(57)【要約】  石油およびガス産業用の往復動圧縮機の弁を作動させるのに使用可能な確動弁作動機構（３００）および関連する方法を提供する。弁作動機構は、回転運動を行うように構成された駆動体（３１０、３２０）、および弁の可動部品および駆動体に連結する従動体（３４０、３５０）を含む。従動体は、駆動体の回転運動を往復運動へ変換して、弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成される。【選択図】図３Ａ
2015516040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動を行うように構成された駆動体（３１０、３２０、４１０、５１０、６１０、６２０、７１０）と、
弁（８３２）の可動部品（８３３）および前記駆動体に連結され、前記駆動体の前記回転運動を往復運動へ変換して、前記弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成された従動体（３４０、３５０、４２０、５２０、６４０、６５０、７３０）とを含む、石油およびガス産業用の往復動圧縮機（８００）の前記弁を作動させるのに使用可能な確動弁作動機構（３００、４００、５００、６００、７００）。
【請求項２】
前記駆動体が、軸の周りを回転するように構成された第１カムおよび第２カムを含み、前記第１カムおよび前記第２カムの伸長部がそれぞれ異なった角度位置に配置される、請求項１記載の確動弁作動機構。
【請求項３】
前記弁がリニア弁であり、
前記従動体が、
前記第１カムおよび前記第２カムの輪郭と接触するカム接触端部を有する第１アームと、
弁シャフトに取り付けられたシャフト接触端部を有する第２アームと、
前記カム接触端部および前記シャフト接触端部のそれぞれの反対側の前記第１アームの端部と前記第２アームの端部を連結する固定連結部とを含み、
前記従動体が、前記駆動体の前記回転運動を前記弁シャフトに取り付けられた弁閉止部材の往復並進運動へ変換する、請求項１または２記載の確動弁作動機構。
【請求項４】
前記弁がロータリ弁であり、
前記従動体が、
前記ロータリ弁のロータに取り付けられた弁シャフトと、
第１角度位置で前記弁シャフトに取り付けられた第１アームと、
第２角度位置で前記弁シャフトに取り付けられた第２アームとを含み、
前記駆動体が、前記開放アームのカム端部と前記閉止アームのカム端部の間に配置され、前記第１アームの前記カム端部および前記第２アームの前記カム端部が前記弁シャフトから離れるように延び、前記開放アームの前記カム端部が前記第１カムと一時的に接触し、前記第２アームの前記カム端部が前記第２カムと一時的に接触する、前記請求項のいずれかに記載の確動弁作動機構。
【請求項５】
前記弁がリニア弁であり、
前記駆動体が、伸長部分を有し、回転軸の周りを回転するカムを含み、
前記従動体が前記カムと接触する輪郭を有し、前記カムが回転すると、前記回転軸に実質的に垂直な並進軸に沿って交互に並進させられる、前記請求項のいずれかに記載の確動弁作動機構。
【請求項６】
前記弁がリニア弁であり、
前記駆動体がその一端に位置する回転軸周りに角度変位を交互に行うように構成されたアームであり、かつ他端にノッチを有し、
前記従動体が前記弁の弁閉止部材に連結されたシャフト、および前記駆動体の前記ノッチが輪郭の内側をスライドし、前記輪郭の第１端が第２端よりも前記回転軸に近くなるように構成された前記輪郭を有する、前記請求項のいずれかに記載の確動弁作動機構。
【請求項７】
前記駆動体が、その外表面に閉ループを形成する溝を有する、回転軸の周りを回転する溝付きシリンダであり、前記回転軸に沿う前記溝の位置が前記閉ループの周りで変化し、
前記従動体が、アームの一端のノッチが前記溝に沿ってスライドすると、異なる角度位置の間で揺動軸の周りを揺動するように構成された前記アームである、前記請求項のいずれかに記載の確動弁作動機構。
【請求項８】
前記駆動体の前記回転運動の回転軸が、その回りに、またはそれに沿って前記弁を開放および閉止するための前記往復運動が生じる軸に、実質的に垂直である、前記請求項のいずれかに記載の確動弁作動機構。
【請求項９】
圧縮チャンバ（８２２）と、
前記流体がそれを通って前記圧縮チャンバへ入るようになされ、または前記圧縮チャンバから排出される弁（８３２）と、
前記請求項のいずれかによる確動弁作動機構とを含む往復動圧縮機（８００）。
【請求項１０】
圧縮チャンバ（８２２）と、
前記流体がそれを通って前記圧縮チャンバへ入る、または前記圧縮チャンバから排出される弁（８３２）と、
回転運動を行うように構成された駆動体（５１０、５２０、６１０、７１０、８１０、８２０、９１０）、および
前記弁の可動部品（８３３）および前記駆動体に連結され、前記駆動体の前記回転運動を往復運動へ変換して、前記弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成された従動体（５４０、５５０、６２０、７２０、８４０、８５０、９３０）
を含む確動弁作動機構（３００、６００、７００、８００、９００）と
を含む往復動圧縮機（８００）。
【請求項１１】
石油およびガス産業で使用され、かつ流体が圧縮されるシリンダを有する往復動圧縮機であって、前記流体が弁の前後の差圧に応じて開状態と閉状態の間を切り替わるように構成された前記自動弁を通って前記シリンダへ流入または前記シリンダから流出する、往復動圧縮機を改造する方法（９００）であって、
（Ａ）回転運動を行うように構成された駆動体と、（Ｂ）前記弁の可動部品および前記駆動体に連結し、前記駆動体の前記回転運動を往復運動へ変換して、前記弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成された従動体とを含む確動弁作動機構を提供するステップ（Ｓ９１０）と、
前記弁の前記可動部品を作動させるように前記弁作動機構を取り付けるステップ（Ｓ９２０）と
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する主題の実施形態は、一般に、石油およびガス産業用の往復動圧縮機に使用される確動作動弁および関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、往復動圧縮機に使用される弁は、弁前後の差圧によって閉状態と開状態の間を切り替えられる自動弁である。図１Ａは、開状態の従来の自動弁１００を示し、図１Ｂは閉状態の弁１００を示す。自動弁１００は、座１１０および対向座１２０を有する。座１１０と対向座１２０の間の距離ｄは圧縮サイクルを通して一定である（例えば、スペーサ１１５をその間に配置することができる）。
【０００３】
開状態では、弁閉止部材１３０は対向座１２０の内部に位置し、流体が入口ダクト１４０および出口ダクト１５０を通って流れることができる。弁閉止部材１３０は、ディスク、ポペット、マルチポペット、またはリングの形状とすることができ、この形状の違いが、弁の名称、すなわち、ディスク弁、ポペット弁、マルチポペット弁、またはリング弁となる。
【０００４】
閉状態では、弁閉止部材１３０は、流体が入口ダクト１４０から出口ダクト１５０へ流れるのを妨げる。ばね１６０は弁の動作に能動的に関与し、その弾性変形力が、弁閉止部材１３０の面積で除した弾性変形力に等しい流路の圧力を生じさせる。弁１００は、弁を開けるために、弁閉止部材１３０を対向座１２０の方へ押す力をばね１６０に加えられなければならないように構成することができる。したがって、弁１００を開けるためには、流体の源からの第１の圧力Ｐ1は流体の供給先の圧力Ｐ2よりも高くなければならない。ばね１６０は、弁１００がより速く閉じるのを助けるので、「戻し」ばねとして知られている。しかしながら、弁１００は、弁閉止部材１３０を座１１０の方へ押すためには、力を加えなければならないように構成することができる。そのとき、弁１００を閉じるためには、流体の源からの第１の圧力Ｐ1は流体の供給先の圧力Ｐ2よりも低くなければならない。
【０００５】
ばね１６０は、弁１００が開状態と閉状態の間を切り替えられるのを加速する一方、弁の前後の圧力差（Ｐ1−Ｐ2）が動的に変化することがある。ばね１６０は、しばしば故障する弁の一部品であり、弁の信頼性、したがって往復動圧縮機全体の信頼性に影響を及ぼす。
【０００６】
自動弁の１つの欠点は、座１１０と対向座１２０の間の容積（この容積は圧縮チャンバに連通する）の流体が排出できないので、非効率の原因となっていることである。
【０００７】
自動弁１００は、弁閉止部材１３０が直線運動（すなわち、並進運動）をするリニア弁である。リニア弁は、ばねを持たずに作動機構によって弁閉止部材が直線（並進）運動する作動弁であることができる。弁の構成および動作環境が共に作用して、弁の１つの状態（すなわち、閉状態または開状態）を維持すること、および作動運動を受けて弁を他の状態に一度切り替えることを行うことができるが、戻し機構が組み込まれていればその１つの状態に戻る。
【０００８】
ロータリ弁は、最近、石油およびガス産業の往復動圧縮機に対して検討されている。ロータリ弁は、リニア弁よりも大流量を提供する作動弁であり、流体を排出できない弁に関連する容積による効率の悪さの問題を軽減するように構成される。図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ開状態および閉状態にあるロータリ弁２００の略図である。ロータリ弁２００は、往復動圧縮機の圧縮チャンバと流体がそれを通って圧縮チャンバに出入りする入口ダクトとの間に配置された可動部品（ロータ）２１０および固定部品（ステータ）２２０を有する。ロータ２１０は弁シャフト２３０の周りを回転することができ、開口２１２を有する。ステータ２２０は、開口２２２を有する。弁２００が開状態（図２Ａ）のとき、ロータ２１０は、その開口２１２がステータ２２０の開口２２２に重なる第１の位置にある。弁２００が閉状態（図２Ｂ）のとき、ロータ２１０は、その開口２１２がステータ２２０の開口２２２に重ならない第２の位置にある。ロータリ弁２００は、ロータ２１０が第１の位置から第２の位置へ回転するとき、またその逆のときに、開状態と閉状態の間を切り替わる。
【０００９】
石油およびガス産業用の往復動圧縮機に作動弁（リニアまたはロータリ）を使用するためには、現在利用できるアクチュエータを特徴づけるパラメータである力、変位および反応時間の各範囲に比べて、大きな力、大きな変位、および短い反応時間が必要となる。現在利用できるアクチュエータのどれもが、これらの条件を同時に満たすように作動することができない。これに加えて、電動アクチュエータ（必要とされる短い反応時間で作動することができる）は、腐食性および／または可燃性の作動流体から電動アクチュエータを隔離する必要があるので、それによってさらに使用が制限される。
【００１０】
石油およびガス産業の装置とは対照的に、自動車産業の作動弁（電動アクチュエータを最も頻繁に使う）は大きな力および短い反応時間を必要とすることがあるが、大きな変位は必要としない。これに加えて、自動車産業の装置では、実際よくある現象の爆発、およびそれによって生じ、すぐに周囲に消散する高圧についての懸念がない。
【００１１】
さらに、舶用装置の作動弁（空圧または油圧アクチュエータが最も頻繁に使用される）には、石油およびガス産業の装置とは対照的に、大きな力を必要とし、また大きな変位を必要とすることがあるが、作動時間は重要ではない。
【００１２】
したがって、石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機の弁を効率的に作動させる弁組立体および方法が提供されるのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４０４４９９６号
【発明の概要】
【００１４】
本発明の概念の様々な実施形態は、石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機の弁を作動させる際の技術上の課題を克服する装置および方法を明らかにする。
【００１５】
例示的な実施形態によれば、石油およびガス産業用の往復動圧縮機の弁を作動させるのに使用可能な確動弁作動機構は、回転運動を行うように構成された駆動体と、弁の可動部品および駆動体に連結された従動体とを含む。従動体は、駆動体の回転運動を往復運動へ変換して、弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成される。
【００１６】
別の例示的な実施形態によれば、往復動圧縮機は、圧縮チャンバと、流体がそれを通って圧縮チャンバへ入る、または圧縮チャンバから排出される弁と、確動弁作動機構とを有する。確動弁作動機構は、回転運動を行うように構成された駆動体と、弁の可動部品および駆動体に連結された従動体とを含む。従動体は、駆動体の回転運動を往復運動へ変換して、弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成される。
【００１７】
別の例示的な実施形態によれば、石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機を改造する方法が提供される。往復動圧縮機は、流体が圧縮されるシリンダを有し、当初は、流体は、弁の前後の差圧に応じて開状態と閉状態の間を切り替わるように構成された自動弁を通ってシリンダへ流入またはシリンダから流出する。本方法は、（Ａ）回転運動を行うように構成された駆動体と、（Ｂ）弁の可動部品および駆動体に連結し、駆動体の回転運動を往復運動へ変換して、弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成された従動体とを含む確動弁作動機構を提供するステップを含む。本方法は、弁の可動部品を作動させるように確動弁作動機構を取り付けるステップをさらに含む。
【００１８】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成している添付の図面は、１つまたは複数の実施形態を示し、説明とともにこれらの実施形態を説明している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】従来の自動弁の概略図である。
【図１Ｂ】従来の自動弁の概略図である。
【図２Ａ】従来のロータリ弁の概略図である。
【図２Ｂ】従来のロータリ弁の概略図である。
【図３Ａ】例示的な実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁組立体の図である。
【図３Ｂ】例示的な実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁組立体の図である。
【図４】別の実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁作動機構の概略図である。
【図５】別の実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁作動機構の概略図である。
【図６Ａ】例示的な実施形態によるロータリ弁を作動させる確動弁作動機構の図である。
【図６Ｂ】例示的な実施形態によるロータリ弁を作動させる確動弁作動機構の図である。
【図７Ａ】別の実施形態によるロータリ弁を作動させる確動弁作動機構の図である。
【図７Ｂ】別の実施形態によるロータリ弁を作動させる確動弁作動機構の図である。
【図８】例示的な実施形態による往復動圧縮機の概略図である。
【図９】例示的な実施形態による石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機を改造する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
例示的な実施形態を、添付図面を参照して以下で説明する。異なる図面における同じ参照符号は、同じまたは同様の要素とみなす。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。その代わり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。以下の実施形態は、話を簡単にするために、石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機の用語および構造に関して記載される。しかしながら、以下で記載される弁は他の装置にも適用することができる。
【００２１】
本明細書を通して「１つの実施形態」または「実施形態」として言及することは、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が本開示の主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所で「１つの実施形態では」または「実施形態では」という表現が出現するが、必ずしも同じ実施形態について言及している訳ではない。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あらゆる好適な様態で組み合わせることができる。
【００２２】
以下に記載する実施形態の１つの目的は、石油およびガス産業用の往復動圧縮機において、弁を開放するために、および閉止するために変位を生じさせること（すなわち確動機構）によって弁を作動させる弁組立体を提供することである。作動弁は、リニア（並進）弁でも、または回転弁でもよい。弁の弁閉止部材の両側に働く差圧に応じて開く自動弁とは対照的に、作動弁は、アクチュエータからそれぞれの変位を受けると、開放、および／または閉止する。作動弁は、自動弁よりも信頼性があり、かつ石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機の効率を向上させ、隙間容積を削減するという利点がある。
【００２３】
図３Ａ、３Ｂ、４、および５は、リニア（並進）弁の確動弁作動機構を示す。図６Ａ、６Ｂ、７Ａ、および７Ｂは、ロータリ弁の確動弁作動機構を示す。用語の確動は、回転運動をして弁の可動部品を作動させ、それによって弁を開状態と閉状態の間を切り替えさせる不規則な形の部品を含む作動機構に対して使用される。
【００２４】
図３Ａおよび３Ｂは、例示的な実施形態による、リニア弁を作動させる確動弁組立体３００の垂直図である。弁組立体３００は、第１カム３１０、第２カム３２０、および連続回転運動を第１カム３１０および第２カム３２０へ伝達するように構成されたカムシャフト３３０を含む。弁作動機構の第１アーム３４０は、閉止カム３１０および／または開放カム３２０と接触しているカム接触端部３４２、およびカム接触端部３４２の反対側の連結端部３４４を有するように構成される。図３Ｂに示すように、カム接触端部３４２は、第１部分３４１および第２部分３４３の二またに分かれて、それぞれ閉止カム３１０または開放カム３２０と直接接触している。
【００２５】
弁作動機構の第２アーム３５０は、連結部３６０によって第１アーム３４０の連結端部３４４に固定的に連結する連結端部３５２、および第２アーム３５０の連結端部３５２の反対側のシャフト端部３５４を有する。シャフト端部３５４は、実際は二またになって、第２アーム３５０のシャフト端部３５４が弁シャフト３２５に係合する場所の周りの直径が小さくなっている溝で弁シャフト３２５に係合する。
【００２６】
第１カム３１０が、その伸長部分によって、シャフト３２５を押し下げる。次いで、第２カム３２０が、その非対称に伸長した外形によって、第１アーム３４０を押して時計回りに回転させ、それによって第２アーム３５０は同様に時計回りに回転し、弁シャフト３２５を押し上げる。第１カム３１０がシャフト３２５を再び押し下げると、第２アーム３５０も押し下げられ、反時計回りに回転させられる。第２アーム３５０が反時計回りに回転すると、第１アーム３４０も回転し、第２カム３２０によって次に再び押される位置へ戻る。
【００２７】
図４は、別の実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁作動機構４００を示す。確動弁作動機構４００は、回転シャフト４１５によって軸４１２の周りを回転するカム４１０を含む。カム４１０は、カム４１０の周囲から従動体４２０の内側までの距離に応じて右方向、または左方向へ押される従動体４２０の内側に配置される。従動体４２０は、シャフト４２５によってリニア弁の弁閉止部材（図示せず）に取り付けられる。このように、弁作動機構４００は、カム４１０の連続的な回転を軸４２２に沿った交互の並進に変換するように構成される。
【００２８】
図５は、別の実施形態によるリニア弁を作動させる確動弁作動機構５００を示す。確動弁作動機構５００は、駆動体５１０の第１端部に位置する軸５１５の周りに角度変位を交互に行うように構成された駆動体５１０を含む。確動弁作動機構５００は、シャフト５２５に連結し、一端５２３が他端５２４よりも軸５１５に近くなるような閉じた輪郭５２２を有する従動体５２０をさらに含む。駆動体５１０は、軸５１５が位置する第１端部の反対側の第２端部にノッチ５１２を有する。ノッチ５１２は、輪郭５２２の内側をスライドするように配置および構成される。駆動体５１０が反時計回りに回転すると、ノッチ５１２が輪郭５２２の端５２３から他端５２４の方へスライドし、従動体５２０を軸５１５から離れるように（図５の下方へ）押す。駆動体５１０が時計回りに回転すると、ノッチ５１２が輪郭５２２の端５２４から他端５２３の方へスライドし、従動体５２０を軸５１５の方へ（図５の上方へ）引っ張る。このように、確動弁作動機構５００は、駆動体５１０の交互の角度変位（回転）を、リニア弁の弁閉止部材（図示せず）に連結されたシャフト５２５の交互の並進に変換するように構成される。
【００２９】
図６Ａおよび６Ｂは、別の例示的な実施形態によるロータリ弁を作動させる弁作動機構６００の（互いに垂直の）異なる図である。弁作動機構６００は、開放カム６１０および閉止カム６２０を含む。開放カム６１０および閉止カム６２０は、カムシャフト６１５によって回転する。
【００３０】
弁作動機構６００は、（１）カムシャフト６１５の１回転の間に一度、開放カム６１０の伸長部分と接触するカム端部６５２、および（２）第１角度位置で弁シャフト６３０に固定的に取り付けられた弁シャフト端部６５４を有する開放アーム６５０を含む。弁作動機構６００は（１）カムシャフト６１５の１回転の間に一度、閉止カム６２０の伸長部分と接触するカム端部６４２、および（２）第１角度位置と異なる第２角度位置で弁シャフト６３０に固定的に取り付けられた弁シャフト端部６４４を有する閉止アーム６４０をさらに含む。開放アーム６５０が弁シャフト６３０に連結する第１の領域と閉止アーム６４０が弁シャフト６３０に連結する第２の領域との間には、スペーサがあってもよい。
【００３１】
弁シャフト６３０およびカムシャフト６１５は、実質的に平行である。カムシャフト６１５がカム６１０および６２０とともに回転すると、開放カム６１０の伸長部分は開放アーム６５０および弁シャフト６３０を反時計回りに押し、それによって、ロータリ弁のロータ（図示せず）の角度変位が生じる。次いで、閉止カム６２０の伸長部分が閉止アーム６４０および弁シャフト６３０を時計回りに押すと、それによって、ロータリ弁のロータの反対方向の角度変位が生じる。このように、弁作動機構６００は、カム６１０および６２０の連続した回転を、ロータリ弁のロータに連結された弁シャフト６３０の交互の回転に変換するように構成される。
【００３２】
図７Ａおよび７Ｂは、別の実施形態によるロータリ弁用確動弁作動機構７００の（互いに垂直の）異なる図である。確動弁作動機構７００は、シャフト７２０に取り付けられた溝付きシリンダ７１０を含む。溝付きシリンダ７１０は、軸７１５の周りを回転し、その外表面に閉ループを形成する溝７１２を有する。溝７１２の位置は、軸７１５に沿う表面の周りで変化する。
【００３３】
確動弁作動機構７００は、揺動従動体７３０をさらに含む。揺動従動体７３０は、一端にノッチ７３２を有する。ノッチ７３２は、溝付きシリンダ７１０が回転すると、溝７１２をスライドする。溝７１２の軸７１５に沿った位置が変化するため、溝７１２をスライドするノッチ７３２が図７Ｂの左方向または右方向へ動き、それにつれて揺動従動体７３０が軸７３５の周りを回転するように構成される。揺動従動体７３０は、軸７３５に沿って位置し、ロータリ弁のロータに取り付けられたシャフト７４０に取り付けられる。このように、確動弁作動機構７００は、溝付きシリンダ７１０の連続した回転を、軸７３５周りの交互の角度変位に変換するように構成される。
【００３４】
任意の確動弁作動機構が、図８に概略的に示す往復動圧縮機８００に使用することができる。圧縮機８００は、デュアルチャンバ往復動圧縮機である。しかしながら、図３〜７に示した実施形態と同様の実施形態による弁組立体は、シングルチャンバ往復動圧縮機にも使用することができる。圧縮は、シリンダ８２０のチャンバ８２２および８２４の中で生じる。圧縮される流体（例えば、天然ガス）は、入口８３０を通ってシリンダ８２０の中へ入り、圧縮後、出口８４０を通って出る。チャンバ８２２および８２４の容積は、シリンダ８２０の長手方向の軸に沿ってピストン８５０がヘッド端８２６とクランク端８２８の方へ交互に移動することによって変化する。ピストン８５０は、シリンダ８２０を、周期過程の異なる位相で動作する２つのチャンバ８２２および８２４に分割し、チャンバ８２４の容積が最大値のときにチャンバ８２２の容積は最小値となり、その逆にチャンバ８２４の容積が最小値のときにチャンバ８２２の容積は最大値になる。
【００３５】
吸込弁８３２および８３４が開くと、圧縮される流体（すなわち、第１の圧力Ｐ1を有する）は入口８３０からそれぞれチャンバ８２２および８２４の中に入ることができる。吐出弁８４２および８４４が開くと、圧縮された流体（すなわち、第２の圧力Ｐ2を有する）は出口８４０を通ってそれぞれチャンバ８２２および８２４から出ることができる。ピストン８５０は、例えばクランク軸（図示せず）からクロスヘッド（図示せず）およびピストン棒８８０を介して受けるエネルギーによって動く。図８では、弁８３２、８３４、８４２、および８４４は、シリンダ８２０の横壁に配置されているように図示されている。しかしながら、弁８３２および８４２、ならびに８３４および８４４は、それぞれシリンダ８２０のヘッド端８２６および／またはクランク端８２８に配置されてもよい。
【００３６】
弁の前後の差圧に応じて開閉する自動弁とは対照的に、作動弁８３２は弁組立体８３７から受ける角度変位によって開閉する。往復動圧縮機８００の１つまたは複数の弁は、作動弁であってもよい。作動弁と自動弁の組み合わせもまた、いくつかの実施形態において生じてもよい。例えば、吐出弁が自動弁である一方、吸込弁が作動弁でもよい。
【００３７】
実施形態の中には、以下の利点の１つまたは複数を有するものがある。すなわち、弁の開閉タイミングのよりよい制御および安定性の強化である。これに加えて、流体を排出できない弁に関連する容積を減らすことによって、圧縮機の効率を向上することができる。
【００３８】
流体が圧縮されるシリンダを有する既存の往復動圧縮機であって、弁の前後の差圧に応じて開状態と閉状態の間を切り替えられるように構成された自動弁を通って流体がシリンダへ流入またはシリンダから流出する、往復動圧縮機は、上記の確動弁作動機構の１つを用いて作動される弁を有するように改造することができる。図９は、例示的な実施形態による、石油およびガス産業で使用される往復動圧縮機を改造する方法９００を示したフローチャートである。本方法９００は、Ｓ９１０において、（Ａ）回転運動を行うように構成された駆動体と、（Ｂ）弁の可動部品および駆動体に連結し、駆動体の回転運動を往復運動へ変換して、弁の開放および閉止をそれぞれ行うように構成された従動体とを含む確動弁作動機構を提供するステップを含む。本方法９００は、Ｓ９２０において、弁の可動部品を作動させるように確動弁作動機構を取り付けるステップをさらに含む。本方法９００は、回転運動を与えるシャフトに駆動体を連結するステップもまた含む。
【００３９】
開示した例示的な実施形態は、石油およびガス産業用で使用される往復動圧縮機の弁のための確動弁作動機構を提供する。本明細書は、本発明を限定することを意図していない点は理解されたい。逆に、例示的な実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲に含まれる、代替、修正、および均等物をカバーすることを意図する。さらに、例示的な実施形態の詳細な説明において、特許請求の範囲に記載された本発明を包括的に理解するために多数の具体的な詳細事項が記載されている。しかしながら、種々の実施形態はこのような具体的な詳細事項がなくとも実施できることは当業者であれば理解されるであろう。
【００４０】
本発明の例示的な実施形態の特徴および要素は、特定の組み合わせの実施形態において説明したが、各特徴または要素は、実施形態の他の特徴および要素を伴わず単独で、または本明細書で開示される他の特徴および要素の有無に関わりなく種々の組み合わせで用いることができる。
【００４１】
本明細書は、開示される主題の例を用いて、あらゆる当業者があらゆるデバイスまたはシステムを作成および利用すること、ならびにあらゆる包含の方法を実施することを含む、本発明を実施することを可能にする。本主題の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者であれば想到する他の例も含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲内にあることを意図する。
【符号の説明】
【００４２】
１００  自動弁
１１０  座
１１５  スペーサ
１２０  対向座
１３０  弁閉止部材
１４０  入口ダクト
１５０  出口ダクト
１６０  ばね
２００  ロータリ弁
２１０  ロータ
２１２  開口
２２０  ステータ
２２２  開口
２３０  弁シャフト
３００  確動弁作動機構
３１０  閉止カム
３２０  開放カム
３２５  弁シャフト
３３０  カムシャフト
３４０  第１アーム
３４１  第１部分
３４２  カム接触端部
３４３  第２部分
３４４  連結端部
３５０  第２アーム
３５２  連結端部
３５４  シャフト端部
３６０  連結部
４００  確動弁作動機構
４１０  カム
４１２  軸
４１５  回転シャフト
４２０  従動体
４２２  軸
４２５  シャフト
５００  確動弁作動機構
５１０  駆動体
５１２  ノッチ
５１５  軸
５２０  従動体
５２２  輪郭
５２３  端
５２４  端
５２５  シャフト
６００  確動弁作動機構
６１０  開放カム
６１５  カムシャフト
６２０  閉止カム
６３０  弁シャフト
６４０  閉止アーム
６４２  閉止アームのカム端部
６４４  弁シャフト端部
６５０  開放アーム
６５２  開放アームのカム端部
６５４  弁シャフト端部
７００  確動弁作動機構
７１０  溝付きシリンダ
７１２  溝
７１５  軸
７２０  シャフト
７３０  揺動従動体
７３２  ノッチ
７３５  軸
７４０  シャフト
８００  往復動圧縮機
８２０  シリンダ
８２２  チャンバ
８２４  チャンバ
８２６  ヘッド端
８２８  クランク端
８３０  入口
８３２  弁
８３３  弁の可動部品
８３４  弁
８３７  弁組立体
８４０  出口
８４２  弁
８４４  弁
８５０  ピストン
８８０  ピストン棒
ｄ  座と対向座の間の距離
Ｐ1  第１の圧力
Ｐ2  第２の圧力
Ｓ９１０  駆動体と従動体とを含む弁作動機構を提供するステップ
Ｓ９２０  弁の可動部品を作動させるように弁作動機構を取り付けるステップ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2015516040.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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