JP2002206501A - アキュムレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定圧の調整が行い易いアキュムレータを提
供する。 【解決手段】 流体が流通する配管１１に繋がる連結管
１２と、連結管１２に連通する容器１３と、容器１３内
に配置される錘を兼ねたプレート１４とによって構成さ
れ、連結管１２が容器１３の底面を貫通して管の上端を
容器１３の上面に近い位置にまで鉛直上方に延長され、
プレート１４には上下方向に穴１４ａが設けられてお
り、プレート１４は、穴１４ａに連通管１２を挿通した
うえで、容器１３の内部を、連通管１２を通じて配管１
１から流体を充填される上部空間Ｓｒとガスを封入され
る下部空間Ｓｇとに仕切るとともに、容器１３の内壁お
よび連結管１２の外側面に沿って摺動可能に設置されて
いるアキュムレータを採用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷が小さいとき
に圧力を蓄え、負荷が大きいときには放出して圧力を補
うアキュムレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧や水圧を利用する設備に設けられる
アキュムレータには、ブラダ（膨張・収縮するゴムの
袋）式や重錘式がある。重錘式のアキュムレータの一般
的な構造を図４に示す。このアキュムレータは、流体が
流通する配管１に繋がる連結管２と、連結管２に連通す
る円筒形状の容器３と、容器３内に配置される錘を兼ね
たプレート４とによって構成されている。プレート４
は、容器３の内部を流体が液密に充填される下部空間Ｓ
ｒとガス（例えばＮ₂ガス）が封入される上部空間Ｓｇ
とに仕切るとともに、容器３の内壁に沿って摺動可能に
設置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成のア
キュムレータを比較的低圧の流体を扱う設備に使用する
場合、封入されるガスが僅かな温度変化によっても容積
を大きく変化させてしまうため、負荷の大小を見極めて
アキュムレータの働きを切り換える設定圧の調整が非常
に難しい。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、設定圧の調整が行い易いアキュムレータを提供
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成のアキュムレータを採
用する。すなわち本発明に係る請求項１記載のアキュム
レータは、流体が流通する配管に繋がる連結管と、該連
結管に連通する容器と、該容器内に配置される錘を兼ね
たプレートとによって構成されるアキュムレータであっ
て、連結管が前記容器の底面を貫通して管の上端を容器
の上面に近い位置にまで上方に延長され、前記プレート
には上下方向に貫通する開口が設けられており、該プレ
ートは、前記開口に前記連通管を挿通したうえで、前記
容器の内部を、前記連通管を通じて前記配管から流体を
充填される上部空間とガスを封入される下部空間とに仕
切るとともに、前記容器の内壁および前記連結管の外側
面に沿って摺動可能に設置されていることを特徴とす
る。

【０００６】請求項２記載のアキュムレータは、流体が
流通する配管に繋がる連結管と、該連結管に連通する容
器と、該容器内に配置される錘を兼ねたプレートとによ
って構成されるアキュムレータであって、連結管が前記
容器の上面に接続され、前記プレートは、前記容器の内
部を、前記連通管を通じて前記配管から流体を充填され
る上部空間とガスを封入される下部空間とに仕切るとと
もに、前記容器の内壁に沿って摺動可能に設置されてい
ることを特徴とする。

【０００７】本発明においては、下部空間に封入された
ガスが、温度変化を起こしたとしても容積変化率が小さ
く抑えられるため、ガスの状態変化に伴う容積の増減が
少ないので、設定圧の調整が行い易い。また、従来のア
キュムレータのように大型の容器を備える必要がなく、
アキュムレータ自体のコンパクト化が図れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係るアキュムレータの第
１の実施形態を図１に示して説明する。このアキュムレ
ータは、流体が流通する配管１１に繋がる連結管１２
と、連結管１２に連通する円筒状の容器１３と、容器１
３内に配置される錘を兼ねた円盤状のプレート１４とに
よって構成されている。アキュムレータ自体は、配管１
１の上方に設置される。

【０００９】連結管１２は、容器１３の底面中央を貫通
し、管の上端を容器の上面に近い位置にまで鉛直上方に
延長されている。

【００１０】プレート１４の中央には上下方向に貫通す
る穴（開口）１４ａが設けられており、プレート１４は
この穴１４ａに連結管１２を挿通したうえで、容器３の
内部を上部空間Ｓｒと下部空間Ｓｇとに仕切るととも
に、容器３の内壁および連結管１２の外側面に沿って摺
動可能に設置されている。

【００１１】連結管１２の上端が開口する上部空間Ｓｒ
には、配管１１を流れる流体が液密に充填されており、
下部空間Ｓｇには、ガス（例えばＮ₂ガス）が封入され
ている。

【００１２】上記のように構成されたアキュムレータと
図４に示した従来のアキュムレータとを比較し、本実施
形態のアキュムレータによってもたらされる効果につい
て説明する。従来のアキュムレータにおいて、配管１を
流れる流体の圧力が０．１５ＭＰａである場合、上部空
間Ｓｇ₁内のガスがプレート４を介して下部空間Ｓｒ₁内
の流体に及ぼす圧力を０．１０ＭＰａ、プレート４が自
重により下部空間Ｓｒ₁内の流体に及ぼす圧力を０．０
５ＭＰａとし、両者の和を流体の圧力に等しくすること
でアキュムレータ内の釣り合いを得る。

【００１３】本実施形態のアキュムレータにおいては、
配管１１を流れる流体の圧力が０．１５ＭＰａである場
合、下部空間Ｓｇ内のガスがプレート４を介して上部空
間Ｓｒ内の流体に及ぼす圧力を０．２０ＭＰａ、プレー
ト４が自重により下部空間Ｓｇ内のガスに及ぼす圧力を
０．０５ＭＰａとし、両者の和を流体の圧力に等しくす
ることでアキュムレータ内の釣り合いを得る。

【００１４】ここで、アキュムレータ内に封入されたガ
スについて考える。封入されたガスを圧力Ｐ；一定で温
度Ｔを変化させた場合のガスの容積変化率ΔＶは、気体
の状態方程式から ΔＶ＝Ｇ・Ｒ・ΔＴ／Ｐ … （Ｉ） となる。この式（Ｉ）を上記２つのアキュムレータに当
てはめると、従来のアキュムレータにおけるガス圧が
０．１０ＭＰａであるのに対し、本実施形態のアキュム
レータにおけるガス圧は０．２０ＭＰａであるから、温
度変化ΔＴが等しい場合には、従来のアキュムレータに
おけるガスの容積変化率ΔＶ₁は、本実施形態のアキュ
ムレータにおけるガスの容積変化率ΔＶ₂の２倍に等し
い。

【００１５】つまり、従来のアキュムレータは、ガス圧
が低いことに起因して、僅かな温度変化でもガスの容積
が大きく変化するため、設定圧の調整が難しいが、本実
施形態のアキュムレータでは、ガス圧が従来に比べて高
く、ガスの状態変化に伴う容積の増減が従来に比較して
少ないので、設定圧の調整が行い易い。

【００１６】さらに、従来のアキュムレータは、僅かな
温度変化でもガスの容積が大きく変化してしまうため、
これを吸収するべく容器３を大型にする必要がある。こ
れに対し本実施形態のアキュムレータは、同じ温度変化
を起こしたとしてもガスの容積変化率が小さく抑えられ
る。このため、従来のように大型の容器１３を備える必
要がなく、アキュムレータ自体をコンパクトにすること
が可能である。

【００１７】ところで、本実施形態においては容器１３
に円筒形状を採用し、これに合わせてプレート１４を円
盤状としたが、容器１３には平断面形状が上下方向で等
しいものであればどのような形状を採用しても構わな
い。その場合、プレート１４には断面形状に合致する形
状を採用することはいうまでもない。

【００１８】また、本実施形態においては連結管１２を
容器１３の中央に設置し、プレート１４に設けた穴１４
ａに連結管１２を通す構造を採用したが、連結管１２は
容器１３の中央である必要はなく、容器１３の内壁に沿
って設置しても構わない。ただし、プレート１４の上下
動が円滑に行われることを考慮すれば、本実施形態の構
造が最適であることはいうまでもない。

【００１９】本実施形態のアキュムレータは、配管１１
の下方にスペースが確保できない場合に有効に実施でき
る。

【００２０】次に、本発明に係るアキュムレータの第２
の実施形態を図２に示して説明する。なお、上記実施形
態において既に説明した構成要素には同一符号を付して
説明は省略する。本実施形態のアキュムレータは、連結
管２２が容器２３の上面に繋がっている。容器２３の内
部は、プレート２４によって、流体が液密に充填される
上部空間Ｓｒと、ガスが封入される下部空間Ｓｇとに仕
切られている。

【００２１】本実施形態においても、上記の各実施形態
と同じく、設定圧の調整が行い易いといった優れた効果
が得られるとともに、アキュムレータ自体のコンパクト
化が可能である。

【００２２】本実施形態のアキュムレータも、上記第１
の実施形態と同じく、配管１１の下方にスペースが確保
できない場合に有効に実施できる。

【００２３】次に、本発明に係るアキュムレータの第３
の実施形態を図３に示して説明する。なお、上記の各実
施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付
して説明は省略する。本実施形態のアキュムレータは、
それ自体が配管１１の下方に設置されており、連結管３
２が容器３３の上面に繋がっている。容器３３の内部
は、プレート３４によって、流体が液密に充填される上
部空間Ｓｒと、ガスが封入される下部空間Ｓｇとに仕切
られている。

【００２４】本実施形態においても、上記の各実施形態
と同じく、設定圧の調整が行い易いといった優れた効果
が得られるとともに、アキュムレータ自体のコンパクト
化が可能である。

【００２５】本実施形態のアキュムレータは、配管１１
の下方にスペースが確保できる場合に有効に実施でき
る。

【００２６】上記第１、第２、第３の各実施形態に示し
たアキュムレータは、規模の大小を問わず油圧や水圧を
利用する設備に適用できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアキ
ュムレータによれば、下部空間に封入されたガスが、温
度変化を起こしたとしても容積変化率が小さく抑えられ
るため、ガスの状態変化に伴う容積の増減が少ないの
で、設定圧の調整が行い易い。また、従来のアキュムレ
ータのように大型の容器を備える必要がなく、アキュム
レータ自体のコンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るアキュムレータの第１の実施形
態を示す側断面図である。

【図２】 本発明に係るアキュムレータの第２の実施形
態を示す側断面図である。

【図３】 本発明に係るアキュムレータの第３の実施形
態を示す側断面図である。

【図４】 従来のアキュムレータの一例を示す側断面図
である。

【符号の説明】

１１ 配管 １２ 連結管 １３ 容器 １４ プレート １４ａ 穴（開口） Ｓｒ 上部空間 Ｓｇ 下部空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流通する配管に繋がる連結管と、
   該連結管に連通する容器と、該容器内に配置される錘を
   兼ねたプレートとによって構成されるアキュムレータで
   あって、 連結管が前記容器の底面を貫通して管の上端を容器の上
   面に近い位置にまで上方に延長され、 前記プレートには上下方向に貫通する開口が設けられて
   おり、該プレートは、前記開口に前記連通管を挿通した
   うえで、前記容器の内部を、前記連通管を通じて前記配
   管から流体を充填される上部空間とガスを封入される下
   部空間とに仕切るとともに、前記容器の内壁および前記
   連結管の外側面に沿って摺動可能に設置されていること
   を特徴とするアキュムレータ。
2. 【請求項２】 流体が流通する配管に繋がる連結管と、
   該連結管に連通する容器と、該容器内に配置される錘を
   兼ねたプレートとによって構成されるアキュムレータで
   あって、 連結管が前記容器の上面に接続され、 前記プレートは、前記容器の内部を、前記連通管を通じ
   て前記配管から流体を充填される上部空間とガスを封入
   される下部空間とに仕切るとともに、前記容器の内壁に
   沿って摺動可能に設置されていることを特徴とするアキ
   ュムレータ。