(57)【要約】気体バネアキュムレータであって、−流体入口（２０）を備えるハウジング（２，３）と；および−そのハウジングの内部を、流体入口経由でシステム圧力にさらされる作動室（７）とガス室（６）とに分離する、フレキシブルなダイアフラム（４）と；を有し、ハウジングは、一方の側が流体入口（２０）を介してシステム圧力にさらされ他方の側がさらなる１つの室（１３）にさらされるダイアフラム要素（４）と、大気がさらなる１つの室（１３）に入ることを可能にするために配置された第１の逆止弁（１７）と、さらなる１つの室（１３）からの気体がガス室（６）に入ることを可能にするために配置された第２の逆止弁（２９）と、を有する、ことを特徴とする気体バネアキュムレータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体バネアキュムレータであって、
−流体入口（２０）を備えるハウジング（２，３）と；および
−前記ハウジングの内部を、前記流体入口経由でシステム圧力にさらされる作動室（７）とガス室（６）とに分離する、フレキシブルなダイアフラム（４）と；
を有し、
前記ハウジングは、一方の側が前記流体入口（２０）を介してシステム圧力にさらされ他方の側がさらなる１つの室（１３）にさらされるダイアフラム要素（４）と、大気が前記さらなる１つの室（１３）に入ることを可能にするために配置される第１の逆止弁（１７）と、そして前記さらなる１つの室（１３）からの気体が前記ガス室（６）に入ることを可能にするために配置された第２の逆止弁（２９）と、を有する、
ことを特徴とする気体バネアキュムレータ。
【請求項２】
前記ガス室（６）内の圧力が増大した場合に、気体が前記ガス室（６）から流出することを可能にする逃し弁（３４）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項３】
前記第２の逆止弁（２９）と前記逃し弁（３４）の１つまたは両方が、前記ダイアフラム（４）と一体的に形成される弁要素を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項４】
前記作動室（７）が流体出口（２１）を備え、それにより前記流体入口（２０）と前記流体出口（２１）が前記作動室（７）を流れ線に接続させるために使用でき、そして１つの逆止弁（２８）が前記流体入口（２０）と前記流体出口（２１）との間に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項５】
前記ハウジングが前記ガス室（６）と連通するポート（２３）を備え、そして前記ポート（２３）に外部圧力容器（２４）が脱着可能に接続され、そして前記外部圧力容器（２４）は一定の長さの導管（２４）により提供される、ことを特徴とする請求項１に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項６】
前記一定の長さの導管（２４）がフレキシブルである、ことを特徴とする請求項５に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項７】
前記ダイアフラム（４）がダイアフラム支持組立体（８）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項８】
前記ダイアフラム支持組立体（８）が前記ダイアフラムの対向する側に位置する１組の支持要素（９，１０）を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項９】
前記ダイアフラム（４）が前記１組の支持要素（９，１０）の間に密封状態で挟まれ、前記１組の支持要素は前記ダイアフラムを貫通する固定要素（１１）により結合される、ことを特徴とする請求項７に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項１０】
前記作動室（７）が前記ダイアフラム支持組立体（８）に対して作用する第１のバネ（１４）を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項１１】
前記ガス室（６）が、前記ダイアフラム支持組立体（８）に対して前記第１のバネ（１４）と反対に作用する第２のバネ（３６）を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項１２】
前記ダイアフラム支持組立体（８）により可動となる表示部材（３２）が、前記ハウジングの壁を通りぬけて伸長する、ことを特徴とする請求項７に記載の気体バネアキュムレータ。
【請求項１３】
前記表示部材（３２）が前記ハウジングの外側に搭載される視界要素（３３）の中に伸長する、ことを特徴とする請求項１２に記載の気体バネアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体バネを組み込む種類のアキュムレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アキュムレータは、ある体積の流体を圧力下で保存し、または油圧システムに入る突然の流体のパルスにより引き起こされる圧力衝撃を吸収するために使用することができる。その事例は英国特許ＧＢ８９２０１９（特許文献１）及び英国特許出願公報ＧＢ２０８３５５６Ａ（特許文献２）に開示されている。このようなアキュムレータは、一方の側のシステム流体の圧力に対抗して作用する圧縮可能ガス又は機械的バネを他方の側に有する、フレキシブルダイアフラムまたはピストンのような密封された可動部材を含んでもよい。機械的なバネの仕様は、システム内で遭遇するであろう圧力の範囲に適合するように最初に事前に選択されなければならないが、一方で、気体バネは、充填またはガス圧を開放することによって、その仕様を必要に応じていつでも変更することができるという利点を有する。
【０００３】
ヨーロッパ特許出願公報ＥＰ１０７９１７０Ａ１（特許文献３）は気体バネアキュムレータを開示し、その気体バネアキュムレータは：
−  入口を備えるハウジングと；
−  ハウジングの内部を、入口を介してシステム圧力にさらされる作業室と、ガス室に分割するフレキシブルなダイアフラムと；を有し、
ここにおいてハウジングは、ガス室と通じるポートを備え、そのポートに外部圧力容器が脱着可能に取り付けられている。
【０００４】
気体バネアキュムレータの１つの欠点は、装入物を蓄積するために大規模なガス室が必要とされるかもしれないことである。このような装置は、多くの場合調達が困難であり、また、厳しい圧力試験が必要とされる可能性がある。さらに、通常、アキュムレータをシステム圧力に適合する圧力にいつ充填するかを決定する簡単な方法がなく、そのことがシステム圧力と気体充填の読み取りを必要とさせるかもしれない。
【０００５】
本願は手動でシステムを必要気体圧に充填する必要なく最大効率で稼働する新規で進歩性のあるアキュムレータの形態を提供することを指向する。
本願の第２の目的は比較的コンパクトで、軽量な、かつ必要な場合に大きな圧力装入物を収容可能なアキュムレータを提供することである。
本願の第３の目的は、追加の圧力ゲージを使用することなく装入物圧力の指標を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】英国特許ＧＢ８９２０１９
【特許文献２】英国特許出願公報ＧＢ２０８３５５６Ａ
【特許文献３】ヨーロッパ特許出願公報ＥＰ１０７９１７０Ａ１
【発明の概要】
【０００７】
本願発明は気体バネアキュムレータであって、−流体入口を備えるハウジングと；および−ハウジングの内部を、流体入口経由でシステム圧力にさらされる作動室とガス室とに分離する、フレキシブルなダイアフラムと；を有し、ハウジングは、一方の側が流体入口を介してシステム圧力にさらされ他方の側がさらなる１つの室にさらされるダイアフラム要素と、外気がさらなる１つの室に入ることを可能にするために配置された第１の逆止弁と、さらなる１つの室からの気体がガス室に入ることを可能にするために配置された第２の逆止弁と、を有する、ことを特徴とする気体バネアキュムレータ、を提案する。  
【０００８】
アキュムレータは好適にはガス室の圧力が増大した場合に、気体が前記ガス室から流出することを可能にする逃し弁を有する。
【０００９】
本願発明はまた、気体バネアキュムレータであって、−流体入口を備えるハウジングと；および−ハウジングの内部を流体入口経由でシステム圧力にさらされる作動室とガス室とに分離する、フレキシブルなダイアフラムと；を有し、ハウジングが前記ガス室と連通するポートを備え、そしてポートに外部圧力容器が脱着可能に接続され、そして外部圧力容器は一定の長さの導管により提供される、気体バネアキュムレータを提供する。
【００１０】
本発明はまた、気体バネアキュムレータであって、−流体入口を備えるハウジング（２，３）と；および−ハウジングの内部を流体入口経由でシステム圧力にさらされる作動室とガス室とに分離する、フレキシブルなダイアフラムと；を有し、ダイアフラムがダイアフラム支持組立体を含み、そのダイアフラム支持組立体により可動となる表示部材がハウジングの壁を通りぬけて伸長する、気体バネアキュムレータを提供する。
好適には表示部材がハウジングの外側に搭載される視界要素の中に伸長する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
以下の記述およびそこで参照される付属の図面は、本発明が実施される方法を示すために非限定的な事例として含まれる。
【図１】本発明に基づく、改良された空気アキュムレータの断面図である。
【図２】図１のII−IIの線に沿った改良された空気アキュムレータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に図１を参照する。アキュムレータは上部２及び下部３で形成されたハウジング１を含み、それは例えば金属鋳造、あるいは、プラスチック成形であってよい。フレキシブルなダイアフラム４は、ハウジングの上部２と下部３の間に介在し、２つの部分の間に密封可能に装入される辺縁ビード５を備える。ダイアフラムは、このようにハウジングの内部を上部ガス室６と下部作動室７に分割する。ダイアフラム４の中央領域は、円盤状の上部支持要素９及び下部支持要素１０を含む、支持組立体８によって保持され、そしてダイアフラムは２つの支持要素の間に密封可能に挟まれ、その２つの要素はダイアフラムを通過する固定ナットとボルト１１によって一緒にクランプされている。円盤状支持要素９及び１０は浅い周縁フランジ１２を備える。支持組立体８は、下部作動室７内に配置された圧縮バネ１４によって、ガス圧力に対抗して上部ガス室６内の静止位置に支持される。バネは下部作動室７の底部の凹部１５内に、そして下部支持要素１０の周縁フランジ１２によって、径方向に位置決めされる。
【００１３】
ハウジング上部２とハウジング下部３は、ボルト１６により結合されてもよい。ハウジング下部３は、軸方向に整列する流体入口ポート２０と流体出口ポート２１を備え、その一方または両方が下部作動室７をシステム流体圧力に接続するために使用することができる。アキュムレータは、典型的には、例えば、液体流路に接続してもよい。ハウジング上部２は、一定の長さの圧力ホースのような導管の形の膨張容器に接続するための気体ポート２３を備える。圧力ホース２４は適切な末端フィッティング２５によって遠端で密封されて密封空気室を提供し、それはハウジング上部２の適合する充填弁２６を介して気体を充填されてもよい。圧力ホースは任意の便利な空間に容易に収容することができる。さらに、適切な圧力定格の標準圧力ホースとフィッティングを選択することによって、膨張容器の圧力試験の必要性が回避される。膨張容器の容量は、単にホースの長さおよび／または直径を変更することにより、任意の特定の用途に必要な寸法に容易に調整することができる。
【００１４】
アキュムレータはまた、ハウジング上部２のポート３２を通ってスライド可能に挿入されるロッド３１によって提供される表示要素からなる装入量表示器を組み込んでいる。ロッド３１の下端は、上部支持部材９と接触している。ロッド３１は密封可能にポート３２に係合する透明な視界カプセル３３に内に伸長している。下部作動室７が、上部ガス室６と圧力ホース２４内の装入物によって印加される圧力を超えるシステム圧力にさらされると、ダイアフラム４は上方に移動する傾向があり、それは視界カプセル３３内の表示ロッド３１を上昇させる。このように表示ロッド３１の動きは気体装入物の圧縮が発生し、そしてシステム流体が下部作動室７の中に拡大していることを示す。システム圧力が低下すると、圧縮された気体装入物の影響の下でダイアフラムは戻り、下部作動室７から比例量のシステム流体を押し出す。
【００１５】
アキュムレータはまた、負圧で使用することができ、部分的な真空が上部ガス室６内に導入され、そして下部作動室７内の流体に負圧が印加されると、ダイアフラムは、バネ１４の作用に抗して下方に移動し、しかし作動流体の圧力が上昇すると元に戻る。
【００１６】
アキュムレータは蓄圧、ショック抑制および流体ポンピングを含む様々な用途で使用するのに適している。アキュムレータは、例えば、変動する流速および圧力に起因する水ポンプシステムにおける水撃を防止するために使用することができる。アキュムレータは、流体をポンピングする手段として使用でき、それにより、下部作動室を通る一方向の流れを形成するために入口および／または出口ポートに適切な逆止弁を使用し、アキュムレータのダイアフラムの反対側に可変の圧力を加えることによって、システム流体を導入し押し出すことができる。
【００１７】
図１および図２に示した改善されたアキュムレータは、例えば外部膨張容器の容積が変更された場合に、アキュムレータに気体を再充填する必要性を無くする以下の追加の機構を含む。追加の機構は、入口ポート２０と出口ポート２１との間に配置される逆止弁を含み、逆止弁は本体および座金組立体２７、およびラグ３７により保持されるフレキシブルな環状弁部材２８からなる。空洞２２に通じるポートが流体入口ポート２０と連通するためハウジング下部３に形成される。整列された室１３と接続孔がスライディング茸弁１７を収容するためハウジング上部２に備えられる。スライディング茸弁１７は、弁を閉鎖位置に偏移させる外部圧縮バネ１８と止め輪１９によって保持される。
【００１８】
ダイアフラムの延伸した末端部分が空洞２２を室１３から密封状態で分離する。ダイアフラム４の頂部表面に形成された凹部３０は室１３と上部ガス室６の間のポートを提供する。フレキシブルな逆止弁部材２９、それはダイアフラム４の一部としても形成されるが、上部ガス室６の内壁と接触して配置される。流体入口ポート２０と空洞２２に流入する突然の流体の流れは、ダイアフラム４の延伸部分を上に押し上げ、それにより上方の室１３内の気体を圧縮する。この気体の圧力が上部ガス室６の圧力より大きい場合、気体は逆止弁部材２９を通って上部ガス室６に流入し、それにより部分的に上部ガス室６の圧力を増大させる。流体入口ポート２０における流体の圧力パルスが減少または停止すると、室１３の境界となるダイアフラム４の延伸部分は休止位置にもどり、それにより室１３の圧力を減少させる。圧力の低下は空気入口茸弁１７が外部気圧により開かれ、気体が室１３に流入することを可能にする。同時に、逆止弁部材２９は閉鎖して上部ガス室６からの空気の流出を防止する。
【００１９】
この実施形態では、追加の圧縮バネ３６が上部ガス室６内に配置され、下部作動室７内に配置される圧縮バネ１４によりダイアフラム４の底部に加えられる分圧に対抗して、ダイアフラム４の頂部に分圧を加える。気体または流体の力が印加されない場合、２つのバネによる圧力は、上部ガス室６と下部作動室７の間の応力の無い位置にダイアフラム４を保持する。作動中に、上部ガス室６の圧力が下部作動室７の流体圧力より大きくなるとダイアフラム４は下方に向けられる。
【００２０】
ダイアフラム４の一部として形成されるフレキシブルな弁フラップ３４は、上部ガス室６の内壁と垂直接触する。ポート３５がダイアフラム４の頂部表面上の凹部とハウジング上部２の密封面とにより形成され、外気に外部連通する。このポート３５は通常は弁フラップ３４により閉鎖されているが、ダイアフラム４が上部ガス室６の増大する圧力により下方に偏移すると、弁フラップ３４は上部ガス室６の内壁上の停止位置より引き込ませられ、それにより上部ガス室６の気体をポート３５を通って外気に逃がすことを可能にする逃し弁を構成し、ダイアフラム４の上にかかる上部ガス室６の圧力を減少させる。この圧力の減少はダイアフラム４を上昇させ、弁フラップ３４を上部ガス室６の内壁に対して再度密封することを可能にし、それによりポート３５を密封し、そして気体がさらに上部ガス室６から逃げるのを防止する。
【００２１】
上部ガス室６へおよび上部ガス室６からの気体の流れのこの自動的な制御は、アキュムレータがシステムの外部気体充填の必要なく最大効率で作動することを可能にする。
【００２２】
空気を気体装入物として使用する空気アキュムレータが記述されてきたが、例えば窒素などの他の圧縮可能気体も使用可能であることに注意されたい。
【００２３】
上記の記載は新規であると信じられる領域に重点を置き、そして識別された特定の課題について述べたが、ここに記載される機構は、従来技術に新規で有用な進歩を提供できる任意の組み合わせで使用されてよいことを意図している。    
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2015535059.tif 000005
2015535059.tif 000006
2015535059.tif 000007