JPS5842641Y2 - 油圧−空気圧式アキユムレ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はピストン付油圧−空気圧式アキュムレータ特に
高圧の油圧−空気圧式アキュムレータに関する。

ピストン付油圧−空気圧式アキュムレータがピストンに
よってその容積が逆比例して変化する二つの室に仕切ら
れた密閉シリンダによって構成し、そのうちの一方の室
には弾性バッファを形成する加圧ガスクッションを閉ぢ
込め、他方の室には液体、一般には油を封入し、該ガス
のクッションによって得られた圧力の油を貯えることは
公知である。

このようなアキュムレータは所定の最低圧力の油が少く
とも最小体積だけはつねに得られる必要のある装置（例
えば回路遮断器の油圧制御装置）に広く用いられている
。

このような装置では、アキュムレータは一般にポンプに
よって油を定期的に再充填される。

従来のアキュムレータに弾性クッションとして利用され
るガスは空気であったが、しかし空気中の酸素の酸化作
用が往々にして高圧下では危険であるため、空気より不
活性で非常に安価な窒素が一般に使用されるようになっ
ている。

実際には、空気中に含有される窒素の割合が高いため窒
素入りのアキュムレータの特性は空気入りのアキュムレ
ータの特性と大してちがわず、以下のことは空気につい
ても窒素についてもいえる。

今日まで、油圧−空気圧式アキュムレータを備えた油圧
制御装置において使用される普通の圧力はｉｏｏから３
００バール（１バール＝０．９８７気圧＝約ｔ、０２ｋ
ｇ／ｃＩ＆）の程度であって、窒素を満したアキュムレ
ータで十分であった。

しかしながら、用途によっては３００バ一ル以上、例え
ば１００から７００バ一ル程度および１０００バールま
でになることがある。

以下”高圧”というのは３００バ一ル以上の圧力である
。

このような高圧の場合、従来の窒素人リアキュムレータ
は若干の欠点を示し、中位の圧力のアキュムレータに比
較して得られる加圧油の量がほとんど変化しないことが
望ましい場合、その寸法を相当太きくしなければならず
したがってコストも高くなった。

他方では、高温（例えば太陽に曝される戸外の設備で起
り得る５０℃）になると窒素入りの高圧アキュムレータ
に好ましくない影響があり、中位の圧力の場合における
よりもエネルギ出力の損失がずっと大きくなる。

本考案の目的はこれ等の欠点を除去するにあり、高圧の
油圧−空気圧式アキュムレータで同一圧力で作動する同
一寸法の従来の窒素入りアキュムレータよりも多くのエ
ネルギ（例えば５０％以上）を貯えることのできるもの
を提供するにある。

簡単にいえば、高圧において従来の窒素入りのアキュム
レータに生ずる諸欠点は圧力が高くなるにつれて窒素の
圧縮性が低下することによるということが明らかである
。

圧力が増大するにつれて窒素がますます弾性クッション
の役目を果さなくなり、次第に液体のようにふるまう傾
向がある。

２００と３００バールの間ですでに、窒素の圧縮性は２
０％程度低下する。

実際上、マリオツド０法則（またはボイルの法則）ｐｖ
＝Ｃｔｅ は完全ガスの状態、既知のガスがその臨界点
から離れるにつれて近づく状態においてあてはまる限定
された法則に過ぎない。

−４０℃と＋５０℃の間の周囲温度で使用される高圧ア
キュムレータの場合には、窒素の物理的特性は完全ガス
の特性から相当はなれ、そのためガスの弾性が著しく低
下する。

本考案は空気や窒素の代りに、普通の状態において窒素
よりも低い密度を有するガスまたはガス混合物を充填ガ
スとしてアキュムレータに使用する。

このようなガスが、上述の高圧では、従来のアキュムレ
ータ中の窒素の場合より圧縮性の低下が小さく、このよ
うなガスが予想される使用条件においては窒素よりも完
全ガスに近づくことは明らかである。

本考案によれば、水素、ヘリウムおよびネオンのうちい
ずれかを選択するのが好ましい。

更に、不燃性であり、化学的見地から中性であり、かつ
供給が容易であるヘリウムを選択するのが好ましい。

窒素に対してヘリウムはコストが高い（約１５倍）にも
拘わらず、ヘリウムを満したアキュムレータが同じ性能
を有する窒素を満したアキュムレータよりコストが安い
ことが見逃されている。

本考案はジヤツキのような油圧制御機器に供給する加圧
流体（主として油）の貯蔵の如く、油圧制御装置におい
て用いられるアキュムレータを先づ目的とする。

この種類の用途において、歳時はアキュムレータが該制
御機器を作動するために油を排出し、またあるときはポ
ンプから加圧油を受は取って所望の圧力を貯える。

従ってこのような用途では、アキュムレータはエネルギ
を受けとったり与えたりする能動的な機器として働くと
いうことができる。

このアキュムレータが静的機器として利用される場合、
即ちその唯一つの使命が、外的な仕事を行なうことなく
、流体を所定の圧力範囲内に維持する場合にも、このよ
うなヘリウムを満したアキュムレータが有利に利用でき
、好ましい結果が得られることは明らかである。

更に特に、本考案は所定の圧力範囲内に維持すべき流体
がアキュムレータの中に閉じ込められたガス状弾性クッ
ション、特にヘリウムクッションによって液体状態に保
たれる液化ガスである場合にも利用される。

本考案のこの面によると、可動ピストンによって加圧ガ
スを閉ぢ込めた第−室と液体を閉ぢ込めた第二室に仕切
られたシリンダよりなるピストンつき油圧−空気圧式ア
キュムレータは第一室内に閉ぢ込めたガスが窒素より密
度の小さいガス、特にヘリウムであることと、第二の室
内に閉ぢ込めた液体が第一室内のガスによって及ぼされ
る圧力によって液状に保たれる液化ガスであることを特
徴とする。

本考案の実施例によると、上述の液化ガスは誘電性ガス
、特にＳＦｏであり、アキュムレータは電気機器、特に
フランス特許第１４３０３３３号とその追加特許第８９
３７３号、第１５３７６７３号に述べられた種類の遮断
器の中に一定体積のこのガスを液状に保つのに使用され
る。

多数の油圧制御設備、例えば電気遮断器に用いる油圧制
御装置において、その際”能動”機器として作動するア
キュムレータは、設備内の圧力が所定の最小値に達する
と始動しポンプによる給油により圧力が所定の最大値に
達すると停止するポンプにより油を再充填される。

こういう条件で、特に戸外にある遮断器の油圧制御装置
の場合、非常に大きい温度の変動（例えば−３５℃から
＋５０℃まで）がアキュムレータで実際に得られる油の
量に悪く影響することと、しかしヘリウムを満したアキ
ュムレータがこの欠点を大部分球済することができるこ
とがわかった。

ある種の用途、特に温度差が非常に大きい用途の場合、
アキュムレータ内の圧力に応じてでなく、アキュムレー
タ内で得られる油の量に応じてアキュムレータの液体で
の再充填の操作をコントロールする方がより有利である
と思われる。

″再充填″が圧力に応じて行われるアキュムレータより
も全容量の小さいアキュムレータで所定の仕事をさせ得
ることがこのようにして可能となる。

本考案は窒素より密度の小さい、特にヘリウムの加圧ガ
スを閉ぢ込める第−室と、液体特に油を閉ぢ込める第二
室とにピストンによって仕切られたシリンダと、シリン
ダ内のピストンの位置を決める手段よりなり、該位置決
め手段によりアキュムレータの液体室の加圧油を再充填
する手段を制御するようにしたピストンつき油圧−空気
圧アキュムレータを提供することを目的とする。

本考案の好ましい実施例によると、前述の位置決定手段
は、密封継手を介して、アキュムレータのシリンダの一
方端を貫通しピストンに連結されている棒よりなる。

更に本考案の別の実施例によると、前述の充填手段は、
低圧の油貯めから油を汲み上げアキュムレ・−夕の液体
室に油を供給するポンプ、ポンプを駆動するモーター、
モーターを始動および停止する少くとも一つの電気接点
、および上記棒の外方端に担持される上記電気接点の作
動機構よりなる。

このような構造としたために、アキュムレータの油の”
再充填′”はアキュムレータ内で得られる油の体積に応
じて自動的に制御される。

この調節方法を用いることによりアキュムレータ内で得
られる油の体積が確実になり、圧力の調節が弾性クッシ
ョンとして使用されるガスによって決まる制限値内で確
実に行われる。

とにかく、確実に得られる最小エネルギ（油の体積×圧
力）は、すべての条件が同じでもヘリウムを充填したア
キュムレータの方が大きくなる。

次に本考案の詳細を添附例示図面について説明する。

第１図ではシリンダ３および二つの端部５と７とで形成
される密封容器より成る油圧−空気圧式アキュムレータ
１を示す。

シリンダ３はその中で摺動自在のピストン１３によって
二つの室９と１１に分離される。

室９には加圧ガス、即ち、本考案によれば、ヘリウム、
水素、ネオンの如き窒素より密度の小さいガスを閉ぢ込
め、一方室１１には油を閉ぢ込める。

このようなアキュムレータの構造は従来から公知であり
詳細に説明する必要はない。

第１図にはまたこのようなアキュムレータの公知の作動
回路の主要要素を示す。

例えば本装置を遮断器の油圧式制御装置として使用する
場合、油室１１を導管１５を介してジヤツキ１７のよう
な駆動装置に接続し、該駆動装置の棒１９で任意の被制
御部、この場合には電気遮断器の可動接点を作動する。

導管１５に設けたバルブ２１によってジヤツキ１Ｔをア
キュムレータの高圧に接続するかあるいは低圧のタンク
２３に接続するか切換自在とする。

ポンプ２５はタンク２３から油を汲み出し、アキュムレ
ータの室１１に加圧油を再充填する。

止め弁２９を設けたパイプ２７から、予備充填の初期圧
力で、アキュムレータの室９にガスを充填し、ガスが漏
洩した場合にはアキュムレータにガスを再び充填する。

本考案によって得られる諸長所を一層明示せしめるため
に油圧−空気圧式アキュムレータの作動の方法について
以下に述べる。

例えば４００と６００バールの間の圧力の油を放出でき
るアキュムレータが必要な場合、４００バールの圧力の
ガスで室９の前充填を行い、室１１はその除電にするか
またはほぼ油が空の状態にし、ピストン１３をシリンダ
３の下端部７に当接するか又は近接させる。

次にポンプ２５を用いて、室１１に油を導入し、この油
が室９内のガスクッションを圧縮しながらピストン１３
を押し上げる。

所定の体積Ｖだけ油を導入した後、圧力が最大圧力例え
ば６００バールに達すると、ポンプを停止する。

従ってその時から圧力が６００と４００バールの間で体
積Ｖの油の排出に伴うエネルギがアキュムレータ内に貯
えられる。

勿論、実際には、周囲の温度によって圧力が変動するた
め、周囲温度の変動を考慮に入れねばならないが、上記
の値は一定の温度で操業すると仮定して簡単のために上
げたものである。

第２図では、グラフの形で上述のようなアキュムレータ
の作動を示した。

横座標にアキュムレータに導入される油量、またはアキ
ュムレータによって貯えられる油の体積を−で示し、縦
座標には対応する圧力をバールで示す。

曲線Ａは窒素を充満した従来のアキュムレータのもので
、曲線Ｂはヘリウムを充填した本考案によるアキュムレ
ータのもの、曲線Ｃはマリオツドの法則（またはボイル
の法則）ｐｖ＝ｃｔｅに正確に従う完全ガスを充填した
アキュムレータの作動を示す理論曲線である。

この三つの曲線は４００と６００バールの間の圧力の油
を放出できる総内積が１０００ｄの同一のアキュムレー
タについて、＋２０℃の同じ温度に対してプロットした
ものである。

先ず曲線Ａについて考えると、横座標の点Ｏはアキュム
レータが４００バールの圧力の窒素を前充填されている
ことを示す。

次に加圧油を油室に導入する。

曲線の点３３は１２３．５ｃｆｆｌの油を導入すると、
アキュムレータの圧力が約５００バールに上昇すること
を示し、油２０６ｉを導入すると（曲線の点３５）、圧
力が６００バールに達した。

要約すると、このような窒素を用いた従来のアキュムレ
ータでは、６００と４００バー／Ｌ／の間（２０℃の温
度で）の圧力の油を２０６ｄ流すことにより得られるエ
ネルギが貯蔵できる。

この場合、曲線上に指示された体積は、その圧力におい
て実際に油が占める体積である。

このような高圧では油が比較的圧縮性を有する（約６０
０バールに対して３／Ｚｏｏ）。

次に構造と容量は同じだが本考案による窒素より密度の
小さいガス（本実施例ではヘリウム）を充填したアキュ
ムレータに対する曲線Ｂについて検討する（空気に対す
るヘリウムの密度：０．１３７、空気に対する窒素の密
度：０．９７）。

曲線Ｂの原点は曲線Ａの原点と同一である。

というのはいずれのアキュムレータも４００バールの同
一の初期圧力で予備充填される。

曲線Ｂでは１８０．５ｉ（１２３，５−でなく）の油を
導入してはじめて５００バールに達することが点３７で
わかる。

６００バールの最終圧力には３０３−の油を導入後に達
する（点３８）。

同一条件において、従来の窒素入りアキュムレータでは
２０６ｉであったものが、このようなヘリウム入りアキ
ュムレータでは６００と４００バールの間の圧力の３０
３Ｍの油を貯える形でエネルギを貯蔵できる結果となる
。

エネルギのアップ量は５０％程度になるが、これはこの
ような高圧において窒素に比較してヘリウムの方が圧縮
性がすぐれているためである。

アキュムレータに完全ガス（ｐｖ＝ｃｔｅ）を充填した
場合における現象を示す理論曲線Ｃは特に窒素の場合の
圧縮性の低下を示すために上げたもので、ヘリウム（ま
たは水素の゛ような他の密度の小さいガス）ではこのよ
うな低下は遥かに少ない。

曲線Ｃ上の点３９は６００バールの圧力と３３３−の油
の体積に相当する。

これから窒素入りアキュムレータでは理論的に貯蔵し得
る最大エネルギ０６ の僅かに ＝６２％にしか得られないのに、３３ 本考案によるヘリウム入りアキュムレータではこ０３ の最大エネルギの −９１％を貯蔵し得るこ３３ とがわかる。

本考案によるアキュムレータに適した窒素より密度の小
さいガスは水素でその曲線（図示省略）は窒素とヘリウ
ムの曲線のほぼ中間にくる（水素の空気に対する密度：
０．０６９）。

第２図に示された点４０は、６００バールの圧力に対し
て、得られる油量が２５５誠になっているが、これは水
素入りアキュムレータの場合で、従来の窒素入りアキュ
ムレータに比較すると得られるエネルギのアップ量は２
４％に達する。

最後にネオン（空気に対する密度：０．６７４）も本考
案によるアキュムレータに使用できる。

その臨界点に相当する条件から遠ざかるにつれてガスが
完全ガスに近づくため、上述のいろんなガスの臨界常数
を検討することは興味がある。

次表にこれ等の常数ならびに通常状態における空気に対
するガスの密度を示した。

ヘリウム 水 素 ネオン 窒 素 臨界温度 臨界圧力 ℃ バール ２６８ ２．２５ ２４０ １２．８ ２０５ ２９．０ −１４７．１ ３３．５ 密度 ０．１３７ ０．０６９ ０．６７４ ０．９６７ 従って選択されたガス、特にヘリウムは予想される高圧
で通常の周囲温度（−４０℃から＋５０℃）においては
窒素よりもそれ等の臨界点から遥かに離れていることが
わかる。

またヘリウムのコストは窒素のコストよりモ約１５倍も
高いにも拘わらず、窒素を充填せるアキュムレータより
も経済的に油圧−空気圧式アキュムレータを製作するこ
とができる。

貯えたいエネルギー量が同じであれば、従来の窒素入り
アキュムレータは総内容積（従って寸法）が本考案によ
るヘリウム入すアキュムレータの約５０％大きくならね
ばならない。

このため窒素の代りにヘリウムを使用することによるコ
ストアップが７％以下であるのに、製造原価のアップは
約５０％増となる。

この結論は周囲温度が一定であればアキュムレータの機
能について正しいけれども、しかし前に示したように、
油圧−空気圧式アキュムレータの＊獣性能は周囲温度に
より変化する。

第３図では、曲線りとＥは第２図の曲線Ｂを画くに用い
た本考案によるヘリウム入りアキュムレータのそれぞれ
一３５℃と＋５０℃における曲線である。

また曲線Ｆ（！：Ｇは第２図の曲線Ａを画くに用いた同
一容積の従来の窒素入りアキュムレータのそれぞれ一３
５℃と＋５０℃における曲線である。

ヘリウム入りアキュムレータと窒素入りアキュムレータ
のいずれの場合も、アキュムレータは、第２図の場合と
同じく、温度２０℃、圧力４００バールで予備充填され
、アキュムレータの総内容積は、前述の如く、１０００
ｉである。

温度が変動すると予備充填の圧力（例えばアキュムレー
タが空の時２０℃で、達する圧力ならびに得られる油の
量は勿論変ってくる。

第２図と第３図の曲線に示したこれ等の変動を以下の表
に要約する。

５０℃で作動する場合（曲線ＥとＧ）窒素入りアキュム
レータは、ヘリウムを充填せる本考案によるアキュムレ
ータの場合２３０ｃＩＩｔの油が入るのに対して、６０
０バールの圧力で油が１３５Ｃ１１ｔしか入らない（油
２０６−１３５＝７１ｉに相当するガスクッションの熱
膨張のため）。

従って、２０℃、４００バールで予備充填され、＋５０
℃に達するかもしれない作業環境で使用される内容積が
１ｏｏｏｉのアキュムレータは窒素※※を充填するかヘ
リウムを充填するかに応じてそれぞれ１３５と２３０−
に油の流出量が限定されることになる。

ヘリウムを使用することによるアップは約７０％となる
。

油の流出量がこのようにしてそれぞれ１３５と２３０ｄ
に限定されるので、作動温度が一３５℃（曲線りとＦ）
である時の最高圧力６００バールからどの程度圧力が低
下するか検討しよう。

−３５℃の温度では、＋５０℃における油の流量で７０
％のアップ率が得られるのみならず、ヘリウム入りの場
合圧力が６００バールと４２２バールの間になる。

これに対して窒素の場合圧力が６００〜４０８バールと
なることがわかる。

そのため得られるエネルギのアンプ率は更に太きくなる
。

前述のことからヘリウムを充填せる本考案によるアキュ
ムレータでは窒素を充填する従来のアキュムレータに比
較して次の長所を有する。

（１）圧力降下が小さくなるため性能がアップする。

（２）周囲温度が一定の場合少くとも５０％エネルギ量
がアップする。

（３）例えば＋５０℃と一３５℃の間のように周囲温度
変化が大きい場合、得られるエネルギ量が少くとも７０
％アップする。

（４）エネルギ量のアップが最低の５０％の場合、コス
トのアップは約７％を超過しない。

一定の環境温度で作業する場合でも、完全には等温膨張
でないため圧力降下は実際には上記より小さいため得ら
れるエネルギ増加量は上記の値より大きくなる。

第４と５図に関して、流体を所定の圧力に保つ作業、特
に遮断器の絶縁に役に立つ液化自在の誘電性ガスを液状
に保つことよりなる゛静的作業”に本考案によるヘリウ
ム入りアキュムレ・−夕を使用する場合について以下説
明する。

第４図に示した遮断器はフランス特許第１４３０３３３
号に開示されている。

固定接点６２と、油圧ジヤツキ６６によって作動される
可動接点５６が設けられているカットオフ室５２に例え
ばＳＦ６または”フレオン″の如き液化自在の誘電性ガ
スが満しである。

この誘電性ガスはピストンアキュムレータ７８によって
及ぼされる圧力によって液状に保たれる。

アキュムレータ７８はピストン８０によって窒素より密
度の小さい加圧ガスを充填せるガス室８２と液状の前述
の誘電性ガスを充填せる液体室７６に仕切られたシリン
ダ９４よりなる。

液体室７６は細い管７４によってカットオフ室５２の内
部６９と連通ずる。

バルブ８４を介してアキュムレータを予備充填でき、遮
断器内の誘電性流体の圧力が良好に維持されていること
を圧力計８６によりチェックできる。

上述の考案では、ガス室８２に窒素を満たし、アキュム
レータの弾性ガスクッションとした。

これに反し、本考案によれば、ガス弾性クッションを構
成するために窒素でなく、窒素より密度の小さいガス、
特にヘリウムを用いる。

窒素入りのアキュムレータでは圧力の制御用の自動装置
が必要であったが、ヘリウムを用いた場合はその必要な
しに遮断器の良好な作動に必要な誘電性ガスの圧力を限
界値内に保つことができることを以下に述べる。

前述の如く、遮断器に対しフランスで許容される戸外の
温度変動は一３５℃から＋５０℃である。

他方、第４図のような種類の液化された誘電性ガス（Ｓ
Ｆ６ ）入り遮断器の場合、遮断器を閉じた状態にお
いて、電流を流すことによりＳＦ６の温度が３０℃まで
上昇することがある。

したがって液体の温度が一３５℃（冷却開放時）から＋
８０℃（昇温、閉入時）まで変動し、液体の温度差が１
１５℃にもなる。

勿論その場合でもアキュムレータ自体は戸外温度の変動
、即ち一３５℃から＋５０℃に曝されるに過ぎず、この
１１５℃という差はカットオフ室にある液だけにしか影
響しない。

先に温度による予備充填の圧力の変動を窒素入りアキュ
ムレータの場合およびヘリウム入りアキュムレータの場
合について示した。

いずれの場合も２０℃の温度で４００バールに予備充填
した。

上記の変動が一３５℃と＋５０℃の間では窒素の場合は
２７８から４７１バールでヘリウムの場合から３３０か
ら４４９バールであった。

第４図で示した種類の遮断器を設置する場合、温度の変
動にも拘らず、平均圧力から出力して、所定の限界値の
間に液体誘電体の圧力を保つための手段を設けねばなら
ぬことは明らかである。

これ等の変動は主としてガスの膨張に起因し、またカッ
トオフ室内の液体の膨張に起因する。

公知の手段の一つは容積の非常に大きいい５かえると大
容積のガス室を有するアキュムレータを使用することで
ある。

したがって温度の変動に起因する液体の体積の変動によ
りガス室の体積が１０％変動すると仮定するならば、対
応する圧力の変動も１０℃程度になる。

しかしこのような方法は非常に寸法の大きいアキュムレ
ータを用いねばならず、不必要にコストが高くなり、ガ
スの膨張を除いて液体の膨張についてだけ補償するにす
ぎない。

しかしこれからは、本考案によるヘリウムアキュムレー
タを使用することによりガス膨張による圧力変動の限界
値が４４９−３３０＝１１．９バールになるのに対し、
窒素アキュムレータではそれが４７１−２７８＝１９３
バールになることがわかる。

誘電体に液体のＳＦ６を用いた遮断器の場合を考えると
、液体の膨張係数は１℃につき４Ｘ１０ Ｂであり、
１１５℃の温度差があると４．５％液体の体積が変動す
る。

液体ＳＦ６の圧縮性はｋｇ／−につき１０−３に過ぎず
、従って比較的無視し得る。

したがって以下の説明ではこれを考慮に入れない。

前述の例の如く、１０００ｃｒ＆の容積のアキュムレー
タを用いると仮定しよう。

また所定の詳備に対してヘリウム入りアキュムレータの
場合も窒素入すアキュムレータの場合も加熱最大許容圧
力は６００バールで一定と仮定する。

これ等の条件において、温度が最低で体積は一定とすれ
ば圧力はヘリウムの場合には４３０バールまで低下する
（即ち圧力の低下は２８％になる）のに、窒素の場合で
は３３９バールになる（圧力低下：４３％）。

温度が低下した時の許容最大圧力にもとづく圧力の低下
の割合を横軸に示す第５図にこれ等の結果を示す。

この図によれば、次のことがわかる。

Ａ 上記の体積のアキュムレータではどんなものでも°
圧力の低下を２８％以下にすることはできない。

Ｂ 許容圧力低下が２８と４３％の間とすれば本考案に
よる十分大きい容積のヘリウム入りアキュムレータは必
要とする諸条件を満し、従って、何等の調節装置がなく
とも圧力を選択された限界内に確実に保つことができる
。

これに反して、その体積がどんなものでも、従来の窒素
入りアキュムレータはいづれもこのような諸条件を満す
ことができない。

Ｃ窒素入りアキュムレータは４３％以上の低下に対して
のみ圧力を維持することができる。

要約すれば、窒素入りアキュムレータは第５図のＣゾー
ンにおいてのみ適しているということができる。

ヘリウム入りアキュムレータはＢとＣゾーンにおいて適
する。

いづれのアキュムレータもＡゾーンの諸条件を満すこと
はできない。

実験例によって従来のアキュムレータに対する本考案に
よるアキュムレータの長所を説明する。

誘電液体（ＳＦａ）の加熱と冷却時における体積の変動
が１０００ｆｆｌであるような即ちアキュムレータが液
体１ｏｏｏｉを吸収しまたは貯える必要のある遮断器で
あると仮定する。

どちらの型のアキュムレータでも条件を満足することが
できるように（Ｃゾーン、第５図）、５０％の割合（例
えば圧力が６００と３００バールの間で）を選択する。

実験の結果はヘリウム入りアキュムレータの場合全容量
が３．５１で十分であるのに、同等の性能を有する従来
の窒素入りアキュムレータでは、３倍に近い１１．２１
なければならぬことを示す。

第６図に関していえば、アキュムレータのシリンダ中の
ピストンの位置を示す手段を備えた本考案による油圧−
空気圧式アキュムレータを説明しよう。

この手段は圧力に応じてではなくアキュムレータに含ま
れる油の体積に応じて、アキュムレータの油の充填を制
御することを可能する。

アキュムレータ１０１のシリンダ１０３はピストン１１
３によって二つの室１０９と１１１とに分割される。

ガス室１０９には窒素よりも密度の小さいガス（好まし
くはヘリウム）を加圧して満す。

液体室１１１には作動回路１１７に供給する油を充満す
る。

本考案のこの実施例によると、ヘリウム入りアキュムレ
ータにはピストン１１３と一体で、かつ密封継手１２９
を介してシリンダ１０３の底１０５を貫通するピストン
棒１２７を設ける。

該棒の外側端には大径部１３１を設けてカムを形成する
のが好ましく、該外端により油充填ポンプ１２５を駆動
する電動モーター１３５の供給回路に含まれる一つまた
は複数個の電気接点１３３−１３３’の操作キーを作動
させるようにする。

電気接点を駆動するロッドを備えたアキュムレータはフ
ランス特許第１１８１９５５号に既に説明されている。

第６図で示した実施例では、接点１３３はモータ１３５
を始動するスイッチであり、接点１３３′は同じモータ
を停止するスイッチである。

このような構造にすることによりその体積が所定の二つ
の限界値の間にある加圧油をアキュムレータ中に永久に
貯えることができ、これ等限界値はスイッチ１３３・・
・１３３′のキーに対する突出する棒のカム１３１の位
置によって決る。

スイッチ１３３１３３′の引き外し位置を調節するため
にカム１３１の位置は棒１２７上で調節し得るのが好ま
しい。

温度が一３５℃と＋５０℃の間で変化する場合、あらゆ
る状況で体積１０００−の油を供給することができる油
圧−空気圧式アキュムレータに附与すべき特性を以下に
例として説明する。

Ａ アキュムレータ内のピストンの位置に応じて油の再
充填を制御する場合、例えば前述の突出棒を用いると、
アキュムレータの全容量は、圧力低下が５０％とすると
、ヘリウム入りアキュムレータの場合３５００−で、窒
素入りアキュムレータの場合１１，２００ｄでなければ
ならない。

前述の温度の変動に対して、圧力の変動は約６００〜３
００バールとなり、即ち圧力の最大低下は５０％となる
。

ヘリウム入りにしろ窒素入りにしろ、いづれのアキュム
レータでも、上述の条件において、圧力低下を２８％以
下にすることはできないことがわかる。

また窒素入りアキュムレータの場合４３％以下に圧力低
下をおさえることができないのに、ヘリウム入りアキュ
ムレータでは２８〜４３％の間および勿論、それ以上で
圧力の調節を行うことができることがわかった。

どちらの型のアキュムレータにも許容し得る５０％の圧
力の低下を上述の例において選択したのはこのためであ
る。

上述の例によって、窒素入りアキュムレータの容量は、
同一の性能を得るためにはヘリウム入りアキュムレータ
の容量よりも３倍以上にしなければならぬことがわかる
。

勿論、容量が同じであればヘリウム入りアキュムレータ
の方が窒素入りアキュムレータより圧力低下はずっと少
なくてすむ。

Ｂ アキュムレータ内の圧力に応じて油の再充填を制御
する場合、第一の実施料において説明した如く、例えば
再充填用ポンプの定圧制御による場合、圧力低下ははる
かに小さくなるかもしれない。

したがって５００〜６００バールの圧力の場合、アキュ
ムレータの全容量はヘリウム入りアキュムレータでは８
．１８６ｉ、窒素入りアキュムレータでは１５．６１ｄ
なければならない（再充填圧力は２０℃でそれぞれ４６
４バールと４５８バールであった）。

ここでもヘリウム入りアキュムレータが窒素入りアキュ
ムレータの半分の体積でよいことになる。

勿論、本考案は以上説明した例に限定されないのみなら
ず、本考案は本考案の範囲を逸脱することなく多数の変
形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧制御装置に用いる本考案アキュムレータの
略図、第２図は本考案によるアキュムレータと窒素を用
いた従来のアキュムレータ内における２０℃での圧力−
油量曲線、第３図は第４図と同様であるが５０℃と一３
５℃の温度での曲線、第４図は本考案アキュムレータを
設けた電気回路遮断器の断面図、第５図は静的用途に用
いる本考案アキュムレータの長所を示すダイヤグラム、
第６図は突出杆を備えた本考案アキュムレータの実施例
を示す略図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、該シリンダ内で滑動自在で、かつ該シリン
   ダを容積可変のガス室と液体室とに仕切っているピスト
   ンとから成る油圧−空気圧式アキュムレータにおいて、
   該ガス室内に封入されたガスは窒素の密度より小さい密
   度を有し、好ましくはこのガスをヘリウム、水素あるい
   はネオンのいずれかとしたこと、及びこのガスを３００
   乃至１０００ｋｇ／ｃ！ｔに圧縮することを特徴とする
   油圧−空気アキュムレータ。