(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラビリンスピストン式往復動圧縮機であって、
圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室内に往復移動可能に設けられたラビリンスピストンと、前記ラビリンスピストンに連結され、前記シリンダを貫通して延びるピストンロッドと、前記シリンダと前記ピストンロッドとの間をシールするシール装置と、を有し、
前記シール装置が、
前記ピストンロッドの軸方向に沿って該ピストンロッドの外周面に配置された複数のシール部材であって、それぞれが前記外周面を非接触でシールする複数の非接触シール部材と、前記圧縮室から最も遠い位置に配置され、前記外周面に接触して該外周面をシールする接触シール部材と、を含む複数のシール部材と、
前記複数のシール部材を収納して保持するハウジングと、
前記ピストンロッドと前記複数の非接触シール部材との間に形成された隙間に連通し、前記圧縮室から前記隙間に流入する圧縮ガスを前記ラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部に排出する圧縮ガス排出機構と、
前記圧縮ガス排出機構と独立して設けられ、前記隙間のうち前記圧縮ガス排出機構が連通する位置と前記接触シール部材との間に位置する隙間部分にバリアガスを流通させるバリアガス流通機構と、を有する、
ラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項２】
前記バリアガス流通機構が、前記接触シール部材の側から前記隙間部分に前記バリアガスを供給するようになっている、請求項１に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項３】
前記バリアガス流通機構が、前記隙間部分に前記バリアガスを供給するバリアガス供給機構と、前記隙間部分に供給された前記バリアガスを前記ラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部に排出するバリアガス排出機構とを有する、請求項１または２に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項４】
前記バリアガス供給機構が、前記ハウジングの前記ピストンロッドに対向する内周面に形成され、前記隙間部分に連通する連通溝と、前記連通溝と前記ラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部とを連通するように前記ハウジングを貫通して形成された貫通流路とを有する、請求項３に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項５】
前記バリアガス排出機構が、前記ハウジングの前記ピストンロッドに対向する内周面に形成され、前記隙間部分に連通する連通溝と、前記連通溝と前記ラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部とを連通するように前記ハウジングを貫通して形成された貫通流路とを有する、請求項３または４に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮ガス排出機構が、前記ハウジングの前記ピストンロッドに対向する内周面に形成され、前記隙間に連通する連通溝と、前記連通溝と前記ラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部とを連通するように前記ハウジングを貫通して形成された貫通流路とを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項７】
前記非接触シール部材が、ラビリンスパッキンである、請求項１から６のいずれか１項に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【請求項８】
前記接触シール部材が、フッ素樹脂からなるパッキンである、請求項１から７のいずれか１項に記載のラビリンスピストン式往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビリンスピストン式往復動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、往復動圧縮機として、ラビリンスピストンを用いたラビリンスピストン式往復動圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。ラビリンスピストンは、その外周面にラビリンス溝を備え、シリンダとの隙間に生じるラビリンス効果を利用して、シリンダとの気密性を確保するものである。したがって、ラビリンスピストンは、気密性を確保するための潤滑油やピストンリングを使用としない。そのため、ラビリンスピストン式往復動圧縮機には、潤滑油やピストンリングの摩耗粉を含まない清浄な圧縮ガスを得ることができるという大きな利点がある。
【０００３】
ラビリンスピストン式往復動圧縮機（以下、単に「圧縮機」ともいう）では、シリンダとピストンロッドとの間をシールするシール装置にも、上述の理由から、ラビリンス効果を利用したラビリンスパッキンが用いられている。しかしながら、ラビリンスパッキンを用いたシール装置では、ラビリンスパッキンの特性により、シリンダ内の圧縮室からラビリンスパッキンとピストンロッドとの隙間へ圧縮ガスのわずかな漏れが発生する。そのため、特に毒性・可燃性ガスを圧縮する場合には、圧縮ガスがこの隙間を通じてフレーム内に流入し、そこから外部（大気）へと漏れることを防止する必要があり、そのための対策が必要になる。
【０００４】
図３は、従来のラビリンス式往復動圧縮機におけるシール装置付近の拡大断面図である。図３に示すシール装置１３０は、ピストンロッド１２１の軸方向に沿って配置された複数のラビリンスパッキン１３１と、これらを収納して保持するパッキンボックス１４０とを有している。パッキンボックス１４０は、それぞれがラビリンスパッキン１３１を収納して保持する複数のパッキンケース１４１と、最下部のラビリンスパッキン１３１を収納して保持するパッキン押さえ１４２と、パッキンケース１４１の間に設けられた中間リング１４３とを有している。複数のパッキンケース１４１と中間リング１４３とは、パッキン押さえ１４２が固定ボルト１４６によってシリンダ１１１に固定されていることで、シリンダ１１１に対して固定されている。
【０００５】
また、シール装置１３０は、中間リング１４３の内周面に形成された連通溝１３３ａと、この連通溝１３３ａと圧縮機の外部とを連通するようにパッキンケース１４１を貫通して形成された貫通流路１３３ｂとを有している。これらは、圧縮ガス排出機構１３３として機能し、シリンダ１１１内の圧縮室（図示せず）からピストンロッド１２１とラビリンスパッキン１３１との隙間に下向きに流入する圧縮ガスを、圧縮機の外部に排出することができる。なお、圧縮ガス排出機構１３３は、排出される圧縮ガスが回収されてプロセスで再利用されるように、回収ライン（図示せず）に接続されている。
【０００６】
これに加えて、シール装置１３０は、加圧されたバリアガスがピストンロッド１２１とラビリンスパッキン１３１との隙間にフレーム側（図の下側）から上向きに流入して、圧縮ガス排出機構１３３を通じて排出されるように構成されている。このようなバリアガスの流通により、シリンダ１１１内の圧縮室から流入した上述の圧縮ガスは、連通溝１３３ａまで到達した際にそれ以上の流入が遮断され、バリアガスと共に、圧縮ガス排出機構１３３へと流れることができる。その結果、圧縮ガスのフレーム（図示せず）への漏れを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３に示すシール装置１３０では、ピストンロッド１２１とラビリンスパッキン１３１との隙間にバリアガスを流入させるために、フレーム内に加圧したバリアガスを導入する必要がある。そのため、図３に示すシール装置１３０を圧縮機に採用した場合、フレーム構造が複雑になり、フレーム自体も肉厚になって、重量化やコストアップにつながるという問題がある。
【０００９】
また、フレーム内には、シール装置１３０に隣接してディスタンス室と呼ばれる空間が設けられており、これにより、シール装置１３０とフレーム内の摺動部材との間隔が十分に確保されている。しかしながら、このディスタンス室には、フレーム内の摺動部材で使用される潤滑油がピストンロッド１２１を伝わって浸入する可能性がある。そのような場合、図３に示すシール装置１３０では、その潤滑油がバリアガスを介して回収される圧縮ガスに混入してしまい、結果的に、圧縮機で生成される圧縮ガスにも潤滑油が混入してしまう。
【００１０】
このような圧縮ガスへの潤滑油の混入を防止する構造として、ディスタンス室に仕切りを設けて２室構成とし、シリンダ側のディスタンス室には潤滑油が浸入しないようにする構造も提案されている。しかしながら、これを実現するためには、フレームの大幅な設計変更が必要となり、さらなるコストアップにつながる。加えて、このような大幅な設計変更を行うと、ラビリンスピストン本来の特徴が生かせなくなる虞もある。すなわち、ラビリンスピストンのピストンロッドは、ディスタンス室の下部に設けられた案内軸受のみによって移動可能に支持されており、２室構成にすると、ラビリンスピストンから案内軸受までの距離が長くなってしまう。このため、ラビリンスピストンの振動に乱れが生じ、シリンダとの接触が発生する虞がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、構造が簡単で軽量化・低コスト化を実現するとともに、圧縮ガスの外部への漏れと、圧縮ガスへの潤滑油などの混入とを防止することができるラビリンスピストン式往復動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】
【００１２】
上述した目的を達成するために、本発明のラビリンスピストン式往復動圧縮機は、圧縮室を形成するシリンダと、圧縮室内に往復移動可能に設けられたラビリンスピストンと、ラビリンスピストンに連結され、シリンダを貫通して延びるピストンロッドと、シリンダとピストンロッドとの間をシールするシール装置と、を有し、シール装置が、ピストンロッドの軸方向に沿ってピストンロッドの外周面に配置された複数のシール部材であって、それぞれが外周面を非接触でシールする複数の非接触シール部材と、圧縮室から最も遠い位置に配置され、外周面に接触して外周面をシールする接触シール部材と、を含む複数のシール部材と、複数のシール部材を収納して保持するハウジングと、ピストンロッドと複数の非接触シール部材との間に形成された隙間に連通し、圧縮室から隙間に流入する圧縮ガスをラビリンスピストン式往復動圧縮機の外部に排出する圧縮ガス排出機構と、圧縮ガス排出機構と独立して設けられ、上記隙間のうち圧縮ガス排出機構が連通する位置と前記接触シール部材との間に位置する隙間部分にバリアガスを流通させるバリアガス流通機構と、を有している。
【００１３】
このようなラビリンスピストン式往復動圧縮機では、バリアガス流通機構により、シール装置のハウジング（パッキンボックス）を通じて、ピストンロッドとの複数の非接触シール部材（ラビリンスパッキン）との隙間に直接バリアガスを導入することができる。これにより、従来とは異なり、フレーム内に加圧したバリアガスを導入する必要がない。その結果、圧縮機のフレーム構造が複雑になったり、フレーム自体が肉厚になったりすることがなく、装置の重量化やコストアップにつながることもない。また、バリアガス流通機構と圧縮ガス排出機構とが独立して設けられているため、ピストンロッドに付着した潤滑油がバリアガス流通機構を通じて排出されたとしても、それが圧縮ガス排出機構を通じて排出される圧縮ガスに接触することはない。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、構造が簡単で軽量化・低コスト化を実現するとともに、圧縮ガスの外部への漏れと、圧縮ガスへの潤滑油などの混入とを防止することができるラビリンスピストン式往復動圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるラビリンス式往復動圧縮機の断面図である。
【図２】本実施形態によるラビリンス式往復動圧縮機におけるシール装置付近の拡大断面図である。
【図３】従来のラビリンス式往復動圧縮機におけるシール装置付近の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態によるラビリンス式往復動圧縮機の断面図である。
【００１８】
ラビリンスピストン式往復動圧縮機（以下、単に「圧縮機」ともいう）１は、ピストンの往復移動によりガスを圧縮するガス圧縮部２と、このピストンを駆動するピストン駆動部３とを有している。
【００１９】
ガス圧縮部２は、圧縮室１０を形成するシリンダ１１と、圧縮室１０内に往復移動可能に設けられたラビリンスピストン１２と、シリンダ１１と共に圧縮室１０を形成するシリンダカバー１３とを有している。ガス圧縮部１０は、圧縮室１０内でラビリンスピストン１２が往復移動することで、圧縮室１０内のガスを圧縮することができる。ラビリンスピストン１２は、その外周面にラビリンス溝を備え、シリンダ１１との隙間に生じるラビリンス効果を利用して、シリンダ１１との気密性を確保するものである。ラビリンスピストン１２を用いることで、気密性を確保するための潤滑油やピストンリングが必要なくなり、潤滑油やピストンリングの摩耗粉を含まない清浄な圧縮ガスを得ることができる。なお、本明細書では、ラビリンスピストンを単に「ピストン」ともいう。
【００２０】
また、ガス圧縮部２は、シリンダ１１に形成され圧縮室１０に連通する吸気室１４内に設けられた吸入弁１５と、吸気室１４を閉塞する弁カバー１６とを有している。吸入弁１５は、吸気室１４に導入されたガスを圧縮室１０に供給するために、吸気室１４と圧縮室１０との圧力差によって受動的に作動して、吸気室１４と圧縮室１０との連通口を開閉するようになっている。
【００２１】
また、ガス圧縮部２は、シリンダ１１に形成され圧縮室１０に連通する吐出室１７内に設けられた吐出弁１８と、吐出室１７を閉塞する弁カバー１９とを有している。吐出弁１８は、圧縮室１０で圧縮された圧縮ガスを吐出室１７に吐出するために、圧縮室１０と吐出室１７との圧力差によって受動的に作動して、圧縮室１０と吐出室１７との連通口を開閉するようになっている。
【００２２】
なお、ガス圧縮部２は、吸入弁１５を強制的に開放して圧縮室１０を開放状態に保持することで、圧縮室１０から吐出室１７に吐出されるガス（圧縮ガス）の吐出容量を制御するアンローダ１９をさらに有している。アンローダ１９としては、公知の装置を使用することができる。そのため、ここでは、アンローダ１９の詳細な構成については説明を省略する。
【００２３】
ピストン駆動部３は、フレーム２０内に収容された、ピストンロッド２１と、クロスヘッド２２と、連接棒２３と、クランク軸２４とを有している。
【００２４】
ピストンロッド２１は、一端でクロスヘッド２２に連結され、フレーム２０の上部およびシリンダ１１の下部を貫通して延び、他端でピストン１２に連結されている。クロスヘッド２２は、フレーム２０によって、ピストンロッド２１の軸方向に沿って移動可能に支持されている。連接棒２３は、クロスヘッドピン２５を介してクロスヘッド２２に回転可能に連結されている。クランク軸２４は、駆動部（図示せず）の回転軸に偏心して接続され、クランクピン軸受２６を介して連接棒２３を回転可能に支持している。このような構成により、ピストン駆動部３は、クランク軸２４の回転運動をクロスヘッド２２の（ピストンロッド２１の軸方向に沿った）直線運動に変換することができ、ピストンロッド２１を介してピストン１２を往復移動させることができる。
【００２５】
ピストンロッド２１は、フレーム２０に設けられた案内軸受２７によって軸方向に移動可能に支持されている。案内軸受２７の上部には、ピストン駆動部３（クロスヘッド２２、クランク軸２４、案内軸受２７など）で使用される潤滑油がピストンロッド２１に沿って持ち上げられるのを防止する油切りリング２８が設けられている。さらに、ピストンロッド２１には、油止めリング２９が設けられている。
【００２６】
油止めリング２９の上側には、シリンダ１１とピストンロッド２１との間をシールするシール装置３０が設けられている。シール装置３０は、油切りリング２８との間にディスタンス室と呼ばれる空間２０ａを挟んで設けられている。なお、ディスタンス室２０ａは、シール装置３０と油切りリング２８との間にピストンロッド２１のストローク以上の間隔を確保するために設けられている。本実施形態のシール装置３０は、圧縮室１０内の圧縮ガスがフレーム２０内に漏れるのを防止するだけでなく、ピストン駆動部３で使用される潤滑油が上述のディスタンス室２０ａに浸入したとしても、そのような潤滑油が圧縮室１０内の圧縮ガスに混入することを防止する機能も有している。本実施形態のシール装置３０の詳細については後述する。
【００２７】
ここで、本実施形態の圧縮機の動作について簡単に説明する。
【００２８】
圧縮されるガスは、吸気室１４に接続された吸気管（図示せず）から吸気室１４に導入され、吸気室１４と圧縮室１０との圧力差によって吸入弁１５が開放すると、圧縮室１０へと供給される。そして、圧縮室１０に供給されたガスは、ピストン駆動部３によって駆動されるピストン１３の往復移動により圧縮される。圧縮室１０で圧縮された圧縮ガスは、圧縮室１０と吐出室１７との圧力差によって吐出弁１８が開放することで、吐出室１７へと吐出される。圧縮室１０内の圧縮ガスが吐出室１７へと吐出されると、再び吸入弁１５が開放して、圧縮されるガスが圧縮室１０へと供給される。このような工程を繰り返すことで、圧縮機１によって継続的に圧縮ガスが生成されることになる。
【００２９】
次に、図２を参照して、本実施形態のシール装置について説明する。図２は、図１の圧縮機におけるシール装置付近の拡大断面図である。
【００３０】
図２を参照すると、シール装置３０は、ピストンロッド２１の軸方向に沿ってその外周面２１ａに配置されたリング状の複数のシール部材３１，３２を有している。具体的には、シール装置３０は、複数のラビリンスパッキン３１と、ラビリンスパッキン３１の下側、すなわち圧縮室１０（図２には図示せず）から最も遠い位置に配置された樹脂パッキン３２とを有している。また、シール装置３０は、これら複数のシール部材３１，３２を収納して保持するパッキンボックス（ハウジング）４０を有している。
【００３１】
ラビリンスパッキン３１は、ピストンロッド２１の外周面２０ａを非接触でシールする非接触シール部材の一種である。ラビリンスパッキン３１は、ピストンロッド２１の外周面２０ａに対向する内周面にラビリンス溝を備え、それらの隙間に生じるラビリンス効果を利用したものである。複数のラビリンスパッキン３１は、それぞれパッキンケース４１に収納されて保持されている。図示した実施形態では、５つのラビリンスパッキン３１が設けられているが、ラビリンスパッキン３１の数は、これに限定されるものではない。以下の説明では、便宜上、上から３番目、４番目、および５番目のラビリンスパッキン３１ａ，３１ｂ，３１ｃを、それぞれ第１、第２、および第３のラビリンスパッキンと呼び、それらを保持するパッキンケース４１ａ，４１ｂ，４１ｃをそれぞれ第１、第２、および第３のパッキンケースと呼んで区別するが、この区別は本発明を限定するものではない。
【００３２】
樹脂パッキン３２は、ピストンロッド２１の外周面２０ａに接触してその外周面２０ａをシールする接触シール部材の一種である。本実施形態の樹脂パッキン３２は、耐熱性が高く摩擦係数が小さいことから、フッ素樹脂、特に、テフロン（登録商標）として知られるポリテトラフルオロエチレンからなるパッキンであることが好ましい。樹脂パッキン３２は、パッキン押さえ４２に収納されて保持され、ピストンロッド２１に摺動可能に接触している。
【００３３】
パッキンボックス４０は、上述した複数のパッキンケース４１およびパッキン押さえ４２に加えて、これらの間に設けられた３つの中間リング４３，４４，４５を有している。具体的には、パッキンボックス４０は、第１のパッキンケース４１ａと第２のパッキン４１ｂの間に配置された第１の中間リング４３と、第２のパッキンケース４１ｂと第３のパッキンケース４１ｃとの間に配置された第２の中間リング４４と、第３のパッキン４１ｃとパッキン押さえ４２との間に配置された第３の中間リング４５とを有している。パッキンボックス４０は、パッキン押さえ４２が固定ボルト４６によってシリンダ１１に固定されていることで、シリンダ１１に対して固定されている。
【００３４】
さらに、パッキンボックス４０には、ピストンロッド２１に対向する内周面に形成された３つの連通溝３３ａ，３４ａ，３５ａと、各連通溝３３ａ，３４ａ，３５ａと圧縮機１の外部とをそれぞれ連通する３つの貫通流路３３ｂ，３４ｂ，３５ｂとが設けられている。
【００３５】
第１の連通溝３３ａは、ピストンロッド２１と複数のラビリンスパッキン３１との間に形成された隙間（以下、「ロッド隙間」という）Ａに連通するように、第１の中間リング４３の内周面に形成されている。第１の貫通流路３３ｂは、第１の連通溝３３ａと圧縮機１の外部の１次ベントライン（図示せず）とを連通するように、パッキンボックス４０を貫通して形成されている。このような構成により、第１の連通溝３３ａと第１の貫通流路３３ｂとは、圧縮室１０からロッド隙間Ａに流入する圧縮ガスを圧縮機１の外部に排出する圧縮ガス排出機構３３として機能する。
【００３６】
本実施形態のシール装置３０では、ラビリンスパッキン３１を用いることで、その特性により、圧縮室１０からロッド隙間Ａへの圧縮ガスのわずかな漏れが発生する。しかしながら、このようなピストンロッド２１の外周面２０ａに沿って流れる圧縮ガスの大部分は、第１の連通溝３３ａを通じて第１の貫通流路３３ｂに流入し、そして、１次ベントラインを通じて圧縮機１の外部に流出することになる。こうして、圧縮室１０からロッド隙間Ａに流入する圧縮ガスの大部分を、フレーム２０内に漏らすことなく、圧縮ガス排出機構３３を通じて適切に排出することができる。
【００３７】
圧縮ガス排出機構３３から排出される圧縮ガスは、回収されてプロセスで再利用されることが好ましい。したがって、本実施形態では、圧縮ガス排出機構３３は、１次ベントラインを通じて、圧縮ガスを圧縮機１に戻すための回収ラインに接続されている。
【００３８】
一方で、第２の連通溝３４ａは、ロッド隙間Ａに連通するように第２の中間リング４４の内周面に形成されている。第２の貫通流路３４ｂは、第２の連通溝３４ａと圧縮機１の外部の２次ベントライン（図示せず）とを連通するように、パッキンボックス４０を貫通して形成されている。また、第３の連通溝３５ａは、ロッド隙間Ａに連通するように第３の中間リング４５の内周面に形成されている。第３の貫通流路３５ｂは、第３の連通溝３５ａと圧縮機１の外部のバリアガス供給ライン（図示せず）とを連通するように、パッキンボックス４０を貫通して形成されている。
【００３９】
このような構成により、第２の連通溝３４ａおよび第２の貫通流路３４ｂと、第３の連通溝３５ａおよび第３の貫通流路３５ｂとは、ロッド隙間Ａのうち、第３のラビリンスパッキン３１ｃとの隙間部分にバリアガスを流通させるバリアガス流通機構３６として機能する。より詳細には、第３の連通溝３５ａおよび第３の貫通流路３５ｂが、上記隙間部分にバリアガスを供給するバリアガス供給機構３５として機能し、第２の連通溝３４ａおよび第２の貫通流路３４ｂが、上記隙間部分に供給されたバリアガスを圧縮機１の外部に排出するバリアガス排出機構３４として機能する。
【００４０】
バリアガス流通機構３６は、圧縮室１０内の圧縮ガスがフレーム２０内に流入するのを遮断する機能と、フレーム２０内の潤滑油が圧縮ガスに混入するのを遮断する機能の２つの機能を有している。以下、この２つの機能について説明する。
【００４１】
上述したように、圧縮室１０から流入する圧縮ガスの大部分は、圧縮ガス排出機構３３を通じて適切に排出され、すなわち回収される。その一方で、残りの部分は、第１の連通溝３３ａを通過して、ピストンロッド２１と第２のラビリンスパッキン３１ｂとの隙間に流入してくる。しかしながら、このような圧縮ガスは、バリアガス流通機構３６を流通するバリアガスによって、それ以上の流入が遮断され、バリアガスと共に、圧縮機１の外部に適切に排出されることになる。こうして、圧縮室１０からロッド隙間Ａに流入する圧縮ガスのうち、圧縮ガス排出機構３３を通じて排出されなかったものも、フレーム２０内に漏らすことなく適切に排出することができる。なお、本実施形態では、樹脂パッキン３２により、バリアガス供給機構３５を通じて上記隙間部分に供給されるバリアガスがフレーム２０内に漏れることが防止される。
【００４２】
バリアガス排出機構３４からバリアガスと共に排出される圧縮ガスは、回収されることなく系外へと排出されるが、必要に応じて、回収されてプロセスで再利用されるようになっていてもよい。
【００４３】
一方で、クロスヘッド２２、クランク軸２４、案内軸受２７などのピストン駆動部３で使用される潤滑油は、ピストンロッド２１上を伝わり、場合によっては、フレーム２０内のディスタンス室２０ａ（図１参照）に浸入する可能性がある。しかしながら、そのような潤滑油も、バリアガス流通機構３６を流通するバリアガスによって、圧縮ガス排出機構３３を通じて回収される圧縮ガスとの接触が遮断され、バリアガスと共に、圧縮機１の外部に排出することができる。さらには、バリアガスの存在により、樹脂パッキン３２の摩耗粉が圧縮ガスに混入することも防止することができる。こうして、圧縮ガス排出機構３３を通じて回収される圧縮ガスにはフレーム２０内で使用される潤滑油などが含まれることがなくなり、その結果、本実施形態の圧縮機１は、潤滑油を含まない清浄な圧縮ガスを生成することができる。したがって、本実施形態では、バリアガス流通機構３６、特にバリアガス排出機構３４が、圧縮ガス排出機構３３と独立して設けられていることが重要となる。
【００４４】
このように、本実施形態のシール装置３０では、バリアガス流通機構３６により、バリアガスを直接パッキンボックス４０内に供給して流通させることができる。したがって、従来とは異なり、フレーム２０内に加圧したバリアガスを導入する必要がない。そのため、圧縮機１のフレーム構造が複雑になったり、フレーム自体が肉厚になったりすることがなくなり、その結果、装置の重量化やコストアップを抑制することができる。また、バリアガスの供給圧力も、圧縮ガス排出機構３３を通じて排出されなかった圧縮ガスのフレーム２０内への流入を遮断する程度の圧力で十分であり、本実施形態のシール装置３０は、この点でも有利である。
【００４５】
本実施形態で使用されるバリアガスは、不活性ガスであることが好ましく、特に、窒素ガスであることが好ましい。また、場合によっては、バリアガスとして、圧縮されるガスと同じガスを用いることもできる。
【００４６】
図示した実施形態では、５つのラビリンスパッキン３１が設けられているが、上述したように、ラビリンスパッキン３１の数は、これに限定されるものではない。例えば、第１の中間リング４３と第２の中間リング４４との間に２つ以上のラビリンスパッキン３１が設けられていてもよく、また、第２の中間リング４４と第３の中間リング４５との間にも２つ以上のラビリンスパッキン３１が設けられていてもよい。また、第１の中間リング４３の上側には、４つ以上のラビリンスパッキン３１が設けられていてもよい。
【００４７】
また、各貫通流路３３ｂ，３４ｂ，３５ｂの配置は、図示した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、バリアガス排出機構３４の第２の貫通流路３４ｂは、第１の貫通流路３３ｂと同様に、第３のパッキンケース４１ｃと第３の中間リング４５とパッキン押さえ４２とを貫通するように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  ラビリンスピストン式往復動圧縮機
２  ガス圧縮部
３  ピストン駆動部
１０  圧縮室
１１  シリンダ
１２  ラビリンスピストン
１３  シリンダカバー
１４  吸気室
１５  吸入弁
１６，１９  弁カバー
１７  吐出室
１８  吐出弁
１９  アンローダ
２０  フレーム
２１  ピストンロッド
２１ａ  外周面
２２  クロスヘッド
２３  連接棒
２４  クランク軸
２５  クロスヘッドピン
２６  クランクピン軸受
２７  案内軸受
２８  油止めリング
２９  油切りリング
３０  パッキンシステム
Ａ  ロッド隙間
【図１】
0006577343.tif 000002
【図２】
0006577343.tif 000003
【図３】
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