(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状容器と、
前記筒状容器の内部を昇降可能に設けられ、フートリングと前記フートリングに支持さ
れるピストンデッキとを備えるピストンと、
前記フートリングと前記筒状容器との間に設けられ、オイル溜りを有するオイルシール
機構と、
前記オイル溜まりに溜められるシールオイルとの係りにより、前記ピストンに生じる振
動エネルギを摩擦エネルギに変換するエネルギ変換手段と、を備え、
前記エネルギ変換手段は、
前記オイル溜まりに浸漬される、前記フートリングに固定される単数又は複数の摩擦板
である、
ことを特徴とするガスホルダ。
【請求項２】
筒状容器と、
前記筒状容器の内部を昇降可能に設けられ、フートリングと前記フートリングに支持さ
れるピストンデッキとを備えるピストンと、
前記フートリングと前記筒状容器との間に設けられ、オイル溜りを有するオイルシール
機構と、
前記オイル溜まりに溜められるシールオイルとの係りにより、前記ピストンに生じる振
動エネルギを摩擦エネルギに変換するエネルギ変換手段と、を備え、
前記エネルギ変換手段は、
前記オイル溜まりに浸漬される、前記フートリングに固定されずに独立する、単数又は
複数の摩擦ボールである、ことを特徴とするガスホルダ。
【請求項３】
前記摩擦板は、
液面より上方から前記オイル溜まりに差し入れられる、
請求項１に記載のガスホルダ。
【請求項４】
前記エネルギ変換手段は、
前記オイル溜まりが、
第１シールオイルからなる第１オイル層と、前記第１オイル層の上に積層され、前記第
１シールオイルより比重の軽い第２シールオイルからなる第２オイル層と、を含む複数層
の前記オイルシールからなる、
請求項１または２に記載のガスホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状容器の内部を昇降するピストンと称される遮蔽体により上下に区画し、この遮蔽体の下方の空間を、ガスを貯蔵するための貯蔵空間として備えるガスホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスホルダは、円筒形状または多角形状の外殻構造を有する筒状容器と、筒状容器の内部を上下に区画するピストン（または浮き屋根）とを備えるとともに、ピストンの下方に形成された貯蔵空間に対して、ガス出入口管から供給されたガスを貯蔵する。貯蔵されたガスは、ガス出入口管を通じて払い出しができるようになっている。
【０００３】
貯蔵されたガスを貯蔵空間に密閉するための方策として、ピストンと筒状容器の間に設けられるオイル溜りにシール用のオイルを溜めるオイルシール機構が知られている。大きな地震が生じてピストンが水平方向に変位することにより筒状容器壁が損傷することがあり、損傷の回復のための工事が必要になり、ガスホルダの使用再開までに相当の時間を要する。
これに対して、特許文献１に記載されるように、ピストンの全周にゴム等の粘弾性体を設置し振動エネルギをこの粘弾性体に吸収させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開特開２００６−６９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガスホルダは、ピストンが頻繁に昇降するため、ピストンと筒状容器の間に地震エネルギを吸収する粘弾性体を設置すると、通常運転時にピストンの昇降により、筒状容器壁と継続的に接触する粘弾性体が摩耗してしまう。したがって、いざ地震が発生した時には、所望するエネルギ吸収効果が得られなくなるおそれがあるために、ガスホルダに粘弾性体を適用することは難しい。
また、ガスホルダのオイルシール機構は、オイル溜りのシールオイルの液面よりも上方が開放されているので、地震発生時にピストンが水平方向に大きく振動すると、シールオイルが波打ってオイル溜りから溢れでることが想定される。溢れるシールオイルの量が多い場合には、貯蔵しているガスがピストン上に吹き出す危険がある。
そこで本発明は、オイルシール機構を備えるガスホルダにおいて、ピストンの振動エネルギの低減を図るとともに、シールオイルがオイル溜りから溢れるのを抑えることができるガスホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
係る目的のもと、本発明のガスホルダは、筒状容器と、筒状容器の内部を昇降可能に設けられ、フートリングとフートリングに支持されるピストンデッキとを備えるピストンと、フートリングと筒状容器との間に設けられ、オイル溜りを有するオイルシール機構と、オイル溜まりに溜められるシールオイルとの係りにより、ピストンに生じる振動エネルギを摩擦エネルギに変換するエネルギ変換手段と、を備えることを特徴とする。
本発明のガスホルダは、大きな振動を受けると、ピストンと一体をなすフートリングが水平方向に変位するので、エネルギ変換手段も追従して水平方向に変位する。そうすると、エネルギ変換手段は周囲のシールオイルとの間で摩擦が生じ、ピストンに生じた振動エネルギが摩擦エネルギに変換されるので、振動エネルギが減衰される。その結果、本発明によるガスホルダは、ピストンの水平方向の変位が抑えられるとともに、シールオイルが溢れるのを抑えることができる。
【０００７】
本発明において、エネルギ変換手段として、オイル溜まりに浸漬される摩擦体を用いることができる。
摩擦体は、フートリングに固定されながらその機能を果たす形態と、フートリングと独立してその機能を果たす形態に区分できる。
前者の摩擦体として、単数又は複数の摩擦板を用いることができる。
この摩擦板は、全体がオイル溜まりに浸漬されてもよいが、液面より上方からオイル溜まりに差し入れられることで、その一部がオイル溜まりに浸漬され、残部がオイル溜まりの液面から突出していてもよい。
後者の摩擦体として、単数又は複数の摩擦ボールを用いることができる。この摩擦ボールは、オイル溜りの中に漂うように設けられる。
【０００８】
本発明におけるエネルギ変換手段は、摩擦体を用いる以外に、シールオイル自身にその機能を持たせることができる。つまり、オイル溜まりを、第１シールオイルからなる第１オイル層と、第１オイル層の上に積層され、第１シールオイルより比重の軽い第２シールオイルからなる第２オイル層と、を含む複数層から構成する。このエネルギ変換手段は、第１オイル層と第２オイル層の境界のせん断により摩擦力が生じ、振動エネルギは、摩擦エネルギに変換することで減衰する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エネルギ変換手段と周囲のシールオイルとの間で摩擦が生じ、ピストンに生じた振動エネルギを摩擦エネルギに変換するので、ピストンの振動エネルギが減衰される。その結果、本発明によるガスホルダは、ピストンの水平方向の変位が抑えられるとともに、シールオイルが溢れるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るガスホルダを示す正面図である。
【図２】図１のガスホルダの縦断面の概略構造を示す図である。
【図３】図１のガスホルダのピストンのシール部分を示す断面図であり、摩擦板を取り除いた状態を示している。
【図４】図１のガスホルダのピストンのシール部分を示す断面図であり、摩擦板を取り付けた状態を示している。
【図５】図１のガスホルダの横断面の概略構造を示す図である。
【図６】摩擦板の他の例を示す図である。
【図７】エネルギ変換手段として摩擦ボールを用いる例を示す図である。
【図８】エネルギ変換手段として二層のシールオイル層を用いる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施形態に係るガスホルダ１は、図１及び図２に示すように、円筒形状または多角柱状の外殻構造を有する筒状容器２と、筒状容器２の内部を上下に区画するピストン３とを備えるとともに、ピストン３の下方に形成された貯蔵空間４に対して、ガス出入口管５から供給されたガスを貯蔵し、さらに、ガス出入口管５を通じて貯留したガスを払い出しできるようになっている。
筒状容器２は、側壁７を備え、その側壁７は、ガスホルダ１の設置対象位置を囲むように所定間隔で立設された基柱８と、基柱８同士の間に架設される。
【００１２】
ピストン３は、平面視して円盤状または多角形状に形成されるとともに、側壁７の内壁面７ａに沿って上下に昇降可能とされており、その昇降位置（上下位置）が貯蔵空間４へのガスの流出入に応じて変化するようになっている。また、ピストン３の周囲には、ピストン３と側壁７の内壁面７ａとの間を封止して貯蔵空間４からのガスの漏洩を防ぐとともに、ピストン３が上下に円滑に摺動できるようにピストン３を案内するオイルシール機構１０が設けられている。
【００１３】
ピストン３は、図３に示すように、円周方向と半径方向の梁で組み合わされた骨組み上にピストンデッキ１２が張られてドーム型に形成されている。ピストン３の外縁に周方向に設けられたフートリング１３の内部には、ピストン３の重量を調整するため、バランスコンクリート１５が充填されている。フートリング１３とバランスコンクリート１５は、オイルシール機構１０を構成する要素である。ピストン３は、自重で降下し、ピストン３よりも下方のガスホルダ１の内部に貯留されるガスのガス圧で上昇するが、ピストン３の重量を主としてバランスコンクリート１５で調整することにより、ガス圧を所定の圧力に調整している。
ピストン３の上面には支持フレーム１７が固設され、支持フレーム１７には側壁７の内壁面７ａに当接するとともに、内壁面７ａに沿って走行し、これによりピストン３を上下に案内する役割を果たすガイドローラ２０が取り付けられている。図５に示すように、ガスホルダ１は、ピストン３の周方向に均等な間隔をあけて、複数個（本実施形態では２４個）のガイドローラ２０を備えている。
【００１４】
図３に示すように、フートリング１３の外周下部にはリング状をなす受台２２が固定され、この受台２２の外周部に上方に湾曲したキャンバス２３が取付けられ、その上端部にシールリング２４が固定されており、このシールリング２４はシール吊具２５により吊下げ支持されている。そして、このシールリング２４の外周面に木材２６ａを上下のゴム部材２６ｂ，２６ｃで挾持した構造のシール部材２６が装着されている。シール部材２６をリンク機構２７及びフートリング１３より上方に設けられるカウンタウェイト２８により筒状容器２の内壁面７ａ圧接することでシールオイルＬを要素とするオイル溜り２９を形成し、このオイル溜り２９によりガスをシールする。
【００１５】
本実施形態に係るガスホルダ１は、図４に示すように、オイル溜り２９の中のシールオイルＬに浸漬されるエネルギ変換手段３０を備える。なお、図４は、図３に描かれていたオイルシール機構１０のいくつかの要素を省略している。エネルギ変換手段３０は、地震動による振動エネルギを摩擦エネルギに変換することにより、ピストン３の振動を抑えるとともに、シールオイルＬの波立ちを抑えてオイル溜り２９から溢れるのを抑える。
【００１６】
エネルギ変換手段３０は、横断面がＴ字状の摩擦板３１の集合からなる。なお、ここでは３枚の摩擦板３１によりエネルギ変換手段３０が構成される例が示されているが、枚数は任意である。摩擦板３１は、平板状のウェブ３１Ａと、ウェブ３１Ａの先端側に設けられるフランジ３１Ｂと、からなり、ウェブ３１Ａの後端側がフートリング１３の外周面に固定されている。摩擦板３１は、ウェブ３１Ａの平面が鉛直方向に沿うように配置されているが、その向きは任意であり、水平方向に沿っていてもよい。
エネルギ変換手段３０は、その全体がオイル溜り２９をなすシールオイルＬに浸漬されており、それぞれの摩擦板３１の周囲をシールオイルＬが取り囲んでいる。シールオイルＬが粘弾性を有しているので、摩擦板３１とその周囲を取り囲むシールオイルＬとはオイルダンパと類似の構成を備えていると言える。
【００１７】
以上の構成を備えるガスホルダ１は、ピストン３の下方に形成された貯蔵空間４に、ガス出入口管５を通じてガス供給されたガスを貯蔵するとともに、ガス出入口管５を通じてガスを払い出しする。貯蔵空間４へのガスの流出入に応じて、ピストン３は側壁７の内壁面７ａに沿って昇降位置が変化する。このようにしてガスホルダ１が運転中に、地震により大きな振動が生じたときのガスホルダ１の作用及び効果を説明する。
【００１８】
大きな振動を受けると、ピストン３は水平方向に変位するが、ピストン３と一体をなすフートリング１３も水平方向に変位するので、エネルギ変換手段３０も追従して水平方向に変位し、それぞれの摩擦板３１と周囲のシールオイルＬとの間に摩擦が生じる。このように、シールオイルＬの中に摩擦板３１を浸漬させることで、振動エネルギを摩擦エネルギに変換し、さらに摩擦板３１の表面に対してシールオイルＬがせん断方向に流れる際に摩擦エネルギを消費させ、振動エネルギを減衰させる。その結果、ガスホルダ１は、ピストン３の水平方向の変位が抑えられるとともに、シールオイルＬが溢れるのが抑えられる。
【００１９】
本実施形態によるエネルギ変換手段３０を設けるには、摩擦板３１をフートリング１３に取り付けるだけで足りるので、基礎と筒状容器２の間に免震構造を入れる免震対策を施すのに比べて、工事費用が少なくて済み、かつ、工事期間が短くて済む。したがて、ガスホルダ１によれば、使用主体の生産体制に与える影響を小さく抑えることができる。
【００２０】
摩擦板３１の枚数は任意であるが、枚数が多い方が摩擦板３１とシールオイルＬの間の摩擦面積が広くなるので、それだけ振動エネルギの減衰の効果が大きくなる。
摩擦板３１は、中実な板材から構成されるが、図４（ｃ）に示すように、摩擦板３１に表裏を貫通する孔３１Ｃが明いていてもよい。孔３１Ｃの形状は、真円、楕円形、多角形など任意であり、また、複数枚の摩擦板３１を設ける場合には、それぞれの摩擦板３１の孔３１Ｃの配置と形状が一致していてもよいし、異なっていてもよい。
また、複数枚の摩擦板３１を設ける場合に、それぞれの摩擦板３１が平行に配置されていてもよいし、互いに傾いて配置されていてもよい。
【００２１】
以上では、円周方向の特定の位置に設けられるエネルギ変換手段３０を説明したが、図５（ａ）に示すように円周方向の全域に亘ってエネルギ変換手段３０を設けることが好ましい。通常、地震による振動はどの方向にも生じ得るからである。ただし、振動が方向性を持っていることが明らかな場合には、偏った位置、例えば図５（ｃ）に示すように、１／４周を対角に限ってエネルギ変換手段３０を設けることができる。
一方で、エネルギ変換手段３０は、隣接するガイドローラ２０とガイドローラ２０の間隙に設けられることになるが、図５（ａ）に示すように全ての間隙にエネルギ変換手段３０を設けることができるし、間欠的に、例えば図５（ｂ）に示すように１か所おきにエネルギ変換手段３０を設けることもできる。
【００２２】
摩擦板３１をフートリング１３に固定する形態は以上に限らない。
例えば、図６に示すように、摩擦板３２の平面形状を固定部３２Ａと固定部３２Ａと直交する摩擦部３２ＢとからなるＬ字状とし、固定部３２Ａをフートリング１３の上面に固定し、摩擦部３２Ｂの先端から所定の範囲までをオイル溜まり２９に浸漬させる。
摩擦板３２を備える図６の実施形態も、上述と同様に、ピストン３の水平方向の変位が抑えられるとともに、シールオイルＬが溢れるのが抑えられる。また、図６に示すように、摩擦板３２が液面よりも上に突出して存在しているので、オイル溜まり２９の液面が波立つのを、この突出している部分で抑える効果をも奏する。したがって、図６に示す実施形態によれば、さらなる振動エネルギの減衰効果を得ることができる。
【００２３】
本発明は、振動エネルギを摩擦エネルギに変換することで、所期の目的を達成するものであり、その変換媒体として、シールオイルＬと摩擦板３１の組合せを示したが、エネルギ変換手段は摩擦板３１，３２のようにフートリング１３に固定される形態に限らない。以下に、フートリング１３には固定されず、フートリング１３とは独立する他の変換媒体を用いることができる。
【００２４】
他の例として、図７に示すように、摩擦板３１，３２の代替として、複数の摩擦ボール３３を用いる。この摩擦ボール３３は、シールオイルＬと比重が同じ程度の材料から構成される。シールオイルＬの比重が概ね０．９程度であるから、ポリエチレン（比重：０．９１〜０．９７）、ポリプロピレン（比重：０．９０〜０．９１）などの樹脂材料から摩擦ボール３３を形成すればよい。比重が以上の通りである摩擦ボール３３は、オイル溜り２９をなすシールオイルＬの中を漂う。
ガスホルダ１に大きな振動が加わるとシールオイルＬも振動するが、漂っている摩擦ボール３３とシールオイルＬの界面で生じる摩擦によって振動エネルギが摩擦エネルギに変換される。この結果、シールオイルＬが波立つのを抑えることができるとともに、ピストン３の水平振動を抑えることができる。
【００２５】
また、その他の例として、図８に示すように、オイル溜り２９をなすシールオイルＬとして、第１オイルＬ１と第２オイルＬ２の二種類を用いる。第１オイルＬ１と第２オイルＬ２は物性が異なり、具体的には、第１オイルＬ１に比べて第２オイルＬ２の方が比重の軽いものを用いる。そうすると、オイル溜り２９は、第１オイル層Ｌ１の上に第２オイル層Ｌ２が配置される二層構造を呈する。
ガスホルダ１に大きな振動が加わるとシールオイルＬも振動するが、第１オイルＬ１より第２オイルＬ２の方が硬いために、第１オイル層Ｌ１と第２オイル層Ｌ２の境界にせん断による摩擦力が生じ、振動エネルギが摩擦エネルギに変換される。この結果、シールオイルＬが波立つのを抑えることができるとともに、ピストン３の水平振動を抑えることができる。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明は、既設のガスホルダ及び新設のガスホルダのいずれについても適用することができる。
また、上記実施形態では、フートリング１３に固定されるエネルギ変換手段として板状のものを用いたが、柱状のもの、角錐状又は円錐状のものなど、シールオイルＬとの間で摩擦力を生じさせることのできる形態の部材を用いることができる。同様に、フートリング１３と独立して設けられるエネルギ変換手段として球状のもの以外に、柱状のもの、角錐状又は円錐状のものなど、シールオイルＬとの間で摩擦力を生じさせることのできる形態の部材を用いることができる。
さらに、上記実施形態では、二層のシールオイル層の例を示したが、三層以上のシールオイル層としてもよい。つまり、二層は、シールオイル自身をエネルギ変換手段とする場合の最小限の層構成である。
さらにまた、フートリング１３に固定する摩擦板３１，３２と、フートリング１３に固定しない摩擦ボール３３との両者を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１     ガスホルダ
２     筒状容器
３     ピストン
４     貯蔵空間
５     ガス出入口管
７     側壁
７ａ   内壁面
８     基柱
９     側板
１０   シール部
１２   ピストンデッキ
１３   フートリング
１５   バランスコンクリート
１７   支持フレーム
２０   ガイドローラ
２２   受台
２３   キャンバス
２４   シールリング
２５   シール吊具
２６   シール部材
２６ａ 木材
２６ｂ，２６ｃゴム部材
２７   リンク機構
２８   カウンタウェイト
２９   オイル溜り
３０   摩擦エネルギ消費手段
３１   摩擦板
３１Ａ ウェブ
３１Ｂ フランジ
３２   摩擦板
３２Ａ 固定部
３２Ｂ 摩擦部
３３   摩擦ボール
Ｌ     シールオイル
Ｌ１   第１オイル（層）
Ｌ２   第２オイル（層）
【図１】
0006587810.tif 000002
【図２】
0006587810.tif 000003
【図３】
0006587810.tif 000004
【図４】
0006587810.tif 000005
【図５】
0006587810.tif 000006
【図６】
0006587810.tif 000007
【図７】
0006587810.tif 000008
【図８】
0006587810.tif 000009