アキュームレータ(圧力タンク)とは?
1) アキュームレータの構造
給水加圧ポンプに装着しているアキュームレータ(圧力タンク)といわれるものですが、圧力タンク外壁内部に風船のような形のダイヤフラムが入っており、そのなかに窒素が充てんされています。
作動液(水など)がこのダイヤフラムを押し上げ、圧縮されて液への圧力を貯圧します。
2) アキュームレータの加圧ポンプにおいての役割
作動液が管内に送られますと、ダイヤフラムの風船を、作動液の圧力により、窒素ガスが圧縮されます。
それにより、管内に圧力を貯めこむことが出来るようになります。
加圧ポンプは、主に管内の圧力で制御しており、管内の圧力が低くなればオン(ポンプ発進)、管内圧力が高くなればオフ(ポンプ停止)という形で制御しております。
ポンプ発進後、アキュームレータのダイヤフラム内の窒素に圧力を押し込む時間、ポンプは動き続けて、停止圧力に達した段階で、ポンプは停止します。その後、水を使用しますと、貯圧されたアキュームレータがしばらく水を押し続けて、圧力が下がる時間を緩やかにします。
アキュームレータが設置されていない場合、液体は気体と違って縮む特性がありませんので、少量の水を使用した場合(管内から水圧を放出した場合)、瞬時にポンプ発進圧力に達して、ポンプが発進します。その後、瞬時に停止圧力に達してポンプが停止、その後、管内の圧がまたすぐに下がって、発進をするという動作を繰り返すことになってしまいます。
発進停止の間隙が短く、発進停止を激しく繰り返すことを「チャタリング」と言いまして、チャタリング防止策の一つとして、アキュームレータは加圧ポンプに装着されております。
アキュームレータ 作動液が入った状態。
アキュームレータ ポンプが発進し、管内に作動液が入ってきて、ダイヤフラムを押した状態。これにより、圧縮された窒素に、圧力が貯圧される。(エネルギーの蓄積)
アキュームレータ ポンプ停止後、水栓などを開いて管内の圧力が下がっていく状態。圧縮された窒素ガスがダイヤフラムにより、管内の作動液を押す。貯圧されている状態のため、管内の圧力が下がる時間差ができる。(エネルギーの放出)
3) 何故アキュームレータ内にダイヤフラムが装着されているのか?
充填する窒素や空気は水に溶ける性質があり、圧力タンク内の窒素がどんどんなくなってしまうので、窒素と水を接触させないように、ダイヤフラムを装着しているのです。
ダイヤフラムがないものを、「圧力タンク」と呼んで分ける場合もありますが、アキュームレータと圧力タンクを分けずに、アキュームレータの事を圧力タンクと呼ぶ場合もあります。
ダイヤフラムが破損しますと、窒素ガスが水の中に溶けて行ってしまい、アキュームレータ内がすべて作動液(水など)に満たされてしまいます。
これにより、貯圧の効果が無くなり、チャタリングを起こします。
これをアキュームレータの故障、パンクと言います。
4) アキュームレータ破損の例
作動液が、窒素ガス封入のムシの所から、出てきてしまう。
アキュームレータ内部のダイヤフラムが破れ、窒素ガスが作動液に溶けだして、ついにはアキュームレータ内が作動液で満たされてしまい、能力が発揮できなくなってしまいます。
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