(57)【要約】  結果的に圧縮機の振動及び騒音を減少させる側部フットマウントを備えたデュアルシリンダ往復動ロッキングピストン形圧縮機が開示される。フットマウントに最適な垂直方向高さ並びにピストン連結ロッドに対する圧縮機本体に沿う最適側方又は軸方向位置も又、開示される。具体的に言えば、側部フットマウントは、駆動シャフトの高さの０．５倍から駆動シャフトの高さの約１．５倍の範囲に収まる高さ位置でハウジングに取り付けられる。さらに、ヘッドを弁板に密着させるための高くなっているＯリンググランド又はガスケットが開示される。さらに又、隆起中央部分により互いに一体的に連結された実質的に平らな弁板を含む改良設計の弁板が開示され、隆起中央部分は、各シリンダと関連した吸気チャンバと出力チャンバを互いに連結する管又は通路を備える。その結果、垂直方向高さが短く、軽量であり、しかも出力を損なわないようにして、発生する騒音及び振動が少ない圧縮機が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動ピストン形圧縮機であって、
少なくとも１つのピストンを貫通して延び軸線を規定する駆動シャフトを有し、
前記駆動シャフト及び前記ピストンは、ハウジング内に収納されており、前記ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、前記駆動シャフトの前記軸線は、前記Ｕ字形本体を通り、前記Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有し、
前記Ｕ字形本体の各前記側部は、少なくとも１つの側部フットマウントに連結され、各前記側部フットマウントは、少なくとも１つの他の前記側部フットマウントと同一平面内に位置する底面を有し、前記側部フットマウントの前記底面は、前記駆動シャフトの前記軸線と垂直方向整列状態にある前記Ｕ字形本体の前記底部の部分よりも第１の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置し、
前記駆動シャフトの前記軸線は、前記駆動シャフトの前記軸線と垂直方向整列状態にある前記Ｕ字形本体の前記底部の前記部分よりも第２の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置し、
前記第１の高さは、前記第２の高さの約１．５倍から前記第２の高さの約０．５倍の範囲に収まる、
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項２】
前記駆動シャフトは、２つのピストンを貫通して延び、前記Ｕ字形本体の各前記側部は、全部で４つの側部フットマウントに関し、１対の側部フットマウントに連結されている、
請求項１記載の揺動ピストン形圧縮機。
【請求項３】
前記側部フットマウントは、各前記側部フットマウントがピストン連結ロッドから約２インチ（５．０８ｃｍ）の範囲内に位置するよう前記Ｕ字形本体に沿って側方に設けられている、
請求項１記載の揺動ピストン形圧縮機。
【請求項４】
前記第１の高さは、前記第２の高さよりも低い、
請求項１記載の揺動ピストン形圧縮機。
【請求項５】
前記第１の高さは、前記第２の高さの約０．５倍から１．０倍未満の範囲内にある、
請求項１記載の揺動ピストン形圧縮機。
【請求項６】
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機であって、
２つのピストンを貫通して延び軸線を規定する駆動シャフトを有し、
前記駆動シャフト及び前記ピストンは、ハウジング内に収納されており、前記ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、前記駆動シャフトの前記軸線は、前記Ｕ字形本体を通り、前記Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有し、
前記Ｕ字形本体の各前記側部は、少なくとも１対の側部フットマウントに連結され、各前記側部フットマウントは、他の前記側部フットマウントの底面と同一平面内に位置する底面を有し、前記側部フットマウントの前記底面は、前記駆動シャフトの前記軸線と垂直方向整列状態にある前記Ｕ字形本体の前記底部の最も下の部分よりも第１の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置し、
前記駆動シャフトの前記軸線は、前記Ｕ字形本体の前記底部の前記最も下の部分よりも第２の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置し、
前記第１の高さは、前記第２の高さの約１．５倍から前記第２の高さの約０．５倍の範囲に収まる、
ことを特徴とするデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機。
【請求項７】
前記側部フットマウントは、ピストン連結ロッドから±２インチ（５．０８ｃｍ）の範囲内の長手方向位置で前記Ｕ字形本体に連結されている、
請求項６記載のデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機。
【請求項８】
前記第１の高さは、前記第２の高さよりも低い、
請求項６記載のデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機。
【請求項９】
前記第１の高さは、前記第２の高さの約０．５倍から１．０倍未満の範囲内にある、
請求項６記載のデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機。
【請求項１０】
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機によって生じる振動及び騒音を減少させる方法であって、
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機であって、２つのピストンを貫通して延び軸線を規定する駆動シャフトを有し、前記駆動シャフト及び前記ピストンは、ハウジング内に収納されており、前記ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、前記駆動シャフトの前記軸線は、前記Ｕ字形本体を通り、前記Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有し、前記駆動シャフトの前記軸線は、前記駆動シャフトの前記軸線と垂直方向整列状態にある前記Ｕ字形本体の前記底部の部分よりもシャフト高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置しているデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機を用意するステップを有し、
前記Ｕ字形本体の各前記側部を少なくとも１つの側部フットマウントに連結するステップを有し、各前記側部フットマウントは、少なくとも１つの他の前記側部フットマウントの底面と同一平面内に位置する底面を有し、前記側部フットマウントは、前記側部フットマウントの前記底面が、前記駆動シャフトの前記軸線と垂直方向整列状態にある前記Ｕ字形本体の前記底部の部分よりも側部フットマウント高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置するよう前記Ｕ字形本体の前記側部に連結され、
前記側部フットマウントの連結ステップは、前記側部フットマウント高さは、前記シャフト高さの約１．５倍から前記シャフト高さの約０．５倍の範囲に収まるよう前記側部フットマウントを前記Ｕ字形本体の前記側部に連結するステップを更に含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記連結ステップは、各前記側部フットマウントをピストン連結ロッドの約２インチ（５．０８ｃｍ）の範囲内の側方位置のところに連結するステップを含む、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記側部フットマウント高さは、前記シャフト高さよりも低い、
請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記側部フットマウント高さは、前記シャフト高さの約０．５倍から１．０倍未満の範囲内にある、
請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
デュアルシリンダを備えた圧縮機のヘッド組立体であって、
隆起中央部分によって互いに連結された一対の弁板を有し、各前記弁板は、前記弁板の周囲に隣接し且つ前記隆起中央部分を前記弁板に連結する前記隆起中央部分の一部にわたって延びる周辺溝を有する上方側部を有し、各前記弁板は、前記弁板の一端部と前記隆起中央部分との間で前記弁板の各々を横方向に横切って延び、それにより前記弁板の前記上方側部を吸気側と出力側に分割する分割溝を更に有し、
一対のヘッドを有し、各前記弁板は、前記ヘッドのうちの一方に連結され、各前記ヘッドは、前記弁板から上方に且つ前記弁板の周囲に隣接して延びる側壁を有し、各前記側壁は、前記上記中央部分の端部を受け入れる開口部を有し、各前記側壁は、前記側壁の周囲に沿って且つ前記隆起中央部分上に延びる下方合致面で終端し、各前記ヘッドは、前記ヘッドが連結された前記弁板の前記分割溝と整列状態にある下方合致面で終端した仕切り壁を更に有し、各前記ヘッドの前記仕切り壁は、吸気容積部及び出力容積部を画定し、
一対の一体形ガスケットを有し、各前記ガスケットは、対応の各前記弁板の前記周辺溝内に配置された外側周辺部分及び対応の各前記弁板の前記分割溝内に設けられた仕切り部分を有する、
ことを特徴とするヘッド組立体。
【請求項１５】
各前記一体形ガスケットの一部分は、対応の各前記弁板に連結された前記隆起中央部分の前記部分にわたって延びる前記周辺溝の部分を貫通して延びている、
請求項１４記載のヘッド組立体。
【請求項１６】
前記弁板は、前記隆起中央部分によって互いに一体的に連結されている、
請求項１４記載のヘッド組立体。
【請求項１７】
前記隆起中央部分は、各前記弁板の吸気側部と各前記弁板の出力側部とを流体連通させている、
請求項１６記載のヘッド組立体。
【請求項１８】
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機の三次元ガスケットであって、
閉ループを形成し、少なくとも１つの隆起部分を有する外側周辺部分と、
前記外側周辺部分の前記隆起部分と前記外側周辺部分の反対側の端部との間で前記外側周辺部分を横切って延びる仕切り部分とを有する、
ことを特徴とするガスケット。
【請求項１９】
前記仕切り部分は、前記外側周辺部分を実質的に鏡像関係をなす半部に分割している、
請求項１８記載のガスケット。
【請求項２０】
前記ガスケットは、構造が一体である、
請求項１８記載のガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
圧縮機の振動及び騒音を減少させる側部フットマウントを備えた２シリンダ往復動圧縮機が開示される。フットマウントにとって最適な高さ範囲並びに連結ロッドに対する最適長手方向又は軸方向配置場所も又、開示される。さらに、ヘッドを弁板に密着させるための高くなっているＯリンググランド又はガスケットが開示される。さらに又、隆起中央部分により互いに一体的に連結された実質的に平らな弁板を含む改良設計の弁板が開示され、隆起中央部分は、各シリンダと関連した吸気チャンバと出力チャンバを互いに連結する管又は通路を備える。
【背景技術】
【０００２】
デュアルシリンダ往復動圧縮機は、一般に、一対のシリンダ内で往復動する一対のピストン、一対の弁板及び一対のシリンダヘッド又は一体形シリンダヘッド組立体を有する。各シリンダヘッドは、密閉された吸気容積部及び排気容積部を有する。ガス又は空気が、圧縮機入口と連通状態にある密閉吸気容積部から圧縮機出口と連通状態にある密閉排気容積部まで圧縮機シリンダに弁操作により出し入れされる。
【０００３】
多くの圧縮機用途では、圧縮機の騒音が問題となっている。例えば、酸素コンセントレータ（濃縮機）は、典型的には、作動中、ユーザ（又は患者）の近くに配置されなければならないデュアルシリンダ圧縮機を利用している。その結果、圧縮機により生じる騒音を最小限に抑えることが望ましい。
【０００４】
さらに、デュアルシリンダ往復動圧縮機の設計は、米国特許第６，４３１，８４５号明細書（以下、「´８４５号特許明細書」という）及び同第６，１２６，４１０号明細書（以下、「´４１０号特許明細書」という）によって立証されるように進歩し続けており、これら米国特許は両方共、本願と共に共通譲渡されており、これら米国特許を参照によりこれらの記載内容を本明細書の一部とする。第´４１０号特許明細書は、別々の比較的平らな弁板を開示している。吸気チャンバ及び出力チャンバは、構造的に互いに連結されたヘッドによって形成され、これらヘッドは各々、吸気チャンバと出力チャンバを分離する不規則な形状の仕切り壁を有し、これらチャンバは、ヘッドがこれと対応した弁板に密封的且つ当接した状態で係合すると形成される。各弁板の外側周囲及び各仕切り壁の下縁部は、共通平面内に位置する。平らなが不規則な形をしたガスケットが、一体形ヘッドの各側とそのそれぞれの弁板との間に配置されている。ヘッドは、中央部分によって互いに連結され、この中央部分は、各ヘッドの吸気領域と各ヘッドの出力領域との間をそれぞれ連通させる２本の管又は導管を有する。
【０００５】
これとは対照的に、第´８４５号特許明細書は、構造的に別々のヘッド又は構造的に互いに連結された弁板に別々に連結されたヘッドを開示している。各弁板は、真っ直ぐな仕切り壁と共に吸気チャンバ及び出力チャンバを形成し、この仕切り壁は、これら２つのチャンバを分離している。仕切り壁の上縁部は、弁板の外側周囲と同一平面内に位置し、それにより、比較的簡単なガスケット設計を可能にしている。別々のヘッドは、比較的平らな構成のものである。
【０００６】
第´４１０号特許明細書では、吸気チャンバ及び出力チャンバは、別々のヘッドによって形成され、これとは対照的に、第´８４５号特許明細書の吸気チャンバ及び出力チャンバは、構造的に互いに連結された弁板によって形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，４３１，８４５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１２６，４１０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，０５６，５２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、或る特定の用途では、コンパクトであり且つ軽量の圧縮機設計が必要である。スペース（又は高さ）及び重量に関する節約又は軽減は、現行の設計よりも短く且つ軽量である互いに連結されたヘッド／ガスケット／弁板設計を提供することにより行うことができると考えられ、このような現行の設計のうちの幾つかは、´４１０号特許明細書及び第´８４５号特許明細書並びに米国特許第６，０５６，５２１号明細書によって例示されている。当然のことながら、ヘッド／弁板の組み合わせに関する新規な設計では、新規なガスケット設計も必要な場合がある。
【０００９】
したがって、出力又は性能を損なわないで静粛であり、小形であり且つ軽量の新規なデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の要望を満たすため、結果的に圧縮機の振動及びその結果としての騒音を減少させる側部フットマウントを備えた改良型２シリンダ往復動圧縮機が開示される。フットマウントに最適の高さも又開示される。
【００１１】
さらに、ヘッドを弁板に密着させる三次元ガスケットが開示され、このガスケットは、２枚の弁板を互いに一体的に連結し、更に、弁板の吸気側と弁板の出力側を互いに連通させる隆起中央部分を横切る隆起部分を有する。
【００１２】
また、隆起中央部分によって互いに一体的に連結された実質的に平らな弁板を含む改良側の弁板設計が開示され、隆起中央部分は、各シリンダと関連していて、各弁板及びこれに合致するヘッドによって構成された吸気チャンバ及び出力チャンバを互いに連結する管又は通路を構成している。
【００１３】
一実施形態では、少なくとも１つのピストンを貫通して延びる駆動シャフトを有する揺動ピストン形圧縮機が開示され、駆動シャフトは、軸線を定めている。駆動シャフト及びピストンは、ハウジング内に収納されている。ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、駆動シャフトの軸線は、Ｕ字形本体を通っている。Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有する。Ｕ字形本体の各側部は、少なくとも１つの側部フットマウントに連結されている。各側部フットマウントは、少なくとも１つの他の側部フットマウントと同一平面内に位置する底面を有する。
【００１４】
別の実施形態では、側部フットマウントの底面は、駆動シャフトの軸線と垂直方向整列状態にあるＵ字形本体の底部の部分よりも第１の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置している。駆動シャフトの軸線は、駆動シャフトの軸線と垂直方向整列状態にあるＵ字形本体の底部の部分よりも第２の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置している。第１の高さは、第２の高さの約１．５倍から第２の高さの約０．５倍の範囲に収まる。
【００１５】
一実施形態では、第１の高さは、第２の高さよりも低い。
【００１６】
一実施形態では、第１の高さは、第２の高さの約０．５倍から１．０倍未満の範囲内にある。
【００１７】
さらに別の実施形態では、側部フットマウントも又、これらが最も近くに位置する連結ロッドの近接範囲内に位置するよう圧縮機に沿って軸方向又は長手方向に間隔をおいて設けられている。好ましい実施形態では、側部フットマウントは、最も近くに位置する連結ロッドの各側から２インチ（５．０８ｃｍ）の範囲内に間隔をおいて設けられている。さらにより好ましい実施形態では、側部フットマウントは、最も近く位置する連結ロッドから約１インチ（２．５４ｃｍ）の範囲内で間隔をおいて設けられている。
【００１８】
一実施形態では、駆動シャフトは、２つのピストンを貫通して延び、Ｕ字形本体の各側部は、全部で４つの側部フットマウントに関し、１対の側部フットマウントに連結されている。各側部フットマウントは、最も近くに位置する連結ロッドから側方に約２インチ（５．０８ｃｍ）以内、より好ましくは最も近くに位置する連結ロッドから側方に約１インチ（２．５４ｃｍ）以内の間隔をおいて位置する。
【００１９】
一実施形態では、Ｕ字形本体の底部は、少なくとも１つの底部フットマウントに連結されている。
【００２０】
２つのピストンを貫通して延びる駆動シャフトを有する改良型デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機が開示される。駆動シャフトは、軸線を定めている。駆動シャフト及びピストンは、ハウジング内に収納されている。ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、駆動シャフトの軸線は、Ｕ字形本体を通っている。Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有する。Ｕ字形本体の各側部は、少なくとも１対の側部フットマウントに連結されている。各側部フットマウントは、他の側部フットマウントの底面と同一平面内に位置する底面を有する。側部フットマウントの底面は、駆動シャフトの軸線と垂直方向整列状態にあるＵ字形本体の底部の最も下の部分よりも第１の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置している。駆動シャフトの軸線は、Ｕ字形本体の底部の最も下の部分よりも第２の高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置している。第１の高さは、第２の高さの約１．５倍から第２の高さの約０．５倍の範囲に収まる。
【００２１】
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機によって生じる振動及び騒音を減少させる方法が開示され、この方法は、
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機であって、２つのピストンを貫通して延びる駆動シャフトを有し、駆動シャフトは、軸線を定めており、駆動シャフト及びピストンは、ハウジング内に収納されており、ハウジングは、実質的にＵ字形の断面を備えた本体を有し、駆動シャフトの軸線は、Ｕ字形本体を通り、Ｕ字形本体は、ヘッド組立体に連結された開放頂部及び底部によって互いに連結された２つの互いに反対側の側部を有し、駆動シャフトの軸線は、駆動シャフトの軸線と垂直方向整列状態にあるＵ字形本体の底部の部分よりもシャフト高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置しているデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機を用意するステップを有し、
Ｕ字形本体の各側部を少なくとも１つの側部フットマウントに連結するステップを有し、各側部フットマウントは、少なくとも１つの他の側部フットマウントの底面と同一平面内に位置する底面を有し、側部フットマウントは、側部フットマウントの底面が、駆動シャフトの軸線と垂直方向整列状態にあるＵ字形本体の底部の部分よりも側部フットマウント高さだけ垂直方向上方に間隔をおいて位置するようＵ字形本体の側部に連結され、
側部フットマウントの連結ステップは、側部フットマウント高さは、シャフト高さの約１．５倍からシャフト高さの約０．５倍の範囲に収まるよう側部フットマウントをＵ字形本体の側部に連結するステップを更に含む。
【００２２】
一実施形態では、連結ステップは、Ｕ字形本体の各側を一対の側部フットマウントに連結するステップを含む。
【００２３】
一実施形態では、側部フットマウント高さは、シャフト高さよりも低い。
【００２４】
一実施形態では、側部フットマウント高さは、シャフト高さの約０．５倍から１．０倍未満の範囲に収まる。
【００２５】
デュアルシリンダを備えた圧縮機のヘッド組立体が開示される。このヘッド組立体は、隆起中央部分によって互いに連結された一対の弁板を有する。各弁板は、弁板の周囲に隣接し且つ隆起中央部分を弁板に連結する隆起中央部分の一部にわたって延びる周辺溝を有する上方側部を有する。各弁板は、弁板の一端部と隆起中央部分との間で弁板の各々を横方向に横切って延び、それにより弁板の上方側部を吸気側と出力側に分割する分割溝を更に有する。ヘッド組立体は、一対のヘッドを更に有し、各弁板は、ヘッドのうちの一方に連結されている。各ヘッドは、弁板から上方に且つ弁板の周囲に隣接して延びる側壁を有する。各側壁は、上記中央部分の端部を受け入れる開口部を有し、各側壁は、側壁の周囲に沿って且つ隆起中央部分上に延びる下方合致面で終端している。各ヘッドは、ヘッドが連結された弁板の分割溝と整列状態にある下方合致面で終端した仕切り壁を更に有する。各ヘッドの仕切り壁は、吸気容積部及び出力容積部を画定している。ヘッド組立体は、一対の一体形ガスケットを更に有する。各ガスケットは、対応の各弁板の周辺溝内に配置された外側周辺部分及び対応の各弁板の分割溝内に設けられた仕切り部分を有する。
【００２６】
一実施形態では、各一体形ガスケットの一部分は、対応の各弁板に連結された隆起中央部分の部分にわたって延びる周辺溝の部分を貫通して延びている。
【００２７】
一実施形態では、弁板は、隆起中央部分によって互いに一体的に連結されている。
【００２８】
一実施形態では、隆起中央部分は、各弁板の吸気側部と各弁板の出力側部とを流体連通させている。
【００２９】
デュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機の三次元ガスケットも又、開示される。開示されるガスケットは、閉ループを形成する外側周辺部分を有し、ガスケットの外側周辺部分は、少なくとも１つの隆起部分を更に有する。ガスケットは、外側周辺部分の隆起部分と外側周辺部分の反対側の端部との間に延びる仕切り部分を有する。
【００３０】
一実施形態では、仕切り部分は、外側周辺部分を実質的に鏡像関係をなす半部に分割している。
【００３１】
一実施形態では、ガスケットは、構造が一体である。
他の利点及び特徴は、以下の詳細な説明を添付の図面と関連して読むと、明らかになろう。
【００３２】
開示された方法及び装置を完全に理解するために、添付の図面に詳細に記載された実施形態を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に従って構成されたデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機の斜視図である。
【図１Ａ】図１に示されたデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機の斜視図であり、水平な取付け面を更に示している図である。
【図１Ｂ】図１及び図１Ａに示されたデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機の斜視図であり、水平の取付け面及び側部フットマウントと水平取付け面との間に設けられたばね部材を更に示す図である。
【図２】図１に示す圧縮機の端面図である。
【図２Ａ】図１及び図２に示された圧縮機の端面図であり、水平取付け面を更に示している図である。
【図２Ｂ】図１及び図２に示された圧縮機の端面図であり、別の水平取付け面を更に示している図である。
【図２Ｃ】図１及び図２に示された圧縮機の端面図であり、水平取付け面及び側部フットマウントと水平取付け面との間に配置されたばね部材を更に示す図である。
【図２Ｄ】図１及び図２に示された圧縮機の端面図であり、水平取付け面及び側部フットマウントと水平取付け面との間に配置されたばね部材を更に示す図である。
【図３】図１及び図２に示された圧縮機の平面図である。
【図４】図１〜図３に示された圧縮機の側面図である。
【図５】図１〜図４に示された圧縮機の底面図である。
【図６】変形実施形態の斜視図である。
【図７】図６に示された圧縮機の端面図である。
【図８】図１〜図７に示された圧縮機のヘッド組立体の上から見た分解組立て斜視図である。
【図９】図８に示されたヘッド組立体の弁板の平面図である。
【図１０】図８及び図９に示されたヘッド組立体の分解組立て斜視図である。
【図１１】図８〜図１０に示された弁板の底面図である。
【図１２】図８〜図１１に示された弁板組立体の端面図である。
【図１３】図８〜図１２に示された弁板組立体の側面図である。
【図１４】図１〜図４、図６〜図８、図１０、図１２及び図１３に示されたヘッドのうちの１つの上から見た斜視図である。
【図１５】図１〜図４、図６〜図８、図１０及び図１２〜図１４に示されたヘッドのうちの１つの下から見た斜視図である。
【図１６】図１〜図４、図６〜図８、図１０及び図１２〜図１５に示されたヘッドのうちの１つの平面図である。
【図１７】図１〜図４、図６〜図８、図１０及び図１２〜図１６に示されたヘッドのうちの１つの端面図である。
【図１８】図１〜図４、図６〜図８、図１０及び図１２〜図１７に示されたヘッドのうちの１つの底面図である。
【００３４】
図面は、必ずしも縮尺通りにはなっておらず、開示される実施形態は、概略的に示されている場合があり、又、部分図で示されている場合がある。或る特定の場合、開示される方法及び装置の理解にとって必要でなく、又は他の細部を理解するのを困難にする細部は、省かれている場合がある。当然のことながら、本発明は、本明細書において開示される特定の実施形態には限定されない。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
先ず最初に図１を参照すると、図８〜図１８と関連して以下に詳細に説明するヘッド組立体２１を有する圧縮機２０が開示されている。概要を述べると、ヘッド組立体２１は、弁板組立体２４に連結された別々のヘッド２２，２３を有し、弁板組立体２４は、全体が符号２７で示された複数のねじ部品によりヘッド２２，２３にそれぞれ連結された弁板２５，２６を有し、ガスケット２８，２９が、これら弁板とヘッドとの間にそれぞれサンドイッチされている。本発明の目的上、圧縮機２０のハウジング３３内に配置された揺動ピストン（図示せず）を貫通して延びる駆動シャフト３２の部分に注目することも重要である。このようなピストンの作動に関する詳細については、米国特許第６，１２６，４１０号明細書を参照されたい。なお、この米国特許を参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。圧縮機２０のハウジング３３は、複数のフットマウントを更に有し、これらフットマウントのうちの２つは、全体が符号３４で示された側部フットマウントであり、これらのうちの３つは、全体が符号３５で示された底部フットマウントである。
【００３６】
ハウジング３３は、全体がＵ字形であり、全体が符号３７，３８で示された側壁及び全体が符号３９で示された底壁を有している。注目されるように、駆動シャフト３２の軸線３２′と垂直方向整列状態にある底壁３９の一部分は、図２と関連して以下に詳細に説明するようにハウジング３３の最も下の部分３９′である。
【００３７】
図２を参照すると、圧縮機２０及びヘッド組立体２１の端面図が示されている。各ヘッド２２，２３は、入口ポート４１及び出口ポート４２を有している。この場合も又、圧縮機２０の作動の詳細は、上述の第´４１０号特許明細書に見られる。図１及び図２に符号２０で示されているような大抵のデュアルシリンダ揺動ピストン形圧縮機は、相当な大きさの騒音及び振動を生じる。圧縮機２０及びこのような圧縮機は、酸素コンセントレート及び他の関連の医療用途にとって打って付けなので、生じる振動が少ない静粛な圧縮機が望ましい。この要望を満たすため、圧縮機２０は、符号３４で示されている側部フットマウントを備えている。フットマウント３４は、ハウジング３３の側部３７，３８にそれぞれ取り付けられている。各側部フットマウント３４は、圧縮機２０の最も下の部分３９′に対する側部フットマウント３４の有効高さを定めるために用いることができる下側取付け面４４を有している。この場合、圧縮機２０の最も下の部分は、駆動シャフト３２の垂直軸線３２′と垂直方向整列状態にあるハウジング３３の底部３９として定められる。ハウジング３３の底部３９のこの最も下の部分は、符号３９′で示されている。
【００３８】
図２に示されているような側部フットマウント３４の有効高さは、ｈ1として示されている。他方、駆動シャフト３２の軸線３２′の有効高さ又は軸線３２′とハウジング３３の最も下の部分３９′との間の垂直方向距離は、ｈ2として示されている。好ましい実施形態では、ｈ1とｈ2の関係を以下の公式で表すことができる。
【００３９】
〔数１〕
０．５ｈ2≦ｈ1≦１．５ｈ2
又は
〔数２〕
ｈ1＝ｈ2±０．５ｈ2
【００４０】
さらに、側部フットマウント３４は又、これら側部フットマウントが最も近くに位置する連結ロッドから約±２インチ（５．０８ｃｍ）の範囲内に位置するよう圧縮機２０に沿って側方に間隔をおいて設けられている。ポンプ２０の連結ロッドの相対位置を表す線は、図１及び図４において符号４０で想像線で示されている。より好ましくは、側部フットマウント３４は、最も近くに位置する連結ロッドから約１インチ（２．５４ｃｍ）の範囲内に設けられる。
【００４１】
本明細書に開示した仕方でフットマウント３４を高くして組み合わせると、マウント３４を圧縮機２０の質量中心の近くに垂直方向に配置できるので圧縮機２０の安定性が高まることが判明した。本明細書において開示する新規なマウント配設場所により、圧縮機２０が輸送中、ひっくり返り又は不安定な状態になるようにする場合のある回転モーメントが減少するので場合によっては圧縮機２０を移動用途で用いられることが注目されよう。
【００４２】
また、好ましい実施形態では、図２に示されているように、側部フットマウント３４の底部又は最も下の部分を符号４５で示されているゴム又はエラストマー材料で被覆するのが良い。
【００４３】
図３〜図５を参照すると、側部フットマウント３４の位置決め状態が、それぞれ平面図、側面図及び底面図で示されている。各フットマウント３４は、フットマウント３４を図２Ｃ、図２Ｄ及び図１Ｂに示すようにばね部材４８に連結するための貫通穴４７を有するのが良い。
【００４４】
一般に、図１Ａ、図１Ｂ及び図２Ａ及び図２Ｂは、圧縮機２０の種々の取り付けのオプションを示している。酸素コンセントレータ圧縮機に関し、圧縮機２０は、或る種のキャビネット内に設けられる可能性が高い。それ故、全体が符号４９で示された或る種の水平に配置される取付け面又は棚部が設けられる。図２Ａは、支持構造体に側方に取り付けられた水平取付け面４９を示している。図２Ｂは、別の水平支持構造体の頂部に取り付けられた水平支持面４９を示している。図２Ｃは、水平支持面４９を示しており、ばね部材４８がフットマウント３４と側方に支持された表面４９との間に設けられ、図２Ｄは、フットマウント３４と水平支持面４９との間に設けられたばね部材を示している。図６及び図７を参照すると、圧縮機２０の変形実施形態が全体を符号２０ａで示されている。圧縮機２０ａは、互いに異なる形状の側部フットマウント３４ａを有している。フットマウント３４（図１〜図５）とフットマウント３４ａの主な相違点は、貫通穴４７，４７ａのサイズ及びマウントの横方向寸法である。
【００４５】
図８〜図１８を参照すると、ヘッド組立体２１及び改良型ガスケット２８，２９が示されており、これらについて説明する。図８に関し、組立体２１は、一体形弁板２６に連結された２つのヘッド２２，２３を有し、一体形弁板２６は、プレート部材２５，２６から成っている。各プレート部材２５，２６は、全体が符号５４で示された周辺切欠きを有する。しかしながら、切欠き５４は、外側周辺部分５５及び中央分割区分５６を有している。分割部分５６は、各弁板を吸気部分５７と出力部分５８に分割している。その結果、各ガスケット２８，２９は、仕切り部分６２によって互いに鏡像関係をなす半部に分割された外側周辺ループ６１を有している。ガスケット２８，２９は、２枚の弁板２５，２６を互いに連結している隆起中央部分６４の各端部を横切る有機部分６３を更に有している。隆起中央部分６４は、弁板２５，２６の吸気側部５７と弁板２５，２６の出力側部５８をそれぞれ流体連通させる導管６５，６６を更に有している。各弁板の周辺溝５５は、図８に示されているように隆起中央部分をその各端部のところで横切っている。したがって、ヘッド２２，２３と弁板２５，２６との間の良好な密封を行うためには、ガスケット２８，２９は、図８に符号６３で示された隆起部分に合わせて特別に設計されることが必要である。図９は、弁板２５，２６及び弁板２５，２６を構造的に且つ流体連通の観点で互いに連結する隆起中央部分６４の平面図である。図９は又、弁板２５，２６の周辺溝５５及び分割溝５６を示している。
【００４６】
図１０は、ヘッド組立体２１の下から見た分解組立て斜視図である。注目されるように、ヘッド２２，２３は、全体が符号７１で示された側壁及び全体が符号７２で示された仕切り壁を有している。仕切り壁７２は、分割溝５６に沿って仕切り壁７２と弁板２５，２６との間の有効なサンドイッチ形シールをもたらすようガスケット２８，２９の仕切り部分６２と全体として整列状態にある。仕切り壁７２は、隆起中央部分６４の端部に対応したテーパ付き部分７２′を有している。図１０は又、出力チャンバ５８と吸気チャンバ５７との間にそれぞれ延びる連通導管６５，６６の分かりやすい図を提供している。図１０及び図１１の各弁板２５，２６にそれぞれ示された下側溝７４は、シリンダ（図示されておらず、米国特許第６，１２６，４１０号明細書を参照されたい）の上端部を受け入れる。図１２及び図１３は、それぞれ、ヘッド組立体２１の端面図及び側面図である。
【００４７】
図１４〜図１８は、ヘッド２２，２３の多くの図であり、これらヘッドは、構造が同一なので、ここでは符号２２で示されている。図１５に示すように、各ヘッドは、導管６５，６６とそれぞれ連通可能な開口部８１，８２を有する（図１１参照）。図１４に示されているように、ヘッド２２は、上述したように隆起中央部分６４に対応した隆起部分８３を更に有している。
【００４８】
先行技術のモデルよりも生じる振動及び騒音が少ない改良型圧縮機２０が開示されている。さらに、圧縮機２０は、ヘッド組立体２１が平らな弁板組立体２４と低プロフィールのヘッドカバー２２，２３を組み合わせているので、短く且つ軽量であり、それにより、スペース及び重量が節約される。ガスケット２９の形態をした新規なガスケットシステムも又提供されている。フットマウントを圧縮機ハウジングの底部にではなく、圧縮機ハウジングの側部に再配置し又は配置することにより音及び振動を減少させる改良方法も又開示されている。特定の理論により本発明を限定するものではないが、フットマウントを圧縮機の側部に配置することにより、騒音及び振動が実質的に減少し、それにより、騒音及び振動が問題になっている環境において圧縮機は、汎用性があるものに成ると共に有用になる。
【００４９】
或る特定の実施形態についてのみ説明したが、上述の説明から変形例及び改造例が当業者には明らかであろう。これら変形例及び他の変形例は、均等例であると考えられ、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に含まれる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2009539029.tif 000027
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