デジタル変位ポンプとは何か、そしてなぜより効率的なのか？

『デジタル変量ポンプ』という名称は、通常、同程度の反応を二つ引き起こします。すなわち、先進的であるように聞こえるための関心と、『デジタル』と称される多くの製品が従来のものと本質的に異なるわけではないという懐疑です。本件においては、この関心は正当化されます。デジタル変量ポンプは、あらゆる従来型ポンプ設計と機械的に明確に区別され、その効率差はわずかなものではありません。

従来型ポンプに内在する問題

従来のすべての正圧送ポンプ（ギア式、ベーン式、軸方向ピストン式）は、シャフトが1回転するごとに、すべての作動ポンプ要素を完全な圧力サイクルに通します。システムが全出力を必要としない場合でも、ポンプは流体を加圧する作業を実行し続けます。過剰な流量は、リリーフバルブやバイパスを通じてタンクへ戻るだけです。負荷が50％の場合、固定吐出量ポンプは全負荷時の入力動力を約80～90％消費しながら、有用な仕事量は半分しか供給しません。この差分は、完全なロスです。

可変吐出量設計は、ストロークを縮小することでこのギャップを狭めます。しかし、スワッシュプレート機構には、制御安定性が失われる最低限の安定吐出量限界（通常は最大吐出量の5～10％）が存在します。さらに、スワッシュプレートのサーボシステム自体も、その位置を維持するために継続的にエネルギーを消費します。

デジタルディスプレイスメントがこの課題を解決する方法

デジタル・ディスプレースメント・ポンプでは、各ピストンに高速で動作する電子制御バルブが装備されています。任意のストロークにおいて、ピストンは流体を加圧して吐出側へ送るよう指令されるか、あるいはアイドリング状態へと指令され、流体を吸い込んで吸入側へ戻す（加圧作業を行わず）ことができます。この判断は、各ストロークごとに各ピストンに対して新たに行われ、応答時間は5ミリ秒未満です。

50％のディスプレースメント時、ある1回転のうちおおよそ半数のピストンが作動しています。非作動中のピストンはほとんど電力を消費しません——これは単なるバイパスではなく、真正に無負荷状態です。したがって、50％負荷時の効率は、フル負荷時とほぼ同等であり、従来型設計で見られるような急激な効率低下（「効率の断絶」）とは異なります。

実際のアプリケーションにおいて、この技術が重要な理由

実際の油圧システムは、運転時間のごく一部を除き、定格負荷で動作することはほとんどありません。建設機械は、定格負荷での掘削、部分負荷での走行、およびほぼアイドリング状態での位置決めというサイクルを繰り返します。産業用プレスは、実際に成形を行うストローク中だけ高圧で動作します。ピーク需要に合わせてサイズ選定されたデジタルディスプレースメントポンプは、設計点だけでなく、サイクル全体にわたって高効率で動作します。

HOVOO／HOUFUは、ダンフォス社製デジタルディスプレースメントポンプ向けシールキットを取り扱っています。ピストンシールの完全性は、デジタルバルブシステムが依存する圧力分離機能の根幹をなすものです。仕様についてはhovooseal.comをご覧ください。

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