JP6408546B2 - 燃料油移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料油移送装置に関し、さらに詳しくは、内燃機関などに向け供給される燃料油を貯蔵するために用いられる燃料油貯蔵タンクに関する。

船舶や発電機などのボイラに用いられる燃料油は、燃料油貯蔵タンクから内燃機関に供給される。燃料油貯蔵タンクに収容される燃料油は、例えば安価なＣ重油が用いられる。
燃料油は、比較的温度による粘度の変化が大きい。そこで、粘度が低くなる温度を維持することが要求される。この要求を満たすために燃料油貯蔵タンク内の燃料油が加熱される構成が知られている（例えば、特許文献１）。

図３は、燃料油を加熱する構成を用いる燃料油移送装置１００を説明するための配管図である。
燃料油移送装置１００は、例えば、船舶の底部近傍などに複数備えられている燃料油貯蔵タンク１０１と、移送ポンプ１０２を用いて燃料油貯蔵タンク１０１内から吸入される燃料油を加熱する燃料油澄タンク１０３と、加熱された燃料油を清浄化して一時的に貯留する燃料油サービスタンク１０４とを備えている。
燃料油サービスタンク１０４と燃料油貯蔵タンク１０１との間の油路には燃料油貯蔵タンク１０１に向けて加熱済みの燃料油を戻す流下ポンプ１０５が備えられている。図３中、符号１０６はヒータを、符号１０７，１０８はバルブを、符号１０９は温度センサをそれぞれ示している。

燃料油澄タンク１０３において加熱された燃料油は、清浄化されてから燃料油サービスタンク１０４に向け移送され、燃料油澄タンク１０３およびまたは燃料油サービスタンク１０４から一部が燃料油貯蔵タンク１０１に向けて流下ポンプ１０５を介して小出しに戻される。
燃料油は、一時的に貯留されている燃料油サービスタンク１０４から船舶や発電機などに用いられる内燃機関等の主機あるいはその他の補機の燃料噴射装置に供給される。
燃料油貯蔵タンク１０１内に戻される加熱済み燃料油は、主機あるいは補機に供給される量に見合う量が戻され、タンク内の燃料油の一部と混合されてタンク内の部分的な燃料油を３０〜４０度に加熱する。

燃料油貯蔵タンク１０１は、図４に示されているように、貯蔵されている燃料の一部を対象として加熱するためのボックス状小区画１１２を備えている。このボックス状小区画１１２は、貯蔵されている燃料油の温度分布が垂直方向で一様でなくなった場合に発生する移送効率の低下を防止する目的で設けられている。
すなわち、加熱済みの燃料油は加熱されていない燃料油に比べて比重が小さいことが原因して上昇しやすく、燃料油貯蔵タンク内の下側には温度が低く比重が大きい高粘度の燃料油が溜まりやすい。結果として、下側から燃料油を取り出す時には燃料油の粘度が高いことによって移送効率が悪化する。
ボックス状小区画１１２は、加熱済み燃料油の上昇を抑えて燃料油貯蔵タンク内の垂直方向での温度分布の変化を小さくすることができる。この結果、タンクの底部側から燃料油を取り出すときには、温度低下が少なく粘度の上昇が抑えられて移送効率を損ねない燃料油を取り出せる。

図３に示す燃料油貯蔵タンク１０１に設けられる上述したボックス状小区画１１２の機能について説明する。
図４において燃料油貯蔵タンク１０１のボックス状小区画１１２は、底部近傍に開口を向けたベルマウス１１０に連通する吸入主管１１１を備えている。
吸入主管１１１は、ボックス状小区画１１２によって覆われている。ボックス状小区画１１２は、空間を仕切る任意の一側が底面側から上方に向けて切除された切り込み部１１２Ａを有し、切り込み部１１２Ａを用いて燃料油貯蔵タンク１０１の内部とボックス状小区画内部とが連通されている。

ボックス状小区画１１２は、ベルマウス１１０から燃料油貯蔵タンク１０１内に戻された加熱済み燃料油が、ベルマウス１１０の位置から上昇して離れた位置に向けて流れるのを防ぐ。つまり、ベルマウス１１０を出た燃料油は、上昇するとボックス状小区画１１２の天井に衝突して跳ね返る。この結果、燃料油はボックス状小区画１１２内で乱流を起こしてボックス状小区画１１２の内部に止まれる。
また、ボックス状小区画１１２は、内部に溜まるエアを排出して燃料油の流入を許容するためのエア抜き穴１１２Ｂ１を天井に設けている。

一方、加熱済み燃料油の流れをベルマウス１１０の周辺に集約させるための構成として、断面形状がＴ字状の衝立１１３を切り込み部１１２Ａの近傍に配置する構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
加熱済み燃料油は、ボックス状小区画１１２の天井に加えて衝立１１３の水平片１１３Ａに衝突して乱流となり、ボックス状小区画１１２内での燃料油との混合性が高められる。この結果、ベルマウス１１０に吸入される燃料油と加熱済み燃料油との混合率が高められて燃料油の加熱効率が高められる。

ボックス状小区画１１２を設けることは、上述したように、加熱済み燃料油を小スペースの空間内に止まらせることにより燃料油の混合率を高めることができ、燃料油の粘度上昇を抑える効果がある。
そこで、船舶などの構造体において新たに小区画を設けようとした場合、既存構造部であるフレームやビームさらには仕切り板などとの干渉を防ぎながら小区画を作らねばならない。しかも、既存構造部との干渉を避けられたとしても、新設のための材料の準備などが必要となり、簡単に小区画を新設あるいは追加することが困難である。

特許第３８０７５９６号公報

本発明の課題は、加熱済み燃料油を止まらせて燃料油の混合性を高めることができる小区画を容易に新設することができる構成を備えた燃料油移送装置を提供することにある。

この課題を解決するために本発明は、底部に向け開口するベルマウスを有する吸入管と、燃料油貯蔵タンク内で部分的に他の空間と区分けされて前記吸入管を覆うことが可能な空間を形成する小区画を燃料油貯蔵タンク内に設ける際に、該小区画が、空間を仕切る既存構造体として備えられている骨材が用いられ、該骨材同士は、中心位相を異ならせて輪郭が互いに交差しない位置に貫通穴が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、小区画を新設する場合、空間を仕切る既存構造体として用いられる骨材を用いることができるので、改めて小区画を設置するための材料を準備する必要がない。このため、小区画の新設や追加が簡単に行える。

本発明の実施形態に係る燃料油移送装置の構成を示す模式図である。 図１に示した燃料油移送装置の燃料油貯蔵タンクの構成を説明するための模式図である。 従来の燃料油移送装置の構成を示す模式図である。 図３に示した燃料油貯蔵タンクに用いられる構成を説明するための斜視図である。

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。
図１は、本発明を実施するための形態に係る燃料油移送装置１の構成を示す図である。
燃料油移送装置１は、燃料油貯蔵タンク２に連通する燃料油澄タンク３，燃料油サービスタンク４を備えている。
燃料油澄タンク３は、燃料油を加熱するために用いられるタンクであり、図示しないヒータにより、一例として７０〜８０℃の温度に燃料油が加熱される。

燃料油貯蔵タンク２と燃料油澄タンク３とは移送管５によって連通されており、その途中には、移送ポンプ６、温度センサ７および圧力センサ８が配置されている。
温度センサ７は、例えば、移送ポンプ６の燃料油入り口側の温度を計測した結果に応じて燃料油澄タンク３に設けられているヒータのオンオフ制御や温度設定を行うために用いられる。
圧力センサ８は、移送ポンプ６内に吸入される燃料油の圧力変化を監視するために設けられている。圧力変化は、燃料油の粘度変化に応じた流動抵抗の変化を判断するために用いられる。特に、粘度が高くなり流動抵抗が増加した場合には、移送ポンプ６の入り口側の圧力が真空化傾向となる。従って、真空化傾向の圧力変化が検知されると燃料油の粘度を下げるための加熱が必要となる。
燃料油澄タンク３には、移送ポンプ６によって吸入された燃料油の液面を検知するためのレベルセンサ９が設けられている。
レベルセンサ９は、燃料油澄タンク３内に燃料油が所定量導入されたときの液面を検知できるセンサである。レベルセンサ９は、燃料油澄タンク３内に燃料油が所定量導入されたことを検知すると、移送ポンプ６の駆動を停止させるために用いられる。

燃料油サービスタンク４は、加熱された燃料油を清浄化した後、一時的に貯留し、内燃機関等に向け燃料油を供給するために用いられるタンクである。燃料油貯蔵タンク２と燃料油サービスタンク４とは吸入管１０により連通されており、その途中には、流下ポンプ１１が配置されている。燃料油サービスタンク４に貯留されている燃料油の一部は流下ポンプ１１によって燃料油貯蔵タンク２に流下されて燃料油貯蔵タンク２内の燃料油の温度を高める。
この場合にいう流下ポンプ１１の名称は、燃料油サービスタンク４が燃料油貯蔵タンク２よりも高い位置に配置されている構成を前提としていることが理由である。つまり、上位の燃料油サービスタンク４から、これよりも下位の燃料油貯蔵タンク２に燃料油を流れ落とすように繰り出すことを意味させて流下という表現としている。

図１に示す構成では、燃料油澄タンク３および燃料油サービスタンク４がそれぞれ吸入管１０に連通された構成を採用している。従って、これら両方のタンク３，４あるいは何れかのタンクから燃料油貯蔵タンク２に向けた燃料油の流路が設定できるように各タンク３，４燃料油の出口の流路に弁１２が設けられている。

以上の燃料油移送装置１は、移送ポンプ６によって燃料油貯蔵タンク２から燃料油澄タンク３に吸入された燃料油が加熱され、加熱された燃料油が清浄化されたうえで燃料油サービスタンク４に導入され、貯留された燃料油が内燃機関等への供給に備えられる。
燃料油澄タンク３およびまたは燃料油サービスタンク４において一時的に貯留されている燃料油の一部は、流下ポンプ１１によって燃料油貯蔵タンク２に戻される。この結果、燃料油貯蔵タンク２内の燃料油は加熱された燃料油と混合されることにより部分的に３６〜４０℃に加熱される。

本実施形態においては、ポンプ同士の稼働時間として、例えば、移送ポンプ６が１５分程度そして流下ポンプ１１が４５分程度を選択されて交互に稼働される。この時間のうちで移送ポンプ６の稼働時間は、例えば、前述した燃料油澄タンク３内のレベルセンサ９によって燃料油の液面が検知されるまでの時間に対応させることができる。つまり、移送ポンプ６の回転数、駆動電流等の定格に基づいた流量で燃料油を流したときの稼働時間内に燃料油の液面がレベルセンサ９によって検知されると燃料油の流動抵抗を生じない燃料油の粘度であると判断でき、この稼働時間を超える場合には燃料油の粘度が高く流動性が悪いと判断できる。また、レベルセンサ９は、燃料油澄タンク３内に導入される燃料油が所定量に達したことを検知すると、移送ポンプ６の稼働を停止させて燃料油が溢れるのを防止する。
なお、停泊中などのように燃料油の消費がないときは、移送ポンプ６の稼働時間が短く、レベルセンサ９が作動するまでの時間が例えば６分程度となる。

移送ポンプ６を用いて燃料油貯蔵タンク２から燃料油澄タンク３に向けて燃料油を吸入するルートは、図１において符号Ｆ１〜Ｆ５で示されている。流下ポンプ１１を用いて燃料油サービスタンク４から燃料油貯蔵タンク２に向け燃料油を流下させるルートは、図１において矢印Ｆ１０〜Ｆ１２で示されている。
このような構成を用いる燃料油移送装置１は、その主要部の構成が本出願人の先願である特開２０１２−１７１２３号公報に開示されている。

以上の構成を備えた本実施形態による燃料油移送装置１の特徴は、燃料油貯蔵タンクの構造にある。
すなわち、本実施形態による燃料油移送装置１は、図４に示したボックス状小区画と同様な機能を持つ小区画２０（図２参照）を新設あるいは追加する場合に、新たな材料を準備することなく既存構造体を成す補強用骨材２Ａ（図２参照）を利用する。

図２は、本実施形態にかかる燃料油移送装置１の特徴を説明するための模式図である。
同図に示されているように、燃料油貯蔵タンク２は、詳細を図示しない船体の内部において船底あるいは船上甲板の下方に位置する空間により形成されている。
空間には、図２に示すように、複数の区切り板からなる補強用骨材２Ａが設けられている。これら各補強用骨材２Ａで区切られた空間を加熱済み燃料油が導入される小区画２０として構成することができる。従って、補強用骨材２Ａで区切られた空間の数を選択することによって小区画の容積を決めることができる。
補強用骨材２Ａにより区切られている空間の一つには、その空間の底部に向け開口しているベルマウス２Ｂおよびこれに連通すると共に移送管５に接続された吸引主管２Ｃが配置されている。ベルマウス２Ｂは、加熱済み燃料油を小区画２０の一つに導入するため、および小区画から燃料油を吸入するために用いられる。

補強用骨材２Ａ同士には、垂直方向あるいは水平方向で中心位相を異ならせるとともに、輪郭が交差しない位置に形成された貫通穴２Ａ１が備えられている。図２において符号Ｈは、垂直方向での貫通穴２Ａ１同士の中心位相が異なることを示している。中心位相を異ならせることにより隣り合う小区画から燃料油が流れやすくなるのを阻害することができる。特に輪郭が互いに交差しない位置にそれぞれ形成されることにより連通する箇所が存在しない。これにより、加熱済み燃料油がベルマウス２Ｂの近傍から遠ざかるのを抑えることができ、ベルマウス２Ｂにより吸入される燃料油の温度低下による粘度上昇が原因する移送効率の悪化を防ぐことができる。
貫通穴２Ａ１は、通常、作業員が通過できる大きさの穴として設けられている。
各貫通穴２Ａ１の中心位相に応じて、燃料油貯蔵タンク２の底部から高い位置にある場合には梯子２Ａ２が設けられている。なお、図２において符号２Ｄは、エア抜き穴を示している。

以上の構成による燃料油移送装置１は、加熱済み燃料油と燃料油との混合率を高めるために用いられる小区画を新設あるいは追加する場合に既存構造体である補強用骨材２Ａをそのまま用いることができる。これにより、小区画の新設や追加に際して新たな材料を準備する必要がない。

本発明は、ボックス状の小区画の新設あるいは追加に際して、既存構造体を利用することにより、新たに材料などの準備を行う必要がなく、簡単に新設あるいは追加を達成することができる。これにより燃料油貯蔵タンク内で加熱済み燃料油が拡散することが原因する温度低下を防いで燃料油の粘度上昇による移送効率の悪化を確実に阻止できる点で利用可能性が高い。

１ 燃料油移送装置
２ 燃料油貯蔵タンク
２Ａ 補強用骨材
２Ａ１ 貫通穴
２Ｂ ベルマウス
２Ｃ 吸入主管
２０ 小区画
３ 燃料油澄タンク
４ 燃料油サービスタンク
５ 移送管
６ 移送ポンプ
Ｈ 中心位相が異なる距離

Claims (3)

1. 燃料油貯蔵タンクと、該燃料油貯蔵タンクから吸入された燃料油を加熱する燃料油澄タンクと、加熱された燃料油を前記燃料油貯蔵タンクに戻すために一時的に貯留する燃料油サービスタンクとを備えて前記燃料油を循環させることができる燃料油移送装置において、
   前記燃料油貯蔵タンクは、底部に向け開口するベルマウスを有する吸入管と、前記燃料油貯蔵タンク内で部分的に他の空間と区分けされて前記吸入管を覆うことが可能な空間を形成する小区画と、を備え、
   前記小区画は、空間を仕切る既存構造体として備えられている骨材が用いられ、該骨材同士は、中心位相を異ならせて輪郭が互いに交差しない位置に貫通穴が設けられていることを特徴とする燃料油移送装置。
2. 請求項１記載の燃料油移送装置において、前記貫通穴同士は、垂直方向あるいは水平方向で中心位相を異ならせてあることを特徴とする燃料油移送装置。
3. 請求項１または２記載の燃料油移送装置において、前記骨材の複数を選択することにより前記小区画の容積を決めることを特徴とする燃料油移送装置。

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