ダンフォス デジタルディスプレイスメントポンプ：高電力密度の油圧ソリューション

デジタルディスプレースメントポンプは、その仕組みを理解するまでは単なるマーケティング用語のように聞こえる技術の一つですが、仕組みを理解すると、油圧ポンプの動作原理そのものに対する根本的な再考であるように感じられます。ダンフォス社は、この概念の商用化において中心的な役割を果たしてきており、実現する性能数値は、従来型の可変容量設計が達成するものとは明らかに異なります。

デジタルディスプレースメントとは実際に何を意味するのか

従来の軸方向ピストンポンプでは、すべてのピストンが毎回のシャフト回転において出力に寄与します。吐出量（ディスプレイスメント）はスワッシュプレート角度を変更することで調整されますが、これは機械的な調整であり、滑らかではあるものの応答速度が遅く、最小安定吐出量にも限界があります。デジタルディスプレイスメントポンプでは、各ピストンに個別に制御可能なバルブが設けられています。各ピストンは、電子制御によりストローク単位で選択的に作動させたり停止させたりできます。その結果、吐出量は1回のシャフト回転でゼロから最大まで連続的に変化可能となり、応答時間は数十ミリ秒を要するスワッシュプレートサーボシステムと比べ、ミリ秒単位で実現されます。

この効率への影響は非常に大きい。非作動状態のピストンは、流体を加圧することなくアイドリングする——出力を一切生じない一方で、入力電力もほとんど消費しない。油圧システムが大部分の運転時間を費やす部分負荷条件下では、デジタルディスプレイスメントポンプは、必要な出力に応じて必要なピストンのみを選択的に作動させ、残りのピストンは無負荷状態に保つことができる。50％のディスプレイスメント時においても、デジタルポンプの効率は全ディスプレイスメント時の効率にほぼ近い値を維持する——これは従来型設計では実現できない特長である。

実用上の高電力密度

高電力密度がもう一つの注目点です。デジタル・ディスプレイスメント・ポンプは、その吐出量変化を機械的ではなく電子的に実現するため、ポンプハウジング内に大きなスワッシュプレート・サーボアクチュエータを収容する必要がありません。同じ出力を、よりコンパクトな構造で実現可能であり、設置スペースが限られ、重量が直接燃料消費および積載量に影響を与えるモバイル機器において特に重要です。

デジタルポンプシステムにおけるシールの保守

デジタル・ディスプレイスメント・ポンプの個別制御ピストンバルブは高周波で動作するため、ピストンボア全体におけるシールの密閉性が、作動中と非作動中のピストン間の圧力分離を維持するために極めて重要です。HOVOO／HOUFU社は、ダンフォス社製デジタルポンププラットフォーム向けに油圧ポンプ用シールキットを提供しています。シール状態の維持は、持続的な効率性の基盤です。hovooseal.com をご覧ください。

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