシー
ル室56内に侵入しても、この油は油止めリング
59および他方のシールリング58で堰止められ
るため、背面室21側への油の侵入が確実に防が
れる。さらに、シール室56内に所定圧力の冷媒
ガスを封入するとともに、クロスヘツド室16に
供給する潤滑油の圧力をシール室56お上記所定
の圧力よりも少し高く設定することによつて、シ
ール室56内の冷媒ガスがクロスヘツド室16内
に流入することが防がれ、これによつて、潤滑油
の気泡の発生や乳化などを防止することができ
る。
In addition, in this embodiment, a seal chamber 56 is provided between the 50 seal rings 57 and 58 of the shielding member, and an oil stopper ring 59 is attached to the piston rod 15, so that the piston can temporarily pass through one seal ring 57. Even if oil adhering to the surface of the rod 15 enters the seal chamber 56, this oil is dammed by the oil stopper ring 59 and the other seal ring 58, so that the oil is surely prevented from entering the rear chamber 21 side. Prevented. Furthermore, by filling the seal chamber 56 with refrigerant gas at a predetermined pressure and setting the pressure of the lubricating oil supplied to the crosshead chamber 16 slightly higher than the predetermined pressure in the seal chamber 56, The refrigerant gas inside the crosshead chamber 16 is prevented from flowing into the crosshead chamber 16, thereby preventing the lubricating oil from forming bubbles or becoming emulsified.

また、放射状に配置された4つのクロスヘツド
室16を給油管71でそれぞれ連通させたので、
クロスヘツド12の往復運動に伴うクロスヘツド
室16の容積変化によるガス圧力変化が互いに相
殺され、各クロスヘツド室16を均圧に保つこと
ができる。これによつて、各クロスヘツド室16
に供給された潤滑油の圧力は、ポンプ70で設定
された供給油圧とほぼ等しくなり、各軸受部13
a,19への給油量の均等化が図られる。
In addition, since the four crosshead chambers 16 arranged radially are communicated with each other through the oil supply pipes 71,
Changes in gas pressure due to changes in the volume of the crosshead chambers 16 due to the reciprocating movement of the crosshead 12 cancel each other out, and each crosshead chamber 16 can be maintained at an equal pressure. As a result, each crosshead chamber 16
The pressure of the lubricating oil supplied to each bearing portion 13 is approximately equal to the supply oil pressure set by the pump 70.
The amount of oil supplied to a and 19 is equalized.

また連接棒13の直線通路62の途中に設けた
絞り62aの開度を調整することによつて、すべ
り軸受13aへの給油量を任意に設定することが
できる。したがつて、すべり軸受13aへの給油
量過剰に起因に生ずる案内リング14と、連接棒
13のフランジ部13bとの摩擦による焼き付け
も確実に防ぐことができる。
Furthermore, by adjusting the opening degree of a throttle 62a provided in the middle of the straight passage 62 of the connecting rod 13, the amount of oil supplied to the slide bearing 13a can be set arbitrarily. Therefore, seizure due to friction between the guide ring 14 and the flange portion 13b of the connecting rod 13, which is caused by excessive oil supply to the slide bearing 13a, can be reliably prevented.

さらにまた、デイススプレーサ41の駆動方法
として、カム部材30を用いたので、カム部材3
0のカム溝32の形状を駆動体33とロツド34
の往復運動に支障をきたさぬ範囲で適宜変更する
ことにより、熱力学上最も好ましいデイスプレー
サ41の往復運動を容易に達成することができ
る。
Furthermore, since the cam member 30 is used as a method of driving the disk spacer 41, the cam member 30
The shape of the cam groove 32 of
By making appropriate changes within a range that does not interfere with the reciprocating movement of the displacer 41, it is possible to easily achieve the most preferable reciprocating movement of the displacer 41 from a thermodynamic point of view.

また、ピストン駆動装置2とデイスプレーサ駆
動装置3とを、クランク軸4とカム部材30との
間に設けたキー31で連結するようにしたので、
圧縮ピストン17とデイスプレーサ41の各往復
運動の位相差を任意に選ぶことができる。この位
相差は、冷凍出力に大きく影響する。理想状態で
は位相差が0度で冷凍出力がゼロとなり、位相差
が90度で冷凍出力が最大となる。しかし、実際に
は圧損その他により90度を少しはずれた90度近傍
に最適値が存在する。
Further, since the piston drive device 2 and the displacer drive device 3 are connected by the key 31 provided between the crankshaft 4 and the cam member 30,
The phase difference between the reciprocating movements of the compression piston 17 and the displacer 41 can be arbitrarily selected. This phase difference greatly affects the refrigeration output. In an ideal state, when the phase difference is 0 degrees, the refrigeration output is zero, and when the phase difference is 90 degrees, the refrigeration output is maximum. However, in reality, the optimum value exists near 90 degrees, which is slightly outside 90 degrees due to pressure loss and other factors.

上記実施例では、連接棒13を直接、胴部9に
摺接させたけれども、ニードルベアリグのような
軸受を連接棒13と胴部9との間に介在する構成
としてもよい。
In the above embodiment, the connecting rod 13 was brought into direct sliding contact with the body 9, but a bearing such as a needle bearing rig may be interposed between the connecting rod 13 and the body 9.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、ラジ
アル型のピストン駆動装置と、このピストン駆動
装置のクランク軸と同心状に配置された複数のデ
イスプレーサを有するデイスプレーサ駆動装置と
を組み合わせて、冷凍機を構成したので、冷凍能
力を向上させるために圧縮ピストンおよびデイス
プレーサの数を増やしても、冷凍機全体の大型化
を避けることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the displacer drive includes a radial piston drive device and a plurality of displacers arranged concentrically with the crankshaft of the piston drive device. Since the refrigerator is constructed by combining these devices, even if the number of compression pistons and displacers is increased in order to improve the refrigerating capacity, it is possible to avoid increasing the size of the refrigerator as a whole.

また、圧縮ピストンおよびクロスヘツドが放射
状に配置されているので、各シリンダのガス圧荷
重の大部分が相殺される。したがつて、軸受部や
ケーシングを軽量かつコンパクトにすることがで
きる。しかも、出力を増大させるためにシリンダ
径を大にしても、装置が複雑となつたり大型化し
たりすることが防がれる。
Also, the radial arrangement of the compression pistons and crossheads cancels out most of the gas pressure loads on each cylinder. Therefore, the bearing portion and the casing can be made lightweight and compact. Furthermore, even if the cylinder diameter is increased in order to increase the output, the device is prevented from becoming complicated or large.

また、潤滑油をクロスヘツド室内に供給すると
ともに、クロスヘツドおよび連接棒の各軸受部に
供給したので、摩擦による部品の消耗が防がれ、
信頼性が高められる。また、軸受部の寿命も長く
なる。さらに、遮蔽部材によつて背面室とクロス
ヘツド室とを遮蔽するとともに、遮蔽部材とピス
トン棒とを気密にシールしたので、油による冷媒
の汚れが確実に防がれる、これによつて、冷凍性
能の向上を図ることができる。
In addition, lubricating oil is supplied into the crosshead chamber and to each bearing of the crosshead and connecting rod, which prevents wear and tear on parts due to friction.
Reliability is increased. Furthermore, the life of the bearing section is also extended. Furthermore, since the back chamber and the crosshead chamber are shielded by the shielding member, and the shielding member and the piston rod are airtightly sealed, contamination of the refrigerant with oil is reliably prevented, which improves refrigeration performance. It is possible to improve the

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

第1図はこの発明に係る給油型スターリングサ
イクル冷凍機の縦断面図、第2図は第1図の−
線に沿つた断面図、第3図は第1図の−線
に沿つた断面図、第4図はクランク軸と圧縮室の
圧力との関係を示すグラフである。 1……給油型スターリングサイクル冷凍機、2
……ラジアル型ピストン駆動装置、3……デイス
プレーサ駆動装置、4……クランク軸、6……駆
動機、9……胴部、12……クロスヘツド、13
……連接棒、15……ピストン棒、16……クロ
スヘツド室、17……圧縮ピストン、30……カ
ム部材、32……カム溝、33……駆動体、34
……ロツド、38a,38b……蓄冷器、41…
…デイスプレーサ、21,42……背面室、44
……熱交換器、46a,46b……膨張室、50
……遮蔽部材、57,58……シール装置、6
0,62……通路、70……潤滑油供給装置。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refueled Stirling cycle refrigerator according to the present invention, and FIG. 2 is a -
3 is a sectional view taken along the - line in FIG. 1, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the crankshaft and the pressure in the compression chamber. 1...Refueling type Stirling cycle refrigerator, 2
... Radial piston drive device, 3 ... Displacer drive device, 4 ... Crankshaft, 6 ... Drive machine, 9 ... Body, 12 ... Crosshead, 13
... Connecting rod, 15 ... Piston rod, 16 ... Crosshead chamber, 17 ... Compression piston, 30 ... Cam member, 32 ... Cam groove, 33 ... Drive body, 34
...Rod, 38a, 38b...Regenerator, 41...
... Displacer, 21, 42 ... Rear chamber, 44
... Heat exchanger, 46a, 46b ... Expansion chamber, 50
...shielding member, 57, 58 ... sealing device, 6
0, 62... passage, 70... lubricating oil supply device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 圧縮ピストンで圧縮した冷媒を、熱交換器を
通してデイスプレーサの一側の背面室へ送り、デ
イスプレーサ内の蓄冷器を通過させてデイスプレ
ーサの他側の膨張室へ流入させ、冷媒を低温化さ
せる給油型スターリングサイクル冷凍機におい
て、 複数の圧縮ピストンと、各圧縮ピストンにピス
トン棒を介して同軸方向に連結されたクロスヘツ
ドとを放射状に配置し、駆動機で回転駆動される
クランク軸の偏心した胴部に、クロスヘツドの連
接棒を摺接して成るラジアル型のピストン駆動装
置と、 複数のデイスプレーサを、上記クランク軸と同
心状に配置し、上記クランク軸の一端部に固定さ
れたカム部材の外周に、クランク軸の軸方向に変
位するカム溝を設け、このカム溝に挿入された駆
動体に、上記デイスプレーサをクランク軸の軸方
向へ往復動させるロツドを連結し、各圧縮ピスト
ンに対して、対応するデイスプレーサの位相がほ
ぼ90度進むように上記カム部材の形状を設定して
成るデイスプレーサ駆動装置と、 上記圧縮ピストンとクロスヘツド間のクロスヘ
ツド室に、潤滑油を供給する潤滑油供給装置と、 クロスヘツド側から上記連接棒内に延び、一端
部が上記クロスヘツド室に開口し、他端部が連接
棒と胴部との摺接部に開口した潤滑油の通路と、 圧縮ピストンとクロスヘツドが挿通されたシリ
ンダに固定されて、圧縮ピストンの背面室とクロ
スヘツド室間を遮蔽し、上記ピストン棒が摺動自
在に貫通した遮蔽部材と、 遮蔽部材とピストン棒との隙間を気密にシール
するシール装置とを備えたことを特徴とする給油
型スターリングサイクル冷凍機。
[Claims] 1. The refrigerant compressed by the compression piston is sent through a heat exchanger to the rear chamber on one side of the displacer, passes through a regenerator in the displacer, and is expanded on the other side of the displacer. In an oil-fed Stirling cycle refrigerator that cools the refrigerant by flowing it into a chamber, a plurality of compression pistons and a crosshead coaxially connected to each compression piston via a piston rod are arranged radially. A radial piston drive device comprising a connecting rod of a crosshead in sliding contact with the eccentric body of a rotationally driven crankshaft, and a plurality of displacers arranged concentrically with the crankshaft, A cam groove that is displaceable in the axial direction of the crankshaft is provided on the outer periphery of a cam member fixed to one end, and the displacer is reciprocated in the axial direction of the crankshaft by a drive body inserted into this cam groove. a displacer drive device in which the shape of the cam member is set so that the phase of the corresponding displacer advances approximately 90 degrees with respect to each compression piston; a lubricating oil supply device for supplying lubricating oil to the crosshead chamber of the crosshead; and a lubricating oil supply device extending from the crosshead side into the connecting rod, one end opening into the crosshead chamber and the other end forming a sliding contact portion between the connecting rod and the body. a lubricating oil passageway opened to the piston rod; a shielding member fixed to the cylinder into which the compression piston and the crosshead are inserted to shield between the rear chamber of the compression piston and the crosshead chamber, and through which the piston rod is slidably passed; A refueled Stirling cycle refrigerator characterized by comprising a sealing device that airtightly seals a gap between a shielding member and a piston rod.
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