TW200907197A - Compressor vibration isolation mount and method of use - Google Patents

Description

200907197 九、發明說明： 【相關申請案交互參照】 本申凊案主張根據美國專利法3S Us c· 119(e)於 ㈣7年Μ 8日所提出之美國臨時專利申請案第6〇/933,661 號之利益。該申請案之全文係包含於本文中作為參照。 【發明所屬之技術領域】 本發明有關隔離壓縮機並且減少來自該壓縮機所傳送 之振動的裝置和方法。 【先前技術】 可攜式氧氣濃縮器通常係用於家庭醫療市場以治療具 有丨又I·生阻基性肺部疾病（Chr〇nic 〇bstructive

DlSeaSes)的非臥床病人（ambulatory patients)。為了使 虱氣濃縮器能夠攜帶，該氧氣濃縮器必須儘可能地小且重 夏儘可能地輕，而同時能夠將足夠的濃縮氧氣流量輸送至 該非臥床病人。 日塵縮機係用於氧氣濃縮器中以供給高壓饋入空氣至變 屋式吸附（PSA )模組或濃縮器中。空氣壓縮機，特別是 方疋轉式活塞空氣壓縮機以及隔板式空氣壓縮機，在使用 間可4 3 °規的振動量。由此種形式的壓縮機所產生的振動主要 1也係為扭轉的，其緣由於在壓縮機循環的上行程

(U uPstt〇ke )期間空氣壓力增加而使壓縮機馬達減速且隨 f灸 I^J ^ , 飞缸再填充使得壓縮機馬達加速。並且，如果該壓 200907197 矣侣機包含一個以卜沾、知& . ^ . 的π缸，垂直於馬達軸心的扭轉模式振 動亦可能因為額外的、士 土 , _ , 事實而產生：卜―大體上不在同-個平面的 為了隔離壓縮機並且減少傳送的振動，已使用具有大 订：的低彈性係數彈簧，但此增加安裝壓縮機所需之空間 X合許壓縮機移動。此種用於壓縮機隔離的較大空間使得 可攜式氧氣濃縮器更大。並且，該壓縮機可能撞擊壓縮機 外设的内部，特別在壓縮機啟動、停止或是移動時，其產 生k度的木g並且可能傷害或磨損壓縮機及管件。 【發明内容】 為了解決這些和其他問題，本發明的—態樣係有關— 種^縮機振動離底座，其減少壓縮機振動隔離系統所需 1並且減/在壓縮機移動時其撞擊壓縮機外殼内部的 可此性：特別是針對-可攜式裝置，例如，但非限制，一 可攜式氧氣濃縮器。該壓縮機振動隔離底座包含一常平架 安裝部二其容許壓縮機和馬達組件在兩垂直軸線旋轉，該 兩車線實貝上通過組件的質心。這些安裝部使用彈性材料 以限㈣縮機移動於—定度數。當壓縮機在任一軸線扭轉 時，忒彈性安裝部以非線性的方式變得更硬。 本發明進一步態樣有關一種壓縮機振動隔離底座，其 用於將塵縮機的振動與其餘結構隔離，其包含：至少一個 框架，以及至少一個常平架，其將壓縮機結合至該至少一 個忙架α用於繞著至少一個主要旋轉轴線部分地旋轉。 6 200907197 本發明另一個態樣係有關一種使用壓縮機振動隔離底 座的方法’其提供一具有上述之壓縮機振動隔離底座的壓 縮機’因此至少一個常平架將壓縮機結合至至少一個框 架’以用於繞著至少一個主要旋轉軸線部分地旋轉；並且 運轉該壓縮機，因此該壓縮機繞著該至少一個主要旋轉轴 線部分地振動和旋轉。 在閱讀以下圖式以及較佳實施例之詳細說明之後，在 此技術領域中具有通常知識者將可瞭解本發明進一步的目 的和優點。 【實施方式】 請參照圖1，在說明壓縮機振動隔離底座1〇〇的實施 例之前將先說明根據本發明一實施例建構成的氣體分離裝 置丨〇°該氣體分離裝置10可包含一壓縮機20 (例如，旋 轉式’舌塞工氣壓縮機（r〇tary piston air compressor)、隔板 气 氧堡、$(§ 機（diaphragm-type air compressor))，其可為 複合式壓縮機/真空發生器（下文中稱為、、壓縮機〃）、 變壓式吸附（PSA—Pressure Swing Adsorption)模組或 疋)辰縮器30、一測量機構40，以及一流量控制機構5()。 在一較佳實施例中，該氣體分離裝置1〇係為可攜式氧 态濃縮器（concentrator)，其重量係介於2至2〇磅的範 ，内。包含氣體分離裝置10的可攜式氧氣濃縮器系統的 範例係顯示及描述於美國專利第6,691，702號中，其全文 係包含於本說明書中作為參照。特別地，該可攜式氧氣濃 7 200907197 縮器系、统100以及參照圖u16 (特別係圖】、2、i2、i5 和的說明，可用於作為該氣體分離裝置1〇。 胃在使用上 饋入流體（例如為周圍空氣）可被抽引 至壓^機2G之中’且在高壓下被輸送至PSA模組30。在 一較佳實施例中，該壓縮機2〇係為複合式壓縮機 (c〇mblnation c〇mpress〇r)以及真空系/發生器。該真空 發生器較佳地係藉由與塵縮機相同的馬達驅動，並且與塵 縮機形成-體。該真空發生器從pSA模組3(^出耗盡氣 體，以改進PSA模組30的恢復力和生產力。該psA模组 3〇從饋入流體（例如空氣）中分離出所要的產物流體（例 =氧乳），並且排出耗盡流體。產物流體的特性（例如流 量/純度）可藉由測量機構4〇測量。產物流體的輸送可 使用流量控制機構50來控制。 *月參照圖2至圖5，壓縮機振動隔離底座1〇〇將被說 明’其係隔離壓縮機20並且減少傳送來自壓縮機2〇的振 動。 壓縮機振動隔離底座100包含實質上矩形的内框架 其環繞I缩機2〇(圖5)。該内框架11〇係經由第 一對相對的末端安裝部120而結合於壓縮機20。經由 末端安裝部120，壓縮機2〇的重量係 Λ 底座ι〇〇支撐。 量係藉由壓縮機振動隔離 每個末端安裝部120包含—由彈性材料（例如塑谬、 橡膠）製成的十字形狀元件（以下稱 ''十字元件。H —外/第-派形（pie_shaped)楔合元件14Q;以及 200907197 第二派形楔合元件150。該外派形楔合元# 140附接至内 框架110，而該内派形楔合元件150附接至壓縮機2〇。每 個派形楔合元件14〇、i5〇包含派形楔合部和凹部。當這 些π件置放在一起以形成内框架110和壓縮機20之間的 彈性連結時，十字元件130和派形楔合元件140、15〇的 楔合部/凹部共同作用。派形楔合元# 140、15〇包含相 對應的孔洞以用於接收緊固件’言亥緊固件係用來將内框架 110、末端安裝部120以及壓縮機2〇結合在一起。 〃末端安裝冑120的彈性性質和構造容許壓縮冑2〇燒著 第軸線紅轉，該第一軸線實質地穿過末端安裝部j2〇 的中央且實質地穿過壓縮機2〇的重心。末端安裝部12〇 的彈性材料和構造限制壓誠2〇繞著第一軸線的旋轉不 超過一定度數。在本發明的—實施例巾，該旋轉係被限制 在不超過20《。在一較佳實施例中，該旋轉係被限制在 不超過10度。在一最佳實施例中，該旋轉係被限制在不 超過5度。當壓縮機2〇繞著該第一軸線扭轉/旋轉時， π玄彈性末端安裝部12G變得較硬或是提供增加的扭轉阻力 (以非線性的方式）。以彈性材料（例如 成的末端安以咖所形成的常平架（gimbal)22 振動隔離以及轉動振動隔離，至較小的程度。 該壓縮機振動隔離底座_包含—實質上矩形外框架 2·1〇’其環繞該内框架110 (且係實質上與内框架對齊）和 。經由末端安 ㈣，2〇(圖5)。該内框架11G係經由—第二對相對的 末端安裝部220而結合於壓縮機外框架u〇 200907197 臬部120、220以及框架11 〇、2丨〇，壓縮機2〇的重量係由 該壓縮機振動隔離底座1〇〇所支撑。 類似於末端安裝部12〇，每個末端安裝部22〇包含由 彈性材料（例如塑膠、橡膠）製成的十字形元件（以下稱 十子疋件”）230 ; —外/第一派形（pie_shaped )楔合 元件240，以及一内/第二派形楔合元件。該外派形 才六σ元件240附接至外框架2丨〇，而該内派形楔合元件μ 〇 附接至内框架U〇。每個派形楔合元件240、250包含派形 模合部和凹部。當這些元件置放在一起以形成外框架210 和内框架110之間的彈性連結時，該十字元件230和派形 ^ °兀件240、250的楔合部/凹部共同作用。派形楔合 凡件240、250包含相對應的孔洞以用於接收緊固件，該 緊固件係用來將内相^ & 將円C架110、末端安裝部22〇、外框 以及壓縮機外殼/罩（未顯示）結合在一起。 一=裝彳220的彈性性質和構造容許内框帛1 10繞 的中央且實質地穿過^女裝部220 的彈性材料和構造限制内 ^裝。"20 超過-定度數。在…^繞者弟-軸線的旋轉不 在不超過2…在的一實施例中，該旋轉係被限制 不超過10度。在父佳貫施例中’該旋轉係被限制在 超過5度。當内框^佳實施例中，該旋轉係被限制在不 該彈性末端安裝部H繞著㈣二軸線扭轉/旋轉時， (以非線性的變得較硬或是提供增加的扭轉阻力 " 以彈性材料（例如塑膠、橡膝）製 200907197 成的末端安裝部220所形成的常平 糸（gimbal )提供平移 ::離，及轉動振動隔離，至較小的程度。相對於該第 、’，该第二軸線係被定位成實質地呈9〇度。對於每 =Γ20、220,該安裝部12°、22°的可撓性可藉由 地調整。於女裝部120、220中的彈性材料的硬度而簡易 a在-替代實施例中’一個或多個框架110、210部分地 %、v〇壓鈿機20，以替代完全地環繞壓縮機2〇。 …在進—步的實施例中，該框架可以i (或者部分是） [縮機外殼 '結構外殼’或者其他系統（構件）的外殼。 雖然壓縮機振動隔離底座1〇〇係被描述成包含一組兩 個的常平架’纟令一個係以正交的柩轉軸線而安裝於另— 個上，該樞轉軸線實質地延伸通過壓縮機2〇的重心；在 弋實^例中，3亥壓‘機振動隔離底座1 〇 〇包含一個常 平架，其環繞該壓縮機20並且實質地沿著一個主要旋轉 軸線附接。在進-步的實施例中，該壓縮機振動隔離底座 100包含其他數量的常平架（例如3個、4個等等）。 以下將說明壓縮機振動隔離底座丨〇〇的使用。該壓縮 機20係被連接至壓縮機振動隔離底座1〇〇，且該壓縮機振 動隔離底座1〇〇係連接至壓縮機外殼/外罩（未顯示）。 在顯不於圖5的實施例中’該壓縮機20係為180度對置 活塞壓縮機。該壓縮機2〇包含一曲柄軸箱，該曲柄軸箱 具有外侧壁’該外側壁具有對置侧座，該内框架1 1 0係經 由末端安裝部120結合至該對置側座。該末端安裝部12〇 200907197 的内派形楔合元件15〇緊靠曲柄軸箱的側座。該内框架n〇 環繞壓縮機20的曲柄軸箱以及馬達。 當壓縮機20係安裝至内框架Π 〇時’該壓縮機係能夠 繞著第一軸線而相對於内框架i丨〇部分地旋轉。該内框架 110係經由該第二對相對的末端安裝部22〇而結合至外框 架2 10 ’且被外框架210環繞（且實質上係與外框架2丄〇 對齊）。该内框架1 10 (以及壓縮機）係能夠繞著第二軸 線相對於外框架21 0部分地旋轉。 因此，壓縮機振動隔離底座100形成一組兩個的常平 架，其中一個係安裝於另一個上，其具有正交且實質地延 伸通過壓縮機20之重心的樞轉軸線。在壓縮機2〇的運轉 期間，該常平末端安裝部12〇、22〇隔離壓縮機2〇並且減 少從壓縮機20傳動至外殼/外罩的振動。該末端安裝部 120、220容許壓縮機2〇可沿著兩分離垂直軸線稍微地旋 轉/樞轉。當壓縮機20相對於内框架11〇旋轉/樞轉時， 和/或當内框架110相對於外框架210旋轉/樞轉時，該 彈性末端安裝部120、220變得較硬或是提供增加的扭轉 阻力（以非線性的方式）。在最佳實施例中，該壓縮機Μ /内框架110僅旋轉至微量度數。除了旋轉振動隔離，末 端安裝部12G、220的彈性材料容許平移振動隔離。 因此，壓縮機振動隔離底座1〇〇提供簡單、低價、簡 易的方式以提供用於壓縮機的振動隔離，減少壓縮機振動 隔離系統所需的空間，並且減少因其移動時壓縮機2〇碰 擊壓縮機外殼之内部的可能性，特別是可攜式裝置，例如， 12 200907197 但非限制於，可攜式氧氣濃縮器。此減少在濃縮器中過度 的噪音，並且防止對於壓縮機和管件的可能性傷害或損 耗。 f 以上圖式係描繪本發明範例性構造，其係幫助了解可 包3在本發明中的特點和功能。本發明不限於繪示的結構 或構造’而可使用多種替代結構和構造實施。此外’雖然 本發明以上之說明係以多種示範性實施例和實施方式，應 了解的是，描述於-個或多個個別實施例 功能’其能單獨或以部分組合而實施於本發明—個= 其他實施例中，盔私β术p 夕 r 無順疋否运些實施例係被說明，且ia 否這些特點係被呈現而作為所説明的實施例的_部= 此，本發明的料，特別是以下的申請專利 非限制於任何上述的示範性實施例。 的軌- 在此„兒月曰中所使用的術語和句子以及其變化 非明確地聲明’否則應解釋為㈣式 i 述之範例為：術語「包含」 八，丨閉式。上 或類似者；術語「範例：β ’’’、匕3不具限制性」 y 」係用於提供所討論之項目的示範 只例’而非徹底或限制 B ^ 幻出的項目，且形容詞例如「眚 見的」、「傳統的」、「炉.、隹 常 思義之術語不應解釋為 及類似 肝怦馬將所述之項目限制在— 限制為在此限定時間所 .時j或 包含於現在或是在未來 疋愿解凟為 # 何時間中可獲得或獲知當目沾 傳統的、一般的或標準 見的、 連結的-群組項目不應解 心和」 而要呈現在5亥群組中的每個 13 200907197

泛用字或用語諸如「一 和全部的項目，而應解& 聲明。同樣地，使用連 解讀在此群組中互相排 另外明择地聲明。此外 構件可以單數說明或主

中’除非明確地聲明限制在單數 個或多個」、「至少 - 似之詞語不應解讀成若 限其範疇。 【圖式簡單說明】 圖1係一氣體分離裝置之實施例的簡易示圖，其係用 於C Irn機振動隔離底座的一種示範性系統/環境。 圖2係根據本發明之實施例所建構的壓縮機振動隔離 底座的分解立體圖。 圖3係繪示於圖2中之壓縮機振動隔離底座的另一個 分解立體圖。 圖4係繪示於圖2中之壓縮機振動隔離底座已組裝情 況的立體圖。 圖5係繪示於圖4之壓縮機振動隔離底座的立體圖， 且顯示由該壓縮機振動隔離底座所支撐的壓縮機的一實施 例〇 【主要元件符號說明】 14 200907197 10 氣體分離裝置 20 壓縮機 30 PSA模組 40 測量機構 50 流量控制機構 100 壓縮機振動隔離底座 110 内框架 120 末端安裝部 130 十字元件 140 外派形楔合元件 150 内派形楔合元件 210 外框架 220 末端安裝部 230 十字元件 240 外派形楔合元件 250 内派形楔合元件 15

Claims (1)

1. 200907197 十、申請專利範圓： 1. 一種壓縮機振動隔離底座，其用於將壓縮機的振動 與其餘結構隔離，其包含· 至少一個框架； 至少一個常平架，其將壓縮機結合至該至少一個框架， 以用於繞著至少—個主要旋轉軸線部分地旋轉。 2_如申請專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該至少一個常平架係至少部分地環繞該壓縮機， 並且實質地沿著該至少一個主要旋轉軸線附接。 3. 如申凊專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該至少一個常平架包含兩個常平架，該兩常平架 具有正交的旋轉軸線且其中一常平架係安裝於另一個常平 架上’該正交的旋轉軸線實質地延伸通過壓縮機的重心。 4. 如申請專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該至少一個常平架包含至少一個常平架末端安裝 部’該末端安裴部具有--}字元件、一内派形楔合元件以 及一外派形楔合元件，該十字元件係容納在該内派形楔合 元件以及外派形楔合元件之間。 5 _如申請專利範圍第4項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該至少一個框架包含一内框架和一外框架，且該 至少一個常平架末端安裝部包含：一第一對相對常平架末 端安裝部，其將壓縮機結合至内框架’以用於繞著一第一 旋轉軸線部分地旋轉；以及一第二對相對常平架末端安裝 部’其將内框架結合至外框架，以用於繞著一第二旋轉軸 16 200907197 線部分地旋轉。 6·如申請專利範圍第5項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該第一旋轉軸線以及第二旋轉軸線係正交，且實 質地延伸通過壓縮機的重心。 7. 如申請專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 座，其中該部分旋轉係小於20度。 8. 如申請專利範圍第丨項所述之壓縮機振動隔離底 座’其中該部分旋轉係小於1 〇度。 9. 如申請專利範圍第丨項所述之壓縮機振動隔離底 座，其中該部分旋轉係小於5度。 1〇·如申請專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 座，其中該至少一個常平架係由彈性材料製成，並且除了 提供旋轉振動隔離之外亦提供平移振動隔離。 λ η·如申請專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 :’其中該至少-個常平架係由彈性材料製成，並且在壓 %機相對於該至少一個框架旋轉時，提供以非線性方式增 加的扭轉阻力。 曰 座， 座， 座， 12.如申睛專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 其中該壓縮機係為一變壓式吸附濃縮器的一部分。 申月專^範圍帛1項所述之壓、缩機振動隔離底 八中》亥I壓式吸附濃縮器係、為—可携式氧器濃縮器。 14·如“專利範圍第1項所述之壓縮機振動隔離底 ，、中該[縮機係為—旋轉式活塞空器壓縮機。 15 ·如申請專利筋圖笛 祀固弟1項所述之壓縮機振動隔離底 200907197 座，其中該壓縮機係為一隔板式空器壓縮機。 16. —種使用壓縮機振動隔離底座的方法，其包含： 提供一壓縮機，其具有如申請專利範圍第1項中之壓 縮機振動隔離底座，因此至少一個常平架將壓縮機結合至 至 >、個框架，以用於繞著至少一個主要旋轉轴線部分地 旋轉； 少一個主要 運轉該壓縮機， 轉軸線部分地振動和旋轉。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之方法，其中該至少 —個常平架包含兩個常平架，該兩常平架具有正交的旋轉 =線且其中一常平架係安裝於另一個常平架上，該正交的 ^辆線實質地延伸通過壓縮機的重‘。、；且運轉壓縮機之 包含運轉該壓縮機使其繞著該兩旋轉軸線部分地振 和旋轉。 又 十一、明式： 如次頁