(57)【要約】【課題】  液体の漏洩がなく、液体供給後パイプライン内に残留する液体を速やかに排出できるパイプライン取付用バキュームブレーカを提供する【解決手段】  下端部にパイプラインへの接続部を有する下部筐体と、下部筐体の上部に嵌入可能な円筒形状の上部筐体と、前記下部筐体内に収容され上下移動により前記上部筐体の下端開口部を遮断状態又は連通状態にする円板状の弁体と、前記弁体の下方に配設され、前記接続部から流入する液体によって押し上げられ、前記弁体の下面に当接して押圧する釣り鐘形状のフロートと、前記弁体の中心から上方に延びる軸部の周りに周設され、前記軸部の先端部に配設されたバネ固着と上部筐体の下部内壁に固定され中心部に前記軸部が上下移動可能にしてなる貫通孔を持つバネ固着部とに固着された螺旋バネとからなるパイプライン取付用バキュームブレーカによる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油類のタンクローリへの積み込みなど液体の荷役作業用のパイプラインに取り付けて使用するバキュームブレーカであって、
下端部が縮径してパイプラインへの接続部１ｂとされてなる円筒状の下部筐体１と、
該下部筐体１の上部に嵌入可能な外径を有する円筒形状の上部筐体２と、
前記下部筐体１内に収容され、上下に移動して前記下部筐体１の上部に嵌入された上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接又は離脱して下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを遮断状態又は連通状態にする円板状の弁体３と、
前記弁体３の下方に配設され、前記下部筐体１の下端部に設けたパイプライン１１への接続部１ｂから流入する液体によって押し上げられ、前記弁体３の下面に当接して前記弁体３を押圧する釣り鐘形状のフロート４と、
前記弁体３の中心から上方に延びる軸部３ａに周設され、その一端が前記軸部３ａの先端部に配設された円板状のバネ固着部７’に、他端が上部筐体２の下部内壁に固定され、中心部に前記軸部３ａが上下に移動可能にしてなる貫通孔が穿設された円板状のバネ固着部７に固着されてなる伸張方向に付勢された螺旋バネ５とからなり、
該螺旋バネ５は常時は前記弁体３を弾性で引き上げて上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接させ、下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを遮断状態に保持し、前記パイプラインからの液体の流入が止まり、下部筐体１に充満していた液体が排出される際には下部筐体１の内部空間の減圧によって圧縮され、前記弁体３を上部筐体２の下端開口部の下端縁部から離脱させ、下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを連通状態にするよう設定されていることを特徴とするパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【請求項２】
下部筐体１の上端部と上部筐体２の下端付近にはそれぞれフランジ１ａ、２ａが設けられなり、前記下部筐体１に上部筐体２が嵌入された後、前記２つのフランジ１ａ、２ａを複数のボルトとナットとの締結によって結合し、かつ両フランジ間に環状のパッキング８’を狭入して接合部を密閉構造としてなることを特徴とする請求項１に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【請求項３】
前記弁体３が、伏せた皿状に中心部が緩やかに盛り上がった形状をなし、その周辺近傍に前記上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接する環状のパッキング８を備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【請求項４】
前記上部筐体２の側壁に複数個の通気口２ｂが穿設されてなり、また上部には上端の開口２ｃ及び通気口２ｂからの雨水の流入を防止するためのキャップ６を備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【請求項５】
前記下部筐体１が、その内壁に、前記フロート４が前後左右に揺動することなく安定して上下に移動できるよう上下方向に延びる複数のガイドレール１ｃを突設してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【請求項６】
前記上部筐体２の下部内壁に固定された円板状のバネ固着部７が、周辺部に下部筐体１の内部と上部筐体２の内部とが連通状態になったときに下部筐体１内に迅速に空気を送り込めるよう複数の通気孔を穿設されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項にに記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、低い位置に設置された貯蔵タンクの石油類をポンプで汲み上げてタンクローリへの積み込みなど、液体の荷役作業用パイプラインに使用するバキュームブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の荷役装置に取り付けられて使用されてきた従来のバキュームブレーカは、図４に示すように、
上部側面に複数の通気口２１ａを有する有蓋円筒形状の本体２１と、
該本体２１の内部に摺動可能に挿入された有蓋円筒形状の弁体２２と、
該弁体２２の上面に貼着されたシートパッキング２３と、
前記本体２１下部開口に螺着されかつ液体を供給するパイプラインに接続するための接続部２４と、
前記接続部２４の上面と前記弁体２２の蓋部の内側に両端が固着された螺旋状バネ２５とで構成され、
前記接続部２４をパイプラインに接続することにより、加圧されてパイプラインに送り込まれてくる液体が本体２１内に流入し、その圧力で弁体２２を押し上げ、通気口２１ａにつながる本体２１上部の中仕切２１ｂに穿設された開口部をシートパッキング２３で塞いで加圧液体の外部への漏洩を防止し、荷役終了後加圧液体が送られてこなくなると、弁体２２に加わる圧力が低下し、前記螺旋状バネ２５が収縮する力で弁体２２を下降させ、塞がれていた開口部を開いて通気口２１ａから本体２１内に空気を取り込み、その気圧によってパイプ内に残留した液体を排出させていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記背景技術で記述した従来のバキュームブレーカは、小型で軽量ではあるが螺旋状バネ２５の弾性によってその効果が変化するという問題がある。
すなわち、螺旋状バネ２５の弾力が強いとパイプラインから送られてくる液体の圧力との差が小さく前記弁体２２を押し上げて仲仕切２１ｂの開口部を塞ぐ力が弱く本体２１内に空気が入りやすくなり、液体供給作業終了後、パイプラインに残留した液体は素早く排出され、いわゆる抜けのよいものとなるが、液体供給時の液漏れのおそれが出てくる。逆に螺旋状バネ２５の弾力が弱いとパイプラインから送られてくる液体によって前記弁体２２を強く押し上げるので液漏れはなくなるが、液体供給作業後、パイプラインに残留した液体の排出に時間がかかり、抜けの悪いものとなる。
したがって、螺旋状バネ２５の弾力設計は非常に難しく、一般には液漏れ防止に重点が置かれ、螺旋バネ２５の弾力は７５０〜８００ｍｍＡｑと高く設定されており、残留液体の抜けの悪さが問題となっている。
本願発明は、上記問題に鑑み、螺旋状バネ２５の弾力を低くしても液体の漏洩がなく、液体供給作業終了後、パイプライン内に残留する液体を速やかに排出できる、いわゆる抜けのよいパイプライン取付用バキュームブレーカを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、鋭意研究の結果、上記課題を下記の手段で解決した。
（１）石油類のタンクローリへの積み込みなど液体の荷役作業用のパイプラインに取り付けて使用するバキュームブレーカであって、
下端部が縮径してパイプラインへの接続部とされてなる円筒状の下部筐体と、
該下部筐体の上部に嵌入可能な外径を有する円筒形状の上部筐体と、
前記下部筐体内に収容され、上下に移動して前記下部筐体の上部に嵌入された上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接又は離脱して下部筐体の内部空間と上部筐体の内部空間とを遮断状態又は連通状態にする円板状の弁体と、
前記弁体の下方に配設され、前記下部筐体の下端部に設けたパイプラインへの接続部から流入する液体によって押し上げられ、前記弁体の下面に当接して前記弁体を押圧する釣り鐘形状のフロートと、
前記弁体の中心から上方に延びる軸部に周設され、その一端が前記軸部の先端部に配設された円板状のバネ固着部に、他端が上部筐体の下部内壁に固定され、中心部に前記軸部が上下に移動可能にしてなる貫通孔が穿設された円板状のバネ固着部に固着されてなる伸張方向に付勢された螺旋バネとからなり、
該螺旋バネは常時は前記弁体を弾性で引き上げて上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接させ、下部筐体の内部空間と上部筐体の内部空間とを遮断状態を保持し、前記パイプラインからの液体の流入が止まり、下部筐体に充満していた液体が排出される際には下部筐体の内部空間の減圧によって圧縮され、前記弁体を上部筐体の下端開口部の下端縁部から離脱させ、下部筐体の内部空間と上部筐体の内部空間とを連通状態にするよう設定されていることを特徴とするパイプライン取付用バキュームブレーカ。
（２）下部筐体の上端部と上部筐体の下端付近にはそれぞれフランジが設けられなり、前記下部筐体に上部筐体が嵌入された後、前記２つのフランジを複数のボルトとナットとの締結によって結合し、かつ両フランジ間に環状のパッキングを狭入して接合部を密閉構造としてなることを特徴とする前項（１）に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
（３）前記弁体が、伏せた皿状に中心部が緩やかに盛り上がった形状をなし、その周辺近傍に前記上部筐体の下端開口部の下端縁部面に当接する環状のパッキングを備えてなることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
（４）前記上部筐体の側壁に複数個の通気口が穿設されてなり、また上部には上端の開口及び通気口からの雨水の流入を防止するためのキャップを備えてなることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
（５）前記下部筐体が、その内壁に、前記フロートが前後左右に揺動することなく安定して上下に移動できるよう上下方向に延びる複数のガイドレールを突設してなることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
（６）前記上部筐体の下部内壁に固定された円板状のバネ固着部が、周辺部に下部筐体の内部と上部筐体の内部とが連通状態になったときに下部筐体内に迅速に空気を送り込めるよう複数の通気孔を穿設されてなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載のパイプライン取付用バキュームブレーカ。
【発明の効果】
【０００５】
本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカによって下記の効果が発揮される。
〈１〉石油類のタンクローリへの積み込みなど液体の荷役作業用のパイプラインに取り付けて使用するバキュームブレーカであって、
下端部が縮径してパイプラインへの接続部とされてなる円筒状の下部筐体と、
該下部筐体の上部に嵌入可能な外径を有する円筒形状の上部筐体と、
前記下部筐体内に収容され、上下に移動して前記下部筐体の上部に嵌入された上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接又は離脱して下部筐体の内部空間と上部筐体の内部空間とを遮断状態又は連通状態にする円板状の弁体と、
前記弁体の下方に配設され、前記下部筐体の下端部に設けたパイプラインへの接続部から流入する液体によって押し上げられ、前記弁体の下面に当接して前記弁体を押圧する釣り鐘形状のフロートと、
前記弁体の中心から上方に延びる軸部に周設され、その一端が前記軸部の先端部に配設された円板状のバネ固着部に、他端が上部筐体の下部内壁に固定され、中心部に前記軸部が上下に移動可能にしてなる貫通孔が穿設された円板状のバネ固着部に固着されてなる伸張方向に付勢された螺旋バネとで構成され、
そして該螺旋バネが、常時は前記弁体を弾性で引き上げて上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接させ、下部筐体の内部空間と上部筐体の内部空間とを遮断状態を保持し、前記パイプラインからの液体の流入が止まり、下部筐体に充満していた液体が排出される際には下部筐体の内部空間の減圧によって圧縮され、前記弁体を上部筐体の下端開口部の下端縁部から離脱させ、下部筐体の内部空間と上部筐体２の内部空間とを連通状態にするよう設定されているので、
パイプラインから接続部を介して下部筐体内に液体が流入すると、該流入液体によって釣り鐘形状のフロートが押し上げられて前記弁体の下面に当接して弁体を押圧するため、前記螺旋バネの前記弁体を引き上げる伸張力が弱くても、上部筐体下端開口部の閉鎖は確実に行われ、前記流入液体の上部筐体内への漏洩が防止できる。
併せて、前記螺旋バネを平常時に前記弁体を上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接させておけるだけの弱い弾力に留めておけるため、液体供給作業終了後、上部筐体の下端開口部の閉鎖が速やかに解かれ、さらに下部筐体の内径が上部筐体の内径よりも大きいため強い吸引力が働き大量の空気を一気に吸い込んで、パイプラインに残留した液体を速やかに供給先や貯蔵タンクに流出させることができる。
【０００６】
〈２〉下部筐体の上端部と上部筐体の下端付近にはそれぞれフランジが設けられなり、前記下部筐体に上部筐体を嵌入した後、前記２つのフランジを複数のボルトとナットとの締結によって結合し、かつ両フランジ間に環状のパッキングを狭入して接合部を密閉構造としているので、接合部からの液体の漏出は完全に防止できる。
【０００７】
〈３〉前記弁体が、伏せた皿のように中心部が緩やかに盛り上がった形状をなし、その周辺近傍で前記上部筐体の下端開口部の下端縁部に当接する環状のパッキングを備えているので、弁体による上部筐体の下端開口部の閉鎖が確実に行え、液体供給時には該液体の上部筐体内への漏出が防止でき、また常時には貯蔵液体の気化成分の外部への漏出が防止できる。したがって、揮発性の高いガソリン等のパイプライン取付用のバキュームブレーカとして有用となる。
【０００８】
〈４〉前記上部筐体の側壁に複数個の通気口が穿設されてなり、また上部には上端の開口部及び通気口からの雨水の流入を防止するためのキャップを備えているので、大量の空気が速やかに取り入れられるとともに、降雨時や降雪時に本パイプライン取付用バキュームブレーカ内への雨水の流入が防止でき、屋外設置のパイプラインに有効に使用できる。
【０００９】
〈５〉前記下部筐体が、その内壁に上下方向に延びる複数のガイドレールを突設してなるので、流入液体の乱流などによって前記フロートが前後左右へ揺動するのを防止でき、安定した上下移動が確保できる。
〈６〉前記上部筐体の下部内壁に固定された円板状のバネ固着部に複数の通気孔が穿設されているので、下部筐体の内部と上部筐体の内部とが連通状態になったときに下部筐体内に迅速に空気を送り込め、パイプライン内に残留した液体を速やかに供給先や貯蔵タンクに流出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカを実施するための最良の形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの断面斜視図、図２は本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの断面図で（ａ）は弁体が閉じた場合を示し（ｂ）は弁体が開いた場合を示す。また、図３は本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの作用説明図である。
図において１は下部筐体、１ａはフランジ、１ｂは接続部、１ｃはガイドレール、２は上部筐体、２ａはフランジ、２ｂは通気口、２ｃは上部筐体の上端開口部、３は弁体、３ａは軸部、４はフロート、５は螺旋バネ、６はキャップ、７、７’はバネ固着部、８，８’はパッキング、１１はパイプライン、１２は液体（石油類）、１３は空気である。
【００１１】
本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカは、図１及び図２に示すように、下端部が椀状に縮径してパイプラインへの接続部１ｂとされてなる円筒状の下部筐体１と、
該下部筐体１の上部に嵌入可能な外径を有する円筒形状の上部筐体２と、
前記下部筐体１内に収容され、上下に移動して前記下部筐体１に嵌入された上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接又は離脱して下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを遮断状態又は連通状態にする円板状の弁体３と、
前記弁体３の下方に配設され、前記下部筐体１の下端部に設けたパイプライン１１との接続部１ｂから流入する液体１２によって押し上げられ、前記弁体３の下面に当接して前記弁体３を押圧する釣り鐘状のフロート４と、
前記弁体３の中心から上方に延びる軸部３ａに周設され、その一端が前記軸部３ａの先端部に配設された円板状のバネ固着部７’に、他端が上部筐体２の下部内壁に固定され、中心部に前記軸部３ａが上下に移動可能にしてなる貫通孔が穿設された円板状のバネ固着部７に固着されてなる伸張方向に付勢された螺旋バネ５とで構成され、
そして該螺旋バネ５が常時は前記弁体３を弾性で引き上げて上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接させ、下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを遮断状態を保持し、前記パイプラインからの液体の流入が止まり、下部筐体１に充満していた液体が排出される際には下部筐体１の内部空間の減圧によって圧縮され、前記弁体３を上部筐体２の下端開口部の下端縁部から離脱させ、下部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とを連通状態にするよう設定されている。
そして、下部筐体１の上端部と上部筐体２の下端付近にはそれぞれフランジ１ａ、２ａが設けられ、前記下部筐体１に上部筐体２が嵌入された後、前記２つのフランジ１ａ、２ａを複数のボルトとナットとで締結し、かつ両フランジ間に環状のパッキング８’を狭入して密閉構造としている。
また、前記弁体３は、伏せた皿状に中心部が緩やかに盛り上がった形状をなし、その周辺近傍に前記上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接する環状のパッキング８を備えている。
さらには前記上部筐体２の側壁には複数個の通気口２ｂが穿設され、また上端の開口部２ｃ及び前記通気口２ｂからの雨水の流入を防止するためのキャップ６を備えている。
そしてまた、前記下部筐体１の内壁には、前記フロート４が前後左右に揺動することなく安定して上下移動できるよう上下方向に延びる複数のガイドレール１ｃが設けられている。
さらにまた、前記上部筐体２の下部内壁に固定された円板状のバネ固着部７に複数の通気孔が穿設され、下部筐体１の内部と上部筐体２の内部とが連通状態になったときに下部筐体１内に迅速に空気を送り込み、パイプライン１１内に残留した液体を速やかに供給先や貯蔵タンクに流出させられるようにしてある。
【００１２】
本パイプライン取付用バキュームブレーカの作用を、液体１２としての石油類をタンクローリへ積み込む場合を例に説明する。
前記パイプライン取付用バキュームブレーカは、パイプライン１１の最終端となるローディングアームの最高位置に下部筐体１の接続部１ｃを介して接続される（図３参照）。
なお、以下の説明においては、上述の液体１２を石油類１２に、パイプライン１１をローディングアーム１１に読み替えることとする。
タンクローリへの積み込みが行われていない場合には、図３（ａ）に示すように下部筐体１内のフロート４はその自重で停止位置まで降下しているが、弁体３は螺旋バネ５の伸張力によって引き上げられ、上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接し、下部部筐体１の内部空間と上部筐体２の内部空間とは遮断された状態にある。
【００１３】
タンクローリが到着し、ローディングアームの先端をタンクローリのタンク内に挿入し、石油類１２の積み込みを開始すると、図３（ｂ）に示すように、貯蔵タンクから加圧されて送り出される石油類１２が接続部１ｂを介して下部筐体１の内部空間に流入してくる。そして下部筐体１内に充満していた空気１３を圧縮し、その圧力で弁体３を押し上げ、前記上部筐体２の下部開口部の閉鎖を寄り強固なものとするが、流入する石油類１２の乱流や渦流によって弁体３に均等な圧力が加わる保証はない。そこで弁体３の下方にガイドレールに沿って上下に安定して移動する釣り鐘形状のフロート４を設け、また弁体３を伏せた皿のように中心部が緩やかに盛り上がった形状として、流入した石油類１２によって浮力を得たフロート４が弁体３に当接して弁体３を押圧し、流入する石油類１２の乱流や渦流の影響が除かれた圧力が弁体３に加えられ、上部筐体２の下端開口部は安定確実に閉鎖される。
したがって、前記弁体３を引き上げる螺旋バネ５の伸張力は、石油類１２の積み込みが行われないときに前記弁体３を上部筐体２の下端開口部の下端縁部に当接させておける程度の弱いものでよい。
【００１４】
タンクローリへの積み込みを終え、貯蔵タンクからの石油類１２の送出が止まると、図３（ｃ）に示すように下部筐体１内の石油類１２の液圧は低下し、液面も下降する。したがって下部筐体１内に圧縮されていたの空気１３も膨張し、フロートの浮力も減少して自重で下降するようになる。この際、前記螺旋バネ５の伸張力が前述のように比較的弱く設定されているので、液体供給作業終了後の下部筐体１の内部空間の減圧によって、弁体３が引き下げられ上部筐体２の下端開口部の閉鎖が速やかに解かれ、さらに下部筐体１の内径が上部筐体２の内径よりも大きいため強い吸引力が働き、前記上部筐体２の複数の通気口２ｂから大量の空気を一気に吸い込み、その外気圧で下部筐体１内に流入していた石油類１２を排出し、さらに接続部１ｂを介してローディングアーム１１内にも外気が流入してローディングアーム１１内に残留する石油類１２をタンクローリ内に流入させる。
そして石油類１２のタンクローリーへの積み込みが終了すると、本願発明のバキュームブレーカは図３（ａ）に示す状態に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの断面斜視図
【図２】本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの断面図
【図３】本願発明のパイプライン取付用バキュームブレーカの作用説明図
【図４】従来のパイプライン取付用バキュームブレーカの断面図
【符号の説明】
【００１６】
１：下部筐体
１ａ：フランジ
１ｂ：接続部
１ｃ：ガイドレール
２：上部筐体
２ａ：フランジ
２ｂ：通気口
２ｃ：上部筐体の上端開口部
３：弁体
３ａ：軸部
４：フロート
５：螺旋バネ
６：キャップ
７、７’：バネ固着部
８，８’：パッキング
１１：パイプライン（ローディングアーム）
１２：液体（石油類）
１３：空気
２１：本体
２１ａ：通気口
２１ｂ：中仕切
２２：弁体
２３：シートパッキング
２４：接続部
２５：螺旋状バネ
２６：環状パッキング
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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