前書き
何百年もの間、ピッチャーポンプにより、人々は比較的少ない労力で地下の井戸から水を抽出することができました（小川からバケツを運ぶのに比べて）。 費用（山から溶けた氷をそらすための水路の建設と比較して）と汚染の危険性（ロープとバケツを浸した開いた井戸と比較して） システム）。 ピッチャーポンプシステムは、一連の特殊なピストンを使用して真空を生成し、大気の自然圧力によってパイプを通して水を押し上げることができます。
メカニズム：ダウンスイング
ピッチャーポンプを操作するには、ユーザーは長いハンドルを繰り返し上下に押す必要があります。 ハンドルは、中央に穴が開いた特殊なピストンと、ヒンジで取り付けられた金属製のフラップに接続されています（図1）。 ハンドルが上がっているとき、ピストンは最も低い位置にあります。 ハンドルを引き下げると、ピストンが最高位置に向かって上昇します。
パイプに水がない場合は、ハンドルを引き下げるとピストンが上がり、パイプの総量が増えて圧力がわずかに低下します。 この圧力を均等にするために、表面からの空気がピストンの穴を通ってパイプに流れ始めます。 この空気の流れが金属製のフラップを捕らえ、それを穴に押し付けてピストンを密閉します。
ピストンとパイプの底の間には、穴とヒンジ付きの金属フラップが付いた、固定された密閉された金属プレートがあります（図1）。 ピストンが上昇し続けると、プレートとピストンの間の体積が増加し続け、空間内の圧力が低下します。
すべてのピッチャーポンプには、表面から井戸まで延びる小さなパッシブチューブが含まれています。 これは、井戸を地球の大気にさらすことによって井戸を加圧するために行われます。 プレートとピストンの間の圧力が低下すると、大気からの空気がチューブに突入し、圧力を均等にするために井戸水を押します。 チューブからのこの下向きの圧力は、水をパイプに押し上げ、水と金属板の間の体積を減らし、圧力を上げます。 この圧力により、空気が突入するとフラップが強制的に開き、プレートとピストンのスペースの圧力が均等になります。 この時点で、ハンドルは最も高い位置にあります。
メカニズム：アップスイング
ハンドルを上に押すとピストンが下に移動し、チャンバー内の圧力が上昇します。 圧力を均等にするために、空気が金属板を通って流れ落ち、フラップが反転して閉じます。 フリップシャットすることにより、プレートとウェルの間の圧力が所定の位置にロックされ、パイプ内の現在の高さで水が浮遊します。
ピストンが下に移動し、プレートが密閉されると、ピストン間の圧力が上昇します。 これにより、ピストンの金属フラップが開き、圧力が大気と等しくなります。 ピストンが再び上昇すると、圧力が大気圧未満の状態に低下し、チューブからの空気が水をさらに押し上げることができます。
メカニズム：水を注ぐ
数回の上下スイングサイクルの後、パイプ内の水は最終的に固定プレートに到達します。 これが発生すると、「上」スイングがプレートの穴から水を引き込みます。 上向きのスイング中、圧力が低下すると、金属製のフラップがすばやく閉じて水が閉じ込められるまで、水が穴を通って逆流します。
ピストンがこの閉じ込められた水の表面を押し下げると、水はピストンの穴を通ってチャンバーの上部に流れ込み、最低位置に到達します。 次の「下向き」のスイングにより、ピストンの金属フラップがフリップして閉じます。ピストンが水を持ち上げて蛇口から出します。