JPH04242586A - 容器の内圧保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は容器の内圧保持装置に関
し、例えば、化学薬品タンクのような比較的高粘度の液
体や温度により化学変質が起こる液体を貯留する容器の
内圧保持に適したものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば化学薬品タンクにおいては、タン
ク内圧が上昇して爆発したり、タンク内圧が外気圧より
下降して圧壊したり、タンク内に空気が入り込んで貯留
液の品質が劣化するのを防止する必要がある。

【０００３】そのため、タンク内に一定圧の窒素等を供
給することで、タンク内圧を一定に保持すると共にタン
ク内貯留液が空気に触れないようにシールをしている。

【０００４】しかし、タンク内に貯留液を供給したり、
その貯留液を抜き出す場合にはタンク内貯留液料が変化
し、また外気温度に変動が生じたような場合には、タン
ク内の貯留液や貯留液蒸気が膨張収縮するためにタンク
内圧が変動してしまう。

【０００５】そこで、タンクにブリーザ弁を取りつける
ことで、タンク内圧を一定に保持することが従来より行
なわれている。そのブリーザ弁は、弁座と、この弁座の
上端に載置される弁体とを備え、この弁体が上下動する
ことで弁座との接触部間が開閉されるものである。これ
により、タンク内圧が変動すると弁体が上下動し、弁体
と弁座との間が開いてタンクの内部が大気と連通し、タ
ンクの内圧が一定に保持される。

【０００６】また、図８に示すようなシールポット装置
１０１　を用い、タンクＴの内圧を一定以下に保持する
ことも行なわれている。このシールポット装置１０１　
は、ポット１０４　と、このポット１０４　とタンクＴ
とを連通する配管１０５　と、ポット１０４　の内部と
大気とを連通するベント１０６　とを備えている。そし
て、タンクＴとポット１０４とを連通する配管１０５　
のポット１０４　側の下端は、ポット１０４　に入れら
れたシール液１０３　の液面からｈの深さに位置されて
いる。

【０００７】上記シールポット装置１０１　によれば、
タンクＴの内圧が増大し、配管１０５　に対するシール
液１０３　の水位ｈに対応する一定圧以上に達すると、
タンクＴの内部の気体がシール液１０３　内に吹き出し
、タンクＴの内部がベント１０６　を介して大気と連通
することになる。これにより、タンクＴの内圧が一定圧
以上になるのが防止されている。

【０００８】また、図９に示すようなシールポット装置
１１０　を用い、タンクＴの内圧を一定範囲に保持する
ことが行なわれている。このシールポット装置１１０　
は、第１ポット１１１　と第２ポット１１２　とを備え
ている。その第１ポット１１１　は配管１１３　を介し
てタンクＴと連通されている。すなわち、配管１１３　
の一端はタンクＴに接続され、配管１１３　の他端は二
股状とされ、この二股部の一方１１４　は第１ポット１
１１　に接続され、二股部の他方１１７　は第２ポット
１１２　に接続されている。その第１ポット１１１　に
接続された二股部の一方１１４　の下端は、第１ポット
１１１　に入れられたシール液１１５　の液面からｈ１
の深さに位置されている。また、第１ポット１１１はベ
ント１１６　を介して大気と連通されている。

【０００９】第２ポット１１２　は、前述のように配管
１１３　の二股部の他方１１７　が接続されることでタ
ンクＴと連通されている。また、第２ポット１１２　に
はシール液１１８　が入れられ、このシール液１１８　
には窒素の供給管１１９　が挿入されている。この窒素
の供給管１１９　には、図外窒素源から逆止弁１２０　
を介して一定の圧力の窒素が供給される。この窒素の供
給管１１９　の下端は、シール液１１８の液面からｈ２
の深さに位置されている。

【００１０】上記シールポット装置１１０　によれば、
タンクＴの内圧が増大し、第１ポット１１１　における
配管１１３　に対するシール液１１５　の水位ｈ１に対
応する一定圧以上に達すると、タンクＴの内部の気体が
シール液１１５　内に吹き出し、タンクＴの内部がベン
ト１１６を介して大気と連通することになる。これによ
り、タンクＴの内圧が一定以上になるのが防止される。

【００１１】また、タンクＴの内圧が減少し、第２ポッ
ト１１２　における供給管１１９　に対するシール液１
１８　の水位ｈ２に対応する一定圧以下に達すると、供
給管１１９　から供給される窒素がシール液１１８　内
に吹き出され、配管１１３　を介してタンクＴの内部に
供給されることになる。これにより、タンクＴの内圧が
一定以下に低下するのが防止される。なお、各ポット１
１１，１１２　には水位計１２１，１２２　が取付けら
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のブリーザ弁にあ
っては、弁座の上にタンク内の貯留液蒸気が凝縮して堆
積することがあった。また、化学薬品タンクにあっては
タンク内に貯留液をパイプを介して供給する場合があり
、その際、パイプ内に貯留液が残存しないように窒素等
をパイプ内に吹き込んでタンク内に貯留液を噴出させる
ことがある。このような場合、噴出液がミスト状になる
ため弁座の上に堆積することがあった。

【００１３】このように弁座の上にタンク内の貯留液が
堆積すると、貯留液の粘性によって弁座と弁体との接合
力が生じ、タンクの内圧を一定に保つための弁体の作動
圧力が上昇し、ブリーザ弁としての機能を奏することが
できなくなるという問題があった。特に、凝固点が常温
以上の化学薬品のような場合、凝固防止のためにブリー
ザ弁の周囲を加熱することが行なわれるが、このような
加熱によって液が重合等により化学変質して粘度が上昇
したり、炭化まで進行することがあり、このような場合
には、弁座と弁体との接着の程度が大きくなって信頼性
に欠けるものであった。

【００１４】また、図８に示す従来のシールポット装置
１０１　によれば、タンクＴの内圧が一定圧以上になる
ことは防止することはできるが、配管１０５　へのシー
ル液の吹込みにより、タンクＴの内圧が一定圧よりも小
さくなることを防止できない場合があり、タンク内圧が
負圧になってタンクが圧壊したり、シール液１０３　が
配管１０５　を逆流してタンクＴ内に侵入してしまうと
いう問題がある。

【００１５】図９に示す従来のシールポット装置１１０
　では、タンクＴの内圧を一定の範囲に保持することは
できるが、第１ポット１１１　と第２ポット１１２　と
いう２つのポットや多数の配管が必要で装置が大型化し
、コストも嵩む。さらに、個々のポット毎にシール液面
の液位管理等が必要で保守点検に手間を要するものであ
る。

【００１６】本発明は、上記従来技術の問題を簡単な構
造で効果的に解決することのできる容器の内圧保持装置
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、容器の内圧を一定範囲に保持する装置であって、
シール液を入れるポットと、このポットの内部を第１室
と第２室とに仕切る仕切部材とを備え、その第１室と第
２室とを連通する連通口が、ポットに入れられるシール
液の液面よりも下方に設けられ、その第１室は前記容器
の内部に連通され、その第２室は一定圧力に保持される
点にある。

【００１８】仕切部材の下端に切欠が形成され、この切
欠が連通口の上部を構成するのが好ましい。

【００１９】仕切部材の取付位置が第１室と第２室の容
積比を変更できるように、変更調節可能とされているの
が好ましい。

【００２０】

【作　　用】本発明の構成によれば、容器の内圧が上昇
すると、この容器に連通されたポットの第１室の内圧が
上昇することから、第１室のシール液が連通口を通って
第２室に流動し、第１室のシール液の液面が下降すると
共に第２室のシール液の液面が上昇する。そして、容器
の内圧が一定以上になると、第１室のシール液の液面が
連通口の位置まで下がり、第１室の内部の気体が第２室
のシール液中に吹き出すことから、容器の内部はポット
の第２室と連通することになる。すると、ポットの第２
室は一定圧力に保持されていることから、容器の内圧が
一定圧以上に上昇するのが防止される。

【００２１】また、容器の内圧が低下すると、第２室の
シール液が連通口を通って第１室に流動し、第１室のシ
ール液の液面が上昇すると共に第２室のシール液の液面
が下降する。そして、容器の内圧が一定以下になると、
第２室の液面が連通口の位置まで下がり、第２室の内部
の気体が第１室のシール液中に吹き出すことから、容器
の内部はポットの第２室と連通することになる。すると
、ポットの第２室は一定圧力に保持されていることから
、容器の内圧が一定以下に下降するのが防止される。

【００２２】また、ポット内の一方の室の気体が他方の
室のシール液内に吹き出す際に、一挙に大量の気体が吹
き出すと、その他方の室のシール液面が激しく泡立つた
めミストが発生し、このミストが容器内に浸入したりポ
ット外部に飛散してしまう虞れがある。そこで、仕切部
材の下端に形成した切欠により連通口の上部を構成する
ことで、第１室と第２室とを連通する連通口の水平方向
幅が上端部において小さくされ、一挙に大量の気体がシ
ール液内に吹き出すのが防止され、シール液の液面が激
しく泡立つことによるミストの発生を防止することがで
きる。

【００２３】また、容器の保持圧力の設定値は、第１室
と第２室の容積比により定まることから、仕切り壁の取
付位置を変更して両室の容積比を変更することで、容器
の内圧の設定値を変更調節することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００２５】図１乃至図４に示す内圧保持装置１　は、
例えば化学薬品タンクＴ等の容器の内圧を一定範囲に保
持するために用いられるものである。この内圧保持装置
１　は、ポット２　と、このポット２の内部を第１室３
　と第２室４　とに仕切る仕切部材５とを備えている。 本実施例ではポット２　は直方体形状とされている。ポ
ット２の形状は特に限定されず、例えば円筒形であって
もよい。また、ポット２　の材質も特に限定されず、金
属、塩化ビニル、プラスチック等を用いて製造できる。 内部の点検を容易なものとする上では、例えば、透明な
硬質塩化ビニルを用いるのがよい。

【００２６】ポット２　にはシール液６　が入れられる
。このシール液６　の種類は特に限定されず、例えば水
であってもよく、また、タンクＴ内の液体との混合が好
ましくない場合には、そのタンクＴ内の液体と同一のも
のとしてもよい。また、タンクＴ内の液体の凝固点が高
い場合には、ミスト状となってポット２の第１室３に浸
入したものが固化し、シール液６を覆う固体層を形成し
てしまうことがある。これを防止するため、ポット２　
を例えば加熱ジャケットで覆って一定温度以上に保温す
るのがよい。この際、シール液６の蒸発防止のため、凝
固点が低く、水に不溶で、常温でも液状である物質、例
えば流動パラフィンをシール液６に添加しておくとよい
。

【００２７】そして、第１室３　と第２室４　とを連通
する連通口７　がシール液６の液面よりも下方に設けら
れている。本実施例では、仕切部材５は長方形の板状と
され、その上端はポット２の上壁の内面に接合され、そ
の側端はポット２の側壁の内面に接合されている。この
仕切部材５の下端とポット２　の底壁の上面との間が連
通口７　とされている。

【００２８】そして、ポット２　の第１室３　は配管８
　を介してタンクＴの内部と連通されている。また、ポ
ット２　の第２室４　はベント９　を介して大気と連通
されることにより大気圧に保持されている。なお、配管
８　はフランジ１０を介してポット２　と接続され、フ
ランジ１１を介してタンクＴと接続されている。また、
ベント９　はフランジ１２を介してポット２　と接続さ
れている。

【００２９】上記内圧保持装置１　によれば、タンクＴ
の内圧が大気圧と等しい場合は、図１に示すようにポッ
ト２　内のシール液６　の液面の高さは第１室３　と第
２室４　とで等しいものとなる。この状態からタンクＴ
の内圧が上昇すると、図２に示すように第１室３　のシ
ール液６の液面が下がると共に、第２室４　のシール液
６　の液面が上昇する。そして、タンクＴの内圧が一定
以上になると、第１室３　のシール液６の液面が連通口
７　の位置まで下がる。すると、第１室３内の気体が第
２室４内のシール液６内に吹き出し、泡となって第２室
のシール液６　中を上昇して第２室４内に至る。これに
より、タンクＴの内部が大気と連通することになり、タ
ンクＴ内の圧力が一定以上に上昇するのが防止される。

【００３０】次に、タンクＴの内圧が負圧になると、図
３に示すように、第２室４のシール液６の液面が下がる
と共に、第１室３のシール液６の液面が上昇する。そし
て、タンク２の内圧が一定以下になると、第２室４のシ
ール液６の液面が連通口７の位置まで下がる。すると、
第２室４内の気体が第１室３内のシール液６内に吹き出
し、泡となって第１室のシール液６中を上昇して第１室
３内に至る。これにより、タンクＴの内部が大気と連通
することになり、タンクＴ内の圧力が一定以下に低下す
るのが防止される。

【００３１】上記内圧保持装置１における第１室３と第
２室４との容積比、及びシール液６の液位の具体的設定
例を以下に示す。

【００３２】第１図において、ポット２の紙面直交方向
の寸法を単位長とし、第１室３の横断面積をＤｍｍ２　
、第２室４の横断面積をｄｍｍ２　とする。また、シー
ル液６は水とする。

【００３３】また、タンクＴの内圧が大気圧状態におい
て、第１室３のシール液６　の液面から連通口７　まで
の深さをＨｍｍ、第２室４のシール液６の液面から連通
口までの深さをｈｍｍとする。また、第２室４　のシー
ル液６　の液面が連通口７　まで下降した際の第１室３
　のシール液６　の液面上昇距離をａｍｍ、第１室３　
のシール液６　の液面が連通口７　まで下降した際の第
２室４　のシール液６の液面上昇距離をｂｍｍとする。 また、ａとＨとの和をｘ、ｂとｈとの和をｙとする。そ
して、タンクＴの内圧の上限を５００　ｍｍＨ２　Ｏ、
下限を−１５０　ｍｍＨ２　Ｏと設定する。これにより
以下の式が成立する。

【００３４】 ｈ＋ｂ＝（ｈｄ＋ＨＤ）／ｄ　　■ Ｈ＋ａ＝（ＨＤ＋ｈｄ）／Ｄ　　■ Ｈ＝ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
■ｈ＋ｂ＝ｙ＝５００　　　　　　　　　　■Ｈ＋ａ＝
ｘ＝１５０　　　　　　　　　　　　　■Ｄｘ＝ｄｙ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　■

【００３５】■
■■式よりｄ＝０．３　Ｄ　　　　　　　　　　　　　
■

【００３６】この■式により、第１室３　と第２室４
　の容積比が定まる。 ■■■■式あるいは■■■■式よりＨ＝ｈ＝１１５ｍｍ
　　　　　　　　■

【００３７】この■式よりポット２　内にいれるべきシ
ール液６　の量が定まる。すなわち、タンクＴの内圧の
保持範囲に応じて、第１室３　と第２室４　の容積比と
、シール液６　の量が定まる。この場合、シール液とし
て水以外を用いる場合には、シール液の量は比重に応じ
て増減させる。

【００３８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。

【００３９】例えば、上記実施例では第２室を大気と連
通したが、第２室は一定圧力に保持されればよく、一定
圧力の窒素を第２室に供給するようにしてもよい。この
場合には、例えば第２室に一定圧力の窒素を供給する配
管を接続し、その配管途中に窒素の逆流を防止する逆止
弁を設けると共に、この逆止弁と第２室との間に第２室
の圧力が一定以上になるのを防止するリリーフ弁を設け
る。

【００４０】また、ポット２　の容積はタンクＴの容量
、タンクＴへの気体挿入量、その他用途に応じて定めれ
ばよい。

【００４１】また、本発明による内圧保持装置は、化学
薬品タンク以外の容器の内圧を一定範囲に保持するのに
用いることもできる。

【００４２】また、上記実施例では第１室３と第２室４
　とを連通する連通口７　の水平方向幅は一定であった
が、図５乃至図７に示すように、仕切り壁５の下端に切
欠１３を設け、この切欠１３により連通口７　の上部を
構成することにより、連通口７　の水平方向幅を上部側
において短くするようにしてもよい。これにより、シー
ル液６　の液面が連通口７　の位置まで下がり、一方の
室内の気体が他方の室のシール液６　内に吹き込まれる
際に、一挙に大量の気体が吹き込まれることはなく、シ
ール液６　の液面が激しく泡立つことによるミストの発
生が減少され、タンクＴ内へのシール液の侵入やポット
２　の外部へのシール液の飛散が防止される。この切欠
１３の形状は特に限定されず、例えば図５に示すような
長方形、図６に示すような三角形、図７に示すように半
円形であってもよい。

【００４３】また、連通口７　の形状も上記実施例のよ
うな長方形に限定されず例えば円形であってもよい。

【００４４】また、ポット２　の内部において生じるミ
ストがタンクＴ内に入り込むのを防止するため、図２に
仮想線で示すように、シール液６　の液面の上方に、飛
沫同伴防止用のデミスター１４を設けるようにしてもよ
い。さらに、ミストがポット２　の外部に飛散するのを
防止するため、第２室にもデミスター１４を設けるよう
にしてもよい。

【００４５】また、内圧保持装置１，２によるタンクＴ
の内圧の保持範囲は、第１室３　と第２室４　との容積
比とシール液量により定まることから、この容積比を変
更調節できるように、仕切部材５の取付位置が変更調節
可能とされるのが好ましく、例えば、仕切部材５　をポ
ット２　にレールを介して図１の左右方向に移動自在に
取付けるようにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、容器の内圧に応じてポ
ット内のシール液の液位が変動することを利用して容器
内圧力を一定範囲に保持するものであるため、弁体の作
動により圧力保持するものに比べ確実かつ正確に作動し
、気密性も高い。しかも、単一のポットを用いる簡単な
構造で容器の内圧を一定範囲に保持できるため、装置を
小型化し、製造コストを低減することができる。また、
シール液の液位管理等の保守点検も容易なものとなる。

【００４７】また、仕切部材の下端に形成する切欠によ
り連通口の上部を構成することで、シール液の液面が激
しく泡立つことによるミストの発生を防止し、シール液
の容器内への浸入やポット外部への飛散を防止すること
ができるものである。

【００４８】また、仕切部材の取付位置を変更してポッ
ト内の第１室と第２室との容積比を異なったものとする
ことで、容器の内圧保持範囲の設定値を容易に変更する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例に係る内圧保持装置の、タ
ンク内圧が大気圧の際の状態を示す説明図

【図２】　　
本発明の実施例に係る内圧保持装置の、タンク内圧が大
気圧から上昇した際の状態を示す説明図

【図３】　　本
発明の実施例に係る内圧保持装置の、タンク内圧が負圧
の際の状態を示す説明図

【図４】　　本発明の実施例に係る内圧保持装置の斜視
図

【図５】　　本発明の実施例に係る仕切部材の切欠の
変形例を示す断面図

【図６】　　本発明の実施例に係る仕切部材の切欠の変
形例を示す断面図

【図７】　　本発明の実施例に係る仕切部材の切欠の変
形例を示す断面図

【図８】　　従来例に係るシールポット装置の説明図

【
図９】　　従来例に係るシールポット装置の説明図

【符号の説明】

１　　内圧保持装置 Ｔ　　タンク（容器） ３　　第１室 ４　　第２室 ５　　仕切部材 ６　　シール液 ７　　連通口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　容器の内圧を一定範囲に保持する装置
   であって、シール液を入れるポットと、このポットの内
   部を第１室と第２室とに仕切る仕切部材とを備え、その
   第１室と第２室とを連通する連通口が、ポットに入れら
   れるシール液の液面よりも下方に設けられ、その第１室
   は前記容器の内部に連通され、その第２室は一定圧力に
   保持されることを特徴とする容器の内圧保持装置。
2. 【請求項２】　　仕切部材の下端に切欠が形成され、こ
   の切欠が連通口の上部を構成することを特徴とする請求
   項１記載の容器の内圧保持装置。
3. 【請求項３】　　第１室と第２室の容積比を変更できる
   ように、仕切部材の取付位置が変更調節可能とされてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の容器
   の内圧保持装置。