(57)【要約】  シリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機によってガス状媒体、特に気体水素を圧縮するための方法。本発明では、圧縮前及び／又は圧縮中にシリンダ内腔へグラファイト含有媒体を供給し、グラファイト含有媒体を前記ダイナミックシール機構の隣接部に付着させる。本発明はまた、１つ又は複数のシリンダ内腔中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機も提供し、このピストン形圧縮機はグラファイト含有媒体をシリンダ内腔に供給する媒体供給手段を備えたことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機によってガス状媒体、特に気体水素を圧縮するに際し、圧縮前及び／又は圧縮中にシリンダ内腔へグラファイト含有媒体を供給して該グラファイト含有媒体を前記ダイナミックシール機構の隣接部に付着させることを特徴とするガス状媒体の圧縮方法。
【請求項２】
グラファイト含有媒体として、グラファイト粉末、モリブデン粉末、及び／又はその他の固体潤滑剤粉末又は粉末混合物を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
グラファイト含有媒体にシール用固体混合材を予め添加するか、或いは添加しながらシリンダ内腔へ供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
シール用固体混合材として、綿屑、植物種子破砕繊維、及び／又はその他の閉塞傾向及び／又は塊状化傾向を有する微細固体添加物を用いることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
シリンダ内腔へのグラファイト含有媒体の供給を、圧搾空気による注入、圧縮対象のガス状媒体による随伴導入、及び／又は機械的供給装置による導入によって行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
シリンダ内腔へのグラファイト含有媒体の供給を連続的又は断続的に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
１つ又は複数のシリンダ内腔を有し、且つシリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機において、グラファイト含有媒体をシリンダ内腔に供給する媒体供給手段を備えたことを特徴とするピストン形圧縮機。
【請求項８】
グラファイト含有媒体を供給する媒体供給手段が、圧搾空気によってグラファイト含有媒体を注入する供給装置、圧縮対象のガス状媒体にグラファイト含有媒体を随伴させて導入する供給装置、及び／又は機械的供給装置として構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
グラファイト含有媒体を供給する媒体供給手段が、供給すべきグラファイト含有媒体の質量流量を調節可能に構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機によってガス状媒体、特に気体水素を圧縮するための方法に関する。
【０００２】
本発明は更に、１つ又は複数のシリンダ内腔を有し、且つシリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００３】
この種のガス状媒体の圧縮方法及びピストン形圧縮機は、例えば天然ガスや水素の圧縮に利用されているが、通常は５００，０００行程前後でピストンのダイナミックシール機構に不可避的な磨耗が生じる。この不可避的な磨耗はピストン形圧縮機の性能低下という結果を招き、場合によってはピストン形圧縮機の故障に至る。そのため、ダイナミックシール機構は定期的に比較的高いコストをかけて交換する必要があった。ここで、ダイナミックシール機構とは、相対的に摺動している表面間の間隙を気体や液体に対して密に封止するシール機構を指す。
【０００４】
従来、ピストン形圧縮機のシリンダ内腔中で往復移動するピストンに付設されたダイナミックシール機構の耐用寿命、即ち交換サイクルは、ピストンの往復移動の行程数を計測して算出決定され、予め定められた行程数に達したとき、或いは所定の行程数に達する以前であってもピストン形圧縮機の圧縮性能が低下した場合にダイナミックシール機構を交換するように運用されているのが通常である。しかしながら、ダイナミックシール機構の交換は、例え１回であっても保守整備コスト及び設備投資コストの増加だけでなく、無視できない圧縮機休止時間の増大を招く原因となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、冒頭に記載した種類のガス状媒体の圧縮方法及びそれに用いられるピストン形圧縮機に関して、ピストン形圧縮機の保守整備の間隔を従来よりも長くすることができ、従ってピストン形圧縮機の稼働コスト、特にその保守整備コストを低減することのできる圧縮方法及び圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるガス状媒体の圧縮方法は、シリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機によってガス状媒体、特に気体水素を圧縮するに際し、圧縮前及び／又は圧縮中にシリンダ内腔へグラファイト含有媒体を供給して該グラファイト含有媒体を前記ダイナミックシール機構の隣接部に付着させることを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明によるピストン形圧縮機は、１つ又は複数のシリンダ内腔を有すると共にシリンダ内控中のピストンにダイナミックシール機構が付設されているピストン形圧縮機において、グラファイト含有媒体をシリンダ内腔に供給する媒体供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において使用されるグラファイト含有媒体としては、グラファイト粉末、モリブデン粉末、及び／又はその他の固体潤滑剤粉末又は粉末混合物を用いることが好ましい。
【０００９】
固体潤滑剤粉末又は粉末混合物としては、例えばグラファイト、滑石粉、綿屑、クルミ殻破砕粒状物、おがくず等を用いることができる。
【００１０】
本発明の好適な一実施形態によれば、グラファイト含有媒体にシール用固体混合材を予め添加するか、或いは添加しながらシリンダ内腔へ供給し、この場合のシール用固体混合材としては、綿屑、植物種子破砕繊維、及び／又はその他の閉塞傾向及び／又は塊状化傾向を有する微細固体添加物が用いられる。
【００１１】
グラファイト含有媒体をシリンダ内腔に供給すると、供給されたグラファイト含有媒体はシリンダ内控の内壁面に分布してダイナミックシール機構の隣接部に付着する。このグラファイト含有媒体は、次いでピストンの往復移動によってダイナミックシール機構の封止不良部位に達し、この封止不良部位を閉塞して封止を回復する。更に付着したグラファイト含有媒体はシリンダ内控の内壁面とピストン周面に潤滑膜を形成する。
【００１２】
このグラファイト含有媒体の付着による封止効果又は潤滑回復効果は、前述の例えば綿屑のような閉塞傾向及び／又は塊状化傾向を有する微細固体添加物からなるシール用固体混合材を予め添加したグラファイト含有媒体を供給するか、或いはシール用固体混合材を添加しながらグラファイト含有媒体をシリンダ内腔へ供給することにより一層向上する。
【００１３】
本発明の更に好適な一実施形態によれば、グラファイト含有媒体（必要に応じてシール用固体混合材が添加されても良い）の供給は、ピストン形圧縮機の各シリンダ内腔中に対して、圧搾空気による注入、圧縮対象のガス状媒体による随伴導入、及び／又は例えばピストン式計量供給装置や計量供給ゲート或いはスピナーゲート等の機械的供給装置による導入によって行われる。
【００１４】
この場合、グラファイト含有媒体は、例えばピストン形圧縮機の吸込行程においてシリンダ内控へ吸入される圧縮対象のガス状媒体が通過する管路に対して弁開口及び／又は供給開口を介して導入することができる。
【００１５】
また、グラファイト含有媒体のシリンダ内腔への供給は連続的に行ってもよく、或いは断続的に行ってもよい。
【００１６】
この目的で、本発明の好適な実施形態によるピストン形圧縮機は例えば圧搾空気を利用してグラファイト含有媒体をシリンダ内控へ注入する供給装置を備え、この供給装置により好ましくは調節可能な形態で所要質量流量のグラファイト含有媒体が随時シリンダ内控へ供給されるようになっている。グラファイト含有媒体の供給は、ピストンが予め設定された行程数に達したときに予め設定された量だけ供給するようにしてもよく、或いは所定量のグラファイト含有媒体を（用心のために）定期的にシリンダ内腔へ供給するようにしてもよい。
【００１７】
本発明によれば、ダイナミックシール機構の耐用寿命を大幅に延長し、それによってダイナミックシール機構の保守整備の時間間隔を長くすることができ、従ってコスト、特に保守整備コストの削減を果たすことができる。
【００１８】
更に、使用するグラファイト含有媒体は格別特殊な物質ではないので低コストで準備でき、そのシリンダ内控への供給に必要な設備も法外に過大なコスト負担を強いるものではない。
【国際調査報告】
2008514845.tif 000002
2008514845.tif 000003
2008514845.tif 000004
2008514845.tif 000005