JPH09239204A - 油圧装置の油貯蔵タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放部からの気体の再溶解を簡単に防止して
油中の溶存空気による影響を少なくした油圧装置の油貯
蔵タンクを提供する。 【解決手段】 油貯蔵タンク１０内は、その底部から所
定距離を浮かせ液面を越えて設けた少なくとも一つの隔
壁２３によって戻り側１０Ａとポンプへの吐出側１０Ｂ
とに区分され、戻り側１０Ａの上方部は大気へ開放し、
戻り側１０Ａ内の戻り配管２２の開口部から気泡が発生
しても、この気泡は自身の浮力で上昇して液面から油５
と分離し、一方、ポンプへの吐出側１０Ｂの油５の液面
にはその変動に追従可能な不通過膜３２を配置し、ポン
プへの吐出側１０Ｂの油５の液面からの気体の再溶解を
防止している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧装置の油貯蔵タ
ンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液体は常温および大気圧下で、
体積比率で約１０％の空気を溶存させており、大気解放
されている液体中に溶存している空気は、その温度およ
び圧力条件下において液体中に飽和量分だけ溶存してい
る。溶存空気を含んだ流体が流動するときに、初期の大
気環境より低い圧力環境または温度の高い環境となると
飽和溶存空気量が減少し、溶存しきれない空気は液中に
気泡として折出する。この空気は、液体の圧縮率に比較
して約１０⁴倍であるため、負荷変化により気泡体積を
圧縮または膨張させるので、油圧装置に対して駆動の遅
れ、フワフワ現象、浮き沈みなどを顕著に生じさせ、駆
動制御に悪影響を及ぼしている。

【０００３】従来の油圧装置では、この折出した気泡の
影響を抑制するため、実開昭５５−１６６５０１号公報
に記載のように油貯蔵タンク内にタンクへの戻り側とポ
ンプへの吐出側とを隔離する隔壁等を設け、気泡を含ん
だ戻り流が直接ポンプへの吐出側へ引き込まれないよう
にすると共に、戻り側で気体自身の浮力を利用して液体
からの気泡分離を図っている。また、実開昭５８−１８
７６０１号公報に記載のように、油貯蔵タンク内にタン
クへの戻り側とポンプへの吐出側とを隔離する複数の隔
壁等を近接して設け、ポンプへの吐出側の隔壁はその底
面から立設し、一方、戻り側の隔壁はその底面から浮か
して設けて上下方向の位置を異ならせ、戻り側から放出
された気泡は戻り側隔壁によって導いて自らの浮力で液
面から分離するようにし、戻り側からポンプへの吐出側
へ移動する気泡を含んだ油は吐出側隔壁によってポンプ
への吐出側の上方部へ導いて、自らの浮力で液面から分
離するようにしている。さらに特開昭５３−１４３０８
５号公報に記載の油貯蔵タンクは、油貯蔵タンクを密閉
型とし、油貯蔵タンクの上部に形成された空間を真空ポ
ンプによって大気圧以下にし、大気圧下で飽和溶存して
いた気泡を不飽和状態にして分離することが提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
密閉型にした油圧装置の油貯蔵タンクでは、上部空間を
真空ポンプにより真空引きするとポンプの吸い込み圧力
に影響を与え、その状態でポンプを作動させると吸い込
み口で大量の気泡を発生させてしまう。従って、油貯蔵
タンクとしては大気開放型が望ましいが、隔壁を用いた
油貯蔵タンクの場合、大気に開放したり戻り側では気体
の浮力による液体との分離が行なわれるが、隔壁によっ
て区分されて大気に開放されたポンプへの吐出側では、
気泡を含む油の侵入が抑制されるものの、開放部からあ
る溶解速度で油に気体が再溶解する。

【０００５】本発明の目的は、開放部からの気体の再溶
解を簡単に防止して油中の溶存空気による影響を少なく
した油圧装置の油貯蔵タンクを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、油貯蔵タンク内の油をポンプによって油圧
主回路へ送り出し、戻し配管から上記油貯蔵タンク内に
戻すように構成した油圧装置の油貯蔵タンクにおいて、
上記油貯蔵タンク内に少なくとも一つの隔壁を設けて送
り側と上記ポンプへの吐出側とに区分し、一方の送り側
に上記戻し配管を配置すると共に、その上部を大気に開
放し、他方の上記ポンプへの吐出側の上記油の液面に気
体不通過膜を設けたことを特徴とする。

【０００７】上述したように本発明の油圧装置の油貯蔵
タンクは、隔壁によって区分した一方の送り側に戻し配
管を配置すると共に、その上部を大気に開放し、他方の
ポンプへの吐出側の油の液面に不通過膜を設けたため、
送り側の戻し配管の開口部から発生する気泡は自身の浮
力で上昇して液面からの分離を促すことができ、一方、
他方のポンプへの吐出側には隔壁によって気泡が混入す
るのを抑制すると共に、不通過膜によって気体の再溶解
を簡単に防止して油中の溶存空気による影響を少なくす
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は本発明の一実施の形態による
油貯蔵タンクを用いた油圧装置のブロック図であり、油
圧装置としては油圧エレベータのジャッキ装置２５を例
示している。このジャッキ装置２５のシリンダ２６には
配管２７および制御バルブ２０を介してモータ１８を有
するポンプ１９が接続されて油圧主回路が形成されてい
る。油貯蔵タンク１０内は、その底部から所定距離を浮
かせ液面を超えて設けた少なくとも一つの隔壁２３によ
って戻り側１０Ａとポンプへの吐出側１０Ｂとに区分さ
れ、貯蔵タンク１０内の油５は隔壁２３の下部連通部を
介してのみ移動できるようになっている。戻り側１０Ａ
の上方部は大気へ開放されており、一方、ポンプへの吐
出側１０Ｂの油５の液面にはその変動に追従可能な不通
過膜３２が配置されている。この不通過膜３２は、例え
ばサラン材である塩化ビニリデンを主材とし、これをポ
リエチレン材でフィルム状にして形成され、ポンプへの
吐出側１０Ｂの油５の液面からの気体の再溶解を防止し
ている。ポンプへの吐出側１０Ｂにはサクションフィル
タ２１を介してポンプ１９が接続され、戻り側１０Ａに
は戻り配管２２を介して制御バルブ２０が接続されてお
り、制御バルブ２０の切り替え操作によってポンプ１９
とジャッキ装置２５間を連通させて油圧エレベータの上
昇運転を行ない、一方、制御バルブ２０の切り替え操作
によって戻り配管２２とジャッキ装置２５間を連通させ
て油圧エレベータの下降運転を行なうようにしている。

【０００９】このような油貯蔵タンク１０によれば、戻
り側１０Ａの上部が大気開放されているため、戻り側１
０Ａ内の戻り配管２２の開口部から図示のように気泡が
発生しても、この気泡は自身の浮力で上昇して液面から
油５と分離する。このときの気泡は、隔壁２３によって
ポンプへの吐出側１０Ｂへの移動を阻止される。一方、
ポンプへの吐出側１０Ｂの油５の液面には不通過膜３２
が配置されているため、非常に簡単な構成で従来のよう
に同部から油５に気体が再溶解するのを防止して油中の
溶存空気による影響を少なくすることができる。

【００１０】油貯蔵タンク１０の戻り配管２２の開口部
で発生した気泡は、その浮力で上昇して液面から分離し
除去されるが、油貯蔵タンク１０内を隔壁２３で区分す
る構成を活用して気泡を短時間に除去することができ、
その具体的な構成を次に説明する。貯蔵タンク１０の戻
り側１０Ａとポンプへの吐出側１０Ｂ間は、上述した油
圧装置の油圧主回路とは別に気体除去装置１の循環路が
構成されている。この気体除去装置１は、戻り側１０Ａ
における戻り配管２２の吐出口近傍に取入口を有する配
管２９に逆止弁１１を介して接続して吸上げポンプ１２
と、ポンプへの吐出側１０Ｂに接続した配管３０に接続
した気液分離膜装置２８とを備え、これら吸上げポンプ
１２と気液分離膜装置２８間をリリーフ弁１３、圧力計
１４、フィルター１６を介して接続し、また気液分離膜
装置２８の真空ポンプ１７と吸上げポンプ１２とを駆動
制御装置２４によって制御するように構成している。気
液分離膜装置２８は、筺体２のフィルター１６側に流入
口６を有し、ポンプへの吐出側１０Ｂ側に流出口７を有
しており、その中間に気液分離膜３を設けている。筺体
２における気液分離膜３の外周部には空間４が形成さ
れ、この空間４に連通して筺体２に形成した排出口８Ａ
には真空ポンプ１７が接続され、また空間４の下部と連
通するように筺体２に形成した排出口８Ｂには逃し弁９
を介して設けた配管３１の下部がポンプへの吐出側１０
Ｂと連通している。油５の液面の変動に伴って不通過膜
３２は追従するが、この追従を容易にするため配管３
０，３１の油貯蔵タンク１０への取り付け方や位置を選
定すると良い。

【００１１】次に、上述した油中の気体除去装置１の動
作を説明する。

【００１２】駆動制御装置２４の指令により吸上げポン
プ１２が作動すると、貯蔵タンク１０の戻り側１０Ａ内
の油５は逆止弁１１および吸上げポンプ１２を介してフ
ィルター１６側に送り出される。吸上げポンプ１２の吐
出圧力は、気液分離膜３の耐圧力が１．０Ｍｐａ以内の
ためリリーフ弁１３および圧力計１４でこれより低く
し、また、このときの油５の流量は、気液分離膜３の分
離能力に見合うように流量調整弁１５で調整する。フィ
ルター１６としては、気液分離膜３の液体通過径より小
さな目のものを用い、送油された油５内の汚染物をこの
フィルター１６で除去した後、気液分離膜装置２８に流
入するようにしている。駆動制御装置２４の指令により
吸上げポンプ１２の動作と同期させて稼働させた真空ポ
ンプ１５により筺体２内の空間４の圧力をおおよそ５０
０ｔｏｒｒ以上の負圧となるように下げると、流入口６
より気液分離膜装置２８に流入した油５は、気液分離膜
３内を通過するとき溶存している気体を排出口８Ａより
真空引きされて除去される。その後、気体を除去した油
５は流出口７から貯蔵タンク１０のポンプへの吐出側１
０Ｂに戻る。ここで、気液分離膜３の外周部の空間４を
真空ポンプで真空引きするとき、気液分離膜３から気体
だけでなく油５が空間４側に流出することが考えられる
が、この流出した油５は分離膜面を覆うことになって気
体除去能力を著しく低下させるため、流出した油５を逃
し弁９から貯蔵タンク１０に排出できるようにしてい
る。

【００１３】油圧装置側の油５が戻り配管２２から貯蔵
タンク１０内に吐出されるとき、図示のように気泡が発
生するが、吸上げポンプ１２に至る配管２９は、この気
泡発生部である戻り配管２２の開口近傍に位置してお
り、しかも、隔壁２３によって戻り配管２２の開口部か
らの気泡が戻り側１０Ａからポンプへの吐出側１０Ｂに
簡単に移動しないようにしているため、吸上げポンプ１
２を作動させて戻り配管２２から吐出されるときに発生
した気泡を含む油５を気液分離膜装置２８に効果的に送
り込むことができ、気液分離膜装置２８で効果的に気体
を除去することができる。このような構成の気体除去装
置１によれば、気体除去率は９０％以上が得られ、溶存
空気による影響をほぼなくすことができる。

【００１４】また気体除去装置１は、油圧エレベータの
油圧装置の油圧主回路とは別の循環回路として構成して
いる。このため、油圧エレベータの油圧装置の油圧主回
路における運転、油の移動時期、油の移動容量とは無関
係に油５中の溶存気体の除去を行なうことができる。こ
のような気体除去装置１は、油圧エレベータの油圧装置
の油圧主回路の運転とは無関係に運転を制御できるの
で、その能力、要求する気体除去率あるいは油圧エレベ
ータの油圧装置の運転頻度などによっても異なるが、貯
蔵タンク１０内の油５へ気体が溶解する速度が気体除去
速度に比較して緩慢なため、気液分離装置１を連続運転
させることなく所定時間間隔で運転する間欠運転させる
ことができる。例えば、油圧エレベータの油圧装置の運
転停止後の夜間に気体除去装置１を運転させると、油圧
エレベータの朝の運転開始時には油５の状態を良好にし
て、駆動の遅れ、フワフワ現象、浮き沈みなどを十分抑
制することができる。さらに、気体の溶解を抑えるため
に貯蔵タンク１１の液面に気体不通過膜を浮かせると良
い。

【００１５】尚、上述した実施の形態では、油貯蔵タン
ク１０に油圧主回路とは別に気液分離膜装置２８を有す
る気体除去装置１の循環路を構成し、この気体除去装置
１で溶存する気体を除去するようにしたが、他の構成の
気体除去装置、例えば、気泡発生部である戻り配管２２
の開口近傍に超音波を発信する超音波発信器を設け、こ
の超音波発信器により気泡を凝集させて気泡径を大きく
したり気泡群として分離を促進させたものであっても良
い。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の油圧回路の
油貯蔵タンクは、少なくとも一つの隔壁により内部を区
分し、一方の戻り側に戻り配管を配置し、他方のポンプ
への吐出側の液面に不通過膜を配置したため、一方の戻
り側では浮力による上昇を利用して気泡分離を促進し、
他方のポンプへの吐出側では気体の再溶解を防止して油
中の溶存空気による影響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による油圧装置のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 気体除去装置 ３ 気液分離膜 ５ 油 １０ 油貯蔵タンク １０Ａ 戻り側 １０Ｂ ポンプへの吐出側 １２ 吸上げポンプ ２３ 隔壁 ２６ ジャッキ装置 ２８ 気液分離膜装置 ３２ 不通過膜

フロントページの続き (72)発明者 田中舘 聡 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 藤谷 健一 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油貯蔵タンク内の油をポンプによって油
   圧主回路へ送り出し、戻し配管から上記油貯蔵タンク内
   に戻すように構成した油圧装置の油貯蔵タンクにおい
   て、上記油貯蔵タンク内に少なくとも一つの隔壁を設け
   て送り側と上記ポンプへの吐出側とに区分し、一方の送
   り側に上記戻し配管を配置すると共に、その上部を大気
   に開放し、他方の上記ポンプへの吐出側の上記油の液面
   に気体不通過膜を設けたことを特徴とする油圧装置の油
   貯蔵タンク。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、上記送り
   側と上記ポンプへの吐出側間に、上記油圧主回路と異な
   る循環回路を形成し、この循環回路中に、気体除去装置
   を設けたことを特徴とする油圧装置の油貯蔵タンク。
3. 【請求項３】 請求項２記載のものにおいて、上記気体
   除去装置は、上記送り側の上記油を吸い込む吸上げポン
   プと、この吸上げポンプの下流側にフィルターを介して
   配置した気液分離膜を有する気液分離膜装置と、上記気
   液分離膜の外周部を真空引きする真空ポンプとを備えた
   ことを特徴とする油圧装置の油貯蔵タンク。