空氣管頭和對(duì)罐進(jìn)行排放或者允許液體流出的方法
【專利摘要】一種空氣管頭和對(duì)所述罐進(jìn)行排放或者允許液體流出的方法。所述空氣管頭具有界定排放通道和腔室的殼體。排放通道具有向下通入腔室中的端部端口。浮動(dòng)構(gòu)件布置在腔室中并被引導(dǎo)用于在封閉端部端口的最上部位置與隔開在端部端口之下的最下部位置之間的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)。腔室通過至少一個(gè)側(cè)部端口與空氣管頭的周圍環(huán)境連通。處于其最下部位置中的浮動(dòng)構(gòu)件的面向下的表面部分在基本上全部側(cè)面方向上被遮蔽，并且處于其最下部位置中的浮動(dòng)構(gòu)件的上表面部分通過所述側(cè)部端口暴露。
【專利說明】空氣管頭和對(duì)罐進(jìn)行排放或者允許液體流出的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于對(duì)船舶的罐(諸如壓載罐、油罐、清水(淡水）罐或污水罐）進(jìn) 行排放的空氣管頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)用液體填充船舶的罐時(shí)，由于罐被填充而需要對(duì)其排放以允許空氣從罐中逸 出。此外，在許多情況中，為了這個(gè)目的而設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)排放口還需要能夠用作溢流通 道，以便當(dāng)罐填充至其最大容量時(shí)允許液體流出而保護(hù)泵和罐免于損壞。相反地，當(dāng)罐被清 空時(shí)，排放口提供了通道，該通道允許空氣進(jìn)入罐以占據(jù)由排出的液體留下的體積。此外， 排放口允許空氣流入和流出罐以補(bǔ)償由于溫度的變化而產(chǎn)生的壓力差。
[0003] 對(duì)于具有位于船舶的甲板處或另外地暴露于波浪的外部開口的排放口來說，必須 確保即使當(dāng)暴露于惡劣氣候中并伴隨有大量濺出的水或者甚至波浪漫過甲板時(shí)，沒有濺出 的水(或沒有大量的濺出的水)能進(jìn)入排放口。這樣的空氣管頭的實(shí)例從荷蘭專利1014531 號(hào)中根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分是已知的。這樣的空氣管頭具有界定（bounding)排放通 道和腔室的殼體，其中排放通道具有向下通入腔室中的端部端口。浮動(dòng)構(gòu)件布置在腔室中 并被引導(dǎo)用于在封閉端部端口的最上部位置與在端部端口之下隔開的最下部位置之間的 引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)。腔室通過至少一個(gè)側(cè)部端口與空氣管頭的周圍環(huán)境連通。在濺出的水和波浪漫 過甲板并朝向端部端口進(jìn)入腔室中的情況下，則促使浮動(dòng)構(gòu)件上浮抵靠端部端口并暫時(shí)封 閉端部端口以防止水進(jìn)入，直到水已流走，并且浮動(dòng)件再次降回其最下部位置以使排放口 的端部端口不受約束。依據(jù)水通過空氣管頭的進(jìn)入必須被避免的程度，側(cè)部端口可具有在 浮動(dòng)件處于其最下部位置時(shí)位于浮動(dòng)件的上端部之上或附近以便實(shí)現(xiàn)高的流速的上端部， 或者具有位于較低水平面處的上端部，例如，位于處于其最下部位置的浮動(dòng)件的中央之下 或接近處于其最下部位置的浮動(dòng)件的下端部，以更有效地遮蔽端部端口以防止水進(jìn)入。
[0004] 在許多應(yīng)用中，這樣的空氣管頭的重要特性在于：空氣進(jìn)入罐中的流速，以便罐可 被迅速清空；以及液體流出罐的流速，以便甚至當(dāng)罐以高的流速被填充直至液體通過排放 口溢出時(shí)也不會(huì)發(fā)生損壞。將側(cè)部端口的上輪廓線布置得較低通常將以可實(shí)現(xiàn)的流速為代 價(jià)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種允許較高流速的環(huán)境空氣進(jìn)入罐中的空氣管頭。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種空氣管頭實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。所述空氣管頭包括界定排放 通道以及腔室的殼體，其中所述排放通道具有向下通入所述腔室中的端部端口，其中浮動(dòng) 構(gòu)件布置在所述腔室中并被引導(dǎo)用于在封閉所述端部端口的最上部位置與在所述端部端 口之下隔開的最下部位置之間的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，并且其中所述腔室通過至少一個(gè)側(cè)部端口與所 述空氣管頭的周圍環(huán)境連通，其中，處于最下部位置中的所述浮動(dòng)構(gòu)件的面向下的表面部 分在基本上全部側(cè)面方向上被遮蔽，并且處于最下部位置中的所述浮動(dòng)構(gòu)件的上表面部分 通過所述側(cè)部端口暴露。
[0007] 由于處于其最下部位置中的浮動(dòng)構(gòu)件的面向下的部分基本上在全部側(cè)面方向上 被遮蔽（即，在其中一個(gè)側(cè)部端口或多個(gè)側(cè)部端口面向的側(cè)面方向上也被遮蔽)，并且使處 于其最下部位置中的浮動(dòng)構(gòu)件的上表面部分通過一個(gè)或多個(gè)側(cè)部端口暴露，浮動(dòng)構(gòu)件的面 向下的表面部分基本上免于受到通過一個(gè)側(cè)部端口或多個(gè)側(cè)部端口朝向排放通道流進(jìn)的 空氣，因此至少減少了由氣流施加到浮動(dòng)構(gòu)件上的升力，并且可達(dá)到較高的流速而不會(huì)使 浮動(dòng)構(gòu)件朝向其封閉端部端口的最上部位置升起。由于浮動(dòng)構(gòu)件的上部暴露，因此遮蔽沒 有形成這樣的約束，所述約束減少腔室中可用于空氣穿入和穿出或可用于液體流出的自 由截面面積。因此，其中浮動(dòng)構(gòu)件在其較低位置中的空氣管頭的容量基本上是未折損的 (uncompromi sed)〇
[0008] 本發(fā)明還可以在一種方法中得到體現(xiàn)，在該方法中使用了這樣的空氣接頭。所述 方法當(dāng)船舶的罐被填充至所述罐的最大容量時(shí)通過包括所述空氣管頭的排放口來對(duì)所述 罐進(jìn)行排放或者允許液體流出。
[0009] 在下文中參照附圖來描述本發(fā)明的另外的目的、特征、效果和細(xì)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的空氣管頭的實(shí)例的透視圖；
[0011] 圖2為根據(jù)圖1的空氣管頭的透視截面圖，其中箭頭表示內(nèi)部的氣流；
[0012] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的空氣管頭的兩個(gè)實(shí)例的半部的截面的側(cè)視圖，左側(cè)的半部是 根據(jù)圖1和圖2的空氣管頭；
[0013] 圖4為根據(jù)圖1和圖2以及圖3的左側(cè)部分的空氣管頭的側(cè)示圖，其中浮動(dòng)構(gòu)件 處于其最下部位置中；以及
[0014] 圖5為根據(jù)圖1、圖2、圖3的左側(cè)部分以及圖4的空氣管頭的側(cè)示圖，其中浮動(dòng)構(gòu) 件處于其最上部位置中。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 首先參照在圖1、圖2、圖3的左側(cè)部分、圖4以及圖5中示出的實(shí)例來描述本發(fā) 明。根據(jù)所示的實(shí)例的空氣管頭具有殼體1，該殼體包括通過螺釘附接的可拆卸的蓋17并 界定排放通道2,該排放通道具有在腔室3外部的相對(duì)側(cè)部上延伸的支路4。在本實(shí)例中， 殼體1是鑄鋁的，但是可替代地由諸如板材的其他材料制成。排放通道2具有向下通入腔 室3中的端部端口 5。浮動(dòng)構(gòu)件6布置在腔室3中并被引導(dǎo)用于在封閉端部端口 5的最上 部位置6'（見圖3和圖5)與在端部端口 5之下隔開的最下部位置6之間的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)。腔 室3通過側(cè)部端口 7與空氣管頭的周圍環(huán)境連通。當(dāng)浮動(dòng)構(gòu)件6處于其最下部位置中時(shí)， 浮動(dòng)構(gòu)件6的面向下的表面部分8在基本上全部橫向方向上被遮蔽。當(dāng)浮動(dòng)構(gòu)件6處于其 最下部位直中時(shí)，則使浮動(dòng)構(gòu)件6的上表面部分9暴露。在本實(shí)例中，在圖4中可最好地觀 察到這個(gè)情況，該圖示出了在通過側(cè)部端口 7在側(cè)面向內(nèi)的方向上浮動(dòng)構(gòu)件的上部9的一 部分是可見的。
[0016] 在圖2中，箭頭10表示從空氣管頭的周圍環(huán)境進(jìn)入空氣管頭中的氣流。如箭頭 11、12所表示的，氣流在向上的方向上朝向端部端口 5偏轉(zhuǎn)。箭頭13表示隨后如何將空氣 從排放通道2的鄰近于端部端口 5的共用部分（common portion)向下引導(dǎo)進(jìn)入排放通道2 的支路4中。箭頭15表示支路4的下游的重新聚集（reconverged)的氣流進(jìn)入空氣管頭 安裝于其上的空氣管或管道。
[0017] 浮動(dòng)構(gòu)件6的面向下的表面部分8基本上免于受到通過橫向定向的側(cè)部端口 7朝 向排放管道流入的空氣，因此由氣流施加在浮動(dòng)構(gòu)件上的升力是至少減小的并且可達(dá)到較 高的流速，而不會(huì)使浮動(dòng)構(gòu)件6朝向其封閉端部端口 5的最上部位置6'上升。特別地，通 過浮動(dòng)構(gòu)件6被強(qiáng)烈地偏轉(zhuǎn)的氣流保持遠(yuǎn)離浮動(dòng)構(gòu)件6,因此該氣流未將升力施加在浮動(dòng) 構(gòu)件上。由于氣流通過浮動(dòng)構(gòu)件6的面向上的表面9在向上的方向上偏轉(zhuǎn)，因此沿浮動(dòng)構(gòu) 件6的面向上的表面9的氣流不產(chǎn)生或產(chǎn)生相對(duì)小的升力。由于浮動(dòng)構(gòu)件6的面向上的表 面9通過相應(yīng)的側(cè)部端口 7暴露于環(huán)境，因此遮蔽不會(huì)形成約束，所述約束將會(huì)減少腔室3 中可用于空氣穿入和穿出或可用于液體流出的自由截面面積。因此，其中浮動(dòng)構(gòu)件6在其 較低位置中的空氣管頭的容量基本上是未折損的。
[0018] 每個(gè)側(cè)部端口 7中的遮蔽結(jié)構(gòu)的一部分具有緊密地沿處于其最下部位置中的浮 動(dòng)構(gòu)件6延伸的外部上端部16。此外，外部上端部16距相應(yīng)的側(cè)部端口部分7的內(nèi)部上邊 界18的距離比浮動(dòng)構(gòu)件6的最接近側(cè)部端口 7的內(nèi)部上邊界18的一部分更遠(yuǎn)。因此，保 證了該遮蔽結(jié)構(gòu)不會(huì)形成可用于空氣和液體流過的鄰近于浮動(dòng)構(gòu)件6的最小截面面積的 減少，因此從調(diào)整（regulatory,管理，控制）的觀點(diǎn)來看，空氣管頭的應(yīng)用范圍也沒有因?yàn)?遮蔽結(jié)構(gòu)而減少。
[0019] 在本實(shí)例中，遮蔽結(jié)構(gòu)包括遮蔽件19,該遮蔽件的每個(gè)均布置在相應(yīng)的側(cè)面定向 的側(cè)部端口 7的下部中，并且每個(gè)都基本上封閉該相應(yīng)的側(cè)面定向的側(cè)部端口的下部，并 且因此完成了由腔室3的壁部分地提供的在全部側(cè)面方向上的遮蔽。這允許在側(cè)面方向上 提供由側(cè)部端口 7另外地打開的遮蔽結(jié)構(gòu)，并且甚至允許以簡(jiǎn)單的方式將該遮蔽結(jié)構(gòu)在現(xiàn) 存的空氣管頭中進(jìn)行改進(jìn)(例如通過在遮蔽結(jié)構(gòu)中作為輕重量的物件進(jìn)行焊接或甚至進(jìn)行 卡扣配合)。
[0020] 遮蔽件19在側(cè)部端口中的上端部定位于相應(yīng)的側(cè)面定向的側(cè)部端口 7的上部外 邊界的內(nèi)部，因此由進(jìn)入空氣管頭中的向上氣流和離開空氣管頭的空氣和/液體的向下流 動(dòng)所遇到的阻力幾乎不(如果存在的話）增加。
[0021] 此外，在本實(shí)例中，作為整體的遮蔽件19中的每個(gè)均定位在相應(yīng)的側(cè)部端口 7的 外部部分的內(nèi)部。因此，遮蔽件19緊密地沿浮動(dòng)構(gòu)件6延伸，并且例如在波浪已暫時(shí)向上 推浮動(dòng)構(gòu)件之后，能夠在遮蔽件19后面被捕獲（caught)的水的體積是有限的。
[0022] 此外，遮蔽件19具有傾斜地面向下的外表面。由于這個(gè)特征，因?yàn)榱鬟M(jìn)側(cè)部端口 7 中的波浪擊打遮蔽件的傾斜地面向下的表面，因此波浪至少在較小的程度上朝向端部端口 5向上偏轉(zhuǎn)。因此，在浮動(dòng)構(gòu)件6已封閉端部端口 5之前，水通過端部端口 5進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)減 小。
[0023] 在每個(gè)遮蔽件19之下，留有開口 20,該開口形成處于其最下部位置中的浮動(dòng)構(gòu)件 6下面的排出口。該排出口允許在遮蔽件19后面捕獲的水流走并允許浮動(dòng)構(gòu)件6回到其最 下部位置。該排出口的尺寸還可設(shè)定成當(dāng)水伴隨很大的力從周圍環(huán)境濺入或流入側(cè)部端口 7中時(shí)來增強(qiáng)浮動(dòng)構(gòu)件6的迅速升起。
[0024] 浮動(dòng)構(gòu)件可設(shè)置成許多不同的形狀，諸如圓柱狀的、圓錐或?qū)攬A錐形狀的、棱柱 的(例如，具有三角形或矩形截面)。在本實(shí)例中，浮動(dòng)構(gòu)件是球6。這是有利的，因?yàn)榍蚴遣?具有可發(fā)生應(yīng)力集中的邊緣的低成本物件，并且由于每次球6打開和關(guān)閉端部端口 5時(shí)它 可在任意方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，因此磨損是均勻分布的。
[0025] 優(yōu)選地，處于其最下部位置中的球形浮動(dòng)構(gòu)件6在其高度的至少下40%(并且更優(yōu) 選地至少下45%)上被基本上完全地遮蔽，以便非常有效地減少由穿過側(cè)部端口 7的向上的 氣流引起的升力。
[0026] 根據(jù)本實(shí)例，空氣管頭具有兩個(gè)所述側(cè)部端口 7和在側(cè)部端口 7與腔室3的外部 之間堅(jiān)直延伸的排放通道(支路）4。這提供了允許高流速的緊湊的、相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。然 而，具有單個(gè)側(cè)部端口或者具有三個(gè)或更多側(cè)部端口的空氣管頭也是可能的。
[0027] 此外，代替安裝在側(cè)部端口 7中的遮蔽件19的形式，還可通過如在圖3的右側(cè)處 的實(shí)例中所示的適當(dāng)?shù)爻尚蝹?cè)部端口來設(shè)置遮蔽結(jié)構(gòu)。在這個(gè)實(shí)例中，具有上邊緣66的遮 蔽件69組成側(cè)部端口 57的下邊界。排出開口 70位于殼體的外側(cè)處。
[0028] 根據(jù)本實(shí)例，空氣管頭具有用于將空氣管頭安裝至空氣排放管的凸緣20。然而，空 氣管頭還可設(shè)置有諸如螺紋端的不同設(shè)計(jì)的連接件。
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣管頭，包括界定排放通道（2、4)以及腔室（3)的殼體（1)，其中所述排放通 道（2、4)具有向下通入所述腔室（3)中的端部端口（5)，其中浮動(dòng)構(gòu)件（6、6'）布置在所述腔 室（3)中并被引導(dǎo)用于在封閉所述端部端口（5)的最上部位置（6'）與在所述端部端口（5) 之下隔開的最下部位置（6)之間的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，并且其中所述腔室（3)通過至少一個(gè)側(cè)部端 口（7 ;57)與所述空氣管頭的周圍環(huán)境連通，其特征在于，處于最下部位置中的所述浮動(dòng)構(gòu) 件（6)的面向下的表面部分（8)在基本上全部側(cè)面方向上被遮蔽，并且處于最下部位置中 的所述浮動(dòng)構(gòu)件（6)的上表面部分（9)通過所述側(cè)部端口（7 ;57)暴露。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣管頭，其中，所述遮蔽結(jié)構(gòu)的位于所述至少一個(gè)側(cè)面定 向的側(cè)部端口（7)中或形成所述側(cè)部端口（57)的下邊界的一部分具有外部上端部（16; 66)，所述外部上端部緊密地沿處于所述最下部位置中的所述浮動(dòng)構(gòu)件（6)延伸，并且所述 外部上端部距所述側(cè)部端口部分（7 ;57)的內(nèi)部上邊界（18)的距離比處于所述最下部位置 中的所述浮動(dòng)構(gòu)件（6)的最接近所述側(cè)部端口（7 ;57)的所述內(nèi)部上邊界（18)的一部分更 遠(yuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣管頭，其中，所述遮蔽結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)遮蔽件 (19)，所述至少一個(gè)遮蔽件布置在所述至少一個(gè)側(cè)面定向的側(cè)部端口（7)的下部中并基本 上封閉所述至少一個(gè)側(cè)面定向的側(cè)部端口的下部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣管頭，其中，所述至少一個(gè)遮蔽件（19)的上端位于所述 側(cè)部端口（7 ;57)的上邊界（18)的內(nèi)部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣管頭，其中，所述至少一個(gè)遮蔽件（19)位于所述側(cè)部端 口（7 ;57)的外邊界的內(nèi)部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的空氣管頭，其中，所述至少一個(gè)遮蔽件（19)具 有傾斜地面向下的外表面。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的空氣管頭，還包括位于處于所述最下部位置中的 所述浮動(dòng)構(gòu)件（6)下面的排出口（20)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的空氣管頭，其中，所述浮動(dòng)構(gòu)件（6)是球。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣管頭，其中，處于所述最下部位置中的所述浮動(dòng)構(gòu)件（6) 的高度的至少下40%基本上被完全地遮蔽。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的空氣管頭，包括至少兩個(gè)所述側(cè)部端口（7 ;57) 以及包括排放通道支路（4)，所述排放通道支路在所述側(cè)部端口（7 ;57)與所述腔室（3)的 外部之間堅(jiān)直地延伸。
11. 一種對(duì)所述罐進(jìn)行排放或者允許液體流出的方法，當(dāng)船舶的罐被填充至所述罐的 最大容量時(shí)通過包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的空氣管頭的排放口來對(duì)所述罐進(jìn) 行排放或者允許液體流出。
【文檔編號(hào)】B65D90/26GK104058194SQ201410112214
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】阿爾貝特·安東·范德維爾德 申請(qǐng)人:溫特普管理有限公司