(57)【要約】【課題】１つの瓢箪型シリンダーに２双の異回転ピストンをもうけ、その回転ピストンが、各々同面積の受圧ピストンヘッドを有し、高圧負荷を回避した省エネポンプを提供すること。【解決手段】１つの瓢箪型シリンダーに２双の異回転ピストンが、回転しながら、同時に注入排出をなし、双方の回転ピストンが、回転固定壁をもつ働きにより、連続吐出が、高効率で大容量できる。省エネポンプ。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２双の回転ピストンを、瓢箪型のシリンダーの中で、異方向に回転させる回転ピストン。
【請求項２】
請求項１の回転ピストンに、回転ピストンの芯の左右に、同面積の受圧面を、双方が設けてある、請求項１の回転ピストン。
【請求項３】
請求項１の回転ピストンに、第２軸になる回転軸を、シリンダー内に２つ設けてある請求項１の回転ピストン。
【請求項４】
請求項３の回転ピストンに、第２軸になる回転軸が、双方の固定壁の働きをすることを、特徴とした請求項３の回転ピストン
【請求項５】
請求項２の回転ピストンの外周面が、第２軸に接した瞬間に、回転しながら排出の為の、固定壁の働きをする事ができる、請求項４の回転ピストン。
【請求項６】
請求項１の回転ピストンを２双設けている、瓢箪型シリンダー。
【請求項７】
請求項１の回転ピストンが、衝撃波吸収の働きをする、開閉弁を兼ねた請求項１の回転ピストン。
【請求項８】
本発明は、連続して高圧流体の吐出ができる為、動力機構としても，利用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液体の移動を連続的に行う場合に、省エネで高効率な移送・送り出し・揚水等に関する装置である。【０００２】  本来、静止水の移送は、圧力が掛かっていないから、横に水平移送・下に吐き出す場合でも、モーターによる  僅かな回転力でも可能であるが、高所への連続移送は、そこに、高さ分の圧力（負荷）が掛かり、液体の漏れを  防ぐシール摩擦損失や、動力源のモーターは、極端におおきくなり、必然的に少量の移送が、現実である。【０００３】  大きな動力源をもってしての、大容量の液体の移送や、揚水には、高さ分の圧力を回避しない限り、器も、動力も反比例して、大きく、少量になり、目的を達成できない。【０００４】  揚水ダムのような  深夜電力を大きく消費しても、充分な高さまで送ることは、限界があり、可能な高さに区切って、多段式で行っている。【０００５】  また、近年においての  集合住宅（高層マンション）は、立地条件の最大利用をはかり、限りある敷地の有効利用から、年々高層化しており、このような、１００ｍ以上への高所での水道利用は、５階ごとに区切った多段貯水で揚水している。【０００６】  このような、高所への移送・揚水は、高さ分の圧力を回避しない限り、大きな動力と圧力負荷による騒音と電料負担は、避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  特に、高所への揚水は、前述のとおり、高さ分の圧力を回避しなければ、不可能なことと考えます。また、圧力回避が出来たとしても、液体の漏れを防ぐシールは、簡単には出来ません、装置が複雑になれば、なるほど、シール性は難しく、亦、圧力に負けない素材や、摩擦抵抗による損失はなくせません。【０００９】  例えば、２５０ｍの高さの圧力２５ｋｇｆ／ｃｍ２をπ１００ｍｍのシリンダーのピストンヘットに掛かる圧力は、１９６５．５ｋｇｆになり、その器に人の手の平を、入れたとしたら、気圧の２０００倍の力が１／ｃｍ２当りの手にかかり、例え液体としても、約２トンの重さのプレス機に手を入れたも同然で、極めて危険な事が解る。このような力を支える、その受け皿のシリンダー・ピストンは、頑丈な器にしなければ、液体にかかる圧力で、破裂し、どんなシールをもってしても、器の伸縮や、座屈によって漏れを防ぐ事は出来ないし、故障の原因になっている。【００１０】  高圧になればなるほど、その機器に掛かる重厚と費用は、計り知れず大きく、機器の搬送・設置にも過大な経費は裂けられない。また圧力に比例した動力消費は、計り知れずおおきいため、１５メートル位の高さで区切り、多段式揚水が、通常である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  そこで、本発明は、圧力負荷と圧力荷重を、１つのピストンが同時に、等しく受けることで、高さ分の圧力を相殺回避することに、したことが、最大の特徴であるし、手段でもある。【００１２】  従来、高圧での液体移送・連続吐出は、殆んどが、シリンダー・ピストン方式で、上下・左右の往復作動が、主流である。【００１３】  本発明は、シリンダー内を、同面積の２つの受圧ヘッドを有した回転するピストンにし、１つのヘッドで、高さ分の圧力を荷重として受け、もう１つのヘッドで、同じ圧力を負荷重として受け、シリンダーの芯から左右に均等に構成され受圧面積が、ピストン回転時の作動負荷を小さくした。【００１４】  １つのシリンダー内でこのピストンを回転させても、流体と一体化したピストンが回転するだけで、注入・排出の目的は成しえないため、同じ回転ピストンを、異方向に回転させる、もう１つの回転ピストンを、１つのシリンダー内に設けることで、注入・排出ができるようにした機構と、回転ピストン外周と各々の芯軸（Ｂ）に蜜接した時、排出口が開き、密接して回転している間は、回転固定壁で仕切られ、強制的に、排出される、また、異方向に回転しているもう１つのピストンは、次に排出するための、注入をなし、２双が交互に連続して給排を行う構造は、連続吐出装置ともいえる。【００１５】  回転方向に排出されるときの、ピストンヘドの負荷は、そのピストン自らの後方ヘッドに、押される荷重が、排出負荷重と同じだけかかり、強烈な圧力負荷重でも、相殺され、従来の負荷感はなく、２つの回転ピストンが、夫々受け荷重・負荷重を、等しく受ける事で、圧力の大小や、受圧面積に関係なく、相殺荷重される仕組みは、無圧静止水と変わらない作動を成し、どんな高圧（５−５０Ｍｐａ）でも、省エネの動力で作動することを、可能にした。【００１６】  ２つの  回転ピストンは、ピストン外周の径で、２つのシリンダーを、其の半径の４分の１で瓢箪型に接着し、（図１）１つのシリンダーを構成することで、２双の回転ピストンが、その給排・給排に掛かる開閉弁の役目・相方ピストンの排出の固定壁役等、一人（ピストン）３役が出来る仕組みは、１つのシリンダーに収まり、各々の回転方向に、各々のピストン（２）の外周が、各々が持つ第２芯軸（３）と蜜接し、（図２・図３）シリンダーの外周の半分は排出作動し、・片方のピストンは注入作動を成しながら、回転固定壁（１１）をなす構造は、ピストンの後方から押す力で、回転惰性をうみ、省エネ回転作動を可能にし、２双の回転ピストンは、注入・排出が、同圧の器で絶えず、交互に後押し強制排出をし、回転方向の高圧負荷の回避を可能にした。【００１７】  この瓢箪型シリンダー内の  ２つの回転ピストンは、２つのピストン芯軸を外部に突き出し、上下にガスケット状にシ−ルを設け、フランジで密閉され、外部芯軸に設けた２つの平ギアが噛み合い、互いに異方向に回転作動する。も、回転軸に掛かるシール箇所は、４つで済む構造である。【００１８】  密閉したフランジの底部には、注入・排出の配管接続口が２つ以上設け、密閉シリンダー内の回転ピストンの、注入・排出の連続作動を行う。【００１９】  異方向に回転する芯軸に設けられたギアに、直接動力モータ��をせっちするも、回転は正転だけで、コントロールでき、運転ムラが少なく、騒音は少なく、振動騒音は一切ない。【００２０】  排出出力は、受圧面積で変わるために、シリンダー径とシリンダーの高さで自由に設定でき、高圧であっても大容量の排出・揚水・吐出ができる。為、安全で、コンパクトなポンプが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】  従来、  揚水ポンプは、ポンプに掛かる圧力に負けない動力で、大容量の液体を揚水しようとすれば、必然的に消費電量は大きくなり、騒音も大きくなる、本発明は、回転ピストンの回転だけで、騒音は一切なく、ピストンに掛かる負荷は同圧回避で、ゼロにすることができ、どんな高圧でも、シールの摩擦抵抗が、回転軸に数ｃｍ２掛かるだけで、入力は、極めて少しで済む。【００２２】  このシール摩擦抵抗に係る損料は、例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で，軸径が５０ｍｍ・シール接面積１．５７ｃｍ２で、７８．５ｋｇｆの１馬力ほどの負荷ということになり、入力電量は、従来とは比較にならなく、揚水流量も比較にならない。【００２３】  そもそも、５０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力は、位置エネルギーで、５００ｍの高さになり一気に揚水する技術はない。亦５０リットル／分の少量でもなく、本発明はそれらを可能にした。【００２４】  揚水のみならず、屋外での平地における液体の移送も、電源のない所でのＤＣモーターのバッテリーでも作動でき、場所や利用分野が大きく変わる。【００２５】  高層マンションや、高層ビルでの水道水の揚水は、電量負担が少なく、音もなく、大きな施設経費の軽減ができ、建設コストの軽減が可能です。【００２６】  液体の移送・排水・揚水等、液体の移動には、弁の開閉時の衝撃波はつき物であり、騒音の現因にもなり、機器の故障やメンテナンスが欠かせない
本発明は、フランジに蜜着し、回転摺動するピストンの底部が、精巧な平面仕上げで、回転時は、フランジがシリンダーの摺動部の役割を似ない、給排の円口を通過する時に、開閉させる仕組みで、円口にピストン端が、少し被りかけ、閉まろうとする時、（図７）給排口は狭く成り、流体スピードが下がり、閉まる瞬間は、水道の蛇口を、ゆっくり閉めると同じ原理で、衝撃波は、一切起きない、逆に開けようとする時、少しの開口で、内圧が上がっていれば、瞬時に圧は抜け、これ等を一切必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）一例を示す部分理論平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、部分原理を示す概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、部分原理を示す概略分解斜視平面・断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、作動の原理を示す概略分解斜視立面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、作動の原理を示す部分概略平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、作動の原理を示す部分概略平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、作動の原理を示す部分理論の平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）の一例であり、作動の原理を示す概略作動展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】  次に図１−図７を参照して、本発明に係る２双回転ピストン装置（ポンプ）を実施するための形態（以下『実施の形態』という。）を説明する。
【００２９】《２双回転ピストン装置（ポンプ）の構成》
図１及び図２及び図３に示すように、２つの円筒シリンダーが、半径の２分の１が重なった瓢箪型のシリンダーに、２つのピストン円芯軸（４）にシリンダーの半径分の第２芯軸（３）の各々に半円筒のピストン（２）が一体化して、各々のピストン芯軸（４）に一体化して、ピストン芯軸（４）の回転に連動し各々が異方向に回転するピストンを有した、シリンダーである。
【００３０】  この瓢箪型シリンダーは上下（横置きの場合は、側面）にシールされたフランジ（１２）で密閉され、芯軸だけが２軸でていて、ピストンの回転をコントロールする平ギアが噛み合うようになっている。（図４・図５）
【００３１】  このフランジ（１２）の底部及び側面・上部に圧力伝達接続口（５）が付いている。（図５）
【００３２】  このフランジ（１２）の底部及び側面・上部に、外部との配管口が２−４個付いていて、注入・排出が出来るように成っている。（図３・図４）
【００３３】  この２双の半円筒のピストンは１つのピストンに２面の同面積の受圧面を有し、回転方向からの高圧負荷（８）に対して、方や、回転を後押しする高圧荷重（９）を受けけるようになっていて、その荷重は同一であり、どんな高圧でも相殺され、回転力で注入・排出が規則正しく、連続しての作動ができる。（図６）
【００３４】  またこのピストン自体が、注入・排出の弁の役割を持っている。（図７）
【００３５】  また、このピストンの回転により、開口部（注入排出口）を閉じる時も、開けるときも、一気には開閉をしないため、回転速度により開閉始まりと、開閉とじは、ウオーターハンマー（衝撃波）は生じない構造に成っている。（図７）
【００３６】  密閉されたシリンダーシステムは、液体のみならず、エアポンプとしても、利用できる
【００３７】  ピストンの外周が相方の第２芯軸（３）に密接すると、ピストンの外周が、回転固定壁（１１）となって、行き場が無くなった液体は、排出口から吐きだされる、が、  ピストン１回転で注入排出ができる、また、ピストン自体が固定壁にもなっている構造は、本発明の大きな特徴である。（図７）
【００３８】《部材の構成》
本発明のシリンダーは、金属ブロックの削り出しが、高圧にはベストとるが、低圧利用や、他の利用で、パイプシリンダーの接合でもかまわない、しかし水や難金属類の薬品等は金属でも合った物を、また、他の利用液体により、ステンレスやチタンも利用できる。
【００３９】《ピストン衝突回避の構成》
ピストン（２）は、第２芯軸（３）に直角にしない、直角度より１５°―２２．５°ピストン方向に広げ、外周よりの接点は、ピストンヘッド側にヘッドから外周に角きりを取り、双方の接点を回避する。（図８）
【符号の説明】
【００４０】１ｒ    半径
２ｙ    ２分の１半径
１ｎ    シリンダー金属ブロック
１      瓢箪型シリンダー
２      ピストン
３      第２芯軸
４      ピストン芯軸
５      シール
６      配管口
７      ギア
８      負荷重（回転方向前方）
９      荷重（回転方向後方）
１０    モーター
１１    回転固定壁
１２    フランジ
１３    注入口
１４    排出口
１５    ピストン角度
１６    ピストン衝突回避安全欠
１７    第１ピストン
１８    第２ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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