JPH0726591B2 - 多気筒スタ−リングエンジンの軸封機構 - Google Patents
多気筒スタ−リングエンジンの軸封機構Info
- Publication number
- JPH0726591B2 JPH0726591B2 JP25379786A JP25379786A JPH0726591B2 JP H0726591 B2 JPH0726591 B2 JP H0726591B2 JP 25379786 A JP25379786 A JP 25379786A JP 25379786 A JP25379786 A JP 25379786A JP H0726591 B2 JPH0726591 B2 JP H0726591B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- seal member
- rod
- sealing mechanism
- 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.)
- Expired - Lifetime
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 Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は多気筒スターリングエンジンの軸封機構、詳し
くはクロスヘツドロツドが摺動係合するレニングラード
シール部材を改良した多気筒スターリングエンジンの軸
封機構に関する。
くはクロスヘツドロツドが摺動係合するレニングラード
シール部材を改良した多気筒スターリングエンジンの軸
封機構に関する。
（ロ） 従来の技術及び問題点 第３図には多気筒スターリングエンジンの一例が示され
ており、これのガス回路を概念的に表わすと第４図のよ
うになる。第３図のものは二つのシリンダー室しか見え
ないが、実際には四気筒であつて、頂部は四つのシリン
ダー室が一まとめになつていて燃焼室が一つでよいこと
になつており、第４図に示されるように加熱室（Ｈ）、
再生室（Ｒ）及び冷却室（Ｃ）よりなる熱交換室とピス
トン（Ｐ）を有するシリンダー室とが交互に環状に縦続
接続されている。各シリンダー室内の作動ガスはピスト
ンの相互位置と外部からの加熱、冷却によつて圧縮、膨
張を繰返す。
ており、これのガス回路を概念的に表わすと第４図のよ
うになる。第３図のものは二つのシリンダー室しか見え
ないが、実際には四気筒であつて、頂部は四つのシリン
ダー室が一まとめになつていて燃焼室が一つでよいこと
になつており、第４図に示されるように加熱室（Ｈ）、
再生室（Ｒ）及び冷却室（Ｃ）よりなる熱交換室とピス
トン（Ｐ）を有するシリンダー室とが交互に環状に縦続
接続されている。各シリンダー室内の作動ガスはピスト
ンの相互位置と外部からの加熱、冷却によつて圧縮、膨
張を繰返す。
従来第３図に示されるように、複数の高圧シリンダー室
内にそれぞれピストンを配設し、このピストンと潤滑用
オイルが給油された機械室とをクロスヘツドロツドで連
結し、ピストンを大気圧の機械室から軸封機構を介して
クロスヘツドロツドで同期をとる多気筒スターリングエ
ンジンにおいては、高圧室から機械室へのガス漏れと機
械室から高圧室へのオイル上がりの両方を防止する目的
で前記軸封機構には所謂レニングラードシール方式が多
く採用されている。
内にそれぞれピストンを配設し、このピストンと潤滑用
オイルが給油された機械室とをクロスヘツドロツドで連
結し、ピストンを大気圧の機械室から軸封機構を介して
クロスヘツドロツドで同期をとる多気筒スターリングエ
ンジンにおいては、高圧室から機械室へのガス漏れと機
械室から高圧室へのオイル上がりの両方を防止する目的
で前記軸封機構には所謂レニングラードシール方式が多
く採用されている。
そのレニングラードシール方式は基本的には珠算玉形状
の樹脂性シール部材をテーパ断面をもつ一対のシールホ
ルダーで上下から挾み込んでシール効果をもたせるよう
にしてきており、そのシール部材は第５図に示されるよ
うな形状のものであつた。ところが、そのシール部材
は、本発明者の実験によればガスのシール性が悪く、又
オイル上がり防止の面では性能のバラツキが目立ち、そ
れらの機能の一層の改良が望まれていた。
の樹脂性シール部材をテーパ断面をもつ一対のシールホ
ルダーで上下から挾み込んでシール効果をもたせるよう
にしてきており、そのシール部材は第５図に示されるよ
うな形状のものであつた。ところが、そのシール部材
は、本発明者の実験によればガスのシール性が悪く、又
オイル上がり防止の面では性能のバラツキが目立ち、そ
れらの機能の一層の改良が望まれていた。
（ハ） 問題点を解決するための手段 本発明は前述の問題点を解決するためになされたもので
あり、軸封機構からのガス、オイルの漏れを防止して従
来の軸封機構のガスシール性能向上とオイルシール性能
の不安定性の改良ができるようにするために、シール部
材のクロスヘツドロツド挿通孔の中間部にはロツド挿通
孔の軸方向長さの1/3〜1/2の長さを有しかつクロスヘツ
ドロツドに対して１〜７゜の角度で機械室側に漸次縮径
したテーパ面を有する切欠きを設けたものである。
あり、軸封機構からのガス、オイルの漏れを防止して従
来の軸封機構のガスシール性能向上とオイルシール性能
の不安定性の改良ができるようにするために、シール部
材のクロスヘツドロツド挿通孔の中間部にはロツド挿通
孔の軸方向長さの1/3〜1/2の長さを有しかつクロスヘツ
ドロツドに対して１〜７゜の角度で機械室側に漸次縮径
したテーパ面を有する切欠きを設けたものである。
（ニ） 実施例 以下本発明による多気筒スターリングエンジンの軸封機
構の実施例について第１図〜第２図を参照して説明す
る。
構の実施例について第１図〜第２図を参照して説明す
る。
第１図には本発明による軸封機構が示されるとともに、
第２図には第１図の軸封機構に含まれるレニングラード
シール部材３の詳細が示されている。機械室からクロス
ヘツドロツド１を介して同期をとるピストンは熱交換室
の高温部、低温部の分布と共にシリンダー室内のガスを
高圧低圧と変動させる。このガスをシールするために
一般的にはまず軸封機構の上部にキヤツプシール等のロ
ツドシール部材２を配置する。このロツドシール部材２
がガスシールの大部分を受け持つ。
第２図には第１図の軸封機構に含まれるレニングラード
シール部材３の詳細が示されている。機械室からクロス
ヘツドロツド１を介して同期をとるピストンは熱交換室
の高温部、低温部の分布と共にシリンダー室内のガスを
高圧低圧と変動させる。このガスをシールするために
一般的にはまず軸封機構の上部にキヤツプシール等のロ
ツドシール部材２を配置する。このロツドシール部材２
がガスシールの大部分を受け持つ。
第１図を参照して説明すると、クロスヘツドロツド１の
まわりにまず上段に１〜３段のロツドシール部材２が配
設されており、このシール部材の断面形状が矩形の場合
はその下部空間の圧力はシリンダ室の圧力の平均圧にな
り、断面形状がＵ型若しくはＶ型で開口部が上を向いて
いる場合は下部空間はシリンダー室の圧力の最低圧に保
たれる。いずれにしてもロツドシール部材２はガスシー
ルの大半を受け持ち、かつ最終的なガスシール部である
レニングラードシール部材３へは静圧がかかるような働
きをする。一方レニングラードシール部材３は最終的な
ガスシールの働きと下部機械室からのオイル漏れ防止の
シール作用を受け持つ。
まわりにまず上段に１〜３段のロツドシール部材２が配
設されており、このシール部材の断面形状が矩形の場合
はその下部空間の圧力はシリンダ室の圧力の平均圧にな
り、断面形状がＵ型若しくはＶ型で開口部が上を向いて
いる場合は下部空間はシリンダー室の圧力の最低圧に保
たれる。いずれにしてもロツドシール部材２はガスシー
ルの大半を受け持ち、かつ最終的なガスシール部である
レニングラードシール部材３へは静圧がかかるような働
きをする。一方レニングラードシール部材３は最終的な
ガスシールの働きと下部機械室からのオイル漏れ防止の
シール作用を受け持つ。
次に本発明によるレニングラードシール部材３を第５図
に示された従来のレニングラードシール部材４と対比し
ながら説明する。両者ともガス圧とばね部材５のばね力
とにより第１のシールホルダー６がシール部材を第２の
シールホルダー７に押し付ける。第２のシールホルダー
７とシール部材はこの押し付け力によつてシールされる
が、シール部材とクロスヘツドロツド１との間は前記押
し付け力の分力が抱き付き力として働きシール作用を及
ぼす。
に示された従来のレニングラードシール部材４と対比し
ながら説明する。両者ともガス圧とばね部材５のばね力
とにより第１のシールホルダー６がシール部材を第２の
シールホルダー７に押し付ける。第２のシールホルダー
７とシール部材はこの押し付け力によつてシールされる
が、シール部材とクロスヘツドロツド１との間は前記押
し付け力の分力が抱き付き力として働きシール作用を及
ぼす。
さて従来のシール部材４はオイル戻しのためのテーパ部
が軸封部の上側にあるためクロスヘツドロツド１が下方
に動く際オイルのみならずガスにも粘性によるくさび効
果を働かさしめ軸封部からのガス漏れの原因になつてい
た。又テーパ部の形状が剛性が足りないため性能がバラ
ツキやすくオイル戻し能力にもバラツキが見られがちで
あつた。
が軸封部の上側にあるためクロスヘツドロツド１が下方
に動く際オイルのみならずガスにも粘性によるくさび効
果を働かさしめ軸封部からのガス漏れの原因になつてい
た。又テーパ部の形状が剛性が足りないため性能がバラ
ツキやすくオイル戻し能力にもバラツキが見られがちで
あつた。
本発明によるシール部材３はクロスヘツドロツド挿通孔
の中間部にロツド挿通孔の軸方向長さの1/3〜1/2の長さ
を有しかつクロスヘツドロツド１に対して１〜７゜の角
度で機械室側に漸次縮径したテーパ面を有する切欠きが
設けられている。そのためシール部材３とクロスヘツド
ロツド１との接触部は押し付け力の分力の働きやすい所
が残されており、その上下の両箇所でガスシール、オイ
ルシールを行なう。オイル戻しのテーパ部は接触部の中
間に設けられているためオイルとともにガスまでくさび
効果で低圧側に送り込むことはない。
の中間部にロツド挿通孔の軸方向長さの1/3〜1/2の長さ
を有しかつクロスヘツドロツド１に対して１〜７゜の角
度で機械室側に漸次縮径したテーパ面を有する切欠きが
設けられている。そのためシール部材３とクロスヘツド
ロツド１との接触部は押し付け力の分力の働きやすい所
が残されており、その上下の両箇所でガスシール、オイ
ルシールを行なう。オイル戻しのテーパ部は接触部の中
間に設けられているためオイルとともにガスまでくさび
効果で低圧側に送り込むことはない。
仮に若干オイルが上がつてもシール中間に設けたテーパ
部にたまり、クロスヘツドロツド１が下方向に動くとき
そのオイルは粘性により昇圧しくさび効果を生じ、シー
ル部材３をおし拡げて又元の機械室に戻ることになる。
万一それでもレニングラードシール部材３を越えて上部
にもれたオイルは専用のオイルかきリング８で外部にか
き出されることになる。さらにテーパ部は剛性の高い所
に設けられているため形状のバラツキは生じにくく従つ
てオイル戻し効果も安定して発揮される。
部にたまり、クロスヘツドロツド１が下方向に動くとき
そのオイルは粘性により昇圧しくさび効果を生じ、シー
ル部材３をおし拡げて又元の機械室に戻ることになる。
万一それでもレニングラードシール部材３を越えて上部
にもれたオイルは専用のオイルかきリング８で外部にか
き出されることになる。さらにテーパ部は剛性の高い所
に設けられているため形状のバラツキは生じにくく従つ
てオイル戻し効果も安定して発揮される。
本発明者により行なわれたレニングラードシール上の圧
力を50atgに保つたガス漏れ及びオイル漏れ試験によれ
ば、１セツト当り従来品は25cc/minのガス漏れがあつた
が、本発明品の場合は0.5cc/minの値を示し、又オイル
上がりは目視の結果大幅な性能改善が見られ、本発明の
優位性が示されている。
力を50atgに保つたガス漏れ及びオイル漏れ試験によれ
ば、１セツト当り従来品は25cc/minのガス漏れがあつた
が、本発明品の場合は0.5cc/minの値を示し、又オイル
上がりは目視の結果大幅な性能改善が見られ、本発明の
優位性が示されている。
（ホ） 発明の効果 本発明による多気筒スターリングエンジンの軸封機構
は、上述のように構成されているので、本発明者による
実験においてもガス及びオイルのシール性能の向上が認
められた。
は、上述のように構成されているので、本発明者による
実験においてもガス及びオイルのシール性能の向上が認
められた。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるスターリングエンジンの軸封機構
部分の縦断面正面図、 第２図は第１図の軸封機構部分に含まれるレニングラー
ドシール部材の縦断面正面図、 第３図は多気筒スターリングエンジンの縦断面正面図、 第４図は第３図のスターリングエンジンのガス回路の線
図的説明図、 第５図は従来のレニングラードシール部材の縦断面正面
図である。 １……クロスヘツドロツド ２……ロツドシール部材 ３……本発明によるレニングラードシール部材 ４……従来のレニングラードシール部材 ５……ばね部材 ６……第１のシールホルダー ７……第２のシールホルダー ８……オイルかきリング
部分の縦断面正面図、 第２図は第１図の軸封機構部分に含まれるレニングラー
ドシール部材の縦断面正面図、 第３図は多気筒スターリングエンジンの縦断面正面図、 第４図は第３図のスターリングエンジンのガス回路の線
図的説明図、 第５図は従来のレニングラードシール部材の縦断面正面
図である。 １……クロスヘツドロツド ２……ロツドシール部材 ３……本発明によるレニングラードシール部材 ４……従来のレニングラードシール部材 ５……ばね部材 ６……第１のシールホルダー ７……第２のシールホルダー ８……オイルかきリング
Claims (1)
- 【請求項１】複数の高圧シリンダー室内にそれぞれピス
トンを配設し、このピストンと潤滑用オイルが給油され
た機械室とをクロスヘツドロツドで連結し、クロスヘツ
ドロツドとクロスヘツドライナーとの間におおよそ珠算
玉形状の樹脂性シール部材とこのシール部材を挾持する
一対のシールホルダーとこれらのシール部材及びシール
ホルダーにばね力を付与するばね部材とを配設してなる
多気筒スターリングエンジンの軸封機構において、シー
ル部材のクロスヘツドロツド挿通孔の中間部にはロツド
挿通孔の軸方向長さの1/3〜1/2の長さを有しかつクロス
ヘツドロツドに対して１〜７゜の角度で機械室側に漸次
縮径したテーパ面を有する切欠きを設けたことを特徴と
する多気筒スターリングエンジンの軸封機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25379786A JPH0726591B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 多気筒スタ−リングエンジンの軸封機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25379786A JPH0726591B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 多気筒スタ−リングエンジンの軸封機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109271A JPS63109271A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0726591B2 true JPH0726591B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=17256284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25379786A Expired - Lifetime JPH0726591B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 多気筒スタ−リングエンジンの軸封機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726591B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105020049B (zh) | 2007-04-23 | 2017-04-12 | 新动力概念有限公司 | 斯特林循环机器和用于机器的驱动机构 |
| US8763391B2 (en) | 2007-04-23 | 2014-07-01 | Deka Products Limited Partnership | Stirling cycle machine |
| US9822730B2 (en) | 2009-07-01 | 2017-11-21 | New Power Concepts, Llc | Floating rod seal for a stirling cycle machine |
| EP2449244B1 (en) | 2009-07-01 | 2016-05-04 | New Power Concepts LLC | Stirling cycle machine |
| US9797341B2 (en) | 2009-07-01 | 2017-10-24 | New Power Concepts Llc | Linear cross-head bearing for stirling engine |
| CA2942884C (en) * | 2014-03-14 | 2020-11-03 | New Power Concepts Llc | Linear cross-head bearing for stirling engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5522621B2 (ja) | 2009-02-27 | 2014-06-18 | 新電元工業株式会社 | バッテリー充電装置 |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP25379786A patent/JPH0726591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5522621B2 (ja) | 2009-02-27 | 2014-06-18 | 新電元工業株式会社 | バッテリー充電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109271A (ja) | 1988-05-13 |
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