JP2017013570A - フロート弁 - Google Patents

Abstract

【課題】誤作動して閉じることを抑制可能なフロート弁を提供する。
【解決手段】フロート弁１００は、空気管の管頭に設置されたケーシング１１０と、該ケーシング内で上昇および下降可能に収容された球状のフロート１２０と、該ケーシング内の該フロートの上方に設けられた弁座と、を備える。該ケーシングは、該フロートが該ケーシングの底部に静止するときの該フロートの上下方向の中央よりも下方かつ該フロートの下端よりも上方となる位置に開口する下開口部１１２と、該ケーシングの底部と該下開口部との間に設けられた抑止壁とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、船舶のタンクの空気管等に取り付けられ、タンクへの船外からの海水の浸入を防止し、タンクの給排気を行うためのフロート弁に関する。

船舶においては、各種の多数の液体（バラスト水、燃料油、等）を収容するタンクが設けられている。これらのタンクには、海水の浸入を防止し、液体を注排液する際に給排気を行うための空気管が設置される。空気管の管頭には、海水等が空気管を通して浸入することを防止するためのフロート弁が取り付けられる。特許文献１には、空気管の管頭に取り付けられたフロート弁が開示されている。このフロート弁は、ケーシングと、ケーシング内に収容された球形のフロートと、ケーシング内のフロートの上方に設けられた弁座とを備える。ケーシングは、フロートが該ケーシングの底部に静止するときのフロートの上下方向の中央位置よりも下方に開口部を有している。この開口部は、横方向に開口している。海水がケーシングの開口部からケーシング内に侵入すると、海水の浮力によってフロートが上昇して弁座に圧接し、弁を閉じる。これによって、空気管内に海水が浸入することを防ぐことができる。

実用新案登録第３１７７４９５号公報

海水の侵入以外によってフロート弁が誤作動して閉じてしまうことがある。例えば、強風時等に船舶が大きく揺れてタンクの内容物の液面が大きく揺れた際に、空気管において急激な給排気が起こることがある。タンクに急激な給気が起こると、フロートが上昇し、フロート弁を閉じてしまうことがある。この場合、タンクへの給気が不十分になってタンク内が外気に対して負圧となると、タンクや甲板が破損することもある。特許文献１のフロート弁では、開口部はケーシンクの底部のフロートの下端よりも下方となる位置まで開放しているため、急激な給気が起こった場合にフロートの下方に空気が流れてフロートが上昇し易い。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、フロート弁が誤作動して閉じることを抑制可能なフロート弁を提供することを目的とする。

本発明のフロート弁は、空気管の管頭に設置されたケーシングと、該ケーシング内で上昇および下降可能に収容された球状のフロートと、該ケーシング内の該フロートの上方に設けられた弁座と、を備えている。該ケーシングは、該フロートが該ケーシングの底部に静止するときの該フロートの上下方向の中央よりも下方かつ該フロートの下端よりも上方となる位置に開口する下開口部と、該ケーシングの底部と該下開口部との間に設けられた抑止壁とを有する。

上記のフロート弁では、海水は、下開口部等からケーシング内に流入する。海水の流入によってフロート弁のフロートが上昇し、弁座にフロートが圧接されると、弁が閉じる。これに対して、下開口部からケーシング内に空気が流入する場合には、下開口部はフロートの下端よりも上方となる位置に開口し、抑止壁は底部と下開口部との間に設けられているため、下開口部からフロートの下方への空気の流れは抑止壁によって抑制される。このため、フロート弁へ流入する空気は、主に下開口部から流入してフロートの表面に沿って上方に流れ、フロートの下方からの空気の流入は少ない。その結果、フロートを持ち上げる風力の発生が抑制され、フロートが上昇してフロート弁が誤作動することを抑制することができる。

前記下開口部は、下方向に開口していてもよい。ケーシング内に流入する空気を上方に流れ易くすることができる。

前記ケーシングは、該フロートが該ケーシングの底部に静止するときの該フロートの上下方向の中央よりも上方となる位置に開口する上開口部をさらに有していてもよい。上開口部は、フロートの上下方向の中央よりも上方となる位置に開口するため、上開口部から流入する空気は、フロートの下方には殆ど流れず、フロートの上方側を流れる。このため、フロートが上昇してフロート弁が誤作動することを抑制しながら、空気管から給気を行う際に給気の能力を向上させることができる。

実施例のフロート弁の縦断面図。 実施例のフロート弁の平面図。 図１に示すフロート弁の空気の流路を説明する図。 実施例２のフロート弁の縦断面図。 図４のＶ−Ｖ線断面図。

本明細書が開示するフロート弁は、船舶の空気管の管頭等に取り付けられる。空気管は、船倉に設けられるバラストタンク、燃料タンク等に設置されるものであって、一般に船の上甲板状に突出して設置される。フロート弁は、海水の浸入に際して閉弁して、空気管内に海水が浸入することを防ぐために設置される。

実施例１に係るフロート弁１００は、図１，２に示すように、船舶のタンクに設けられる空気管の管頭に設置され、ケーシング１１０と、球状のフロート１２０と、弁座１３０とを備える。フロート１２０は、ケーシング１１０内で上昇および下降可能に収容されている。図１は、フロート１２０がケーシング１１０の底部１１５に静止するときの状態を示しており、フロート１２０は、ケーシング１１０の底部１１５および側壁１１６，１１７にその略下半分が嵌め込まれた状態で収容され、底部１１５に設けられたクッション１２５上に着座している。

ケーシング１１０は、その一端部１１０ａにおいて空気管に連通されており、下開口部１１２において外部に連通されている。図１に示す破線１は、フロート１２０がケーシング１１０の底部１１５に静止するときのフロート１２０の上下方向（図１等に示すｚ方向）の中央を示しており、下開口部１１２は、破線１に示すフロート１２０の中央よりも下方かつフロート１２０の下端よりも上方となる位置において下方向（ｚ軸の負方向）に開口している。ケーシング１１０の抑止壁１１６は、下開口部１１２と底部１１５との間に設けられている。抑止壁１１６の上下方向（ｚ方向）の長さは、下開口部１１２から底部１１５までの上下方向（ｚ方向）の長さの２／３程度であり、抑止壁１１６の下端と底部１１５との間に隙間が設けられている。抑止壁１１６の外側に側壁１１８が設けられている。側壁１１８は、フランジ１３２から下開口部１１２まで伸びている。下開口部１１２は、ｚ方向に垂直な開口面を有しており、抑止壁１１６の上端と側壁１１８の下端は、破線１に示すフロート１２０の中央よりも下方かつフロート１２０の下端よりも上方に位置している。側壁１１７は、ｙ方向およびｘ軸の負方向において底部１１５からフランジ１３２まで上方に延びており、ｘ軸の正方向において抑止壁１１６および側壁１１８に連接して一体に形成されている。

弁座１３０は、フロート１２０の最大外径よりも小さな内径を有する環状に形成されており、ケーシング１１０内においてフロート１２０の上方に設けられている。弁座１３０は、ケーシング１１０内のフロート１２０の上方にｚ方向に垂直な面に沿って全周に亘って設けられたフランジ１３２上に載置されている。弁座１３０は、その上方に設置されるストッパー１３４によって押さえられてフランジ１３２上に固定されている。フランジ１３２の内径は、フロート１２０の最大外径よりもやや大きい。ストッパー１３４は円筒形状を有し、その側面は金網で形成されている。なお、金網状のストッパー１３４は、防火用途として主に燃料タンクに用いられるものであり、バラストタンク等においては、ストッパーは金網状でなくてもよい。

ケーシング１１０の上端には、蓋１４０が設けられている。蓋１４０は、複数のボルト１４４によってケーシング１１０に固定されている。

フロート弁１００に海水が浸入する場合、海水は、下開口部１１２および抑止壁１１６の下方の隙間からケーシング１１０内に流入し、流入する海水によってフロート１２０が上昇して弁座１３０に圧接する。これによって、フロート弁１００が閉弁され、空気管内に海水が浸入することを防ぐことができる。

空気は、図３に示すように、下開口部１１２および抑止壁１１６の下方の隙間からケーシング１１０内に流入する。下開口部１１２はフロート１２０の下端よりも上方となる位置に開口しており、抑止壁１１６は下開口部１１２と底部１１５との間に設けられているため、抑止壁１１６によって、フロートの下方から空気が流入することが抑制される。なお、抑止壁１１６の下方の隙間から流入する空気量は、下開口部１１２から流入する空気量と比べて十分に少なくなるように、抑止壁１１６の位置や大きさが調整されている。このため、抑止壁１１６の下方の隙間からフロート１２０の下方に向かって流れ込む空気の流れ（図３に破線で示す）は、下開口部１１２から流入する空気の流れ（図３に実線で示す）と比較して十分に少なく、空気は、図３に実線で示すように、主にフロート１２０の表面に沿って上方に流れる。図３に破線で示すようなフロートの下方への空気の流れを抑制することができるため、フロート１２０を上昇させるための浮力が作用することを抑制できる。

上記のとおり、本実施例によれば、下開口部１１２はフロート１２０の下端よりも上方となる位置に開口しており、抑止壁１１６は下開口部１１２と底部１１５との間に設けられているため、フロート１２０の下方へ流入する空気の流れは抑止壁１１６によって抑制される。このため、フロート弁１００へ流入する空気は、主に下開口部１１２から流入してフロート１２０の表面に沿って上方に流れ、フロート１２０の下方からの空気の流入は少ない。その結果、フロート１２０を持ち上げる風力の発生が抑制され、フロート１２０が上昇して弁座１３０に圧接してフロート弁１００が誤作動することを抑制することができる。フロート弁１００によれば、海水侵入時以外に空気の流れによって誤作動して閉じることを抑制することができる。また、下開口部１１２は、下方向に開口しているため、下開口部１１２から流入した空気をより上方に流れ易くすることができる。このため、より確実にフロート弁１００が誤作動することを抑制することができる。なお、本実施例で挙げた抑止壁１１６の位置や大きさは、一例に過ぎない。抑止壁１１６の位置や大きさは、抑止壁１１６の下方の隙間から流入する空気量が、下開口部１１２から流入する空気量と比べて十分に少なくなるように実験または計算によって調整されていればよい。例えば、抑止壁１１６の下方に隙間を設ける場合には、抑止壁１１６と隙間の上下方向の長さの比を２．５：１〜２：１とすることが好ましい。

図４，５に示すように、実施例２に係るフロート弁２００は、上開口部１１４をさらに備えている点において、実施例１に係るフロート弁１００と相違している。上開口部１１４は、破線１に示すフロート１２０の中央よりも上方となる位置において横方向（ｘ軸の負方向）に開口している。側壁２１７は、ｘ軸の負方向において底部１１５から上開口部１１４の下端まで伸びており、ｙ方向において底部１１５からフランジ１３２の位置まで伸びている。その他の構成は、図１等に示すフロート弁２００と同様であるため、同一の参照番号を付して説明を省略する。

上開口部１１４は、フロート１２０の上下方向の中央よりも上方となる位置に開口するため、上開口部１１４から流入する空気は、フロート１２０の下方には殆ど流れず、フロート１２０の上方側に流れる。このため、フロート１２０が上昇してフロート弁２００が誤作動することを抑制しながら、給気の能力を向上させることができる。

１００，２００ ：フロート弁
１１０ ：ケーシング
１１２ ：下開口部
１１４ ：上開口部
１１６ ：抑止壁
１２０ ：フロート
１３０ ：弁座
１４０ ：蓋

Claims (3)

1. 空気管の管頭に設置されたケーシングと、
   該ケーシング内で上昇および下降可能に収容された球状のフロートと、
   該ケーシング内の該フロートの上方に設けられた弁座と、を備え、
   該ケーシングは、
   該フロートが該ケーシングの底部に静止するときの該フロートの上下方向の中央よりも下方かつ該フロートの下端よりも上方となる位置に開口する下開口部と、
   該ケーシングの底部と該下開口部との間に設けられた抑止壁とを有するフロート弁。
2. 前記下開口部は、下方向に開口する請求項１に記載のフロート弁。
3. 前記ケーシングは、
   該フロートが該ケーシングの底部に静止するときの該フロートの上下方向の中央よりも上方となる位置に開口する上開口部をさらに有する請求項１または２に記載のフロート弁。

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