JP3184253U - 負圧用ブラダ型アキュムレータ - Google Patents

Abstract

【課題】液圧回路が負圧になっても機能するブラダ型アキュムレータを提供する。
【解決手段】容器本体１と、該容器本体１内を液体室３と気体室５とに仕切るブラダ７であって、取付部７ａが前記容器本体１の一端部に固定されるブラダ７と、前記容器本体１の他端部に配設され、液圧回路１１に連結される給排口１５と、を備えたブラダ型アキュムレータにおいて、前記ブラダ７は、大気圧が封入されて自然形状になっており、且つ、前記液圧回路１１内が負圧になって該ブラダ７が膨張したときの膨張時容積が容器本体１の容積の８０％以内になるように形成されている。
【選択図】図１

Description

この考案は、ポンプの吸い込み脈動吸収などに用いられる負圧用ブラダ型アキュムレータに関するものである。

液体、例えば、水を液圧回路などに供給する際には、往復動ポンプなどのポンプ、が用いられている。このポンプは、給水行程と排水行程が断続的に繰り返されるため、給水行程では瞬間的に水が吐き出されない現象（脈動現象）が発生する。

前記排水行程では、吐出弁を通って排水された高圧の水は、液圧回路内に吐き出され、その一部がブラダ内に流入し、ガス室に封入されたガスを圧縮しながら前記アキュムレータ内に蓄積される。又、吸水行程では、排出弁から排出される水が無いために圧力が下がり、ブラダ内の封入ガスが膨張してアキュムレータ内の水が前記液圧回路内に押し出される。

前述のように、ポンプから吐き出された水は、脈動を伴うことは良く知られているが、同時に吸込み側にも脈動が生じている。そこで、前記液圧回路にブラダ型アキュムレータを配設して前記脈動を小さくし、連続的に排水できるようにしている。

通常のアキュムレータは、ブラダ内にガスを充填して、このガス圧よりも高い流体圧力を掛けて、例えば圧縮倍率２（アキュムレータ本体の容積の１／２）にし、使用している。そのため、前記液体回路内の圧力が負圧、即ち、大気圧より小さくなると、ブラダがアキュムレータ本体内で膨らみ、給排液口を塞いでしまうので、アキュムレータが機能しなくなる。前記負圧は、特に、吸い込み圧力が大きいポンプや、吸い込む液がポンプよりも低い位置にある場合（例えば、２m〜９m、離れている場合）に、大きな負圧となる。

又、脈動吸収のために、ばね式アキュムレータも利用されている。このアキュムレータは、シリンダと、給排液口を有する側板と、該シリンダに往復動自在に嵌入したピストンと、該ピストンを給排液口側へ押圧するコイルバネとを備えている。（例えば、特許文献
１参照）。

実開平０８−２４７１０１号公報

このばね式アキュムレータでは、液圧回路が大気圧の場合には、前記ピストンは前記コイルばねにより押圧されて前記側板に当接するので、前記給排液口は閉鎖状態となる。そのため、液圧回路が負圧になっても、前記ピストンは摺動することができないので、アキュムレータとして機能しなくなる。

この考案は、上記事情に基き、液圧回路が負圧になってもアキュムレータが機能する様にすることを目的とする。

この考案は、容器本体と、該容器本体内を液体室と気体室とに仕切るブラダであって、取付部が前記容器本体の一端部に固定されるブラダと、前記容器本体の他端部に配設され、液圧回路に連結される給排口と、を備えたブラダ型アキュムレータにおいて、前記ブラダは、大気圧が封入されて自然形状になっており、且つ、前記液圧回路内が負圧になって該ブラダが膨張したときの膨張時容積が容器本体の容積の８０%以内になるように形成されていることを特徴とする。

この考案の前記ブラダの自然形状時の容積は、容器本体の容積の５０%以下であることを特徴とする。この考案の前記ブラダは、断面三角形状、又は、断面五角形状に形成されていることを特徴とする。この考案のブラダの胴部にベローズ部が設けられていることを特徴とする。

この考案の給排口が、ポンプの吸込み口と液源とを連結する吸込み管に連結され、前記容器本体には、液体室に呼び水を注入する給液部が設けられていることを特徴とする。この考案の前記容器本体には、液体室と器外とを連通させる排気部が設けられていることを特徴とする。

この考案は、以上のように構成したので、液圧回路が負圧になってブラダが膨張しても膨張時容積は、容器本体の容積よりも小さいので、給排液口を閉鎖することなく脈動吸収等を円滑に行うことができる。

本考案の第１実施形態を示す縦断面図である。 本考案の第２実施形態を示す縦断面図である。 図２のIII―III線断面図である。 本発明の第３実施形態を示す縦断面図である。 図４のＶ―Ｖ線断面図である。 本考案の第４実施形態を示す縦断面図である。 本考案の第５実施形態を示す縦断面図である。

この考案の第１実施形態を図１により説明する。負圧用ブラダ型アキュムレータＢＡＣＣは、容器本体１と、該容器本体１内を液体室３と気体室５とに仕切るブラダ７とを備えている。この容器本体１の容積は、例えば、１０Litに形成されている。前記ブラダ７の開口部は、取付部７ａとなっていて、該取付部７ａは、前記容器本体１の一端部に螺着された蓋体９により固定されている。この蓋体９には、気体の給排を制御する虫（弁体）１０が設けられている。

前記ブラダ７には、大気圧が封入されている自然形状における容積は、前記液圧回路１
１内が負圧になって該ブラダ７が膨張したときの膨張時容積が、前記容器本体１の容積の
８０％以内になるように形成されている。ここで、ブラダ７の自然形状とは、大気圧にお
けるブラダの形状を言う。この実施形態では、容器本体１の容積は１０Lit、自然形状に
おけるブラダ７の容積は、５Litであるので、ブラダ７の容積は容器本体１の１／２、即
ち、５０%、に形成されている。

前記容器本体１の他端部には、ポペット弁１３を備えた給排口１５が設けられている。この給排口１５は、ポンプ（図示省略）を備えた液圧回路１１に連結されている。前記ポンプは、油タンクから油を吸い込み前記液圧回路１１に吐き出すもので、モータ（図示省略）により駆動する。

次に、本実施形態の作動について説明する。液圧回路１１は、吸い上げ高さ５．６mのポンプに連結されており、ポンプ吸い込み時などに、液圧回路１１の圧力が低下して負圧（例えば、０．０５MPa）になると、ブラダ７は、給排口１５側に引っ張られて膨張し、鎖線で示す７Ａの状態になり、膨張時容積となる。

この時、膨張時容積は、例えば、７．５Litである。一般に、ブラダの容積は、前記容器本体１の容積の８０%に設計される（標準容積）ので、１０Ｌitの容器本体１では、８Litが標準容積となる。従って、本実施形態の膨張時容積は、標準容積内にあるので、ブラダ７の底部と容器本体１の給排口１５との間には、ブラダ７が自由に変位できる間隔が確保されている。そのため、該ブラダ７は、負圧にも拘わらず、膨張収縮により自由に変形し、脈動吸収を行うことができる。

なお、前記実施形態では、ブラダ７の容積を容器本体１の容積の１／２（５０%）にしたが、前述のように、ブラダの自然形状の容積は、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、ブラダ７の容積を容器本体１の容積の１／３（３３%）にし、吸い上げ高さを９．０m、負圧０．０９MPa、にした場合には、膨張時容積６．３Lit、となり、許容標準容積８Litの範囲内である。

この発明の第２実施形態を図２、図３により説明するが、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第１実施形態との相違は、ブラダの自然形状が萎んだ形状になっていることである。このブラダは、断面三角形状に形成されたプリーツブラダであり、三角形の各頂部１７ａは、肉厚に形成され、隣り合う頂部を連結する辺部１７ｂは前記頂部より薄肉に形成されている。

このプリーツブラダ１７では、頂部１７ａに比べ辺部１７ｂが変形し易いので、ブラダ１７の膨張時における抵抗は、前記第１実施形態のブラダ７に比べ小さくなる。そのため、液圧変動に対する応答性を向上させることができる。

この発明の第３実施形態を図４、図５により説明するが、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第１実施形態との相違は、ブラダの自然形状が萎んだ形状になっていることである。このブラダは、断面五角形状に形成されたプリーツブラダであり、五角形の各頂部２７ａは、肉厚に形成され、隣り合う頂部２７ａを連結する辺部２７ｂは前記頂部２７aより薄肉に形成されている。

このプリーツブラダ２７では、頂部２７ａに比べ辺部２７ｂが変形し易いので、ブラダ２７の膨張時における抵抗は、前記第１実施形態のブラダ７に比べ小さくなる。そのため、液圧変動に対する応答性を向上させることができる。

この考案の第４実施形態を図６により説明するが、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第１実施形態との相違は、ブラダの胴部にベローズ部３８を形成したことである。このベローズ部３８の長さは必要に応じて適宜選択される。

本実施形態のブラダ３７は、ベローズ部３８を備えているため、前記第１実施形態のブラダ７に比べ、伸縮しやすいので、液圧変動に対する応答性を向上させることができる。

この考案の第５実施形態を図７により説明するが、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第1実施形態との相違点は、負圧用ブラダ型アキュムレータＢＡＣＣの容器本体１に、給液部４０と排気部４２を設けたことである。前記給液部４０は、液体室３と連通するパイプ４０ａと常時閉のバルブ４０ｂとを備えている。又、前記排気部４２は、液体室３に連通するパイプ４２ａと常時閉のバルブ４２ｂとを備えている。

なお、図７において、４５は液源であるタンク、４７は前記タンク４５の上方に離間して配設されたポンプ、４９は逆止弁、５０は排水弁、をそれぞれ示す。また、５２はポンプ４７の吸込み口とタンク４５を連結する吸込み管であり、この吸込み管５２には、前記ポンプ４７より上方に位置する、アキュムレータの給排口１５が連結されている。

この実施形態の作動について説明する。ポンプ４７を始動させる際には、給液部４０のバルブ４０ｂを開き、液体室３内に水を注入し、バルブ４０ｂを閉めると、その水が流下して呼び水となり、ポンプ４７が揚水する。汲み上げられた水は、ポンプ４７の吐出口４７ａからが勢いよく排出され、液圧回路１１に流れ込む。

呼び水を注入する時、排気部４２のバルブ４２ｂを開放して液体室３内の空気を器外に排出させ、バルブ４２ｂを閉じる。このバルブ４２ｂを設けることにより呼び水が注入し易くなるので、作業性の向上を図ることができる。

この考案の実施形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、ブラダの形状として、断面三角形状、断面五角形状の代わりに、他の形状を採用するもできる。又、容器本体にバルブ付き給液部とバルブ付き排気部を設ける代わりに、バルブ付き給液部のみを設けることも可能である。この場合には、前記給液部から呼び水をすることができることは勿論であるが、ポンプに呼び水装置がついている場合には、この給液部を排気部、即ち、液体室の空気抜き、として利用することもできる。更に、容器本体の給液部と排気部にバルブを設ける代わりに、給液部の給液口、排気部の排気口を開閉する栓体などの開閉手段を設けることも可能である。

１ 容器本体
３ 液体室
５ 気体室
７ ブラダ
１１ 液圧回路
１５ 給排口
１７ ブラダ
２７ ブラダ
３７ ブラダ
４５ 液源
４７ ポンプ
４０ 給液部
４２ 排気部
ＢＡＣＣ 負圧用ブラダ型アキュムレータ

Claims (6)

1. 容器本体と、該容器本体内を液体室と気体室とに仕切るブラダであって、取付部が前記容器本体の一端部に固定されるブラダと、前記容器本体の他端部に配設された給排口と、を備えたブラダ型アキュムレータにおいて、
   前記ブラダは、大気圧が封入されて自然形状になっており、且つ、前記液圧回路内が負圧になって該ブラダが膨張したときの膨張時容積が容器本体の容積の８０%以内になるように形成されていることを特徴とする負圧用ブラダ型アキュムレータ。
2. 前記ブラダの自然形状時の容積は、容器本体の容積の５０%以下であることを特徴とする請求項１記載の負圧用ブラダ型アキュムレータ。
3. 前記ブラダは、断面三角形状、又は、断面五角形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の負圧用ブラダ型アキュムレータ。
4. 前記ブラダは、その胴部にベローズ部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の負圧用ブラダ型アキュムレータ。
5. 前記給排口が、ポンプの吸込み口と液源とを連結する吸込み管に連結され、
   前記容器本体には、液体室に呼び水を注入する給液部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の負圧用ブラダ型アキュムレータ。
6. 前記容器本体には、液体室と器外とを連通させる排気部が設けられていることを特徴とする請求項５記載の負圧用ブラダ型アキュムレータ。

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