特許 7148383 電気駆動のガスブースター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】電気駆動のガスブースター

(51)【国際特許分類】

   F04B 35/04 20060101AFI20220928BHJP

   F04B 27/02 20060101ALI20220928BHJP

   F04B 39/06 20060101ALI20220928BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

F04B35/04

F04B27/02 A

F04B39/06 A

F04B49/06 331Z

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018238024

(22)【出願日】2018-12-20

(65)【公開番号】P2019113068

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2021-03-22

(31)【優先権主張番号】15/851,100

(32)【優先日】2017-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518399623

【氏名又は名称】ハスケル・インターナショナル・エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｈａｓｋｅｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１００ Ｅａｓｔ Ｇｒａｈａｍ Ｐｌａｃｅ， Ｂｕｒｂａｎｋ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９１５０２， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン・エイ・バロウズ

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２８１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２１９７６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２８８１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６０６８４４８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２０３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５６７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２７１２６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３５／０４

Ｆ０４Ｂ ２７／０２

Ｆ０４Ｂ ３９／０６

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスの圧力を上昇させるためのガスブースターにおいて、
第１のガスシリンダであって、
第１のロッドを有する第１のピストン、
第１のチャンバおよび前記第１のピストンの前記第１のチャンバと反対側に配置された第２のチャンバ、
前記第１のチャンバの第１の端部におけるエンドキャップであって、第１の入口逆止弁、第１の出口逆止弁、第１の導管、および第２の導管を含み、前記第１の導管の端部は前記第１の入口逆止弁に連結され、前記第１の導管の別の端部は前記第１の出口逆止弁に連結され、前記第２の導管は、前記第１の導管に連結され、前記第１のチャンバへの出口を有する、エンドキャップ、
前記第１のピストンを駆動する駆動装置を収容する駆動ハウジングに、前記第１のガスシリンダを連結する、前記第１のチャンバの第２の端部におけるアダプタであって、第２の入口逆止弁、第２の出口逆止弁、第３の導管、および第４の導管を含み、前記第３の導管の端部は前記第２の入口逆止弁に連結され、前記第３の導管の別の端部は前記第２の出口逆止弁に連結され、前記第４の導管は、前記アダプタの中央部で前記第１のロッドの少なくとも一部を取り囲み、前記第１のロッドの軸に沿って延び、前記第４の導管は、前記第３の導管に連結され、前記第２のチャンバへの出口を有し、前記エンドキャップが、前記アダプタに対する前記エンドキャップの位置を維持する複数のタイロッドによって前記アダプタに取り付けられる、アダプタ、を含み、
前記第１のピストンは、（ａ）第１の圧力で前記第１の入口逆止弁を通じて前記第１のチャンバ内に前記ガスを引き込み、また、前記第１の圧力より高い第２の圧力で前記第１の出口逆止弁を通じて前記第１のチャンバから前記ガスを押し出すように、および、（ｂ）前記第１の圧力で前記第２の入口逆止弁を通じて前記第２のチャンバ内に前記ガスを引き込み、また、前記第１の圧力より高い第３の圧力で前記第２の出口逆止弁を通じて前記第２のチャンバから前記ガスを押し出すように、前記第１のガスシリンダ内部で作動可能である、第１のガスシリンダを備え、
前記駆動装置は、電気エネルギーを直線運動に変換するように構成された電気モータを含み、前記電気モータは、前記第１のロッドによって前記第１のガスシリンダの前記第１のピストンに連結されて前記第１のピストンを作動させる、ガスブースター。

【請求項2】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記電気モータは、ボールねじ駆動装置を含む、ガスブースター。

【請求項3】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のロッドは、第１の端部および第２の端部を含み、
前記第１のピストンが前記電気モータの前記直線運動により並進運動するよう構成されるように、前記第１の端部は、前記電気モータと連結され、前記第２の端部は、前記第１のガスシリンダの前記第１のピストンと連結されている、ガスブースター。

【請求項4】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１の入口逆止弁は、前記ガスを前記第１のガスシリンダ内へ流れ込ませるように構成された第１の一方向逆止弁を含み、前記第１の出口逆止弁は、前記ガスを前記第１のガスシリンダから流出させるように構成された第２の一方向逆止弁を含む、ガスブースター。

【請求項5】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、前記第１のチャンバ内部の前記ガスの温度を下げるように構成されている、前記第１のチャンバの周りに位置付けられた冷却ジャケットを含む、ガスブースター。

【請求項6】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、第２のガスシリンダを含み、前記第２のガスシリンダは、
第３の入口および第３の出口を有する第３のチャンバと、
前記第２のガスシリンダ内部で作動可能な第２のピストンと、
を含み、
前記第２のピストンは、前記第３の入口を通じて前記第３のチャンバ内に前記第１のガスシリンダの前記第１の出口逆止弁または前記第２の出口逆止弁を通じて出力された前記ガスを引き込み、前記第２の圧力または前記第３の圧力より高い第４の圧力で前記第３の出口を通じて前記第３のチャンバから前記ガスを押し出すように構成され、
前記電気モータは、機械的接続部によって前記第２のガスシリンダの前記第２のピストンに連結されて、前記第２のピストンを作動させる、ガスブースター。

【請求項7】

請求項６に記載のガスブースターにおいて、
前記機械的接続部は、第１の端部および第２の端部を有する第２のロッドを含み、
前記第２のピストンが前記電気モータの前記直線運動によって並進運動するよう構成されるように、前記第１の端部は、前記電気モータと連結され、前記第２の端部は、前記第２のガスシリンダの前記第２のピストンと連結されている、ガスブースター。

【請求項8】

請求項６に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、前記第１のガスシリンダの前記第１の出口逆止弁および前記第２の出口逆止弁を前記第２のガスシリンダの前記第３の入口と流体連結する管を含み、
前記管は、前記第１のガスシリンダと前記第２のガスシリンダとの間で前記ガスの温度を下げるように構成された熱交換器を含む、ガスブースター。

【請求項9】

請求項６に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダおよび前記第２のガスシリンダの一方または両方は、真空を引き込むように構成されている、ガスブースター。

【請求項10】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記電気モータを選択的に起動して、それによって前記第１のピストンを作動させるようにプログラム可能であるコントローラをさらに含む、ガスブースター。

【請求項11】

請求項１０に記載のガスブースターにおいて、
前記コントローラは、前記第１のピストンの位置、前記第１のピストンの最大力、前記第１のピストンの速度、および前記第１のピストンの加速度のうちの選択された１つ以上を選択的に制御するようにプログラム可能である、ガスブースター。

【請求項12】

請求項１０に記載のガスブースターにおいて、
前記コントローラは、インターネットを介した前記コントローラへの遠隔接続を可能にする無線性能を有する、ガスブースター。

【請求項13】

請求項１０に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、前記ガスブースターの圧力を測定するように構成された少なくとも１つの圧力センサを含み、
前記コントローラは、前記少なくとも１つの圧力センサからの測定された前記圧力に基づいて前記第１のピストンを選択的に作動するようにプログラム可能である、ガスブースター。

【請求項14】

請求項１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のピストンと前記第１のガスシリンダの間に配置された双方向シールをさらに含む、ガスブースター。

【発明の詳細な説明】

【開示の内容】

【0001】

〔技術分野〕
本開示は、ガスブースターポンプを駆動させる器具および方法に関する。

【0002】

〔発明の背景〕
ブースターポンプは、ガスなどの流体の圧力を上昇させるのに使用され得る。ブースターは一般的に、シリンダ内のガスを圧縮するためにモータによって駆動されるシリンダ内部に収容されたピストンを有する１つ以上のステージを含む。これによって、シリンダ内のガスの圧力を上昇させ得る。ブースターのモータは、典型的には空気または油圧式組立体によって駆動される。

【0003】

例えば、２ステージブースター（４０）の一例が図１Ａ～図１Ｃに示されており、これは、低圧シリンダ（６０）内部に収容された低圧ピストン（６６）と、高圧シリンダ（７０）内部に収容された高圧ピストン（７６）と、を含む。これらのピストン（６６、７６）はそれぞれ、駆動ピストン（５６）を含むモータ（５０）によって作動され得る。例示された実施形態では、低圧ピストン（６６）は、低圧ロッド（５１）によって駆動ピストン（５６）に連結され、高圧ピストン（７６）は、高圧ロッド（５３）によって駆動ピストン（５６）に連結される。したがって、駆動ピストン（５６）が右側へと高圧シリンダ（７０）に向かって並進運動させられると、低圧ピストン（６６）は、低圧ロッド（５１）によって右側に作動され、低圧シリンダ（６０）にぶつかり、図１Ａに示すように、入口管（３４）および低圧入口逆止弁（６１）を通じて、低圧で低圧ガス貯蔵タンク（３２）から低圧シリンダ（６０）の低圧ガスチャンバ（６４）内へと、ガスを引き込み得る。駆動ピストン（５６）は、次に、図１Ｂに示すように、左側へと、低圧シリンダ（６０）に向かって並進運動され得る。これにより、低圧ピストン（６６）を左側へと、低圧シリンダ（６０）内で外側に作動させて、低圧ガスチャンバ（６４）内のガスを中間圧力まで圧縮し、低圧出口逆止弁（６２）を通じて低圧ガスチャンバ（６４）からガスを押し出すことができる。ガスはその後、中間の管（６９）を通って高圧シリンダ（７０）まで移動し得る。低圧ピストン（６６）が左側に作動されると、高圧ピストン（７６）も、高圧ロッド（５３）によって左側に作動され、高圧シリンダ（７０）にぶつかり、高圧入口逆止弁（７１）を通じて中間の管（６９）から高圧シリンダ（７０）の高圧ガスチャンバ（７４）内にガスを引き込むことができる。駆動ピストン（５６）は次に、図１Ｃに示すように、再び右側に、高圧シリンダ（７０）に向かって並進運動され得る。これにより、低圧ピストン（６６）が再び右側に作動され、低圧シリンダ（６０）にぶつかり、低圧ガス貯蔵タンク（３２）から低圧シリンダ（６０）の低圧ガスチャンバ（６４）内にガスを引き込むことができる。高圧ピストン（７６）も、高圧ロッド（５３）によって右側へと、高圧シリンダ（７０）内で外側に並進運動して、高圧ガスチャンバ（７４）内のガスを高圧まで圧縮し、高圧出口逆止弁（７２）を通じて高圧ガスチャンバ（７４）から、出口管（３８）を通じて高圧ガス貯蔵タンク（３６）に、ガスを押し出すことができる。ピストン（５６、６６、７６）は、循環し続けることによって、ブースター（４０）からの高圧ガスの流れを生成し得る。いくつかの変形体では、熱交換器（６８、７８）および／または冷却ジャケット（６５、７５）が、中間の管（６９）および／またはガスシリンダ（６０、７０）の周辺に設けられて、ガスを冷却する。

【0004】

このようなブースター（４０）のモータ（５０）は、典型的には、別個の空気または油圧式システムによって駆動される。例えば、図１Ａ～図１Ｃは、ブースター（４０）のための別個の駆動システム（２０）の例を示し、これは、駆動管（２１）によって駆動ポンプ（２４）に連結された供給源タンク（２２）を含む。駆動ポンプ（２４）は次に、第１の管（２３）により低圧シリンダ（６０）に隣接するモータ（５０）の第１のチャンバ（５２）に、また、第２の管（２５）により高圧シリンダ（７０）に隣接するモータ（５０）の第２のチャンバ（５４）に、連結され得る。供給源タンク（２２）は、空気または油圧流体のいずれかである流体を含み、これは、駆動ポンプ（２４）によってモータ（５０）の第１のチャンバ（５２）または第２のチャンバ（５４）に送られて、モータ（５０）を作動させることができる。したがって、駆動ポンプ（２４）が流体を第１のチャンバ（５２）内に送ると、駆動ピストン（５６）は、右側へ、高圧シリンダ（７０）に向かって並進運動し得る。駆動ポンプ（２４）が流体を第２のチャンバ（５４）内に送ると、駆動ピストン（５６）は、左側へ、低圧シリンダ（６０）に向かって並進運動し得る。流体は、チャンバ（５２、５４）から排出され、供給源タンク（２２）に戻り、かつ／または大気に放出されてよい。このような空気または油圧式駆動システムは、別個の駆動システムの部品の量により、高価となり得、それらは、空気圧または油圧の低下により、エネルギー損失を被る場合がある。

【0005】

したがって、ガスブースターを駆動する、より有効な方法を提供する必要がある。

【0006】

〔発明の概要〕
別個の空気または油圧式駆動システムへの必要性を排除するために電気モータとガスピストンとの間に直接的な機械的接続部を有する、電気駆動のガスブースターが提供される。したがって、エアコンプレッサ、空気貯蔵タンク、圧縮空気輸送ライン、油圧式動力装置、油圧式貯蔵タンク、油圧弁、高圧油圧式配管などといった、別個の駆動システム機器がもはや必要なくなり得るので、機器費用を下げることができる。空気圧および油圧低下によるエネルギー損失も排除することができる。これによって、冷却および電気的な要件が減少した、より有効なガスブースターが提供され得る。

【0007】

一実施形態では、ガスの圧力を上昇させるためのガスブースターは、第１のガスシリンダと、駆動装置と、を含み得る。第１のガスシリンダは、第１の入口および第１の出口を有する第１のチャンバと、第１のガスシリンダ内部で作動可能な第１のピストンと、を含み得、第１のピストンは、第１の圧力で第１の入口を通じて第１のチャンバにガスを引き込み、また第１の圧力より高い第２の圧力で第１の出口を通じて第１のチャンバからガスを押し出すように、構成され得る。駆動装置は、電気エネルギーを直線運動に変換するように構成された電気モータを含み得、電気モータは、第１の機械的接続部によって第１のガスシリンダの第１のピストンに連結されて第１のピストンを作動させることができる。電気モータは、ボールねじ駆動装置（ball screw drive）を含み得る。第１の機械的接続部は、第１の端部および第２の端部を有するロッドを含んでよく、第１のピストンが、電気モータの直線運動により並進運動するよう構成されるように、第１の端部は電気モータと連結され、第２の端部は第１のガスシリンダの第１のピストンと連結されている。第１のガスシリンダは、第１のガスシリンダの第１の端部分にアダプタを含み得、アダプタは、駆動装置に対する第１のガスシリンダの位置を維持するために駆動装置のハウジングと連結可能である。第１のガスシリンダは、第１のガスシリンダの第２の端部分に端部キャップを含み得、複数のタイロッドが、端部キャップとアダプタとの間に位置付けられて、アダプタに対する端部キャップの位置を維持する。第１のガスシリンダは、ガスを第１のチャンバ内へ流れ込ませるように構成された、第１の入口における第１の一方向逆止弁と、ガスを第１のチャンバから流出させるように構成された、第１の出口における第２の一方向逆止弁と、を含み得る。第１のガスシリンダは、第１のピストンの、第１のチャンバとは反対側に第２のチャンバを含み得、第２のチャンバは、第２の入口および第２の出口を有する。第１のガスシリンダは、ガスを第２のチャンバ内へ流れ込ませるように構成された、第２の入口における第３の一方向逆止弁と、ガスを第２のチャンバから流出させるように構成された、第２の出口における第４の一方向逆止弁と、を含み得る。第１のガスシリンダは、第１のチャンバ内部のガスの温度を下げるように構成されている、第１のチャンバの周りに位置付けられた冷却ジャケットを含み得る。

【0008】

いくつかの変形体では、ガスブースターは、第２のガスシリンダを含み得る。第２のガスシリンダは、第２の入口および第２の出口を有する第２のチャンバと、第２のガスシリンダ内部で作動可能な第２のピストンと、を含み得、第２のピストンは、第２の圧力で第２の入口を通じて第２のチャンバ内にガスを引き込み、第２の圧力より高い第３の圧力で第２の出口を通じて第２のチャンバからガスを押し出すように、構成される。電気モータは、第２の機械的接続部によって第２のガスシリンダの第２のピストンに連結されて、第２のピストンを作動させることができる。第２の機械的接続部は、第１の端部および第２の端部を有するロッドを含み得、第２のピストンが電気モータの直線運動により並進運動するよう構成されるように、第１の端部は電気モータと連結され、第２の端部は第２のガスシリンダの第２のピストンと連結される。ガスブースターは、第１のガスシリンダの第１の出口を第２のガスシリンダの第２の入口と流体連結する管を含み得、この管は、第１のガスシリンダと第２のガスシリンダとの間でガスの温度を下げるように構成された、熱交換器を含み得る。ガスブースターは、ガスの圧力を、約６８９．４８ｋＰａ（約１００ｐｓｉ）から約４８．２６ＭＰａ（約７，０００ｐｓｉ）までなど、１０３．４２ＭＰａ（１５，０００ｐｓｉ）まで上昇させるように構成され得る。ガスブースターは、約４０～５０など、約６４までの圧縮比を有し得る。第１のガスシリンダおよび第２のガスシリンダの一方または両方は、第１の入口および第２の入口を通じて真空を引き込むように構成され得る。

【0009】

別の実施形態では、ガスの圧力を上昇させるためのガスブースターは、ガスシリンダと、駆動装置と、コントローラと、を含み得る。ガスシリンダは、入口および出口を有するチャンバと、ガスシリンダ内部で作動可能なピストンと、を含み得、ピストンは、第１の圧力で入口を通じてチャンバにガスを引き込み、第１の圧力より高い第２の圧力で出口を通じてチャンバからガスを押し出すように、構成される。駆動装置は、電気エネルギーを直線運動に変換するように構成された電気モータを含み得、電気モータは、機械的接続部によってガスシリンダのピストンに連結されて、ピストンを作動させる。コントローラは、電気モータを選択的に起動して、それによってピストンを作動させるようにプログラム可能であってよい。コントローラは、ピストンの位置、最大ピストン力、ピストンの速度、およびピストン加速度のうちの選択された１つ以上を選択的に制御するようにプログラム可能であってよい。コントローラは、インターネットを介したコントローラへの遠隔接続を可能にする無線性能（wireless capabilities）を有し得る。ガスブースターは、ガスブースターの圧力を測定するように構成された少なくとも１つの圧力センサを含み得、コントローラは、少なくとも１つの圧力センサからの測定された圧力に基づいてピストンを選択的に作動するようにプログラム可能である。

【0010】

別の実施形態では、入口および出口を有するチャンバを画定するガスシリンダと、ガスシリンダ内部で作動可能なピストンと、を含むガスブースターを動作させる方法であって、ガスブースターは、ガスシリンダのピストンに連結された電気モータを有する駆動装置を含む、方法が、電気エネルギーを電気モータに加えることによって、入口を通じてチャンバ内にガスを引き込むために、ピストンをガスシリンダ内部で内側に並進運動させるステップと、電気エネルギーを電気モータに加えることによって、出口を通じてチャンバからガスを押し出すために、ピストンをガスシリンダ内部で外側に並進運動させるステップと、を含み得、ガスの圧力は、ガスシリンダの入口よりもガスシリンダの出口において高い。電気モータは、電気エネルギーを回転運動に変換し、かつ回転運動を直線運動に変換し、これによって、ピストンをガスシリンダ内部で並進運動させる、ボールねじ駆動装置を含み得る。ガスシリンダは、軸に沿って駆動装置と長さ方向に整列され得、ガスシリンダのピストンは、電気モータが軸に沿ってピストンを作動させるように、機械的接続部が軸に沿って位置付けられた状態で駆動装置の電気モータと連結される。電気エネルギーは、コントローラによって選択的に加えられ得る。

【0011】

前述のものは、以下に続く本発明の詳細な説明がよりよく理解され得るように、本発明の特徴および技術的利点をやや広範に略述している。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する、本発明の追加的な特徴および利点は、以下で述べる。開示される概念および特定の実施形態が、本発明の同じ目的を実行するための他の構造を改変または設計する基礎として容易に利用され得ることを、当業者には認識されたい。このような等価な構造は特許請求の範囲に述べるような本発明の趣旨および範囲から逸脱しないことも、当業者に認識されたい。構造および動作方法の両方に関して、本発明に特徴的であると考えられる新規な特徴は、さらなる目的および利点と共に、添付図面に関連して検討された場合に、以下の説明からよりよく理解されるであろう。しかしながら、図面はそれぞれ、例示および説明目的のみで提供されており、本発明の範囲の定義とすることを意図していないことも、明確に理解される。

【0012】

本発明をより完全に理解するため、添付図面と共に理解される以下の説明をここで参照する。

【0013】

〔発明の詳細な説明〕
ここで図２を参照して、電気駆動のガスブースターを使用する例示的なガスブースター組立体を説明する。例えば、ガスブースター組立体（１００）は、コントローラ（１１０）と連結され、キャビネット（１２０）上に位置付けられたガスブースター（１４０）を含む。例示された実施形態のガスブースター（１４０）は、電気モータ（１５０）によって作動される低圧シリンダ（１６０）および高圧シリンダ（１７０）を有する２ステージ（two-stages）を含む。２ステージガスブースター（１４０）が記載されているが、任意の適切な数の１つ以上のステージが使用され得ることに注意されたい。

【0014】

図３および図４で最もよく分かるように、モータ（１５０）は、低圧シリンダ（１６０）と連結された第１の端部および高圧シリンダ（１７０）と連結された第２の端部を備えた、実質的に円筒形のハウジング（１５８）を含む。電気エネルギーを直線運動に変換するように構成されている駆動装置（１５６）が、次にハウジング（１５８）内部に位置付けられる。例えば、駆動装置（１５６）は、リサーキュレーティングボールベアリングを備えた、ボールねじおよびボールナットを有するボールねじ駆動装置を含み得る。ボールねじとナットとの間の界面は、適合するボール形態で回転するボールベアリングによって作られ得る。回転要素により、ボールねじ駆動装置は、低い摩擦係数を有し得る。これによって、このようなボールねじ駆動装置は、電気エネルギーを回転運動に変換し、それから直線運動へと変換することができる。駆動装置（１５６）は、少なくとも約５１．１５ｋＮ（約１１，５００ｌｂｆ）の力を生じるために約１４．９１ｋＷ～約４４．７４ｋＷ（約２０馬力～約６０馬力）の動力を有し得る。駆動装置（１５６）は、約１００％のデューティサイクルで約２０，０００時間の寿命および約１００ストローク／分の最高速度をさらに有し得る。駆動装置（１５６）は、駆動装置（１５６）が２４０ボルトを供給された場合に、駆動装置（１５６）の最高速度が半分だけ減少されると共に最大力を維持することができるように、最大で約４８０ボルトを有し得る。駆動装置（１５６）の電圧は、構成要素を変更する必要なく、５０または６０Ｈｚで設定され得る。駆動装置（１５６）の他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。いくつかの変形体では、駆動装置（１５６）は、Ｔｅｃｈｎｉ Ｗａｔｅｒｊｅｔが供給するボールねじ駆動装置であってよい。次に、駆動装置（１５６）の第１の端部が、低圧ロッド（１５１）を介して低圧シリンダ（１６０）に連結され、駆動装置（１５６）の第２の端部が、高圧ロッド（１５３）を介して高圧シリンダ（１７０）に連結されて、ブースター（１４０）を作動させる。モータ（１５０）を駆動させるためのさらに他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0015】

低圧シリンダ（１６０）は、図３および図５においてさらに詳細に示されている。低圧シリンダ（１６０）は、低圧ロッド（１５１）の他端部に連結された低圧ピストン（１６６）を含み、これは、低圧シリンダ（１６０）の低圧端部キャップ（１６３）と低圧アダプタ（１５５）との間を並進運動する。低圧チャンバ（１６４）が、低圧ピストン（１６６）と低圧端部キャップ（１６３）との間に画定される。本実施形態では、低圧端部キャップ（１６３）は、低圧入口逆止弁（１６１）を含み、低圧入口逆止弁（１６１）は、低圧ガス貯蔵タンク（３２）から低圧シリンダ（１６０）内へとガスを流れ込ませるが、低圧シリンダ（１６０）からガスを流出させない。低圧端部キャップ（１６３）は、低圧入口逆止弁（１６１）と連結された第１の端部と、低圧シリンダ（１６０）からガスを流出させるが低圧シリンダ（１６０）内にガスを流れ込ませない低圧出口逆止弁（１６２）と連結された第２の端部と、を備えた、第１の導管（１８１）をさらに含む。第２の導管（１８２）が、低圧端部キャップ（１６３）内の逆止弁（１６１、１６２）間で第１の導管（１８１）と連結され、低圧チャンバ（１６４）と第１の導管（１８１）との間にガスを流す、低圧チャンバ（１６４）への出口を有する。低圧端部キャップ（１６３）は、タイロッド（１６７）によって低圧シリンダ（１６０）の低圧アダプタ（１５５）に取り付けられる。４つのタイロッド（１６７）が例示された実施形態では示されているが、任意の他の適切な数のタイロッド（１６７）が使用され得る。各タイロッド（１６７）は、約１９．０５ｍｍ（約４分の３インチ）の直径を有し得るが、任意の他の適切な寸法が使用され得る。いくつかの変形体では、低圧シリンダ（１６０）は、低圧シリンダ（１６０）内部のガスの温度を下げるために低圧シリンダ（１６０）の周辺に位置付けられた冷却ジャケット（１６５）を含む。

【0016】

図３および図５に示す低圧駆動ピストン（１６６）は、低圧チャンバ（１６４）に隣接して、低圧駆動ピストン（１６６）の端部分にダイナミックシールおよび安定化ベアリング（１８３）を含む。例えば、安定化ベアリングは、低圧駆動ピストン（１６６）を支持し、これを低圧シリンダ（１６０）内部で並進運動させることができる。ダイナミックシールは、低圧チャンバ（１６４）内のガスが低圧駆動ピストン（１６６）の周囲をモータ（１５０）まで流れるのを防ぐために、低圧駆動ピストン（１６６）が低圧シリンダ（１６０）内部を並進運動する間、低圧駆動ピストン（１６６）をシールすることができる。低圧アダプタ（１５５）は、低圧ロッド（１５１）を受容する低圧アダプタ（１５５）の開口部（１８６）を取り囲むシール（１８５）をさらに含む。このようなシール（１８５）は、低圧シリンダ（１６０）のガスセクションへの油の侵入を防ぎ、かつ／またはモータ（１５０）内へのガスの漏れを防ぐことができる。低圧アダプタ（１５５）は、図７に示すようなねじ、ボルトなどといったファスナ（１５９）によって、モータ（１５０）のハウジング（１５８）と連結される。例えば、例示された実施形態では、１２個のボルトを使用して低圧アダプタ（１５５）をハウジング（１５８）に保持しているが、任意の他の適切な数のファスナが使用され得る。アダプタ（１５５）は、複数の直径のシリンダ（１６０）を受け入れるように構成され得、また、ピストン漏出排出経路（piston leak vent path）（１８７）を提供し得る。例示された実施形態では、低圧シリンダ（１６０）の低圧チャンバ（１６４）は、約１４５ｍｍの外径を有するが、任意の他の適切な寸法が使用され得る。いくつかの変形体では、約５０ｍｍの外径が使用され得る。低圧シリンダ（１６０）のさらに他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0017】

高圧シリンダ（１７０）は、図３および図６においてさらに詳細に示されている。高圧シリンダ（１７０）は、低圧シリンダ（１６０）と同様であり、高圧ロッド（１５３）の他端部に連結された高圧ピストン（１７６）を含み、高圧ピストン（１７６）は、高圧シリンダ（１７０）の高圧端部キャップ（１７３）と高圧アダプタ（１５７）との間を並進運動する。高圧チャンバ（１７４）が、高圧ピストン（１７６）と高圧端部キャップ（１７３）との間に画定されている。本実施形態では、高圧端部キャップ（１７３）は、高圧入口逆止弁（１７１）を含み、高圧入口逆止弁（１７１）は、低圧シリンダ（１６０）から高圧シリンダ（１７０）内へとガスを流れ込ませるが、高圧シリンダ（１７０）からガスを流出させない。高圧端部キャップ（１７３）は、高圧入口逆止弁（１７１）と連結された第１の端部と、高圧シリンダ（１７０）からガスを流出させるが高圧シリンダ（１７０）内にガスを流れ込ませない高圧出口逆止弁（１７２）と連結された第２の端部と、を備えた、第１の導管（１９１）をさらに含む。第２の導管（１９２）が、高圧端部キャップ（１７３）内の逆止弁（１７１、１７２）間で第１の導管（１９１）と連結され、高圧チャンバ（１７４）と第１の導管（１９１）との間にガスを流す、高圧チャンバ（１７４）への出口を有する。高圧端部キャップ（１７３）は、タイロッド（１７７）によって高圧シリンダ（１７０）の高圧アダプタ（１５７）に取り付けられる。４つのタイロッド（１７７）が例示された実施形態では示されているが、任意の他の適切な数のタイロッド（１７７）が使用され得る。いくつかの変形体では、高圧シリンダ（１７０）は、高圧シリンダ（１７０）内部のガスの温度を下げるために高圧シリンダ（１７０）の周辺に位置付けられた冷却ジャケット（１７５）を含む。

【0018】

図３および図６に示す高圧駆動ピストン（１６６）は、高圧チャンバ（１７４）に隣接して、高圧駆動ピストン（１７６）の端部分にダイナミックシールおよび安定化ベアリング（１９３）を含む。例えば、安定化ベアリングは、高圧駆動ピストン（１７６）を支持し、これを高圧シリンダ（１７０）内部で並進運動させることができる。ダイナミックシールは、高圧チャンバ（１７４）内のガスが高圧駆動ピストン（１７６）の周囲をモータ（１５０）まで流れるのを防ぐために、高圧駆動ピストン（１７６）が高圧シリンダ（１７０）内部を並進運動する間、高圧駆動ピストン（１７６）をシールすることができる。高圧アダプタ（１５７）は、高圧ロッド（１５３）を受容する高圧アダプタ（１５７）の開口部（１９６）を取り囲むシール（１９５）をさらに含む。このようなシール（１９５）は、高圧シリンダ（１７０）のガスセクションへの油の侵入を防ぎ、かつ／またはモータ（１５０）内へのガスの漏れを防ぐことができる。高圧アダプタ（１５７）は、図８に示すようなねじ、ボルトなどといったファスナ（１５９）によって、モータ（１５０）のハウジング（１５８）と連結される。アダプタ（１５７）は、複数の直径のシリンダ（１７０）を受け入れるように構成され得、また、ピストン漏出排出経路（１８９）を提供し得る。例示された実施形態では、高圧シリンダ（１７０）の高圧チャンバ（１７４）は、約５０ｍｍの外径を有するが、任意の他の適切な寸法が使用され得る。いくつかの変形体では、約１４５ｍｍの外径が使用され得る。例えば、高圧シリンダ（１７０）は、低圧シリンダ（１６０）より大きく、低圧シリンダ（１６０）より小さく、かつ／または低圧シリンダ（１６０）と同じサイズであってよい。高圧シリンダ（１７０）のさらに他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0019】

図９に示すように、ブースター（１４０）は、ブースター（１４０）を動作させるように構成されたコントローラ（１１０）と連結され得る。例えば、コントローラ（１１０）は、モータ（１５０）の駆動装置（１５６）と連結されて、電気エネルギーを駆動装置（１５６）に選択的に加え、これによってモータ（１５０）を作動させることができる。コントローラ（１１０）は、スクリーン（１１２）をさらに含んで、ブースター（１４０）の設定を表示し、かつ／またはユーザがブースター（１４０）を操作することを可能にし得る。停止ボタン（１１４）もコントローラ（１１０）上に設けられて、ユーザがブースター（１４０）を停止させるのを可能にし得る。いくつかの変形体では、コントローラ（１１０）は、コントローラ（１１０）がインターネットを介してアクセスされ得るコンピュータネットワークに接続するのを可能にする、無線性能を有する。ユーザは、これによって、ブースター（１４０）を遠隔操作し、かつ／またはブースターの設定、診断などを遠隔で観察することができる。例えば、いくつかの変形体では、ブースター（１４０）は、１つ以上のセンサ（２００）を含んで、ガスの圧力を測定し、コントローラ（１１０）にフィードバックを提供して、ブースター（１４０）の閉ループ制御を可能にする。これによって、ストローク位置、力、速度、および／または加速度の制御が可能となり、これは、上流および／または下流のガスパラメータに基づいてブースター（１４０）を加速および／または減速させ得る。コントローラ（１１０）の他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。例示された実施形態では、ブースター（１４０）は、低圧シリンダ（１６０）を高圧シリンダ（１７０）と流体接続する中間の管（１６９）、熱交換器（１６８）、および／またはシリンダ（１６０、１７０）の冷却ジャケット（１６５、１７５）と連結された冷却システムを収納し得る、キャビネット（１２０）上に位置付けられる。モータ（１５０）の冷却システムも、キャビネット（１２０）に収納され得る。キャビネット（１２０）の他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0020】

図１０を参照すると、ブースター（１４０）を動作させる流路の例が示されている。例示された実施形態では、駆動装置（１５６）は、コントローラ（１１０）によって電気的に作動されて、駆動装置（１５６）を右側へ高圧シリンダ（１７０）に向かって並進運動させ、これによって、低圧ロッド（１５１）により低圧ピストン（１６６）を右側に作動させ、低圧シリンダ（１６０）にぶつからせる。これにより、ガスは、低圧で低圧ガス貯蔵タンク（３２）から低圧シリンダ（１６０）の低圧ガスチャンバ（１６４）内へと、入口管（３４）および低圧入口逆止弁（１６１）を通って引き込まれ得る。駆動装置（１５６）は次に、コントローラ（１１０）によって電気的に作動されて、駆動装置（１５６）を反対方向に、左側へ低圧シリンダ（１６０）に向かって並進運動させることができる。これによって、低圧ピストン（１６６）が左側へと、低圧シリンダ（１６０）内で外側に作動されて、低圧ガスチャンバ（１６４）内のガスを中間圧力まで圧縮し、低圧出口逆止弁（１６２）を通じて低圧ガスチャンバ（１６４）からガスを押し出すことができる。ガスはその後、中間の管（１６９）および熱交換器（１６８）を通って高圧シリンダ（１７０）まで移動し得る。低圧ピストン（１６６）が左側に作動されると、高圧ピストン（１７６）もまた、高圧ロッド（１５３）によって左側に作動され、高圧シリンダ（１７０）にぶつかり、中間の管（１６９）から、高圧入口逆止弁（１７１）を通じて高圧シリンダ（１７０）の高圧ガスチャンバ（１７４）内へガスを引き込むことができる。

【0021】

駆動装置（１５６）は次に、コントローラ（１１０）によって電気的に作動されて、駆動装置（１５６）を再び右側へと高圧シリンダ（１７０）に向かって並進運動させることができる。これにより、低圧ピストン（１６６）が再び右側に作動され、低圧シリンダ（１６０）にぶつかり、低圧ガス貯蔵タンク（３２）から低圧シリンダ（１６０）の低圧ガスチャンバ（１６４）内にガスを引き込むことができる。高圧ピストン（１７６）も、高圧ロッド（１５３）によって右側へと、高圧シリンダ（１７０）内で外側に並進運動させられて、高圧ガスチャンバ（１７４）内のガスを高圧に圧縮し、高圧出口逆止弁（１７２）を通じて高圧ガスチャンバ（１７４）から、出口管（３８）を通じて高圧ガス貯蔵タンク（３６）へと、ガスを押し出すことができる。例示された実施形態では、低圧シリンダ（１６０）、モータ（１５０）、および高圧シリンダ（１７０）は、長さ方向軸（Ａ）に沿って整列される。したがって、モータ（１５０）は、ロッド（１５１、１５３）を介して長さ方向軸（Ａ）に沿ってピストン（１６６、１７６）を作動させるように構成される。ピストン（１５６、１６６、１７６）は、循環し続けることによって、ブースター（１４０）からの高圧ガスの流れを生成し得る。いくつかの変形体では、ブースター（１４０）は、ガスの圧力を約６８９．４８ｋＰａ（約１００ｐｓｉ）から約４８．２６ＭＰａ（約７，０００ｐｓｉ）へと上昇させ、約１４８．８９℃（約３００°Ｆ）の最高温度で約０～約５０サイクル／分で動作され得る。例えば、低圧シリンダ（１６０）を出るガスの圧力は、約５．５７ＭＰａ（約８０８ｐｓｉ）であってよく、高圧シリンダ（１７０）を出るガスの圧力は、約４６．８５ＭＰａ（約６７９５ｐｓｉ）であってよい。ブースター（１４０）を動作させるさらに他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0022】

例えば、図１１に示すとおり、ブースター（１４０）が真空に引くよう構成され得るように、真空（３１）がシリンダ（１６０、１７０）のうちの一方または両方の入口（１６１、１７１）と連結され得る。真空は、気圧より低い任意の圧力を含み得る。これにより、ブースター（１４０）は冷媒システムのためなど、異なる適用で使用されることが可能となり得る。これは、１ステージおよび／または２ステージブースター（１４０）上で使用されることもできる。いくつかの変形体では、高圧シリンダ（１７０）を出るガスの圧力は、最大で約１０３．４２ＭＰａ（約１５，０００ｐｓｉ）であってよい。

【0023】

いくつかの変形体では、ブースター（１４０）は、複動ブースター（１４０）として構成され得る。図１２は、１ステージおよび／または２ステージ適用において前述したブースター（１４０）に組み込まれ得る複動ガスシリンダ（２６０）を示す。シリンダ（２６０）は、シリンダ（２６０）が、ピストン（２６６）の、端部キャップ（２６３）上のもう一方の逆止弁（２６１、２６２）とは反対側に、第２の対の一方向逆止弁（２４１、２４２）を含んで、シリンダ（２６０）の内部に第２のチャンバ（２５４）を形成することを除き、前述したシリンダ（１６０、１７０）と同様である。第２の入口逆止弁（２４１）および第２の出口逆止弁（２４２）により、ガスは、第２のチャンバ（２５４）から流出することができるが、第２のチャンバ（２５４）に入ることはできない。第２の対の逆止弁（２４１、２４２）は、シリンダ（２６０）をモータ（１５０）に連結するのに使用され得るアダプタ（２５５）上に位置付けられる。アダプタ（２５５）は、入口逆止弁（２４１）と連結された第１の端部と、シリンダ（２６０）からガスを流出させるが、シリンダ（２６０）内にガスを流れ込ませない出口逆止弁（２４２）と連結された第２の端部と、を備える、第１の導管（２４３）をさらに含む。第２の導管（２４４）が、アダプタ（２５５）内の逆止弁（２４１、２４２）間で第１の導管（２４３）と連結され、第２のチャンバ（２５４）と第１の導管（２４３）との間にガスを流す、第２のチャンバ（２５４）への出口を有する。第２の導管（２４４）は、駆動装置（１５６）と連結されたロッド（２５１）の周りに位置付けられる。シリンダ（２６０）のピストン（２６６）は、双方向シール（２６７）をさらに含む。複動シリンダ（２６０）のさらに他の適切な設定は、本明細書の教示を鑑みれば、当業者には明らかであろう。

【0024】

したがって、ピストン（２６６）が左側へと作動されて、第１のチャンバ（２６４）内のガスを圧縮し、第１の出口逆止弁（２６２）を通じて第１のチャンバ（２６４）からガスを押し出すと、ガスは、第２の入口逆止弁（２４１）を通じて第２のチャンバ（２５４）内に引き込まれる。ピストン（２６６）が次に反対方向に作動されて、第１の入口逆止弁（２６１）を通じて第１のチャンバ（２６４）内へガスを引き込むと、第２のチャンバ（２５４）内のガスは圧縮され、第２の出口逆止弁（２４２）を通じて第２のチャンバ（２５４）から押し出される。これにより、ブースター（１４０）は、ピストン（２６６）が両方向に並進運動する際に、ガスを圧縮するように機能する。

【0025】

したがって、電気駆動のガスブースター（１４０）は、一体化された電気モータ（１５０）とガスピストン（１６６、１７６）との間に直接的な機械的接続部を設けて、空気または油圧式駆動システムなどの別個の流体エネルギーシステムの必要性を排除することによって、より有効となる。ブースター（１４０）のためのこのような選択的な駆動装置により、サイクル速度が上がり、サイクル速度をより容易に調節することができる。これによって、機器費用を減少させ、かつ／または空気圧および油圧低下によるエネルギー損失を排除することができる。

【0026】

本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、さまざまな変更、置換、および改変を、特許請求の範囲により定めるような本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、行うことができることを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機器、製造、組成物、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に制限されることを意図していない。当業者であれば本発明の開示から容易に認識するであろうが、本明細書に記載される対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するか、または実質的に同じ結果を達成する、現在存在するか、または後日開発される、プロセス、機器、製造、組成物、手段、方法、およびステップが、本発明に従って利用され得る。したがって、特許請求の範囲は、それらの範囲内に、そのようなプロセス、機器、製造、組成物、手段、方法、およびステップを含むことが意図されている。

【0027】

〔実施の態様〕
（１） ガスの圧力を上昇させるためのガスブースターにおいて、
第１のガスシリンダであって、
第１の入口および第１の出口を含む第１のチャンバ、ならびに、
前記第１のガスシリンダ内部で作動可能な第１のピストンであって、前記第１のピストンは、第１の圧力で前記第１の入口を通じて前記第１のチャンバ内に前記ガスを引き込み、また、前記第１の圧力より高い第２の圧力で前記第１の出口を通じて前記第１のチャンバから前記ガスを押し出すように、構成されている、第１のピストン、
を含む、第１のガスシリンダと、
電気エネルギーを直線運動に変換するように構成された電気モータを含む駆動装置であって、前記電気モータは、第１の機械的接続部によって前記第１のガスシリンダの前記第１のピストンに連結されて前記第１のピストンを作動させる、駆動装置と、
を含む、ガスブースター。
（２） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記電気モータは、ボールねじ駆動装置を含む、ガスブースター。
（３） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１の機械的接続部は、第１の端部および第２の端部を有するロッドを含み、
前記第１のピストンが前記電気モータの前記直線運動により並進運動するよう構成されるように、前記第１の端部は、前記電気モータと連結され、前記第２の端部は、前記第１のガスシリンダの前記第１のピストンと連結されている、ガスブースター。
（４） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、前記第１のガスシリンダの第１の端部分にアダプタを含み、
前記アダプタは、前記駆動装置に対する前記第１のガスシリンダの位置を維持するために前記駆動装置のハウジングと連結可能である、ガスブースター。
（５） 実施態様４に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、前記第１のガスシリンダの第２の端部分に端部キャップを含み、
複数のタイロッドが、前記端部キャップと前記アダプタとの間に位置付けられて、前記アダプタに対する前記端部キャップの位置を維持する、ガスブースター。

【0028】

（６） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、ガスを前記第１のチャンバ内へ流れ込ませるように構成された、前記第１の入口における第１の一方向逆止弁と、ガスを前記第１のチャンバから流出させるように構成された、前記第１の出口における第２の一方向逆止弁と、を含む、ガスブースター。
（７） 実施態様６に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、前記第１のピストンの、前記第１のチャンバとは反対側に第２のチャンバを含み、
前記第２のチャンバは、第２の入口および第２の出口を含み、
前記第１のガスシリンダは、ガスを前記第２のチャンバ内へ流れ込ませるように構成された、前記第２の入口における第３の一方向逆止弁と、ガスを前記第２のチャンバから流出させるように構成された、前記第２の出口における第４の一方向逆止弁と、を含む、ガスブースター。
（８） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダは、前記第１のチャンバ内部の前記ガスの温度を下げるように構成されている、前記第１のチャンバの周りに位置付けられた冷却ジャケットを含む、ガスブースター。
（９） 実施態様１に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、第２のガスシリンダを含み、前記第２のガスシリンダは、
第２の入口および第２の出口を有する第２のチャンバと、
前記第２のガスシリンダ内部で作動可能な第２のピストンと、
を含み、
前記第２のピストンは、前記第２の圧力で前記第２の入口を通じて前記第２のチャンバ内に前記ガスを引き込み、前記第２の圧力より高い第３の圧力で前記第２の出口を通じて前記第２のチャンバから前記ガスを押し出すように構成され、
前記電気モータは、第２の機械的接続部によって前記第２のガスシリンダの前記第２のピストンに連結されて、前記第２のピストンを作動させる、ガスブースター。
（１０） 実施態様９に記載のガスブースターにおいて、
前記第２の機械的接続部は、第１の端部および第２の端部を有するロッドを含み、
前記第２のピストンが前記電気モータの前記直線運動によって並進運動するよう構成されるように、前記第１の端部は、前記電気モータと連結され、前記第２の端部は、前記第２のガスシリンダの前記第２のピストンと連結されている、ガスブースター。

【0029】

（１１） 実施態様９に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、前記第１のガスシリンダの前記第１の出口を前記第２のガスシリンダの前記第２の入口と流体連結する管を含み、
前記管は、前記第１のガスシリンダと前記第２のガスシリンダとの間で前記ガスの温度を下げるように構成された熱交換器を含む、ガスブースター。
（１２） 実施態様８に記載のガスブースターにおいて、
前記第１のガスシリンダおよび前記第２のガスシリンダの一方または両方は、前記第１の入口および前記第２の入口を通じて真空を引き込むように構成されている、ガスブースター。
（１３） ガスの圧力を上昇させるためのガスブースターにおいて、
ガスシリンダであって、
入口および出口を有するチャンバ、ならびに、
前記ガスシリンダ内部で作動可能なピストンであって、前記ピストンは、第１の圧力で前記入口を通じて前記チャンバ内に前記ガスを引き込み、前記第１の圧力より高い第２の圧力で前記出口を通じて前記チャンバから前記ガスを押し出すように、構成されている、ピストン、
を含む、ガスシリンダと、
電気エネルギーを直線運動に変換するように構成された電気モータを含む駆動装置であって、前記電気モータは、機械的接続部によって前記ガスシリンダの前記ピストンに連結されて、前記ピストンを作動させる、駆動装置と、
前記電気モータを選択的に起動して、それによって前記ピストンを作動させるようにプログラム可能であるコントローラと、
を含む、ガスブースター。
（１４） 実施態様１３に記載のガスブースターにおいて、
前記コントローラは、前記ピストンの位置、前記ピストンの最大力、前記ピストンの速度、および前記ピストンの加速度のうちの選択された１つ以上を選択的に制御するようにプログラム可能である、ガスブースター。
（１５） 実施態様１３に記載のガスブースターにおいて、
前記コントローラは、インターネットを介した前記コントローラへの遠隔接続を可能にする無線性能を有する、ガスブースター。

【0030】

（１６） 実施態様１３に記載のガスブースターにおいて、
前記ガスブースターは、前記ガスブースターの圧力を測定するように構成された少なくとも１つの圧力センサを含み、
前記コントローラは、前記少なくとも１つの圧力センサからの測定された前記圧力に基づいて前記ピストンを選択的に作動するようにプログラム可能である、ガスブースター。
（１７） 入口および出口を有するチャンバを画定するガスシリンダと、前記ガスシリンダ内部で作動可能なピストンと、を含むガスブースターを動作させる方法であって、前記ガスブースターは、前記ガスシリンダの前記ピストンに連結された電気モータを有する駆動装置を含む、方法において、
電気エネルギーを前記電気モータに加えることによって、前記入口を通じて前記チャンバ内にガスを引き込むために、前記ピストンを前記ガスシリンダ内部で内側に並進運動させるステップと、
電気エネルギーを前記電気モータに加えることによって、前記出口を通じて前記チャンバからガスを押し出すために、前記ピストンを前記ガスシリンダ内部で外側に並進運動させるステップと、
を含み、
前記ガスの圧力は、前記ガスシリンダの前記入口よりも前記ガスシリンダの前記出口において高い、方法。
（１８） 実施態様１７に記載の方法において、
前記電気モータは、前記電気エネルギーを回転運動に変換し、かつ前記回転運動を直線運動に変換し、これによって、前記ピストンを前記ガスシリンダ内部で並進運動させる、ボールねじ駆動装置を含む、方法。
（１９） 実施態様１７に記載の方法において、
前記ガスシリンダは、軸に沿って前記駆動装置と長さ方向に整列され、
前記ガスシリンダの前記ピストンは、前記電気モータが前記軸に沿って前記ピストンを作動させるように、機械的接続部が前記軸に沿って位置付けられた状態で前記駆動装置の前記電気モータと連結される、方法。
（２０） 実施態様１７に記載の方法において、
前記電気エネルギーは、コントローラによって選択的に加えられる、方法。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1A】低圧シリンダにガスを引き込むためにブースターの駆動ピストンを並進運動させるように別個の駆動システムによって作動されている２ステージガスブースターの概略図を描く。

【図1B】低圧シリンダから高圧シリンダにガスを押し込むために駆動ピストンを並進運動させるように駆動システムによってさらに作動されている図１Ａのブースターの概略図を描く。

【図1C】高圧シリンダから再び低圧シリンダにガスを押し込むために駆動ピストンを並進運動させるように駆動システムによってさらに作動されている図１Ａのブースターの概略図を描く。

【図2】電気駆動のガスブースター組立体の斜視図を描く。

【図3】図２の電気駆動のガスブースター組立体の電気駆動のガスブースターの上面図を描く。

【図4】図３の電気駆動のガスブースターのモータの断面図を描く。

【図5】図３の電気駆動のガスブースターの低圧シリンダの断面図を描く。

【図6】図３の電気駆動のガスブースターの高圧シリンダの断面図を描く。

【図7】図５の低圧シリンダの低圧アダプタの斜視図を描く。

【図8】図６の高圧シリンダの高圧アダプタの斜視図を描く。

【図9】図２の電気駆動のガスブースター組立体の正面図を描く。

【図10】ガス流路を示す図３の電気駆動のガスブースターの概略図を描く。

【図11】真空を備えた図３の電気駆動のガスブースターの概略図を描く。

【図12】図３の電気駆動のブースターと共に使用されるガスシリンダの概略図を描く。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】