(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走車両と、
その自走車両に装備される液化炭酸ガスの貯留タンクと、
そのタンクから液化炭酸ガスを送り出すキャンドモータポンプと、
そのキャンドモータポンプの駆動電力供給用発電機とを備え、
そのキャンドモータポンプは前記タンクの下方に配置され、
そのタンクの外周は断熱材により被覆され、
そのキャンドモータポンプの吸い込み口に液化炭酸ガスを導く吸い込み側配管は、その断熱材を貫通して前記タンクの底部に接続され、
その発電機を自走車両のエンジンにより駆動する液化炭酸ガス輸送用タンクローリー。
【請求項２】
その吸い込み側配管の流路の開閉をボールバルブにより行なう請求項１に記載の液化炭酸ガス輸送用タンクローリー。
【請求項３】
車両総重量は２０トン以上とされ、その吸い込み側配管は呼び内径が２インチ以上４インチ以下の鋼管とされている請求項２に記載の液化炭酸ガス輸送用タンクローリー。
【請求項４】
その吸い込み側配管の呼び内径は２．５インチ以上３インチ以下とされている請求項３に記載の液化炭酸ガス輸送用タンクローリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化炭酸ガス輸送用タンクローリーにおいて、そのタンク内から液化炭酸ガスを送り出す構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液化炭酸ガス輸送用タンクローリーにおいては、自走車両に装備される液化炭酸ガスの貯留タンクから、ベーンポンプを用いて液化炭酸ガスを送り出していた。
【０００３】
そのベーンポンプのケーシング内のロータは、そのケーシングから突出する駆動軸を有し、その駆動軸が前記自走車両の駆動用エンジンにＰＴＯ軸を介して接続されることで回転駆動される。その回転によりロータから遠心力により突出するベーンの先端が、そのポンプケーシング内のカムリングに接触した状態で摺動し、そのロータ、ベーン、カムリング及びポンプケーシング側板により囲まれる容積が変化することで、液化炭酸ガスのタンクからの送り出しが行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなベーンポンプを用いて液化炭酸ガスを送り出す場合、そのポンプケーシングと駆動軸との間に漏れ防止のためのメカニカルシールが設けられる。しかし、そのメカニカルシールが損耗すると漏れが発生し、その修理中は使用できず費用も発生する。また、ベーンがカムリングに接触した状態で摺動するため、ベーンを構成するベークライト材やカムリングを構成する金属材の微粉が摩耗により発生し、液化炭酸ガスをビールやサイダー等の食品の添加物として使用する際の妨げとなる。そのため、面倒なメンテナンスが定期的に必要とされていた。
【０００５】
また、タンク内の液化炭酸ガスを迅速に送り出すため、ポンプの吐出流量を多くすることが望まれている。しかし、ベーンポンプは吐出流量を多くすると大型化するため、車両の全長および車幅が制限されている下ではタンク容量が制限されてしまう。そのため、ポンプの吐出流量が制限され、タンク内の液化炭酸ガスの荷卸し時間を短縮することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決することのできる液化炭酸ガス輸送用タンクローリーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液化炭酸ガス輸送用タンクローリーは、自走車両と、その自走車両に装備される液化炭酸ガスの貯留タンクと、そのタンクから液化炭酸ガスを送り出すキャンドモータポンプと、そのキャンドモータポンプの駆動電力供給用発電機とを備え、その発電機を自走車両のエンジンにより駆動することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の構成によれば、液化炭酸ガスをタンクから送り出すキャンドモータポンプは、遠心ポンプに一体化された電動機のステータの内側とロータの外側とが薄板により密閉され、その自走車両のエンジンにより駆動される発電機から供給される電力により駆動されるものであるため、漏れ防止のために従来のようなシールを設ける必要はなく、ベーンポンプにおけるような構成材の摩耗による微粉が発生することもなく、さらに、容積型のベーンポンプを用いる場合に比べポンプは小型であっても吐出流量を多くすることができる。
【０００９】
そのキャンドモータポンプはタンクの下方に配置され、そのタンクの外周は断熱材により被覆され、そのキャンドモータポンプの吸い込み口に液化炭酸ガスを導く吸い込み側配管は、その断熱材を貫通してタンクの底部に接続されるのが好ましい。
【００１０】
そのキャンドモータポンプをタンクの前後や左右に配置すると、車両の全長および車幅が制限されている下ではタンク容量が制限されてしまう。特に、車両総重量が２０トン以上のタンクローリーでは、その車両の全長および車幅の制限は厳しい。そこで、キャンドモータポンプをタンクの下方に配置することで、車両の全長および車幅に影響を与えることがなく、タンクの容量が制限されるのを防止できる。
また、タンクローリーにあっては転倒防止のために重心を低くする必要があるので、そのタンクの底面から地上までの距離は制限される。一方、そのタンクの下方にキャンドモータポンプを配置する場合、そのキャンドモータポンプから地上までの距離は、一定以上の地上高を確保する必要がある。そのため、タンクの底部とキャンドモータポンプのインペラーの回転中心との間の上下高さが制限され、ＮＰＳＨ（有効吸い込みヘッド）を大きくすることができない。しかし、ＮＰＳＨを大きくすることができないと、キャビテーション防止のためにキャンドモータポンプの吐出流量が制限されてしまう。そこで、そのキャンドモータポンプの吸い込み口に液化炭酸ガスを導く吸い込み側配管を、タンクの外周を被覆する断熱材を貫通してタンクの底部に接続することで、その吸い込み側配管を短くして圧力損失を小さくし、必要ＮＰＳＨを小さくして吐出流量が制限されるのを防止できる。
なお、タンクの断熱構造としては、タンクを２重構造として外周側を真空とするものもあるが、外周側を真空とする場合は真空確保のために吸い込み側配管はタンクの端面に接続する必要があるため、タンクの下方の吸い込み口からの管路長さが断熱材を貫通してタンクの底部に接続するのに比べ長くなり、吸い込み側配管での圧力損失が大きくなる。
【００１１】
また、その吸い込み側配管の流路の開閉をボールバルブにより行なうのが好ましい。
【００１２】
ボールバルブを用いることで、その吸い込み側配管を開いた時に、液化炭酸ガスの流れが弁体により阻害されることがなく、バタフライ弁のように配管を開いた時に弁体が抵抗になるものに比べ、その吸い込み側配管での圧力損失を小さくし、必要ＮＰＳＨを小さくして吐出流量が制限されるのを防止できる。
【００１３】
本発明の液化炭酸ガス輸送用タンクローリーの車両総重量は２０トン以上とされ、その吸い込み側配管は呼び内径が２インチ以上４インチ以下の鋼管とされているのが好ましい。さらに、その吸い込み側配管の呼び内径は２．５インチ以上３インチ以下とされているのがより好ましい。
【００１４】
本発明における吸い込み側配管を、呼び内径が好ましくは５０Ａ（２インチ）以上、より好ましくは６５（２．５インチ）Ａ以上の鋼管とすることで、必要ＮＰＳＨを小さくして吐出流量が制限されるのを防止できる。
一方、その吸い込み側配管の径が大きくなると、外気との接触面積が大きくなるため外気からの熱伝導によって液化ガスが気化し易くなり、液体中に気泡が混入して遠心ポンプの作動を阻害する。これに対し、本発明のタンクローリーを液化ガスの中でも沸点の高い炭酸ガスの輸送用に限定し、さらに、その吸い込み側配管の呼び内径を好ましくは１００Ａ（４インチ）以下、より好ましくは８０Ａ（３インチ）以下とすることで、液化炭酸ガス中に気泡が混入して遠心ポンプの作動が阻害されるのを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に示す液化炭酸ガスタンクローリー１は、自走車両２と、この自走車両２の荷台３に装備される液化炭酸ガスの貯留タンク４とにより主構成され、車両総重量は２０トン以上とされている。そのタンク４の下方において、そのタンク４から液化炭酸ガスを送り出すキャンドモータポンプ５と、このキャンドモータポンプ５の駆動電力供給用発電機６とが荷台３に取り付けられている。
【００１６】
その自走車両２の運転室７とタンク４との間に設けられた筐体８内に、図２に示すように、均圧口１０と、受入れ口１１と、送り出し口１２と、タンク４内の液化炭酸ガスのレベルゲージ１５と、タンク４内の圧力計１６と、キャンドモータポンプ５の操作スイッチ１７が設けられている。
【００１７】
その均圧口１０は、配管（図示省略）を介してタンク４内の上部空間に通じ、そこに接続される均圧用ホースを介して供給元および供給先の外部タンク内の上部空間に通じ、そのタンク４の内圧と外部タンクの内圧とに差が生じるのを防止するために用いられる。
【００１８】
その受入れ口１１は、配管（図示省略）を介してタンク４の底部に接続され、そこに接続される受入れ用ホースを介して供給元外部タンクから供給される液化炭酸ガスをタンク４内に充填するために用いられる。
【００１９】
その送り出し口１２は、送り出し配管２０および上記キャンドモータポンプ５を介してタンク４の底部に接続され、そこに接続される送り出し用ホースを介してタンク４内の液化炭酸ガスを供給先外部タンクに送り出すために用いられる。その送り出し配管２０は、タンク４から液化炭酸ガスをキャンドモータポンプ５の吸い込み口５ａに導く吸い込み側配管２１と、そのキャンドモータポンプ５の吐出口５ｂから液化炭酸ガスを送り出し口１２まで導く吐出側配管２２とで構成されている。
【００２０】
図３に示すように、そのタンク４の外周は断熱材２５により被覆される。その吸い込み側配管２１の一端は、その断熱材２５を貫通してタンク４の底部に接続される。その吸い込み側配管２１は、そのタンク４の底部に接続される一端から下方に向かった後に上方に向かう湾曲部２１ａを有し、この湾曲部２１ａから側方に向かった後に前方に向かい、次に後述のボールバルブ２６を途中に介して下方に向かい、しかる後に前方に向かった他端において、キャンドモータポンプ５の吸い込み口５ａに接続される。その湾曲部２１ａに溜まる液化炭酸ガスは、タンク４内が外気に通じるのを防止するシール機能を奏する。
【００２１】
その吸い込み側配管２１としては、好ましくは呼び内径が５０Ａ以上１００Ａ以下、すなわち、２インチ以上４インチ以下のＪＩＳ等の規格に合致した配管用鋼管が用いられ、より好ましくは、呼び内径が６５Ａ以上８０Ａ以下、すなわち、２．５インチ以上３インチ以下とされる。
【００２２】
その吸い込み側配管２１の下方に向かう部分に設けられているボールバルブ２６により、その吸い込み側配管２１の流路の開閉が行なわれる。そのボールバルブ２６の弁体は、流路の開き時に吸い込み側配管２１内の液化炭酸ガスの流れを阻害することがないものとされている。
【００２３】
そのキャンドモータポンプ５は、図４、図５に示すように、渦巻きポンプ３１と３相かご形誘導電動機３２とを一体化し、その電動機３２のステータ３３の内側とロータ３４の外側とを薄板３５、３６により密閉している。そのポンプ３１のケーシング３７とステータ３３のケーシング３８とはボルトにより一体化されている。そのステータ３３のケーシング３８の両端に取り付けられた前後部ブロック３９、４０に、軸受４１、４２を介してシャフト４３が支持されている。そのシャフト４３に、ポンプ３１のインペラー４４とインデューサ４５および電動機３２のロータ３４が取り付けられている。そのポンプ３１のケーシング３７に、吸い込み口５ａと吐出口５ｂとが設けられている。
なお、ステータ３３とロータ３４との間を介して吐出口５ｂに通じる循環用パイプ４６が、後部ブロック４０に取り付けられている。この循環用パイプ４６は、図２に示すように、配管４７と、この配管４７の開閉バルブ４８とを介して吐出側配管２２に接続され、吐出口５ｂから吐出された液化炭酸ガスの一部を循環させている。この循環液化炭酸ガスは電動機３２の冷却に用いられる。
【００２４】
上記電動機３２は、そのステータ３３のケーシング３８に取り付けられた端子箱４６内の端子を介し、上記発電機６に接続される。その発電機６は自走車両２のエンジンにより駆動されるもので、例えば、その発電機６の入力シャフトとエンジンにより駆動されるＰＴＯ軸とにタイミングプーリを介してタイミングベルトが巻き掛られることで駆動される。
【００２５】
上記タンクローリー１によれば、発電機６によりキャンドモータポンプ５を駆動することでタンク４から液化炭酸ガスを送り出すので、そのポンプ５からの液化炭酸ガスの漏れ防止のために従来のようなシールを設ける必要はなく、また、ベーンポンプにおけるような構成材の摩耗による微粉が発生することもなく、さらに、容積型のベーンポンプを用いる場合に比べポンプ５は小型であっても吐出流量を多くすることができる。
そのキャンドモータポンプ５はタンク４の下方に配置されるので、タンクローリー１の全長や車幅に影響を与えることはなく、タンク４の容量が制限されるのを防止できる。
そのキャンドモータポンプ５の吸い込み側配管２１は、断熱材２５を貫通してタンク４の底部に接続されるので、タンク４の端面に接続される場合に比べ管路長さを短くして圧力損失を小さくし、必要ＮＰＳＨを小さくできる。また、その吸い込み側配管２１の流路の開閉をボールバルブ２６により行ない、液化炭酸ガスの流れが弁体により阻害されることのないものとすることで、その吸い込み側配管２１での圧力損失を小さくし、必要ＮＰＳＨを小さくできる。さらに、車両総重量が２０トン以上のタンクローリー１において、その吸い込み側配管２１を、呼び内径が好ましくは５０Ａ（２インチ）以上、より好ましくは６５Ａ（２．５インチ）以上の鋼管とすることで、必要ＮＰＳＨを小さくできる。これにより、図３においてＨで示すタンク４の底部とキャンドモータポンプ５のインペラー４４の回転中心Ｏとの間の上下高さが制限されていても、吐出流量が制限されるのを防止できる。
また、その吸い込み側配管の呼び内径を好ましくは１００Ａ（４インチ）以下、より好ましくは８０Ａ（３インチ）以下とすることで、液化炭酸ガス中に気泡が混入して渦巻きポンプの作動が阻害されるのを防止できる。
【００２６】
【実施例】
本発明によるタンクローリーと比較例のタンクローリーとを用い、タンク内の液化炭酸ガスを供給先の外部タンク内に送り出すのに要する時間を比較した。その比較結果を下記の表１に示す。
【００２７】
【表１】
0003663236.tif 000002
【００２８】
その表１より、本発明によるタンクローリーによれば、比較例に比べ荷卸し時間を大幅に短縮できるのを確認できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の液化炭酸ガス輸送用タンクローリーによれば、タンクから液化炭酸ガスを送り出すポンプからの漏れを修理するための時間や費用の発生をなくすことができ、その炭酸ガスを食品添加物として用いる際の妨げとなる微粉の発生をなくし、略メンテナンスフリーの状態にすることができ、さらに、タンク内の液化炭酸ガスの荷卸し時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のタンクローリーの側面図
【図２】本発明の実施形態のタンクローリーの要部の構成説明図
【図３】本発明の実施形態のタンクローリーのタンクの断面図
【図４】本発明の実施形態のキャンドモータポンプの断面図
【図５】本発明の実施形態のキャンドモータポンプの正面図
【符号の説明】
１  液化炭酸ガスタンクローリー
２  自走車両
４  タンク
５  キャンドモータポンプ
６  発電機
２１  吸い込み側配管
２５  断熱材
２６  ボールバルブ
【図１】
0003663236.tif 000003
【図２】
0003663236.tif 000004
【図３】
0003663236.tif 000005
【図４】
0003663236.tif 000006
【図５】
0003663236.tif 000007