JPH07260091A - 無蒸発液体収納システム - Google Patents

無蒸発液体収納システム

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JPH07260091A
JPH07260091A JP5090371A JP9037193A JPH07260091A JP H07260091 A JPH07260091 A JP H07260091A JP 5090371 A JP5090371 A JP 5090371A JP 9037193 A JP9037193 A JP 9037193A JP H07260091 A JPH07260091 A JP H07260091A
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JP
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gas
pressure
storage space
chamber
liquid
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JP5090371A
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John L Furstenberg
エル ファーステンバーグ ジョン
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Siemens Water Technologies Holding Corp
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Envirex Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22Safety features
    • B65D90/38Means for reducing the vapour space or for reducing the formation of vapour within containers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】揮発性液体を蒸気の発生、流出を防止しつつ貯
蔵するためのシステムの開発。 【構成効果】第1膜で形成される液体収容部とその上部
に位置する第2膜で形成されるガス収容部からなり、ガ
ス収容部に高圧ガスを導入、排出することによって第1
膜上の圧力を貯蔵液体の蒸気圧以上に維持して貯蔵液の
蒸発によって生ずる蒸気の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液体の無蒸発収納システ
ムに関するもので、特に貯蔵液体の蒸発によって生ずる
蒸気の蓄積を防止することができる揮発性液体の貯蔵装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液体、特に揮発性液体の貯蔵は属にその
蒸気の発生、蓄積、放出の点で問題を生ずる。石油及び
化学工業ではベンゼン、原油、アルコール等の液体を揮
発性の蒸気が発生したり蓄積したりしない容器に貯蔵す
る必要性にせまられる。
【0003】揮発性液体等の液体を貯蔵するための貯蔵
容器としてはこれまでにも数多くのものが知られてい
る。その中の一つは貯蔵液体を収容するための高強度容
器であり、米国特許第2863297号(Johnot
on)に示されるものはこの形式のものである。この特
許には大気圧下で揮発性液体を貯蔵するための装置が示
されており、そこでは液体の貯蔵温度が放出壁によって
調節されている。また米国特許第2955723号(N
cGrath)では閉鎖型タンク貯蔵システムが示され
ており、そこでは液体の蒸気を収納するための上部ガス
貯蔵部分が設けられていて実質的に容器内の圧力が維持
されている。
【0004】その他の液体貯蔵容器では例えば米国特許
第3919855号(Turner)のように温度及び
/または圧力を一定にしたものがある。またその他の揮
発性液体を収容するための容器としては蓋固定容器及び
液体が容器に導入放出される時に上下動する摺動蓋また
は浮遊蓋を備えた容器がある。これらのシステムは貯蔵
容器から発生する有害蒸気を防止したり有効に貯蔵する
ためのシステムとして充分でない
【0005】最近これらの液体を貯蔵するために各種の
膜を使用するシステムが開発されている。米国特許第4
308973号(Irland)には単一膜エアゾール
容器システムが示されている。エアゾール容器は一般に
単一膜を有し収容液の導入、放出のためのものを備えて
いない。別の膜型貯蔵容器は米国特許第2758747
号(Stvens)に示されているもので、ここでは単
一または二種類の液体を貯蔵するために一個または二個
の可とう性袋状膜を備えたタンクが使用されていて、袋
状膜の作用によって液体の蒸発による損失を防止してい
るが、蒸気の発生を防止することはできない。
【0006】別の膜型の液体貯蔵容器としては米国特許
第4836409号(Lane)がある。ここでは水圧
型タンクに膜ライナーが設けられていて、膜ライナーの
一側に圧縮ガス、反対側に液体が含まれている。圧縮ガ
スは必要に応じてタンクの内外に液体を移動させる。単
一膜形成のものはその他各種のものが液体を貯蔵するた
めに用いられている。
【0007】ガスの貯蔵では、現在は本出願人の所有で
ある米国特許第4902304号(Hallen)に二
室形成の二重膜システムが示されている。この構造はガ
ス源に直径この構造は結合された内部ガス充填室を有す
るもので、外部の空気充填室を形成する外部膜によって
内部ガス貯蔵室の圧力を所定のレベルに維持するもの
で、外部の空気充填室の空気量によって内部ガス室のガ
ス量を調節して圧力を一定に維持している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は貯蔵液
の損失と有害ガスの発生をもたらす貯蔵液の蒸気の形成
を防止しながら液体を貯蔵するための新規の液体収容シ
ステムを提供することであり、また大気中への有害ガス
の放出を防止して環境規制のあらゆる規則を満足するこ
とである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は液体貯蔵容器に
導入、排出される時に貯蔵液の蒸発によって生ずる蒸気
の形成を防止するに充分な圧力を維持できる液体貯蔵装
置を提供することであり、特に支持面と、支持構造に支
持される第1膜とを有する支持構造に特徴を有するもの
で、この第1膜によって内部に液体を貯蔵するための液
体収容空間が形成される。本発明では第1膜の上に液密
のガス収容空間を構成する手段が設けられていて、これ
が第1膜上の流体圧力を封じるための加圧ガスの収容に
利用される。本発明ではまた液体収容空間の液体を液体
状態に維持すると共に、液体収容空間での蒸気の発生を
防止するに充分な液体圧をガス収容空間に導入するため
の手段が設けられている。
【0010】本発明で新規性があると考えられる特徴は
特にその特許請求の範囲に記載されているところである
が、本発明の特徴は以下の添付図面を参照した説明によ
ってよりよく理解されるところである。
【0011】図1は本発明の流体収容装置の模式図、図
2は図1に示した装置の部分拡大図、図3は本発明の別
の具体例の模式図、図4は本発明のさらに別の具体例の
模式図である。
【0012】図面において、図1に無蒸発液体収容シス
テム10が示される。このシステムは上部支持面14、
容器壁部分39及び第1、第2膜(6及び)8をそれぞ
れ有する基板また支持体12を有している。本発明の別
の具体例では第2膜が固定された密閉蓋に置き換えられ
ている。第1膜16は基板12と共に液体収容空間20
を形成する。貯蔵される液体はこの液体収容空間20に
収納され、この空間からライン24を経て導入、排出さ
れる。第1膜16はその上部に位置する第2膜18と共
にガス収容空間26を形成する。このガス収容空間26
は加圧ガスを収納して第1膜16と液体収容空間20の
貯蔵液体への圧力を供給する。図2に示される本発明の
別の構成では、第1膜16の周縁が基板12の支持面1
4の周縁にバー30によってクランプまたはシールされ
ている。さらに、基板の周縁部には複数の上方に突き出
したアンカーボルト31とバー30がナット32によっ
て固定されていて、基板の上表面に部材周縁部を堅固に
取り付けるために役立っている。膜支持部材33及び3
5は可とう性で、クランプバー30によって支持される
膜の周縁部を保護する。
【0013】第1膜は他の材料で作られてもよいが、本
発明の望ましい例では膜はウレタン繊維で作られる。
【0014】また流体密のガス収容室26が第1膜16
と第2膜18との間に形成されるように、第2膜18を
支持するための手段が設けられている。第2膜18は他
の方法でも支持できるが、図面ではレール37が基板1
2の周縁に埋め込まれていて、容器壁39がレールに溶
接されてレール37から上方に突き出して一般に円筒形
の容器またはタンクを形成する。本発明の一例ではスチ
ールタンクがこうして構成される。この容器の上縁端に
は内表面に固定したブラケット41が設けられていて、
これは容器の上端部周縁の上表面43を有している。バ
ー45は第2膜のの周縁部を流体密にブラケット41に
固定するために用いられる。このバー45はボルト47
及びナット49によってブラケット41に固定される。
膜支持部材51及び53は可とう性で、ブラケット41
に固定される第2膜18の周縁部を保護するために設け
られている。
【0015】この第2膜は他の材料で作られてもよい
が、本発明の望ましい態様ではポリエステル繊維であ
る。
【0016】
【作用】本発明の作用においては流体収容空間16から
ライン24を経て液体が導入または排出される時を含め
て常時貯蔵液体が第1膜16によって包まれて貯蔵液の
外形と第1膜とが一致する。第1膜16への圧力は貯蔵
液体の蒸気圧以上の特定の圧力に保持される。この圧力
の維持によって貯蔵された液体の蒸発によって発生する
有害蒸気の蓄積が防止され、また液体の損失も防止され
る。蒸気が発生すれば危険な周縁環境をもたらす可能性
があるからである。さらに、大気中への蒸気の排出は環
境悪化をもたらす可能性もある。本発明によれば蒸気の
発生と放出が防止され、いかなる環境規制にも適用する
ことが可能である。
【0017】第1膜16上に維持される一定の圧力とこ
うして貯蔵される望ましい具体例の液体はガス収容空間
26を窒素等の加圧ガスで充満させることによって形成
される。
【0018】このガス収容空間26中の窒素の圧力は圧
力ゲージ40と圧力スイッチ42によって測定すること
ができる。貯蔵液体が液体収容空間20から排出される
とガス貯蔵空間26中の窒素の圧力は減少する。この減
少は圧力ゲージ40と圧力スイッチ42によって検知さ
れる。窒素圧力が減少すると第1膜16と貯蔵液体上の
圧力が減少し、蒸気発生の可能性が増加する。第1膜1
6と貯蔵液上の圧力が所定の圧力以下に減少すると、ガ
ス収容空間26中の窒素圧力はこの空間に窒素ガスを導
入することによって増加する。特にガス収容空間26中
の窒素圧力が所定圧力減少したことが検知されると圧力
スイッチ42がブロワー44を駆動してガス収容空間2
6の窒素圧力が所定の圧力に回復するまで窒素ガスが導
入される。
【0019】液体がその貯蔵空間20に添加されると、
ガス収容空間26の窒素圧力が増大する。この増加は再
び圧力ゲージ40及び圧力スイッチ42によって検知さ
れ、ガス収容空間26中の窒素圧力を所定圧力にまで戻
すために圧力スイッチ42が放出バルブ46を作動させ
て窒素圧力が所定圧力と同一になるまでそこから窒素を
放出する。
【0020】この例での加圧窒素ガスは損失をなくする
ために閉鎖系にされている。ガス収容空間26から窒素
を除去する必要がある時は、ライン50及び52を介し
て別の貯蔵容器である空気作動型貯蔵槽48に送られ
る。またガス収容空間26に窒素が導入される必要のあ
る場合にはライン52、54を介して空気作動型貯蔵槽
48からブロワー44によって供給される。圧力スイッ
チ42がガス収容空間26への窒素の導入を指示し、貯
蔵窒素圧力スイッチ56が低圧、すなわちガス収容空間
26に必要な窒素ガスを送入するに充分でないことを示
す時には貯蔵窒素圧力スイッチがソレノイドバルブ60
を開き、窒素供給源62からの調節された量の窒素をラ
イン64に供給しライン54を介してガス収容空間26
に送って不足分を解消する。窒素供給源62の窒素はラ
イン54に入る前にライン64上のレギュレータ66に
よって送入量を調節される。
【0021】空気作動型の貯蔵槽48の構成及び作動は
以下の通りである。空気作動型貯蔵槽48は二つの部屋
70と72を有する圧力容器68からなるもので、第1
室70は第1室膜74から構成され、ガス(この場合は
窒素)収容空間26からのガスを導入、排出する、第1
室70内の貯蔵窒素ガスの圧力は貯蔵窒素圧力スイッチ
56により検知する。第2室72は第1室膜74と共働
する第2室膜76により形成される。第2室72は加圧
空気が入れられる。
【0022】第1室70の窒素はガス収容空間26の窒
素圧力よりも高い圧力で貯蔵される。第1室70中の貯
蔵窒素の圧力は第2室72の加圧空気によって保持され
る。第2室72の空気圧は空気圧レギュレータ80によ
り調整される。空気圧レギュレータ80はガス収容空間
26内の窒素の所定圧以下の予め決められた空気圧に維
持される。空気圧レギュレータ80が第2室72中の空
気圧が決められた空気圧よりも低くなっていることを検
知すると、空気圧レギュレータ80は空気ブロワー82
を作動させライン86を介して第2室72に空気入口/
出口から周辺空気を導入する。空気圧レギュレータ80
が第2室72中の空気圧が所定の空気圧よりも高くなっ
ていることを検知すると、空気圧レギュレータ80は第
2室72中の空気をライン88及び空気入口/出口84
を介して大気中に排出する。
【0023】本発明の無蒸発液体収納システム10の図
示された具体例ではまた放出バルブ46または圧力スイ
ッチ42が故障してガス収容空間26に過剰圧力が発生
した場合にはガス収容空間26から窒素を放出するため
の手段が設けられている。この窒素放出手段としてはガ
ス収容空間の圧力が所定の最大圧力を越えると開放され
ライン92を経て大気中に窒素ガスを直接放出すること
によって所定圧を保持する補助バルブ90も含まれてい
る。
【0024】本発明の図示の具体例では第2室の圧力
が、所定の最大圧力を越えると貯蔵槽の第2室72から
空気を放出するための手段を有している。空気圧レギュ
レータ80が故障して空気作動貯蔵槽48の第2室72
に過剰圧力が発生すると補助圧力バルブ94が開いて第
2室72の空気をライン96を介して大気中に放出する
ことによって第2室72中の所定の空気圧を維持する。
【0025】本発明の装置はまたガス収容空間26を出
る窒素ガスを検知するためのガス検知器98を備えてい
る。液体収容空間20すなわち第1膜16が破られて流
出窒素と共に有害ガスが排出されるとガス検知器98が
有害なガスを検知して警報100が作動する。図面では
警報100には閃光のような光警報とブザーのような音
声警報とが含まれている。ガス検知器98は有害物質が
大気中に漏出しないことを保証するもので、それによっ
て公害規制にも対応することができる。
【0026】図3は、本発明の別の具体例であり、参照
番号は同一部分を示す。この無蒸発液体収納システムは
以下のように作動する。液体収容空間20から貯蔵液体
が排出されるにつれて、ガス収容空間26の窒素の圧力
は減少する。この窒素圧力の減少はライン110上のパ
イロットレギュレータ108により検知される。ガス収
容空間26の窒素圧力が減少すると第1膜16及び貯蔵
液上の圧力が減少して蒸気発生の可能性は増大する。第
1膜16上の圧力はガス収容空間26中に窒素を導入し
てその場所の窒素圧力を増大させることによって所定の
圧力にまで回復する。特に、パイロットレギュレータ1
08がガス収容空間26の窒素圧力が所定圧力以下であ
ることを検知すると、パイロットレギュレータ108が
ライン114上のコントロールバルブを開きレシーバー
116中に貯蔵されていた高圧窒索を窒素圧が所定の圧
力になるまでライン114を介してガス収容空間26に
導入する。
【0027】液体が貯蔵されるべき液体収容空間20に
導入されるにつれて、ガス収容空間26中の窒素圧力は
増大する。この圧力増加は圧力スイッチ42によって検
知される。ガス収容空間26の窒素圧力を所定圧力にま
で回復するために、圧力スイッチ42がコンプレッサ1
18を作動させてガス収容空間26からの過剰の窒素を
レシーバー116中に圧縮する。圧縮はレシーバー圧力
スイッチ120により検知されるレシーバー116中の
圧力が所定のレシーバー圧力に達するまで行なわれる。
この所定のレシーバー圧力に達するとレシーバー圧力ス
イッチ120はコンプレッサ118を停止させる。所定
のレシーバー圧力水準が達成される前にガス収容空間の
窒素圧力が所定の圧力に達したことがレシーバー圧力ス
イッチ42によって検知されると、圧力スイッチ42は
コンプレッサ118を停止させて窒素はガス収容空間2
6からの排出を停止される。もしもこのことがおきる
と、すなわちコンプレッサ118が所定のレシーバー圧
力水準に達する以前に圧力スイッチ42によって遮断さ
れ、ソレノイドバルブ60が圧力スイッチ56によって
作動して窒素源62からの窒素をレギュレータ66によ
り圧力調整して、圧力スイッチ120によって検知され
る所定のレシーバー圧力水準が達成されるまでライン1
22を介してレシーバー116に導入する。この例では
圧力スイッチ42が故障して過剰の圧力、すなわち、系
の所定圧力を越えた圧力がガス収容空間26に発生した
時に、ガス収容空間26から窒素ガスを放出するための
手段を備えている。この窒素放出手段は補助バルブ90
を有し、ライン92を介してそれを開放することによっ
て大気中に直接窒素を放出させてガス収容空間26内の
圧力を回復する。この例ではさらにガス収容空間26を
出る窒素をモニターするためのガス検知装置98を備え
ている。流体収容空間が破られて第1膜16が故障し有
害ガスが窒素と共に流出するとガス検知装置98はこの
状態を検知する。
【0028】図4は本発明の別の具体例を示すものであ
り、参照番号は同一部分を示す。この無蒸発液体収納シ
ステム124は以下の通り作動する。窒素供給源62は
唯一の窒素貯蔵手段であり、ガス収容空間26から離れ
ている。ライン24を液体が第1流体収容空間20から
排出されると、ガス収容空間26の窒素圧力の減少がパ
イロットレギュレータ108によって検知される。パイ
ロットレギュレータ108は主コントロールバルブ11
2を作動させて窒素供給源62に貯蔵された高圧窒素を
ライン126を介してガス収容空間26に導入する。こ
れはパイロットレギュレータ108が所定の系の圧力が
達成されるまで続けられる。貯蔵すべき液体が流体収容
空間20に導入されると、補助バルブ128が開き、過
剰の窒素は大気中に放出されてガス収容空間26内の圧
力が減少する。これは系の所定圧力に達するまで続けら
れる。
【0029】この例ではガス収容空間26を出る窒素を
モニターするためのガス検知装置が備えられている。流
体収容空間20が破られる、すなわち第1膜16が故障
し有害ガスが窒素と共に流出するとこのガス検知装置は
その状態を検知する。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば揮発性の貯蔵液の蒸発損
失と有害ガスの流出をもたらすことなく、揮発性液体の
貯蔵システムが提供される。また大気中への有害ガスの
流出の恐れがないためあらゆる環境規定に適応すること
ができる。
【0031】
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の流体収容装置の模式図、図2は図1に示
した装置の部分拡大図、図3は本発明の別の具体例の模
式図、図4は本発明のさらに別の具体例の模式図であ
る。
【0032】
【符号の説明】
12 基板、14 支持面、39 容器壁、16 第1
膜、18 第2膜、20 流体収容空間、26 ガス収
容空間、30、45 バー、32、49ナット、33、
35 膜支持部材、37 レール、41 ブラケット、
45 クランプ、40 圧力ゲージ、42 圧力スイッ
チ、44、82 ブロワー、46 放出バルブ、48
空気作動型貯蔵室、62 窒素供給源、70 第1室、
72 第2室、74 第1室膜、76 第2室膜、10
0 警報器、98 ガス検知器。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持表面を有する支持構造、この支持構で
    支持されその内部に液体を貯蔵するための流体収容空間
    を形成する第1膜、この第1膜の上部に加圧ガスを入れ
    るための流体密のガス収容空間を形成するための手段、
    このガス収容空間に加圧ガスを供給するためのもので、
    流体収容空間中の液体を液体に維持しかつ流体収容空間
    での蒸気の発生を防止するに充分な流体圧を第1膜に与
    えるための加圧ガス供給手段とからなることを特徴とす
    る容器中での貯蔵液から蒸気の発生を防止するための液
    体容器を有する液体貯蔵装置。
  2. 【請求項2】流体密のガス収容空間を形成する手段が第
    1膜と第2膜にガス収容空間が形成されるように第1膜
    の上部に位置する第2膜を有している請求項1の装置。
  3. 【請求項3】流体収容空間に液体を供給し、排出する手
    段を有する請求項1の装置。
  4. 【請求項4】ガス収容空間の圧力を検知するための手段
    を有する請求項1の装置。
  5. 【請求項5】ガス収容空間の圧力を検知するための手段
    が圧力スイッチを備えている請求項4の装置。
  6. 【請求項6】基板がスチールタンクを含むものである請
    求項1の装置。
  7. 【請求項7】第1膜がウレタン繊維で作られている請求
    項1の装置。
  8. 【請求項8】第2膜がポリエステル繊維で作られている
    請求項2の装置。
  9. 【請求項9】第1幕の周縁部を固定するための手段を有
    し、それが支持バーである請求項1の装置。
  10. 【請求項10】第2幕の周縁部を基板に固定するための
    手段を有し、この手段が支持板である請求項2の装置。
  11. 【請求項11】ガス収容空間のガス圧が所定の最大圧力
    を越えた時に、ガス収容空間中の加圧ガスを大気中に放
    出するための手段を有している請求項1の装置。
  12. 【請求項12】ガス収容空間から出る加圧ガスを検知
    し、ガス中に異物が検知された時に警報を発生する手段
    を備えている請求項1の装置。
  13. 【請求項13】加圧ガスが窒素である請求項1の装置。
  14. 【請求項14】加圧ガスをガス供給手段に供給するため
    の手段が、ガス源、ガス源に連結されガス収容空間にガ
    スを供給するための手段、ガス収容空間から加圧ガスを
    排出するための手段、及びガス収容空間の加圧ガスを流
    体収容空間中の液体の蒸気圧以上の所定の圧力に維持す
    るための手段を有するものである請求項1の装置。
  15. 【請求項15】加圧ガスをガス収容空間へ供給するため
    の手段が、ガス供給源、空気供給源、ガス収容空間のガ
    ス圧を検知するための手段、ガス供給源に連結した加圧
    ガスを入れるための第1室、加圧空気を入れるための第
    2室、及び第1室と第2室を分離するための可とう部材
    を有する圧力容器を備えた空気作動型貯蔵室、ガス収容
    空間と圧力容器の第1室とを結ぶ手段、ガス収容空間か
    ら加圧ガスを取出してそれを圧力容器の第1室に送るた
    めの手段、圧力容器の第1室からガス収容空間にガスを
    供給するための手段、独立した供給源から圧力容器の第
    1室に加圧ガスを供給するための手段、加圧容器の第2
    室中の空気圧を検知するための手段、及び加圧容器の第
    2室から加圧空気を供給、排出し、それによって加圧容
    器の第2室中の空気圧をガス収容空間の空気圧よりも低
    く維持するための手段、とを有する請求項1の装置。
  16. 【請求項16】ガス収容空間の加圧ガスを圧力容器の第
    1室に排出するための手段が放出バルブである請求項1
    5の装置。
  17. 【請求項17】加圧ガスを圧力容器の第1室からガス収
    容空間に供給するための手段がガスブロアーである請求
    項15の装置。
  18. 【請求項18】ガス収容空間から加圧ガスを取出すため
    の手段とガス収容空間に加圧ガスを供給するための手段
    がガス圧力調整スイッチで調節されている請求項15の
    装置
  19. 【請求項19】圧力容器の第1室の空気圧を検知するた
    めの手段と圧力容器の第2室に空気を導入排出するため
    の手段が圧力レギュレータである請求項15の装置。
  20. 【請求項20】圧力容器の第1室をガス収容空間に連結
    する手段がガスラインである請求項15の装置。
  21. 【請求項21】圧力容器の室内の加圧空気を空気圧が所
    定最高圧力を越えた時に大気中に放出する手段を備えて
    いる請求項15の装置。
  22. 【請求項22】加圧容器の第2室の加圧空気を大気中に
    放出するための手段がバルブである請求項21の装置。
  23. 【請求項23】圧力容器の第1室と第2室を分離するた
    めの可とう性手段が膜である請求項15の装置。
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