JPH0313595Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は横型往復圧縮機のピストンロツド軸封
装置に係り、特に横型往復圧縮機特有のピストン
ロツドの傾き、軸芯位置の下降変位による影響を
排除して確実なシール機能を発揮する横型往復圧
縮機のピストンロツド軸封装置に関する。

［従来の技術］ 横型往復圧縮機は第２図に示すように、クラン
クケースａ内のクランク機構ｂからクロスヘツド
ｃ、ピストンロツドｄを介してシリンダｅ内のピ
ストンｆに往復動力を伝達して、被圧縮流体を圧
縮するようになつている。ピストンロツドｄはス
リーブｇ内にその軸方向に沿つて水平に挿通され
て、クランクケースａからシリンダｅに亙つて延
長されている。そして殊に、ピストンロツドｄが
貫通するシリンダｅの貫通孔部、並びにスリーブ
ｇ内に形成された仕切壁ｈの貫通孔部には、高圧
なシリンダｅ内から低圧なクランクケースａ側、
更には大気側へ被圧縮流体が漏出するのを防止す
るために軸封装置ｉ，ｊが配設されている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、従来の軸封装置ｉ，ｊ、殊に比較的
低圧側となる仕切壁ｈに配設されている軸封装置
ｊは、固定系を成すスリーブｇ、具体的には仕切
壁ｈに固定されてピストンロツドｄの外周面を囲
繞する環状のドライシールｋと、仕切壁ｈ間の中
空室ｌに接続されて、この中空室ｌ内に被圧縮流
体の漏出圧力よりも高い圧力の窒素等の不活性ガ
スを封入する不活性ガス供給系ｍとから構成され
ていた。殊に不活性ガス供給系ｍは、ドライシー
ルｋのみではシールが不充分なため、被圧縮流
体、殊に可燃性ガスや有毒ガス等の危険な被圧縮
流体がクランクケースａ側へ漏出するのを完全に
防止するための設備として採用されていた。

ここにこのような不活性ガス供給系ｍから中空
室ｌ内に供給された不活性ガスは、上述のように
ドライシールｋのシール性が充分なものでないこ
とから、シリンダｅ側、クランクケースａ側双方
へ逃げてゆくため、その供給は継続的に行なわれ
るようになつている。このため窒素等の不活性ガ
スの消費量が極めて莫大なものとなつており、ま
た不活性ガス供給系ｍの設備費も相俟つて、軸封
装置ｊとしては極めて高価であつた。従つて、こ
のような不活性ガス供給系ｍを排除でき、また信
頼性の高い軸封装置の案出が望まれている。

そこで、不活性ガス供給系ｍの採用によるラン
ニングコストや設備費のコストアツプを解決する
ものとして、第３図に示すような竪型の往復圧縮
機に使用されている液封装置を採用することが考
えられる。この装置は、ピストンロツドｎの外周
部にこれを囲繞させてスリーブ状のスタツフイン
グボツクスｐを設け、このボツクスｐ内に環状の
シールパツキンｑを積層すると共に、このシール
パツキンｑを押圧するバネｒが内設されたバネ室
ｓにシール油を相当の圧力で封入して構成されて
いる。このような液封装置を採用すれば、不活性
ガスの供給によるシールを採用することなく、十
分なシール機能を確保することができる。

しかしながら、横型往復圧縮機には竪型の往復
圧縮機とは異なつた特有の問題があり、第３図の
ような液封装置をそのまま適用することができな
い。即ち、横型往復圧縮機は第２図に示すよう
に、ピストンｆ等の重量がシリンダｅの底壁面に
集中的に作用するため、ピストンリングｔが偏摩
耗するという問題があり、その結果ピストンｆが
シリンダｅ内で下方に落ち込んでピストンｆに連
結されたピストンロツドｄが傾斜したり、その軸
芯が下方へ変位してしまう。このようなピストン
ロツドｄの傾きや軸芯の変位は、上述の軸封装置
のシールパツキンｑに対しピストンロツドｄの片
当りを生じさせてシールパツキンｑを偏摩耗さ
せ、その耐久性、信頼性を大幅に低下させるとい
う問題があつた。

本考案は上述したような問題点に鑑み、これを
有効に解決すべく創案されたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、スリーブ内にその軸方向に沿つて水
平に挿通されたピストンロツドを、クランクケー
スとシリンダとの間で軸封するための横型往復圧
縮機のピストンロツド軸封装置において、ピスト
ンロツドに担持されピストンロツドの外周面でク
ランクケースとシリンダとの間を液封する液封手
段と、該液封手段と固定系を成す上記スリーブと
の間に掛け渡されクランクケースとシリンダとを
互いに気密に区画する可撓性を有するシール部材
とを備えて成るものである。

［作用］ 次に本考案の作用について述べると、ピストン
ロツドの外周面でクランクケースとシリンダとの
間を液封する液封手段を、ピストンロツドに担持
させることにより、傾いたり軸芯位置が変位し得
るピストンロツドと液封手段との間に相対変位が
生ずるのを防止すると共に、これにより固定系を
成すスリーブ内でピストンロツドに追従して変位
し得る液封手段とスリーブとの間に、クランクケ
ースとシリンダとを互いに気密に区画する可撓性
を有するシール部材を掛け渡すことにより、液封
手段の変位を許容するための隙間等からの被圧縮
流体の漏れを防止するようになつている。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図に示すように、クランクケースとシリン
ダとの間を連結するスリーブ１の内方には、その
軸方向に沿つて水平に挿通されクランクケースか
らシリンダに亘つて延長されてピストンロツド２
が設けられる。またこのスリーブ１には、その内
部をクランクケース側とシリンダ側とに仕切るよ
うにスリーブ１の径方向内方へ拡張されると共に
中央部にピストンロツド２を貫通させるための開
口部３ａが形成された円盤状の仕切壁３が固定さ
れる。そして、ピストンロツド２には、この仕切
壁３の設置位置近傍に液封手段４が設けられる。

この液封手段４は、その重量がピストンロツド
２上に支持されるように担持され、ピストンロツ
ド２の往復動を許容しつつピストンロツド２の外
周面でクランクケースとシリンダとの間を液封す
るように構成される。具体的に説明すると液封手
段４は、主にシールハウジング５とシール油供給
系６とから構成される。シールハウジング５はピ
ストンロツド２の外周面を囲繞する環体状に形成
され、ピストンロツド２の外周面に略密接する内
周面には、ピストンロツド２の外周面に臨ませて
環状のシール油室７が形成される。またシールハ
ウジング５の内周面には、シール油室７を軸方向
両側から挟むようにしてスライドリング８及びシ
ールリング９から成る一対のリングセツトが装着
され、これらリングセツトはピストンロツド２の
外周面に密接してシール油室７からのシール油の
漏れを規制しつつピストンロツド２の往復摺動を
円滑にするように構成されている。他方シール油
供給系６は、主にスリーブ１の外方に設置されシ
ール油を貯留しておくためのポツト１０と、スリ
ーブ１を貫通させてその内外に亘つて延設され、
ポツト１０からシールハウジング５のシール油室
７にシール油を導くためにこれら間を連結する配
管１１と、スリーブ１外方に露出された配管部分
の途中に介設されシール油の供給を調節すべく開
閉作動される弁１２とから構成される。ポツト１
０はシール油室７よりも高い相当の高さ位置に配
置され、その高さでシール油室７への必要供給油
圧が確保されるようになつている。また配管１１
は、ポツト１０から弁１２を介してスリーブ１の
貫通孔１ａに挿入される部分が剛直なパイプ１１
ａで構成されると共に、貫通孔１ａを経過した位
置からシールハウジング５までの部分が、シール
ハウジング５の変位を吸収するためにフレキシブ
ルチユーブ１１ｂで構成される。また貫通孔１ａ
に挿入されるパイプ１１ａには、貫通孔１ａを閉
成するために径方向外方に拡張された円盤状のシ
ール蓋１３が設けられ、このシール蓋１３はシー
ルパツキンを介してスリーブ１に取り付けられ
る。また本実施例にあつては弁１２として、手動
玉形弁が採用されている。そして弁１２が開放さ
れてポツト１０から相当の油圧でシール油室７に
シール油が供給されることにより、ピストンロツ
ド２の外周面での液封機能が発揮されることにな
る。尚、１４はポツト１０に設置されて油量を確
認するためのレベルゲージ、また１５はシール油
室７に接続されてドレンを排出するためのドレン
抜き管である。

このように構成された液封手段４のシールハウ
ジング５には、仕切壁３に係合するハウジング押
え１６が取り付けられ、シールハウジング５は、
このハウジング押え１６により仕切壁３、延いて
は固定系を成すスリーブ１に対して位置決めされ
る。詳述するとハウジング押え１６は、仕切壁３
の開口部３ａよりも大きな外径で形成された環状
鍔部１６ａを有するリング状に形成され、シール
ハウジング５に形成されて開口部３ａに挿通され
る縮径部５ａと仕切壁３との間に形成される環状
溝に装着されてシールハウジング５に取り付けら
れる。そして環状鍔部１６ａと、これに相対向さ
せて仕切壁３の開口部３ａよりも大きな外径でシ
ールハウジング５に形成された拡径部５ｂとが、
仕切壁３をピストンロツド２の往復動方向から挟
み込んで係合することにより、ハウジング押え１
６はシールハウジング５を仕切壁３に対して位置
決めするようになつている。殊にハウジング押え
１６は仕切壁３の開口部３ａよりも小さな外径で
形成され、仕切壁３との間に全周に亘つてピスト
ンロツド２の径方向の間隙S₁を形成する。またハ
ウジング押え１６の環状鍔部１６ａが係合する仕
切壁３には、その周方向に沿つて形成された溝内
に、環状鍔部１６ａをピストンロツド２の往復動
方向に弾発付勢するスプリング１７が装着され、
このスプリング１７は、仕切壁３に対して環状鍔
部１６ａを離隔させて、これら相互間に全周に亘
つてピストンロツド２の軸方向の間隙S₂を形成す
るようになつている。そしてこれら間隙S₁，S₂
は、ピストンロツド２に担持されたシールハウジ
ング５がピストンロツド２と共に、固定系を成す
スリーブ１及び仕切壁３に対して傾いたり、下方
へ軸芯が変位して相対変位するのを許容するよう
になつている。更に仕切壁３には、シールハウジ
ング５の拡径部５ｂに凹設された溝部に挿入され
てこれに周方向から係合し、シールハウジング５
の回転を規制するための回り止めピン１８が設け
られる。

他方、液封手段４のシールハウジング５と固定
系を成すスリーブ１、具体的には仕切壁３との間
には、ピストンロツド２の径方向外方でクランク
ケースとシリンダとを互いに気密に区画するため
の可撓性を有するシール部材１９が掛け渡され
る。このシール部材１９は、液封手段４をピスト
ンロツド２に担持させて一体的と成し相互に相対
変位を失くすように構成したことにより、スリー
ブ１若しくは仕切壁３とシールハウジング５との
間に形成される間隙S₁，S₂から被圧縮流体が漏出
するのを防止すべく機能する。本実施例にあつて
はシール部材１９として環状のベローズが採用さ
れ、クランクケース側に配設されている。シール
部材１９の配設位置は、シリンダ側であつても、
また間隙S₁，S₂部分であつてもよい。図示するよ
うに、間隙S₁，S₂を介してシリンダ側に連通する
シールハウジング５の径方向外方には、仕切壁３
から張り出して環状のステーフレーム２０が設け
られ、シール部材１９はこのステーフレーム２０
とシールハウジング５との間に設けられる。殊に
このシール部材１９は、シールハウジング５の変
位を吸収すべく可撓性を有している。

更にステーフレーム２０の上部とシールハウジ
ング５との間には、シールハウジング５の変位を
吸収しつつこのシールハウジング５の重量を相当
支持して、ピストンロツド２への荷重負担を軽減
するためのサポートスプリング２１が鉛直方向に
沿つて設けられる。

次に実施例の作用について述べる。

ピストンロツド２の軸封機能は、液封手段４と
シール部材１９とによつて達成されることにな
る。液封手段４は、ピストンロツド２の外周面で
クランクケースとシリンダとの間をシールする。
これに際し、液封手段４をスリーブ１等の固定系
に固定せず、傾斜したり軸芯位置が変位するピス
トンロツド２に担持させたことにより、液封手段
４とピストンロツド２との相対変位を失くすこと
ができ、片当り等によるシールリング９等の偏摩
耗を防止しシールリング９等の耐久性を充分に確
保して、竪型圧縮機の場合と同様、安全性、信頼
性の高いシーリングを達成することができる。ま
たピストンロツド２と共に変位する液封手段４と
固定系を成すスリーブ１との間には、クランクケ
ースとシリンダとを気密に区画する可撓性を有す
るシール部材１９を設けたので、液封手段４の変
位を許容するために液封手段４とスリーブ１との
間に生ずる間隙S₁，S₂からの被圧縮流体の漏出を
適切に防止できる。そしてこれら液封手段４とシ
ール部材１９とにより、高価な不活性ガス及びそ
の供給設備を採用することなく、極めて優れた経
済性の下に完全な軸封機能を確保することができ
る。

尚、サポートスプリング２１を設けたことによ
り、シールハウジング５を略フローテイングサポ
ート状態とでき、ピストンロツド２への負担を軽
減してその耐久性の改善を達成できる。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

ピストンロツドの外周面でクランクケースとシ
リンダとの間をシールする液封手段をピストンロ
ツドに担持させると共に、液封手段と固定系を成
すスリーブとの間にクランクケースとシリンダと
を気密に区画する可撓性を有するシール部材を掛
け渡したことにより、不活性ガスやその供給設備
を使用することなく、高いシール性能を発揮させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適一実施例を示す側断面
図、第２図は従来例を示す概略側断面図、第３図
は竪型の往復圧縮機に採用される液封装置を示す
側断面図である。 図中、１はスリーブ、２はピストンロツド、４
は液封手段、１９はシール部材である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スリーブ内にその軸方向に沿つて水平に挿通さ
   れたピストンロツドを、クランクケースとシリン
   ダとの間で軸封するための横型往復圧縮機のピス
   トンロツド軸封装置において、上記ピストンロツ
   ドに担持され該ピストンロツドの外周面で上記ク
   ランクケースとシリンダとの間を液封する液封手
   段と、該液封手段と固定系を成す上記スリーブと
   の間に掛け渡され上記クランクケースとシリンダ
   とを互いに気密に区画する可撓性を有するシール
   部材とを備えたことを特徴とする横型往復圧縮機
   のピストンロツド軸封装置。