製造業者が油圧油および流量計を選ぶ方法

産業用オートメーションおよび機械的動力伝達の分野において、油圧システムはその高い出力密度と精密な制御能力により、重機械、建設機械、航空宇宙などさまざまな分野のコアとなる動力源となっています。油圧油は油圧システムの「血液」であり、その性能と流量監視がシステムの運転効率と耐用年数を直接的に決定します。油圧油の監視に不可欠な流量計は、製造メーカーの技術力と密接に関連しています。本記事では、油圧油の基本的な理解から始め、主要な油圧油のパラメーターや適した流量計の種類について詳しく解説し、国内外の主要な流量計メーカーとその推奨製品について体系的にレビューすることで、 製品 業界関係者の方々に包括的な参考情報を提供します。
1. 油圧システムの「強力な血液」としての油圧油
油圧油、または油圧作動油は、油圧機械で動力を伝達する媒体です。一般的な油圧油は鉱物油または水をベースとしています。油圧油を使用する装置には、エクスカベーターやバックホウ、油圧ブレーキ、パワーステアリングシステム、自動変速機、ゴミ収集車、航空機の飛行制御システム、エレベーター、および産業用機械などがあります。
油圧油は、エネルギーを伝達し、部品を潤滑し、装置を冷却し、そして油圧システム内の腐食を防ぐ特殊な潤滑剤です。効率的なエネルギー伝達を確保するための良好な流動性を持つだけでなく、高温・高圧・高負荷といった過酷な作業条件下でも安定した性能を維持し、油の劣化によるシステム故障を回避する必要があります。機能分類の観点から見ると、油圧油は主に3つのカテゴリーに分けられます：鉱物油系油圧油、合成油系油圧油、および生分解性油圧油です。鉱物油系油圧油は、コストが低く互換性が高いことから、一般的な産業用途で広く使用されています。合成油系油圧油は耐熱性と優れた不燃性を持つため、航空宇宙や冶金などのハイエンド分野に適しています。生分解性油圧油は、建設機械や農業機械など環境保護要件の高い用途を対象としており、環境汚染を効果的に低減できます。(1) 油圧油の主要技術パラメータ 油圧油の性能は一連の重要なパラメータによって示され、流量計選定の際の重要な基準ともなります。その中でも粘度は油圧油の最も核心的なパラメータの一つであり、油の流動性とエネルギー伝達効率に直接影響を与えます。通常、油圧油の粘度はシステムの運転温度に基づいて選定されます。低温環境では冷始動の困難を防ぐために低粘度油（例：ISO VG 32）が用いられ、一方高温環境では過度の希釈や漏れを防ぐために高粘度油（例：ISO VG 100）が必要とされます。さらに、粘度指数（VI）も極めて重要です。粘度指数が高い油圧油（例：VI 140）は温度変化に対する粘度の変動が小さく、広い温度範囲で安定して動作することが可能です。
a. 粘度
一般的な油圧油の粘度は、40°C（104°F）における油の運動粘度に基づくISO VG（粘度等級）システムで分類されています。産業用および移動式油圧システムで最も一般的に使用される粘度等級は以下の通りです。
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
その他の粘度も使用されますが、それらはあまり一般的ではなく、特定の低温または高温用途に限定される場合があります。- ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
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b. 引火点および発火点
これらは油圧作動油の安全性を示す重要な指標です。引火点とは、規定された条件で加熱した際に可燃性蒸気が発生する最低温度を指し、発火点とは、これらの蒸気が継続して燃焼し続ける最低温度のことです。高温環境や裸火のリスクがある用途（例えば製鉄機械など）では、火災の危険性を低減するために引火点の高い油圧作動油を選定すべきです。酸化安定性は、油圧作動油の使用寿命を決定します。高品質な油圧作動油は、長期間にわたる高温・高圧条件下でも酸化や劣化を受けにくく、スラッジやカーボン堆積物などの不純物の生成を抑制し、オイル交換間隔を延長できます。さらに、システムの要件に応じて、耐摩耗性、防錆性、分離性などのパラメータも検討する必要があります。たとえば、高圧油圧システムでは、ポンプやバルブなどの精密部品を保護するために、優れた耐摩耗性を持つ油圧作動油が必要です。湿潤環境では、水分の侵入による油の乳化故障を防ぐために、特に油圧作動油の分離性に注意を払う必要があります。2. 油圧オイル流量計：正確な監視のための「中核設備」 油圧オイルの流量監視は、油圧システムの安定した運転を確保する上で重要な环节です。油圧オイルの流量をリアルタイムで監視することで、システムの漏れやポンプ・バルブの故障などの問題を早期に発見でき、異常な流量によって引き起こされる機器の損傷や生産事故を回避できます。測定原理および構造的特徴に応じて、油圧オイルに適した流量計は主に以下のカテゴリに分けられます。（1）容積式流量計：高粘度油のための「最適解」 容積式流量計は、一定体積の空洞に油圧オイルが充填・排出される回数を測定することで流量を算出します。高精度かつ粘度への適応性が高く、特に高粘度の油圧オイル（粘度100 cSt）の測定に適しています。その中でも、楕円歯車流量計は油圧オイル測定における主流製品です。これは2つの噛み合う楕円歯車から構成されており、油圧オイルが歯車を回転させることで、1回転ごとに一定量のオイルが排出されます。歯車の回転数をカウントすることで流量を求めます。このタイプの流量計の精度は通常クラス0.5に達し、一部の高級製品ではクラス0.2まで到達可能です。流体の粘度や温度変化の影響を受けにくく、油圧システムにおける給油量測定や漏れ検出などの場面で広く使用されています。（2）タービン流量計：中・低粘度油のための「効率的な選択肢」 タービン流量計は、油圧オイルの流れでタービンを回転させ、電磁誘導の原理を利用してタービンの回転速度を電気信号に変換し、流量を算出します。応答速度が速く、測定範囲が広いという利点があり、中・低粘度の油圧オイル（粘度＜50 cSt）の動的流量監視に適しています。例えば、油圧システムのリアルタイム流量制御や、機器の負荷変動時の流量調整などの場面です。タービン流量計の精度は通常クラス0.5～1.0です。タービン構造や信号処理技術を最適化することで、一部の製品はクラス0.2の精度を実現できます。ただし、タービン流量計は流体の清浄度に対して高い要求があることに注意が必要です。油圧オイルに不純物が含まれていると、タービンが詰まったり摩耗したりしやすく、測定精度や寿命に影響を与える可能性があります。（3）その他のタイプの流量計：特殊なシナリオのための「補完的ソリューション」
体積式およびタービン式流量計に加えて、超音波流量計や電磁流量計も特定の特殊なシナリオで使用されます。超音波流量計は、油圧油中における超音波の伝播時間差を測定することで流量を算出します。非接触での測定が可能で、圧力損失がないという利点があり、大口径かつ高粘度の油圧油の測定に適していますが、油中の気泡や不純物の影響を受けやすくなります。精度は比較的低く（通常は1.0～2.0クラス）です。電磁流量計は、電磁誘導の原理を利用して導電性液体の流量を測定します。しかし、油圧油の導電率が低い場合、正常に動作しないため、高導電率の合成油圧油または水分を含む油圧油にのみ適用可能です。
3. 国内外の主流な油圧油流量計メーカーおよびおすすめ製品
油圧オイル流量計の性能は、製造業者の技術的蓄積と生産プロセスと密接に関連しています。国内外では、流量測定に特化した数多くの企業が登場しており、それらは先進的な技術と信頼性の高い製品によって業界のベンチマークとなっています。（1）国内メーカー：高コストパフォーマンスとカスタマイズサービスの代表
a. 安徽省 Jujea 儀器有限公司
液体流量計分野のリーディング企業として、安徽 Jujea Automation Technology Co., Ltd.は長年にわたり油圧油の流量測定分野に深く取り組んできました。同社のコア製品であるGT-LCシリーズ楕円歯車流量計は、高粘度油圧油の測定における「強力な武器」です。このシリーズの流量計は高品質のステンレス鋼で製造されており、高圧および腐食に耐える性能を備えています。動作温度範囲は-20℃～200℃まで対応可能で、油圧システムの過酷な作業環境に完全に適合します。精度に関しては、GT-LCシリーズ流量計の基本誤差は≤±0.5%です。一部のモデルでは、歯車加工技術および信号取得技術の最適化により、精度を±0.2%まで向上させることが可能で、業界平均を大きく上回っています。さらに、このシリーズの流量計は複数の出力モード（パルス出力、4-20mA電流出力）をサポートしており、PLCなどの制御システムとシームレスに接続することで、流量データのリアルタイム伝送および遠隔監視を実現できます。異なるユーザーのニーズに対応するため、安徽JUJEAはカスタマイズサービスも提供しています。例えば、高圧油圧システム向けに高圧耐性ハウジングを設計したり、低温環境向けに油の粘度補償アルゴリズムを最適化したりすることで、個別のアプリケーションシーンに完全に対応します。b. エバーラッド・フルイド・テクノロジー（上海）有限公司（ドイツE.HOLDINGグループ傘下）
エバールード・フルイド・テクノロジー（上海）有限公司は、ドイツのE.HOLDINGグループの中国における完全子会社であり、グループ傘下のVSE Flowmeter Technology Co., Ltd.が持つコアなR&D成果および製造プロセスを活用し、ハイエンド油圧オイル流量計分野における業界のベンチマークとして確立されています。VSEブランドのVSシリーズ楕円ギア流量計は、優れた測定精度と長期にわたる安定した性能により、多数の油圧システムにおける精密な流量監視のための最適選択となっています。
このシリーズの流量計は、独特なギア噛み合わせ機構を特徴としています。この設計は測定室内部の流体の流れの特性を十分に考慮しており、流量中の流体攪乱を最小限に抑えることができます。これにより、低流量の油圧システム条件下においても安定かつ正確な測定が可能となり、こうした条件下でよく見られる測定誤差を効果的に回避します。
その優れた性能により、VSシリーズの楕円歯車流量計は、高い精度と安定性が求められる用途で広く使用されています。航空宇宙分野では、宇宙船の油圧制御システムにおける流量監視に利用され、複雑な宇宙環境や高高度条件下でも正確な動作を保証します。また、工作機械や大型産業用ロボットの油圧システムなど、ハイエンド設備の製造においても信頼性の高い流量データを提供し、装置の安定した運転をサポートするため、多種多様な厳しい要件を持つ工業用途に適しています。
C. エマーソンプロセスマネジメント（エマーソン）
工業オートメーションの世界的リーダーであるエマーソンプロセスマネジメントは、マイクロモーションシリーズのコリオリ質量流量計を導入し、潤滑油の流量測定業界に革新的なソリューションを提供しています。
コリオリ質量流量計は、独自のコリオリ力測定原理に基づいています。特定の設計された管内部での流体の流れによって発生する力の影響を検知することで、直接的に流体の質量流量を測定します。この測定方法により、従来の流量計が流体の物理的性質に依存するという問題が根本的に排除されます。油圧油の粘度変化、運転温度の変動、システム圧力の変動の影響を受けず、正確な測定結果を保証します。そのため、業界では油圧油の質量流量測定における「ゴールドスタンダード」として認識されています。
実用的な応用において、このシリーズの流量計は優れた実用性を示しています。建設機械の製造プロセスでは、油圧オイルの充填作業を正確に制御し、出荷するすべての装置に対して一貫した油圧オイル量を保証します。これにより品質の均一性が確保され、オイル量のばらつきによる性能差を低減できます。日常の油圧システムメンテナンス中には、オイル損失をリアルタイムで監視することで、メンテナンス担当者に正確なオイル消費データを提供し、科学的かつ合理的なメンテナンス計画の策定を可能にし、オイル不足または過剰による設備故障を防止します。

4. 流量計メーカー選定の推奨事項と業界動向
(I) メーカー側の視点からの主要な選定原則

流量計メーカーの実務経験に基づき、油圧油用流量計の選定は、「使用条件への適合性、精度のマッチング、コスト管理」という3つの重要な原則に従う必要があります。まず、油圧油の粘度、温度、圧力に基づいて適切な流量計の種類を選定しなければなりません。高粘度の油圧油には楕円歯車式流量計が適しており、中・低粘度の油圧油にはタービン式流量計を使用できます。高温・高圧用途の場合には、流量計の材質およびシール性能を検討する必要があります。次に、精度要件は使用シーンに応じて適切にマッチさせる必要があります。一般的な産業用途では0.5級の精度で十分ですが、高度な装置製造、計量、校正用途では0.2級以上の精度を持つ製品が必要です。最後に、設備費および運用コストを慎重に検討し、高精度を追求しすぎることによるコストの無駄を避ける必要があります。
(II) 油圧油流量計の業界発展動向
産業4.0およびスマート製造の進展に伴い、油圧油流量計は「知能化、統合化、グリーン化」の方向へ向かっています。知能化に関しては、メーカー各社が流量計にスマートセンサーや無線通信機能を搭載しています。統合化においては、統合型流量測定モジュールがトレンドとなっています。例えば、VSEの統合型流量計は多チャンネル油圧システム向けに設計されており、複数の油圧回路の流量を同時に測定でき、装置の小型化と設置コストの削減を実現しています。グリーン化については、製品構造の最適化や環境に配慮した材料の選定により、流量計のエネルギー消費や環境汚染を低減しています。