JP2007145343A - Liquid storing tank - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a liquid storage tank including a bubble mixing prevention device.
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。
Conventionally, for example, when a polyurethane resin foam is manufactured, a liquid is stored in a
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。 However, when the amount of liquid in the tank decreases, the liquid is discharged from the discharge port 51 while forming a spiral, and bubbles are drawn into the liquid at that time. When bubbles are involved in the liquid, the amount of liquid transferred by the pump varies, making it difficult to stably transfer a certain amount. In particular, in the production of polyurethane resin foam, it is necessary to mix the liquid transferred from two tanks at a predetermined ratio by a stirrer, and if the liquid transfer amount changes and the mixing ratio changes, the polyurethane resin The foam cannot be obtained with a certain quality.
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。 In the field of nuclear power generation equipment, in the gas-liquid separation tank that separates vapor and gas, the vertical direction (in order to capture the mist (moisture) contained in the vapor by preventing the horizontal swirling flow of the liquid It has been proposed to provide a mist capturing means comprising a plate member in the vertical direction at the outlet. However, when this mist-capturing means is used in a liquid storage tank in a polyurethane resin foam production apparatus, pinholes are generated in the resulting polyurethane resin foam, and it is possible to constantly obtain a good quality one. It turned out to be difficult. This is intended to capture mist in the gas-liquid separation tank, so that a sufficient effect can be obtained if the entrainment of bubbles is moderately reduced, whereas in the production of polyurethane resin foams Since the polyurethane resin foam is formed by a chemical reaction, it is more susceptible to the influence of entrainment of bubbles, and it is assumed that the prevention of entrainment of bubbles is insufficient in the mist capturing means.
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。 The present invention has been made in view of the above points, and can effectively prevent entrainment of bubbles, and is particularly suitable in a field where influence of entrainment of bubbles is large, such as a polyurethane resin foam manufacturing apparatus. The purpose is to provide a liquid storage tank.
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。 According to the first aspect of the present invention, in the liquid storage tank having a discharge port on the bottom surface, air bubbles mixed comprising an umbrella portion covering the upper portion of the discharge port and a fixing means for positioning the umbrella portion at a certain height from the discharge port. A prevention device is provided.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the distance between the discharge port and the umbrella portion is 20 to 80 mm.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the umbrella portion has a disk shape having a diameter of 1 to 5 times the diameter of the discharge port.
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。 According to the present invention, even if the liquid in the tank is reduced, it is possible to effectively prevent bubbles from being caught in the liquid by the umbrella portion covering the upper portion of the discharge port. Moreover, the umbrella part can also prevent inhalation of dissolved air and bubbles contained in the raw material.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a liquid storage tank according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view and a sectional view of a bubble mixing prevention device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a liquid according to the second embodiment. FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of the bubble mixing prevention device according to the second embodiment, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the liquid storage tank according to the third embodiment, and FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a liquid storage tank according to the fourth embodiment, and FIG. 8 is a perspective view and a cross section of the bubble mixing prevention device according to the fourth embodiment. FIG.
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。 The liquid storage tank 10A of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a tank body 11A and a bubble mixing prevention device 21A.
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。
The tank body 11A includes a cylindrical base body 13A having a
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。
The bubble mixing prevention device 21A is provided in the tank body 11A above the discharge port 15A. The bubble mixing prevention device 21A is for preventing the gas from being caught in the liquid when the liquid stored in the tank body 11A is discharged from the discharge port 15A. As can be understood, an umbrella portion 22A covering the upper portion of the discharge port 15A, and fixing means for setting the umbrella portion 22A to a constant height h (shown in FIG. 1) from the discharge port 15A of the
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。 The umbrella portion 22A has a size and a shape that can cover the discharge port 15A. In the present embodiment, the umbrella portion 22A is formed in a disc shape. It is particularly preferable that the umbrella portion 22A has a disk shape because the liquid hardly causes turbulent flow at the periphery of the umbrella portion 22A. Furthermore, it is preferable that the disc-shaped umbrella portion 22A has a diameter D that is 1 to 5 times the diameter (inner diameter) d of the discharge port 15A. If it is smaller than the above range, the upper part of the discharge port 15A cannot be reliably covered, and a vortex is formed above the discharge port 15A when the liquid is discharged, and the effect of preventing entrainment of bubbles is reduced. On the other hand, if it is larger than the above range, the umbrella portion 22A becomes too large, which is not only inconvenient in the design of the tank, but also increases the member cost.
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。
The fixing means 25A is configured to fix the umbrella portion 22A from the discharge port 15A of the
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。
The height of the umbrella portion 22A from the discharge port 15A of the
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。 The liquid storage tank 10B of the second embodiment shown in FIG. 3 includes a tank body 11B and a bubble mixing prevention device 21B. The tank body 11B has the same configuration as the tank body 11A of the first embodiment. Reference numeral 12B denotes a bottom surface, 13B denotes a base body, 14B denotes a lid, 15B denotes a discharge port, and 16B denotes a liquid injection port.
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。 In the bubble mixing prevention device 21B of the second embodiment, as is better understood from FIG. 4, the disk-shaped umbrella portion 22B is fixed to the fixed height h from the discharge port 15B of the bottom surface 12B by the fixing means 25B. It is fixed. The size of the umbrella portion 22B and the height (distance) h of the umbrella portion 22B from the discharge port 15B are the same as in the first embodiment. The fixing means 25B is composed of a rod-like body 26B as a column member standing upright at the center of the discharge port 15B, and the umbrella portion 22B is placed and fixed on the upper end of the rod-like body 26B. The rod-like body 26B is fixed to the discharge port 15B by a lower horizontal shaft portion 27B.
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。 A liquid storage tank 10C of the third embodiment shown in FIG. 5 includes a tank body 11C and a bubble mixing prevention device 21C. The tank body 11C has the same configuration as the tank body 11A of the first embodiment. Reference numeral 12C is a bottom surface, 13C is a base, 14C is a lid, 15C is a discharge port, and 16C is a liquid injection port.
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。 In the bubble mixing prevention device 21C of the third embodiment, as can be better understood from FIG. 6, the disk-shaped umbrella portion 22C is fixed from the discharge port 15C of the bottom surface 12C by a fixing means 25C made of a plate-like body. The height h is fixed. The size of the umbrella portion 22C and the height (distance) h of the umbrella portion 22C from the discharge port 15C are the same as those in the first embodiment. The fixing means 25C is constituted by parallel plate-like bodies 26C and 26C as column members standing on both edges of the discharge port 15C, and the umbrella portion 22C is mounted on the upper ends of the plate-like bodies 26C and 26C. It is fixed.
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。 A liquid storage tank 10D of the fourth embodiment shown in FIG. 7 includes a tank body 11D and a bubble mixing prevention device 21D. The tank body 11D has the same configuration as the tank body 11A of the first embodiment. Reference numeral 12D is a bottom surface, 13D is a base, 14D is a lid, 15D is a discharge port, and 16D is a liquid injection port.
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。 In the bubble mixing prevention device 21D of the fourth embodiment, as can be better understood from FIG. 8, an umbrella portion 22D having a rectangular plate shape in plan view is fixed from the discharge port 15D of the bottom surface 12D by a fixing means 25D. The height h is fixed. The umbrella portion 22D may be a square in plan view. The size of the umbrella portion 22D is preferably such that the planar dimension is one to five times the diameter (inner diameter) d of the discharge port 15D. If it is smaller than the above range, the upper part of the discharge port 15D cannot be reliably covered, and a vortex is formed above the discharge port 15D when the liquid is discharged, making it difficult to obtain the effect of preventing entrainment of bubbles. On the other hand, if it is larger than the above range, the umbrella portion 22D becomes too large, which is not only inconvenient in the design of the tank, but also increases the member cost. The height (distance) h of the umbrella portion 22D from the discharge port 15D is the same as that in the first embodiment. The fixing means 25D is constituted by plate-like bodies 26D and 26D as column members standing in parallel to both edges of the discharge port 15D, and the umbrella portion 22D is mounted on the upper ends of the plate-like bodies 26D and 26D. It is fixed.
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。
An embodiment of a liquid storage tank that stores polyisocyanate, which is a liquid raw material of a polyurethane resin foam, will be described. A liquid containing tank is provided by providing the bubble mixing prevention device 21A shown in FIGS. 1 and 2 at the discharge port of the tank body having a cross-sectional area of 5.1 m 2 , a height of 2044 mm, and a discharge port having an inner diameter of 80 mm at the bottom center. Configured. The disc-shaped umbrella part has a diameter (D in FIG. 2) of 240 mm (three times the diameter of the discharge port (d in FIG. 2)), and the upper end of the umbrella part from the upper end of the drain port (the drain port on the bottom of the tank). The height (h in FIG. 1) is 50 mm. To this liquid storage tank, toluene diisocyanate (T-80, isomer ratio 80:20,
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
10A, 10B, 10C, 10D Liquid storage tank 11A, 11B, 11C, 11D Tank main body 15A, 15B, 15C, 15D Discharge port 21A, 21B, 21C, 21D Air bubble mixing prevention device 22A, 22B, 22C,
Claims (3)
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。 In a liquid storage tank having a discharge port on the bottom,
A liquid storage tank comprising an air bubble mixing prevention device comprising an umbrella portion covering an upper portion of the discharge port and a fixing means for positioning the umbrella portion at a certain height from the discharge port.
The liquid storage tank according to claim 1, wherein the umbrella portion has a disk shape having a diameter that is 1 to 5 times the diameter of the discharge port.
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