(57)【要約】    【課題】  グリースを封入した軸受を使用した無給油式の天然ガス圧縮機に於いて、グリースの粘度低下、グリースの経時的な減容を防止し、メンテナンスの軽減、メンテナンス費の低減を図る。    【解決手段】  回転軸受部３，１２にグリースが封入された無給油式軸受が用いられる天然ガス圧縮機であって、前記軸受には下記化１で表されるＰＦＰＥ系を基材とし、増ちょう剤としてＰＴＦＥ、添加剤として亜硝酸ナトリウムを含有するグリースが封入された。    （化１）  Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２−Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３        ｜        ＣＦ３  （ｎ＝７〜６０）    【選択図】          図１
2008163923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸受部にグリースが封入された無給油式軸受が用いられる天然ガス圧縮機であって、前記軸受には下記化１で表されるＰＦＰＥ系を基材とし、増ちょう剤としてＰＴＦＥ、添加剤として亜硝酸ナトリウムを含有するグリースが封入されたことを特徴とする天然ガス圧縮機。
（化１）
Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２−Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３
｜
ＣＦ３
（ｎ＝７〜６０）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスを高圧に圧縮する天然ガス圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス、例えば天然ガスをガス圧縮機で高圧に圧縮する場合、圧縮した天然ガスに潤滑油が混入することは好ましくない。この為、圧縮機の回転軸受部からの潤滑油の飛沫が発生することを避ける為、従来、ガス圧縮機には高粘度の鉱油系の汎用グリースが封入された軸受が用いられている。
【０００３】
ところが、天然ガス雰囲気では天然ガスがグリースに溶込むという現象が見られる。天然ガスがグリースに溶込むことで気泡の発生、粘度低下を起し、封入したグリースが軸受から漏出して減容し、充分な潤滑が行えない状態となる。この為、グリースの補充の為、定期的なメンテナンスが必要となり、メンテナンスコストが高くなり、又稼働率が低下する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は斯かる実情に鑑み、グリースを封入した軸受を使用した無給油式の天然ガス圧縮機に於いて、グリースの粘度低下、グリースの経時的な減容を防止し、メンテナンスの軽減、メンテナンス費の低減を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転軸受部にグリースが封入された無給油式軸受が用いられる天然ガス圧縮機であって、前記軸受には下記化１で表されるＰＦＰＥ系を基材とし、増ちょう剤としてＰＴＦＥ、添加剤として亜硝酸ナトリウムを含有するグリースが封入された天然ガス圧縮機に係るものである。
（化１）
Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２−Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３
｜
ＣＦ３
（ｎ＝７〜６０）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転軸受部にグリースが封入された無給油式軸受が用いられる天然ガス圧縮機であって、前記軸受には下記化１で表されるＰＦＰＥ系を基材とし、増ちょう剤としてＰＴＦＥ、添加剤として亜硝酸ナトリウムを含有するグリースが封入されたので、天然ガスがグリースに溶込むことが抑制され、粘度低下による軸受からの漏出を防止し、グリース不足による焼付き防止、メンテナンスの軽減、メンテナンス費の低減が図れるという優れた効果を発揮する。
（化１）
Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２−Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３
｜
ＣＦ３
（ｎ＝７〜６０）
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【０００９】
先ず、図１に於いて、本発明が実施される天然ガス圧縮機の概略を説明する。
【００１０】
図１は、複数の圧縮ユニットを有する多筒式ガス圧縮機の、１つの圧縮ユニット、例えば高圧段の圧縮ユニット１を示している。
【００１１】
図１中、２はクランクケースを示し、該クランクケース２にクランク軸３が回転自在に支持され、該クランク軸３にクランク軸受４を介してコネクティグロッド５が回転自在に設けられている。
【００１２】
前記クランクケース２にはクロスヘッドガイド６が放射状に連設され、該クロスヘッドガイド６に該クロスヘッドガイド６と同一軸心上に高圧段シリンダ７が連設されている。又前記クロスヘッドガイド６の頭部には弁ユニット８が設けられている。
【００１３】
前記クロスヘッドガイド６にはクロスヘッド９が摺動自在に嵌合され、前記高圧段シリンダ７にはピストン１１が摺動自在に嵌合され、前記クロスヘッド９はクロスヘッド軸受１２を介して前記コネクティグロッド５に連結され、前記ピストン１１と前記クロスヘッド９とはピストンロッド１３によって連結されている。
【００１４】
モータ（図示せず）等の駆動源により、前記クランク軸３を回転させることで、前記コネクティグロッド５、前記クロスヘッド９、前記ピストンロッド１３を介して前記ピストン１１が前記高圧段シリンダ７内を往復動してガスを圧縮し、圧縮されたガスは前記弁ユニット８を介して吐出される。
【００１５】
本発明に係るガス圧縮機の前記クランク軸３、前記クロスヘッド軸受１２について説明する。
【００１６】
前記クランク軸３、前記クロスヘッド軸受１２は、それぞれグリースが封入された無給油式の軸受であり、封入されるグリースについて以下説明する。
【００１７】
本発明者は、天然ガス雰囲気では天然ガスがグリースに溶込み、グリースの粘度が低下し、粘度低下により、グリースが軸受から漏出することを考慮し、天然ガスの溶込み防止、粘度低下防止を目的としてグリースの評価を行った。
【００１８】
グリースを評価する場合の評価項目として、ちょう度、重量変化、構造変化を選択した。
【００１９】
ちょう度について、ちょう度とグリースの漏れについての関係を図２に示す。
【００２０】
図２に示される様に、ちょう度（ＪＩＳ規格：ＪＩＳ−Ｋ−２２２０で定められているグリースの硬さを示す値で、流動性を表す目安）と漏れ量（封入グリース重量に対する減少量の割合％）とは相関関係があり、ちょう度が増大（軟化）することに対して漏れ量も増大する。従って、ちょう度が増大するかどうかを評価の対象とした。
【００２１】
又、品質の安定性を考慮してグリースの構造変化があるかどうか、物理的な安定性を考慮してグリースの減容があるかどうかを評価の対象とした。
【００２２】
本発明は、実験等によりＣＮＧ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）に対しＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）を基材とするグリースは相溶性がなく、又鉱油を基材とするグリース、ポリオールエステル系（ＰＯＥ）を基材とするグリースは相溶性があることを確認した。
【００２３】
図３（Ａ）は、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で、５００時間経過した場合の、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-1〜Ａ-4）のちょう度変化を示し、図３（Ｂ）は、同条件での鉱油系グリース（Ｂ-1〜Ｂ-4）のちょう度変化を示している。図３（Ａ）中の、ＰＦＰＥを基材とするグリースではちょう度は殆どが減少し、増加する場合も増加量は小さい。これに対し、図３（Ｂ）中の、鉱油系グリースでは、ちょう度の減少はなく、殆どが大きく増加している。
【００２４】
又、図４は、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で、５００時間経過した場合の重量変化を示しており、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-4）と鉱油系グリース（Ｂ-1）の重量変化が示されている。図示の如く、ＰＦＰＥを基材とするグリースでは、時間の経過に拘らず重量変化はないが、鉱油系グリースでは時間と共に重量が増大する。
【００２５】
尚、他のＰＦＰＥを基材とするグリース、他の鉱油系グリースはそれぞれ同様の傾向を示すので、図示を省略している。
【００２６】
従って、本発明のガス圧縮機の軸受に使用するグリースにはちょう度の増大がなく、又重量の変化がないＰＦＰＥを基材とするグリースが適する。
【００２７】
次に、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下での、ＰＦＰＥを基材とするグリースの構造変化について評価した。
【００２８】
図５は、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-1）について、試験前、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で３３６時間経過後のスペクトル変化（構造変化）を示している。
【００２９】
図中、縦軸は吸収率、横軸は波長を示している。又、スペクトル曲線の実線は試験前、破線は経過後を示している。
【００３０】
図６は、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-2）について、試験前、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で５０４時間経過後のスペクトル変化（構造変化）を示している。
【００３１】
図中、スペクトル曲線の実線は試験前、破線は経過後を示している。
【００３２】
図７は、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-3）について、試験前、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で６７２時間経過後のスペクトル変化（構造変化）を示している。
【００３３】
図中、スペクトル曲線の実線は試験前、破線は経過後を示している。
【００３４】
図８は、ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-4）について、試験前、ＣＮＧ６ｋｇｆ／ｃｍ２圧力下で５０４時間経過後のスペクトル変化（構造変化）を示している。
【００３５】
図中、スペクトル曲線の実線は試験前、破線は経過後を示している。
【００３６】
図５〜図８に示される様に、ＰＦＰＥを基材とするグリースでも構造の相違により、構造変化の程度に差異が生じることが分る。
【００３７】
本発明では上記評価に基づき、ＰＦＰＥを基材とするグリースの内、構造変化の少ないグリース（Ａ-4）がガス圧縮機の無給油式の軸受に封入するグリースとして最適であると判断した。
【００３８】
次に、グリース（Ａ-4）について説明する。
【００３９】
該グリース（Ａ-4）は、下記（化１）で表されるＰＦＰＥ系を基材とし、増ちょう剤として高分子量のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：Ｐｏｌｙｔｅｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎ）を含有する。尚、含有されるＰＴＦＥの平均粒径は、５〜２０μｍが好ましい。
【００４０】
又、３０ｃＳｔ＠４０℃、５ｃＳｔ＠１００℃の粘度を有し、添加剤として亜硝酸ナトリウムが添加されている。尚、亜硝酸ナトリウムは金属へフッ素系グリースの吸着を促進する作用があると共に、軸受の寿命の延命化に貢献する。
（化１）
Ｆ−（ＣＦ−ＣＦ２−Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３
｜
ＣＦ３
（ｎ＝７〜６０）
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が実施される天然ガス圧縮機の一例を示す断面図である。
【図２】封入グリースのちょう度と漏れ量との関係を示す線図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）はＣＮＧ圧力下での封入グリースの平均ちょう度の変化率を示す図である。
【図４】ＣＮＧ圧力下での封入グリースの重量変化を示す線図である。
【図５】ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-1）についての試験前後のスペクトル変化を示す線図である。
【図６】ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-2）についての試験前後のスペクトル変化を示す線図である。
【図７】ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-3）についての試験前後のスペクトル変化を示す線図である。
【図８】ＰＦＰＥを基材とするグリース（Ａ-4）についての試験前後のスペクトル変化を示す線図である。
【符号の説明】
【００４２】
１              圧縮ユニット
３              クランク軸
４              クランク軸受
９              クロスヘッド
１１            ピストン
１２            クロスヘッド軸受
【図１】
2008163923.tif 000003
【図２】
2008163923.tif 000004
【図３】
2008163923.tif 000005
【図４】
2008163923.tif 000006
【図５】
2008163923.tif 000007
【図６】
2008163923.tif 000008
【図７】
2008163923.tif 000009
【図８】
2008163923.tif 000010