(57)【要約】【課題】アキュムレータのガス漏れを検知できるようにする。【解決手段】容器本体１内を液体室４と気体室５とに仕切るブラダ３と、該気体室５の圧力を測定する気圧計２７と、前記液体室４の圧力を測定する液圧計９と、を備えたアキュムレータであって；該気圧計２７と前記液圧計９の測定値を比較する差圧計４０と；該差圧計４０の出力に基づいてガス漏れを判断するコンピュータ４５と、を備えている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体内を液体室と気体室とに仕切る仕切部材と、該気体室内の圧力を測定する気圧計と、前記液体室内の圧力を測定する液圧計と、を備えたアキュムレータであって；
該気圧計と前記液圧計の測定値を比較する比較手段と；
該比較手段の比較結果に基づいてガス漏れを判断する判別手段と、
を備えていることを特徴とするアキュムレータのガス漏れ検知装置。
【請求項２】
容器本体が、シリンダであることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータのガス漏れ検知装置。
【請求項３】
仕切部材が、ブラダ、ピストン、又は、ダイヤフラムであることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータのガス漏れ検知装置。
【請求項４】
気体室が、増設タンクに接続されていることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータのガス漏れ検知装置。
【請求項５】
容器本体内が、仕切手段により液体室と気体室とに仕切られているアキュムレータのガス漏れ検知方法であって；
前記両室内の圧力をそれぞれ測定し、比較する行程と、
前記比較の結果、該気体室のガス圧が液体室の液圧より低い場合にガス漏れ、と判断する行程と、
を備えていることを特徴とするアキュムレータのガス漏れ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エネルギの蓄積、衝撃緩和、脈動吸収、ショクアブソーバ等に用いられる、アキュムレータに関するものであり、更に述べると、アキュムレータのガス漏れ検知方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアキュムレータは、液圧回路に配設され、液体出入口を有する容器本体と、該容器本体内を気体室と液体室とに仕切るブラダと、該気体室にガスを供給する給気栓と、を備えている。
このアキュムレータでは、液圧回路の液圧の変化に応じてブラダを伸縮させ、ガスの膨張・圧縮を行わせしめることにより、両室の圧力バランスを保っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
アキュムレータの気体室には、給気栓を介して所定圧のガスが充填されているが、使用中に、前記気体室のガスがブラダから液体室に漏れたり、又は、ブラダの取付部から外部に漏れたりしてガス圧が低下することがある。
この様にガス圧が低下すると、アキュムレータの機能を維持することが出来なくなるので、ブラダの交換や修理等の処置が必要となる。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、ガス漏れを検知できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、容器本体内を液体室と気体室とに仕切る仕切部材と、該気体室の圧力を測定する気圧計と、前記液体室の圧力を測定する液圧計と、を備えたアキュムレータであって；該気圧計と前記液圧計の測定値を比較する比較手段と；該比較手段の比較結果に基づいてガス漏れを判断する判別手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明の容器本体は、シリンダであることを特徴とする。この発明の仕切部材は、ブラダ、ピストン、又は、ダイヤフラムであることを特徴とする。この発明の気体室は、増設タンクに接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明は、容器本体内が、仕切手段により液体室と気体室とに仕切られているアキュムレータのガス漏れ検知方法であって；前記両室内の圧力をそれぞれ測定し、比較する行程と、前記比較の結果、該気体室のガス圧が液体室の液圧より低い場合にガス漏れ、と判断する行程と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
大型アキュムレータは、アキュムレータの気体室に増設タンクを連結してガス容積を拡張している。このアキュムレータでは、気体室内のガス圧は、所定圧、例えば、７ＭＰａに充填されており、液体室に液体が流入すると、ブラダが押し上げられて軸方向に変位し、更に、液圧が上昇すると、該ブラダは半径方向に押圧され、折り畳まれる様にしながら変形する。この時、ブラダ内のガスは圧縮されるので、ガス圧が上昇し液圧と等しくなる。
又、逆に、液圧が低下すると、ブラダの押圧力が弱まるので、ガスが膨張し、ガス圧が低下して、液圧と等しくなる。この様に、アキュムレータでは、液圧の変動に対応してガス圧が変動し圧力バランスが保たれる。
【０００９】
しかし、ガス漏れが発生すると、両室の圧力バランスが崩れてしまう。例えば、最高作動圧力が１０ＭＰａに設定されているとき、液圧が９．５ＭＰａ迄はガス圧は追従して上昇するが、それを越え最高作動圧力に到達するまでの間は、ガス圧は上昇しなくなり、所謂差圧が発生する。従って、この差圧があるときには、ガス漏れが発生していることになる。
本発明は、上記事実に着眼してなされたものであり、気体室内のガス圧と液体室内の液圧とを比較し、この比較結果に基づいて、ガス漏れを検知するものである。
【００１０】
【実施例】
この発明の実施例を図１〜図６により説明する。
大型アキュムレータＬＡは、容器本体１と、増設タンク２０と、前記両者１，２０を連結するフランジ３０と、備えている。
【００１１】
容器本体１内は、仕切手段である弾性体のブラダ３により、液体室４と気体室５とに仕切られている。このブラダ３は、軸方向に複数の肉薄部３ｍが形成された、プリーツブラダであり、変形時には、規則正しく折り畳まれる。
【００１２】
容器本体１の液体室４側には、液体出入口６が設けられ、この液体出入口６内には、ポペット弁７が設けられている。このポペット弁７は、液体出入口６を開閉するもので、その上面にはブラダ３を保護するためのプロテクタ８が設けらている。液体出入口６は、液体室４内の圧力を測定するための液圧計９に連通している。
【００１３】
容器本体１の気体室５側には、ブラダ３の開口部を固定する取付盤１１が設けられている。この取付盤１１の中央部の連通穴１３には、ポペット１５が摺動自在に設けられている。このポペット１５は、図４に示す様に、ばね１５ａにより開方向に付勢されており、その下端面１５ｔは断面円弧状に形成されている。前記下端面１５ｔの頂部１５ｐは、取付盤１１の下端面１１ｔと同一平面上に位置している。
【００１４】
フランジ３０は、容器本体１に固定された第１フランジ３０ａと、増設タンク２０に固定された第２フランジ３０ｂとから構成され、その中央部には、貫通穴３２ａ、３２ｂが設けられている。前記両フランジ３０ａ、３０ｂは、その外周部に挿着されるボルト３５により、締め付け固定されている。
【００１５】
第２フランジ３０ｂは、増設タンク２０の下端部側に固定されている。この増設タンク２０の容量は、容器本体１のそれと同一であり、その上端は、蓋体２１により閉鎖されている。この蓋体２１の中央部には、給気栓２５を内蔵する給気口２３が設けられいるが、該給気口２３は、増設気体室２２内のガス圧を測定するための、気圧計２７に連通している。
【００１６】
液圧計９及び気圧計２７は、差圧計４０に接続され、該差圧計４０の出力端は、コンピュータ４５に接続されている。このコンピュータ４５には、図示しない記憶部、演算部等が設けられているとともに、音声装置、モニタ、プリンタ等の周辺機器が接続されている。
【００１７】
次に、本実施の作動について説明するが、先ず、ガス漏れがない場合について説明する。
大型アキュムレータＬＡを図示しない液圧回路に接続し、給気装置を用いて給気栓２５から気体室５及び増設気体室２２内に不活性ガスＧを供給し、設計値、例えば、７ＭＰａにする。
【００１８】
液圧回路のバルブを開けると、液体Ｗが液体出入口６から液体室４内に流入し、ブラダ３を押圧する。そのため、ブラダ３は、上方軸方向に変位し、図１に示す状態になるので、気体室５内のガスＧが圧縮され、ガス圧は上昇する。
この時、液圧計９と気圧計２７の測定値は、リアルタイムに差圧計４０に入力されているが、両測定値とも７、５ＭＰａなので、出力されない。
【００１９】
液圧回路の液圧が上昇し、８ＭＰａになると、液体Ｗはブラダ３の側壁３ａを押圧し、半径方向に変形させる。
【００２０】
更に液圧が上昇し、最高作動圧力１０ＭＰａになると、ブラダ３が図２に示すように変形するので、気体室５内のガスＧは更に圧縮されるので、ガス圧が上昇する。　この時、液圧計９と気圧計２７の測定値は、リアルタイムに差圧計４０に入力されているが、両測定値とも１０ＭＰａなので、出力されない。
【００２１】
次に、液圧が降下すると、ガスＧが膨張し、ブラダ３を押圧して元の状態に戻そうとする。そのため、ガス圧は低下し液圧と等しくなる。
上述した要領で、アキュムレータでは、液圧の変動に対応してガス圧が変化し、両室の圧力バランスが維持されている。
【００２２】
次に、ガス漏れが発生した場合について説明する。
ブラダ３からガスが漏れ、気体室５内のガス圧が低下すると、液圧が７ＭＰａに戻っても、ブラダ３は、図１の状態まで膨張できず、図３に示すように側壁３ａが窪んだ状態となる。
【００２３】
この時、ブラダ３内のガス圧は、液体室４の液圧と等しくなるので、液圧計９及び気圧計２７の圧力値は等しくなる。そのため、差圧計４０から出力しないので、この時点では、ガス漏れを検出することはできない。
【００２４】
再び液圧回路の液圧が上昇すると、液体Ｗは、側壁３ａを押圧し、ガスＧを圧縮させるが、最高作動圧力１０ＭＰａ到達前、例えば、９．５ＭＰａの時点で、ブラダ３が折り畳まれ、図６に示す状態となる。即ち、ブラダ３は、これ以上変形できなくなり、ガスを圧縮することが不可能となる。
【００２５】
ブラダ３は、連通穴１３に接近し、ポペット１５を押圧するので、前記ポペット１５はばね１５ａのばね力に抗して閉弁方向に摺動し、図４の状態から図５の状態になる。この時、ポペット１５の下端面１５ｔの頂部１５ｐは、取付盤１１の下端面１１ｔと同一平面上に位置しているので、ブラダ３は連通穴１３に吸い込まれことなく閉弁させることが出来る。
【００２６】
この状態では、ブラダ３内のガス圧は、液体室４の液圧と等しいので、液圧計９及び気圧計２７の圧力値は等しくなる。そのため、差圧計４０から出力しないので、この時点では、ガス漏れを検出することはできない。
【００２７】
液圧が更に上昇し、最高作動圧力１０ＭＰａに到達するが、ガス圧は前記液圧変動に対応して上昇できない。前述のように、ブラダ３はこれ以上変形できない、極限形態に達しているためである。従って、ガス圧は、９．５ＭＰａを維持するので、液体室４の液圧より低くなる。
【００２８】
そのため、両室４、５の圧力値に差が発生するので、差圧計４０からコンピュータ４５に出力される。前記コンピュータ４５は、前記出力によりガス漏れと判断し、モニタ表示、音声警報等を行う。
【００２９】
作業者は、コンピュータ４５のモニタ表示、音声警報等によりガス漏れを知ることができるので、適切な時期に、必要な処置をすることが出来る。
【００３０】
この発明の第２実施例を図７により説明するが、図１〜図６と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第１実施例との相違点は、増設タンクの代わりに、気体室５内の給気口２３近傍に、補助気体室４８が設けられていることである。
【００３１】
この発明の第３実施例を図８により説明するが、図１〜図６と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第１実施例との相違点は、ブラダ型アキュムレータの代わりに、ピストン型アキュムレータを用いると共に、このアキュムレータを増設タンク内に配置したことである。
【００３２】
このアキュムレータは、仕切手段であるピストン５１により、シリンダ（容器本体）５２内が液体室５３と、気体室５４とに仕切られている。前記シリンダ５２の下端部５２ａは、増設タンク２０の接続開口部２０ａに螺着されている。
【００３３】
シリンダ５２の下端は、液体出入口５６を有する基板５７に装着され、その上端には気体出入口５８を有する端板５９が嵌着されている。この気体出入口５８は、増設気体室２２に連通している。
【００３４】
この実施例では、液圧の変動によりピストン５１が摺動し、気体室５４，２２内のガスＧを圧縮、膨張させるので、ガス圧は液圧に対応して変化する。
【００３５】
ガス漏れが発生した場合には、液圧の変動に対応してガス圧が変動しなくなる。例えば、最高作動圧力を１０ＭＰａに設定し、この最高作動圧力の時に、ピストン５１がシリンダ５２の図示しないストッパに当接するように設計してある場合には、最高作動圧力になる前、例えば、９．５ＭＰａでピストン５１がストッパに当接し、摺動できなくなる。
このピストン５１がストッパに当接した時点では、液圧とガス圧はバランスしているので、差圧計４０は、出力しない。
【００３６】
しかし、更に液圧が上昇し最高作動圧力になっても、ピストン５１は摺動できないので、ガス圧は変化しない。そのため、液圧計９、気圧計２７の測定値に差が発生するので、差圧計４０からコンピュータ４５に出力される。前記コンピュータ４５は、前記出力によりガス漏れと判断し、モニタ表示、音声警報等を行う。
【００３７】
この発明の第４実施例を図９により説明するが、図８と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第３実施例との相違点は、増設タンク２０が気体室５４と直列に連続して接続されていることである。
【００３８】
更に述べると、端板５９は、フランジ板６１を介して増設タンク２０に接続されている。このフランジ板６１の中央部には、連通路６２が設けられており、この連通路６２は気体出入口５８に連通している。又、フランジ板６１の上面には、凸状嵌着部６４が設けられており、この嵌着部６４は増設タンク２０の接続開口部２０ａに螺着されている。
【００３９】
この発明の第５実施例を図１０により説明するが、図９と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第４実施例との相違点は、増設タンク２０の代わりに、シリンダの直径及び長さを大きくしてガス容積を拡大し、その一部を増設気体室２２にしたこと、である。このアキュムレータでは、シリンダ５２の略中央部にストッパ７０が設けられ、このストッパ７０の上側の延長部６８が増設気体室２２となっている。
【００４０】
この発明の第６実施例を図１１により説明するが、図７（第２実施例）と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施例と第２実施例との主な相違点は、仕切手段である。即ち、第２実施例はブラダ型アキュムレータであるのに対し、本実施例ではダイヤフラム型アキュムレータである点である。
【００４１】
この実施例では、ダイヤフラム７０の外周部は、下本体７１と上本体７２とにより挟持されており、又、前記両本体７１、７２のフランジ部には、ボルト７３、７４が挿着され、該両ボルト７３、７４の先端部には、ナット７５、７６が螺着されている。
上本体７２には、断面Ｕ字状の気体室５４が設けられ、その開口部には、プロテクタ７７が配置されている。このプロテクタ７７は、断面円弧状に形成され、複数の通気孔７８を備えている。
【００４２】
液体Ｗが液孔７９に流入すると、ダイヤフラム７０が押し上げられ、気体室５４内のガスＧは、圧縮されるので、ガス圧は液圧に対応して上昇する。
なお、最高作動圧力になると、ダイヤフラム７０は、極度に変形しようとするが、プロテクタ７７に当接するので、その変形は規制される。そのため、ダイヤフラム７７は無理な変形をしないので、破損を防止することができる。
【００４３】
【発明の効果】
この発明は、液体室の液圧と気体室のガス圧とを比較し、その比較結果に基づいてガス漏れを判断するので、確実にガス漏れを検知することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】他の状態を示す縦断面図である。
【図３】ガス漏れ発生時におけるブラダの状態を示す縦断面図である。
【図４】図１の要部拡大図である。
【図５】図６の要部拡大図である。
【図６】ガス漏れ発生時におけるブラダの他の状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第５実施例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第６実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　　容器本体
３　　ブラダ
４　　液体室
５　　　気体室
６　　液体出入口
７　　ポペット弁
９　　液圧計
２０　増設タンク
２２　増設気体室
２３　給気口
２７　気圧計
４０　差圧計
４５　コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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