(57)【要約】【課題】作業内容を軽減する緊急遮断システムを提供すること。【解決手段】エア圧によってタンク型車両に設けられた緊急遮断弁１の開閉を操作するアクチュエータ２と、そのアクチュエータ２へ圧縮エアを供給するエア源４と、アクチュエータ２とエア源４との間に配管された切換弁５とを有し、切換弁５の切り換え動作によってエア源４からの圧縮エアをアクチュエータ２に送って加圧し、また圧縮エアを解放して減圧することにより、緊急遮断弁１の開閉操作をアクチュエータ２へのエア圧操作によって行わせる緊急遮断システム。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア圧によってタンク型車両に設けられた緊急遮断弁の開閉を操作するアクチュエータと、そのアクチュエータへ圧縮エアを供給するエア源と、アクチュエータとエア源との間に配管された切換弁とを有し、
切換弁の切り換え動作によってエア源からの圧縮エアをアクチュエータに送って加圧し、また圧縮エアを解放して減圧することにより、緊急遮断弁の開閉操作をアクチュエータへのエア圧操作によって行わせるようにしたものであることを特徴とする緊急遮断システム。
【請求項２】
請求項１に記載する緊急遮断システムにおいて、
前記切換弁は電磁弁であって、タンク型車両に備えられた制御装置によってその切り換え動作が制御されるようにしたものであることを特徴とする緊急遮断システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する緊急遮断システムにおいて、
前記エア源は、タンク型車両に備えられているエアコンプレッサであることを特徴とする緊急遮断システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載する緊急遮断システムにおいて、
前記アクチュエータと電磁弁との間に手動の３方切換弁が接続され、その３方切換弁は、前記エア源にも直接接続されたものであることを特徴とする緊急遮断システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する緊急遮断システのいて、
前記緊急遮断弁が設けられた配管に、その緊急遮断弁をまたいで接続されたバイパスラインが接続され、そのバイパスラインにタンク側から付勢されて閉弁状態にある逆止弁が設けられたものであることを特徴とする緊急遮断システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する緊急遮断システムにおいて、
前記アクチュエータと電磁弁との間に、所定温度でハンダが溶けて開口部から圧縮エアを放出するヒューズメタルが設けられたものであることを特徴とする緊急遮断システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルクローリなど液体を運搬するタンク型車両に設けられた緊急遮断弁であって、特に人が力をかけずに開閉することができる緊急遮断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンク内にＬＰガスなどの液化ガスや、石油などの燃料を積んで搬送先の貯槽へこれらを充填するためのタンクを備えたタンク型車両があるが、図２は、そのうちのバルクローリを示した側面図である。このバルクローリ１００は、走行車両１０１の台車１０２にタンク１０３が搭載され、そのタンク１０３が各種弁や計器などを介してホースリール箱１０４内に格納された充填ホース及び均圧ホースに接続されている。
【０００３】
各種弁や計器などが配管されたバルクローリの流体回路は、バルク貯槽に液化ガスを充填する他、供給基地から液化ガスをタンク１０３内に受け入れるための液ラインやガスラインを備え、弁計器箱１０５内に各種弁や計器を格納して構成されている。そして、このバルクローリ１００は、タンク１０３内の液化ガスをバルク貯槽へ充填するための液送り手段として液送ポンプ１０６が配管され、エンジンのＰＴＯ１０７から取り出した回転によって駆動する方式が採られている。図３は、そうした液送ポンプ１０６や各種弁、計器などによって構成されたバルクローリ１００の流体回路を示した回路図である。
【０００４】
そこで、このバルクローリ１００が供給基地から液化ガスを受入れる場合には、先ずカップリング１１１に液化ガス供給ホースが、またカップリング１２１にはガスホースがそれぞれ基地側から接続される。そして、ハンドポンプ１３１のレバー１３８を操作して緊急遮断弁１１０，１２０が開けられ、続いて液取入弁１１２や通気弁１２２が開けられる。これにより、基地側から液化ガスの供給が開始される。基地側から送られた液化ガスは、液受入ライン１４１を通ってタンク１０３内に送り込まれ、その一方でタンク１０３内の気相ガスは、液化ガスの増加に伴って押し出され、ガス戻しライン１４２を通って基地側に回収される。
【０００５】
タンク１０３内の液化ガスが定容量に達した後、液取入弁１１２や通気弁１２２が閉じられて基地側と接続された供給ホース及びガスホースが外され、液化ガスの積み込みが完了する。これによって、タンク１０３内には数カ所のバルク貯槽を廻って充填することができる量の液化ガスが積み込まれる。
【０００６】
次に、バルクローリ１００によるバルク貯槽へ液化ガスの充填は、ホースリール箱１０４から充填ホース１１５と均圧ホース１２５とが送り出され、先端のカップリング１１６，１２６がバルク貯槽に接続される。そして、受入時と同様に油圧ハンドポンプ１３１のレバー１３８を操作して発生する油圧により緊急遮断弁１１０，１２０が開けられ、バルク貯槽への充填準備が完了する。そこで、液送ポンプ１０６がＰＴＯから取り出したエンジン出力によって駆動し、タンク１０３内の液化ガスがバルク貯槽へと送り込まれ、充填作業が行われる。
【０００７】
このときタンク１０３内の液化ガスは、液送ポンプ１０６の液送りによって液充填ライン１４３を通り、フレキシブルチューブ１１７及び充填ホース１１５を介してバルク貯槽へと充填されていく。一方、バルク貯槽内の気相ガスは、均圧ホース１２５からフレキシブルチューブ１２７を介してガス回収ライン１４４に送られ、ガス戻しライン１４２からタンク１０３内へと回収される。そして、液充填が完了すると、不図示の制御装置からの信号によって電磁弁１３２が開けられ、緊急遮断弁１１０，１２０が油圧から解放されて閉じ、バルク貯槽への液充填が終了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした従来のバルクローリの緊急遮断弁１１０，１２０は、前述したように液化ガスを受入れたりバルク貯槽への充填を行う場合、油圧ハンドポンプ１３１を使用していたため、レバー１３８の操作よって弁を開ける作業が必要であった。また緊急遮断弁の開閉には他にプッシュプルワイヤを使用したものもあるが、そうした構造では、作業者がプッシュプルワイヤを引っ張って弁を開けなければならなかった。
【０００９】
すなわち従来は、油圧ハンドポンプ１３１の場合は作業者がレバー１３８を何度も動かして油圧を上げなければならず、またプッシュプルワイヤの場合には、大きな力をかけて引っ張らなければならなかった。こうした作業は、バルクローリのみならず、緊急遮断弁を備える一般のタンクローリについても同様に行われていることであった。そのため、タンク型車両に設置されている緊急遮断弁に関し、その開閉にともなって力を要する作業をなくした作業内容の軽減が求められていた。
【００１０】
一方、前述したバルクローリ１００によってバルク貯槽へ液充填を行う場合には、油圧ポンプ及びプッシュプルワイヤのいずれも手動で弁を開けなければならなかったため、作業者がホースリール箱１０４から充填ホース１１５と均圧ホース１２５とを送り出してバルク貯槽に接続した後、バルクローリ１００に戻って緊急遮断弁１１０，１２０を開けなければならず、更にその後は再びバルク貯槽に戻って流量計を監視しながら充填しなければならなかった。バルク貯槽は、一般に建物の裏側に設置されていることが多い。そのため、バルクローリ１００の停車した位置からバルク貯槽が離れていると、作業が面倒なことに加えてバルクローリとバルク貯槽との往復に時間がかかって作業効率も良くなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、係る課題を解決すべく、作業内容を軽減する緊急遮断システムを提供することを目的とする。更に、緊急遮断弁の開閉を自動化する緊急遮断システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の緊急遮断システムは、エア圧によってタンク型車両に設けられた緊急遮断弁の開閉を操作するアクチュエータと、そのアクチュエータへ圧縮エアを供給するエア源と、アクチュエータとエア源との間に配管された切換弁とを有し、切換弁の切り換え動作によってエア源からの圧縮エアをアクチュエータに送って加圧し、また圧縮エアを解放して減圧することにより、緊急遮断弁の開閉操作をアクチュエータへのエア圧操作によって行わせるようにしたものであることを特徴とする。
また、本発明の緊急遮断システムは、前記切換弁が電磁弁であって、タンク型車両に備えられた制御装置によってその切り換え動作が制御されるようにしたものであることを特徴とする。
【００１３】
よって、本発明によれば、切換弁の操作だけでエア圧によってアクチュエータを動作させ、それによって緊急遮断弁の開閉を行うため、作業者は従来のように力をかけて緊急遮断弁を開閉する必要がなくなり、作業内容が軽減できるようになる。
また、その切換弁を電磁弁にすることにより、制御装置による電気スイッチの切り換えでアクチュエータを動作させるエア圧の調整が可能になるので、緊急遮断弁の開閉を自動化することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の緊急遮断システムは、前記エア源が、タンク型車両に備えられているエアコンプレッサであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、もともと車両に搭載されているエアコンプレッサを利用して緊急遮断弁を開閉するようにしたので、簡易な構成によりコストをかけることなく課題解決を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の緊急遮断システムは、前記アクチュエータと電磁弁との間に手動の３方切換弁が接続され、その３方切換弁は、前記エア源にも直接接続されたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、電磁弁を使って緊急遮断弁の開閉を自動化することが可能であるとともに、電源ＯＦＦの状態でも３方切換弁を手動操作することによって緊急遮断弁を閉じることが可能になる。
【００１６】
また、本発明の緊急遮断システムは、前記緊急遮断弁が設けられた配管に、その緊急遮断弁をまたいで接続されたバイパスラインが接続され、そのバイパスラインにタンク側から付勢されて閉弁状態にある逆止弁が設けられたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、緊急遮断弁が閉弁状態のときに管内に閉じこめられた液化ガスなどが気化して膨張するような場合、膨張した気相ガスの圧力によって逆止弁が開き、管内の気相ガスがバイパスラインを通ってタンクへと放出されるため破裂の危険を回避できる。
【００１７】
また、本発明の緊急遮断システムは、前記アクチュエータと電磁弁との間に、所定温度でハンダが溶けて開口部から圧縮エアを放出するヒューズメタルが設けられたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、タンク型車輌が火災などによって高温状態になった場合、ヒューズメタルのハンダが溶け落ちて開口部から圧縮エアが吹き出してアクチュエータにかかっているエア圧が落ちて緊急遮断弁が閉じる。従って、積み込みや荷卸し作業中の緊急時に自動で緊急停止させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る緊急遮断システムの一実施形態について、バルクローリを例に挙げて図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の緊急遮断システムは、この緊急遮断弁の開閉を自動化するために構成されたものであり、図１にそのシステム構成図の一例を示す。なお、図１には液ライン側の緊急遮断システムのみを示し、同様に構成されるガスライン側については省略する。
【００１９】
液ライン１０には緊急遮断弁１が配管され、前述したようにタンク２０に対する液の積み込みや荷卸しの際に開閉される。その緊急遮断弁１は、スプリングの付勢力によって閉弁状態になっていて、連結されたアクチュエータ２の操作によって弁が開くようになっている。アクチュエータ２は、作用するエア圧が２枚のピストンに推力を発生させ、その力がピストンからシャフトに伝わって直線運動が回転運動に変わるように構成されたものであり、その回転運動によってスプリングの付勢力に抗して弁を押し上げて緊急遮断弁１を開状態するものである。また、液ライン１０には、この緊急遮断弁１をまたいで接続されたバイパスライン１１に逆止弁３が配管され、タンク２０側からスプリングによって付勢されている。
【００２０】
緊急遮断弁１を開閉させるアクチュエータ２を動作させる圧縮エアのエア源４には、もともとバルクローリに搭載されているエアコンプレッサが利用される。そして、そのエア源４にはエア用電磁弁５が配管されたエアライン６ａ、及びエアライン６ｂを介して３方切換弁７に接続され、更にその３方切換弁７からヒューズメタル８を介してアクチュエータ２にエアライン６ｃが接続されている。ヒューズメタル８は、開口部がハンダ８ａによって塞がれており、約７５℃の温度で溶け落ちるように形成され、バルクローリが高温にさらされたときにエアライン６ｃ内の圧縮エアを大気解放するためのものである。
【００２１】
そして、この緊急遮断システムは、緊急遮断弁１がエア用電磁弁５の切り換えによって開閉動作が行われるように構成され、そのエア用電磁弁５の切換動作がバルクローリに設けられている不図示の制御装置による電気スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって自動制御できるようになっている。
【００２２】
続いて、緊急遮断システムの作用を、バルクローリについて行われる液の積み込みと荷卸しの作業手順に従って以下に説明する。
図１に示すバルクローリの緊急遮断システムは、エア用電磁弁５を使用して自動切り換えが可能な自動操作と、３方切換弁５を使用する手動操作とがある。通常は、自動操作によって液化ガスの受入れ及び充填が行われる。そこで、先ず自動操作による供給基地からの液化ガスの積み込みについて説明する。
【００２３】
供給基地で液化ガスの供給を受ける場合、バルクローリを所定位置に停車させてパーキングブレーキを引き、エンジンを停止させる。そして、エンジンが停止状態でキースイッチをＯＮにすることにより電源が入る。その後、キャブ内にある操作パネルによって制御装置の設定が走行モードから受入れモードに切り換えられる。
【００２４】
ところでバルクローリは、走行時及び作業時の各種条件によるインターロックがかけられており、走行時には、制御装置が弁計器箱の扉の開閉を検出するリミットスイッチの状態を確認し、扉が閉じられていれば、エア用電磁弁５はポートＰ側がエアライン６ａに接続した状態になっている。そのため、圧縮エアは大気解放され、アクチュエータ２にはエア圧が働かないため、緊急遮断弁１はスプリングの付勢力によって閉弁状態のままである。また、３方切換弁７は、通常、エアライン６ａ側のポートが連通し、Ａ矢印で示す方向に圧縮エアが流れるようになっている。
【００２５】
弁計器箱の扉が開けられると、制御装置がリミットスイッチの検出信号から開状態を確認して電気スイッチをＯＮ状態にし、エア用電磁弁５が図１に示す状態からポートＱ側に切り換えられる。そのため、エア源４の圧縮エアが、エア用電磁弁５及び３方切換弁７を介してエアライン６ａ，６ｃを流れ、アクチュエータ２にエア圧が作用する。アクチュエータ２は、圧縮エアに加圧されて回転を出力し、その回転が回転伝達ロッド１８を介して緊急遮断弁１へ伝えられ、緊急遮断弁１が開弁する。
【００２６】
その後、供給基地側から連結された供給ホースから液化ガスの供給が行われ、またガスホースからは逆にタンク内の気相ガスが供給基地側へ回収される。液化ガスの受入れが終了すると、基地側と連結された供給ホース及びガスホースが外されてバルクローリでは弁計器箱の蓋が閉じられる。このときも制御装置が、その扉の開閉を検出するリミットスイッチからの検出信号によって閉状態を確認し、電気スイッチをＯＦＦ状態にし、エア用電磁弁５がポートＰ側に戻される。
【００２７】
従って、エア用電磁弁５から圧縮エアが大気解放され、アクチュエータ２に作用していたエア圧が落ち、緊急遮断弁１に作用していた回転力が解除される。そして、緊急遮断弁１は、開弁を強制していたアクチュエータ２からの回転力から解放され、内設されているスプリングによって閉弁することとなる。
その後、弁計器箱の扉が閉じたことによりインターロックが解除されて走行可能になり、操作パネルは受入れモードから走行モードに切り換えられ、エンジンの始動後、パーキングブレーキが戻されてバルクローリが発進する。なお、弁計器箱の扉が閉じられていない場合には、操作パネルが走行モードに切り換わらない。
【００２８】
続いて、バルク貯槽への液化ガス充填時には、パーキングブレーキを引いて停車状態にし、キャブ内の操作パネルによって走行モードから充填モードに切り換えられる。これにより、エア用電磁弁５の電気スイッチがＯＮ状態になり、前述したと同様にエア用電磁弁５が図１に示す状態からポートＱ側に切り換えられる。そのため、エア源４からの圧縮エアが、そのエア用電磁弁５から３方切換弁７を介してアクチュエータ２へと流れ、アクチュエータ２によって緊急遮断弁１が開けられる。
【００２９】
その後、ホースリール箱から充填ホースと均圧ホースとが送り出され、先端のカップリングがバルク貯槽に連結され、液送ポンプの駆動により液化ガスがタンク内から送り出されてバルク貯槽へと充填される。液送ポンプは、リモコンからのＯＮスイッチによって駆動し、作業者はバルク貯槽側に居て充填状況を流量計を見ながら監視する。
また、充填中はバルクローリの各状態について監視が行われ、異常検出が行われた場合に、それを検出した各スイッチの検知信号を制御装置が受けて緊急停止措置がとられる。異常が検出される場合としては、例えばガス漏れが生じた場合、他車が追突した場合、充填中にも関わらず誤って発信してしまうような場合（パーキングブレーキを監視）、作業者が非常停止スイッチを押した場合などである。
【００３０】
そこで、異常を示す検知信号を制御装置が受けた場合には、エア用電磁弁５は、電気スイッチがＯＦＦにされてポートＱ側から図１に示すようにポートＰ側に切り換えられる。エア用電磁弁５から圧縮エアが大気解放され、アクチュエータ２へのエア圧が落ちて緊急遮断弁１が閉じられる。
【００３１】
一方、異常なく充填が終了した場合には、リモコンのＯＦＦスイッチにより液送ポンプの駆動が停止し、充填ホースと均圧ホースとがバルク貯槽から外されてホースリール箱内に格納される。そして、キャブ内の操作パネルによって充填モードから走行モードに切り換えられると、これによって電気スイッチがＯＦＦ状態になり、エア用電磁弁５は、ポートＱ側から図１に示すようにＰ側に切り換えられ、エア圧が落ちて緊急遮断弁１が閉じる。そして、エンジンの始動後、パーキングブレーキが戻されてバルクローリが発進する。
【００３２】
以上は自動操作の場合を説明したが、車両の電源がＯＦＦ状態で緊急遮断弁１の自動開閉ができない場合には、手動によって緊急遮断弁１の開閉が行われる。電源がＯＦＦのとき、エア用電磁弁５は図１に示すようにポートＰ側がエアライン６ａに接続し、大気解放状態になっている。そこで、Ｂ矢印で示す方向にエアが流れるようエアライン６ｂ側に３方切換弁７が切り換えられる。従って、エア源４からの圧縮エアは、エアライン６ｂを通って３方切換弁７からアクチュエータ２へと流れ、アクチュエータ２の回転出力によって緊急遮断弁１が開く。
逆に緊急遮断弁１を閉じる時は、３方切換弁７の連通がエアライン６ａ側に切り換えられる。これにより圧縮エアがエア用電磁弁５から大気解放されと、緊急遮断弁１はアクチュエータ２からの回転力から解放され、内設されているスプリングによって閉弁する。
【００３３】
以上、緊急遮断システムの一実施形態をバルクローリを例に挙げて説明したが、この緊急遮断システムによれば、緊急遮断弁１の開閉をアクチュエータ２を介してエア圧によって行っているため、従来は油圧ハンドポンプなど手動で行っていた作業が不要になって作業内容を軽減することができた。また、エア用電磁弁５を使用して自動化することによって、バルクローリとバルク貯槽との間を緊急遮断弁１を開閉さえるために作業者が往復するようなこともなくなり、作業の効率向上が図られた。
【００３４】
そして、エア源４にはもともとバルクローリに搭載されているエアコンプレッサを利用したので、コストをかけることなく作業内容の軽減、及び緊急遮断弁の開閉を自動化させることができた。
また、３方切換弁７を設けたことにより、電源ＯＦＦの状態でもその３方切換弁７を手動操作することによって緊急遮断弁を閉じることが可能である。
【００３５】
更に、本実施形態では緊急遮断弁１に逆止弁３を併設したので、緊急遮断弁１が閉弁状態のときに液ライン１０内に閉じこめられた液化ガスが気化して膨張した場合の危険回避が可能になった。つまり、液ライン１０内の液が膨張して配管内の圧力が高まったときは、逆止弁３が、図面下方の圧力によって押し上げられて開く。これにより、気化したガスは逆止弁３を通ってタンク２０内に送り込まれ、液ライン１０の圧力上昇が抑えられて配管が破裂する危険から回避できる。
【００３６】
また、本実施形態の緊急遮断システムでは、アクチュエータ２へ圧縮エアを送るエアライン６ｃにヒューズメタル８を設けたので、バルクローリに火災が起きた場合など、高温状態になったときにそのヒューズメタル８のハンダ８ａが溶け落ちて開口部が開けられる。そのため、エアライン６ｃ内の圧縮エアが大気に吹き出してアクチュエータ２へのエア圧が落ちて緊急遮断弁１が閉じ、積み込みや荷卸し作業を自動で緊急停止させることができるようになった。
【００３７】
なお、本発明の緊急遮断システムは前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態はバルクローリについて説明したが、同じように緊急遮断弁をもったタンクローリなどにも本発明の緊急遮断システムは適用できる。
また、前記実施形態は、自動化した緊急遮断システムを説明したが、エア用電磁弁５の代わりに手動の切換弁であってもよい。この場合でも、緊急遮断弁を開閉する油圧はエア源のエア圧が利用されるため、作業者の労力を大幅に軽減できる。
更に、前記実施形態ではエア源にバルクローリに搭載されたエアコンプレッサを利用したが、外部からエア圧が得られれば、外部のエアコンプレッサなどに接続可能な構成にしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、エア圧によってタンク型車両に設けられた緊急遮断弁の開閉を操作するアクチュエータと、そのアクチュエータへ圧縮エアを供給するエア源と、アクチュエータとエア源との間に配管された切換弁とを有し、切換弁の切り換え動作によってエア源からの圧縮エアをアクチュエータに送って加圧し、また圧縮エアを解放して減圧することにより、緊急遮断弁の開閉操作をアクチュエータへのエア圧操作によって行わせるようにしたので、作業内容を軽減する緊急遮断システムを提供することが可能になった。
また、本発明は、切換弁を電磁弁にしてタンク型車両に備えられた制御装置によってその切り換え動作を制御するようにしたので、緊急遮断弁の開閉を自動化する緊急遮断システムを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】緊急遮断システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】バルクローリを示した側面図である。
【図３】バルクローリの流体回路を示した回路図である。
【符号の説明】
１    緊急遮断弁
２    アクチュエータ
３    逆止弁
４    エア源
５    エア用電磁弁
７    ３方切換弁
８    ヒューズメタル
２０  タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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