JPS629069A - シ−ル装置 - Google Patents
シ−ル装置Info
- Publication number
- JPS629069A JPS629069A JP60145526A JP14552685A JPS629069A JP S629069 A JPS629069 A JP S629069A JP 60145526 A JP60145526 A JP 60145526A JP 14552685 A JP14552685 A JP 14552685A JP S629069 A JPS629069 A JP S629069A
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- JP
- Japan
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- liquid
- fluid
- pressure
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/0535—Seals or sealing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2253/00—Seals
- F02G2253/08—Stem with rolling membranes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、往復動する部分を有し、往復動する部分の一
方に存在する気体や液体が往復動部分よシ他方に洩れる
のを防ぐ為のシール装置に関する。
方に存在する気体や液体が往復動部分よシ他方に洩れる
のを防ぐ為のシール装置に関する。
従来の技術
往復動する部分を有し、シール性の要求される代表的な
ものにヘリウム等を作動ガスとするスターリング機関が
ある。この機関は、加熱器、冷却器によって作動ガスを
加熱、冷却することでガスを膨張、収縮させ、圧力変動
を生じせしめ、パワーピストンで出力を取シ出す構成に
なっている。
ものにヘリウム等を作動ガスとするスターリング機関が
ある。この機関は、加熱器、冷却器によって作動ガスを
加熱、冷却することでガスを膨張、収縮させ、圧力変動
を生じせしめ、パワーピストンで出力を取シ出す構成に
なっている。
しかし上記作動ガスが外部に洩れると機関出力の低下を
きたし、又、クランク室等の潤滑油が、加熱器側に運ば
れると、熱の為に劣化し、装置内に耐着堆積し、ガスの
通路を閉塞する問題を生じる。
きたし、又、クランク室等の潤滑油が、加熱器側に運ば
れると、熱の為に劣化し、装置内に耐着堆積し、ガスの
通路を閉塞する問題を生じる。
上記の問題点を解決する為に、従来のシール装置として
は、材料にカーボンやテフロン又はそれらに他の材料を
混入したもの等をロッドのシール用リングとして用いる
方法がとられている。又他の対策としては、ダイアフラ
ムやベローズ等の可撓板を用いる方法がある（例えば、
−色尚次「スターリングエンジンの開発」、工業調査会
′８２゜７．２５ 、Ｐ５７．Ｐ１９４〜１９６）。
は、材料にカーボンやテフロン又はそれらに他の材料を
混入したもの等をロッドのシール用リングとして用いる
方法がとられている。又他の対策としては、ダイアフラ
ムやベローズ等の可撓板を用いる方法がある（例えば、
−色尚次「スターリングエンジンの開発」、工業調査会
′８２゜７．２５ 、Ｐ５７．Ｐ１９４〜１９６）。
代表列として第３図に示すローリングシールというもの
がある。
がある。
これは、往復運動するロッド１と、ハウジング２の隙間
にロールソックと呼ばれるゴム製のローリングダイアフ
ラム３を取付けており、作動空間内４の作動ガスがクラ
ンク室５に流出するのを防いでいる。又、作動ガスの圧
力が高い為に調圧器６で調圧された油空間γ内の油でロ
ールソック３を支持している。又、調圧器６によシフラ
ンク室５に流出した油は、オイルボンピングリング８に
よシ、ロッド１の往復動に伴って油空間７に戻されるよ
うになっている。
にロールソックと呼ばれるゴム製のローリングダイアフ
ラム３を取付けており、作動空間内４の作動ガスがクラ
ンク室５に流出するのを防いでいる。又、作動ガスの圧
力が高い為に調圧器６で調圧された油空間γ内の油でロ
ールソック３を支持している。又、調圧器６によシフラ
ンク室５に流出した油は、オイルボンピングリング８に
よシ、ロッド１の往復動に伴って油空間７に戻されるよ
うになっている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、前記従来例のうち、シール用リングを用いたも
のについては、ガス洩れを防ぐには十分でない、またシ
ール部分での抵抗損失が大きく、シール用リングの摩耗
等の問題があった。一方、ベローズや、ダイアフラムを
用いて、第２の従来例の構成にしたものでは、油空間内
に保持される油量は不安定で油量を調節する装置も複雑
になシ、さらに不足する油をクランク室から戻す為に、
油の汚れ、劣化等が考えられ、又、運転中に油温か上昇
し、油中に溶は込んでいるガスが発生し、キャビテーシ
ョン等の不具合を生じ、シール装置の寿命を短くする。
のについては、ガス洩れを防ぐには十分でない、またシ
ール部分での抵抗損失が大きく、シール用リングの摩耗
等の問題があった。一方、ベローズや、ダイアフラムを
用いて、第２の従来例の構成にしたものでは、油空間内
に保持される油量は不安定で油量を調節する装置も複雑
になシ、さらに不足する油をクランク室から戻す為に、
油の汚れ、劣化等が考えられ、又、運転中に油温か上昇
し、油中に溶は込んでいるガスが発生し、キャビテーシ
ョン等の不具合を生じ、シール装置の寿命を短くする。
そこで、本発明は油等の液体の汚れ、劣化を防ぎ、シー
ル部分の液体量も一定で補給する必要はなく、可撓板の
前後圧をほぼ一定に保つようにするものである。
ル部分の液体量も一定で補給する必要はなく、可撓板の
前後圧をほぼ一定に保つようにするものである。
問題点を解決するための手段
本発明の技術的な手段は、少くとも２つのベローズやダ
イアフラム等の可撓性のある隔板を、ピストンやロッド
等の往復動する部材と、シリンダ等の側壁の間に設け、
隔板と側壁とによって形成される空間に液体を封入し、
この液体を封入する空間を分割するように、往復動する
部材と側壁との間にシール部材を設けるものである。
イアフラム等の可撓性のある隔板を、ピストンやロッド
等の往復動する部材と、シリンダ等の側壁の間に設け、
隔板と側壁とによって形成される空間に液体を封入し、
この液体を封入する空間を分割するように、往復動する
部材と側壁との間にシール部材を設けるものである。
作用
この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、液体は少くとも２つのベローズやダイアフラ
ム及び側壁で形成される空間に密封されている為に、異
物の混入や汚れもほとんどなく、前記液体も潤滑油と同
一にする必要がない為、流動損失の少ないもの、ガス発
生のほとんどない液体を選択でき、又、ガスの溶は込み
易い液体でもシール装置は密封構造の為、液体封入時に
脱泡すれば、運転中にガス発生によるキャビテーション
等の不具合も生じない。この結果、長寿命で、保守が不
要のシール機構を得ることが出来る。
ム及び側壁で形成される空間に密封されている為に、異
物の混入や汚れもほとんどなく、前記液体も潤滑油と同
一にする必要がない為、流動損失の少ないもの、ガス発
生のほとんどない液体を選択でき、又、ガスの溶は込み
易い液体でもシール装置は密封構造の為、液体封入時に
脱泡すれば、運転中にガス発生によるキャビテーション
等の不具合も生じない。この結果、長寿命で、保守が不
要のシール機構を得ることが出来る。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図において、シリンダ９内に往復動するロッド１０
が取付けられておシ、ロッド１ｏとシリンダ９の内壁面
との間にダイアフラム１１及び１２を設置し、ダイアフ
ラム１１．１２及びシリンダ９で形成される液体空間１
３．１４内に油等の液体を封入する。また、液体を封入
した液体空間１３と１４の間には、耐圧ロソドンール１
５を設け、ロッド１０及び耐圧ロッドシール１６で液体
空間１３及び液体空間１４を分離する。
が取付けられておシ、ロッド１ｏとシリンダ９の内壁面
との間にダイアフラム１１及び１２を設置し、ダイアフ
ラム１１．１２及びシリンダ９で形成される液体空間１
３．１４内に油等の液体を封入する。また、液体を封入
した液体空間１３と１４の間には、耐圧ロソドンール１
５を設け、ロッド１０及び耐圧ロッドシール１６で液体
空間１３及び液体空間１４を分離する。
この結果、空間１６内の気体はダイアフラム１１で、ダ
イアフラム１１を支える液体を収容する液体空間１３と
分離され、同様に、空間１７内の気体はダイアフラム１
２で、ダイアフラム１２を支える液体を収容する液体空
間１４と分離される。
イアフラム１１を支える液体を収容する液体空間１３と
分離され、同様に、空間１７内の気体はダイアフラム１
２で、ダイアフラム１２を支える液体を収容する液体空
間１４と分離される。
又、空間１６内の気体と空間１７内の気体の圧力が異な
る場合は、ダイアフラム１１を支持する液体空間１３内
の液体の圧力とダイアフラム１２を支持する液体空間１
４内の液体の圧力にも圧力差を生じる。耐圧ロッドシー
ル１６はこの圧力差によって液体空間１３及び１４内の
液体が空間相互に流入、流出するのを防ぐ為に設けてい
る。又、耐圧ロッドシール１５を設けることによシ、液
体空間１３内の液体と液体空間１４内の液体は圧力的に
分離されており、空間１６内の気体の圧力と液体空間１
３内の液体の圧力は、はぼ同じにすることができ、ダイ
アフラム１１に無理な力がかかることはない。空間１７
と液体空間１４についても同様にほぼ同圧にすることが
でき、ダイアフラム１２に無理な力はかからない。この
結果、空間１６内と空間１ア内で異種の気体を使用した
場合もまた、気体間に圧力差がある場合も気体の洩れな
くシールできる。又、この実施例では液移動手段として
ポンプ１８を備えている。このようにポンプ等の液移動
手段を備えると、シール部材１５よシ若干の液体の洩れ
は許される為シール部材１５の摺動抵抗による損失を低
減できる。
る場合は、ダイアフラム１１を支持する液体空間１３内
の液体の圧力とダイアフラム１２を支持する液体空間１
４内の液体の圧力にも圧力差を生じる。耐圧ロッドシー
ル１６はこの圧力差によって液体空間１３及び１４内の
液体が空間相互に流入、流出するのを防ぐ為に設けてい
る。又、耐圧ロッドシール１５を設けることによシ、液
体空間１３内の液体と液体空間１４内の液体は圧力的に
分離されており、空間１６内の気体の圧力と液体空間１
３内の液体の圧力は、はぼ同じにすることができ、ダイ
アフラム１１に無理な力がかかることはない。空間１７
と液体空間１４についても同様にほぼ同圧にすることが
でき、ダイアフラム１２に無理な力はかからない。この
結果、空間１６内と空間１ア内で異種の気体を使用した
場合もまた、気体間に圧力差がある場合も気体の洩れな
くシールできる。又、この実施例では液移動手段として
ポンプ１８を備えている。このようにポンプ等の液移動
手段を備えると、シール部材１５よシ若干の液体の洩れ
は許される為シール部材１５の摺動抵抗による損失を低
減できる。
なお、この実施列では、ダイアフラムをロッドとシリン
ダの内壁面との間に設置したが、ピストンとシリンダ内
壁面との間に設置してもよいことは熱論である。
ダの内壁面との間に設置したが、ピストンとシリンダ内
壁面との間に設置してもよいことは熱論である。
次に、本発明の他の実施列について説明する。
第２図は、他の実施列を示しておシ、この実施列ではダ
イアフラムの代シに２重のベローズ１９゜２ｏを用い２
重ベローズの外側を構成するベローズ（以下外部ベロー
ズと呼ぶ）の一端はシリンダ２１の側壁に取付けられて
おシ、他端は２重ベローズの内側を構成するベローズ（
以下内部ベローズと呼ぶ）の一端に連結されており、内
側ベローズの他端はロッド２２に取付けられている。こ
の種ベローズを用いるとピストン２３及びロッド２２が
往復動する際に空間２４内の圧力と空間２５内の液体の
圧力、及び、空間２６内の圧力と空間２７内の液体の圧
力がそれぞれほぼ等しくなるように２重ベローズ１９．
２０が伸縮する。
イアフラムの代シに２重のベローズ１９゜２ｏを用い２
重ベローズの外側を構成するベローズ（以下外部ベロー
ズと呼ぶ）の一端はシリンダ２１の側壁に取付けられて
おシ、他端は２重ベローズの内側を構成するベローズ（
以下内部ベローズと呼ぶ）の一端に連結されており、内
側ベローズの他端はロッド２２に取付けられている。こ
の種ベローズを用いるとピストン２３及びロッド２２が
往復動する際に空間２４内の圧力と空間２５内の液体の
圧力、及び、空間２６内の圧力と空間２７内の液体の圧
力がそれぞれほぼ等しくなるように２重ベローズ１９．
２０が伸縮する。
さらに、運動用０リング等の耐圧性のシール部材２８を
設けて、圧力差をこのシール部材で受けることができる
為、ベローズ等の可撓性隔板に無理な力が加わることな
く圧力の異なる気体の分離も容易にできる。
設けて、圧力差をこのシール部材で受けることができる
為、ベローズ等の可撓性隔板に無理な力が加わることな
く圧力の異なる気体の分離も容易にできる。
なお、第２図では、内側ベローズを外側ベローズよシ短
かく図示しているが、同じ長さあるいは長くしてもよい
し、２重ベローズは３重、４重等の多重のベローズでも
よい。
かく図示しているが、同じ長さあるいは長くしてもよい
し、２重ベローズは３重、４重等の多重のベローズでも
よい。
発明の効果
本発明は、少くとも２つのベローズ等の可撓性の隔板と
シリンダ等の側壁とによって形成される空間に油等の液
体を密封することができ、液体がクランク室等に流出す
ることによる液体の汚れ、劣化がない為、保守を必要と
せず、又、液体を密封する構造がとれる為に、液体を封
入する際、液体中に溶は込んでいる気体を脱泡すること
ができ、運転中の温度変化でのガス発生によるキャビテ
ーション等の不具合も防げる為、シール装置を長寿命に
保つことができる。又、前記液体も潤滑油と同一にする
必要がない為、流動損失の少ないもの、ガス発生のほと
んどない液体等、シール部分に最適な液体を自由に選択
できる。
シリンダ等の側壁とによって形成される空間に油等の液
体を密封することができ、液体がクランク室等に流出す
ることによる液体の汚れ、劣化がない為、保守を必要と
せず、又、液体を密封する構造がとれる為に、液体を封
入する際、液体中に溶は込んでいる気体を脱泡すること
ができ、運転中の温度変化でのガス発生によるキャビテ
ーション等の不具合も防げる為、シール装置を長寿命に
保つことができる。又、前記液体も潤滑油と同一にする
必要がない為、流動損失の少ないもの、ガス発生のほと
んどない液体等、シール部分に最適な液体を自由に選択
できる。
第１図は、本発明の一実施例のシール装置の縦断面図、
第２図は、本発明の他の実施例のシール装置の断面図、
第３図は、代表的な従来列のシール装置の縦断面図であ
る。 ９・・・・・・シリンダ、１ｏ・・・・・・ロッド、１
１．１２・・・・・・ダイヤフラム、１３，１４・・・
・・・液体空間、１５・・・・・・耐圧ロッドシール、
１６．１７・・・・・・空間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
第２図は、本発明の他の実施例のシール装置の断面図、
第３図は、代表的な従来列のシール装置の縦断面図であ
る。 ９・・・・・・シリンダ、１ｏ・・・・・・ロッド、１
１．１２・・・・・・ダイヤフラム、１３，１４・・・
・・・液体空間、１５・・・・・・耐圧ロッドシール、
１６．１７・・・・・・空間。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図
Claims (4)
- （１）往復動する部材と、前記往復動部材と接するとと
もに前記往復動する部材の移動空間を形成する側壁に接
するシール部材と、前記シール部材の両側に位置し前記
側壁と前記往復動する部材との間で形成される２つの液
体空間と、前記液体空間の各々の一方を可撓的に封鎖す
る隔板を具備するシール装置。 - （２）隔板はダイアフラムまたは多重ベローズであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシール装置
。 - （３）２つの液体空間の間に液移動手段を設けた特許請
求の範囲第１項記載のシール装置。 - （４）液移動手段として、ポンプ又は逆止弁を用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のシール装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145526A JPH0781641B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | シ−ル装置 |
| US07/233,429 US4870821A (en) | 1985-07-02 | 1988-08-18 | Reciprocation apparatus with sealing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145526A JPH0781641B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | シ−ル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629069A true JPS629069A (ja) | 1987-01-17 |
| JPH0781641B2 JPH0781641B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=15387256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60145526A Expired - Lifetime JPH0781641B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | シ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781641B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336653U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | ||
| JP2013531161A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-08-01 | グラコ ミネソタ インコーポレイテッド | ベローズ予備チャンバ |
| CN105484897A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 江苏源之翼电气有限公司 | 热气机液压隔膜密封系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958270A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 高圧ガスシ−ル装置 |
| JPS60159859U (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-24 | アイシン精機株式会社 | スタ−リング機関のロツドシ−ル |
| JPS61186062U (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-20 |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP60145526A patent/JPH0781641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958270A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 高圧ガスシ−ル装置 |
| JPS60159859U (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-24 | アイシン精機株式会社 | スタ−リング機関のロツドシ−ル |
| JPS61186062U (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-20 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336653U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | ||
| JP2013531161A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-08-01 | グラコ ミネソタ インコーポレイテッド | ベローズ予備チャンバ |
| CN105484897A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 江苏源之翼电气有限公司 | 热气机液压隔膜密封系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781641B2 (ja) | 1995-09-06 |
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