KR102136735B1 - 왕복동 압축기 - Google Patents

Abstract

로드 패킹의 교환을 용이하게 하는 왕복동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은, 실린더 내에 수용된 피스톤과 크랭크 기구에 연결된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 외주면에 미끄럼 접촉되는 내주연을 갖고, 상기 실린더 내의 가스가 상기 피스톤 로드의 상기 외주면의 둘레로부터 누출되는 것을 방지하는 환형 로드 패킹을 구비하는 왕복동 압축기를 개시한다. 상기 피스톤 로드는, 상기 로드 패킹에 의하여 미끄럼 접촉되는 제1 로드부와, 상기 제1 로드부의 선단으로부터 연장 설치되어, 상기 피스톤에 형성된 삽통 구멍에 삽통된 제2 로드부를 포함한다. 상기 피스톤은 상기 제2 로드부로부터 분리 가능하다. 상기 제2 로드부의 직경은 상기 제1 로드부의 직경 이하이다.

Description

왕복동 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 가스를 압축하는 왕복동 압축기에 관한 것이다.

왕복동 압축기(이하, 「압축기」라 칭해짐)는 피스톤을 실린더 내에서 왕복동시켜 실린더 내의 가스를 압축한다. 크랭크 샤프트의 회전력을, 피스톤을 왕복동시키는 힘으로서 피스톤에 전달하는 피스톤 로드는, 실린더의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄하는 실린더 헤드를 관통한다. 일반적으로 피스톤 로드와 실린더 헤드 사이의 경계 공간을 통한 가스의 누출은 환형 로드 패킹에 의하여 방지된다(특허문헌 1을 참조).

일본 특허 공개 제2016-153637호 공보

로드 패킹은, 압축기 중에서 마모의 위험성이 가장 높은 부위 중 하나이다. 특허문헌 1에 의하면, 로드 패킹을 교환하는 작업자는, 크로스헤드가 수용된 헤드 케이스로부터, 헤드 케이스에 고정된 통형 어댑터를 분리하고, 그 후, 피스톤 로드의 기단부를 크로스헤드로부터 떼어낸다. 그 후, 작업자는 크로스헤드 및 헤드 케이스로부터 분리된 상부 구조를 분해하고, 마모된 로드 패킹을 새로운 로드 패킹과 교환한다. 즉, 작업자는, 종래의 압축기 구조 하에서는 로드 패킹을 교환하기 위하여 압축기의 다양한 부위를 분해해야 한다. 이는, 로드 패킹의 교환에 긴 기간이 필요하다는 것을 의미한다.

종래 기술에 따른 다른 압축기에 관하여, 로드 패킹은 압축기 내에서 하측으로부터 고정되어 있는 경우도 있다. 이 경우, 로드 패킹을 교환하는 작업자는 압축기의 외면에 마련된 메인터넌스용 창부로부터 압축기 내에 들어가 로드 패킹을 벗기는 작업을 해야 한다. 이때, 작업자는 로드 패킹의 큰 중량을 지지하면서 로드 패킹을 벗길 필요가 있으므로, 로드 패킹의 벗기기 작업은 곤란해진다.

본 발명은, 로드 패킹의 교환을 용이하게 하는 왕복동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면에 따른 왕복동 압축기는, 실린더 내에 수용된 피스톤과 크랭크 기구에 연결된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 외주면에 미끄럼 접촉되는 내주연을 갖고, 상기 실린더 내의 가스가 상기 피스톤 로드의 상기 외주면의 주위의 공극을 통하여 누출되는 것을 방지하는 환형 로드 패킹을 구비한다. 상기 피스톤 로드는, 상기 로드 패킹에 의하여 미끄럼 접촉되는 제1 로드부와, 상기 제1 로드부의 선단으로부터 연장 설치되어, 상기 피스톤에 형성된 삽통 구멍에 삽통된 제2 로드부를 포함한다. 상기 피스톤은 상기 제2 로드부로부터 분리 가능하다. 상기 제2 로드부의 직경은 상기 제1 로드부의 직경 이하이다.

상기 구성에 의하면, 피스톤은, 피스톤의 삽통 구멍에 삽통된 제2 로드부로부터 분리 가능하고, 또한 제2 로드부의 직경은 제1 로드부의 직경 이하이므로, 작업자는 피스톤을 제2 로드부로부터 탈거한 후, 로드 패킹을 제1 로드부로부터 제2 로드부를 향하여 잡아뽑을 수 있다. 크랭크 기구와 피스톤 로드 사이의 분해를 필요로 하는 종래의 왕복동 압축기의 구조와는 달리, 작업자는 피스톤 로드와 크랭크 기구 사이의 연결을 유지한 채 그대로, 마모된 로드 패킹을 새로운 로드 패킹으로 교환할 수 있다. 따라서 상술한 왕복동 압축기는 종래의 왕복동 압축기보다도 적은 부위의 분해밖에 필요로 하지 않는다. 그 결과, 작업자는 단시간에 로드 패킹을 교환할 수 있다. 게다가 작업자는 제2 로드부로부터 피스톤을 탈거한 후, 마모된 로드 패킹을 제2 로드부를 향하여 잡아뽑을 수 있으므로, 중량이 있는 로드 패킹을 지지하지 않아도 된다. 따라서 로드 패킹은 피스톤 로드로부터 용이하게 분리된다.

상기 구성에 관하여 왕복동 압축기는, 상기 피스톤으로부터 돌출된 상기 제2 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합되어, 상기 피스톤을 상기 제2 로드부에 고정하는 너트를 더 구비해도 된다. 상기 제1 로드부의 상기 선단은, 상기 제1 로드부와 상기 제1 로드부보다도 가는 상기 제2 로드부 사이의 직경 차에 의하여 형성된 환형 단차면을 포함해도 된다. 상기 피스톤은 상기 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 상기 단차면과 상기 너트에 의하여 물려도 된다.

상기 구성에 의하면, 제2 로드부는 제1 로드부보다도 가늘므로, 단차면이 제1 로드부와 제2 로드부 사이의 직경 차에 의하여 제1 로드부의 선단에 형성된다. 단차면은 너트와 협동하여 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 피스톤을 물도록 형성되어 있으므로, 작업자가 제2 로드부를 피스톤에 삽통시키면 피스톤은 단차면에 걸려, 단차면에 의하여 지지될 수 있다. 작업자가 그 후, 제2 로드부의 수나사부에 너트를 나사 결합시키면, 피스톤은 너트와 단차면에 의하여 피스톤 로드의 연장 설치 방향으로 물려, 피스톤 로드에 안정적으로 고정될 수 있다.

작업자가 너트를 풀면 피스톤은 피스톤 로드로부터 분리될 수 있다. 제2 로드부는 제1 로드부보다도 가늘므로, 제1 로드부에 미끄럼 접촉되는 로드 패킹은 그 후, 제2 로드부를 향하여 잡아뽑힐 수 있다. 이 동안, 피스톤 로드와 크랭크 기구 사이의 연결은 유지될 수 있으므로, 상술한 왕복동 압축기는 종래의 왕복동 압축기보다도 적은 부위의 분해밖에 필요로 하지 않는다. 그 결과, 작업자는 단시간에 로드 패킹을 용이하게 교환할 수 있다.

상기 구성에 관하여 왕복동 압축기는, 상기 제2 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합되어, 상기 피스톤을 상기 제2 로드부에 고정하는 너트와, 상기 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 상기 너트와 협동하여 상기 피스톤을 물도록 상기 피스톤 로드에 장착된 링 부재를 더 구비해도 된다. 상기 링 부재는 상기 제1 로드부보다도 직경에 있어서 크고, 또한 상기 피스톤 로드로부터 벗기기 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 링 부재는 제1 로드부보다도 직경에 있어서 크므로, 작업자가 제2 로드부를 피스톤의 삽통 구멍에 삽입하면 피스톤은 링 부재에 걸려, 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정된다. 그 후, 작업자가 너트를 피스톤으로부터 돌출된 제2 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합하면, 피스톤은 너트와 링 부재에 의하여 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 물려, 피스톤 로드에 안정적으로 고정될 수 있다.

작업자가 너트를 풀면 피스톤은 피스톤 로드로부터 분리될 수 있다. 작업자는 그 후, 링 부재를 피스톤 로드로부터 벗길 수 있다. 제2 로드부의 직경은 제1 로드부의 직경 이하이므로, 로드 패킹은 그 후, 제2 로드부를 향하여 잡아뽑힐 수 있다. 이 동안, 피스톤 로드와 크랭크 기구 사이의 연결은 유지될 수 있으므로, 상술한 왕복동 압축기는 종래의 왕복동 압축기보다도 적은 부위의 분해밖에 필요로 하지 않는다. 그 결과, 작업자는 단시간에 로드 패킹을 용이하게 교환할 수 있다.

상기 구성에 관하여 왕복동 압축기는, 상기 피스톤 로드에 의하여 관통되는 한편, 상기 실린더의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄하고, 또한 상기 로드 패킹이 수용된 수용실이 형성된 실린더 헤드와, 상기 피스톤 로드에 의하여 관통되는 한편, 상기 수용실을 폐쇄하도록 상기 실린더 헤드 상에 배치된 플랜지를 더 구비해도 된다. 상기 플랜지는 상기 수용실 내의 상기 로드 패킹과 연결되고, 또한 상기 피스톤 로드가 관통한 상태에서 상기 실린더 헤드로부터 상방으로 분리 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 실린더 헤드는 실린더의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄하므로, 실린더 내의 가스는 실린더의 하단에 형성된 개구부로부터 누출되는 일 없이 실린더 내에 갇힌다. 로드 패킹은 실린더 헤드의 수용실에 수용되어, 실린더 헤드와 피스톤 로드 사이의 간극을 통하여 누출되고자 하는 가스를 가둘 수 있다. 플랜지는 수용실을 폐쇄하도록 실린더 헤드 상에 배치되므로, 수용실 내의 로드 패킹에 근접한다. 플랜지는 로드 패킹과 연결되므로, 로드 패킹을 교환하는 작업자는 플랜지 및 로드 패킹을 일체적으로 취급할 수 있다. 플랜지는, 피스톤 로드가 관통한 상태에서 실린더 헤드로부터 상방으로 분리 가능하므로, 작업자는 플랜지 및 로드 패킹을 일체적으로 끌어올려, 피스톤이 탈거된 후의 제2 로드부로부터 잡아뽑을 수 있다. 즉, 작업자는 플랜지 및 로드 패킹을 떠받치는 일 없이 플랜지 및 로드 패킹을 피스톤 로드로부터 분리할 수 있다. 이 동안, 피스톤 로드와 크랭크 기구 사이의 연결은 유지될 수 있으므로, 상술한 왕복동 압축기는 종래의 왕복동 압축기보다도 적은 부위의 분해밖에 필요로 하지 않는다. 그 결과, 작업자는 단시간에 로드 패킹을 용이하게 교환할 수 있다.

상기 구성에 관하여 왕복동 압축기는, 상기 실린더의 하방에서 상기 피스톤 로드를 둘러싸고, 또한 상기 실린더 헤드에 장착된 통형 부재와, 상기 플랜지를 상기 실린더 헤드에 체결하기 위한 체결구를 더 구비해도 된다. 상기 체결구는, 상기 플랜지와 상기 실린더 헤드 사이의 체결을 해제하기 위한 조작을 받는 헤드부를 포함해도 된다. 상기 헤드부는 상기 통형 부재의 내부 공간에 면하고, 또한 상기 통형 부재에 형성된 개구 창으로부터 액세스 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 작업자는 체결구를 사용하여 플랜지를 실린더 헤드에 체결할 수 있다. 체결구의 헤드부는, 실린더의 하방에서 피스톤 로드를 둘러쌈과 함께 실린더 헤드에 장착된 통형 부재의 내부 공간에 면하므로, 작업자는 체결구의 헤드부에, 통형 부재에 형성된 개구 창으로부터 액세스하여, 플랜지와 실린더 헤드 사이의 체결을 해제하는 조작을 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 그 후, 작업자는 플랜지 및 로드 패킹을, 피스톤 로드에 관통된 채 그대로 실린더 헤드로부터 상방으로 분리할 수 있다. 즉, 작업자는 플랜지 및 로드 패킹을 떠받치는 일 없이 플랜지 및 로드 패킹을 피스톤 로드로부터 분리할 수 있다. 이 동안, 피스톤 로드와 크랭크 기구 사이의 연결은 유지될 수 있으므로, 상술한 왕복동 압축기는 종래의 왕복동 압축기보다도 적은 부위의 분해밖에 필요로 하지 않는다. 그 결과, 작업자는 단시간에 로드 패킹을 용이하게 교환할 수 있다.

상기 구성에 관하여 왕복동 압축기는, 상기 실린더 헤드와 상기 플랜지 사이의 경계로부터의 상기 가스의 누출을 방지하는 환형 개스킷을 더 구비해도 된다. 상기 개스킷은 상기 플랜지에 장착되어 있어도 된다.

상기 구성에 의하면, 환형 개스킷은 실린더 헤드와 플랜지 사이의 경계로부터의 가스의 누출을 방지하므로, 가스는 실린더 헤드와 플랜지 사이의 경계로부터 누출되는 일 없이 실린더 내에 갇힐 수 있다. 피스톤은 실린더 내에서 왕복동하므로, 실린더 내에 갇힌 가스는 피스톤에 의하여 압축된다.

개스킷은 플랜지에 장착되어 있으므로, 플랜지가 피스톤 로드에 의하여 관통된 채 그대로 실린더 헤드로부터 상방으로 분리되면, 플랜지와 일체적으로 실린더 헤드로부터 상방으로 분리될 수 있다. 개스킷을 왕복동 압축기로부터 취출하기 위한 전용 작업은 필요로 하지 않으므로, 작업자는 단시간에 개스킷 및 로드 패킹을 용이하게 교환할 수 있다.

상술한 왕복동 압축기는, 로드 패킹의 교환을 용이하게 하는 구조를 가질 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 왕복동 압축기의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시되는 왕복동 압축기의 피스톤 로드의 개략적인 정면도이다.
도 3a는 도 1에 도시되는 왕복동 압축기의 플랜지의 개략적인 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시하는 플랜지의 개략적인 저면도이다.
도 4는 대체적인 피스톤 로드의 개략적인 정면도이다(제2 실시 형태).
도 5는 제3 실시 형태의 압축기의 개략적인 단면도이다.

<제1 실시 형태>

도 1은 제1 실시 형태의 왕복동 압축기(이하, 「압축기(100)」라 칭해짐)의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하여 압축기(100)가 설명된다.

압축기(100)는 대략 원통형의 실린더(110)를 구비한다. 실린더(110)는 대략 원통형 부위이다. 도 1에 나타나는 연직축선 VAX는 실린더(110)의 중심축에 대략 일치하도록 그려져 있다. 연직축선 VAX는 실린더(110)의 상단 및 하단에 형성된 개구부에 직교한다.

실린더(110)의 주위벽에는, 가스가 유입되는 흡인구(111) 및 실린더(110) 내에서 압축된 가스가 토출되는 2개의 토출구(112, 113)가 형성된다. 흡인구(111) 및 토출구(112, 113)는, 실린더(110)의 주위벽에 형성된 유로를 통하여, 실린더(110)에 의하여 둘러싸인 내부 공간에 연통된다.

압축기(100)는 2개의 실린더 헤드(121, 122)를 구비한다. 실린더 헤드(121)는, 실린더(110)의 상단에 형성된 개구부를 폐쇄한다. 실린더 헤드(122)는, 실린더(110)의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄한다. 실린더(110) 및 실린더 헤드(121, 122)는 가스가 압축되는 내부 공간을 형성한다. 가스는, 흡인구(111)를 통하여 실린더(110) 및 실린더 헤드(121, 122)에 의하여 둘러싸인 내부 공간에 흡인되어, 내부 공간에서 압축 처리를 받는다. 그 후, 압축된 가스는 토출구(112, 113)를 통하여 배출된다.

압축기(100)는 피스톤(130)과 피스톤 로드(140)와 크랭크 기구(150)와 플랜지(146)를 포함한다. 크랭크 기구(150)는, 실린더(110) 내에 배치된 피스톤(130)을 연직축선 VAX을 따라 왕복동시키기 위한 구동력을 생성한다. 크랭크 기구(150)가 생성한 구동력은, 크랭크 기구(150)와 피스톤(130)에 연결된 피스톤 로드(140)에 의하여 피스톤(130)에 전달된다. 그 결과, 피스톤(130)은 실린더(110) 내에서 연직축선 VAX를 따라 왕복동할 수 있다. 플랜지(146)는 피스톤 로드(140)를 크랭크 기구(150)에 연결하기 위하여 사용된다.

피스톤(130)은, 연직축선 VAX에 대략 일치하는 중심축을 갖는 대략 원기둥형 부재이다. 실린더(110) 및 실린더 헤드(121, 122)에 의하여 둘러싸인 내부 공간은 피스톤(130)에 의하여 2개의 압축실로 나뉜다. 2개의 압축실 중 한쪽은, 피스톤(130)의 상면과, 상측의 실린더 헤드(121)의 하면과, 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간이다. 도 1에 도시되는 피스톤(130)은 상사점에 있으며, 피스톤(130)의 상면, 상측의 실린더 헤드(121)의 하면 및 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간은 최소화되어 있다. 2개의 압축실 중 다른 쪽은, 피스톤(130)의 하면과, 하측의 실린더 헤드(122)의 상면과, 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간이다. 도 1에 도시되는 피스톤(130)은 상술한 바와 같이 상사점에 있으며, 피스톤(130)의 하면, 하측의 실린더 헤드(122)의 상면 및 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간은 최대화되어 있다. 이때, 가스는 흡인구(111)를 통하여, 피스톤(130)의 하면, 하측의 실린더 헤드(122)의 상면 및 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간에 흡인된다. 그 후, 피스톤(130)이 하강하면, 피스톤(130)의 하면, 하측의 실린더 헤드(122)의 상면 및 실린더(110)의 내주면에 의하여 둘러싸인 공간은 축소되어 가스는 압축된다. 압축된 가스는 토출구(112, 113)로부터 토출된다.

크랭크 기구(150)는 피스톤(130)의 하방에 배치되어 있다. 크랭크 기구(150)는 크랭크 샤프트(151)와 커넥팅 로드(152)와 크로스헤드(153)와 중공의 크랭크 케이스(154)와 대략 원통형의 헤드 케이스(155)를 포함할 수 있다. 크랭크 샤프트(151)는, 연직축선 VAX에 직교하는 소정의 회전축 RAX를 따라 연장 설치된 크랭크 케이스(154) 내에 수용되어 있다. 크랭크 샤프트(151)는, 크랭크 케이스(154)에 의하여 양쪽 지지되어 회전축 RAX 둘레로 회전한다. 커넥팅 로드(152)의 하단은 크랭크 샤프트(151)에 연결된다. 크랭크 샤프트(151) 및 커넥팅 로드(152)의 연결 부위는 회전축 RAX 둘레로 주회한다. 헤드 케이스(155)는 연직축선 VAX에 대략 일치하는 중심축을 갖는다. 헤드 케이스(155)는 크랭크 케이스(154)의 상면에 고정된다. 크로스헤드(153)는 헤드 케이스(155) 내에 수용된 대략 원기둥형 부재이며, 연직축선 VAX와 대략 일치하는 중심축을 갖는다. 크로스헤드(153)는 커넥팅 로드(152)의 상단에 연결된다. 크로스헤드(153)의 외주면은 헤드 케이스(155)의 내주면에 근접되므로, 수평 방향에 있어서의 크로스헤드(153)의 변위는 크로스헤드(153)에 의하여 규제된다. 한편, 헤드 케이스(155)는 연직 방향에 있어서의 크로스헤드(153)의 변위를 허용한다. 크랭크 샤프트(151)가 회전축 RAX 둘레로 회전하고 있는 동안, 커넥팅 로드(152)는 수평 방향의 변위 성분을 흡수하도록 자세를 변화시켜 수직 방향의 변위 성분만이 크로스헤드(153)에 전달된다. 그 결과, 크로스헤드(153)는 헤드 케이스(155) 내에서 연직축선 VAX를 따라 왕복동할 수 있다.

피스톤 로드(140)는 연직축선 VAX를 따라 연장 설치된 봉형 부재이다. 즉, 피스톤 로드(140)는 연직축선 VAX에 대략 일치하는 중심축을 갖는다. 피스톤 로드(140)의 하단은 크로스헤드(153)의 상면에 고정되는 한편, 피스톤 로드(140)의 상부는 피스톤(130)에 연결된다. 따라서 연직축선 VAX를 따른 크로스헤드(153)의 왕복동은 피스톤 로드(140)에 의하여 피스톤(130)에 전달된다. 그 결과, 피스톤(130)은 실린더(110) 내에서 연직축선 VAX를 따라 왕복동할 수 있다.

압축기(100)는, 하측의 실린더 헤드(122)와 헤드 케이스(155) 사이에서 피스톤 로드(140)를 둘러싸도록 형성된 통형 부재(160)를 나타낸다. 실린더 헤드(122) 및 헤드 케이스(155)는 통형 부재(160)에 고정되어 있다. 통형 부재(160)는, 실린더(110)의 내부 공간으로부터 의도치 않게 누출된 가스를 일시적으로 저류하는 저류 공간을 형성한다. 통형 부재(160) 내에 누출된 가스를 배출하기 위한 불연성 퍼지 가스(예를 들어 질소 가스)가 통형 부재(160)의 저류 공간에 공급되어도 된다. 그 결과, 실린더(110)의 내부 공간으로부터 의도치 않게 누출된 가스는 통형 부재(160)로부터 배출될 수 있다.

하측의 실린더 헤드(122)는 피스톤(130)과 크로스헤드(153) 사이에 배치되어 있으므로, 피스톤 로드(140)에 의하여 관통되도록 형성된다. 압축기(100)는, 실린더 헤드(122)와 피스톤 로드(140) 사이의 간극으로부터의 가스의 누출을 방지하는 로드 패킹부(170)를 포함한다.

로드 패킹부(170)는 환형으로 형성되어 있으며, 실린더 헤드(122)에 장착되어 있다. 로드 패킹부(170)의 내주연이, 실린더(122)에 장착된 피스톤 로드(140)의 외주면에 미끄럼 접촉되도록, 로드 패킹부(170)는 피스톤 로드(140)에 의하여 관통되므로, 압축기(100) 중에서 가장 마모되기 쉬운 부위의 하나이다. 따라서 로드 패킹부(170)는 다른 부위보다도 높은 빈도로 교환될 필요가 있다.

도 2는, 피스톤 로드(140)의 개략적인 정면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 피스톤 로드(140)가 설명된다.

피스톤 로드(140)는, 제1 로드부(141)와, 제1 로드부(141)의 선단(즉, 상단)으로부터 상방으로 연장되는 제2 로드부(142)를 포함한다. 제1 로드부(141)는, 로드 패킹부(170)의 내주연에 의하여 미끄럼 접촉되는 부위이다. 제1 로드부(141)는 크로스헤드(153)의 왕복동을 제2 로드부(142) 및 피스톤(130)에 전달한다. 제2 로드부(142)는, 피스톤(130)을 피스톤 로드(140)에 연결하기 위하여 사용되는 부위이다.

제1 로드부(141)는, 로드 패킹부(170)의 내주연에 의하여 미끄럼 접촉되는 외주면을 갖는다. 제1 로드부(141)의 길이는 피스톤(130) 및 피스톤 로드(140)의 스트로크 길이(즉, 이들이 상사점에 있을 때의 위치와 이들이 하사점에 있을 때의 위치의 차)보다도 큰 값으로 설정될 수 있다. 피스톤(130) 및 피스톤 로드(140)가 상사점과 하사점 사이에서 왕복동하고 있는 동안, 제1 로드부(141)의 외주면은 로드 패킹부(170)의 내주면에 의하여 계속해서 미끄럼 접촉하게 된다. 그 결과, 피스톤(130) 및 피스톤 로드(140)가 상사점과 하사점 사이에서 왕복동하고 있는 동안, 실린더(110)로부터의 가스의 누출은 방지된다.

제1 로드부(141)의 선단부는 피스톤(130)의 하면에 있어서 상방으로 파여 형성된 오목부에 삽입된다. 그 결과, 피스톤(130)의 하부는 제1 로드부(141)에 연결된다.

제1 로드부(141)의 선단부와는 반대의 기단부(즉, 하단부)에는 플랜지(146)가 장착되어 있다. 제1 로드부(141)는 플랜지(146)를 통하여 크로스헤드(153)에 연결되어 있다.

제2 로드부(142)는, 제1 로드부(141)의 선단면(즉, 상단)으로부터 상방으로 돌출되어, 연직축선 VAX를 따라 피스톤(130)을 관통하는 삽통 구멍에 삽통된 봉형 부위이다. 제1 로드부(141)와는 달리 제2 로드부(142)는 피스톤(130)에 전체적으로 수용되어 있다.

제2 로드부(142)는 제1 로드부(141)보다도 직경에 있어서 작다. 따라서 제2 로드부(142)의 기단(즉, 제1 로드부(141)에 연결된 제2 로드부(142)의 단부)을 둘러싸는 환형 단차면(145)이, 제1 로드부(141)와 제2 로드부(142) 사이의 직경 차에 의하여 제1 로드부(141)의 선단면(즉, 상단면)으로서 형성된다. 피스톤(130)은 단차면(145)에 걸려, 연직축선 VAX의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정된다.

압축기(100)는, 제2 로드부(142)의 선단부에 장착된 너트(131)를 구비한다. 너트(131)는 피스톤(130)의 상면에 형성된 오목부에 매설되어, 제2 로드부(142)의 선단부(즉, 상단부)의 외주면에 형성된 수나사부(144)에 나사 결합되어 있다. 수나사부(144)는 단차면(145)으로부터 상방으로 떨어진 위치에 형성되어 있다.

너트(131)가 수나사부(144)에 체결되면 인장 응력이 제2 로드부(142)에 생긴다. 제2 로드부(142)의 인장 응력은 너트(131)와 단차면(145) 사이의 압축력으로서 피스톤(130)에 작용한다. 즉, 피스톤(130)은 연직축선 VAX의 연장 설치 방향에 있어서, 너트(131)와 단차면(145)에 의하여 강하게 끼움 지지되게 된다. 그 결과, 피스톤(130)은 피스톤 로드(140)에 확실히 연결될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로드 패킹부(170)는 하측의 실린더 헤드(122) 내에 형성된 수용실에 수용되어 있다. 수용실보다 직경에 있어서 크고, 또한 수용실의 상단으로 이어지는 오목부가 실린더 헤드(122) 내에 형성되어 있다. 압축기(100)는, 실린더 헤드(122)에 형성된 오목부에 끼워넣어져, 로드 패킹부(170)가 실린더 헤드(122)로부터 상방으로 튀어나오는 것을 방지하도록 수용실을 폐쇄하는 환형의 플랜지(124)를 구비한다.

플랜지(124)는 로드 패킹부(170)보다도 직경에 있어서 큰 환형 판 부재이다. 플랜지(124) 및 플랜지(124)의 하방으로 이어지는 로드 패킹부(170)의 형상은, 실린더 헤드(122)에 형성된 오목부, 및 오목부로부터 하방으로 파여 형성된 상술한 수용실의 형상과 상보적이다. 플랜지(124)가 끼워넣어진 오목부와 로드 패킹부(170)가 수용된 수용실 사이의 직경 차의 결과, 단차면이, 플랜지(124)가 끼워넣어진 오목부와 로드 패킹부(170)가 수용된 수용실 사이에 형성된다. 플랜지(124)의 외주부는 오목부와 수용실 사이의 직경 차에 의하여, 오목부와 수용실 사이의 경계에 형성된 단차면에 걸려, 플랜지(124)는 오목부 내에서 보유 지지될 수 있다.

로드 패킹부(170)는 복수의 로드 패킹(171)을 포함한다. 이들 로드 패킹(171)은 플랜지(124)로부터 연직축선 VAX를 따라 하방으로 연속 설치된다.

압축기(100)는, 로드 패킹부(170)의 복수의 로드 패킹(171)을 일체적으로 연결하는 복수의 연결 나사(172)를 구비한다(도 1을 참조). 이들 연결 나사(172)는, 복수의 로드 패킹(171)을 연직축선 VAX에 대략 평행으로 관통하여, 플랜지(124)에 형성된 암나사 구멍에 나사 결합된다. 그 결과, 복수의 로드 패킹(171)은 플랜지(124)와 일체화된다.

압축기(100)는 복수의 연결 나사(172)에 추가하여, 로드 패킹부(170)의 외주연의 근방에서 연직축선 VAX에 대략 평행으로 연장 설치된 복수의 체결구(125)를 구비한다. 복수의 체결구(125)는, 실린더 헤드(122)를 관통하여, 로드 패킹부(170)의 외주연으로부터 외방으로 돌출된 부위에 있어서 플랜지(124)에 형성된 복수의 암나사 구멍에 각각 나사 결합된다. 그 결과, 플랜지(124)는 실린더 헤드(122)에 체결된다. 일반적인 나사 부재가 복수의 체결구(125)로서 사용될 수 있다.

복수의 체결구(125) 각각은, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이의 체결을 해제하기 위한 조작을 받는 헤드부(223)를 포함한다. 복수의 체결구(125) 각각의 헤드부(223)는, 상술한 통형 부재(160)의 내부 공간에 드러난다. 이들 체결구(125)의 헤드부(223)로의 액세스를 가능하게 하는 개구 창(161)이 통형 부재(160)의 주위벽에 형성되어 있다.

(플랜지)

도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지(124)는 연직축선 VAX 둘레에 있어서 실린더 헤드(122)의 상면에 형성된 오목부에 끼워넣어지므로, 가스의 누출을 일으킬 수 있는 경계가 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이에 형성된다. 압축기(100)는, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이의 경계를 통한 가스의 누출을 방지하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

도 3a는 플랜지(124)의 개략적인 단면도이다. 도 3b는 플랜지(124)의 개략적인 저면도이다. 도 1, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이의 경계를 통한 가스의 누출을 방지하기 위한 구조가 설명된다.

플랜지(124)는 상부(126)와 하부(127)와 중간부(128)로 크게 구별된다. 상부(126)는, 실린더 헤드(122)의 상면에 형성된 오목부에 끼워넣어져, 실린더(110)의 내부 공간에 면하는 상면을 형성한다. 하부(127)는, 상부(126)의 하방에 위치하는 얇은 원판형 부위이다. 하부(127)는 직경에 있어서 상부(126)보다 작다. 하부(127)는, 로드 패킹부(170)의 상면에 압접되는 하면을 형성한다. 하부(127)에는, 복수의 연결 나사(172)가 나사 결합되는 복수의 암나사 구멍(129)이 하부(127)로부터 상방으로 천공되어 마련되어 있다. 중간부(128)는, 상부(126)와 하부(127) 사이에 위치하는 얇은 원판형 부위이다. 중간부(128)는 직경에 있어서, 하부(127)보다도 크고 상부(126)보다도 작다. 중간부(128)로부터 직경 방향에 있어서 외측으로 비어져 나온 상부(126)의 외주부에는, 복수의 체결구(125)가 각각 나사 결합되는 복수의 암나사 구멍(221)이 형성되어 있다.

플랜지(124)의 하부(127)는, 중간부(128)에 연결되는 얇은 상측 원판 부위(225)와, 상측 원판 부위(225)의 하방의 하측 원판 부위(226)로 크게 구별된다. 상측 원판 부위(225)는 하측 원판 부위(226)보다 직경에 있어서 작다. 그 결과, 하측 원판 부위(226)와 중간부(128)의 하면 사이에는 환형의 홈부(222)가 형성된다.

도 3a 및 도 3b는, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이에 형성된 경계로부터의 가스의 누출을 방지하는 환형의 개스킷(180)을 도시한다. 개스킷(180)은 환형의 시일 링부(181)와 복수의 돌출편(182)을 포함한다. 시일 링부(181)는, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이에 형성된 경계에서의 가스의 누출을 방지하는 부위이다. 복수의 돌출편(182)은, 플랜지(124)가 상방으로 변위되어 있을 때, 개스킷(180) 및 플랜지(124)의 접속 상태를 유지하기 위하여 사용된다.

시일 링부(181)는 대략 원환형 평판이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 시일 링부(181)는, 직경 방향에 있어서 하부(127)의 외방에 드러나는 중간부(128)의 환형 하면을 따라 소정의 배치로 설치된다. 시일 링부(181)는, 중간부(128)의 환형 하면과, 로드 패킹부(170)가 수용되는 수용실 및 플랜지(124)가 끼워넣어지는 오목부 사이의 직경 차에 의하여 형성된 단차면(224)에 의하여 물린다. 복수의 체결구(125)가 복수의 암나사 구멍(221)에 나사 결합되면, 시일 링부(181)는 중간부(128)의 환형 하면과 실린더 헤드(122)의 단차면(224)에 의하여 압축되어, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이에 형성된 경계로부터의 가스의 누출이 방지된다.

복수의 돌출편(182) 각각은 시일 링부(181)의 내주연으로부터 연직축선 VAX를 향하여 돌출된다. 복수의 돌출편(182)은 홈부(222)에 끼워넣어져 개스킷(180)은 플랜지(124)에 걸림 결합된다. 도 3b에 나타나는 점선 원은, 홈부(222)의 바닥을 형성하는 상측 원판 부위(225)의 외주 윤곽을 나타내고 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출편(182)에 상보적인 복수의 절결부가 하측 원판 부위(226)에 형성되어 있다. 작업자는, 복수의 돌출편(182)이 복수의 절결부에 위치적으로 일치하도록 개스킷(180)을 중간부(128)의 하면에 맞닿게 한다. 그 후, 작업자는 개스킷(180)을 연직축선 VAX 둘레로 회전시킨다. 그 결과, 돌출편(182)은 홈부(222)에 끼워넣어진다.

로드 패킹부(170)의 취출 방법이 이하에 설명된다.

공구를 가진 작업자는 개구 창(161)을 통하여 체결구(125)의 헤드부(223)에 액세스하여 체결구(125)를 풀 수 있다. 복수의 체결구(125)가 실린더 헤드(122)로부터 벗겨진 후, 작업자는 실린더 헤드(121)를 실린더(110)의 상단(즉, 실린더(110)의 단부 중 크랭크 기구(150)로부터 먼 단부)으로부터 벗긴다. 그 후, 작업자는, 피스톤 로드(140)의 상단에 장착된 너트(131)를 풀어 피스톤(130)을 피스톤 로드(140)로부터 분리할 수 있다. 피스톤(130)이 탈거된 후, 작업자는 플랜지(124)를 피스톤 로드(140)를 따라 상방으로 끌어올릴 수 있다. 상술한 바와 같이, 로드 패킹부(170)는 복수의 연결 나사(172)에 의하여 플랜지(124)와 일체화되어 있으므로, 플랜지(124)가 상방으로 끌어올려지면 로드 패킹부(170)도 플랜지(124)와 함께 상방으로 끌어올려질 수 있다. 상술한 바와 같이, 플랜지(124)에는 개스킷(180)이 걸림 결합되어 있으므로, 개스킷(180)도 플랜지(124)와 함께 끌어올려지게 된다. 피스톤 로드(140)의 제2 로드부(142)는 제1 로드부(141)보다도 가늘고, 또한 실린더 헤드(121), 너트(131) 및 피스톤(130)이 제거되어 있으므로, 제1 로드부(141)보다 상방의 부위는, 플랜지(124), 로드 패킹부(170) 및 개스킷(180)의 내경을 상회하는 직경을 갖지 않는다. 따라서 플랜지(124), 로드 패킹부(170) 및 개스킷(180)은 원활하게 끌어올려져 제2 로드부(142)의 상단으로부터 잡아뽑힐 수 있다.

압축기(100)에서는, 로드 패킹부(170)가 적은 분해 공정 하에서 취출되므로, 작업자는 로드 패킹부(170)를 단시간에 교환할 수 있다. 게다가 로드 패킹부(170)가 연결된 플랜지(124)에는 개스킷(180)이 장착되어 있으므로, 작업자는 플랜지(124)와 동시에 개스킷(180)도 취출할 수 있다. 개스킷(180)을 취출하기 위한 전용 작업은 필요로 하지 않으므로, 로드 패킹부(170)의 교환은 효율적으로 행해질 수 있다.

상술한 바와 같이, 플랜지(124)는 실린더 헤드(122)에 걸려, 복수의 체결구(125)가 제거된 후에도 실린더 헤드(122)로부터 낙하하지 않는다. 따라서 작업자는 로드 패킹부(170)를 교환하기 위한 분해 작업을 안전하게 수행할 수 있다.

본 실시 형태의 개스킷(180)의 장착에 관하여, 작업자는 플랜지(124)에 형성된 절결부에 개스킷(180)의 돌출편(182)을 맞춘 후에 개스킷(180)을 연직축선 VAX 둘레로 회전시켜 돌출편(182)을 플랜지(124)에 형성된 홈부(222)에 끼워넣는다. 그러나 작업자는 플랜지(124)에 형성된 절결부에 돌출편(182)을 맞추는 일 없이 돌출편(182)을 스냅 피트식으로 홈부(222)에 끼워넣어도 된다. 따라서 절결부는 개스킷(180)에 형성되어 있지 않아도 된다.

본 실시 형태의 개스킷(180)의 장착에 관하여, 돌출편(182)은 부채형이다. 그러나 돌출편은 다른 형상을 갖고 있어도 된다. 예를 들어 돌출편은 실린더 헤드(121)와 플랜지(124)에 의하여 물린 시일 링부(181)로부터 내측으로 비어져 나온 환형 부위여도 된다. 이 경우, 개스킷(180)은 전체적으로 환형으로 형성될 수 있다.

본 실시 형태의 개스킷(180)의 장착에 관하여, 개스킷(180)의 돌출편(182)이 끼워넣어지는 홈부(222)가 플랜지(124)에 형성되어 있다. 그러나 홈부가 개스킷의 주연에 형성되는 한편, 홈부에 상보적인 돌기부가 플랜지에 형성되어도 된다. 개스킷은 홈부와 돌기부의 걸림 결합에 의하여 플랜지와 일체화되어, 플랜지와 함께 피스톤 로드(140, 140A)로부터 잡아뽑힐 수 있다.

<제2 실시 형태>

제1 실시 형태에서는, 피스톤은 제1 로드부와 제2 로드부의 직경 차에 의하여 형성된 단차면에 의하여 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정된다. 그러나 피스톤은 피스톤 로드에 장착된 위치 결정 부재에 의하여 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정되어도 된다. 제2 실시 형태에 있어서, 피스톤 로드에 장착된 위치 결정 부재를 갖는 왕복동 압축기가 설명된다.

도 4는 피스톤 로드(140A)의 개략적인 정면도이다. 피스톤 로드(140A)는, 도 1을 참조하여 설명된 피스톤 로드(140)로 대체될 수 있다. 도 1 및 도 4를 참조하여 피스톤 로드(140A)가 설명된다.

도 4는 피스톤 로드(140A)에 추가하여 로드 패킹부(170), 플랜지(124, 146) 및 너트(131)를 도시한다. 제1 실시 형태의 설명은 이들 요소에 원용된다.

피스톤 로드(140A)는, 제1 로드부(141A)와, 제1 로드부(141A)의 선단(즉, 상단)으로부터 연직축선 VAX를 따라 상방으로 연장되는 제2 로드부(142A)를 포함한다. 제1 실시 형태와 마찬가지로 제1 로드부(141A)는 로드 패킹부(170)에 의하여 미끄럼 접촉된다. 제1 로드부(141A)의 직경은 전체 길이에 걸쳐 대략 일정하다. 이 점에 있어서, 직경에 있어서 큰 상측 부분과 직경에 있어서 작은 하측 부분을 갖는 제1 로드(141)(도 1을 참조)와 상위하다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 로드부(142A)는 제1 로드부보다도 가늘고, 환형 단차면(145)이, 제1 로드부(141A)와 제2 로드부(142A)의 직경 차에 의하여 제1 로드부(141A)의 선단면으로서 형성된다. 제2 로드부(142A)의 선단부의 외주면에는 수나사부(144)가 형성되어 있다. 제1 실시 형태와는 달리, 추가적인 수나사부(147)가 제2 로드부(142A)의 기단부의 외주면에 형성되어 있다.

도 4는, 상술한 위치 결정 부재로서 기능하는 링 부재(190)를 도시한다. 링 부재(190)는 제2 로드부(142A)에 의하여 삽통되어, 제2 로드부(142A)의 기단부의 수나사부(147)에 나사 결합된다.

링 부재(190)의 하면에는, 상방으로 움푹 패어 마련된 오목부가 형성되어 있다. 링 부재(190)가 제2 로드부(142A)의 수나사부(147)에 완전히 나사 결합되면, 제1 로드부(141A)의 상단은 링 부재(190)의 하면에 형성된 오목부에 끼워넣어진다. 그 결과, 피스톤 로드(140A)는 단차면(145)의 하방의 위치로부터 단차면(145)의 상방의 수나사부(147)의 상단까지의 구간에 걸쳐 링 부재(190)에 의하여 보강된다. 링 부재(190)는 피스톤(130A)로부터의 힘을 받아낼 수 있으므로, 피스톤 로드(140A)는 단차면(145)의 주위에 있어서 과도하게 큰 힘을 받지 않는다.

도 4는, 제1 실시 형태의 피스톤(130)에 대체되는 피스톤(130A)을 도시한다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 연직축선 VAX을 따라 연장되는 삽통 구멍이 피스톤(130A)에 형성되어 있다. 제2 로드부(142A)가 피스톤(130A)의 삽통 구멍에 삽통되면, 피스톤(130A)은 제2 로드부(142A)의 기단부의 수나사부(147)에 나사 결합된 링 부재(190)에 걸려, 연직축선 VAX의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정된다. 이때, 링 부재(190)는 피스톤 로드(130A)의 하면에 형성된 오목부(링 부재(190)와 상보적인 오목부)에 부분적으로 몰입된다. 작업자는 그 후, 제2 로드부(142A)의 선단부에 형성된 수나사부(144)에 장착된 너트(131)를 죄어 피스톤(130A)을 제2 로드부(142A)에 장착할 수 있다.

피스톤(130A)이 피스톤 로드(140A)에 장착되기 전, 너트(131)는 제2 로드부(142A)의 선단부의 수나사부(144)로부터 벗겨지는 한편, 링 부재(190)는 제2 로드부(142A)의 기단부의 수나사부(147)에 나사 결합된다. 그 후, 작업자는 제2 로드부(142A)를 피스톤(130A)의 삽통 구멍에 삽통시킨다. 그 결과, 링 부재(190)의 상단면은 피스톤(130A)의 오목부의 천장면에 맞닿아, 피스톤(130A)은 연직축선 VAX의 연장 설치 방향에 있어서 위치 결정된다. 작업자는 그 후, 수나사부(144)에 너트(131)를 나사 결합시킨다. 너트(131)가 링 부재(190)로부터 상방으로 떨어진 위치에 형성된 수나사부(144)에 체결되면, 인장 응력이 제2 로드부(142A)에 생긴다. 제2 로드부(142A)의 인장 응력은 너트(131)와 링 부재(190) 사이의 압축력으로서 피스톤(130A)에 작용한다. 즉, 피스톤(130A)은 연직축선 VAX의 연장 설치 방향에 있어서, 너트(131)와 링 부재(190)에 의하여 강하게 끼움 지지되게 된다. 그 결과, 피스톤(130A)은 피스톤 로드(140A)에 확실히 연결될 수 있다.

로드 패킹부(170)의 벗기기에 관하여, 공구를 가진 작업자는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 통형 부재(160)의 개구 창(161)을 통하여 체결구(125)의 헤드부(223)에 액세스하여 체결구(125)를 풀 수 있다. 복수의 체결구(125)가 실린더 헤드(121)로부터 벗겨진 후, 작업자는 상측의 실린더 헤드(121)를 실린더(110)의 상단으로부터 떼어내도 된다. 그 후, 작업자는 피스톤 로드(140A)의 상단에 장착된 너트(131)를 풀어 피스톤(130A)을 피스톤 로드(140A)로부터 분리할 수 있다. 피스톤(130A)이 탈거된 후, 작업자는 링 부재(190)를 풀어 제2 로드부(142A)로부터 잡아뽑을 수 있다. 링 부재(190)가 제2 로드부(142A)로부터 탈거된 후, 작업자는 플랜지(124)를 피스톤 로드(140A)를 따라 상방으로 끌어올릴 수 있다. 상술한 바와 같이, 로드 패킹부(170)는 복수의 연결 나사(172)에 의하여 플랜지(124)와 일체화되어 있으므로, 플랜지(124)가 상방으로 끌어올려지면 로드 패킹부(170)도 플랜지(124)와 함께 상방으로 끌어올려질 수 있다. 피스톤 로드(140A)의 제2 로드부(142A)는 제1 로드부(141A)보다도 가늘고, 또한 실린더 헤드(121), 너트(131), 피스톤(130A) 및 링 부재(190)가 제거되어 있으므로, 제1 로드부(141A)보다 상방의 부위는, 플랜지(124) 및 로드 패킹부(170)의 내경을 상회하는 직경을 갖지 않는다. 따라서 플랜지(124) 및 로드 패킹부(170)는 원활하게 끌어올려져 제2 로드부(142A)의 상단으로부터 잡아뽑힐 수 있다.

본 실시 형태에 관하여, 제1 로드부(141A) 및 제2 로드부(142A) 사이에 단차면(145)이 형성된다. 그러나 제1 로드부(141A) 및 제2 로드부(142A) 사이의 경계는, 제1 로드부(141A)로부터 제2 로드부(142A)를 향하여 좁아지는 테이퍼 형상을 가져도 된다. 링 부재는, 제1 로드부(141A)와 제2 로드부(142A) 사이의 테이퍼 형상에 끼워넣어지도록 형성되어도 된다. 따라서 상술한 실시 형태에서는 제1 로드부와 제2 로드부 사이의 경계의 특정한 형상에 한정되지 않는다.

본 실시 형태에 관하여, 링 부재(190)는 피스톤(130A)의 하면에 형성된 오목부에 몰입되어 있다. 그 결과, 피스톤(130A)의 하면에 드러나는 삽통 구멍의 개구연은 링 부재(190)의 둘레면에 접촉하므로, 링 부재(190)는 삽통 구멍의 개구연으로부터의 강한 힘을 받아내는 한편, 피스톤 로드(140A)는 삽통 구멍의 개구연으로부터의 강한 힘을 직접적으로는 받지 않는다. 즉, 피스톤 로드(140A)는 링 부재(190)에 의하여 피스톤(130A)으로부터 보호될 수 있다. 그러나 피스톤 로드(140A)가 충분한 기계적 강도를 갖는다면, 삽통 구멍의 개구연은 피스톤 로드(140A)에 직접적으로 접촉해도 된다. 링 부재의 상면이 단차면(145)에 단차가 없도록 링 부재가 피스톤 로드(140A)에 장착된다면, 삽통 구멍의 개구연은 제2 로드부(142A)의 기단부에 접촉한다. 이 경우, 피스톤(130A)은 단차면(145)과 링 부재(190)의 상면에 의하여 지지될 수 있다.

본 실시 형태에 관하여, 링 부재(190)의 하면은 피스톤(130A)의 하면과 대략 단차가 없다. 그러나 링 부재(190)의 하면은 피스톤(130A)의 하면보다도 상방에 위치해도 된다. 이 경우에 있어서, 피스톤(130A)의 하면에 드러나는 삽통 구멍의 개구 모서리는 링 부재(190)의 둘레면으로부터 떨어질 수 있다. 따라서 피스톤 로드(140A)는 삽통 구멍의 개구 모서리로부터의 과도하게 큰 부하를 받기 어려워진다.

본 실시 형태에 관하여, 링 부재(190)는 제2 로드부(142A)의 기단부에 형성된 수나사부(147)에 나사 결합되어 있다. 그러나 링 부재는 제1 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합되어도 된다.

<제3 실시 형태>

도 5는 제3 실시 형태의 압축기(100B)의 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 5를 참조하여 압축기(100B)가 설명된다.

압축기(100B)는, 제1 실시 형태의 압축기(100)와는 개스킷의 배치 위치에 있어서만 서로 다르다. 따라서 개스킷을 제외하고 제1 실시 형태의 설명은 압축기(100B)에 원용된다.

압축기(100B)는, 제1 실시 형태에 관련되어 설명된 개스킷(180)과는 상이한 위치에 배치된 개스킷(180B)을 구비한다. 제1 실시 형태의 개스킷(180)이, 플랜지(124)의 하면과, 실린더 헤드(122)에 형성된 오목부 내의 실린더 헤드(122)의 상면에 의하여 압축되어 있는 데 비해, 제3 실시 형태의 개스킷(180B)은, 로드 패킹부(170)의 하면과, 로드 패킹부(170)가 수용된 수용실 내의 실린더 헤드(122)의 상면에 의하여 압축되어 있다.

개스킷(180B)은 환형 박판이다. 개스킷(180B)의 중심의 개구 영역을 피스톤 로드(140)는 관통하여, 개스킷(180B)에 의하여 둘레 방향에 있어서 둘러싸인다. 개스킷(180B)은, 플랜지(124)와 실린더 헤드(122) 사이에 형성된 경계를 통하여 로드 패킹부(170)가 수용된 수용실 내에 유입된 가스가 피스톤 로드(140)의 외주면과 실린더 헤드(122)의 내주면 사이의 얇은 환상 공간, 그리고 실린더 헤드(122)의 하방에 배치된 통형 부재(160)의 내부 공간에 유입되는 것을 방지한다.

상술한 실시 형태에 관하여, 피스톤 로드(140, 140A)는, 직경에 있어서 상이한 제1 로드부(141, 141A) 및 제2 로드부(142, 142A)를 갖는다. 그러나 제2 로드부는 제1 로드부와 동일한 굵기여도 된다. 이 경우, 피스톤(130, 130A)을 지지하기 위한 링 부재는 피스톤 로드의 중간 위치에 장착된다. 링 부재의 장착 위치는 제1 로드부와 제2 로드부 사이의 경계로 된다. 즉, 링 부재보다 상방에 위치하는 피스톤 로드의 부위는 제2 로드부에 상당한다. 링 부재보다 하방에 위치하는 피스톤 로드의 부위는 제1 로드부에 상당한다. 제2 실시 형태에 관련되어 설명된 링 부재(190)와 마찬가지로, 제1 로드부와 제2 로드부 사이의 경계에 배치된 링 부재는 피스톤 로드로부터 벗기기 가능하게 형성된다. 예를 들어 링 부재는, 제1 로드부 및 제2 로드부의 경계에 형성된 수나사부에 나사 결합되도록 형성될 수 있다. 작업자는 피스톤 및 링 부재를 피스톤 로드로부터 순서대로 벗기고, 제1 로드부에 장착된 로드 패킹을 제2 로드부를 향하여 끌어올릴 수 있다.

상술한 실시 형태에 관하여, 실린더(110)는 반드시 연직선 방향으로 신장될 필요는 없다.

금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 해석되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구범위에 의하여 나타나며, 특허 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

압축기(100, 100B)는 압축된 가스를 필요로 하는 다양한 기술 분야에 적합하게 이용된다. 예를 들어 압축기는 액화 천연가스를 적재하는 선박에 탑재되어도 된다. 상술한 바와 같이, 상술한 실시 형태에 따른 왕복동 압축기는 로드 패킹부의 낙하의 위험성이 낮아지는 구조를 갖고, 또한 로드 패킹부는 상방으로 끌어올려지듯이 왕복동 압축기로부터 분리되므로, 작업자는 대형 왕복동 압축기에 내장된 무거운 로드 패킹부를 안전하게 교환할 수 있다.

100, 100B: 압축기(왕복동 압축기)
110: 실린더
122: 실린더 헤드
124: 플랜지
125: 체결구
130, 130A: 피스톤
131: 너트
140, 140A: 피스톤 로드
141, 141A: 제1 로드부
142, 142A: 제2 로드부
144: 수나사부
145: 단차면
150: 크랭크 기구
160: 통형 부재
161: 개구 창
171: 로드 패킹
180: 개스킷
190: 링 부재

Claims (6)

1. 실린더 내에 수용된 피스톤과 크랭크 기구에 연결된 피스톤 로드와,
   상기 피스톤 로드의 외주면에 미끄럼 접촉되는 내주연을 갖고, 상기 실린더 내의 가스가 상기 피스톤 로드의 상기 외주면의 주위의 공극을 통하여 누출되는 것을 방지하는 환형 로드 패킹을 구비하고,
   상기 피스톤 로드는, 상기 로드 패킹에 의하여 미끄럼 접촉되는 제1 로드부와, 상기 제1 로드부의 선단으로부터 연장 설치되어, 상기 피스톤에 형성된 삽통 구멍에 삽통된 제2 로드부를 포함하고,
   상기 피스톤은 상기 제2 로드부로부터 분리 가능하고,
   상기 제2 로드부의 직경은 상기 제1 로드부의 직경 이하이고,
   상기 피스톤 로드에 의하여 관통되는 한편, 상기 실린더의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄하고, 또한 상기 로드 패킹이 수용된 수용실이 형성된 실린더 헤드와,
   상기 피스톤 로드에 의하여 관통되는 한편, 상기 수용실을 폐쇄하도록 상기 실린더 헤드 상에 배치된 플랜지를 더 구비하고,
   상기 플랜지는 상기 수용실 내의 상기 로드 패킹과 연결되고, 또한 상기 피스톤 로드가 관통한 상태에서 상기 실린더 헤드로부터 상방으로 분리 가능한,
   왕복동 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤으로부터 돌출된 상기 제2 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합되어, 상기 피스톤을 상기 제2 로드부에 고정하는 너트를 더 구비하고,
   상기 제1 로드부의 상기 선단은, 상기 제1 로드부와 상기 제1 로드부보다도 가는 상기 제2 로드부 사이의 직경 차에 의하여 형성된 환형 단차면을 포함하고,
   상기 피스톤은 상기 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 상기 단차면과 상기 너트에 의하여 물리는,
   왕복동 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 로드부의 선단부에 형성된 수나사부에 나사 결합되어, 상기 피스톤을 상기 제2 로드부에 고정하는 너트와,
   상기 피스톤 로드의 연장 설치 방향에 있어서 상기 너트와 협동하여 상기 피스톤을 물도록 상기 피스톤 로드에 장착된 링 부재를 더 구비하고,
   상기 링 부재는 상기 제1 로드부보다도 직경에 있어서 크고, 또한 상기 피스톤 로드로부터 벗기기 가능한,
   왕복동 압축기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 실린더의 하방에서 상기 피스톤 로드를 둘러싸고, 또한 상기 실린더 헤드에 장착된 통형 부재와,
   상기 플랜지를 상기 실린더 헤드에 체결하기 위한 체결구를 더 구비하고,
   상기 체결구는, 상기 플랜지와 상기 실린더 헤드 사이의 체결을 해제하기 위한 조작을 받는 헤드부를 포함하고,
   상기 헤드부는 상기 통형 부재의 내부 공간에 면하고, 또한 상기 통형 부재에 형성된 개구 창으로부터 액세스 가능한,
   왕복동 압축기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 실린더 헤드와 상기 플랜지 사이의 경계로부터의 상기 가스의 누출을 방지하는 환형 개스킷을 더 구비하고,
   상기 개스킷은 상기 플랜지에 장착되어 있는,
   왕복동 압축기.

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