JP2015516042A

JP2015516042A - 往復圧縮機のための回転弁および関連する方法

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Publication number: JP2015516042A
Application number: JP2015509435A
Authority: JP
Inventors: バガーリ，リカルド; トグナレッリ，レオナルド
Original assignee: Nuovo Pignone SpA; Nuovo Pignone SRL
Current assignee: Nuovo Pignone SpA; Nuovo Pignone SRL
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-05-02
Also published as: EP2844876A1; BR112014026085A2; WO2013164385A1; US20150139837A1; CN104395604A; CA2871326A1; MX369235B; RU2631471C2; MX2014013261A; KR20150006451A; CN104395604B; RU2014141997A; ITCO20120022A1; JP6334513B2

Abstract

回転弁３４０を有する往復圧縮機３００および関連する方法が提供される。往復圧縮機３００は、（１）吸込み口を介して圧縮室に入った流体を圧縮するとともに、流体が、圧縮後、圧縮室から吐出し口を介して吐き出されるように構成された圧縮室３１０と、（２）角度変位を与えるように構成されたアクチュエータ３５０と、（３）角度変位を受けて、吸込み口および吐出し口が角度変位に応じて開放するか閉鎖するかを決定するように構成された回転弁３４０とを有する。回転弁３４０は、角度変位に起因して回転するように構成されるとともに、第１の開口部が吸込み口に重なるとき、吸込み流体流れが圧縮室に入ることを可能にする第１の開口部と、第２の開口部が吐出し口に重なるとき、吐出し流体流れが圧縮室から出ることを可能にする第２の開口部とを有する回転可能ディスクを有する。【選択図】図３

Description

本明細書において開示される主題の実施形態は、一般に単一のアクチュエータを使用して、往復圧縮機の圧縮室において流体の吸い込みおよび吐き出しを制御するための装置および方法に関する。より詳細には、圧縮室への吸込み流路および圧縮室からの吐出し流路を開放するかまたは閉鎖するように構成された回転弁を作動させるための装置または方法に関する。

圧縮機は容積式圧縮機（例えば、往復圧縮機、スクリュー圧縮機もしくはベーン圧縮機）または動的圧縮機（例えば、遠心圧縮機もしくは軸流圧縮機）に分類することができる。容積式圧縮機については、圧縮は、ガスを取り込み、次いでガスの体積を減少させることにより実現される。動的圧縮機については、ガスは、運動エネルギーを、典型的にはインペラなどの回転要素から圧縮機により圧縮されているガスへ移すことによって圧縮される。

図１は、従来の二重室往復圧縮機１０の説明図である。流体圧縮は、通常円筒形状を有する本体２０の内部で行われる。圧縮される流体（例えば、天然ガス）は入口３０ならびに吸込み弁３２および３４を介して本体２０の中へ入力され、圧縮後、流体は出口４０ならびに吐出し弁４２および４４を介して出力される。圧縮とは、本体２０の内部でヘッドエンド２６とクランクエンド２８との間でピストン５０が移動することに起因して流体が圧縮される周期的プロセスである。ピストン５０は、本体２０を圧縮サイクルの異なるフェーズで動作する２つの圧縮室２２および２４に分け、圧縮室２４の容積がその最大値のとき、圧縮室２２の容積はその最小値となり、その逆も同様である。

吸込み弁３２および３４は、（第１の圧力Ｐ₁を有する）流入する流体が、それぞれ圧縮室２２および２４に入ることができるために開放するように構成される。吐出し弁４２および４４は、（第２の圧力Ｐ₂（＞Ｐ₁）を有する）流出する圧縮流体が、それぞれ圧縮室２２および２４から出力できるために開くように構成される。ピストン５０は、クランクシャフト６０からクロスヘッド７０およびピストン棒８０を介して伝達されたエネルギーに起因して運動する。弁３２、３４、４２、および４４は本体２０の側壁上に示されているが、本体２０のヘッドエンド２６およびクランクエンド２８上に配置することもできる。

従来から、往復圧縮機に使用されるている吸込弁および吐出し弁は、弁の両端の差圧に起因して閉鎖状態と開放状態との間（すなわち、弁の可動部分の一方の側の圧力と可動部分の他方の側の圧力との間）で切り換えられる自動弁である。自動弁には、自動弁がかなり圧縮室の圧縮容積を増大させ、この圧縮容積（例えば、２５）は圧縮サイクルにおいては効果的に使用することができない容積であるという欠点がある。圧縮容積が大きいほど、圧縮効率が低下する。

作動回転弁は、弁に起因する圧縮室の圧縮容積の部分を最小化し、流れ領域を増大させる。図２Ａおよび図２Ｂは、入口３０と圧縮室２２との間で配置されうる流路を開放しまたは閉鎖する従来の回転弁２００を示す。回転弁２００は、弁３２、３４、４２、および４４のいずれの代わりにも使用することが考慮されうる。回転弁２００は、弁座（またはステータ）２１０と、ロータ２２０とを含む。弁座２１０およびロータ２２０は、開口部が心棒２３０の周りで同じサイズの扇形に及ぶ同軸ディスクである。ロータ２２０は、作動して心棒２３０の周りで、ロータの開口部２２２が弁座の開口部２１２に重なる第１の位置（図２Ａ）からロータの開口部２２２および弁座の開口部２１２（破線で示す）が異なる扇形に及ぶ第２の位置（図２Ｂ）へ回転することができる。ロータ２２０が第１の位置にあるとき、回転弁２００は、開放状態にあり、流体が弁を通って流れることを可能にする。ロータ２２０が第２の位置にあるとき、回転弁２００は閉鎖状態にあり、したがって流体が弁を通って流れることを阻止する。

回転弁の使用は、たとえ石油産業およびガス産業に使用される圧縮機に適しているとしても、困難である。石油産業およびガス産業に使用される圧縮機は、例えば圧縮流体がしばしば腐食性であり可燃性であることを考慮に入れるという産業界特有の要件に適合しなければならない。アメリカ石油協会（ＡＰＩ）、すなわち石油産業およびガス産業に使用される機器の公認工業規格を定める組織は、往復圧縮機に対する最低限の要件の完全セットを列挙する文書ＡＰＩ６１８を発行している。

オイルおよびガス圧縮機に使用される弁が、一般に、そのような圧縮機に対して回転弁を作動させるために約５ｍｓの作動時間を有することを考慮すると、（利用可能な空間に対して）容積の大きいアクチュエータが必要である。潜在的な爆発の危険性に起因して、（必要な作動時間を与えることが可能な）電気弁アクチュエータが可燃性ガスと接触しないように配置され、これらのアクチュエータにより生成された運動が、流体と接触している弁の可動部分に機械的に伝達されるることが好ましい。アクチュエータ、およびアクチュエータにより生成された変位を弁の可動部分に伝達するための機構を配置するのに必要な空間は、必ずしも利用可能であるとは限らない。さらに、二重往復圧縮機のクランクエンド側は通常ヘッドエンド側よりもスペースが少ない。

したがって、要件に適合し限られた空間を考慮に入れた、石油産業およびガス産業に使用される往復圧縮機のための自動弁に関する代替の解決策を提供することが望ましい。

米国特許出願公開第２０１０／０９２３１１号明細書

往復圧縮機に回転弁を使用すると、吸込み流路および吐出し流路の両方を単一のアクチュエータで制御するという利点がある。回転弁は、二重往復圧縮機のヘッドエンドおよびクランクエンドに装着してもよい。二重往復圧縮機における２つの回転弁は、同じアクチュエータを使用して作動させてもよい。

例示的実施形態によると、往復圧縮機は、（１）吸込み口を介して圧縮室に入り、圧縮された後圧縮室から吐出し口を介して吐き出される流体を圧縮するように構成された圧縮室と、（２）角度変位を与えるように構成されたアクチュエータと、（３）角度変位を受けるとともに、吸込み口および吐出し口が角度変位に応じて開放するか閉鎖するかを制御するように構成された回転弁とを有する。回転弁は、角度変位に起因して回転するとともに、第１の開口部が吸込み口と重なるとき、吸込み流体流れが圧縮室に入ることを可能にする第１の開口部と、第２の開口部が吐出し口と重なるとき、吐出し流体流れが圧縮室から出ることを可能にする第２の開口部とを有するように構成された回転可能ディスクを含む。

別の例示的実施形態によると、二重往復圧縮機は、（１）２つの圧縮室に分けられ、各圧縮室が、吸込み口を介して圧縮室に入り、圧縮室から吐出し口を介して吐き出される流体を圧縮するように構成された本体と、（２）本体に沿って移動し、それによって２つの圧縮室の容積を変動させるように構成されたピストンと、（３）角度変位を与えるように構成されたアクチュエータと、（４）本体の反対の端部に配置されるとともに、角度変位を受け、それぞれの室の吸込み口および吐出しが角度変位に応じて開放するか閉鎖するかを制御するように構成された２つの回転弁とを有する。各回転弁は、角度変位に起因して回転するとともに、（Ａ）第１の開口部が吸込み口に重なるとき、吸込み流体流れがそれぞれの圧縮室に入ることを可能にする第１の開口部と、（Ｂ）第２の開口部が吐出し口に重なるとき、吐出し流体流れが、それぞれの圧縮室から出ることを可能にする第２の開口部とを有するように構成された回転可能ディスクを含む。２つの回転弁のうちの少なくとも一方の角度の作動は角度変位により引き起こされる。

別の例示的実施形態によると、圧縮室の一端で使用可能であるとともに、吸込み流体流れが圧縮室に入ることを可能にするように構成された吸込み開口部と、吐出し流体流れが圧縮室を出ることを可能にするように構成された吐出し開口部とを有するエンドプレートを有する回転弁。回転弁は、回転可能ディスクであって、異なる角度位置に配置された第１の開口部および第２の開口部を有して、第１の開口部が吸込み開口部に重なるとき、吸込み流体流れが回転可能ディスクを通って通過することができるとともに、第２の開口部が吐出し開口部に重なるとき、吐出し流体流れが回転可能ディスクを通って通過することができる回転可能ディスクを含む。

別の例示的実施形態によると、当初往復圧縮機の圧縮室のエンドプレート上に配置された２つの自動弁を有する往復圧縮機に後付けするための方法が提案される。方法は、（１）弁の可動部分を取り外し、弁の弁座を定位置に残して、各弁座が圧縮室の内部に向いた開口部を有するステップと、（２）角度変位を与えるように構成されたアクチュエータを設けるステップと、（３）圧縮室の端部の外側で、２つの開口部を異なる角度位置に有する回転可能ディスクを装着して、回転可能ディスクの開口部のうちの１つが弁座のうちの１つの開口部に第１の角度の位置で重なり、回転可能ディスクの開口部の他の１つが、弁座のうちの他の１つの開口部に、第１の角度位置とは異なる第２の角度位置で重なるステップとを含む。方法は、（４）回転可能ディスクをアクチュエータに接続して、回転可能ディスクが、角度変位に起因して、回転可能ディスクの開口部のうちの１つが弁座のうちの１つの開口部とそれぞれ重なる位置へ回転できるようにして、流体流れが回転可能ディスクを通って圧縮室の方へまたは圧縮室から通過することを可能にするステップをさらに含む。

明細書の一部に組み込まれ、明細書の一部を構成する添付の図面は、１つまたは複数の実施形態を示し、明細書と共にこれらの実施形態を説明する。

従来の二重室往復圧縮機の概略図である。従来の作動回転弁を開放状態で示す。従来の作動回転弁を閉鎖状態で示す。一例示的実施形態による単一室往復圧縮機の概略図である。一例示的実施形態による回転弁の回転可能ディスクの説明図である。一例示的実施形態による二重室往復圧縮機の概略図である。一例示的実施形態による二重室往復圧縮機の概略図である。一例示的実施形態による往復圧縮機に後付けするための方法の流れ図である。

例示的実施形態の以下の説明では、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同一または同様の要素を特定する。以下の詳細な説明は本発明を限定するものでなない。その代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。以下の実施形態は、簡単にするために、石油産業およびガス産業に使用される往復圧縮機の用語および構造に関連して議論される。しかしながら、ここで議論される実施形態はこれらの圧縮機に限定されず、低価格および少ない設置面積で動力の供給を必要とする他のシステムに適用してもよい。

「１つの実施形態」または「一実施形態」への本明細書にわたる参照は、一実施形態と関連して説明される特定の特徴、構造または特性は、開示された主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって明細書にわたる様々な場所において「１つの実施形態では」または「一実施形態では」のフレーズの様相は、必ずしも同じ実施形態を参照するとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態においていずれかの適切な方法で組み合わされてもよい。

背景技術に関連して議論したように、往復圧縮機における作動弁の使用に関連する１つの技術的課題は、極めて短時間（すなわち、約５ｍｓ）に角度変位を与えることができるアクチュエータは比較的容積が大きく電気式であるということである。石油産業およびガス産業における流体の可燃性に起因して、アクチュエータは流体と接触すべきではなく、作動運動は、この場合流体と接触している弁の可動部分に伝達されなければならない。アクチュエータおよび各弁に対する変速機構を取り付けるのに必要な空間は、往復圧縮機の弁のかなり近くでは利用することができない。以下に説明されるいくつかの実施形態は、圧縮室へまたは圧縮室からの２つの流路を制御する（すなわち、開放および閉鎖する）ために単一のアクチュエータを使用する。その上、いくつかの実施形態では、同じアクチュエータが二重往復圧縮機の２つの圧縮室への、および二重往復圧縮機の２つの圧縮室からの全部で４つの流路を制御する。

図３に示された一例示的実施形態によると、単一室往復圧縮機３００は吸込み口３２０を介して流体を受け、流体を圧縮し、次いで圧縮室３１０から吐出し口３３０を介して流体を吐出すように構成された圧縮室３１０を有する。吸込み口３２０から圧縮室３１０への流体流路および圧縮室３１０から吐出し口３３０への流体流路が開放されているかどうかは、アクチュエータ３５０により与えられる角度変位に起因して回転する回転可能ディスク３４０の開口部の位置によって決まる。回転可能ディスク３４０は、流体が圧縮室３１０からおよび圧縮室３１０の方へ流れるかどうかを制御する回転弁の切換え（運動）構成部品である。回転可能ディスク３４０の開口部は、ある一定の角度位置で吸込み口３２０および吐出し口３３０に整合するように構成される。吸込み口３２０および吐出し口３３０は、圧縮室３１０のヘッドエンド３６０に形成される。カバー３６５は、回転可能ディスク３４０が配置されている容積から周囲を隔てる。

流体圧縮は、ピストン３７０の前後運動に起因して軸線３７５に沿って、回転可能ディスク３４０による吸込み口３２０および吐出し口３３０の適時の開放または閉鎖に相関して周期的に行われる。

回転可能ディスク３４０の正面図が、図４に示されている。回転可能ディスク３４０は、第１の開口部３４２が吸込み口３２０に重なるとき、第１の開口部３４２を通って流体流れが圧縮室３１０に入る第１の開口部３４２を有する。回転可能ディスク３４０はまた、第２の開口部３４４が吐出し口３３０に重なるとき、第２の開口部３４４を通って流体流れが圧縮室３１０を出る第２の開口部３４４を有する。

回転可能ディスク３４０の角度変位は、アクチュエータ３５０から歯車機構を介して伝達される。角度変位は、連続した（一方向）回転または（時計回りおよび半時計回りに）交番する回転であってもよい。アクチュエータ３５０は、（流体がおそらく可燃性であることを考えると）爆発の危険性を回避するために流体の外側に配置されることが好ましい。歯車機構はカバー３６５を貫通する弁心棒３８０を含む。歯車３８２は、弁心棒３８０の端部に装着され、流体が充填された容積の内部で回転可能ディスク３４０とカバー３６５との間で回転可能ディスク３４０と噛合う（すなわち、歯車３８２の歯３８２Ａは回転可能ディスク３４０の歯３４０Ａと係合する）。別の歯車３８４は、弁心棒３８０の他端に装着される。アクチュエータ心棒３９０の一端はアクチュエータ３５０に装着され、他端は歯車３８４と噛合う歯車３９２に装着される（すなわち、歯車３８４の歯３８４Ａは歯車３９２の歯３９２Ａと係合する）。弁心棒３８０は、動作に際してその安定性を高めるために、カバー３６５の両側にカラー３８６およびブシュ３８８を有してもよい。

図３では、アクチュエータ３５０および歯車機構は、吸込み口３２０の近くに配置されるように示されている。しかしながら、他の実施形態では、アクチュエータ３５０および歯車機構は吐出し口３３０の近く、または圧縮室３１０の周りで別の位置に配置されてもよい。構成部品間での相対的な寸法関係は、図３からまたは諸図に示された他の例示的実施形態から推測すべきではない。

二重室（または動作）往復圧縮機は、石油産業およびガス産業において単一室（または動作）往復圧縮機よりも頻繁に使用される。図５は、別の例示的実施形態による二重室往復圧縮機５００を示している。流体は、本体５２０の内部に設けられたピストン５１０の前後運動に起因してヘッドエンドプレート５３０とクランクエンドプレート５４０との間で圧縮される。ピストン５１０は、本体５２０を異なるフェーズで動作する２つの圧縮室５２２および５２４に分け、圧縮室５２４の容積がその最大値のとき、圧縮室５２２の容積は、その最小値となり、その逆も同様である。ピストン５１０は、例えばクランクシャフト（図示せず）からクロスヘッド（図示せず）およびピストン棒５１２を介して受け取ったエネルギーに起因して前後に運動する。

圧縮室５２２と連通する吸込み口５３２および吐出し口５３４は、ヘッドエンドプレート５３０を通じて形成される。同様に、圧縮室５２４と連通する吸込み口５４２および吐出し口５４４は、クランクエンドプレート５４０を通じて形成される。本体５２０の外側では回転可能ディスク５５０および５６０は、それぞれヘッドエンドおよびクランクエンドで配置される。回転可能ディスク５５０および５６０は、それぞれアクチュエータ５７０および５８０から受けた角度変位に起因して回転するように構成される。回転可能ディスク５５０および５６０の各々は、第１の開口部がそれぞれ吸込み口５３２または５４２に重なるとき、流体流れがそれぞれの圧縮室５２２または５２４に入るのを可能にする第１の開口部を有する。さらに、回転可能ディスク５５０および５６０の各々は、第２の開口部がそれぞれ吐出し口５３４または５４４に重なるとき、流体流れがそれぞれの圧縮室５２２または５２４から出ることを可能にする第２の開口部を有する。回転可能ディスク５５０および５６０の構造は、図４に示された回転可能ディスク３４０と同様であってもよい。クランクエンド側のいくつかの細部（すなわち、回転可能ディスク５６０の周り）は、重要な詳細を明確にするために省略されている。

歯車アセンブリ５７５および５８５は、それぞれ角度変位をアクチュエータ５７０および５８０から、それぞれ回転可能ディスク５５０および５６０へ伝達するように構成される。カバー５５５および５６５は、流体容積を周囲から隔てる。歯車アセンブリの構成部品の各々の詳細な記載は、歯車アセンブリが単一室往復圧縮機３００について説明した歯車アセンブリと同様であるので省略されている。

図５では、二重室往復圧縮機５００がそのヘッドエンドおよびクランクエンドの両方で（回転可能ディスクにより規定される）回転弁５５０および５６０を有するように示されているが、代替の実施形態は、回転弁をヘッドエンドまたはクランクエンドの一端でのみ有し、他のタイプの弁を圧縮室の他端で有してもよい。

図６は、はヘッドエンドおよびクランクエンドの両方で回転弁を有する二重室往復圧縮機６００を示している。二重室往復圧縮機６００の回転可能ディスク５５０および５６０は、図５の２つのアクチュエータ５７０および５８０の代わりに同じ単一のアクチュエータ５９０により作動される。二重室往復圧縮機５００の構成部品と同様の二重室往復圧縮機６００の構成部品の説明は、繰り返さない。

自動弁を有する既存の往復圧縮機は、作動回転弁（複数あり）を使用するために後付けすることができる。当初往復圧縮機の圧縮室のエンドプレート上に配置された２つの自動弁を有する往復圧縮機に後付けするための方法７００が、図７に示される。方法７００は、Ｓ７１０で、自動弁の可動部分を取り外し、自動弁の弁座を定位置に残し、各弁座が圧縮室の内部の方に向いた開口部を有するステップを含む。吸込み口弁の弁座は、吸込み口として働いてもよく、吐出し弁の弁座は吐出し口として働いてもよい。

方法７００は、Ｓ７２０で角度変位を与えるように構成され接続されたアクチュエータを設けるステップと、Ｓ７３０で圧縮室の端部の外側で２つの開口部を異なる角度位置で有する回転可能ディスクを装着するステップとをさらに含む。

方法７００はまた、Ｓ７４０で、回転可能ディスクをアクチュエータに接続して、ディスクが角度変位に起因して、ディスクの開口部のうちの１つが、それぞれ弁座のうちの１つの開口部と重なる位置へ回転するのを可能にし、流体流れが回転可能ディスクを通って圧縮室の方へまたは圧縮室から通過するのを可能にするステップを含む。

方法７００は、アクチュエータから回転可能ディスクへ角度変位を伝達するための歯車機構を装着するステップをさらに含んでもよい。歯車機構は、アクチュエータが配置されている周囲から流体で充填された容積を隔てる往復圧縮機のカバーを貫通するように構成されてもよい。

後付けされる往復圧縮機が本体に背中合わせの２つの圧縮室を有する二重室往復圧縮機であり、当初、２つの自動弁が配置されている端部より本体の反対側の端部上に配置されている他の２つの自動弁を有する場合、方法７００は、他の２つの自動弁を他の回転弁で置き換えるステップをさらに含んでもよい。したがって、方法７００は、（１）他の２つの弁から可動部分を取り外して、他の２つの弁の弁座を定位置に残し、各弁座が他の圧縮室の内部の方に向いた開口部を有するステップと、（２）反対側の端部の外側に、他の２つの開口部を異なる角度の位置で有する他の回転可能ディスクを装着するステップと、（３）他の回転可能ディスクをアクチュエータに接続して、他の回転可能ディスクが角度変位に起因して、他の回転可能ディスクの開口部のうちの１つが、それぞれ他の２つの開口部のうちの１つに重なる位置へ回転するのを可能にし、流体流れが他の回転可能ディスクを通って他の圧縮室へまたは他の圧縮室から通過するのを可能にするステップとをさらに含んでもよい。

開示された例示的実施形態は、少なくとも１つの回転弁を有する往復圧縮機と、既存の往復圧縮機に少なくとも１つの回転弁を後付けする方法とを提供する。本明細書は本発明を限定することを意図していないことを理解すべきである。むしろ、例示的実施形態は、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の精神と範囲に含まれる代替、変更、および均等物を包含することを意図している。さらに、例示的実施形態の詳細な説明では、多数の特有の詳細が特許請求された発明の包括的な理解を与えるために説明されている。しかしながら、当業者なら様々な実施形態がそのような特有の詳細がなくても実施できることを理解されよう。

本例示的実施形態の特徴および要素が実施形態において特定の組合せで説明されているが、各特徴または要素は、実施形態の他の特徴および要素がなしに、または本明細書において開示された他の特徴および要素とともにまたはなしに様々な組合せで、単独で使用することができる。

この書面での明細書は、開示された主題の例を使用して、当業者が任意の装置またはシステムを作製し、使用すること、および具体化された任意の方法を実施することを含めて、同じことを実施できるようにする。主題の特許を受けられる範囲は、特許請求の範囲により規定され、当業者に浮かぶ他の例を含んでもよい。そのような他の例は、特許請求の範囲にあるものとする。

１０二重室往復圧縮機
２０本体
２２圧縮室
２４圧縮室
２５圧縮容積
２６ヘッドエンド
２８クランクエンド
３０入口
３２吸込み弁
３４吸込み弁
４０出口
４２吐出し弁
４４吐出し弁
５０ピストン
６０クランクシャフト
７０クロスヘッド
８０ピストン棒
２００回転弁
２１０弁座
２１２弁座の開口部
２２０ロータ
２２２ロータの開口部
２３０心棒
３００単一室往復圧縮機
３１０圧縮室
３２０吸込み口
３３０吐出し口
３４０回転可能ディスク、回転弁
３４０Ａ歯
３４２第１の開口部
３４４第２の開口部
３５０アクチュエータ
３６０ヘッドエンド
３６５カバー
３７０ピストン
３７５軸線
３８０弁心棒
３８２歯車
３８２Ａ歯
３８４歯車
３８４Ａ歯
３８６カラー
３８８ブシュ
３９０アクチュエータ心棒
３９２歯車
３９２Ａ歯
５００二重室往復圧縮機
５１０ピストン
５１２ピストン棒
５２０本体
５２２圧縮室
５２４圧縮室
５３０ヘッドエンドプレート
５３２吸込み口
５３４吐出し口
５４０クランクエンドプレート
５４２吸込み口
５４４吐出し口
５５０回転可能ディスク、回転弁
５５５カバー
５６０回転可能ディスク、回転弁
５６５カバー
５７０アクチュエータ
５７５歯車アセンブリ
５８０アクチュエータ
５８５歯車アセンブリ
５９０アクチュエータ
６００二重室往復圧縮機

Claims

吸込み口（３２０、５３２、５４２）を介して圧縮室（３１０、５２２、５２４）に入った流体を圧縮するように構成され、流体が、圧縮された後、吐出し口（３３０、５３４、５４４）を介して前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）から吐き出される前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）と、
角度変位を与えるように構成されたアクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）と、
前記角度変位を受けて、前記吸込み口（３２０、５３２、５４２）および前記吐出し口（３３０、５３４、５４４）が前記角度変位に応じて開放するか閉鎖するかを制御するように構成されるとともに、前記角度変位に起因して回転するように構成された回転可能ディスク（５５０、５６０）を含み、第１の開口部（３４２）が前記吸込み口（３２０、５３２、５４２）に重なるとき、吸込み流体流れが前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）に入ることを可能にする前記第１の開口部（３４２）、および第２の開口部（３４４）が前記吐出し口（３３０、５３４、５４４）に重なるとき、吐出し流体流れが前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）から出ることを可能にする前記第２の開口部（３４４）を有する、回転弁（３４０、５５０、５６０）と
を備える往復圧縮機（３００、５００、６００）。
前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）の外側に配置され、前記角度変位を前記アクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）から前記回転弁の前記回転可能ディスク（５５０、５６０）へ伝達するように構成された歯車機構（５７５、５８５）を
さらに備える請求項１に記載の往復圧縮機。
前記歯車機構（５７５、５８５）が、
前記アクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）に接続されたアクチュエータ心棒（３９０）と、
前記アクチュエータ心棒（３９０）に装着されるとともに、前記アクチュエータ心棒（３９０）と共に回転する第１の歯車（３９２）、および前記角度変位を前記回転弁の前記回転可能ディスク（５５０、５６０）へ伝達する第２の歯車（３８４）を含む少なくとも２つの歯車（３８４、３９２）と
を備える、請求項１また２に記載の往復圧縮機。
前記アクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）がカバー（３６５、５５５、５６５）の外側に配置され、前記回転弁が前記容積の内部に配置される前記カバー（３６５、５５５、５６５）をさらに備え、
前記歯車機構（５７５、５８５）が、
前記カバーを貫通するように構成されるとともに、一端で、前記第２の歯車（３８４）を有する弁心棒（３８０）と、
前記弁心棒の他端に接続されるとともに、前記第１の歯車（３９２）と噛合う第３の歯車（３８２）と
をさらに備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の往復圧縮機。
前記弁心棒が、前記カバーと前記第２の歯車（３８４）との間で第１のカラー（３８６）を有するとともに、前記カバーと前記第３の歯車（３８２）との間で第２のカラー（３８６）を有するように構成され、
前記歯車機構（５７５、５８５）が、前記第１のカラー（３８６）と前記カバーとの間に配置された第１のブシュ（３８８）と、前記第２のカラー（３８６）と前記カバーとの間に配置された第２のブシュ（３８８）とをさらに備える、請求項１乃至４に記載の往復圧縮機。
前記往復圧縮機は２つの圧縮室（３１０、５２２、５２４）を有する二重往復圧縮機であり、前記回転弁は前記往復圧縮機のヘッドエンド（２６、３６０）またはクランクエンド（２８）上に配置され、前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）は前記２つの圧縮室のうちの一方である請求項１乃至５に記載の往復圧縮機。
前記２つの圧縮室のうちの他の１つの吸込み口（３２０、５３２、５４２）および吐出し口（３３０、５３４、５４４）が、前記角度の作動に起因して回転するように構成された第２の回転可能ディスクへ加えられた角度の作動に応じて開放するか閉鎖するかを制御するように構成されるとともに、（Ａ）他の第１の開口部（３４２）が前記吸込み口（３２０、５３２、５４２）に重なるとき、吸込み流体流れが前記２つの圧縮室の前記他の１つに入ることを可能にする前記他の第１の開口部（３４２）と、（Ｂ）他の第２の開口部（３４４）が前記吐出し口（３３０、５３４、５４４）に重なるとき、吐出し流体流れが前記２つの圧縮室の前記他の１つから出ることを可能にする前記他の第２の開口部（３４４）とを有する第２の回転弁（５５０、５６０）をさらに備える、請求項１乃至６に記載の往復圧縮機。
前記アクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）からの前記角度変位を伝達して、前記回転弁および前記第２の回転弁（５５０、５６０）のうちの少なくとも一方の前記回転可能ディスクの前記角度の作動を引き起こすように構成された少なくとも１つの歯車機構（５７５、５８５）をさらに備える、請求項１乃至７に記載の往復圧縮機。
吸込み流体流れが前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）に入ることを可能にするように構成された吸込み開口部（３２０、５３２、５４２）を有するエンドプレート（３６０、５３０、５４０）と、吐出し流体流れが前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）を出ることを可能にするように構成された吐出し開口部（３３０、５３４、５４４）とを有する圧縮室（３１０、５２２、５２４）の一端で使用可能な回転弁（３４０、５５０、５６０）であって、
回転されるとともに異なる角度位置で配置された、第１の開口部（３４２）および第２の開口部（３４４）を有するように構成された回転可能ディスク（５５０、５６０）を備え、前記第１の開口部（３４２）が前記吸込み開口部（３２０、５３２、５４２）に重なるとき、前記吸込み流体流れが前記回転可能ディスク（５５０、５６０）を通過し、前記第２の開口部（３４４）が前記吐出し開口部（３３０、５３４、５４４）に重なるとき、前記吐出し流体流れが前記回転可能ディスク（５５０、５６０）を通過する回転弁（３４０、５５０、５６０）。
吸込み口（３２０、５３２、５４２）を介して圧縮室（３１０、５２２、５２４）に入った流体を圧縮するとともに、圧縮後、前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）から吐出し口（３３０、５３４、５４４）を介して吐き出されるように構成された前記圧縮室（３１０、５２２、５２４）と、
角度変位を与えるように構成されたアクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）と、
前記角度変位を受ける、請求項９に記載の回転弁（３４０、５５０、５６０）と
を備える往復圧縮機（３００、５００、６００）。
請求項９に記載の回転弁（３４０、５５０、５６０）を含む、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の往復圧縮機（３００、５００、６００）。
当初往復圧縮機（１０）の圧縮室（２２、２４）のエンドプレート上に配置された２つの自動弁（３２、３４、４２、４４）を有する前記往復圧縮機（１０）に後付けする方法（７００）であって、
前記弁の可動部分を取り外し、前記弁の弁座を定位置に残し、各弁座が前記圧縮室（２２、２４）の内部の方へ向いた開口部を有するステップ（Ｓ７１０）と、
角度変位を与えるように構成されたアクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）を設けるステップ（Ｓ７２０）と、
前記圧縮室の端部の外側で、２つの開口部（３４２、３４４）を異なる角度位置で有する回転可能ディスク（５５０、５６０）を装着して、前記回転可能ディスク（５５０、５６０）の前記開口部（３４２、３４４）のうちの１つが第１の角度位置で前記弁座のうちの１つの前記開口部（３４２、３４４）に重なり、前記回転可能ディスク（５５０、５６０）の前記開口部（３４２、３４４）のうちの他の１つが、前記第１の角度の位置から異なる第２の角度位置で前記弁座のうちの他の１つの前記開口部（３４２、３４４）に重なるステップ（Ｓ７３０）と、
前記回転可能ディスク（５５０、５６０）を前記アクチュエータ（３５０、５７０、５８０、５９０）に接続して、前記回転可能ディスク（５５０、５６０）が前記角度変位に起因して回転することを可能にするステップ（Ｓ７４０）と
を含む方法（７００）。