JP3216907U - 省エネ液圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】資材の位置エネルギー差を利用して複数の液圧装置を駆動する省エネ液圧システムを提供する。【解決手段】力作用液圧装置１０、押進液圧装置２０及び回復液圧装置３０を含み、力作用液圧装置１０は、昇降可能に第１の高所又は第１の低所に位置する乗せ台１２を含む。押進液圧装置２０は、昇降可能に第２の高所、逆送り位置又は該逆送り位置より低い第２の低所に位置する転送台２２を含む。該第２の低所の高さはバッファステージ４０より高い。回復液圧装置３０は押進液圧装置２０と力作用液圧装置１０との間に連結され、回復液圧装置３０は受力部を含む。押進液圧装置２０が逆送り位置から第２の低所まで降りる過程において、押進液圧装置２０は回復液圧装置３０の受力部を押し付けて作業流体を回復液圧装置３０から力作用液圧装置１０に戻させる。【選択図】図１

Description

本考案は省エネ液圧システムに関し、特に資材の位置エネルギー差を利用して複数の液圧装置を駆動する液圧システムに関する。前記液圧システムは別のグループの資材を上向いて運送し、一部の資材を元の場所に落ちさせることにより、循環に使用する省エネの効果を得ることができる。

現在一般的な液圧システムは多くの場合、物の上昇を支援して内部の作業流体（例えば、液圧油）を回流させるために、追加の電源が必要である。故に、改良する余裕がある。

また、地球資源は非常に限られているため、エネルギーの節約及び環境にやさしい代替エネルギーが注目されている。例えば、太陽光発電、水力発電、又は風力発電である。なお、上記のようなグリーンエネルギーは環境によって大きく制限されており、安定的に供給することはできない。例えば、夜は太陽光発電は供給できなく、水不足時に水力発電は利用できなく、風力発電も風力による影響を大きく受ける。

したがって、より省エネで環境にやさしい方法で地球資源をいかに活用するかが急務である。

本考案の目的は省エネで環境にやさしい方法で、特に位置エネルギーを運動エネルギーに転換することにより環境保護と省エネルギーの目的を達する省エネ液圧システムを提供することである。

上記課題を解決するために本考案は省エネ液圧システムを提供する。該省エネ液圧システムは力作用液圧装置、押進液圧装置及び回復液圧装置を含む。力作用液圧装置は、昇降可能に第１の高所又は第１の低所に位置する乗せ台を含む。前記力作用液圧装置の一方側に、バッファステージは第１の低所より低い位置に固定されるように設けられる。押進液圧装置は第１の管路によって前記力作用液圧装置に連結される。前記押進液圧装置は、昇降可能に第２の高所、逆送り位置又は該逆送り位置より低い第２の低所に位置する転送台を含む。ただし、該第２の低所の高さは前記バッファステージより高い。その中、前記乗せ台が第１の低所に降りたとき、前記力作用液圧装置内の作業流体は前記押進液圧装置に流れて、前記転送台を前記第２の高所まで上げる。回復液圧装置は、第２の管路によって前記押進液圧装置に連結され、第３の管路によって前記力作用液圧装置に連結される。前記回復液圧装置は昇降できる受力部を備える。前記押進液圧装置の前記転送台は前記第２の高所から前記逆送り位置まで降りて、前記受力部に当接する。前記転送台が前記第２の低所まで降り続ける過程において、前記受力部を押し付けて、作業流体を前記回復液圧装置から前記力作用液圧装置に流れ戻させる。

本考案は少なくとも以下の効果がある。本考案において、乗せ台の第１の高所はバッファステージより高く、バッファステージは押進液圧装置における転送台の第２の低所の位置より高い。資材の位置エネルギー差を利用して液圧装置を駆動することにより、資材の位置エネルギーを運動エネルギーに転換する。それにより、資材を乗せ台まで戻すことができ、環境保護と省エネルギーの効果を達する。

本考案の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本考案に関する詳しい説明と添付図面を参照するが、提供される添付図面は、参考と説明を提供するためのものに過ぎず、本考案を制限するためのものではない。

図１は本考案における省エネ液圧システムの最初状態を示す模式図である。 図２は本考案における省エネ液圧システムが転送台を上げることを示す模式図である。 図３は本考案における省エネ液圧システムが資材をバッファステージに預けることを示す模式図である。 図４は本考案における省エネ液圧システムが資材をバッファステージに移すことを示す模式図である。 図５は本考案における省エネ液圧システムが資材を一時貯蔵タンクに移すことを示す模式図である。 図６は本考案における省エネ液圧システムが含むエネルギー転換装置の模式図である。 図７は本考案における省エネ液圧システムが転送台を下げることを示す模式図である。 図８は本考案における省エネ液圧システムがバッファステージ内の資材を利用して作業流体を再び力作用液圧装置まで戻させることを示す模式図である。 図９は本考案における省エネ液圧システムの運動エネルギー転換装置の模式図である。 図１０は本考案における省エネ液圧システムが初状態に回復したことを示す模式図である。 図１１は本考案における省エネ液圧システムの第２の実施例の模式図である。

［第１の実施例］
本考案における省エネ液圧システムの模式図である図１及び図２を参照する。まずは本考案の省エネ液圧システムの各構成を紹介してから、本考案の省エネ液圧システムの運転方式を続いて説明する。本考案の省エネ液圧システムは、力作用液圧装置１０、押進液圧装置２０、回復液圧装置３０、力作用液圧装置１０の一方側に設けられるバッファステージ４０、及びサブ循環装置５０を含んている。サブ循環装置５０は少なくとも上部一時貯蔵タンク５２を備えている。

力作用液圧装置１０は第１のプランジャー１１、及び第１のプランジャー１１の頂上に設けられる乗せ台１２を備えている。乗せ台１２は第１のプランジャー１１によって上昇又は下降することができる。第１のプランジャー１１は、前記乗せ台１２を第１の高所Ｈ１１（図１に示す）まで上げたり、又は前記乗せ台１２を第１の低所Ｈ１２（図２に示す）まで下げたりすることができる。本実施例における第１の高所Ｈ１１は第１のプランジャー１１が乗せ台１２を上げるときに到達できる最も高い位置であってもよい。第１の低所Ｈ１２は第１のプランジャー１１が該乗せ台１２を下げるときに到達できる最も低い位置であってもよい。

図１に示すように、本実施例は資材Ｍ（例えば、鉱山地域の鉱石など）を受けるための資材一時貯蔵タンク５１を設けている。資材一時貯蔵タンク５１の位置は第１の高所Ｈ１１より高い位置に設けられている。その中、乗せ台１２が第１の高所Ｈ１１に位置したとき、資材一時貯蔵タンク５１とは隣接している。言い換えれば、資材一時貯蔵タンク５１は第１の高所Ｈ１１に位置した乗せ台１２よりも少々高くなっている。それにより、資材Ｍは重力を借りて資材一時貯蔵タンク５１から乗せ台１２に入ることができる。図２に示すように、資材一時貯蔵タンク５１が資材Ｍを乗せ台１２に送る。乗せ台１２の資材Ｍの重量を制御するように資材一時貯蔵タンク５１にはセンシング装置を設けることが好ましい。重量差により、乗せ台１２の資材Ｍを転送台２２の資材Ｍより多くするように制御する。

押進液圧装置２０は第１の管路Ｐ１を介して上記力作用液圧装置１０に連結されている。第１の管路Ｐ１は少なくとも制御弁Ｖ１を設けてもよい。この実施例における押進液圧装置２０は伸縮式液圧装置である。押進液圧装置２０は第２のプランジャー２１、及び第２のプランジャー２１の頂上に設けられる転送台２２を備えている。転送台２２は昇降可能に第２の高所Ｈ２１（図２に示す）、逆送り位置Ｈ２３（図７に示す）、及び逆送り位置Ｈ２３より低い第２の低所Ｈ２２（図１に示す）に位置する。本実施例において、第２の高所Ｈ２１は第２のプランジャー２１が前記転送台２２を上げるときに到達できる最も高い位置であってもよい。また、第２の低所Ｈ２２は第２のプランジャー２１が前記転送台２２を下げるとき、到達できる最も低い位置であってもよい。本実施例において、第２の低所Ｈ２２の高さはバッファステージ４０の位置よりも低く、第２の高所Ｈ２１は第１の高所Ｈ１１の位置よりも高い。

バッファステージ４０は前記力作用液圧装置１０の一方側に置かれて、前記第１の低所Ｈ１２より低い位置に固定されている（例えば、図１に示した緩衝位置Ｈｆ）。同時に、バッファステージ４０も力作用液圧装置１０と押進液圧装置２０との間に位置しており、力作用液圧装置１０の乗せ台１２から送った資材Ｍを一時的に受け取って、適当な時に前記押進液圧装置２０の転送台２２に転送する。

図２に示すように、本実施例は重力を利用している。バッファステージ４０は傾斜底面４１、可動戸４２及び底扉４３を備えている。乗せ台１２はバッファステージ４０に傾向する傾斜底面１２１、及び前記バッファステージ４０と対向する可動戸１２２を備えている。転送台２２は傾斜底面２２１及び可動戸２２２を含んでもよい。

回復液圧装置３０は第３のプランジャー３１、及び第３のプランジャー３１に連結されている昇降可能な受力部３２を備えている。回復液圧装置３０は第２の管路Ｐ２によって押進液圧装置２０に連結され、第３の管路Ｐ３によって力作用液圧装置１０に連結されている。回復液圧装置３０は作業流体Ｆを適切なタイミングで力作用液圧装置１０に送り戻すように一時的に預けており、その運転方式は後で説明する。第２の管路Ｐ２は少なくとも一つの制御弁Ｖ２を有してもよい。第３の管路Ｐ３は制御弁Ｖ３を有してもよい。

下記において、本考案における省エネ液圧システムの運転方式を説明する。図１に示すように、資材Ｍが力作用液圧装置１０の乗せ台１２に入るまでの過程において、まずは、第１の管路Ｐ１の制御弁Ｖ１及び第３の管路Ｐ３の制御弁Ｖ３（また、制御弁Ｖ３は逆止弁であってもよい）を閉める。前記資材Ｍは固体であることが好ましいが、低いところから高いところに運送できる何れの物であってもよい。

完了した後、図２に示すように前記制御弁Ｖ１を開弁すると、前記力作用液圧装置１０の第１のプランジャー１１が重力のために下へ降りると共に、作業流体Ｆを第１の管路Ｐ１を介して前記押進液圧装置２０に押し込む。力作用液圧装置１０の乗せ台１２が下降する過程において、位置エネルギーを液圧装置によって前記押進液圧装置２０に転送して、位置エネルギーの変化を生成する。そして、前記押進液圧装置２０の第２のプランジャー２１が上昇して、転送台２２を第２の高所Ｈ２１に上げる。転送台２２内の資材Ｍは上げられて、必要又はデザイン方式に応じて次のステージに移動することができる。前記資材Ｍの一つの実現可能な例は山から採掘された鉱石であり、それは一定程度の高さがあり、乗せ台１２内の資材Ｍが下降する過程における位置エネルギー差（高さ）を利用して、転送台２２内に位置する資材Ｍを上げて、さらに資材Ｍをより高い位置に運送することができる。

１つのポイントを追加するには、本実施例において転送台２２の高さを乗せ台１２の高さより高くするために、乗せ台１２と第１のプランジャー１１など上昇可能で相関性のある部材及び乗せ台１２内にある資材Ｍの総重量は、転送台２２と第２のプランジャー２１など上昇可能で相関性のある部材及び転送台２２内の資材Ｍの総重量より大きい。

図３を参照する。転送台２２を上げる過程において、前記制御弁Ｖ２を閉めることにより、乗せ台１２内の資材Ｍを前記バッファステージ４０に移動することができる。また、移動する過程において、前記制御弁Ｖ１（又は逆止弁として逆流を止める機能を提供する）を閉めることにより、前記乗せ台１２を空にすることができる。

図４に示すように、本実施例における上部一時貯蔵タンク５２は第２の高所Ｈ２１より少々低い位置に固定されている。その中、転送台２２は前記第２の高所Ｈ２１に位置し、前記上部一時貯蔵タンク５２は前記転送台２２に隣接している。前記転送台２２を空にするように転送台２２内の資材Ｍは図５に示すようにサブ循環装置５０の上部一時貯蔵タンク５２に移すことができる。

本実施例では、第２の高所Ｈ２１を第１の高所Ｈ１１より高くするように設計する。また、サブ循環装置５０の上部一時貯蔵タンク５２は第２の高所Ｈ２１と協働し、前記第１の高所Ｈ１１と協働する乗せ台１２より高い位置にある。

図６に示すように、本実施例のサブ循環装置５０はさらに前記上部一時貯蔵タンク５２に隣接するエネルギー転換装置５３を含んでもよい。エネルギー転換装置５３により、上部一時貯蔵タンク５２内の資材Ｍの位置エネルギーを他のエネルギー（例えば、電力）に転換することができる。図６に示すように、エネルギー転換装置５３は例として水車発電機であってもよい。それらの資材Ｍを発電機のバケツ（図示なし）に注ぎ込む。その後、バケツが降りて資材一時貯蔵タンク５１の上方移動したとき、資材Ｍを資材一時貯蔵タンク５１に一時的に貯めるように預ける。そして、資材一時貯蔵タンク５１は資材Ｍを乗せ台１２（図１０に示す）に送る。そのように、転送台２２内の資材Ｍを力作用液圧装置１０の乗せ台１２まで下向転送することができる。それにより、資材Ｍを循環に使用することができ、環境保護にふさわしい。

本実施例における押進液圧装置２０は概略的なものに過ぎない。押進液圧装置２０は例えば、はしご車などの伸縮式又は折り畳み式液圧リーチ装置であり、本考案に従って第２の高所Ｈ２１を第１の高所Ｈ１１より高くしてもよい。重量を液圧ストロークに転換するために、必要に応じて、転送台２２内の資材Ｍは乗せ台１２内の資材Ｍよりも少なくてもよい。

次に、本考案における省エネ液圧システムの液戻し処理について説明する。図７を参照する。押進液圧装置２０の転送台２２を空にした後、第２の管路Ｐ２の制御弁Ｖ２を開弁する。重力が原因で、転送台２２が降りて、作業流体Ｆが押進液圧装置２２から第２の管路Ｐ２を介して回復液圧装置３０に入り込む。そのとき、制御弁Ｖ３は閉状態を呈する。回復液圧装置３０は作業流体Ｆを一時的に預ける。また、転送台２２の一方側は前記バッファステージ４０と隣接し、他方側は受力部３２の上方まで伸びている。過程において、第３のプランジャー３１は上昇し続けて、転送台２２は第２の低所Ｈ２２より高い逆送り位置Ｈ２３まで降りて、第３のプランジャー３１が上昇して受力部３２を転送台２２に当接させる。資材Ｍが転送台２２に移された後、第３の管路Ｐ３の制御弁Ｖ３を開弁する。この時、第２の管路Ｐの制御弁Ｖ２を開弁し続け、第１の管路Ｐ１制御弁Ｖ１は閉弁し続ける。この実施形態では、受力部３２の最高高さを逆送り位置Ｈ２３とすることができる。

図８に示すように、バッファステージ４０の可動戸４２を開けて、バッファステージ４０内の資材Ｍを転送台２２内に注ぎ込む。この時点で、制御弁Ｖ３を開く。転送台２２は資材Ｍの重力を受けて、第２の低所Ｈ２２まで下降し続ける。そして、転送台２２が受力部３２に力を加え続けることにより、回復液圧装置３０内の残留作業流体Ｆが第３のプランジャー３１のプレスを受けて力作用液圧装置１０に送り戻される。この時、乗せ台１２が第１の高所Ｈ１１まで上がり戻る。また、押進液圧装置２０に残っている作業流体は転送台２２が第２の低所Ｈ２２まで降りる過程において、回復液圧装置３０へ流れ続け，力作用液圧装置１０まで流れていく。また、必要に応じて、本実施例は、例えば、押進液圧装置２０により運送可能なエネルギーに応じて、バッファステージ４０の底部の底扉４３を介して資材Ｍを移し出す。

押進液圧装置２０は逆送り位置Ｈ２３から前記第２の低所Ｈ２２まで降りる過程において、前記回復液圧装置３０の受力部３２に当接する。それにより、作業流体Ｆ（例えは、液圧油）を回復液圧装置３０から前記力作用液圧装置１０に戻させる。乗せ台１２が第１の高所Ｈ１１に戻ってくる。

［第２の実施例］
図１１を参照する。図１１は、本考案における省エネ液圧システムの第２の実施例の模式図である。本実施例と前記実施例の差異として、本実施例はバッファステージ４０を省略してもよいことであり、他の構成及び作動は第１の実施例と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。第１の実施例に比べて、図１１における力作用液圧装置１０と押進液圧装置２０との距離が短くなる。転送台２２が乗せ台１２よりも低く、制御弁Ｖ１、Ｖ２及びＶ３と第１の実施例のように協働されている場合、乗せ台１２の資材Ｍは重量差により、前記押進液圧装置２０の転送台２２に直接投入することができる。また、本実施例における資材一時貯蔵タンク５１は資材供給領域であってもよい。また、本実施例の適用は、資材Ｍを液圧で上げた後、直接別の高さ（図に示す運送ユニット５２’のように）に上昇させることであってもよい。従来技術と比較して、本考案は、電気のような追加の電力を必要とせず、資材Ｍを上げて利用することができる。

上記を纏めると、本考案の液圧システムは省エネルギー及びリサイクル可能という利点を有し、電気を必要としない。伝統的なコンベヤベルトと比べて、電気を節約できる。乗せ台１２の第１の高所Ｈ１１はバッファステージ４０よりも高い。バッファステージ４０は押進液圧装置２０の転送台２２の第２の低所Ｈ２２の位置よりも高い。資材の位置エネルギー差により液圧装置を駆動して、環境保護と省エネルギーの目的を達成する。また、サブ循環装置５０は前記押進液圧装置２０の転送台２２と力作用液圧装置１０の乗せ台１２の間に配置されている。資材Ｍは力作用液圧装置１０の乗せ台１２を介して下方に送り出されている。資材Ｍはバッファステージ４０、及び前記押進液圧装置２０の転送台２２を通過して、サブ循環装置５０の上部一時貯蔵タンク５２に入る。最後に、乗せ台１２に戻って、もう一度前記押進液圧装置２０の転送台２２に入って、資材をリサイクルする利点を達成する。

また、前記押進液圧装置２０は、逆送り位置Ｈ２３から第２の低所Ｈ２２まで降りる過程において、前記回復液圧装置３０の受力部３２に当接している。それにより、作業流体Ｆを回復液圧装置２０から力作用液圧装置１０に戻させる。乗せ台１２を第１の高所Ｈ１１に戻して、次の供給を待つ。そのため、本考案は、作業流体Ｆを力作用液圧装置１０に戻させるための他のエネルギー源を必要としなくて、環境保護及び省エネルギーの効果を有する。

本考案の液圧システムは資材の位置エネルギー差を利用して、複数の液圧装置を駆動し、別のバッチの資材を上方に移送する。資材は他の動力源なしに元の位置に戻すことができ、リサイクルの省エネ効果を達成する。

以上の説明は、本考案の好適な実施形態に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲に記載された均等な変更及び変形はすべて本考案の範囲内である

１０ 力作用液圧装置
１１ 第１のプランジャー
１２ 乗せ台
１２１ 傾斜底面
１２２ 可動戸
Ｈ１１ 第１の高所
Ｈ１２ 第１の低所
２０ 押進液圧装置
２１ 第２のプランジャー
２２ 転送台
２２１ 傾斜底面
２２２ 可動戸
Ｈ２１ 第２の高所
Ｈ２２ 第２の低所
Ｈ２３ 逆送り位置
３０ 回復液圧装置
３１ 第３のプランジャー
３２ 受力部
４０ バッファステージ
４１ 傾斜底面
４２ 可動戸
４３ 底扉
５０ サブ循環装置
５１ 資材一時貯蔵タンク
５２ 上部一時貯蔵タンク
５２’ 運送ユニット
５３ エネルギー転換装置
Ｍ 資材
Ｐ１ 第１の管路
Ｐ２ 第２の管路
Ｐ３ 第３の管路
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 制御弁
Ｆ 作業流体
Ｈｆ 緩衝位置

Claims (10)

1. 昇降可能に第１の高所又は第１の低所に配置される乗せ台を備える液圧装置と、
   昇降可能に第２の高所、逆送り位置、又は前記逆送り位置よりも低い第２の低所に配置される転送台を備え、第１の管路によって力作用液圧装置と連結される押進液圧装置と、
   昇降可能な受力部を備え、第２の管路によって前記押進液圧装置に連結されると共に第３の管路によって前記力作用液圧装置に連結される回復液圧装置と、を備え、
   前記乗せ台は、前記第１の低所に降りたとき、前記力作用液圧装置内の作業流体が前記押進液圧装置に入って、前記転送台を前記第２の高所まで上げるように構成され、
   前記押進液圧装置の前記転送台は、前記第２の高所から前記逆送り位置に降りたとき、前記受力部に当接し、そして前記第２の低所まで降り続ける過程に、作業流体を前記回復液圧装置から前記力作用液圧装置に戻させるように前記受力部を押し付けるように構成される、ことを特徴とする省エネ液圧システム。
2. 前記第２の高所は前記第１の高所よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の省エネ液圧システム。
3. 前記力作用液圧装置の一方側に配置されると共に前記第１の低所よりも低い位置に位置し、高さが前記転送台の前記第２の低所の高さより高いバッファステージを備え、
   前記乗せ台は、前記バッファステージへ傾向した傾斜底面、及び前記バッファステージと対向する可動戸を備えることを特徴とする、請求項１に記載の省エネ液圧システム。
4. 前記バッファステージは底扉を備えることを特徴とする、請求項３に記載の省エネ液圧システム。
5. 前記転送台の一方側は前記バッファステージと隣接し、前記転送台の他方側は前記受力部の上方まで伸びていることを特徴とする、請求項３に記載の省エネ液圧システム。
6. 前記押進液圧装置の前記転送台と前記力作用液圧装置の前記乗せ台の間に配置されるサブ循環装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の省エネ液圧システム。
7. 前記サブ循環装置はさらに、前記第２の高所よりも低い位置に固定されて前記転送台が前記第２の高所にある時に前記転送台と隣接されている上部一時貯蔵タンクを備えることを特徴とする、請求項６に記載の省エネ液圧システム。
8. 前記サブ循環装置はさらに、前記上部一時貯蔵タンクと隣接されて前記上部一時貯蔵タンク内の資材の位置エネルギーに対して転換を行うエネルギー転換装置を備えることを特徴とする、請求項７に記載の省エネ液圧システム。
9. 資材を受けるために位置が前記第１の高所の位置より高く設置されている資材一時貯蔵タンクをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の省エネ液圧システム。
10. 前記第１の管路、前記第２の管路及び前記第３の管路のそれぞれには少なくとも一つの制御弁が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の省エネ液圧システム。