JP2012511297A5

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Publication number: JP2012511297A5
Application number: JP2011539058A
Authority: JP
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2029-12-08

Description

発明の第１態様によると、ポンプ、圧縮機またはこれらに類似する機器に用いられる駆動装置であって、ポンプまたは圧縮機などのチャンバー内に、棒部材の往復運動の結果として、可変圧力を供給するよう構成される。棒部材の端部は、ピストンまたはプランジャである可動圧力チャンバー面に接続されるとともに、棒部材はハウジング内で往復運動可能に支持される。駆動装置はさらに、棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータを備える。駆動装置において、棒部材は、電気モータのロータを貫通する。

本発明の第２態様によると、ポンプ装置であって、２つの駆動装置とこれらにそれぞれ接続される２つのポンプまたは２つの圧縮機とを備えるポンプ装置が提供される。駆動装置は、棒部材の往復運動の結果としてポンプまたは圧縮機のチャンバー内に可変圧力を供給するよう構成され、その際棒部材はハウジング内で往復運動を行うよう支持されており、駆動装置は、棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータをさらに備える。ポンプ装置は、棒部材が電気モータのロータを貫通し、電気モータの各側には、その運動によりチャンバー内の圧力が可変とされる一対のピストンまたは一対のプランジャが接続され、可変圧力によりポンプ機能または圧縮機能がもたらされる。

Claims

ポンプ、圧縮機またはこれらに類似する機器に用いられる駆動装置であって、
棒部材の往復運動の結果として、ポンプまたは圧縮機のチャンバーなど、少なくとも２つのチャンバー内に可変圧力を供給するように構成され、
前記棒部材の端部が、ピストン又はプランジャである可動圧力チャンバー面に接続され、
前記棒部材が、ハウジング内で往復運動可能に支持されており、
前記棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータを備え、
前記電気モータが、電気永久磁石回転モータであり、
前記棒部材が、前記電気モータのロータを貫通して延在し、
前記ロータの回転運動が前記棒部材の直線運動に変換されるように、前記棒部材と前記電気モータのロータの間に接続される回転運動／直線運動変換手段と、
前記ハウジングに対する前記棒部材の回転が制限されるように、前記棒部材と前記ハウジングの間に接続される直線ガイド部と、
前記直線ガイド部に接続される第１クラッチ部と、前記ハウジングに接続される第２クラッチ部とを有する解除機構とを備え、
前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部との間に過剰な回転力が発生する場合に、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部との間の回転接続に滑りが生じて前記ピストンが前記電動モータのロータに沿って回転することにより前記棒部材の直線運動が停止する駆動装置。
前記解除機構の機能的特徴が、磁石又は摩擦に基づいている請求項１に記載の駆動装置。
前記棒部材の両方向への過剰な長手方向運動を抑制するよう構成されるばね手段を備える請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
前記ばね手段が、前記電気モータの一方の軸側に配置されるとともに前記棒部材の両方向への過剰な長手方向運動を抑制するよう構成されており、
前記ばね手段が、前記棒部材の第１方向の過剰な直線運動が発生する場合に第１スリーブによって前記第１方向に圧縮され、前記棒部材の第２方向の過剰な直線運動が発生する場合に第２スリーブによって前記第２方向に圧縮される請求項３に記載の駆動装置。
ポンプ、圧縮機またはこれらに類似する機器に用いられる駆動装置であって、
棒部材の往復運動の結果として、第１機能チャンバー及び第２機能チャンバーに可変圧力を供給するように構成され、
前記棒部材の端部が、前記第１機能チャンバー及び前記第２機能チャンバーの可動圧力チャンバー面であるピストン又はプランジャに接続され、
前記棒部材が、ハウジング内で往復運動可能に支持されており、
前記棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータを備え、
前記電気モータが、電気永久磁石回転モータであり、
前記棒部材が、前記電気モータのロータを貫通して延在し、
前記ロータの回転運動が前記棒部材の直線運動に変換されるように、前記棒部材と前記電気モータのロータの間に接続される回転運動／直線運動変換手段と、
前記ハウジングに対する前記棒部材の回転が制限されるように、前記棒部材と前記ハウジングの間に接続される直線ガイド部と、
前記第１機能チャンバーと前記第２機能チャンバーの間に配置される閉鎖可能な流体接続部とを備える駆動装置。
ポンプ装置であって、
２つの駆動装置と、該２つの駆動装置にそれぞれ接続される２つのポンプまたは２つの圧縮機とを備え、
前記駆動装置が、棒部材の往復運動の結果として、前記ポンプまたは前記圧縮機のチャンバー内に可変圧力を供給するように構成され、
前記棒部材が、ハウジング内で往復運動可能に支持されており、
前記駆動装置が、前記棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータをさらに備え、
前記電気モータが、電気永久磁石回転モータであり、
前記棒部材が、前記電気回転モータのロータを貫通して延在し、
前記ロータの回転運動が前記棒部材の直線運動に変換されるように、前記棒部材と前記電気モータのロータの間に接続される回転運動／直線運動変換手段を備え、
２つの前記棒部材が、前記可変圧力を供給する一対のピストン又は一対のプランジャに接続され、
４つの前記ポンプまたは４つの前記圧縮機が、前記可変圧力により駆動される際のポンピング又は圧縮に適しており、
前記２つの駆動装置の前記２つの棒部材が、９０°の位相差で動いて一定の往復運動をするポンプ装置。
前記２つの駆動装置の各々は、前記駆動装置の瞬間速度の和が一定に維持されるように、他方の前記駆動装置の実挙動に基づき制御される請求項６に記載のポンプ装置。
前記２つの駆動装置が、前記電気モータの運動の減速時に、該電気モータの使用により電気エネルギーを生成するよう構成されており、
生成された前記電気エネルギーが、前記ポンプ装置を構成する別の駆動装置の前記電気モータに、前記別の駆動装置の加速時に伝達され、前記加速時以外には電源にフィードバックされる請求項６に記載のポンプ装置。
前記棒部材の往復運動経路の２つの端部の間で移動する際の前記棒部材の加速度及び前記電気モータの加速度は、一定の絶対加速度である請求項６又は請求項８に記載のポンプ装置。
ポンプ、圧縮機またはこれらに類似する機器に用いられる駆動装置であって、
棒部材の往復運動の結果として、ポンプまたは圧縮機のチャンバーなど、少なくとも２つのチャンバー内に可変圧力を供給するように構成され、
前記棒部材の端部が、ピストンである可動圧力チャンバー面に接続され、
前記棒部材が、ハウジング内で往復運動可能に支持されており、
前記棒部材に往復運動をもたらすよう構成される電気モータを備え、
前記電気モータが、電気回転モータであり、
前記棒部材が、前記電気モータのロータを貫通して延在し、
前記ロータの回転運動が前記棒部材の直線運動に変換されるように、前記棒部材と前記電気モータのロータの間に接続される回転運動／直線運動変換手段とを備え、
前記電気モータのロータと前記回転運動／直線運動変換手段とは、前記ハウジングと前記ピストンにより画定される流体チャンバー内に配置されており、
前記流体チャンバーが液体により満たされており、前記棒部材が往復運動する際に前記液体が前記電気モータのロータを通過する駆動装置。
前記流体チャンバー内の液体は、前記ピストンの対向する面にかかる圧力よりも高い圧力に加圧されている請求項１０に記載の駆動装置。
ポンプ装置であって、
第１のポンプ装置対と接続される第１のポンプ駆動装置と、第２のポンプ装置対と接続される第２のポンプ駆動装置とを備え、
前記第１のポンプ駆動装置と前記第２のポンプ駆動装置の各々が、ピストンを有する棒部材が往復運動するように内部に配置されたハウジングを有し、
前記棒部材の往復運動の結果として第１機能チャンバー及び第２機能チャンバーに可変圧力を供給するように、前記ピストンの各々が前記第１機能チャンバー及び前記第２機能チャンバーに接続されており、
前記第１のポンプ駆動装置と前記第２のポンプ駆動装置の各々が、電気永久磁石回転モータを備え、
前記棒部材が、前記電気永久磁石回転モータのロータを貫通して延在し、
前記ロータの回転運動が前記棒部材の直線運動に変換されるように、前記棒部材と前記電気モータのロータの間に接続される回転運動／直線運動変換手段と、
前記ハウジングに対する前記棒部材の回転が制限されるように、前記棒部材と前記ハウジングの間に接続される直線ガイド部とを備え、
前記第１のポンプ装置対と前記第２のポンプ装置対の４つのポンプの各々が、
膜を介して該ポンプが接続されるポンプ駆動装置の前記第１機能チャンバー及び前記第２機能チャンバーのいずれか一方と接続されるポンプチャンバーと、
前記ポンプチャンバー内が負圧である場合に、該ポンプチャンバーへ流体が流入するように開く一方向入口弁と、
前記ポンプチャンバー内が正圧である場合に、該ポンプチャンバーから流体が流出するように開く一方向出口弁とを備え、
各々の前記駆動装置の前記２つのピストン、前記棒部材、及び前記電気永久磁石回転モータが、前記ハウジング及び前記膜により、周囲及びポンピングされた流体の少なくとも一部から分離されているポンプ装置。