JPH04292560A - スターリングエンジンのロツドシール装置 - Google Patents
スターリングエンジンのロツドシール装置Info
- Publication number
- JPH04292560A JPH04292560A JP3057243A JP5724391A JPH04292560A JP H04292560 A JPH04292560 A JP H04292560A JP 3057243 A JP3057243 A JP 3057243A JP 5724391 A JP5724391 A JP 5724391A JP H04292560 A JPH04292560 A JP H04292560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- oil
- cylinder
- intermediate chamber
- stirling engine
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
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)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スターリングエンジン
のロツドシール装置に関するものである。
のロツドシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、スターリングエンジンのロツ
ドシール装置として、実公平１−１８８３１号公報に開
示されたものがある。この従来技術では、作動シリンダ
内を摺動する作動ピストンとガイドシリンダ内を摺動す
るガイドピストンとがロツドにより接続され、このロツ
ドの周囲には作動ピストンからガイドピストンへ向けて
直列的に第１シール手段，中間室，第２シール手段，オ
イル室，第３シール手段が配設されている。
ドシール装置として、実公平１−１８８３１号公報に開
示されたものがある。この従来技術では、作動シリンダ
内を摺動する作動ピストンとガイドシリンダ内を摺動す
るガイドピストンとがロツドにより接続され、このロツ
ドの周囲には作動ピストンからガイドピストンへ向けて
直列的に第１シール手段，中間室，第２シール手段，オ
イル室，第３シール手段が配設されている。
【０００３】ここで、スターリングエンジンの作動空間
（圧縮空間〜膨張空間）内に潤滑オイル等が混入するこ
とは様々な不具合を生じさせるので、作動シリンダ内で
は無潤滑状態で作動ピストンが摺動し、ガイドシリンダ
内ではオイル潤滑状態でガイドピストンが摺動している
。
（圧縮空間〜膨張空間）内に潤滑オイル等が混入するこ
とは様々な不具合を生じさせるので、作動シリンダ内で
は無潤滑状態で作動ピストンが摺動し、ガイドシリンダ
内ではオイル潤滑状態でガイドピストンが摺動している
。
【０００４】また、一般に、第１シール手段はガスシー
ルであり、第２シール手段はオイルスクレーパシールで
あり、第３シール手段はオイルシールである。
ルであり、第２シール手段はオイルスクレーパシールで
あり、第３シール手段はオイルシールである。
【０００５】更に、中間室はオイルフイルタを介して作
動シリンダの下部空間である圧縮空間に連通すると共に
、高圧オイルタンクを介してオイル室と連通している。
動シリンダの下部空間である圧縮空間に連通すると共に
、高圧オイルタンクを介してオイル室と連通している。
【０００６】以上の構成をとることにより、従来技術の
スターリングエンジンではガイドピストン用の潤滑オイ
ルが作動ピストン側に浸入しないようになつている。
スターリングエンジンではガイドピストン用の潤滑オイ
ルが作動ピストン側に浸入しないようになつている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、第２シール手段の機能上油膜分のオイル通過は
避けられず、また、その劣化に伴い、オイル室のオイル
が第２シール手段を通過して中間室内のロツド上に浸入
してしまう。そして、中間室内に浸入したオイルは作動
ガス等の作用によりミスト上となつて、第１シール手段
から作動空間へと浸入してしまうおそれがあつた。しか
し、この作動空間へのオイル浸入は作動空間中に配設さ
れた図示しない熱交換器に付着し、高温作動ガスにより
炭化をひきおこして作動ガスの流れに悪影響を及ぼす。
術では、第２シール手段の機能上油膜分のオイル通過は
避けられず、また、その劣化に伴い、オイル室のオイル
が第２シール手段を通過して中間室内のロツド上に浸入
してしまう。そして、中間室内に浸入したオイルは作動
ガス等の作用によりミスト上となつて、第１シール手段
から作動空間へと浸入してしまうおそれがあつた。しか
し、この作動空間へのオイル浸入は作動空間中に配設さ
れた図示しない熱交換器に付着し、高温作動ガスにより
炭化をひきおこして作動ガスの流れに悪影響を及ぼす。
【０００８】そこで、本発明では作動空間へのオイル浸
入防止をその技術的課題とする。
入防止をその技術的課題とする。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、作
動シリンダ内を摺動する作動ピストンと、作動ピストン
とロツドを介して接続されガイドシリンダ内を摺動する
ガイドピストンと、ロツドの周囲に作動ピストンからガ
イドピストンへ向けて直列的に配設される第１シール手
段，中間室，第２シール手段，オイル室，第３シール手
段とを有するスターリングエンジンのロツドシール装置
において、中間室内にロツドと平行にシリンダを配設す
ると共に、シリンダ内面と摺動する第４シール手段をロ
ツドに固設したことである。
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、作
動シリンダ内を摺動する作動ピストンと、作動ピストン
とロツドを介して接続されガイドシリンダ内を摺動する
ガイドピストンと、ロツドの周囲に作動ピストンからガ
イドピストンへ向けて直列的に配設される第１シール手
段，中間室，第２シール手段，オイル室，第３シール手
段とを有するスターリングエンジンのロツドシール装置
において、中間室内にロツドと平行にシリンダを配設す
ると共に、シリンダ内面と摺動する第４シール手段をロ
ツドに固設したことである。
【００１１】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、第２シ
ール手段を通過して中間室へと浸入した潤滑オイルは、
ロツド上に配設された第４シール手段とシリンダの作用
により作動ピストン側へ浸入することがない。
ール手段を通過して中間室へと浸入した潤滑オイルは、
ロツド上に配設された第４シール手段とシリンダの作用
により作動ピストン側へ浸入することがない。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
例について添付図面に基づいて説明する。
【００１３】図１に示す本発明実施例のスターリングエ
ンジンのロツドシール装置１０では、作動シリンダ１１
内を摺動する作動ピストン１２とガイドシリンダ１３の
クランク室２５内を摺動するガイドピストン１４とがロ
ツド１５により接続されている。作動シリンダ１１の内
部は作動ピストン１２により膨張空間１６と圧縮空間１
７とに区画され、本発明実施例のスターリングエンジン
は多気筒タイプであるので、膨張空間１６は図示しない
他の作動シリンダの圧縮空間と接続され、圧縮空間１７
も図示しない他の作動シリンダの膨張空間と接続される
。尚、圧縮空間と膨張空間の接続ライン上には放熱器１
８と再生器１９が配設されている。また、圧縮空間〜膨
張空間の作動空間中には作動ガスとして例えばヘリウム
ガス等が封入されて、各空間間を作動ピストン１２の作
用により往復動する。
ンジンのロツドシール装置１０では、作動シリンダ１１
内を摺動する作動ピストン１２とガイドシリンダ１３の
クランク室２５内を摺動するガイドピストン１４とがロ
ツド１５により接続されている。作動シリンダ１１の内
部は作動ピストン１２により膨張空間１６と圧縮空間１
７とに区画され、本発明実施例のスターリングエンジン
は多気筒タイプであるので、膨張空間１６は図示しない
他の作動シリンダの圧縮空間と接続され、圧縮空間１７
も図示しない他の作動シリンダの膨張空間と接続される
。尚、圧縮空間と膨張空間の接続ライン上には放熱器１
８と再生器１９が配設されている。また、圧縮空間〜膨
張空間の作動空間中には作動ガスとして例えばヘリウム
ガス等が封入されて、各空間間を作動ピストン１２の作
用により往復動する。
【００１４】ロツド１５の周囲には作動ピストン１２か
らガイドピストン１４へ向けて直列的にガスシール（第
１シール手段）２０，中間室２１，オイルスクレーパシ
ール（第２シール手段）２２，オイル室２３，オイルシ
ール（第３シール手段）２４が配設されている。尚、本
実施例では、オイルスクレーパシール２２は２段直列タ
イプとなつている。
らガイドピストン１４へ向けて直列的にガスシール（第
１シール手段）２０，中間室２１，オイルスクレーパシ
ール（第２シール手段）２２，オイル室２３，オイルシ
ール（第３シール手段）２４が配設されている。尚、本
実施例では、オイルスクレーパシール２２は２段直列タ
イプとなつている。
【００１５】また、中間室２１はオイルフイルタ２６及
び一方向弁２８を介して圧縮空間１７に連通すると共に
、第１高圧オイルタンク２７を介してオイル室２３と連
通している。
び一方向弁２８を介して圧縮空間１７に連通すると共に
、第１高圧オイルタンク２７を介してオイル室２３と連
通している。
【００１６】更に、中間室２１内にはロツド１５と平行
にシリンダ２９を配設し、このシリンダ２９内面と摺動
するオイルストツパ（第４シール手段）３０がロツド１
５に固設されている。尚、シリンダ２９には連通孔３１
が形成されて、室３２と中間室２１との間に圧力差が生
じないようになつている。
にシリンダ２９を配設し、このシリンダ２９内面と摺動
するオイルストツパ（第４シール手段）３０がロツド１
５に固設されている。尚、シリンダ２９には連通孔３１
が形成されて、室３２と中間室２１との間に圧力差が生
じないようになつている。
【００１７】更には、中間室２１は管路３３を介して第
２高圧オイルタンク３４と連通している。尚、第２高圧
オイルタンク３４の液面高さはフロート３５と制御弁３
６とにより一定値以下に制限されている。また、この液
面制限機構は図示しないが第１高圧オイルタンク２７に
も採用されている。
２高圧オイルタンク３４と連通している。尚、第２高圧
オイルタンク３４の液面高さはフロート３５と制御弁３
６とにより一定値以下に制限されている。また、この液
面制限機構は図示しないが第１高圧オイルタンク２７に
も採用されている。
【００１８】以上の構成を有するスターリングエンジン
のロツドシール装置１０の作用について以下に説明する
。
のロツドシール装置１０の作用について以下に説明する
。
【００１９】スターリングエンジンの作動空間（膨張空
間１６〜圧縮空間１７）内に潤滑オイル等が混入するこ
とは様々な不具合を生じさせるので、作動シリンダ１１
内では無潤滑状態で作動ピストン１２が摺動し、ガイド
シリンダ１３内ではオイル潤滑状態でガイドピストン１
４が摺動している。
間１６〜圧縮空間１７）内に潤滑オイル等が混入するこ
とは様々な不具合を生じさせるので、作動シリンダ１１
内では無潤滑状態で作動ピストン１２が摺動し、ガイド
シリンダ１３内ではオイル潤滑状態でガイドピストン１
４が摺動している。
【００２０】また、ガスシール２０及び一方向弁２８の
作用によつて、中間室２１と第１高圧オイルタンク２７
は作動空間の変動圧の最低圧にほぼ近い圧力に保持され
る。
作用によつて、中間室２１と第１高圧オイルタンク２７
は作動空間の変動圧の最低圧にほぼ近い圧力に保持され
る。
【００２１】また、中間室２１は第１高圧オイルタンク
２７を介して接続されるオイル室２３との圧力差が小さ
く保たれており、中間室２１からクランク室２５への作
動ガスの漏れはスクレーパシール２２により防止されて
いる。同時に、スクレーパシール２２はオイル室２３の
オイルが中間室２１へと浸入することも防止しているが
、そのシール性は完全ではなく、油膜厚さ分のオイルは
ロツド１５表面に付着し中間室２１へと浸入してしまう
。
２７を介して接続されるオイル室２３との圧力差が小さ
く保たれており、中間室２１からクランク室２５への作
動ガスの漏れはスクレーパシール２２により防止されて
いる。同時に、スクレーパシール２２はオイル室２３の
オイルが中間室２１へと浸入することも防止しているが
、そのシール性は完全ではなく、油膜厚さ分のオイルは
ロツド１５表面に付着し中間室２１へと浸入してしまう
。
【００２２】ここで、ロツド１５上に付着したオイルや
このオイルが中間室内でミスト状になつたものは、シリ
ンダ２９とオイルストツパ３０の作用によりオイルスト
ツパ３０よりもガスシール２０側へは浸入せず、掻き集
められて中間室２１の図示下面に落下する。この後、こ
れらのオイルは管路３３を介して第２高圧オイルタンク
３４へと流出していき、制御弁３６に伴つてクランク室
２５へと流出する。
このオイルが中間室内でミスト状になつたものは、シリ
ンダ２９とオイルストツパ３０の作用によりオイルスト
ツパ３０よりもガスシール２０側へは浸入せず、掻き集
められて中間室２１の図示下面に落下する。この後、こ
れらのオイルは管路３３を介して第２高圧オイルタンク
３４へと流出していき、制御弁３６に伴つてクランク室
２５へと流出する。
【００２３】
【発明の効果】以上に示した様に本発明では、第２シー
ル手段を通過して中間室へと浸入した潤滑オイルは、ロ
ツド上に配設された第４シール手段とシリンダの作用に
より作動ピストン側へ浸入することがない。従つて、作
動シリンダ内に潤滑オイルが浸入せず、スターリングエ
ンジンの出力性能に悪影響を及ぼすことがない。
ル手段を通過して中間室へと浸入した潤滑オイルは、ロ
ツド上に配設された第４シール手段とシリンダの作用に
より作動ピストン側へ浸入することがない。従つて、作
動シリンダ内に潤滑オイルが浸入せず、スターリングエ
ンジンの出力性能に悪影響を及ぼすことがない。
【図１】本発明実施例のスターリングエンジン１１のロ
ツドシール装置１０の構成図を示す。
ツドシール装置１０の構成図を示す。
１０ スターリングエンジンのロツドシール装置、１
１ 作動シリンダ、１２ 作動ピストン、１３
ガイドシリンダ、１４ ガイドピストン、１５ ロ
ツド、２０ ガスシール（第１シール手段）、２１
中間室、２２ オイルスクレーパシール（第２シー
ル手段）、２３ オイル室、２４ オイルシール（
第３シール手段）、２９ シリンダ、３０ オイル
ストツパ（第４シール手段）。
１ 作動シリンダ、１２ 作動ピストン、１３
ガイドシリンダ、１４ ガイドピストン、１５ ロ
ツド、２０ ガスシール（第１シール手段）、２１
中間室、２２ オイルスクレーパシール（第２シー
ル手段）、２３ オイル室、２４ オイルシール（
第３シール手段）、２９ シリンダ、３０ オイル
ストツパ（第４シール手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】 作動シリンダ内を摺動する作動ピスト
ンと、該作動ピストンとロツドを介して接続され、ガイ
ドシリンダ内を摺動するガイドピストンと、該ロツドの
周囲に前記作動ピストンから前記ガイドピストンへ向け
て直列的に配設される第１シール手段，中間室，第２シ
ール手段，オイル室，第３シール手段とを有するスター
リングエンジンのロツドシール装置において、前記中間
室内に前記ロツドと平行にシリンダを配設すると共に、
該シリンダ内面と摺動する第４シール手段を前記ロツド
に固設したことを特徴とするスターリングエンジンのロ
ツドシール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057243A JPH04292560A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スターリングエンジンのロツドシール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057243A JPH04292560A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スターリングエンジンのロツドシール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292560A true JPH04292560A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13050095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057243A Pending JPH04292560A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スターリングエンジンのロツドシール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292560A (ja) |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3057243A patent/JPH04292560A/ja active Pending
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