JP2529212Y2 - ガス圧縮機 - Google Patents

ガス圧縮機

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JP2529212Y2
JP2529212Y2 JP1991019355U JP1935591U JP2529212Y2 JP 2529212 Y2 JP2529212 Y2 JP 2529212Y2 JP 1991019355 U JP1991019355 U JP 1991019355U JP 1935591 U JP1935591 U JP 1935591U JP 2529212 Y2 JP2529212 Y2 JP 2529212Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、クランクシャフトの回
転によるピストンの往復動に基づいてシリンダ内にガス
を吸入後圧縮して吐出するガス圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に示すように、シリンダブロック3
1とクランクルーム32との間にディスタンスルーム3
3を設けたガス圧縮機が知られている。このガス圧縮機
では、シリンダブロック31内のピストン34とクラン
クルーム32内のクランクシャフト35とが、ピストン
ロッド38及びコンロッド39を介して連結されてお
り、ピストンロッド38はディスタンスルーム33の上
部隔壁36及び下部隔壁37を貫通している。上下両隔
壁36,37とピストンロッド38との摺接部分にはロ
ッドパッキン40,41がそれぞれ装着されている。
【0003】摺接部分におけるシール材がガス洩れを完
全に遮断し得ないことは知られており、ロッドパッキン
40の存在にもかかわらず、シリンダ内の圧縮ガスが上
部隔壁36とピストンロッド38との間から漏洩するこ
とは避けられない。かかる漏洩ガスがクランクルーム3
2を経由して、クランクシャフト35の軸受け部の僅か
な隙間からガス圧縮機の設置された周辺環境へ洩れ出す
のを防止するために、ディスタンスルーム33が設けら
れており、ディスタンスルーム33に漏洩するガスは常
時不活性ガス(通常は窒素ガス)の流通によって遠く離
れた屋外へパージされている。これにより、水素のよう
な爆発性のガスあるいは有毒ガスの圧縮時における安全
性を確保している。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来のガ
ス圧縮機では、ディスタンスルーム構築のための一定の
スペースを必要とし、ガス圧縮機本体の小型化が容易で
ない。又、強度及び精度に優れたピストンロッドやロッ
ドパッキン等を必要とするため、製造及び維持管理コス
トが高くなる。
【0005】本考案の目的は、優れたガスシール性を有
すると共に、装置の小型化と低コスト化を図ることがで
きるガス圧縮機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案は、クランクシャフトを油圧モータに駆動連結
し、この駆動連結系及びクランクシャフトを密閉包囲す
ると共に、前記シリンダからこの密閉包囲空間へ漏洩す
る漏洩ガスと油圧モータを駆動するための油圧回路から
の漏洩油とを油圧モータの駆動軸周面上の摺接シール部
を挟んで対抗させ、前記シリンダから密閉包囲空間への
漏洩ガス圧を設定する第1の調圧手段と、前記油圧回路
からの漏洩油の油圧を設定する第2の調圧手段とをそれ
ぞれ独立して設け、第1及び第2の調圧手段により前記
油圧回路からの漏洩油の油圧が密閉包囲空間への漏洩ガ
ス圧よりも高くなるように設定することにより、ガス圧
縮機を構成した。
【0007】
【作用】シリンダ内から密閉包囲空間の一部となるクラ
ンク室へ漏洩したガスは、油圧モータの駆動軸周面上の
摺接シール部位から漏洩しようとするが、摺接シール部
位における漏洩ガス圧には油圧モータを駆動するための
油圧回路からの漏洩油の油圧が対抗する。この油圧は漏
ガス圧を上回るように第1及び第2の両調圧手段によ
設定されており、クランク室内に漏洩したガスが駆動
軸周面を伝って外部へ漏洩することはない。又、前記第
1及び第2の両調圧手段は互いに独立して設けられてい
るので、油圧モータの駆動軸周面上の摺接シール部位以
外の油経路及びガス経路を閉じた状態として摺接シール
部位以外でのガスの漏洩や油のリーク等も防止すること
ができる。
【0008】
【実施例】以下に、本考案を具体化した一実施例を図1
に従って説明する。シリンダブロック1の上半部に並設
された一対のシリンダ2には、それぞれピストン3が上
下動可能に嵌装され、各ピストン3には複数のピストン
リング4が嵌められている。
【0009】シリンダブロック1の下半部の左右開口部
には一対の封止部材5a,5bがそれぞれ複数のボルト
6a,6b(各一本のみ図示)によって締付固定されて
おり、シリンダブロック1と各封止部材5a,5bとの
間にはシールリング10が介在されている。各封止部材
5a,5bは軸受けをも兼用し、両封止部材5a,5b
間にはクランクシャフト7が回転可能に支持されると共
に、クランクシャフト7には各ピストン3がそれぞれコ
ンロッド8を介して駆動連結されている。
【0010】クランクシャフト7の一端は左側封止部材
5aから突出しており、このクランクシャフト7の端部
と封止部材5aとの間にはリップシール15が設けられ
ている。シリンダブロック1の下端開口は蓋9によって
閉成されており、シリンダブロック1の下半部のクラン
ク室Sが密閉構成されている。シリンダブロック1には
ベーン型の油圧モータ11が封止部材5aを介してボル
ト6aにより締付固定されている。油圧モータ11のケ
ーシングを構成する前後一対のケース形成板24,25
及びシリンダ26はボルト27によって組付固定され、
両ケース形成板24,25には駆動軸12が回転可能に
支持されている。駆動軸12にはロータ28が止着され
ており、ロータ28の周面には複数のベーン(図示略)
がシリンダ26の内周面を摺接可能に植設されている。
【0011】ケース形成板25には駆動軸12を包囲す
るフランジ部13が形成されており、このフランジ部1
3がボルト6aによって左側封止部材5aと共にシリン
ダブロック1に止着されている。封止部材5aとフラン
ジ部13との間にはシールリング14が介在されてお
り、フランジ部13の内側空間S1 が密閉されている。
内側空間S1 内には駆動軸12の一端部が突出してお
り、この突出端部とクランクシャフト7の突出端部とが
内側空間S1 内で連結されている。内側空間S1 内にて
ケース形成板25には筒状のシール座29が嵌入固定さ
れており、シール座29と駆動軸12の突出端部との間
にはリップシール30が介在されている。
【0012】油圧モータ11はオイル供給経路50上の
オイルポンプ21によって駆動される。オイルポンプ2
1はオイルタンク20のオイルをシリンダ26内へ圧送
する。この油圧によってベーンをシリンダ26の内周面
に摺接しつつ、ロータ28及び駆動軸12が回転駆動さ
れる。この回転駆動によってクランクシャフト7が回転
し、ピストン3がシリンダ2内で上下動する。ピストン
3の上下動によりガスがガス吸入経路16からシリンダ
2内へ吸入され、次いで圧縮されつつガス吐出経路19
へ吐出される。
【0013】油圧モータ11のシリンダ26内に流入し
たオイルは、ロータ28の回転に伴ってシリンダ26内
からケース形成板25内を経由して流出する。ケース形
成板25内のオイル流出経路はシール座29と駆動軸1
2との間の空間部S2 に連通しており、空間部S2 には
オイルが充満している。リップシール30はシール座2
9と駆動軸12との間からのオイル洩れを防止する。
【0014】ケース形成板25内のオイル流出経路は外
部のオイル還流経路51に接続されており、油圧モータ
11から流出するオイルはオイル還流経路51を経由し
てオイルタンク20に還流する。オイル供給経路50及
びオイル還流経路51上には逆止弁22,52が設けら
れている。逆止弁22は油圧モータ11からのオイル流
出圧が調圧バネ22aのバネ力を上回ると開かれる。
【0015】クランク室S内にはガス吸入経路16から
シリンダ2内に吸入されるガスと同じ種類のガスが予め
封入されている。ガス吸入経路16とクランク室Sとは
バイパス管18によって連通され、バイパス管18の途
中には逆止弁17が設けられている。この逆止弁17は
クランク室S内のガス圧が調圧バネ17aのバネ力を上
回ると開かれ、クランク室S内のガスがガス吸入経路1
6へ流入される。この実施例では、油圧ポンプ11の油
圧がクランク室S内のガス圧よりも常に高くなるよう
に、逆止弁22の調圧バネ22aのバネ力が逆止弁17
の調圧バネ17aのバネ力を上回るように設定されてい
る。
【0016】さて、ピストンリング4の存在にもかかわ
らず、ピストン3の往復運動によってシリンダ2内に吸
入されたガスがクランク室Sへ漏洩する。この漏洩ガス
はリップシール15とクランクシャフト7との間をぬけ
て内側空間S1 へ進入し、更に駆動軸12周面上のリッ
プシール30の摺接部位から油圧モータ11の空間部S
2 に進入しようとする。ところが、リップシール30を
挟んで内側空間S1 のガス圧に対しこのガス圧を上回る
空間部S2 の油圧が対抗すると共に、オイル自体がガス
シール材料として機能するため、クランク室S及び内側
空間S1 内のガスが駆動軸12の周面を伝って油圧モー
タ11内に進入することがなく、外部へ漏洩することも
ない。
【0017】又、オイルポンプ21が停止状態にあっ
て、かつクランク室S及び内側空間S1 内のガス圧が高
い場合においても、オイル供給経路50には逆止弁52
が設けられているため、空間部S2 のオイルがガス圧に
押し負けてオイル供給経路50を逆流することがない。
従って、オイルポンプ21の停止時においてもクランク
室S及び内側空間S1 内のガスが外部へ漏洩することが
ない。
【0018】このように本実施例のガス圧縮機は、圧縮
ガスが駆動軸12の周面に沿って外部へ漏洩することを
確実に防止する。従って、水素ガスのような爆発性のガ
スや、有毒ガス等の危険物のガス圧縮機として本実施例
のガス圧縮機を使用することができる。このガス圧縮機
では、従来のようにディスタンスルームを設ける必要が
ないため、圧縮機本体を従来よりも容易に小型化するこ
とができる。又、従来のように強度及び精度に優れた高
価なピストンロッドやロッドシール等を使用する必要が
なく、製造及び保守管理のコストを低減することができ
る。更に、シリンダ2からの漏洩ガスを外部にパージす
る機構ではないため、圧縮ガスの損失がなく経済的にも
優れている。
【0019】尚、本考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次の態様にて実施してもよい。即ち、 (1)油圧モータとして、歯車ポンプタイプ又はピスト
ンポンプタイプを使用すること。
【0020】
【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、
リンダ内から密閉包囲空間の一部となるクランク室へ漏
洩した漏洩ガスが油圧モータの駆動軸周面上の摺接シー
ル部位から漏洩しようとしても、摺接シール部位におけ
る漏洩ガス圧には当該ガス圧よりも高圧の油圧が対抗し
ているので、漏洩ガスが駆動軸周面を伝って外部へ漏洩
することはない。従って、油圧モータを駆動するための
油圧回路からの漏洩油がガスシール材料として機能し、
優れたガスシール性を有しつつ、装置の小型化と低コス
トを図ることができる。 又、互いに対抗する漏洩油圧及
び漏洩ガス圧は互いに独立して設けられた第1及び第2
の両調圧手段により調圧されているので、装置の小型化
が一層顕著なものとなるとともに、油圧モータの駆動軸
周面上の摺接シール部位以外の油経路及びガス経路を閉
じた状態として摺接シール部位以外でのガスの漏洩や油
のリーク等も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案を具体化した一実施例を示す断面図であ
る。
【図2】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
2 シリンダ、3 ピストン、7 クランクシャフト、
11 油圧モータ、12 駆動連結系を構成する駆動
軸、17 第1の調圧手段を構成する逆止弁、22
2の調圧手段を構成する逆止弁、S 密閉包囲空間を構
成するクランク室、S1 密閉包囲空間を構成する内側
空間、S 2 油圧回路の一部を構成する空間部

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフトの回転によるピストン
    の往復動に基づいてシリンダ内にガスを吸入後圧縮して
    吐出するガス圧縮機において、 クランクシャフトを油圧モータに駆動連結し、この駆動
    連結系及びクランクシャフトを密閉包囲すると共に、
    記シリンダからこの密閉包囲空間へ漏洩する漏洩ガスと
    油圧モータを駆動するための油圧回路からの漏洩油とを
    油圧モータの駆動軸周面上の摺接シール部を挟んで対抗
    させ、前記シリンダから密閉包囲空間への漏洩ガス圧を
    設定する第1の調圧手段と、前記油圧回路からの漏洩油
    の油圧を設定する第2の調圧手段とをそれぞれ独立して
    設け、第1及び第2の調圧手段により前記油圧回路から
    の漏洩油の油圧が密閉包囲空間への漏洩ガス圧よりも高
    くなるように設定してなるガス圧縮機。
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JP6930686B2 (ja) * 2018-09-12 2021-09-01 株式会社三井E&Sマシナリー 圧縮シリンダ

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