JP6416875B2 - アキュムレータ - Google Patents
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Description
(ii)圧力配管の定常作動時、円盤状ガスケット58はベローズキャップ56とともにベローズ55の伸縮方向に移動し、液圧およびガス圧を均衡させる。
(iii)機器の運転が停止する等して圧力配管の圧力が極端に低下すると(いわゆるゼロダウン時)、図10に示すように円盤状ガスケット58はベローズキャップ56とともに移動してステー端面部54bの着座面54dに着座し、液室60を閉塞する。したがって閉塞された液室60内に一部の液体が閉じ込められて液圧およびガス圧の均衡状態が維持されるので、圧力不均衡によりベローズ55が破損するのが防止される。
(iv)上記ゼロダウン時であって液室60に閉じ込められた液体が雰囲気温度の上昇等により膨張すると、図11に示すように円盤状ガスケット58はその上下両面における受圧面積の差によりステー端面部54bの着座面54dに着座したままでベローズキャップ56が液圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動する。したがって液圧およびガス圧の均衡状態が依然として維持されるので、ベローズ55の破損が防止される。
(v)上記液体膨張時における圧力変動吸収機構としては、ガスケットホルダ57および円盤状ガスケット58のほかに、これらの間に円盤状ガスケット58をベローズキャップ56に向けて押し付ける方向に弾性付勢するウェーブスプリング61およびスプリングプレート62が介装されている。円盤状ガスケット58のベローズキャップ56側の面にはスペーサ部63が設けられており、上記ゼロダウン時、ベローズキャップ56はこのスペーサ部63に当接し、ガス室59に封入されたガスがその圧力(ガス圧)によりガスケット58をステー54に押し付けてシールさせている。尚、ベローズキャップ56とスペーサ部63との間に若干の隙間を有してゼロダウンする場合がある。そして何れにしてもこの状態から液室60に閉じ込められた液体が膨張すると、ベローズキャップ56がウェーブスプリング61を圧縮しながら液圧およびガス圧が均衡する位置に向けて移動する。
(1)シール外周部に突起形状部を設け、この突起形状部にシールホルダのL部が当接または若干の隙間をもって配置されている。フルードが膨張した場合、ベローズキャップが上方向に移動し始めると、シールホルダのL部がシール外周部の突起形状部を上方向に曲げることにより、フルード膨張分だけベローズキャップが上方向に移動する。また、シールホルダのL部がシールの突起形状部に当接しているので、シールが脱落することがない。
(2)弾性体であるシール外周部に突起形状部を設ける。突起形状部は周上で一体であっても良いが、分割構造にして、より変形しやすくしても良い。また溝を設けたり、厚みの変化をつけたりなどして、さらに変形しやすい形状とすることも考えられる。
(3)シールホルダのL部はゴム部に当接することになるので、斜め形状、半円形状などで接触による摩擦抵抗の低減、擦り傷防止対策とする。
(4)フルード(バックアップフルード)が膨張した場合、ベローズキャップが上方向に移動し始めると、シールホルダのL部がシール外周部の突起形状部を上方向に曲げることにより、フルード膨張分だけベローズキャップが上方向に移動するが、シールホルダのL部がシールの突起形状部に当接しているので、シールが脱落することがない。
(5)フルードが収縮する場合には、シール外周部の突起形状部の下方にシールホルダのL部を設け、下方にもL部を設ける。下方のL部はシールが脱落するのを防ぐ目的である。ゼロダウン後にフルードが収縮してベローズキャップおよびシールホルダが下方向に移動を開始すると、上方のL部が突起形状部を下方向に曲げることによりベローズキャップが下方向に移動してフルード収縮量を吸収する。また、下方のL部はシールの脱落を防ぐ以外に、上述のようにフルードが膨張した際の吸収機能も有している。
図1は、本発明の第1実施例に係るアキュムレータ11の全体断面を示し、その要部拡大断面が図2に示されている。
アキュムレータ11は、オイルポート14において図示しない機器の圧力配管に接続されている。この機器の圧力配管の定常作動時において、シール24はシールホルダ23に保持された状態でシールホルダ23およびベローズキャップ18とともに移動することによりステー22の着座面22eから離れているので、ステー22の端面部22cに設けられた液体出入口22dは開いている。したがってこの液体出入口22dを通してオイルポート14のポート穴14aと液室20とが連通し、オイルポート14のポート穴14aから液室20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18はシールホルダ23およびシール24とともに液圧および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。
上記定常作動時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略ゼロとなるまで極端に低下していわゆるゼロダウン状態になると、液室20内の液体がオイルポート14のポート穴14aから徐々に排出され、これに伴って図1および図2に示すようにベローズキャップ18がベローズ17の収縮方向へ移動する。ベローズキャップ18のステー22側の面にはシールホルダ23によってシール24が保持されているので、このシール24がそのシール部27でステー22の着座面22eに着座し、液体出入口22dが閉じられる。したがって液室20が閉塞され、液室20に一部の液体(バックアップフルード)が閉じ込められるので、液室20の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ17内外で液圧およびガス圧が均衡する。したがってベローズ17の破損が防止される。
図1および図2に示したゼロダウン状態すなわちシール24がステー22の着座面22eに着座して液室20が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室20に閉じ込められた液体およびガス室19に封入されたガスが膨張すると、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。すると図4に示すように、この圧力差を受けてシールホルダ23およびベローズキャップ18がベローズ17の伸長方向へ向け液圧およびガス圧が均衡する位置まで移動する。したがって液圧およびガス圧の均衡状態が維持されるので、ベローズ17の破損が防止される。尚、この液体膨張時、シール24はその両面における受圧面積の差によりステー22の着座面22eに着座したままで移動しない。したがって液体出入口22dは閉じたままとされ、またシールホルダ23の外周側係合部23bがシール24の内周側係合部24bを斜め上方へ向け弾性変形させながらシールホルダ23およびベローズキャップ18が移動する。
上記ゼロダウン状態が解消されてオイルポート14のポート穴14aから液体が流入すると、この液体の圧力がシール24に作用してシール24をステー22の着座面22eから離間させる。引きつづき液体は液体出入口22dから液室20に導入されるので、ベローズキャップ18に直接作用し、シールホルダ23およびベローズキャップ12をベローズ17の伸長方向へ向け液圧およびガス圧が均衡する位置まで移動させる。したがって初期状態に復することになる。
図6ないし図8は、本発明の第2実施例に係るアキュムレータ11を示し、この第2実施例に係るアキュムレータ11は以下の点で上記第1実施例に係るアキュムレータ11と異なる構成を備えている。
アキュムレータ11は、オイルポート14において図示しない機器の圧力配管に接続されている。この機器の圧力配管の定常作動時において、シール24はシールホルダ23に保持された状態でシールホルダ23およびベローズキャップ18とともに移動することによりステー22の着座面22eから離れているので、ステー22の端面部22cに設けられた液体出入口22dは開いている。したがってこの液体出入口22dを通してオイルポート14のポート穴14aと液室20とが連通し、オイルポート14のポート穴14aから液室20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18はシールホルダ23およびシール24とともに液圧および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。
上記定常作動時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略ゼロとなるまで極端に低下していわゆるゼロダウン状態になると、液室20内の液体がオイルポート14のポート穴14aから徐々に排出され、これに伴ってベローズキャップ18がベローズ17の収縮方向へ移動する。ベローズキャップ18のステー22側の面にはシール24が保持されているので、このシール24が図6に示すようにそのシール部27でステー22の着座面22eに着座し、液体出入口22dが閉じられる。したがって液室20が閉塞され、液室20に一部の液体が閉じ込められるので、液室20の更なる圧力低下が発生しなくなり、よってベローズ17内外で液圧およびガス圧が均衡する。したがってベローズ17の破損が防止される。
上記ゼロダウン状態すなわちシール24がステー22の着座面22eに着座して液室20が閉塞された状態で、雰囲気温度の上昇等によって液室20に閉じ込められた液体およびガス室19に封入されたガスが膨張すると、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。すると図7に示すように、この圧力差を受けてシールホルダ23およびベローズキャップ18がベローズ17の伸長方向へ向け液圧およびガス圧が均衡する位置まで移動する。したがって液圧およびガス圧の均衡状態が維持されるので、ベローズ17の破損が防止される。尚、この液体膨張時、シール24はその両面における受圧面積の差によりステー22の着座面22eに着座したままで移動しない。したがって液体出入口17dは閉じたままとされ、またシールホルダ23の外周側係合部23bがシール24の内周側係合部24bを図示するように斜め上方へ向け弾性変形させながらシールホルダ23およびベローズキャップ18が移動する。
また、上記ゼロダウン状態すなわちシール24がステー22の着座面22eに着座して液室20が閉塞された状態で、雰囲気温度の低下等によって液室20に閉じ込められた液体およびガス室19に封入されたガスが収縮すると、液体のほうがガスよりも圧力の低下度合いが大きいので、圧力差が発生する。すると図8に示すように、この圧力差を受けてシールホルダ23およびベローズキャップ18がベローズ17の収縮方向へ向け液圧およびガス圧が均衡する位置まで移動する。したがって液圧およびガス圧の均衡状態が維持されるので、ベローズ17の破損が防止される。尚、この液体収縮時、シール24はその両面における受圧面積の差によりステー22の着座面22eに着座したままで移動しない。したがって液体出入口17dは閉じたままとされ、またシールホルダ23の第2外周側係合部23cがシール24の内周側係合部24bを図示するように斜め下方へ向け弾性変形させながらシールホルダ23およびベローズキャップ18が移動する。
上記ゼロダウン状態が解消されてオイルポート14のポート穴14aから液体が流入すると、この液体の圧力がシール24に作用してシール24をステー22の着座面22eから離間させる。引きつづき液体は液体出入口22dから液室20に導入されるので、ベローズキャップ18に直接作用し、シールホルダ23およびベローズキャップ12をベローズ17の伸長方向へ向け液圧およびガス圧が均衡する位置まで移動させる。したがって初期状態に復することになる。
12 ハウジング
13 シェル
14 オイルポート
17 ベローズ
18 ベローズキャップ
19 ガス室
20 液室
22 ステー
22a 立ち上がり部
22b 段差部
22c 端面部
22d 液体出入口
22e 着座面
23 シールホルダ
23a 取付部
23b 外周側係合部
23c 第2外周側係合部
24 シール
24a シール本体
24b 内周側係合部
25 剛性プレート
26 被覆部
27シール部
28 スペーサ部
29 切欠部
30 溝
31 凸形状
32 斜面形状
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、前記ハウジング内に配置されて前記ハウジング内の空間を前記オイルポートに連通する液室およびガスを封入したガス室に仕切るベローズおよびベローズキャップと、前記ベローズキャップに設けられたシールホルダと、前記シールホルダによって保持されたプレート状のシールと、を有し、
前記シールホルダは、前記ベローズキャップに対する取付部と、内向きフランジ状の外周側係合部とを備え、
前記シールは、前記外周側係合部の内径よりも小径のシール本体と、前記シール本体の外周面に設けられるとともに前記外周側係合部に係合するゴム状弾性体よりなる外向き突起状の内周側係合部とを備えたことを特徴とするアキュムレータ。 - 請求項1記載のアキュムレータにおいて、
前記シールホルダは、前記外周側係合部のベローズキャップ側に同じく内向きフランジ状の第2外周側係合部を備え、
前記シールは、前記内周側係合部が前記外周側係合部および前記第2外周側係合部間に配置され、
前記シールおよび前記ベローズキャップ間に初期隙間が設定された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、
前記内周側係合部は、前記シール本体よりも薄肉状に成形されてい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、
前記内周側係合部は、円周上複数に分割されていることを特徴とするアキュムレータ。
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