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特表2024-520995高圧流体弁の圧力応答における、またはそれに関連する改善、そのための装置および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-28
(54)【発明の名称】高圧流体弁の圧力応答における、またはそれに関連する改善、そのための装置および方法
(51)【国際特許分類】
F41B 11/724 20130101AFI20240521BHJP
B25C 1/04 20060101ALI20240521BHJP
F41B 11/87 20130101ALI20240521BHJP
【ＦＩ】
F41B11/724
B25C1/04
F41B11/87
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023562163
(86)(22)【出願日】2022-04-08
(85)【翻訳文提出日】2023-11-19
(86)【国際出願番号】 NZ2022050036
(87)【国際公開番号】W WO2022216161
(87)【国際公開日】2022-10-13
(31)【優先権主張番号】774832
(32)【優先日】2021-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NZ
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522173929
【氏名又は名称】グローバルフォース アイピー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】110002561
【氏名又は名称】弁理士法人勝沼国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】イアン クレイグ パターソン
【テーマコード（参考）】
3C068
【Ｆターム（参考）】
3C068AA01
3C068BB01
3C068CC02
3C068DD03
3C068DD13
3C068HH02
3C068JJ20
(57)【要約】
高効率で高圧仕事流体上で動作するシステム、方法、および装置が開示されている。装置は、高圧仕事流体のリザーバを有する。流体接続部は、一定体積の高圧仕事流体を収容するために、制御された仕事圧力で高圧仕事流体を投与量チャンバに供給する。投与量チャンバと仕事チャンバとの間には、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁が存在する。高圧仕事流体のチャージは、仕事チャンバの第１の端部で投与量弁を介して投与量チャンバから放出されて、仕事チャンバ内で第１の膨張を受け、第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部まで、または第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かって仕事することができる。仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが第１の端部と第２の端部との間の中間以下を移動する前に、投与量弁は再び閉じる。これにより、チャージの第２の膨張が可能になり、仕事を継続できます。仕事が完了すると、仕事チャンバ圧力は仕事圧力の半分以下になります。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高圧仕事流体上で動作するシステムであって、制御された仕事圧力で高圧仕事流体を供給する流体接続部を備えた高圧仕事流体のリザーバと、
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
前記投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
前記高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で前記投与量弁を介して前記投与量チャンバから放出され、前記仕事チャンバ内の第１の膨張を受け、前記第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行い、前記仕事チャンバ内の前記チャージの圧力フロントが前記第１の端部と前記第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び前記投与量弁を閉じ、その後、前記チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
前記流体接続部は、前記投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
仕事が完了したとき、前記仕事チャンバ内のチャージが前記仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作するシステム。
【請求項2】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が、１対１の比率である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が、１～２及び１～２０の比率範囲の間にある、請求項１または２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項4】
前記投与量弁を閉じるための前記付勢が、圧力領域に作用する流体圧力、または機械的ばねのいずれかに由来する、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項5】
前記リザーバと前記投与量チャンバとの間に圧力調整器が存在する、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項6】
前記圧力調整器および投与量弁は、前記リザーバが最大許容圧力と前記選択されたまたは調整された仕事圧力との間にある間、前記リザーバ圧力に関係なく、前記投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記投与量チャンバが前記仕事チャンバと同心円である、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項8】
前記投与量弁が前記仕事チャンバと同心円である、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項9】
前記リザーバが、自足のタンク、またはタンク、圧縮機などの別個の高圧流体源からの繋がれている圧力供給である、請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項10】
前記チャージが、前記チャージから仕事を抽出するために、前記仕事チャンバ内で、仕事負荷を膨張させ、押し付け、加速し、前記圧力フロントが前記仕事負荷の後ろにある、請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項11】
前記投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または前記投与量弁を介して前記投与量チャンバと仕事チャンバとの間の前記流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項12】
前記仕事負荷が、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項13】
前記チャンバ自体内に仕事負荷がなく、むしろ前記圧力フロントが前記仕事チャンバから噴出して、前記仕事チャンバの外部に影響を引き起こす、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項14】
前記リザーバから前記投与量チャンバへの流れは、前記投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に、排除される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項15】
そのような流れの排除が、前記調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記投与量弁の閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねなどの弾性要素によって少なくとも部分的に制御される、請求項１から１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項17】
前記投与量弁閉鎖は、前記投与量弁の前記閉鎖を、前記仕事チャンバに沿った圧力フロントの特定の移動量、または仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される、請求項１から１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項18】
前記仕事圧力が、前記リザーバの最大圧力の１０％を超えるが、５０％未満である、請求項１から１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項19】
前記リザーバが外部圧力供給である場合、前記仕事圧力は、前記外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、前記システムへの前記供給の一部として調節される、請求項１から１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項20】
前記システムがポータブルであり、車載リザーバによって駆動される、請求項１から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項21】
前記投与量弁閉鎖は、前記トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する、請求項１から２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項22】
前記仕事圧力の前記動作範囲が、１３バール～６０バールの間で調整される、請求項１～２１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項23】
前記高圧仕事流体が、前記システムで使用中に不燃性である、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項24】
高圧仕事流体上で動作する装置であって、仕事圧力で高圧仕事流体を供給する流体接続部を備えた高圧仕事流体のリザーバと、
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
前記投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
前記高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で前記投与量弁を介して前記投与量チャンバから放出され、前記仕事チャンバ内の第１の膨張を受け、前記第１の端部から遠位の前記仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行う仕事チャンバであって、前記仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが前記第１の端部と前記第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び前記投与量弁を閉じ、その後、前記チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
前記流体接続部は、前記投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
前記仕事が完了したとき、前記仕事チャンバ内の前記チャージが前記仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する装置。
【請求項25】
前記仕事圧力は、制御された仕事圧力である、請求項２４に記載の装置。
【請求項26】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が１対１の比率である、請求項２４または２５のいずれかに記載の装置。
【請求項27】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が、１対２及び１対２０の比率の範囲にある、請求項２４から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項28】
前記投与量弁を閉じるための付勢が、流体圧力、例えば、圧力領域に作用する圧力、または機械的ばねに由来する、請求項２４から２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項29】
前記リザーバと前記投与量チャンバとの間に圧力調整器が存在する、請求項２４から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項30】
前記圧力調整器および投与量弁は、前記リザーバが最大許容圧力と前記仕事圧力との間にある間、前記リザーバ圧力に関係なく、前記投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする、請求項２９に記載の装置。
【請求項31】
前記投与量チャンバが前記仕事チャンバと同心円である、請求項２４から３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項32】
前記投与量弁が前記仕事チャンバと同心円である、請求項２４から３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項33】
前記リザーバは、自足のタンク、またはタンク、圧縮機などの高圧流体源からの繋がれている供給であり得る、請求項２４から３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項34】
前記チャージが、前記チャージから仕事を抽出するために、前記仕事チャンバ内で、仕事負荷を膨張し、押し付け、加速し、前記圧力フロントが前記仕事負荷の後ろにある、請求項２４から３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項35】
前記投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または前記投与量弁を介して前記投与量チャンバと前記仕事チャンバとの間の前記流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる、請求項２４から３４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項36】
前記仕事負荷が、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である、請求項２４から３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項37】
前記チャンバ自体内に仕事負荷がなく、むしろ前記圧力フロントが前記仕事チャンバから噴出して、前記仕事チャンバの外部に影響を引き起こす、請求項２４から３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項38】
前記リザーバから前記投与量チャンバへの流れは、前記投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に、排除される、請求項２４から３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項39】
そのような流れの排除が、前記調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である、請求項３８に記載の装置。
【請求項40】
前記投与量弁閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねなどの弾性要素によって少なくとも部分的に制御される、請求項２４から３９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項41】
前記投与量弁閉鎖は、前記投与量弁の前記閉鎖を、前記仕事チャンバに沿った圧力フロントの特定の移動量、または仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される、請求項２４から４０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項42】
前記仕事圧力が、前記リザーバの前記最大圧力の１０％を超えるが、５０％未満である、請求項２４から４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項43】
前記リザーバが外部圧力供給である場合、前記仕事圧力は、前記外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、前記装置への前記供給の一部として調節される、請求項２４から４１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項44】
前記装置がポータブルであり、車載リザーバによって駆動される、請求項２４から４３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項45】
前記投与量弁閉鎖は、前記トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する、請求項２４から４４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項46】
前記仕事圧力の前記動作範囲が１３バールと６０バールとの間で調節される、請求項２４から４５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項47】
前記高圧仕事流体が、前記装置内で使用中に不燃性である、請求項２４から４６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項48】
高圧仕事流体上で動作する方法であって、仕事圧力で、リザーバから高圧仕事流体を供給するステップと、
一定体積の供給された高圧仕事流体の体積を投与量チャンバ内に含むステップと、
投与量弁を閉じるために前記投与量チャンバから付勢するステップと、
前記投与量弁を開くことをトリガして、前記高圧流体のチャージが前記投与量チャンバから前記仕事チャンバの第1の端部に流入し、前記仕事チャンバ内で第1の膨張を経て仕事を行うことができるようになるステップと、
前記チャージの圧力フロントが前記第１の端部から前記仕事チャンバの第２の端部に向かって前記仕事チャンバの半分下に移動した前に前記投与量弁を閉じて、前記チャージが前記仕事チャンバ内で第２の膨張を受け、仕事を継続するステップと、
前記リザーバから前記投与量チャンバへの高圧仕事流体の流れを、前記投与量弁を介して前記仕事チャンバへの前記投与量チャンバの流れよりも顕著に小さく制限するステップと、
を含む、
前記第２の膨張が前記第２の端部に到達するとき、前記チャージは、前記仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する方法。
【請求項49】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が、１対１の比率である、請求項４８に記載の方法。
【請求項50】
前記投与量チャンバの前記仕事チャンバに対する前記体積が、１対２及び１対２０の比率の範囲にある、請求項４８または４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項51】
前記投与量弁を閉じるための付勢が、流体圧力、例えば、圧力領域に作用する圧力、または機械的ばねに由来する、請求項４８から５０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項52】
前記リザーバと前記投与量チャンバとの間に、繋がれた供給がある場合に工具に搭載されているか、または分離されているかにかかわらず、圧力調整器が存在する、請求項４８から５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項53】
前記圧力調整器及び前記投与量弁は、前記リザーバが最大許容圧力と前記仕事圧力との間にある間、前記リザーバ圧力に関係なく、前記投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする、請求項４８から５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項54】
前記投与量チャンバが前記仕事チャンバと同心円である、請求項４８から５３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項55】
前記投与量弁が前記仕事チャンバと同心円である、請求項４８から５４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項56】
前記リザーバは、自足のタンク、またはタンク、圧縮機などの高圧流体供給からの繋がれている圧力供給であり得る、請求項４８から５５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項57】
前記チャージが、前記チャージから仕事を抽出するために、前記仕事チャンバ内で、仕事負荷を膨張し、押し付け、加速し、前記圧力フロントが前記仕事負荷の後ろにある、請求項４８から５６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項58】
前記投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または前記投与量弁を介して前記投与量チャンバと仕事チャンバとの間の前記流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる、請求項４８から５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項59】
前記仕事負荷が、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である、請求項４８から５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項60】
前記チャンバ自体内に仕事負荷がなく、むしろ前記圧力フロントが前記仕事チャンバから噴出して、前記仕事チャンバの外部に影響を引き起こす、請求項４８から５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項61】
前記リザーバから前記投与量チャンバへの流れは、投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に排除される、請求項４８から６０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項62】
そのような流れの排除が、前記調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である、請求項６１に記載の方法。
【請求項63】
前記投与量弁閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねなどの弾性要素によって少なくとも部分的に制御される、請求項４８から６２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項64】
前記投与量弁閉鎖は、前記投与量弁の前記閉鎖を、前記仕事チャンバに沿った前記圧力フロントの特定の移動量、または前記仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される、請求項４８から６３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項65】
前記仕事圧力が、前記リザーバの最大圧力の10%より高いが、リザーバの最高圧力の50%より低い、請求項４８から６４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項66】
前記リザーバが外部圧力供給である場合、前記仕事圧力は、前記外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、前記供給の一部として調節される、請求項４８から６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項67】
前記方法が、ポータブルであり、車載リザーバによって駆動されるステップを含む、請求項４８から６６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項68】
前記投与量弁閉鎖は、前記トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する、請求項４８から６７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項69】
前記仕事圧力の前記動作範囲が、１３バール～６０バールの間で調節される、請求項４８から６８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項70】
前記方法が、使用中の前記高圧仕事流体の燃焼を可能にしない、請求項４８から６９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項71】
添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載のシステム。
【請求項72】
添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載の装置。
【請求項73】
添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧流体上で、または高圧流体と共に動作する装置、装置、および方法に関する。
【0002】
特に、単独ではないが、本発明は、高圧仕事流体を使用するときのこれらの装置、装置、および方法の改善された効率を対象とする。
【背景技術】
【0003】
高圧流体には多くの用途があります。
【0004】
そのような使用の1つは、例えば、空気または二酸化炭素などのガス、または圧縮可能な液体に限定されないが、高圧流体の膨張から仕事を抽出することである。高圧流体の供給は装置に接続され、弁は高圧流体の供給を制御し、そこから仕事を抽出することができる。
【0005】
そのような装置の例は、限定するものではないが、ネイルガンなどの締結工具、害虫駆除のためのトラップ、発射体発射装置などの発射システム、流量制御弁またはアクチュエータなどの弁システム、高周波開閉または動作サイクルのいずれかである。そのような装置は、ネイルガンのピストンなどの仕事が行われる捕捉質量を含み得、または作用し得る発射体発射装置などの放出質量を有する（別個であるか、または発射体と組み合わされているかにかかわらず）、ガスまたは液体のような流体に作用するか、または流体の放出を制御することができる。
【0006】
図１Ａに示されるような従来の空気圧式ネイルガン、または同様のタイプの空気圧仕事システムでは、装置は圧縮機または固定空気源に繋がれている。
【0007】
ネイルガンは、釘を木工品、金属、コンクリート、またはその他の材料に発射焼し、別の材料に結合または固定するために使用されます。これらの従来のシステムは、圧力源から直接ガス圧力を使用し、ピストンなどの仕事負荷の後ろに作用し、開始位置から駆動ストロークでピストンを駆動し、次にファスナーを材料に駆動する。ピストンの前には閉じ込められた空気があり、これはリターンチャンバーに圧縮され、ファスナーが材料に駆動されると、ピストンをリターンストロークでサイクルの開始位置に戻し、発射準備位置に戻する。
【0008】
これらの従来のシステムは、システム（この場合はピストン）が仕事または駆動ストロークで移動するときに圧縮ガスが膨張して圧力を失うことを可能にする閉鎖膨張システムとして機能しません。代わりに、これらの従来のシステムでは、駆動ストロークのエネルギーを最大化するために、ピストンの後ろの圧力をできるだけ高く保つために空気が継続的に供給される。駆動ストロークの終わりに、ピストンの後ろの空気圧が大気に排出される。
【0009】
そのような従来技術のシステムについて、駆動ストローク中のピストンの後ろのチャンバ内の圧縮ガスの体積は、チャンバに沿ったピストンの下向き変位に対して図２Ａに示されている。
【0010】
従来のシステムでは、チャンバー内の圧縮ガスの圧力は、ピストンが駆動ストローク中で仕事を行うとき、基本的には減少せず、仕事全体または駆動ストロークの設定圧力に達しているか、またはそれに近い圧力である。駆動ストロークの終わりに、ピストンの後ろの圧縮ガスの圧力は開始時の圧力とほぼ同じで、この高圧圧縮ガスは大気中に排出される。排出された空気またはガスがこのように高い圧力下にあることは、排出されたガス中にまだ顕著なエネルギーが存在することを示しているため、この顕著なエネルギーは浪費されている。
【0011】
これは、工具の機能にとって重要である。なぜなら、圧力が高いレベルに維持されていない場合、より低い圧力では、締結工具の場合に釘を元の位置に駆動したり、仕事負荷を一貫して移動させたり、害虫を人道的に殺したり、所望のエネルギーレベルまたは同様のレベルで装置の仕事を行うのに十分ではない可能性があるからである。これはもちろん、特定のユースケースに依存します。
【0012】
図１Ａに示される装置の改善は、図１Ｂに示され、出願人自身の締結工具である。これは、繋がれていない自足の締結工具であり、むしろ高度に圧縮された空気の自足のタンクを使用しました。この装置の性能は、図２Ｂに示され、図中の仕事チャンバを下向きに動かすことに対する容積の単一の勾配によって示される、仕事流体の単一の膨張を示す。この図１Ｂの工具で排出される仕事流体は、工具の設定圧力よりも低い圧力にあり、図１Ａの圧力よりも改善されているが、それでも周囲の大気圧よりもはるかに大きい圧力で排出され、工具内の仕事負荷または同様のものを駆動する際に利用され得るエネルギーが無駄になっていることを再び示している。
締結工具の場合、基板、釘の種類、チャンバーの容積、ピストンの直径は、特定の設計効果の性能で実装されている。同様の依存関係は、直接圧力適用システムの各適用に存在する，例えば、害虫制御応用において、人道的に殺される害虫の大きさとタイプ、あるいは発射装置応用に対して、噴射する発射体の大きさと距離、あるいは圧力パルス応用に対して、圧力波の圧力要求、波伝播、ノズル設計と目標までの距離。
締結工具の場合、基板、釘の種類、チャンバーの容積、ピストンの直径は、特定の設計効果の性能で実装されている。同様の依存関係は、直接圧力適用システムの各適用に存在する，例えば、害虫制御応用において、人道的に殺される害虫の大きさとタイプ、あるいは発射装置応用に対して、噴射する発射体の大きさと距離、あるいは圧力パルス応用に対して、圧力波の圧力要求、波伝播、ノズル設計と目標までの距離。
【0013】
ほとんどの設計では、圧縮機から仕事チャンバーへの流量制限が明らかに回避されている。これは、工具を必要以上に大きく/重くすることを避けるために、設計者が基本的に変化しない（またはわずかに低減する）通常110psiの駆動圧力を高容量（体積と流量）で供給することを示唆している。より専門的でわずかに高い圧力の工具が存在しますが、これらは同じ従来技術の設計ロジックに従い、400～500psiで動作する。例えば、MAXX（商標）工具のブランドで販売されているものだ。
【0014】
これらの工具が使用するガス仕事メカニズムの「タイプ」は、等圧（つまり、仕事ストローク中の圧力変化がない、または実質的にない、または低い）膨張に似ていると考えることができるが、容積が増加している間に圧力を維持するために閉じたシステムに熱を加える代わりに、熱伝達なしでより多くの空気がシステム内に押し込まれる。
【0015】
このタイプの膨張について考えるもう1つの方法は、駆動ストロークの動作が実際には多くの非常に小さな膨張イベントであるが、膨張イベントのたびにすぐに小さな再充填イベントが発生し、ピストンに続いて筒体に沿って下に移動する。テザーの長さ、直径、および流量制限に応じて、小さな「再充填」ステップが膨張/圧力降下ステップに完全に追いつくことができず、メインエアチャンバに圧力の測定可能なわずかな低下がある可能性があるが、ピストンの動きの終わりには、排気およびピストンリターンストロークが発生する前は言うまでもなく、気流が停止したピストンに追いつき、メイン弁が閉じる前に発射チャンバおよびピストンリターンチャンバを完全な圧力に再充填することができる可能性がある。ほとんどの空気駆動工具に期待される機能は、ピストンリターンチャンバーと仕事チャンバー（バレル）をを完全に全圧に加圧することであると予想される。仕事チャンバおよびピストンリターンチャンバがいくつかの設計で完全に装填されていることが正しい機能にとって重要ではなく、両方のチャンバを完全に加圧さないようにトリガを十分に速く仕事させるのはユーザー次第であり、この仕事のための非常に短い時間スケールのために実行不可能である。
【0016】
パワー/ドライブストロークの最後に仕事チャンバーとピストンリターンチャンバー全体を満たす空気は、サイクルを開始したときと基本的に同じ熱力学的状態に加圧されます。先に述べたように、仕事ストローク中にガスのいくつかの（通常は意図的に最小化される）膨張があり得、これは瞬時圧力低減中に基本的な断熱を発生する冷却手段をもたらすことになる。
【0017】
本明細書で使用される「断熱」とは、熱交換を伴わない膨張または圧縮を意味する。
【0018】
本明細書で使用される「基本的な」断熱とは、システムは真に断熱的ではないため、密閉された容器内でガス体積が冷却されると、常にわずかな熱伝達があることを意味しますが、短い時間スケールのために重要ではない量になります。したがって、仕事ストローク中にわずかに膨張するにつれて、ガスの断熱冷却が行われたが、そのガスは、例えば、圧縮機から空気を供給することによって、仕事ストロークの終わりにすぐに110PSIに圧縮され、したがって、サイクルが開始される前とほぼ同じ温度への逆圧縮加熱を経験する。
【0019】
駆動ストローク全体の総温度変化は再圧縮により比較的小さいが、瞬間的および部分的な膨張中に瞬間的に冷却されたガスのため、工具ハウジングへの冷却効果は依然として小さくなる。
【0020】
駆動ストローク中に、仕事流体、例えば空気は、仕事をしているときに短い部分的に減圧された期間（または以前の類似状況の多くの小さな減圧を膨張する）を経験し、その後、圧力供給システムの流量容量が「追いつく」につれて再加圧される。続いて、全圧力にあるか、または非常に近い仕事チャンバー内の空気量が大気に排出され、仕事能力が無駄になります。全圧力とは、仕事流体が、例えば圧縮機から装置に供給される圧力である。
【0021】
排気段階では、典型的な空気圧締結工具のピストンリターンチャンバー内の空気は、圧縮機からの補充されることなく、ピストンを戻すために仕事をする。この空気は、効果的に真の断熱（単段階）膨張を受け、関連する温度低下を受ける。これは、繋がれているエアネイラーを使用する際にユーザーが経験する冷却に大きく貢献する。
【0022】
もう1つの重要な冷却効果は、完全に加圧された仕事チャンバーが大気に排出された結果であり、ピストンがピストン戻りチャンバー内の空気によってピストンを元の位置に戻すことを可能にするために行われなければならない、工具の排気ポートから逃げるときに大気中で仕事を行うとき、ガスが膨張と冷却する。
【0023】
他の従来技術のシステムは、「善良な天性(Goodnature)」トラップなどのいくつかのガス仕事害虫駆除トラップを含む。空気圧式ネイラーとこれらのトラップとの間の重要な区別は、それらの空気圧式機構が、それらのエネルギー供給と、その後仕事チャンバ内に膨張されるガスの装填を保持する「投与量チャンバ」との間に制限を有することである。
【0024】
しかしながら、これらのユニットの熱力学的設計は、それらの設計がそれらの仕事チャンバと比較して非常に大きな投与量チャンバに依存するため、ネイラーの例にはるかに類似している。これらのシステムの動作圧力は比較的低い（２００ｐｓｉを大幅に下回る）ため、それらは、そのガスを大きな倍数膨張させ、依然として高エネルギーを抽出する機会を持たず、したがって、これを補うために大きな投与量チャンバを使用し、それによって全体的なサイズが増加する。大きな投与量チャンバはまた、設計に実装されているクラッシュスタイルキル機構のために、ストローク全体にわたって高圧力を維持するために必要とされる。
【0025】
この2つの構造の欠点は似ています。わずかな圧縮ガスは、圧縮ガスからエネルギーを効率的に抽出するために必要な大幅な膨張と圧力降下を経験することができ、その後、依然として高い圧力で大気中に放出されます。圧縮ガスを高圧状態で排出することは、圧縮ガスにまだ存在するエネルギーが大気中に排出されることによって無駄になるため、非効率的である。
【0026】
従来の締結工具では、比較的効率的に動作するサイクルの１つの段階がある（しかしながら、低圧視点からのみであり、それによって膨張比を制限する）。これは、リターンストローク中に圧縮空気源によって供給される追加のガスがないため、比較的断熱熱力学的条件に近い条件下で発生するピストンリターンストロークです。ピストンリターンストロークは、工具内のメカニズムによって行われる仕事のごく一部しか提供しません。装置の大部分の仕事（すなわち、ピストンリターンストロークにファスナーを駆動し、ピストンリターンストロークのためのリターンガスを圧縮する）は、ピストンリターンストロークではなく、工具の駆動ストロークによって行われる。
【0027】
これらの比較的非効率的なメカニズムは、エネルギーを引き出すための大規模で比較的安価なエネルギー貯蔵所を有するため、これらの用途で実行可能であることに留意することが重要である
従来の締結工具の場合、これは、圧縮空気を供給し、典型的にはユーザの近くにあり、内燃機関または電気供給のいずれかによって駆動される繋がれている圧縮機である。
従来の締結工具の場合、これは、圧縮空気を供給し、典型的にはユーザの近くにあり、内燃機関または電気供給のいずれかによって駆動される繋がれている圧縮機である。
【0028】
害虫駆除トラップには、相変化流体を使用してトラップに非常に大量のガスを供給する使い捨ての液体CO2キャニスターが利用されている。両方のエネルギー供給技術は、大量のエネルギーを解放するための安価で比較的実用的な手段ですが、どちらも関連する環境およびサプライチェーンの制限/要件を伴う比較的非効率的な手段によって行われる。さらに、CO2キャニスターは再充填可能ではないため、廃棄物の流れに入るか、回収しなければならないため、コストが高い。
【0029】
工具のための繋がれているシステム、および使い捨てキャニスターの輸送は、例えば、仕事員が現場を移動して上下に移動しなければならない建設現場、またはトラッパーが装備(例えば、多くの小さなCO2キャニスターなど)を運ぶために長距離の荒野にハイキングする必要がある場合、ポータビリティまたは遠隔操作が必要な場合には理想的ではありません。
【0030】
テザーは絡まり、重量、抗力、騒音、つまずきまたは落下のリスク、および穿刺のリスクを加える可能性がある。キャニスターはパックに重量を追加し、一度使用すると廃棄物として実行する必要がある。
【0031】
また、非効率的な工具で使用される圧縮機や液体CO2の製造に使用される圧縮機が使用されるエネルギーは、非環境に優しいエネルギー供給によって提供されることが多いため、メカニズムの効率を向上させることは必ずしも有利である。
【0032】
ネイルガンを圧縮機から外すことが望ましいが、これまでのところ、ユーザーまたは工具に空気タンクを使用する場合、貯蔵された高圧仕事流体を最高の効率で使用していない。発明者は、そのような繋がれていない締結工具の初期の実装でさえ、本特許が対処しようとしている新規の配置を通じて、効率および圧力応答の向上の余地があることを認識している。
【0033】
本明細書において、特許明細書、他の外部文書、又は他の情報源に対する参照がなされているが、これは、一般的に、本発明の特徴について論じるための背景を提供することを目的とする。特に別記しない限り、そのような外部文書に対する参照は、そのような文書又はそのような情報源が、あらゆる権限において、従来技術であるか又は当該技術分野における共通の一般知識の一部を形成するという許可として解釈されるべきではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0034】
本発明の目的は、高圧流体システムのための改善された圧力応答を提供すること、またはそのようなシステムの効率を改善し、高圧流体からより多くのエネルギーを抽出すること、または上記の欠点を克服すること、または上記の要望に対処すること、または少なくとも公衆に有用な選択肢を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0035】
第１の態様では、本発明は、高圧仕事流体上で仕事するシステムであって、
【0036】
制御された仕事圧力で高圧仕事流体を供給する流体接続部を備えた高圧仕事流体のリザーバと、
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で投与量弁を介して投与量チャンバから放出され、仕事チャンバ内に第１の膨張を受け、第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行う仕事チャンバであって、仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが第１の端部と第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び投与量弁を閉じ、その後、チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
流体接続部は、投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
仕事が完了したとき、仕事チャンバ内のチャージが仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作するシステム。
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で投与量弁を介して投与量チャンバから放出され、仕事チャンバ内に第１の膨張を受け、第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行う仕事チャンバであって、仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが第１の端部と第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び投与量弁を閉じ、その後、チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
流体接続部は、投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
仕事が完了したとき、仕事チャンバ内のチャージが仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作するシステム。
【0037】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対１の比率である。
【0038】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対２及び１対２０の比率の範囲である。
【0039】
好ましくは、投与量弁を閉じるための付勢は、流体圧力、例えば、圧力領域に作用する圧力、または機械的ばねに由来する。
【0040】
好ましくは、リザーバと投与量チャンバとの間に圧力調整器がある。
【0041】
好ましくは、圧力調整器および投与量弁は、リザーバが最大許容圧力と選択されたまたは調整された仕事圧力との間にある間、リザーバ圧力に関係なく、前記投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする。
【0042】
好ましくは、投与量チャンバは、仕事チャンバと同心円状である。
【0043】
好ましくは、投与量弁は、仕事チャンバと同心円である。
【0044】
好ましくは、リザーバは、自足のタンク、またはタンク、圧縮機、または同様の外部圧力源のような高圧流体源からの繋がれている圧力供給であり得る。
【0045】
好ましくは、チャージから仕事を抽出するために、チャージは、仕事負荷を膨張し、押し付け、加速し、圧力フロントは、仕事負荷の後ろにあって、仕事チャンバ内にある。
【0046】
好ましくは、投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または投与量弁を介して前記投与量チャンバと仕事チャンバとの間の流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる。
【0047】
好ましくは、仕事負荷は、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である。
【0048】
代替的に、チャンバ自体内に仕事負荷はなく、むしろ圧力フロントが仕事チャンバから噴出して、仕事チャンバの外部に影響を引き起こす。
【0049】
好ましくは、リザーバから投与量チャンバへの流れは、投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に、排除される。
【0050】
好ましくは、そのような流れの排除は、調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である。
【0051】
好ましくは、投与量弁の閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねのような弾性要素によって少なくとも部分的に制御される。
【0052】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、投与量弁の閉鎖を、仕事チャンバに沿った圧力フロントの特定の移動量、または仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される。
【0053】
好ましくは、仕事圧力は、リザーバの最大圧力の10%より高いが、リザーバの最高圧力の50%より低い。
【0054】
代替的に、リザーバが外部圧力供給である場合、仕事圧力は外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、システムへの供給の一部として調節される。
【0055】
好ましくは、システムはポータブルであり、車載リザーバによって駆動される。
【0056】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する。
【0057】
好ましくは、仕事圧力の動作範囲は、１３バールと６０バールとの間で調整される。
【0058】
好ましくは、高圧仕事流体は、システムで使用中に不燃性である。
【0059】
別の態様では、本発明は、高圧仕事流体上で仕事する装置であって、
仕事圧力で高圧仕事流体を供給する流体接続部を備えた高圧仕事流体のリザーバと、
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で投与量弁を介して投与量チャンバから放出され、仕事チャンバ内に第１の膨張を受け、第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行う仕事チャンバであって、仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが第１の端部と第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び投与量弁を閉じ、その後、チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
前記流体接続部は、前記投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
仕事が完了したとき、仕事チャンバ内のチャージが仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する装置。
仕事圧力で高圧仕事流体を供給する流体接続部を備えた高圧仕事流体のリザーバと、
一定体積の高圧仕事流体を収容するための投与量チャンバと、
投与量チャンバとの間で、付勢されて閉じ、トリガされて開くことができる投与量弁と、
高圧仕事流体のチャージが、仕事チャンバの第１の端部で投与量弁を介して投与量チャンバから放出され、仕事チャンバ内に第１の膨張を受け、第１の端部から遠位の仕事チャンバの第２の端部に向かってその中で仕事を行う仕事チャンバであって、仕事チャンバ内のチャージの圧力フロントが第１の端部と第２の端部との間の中間以下を移動する前に再び投与量弁を閉じ、その後、チャージの第２の膨張が仕事を継続することを可能にする仕事チャンバと、
を含む、
前記流体接続部は、前記投与量弁の流量容量よりも著しく少ない流量制限を有し、
仕事が完了したとき、仕事チャンバ内のチャージが仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する装置。
【0060】
好ましくは、仕事圧力は、制御された仕事圧力である。
【0061】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対１の比率である。
【0062】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対２及び１対２０の比率の範囲である。
【0063】
好ましくは、投与量弁を閉じるための付勢は、流体圧力、例えば、圧力領域に作用する圧力、または機械的ばねに由来する。
【0064】
好ましくは、リザーバと投与量チャンバとの間に圧力調整器がある。
【0065】
好ましくは、圧力調整器および投与量弁関係なく、投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする。
【0066】
好ましくは、投与量チャンバは、仕事チャンバと同心円状である。
【0067】
好ましくは、投与量弁は、仕事チャンバと同心円である。
【0068】
好ましくは、リザーバは、自足のタンク、またはタンク、圧縮機、または同様の外部圧力源のような高圧流体源からの繋がれている供給であり得る。
【0069】
好ましくは、チャージは、チャージから仕事を抽出するために、前記仕事チャンバ内で、仕事負荷を膨張し、押し付け、加速し、前記圧力フロントが前記仕事負荷の後ろにある。
【0070】
好ましくは、投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または投与量弁を介して投与量チャンバと仕事チャンバとの間の流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる。
【0071】
好ましくは、仕事負荷は、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である。
【0072】
代替的に、チャンバ自体内に仕事負荷はなく、むしろ圧力フロントが仕事チャンバから噴出して、仕事チャンバの外部に影響を引き起こす。
【0073】
好ましくは、リザーバから投与量チャンバへの流れは、投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に排除される。
【0074】
好ましくは、そのような流れの排除は、調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である。
【0075】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねなどの弾性要素によって少なくとも部分的に制御される。
【0076】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、投与量弁の閉鎖を、仕事チャンバに沿った圧力フロントの特定の移動量、または仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される。
【0077】
好ましくは、仕事圧力は、リザーバの最大圧力の10%より高いが、リザーバの最高圧力の50%より低い。
【0078】
代替的に、リザーバが外部圧力供給である場合、仕事圧力は外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、装置への供給の一部として調節される。
【0079】
好ましくは、装置はポータブルであり、車載リザーバによって駆動される。
【0080】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する。
【0081】
好ましくは、仕事圧力の動作範囲は、１３バールと６０バールとの間で調整される。
【0082】
好ましくは、高圧仕事流体は、装置内で使用中に不燃性である。
【0083】
別の態様では、本発明は、高圧仕事流体上で動作する方法であって、
仕事圧力で、リザーバから高圧仕事流体を供給するステップと、
一定体積の供給された高圧仕事流体を投与量チャンバ内に含むステップと、
投与量弁を閉じるために投与量チャンバから付勢するステップと、
投与量弁を開くようにトリガして、高圧流体のチャージが投与量チャンバから仕事チャンバの第1の端部に流入し、仕事チャンバ内で第1の膨張を経て仕事を行うことができるようになるステップと、
チャージの圧力フロントが第1の端部から仕事チャンバの第2の端部に向かって仕事チャンバの半分に移動する前に投与量弁を閉じることにより、チャージが仕事チャンバで第2の膨張を受け、仕事を継続するステップと、
リザーバから投与量チャンバへの高圧仕事流体の流れを、投与量弁を介して仕事チャンバへの投与量チャンバの流れよりも顕著に小さく制限するステップと、
を含む、
第２の膨張が第２の端部に到達するとき、チャージは、仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する方法。
仕事圧力で、リザーバから高圧仕事流体を供給するステップと、
一定体積の供給された高圧仕事流体を投与量チャンバ内に含むステップと、
投与量弁を閉じるために投与量チャンバから付勢するステップと、
投与量弁を開くようにトリガして、高圧流体のチャージが投与量チャンバから仕事チャンバの第1の端部に流入し、仕事チャンバ内で第1の膨張を経て仕事を行うことができるようになるステップと、
チャージの圧力フロントが第1の端部から仕事チャンバの第2の端部に向かって仕事チャンバの半分に移動する前に投与量弁を閉じることにより、チャージが仕事チャンバで第2の膨張を受け、仕事を継続するステップと、
リザーバから投与量チャンバへの高圧仕事流体の流れを、投与量弁を介して仕事チャンバへの投与量チャンバの流れよりも顕著に小さく制限するステップと、
を含む、
第２の膨張が第２の端部に到達するとき、チャージは、仕事圧力の半分以下の圧力にある、
高圧仕事流体上で動作する方法。
【0084】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対１の比率である。
【0085】
好ましくは、投与量チャンバの仕事チャンバに対する体積は、１対２及び１対２０の比率の範囲である。
【0086】
好ましくは、投与量弁を閉じるための付勢は、流体圧力、例えば、圧力領域に作用する圧力、または機械的ばねに由来する。
【0087】
好ましくは、リザーバと投与量チャンバとの間に、繋がれた供給がある場合に工具に搭載されているか、または分離されているかにかかわらず、圧力調整器が存在する。
【0088】
好ましくは、圧力調整器および投与量弁は、リザーバが最大許容圧力と仕事圧力との間にある間、リザーバ圧力に関係なく、投与量チャンバが少なくとも１つの指定された圧力またはエネルギー状態を一貫して有することを確実にする。
【0089】
好ましくは、投与量チャンバは、仕事チャンバと同心円状である。
【0090】
好ましくは、投与量弁は、仕事チャンバと同心円である。
【0091】
好ましくは、リザーバは、自足のタンク、またはタンク、圧縮機などの高圧流体源からの繋がれている圧力供給であり得る。
【0092】
好ましくは、チャージは、チャージから仕事を抽出するために、仕事負荷を膨張し、押し付け、加速し、圧力フロントは、仕事負荷の後ろにあって、仕事チャンバ内にある。
【0093】
好ましくは、投与量弁は、機械的、空気圧的、電気的、または投与量弁を介して前記投与量チャンバと仕事チャンバとの間の流れを開く任意の他の手段であり、指トリガのような手または機械で操作することができるトリガーによって開かれる。
【0094】
好ましくは、仕事負荷は、キャプティブ、例えばピストンであるか、または非キャプティブ、例えば発射体である。
【0095】
代替的に、チャンバ自体内に仕事負荷はなく、むしろ圧力フロントが仕事チャンバから噴出して、仕事チャンバの外部に影響を引き起こす。
【0096】
好ましくは、リザーバから投与量チャンバへの流れは、投与量弁が開いているとき、例えば、逆止弁、または選択的に開放可能な弁などの静的に、または制限などの動的に排除される。
【0097】
好ましくは、そのような流れの排除は、調整器またはトリガ内に位置するか、または別の機構である。
【0098】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、圧縮性または膨張性にかかわらず、ばねなどの弾性要素によって少なくとも部分的に制御される。
【0099】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、投与量弁の閉鎖を、仕事チャンバに沿った圧力フロントの特定の移動量、または仕事チャンバ内の圧力に結び付ける機構を介して制御される。
【0100】
好ましくは、仕事圧力は、リザーバの最大圧力の10%より高いが、リザーバの最高圧力の50%より低い。
【0101】
代替的に、リザーバが外部圧力供給である場合、仕事圧力は外部圧力供給の仕事圧力と等しくてもよく、そのような外部圧力供給は、供給の一部として調節される。
【0102】
好ましくは、この方法は、車載リザーバから携帯すると電力を供給するステップとを含む。
【0103】
好ましくは、投与量弁閉鎖は、トリガ方法を介した任意の入力とは完全に独立して発生する。
【0104】
好ましくは、仕事圧力の動作範囲は、１３バールと６０バールとの間で調整される。
【0105】
好ましくは、この方法は、使用中の高圧仕事流体の燃焼を可能にしない。
【0106】
別の態様では、本発明は、添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載されるシステムに広く含まれると言われ得る。
【0107】
別の態様では、本発明は、添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載される装置に広く含まれると言われ得る。
【0108】
別の態様では、本発明は、添付の図面のうちのいずれか１つまたは複数を参照して本明細書に記載される方法に広く含まれると言われ得る。
【0109】
本明細書で使用される用語「および/または」は、「および」または「または」、あるいはその両方を意味する。
【0110】
本明細書で用いるように、名詞の後の「（s）」は、その名詞の複素数及び/又は単数形を表す。
【0111】
本明細書で使用される用語「含む」は、「少なくとも一部からなる」を意味する。本明細書および特許請求の範囲における用語「...を含む...」を含む記述を解釈する時、各記述における該用語で始まる特徴に加えて、他の特徴も存在し得る。「含む」や「備える」などの関連用語は、同様に解釈される。
【0112】
本明細書に開示される数値の範囲（例えば、１から１０）への言及は、その範囲内のすべての有理数（例えば、１、１．１、２、３、３．９、４、５、６、6.5、7、8、9、10）、およびその範囲内の有理数の任意の範囲（たとえば、2～8、1.5～5.5、および3.1～4.7）、したがって、本明細書で明示的に開示されるすべての範囲のすべての部分範囲はここに明示的に開示される。
【0113】
上記及び以下に引用される全ての出願、特許及び刊行物の開示全体は、存在する場合、参照により本明細書に組み込まれる。
【0114】
当業者には、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の構成における多くの変更、ならびに広く異なる実施形態及び用途が示唆されるであろう。ここで開示されている内容や説明は、純粋に説明的なものであり、いかなる意味においても限定することを意図したものではない。
【0115】
本発明の他の態様は、単なる例として、添付の図面を参照して与えられる以下の説明から明らかになり得る。
【図面の簡単な説明】
【0116】
ここで、添付図面を参照して、例としてのみ本発明について説明する。
【図1】図１Ａは、圧縮機から加圧空気を供給するテザーで動作する従来技術のシステム、この場合はネイルガンの概略図を示す。図１Ｂは、仕事チャンバ内の高圧流体の単一段階の膨張を利用する、出願人自身の従来技術の装置の段階ごとの動作を示す。
【図2】図２Ａは、２５０ジュールのエネルギーを送達するための図１Ａのネイルガンとしての従来技術の装置のピストンのピストンの移動に対するピストンの後ろの圧力の性能グラフを示す。図２Ｂは、図１Ｂの従来技術の装置の仕事負荷の仕事チャンバに沿った仕事チャンバ内の仕事流体の膨張を示し、このシステムの後ろのピストン仕事流体圧力対位置は図７にオーバーレイされる。
【図3】本発明の方法を使用し、従うように構成された装置またはシステム（この場合、ネイルガンについても）の側面断面図を示す。
【図7】図3に示される装置に対してグラフとして、ピストン後方の仕事流体圧力と仕事キャビティに沿った仕事負荷または圧力フロントの変位との関係を図4と同様に示している。これは、改良されたエネルギー抽出を示すために、1段膨張先行技術製品（例えば図1Bに示す）の圧力対変位を赤い点線で覆っている。
【図8】図3に示される装置に対してグラフとして、ピストン後方の仕事流体圧力と仕事キャビティに沿った仕事負荷または圧力フロントの変位との関係を図5と同様に示している。これは、改良されたエネルギー抽出を示すために、1段膨張先行技術製品（例えば図1Bに示す）の圧力対変位を赤い点線で覆っている。
【図9】図3に示される装置に対してグラフとして、ピストン後方の仕事流体圧力と仕事キャビティに沿った仕事負荷または圧力フロントの変位との関係を図6と同様に示している。これは、改良されたエネルギー抽出を示すために、1段膨張先行技術製品（例えば図1Bに示す）の圧力対変位を赤い点線で覆っている。
【図10】（Ａ）投与量弁を開くおよび第１の端部の仕事負荷の移動を開始する前、（Ｂ）トリガ後の投与量弁を開く、および仕事負荷ガ仕事チャンバの下方への移動を開始する、（Ｃ）仕事負荷が仕事チャンバの長さの半分に移動する前に投与量弁を閉じる、および（Ｄ）仕事負荷が仕事の終わりに到達するの各段階における装置３の装置および図６の圧力対変位グラフを示す。
【図11】本発明を使用する装置を示し、テザーレスネイルガンにおけるそのレイアウトを示す。
【発明を実施するための形態】
【0117】
ここで、好ましい実施形態を、図３～図１１を参照して説明し、図１Ａ、Ｂ及び２Ａ、Ｂを参照して従来技術について説明する。
熱力学効率
特定の動作圧力では、高圧動作流体の各「ショットボリューム」またはチャージからエネルギーの測定値を抽出することができる。シンプルなベンチマークは、理想化された流れ、摩擦を想定し、従来の空気圧ピストンによって解放されるエネルギー量であり、周囲の圧力を無視します。
熱力学効率
特定の動作圧力では、高圧動作流体の各「ショットボリューム」またはチャージからエネルギーの測定値を抽出することができる。シンプルなベンチマークは、理想化された流れ、摩擦を想定し、従来の空気圧ピストンによって解放されるエネルギー量であり、周囲の圧力を無視します。
【0118】
理想的な条件下で、このようなシステムから抽出された仕事は以下の通りである。
【0119】
【数1】
【0120】
さて、1サイクルで使用するのと同じ量の圧力と容積を持つ単段断熱膨張システムを仮定すると、どのくらいのエネルギーを解放できる可能性がありますか？この比率は、上記の従来のシステムと比較して、このシステムの相対的な効率を与え、従来のシステムは、任意の圧力で100％解放し、他のシステムは、効率が低い場合は<100％、効率が高い場合は>100％解放します。
【0121】
単純化のためにV USED = 1.0を設定し、単純化のためにガスを周囲圧力P FINAL = 1.0まで膨張させ、「理想的な」膨張ケースを示すと、単一段階の断熱システムが以下を解放できることがわかります。
【0122】
【数2】
【0123】
任意のガスについて、この理想化されたバージョンの単一段階の断熱システムを従来のE=PVシステムと比較する場合。断熱システムは、非常に低い圧力では100％未満の効率を有するが、高圧では100％を大幅に上回る効率を有する。
【0124】
本発明の二重膨張は、どのようにして効率的な動作へのアクセスを可能にするのか？
二重膨張は、膨張イベント中に図３に示される投与量弁４を閉じることによって達成され、これは、膨張容積を仕事チャンバ６のみに切り詰め、圧力フロント１１または仕事負荷１９（例えば、ピストン）が仕事チャンバ６に沿って下へ移動するにつれて、チャージ７の圧力が非常に速く低下することを可能にする。このようなシステムの動作、その方法、およびそれらを利用する装置について簡単に説明します。
二重膨張は、膨張イベント中に図３に示される投与量弁４を閉じることによって達成され、これは、膨張容積を仕事チャンバ６のみに切り詰め、圧力フロント１１または仕事負荷１９（例えば、ピストン）が仕事チャンバ６に沿って下へ移動するにつれて、チャージ７の圧力が非常に速く低下することを可能にする。このようなシステムの動作、その方法、およびそれらを利用する装置について簡単に説明します。
【0125】
上記で提示された仮定の1つは、P FINALが低い（1.0）ことであり、システムが高い動作圧力または仕事圧力（例えば、15～60気圧）を有する場合、ガスを周囲圧力に低下させる（または周囲圧力に近づける）ために必要な膨張比、例えば、大気圧（1.013bar）は非常に高い。
【0126】
この大きな膨張比を達成するための１つの方法は、この大きな膨張比を可能にするために、投与量チャンバの容積と比較して大きな仕事チャンバを使用することであるが、これは、例えば、手持ちの工具では、所与のシステムの許容空間／重量エンベロープ内では実行不可能であることが多い。
【0127】
二重膨張は、大きな仕事チャンバーを必要としない、小型でコンパクトで軽量なシステムで非常に高い膨張比（したがって>100％の相対効率）を達成することを可能にします。
【0128】
これは、高圧、二重膨張断熱システムの適用の重要なユーティリティです。高効率で高エネルギー密度のシステム、および高比エネルギーシステムを生成することができます。
【0129】
ここで、図３から図１２を参照して、本発明に沿った装置、システム、および方法を説明する。
図３に示される装置２２は、流体接続部１５を介して、リザーバ２（この場合はタンクとして示される）から提供される高圧仕事流体上で動作する。しかしながら、装置２２は、圧縮機などの外部リザーバ２供給への流体接続部１５を介して、直接的に、またはマニホールド（図示せず）を介して間接的に、等しく繋ぐことができる。
図３に示される装置２２は、流体接続部１５を介して、リザーバ２（この場合はタンクとして示される）から提供される高圧仕事流体上で動作する。しかしながら、装置２２は、圧縮機などの外部リザーバ２供給への流体接続部１５を介して、直接的に、またはマニホールド（図示せず）を介して間接的に、等しく繋ぐことができる。
【0130】
流体接続部１５は、トリガ２０に繋がり、任意選択で、好ましくは、リザーバ２とトリガ２０との間に、流体接続部１５に沿ったある点に、またはリザーバ２に直接接続され、流体接続部１５がそこから延びる、または流体接続部のいずれかに、調整器１８が存在する。あるいは、流体接続部１５は、次にトリガ２０に接続する調整器１８に、源から延在する（および源が圧縮機、マニホールドまたは同様のものであるテザーであってもよい）。
【0131】
調整器１８は、源またはリザーバ２から仕事圧力までの圧力を低減する。例えば、リザーバは３１０バールであり得、調整器はこれを４０バールの仕事圧力に低減する。好ましい形態では、調整器１８、または装置への供給の他の場所では、投与量チャンバ３まででさえも、リザーバ２からの高圧仕事流体の流れを絞る流量制限が存在し得る。流量制限は、開放時の投与量弁４の最大流量よりもはるかに小さい最大流量を有する。
【0132】
源２からの高圧仕事流体の流れをさらに制御することは、トリガ２０である。図３に示されるようなスタンバイ、または発射準備位置にあるとき、トリガは、リザーバ２と投与量チャンバ３との間で、調整された、制限された、またはそれ以外の流体接続を可能にし、仕事圧力で高圧流体１で投与量チャンバ３の容積を満たす。
【0133】
示される装置２２には、仕事チャンバ６の第１の端部８で静止している仕事チャンバ６内に仕事負荷１９がある。この場合の仕事負荷１９は、仕事チャンバ１９内に係留されるピストンであり、装置は、例えば、限定されないが、ネイルガン、または害虫駆除トラップであり得る。他の構成では、仕事負荷１９は、例えば、限定されないが、弾道アプリケーション、発射物品、または類似物などのように、噴出され得る。他の構成では、物理的な仕事負荷はなく、むしろ仕事チャンバ６からの圧力波が発生し、例えば、防塵またはクリアランス、除雪、１つの物品を別の物品または同様のものに押し付けるなど、外部の何かを妨害またはそうでなければ何かに作用し得る。仕事チャンバは、膨張が起こり得る長さＸ、１２を有し、これは、ピストン、発射体などの仕事負荷の掃引経路であり、または圧力波が閉じ込められている仕事チャンバの長さであり得る。
【0134】
この場合はばね２３の付勢により閉弁されるドーズ弁4は、高圧仕事流体が投与量チャンバ3を出て、したがって仕事室６内に入ることを防止する。高圧仕事流体はまた、その正面側の第１の領域のハンマー２４に作用し、第１の領域よりも低い領域の第２の側の、その等しい圧力の背面側の第２の領域に対して、示されるように、これを発射準備位置に付勢する。
【0135】
ユーザーが手動で、直接または間接的に、あるいは機械的手段を介して、遠隔または自動で、あるいは独立したシステムによって制御される場合、トリガ２０（この場合はスライドスプール弁）は、リザーバ２からの高圧流体の供給を閉じ、次いで、ハンマーの第１の領域に作用する高圧仕事流体が基準または雰囲気に通気することを可能にする。これにより、ハンマーが第２の端部９に向かって発射し、投与量弁４に衝撃を与えることができる。この衝撃は、投与量弁４を開き、仕事流体の充填が、この場合、仕事負荷１９の後ろの仕事チャンバ６に入ることを可能にする。投与量弁４が最初に開くとき、チャージが仕事チャンバ内に膨張するにつれて、投与量チャンバ３と仕事チャンバ６との間に均等化があるが、この非常に短い期間内に最初に仕事は行われない。次いで、仕事流体は第１の膨張１０を受け、膨張流体の圧力フロント１１は、仕事負荷を、この場合、第２の端部に向かって仕事チャンバ６に沿って下に発送る。
【0136】
高圧仕事流体が投与量チャンバ３から仕事チャンバ６への第１の膨張を受け、圧力フロント１１、したがって仕事負荷１９が仕事チャンバに沿って下に移動すると、投与量弁３は、付勢５の作用下で閉じ始める。投与量弁３は、圧力フロント１１が最大で、仕事チャンバ６の長さの半分、すなわちＸ／２に達する前に閉じる。この時点で、これ以上の高圧仕事流体は、投与量チャンバ３から仕事チャンバ６に入ることができない。この時点で、仕事チャンバ６内の仕事流体のチャージは、第２の膨張１４を受け、チャージからさらなるエネルギーを抽出する。
【0137】
トリガ２０は、ハンマーの前側の第１の領域から高圧仕事流体をダンプした後、装置を仕事させる際にそれ以上の役割を果たさない。その唯一の目的は、投与量弁４を開くように起動することであり、それは、投与量弁４が開く長さまたは距離において果たす役割を有する。トリガーは発射準備状態（図３に示される）に戻され、ハンマーはリセットされ、必要に応じて投与量チャンバー３はリザーバ２から再充填される。
圧力フロント１１、およびこの例では、仕事負荷１９は、仕事チャンバ６に沿って下に継続する。仕事負荷１９がピストンである場合、例えば、それは、前方のガスまたは流体を圧縮し、次いで、仕事負荷を第２の位置から第１の位置に戻すのを補助し、装置は再び発射する準備ができている。
圧力フロント１１、およびこの例では、仕事負荷１９は、仕事チャンバ６に沿って下に継続する。仕事負荷１９がピストンである場合、例えば、それは、前方のガスまたは流体を圧縮し、次いで、仕事負荷を第２の位置から第１の位置に戻すのを補助し、装置は再び発射する準備ができている。
【0138】
【0139】
図４から図１０のそれぞれから、第１の膨張１０および第２の膨張１４の２つの膨張イベントが発生していることが明らかである。圧力および温度を示す、図４、５、７、および８のカスプ２６として見られるこれらの遷移は、投与量弁４が閉じる場所を示す。これは、図６、図９及び図１０のステップとしても可視である。
【0140】
投与量弁４の閉鎖のタイミングは、高圧仕事流体の初期チャージが投与量チャンバを離れて仕事チャンバに入ることを可能にするため、ここで重要である。次いで、チャージは初期膨張を受け、仕事チャンバ内の可動または無制限の境界を表すその圧力フロントは、仕事チャンバ６に沿って移動する。投与量弁４の開放時間を、圧力フロント１１が仕事チャンバ６の長さ１２の半分まで移動するのにかかる時間以下に制限することによって、チャージ７は、従来技術のシステムのために図２ＡおよびＢに示されるように、２つの膨張イベントを経て、より多くのエネルギーを放出し、したがって、単一の膨張イベントよりも多くの仕事を行うことができる。図９の従来技術のシステムは、圧力フロント１１が仕事チャンバの下方に約７５ｍｍに達すると、１００立方センチメートル近くまで膨張する。対照的に、本発明の性能は、仕事チャンバを１１０ｍｍ下に移動したときに約７５立方センチメートルの膨張に達する。
【0141】
図1Bの典型的な従来技術システムおよび図2Bのその膨張性能を、図6の本発明のシステムおよびその膨張性能、ならびに図9の従来技術性能および本発明の重ね合わせと比較すると、本発明は、仕事チャンバ6内の圧力フロント11（およびしたがって任意の仕事負荷１９）の完全な運動の間、膨張し続けることが明らかになる。
【0142】
従来技術の単段階膨張の圧力および温度グラフを単一の曲線であり、本発明の二段階膨張の圧力および温度グラフを、図７および図８のカスプ５０との二重の曲線であり、仕事チャンバの長さにわたって比較する。仕事チャンバの端部における従来技術における圧力の使用は、約１１～１２バールである。比較すると、本発明は（大気に対して）０バールにはるかに近く、約１～２バールである。本出願において、本発明が、仕事チャンバ内に放出されるチャージ内の圧力の約１０バール以上を使用することは明らかである。これは、仕事チャンバ内の同じチャージに対して、本発明で使用される、または放出される利用可能なエネルギーの割合が従来技術よりもはるかに大きいことを示している。
【0143】
同様に、図８の温度グラフは、単一の曲線である従来技術の単段階膨張と、カスプ５０との二重の曲線である本発明の２つの段階の膨張とを比較して、本発明に有利なエネルギー使用の利点を示している。同じ形状の場合、単段階膨張は、完全移動時に約１７５度ケルビンで終了する。本発明と比較して、約７５度ケルビン、１００度ケルビン低い２つの段階の膨張末端を有する。温度はチャージ中のエネルギーの尺度であるため、単一段階の従来技術よりも多くのエネルギーが本発明で使用されている。したがって、より多くのエネルギーが、同じガスチャージおよび幾何学的形状について、本発明によってチャージから抽出される。
【0144】
図9を見ると、従来技術の単段階膨張システムは、仕事空間の全長の前に最大限に膨張することがわかります。対照的に、本発明は、第１の膨張１０を受け、次いで、投与量弁を閉じ、第２の膨張１４を膝またはカスプ５０で受ける。その後、2段階の膨張は、仕事空間の全長またはその付近での完全な膨張の直下に進みます。
【0145】
これは、従来技術と同じ形状のために、本発明が、所与のチャージに対してより多くのエネルギーを抽出するので、より効率的であることを示す。したがって、所与のリザーバ容積について、本発明は、より多くのサイクル、例えば、より多くのファスナー駆動、より多くの害虫駆除サイクル、より多くの発射物排出、またはより多くの圧力波が放出されることを可能にする。
【0146】
本方法の段階は、仕事チャンバの長さにわたるチャージの体積変化と整列した装置の部分の動き、及びシステムのタイミングを用いて図１０に示される。
【0147】
図３および図１０Ａに示されるように、装置は、発射する準備ができている。ここでは、図3と同じ整数が適用されますが、明確にするために省略されています。投与量チャンバ３は、約４０バールの仕事圧力で高圧仕事流体でいっぱいであり、投与量弁４は閉じられ、仕事負荷１９、この場合のピストンは第１の端部８にある。
【0148】
トリガは図１０Ｂで作動され、ハンマー２４の前方の圧力がダンプされ、ハンマー２４が投与量弁４に衝撃を与え、それを開き、チャージが仕事チャンバ６に入ることを可能にし、圧力フロント１１が仕事チャンバ６を下に膨張し始め、この場合、ピストンに作用して第１の端部８から第２の端部９に向かってそれを駆動する。システムの圧力、面積、および付勢は、圧力フロント１１が仕事チャンバ６の長さ１２、Ｘの半分に達する前に、投与量弁４が閉じて、仕事チャンバ６から投与量チャンバ３を切断するように設計される。この場合、投与量弁４は、図１０Ｃの２０ｍｍでこれよりもずっと前に閉じる。これにより、仕事流体のチャージが膨張する可能性のある体積の一部が除去され、その体積の一部が投与量チャンバ３であり、それが仕事チャンバに限定されたままになる。これにより、第１の膨張１０が発生すると、チャージに利用可能なボリュームが効果的にリセットされる。
【0149】
トリガが作動すると、それは再び、投与量弁４が開いている速度または時間、およびそれが再び閉じたときに影響を及ぼさず、したがって、圧力フロントが仕事チャンバを下方向に移動する速度に影響を及ぼさない。これはあらかじめ決められており、トリガーはシーケンスを開始する以外の役割を果たしません。これは、トリガが作動される速度、及びサイクルが完了する前にトリガが再び作動されるかどうかとは無関係に適用される。
【0150】
図示の例では、２０ｍｍ以降、圧力フロントが図１０Ｄの第１の端部８から第２の端部９に向かって移動するときにのみ、チャージが仕事チャンバ内で膨張する。
この場合、ピストンに作用する圧力フロント１１が仕事チャンバ６の移動の第２の端部９に到達すると、ピストンはその前方の圧力のために戻り、第１の端部８に戻る。サイクルが完了し、この方法を使用する装置とシステムは再び作動する準備ができています。
この方法およびシステムをさらに包含する装置２２は、図１１に示されており、今回は、車載ストレージまたはリザーバ２を備えた手持ち式釘留め具として示されている。この車載リザーバ２は、例えば、圧縮空気のタンクに一時的に接続することによって、別個のシステムから装満することができる。次いで、装置２２は、リザーバが空になって動作圧力を下回るまで切断して使用することができ、その時点で装置はもはや発火しない。示されている画像では、赤い部分は貯蔵圧力、黄色い部分は仕事圧力、青い部分はチャージが膨張するときの圧力です。
この場合、ピストンに作用する圧力フロント１１が仕事チャンバ６の移動の第２の端部９に到達すると、ピストンはその前方の圧力のために戻り、第１の端部８に戻る。サイクルが完了し、この方法を使用する装置とシステムは再び作動する準備ができています。
この方法およびシステムをさらに包含する装置２２は、図１１に示されており、今回は、車載ストレージまたはリザーバ２を備えた手持ち式釘留め具として示されている。この車載リザーバ２は、例えば、圧縮空気のタンクに一時的に接続することによって、別個のシステムから装満することができる。次いで、装置２２は、リザーバが空になって動作圧力を下回るまで切断して使用することができ、その時点で装置はもはや発火しない。示されている画像では、赤い部分は貯蔵圧力、黄色い部分は仕事圧力、青い部分はチャージが膨張するときの圧力です。
【0151】
図１１の装置の圧力性能は、圧力（仕事負荷１９の背後）対仕事負荷１９の変位について図１２に示されている。この場合、仕事負荷１９は、仕事流体が作用するピストンである。第１の膨張５１は、投与量弁４が開かれ、仕事流体が仕事チャンバ６に入ると、ピストン１９が仕事チャンバ６を下に移動する。次いで、この場合、仕事負荷１９（ピストン）が仕事チャンバ６の中間に移動し、第２の膨張５２が開始されると、投与量弁４は、仕事チャンバ６の圧力フロントの前に閉じる。したがって、第２のイベント５２のための仕事流体の膨張容積は、仕事チャンバ６のみに減少し、仕事負荷１９は、それがそうするにつれて圧力を失う仕事チャンバを駆動し続ける。仕事ストロークの終わりに、仕事チャンバ内の仕事流体のチャージの仕事が完了すると、仕事チャンバ１９内の残留圧力（仕事負荷１９の後ろにある）は約４バールとして示され、この場合、約４０バールの仕事圧力よりもはるかに低い。対照的に、４０バールの仕事圧力（オレンジ色の線で示される）を有する従来技術の製品は、約２５バールの仕事チャンバ圧力を有し、仕事が完了したときにストロークの終わりに達する前にその圧力がほとんど減少しないことがわかるように、それはまだ約２５バールに座っている。したがって、本発明は、同じストローク長およびエネルギー送達に対して約２１バール以上の圧力を使用している。先行技術製品は、その２1バールの差から大気にエネルギーをダンプし、したがってその圧力でエネルギーを浪費する。
【0152】
装置の周囲は大気圧または基準圧力である。装置がより高いまたはより低い基準圧力で動作することを意図している場合、それは装置を取り囲む圧力である。
【0153】
本発明の前述の説明は、その好ましい形態を含む。本発明の範囲から逸脱することなく、それらに修正を加えることができる。
【図1A】
【図1B-1】
【図1B-2】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】