JPH0540827U - オーバーフロー防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンクローリーやタンクにアスファルト、パ
ラフィン、モルテンサルファー、Ｃ重油等の熱流体を積
み込む際に起こり得る、火災等の災害の原因となるオー
バーフローを防止し、積み込みの安全性を確保する。 【構成】 液面検知センサー２２に、液面温度で伸展状
態になるように記憶された、常温でフック状の形状記憶
合金を用いている。液面がセンサー２２の取付位置に達
するとセンサー２２は伸展し支持具２３から外れる。そ
れまでセンサー２２に連結されたワイヤー２１によって
引き下げられていたスイッチレバー１８は、スプリング
１９により引き戻されてスイッチ１６ａがオンからオフ
になり、液面検知信号１７を送信して積み込みを停止す
る。このように機械的方法により液面を検知しているた
め、故障が少なく確実に液面を検知しオーバーフローを
防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は製油所、油槽所、化学工場等においてタンクローリー（自動車）、タ ンク車（貨車）、タンクなどにアスファルト、パラフィン、モルテンサルファー 、Ｃ重油やある種の化学物質のように、常温では固まるため加熱して液状にした 物質（熱流体）を注入する場合の安全対策として必要なオーバーフロー防止装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

熱流体がオーバーフローすると火災の発生、人の死傷、公害の発生等の多大な 人的物的損害が生じる虞がある。したがって熱流体をタンクローリー等に注入す るときはオーバーフローを防止し安全を確保することが強く要請される。通常工 場からタンクローリーに熱流体を注入する際には、タンクローリーの積載予定容 量を注入限度量としてセットしておき、注入容量が注入限度量に達すれば自動的 に注入が停止するような装置を備えている。しかし注入限度量のセット間違いな どの人為的ミスや装置の誤動作等により正常に注入が停止しない事もある。

【０００３】 そのため別のオーバーフロー防止装置が必要となる。オーバーフローを防止す るためには、その前提としてタンク内の液面が所定の位置に達しているかどうか を検知する必要がある。液面の検知方法として（１）人間が液面を監視する方法 （２）タンクのハッチ口内に所定位置まで小径パイプを挿入し、パイプに窒素ガ スなどの微圧気体を吹き込んで、パイプ先端が液に浸ればその圧力上昇で圧力ス イッチを作動させ、液面を検知する方法および（３）タンクのハッチ口内に温度 センサーを所定位置まで挿入しておき、センサーの温度変化により液面を検知す る方法等がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし（１）の方法では熱流体の温度が高く、ハッチ口付近での大気温度が高 くなるため監視者は酷暑の中で監視することになる。また熱流体の中には硫黄分 等の有毒物質を含むものがあるため、監視者は有毒な蒸気を吸い込む危険がある 。そして（２）の方法ではタンクに熱流体を注入する際に液が跳ね、液面がパイ プ先端に達する前に、跳ねた液の滴がパイプ先端に付着しパイプが詰まるため、 圧力スイッチが作動し、熱流体の注入を停止する虞がある。また（３）の方法に よる場合にも同様に液が跳ね、滴が温度センサーに付着し、誤って液面を検知し 誤動作を起こす虞がある。それに加えて（２）、（３）の検知方法は計器を主体 とした方法であり、計器は高温多湿の雰囲気中で作動するため故障が生じ易く、 故障による誤動作の虞がある点、および計器やセンサーの整備、保守点検に労力 を要する点が問題である。また（２）、（３）の方法を用いる場合でも検知装置 が作動状態になっていないのに連絡ミス等により、作動しているものと勘違いし て熱流体の注入を開始してしまうこともあり、検知装置が働かずオーバーフロー が発生してしまう危険もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

これらの課題を解決するために本考案では注入する液体の温度で形状が変化す る形状記憶合金の一端を、設定高さに設けられた保持具に弾性的に保持するよう に設置し、その上方に形状記憶合金の他の一端に連結されたスイッチを設け、形 状記憶合金の形状が変化して保持状態が開放されたとき、そのスイッチから発す るオンまたはオフの信号により、注入する液体を止め設定高さ以上の液体の注入 を阻止するオーバーフロー防止装置を提供するものである。液面検知装置のセン サー部に形状記憶合金を用いると、熱流体の液の滴が付着しても、形状記憶合金 の記憶部全体に与える温度変化はわずかであり、センサー部にあたる形状記憶合 金の記憶部分はほとんど形状を変えない。したがって液の滴が跳ねることによる 誤動作がほとんどない。また計器を使用しないので計器の故障による誤動作の虞 がなく、計器の保守点検に労力を要しない。

【０００６】

【実施例】

まず従来行われていた熱流体の注入過程について説明する。図１に貯蔵タンク １からタンクローリー８に熱流体を注入する場合の過程を系統図で示す。図中に 示す１６、１７、２１、２２は本考案に関わるものであり従来は設けられていな い。熱流体をタンクローリー８に注入するには、まずアースインターロック装置 １４（アースがとられていなかったり、途中で外れた場合に、注入を停止するた めの信号１５を送信する装置）をセットし、次にタンクローリー８のハッチを開 け、ハッチ口２４にローディングアーム６先端のドロップパイプ７を挿入する。 注入限度量を定量計９にキーボードから入力してセットした後、運転開始ボタン １１を押すとポンプ２の運転が開始し、注入が始まる。

【０００７】 熱流体の注入量は流量計３で得られる流量信号２６を定量計９に送信し、定量 計９で流量を積算することにより随時算出され、注入量表示盤１０に表示される 。熱流体の注入量が注入限度量に達すれば定量計９から流量弁４に閉信号２５が 送信され流量弁４が閉まる。同時に定量計９からポンプ２にポンプ電源信号２８ （オフ）が送信され、ポンプ２の運転が停止し注入は終了する。何らかの異常そ の他の事情で緊急に注入を停止する場合には緊急停止ボタン２９を押すと遮断弁 ５を閉じる信号２７が出て遮断弁５が遮断され、同様に信号２８（オフ）がポン プ２に送信され、ポンプ２の運転が停止し注入は停止する。信号２５により流量 弁４が、また信号２７により遮断弁５が開閉する機構を図１中の電磁弁３０のポ ートＡ、Ｂ、Ｃを用いて説明すると次のようになる。開信号２５、２７が送信さ れると電磁弁３０が励磁され、エアーはＡからＢを通って弁４、５のシリンダー に入り弁は開く。閉信号２５、２７が送信されると電磁弁は非励磁となりＢとＣ が通じ弁４、５のシリンダー内のエアーは大気中に放出され弁は閉まる。

【０００８】 次にこの注入過程を基に本考案に基づく一実施例について説明する。本実施例 では所定の安全の為の装置が装着されていないと流体の注入が開始しないシステ ム（インターロックシステム）を採用している。このシステムについて図２、図 ３に示すロジック図を用いて簡単に説明する。注入開始時は、図２で示すように 、アース１３が装着されていること液面検知センサー２２が装着され液面検 知スイッチ１６が検知可能状態になっていること（以下この状態を装着状態と略 記する。）定量計９の運転開始ボタン１１が押されていること、の３条件をす べて満たさないと注入を開始しないようにシステム化されている。また注入停止 のシステムは図３で示すように、アース１３が外れたこと液面を検知したこ と注入量が注入限度量に到達したこと、の３条件のうちどれか一つの条件を満 たせば、流量弁、遮断弁を閉じると同時に、警報を出すようにシステム化されて いる。

【０００９】 これらを図１で説明すれば次のようになる。タンクローリーの右下方にあるア ースインターロック装置１４はアース１３がとられているか否かを検知し、アー ス脱着検知信号１５が変換器ＢＯＸ１２を介して定量計９に送信される。変換器 ＢＯＸ１２を介するのはアースインターロック装置１４をタンクローリー８にセ ットする際の本質安全防爆（火花が飛ばないようにすること）のためである。液 面検知スイッチ１６が装着状態になれば同スイッチ内部のマイクロスイッチがオ ンとなり、装着状態検知信号１７が定量計９に送信される。さらに運転開始ボタ ン１１を押すことにより、その押釦検知信号１１ａが出る（１１ａは図１中には 表示されてない）。これら３つの信号１５、１７、１１ａがすべてオンの場合に 初めて２５、２７は開信号となり流量弁４および遮断弁５が開き、同時にポンプ 電源信号２８がオンになり注入が開始する。したがってタンクのアース１３、あ るいは液面検知スイッチ１６のいずれか一方または双方が装着状態にない場合に は運転開始ボタン１１を押しても流量弁４および遮断弁５が開かずポンプ２の電 源も入らないため注入は開始しない。

【００１０】 次に液面検知装置について説明する。図４に液面検知装置をドロップパイプ７ に取り付けた様子を示す。液面検知装置は液面検知センサー２２とスイッチ１６ およびこれらを連結するワイヤー２１から成る。図５に液面検知スイッチ１６を 示す。図５では最も簡単なスイッチ構造として電気的開閉スイッチ（マイクロス イッチ）の例を挙げたが、その他のエアーリミットスイッチ、近接スイッチ、光 スイッチなどの利用も可能である。図４、図５に示すように、ドロップアーム７ に取り付けたセンサー保持具２３にセンサー２２を弾性的に保持しセットすれば 、連結ワイヤー２１を通してスイッチレバー１８が引き下ろされ、内部マイクロ スイッチ１６ａがオンになり、それがスイッチ１６装着状態検知信号１７として 定量計９に送信される。信号１７は変換器ＢＯＸ１２を介して定量計に送信して も良い。

【００１１】 図６、図７に形状記憶合金を用いたフック状の液面検知センサー２２の取付例 を示す。なおセンサー２２はフック状の他にＬ状なども考えられるが、制作面か らするとフック状のものが良い。形状記憶合金は熱流体の表面温度で伸展するよ うに記憶され、常温ではフック状に曲がっている。図６に示す例ではセンサー２ ２のフック状に曲がった先端部分をドロップパイプ７に取り付けたセンサー保持 具２３に取付けている。また図７に示す例ではセンサー２２をハッチ口下部２４ ａの下端に取り付けた例である。タンクローリーの種類によりセンサー２２の設 定高さが異なるため、センサー保持具２３およびスイッチ保持具２０は共にドロ ップパイプ７への取付高さが調整できるようになっている。液面が上昇し図６の ａ−ａ面または図７のｂ−ｂ面まで達するとセンサー２２は図中の二点鎖線のよ うに伸展する。

【００１２】 センサー２２のフック部が伸展してセンサー保持具２３から外れれば、検知ス イッチレバー１８は上部バイアススプリング１９により引き戻され、検知スイッ チ１６内部のマイクロスイッチ１６ａはオフとなり液面検知信号１７が定量計９ に送信される。そして定量計９から閉信号２５、２７が電磁弁に送信され、電磁 弁３０が閉じ、流量弁４および遮断弁５は閉まり、注入は停止する。同時にポン プ電源信号２８（オフ）によりポンプの運転が停止し、表示灯、ブザー等により 注入の停止を作業員に知らせる。アースが外れた場合および人為的に緊急停止ボ タン２９を操作するときも同様の作動となる。

【００１３】

【考案の効果】

以上述べたことから本考案によるオーバーフロー防止装置は液面検知装置のセ ンサー部に形状記憶合金を用いているため、センサーが液の滴などにより誤動作 を生ぜず液面の検知がより確実となる。そしてセンサー部を保持具に弾性的に保 持するだけで装着できるため、装着に手間取らず熱流体の積み込みの作業能率を 低下させない。またセンサー部の形状の変化により機械的に液面を検知するため 、故障が少なく保守点検に労力を要しない。それに加えインターロックシステム を採用すると、熱流体の注入システム全体から考えてオーバーフローおよびアー ス忘れによる事故をより確実に防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 オーバーフロー防止システムのプロセスを示
す系統図である。

【図２】 注入開始システムのロジック図である。

【図３】 注入停止システムのロジック図である。

【図４】 液面検知装置取付の様子を示す図である。

【図５】 液面検知スイッチを示す図である。

【図６】 液面検知センサーの取付の様子を示す図であ
る。

【図７】 液面検知センサーの取付の様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 貯蔵タンク ２ ポンプ ３ 流量計 ４ 流量弁 ５ 遮断弁 ６ ローディングアーム ７ ドロップパイプ ８ タンクローリー ９ 定量計 １０ 注入量表示盤 １０ａ 注入限度量到達検知信号 １１ 運転開始ボタン １１ａ 運転開始押釦検知信号 １２ 変換器ＢＯＸ １３ アース １４ アースインターロック装置 １５ アース脱着検知信号 １６ 液面検知スイッチ １６ａ 内部マイクロスイッチ １７ 液面検知スイッチ装着状態検知信号／液面検知信
号 １８ スイッチレバー １９ バイアススプリング ２０ 液面検知スイッチ保持具 ２１ 連結ワイヤー ２２ フック状液面検知センサー ２３ フック状液面検知センサー保持具 ２４ タンクローリーハッチ口 ２４ａ ハッチ口下部 ２５ 流量弁開／閉信号 ２６ 流量信号 ２７ 遮断弁開／閉信号 ２８ ポンプ電源オン／オフ信号 ２９ 緊急停止ボタン ３０ 電磁弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 大気温度と異なる温度の液体を容器内に注入する装置に
   おいて、注入する液体の液面温度で形状が変化する形状
   記憶合金の一端を、設定高さに設けられた保持具に弾性
   的に保持するように設置し、その保持具の上方に形状記
   憶合金の他の一端に連結されたスイッチを設け、形状記
   憶合金の形状が変化して保持状態が開放されたとき、そ
   のスイッチから発するオンまたはオフの信号により、注
   入する液体を止め設定高さ以上の液体の注入を阻止する
   オーバーフロー防止装置