JP3203362U - タンク密閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上方のスペースが狭くても開口部を全開にし得るタンク密閉装置の提供。【解決手段】タンク１の開口部２に通じた足場５に設けられたレール７上に、平面視コ字状の台車２０が配置されている。台車２０の中央に、水平姿勢の蓋３０が設けられている。蓋３０は、前リンク材６１、後リンク材６２により台車２０と連結されており、これら蓋３０、台車２０、前リンク材６１、後リンク材６２が四節リンクを構成している。後リンク材６２、ハンドルリンク材、操作ハンドル６３が駆動リンク機構を構成しており、操作ハンドル６３により四節リンクを駆動させ、蓋３０を水平姿勢のまま上下に動かすことができる。台車２０を開口部２上に位置させ蓋３０を下に動かすと蓋３０が開口部２に嵌り、上に動かすと離脱する。その後、レール７上で台車２０を後退させることで開口部２が全開となる。【選択図】図１

Description

本考案は、タンク密閉装置に関し、特に、船舶内に装備されるタンクを密閉するためのタンク密閉装置に関するものである。

船舶の排ガスには、環境等に有害な窒素酸化物が含まれている。船舶では、この窒素酸化物を無害化するために、前記排ガスに尿素水を噴射することで、前記窒素酸化物を、環境等に無害な窒素と水とに分解している。そのため船舶には、前記尿素水を生成するための尿素溶解用タンクが装備されている。この尿素溶解用タンクの上部には、尿素粉を投入するための開口部があり、この開口部に設けられた開閉式の蓋により、タンクの密閉が自在となっている。従来は、タンクなどの容器に用いられる開閉式の蓋として、たとえば特許文献１に開示されているようなヒンジ式の蓋が多く知られている。

特開昭６３−３３２９５号公報

特許文献１に開示された蓋は、ヒンジを支点にして前記蓋を上方に回転させることにより、容器の開口部を開放するものである。そのため特許文献１に開示された蓋は、容器の開口部を全開とするのに、少なくとも蓋幅分のスペースが容器の上方に確保されていなければならない。

しかし、尿素溶解用タンクの上方には、尿素粉投入用のホッパを設け得るスペースが必要であるうえに、さらにそのホッパの上方に、尿素粉を投入（さらには尿素粉の運搬）し得るスペースが必要となる。しかし、スペースが限られた狭い船舶内では、開口部を全開とするための蓋幅分のスペースをタンクの上方に確保するのは難しいという問題がある。

そこで本考案は、前記問題点を解消し、狭いスペースであっても開口部を全開にすることができるタンク密閉装置を得ることを目的とする。

タンクに形成された上向きの開口部を開閉するタンク開閉装置であって、
台車と、
前記台車に設けられた蓋と、を有し
前記台車は、前記蓋が前記開口部を覆う前進位置と前記開口部を覆わない後退位置との間を水平方向に往復移動可能であって、
前記台車と前記蓋とが第１リンクおよび第２リンクと連結されることにより前記蓋を略水平姿勢に保ったまま上下に動作させ得る四節リンクを構成し、前記台車と操作レバーとが前記第２リンクおよび第３リンクと連結されることにより駆動リンク機構を構成し、
前記四節リンクと前記駆動リンク機構とは、前記第２リンクを共通リンクとして前記駆動リンク機構が駆動することにより前記四節リンクが連動するように構成されることで、前記操作レバーにより前記四節リンクに駆動力を付与して前記蓋を上下方向に動作させるものであり、
前記台車が前記前進位置にあるときに前記駆動リンク機構を駆動させて、前記蓋が下方に動作することにより前記開口部に嵌り込み、前記蓋が上方に動作することにより前記開口部から離脱するように構成された
ことを特徴としている。

本考案に係るタンク密閉蓋は、
一対の蓋をそれぞれ支持する一対の台車を有し、
これら一対の台車は開口部を挟んだ両側に配置されており、
前記一対の蓋は半割り構造をなしているとともに、これら一対の蓋が前記開口部に嵌り込むことによりこの開口部を閉止するように構成された
ものであってもよい。

本考案に係るタンク密閉装置は、
単一の台車と、
前記台車に設けられる単一の蓋と、を有する
ものであってもよい。

本考案に係るタンク密閉蓋は、
開口部の上方にホッパが設けられており、
蓋が、台車の移動により前記開口部の上端と前記ホッパの下端との隙間を出入りすることができる構成とした
ものであってもよい。

本考案によれば、タンク上部の開口部に嵌り込む蓋を四節リンクにより略水平姿勢に保ったまま持ち上げて前記開口部から離脱させた後に、前記蓋と一体である台車が、水平方向に後退することにより前記蓋が前記開口部を覆わない後退位置に移動することができるので、前記開口部の上方に広いスペースをとることなくタンク上部の開口部を全開にすることができる。すなわち、狭いスペースであってもタンクの開口部を全開にすることができる。

本考案の第１実施形態に係るタンク密閉装置を示す図である。 同タンク密閉装置の平面図である。 同タンク密閉装置の立体図である。 同タンク密閉装置の蓋を下から見た立体図である。 図２におけるＩ−Ｉ断面図であり、（ａ）は蓋の断面全体を、（ｂ）は（ａ）における蓋の要部を拡大したものを示す。 図２の状態から蓋を持ち上げたときの状態を示す。 図６の状態から、蓋を台車にあずけた状態を示す。 図７におけるＩＩ−ＩＩ断面図であり、（ａ）は蓋の断面全体を、（ｂ）は（ａ）における蓋の要部を拡大したものを示す。 図７の状態から台車を後退させた状態を示す。 本考案の第２実施形態に係るタンク密閉装置を示す図である。

以下、図面に基づいて、本考案の第１実施形態に係るタンク密閉装置１０の全体構成を説明する。

タンク密閉装置は、船舶の排ガスを脱硝する尿素水を生成するためのタンクを装備する船舶において、このタンクを密閉するために、船舶内に装備される。

船舶内には、図１に示すように、上部に円形の開口部２を有するタンク１が装備されている。この開口部２の上方には、タンク１内に尿素粉を投入するためのホッパ３が設けられている。タンク１とホッパ３との間、すなわちタンク１の開口部２の少し上には、足場５が設けられている。足場５におけるタンク１の開口部２の上方位置には、ホッパ３から排出される尿素粉をタンク１内に案内するための円形の案内孔６が開けられている。図３によく示すように、足場５における案内孔６の縁には、案内孔６の中心に向けて下方に傾斜する受け傾斜部６ａが形成されている。

図１、２に示すように、足場５における案内孔６を挟んだ両側には、一対のレール７が設けられている。このレール７上において、レール７の長さ方向で案内孔６を挟んだ両側には、一対の平面視コ字状に形成された四輪の台車２０がそれぞれ配置されている。台車２０は、レール７上を往復可能である。また、台車２０は平面視がコ字状であるので、一対の台車２０が互いに近づく方向にレール７上を限界まで移動すると、コ字状にされた台車２０の２点が互いに接触し合うとともに、レール７の長さ方向に沿った案内孔６の中心線の位置で止まるように構成されている。このように台車２０が接触し合うと、これら台車２０の一体形状が、平面視において真中に四角形空間を有する四角形枠状となり、四角形空間の上下方向に、ホッパ３の排出口４、案内孔６、タンク１の開口部２が一列に配置される状態（以下、台車接触状態という）となる。

それぞれの台車２０の中央には、蓋３０が、水平姿勢に設けられている。蓋３０は、リンク機構により水平姿勢を保ったまま上下方向に所定距離動くことができるようにされている（詳細は後述）。

また、蓋３０の下面には、図４に示すように、下方に向けて盛り上がった半円形突出部３１が形成されている。台車接触状態において、それぞれの蓋３０を下方に動かすと蓋３０の端部同士が接触することにより、半円形突出部３１が一体となって円形をなす。一体となることにより円形をなした半円形突出部３１は、図１に示すように、円形の案内孔６を介して円形の開口部２に嵌り込み、開口部２を閉止してタンク１を密閉することができる構成となっている。このときに蓋３０との接触封止面を形成するために、案内孔６、すなわち受け傾斜部６ａに沿って環状の座板部材６ｂが設けられている。

開口部２を開放するには、蓋３０を上方に動かすことで開口部２から離脱させ、図１において仮想線で示すように、台車接触状態からそれぞれの台車２０を互いに離れる方向にレール７上を移動させる。タンク開閉装置１０は、このような動作により開口部２を全開にすることができる構成となっている。

以下、タンク密閉装置１０の詳細な構成について説明する。なお、説明するに際して、水平面のレール７の長さ方向において開口部２に向かう方向を「前」とし、その逆方向を「後」とする。また、この前後方向に直交する方向を「左右」とする。

図２、３に示すように、台車２０は、レール７上を走行可能な四輪台車であり、台部２１が平面視コ字状となっている。なお、台車２０は左右対称の構造となっている。

台車２０上面の前部における内側縁２２の近傍には、前台車連結部２４が、上方に突出して形成されている。

前台車連結部２４の後方直線上であって内後縁２３の近傍には、後台車連結部２５が、上方に突出して形成されている。

図４に示すように、蓋３０の半円形突出部３１は、その外周縁に、突出基端から突出先端にかけて半円が構成する円の中心方向に傾斜する預け傾斜部３１ａを有している。

図２、３に示すように、蓋３０上面の前端部における左右端には、前蓋連結部３２が、上方に突出して形成されている。前蓋連結部３２と台車２０の前台車連結部２４とは、前リンク材６１（第１リンク）により連結されている。詳細には、前リンク材６１の前端部と前蓋連結部３２とが水平軸Ａによって、前リンク材６１の後端部と前台車連結部２４とが水平軸Ｂによって、それぞれ水平軸Ａ，Ｂまわりに回転することができるように支持されている。

蓋３０上面の後端部における左右端には、後蓋連結部３３が、上方に突出して形成されている。後蓋連結部３３と台車２０の後台車連結部２５とは、後リンク材６２（第２リンク）により連結されている。詳細には、後リンク材６２の前端部と後蓋連結部３３とが水平軸Ｃによって、後リンク材６２の後端部と後台車連結部２５とが水平軸Ｄによって、それぞれ水平軸Ｃ，Ｄまわりに回転することができるように支持されている。

このように、台車２０と蓋３０とが、前リンク材６１と後リンク材６２とによって連結されることにより、これら台車２０、蓋３０、前リンク材６１、後リンク材６２が四節リンク４０を構成している。

この四節リンク４０は、レール７上にある台車２０の上下動作が不可能であることによりこの台車２０が支点となって蓋３０が上下に動作できる構成となっている。詳細にいえば、前台車連結部２４（水平軸Ｂ）を回転支点として前リンク材６１が回転し、後台車連結部２５（水平軸Ｄ）を回転支点として後リンク材６２が回転し、さらに前リンク材６１と後リンク材６２とは同じ長さからなるものであることから、これらの回転動作は、前リンク材６１と後リンク材６２とが同方向に同角度回転する。すなわち、四節リンク４０は平行リンクとなっている。この四節リンク４０の動きにより、蓋３０が水平姿勢を維持したまま上下に動作できる構成となっている。

タンク開閉装置は、この四節リンク４０を駆動させることができる駆動リンク機構５０を備えている。駆動リンク機構５０は、以下のように構成されている。

すなわち、図２、３に示すように台車２０上面における後台車連結部２５の後方には、ハンドル連結部２６が上方に突出して形成されている。

ブーメラン状の操作ハンドル６３の端部とハンドル連結部２６とが水平軸Ｅに貫かれることにより、操作ハンドル６３は水平軸Ｅまわりに回転することができるようになっている。

ハンドルリンク材６４（第３リンク）の一端部と操作ハンドル６３の中央部とが水平軸Ｆに貫かれることにより、ハンドルリンク材６４は、その一端部が水平軸Ｆまわりに回転することができるように操作ハンドル６３に支持されている。さらに、ハンドルリンク材６４の他端部と後蓋連結部３３とが水平軸Ｃに貫かれることにより、ハンドルリンク材６４は、その他端部が水平軸Ｃまわりに回転することができるように後蓋連結部３３に支持されている。

このように、操作ハンドル６３とハンドルリンク材６４と後リンク材６２とが連結されることにより、台車２０、後リンク材６２、操作ハンドル６３、ハンドルリンク材６４が駆動リンク機構５０を構成している。この駆動リンク機構５０は、以下のように動作することで四節リンク４０を駆動させる。

図６、７に示すように、操作ハンドル６３を、ハンドル連結部２６（水平軸Ｅ）を支点に後方に回転させると、操作ハンドル６３の中央部と連結するハンドルリンク材６４が後ろに引っ張られる。ハンドルリンク材６４が後ろに引っ張られることにより、ハンドルリンク材６４と連結する後リンク材６２に後方の回転力が付与されて、後リンク材６２が後台車連結部２５（水平軸Ｄ）を支点に後方に回転する。ここで、後リンク材６２は、駆動リンク機構５０と四節リンク４０との共通リンク、すなわち駆動リンク機構５０を構成するものであるのと同時に四節リンク４０を構成するものである。そのため、操作ハンドル６３を回転させることにより後リンク材６２が回転すれば、後リンク材６２と連結する蓋３０、および蓋３０と連結する前リンク材６１が連動する。すなわち、四節リンク４０が駆動して蓋３０が水平姿勢のまま上下に動作する。

また、ハンドル連結部２６（水平軸Ｅ）から操作ハンドル６３の中央部（水平軸Ｆ）までの距離、すなわち駆動リンク機構５０における操作ハンドル６３の回転半径は、前リンク材６１および後リンク材６２の回転半径よりも大きくなるように構成されている。これに加えて水平軸Ｆが操作ハンドル６３の中央にあることにより、前リンク材６１および後リンク材６２を回転させるのに、すなわち四節リンク４０を駆動させるのに小さい力で駆動させることができるようになっている。

台車接触状態で蓋３０が下方に動けば、蓋３０は開口部２に嵌り込み、蓋３０が嵌り込んだ状態から上方に動けば、開口部２から離脱する。開口部２から離脱した蓋３０をそのまま台車２０で後方に引っ張れば、開口部２は全開となる。タンク密閉装置１０は、水平姿勢のまま上方に動いて開口部２から離脱した蓋３０を、その上方位置で維持させることができるようになっており、それは以下のような構成となっている。

図２、３に示すように、蓋３０の上面における前蓋連結部３２と後蓋連結部３３との間には、断面Ｌ字状の引掛片３４が上方に突出して形成されている。詳細にいえば、引掛片３４は、蓋３０の上面から立ち上がる柱部３４ａと、柱部３４ａの上端から連続して左右の外方向すなわち蓋３０からはみ出す方向に突出する庇部３４ｂと、が一体となって形成されるものである。

台車２０の上面には、引掛片３４が引っ掛かることができる直方体状の支持片２７が、上方に突出して形成されている。支持片２７が形成されている詳細な位置は、四節リンク４０の駆動によって後回転する引掛片３４の軌跡に対応した位置であり、引掛片３４が回転頂点を通って下方に回転する途中位置に相当する位置である。四節リンク４０における蓋３０の後回転、すなわち水平姿勢のまま水平軸Ｂ、Ｄを支点とする後回転に伴って引掛片３４が後回転し、さらに下方に回転し始めると、図８に示すように、回転の軌跡に対応した位置に配置される支持片２７の上面と引掛片３４の庇部３４ｂの下面とが接触して、引掛片３４が支持片２７に載せられる。したがって、蓋３０がこれ以上後ろ下方に回転できないようになり、蓋３０を上方位置で維持することができる構成となっている。

このように、引掛片３４が支持片２７に支持される位置は、引掛片３４が下方に回転する途中位置に相当する位置であるため、蓋３０に水平前方向の力がかかった場合でも、引掛片３４が支持片２７から前方向に外れて、蓋３０が前下方に脱落する心配がない。たとえば、蓋３０が台車２０に上方位置で支持されているときに、台車２０を急に後ろに引っ張ることによる慣性力で、蓋３０が前方向に脱落する心配がない。

次に、タンク密閉装置１０の動作について説明する。

図１は、台車接触状態において、蓋３０が開口部２に嵌り込み、開口部２を閉止している状態を示している。前述したように、開口部２を挟んで反対方向に配置された台車２０がそれぞれ蓋３０と連結しており、これら蓋３０が前後方向で接触し合うことにより下面に形成された半円形突出部３１どうしが一体となって円形をなし、円形の開口部２に嵌り込んでいる。

このとき、図５、特に図５（ｂ）によく示すように、座板部材６ｂ（受け傾斜部６ａ）と蓋３０の預け傾斜部３１ａとが接触し合っている。引掛片３４の庇部３４ｂ下面は、どこにも接触せずに浮いた状態となっている。このため、蓋３０の自重を、座板部材６ｂ（預け傾斜部３１ａ）を介して受け傾斜部６ａに預けることができ、そのために蓋３０は開口部２にしっかりと嵌り込みタンク１を密閉することができる。

蓋３０が開口部２に嵌り込んだ状態から、図６に示すように、操作ハンドル６３を後方に引っ張る。すると操作ハンドル６３は、ハンドル連結部２６（水平軸Ｅ）を支点に後ろ上方に回転する。操作ハンドル６３が後ろ上方に回転すると、操作ハンドル６３の中央部と連結するハンドルリンク材６４が後ろ上方に引っ張られる。ハンドルリンク材６４が後ろ上方に引っ張られると、ハンドルリンク材６４と後リンク材６２とが連結していることにより、後リンク材６２が、ハンドルリンク材６４の動きに合わせて後台車連結部２５（水平軸Ｄ）を支点に後ろ上方に回転する。また、後リンク材６２は後蓋連結部３３（蓋３０）と連結し、蓋３０は前蓋連結部３２を介して前リンク材６１と連結しているので、後リンク材６２の動きに合わせて前リンク材６１が後ろ上方に回転し、したがって蓋３０が水平姿勢のまま所定高さＨ上方に動いて開口部２から離脱する。

図７に示すように、操作ハンドル６３をさらに後方に回転させると、蓋３０は水平姿勢を保ったまま、回転頂点を通ったあとに後ろ下方に回転し、蓋３０に形成された引掛片３４も蓋３０と同様に回転頂点を通ったあとに後ろ下方に回転する。前述したように、引掛片３４の回転の軌跡に対応した位置になるように、支持片２７が台車２０に形成されているので、蓋３０が所定角度回転すると、図８に示すように、引掛片３４の庇部３４ｂ下面と支持片２７の上面とが接触する。これにより、蓋３０がこれ以上後ろ下方に回転できないようになり、台車２０（支持片２７）によって蓋３０（引掛片３４）が上方位置で支持される状態となる。

次に、図９に示すように、台車２０を後方に引っ張ることにより、台車２０をレール７上で後退させる。蓋３０が開口部２を覆わないところまで台車２０を後退させれば、開口部２を全開にすることができる。

このように、本考案に係るタンク密閉装置１０によれば、開口部２に嵌り込んだ蓋３０を所定高さＨだけ上方に動かすことで開口部２から離脱させて、蓋３０と一体である台車２０を水平方向のレール７上で後退させることで、開口部２を全開にすることができる。すなわち、蓋３０を水平姿勢のまま所定高さＨだけ上方に動かすことができるスペースがあれば、あとは水平移動させることで蓋３０を開口部２から離すことができるので、上下方向のスペースが限られた狭い船舶内であっても、タンク１の開口部２を全開にすることができる。

なお、以上の説明であった「所定高さＨ」とは、蓋３０が上下動作するその上下幅であり、最低でも、開口部２に嵌り込んだときの蓋３０の下端部の位置から足場５よりも若干高い位置までの高さが必要である。蓋３０が、最低でもこのような高さ上方に移動でき、その位置を台車２０によって維持することができるのであれば、蓋３０を足場５に接触させることなく台車２０とともにレール７上を移動させることができる。

なお、タンク１の開口部２を閉止するには、蓋３０が開口部２を覆う位置に向かって、一対の台車２０をそれぞれ前進させる。台車接触状態となれば、操作ハンドル６３を前に倒して四節リンク４０を駆動させる。すると蓋３０は、水平姿勢のまま水平軸Ｂ、Ｄを支点にして前下方に回転し、一対の蓋３０がその前端部で接触し合うとともにこれら一対の蓋３０の下面に形成された半円形突出部３１が円形をなして円形の開口部２に嵌り込み、図１の実線で示すような状態となる。

このとき、前端部で接触し合う蓋３０におけるその接触部に、金属製または非金属製のパッキン部材を設けてもよい。これによりタンク１の密閉性が高まる。同様に、そのようなパッキン部材を蓋３０と座板部材６ｂとの間に設けてもよい。

次に第２実施形態に係るタンク密閉装置１１ついて簡単に説明する。

第２実施形態に係るタンク密閉装置１１は、以下の点で、第１実施形態に係るタンク密閉装置１０と異なる。

すなわち、第２実施形態に係るタンク密閉装置１１は、単一の蓋３０で円形の開口部２に嵌り込むために、蓋３０の下面に下方に盛り上がった円形突出部７１を有している。円形突出部７１により、単一の蓋３０であっても開口部２に嵌り込んで、これを閉止することができる。なお、円形突出部７１は、その中心かつ下方に向かって傾斜する預け傾斜部７１ａを有しており、この預け傾斜部７１ａが座板部材６ｂ（受け傾斜部６ａ）に接触することで、タンク１を密閉する。

第２実施形態に係るタンク密閉装置１１は、以上で説明した第１実施形態に係るタンク密閉装置１０と略同じ構造となっている。すなわち、蓋３０を上下に動かすことができる四節リンク４０と、この四節リンク４０を駆動させることができる駆動リンク機構５０とを備えるものであり、開口部２の位置で蓋３０を下方に動かすことで開口部２に嵌り込み、上方に動かすことで開口部２から離脱する。蓋３０が開口部２から離脱した後は、蓋３０の引掛片３４を台車２０の支持片２７に引掛けることで、台車２０により蓋３０を上方位置に維持することができ、その状態のまま台車２０がレール７上を移動することで開口部２を全開にすることができる。

１ タンク
２ 開口部
３ ホッパ
５ 足場
６ 案内孔
７ レール
１０，１１ タンク密閉装置
２０ 台車
３０ 蓋
４０ 四節リンク
５０ 駆動リンク機構
２４ 前台車連結部
２５ 後台車連結部
２６ ハンドル連結部
２７ 支持片
３１ 半円形突出部
３２ 前蓋連結部
３３ 後蓋連結部
３４ 引掛片

Claims (4)

1. タンクに形成された上向きの開口部を開閉するタンク開閉装置であって、
   台車と、
   前記台車に設けられた蓋と、を有し
   前記台車は、前記蓋が前記開口部を覆う前進位置と前記開口部を覆わない後退位置との間を水平方向に往復移動可能であって、
   前記台車と前記蓋とが第１リンクおよび第２リンクと連結されることにより前記蓋を略水平姿勢に保ったまま上下に動作させ得る四節リンクを構成し、前記台車と操作レバーとが前記第２リンクおよび第３リンクと連結されることにより駆動リンク機構を構成し、
   前記四節リンクと前記駆動リンク機構とは、前記第２リンクを共通リンクとして前記駆動リンク機構が駆動することにより前記四節リンクが連動するように構成されることで、前記操作レバーにより前記四節リンクに駆動力を付与して前記蓋を上下方向に動作させるものであり、
   前記台車が前記前進位置にあるときに前記駆動リンク機構を駆動させて、前記蓋が下方に動作することにより前記開口部に嵌り込み、前記蓋が上方に動作することにより前記開口部から離脱するように構成された
   ことを特徴とするタンク開閉装置。
2. 一対の蓋をそれぞれ支持する一対の台車を有し、
   これら一対の台車は開口部を挟んだ両側に配置されており、
   前記一対の蓋は半割り構造をなしているとともに、これら一対の蓋が前記開口部に嵌り込むことによりこの開口部を閉止するように構成された
   ことを特徴とする請求項１に記載のタンク開閉装置。
3. 単一の台車と、
   前記台車に設けられる単一の蓋と、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタンク開閉装置。
4. 開口部の上方にホッパが設けられており、
   蓋が、台車の移動により前記開口部の上端と前記ホッパの下端との隙間を出入りすることができる構成とした
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタンク開閉装置。

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