JP2010112431A - アキュムレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベローズキャップにおけるステイ側の面にガスケットホルダによって円盤状ガスケットを浮遊可能な状態で保持する。定常作動時、円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動する。圧力配管のゼロダウン時、円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞する。ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したとき、円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動する。
【選択図】図2
Description
円盤状ガスケットがガスケットホルダに保持された状態でベローズキャップとともに移動することによりステイの端面部から離れているので、ステイの端面部に設けられた流体出入口が開いており、よってこの流体出入口を通してオイルポートと液室(ベローズ内周空間)とが連通している。したがってオイルポートから液室へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップがガスケットとともに液体圧および封入ガス圧が均衡するように随時移動する。
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室内の液体がオイルポートから徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズが収縮するとともにベローズキャップがベローズ収縮方向へ移動する。ベローズキャップのステイ側には円盤状ガスケットが保持されているので、この円盤状ガスケットがステイの端面部に当接し、流体出入口が閉じられる。したがって液室(ベローズ内周空間)が閉塞されて、この液室に一部の液体が閉じ込められるので、液室の更なる圧力低下は発生しなくなり、よってベローズ内外で液体圧および封入ガス圧が均衡した状態となる。
ゼロダウン状態すなわち円盤状ガスケットがステイの端面部に当接して液室(ベローズ内周空間)が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうがガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので、圧力差が発生するが、本発明では、この圧力差を受けてベローズキャップが液体圧および封入ガス圧が均衡する位置に向けて移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ内外の圧力差によりベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
ゼロダウン状態が解消されてオイルポートから液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケットに作用して円盤状ガスケットをステイの端面部から離間させる。引きつづき液体は液室(ガスケット内周空間)に導入されるのでベローズキャップに直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップを移動させる。したがってアキュムレータが初期状態(定常作動時の状態)に復帰することになる。
円盤状ガスケットがガスケットホルダに保持された状態でベローズキャップとともに移動することによりステイの端面部から離れているので、ステイの端面部に設けられた流体出入口が開いており、よってこの流体出入口を通してオイルポートと液室(ベローズ外周空間)とが連通している。したがってオイルポートから液室へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップがガスケットとともに液体圧および封入ガス圧が均衡するように随時移動する。
機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室内の液体がオイルポートから徐々に排出され、これに伴って封入ガス圧によりベローズが伸長するとともにベローズキャップがベローズ伸長方向へ移動する。ベローズキャップのステイ側には円盤状ガスケットが保持されているので、この円盤状ガスケットがステイの端面部に当接し、流体出入口が閉じられる。したがって液室(ベローズ外周空間)が閉塞されて、この液室に一部の液体が閉じ込められるので、液室の更なる圧力低下は発生しなくなり、よってベローズ内外で液体圧および封入ガス圧が均衡した状態となる。
ゼロダウン状態すなわち円盤状ガスケットがステイの端面部に当接して液室(ベローズ外周空間)が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうがガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので、圧力差が発生するが、本発明では、この圧力差を受けてベローズキャップが液体圧および封入ガス圧が均衡する位置に向けて移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ内外の圧力差によりベローズに塑性変形が発生するのが抑制される。
ゼロダウン状態が解消されてオイルポートから液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケットに作用して円盤状ガスケットをステイの端面部から離間させる。引きつづき液体は液室(ガスケット外周空間)に導入されるのでベローズキャップに直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップを移動させる。したがってアキュムレータが初期状態(定常作動時の状態)に復帰することになる。
(2)円筒状のシェル内が金属ベローズによって2室に区切られており、ベローズの外側にガスが密封され、ベローズの内側に液体が流出入する構造のアキュムレータにおいて、伸縮する円筒状ベローズの一端開口がシェルに溶接固定され、一方、ベローズの他端の開口はベローズキャップに溶接されて塞がれている。
(3)液体が流出してベローズが収縮すると、液体流出入口を有するオイルポートとベローズキャップが当接するが、ガス圧よりも液体圧が大幅に減少した場合に、ベローズの変形を防止するために、オイルポートの液体流出入口を封止する手段を設けている。
(4)前記オイルポートとベローズキャップ間を封止する状態(ゼロダウン状態)にて、ベローズ内側に閉ざされた液体は、例えばアキュムレータ全体の温度上昇によって熱膨張し、圧力上昇(ガス圧には及ばない)して、ベローズ外周側の山を膨張させて隣接する山同士が密着し、次に、内周側の谷が縮小する変形(異常変形)を生じさせる問題がある。
(6)円盤状ガスケットは、オイルポート側の面に、液体流出入口を囲む環状シール部を有し、ベローズキャップ側の面には、環状シール部の内径面積よりも広い面積の凹部を有する。
(7)付随的な構成として、円盤状ガスケットとホルダー間には、ベローズキャップ側へ軽く付勢するバネを設ける。
(9)また、付随的に上記バネを設けた場合には、円盤状ガスケットがオイルポートの液体流出入口を封止した状態から液体が流入してベローズが伸長するときに、バネに付勢されて、円盤状ガスケットがベローズキャップに速やかに追随できる。
図1は、本発明の第一実施例に係るアキュムレータ1の全体断面を示している。図2ないし図4は同アキュムレータ1の要部拡大断面を示している。図5は円盤状ガスケット21の単体図を示している。各図における作動の状態として、図2は定常作動時、図1および図3はゼロダウン時、図4はゼロダウン状態における熱膨張時の状態をそれぞれ示している。
上記したように図2はアキュムレータ1の定常作動時の状態を示している。オイルポート3は図示しない機器の圧力配管に接続されている。この定常作動時において、円盤状ガスケット21はガスケットホルダ18に保持された状態でベローズキャップ12とともに移動することによりステイ17の端面部17cから離れているので、ステイ17の端面部17cに設けられた流体出入口17dは開いている。したがってこの流体出入口17dを通してオイルポート3のポート穴4と液室(ベローズ内周空間)14とが連通し、オイルポート3のポート穴4から液室14へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ12は円盤状ガスケット21とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するよう随時移動することが可能とされている。
図2の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室14内の液体がオイルポート3のポート穴4から徐々に排出され、これに伴って図1および図3に示すように、封入ガス圧によりベローズ11が収縮するとともにベローズキャップ12がベローズ11の収縮方向へ移動する。ベローズキャップ12のステイ17側の面には円盤状ガスケット21が保持されているので、この円盤状ガスケット21がそのシール部24でステイ17の端面部17cに当接し、流体出入口17dが閉じられる。したがって液室(ベローズ内周空間)14が閉塞され、液室14に一部の液体が閉じ込められるので、液室14の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ11内外で液体圧および封入ガス圧が均衡する。したがってベローズ11の破損が防止される。
図1および図3に示したゼロダウン状態、すなわち円盤状ガスケット21がステイ17の端面部17cに当接して液室(ベローズ内周空間)14が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室14に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうが封入ガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので、圧力差が発生する。すると図4に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ12が液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までウェーブスプリング27を圧縮しながら移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ11内外の圧力差によりベローズ11に塑性変形(異常変形)が発生するのが抑制される。尚、この熱膨張時、円盤状ガスケット21はその両面における受圧面積の差によりステイ17の端面部17cに当接したままで移動しない。したがって流体出入口17dは閉じたままとされている。
ゼロダウン状態が解消されてオイルポート3のポート穴4から液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケット21に作用して円盤状ガスケット21をステイ17の端面部17cから離間させる。引きつづき液体は液体出入口17dから液室(ガスケット内周空間)14に導入されるので、ベローズキャップ12に直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップ12を移動させる。したがって初期状態に復することになる。
図6は、本発明の第二実施例に係るアキュムレータ1の全体断面を示している。図7ないし図9は同アキュムレータ1の要部拡大断面を示している。各図における作動の状態として、図7は定常作動時、図6および図8はゼロダウン時、図9はゼロダウン状態における熱膨張時の状態をそれぞれ示している。
上記したように図7はアキュムレータ1の定常作動時の状態を示している。オイルポート3は図示しない機器の圧力配管に接続されている。この定常作動時において、円盤状ガスケット21はガスケットホルダ18に保持された状態でベローズキャップ12とともに移動することによりステイ17の端面部17cから離れているので、ステイ17の端面部17cに設けられた流体出入口17dは開いている。したがってこの流体出入口17dを通してオイルポート3のポート穴4と液室(ベローズ外周空間)14とが連通し、オイルポート3のポート穴4から液室14へそのときどきの圧力を備えた液体が随時導入されるので、ベローズキャップ12は円盤状ガスケット21とともに液体圧および封入ガス圧が均衡するよう随時移動することが可能とされている。
図7の状態から、機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力がゼロダウン状態となると、液室14内の液体がオイルポート3のポート穴4から徐々に排出され、これに伴って図6および図8に示すように、封入ガス圧によりベローズ11が伸長するとともにベローズキャップ12がベローズ11の伸長方向へ移動する。ベローズキャップ12のステイ17側の面には円盤状ガスケット21が保持されているので、この円盤状ガスケット21がそのシール部24でステイ17の端面部17cに当接し、流体出入口17dが閉じられる。したがって液室(ベローズ外周空間)14が閉塞され、液室14に一部の液体が閉じ込められるので、液室14の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ11内外で液体圧および封入ガス圧が均衡する。したがってベローズ11の破損が防止される。
図6および図8に示したゼロダウン状態、すなわち円盤状ガスケット21がステイ17の端面部17cに当接して液室(ベローズ外周空間)14が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室14に閉じ込められた液体および封入ガスが熱膨張すると、液体のほうが封入ガスよりも圧力の上昇度合いが大きいので、圧力差が発生する。すると図9に示すように、この圧力差を受けてベローズキャップ12が液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までウェーブスプリング27を圧縮しながら移動する。したがって液体圧および封入ガス圧が常に均衡した状態となるので、ベローズ11内外の圧力差によりベローズ11に塑性変形(異常変形)が発生するのが抑制される。尚、この熱膨張時、円盤状ガスケット21はその両面における受圧面積の差によりステイ17の端面部17cに当接したままで移動しない。したがって流体出入口17dは閉じたままとされている。
ゼロダウン状態が解消されてオイルポート3のポート穴4から液体が流入すると、この液体の圧力が円盤状ガスケット21に作用して円盤状ガスケット21をステイ17の端面部17cから離間させる。引きつづき液体は液体出入口17dから液室(ガスケット外周空間)14に導入されるので、ベローズキャップ12に直接作用し、この液体圧および封入ガス圧が均衡する位置までベローズキャップ12を移動させる。したがって初期状態に復することになる。
2 ハウジング
3 オイルポート
4 ポート穴
5 シェル
6 ガス注入口
7 ガスプラグ
8 六角ナット付ピン
9 エンドカバー
11 ベローズ
11a 固定端
11b 遊動端
12 ベローズキャップ
12a 凹部
13 ガス室
14 液室
15 制振リング
16 プロテクションリング
17 ステイ
17a,18a 筒状部
17b 段差部
17c 端面部
17d 液体出入口
18 ガスケットホルダ
18b フランジ部
21 円盤状ガスケット
22 剛性プレート
23 弾性体
24 シール部
25 スペーサ部
25a,26,28a 切欠部
27 ウェーブスプリング(バネ手段)
28 スプリングプレート
c 間隙
Claims (4)
- 圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記ステイの外周側に配置されるとともに前記オイルポートに固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの外周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの内周側に液室を設定し、
定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするアキュムレータ。 - 圧力配管に接続されるオイルポートを備えたアキュムレータハウジングと、前記アキュムレータハウジングにおける前記オイルポートより内側に配置されるとともに筒状部先端の端面部に液体出入口を設けたステイと、前記アキュムレータハウジングにおける前記ホイルポートと反対側の部位に固定端を連結したベローズと、前記ベローズの遊動端に連結されたベローズキャップと、前記ベローズキャップにおけるステイ側の面に設けられたガスケットホルダと、前記ガスケットホルダにより前記ベローズの伸縮方向に相対移動可能な状態で保持された円盤状ガスケットと、を有し、前記ベローズの内周側にガス室を設定するとともに前記ベローズの外周側に液室を設定し、
定常作動時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動し、圧力配管のゼロダウン時、前記円盤状ガスケットはベローズキャップとともに移動してステイの端面部に当接することにより液室を閉塞し、ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動可能であることを特徴とするアキュムレータ。 - 請求項1または2記載のアキュムレータにおいて、
ガスケットホルダおよび円盤状ガスケット間に前記円盤状ガスケットをベローズキャップに押し付ける方向に弾性付勢するバネ手段が介装され、
ゼロダウン時であって液室に閉じ込められた液体が熱膨張したときには、前記円盤状ガスケットはその両面における受圧面積の差によりステイに当接したままで、前記ベローズキャップが液体圧およびガス圧が均衡する位置まで前記バネ手段を圧縮しながら移動することを特徴とするアキュムレータ。 - 請求項1、2または3記載のアキュムレータにおいて、
円盤状ガスケットは、剛性プレートの表面に弾性体を被着したもので、前記弾性体によって、ステイの端面部に接離自在に当接して液室を閉塞するシール部と、ベローズキャップに接離自在に当接して当該ガスケットおよびベローズキャップ間に間隙を設定するスペーサ部とが形成されていることを特徴とするアキュムレータ。
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