JP2013536367A - 電気モータの熱エネルギーの隔離 - Google Patents

Abstract

流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリ１０である。この圧縮機アセンブリは、流体を圧縮するための空間を形成するシリンダー１２ａ、１２ｂ及び流体を圧縮するために、シリンダー内において往復運動するように構成されるピストン１４ａ、１４ｂを含む。圧縮機アセンブリは、ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト７２、及び前記シリンダーに動作可能なように接続され、クランクシャフトを収容するように構成されるクランクシャフトのハウジング１８ａ、１８ｂを含む。モータ２０はクランクシャフトに接続され、クランクシャフトを駆動させる。圧縮機アセンブリはさらに、クランクシャフトのハウジングに接続され、モータを収容するように構成されるモータのハウジング２２を含む。断熱材２４ａ、２４ｂは、モータのハウジングとクランクシャフトのハウジングとの間にある断熱を高めるために、モータのハウジングとクランクシャフトのハウジングとの間に置かれる。

Description

本特許出願は、２０１０年８月２７日に出願した米国の仮出願番号61/377,607の優先権主張(35 U.S.C. §119(e))を主張している。この出願の内容は参照することによりこれに含まれるものとする。

本発明は、圧縮機、特に改善される熱処理特性を持つ圧縮機に関する。

圧縮機は、液体又は気体のような流体の供給を第１の圧力で受け取り、ピストンアセンブリを用いて前記受け取ったある量の流体を第１の体積からより小さな第２の体積にさせることにより、この流体の圧力を増大させる。幾つかの圧縮機は、流体を圧縮するために、シリンダー内において往復運動する往復ピストンを持っている。これらピストンは、クランクケースに収容されるクランクシャフトに接続される。このクランクシャフトは、モータのハウジングに収容されるモータにより動作する。一般的なピストンアセンブリは、ピストンの加圧側と非加圧側との間に密閉を提供するためのカップシール(cup seal)を含む。このカップシールは、シリンダー内でピストンが運動している間、屈曲し、摩擦係合がカップシールに沿って摩耗を作り出す。ピストンの加圧側におけるガスの加圧、シリンダーとカップシールとの摩擦係合及び/又は他の動作条件は、カップシールがさらされる熱を発生する。この熱はさらに、柔軟なカップシールの破損を早め、従って、圧縮機の寿命を制限する。

幾つかの圧縮機において、熱は、シリンダーに直接結合されるクランクケースを用いてカップシールから放散される。その質量のために、クランクケースはシリンダー及びカップシールから熱を伝えるためのヒートシンクとして機能することを意図している。その結果、ファンがクランクケースから熱を放散するための空気対流を提供する。

しかしながら、モータのハウジングがクランクケースに直接結合されている圧縮機において、熱がカップシール及びシリンダーからクランクケースに伝えられるとき、熱は同時にモータからクランクケースに伝えられる。これは、モータからの熱がシリンダーに又はシリンダー内に発生している熱を上回るとき問題である。このような状況において、モータからの熱がシリンダー及びカップシールに間接的に伝えられ、故にシリンダー及びカップシールにある熱を減少させるというより、最終的にはこの熱を上昇させる。その結果、シリンダー／クランクケース／モータのハウジングのシステムから熱を取り除くための別のステップがとられなければならない。例えば、熱を対流させるために高いＣＦＭ（立方フィート／分）の空気を提供するために大きなファンが使用される。しかしながら、これは、このような圧縮機及びファンを含む装置をより大きく及びかさばったものにさせる。その代わりに又はそれに加えて、より大きなクランクケースが必要とされる。しかしながら、これは、圧縮機をよりかさばったものに、製造が高価に及び非効率にさせる。

その結果、本発明の目的は、従来の圧縮機アセンブリの欠点を克服する圧縮機アセンブリを提供することである。この目的は、本発明のある実施例に従って、流体を圧縮するための空間を形成するシリンダー及びこの流体を圧縮するために、シリンダー内において往復運動するように構成されるピストンを含む、流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリを設けることにより達成される。この圧縮機アセンブリはさらに、前記ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト及びシリンダーに動作可能なように接続され、前記クランクシャフトを収容するように構成されるクランクシャフトのハウジングも含む。モータはクランクシャフトに動作可能なように接続され、このクランクシャフトを駆動させるように構成される。圧縮機アセンブリはさらに、クランクシャフトのハウジングに動作可能なように接続され、前記モータを収容するように構成されるモータのハウジングを含む。断熱材は、モータのハウジングとクランクシャフトのハウジングとの間の断熱を高めるために、モータのハウジングとクランクシャフトのハウジングとの間に置かれる。

本発明の他の態様は、流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリを組み立てる方法に関する。この方法は、圧縮機アセンブリを取得するステップを含む。この圧縮機アセンブリは、流体を圧縮するための空間を持つシリンダーを含む。圧縮機アセンブリはピストンも含み、このピストンは流体を圧縮するために、シリンダー内において往復運動するように構成される。圧縮機アセンブリはさらに、ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト及びクランクシャフトのハウジングを含む。クランクシャフトのハウジングは、クランクシャフトを収容し、シリンダーに接続される。圧縮機アセンブリはさらに、クランクシャフトを駆動させるように構成されるモータ及びこのモータをモータのハウジングに収容するように構成されるモータのハウジングを含む。前記方法はさらに、モータのハウジングとクランクシャフトのハウジングとの間の断熱を高めるために、その間に置かれる断熱材を用いて前記モータのハウジングをクランクシャフトのハウジングに結合するステップを含む。

本発明の他の態様は、流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリに関する。この圧縮機アセンブリは、陽極酸化金属材料で被覆されるシリンダーを含み、この円筒形シリンダーは、嵌合部及び主要部を持っている。圧縮機アセンブリはさらに、流体を圧縮するために、シリンダー内において往復運動するように構成されるピストン、及びこのピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフトも含む。クランクシャフトのハウジングは、前記シリンダーに動作可能なように接続され、クランクシャフトを収容するように構成される。圧縮機アセンブリはさらに、クランクシャフトに動作可能なように接続され、このクランクシャフトを駆動させるように構成されるモータも含む。前記円筒形のシリンダーの嵌合部は、クランクシャフトのハウジングに接している。前記嵌合部の陽極酸化金属材料は、この嵌合部におけるシリンダーとクランクシャフトのハウジングとの間の熱伝導を容易にするために減少又は取り除かれる。

構成物の関連する要素及び部品の組み合わせの動作方法及び機能、並びに製造の経済性と同じく、本発明のこれら及び他の目的、特性並びに特徴は、付随する図面を参照して以下の説明及び添付の請求項を考慮するとより明らかとなり、この全てが本明細書の一部を形成し、同様の参照番号は、様々な図面において対応する部分を指している。本発明のある実施例において、ここに説明される構成要素は、一定の縮尺で描かれている。しかしながら、図面は単に説明及び記述のみを目的とするものであり、本発明を限定しているのではないことを明確に理解すべきである。加えて、当然のことながら、本発明における何れか１つの実施例に示される又は開示される構造上の特性も同様に他の実施例において用いられることができる。しかしながら、図面は単に説明及び記述のみを目的とするものであり、本発明の限界を定めることを意味しているのではないことを明確に理解すべきである。

ある実施例に従う圧縮機の斜視図である。 ある実施例の従う圧縮機の断面図である。 ある実施例に従う圧縮機のピストン及びシリンダーの詳細断面図である。 ある実施例に従う圧縮機の断熱材の斜視図である。 ある実施例に従う圧縮機のクランクケースとモータのハウジングとの間の置かれる絶縁体リングの詳細断面図である。 他の実施例に従う圧縮機のクランクケースとモータのハウジングとの間に置かれる絶縁体リングの詳細断面図である。 ある実施例に従う圧縮機のシリンダー及びクランクケースの詳細断面図である。 ある実施例に従う絶縁体リングの断面図である。 他の実施例に従う絶縁体リングの断面図である。

本明細書では、文脈にはっきりと示さない限り、複数あることが示されなくても、それが複数あることも含んでいる。本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が"結合される"との表現は、これら部品は、連結している限り、直接的又は間接的、すなわち１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介してかのどちらか一方により共に接合される又は動作することを意味している。本明細書では、"直接結合される"とは、２つの要素が互いに直に接していることを意味している。本明細書では、"固定的に結合される"又は"固定される"とは、互いに関連した一定の方位を維持しつつ、２つの構成要素が１つの構成要素として移動するように結合されることを意味している。

本明細書では、"単一(unitary)"という言葉は、構成要素が１つの部品又はユニットとして作られることを意味している。すなわち、別々に作られ、次いで連結してユニットとする部品を含む構成要素は、"単一"の構成要素又は物体ではない。本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が互いに"係合する"との表現は、これらの部品が直接的又は１つ以上の中間部品又は構成要素を介して互いに力を及ぼすことを意味している。本明細書では、"数"という用語は、１つ又は１つ以上（すなわち複数）の整数を意味している。

本明細書に使用される方向の表現は、例であり、それらに限定されない、頂部、底部、左、右、上、下、前、後及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方向に関連し、そこで明確に述べない限り、請求項を限定するものではない。

図１は、例えば液体又は気体のような流体を圧縮するための（本実施例では２つが示される）シリンダー１２ａ、１２ｂを持つ圧縮機アセンブリ１０を説明している。図２に示されるように、ピストン１４ａ、１４ｂは、前記流体を圧縮するために、夫々シリンダー１２ａ、ｂにおいて往復運動するように構成される。クランクシャフト７２は、シリンダー１２ａ、１２ｂ内にあるピストン１４ａ、１４ｂを駆動させるように構成される。この実施例において、ピストン１４ａ、１４ｂは、ウォッブル(wobble)（又はＷＯＢ−Ｌ）ピストンである。しかしながら、当然のことながら、他の形式のピストンが他の実施例に用いられてもよい。クランクシャフト７２は、シリンダー１２ａ、１２ｂに動作可能なように接続されるクランクケース又はクランクシャフトのハウジング１８ａ、１８ｂに収容される。この実施例において、２つのクランクケース１８ａ、１８ｂが設けられ、各々はシリンダー１２ａ、１２ｂの一方と関連付けられている。モータ２０は、前記クランクシャフト７２に動作可能なように接続され、このクランクシャフト７２を駆動させるように構成される。このモータは、クランクケース１８ａ、１８ｂに動作可能なように接続されるモータのハウジング２２に収容される。モータのハウジング２２とクランクケース１８ａ、１８ｂとの間の熱的接触は、モータのハウジング２２とクランクケース１８ａ、１８ｂとの間に置かれる断熱材２４ａ、２４ｂにより最少化される。

ある実施例において、圧縮機アセンブリ１０は、２つのシリンダー１２ａ、１２ｂを備える直列(tandem)配列を持ち、各々はその中にピストン１４ａ、１４ｂを収容している。モータシャフト１６は、ピストン１４ａ、１４ｂの運動は互いに反対になるように、２つのピストン１４ａ、１４の一方に各々接続されるクランクシャフト７２にモータ２０を接続している。しかしながら、この実施例は限定を意図しているのではなく、当然のことながら、圧縮機アセンブリ１０がシリンダー１２ａ、１２の他の配列及び数を持ってもよい。例えば、圧縮機アセンブリ１０は、単独又は二重の動作設計でもよい。圧縮機アセンブリ１０が３つ以上のシリンダーを含んでもよい。

図２に示される実施例において、シリンダー１２ａ、１２ｂは、クランクケース１８ａ、１８ｂに結合され、モータのハウジング２２は、クランクケース１８ａ、１８ｂの間に置かれている。各々の一般に円筒形のクランクケース１８ａ、１８ｂは、一般に円筒形のモータのハウジング２２と接合する外側延長部として形成される環状の水平に延在する円筒形のフランジ３０を持つ。この円筒形のフランジ３０は、各々のクランクケース１８ａ、１８ｂの側部３１から延在している。本実施例ではリングの形式である断熱材２４ａ、２４ｂは、上部及び下部の夫々において、モータのハウジング２２とクランクシャフトのハウジング１８ａ、１８ｂとの間に置かれる。このような構成において、少なくとも断熱材２４ａ、２４ｂの一部は、クランクケース１８ａ、１８ｂのフランジ３０と接している。例えば、断熱材２４ａ、２４ｂが少なくともフランジ３０の一部を取り囲んでもよい。断熱材２４ａ、２４ｂは後でさらに詳細に説明される。

説明される実施例において、シリンダー１２ａ、１２ｂは、クランクケース１８ａ、１８に直接結合されている。各々のシリンダー１２ａ、１２ｂは、主要部１５（図６参照）及び嵌合部(mating portion)１７（図６参照）を含んでいる。嵌合部１７は、シリンダー１２ａ、１２ｂがクランクケース１８ａ、１８ｂに結合されるとき、少なくともクランクケース１８ａ、１８ｂの一部に接しているシリンダー１２ａ、１２ｂの環状部分である。

図１に戻り参照すると、ねじ部材２６（例えば細長いねじ）は、シリンダー１２ａ、１２ｂを、その間にあるモータのハウジング２２と共に一つにまとめるために使用される。このねじ部材２６は、クランクケース１８ａ、１８ｂから延在している受取構造２８において受け取られる。当然のことながら、ボルト、ピン又は他の取付機構が他の実施例に用いられてもよい。

図１に示されるように、各々のシリンダー１２ａ、１２ｂは、各々のシリンダーに動作可能なように接続される圧縮機の頭部３２を持つ。各々の圧縮機の頭部３２は、伸張部４１を持ち、この部分に開口（図示せず）が形成される。ねじ４５は、各々の圧縮機の頭部３２の開口を通り、各々のクランクケース１８ａ、１８ｂにある伸張部４３に形成される開口部（図示せず）に挿入されるように構成される。従って、ねじ３２は、圧縮機の頭部３２、シリンダー１２ａ、１２ｂ及びクランクケース１８ａ、１８ｂ間の接続を確保する。

図３に示されるように、圧縮機の頭部３２は、この頭部に形成される吸気ポート３４を持つ。説明される実施例において、プレート４９が圧縮機の頭部３２とシリンダー１２ａとの間に設けられる。プレート４９の上部４０の上に、圧縮機の頭部３２は、吸気ポート３４と通じている内部チャンバ３６、及び排気ポート４２と通じている内部排気チャンバ３８を含む。図１に示されるように、排気ポート４２は、両方の圧縮機の頭部３２に接続され、これら両方の圧縮機の頭部３２からの流体のための共通の排気口４４を備える。図３に戻り参照すると、プレート４９の下部４６は、下部４６と上部４０との間の中間部４８を定めるために、上部４０より下に設けられる。流体が圧縮機の頭部３２にあるチャンバ３６、３８とシリンダー１２にある第１の内部空間５０との間を移動するようにバルブが設けられてもよい。

この実施例において、ピストン１４ａ、１４ｂがシリンダー１２ａ、１２ｂ内で上下動するとき、入力バルブ５２は、吸気ポート３４を介して第１の内部空間５０に流体を引き込むことを可能にする。出力バルブ５１は、流体が第１の内部空間５０を介して排気ポート４２に移動することを可能にするために、中間部４８に設けられる。入力バルブ５２は、ピストン１４ａ、１４ｂが下向きに動いているときだけ、この入力バルブ５２は空気が通るのを可能にするように構成及び配される。出力バルブ５１は、ピストン１４ａ、１４ｂが上向きに動いているときだけ、この出力バルブ５１は空気が通るのを可能にするように構成及び配される。シリンダー１２ｂは、シリンダー１２ａと同様の構成を持ってもよい。

図２に示されるように、各々のピストン１４ａ、１４ｂは、ヘッド部５４とロッド部５６を含む。シリンダー１２ａ、１２ｂの第１の内部空間５０は、シリンダーの内面１１及びピストンのヘッド部５４により定められる。ヘッド部５４とロッド部５６とが他の実施例において切り離されていたとしても、この実施例において、これらヘッド部５４及びロッド部５６は必須である。ヘッド部５４及びロッド部５６は、例えばアルミニウム合金のような強い軽量材料による鋳造物でもよい。キャップ５３は、ヘッド部５４に動作可能なように接続される。ヘッド部５４は、このヘッド部５４の上端６６と、カップシール６０を受け入れるためのキャップ５３の放射状の外底部６４とにより定められる環状の溝５８を持つ一般に平坦な円形構造を持つ。

上述したように、カップシール６０は、ピストン１４ａ、１４ｂの加圧側と非加圧側との間に密閉を提供するように構成される。すなわち、カップシール６０は、ピストン１４ａ、１４のストロークにわたり、シリンダー１２ａ、１２ｂ夫々の内壁１３ａ、１３ｂに圧力をかけながら係合し、それにより流体が上方の内部空間５０から漏れるのを防ぐようにヘッド部５４に対し外側のバイアスを持つ。カップシール６０は、シリンダー１２ａ、１２ｂの内面１１に対して上方に屈曲した位置をとる。ねじ６２は、キャップ５３をピストン１４ａ、１４ｂのヘッド部５４に固定するのに使用され、これによりさらにカップシール６０を溝５８内に保つ。

説明される実施例において、ピストン１４ａ、１４ｂのロッド部５６は、ベアリング７０を持つ下端６８を有する。各ベアリング７０は、クランクシャフト７２の一部を受け入れるように構成される中心部７１を有する。偏心クランクシャフト７２は、モータのシャフトにより定められる軸がベアリング７０の中心部７１により定められる軸からオフセットされるようにモータのシャフト１６に接続される。故に、モータのシャフト１６とピストン１４ａ、１４ｂとが偏心であるように構成される。そのため、モータのシャフト１６がクランクシャフト７２を回転させるにつれて、ベアリング７０に乗っているピストン１４ａ、１４ｂは、シリンダー１２ａ、１２ｂ内を上下に往復運動する。この構成は、クランクシャフト７２の偏心が原因により（ピストン１４ａ、１４ｂが最上部及び最下部の位置にあるときを除く）全ての位置において、ピストン１４ａ、１４ｂがシリンダー１２ａ、１２ｂに対して上下動することを可能にする。当然のことながら、クランクシャフトが偏心である必要はなく、他の構成又は配列を有してもよい。例示的な参照として、図２に示されるピストン１４ａは、最下部の位置にあり、図２に示されるピストン１４ｂは最上部の位置にある。このピストン１４ａ、１４ｂ及びクランクシャフト７２の構成は、モータ２０からの回転エネルギーをシリンダー１２ａ、１２ｂ内におけるピストン１４ａ、１４ｂの線形運動に変換する。

上述したように、シリンダー１２ａ、１２ｂ内のピストン１４ａ、１４ｂの運動は、カップシール６０とシリンダー１２ａ、１２ｂの内面との間の摩擦係合により及び/又は流体の圧縮により、カップシール６０及びシリンダー１２ａ、１２ｂにおいて熱を増大させる。クランクケース１８ａ、１８ｂは、シリンダー１２ａ、１２ｂ及びカップシール６０からの熱を伝えるためのヒートシンクとして使用されてもよい。圧縮機アセンブリ１０から離れて熱を対流するための冷却流を発生させるための冷却ファン（図示せず）が設けられてもよい。

図２に示される実施例において、モータのハウジング２２をクランクケース１８ａ、１８ｂに直接結合させる代わりに、上方及び下方の断熱材２４ａ、２４ｂがモータのハウジング２２とクランクケース１８ａ、１８ｂとの間の断熱を高めるために、それらの間に設けられる。図４に示される実施例において、断熱材２４ａは、内面２１及び外面２７を持つリンク形状をとっている。断熱材２４ｂは、断熱材２４ａと同様のサイズ及び構成でもよい。断熱材２４ａ、２４ｂは、様々な断面を持ってもよい。例えば、ある実施例において、断熱材２４ａ、２４ｂは、図７ａに示されるようなＵ字型の断面を持ってもよい。このような実施例において、このＵ字型の断面は、頂面２９（図５ａ参照）、中間面３３（図５ａ参照）及び底面３５（図５参照）により定められる。代わりに、断熱材２４ａ、２４ｂが図７ｂに示されるようなＬ字型の断面を持ってもよい。このような実施例においてＬ字型の断面は、前記中間面３３（図５ｂ参照）及び底面３５（図５ｂ参照）により定められる。しかしながら、当然のことながら、断熱材２４ａ、２４ｂは如何なる断面も持ってよく、これらの図に示される例に限定されない。

断熱材２４ａ、２４ｂは、これら断熱材２４ａ、２４ｂがクランクケース１８ａとモータのハウジング２２との間の断熱を高めることを可能にする如何なる構成を持ってもよい。断熱材２４ａ、２４ｂのサイズ及び厚さは、クランクケース１８ａ、１８ｂ及びモータのハウジング２２の構成及び配列に依存する。例えば、上述される及び図２に示されるように、各々の一般に円筒形のクランクケース１８ａ、１８ｂは、モータのハウジング２２と接合する外側延長部として形成される環状の水平に延在する円筒形のフランジ３０を持つ。その代わりに又はそれに加えて、円筒形のクランクケース１８ａ、１８ｂは、クランクケース１８ｂをモータのハウジング２２と接合するように構成される他の構造を持ってもよい。

図２に示される実施例に戻り参照すると、フランジ３０は、各々のクランクケース１８ａ、１８ｂの側部３１よりも小さな円周を持つ、すなわち少なくともフランジ３０の一部がモータのハウジング２２内に置かれる。断熱材２４ａ、２４ｂは、これら断熱材がクランクケース１８ａ、１８ｂ夫々のフランジ３０の周りに外縁を形成するように、フランジ３０上に置かれるように構成される。図５ａ−５ｂは、クランクケース１８ｂ上に位置決められる断熱材２４ｂの配列を示す。断熱材２４ａは、断熱材２４ｂの左右対称の像（ミラー画像）としてクランクケース１８ａ上に位置決められてもよい。

図５ａに示されるように、クランクケース１８ｂのフランジ３０及び側部３１は、このフランジ３０の外面上に形成される環状の突起(ledge)７４を定める。フランジ３０と側部３１との間の円周の差は、さらに垂直の周囲面２３も定める。説明される実施例において、断熱材２４ｂの内面の少なくとも一部が突起２４上に置かれるように構成される及び配列される。この実施例において、断熱材２４ｂは、断熱材が突起に置かれるとき、この断熱材はクランクケース１８ｂの側部３１の上を延在するように構成され、少なくとも断熱材２４ｂの一部は、クランクケース１８ｂの垂直の周囲面２３に接するように構成される。この実施例において、モータのハウジング２２の少なくとも一部は、断熱材２４ｂの頂面２９、中間面３３及び底面３５により定められる断熱材のＵ字型部分に受け入れられる。故に、この実施例において、モータのハウジング２２は、断熱材２４ｂの頂面２９、中間面３３及び底面３５に接している。

図５ｂに示される実施例において、断熱材２４ｂは、図５ａに示される実施例と同様にクランクケース１８ｂ上に配される。しかしながら、この実施例において、モータのハウジング２２は、断熱材２４ｂの中間面３３及び底面３５により定められる断熱材２４ｂのＬ字型部分に受け入れられる。故に、この実施例において、モータのハウジング２２は断熱材２４ｂの中間面３３及び底面３５の両方に接している。当然のことながら、モータのハウジング２２は、断熱材２４ａ、２４ｂの様々な実施例の表面２９、３３、３５の如何なる組み合わせ又はそれら全てに接してもよい。それ故に、断熱材２４ｂは、モータのハウジング２２がクランクケース１８ｂの突起７４及び他の部分と直接接するのを防ぐ。

断熱材２４ａは、同様にクランクケース１８ａとモータのハウジング２２との間に置かれるように構成されてもよい。断熱材２４ａは、図５ａ−５ｂに示される断熱材２４ｂの２つの実施例の何れか一方と同様にモータのハウジング２２に接するように構成されてもよい。断熱材２４ａは、断熱材２４ｂと同様に構成及び配列されてもよい。しかしながら、断熱材２４ａ、２４ｂのサイズ及び構成は、断熱に最適な性能を達成するために、他の実施例において変更されてもよい。図２の実施例において、断熱材２４ａは、この断熱材２４ａがクランクケース１８ｂとモータのハウジング２２との間に配される断熱材２４ｂのミラー画像であるようにクランクケース１８ａとモータのハウジング２２との間に配される。

断熱材２４ａ、２４ｂは、圧縮機アセンブリ１０と共に製造及び/又は組み立てられる。幾つかの実施例において、断熱材２４ａ、２４ｂが既存の圧縮機アセンブリ１０に後付けされてもよい。すなわち、圧縮機アセンブリ１０は断熱材２４ａ、２４ｂ無しで既に製造及び組み立てられてもよい。このような実施例において、断熱材２４ａ、２４ｂは、クランクケース１８ａ、１８ｂとモータのハウジング２２との間の断熱を高めるために、これらの間にある接点において、圧縮機アセンブリ１０に加えられる。

断熱材２４ａ、２４ｂは、例えば約１５Ｗ／（ｍ＊Ｋ）（ワットパーメートルケルビン）の伝導率を持つようなステンレス鋼から作られてもよい。ステンレス鋼は、耐久摩耗性、低クリープを持ち、低コストで構成される。他の材料、例えばちょっとした例としてガラス強化ナイロン(glass filled nylon)（例えば．２７Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の伝導率を持つ３０％のガラス強化ナイロン）、テフロン（登録商標）、低クリープ及び低伝導率の特性を持つセラミック、低い熱伝導率及び低クリープを持つプラスチック及び/又は低い熱伝導率及び低クリープを持つ他の材料が使用されてもよい。クランクケース１８ａ、１８ｂは、例えば１００から２００Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の伝導率を持つようなアルミニウム又は他の材料から作られてもよい。モータのハウジング２２は、アルミニウム又は他の材料から作られてもよい。シリンダー１２ａ、１２ｂは、アルミニウムから作られてもよいし、又は他の材料から作られてもよい。ある実施例において、シリンダー１２ａ、１２ｂは、約１７０Ｗ／（ｍ＊Ｋ）の伝導率を持つＡＬ６０６１系のアルミニウムから作られる。しかしながら、このような実施例における陽極酸化被覆はシリンダー１２ａ、１２ｂの伝導率を低下させる。幾つかの実施例において、伝導率は、ちょっとした例として３０−３５Ｗ／（ｍ＊Ｋ）まで減少する。その結果、シリンダー１２ａ、１２ｂからクランクケース１８ａ、１８ｂへの熱放散の効率も減少する。

クランクケース１８ａ、１８ｂがシリンダー１２ａ、１２に対するヒートシンクとして機能するとき、低下した伝導率は問題がある。すなわち、陽極酸化被覆が原因で低下した伝導率は、カップシール６０とシリンダー１２ａ、１２ｂの内面１１との間の摩擦係合により及び/又は流体の圧縮により、シリンダー１２ａ、１２ｂに発生した熱がクランクケース１８ａ、１８ｂに流れるのを妨げる。

クランクケース１８ａ及びシリンダー１２ａの以下の説明は、クランクケース１８ｂ及びシリンダー１２ｂにも応用可能である。図６に示される実施例において、クランクケース１８ａは、クランクケースの外側部分７８から延在している垂直延長部として形成される垂直に延在しているフランジ７６を持つ。フランジ７６は、外側部分７８からオフセットされている。従って、フランジ７６及び外側部分７８がクランクケース１８ａの外側部分７８の頂面に置かれる突起８０を定める。説明される実施例において、シリンダー１２ａの嵌合部１７は、突起８０に置かれるように構成及び配列される。嵌合部１７は、フランジ７６の外面８２においてフランジ７６に接するように構成及び配列されてもよい。従って、シリンダー１２ａの嵌合部１７とフランジ７６の外面８２との間の接触、及びシリンダー１２ａの嵌合部１７とクランクケース１８ａの突起８０との間の接触は、熱をシリンダー１２ａからクランクケース１８ａに放散する。しかしながら、上述したように、シリンダー１２ａの陽極酸化被覆がシリンダー１２ａからクランクケース１８ａへの熱の伝導を妨げる。

これに取り組むために、図６の実施例において、嵌合部１７は、この嵌合部１７の伝導率が増大するように、この部分にある陽極酸化被覆を減少させるように研磨される又は磨かれる。嵌合部１７を研磨する／磨くことにより、嵌合部上にある陽極酸化被覆の厚さは、この嵌合部上にある陽極酸化被覆が主要部１５上にある陽極酸化被覆よりも薄くなるように減少する。嵌合部１７は、この部分の研磨によって面取りされてもよい。嵌合部１７から前記陽極酸化被覆を研磨するために如何なるツール又は方法が使用されてもよい。当然のことながら、如何なる研磨材も嵌合部１７上にある陽極酸化被覆を取り除くのに使用されてよい。幾つかの実施例において、主要部１５が厚さ０．００１インチの陽極酸化被覆を持ってもよい。幾つかの実施例において、陽極酸化被覆が完全に嵌合部１７から取り除かれてもよい。ある実施例において、存在している陽極酸化被覆を削る他に、主要部１５に形成される被覆から分離したより薄い厚さの被覆（又は全く被覆無し）が嵌合部１７に形成されてもよい。

嵌合部１７は、クランクケース１８ａに接するシリンダー１２ａの何れか一部を含むように構成される。嵌合部１７は、クランクケース１８ａと接する又は嵌合するシリンダー１２ａの前記一部でもよく又は任意に嵌合部１７の一部だけがクランクケース１８ａに接するように大きくてもよい。シリンダー１２ａの主要部１５は、シリンダー１２ａの残りの部分（又は嵌合部１７ではないシリンダー１２ａの何れかの部分）でもよい。シリンダー１２ｂはシリンダー１２ａと同様の構成を有してもよい。

ある実施例に従って、圧縮機アセンブリ１０が以下の通り動作する。ある実施例において、モータ２０は、ピストン１４ａを動作させるためにモータのシャフト１６を介してクランクシャフト７２を回転させる。ピストン１４ａが最上部から上下動した位置（図示せず）に進むにつれて、それに関連するシリンダー１２ａ内に生じる吸気は、流体をチャンバ３６から入力バルブ５２を介して関連するシリンダー１２ａ内に進ませる。カップシール６０は、ピストン１４ａが最下部に向けて下向きに動くとき、シリンダー１２ａの内面１１と係合している上向きに屈曲した位置をとる。

ピストン１４ａが最下部に達した後、ピストンは次いで上下動される位置に向けて上向きに移動し、それにより関連するシリンダー１２ａにおいて流体を圧縮する。カップシール６０は、ピストン１４ａが上向きに動いているとき、シリンダー１２ａの内面１１と係合している下向きに屈曲した位置を任意にとる。ピストン１４ａ、１４ｂの上向きの運動は出力バルブ５１を開かせ、それにより流体が内部の排気チャンバ３８及び排気ポート４２に進むことを可能にする。他のピストン１４ｂは対向するように機能する。従って、ピストン１４ａが最下部から最上部に移動するとき、ピストン１４ｂは最上部から最下部に移動する。シリンダー１２ａ、１２ｂ内をピストン１４ａ、１４ｂが動いている間、カップシール６０とシリンダー１２ａ、１２ｂの内面１１との間の摩擦係合により及び/又は流体の圧縮により生じる熱は、シリンダー１２ａ、１２ｂからクランクケース１８ａ、１８ｂに伝えられる。そこにある陽極酸化被覆を減少させるために研磨されたシリンダーの嵌合部１７を介して、シリンダー１２ａ、１２ｂからクランクケース１８ａ、１８ｂに熱が伝えられる。加えて、ピストン１４ａ、１４ｂを動かすためにモータ２０はクランクシャフト７２を回転させるので、モータ２０により熱が発生する。絶縁体２４ａ、２４ｂは、モータのハウジング２２からクランクケース１８ａ、１８ｂに伝えられる熱の量を減少させるために、モータのハウジング２２を熱的に隔離される。従って、絶縁体２４ａ、２４ｂの使用により及び/又はそこにある陽極酸化被覆を減少又は取り除くためにシリンダー１２ａ、１２ｂの部分（すなわち嵌合部１７）を研磨することにより圧縮機アセンブリ１０における熱放散は高められる。

圧縮機アセンブリ１０が上述されたとしても、当然のことながら、断熱材６０は、例えば単なる例として、ギアモータ、ポンプ及び送風機のような他の装置、又は他の構成要素に機械的に結合されるモータを持つ如何なる装置と共に使用されてもよい。モータを他の構成要素から熱的に隔離することにより、装置の性能及び効率は改善される。さらに、断熱材は、装置を冷却するのに必要なファンのサイズを減少させるのを助け、故にこの装置に関連する費用を減少させる。

本発明が、最も実用的及び好ましい実施例であると現在考えられるものに基づいて、説明を目的として詳細に説明されたとしても、このような詳細は単に説明を目的とすること、及び本発明は開示した実施例に限定されるのではなく、それどころか添付の請求項の意図及び範囲内における変更及び等価の配列も含むつもりであると理解すべきである。例えば、本発明は可能な限り、何れかの実施例の１つ以上の特性が他の何れかの実施例の１つ以上の特性と組み合わされ得ると考えられることを理解すべきである。

Claims (12)

1. 流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリにおいて、
   前記流体を圧縮するための空間を形成するシリンダー
   前記流体を圧縮するために、前記シリンダー内において往復運動するように構成されるピストン、
   前記ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト、
   前記シリンダーに動作可能なように接続され、前記クランクシャフトを収容するように構成されるクランクシャフトのハウジング、
   前記クランクシャフトに動作可能なように接続され、前記クランクシャフトを駆動させるように構成されるモータ、
   クランクシャフトのハウジングに動作可能なように接続され、前記モータを収容するように構成されるモータのハウジング、及び
   前記モータのハウジングと前記クランクシャフトのハウジングとの間の断熱を高めるために、前記モータのハウジングと前記クランクシャフトのハウジングとの間に置かれる断熱材
   を有する圧縮機アセンブリ。
2. 前記断熱材はリングの形式である請求項１に記載の圧縮機アセンブリ。
3. 前記断熱材はステンレス鋼、プラスチック又はガラス強化ナイロンを有する請求項１に記載の圧縮機アセンブリ。
4. 流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリを組み立てる方法において、
   前記流体を圧縮するための空間を持つシリンダー、
   前記流体を圧縮するために、前記シリンダー内において往復運動するように構成されるピストン、
   前記ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト、
   前記クランクシャフトをクランクシャフトのハウジングに収容するように構成されるクランクシャフトのハウジングであり、前記シリンダーに接続されているクランクシャフトのハウジング、
   前記クランクシャフトを駆動させるように構成されるモータ、及び
   前記モータをモータのハウジングに収容するように構成されるモータのハウジング
   を有する圧縮機アセンブリを取得するステップ（ａ）、並びに
   前記モータのハウジングと前記クランクケースのハウジングとの間の断熱を高めるために、その間に置かれる断熱材を用いて前記モータのハウジングを前記クランクケースのハウジングに結合するステップ（ｂ）、
   を有する方法。
5. 前記モータのハウジングを前記クランクケースのハウジングと結合するステップは、前記モータのハウジング及び前記クランクケースのハウジングに前記断熱材を後付けするステップを有する、請求項４に記載の方法。
6. 前記断熱材は、ステンレス鋼、プラスチック又はガラス強化ナイロンを有する、請求項４に記載の方法。
7. 前記断熱材はリングの形式である請求項４に記載の方法。
8. 流体の圧力を増大させるように構成される圧縮機アセンブリにおいて、
   陽極酸化金属材料で被覆されるシリンダーであり、主要部と嵌合部とを有する円筒形シリンダー、
   前記流体を圧縮するために、前記シリンダー内において往復運動するように構成されるピストン、
   前記ピストンを駆動させるように構成されるクランクシャフト、
   前記シリンダーに動作可能なように接続され、前記クランクシャフトを収容するように構成される、クランクシャフトのハウジング、及び
   前記クランクシャフトに動作可能なように接続され、前記クランクシャフトを動作させるように構成されるモータ
   を有し、前記円筒形シリンダーの嵌合部は前記クランクシャフトのハウジングに接し、前記嵌合部の陽極酸化金属材料は、前記嵌合部において前記シリンダーと前記クランクシャフトのハウジングとの間の熱伝導を容易にするために減少又は取り除かれる圧縮機アセンブリ。
9. 前記円筒形シリンダーの前記陽極酸化金属材料はアルミニウムを有する、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。
10. 前記嵌合部は前記陽極酸化金属材料を減少させる又は取り除くために研磨される、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。
11. 前記クランクシャフトのハウジングはアルミニウムを有する、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。
12. 前記モータを収容するように構成されるモータのハウジングをさらに有し、前記モータのハウジングは前記クランクシャフトのハウジングと結合されている、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。

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