JP2011512481A - 回転ベーン式圧縮機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
「回転ベーン式圧縮機」という名称の発明としてPCT/SG2007/000187号で2007年6月28日に出願された我々の国際特許出願(「我々の先の出願」)を参照し、その内容は、あたかもその全部が本明細書に開示されるかのように、参照により本明細書に含まれるものとする。
本明細書全体にわたって、圧縮機への言及は、ポンプへの言及を含むものとして解釈されるべきである。
圧縮機の性能に影響を及ぼす重要な要因の1つは、その機械効率である。例えば、往復動ピストンシリンダー圧縮機は良好な機械効率を示すが、その往復動作は深刻な振動及びノイズの問題を引き起こす。このような問題をなくすために、回転圧縮機は、そのデザインのコンパクトさと低振動性とによって高い人気を得てきた。しかし、それらの部品は滑り接触し、一般に相対速度が高いので、摩擦損失が大きい。これにより、圧縮機の効率及び信頼性は制限されてきた。
例示的な態様によれば、シリンダー縦回転軸を有するシリンダーと、シリンダーの内部に取り付けられ且つロータ縦回転軸を有するロータと、シリンダー及びロータを一緒に回転させるためにスロットに動作可能に係合されるベーンとを備え、ロータ縦軸及びシリンダー縦軸はロータとシリンダーとの間の相対運動のために互いから間隔を置いて配置され、ロータとシリンダーとが互いに回転することを可能にするために、ベーンはスロットに対して2自由度で運動するようにスロット内に取り付けられる回転ベーン式圧縮機が提供される。
図1〜4を参照すると、ベーン12と、ロータ14と、シリンダー16とを有する回転ベーン式圧縮機10が示される。ベーン12は、ロータ14に堅固に固定されるか又はロータ14と一体である。これにより部品数を低減するという1つの利点がある。必要に応じて、ベーン12は、ロータ14と共に製造され得る。ベーン12は、シリンダー16にある盲スロット18に係合する。ベーン12がスロット18内に滑り嵌め及び回転嵌めされ且つ同時にスライド及び回転するように動くことができるように、ベーン12はスロット18内に配置される。ベーン12及びロータ14は両方共シリンダー16内に入れられる。ベーン12のヘッド20は、ロータ14の外面22に堅固に連結されるか又はロータ14の外面22と一体である。スロット18はシリンダー16の側壁24の内面23に配置され、側壁24は円筒状で且つロータ14よりも大きい直径を有する。これによりシリンダー16に対するベーン12の確実な取り付けがもたらされる。
12 ベーン
14 ロータ
16 シリンダー
18 スロット
19 ネック
20 12のヘッド
22 14の外面
24 16の側壁
26 14の縦軸
28 16の縦軸
30 線接触
32 ジャーナル軸受対
34 駆動軸
36 容積
38 フランジ付きエンドプレート
40 高圧シェル
42 12の尾部
44 吸入口
46 44の軸方向の部分
48 44の半径方向の部分
50 吸入ポート
54 排出ポート
56 40、58の中空内部
66 吸入チャンバー
68 圧縮チャンバー
70 ロータ軸受
72 シリンダー軸受
74 ジョークランプ
76 原料
78 軸受脚
80 心出しチャック
82 切削工具
84 円筒面
86 重心
87 回転軸
88 軸受合わせ穴
90 端面
92 分割線
94 第2の端面
96 分割された材料
98 残りの材料
100 端面
102 端面
104 端面
106 円筒面
108 合わせ穴
110 分割線
120 原料
122 円筒面
124 端面
126 ジャーナル
128 端面
130 端面
132 合わせ穴
134 中空内部
800 ヒンジジョイント
802 スライダージョイント
804 ピン
Claims (25)
- シリンダー縦回転軸を有するシリンダーと、
前記シリンダーの内部に取り付けられ且つロータ縦回転軸を有するロータと、
前記シリンダー及び前記ロータを一緒に回転させるためにスロットに動作可能に係合されるベーンと
を備え、
前記ロータ縦軸及び前記シリンダー縦軸は、前記ロータと前記シリンダーとの間の相対運動のために互いから間隔を置いて配置され、
前記ロータと前記シリンダーとが互いに回転することを可能にするために、前記ベーンは前記スロットに対して2自由度で運動するように前記スロット内に取り付けられる、回転ベーン式圧縮機。 - スロットに対して相対的に運動するように前記スロットに動作可能に係合されるベーンを備え、
前記スロットは前記運動が同時のスライド運動及び回転運動であることを可能にするように成形される、回転ベーン式圧縮機。 - シリンダーと、
前記シリンダーの内部に取り付けられるロータと、
前記シリンダーと前記ロータとが一緒に回転することを可能にするべくスロットに対して相対的に運動するように前記スロットに動作可能に係合されるベーンと
を備え、
前記ベーンは、前記ロータ及び前記シリンダーの一方の一部を含み、且つ、前記ロータ及び前記シリンダーの前記一方に堅固に取り付けられるか又は前記ロータ及び前記シリンダーの前記一方と一体であるかの一方であり、
前記スロットは前記ロータ及び前記シリンダーの他方にある、回転ベーン式圧縮機。 - スロットに対して相対的に運動するように前記スロットに動作可能に係合されるベーンを備え、
前記スロットは、内側部分と、細いネックを形成する中間部分と、拡大された外側端部とを含み、
前記細いネックは前記ベーンとの隙間嵌めを有し、
前記細いネックは、前記スロットに対する前記ベーンのスライド運動及び非スライド運動のためのピボットを含む、回転ベーン式圧縮機。 - シリンダー縦回転軸を有するシリンダーと、
前記シリンダーの内部に取り付けられ且つロータ縦回転軸を有するロータと、
前記シリンダー及び前記ロータを一緒に回転させるためにスロットに動作可能に係合されるベーンと
を更に備え、
前記ロータ縦軸及び前記シリンダー縦軸は前記ロータと前記シリンダーとの間の相対運動のために互いから間隔を置いて配置され、
前記運動は前記ロータ及び前記シリンダーを互いに回転させるために2自由度の運動を含む、請求項2に記載の回転ベーン式圧縮機。 - 前記シリンダーはシリンダー縦回転軸を有し、前記ロータはロータ縦回転軸を有し、
前記ロータ縦軸及び前記シリンダー縦軸は、前記ロータと前記シリンダーとの間の相対運動のために互いから間隔を置いて配置され、
前記ベーン及び前記スロットは互いに対して運動することができ、前記運動は2自由度の運動を含む、請求項3に記載の回転ベーン式圧縮機。 - シリンダー縦回転軸を有するシリンダーと、
前記シリンダーの内部に取り付けられ且つロータ縦回転軸を有するロータと
を更に備え、
前記ロータ縦軸及び前記シリンダー縦軸は、前記ロータと前記シリンダーとの間の相対運動のために互いから間隔を置いて配置され、
前記ベーンは、前記シリンダー及び前記ロータを互いに回転させるためにスロットに動作可能に係合し、前記スライド運動及び非スライド運動は2自由度の運動を含む、請求項4に記載の回転ベーン式圧縮機。 - 前記スロットは前記シリンダーにあり、前記ベーンは前記ロータの一部を含む、請求項1、5、6又は7のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記スロットは前記ロータにあり、前記ベーンは前記シリンダーの一部を含む、請求項1、5、6又は7のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記ベーンは、前記ロータに堅固に取り付けられることと前記ロータと一体であることの一方である、請求項8に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記ベーンは、前記シリンダーに堅固に取り付けられることと前記シリンダーと一体であることの一方である、請求項9に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記2自由度の運動はスライド運動及び回転運動を含む、請求項1又は請求項1、3又は4のいずれか1項に従属する請求項6〜11のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記スロットは、内側部分と、細いネックを形成する中間部分と、拡大された外側端部とを含み、前記ベーンは前記細いネックとの隙間嵌めを有し、
前記細いネックは、前記スロットに対する前記ベーンの非スライド運動のためのピボットを含む、請求項1〜3のいずれか1項又は請求項1〜3のいずれか1項に従属する請求項5〜12のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。 - 前記細いネックは前記ベーンとの隙間嵌めを有する、請求項4、7又は13のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記内側部分は面取りされている、請求項4、7、13又は14のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記内側部分及び前記中間部分は滑らかな曲線を形成する、請求項4、7又は13〜15のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記拡大された外側端部は球状である、請求項4、7又は13〜16のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記ベーンと前記ネックとの間のピボット接触部はシールを形成する、請求項4又は13〜17のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前記ロータ及び前記シリンダーの一方は駆動軸に動作可能に接続され、
前記動作可能な接続は、前記駆動軸に堅固に接続されることと前記駆動軸と一体であることの一方である、請求項1、3又は5〜18のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。 - 前記スロット及び前記ベーンは、前記2自由度の運動の間、前記ベーンが前記スロットの前記ネックのどちらかの側面と接触しているように構成される、請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機。
- 前方軸受対及び後方軸受対を単一片の原料から形成することを含み、
前記前方軸受対及び前記後方軸受対の正確な位置合わせのために必要とされる前記前方軸受対及び前記後方軸受対のすべての特徴が同時に形成される、請求項1〜20のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機を製造する方法。 - 前記前方軸受対及び前記後方軸受対の前記特徴は各々シリンダー軸受及びロータ軸受を含む、請求項21に記載の方法。
- シリンダー及びシリンダーエンドプレートを単一片の原料から形成することを含み、前記シリンダー及び前記シリンダーエンドプレートの正確な位置合わせのために必要とされる前記シリンダー及び前記シリンダーエンドプレートのすべての特徴が同時に形成される、請求項1〜20のいずれか1項に記載の回転ベーン式圧縮機を製造する方法。
- 前記シリンダー及び前記シリンダーエンドプレートの前記特徴が端面及び円筒ジャーナルを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記原料は、前記原料の重心を前記原料の回転軸と位置合わせし、それによって振動を低減するべくダイナミックバランスを達成するように機械加工される、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
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