JPH066297U - 液体収容槽のスロッシング防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体収容槽のスロッシング防止装置に係るも
ので、地震時等におけるスロッシングの発生を抑制し
て、液体収容槽を含むプラントの健全性を維持する。 【構成】 液体収容槽の内周面の近傍に水平状態に配さ
れる制振部材と、該制振部材を自由液面に接触状態に保
持する位置調整手段とを設けてなり、該位置調整手段
が、自由液面の位置を検出する液位検出手段と、該液位
検出手段に接続され自由液面の位置に合わせて前記制振
部材を上下方向に移動するスライド手段とを具備する構
成であり、液位の変動した自由液面に制振部材を常に接
触状態に保持することにより、あらゆる液位におけるス
ロッシングの抑制効果を維持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液体収容槽のスロッシング防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、液体収容槽、例えば貯油槽、貯水槽、貯液槽及び原子炉等にあっては 、内部に貯留液体の自由液面が形成されている場合が多い。

【０００３】 このように、液体収容槽の内部に自由液面が形成されている場合において、加 速度の大きな地震が発生すると、液面が揺動して貯留液が跳ね上がる現象（スロ ッシング）を伴うことがある。

【０００４】 液体収容槽の内部に、重要度や精度の高い機器や構造物が収納されている場合 には、スロッシングに基づく運動エネルギによって、これらの機器や構造物に大 きな外力が作用することを考慮に入れた設計がなされるべきである。 特に、薄肉の大型液体収容槽にあっては、スロッシングの発生時の健全性確保 を配慮することが必要である。

【０００５】 従来、スロッシングを低減する手段として、図４に示すように、液体収容槽Ｘ の内周面の自由液面ＷＬの近傍に制振部材１を配設して、スロッシングによる貯 留液の揺動を抑制し、スロッシングによる伝播エネルギが、槽内壁等に影響を及 ぼさないようにしている。

【０００６】 この制振部材１は、例えば、図４に示すようなＬ字状の断面形状を有している もので、液体収容槽Ｘの内面全周に接触状態に配される環状の部材であり、断面 形状を調整することによって貯留液の制振効果を高めることができることが知ら れている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、貯留液の注入・排出等により、液体収容槽Ｘ内部の貯留液の自 由液面ＷＬが変動するために、制振部材１の制振効果を最適状態に維持すること は困難であり、自由液面ＷＬが制振部材１から離れている場合等、制振部材１に 対する自由液面ＷＬの位置によっては、スロッシングの防止する効果が消滅して しまう状況となることがあった。

【０００８】 本考案は上述した事情に鑑みてなされたものであって、地震等による液体収容 槽の内部のスロッシング発生を抑制することを目的としているものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案は、液体収容槽の内部に形成されている 自由液面のスロッシングを抑制する装置であって、液体収容槽の内周面の近傍に 水平状態に配される制振部材と、該制振部材を自由液面に接触状態に保持する位 置調整手段とを設けてなり、該位置調整手段が、自由液面の位置を検出する液位 検出手段と、該液位検出手段に接続され自由液面の位置に合わせて前記制振部材 を上下方向に移動するスライド手段とを具備して構成されているスロッシング防 止装置を提案している。

【００１０】

【作用】

液体収容槽内部の液体が注入・排出等によって液位変動を生じると、液位検出 手段によって自由液面の位置が検出され、該液位検出手段に接続されたスライド 手段が駆動されることによって制振部材が液位に合わせて上下方向に移動され、 該制振部材が、自由液面に接触状態に保持される。そして、大規模の地震等が発 生した場合にあっては、制振部材によって自由液面の揺動が防止されることにな る。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係るスロッシング防止装置の一実施例について、図１ないし図 ３を参照して説明する。

【００１２】 図１および図２は、本考案を補給水タンクのスロッシング防止装置に適用した 場合の例を示している。 図中において、符号Ｘは補給水タンク（以下、液体収容槽と称する）、ＷＬは 自由液面（液位）、Ｇは間隙、２は位置調整手段、３は液位計（液位検出手段） 、４はスライド手段、５は制振部材、６は信号伝送路、７は油圧伝送路である。

【００１３】 前記位置調整手段２は、液位計３とスライド手段５とを具備して構成されてい る。

【００１４】 前記液位計３は、例えば、液体収容槽Ｘに接続され該液体収容槽Ｘ内部の液相 と気相との間の差圧によって液位ＷＬを検知する検出部３ａと、該検出部３ａに よって検出された液位ＷＬを電気信号に変換する変換部３ｂとを具備して構成さ れている。

【００１５】 前記スライド手段４は、例えば液体収容槽Ｘに固定された複数の油圧シリンダ ４ａと、該油圧シリンダ４ａに油圧を供給する油圧ポンプ４ｂと、前記液位計３ の変換部３ｂに信号伝送路６を介して接続され、液位信号に基づいて油圧ポンプ ４ｂの出力を制御する制御部４ｃとを具備して構成されている。

【００１６】 前記制振部材５は、例えば、図２に示すように、Ｌ字状の断面を有する環状の 部材であって、液体収容槽Ｘの内部に水平状態に配される。この制振部材５の外 周面と液体収容槽Ｘの内周面との間には、間隙Ｇが形成され、該間隙Ｇには、制 振部材５と液体収容槽Ｘとが接触しないように保持し、かつ、制振部材５と液体 収容槽Ｘとの間の摺動運動を円滑にするための支持ローラ５ａが設けられている 。該支持ローラ５ａは、制振部材５の外周面に周方向に沿って間隔をおいて複数 箇所に配設されている。

【００１７】 また、この制振部材５は、前述したスライド手段４の油圧シリンダ４ａにヒン ジ５ｂを介して連結され、該油圧シリンダ４ａによって上下方向に移動させられ るようになっており、該移動時に油圧シリンダ４ａと制振部材５との連結部に無 理な力が作用しないように配慮されている。

【００１８】 このように構成されたスロッシング防止装置を液体収容槽Ｘに適用すると、液 体収容槽Ｘ内部の自由液面の位置が変動する場合にあっては、該液位ＷＬが液位 計３によって検出されると同時に、変換部３ｂによって電気信号に変換された液 位情報がスライド手段４の制御部４ｃに伝達される。この液位情報に基づいて油 圧ポンプ４ｂが駆動され、油圧伝送路７を介して複数の油圧シリンダ４ａを同時 に作動させることによって制振部材５が上下方向に移動させられることになる。

【００１９】 このとき、制振部材５の外周面には支持ローラ５ａが取り付けられているので 、該支持ローラ５ａが液体収容槽Ｘの内周面を転動して、制振部材５と液体収容 槽Ｘとの間に摩擦が発生しないように保持され、制振部材５が液体収容槽Ｘに対 して円滑に摺動することになる。

【００２０】 ここで、図３に、制振部材の位置を自由液面に対して適宜設定したときの制振 効果を表す実験例を示す。この実験は、実際に使用される液体収容槽を縮尺した モデルを使用して模擬的に行われており、制振部材と自由液面との距離と、その 条件のもとに加振することにより発生するスロッシングの波の高さとの関係を測 定している。これによると、制振部材が自由液面に近づき、特に、若干水没した 位置において波の高さが極小値となって制振部材の制振効果が最も高くなり、逆 に、制振部材が自由液面から離れる方向あるいは完全に水没する方向に移動する にしたがって波の高さが高くなって制振効果が低減されることになる。

【００２１】 したがって、本考案のスロッシング防止装置を実際の液体収容槽Ｘに適用する 際に、制振部材５を液位ＷＬに合わせて上下方向に摺動するとともに、該制振部 材５を液体に若干水没させた状態に保持することにより、高い制振効果が維持さ れることになる。

【００２２】 〈他の実施態様〉 なお、本考案に係るスロッシング防止装置にあっては、次の技術を採用するこ とができる。 （１）スライド手段を油圧シリンダに代えてエアシリンダあるいは電動モータに よって駆動される機構等の他の駆動系を採用すること。 （２）制振部材を他の断面形状を有する部材とすること。

【００２３】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案に係るスロッシング防止装置によれば、液体収容 槽の内周面の近傍に水平状態に配される制振部材と、該制振部材を自由液面に接 触状態に保持する位置調整手段とを設けてなり、該位置調整手段が、自由液面の 位置を検出する液位検出手段と、該液位検出手段に接続され自由液面の位置に合 わせて前記制振部材を上下方向に移動するスライド手段とを具備する構成である ので、液体収容槽内部の自由液面の位置が変動した場合であっても、位置調整手 段の作動によって、制振部材が常に自由液面に若干水没する状態に保持され、地 震等の際に発生するスロッシングを抑制して液体収容槽全体の健全性を維持する ことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る液体収容槽のスロッシング防止装
置の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の制振部材を示す拡大断面図である。

【図３】スロッシング防止装置の制振効果を測定する実
験の実験結果を示すグラフである。

【図４】スロッシング防止装置の従来例を示す制振部材
の断面図である。

【符号の説明】

Ｘ 補給水タンク（液体収容槽） ＷＬ 自由液面（液位） Ｇ 間隙 １・５ 制振部材 ２ 位置調整手段 ３ 液位計（液位検出手段） ３ａ 検出部 ３ｂ 変換部 ４ スライド手段 ４ａ 油圧シリンダ ４ｂ 油圧ポンプ ４ｃ 制御部 ６ 信号伝送路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体収容槽の内部に形成されている自由
   液面のスロッシングを抑制する装置であって、液体収容
   槽の内周面の近傍に水平状態に配される制振部材と、該
   制振部材を自由液面に接触状態に保持する位置調整手段
   とを設けてなり、該位置調整手段が、自由液面の位置を
   検出する液位検出手段と、該液位検出手段に接続され自
   由液面の位置に合わせて前記制振部材を上下方向に移動
   するスライド手段とを具備して構成されていることを特
   徴とする液体収容槽のスロッシング防止装置。