ほとんどの産業用途では、油圧システムの理想的な動作温度は 120°Fから140°F（摂氏50度から60度）の間にあります。システムはこの範囲外でも機能しますが、180°F（82°C）を超えると、流体の劣化が加速し、コンポーネントの損傷が重大なリスクとなる重要な閾値となります。
油圧システムの特定の温度そのものよりも、その 安定性の方が重要です。主な目標は、最適な範囲内で一貫した温度を維持し、作動油の粘度が安定していることを保証し、コンポーネントを保護し、予測可能な性能を保証することです。
温度が重要な健康指標である理由
油圧システムの温度は、その動作効率を直接示す指標です。無駄な熱の単位は、システム自体の非効率性によって発生した無駄なエネルギーの単位です。
粘度の中心的な役割
粘度とは、流体の流れに対する抵抗のことです。温度は油圧オイルの粘度に最も大きな影響を与えます。
ポンプからモーター、シールに至るまで、システム全体は特定の粘度の流体で動作するように設計されています。適切な温度を維持することは、本質的に適切な粘度を維持することなのです。
高温の危険性
作動油が熱くなりすぎると、粘度が低下し、薄くなりすぎます。これは一連の問題を引き起こします。
薄い流体は、可動部品間に十分な潤滑膜を維持できず、摩擦と摩耗の増加につながります。また、ポンプ、シリンダー、バルブの内部シールをバイパスし、圧力、効率、制御の損失を引き起こす可能性があります。
最も重要なのは、180°F（82°C）を超える温度は流体の 酸化を劇的に加速させることです。この化学的分解はスラッジやワニスを生成し、フィルターを詰まらせ、バルブを固着させ、コンポーネントの早期故障を引き起こします。
低温の問題点
システムが冷たすぎると、流体の粘度が増加し、濃くなりすぎます。この状態もシステムに負担をかけます。
濃くて冷たい流体は、ポンプがリザーバーから引き込むのが困難になり、ポンプの内部コンポーネントを侵食する可能性のある気泡の生成と崩壊である キャビテーションを引き起こす可能性があります。
この高い粘度はまた、システム内を流体を移動させるために必要な圧力を増加させ、エネルギーを浪費し、システムが温まるまでアクチュエータの動きが鈍く、反応が遅くなります。
システム熱に影響を与える主な要因
熱がどこから来るのかを理解することが、それを管理するための第一歩です。油圧システム内の熱は、非効率性から内部的に発生し、環境から外部的に吸収されます。
内部熱発生
熱の大部分は、流体が有用な仕事をせずに高圧部から低圧部に流れるたびに内部で発生します。この 圧力降下は、機械エネルギーが熱に直接変換されることです。
一般的な発生源には、リリーフバルブによる流体のバイパス、流量制御、摩耗したポンプやモーターの内部漏れなどがあります。効率的なシステムとは、定義上、より冷たいシステムなのです。
リザーバーの役割
油圧リザーバー（タンク）は、熱に対するシステムの最初の防御線です。熱が周囲の空気中に放散するための大きな表面積を提供します。
適切にサイズが決められたリザーバーは、ポンプに引き戻される前に、流体が冷却され、閉じ込められた空気が逃げるのに十分な「滞留時間」を確保します。
環境的および外部的要因
動作環境の周囲温度は大きな要因です。暑い炉内で動作するシステムは熱を吸収し、寒い気候のシステムは熱を絶えず失います。
近くのエンジンやその他の機器からの放射熱も、システムにかなりの熱負荷を加える可能性があります。
システムに最適な選択をする
積極的な温度管理とは、単一の完璧な数値を達成することではなく、運用目標を理解し、機器にとって安定した環境を作り出すことです。
- コンポーネントの寿命を最大化することが主な焦点の場合： 目標は安定性です。流体の劣化と摩耗を最小限に抑えるために、システムを常に120～140°F（50～60°C）の範囲内に保つことを目指してください。
- 最高の効率が主な焦点の場合： 熱源を調査してください。高温は圧力降下の症状であることが多いため、内部漏れや非効率な回路設計を見つけて修正することは、温度を下げ、エネルギー消費を削減することにつながります。
- 極端な環境での動作が主な焦点の場合： エンジニアリングされたソリューションを使用する必要があります。これは、適切にサイズ設定された熱交換器（クーラー）、タンクヒーター、およびより広い温度範囲で粘度を維持するように設計されたマルチグレード油圧流体の使用を意味します。
結局のところ、システムの温度をバイタルサインとして扱うことが、長期的な健全性と信頼性を確保するための鍵となります。
要約表：
| 温度範囲 | 状態 | 主な影響 |
|---|---|---|
| 120°F (50°C) 未満 | 冷たすぎる | 高粘度、ポンプキャビテーション、動作の遅延 |
| 120°F - 140°F (50°C - 60°C) | 理想的な範囲 | 粘度の安定化、最適な効率とコンポーネント寿命 |
| 140°F (60°C) を超える | 熱すぎる | 粘度低下、摩耗増加、流体酸化 |
| 180°F (82°C) を超える | 危険 | 流体分解の加速、コンポーネント故障の可能性大 |
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