(57)【要約】  例えばオイルタンカーの貨物タンクのための通気バルブは、バルブハウジング（３）と、バルブ本体（１）と、バルブシート（２）とを有している。このバルブは、第１のバルブの特徴を有している。本発明に従えば、前記バルブ本体（１）は、更なるバルブシート（７）との相互作用のために移動可能に配置されている更なるバルブ本体（８）を受けるために中空であるので、前記バルブ本体（１）に配置されるもう一方のバルブが、設けられている。本発明に従えば、前記更なるバルブは、第１のバルブの特徴とは異なる特徴を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えばオイルタンカーの貨物タンクのための通気バルブであって、このバルブは、軸方向に移動可能なバルブ本体とこれに関連して設けられているバルブシートとを備えたバルブハウジングを具備し、前記バルブ本体の前記バルブシートに対する位置は、前記貨物タンク内の圧力に依存する、バルブにおいて、  
前記バルブ本体は、中空であり、更なるバルブ本体を受けるように構成されていることと、  
前記更なるバルブ本体との相互作用のために、更なるバルブシートが、このバルブ即ち前記バルブハウジングの外側に延びている前記バルブ本体の端部に設けられており、相互作用する前記バルブ本体／バルブシートと、前記更なるバルブ本体／バルブシートとのそれぞれの特徴は、互いに異なることと、  
を特徴とするバルブ。
【請求項２】
このバルブは、磁力が前記バルブシートに前記バルブ本体を保持させるように作用するように、前記バルブ本体と前記バルブハウジング中とにそれぞれ設けられている磁石を具備することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記磁石の少なくとも１つは、軸方向に調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記バルブ本体と前記バルブハウジングとは、軸方向の断面図で見ると、これら部品間の流れ領域が前記バルブハウジング中のバルブ本体の位置に依存するような形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のバルブ。
【請求項５】
前記バルブ本体は、ばねによって付勢されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のバルブ。
【請求項６】
前記バルブ本体は、重量によって付勢されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のバルブ。
【請求項７】
前記更なるバルブ本体は、前記バルブ本体に同軸に配置されており、このバルブ即ち前記バルブハウジングの外側に延びている前記バルブ本体の端部に設けられている前記更なるバルブシートに対して軸方向に移動するように構成されていることと、  
前記貨物タンク内の圧力が前記更なるバルブ本体を前記更なるバルブシートから離れる方向に駆動するように、チャンネルが、前記バルブ本体中に設けられていることと、  
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載のバルブ。
【請求項８】
前記更なるバルブ本体は、ばねによって付勢されていることを特徴とする請求項７に記載のバルブ。
【請求項９】
前記更なるバルブ本体は、重量によって付勢されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記付勢は調整可能であることを特徴とする請求項８又は９に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記磁石と前記バルブ本体の外側の部分との間に位置する所定の位置で、前記バルブシートと相互作用するバルブにおいて、  
前記バルブ本体の外側の部分は、前記バルブシートのクリアランスホールより大きい直径を有し且つ前記バルブハウジングの突出している裾部と相互作用するように構成されているほぼ円筒形状の領域を有しており、前記円筒形状の領域の外形は、前記裾部の内形に対応することを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記裾部は、前記バルブ本体が前記バルブ本体の全ストローク長の約半分のストローク長に沿って前記裾部と相互作用するような高さを有していることを特徴とする請求項１１に記載のバルブ。
【請求項１３】
前記円筒形状の領域の直径は、前記バルブシートのクリアランスホールの直径より約１０％大きいことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばオイルタンカーの貨物タンク内の超過圧力を平衡化するための通気バルブに関わる。このバルブは、軸方向に移動可能なバルブ本体とこれに関係して設けられているバルブシートとを備えたバルブハウジングを有しており、前記バルブ本体のこのバルブシートに対する位置が、前記貨物タンク内の圧力に依存している。
【背景技術】
【０００２】
オイルタンカーに搭載されている貨物タンク内での使用のための圧力バルブと関連した装置の型式認定／試験に関する国際規格がある。このような規格での実質的な条項は、試験の設定で、０．５Ｈｚより低い周波数を有するバルブの振動が開閉サイクルによって決して生じないことを示すバルブに関する。
【０００３】
この課題に応じるために、大きなブローダウン（バルブが開く圧力とバルブが閉じる圧力との間の差）を有するバルブを使用することが選択される。この例の１つが、特許文献１によって知られており、この文献では、磁石が、開成圧力を高めるために使用されている。しかしながら、バルブが開くたびに、タンク内の圧力が前記バルブが閉じるレベルに降下するまで、大量のガスが排出されるので、この方法は望ましくない影響を与える。この方法の欠点は、前記タンク内の圧力が、前記バルブが再度閉じる時に、蒸気圧を回復させるために貨物が蒸発する程度にまで降下することである。この結果として、貨物の損失と重大な環境汚染とが生じる。この問題は、圧力降下を連続的に増加させるバルブを使用することによって解決されるが、このようなバルブは、相当の大きさを有しており、従って、容認できない費用を要する。他の周知の解決法は、いわゆるパイロットバルブによって制御されるバルブであり、これによって、圧力の上昇が防がれ、排出ガスの量が最小限にされる。これは、同様に費用のかかる解決法である。
【０００４】
このようなバルブは、タンクを充填する間にタンクを通気させるために一般に使用されており、ガスが、周囲の空気へと自然に排出される。このことは、タンクを充填させるために不可欠である。
【０００５】
船のタンク内での熱による圧力の上昇が、例えば太陽熱によって、船の航海中に生じる。このような圧力上昇もまた、バルブによって通気され得るが、この状況では、大きなブローダウンが重大な貨物の損失と環境汚染とを生じさせる。
【０００６】
オイルタンカーに搭載されている貨物タンクは、比較的低い超過圧力に対してのみ耐えることができ、この限度は、多くの場合約２５ｋＰａである。同時に、蒸発を最小限にするためにタンク内に可能な限り高い圧力を維持するように、並びに、貨物が有害と区分されている場合に、圧力を平衡化するバルブの開成圧力は、少なくとも２０ｋＰａでなければならない。このことは、圧力を平衡化するバルブに対する圧力降下と、関連したパイプシステムでの圧力降下とを考慮する場合に、非常に限られた圧力範囲が、通気のために利用可能であるということを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】WO 93/16310
【特許文献２】US 5060688
【発明の概要】
【０００８】
本発明の課題は、大量の及び少量のガスを通気させるために使用されるバルブであって、このバルブは、船のデッキ上で使用され得る非常に単純な機械ユニットであり、過度に振動せず、前述された規模の限られた圧力範囲内で動作し得る、バルブを提供することである。
【０００９】
この課題は、中空であり更なるバルブ本体を受けるのに適しているバルブ本体であって、この更なるバルブ本体と相互作用するために、更なるバルブシートが、バルブの外側に延びているバルブ本体の端部に設けられており、この相互作用するバルブ本体／バルブシート及び更なるバルブ本体／バルブシートの特徴がそれぞれ互いに異なる、バルブ本体によって、果たされる。
【００１０】
第１のバルブの作用は、大量のガスを通気するようにディメンションが設定されており、第２のバルブの作用は、少量のガスを通気するようにディメンションが設定されている。利便性のために、第１の及び第２のバルブは、前記第１のバルブが、大量のガスを排出するように構成されているバルブ本体とバルブシートとを有しており、前記第２のバルブが、この第２のバルブは前記第１のバルブ中に設けられているので、少量のガスを排出するように構成されている更なるバルブ本体と更なるバルブシートとを有していると、論じられる。
【００１１】
前記第１のバルブは、例えば特許文献１に示されているように、磁石によって形成され得るが、バルブを使用条件に適合させるために、他の手段を有することも可能である。例えば、バルブ本体とバルブハウジングとは、軸方向の断面図で見ると、これら部品間の流れ領域が前記バルブハウジング中での前記バルブ本体の位置に依存するように、形成され得る。例えば、特許文献２によって周知のバルブを参照されたい。
【００１２】
バルブの特性は、バルブを閉じるように、バルブをばねによって付勢することによって、もしくは、バルブ本体自体の重量を使用することによって、変えられ得る。
【００１３】
好ましい実施形態では、第２のバルブが、第１のバルブと同軸に配置されている。このことは、第２のバルブ本体が、第１のバルブ本体に同軸に配置されており、バルブの外側に延びている前記バルブ本体の端部に設けられている前記第２のバルブシートに対する軸方向の移動のために適合されていることと、貨物タンク内の圧力が前記第２のバルブ本体を前記第２のバルブシートから離れる方向に駆動するように、チャンネルが前記バルブ本体中に設けられていることとを意味する。
【００１４】
これらバルブ本体は、他の実施形態では、ばねによって付勢されるか、重量によって付勢されるか、他の方法で調整され得る。
【００１５】
磁石を使用することによって、前述のように、前記バルブを一定の上昇されたガス圧力で閉じられている状態に維持し、前記第１のバルブは、可能な限り大きく且つ可能な限り速く開くことが望ましい。特定の実施形態では、前記バルブハウジングの外側に配置されているバルブ本体の一部は、前記バルブシート中のクリアランスホールの直径より大きい直径を有し且つ前記バルブハウジングの突出した裾部と相互作用するように構成されているほぼ円筒形状の領域を有している。この円筒形状の領域の外形は、前記裾部の内形に対応する。
【００１６】
この構造は、ガスが、より大きな直径を有する前記円筒形状の領域に、前記第１のバルブがより速く開くように作用する時に、前記第１のバルブ本体へのガス圧力を上昇させる。この実施形態は、例えば貨物タンクとバルブとの間の長いパイプ接続によって相当の圧力降下を伴う装置と関連して、特に効果を得る。
【００１７】
前記裾部の高さは、使用条件に応じて調整され、一実施形態では、バルブ本体の全ストローク長の約半分であり得る。同様に、前記円筒形状の領域の直径は、状況に応じて調整され、例えば、バルブシートのクリアランスホールの直径より約１０％大きい直径であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係るバルブの一実施形態の断面図である。
【図２】図２は、本発明を説明するように、圧力と流量との関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明を説明するように、圧力と流量との関係を示す図である。
【図４】図４は、本発明を説明するように、圧力と流量との関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明の更なる実施形態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の更なる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、図面に示されている実施形態の以下の説明で、より詳細に説明される。
【００２０】
図１は、底部が開いているバルブハウジング３を示しており、このハウジングは、この底部のところで貨物タンクに、もしくは貨物タンクのパイプに取着されるように構成されている。前記バルブハウジング３は、バルブ本体１を上下に移動可能にさせるようにこのバルブ本体１を支持するための内側のベアリング９、１０を有している。前記バルブ本体は、最も下にある位置で、バルブシート２に当接される。前記タンク内のガス圧力が、前記バルブ本体１の下面を付勢することにより、バルブ本体自体の重量と１対の磁石４によって与えられる力とに抗して、バルブが開く。前記１対の磁石４の位置は、前記バルブを使用条件に合わせるように、ディスク５によって変えられ得る。圧力の上昇は、前記１対の磁石が互いに離間されるように比較的大きくなければならず、反対に働く力が、前記バルブが比較的低い圧力で再び閉じるように著しく低くなることが、理解されなければならない。このことは、図２乃至図４に関連してより詳細に説明される。
【００２１】
本発明に従えば、前記バルブ本体１は、タンク内のガス圧力が孔１２を介してキャビティ１１中にもたらされるように、中空であり且つ孔１２を有している。第２のバルブが、前記中空のバルブ本体１の上部に配置されており、この第２のバルブは、ガイド中に配置されているバルブ本体６を有しており、このバルブ本体６は、貨物タンク内の圧力がばね８からの力と前記バルブ本体６の重量とを克服し得ない限り、前記バルブ本体６がバルブシート７に当接するように、前記ばね８によって付勢される。貨物タンク内の圧力が上昇すると、前記第２のバルブは、図２乃至図４を参照して以下に説明されるように、次第に開く。
【００２２】
前記第１のバルブは、図２に示されているような特徴の開／閉曲線を有する。  
Ａ：前記バルブの開成点と、前記バルブ本体の質量と、磁力とを示している（この例では２２ｋＰａに設定されている）。  
Ｂ：磁力が働かないことによってこのバルブが開くと、前記バルブでの圧力が、大幅に降下する。  
Ｃ：前記バルブは、完全に開き、完全に開いているバルブを示す放物線状の曲線となる。
Ｄ：曲線ＣＤが、圧力平衡に達するまで続く。  
Ｅ：前記バルブの閉成点、即ち、バルブ本体の質量を示している（この例では５ｋＰａに設定されている）。
【００２３】
圧力上昇がタンク内で生じ、この圧力が円錐形状の本体に対する上向きの力と前記円錐形状の本体に対する下向きの力との間の平衡点及び磁力を超過すると、前記円錐形状の本体は上方に移動し、この時磁力が減少して、前記円錐形状の本体が更に上方に移動する。前記円錐形状の本体に対する圧力は、前記円錐形状の本体の質量によってのみ特徴付けられる点Ｂまで降下し、この理由のために、前記曲線は、バルブが完全に開く点Ｃまで続く。そして、この曲線は、点Ｄまで続き、平衡に達する。
【００２４】
前記圧力が前記タンク内で降下し始めると、前記曲線は、ここから曲線ＤＣへと続き、更に曲線ＣＢへと続いて、点Ｅのところでバルブが閉じる。
【００２５】
前記第２のバルブは、調節バルブであり、開曲線が直線であることを特徴とする。このバルブの特徴は、図３に示されているようになり得る。  
Ｆ：バルブの開成点を示している（この例では２０ｋＰａに設定されている）。  
Ｇ：このバルブは、完全に開き、完全に開いているバルブを示す放物線状の曲線となる。
Ｈ：曲線ＧＨが、圧力平衡に達するまで続く。
【００２６】
圧力上昇が前記タンク内に生じてこの圧力が平衡点Ｆを超えると、前記円錐形状の本体は、前記シートから上方に移動する。継続した圧力上昇の場合、前記円錐形状の本体の上昇の高さは、前記バルブが点Ｇで完全に開くまで、圧力と共に比例的に増加する。
【００２７】
更に圧力が上昇する場合、前記バルブの放物線状の曲線ＧＨが、圧力平衡に達するまで続く。圧力が降下すると、曲線ＨＧが、曲線ＧＦへと続き、ここでバルブが閉じる。このタイプのバルブは、同じ開成圧力及び閉成圧力を有する。
【００２８】
前述の２種類のバルブを組み合わせると、新しいバルブの特徴となる。このバルブは、前記第２のバルブが前記第１のバルブよりわずかに小さく設定された点（図示されている例では、それぞれ２０ｋＰａ、２２ｋＰａ）を有するように設定される。これによって得られる値の曲線は、図４に示されている。  
Ｉ：バルブの開成点を示している（この例では２０ｋＰａに設定されている）。  
Ｊ：ここでは、圧力が前記第１のバルブの開成点まで上昇する。  
Ｋ：前記バルブの下の圧力が、前述の磁力の変化によって、大幅に降下する。  
Ｌ：曲線ＫＬが、前記バルブが完全に開くまで続く。  
Ｍ：放物線状の曲線が、圧力平衡に達するまで続く。  
Ｎ：前記バルブの閉成点を示している。
【００２９】
この圧力は、開成点Ｉ（２０ｋＰａ）まで前記タンク内で次第に上昇し、このバルブが熱の通気のために使用される場合に、曲線は点Ｊへと続く。少量のみが平衡化されるので、点Ｊは、熱の通気の間に到達され得ないように、ディメンションが設定されている。圧力が降下すると、前記バルブは、点Ｉで再び閉じる。このようにして、貨物タンクからのガスの不要な通気が、生じない。
【００３０】
前記バルブが貨物の装填の間の通気のために使用される場合、まず、タンク内の圧力は、点Ｉまで上昇する。更に圧力が上昇する場合、曲線ＩＪが続き、ここで前記バルブの次の部分が駆動され、この理由のために曲線ＪＫ及び曲線ＫＬが、平衡が曲線Ｍで達成されるまで続く。この曲線Ｍは、装填の完了の結果として圧力が降下すると、前記バルブが点Ｎのところで完全に閉じるまで、曲線ＬＫから離れ、且つ曲線ＫＮから離れるように続く。空のタンク内にあった大量のガスは、貨物によって移動されたので、ここでタンクから排出される。貨物は、貨物とタンクの上部との間の空間を、貨物の蒸気圧に対応する圧力を有するガスで、充填する。
【００３１】
本発明に係るバルブの特有の態様は、このバルブが０．５Ｈｚより小さい周波数の振動を有していないという条件を満たし、同時に、貨物からのガスの排出を減じることである。
【００３２】
図５及び図６に示されている実施形態は、磁石間の間隙の距離が拡大することによって磁力が弱くなることを確実にするために、磁石間の間隙を可能な限り拡大するように構成されている。このことは、前記バルブシート２の裾部１４と相互作用するように構成されている、前記バルブ本体１のほぼ円筒形状の領域１３によって、果たされる。この裾部は、前記バルブシート２とバルブハウジング３との双方の構造によっては、前記バルブハウジング３と一体化されることも可能である。前記円筒形状の部分１３の外形と前記裾部１４の内形とは、非常に小さな空隙がこれらの間に存在するように、互いに対応している。前記バルブが開き始めると、少量の空気が、前記バルブ本体と前記シートとの間に流出するが、磁力は、前記磁石の間の間隙が小さいために、依然として非常に大きい。しかしながら、前記円筒形状の部分１３は、前記バルブシート２のクリアランスホールの直径より大きい直径を有しており、拡大された領域は、上向きの力が前記バルブ本体を付勢して、前記裾部１４が無い場合の上昇の高さより前記バルブ本体の上昇の高さが高くなり、かくして、磁石間の間隙が大きくなることを示している（図６参照）。
【００３３】
前記裾部は、前記バルブが長いパイプに取り付けられている場合に特に有効である。これは、前記バルブへのガス圧力が、バルブが０．５Ｈｚより速く振動しないという条件を満たす前記パイプの許容の長さを確実に決定するからである。前記パイプ中の摩擦による比較的低いガス圧力が、前記バルブを開いた状態に保つために十分であるので、前記パイプの長さは、前記裾部を設けることによって著しく拡大され得る。
【００３４】
ほぼ円筒形状の領域１３は、完全な円筒形状である必要はないということが理解されなければならない。この領域は、例えば多角形であることも可能であり、これに対応した裾部が、同様の技術的効果を有し得る。多くの場合バルブ本体は回転可能であるように左右対称であることによって、「ほぼ円筒形状の領域」という表現が使用されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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