JP3884919B2

JP3884919B2 - Gas supply compressor

Info

Publication number: JP3884919B2
Application number: JP2001108891A
Authority: JP
Inventors: 誠竹内; 寅央三瓶
Original assignee: 株式会社サクション瓦斯機関製作所
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2021-04-06
Also published as: JP2002303270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、水素ガスやヘリウムガスを高圧で供給するのに採用されるもので、潤滑油の全く混入しない清浄なガスを供給する為のガス供給用コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガス供給用コンプレッサ１００は、図３に示すように、ピストン５０が無潤滑で往復動すると共にピストン５０の後退および前進で供給用ガスを吸入および吐出し、またはピストン５０の背圧を保持するピストン室５１と、クランクケース５２に連通しクランク５３の回動によりクロスヘッド５４が往復動する油潤滑室５５と、ピストン室５１と油潤滑室５５との間に設けられた中間室５６とを備え、ピストン５０を先端に連結すると共にクロスヘッド５４を後端に連結するピストンロッド５７が、中間室５６と、ピストン室５１および油潤滑室５５との各隔壁５８，５９の対向部位に設けられたシール装置６０，６１に軸方向に往復動可能に支持されて大略構成されている。
【０００３】
ここで、ピストン室５１および中間室５６は、ガス空間となっており、油潤滑室５５は、潤滑油のオイルミスト雰囲気空間となっている。
【０００４】
また、シール装置６０および６１には、それぞれロッドシール部材６２および６３が装填されており、ロッドシール部材６２は、ピストン室５１から中間室５６へのガスの流出を防止するように、またロッドシール部材６３は、中間室５６へ油潤滑室５５からの油の流出を防止するようにそれぞれ設けられている。
【０００５】
そして、ガス供給用コンプレッサ１００は、ピストン室５１の室内圧が供給用ガスのガス圧と同圧か、またはそれより高い圧力となり、中間室５６と油潤滑室５５の室内圧が共に大気圧となるようにして運転され、ガス貯留槽からガス吸入管Ｇ１を介してピストン室５１に吸入した供給用ガスを、ガス吐出管Ｇ２を介して吐出し、目的装置に供給する。なお、図３中、符号６８，６９は、相互に逆向きの逆止弁を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス供給用コンプレッサ１００は、運転中に油潤滑室５５の油が中間室５６へ侵入するのを防ぐことが困難で、そのため中間室５６には、図３に示すように、中間室５６の内部と外部とを連通する吐出口６４と、この吐出口６４に配管６５を介して連通するトラップ６６と、このトラップ６６からの排油を受ける排油槽６７とからなる脱油設備７０を設けて、中間室５６内の油が過度に増量することを防ぐことが精一杯である反面、脱油設備７０を設けることにより、構造の複雑化および重量増を招く、という課題を有している。
【０００７】
そこで、この発明は、中間室への潤滑油の侵入を防止して脱油設備を不要とすることにより、構造の簡略化、軽量化、およびシール寿命の延長を共に図ることができるガス供給用コンプレッサを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ピストンが無潤滑で往復動するピストン室と、クランクケースに連通しクランクの回動によりクロスヘッドが往復動する油潤滑室と、前記ピストン室と油潤滑室との間に設けられた中間室とを備え、前記ピストンを先端に連結すると共に前記クロスヘッドを後端に連結するピストンロッドが、前記中間室と、前記ピストン室および油潤滑室との各隔壁の対向部位に設けられたシール装置に軸方向に往復動可能に透通されているガス供給用コンプレッサにおいて、
前記中間室は、前記油潤滑室の室内圧より高い室内圧に保持され、
前記中間室は、室内圧を所定圧に維持する圧力調整弁を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
このため、請求項１の発明では、中間室、油潤滑室の順に室内圧が降下するように設定されて、潤滑油が侵入しようとする方向と逆方向に圧力差が設けられているので、油潤滑室から中間室への潤滑油の侵入が阻止される。
【００１０】
また、ピストン室が、中間室の圧力より高い場合でも、ピストン室と中間室の圧力差を小さくすることができるので、ピストン室から漏れるガス量を低減することができる。
さらに、ピストン室から漏れ出してくるガス量や中間室から漏れ出るガス量に関係なく、中間室の室内圧を所定圧に維持することができ、これにより、中間室、および油潤滑室の各室内圧を、油潤滑室から中間室への潤滑油の侵入を阻止することができる逆方向の圧力差に的確に維持することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のガス供給用コンプレッサであって、
前記中間室と油潤滑室との隔壁に設けられるシール装置が、前記中間室より前記油潤滑室側に傾斜し先端を前記ピストンロッドの周面に弾接するリップ部を有するシール部材を備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
このため、請求項２の発明では、シール部材のリップ部は、中間室と油潤滑室との圧力差による背圧を受けることになるので、ピストンロッドに不必要に押し付けられるのを防ぐことができると共に、場合によってはピストンロッドの周面から離反して、前記周面に沿う上（中間室）から下（油潤滑室）への流れ勝手となるガス流を形成して、リップ部とピストンロッドの隙間から中間室に侵入しようとする潤滑油を、押し戻すことができる。また、油潤滑室の室内圧が高くなって、大量の潤滑油が、下（油潤滑室）から上（中間室）への流れ勝手となる油流の形成は、シール部材のリップ部が、傾斜していることによる作用でピストンロッドの周面に密接することにより阻止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、図３に示すものと同一の構成要素は同一符号を付して説明する。
【００１６】
図１は、この発明の一実施形態としてのガス供給用コンプレッサ１を示す。このコンプレッサ１は、前述した従来のコンプレッサ１００と同様に、ピストン室５１と、油潤滑室５５と、中間室５６とを備え、ピストン室５１のピストン５０を先端に連結すると共に油潤滑室５５のクロスヘッド５４を後端に連結するピストンロッド５７が、中間室５６と、ピストン室５１および油潤滑室５５との各隔壁５８，５９の対向部位に設けられたシール装置６０，６１に軸方向に往復動可能に透通されて大略構成されている。
【００１７】
油潤滑室５５は、クロスヘッド５４にコネクチングロッド７１を介して連結するクランク５３を収容するクランクケース５２に連通しており、潤滑油のオイルミスト雰囲気空間となっている。また、ピストン５０は、例えばフッ素樹脂からなるピストンリング５０ａを外周に装着して構成されており、無潤滑で往復動するように取り付けられている。
【００１８】
そして、コンプレッサ１においては、ピストン室５１は、供給用ガスのガス吸入管Ｇ１に連通させて供給用ガスのガス圧と同等の室内圧に保持されており、油潤滑室５５は、室内圧が大気圧に保持されており、かつ中間室５６は、大気圧より高く、ピストン室５１の室内圧よりも低い室内圧に保持されて構成される。
【００１９】
具体的には、ピストン室５１は、ピストン５０を境にした上部室５１ａと下部室５１ｂとで構成されており、上部室５１ａは、一端側をガス貯留槽に連結したガス吸入管Ｇ１の他端側に逆止弁６８を介して連通すると共に、他の逆止弁６９を介してガス吐出管Ｇ２に連通しており、かつ下部室５１ｂは、外壁に設けた貫通孔２とガス吸入管Ｇ１をバイパス管Ｇ３で連結することによりガス吸入管Ｇ１に連通しており、これにより供給用ガスのガス圧と同等の室内圧に保持されている。ピストン室５１は、例えば、５ｋｇ／ｃｍ^２の室内圧に保持される。
【００２０】
また、中間室５６は、シール装置６０に装填されたロッドシール部材６２から漏れ出してくるピストン室５１のガスにより室内圧が保持されている。中間室５６は、例えば、１ｋｇ／ｃｍ^２の室内圧に保持される。
【００２１】
また、油潤滑室５５は、クランクケース５２に適宜設けた大気への開放部（図示せず）により、室内圧が大気圧に保持されている。
【００２２】
このように構成されたコンプレッサ１は、ピストン室５１、中間室５６、油潤滑室５５の順に室内圧が降下するように設定されて、潤滑油が侵入しようとする方向と逆方向に圧力差が設けられているので、油潤滑室５５から中間室５６への潤滑油の侵入が阻止される。このため、従来必要とした中間室５６の付帯設備である脱油設備（脱油設備７０）が不要となって、構造の簡略化および軽量化を共に図ることができる。さらに、ピストン室５１と中間室５６との圧力差を小さくするため、ロッドシール部材６２から漏れ出してくるガス量を少なくする効果もある。
【００２３】
このとき、好ましくは、中間室５６と油潤滑室５５との隔壁５９に設けられるシール装置６１が、油潤滑室５５側に傾斜し先端をピストンロッド５７の周面に弾接するリップ部３を有するシール部材４を備えて構成される。このシール部材４は、例えばフッ素樹脂材を用いて、底の浅い有底円筒体であって、その底部の略中央部分を内方へ円錐状に突出させて形成した後、その円錐状部分の頂部側を切除して、ピストンロッド５７の略外径に相当する貫通孔を形成することによって、残余の円錐状部分をリップ部３として構成されている。そして、このシール部材４は、図２に示すように、リップ部３を油潤滑室５５側へ傾斜させると共に、リップ部３の中央部にピストンロッド５７を透通させ、かつリップ部３以外の円筒体部分の外周面を、シール装置６１の凹内面に密接させて取り付けられている。リップ部３は、素材の持つ弾性あるいは素材に内装したスプリングにより弾性が付与される。
【００２４】
この構成では、シール部材４のリップ部３は、中間室５６と油潤滑室５５との圧力差による背圧を受けることになるので、ピストンロッド５７に不必要に押し付けられるのを防ぐことができると共に、場合によっては（例えば、中間室５６の室内圧が１ｋｇ／ｃｍ^２を越えたとき）ピストンロッド５７の周面から離反して（図２の２点鎖線で示す）、前記周面に沿う上（中間室５６）から下（油潤滑室５５）への流れ勝手となるガス流ｇを形成して、リップ部３とピストンロッド５７の隙間から中間室５６に侵入しようとする潤滑油ａを、押し戻すことができる。
【００２５】
このように、シール部材４は、リップ部３がピストンロッド５７に必要以上の大きな力で押し付けられることがないので、寿命の向上を図ることができる。なお、従来のシール部材は、ピストンロッドから離反すると潤滑油が中間室内へ侵入するので、これを防ぐため強い張力で弾接させる必要があり、この結果、早く摩耗して寿命の短縮化を招いている。
【００２６】
また、油潤滑室５５の室内圧が高くなって、大量の潤滑油ａが、下（油潤滑室５５）から上（中間室５６）への流れ勝手となる油流の形成は、シール部材４のリップ部３が、傾斜していることによる作用でピストンロッド５７の周面に密接することにより阻止される。ピストンロッド５７の周面に接するリップ部３は、その周面に付着する潤滑油を掻き落とすスクレーパの機能をも奏することができる。
【００２７】
このため、シール部材４は、耐摩耗性が向上して長期間の使用が確保できると共に、潤滑油ａの中間室５６への侵入を確実に阻止することができる。
【００２８】
さらに好ましくは、中間室５６は、室内圧を所定圧に維持する圧力調整弁５を備えて構成される。
【００２９】
圧力調整弁５は、例えば、リリーフ弁が用いられ、図１に示すように、コンプレッサ１の壁部に設けられた、中間室５６の内部とコンプレッサ１の外部とを連通する連通孔６に連通させて取り付けられる。この圧力調整弁５は、例えば、中間室５６の室内圧が、１ｋｇ／ｃｍ^２を越えたときに大気ベントするように設定される。
【００３０】
なお、中間室５６に、圧力調整弁としての減圧弁（図示せず）を介してピストン室５１の吐出側のガスを導入するように構成することもでき、このときは、ピストン室５１の室内圧が大気圧付近で、中間室５６の室内圧が１ｋｇ／ｃｍ^２より下がったときには、ピストン室５１の吐出側のガスを減圧弁を介して中間室５６の室内に導入することによって、中間室５６と油潤滑室５５との圧力差が保持される。
【００３１】
以上の構成によれば、ロッドシール部材６２から漏れ出してくるピストン室５１のガス量、またはピストン室５１の室内圧が大気圧付近の場合には中間室５６からピストン室５１へ漏れ出るガス量に関係なく、中間室５６の室内圧を所定圧（例えば、１ｋｇ／ｃｍ^２）に維持することができ、これによりピストン室５１、中間室５６、および油潤滑室５５の各室内圧を、油潤滑室５５から中間室５６への潤滑油ａの侵入を阻止することができる逆方向の圧力差に的確に維持することができる。これにより供給ガスの高度の清浄度を確保することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、中間室、油潤滑室の順に室内圧が降下するように設定されて、潤滑油が侵入しようとする方向と逆方向に圧力差が設けられているので、油潤滑室から中間室への潤滑油の侵入が阻止され、この結果、従来必要とした中間室の付帯設備である脱油設備が不要となって、構造の簡略化および軽量化を共に図ることができる。その上、ピストン室と中間室の圧力差も小さくなるので、ピストン室から漏れるガス量を低減することができる。
また、中間室の室内圧を所定圧に維持することにより、ピストン室、中間室、および油潤滑室の各室内圧を、油潤滑室から中間室への潤滑油の侵入を阻止することができる逆方向の圧力差に的確に維持することができるので、供給ガスの高度の清浄度を確保することができる。
【００３３】
また、請求項２の発明によれば、シール部材のリップ部は、中間室と油潤滑室との圧力差による背圧を受けることになるので、ピストンロッドに不必要に押し付けられるのを防ぐことができ、かつ上（中間室）から下（油潤滑室）への流れ勝手となるガス流を形成して、潤滑油の中間室への侵入を押し戻すことができると共に、下（油潤滑室）から上（中間室）への流れ勝手となる潤滑油流の形成は、リップ部が、ピストンロッドの周面に密接することにより阻止することができるので、請求項１の発明の効果に加えて、シール部材の耐摩耗性が向上して長期間の使用が確保できると共に、潤滑油の中間室への侵入を一層確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのガス供給用コンプレッサの概略図である。
【図２】図１のガス供給用コンプレッサの要部断面図である。
【図３】従来のガス供給用コンプレッサの概略図である。
【符号の説明】
１コンプレッサ（ガス供給用コンプレッサ）
３リップ部
４シール部材
５リリーフ弁（圧力調整弁）
５０ピストン
５１ピストン室
５２クランクケース
５３クランク
５４クロスヘッド
５５油潤滑室
５６中間室
５７ピストンロッド
５８隔壁
５９隔壁
６０シール装置
６１シール装置
Ｇ１ガス吸入管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas supply compressor that is used for supplying hydrogen gas or helium gas at a high pressure, for example, and supplies clean gas that does not contain any lubricating oil.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the conventional gas supply compressor 100 reciprocates the piston 50 without lubrication, and sucks and discharges the supply gas when the piston 50 moves backward and forward, or maintains the back pressure of the piston 50. A piston chamber 51 that communicates with the crankcase 52, an oil lubrication chamber 55 in which the crosshead 54 reciprocates as the crank 53 rotates, and an intermediate chamber 56 provided between the piston chamber 51 and the oil lubrication chamber 55. And a piston rod 57 that connects the piston 50 to the front end and connects the cross head 54 to the rear end is provided at a position opposite to the partition walls 58 and 59 of the intermediate chamber 56, the piston chamber 51, and the oil lubrication chamber 55. The seal devices 60 and 61 are supported so as to be capable of reciprocating in the axial direction.
[0003]
Here, the piston chamber 51 and the intermediate chamber 56 are gas spaces, and the oil lubrication chamber 55 is an oil mist atmosphere space of lubricating oil.
[0004]
The seal devices 60 and 61 are loaded with rod seal members 62 and 63, respectively. The rod seal member 62 also prevents the gas from flowing out from the piston chamber 51 to the intermediate chamber 56, and the rod seal member 62 and 63. The members 63 are respectively provided to prevent the oil from flowing out from the oil lubrication chamber 55 to the intermediate chamber 56.
[0005]
In the gas supply compressor 100, the pressure in the piston chamber 51 is equal to or higher than the pressure of the supply gas, and the pressure in the intermediate chamber 56 and the oil lubrication chamber 55 is both atmospheric. The supply gas sucked from the gas storage tank and sucked into the piston chamber 51 through the gas suction pipe G1 is discharged through the gas discharge pipe G2 and supplied to the target apparatus. In FIG. 3, reference numerals 68 and 69 denote check valves that are opposite to each other.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult for the gas supply compressor 100 to prevent the oil in the oil lubrication chamber 55 from entering the intermediate chamber 56 during operation. For this reason, as shown in FIG. An oil removal facility 70 is provided which includes a discharge port 64 that communicates the inside and the outside of the tank, a trap 66 that communicates with the discharge port 64 via a pipe 65, and an oil discharge tank 67 that receives oil discharged from the trap 66. In addition, while preventing the oil in the intermediate chamber 56 from being excessively increased, the oil removal equipment 70 is provided, resulting in a complicated structure and an increase in weight. .
[0007]
Therefore, the present invention is for gas supply that can both simplify the structure, reduce the weight, and extend the seal life by preventing the oil from entering the intermediate chamber and eliminating the need for a deoiling facility. It aims to provide a compressor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the invention of claim 1 includes a piston chamber in which a piston reciprocates without lubrication, an oil lubrication chamber in communication with a crankcase, and a crosshead reciprocating by rotation of a crank, and the piston An intermediate chamber provided between the chamber and the oil lubrication chamber, and a piston rod that connects the piston to the front end and connects the crosshead to the rear end includes the intermediate chamber, the piston chamber, and the oil lubrication In the compressor for gas supply that is permeable to the seal device provided at the facing portion of each partition wall with the chamber so as to be reciprocable in the axial direction,
The intermediate chamber is held at an indoor pressure higher than the indoor pressure of the oil lubrication chamber ,
The intermediate chamber includes a pressure adjusting valve that maintains the indoor pressure at a predetermined pressure .
[0009]
For this reason, in the invention of claim 1, since the chamber pressure is set so as to decrease in the order of the intermediate chamber and the oil lubrication chamber, a pressure difference is provided in the direction opposite to the direction in which the lubricating oil enters, Intrusion of lubricating oil from the oil lubricating chamber into the intermediate chamber is prevented.
[0010]
Further, even when the piston chamber is higher than the pressure in the intermediate chamber, the pressure difference between the piston chamber and the intermediate chamber can be reduced, so that the amount of gas leaking from the piston chamber can be reduced.
Furthermore, regardless of the amount of gas leaking from the piston chamber or the amount of gas leaking from the intermediate chamber, the chamber pressure in the intermediate chamber can be maintained at a predetermined pressure. The indoor pressure can be accurately maintained at a pressure difference in the reverse direction that can prevent the lubricating oil from entering the intermediate chamber from the oil lubrication chamber.
[0011]
The invention of claim 2 is the gas supply compressor according to claim 1,
A seal device provided in a partition wall between the intermediate chamber and the oil lubrication chamber includes a seal member that has a lip portion that is inclined toward the oil lubrication chamber from the intermediate chamber and has a tip elastically contacting the peripheral surface of the piston rod. It is characterized by being.
[0012]
For this reason, in the invention of claim 2, since the lip portion of the seal member receives the back pressure due to the pressure difference between the intermediate chamber and the oil lubrication chamber, it can be prevented from being unnecessarily pressed against the piston rod. In some cases, the lip portion and the piston are separated from the peripheral surface of the piston rod to form a gas flow that flows freely from the upper (intermediate chamber) to the lower (oil lubrication chamber) along the peripheral surface. Lubricating oil that tries to enter the intermediate chamber through the gap between the rods can be pushed back. In addition, the oil pressure in the oil lubrication chamber is increased so that a large amount of lubricating oil can easily flow from the bottom (oil lubrication chamber) to the top (intermediate chamber). It is prevented by being in close contact with the peripheral surface of the piston rod by the action of being inclined.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same components as those shown in FIG.
[0016]
FIG. 1 shows a gas supply compressor 1 as an embodiment of the present invention. This compressor 1 includes a piston chamber 51, an oil lubrication chamber 55, and an intermediate chamber 56, similar to the conventional compressor 100 described above, and connects the piston 50 of the piston chamber 51 to the tip and also includes an oil lubrication chamber 55. A piston rod 57 that connects the cross head 54 to the rear end is axially connected to seal devices 60 and 61 provided at opposite portions of the intermediate chamber 56 and the partition walls 58 and 59 of the piston chamber 51 and the oil lubrication chamber 55. It is generally configured so as to be able to reciprocate.
[0017]
The oil lubrication chamber 55 communicates with a crankcase 52 that houses a crank 53 that is coupled to the cross head 54 via a connecting rod 71, and serves as an oil mist atmosphere space for the lubricating oil. The piston 50 is configured by mounting a piston ring 50a made of, for example, a fluororesin on the outer periphery, and is attached so as to reciprocate without lubrication.
[0018]
In the compressor 1, the piston chamber 51 communicates with the gas suction pipe G1 for the supply gas and is maintained at an indoor pressure equivalent to the gas pressure of the supply gas. The oil lubrication chamber 55 has an indoor pressure of The intermediate chamber 56 is held at an atmospheric pressure, and is configured to be held at an indoor pressure higher than the atmospheric pressure and lower than the indoor pressure of the piston chamber 51.
[0019]
Specifically, the piston chamber 51 is composed of an upper chamber 51a and a lower chamber 51b with the piston 50 as a boundary, and the upper chamber 51a has a gas suction pipe G1 whose one end is connected to a gas storage tank. The end chamber communicates with a check valve 68 and communicates with a gas discharge pipe G2 through another check valve 69. The lower chamber 51b has a through hole 2 provided in the outer wall and a gas suction pipe. By connecting G1 with a bypass pipe G3, it communicates with the gas suction pipe G1, and is thereby maintained at an indoor pressure equivalent to the gas pressure of the supply gas. The piston chamber 51 is held at an indoor pressure of 5 kg / cm ² , for example.
[0020]
In addition, the intermediate chamber 56 is maintained at the indoor pressure by the gas in the piston chamber 51 leaking from the rod seal member 62 loaded in the sealing device 60. The intermediate chamber 56 is maintained at an indoor pressure of 1 kg / cm ² , for example.
[0021]
The oil lubrication chamber 55 is maintained at atmospheric pressure by an opening portion (not shown) to the atmosphere appropriately provided in the crankcase 52.
[0022]
The compressor 1 configured in this manner is set so that the chamber pressure decreases in the order of the piston chamber 51, the intermediate chamber 56, and the oil lubrication chamber 55, and the pressure difference is opposite to the direction in which the lubricating oil tends to enter. Since it is provided, entry of the lubricating oil from the oil lubricating chamber 55 to the intermediate chamber 56 is prevented. For this reason, the deoiling equipment (deoiling equipment 70), which is an auxiliary equipment of the intermediate chamber 56, which has been conventionally required, becomes unnecessary, and both simplification and weight reduction of the structure can be achieved. Further, since the pressure difference between the piston chamber 51 and the intermediate chamber 56 is reduced, there is an effect of reducing the amount of gas leaking from the rod seal member 62.
[0023]
At this time, preferably, the sealing device 61 provided in the partition wall 59 between the intermediate chamber 56 and the oil lubrication chamber 55 has the lip portion 3 inclined toward the oil lubrication chamber 55 and having the tip elastically contacting the peripheral surface of the piston rod 57. A seal member 4 is provided. The sealing member 4 is a bottomed cylindrical body having a shallow bottom using, for example, a fluororesin material. The sealing member 4 is formed by projecting a substantially central portion of the bottom portion in a conical shape inwardly, and then the conical portion. The remaining conical portion is configured as the lip portion 3 by cutting off the top side and forming a through hole corresponding to the substantially outer diameter of the piston rod 57. As shown in FIG. 2, the seal member 4 inclines the lip portion 3 toward the oil lubrication chamber 55, allows the piston rod 57 to pass through the central portion of the lip portion 3, and other than the lip portion 3. The outer peripheral surface of the cylindrical portion is attached in close contact with the concave inner surface of the seal device 61. The lip 3 is given elasticity by the elasticity of the material or by a spring built in the material.
[0024]
In this configuration, the lip portion 3 of the seal member 4 receives a back pressure due to a pressure difference between the intermediate chamber 56 and the oil lubrication chamber 55, so that it can be prevented from being unnecessarily pressed against the piston rod 57. In some cases (for example, when the internal pressure of the intermediate chamber 56 exceeds 1 kg / cm ² ), it is separated from the peripheral surface of the piston rod 57 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2) and is along the peripheral surface. A gas flow g that facilitates flow from the upper (intermediate chamber 56) to the lower (oil lubrication chamber 55) is formed, and the lubricating oil a that attempts to enter the intermediate chamber 56 through the gap between the lip portion 3 and the piston rod 57 is removed. Can be pushed back.
[0025]
Thus, since the lip portion 3 is not pressed against the piston rod 57 with an unnecessarily large force as described above, the life of the seal member 4 can be improved. The conventional seal member must be elastically contacted with a strong tension to prevent the lubricant from entering the intermediate chamber when it is separated from the piston rod. As a result, it wears quickly and shortens its life. It is.
[0026]
Further, the formation of an oil flow in which the internal pressure of the oil lubrication chamber 55 is increased and a large amount of the lubricating oil a is allowed to flow from the lower (oil lubrication chamber 55) to the upper (intermediate chamber 56) is the seal member 4 The lip portion 3 is blocked by being brought into close contact with the peripheral surface of the piston rod 57 by the action of being inclined. The lip portion 3 in contact with the peripheral surface of the piston rod 57 can also function as a scraper that scrapes off the lubricating oil adhering to the peripheral surface.
[0027]
For this reason, the seal member 4 can improve wear resistance and ensure long-term use, and can reliably prevent the lubricant a from entering the intermediate chamber 56.
[0028]
More preferably, the intermediate chamber 56 includes the pressure regulating valve 5 that maintains the indoor pressure at a predetermined pressure.
[0029]
As the pressure regulating valve 5, for example, a relief valve is used, and as shown in FIG. 1, the pressure regulating valve 5 communicates with a communication hole 6 provided in a wall portion of the compressor 1 that communicates the inside of the intermediate chamber 56 and the outside of the compressor 1. Can be attached. For example, the pressure regulating valve 5 is set so as to vent the atmosphere when the indoor pressure of the intermediate chamber 56 exceeds 1 kg / cm ² .
[0030]
The intermediate chamber 56 can also be configured to introduce gas on the discharge side of the piston chamber 51 via a pressure reducing valve (not shown) as a pressure adjusting valve. When the pressure is in the vicinity of atmospheric pressure and the pressure in the intermediate chamber 56 falls below 1 kg / cm ² , the gas on the discharge side of the piston chamber 51 is introduced into the chamber of the intermediate chamber 56 via the pressure reducing valve. The pressure difference between 56 and the oil lubrication chamber 55 is maintained.
[0031]
According to the above configuration, the amount of gas in the piston chamber 51 that leaks from the rod seal member 62, or the amount of gas that leaks from the intermediate chamber 56 to the piston chamber 51 when the chamber pressure in the piston chamber 51 is near atmospheric pressure. The chamber pressure in the intermediate chamber 56 can be maintained at a predetermined pressure (for example, 1 kg / cm ² ) regardless of the pressure in the piston chamber 51, the intermediate chamber 56, and the oil lubrication chamber 55. It is possible to accurately maintain the pressure difference in the reverse direction that can prevent the lubricating oil a from entering the intermediate chamber 56 from the lubrication chamber 55. Thereby, a high degree of cleanliness of the supply gas can be ensured.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the chamber pressure is set so as to decrease in the order of the intermediate chamber and the oil lubrication chamber, and the pressure difference in the direction opposite to the direction in which the lubricant is about to enter. As a result, the intrusion of the lubricating oil from the oil lubrication chamber to the intermediate chamber is prevented, and as a result, the oil removal facility, which is an incidental facility of the intermediate chamber that has been conventionally required, is unnecessary, and the structure is simplified and It is possible to reduce the weight together. In addition, since the pressure difference between the piston chamber and the intermediate chamber is also reduced, the amount of gas leaking from the piston chamber can be reduced.
Further, by maintaining the internal pressure of the intermediate chamber at a predetermined pressure, the internal pressures of the piston chamber, the intermediate chamber, and the oil lubrication chamber can be prevented from entering the lubricating oil from the oil lubrication chamber to the intermediate chamber. Since the pressure difference in the reverse direction can be accurately maintained, a high degree of cleanliness of the supply gas can be ensured.
[0033]
According to the invention of claim 2, since the lip portion of the seal member receives a back pressure due to a pressure difference between the intermediate chamber and the oil lubrication chamber, it is prevented from being unnecessarily pressed against the piston rod. It is possible to form a gas flow that facilitates the flow from the upper (intermediate chamber) to the lower (oil lubrication chamber) and push back the intrusion of lubricant into the intermediate chamber, while the lower (oil lubrication chamber) In addition to the effect of the invention of claim 1, the formation of the lubricating oil flow that is free to flow from the top to the middle (intermediate chamber) can be prevented by the lip portion coming into close contact with the peripheral surface of the piston rod. In addition, the wear resistance of the seal member can be improved and long-term use can be ensured, and the penetration of the lubricating oil into the intermediate chamber can be more reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a gas supply compressor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a main part of the gas supply compressor of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic view of a conventional gas supply compressor.
[Explanation of symbols]
1 Compressor (gas supply compressor)
3 Lip 4 Seal member 5 Relief valve (pressure adjustment valve)
50 Piston 51 Piston chamber 52 Crankcase 53 Crank 54 Cross head 55 Oil lubrication chamber 56 Intermediate chamber 57 Piston rod 58 Partition 59 Partition 60 Sealing device 61 Sealing device G1 Gas suction pipe

Claims

A piston chamber in which the piston reciprocates without lubrication, an oil lubrication chamber in which the crosshead reciprocates by rotation of the crank connected to the crankcase, and an intermediate chamber provided between the piston chamber and the oil lubrication chamber; A piston rod that connects the piston to the front end and connects the crosshead to the rear end is provided in a sealing device provided at a position opposite to each partition wall of the intermediate chamber, the piston chamber, and the oil lubrication chamber In the gas supply compressor that is reciprocally movable in the axial direction,
The intermediate chamber is held at an indoor pressure higher than the indoor pressure of the oil lubrication chamber ,
The gas supply compressor is characterized in that the intermediate chamber is provided with a pressure regulating valve for maintaining the chamber pressure at a predetermined pressure .

The gas supply compressor according to claim 1,
A seal device provided in a partition wall between the intermediate chamber and the oil lubrication chamber includes a seal member that has a lip portion that is inclined toward the oil lubrication chamber from the intermediate chamber and has a tip elastically contacting the peripheral surface of the piston rod. Compressor for gas supply characterized by being made.