JP3235126B2 - 高圧ガス発生・回収方法 - Google Patents
高圧ガス発生・回収方法Info
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- JP3235126B2 JP3235126B2 JP19986791A JP19986791A JP3235126B2 JP 3235126 B2 JP3235126 B2 JP 3235126B2 JP 19986791 A JP19986791 A JP 19986791A JP 19986791 A JP19986791 A JP 19986791A JP 3235126 B2 JP3235126 B2 JP 3235126B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧気体を発生し、且
つ、該発生高圧気体が使用され、低圧化したものを回収
して再使用するための方法に関する。
つ、該発生高圧気体が使用され、低圧化したものを回収
して再使用するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりピストン型のアキュムレータを
用いて、高圧の気体を発生せしめて、使用した後再使用
することは、該気体が、窒素、アルゴン等の高価な気体
の場合には一般に実施されている。特に、近年、合成樹
脂の射出成形に於て、大型、厚物の成形品を得るため
に、射出成形の際、型内射出合成樹脂中に高圧気体を吹
込む技術が確立、これにともない高圧，高熱による燃焼
の回避が必要なため、一般に窒素が用いられるようにな
ってきている。この窒素は射出工程で目的を達すれば、
放出され、アキュムレータに送入の圧力迄は容易に回収
し得る。
用いて、高圧の気体を発生せしめて、使用した後再使用
することは、該気体が、窒素、アルゴン等の高価な気体
の場合には一般に実施されている。特に、近年、合成樹
脂の射出成形に於て、大型、厚物の成形品を得るため
に、射出成形の際、型内射出合成樹脂中に高圧気体を吹
込む技術が確立、これにともない高圧，高熱による燃焼
の回避が必要なため、一般に窒素が用いられるようにな
ってきている。この窒素は射出工程で目的を達すれば、
放出され、アキュムレータに送入の圧力迄は容易に回収
し得る。
【０００３】然し、一般には、アキュムレータに送入の
圧力は、一般のプロセス空気の最高値９．９Ｋｇ／ｃｍ
2 （ゲージ、以下同じ）迄、可及的に高いことが経済的
であるので、この圧力以下の残留窒素は、別個に回収装
置を設置し回収するのが一般である。
圧力は、一般のプロセス空気の最高値９．９Ｋｇ／ｃｍ
2 （ゲージ、以下同じ）迄、可及的に高いことが経済的
であるので、この圧力以下の残留窒素は、別個に回収装
置を設置し回収するのが一般である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、アキュム
レータに送入する圧力が可及的に高いことが経済的なの
であるが、圧力が９．９Ｋｇ／ｃｍ2 以上になると高圧
ガス取扱い上の問題がでてくる。一方、アキュムレータ
に送入する圧力を常圧近くにするのは損失窒素の量はわ
ずかであっても、逆止弁のクラッキング圧以下は不可で
あるし、アキュムレータの１ストローク中の窒素の絶対
量が極めて僅少となり全く非実用的である。
レータに送入する圧力が可及的に高いことが経済的なの
であるが、圧力が９．９Ｋｇ／ｃｍ2 以上になると高圧
ガス取扱い上の問題がでてくる。一方、アキュムレータ
に送入する圧力を常圧近くにするのは損失窒素の量はわ
ずかであっても、逆止弁のクラッキング圧以下は不可で
あるし、アキュムレータの１ストローク中の窒素の絶対
量が極めて僅少となり全く非実用的である。
【０００５】従って当の圧力以下の窒素の略全量を再圧
縮しアキュムレータに送入する別個の設備が必要なの
で、高価な装置とスペースが必要となる。又、一般に、
アキュムレータの油圧室に送入する油圧ポンプの最高発
生圧力は、所定の高圧気体の圧力以上必要であるため、
アキュムレータに気体の圧縮のために送入する油圧ポン
プに用いられるモーターも大容量，大重量，大エネルギ
ー消費のモーターを必要とするという問題点があった。
縮しアキュムレータに送入する別個の設備が必要なの
で、高価な装置とスペースが必要となる。又、一般に、
アキュムレータの油圧室に送入する油圧ポンプの最高発
生圧力は、所定の高圧気体の圧力以上必要であるため、
アキュムレータに気体の圧縮のために送入する油圧ポン
プに用いられるモーターも大容量，大重量，大エネルギ
ー消費のモーターを必要とするという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解決するため、先ず、気体の圧縮をできるだけ可逆的
に近づけるため、比較的低圧の油圧ポンプで、その到達
圧力迄、アキュムレータ装込の気体を予圧の後、同じ油
圧ポンプとブースタを用いて該気体を所定の高圧迄圧縮
すると同時に、該高圧気体の使用後低圧化されたものを
前記ブースタを用いて回収、再使用を可能にしたもので
ある。
を解決するため、先ず、気体の圧縮をできるだけ可逆的
に近づけるため、比較的低圧の油圧ポンプで、その到達
圧力迄、アキュムレータ装込の気体を予圧の後、同じ油
圧ポンプとブースタを用いて該気体を所定の高圧迄圧縮
すると同時に、該高圧気体の使用後低圧化されたものを
前記ブースタを用いて回収、再使用を可能にしたもので
ある。
【０００７】すなわち、本発明は、ピストン型の油圧ア
キュムレータを用いて低圧気体を圧縮し、所定の高圧気
体を得るに際し、該高圧気体の圧力より低圧の油圧を最
高の出力圧力とする油圧ポンプを用い、最終的には油圧
ブースタにて所定の高圧気体にする方法に於て、該ブー
スタが大口径と小口径の一対の油圧シリンダのロッドを
連結した構造を有し、且つ該油圧ポンプの出力による吐
出作動油が上記大口径油圧シリンダの反ロッド側の油室
及び必要により小口径油圧シリンダのロッド側の油室に
装入される事に依り、小口径油圧シリンダの反ロッド側
の油室に送入された作動油を昇圧する構造であり、該構
造のブースタを有する装置によって得られた高圧気体が
目的用途に使用された後、気体貯槽に還流せしめられ、
９．９Ｋｇ／ｃｍ2（ゲージ圧）以下に低圧化され、且
つ該還流後に残った残余の高圧気体が大口径油圧シリン
ダのロッド側油室に収蔵された後、上記ブースタの作動
時に、上記気体貯槽に送入回収され、繰返し使用される
ことを特徴とする高圧ガス発生・回収方法を提供するも
のである。
キュムレータを用いて低圧気体を圧縮し、所定の高圧気
体を得るに際し、該高圧気体の圧力より低圧の油圧を最
高の出力圧力とする油圧ポンプを用い、最終的には油圧
ブースタにて所定の高圧気体にする方法に於て、該ブー
スタが大口径と小口径の一対の油圧シリンダのロッドを
連結した構造を有し、且つ該油圧ポンプの出力による吐
出作動油が上記大口径油圧シリンダの反ロッド側の油室
及び必要により小口径油圧シリンダのロッド側の油室に
装入される事に依り、小口径油圧シリンダの反ロッド側
の油室に送入された作動油を昇圧する構造であり、該構
造のブースタを有する装置によって得られた高圧気体が
目的用途に使用された後、気体貯槽に還流せしめられ、
９．９Ｋｇ／ｃｍ2（ゲージ圧）以下に低圧化され、且
つ該還流後に残った残余の高圧気体が大口径油圧シリン
ダのロッド側油室に収蔵された後、上記ブースタの作動
時に、上記気体貯槽に送入回収され、繰返し使用される
ことを特徴とする高圧ガス発生・回収方法を提供するも
のである。
【０００８】次に本発明を図１を用いてその一実施例に
もとづいて説明する。なお、本例に用いられた数値は、
単にその一例について述べるためのものであり、他に実
施に当っては夫々自由に設定し得るものである。
もとづいて説明する。なお、本例に用いられた数値は、
単にその一例について述べるためのものであり、他に実
施に当っては夫々自由に設定し得るものである。
【０００９】
【実施例】図１は本発明で用いる装置の構成を示す図で
ある。図中１は最高吐出圧７０Ｋｇ／ｃｍ2 ，吐出量１
１．５リットル／分，モーター１．５Ｋｗの油圧ポンプ
であり、常時回転している。なお、図１はスタート前の
状況を示している。
ある。図中１は最高吐出圧７０Ｋｇ／ｃｍ2 ，吐出量１
１．５リットル／分，モーター１．５Ｋｗの油圧ポンプ
であり、常時回転している。なお、図１はスタート前の
状況を示している。
【００１０】次に、油圧ポンプ１からの作動油は、電磁
弁２を経て、無負荷の状態で油槽３に戻っている。一方
窒素ボンベ４内の加圧窒素は、減圧弁５で８Ｋｇ／ｃｍ
2 の一定圧にされ２５リットルの窒素貯槽６に通じてい
る。常時通じているのは後述の回収での損失分の補充の
ためである。この窒素貯槽６中の窒素は、逆止弁８を通
じ、圧力計７に示す圧力下に５リットルのアキュムレー
タ９の気室９−１内にピストン９−２を押し下げて充満
している。一方、アキュムレータ９の油室９−３は、ブ
ースタの小口径油圧シリンダの反ロッド側の油室１１−
１に作動油を充満して連通している。
弁２を経て、無負荷の状態で油槽３に戻っている。一方
窒素ボンベ４内の加圧窒素は、減圧弁５で８Ｋｇ／ｃｍ
2 の一定圧にされ２５リットルの窒素貯槽６に通じてい
る。常時通じているのは後述の回収での損失分の補充の
ためである。この窒素貯槽６中の窒素は、逆止弁８を通
じ、圧力計７に示す圧力下に５リットルのアキュムレー
タ９の気室９−１内にピストン９−２を押し下げて充満
している。一方、アキュムレータ９の油室９−３は、ブ
ースタの小口径油圧シリンダの反ロッド側の油室１１−
１に作動油を充満して連通している。
【００１１】圧縮操作に就ては、先ず、電磁弁２のオン
操作に従い、作動油は油室９−３内にピストン９−２を
押し上げて流入し、気室９−２内の窒素を７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2迄圧縮する。この間の所要時間約２５秒であり、７
０Ｋｇ／ｃｍ2に設定の圧力スイッチ１０の作動と同時
に、電磁弁１３のオン作動で、作動油はブースタの大口
径油圧シリンダ１２（口径１００ｍｍφ，ストローク２
００ｍｍ）の反ロッド側の油室１２−１及び、小口径油
圧シリンダ口径６３ｍｍφ，ストローク２００ｍｍ）の
ロッド側の油室に流入し、反ロッド側の油室１１−１内
の作動油を昇圧する。
操作に従い、作動油は油室９−３内にピストン９−２を
押し上げて流入し、気室９−２内の窒素を７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2迄圧縮する。この間の所要時間約２５秒であり、７
０Ｋｇ／ｃｍ2に設定の圧力スイッチ１０の作動と同時
に、電磁弁１３のオン作動で、作動油はブースタの大口
径油圧シリンダ１２（口径１００ｍｍφ，ストローク２
００ｍｍ）の反ロッド側の油室１２−１及び、小口径油
圧シリンダ口径６３ｍｍφ，ストローク２００ｍｍ）の
ロッド側の油室に流入し、反ロッド側の油室１１−１内
の作動油を昇圧する。
【００１２】この際、逆止弁１７によって体働油の逆流
は阻止され、所期の昇圧を達し得る。この昇圧作動油
が、アキュムレータの油室９−３内に更に流入し、ピス
トン９−２を介して反対側の気室９−１内の窒素を、ブ
ースタの到達最高油圧２００Ｋｇ／ｃｍ2迄昇圧する。
この昇圧に更に約５秒を要する。この状態にてアキュム
レータ９内の８Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、５，０００ｃｃ
の最初の窒素は約２００Ｋｇ／ｃｍ2，２２０ｃｃにブ
ースタによって保たれる。
は阻止され、所期の昇圧を達し得る。この昇圧作動油
が、アキュムレータの油室９−３内に更に流入し、ピス
トン９−２を介して反対側の気室９−１内の窒素を、ブ
ースタの到達最高油圧２００Ｋｇ／ｃｍ2迄昇圧する。
この昇圧に更に約５秒を要する。この状態にてアキュム
レータ９内の８Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下、５，０００ｃｃ
の最初の窒素は約２００Ｋｇ／ｃｍ2，２２０ｃｃにブ
ースタによって保たれる。
【００１３】以上の状態下に、圧気弁１４を開く事によ
り、ブースタの残余圧油が送入され、同上高圧を維持し
つつ、射出成形中の金型内の熱樹脂１６中に注入されて
空洞１６−１を形成する。必要時間の経過後圧気弁１４
を閉じ、直ちに、又は成形に必要時間維持の後、圧気弁
１５を開くと、空洞１６−１内の加圧窒素は窒素貯槽６
に戻るが、大口径油圧シリンダのロッド側の室１２−２
には入らない。即ち、反ロッド側には未だ７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 の作動油が作用しつづけているわけである。この際
の空洞１６−１の最大容積を２２０ｃｃとすると、窒素
貯槽の圧力はこの還流によって、約９．２Ｋｇ／ｃｍ2
迄上昇する。
り、ブースタの残余圧油が送入され、同上高圧を維持し
つつ、射出成形中の金型内の熱樹脂１６中に注入されて
空洞１６−１を形成する。必要時間の経過後圧気弁１４
を閉じ、直ちに、又は成形に必要時間維持の後、圧気弁
１５を開くと、空洞１６−１内の加圧窒素は窒素貯槽６
に戻るが、大口径油圧シリンダのロッド側の室１２−２
には入らない。即ち、反ロッド側には未だ７０Ｋｇ／ｃ
ｍ2 の作動油が作用しつづけているわけである。この際
の空洞１６−１の最大容積を２２０ｃｃとすると、窒素
貯槽の圧力はこの還流によって、約９．２Ｋｇ／ｃｍ2
迄上昇する。
【００１４】次に、この還流が完了すると、電磁弁１３
をオフする事により、大口径油圧シリンダの油室１２−
１内の油圧は解放され、小口径油圧シリンダの油室１１
−１に引続き供給される油圧によって、残余の空洞１６
−１内の窒素は大口径油圧シリンダのロッド側の室１２
−２に強制的に流入ないしは吸引される。この際逆止弁
２０の作用に依り、窒素貯槽６よりの流入は阻止され
る。この室１２−２内の窒素は次のブースタの作動時に
強制的に窒素貯槽６に圧入回収される。若し、室１２−
１の容積が不足した場合は、次のブースタの作動時を待
たず、必要回数油圧電磁弁１３のオン，オフを繰返した
後、電磁弁２，１３を共にオフの状態にして次の窒素の
昇圧工程を待てばよい。
をオフする事により、大口径油圧シリンダの油室１２−
１内の油圧は解放され、小口径油圧シリンダの油室１１
−１に引続き供給される油圧によって、残余の空洞１６
−１内の窒素は大口径油圧シリンダのロッド側の室１２
−２に強制的に流入ないしは吸引される。この際逆止弁
２０の作用に依り、窒素貯槽６よりの流入は阻止され
る。この室１２−２内の窒素は次のブースタの作動時に
強制的に窒素貯槽６に圧入回収される。若し、室１２−
１の容積が不足した場合は、次のブースタの作動時を待
たず、必要回数油圧電磁弁１３のオン，オフを繰返した
後、電磁弁２，１３を共にオフの状態にして次の窒素の
昇圧工程を待てばよい。
【００１５】なお、前述の方法では昇圧の前後の圧力差
が大きく、射出工程の一回に使用し得る圧気の容積がア
キュムレータ容積の１／２２程度であるという限界があ
るが、更に大容量を必要とする場合は、必要とする容積
の別のアキュムレータを用意し、前記昇圧工程を繰返し
て別のアキュムレータ内に所定の圧力窒素を蓄積した
後、使用することが出来る。この使用の際、ブースタを
この後者アキュムレータに切替連結すれば、圧力保持の
まま全量の使用が可能である。又、窒素の回収も同時に
行い得る事は勿論である。
が大きく、射出工程の一回に使用し得る圧気の容積がア
キュムレータ容積の１／２２程度であるという限界があ
るが、更に大容量を必要とする場合は、必要とする容積
の別のアキュムレータを用意し、前記昇圧工程を繰返し
て別のアキュムレータ内に所定の圧力窒素を蓄積した
後、使用することが出来る。この使用の際、ブースタを
この後者アキュムレータに切替連結すれば、圧力保持の
まま全量の使用が可能である。又、窒素の回収も同時に
行い得る事は勿論である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高圧気体を得るのにブ
ースタを用いるので、小動力の設備で済み、小規模，小
スペースとなり経済的である。即ち、例えば、本発明で
は１．５ＫＷのモータを使用するが、一般には２００Ｋ
ｇ／ｃｍ2の同吐出量のポンプ用のモータを使用する必
要があり、その場合単純計算で１．５ＫＷ×２００／７
０＝４．３ＫＷとなり、効率とモータの規格を考慮すれ
ば５．５ＫＷのもが必要となり、両者の油圧ユニットの
経済性の差は歴然である。更に、本発明では、従来のよ
うに使用済の窒素の回収設備を更に設置する必要がな
く、ブースタ自身が、回収設備を兼ね得ることになる効
果は大である。
ースタを用いるので、小動力の設備で済み、小規模，小
スペースとなり経済的である。即ち、例えば、本発明で
は１．５ＫＷのモータを使用するが、一般には２００Ｋ
ｇ／ｃｍ2の同吐出量のポンプ用のモータを使用する必
要があり、その場合単純計算で１．５ＫＷ×２００／７
０＝４．３ＫＷとなり、効率とモータの規格を考慮すれ
ば５．５ＫＷのもが必要となり、両者の油圧ユニットの
経済性の差は歴然である。更に、本発明では、従来のよ
うに使用済の窒素の回収設備を更に設置する必要がな
く、ブースタ自身が、回収設備を兼ね得ることになる効
果は大である。
【図１】本発明で用いる装置の構成を示す図である。
１ 油圧ポンプ ２，１３ 作動油電磁弁 ３ 油槽 ４ 窒素ボンベ ５ 減圧弁 ６ 窒素貯槽 ７ 圧力計 ８，１７，１９，２０ 逆止弁 ９ ピストン型アキュムレータ １０ 圧力スイッチ １１，１２ 小口径，大口径１対のブースタ用の油圧シ
リンダ １４，１５ 圧気弁 １６ 金型内の熱樹脂
リンダ １４，１５ 圧気弁 １６ 金型内の熱樹脂
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストン型の油圧アキュムレータを用い
て低圧気体を圧縮し、所定の高圧気体を得るに際し、該
高圧気体の圧力より低圧の油圧を最高の出力圧力とする
油圧ポンプを用い、最終的には油圧ブースタにて所定の
高圧気体にする方法に於て、該ブースタが大口径と小口
径の一対の油圧シリンダのロッドを連結した構造を有
し、且つ該油圧ポンプの出力による吐出作動油が上記大
口径油圧シリンダの反ロッド側の油室及び必要により小
口径油圧シリンダのロッド側の油室に装入される事によ
り、小口径油圧シリンダの反ロッド側の油室に送入され
た作動油を昇圧する構造であり、該構造のブースタを有
する装置によって得られた高圧気体が目的用途に使用さ
れた後、気体貯槽に還流せしめられ、９．９Ｋｇ／ｃｍ
2（ゲージ圧）以下に低圧化され、且つ該還流後に残っ
た残余の高圧気体が大口径油圧シリンダのロッド側油室
に収蔵された後、上記ブースタの作動時に、上記気体貯
槽に送入回収され、繰返し使用されることを特徴とする
高圧ガス発生・回収方法。 - 【請求項２】 請求項１に於て、アキュムレータの気室
に装入された原料低圧気体は、先ず、使用油圧ポンプの
吐出量にて、ブースタを用いずに圧縮され、所定圧に到
達の後ブースタにて昇圧されることを特徴とする高圧ガ
ス発生・回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986791A JP3235126B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 高圧ガス発生・回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986791A JP3235126B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 高圧ガス発生・回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526165A JPH0526165A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3235126B2 true JP3235126B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=16414963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19986791A Expired - Fee Related JP3235126B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 高圧ガス発生・回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235126B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104481944B (zh) * | 2014-10-23 | 2016-08-24 | 三一汽车起重机械有限公司 | 降压系统及工程机械 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP19986791A patent/JP3235126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526165A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |