JPH1137583A - Gas compressor/expander - Google Patents

Gas compressor/expander

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Publication number
JPH1137583A
JPH1137583A JP19141297A JP19141297A JPH1137583A JP H1137583 A JPH1137583 A JP H1137583A JP 19141297 A JP19141297 A JP 19141297A JP 19141297 A JP19141297 A JP 19141297A JP H1137583 A JPH1137583 A JP H1137583A
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JP
Japan
Prior art keywords
piston
lubricant
rod
working chamber
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP19141297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Suzuki
博之 鈴木
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH1137583A publication Critical patent/JPH1137583A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the service life of a gas compressor/expander by sustaining the lubricity of a rod seal member over a long term thereby suppressing the abrasion of a sealing member as much as possible. SOLUTION: The gas compressor/expander comprises a piston working chamber 21, a piston driving chamber, a rod sealing unit 9 for passing a piston rod 22 while preventing lubricant in the piston driving chamber from intruding into the piston working chamber 21, wherein the rod sealing unit 9 comprises a sealing member 91 exhibiting higher sealing performance for the lubricant flowing from the piston driving chamber toward the piston working chamber 21 than for the lubricant flowing reversely, and means 92 for coating the piston rod 22 with a semi-solid or solid lubricant 93 disposed on the piston working chamber 21 of the sealing member 91.

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、動力の発生に用い
るスターリングエンジンや、低温の発生に用いるスター
リング冷凍機などのガス圧縮膨張機に関し、特に、オイ
ルの作動空間内への侵入を防止するロッドシール装置を
備えたガス圧縮膨張機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas compression / expansion machine such as a Stirling engine used for generating power and a Stirling refrigerator used for generating low temperature, and more particularly to a rod for preventing oil from entering a working space. The present invention relates to a gas compression / expansion machine provided with a sealing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、バイオテクノロジーの分野や電子
デバイスの分野等の先端技術分野において、各種試料や
各種材料の極低温の保存技術の開発が急務になってい
る。特に、スターリング冷凍機などのガス圧縮膨張機
は、上記極低温を実現する手段として注目され各種赤外
線センサー、超電導デバイス等の冷却用やバイオメディ
カル用のフリーザ、冷凍庫等に広く利用されようとして
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an urgent need to develop techniques for preserving various samples and various materials at extremely low temperatures in advanced technology fields such as the field of biotechnology and the field of electronic devices. In particular, gas compression / expansion machines such as Stirling refrigerators are attracting attention as means for achieving the extremely low temperatures, and are about to be widely used in various infrared sensors, freezers for cooling and biomedical devices such as superconducting devices, and freezers.

【0003】そして、このガス圧縮膨張機においては、
作動ガスを圧縮及び/又は膨張させるピストンまたはデ
ィスプレーサが、ピストンロッドを介してシリンダ内を
往復動するように構成されており、このピストンロッド
にはピストン駆動室側からピストン作動室側にオイルが
侵入するのを防止するためにオイルシール装置が設けら
れている。
[0003] In this gas compression and expansion machine,
A piston or a displacer for compressing and / or expanding the working gas is configured to reciprocate in the cylinder via a piston rod, into which oil enters the piston working chamber from the piston driving chamber. An oil seal device is provided in order to prevent this from happening.

【0004】図5に、ピストンロッドに取り付けられた
従来のオイルシール装置を示す。図中101は膨張シリ
ンダや圧縮シリンダ等のシリンダを示し、102はシリ
ンダ101内を往復動するピストンを示し、103はピ
ストンロッドを示し、104はクロスガイドを示し、1
05はクロスガイド104を図示しないクランク室内に
収容されたクランク軸に連結するコンロッドを示し、1
06はクロスガイド104を案内する案内部を示してい
る。そして、案内部106の上端部には、ピストンロッ
ド103を囲み、且つピストン102の背面側にクラン
ク室の潤滑油が侵入するのを防止するためのロッドシー
ル部107が装着されている。
FIG. 5 shows a conventional oil seal device mounted on a piston rod. In the figure, 101 indicates a cylinder such as an expansion cylinder or a compression cylinder, 102 indicates a piston that reciprocates in the cylinder 101, 103 indicates a piston rod, 104 indicates a cross guide, and 1
Reference numeral 05 denotes a connecting rod connecting the cross guide 104 to a crankshaft accommodated in a crank chamber (not shown).
Reference numeral 06 denotes a guide unit for guiding the cross guide 104. At the upper end of the guide portion 106, a rod seal portion 107 that surrounds the piston rod 103 and that prevents lubricating oil in the crank chamber from entering the rear side of the piston 102 is mounted.

【0005】そして、このロッドシール部107とし
て、クランク室からピストン102の背面側へ向かう方
向の流れに対してのシール性がその逆の流れに対するシ
ール性より高いリップ型のシール部材を用いている。こ
のリップ型のシール部材はシールの方向性を持たないス
リッパシール等の樹脂型のシール部材に比較して一方向
へのシール性が優れており、油圧機構などにおいて盛ん
に用いられている。
[0005] As the rod seal portion 107, a lip-type seal member is used which has a higher sealing property against a flow in the direction from the crank chamber to the back side of the piston 102 than a reverse flow. . This lip-type seal member is superior in one-way sealability as compared with a resin-type seal member such as a slipper seal having no seal directionality, and is widely used in hydraulic mechanisms and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧機
構などのようにシール部材の一方が常に潤滑油に接して
いるものと異なり、ガス圧縮膨張機では作動空間へのオ
イル侵入を極力防止するために、クランク室内に充填さ
れている潤滑油をシール部へ積極的に供給する構造とは
なっておらず、シール部材の摩耗が激しいという問題点
があった。
However, unlike one in which one of the sealing members is always in contact with the lubricating oil, such as a hydraulic mechanism, a gas compression expander is designed to prevent oil from entering the working space as much as possible. However, the lubricating oil filled in the crank chamber is not actively supplied to the seal portion, and there is a problem that the wear of the seal member is severe.

【0007】このため、シール部材の接触部(シール
部)に予めグリース等の潤滑剤を塗布する等の対策を講
じているが、シール部に塗布された潤滑剤がピストンロ
ッド103の往復動に伴い徐々に取り除かれ、その結果
依然としてシール部材の摩耗による装置寿命低下を招来
するという問題点を有していた。
For this reason, measures such as applying a lubricant such as grease to the contact portion (seal portion) of the seal member in advance have been taken, but the lubricant applied to the seal portion causes the piston rod 103 to reciprocate. Accordingly, there is a problem that the device life is shortened due to the wear of the seal member.

【0008】本発明の目的は、ピストン駆動室からピス
トン作動室へ向かう方向の流れに対してのシール性がそ
の逆の流れに対するシール性より高いシール部材を備え
たガス圧縮膨張機において、長期間に亘りシール部材の
潤滑性を保持しシール部材の摩耗を極力抑制して装置の
長寿命化を図ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas compression / expansion device provided with a sealing member having a higher sealing performance against a flow in a direction from a piston drive chamber to a piston working chamber than a reverse flow. The purpose of the present invention is to extend the life of the device by maintaining the lubricating properties of the seal member and minimizing the wear of the seal member.

【0009】[0009]

【課題を解決する為の手段】本発明のガス圧縮膨張機
は、シリンダ内を往復動するピストンまたはディスプレ
ーサを有するピストン作動室と、ピストンまたはディス
プレーサを、ピストンロッドを介して往復動させるピス
トン駆動機構を収容するピストン駆動室と、ピストンロ
ッドが貫通し、前記ピストン駆動室内の潤滑油が前記ピ
ストン作動室に侵入するのを防ぐロッドシール装置と、
を備え、前記ロッドシール装置は、前記ピストン駆動室
からピストン作動室へ向かう方向の流れに対してのシー
ル性がその逆の流れに対するシール性より高いシール部
材と、該シール部材の前記ピストン作動室側に配置さ
れ、ピストンロッドに半固体状または固体状の潤滑剤を
塗布する潤滑剤付与手段を具備している。
According to the present invention, there is provided a gas compression / expansion machine having a piston working chamber having a piston or displacer reciprocating in a cylinder, and a piston drive mechanism for reciprocating the piston or displacer via a piston rod. And a rod seal device that penetrates a piston rod and prevents lubricating oil in the piston drive chamber from entering the piston working chamber.
Wherein the rod sealing device comprises: a sealing member having a higher sealing property with respect to a flow in a direction from the piston drive chamber toward the piston working chamber than a sealing property with respect to the opposite flow; and the piston working chamber of the seal member. And a lubricant applying means for applying a semi-solid or solid lubricant to the piston rod.

【0010】この構成を用いることにより、ピストンロ
ッドの往復動に伴って、シールの方向性を有するシール
部材のピストン作動室側及びピストン駆動室側のピスト
ンロッドとの接触部分(シール部)の潤滑性を長期間に
亘り保持し、そのシール部材の摩耗を極力抑制して装置
の長寿命化を図ることができる。
[0010] By using this configuration, the reciprocating motion of the piston rod lubricates the contact portion (seal portion) of the seal member having the directionality of the seal with the piston rod on the piston working chamber side and the piston drive chamber side. It is possible to maintain the performance for a long period of time and to minimize the wear of the seal member to extend the life of the device.

【0011】そして、好ましくは、前記潤滑剤付与手段
は、半固体状または固体状の潤滑剤が充填された潤滑剤
収納容器と、その周面の一部がピストンロッド及び前記
潤滑剤収納容器内の潤滑剤に当接した状態で回転可能に
支持されたボール部材と、から構成され、ピストンロッ
ドの往復動に伴う前記ボール部材の回転によって、前記
潤滑剤収納容器内の潤滑剤をピストンロッドに塗布する
構成としても良い。
Preferably, the lubricant applying means includes: a lubricant storage container filled with a semi-solid or solid lubricant; and a part of a peripheral surface of the lubricant storage container having a piston rod and the inside of the lubricant storage container. A ball member rotatably supported in a state of contact with the lubricant, and by rotating the ball member with reciprocation of the piston rod, the lubricant in the lubricant container is transferred to the piston rod. It is good also as composition which applies.

【0012】この構成により、ピストンロッドの往復動
に伴い、ボール部材からピストンロッドに一定量の潤滑
剤が長期間に亘り塗布される。また、前記シール部材
は、リップ型のシール部材で構成しても良い。この構成
により、ピストン駆動室からピストン作動室へ向かう方
向の流れに対する高いシール性が実現できる。
With this configuration, a constant amount of lubricant is applied from the ball member to the piston rod over a long period of time as the piston rod reciprocates. Further, the seal member may be constituted by a lip-shaped seal member. With this configuration, it is possible to achieve high sealing performance against the flow in the direction from the piston drive chamber to the piston working chamber.

【0013】さらに、前記ロッドシール装置の前記ピス
トン作動室側にガスシール部材が配置されている構成と
しても良い。この構成を用いることにより、潤滑剤付与
手段によりガスシール部材のシール部の潤滑性をも長期
間に亘り保持し、その摩耗を極力抑制して装置の長寿命
化を図ることができる。
Further, a gas seal member may be disposed on the piston working chamber side of the rod seal device. By using this configuration, the lubricating means can maintain the lubricating property of the seal portion of the gas seal member for a long period of time, minimize the wear thereof, and extend the life of the device.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に沿って詳述する。図1は本発明の一実施の形態に係
るロッドシール装置を適用させたガス圧縮膨張機であ
る。本実施形態の説明では、ガス圧縮膨張機としてディ
スプレーサタイプのスターリング冷凍装置の場合を例に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a gas compression expander to which a rod seal device according to an embodiment of the present invention is applied. In the description of the present embodiment, a case of a displacer type Stirling refrigerating apparatus as a gas compression and expansion machine will be described as an example.

【0015】本体ハウジング1には、膨張シリンダ2と
圧縮シリンダ3とが90度の角度差で取り付けられ、膨
張シリンダ2に内蔵されたディスプレーサ6と、圧縮シ
リンダ3に内蔵された圧縮ピストン7は、共通のクラン
ク機構(ピストン駆動機構)5に連結されて、互いに或
る位相差をもった状態で往復駆動される。
An expansion cylinder 2 and a compression cylinder 3 are attached to the main housing 1 at an angle difference of 90 degrees. A displacer 6 built in the expansion cylinder 2 and a compression piston 7 built in the compression cylinder 3 are: It is connected to a common crank mechanism (piston drive mechanism) 5 and is driven to reciprocate with a certain phase difference from each other.

【0016】ディスプレーサ6は、内部に例えば焼結金
属からなる蓄冷材14が充填されており、ディスプレー
サ6の一方の開口から流入した作動ガスは、蓄冷材14
の内部を通過し、他方の開口からの流出までの過程で、
蓄冷材14との熱交換が行われる。
The displacer 6 is filled with a regenerator 14 made of, for example, a sintered metal, and the working gas flowing from one opening of the displacer 6 is filled with the regenerator 14.
In the process of passing through the inside of the
Heat exchange with the cold storage material 14 is performed.

【0017】このディスプレーサ6は、再生熱交換器と
しての機能を兼ね備えたものであって、その熱交換性能
は冷凍装置の成績係数を大きく左右する。また、膨張シ
リンダ2および圧縮シリンダ3はそれぞれ後述のロッド
シール装置8、9によってクランク室(ピストン駆動
室)12と仕切られており、膨張シリンダ2の基端部と
圧縮シリンダ3の圧縮空間部とは、ガス流路4によって
互いに連通されている。これにより、圧縮シリンダ3に
形成される圧縮空間13と膨張シリンダ2に形成される
膨張空間11とが、蓄冷材14を介してガス流路4によ
って連通されることになる。一方、クランク室12には
オイル10が注入されている。
The displacer 6 also has a function as a regenerative heat exchanger, and its heat exchange performance greatly affects the coefficient of performance of the refrigeration system. The expansion cylinder 2 and the compression cylinder 3 are separated from a crank chamber (piston drive chamber) 12 by rod seal devices 8 and 9 described later, respectively. Are communicated with each other by a gas flow path 4. Thus, the compression space 13 formed in the compression cylinder 3 and the expansion space 11 formed in the expansion cylinder 2 are communicated by the gas flow path 4 via the cold storage material 14. On the other hand, oil 10 is injected into the crank chamber 12.

【0018】以上の構成で、駆動モータの回転により駆
動されるクランク機構5によって圧縮ピストン7とディ
スプレーサ6が或る位相差をもって往復運動する。先
ず、圧縮ピストン7が移動して、装置本体内に充満する
ヘリウムなどの作動ガスを圧縮し、この圧縮され発熱し
た作動ガスは、放熱フィン(図示せず)で放熱される。
次に、ディスプレーサ6の降下によって作動ガスが冷や
されてから膨張シリンダ2の作動空間である膨張空間1
1へ導かれる。その後、圧縮ピストン7の移動によって
装置本体内の作動ガスが膨張する膨張工程となり、作動
ガスの膨張により作動ガスが低温となって、コールドヘ
ッド15を介して図示しない冷却器などを冷却する。続
いて、ディスプレーサ6の上昇により作動ガスは温めら
れてから圧縮シリンダ3の作動空間である圧縮空間13
へ導かれる。
With the above configuration, the compression piston 7 and the displacer 6 reciprocate with a certain phase difference by the crank mechanism 5 driven by the rotation of the drive motor. First, the compression piston 7 moves to compress the working gas such as helium filling the inside of the apparatus main body, and the compressed and heated working gas is radiated by the radiation fins (not shown).
Next, after the working gas is cooled by the lowering of the displacer 6, the expansion space 1 serving as the working space of the expansion cylinder 2 is cooled.
It is led to 1. Thereafter, an expansion step is performed in which the working gas in the apparatus main body expands due to the movement of the compression piston 7, and the working gas is cooled to a low temperature by the expansion of the working gas, thereby cooling a cooler (not shown) via the cold head 15. Subsequently, the working gas is warmed by the rise of the displacer 6, and then the compression space 13 which is the working space of the compression cylinder 3 is heated.
Led to.

【0019】以上の工程が順次繰り返されて、膨張空間
11の作動ガスが膨張時に冷却器を冷却して徐々に冷凍
温度とする。次に、本発明のロッドシール装置の構造に
ついて図2に基づいて説明する。図2は上述したスター
リング冷凍装置におけるロッドシール装置9の部分を示
す断面図である。尚、以下に図1に示すロッドシール装
置9の具体的構成のみを詳述するが、ロッドシール装置
8の具体的構成についても同様である。
The above steps are sequentially repeated, and when the working gas in the expansion space 11 expands, the cooler is cooled to gradually reach the freezing temperature. Next, the structure of the rod seal device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the rod seal device 9 in the Stirling refrigerating device described above. Although only the specific configuration of the rod seal device 9 shown in FIG. 1 will be described below in detail, the same applies to the specific configuration of the rod seal device 8.

【0020】図において21は上述した圧縮ピストン7
を有するピストン作動室、22は圧縮ピストン7に一端
が連結されたピストンロッド、23はピストンロッド2
2の他端に連結されたクロスガイド、24はクランク室
12内に収容されたクランク軸に連結するコンロッド、
25はクロスガイド23を案内する案内部を示してい
る。そして、案内部25の上端部には、ピストンロッド
22を囲み、且つ圧縮ピストン7の背面側にクランク室
12の潤滑油が侵入するのを防止するためのロッドシー
ル装置9が装着されている。
In the drawing, reference numeral 21 denotes the above-mentioned compression piston 7
, A piston rod 22 having one end connected to the compression piston 7, 23 a piston rod 2
A cross guide 24 connected to the other end of the connecting rod 2; a connecting rod 24 connected to a crankshaft housed in the crank chamber 12;
Reference numeral 25 denotes a guide unit for guiding the cross guide 23. A rod seal device 9 is mounted on the upper end of the guide portion 25 to surround the piston rod 22 and prevent the lubricating oil in the crank chamber 12 from entering the rear side of the compression piston 7.

【0021】このロッドシール装置9は、クランク室1
2からピストン作動室21へ向かう方向の流れに対して
のシール性がその逆の流れに対するシール性より高いリ
ップ型シールのシール部材91と、シール部材91のピ
ストン作動室21側に配置され、ピストンロッド22に
潤滑剤93を塗布する潤滑剤付与手段92とから構成さ
れている。
This rod seal device 9 is used for the crank chamber 1.
A seal member 91 of a lip-type seal, which has a higher sealing property against the flow in the direction from 2 to the piston working chamber 21 than the reverse flow, and is disposed on the piston working chamber 21 side of the sealing member 91, And a lubricant applying means 92 for applying a lubricant 93 to the rod 22.

【0022】潤滑材付与手段92は、潤滑剤93として
半固体状または固体状のグリースが充填された潤滑剤収
納容器920と、その周面の一部がピストンロッド22
と潤滑剤収納容器920内のグリース93に当接した状
態で回転可能に支持されたボール部材921とから構成
されている。
The lubricant applying means 92 includes a lubricant container 920 filled with semi-solid or solid grease as the lubricant 93, and a part of the peripheral surface of the
And a ball member 921 rotatably supported in contact with the grease 93 in the lubricant container 920.

【0023】そして、潤滑材収納容器920内には充填
されているグリース93をボール部材921側へ押圧付
勢するための錘部材922が設けられており、常時、ボ
ール部材921にグリース93が送り込まれる構造とな
っている。また、本実施形態例では4個のボール部材9
21がピストンロッド22の外周に等間隔で配置され、
ピストンロッド22の往復動に伴いボール部材921が
回転し、そのボール部材921との当接部分を介してグ
リース93がピストンロッド22に塗布される。
A weight member 922 for urging the filled grease 93 toward the ball member 921 is provided in the lubricant storage container 920, and the grease 93 is always fed into the ball member 921. The structure is In this embodiment, four ball members 9 are used.
21 are arranged at equal intervals on the outer circumference of the piston rod 22,
The ball member 921 rotates with the reciprocation of the piston rod 22, and the grease 93 is applied to the piston rod 22 via a contact portion with the ball member 921.

【0024】この構成により、図3に示すように、シー
ル潤滑剤付与手段92からピストンロッド22に塗布さ
れたグリース93は、ピストンロッド22の降下(図面
下方向)により、シール部材91のピストンロッド22
との当接部、即ちシール部に塗布されることとなる。
With this configuration, as shown in FIG. 3, the grease 93 applied to the piston rod 22 from the seal lubricant applying means 92 is lowered by the piston rod 22 (downward in the drawing). 22
Is applied to the contact portion, that is, the seal portion.

【0025】また、シール部材91は、クランク室12
からピストン作動室21へ向かう方向の流れに対しての
シール性がその逆の流れに対するシール性より高くなる
ように配置されているため、ピストン作動室21側に潤
滑剤付与手段92を配設することにより、ピストンロッ
ド22の往復動に伴い、シール部材91のピストン作動
室21側のシール部のみならず、クランク室12側のシ
ール部についてもグリース93が適宜塗布されている状
態が維持される。これによって、シール部材91の摩耗
を極力抑制し、装置寿命の長期化を図ることができる。
The seal member 91 is connected to the crank chamber 12.
Is arranged such that the sealing performance against the flow in the direction from the piston working chamber 21 to the piston working chamber 21 is higher than the sealing performance against the opposite flow, so that the lubricant applying means 92 is disposed on the piston working chamber 21 side. As a result, with the reciprocating motion of the piston rod 22, not only the seal portion of the seal member 91 on the piston working chamber 21 side but also the seal portion on the crank chamber 12 side is maintained in a state where the grease 93 is appropriately applied. . Thereby, the wear of the seal member 91 can be suppressed as much as possible, and the life of the device can be prolonged.

【0026】次に、図4に示すように、作動ガスのクラ
ンク室12側への流出を防ぐガスシール部材41が、ロ
ッドシール装置9のピストン作動室21側に配設されて
いる場合には、ピストンロッド22の往復動に伴い、潤
滑剤付与手段92によってガスシール部材41のシール
部にグリース93が適宜塗布されることとなり、ガスシ
ール部材41の摩耗も極力抑制することができる。尚、
本実施形態例ではガスシール部材41としてシールの方
向性を持たないTリング等の樹脂型のシール部材を用い
ているが、シール部材91と同様にシール性に方向性の
有するリップ型シールを用いても構わない。但し、この
場合には、シール部材91と逆の配置、即ち、ピストン
作動室21からピストン駆動室12へ向かう方向の流れ
に対してのシール性がその逆の流れに対するシール性よ
り高くなるように配置する必要がある。
Next, as shown in FIG. 4, when a gas seal member 41 for preventing the working gas from flowing to the crank chamber 12 is provided on the piston working chamber 21 side of the rod seal device 9, As the piston rod 22 reciprocates, the grease 93 is appropriately applied to the seal portion of the gas seal member 41 by the lubricant applying means 92, and wear of the gas seal member 41 can be suppressed as much as possible. still,
In this embodiment, a resin-type sealing member such as a T-ring having no directionality of the seal is used as the gas seal member 41, but a lip-type seal having directionality in the sealing property is used similarly to the seal member 91. It does not matter. However, in this case, the seal member 91 is disposed in the opposite direction, that is, the sealing property against the flow in the direction from the piston working chamber 21 to the piston driving chamber 12 is higher than the sealing property against the reverse flow. Need to be placed.

【0027】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
ある。
The description of the above embodiment is for the purpose of describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof.
Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0028】例えば、上述の実施形態の説明ではシール
部材91としてリップ型のシール部材を用いる場合につ
いて説明したが、上述した方向性の有するものであれば
リップ型のものに限定されるものではない。
For example, in the above-described embodiment, the case where a lip-type seal member is used as the seal member 91 has been described. However, the present invention is not limited to the lip-type seal member as long as it has the above-described directionality. .

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、オイ
ルの作動空間内への侵入を防止するロッドシール装置と
して、ピストン駆動室からピストン作動室へ向かう方向
の流れに対してのシール性がその逆の流れに対するシー
ル性より高いシール部材を備えたガス圧縮膨張機におい
て、長期間に亘りそのシール部材の潤滑性を保持しシー
ル部材の摩耗を極力抑制して装置の長寿命化を図ること
ができる。
As described above, according to the present invention, as a rod seal device for preventing oil from entering into the working space, sealing performance against flow in the direction from the piston driving chamber to the piston working chamber is obtained. In a gas compression / expansion machine provided with a sealing member having a higher sealing performance against the reverse flow, the lubrication of the sealing member is maintained for a long period of time, and the wear of the sealing member is suppressed as much as possible to extend the life of the device. Can be.

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

【図1】本発明を適用させたディスプレーサタイプのス
ターリング冷凍装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a displacer type Stirling refrigerating apparatus to which the present invention is applied.

【図2】本発明の一実施の形態におけるロッドシール装
置の要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the rod seal device according to the embodiment of the present invention.

【図3】図2ロッドシール装置の動作を説明するための
要部斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a main part for explaining the operation of the rod seal device.

【図4】本発明の他の実施の形態におけるロッドシール
装置図の要部断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a rod seal device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来のロッドシール装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional rod sealing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 膨張シリンダ 3 圧縮シリンダ 4 ガス流路 5 クランク機構(ピストン駆動機構) 6 ディスプレーサ 7 圧縮ピストン 8、9 ロッドシール装置 11 膨張空間 12 クランク室(ピストン駆動室) 13 圧縮空間 21 ピストン作動室 22 ピストンロッド 23 クロスガイド 24 コンロッド 41 ガスシール部材 91 シール部材 92 潤滑剤付与手段 93 グリース(潤滑剤) 920 潤滑剤収納容器 921 ボール部材 922 錘部材 2 Expansion cylinder 3 Compression cylinder 4 Gas flow path 5 Crank mechanism (piston drive mechanism) 6 Displacer 7 Compression piston 8, 9 Rod seal device 11 Expansion space 12 Crank chamber (piston drive chamber) 13 Compression space 21 Piston working chamber 22 Piston rod 23 Cross Guide 24 Connecting Rod 41 Gas Seal Member 91 Seal Member 92 Lubricant Applying Unit 93 Grease (Lubricant) 920 Lubricant Storage Container 921 Ball Member 922 Weight Member

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作動ガスを圧縮及び/又は膨張させるガ
ス圧縮膨張機において、 シリンダ内を往復動するピストンまたはディスプレーサ
を有するピストン作動室と、ピストンまたはディスプレ
ーサを、ピストンロッドを介して往復動させるピストン
駆動機構を収容するピストン駆動室と、ピストンロッド
が貫通し、前記ピストン駆動室内の潤滑油が前記ピスト
ン作動室に侵入するのを防ぐロッドシール装置と、を備
え、 前記ロッドシール装置は、前記ピストン駆動室からピス
トン作動室へ向かう方向の流れに対してのシール性がそ
の逆の流れに対するシール性より高いシール部材と、該
シール部材の前記ピストン作動室側に配置され、ピスト
ンロッドに半固体状または固体状の潤滑剤を塗布する潤
滑剤付与手段と、を具備していることを特徴とするガス
圧縮膨張機。
1. A gas compression / expansion device for compressing and / or expanding a working gas, comprising: a piston working chamber having a piston or displacer reciprocating in a cylinder; and a piston for reciprocating the piston or displacer via a piston rod. A piston drive chamber accommodating a drive mechanism; and a rod seal device that penetrates a piston rod and prevents lubricating oil in the piston drive chamber from entering the piston working chamber. A sealing member having a higher sealing property against the flow in the direction from the driving chamber to the piston working chamber than the sealing property against the opposite flow, and a seal member disposed on the piston working chamber side of the sealing member, and a semi-solid Or a lubricant applying means for applying a solid lubricant. Gas compression and expansion machine for.
【請求項2】 前記潤滑剤付与手段は、半固体状または
固体状の潤滑剤が充填された潤滑剤収納容器と、その周
面の一部がピストンロッド及び前記潤滑剤収納容器内の
潤滑剤に当接した状態で回転可能に支持されたボール部
材と、から構成され、 ピストンロッドの往復動に伴う前記ボール部材の回転に
よって、前記潤滑剤収納容器内の潤滑剤をピストンロッ
ドに塗布することを特徴とする請求項1記載のガス圧縮
膨張機。
2. The lubricant supply means includes: a lubricant storage container filled with a semi-solid or solid lubricant; a part of a peripheral surface of the lubricant storage container being a piston rod and a lubricant in the lubricant storage container. A ball member rotatably supported in a state of contact with the piston rod, and applying the lubricant in the lubricant container to the piston rod by rotation of the ball member accompanying reciprocation of the piston rod. The gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記シール部材は、リップ型のシール部
材であることを特徴とする請求項1又は2記載のガス圧
縮膨張機。
3. The gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein the seal member is a lip-type seal member.
【請求項4】 前記ロッドシール装置の前記ピストン作
動室側にガスシール部材が配置されていることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれかに記載のガス圧縮膨張
機。
4. The gas compression / expansion machine according to claim 1, wherein a gas seal member is arranged on the piston working chamber side of the rod seal device.
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