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特許6114752圧縮機

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6114752

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

F04C 21/00 20060101AFI20170403BHJP

F04B 39/00 20060101ALI20170403BHJP

F04B 39/02 20060101ALI20170403BHJP

F04B 39/12 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

F04C21/00

F04B39/00 B

F04B39/00 103E

F04B39/02 S

F04B39/12 C

F04B39/12 G

【請求項の数】20

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-531081(P2014-531081)

(86)(22)【出願日】2012年8月17日

(65)【公表番号】特表2014-526645(P2014-526645A)

(43)【公表日】2014年10月6日

(86)【国際出願番号】CN2012080277

(87)【国際公開番号】WO2013040966

(87)【国際公開日】20130328

【審査請求日】2015年7月1日

(31)【優先権主張番号】13/238,107

(32)【優先日】2011年9月21日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/486,030

(32)【優先日】2012年6月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514071093

【氏名又は名称】ヤンヤオデ

【氏名又は名称原語表記】ＹＡＮＧ，Ｙａｏｄｅ

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部雅紀

(72)【発明者】

【氏名】ヤンヤオデ

【審査官】所村陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１−０３６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０−０８９００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５−０２３３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６−００２５８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ２１／００

Ｆ０４Ｂ３９／００

Ｆ０４Ｂ３９／０２

Ｆ０４Ｂ３９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバ壁、ピストン、および穴を備え、
前記チャンバ壁は、外表面と内表面を有し、前記内表面が複数の丸い突出物を有する丸い突出物付チャンバを形成し弓形表面を有するセグメントから構成されており、各前記セグメントが隣接する箇所で接線を成し、前記外表面および前記内表面と接続するチャンネル、あるいは、端面を貫通するチャンネルが形成されており、
前記ピストンは、前記チャンバ壁に対して円形の経路に沿って移動し、前記チャンバ壁との間に密閉空間を形成するように形成されており、
前記穴は、前記丸い突出物付チャンバに設けられており、前記流体が前記丸い突出物付チャンバから吐出することを許容し、流体が前記丸い突出物付チャンバ内へ流れ込むことを防ぐ構成を有し、
流量調整プレートが前記チャンバ壁に回転可能なように取り付けられ、前記チャンバ壁と流体シールを形成し、前記丸い突出物付きチャンバの底部を形成し、
前記流量調整プレートは前記丸い突出物付きチャンバに面する表面側に開いている接続チャンネルを有することを特徴とする圧縮機。

【請求項2】

前記ピストンは、移動中に前記チャンバ壁に対して回転しないことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記ピストンは、前記丸い突出物付チャンバの内部に配置された多数の前記丸い突出物を有する本体、および、前記本体を格納する外表面を有し、移動中にチャンバ壁の内表面との噛み合わさり、前記外表面の一部と前記チャンバ壁の内表面との間に流体シールを形成することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記ピストンは、外表面が弓形表面を有するセグメントから構成されており、互いに隣接するセグメント同士が接線を成すことを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。

【請求項5】

一つの駆動シャフトをさらに備え、
前記駆動シャフトは、上部が前記ピストンと回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項6】

前記駆動シャフトはオイルチャンネルを有することを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。

【請求項7】

前記ピストンが前記円形の経路に沿って移動するとき、前記ピストンの自転を防ぐ自転防止部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項8】

前記円形の経路が前記チャンバ壁の回転対称中心に対して偏心していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項9】

前記ピストンは、前記丸い突出物付チャンバ内部に潤滑と冷却用のオイルを提供する構成を有するオイルチャンネルを有することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項10】

前記穴が前記チャンバ壁の端面を貫通して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項11】

前記穴は逆止弁を有することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項12】

前記穴は、開口に弾性シールが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項13】

前記弾性シールの曲げを制限するストッパプレートをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の圧縮機。

【請求項14】

前記オイルチャンネルの開口にポンプが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。

【請求項15】

前記密閉空間から前記流体を吐出する穴を有する移動プレートをさらに備え、
前記移動プレートが前記チャンバ壁に固定されており、前記丸い突出物付チャンバ内の前記ピストンを保持することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項16】

前記吐出する穴が前記移動プレートを貫通して配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の圧縮機。

【請求項17】

前記ピストンは、表面に凹所を有し、前記表面が前記チャンバ壁の端面に寄っていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

【請求項18】

前記ピストンはさらにその前記ピストン本体にとりついたシールプレートを有し、
前記シールプレートは前記チャンバ壁との間に流体シールを形成し、
前記シールプレートは２つの対向する表面の間に貫通穴を有し、その貫通穴は密閉された空間と流体接続をされていることを特徴とする請求項３または４に記載の圧縮機。

【請求項19】

前記移動プレートは前記チャンバ壁に対して回転可能であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の圧縮機。

【請求項20】

前記ピストンの底部と前記駆動シャフトとの間に一つのチャンバを有し、
前記ピストンは、表面に凹所を有し、表面が前記チャンバ壁の端面に寄っていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は２０１１年９月２１日に提出された特許文献１に記載の発明の改良である。
機械動力は蒸気などの流体の圧力差により引き出される。蒸気エンジンの歴史は紀元１世紀にまで遡る。ジェームズ・ワットは工場の機械を駆動するのに適した回転運動をもたらす蒸気エンジンを開発した。これにより工場は川辺から離れた場所に立地することが可能となり産業革命のペースはさらに加速した。１８００年頃にリチャード・トレビシックは高圧力の蒸気を利用したエンジンを導入した。これらは以前のエンジンよりもはるかに強力であり、交通への応用が可能なほど充分小型に作ることができた。

【0003】

往復運動するコンプレッサ又はピストン・コンプレッサは、高圧力の気体をもたらすためにクランクシャフトにより駆動されるピストンを利用する容積式コンプレッサである。取り入れた気体は吸い込みマニホルドへ入り、その後クランクシャフトを通じた往復運動により駆動されるピストンにより圧縮される圧縮シリンダーへ流れ込み、その後吐出される。応用には精油所、ガス・パイプライン、化学プラント、天然ガス処理プラント及び冷凍プラントが含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願第１３／２３８１０７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、エンジン又はポンプに適用可能であり、円形路に沿って移動するピストンを持つ圧縮機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による圧縮機は、一つの外表面と一つの内表面から構成される一つのチャンバ壁を有する。そのうち内表面は、複数のローブを持つ丸い突出物付のチャンバを取り囲んでおり、弓形の表面のセグメントから構成されている。各弓形表面のセグメントはその隣接するセグメントと接線を成している。そのうちチャンバ壁はさらにチャンバ壁の外表面と内表面を接続するチャンネル、あるいは、チャンバ壁の一つの端面を貫通するチャンネルを有する。ピストンは、チャンバ壁に対して円形の経路を移動するように構成されている。ピストンとチャンバ壁の間に密閉された空間を形成する。穴は、流体が丸い突出物付のチャンバへ流れるようにする穴である。穴は、丸い突出物付のチャンバから流体の吐出を許容し、流体が丸い突出物付のチャンバへ流入することを抑制する。さらに、流量調整プレートがチャンバ壁に回転可能なように取り付けられ、チャンバ壁と流体シールを形成し、丸い突出物付きチャンバの底部を形成し、流量調整プレートは丸い突出物付きチャンバに面する表面側に開いている接続チャンネルを有している。

【0007】

また、本発明による圧縮機は、一つの外表面と一つの内表面から構成される一つのチャンバ壁を有する。内表面は複数のローブを持つ丸い突出物付のチャンバを取り囲んでいる。また、内表面は弓形の表面のセグメントから構成されている。各弓形表面のセグメントはその隣接するセグメントと接線を成している。チャンバ壁は、さらにチャンバ壁の外表面と内表面を接続するチャンネル、あるいは、チャンバ壁の一つの端面を貫通するチャンネルを有する。ピストンは、チャンバ壁に対して円形の経路を移動するように構成される。ピストンとチャンバ壁の間には密閉された空間が形成されている。貫通穴は、密閉された空間内の流体が圧縮された時のみ、密閉された空間と流体に接続するように構成されている。また、ここで説明するのは先に概要を述べた圧縮機を利用して機械動力を発生する方法である。
以下の明細書中における「移動プレート」は「輸送プレート」と解釈するものとする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁の内表面の端面（左パネル）とピストンの外表面の端面（右パネル）を示す図である。

【図2A】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図2B】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図2C】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図2D】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図2E】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図2F】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンとチャンバ壁の内表面の異なる移動位置を示す端面図である。

【図3A】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図3B】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図3C】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図3D】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図3E】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図3F】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とシールプレートとそこにある穴、移動プレートとそこにある穴を含むピストンの異なる移動位置を示す端面図である。

【図4】本発明の一実施形態による圧縮機の断面図である。

【図4B】図４の長円形の点線内の詳細を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とピストンの端面を示す図であり、チャンネルはチャンバ壁の一つの端面を貫通して配置されている。

【図6】本発明の一実施形態による圧縮機を示す断面図である。

【図7】本発明の一実施形態による圧縮機を示す断面図である。

【図8】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁を示す平面図である。

【図9】本発明の一実施形態による圧縮機のピストンを示す平面図である。

【図10】本発明の一実施形態による圧縮機の移動プレートを示す上面図である。

【図11】本発明の一実施形態による圧縮機の垂直断面図を示す図である。

【図12】図１１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図13】図１１の圧縮機のシェルを取り除いた状態を示す平面図である。

【図14】本発明の一実施形態による圧縮機を示す断面図である。

【図15】本発明の一実施形態による圧縮機を示す断面図である。

【図16A】本発明の一実施形態による圧縮機のチャンバ壁とピストンの端面を示す図である。

【図16B】本発明の一実施形態による圧縮機を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

圧縮機は一つの外表面と一つの内表面を持つ一つのチャンバ壁から構成されている。内表面は丸い突出物付のチャンバを取り囲み弓形の表面を持つセグメントから構成されている。弓形表面の各セグメントは隣接するセグメントと接線を成している。２つの弓形表面が「接線を成している」とは、２つの弓形表面の間の交差する線において２つの弓形表面の間の角度がゼロであることを意味して使用されている。圧縮機は、また、丸い突出物付のチャンバ内部に配置された一つの丸い突出物付のピストンから構成されている。ピストンは弓形の表面を持つセグメントから構成されている一つの外表面を持つことができ、弓形表面の各セグメントは隣接するセグメントと接線を成している。ピストンの丸い突出物はチャンバの丸い突出物の中に配置されている。ピストンの外表面はピストン本体を取り囲む。

【0010】

ピストンはチャンバ壁に対する円形路に沿って移動するように構成されている。望ましくは、ピストンはチャンバ壁の回転対称中心と同心円を成す円形路を移動する。望ましくは、ピストンは移動中にチャンバ壁に対して回転しない。ピストンの外表面とチャンバ壁の内表面は移動中に噛み合わさり、ピストンの丸い突出物とチャンバの丸い突出物の間に密閉された空間を形成するように、ピストンの外表面の一部分とチャンバ壁内表面の間に流体密なシールを形成する。以下により詳細に説明するように、ピストンの丸い突出物とピストンの丸い突出物が配置されたチャンバの丸い突出物の間に密閉された空間は移動中に容積を変える。チャンバ壁はチャンバ壁の外表面と内表面を接続するチャンネルを持っている。チャンネルはピストンの丸い突出物とピストンの丸い突出物が配置されたチャンバの丸い突出物の間の空間に流体接続されている。その空間の容積が拡大する時、流体はチャンネルからその空間へ引き込まれる。チャンバ壁の外表面と内表面を接続するチャンネルを持つチャンバ壁は流体の流動抵抗を減少し、流体の流量を増加させる。

【0011】

ピストンはさらにその本体の端末に取りついたシールプレートから構成されている。シールプレートはチャンバ壁に対して流体密なシールを形成する。シールプレートは望ましくは、円形であり、ピストンの丸い突出物を越えて伸長する。シールプレートは２つの対向する表面の間に穴をゆうし、その貫通穴は密閉された空間と流体接続されている。望ましくは、各穴はピストン外表面の弓形表面の一つのセグメントと接線を成す。シールプレートの穴は望ましくは、貫通穴であり、円形等の何らかの適切な形状である。

【0012】

圧縮機はさらにチャンバ壁に固定し、チャンバ壁に対して流体密なシールを形成する移動プレートから構成されている。ピストンがそこへ移動することができるとき、移動プレートとチャンバ壁は丸い突出物付のチャンバの中のピストンを取り囲む。移動プレートはチャンバの底部にぶつかりピストンを追い立てて、ピストンの軸位置を束縛する。移動プレートは、ピストンがチャンバ壁に対して選択された移動位置にある時、ピストンのシールプレートの穴と重なり、流体接続する貫通穴を持つ。

【0013】

移動プレートの穴は何らかの適切な形状を持つ。移動プレートの穴の数は望ましくは、シールプレートの穴の数に等しい。移動プレートの穴の数は望ましくは、丸い突出物付のチャンバの丸い突出物の数に等しい。移動プレートの穴は望ましくは、チャンバ壁の内表面の部分が移動プレートの各穴と重なるように配置されている。

【0014】

一実施形態によると、移動プレートの各穴は丸い突出物付のチャンバの各丸い突出物に対応している。移動プレートの穴の位置は、密閉空間をチャンバ壁とピストンの間に形成し、密封された場所にある流体が事前に決定された圧縮比に圧縮された時のみに、移動プレートの各穴がピストンのシールプレートの穴と重なり、移動プレートの穴が対応する丸い突出物付のチャンバの丸い突出物と流体接続するように構成されている。用語「圧縮比」はここでは圧縮された流体と圧縮されていない流体の圧力の比として使用されている。移動プレートの穴の正確な位置は、事前に決定された圧縮比を調整するために変更する。ピストンのシールプレートの一つの穴が移動プレートの一つの穴に重なる時、対応する密閉された空間の中の圧縮された流体は穴を経由して密閉空間から吐出される。移動プレートの穴は、密閉空間の容積がゼロに減少する前に密閉空間から切り離される。移動プレートは流体の漏出を防ぐように構成されている。

【0015】

一実施形態によると、移動プレートは固定されているか、あるいは回転可能であっても差し支えない。移動プレートとシールプレートは密閉空間と出力空間の間の接続を協調して制御する。移動プレートの貫通穴とシールプレートの貫通穴は、密閉空間の流体圧力がある値まで増加する時シールプレートの貫通穴と移動プレートの貫通穴が密閉空間内部の流体がそこから吐出するように重なるように配置されている。

【0016】

シールプレートの穴を経由して丸い突出物付のチャンバから吐出されかつ圧縮された流体は、シールプレートとチャンバ壁の間の流体密なシールを強化するようにシールプレートに抗して押し、シールプレートとチャンバ壁の間の流体の漏出を減少させ、ピストンと丸い突出物付のチャンバの間の何らかの隙間を通じた丸い突出物付チャンバの丸い突出物の間の流体の漏出を減少させ、シールプレートと移動プレートの間の何らかの摩擦を減少させることができる。

【0017】

一実施形態によると、丸い突出物付のチャンバから吐出されかつ圧縮された流体は、ピストンの何らかのドライブシャフトへ潤滑油を送るのに利用され、ピストンとチャンバ壁の間の何らかの隙間、シールプレートと移動プレートの間の何らかの隙間の中にある潤滑油は摩擦を減少させる、流体密なシールを形成することができる。

【0018】

図１は一実施形態によるチャンバ壁１（左パネル）の内表面１００の端面図とピストン２（右パネル）の外表面２００の端面図を示す。内表面１００は１２個の弓形表面のセグメント、１１０Ａ、１２０Ａ、１１０Ｂ、１２０Ｂ、１１０Ｃ、１２０Ｃ、１１０Ｄ、１２０Ｄ、１１０Ｅ、１２０Ｅ、１１０Ｆ及び１２０Ｆから構成されている。黒い三角は隣接するセグメントの間で交差する線を示している。各セグメントはその隣接するセグメントと接線を成している。例えば１１０Ａは１２０Ａ及び１２０Ｆと接線を成しており、１２０Ｃは１１０Ｄ及び１１０Ｃと接線を成している。内表面１００はＯ点を回転対称中心としたｎ倍の回転対称を持ち、ここでｎは６などの１以上の何らかの整数である。ｒは１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ及び１２０Ｅ上の点とＯ点との間の最短距離を意味している。Ｒは１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ及び１１０Ｆ上の点とＯ点との最遠距離を意味している。１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ及び１１０Ｆの各中心からＯ点までの距離はＡである。外表面２００は１２個の弓形表面のセグメント、２１０Ａ、２２０Ａ、２１０Ｂ、２２０Ｂ、２１０Ｃ、２２０Ｃ、２１０Ｄ、２２０Ｄ、２１０Ｅ、２２０Ｅ、２１０Ｆ及び２２０Ｆから構成されている。黒い三角は隣接するセグメントの間で交差する線を示している。各セグメントはその隣接するセグメントと接線を成している。例えば２１０Ａは２２０Ａ及び２２０Ｆと接線を成しており、２２０Ｃは２１０Ｄ及び２１０Ｃと接線を成している。内表面２００はＯ’点を回転対称中心としたｎ’倍の回転対称を持ち、ここでｎ’は望ましくはｎに等しい１以上の何らかの整数である。ｒ’は２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄ及び２２０Ｅ上の点とＯ’点との間の最短距離を意味している。Ｒ’は２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅ及び２１０Ｆ上の点とＯ’点との最遠距離を意味している。２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅ及び２１０Ｆの各中心からＯ’点までの距離はＡ’である。Ａは本質的にＡ’に等しい。（Ｒ−Ｒ’）は本質的に（ｒ−ｒ’）に等しい。ＲはＲ’よりも大きい。ｒはｒ’よりも大きい。ピストン２はＯ点を中心とした直径（Ｒ−Ｒ’）の円形路１５０に沿って移動する。

【0019】

図２Ａ−２Ｆは一実施形態により、ピストン２が円形路１５０に沿って移動する際のチャンバ壁１の内表面１００に対するピストン２の位置を示す。ピストン２がある移動位置にある時、密閉空間２０３及び２０４等の密閉空間がピストン２の外表面の丸い突出物とチャンバ壁１の内表面１００の丸い突出物の間に形成する。

【0020】

ピストン２がチャンバ壁１に対して円形路１５０に沿って移動する時、密閉空間２０３及び２０４の容積は変化する。この特別な例において、ピストン２が円形路１５０に沿って反時計回りに移動する時、密閉空間２０３が周期的に形成し、収縮し、消失し（すなわち図２Ｅと２Ｆに示すように、内表面１００の別の丸い突出物と外表面２００間の空間が接続する）、密閉空間２０４が周期的に形成し、収縮し、消失する（すなわち図２Ｄと２Ｅに示すように、内表面１００の別の丸い突出物と外表面２００の間の空間が接続する）。密閉空間２０３は流体をここで圧縮し／圧力を増す圧縮チャンバとして利用される。密閉空間２０４は圧縮される流体を取り込む取り入れ口チャンバとして利用される。

【0021】

図３Ａ−３Ｆはそれぞれ図２Ａ−２Ｆに対応し、移動プレート３とその中の穴３Ａと、ピストン２のシールプレート２Ｂとその中の穴２Ａをさらに示している。長点線はチャンバ壁１の外表面を示している。実線は移動プレート３の輪郭を示している。短点線はシールプレート２Ｂの輪郭を示している。この特別な例において、ピストン２はチャンバ壁１に対して円形路１５０に沿って反時計回りに移動する。図３Ａに示す位置において、穴２Ａは穴３Ａと流体接続されておらず、密閉空間２０４はチャンバ壁１のチャンネル１Ａと流体接続されている。図３Ｂに示す位置において、密閉空間２０３は図３Ａに示す状態から収縮している。この中にある何らかの流体はそれゆえ圧縮され、圧力が上昇する。穴２Ａはほとんど穴３Ａと流体接続されず、密閉空間２０３内の流体は密閉空間２０３から吐出され始める。密閉空間２０４は拡張し、チャンバ壁１のチャンネル１Ａから流体を取り込む。図３Ｃに示す位置において、穴２Ａは穴３Ａと完全に流体接続されており、密閉空間内の大部分の流体はそこから吐出されている。密閉空間２０４はさらに拡張し、チャンネル１Ａからさらに流体を取り込み、その最大容積に達する。図３Ｄに示す位置において、密閉空間２０３はほとんど無になるまで収縮し、その中の全ての流体は本質的に吐出されている。穴２Ａはもはや穴３Ａと流体接続されていない。密閉空間２０４は消失し、すなわち内表面１００の別の丸い突出物と外表面２００が接続されている。図３Ｅに示す位置において、密閉空間２０３は消失し、すなわち内表面１００の別の丸い突出物と外表面２００が接続されている。この特別な例において、ピストン２が円形路１５０に沿って全円上を１周移動するときに、６つの密閉空間が形成し、収縮し、消失し、６つの密閉空間が形成し、拡張し、消失する。

【0022】

図４は一実施形態による圧縮機の断面図である。この一実施形態において、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の側壁を貫いて位置しており、チャンバ壁１の外表面と内表面を接続している。ピストン２はピストン２の本体２Ｃに固定されたシールプレート２Ｂを持っている。ピストン２の本体２Ｃはシールプレート２Ｂから丸い突出物付のチャンバへ伸びている突起物として見なされる。用語「本体２Ｃ」及び「突起物２Ｃ」は今後相互に置き換え可能な言葉として用いられる。突起物２Ｃの高さと丸い突出物付チャンバの深さは、ピストン２とチャンバ壁１の間のシールを形成するように本質的に等しい。ピストン２はまたシールプレート２Ｂ側が開いた一つの盲ベアリング穴、その盲ベアリング穴と突起物２Ｃの一つの端面を接続する一つのオイルチャンネル２Ｄを持つ。

【0023】

【0024】

駆動シャフト５は電動モータ６の回転子６Ａと動作可能なように接続されている。駆動シャフト５を貫くオイルチャンネルは、駆動シャフト５の片側端面の口５Ａと駆動シャフト５のもう一方の端面の口５Ｂで開いている。

【0025】

駆動シャフト５の上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の中へ配置され、ベアリングにより回転可能なように接続されている。上部５Ｃの軸は駆動シャフト５の軸から移される。上部５Ｃは駆動シャフト５の回転運動をピストン２の円形路１５０に沿った移動に変換する。
駆動シャフト５に対して偏芯したピストン２の移動により生ずる遠心力に対処し、振動を減ずるために駆動シャフト５にカウンタウェイト４が接続されている。

【0026】

移動プレート３とチャンバ壁１に固定されているシェル８はチャンバ壁１、ピストン２、移動プレート３を格納するエンクロージャの一部であり、少なくとも一つの流体取り込み口９と少なくとも一つの吐出口１１を持つ。

【0027】

低温度の流体は取り込み口９を経由して上部チャンバ３０内、チャンバ壁１のチャンネル１Ａ、丸い突出物付のチャンバ内に流れ込む。低温度の流体はチャンバ壁１及びピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を減じ、圧縮効率を高めるのに効果的である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、ピストン２の穴２Ａと移動プレート３の穴３Ａを経由して下部チャンバ４０内部へ流れ込み、さらに電動モータ６により底部チャンバ５０へ流れ込み、モータ６を冷却することができる。流体は最終的にモータ６とシェル８Ｂの間の隙間を経由して流れ、吐出口１１を通して排出される。

【0028】

底部チャンバ５０内部の流体は、オイルだまり８Ｄ内のオイルの表面上に高い力を生じ、オイル中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネルの開口５Ａ内部へオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間と、移動プレート３とシールプレート２Ｂの間の隙間を経由して、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のオイルチャンネル２Ｄを経由して、ピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２を冷却するように、突起物２Ｃとチャンバ壁１と丸い突出物付チャンバの間の隙間へ流れ込む。オイルは穴３Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。

【0029】

オイルがオイルチャンネル２Ｄを経由して丸い突出物付チャンバ内へ流れ込み、丸い突出物付チャンバ内部の流体が圧縮される時、ピストン２はチャンバ壁１から離れるように軸上を追い立てられ、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを破壊し、漏出を生ずる。下部チャンバ４０内部の高圧力の流体は、穴３Ａを経由してシールプレート２Ｂ上に力を及ぼし、ピストン２をチャンバ壁１に抗して押し、チャンバ壁１とピストン２間のシールを強化する。

【0030】

ピストン２はチャンバ壁１の端面と噛み合う表面に凹所２Ｆを持つ。凹所２Ｆはオイルチャンネル５Ｂからのオイルを収容するように構成されている。ピストン２の底部と駆動シャフト５の間にチャンバ２Ｇがある。チャンバ２Ｇはオイルチャンネル５Ｂからのオイルを駆動シャフト５の一つの壁面の一つの穴５Ｄを経由して収容するように構成されている。穴５Ｄはチャンバ２Ｇへ流れ込むオイルの絞り弁として機能する。穴２Ｄは凹所２Ｆへ流れ込むオイルの絞り弁として機能する。凹所２Ｆとチャンバ２Ｆはオイル圧力により、ピストン２とチャンバ壁１と移動プレート３の間の摩擦を減ずるように、軸方向にピストン２を停止させておく機能を有する。ピストン２の上方向移動はピストン２とチャンバ壁１の間の隙間を減じ、ピストン２と移動プレート３の間の隙間を拡大し、凹所２Ｆ内部のオイル圧力を増加し、チャンバ２Ｇ内部のオイル圧力を減じ、ピストンを下方向へ押し戻す。ピストン２の上方向移動によりピストン２とチャンバ壁１の間の隙間が減少するので、凹所２Ｆ内部のオイル圧力は増加し、穴２Ｄのオイル流量と流動抵抗は減少する。凹所２Ｆ内部のオイル圧力は駆動シャフト５内部のオイル圧力から穴２Ｄを経由しての流動抵抗を差し引いたものに本質的に等しい。ピストン２の下方向移動はピストン２とチャンバ壁１の間の隙間を拡大し、ピストン２と移動プレート３の間の隙間を減じ、凹所２Ｆ内部のオイル圧力を減少させ、チャンバ２Ｇ内部のオイル圧力を増加させ、ピストン２を上方向へ押し戻す。ピストン２の下方向移動によりピストン２と移動プレート３の間の隙間は減少するので、チャンバ２Ｇ内部のオイル圧力は増加し、穴５Ｄでの流量と流動抵抗は減少する。チャンバ２Ｇ内部のオイル圧力は、駆動シャフト５内部のオイル圧力から穴５Ｄを経由した流動抵抗を差し引いたものに本質的に等しい。

【0031】

図６は一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。この一実施形態において、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の一つの側面を貫通して配置され、チャンバ壁１の外表面と内表面を接続している。チャンネル１Ａ’はまた図５で示すチャンバ壁１の一つの端面を貫通して配置されている。

【0032】

【0033】

移動プレート３の穴３Ａは下部チャンバ４０Ａと流体接続されている。穴３Ａはノズル状の断面形状を持ち、すなわち下部チャンバ４０側に開いた穴３Ａの口は、シールプレート２Ｂに向いた穴３Ａの口よりも面積が大きい。穴３Ａのそのような断面形状は、穴３Ａを通過する流体の流速を減少させ、流体の流動抵抗を減ずるのに効果的である。
高圧シェル２１は移動プレート３に固定されており、移動プレート３の穴３Ａから吐出される高圧力の流体を回収するのに利用される。

【0034】

【0035】

【0036】

移動プレート３とチャンバ壁１に固定されているシェル８はチャンバ壁１、ピストン２、移動プレート３を格納するシェルの一部であり、少なくとも一つの流体取り込み口９Ａと少なくとも一つの吐出口１１Ａを持つ。

【0037】

低温度の流体は取り込み口９Ａを経由してシェル２１内の上部チャンバ３０Ａ内部へと、モータ６を冷却するようにモータ内を経由してチャンバ３０Ｂ内部へ、モータ６を冷却するようにモータ６とシェル２１の間の空間３０Ｃを経由してと、移動プレート３とシェル２１の間の隙間を経由してチャンバ３０Ｅ内部へ流れ込む。チャンバ３０Ｅ内部の流体はその後、チャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付チャンバへ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を減じ、圧縮効率を高めるのに効果的である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、ピストン２の穴２Ａと移動プレート３の穴３Ａを経由してチャンバ４０Ａへ流れ込み、最終的に吐出口１１Ａを経由して排出される。

【0038】

チャンバ３０Ｂ内部の流体は、オイルだまり８Ｄのオイルの表面上に高い力を生じ、オイル中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネルの開口５Ａ内部へオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間と、移動プレート３とシールプレート２Ｂの間の隙間を経由して、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のオイルチャンネル２Ｄを経由して、ピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２を冷却するように、突起物２Ｃとチャンバ壁１と丸い突出物付チャンバの間の隙間へ流れ込む。オイルは穴３Ａと２１Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。

【0039】

オイルがオイルチャンネル２Ｄを経由して丸い突出物付チャンバ内へ流れ込み、丸い突出物付チャンバ内部の流体が圧縮される時、ピストン２はチャンバ壁１から離れるように軸上を追い立てられ、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを破壊し、漏出を生ずる。下部チャンバ４０Ａ内部の高圧力の流体は、穴３Ａを経由してシールプレート２Ｂ上に力を及ぼし、ピストン２をチャンバ壁１に抗して押し、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを強化する。

【0040】

図７は一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。この一実施形態における圧縮機は、清浄な流体を輸送するのに利用される。この一実施形態では、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の一つの側面を貫通して配置されており、チャンバ壁１外表面と内表面を接続している。チャンネル１Ａ’がまた図５に示すチャンバ壁の一つの端面を貫通して配置されている。チャンバ壁１はチャンバ壁１内にあり、チャンバ壁１の表面に開いた少なくとも一つの溝１Ｃを持ち、その中の表面はシールプレート２Ｂに面している。溝１Ｃは流体密なシールを形成し、シールプレート２Ｂとチャンバ壁１の間の潤滑を提供するのに有効な潤滑油で満たされている。

【0041】

ピストン２はピストン２の本体２Ｃに固定されたシールプレート２Ｂを持つ。ピストン２の本体２Ｃはシールプレート２Ｂから丸い突出物付チャンバ内部へ伸びている突起物として見なされる。用語「本体２Ｃ」及び「突起物２Ｃ」は今後相互に置き換え可能な言葉として用いられる。突起物２Ｃの高さと丸い突出物付チャンバの深さは、ピストン２とチャンバ壁１の間のシールを形成するように本質的に等しい。ピストン２はまたシールプレート２Ｂ側が開いた一つの盲ベアリング穴、その盲ベアリング穴と突起物２Ｃの一つの端面を接続する一つのオイルチャンネル２Ｄを持つ。突起物２Ｃは突起物２Ｃの一つの端面内にあり、突起物２Ｃの一つの端面に開いた少なくとも一つの溝２Ｅを持ち、その中の端面はチャンバ壁１に面している。溝２Ｅは流体密なシールを形成し、突起物２Ｃとチャンバ壁１の間の潤滑を提供するのに有効な潤滑油で満たされている。

【0042】

移動プレート３の穴３Ａは下部チャンバ４０と流体接続されている。穴３Ａはノズル状の断面形状を持ち、すなわち下部チャンバ４０側に開いた穴３Ａの口は、シールプレート２Ｂに向いた穴３Ａの口よりも面積が大きい。穴３Ａのそのような断面形状は、穴３Ａを通過する流体の流速を減少させ、流体の流動抵抗を減ずるのに効果的である。移動プレート３は移動プレートの表面上にあり、移動プレートの表面に開いた少なくとも一つの溝３Ｂを持ち、その中の表面はシールプレートに面している。溝３Ｂは流体密なシールを形成し、シールプレート２Ｂと移動プレート３の間の潤滑を提供するのに有効な潤滑油で満たされている。

【0043】

高圧シェル２１は移動プレート３に固定され、移動プレート３の穴３Ａからの高圧力の流体を回収するのに利用される。当該高圧シェル２１は、潤滑とシール材で満たされている溝２１Ａを持つ。

【0044】

高圧シェル２１は移動プレート３に固定されており、移動プレート３の穴３Ａから吐出される高圧力の流体を回収するのに利用される。シェル２１は少なくとも一つの吐出口１１Ｂを持つ。
低圧シェル２２はチャンバ壁１に固定されている。シェル２２は少なくとも一つの取り入れ口９Ｂを持つ。
駆動シャフト５はモータに接続される（図７には示されていない）。

【0045】

駆動シャフト５の上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の中へ配置され、ベアリングにより回転可能なように接続されている。上部５Ｃの軸は駆動シャフト５の軸から移される。上部５Ｃは駆動シャフト５の回転運動をピストン２の円形路１５０に沿った移動に変換する。
回転防止リング１２は圧縮機に配置され、ピストン２が円形路１５０に沿って移動するとき、ピストンの回転を防ぐことが可能である。
駆動シャフト５に対して偏芯したピストン２の移動により生ずる遠心力に対処し、振動を減ずるために駆動シャフト５にカウンタウェイト４が接続されている。

【0046】

低い温度の流体は取り入れ口９Ｂからシェル２２内のチャンバ３０Ｆ内部へと、チャンバ壁１を冷却するようにチャンバ壁１条のヒートシンクのフィン１Ｂを経由して流れ込む。チャンバ３０Ｆ内の流体はその後、チャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付のチャンバ内部へ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を低下させ、圧縮効率を高めるのに有効である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、ピストン２の穴２Ａと移動プレート３の穴３Ａを経由してチャンバ４０Ｂ内部へ流れ込み、最終的に吐出口１１Ｂを経由して排出される。

【0047】

丸い突出物付チャンバ内部の流体が圧縮される時、ピストン２はチャンバ壁１から離れるように軸上を追い立てられ、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを破壊し、漏出を生ずる。下部チャンバ４０Ｂ内部の高圧力の流体は、穴３Ａを経由してシールプレート２Ｂ上に力を及ぼし、ピストン２をチャンバ壁１に抗して押し、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを強化する。

【0048】

互いに対して移動する表面の各組は摩擦損失を減少し、それらの間のシールを強化するために固体潤滑剤により潤滑される。例えば、溝１Ｃと２Ｅはチャンバ壁１とピストン２の間に潤滑剤を提供し、流体密なシールを形成する。図８は溝１Ｃを持つ代表的なチャンバ壁１の平面図を示す。図９は溝２Ｅを持つ代表的なピストン２の平面図を示す。溝３Ｂはシールプレート２Ｂと移動プレート３の間に潤滑剤を提供し、流体密なシールを形成する。図１０は溝３Ｂを持つ代表的な移動プレート３の平面図を示す。移動プレート３はさらに移動プレート３と駆動シャフト５の間に潤滑剤を提供し、流体密なシールを形成するために、駆動シャフト５に面する表面内に、駆動シャフト５に面する表面側に開いた一つの溝３Ｃを持つ。シェル２１はシェル２１と駆動シャフト５の間に潤滑剤を提供し、流体密なシールを形成するために、駆動シャフト５に面する表面内に、駆動シャフト５に面する表面側に開いた一つの溝２１Ａを持つ。溝１Ｃ、２Ｅ、３Ｂ、３Ｃは何らかの適した様式で配置できる。圧縮機は潤滑剤を提供するために、幾つかの適切な数の溝を持つことができる。

【0049】

図１１は一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。図１２は図１１のＡ−Ａ断面図にピストン２、チャンバ壁１及び移動プレート３をそこに重ねた図である。図１３は図１１に示す圧縮機のシェルを取り除いた圧縮機を示す平面図である。図１１−１３の同じ参照ナンバーは同じ対象物のことを指している。

【0050】

この一実施形態において、流量調整プレート１０１はチャンバ壁１に回転可能なように取り付けられ、チャンバ壁１と流体密なシールを形成し、丸い突出物付チャンバの底部を形成する。流量調整プレート１０１は、カバープレート１０２によりチャンバ壁１の凹所に保持されるなど、何らかの適切な手段によりチャンバ壁１に取り付けられる。カバープレート１０２は流量調整プレート１０１とチャンバ壁１の間の流体密なシールを維持するのに有効である。

【0051】

流量調整プレート１０１は流量調整プレート１０１の表面上と丸い突出物付チャンバに面する表面上にあり、流量調整プレート１０１の表面と丸い突出物付チャンバに面する表面側に開いている接続スロット１０１Ａを持つ。接続スロット１０１Ａは丸い突出物付チャンバの丸い突出物に対応している。図１２はチャンバ壁１とピストン２をそこに重ねて示した、代表的流量調整プレート１０１の平面図である。チャンバ壁１に対する流量調整プレートのある回転位置において、接続スロット１０１Ａは圧縮チャンバとしての密閉空間２０３と、取り入れ口チャンバとしての密閉空間２０４と接続し（例えば、図１２の１０１Ａ’であり、スロット１０１Ａの一つである）、密閉空間２０３の容積を効率的に減少させる。密閉空間２０３と密閉空間２０４が接続スロット１０１Ａにより接続される時、流体は密閉空間２０３と２０４の間を、接続スロット１０１Ａを経由して流れることができる。チャンバ壁１に対する流量調整プレート１０２の回転位置を変更することにより、密閉空間２０３と２０４間の接続の使用率と密閉空間２０３内部の流体の量は調節できる。流量調整プレート１０１の回転移動は何らかの適切な機構により駆動される。例えば、流量調整プレート１０１は流量調整レバー１０３の駆動ポール１０３Ａと噛み合わさるレバースロット１０１Ｂを持つ。流量調整プレート１０１は流量調整プレート１０１とピストン２の間に潤滑剤を提供するための一つのオイルチャンネル１０１Ｃを持つ。オイルチャンネル１０１Ｃは４路ソレノイドバルブ１０８と流体に接続される。

【0052】

ピストン２はピストン２の本体２Ｃに固定されているシールプレート２Ｂを持つ。ピストン２の本体２Ｃはシールプレート２Ｂから丸い突出物付チャンバ内部へ伸びる突起物として見なされる。用語「本体２Ｃ」及び「突起物２Ｃ」は今後相互に置き換え可能な言葉として用いられる。突起物２Ｃの高さと丸い突出物付チャンバの深さは、ピストン２とチャンバ壁１の間と、ピストン２と流量調整プレート１０１の間のシールを形成するように本質的に等しい。ピストン２はまたシールプレート２Ｂ側が開いた一つの盲ベアリング穴、その盲ベアリング穴と突起物２Ｃの一つの端面を接続する一つのオイルチャンネル２Ｄを持つ。

【0053】

移動プレート３は何らかの適切な機構によりチャンバ壁１に回転可能なように取り付けられる。例えば、移動プレート３は一つのサポート３１内の凹所に保持され、サポート３１によりチャンバ壁１に対して追い立てられる。穴３Ａはノズル状の断面形状を持ち、すなわち下部チャンバ４０側に開いた穴３Ａの口は、シールプレート２Ｂに向いた穴３Ａの口よりも面積が大きい。穴３Ａのそのような断面形状は、穴３Ａを通過する流体の流速を減少させ、流体の流動抵抗を減ずるのに効果的である。移動プレート３の回転は何らかの適切な機構により駆動される。例えば、移動プレート３は、移送プレートを駆動するためにある予備圧縮比の一つの調節レバー１０５の一つの駆動ポール１０５Ａと噛み合わさる一つのレバースロット３Ｂを持つ。移動プレート３の回転と流量調整プレート１０１の回転は関連しており、流量調整プレート１０１により影響を受ける密閉空間２０３の容積に関わらず、予備圧縮比を維持する。用語「予備圧縮比」はここでは、穴２Ａが穴３Ａと重なり始めた瞬間の、圧縮チャンバ内の圧縮された流体の圧縮されていない流体に対する圧力の比を意味する。流量調整プレート１０１と移動プレート１０３の回転は、何らかの適切な機構により連携される。一つの例として図１１及び図１３に示すように、駆動レバー１０６がスライド１０７Ａからレバー回転軸１０４まで移動するために、油圧アクチュエータ１０７のスライダ１０７Ａとレバー回転軸１０４と接続されている。油圧アクチュエータ１０７はスライダ１０７Ａを制御し、レバー回転軸１０４の回転を駆動する。レバー回転軸１０４は流量調整レバー１０３と予備圧縮比調整レバー１０５と接続されている。

【0054】

図１２に示すように、ピストン２は円形路に沿ってチャンバ壁１の回転対称軸の周りを反時計回りに移動する。図１２の上部パネルは流量調整のない状態を例示しており、ここで流量調整プレート１０１の接続スロット１０１Ａはいずれかの密閉空間２０３と流体接続されておらず、それゆえ密閉空間２０３内部の圧縮に影響しない。ＯＡは接続スロット１０１Ａの一つの初期角度位置であり、ＯＢは穴３Ａの一つの初期角度位置である。図１２の下部パネルは、流量調整のある状態を例示している。図１２の上部パネルに示す状態と比較すると、流量調整プレート１０１はチャンバ壁１の回転対称軸の周りに角度ＡＯＡ’回転しており、移動プレート３はチャンバ壁１の回転対称軸の周りに角度ＢＯＢ’回転している。角度ＡＯＡ’は望ましくは、角度ＢＯＢ’よりも大きい。図１２の下部パネルの状態では、ピストン２が移動する時、密閉空間２０３が圧縮チャンバとして形成し、密閉空間２０４が取り入れ口チャンバとして接続スロット１０１Ａ’により接続されており、それゆえ密閉空間２０３内部の流体は圧縮されず、密閉空間２０４内部へ流れ込む。ピストン２が接続スロット１０１Ａ”が密閉空間２０３及び２０４双方に接続しない位置へ移動する時、密閉空間２０４内部の流体は圧縮され始める。移動プレート３と流量調整プレート１０１の回転は、圧縮効率につながる予備圧縮比がほぼ一定に維持するように同期される。

【0055】

サポート３１はシェル８に固定されており、穴３Ａに対応し、穴３Ａと流体接続されている穴３１Ａを持つ。穴３Ａから吐出された流体は、穴３１ＳＡを経由してチャンバ４０内部へ流れ込む。下部チャンバ４０内部の高圧力の流体は穴３１Ａと３Ａを経由して移動プレート３とシールプレート２Ｂ上に力を及ぼし、移動プレート３をピストン２に抗して押し、ピストン２をチャンバ壁１に抗して押し、移動プレート３とピストン２の間のシールと、チャンバ壁１とピストン２の間のシールを強化する。

【0056】

４路ソレノイドバルブ１０８は油圧アクチュエータ１０７の動作を制御するために使用される。４路ソレノイドバルブの電源が入っていない時、油圧流体は油圧アクチュエータ１０７内部に閉じ込められ、油圧アクチュエータ１０７のスライダ１０７Ａはロックされる。４路ソレノイドバルブ１０８の一つの増加用ソレノイドの電源が供給される時、高圧力の潤滑油（例えば油圧油）を供給するオイルチャンネル１０１Ｃは、油圧アクチュエータ１０７のオイルチャンバ１０７Ｂと流体接続され、オイルチャンバ１０７Ｃは低圧力のオイルを供給するオイルチャンネル１Ｄと流体に接続されている。オイルチャンバ１０７Ｂと１０７Ａの間の圧力差は、スライダ１０７Ａをオイルチャンバ１０７Ｂから遠ざける結果をもたらし、図１３の流量調整プレート１０１と移動プレート３を反時計回りに回転させる。４路ソレノイドバルブ１０８の一つの減少用ソレノイドの電源が供給される時、高圧力の潤滑油（例えば油圧油）を供給するオイルチャンネル１０１Ｃは、油圧アクチュエータ１０７のオイルチャンバ１０７Ｃと流体接続され、オイルチャンバ１０７Ｂは低圧力のオイルを供給するオイルチャンネル１Ｄと流体に接続されている。オイルチャンバ１０７Ｂと１０７Ａの間の圧力差は、スライダ１０７Ａをオイルチャンバ１０７Ｂに近づける結果をもたらし、図１３の流量調整プレート１０１と移動プレート３を時計回りに回転させる。

【0057】

【0058】

【0059】

移動プレート３とチャンバ壁１に固定されているシェル８はチャンバ壁１、ピストン２、移動プレート３を格納するシェルの一部であり、少なくとも一つの流体取り込み口９と少なくとも一つの吐出口１１を持つ。

【0060】

低い温度の流体は取り入れ口９からシェル８内のチャンバ３０内部へと、チャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付のチャンバ内部へ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を低下させ、圧縮効率を高めるのに有効である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、ピストン２の穴２Ａと移動プレート３の穴３Ａを経由してチャンバ４０内部と、モータ６とシェル８の間の空間を経由して流れ込み、最終的に吐出口１１を経由して排出される。

【0061】

チャンバ５０内部の流体は、オイルだまり８Ｄ内のオイルの表面上に高い力を生じ、オイル中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネルの開口５Ａ内部へオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間と、移動プレート３とシールプレート２Ｂの間の隙間を経由して、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のオイルチャンネル２Ｄを経由して、ピストン２とチャンバ壁１と流量調整プレート１０１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２と流量調整プレートを冷却するように、突起物２Ｃとチャンバ壁１の隙間と、突起物２Ｃと流量調整プレート１０１と丸い突出物付チャンバの間の隙間へ流れ込む。オイルは穴３Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。オイルはまたオイルチャンネル１０１Ｃを経由して油圧アクチュエータ１０１７を駆動するために供給される。

【0062】

【0063】

図１４は一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。この一実施形態において、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の一つの側壁を貫通して配置されており、チャンバ壁１の外表面と内表面を接続している。

【0064】

ピストン２はピストン２の本体２Ｃに固定されているシールプレート２Ｂを持つ。この一実施形態において、シールプレート２Ｂはそこに貫通穴を持たない（例えば先の一実施形態では穴２Ａを持たない）。ピストン２の本体２Ｃはシールプレート２Ｂから丸い突出物付チャンバ内部へ伸びている突起物として見なされる。用語「本体２Ｃ」と「突起物２Ｃ」は今後相互に置き換え可能な言葉として用いられる。突起物２Ｃの高さと丸い突出物付チャンバの深さは、ピストン２とチャンバ壁１の間のシールを形成するように本質的に等しい。ピストン２はまたシールプレート２Ｂ側が開いた一つの盲ベアリング穴、その盲ベアリング穴と突起物２Ｃの一つの端面を接続する一つのオイルチャンネル２Ｄを持つ。

【0065】

この一実施形態のチャンバ壁１はチャンバ壁１の端面を貫通する穴１Ｅを持つ。穴１Ｅは丸い突出物付チャンバと流体接続されており、丸い突出物付チャンバ内部の流体が穴１Ｅを経由してチャンバ４０内部へ吐出されるように構成されている。

【0066】

穴１Ｅは丸い突出物付チャンバからの流体がチャンバ４０内部へ吐出することができるが、チャンバ４０からの流体が丸い突出物付チャンバ内部へ流れることを防ぐように構成された適切な機構をここに持つ（例えば、穴１Ｅの口における逆止弁あるいは、弾性シール１２）。例えば、丸い突出物付チャンバからチャンバ４０内部へ流体が吐出するため穴１Ｅが開くように、弾性シール１２はチャンバ４０に向かって曲げることができ、チャンバ４０から丸い突出物付チャンバ内部へ流体が流れることを防ぐために穴１Ｅをシールするように、弾性シール１２はチャンバ４０から遠ざかるように（すなわち穴１Ｅに向かって）曲げ戻される。望ましくは、チャンバ壁１に一つのストッパプレート１４が取り付けられ、弾性シール１２の曲がり具合を制限するように構成されている。サポート３００の穴３００Ａは下部チャンバ５０と流体に接続されている。

【0067】

ピストン２はシールプレート２Ｂとチャンバ壁１の間及び本体２Ｃとチャンバ壁１の端面の間のシール提供するようにチャンバ壁１に抗して追い立てられる。一つの例において、リング１８はサポート３００とシールプレート２Ｂの間に配置されている。リング１８はサポート３００に対してピストン２の運動が可能であり、チャンバ壁１に抗して追い立てるように構成されている。他の適切な機構がリング１８と併せてあるいはリング１８の代替として使用される場合がある。

【0068】

駆動シャフト５は電動モータ６の回転子６Ａと動作可能なように接続されている。駆動シャフト５を貫くオイルチャンネルは、駆動シャフト５の片側端面の口５Ａと駆動シャフト５のもう一方の端面の口５Ｂで開いている。望ましくは、ポンプ５Ｆはオイルをオイルだまり８Ｄから駆動シャフト５のオイルチャンネル内部へ押し出すために口５Ａに据え付けられる。

【0069】

【0070】

移動プレート３とチャンバ壁１に固定されているシェル８はチャンバ壁１、ピストン２、サポート３００を格納するシェルの一部であり、少なくとも一つの流体取り込み口９Ａと少なくとも一つの吐出口１１Ａを持つ。

【0071】

低い温度の流体は取り入れ口９Ａを経由してシェル８内の下部チャンバ５０内部へと、チャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付チャンバ内部へ流れ込む。チャンバ３０Ｆ内の流体はその後、チャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付のチャンバ内部へ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を低下させ、圧縮効率を高めるのに有効である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、チャンバ壁１の穴１Ｅを経由してチャンバ４０内部へ流れ込み、最終的に吐出口１１Ａを経由して排出される。

【0072】

ポンプ５Ｆはオイルの中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネル口５Ａにオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間と、サポート３００、リング１８とシールプレート２Ｂの間の隙間を経由して、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のオイルチャンネル２Ｄを経由して、ピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２を冷却するように、突起物２Ｃとチャンバ壁１と丸い突出物付チャンバの間の隙間へ流れ込む。オイルは穴３００Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。

【0073】

図１５は一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。この一実施形態において、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の一つの側壁を貫通して配置され、チャンバ壁１の外表面と内表面を接続している。チャンネル１Ａ’も図５に示すチャンバ壁１の一つの端面を貫通して配置されている。

【0074】

この一実施形態のピストン２はピストン２の本体２Ｃに固定されたシールプレート２Ｂを持たない。ピストン２はチャンバ壁１の端面から遠ざける表面側から開いた一つの盲ベアリング穴と、盲ベアリング穴と突起物２Ｃの一つの端面を接続する一つのオイルチャンネル２Ｄを持つ。

【0075】

移動プレート３の穴３Ａは下部チャンバ４０と流体接続されている。穴３Ａは丸い突出物付チャンバと流体接続されている。穴３Ａは丸い突出物付チャンバからの流体がチャンバ４０内部へ吐出することができるが、チャンバ４０からの流体が丸い突出物付チャンバ内部へ流れることを防ぐように構成された適切な機構をここに持つ（例えば、逆止弁あるいは、弾性シール１２）。例えば、丸い突出物付チャンバからチャンバ４０内部へ流体が吐出するため穴３Ａが開くように、弾性シール１２はチャンバ４０に向かって曲げることができ、チャンバ４０から丸い突出物付チャンバ内部へ流体が流れることを防ぐために穴３Ａをシールするように、弾性シール１２はチャンバ４０から遠ざかるように曲げ戻される。望ましくは、移動プレート３に一つのストッパプレート１４が取り付けられ、弾性シール１２の曲がり具合を制限するように構成されている。この一実施形態において、移動プレート３はチャンバ壁１に固定され、丸い突出物付チャンバにピストン２を保持している。

【0076】

【0077】

駆動シャフト５の上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の中へ配置され、ベアリングにより回転可能なように接続されている。望ましくは、上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の全深さまで伸びない。すなわち、上部５Ｃと盲ベアリング穴の一つの端面の間に隙間がある。上部５Ｃの軸は駆動シャフト５の軸から移される。上部５Ｃは駆動シャフト５の回転運動をピストン２の円形路１５０に沿った移動に変換する。駆動シャフトの下部はサポート７により支持されている。

【0078】

ピストン２はチャンバ壁１の端面と噛み合わさる表面上に一つの凹所２Ｆを持つ。凹所２Ｆはオイルチャンネル５Ｂからのオイルを収容するように構成されている。凹所２Ｆのオイルは、チャンバ壁に抗してピストン２を追い立てる力を減じ、さらにピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減ずるために、上部５Ｃと盲ベアリング穴の端面の間の隙間にあるオイルからの圧力を均衡させる。
駆動シャフト５に対して偏芯したピストン２の移動により生ずる遠心力に対処し、振動を減ずるために駆動シャフト５にカウンタウェイト４が接続されている。

【0079】

チャンバ壁１に固定されているシェル８はチャンバ壁１、ピストン２、移動プレート３を格納するシェルの一部であり、少なくとも一つの流体取り込み口９Ａと少なくとも一つの吐出口１１Ａを持つ。

【0080】

低い温度の流体は取り入れ口９Ａを経由してチャンバ５０内部へと流れ込み、さらにチャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付チャンバ内部へ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を低下させ、圧縮効率を高めるのに有効である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、移動プレート３の穴３Ａを経由してチャンバ４０内部へ流れ込み、最終的に吐出口１１Ａを経由して排出される。

【0081】

チャンバ４０内部の流体は、オイルだまり８Ｄ内のオイルの表面上に高い力を生じ、オイル中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネルの開口５Ａ内部へオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部は口５Ｅを経由して、駆動シャフト５とサポート７の間の隙間内部へ流れ込む。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間を経由してと、移動プレート３とピストン２の間の隙間内部へ、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のオイルチャンネル２Ｄを経由してと、ピストン２とチャンバ壁１と丸い突出物付チャンバの間の隙間内部へ、ピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２を冷却するように流れ込む。オイルは穴３Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。

【0082】

図１６Ｂは一実施形態による圧縮機の垂直断面図である。この一実施形態において、チャンネル１Ａはチャンバ壁１の一つの側壁を貫通して配置され、チャンバ壁１の外表面と内表面を接続している。チャンネル１Ａ’も図５に示すチャンバ壁１の一つの端面を貫通して配置されている。

【0083】

【0084】

移動プレート３はチャンバ壁１に固定されており、丸い突出物付チャンバ内部にピストン２を保持する。移動プレート３はそのうえに多数のギア３３２を収容するように構成されている。ある一実施形態において、多数のギアは移動プレート内の多数の穴に回転可能なように設置されている。多数のギアは何らかの適切なベアリングを介して移動プレート３と連結されている。ギア３２２はサポート３３のような何らかの適切な構造により支持されている。ギア３２２は一つの貫通穴３２２Ａを含む。望ましくは、ギア３２２の数はピストン２の丸い突出物の数に等しい。

【0085】

サポート３３は下部チャンバ４０と流体接続された穴３３Ａを持つ。穴３３Ａはギア３２２の貫通穴３２２Ａを経由して丸い突出物付チャンバと流体接続されている。

【0086】

駆動シャフト５は電動モータ６の回転子６Ａと動作可能なように接続されている。駆動シャフト５を貫くオイルチャンネルは、駆動シャフト５の片側端面の口５Ａと駆動シャフト５のもう一方の端面の口５Ｂで開いている。駆動シャフト５は駆動シャフト５が開店するとギア３２２の回転が駆動されるように、ギア３２２Ｂ上の歯３２２Ｂと噛み合う歯５Ｇを持つ。

【0087】

図１６Ａは圧縮機の平面図を示し、貫通穴３２２Ａと丸い突出物付チャンバとの空間的位置関係を例示している。貫通穴３２２Ａはギア３２２の中心からそれている。ギア３２２と貫通穴３２２Ａは、チャンバ壁１に対するピストン２の移動動作により密閉空間２０４が形成した後（望ましくは、密閉空間２０４内部の流体が予備圧縮された後）、このギア３２２の貫通穴３２２Ａが密閉空間２０４と流体接続されている位置へギア３２２が回転するように構成されている。密閉空間２０４内部の流体はそこから貫通穴３２２Ａを経由して吐出される。貫通穴３２２Ａは密閉空間２０４内部の全ての流体が本質的にそこから吐出されるまで、密閉空間２０４と流体接続されたままである。貫通穴３２２Ａは円形断面をしているとは限らないが、何らかの適切な断面形状をとる。ギア３２２は望ましくは、ピストン２が円形路１５０に沿って一度移動する時に一回転する。もちろん、ギア３２２だけが唯一の例ではない。この分野の通常の技術の一つは、他の適切な機構が密閉空間内部の流体が圧縮されるときにのみ密閉空間と流体接続されている貫通穴を提供するために有効であると評価するであろう。

【0088】

駆動シャフト５の上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の中へ配置され、ベアリングにより回転可能なように接続されている。望ましくは、上部５Ｃはピストン２の盲ベアリング穴の全深さまで伸びない。すなわち、上部５Ｃと盲ベアリング穴の一つの端面間に隙間がある。上部５Ｃの軸は駆動シャフト５の軸から移される。上部５Ｃは駆動シャフト５の回転運動をピストン２の円形路１５０に沿った移動に変換する。駆動シャフトの下部はサポート７により支持されている。

【0089】

ピストン２はチャンバ壁１の端面と噛み合う表面に凹所２Ｆを持つ。凹所２Ｆはオイルチャンネル５Ｂからのオイルを収容するように構成されている。凹所２Ｆのオイルは、チャンバ壁に抗してピストン２を追い立てる力を減じ、さらにピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減ずるために、上部５Ｃと盲ベアリング穴の端面間の隙間にあるオイルからの圧力を均衡させる。
駆動シャフト５に対して偏芯したピストン２の移動により生ずる遠心力に対処し、振動を減ずるために駆動シャフト５にカウンタウェイト４が接続されている。

【0090】

【0091】

低い温度の流体は取り入れ口９Ａを経由してチャンバ５０内部へと流れ、さらにチャンバ壁１のチャンネル１Ａを経由して丸い突出物付のチャンバ内部へ流れ込む。低い温度の流体はチャンバ壁１とピストン２を冷却し、丸い突出物付チャンバ内部の流体の温度を低下させ、圧縮効率を高めるのに有効である。丸い突出物付チャンバから吐出された流体は、ギア３２２の貫通穴３２２Ａとサポート３３の穴３３Ａを経由してチャンバ４０内部へ流れ込み、最終的に吐出口１１Ａを経由して排出される。

【0092】

チャンバ４０内部の流体は、オイルだまり８Ｄ内のオイルの表面上に高い力を生じ、オイル中に浸っている駆動シャフトのオイルチャンネルの開口５Ａ内部へオイルを流れ込ませる。オイルは駆動シャフト５のもう一つの端部５Ｂへ至る。オイルの一部は口５Ｅを経由して駆動シャフト５とサポート７の間の隙間に流れ込む。オイルの一部はピストン２のベアリングシャフトのベアリングの隙間を経由してと、移動プレート３とピストン２の間の隙間の内部へ、それらの間の摩擦を減ずるように流れ込む。オイルの一部はピストン２のチャンネル２Ｄを経由してと、ピストン２とチャンバ壁１と丸い突出物付チャンバの間の隙間内部へ、ピストン２とチャンバ壁１の間の摩擦を減じ、チャンバ壁１とピストン２を冷却するように流れ込む。オイルは穴３Ａを経由して流れ、オイルだまり８Ｄへ戻る。

【0093】

ここで説明した圧縮機を用いて機械動力を発生する方法は、移動プレート３の穴３Ａの口とチャンバ壁１のチャンネル１Ａの開口の間の圧力差を維持することを含む。

【0094】

ここで説明した圧縮機も用いて流体を圧縮あるいは駆動する方法は、チャンバ壁１のチャンネル１Ａへ流体を提供することとピストン２の移動を駆動することを含む。

【0095】

本請求に関して、「一つ」、「少なくとも一つ」あるいは「少なくとも一部」などの言葉は本請求に反して特に明記されない限り、ただ一つに限定して請求されることを意図していないという主要点を序文として付けて用いられることを意図した。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0096】

１チャンバ壁、
２ピストン、
２Ａ、３Ａ穴。

【図1】