(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機の耐用寿命の増進を可能にし、圧縮機の包装できる構成数の増加を可能にする。【解決手段】圧縮機１００は、複数のシンセティックジェット組立体１０２を含む。各シンセティックジェット組立体１０８、１１０、１１２は、複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体と流体連通する。複数のシンセティックジェット組立体の各シンセティックジェット組立体は、第１のサイドプレート及び第２のサイドプレートを含む。第１のサイドプレートは、第１のバイモルフ型圧電構造を含む。第２のサイドプレートは、第２のバイモルフ型圧電構造を含む。第１のサイドプレート及び第２のサイドプレートは、第１のサイドプレートと第２のサイドプレートの間に延びる第１の流体キャビティを画定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１００）であって、
複数のシンセティックジェット組立体（１０２；１０８、１１０、１１２）を含み、前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体と流体連通し、前記複数のシンセティックジェット組立体の各シンセティックジェット組立体は、
第１のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第１のサイドプレート（２０２）と、
第２のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第２のサイドプレート（２０４）と、を含み、前記第１のサイドプレート及び前記第２のサイドプレートは、前記第１のサイドプレートと前記第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティ（３００）を画定する、圧縮機（１００）。
【請求項２】
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、直列の関係で、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体に結合される、請求項１記載の圧縮機（１００）。
【請求項３】
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、並列の関係で、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体に結合される、請求項１記載の圧縮機（１００）。
【請求項４】
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体（１１０、１１２）に直列の関係で結合される前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第１のシンセティックジェット組立体（１０８）を含み、
前記複数のシンセティックジェット組立体は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体（１０８、１１２）に並列の関係で結合される前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第２のシンセティックジェット組立体（１１０）を含む、請求項１記載の圧縮機（１００）。
【請求項５】
逆止弁（１１４、１１６、１１８）を更に含み、前記逆止弁は、前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）のうちの第１のシンセティックジェット組立体（１０８）に結合され、前記逆止弁は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第２のシンセティックジェット組立体（１１０）に更に結合され、前記逆止弁は、前記第１のシンセティックジェット組立体から前記第２のシンセティックジェット組立体への流体の流れを容易にするように配向され、前記逆止弁は、前記第２のシンセティックジェット組立体から前記第１のシンセティックジェット組立体への前記流体の流れを制限するように更に配向される、請求項１記載の圧縮機（１００）。
【請求項６】
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）に結合されるコントローラ（１０６）を更に含み、前記コントローラは、プログラムされて、前記各シンセティックジェット組立体を、少なくとも部分的に前記各シンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させ、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの連続するシンセティックジェット組立体の中で流体を次々に圧縮する、請求項１記載の圧縮機（１００）。
【請求項７】
圧縮機（５００）であって、
第１の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１４）と、
第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）と、を含み、前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）は、
第１のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第１のサイドプレート（５２２）と、
第２のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第２のサイドプレート（５２４）と、を含み、前記第１のサイドプレート及び前記第２のサイドプレートは、前記第１のサイドプレートと前記第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティ（５２６）を画定し、前記第１のシンセティックジェット組立体は、前記第１の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第１のオリフィスキャビティ（５３０）を画定する第１の端部プレート（５２８）を更に含み、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、前記第１の流体キャビティと流体連通して結合される、圧縮機（５００）。
【請求項８】
第２の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１６）と、
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合された第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）と、を更に含み、前記第２のシンセティックジェット組立体は、
第３のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第３のサイドプレート（５３２）と、
第４のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第４のサイドプレート（５３４）と、を含み、前記第３のサイドプレート及び前記第４のサイドプレートは、前記第３のサイドプレートと前記第４のサイドプレートとの間に延びる第２の流体キャビティ（５３６）を画定し、前記第２のシンセティックジェット組立体は、前記第２の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第２のオリフィスキャビティ（５４０）を画定する第２の端部プレート（５３８）を更に含み、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、前記第２の流体キャビティと流体連通して結合される、請求項７記載の圧縮機（５００）。
【請求項９】
第３の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１８）と、
前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合された第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）と、を更に含み、前記第３のシンセティックジェット組立体は、
第５のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第５のサイドプレート（５４２）と、
第６のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第６のサイドプレート（５４４）と、を含み、前記第５のサイドプレート及び前記第６のサイドプレートは、前記第５のサイドプレートと前記第６のサイドプレートとの間に延びる第３の流体キャビティ（５４６）を画定し、前記第３のシンセティックジェット組立体は、前記第３の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第３のオリフィスキャビティ（５５０）を画定する第３の端部プレート（５４８）を更に含み、前記第３の流れ制御オリフィス組立体は、前記第３の流体キャビティと流体連通して結合される、請求項８記載の圧縮機（５００）。
【請求項１０】
前記第１の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１４）は、前記第１のオリフィスキャビティ（５３０）を介して前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合され、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、第４のオリフィスキャビティ（５５２）を介して前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合され、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、前記第２のシンセティックジェット組立体と前記第１のシンセティックジェット組立体との間の流体の流れを制限するように構成され、
前記第２の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１６）は、前記第２のオリフィスキャビティ（５４０）を介して前記第２のシンセティックジェット組立体に結合され、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、第５のオリフィスキャビティ（５５４）を介して前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）に結合され、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、前記第３のシンセティックジェット組立体と前記第２のシンセティックジェット組立体との間の流体の流れを制限するように構成される、請求項９記載の圧縮機（５００）。
【請求項１１】
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合された第４の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５２０）を更に含み、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、流体（２００）の源泉に更に結合され、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、前記源泉から前記第１のシンセティックジェット組立体への前記流体の流れを容易にするように構成され、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、前記第１のシンセティックジェット組立体から前記源泉への前記流体の流れを制限するように更に構成される、請求項９記載の圧縮機（５００）。
【請求項１２】
前記第１の流体キャビティ（５２６）は、第１の非圧縮容量を有し、前記第２の流体キャビティ（５３６）は、第２の非圧縮容量を有し、前記第３の流体キャビティ（５４６）は、第３の非圧縮容量を有し、前記第１の非圧縮容量は、前記第２の非圧縮容量より大きく、前記第２の非圧縮容量は、前記第３の非圧縮容量より大きい、請求項９記載の圧縮機（５００）。
【請求項１３】
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合され、前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合され、又は、前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）に結合されたコントローラ（５０６）を更に含む、請求項１０記載の圧縮機（５００）。
【請求項１４】
前記コントローラ（５０６）は、プログラムされて、
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）を少なくとも部分的に前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）及び前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）と位相をずらして作動させ、
前記第２のシンセティックジェット組立体を少なくとも部分的に前記第１のシンセティックジェット組立体及び前記第３のシンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させ、及び
前記第３のシンセティックジェット組立体を少なくとも部分的に前記第１のシンセティックジェット組立体及び前記第２のシンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させる、請求項１３記載の圧縮機（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に圧縮機に関し、より詳細には、複数のデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体を含む圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知の圧縮機は、摩擦を生じる可動部品を含む。より具体的には、圧縮機は典型的に、ピストン、軸受、及びモータなどの摩擦を生じる部品を含む。モータは、１つ又は複数の往復動するピストンを駆動して、圧縮機の中に導かれ又は引き入れられた流体を圧縮する。モータ及びピストンは、軸受を含み、それによって共に結合される。それらの摩擦を生じる可動部品は、典型的な圧縮機の耐用年数を限定する。更にまた、摩擦を生じる可動部品は、典型的な圧縮機を包装する場合の構成を限定する。例えば、典型的な圧縮機の中に含められるピストン及びエンジンは、圧縮機の幾何形状及び寸法を限定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９，２３９，０３９号明細書
【発明の概要】
【０００４】
１つの態様では、圧縮機が提供される。圧縮機は、複数のシンセティックジェット組立体を含む。複数のシンセティックジェット組立体の各シンセティックジェット組立体は、複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体と流体連通する。複数のシンセティックジェット組立体の各シンセティックジェット組立体は、第１のサイドプレート及び第２のサイドプレートを含む。第１のサイドプレートは、第１のバイモルフ型圧電構造を含む。第２のサイドプレートは、第２のバイモルフ型圧電構造を含む。第１のサイドプレート及び第２のサイドプレートは、第１のサイドプレートと第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティを画定する。
【０００５】
他の態様では、圧縮機が提供される。圧縮機は、第１の流れ制御オリフィス組立体及び第１のシンセティックジェット組立体を含む。第１のシンセティックジェット組立体は、第１のバイモルフ型圧電構造を含む第１のサイドプレートと、第２のバイモルフ型圧電構造を含む第２のサイドプレートと、を含む。第１のサイドプレート及び第２のサイドプレートは、第１のサイドプレートと第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティを画定する。第１のシンセティックジェット組立体は、第１の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第１のオリフィスキャビティを画定する第１の端部プレートを更に含む。第１の流れ制御オリフィス組立体は、第１の流体キャビティと流体連通して結合される。
【０００６】
更に他の態様では、流体を圧縮するための方法が提供される。方法は、第１のシンセティックジェット組立体の第１の流体キャビティを膨張させることによって第１の流体キャビティの中に流体を吸い込むことを含む。方法は、第１のシンセティックジェット組立体の第１の流体キャビティを圧縮して流体を圧縮することを更に含む。第２のシンセティックジェット組立体の第２の流体キャビティを膨張させることにより、流体が第２の流体キャビティの中に吸い込まれる。第２のシンセティックジェット組立体の第２の流体キャビティを圧縮することにより、流体が圧縮される。
【０００７】
本開示のこれらや他の特徴、態様、及び利点については、同様の符号が図面全体にわたって同様の部品を指す添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を解釈するとき、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】複数のデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体を含む例示的な圧縮機の概略図である。
【図２】図１に示す圧縮機の部分詳細概略図である。
【図３】図１に示す圧縮機に使用され得るデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体の部分断面概略図である。
【図４】図１に示す圧縮機の複数のデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体のための電圧対時間の例示的な図解図である。
【図５】デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体を含む代替的な圧縮機の概略斜視図である。
【図６】図５に示す代替的な圧縮機の概略斜視破断図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
別段の表示がない限り、本明細書で提供する図面は、本開示の実施形態の特徴を示すことを意味している。これらの特徴は、本開示の１つ又は複数の実施形態を含む幅広い多様なシステムに適用可能であると考える。そういうことで、図面は、本明細書に開示した実施形態の実施に必要とされる当業者に公知の従来の特徴をすべて含むことを意味していない。
【００１０】
以下の明細書及び特許請求の範囲では、幾つかの用語に言及しており、それらは定義されて以下のような意味を有することになっている。
【００１１】
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別に規定することが明らかな場合を除いて、複数の参照先を含む。
【００１２】
「任意選択の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」又は「任意選択で（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」とは、その後に説明する事象若しくは事件が起き得るか又は起き得ないこと、しかも、その説明がその事象の起きる場合と起きない場合とを含むこと、を意味する。
【００１３】
近似させる用語は、本明細書及び特許請求の範囲の全体にわたって使用するとき、差し支えなく変化し得る任意の数量表示を修正するために適用することができ、それが関係する基本機能の変更を招くことはない。したがって、「約（ａｂｏｕｔ）」、「略（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、及び、「実質上（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの用語によって修正される値は、その明示した正確な値に限定されるべきではない。少なくとも幾つかの場合では、近似させる用語は、その値を測定するための機器の精度に対応することがある。ここで本明細書及び特許請求の範囲の全体にわたって、範囲の限定は、組合せ及び／又は交換を行うことができる。そういった範囲は、文脈上や用語上別に規定する場合を除いて、同一視されると共にその中に包含される部分範囲のすべてを含む。
【００１４】
実施形態によっては、コントローラなどの１つ又は複数の電子デバイス又はコンピューティングデバイスの使用を伴う。そういったデバイスは、汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＣ）、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）デバイス、及び／又は、本明細書で説明した機能を実行できる任意の他の回路若しくは処理デバイス、などのプロセッサ、処理デバイス、又はコントローラを典型的に含む。本明細書で説明した方法は、ストレージデバイス及び／又はメモリデバイスを限定でなく含めて、コンピュータ可読の媒体中に具現化した実行可能な命令として符号化されてもよい。そういった命令は、処理デバイスによる実行時に、本明細書で説明した方法の少なくとも一部分を処理デバイスに実行させる。上の例は、単なる例示であり、したがって、用語「プロセッサ」、「処理デバイス」、及び「コントローラ」の定義及び／又は意味を限定することを何ら意図していない。
【００１５】
本開示の実施形態は、流体連通する２つ以上のデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体を含む圧縮機に関する。より具体的には、各シンセティックジェット組立体は、作動時にベローズのような形式で機能するデュアルバイモルフ型圧電構造を含むプレートを少なくとも２つ用いて、流体を吸い込んで、圧縮して、排出する。デュアルバイモルフ型圧電構造を作動させることは、流体キャビティの膨張及び収縮を引き起こし、流体の吸い込み、圧縮、及び排出を提供する。流れ制御弁組立体及び／又は流れ制御オリフィス組立体などの流れ制御デバイスは、圧縮機の動作を容易にするために使用される。デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体は、モータ及びピストンなどの可動で摩擦を生じる部品を含む圧縮機と比べて圧縮機の耐用寿命の増進を可能にする。更にまた、デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体は、モータ及びピストンなどの可動で摩擦を生じる部品を含む圧縮機と比べて圧縮機の包装できる構成数の増加を可能にする。
【００１６】
図１は、複数のシンセティックジェット組立体１０２を含む例示的な圧縮機１００の概略図である。各シンセティックジェット組立体１０２は、デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体である。図２を参照してもっと詳細に説明するように、各シンセティックジェット組立体１０２は、複数のデュアルバイモルフ型圧電構造を含み、作動時に、ベローズのような形式で、シンセティックジェット組立体１０２に、流体を吸い込んで、流体を圧縮して、流体を排出させる。圧縮機１００は、更に複数の流れ制御弁１０４、例えば、限定ではないが、逆止弁、を含む。流れ制御弁１０４は、連続するシンセティックジェット組立体１０２を通る流体の流れを容易にする。例えば、流れ制御弁１０４は、圧縮機１００を通る流体の逆流を防止する。
【００１７】
圧縮機１００は、更にコントローラ１０６を含む。コントローラ１０６は、各シンセティックジェット組立体１０２に電気的に結合される。コントローラ１０６は、シンセティックジェット組立体１０２の複数のデュアルバイモルフ型圧電構造を作動させ、デュアルバイモルフ型圧電構造の作動を介して、流体を吸い込んで、圧縮して、シンセティックジェット組立体１０２から排出させる。図４を参照してもっと詳細に説明するように、コントローラ１０６は、各シンセティックジェット組立体１０２のデュアルバイモルフ型圧電構造を、少なくとも部分的に各他のシンセティックジェット組立体１０２と位相をずらして作動させ、流体を次々に圧縮する。
【００１８】
例示的な実施形態では、圧縮機１００は、第１のシンセティックジェット組立体１０８、第２のシンセティックジェット組立体１１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体１１２を含む。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第１の逆止弁１１４に結合される。第１の逆止弁１１４は、流体源と流体連通する。例えば、限定ではないが、第１の逆止弁１１４は、大気に開放されている。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第１の逆止弁１１４を通して流体を吸い込む。第１の逆止弁１１４は、流体源から第１のシンセティックジェット組立体１０８の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に、第１のシンセティックジェット組立体１０８から流体源への流体の流れを制限する。第１の逆止弁１１４は、圧縮機１００内部の流体の逆流を防止する。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、更に第２の逆止弁１１６に結合される。第２の逆止弁１１６は、更に第２のシンセティックジェット組立体１１０に結合される。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第２の逆止弁１１６を通して圧縮流体を排出する。第２の逆止弁１１６は、第１のシンセティックジェット組立体１０８から第２のシンセティックジェット組立体１１０の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に第２のシンセティックジェット組立体１１０から第１のシンセティックジェット組立体１０８への流体の流れを制限する。第２の逆止弁１１６は、圧縮機１００内部の流体の逆流を防止する。第２のシンセティックジェット組立体１１０は、更に第３の逆止弁１１８に結合される。第３の逆止弁１１８は、更に第３のシンセティックジェット組立体１１２に結合される。第２のシンセティックジェット組立体１１０は、第３の逆止弁１１８を通して圧縮流体を排出する。第３の逆止弁１１８は、第２のシンセティックジェット組立体１１０から第３のシンセティックジェット組立体１１２の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に第３のシンセティックジェット組立体１１２から第２のシンセティックジェット組立体１１０への流体の流れを制限する。第３の逆止弁１１８は、圧縮機１００内部の流体の逆流を防止する。第３のシンセティックジェット組立体１１２は、圧縮機１００から圧縮流体を排出する。
【００１９】
例示的な実施形態では、第１のシンセティックジェット組立体１０８は、流体を圧縮して、圧縮流体を第２のシンセティックジェット組立体１１０の中に供給する。第２のシンセティックジェット組立体１１０は、更に流体を圧縮して、更に圧縮した流体を第３のシンセティックジェット組立体１１２の中に供給する。第３のシンセティックジェット組立体１１２は、更に流体を圧縮して、更に圧縮した流体を排出する。シンセティックジェット組立体１０２は、直列の関係にあり、第１のシンセティックジェット組立体１０８から第３のシンセティックジェット組立体１１２において寸法が減少している。図２を参照してもっと詳細に本明細書で説明するように、各シンセティックジェット組立体１０２は、その中で流体が圧縮される流体キャビティを画定する。流体キャビティは、２つのプレートによって画定され、個々がデュアルバイモルフ型圧電構造を含む。プレートは、流体を吸い込んで、圧縮して、流体キャビティから排出するように構成され、そういったプレートについては、図２を参照して下で更に説明する。
【００２０】
第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第１の容量を有する第１の流体キャビティを有し、第２のシンセティックジェット組立体１１０は、第２の容量を有する第２の流体キャビティを有し、第３のシンセティックジェット組立体１１２は、第３の容量を有する。第１の容量は、第２の容量より大きく、第２の容量は、第３の容量より大きい。各シンセティックジェット組立体１０２は、流体が、第１のシンセティックジェット組立体１０８から第２のシンセティックジェット組立体１１０に、そして、第２のシンセティックジェット組立体１１０から第３のシンセティックジェット組立体１１２に、移動するときに、漸進的に高くなる初期圧力で流体を吸い込み、それによって、着実に増加する圧力を作り出す。
【００２１】
他の実施形態では、圧縮機１００は、シンセティックジェット組立体１０２を含む代替的な構成を有する。圧縮機１００は、２より大きい任意の数のシンセティックジェット組立体１０２を含む場合がある。圧縮機１００は、直列の関係だけで結合され、又は、並列の関係で結合されるシンセティックジェット組立体１０２を更に含む場合があり、或いは、直列の関係及び並列の関係の組合せのシンセティックジェット組立体１０２を含む場合がある。圧縮機１００は、様々な寸法のシンセティックジェット組立体１０２を含む場合がある。圧縮機１００は、より小さい容量を有する１つ又は複数のシンセティックジェット組立体１０２に続くより大きい容量を有する１つ又は複数のシンセティックジェット組立体１０２を含む場合がある。圧縮機１００は、広範囲の様々な用途に適合するための多様な構成で配置される場合がある。圧縮機１００は、シンセティックジェット組立体１０２のシーケンスの長さを増やすことによって出力圧力においても拡張可能であり、また、シンセティックジェット組立体の並列のシーケンスを追加することによって合計流量においても拡張可能である。
【００２２】
図２は、圧縮機１００（図１に示す）の部分詳細概略図である。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第１の逆止弁１１４に結合される。第１の逆止弁１１４は、更に流体源２００に結合される。流体源２００は、流体、例えば、限定ではないが、ガス又は液体、の任意の源泉である。例えば、限定ではないが、流体源２００は、大気、貯蔵器、タンク、パイプ、又は同様のものである。流体源２００は、圧力下の流体を包含する場合がある。流体源２００は、ターボ機械などの他のデバイスの構成部品である場合がある。第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第２の逆止弁１１６に結合される。第２の逆止弁１１６が、今度は第２のシンセティックジェット組立体１１０に結合される。
【００２３】
各シンセティックジェット組立体１０２は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を含む。第２のサイドプレート２０４は、第１のサイドプレート２０２に向かい合って位置決めされる。図３を参照してもっと詳細に説明するように、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４は共に、デュアルバイモルフ型圧電構造を含み、作動時にサイドプレートを変形させる。第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を変形させることにより、シンセティックジェット組立体１０２は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４によって画定される流体キャビティ２０６を膨張及び収縮させる。例示的な実施形態では、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４は、円形ディスクである。代替的な実施形態では、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４は、他の形状であり、例えば、限定ではないが、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４は、矩形である。第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４の組合せは、ベローズのような形式で動作して、シンセティックジェット組立体１０２は、流体を吸い込んで、圧縮して、排出することが可能になる。
【００２４】
例示的な実施形態では、第１のシンセティックジェット組立体１０８は、第１のサイドプレート２０２及び第２のプレートサイド２０４を含み、サイドプレート２０２及び２０４の個々は、略５インチ（１２．７センチメートル）の直径を有する。第２のシンセティックジェット組立体１１０は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を含み、サイドプレート２０２及び２０４の個々は、略４インチ（１０．１６センチメートル）の直径を有する。第３のシンセティックジェット組立体１１２（図１に示す）は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を含み、サイドプレート２０２及び２０４の個々は、略３インチ（７．６２センチメートル）の直径を有する。代替的な実施形態では、圧縮機１００のシンセティックジェット組立体１０２は、任意の直径を有する第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を含む様々な他の構成を有し、本明細書で説明するような圧縮機１００の動作が可能になる。
【００２５】
図３は、圧縮機１００（図１に示す）に使用され得るシンセティックジェット組立体１０２の部分断面概略図である。各シンセティックジェット組立体１０２は、共同して流体キャビティ３００を画定する第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を含む。第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４の個々は、第１の圧電層３０２、第２の圧電層３０４、及び、基材層３０６を有するデュアルバイモルフ型圧電構造３０１を含む。第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４は、反対の極性を有する。コントローラ１０６（図１に示す）が、第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４に電圧を適用することによって、デュアル圧電構造を作動させるとき、第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４のうちの一方は、膨張し、他方は、反対の極性の結果として収縮する。これにより、デュアルバイモルフ型圧電構造３０１とそれが間に含められるサイドプレート２０２、２０４とが変形して、それによって、適用される電圧に応じて流体キャビティ３００の容量が増加又は減少する。反対の極性の電圧に応答して、バイモルフ型圧電構造３０１とそれが間に含められるサイドプレート２０２、２０４とは、反対方向に変形する。
【００２６】
コントローラ１０６（図１に示す）は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に電圧を適用して、流体を吸い込んで、圧縮して、排出させる。例えば、限定ではないが、コントローラ１０６は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４のデュアル圧電構造に第１の電圧を適用する。第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４は、配向された第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４を含み、したがって、それらの極性は、第１の電圧が適用されるときに、流体キャビティ３００に対して凹状に変形する第１のサイドプレート２０２と、流体キャビティ３００に対して凹状に変形する第２のサイドプレート２０４と、を招く。これにより、流体キャビティ３００は、電圧が適用されていない休止状態と比較して容量が増加する。流体キャビティ３００の容量の膨張に起因して、流体は、流体源２００（図２に示す）から又は他のシンセティックジェット組立体１０２から、流体キャビティ３００の中に吸い込まれる。コントローラ１０６は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４のデュアル圧電構造に第２の電圧を適用する。第２の電圧は、第１の電圧に対して反対の極性を有する。第２の電圧の反対の極性のために、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４の第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４は、第１のサイドプレート２０２及び第２のサイドプレート２０４を流体キャビティに対して凸状に変形させる。これにより、流体キャビティ３００は、電圧が適用されていない休止状態と比較して容量が減少する。容量の縮小は、流体キャビティ３００内部の流体の圧縮と、シンセティックジェット組立体１０２からの流体の排出と、を招く。流体は、他のシンセティックジェット組立体１０２の中に又は圧縮機１００の外に排出される。
【００２７】
図４は、第１のシンセティックジェット組立体１０８、第２のシンセティックジェット組立体１１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体１１２（図１に全て示す）の流体キャビティ３００（図３に示す）のための電圧対時間の例示的な図解図、即ち、グラフ４００である。グラフ４００は、コントローラ１０６（図１に示す）による、各他のシンセティックジェット組立体１０２と位相をずらした、第１のシンセティックジェット組立体１０８、第２のシンセティックジェット組立体１１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体１１２の作動を示す。グラフ４００は、時間を代表する無単位のｘ軸４０２を含む。グラフ４００は、更に、より詳細に下で説明するように、第１のシンセティックジェット組立体１０８、第２のシンセティックジェット組立体１１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体１１２、の様々な圧電構造に適用される電圧を代表する無単位のｙ軸４０４を含む。第１のプロット４０６は、適用される電圧が経時的に変化するときの第１のシンセティックジェット組立体１０８の第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４に適用される電圧に対応する。第２のプロット４０８は、第２のシンセティックジェット組立体１１０の第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４に適用される電圧に対応する。第３のプロット４１０は、第３のシンセティックジェット組立体１１２の第１の圧電層３０２及び第２の圧電層３０４に適用される電圧に対応する。グラフ４００は、圧縮機１００（図１に示す）の単一の圧縮サイクルを描く。より具体的には、第１のポイント４１２で、コントローラ１０６は、第１のシンセティックジェット組立体１０８のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１（図３に示す）に電圧を適用し、第１のシンセティックジェット組立体１０８の流体キャビティ３００を膨張させる。これにより、第１のシンセティックジェット組立体１０８の流体キャビティ３００の容量は、電圧が第２のポイント４１４におけるその最大値に近づくときに、その最大値まで増加する。第１のポイント４１２と第２のポイント４１４の間で、第１のシンセティックジェット組立体１０８は、流体を吸い込む。第２のポイント４１４で、コントローラ１０６は、第２の電圧を第１のシンセティックジェット組立体１０８のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に適用し、第１のシンセティックジェット組立体１０８の流体キャビティ３００が流体を収縮させて圧縮する。
【００２８】
第３のポイント４１６で、コントローラ１０６は、電圧を第２のシンセティックジェット組立体１１０のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に適用し、第２のシンセティックジェット組立体１１０の流体キャビティ３００を膨張させる。これにより、第２のシンセティックジェット組立体１１０の流体キャビティ３００の容量は、電圧が第４のポイント４１８におけるその最大値に近づくときに、その最大値まで増加する。第３のポイント４１６と第４のポイント４１８の間で、第２のシンセティックジェット組立体１１０は、第１のシンセティックジェット組立体１０８から流体を吸い込む。第１のシンセティックジェット組立体１０８の流体キャビティ３００の収縮は、第２のシンセティックジェット組立体１１０の流体キャビティ３００の膨張と時間的に少なくとも部分的にオーバーラップする。このオーバーラップは、第１のシンセティックジェット組立体１０８から第２のシンセティックジェット組立体１１０への流体の移動を容易にする。第４のポイント４１８で、コントローラ１０６は、第２の電圧を第２のシンセティックジェット組立体１１０のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に適用し、第２のシンセティックジェット組立体１１０の流体キャビティ３００が流体を収縮させて圧縮する。
【００２９】
第５のポイント４２０で、コントローラ１０６は、電圧を第３のシンセティックジェット組立体１１２のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に適用し、第３のシンセティックジェット組立体１１２の流体キャビティ３００を膨張させる。これにより、第３のシンセティックジェット組立体１１２の流体キャビティ３００の容量は、電圧が第６のポイント４２２におけるその最大値に近づくときに、その最大値まで増加する。第５のポイント４２０と第６のポイント４２２の間で、第３のシンセティックジェット組立体１１２は、第２のシンセティックジェット組立体１１０から流体を吸い込む。第２のシンセティックジェット組立体１１０の流体キャビティ３００の収縮は、第３のシンセティックジェット組立体１１２の流体キャビティ３００の膨張と時間的に少なくとも部分的にオーバーラップする。このオーバーラップは、第２のシンセティックジェット組立体１１０から第３のシンセティックジェット組立体１１２への流体の移動を容易にする。第６のポイント４２２で、コントローラ１０６は、第２の電圧を第３のシンセティックジェット組立体１１２のデュアルバイモルフ型圧電構造３０１に適用し、第３のシンセティックジェット組立体１１２の流体キャビティ３００が流体を収縮させて圧縮する。第１のシンセティックジェット組立体１０８、第２のシンセティックジェット組立体１１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体１１２によって流体を次々に圧縮する結果、流体の圧力は、圧縮機１００によって増加する。代替的な実施形態では、圧縮機１００は、異なった数の及び／又は異なった配置のシンセティックジェット組立体１０２を含む。シンセティックジェット組立体は、グラフ４００に描いたものと同様の位相ずれで作動され、同位相で作動され、又はそうでなければ、コントローラ１０６によって制御される場合がある。
【００３０】
図５は、複数のデュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体５０２を含む代替的な圧縮機５００の概略斜視図であり、図６は、代替的な圧縮機５００の概略斜視破断図である。デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体５０２は、デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体１０２（図１及び２に示す）と同様であり、図２を参照してもっと詳細に説明する。各シンセティックジェット組立体５０２は、複数のデュアルバイモルフ型圧電構造を含み、作動時に、シンセティックジェット組立体５０２が、流体を吸い込んで、流体を圧縮して、ベローズのような形式で流体を排出する。圧縮機５００は、複数の流れ制御デバイス５０４、例えば、限定ではないが、流れ制御オリフィス組立体５０４を更に含む。流れ制御オリフィス組立体５０４は、連続するシンセティックジェット組立体５０２を通る流体の流れを容易にする。例えば、流れ制御オリフィス組立体５０４は、圧縮機５００を通る流体の逆流の防止を容易にする。
【００３１】
圧縮機５００は、更にコントローラ５０６を含む。コントローラ５０６は、各シンセティックジェット組立体５０２に電気的に結合される。コントローラ５０６は、シンセティックジェット組立体５０２の複数のデュアルバイモルフ型圧電構造を作動させ、デュアルバイモルフ型圧電構造の作動を介して、流体を吸い込んで、圧縮して、シンセティックジェット組立体５０２から排出させる。図４を参照してもっと詳細に説明するように、コントローラ５０６は、各シンセティックジェット組立体５０２のデュアルバイモルフ型圧電構造を、少なくとも部分的に各他のシンセティックジェット組立体５０２と位相をずらして作動させ、流体を次々に圧縮する。
【００３２】
この代替的な実施形態では、圧縮機５００は、第１のシンセティックジェット組立体５０８、第２のシンセティックジェット組立体５１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体５１２を含む。第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第１の流れ制御オリフィス組立体５１４に結合される。第１の流れ制御オリフィス組立体５１４は、流体源２００（図２に示す）と流体連通する。例えば、限定ではないが、第１の流れ制御オリフィス組立体５１４は、大気に開放されている。第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第１の流れ制御オリフィス組立体５１４を通して流体を吸い込む。第１の流れ制御オリフィス組立体５１４は、流体源２００から第１のシンセティックジェット組立体５０８の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に第１のシンセティックジェット組立体５０８から流体源２００への流体の流れを制限する。第１の流れ制御オリフィス組立体５１４は、圧縮機５００内部の流体の逆流を防止する。
【００３３】
第１のシンセティックジェット組立体５０８は、更に第２の流れ制御オリフィス組立体５１６に結合される。第２の流れ制御オリフィス組立体５１６は、更に第２のシンセティックジェット組立体５１０に結合される。第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第２の流れ制御オリフィス組立体５１６を通して圧縮流体を排出する。第２の流れ制御オリフィス組立体５１６は、第１のシンセティックジェット組立体５０８から第２のシンセティックジェット組立体５１０の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に第２のシンセティックジェット組立体５１０から第１のシンセティックジェット組立体５０８への流体の流れを制限する。第２の流れ制御オリフィス組立体５１６は、圧縮機５００内部の流体の逆流を防止する。
【００３４】
第２のシンセティックジェット組立体５１０は、更に第３の流れ制御オリフィス組立体５１８に結合される。第３の流れ制御オリフィス組立体５１８は、更に第３のシンセティックジェット組立体５１２に結合される。第２のシンセティックジェット組立体５１０は、第３の流れ制御オリフィス組立体５１８を通して圧縮流体を排出する。第３の流れ制御オリフィス組立体５１８は、第２のシンセティックジェット組立体５１０から第３のシンセティックジェット組立体５１２の中への流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に第３のシンセティックジェット組立体５１２から第２のシンセティックジェット組立体５１０への流体の流れを制限する。第３の流れ制御オリフィス組立体５１８は、圧縮機５００内部の流体の逆流を防止する。第３のシンセティックジェット組立体５１２は、圧縮機５００から第４の流れ制御オリフィス組立体５２０を通して圧縮流体を排出する。第４の流れ制御オリフィス組立体５２０は、第３のシンセティックジェット組立体５１２及び圧縮機５００からの流体の流れを容易にするために配向される。この配向は、更に圧縮機５００の出口から第３のシンセティックジェット組立体５１２の中に戻る流体の流れを制限する。
【００３５】
例示的な実施形態では、第１のシンセティックジェット組立体５０８は、流体を圧縮して、圧縮流体を第２のシンセティックジェット組立体５１０の中に供給する。第２のシンセティックジェット組立体５１０は、更に流体を圧縮して、更に圧縮した流体を第３のシンセティックジェット組立体５１２の中に供給する。第３のシンセティックジェット組立体５１２は、更に流体を圧縮して、更に圧縮した流体を排出する。シンセティックジェット組立体５０２は、直列の関係にあり、第１のシンセティックジェット組立体５０８から第３のシンセティックジェット組立体５１２において寸法が減少している。図２を参照してもっと詳細に本明細書で説明するように、各シンセティックジェット組立体５０２は、その中で流体が圧縮される流体キャビティを画定する。流体キャビティは、２つのプレートによって画定され、個々がデュアルバイモルフ型圧電構造を含む。プレートは、流体を吸い込んで、圧縮して、流体キャビティから排出するように構成され、そういったプレートについては、図２を参照して上で説明しており、同じく下で更に説明する。
【００３６】
第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第１の容量を有する第１の流体キャビティ５２６を有し、第２のシンセティックジェット組立体５１０は、第２の容量を有する第２の流体キャビティ５３６を有し、第３のシンセティックジェット組立体５１２は、第３の容量を有する第３の流体キャビティ５４６を有する。第１の容量は、第２の容量より大きく、第２の容量は、第３の容量より大きい。各シンセティックジェット組立体５０２は、流体が、第１のシンセティックジェット組立体５０８から第２のシンセティックジェット組立体５１０に、そして、第２のシンセティックジェット組立体５１０から第３のシンセティックジェット組立体５１２に、移動するときに、漸進的に高くなる初期圧力で流体を吸い込み、それによって、着実に増加する圧力を作り出す。
【００３７】
他の実施形態では、圧縮機５００は、シンセティックジェット組立体５０２を含む代替的な構成を有する。圧縮機５００は、１より大きい任意の数のシンセティックジェット組立体５０２を含む場合がある。圧縮機５００は、直列の関係だけで結合され、又は、並列の関係で結合されるシンセティックジェット組立体５０２を更に含む場合があり、或いは、直列の関係及び並列の関係の組合せのシンセティックジェット組立体５０２を含む場合がある。圧縮機５００は、様々な寸法のシンセティックジェット組立体５０２を含む場合がある。圧縮機５００は、より小さい容量を有する１つ又は複数のシンセティックジェット組立体５０２に続くより大きい容量を有する１つ又は複数のシンセティックジェット組立体５０２を含む場合がある。圧縮機５００は、広範囲の様々な用途に適合するための多様な構成で配置される場合がある。圧縮機５００は、シンセティックジェット組立体５０２のシーケンスの長さを増やすことによって出力圧力においても拡張可能であり、また、シンセティックジェット組立体の並列のシーケンスを追加することによって合計流量においても拡張可能である。
【００３８】
この代替的な実施形態では、第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第１のバイモルフ型圧電構造３０１（図３に示す）を含む第１のサイドプレート５２２を含む。第１のシンセティックジェット組立体５０８は、第２のバイモルフ型圧電構造３０１（図３に示す）を含む第２のサイドプレート５２４も含む。第１のサイドプレート５２２及び第２のサイドプレート５２４は、第１のサイドプレート５２２と第２のサイドプレート５２４の間に延びる第１の流体キャビティ５２６を部分的に画定する。第１のシンセティックジェット組立体５０８は、更に、第２の流れ制御オリフィス組立体５１６を受容するように構成された第１のオリフィスキャビティ５３０を画定する第１の端部プレート５２８を含み、ここで、第１のオリフィスキャビティ５３０及び第２の流れ制御オリフィス組立体５１６は、第１の流体キャビティ５２６と流体連通する。第１の端部プレート５２８は、第１のサイドプレート５２２及び第２のサイドプレート５２４に結合され、それらのおよそ周辺に延在し、ここで、第１の端部プレート５２８は、第１の流体キャビティ５２６を少なくとも部分的に画定する。
【００３９】
加えて、第２のシンセティックジェット組立体５１０は、第３のバイモルフ型圧電構造３０１（図３に示す）を含む第３のサイドプレート５３２を含む。第２のシンセティックジェット組立体５１０は、第４のバイモルフ型圧電構造３０１を含む第４のサイドプレート５３４も含む。第３のサイドプレート５３２及び第４のサイドプレート５３４は、第３のサイドプレート５３２と第４のサイドプレート５３４の間に延びる第２の流体キャビティ５３６を部分的に画定する。第２のシンセティックジェット組立体５１０は、更に、第２の流れ制御オリフィス組立体５１６及び第３の流れ制御オリフィス組立体５１８を受容するように構成された第２のオリフィスキャビティ５４０を画定する第２の端部プレート５３８を含み、ここで、第２のオリフィスキャビティ５４０及び第３の流れ制御オリフィス組立体５１８は、第２の流体キャビティ５３６と流体連通する。第２の端部プレート５３８は、第３のサイドプレート５３２及び第４のサイドプレート５３４に結合され、それらのおよそ周辺に延在し、ここで、第２の端部プレート５３８は、第２の流体キャビティ５３６を少なくとも部分的に画定する。
【００４０】
更に、第３のシンセティックジェット組立体５１２は、第５のバイモルフ型圧電構造３０１（図３に示す）を含む第５のサイドプレート５４２を含む。第３のシンセティックジェット組立体５１２は、第６のバイモルフ型圧電構造３０１を含む第６のサイドプレート５４４も含む。第５のサイドプレート５４２及び第６のサイドプレート５４４は、第５のサイドプレート５４２と第６のサイドプレート５４４の間に延びる第３の流体キャビティ５４６を部分的に画定する。第３のシンセティックジェット組立体５１２は、更に、第３の流れ制御オリフィス組立体５１８及び第４の流れ制御オリフィス組立体５２０を受容するように構成された第３のオリフィスキャビティ５５０を画定する第３の端部プレート５４８を含み、ここで、第３のオリフィスキャビティ５５０及び第４の流れ制御オリフィス組立体５２０は、第３の流体キャビティ５４６と流体連通する。第３の端部プレート５４８は、第５のサイドプレート５４２及び第６のサイドプレート５４４に結合され、それらのおよそ周辺に延在し、ここで、第３の端部プレート５４８は、第３の流体キャビティ５４６を少なくとも部分的に画定する。
【００４１】
そのうえ、第２の端部プレート５３８は、第２の端部プレート５３８によって画定される第４のオリフィスキャビティ５５２で第２の流れ制御オリフィス組立体５１６を受容する。同様に、第３の端部プレート５４８は、第３の端部プレート５４８によって画定される第５のオリフィスキャビティ５５４で第３の流れ制御オリフィス組立体５１８を受容する。
【００４２】
この代替的な実施形態では、コントローラ５０６は、第１のシンセティックジェット組立体５０８、前記第２のシンセティックジェット組立体５１０、及び、第３のシンセティックジェット組立体５１２に結合される。コントローラ５０６は、プログラムされて、第１のシンセティックジェット組立体５０８を少なくとも部分的に第２のシンセティックジェット組立体５１０及び第３のシンセティックジェット組立体５１２と位相をずらして作動させる。コントローラ５０６は、同じくプログラムされて、第２のシンセティックジェット組立体５１０を少なくとも部分的に第１のシンセティックジェット組立体５０８及び第３のシンセティックジェット組立体５１２と位相をずらして作動させる。コントローラ５０６は、更にプログラムされて、第３のシンセティックジェット組立体５１２を少なくとも部分的に第１のシンセティックジェット組立体５０８及び第２のシンセティックジェット組立体５１０と位相をずらして作動させる。
【００４３】
圧縮機の実施形態は、上で説明したように、流体の圧縮を可能にする。より具体的には、圧縮機により、モータ及びピストンなどの可動で摩擦を生じる部品を含む圧縮機と比べて圧縮機の耐用寿命の増進が可能になり、また、圧縮機により、モータ及びピストンなどの可動で摩擦を生じる部品を含む圧縮機と比べて圧縮機の包装できる構成数の増加が可能になる。
【００４４】
本明細書で説明した圧縮機の例示的な技術的効果は、（ａ）複数のシンセティックジェット組立体を用いて、流体を吸い込んで、圧縮して、そして、排出すること、（ｂ）可動部品の数を減らすことによって、圧縮機の耐用寿命を増進させること、及び、（ｃ）可動部品の数を減らすことによって、圧縮機の包装できる構成数を増加させること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００４５】
圧縮機及び関係する構成部品の例示的な実施形態は、上で詳細に説明している。システムは、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成部品及び／又は方法のステップは、本明細書で説明した他の構成部品及び／又はステップから無関係に別個に利用することができる。例えば、本明細書で説明した構成部品の構成は、他のプロセスと組み合わせて使用してもよく、本明細書で説明したようなシステム及び関係する方法による実施に限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、流体を圧縮することが望ましい多くの用途と関連して実施及び利用することができる。
【００４６】
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、図面によっては示され、他ではそうでないこともあるが、それは単に便宜のためである。本開示の実施形態の原理に従い、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照及び／又は権利請求することができる。
【００４７】
ここに記載した説明は、例を用いて、ベストモードを含めて本開示の実施形態を開示していると共に、任意のデバイスやシステムを作製及び使用することと任意の組み入れた方法を実行することとを含めて任意の当業者が本開示の実施形態を実施できるようにもしている。特許性を有する本明細書で説明した実施形態の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者の想到する他の例を含むことができる。そういった他の例は、特許請求の範囲の文字通りの用語と異ならない構造要素を有する場合に、或いは、特許請求の範囲の文字通りの用語に対する差異の実体がない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図している。
【００４８】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
圧縮機（１００）であって、
複数のシンセティックジェット組立体（１０２；１０８、１１０、１１２）を含み、前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体と流体連通し、前記複数のシンセティックジェット組立体の各シンセティックジェット組立体は、
第１のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第１のサイドプレート（２０２）と、
第２のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第２のサイドプレート（２０４）と、を含み、前記第１のサイドプレート及び前記第２のサイドプレートは、前記第１のサイドプレートと前記第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティ（３００）を画定する、圧縮機（１００）。
［実施態様２］
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、直列の関係で、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体に結合される、実施態様１に記載の圧縮機（１００）。
［実施態様３］
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）は、並列の関係で、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体に結合される、実施態様１に記載の圧縮機（１００）。
［実施態様４］
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体（１１０、１１２）に直列の関係で結合される前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第１のシンセティックジェット組立体（１０８）を含み、
前記複数のシンセティックジェット組立体は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの少なくとも１つの他のシンセティックジェット組立体（１０８、１１２）に並列の関係で結合される前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第２のシンセティックジェット組立体（１１０）を含む、実施態様１に記載の圧縮機（１００）。
［実施態様５］
逆止弁（１１４、１１６、１１８）を更に含み、前記逆止弁は、前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）のうちの第１のシンセティックジェット組立体（１０８）に結合され、前記逆止弁は、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの第２のシンセティックジェット組立体（１１０）に更に結合され、前記逆止弁は、前記第１のシンセティックジェット組立体から前記第２のシンセティックジェット組立体への流体の流れを容易にするように配向され、前記逆止弁は、前記第２のシンセティックジェット組立体から前記第１のシンセティックジェット組立体への前記流体の流れを制限するように更に配向される、実施態様１に記載の圧縮機（１００）。
［実施態様６］
前記複数のシンセティックジェット組立体（１０２）の各シンセティックジェット組立体（１０８、１１０、１１２）に結合されるコントローラ（１０６）を更に含み、前記コントローラは、プログラムされて、前記各シンセティックジェット組立体を、少なくとも部分的に前記各シンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させ、前記複数のシンセティックジェット組立体のうちの連続するシンセティックジェット組立体の中で流体を次々に圧縮する、実施態様１に記載の圧縮機（１００）。
［実施態様７］
圧縮機（５００）であって、
第１の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１４）と、
第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）と、を含み、前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）は、
第１のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第１のサイドプレート（５２２）と、
第２のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第２のサイドプレート（５２４）と、を含み、
前記第１のサイドプレート及び前記第２のサイドプレートは、前記第１のサイドプレートと前記第２のサイドプレートとの間に延びる第１の流体キャビティ（５２６）を画定し、前記第１のシンセティックジェット組立体は、前記第１の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第１のオリフィスキャビティ（５３０）を画定する第１の端部プレート（５２８）を更に含み、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、前記第１の流体キャビティと流体連通して結合される、圧縮機（５００）。
［実施態様８］
第２の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１６）と、
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合された第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）と、を更に含み、前記第２のシンセティックジェット組立体は、
第３のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第３のサイドプレート（５３２）と、
第４のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第４のサイドプレート（５３４）と、を含み、前記第３のサイドプレート及び前記第４のサイドプレートは、前記第３のサイドプレートと前記第４のサイドプレートとの間に延びる第２の流体キャビティ（５３６）を画定し、前記第２のシンセティックジェット組立体は、前記第２の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第２のオリフィスキャビティ（５４０）を画定する第２の端部プレート（５３８）を更に含み、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、前記第２の流体キャビティと流体連通して結合される、実施態様７に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様９］
第３の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１８）と、
前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合された第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）と、を更に含み、前記第３のシンセティックジェット組立体は、
第５のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第５のサイドプレート（５４２）と、
第６のバイモルフ型圧電構造（３０１）を含む第６のサイドプレート（５４４）と、を含み、前記第５のサイドプレート及び前記第６のサイドプレートは、前記第５のサイドプレートと前記第６のサイドプレートとの間に延びる第３の流体キャビティ（５４６）を画定し、前記第３のシンセティックジェット組立体は、前記第３の流れ制御オリフィス組立体を受容するように構成された第３のオリフィスキャビティ（５５０）を画定する第３の端部プレート（５４８）を更に含み、前記第３の流れ制御オリフィス組立体は、前記第３の流体キャビティと流体連通して結合される、実施態様８に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１０］
前記第１の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１４）は、前記第１のオリフィスキャビティ（５３０）を介して前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合され、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、第４のオリフィスキャビティ（５５２）を介して前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合され、前記第１の流れ制御オリフィス組立体は、前記第２のシンセティックジェット組立体と前記第１のシンセティックジェット組立体との間の流体の流れを制限するように構成され、
前記第２の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５１６）は、前記第２のオリフィスキャビティ（５４０）を介して前記第２のシンセティックジェット組立体に結合され、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、第５のオリフィスキャビティ（５５４）を介して前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）に結合され、前記第２の流れ制御オリフィス組立体は、前記第３のシンセティックジェット組立体と前記第２のシンセティックジェット組立体との間の流体の流れを制限するように構成される、実施態様９に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１１］
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合された第４の流れ制御オリフィス組立体（５０４、５２０）を更に含み、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、流体（２００）の源泉に更に結合され、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、前記源泉から前記第１のシンセティックジェット組立体への前記流体の流れを容易にするように構成され、前記第４の流れ制御オリフィス組立体は、前記第１のシンセティックジェット組立体から前記源泉への前記流体の流れを制限するように更に構成される、実施態様９に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１２］
前記第１の流体キャビティ（５２６）は、第１の非圧縮容量を有し、前記第２の流体キャビティ（５３６）は、第２の非圧縮容量を有し、前記第３の流体キャビティ（５４６）は、第３の非圧縮容量を有し、前記第１の非圧縮容量は、前記第２の非圧縮容量より大きく、前記第２の非圧縮容量は、前記第３の非圧縮容量より大きい、実施態様９に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１３］
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）に結合され、前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）に結合され、又は、前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）に結合されたコントローラ（５０６）を更に含む、実施態様９に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１４］
前記コントローラ（５０６）は、プログラムされて、
前記第１のシンセティックジェット組立体（５０２、５０８）を少なくとも部分的に前記第２のシンセティックジェット組立体（５０２、５１０）及び前記第３のシンセティックジェット組立体（５０２、５１２）と位相をずらして作動させ、
前記第２のシンセティックジェット組立体を少なくとも部分的に前記第１のシンセティックジェット組立体及び前記第３のシンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させ、及び
前記第３のシンセティックジェット組立体を少なくとも部分的に前記第１のシンセティックジェット組立体及び前記第２のシンセティックジェット組立体と位相をずらして作動させる、実施態様１３に記載の圧縮機（５００）。
［実施態様１５］
流体を圧縮するための方法であって、
第１のシンセティックジェット組立体の第１の流体キャビティを膨張させることを含む前記第１の流体キャビティの中に前記流体を吸い込むことと、
前記第１のシンセティックジェット組立体の前記第１の流体キャビティを圧縮して前記流体を圧縮することと、
第２のシンセティックジェット組立体の第２の流体キャビティを膨張させることを含む前記第１の流体キャビティから第２の流体キャビティの中に前記流体を吸い込むことと、
前記第２のシンセティックジェット組立体の前記第２の流体キャビティを圧縮して前記流体を圧縮することと、を含む方法。
［実施態様１６］
前記第１の流体キャビティを膨張させることは、
コントローラを用いて、前記第１の流体キャビティを部分的に画定する第１のサイドプレートの第１のバイモルフ型圧電構造を作動させることと、
前記コントローラを用いて、前記第１の流体キャビティを更に部分的に画定する第２のサイドプレートの第２のバイモルフ型圧電構造を作動させることと、を含む実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１７］
前記第１の流体キャビティを圧縮することは、
コントローラを用いて、前記第１の流体キャビティを部分的に画定する第１のサイドプレートの第１のバイモルフ型圧電構造を作動させることと、
前記第１の流体キャビティを更に部分的に画定する第２のサイドプレートの第２のバイモルフ型圧電構造を作動させることと、を含む実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１８］
前記第１の流体キャビティを圧縮する一方で前記第２の流体キャビティを少なくとも部分的に膨張させることを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１９］
前記第２のシンセティックジェット組立体の前記第２の流体キャビティを膨張させることは、前記第１のシンセティックジェット組立体と前記第２のジェット組立体との間に位置決めされた逆止弁を通して前記流体を吸い込むことを含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様２０］
第３のシンセティックジェット組立体の第３の流体キャビティを膨張させることを含む前記第２の流体キャビティから前記第３の流体キャビティの中に前記流体を吸い込むことと、
前記第３のシンセティックジェット組立体の前記第３の流体キャビティを圧縮することを含む前記流体を圧縮することと、を更に含む、実施態様１５に記載の方法。
【符号の説明】
【００４９】
１００  圧縮機
１０２  シンセティックジェット組立体
１０４  流れ制御弁
１０６  コントローラ
１０８  第１のシンセティックジェット組立体
１１０  第２のシンセティックジェット組立体
１１２  第３のシンセティックジェット組立体
１１４  第１の逆止弁
１１６  第２の逆止弁
１１８  第３の逆止弁
２００  流体源
２０２  第１のサイドプレート
２０４  第２のサイドプレート
２０６  流体キャビティ
３００  流体キャビティ
３０１  デュアルバイモルフ型圧電構造
３０２  第１の圧電層
３０４  第２の圧電層
３０６  基材層
４００  グラフ
４０２  ｘ軸
４０４  ｙ軸
４０６  第１のプロット
４０８  第２のプロット
４１０  第３のプロット
４１２  第１のポイント
４１４  第２のポイント
４１６  第３のポイント
４１８  第４のポイント
４２０  第５のポイント
４２２  第６のポイント
５００  圧縮機
５０２  デュアルバイモルフ型シンセティックジェット組立体
５０４  流れ制御オリフィス組立体
５０６  コントローラ
５０８  第１のシンセティックジェット組立体
５１０  第２のシンセティックジェット組立体
５１２  第３のシンセティックジェット組立体
５１４  第１の流れ制御オリフィス組立体
５１６  第２の流れ制御オリフィス組立体
５１８  第３の流れ制御オリフィス組立体
５２０  第４の流れ制御オリフィス組立体
５２２  第１のサイドプレート
５２４  第２のサイドプレート
５２６  第１の流体キャビティ
５２８  第１の端部プレート
５３０  第１のオリフィスキャビティ
５３２  第３のサイドプレート
５３４  第４のサイドプレート
５３６  第２の流体キャビティ
５３８  第２の端部プレート
５４０  第２のオリフィスキャビティ
５４２  第５のサイドプレート
５４４  第６のサイドプレート
５４６  第３の流体キャビティ
５４８  第３の端部プレート
５５０  第３のオリフィスキャビティ
５５２  第４のオリフィスキャビティ
５５４  第５のオリフィスキャビティ
【図１】
2018087567.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018087567.tif 000008
【外国語明細書】
2018087567000001.pdf