JPH09264252A - 圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮部のシール性を向上して高圧が得易くす
る。 【解決手段】 ピストンリング溝３に装着したピストン
リング５が、ピストンリング溝３に内装した弾性体から
なるＯリング４によってシリンダ１０の内面に押し付け
られ、密着シールできるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内を往復
動作するピストンによって天然ガスなどの気体を高い圧
力に圧縮する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、圧縮段数の増加
に従って往復圧縮部、すなわち、シリンダとピストンと
による圧縮部を高圧側になるほどシリンダとピストンの
直径を細くするとともに、Ｌ型・Ｖ型・Ｗ型・半星型・
星型・対向釣り合い型などに配置して、各圧縮部を所要
の位相にずらせた行程で動作するように、クランク軸に
連結して連動することにより多段階の圧縮動作を行う機
構を電動機などの駆動源により運転する構成が日本機械
学会昭和４５年９月１５日「機械工学便覧」第１０編第
３０図〜第３２図などにより開示されている。

【０００３】また、図３のように４つの往復圧縮部１０
１・１０２・１０３・１０４を直交する軸１０５・１０
６上で往復運動するように配置し、往復圧縮部１０１か
ら順次に高圧化して往復圧縮部１０４を最終段の高圧圧
縮部とした多段圧縮装置１００が、例えば米国特許５０
３３９４０などで周知である。

【０００４】上記多段圧縮装置１００においては、往復
圧縮部１０１から往復圧縮部１０３までに使用するピス
トン２は、図４に示すように表面に環状に形成したピス
トンリング溝３に、潤滑性に優れた素材、例えばテフロ
ンなどから形成されたピストンリング５を、その外周面
がピストンリング溝３から突出するように環装して、シ
リンダ１０の内面との間隙をシールする構成となってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３・図４に
示した従来技術においては、シリンダ内面とピストンリ
ングとの間、およびピストンリング溝の底面とピストン
リングとの間を通って漏れるガスが実際には少なからず
あり、十分に高い圧力を得ることができないと云った問
題点があり、この点の解決が課題となっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、シリンダ内を往復動作するピスト
ンにより気体を圧縮して高圧気体を得る装置において、

【０００７】ピストン表面の環状溝に装着したピストン
リングを、前記環状溝に内装した弾性体からなるＯリン
グによって前記シリンダの内面に密着させるようにした
第１の構成の圧縮装置と、

【０００８】前記第１の構成の圧縮装置において、ピス
トンリングを割りを備えて形成するようにした第２の構
成の圧縮装置と、を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。なお、図１・図２において前記図
３・図４における符号と同一符号で示した部分は、図３
・図４で説明した同一符号の部分と同じ機能を持つ部分
である。

【００１０】図１に例示したピストン構造１は、ピスト
ン２の表面に環状に形成したピストンリング溝３に、弾
性体、例えば硬質の合成ゴムなどからなるＯリング４を
内装し、さらにこのＯリング４の上に潤滑性・耐薬品性
・強度などに優れたテフロン樹脂などからなるピストン
リング５を被着して形成したものである。

【００１１】Ｏリング４は、その内径をピストンリング
溝３の直径、すなわち底面３ａの直径と同じか、僅かに
小さく形成して、ピストンリング溝３の内部に蛇行しな
いように装着する。

【００１２】ピストンリング５は、例えば図２に示した
ように、その幅方向中央部に円周方向に設ける切断面６
ａと、切断面６ａの一端から端面５ａの側に垂直に延設
する切断面６ｂと、切断面６ａの他端から他の端面５ｂ
の側に垂直に延設する切断面６ｃと、からなる割り６を
備えて、切断面６ｂ・６ｃそれぞれによって形成される
端面同士を密着させたときの外径が、例えばシリンダ１
０の内径より僅かに小さくなるように形成する。

【００１３】また、ピストンリング５の外周面が、Ｏリ
ング４の弾性力によってシリンダ１０の内面に密着して
シールできるように、ピストンリング５の内径をＯリン
グ４の外径より小さくすると共に、シリンダ１０の内
径、ピストンリング溝３の直径・深さ、ピストンリング
５の厚み、Ｏリング４の直径・太さ・弾性係数などを適
宜選定する。

【００１４】このため、ピストンリング５は、割り６の
切断面６ｂと６ｃとが離間するよう拡径すればＯリング
４に容易に被せることができるし、Ｏリング４とピスト
ンリング５とを装着したピストン２は、切断面６ｂと６
ｃとが接近するよう縮径すればシリンダ１０に挿入する
ことも容易にできる。

【００１５】また、７は、ピストン２をシリンダ１０内
で摺動させる際に案内として機能するためのライダーリ
ングである。

【００１６】上記構成になるピストン構造１において
は、ピストンリング溝３に装着され、底面３ａにより移
動が規制されたＯリング４の弾性力によって、ピストン
リング５の外周面がシリンダ１０の内面に押し付けられ
て密着するので、シリンダ１０の内面とピストンリング
５との間がシールされ、ピストンリング溝３の底面３ａ
とピストンリング５の内周面との間は、弾性体からなる
Ｏリング４によってシールされる。

【００１７】また、ピストンリング５の割り６は、切断
面６ｂと６ｃではそれぞれ僅かに開いているが、切断面
６ａは密着し、しかもＯリング４の弾性力によってピス
トンリング自体がシリンダ１０の内面に押し付けられて
動き難くなっているので、ピストン２をシリンダ１０内
で往復動作して天然ガスなどの気体を圧縮する際に、ガ
ス漏れを起こすことがない。

【００１８】上記構成のピストン構造１を、図３に示し
た多段圧縮装置１００における往復圧縮部１０１・１０
２・１０３のピストン構造などとして組み込むと共に、
最終段の往復圧縮部１０４をラビリンスシール機構を備
えたピストン構造とすることによって、例えば図示しな
い都市ガス配管などから受け取る天然ガスを、２５ＭＰ
ａ程度まで圧縮することが可能になる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記したように、シリンダ内を
往復動作するピストンにより気体を圧縮して高圧気体を
得る装置において、ピストン表面の環状溝に装着したピ
ストンリングを、前記環状溝に内装した弾性体からなる
Ｏリングによって前記シリンダの内面に密着させた圧縮
装置であるので、圧縮時のシール性が高まり、高圧が得
易くなる。

【００２１】また、ピストンリングに、円周面に平行な
切断面を有する割りを形成した圧縮装置においては、ピ
ストンへのピストンリングの装着が容易にあると共に、
弾性体からなるＯリングによりピストンリングのシリン
ダ内面への密着性が向上してシール性が上がるので、高
圧が一層得易くなると云った特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の要部の説明図である。

【図２】ピストンリングの形状を示す説明図である。

【図３】多段圧縮装置の説明図である。

【図４】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ ピストン構造 ２ ピストン ３ ピストンリング溝 ３ａ 底面 ４ Ｏリング ５ ピストンリング ５ａ・５ｂ 端面 ６ 割り ６ａ・６ｂ・６ｃ 切断面 ７ ライダーリング １０ シリンダ １００ 多段圧縮装置 １０１・１０２・１０３・１０４ 往復圧縮部 １０５・１０６ 軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000196680 西部瓦斯株式会社 福岡県福岡市博多区千代１丁目17番１号 (72)発明者 田島 祥人 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小島 輝彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 市川 司 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 杉原 篤典 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 小林 明文 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 服部 学 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯株 式会社内 (72)発明者 吉田 時男 福岡県福岡市博多区千代１丁目17番１号 西部瓦斯株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内を往復動作するピストンによ
   り気体を圧縮して高圧気体を得る装置において、ピスト
   ン表面の環状溝に装着したピストンリングを、前記環状
   溝に内装した弾性体からなるＯリングによって前記シリ
   ンダの内面に密着させたことを特徴とする圧縮装置。
2. 【請求項２】 ピストンリングが割りを備えて形成され
   たことを特徴とする請求項１記載の圧縮装置。