(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面を第１端材で塞ぎ、他方の端面を第２端材で塞いだ中空円筒体と、この円筒体内面を摺動し第１端材側に円筒状突起を有する移動体と、前記第１端材に一端が接合し前記移動体に他端が接合し前記円筒状突起の外側に取り付けられた円筒状ベローズとを備えたアキュムレータにおいて、一端を前記第１端材に取り付け、外径が前記円筒状ベローズの内径より小さく、内径が前記円筒状突起の外径より大きい中空のベローズ保護円筒を設け、
前記ベローズ保護円筒が前記円筒状ベローズの内側に位置しており、前記ベローズ保護円筒内に液体が供給され、前記ベローズ保護円筒内を前記円筒状突起が移動することで前記ベローズ保護円筒内に収容される液体量が変化するようになっている、ことを特徴とするアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体の体積変化を吸収するアキュムレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を循環させるループ配管には液体の膨張収縮を吸収するためアキュムレータが設けられている。図３はループ配管の一例を示す。冷媒ループ配管３０には冷媒を循環させるポンプ３１と、冷媒を冷却する熱交換器３２と、冷媒により冷却される負荷３３が接続され、冷媒の体積膨張を吸収するアキュムレータ３４が設けられている。
【０００３】
図４はアキュムレータの構成を示す。中空の円筒体１の一端には第１端材２が設けられ、他端には第２端材３が取り付けられている。円筒体１の内面と摺動可能に嵌合して移動体４が設けられている。この移動体４の第１端材２側には円筒状の突起５が設けられている。一端を第１端材２に固定され他端を移動体４に固定され内径が円筒状突起５の外径より大きい円筒状のベローズ６が設けられている。第１端材２、移動体４が有する円筒状突起５、ベローズ６で囲まれる空間が液体室７を構成し、円筒体１、第２端材３、移動体４が有する円筒状突起５、ベローズ６で囲まれる空間が気体室８を構成する。第１端材２には開口９が設けられ、液体が出入りし、気体室８には封入口１０が設けられ加圧気体が供給された後、密封される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアキュムレータを有するループ配管はロケットで宇宙基地に打ち上げられる装置に装備されており、打ち上げ時激しい振動が発生する。振動はアキュムレータの軸方向（円筒体１の軸方向）と直角方向にも生じ、液体室７の液体がこの方向に振動し、ベローズ６の付け根部に大きな応力が発生し、ここで疲労破損が発生する場合があった。このため従来は図５に示すように円筒状突起５を第１端材２に押しつけ、液体室７の液体を少なくした状態で打ち上げを行っていた。しかしこのようにすると打ち上げ時はアキュムレータとして機能できなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、振動時も動作できるアキュムレータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、一方の端面を第１端材で塞ぎ、他方の端面を第２端材で塞いだ中空円筒体と、この円筒体内面を摺動し第１端材側に円筒状突起を有する移動体と、前記第１端材に一端が接合し前記移動体に他端が接合し前記円筒状突起の外側に取り付けられた円筒状ベローズとを備えたアキュムレータにおいて、一端を前記第１端材に取り付け、外径が前記ベローズの内径より小さく、内径が前記円筒状突起の外径より大きい中空のベローズ保護円筒を設け、前記ベローズ保護円筒が前記円筒状ベローズの内側に位置しており、前記ベローズ保護円筒内に液体が供給され、前記ベローズ保護円筒内を前記円筒状突起が移動することで前記ベローズ保護円筒内に収容される液体量が変化するようになっている。
【０００７】
かかるベローズ保護円筒を設けることにより、円筒軸方向に直角方向の振動に対し、アキュムレータ内のかなりの部分の液体をベローズ保護円筒内に閉じ込めることができるので、ベローズに加わる振動力を大幅に少なくし、ベローズ付け根に発生する応力も少なくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態のアキュムレータの構成を示す。図２は液体室の体積を最も小さくした状態を示す。なお、図４と同じ符号は同じものを示す。中空の円筒体１の一端には第１端材２が設けられ、他端には第２端材３が取り付けられている。これらの第１端材２、第２端材３は円筒体１に対し、装着後、溶接等により固着するように構成されている。円筒体１の内面と摺動可能に嵌合して移動体４が設けられている。移動体４は円筒状で外周にはテフロンなどの滑り材４ａが設けられ、円筒体１の内面を摺動する。この摺動により液体室７と気体室８の体積が変化する。この移動体４の第１端材２側には円筒状の突起５が設けられている。この移動体４と突起５の体積は後述する気体室８の体積に含まれる。
【０００９】
一端を第１端材２に固定され他端を移動体４に固定され、内径が円筒状突起５の外径より大きい円筒状のベローズ６が設けられている。第１端材２、移動体４が有する円筒状突起５、ベローズ６で囲まれる空間が液体室７を構成し、円筒体１、第２端材３、移動体４が有する円筒状突起５、ベローズ６で囲まれる空間が気体室８を構成する。第１端材２には開口９が設けられ、液体が出入りし、気体室８には封入口１０が設けられ加圧気体が供給された後、密封される。
【００１０】
以上の構成は図４に示した従来の構造部分である。本発明では、第１端材２の内面側にベローズ保護円筒１１を設けている。ベローズ保護円筒１１は外径がベローズ６の内径よりやや小さく、内径が移動体４の円筒状突起５の円筒の外径よりも大きな円筒である。また高さは円筒状突起５の高さとほぼ同じで、図２に示すように円筒状突起５を第１端材２に押し当てたとき、先端が円筒状突起５の付け根と多少の間隙を生ずる程度の寸法とする。
【００１１】
次に振動時の動作について説明する。円筒軸方向と直角方向に振動が加わる場合、図１に示すように液体室７内のかなりの部分の液体はベローズ保護円筒１１内で振動するため、ベローズ６に液体から加わる振動力は少なく、ベローズ付け根に発生する応力も少なくなる。なお、円筒軸方向の振動に対しては、ベローズ６の全体が均等に伸縮するので、付け根部に大きな応力は発生しない。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、アキュムレータの中にベローズ保護円筒を設けることにより、ベローズにとって最も厳しい方向からの振動に対してもベローズに発生する応力を少なくし、ベローズを保護し、振動中もアキュムレータの機能を発揮させることができる。またベローズに発生する応力を少なくすることにより寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアキュムレータの構成を示す図である。
【図２】本発明のアキュムレータの液体室の体積を最も小さくした状態を示す。
【図３】アキュムレータを備えたループ配管の一例を示す。
【図４】従来のアキュムレータの構成を示す図である。
【図５】従来のアキュムレータの液体室の体積を最も小さくした状態を示す。
【符号の説明】
１  円筒体
２  第１端材
３  第２端材
４  移動体
４ａ  滑り材
５  円筒状突起
６  ベローズ
７  液体室
８  気体室
９  開口
１0   封入口
１１  ベローズ保護円筒
【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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