特表 2024-527264 オイルタンク用のガスインレットアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-24

(54)【発明の名称】オイルタンク用のガスインレットアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B65D 90/44 20060101AFI20240717BHJP

   B65G 65/32 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

B65D90/44

B65G65/32 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023577643

(86)(22)【出願日】2022-06-17

(85)【翻訳文提出日】2024-01-31

(86)【国際出願番号】 NO2022050137

(87)【国際公開番号】W WO2022265518

(87)【国際公開日】2022-12-22

(31)【優先権主張番号】20210796

(32)【優先日】2021-06-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508225978

【氏名又は名称】ジービーエイ・マリーン・アーエス

【氏名又は名称原語表記】ＧＢＡ ＭＡＲＩＮＥ ＡＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】ベー，ルネ

(72)【発明者】

【氏名】アーセン，ヘルゲ・コー

【テーマコード（参考）】

3E170

3F075

【Ｆターム（参考）】

3E170BA03

3E170FA04

3F075AA10

3F075BA02

3F075BB01

3F075CA06

3F075CA09

3F075CD18

3F075DA01

3F075DA21

(57)【要約】

オイルタンク（１１）からオイルを抜き取る間、圧力及び非爆発性雰囲気を維持するための、ガスインレット管（１２）に接続可能な、オイルタンク用のガスインレットアセンブリであって、一方向のガス流をインレット管（１２）から一次インレットノズル（１４）に向けて送るように配設された少なくとも一つのインレット導管（１３）を含み、一次インレットノズルが、流入する不活性ガスをタンク内で垂直方向速度成分よりも大きい水平方向速度成分をもって拡散させるように構成された拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）を含む、オイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルタンク（１１）からオイルを抜き取る間、圧力及び非爆発性雰囲気を維持するための、ガスインレット管（１２）に接続可能な、オイルタンク用のガスインレットアセンブリであって、一方向のガス流を前記インレット管（１２）から一次インレットノズル（１４）に向けて送るように配設された少なくとも一つのインレット導管（１３）を含み、前記一次インレットノズルが、流入する不活性ガスを前記タンク内で垂直方向速度成分よりも大きい水平方向速度成分をもって拡散させるように構成された拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）を含む、オイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項2】

前記拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）が、前記不活性ガスを前記一次インレットノズル（１４）から全３６０°の円形又は円錐形の流れとして拡散させるように設計されている、請求項１記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項3】

前記拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）が、平らなディスク、円錐形のディスク及び湾曲したディスク（以下、逆円錐ディスク）からなる群より選択されるディスクの形状を有する、請求項１又は２記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項4】

前記一次ノズルが、前記ノズルの３メートル下の高さで測定した場合で０．２m/s未満の垂直方向速度でガスを供給するように配設されている、前記請求項のいずれか１項記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項5】

前記インレット導管（１３）が供給管（１２）と前記インレットノズル（１４）との間で垂直方向に配設されている、前記請求項のいずれか１項記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項6】

二次インレットノズル（１６）をさらに含み、前記二次インレットノズル（１６）が、高速で、かつ主に下向きの垂直方向速度成分をもってガスを供給するように設計されている、請求項１記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項7】

前記二次インレットノズル（１６）が、前記ノズルの３メートル下の高さで３m/sを超える垂直方向速度成分をもってガスを供給するように配設されている、請求項６記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項8】

前記一次インレットノズル（１４）及び前記二次インレットノズル（１６）が共通の供給管（１２）に接続され、切換弁（１７）の位置に依存して間欠的に供給を受ける、請求項６又は７記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【請求項9】

前記二次インレットノズル（１６）に接続されたパイプスタブ１２ｃが、前記一次ノズル（１４１'''）に接続された前記インレット導管（１１３）内でそれと同軸に配設されている、請求項８記載のオイルタンク用のガスインレットアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

オイルタンカの中などで大型タンク中の揮発性流体を取り扱う際の一つの課題が有意量のオイルの揮発である。一つには、そのような揮発は製品の損失、ひいては経済的損失である。もう一つの側面は、それが汚染及び環境に対する負荷を生じさせることである。最後に、他に劣らず重要なことに、そのような揮発は安全上のリスクであり、火災又は爆発の原因となるおそれがある。

【背景技術】

【0002】

したがって、そのような揮発を最小化する、又は失わせるためのシステムが設計されている。オイルから揮発した蒸気をオイルに再導入する一つのそのようなシステムがＷＯ２００７／０８６７５１に記載されている。このシステム及び他のシステムは主に、タンクが密閉され、「定常状態」にある輸送中の状況のために、又は貨物積み込み作業中のガス排出を取り扱うために設計されている。

【0003】

オイルをタンクから抜き取り、継続的に低下するオイル液面上の雰囲気を、一定の圧力を維持し、爆発の危険を防ぐために導入される不活性ガスで置換する状況で、ある特定の課題が生じる。本発明は、オイルの抜き取り中のそのような課題を最小化することを意図したものである。

【0004】

ＷＯ２０１３ １６２９６５ Ａ１は、タンクに積み込まれ、タンクから荷降ろしされる液体炭化水素を取り扱うための方法及びデバイスを教示している。この刊行物は、タンクの荷降ろし中のＶＯＣの過剰揮発の課題への対処を論じてはいない。

【0005】

ＵＳ２００８／０１１２１９ Ａ１は、オイルタンクのための改良された換気手段を有する船舶に関するが、タンクの荷降ろし中の揮発を減らすための機構を記載してはいない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、荷降ろし中、機械的に誘発されるタンク雰囲気の対流及び乱流混合による揮発増加の傾向を低減するやり方で、荷降ろし中のオイルタンカのタンクへの不活性ガスの添加を可能にする方法及び／又はシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的は、請求項１によって開示される本発明の不活性ガス界面を通して達成される。

【0008】

本発明の好ましい実施形態が従属項によって開示される。

【0009】

本明細書中で使用される適度に円錐形とは、２５°未満、より好ましくは１５°未満、最も好ましくは５°未満の傾斜角を有する円錐形と理解される。

【0010】

本明細書中で使用される「逆円錐形」とは、中心点が周辺部よりも低い円錐形と理解される。

【0011】

本明細書中で使用される負の垂直方向速度成分とは、上向きの垂直方向速度成分と理解される。

【0012】

本発明の具体的な目的は、タンクインレット開口部のインレット面積を増すことである。理由は、これが、速度低下、乱流減少、ひいては揮発減少につながるからである。インレット導管の単なる延長はまた、速度低下にはつながるが、入ってくる流れにおける外乱又は乱流の影響を受けやすく、揮発を減らすという全般的課題への対処においては理想から程遠いであろう。

【0013】

本発明者らは、はるかに優れた解決手段が、延長されたインレット導管からの流れを、インレット流の３６０°拡散を生じさせる拡散ディスクへと垂直方向に送り、主要な速度成分が拡散ディスクからタンクの中まで水平になることを保証することであることを見いだした。

【0014】

拡散ディスクは、平らであってもよいし、数°の円錐角を有する適度な円錐形であってもよい。また、「逆」円錐形、すなわち、拡散ディスクの中心がその最下点である形であってもよい。この後者の実施形態が、実際、拡散ディスクから外向きの流れを主に水平にし、拡散ディスクの円周で小さな垂直方向速度成分を実際に上向きにする、好ましい実施形態である。

【0015】

さらに別の好ましい実施形態で、拡散ディスクは、小さな「漏れ」流がディスクを下向きに通過することを許すための小さな穴をいくつか備えている。穴は主に、ディスク上に液体が集まらないことを保証するためのものであり、穴は、タンクの中へのほぼ水平なガス流の一般的概念に有意に影響しないよう、十分に小さいものであるが、インレット面積全体を増すことにも寄与する。

【0016】

以下、図面に示される非限定的な実施形態において本発明をさらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明が含まれるタンクの概略側断面図である。

【図2a-2c】本発明に従う垂直インレット導管の三つの変形形態の上部断面図である。

【図3a-3d】本発明に従うインレットガス供給ノズルの変形形態の概略側断面図である。

【図4】図３ａ～３ｄの実施形態とは異なる本発明の実施形態の概略側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明に従う、不活性ガス界面を備えたタンク１１の概略簡略化側断面図である。ガスのための供給管１２がタンク１１に通じ、通常、二つ以上の数の垂直インレット導管１３に分岐し、それらの垂直インレット導管それぞれが、特定の設計の一次インレットノズル１４を備えている。図１に示すインレットノズルは両方とも一次インレットノズルであり、その設計及び性質は以下さらに詳細に説明する。通常、インレット導管（１３）は、供給管（１２）とインレットノズル（１４）との間に垂直に配設される。二次インレットノズルの存在は任意選択である。図１はさらに、揮発性液体、通常はオイルのための吐出し管１５を示す。

【0019】

吐出し管１５を通してタンクからオイルを排出するとき、タンク中の低圧を避けるために、供給管１２、インレット導管１３及びインレットノズル１４を通して不活性ガスがタンクに導入される。排出中にオイル表面からの過剰な揮発を避けるために、タンク中に一定の過圧を設定することが好都合である。また、同時に、いずれも揮発の増加を招くであろう、オイルとタンク雰囲気との間で機械的に誘発される対流又はオイル表面での乱流混合を避けることが重要である。タンク中の乱流の回避に寄与する一つの要素がインレット導管１３の断面寸法であり、これは、非常に大きく、通常は供給管１２の断面積よりも大きく、それにより、すべての関連するガス速度の場合でインレットガスの低速移動を可能にする。

【0020】

図２ａ、２ｂ及び２ｃは、インレット導管１３の三つの変形形態の上部断面図である。図２ａによって示される実施形態では、インレット導管は、隔壁１３１によって八つの平行なインレットセクションに分割され、それにより、インレットガスの流れが、低速になるだけでなく平行にもなることを保証し、それは、流れの中に乱流がほとんど又は全く発生しないことを意味する。したがって、インレットノズル１４に到達するガス流全体が平行かつ層流状になり、比較的低速で動く。

【0021】

図２ｂは、他の点ではコンパクトな管要素を貫通する複数の平行な穿孔１３２からなる、インレット導管１３'の異なる形態を示す。穿孔の数の多さが、入ってくるガスの極限の方向制御を保証する。図２ａの実施形態と比べた場合の不都合は、断面積のより大きな部分が固体材料によって占有されること及びガス流に利用可能である容積がより小さいことである。

【0022】

図２ｃによって示される実施形態では、インレット導管１３''は隔壁１３３によって格子パターンに分割されている。これは、図２ａよりも良好な方向制御を提供し、固体材料によって占有される断面積が図２ｂの実施形態よりも小さく、ひいては、より多くの容積をガス流のために利用可能にする。

【0023】

全体として、図２ａ、２ｂ及び２ｃに示すすべての変形形態は、インレットガスの高度な方向制御、すなわち、インレットノズル１４に到達するガスの層流を可能にする。

【0024】

次に、一次インレットノズル１４の四つの実施形態をより詳細に示す図３ａ～３ｄに注目する。図３ａの一次インレットノズルは、インレット導管１３の下端に接続され、逆円錐形状、すなわち中心点が最下点である円錐形状を有する拡散要素又は拡散ディスク１４１を含む。逆円錐形の拡散ディスク１４１は、インレット導管１３の少なくとも一部を通って延びるロッド１４２に取り付けられている。ディスク１４１の逆円錐形状は、パイプスタブ（pipe stub）１４１を通って入ってきた不活性ガスが、ディスクの周辺部を離れるとき、半径方向外側かつわずかに上向きに、すなわち、本明細書中では負と定義される垂直方向速度成分をもって押し出されるようにする。図３ａの拡散ディスク１４１はさらに、拡散ディスク上に液体が蓄積するのを防ぐいくつかの小さな穴１４３を示す。図３ａ～３ｄでは、図２ａ、２ｂ及び２ｃに示される、全体的に平行な流れを保証する類のインレット導管１３の内部構造は省略されている。

【0025】

図３ｂもまた、一次インレットノズル１４'を示す。図３ａと比べた場合の図３ｂの唯一の違いは、取り付け地点から平ら、かつ水平に延びる拡散ディスク１４１'の設計である。この設計は、インレット導管１３を通って入ってきたガスが外側かつ主に水平に、すなわち、拡散ディスクの周辺部で垂直方向速度成分なしで押し出されるようにする。

【0026】

次に、一次インレットノズル１４''を示す図３ｃを参照する。図３ａ及び３ｂと比べた場合の図３ｃの唯一の違いは、中心点が最上点である適度な円錐形を有する拡散ディスク１４１''の設計である。この設計は、インレット導管１３を通って入ってきたガスが、外側かつわずかに下向きに、すなわち、拡散ディスクの周辺部で限られた垂直方向速度成分をもって押し出されるようにする。

【0027】

次に、一次インレットノズル１４'''を示す図３ｄを参照する。図３ａ～３ｃと比べた場合の図３ｄの唯一の違いは、凹面が上を向き、中心点が最下点である湾曲形状を有する拡散ディスク１４１'''の設計である。この設計は、どちらかといえば図３ａの設計と同様に、インレット導管１３を通って入ってきたガスが、外側かつわずかに上向きに、すなわち、拡散ディスクの周辺部でわずかに負の垂直方向速度成分をもって押し出されるようにする。

【0028】

すべての実施形態３ａ～３ｄに共通することは、ガス流が一次インレットノズル１４を離れる場合、水平方向速度成分が絶対値に関しても垂直方向速度成分よりも大きいという事実である。加えて、流入する不活性ガスが拡散ディスクの全円周に、すなわち３６０°に拡散するという事実により、全体的な線速度が比較的小さい。

【0029】

平らな、特に逆円錐形の湾曲した拡散ディスクは、好ましくは、その上に液体が蓄積するのを防ぐために、図３ａの穴１４３のような小さな排出穴を備えるべきである。これらの穴は、ノズル（又は界面）の全体的性質を変えないように十分に小さいべきである。すなわち、そのような穴を通って流れる不活性ガスの量は、拡散ディスクの周辺部を流れる不活性ガスの流量よりもずっと少ないべきである。通常、穴１４３などを通過する流量は、不活性ガスの流量の１０体積％未満、より好ましくは５体積％未満を構成すべきである。

【0030】

上記で説明し、図１～３に示す構造は、インレット開口部の周囲の乱流が最小限になり、オイルの表面の乱流がなくなることを保証し、それにより、オイルの抜き取り中の揮発を最小限に減らす所望の目的を達成する。

【0031】

図４は、主に、インレット導管１１３の下に配設された、図３ｄに示すような拡散ディスク１４１'''を含む一次ノズルと、二次インレットノズル１６とを示すという点で、先に示したものとは異なる不活性ガス界面の実施形態を示す。不活性ガスの供給管１２は、インレット導管１１３に接続された第一のパイプスタブ１２ａと、二次インレットノズルに接続された第二のパイプスタブ１２ｂとに分岐している。第二のパイプスタブ１２ｂは、図示の実施形態では二回折れ曲がり、セクション１２ｃを示し、このセクションが、インレット導管１１３の中をそれと同軸に延び、さらに拡散ディスク１４１'''のホルダとして使用されたのち、二次インレットノズル１６で終端している。

【0032】

切換弁部材１７が、いちどきにパイプスタブ１２ａ及び１２ｂの一方だけを開状態に保持する、すなわち、一方のパイプスタブ１２ａ又は１２ｂがガス供給に利用可能であるとき、他方は利用可能でないようにするために配置されている。

【0033】

弁部材１７が、図４に示すような水平位置にあるとき、供給されたガスは、パイプスタブ１２ａを通って一次ノズルに入り、一次ノズルに接続された幅広のインレット導管１１３を通って流れ、最終的に、図１及び３ａ～３ｄに関して説明した同じやり方で拡散ディスク１４１'''によって拡散される。

【0034】

他方、バルブ部材１７が垂直位置に切り換わると、供給ガスはパイプスタブ１２ｂに入り、このパイプスタブは、拡散ディスク又は類似の要素を有しない、垂直に配設された二次インレットノズル１６に接続されている。二次インレットノズル（１６）は、比較的高速で、かつ主に下向きの垂直方向速度成分をもってガスを供給するように設計されており、垂直方向速度成分の大きさは、加えられる圧力及び選択された寸法に依存する。通常、二次インレットノズル（１６）は、ノズルの３メートル下の高さで３m/sを超える垂直方向速度成分をもってガスを供給するように配設される。

【0035】

二次インレットノズルは、タンクからオイルを抜き取るときの使用を意図したものではなく、むしろ、タンクがすでに空であり、揮発性流体の揮発の心配がないときタンク雰囲気を効率的に置換するための使用を意図したものである。この種の操作は通常、タンクの点検、修理作業などの前に求められ、はじめに、爆発性のタンク雰囲気を、まず不活性ガスで置換し、次いで呼吸可能な空気で置換するために使用される。

【0036】

同じく図４によって示されるように、二次インレットノズル１６の外面は、拡散ディスク２４２のためのホルダとして働き、それにより、図３ａ～３ｄに示すロッド１４２の役割をも果たす。

【0037】

当然、切換弁１７を、パイプスタブ１２ａ、１２ｂそれぞれに一つずつの二つの別々の弁に置き換えることもできる。弁は、手動だけでなく、自動又は遠隔で制御することもできる。

【0038】

概して、本発明による一次ノズルは、ノズルの３メートル下の高さで測定した場合で０．２m/s未満の垂直方向速度でガスを供給するように配設される。

【0039】

一般に、本発明のすべての実施形態は、液体（オイル）のすぐ上のＶＯＣガスの層が、ＶＯＣ層の上にガス層を形成する、導入される不活性ガスによって乱されないまま留まることを可能にし、これが、液体の揮発を減らす際の主要な要因である。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルタンク（１１）からオイルを抜き取る間、圧力及び非爆発性雰囲気を維持するための、ガスの供給管（１２）に接続可能な、オイルタンクガスインレットアセンブリであって、一方向のガス流を前記供給管（１２）から一次インレットノズル（１４）に向けて送るように配設された少なくとも一つのインレット導管（１３）を含み、前記一次インレットノズルが、流入する不活性ガスを前記タンク内で垂直方向速度成分よりも大きい水平方向速度成分をもって拡散させるように構成された拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）を含み、前記インレット導管（１３）の断面積が前記供給管（１２）の断面積よりも大きいことを特徴とする、オイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項2】

前記拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）が、前記不活性ガスを前記一次インレットノズル（１４）から全３６０°の円形又は円錐形の流れとして拡散させるように設計されている、請求項１記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項3】

前記拡散要素（１４１、１４１'、１４１''、１４１'''）が、平らなディスク、円錐形のディスク及び湾曲したディスク（以下、逆円錐ディスク）からなる群より選択されるディスクの形状を有する、請求項１又は２記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項4】

前記一次ノズルが、前記ノズルの３メートル下の高さで測定した場合で０．２m/s未満の垂直方向速度でガスを供給するように配設されている、前記請求項のいずれか１項記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項5】

前記インレット導管（１３）が供給管（１２）と前記インレットノズル（１４）との間で垂直方向に配設されている、前記請求項のいずれか１項記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項6】

二次インレットノズル（１６）をさらに含み、前記二次インレットノズル（１６）が、高速で、かつ主に下向きの垂直方向速度成分をもってガスを供給するように設計されている、請求項１記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項7】

前記二次インレットノズル（１６）が、前記ノズルの３メートル下の高さで３m/sを超える垂直方向速度成分をもってガスを供給するように配設されている、請求項６記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項8】

前記一次インレットノズル（１４）及び前記二次インレットノズル（１６）が共通の供給管（１２）に接続され、切換弁（１７）の位置に依存して間欠的に供給を受ける、請求項６又は７記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【請求項9】

前記二次インレットノズル（１６）に接続されたパイプスタブ１２ｃが、前記一次ノズル（１４１'''）に接続された前記インレット導管（１１３）内でそれと同軸に配設されている、請求項８記載のオイルタンクガスインレットアセンブリ。

【国際調査報告】