JPS6296764A - スタ−リング機関 - Google Patents
スタ−リング機関Info
- Publication number
- JPS6296764A JPS6296764A JP23703785A JP23703785A JPS6296764A JP S6296764 A JPS6296764 A JP S6296764A JP 23703785 A JP23703785 A JP 23703785A JP 23703785 A JP23703785 A JP 23703785A JP S6296764 A JPS6296764 A JP S6296764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- displacer
- power piston
- seal
- piston
- 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
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
-
- 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
- F02G2253/03—Stem seals
-
- 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
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/85—Crankshafts
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (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〕
この発明はスターリング機関、特にそのロッドシールの
保持に関するものである。
保持に関するものである。
第５図は例えばジー・ワーカ−著「スターリング・エン
ジンＪ （Ｇ−誓ＡＬＫＥＲ，５ＴＩＲＬＩＮＧ
ＥＮＧＩＮＥ。
ジンＪ （Ｇ−誓ＡＬＫＥＲ，５ＴＩＲＬＩＮＧ
ＥＮＧＩＮＥ。
０ＸＦＯＲＤＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＰＲＥＳＳ
１９８０ ）に示された従来のスターリング機関を示し
、一般にディスプレーサ型スターリング機関といわれる
ものの一部破断正面図である。また第６図はその要部拡
大図である。これらの図において、１はクランクケース
であり、これはスターリング機関を組み立て構成する上
での基本となるものである。２はクランクケースｌに加
工された穴にボルト等の締結部品で固定されたフランジ
、３はフランジ２と同様にクランクケース１に締結固定
された軸受ハウジング、４はクランクケース１に締結固
定されたフランジ、５は軸受ハウジング３に固定された
軸受、６はフランジ２に固定された軸受、７はクランク
軸で、軸受５および軸受６で回転自在に保持され、スタ
ーリング機関で発生した回転運動を外部に伝達するもの
である。８はクランク軸７に取り付けられクランクケー
ス１内のガスを封止するメカニカル・シール、９．１０
はクランク軸に固定されたバランスウェイトで、クラン
ク軸７の回転の釣合いを取るためのものである。１１．
１２はクランク軸７と軸受にて回転自在に連結されてい
るパワーピストン用コンロッド、１３はシリンダで、一
方の開口部をクランクケース１に固定され、他方に閉塞
部を有する円筒状のものである。１４はクロスヘッドで
、パワーピストン用コンロッド１１゜１２と連結され、
外周はシリンダ１３の内周と往復摺動可能に嵌合してい
る。１５はパワーピストンで、筒状のパワーピストン用
ロッド１６を介してクロスへラド１４と連結され、シリ
ンダ１３内に摺動可能に嵌合している。１７はクロスへ
ラド１４の中央部に設けられたロット軸受である。１８
はパワーピストン用ロッド１６およびシリンダ１３に密
着する気密壁で、ロッドシール等を装着しく図示せず）
クロスヘッド１４側からパワーピストン１５側への油の
伝播や、ガスの流入を防いでいる。２０はディスプレー
サ用コンロフトで、クランク軸７と軸受にて回転自在に
連結されている。２１はピストンピン、２２はディスプ
レーサ用ロッドで、ピストンピン２１を接点としてディ
スプレーサ用コンロッド２０と連結され、また、ロッド
軸受１７．パワーピストン用ロッド１６およびパワーピ
ストン１５を貫通している。２３はディスプレーサピス
トンで、シリンダ１３内にその閉塞部に対向して摺動可
能に嵌合しており、ディスプレーサ用ロフト２２と連結
されている。２４はシリンダ１３．ディスプレーサピス
トン２３およびパワーピストン１５から形成される圧縮
室、２５はシリンダ１３とディスプレーサピストン２３
から形成される膨張室である。
１９８０ ）に示された従来のスターリング機関を示し
、一般にディスプレーサ型スターリング機関といわれる
ものの一部破断正面図である。また第６図はその要部拡
大図である。これらの図において、１はクランクケース
であり、これはスターリング機関を組み立て構成する上
での基本となるものである。２はクランクケースｌに加
工された穴にボルト等の締結部品で固定されたフランジ
、３はフランジ２と同様にクランクケース１に締結固定
された軸受ハウジング、４はクランクケース１に締結固
定されたフランジ、５は軸受ハウジング３に固定された
軸受、６はフランジ２に固定された軸受、７はクランク
軸で、軸受５および軸受６で回転自在に保持され、スタ
ーリング機関で発生した回転運動を外部に伝達するもの
である。８はクランク軸７に取り付けられクランクケー
ス１内のガスを封止するメカニカル・シール、９．１０
はクランク軸に固定されたバランスウェイトで、クラン
ク軸７の回転の釣合いを取るためのものである。１１．
１２はクランク軸７と軸受にて回転自在に連結されてい
るパワーピストン用コンロッド、１３はシリンダで、一
方の開口部をクランクケース１に固定され、他方に閉塞
部を有する円筒状のものである。１４はクロスヘッドで
、パワーピストン用コンロッド１１゜１２と連結され、
外周はシリンダ１３の内周と往復摺動可能に嵌合してい
る。１５はパワーピストンで、筒状のパワーピストン用
ロッド１６を介してクロスへラド１４と連結され、シリ
ンダ１３内に摺動可能に嵌合している。１７はクロスへ
ラド１４の中央部に設けられたロット軸受である。１８
はパワーピストン用ロッド１６およびシリンダ１３に密
着する気密壁で、ロッドシール等を装着しく図示せず）
クロスヘッド１４側からパワーピストン１５側への油の
伝播や、ガスの流入を防いでいる。２０はディスプレー
サ用コンロフトで、クランク軸７と軸受にて回転自在に
連結されている。２１はピストンピン、２２はディスプ
レーサ用ロッドで、ピストンピン２１を接点としてディ
スプレーサ用コンロッド２０と連結され、また、ロッド
軸受１７．パワーピストン用ロッド１６およびパワーピ
ストン１５を貫通している。２３はディスプレーサピス
トンで、シリンダ１３内にその閉塞部に対向して摺動可
能に嵌合しており、ディスプレーサ用ロフト２２と連結
されている。２４はシリンダ１３．ディスプレーサピス
トン２３およびパワーピストン１５から形成される圧縮
室、２５はシリンダ１３とディスプレーサピストン２３
から形成される膨張室である。
また、２６はパワーピストン１５内にあり、ディスプレ
ーサ用ロッド２２を受けるロッド軸受、２７はパワーピ
ストン１５とディスプレーサ用ロッド２２の気密を保持
する環状のロッドシールで、ロット軸受２６に隣接して
設けられている。２８はロッドシール２７の外周を保持
する環状のシール固定環、２９．３０はディスプレーサ
ピストン２３のシリンダ１３内での摺動を案内するため
のライダーリングである。３１は加熱器、３２は熱交換
器、３３は冷却器で圧縮室２４と膨張室２５の間をシリ
ンダ１３外で連通している。３４はクランクケース１の
底に溜ったスターリング機関の運動部分をＷ！Ｊ滑する
ための潤滑油である。
ーサ用ロッド２２を受けるロッド軸受、２７はパワーピ
ストン１５とディスプレーサ用ロッド２２の気密を保持
する環状のロッドシールで、ロット軸受２６に隣接して
設けられている。２８はロッドシール２７の外周を保持
する環状のシール固定環、２９．３０はディスプレーサ
ピストン２３のシリンダ１３内での摺動を案内するため
のライダーリングである。３１は加熱器、３２は熱交換
器、３３は冷却器で圧縮室２４と膨張室２５の間をシリ
ンダ１３外で連通している。３４はクランクケース１の
底に溜ったスターリング機関の運動部分をＷ！Ｊ滑する
ための潤滑油である。
従来のディスプレーサ型スターリング機関は上記のよう
に構成され、圧縮室２４および膨張室２５の圧力変動力
ぐパワーピストン１５に作用し、力に変換されてパワー
ピストン用ロンド１６．クロスヘッド１４およびパワー
ピストン用コンロッド１１．１２を介して伝達され、ク
ランク軸７に設けられたクランク機構によりクランク軸
７の回転運動として外部に出力される。その際、この回
転運動の一部をディスプレーサ用コンロッド２ｏおよび
ディスプレーサ用ロッド２２を介してディスプレーサピ
ストン２３に伝達し、その往復運動を生ぜしめて、加熱
器３１．熱交換器３２および冷却器３３とともに圧縮室
２４および膨張室２５の圧力変動をさらに誘起する。こ
うして、スターリング機関としての動作を続けることに
なる。
に構成され、圧縮室２４および膨張室２５の圧力変動力
ぐパワーピストン１５に作用し、力に変換されてパワー
ピストン用ロンド１６．クロスヘッド１４およびパワー
ピストン用コンロッド１１．１２を介して伝達され、ク
ランク軸７に設けられたクランク機構によりクランク軸
７の回転運動として外部に出力される。その際、この回
転運動の一部をディスプレーサ用コンロッド２ｏおよび
ディスプレーサ用ロッド２２を介してディスプレーサピ
ストン２３に伝達し、その往復運動を生ぜしめて、加熱
器３１．熱交換器３２および冷却器３３とともに圧縮室
２４および膨張室２５の圧力変動をさらに誘起する。こ
うして、スターリング機関としての動作を続けることに
なる。
上記のようなスターリング機関では、ある位相差をもっ
て運動するディスプレーサピストン２３とパワーピスト
ン１５との相対運動によりロッドシール２７とディスプ
レーサ用ロッド２２とが相対的に摺動し、その構造上か
ら決定される摺動速度により摩擦損失が発生し、かつロ
ッドシール２７の摩耗が生ずる。よって、パワーピスト
ン１５とディスプレーサ用ロッド２２の間の気密を長時
間保持できないという問題があった。
て運動するディスプレーサピストン２３とパワーピスト
ン１５との相対運動によりロッドシール２７とディスプ
レーサ用ロッド２２とが相対的に摺動し、その構造上か
ら決定される摺動速度により摩擦損失が発生し、かつロ
ッドシール２７の摩耗が生ずる。よって、パワーピスト
ン１５とディスプレーサ用ロッド２２の間の気密を長時
間保持できないという問題があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、パワーピストンとディスプレーサ用ロッドの往復
摺動による摩擦損失の増加を抑制し、さらに、ロッドシ
ールの摩耗を抑制するスターリング機関を得ることを目
的とする。
ので、パワーピストンとディスプレーサ用ロッドの往復
摺動による摩擦損失の増加を抑制し、さらに、ロッドシ
ールの摩耗を抑制するスターリング機関を得ることを目
的とする。
この発明に係るスターリング機関は、パワーピストン中
央部に、該パワーピストンの内周面に沿って摺動可能な
ロッドシール固定環を設けたものである。
央部に、該パワーピストンの内周面に沿って摺動可能な
ロッドシール固定環を設けたものである。
この発明においては、パワーピストンの内周面に沿って
摺動可能なロッドシール固定環を設けたので、このロッ
ドシール固定環の往復摺動作用により、ロッドシールと
ディスプレーサ用ロッドの相対速度が減少し、この部分
の往復摺動による摩擦、摩耗が減少する。
摺動可能なロッドシール固定環を設けたので、このロッ
ドシール固定環の往復摺動作用により、ロッドシールと
ディスプレーサ用ロッドの相対速度が減少し、この部分
の往復摺動による摩擦、摩耗が減少する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例のスターリング機関を示す一部
破断圧面図であり、第２図はその要部拡大図である。図
において、１〜２５，２７゜２９〜３４は従来のスター
リング機関と同様のものである。３６はロッドシール固
定環で、ロッドシール２７と固定環シール３５により、
ディスプレーサ用ロッド２２とパワーピストン１５の間
の気密を保持しつつ、往復摺動可能なように嵌合されて
いる。また上記ロッドシール２７のディスプレーサ用ロ
フト２２に対する密着力と、上記固定環シール３５のパ
ワーピストン内周面に対する密着力とは等しくなるよう
設けられ、各シール２７゜３５の摺動速度が等しくなる
ようになっている。
図はこの発明の一実施例のスターリング機関を示す一部
破断圧面図であり、第２図はその要部拡大図である。図
において、１〜２５，２７゜２９〜３４は従来のスター
リング機関と同様のものである。３６はロッドシール固
定環で、ロッドシール２７と固定環シール３５により、
ディスプレーサ用ロッド２２とパワーピストン１５の間
の気密を保持しつつ、往復摺動可能なように嵌合されて
いる。また上記ロッドシール２７のディスプレーサ用ロ
フト２２に対する密着力と、上記固定環シール３５のパ
ワーピストン内周面に対する密着力とは等しくなるよう
設けられ、各シール２７゜３５の摺動速度が等しくなる
ようになっている。
３７は抜は止めである。
上記のように構成されたスターリング機関においては、
シールを保持する固定環３６がある範囲内で往復摺動可
能なため摺動部分が２ケ所に分散され、このためロッド
シール２７とディスプレーサ用ロッド２２の相対摺動速
度が従来に比し小さくなり、このシール部分における摩
擦損失、摩耗が抑制される。
シールを保持する固定環３６がある範囲内で往復摺動可
能なため摺動部分が２ケ所に分散され、このためロッド
シール２７とディスプレーサ用ロッド２２の相対摺動速
度が従来に比し小さくなり、このシール部分における摩
擦損失、摩耗が抑制される。
なお、上記実施例ではロッドシール固定環３６にピスト
ンリング状のシール材３５等を設けているが、パワーピ
ストン１５とディスプレーサ用ロッド２２の間の気密が
保持され、かつロフトシール固定環３６が往復摺動可能
な構造であれば同様の効果が得られるため、例えば第３
図に示す様にロッドシール２７と同様のシール材３８等
をパワーピストン１５に設けてもよい。
ンリング状のシール材３５等を設けているが、パワーピ
ストン１５とディスプレーサ用ロッド２２の間の気密が
保持され、かつロフトシール固定環３６が往復摺動可能
な構造であれば同様の効果が得られるため、例えば第３
図に示す様にロッドシール２７と同様のシール材３８等
をパワーピストン１５に設けてもよい。
また、本発明による効果をより有効に利用するために、
即ちロッドシール固定環３６の内、外周のシール２７．
３５の摺動速度が等しくなるよう、第４図に示す様にロ
ッドシール固定ｙＪ３６の摺動方向両側にスプリング等
の弾性体３９を設けてもよい。
即ちロッドシール固定環３６の内、外周のシール２７．
３５の摺動速度が等しくなるよう、第４図に示す様にロ
ッドシール固定ｙＪ３６の摺動方向両側にスプリング等
の弾性体３９を設けてもよい。
さらに、上記実施例では、この発明をディスプレーサ用
ロッドのシールに利用する場合について述べたが、これ
はその他のロンドのシールにも利用できることは言うま
でもない。
ロッドのシールに利用する場合について述べたが、これ
はその他のロンドのシールにも利用できることは言うま
でもない。
以上のように、この発明によれば、ロッドシール固定環
を所定の範囲内で往復摺動可能としたので、ロッドシー
ルの摺動速度が従来に比し小さくなり、シール部分の摩
擦損失、摩耗ともに抑制され、これによりロッドシール
は永くその効果を保ち、信頼性の高いスターリング機関
を得ることができる。
を所定の範囲内で往復摺動可能としたので、ロッドシー
ルの摺動速度が従来に比し小さくなり、シール部分の摩
擦損失、摩耗ともに抑制され、これによりロッドシール
は永くその効果を保ち、信頼性の高いスターリング機関
を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例によるスターリング機関の
一部破断正面図、第２図はその要部拡大図、第３図及び
第４図はこの発明の他の実施例の要部拡大図、第５図は
従来のスターリング機関の一部破断正面図、第６図はそ
の要部拡大図である。 １３・・・シリンダ、１５・・・パワーピストン、２２
・・・ディスプレーサ用ロッド、２３・・・ディスプレ
ーサピストン、２７・・・ロフトシール、３５・・・固
定環シール、３６・・・ロッドシール固定環、３９・・
・スプリング。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 ｔ 第４図 ３９ ツク°グンク− 第５図 第６図
一部破断正面図、第２図はその要部拡大図、第３図及び
第４図はこの発明の他の実施例の要部拡大図、第５図は
従来のスターリング機関の一部破断正面図、第６図はそ
の要部拡大図である。 １３・・・シリンダ、１５・・・パワーピストン、２２
・・・ディスプレーサ用ロッド、２３・・・ディスプレ
ーサピストン、２７・・・ロフトシール、３５・・・固
定環シール、３６・・・ロッドシール固定環、３９・・
・スプリング。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 ｔ 第４図 ３９ ツク°グンク− 第５図 第６図
Claims (8)
- （１）シリンダ内に摺動可能に嵌合されたディスプレー
サピストンと、 このディスプレーサピストンをクランク軸に連結するた
めのディスプレーサ用ロッドと、 上記ディスプレーサピストンと所定の位相差をもって上
記シリンダ内を摺動するよう設けられ上記ディスプレー
サ用ロッドがその中央部を貫通するパワーピストンと、 このパワーピストンの上記ディスプレーサ用ロッドが貫
通する部分に介装され上記パワーピストンと上記ディス
プレーサ用ロッドとの間の気密を保持する環状のロッド
シールと、 このロッドシールを保持し上記パワーピストンの内周面
に沿って摺動可能に設けられたロッドシール固定環とを
備えたことを特徴とするスターリング機関。 - （２）上記ロッドシール固定環の外周にはシール材が設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のスターリング機関 - （３）上記パワーピストンの内周面にはシール材が設け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のスターリング機関。 - （４）上記シール材はオーリングであることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項又は第３項記載のスターリング
機関。 - （５）上記シール材はピストンリング状シール材である
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項記載
のスターリング機関。 - （６）上記ロッドシールの摺動速度とシール材の摺動速
度とがほぼ等しくなるよう上記ディスプレーサ用ロッド
に対するロッドシールの密着力と上記ロッドシール固定
環の外周面又はパワーピストン内周面に対するシール材
の密着力とをほぼ等しくしたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載のスターリ
ング機関。 - （７）上記ロッドシールの摺動速度とシール材の摺動速
度とがほぼ等しくなるよう上記ロッドシール固定環の摺
動方向両側に弾性体を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第６項記載のスターリング機関。 - （８）上記弾性体はスプリングであることを特徴とする
特許請求の範囲第７項記載のスターリング機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23703785A JPS6296764A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | スタ−リング機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23703785A JPS6296764A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | スタ−リング機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296764A true JPS6296764A (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=17009459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23703785A Pending JPS6296764A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | スタ−リング機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296764A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01113149U (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-31 | ||
| EP2971719B1 (en) * | 2013-03-15 | 2020-08-12 | New Power Concepts LLC | Stirling cycle machine |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP23703785A patent/JPS6296764A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01113149U (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-31 | ||
| EP2971719B1 (en) * | 2013-03-15 | 2020-08-12 | New Power Concepts LLC | Stirling cycle machine |
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