(57)【要約】【課題】  本発明は、タンク内液位が低下したとき、液位に応じて、ベルマウスの吸い込み位置を自動的に昇降させ、設定された最適な高さに調整できるタンク内液体吸い込み管装置を得ることを目的とする。【解決手段】  タンク内液体吸い込み管装置であって、吸引パイプに連接される液体吸い込み管の下端部にフランジを設け、該液体吸い込み管に遊嵌され、かつ、前記液体吸い込み管の下端部に設けたフランジに係止可能な略リング状の浮力体と、一端部に内向き環状の鍔部を有する略円筒状のベルマウスを浮力体に覆い被せるようにして設け、浮力体によりベルマウスを液位の変化に応じて昇降させるようにした。【選択図】  図１
2006123592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引パイプに連設される液体吸い込み管の下端部にフランジを設け、該液体吸い込み管に遊嵌され、かつ、前記液体吸い込み管の下端部に設けたフランジに係止可能なリング状の浮力体と、一端部に内向き環状の鍔部を有する略円筒状のベルマウスを前記浮力体に覆い被せるようにして設け、浮力体によりベルマウスを液位の変化に応じて昇降させるようにしたことを特徴とする液体吸い込み管装置。
【請求項２】
吸引パイプと液体吸い込み管とをフランジを介して結合し、該フランジと液体吸い込み管の下端部に設けたフランジとの間に浮力体を設けたことを特徴とする請求項1記載の液体吸い込み管装置。
【請求項３】
吸引パイプと液体吸い込み管とを連続した一体物として形成したことを特徴とする請求項1記載の液体吸い込み管装置。
【請求項４】
浮力体とベルマウスを一体物として形成したことを特徴とする請求項１記載のタンク内液体吸い込み管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶におけるタンク内などの液体を排出するための液体吸い込み管装置に係るものであり、特に、タンク内液位が充分にあるときは高い位置に吸い込み位置をとり、液体の排水に連れて液位が低下するとベルマウスを自動的に降下させ、低い位置に吸い込み位置をとり、空気を吸い込むことなく確実に吸引排出するようにした液体吸い込み管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶においてはカーゴタンク、バラストタンク、燃料タンクなどの液体タンクを有している。そして、これらのタンクから積載しているバラスト水やカーゴオイルあるいは化学品などの液体を排出する場合、タンク内に配設された液体吸い込み管から、吸引パイプを通してポンプやエダクタ装置により吸引排出している。
【０００３】
このとき、液体の排出に連れてタンク内の液位が下がり、吸い込み高さ付近になると、吸い込み管から空気が吸い込まれる状態になり、液体の吸い込みができなくなったり、吸い込み効率が極端に悪くなる。
このため、確実に液体を吸引排出するように、液体吸い込み管は、その吸込み位置ができるだけタンク内低部に位置するように配設されている。
【０００４】
ところが、液体吸い込み管の吸込み位置のタンク底面からの高さ（クリアランス）はタンク内液体の排出能力に大きく影響する。
即ち、吸い込み位置をタンクの底に近づけて低くすると、吸引部分での水流抵抗が著しく大きくなり、ポンプの吸引性能が低下して、タンク内液体の排出に時間がかかり、また、その分吸引駆動力も余計にかかることになる。このため、吸い込み位置を高くすると、排出できない液体が大量にタンク内に残されることになる。
【０００５】
従来、この問題を解決するために一般的には、図４に示すように設置高さを違えた２つの吸い込み管１ａ、１ｂを設置し、液位が高いうちは、高い位置に設置したベルマウス２ａから吸引排出し、液位が低下した時点で、低い位置に設置したベルマウス２ｂに切り替えて吸引する方法が行われている。
【０００６】
しかし、この構成では２つの吸い込み管１ａ、１ｂおよびこれらの切り替え用の遠隔操作弁３ａ、３ｂを必要とする。また、切り替えのタイミングを間違えて空気を吸引してしまうと、再び呼び水として液体を入れ直さなければならないことになる。
反対に切り替えのタイミングが早すぎると、本来の切り替えまでの間はポンプの吸引性能が低下した状態での吸引となるので、吸引効率が落ちる結果となり、何れの場合も液体排出作業時間の大幅な遅れを招くことになる。なお、図中４は吸引パイプ、Ｔは液体タンクの底面を示している。
【０００７】
また、図５に示すように、吸い込み管１のベルマウス２の下部外周を覆うようにし、ラバー６を介してリング状の浮力体５を設けると共に、浮力体５の外周部に数箇所間隔をおいて運動制限部材を設け、該運動制限部材によって浮力体５の浮上を制限し、かつ、液位の低下により浮力体５を降下させて自動的に吸い込み位置を下げるようにしたものも知られている。
しかし、この構成では、浮力体５はラバー６を介してベルマウス２に接続されており、浮力体５の運動範囲が制約されるので、大きなストロークを付けることは無理であるし、液体の吸引排出に何らの作用をしない運動制限部材などを設ける必要がある。
【０００８】
また、浮力体５が下がって、浮力体５の底面と液体タンクの底面Ｔとの間隔が小さくなってくると、水流によって浮力体５が下に引っ張られたり、吸い込み圧の影響で浮力体５が下がり、極端な水流抵抗の増大や閉塞状態が生じることがある。さらに、浮力体５が揺れてラバー６との間に隙間ができ易く、空気が簡単に入ってしまう恐れもあり、吸引性能の著しい低下をもたらすと云う欠点がある。
【０００９】
さらに、図６に示すように、ベルマウスを分割体７ａ、７ｂ構成として、この分割体７ａ、７ｂをヒンジ９で吸い込み管１に枢着し、支持棒１０によりリング状のフロート８に連結したものも知られている（例えば，特許文献１参照）。
この構成は、液位が高いときにはフロート８により分割体７ａ、７ｂを開いたままで吸い込み口を高い位置に保ち、液位が低下するとフロート８の降下により分割体７ａ、７ｂを閉じて吸い込み口を低くするようにしている。
【００１０】
しかしながら、この構成ではベルマウスが分割体７ａ、７ｂであること、また、分割体７ａ、７ｂをヒンジ９で枢支する構造であること、さらに、分割体７ａ、７ｂと吸い込み管１および分割体７ａ、７ｂ同士の相合の接触部に、パッキング材を配設するなど構造が複雑になる。
【００１１】
しかも、分割体７ａ、７ｂを回動させて閉じるため、図示鎖線で示すように完全に閉じた状態でないとシールは効かない。したがって、相当液位が高い位置から閉じ始めるようにしなければならないし、液位が分割体７ａ、７ｂのヒンジ９の位置より十分に高い状態で閉じ終わらなければならないことになる。このことは、比較的液位が高い位置からベルマウス７を閉じた状態で吸引することになるから、その分水流抵抗が増大し、吸い込み性能を低下させることになる。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１１９８７９（第３、４、５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、タンク内液位が変化したとき、液位に応じて、ベルマウスの吸い込み位置を自動的に昇降させ、設定された最適な高さに調整できる液体吸い込み管装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
液体吸い込み管装置であって、吸引パイプに連設される液体吸い込み管の下端部にフランジを設け、該液体吸い込み管に遊嵌され、かつ、前記液体吸い込み管の下端部に設けたフランジに係止可能なリング状の浮力体と、一端部に内向きの鍔部を有する略円筒状のベルマウスを前記浮力体に覆い被せるようにして設け、浮力体によりベルマウスを液位の変化に応じて昇降させるようにした。
【００１５】
また、吸引パイプと液体吸い込み管とをフランジを介して結合し、該フランジと液体吸い込み管の下端部に設けたフランジとの間に浮力体を設けたこと、吸引パイプと液体吸い込み管とを連続した一体物としたこと、および、浮力体とベルマウスを一体物として形成したことも特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
ベルマウスを浮力体により液体吸い込み管に沿って、液位の変化に応じて昇降するようにし、液位が低下しても設定された所定位置で支持するようにしたので、液位が充分に高いときには、小さな水流抵抗で大量に吸引排出がなされる。また、液位の低下に応じて自動的にベルマウスが降下するので空気の吸い込みが防止できるし、液位が下がった場合にベルマウスが支持される所定位置を、水流抵抗が極端に増大しない最適な位置に設定することができ、効率的な液体排出ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図に沿って本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明による液体吸い込み管装置の断面図であり、低液位となった状態を示す。図２は同液体吸い込み管装置の断面図であり、高液位の状態を示している。図３は浮力体とベルマウスを一体物として形成した例を示す図である。
【００１８】
図において１１は吸引パイプであり、一端部にフランジ１１ａが設けられており、他端部は図示していないポンプやエダクタ装置に接続されている。１２は液体吸い込み管であって、両端部にフランジ１２ａ、１２ｂが設けられており、一方のフランジ１２ａを介して吸引パイプ１１とフランジ接合されている。
【００１９】
１３はリング状の浮力体であって、液体吸い込み管１２に遊嵌されており、液位の変化に応じて、液体吸い込み管１２に沿って昇降する。該浮力体１３は合成樹脂材や木材などが使用されるが、中空構造とした鋼板材など所定の浮力を得ることができるものであれば使用することができる。
【００２０】
１４は、一端部に内向き環状の鍔部１４ａを有する略円筒状に形成されたベルマウスであって、前記浮力体１３に覆い被せるようにして設けられており、該浮力体１３に鍔部１４ａを介して係止されている。したがって、浮力体１３と一体的に液位に応じて昇降する。図１、図２に示す例では、ベルマウス１４は浮力体１３に覆い被されて設けられているが、図３に示すごとく、ベルマウス部１４′と浮力体部１３′とを一体物として形成してもよい。
【００２１】
浮力体１３の浮力は、浮力体１３とベルマウス１４との合計自重、つまり、移動ベルマウスの自重よりも１．０1倍以上大きな値とする。この浮力によってベルマウス１４は浮上するようにしている。
【００２２】
前記液体吸い込み管１２に設けたフランジ１２ａ、１２ｂは図1、図２に示すごとく、液位が低下して浮力体１３が降下したとき（図１）、浮力体１３の下面が液体吸い込み管１２の下端部に設けたフランジ１２ｂと面接触して支持され、更なる下降は阻止される。
また、液位が高く、浮力体１３が上昇しているときは（図２）、浮力体１３の上面が液体吸い込み管１２の上端部に設けたフランジ１２ａと面接触して、更なる上昇は阻止される。つまり、浮力体１３とベルマウス１４はフランジ１２ａと１２ｂとの間で昇降することになる。
【００２３】
なお、浮力体１３がフランジ１２ｂに支持された際、自重で浮力体１３の下面とフランジ１２ｂの上面、および浮力体１３の上面とベルマウス１４の鍔部１４ａとのシールを保つため、シール面の圧力が１ｈＰａ以上になるように、浮力体１３とベルマウス１４との合計重量およびシール面積が定められる。
【００２４】
本発明は上述のごとき構成としたので、液位が充分に高いときは、浮力体１３は上方に浮き上がり、図２に示すように液体吸い込み管１２の上端部のフランジ１２ａに接当した位置で保持され、ベルマウス１４は高い位置に開口し、クリアランスＡが大きくとられ、流体抵抗が少ない状態で吸引される。
【００２５】
図２に示した位置から液位が下がると、液位の低下に連れて浮力体１３とベルマウス１４は徐々に降下していき、最終的には図１に示すように浮力体１３が液体吸い込み管１２の下端部に取り付けられたフランジ１２ｂに密着した段階で止まるが、この間、液面が液体吸い込み管1２の下端面より上位にある間は、空気が液体吸い込み管１２に吸い込まれることはない。
【００２６】
さらに、液位が下がり、液体吸い込み管１２の下端部に設けたフランジ１２ｂと同一レベルに達した段階では、浮力体１３は完全に浮力を失っており、ベルマウス１４を含む全自重がフランジ１２ｂにかかり、フランジ１２ｂと浮力体１３およびフランジ１２ｂとベルマウス１４の鍔部１４ａとの面間には完全なシールが形成されるので、フランジ１２ｂと浮力体１３およびベルマウス１４とのシール面から空気が吸引されることはない。
【００２７】
この状態において、ベルマウス１４は設定された高さ（クリアランスＢ）に支持されることになる。このとき浮力体１３が下に引っ張られることはない。したがって、このクリアランスＢをできるだけ低い位置で、かつ、流体抵抗が極端に大きくならない位置に設定することにより、液位が下がった状態でも流体抵抗が極端に大きくなったりしない安定した吸引排出が可能になる。
【００２８】
なお、図１、図２に示した実施例では、吸引パイプ１１と液体吸い込み管１２とをフランジ（１１ａ、１２ａ）結合する場合について説明したが、該吸引パイプ１１と液体吸い込み管１２とを溶接などで接合して一体化してもよい。この場合は、液位が高いとき浮力体１３をフランジで阻止できないので、液上面まで上昇することになる。
【００２９】
また、図１、図２に示した例のごとく、浮力体１３を液体吸い込み管１２に沿わせて垂直移動させ、所定高さでフランジ１２ａ、１２ｂに支持させるようにすれば、浮力体１３はフランジ１２ａ、１２ｂとの間で移動するだけであり、浮力体１３の昇降は安定しており、効率のよい吸い込み性能が得られる。また、浅い（背の低い）液体タンクでも設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による低液位状態の液体吸い込み管装置の断面図。
【図２】同高液位状態の液体吸い込み管装置の断面図。
【図３】浮力体とベルマウスを一体とした例を示す図。
【図４】従来の高低２つのベルマウスを設けた例を示す概略図。
【図５】従来の浮力体を設けた例を示す概略図。
【図６】回動式ベルマウスを設けた公知例を示す概略図。
【符号の説明】
【００３１】
１  液体吸い込み管                          ２  ベルマウス
３  遠隔操作弁                              ４  吸引パイプ
５  浮力体                                  ６  ラバー
７  ベルマウス                              ８  フロート
９  ヒンジ                                １０  支持棒
１１  吸引パイプ                            １２  液体吸い込み管
１３  浮力体                                １４  ベルマウス
【図１】
2006123592.tif 000003
【図２】
2006123592.tif 000004
【図３】
2006123592.tif 000005
【図４】
2006123592.tif 000006
【図５】
2006123592.tif 000007
【図６】
2006123592.tif 000008