JP2003003960A - 無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造 - Google Patents
無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造Info
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Abstract
ることができると共に、ピストンリングの厚みの薄化が
可能で、ひいては装置の小型化および低コスト化をも達
成することができること。 【解決手段】 ピストン2の表面に、その軸方向に沿っ
て適宜の間隔で複数個設けられたリング溝3の各々に、
合口のある接触ピストンリング4を納めて構成されてお
り、ピストン2のリング溝3の設けられる機能部分5で
あって、シリンダ6の内周面部分6aに接近する外周面
部分7を、低摩擦材で構成すると共に、外周面部分7と
シリンダ内周面部分6aとの片隙間を0.03mm以下
になるように設定した。ピストン2とシリンダ6との接
触事故を未然に防いで、シリンダ6に対するピストン2
の摺動を確保することができる。
Description
池システムに使用する水素ガスを貯蔵するために採用さ
れるもので、水素ガスのように分子量の小さなガスを高
圧で充填するための無給油往復動式コンプレッサのピス
トンシール構造に関する。
ッサには、高差圧で漏れの少ない長寿命のピストンシー
ル構造の要望があり、このピストンシール構造として、
非接触式ラビリンスシール方式(第1方式)や、エンド
レス接触シール方式(第2方式)や、合口のある接触ピ
ストンシール方式(第3方式)等が採用されている。
有利であるが、漏れを少なくするためにはピストンとシ
リンダとの間の厳密な隙間管理が求められ、このため両
者に対して非常に精密な加工を必要とするばかりでな
く、熱膨張の影響もあり、漏れを少なくすることが困難
である。
ることができるが、複数のシールで差圧を分担させるこ
とが困難であるため、大きな差圧を1本のシールで止め
ることになるので、該シールに非常に高い面圧がかか
り、このため寿命が極端に短くなる。
であるが、円周の一カ所以上に合口隙間があるために必
ず一定量の漏れがあるので、高い差圧を保持するために
は、多数のピストンリングを装着する必要がある。
いずれも満足するものではないが、第3方式は、合口隙
間からの漏れをできるだけ少なくすることを主眼におい
て様々な工夫がなされて実行されている。
ば、合口を斜めにカットしたアングルカットリングや、
合口を階段状にカットしたステップカットリングを用い
ることにより、合口の漏れ道を幾分塞ぐことができる
し、あるいは2本のリングを重ねて合口を位置ずれさせ
たダブルリンクを用いることにより合口の漏れ道を幾分
塞ぐことができる。
良した第3方式に基づくピストンシール構造(以下、従
来のピストンシール構造、と略称する)は、ガス漏れを
少なくすればする程、1本のピストンリングにかかる面
圧が高くなり、ひいては寿命が短くなると言う二律背反
を解決することができず、このため得られるシール機能
には限界がある、という課題を有している。
トンが鉄、アルミニウム等の金属で構成されているの
で、シリンダとの接触事故を避けるためにライダーリン
グを使用してシリンダとの間隔を大きく保つ必要があ
り、このため前記間隔によってピストンリングにかかる
曲げモーメントが大きくなり、厚みの薄いピストンリン
グでは強度的に保たないため、ピストンリングの厚みを
薄くすることには限界がある。
は、ピストンを長くしないと多数のピストンリングを装
着することができず、このため装置の大型化およびコス
ト高を招く、という課題をも有している。
長寿命化とを共に達成することができると共に、ピスト
ンリングの厚みの薄化が可能で、ひいては装置の小型化
および低コスト化をも達成することができる無給油往復
動式コンプレッサのピストンシール構造を提供すること
を目的としている。
に、請求項1の発明は、ピストンの表面に、その軸方向
に沿って適宜の間隔で複数個設けられたリング溝の各々
に、合口のある接触ピストンリングを納めて構成される
無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造にお
いて、前記ピストンの前記リング溝の設けられる機能部
分であって、その少なくとも高圧側部分の外周面部分
と、前記外周面部分に対向するシリンダの内周面部分の
いずれか一方を、セラミックス、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の
低摩擦材で構成すると共に、他方を適宜の固体材料で構
成し、かつ前記外周面部分と前記内周面部分との片隙間
を0.03mm以下になるように設定したことを特徴と
する。
のリング溝の設けられる機能部分であって、その少なく
とも高圧側部分の外周面部分と、この外周面部分に対向
するシリンダの内周面部分のいずれか一方を、低摩擦材
で構成したので、ピストンとシリンダとの接触事故を未
然に防いで、シリンダに対するピストンの摺動を確保す
ることができる。
内周面部分との片隙間を0.03mm以下になるよう設
定したので、ラビリンスシール作用を奏することができ
ると共に、ピストンリングにかかる曲げモーメントを低
くすることができる。この曲げモーメントを低く抑制し
た分、ピストンリング1本当たりの厚みを薄くすること
ができ、薄くした分、ピストンリングの装着本数を増や
すことができる。そして、ピストンリングの装着本数を
増やすことによって、ピストンリング1本当たりに掛か
る差圧を少なくすることができる。これによりガスの漏
れ量を減少させると同時に、各ピストンリングの摩耗を
少なくすることができる。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記外周面部分は、前記ピストンを構成する前
記低摩擦材からなる無垢材の表面で構成したことを特徴
とする。
からなる外周面部分は、コーティング工程を経ることな
く、ピストンの基礎材料そのもので構成することができ
る。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記外周面部分は、前記ピストンを構成する基
礎部分の表面にコーティングした前記低摩擦材で構成し
たことを特徴とする。
の基礎部分は、特定の材料に限定されるものでなく適宜
選択することができるので、材料の選択幅が拡大する。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記内周面部分は、前記シリンダを構成する前
記低摩擦材からなる無垢材の表面で構成したことを特徴
とする。
からなる内周面部分は、コーティング工程を経ることな
く、シリンダの基礎材料そのもので構成することができ
る。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記内周面部分は、前記シリンダを構成する基
礎部分の表面にコーティングした前記低摩擦材で構成し
たことを特徴とする。
の基礎部分は、特定の材料に限定されるものでなく適宜
選択することができるので、材料の選択幅が拡大する。
いずれか1項に記載の無給油往復動式コンプレッサのピ
ストンシール構造であって、前記ピストンの前記リング
溝の設けられる機能部分を、圧力差の方向に沿って高圧
側部分と低圧側部分とに少なくとも2分割すると共に、
前記高圧側部分と前記低圧側部分とを圧力差の方向に直
列に連結して構成したことを特徴とする。
のリング溝の設けられる機能部分を、高圧側部分から低
圧側部分に亘って複数に分割したので、各分割部分はそ
れぞれの構成する材料を相互に独立して適宜選択するこ
とができ、これにより材料選択幅が拡大する。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記低圧側部分のピストンは、鉄またはアルミ
ニウム等の金属材からなる無垢材で構成されると共に、
前記高圧側部分のピストンよりも小径に形成されている
ことを特徴とする。
の低圧側部分を高圧側部分よりも小径に形成したので、
鉄またはアルミニウム等の金属材で構成した低圧側部分
とシリンダとの接触事故を防ぐことができる。
いずれか1項に記載の無給油往復動式コンプレッサのピ
ストンシール構造であって、前記ピストンの低圧側部分
の末端側に設けられる少なくとも1個のリング溝に、エ
ンドレス接触ピストンリングを装着して構成したことを
特徴とする。
ス接触ピストンリングをピストンの低圧側部分の末端側
に装着したので、エンドレス接触ピストンリングにかか
る面圧を小さくして該ピストンリングの摩耗を抑制する
ことができると共に、エンドレス接触ピストンリングに
よりガス漏れを極力抑制することができる。
の無給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造で
あって、前記エンドレス接触ピストンリングの高圧側と
低圧側を連通させるように、保圧維持が可能な適度な漏
れを生じさせるガス通路が設けられていることを特徴と
する。
ス接触ピストンリングと云えども、ガス通路を形成する
ことにより、他のピストンリングとの差圧の分担バラン
スをとることができるので、複数本の装着が可能とな
る。
面に基づき説明する。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
1を示す。このピストンシール構造1は、ピストン2の
表面に、その軸方向に沿って適宜の間隔で複数個設けら
れたリング溝3の各々に、合口のある接触ピストンリン
グ4を納めて大略構成されている。
ン2のリング溝3の設けられる機能部分5であって、シ
リンダ6の内周面部分6aに接近する外周面部分7を、
低摩擦材で構成すると共に、外周面部分7と内周面部分
6aとの片隙間dを0.03mm以下になるように設定
される。なお、図1中、符号50はピストン室であり、
符号51および52は、それぞれピストン室50に設け
られた吸入口および排出口であり、符号G1およびG2
は、それぞれ吸入ガスおよび排出ガスである。
テトラフルオロエチレンを用いてリング状に成形される
もので、例えば、図2に示すように円周の一部を階段状
にカットした合口4aを有するステップカットリング
や、図3に示すように円周の一部を垂直にカットした合
口4bを有する平行カットリングを使用することができ
る。
ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、あるいはポ
リエーテルエーテルケトン(PEEK)が用い得る。
は、ピストン2を構成する基礎部分8の表面にコーティ
ングした低摩擦材で構成されており、ピストン2の高圧
側末端部5aを除いた機能部分5の、シリンダ6の内周
面部分6aに接近する全面に形成されている。基礎部分
8は、例えば鉄またはアルミニウム等の金属材を用いて
形成される。ピストン2の高圧側末端部5aは、その機
能部分5よりも幾分小径で、基礎部分8を露出させたま
まの状態で形成されている。なお、ピストン2の高圧側
部分とは、ピストン室50の吸入口51および排出口5
2寄りのピストン2の部分を云い、その低圧側部分と
は、前記吸入口51および排出口52から遠ざかるピス
トン2の部分を云う。
ム等の金属材を含む適宜の固体材料により形成されてい
る。
1を備えた無給油往復動式コンプレッサAは、クランク
軸(図示せず)を介してピストン2を、矢印方向に直線
往復運動させることにより、吸入ガスG1を吸入口51
からピストン室50内に吸入すると共に、高差圧でピス
トン室50から排出口52を経て排出ガスG2として排
出することができる。
トン2のリング溝3の設けられる機能部分5であって、
シリンダ6の内周面部分6aに接近する外周面部分7
を、低摩擦材で構成したので、ピストン2とシリンダ6
との接触事故を未然に防いで、シリンダ6に対するピス
トン2の摺動を確保することができる。
ダ内周面部分6aとの片隙間を0.03mm以下になる
ように設定したので、ラビリンスシール作用を奏するこ
とができると共に、ピストンリング4の1本当たりの面
圧を低く抑制することができる。この面圧を低く抑制し
た分、ピストンリング4の1本当たりの厚みを薄くする
ことができ、薄くした分、ピストンリング4の装着本数
を増やすことができる。そして、ピストンリング4の装
着本数を増やすことによって、ピストンリング4の1本
当たりに掛かる差圧を少なくすることができる。これに
よりガスの漏れ量を減少させることができる。
25mmの厚さに設定でき、ピストン径20mm未満
で、ピストン長さ10mm当たり3本以上配置すること
ができ、これによりピストンシール構造1は、排出ガス
G2の圧力を35MPaにまですることができる。
ピストンの外周面部分とシリンダ内周面部分との片隙間
が0.05〜0.2mm、ピストンリングの厚さが3m
m以上となっており、排出ガスの圧力を精々25MPa
にまですることができるに過ぎない。
分7を、ピストン2を構成する基礎部分8の表面にコー
ティングした低摩擦材で構成したので、基礎部分8を構
成する金属材料を、特定の材料に限定されるものでなく
適宜選択することができ、その選択幅が拡大する。この
とき、シリンダ6を構成する材料も又、特定の材料に限
定されるものでなく適宜選択することができ、その選択
幅が拡大する。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
10を示す。このピストンシール構造10は、ピストン
2のシリンダ内周面部分6aに接近する外周面部分9
を、コーティングを施さないピストン2の表面で構成し
た点が異なるだけで、他の構成はピストンシール構造1
と同様に構成されている。このため、同一構成部材は、
同一符号を付して詳細な説明は省略する。
る外周面部分9は、ピストン2を構成する低摩擦材から
なる無垢材の表面で構成されている。
施形態と同様の作用効果を奏することができることは勿
論のこと、低摩擦材からなる外周面部分9を、コーティ
ング工程を経ることなく、ピストン2の基礎材料そのも
ので構成することができるので、工程の簡略化をも図る
ことができる。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
11を示す。このピストンシール構造11は、ピストン
2をコーティングを施さない基礎部分8のみで構成する
と共に、シリンダ6を低摩擦材、例えばセラミックスで
形成した点が異なるだけで、他の構成はピストンシール
構造1と同様に構成されている。このため、同一構成部
材は、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
ピストン2は、例えば鉄、アルミニウム等の金属材から
なる無垢材で構成されており、シリンダ6は、セラミッ
クスからなる無垢材で構成されている。このためシリン
ダ6の内周面部分6aは、セラミックスからなる無垢材
の表面で構成されている。
施形態と同様の作用効果を奏することができることは勿
論のこと、低摩擦材からなる内周面部分6aを、コーテ
ィング工程を経ることなく、シリンダ6の基礎材料その
もので構成することができるので、工程の簡略化をも図
ることができる。このとき、ピストン2を構成する材料
は、特定の材料に限定されるものでなく適宜選択するこ
とができ、その選択幅が拡大する。
面部分6aは、シリンダ6を構成する基礎部分の表面に
コーティングした低摩擦材で構成することもできる。こ
の場合は、前述した第3実施形態と同様の作用効果に加
えて、シリンダ6を構成する基礎部分の材料は、特定の
材料に限定されるものでなく適宜選択することができ、
その選択幅が拡大する。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
12を示す。このピストンシール構造12は、ピストン
2の機能部分5を高圧側部分5bと低圧側部分5cとに
分けてそれぞれ異なる構成にした点が相違するだけで、
他の構成はピストンシール構造1と同様に構成されてい
る。このため、同一構成部材は、同一符号を付して詳細
な説明は省略する。
ピストン2の機能部分5の高圧側部分5bは、基礎部分
8の表面を低摩擦材でコーティングして構成される外周
面部分7を有して、ピストンシール構造1と同様に構成
されており、かつその低圧側部分5cは、基礎部分8を
露出させたままの状態で形成されている。
は、高圧側部分5bのリング溝3に装着されたピストン
リング4が、従来のライダーリングの機能を発揮してピ
ストン2の姿勢を保つことができる。
施形態と同様の作用効果を奏することができることは勿
論のこと、低摩擦材でコーティングする面積が小さくな
るので、その分コストの低減化を達成することができ
る。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
13を示す。このピストンシール構造13は、ピストン
2の機能部分5を、高圧側部分15と低圧側部分16と
に分割して形成したことを特徴としている。
ストン2の機能部分5を、高圧側部分15と低圧側部分
16とに分割して形成すると共に、高圧側部分15と低
圧側部分16とを圧力差の方向に直列に連結して構成さ
れている。すなわち、ピストン室50の吸入口51およ
び排出口52寄りが高圧側で高圧側部分15が位置して
おり、この高圧側部分15の吸入口51および排出口5
2と反対側の隣接部位に低圧側部分16が位置してい
る。
圧側部分16は、共に円筒体形状に形成されており、そ
れぞれの中心孔15aおよび16aに支持軸2aを挿通
すると共に、低圧側部分16の下端面を支持軸2aのフ
ランジ部2bに当接させ、かつ高圧側部分15の上端面
から突出した支持軸2aのねじ部2cにワッシャ18を
挿通すると共に、ねじ部2cに螺合するナット17によ
る締め付けにより、支持軸2aに結合されている。
シリンダ6の内周面部分6aに接近する外周面部分を、
低摩擦材を用いて形成される。本実施形態では、高圧側
部分15は、前述したピストンシール構造10のよう
に、低摩擦材(例えば、セラミックス)の無垢材を用い
て形成されているが、前述したピストンシール構造1の
ように、コーティングした低摩擦材で構成される外周面
部分7で構成することもできる。
低圧側部分16は、鉄またはアルミニウム等の金属材か
らなる無垢材で構成されると共に、高圧側部分15より
も小径に形成される。例えば、高圧側部分15は、外径
11.98mmで形成されるとき、低圧側部分16は、
外径11.90mmで形成される。このときピストン2
の機能部分5は、高圧側部分15の外周面部分とシリン
ダ6の内周面部分6aとの片隙間dが0.03mm以下
になるように設定される。本実施形態では、リング溝3
および合口のある接触ピストンリング4は、前述したピ
ストンシール構造1と同様に構成されている。
機能部分5の、高圧側部分15と低圧側部分16とは、
それを構成する材料を相互に独立して適宜選択すること
ができ、これにより材料選択幅が拡大し、ひいては設計
自由度の拡大を図ることができる。
よりも小径に形成したので、低圧側部分16とシリンダ
6との接触事故を防ぐことができると共に、低圧側部分
16を鉄またはアルミニウム等の金属材で構成すること
ができ、これによりコストの低減化を図ることができ
る。
ピストン2の高圧側部分15の外周面部分に対向するシ
リンダ6の内周面部分6aを低摩擦材(例えば、セラミ
ックス)で構成し、ピストン2の高圧側部分15を適宜
の金属材(例えば、鉄、またはアルミニウム)で構成す
ることもできる。この変形例の場合は、前述した第5実
施形態の作用効果に加えて、ピストン2の材料の選択幅
が拡大するメリットがある。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
14を示す。このピストンシール構造14は、エンドレ
ス接触ピストンリング20を納めて構成した点が異なる
だけで、他の構成はピストンシール構造10と同様に構
成されている。このため、同一構成部材は、同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
ストン2の機能部分5の低圧側の末端部分に設けられる
リング溝21に、エンドレス接触ピストンリング20を
納めて構成されている。
は、低摩擦材からなる無垢材で形成されており、その本
体部22から分割して形成されている。機能部分5は、
その低圧側端面の略中央部に凸形状に形成される雄ねじ
部5dを、本体部22の高圧側端面の略中央部に凹形状
に形成される雌ねじ部22aに螺合することにより本体
部22に結合されるようになっている。リング溝21
は、この機能部分5の結合により、機能部分5の低圧側
端面と本体部22の高圧側端面との間に形成される。
としては、図10及び図11に示す合口の無いものが用
いられる。図10に示すピストンリング20は、矩形状
断面のポリテトラフルオロエチレン製リング体で構成さ
れており、図11に示すピストンリング20は、内側に
V字状断面の板ばね23を備えたV字状断面のポリテト
ラフルオロエチレン製リング体で構成されている。そし
て、エンドレス接触ピストンリング20は、結合前の機
能部分5の雄ねじ部5dに挿入した後、機能部分5を本
体部22に結合させることによって、ピストン2に装着
される。
触ピストンリング20は、ピストン2の機能部分5の低
圧部分の末端側に配置したので、ピストンリング20に
かかる面圧が小さくなり、このためピストンリング20
の摩耗を抑制することができ、ひいては装置の長寿命化
を図ることができる。さらには、エンドレス接触ピスト
ンリング20によりガス漏れを極力抑制することがで
き、これにより排出ガスG2の高圧力を確保することが
できる。
の無給油往復動式コンプレッサAのピストンシール構造
30を示す。このピストンシール構造30は、エンドレ
ス接触ピストンリング20の高圧側と低圧側を連通させ
るようにガス通路25が設けられている点が異なるだけ
で、他の構成はピストンシール構造14と同様に構成さ
れている。このため、同一構成部材は、同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。
エンドレス接触ピストンリング20が装着されるリング
溝21には、保圧維持が可能な適度な漏れを生じさせる
ガス通路25が設けられている。
リング20が装着される部分のピストン2は、該ピスト
ンリング20の装着のし易さのためにリング溝21が解
放されるように分割可能に構成されており、かつガス通
路25は各リング溝21毎に形成されている。分割部分
は、雄ねじ部5dを雌ねじ部22aに螺合することによ
り連結することができる。ガス通路25は、リング溝2
1の奥壁のエンドレス接触ピストンリング20で覆われ
ない部分に開口する第1開口部25aと、ピストン2の
外周面に開口する第2開口部25bとを連通して形成さ
れている。本実施形態では、エンドレス接触ピストンリ
ング20は、ピストン2の機能部分5の低圧側部分に2
本装着されている。
触ピストンリング20と云えども、ガス通路25を形成
することにより、他のピストンリング4との差圧の分担
バランスをとることができるので、複数本の装着が可能
となるばかりでなく、排出ガスG2の一層の高圧化を確
保することができると共に、摩耗を少なくして寿命の長
期化を図ることができる。
明によれば、ピストンのリング溝の設けられる機能部分
であって、その少なくとも高圧側部分の外周面部分と、
前記外周面部分に対向するシリンダの内周面部分のいず
れか一方を、低摩擦材で構成したので、ピストンとシリ
ンダとの接触事故を未然に防いで、シリンダに対するピ
ストンの摺動を確保することができること、ラビリンス
シール作用を奏することができること、およびピストン
リング1本当たりの厚みを薄くしてピストンリングの装
着本数を増やすことによって、ピストンリング1本当た
りの差圧を少なくしてガスの漏れ量を減少させることが
できることにより、十分なシール機能と長寿命化とを共
に達成することができる。
ンリングの厚みの薄化により、装置の小型化および低コ
スト化をも達成することができる。
からなる外周面部分は、コーティング工程を経ることな
く、ピストンの基礎材料そのもので構成することができ
るので、請求項1の発明の効果に加えて、工程の簡略化
を図ることができる。
の基礎部分は、特定の材料に限定されるものでなく適宜
選択することができるので、請求項1の発明の効果に加
えて、ピストン材料の選択幅が拡大し、ひいては設計自
由度の拡大を図ることができる。
からなる内周面部分は、コーティング工程を経ることな
く、シリンダの基礎材料そのもので構成することができ
るので、請求項1の発明の効果に加えて、工程の簡略化
を図ることができ、かつピストンは、特定の材料に限定
されるものでなく適宜選択することができるので、材料
の選択幅が拡大し、ひいては設計自由度の拡大を図るこ
とができる。
の基礎部分は、特定の材料に限定されるものでなく適宜
選択することができるので、請求項4の発明の効果に加
えて、シリンダ材料の選択幅が拡大し、ひいては設計自
由度の拡大を図ることができる。
の機能部分の、高圧側部分と低圧側部分とは、それを構
成する材料を相互に独立して適宜選択することができ、
これにより、請求項1〜5のいずれか1項の発明の効果
に加えて、材料選択幅が拡大し、ひいては設計自由度の
拡大を図ることができる。
の低圧側部分を高圧側部分よりも小径に形成したので、
低圧側部分のピストンとシリンダとの接触事故を防ぐこ
とができ、これにより請求項6の発明の効果に加えて、
一層の長寿命化を図ることができると共に、低圧側部分
のピストンを鉄またはアルミニウム等の金属材で構成し
たので、コストの低減化をも図ることができる。
ス接触ピストンリングにかかる面圧を小さくして該ピス
トンリングの摩耗を抑制することができると共に、エン
ドレス接触ピストンリングによりガス漏れを極力抑制す
ることができ、これにより請求項1〜7のいずれか1項
の発明の効果に加えて、排出ガスの一層の高圧化を確保
することができる。
ス接触ピストンリングを複数本装着することが可能とな
るので、請求項8の発明の効果に加えて、排出ガスの一
層の高圧化を確保することができると共に、エンドレス
接触ピストンリングの摩耗を少なくして寿命の長期化を
図ることができる。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
ある接触ピストンリングで、(a)は平面図、(b)は
(a)の側面図である。
口のある接触ピストンリングで、(a)は平面図、
(b)は(a)の側面図である。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
コンプレッサのピストンシール構造を示す概略断面図で
ある。
コンプレッサのピストンシール構造を示す一部概略断面
図である。
ドレス接触ピストンリングで、(a)は平面図、(b)
は(a)のXb−Xb線に沿う断面図である。
エンドレス接触ピストンリングで、(a)は平面図、
(b)は(a)のXIb−XIb線に沿う断面図、
(c)は要部拡大断面図である。
ール構造 2 ピストン 3、21 リング溝 4 ピストンリング(合口のある接触ピストンリング) 4a、4b 合口 5 機能部分 5b、15 高圧側部分 5c、16 低圧側部分 6 シリンダ 6a 内周面部分(シリンダの) 7、9 外周面部分 8 基礎部分 20 エンドレス接触ピストンリング 25 ガス通路 A 無給油往復動式コンプレッサ
Claims (9)
- 【請求項1】 ピストンの表面に、その軸方向に沿って
適宜の間隔で複数個設けられたリング溝の各々に、合口
のある接触ピストンリングを納めて構成される無給油往
復動式コンプレッサのピストンシール構造において、 前記ピストンの前記リング溝の設けられる機能部分であ
って、その少なくとも高圧側部分の外周面部分と、前記
外周面部分に対向するシリンダの内周面部分のいずれか
一方を、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の低摩擦材
で構成すると共に、他方を適宜の固体材料で構成し、か
つ前記外周面部分と前記内周面部分との片隙間を0.0
3mm以下になるように設定したことを特徴とする無給
油往復動式コンプレッサのピストンシール構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記外周面部分は、前記ピストンを構成する前記低摩擦
材からなる無垢材の表面で構成したことを特徴とする無
給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造。 - 【請求項3】 請求項1に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記外周面部分は、前記ピストンを構成する基礎部分の
表面にコーティングした前記低摩擦材で構成したことを
特徴とする無給油往復動式コンプレッサのピストンシー
ル構造。 - 【請求項4】 請求項1に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記内周面部分は、前記シリンダを構成する前記低摩擦
材からなる無垢材の表面で構成したことを特徴とする無
給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造。 - 【請求項5】 請求項1に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記内周面部分は、前記シリンダを構成する基礎部分の
表面にコーティングした前記低摩擦材で構成したことを
特徴とする無給油往復動式コンプレッサのピストンシー
ル構造。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の無
給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造であっ
て、 前記ピストンの前記リング溝の設けられる機能部分を、
圧力差の方向に沿って高圧側部分と低圧側部分とに少な
くとも2分割すると共に、前記高圧側部分と前記低圧側
部分とを圧力差の方向に直列に連結して構成したことを
特徴とする無給油往復動式コンプレッサのピストンシー
ル構造。 - 【請求項7】 請求項6に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記低圧側部分のピストンは、鉄またはアルミニウム等
の金属材からなる無垢材で構成されると共に、前記高圧
側部分のピストンよりも小径に形成されていることを特
徴とする無給油往復動式コンプレッサのピストンシール
構造。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の無
給油往復動式コンプレッサのピストンシール構造であっ
て、 前記ピストンの低圧側部分の末端側に設けられる少なく
とも1個のリング溝に、エンドレス接触ピストンリング
を装着して構成したことを特徴とする無給油往復動式コ
ンプレッサのピストンシール構造。 - 【請求項9】 請求項8に記載の無給油往復動式コンプ
レッサのピストンシール構造であって、 前記エンドレス接触ピストンリングの高圧側と低圧側を
連通させるように、保圧維持が可能な適度な漏れを生じ
させるガス通路が設けられていることを特徴とする無給
油往復動式コンプレッサのピストンシール構造。
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