JPH03281986A - 高圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、５０００ｐｓ　ｉを超え６０，０００ｐｓｉ
におよぶような高圧の流体流を発生させる或いは吐出す
ることの可能な例えば高圧ポンプ等の高圧装置に関する
。

〔従来の技術〕

噴水流切断及びその他の高圧流体利用技術において、比
較的に大直径のピストンを油圧により駆動し、このピス
トンにより比較的に小直径の高圧発生ピストンを駆動す
る構成のいわゆる「軸ブースター」により高圧を得るこ
とが広く行われている。高圧（発生）ピストンを水に作
用させてそれを装置外に吐出するようになっている。こ
のピストンの密封（シール）構成に困難性があり、また
高度の摩擦に起因する大きな効率損失（ロス）が生じる
という問題がある。

複数のピストンを順次周期的に作動させる構成の高圧水
ポンプ装置に関し、本発明者（兼本願出願人）は過去数
年間に多数のアメリカ合衆国特許を得ている。しかし、
それらの特許ポンプ装置は、製造するのに高価で、また
それらには流体流に均一性につきまだ若干の問題が残っ
ている。更に、それらは、駆動電動モーターとポンプ装
置との間に比較的に大がかり（ヘビー）な減速装置を設
けねばならないという問題も有している。

従って、従来の高圧装置は更に改良する必要があり、本
発明によれば求められる改良点の少なくも一部を達成す
ることが出来る。

約４，０００気圧におよぶ高圧を発生させるための高圧
装置は、上記のようにブースターであって、これは作動
油により直径が比較的に大きなピストンを駆動し、この
ピストン（駆動ピストン）により直径が比較的に小さな
ピストン（高圧ピストン）を駆動して水を高圧で吐出す
るようになっている。高圧水ポンプ装置の高圧ピストン
の密封構成が困難で、密封（シール）の耐用時間が比較
的に短い。更に、ブースター（高圧装置）の作動周期毎
にそれが水を送らない或いは吐出しない不作動時がどう
しても現れる。

従って、通常のブースターには、そのような不作動時の
ために、流体流路中に蓄圧機（アキュムレータ）を設け
ている。この蓄圧機は、ブースターが水を送り出さない
時、即ちその不作動時に水を高圧で送るための装置又は
手段である。

ブースターについての上に指摘した問題点は、本発明者
の所有する例えばアメリカ合衆国特許筒４．６９０．６
２０号、同第４．７０１．１１３号、同第４．７４５，
８４６号、同第４，７９９，６５４号、同第４．８２４
．３３８号、同第４　、８２２．２５５号及び同第４．
９０４．１６７号に開示された連続水送りポンプ装置に
より解決されている。上記の特許に開示されたポンプ装
置は、その各駆動軸の各回転の間絶えず吐出を続けるの
で、ブースターが吐出をしない不作動時を無くしている
。しかし、これらの装置は、構造が比較的に複雑であっ
て、高価であり、また部分的に困難な密封を未だ必要と
している。このため、それらの装置の構造を一層単純な
ものとし、その信軌度を一層高度なものとし、装置の耐
用寿命を延ばしまたその製造原価を低減させることが必
要である。

〔発明の目的、技術的背景及び技術内容の概要〕従って
、本発明の主要目的は、公知高圧装置を改良して、それ
らの信転性を高め、耐用寿命を延ばし、密封構成を改善
し、流体流の均一性を向上させ、更に製造費及び維持費
を低減させることである。

本項冒頭に記載のように、本発明は、高圧（発生）装置
又はポンプに関する。本発明装置のひとつの特徴点は、
それが非潤滑性流体のポンプ装置として利用し得ること
にある。

添付図面の第１０図は、従来技術の「軸ブースター」の
断面図である。中間圧力流体が開口■及びＷから交互に
室Ａ及びＢ内に送られ、これにより中間圧力ピストンＫ
が第１０図において左右に周期的に往復駆動されるよう
になっている。

ピストンにの行程方向の制御は、従来技術の制御装置に
より行い得る。ピストン（又は駆動ピストン）Ｋの直径
に比較して小直径で、軸方向におよぶピストンｄがピス
トンにの両側に設けられている。これらの小直径のピス
トン（又は高圧ピストン）ｄ及びｄは、高圧シリンダ又
は室り及びＥ内におよんでいて、それらの中で往復運動
を行う。高圧シリンダＤ及びＥは、それらの軸方向外端
部でシリンダヘッドにより閉ざされている。シリンダヘ
ッドには、入口及び出口が設けられているが、それらは
公知であり、第１０図には図示を省略した。

ここで、先ず次のように仮定してみる。即ち、ピストン
組立体（アセンブリ）Ｋ−ｄの行程がＡ−８間及び、こ
の行程の方向変換がゼロ（０）時間内に行われ（即ち、
この変換に全く時間を費やすことが無い）、そしてピス
トン室内及び弁周囲にデッドスペースが全く無いと仮定
する。

このような条件をみたす装置は、現実には存在し得す、
理論上の装置である。これは現実には、行程の方向変換
に若干の時間が費やされ、またこのようなブースター（
装置）には若干のデッドスペースが生じるからである。

室Ａ及びＢは、交互に中間或いは中位圧力Ｐ、を受ける
ものとする。室Ａ及びＢの一方が圧力Ｐ、を有する時、
他方の室内の圧力は０　（ゼロ）である。即ち、室Ａ内
の圧力がへの時、室Ｂ内の圧力はゼロ、或いはこの逆で
ある。

いずれかの方向へのピストン行程が開始される時、室内
の圧力は０である。本発明において、流体が圧縮性を有
することを認識することが重要である。例えば、水は中
間圧縮係数Ｆｃｔｎ＝０．００００３７５を有し、作動
油は中間圧縮係数Ｆ、。−０，００００５４を有する場
合がある。　このことは、水がＩｋｇ／ｃ＋１１の増圧
により０．００３７５％圧縮する一方、作動油は１ｋｇ
／ｃＪＯ増圧により０．００５４％圧縮することを意味
する。これら考察は、広範におよぶ圧力域中の中間或い
は中位圧力域をその対象とするものであり、また温度及
び／又は粘度による影響は無視している。シリンダＤの
出口弁を例えば２０００ｋｇ／ａｆｌの高圧に設定する
。

シリンダＤ内の実際の容積はｄ”−７，×行程Ｓである
。出口弁以後の吐出流路内には高圧が存在しているので
、装置作動時の各時点においてこの吐出流路内の圧力が
シリンダＤ内の圧力よりも大である限り、出口弁は開口
しない。出口弁以後の吐出流路内の高圧をＰｌとする。

すると、ピストン行程の開始後、出口弁が開口し、高圧
流体の吐出が開始されるのは、先ずシリンダＤ内の流体
が高圧Ｐ６に圧縮されてからである。換言すれば、ピス
トン行程の一部が吐出のためには無効に失なわれ、次式
（１）による容積損失（ロス）　Ｖｂｃが生じる。

Ｖｄｃ＝ｄ”（Ｗ／４）ＸＳＸＦｃｗＸＰｈ　　　　（
１）但し、上記は、吐出される流体即ちシリンダＤ内の
流体が水の場合である。この流体が（作動）油である場
合には、上記式（１）のＦＣＷに代え油の圧縮係数ｐｃ
ｏを入れる。

具体例として、　（ピストン）行程Ｓが４２ｍ、室又は
シリンダＢ及びＤの直径が８０ｍｍ、室又はシリンダＥ
の直径ｄが２８ｍｍの場合を考え、これらの値を、上記
式（１）に代入すると、Ｖ　ｄｃ・２Ｂ　”　・ａ　×
４２　Ｘ　Ｏ−００００３７５Ｘ　２０００＝　１９３
９−６２ｍ５＋　３となる。

行程Ｓを開始する前のシリンダ（室）の容積ｖ４は、ν
４＝ｄ２・１・Ｓ　＝２８”・１×４２・２５８６１．
６ｍｓ＋３である。

容積損失ＶｄＣを容積ｖ４で割ることにより、各室又は
シリンダにおける圧縮損失を１／１００％の値として計
算することが可能であり、各室における流体の圧縮損失
をｖｃとすると、次式により計算し得る。

Ｖｃ＝Ｖａｃ／Ｖａ　Ｊ、０１％　　　　　（２）この
パーセント値を用いて、流体圧縮による行程長さの損失
を直接求めることが出来、この損失をＳ、とすると、 Ｓｃ　＝ＳＸＶｃ　　　　　　　　　　　（３）となる
。

上記の具体例の場合、損失ｖｃはＶＣ＝１９３９．６２
／２５８６１．６＝０．０７５でありまた損失ＳＣは５
ｃ＝４２　ｘ　Ｏ，０７５−３，１５（ｍｍ）である。

４２ｔｍｈの行程Ｓのうちこの３．１５ｍｍの部分の行
程の間、高圧Ｈｐの出口弁からの吐出が行われず、上記
の具体例の場合のこの損失は７．５％（３，１５／４２
）である。

しかし、シリンダＢがデッドスペースを有する場合或い
はデッドスペースＮに連通している場合には、ポンプ装
置が高圧流体の吐出を行うには、その前にこのデッドス
ペースの容積も圧縮される必要があり、このことは、室
Ａ、Ｄ及びＥのデッドスペースＭ、Ｇ及びＨについても
同様である。

これらのデッドスペースを計算に含めると、損失ＶＣｔ
は次式の通りとなる。

ＶＣＬ＝　（Ｖｄ＋Ｖｇ）　Ｘ　ＰｈＸ　Ｆｃｅ／　Ｖ
ａ　　　（４）また、デッドスペースを考慮に入れて、
行程損失Ｓｅｔは次式の通りとなる。

５ｃＬ＝ＳｘｖｃＬ（５） 上記の具体例においてデッドスペースＧの容積を４００
０ｍｍ３とすると、計算は次のようになる。

ＶｃＬ−（２８８６１＋４０００）　Ｘ　２０００　ｘ
　Ｏ，００００３７５／２５８６１．６−〇、０８６６ 従って、室内における水の圧縮による吐出時間上の損失
は８．６６％である。

以上より、デッドスペースを可能な限り減することがい
かに重要であるかがただちに理解されよう。

更に完全を期した考察及び計算のため、大直径室Ａ、Ｂ
内の中間圧力流体が油であり、中間圧力室及び高圧シリ
ンダがデッドスペースを有するか或いはデッドスペース
に連通しているき考える必要がある。上記の具体例にお
いて、中間圧力Ｐ、が３００ｋｇ／ｃ１ｉｌであり、中
間圧力室のデッドスペースが６Ｃ艷＝６０００＋ａｍ’
であるとすると、以下の計算式が成立しまた計算結果が
得られる。

Ｖｃｃｔｔ＝　［（Ｖｎ＋ＶＪ　−Ｆｃｔｉ・Ｐｈ／Ｖ
ｏ］　＋Ｖｎ・Ｐｃｏ・Ｐ−／Ｖｏ　　　　　　　　（
６）この弐に上記の具体例における数値を代入すると、 ＶＣＬＬ＝　［（２５８６１，６＋４０００）　Ｘ　Ｏ
，００００３７５Ｘ２０００／２５８６１．６］　＋６
０００　ｘ　Ｏ，００００５４ｘ３００／２５８６１．
６＝０．０９０３６実際のポンプ装置において、ピスト
ンがカバー（シリンダ）に接触してはならないので、行
程が実際に開始される迄に損失の生じるわずかな空間距
離があり、この容積もまた次式のように計算に入れねば
ならない。

Ｖｑ＝（Ｄ”−ｄリー＞（但しＱは距ＷＢ＞　　　（７
）及び Ｖｃｔｔｔ＝　［（Ｖｏ＋Ｖｃ）　・Ｆｃｗ−Ｐｈ／Ｖ
ｏｌ　＋［ｖ、４＋（ｏ”−ｄ”）・−、Ｑ］　、ＦＣ
Ｏ，Ｐ、ハＤ（８）上式（８）は次のように書き代える
ことが出来る。

Ｖｃｔｒｔ＝　（（Ｖｎ＋Ｖｃ、）・Ｆｃｗ・Ｐｈ　＋
［ＶＮ＋（ｏ”−ｄ”）、−、口・Ｆｃｏ−Ｐ−）　　
ハ。（９）次記の計算例においては、高圧へ＝４０００
ｋｇ／ＣＴ１または中間圧力Ｐ、＝６００ｋｇ／ｃｄｌ
と仮定している。

しｔｔｔ＝［（２５８６１，６＋４０００）　Ｘ　Ｏ，
００００３７５Ｘ４０００＋　［６０００ｘ　（８０”
−２８”）　ｘ　７　ｘＯ，０００５４ｘ６００／２５
８６１．６＝０．２０２８即ち、吐出時間損失Ｆｖは、
Ｆｖ　＝１００ＸＶｃｔｔｔ・２０．２８（χ）である
。

このような破局的と言える大きな損失は、現代の技術に
おいては断じて受入れ難いものであり、以上の記載から
第１０図に示されるポンプ装置を早急に改良することが
必要なことが理解されよう。この点及びその他の点につ
いて改良を行うことが本発明の目的である。

〔実施例及び発明の作用効果〕

添付図面の第１１図は、未だ公開又は公告の行われてい
ない、本発明者の発明にかかわる高圧装置の一部を示す
断面図である。この装置には、２本の中間圧力ピストン
Ｋが設けられており、これらは周期的に交互に高圧ピス
トンＰ及びＰを駆動するものである。高圧ピストンＰは
、流体を外方の室ＯＣに送り込む。膜部材又は他の流体
分離手段が設けられていて、それにより内方の室ＩＣ内
の流体と外方の室ＯＣ内の流体とを相互に分離している
が、この膜部材又は流体分離手段は、軸方向に可撓で、
外方の室及び内方の室内に運動し得るものである。外方
の室ＯＣ内に潤滑性流体を入れる一方、内方の室ＩＣ内
に非潤滑性流体を入れることが可能である。これらの室
又はシリンダ０Ｃ１ＩＣもまた上記の場合と同様にデッ
ドスペースを有するか又はデッドスペースに連通してい
て良い。

先に記載した考察により得られた知識から、第１１図の
装置の場合につき、次式を得ることが出来る。

ｐｃｗ・［Ｖｃｏ・Ｐｃ１ｎ・Ｐｈ＋（Ｖｏ＋νＮ）　
・Ｆｃｏ・Ｐｈ＋Ｄ”・、　、Ｑ、ＰＣ，、Ｐ、］　　
　　　　　　ＱＯ）及び ＶｃａＨ□　［２Ｖｏｃ・ｐｃｗ−へ十（νＤ＋ＶＮ）
・Ｐｈ＋Ｄ！・１・０−ＦＣｏ−Ｐ、ｊ／ｖ、（１１）
上式００）及び０１）に、先に記載した具体例における
数４Ｍ　（圧力値はＰｈ＝４０００ｋｇ／　ｃｔＡ及び
Ｐ、＝６００ｋｇ／　ｃ＋ｌｌ　）を代入すると、以下
の結果が得られる。

ＶＣ，＝　［２５Ｂ６１．６　Ｘ　Ｏ，００００３７５
Ｘ　４０００＋　（２５８６１，６＋６０００）Ｘｏ、
０００５４ｘ４０００＋８０”Ｘ　−Ｘ　４　Ｘ０、０
０００５４　Ｘ　６００］　／２５８６１．６＝０．４
４１３及び ＶｃｄＨ＝　［２Ｘ　２５Ｂ６１．６　Ｘ　Ｏ，０００
０３７５Ｘ　４０００＋（２５８６１，６＋６００００
）　Ｘ　Ｏ，００００５４Ｘ　４０００＋８０”　Ｘπ ４×４×０．００００５４×６００１／２５８６１．６
・０．５９１３従って、吐出時間損失は、それぞれ０．
４４１３Ｘ１００・４４．１３％及び０．５９１３　Ｘ
　１００・５９．１３％である。

なお、上記式０ωは流体分離手段又は膜部材がひとつ又
は１枚設けられている第１１図の装置の場合に、また式
（１１）は膜部材が２枚が設けられ、各ピストンユニッ
トにつき内方及び外方の室を形成している第１２図装置
の場合にそれぞれあてはまるものである。

以上の考察から驚くべき結果が生じる。即ち、交互に往
復運動を行うふた組のピストンセットを利用すると、−
見して絶えず均一な流体流が得られるものとおもわれる
かも知れないが、事実は、吐出される流体の圧力が非常
に高くまた装置をコンパクト　（小型かつ高性能）に構
成した場合（第１１図及び第１２図それぞれの装置）、
約５９％に達する吐出時間損失、従って約５９％に達す
る流体流の不均一が生じるのである。

本発明の一実施例を示す第１図において断面図により示
される装置例により、第１０図に示された従来技術装置
の問題点の多くのものが克服又は改善される。特に高圧
（発生）ピストンの密封構成につき改良が実現されまた
電気又は電子応用制御装置についての問題が解消される
。

第１図は、その上方部分において本発明の実施例装置を
示すと共に、その下底部分は通常の中間圧力ボンブ装置
１９を示している。この後者のポンプ装置１９は、動力
源（プラント）４０１により駆動されまた中間圧力流体
を出口開口４８８から送り出ず。

第１図の上方部分に示される本発明の実施例高圧装置は
、それ自体で完全な装置であって、上記の動力源４０１
及び出口孔４８８を有するポンプ装置１９、即ち中間圧
力発生ユニットが利用可能な場所であれば、いずれの場
所又は装置に運搬することが出来る。そのような場所又
は装置とは、通常上記のような中間圧力発生ユニットが
設けられている例えば各種の製造又は工作室、動力シャ
ベル、船舶等である。第１図に示される本発明実施例装
置は、中間圧力入口開口４８７を有しており、これを流
体流路（ライン）を介して利用可能な中間圧力発生ユニ
ットの出口開口４８８に接続する。入口開口４８７はフ
ランジ４８６に設けられていて、流体通路４０８により
、制御装置１７に連通させである。この制御装置１７は
、本実施例高圧装置からの戻り流れにより駆動される流
体モータ９７により減速装置４６７及び４６６を介し回
転駆動される。制御装置１７は、開口９１及び９３並び
に流体通路４７２及び４７３より中間圧力流体を交互に
シリンダ又は室１４及び１５に送り込み、それらの中で
ピストン８及び９を交互に周期的に駆動して駆動行程を
行なわせる。これらの中間圧力ピストン８及び９は、そ
れらの直径に比較して小直径の高圧ピストン５及び６を
駆動する。中間圧力室４４．４５．４６及び４８５内の
流体は、ピストンセットの一方のものを下方に向う戻り
行程に駆動し、この詩仙のピストンセットは上方に向う
駆動−吐出行程を行う。ポンプ４８４が設けられており
、　これが流体流路４８５より、中間圧力室に流体を充
填するが、吐出通路４１３に安全弁を設は中間圧力室４
４．４５．４６及び４８５内に正確な量の流体及び圧力
を維持するように構成し得る。各ピストンセットが復帰
行程或いは戻り運動を行う時、流体はシリンダ１４及び
Ｉ５から、流体通路４７２．４７３及び制御開口３９２
、更に流体通路９４．３０１．３０２を通して流体モー
タ９７に送られ、すると、この戻り流れモータ９７が制
御装置１７を駆動する。回転運動を行うモータ９７の各
開口周囲には密封陵部又は壁部３９４．３９３゜３９２
が形成されており、また第１図の側方端部には端部密封
部４６９．４７０．４８９’或いはクラッチ手段４７１
を設けることが出来る。流体通路４０８はまた空間４１
０に設けられた安全弁４０９に連通していて、必要に応
じ流体を、この通路４０８から、安全弁４０９及び流体
通路４１２．３０１を通して戻り流れモータ９７に流す
ようにしている。この構成は重要である。というのは何
かの理由でピストンセットの一方が行程の下底位置で停
止してしまうと、上記の構成を欠く場合、モータ９７に
流体が全く送られなくなり、装置全体が作動しなくなる
おそれがあるからである。

高圧ピストン５及び６はハウジング又は本体部４６４内
に設けられているが、　このハウジング４６４には大口
弁及び出口弁を有する弁頭４８９が取付けられている。

符号６４が高圧シリンダ又は室ＩＩへの入口／出口部を
示す一方、符号６５が圧力シリンダ又は室１２への入口
及び／又は出口部を示している。ボルトにより、弁頭４
８９をハウジング４６４に固定することが可能であるが
、座部４９０は、それらのボルトのボルト頭部を支承す
るためのものである。

本発明によれば、高圧ピストン５及び６は、相異なる流
体の入った相異なるシリンダ（室）内にあるそれらの部
分が往復動するようになっている。しかし、好ましくは
これらの高圧ピストン５及び６のそれぞれは、それらの
全長にわたり直径が不変のものである。高圧ピストン５
及び６の一部は、ハウジング４６４の一部であって、中
間圧力室に近い位置にあり、潤滑油により中間圧力室か
ら密封隔離された第１の密封部内に配され、その中で往
復運動を行うようになっている。これら第１の密封部の
反対側の端部には第１の戻しくアンローディング）室で
あって、洩れ流体集液室である室４５１．４５２が形成
されている。これらの集液室４５１．４５２には第１の
密封部からの潤滑流体の洩れが集められ、集められた流
体は流体通路４５７から出口開口４５７°に送られる。

第１の集液室４５１．４５２の一端部には、中間の密封
部４５３．４５４が設けられており、その反対側に第２
の洩れ流体集液室４５５．４５６の設けられていること
が理解されよう。これらの第２の集液室４５５．４５６
には、例えば差込ブシュ４５９又は４６０により、集液
室４５５．４５６の反対側端部に形成された第２の密封
部からの洩れ流体が集められる。多くの場合例えば水等
の非潤滑流体である、第２の集液室４５５．４５６に集
められた流体は、流体通路４５８から出口開口４５８゛
に送られるようになっている。ハウジング４６４が分割
線４９２及び４９３により分割されて図示されているが
、この分割により図示の省略された部分にハウジング４
６４の比較的に大きな部分があるように構成し、そこに
密封部を更に設けまた第１及び第２の集液室４５１と４
５５及び／又は４５２と４５６の間の流体排出路を形成
したハウジング部分を設けるように構成することも可能
である。差込ブシュ４５９及び４６０は、ハウジング４
６４内に挿入された部材であって、それらにより高圧シ
リンダ部１１及び１２並びに高圧ピストン５及び／又は
６のための高圧密封部を形成している。差込ブシュが挿
入され、第１の密封部が形成されるハウジング４６４の
空間部は、正確な円筒面を有するように正確に機械加工
を行うことが可能であるから、ピストン５又は６のため
のシリンダ部１１又は１２の円筒状の第２の密封面を形
成する差込ブシュの円筒状の内表面が、高圧ピストン５
及び６のそれぞれと正確に同一の軸心を有するように形
成することが可能である。従って、高圧ピストン５及び
６のシリンダ部１１及び１２への嵌込み及びそれらの間
の密封を極めて密にかつ正確に行うことが出来る。この
密封構成は、ピストンの軸心とシリンダ部の軸心とを高
度な精確さで同心として、高度な正確さで実現し得るの
で、ピストン５．６及びシリンダ部１１．１２の間の、
ピストンの滑動を可能にする間隙を形成した密な嵌め合
いにより、高圧に対する密封を行うことが出来る。分割
線４９２．４９３間の図示を省略した装置部分にも、そ
れぞれのピストンの対応部分は、同一の流体により駆動
される構成を行うことが出来る。従って、この装置部分
にも、上記と同様な密封部を構成し得る。集液室４５１
．４５２゜４５５、４５６及び密封部４５３．４５４に
加えられる圧力は低圧又は“ゼロ”圧力であるので、密
封部４５３、４５４はピストン５．６の外表面に摩損を
生じさせるおそれのあまりない弱い金属により形成され
た低圧密封部とすることが出来る。

本発明の上記の実施例により、以下に記載する密封技術
を得ることが出来る。

第１図に示した第１及び第２の密封部からの流体の洩れ
をＱとすると、これはピストンの偏心運動及び温度変化
によるピストンの直径と流体の粘度の変化の影響を無視
すれば次式〇２）により基本的に算出し得る。

上式中 Ｑ；洩れ（Ｃ１ｌｌ／５ｅｃ） η＝（流体）粘度（ｋｇｓ／ボ） Ｐ＝正圧力ｋｇ／ｃ＋ｆｌ） ｄｉ＝（シリンダ）内径（ｍｍ） Ｌ＝密封部長さ（ｍｍ） δ＝隙間半径（直径の＋Ａ）（鵬） π＝３．１４ Ｐ＋、Ｐｇ−両端部における圧力 （作動）油の圧力（ηｏｆｆ）は例えばηｏｉｌ＝０、
００２６４ｋｇ５　／　ｎｆであり、水のそれ（ｙ２　
ｗａｔｅｒ）は例えばηｗａｔｅｒ＝Ｏ，ＯＯ００６ｋ
ｇｓ／　ｒｒｆである。

密封部の両端部における圧力差が２０００ｋｇ／ｃ１ａ
、隙間半径（δ）が０．００５ｍｍ、油密封部長さが４
０ｍｍ及び水密封部長さが６０鴫の場合、次のような計
算を行うことが出来る　（但し、ピストンを２８ｍｍφ
とする）。

油 １０　　　　π　　　　　　　　　２８０ｏｔｌ＝「ｚ
、　０．００２６４　　・　２０００　　’　４ｏ（０
，００５）”＝０．１７３５ｃ４　／　５ｅｃ＝１０．
４１ｃｓｆｆ　／　ｗｉｎ水 Ｇｗａｔｅｒ−−・・２０００　・翻（０，００５）　
’ｌＯπ １２　０．００００６　　　　　　６０＝５．９ｃＪ／
５ｅｃ＝３０５ｃＩｌ／ｗｉｎ第１図の装置において、
ピストン径が２８ｍｍであり、この装置が１０１　／ｍ
１ｎ＝１０．０００ｃＪ／ｗｉｎの水を送るとすると、
水の洩れ総量は３０５ｃＩｉＩ／１１ｉｎＸ　２　＝６
１０ｃ髪／　ｗｉｎ或いは理論送り量の６．１９％（・
６１０／１０．０００・０．０６１９ｘ　１００）であ
る。これに対し、第１Ｏ図に示された従来技術の装置の
ピストンの密封構成においては、摩擦により力の総量の
１０から２０％が失われている。これより、第１図に示
される装置の構成原則に正確に従い、また上記のように
隙間半径０．００６Ｍ　（又は隙間直径：０．０１ｍｍ
）に構成するならば、第１Ｏ図の従来装置に比較し、第
１図の装置が効率においてはるかに秀れていることが理
解されよう。

洩れは、水に比較して油の場合に少ない。この洩れの比
は、４０００ｋｇ／ｃ！の高圧の場合具なったものとな
る。これは、そのような場合には洩れが２倍となり、約
１２．３８％となるからである。

こうなると、第１図の装置も第１０図の装置も効率にお
いてほぼ等しいものとなる（ただし、各流体の圧縮は無
視するものとする）。

もし、隙間を２倍とする、即ちそれを半径において０．
０１ｍｍ又は直径において０．０２ａｍとすると、第１
図の装置は一層不利なものとなる。この場合、洩れは８
倍となり、第１図の装置は、効率において第１０図の従
来装置よりも劣ったものとなる（なお、ここでも流体の
圧縮を無視するものとする）。このことより、上述の通
り、ピストンの軸心とシリンダ部の軸心とを完全に一致
させまたピストンの外表面とシリンダ部の内表面の間の
隙間を正確に小さなものとするように、第１図の原則に
従って正確に第１図の装置を製造することが必要なこと
が理解されよう。

このような高度な正確さが達し得ないならば、或いは上
記のような洩れが受は入れ難いのであるならば、第１図
の装置に代えて、添付の他の図面に示される、本発明の
他の実施例による装置、例えば内方の室と外方の室の間
に膜又はその他の流体分離手段（以下セパレーターと称
する）を利用した装置を採用するのが良い。このような
装置が、第１１図、第１２図、第４７図、第６５図、第
４０図、第４８図又はその他の図面に示されている。

第１図は、その一部横断面又はその代替例を示す第２図
、第３図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図及
び第９図と共に、上述した流体の圧縮による損失の問題
を部分的に或いは完全に克服する本発明の他の実施例を
も示すものである。

この実施例の特徴は、流体流に補助流れを形成し、これ
により、ピストン行程の方向転換時に圧縮された流体を
ただちにシリンダ部に充填し、既述のように流体圧縮の
故に費やされ、吐出の損失及び吐出流の不均一性の原因
となっていた吐出時間損失を解消したことにある。

このため、第１図の主制御装置又は制御部（コントロー
ラー）　１７の背部に、例えば第２図ないし第９図の横
断面図に示すように第２の或いは補助の制御部５１７を
設ける。　この補助制御部（コントローラー）は主制御
部１７と完全に一致して回転させることが出来るが、第
４図に符号ににより示されているように開口又は孔の向
きが変えである。補助流れを入口開口１４８９から補助
制御部５１７に流し、流体通路４７４．４７５からシリ
ンダ部１４又は１５に送ることが出来る。この逆に、補
助流れをシリンダ部から補助制御部５１７の制御孔に送
り出口開口１４９３から流出させることも可能である。

流体通路３０１を設けることも必要であろう。第２の又
は補助流れの制御部５１７の、上記の制御孔は開口又は
流体通路４９１゜４９２．４９０又は第２図ないし第９
図に示されるその他の開口又は流体通路であってもよい
。これらの制御孔の、図面に示されない実際的な設計、
構成は本発明者に尋ねられたい。前述のように、補助流
れは、シリンダ部を急速に圧力流体により充填し、各シ
リンダ内での流体圧縮による吐出時間の損失発生を防止
する。

第１１図は、第１２図に示される装置の構成を略示する
ものであり、種々の計算を可能とし、比較を行うための
種々の値ｄ、Ｄ、Ｗ、Ｌ等を規定している。

第１２図は、基本的に、本発明者の出願にかかわるドイ
ツ連邦共和国特許出願公告第３８１１６２５号の第６図
の写しであるが、同図は、第１図ないし第９図に関し記
述した流体の洩れが大き過ぎて問題である場合に第１２
図の構成が利用し得ることを示すために、ここに示すも
のである。

しかし、本発明による知見に基づき、第１２図の構成に
も第２の制御部又は補助制御部を加えることが可能であ
り、それにより既述のように流体の圧縮に起因する破局
的な損失の問題の解消をはかることが出来る。上記以外
の補助流れの形成構成、制御部又は流体圧縮による損失
を回避する手段が、第１４図、第１５図及び第１６図に
示されているが、これらは第１ないし第９図及び第１２
図に示した構成の変更又は代替例をなすものである。

第１３図は、流体通路４０８からシリンダ部１４及び１
５に交互に流体を送る制御部４１７．４９８を設けた構
成例を示している。

第１４図は、本発明によりふたつ又はそれ以上の往復動
制御部を設けた構成例を示している。

これらの制御部の一方は主流れのため、また他方は補助
流れのためのものである。また、主流れのために、ただ
ひとつの往復動制御部のみをを設けることも可能である
。第１４図は、例えば第１図又は第１２図に示された流
体モータ又は復帰流モータ９７により回転駆動される回
転軸５００が設けられており、　この軸に制御部材４１
７及び６１７のいずれか一方又は両者を往復運動させる
手段が設けられていることを示している。これらの制御
部材４１７．６１７は、制御域部（半径方向拡径部）　
４９５．４９６．４９７．４９８．４９９を有しており
、これらの制御域部により流体通路４７２．４０８゜４
７３、４７４．４７５．４８９”それぞれの開閉及び制
御を行い、或いは常にこれら流体通路のふたつを連通さ
せるようになっている。

なお、第１３図においては、ふたつの中間圧力シリンダ
が唯一のシリンダブロック４１８内に形成されており、
またシリンダの端部はカバー５１２、５１３により閉塞
されている。このような、唯一のシリンダブロック及び
カバーによる構成は、品用の理研機器■の尾崎氏から本
発明者が御提案を受けたものである。

第１６図及び第１７図はそれぞれ第１４図のＸＶＩＸＶ
Ｉ線矢視及びＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢視横断面図である
。これらの第１６図及び第１７図は、第１４図における
主制御部材４１７が連接棒５０３を介し偏心カム５０１
により往復駆動され、　これによりサイン関数の往復動
速度を得る一方、第２又は補助の制御部材６１７は、回
転軸５００に設けられ、制御部材６１７の端部の部位に
形成されたくぼみ部５２３内に配されたノック５０２に
より、突発的に軸方向運動に駆動されると共に同一作動
サイクル中のそれ以外の間は静止状態となっていること
を示している。第１６図及び第１２図は更に構成の詳細
要素を示すが、それらには回転軸５００、偏心カム５０
１、偏心度ｅ　（５２１）、ピン５０４、制御部材４１
７の端部５０５、ピン穴（眼）　５０６．５０７を有す
る連接棒５０３、カムの外表面５２２又はくぼみ部５２
３、制御部材６１７の端部５０８の接触表面５２４．５
２５等が含まれる。また、第１６図は、シリンダ部に加
圧された補助流れを送るため、開口を突発的に正しく連
通させる構成とする目的でくぼみ部（アンダーカット）
　５２４．５２６を形成し得ることも示している。

第１５図は、シリンダ（部）１４及び１５間にあふれ弁
５５０を設は得ることを示している。この弁５５０を適
期に開弁させると、シリンダの一方（第１５図において
はシリンダ１４）内の未だ圧縮された状態にある流体を
それらの他方（第１５図においてシリンダ１５）内に膨
張させ、この他方のシリンダ内を、所望の高吐出圧と低
圧の間の圧力に加圧された流体により少な（も部分的に
充填させることが出来る。このように、上記の他方のシ
リンダを高圧及び低圧のほぼ中間の圧力を有する流体に
より直ちに充填することが出来るので、流体の圧縮に起
因する時間損失を著しく減少させることが出来る。

第１５図はまた中間圧力よりも高い圧力に加圧された流
体を、補助ポンプにより流体通路５５４を介し蓄圧器（
アキュムレータ）５５３に供給するように構成すること
が可能なことも示している。

この構成例においては、制御部５５２を設け、これによ
り蓄圧器５５３から超過圧力流体をシリンダ１４及び１
５のいずれかに送り、シリンダ内に充分な圧力を急速に
発生させ、これにより、既述の液体を圧縮させるために
生じる損失を完全に或いは少なくも部分的に解消させる
ことが出来る。

更に、第１５図は、本発明による他の重要な発現に従っ
た構成特徴も示すものである。吐出行程完了の瞬間、デ
ッドスペース及び各シリンダの一部には未だ若干の流体
が残存している。制御部又は制御部材が、シリンダから
復帰流により駆動される流体モータ９７に復帰流を送り
始めると、その瞬間上記のシリンダ内に残存し、未だ高
圧状態にある若干の流体が急に膨張する。

これは、制御部又は制御部材が低圧復帰流又は戻り流れ
により駆動される流体モータ９７への流体通路を開くか
らである。この流体の象、激な膨張により、ピストン（
ピストン組立体５．８又は６，９）は突発的に下方に駆
動される。すると、このピストンの急激な下降行程によ
り、復帰流モータ　（流体モータ）９７に比較的に大量
の流体が急激に供給され、その運動（回転）速度が加速
される。これにより生じたモータ９７の超過速度により
、制御装置又は制御部１７が超過速度で回転され、他の
シリンダへの流体通路への開口を、早過ぎる時点、即ち
吐出工程が未だ完全に終了しない内に、閉じてしまうお
それが生じる。本発明者の発見によれば、上述のように
して、装置は有効なものではなくなり、所望される吐出
量のわずかに一部分のみを吐出し得るものとなってしま
うおそれがある。上述した第２の或いは補助の制御部を
設けることにより、このような問題は軽減又は解消され
る。この補助流れ形成構成は、本発明以前には提案され
た例のないものである。第１５図に示したあふれ弁（膨
張流体あふれ弁）５５０は、復帰流モータ９７の上記の
ような超過速度回転のおそれを減少又は防止する機能も
有する。これは、この弁により、膨張流体の大部分は一
方のシリンダに流入し、それが復帰流モータ９７に流入
することがなくなり、このモータ９７の、上記のような
一時的な、超過速度の強力な全回転が防止されるからで
ある。

第１６図に示された、制御部４１７が偏心カム５０１に
より駆動される構成例において、この制御部４１７の運
動は次式側、　（１４＋、　ａωにより示される。

ＲＸ。

Ｓｐ（行程）＝Ｒ−Ｒｃｏｓｃｒ＋　−５ｌｎ”ｃｒ　
　　　Ｑ３１Ｌ Ｒ。

νｐ（速度）＝Ｒω（ｓｉｎα十−５ｔｎ２α）　　　
（１４）Ｌ Ｂｐ（加速度）＝Ｒω”（ｃｏｓｃｒ＋　　ｃｏｓ２ｃ
ｒ）　　（１５１上式中、Ｒ＝第１７図のｅ、及びＬ＝
連接棒のビン穴５０６．５０７の軸心間距離である。

第１７図は、上述のような、　（作動）油又は水等の圧
縮性流体作動ポンプ装置の一作動サイクルにおける計算
圧力曲線を示す。この第１７図は、各制御部又は制御部
材又は往復運動制御部の偏心カム駆動が回転角αの一回
転を行う時の、１０００．２０００．３０００及び４０
００ｋｇ　／　ｃ＋ｌｌの吐出圧力の場合それぞれの曲
線を示す。破線「膨張」は、膨張流体の作用を、破線「
圧縮」は、作動サイクル中の、膨張流体が膨張を行う部
分の完了後に始まる流体の圧縮を、また実線Ｍ−Ｄは、
第１５図に示されたあふれ弁を設けまた超過圧力補助流
れを形成して、十分に加圧された流体によりシリンダー
４及び１５を交互に充填するように構成した場合の実際
に得られる圧力（吐出圧）をそれぞれ示す。

第１８−Ａ図、第１８−Ｂ図及び第１８−Ｃ図は、品用
の理研機器■の研究所に設備された自動記録機により計
測した実際の圧力（吐出圧）グラフを示す。

第１８−Ａ図は、第１図に示された安全弁４０９からの
あふれ（オーバフロー）を示すが、これは、ピストンが
行程の一端位置で停止し、流体モータ９７にそれを回転
させる流体が送られない構成例の場合に現われる。ピー
ク５６１（第１８−Ｂ図）は、作動のそのような時点に
おける超過圧力を示す。第１８−Ｂ図は、そのような時
点における、第１図に示された中間圧力室内の圧力を示
し、また第１８−Ｃ図は、高圧出目弁を超えた部位の吐
出流路内の圧力を示す、第１８−Ｃ図の曲線の谷部５６
２は、本発明による膨張流体のあふれ弁及び補助流れ形
成構成が設けられていない場合に、流体の圧縮により生
じる実際の吐出損失を示す。第１８−Ａ図、第１８−Ｂ
図及び第１８Ｃ図は、本明細書中に指摘する現象、事項
が高圧装置又は高圧ポンプ装置の実際の作動においてま
たそれらに関する計測において実際に起ることを明らか
に示している。

本発明に関連性を有する技術の他の点に関する計算のた
めに、圧力容器体からの流出速度を算出する次式０６）
もまた重要である。

暦 Ｖｏｕｔ　□　　□　１４．１４−ｒＥじ’ＨＯｅこの
式は、既知の技術による基本的な流出計算式から本発明
者が導出したものである。

第１９図は、数十年以前から製造販売されているもので
ありまた従来技術の重要な一部をなす普通の水ポンプを
示す断面図である。ハウジング５７０内に、３個の偏心
軸受５７１．５７２及び５７３を形成するクランク軸が
設けられていて、連接棒５７４及び軸受５７６を介して
、３個の駆動ピストン５７５が往復行程に駆動されるよ
うになっている。ピストン５７５には高圧ピストン５７
８への接続部５７７が設けられており、高圧ピストン５
７８は高圧シリンダ５８０のシリンダ室又はシリンダ部
５７９内を往復動するようになっている。シリンダヘッ
ドは入口弁５８２及び出口弁５８３を有している。

吸込み行程において、水が供給管路（ライン）５８１か
ら入口弁５８２を介しシリンダ室５７９内に入り、吐出
し行程において、大口弁が閉じると共に出口弁が開口さ
れて、この水がシリンダ室外に吐き出される。この従来
技術水ポンプについて、以上のところは当業者に良く知
られている。

第２０図は、ピストン行程、ピストンの運動速度及びそ
の加速度を算出するための計算式と共に、計算表（フオ
ーム）を示す。

第２１図は、第２０図に示されたものと同一の計算表に
、第１９図に示された３−プランジャ型ポンプにつき実
際に計算した計算値を記入して示している。この第２１
図の最下段の表には、例えば第４０図及び第４１図に示
されるもののような９−プランジャ型ポンプについての
計算値も示されている。

第２２図は、第１９図のポンプのピストン１．２及び３
の吐出を曲線１．２及び３により示している。

第１９図に示した水ポンプの使用者に共通して認識され
ていないこと、そしておそらくは、このような装置の製
造業者が無視していることは、このポンプの吐出が非常
に均一性を欠くものであるということである。第２２図
に示された曲線１．２及び３または第２１図に示された
正確な計算の結果から、第２２図の曲線の最上位部分に
より示されるように吐出流の不均一性は約２０％を、わ
ずかだが超えるものであることが判る。

流れの不均一性が上記のように大きなものであるため、
第１９図のポンプは精密水噴流切断には利用し得ない。

その上、流れの不均一性がこのように大きいと、通常の
管又はホースでは破壊してしまうので、吐出側に非常に
強力な管を用いねばならないという不都合もある。

このような事情で、プランジ中型ポンプ装置の流れの均
一性につき改善をはかることも本発明の目的のひとつで
ある。

この点に関し本発明により改良の行われた装１例が第４
０図及び第４１図に示されている。これらの図面に示さ
れるポンプ装置は、９−プランジャ又は９−ピストン型
ポンプ装置であって、その吐出特性は第２４図に示され
ている。この第２４図の曲線工ないし９は、ポンプ（装
置）のピストン１ないし９の吐出を示し、また同図の最
上方に示された曲線は、ポンプのクランク軸が回転角α
だけ回転した時の全ピストンの合計吐出を示している。

第１２図の最上方に示された曲線は流れの不均一性が約
２．０３％であることを示している。つまり、第４０図
及び第４１図に示される、本発明によるポンプにおける
流れの不均一性は、第１９図に示した従来のポンプのそ
れの約１０倍改善されている。従って、第４０図及び第
４１図に示したポンプは、高度に精密な水噴流切断作業
に有効に利用することが出来、また管（パイプ）又はホ
ースが受ける吐出流の変動の影響が約１０分の−（１／
１０）に減ぜられるので、このポンプの場合には、その
吐出側に普通の管又はホースを用いることが可能となる
。

さて、第２３図は、高圧管又はホースのための計算式、
計算表（フオーム）及びその表中に実際に行った計算の
結果を示している。このような計算は、高圧吐出管（ラ
イン）の強度を測定しまた管の軸方向両端間の管部分の
周期的な拡張及び収縮による流れの不均一性（又は不均
一度）の評価測定を行うために必要である。このように
して、正確な技術的基礎を確立しないと、信軌性のある
高圧装置を開発することは不可能である。

第２５図は、その左側部分に通常の高圧ブースター装置
の断面図を示し、その右側部分に、この装置の一作動サ
イクルにより吐出された高圧流体の実測データを示して
いる。この第２５図に続く第２６図ないし第３２図にお
いても、それらの左側部分に装置例の断面図又は略示図
が示され、またそれらの右側部分に一作動サイクルによ
り吐出された高圧流体の実測データが示されている。

第２５図は、動力源（プラン））６１１により駆動され
る固定又は不変排水又は吐出ポンプ６１２を備えた通常
の軸ブースター装置を示すが、この装置は、流体をタン
ク６１３から吸込んで制御部又は制御器（コン上ローラ
〕６Ｉ４に送り、これがシリンダ（部）６０３及び６０
４に交互に周期的に流れを切換え送りして、これにより
中間圧力ピストン６０５．６０６、従ってまた高圧ピス
トン６０７゜６０８を駆動するものである。　この装置
の場合作動サイクルの間に吐出される圧力は、第２５図
の右側部分に示されるように、時間ｔにおよぶ間のＰに
より示されるものであって、流体の圧縮時に谷部を有す
る曲線となっている。この圧力曲線の下方に示される２
種の長方形のうち、上方のものは流体の圧縮による損失
、また下方のものは流体の膨張により生しる損失（以下
ロスと称す）である。

第２５図に示された実測結果は、ロス及び流れの経時不
均一性を解消または減少させるため、この従来の軸ブー
スター装置が更に改良を必要としていることを示してい
る。

第２６図は、本発明の一実施例により、この第２５図の
装置をいかに改良し得るかを示している。

第２６図に示される実施例において、本発明によれば、
吸込み流路６１９に一方向逆止め弁６２０が設けられ、
また弁６１４（第２５図における制御部６１４）の出口
開口から上記の逆止め弁６２０の上方の流体通路におよ
ぶ流体通路６１７及び６１８が設けられる。従って、各
シリンダ（部）の膨張流体はポンプＰＦに圧送され、そ
れから主制御部の入口開口に圧送される。ふたつのシリ
ンダ（部）の−方の膨張流体はポンプを介して他のシリ
ンダ（部）に流れ、このためこのシリンダ内を成る程度
予備圧縮された流体により充たすことが可能となる。こ
の作用の結果は、第１５図に示した膨張流体のあふれ弁
５５０のそれと若干Ｍ似している。本発明によるこの構
成の効果は、第２６図の右側部分から判るように、経時
圧力曲線における谷部が決してゼロ（０）値に落ちるこ
とがなく、液体膨張によるロスが最早全く見られなくな
り　（第２５図の最下方に示された長方形が全くなくな
る）、第２５図の場合に比較して流体圧縮によるロスが
大きく、はぼ２に減少されるということである。第２５
図に比較して、力のロスを示す長方形が第２６図におい
ては小型となっていることに留意されたい。

第２７図は、本発明の重要な更に他の実施例を示すもの
である。この実施例においては、２個の動力源（プラン
ト）が独立して２個のポンプＰＦ、　ＰＦを駆動するよ
うになっている。即ち、動力プラント６３２及び６３３
がそれぞれにポンプ６３０及び６３１を駆動する。　ま
た、これらのポンプのそれぞれからの流れのために、２
個の独立した制御部（コントローラ）６３４及び６３５
も設けられている。このようなポンプ及び制御部の独立
構成により、一方のピストン（組立体）の圧縮行程が完
了してしまう前に、次に作動を行う他方のピストン（組
立体）に圧力流体を送るための制御部を作動開始させる
ことが可能となる。先に作動するピストンがそのピスト
ン行程の最終位置に達する時迄には既に他方のピストン
のシリング内流体の圧縮を開始し得るようになるのであ
る。このことは、第２７図の右側部分の傾斜線を見れば
理解されよう。しかし、流体の圧縮時のロス及びその膨
張時のロスは依然として解消されていない。これは、第
２７図の右側部分に長方形が示されているところから明
らかな通りである。しかし、高圧流体の吐出は全く変動
（谷部）のない完全に均一なものとなっている。

従って、この場合の装置は、信輔をもって精密な高圧水
噴流切断に利用し得る。この第２７図の場合には、上記
以外のロス、即ち第２の動力源が力の供給を受けずに作
動する時、それによるエネルギの消費がある。このロス
はわずかなものであるが、第２７図の右側部分の最下方
に示される水平に細長い四辺形により示されるものであ
る。

第２７図に示される実施例においては流れの不均一性は
全く無くなりまた高価な蓄圧器も全く必要としないので
、従来装置における主要な問題点、欠点は克服される。

しかし、望ましくない力のロス（第２７図の右側部分に
おいて四辺形により示されるロス）は依然としであるの
で、この実施例装置もまだ改良すべき点を残している。

上記のように必要とされる改良は、本発明による、第２
８図に示される構成により達成することが出来る。本発
明のこの実施例によると、第２７図の不変排水ポンプ（
第２５図のポンプ６１２）及び制御部６３４．６３５に
代えて、可変ポンプＰｖ、即ち６４０及び６４１を用い
る。これらのポンプは、先に作動させたピストン（組立
体）の吐出行程の終了の瞬間に、次に作動するピストン
のシリンダ内の圧縮がちょうど完了する時に、吐出を行
うように設定されている。この実施例においても、第２
８図の右側部分に示されるように、全く変動の無い高圧
流体流の完全に平らな特性線が得られる。更に、流体圧
縮によるロスが減少されまた流体膨張時の力のロスも減
少される。膨張流体がポンプに流入し、これらポンプを
流体モータとして作動させることが出来るので、上記の
ロスは少なくも一部分取戻すことが出来たのである。こ
のようにして、高圧装置の効率が改善された。

第２９図に示される装置例は、第２８図に示されたそれ
と類似するが、この第２９図の装置においては、ポンプ
６４２及び６４３は可変可逆ポンプであり、　また流れ
逆転制御装置ヌは制御部８５３及び８５４が設けられて
いる。　この構成によれば、膨張行程時に、ポンプは逆
転されて流体モータとして作動し、それに各シリンダか
らの膨張流体が流入してポンプを流体モータとして作動
させるとこれにより動力源に力が供給されることになる
。これにより、無負荷状態で動力源が作動する時のロス
の問題を解消しまた装置全体の効率を向上させることが
出来る。ここでもまた吐出曲線及び力のロスを示す四辺
形の示された第２９図の右側部分を参照されたい。

第３０図に示される装置例においては、２個の動力源に
代えて、唯一の動力源（ブラン））６１１が用いられ、
これにより本発明者の所有する米国特許第３．８０５．
６７５号に開示されたもののような、唯一のＩＤＥＰＵ
ポンプを駆動する構成となっている。符号６４４により
示されているこのポンプは、可逆可変２流ポンプである
。この装置においても、吸込み流路６１９に一方向逆止
め弁６２０が、分岐流路６４６に到る前の部位に設けら
れている。ポンプ部分６４４及び６４５からの流体流は
流れ６４７及び６４８により示されている。本発明のこ
の構成例によれば、無負荷動力源のロスは減少され、膨
張流体を、ふたつのポンプ部分の１方が流体モータとし
て作動し、それらの他方が中間圧力流体送りポンプとし
て作動する時、直接ポンプに送ることが可能となる。こ
の結果、流体圧縮時のロスが減少出来または動力源によ
るロスも同様に減少し得る。流れが全く均一な非常に効
率の良い高圧装置を実現し得る。

第３１図は、再び従来の装置例を示す。この装置におい
ては、中間圧力ピストン６５０が、このピストンの両端
部に別々の２室６５１及び６５２を有する単一の中間圧
力シリンダ（部）内に設けられている。この装置は、膨
張流体が直接ピストンの駆動流体として作用し、２室６
５１及び６５２の一方におけるピストン行程の終了時に
他方の室内における流体の圧縮を高速化し得る特徴を有
している。吐出曲線（第３１図の右側部分）には依然と
して変動が見られるが、これは第２５図の場合に比較し
て小さく、また第２６図の場合の変動と若干類似してい
る。この装置に既述のような、本発明による補助流れの
形成構成或いは中間圧力の蓄圧器を組込むならば、流れ
の不均一度を、第３１図の右側部分に破線にて示される
ように軽減することが出来る。

第３２図は、上記のように望まれる軽減の目的を達成す
る構成例を示す。この構成例も本発明によるものである
が、これにおいては動力源（プラント）が、可変可逆ポ
ンプ６５３と、符号６５８により示される超過圧力充填
ポンプＨを駆動するようになっている。ポンプに通じる
分岐流路に到る前の部位で、吸込み流路に少なくもひと
つの一方向逆止め弁がまたこの装置においても設けられ
ている。この装置には冷却器Ｋが設けられているが、望
まれる場合には、これは本発明実施例によるいずれの装
置にも設けることが出来る。起生間圧力の蓄圧器６５９
及び６６０を超過圧力充填ポンプ又は補助流れポンプ６
５８に連通させである。いずれかの方向へのピストン行
程の終了時に可変可逆ポンプ６５３が逆転されると、蓄
圧器６５９又は６６０が急速に流体を次に作動すること
になっているシリンダに圧送し、そのシリンダ内で流体
の急速圧縮を実現する。この作動はピストン行程の終了
時の都度可逆的に行われる。第３２図の右側部分に曲線
及び四辺形図形により示されているように、変動が極め
てわずかでほとんど均一な流体の流れ特性を実現し、力
のロスをわずかなものに軽減することが出来る。

第３６図ないし第３９図は、第１９図に示された従来の
ポンプを本発明の手段により改善する構成を示すそれぞ
れポンプの全体図である。第３６図は、ＲＡＴＩ！Ｗ装
置（システム）を組込んだ構成、第３７図は、ＥＴ開装
置を組込んだ構成例、第３８図は、ＥＰＥ−装置の利用
構成例、そして第３９図は、ＤＢＰＥＷ装置を組込んだ
構成例をそれぞれ示している。上記のＲＡＴＥＷ、ＥＴ
ＥＷ、ＥＰＥ−及びＤＢＰＥＩ（各装置は、本発明の発
明にかかわる装置であって、それは部分的には既に特許
出願公報（公告又は公開公報）に示したものである。

第３３図は、本発明に従い、第２５図に示されたふたつ
のシリンダの配設具合を逆にした構成を示す。この構成
によれば、大口弁５８２．５８２及び／又は出口弁５８
３．５８３に共通の入口部６７１及び出口部６７２を形
成することが出来る。

第３４図の構成例においては、ふたつのシリンダが平行
に並設され、それらを中間圧力流体通路６７３により相
互に接続又は連通させである。

この構成もまた本発明の実施例によるものである。

第３５図は、入口弁を出口弁内に設けたため所要スペー
スを最小限にすることを可能にした本発明による入口−
出口弁構成を示すものである。

この弁構成は、空気又はその他の気体等の圧縮可能な流
体を利用する或いは取扱う種々の装置にも利用し得る。

この弁構成の特別の効果は、シリンダ内のデッドスペー
スを完全に無くすことが出来ることにあり、これにより
本発明が対象とする先に記述した主要な課題のひとつを
解決し得る。入口弁６８１及び出口弁６８２は共通の中
間軸心を有している。　ピストン６０６のピストンヘッ
ド面は、入口弁の頭面６８３に非常に接近する運動を行
うので、それらの面同志の間隔は極限られたものとなり
、従ってシリンダ壁６０１内の空間６８４をほとんどゼ
ロ（０）とすることが出来る。出口弁６８２はシリンダ
壁６０１内でテーパ座部６８６を有する一方、大口弁６
８１は、テーパ座部６８６に対し例えば９０″の角度を
なすテーパ座部６８５を出口弁内に有している。流出流
は開口された出口弁から通過室６８９内に流れ、そこか
ら出口開口６９０に流出する。流入流は、入口開口６９
４から出口弁の中空内部を通り、それから開口された人
口弁の座部６８５を通ってシリンダ壁６０１内の室に流
入する。入口開口６９４の代りに、カバー６９６の上方
の入口開口６９５を利用することも可能である。答弁の
閉弁のために、ばね６８９゜及び／又は６９２を設ける
ことが出来る。更に、案内又は挿入部材６９１．６８７
、止め又は保持部材６９３及び弁軸６８１”等を設ける
こともまた可能である。上記の弁構成を部分的にハウジ
ング部分６８０内に配することが出来る。

第３６図に示されるポンプには、ＲＡＴＥＷ装置の円錐
環エレメント７０７．７０８が、駆動ピストン７０６と
、大口弁７０２及び出口弁７０３を備えた弁頭との間に
設けられている。出口弁７０３は、保持手段７０４及び
７０５により固定されている。ピストン７０６の往復運
動により、円錐環エレメントが圧縮及び膨張（圧縮から
の復帰）を受け、これにより内方の室７０１の容積の周
期的な減少及び増大が起り、従って内方の室の弁を通る
流体の吐出し及び吸込みが行われる。第１９図に示され
たポンプ又はピストン７０６を有するその他の装置に取
付けるためのハウジング７００内にＲＡＴＥＷ装置を設
けることが可能である。

第３７図に示されるポンプのＥＴＥＷ装置では、円錐環
エレメント７０８．７０９の内方の室７０１の一端部を
ピストン７１１の一端面に支承させている。

このピストン７１１の他端部に外方の室７１０が形成さ
れていて、　ピストン７１１が液密に往復動を行い外方
の室７１０の容積を増大及び減少させるようになってい
る。小直径のピストン７０６を外方の室７１０内で、　
それに対して作用させることが出来、外方の室７１０内
の液体が大直径のピストン７１１に作用する。第３６図
のピストンのＲＡＴ肺装置に比較し、第３７図のピスト
ンのＨＴＨＷ装置では、円錐環エレメントに作用する力
を増大させることが出来る。

第３８図におけるＢＰＥＷ装置では、上記の円錐環エレ
メントに代えてＶエレメント７１６又は本発明者の所有
する特許に開示した他のエレメントを用いている。ただ
し、このＥＰＥ−装置の一端部のエレメントは密閉底部
材７１５であって、　これが内方の室７０１の上記の一
端部を密閉している。

この第３８図のポンプにおいでも、ピストン７０６が外
方の室７１４内に入り込む運動をして、　■エレメント
を収縮させ、内方の室７０１から流体を送り出すように
なっている。

第３９図のポンプにおいて、ＤＢＰＥＷ装置は２＆［ｌ
の膜又は流体分離部材Ｍ、Ｍの間に・外方の室７１７を
形成している。流体通路７１８及び室の部分７１９、７
２０が外方の室の一部を形成している。流体通路７２３
．７２４及び７２５が室の部分７２１．７２２がふたつ
の内方の室を形成しており、これらの室は大口弁７０２
及び出口弁７０３（第３６図）に連通させである。ピス
トン７０６は外方の室７１７に出入する運動を行うが、
この構成例においてはふたつの内方の室の間にピストン
７０６が深く入り込むので、比較的に長い密封部が形成
されている。従って比較的に限られたスペース内で比較
的に大量の吐出を行うことが出来る。

第４０図は、その横断面図である第４１図と共に、先に
第２４図に示したように、流れの変動が約２％と非常に
小さく、高圧流体の流れを高度に均一なものとするため
の本発明の一実施例を示している。第４０図及び第４１
図において、本体部７３０．７３１及び７３２が軸方向
に前後の関係で設けられており、これらの本体部はそれ
ぞれ３個の作動室７３３．７３４．７３５；　７３６．
７３７．７３８；　７３９゜７４０、７４１を有してい
るが、これはシリンダ及びピストンが１２０°ずつ等し
くずらせて設けられているからである。従って、この装
置には９個のシリンダ７３３．７３４．７３５．７３６
．７３７．７３８゜７３９、７４０．７４１が設けられ
ており、それらの中でピストン７４２．７４３．７４４
．７４５．７４６．７４７゜７４８、７４９．７５０が
往復運動を行うようになっている。これらのピストンは
、ピストンシュー７５６、７５６．７５６上を、偏心カ
ム７５３．７５４．７５５の「行程案内面」とも称され
る円筒状であるが偏心配置された外表面により案内駆動
されるようになっている。偏心カム７５３．７５４．７
５５は、軸方向に前後の関係で、１２０°の角度間隔を
おいて中実軸７５１°に取付けられている。この軸７５
１゜は、装置の主軸であって、その中心又は中央部に配
されている。既述のように内方の室と外方の室の間に流
体分離部材を設けた室に各シリンダを連通させることが
出来る。この場合、第４１図に示されるように室形成ハ
ウジング７５７．７５８゜７５９を形成し、それぞれの
ハウジング又はそれらを形成する板部材をフランジ部７
６０にボルト７６１により全て固定する。中実軸７５１
°は軸受け７５２により回転自在に支承する。

第４０図及び第４１図に示される構成の特別の効果は、
中実軸７５１°の一回転により、成るピストンに続き次
のピストンがこの軸７５１゛の回転の４０゜の回転行程
を行い、このようにして第２４図に示したサインカーブ
（正弦曲線）１〜９により示されるように、ピストンが
流体を吐出し、総吐出量は第２４図の最上方の曲線のよ
うになり、流れの変動がわずかに２．０３％に減少され
るということにある。換言すれば、この装置では約９８
％の流れの均一度を得ることが出来、本発明の主目的を
達成することが出来るのである。また、カム及びシリン
ダを上記のように角間隔をおいて設けることにより力の
バランスを半径方向にほぼ均一なものとすることが出来
るので、装置の耐用寿命を長いものとすることが出来る
という効果もある。

第４２図は、本発明の重要な更に他の実施例を示す長手
方向断面図である。本実施例の目的とするところは、従
来技術におけるふたつの大きな問題点を解決し、従って
本発明のふたつの主要目的を達成することである。高圧
ポンプ装置に設けられる弁は、高圧下または高速度かつ
高頻度で、それらの座部に圧接させられまたそれらから
後退隔離されるものである。このため、弁の耐用寿命及
び信鯨性には限度がある。従って、本実施例（第４２図
）の−目的は、上記のように高頻度で座部への圧接、そ
れからの離脱の繰返される弁を無用とすることである。

他の主要目的は、動力源（パワープラント）とポンプの
間に設けられている減速装置を無用とし、重量を減少さ
せたコンパクトな高圧装置を得るということである。

第４２図において、（回転）軸７６３が、ハウジング７
６２の軸受け？７１及び７６３゛により支承されている
。この軸７６３には、ロータ部７６４が設けられており
、このロータ部に穴又はシリンダ（部）７６９が形成さ
れていて、その中で駆動ピストン７６８が往復運動を行
うようになっている。ピストン７６７の前頭部に枢動可
能なピストンシュー７７６を設け、ピストン７６７を、
案内部材７７５の傾斜行程面７９０上で直接的に或いは
ピストンシューを介して間接的に案内させてピストン行
程を行うように構成することが出来る。案内部材７７５
はハウジング７６２内で、それに固定する。　ピストン
シューは更に、その後方の肩部で後方の保持板７８０に
より案内されるように構成することが出来る。　ピスト
ンシュー７７６の頭部面にバランス四部（ポケッｌ−）
？７９を形成し、そこに、空間部７７４の後方の潤滑及
びバランス圧力流体開口から流体通６７？？、　７８１
°及び７７８を介し潤滑圧力流体を送り込むようにする
。流体１路７７７、７８１’及び７７８は軸７６３、　
ロータ部７６４及び／又は駆動部材即ち駆動ピストン７
６８を貫通して形成し得る。特に符号を付けて図示して
はないが、各ピストンシュー７７６の一部に流体通路を
形成することが出来る。また、駆動ピストン又はロータ
部７６４のシリンダ７６９の内表面に流体圧力調節（バ
ランス）凹部７８１を形成することも出来る。

これらの凹部７８１には、流体通路７７７又は７７８の
分岐流路から加圧流体を送ることが出来る。

前方のロータ部７６４の後方に後方のロータ部７６５が
形成されているが、これは、「高圧ロータ」とも称し得
るものである。この高圧ロータには、シリンダ７６９と
同数で、それらの後方にそれらと同じ角度間隔に配設さ
れた高圧シリンダ（部）７７０が等しい角度間隔で設け
られている。高圧シリンダ７７０内には高圧ピストン７
６８が往復運動可能に設けられている。高圧ロータ７６
５の後方には、流れ制御部又は制御装置７７２が設けら
れているが、これには流れ制御入口間ロア９２及び出口
間ロア９３が形成されている。ハウジング７６２の後端
部材又はカバー７７７には、装置に流体を送り込みまた
それから高圧流体を送り出すための接続間ロア８６及び
７８７が形成されている。

以上に記載したところまでは、第４２図装置の作動原理
はむしろ簡単で容易に理解されよう。

しかし、この装置は、２個のロータ７６４及び７６５を
軸方向に前後に設け、それらのシリンダのそれぞれにピ
ストンを設けるという、本発明の新規な技術思想に基づ
くものである。

この装置について問題となるのは、それが低圧油ポンプ
としてではなく、例えば水等の非潤滑流体の場合でも高
圧ポンプとして作動し得るのかということである。この
後者の場合、ピストンはシリンダに溶着し勝ちでありま
た制御面も相互にそうなり勝ちである。従って、そのよ
うな隣接部材又は部分同志の溶着又は粘度を防止するた
め発明が必要である０本発明は、この点についての解決
策を提供する。第４２図は、本発明による、以下のよう
な特別な構成の図示を含んでいる。

ａ）２本のピストン、　即ち駆動ピストン７６７と高圧
ピストン７６８を設けること。

ｂ）駆動ピストンに潤滑油による潤滑を行ない、またこ
のピストンを中に設けたシリンダ７６９の軸方向両端部
を開口させて、それにより前方のロータ（部）を貫通す
る穴を形成していること。

Ｃ）高圧ピストン７６８及びシリンダ７７０を駆動ピス
トンよりも小直径とし、これらの高圧ピストン及びシリ
ンダの軸心の、軸及びロータからの半径方向の距離を駆
動ピストン及びシリンダについてのそれよりも小さくし
ていること。

ｄ）駆動ピストンは流体のポンピング（吸込み及び吐き
出し）を行わず、このピストンに単に高圧ピストンを吐
出行程に駆動する作動のみを行わせていること。

ｅ）前方のロータ部７６４と後方のロータ部７６５の間
に洩れの集液空間７８３．７８４を形成し、これらの集
液空間に高圧流体の洩れから潤滑油の洩れを隔離する洩
れ流体隔離部材７８２を設は得るようにしたこと。

ｒ）ハウジング内で軸及びロータの軸方向位置を正しく
位置決めするために例えばスラスト室７８５等の位置決
め手段を設は得るようにしたこと。

ｇ）流れ制御機構を拘束手段により回転しないようにし
、スラスト体を中に設けたスラスト室を流れ制御機構に
設け、それにより静止制御面と回転制御面の間に問題の
ない密封を行うための密封構成を形成し、また制御面同
志の溶着又は粘着の原因となる押しかぶせ（オーバース
ラスト）、傾斜等を防止するよう寸法設定及び配置取付
けした流体圧及びスラスト手段を設けたこと、等の特別
の構成を行っている。

洩れ流体隔離又は分離部材７８２は、流体の一方を他方
から密封するための中間又は端部密封部材７９１及び７
９２を有しており、またこの分離部材７８２はロータと
共に回転して遠心力により洩れを放射方向外方に送り、
２種類の洩れのそれぞれをそれぞれの集液室７８３及び
７８４に送るようになっている。高圧ピストン７６８の
前方の頭部面は駆動ピストン７６７の後方の端面に当接
する。

流れ制御機構又は制御部７７２は、流れ制御入口間ロア
９２と出口間ロア９３を有しており、流体を高圧シリン
ダ７７０内外に送り込みまた送り出す。

この制御部又は制御装置７７２に、後方が開口していて
中にスラスト体７７３を設けたスラスト室を設けること
が可能であり、　スラスト体７７３により、接続間ロア
８６及び７８７内外への流体の流入流出の密封を行いま
た制御部７７２の静止制御面を押動して高圧ロータ７６
５後端の回転制御面に密封係合させる構成とすることが
出来る。

第４２図に示される装置に関しては、流体が例えば水等
の非潤滑流体であり、或いは圧力が通常の中間圧力流体
ポンプ又はモータの場合に比較してはるかに高圧である
場合、滑動係合する制御面同志の間の粘着又は固着或い
は溶着（又はスクラッチ）を防止することが非常に困難
であるため、非常に数多くの「ノウハウ」が必要である
。

吐出圧力が３００ｋｇ／ｃｄ迄の流体装置の場合には、
上記の制御面間の密封構成は現在の技術の技術水準で問
題の解決をはかることが可能であるが、−士気圧又は数
千気圧といった高圧の場合には、未だ密封が不可能であ
る。また、流体が非潤滑流体である場合には制御面の密
封が困難である。第４２図のポンプ装置を実際に製造す
る際には、本発明者の実施許諾を得た上で「ノウハウ」
の教示を求められたい。

第４３図は、油及び水の圧縮パーセント値の予測される
中間値を示す。このグラフは、本発明の理解のために重
要であり、また本発明者の研究所において広く利用され
ているものである。

しかし、第４３図に示されるデータは、全ゆる種類の油
及び水につき有効であるというものではない。水又は油
の種類が変るごとに、これらのデータは異ったものとな
り、第４３図に示された曲線とは多かれ少なかれ異った
曲線となる。

第４４図は、第４３図のデータを用い、本発明の先に記
載した部分につき行った計算の結果を示すものであり、
この図には一作動サイクル、例えば回転制御装置又は制
御部或いは往復動制御部の場合には偏心カム駆動の３６
０°におよぶ一回転時の圧力変化が示されている。この
第４４図より、室又はシリンダ内における流体の圧縮時
の時間ロスが理解されよう。

第４５図及び第４６図は、本発明によるポンプ装置の成
るものについて略示説明を行うためのものである。これ
らの図面は、低圧（部）開口りと高圧（部）開口ＩＰを
有する制御装置又は制御部を示し、またそれらがモータ
により回転されることを示している。ピストンは高圧開
口１１Ｐの流体により上方に駆動され、また下降行程時
に流体を低圧開口りから下方に圧送する。Ｄｏｉｌは油
の充填されるデッドスペース（容積）であり、またＤｗ
は水の充填されるデッドスペース（容積）である。膜又
はその他の流体隔離又は分離部材Ｍが水と油を相互に分
離し、またそれは作動室内でたわむものである。第４５
図は、部材Ｍが最上方位置にあって、上方の止め面に当
接支承されており、その下方に外方の室が最大容積状態
となった場合を示している。第４６図は、部材Ｍが最下
方位置にあって、下方の止め面に当接支承されて、これ
によりその上方に最大容積状態時の内方の室が形成され
ている状態を示している。装置の作動サイクル毎に、部
材Ｍは第４５図の位置から第４６図の位置へと、またそ
の逆にたわみ運動を行う。■ｖ及びＯｖはそれぞれ人口
弁及び出口弁を示す。

第４７図は、本発明によるＢＲＥＷポンプの略示説明図
である。この略示図には図示される全ての部材、部分が
図面用紙の単一の面上に示されているが、現実には、そ
れらの部材、部分の成るものは他のものの球体上の裏面
にある。多くの場合中間又は中位圧力油である駆動流体
が、中間圧力供給源？ＩｐＳとしてのポンプＰにより制
御開口又は弁ＣＶを有する制御体部に圧送される。

中間圧力Ｍｐの流体は、各作動時にひとつの制御開口Ｃ
Ｖを通って、中間圧力シリンダ？ｌＰＣ内に流入する。

　この流体は、中間圧力ピストンＦＩＰＫを上方に押動
し、　これにより高圧ピストン肝にもまた上方に或いは
高圧シリンダＨＰＣ内に駆動される。　この高圧シリン
ダＲＰＣには、その最大容積状態時に、低圧流体供給源
（ポンプ）　ｔｐｓにより、中間室ＭＣ１流体通路り及
び大口弁Ｂを経由して低圧流体が充填される。ピストン
行程が開始されると、大口弁Ｂは閉ざされ、高圧シリン
ダＨＰＣ内の流体が高圧ＨＰに圧縮される。　この高圧
ＨＰ原流体、外方の室ＯＣ中に圧送され、膜又は部材Ｍ
を押動し、これにより内方の室ＩＣの容積が縮小されま
たこれにより高圧水（又は他の流体）が内方の室ＩＣか
ら出口弁ＯＶを通り吐出流路中に圧送される。この時人
口弁ＩＶは閉ざされる。

作動サイクルの上記の吐出部分（吐出行程）が終了する
と、水供給部（住宅の水道管又は低圧水ポンプ）ＷｐＳ
が水（又はその他の流体）を大口弁！Ｖに向けて送り、
この弁を開弁させて低圧ＬＰ流体を内方の室ＩＣ内に送
り、部材Ｍを外方の室ＯＣ内に押動して、内方の室ＩＣ
内を充填する。すると、外方の室ＯＣ内の油は、高圧シ
リンダＲＰＣ内に圧送され、　これにより高圧ピストン
）ＩＰＫは下方に押動される。中間室ＭＣ内の低圧流体
供給ポンプＬｐＳからの流体が、高圧ピストンＨＰＫと
中間圧力ピストンＭＰＫの下降運動を促進させる。

これにより中間圧力シリンダＮＰＣの流体が、他方の制
御開口又は弁ＣＶを通って、復帰流体モータＤの室に圧
送され、これによりモータＤが回転されまたこのモータ
に連通ずる制御弁Ｃｖを回転させる。使用された流体は
出口開口からＥＲｔＶポンプ外に流出する。符号Ｒは、
中間室ＭＣ内の過剰な蓄圧を防止するための安全弁であ
る。

第４８図に示される装置は、以下の点を除き、第１２図
に示された装置と実質的に同一である。

第１２図は、参照数字及びハツチングを示した特許出願
用図面であるのに対し、第４８図は、第１２図に示され
た参照数字及びハツチングを除去し、第４７図に示され
た参照符号を示した説明図である。また、第４８図には
、計算の参考のため、例えば直径ｄ、Ｄ等が更に示され
ている。第４８図は、１９８９−１９９０の完全なＥＲ
Ｒ−ポンプを示すが、第４７図は、この装置の作動原理
のみを図示説明するものである。また、第４７図はひと
組のピストン−シリンダセットを示すのみであるが、第
４８図は、交互に周期的に作動する２組のピストン−シ
リンダセットの両者を示していることにも留意されたい
。

本明細書の以上の部分に、いくつかの等式を含む、本発
明の基礎及び技術的発明の詳細な説明の一部を記載した
。実際には、本発明の内容は更に広範におよぶものであ
り、非常に広範な研究がなされている。それらは、この
明細書中で完全に記述するには広範に過ぎるので、計算
及び研究考察の結果の一部分のみを、例えば第４９図な
いし第５３図、第４４図及び第６６図等のグラフ又は線
図に示す。

第４９図は、回転制御部材の一作動サイクル時、即ち３
６０°におよぶ回転時の圧力を示す。吐出圧力が１００
０気圧、２０００気圧、３０００気圧及び４０００気圧
のそれぞれの場合の圧力変化が示されている。

第５０図は、流体の圧縮を考慮した場合の、計算し、製
造し、実験を行った装置例の吐出量変化を示す。

第５１図は、実際に発生する膨張流体の図示を含む。膨
張流体は、復帰流体モータを回転させ、次に作動を行う
シリンダ内で圧縮が直ちに開始されるのを防止する。圧
縮は、最初に作動するシリンダの流体の膨張が完了して
から開始され、従って吐出は第５０図に示されるものに
比較し、実際可成り少なくなっている。第５１図におい
ては、吐出のほぼ％が失われている。このことは、初期
の１９８８−１９８９　ＥＲＥ−ポンプにおいては、４
０００気圧において理論値の約２量の吐出しかなし得な
かったことを意味している。第５１図の示す結果は、Ｅ
ＲＲ−ポンプの原理が本発明により改善されたことを示
している。しかし、第４９図ないし第５３図により与え
られる知見が本発明に到る段階で発見出来なかったなら
ば、本発明はなし得なかったであろう。

第５２図は、得られた圧力を１枚の図面にまとめて示し
ており、第５３図は、１０００気圧、２０００気圧、３
０００気圧及び４０００気圧のそれぞれの場合の一作動
サイクルを別々に示している。

第５４図は、既に図示した軸方向往復動制御装置又は制
御部を拡大図により示している。中間圧力供給源（入口
開口）ＭｐＳが示され、また第１のシリンダ及び第２の
シリンダにそれぞれ連通する流体通路Ｚ１及びＺ２が示
されている。制御部材（コントローラ）８０１は、制御
角部を有する制御フランジ８０３及び８０４を備えてい
る。流体通路２１及びＺ２の内壁同志の間は距離８０６
となっている。第５４図についての重要な点は、この距
離８０６が制御部材８０１の制御角度の内方端同志の間
の間隔又は距離と実質的に等しいという点である。−第
５４図の中段には、制御部材８０１が中間の中立位置に
ある状態時が示されており、上段にはこの部材の左端位
置そして下段にはその右端位置がそれぞれ示されている
。

第５５図ないし第５８図は、第５４図に示されたものと
同様な制御部ハウジングが示されている。

しかし、第５５図ないし第５８図に示されるハウジング
内には、本発明の他の実施例による制御部材８０２が組
込まれている。この制御部材８０２は、制御角部の内方
端間の間隔又は距離が、第５４図の場合の８０６と異な
り８０５となっており、この距［８０５！、を距Ｍ８０
６ヨり大で、また流体ｉｉｌ路ｚ１及びＺ２の内壁面同
志の間の距離よりも大となっている点で、第５４図の制
御部材８０１と異なる。第５５図において、制御部材８
０２はその最左端位置にあり、この時流体は、中間圧力
入口開口ＭｐＳから流体通路ｚ１に流入しまた流体通路
ｚ２から復帰流体モータＤ（第４７図）又は９７（第１
図）へと流入する。第５６図においては、制御部材８０
２は若干右方に移動している。この状態において制御部
材８０２は（設計上ではなく機能上）第１５図に示した
膨張流体のあふれ弁５５０に相当する、制御部が、流体
通路ｚ１の２２への連通を開始するので、流体通路Ｚ１
及びそれに連通したシリンダ内の高度に圧縮された流体
が、今や開き始め流体通路ｚ２内に急速に膨張し始め、
この通路Ｚ２に連通したシリンダ内が圧縮された膨張流
体により充填される。中間圧力入口開口ＭｐＳ　（第４
７図）からの流体の一部も流体通路Ｚ２内に流入を始め
る。

第５７図においては、制御部材８０２は更に右方に移動
している。流体通路ｚ１から２２への膨張流体のあふれ
流れははほぼ完了している。流体通路ｚ１が閉ざされ始
め、復帰流体モータＤ又は９７に通じる流体通路（例え
ば第１図の３０１．３０２）への流れが開始される。中
間圧力入口開口ＭｐＳから流体通路Ｚ２及びそれに連通
ずるシリンダへの流れは続行する。第５８図において、
制御部材８０２はその最右端位置に達している。中間圧
力流体が、その入口間口ＭｐＳから流体通路ｚ２へと流
れ、他方流体通路ｚ１及びそれが連通ずるシリンダから
の流体は復帰流体モータＤ又は９７に流れる。　この後
、制御部材又は制御体８０２の運動の方向が逆転され、
作動サイクルの後半又は第２の行程が行われ、上記の前
半又は第１の行程と逆の連通が順次行われる。このよう
にして、第５５図ないし第５８図の構成により、本発明
による簡単で信軌のおける流体のあふれ制御機構又は構
成を実現することが出来る。

第５９図ないし第６４図は、本発明による最も高度に発
展された「ハイテク」制御機構又は装置のひとつを示し
ている。第４４図を第４６図の上方に再度示して、各作
動サイクルにおける時間及び圧力のロスの問題に注意を
喚起する。第５９図ないし第６４図に示す制御装置の目
的は、上記のロスを完全に解消し又は少なくも第６６図
に示されるものに近い完全度を達成することにある。

第４４図に示される大きなロス域は、第６６図において
線Ｅ（膨張）と線Ａ（圧縮又は充填）の間の小さなロス
域に減少されている。第６６図に示されるこの貴重な成
果は、以下に記載する、第５９図ないし第６４図に示さ
れる構成により達せられたものである。

制御装置（コントローラ）８１０は、例えば第５９図、
第６３図及び第６４図に示される構成により回転及び往
復動駆動される。小型の蓄圧器８１１が設けられており
、それが蓄圧・充填ポンプ８１２により充填されるよう
になっている。更に、内部室８１３が形成されていて、
それには、充填ポンプ８１２から流体を受けるための流
体通路８２９に加え、制御装置に連通ずる流体通路８１
４及び８１５が形成されている。充填ポンプ８１２と蓄
圧器８１１の間に流体通路８２５が設けられており、　
また蓄圧器には制御装置Ｅ８１０におよぶ流体通路８２
６も形成されている。制御装置８１０の後端部には、第
６４図に関し一層詳細に説明を行う案内スロット８２２
と、軸受け８２１により回転可能に支承され、案内スロ
ット８２２中に入って制御装置８１０Ｚ框動又は回転さ
せる案内指部材８２０とが設けられている。制御装置８
１０は、第５９図に破線により示されるように特別かつ
精密に配置形成された多数の流体通路を有している。な
お、第５９図は、それらの流体通路の開口の成るものを
実線により示している。

第６０図において、流体通路８１６が制御装置８１０を
貫通して、内部室８１３をシリンダＺｌに連通ずる流体
通路に連通させており、また流体通路８１７が制御袋Ｗ
８１０を貫通して、シリンダＺ２を蓄圧室８１１に連通
させている。蓄圧室８１１は、復帰流体モータＤ又は９
７により間接的に駆動可能な充填ポンプ８１２により充
填されるようになっていて、この蓄圧室が中間圧力Ｍｐ
Ｓよりも可成り高い圧力、例えばその２倍の圧力で充填
し得るので、この蓄圧器８１０の流体は、その高い圧力
で流体通路８１７よりシリンダＺ２内に急速に膨張する
。このため、シリンダ内において流体の完全な圧縮が極
めて急速に起り、その結果第６６図の左側部分に示され
るように、流体の圧縮によるロスが著しく減少される。

これと同時に、未だ圧縮された状態にあるシリンダｚ２
内の流体が流体通路８１６、次いで制御装置８１０から
内部室８１３内に膨張する。このため、内部室８１３内
に、完全圧縮圧力の約％の程度の膨張流体圧力を得るこ
とが出来、従って充填ポンプ８１２を、低圧と蓄圧器圧
力の間の圧力ではなく低圧に比較すると一層高圧の膨張
流体圧力と蓄圧器圧力の間の圧力で効率良く作動させる
ことが出来る。第６１図は、流体の流れの方向を矢印に
より示すと共にまた成る流体通路の成る開口同志の間に
軸方向の一定の間隔、例えば間隔Ａが必要であることを
説明するための説明図である。第６２図には、第６０図
に示された装置の一作動状態が示されているが、これは
作動サイクルの第２又は後半の行程時の連通状態、即ち
蓄圧器が流体通路８１ＢによりシリンダＺｌに連通しま
たシリンダｚ２が流体通路８１９により内部室８１３に
連通した状態を示している。従って、第６２図の連通状
態は第６０図に示されたそれの逆となっている。

第６３図は、第１６図の場合と同様に復帰流体モータＤ
又は９７が（回転）軸５００を回転させる構成を示して
いる。従って、第１６図に示された部材が第６３図にお
いても同一の参照符号により示されている。しかし、第
６３図は、本発明の更に新規な実施例を示す点で第１６
図とは異っている。

第１に、第６３図装置には、軸５００と流体モータ９７
の間に減速装置８３０．８３１及び８３２が設けられて
いる。これが重要なのは、高容積軌道モータの場合であ
っても、それらの回転速度がＥＲＥ−ポンプにとっては
大き過ぎるからである。初期のＥＲＥ−ポンプにおいて
は、現在発見されたロスの問題を十分に評価をなし得な
かった。現在発見された膨張流体により制御装置の運動
速度が大きくなり過ぎ、このため圧縮及び吐出作動を行
うピストンが完全な行程が妨げられていたのである。こ
の問題が上記の減速装置を設けることにより克服された
のである。第２に、第５９図ないし第６２図に示された
構成は蓄圧・充填ポンプ８１２を必要としている。この
ポンプ８１２は小型のポンプに過ぎないが、中間圧力作
動流体供給源ＭｐＳにより与えれる圧力の約２倍の圧力
を発生する。中間圧力供給源ＭｐＳの圧力は通常約３０
０気圧であり、　この場合充填ポンプ８１２の吐出圧力
は５００から１０００気圧の間の値であることが必要で
ある。　このことは、ポンプ８１２が高価なものである
ということを意味するものではない。ポンプ８１２は１
．−作動サイクルの作動時間の全体を通して作動を続け
るものであり、従って回転毎の吐出量はむしろわずかな
ものである。このことは、　このポンプ８１２の力は小
さくてよくまた吐出圧力は高圧であるが、それが吐出す
る流体量はわずかであって良いということを意味してい
る。第６３図の構成においては、ポンプ８１２減速装ｆ
８３０及び８３１を介してモータ９７により駆動される
ようになっている。第３に、制御装置８１０は単に往復
運動が可能であるばかりでなく、正確な時に正確な流体
通路の連通を可能とするために回転もまた可能なことが
必要であるから、制御装置　８１０と駆動手段８３３−
８３４−５００　（これらは、第１６図の場合のものと
同様な手段である）の間に、往復駆動列５００−８３３
−８３４に対し制御装置８１０の回転を可能にする手段
を設ける必要がある。従って、制御装置８１０には、そ
の一端部にフランジ８３７を設け、これをカバー８４０
を有する往復動ハウジング８３９内で軸受け８３６及び
８３８により支承させたのである。この構成により制御
装置８１０はハウジング８３９と共に往復運動を行うと
共に回転不能のハウジング８３９に対し回転可能となっ
たのである。

第６４図は、基本的に第５９図の左端の部分を上方から
みた拡大部分図である。この第６４図は、案内指部材８
２０の、案内スロット８２２内への保合状態を示す。　
この図はまた案内スロット８２２の部分が、制御装置８
１０の往復運動の軸方向に対し傾斜していることも示し
ている。位置８４１及び８４２が、蓄圧器８１１がシリ
ンダＺｌ及びＺ２に連通する時点を示している。１８０
及び３６０は枢動の程度を示しており、この場合には枢
動ではなく完全な回転運動である。往復運動の完全な１
サイクルで、制御装置８１０は、第６４図に示される案
内スロット８２２の完全な１回転を行う。しかし、この
運動は、必要な場合には枢動であっても良い。第６４図
の下底部において、案内指部材８１０は案内スロット８
２２の最右端位置となっている。

この状態から、制御装置は右方に運動する。案内スロッ
トの底部部分間の角部が案内指部材の中心軸の下方にあ
るので、案内指部材が底部の下方に傾斜したスロット部
分に入ることはなく、上方に傾斜したスロット部分に入
り、この時制御装置は右方に運動し、この結果、案内ス
ロット８２２に対し案内指部材８２０は左方への相対運
動を行うことになる。指部材８２０がスロット８２２内
を左方に移動する時、それはスロットを下方に押動し、
これにより制御部材８１０を回転させる。

第６４図の中央部では、指部材８２０は最左端位置とな
っており、この状態から制御装置８１０の往復運動の方
向が逆転する。次いで、指部材８２０はスロット８２２
の上方の部分に入り、第６４図の上方位置に達するまで
制御装置を回転させ続け、３６０°の回転時点で、第６
４図の下底部の０°の回転時点におけるものと同様な状
態となる。この構成により、第５５図ないし第６２図に
示された連通状態が実現される。制御装置が往復運動の
みを行ない得る構成では作動の行ない得ないことに留意
されたい０回転運動のみを行い得る場合には、作動を行
ない得るが、この場合には流体通路の開口につき、複雑
な配置構成が必要となる。これは、蓄圧器を作動の完全
なｌサイクルにおける異なった部分において異なったシ
リンダに連通させることが必要だからである。

第６５図は、本発明の更に他の実施例において、高圧ピ
ストン５及び６をそれぞれが内方の室ＩＣ及び外方の室
ＯＣから成るふたつの作動室の間に向き合わせ状に設け
ることが可能なことを示している。シリンダ１１及び１
２は、相互に反対方向に、流体通路８４６により、ふた
つの作動室に連通させである。第３５図に示した弁６８
１．６８２及び６８３を各内方の室ＩＣに設けることが
可能である。

第６７図及び第６８図には、第１図及び第１２図に示し
た高圧装置又はポンプの底部を除去して、これらの装置
又はポンプに、第２６図ないし第３２図に示した制御部
又は制御手段及びポンプ装置を選択的に組込むことが可
能なことが示されている。この場合、中間圧力シリンダ
１４及び１５をカバー８７３により封閉することを第６
７図及び第６８図は示している。　このカバー８７３に
中間圧力流体の流体通路８６８．８６９を設け、これら
を第２６図、第２７図、第２８図、第２９図、第３０図
、第３１図及び第３２図に示されたポンプ又は制御機構
の制御部又はポンプＰＣＭＰ又は８７０．８７１に連通
させる。

第６７図及び第６８図は、この構成の場合好ましくは中
間圧力ピストン８及び９に後方又は装置外に延設したピ
ストン棒８６０．８６１を設けることも示している。こ
れらのピストン棒に、それらの軸方向に固定位置の調節
可能な位置確認用部材（マーカー）　８６２．８６３を
取付ける０例えば保持具（ホールダ）　８６６、８６７
にセンサ８６４．８６５を、支持具の軸方向に位置調節
可能に固定する。位置確認用部材８６２．８６３及びセ
ンサ８６４．８６５のいずれかに、第６７図及び第６８
図に示される装置内の圧力に従い自動的に軸方向変位を
起させる手段を設ける。本発明によれば、全作動してい
るピストンが吐出行程を完了する前に次に作動を行うポ
ンプ又は制御部に命令が送られ、全作動しているピスト
ンが吐出行程を完了する時には次に作動するピストンが
そのシリンダ内に既に充分に深く進入した状態となって
おり、これにより吐出に要する圧力を充分に得た状態と
なり、第２６図ないし第３２図のいずれかの右側部分に
示された吐出特性が得られるように、位置確認部材８６
２．８６３及びセンサ８６４．８６５を配置固定する。

センサ８６４．８６５は、例えば光線であって良く、こ
れにより、電子又は電気装置或いは第２６図ないし第３
２図に示された可変ポンプの力調節位置を制御する構成
とすること又は第２６図ないし第３２図に示された制御
部又は制御装置を作動させるためのソレノイドを付勢す
る構成とすることが可能である。次に作動を行うピスト
ンの復帰行程の作動のためにも上記のようなセンサ及び
／又は位置確認部材を更に設けることが出来、またこの
センサ及び／又は位置確認部材を調時装置、例えば時間
スイッチに代えることも可能である。

第６９図は、第１図に示した主ハウジング４６４の中間
部分の代替構成例を示す。この第６９図の構成例におい
ては、高圧ピストン５．６に加えてピストン手段５５５
５．６６６６が設けられている。

これらのピストン手段の直径と高圧ピストン５゜６の直
径とは異なる。第１図の構成例の場合と同様に、洩れの
集液溝部及び密封部４５１．４５２゜４５５、４５６及
び流体通路４５７．４５８が設けられているが、ピスト
ン手段５５５５．６６６６の直径が上記のようにピスト
ン５．６のそれとは異なり、従って密封部の直径も同様
に異なるので、本例における密封部は符号１４５３．１
４５４．２４５３及び２４５４により示されている。行
程空間又はピストン室１４５５、１４５６は長さ８７２
を有するが、これは好ましくはピストン行程距と同じ長
さである。２種の異なる流体の作用を受けるピストンの
部分が決して等しくはならないように、これらの行程空
間１４５５．１４５６は設計設定されている。これらの
行程空間は、液体通路１４５７により低圧又は洩れ集液
室に連通している。

第７０図に示された装置には、高圧ピストン５゜６の前
方或いは吐出側端部に外方の室８７４が形成されている
。　これらの室８７４内には、放射方向の端部同志を密
封合体させてペア（対）状に形成された軸方向に可撓の
、多数の円錐環ニレメンｌ−８７８，８７９が設けられ
ている。上記の端部同志の密封合体は例えばプラズマ溶
接により行い得る。円錐環エレメント即ちアコーディオ
ン型の流体分離部材８７８．８７９に対し、外方の室８
７４を底板８７７により密封しており、また流体分離部
材８７８．８７９の他端部には放射方向に拡開された円
錐環が設けられていて、その放射方向外縁部８８０がハ
ウジング４６４と、入口弁３８及び出口弁３９にはさま
れて密封固定されている。アコーディオン型の流体分離
部材８７８．８７９の密封された内部が内方の室８７５
である。吐出量減少及び効率低下の原因となるデッドス
ペースを生じさせないために、内方の室８７５内の一部
は埋め部材（フィラー）８９６により占められているが
、この部材に上記の入口弁３８及び流体通路８９７を設
けることが可能である。第７０図において右側部分のピ
ストン６．９は吐出行程を完了した状態にある。この状
態時、アコーディオン型の流体分離部材は完全に圧縮さ
れた状態となっており、底板８７７は埋め部材８９６の
下底面に密に接近した状態となっている。第７０図の左
側部分において、ピストン８，５は復帰行程を完了した
位置にある。アジ−デイオン型の流体分離部材は完全に
拡開又は膨張した状態となっている。第７０図に示され
る構成の効果は、第１２図に示された構成例の場合に比
較して、ピストン行程路及び吐出量を増大させることが
出来るということである。

この効果の程度は、設ける円錐環エレメント８７８、８
７９の数によるが、第７０図に示されるように高圧装置
の場合には、適当な材料を選択し、また適当な溶接又は
ろう付けを行う必要がある。

第７１図の構成例においては、側部又は端部に膜部材５
８．５８’を備えた中間板部材８８１がハウジング４６
４及び４６４′の間に挟持されている。　ハウジング４
６４．４６４’には、高圧シリンダ（部）１１゜１２が
形成されており、また既述のような中間圧力供給源及び
制御部又は制御装置に接続させている。第７１図には、
軸方向に対設状に設けられるハウジング４６４及び４６
４゛のわずかに一部分のみが示されているに過ぎないが
、これらの／Ｓウジング及びそれらの中に又はそれらに
設けられる種の構成部については、以上に既に参照した
図面に示しまた既に記述した。ハウジング４６４゜４６
４”、膜部材５８．５８’及び中間ハウジングはボルト
により一体的に組立てられるのであるが、第７１図には
それらボルトの図示は省略されている。中間板部材８８
１を貫通して流体通路８８２゜８８３が形成されており
、それらに大口弁３８．３８’及び出口弁３９．３９’
がそれぞれ設けられている。

弁ハウジング８９２．８９３に入口流体通路８９４及び
出口流体通路８９５をそれぞれ設けることが出来る。外
方の室８８４及び８８５はそれぞれシリンダ（部）１１
及び１２に連通する。この連通構成のため、穴（ボア）
　８８８．８８９が形成されている。内方の室８８６及
び８８７は流体通路８８２及び８８３に連通するのであ
るが、その構成は流体通路８８２が一方の内方の室８８
６に連通ずる一方、他方の内方の室８８７は流体通路８
８３に連通ずるものである。

これらの連通構成のために、複数の、非常に小径の穴（
ボア）８９０が内方の室８８６から流体通路８８２へと
形成されており、また多数の同様な穴（ボア）８９１が
内方の室８８７から流体通路８８３へと形成されている
。４０００気圧の水ポンプ装置の場合、上記の六８９０
及び８９１の直径は０．８ｍｍを趙えてはならないが、
六８８８及び８８９の直径は２ないし４ｍｍであって良
い。

第７１図の構成例において、図示の膜部材５８゜５８°
に代えて第７０図に示されたアコーディオン型の流体分
離部材又は円錐環エレメント８７８゜８７９を用いるこ
とが可能である。また、原則的にこのアコーディオン型
の流体分離部材を設けるのに適した構成の、既に参照し
た他の図面に示された構成例の場合にも、この流体分離
部材は利用可能である。

本明細書冒頭の特許請求の範囲の記載は、本発明の上述
以外の詳細な説明を含むので、その記載もまた本発明の
好ましい実施例の記載の一部をなすものであると理解さ
れることを望む。

更に、特許請求の範囲の記載以外にも、本発明は以下の
付記項に記載する諸特徴を有するものである。

付記項 １、請求項１に記載の装置であって、補助手段が、２対
のシリンダの一方の流体の一部を他方のシリンダ対（ペ
ア）の中間圧力シリンダに送る膨張流体のあふれ弁であ
ることを特徴とする高圧装置。

２、付記項ｌに記載の装置であって、補助手段が中間圧
力手段の一方のものを一時的に一部充填する補助流形成
手段であることを特徴とする高圧装置。

３、請求項１に記載の装置であって、補助手段を、２対
のシリンダのそれぞれにひとつのポンプを設け、これら
ふたつのポンプの一方が未だそれが連通している中間圧
力シリンダに流体送りをしている間に他方のポンプの流
体をそれが連通しているシリンダに送る制御手段を設け
ることにより形成したことを特徴とする高圧装置。

４、請求項Ｉに記載の装置であって、２対のシリンダに
組合わせて圧力応答制御装置をそれぞれ設けたこと、ピ
ストンを、交互に吐出行程及び復帰行程を行うように制
御駆動し、ピストンの一方が第１のまたそれらの他方が
第２のピストンをそれぞれ形成するように構成し、第１
のピストンに続いて第２のピストンが、また第２のピス
トンに続いて第１のピストンがピストン行程運動を行う
ように構成したこと、制御手段の一方が第１のピストン
の行程に従って第２のピストンの吐出行程を開始させ、
またそれら手段の他方が第２のピストンの行程に従って
第１のピストンの吐出行程を開始させるように構成した
こと及び第１のピストン、第２のピストン及び制御手段
に、先に作動しているピストンの行程の一部において次
に作動するピストンの吐出行程を開始させ、これにより
先に作動しているピストンが吐出行程を完了する瞬間に
次に作動するピストンのシリンダ内の流体が既に充分に
或いは完全に圧縮された状態となるようにする圧力制御
手段を設けたことを特徴とする高圧装置。

５、付記項４に記載の装置であって、中間圧力ピストン
に位置確認用部材（マーカー）を設けたこと及びこの部
材に応答して次に行程運動を行うピストンの吐出行程を
開始させるための命令を出すセンサを設けたことを特徴
とする高圧装置。

６、請求項４に記載の装置であって、可動部がシリンダ
からの復帰流により駆動される流体モータにより駆動さ
れる制御部又は制御装置が設けられ、それにより流体の
送りが行なわれるようになっていることを特徴とする高
圧装置。

７、請求項４に記載の装置であって、洩れの集液室の間
に密封手段が設けられていることを特徴とする高圧装置
。

８、請求項４に記載の装置であって、２対のシリンダの
中間圧力シリンダに交互に、周期的に加圧流体を送る制
御を行うための流れ方向制御手段を付勢するピストン行
程応答センサを設けたことを特徴とする高圧装置。

９、請求項４に記載の装置であって、先に推力作動を行
うピストンが圧力行程を完了しない内に後に推力作動を
行うピストンが中間圧力流体に連通されるように構成し
たことを特徴とする高圧装置。

１０、請求項５に記載の装置であって、２対のシリンダ
の中間圧力シリンダに交互に、周期的に加圧流体を送る
制御を行うための流れ方向制御手段を付勢するピストン
行程応答センサを設けたことを特徴とする高圧装置。

１１、請求項５に記載の装置であって、ピストンが最後
方の位置にある時に中間圧力シリンダに補助流れを送る
第２の制御部又は制御装置を設け、これにより、中間圧
力ピストンを急速に推力駆動してそれの関連する高圧ピ
ストンをシリンダ内に深く進入させることにより高圧シ
リンダ内の流体に予備圧縮を与え、高圧シリンダ内の流
体の圧縮の高速化をはかったことを特徴とする高圧装置
。

１２、請求項５に記載の装置であって、制御手段が往復
運動制御部材からなることを特徴とする高速装置。

１３、請求項５に記載の装置であって、先に推力作動を
行うピストンが圧力行程を完了しない内に後に推力作動
を行うピストンが中間圧力流体に連通されるように構成
したことを特徴とする高圧装置。

１４、請求項５に記載の装置であって、ピストンを共通
の軸心上に対設状に設けたこと及びこれらのピストンを
内蔵するふたつのハウジングの間に中間板部材を設けこ
とを特徴とする高庄装置。

１５、付記項１４に記載の装置であって、中間板部材に
独立した２本の流体通路を形成し、内方の室から、それ
らのそれぞれに隣接する流体通路におよぶ、直径が２ｍ
ｍ以下の穴を形成したことを特徴とする高圧装置。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、第
７図、第８図、第９図、第１２図、第１３図、第１４図
、第１５図、第１６図、第１７図、第６７図、第６８図
、第６９図、第７０図及び第７１図は、本発明による高
圧装置を示す断面図又は断面部分図である。第１０図及
び第１１図は、従来技術の装置を示す断面図又は断面部
分図である。第１５゛図及び第１６°図は、本発明の部
分的な構成実施例を示す断面部分図である。第１７°図
、第１８−へ図、第１８−Ｂ図、第１８−Ｃ図は、本発
明の詳細な説明するための線図（グラフ）及び自動記録
機による測定結果を示す線図（グラフ）である。第１９
図は、従来の水ポンプを示す断面図である。第２０図、
第２１図、第２２図、第２３図、第２４図、第２５図、
第２６図、第２７図、第２８図、第２９図、第３０図、
第３１図、第３２図、第４３図、第４４図、第４５図、
第４６図、第４７図、第４８図、第４９図、第５０図、
第５１図、第５２図、第５３図、第５４図、第５５図、
第５６図、第５７図、第５８図及び第６６図は、本発明
に含まれる基本的な技術内容の理解をはかるための説明
図である。第３３図、第３４図、第３５図、第３６図、
第３７図、第３８図、第３９図、第４０図、第４１図及
び第４２図は、本発明の他の部分的な構成実施例を示す
断面部分図である。第５９図、第６０図、第６１図、第
６２図、第６３図、第６４図及び第６５図は、本発明の
更に他の部分的な構成実施例を示す断面部分図である。 ＩＩ、　１２．１４．１５．７３３．７３４．７３５．
７３６．７３７゜７３８、７３９．７４０．７４１・・
・シリンダ又はシリンダ部（１１，１２・・・高圧シリ
ンダ、１４．１５・・・中間圧力シリンダ）、　　５．
　６．　８．　９．７４２．７４３．７４４゜７４５、
７４６．７４７．７４８．７４９．７５０・・・ピスト
ン（５゜６・・・高圧ピストン、８．９・・・中間圧力
ピストン）、１７、７７２・・・制御部、制御装置又は
制御機構、５１７・・・補助制御部、７５３．７５４．
７５５・・・偏心カム、７５１’　。 ７６３・・・軸（７５１’・・・中実軸、７６３・・・
回転軸）、４６４７６２・・・ハウジング、７６４・・
・流体取扱いロータ又は単にロータ、７６５・・・駆動
ピストン内蔵ロータ又は単にロータ部、７７５・・・（
ピストン行程）案内部材、７８３．７８４・・・（洩れ
の）集液空間、室又は溝。 本ｌ→↓し ｌ６Ｑ 、５６０− Ｆｉｇ、バ Ｆｔ″９，２１ １ｗｒｎｓ（ｋす１ρ−ぽ） ３カ所／爪Ｐｕグρ ＦｒｔａｔｎｒｄｒＪｔＩｌｇｅｌ、ｓｒ；ｚ４ｅＲ Ｆｔ々、翅 Ｆｌν、５２ Ｆｔ’１．５３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、往復運動を行うピストンが密封状に嵌込まれている
   ２対のシリンダと、これらのシリンダの部分に交互に流
   体を加圧下に送る制御手段とを有する高圧装置であって
   、シリンダの各対（ペア）を第１の直径を有する中間圧
   力シリンダと、この第１の直径よりも小さな第２の直径
   を有する高圧シリンダから構成し、ピストンをそれぞれ
   上記の第１の直径及び第２の直径に対応する直径を有す
   る中間圧力ピストンと高圧ピストンにより構成したこと
   、シリンダ内の流体が液体であって、高圧シリンダ内の
   液体が一時的に５００気圧を超える圧力に加圧されるこ
   と及び流体圧縮のための補助手段を設け、これにより高
   圧シリンダ内の流体を、中間圧力シリンダに送られる中
   間圧力流体の平均流速よりも高速に圧縮し、流体を高圧
   シリンダの出口部圧力に圧縮する構成としたことを特徴
   とする高圧装置。 ２、装置の中心部に回転可能に支承された軸を有し、こ
   の軸にシリンダ内で往復連動を行うピストンを駆動する
   ための、偏心案内面を有するカムを取付けて成る高圧装
   置であって、それらのカムを相互に１２０°の角間隔を
   おいて、軸方向に配設した３個のカムにより構成したこ
   と、シリンダを第１群の３個のシリンダ、第２群の３個
   のシリンダ及び第３群の３個のシリンダにより形成し、
   各群の３個のシリンダを相互に関し１２０°の角間隔を
   おいて形成すると共にそれらの軸心を上記軸の軸線に垂
   直な想像上の面上に配して設けたこと、シリンダ群の上
   記の想像上の面を軸方向に相互に間隔をおいて配し、シ
   リンダの各群に１個の上記のカムを設け、その一部をシ
   リンダ群の想像上の面上に配したこと及びシリンダ内の
   ピストンが上記軸の回転上４０°の角度差をおいて順次
   駆動されるように構成したことを特徴とする高圧装置。 ３、ハウジング内に回転可能に支承された流体取扱いロ
   ータ、ハウジング内に設けられたピストン行程案内部材
   、ハウジングに形成した入口及び出口開口、流体の吸込
   み及び吐出を行う、シリンダ内で往復運動を行う吐出ピ
   ストン及び流体流の制御を行う制御手段を有する高圧装
   置であって、流体取扱いロータの軸方向に駆動ピストン
   内蔵ロータを設けたこと、駆動ピストン内蔵ロータの穴
   内に、少なくも間接的に上記のピストン行程案内部材に
   係合しまた後端面を形成するよう、この穴の軸方向にそ
   れから突出する駆動ピストンを設けたこと、この駆動ピ
   ストンの上記の後端面の部分に係合する前端面を上記の
   駆動ピストンに設けたこと、駆動ピストン内蔵ロータの
   穴を流体取扱いロータの軸心から第１の距離に設けると
   共にシリンダを上記の軸心から第２の距離に設けたこと
   及び上記の第１の距離を第２の距離よりも大きくしたこ
   とを特徴とする高圧装置。 ４、往復運動を行うピストンが密封状に嵌込まれている
   ２対のシリンダと、これらのシリンダの部分に交互に流
   体を加圧下に送る制御手段とを有する高圧装置であって
   、シリンダの各対（ペア）を第１の直径を有する中間圧
   力シリンダと、この第１の直径よりも小さな第２の直径
   を有する高圧シリンダから構成し、ピストンをそれぞれ
   上記の第１の直径及び第２の直径に対応する直径を有す
   る中間圧力ピストンと高圧ピストンにより構成したこと
   及び高圧ピストンの中間部周囲に少なくもふたつの洩れ
   の集液室を形成し、これらの集液室からの流体を逃す流
   体通路を設けたことを特徴とする高圧装置。 ５、往復運動を行うピストンが密封状に嵌込まれている
   ２対のシリンダと、これらのシリンダの部分に交互に流
   体を加圧下に送る制御手段とを有する高圧装置であって
   、シリンダの各対（ペア）を第１の直径を有する中間圧
   力シリンダと、この第１の直径よりも小さな第２の直径
   を有する高圧シリンダから構成し、ピストンをそれぞれ
   上記の第１の直径及び第２の直径に対応する直径を有す
   る中間圧力ピストンと高圧ピストンにより構成したこと
   及び高圧シリンダを外方の室に連通させる一方、内方の
   室を入口及び出口手段に連通させ、これらの外方の室と
   内方の室の間に膜部材等の可撓性の室分離又は流体分離
   部材を設けたことを特徴とする高圧装置。