JPH1162829A - 昇圧供給装置 - Google Patents
昇圧供給装置Info
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- JPH1162829A JPH1162829A JP23269397A JP23269397A JPH1162829A JP H1162829 A JPH1162829 A JP H1162829A JP 23269397 A JP23269397 A JP 23269397A JP 23269397 A JP23269397 A JP 23269397A JP H1162829 A JPH1162829 A JP H1162829A
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- piston
- piston ring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール機構の耐久性を向上させる。
【解決手段】 ピストンリング溝３に、底側から弾性体
製のＯリング４、フッ素樹脂より硬質のバックアップリ
ング５、フッ素樹脂製のピストンリング６を装着し、ピ
ストンリング６の外周面がシリンダ１０の内面に密着す
るようにした。
製のＯリング４、フッ素樹脂より硬質のバックアップリ
ング５、フッ素樹脂製のピストンリング６を装着し、ピ
ストンリング６の外周面がシリンダ１０の内面に密着す
るようにした。
Description
【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。
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。
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４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。
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５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、例えばポリ四
フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂から形成されたピ
ストンリング６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。
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５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、例えばポリ四
フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂から形成されたピ
ストンリング６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】しかし、図５に示したシール構造では、シ
リンダ１０の内面とピストンリング６との間、およびピ
ストンリング溝３の底面とピストンリング６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ったの
で、これを解決するものとして、ピストンリング６の下
側に弾性体からなるＯリング４を設け、このＯリング４
の弾性力によってピストンリング６をシリンダ１０の内
面に押し付けてシール性を高めるようにした図６に示す
構造の圧縮装置を、本出願人は既に特願平８−７６６０
５において提案した。
リンダ１０の内面とピストンリング６との間、およびピ
ストンリング溝３の底面とピストンリング６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ったの
で、これを解決するものとして、ピストンリング６の下
側に弾性体からなるＯリング４を設け、このＯリング４
の弾性力によってピストンリング６をシリンダ１０の内
面に押し付けてシール性を高めるようにした図６に示す
構造の圧縮装置を、本出願人は既に特願平８−７６６０
５において提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平８−７
６６０５において提案した圧縮装置では、長期間の使用
により、図７に示したようにピストンリング６の内周面
がＯリング４の形状に沿って変形し、やがてピストンリ
ング６とＯリング４との間に隙間が形成され、この隙間
からガスが漏れるようになる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。
６６０５において提案した圧縮装置では、長期間の使用
により、図７に示したようにピストンリング６の内周面
がＯリング４の形状に沿って変形し、やがてピストンリ
ング６とＯリング４との間に隙間が形成され、この隙間
からガスが漏れるようになる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。
【０００７】
【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昇圧供給装置に
おいて、
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昇圧供給装置に
おいて、
【０００８】ピストン表面に環状に刻設したピストンリ
ング溝に、底側から弾性体製のＯリング、バックアップ
リング、バックアップリングより軟質素材からなるピス
トンリングを装着し、ピストンリングの外周面が前記シ
リンダの内面に密着するようにした第１の構成の昇圧供
給装置と、
ング溝に、底側から弾性体製のＯリング、バックアップ
リング、バックアップリングより軟質素材からなるピス
トンリングを装着し、ピストンリングの外周面が前記シ
リンダの内面に密着するようにした第１の構成の昇圧供
給装置と、
【０００９】前記第１の構成の昇圧供給装置において、
ピストンリングをフッ素樹脂から形成するようにした第
２の構成の昇圧供給装置と、
ピストンリングをフッ素樹脂から形成するようにした第
２の構成の昇圧供給装置と、
【００１０】バックアップリングとピストンリングは共
に割りを備えて形成し、バックアップリングとピストン
リングとを割りの位置をずらしてピストンリング溝に装
着するようにした第３の構成の昇圧供給装置と、を提供
するものである。
に割りを備えて形成し、バックアップリングとピストン
リングとを割りの位置をずらしてピストンリング溝に装
着するようにした第３の構成の昇圧供給装置と、を提供
するものである。
【００１１】
【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３において前記図
４〜図７における符号と同一符号で示した部分は、図４
〜図７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。
実施形態を説明する。なお、図１〜図３において前記図
４〜図７における符号と同一符号で示した部分は、図４
〜図７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。
【００１２】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の上にバックアップリン
グ５、さらにこのバックアップリング５の上に、潤滑性
（低摩擦係数）・耐熱性・耐薬品性・強度などに優れた
フッ素樹脂、例えばポリ四フッ化エチレン樹脂からなる
ピストンリング６を被着して形成したものである。
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の上にバックアップリン
グ５、さらにこのバックアップリング５の上に、潤滑性
（低摩擦係数）・耐熱性・耐薬品性・強度などに優れた
フッ素樹脂、例えばポリ四フッ化エチレン樹脂からなる
ピストンリング６を被着して形成したものである。
【００１３】バックアップリング５は、ピストンリング
６より硬質の素材、例えばガラス繊維入りナイロン、ス
テンレス鋼板などから形成する。
６より硬質の素材、例えばガラス繊維入りナイロン、ス
テンレス鋼板などから形成する。
【００１４】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。
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。
【００１５】ピストンリング６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の一端から一方の端面６ｂの側に垂直
に延設する切断面６ｃと、切断面６ａの他端から他方の
端面６ｄの側に垂直に延設する切断面６ｅと、からなる
割り６Ｚを備えて、切断面６ｃ・６ｅ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１０の内径より僅かに小さくなるように形成す
る。
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の一端から一方の端面６ｂの側に垂直
に延設する切断面６ｃと、切断面６ａの他端から他方の
端面６ｄの側に垂直に延設する切断面６ｅと、からなる
割り６Ｚを備えて、切断面６ｃ・６ｅ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１０の内径より僅かに小さくなるように形成す
る。
【００１６】また、バックアップリング５も、例えば図
３に示したように、ピストンリング６と同様に割り５Ｚ
を備えて形成する。また、切断面５ｃ・５ｅ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、
同様にセットしたピストンリング６の内径より僅かに小
さくなるように形成する。
３に示したように、ピストンリング６と同様に割り５Ｚ
を備えて形成する。また、切断面５ｃ・５ｅ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、
同様にセットしたピストンリング６の内径より僅かに小
さくなるように形成する。
【００１７】また、Ｏリング４の弾性力によって、バッ
クアップリング５の外周面がピストンリング６の内周面
に密着し、さらにピストンリング６の外周面がシリンダ
１０の内面に密着して、それぞれの接触部分がシールで
きるように、バックアップリング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、バックアップリング５
・ピストンリング６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。
クアップリング５の外周面がピストンリング６の内周面
に密着し、さらにピストンリング６の外周面がシリンダ
１０の内面に密着して、それぞれの接触部分がシールで
きるように、バックアップリング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、バックアップリング５
・ピストンリング６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。
【００１８】このため、バックアップリング５は、割り
５Ｚの切断面５ｃと５ｅ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、ピストンリン
グ６は、割り６Ｚの切断面６ｃと６ｅとが離間するよう
拡径すればバックアップリング５に容易に被せることが
できる。
５Ｚの切断面５ｃと５ｅ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、ピストンリン
グ６は、割り６Ｚの切断面６ｃと６ｅとが離間するよう
拡径すればバックアップリング５に容易に被せることが
できる。
【００１９】また、ピストンリング溝３には、Ｏリング
４はその弾性を利用して拡径することで容易に装着でき
るし、バックアップリング５・ピストンリング６もそれ
ぞれ切断面５ｃと５ｅ、切断面６ｃと６ｅとが離間する
よう拡径することで、ピストンリング溝３に容易に装着
できる。
４はその弾性を利用して拡径することで容易に装着でき
るし、バックアップリング５・ピストンリング６もそれ
ぞれ切断面５ｃと５ｅ、切断面６ｃと６ｅとが離間する
よう拡径することで、ピストンリング溝３に容易に装着
できる。
【００２０】なお、バックアップリング５の割り５Ｚ
と、ピストンリング６の割り６Ｚとは接近しないよう
に、例えば割り５Ｚと６Ｚとがピストン２の直径方向の
対向する部位に位置するようにセットする。
と、ピストンリング６の割り６Ｚとは接近しないよう
に、例えば割り５Ｚと６Ｚとがピストン２の直径方向の
対向する部位に位置するようにセットする。
【００２１】このようにして、ピストンリング溝３にＯ
リング４・バックアップリング５・ピストンリング６を
装着したピストン２は、切断面５ｃと５ｅ、切断面６ｃ
と６ｅとが接近するように、バックアップリング５・ピ
ストンリング６をそれぞれ縮径することで、シリンダ１
０に容易に挿入することができる。
リング４・バックアップリング５・ピストンリング６を
装着したピストン２は、切断面５ｃと５ｅ、切断面６ｃ
と６ｅとが接近するように、バックアップリング５・ピ
ストンリング６をそれぞれ縮径することで、シリンダ１
０に容易に挿入することができる。
【００２２】なお、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
ングであり、ピストン２の外周面に環装されている。
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
ングであり、ピストン２の外周面に環装されている。
【００２３】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の底に装着され、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、バッ
クアップリング５の外周面はピストンリング６の内周面
に、ピストンリング６の外周面はシリンダ１０の内面に
それぞれ押し付けられて密着シールし、ピストンリング
溝３の底面３ａとバックアップリング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。
は、ピストンリング溝３の底に装着され、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、バッ
クアップリング５の外周面はピストンリング６の内周面
に、ピストンリング６の外周面はシリンダ１０の内面に
それぞれ押し付けられて密着シールし、ピストンリング
溝３の底面３ａとバックアップリング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。
【００２４】また、バックアップリング５の割り５Ｚ
と、ピストンリング６の割り６Ｚは、切断面５ｃと５
ｅ、６ｃと６ｅの部分でそれぞれ僅かに開いているが、
切断面５ａ・６ａはそれぞれに密着し、しかもＯリング
４の弾性力によってバックアップリング５はピストンリ
ング６に、ピストンリング６はシリンダ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高圧
に圧縮する際にもガス漏れを起こすことがない。
と、ピストンリング６の割り６Ｚは、切断面５ｃと５
ｅ、６ｃと６ｅの部分でそれぞれ僅かに開いているが、
切断面５ａ・６ａはそれぞれに密着し、しかもＯリング
４の弾性力によってバックアップリング５はピストンリ
ング６に、ピストンリング６はシリンダ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高圧
に圧縮する際にもガス漏れを起こすことがない。
【００２５】しかも、フッ素樹脂製のピストンリング６
には、変形し難い硬質のバックアップリング５を介して
Ｏリング４の力が作用する構成であるので、ピストンリ
ング６が前記図７に示したように変形することはなく、
長期間に渡ってガス漏れを起こすことがない。
には、変形し難い硬質のバックアップリング５を介して
Ｏリング４の力が作用する構成であるので、ピストンリ
ング６が前記図７に示したように変形することはなく、
長期間に渡ってガス漏れを起こすことがない。
【００２６】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２５ＭＰａ
程度まで圧縮する作業が、長期間に渡って安定して行え
るようになる。
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２５ＭＰａ
程度まで圧縮する作業が、長期間に渡って安定して行え
るようになる。
【００２７】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。
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。
【００２８】例えば、バックアップリング５・ピストン
リング６の割りは、単に斜めカットした割りであっても
良い。
リング６の割りは、単に斜めカットした割りであっても
良い。
【００２９】
【発明の効果】上記したように本発明は、ピストンリン
グを弾性体製のＯリングによってシリンダの内面に密着
し、シールする際に、ピストンリングより硬いバックア
ップリングをピストンリングとＯリングとの間に介在さ
せたので、ピストンリングがＯリングの形状に変形する
ことが防止できるようになり、これにより長期間に渡っ
て高圧を得ることが可能であり、装置の耐久性が向上し
た。
グを弾性体製のＯリングによってシリンダの内面に密着
し、シールする際に、ピストンリングより硬いバックア
ップリングをピストンリングとＯリングとの間に介在さ
せたので、ピストンリングがＯリングの形状に変形する
ことが防止できるようになり、これにより長期間に渡っ
て高圧を得ることが可能であり、装置の耐久性が向上し
た。
【００３０】また、ピストンリングをフッ素樹脂によっ
て形成するようにした請求項２の昇圧供給装置において
は、接触部の摩耗が少なく、摩擦熱の発生も抑えられ
る。
て形成するようにした請求項２の昇圧供給装置において
は、接触部の摩耗が少なく、摩擦熱の発生も抑えられ
る。
【００３１】また、バックアップリングとピストンリン
グが共に割りを備えるようにした請求項３の昇圧供給装
置においては、ピストンへのバックアップリングおよび
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り、高圧が一層得易く
なると云った特長がある。
グが共に割りを備えるようにした請求項３の昇圧供給装
置においては、ピストンへのバックアップリングおよび
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り、高圧が一層得易く
なると云った特長がある。
【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】バックアップリングの形状を示す説明図であ
る。
る。
【図４】多段圧縮装置の説明図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
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 バックアップリング ５ａ 切断面 ５ｂ 端面 ５ｃ 切断面 ５ｄ 端面 ５ｅ 切断面 ５Ｚ 割り ６ ピストンリング ６ａ 切断面 ６ｂ 端面 ６ｃ 切断面 ６ｄ 端面 ６ｅ 切断面 ６Ｚ 割り 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
Claims (3)
- 【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昇圧供給装置におい
て、ピストン表面に環状に刻設したピストンリング溝
に、底側から弾性体製のＯリング、バックアップリン
グ、バックアップリングより軟質素材からなるピストン
リングを装着し、ピストンリングの外周面を前記シリン
ダの内面に密着させたことを特徴とする昇圧供給装置。 - 【請求項２】 ピストンリングがフッ素樹脂から形成さ
れたことを特徴とする請求項１記載の昇圧供給装置。 - 【請求項３】 バックアップリングとピストンリングは
共に割りを備えて形成され、バックアップリングとピス
トンリングが割りの位置をずらしてピストンリング溝に
装着されたことを特徴とする請求項１記載の昇圧供給装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23269397A JP3813321B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 昇圧供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23269397A JP3813321B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 昇圧供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162829A true JPH1162829A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3813321B2 JP3813321B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=16943306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23269397A Expired - Fee Related JP3813321B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 昇圧供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3813321B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016142399A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | Ｋｙｂ株式会社 | シール装置 |
| CN112012980A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-01 | 北京金自天成液压技术有限责任公司 | 一种活塞用一体式密封装置及其密封方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23269397A patent/JP3813321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016142399A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | Ｋｙｂ株式会社 | シール装置 |
| CN112012980A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-01 | 北京金自天成液压技术有限责任公司 | 一种活塞用一体式密封装置及其密封方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3813321B2 (ja) | 2006-08-23 |
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