JP6926371B2 - Compression cylinder - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮シリンダに関し、より詳しくは、ロッドの外周をシールするロッドパッキンへの負荷が少ない圧縮シリンダに関する。 The present invention relates to a compression cylinder, and more particularly to a compression cylinder having a small load on the rod packing that seals the outer circumference of the rod.

特許文献１には、往復動圧縮機が記載されている。このような往復動圧縮機においては、円筒状のシリンダ筒内に円柱状のピストンが摺動可能に配設された圧縮シリンダにより、供給されたガスを圧縮するものがある。 Patent Document 1 describes a reciprocating compressor. In such a reciprocating compressor, there is a compressor that compresses the supplied gas by a compression cylinder in which a cylindrical piston is slidably arranged in a cylindrical cylinder cylinder.

特開２０１７−０２６０４４号公報JP-A-2017-026044

ところで、シリンダ筒内においては、ピストンの移動により、内圧が吸入圧と圧縮圧との間で大きく脈動する。この圧力の脈動は、ロッドの外周をシールするロッドパッキンにも印加され、ロッドパッキンに振動、衝撃及び摺動摩擦熱による大きな負荷をかけて寿命を短くする。 By the way, in the cylinder cylinder, the internal pressure pulsates greatly between the suction pressure and the compression pressure due to the movement of the piston. This pulsation of pressure is also applied to the rod packing that seals the outer circumference of the rod, and a large load due to vibration, impact, and sliding frictional heat is applied to the rod packing to shorten the life.

そこで、本発明は、ロッドの外周をシールするロッドパッキンへの負荷が少ない圧縮シリンダを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a compression cylinder having a small load on the rod packing that seals the outer circumference of the rod.

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will be clarified by the following description.

前記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.

１．
吸入口及び吐出口に連通されたシリンダ筒と、
前記シリンダ筒内に密着摺動可能に配設され、前記吸入口から吸入されたガスを圧縮して前記吐出口から吐出するピストンと、
前記ピストンに駆動力を伝達するロッドと、
前記ロッドの外周をシールするロッドパッキンとを備え、
前記ロッドパッキンは、前記ロッドの周囲に配置され該ロッドの軸方向に配列された複数のロッドパッキンリングからなり、該軸方向の中途箇所が、前記吐出口から吐出されるガスの圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力とされていることを特徴とする圧縮シリンダ。
２、
前記ロッドパッキンは、前記軸方向の中途の少なくとも１箇所において、ロッドパッキンリング間の間隙が、前記吐出口から吐出されるガスの圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力の空間に連通孔を経由して連通されていることを特徴とする前記１記載の圧縮シリンダ。
３．
前記ロッドパッキンは、潤滑油の供給が不要であることを特徴とする前記１又は２記載の圧縮シリンダ。
４．
前記シリンダ筒内には、円筒状のシリンダライナが装着されており、
前記ピストンの外周面には、ピストンリング及びライダリングが装着されており、これらピストンリング及びライダリングの外周部が前記シリンダライナの内周面に密着摺動することを特徴とする前記１、２又は３記載の圧縮シリンダ。
５．
前記ガスを２００バール以上で使用することを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の圧縮シリンダ。 1. 1.
A cylinder that communicates with the suction port and the discharge port,
A piston that is slidably arranged in the cylinder cylinder, compresses the gas sucked from the suction port, and discharges the gas from the discharge port.
A rod that transmits driving force to the piston,
A rod packing that seals the outer circumference of the rod is provided.
The rod packing is composed of a plurality of rod packing rings arranged around the rod and arranged in the axial direction of the rod, and the intermediate portion in the axial direction is lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port. A compression cylinder characterized by a pressure higher than atmospheric pressure.
2,
The rod packing passes through a communication hole in a space where the gap between the rod packing rings is lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port and higher than the atmospheric pressure at at least one place in the middle of the axial direction. The compression cylinder according to 1 above, wherein the compression cylinder is communicated with each other.
3. 3.
The compression cylinder according to 1 or 2 above, wherein the rod packing does not require the supply of lubricating oil.
4.
A cylindrical cylinder liner is mounted in the cylinder cylinder.
A piston ring and a rider ring are mounted on the outer peripheral surface of the piston, and the outer peripheral portion of the piston ring and the rider ring slides in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder liner. Or the compression cylinder according to 3.
5.
The compression cylinder according to any one of 1 to 4, wherein the gas is used at 200 bar or more.

本発明によれば、ロッドの外周をシールするロッドパッキンへの負荷が少ない圧縮シリンダを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a compression cylinder having a small load on the rod packing that seals the outer circumference of the rod.

本発明の圧縮シリンダの構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the compression cylinder of this invention 本発明の圧縮シリンダのロッドパッキンの構造を示す縦断面図Longitudinal sectional view showing the structure of the rod packing of the compression cylinder of the present invention. 本発明の圧縮シリンダを用いて構成されたコンプレッサを概略的に示すブロック図A block diagram schematically showing a compressor configured by using the compression cylinder of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の圧縮シリンダの構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the compression cylinder of the present invention.

本実施形態の圧縮シリンダは、図１に示すように、シリンダ筒１０と、このシリンダ筒１０内に配置されたシリンダライナ１１と、このシリンダライナ１１内に密着摺動可能に配設されたピストン１とを備え、吸入口２０から吸入弁２０ａを経由して供給されたガスをシリンダ筒１０内でピストン１により圧縮して吐出弁３０ａを経由して吐出口３０から送出する圧縮シリンダである。 As shown in FIG. 1, the compression cylinder of the present embodiment includes a cylinder cylinder 10, a cylinder liner 11 arranged in the cylinder cylinder 10, and a piston arranged in the cylinder liner 11 so as to be closely slidable. This is a compression cylinder provided with 1 and the gas supplied from the suction port 20 via the suction valve 20a is compressed by the piston 1 in the cylinder cylinder 10 and sent out from the discharge port 30 via the discharge valve 30a.

シリンダ筒１０の内部は筒状に形成され、円筒状のシリンダライナ１１が内嵌装されている。なお、シリンダライナ１１は、シリンダ筒１０の内面部が十分な強度及び耐久性を有するならば、設けなくともよい。シリンダ筒１０は、後端側（図１中左端側）において、吸入口２０及び吐出口３０に連通されている。また、シリンダ筒１０の前端部（図１中右端部）は、シリンダカバー１０ａによって閉蓋されている。ピストン１の前端部（図１中右端部）１ａとシリンダカバー１０ａとの間のシリンダ筒１０内の空間は、連通孔１０ｂを経由して、外方（ガス吸入側）に連通している。 The inside of the cylinder cylinder 10 is formed in a cylindrical shape, and a cylindrical cylinder liner 11 is internally fitted. The cylinder liner 11 may not be provided as long as the inner surface portion of the cylinder cylinder 10 has sufficient strength and durability. The cylinder cylinder 10 communicates with the suction port 20 and the discharge port 30 on the rear end side (left end side in FIG. 1). Further, the front end portion (right end portion in FIG. 1) of the cylinder cylinder 10 is closed by the cylinder cover 10a. The space in the cylinder cylinder 10 between the front end portion (right end portion in FIG. 1) 1a of the piston 1 and the cylinder cover 10a communicates with the outside (gas suction side) via the communication hole 10b.

ピストン１は、シリンダライナ１１に内嵌装され得る円柱状に形成されている。ピストン１には、環状のピストンリング２ａが複数外嵌装されている。また、ピストン１の前端側（図１中の右端側）及び基端側（図１中の左端側）には、ライダリング２ｂが外嵌装されている。ピストンリング２ａ及びライダリング２ｂの外周部は、シリンダライナ１１の内周面に密着摺動する。なお、ピストンリング２ａ及びライダリング２ｂは、十分な強度及び耐久性が確保されるならば、種々の方式のシーリング部材に代えてもよく、また、例えばラビリンスシールのように、これらのシーリング部材を設けなくともよい。 The piston 1 is formed in a columnar shape that can be internally fitted to the cylinder liner 11. A plurality of annular piston rings 2a are externally fitted to the piston 1. Further, a rider ring 2b is externally fitted on the front end side (right end side in FIG. 1) and the base end side (left end side in FIG. 1) of the piston 1. The outer peripheral portions of the piston ring 2a and the rider ring 2b slide in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder liner 11. The piston ring 2a and the rider ring 2b may be replaced with various types of sealing members as long as sufficient strength and durability are ensured, and these sealing members may be replaced with, for example, a labyrinth seal. It does not have to be provided.

ピストン１がシリンダライナ１１内においてシリンダ筒１０の軸方向（図１中矢印Ａ）に摺動されることにより、シリンダ筒１０内（シリンダライナ１１内）のガスが圧縮される。シリンダ筒１０内（シリンダライナ１１内）においてはピストン１の移動の方向によって、内圧が大きく変動する。ピストン１の移動方向がシリンダ筒１０内の容積を大きくする方向（図１中の右方向）であるときには、シリンダ筒１０内の圧力は減少し、ピストン１の移動方向がシリンダ筒１０内の容積を小さくする方向（図１中の左方向）であるときには、シリンダ筒１０内の圧力は増大する。このとき、シリンダ筒１０内のガスが圧縮される。 By sliding the piston 1 in the cylinder liner 11 in the axial direction of the cylinder cylinder 10 (arrow A in FIG. 1), the gas in the cylinder cylinder 10 (inside the cylinder liner 11) is compressed. In the cylinder cylinder 10 (inside the cylinder liner 11), the internal pressure greatly fluctuates depending on the direction of movement of the piston 1. When the moving direction of the piston 1 is in the direction of increasing the volume in the cylinder cylinder 10 (right direction in FIG. 1), the pressure in the cylinder cylinder 10 decreases, and the moving direction of the piston 1 is the volume in the cylinder cylinder 10. (Left direction in FIG. 1), the pressure in the cylinder cylinder 10 increases. At this time, the gas in the cylinder cylinder 10 is compressed.

ピストン１の基端部（図１中の左端部）１ｂには、ピストン１に駆動力を伝達するロッド５が、同軸に一体的に連設されている。このロッド５は、ピストン１よりも小径の円柱状に形成されている。ロッド５は、シリンダ筒１０に同軸に形成された連結筒１２を経て、大気側（外方）に延在されている。ロッド５は、ロッドパッキン６によって、外周がシールされている。 A rod 5 for transmitting a driving force to the piston 1 is coaxially and integrally connected to the base end portion (left end portion in FIG. 1) 1b of the piston 1. The rod 5 is formed in a columnar shape having a diameter smaller than that of the piston 1. The rod 5 extends to the atmosphere side (outside) via a connecting cylinder 12 coaxially formed with the cylinder cylinder 10. The outer circumference of the rod 5 is sealed by the rod packing 6.

図２は、本発明の圧縮シリンダのロッドパッキンの構造を示す縦断面図である。 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the rod packing of the compression cylinder of the present invention.

ロッドパッキン６は、図２に示すように、ロッド５の周囲に配置されロッド５の軸方向に配列されてロッド５の外周をシールする複数のロッドパッキンリング６ａと、これらロッドパッキンリング６ａを収納している複数のリングカップ６ｂを有して構成されている。ロッドパッキンリング６ａとロッド５との摺動によって、摺動摩擦熱が発生する。この摺動摩擦熱は、リングカップ６ｂに伝達される。 As shown in FIG. 2, the rod packing 6 houses a plurality of rod packing rings 6a arranged around the rod 5 and arranged in the axial direction of the rod 5 to seal the outer periphery of the rod 5, and these rod packing rings 6a. It is configured to have a plurality of ring cups 6b. Sliding frictional heat is generated by sliding the rod packing ring 6a and the rod 5. This sliding frictional heat is transferred to the ring cup 6b.

ロッドパッキン６は、軸方向の中途箇所（例えば、ほぼ中央箇所）が、吐出口３０から吐出されるガスの圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力（例えば、吸入圧）とされている。 The rod packing 6 has an axially intermediate portion (for example, a substantially central portion) having a pressure lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port 30 and higher than the atmospheric pressure (for example, suction pressure).

ロッドパッキン６の軸方向の中途箇所を上記所定の圧力にするには、図１及び図２に示すように、軸方向の中途箇所において、箇所のロッドパッキンリング６ａ間の間隙にリング状スペーサ６ｇを配置し、このリング状スペーサ６ｇの内周部を、吐出口３０から吐出されるガスの圧力よりも低い圧力の空間（例えば、吸入口２０）に連通孔１２ｂを経由して連通させることが好ましい。 In order to set the pressure in the middle part of the rod packing 6 in the axial direction to the above-mentioned predetermined pressure, as shown in FIGS. 1 and 2, the ring-shaped spacer 6g is formed in the gap between the rod packing rings 6a in the middle part in the axial direction. Is arranged, and the inner peripheral portion of the ring-shaped spacer 6 g can be communicated with a space having a pressure lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port 30 (for example, the suction port 20) via the communication hole 12b. preferable.

なお、上記所定の圧力の空間とされる箇所（リング状スペーサ６ｇの内周部）よりも前段側（シリンダ筒１０側）のロッドパッキンリング６ａの数と、後段側（大気側）のロッドパッキンリング６ａの数とは、吐出口３０から吐出されるガスの圧力に応じて適宜定めることができる。 The number of rod packing rings 6a on the front stage side (cylinder cylinder 10 side) and the rod packing on the rear stage side (atmosphere side) from the above-mentioned predetermined pressure space (inner circumference of the ring-shaped spacer 6 g). The number of rings 6a can be appropriately determined according to the pressure of the gas discharged from the discharge port 30.

吐出圧よりも低い圧力とされるロッドパッキン６の軸方向の中途箇所は、少なくとも１箇所あればよく、複数箇所としてもよい。したがって、連通孔１２ｂの数は１本に限定されず、複数設けてもよい。ロッドパッキン６の軸方向の複数箇所を吐出圧よりも低い圧力とする場合には、前段側（シリンダ筒１０側）の箇所から後段側（大気側）の箇所に向けて徐々に圧力が低くなってゆくようにすることが好ましい。 The rod packing 6 having a pressure lower than the discharge pressure may have at least one intermediate portion in the axial direction, and may have a plurality of intermediate portions. Therefore, the number of communication holes 12b is not limited to one, and a plurality of communication holes 12b may be provided. When the pressures of the rod packing 6 in the axial direction are lower than the discharge pressure, the pressure gradually decreases from the front stage side (cylinder cylinder 10 side) to the rear stage side (atmosphere side). It is preferable to keep going.

このロッドパッキン６の前段側の部分には、シリンダ筒１０内と大気圧との高い圧力差が印加されることがない。この部分に印加されるのは、吐出圧と例えば吸入圧との圧力差のみであり、吐出圧と大気圧との圧力差ではない。また、ロッドパッキン６の後段側の部分に印加されるのは、例えば吸入圧と大気圧との圧力差のみであり、吐出圧と大気圧との圧力差ではない。したがって、シリンダ筒１０内の圧力が吸入圧と吐出圧との間で脈動してもロッドパッキン６に対する負荷が大きくならず、ロッドパッキン６において生ずる振動、衝撃及び摺動摩擦熱は小さい。そのため、ロッドパッキン６への負荷が少なく、寿命を長くすることができる。 A high pressure difference between the inside of the cylinder cylinder 10 and the atmospheric pressure is not applied to the portion on the front stage side of the rod packing 6. Only the pressure difference between the discharge pressure and, for example, the suction pressure is applied to this portion, not the pressure difference between the discharge pressure and the atmospheric pressure. Further, only the pressure difference between the suction pressure and the atmospheric pressure is applied to the portion on the rear stage side of the rod packing 6, not the pressure difference between the discharge pressure and the atmospheric pressure. Therefore, even if the pressure in the cylinder cylinder 10 pulsates between the suction pressure and the discharge pressure, the load on the rod packing 6 does not increase, and the vibration, impact, and sliding frictional heat generated in the rod packing 6 are small. Therefore, the load on the rod packing 6 is small, and the life can be extended.

また、ロッドパッキン６は、ロッドパッキン６において生ずる振動、衝撃及び摺動摩擦熱が小さいために、ロッド５とロッドパッキンリング６ａとの間への潤滑油の供給を不要とすることができる。この場合には、圧縮したガスへの潤滑油の混入を防止することができる。 Further, since the rod packing 6 has a small vibration, impact and sliding frictional heat generated in the rod packing 6, it is possible to eliminate the need to supply the lubricating oil between the rod 5 and the rod packing ring 6a. In this case, it is possible to prevent the lubricating oil from being mixed into the compressed gas.

さらに、この圧縮シリンダにおいては、ピストンリング２ａ、４ａ及びライダリング２ｂを高耐熱性の材料から形成することにより、ピストン１への給油も不要とすることができる。または、この圧縮シリンダにおいては、冷却液を回流させる冷却機構を設けることにより、ピストン１、ピストンリング２ａ、ライダリング２ｂ、シリンダ筒１０及びシリンダライナ１１の熱を吸熱し、シリンダ筒１０の外において放熱して、シリンダ筒１０内を冷却し、ピストン１への給油も不要とすることができる。 Further, in this compression cylinder, by forming the piston rings 2a and 4a and the rider ring 2b from a highly heat-resistant material, it is possible to eliminate the need for refueling the piston 1. Alternatively, in this compression cylinder, by providing a cooling mechanism for circulating the coolant, the heat of the piston 1, the piston ring 2a, the rider ring 2b, the cylinder cylinder 10 and the cylinder liner 11 is absorbed, and outside the cylinder cylinder 10. It is possible to dissipate heat, cool the inside of the cylinder cylinder 10, and eliminate the need for refueling the piston 1.

なお、ロッドパッキン６は、図２に示すように、冷媒供給路６ｃから各リングカップ６ｂ内の流路に冷媒を分配して供給し、これら流路から冷媒を冷媒排出路６ｄに集めて排出するように構成してもよい。冷媒供給路６ｃは、冷媒供給口６ｅにおいて外部に連通し、各リングカップ６ｂ内を貫通するとともに、各リングカップ６ｂ内で分岐して各リングカップ６ｂ内の流路に連通している。冷媒排出路６ｄは、各リングカップ６ｂ内の流路から連通し各リングカップ６ｂ内で集合して、各リングカップ６ｂ内を貫通するとともに、冷媒排出口６ｆにおいて外部に連通している。各リングカップ６ｂ内の流路に冷媒を供給することにより、多量の摺動摩擦熱を除去することができ、ロッドパッキン６の耐久性を高めることができる。 As shown in FIG. 2, the rod packing 6 distributes and supplies the refrigerant from the refrigerant supply passage 6c to the flow paths in each ring cup 6b, and collects and discharges the refrigerant from these flow paths into the refrigerant discharge passage 6d. It may be configured to do so. The refrigerant supply path 6c communicates with the outside at the refrigerant supply port 6e, penetrates into each ring cup 6b, and branches in each ring cup 6b to communicate with the flow path in each ring cup 6b. The refrigerant discharge passages 6d communicate with each other from the flow path in each ring cup 6b, gather in each ring cup 6b, penetrate the inside of each ring cup 6b, and communicate with the outside at the refrigerant discharge port 6f. By supplying the refrigerant to the flow path in each ring cup 6b, a large amount of sliding frictional heat can be removed, and the durability of the rod packing 6 can be improved.

なお、連通孔１２ｂは、冷媒供給路６ｃや冷媒排出路６ｄのように、各リングカップ６ｂ内を貫通して設けてもよい。 The communication hole 12b may be provided so as to penetrate the inside of each ring cup 6b like the refrigerant supply path 6c and the refrigerant discharge path 6d.

〔コンプレッサの構成例〕
図３は、本発明の圧縮シリンダを用いて構成されたコンプレッサを概略的に示すブロック図（再液化があるので潤滑油の供給が不要にしたい一例を示している）である。 [Compressor configuration example]
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a compressor configured by using the compression cylinder of the present invention (an example showing an example in which the supply of lubricating oil is desired to be unnecessary because there is reliquefaction).

本発明の圧縮シリンダを用いて構成されるコンプレッサ２００は、１段でもよいが、図３に示すように、一例として、それぞれが圧縮シリンダを有する複数（例えば、５段）の圧縮段２０１、２０２、２０３、２０４、２０５を有し、圧縮段２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ごとに徐々にガスを圧縮して高圧化してゆく。複数の圧縮段２０１、２０２、２０３、２０４、２０５のうちの後段（例えば、第４段）においては、ガスがすでに１００バール（１０ＭＰａ）以上の高圧となっている。 The compressor 200 configured by using the compression cylinder of the present invention may have one stage, but as shown in FIG. 3, as an example, a plurality of (for example, five stages) compression stages 201 and 202, each of which has a compression cylinder. , 203, 204, 205, and the gas is gradually compressed at each compression stage 201, 202, 203, 204, 205 to increase the pressure. In the latter stage (for example, the fourth stage) of the plurality of compression stages 201, 202, 203, 204, 205, the gas has already reached a high pressure of 100 bar (10 MPa) or more.

１００バール（１０ＭＰａ）以上の高圧のガスをさらに、例えば２００バール以上に圧縮するシリンダにおいては、従来、ピストン１及びロッドパッキン６の樹脂製シールリング（ピストンリング及びロッドパッキンリング）が高熱により短寿命になる虞がある。樹脂製シールリングは、低圧下では、潤滑油の供給が不要式でも実用的な寿命を維持できる。しかし、例えば、ＬＮＧボイルオフガスを圧縮して船舶用エンジンの燃料ガスとする様な場合には５段圧縮が必要で、第５段では、吸入圧が１００バール乃至１２０バールで、吐出圧が２００バール以上といった高圧条件下では、潤滑油の供給が不要な無給油式では、樹脂製シールリングの実用的な寿命を維持することができない虞がある。 In a cylinder that further compresses a high-pressure gas of 100 bar (10 MPa) or more, for example, 200 bar or more, conventionally, the resin seal rings (piston ring and rod packing ring) of the piston 1 and the rod packing 6 have a short life due to high heat. There is a risk of becoming. Under low pressure, the resin seal ring can maintain a practical life even if it does not require the supply of lubricating oil. However, for example, when the LNG boil-off gas is compressed into the fuel gas for a marine engine, five-stage compression is required. In the fifth stage, the suction pressure is 100 bar to 120 bar and the discharge pressure is 200 bar. Under high pressure conditions such as bar or higher, there is a risk that the practical life of the resin seal ring cannot be maintained with the non-lubricated type that does not require the supply of lubricating oil.

本発明の圧縮シリンダは、何れの圧縮段２０１、２０２、２０３、２０４、２０５に用いる場合にもロッドパッキンへの給油が不要であり、冷却機構を備えれば、ピストンへの給油も不要とすることができる。この場合には、コンプレッサ２００においては、圧縮したガスが潤滑油により汚染される虞がない。したがって、後段の圧縮段を経たガスを極低温かつ高圧下で再液化して再利用することが可能となる。すなわち、本発明の圧縮シリンダは、高圧下における使用（すでに高圧（例えば１００バール以上）となっているガスをさらに高圧（例えば３００バール以上）にする用途）において特に有用である。 The compression cylinder of the present invention does not require lubrication to the rod packing when used in any of the compression stages 201, 202, 203, 204, 205, and if a cooling mechanism is provided, lubrication to the piston is also unnecessary. be able to. In this case, in the compressor 200, there is no possibility that the compressed gas will be contaminated by the lubricating oil. Therefore, the gas that has passed through the compression stage in the subsequent stage can be reliquefied and reused under extremely low temperature and high pressure. That is, the compression cylinder of the present invention is particularly useful for use under high pressure (application for increasing the pressure (for example, 300 bar or more) of a gas that has already become high pressure (for example, 100 bar or more)).

このコンプレッサ２００は、あらゆる用途に適用可能であり、例えば、天然ガスを圧縮する用途においては、最後圧縮段２０５を経た天然ガスを貯蔵タンク２０６に戻すことが可能となる。また、後段の圧縮段の前（第４段２０４と第５段２０５との間）に逆止弁は不要である。 The compressor 200 can be applied to all uses. For example, in the use of compressing natural gas, the natural gas that has passed through the final compression stage 205 can be returned to the storage tank 206. Further, a check valve is not required before the compression stage in the subsequent stage (between the fourth stage 204 and the fifth stage 205).

また、重油脱硫用に使用する高圧水素ガスでは、高圧故に潤滑油の供給を不要にすることが不可能なので、油分を含んだまま使用している。これがリアクター内の高価な触媒の寿命を縮めるが、現状致し方なしとして油分を含んだ高圧水素ガスを使用している。これが油分を含まない高圧水素ガスとなれば、触媒寿命延長が図られ、大きなメリットになる。 Further, the high-pressure hydrogen gas used for heavy oil desulfurization cannot eliminate the need for the supply of lubricating oil due to the high pressure, so it is used while containing oil. This shortens the life of the expensive catalyst in the reactor, but the current method is to use high-pressure hydrogen gas containing oil. If this becomes a high-pressure hydrogen gas that does not contain oil, the catalyst life can be extended, which is a great merit.

本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

その他、具体的な細部構造や数値等及び制御装置の制御内容等についても適宜に変更可能であることは勿論である。加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 In addition, it goes without saying that the specific detailed structure, numerical values, and the control contents of the control device can be changed as appropriate. In addition, the embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ ピストン
１ａ 前端部
１ｂ 基端部
２ａ ピストンリング
２ｂ ライダリング
５ ロッド
６ ロッドパッキン
６ａ ロッドパッキンリング
６ｂ リングカップ
６ｃ 冷媒供給路
６ｄ 冷媒排出路
６ｅ 冷媒供給口
６ｆ 冷媒排出口
６ｇ リング状スペーサ
１０ シリンダ筒
１０ａ シリンダカバー
１０ｂ 連通孔
１１ シリンダライナ
１２ 連結筒
１２ｂ 連通孔
２０ 吸入口
２０ａ 吸入弁
３０ 吐出口
３０ａ 吐出弁
２００ コンプレッサ
２０１ 第１の圧縮段
２０２ 第２の圧縮段
２０３ 第３の圧縮段
２０４ 第４の圧縮段
２０５ 第５の圧縮段
２０６ 貯蔵タンク 1 Piston 1a Front end 1b Base end 2a Piston ring 2b Rider ring 5 Rod 6 Rod packing 6a Rod packing ring 6b Ring cup 6c Refrigerant supply path 6d Refrigerant discharge path 6e Refrigerant supply port 6f Refrigerant discharge port 6g Ring-shaped spacer 10 Cylinder cylinder 10a Cylinder cover 10b Communication hole 11 Cylinder liner 12 Connection cylinder 12b Communication hole 20 Suction port 20a Suction valve 30 Discharge port 30a Discharge valve 200 Compressor 201 First compression stage 202 Second compression stage 203 Third compression stage 204 4th Compression stage 205 Fifth compression stage 206 Storage tank

Claims (4)

吸入口及び吐出口に連通されたシリンダ筒と、
前記シリンダ筒内に密着摺動可能に配設され、前記吸入口から吸入されたガスを圧縮して前記吐出口から吐出するピストンと、
前記ピストンに駆動力を伝達するロッドと、
前記ロッドの外周をシールするロッドパッキンとを備え、
前記ロッドパッキンは、潤滑油の供給が不要であり、前記ロッドの周囲に配置され該ロッドの軸方向に配列された複数のロッドパッキンリングからなり、該軸方向の中途の少なくとも１箇所において、ロッドパッキンリング間の間隙が、前記吐出口から吐出されるガスの圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力とされており、前記間隙よりも前記ピストン側のロッドパッキンリングには、前記シリンダ筒内の圧力と前記間隙の圧力との圧力差が印加され、前記間隙よりも前記ピストンの反対側のロッドパッキンリングには、前記間隙の圧力と大気圧との圧力差が印加されることを特徴とする圧縮シリンダ。 A cylinder that communicates with the suction port and the discharge port,
A piston that is slidably arranged in the cylinder cylinder, compresses the gas sucked from the suction port, and discharges the gas from the discharge port.
A rod that transmits driving force to the piston,
A rod packing that seals the outer circumference of the rod is provided.
The rod packing does not require the supply of lubricating oil and consists of a plurality of rod packing rings arranged around the rod and arranged in the axial direction of the rod, and the rod is formed at at least one position in the middle of the axial direction. The gap between the packing rings is lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port and higher than the atmospheric pressure, and the rod packing ring on the piston side of the gap is in the cylinder cylinder. A pressure difference between the pressure and the pressure in the gap is applied, and a pressure difference between the pressure in the gap and the atmospheric pressure is applied to the rod packing ring on the opposite side of the piston from the gap. Compression cylinder. 前記ロッドパッキンは、前記軸方向の中途の少なくとも１箇所において、ロッドパッキンリング間の間隙が、前記吐出口から吐出されるガスの圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力の空間に連通孔を経由して連通されていることを特徴とする請求項１記載の圧縮シリンダ。 The rod packing passes through a communication hole in a space where the gap between the rod packing rings is lower than the pressure of the gas discharged from the discharge port and higher than the atmospheric pressure at at least one place in the middle of the axial direction. The compression cylinder according to claim 1, wherein the compression cylinders are communicated with each other. 前記シリンダ筒内には、円筒状のシリンダライナが装着されており、
前記ピストンの外周面には、ピストンリング及びライダリングが装着されており、これらピストンリング及びライダリングの外周部が前記シリンダライナの内周面に密着摺動することを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮シリンダ。 A cylindrical cylinder liner is mounted in the cylinder cylinder.
An outer peripheral surface of the piston, piston rings and rider ring is mounted, also claim 1 outer peripheral portion of the piston rings and rider rings, characterized in that the close contact sliding on the inner circumferential surface of said cylinder liner Is the compression cylinder described in 2. 前記ガスを２００バール以上で使用することを特徴とする請求項１、２又は３記載の圧縮シリンダ。 The compression cylinder according to claim 1, 2 or 3, wherein the gas is used at 200 bar or more.
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