JPS58192985A - 圧縮流体の発生装置 - 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】 この発明は圧縮流体の発生装置に関する。

例えば、フランス特許７２−２５１７５号および７８−
３２６９６号からエンジンの代わりに、直動型コンブレ
ラ丈で空気などの流体を圧縮することは既に知られてお
シ、その圧縮はエンノン用ピストンを備えた一体鋳造の
アセンブリを構成するピストンによりなされている。上
記アセンブリは気密な緩衝室内で可動する円筒部を備え
、この緩衝室内に含まれた圧縮性空気または流体は空気
と燃料の混合気を圧縮する首姓（エンジン用ピストンの
復帰ストロークを確保する弾性部材を構成している。ま
た、例えばフランス特ｔ’Ｆ８１−０５７７０号におい
て、複動流体ボンダのピストンを直接上記アセンブリに
連結することが提案されている。しかしながら、従来こ
の圧縮流体を発生させる発生装置の設計は王として非常
に規則正しい出力や事実上直ちにそのｉ量を要求に応じ
て可変できることを意図したものである。

これら条件が必要とされないとき、上記フランス特許８
１−０５７７０号によって提案されている解法はあｔ９
にも不経済なものになると思われ、この結果多量のエネ
ルギ消費を伴わすに無負荷ま友は部分的な負荷で長期間
運転することのできる新しいタイプの圧縮流体の発生装
置が設計されなければならなかった。

このようなことから、Ｕ、Ｓ　ｐａｔｅｎｔ　、％　３
０６５７０３号からエンジンを備えてなる圧縮流体の発
生装置を製作することが既に知られており、このものは
その自由ピストンの一端部が燃焼室内を摺動しかつその
他端部が緩衝室内を摺動するようになっている。上記エ
ンジンによって駆動される流体ホンダは弾性復帰部材の
作動に追従するピストンを備えて構成されている。

しかしながら、この従来の発生装置において、上記ピス
トンの復帰に必要なエネルギを確保する緩衝材は流体ボ
ンダのピストンが摺動される圧縮性流体を満した緩衝室
に対し独立したものとなっている。したがって、エンジ
ンの緩衝材の圧力と、流体ボンダのピストン室内の圧力
とにもとづく２つの独立した制御手段を備える必要があ
るため、この発生装置の調整に関しては幾つかの不具合
が生じることになる。

この発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは、その構造および制御システムが簡
素化されてその信頼性および順応性が増した前述したタ
イプの圧縮流体の発生装置を提供することにある。

この発明によれば、流体ポンプのピストンがエンノンの
自由ピストンとは独立して、緩衝室内、好ましくはエン
シンの自由ピストンに対面しかつ同軸上に位置付けられ
た補助ピストンに連結され、また流体ボンダにシけるピ
ストンのＯＩ帰ストロークを確保する弾性復帰部材は緩
衝室内の圧力に反して上記補助ピストンに働くものでお
る。

このような特有の配置にょシ、従来技術の利点は全部溝
され、特に流体ボンダの送出導管が閉止されれば、エン
ジンがエネルギの消費を事実上皆無にして駆動されるこ
ととなる。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

発生装置はｌで示されるエンジンと２で示される流体ボ
ンダを備えて構成されている。

このエンジンｌは前述したフランス特許８１−０５７７
０号記載の２ストロークデイーゼルエンジンタイグのも
のが好ましい。このエンジンｌには実質的に一体鋳造の
可動アセンブリ３を備えている。この可動アセンブリ３
の一端部はエンジンｌのピストン４を構成しており、こ
のピストン４はノズル６を通じて燃料が供給される燃焼
室５内を摺動可能となっている。

燃焼室５と反対側の可動アセンブリ３にはピストン４よ
υも径の大きな大径部が設けられている。この大径部は
エンジンボディー９好に備えられたシリンダａ内を摺動
するピストン７として構成されている。シリンダ８内に
は上記燃焼室５の反対側に位置して室が気密に設けられ
、この室はいわゆる緩衝室ＩＯとして知られている。

流体ボンダ２は実質的に円筒室ｉｔを備え、コノ円筒室
１１は上記エンジンボディー９好ましくはその中間部ボ
ディー１３に固定されたポングＭフィー１２内に設けら
れている。流体ボンダ２のピストンＩ４は円筒室ｉｔ内
を動き、このピストン１４は中間部ｚ７′イー１３の孔
５６１１ｃ固定されたライナ１５によって案内される。

上記円筒室１１近傍の一方には少なくとも１つ以上の吸
入弁１７が設けられている。この吸入弁１７は導管１８
内に嵌め込まれておシ、この導管Ｉ８は円筒室ＩＩ内に
連通ずるとともに、図において吸入弁１７の上方に位置
して図示された流体のタンクＩ９に連結されている。ま
た、他方の円筒室ＩＩの近傍には少なくとも１つ以上の
送出弁２０が設けられてお９、この送出弁２０は送出管
２１に連結されている。この送出ｔｚｌをバイパスして
例えばダイヤフラムを備えたタイツのアキュムレータ２
２が設ケラれ、このアキュムレータ２２は少なくとも上
記流体ボンダ２から供給される脈流の一部を規制するよ
うに設計されている。

流体ポンプ２においては図に示されるようにその円筒室
１１およびピストン１４をエンジンＩと同軸にして配置
するのが好しいが、しかしこの配置はある特別の場合に
おいて修正可能である。

他方、中間部＆ｆＪ４−１３内には同筒スＩ７−ゾ２３
が支持されておシ、この円筒スリーブ２３は流体ボンダ
２の制御のため補助ピストン２４を摺動可能としている
。この結果、ピストン１４のヘッド１４ｍはロッド２５
を介して補助ピスト／２４に連結され、これらピストン
１４．２４相互は堅固に固定されている。なおまた、上
記ピストンＩ４のヘッドＩ４ａにはライナ１５または直
接中間部ゲディー１３に接触する肩部１４ｂが設けられ
ている。

補助ピストン２４と中間部ボディー１３との間には弾性
復帰部材として例えばスプリング２６が架は渡されてお
多、これによりピストン１４のヘッド１４＆は上記スプ
リング２６の作動下において補助ピストン２４のストロ
ークに制約を与えている。しかしながらこのとき、中間
部ボディー１３、円筒スリーブ２３および緩衝室１０と
は反対側の補助ピストン２４の表面で規定される中間室
２２は気密に構成され、その内部には以下に指定された
条件で弾性復帰部材として動く圧縮性流体例えば空気が
満されていることに江意すべきである。

エンジンＩに対する流体ボンダ２の位置およびこのエン
ジンｌに固定された中間部メゾイー１３の形状がいかな
るものであっても、緩衝室１０は上記補助ピストン２４
によってその面の１つが閉塞されている。これに関連し
て、流体ポンプ２は補助ピストン２４に直接もしくは間
接的に連結された幾つかのピストンＩ４を備え、例えば
これらピストン１４は１つまたはそれ以上の円醗室１１
を横切るロッド２５の適切な延長部にそれぞれ固定され
ていることが示されている。

またさらに、中間部＆７′イー１３に環状溝２８が設け
られ、この環状溝２８が円部スＩＪ−プ２３とエンノン
メゾイー９との間に備えられ丸環状の通路２８ｍを介し
て緩衝室１３に連通されていることも示されている。上
記環状溝２８は発生装置が始動したとき、圧縮空気のタ
ンク２９に連通するように構成されている。なおまた、
タンク２９から好ましくは空圧で制御されるデバイス３
０は前記送出弁２０のオーバロードを許容可能としてい
る。最後に、緩衝室ＩＯ内やピストン１４のための弾性
復帰手段として使用される場合の中間室２１にはそれ自
体に空気洩れを補償する手段が設けられていることは明
らかである。

次にこの一実施例による発生装置の作用を貌明する。

燃焼室５に吸入された空気および燃料との混合気の燃焼
の結果として矢印Ｆ方向にピストン４が摺動すると仮定
すれば、緩衝室ＩＯ内の空気は圧縮されることになる。

この圧力が充分なとき、補助ピストン２４に及ｌホされ
る力はスプリング２６の力よシも大きくなり、流体ボン
ダ２のピストン１４は円筒室ＩＩ内に浸入する。

この円筒室ＩＩ内の流体は送出弁２０を介して送出管２
１に送出される。しかしながらこの送出された流体の一
部は前記アキエムレータ２２内に貯えられる。

しばらくして、エンジンＩの作動状態や流体ボンダ２に
よって送出される流体の有効な循環状態によシ、各圧力
は所定のバランスに達する。

駆動アセンブリ３はそのピストン１が補助ピストン２４
に達する以前に停止し、＃ｌｃ備室Ｉθ内の空気はその
最高圧に達する。この後、可動アセンブリ３は矢印Ｆ方
向とは逆方向に押し戻され、かつ掃除空気は周知の条件
で燃焼室５内に導入される。

緩衝室１０内の圧力は減圧され、スプリング２６は補助
ピストン２４を緩衝室１０内に押し戻し、これによりピ
ストンｌイを円筒室ｌｌの外側に出す。このようにして
生起される圧力低下の影響にもとづき、タンクＩ９の流
体は吸入弁１１を介して円筒室１１内に吸入される。

燃料がノズル６を介して燃焼室５内に吸入されると直ち
に別のサイクルがスタートする。

可動アセンブリ３とピストン１４との間に機械的な連接
がないので、流体ポンプ２の制御が非常に順応性および
信頼性に優れたものとなることに注意すべきである。流
体ボン７°２により送出される流体の変動は吸入過程で
その有効な循環に流体を戻すとともに送出過程でこの流
体を貯えるアキームレータ２２により減少される。

エフ　ノンｌは例えばフランス特許 ７２−２５１７５または８１−０５７７０に記載された
適当な手段によシ制御される。しかしながら多くの場合
、燃料噴射や特に流体ポンプ２の送出に使用されるパワ
ーに関して燃料の流ｉｔを制御するには充分である。こ
の制御は周知であ夛、ここではその詳細な説明を省略す
る。

しかしながら、もし使用された流体の流量が皆無ならば
、エンジンｌは事実上いかなるエネルギを消費すること
なしにその駆動を恰続することができる。実際、燃料の
比率は緩衝室１ｏ内の圧力がスプリング２６に抗して補
助ピストン２４を押すような高圧値に達することのない
ものとなっている。もちろん、これは矢印Ｆ方向とは反
対の方向への可動アセンブリ３の復帰を妨げるものでは
ない。

次に発生装置がいかにして始動されるかを説明する。最
初、可動アセンブリ３は図示しない手段によりその休止
位置における補助ピストン２４に非常に近接した位置に
移動される。デバイス３０は圧縮空気のタンク２９に連
通して配置され、その結果流体ポンプ−２の送出弁２０
は完全に口、りされることなしに強い過負荷を受けかつ
円閣室１１内の非常な高い流体の圧力のもとでのみ開く
ことができる。その後、緩衝室１０はタンク２９に連結
され、そして圧縮空気は燃焼室５に向って可動アセンブ
リ３を押す。

その時、燃料が噴射され、そして最初の燃焼が行われる
。送出弁２０に負わされた電負荷のため、ピストン１４
および２４は動くことができない。

送出弁２０上の過負荷は最初のサイクルにおいて解消さ
れ、そして流体ボンｆ２は前述した条件においてエンジ
ン１によυ駆動される・

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す発生器の縦断面図であ
る。 Ｉ・エンジン、２・・・流体ポンダ、３・・可動アセン
ブリ、（自由ピストン）、ＩＯ・・・緩衝室、Ｉ４・・
・ピストン、２４・・・補助ピストン、２６・・・スプ
リング（弾性復帰部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　自由ピストンの一端部が燃焼室内を摺動すると
   ともに、この一端部よりも大径の自由ピストンの他端部
   が緩衝室内ｆｔ摺動するエンジンと、このエンジンによ
   って駆動されそのピストンが弾性復帰部材の作動に追従
   する流体ポンプとを備え、上記兎捧ボ／グのピストンは
   エンジンの自由ピストンと独立にしてかつ上ｇＩ２緩衝
   室内に位置付けられた補助ピストンに連結され、上記流
   体ポンプにおけるピストンの復帰ストロークを確保する
   弾性復帰部材は緩衝室内の圧力に反して補助ピストンを
   作動させることを特徴とする圧ａｉｉａ体の発生装置。 （２ｉ　　ｉｌＪｌ補記ピストンの直径は緩衝室の内径
   と事実上等しいことを特徴とする＊ａ’Ｆ＃＃Ｉ求の範
   囲第（１）項記載の圧縮流体の発生装置。 （３）　　前記補助ピストンの弾性復帰部材は緩衝室に
   背向した補助ピストンの面とエンジンのクランクケース
   との間に介装されたスズリングであることを特徴とする
   ％ＦＦ請求の範囲第（１）項記載の圧縮流体の発生装置
   。 （４）　　前記補助ピストンはその弾性復帰部材を構成
   する圧縮性流体が満された気密性の円筒全円を摺動する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の圧縮
   流体の発生装置。 （５）　前記補助ピストンには弾性復帰部材の作動のも
   とてそのストロークを規制するストッパ部材が備えられ
   ていることを特徴とする特許―求の範囲第（１）項記載
   の圧縮流体の発生装置。 （６）　前記補助ピストンのスト、バ部材は流体ボンダ
   のピストンにより構成されていることを特徴とする％Ｗ
   ！ｆ精求の範囲第（５）項記載の圧縮流体の発生装置。