(57)【要約】【課題】気泡の巻き込みを効果的に防ぐことができ、ポリウレタン樹脂発泡体の製造装置のように、気泡の巻き込みによる影響が大きい分野において特に好適な液体収容タンクを提供する。【解決手段】底面に排出口１５Ａを有する液体収容タンク１０Ａにおいて、排出口１５Ａの上方を覆う傘部２２Ａと前記傘部２２Ａを排出口１５Ａから一定の高さに位置させる固定手段２５Ａとよりなる気泡混入防止装置２１Ａを設けた。排出口１５Ａと傘部２２Ａとの距離を２０〜８０ｍｍとすると共に、傘部２２Ａを、排出口１５Ａの直径の１倍〜５倍の直径を有する円盤状からなるものとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に排出口を有する液体収容タンクにおいて、
前記排出口の上方を覆う傘部と前記傘部を前記排出口から一定の高さに位置させる固定手段とよりなる気泡混入防止装置を備えたことを特徴とする液体収容タンク。
【請求項２】
前記排出口と前記傘部との距離が、２０〜８０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の液体収容タンク。
【請求項３】
前記傘部が、前記排出口の直径の１倍〜５倍の直径を有する円盤状からなることを特徴とする請求項１または２に記載の液体収容タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡混入防止装置を備える液体収容タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ポリウレタン樹脂発泡体を製造する場合、図９に示すような液体収容タンク５０に液体を収容し、液体収容タンク５０の排出口５１に接続されたポンプ（図示せず）で液体収容タンク５０から液体を発泡注入機（図示せず）へ供給して発泡注入機の攪拌装置で攪拌し、反応混合液として吐出している。なお、ポリウレタン樹脂発泡体の製造においては、通常、ポリイソシアネート成分側の液体収容タンクと、ポリオール成分側の液体収容タンクの２つ設けられ、それぞれの液体収容タンクから発泡注入機の攪拌装置へ液体が移送される。
【０００３】
しかし、タンク内の液体が少なくなってくると、渦巻きを形成しながら排出口５１から液体が排出されるようになり、その際に泡が液体に巻き込まれるようになる。液体に泡が巻き込まれると、ポンプによる液体の移送量に変動を生じ、一定量を安定して移送し難くなる。特に、ポリウレタン樹脂発泡体の製造においては、２つのタンクから移送される液体を攪拌装置によって所定の比率で混合する必要があり、液体の移送量が変化して混合比率に変化を生じるとポリウレタン樹脂発泡体を一定の品質で得られなくなる。
【０００４】
なお、原子力発電設備の分野では蒸気と気体を分離する気液分離タンクにおいて、液体の水平方向の旋回流を阻止して蒸気に含まれるミスト（水分）を捕捉することを目的として、垂直方向（上下方向）の板部材からなるミスト捕捉手段を排出口に設けることが提案されている。しかし、このミスト捕捉手段を、ポリウレタン樹脂発泡体の製造装置における液体収容タンクに用いたところ、得られるポリウレタン樹脂発泡体にピンホールが発生するなど、良好な品質のものを一定して得るのが難しいことが判明した。これは、気液分離タンクでは、ミストを捕捉することを目的としているため、気泡の巻き込みが適度に低減されていれば充分な効果が得られるのに対して、ポリウレタン樹脂発泡体の製造においては、化学反応によってポリウレタン樹脂発泡体を形成するため、気泡の巻き込みによる影響を一層受けやすく、ミスト捕捉手段では気泡の巻き込み防止が不十分であることによると推測される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４０８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、気泡の巻き込みを効果的に防ぐことができ、ポリウレタン樹脂発泡体の製造装置のように、気泡の巻き込みによる影響が大きい分野において特に好適な液体収容タンクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、底面に排出口を有する液体収容タンクにおいて、前記排出口の上方を覆う傘部と前記傘部を前記排出口から一定の高さに位置させる固定手段とよりなる気泡混入防止装置を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記排出口と前記傘部との距離が、２０〜８０ｍｍであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記傘部が、前記排出口の直径の１倍〜５倍の直径を有する円盤状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タンク内の液体が減少しても、前記排出口の上方を覆う傘部により、液体に気泡が巻き込まれるのを、効果的に防止することができる。また、傘部により、原料に含まれている溶存エアーや気泡の吸い込みも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図、図２は同第１実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図、図３は第２実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図、図４は同第２実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図、図５は第３実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図、図６は同第３実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図、図７は同第４実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図、図８は同第４実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図である。
【００１２】
図１に示す第１実施形態の液体収容タンク１０Ａは、タンク本体１１Ａと、気泡混入防止装置２１Ａを備える。
【００１３】
前記タンク本体１１Ａは、底面１２Ａを有する筒状の基体１３Ａと、前記基体１３Ａの上部に蓋をする蓋部１４Ａとよりなる。前記底面１２Ａの略中央には、上下方向に排出口１５Ａが形成されている。前記排出口１５Ａは、前記タンク本体１１Ａの内外を連通して前記底面１２Ａの外部へ筒状に突出しており、タンク本体１１Ａ外部の筒状部に開閉バルブＢが設けられている。前記排出口１５Ａは、前記開閉バルブＢを介してポンプ（図示せず）と接続され、さらに所定の装置（例えばポリウレタン樹脂発泡体の製造装置における攪拌装置）と接続され、前記タンク本体１１Ａ内の液体が所定の装置へ移送可能とされる。また、前記蓋部１４Ａには、液体注入口１６Ａが形成され、図示しない液体供給装置と接続される。なお、前記蓋部１４Ａを開けて液体を注入するタンクにおいては前記液体注入口１６Ａが不要とされる。
【００１４】
前記気泡混入防止装置２１Ａは、前記タンク本体１１Ａ内において前記排出口１５Ａの上方に設けられる。前記気泡混入防止装置２１Ａは、前記タンク本体１１Ａに収容された液体が前記排出口１５Ａから排出される際に、液体に気体が巻き込まれるのを防止するためのもので、図２にからも容易に理解されるように、前記排出口１５Ａの上方を覆う傘部２２Ａと、前記傘部２２Ａを前記底面１２Ａの排出口１５Ａから一定の高さｈ（図１に示す）とするための固定手段２５Ａとよりなる。
【００１５】
前記傘部２２Ａは、前記排出口１５Ａの真上を覆うことのできる大きさ及び形状からなる。本実施例では、前記傘部２２Ａは円盤状で構成されている。前記傘部２２Ａが円盤状のものは、前記傘部２２Ａの周縁で液体が乱流を生じ難いため、特に好ましい。さらに、前記円盤状の傘部２２Ａは、前記排出口１５Ａの直径（内径）ｄの１倍〜５倍の直径Ｄを有するものが好ましい。前記範囲より小さいと排出口１５Ａの上方を確実に覆えなくなって、液体排出時に前記排出口１５Ａの上方に渦が形成され、気泡の巻き込み混入防止効果が少なくなる。一方、前記範囲より大きいと前記傘部２２Ａが大きくなりすぎ、タンク内部の設計上不便であるだけでなく、部材費用も嵩むこととなる。
【００１６】
前記固定手段２５Ａは、前記傘部２２Ａを前記底面１２Ａの排出口１５Ａから一定の高さｈに固定するものであり、前記傘部２２Ａを柱部材で下方から支える構造からなる。本実施例の固定手段２５Ａは、前記排出口１５Ａを跨ぐように起立して設けられた柱部材としての起立板２６Ａで構成され、前記起立板２６Ａの上端に前記傘部２２Ａが載置固定されている。前記起立板２６Ａは、前記排出口１５Ａの中心から放射状に形成され、前記排出口１５Ａからの液体の排出を妨げないようにされている。
【００１７】
前記底面１２Ａの排出口１５Ａからの前記傘部２２Ａの高さ（傘部２２Ａの上端までの距離）ｈは、２０〜８０ｍｍが好ましい。前記高さ（距離）ｈが２０ｍｍ未満の場合、前記排出口１５Ａと傘部２２Ａ間の隙間が少なくなり、前記排出口１５Ａからの液体の排出が妨げられるようになる。特に前記液体収容タンク１０Ａに収容される液体が、ポリウレタン樹脂発泡体の製造に用いられるポリイソシアネート成分のように粘度が比較的高いものである場合には、前記排出口１５Ａと傘部２２Ａ間の隙間が小さくなると、排出が極端に妨げられるようになる。一方、前記高さ（距離）ｈが８０ｍｍを超える場合には、前記排出口１５Ａの上方を前記傘部２２Ａで覆う効果が小さくなり、泡の巻き込み混入防止効果が得難くなる。さらに、前記傘部２２Ａと前記底面１２Ａとの距離が大になることから、前記固定手段２５Ａが大きくなって過剰の部品が必要になり、しかも液体の排出時に加わる圧力に耐える強度設計も必要となり、コストが増大するようになる。
【００１８】
図３に示す第２実施形態の液体収容タンク１０Ｂは、タンク本体１１Ｂと、気泡混入防止装置２１Ｂを備える。なお、前記タンク本体１１Ｂは、前記第１実施形態のタンク本体１１Ａと同様の構成からなる。符号１２Ｂは底面、１３Ｂは基体、１４Ｂは蓋体、１５Ｂは排出口、１６Ｂは液体注入口である。
【００１９】
前記第２実施形態の気泡混入防止装置２１Ｂは、図４からよりよく理解されるように、円盤状の傘部２２Ｂが、固定手段２５Ｂで前記底面１２Ｂの排出口１５Ｂから一定の高さｈに固定されている。前記傘部２２Ｂの大きさ及び前記排出口１５Ｂからの前記傘部２２Ｂの高さ（距離）ｈは、第１実施形態の場合と同様である。前記固定手段２５Ｂは、前記排出口１５Ｂの中心に立設された柱部材としての棒状体２６Ｂで構成され、前記棒状体２６Ｂの上端に前記傘部２２Ｂが載置固定されている。前記棒状体２６Ｂは、下部の水平軸部２７Ｂにより前記排出口１５Ｂに固定されている。
【００２０】
図５に示す第３実施形態の液体収容タンク１０Ｃは、タンク本体１１Ｃと、気泡混入防止装置２１Ｃを備える。なお、前記タンク本体１１Ｃは、前記第１実施形態のタンク本体１１Ａと同様の構成からなる。符号１２Ｃは底面、１３Ｃは基体、１４Ｃは蓋体、１５Ｃは排出口、１６Ｃは液体注入口である。
【００２１】
前記第３実施形態の気泡混入防止装置２１Ｃは、図６からよりよく理解されるように、円盤状の傘部２２Ｃが、板状体からなる固定手段２５Ｃで前記底面１２Ｃの排出口１５Ｃから一定の高さｈに固定されている。前記傘部２２Ｃの大きさ及び前記排出口１５Ｃからの前記傘部２２Ｃの高さ（距離）ｈは、第１実施形態の場合と同様である。前記固定手段２５Ｃは、前記排出口１５Ｃの両縁に立設された柱部材としての平行な板状体２６Ｃ，２６Ｃで構成され、前記板状体２６Ｃ，２６Ｃの上端に前記傘部２２Ｃが載置固定されている。
【００２２】
図７に示す第４実施形態の液体収容タンク１０Ｄは、タンク本体１１Ｄと、気泡混入防止装置２１Ｄを備える。なお、前記タンク本体１１Ｄは、前記第１実施形態のタンク本体１１Ａと同様の構成からなる。符号１２Ｄは底面、１３Ｄは基体、１４Ｄは蓋体、１５Ｄは排出口、１６Ｄは液体注入口である。
【００２３】
前記第４実施形態の気泡混入防止装置２１Ｄは、図８からよりよく理解されるように、平面視長方形の平板状からなる傘部２２Ｄが、固定手段２５Ｄで前記底面１２Ｄの排出口１５Ｄから一定の高さｈに固定されている。なお、前記傘部２２Ｄは平面視正方形とされる場合もある。前記傘部２２Ｄの大きさは、平面寸法が、一辺の長さを前記排出口１５Ｄの直径（内径）ｄの１倍〜５倍とするものが好ましい。前記範囲より小さいと排出口１５Ｄの上方を確実に覆えなくなって、液体排出時に前記排出口１５Ｄの上方に渦が形成され、気泡の巻き込み混入防止効果が得難くなる。一方、前記範囲より大きいと前記傘部２２Ｄが大きくなりすぎ、タンク内部の設計上不便であるだけでなく、部材費用も嵩むこととなる。また、前記排出口１５Ｄからの前記傘部２２Ｄの高さ（距離）ｈは、第１実施形態の場合と同様である。前記固定手段２５Ｄは、前記排出口１５Ｄの両縁に平行に立設された柱部材としての板状体２６Ｄ，２６Ｄで構成され、前記板状体２６Ｄ，２６Ｄの上端に前記傘部２２Ｄが載置固定されている。
【実施例】
【００２４】
ポリウレタン樹脂発泡体の液体原料であるポリイソシアネートを収容する液体収容タンクの一実施例について説明する。横断面積５．１ｍ２、高さ２０４４ｍｍ、底面中央に内径８０ｍｍの排出口が形成されたタンク本体の排出口に、図１及び図２に示した気泡混入防止装置２１Ａを設けて液体収容タンクを構成した。円盤状の傘部は直径（図２のＤ）が２４０ｍｍ（排出口の直径（図２のｄ）の３倍）、排水口の開口部上端（タンクの底面の排水口）から傘部の上端までの高さ（図１のｈ）は５０ｍｍである。この液体収容タンクに、ポリイソシアネートとしてトルエンジイソシアネート（Ｔ−８０、異性体率８０：２０、２５℃の粘度３ｍＰａｓ）を、タンクの底面から高さ１６３５ｍｍまで投入した。そして、排水口に接続された移送ポンプ（能力；３００００ｇ／ｍｉｎ、帝国ポンプ株式会社製）で２７０００ｇ／ｍｉｎで移送させ、タンク内の液体（トルエンジイソシアネート）の高さが最初の３割になった時点で、移送された液体（トルエンジイソシアネート）について気泡の存在を目視確認したところ、気泡の混入は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図である。
【図２】同第１実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図である。
【図３】第２実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図である。
【図４】同第２実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図である。
【図５】第３実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図である。
【図６】同第３実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図である。
【図７】同第４実施形態に係る液体収容タンクの縦断面図である。
【図８】同第４実施形態における気泡混入防止装置の斜視図及び断面図である。
【図９】従来の液体収容タンクの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  液体収容タンク
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ  タンク本体
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ  排出口
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ  気泡混入防止装置
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ  傘部
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ  固定手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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