(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ガス駆動コンプレッサを用いて熱から仕事を抽出するシステムであって、
ａ）熱を作動流体に移動させ、前記作動流体を気体状態に変換する装置と、
ｂ）気体状態における前記作動流体によって駆動される前記コンプレッサであって、
ｉ）２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路であって、各入力ピストン−シリンダアセンブリは、使用後に使用済みガスを放出するように構成される、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路と、
ｉｉ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリよりも小さな直径を有する２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路であって、各出力ピストン−シリンダアセンブリは、流体入口用の吸気弁および圧縮流体の出口用の出力弁を含む、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路と、
ｉｉｉ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリで発生された力を前記出力ピストン−シリンダアセンブリに伝達するように構成された伝達システムと、
ｉｖ）入力ピストン−シリンダアセンブリの動力行程に続く前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも第１の１つの戻り行程を促進するように構成された戻りシステムと、
ｖ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリからの前記加圧ガスの入力および排気を制御するように構成されたタイミングシステムと、
ｖｉ）前記タイミングシステムと、加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムであって、前記分配システムは、加圧ガスを前記入力ピストン−シリンダアセンブリに協調的に供給するように構成される、前記タイミングシステムと、前記加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムと、
を備えているコンプレッサと、
を備え、
ｃ）前記加圧ガス入力システムは、前記コンプレッサを駆動する前記加圧ガスを供給するように構成されており、
ｄ）前記コンプレッサから使用済みガスを搬送するように構成された排気システムと、
ｅ）出力流体を介して少なくとも部分的に前記コンプレッサから仕事を抽出するように構成された仕事抽出システムと、
をさらに備え、
前記仕事抽出システムは、圧縮空気の発生、原動力の提供、および発電で成る仕事群から、１以上の運用を実行するように構成されている、システム。
【請求項２】
前記仕事抽出システムは、１つまたは複数の弁、アキュムレータ、およびモータの組み合わせを備える流体回路内の液体に圧力を与え、それによって、原動力を生み出すように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、１つまたは複数の弁、アキュムレータ、およびモータの組み合わせを備える流体回路内の液体に圧力を与え、それによって、発電機を駆動して電力を生み出す、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
熱を作動流体に移動させる前記装置は、産業プロセス、内燃機関によって生成される熱、太陽放射からの熱を濃縮する装置、およびバイオマスを含む再生可能または非再生可能な燃料の燃焼から熱を生成する装置、を含む群から選択される１つまたは複数の装置によって発生される熱によって駆動される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記出力回路は、前記出力流体に圧力を加えるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記戻りシステムは、前記出力流体によって駆動される、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、蒸気駆動装置などの加圧ガス駆動装置の分野に関し、具体的には、加圧ガス駆動コンプレッサと当該コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気機関などの熱機関は、熱エネルギーを機械出力に変換するために古くから使用されている。たとえば、“Ｔｈｅ  Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ  Ｓｔｅａｍ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ：Ｈｉｓｔｏｒｙ  ｏｆ  ｉｔｓ  Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，”ｂｙ  Ｈ．Ｒ．Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１８８７に記載される、たとえば、Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ蒸気ポンプ機関では、水を圧出するために蒸気駆動ピストンを利用してもよい。たとえば、“Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔ−Ａｃｔｉｎｇ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ  ａｎｄ  Ｓｔｅａｍ  Ｐｕｍｐ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，”ｂｙ  Ｐ．Ｒ．Ｂｊｏｒｌｉｎｇ，Ｌｏｎｄｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１８８９に記載される蒸気動力を用いてピストンの圧出作用を生成するための他の往復機関も周知である。このようなポンプは、典型的に、シリンダから水を押し出すことによってピストン、すなわち、蒸気駆動ピストンによって駆動されるピストンの圧出作用を介して水を圧出する。しかしながら、これらの設計に基づく往復蒸気ポンプは、多くの場合、重く、効率が悪く、かつ高価であり、液体の圧出以外の仕事の形態の実施に向いていない。
【０００３】
蒸気エンジンの別のタイプは蒸気駆動タービンであり、これは過熱蒸気から動力を抽出するために使用される場合がある。しかしながら、タービンは、典型的に、正確に制御された状態でタービンに供給される乾いた一般に過熱された蒸気を必要とする。これらの制約は、たとえば、湿った飽和蒸気のみが利用できるシステムや蒸気供給が不規則なシステムにおける有用性を制限する。
【０００４】
近年、湿った飽和蒸気から回転運動を効率よく生成するために他にも多くの蒸気エンジンが開発されている。しかしながら、効率のよい発電のための発電機に必要なトルクおよび回転速度を考えると、これらの多くは発電にさほど適していない。
【０００５】
低圧および中圧の飽和蒸気の採用は、主として空間および水の加熱に制限される。これらの使用は、有用な動力を生成するこのような蒸気の可能性を十分に利用することができない。たとえば、産業プロセスからの余熱は、典型的に、機械力や電力を供給するためではなく加熱を目的として使用される。
【０００６】
したがって、湿った飽和蒸気などの加圧ガスから所望の有用な仕事を抽出することができる新たな装置およびシステムが必要である。
【０００７】
また、近年、低沸点（ＬＢＰ）作動流体の蒸気によって駆動されるタービン（「有機ランキン・サイクル・タービン」）からなる多数のシステムが開発されている。これらのシステムは、比較的低い温度の熱源から有用な仕事を抽出することができる。しかしながら、これらは、他のタービンと同じ制約を受け、その結果、それらの資本および操業コストが多くの用途で非常に高くつく場合が多い。
【０００８】
それゆえ、さらに、有機ランキン・サイクル・タービンに関連するコストおよび操業上の制約なしで比較的低い温度の熱源から有用な仕事を抽出できる新たな装置およびシステムが必要である。
【０００９】
本出願者が本発明に関連する可能性のあると考える情報を明らかにするために、基礎的な情報を提供する。前述の情報のすべてが本発明に対する先行技術を成すことは必ずしも意図されておらず、またそのように解釈されるべきではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】“Ｔｈｅ  Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ  Ｓｔｅａｍ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ：Ｈｉｓｔｏｒｙ  ｏｆ  ｉｔｓ  Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，”ｂｙ  Ｈ．Ｒ．Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１８８７
【非特許文献２】“Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔ−Ａｃｔｉｎｇ  Ｐｕｍｐｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅ  ａｎｄ  Ｓｔｅａｍ  Ｐｕｍｐ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，”ｂｙ  Ｐ．Ｒ．Ｂｊｏｒｌｉｎｇ，Ｌｏｎｄｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１８８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、加圧ガス駆動コンプレッサおよび当該コンプレッサを備えるシステムを提供することである。本発明の態様によると、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムが提供され、当該システムは、加圧ガスによって駆動されるコンプレッサであって、コンプレッサに供給される出力流体に圧力をかけながら動作するように構成された出力回路を備えるコンプレッサと、コンプレッサを駆動する加圧ガスを供給するように構成された加圧ガス入力システムと、コンプレッサから使用済みガスを搬送するように構成された排気システムと、上記出力流体を介して少なくとも部分的にコンプレッサから仕事を抽出するように構成された仕事抽出システムとを備える。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の別の態様によると、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって加圧ガスを導くように構成された入力回路であって、各入力ピストン−シリンダアセンブリは使用後に使用済みガスを放出するように構成される、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって加圧ガスを導くように構成された入力回路と、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路であって、各出力ピストン−シリンダアセンブリは流体入口用の吸気弁および圧縮流体の出口用の出力弁を含む、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路と、出力ピストン−シリンダアセンブリに対して入力ピストン−シリンダアセンブリで発生された力を伝達するように構成された伝達システムと、入力ピストン−シリンダアセンブリの動力行程に続いて入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも第１の１つの戻り行程を容易にするように構成された戻りシステムと、入力ピストン−シリンダアセンブリからの加圧ガスの入力および排気を制御するように構成されたタイミングシステムと、タイミングシステムおよび加圧入力システムおよび入力回路に動作可能に結合される分配システムであって、分配システムは入力ピストン−シリンダアセンブリに加圧ガスを協調的に供給するように構成された、タイミングシステムおよび加圧入力システムおよび入力回路に動作可能に結合される分配システムとを備える、加圧ガスによって駆動されるコンプレッサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による加圧ガス駆動コンプレッサの断面を示す。
【図２】本発明の一実施形態による、図１の加圧ガス駆動コンプレッサのピストンの同一サイズの断面を示す。
【図３】本発明の一実施形態による、組込型双方向逆止弁を装着された出力シリンダの断面を示す。
【図４】本発明の一実施形態による、図１の加圧ガス駆動コンプレッサのクランクシャフト、ギアボックス、および関連要素からなるタイミングシステムの同一サイズの断面を示す。
【図５】本発明の一実施形態による、図１の加圧ガス駆動コンプレッサの分配システムの弁本体の詳細な部分組立分解等角図を示す。
【図６】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサの分配システムの組み立てられた弁本体および弁本体ハウジングの図を示す。
【図７】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサの分配システムの弁本体ハウジングの第２の密封アセンブリを示す。
【図８】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて加圧ガスから仕事を抽出するシステムを示す。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、残留蒸気を用いて加圧ガス駆動コンプレッサを駆動する構成を示す。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による、１つまたは複数の熱源を用いて発生される蒸気を用いた加圧ガス駆動コンプレッサを駆動する構成を示す。
【図１０Ａ】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて圧縮空気を生成する構成を示す。
【図１０Ｂ】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて原動力を生成する構成を示す。
【図１０Ｃ】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて電力を生成する構成を示す。
【図１１】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて太陽エネルギーから電力を生成するシステムを示す。
【図１２】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いてバイオマス燃焼から電力を抽出するシステムを示す。
【図１３】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて太陽エネルギー、バイオマス燃焼、またはこれらの組み合わせから電力を抽出するシステムを示す。
【図１４】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて産業用熱源から電力を抽出するシステムを示す。
【図１５】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて産業用熱源から原動力を抽出するシステムを示す。
【図１６】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて残留蒸気から圧縮空気を生成するシステムを示す。
【図１７】本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて太陽エネルギーを用いた水を圧出するシステムを示す。
【図１８】本発明の一実施形態による、４つのピストン−シリンダアセンブリを有する加圧ガス駆動コンプレッサを示す。
【図１９】本発明の一実施形態による、クランクシャフトの軸からの軸ずれを有するピストン−シリンダアセンブリを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[定義]
「加圧ガス」という用語は大気圧よりも大きい圧力を有するガスを定義するのに使用され、「加圧ガス」は後に凝縮されて液体状態になる場合もあり、ならない場合もある。
【００１５】
「使用済みガス」という用語は圧力の一部または全部を失っている加圧ガスを定義するのに使用され、使用済みガスは液体状態に部分的に変換されている場合もあり、されていない場合もある。
【００１６】
「凝縮液」という用語は液体状態に変換されている使用済みガスの一部を定義するのに使用される。
【００１７】
「作動流体」とい用語は加熱されると液体状態から気体状態に変わる流体を定義するのに使用され、作動流体は気体状態にあるとき、シリンダ内のピストンに圧力を加える場合がある。
【００１８】
「圧縮」という用語は圧力を流体に加えることを定義するのに使用される。空気などの圧縮性流体の場合、この圧力は一般に理解されているように圧縮をもたらす。作動液などの非圧縮性流体の場合、この圧力は、流体回路など、密閉チャネル内の上記流体に変位をもたらす。
【００１９】
「圧縮流体」という用語はシリンダ内のピストンによって圧力を加えられている圧縮性または非圧縮性流体を定義するのに使用される。
【００２０】
本明細書で使用される「約」という用語は公称値からの±１０％の変動を指す。このような変動は、本明細書において特に言及されるか否かに関わらず提供される所与の値に必ず含まれる。
【００２１】
別段の規定がない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は本発明が属する当業者によって一般に理解されている意味と同じ意味を有する。
【００２２】
本発明の態様は加圧ガスの圧力を使用する装置を提供し、当該装置は、入力回路におけるピストンを変位させ、ひいては出力回路におけるピストンを変位させ、それによって、圧縮性流体を圧縮しあるいは非圧縮性流体を変位させるために、気体状態の加熱作動流体を備えていてもよい。
【００２３】
本発明の態様は、加圧ガスによって駆動されるコンプレッサを提供する。コンプレッサは２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって加圧ガスを導くように構成された入力回路を備えており、各入力ピストン−シリンダアセンブリは使用後に使用済みガスを排出するように構成される。コンプレッサは、さらに、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路を備えており、各アセンブリは吸気弁と圧縮流体の排出を可能にする出力弁とを含む。一部の実施形態では、入力ピストン−シリンダアセンブリと出力ピストン−シリンダアセンブリの寸法比が、出力ピストン−シリンダアセンブリ内の受容流体に所望の圧力を与えるように選択される。コンプレッサは、さらに、動力行程に続いてそれらの開始位置にピストンを戻すように構成された戻りシステムを備える。たとえば、各入力ピストンは、戻りシステムの作用によって開始位置に戻らされてもよい。また、戻りシステムは、それらの開始位置に出力ピストンを戻すように構成されてもよい。たとえば、戻りシステムは、入力ピストンおよび出力ピストンをそれらの対応する開始位置に戻すように構成されてもよく、入力ピストンおよび出力ピストンは、たとえば、伝達システムを介して連結される。コンプレッサは、さらに、入力ピストン−シリンダアセンブリで発生された力を出力ピストンーシリンダアセンブリに伝達するように構成された伝達システムと、入力ピストン−シリンダアセンブリからの加圧ガスの入力および排気を制御するように構成されたタイミングシステムとを備える。コンプレッサは、さらに、タイミングシステムと、加圧ガスタンクと、入力ピストン−シリンダアセンブリとに動作可能に結合された分配システムを備えており、分配システムは加圧ガスを入力ピストン−シリンダアセンブリに協調的に供給するように構成される。
【００２４】
一部の実施形態では、出力回路内の圧力は少なくとも一部が加圧ガスの圧力と入力および出力シリンダの直径の二乗の比から摩擦損失を差し引いた値に依存する。出力圧力は、入力および出力シリンダの相対直径に応じて、加圧ガスの圧力に等しい場合も、この圧力よりも低い場合も高い場合もありうる。
【００２５】
一部の実施形態では、加圧ガス駆動コンプレッサは、水平姿勢からわずかに傾いて動作し、各戻り行程の端部の蒸気トラップを通って入力シリンダから凝縮液を放出させることができる。
【００２６】
本発明の実施形態によると、加圧ガス駆動コンプレッサの用途は、蒸気あるいは別の加圧蒸気またはガスの手段によって圧縮空気を生成することである。加圧蒸気またはガスは、残留低品位蒸気からなりうるか、あるいは廃熱、バイオマス燃焼、太陽集光器などを含む、様々な熱源からの熱を少なくとも部分的に使用して発生されうる。
【００２７】
本発明の実施形態によると、加圧ガス駆動コンプレッサの用途は、たとえば、圧縮空気タンク内の圧力を高めるために蒸気に含まれるエネルギーを使用することによって、たとえば、低品位蒸気によって搬送されるような産業廃熱を有用な動力に変換し易くすることである。蓄えられた圧縮空気は、たとえば、産業用圧縮空気システムを供給するために利用されてもよい。さらに、一部の実施形態では、低品位蒸気流からの有用な仕事の抽出は、既存のコンプレッサから電気負荷を変位させることができ、これによって、プラントのエネルギー効率が上がりエネルギーコストが下がる可能性がある。一部の実施形態では、加圧ガス駆動コンプレッサからの排気は、加熱などの目的で使用されてもよい。低品位蒸気は、一般に、加熱のために使用されるが、本発明の実施形態に従って構成されたコンプレッサにおける優先使用では、蒸気が熱交換器または凝縮器内で水に凝縮されるときのみ潜熱が典型的に放出されるので、その発熱量がほんのわずかに減少するかもしれない。
【００２８】
本発明の実施形態によると、加圧ガス駆動コンプレッサは、流体回路などの手段によって熱を電力などの有用な形態の動力に変換する低コストのソリューションを提供するように構成されてもよい。さらに、本発明のコンプレッサの実施形態は、様々な用途に適合させることができるコンパクトなモジュール方式の配置を有しうるうえに、その簡素化によって維持費を低く抑えることができる。
【００２９】
本発明の態様は、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムを提供する。システムは加圧ガス駆動コンプレッサを備えており、加圧ガス駆動コンプレッサはこれに供給される出力流体に圧力をかけながら動作するように構成された出力回路を備える。システムは、さらに、加圧ガス駆動コンプレッサを駆動する加圧ガスを供給するように構成された加圧ガス入力システムを備える。システムは、さらに、加圧ガス駆動コンプレッサから使用済みガスを搬送するように構成された排気システムを備える。システムは、さらに、上記出力流体によって少なくとも部分的に加圧ガス駆動コンプレッサから仕事を抽出するように構成された仕事抽出システムを備える。
【００３０】
本発明の態様による加圧ガス駆動コンプレッサの実施形態が図１に示される。コンプレッサは、フレーム（５１）の片側に取り付けられた２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと、同じフレーム（５１）の他の側に取り付けられたほぼ同数の出力ピストン−シリンダアセンブリと、各入力ピストンアセンブリを対応する出力ピストンアセンブリと接続する伝達ロッド（１５）と、各ピストンをその動力行程に続くその開始位置に戻すように構成された戻りシステムと、たとえば、使用済みガスを大気または低圧タンク（図示せず）などに放出するために入力シリンダを加圧ガスの源および排気システムに交互に接続する分配システム（２３）と、たとえば、作動流体の吸気と排気のタイミングを取ることによって分配システムと入力ピストン−シリンダアセンブリの動作の同期化を容易にするように構成されたタイミングシステムとを備える。これらのアセンブリの各々を以下において説明する。
[ピストン−シリンダアセンブリ]
【００３１】
図１に示された実施形態を特に考慮すると、加圧ガスが分配システム（２３）によって入力シリンダ（１９）の内部空洞に入ることを許されるとき、入力シリンダ（１９）内に摺動可能に取り付けられた対応する入力ピストン（１８）に圧力が加わり、それによって、ピストンは動作を開始しようとする。入力ピストンはさらにピストンベース（１４）に圧力を加え、ピストンベース（１４）には入力ピストンが以下で説明するような伝達ロッド（１５）を介して機械的に繋がれ、ピストンベース（１４）はさらに出力ピストン（１０）に圧力を加え、出力ピストン（１０）には入力ピストンが、以下で説明するように、ロッド端（１１）およびシャフト（１２）を介して機械的に繋がれる。出力ピストンは、さらに、出力シリンダ（８）に含まれる圧縮性または非圧縮性流体に圧力を加えて圧力を発生させる。出力シリンダ（８）に含まれる流体は、この後、仕事を実施して、エネルギーを蓄えるなどをするために加圧下で供給されてもよい。たとえば、流体は、逆止弁（４）を経由し、そこからタンクまたは仕事抽出システムなどの機械または装置に供給されてもよい。
【００３２】
各入力シリンダ−ピストンアセンブリは、中空入力シリンダ（１９）と、シリンダヘッド（２２）と、シリンダ（１９）の内壁に摺動して係合するピストン（１８）とを備えており、これらとともに密封される。入力シリンダ−ピストンアセンブリは、さらに、各ピストンに対して１つまたは複数のシーリングリング（２４）を備えていてもよい。シリンダヘッド（２２）は、ボルト継ぎ手などの機械的手段によってシリンダに固定される円形キャップ（２０）を備えていてもよい。キャップ（２０）は、シリンダの内部と分配システムの間を接続できるポート（２１）と、凝縮液を排出する蒸気トラップ（図示せず）とを含んでいてもよい。
【００３３】
一部の実施形態では、加圧ガスの入力シリンダの中への流れは、上記シリンダの動力行程に対応し、加圧ガスは、シリンダ（１９）、シリンダヘッド（２２）、およびピストン（１８）の内壁、ピストンの運動によって実質的に規定されるシリンダ空洞の容積を拡大する傾向がある。動力行程は、典型的に、戻り行程が後に続き、シリンダ空洞の容積はピストンの運動によって収縮し、シリンダ空洞内の加圧ガスは出力ポートから排出される。
【００３４】
一部の実施形態において、潤滑膜を適用せずにピストン−シリンダアセンブリの動作を容易にしうるシーリング・リング・アセンブリが、図２にさらに詳しく示される。各スケーリング・リング・アセンブリ（２４）はピストンに機械加工された深溝（２７）に装着されたＯリング（２６）を備えていてもよく、これはガラス状ＰＴＦＥなどの低摩擦材料で作られた円筒リング（２８）に外向きの圧力を加える。この円筒リングは、一部の実施形態ではＯリングを入れる溝を形成するためにその内面が機械加工され、ピストン内に機械加工された広く浅い溝に着座する。
【００３５】
図１にさらに示すように、各出力シリンダ−ピストンアセンブリは、シリンダヘッド（７）、シリンダ（８）、スペーサフランジ（５８）に固定されたシリンダフランジ（５７）、ピストン（１０）、ピストンベース（１４）、スペーサ（１３）、ねじシャフトなどのシャフト（１２）上のロッド端（１１）、入力ピストンのそれらに似た１つまたは複数のシーリング・リング・アセンブリ（９）を備えていてもよい。一部の実施形態では、これらのシーリング・リング・アセンブリ（９）の少なくとも１つは、ニトリルなどの可撓性材料で作られた特殊形状のロッド／ピストンシールで置き換えられてもよい。ピストンベースは、ロッド（１５）によって入力ピストンに接続される。出力シリンダヘッド（７）は、ボルト継ぎ手などの機械的手段によってシリンダに取り付けられたキャップ（５）を備える。出力シリンダヘッド（７）は、逆止弁を装着された出力ポート（４）と別の逆止弁（図示せず）を装着された吸気ポートとを含む。入力ポートは、流体回路、空気取り入れ口などの流体源に動作可能に結合されてもよい。出力ポートは、タンクシステム、蓄積装置、流体回路、液体アキュムレータまたは液体−空圧アキュムレータ、流体モーターなどに動作可能に結合されてもよい。したがって、出力ポートによって搬送される流体は、たとえば、有用な仕事を実施するために利用されてもよい。
【００３６】
一部の実施形態では、出力シリンダに動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁は、図３に示すように、組込型双方向逆止弁に置き換えられてもよい。図示された組込型双方向逆止弁は、内側フランジ（４９）および外側フランジ（５０）を備えており、内側フランジ（４９）は出力シリンダ（８）全体に摺動可能に結合され、外側フランジ（５０）は内側フランジ（４９）全体に摺動可能に結合される。組込型双方向逆止弁は、たとえば、出力シリンダ（８）が外気や水などの流体によって取り囲まれているとき、体系的な孔や開口部によって出力シリンダ（８）を実質的にスムーズに満たしかつ空にし易くする。また、組込型双方向逆止弁は、従来の逆止弁を使用することで生じる「デッドスペース」を実質的に削減または撤廃して出力シリンダからの加圧流体を放出し易くする可能性がある。
【００３７】
図３に示された組込型双方向逆止弁を以下で説明する。内側フランジ（４９）は、出力シリンダ（８）の真上に装着され、出力シリンダ（８）と摺動可能に係合される。外側フランジ（５０）は、内側フランジ（４９）の真上に装着され、内側フランジ（４９）と摺動可能に係合される。内側フランジ（４９）はその側部に１つまたは複数の孔（５１）を備えており、内側フランジが後退位置に摺動可能に移動されると孔（５１）は出力シリンダ（８）の同様の孔（５２）と整合するように構成される。整合された孔（５１）と孔（５２）は、シリンダ（８）の内部と外部環境との間の連通を容易にするチャネルを形成し、それによって、戻り行程中にシリンダ（８）を流体で満たし易くし、後続の動力行程中に流体が圧縮され易くする。
【００３８】
一部の実施形態では、内側フランジ（４９）はシリンダフランジ（５７）に取り付けられたロッド（図示せず）によって摺動可能に支持されてもよく、シリンダフランジ（５７）は、さらに、内側フランジ（４９）がシリンダ（８）の真上を摺動して前進および後退するときに少なくとも内側フランジ（４９）を支持する。
【００３９】
一部の実施形態では、シリンダフランジ（５７）に第１の端部で結合され、内側フランジ（４９）に第２の端部で結合された１つまたは複数の圧縮ばね（５５）は、伸展位置で内側フランジ（４９）を付勢するように構成されてもよく、上記シリンダ内の圧力が大気圧よりも低くない限り、あるいは一般的に出力シリンダ内の圧力が出力シリンダ外の圧力に比べて所定量よりも低くないとき、孔（５１）は孔（５２）と整合されない。
【００４０】
内側フランジが伸展位置にあるとき、内側フランジの端壁はシリンダ（８）の端部と相隔てて着座する。上記シリンダ内の圧力がシリンダ外の周囲圧力以下に低下すると、その圧力差が内側フランジに対抗する力を生じ、シリンダ内の容積を圧縮しようとする傾向がある。力は、上記圧縮ばねの付勢力に打ち勝ち、それによって、内側フランジを後退位置に摺動させ、それによって、孔（５１）と孔（５２）を整合させてチャネルを形成し、シリンダ（８）内のピストン（１０）の戻り行程中に出力シリンダへの空気などの流体が自由に流れるようにしてもよい。一部の実施形態では、周囲流体の圧力がシリンダ（８）内の圧力よりも所定量以上大きくない限り、圧縮ばね（５５）が伸展位置における内側フランジ（４９）を付勢するように構成される。
【００４１】
一部の実施形態では、外側フランジ（５０）は１つまたは複数の引張りばね（５６）によって内側フランジ（４９）に接続されてもよい。外側フランジ（５０）は、動力行程中にピストン（１０）の圧縮作用の下で、ホースまたはパイプなどのチャネルを介して動作可能に結合されるタンク（図示せず）に流体を通過し易くするポート（５３）を備える。シリンダ（８）内の圧力がタンクおよび／またはチャネル内の圧力よりも所定量以上大きくない限り、あるいは一般的に出力シリンダからの流体出力を受け入れるように構成されたチャネル内の圧力が出力シリンダ内の圧力に比べて所定量を超えるときに外側フランジをその後退位置に付勢するために、引張りばね（５６）は後退位置で外側フランジ（５０）を付勢して内側フランジ（４９）に接するように構成される。内側フランジ（４９）の端部孔（５４）は、上記外側フランジが後退位置にあるとき外側フランジ（５０）の一部によって閉塞される。
【００４２】
たとえば、引張りばね（５６）は、出力シリンダ（８）内部とポート（５３）に接続されたタンクおよび／またはチャネルとの間の流体圧力差に基づく対抗力に対して設定される所定の大きさの付勢力を有するように構成されてもよい。出力シリンダ（８）内の圧力がタンクおよび／またはチャネル内の圧力を超えると、圧力差がばねの付勢力に打ち勝って、外側フランジ（５０）が相隔たる内側フランジ（４９）の真上を前方に摺動し、それによって、圧縮空気を内側フランジに形成された端部孔（５４）を通じて外側フランジの空洞に通すことができる。この後、圧縮空気は、端部孔（５４）とポート（５３）を通過し、そしてタンクおよび／またはチャネルに至る。出力ピストン（１０）の戻り行程では、出力シリンダ内の圧力がタンク内の圧力よりも低いかこの圧力に等しいとき、外側フランジを内側フランジに接続するばね（５６）によって、上記外側フランジが後退し、それによって、端部孔（５４）が密閉され、タンクから出力シリンダへの圧縮空気の逆流が実質的に阻止される。
【００４３】
本発明の実施形態では、図３に示される組込型双方向逆止弁は、動力行程中に上記出力シリンダの内容物のほぼ完全な放出を従来の逆止弁に比べて容易にして効率の向上をもたらす可能性がある。
【００４４】
一部の実施形態では、摺動してシリンダ（８）全体に係合される内側フランジ（４９）を備える入力逆止弁が備えられてもよい。一部の実施形態では、摺動してシリンダ全体に係合される外側フランジ（５０）を備える出力逆止弁が備えられてもよい。入力および出力逆止弁は、一部の実施形態では、互いに分離されて備えられてもよい。
【００４５】
一部の実施形態では、出力シリンダ−ピストンアセンブリは、シャフト（１２）とともに形成されたロッド端（１１）を備えており、シャフトは、たとえば、ピストンベース（１４）の対応するねじ付き空洞に係合されたシャフトの周りにねじを切ることによってピストンベース（１４）に動作可能に結合され、ロッド端（１１）は出力ピストン（１０）に動作可能に結合される。ロッド端（１１）は、ピストンとシャフト（１２）の角度が、たとえば、入力ピストン−シリンダアセンブリと出力ピストン−シリンダアセンブリの間の所定量の調整誤差を許容するように、ピストン（１０）内に形成された空洞の中に入れられる。回転運動は、１つまたは複数の軸の周りに少なくとも数°の回転を備えていてもよい。それによって、ロッド端（１１）は、コンプレッサの動作中の摩擦および／または磨耗の抑制が促進される可能性がある。
【００４６】
図１に示すように、各出力シリンダはその中心を通る対称軸上にあってもよい。一部の実施形態では、１つのピストンがその行程の端部に達したとき、他のピストンはその行程の端部を既に通過しており、それゆえ、加圧ガスがシリンダに導入されると移動する位置にあるように、ピストン−シリンダアセンブリの軸はクランクシャフトの軸からずれている。図１９に示すように、一部の実施形態では、ピストン−シリンダアセンブリの軸とクランクシャフトの軸との間のずれを使用すると、シリンダ１（１９１５）のピストン１（１９１０）はその動力行程の端部にあるとき、シリンダ２（１９２５）のピストン２（１９２０）はその動力行程の端部にまだ達しておらず、それゆえ、クランクシャフト（１９３０）にモーメントＦ（１９３５）をまだ与えることができ、それによって、２つのピストンがまさにそれぞれの行程の端部にあるとき、加圧ガスの供給中断などの理由で万が一機械の動きが停止した場合に生じうる「死点」が排除される効果がある。
【００４７】
一部の実施形態では、たとえば、図１に示すようなコンプレッサに関して、入力ピストン−シリンダアセンブリで発生した力を出力ピストンに伝達するように構成される伝達システムは、図１に示すように、入力ピストンと出力ピストンの間で剛結合された一連のロッド（１５）を備える。他の実施形態では、伝達システムは、伝達ロッド、歯車装置、駆動ベルト、駆動シャフト、クランクシャフトなどをさらに備えていてもよい。
[戻りシステム]
【００４８】
本発明の実施形態では、各ピストンの動力行程に続く元の位置への戻りは、クランクシャフトアセンブリ（１６）によって少なくとも部分的に実施され、クランクシャフトアセンブリ（１６）には複数のピストン−シリンダアセンブリがロッド端によって取り付けられる。たとえば、図１に示すように、クランクシャフトアセンブリ（１６）は、左入力ピストンと右入力ピストンの両方に結合される。左入力ピストンは、右入力ピストンがその戻り行程の少なくとも一部を実行する時間と実質的に同じ時間中にその動力行程の少なくとも一部を実行するように構成されてもよく、またその逆も同様である。ピストンの動力行程からの力はクランクシャフトアセンブリ（１６）を回転させるように伝達されてもよく、クランクシャフトアセンブリ（１６）はさらに別のピストンの戻り行程を実行する際に実行するために力を加え、あるいは実行を支援するように伝達されてもよい。
【００４９】
一部の実施形態では、戻りシステムは、さらに、クランクシャフト（１７）に動作可能に結合された１つまたは複数のフライホイール（５９）、あるいは、たとえば、１つまたは複数の駆動ベルトまたはチェーンによって動作可能に結合された２つまたはそれ以上のクランクシャフトなど、他の要素を備えていてもよい。戻りシステムでは、さらに、１つまたは複数のピストンの戻り行程を促進するために他の機械的手段が採用されてもよい。
[タイミングシステム]
【００５０】
シリンダおよび分配システムの動作の相対的なタイミングは、図４に示すように、クランクシャフトアセンブリ（１６）およびギアボックス（１）を備えるタイミングシステムによって制御される。加圧ガスは各入力シリンダに分配され、使用済みガスおよび／または凝縮流体は、たとえば、本発明の実施形態に従って図５に詳しく示すように、分配システムによって各入力シリンダから排出される。タイミングシステムは入力ピストンの位置に関してフィードバックを提供するように構成されてもよく、入力ピストン（１８）が動力行程の開始時またはほぼ開始時に、たとえば、加圧作動流体の源と入力シリンダ（１９）の内部空洞との間の連通チャネルを開き、入力ピストン（１８）が戻り行程の開始時またはほぼ開始時に入力シリンダ（１９）の内部空洞と排気システム、タンク、または周囲環境などとの間の連通チャネルを開くことによって、入力ピストンは分配システムの動作のタイミングを適切に取るために使用されてもよい。
【００５１】
一部の実施形態では、タイミングシステムは、フレーム（５１）内にあり、クランク運動、入力ピストンに接続されたリンキングロッド（３０および３１）によって駆動される、クランクシャフト（１７）を備える。図１に示すような１つまたは複数のフライホイール（５９）は、クランクシャフト（２９）の１つまたは複数の端部に取り付けられてもよい。一部の実施形態では、ロッド端（５５）によってクランクシャフト（１７）および入力ピストン（１８）に接続された上記リンキングロッドは、コンプレッサの空洞内、たとえば、入力シリンダ（１９）およびスペーサー（１３）の空洞内の可動域全体に完全に含まれてもよい。たとえば、クランクシャフトアセンブリ（１６）は、それによって、伝達ロッド（１５）間の入力シリンダ（１９）およびスペーサー（１３）の内部で移動するように構成されてもよい。この配置では、ピストンの直径が比較的小さい場合であっても、入力ピストンの行程に実質的に等しい出力ピストンの行程を容易にする可能性がある。
【００５２】
一部の実施形態では、タイミングシステムは、電気信号、機械的信号、光信号などによって連通可能に結合された位置センサーなどの１つまたは複数のセンサー、および／または電気制御弁などのアクチュエータを備えていてもよい。たとえば、電気機械的センサー、光センサーなどのセンサーは、コンプレッサのクランクシャフト、あるいはフライホイールなど、コンプレッサに結合された要素の回転位置を感知するように構成されてもよい。センサーは、さらに、それに基づく信号を提供するように構成されてもよく、上記信号によって駆動される電気制御弁は上記信号に基づいて動作するように構成されてもよい。たとえば、電気制御弁は、電気制御弁に連通可能に結合されたセンサーが第１の回転位置範囲にあるクランクシャフトを感知すると開き、センサーが第２の回転位置範囲にあるクランクシャフトを感知すると閉じるように構成されてもよい。
【００５３】
上記によると、タイミングシステムは、クランクシャフトの回転位置に従って直接的または間接的に駆動されてもよい。タイミングシステムは、コンプレッサの動作を容易にするために分配システムと協働する。タイミングシステムと分配システムの協働を以下でさらに説明する。
[分配システム]
【００５４】
本発明の実施形態に従って、たとえば、図５、６、および７に示す分配システムは、タイミングシステムとともに、入力シリンダに対する加圧ガスの循環を促進するように構成される。ピストンがそれらの行程を移動すると、タイミングシステムのクランクシャフト（１７）は、それに対応して、リンキングロッド（３０および３１）のクランク作用によって複数の角度位置の間で回転される。クランクシャフト（１７）に動作可能に結合される第１のギア（２）と第１のギア（２）に係合される第２のギア（３）も、それに応じて、複数の角度位置の間で回転される。第２のギア（３）は、弁アセンブリ（２３）に動作可能に結合され、弁アセンブリ（２３）は、各入力シリンダ（１９）の内部と蒸発した作動流体などの加圧ガス源との間の第１の連通チャネルと、各入力シリンダ（１９）の内部と使用済みガスを受け入れる排気システム（図示せず）との間の第２の連通チャネルとを交互に確立するために回転作用によって動作するように構成される。一部の実施形態では、各シリンダ−ピストンアセンブリに対して個別の弁アセンブリ（２３）が備えられてもよい。複数の弁アセンブリが同じギアまたは個別のギアによって駆動されてもよい。
【００５５】
たとえば、一部の実施形態では、第１の位置において、実質的に第２のピストンが戻り行程の端部に達したときに第１のピストンが動力行程の端部に達し、第２の位置において、実質的に第２のピストンが動力行程の端部に達したときに第１のピストンが戻り行程の端部に達するように、ピストンは実質的に逆相で動作する。第１の位置は、クランクシャフトと、第１および第２のギアと、弁アセンブリとの第１の角度位置に対応する。第２の位置は、クランクシャフトと、第１および第２のギアと、弁アセンブリとの第２の角度位置に対応する。一部の実施形態では、複数のピストンが同相、逆相、またはこれらの組み合わせで動作してもよい。
【００５６】
一部の実施形態では、クランクシャフトおよびギアによって第１の角度位置に回転されるとき、弁アセンブリ（２３）は第１のシリンダ（１９）を加圧ガス源に接続する通路を密封し、以下で詳しく説明する機構によって第１のシリンダ（１９）を低圧排気口に接続する通路を同時に開くように構成される。一部の実施形態では、実質的に同時に、分配システムは、第２のシリンダを低圧排気口に接続する通路を密封し、第２のシリンダを加圧ガス源に接続する通路を開き、それによって、第２のピストンの動力行程の開始を容易にするように構成される。
【００５７】
クランクシャフト（１７）は、ギアボックス（１）内の２つの実質的に同じギア（２）の１つを駆動するように構成され、他のギア（３）は分配システムを駆動し、分配システムは図５に示す回転弁本体（３６）と弁本体ハウジング（４２）を備え、弁本体（３６）は弁本体ハウジング（４２）から後退される。操作するときは、部分ディスク（３５）が実質的に高圧入力ポート（３３）と低圧出力ポート（３８）の間に定置されるように、弁本体（３６）は弁本体ハウジング（４２）に挿入される。
【００５８】
図５に示すように、弁本体（３６）は、ギアボックスの被動ギア（３）に動作可能に結合され、ギアボックスの被動ギア（３）によって回転されるシャフト（３７）と、開口を実質的に覆うためにシャフトに接続されて弁本体ハウジング（４２）の上記開口に適合するように構成されたカバー（５１０）と、シャフト（３７）に接続され弁本体ハウジング（４２）内で適合するように構成された部分ディスク（３５）と、その面に部分的な切り欠きを有するディスク状弁カバー（４１）とを備える。部分ディスクは、その第１の面に沿ったあるいはその近くのカバー（５１０）と、第１の面の反対のその第２の面に沿ったあるいはその近くの弁カバー（４１）とともに位置する。部分ディスク（３５）は、カバー（５８）と弁カバー（４１）の間の円筒領域を満たすのではなく、むしろ隙間（４３）を規定し、隙間は弁カバー（４１）の部分的な切り欠きと連通してチャネルを形成する。部分ディスクの隙間（４３）が被動ギア（３）の作用による弁本体（３６）の回転によって高圧（入力）ポート（３３）または低圧（出力）ポート（３８）にさらされると、ガスは上記チャネルを流れる可能性がある。
【００５９】
弁本体（３６）は、部分ディスク（３５）の周りに形成された実質的にＣ字状のシール（３９）によって作られて実質的に気密シールされた弁本体ハウジング（４２）内で回転し、シール（３９）は低摩擦材料で作られ２本のＯリング（４０）で弁本体ハウジングに押圧される。実質的にＣ字状シール（３９）は、隙間（４３）と実質的に整合される隙間を含む。部分ディスク（３５）およびＣ字状のシール（３９）は、弁本体ハウジング（４２）、高圧入力ポート（３３）、および低圧出力ポート（３８）におけるその回転によって交互に阻止し密封するように構成される。
【００６０】
弁本体ハウジングは、加圧ガス源に結合された入力ポート（３３）と、大気、低圧タンク、再循環システム、凝縮器などの排気システムに結合された出力ポート（３８）とを含む。また、弁本体ハウジングは、図１に示すように、たとえば、入力ポート（２１）を介して入力シリンダ（１９）の内部までチャネルを形成するためにチューブまたはパイプによって接続されたシリンダポート（３２）を含む。
【００６１】
図６は、弁本体が弁本体ハウジング（４２）の中に挿入されるときの弁カバー（４１）に加えて、弁本体ハウジング（４２）に結合された入力ポート（３３）および出力ポート（３８）とともに弁本体（４２）をさらに詳しく示す。
【００６２】
部分ディスク（３５）およびＣ字状シール（３９）が入力ポート（３３）の開口を覆うように回転されると、入力ポート（３３）はシリンダポート（３２）から密封される。一部の実施形態では、上記部分ディスクおよびシールは、入力ピストンがその行程を完了する前に入力シリンダへの加圧ガスの供給を遮断し、それによって、ピストンをさらに変位させることによって上記シリンダ内に既に存在する加圧ガスを広げるように構成されてもよい。この構成では、加圧ガスに含まれるより多くの割合の位置エネルギーが有用な仕事に変換されるという点においてより効率のよい動作が可能になる。
【００６３】
一部実施形態では、このシールの気密性は、図７に示すように、第２の密封アセンブリの追加によって改善される可能性がある。この第２の密封アセンブリは、入力ポート（３３）のチャネルの一部を形成し、かつ、入力ポート（３３）の位置で、たとえば、弁本体（３６）の開口にねじ込むことによって取り付けるねじ付き空洞ハウジング（４４）と、たとえば、ねじ込むことによってハウジング（４４）の中に取り付けてもよい接着端部（４６）を有するねじ付き空洞内弁シャフト（４５）とを備えており、接着端部（４６）はハウジング（４４）の内壁に接している。一部の実施形態では、接着端部（４６）は、シリコーンなどの可撓性の耐熱材料からなってもよい。したがって、空洞ハウジング（４４）は、入力ポートのチャネルの一部を形成する凹所を備え、接着端部（４６）は凹所内に形成された末端部を備える。第２の密封アセンブリは、ハウジング（４４）の開口内に適合するように構成された密封ディスク（４７）をさらに備え、密封ディスク（４７）は開放位置と閉鎖位置の間のハウジング（４４）の縦軸に沿って移動可能であり、開放位置は接着端部（４６）と相隔てている密封ディスク（４７）に対応し、閉鎖位置は接着端部（４６）に接する密封ディスク（４７）に対応する。
【００６４】
ガイドアセンブリ（４８）は密封ディスク（４７）に取り付けられ、密封ディスク（４７）は開放位置と閉鎖位置の間のその運動を束縛するように構成されてもよい。ガイドアセンブリ（４８）は、さらに、密封ディスク（４７）の真上に形成される突起部を含んでいてもよく、密封ディスク（４７）は円錐状または円錐台形状であり、あるいは１つまたは複数の傾斜エッジまたはランプエッジを用いて構成される。
【００６５】
密封ディスク（４７）は、入力ポート（３３）と弁本体ハウジング（４２）の空洞との間に連通チャネルを確立し、それによって、密封ディスク（４７）が開放位置にあるときに加圧ガスの通過を可能にするために、中に１つまたは複数のチャネルまたは孔を含む。入力ポート（３３）における加圧ガス源と弁本体ハウジング（４２）の空洞との間の圧力差は、密封ディスク（４７）を開放位置の方向に付勢してもよい。また、圧力差から生じる付勢に加えて、あるいはこの付勢の代わりに、密封ディスク（４７）を開放位置に付勢するためにばねなどの付勢手段が使用されてもよい。
【００６６】
図７に示す第２の密封アセンブリに関してさらに説明すると、部分ディスク（３５）およびＣ字状シール（３９）は入力ポート（３３）の真上にあるように回転され、Ｃ字状シール（３９）はガイドアセンブリ（４８）の突起部を押し続け、それによって、密封ディスク（４７）が内側弁シャフト（４５）の接着端部（４６）に接するように突起部を閉鎖位置に押し入れ、それによって、密封ディスク（４７）の孔を覆い、加圧ガスの流れを実質的に阻止する。突起部の傾斜エッジまたはランプエッジの形状は、弁本体ハウジングの空洞からＣ字状のシール（３９）が突出部に徐々に変位させることによって、密封ディスク（４７）の閉鎖位置への押し込みを容易にする。
【００６７】
本発明の実施形態によると、入力ピストン（１８）がタイミングアセンブリによってその元の位置に戻るとき同様の弁システムが加圧ガスを放出することができる。
【００６８】
本発明の実施形態によると、上記加圧ガスをより速く放出しうるように急速排気弁（図示せず）が入力シリンダヘッド（２２）に取り付けられる。上記急速排気弁は、フライホイール（５９）の位置に従って機械的または光学的にトリガーされるスイッチ、あるいは別の手段によって生成される電気信号で制御される、ソレノイドによって制御されてもよい。あるいは、上記急速排気弁は、他の入力シリンダ（１９）内の加圧ガスの存在によってトリガーされる流体弁（図示せず）によって制御されてもよい。
【００６９】
本発明の一部の実施形態によると、入力シリンダヘッドに直接あるいはポートによって取り付けられて機械的または電気的に制御される入力弁は、図５〜７に示す回転弁に置き換わってもよい。上記の弁は、フライホイール（５９）の位置に従って機械的または光学的にトリガーされるスイッチ、あるいは別の手段によって生成される電気信号で制御される、ソレノイドによって制御されてもよい。あるいは、上記の弁は、他の入力シリンダ（１９）内の加圧ガスの存在によってトリガーされる流体弁（図示せず）によって制御されてもよい。
【００７０】
本発明の一部の実施形態によると、シリンダ、ピストン、および構造要素は、鋼またはステンレス鋼、シリコーン製Ｏリング、ガラス状ＰＴＦＥ製の円筒形ピストンリング（２８）、およびＶｅｓｐｅｌなどの材料製のＣ字状シール（３９）から作られる。構成部品の各々の代替材料は当業者によって容易に理解されよう。
【００７１】
本発明の一実施形態によると、加圧ガスの供給が中断すると、加圧ガスの供給が中断した時点の位置に関係なく「死点」がないように、コンプレッサの配置は入力ピストン−シリンダアセンブリの１つが常に動作位置にあるようにさらに構成または整合される。
【００７２】
本発明の一実施形態によると、図１に示すものなどの２つまたはそれ以上の２シリンダアセンブリは、４つまたはそれ以上の入力シリンダと、同じ数あるいは異なる数の出力シリンダとを備えるアセンブリに結合されうる。たとえば、図１８に示すように、こうした１つの実施形態では、図１に示すものなどの２つの２シリンダアセンブリ（１８００および１８１０）は、チェーンまたはベルト（１８３０）によって接続されたそれらのフライホイール（１８０５および１８１５）と結合されうる。この実施形態では、１つの２シリンダアセンブリ（１８００）のタイミングは、第１の２シリンダアセンブリ（１８００）のピストンがそれらそれぞれの行程の端部またはその近くにあるとき第２の２シリンダアセンブリ（１８１０）のピストンがそれらそれぞれの行程のほぼ中央にあるように、他の２シリンダアセンブリ（１８１０）のタイミングから位相が９０°ずれるように設定される。その結果、ピストンがそれらそれぞれの行程の端部に達するとさもなければ生じるはずである加わる力の変動を緩和するとともに、上記行程の端部に「死点」が生じる可能性を抑制することになる。したがって、本発明による加圧ガス駆動コンプレッサは、第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと、第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリとを備えていてもよく、タイミングシステムは第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリが第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと逆相で動作するように構成される。
【００７３】
本発明の他の実施形態によると、入力および出力シリンダの数は、互いに異なっていてもよい。たとえば、上記クランクシャフトを介して原動力を直接与えるか、あるいは出力ピストンに圧縮力をさらに与えるかに関わらず、クランクシャフトのトルクを増すために新たな入力シリンダが追加されうる。
システム
【００７４】
本発明の態様によると、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムが提供される。システムは、一般に、加圧ガス入力システムと、加圧ガス入力システムによって駆動される加圧ガス駆動コンプレッサと、加圧ガス駆動コンプレッサに動作可能に結合されてそれから使用済みガスおよび／または凝縮液を搬送するように構成された排気システムと、加圧ガス駆動コンプレッサに動作可能に結合されてそれから仕事を抽出するように構成された仕事抽出システムとを備える。
【００７５】
図８は、本発明の実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステム（８００）を示す。システムは、低沸点（ＬＢＰ）作動流体から発生される飽和蒸気または蒸気などの加圧ガス源として構成された加圧ガス入力システム（８１０）と、加圧ガス入力システム（８１０）からの加圧ガスによって駆動される加圧ガス駆動コンプレッサ（８３０）と、使用後に加圧ガス駆動コンプレッサ（８３０）から使用済みガスおよび／または凝縮液を搬送する排気システム（８５０）と、加圧ガス駆動コンプレッサ（８３０）によって駆動されて１つまたは複数の形態でエネルギーを蓄積または搬送するように構成された仕事抽出システム（８７０）とを備える。
【００７６】
加圧ガス入力システム（８１０）は、太陽、燃料燃焼、産業プロセスなどからの熱など、１つまたは複数の熱源からの熱エネルギー（８１５）を用いて加圧ガスを発生するように構成されてもよい。一部の実施形態では、仕事抽出システム（８７０）は、１つまたは複数の逆止弁（８７５）と、アキュムレータ、タンク、モーター、発電機などの１つまたは複数の装置（８８０）とを備える。
【００７７】
加圧ガス入力システムは、水または液体ＬＢＰ作動流体など、作動流体または作動流体凝縮液から加圧ガスを作り出すために熱源からの熱を利用するように構成される。一部の実施形態では、熱源から作動流体に熱を伝達するために熱交換器が使用される。有望なＬＢＰ作動流体は、たとえば、ｎ−ペンタン、トルエン、アンモニアなどの流体、またはこれらの混合物、あるいはこれらの水溶液または非水溶液を含んでいてもよい。加圧ガスは、ボイラー、蒸気発生器などの装置で作られ、加圧下で加圧ガス駆動コンプレッサの入力に搬送される。
【００７８】
本発明の実施形態によると、熱源は、太陽集光器、バイオマス燃焼装置、１つまたは複数の産業プロセスからの廃熱などの熱源、あるいはこれらの組み合わせなどを備えていてもよい。
【００７９】
本発明の実施形態によると、コンプレッサは、再生可能なエネルギー源から電力を生成するために、太陽放射から熱を集めおよび／またはバイオマスなどの燃料の燃焼から熱を生成する１つまたは複数の装置または機構によって発生される蒸気などの加圧ガスによって駆動されるように構成される。
【００８０】
たとえば、図９Ａは、本発明の一実施形態による、残留蒸気を用いた加圧ガス駆動コンプレッサ（９１０）を駆動する構成を示す。残留蒸気は、ボイラー（９３０）からの高圧蒸気を利用する産業プロセス（９２０）によって出力された部分的使用済みのガスとして提供される。
【００８１】
別の例として、図９Ｂは、本発明の実施形態による、熱源を用いてボイラー（９４０）で発生された蒸気を用いて加圧ガス駆動コンプレッサ（９１０）を駆動する構成を示す。蒸気は湿った飽和蒸気であってもよい。熱源は、産業用熱源（９５５）、バイオマス燃焼装置（９６０）、太陽集光器などの熱源、またはこれらの組み合わせからの熱を伝達するように構成された熱交換器であってもよい。図９Ａおよび９Ｂは、さらに、排気蒸気を凝縮する凝縮器（９３５）と、排出熱水をボイラー（９３０）に戻す再循環を容易にするポンプ（９３７）とを示す。
【００８２】
本発明の一部の実施形態によると、ガス入力システムは、加圧ガスを、たとえば、直列または並列に加圧ガス駆動コンプレッサを含む複数の装置に供給するように構成されてもよい。たとえば、一部の実施形態では、加圧ガス入力システムは、上記の加圧ガスが１つまたは複数の他のプロセスに使用された後、加圧ガスを加圧ガス駆動コンプレッサに供給するように構成される。たとえば、１つまたは複数のプロセスは、産業プロセス、機械装置運転プロセス、加熱または冷却プロセスなどであってもよい。１つまたは複数の他のプロセスから出力された加圧ガスは、上記プロセスと関連した使用済みガスであると考えられるかもしれないが、加圧ガス駆動コンプレッサの運転のためになお十分なエネルギーを含んでいる可能性がある。本発明の一部の実施形態では、加圧ガス駆動コンプレッサは、湿った、あるいは部分的に使用済みの、あるいはその他の作動流体を用いて有利に作動される可能性がある。
【００８３】
一部の実施形態によると、排気システムは、作動流体、たとえば、使用済みガスおよび／または凝縮液をガス入力システムに対して再循環するように構成される。排気システムは、作動流体を冷却してガス駆動コンプレッサからの使用済みガスの流れを容易にしてもよい。一部の実施形態では、排気システムで、加熱、冷却、吸着冷却、吸収冷却などのさらなるプロセスのために作動流体が利用されてもよい。一部の実施形態では、排気システムは、作動流体を再循環せず、代りに、使用済みガス、蒸気、凝縮液、水などの作動流体をシステムから放出してもよい。ガス入力システムおよび排気システムは、加圧ガス駆動コンプレッサを通ってガス入力システムから排気システムに流れる作動流体を付勢して、加圧ガス駆動コンプレッサの入力と出力の間に圧力勾配および／または温度勾配などの勾配を生成するように全体的に構成されてもよい。
【００８４】
一部の実施形態では、たとえば、ボイラーまたは蒸気発生器で加圧ガスに変換する作動流体は、排気システム（８５０）から再循環された流体として未使用流体または補給流体の外部源またはこれらの組み合わせから供給されてもよい。たとえば、排気システム（８５０）からの凝縮作動流体は既に実質的に予熱されているのでガスに再変換するためにボイラーまたは蒸気発生器に供給されてもよく、補給流体は作動流体が循環するときに作動流体の損失を補償するために外部源から供給されてもよい。一部の実施形態では、補給流体は、排気システム（８５０）からの熱を、たとえば、その凝縮器から補給流体に伝達するように構成される、たとえば、熱交換器によって予熱されてもよい。
【００８５】
加圧ガス駆動コンプレッサは、一般に、加圧ガス入力システムおよび排気システムに動作可能に結合された入力回路と、仕事抽出システムに動作可能に結合された出力回路とを備える。加圧ガスは、入力回路を流れ、たとえば、入力回路のピストンを移動することによってピストンの仕事を実施するように構成される。加圧ガス駆動コンプレッサは、さらに、たとえば、伝達ロッド、ギアシステム、駆動ベルト、駆動シャフト、クランクシャフトなどを用いて出力回路のピストンを移動するために、たとえば、入力回路のピストンの移動による力を伝達することによって、入力回路から出力回路に仕事を伝達するように構成された伝達システムを備える。加圧ガス駆動コンプレッサは、さらに、入力回路を流れる加圧ガスおよび排気ガスの流れを制御および／または促進するように構成された、タイミングシステム、分配システム、および／または弁装置システムなどの追加要素を備える。
【００８６】
本発明の実施形態によると、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムは、たとえば、図１に関して本明細書で実質的に詳しく説明するような加圧ガス駆動コンプレッサを備えていてもよい。本発明の実施形態によると、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムは他の構成の加圧ガス駆動コンプレッサを備えていてもよく、これは、一部の実施形態では、往復ポンプ、蒸気ポンプ、ポンピングエンジンなどと称される場合がある。
【００８７】
たとえば、一部の実施形態では、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムは、一般に、コンプレッサに供給される出力流体に圧力をかけながら動作するように構成された出力回路を備える加圧ガス駆動コンプレッサを備えていてもよく、出力流体は仕事抽出システムにおいて仕事の実施、力の伝達、エネルギーの蓄積などに利用され、加圧ガス駆動コンプレッサは加圧ガス入力システムからのガスによって駆動される。
【００８８】
たとえば、加圧ガス駆動コンプレッサは、１つ、２つ、またはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと、入力ピストン−シリンダアセンブリの各々に動作可能に結合された１つ、２つ、またはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリとを備える。一部の実施形態では、コンプレッサは、その一端で入力ピストン−シリンダアセンブリに動作可能に結合された出力ピストン−シリンダアセンブリを備える一重構成を有していてもよい。一部の実施形態では、コンプレッサは、その両端で入力ピストン−シリンダアセンブリに動作可能に結合された出力ピストン−シリンダアセンブリを備える二重構成を有していてもよい。
【００８９】
一部の実施形態では、入力ピストン−シリンダアセンブリは、動力行程中にのみピストンを作動させるために圧縮ガスがシリンダ内に加えられる単動式であってもよい。一部の実施形態では、入力ピストン−シリンダアセンブリは、当業者によって容易に理解されるように、たとえば、ピストンの両側に交互に圧縮ガスを加えることによって、動力行程および戻り行程の両方の行程中にピストンを作動させるために圧縮ガスがシリンダ内に加えられる複動式であってもよい。
【００９０】
一部の実施形態では、出力ピストン−シリンダアセンブリは、動力行程中にのみ流体が圧出される単動式であってもよい。一部の実施形態では、出力ピストン−シリンダアセンブリは、当業者によって容易に理解されるように、たとえば、出力ピストンの両側の空洞から交互に流体を圧出することによって、動力行程および戻り行程の両方の行程中に流体を圧縮および／または圧出する複動式であってもよい。
【００９１】
一部の実施形態では、２つまたはそれ以上の単動式入力ピストン−シリンダアセンブリは、２つまたはそれ以上のピストンが動力行程と戻り行程を実質的に同時に実行するように同相で作動されてもよく、２つまたはそれ以上のピストンの一方が動力行程を実行するときに他方が戻り行程を実行するように逆相で実行されてもよく、あるいはこれらの組み合わせで実行されてもよい。
【００９２】
一部の実施形態では、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリは、第１の入力ピストン−シリンダアセンブリによって部分的に排気された加圧ガスが第２の入力ピストン−シリンダアセンブリに入力ガスとして供給されるようにカスケード構成で配置されてもよい。一部の実施形態では、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリは、加圧ガスが同じ源から入力ピストン−シリンダアセンブリに供給されるように並列構成で配置されてもよい。
【００９３】
仕事抽出システムは、一般に、出力回路によって実施された仕事を、発電、水または流体の圧出、空気圧縮、装置に加えられる機械力など、１つまたは複数の用途に適用される仕事に変換するように構成される。仕事抽出システムは、液体や気体など、１つまたは複数の流体によって出力回路で実施される仕事を伝達するように構成され、１つまたは複数の流体の１つは、たとえば、シリンダを介した出力回路の圧縮作用によって移動される。
【００９４】
一部の実施形態では、仕事抽出システムおよび／または出力回路は、逆止弁などの１つまたは複数の弁を備える。弁は、仕事抽出システムによって搬送される流体の逆流を阻止して有用な仕事の抽出を促進するように構成されてもよい。
【００９５】
一部の実施形態では、仕事抽出システムは、流体アキュムレータまたは流体−空圧アキュムレータ、または加圧タンクなどのエネルギー蓄積装置を備える。エネルギー蓄積装置は、非圧縮性流体を、たとえば、圧力下に、すなわち、抽出された仕事によって加えられた圧力に保持することによって、仕事抽出システムによって抽出された仕事から蓄積されたエネルギーを蓄えるように構成されてもよい。アキュムレータなどのエネルギー蓄積装置は緩衝器として働いてもよく、したがって、抽出された仕事は、直ちに利用される必要はなく、むしろ将来使用するために蓄えられてもよい。
【００９６】
一部の実施形態では、仕事抽出システムは、仕事抽出システムによって圧力下で搬送される流体によって作動する流体モーターまたは空圧モーターを備える。油圧モーターまたは空圧モーターは、移動物体、作動中の機械装置など、機械仕事を実施するために作動されてもよい。
【００９７】
一部の実施形態では、仕事抽出システムは、水を圧出するように構成されてもよい。たとえば、圧出された水は、出力回路の入力ポートに引き込まれ、出力回路の出力ポートから出力チャネルに圧縮作用によって放出されてもよい。水の圧出は、水を所定の高さまで上昇させて貯水タンクに入れるために実施されてもよい。一部の実施形態では、貯水タンクは、エネルギーを重力による位置エネルギーとして蓄えるために使用されてもよい。たとえば、水は、ある高さに蓄えられ、そこから水力タービンを駆動するために実質的に放出されてもよく、他の目的で使用されてもよい。一部の実施形態では、水は、当業者によって容易に理解されるように、発電機を駆動するために重力によって駆動されてもよい。
【００９８】
一部の実施形態では、仕事抽出システムは、電力を発生するように構成されてもよい。たとえば、仕事抽出システムによって、たとえば、圧力下で、搬送される流体は、発電機に動作可能に結合されたタービン、発電機に動作可能に結合された油圧モーターまたは空圧モーター、あるいはこれらを組み合せたものに力を加えることによって発電機を動作させるために使用されてもよい。一部の実施形態では、負荷に追従しおよび／または発生される電力の品質を制御するために、さらなる制御機構が実現されてもよい。
【００９９】
一部の実施形態では、仕事抽出システムは圧縮空気貯蔵タンクを備えており、出力回路は上記貯蔵タンクに蓄えられる圧縮空気を生成するように構成される。圧縮空気は、必要な電力を発生するためにモーターまたはタービンを回転させてさらに発電機を駆動するために、様々な量で放出されてもよい。一部の実施形態では、これによって電気エネルギー貯蔵装置が必要でなくなる可能性がある。一部の実施形態では、空気動力工具などを作動させるためなどの他の用途に加圧空気が使用されてもよい。
【０１００】
たとえば、図１０Ａは、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサ（１０１０）を用いて圧縮空気を生成する構成を示す。空気は、コンプレッサ（１０１０）によって逆止弁（１０１５）を介して圧縮空気タンク（１０２０）に圧出される。
【０１０１】
別の例として、図１０Ｂは、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサ（１０１０）を用いて原動力を発生する構成を示す。水や油などの作動液の圧力は、コンプレッサ（１０１０）のポンプ作用によって逆止弁（１０１５）を介して流体アキュムレータ（１０３０）の中で上昇される。一部の実施形態では、流体アキュムレータ（１０３０）は、たとえば、抽出された仕事が直ちに利用される必要がなく、むしろ将来使用するために蓄えられてもよいように緩衝器として作動してもよい。このような緩衝器は、エネルギー供給とエネルギー需要の間の変動や不整合に対処し易くするために使用されてもよい。たとえば、コンプレッサ（１０１０）は作動液を流体アキュムレータ（１０３０）の中に圧出してもよく、コンプレッサ（１０１０）は空気を圧出して流体アキュムレータ（１０３０）などの膨張性ブラッダーを満たしてもよい。流体アキュムレータ（１０３０）内の加圧作動液は、原動力を発生する流体モーター（１０４０）を作動させるために使用されてもよい。
【０１０２】
さらに別の例として、図１０Ｃは、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサ（１０１０）を用いて電力を発生する構成を示す。水や油などの作動液の圧力は、コンプレッサ（１０１０）の圧出作用によって逆止弁（１０１５）を介してエネルギー緩衝器として作動しうる流体アキュムレータ（１０３０）の中で上昇される。流体アキュムレータ（１０３０）内の加圧作動液は、発電機（１０６０）に動作可能に結合される流体モーター（１０５０）を作動させるために使用されてもよい。発電機（１０６０）に加えられる力は電力を発生し、この電力は将来使用するために伝送されても蓄えられてもよい。一部の実施形態では、流体モーター（１０５０）および発電機（１０６０）は、水力発電装置として一体化されてもよい。
【０１０３】
本発明の実施形態によると、加圧ガス入力システムは加圧ガス駆動コンプレッサの入力回路に低圧または中圧の飽和蒸気を供給するように構成され、加圧ガス駆動コンプレッサの出力回路は仕事抽出システムによって搬送される流体として作動する外気を供給される。これらの実施形態では、システムは、圧縮空気を産業用圧縮空気システムに供給し、それによって、他の方法で典型的にエアコンプレッサによって使用されてきた電力に置き換わるように構成されうる。
【０１０４】
本発明の実施形態によると、入力回路は低圧または中圧の飽和蒸気を供給され、出力回路は流体回路に連結される。これらの実施形態では、加圧ガス駆動コンプレッサは、加圧作動液の流れを供給するように構成されてもよく、加圧作動液の流れは流体モーターを駆動するように構成されうるし、流体モーターはさらに発電機を駆動してもよい。
【０１０５】
本発明の実施形態によると、入力回路は、低圧または中圧の飽和蒸気を供給され、出力回路は水または別の流体を供給される。これらの実施形態では、コンプレッサは、ホイール、タービン、またはタービン発電機に上記液体を射出して回転力を作り出すため、上記液体を変位（圧出）させるため、あるいはホイール、タービン、またはタービン発電機から放出し続ける位置エネルギーを蓄えるために上記液体をより高い高さに変位させるためのいずれかに使用されうる上記液体の流れを供給する。
【０１０６】
ここで、具体例を参照して本発明を説明する。以下の例は本発明の実施形態を説明することを目的とするもので、本発明を何らかの方法で限定することを目的とするものではないことは理解されよう。
【実施例】
【０１０７】
図１１は、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサ（１１３０）を用いて太陽エネルギーから電力を抽出するシステムを示す。システムは、太陽からの熱エネルギーを蒸気発生器（１１２０）に伝達するように構成された太陽集光器（１１１０）を備える。蒸気発生器（１１２０）は、ＬＢＰ作動流体を沸騰させて加圧蒸気にするために熱エネルギーを利用する。加圧蒸気は、加圧ガス駆動コンプレッサ（１１３０）の入力回路への入力として供給されて当該コンプレッサの仕事を実施する。使用済み蒸気は、加熱ガス駆動コンプレッサ（１１３０）から排気システムに排出され、再循環されて再沸騰のために蒸気発生器（１１２０）に戻される前に凝縮器（１１４０）で凝縮される。凝縮器（１１４０）からの液体作動流体の再循環は、ポンプ（１１４５）を用いた圧出を備えていてもよい。
【０１０８】
ガス駆動コンプレッサ（１１３０）は、動力をその入力回路からその出力回路に伝達し、たとえば、油や水などの作動液を圧出することによって、油や水などの作動液を圧縮しながら仕事を実施するように構成される。ガス駆動コンプレッサ（１１３０）の出力回路は、逆止弁（１１５０）、流体アキュムレータ（１１６０）、流体モーター（１１７０）、および発電機（１１８０）を備える仕事抽出システムに動作可能に結合される。流体は、出力回路から逆止弁（１１５０）を介して圧力下で圧出されて流体アキュムレータ（１１６０）に入り、流体アキュムレータ（１１６０）は作動液を圧力、重力による位置エネルギー、またはこれらの組み合わせなどの下で蓄えてもよい。作動液は、その後、流体の圧力および流れをモーターの機械トルクおよび角変位に変換するように構成された回転モーターなどの１つまたは複数の流体モーター（１１７０）を駆動するように導かれてもよい。たとえば、流体モーター（１１７０）は、ギアおよびベーンモーター、アキシャル・プランジャー・モーター、ラジアル・ピストン・モーターなどであってもよい。一部の実施形態では、流体モーターは、その回転運動によって電力を直接発生するために発電機を駆動するように構成されてもよい。一部の実施形態では、発電機（１１８０）は、たとえば、ギアシステム、駆動シャフト、駆動ベルト、またはこれらの組み合わせなど、その機械的な動きから電力を発生するように構成された発電機を介して流体モーター（１１７０）に動作可能に結合されてもよい。電力は、蓄えられ、１つまたは複数の用途に使用され、動力伝達システムまたは動力分配システムなど、あるいはこれらの組み合わせに伝達されてもよい。一部の実施形態では、負荷に追従しおよび／または発生される電力の品質を制御するために、さらなる制御機構が実現されてもよい。
【０１０９】
図１２は、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いたバイオマス燃焼から電力を抽出するシステムを示す。システムは、太陽集光器に代って、システムが、木製品、植物生成物、動物生成物、またはこれらの組み合わせ、または同様のもの、蒸気発生器に伝達される熱エネルギーなど、バイオマス燃料の燃焼から熱エネルギーを発生するように構成されたバイオマス燃焼装置（１２１０）を備えることを除いて、図１１に関して記載されたシステムと実質的に同様に作動する可能性がある。さらに、一部の実施形態では、作動流体は、ＬＢＰ作動流体に代る水および／または蒸気であってもよい。システムは、バイオマス燃焼装置（１２１０）からの熱を用いて蒸気を沸騰させるボイラー（１２２０）と、ボイラー（１２２０）からの蒸気によって作動されるコンプレッサ（１２３０）と、コンプレッサ（１２３０）からの排気蒸気を凝縮させる凝縮器（１２４０）と、凝縮排気を再循環させるポンプ（１２４５）とを備えていてもよい。システムは、さらに、コンプレッサ（１２３０）からの作動液を用いて電力を発生するように構成された仕事抽出システムの流体アキュムレータ（１２６０）、流体モーター（１２７０）、および発電機（１２８０）とともに、コンプレッサ（１２３０）の出力回路に動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁（１２５０）を備えていてもよい。
【０１１０】
図１３は、本発明の実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いて太陽エネルギー、バイオマス燃焼、またはこれらの組み合わせから電力を抽出するシステムを示す。システムは、複数の熱源の１つまたは複数が選択可能に使用されてもよいことを除いて、図１１および１２に関して説明したシステムと実質的に同様に作動する可能性がある。熱エネルギーは、太陽集光器（１３１０）およびバイオマス燃焼装置（１３１５）によって、実質的に同時にあるいは時を異にして発生されてもよい。複数の熱源を使用すると、システムの信頼性、経済的実行可能性などが向上する可能性がある。システムは、バイオマス燃焼装置（１３１５）および／または太陽集光器（１３１０）からの熱エネルギーを用いて高圧蒸気を発生する蒸気発生器（１３２０）と、蒸気発生器（１３２０）からの蒸気によって作動されるコンプレッサ（１３３０）と、コンプレッサ（１３３０）からの排気を凝縮する凝縮器（１３４０）と、凝縮排ガスを再循環させるポンプ（１３４５）とを備えていてもよい。システムは、さらに、コンプレッサ（１３３０）からの作動流体を用いて電力を発生するように構成された仕事抽出システムの流体アキュムレータ（１３６０）、流体モーター（１３７０）、および発電機（１３８０）とともに、コンプレッサ（１３３０）の出力回路に動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁（１３５０）を備えていてもよい。
【０１１１】
図１４は、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いた産業用熱源（１４０５）から電力を抽出するシステムを示す。システムは、ボイラーに供給される熱エネルギーが産業プロセスから発生されて、熱交換器（１４１０）を通過されてもよいことを除いて、図１１または１２に関して説明したシステムと実質的に同様に作動する可能性がある。たとえば、産業プロセスは、精錬プロセス、発熱プロセスを含む化学プロセス、たとえば、熱交換器（１４１０）などを介して後で冷却される加熱された固体、液体、または気体を用いたプロセス含んでいてもよい。一部の実施形態では、システムは、発電に産業廃熱を利用するように構成される。システムは、バイオマス燃焼装置（１４１０）からの熱を用いて蒸気を沸騰させるボイラー（１４２０）と、ボイラー（１４２０）からの蒸気によって作動されるコンプレッサ（１４３０）と、コンプレッサ（１４３０）からの排気蒸気を凝縮する凝縮器（１４４０）と、凝縮排気を再循環させるポンプ（１４４５）とを備えていてもよい。システムは、さらに、コンプレッサ（１４３０）からの作動液を用いて電力を発生するように構成された仕事抽出システムの流体アキュムレータ（１４６０）、流体モーター（１４７０）、および発電機（１４８０）とともに、コンプレッサ（１４３０）の出力回路に動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁（１４５０）を備えていてもよい。
【０１１２】
あるいは、図１５に示すような本発明の一実施形態によると、システムは加圧ガス駆動コンプレッサを用いて産業用熱源から原動力を抽出するように構成されてもよい。たとえば、流体モーター（１５７０）は、当業者によって容易に理解されるように、発電の代りにあるいは発電に加えて、工具や機械を作動させる場合など、１つまたは複数の適切な用途で利用される機械原動力を提供するように構成されてもよい。システムは、熱交換器（１５１０）からの熱を用いて蒸気を沸騰させるボイラー（１５２０）と、ボイラー（１５２０）からの蒸気によって作動されるコンプレッサ（１５３０）と、コンプレッサ（１５３０）からの排気蒸気を凝縮させる凝縮器（１５４０）と、凝縮排気を再循環させるポンプ（１５４５）とを備えていてもよい。システムは、さらに、原動力を発生するように構成された仕事抽出システムの流体アキュムレータ（１５６０）および流体モーター（１５７０）とともに、コンプレッサ（１５３０）の出力回路に動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁（１５５０）を備えていてもよい。
【０１１３】
図１６は、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを用いた残留蒸気から圧縮空気を生成するシステムを示す。たとえば、産業熱、太陽エネルギー、バイオマス燃焼、化石燃料燃焼など、場合によってはボイラーからの過熱蒸気である高圧蒸気を燃料とするボイラー（１６１０）は、産業プロセス（１６２０）において部分的に利用される。産業プロセスからの残留蒸気は、湿った蒸気や飽和蒸気である可能性があり、加圧ガス駆動コンプレッサ（１６３０）の入力回路の入力として供給され、コンプレッサに仕事をする。使用済み作動流体は、加圧ガス駆動コンプレッサ（１６３０）から排気システムに排出され、再循環されて再沸騰のためにボイラー（１６１０）に戻される前に凝縮器（１６４０）で凝縮される。ガス駆動コンプレッサ（１６３０）は動力をその入力回路からその出力回路に伝達し、空気などの圧縮性流体を圧出することによって圧縮しながらこれに仕事をするように構成される。空気は、片方向の逆止弁（１６５０）を介して圧縮空気タンク（１６６０）に圧出され、そこに蓄えられ、空気動力工具や空気機械などを作動させるため、あるいは可搬式容器などに移送するためなどの用途に後で利用される。
【０１１４】
図１７は、本発明の一実施形態による、加圧ガス駆動コンプレッサを使用し、太陽エネルギーを用いて水を圧出するシステムを示す。システムは、出力回路によって圧出される作動液が水であり、かつ流体アキュムレータ、流体モーター、および発電機が必要でない場合があることを除いて、図１１に関して説明したシステムと実質的に同様に作動する可能性がある。システムは、たとえば、障害物を越えて、井戸や帯水層から飲料水を圧出したり、水をタンクに圧出したりするために利用されてもよい。システムは、太陽から蒸気発生器（１７２０）に熱エネルギーを伝達するように構成された太陽集光器（１７１０）と、蒸気発生器（１７２０）からの蒸気によって作動されるコンプレッサ（１７３０）と、凝縮排気を再循環させるためにコンプレッサ（１７３０）およびポンプ（１７４５）からの排気を凝縮させる凝縮器（１７４０）とを備えていてもよい。システムは、さらに、コンプレッサ（１７３０）の出力回路に動作可能に結合された１つまたは複数の逆止弁（１７５０）を備えていてもよい。
【０１１５】
（項目１）
加圧ガス駆動コンプレッサを用いて仕事を抽出するシステムであって、
ａ）加圧ガスによって駆動されるコンプレッサであって、該コンプレッサはこれに供給される出力流体に圧縮しながら動作するように構成された出力回路を備える、加圧ガスによって駆動されるコンプレッサと、
ｂ）前記コンプレッサを駆動する前記加圧ガスを供給するように構成された加圧ガス入力システムと、
ｃ）前記コンプレッサから使用済みガスを搬送するように構成された排気システムと、
ｄ）前記出力流体を介して少なくとも部分的に前記コンプレッサから仕事を抽出するように構成された仕事抽出システムと、
を備えるシステム。
（項目２）
前記コンプレッサは、
ａ）２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路であって、各入力ピストン−シリンダアセンブリは使用後に使用済みガスを放出するように構成される、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路と、
ｂ）２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路であって、各出力ピストン−シリンダアセンブリは流体入口用の吸気弁および圧縮流体の出口用の出力弁を含む、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路と、
ｃ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリで発生された力を前記出力ピストン−シリンダアセンブリに伝達するように構成された伝達システムと、
ｄ）入力ピストン−シリンダアセンブリの動力行程に続く前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも第１の１つの戻り行程を促進するように構成された戻りシステムと、
ｅ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリからの前記加圧ガスの入力および排気を制御するように構成されたタイミングシステムと、
ｆ）前記タイミングシステムと、前記加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムであって、該分配システムは加圧ガスを前記入力ピストン−シリンダアセンブリに協調的に供給するように構成される、前記タイミングシステムと、前記加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムと、
を備える、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記戻りシステムは前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも１つの運動によって駆動される回転クランクシャフトを備える、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記タイミングシステムは前記回転クランクシャフトの回転位置に従って少なくともある程度は直接的または間接的に駆動される、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記分配システムは前記回転クランクシャフトによって駆動される回転弁アセンブリを備え、該回転弁アセンブリは該回転弁アセンブリの回転位置に従って前記入力ピストン−シリンダアセンブリの１つまたは複数に加圧ガスを供給するように構成される、項目３に記載のシステム。
（項目６）
前記タイミングシステムは前記クランクシャフトの運動を前記分配システムに伝達するギアボックスを備える、項目３に記載のシステム。
（項目７）
前記タイミングシステムは前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも１つにおける圧力の有無によって駆動される、項目２に記載のシステム。
（項目８）
前記分配システムは１つまたは複数の機械的または電気的に制御される弁を備える、項目２に記載のシステム。
（項目９）
第１の入力ピストン−シリンダアセンブリのピストンがその行程の端部に達するとき、第２の入力ピストンーシリンダアセンブリのピストンは、その行程の端部を既に通過しており、それゆえ、加圧ガスが前記シリンダに導入されるときに移動位置にあるように、前記入力ピストン−シリンダアセンブリの２つまたはそれ以上の軸は前記クランクシャフトの軸からずらされる、項目２に記載のシステム。
（項目１０）
前記入力ピストン−シリンダアセンブリおよび前記出力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも一方は１つまたは複数の二重リングを装着されたピストンを備え、各二重リングは溝の中に配置されたＯリングと低摩擦材料で作られた機械加工リングとを備え、前記Ｏリングは機械加工リングに外向きの圧力を加えるように構成され、それによって、各ピストンと関連シリンダ壁の間に気密シールを設けて潤滑の必要性を低減する、項目２に記載のシステム。
（項目１１）
前記分配システムは、その入力ピストンがその行程を完了する前に入力ピストン−シリンダアセンブリへの加圧ガスの供給を遮断し、それによって、前記入力ピストンをさらに変位させて前記シリンダ内に既に存在する加圧ガスを広げうるように構成される、項目２に記載のシステム。
（項目１２）
前記分配システムは、
ａ）弁本体ハウジングであって、
ｉ）前記加圧ガス入力システムに接続された入力ポートと、
ｉｉ）前記排気システムに接続された出力ポートと、
ｉｉｉ）１つまたは複数のピストン−シリンダアセンブリに接続されたシリンダポートと、
を備える弁本体ハウジングと、
ｂ）前記弁本体ハウジング内に回転可能に組み込まれた回転弁本体であって、該回転弁本体は低摩擦材料で作られた封止部とその面に部分的な切り欠きを備える弁カバーとを装着された部分ディスクを含み、前記回転弁本体の第１の回転位置において、チャネルが前記入力ポートと前記シリンダポートの間に形成され、前記出力ポートは阻止され、前記回転弁本体の第２の回転位置において、チャネルが前記出力ポートと前記シリンダポートの間に形成され、前記入力ポートは阻止される、前記弁本体ハウジング内に回転可能に組み込まれた回転弁本体と、
を備える、項目２に記載のシステム。
（項目１３）
前記弁本体ハウジングは前記入力ポートに動作可能に結合された第２の密封アセンブリをさらに備え、該第２の密封アセンブリは、
ａ）前記入力ポートのチャネルの一部を形成する凹所と、
ｂ）前記凹所内に形成された末端部であって、該末端部は可撓性材料を備える、前記凹所内に形成された末端部と、
ｃ）開放位置と閉鎖位置の間の前記入力ポートのチャネルの縦軸に沿って移動可能な密封ディスクであって、該密封ディスクはその中に１つまたは複数の第２のチャネルを含み、前記開放位置にある末端部と相隔たる前記密封ディスクは、それによって、前記開放位置にあるとき、前記シリンダポートと前記入力ポートの間のガスの通過を促進し、前記密封ディスクは前記閉鎖位置で前記末端部と接しており、それによって、前記閉鎖位置にあるとき、前記シリンダポートを前記入力ポートから密封する、開放位置と閉鎖位置の間の前記入力ポートのチャネルの縦軸に沿って移動可能な密封ディスクと、
ｄ）前記密封ディスクに動作可能に結合されたガイドアセンブリであって、該ガイドアセンブリは突起部を備え、該突起部は前記密封ディスクを前記閉鎖位置に移動させるために前記回転弁本体と係合するように構成され、前記突起部が前記回転弁本体によって係合されないとき前記密封ディスクを前記開放位置に移動させる、前記密封ディスクに動作可能に結合されたガイドアセンブリと、
を備える、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
少なくとも１つの出力ピストン−シリンダアセンブリは組込型吸気逆止弁を備え、該組込型吸気逆止弁は、
ａ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に摺動可能に結合された内側フランジであって、該内側フランジは伸展位置と後退位置の間で移動可能であり、前記内側フランジは第１の組の１つまたは複数の孔をその場所に有し、前記第１の組の孔は前記内側フランジが後退位置にあるとき前記出力ピストン−シリンダアセンブリ内に形成された第２の組の孔と整合するように構成され、それによって、前記出力ピストン−シリンダアセンブリを流体で満たし易くする、前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に摺動可能に結合された内側フランジと、
ｂ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリ内の圧力が該出力ピストン−シリンダアセンブリ外の圧力と比べて所定量を超えると前記内側フランジをその前記伸展位置に付勢するように構成されたばねシステムと、
を備える、項目２に記載のシステム。
（項目１５）
少なくとも１つの出力ピストン−シリンダアセンブリが組込型出力逆止弁を備え、該組込型出力逆止弁は、
ａ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に対して摺動可能に結合された外側フランジであって、該外側フランジは伸展位置と後退位置の間で移動可能であり、前記外側フランジは該外側フランジが後退位置にあるとき１つまたは複数の端部孔の流体の通過を阻止するように構成され、前記外側フランジは該外側フランジが伸展位置にあるとき前記１つまたは複数の端部孔の流体の通過を阻止解除するように構成され、前記１つまたは複数の端部孔は前記出力ピストン−シリンダアセンブリの前記一部に形成され、前記外側フランジは出口ポートをさらに備える、前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に対して摺動可能に結合される外側フランジと、
ｂ）前記出力ポートから流体出力を受け入れるように構成されたチャネル内の圧力が前記出力シリンダ内の圧力に比べて所定量を超えると前記外側フランジをその後退位置に付勢するように構成されたばねシステムと、
を備える、項目２に記載のシステム。
（項目１６）
前記入力回路は、第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと、第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリとを備え、前記タイミングシステムは前記第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリが前記第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと逆相で動作するように構成される、項目２に記載のシステム。
（項目１７）
前記出力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも１つは万が一不整合が生じた場合に損傷防止を容易にするために十分な自由度に耐えるロッド端によって伝達システムに取り付けられた出力ピストン備える、項目２に記載のシステム。
（項目１８）
前記システムは１つまたは複数の弁、アキュムレータ、およびモータの組み合わせを備える流体回路内の液体に圧力を与え、それによって、原動力を生み出す、項目１に記載のシステム。
（項目１９）
前記システムは１つまたは複数の弁、アキュムレータ、およびモータの組み合わせを備える流体回路内の液体に圧力を与え、それによって、発電機を駆動して電力を生み出す、項目１に記載のシステム。
（項目２０）
前記システムは、太陽放射から熱を濃縮する装置と、バイオマスの燃焼から熱を生成する装置と、他の再生可能または非再生可能な燃料の燃焼から熱を生成する装置を備える群から選択される１つまたは複数の装置によって発生される蒸気または別の加圧ガスによって駆動されるように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目２１）
前記システムはタンクに蓄えられる加圧空気を生成するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目２２）
前記システムはタンクに蓄えられる加圧空気を生成するように構成され、前記加圧空気はモータまたはタービンを回転させるために様々な量で放出され、モータまたはタービンは前記タンク以外の蓄積装置なしで必要に応じて原動力または電力を生み出すために発電機をさらに駆動する可能性のある、項目１に記載のシステム。
（項目２３）
前記仕事抽出システムはエネルギー蓄積装置を備える、項目１に記載のシステム。
（項目２４）
前記仕事抽出システムは圧縮空気の発生、原動力の供給、および電力の発生からなる群から選択される１つまたは複数の動作を実施するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目２５）
ａ）２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路であって、各入力ピストン−シリンダアセンブリは使用後に使用済みガスを放出するように構成される、２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリによって前記加圧ガスを導くように構成された入力回路と、
ｂ）２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路であって、各出力ピストン−シリンダアセンブリは流体入口用の吸気弁および圧縮流体の出口用の出力弁を含む、２つまたはそれ以上の出力ピストン−シリンダアセンブリを含む出力回路と、
ｃ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリで発生された力を前記出力ピストン−シリンダアセンブリに伝達するように構成された伝達システムと、
ｄ）入力ピストン−シリンダアセンブリの動力行程に続く前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも第１の１つの戻り行程を促進するように構成された戻りシステムと、
ｅ）前記入力ピストン−シリンダアセンブリからの前記加圧ガスの入力および排気を制御するように構成されたタイミングシステムと、
ｆ）前記タイミングシステムと、前記加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムであって、該分配システムは加圧ガスを前記入力ピストン−シリンダアセンブリに協調的に供給するように構成される、前記タイミングシステムと、前記加圧ガス入力システムと、前記入力回路とに動作可能に結合された分配システムと、
を備える加圧ガスによって駆動されるコンプレッサ。
（項目２６）
前記戻りシステムは前記入力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも１つの運動によって駆動される回転クランクシャフトを備える、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目２７）
前記タイミングシステムは前記回転クランクシャフトの回転位置に従って直接的または間接的に駆動される、項目２６に記載のコンプレッサ。
（項目２８）
前記分配システムは前記回転クランクシャフトによって駆動される回転弁アセンブリを備え、該回転弁アセンブリは該回転弁アセンブリの回転位置に従って前記入力ピストン−シリンダアセンブリの１つまたは複数に加圧ガスを供給するように構成される、項目２６に記載のコンプレッサ。
（項目２９）
第１の入力ピストン−シリンダアセンブリのピストンがその行程の端部に達するとき、第２の入力ピストン−シリンダアセンブリのピストンはその行程の端部を既に通過しており、それゆえ、加圧ガスが前記シリンダに導入されるときに移動位置にあるように、前記入力ピストン−シリンダアセンブリの２つまたはそれ以上の軸は前記クランクシャフトの軸からずらされる、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３０）
前記入力ピストン−シリンダアセンブリおよび前記出力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも一方は１つまたは複数の二重リングを装着されたピストンを備え、各二重リングは溝の中に配置されたＯリングと低摩擦材料で作られた機械加工リングとを備え、Ｏリングは機械加工リングに外向きの圧力を加えるように構成され、それによって、各ピストンと関連シリンダ壁の間に気密シールを設けて潤滑の必要性を低減する、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３１）
前記分配システムは、その入力ピストンがその行程を完了する前に入力ピストン−シリンダアセンブリへの加圧ガスの供給を遮断し、それによって、前記入力ピストンをさらに変位させて前記シリンダ内に既に存在する加圧ガスを広げうるように構成される、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３２）
前記分配システムは、
ａ）弁本体ハウジングであって、
ｉ）前記加圧ガス入力システムに接続された入力ポートと、
ｉｉ）前記排気システムに接続された出力ポートと、
ｉｉｉ）１つまたは複数のピストン−シリンダアセンブリに接続されたシリンダポートと、
を備える弁本体ハウジングと、
ｂ）前記弁本体ハウジング内に回転可能に組み込まれた回転弁本体であって、該回転弁本体は低摩擦材料で作られた封止部とその面に部分的な切り欠きを備える弁カバーとを装着された部分ディスクを含み、前記回転弁本体の第１の回転位置において、チャネルが前記入力ポートと前記シリンダポートとの間に形成され、前記出力ポートは阻止され、前記回転弁本体の第２の回転位置において、チャネルが前記出力ポートと前記シリンダポートの間に形成され、前記入力ポートは阻止される、前記弁本体ハウジング内に回転可能に組み込まれた回転弁本体と、
を備える、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３３）
前記弁本体ハウジングは前記入力ポートに動作可能に結合された第２の密封アセンブリをさらに備え、該第２の密封アセンブリは、
ａ）前記入力ポートのチャネルの一部を形成する凹所と、
ｂ）前記凹所内に形成された末端部であって、該末端部は可撓性材料を備える、前記凹所内に形成された末端部と、
ｃ）開放位置と閉鎖位置との間の前記入力ポートのチャネルの縦軸に沿って移動可能な密封ディスクであって、該密封ディスクはその中に１つまたは複数の第２のチャネルを含み、前記開放位置にある末端部と相隔たる前記密封ディスクは、それによって、前記開放位置にあるとき、前記シリンダポートと前記入力ポートの間のガスの通過を促進し、前記密封ディスクは前記閉鎖位置で前記末端部と接しており、それによって、前記閉鎖位置にあるとき、前記シリンダポートを前記入力ポートから密封する、開放位置と閉鎖位置との間の前記入力ポートのチャネルの縦軸に沿って移動可能な密封ディスクと、
ｄ）前記密封ディスクに動作可能に結合されたガイドアセンブリであって、該ガイドアセンブリは突起部を備え、該突起部は前記密封ディスクを前記閉鎖位置に移動させるために前記回転弁本体と係合するように構成され、前記突起部が前記回転弁本体によって係合されないとき前記密封ディスクを前記開放位置に移動させる、前記密封ディスクに動作可能に結合されたガイドアセンブリと、
を備える、項目３２に記載のコンプレッサ。
（項目３４）
少なくとも１つの出力ピストン−シリンダアセンブリは組込型吸気逆止弁を備え、該組込型吸気逆止弁は、
ａ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に摺動可能に結合された内側フランジであって、該内側フランジは伸展位置と後退位置の間で移動可能であり、前記内側フランジは第１の組の１つまたは複数の孔をその場所に有し、前記第１の組の孔は前記内側フランジが後退位置にあるとき前記出力ピストン−シリンダアセンブリ内に形成された第２の組の孔と整合するように構成され、それによって、前記出力ピストン−シリンダアセンブリを流体で満たし易くする、出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に摺動可能に結合された内側フランジと、
ｂ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリ内の圧力が該出力ピストン−シリンダアセンブリ外の圧力と比べて所定量を超えるとき前記内側フランジをその前記伸展位置に付勢するように構成されたばねシステムと、
を備える、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３５）
少なくとも１つの出力ピストン−シリンダアセンブリが組込型出力逆止弁を備え、該組込型出力逆止弁は、
ａ）前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に対して摺動可能に結合された外側フランジであって、該外側フランジは伸展位置と後退位置の間で移動可能であり、前記外側フランジは該外側フランジが後退位置にあるとき１つまたは複数の端部孔の流体の通過を阻止するように構成され、前記出力フランジは該出力フランジが伸展位置にあるとき前記１つまたは複数の端部孔の流体の通過を阻止解除するように構成され、前記１つまたは複数の端部孔は前記出力ピストン−シリンダアセンブリの前記一部に形成され、前記外側フランジは出口ポートをさらに備える、前記出力ピストン−シリンダアセンブリの一部に対して摺動可能に結合された外側フランジと、
ｂ）前記出力ポートから流体出力を受け入れるように構成されたチャネル内の圧力が前記出力シリンダ内の圧力に比べて所定量を超えると前記外側フランジをその後退位置に付勢するように構成されたばねシステムと、
を備える、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３６）
前記入力回路は、第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと、第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリとを備え、前記タイミングシステムは前記第１の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリが前記第２の対の２つまたはそれ以上の入力ピストン−シリンダアセンブリと逆相で動作するように構成される、項目２５に記載のコンプレッサ。
（項目３７）
前記出力ピストン−シリンダアセンブリの少なくとも１つは万が一不整合が生じた場合に損傷防止を容易にするために十分な自由度に耐えるロッド端によって伝達システムに取り付けられた出力ピストン備える、項目２５に記載のコンプレッサ。
本発明の前述の実施形態は、例示であって、多くの方法で変更されうる。このような現在または将来の変更形態は、本発明の趣旨および範囲からの逸脱と見なされるべきではなく、当業者にとっては明白であるこうしたすべての修正形態は以下の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
【図１】
0005809984.tif 000002
【図２】
0005809984.tif 000003
【図３】
0005809984.tif 000004
【図４】
0005809984.tif 000005
【図５】
0005809984.tif 000006
【図６】
0005809984.tif 000007
【図７】
0005809984.tif 000008
【図８】
0005809984.tif 000009
【図９Ａ】
0005809984.tif 000010
【図９Ｂ】
0005809984.tif 000011
【図１０Ａ】
0005809984.tif 000012
【図１０Ｂ】
0005809984.tif 000013
【図１０Ｃ】
0005809984.tif 000014
【図１１】
0005809984.tif 000015
【図１２】
0005809984.tif 000016
【図１３】
0005809984.tif 000017
【図１４】
0005809984.tif 000018
【図１５】
0005809984.tif 000019
【図１６】
0005809984.tif 000020
【図１７】
0005809984.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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