JP2780004B2 - 貯水タンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水圧シリンダの作動液
としての水を貯水する貯水タンクに関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来、高
荷重用のシリンダとして油圧シリンダが多く用いられて
きたが、最近、水圧によって作動する水圧シリンダが特
殊用途向きに使用されるようになってきた。

【０００３】即ち、油による汚染防止や防火対策の観点
から、例えば可動床式プールの可動床の昇降や、劇場の
舞台の昇降などに水圧シリンダが使用されるようになっ
てきた。

【０００４】一般に油圧シリンダでは、油タンクから油
を油圧シリンダに供給して該油圧シリンダを作動させ、
次に該油圧シリンダから油を吐出して該油圧シリンダを
元の状態に戻す。吐出された油は再び油タンクに戻され
て常時同じ油が使用される。

【０００５】しかし水圧シリンダの場合、常時同じ水を
使用していると、水の腐敗等の問題が生じる恐れがある
ため、比較的短いインターバルで定期的に貯水タンク内
の水を交換することが必要である。

【０００６】そこで水圧シリンダから排出された水を貯
水タンクに戻さず、直接排水してしまうような方法が用
いられることもあるが、この場合には水圧シリンダから
排水された水と同量の水をその都度貯水タンク内に給水
することが必要となる。

【０００７】この給水は、通常ボールタップ等の定水位
弁を用いて自動的に行われるが、断水等が発生した場合
には、給水がなされないため貯水タンク内の水位が低下
して水圧シリンダを作動させることができなくなるとい
う欠点がある。

【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、水圧シリンダ作動用の水の入れ換え
が自動的に行え、構造が簡単で、たとえ断水しても水圧
シリンダを確実に動作できる信頼性の高い水圧シリンダ
作動用の貯水タンクを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、水圧シリンダの作動液としての水を貯水す
る貯水タンクにおいて、貯水タンク内の水位が止水水位
より低下すると開く定水位弁を有し新たな水を流入する
水の流入口と、水圧シリンダへの水の供給口と、水圧シ
リンダからの水の戻り口と、外部に水を排出するオーバ
ーフロー口とを備え、前記オーバーフロー口の水面を基
準位置として、前記定水位弁の止水水位の位置は、該基
準位置よりも下方であって且つ該止水水位に水面がある
状態で水圧シリンダ内の水が貯水タンクに戻ったときに
その水面がオーバーフロー口がないとして前記基準位置
よりも上昇する位置に配置せしめ、一方前記水圧シリン
ダへの水の供給口の位置は、前記定水位弁の止水水位の
下方であって且つ貯水タンク内の水面が前記基準位置に
ある状態で水が水圧シリンダに送られたときに前記水の
流入口から水が流入しないとして最も低下する貯水タン
ク内の水位（最低水位）よりもさらに下方の位置に配置
せしめられていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】水圧シリンダに水を供給した場合は、貯水タン
ク内の水位は、作動前の水位から、水圧シリンダ内に送
り込んだ水量分だけ減じた水位まで低下しようとする
が、同時に流入口から貯水タンク内に新たな水が供給さ
れ、その水位は、定水位弁の止水水位で停止する。

【００１１】一方水圧シリンダからの水が戻ってきた場
合は、貯水タンク内の水位は、定水位弁の止水位置か
ら、オーバーフロー口と同一レベルの水位まで上昇し、
その後水圧シリンダから戻る水は、オーバーフロー口か
ら外部に排水される。

【００１２】これによって貯水タンク内に新しい水が供
給されると共に、古い水が希釈されながら自動的に排水
される。

【００１３】また、一時的な断水等により、水の流入口
から新たな水が供給されなくなった場合でも、貯水タン
ク内の最低水位が水圧シリンダへの水の供給口よりも上
方にあるので、貯水タンク内の水位が変動するだけで、
水圧シリンダの作動に支障をきたすことはない。

【００１４】

【実施例】図１は本発明にかかる水圧シリンダ作動用の
貯水タンクの概略構成を示す図である。同図において７
は貯水タンクであり、該貯水タンク７には、外部からの
水の流入口３１と、水圧シリンダ１への水の供給口１６
と、水圧シリンダ１からの水の戻り口１７と、水のオー
バーフロー口１４を備えている。

【００１５】流入口３１にはボールタップからなる定水
位弁１０が取り付けられており、貯水タンク７内の水位
が定水位弁１０の止水水位１２より低下すると開いて水
道水が流れ込むようになっている。

【００１６】そして前記オーバーフロー口１４は、定水
位弁１０の止水水位１２より上方にあり、且つ水圧シリ
ンダ１内の水が貯水タンク７に戻った場合でオーバーフ
ローがないとしたときに止水位置１２から上昇する貯水
タンク７内の水位２１よりも下方にあるように配置され
ている。

【００１７】また前記供給口１６は、貯水タンク７内の
水が水圧シリンダ１に送られた場合で水道水が供給され
ないとしたときに水位１１から低下する貯水タンク１内
の水位（最低水位）１３よりも下方にあるように配置さ
れている。

【００１８】一方供給口１６から水圧シリンダ１に至る
配管中には、モータ５によって駆動されるポンプ６と逆
止弁８が取り付けられ、水圧シリンダ１から戻り口１７
に至る配管中には、開閉弁４と絞り弁９が取り付けられ
ている。また水圧シリンダ１には、ロッド２が取り付け
られその上には負荷３が載せられている。

【００１９】次にこの水圧シリンダ作動用貯水タンクの
動作を説明する。図１において、水圧シリンダ１のロッ
ド２を上昇させて負荷３を持ち上げる場合は、開閉弁４
を閉じた状態でモータ５を運転する。これによって貯水
タンク７内の水がポンプ６によって水圧シリンダ１に送
られてロッド２が上昇する。

【００２０】このとき、貯水タンク７内の水位は、作動
前の水位１１から、水圧シリンダ１内に送り込まれた水
量分だけ減じた水位１３まで低下しようとするが、同時
に定水位弁１０から貯水タンク７内に水道水が供給さ
れ、その水位は、定水位弁１０の止水水位１２で停止す
る。

【００２１】水圧シリンダ１のロッド２を下降させる場
合は、モータ５を停止した状態で開閉弁４を開く。これ
によって水圧シリンダ１内の水は負荷３によって押し出
されて開閉弁４及び絞り弁９を通って戻り口１７より貯
水タンク７内に戻され、同時にロッド２が下降する。な
おこのとき、水圧シリンダ１内の水は、逆止弁８により
ポンプ６側に逆流することなく、絞り弁９により所定の
抵抗を受けてロッド２をゆっくりと下降する。

【００２２】このとき貯水タンク７内の水位は、定水位
弁１０の止水位置１２から、オーバーフロー口１４と同
一レベルの水位１１まで上昇し、その後水圧シリンダ１
から戻る水（水位１２と１３の差分の水量）は、オーバ
ーフロー口１４から排水溝１５に排水される。

【００２３】このように本発明によれば、水圧シリンダ
１を作動させる度に、貯水タンク７内に新しい水が供給
されると共に、古い水が希釈されながら自動的に排水さ
れるので、貯水タンク７内の水を頻繁に交換する必要が
なくなる。

【００２４】また、一時的な断水等により、貯水タンク
７に水道水が供給されなくなった場合でも、貯水タンク
７内の最低水位１３が水圧シリンダ１への水の供給口１
６よりも上方にあるので、貯水タンク７内の水位が水位
１１と１３間で変動するだけで、水圧シリンダ１の作動
に支障をきたすことはない。

【００２５】図２は図１に示す水圧シリンダ作動用貯水
タンクを、可動床式プールの可動床の昇降に応用した具
体的構成例を示す図である。同図において前記図１に示
すと同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省
略する。

【００２６】同図において、可動床３は、基礎面２２に
立設された複数本（図では２本）の水圧シリンダ（水圧
単動シリンダ）１ａ，１ｂによって、基礎面２２に昇降
自在に支持されている。これらの水圧シリンダ１ａ，１
ｂには、それぞれ配管２３ａ，２３ｂの一端が接続さ
れ、配管２３ａ，２３ｂの他端は電磁開閉弁４ａ，４ｂ
を介して水圧サーボ弁１９ａ，１９ｂのポート２４ａ，
２４ｂに接続されている。

【００２７】水圧サーボ弁１９ａ，１９ｂの入口ポート
２５ａ，２５ｂには、配管２６の一端が接続され、配管
２６の他端は逆止弁８を介してポンプ６の吐出口に接続
されている。なお１８はリリーフ弁である。

【００２８】水圧サーボ弁１９ａ，１９ｂの戻りポート
２７ａ，２７ｂには、配管２８の一端が接続され、配管
２８の他端は貯水タンク７に接続され、その先端は戻り
口１７となっている。

【００２９】ポンプ６の吸込口には配管２９の一端が接
続され、配管２９の他端はストレーナ３０を介して貯水
タンク７に接続され、その先端は供給口１６となってい
る。

【００３０】また可動床３には、水圧シリンダ１ａ，１
ｂのストローク検知用センサ２０ａ，２０ｂが設けられ
ている。

【００３１】貯水タンク７内の水位１３は、前述のよう
に、水圧シリンダ１ａ，１ｂに貯水タンク７から水を送
り込んでロッド２ａ，２ｂを上昇させたとき、水道水が
供給されないとした場合に低下する最低水位であり、こ
の水位１３よりも下方に水圧シリンダ１ａ，１ｂへの水
の供給口１６が配設されている。

【００３２】貯水タンク７の上方には、オーバーフロー
口１４が設けられており、配管３２を介して排水溝１５
につながっている。

【００３３】貯水タンク７内の水位２１は、前述のよう
に、上昇していたロッド２ａ，２ｂが下降して水圧シリ
ンダ１ａ，１ｂ内の水が戻り口１７から貯水タンク７に
戻ったとき、オーバーフローがないとした場合に上昇す
る水位である。前記オーバーフロー口１４は、この水位
２１よりも下方で、且つ定水位弁１０の止水水位１２よ
り上方に設けられている。

【００３４】次にこの水圧シリンダ作動用貯水タンクの
動作を説明する。まず可動床３を上昇させる場合、モー
タ５を運転するとともに開閉弁４ａ，４ｂを開くと、貯
水タンク７内の水がポンプ６により水圧シリンダ１ａ，
１ｂに送られる。このとき水圧サーボ弁１９ａ，１９ｂ
は、水圧シリンダ１ａ，１ｂのストローク検知用センサ
２０ａ，２０ｂからのフィードバック信号を受けて、２
本の（実際にはもっと多数の）ロッド２ａ，２ｂが同じ
速度で上昇するように、水圧シリンダ１ａ，１ｂに供給
されるそれぞれの水の水量を制御しながら可動床３を上
昇させる。

【００３５】このとき貯水タンク７内の水位は、水圧シ
リンダ１ａ，１ｂが作動する前の水位１１から、水圧シ
リンダ１ａ，１ｂ内に送り込まれた水量分だけ減じた水
位１３まで低下しようとするが、水位が定水位弁１０の
止水水位１２より下がると、流入口３１から水道水が流
れ込み、最終的には該止水水位１２で停止する。

【００３６】次に可動床３を下降させる場合、モータ５
を停止させた状態で開閉弁４ａ，４ｂを開くと、可動床
３の重量により水圧シリンダ１ａ，１ｂ内の水が押し出
され、配管２３ａ，２３ｂ，及び２８を通って戻り口１
７から貯水タンク７内に戻って来る。このとき水圧サー
ボ弁１９ａ，１９ｂは、水圧シリンダ１ａ，１ｂのスト
ローク検知用センサ２０ａ，２０ｂからのフィードバッ
ク信号を受けて、２本の（実際にはもっと多数の）ロッ
ド２ａ，２ｂが同じ速度で下降するように、それぞれの
水の水量を制御しながら可動床３を下降させる。

【００３７】貯水タンク７内の水位は、水圧シリンダ１
ａ，１ｂ内の水が戻ることによって、定水位弁１０の止
水水位１２からオーバーフロー口１４と同一レベルの水
位１１まで上昇し、その後戻ってくる水はオーバーフロ
ー口１４から流れ出て配管３２を通って排水溝１５に捨
てられる。

【００３８】また断水などによって一時的に貯水タンク
７内に水道水が供給されない場合は、前述のように、貯
水タンク７内の水は、水位１１と水位１３の間で変動
し、水圧シリンダ１ａ，１ｂの作動には何ら支障をきた
さない。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる貯水タンクによれば、以下のような優れた効果を有
する。 貯水タンク内の水の入れ換えが自動的に行われるの
で、水の交換を頻繁に行う必要がなくなり、その保守が
容易となる。

【００４０】断水などによって一時的に貯水タンクに
水道水が供給されないような場合でも、水圧シリンダを
確実に動作できる。

【００４１】簡単な構造で且つ安価に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる水圧シリンダ作動用の貯水タン
クの概略構成を示す図である。

【図２】図１に示す水圧シリンダ作動用貯水タンクを可
動床式プールの可動床の昇降に応用した具体的構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 水圧シリンダ ７ 貯水タンク １０ 定水位弁 １２ 止水水位 １４ オーバーフロー口 １６ 供給口 １７ 戻り口 ３１ 流入口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水圧シリンダの作動液としての水を貯水
   する貯水タンクにおいて、貯水タンク内の水位が 止水水位より低下すると開く定水
   位弁を有し新たな水を流入する水の流入口と、水圧シリ
   ンダへの水の供給口と、水圧シリンダからの水の戻り口
   と、外部に水を排出するオーバーフロー口とを備え、前記オーバーフロー口の水面を基準位置として、前記定
   水位弁の止水水位の位置は、該基準位置よりも下方であ
   って且つ該止水水位に水面がある状態で水圧シリンダ内
   の水が貯水タンクに戻ったときにその水面がオーバーフ
   ロー口がないとして前記基準位置よりも上昇する位置に
   配置せしめ、 一方前記水圧シリンダへの水の供給口の位置は、前記定
   水位弁の止水水位の下方であって且つ貯水タンク内の水
   面が前記基準位置にある状態で水が水圧シリンダに送ら
   れたときに前記水の流入口から水が流入しないとして最
   も低下する貯水タンク内の水位よりもさらに下方の位置
   に配置せしめられている ことを特徴とする貯水タンク。