JP5687797B1 - オートドレン弁 - Google Patents

Abstract

【課題】排水速度が速く、ケミカルタンカー等のベントラインに適用可能なフロート式オートドレン弁を提供することを課題とする。【解決手段】配管Ｐの下端に配設されるドレン弁であって、フロート部１１を有する弁体１と、この弁体１が当接される弁座２２および前記弁体１で開閉されるドレン水排出口２１を有する弁板２と、を備え、前記弁板２は、前記弁体１が前記弁座２２に当接されるように支持する支持部２３を有し、前記配管Ｐ内に設定値以上のドレン水が溜まった際に、前記弁体１がフロート部１１の浮力によって前記ドレン水排出口２１を解放して、前記ドレン水を外部へ放出するように構成することで、排水速度が速く、ケミカルタンカー等のベントラインに適用可能なフロート式オートドレン弁を提供した。【選択図】図２

Description

本発明は、ベントラインに発生するドレン水を自動的に排出するオートドレン弁に関する。

一般に、揮発性の液体等を貯蔵する貨物タンク等においては、貨物タンク内の圧力を下げるためのベントラインが設けられている。この貨物タンクは、積載した貨物の安全性確保等の観点から、貨物タンクと周囲大気との間の圧力差を無くして均圧化しておく必要がある。そのため、貨物タンクには外部と連通するベントラインを設け、タンク内のガスを外部に排出することで、圧力差を緩和するように構成されている（図６参照）。

通常、このベントラインにはドレン水を排出するためのドレン弁が設けられている。ベントラインからガスを排出する際には、貨物タンク内の水分を含むガスがベントポスト内で冷却され、ガス中の水蒸気量が飽和水蒸気量を超えて水滴（ドレン水）が生じる。このドレン水が過剰に溜まると、貨物タンク内に逆流して貨物を汚染する恐れがある。そのため、ドレン水を排出するドレン弁を設け、定期的に排水を行う必要がある。

さらに、この種のドレン弁は、弁が自動で開閉されるものであることが好ましい。従来、ケミカルタンカー等で使用されるドレン弁は、手動で開閉を行うものが主流であった。しかしながら、この手動のドレン弁は、作業者が誤ってドレン弁を開放したままにしてしまう場合や、火災発生時などで人が立ち入ることが出来ず、弁の開閉作業が行えない場合が生じるため、安全や貨物の品質保護の観点から好ましくなかった。そのため、ドレン弁は、弁が自動で開閉されるものが好ましい。

一般に、弁が自動的に開閉されるドレン弁としては、例えば、フロート式オートドレン弁が知られている（特許文献１〜特許文献２）。このフロート式オートドレン弁の基本的な構成は、フロートと、このフロートによって開閉するドレン水排出口と、を備え、ドレンタンク内にドレン水が一定量溜まった際に、フロートが浮上することによって、ドレン水排出口が解放されてドレンタンク内のドレン水を排出している。

特開２００２−１５６０９５号公報 特開２００８−２１５４２５号公報

ところで、ケミカルタンカー等のベントラインに適用されるドレン弁は、貨物の品質保護等の観点から、排水を高速で行う必要がある。一般に、火災等によりベントライン内に火焔が進入した場合には、ベントライン内に向けて消化放水作業が行われる。この時、ドレン弁の排水速度が遅い場合には、消化水が貨物タンクに進入して貨物に著しい損害を与える。そのため、ケミカルタンカーに適用されるドレン弁は、排水速度が高速である必要がある。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のフロート式オートドレン弁は、ケミカルタンカー等のベントラインに適用するには排水速度が遅いという問題があった。
特許文献１に記載の技術は、手動開弁手段としてドレン水排出口内にレバーロッドが挿通されている。このレバーロッドがドレン水の排水流路中に存在することによって、ドレン水の排出を妨げ、排水速度を著しく低下させてしまう。
一方で、特許文献２に記載の技術は、ドレン水排出口の上方に配置された弁体が傾斜させられることで開弁される。そのため、ドレン水排出口全体が解放されず、排水速度が低下してしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされた発明であり、排水速度が速いフロート式オートドレン弁を提供することを課題とした。

上記課題を解決するため、本発明に係るオートドレン弁は、配管の下端に配設されるドレン弁であって、フロート部を有する弁体と、この弁体が当接される弁座および前記弁体で開閉されるドレン水排出口を有する弁板と、を備え、
前記弁板は、前記弁体が前記弁座に当接されるように支持する支持部を有し、
前記フロート部は、前記支持部の上部に配置され、前記配管内に挿通されており、
前記配管内に設定値以上のドレン水が溜まった際に、前記弁体がフロート部の浮力によって前記ドレン水排出口を解放して、前記ドレン水を外部へ放出するようにしたことを特徴とする。

このような構成とすることで、ドレン水排出口を自動的に開閉させることができる。また、弁体と弁座とが完全に離間させられてドレン水排出口が完全に解放されるため、ドレン水を高速で排出することができる。

本発明の好ましい形態では、前記支持部は、弁体側に立ち上がりを有していることを特徴とする。
このような構成とすることにより、揺れの多い船舶上等であっても、弁体の摺動を補助し、摺動方向を常に一方向とすることができる。

本発明の好ましい形態では、前記弁体は、フロート部と、弁部と、前記フロート部と前記弁部とを接続するロッドと、を備え、前記弁部には、傾斜機構が設けられていることを特徴とする。
このように弁部に傾斜調節機構を設けることで、傾いた状態の弁座に対して弁部が接する場合であっても、前記弁部と弁座とを密に当接させることができる。

本発明の好ましい形態では、前記弁体と、前記弁板とが、金属によって形成されていることを特徴とする。
このように、ドレン弁全体を金属で形成することにより、弁体の強度を向上させることができる。

本発明によれば、排水速度が速いフロート式オートドレン弁を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るオートドレン弁の閉弁状態の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るオートドレン弁の開弁状態の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るオートドレン弁の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るオートドレン弁の要部の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るオートドレン弁の弁部の縦断面図である。 本発明に係るオートドレン弁が設置されるベントラインの概念図である。

次に、本発明に係るオートドレン弁の一実施形態について図１〜図５を参考にして詳細に説明する。

本発明に係るオートドレン弁は、図１及び図２に示すように、弁体１と、弁板２と、を備えており、この弁体１は上下移動可能なように構成されている。図１は弁体１が下がり閉弁した状態の縦断面図であり、図２は弁体１が上がり開弁した状態の縦断面図である。また、このオートドレン弁は、弁板２と配管Ｐとがパッキン４を挟んで、ボルト３によって固定されることで、液密又は気密にベントラインに配設される。

図３は本発明に係るオートドレン弁の斜視図であり、図４は分解斜視図である。このように弁体１と弁板２は複数の部材から構成されており、これらの部材は好ましくは金属で形成される。

弁体１は、フロート部１１と、弁部１３と、このフロート部１１と弁部１３とを接続するロッド１２と、を備えており、これらが同じ中心軸上に配置されている。この弁体１は、自重によって鉛直下方向に力が働いているため、通常時は弁体１が弁板２に当接されて閉弁状態となる（図1参照）。

フロート部１１は、中空の円柱状に形成されており、この円柱は配管Ｐの径よりも小径に形成されている。また、このフロート部１１は、中空に形成されているため、配管Ｐ内にドレン水が一定量以上溜まった際には、浮力によって鉛直上方向に力が働き、弁体１と弁板２とが離間させられて開弁状態となる（図２参照）。

ロッド１２は、フロート部１１底面の中央から下向きに突設されており、ロッド１２の下端部近傍には、周方向に溝が形成された段部１２ａ（図４参照）が設けられている。また、この段部１２ａを介することで、ロッド１２と弁部１３とが接続される。さらに、このロッド１２の最下端部には、面取りされた丸先部１２ｂが形成されている。

弁部１３は、キャップ１３１と、リング１３２と、弁１３３と、を備えている。
キャップ１３１は、有天筒状に形成され、天面の中央にロッド１２が挿通される挿通孔１３１ａが設けられている。リング１３２は、ロッド１２の段部１２ａに嵌合され、キャップ１３１の天面に接する。弁１３３は、有底筒状に形成され、キャップ１３１と螺合される。

また、弁部１３には、キャップ１３１と、リング１３２と、弁１３３と、によって傾斜機構が設けられている。図５に弁部１３が傾斜した様子の断面図を示す。リング１３２は弾性変形可能なよう形成されているため、弁部１３が傾斜面に当接される場合であっても、リング１３２が傾斜することで傾斜面に対応した角度で密に当接されるよう構成されている。

弁板２は、概略円板状に形成されており、ドレン水を排出するドレン水排出口２１と、弁体１が当接される弁座２２と、支持部２３と、ボルト孔２４と、を備えている。

ドレン水排出口２１は、弁板２の中心に設けられ、弁部１３より小径に形成されている。また、ドレン水排出口２１の周囲には弁座２２が形成されており、弁部１３がこの弁座２２に当接されている場合には、閉弁状態となりドレン水は排出されない。一方で、上述したように、ドレン水が一定量以上配管Ｐ内に溜まってフロート部１１が上昇した際には、弁部１３が弁座２２から離間させられて開弁し、配管Ｐ内に貯水されたドレン水が排出される。

支持部２３は、ロッド１２が挿通される挿通孔２３ａが設けられており、ボルト等によって弁板２と一体に設けられている。また、この支持部２３に設けられた挿通孔２３ａは、弁板２から弁体１側に立ち上がった位置に設けられている。

本発明によれば、開弁時にドレン水排出口２１が全開させられるため、排水を高速で行うことができる。フロート部１１が浮上した際には、弁１３３が弁座２２から鉛直方向に離間させられるために、ドレン水排出口１２周辺にドレン水の流路を妨げるものがない。そのため、最大６０Ｌ／ｍｉｎという速度でドレン水を排水することができる。すなわち、消火作業時の消化水を高速に排出し、貨物タンクに消化水が進入するのを防ぐことができる。

また、本発明によれば、支持部２３に立ち上がりを設けたことで、常に一定量のドレン水を配管Ｐ内に貯水することができ、これによって、配管Ｐ内のガスに引火することを防止することができる。ドレン水が排水されて、配管Ｐ内のドレン水が減少すると、フロート部１１が下降し閉弁される。このとき、支持部２３に立ち上がりが設けてあることで、ドレン水が一定量溜まった状態で閉弁することができる。この一定量のドレン水は、ドレン弁からベントライン内のガスの流出を抑制するガスシールとして機能する。このガスシールにより、ガスの流出を防ぎ、火災時等にガスに引火して大事故を引き起こす危険性を無くすことができる。

また、支持部２３に立ち上がりを設けることで、ケミカルタンカー等の船舶のように頻繁に揺動く環境においても、ドレン弁が正常に開弁する構成としている。船舶等が傾斜した際には、フロート部１１が配管Ｐの軸方向に対して斜め方向に上昇することで配管Ｐの内壁に接触し、開弁できない恐れがある。そこで、本発明は、支持部２３に立ち上がりを設け、フロート部１１が配管Ｐの軸方向に移動するよう構成したことで、船舶等が傾斜した場合であっても確実に開弁させることができる。

また、本発明によれば、弁部１３に傾斜機構を設けることで、ケミカルタンカー等の船舶のように頻繁に揺動く環境においても、ドレン弁が正常に閉弁する構成としている。船舶等が傾斜した際には、弁体１が傾くことでドレン水排出口２１が開弁してしまう恐れがある。そこで、本発明は、弁部１３に傾斜機構を設けることで、船舶等が傾斜した場合であっても、弁部１３が弁座２２に当接して閉弁することが可能である。

また、本発明によれば、弁１３３の底面に接するロッド１２の先端に丸先部１２ｂを設けることにより、弁部１３の傾斜を容易にしている。さらに、この丸先部１２ｂを設けることで、弁１３３が傾斜した場合であっても、上方向から弁座２２を付勢させることができる。これによって、弁部１３が傾斜した場合であっても、確実に弁部１３を弁座２２に当接させ、閉弁することができる。

なお、この実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法・材料等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

１ 弁体
１１ フロート部
１２ ロッド
１２ａ 段部
１２ｂ 丸先部
１３ 弁部
１３１ キャップ
１３２ リング
１３３ 弁
２ 弁板
２１ ドレン水排出口
２２ 弁座
２３ 支持部
２４ ボルト孔
Ｐ 配管
ＶＬ ベントライン
Ｆ フレームアレスタ
Ｔ 貨物タンク
Ｖ１ 呼吸弁
Ｖ２ ベント排出弁
Ｄ ドレン弁
ＦＬ フランジ

Claims (4)

1. 配管の下端に配設されるドレン弁であって、フロート部を有する弁体と、この弁体が当接される弁座および前記弁体で開閉されるドレン水排出口を有する弁板と、を備え、
   前記弁板は、前記弁体が前記弁座に当接されるように支持する支持部を有し、
   前記フロート部は、前記支持部の上部に配置され、前記配管内に挿通されており、
   前記配管内に設定値以上のドレン水が溜まった際に、前記弁体がフロート部の浮力によって前記ドレン水排出口を解放して、前記ドレン水を外部へ放出するようにしたことを特徴とするオートドレン弁。
   
2. 前記支持部は、弁体側に立ち上がりを有していることを特徴とする請求項１に記載のオートドレン弁。
3. 前記弁体は、フロート部と、弁部と、前記フロート部と前記弁部とを接続するロッドと、を備え、
   前記弁部には、傾斜機構が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載のオートドレン弁。
4. 前記弁体と、前記弁板とが、金属によって形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のオートドレン弁。