JP5796750B2 - 改良型流体コンプレッサ及び/又はポンプ装置 - Google Patents
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Description
本発明のさらに別の目的及び利点は、本明細書を完全に読むことによって明らかになるであろう。
バッフルによって定められた複数の放射状コンパートメントを有する圧縮チャンバを含む圧縮部と、
バッフルを回転させて往復振動運動させる手段と、
圧縮される流体を圧縮チャンバに吸入するための入口チャンバと、
圧縮された流体を圧縮チャンバから吐出するための出口チャンバと、
各々の放射状コンパートメントが1つの中実セグメントを内部に含むように圧縮チャンバ内に半径方向に配置され、各々の中実セグメントは、チャンバの中心に向けて延びる壁を有し、かつ、個々のサイクル中に、バッフルが中実セグメントから遠ざかるように動くときに流体がコンパートメントの一方の側に引き込まれ、隣接するバッフルが中実セグメントに向かって動くときに流体が圧縮されてコンパートメントの他方の側から吐出されるような寸法を有する、固定された中実セグメントと、
放射状コンパートメントの一方の側と流体連通する第1のチャンバと、放射状コンパートメントの他方の側と流体連通する第2のチャンバとを含み、これにより、第1及び第2のチャンバ内の流体は、入口手段からコンパートメント内に引き込まれる流体又はバッフルの力によってコンパートメントから吐出される圧縮流体のいずれかである、弁手段と、
を含み、
第1及び第2のチャンバは、いずれの1つのサイクルにおいても、圧縮流体を受け取るチャンバが出口チャンバと流体連通し、流体が吸入されるチャンバが入口チャンバと流体連通するように、入口チャンバ及び出口チャンバと流体連通する、
ことにより特徴付けられる。
駆動部は、電気モータであることが好ましい。
圧縮チャンバを内部に定める、主ハウジングブロックの圧縮部と動作可能に連通する回転可能な駆動可能軸を支持する駆動部を提供する主ハウジングブロックと、
圧縮される流体を主ハウジングブロックの圧縮部の圧縮チャンバ内に吸入するための、駆動可能軸及び主ハウジングブロックの圧縮チャンバと連通する入口手段と、
主ハウジングブロックの圧縮部の圧縮チャンバから圧縮流体を圧縮流体貯蔵タンクに吐出するための、圧縮チャンバと連通する出口手段と、
単一プレート又はプラットフォーム内に支持された2つの実質的に円形のリング又はスロットと、
を含み、実質的に円形のリングは互いに対して同心であり、円形リングはプレート又はプラットフォームを通る中空通路を定め、これらの中空通路の長さに沿って一連の開口部が現われ、流体は中空通路内に沿って同心リング経路に入り、かつ、同心リングの長さに沿って開口部を通して吐出され、圧縮チャンバに吸入又は吐出することができ、
前述の入口手段は、好ましくは外側の実質的に同心のリングの一方の側の周りに周方向に配置された開口導管を含むことにより特徴付けられ、開口導管のそれぞれの端部は別個の中空チャネルによって同心リングの1つに接続され、
前述の出口手段は、好ましくは入口開口導管とは反対側の単一のプラットフォーム又はプレート内に含まれる外側同心リングの周りに延びる開口導管を含むことにより特徴付けられ、導管のそれぞれの開放端は別個の中空チャネルによって同心リングの1つに接続され、
同心の円形リングの中空チャネルとの間の、吸入及び/又は吐出された流体/圧縮流体を制御することができる流量調節弁をさらに含み、
圧縮チャンバは、吸入された流体を圧縮するコンプレッサ手段をさらに定め、かつ、互いに又は他方に対して相対的に移動するように適合された回転可能に支持された十字交差バッフル及び不連続の三角セグメントを含み、
三角セグメントは、三角セグメントの深さ内に少なくとも部分的に延びるオリフィス又は細長い凹部を含み、各々のオリフィス又は凹部は、流体を対応する同心リングに同時に吸収及び/又は吐出するように、三角セグメントの対向する側端部上に配置され、
駆動可能軸の回転運動を、三角セグメントに対する十字交差バッフルの往復振動運動に変換して、個々のサイクル中に、流体を凹部又はオリフィスを通して吸入し、又は対向するオリフィス又は凹部から吐出するように適合されたカム機構が設けられる。
各々のこれら区画の中に、対応する三角セグメントが存在する。
12:駆動部
14:圧縮部
16:偏心カム
18:ロッカー制御(ロッカー・アーム)
20:カムリング
22:入力軸
24:ピン
26:ハウジング
28:バッフル(ブレード)
30:三角セグメント
32:軸
34:制御アーム軸
36:オリフィス(凹部)
38:弁円板
40:弁板
42:制御アーム
44:位置決め突起
46:サークリップ
48:主軸受
50:シール
52、54、90:開口部
56:空間縮小ゾーン
58、60:同心リング
62:空間生成ゾーン
64:入口チャンバ
66:出口チャンバ
68:回転軸
72、74、76、78:弁
80:アクセス用開口部
82:ハウジング部分
84:プレート
86:サークリップ
92:ボルト
Claims (13)
- 複数の断続的、放射状に配置されたバッフルのうち、隣接したバッフルが、前記圧縮チャンバの中央の軸から前記圧縮チャンバの内縁へと延伸し、前記放射状コンパートメントの各々についての境界を定め、
各放射状コンパートメントにそれぞれ配置された、固定された中実セグメントは、前記中央の軸と前記圧縮チャンバの内縁との間に伸びる三角構造を有し、吸入された流体を圧縮するように前記バッフルに対して動くように適合されている、1つの圧縮チャンバおよび複数の放射状コンパートメントを含むコンプレッサ又はポンプ装置であって、
コンプレッサ又はポンプ装置は、さらに、前記中央の軸を回転させ、前記バッフルを往復振動運動させる手段を含み、
前記圧縮チャンバの一方の端に配置された弁板に形成された、第1サイクル時には各放射状コンパートメントへ流体を吸入し、かつ、第2サイクル時には前記圧縮チャンバから流体を吐出するための第1のチャンバと、
前記圧縮チャンバの一方の端に設けられた弁板に形成された、第1サイクル時には前記圧縮チャンバから流体を吐出し、かつ、第2サイクル時には各放射状コンパートメントへ流体を吸入するための第2のチャンバと、
前記弁板と当接する弁円板であって、前記弁円板は、前記圧縮チャンバと、前記弁板の前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバとの間に設けられ、各放射状コンパートメントに対応する、一対の開口部である第1の開口部と第2の開口部が形成され、第1の開口部は、対応する前記放射状コンパートメントと前記第1のチャンバとを流体連通させるように配置され、第2の開口部は、対応する前記放射状コンパートメントと前記第2のチャンバとを流体連通させるように配置される、弁円板とを更に含み、
前記中実セグメントの各々は第1の壁および第2の壁を有し、前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバが、前記バッフルが前記中実セグメントの第1の壁および前記第1の開口部に向かって回転している間は前記第1サイクルで作動し、前記バッフルが前記中実セグメントの第2の壁および前記第2の開口部に向かって回転している間は前記第2サイクルで作動するように、前記中実セグメントの各々の第1の壁および第2の壁は寸法を決められ、位置決めされている、コンプレッサ又はポンプ装置。 - 前記弁板はさらに、入口チャンバと出口チャンバとを含み、制御弁を用いて、前記第1サイクル時に流体が、前記入口チャンバから前記第1のチャンバへ、かつ、前記第2のチャンバから前記出口チャンバへと通過することができ、前記第2サイクル時に流体が、前記入口チャンバから前記第2のチャンバへ、かつ、前記第1のチャンバから前記出口チャンバへと通過することができることを特徴とする請求項1に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 前記制御弁は、第1の位置と第2の位置との間を、前記中央の軸および前記バッフルと共に、回転往復振動するロッカー制御の形式であり、
前記第1の位置は、前記ロッカー制御が、前記第1のチャンバから前記出口チャンバへ、かつ、前記入口チャンバから前記第2のチャンバへの流体の流れを阻止する位置であり、
前記第2の位置は、前記ロッカー制御が、前記入口チャンバから前記第1のチャンバへ、かつ、前記第2のチャンバから前記出口チャンバへの流体の流れを阻止する位置であることを特徴とする請求項2に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。 - 前記弁板は、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバが同一平面内の同心円状{どうしんえん じょう}のリングの形状で形成されている、リング状の弁体を含み、前記入口チャンバと前記出口チャンバが、同一平面内の最も外側の同心円状の2つの離れた半分のリングの形状で前記弁板に形成されており、2つの前記半分のリングの形状である前記入口チャンバおよび前記出口チャンバは各々が、前記第1のチャンバおよび前記第2のチャンバと接続される管を有することを特徴とする請求項2に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 第1の管は前記第1のチャンバと前記出口チャンバとを接続し、第2の管は前記第1のチャンバと前記入口チャンバとを接続し、第3の管は前記第2のチャンバと前記出口チャンバとを接続し、第4の管は前記第2のチャンバと前記入口チャンバとを接続し、
前記管は、前記弁板において開口部を介して各チャンバと各管との間を流体が通過するように、同心円状のリングとは同一平面には無いことを特徴とする請求項4に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。 - 前記制御弁は、前記弁板と関連するロッカー・アームの形式であり、前記ロッカー・アームは、第1の位置と第2の位置との間を、前記中央の軸および前記バッフルと共に、回転往復振動されるように構成されており、
前記第1の位置は、前記ロッカー・アームが、前記第1の管および前記第4の管への、前記弁板の開口部を覆う位置であり、
前記第2の位置は、前記ロッカー・アームが、前記第2の管および前記第3の管への、前記弁板の開口部を覆う位置であることを特徴とする請求項5に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。 - 前記中央の軸と動作可能に連通する回転可能な駆動可能軸を支持する駆動部をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 前記駆動部が、前記駆動可能軸を回転させるための電気モータを含むことを特徴とする、請求項7に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 前記バッフルを往復振動運動させる手段は、前記駆動可能軸の回転運動を、前記バッフルが半径方向外方に延びる軸の往復振動運動に変換するように適合されたカム機構の形式であることを特徴とする、請求項7に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 6個の中実セグメントが内部に配置される6個の放射状コンパートメントを定める6個の半径方向に配置されたバッフルを含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 前記中央の軸の前記振動の角度は20度であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 前記中実セグメントの第1の壁および第2の壁には、前記圧縮チャンバの端部にある前記弁板から前記中実セグメントの深さ内に延びるように凹部が設けられ、前記凹部は、前記弁円板の第1の開口部および第2の開口部と一直線状に配置されていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
- 各凹部は、円錐形であることを特徴とする、請求項12に記載のコンプレッサ又はポンプ装置。
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