JPH09239205A - 油中の気体除去装置 - Google Patents

油中の気体除去装置

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JPH09239205A
JPH09239205A JP5048996A JP5048996A JPH09239205A JP H09239205 A JPH09239205 A JP H09239205A JP 5048996 A JP5048996 A JP 5048996A JP 5048996 A JP5048996 A JP 5048996A JP H09239205 A JPH09239205 A JP H09239205A
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JP
Japan
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gas
oil
separation membrane
liquid separation
pump
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Application number
JP5048996A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Naganuma
清 長沼
Kaneo Tsukui
金雄 津久井
Noriyuki Sahoda
典之 佐保田
Satoshi Tanakadate
聡 田中舘
Kenichi Fujitani
健一 藤谷
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Hitachi Building Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Building Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油中の溶存空気を効果的に高削減率で除去で
きる油中の気体除去装置を提供する。 【解決手段】 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は吸上げポンプ12を介してフィルター16側
に送り出され、その後、気液分離膜装置28に流入し、
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により筐体2内の空間4の圧力を排出口8Aよ
り真空引きして負圧となるようにし、気液分離膜3内を
通過するときの油5中に溶存している気体を除去し、そ
の後、流出口7から貯蔵タンク10のポンプへの吐出側
10Bに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は油中に溶存する気体
を除去する油中の気体除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】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
て析出する。この空気は、液体の圧縮率に比較して約1
4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、この析出した空気の
塊である気泡を除去するため、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
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。しかし、自然放置した気泡分離では、液体との分離
に時間がかかるため、タンク容積を大きくして分離時間
を得ようとしなければならないが、これは省スぺース化
に逆行してしまう。そこで、近年、この気泡を除去する
ために液体と気泡との質量差に注目して気泡を含んだ液
体を液体配管内で旋回流動させて、質量の重い液体と極
めて軽い気泡に旋回速度を加え、速度と質量により管壁
に沿って遠心力差を生じさせ、これによって液体と気泡
を分離する旋回流脱気方法が提案され、例えば特開平1
−104315号公報、特開平2−52013号公報お
よび特開平3−123605号公報等で紹介されてい
る。
【0004】また、ポンプの必要吸い込み圧力または吸
い込み流量を下げて、ポンプが駆動して負圧となり液体
を吸い込むときに、液体中から溶存空気を気泡として析
出させ、分離した気泡を除去するキャビテーション脱気
方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
旋回流脱気方法による気体除去装置は、流入した液体が
目視可能な微小気体を一様に含んでおり、この液体を旋
回流の外側に液体が、また内側に気泡がそれぞれ流れる
ようにして分離させているが、旋回流脱気による気泡除
去の溶存空気削減率は20%未満であり、負荷変動に対
する圧縮や膨張の抑制として70%程度の削減率を必要
とする油圧エレベータなどでは満足できなかった。さら
にキャビテーション脱気方法による気体除去装置は、ポ
ンプの吸い込み圧力を大気圧力よりも50mmHg以上
下げることが望ましく、この負圧値を達成することによ
り50%の溶存空気削減率を得ることができる。これは
タンクを密閉化して内部を負圧としてポンプを駆動する
ことで容易に実現できるものの、タンク内を負圧にした
場合、常時キャビテーションを発生させてしまうので油
圧システム中に設けることはできず、サブシステムを設
けなければならない。
【0006】本発明の目的とするところは、油中の溶存
空気を効果的に高削減率で除去できる油中の気体除去装
置を提供するにある。
【0007】
【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、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、戻し配管から上記貯蔵タンク内に戻す
ように構成した油圧装置の上記油中に溶存する気体を除
去する油中の気体除去装置において、上記油圧主回路と
は別に、上記貯蔵タンク内の上記油を気液分離膜を有す
る気液分離膜装置を介して循環させる循環回路を構成し
たことを特徴とする。
【0008】上述したように本発明の油中の気体除去装
置は、気液分離膜装置を有する循環回路を、油圧装置の
油圧主回路とは別に貯蔵タンクに接続して設けたため、
油圧エレベータの油圧装置の油容量とは無関係に、油中
に溶存する気体を除去するために循環させることがで
き、油中の溶存空気を効果的に高削減率で除去できる。
【0009】
【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
油中の気体除去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。貯蔵
タンク10内は間仕切り板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は間仕切り板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。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。
【0010】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
介して接続した吸上げポンプ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2
8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、
筐体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。筐体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
て筐体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筐体2に形
成した排出口8Bには逃し弁9を介してポンプへの吐出
側10Bが接続されている。
【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。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により筐体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。このような構成の油中の気体除去装置1に
よれば、適正流量および筐体2内の負圧により気体除去
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。
【0012】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いる
ため、吸上げポンプ12を作動させて気泡を有する油5
を気体除去装置1に送ることになり、気液分離膜装置2
8で効果的に気体を除去することができる。しかも、貯
蔵タンク10内は、戻り配管22の近傍を間仕切り板2
3によって区分して戻り側10Aを形成し、この戻り側
10Aに気体除去装置1の油圧循環路の吸い込み側とな
る配管29を配置したため、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
に効果的に送り込んで、気液分離膜装置28で溶存して
いる気体を除去することができる。
【0013】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。
【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
のように気体除去装置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】
【発明の効果】以上説明したように本発明の油中の気体
除去装置は、油圧装置の油圧主回路とは別に気液分離膜
装置を有する循環回路として形成したため、油圧装置の
油圧主回路の運転や油移動量に無関係に運転して、油圧
装置の油圧主回路の油中に溶存する気体を効果的に高削
減率で除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による油中の気体除去装
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 4 空間 5 油 9 逃し弁 10 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 13 リリーフ弁 15 流量調整弁 16 フィルター 19 ポンプ 20 制御バルブ 26 ジャッキ装置 28 気液分離膜装置 29 配管
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 (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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、戻し配管から上記貯蔵タンク内に戻
    すように構成した油圧装置の上記油中に溶存する気体を
    除去する油中の気体除去装置において、上記油圧主回路
    とは別に、上記貯蔵タンク内の上記油を気液分離膜を有
    する気液分離膜装置を介して循環させる循環回路を構成
    したことを特徴とする油中の気体除去装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、上記循環
    回路は、上記気液分離膜装置に上記油を送りこむ吸上げ
    ポンプと、上記気液分離膜の外周部を真空引きする真空
    ポンプとを有することを特徴とする油中の気体除去装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、上記貯蔵
    タンク内に間仕切り板を設け、これによって区分された
    戻し側に上記戻し配管を導入し、上記気液分離膜装置を
    有する上記循環回路の吸い込み側の配管を、上記戻し側
    の上記戻し配管の近傍に配置したことを特徴とする油中
    の気体除去装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のものにおいて、上記貯蔵
    タンク内に間仕切り板を設け、これによって区分された
    戻し側に上記戻し配管を導入し、上記気液分離膜装置を
    有する上記循環回路の吸い込み側の配管を、上記戻し側
    の上記戻し配管の近傍に設け、上記気液分離膜装置を有
    する上記循環回路の吐出側の配管を、上記間仕切り板に
    よって区分された他方のポンプへの吐出側に設けたこと
    を特徴とする油中の気体除去装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のものにおいて、上記循環
    回路の上記気液分離膜装置よりも上記吸上げポンプ側
    に、上記気液分離膜より目の細かなフィルターを設けた
    ことを特徴とする油中の気体除去装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載のものにおいて、上記気液
    分離膜装置は、上記油を通す上記気液分離膜の外周部に
    空間部を形成し、この空間部に接続した真空ポンプと、
    この空間部と上記貯蔵タンク間に接続した逃し弁とを有
    することを特徴とする油中の気体除去装置。
  7. 【請求項7】 請求項2記載のものにおいて、上記循環
    回路の上記気液分離膜装置よりも上記吸上げポンプ側
    に、上記気液分離膜より目の細かなフィルターと、上記
    気液分離膜装置側への上記油の圧力を調整するリリーフ
    弁と、上記気液分離膜装置側への上記油の流量を調整す
    る流量制御弁とを設けたことを特徴とする油中の気体除
    去装置。
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