JPS636713A

JPS636713A - 直線運動部材を駆動する方法と装置

Info

Publication number: JPS636713A
Application number: JP62155630A
Authority: JP
Inventors: カール・リーメルト; フランツ・ヨーゼフ・ロール; クーノ・フーク
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1986-06-25
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1988-01-12
Also published as: US4763478A; EP0251147A2; EP0251147A3; DE3621186A1

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】本発明は、ピストン及びこれと連結された直線運動可能
な部材を駆動するために圧力作動流体を供給されるピス
トン・シリンダ機構を有し、直線運動可能な部材、特に
高圧遮断器の可動引外しピンを駆動する方法及びこの方
法の実施のための装置に関する。

高圧遮断器は高圧回路の開閉、％に高圧回路の開閉に使
用される。このために接触子を切断した後にその間に伸
びたアークに同かつて不活性ガス、好ましくは六７ツ化
硫黄ＳＦ’６を吹き付けて、アークによシイオン化した
ガスを特に瞬間′ｆＨ，流がＯとなる時に発生したイオ
ンを消し、アークを消去することが必要である。そのた
め近頃は吹消ピストン遮断器が用いられている。この吹
消ピストン逅　。

断器では、可動接触子が圧縮シリンダと連結されていて
、該圧縮シリンダは遮断時に圧縮シリンダが固定ピスト
ンを介して牽引され、その結果、シリンダとピストンの
間の空間が縮小し、それと共にその中に充填されたガス
が圧縮され、アークを消すのに十分な消弧ガス流を生ず
るために必要な高い圧力が形成される。

可動接触子及び該接触子に連結された吹消ピストン又は
吹消シリンダを駆動するために、液圧式、機械式又は圧
縮空気式駆動装置が使用される。液圧式又は圧縮空気式
駆動装置においては作動液又は圧縮空気によってピスト
ン・シリンダ機構のピストンが駆動され、該ピストンは
吹消ピストン又は吹消シリ７ダ及び接触子と連結される
。機械式駆動装置の場合はばねに蓄積されたエネルギが
利用される。

圧力作動流体としては、作動油又は圧縮空気が用いられ
、−般にピストンが往復動可能に内設されたシリンダ状
の蓄勢器によって供給される。ピストンの一方の側に圧
力作動流体があシ、他方の側に気体ばね又は機械ばねが
配置される。気体ばねを用いる場合には気体の圧縮性が
駆動エネルギの蓄積に利用されるが、気体ばね室からの
気体の流出が避けられないという問題がある。そのため
に、蓄勢器の気体ばねは時と共に効果を失い、その結果
、蓄勢器が供給する圧力作動流体は十分な圧力を有せず
、従って必要量の圧力作動流体を取出すのが不可能とな
る。

高圧遮断器は回路を開くために、所定の操作順序で開閉
できなければならない。このような高圧遮断器のために
用いられる駆動装置は、国際的に承認された規格や規則
を満足するように、設計されなければならない。公知の
液圧式、圧縮空気式又は機械式駆動系統の設計において
、特に駆動装置の蓄勢器は遮断器の複数回の閉−開操作
又は１回の開−開−開操作のために必要な量の圧力作動
流体を外部から導入される別の一般には電気エネルギに
よりて該蓄勢器にエネルギを追カΩする必要なしに放出
できるように設計さｎなければならない。なぜならば、
個別開閉操作相互間の時間間隔は、蓄勢器にエネルギを
導入するため［４要な最小時間間隔よう長かに小さくな
ければならず、−般に電力から得られる外部エネルギに
よる蓄勢器の充填が必要でないようにしなければならな
い。

圧力作動流体を供給する蓄勢器は、最後の開動作まで罹
災に遂行できるような量の圧力作動流体を収容しなけれ
ばならない。従って操作順序が間引のときは蓄勢器が比
較的小さく構成され、操作順序４ｘ開のときはもちろん
蓄勢器は極めて大型にｇｔ成される。気体ばね（気体蓄
圧器）の洩れ損失とそのばね特性に注目すべきであシ、
気体蓄圧器に代わる機械ばねの場合にも、はぼ同じ事が
当てはまる。

液圧蓄圧器の場合は約３００パールの持続的圧力が使用
されるので、すべての液圧装置部材の密封Ｋ特に注意を
払わなければならない。更に蓄圧器の再充填のための液
体ポンプ、弁その他の液圧部材が必要であるため、との
液圧駆動装置はかな９高価となる。

これに対して装置の間索化をもたらすのがいわゆる化学
的駆動装置である。この化学的駆動装置は、駆動ピスト
ンと共に可ｋｊＪｓ触子を作動させる圧力が、必要な時
だけ発生され、供給されるならば、上述の問題をすべて
回避することができるという考え方から出発する。燃料
の爆発を発生させることによって圧力を得るように形成
された化学高圧に保持される圧力作動流体を用いる場合
に必要な特別な点検は化学的駆動装置の種類によっては
不安であ夛、その限シに於て、本発明の装置に対する保
守のための作業を行なう必要はない。

高圧遮断器用化学的駆動装置はそれ自体公知でれ、点火
され、そのＭ来生ずる反応ガスが引外しピン駆動装置の
ピストンを駆動するように作用する。ところが燃焼の際
に発生する酸化物又は塩から成る残留物が駆動シリンダ
の汚れと腐食を生じるので、この種の駆動装置は頻繁に
点検し必要に応じて手入れを行なわなければならず、高
圧ａ断器用駆動ｇａとして迩幽でなく、シかも遅ｔｒ操
作の都度上記笛看を更新しなけ九ばならなかった。

このことは特に遠隔の地で匣用される週１ｆｒａ備では
不利である。固体燃料が使用した上記種類の化学的駆動
装置を開示した刊行物は、例えば米国特許第４２２４４
９１号及び第４２５０３６５号である。この場合、パト
ローネ形の雷管は直接にピストンの手前の反応室又は反
応のための別設の燃焼室に挿入することが可能である。

しかしこの場合には必ず固体状の反応残留物が生ずると
いう問題がある。

海鳴ゴスを使用する化学的駆動装置は、ドイツ特許第１
２８７６７７号によシ公知である。この場合電解装置に
よって水が水素と酸素（海鳴ガス）に分解され、水素と
酸素の混合ガスがピストン・シリンダ機構に送られる。

ピストンの両１１１ＩＩＫ取付は九点火プラグによって
、所望の操作行程に相応する時点に爆鳴ガスが点火され
る。この場合、操作サイクルの実行の際に反応体の供給
があまυ緩漫であるという欠点がある。水素は無限に利
用できるという特徴をもっているが、前述の問題がある
ために、海鳴ガスを利用する装置は実用されていない。

本発明の目的は、ピストン及びこれと連結され九直線運
動可粍な部材を駆動するために圧力作動流体を供給され
るピストン・シリンダ機構を有し、上記直線運動可能な
部材、特に高圧遮断器の可動列外しピンを駆動するのに
適し、それぞれ１５秒の間隔をおいて４回の開閉操作を
含み、所定の規格％に米国規格による操作サイクルを少
い費用で実現できる直線運動部材を駆動する方法と装置
を提供することにある。

本発明に於ては上記目的を達成するために、それぞれの
動作工程を実現するのに必要な加圧流体を発生させるた
めに、燃焼室の中に十分な体積の燃料を供給し、かつ動
作工程の開始前に燃料を燃焼させるのに十分な体積の酸
素を燃焼室に導入する方法を採用し、又これを実施する
装置を用いる。

本発明に基づく方法のその他の好適な改良は、特許請求
の範囲第２項ないし第６項に明示されている。

又この方法を実施する装置は、ピストンの両側にそれぞ
れ燃焼室が設けられ、各燃焼室に少くとも１個の高エネ
ルギ点火プラグが突出し、燃料の少くとも一部が点火プ
ラグの直近をかすめて噴射されるように、少くとも１個
の燃料噴射口が配設されていることを特徴とする。

本発明に基づく装置のその他の好適な構造と改良は特許
請求の範囲第７項乃至第１３項に示されている。

本発明に基づく化学的駆動装置は簡単な構造を有し、信
頼性が高い。１サイクルの操作回数のために必要な所定
の酸素量の燃焼室への充填は既に操作命令の＊に行われ
るから、命令が出た後は燃料を噴射しさえすればよい。

この事は本発明の特に有利な点である。燃料とじてがン
リンが特に過当である。ガソリンは世界中で入手可能で
あシ、長時間にわたってたやすく貯蔵することができる
。

１ポンプ行程で元方な址の散索を燃焼室に噴射する噴射
ポンダは、ガンリンを使用した場合摩耗する恐れがある
から、１％の麓の多価アルコール、主としてポリグリコ
ールを添加するのが適当である。この添加はガソリンの
反応挙動を事実上変えないが、噴射ポンプのピストンに
とって十分な潤滑の利点がある。

液体燃料としてエタノールを取上げることも好ましく、
この場合には酸化剤として純酸素が用いられる。

１操作毎に１　ｋＷｇの遮断器の駆動エネルイのためＫ
　１　ｏｎのガソリンと当量の酸素が必要である。

開−開一開一開一操作サイクルの場合には、４回のすべ
ての開動作に於て点火が確実に行なわれる量の酸素が必
要である。例えば４回の開動作のためには約７ｔの酸素
があればよい。この場合酸素の充填圧は２５バールであ
る。

最初の開閉操作の時に燃焼によって生じた反応生成物は
、次の操作の妨げにならないから、反応室に残留してよ
い。特に操作順序が閉−関の場合にそうである。

特定の規格に基づき閉−開操作の３分後に別の閉−開操
作が行われるときは、燃焼室を空気抜きして新たな酸素
を充填する時間がその間にあｎは十分である。米国規格
による操作順序、開−開一開一開の場合は、燃焼室を問
題なくガス抜きし、新しいｔＲ累を充填するのに、各操
作サイクルの間に１５秒もあれば十分である。この時間
はこの場合必要ない。それは予め導入された酸素計が４
回のすべてのサイクルのために十分であるからである。

必要ならば加速段階の予備反応のためにも、圧縮段階の
後期反応のためにも、燃料を噴射することが可能である
。こうして先ず最初の噴射によってピストンが所定の速
度に加速され、ＳＦ６の圧縮時に操作行程の終期の開速
度があまりに急速に減少することを回避するために、駆
動ピストンの所定の行程の後に新たなガソリンＭ！Ａ景
を噴射することができる。ＳＦ４の逆圧によるピストン
の早期の制動はこうして回避される。

反応混合物の点火のために、いわゆる高エネルギ点火装
置を使用することが好ましい。この点火装置では、自動
車に使用される普通のトランジスタ点火装置で放出され
るエネルギの約１０倍のエネルギが発生される。

又特に重要なのは燃焼室の表面である。反応時に若干量
の水が発生するので、この表面は耐食性を持たなければ
ならず、ピストン又はピストン・シリング機溝はステン
レス鋼又は適当な耐食性金属又はセラミ、り保護層を備
えた鋼から成ることが好ましい。

特に重要なのは燃焼室内の混合物の形成である。

該混合物の形成は液状及びガス状燃料のいずれの場合に
も点火と反応過程に影響を与える。これに対して適当な
給圧路及び流路すなわち流入口を形成することによシ、
十分な混合物形成のために乱流を発生させ、点火の最適
化をはかることができる。液体燃料を使用する場合には
、ニードルバルブを用いて円錐形状に燃料噴射を行なう
ことができるし、又三つの噴射孔を有するノズルを用い
て三重噴流を形成することができる。上記噴射方法のう
ち後に記した噴射方法が従来得られた最良の゛方法であ
る。上記のようにして得られた可燃性混合物又は燃料可
燃性混合物すなわち燃料は点火プラグのなるべく近くに
送シ込むのが好ましく、点火プラグを接線方向にかすめ
るように、燃料噴射を行なうのが好ましい。燃料を点火
プラグに直接あたるように噴射すれば、火花発生が妨げ
られ、点火の不調を招く恐れがあるからである。いわゆ
る三ツ穴ノズルを用いる場合には３本の噴流の内の１本
を点火プラグに対して接続方向にかすめるように導き、
噴射点を燃焼室の壁面に設け、点火プラグを該壁面に対
しほぼ直角に配置するのが効果的であることが判明した
。この場合燃料の噴射時間は３ミリ秒以下に定められ、
使用される噴射ポンプは、１回のポンプ工程によシ、所
定量の燃料を燃焼室の中に噴射するポンプである。いず
れにしても点火遅れが少く、透析器の開時間すなわち遮
断時間に関する要求が満足されるように、噴射時間を選
定しなければならない。

また本発明によれば、適切な圧カイ・時間曲線を得るた
めに、燃焼室の内部に不活性ガス、例えば窒素（Ｎ２）
を導入することが可能である。不活性ガスによって点火
時間と特に反応速度が影響される。

更に不活性ガスによって予圧レベルが高められ、ガス量
の増加によって最大圧力が増大する。また圧力の上昇に
よｐピストンの運動エネルギも増加する。こうしたＮ２
ガスの添加によってピストン速度を高めることができる
。この効果は実験で証明された。又不活性ガスに熱エネ
ルギが蓄積されるので、反応の後の圧力降下が緩慢とな
り、このため引外しピンの運動に対し有利な影響を受け
る。

もちろん窒素の代わシに十分に大量の酸素を充填しても
よい。この大量の酸素の効果は、不活性ガスによる効果
と同じである。

酸素の供給は列えは酸素ボンベによシ、又はレリえば水
の電解によシミ気化学的に、又はここで詳述しない適当
な方法で空気を分離することによ）、行われる。最後の
方法は酸素供給が独立に行なえるという利点を有し、特
に遠隔の地に設置した遮ｆｆｒ器の場合に有利に用いら
れる。

本発明に基づく駆動装置の利点は凡そ次の点にある。す
なわち必要な回数の点火のために十分な量の酸素を燃焼
室に１回で元項し、燃料を２１当に噴射することによっ
て、上記必要回数の開閉動作を実現することができ、し
かも流体を用いた機械的な蓄勢器及び駆動装置を使用し
た場合の欠点を除去することができる。

本発明の実施例を示す図面に基づいて説明する。

第１図に高圧遮断器の化学的駆動装置の原理図が示され
ている。高圧遮断器も開閉接点のみの略図で示され、参
照番号１０が付されている。高圧遮断器１０の可動引外
しピンはピストン・シリンダ機構１ノによって駆動され
る。ピストン・シリンダ機構１１はシリンダ１２及びシ
リンダ内で往復動可能なピストン１３から放シ、ピスト
ンに接続されたピストン棒１４は高圧遮断器の引外しピ
ンと連結される。ピストン１３はシリンダ１２の内室を
ピストンの第１室Ｊ５とピストンの第２呈１６に仕切る
。ピストン棒１４がピストン１３に接続されているので
、ピストンの第２Ｎ１６の中のピスト／の受圧面は室１
５の受圧面よシ小さい。

第１呈１５に第１の燃焼室１７が接続される。

燃焼室Ｉ７は逆止め弁１８を介して室１５と接続される
。燃焼室１７の中に点火プラグ１９が突出し、点火装（
ｌｚｏにより操作されて点火する。燃焼室１７は制＠Ｏ
Ｔ能な弁２）を介して＃ｌ索容器２２と連通する。また
噴射ノズル２４を具備し、噴射ポンプ２５と連通する導
管２３が燃焼室１７に接続する。この噴射ポンプ２５は
ピストン２６を有し、このピストンによって燃料タンク
２８から液体燃料２７を吸引し、１行程で燃焼室１７に
送る。噴射ポンプ２５のピストン２６はピストン・シリ
ンダ機構２９と連結される。ピストン・シリンダ機構２
９は導管３０及びこの導管３０に接続されたｔ磁弁３）
を介して酸素容器２２に連通する。

酸素容器２２は別の導管３２及びこの導管にある制御可
能なｘｉ弁３３を経て第２のピストン・シリンダ機構３
４と連結される。ピストン・シリンダ機構３４は第２の
噴射ボン７０３６のピストン３５を駆動する。第２の噴
射ボン７’、？１５は導管３７を介して燃料タンク２８
から燃料を吸引し、導管２３に対応する導管３８と逆止
め９Ｐ３９を介して第２の燃焼室４０に噴射する。燃焼
室４０にも、点火回路２０によシ駆動される点火プラグ
４ノが配設される。第２の燃焼室４ｏ／ｉ制御可能な弁
４２を介して酸素容器２２と連通し、導管４３は燃焼室
４０から出てピストン・シリンダ機構１１に至る。導管
、４３は逆止め弁４４を介在して、燃焼室４０をピスト
ンの第２の室１６に接続する。

第１図に於ては、高圧遮断器ｌＯは、開位置にある。遮
断器を投入するには、ピストンを矢印Ｐムの方向に作動
させねばならない。該作動は燃焼室１７に十分な量の酸
素を、また噴射−／グ２５によシ十分な量の燃料を噴射
して行なわれる。点火プラグ１９によって燃料と空気又
は酸素の混合すなわち第１の室１５へ送られ、よって第
１の室１５内に生ずる圧力によりピストンは矢印Ｐムの
方向く駆動され、高圧遮断器１０は閉じる。高圧遮断器
１０を開くときは、第２の噴射ボンｆ３６によって、燃
焼室４０に燃料が噴射される。上記燃料と、弁４２を経
て燃焼室４０に導入された酸素によって、混合ガスすな
わち燃料が形成され、制御装置２０及び点火回路を経て
点火プラグ４１が働き、燃焼’Ｍ４０内の上記混合ガス
は点火される。

燃焼室４０内に発生し、十分く高い圧力と十分な温度を
有する反応ガスは専管４３と逆止め弁４４を経てピスト
ン・シリンダ機構の第２の室１６に到達する。従って、
ピストン１３は開位置に移動する。場合によっては上記
開閉動作に於て、あまシに多量な反応ガスがピストン・
シリンダ機構の内部按残らないようＫＳ数回の開閉操作
の後に弁４５．４６及び４７を介して２つの室１５及び
１６のガス抜きを行なわなければならない。

第２図の実施例は構造を簡単にした同である。

この実施例では、第１図の２つの燃焼室１７及び４０が
単一の燃焼昆１７　ａ　（Ｉｃまとめられ、その結果、
唯１個の燃料噴射ポンプが便用される。第１図と第２図
の構造は共通の部材から形成される部分が多いので共通
の部材や器具には同じ参照番号が付され、区別を明らか
にする必要がある場合には添字を付しである。

第１図の構造と同様に第１の呈１５及び第２のＭ１６に
燃焼室は、弁１８ｍ及び１８ｂを介してそれぞれ燃焼室
１７＊ＩＩＣ接続される。燃焼室１７＆には点火プラグ
１９が取付けられ、点火装置２０によって燃焼室１７ａ
内の混合ガスの点火が行なわれる。燃焼Ｎ１７＆は制御
可能な弁２１ｈ及び減圧弁３２息を介して酸素容器２２
と連通し、噴射ポンプ２５は噴射ノズル２４を接続され
た導管２３を介して燃焼室Ｊ７＆に接続され、又酸素容
器２２とポンｆｚｓの間には緩衝容器３３ａが接膀され
ている。高圧遮断器１０の操作のために燃焼室１７ａに
、数回の点火のために十分な量の酸素が充填され、噴射
ポンｆ２５によシ十分な量の燃料が噴射される。点火プ
ラグ１９によシ燃止空気又は酸素混合物すなわち混合ガ
スが点火され、弁１８ａを経てピストンの第１のＭ２Ｓ
に送られる。弁１８ａ及び１８ｂはピストン棒の行程に
対応して制御される。点火の最初の瞬間に弁１８１Ａが
開放され、弁１１ｊｂが閉鎖される。その時、ピストン
・シリンダ機構の内部に発生する圧力によシ、ピストン
が矢印Ｐあの方間に駆動される。ピストン行程のほぼ半
分の所で弁１８ａが閉じ、弁１８ｂが開放される。遮断
器を逆方向に操作しようとするときは、噴射ポンプ２９
によシ燃焼室７７＆に所定量の燃料が噴射され、燃焼室
１７＆にある残留酸素と共に可燃性混合ガスが形成され
、該混合がスは点火装置２０によって操作される点火プ
ラグ１９によって点火される。燃焼ｆｉ７７ｍに発生し
た十分に高い圧力と十分な温度を有する反応ガスは、開
状態のｙＰ１８ｂを経て呈１６に到達し、その結果ピス
トンが駆動さｎる。ピストンのほぼ半行程の所で、今度
は弁１１１ｂが閉じ、弁ｌ１ｌｓが開放される。第２の
開閉操作のために前述の開動作が繰返され、噴射された
燃料は燃焼室１７ｔｈに残存する残留酸素と反応し、開
−閉一開（０−ＣＯ）の操作サイクルの後に弁３４を介
して室１６及び１７＆の排気が行なわれる。

本発明によれば、数回分の燃料の燃焼、従って数回の開
閉操作のために十分な量のｒｇ、索が燃焼室１７ｈに導
入される。

装置の構造を簡単にするために、燃焼室１７及び４０を
ピストン・シリンダ機構に読会することが可能である。

この目的のために第３図のピストン・シリンダ機構５０
が開発された。第３図に於ては、ピストン５１はシリン
ダ５７の中で往復動可能であシ、ピストン棒５２によっ
て高圧遮断器１０の可動列外しピンと連結される。ピス
トン５ノはシリンダ内室をピストン第１の室５３と第２
の室５４に区分する。ピストン５１の運動を制限するた
めに、高圧連断器１０の開閉に対応する開位置と閉位置
にシリンダ５７の中にそれぞれストッｆ５５及び５６が
配置さｎる。スト、ｆ５６の下（図の下）でシリンダ５
７の底部５８に三ツ穴を有する噴射ノズル５９が配置さ
れ、該噴射ノズル５９は噴射ポン７＃６０と導管６１を
介して燃料容器６２と連通ずる。専管６１は、燃料容器
６２から噴射ポンｆｅｏに至る専管である。

シリンダ５７の側壁６３に点火プラグ６４が取付けられ
、その内端６５は点火用の火花を発生するように形成さ
ｎている。なお点火プラグ６４はシリンダの側壁にシリ
ンダ内の圧力によって破損したり漏洩しないように取付
けられ、該点火プラグ６４の点火は電子制御装置６６Ｖ
ｃよって行なわれる。

ピストン・シリンダ機構５０の第２の室５４に別のノズ
ル６７が装着され、ノズル６７は噴射ポンプ６８に連結
される。その場合、噴射ノズル６７はシリンダ５７の側
壁６３に取付けられている。噴射ノズル６７とほぼ反対
側に対向して第２の点火プラグ６９が設けらｎｌその内
端７０に点火火花が発生する。点火プラグ６９は点火装
置７ノによって点火される。

双方の噴射ポンプ６０．６８は、１回のポンプ行程が１
回の操作のために十分な量の燃料を第１及び第２の室５
３及び５４に噴射するように構成されている。又点火プ
ラグ６４及び６９はいわゆる高エネルギ用の点火プラグ
であって、少くとも１　ｍＪの点火エネルギを点火火花
に与え、確実な点火が行なわれるようになっている。噴
射ノズルとして前述のようにそれぞれ三ツ穴ノズル５９
及び６７を利用することが好ましい。この両ノズルは３
本の燃料噴流７２，７３．７４を発生し、その内の１本
、図の場合では燃料噴流７２が、点火プラグの前端６５
を直接Ｋかすめて噴射される。円錐形噴流を噴出するノ
ズルを三ツ穴ノズルの代わりに使用するときは、同様に
点火プラグの点火部のなるべく近傍をかすめるように円
錐の外周面を噴射しなければならない。燃料が点火部そ
のものに衝突してはならない。なぜならそれによって点
火が妨げられるからである。同様にしてノズル６７も３
本の噴流７５，７６．７７を発生子るように儒成される
。これらの噴流の内、第３図による構造では中央の噴流
７６が点火プラグの前端すなわち点火部の直近部分をか
すめて導かれる。噴流７６が点火プラグ６９の点火を生
じる前端部に直接衝突すれば、点火プラグが燃料で濡れ
るので、少くとも点火が妨げられる。

第２及び第１の呈５４及び５３に噴射される好ましいガ
ソリンの量は、高圧遮断器ｌＯの遮断容量特にその可動
質量に関係する。毎操作について１　ｋＷｍの機械的駆
動エネルギを必要とする場合、１立方センチメートル未
満のガソリンと、該がソリンと当量の酸素が必要である
。なるべく多数回の開閉を行うためには、注入される酸
素の量もこれに適合するものでなければならない。西ド
イツで通常行なわれる閉−開操作順序に対して、ピスト
ンの第１の室５３に（第１図による構造にも勿論同じ事
が当てはまるン少くとも２回の開閉動作に必要な（従っ
て２回の燃焼に必要な）酸素を注入しなければならない
。０．３リツトルの反応室に１立方センチメートルのが
ソリンを噴射するときは、３回の開動作と３回の閉動作
のために２０パールの圧力のｆＲ素充填で十分である。

このときガソリンと酸素を含む混合物の点火の後に反応
生成物が残っても、次の点火又は操作を妨げないことが
判明した。

第１図には２個の噴ＪＲポンプ２５及び３６、更には２
個の噴射ボンｆｔ５ｏ及び６８（第３図）の操作を高圧
の酸素を用いて実施できることが示されている。そのた
めに第１図に示す噴射ポンプ２５と３６（第３図の噴射
ポンプ５０．６８も同様）Ｋ使用するピストン２６及び
３５を駆動するピストン・シリンダ機構２９．３４のピ
ストンに必要な速度を与えるように、他めて高速度で作
用する電磁弁３），３３が用いられる。場合によっては
、上記の噴射ボン７６６０．６８に電磁的に駆動できる
噴射ポンプを用いてもよい。噴射ポンプ２５（第３図で
は６０及び６８）のピストン２６を運動させ、約３　ｍ
ｓの時間で１０の噴射量を可能にするのに十分な力が得
られるように、２個の弁３）及び３３は圧力２０パール
の０．５す、トルのｆＲ索をミリ秒範囲で通過させるこ
とが必要である。

噴射ポンプの駆動は別の方法例えば駆動シリンダ２９に
小型燃焼室を前置し、ここに酸素を充填し、自動車用の
電必操作噴射弁を介して必要な少量の燃料を噴射し、ト
ランジスタ点火９２置を用いて燃焼ｇＫ設けた点火プラ
グを作動させて混合ガスに点火することができる。この
上うＫして発生した圧力は、ポンプ２６のピストンを駆
動するのに用いられる。

第３−のピストン・シリンダ餞購に２いてはシリンダ５
７の中のピストン５１の上音及び下部位置（図の上部及
び下部位置）に導入管７８及び２９をそれぞれ接続する
ことができる。該導入管は酸素を受入れるために用いら
れるとともに、発生した燃焼ガスを予定の操作順序を終
った後に排出するために用いられる。

第４図は横軸に時間ｔをとシ、縦軸に圧力Ｐ及び工程Ｓ
をとシ、ｔに対するＰ及びＳの変化を示す図である。開
閉操作の頭初には°圧力Ｐは急激に最大値ｐｍａ工に上
昇し、ピストン運動と共に容積が増すにつｎて徐々に低
下する。上記圧力Ｐが最大値Ｐｍ１ＬＸよシ低い圧力Ｐ
８に到達した後、それまでほぼ停止していたピストンは
曲巌Ｓに従って運動し、可動引外しピンの投入又は開動
作を行々う位置に相当する最終位置Ｓ、に達する。

上述の説明は、本発明を高圧遮断器に使用した場合につ
いてであるが、本発明はこれに限らず所定の直線に洛っ
て移動可能に形成され、実際に該直線に沿って駆動され
る、すべての部材の駆動に通用することができる。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は高圧遮断器用化学的駆動装置の原理図、第２図
は化学的駆動装置の別の実施態様の図、第３図は化学的
駆動装置の第３の実施態様の図、第４図は第２図による
駆動装置の時間に対する圧力及び行程の変化を示す図で
ある。１θ・・・高圧遮断器、１１・・・ピストン・シリンダ
機構、Ｉ２・・・シリンダ、１３・・・ピストン、１５
・・・第１の室、１６・・・第２の室、１７．１７ｍ・
・・燃焼室、１８，１１１ｍ、ｌ１ｌｂ・・・弁、１９
・・・点火プラグ、２０・・・点火装置、２１．２１ｍ
・・・弁、２２・・・酸素容器、２４・・・噴射ノズル
、２５・・・噴射ポンプ、２６・・・ピストン、２７・
・・液体燃料、２８・・・燃料タンク、２９・・・ピス
トン・シリンダ機構、ｓｘ＊３３・・・電磁弁、３３ａ
・・・緩衝容器、３４・・・ピストン・シリンダ機構、
３５・・・ピスト：ｙ、３６・・・第２の噴射ポンプ、
３９・・・逆止め弁、４０・・・燃焼室、４１・・・点
火プラグ、４２，４４，４５，４６．４７・・・弁、４
４・・・逆止め弁、５０・・・ピストン・シリンダ機構
、５ノ・・・ピストン、５３・・・第１の室、５４・・
・第２の室、５７・・・シリンダ、５８・・・底部、５
９・・・噴射ノズル、６０・・・噴射ポンプ、６２・・
・燃料容器、６４・・・点火プラグ、６６・・・電子制
御装置、６７・・・ノズル、６８・・・噴射ポンプ、６
９・・・点火プラグ、７２，７３゜７４・・・噴射噴流
、７５，７６．７７・・・噴流。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ピストン及びこれと連結された直線運動可能な部
材を駆動するために圧力作動流体を供給されるピストン
・シリンダ機構を有し、上記直線運動可能な部材、特に
高圧遮断器の可動引外しピンを駆動する方法において、それぞれの動作工程を実現するのに必要な加圧流体を発
生させるために、燃焼室の中に十分な体積の燃料を供給
し、かつ動作工程の開始前に燃料を燃焼させるのに十分
な体積の酸素を燃焼室に導入することを特徴とする直線
運動部材を駆動する方法。
（２）酸素の体積が１回の運動行程のために十分な酸素
量の数倍に相当することを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項に記載の方法。
（３）燃料室に補助的に充填される不活性ガスとして例
えばＮ＿２ガスを用いることを特徴とする特許請求の範
囲第（２）項に記載の方法。
（４）燃料としてガソリンを使用することを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項のいずれか
１項に記載の方法。
（５）ガソリンに少量、例えば１ないし２容積パーセン
トの多価アルコールを添加することを特徴とする特許請
求の範囲第（４）項に記載の方法。
（６）燃料としてエタノールを使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項ないし第（３）項のいずれ
か１項に記載の方法。
（７）ピストン及びこれに連結された直線運動可能な部
材を駆動するために圧力作動流体を供給されるピストン
・シリンダ機構を有し、上記直線運動可能な部材、特に
高圧遮断器の可動引外しピンを駆動するのに適し、それ
ぞれの動作工程を実現するのに必要な加圧流体を発生さ
せるために、燃焼室の中に十分な体積の燃料を供給し、
かつ動作工程の開始前に燃料を燃焼させるのに十分な積
積の酸素を燃焼室に導入するのに適する直線運動部材を
駆動する装置に於て、ピストン・シリンダ機構のピストンの両側にそれぞれ燃
料室が設けられ、各燃料室に少くとも１個の高エネルギ
点火プラグが突出し、燃料の少くとも一部が点火プラグ
の直近をかすめて噴射されるように、少くとも１個の燃
料噴射口が配設されていることを特徴とする直線運動部
材を駆動する装置。
（８）点火プラグがシリンダの壁に配設され、大きなピ
ストン面を有する燃焼室に突出する噴射ノズルがピスト
ン運動と交差するシリンダ閉鎖壁に配設されることを特
徴とする特許請求の範囲第（７）項に記載の装置。
（９）ノズルが円錐形に燃料を噴流するものであり、そ
の噴流が燃焼室に噴射され、その際燃料噴流の円錐面が
点火プラグ又は点火部と直接隣接する空間を通過するこ
と、を特徴とする特許請求の範囲第（７）項及び第（８）項
のいずれか１に記載の装置。
（１０）燃料が多重ノズル、好ましくは三重ノズルによ
って噴射され、その際１つの噴流が点火プラグのかたわ
らを直接かすめて導かれること、を特徴とする特許請求
の範囲第（７）項及び第（８）項のいずれか１に記載の
装置。
（１１）ピストン及びこれに連結された直線運動可能な
部材を駆動するために圧力作動流体を供給されるピスト
ン・シリンダ機構を有し、上記直線運動可能な部材、特
に高圧遮断器の可動引外しピンを駆動するのに適し、そ
れぞれの動作工程を実現するのに必要な加圧流体を発生
させるために、燃焼室の中に十分な体積の燃料を供給し
、かつ動作工程の開始前に燃料を燃焼させるのに十分な
積積の酸素を燃焼室に導入するのに適する直線運動部材
を駆動する装置に於て、ピストン・シリンダ機構の外部に少くとも１個の燃焼室
が設けられ、ここで燃焼反応が行なわれ、加圧された作
動流体がこの燃焼室からピストンの両側の室に送給され
ること、を特徴とする直線運動部材を駆動する装置。
（１２）唯１個の燃焼室が設けられ、制御弁を有する各
々１個の導管を介してピストンの一方及び他方の室とそ
れぞれ連通しており、燃料がピストンのまず上記一方の
室、次いで上記他方の室に導入されるように、弁制御が
行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第（１１）
項に記載の装置。
（１３）２個の燃焼室が設けられ、その内の一方がピス
トンの一方の室と、他方がピストンの他方の室とそれぞ
れ制御弁を介して連通することを特徴とする特許請求の
範囲第（１１）項に記載の装置。
（１４）ノズルが円錐形に燃料を噴流するものであり、
この噴流が燃焼室に噴射され、その際燃料噴流の円錐面
が点火プラグ又は点火部と直接隣接する空間を通過する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項ないし第
（１３）項のいずれか１項に記載の装置。
（１５）燃料が多重ノズル、好ましくは三重ノズルによ
って噴射され、その際１つの噴流が点火プラグのかたわ
らを直接かすめて導かれることを特徴とする特許請求の
範囲第（１１）項ないし第（１３）項のいずれか１項に
記載の装置。