(57)【要約】【課題】安価に製造可能で、目視による液位の確認が容易なガラス管式液面計を提供する。【解決手段】液体７を貯留する貯槽８の外部に立設される貯槽内８の液位２を視認するための直視式液面計１であって、該貯槽８の上下にそれぞれ設けられた貯槽上部連結体１０、貯槽下部連結体１２と、該貯槽上部連結体１０と連結可能な液面計上部連結体５、該貯槽下部連結体１２と連結可能な液面計下部連結体６を上下に備えるガラス管３と、を含み構成されるガラス管式液面計１において、該ガラス管内３に挿入されガラス管内３の液中に一部を沈めて浮く着色された浮き子４と、該貯槽上部連結体１０と液面計上部連結体５との連結部、及び該貯槽下部連結体１２と液面計下部連結体６との連結部に装着される、液体は通過可能で該浮き子４は通過不可能な孔５１を備える通過制限体１３、１６と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する貯槽の外部に立設される貯槽内の液位を視認するための直視式液面計であって、該貯槽の上下にそれぞれ設けられた貯槽上部連結体、貯槽下部連結体と、該貯槽上部連結体と連結可能な液面計上部連結体、該貯槽下部連結体と連結可能な液面計下部連結体を上下に備えるガラス管と、を含み構成されるガラス管式液面計において、
該ガラス管内に挿入されガラス管内の液中に一部を沈めて浮く着色された浮き子と、
該貯槽上部連結体と液面計上部連結体との連結部、及び該貯槽下部連結体と液面計下部連結体との連結部に装着される、液体は通過可能で該浮き子は通過不可能な孔を備える通過制限体と、
を含むことを特徴とするガラス管式液面計。
【請求項２】
前記浮き子は、略球形、横断面形状が円形で縦断面形状が楕円の形状、又は球体を２個連結した形状のいずれか１の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のガラス管式液面計。
【請求項３】
前記浮き子は、見かけ密度が貯槽に貯留する液体の密度の１／２であって、前記浮き子の下半分を液中に沈め浮いていることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス管式液面計。
【請求項４】
前記浮き子は、縦方向の中心位置を境界とし、上下で色が異なることを特徴とする請求項３に記載のガラス管式液面計。
【請求項５】
前記浮き子は、重心が偏心しており、液中に沈める部分の底部に、液体の密度よりも大きい見かけ密度を有する帯状の形状を有する帯状体を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のガラス管式液面計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留する貯槽の外部に配設され、貯槽内の液位を直視可能なガラス管式液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を貯留するタンク、及び容器には、貯留する液体の液位を検知するための液面計が装着される。液面計は、液位を検知しこれを信号として出力可能か否かで分類することも可能である。液位を検知しこれを信号として出力可能な液面計としては、例えば静電容量式液面計がある。一方、液位を確認することは可能であるが、液位を検知しこれを信号として出力しない形式の計面計には、目視で液位を確認可能な直視式の液面計がある。
【０００３】
直視式の液面計も、貯槽内に貯留される液体の腐食性などの性状、液体の温度又は貯槽内の圧力などに応じて種々の形状、機能を備えるものが使用されていることは周知の通りである。直視式液面計の一つであるガラス管式液面計は、構造が簡単で安価であることから、薬品を貯留するタンクなど多くの貯槽に装着され使用されている。当発電所においても、塩酸、アンモニア水などを貯留する貯槽の液面計にガラス管式液面計を用いている。
【０００４】
ガラス管式液面計は、貯槽と貯槽の外部に配設されるガラス管とを連結管で接続し使用される。貯槽内の液体は連結管を通じて液面計のガラス管部に導かれるので、ガラス管部で貯槽内の液位を確認することができる。このようなガラス管式液面計は、目視で液位を確認すること可能であるが、液位を検知しこれを信号して出力することが出来ない。これを解決する方法として、ガラス管の片側に長手方向に着色線を設け、ガラス管内の液位と着色線とをカメラで撮像し、この撮像データから液位を検知する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３３２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のガラス管式液面計に関しては、特許文献１に記載のように液位を検知し、これを信号として出力する課題のほかに、次のような課題も有する。貯槽が大きくガラス式液面計の長さが長い場合や、貯槽自身が高い位置にあるような場合にあっては、液位の確認は容易ではない。また液面計のガラスが汚れている場合にあっては、液位を誤認することがある。以上のことから液位を確認することが容易な液面計が求められている。またガラス管式液面計に液位が現れているか否かを、離れた場所からでも、また暗い場所であっても一目で確認できれば、貯槽の液位管理に大きく役立つ。
【０００６】
本発明の目的は、安価に製造可能で、目視による液位の確認が容易なガラス管式液面計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体を貯留する貯槽の外部に立設される貯槽内の液位を視認するための直視式液面計であって、該貯槽の上下にそれぞれ設けられた貯槽上部連結体、貯槽下部連結体と、該貯槽上部連結体と連結可能な液面計上部連結体、該貯槽下部連結体と連結可能な液面計下部連結体を上下に備えるガラス管と、を含み構成されるガラス管式液面計において、
該ガラス管内に挿入されガラス管内の液中に一部を沈めて浮く着色された浮き子と、
該貯槽上部連結体と液面計上部連結体との連結部、及び該貯槽下部連結体と液面計下部連結体との連結部に装着される、液体は通過可能で該浮き子は通過不可能な孔を備える通過制限体と、
を含むことを特徴とするガラス管式液面計である。
【０００８】
また本発明で、前記浮き子は、略球形、横断面形状が円形で縦断面形状が楕円の形状、又は球体を２個連結した形状のいずれか１の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のガラス管式液面計である。
【０００９】
また本発明で、前記浮き子は、見かけ密度が貯槽に貯留する液体の密度の１／２であって、前記浮き子の下半分を液中に沈め浮いていることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス管式液面計である。
【００１０】
また本発明で、前記浮き子は、縦方向の中心位置を境界とし、上下で色が異なることを特徴とする請求項３に記載のガラス管式液面計である。
【００１１】
また本発明で、前記浮き子は、重心が偏心しており、液中に沈める部分の底部に、液体の密度よりも大きい見かけ密度を有する帯状の形状を有する帯状体を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のガラス管式液面計である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガラス式液面計は、ガラス管内に挿入されガラス管内の液体に一部を沈めて浮く着色された浮き子を有するので、目視による液位の確認が容易となる。また浮き子は、着色されているので液位を確認がより容易となり、遠く離れた場所又は暗い場所であっても、液位の確認を行うことができる。また構成が簡単であり、安価に製造することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、貯槽上部連結体と液面計上部連結体との連結部、及び貯槽下部連結体と液面計下部連結体との連結部に装着される、液体は通過可能で浮き子は通過不可能な孔を備える通過制限体を有するので、貯槽内の液が液面計下部連結体の高さ以下となっても、ガラス管内の浮き子は、通過制限体を通過することができないので、浮き子が貯槽内に入り込むことはない。同様に、貯槽内の液が液面計上部連結体の高さ以上となっても、ガラス管内の浮き子は、通過制限体を通過することができないので、浮き子が貯槽内に入り込むことはない。
【００１４】
また本発明によれば、本ガラス管式液面計内に挿入する浮き子は、略球形、横断面形状が円形で縦断面形状が楕円の形状、又は球体を２個連結した形状のいずれか１の形状を有するので、離れた場所からでも容易に液位を確認することができる。また浮き子の形状が単純な形状であり、安価に製造することができる。
【００１５】
また本発明によれば、本ガラス管式液面計内に挿入する浮き子は、見かけ密度が貯槽に貯留する液体の密度の１／２であって、浮き子の下半分を液体に沈め浮いているので液位の確認を容易に行うことができる。また遠く離れた場所又は暗い場所であっても、液位の確認を行うことができる。
【００１６】
また本発明によれば、本ガラス管式液面計内に挿入する浮き子は、縦方向の中心位置を境界とし、上下で色が異なるので、液位の確認を容易に行うことができる。また遠く離れた場所又は暗い場所であっても、液位の確認を行うことができる。
【００１７】
また本発明によれば、本ガラス管式液面計内に挿入する浮き子は、重心が偏心しており、液中に沈めている部分の底部に帯状の形状を有する帯状体を備えるので、液位の確認を容易に行うことができる。また遠く離れた場所又は暗い場所であっても、液位の確認を行うことができる。また帯状体は、重心の近い部分の底部に固着され、見かけ密度が液体の密度よりも大きいので、浮き子を液体中に投入したとき、帯状体は確実に液中に位置する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の一形態としてのガラス管式液面計１の概略的構成を示す図である。ガラス管式液面計１は、液位２を視認可能なガラス管３とガラス管内に挿入され、ガラス管内の液中に一部を沈めて浮く浮き子４と、ガラス管の上下に各々装着される液面計上部連結体５、液面計下部連結体６とを含み構成される。本実施形態での液面計上部連結体５、液面計下部連結体６はともにフランジである。
【００１９】
液体７を内部に貯留する貯槽８は、側面の上部に管路９を有し、管路９は先端にガラス管式液面計１と連結するための貯槽上部連結体１０を有する。同様に貯槽８は、側面の下部に管路１１を有し、管路１１は先端にガラス管式液面計１と連結するための貯槽下部連結体１２を有する。なお管路９及び管路１１には、必要に応じて管路途中に弁が装着される。本実施形態での貯槽上部連結体１０、貯槽下部連結体１２はともにフランジである。
【００２０】
ガラス管式液面計１は、液面計上部連結体５と貯槽上部連結体１０とを、ガスケット１３を介してボルト１４、ナット１５で連結し、同様に液面計下部連結体６と貯槽下部連結体１２とを、ガスケット１６を介してボルト１７、ナット１８で連結することで、貯槽７の外部に立設される。貯槽内８に貯留する液体７は管路１１を通じてガラス管２に導かれ、ガラス管３は貯槽内の液位２と同一の液位を示す。一方、ガラス管内の気相部１９と貯槽の気相部２０とは、連結管９を通して連通される。
【００２１】
以上の構成のうちガラス管内３に挿入する浮き子４と、ガスケット１３、１６を除けば、従来から使用されているガラス式液面計と同じ構成である。本発明のポイントは、ガラス管内に浮き子４を挿入する点と、その浮き子の形状、構造にある。さらに本発明は、液面計上部連結体５と貯槽上部連結体１０との連結部に挿入するガスケット１３、及び液面計下部連結体６と貯槽下部連結体１２との連結部に挿入するガスケット１６にも特徴を有する。
【００２２】
浮き子４は、略球形の形状を有しており、中心を境に上下で色が異なる。浮き子４の材質は、貯留する液体に耐食性を有し、浮き子４が液中に一部を沈めて浮く密度を形成可能なものであれば、特に限定されない。例えば濃度４０重量％のアンモニア水を貯留する場合には、アクリル樹脂を使用することができる。また濃度３５％の塩酸にあっては、ポリエチレン樹脂を浮き子４の材料として使用することができる。浮き子４の直径Ｄ１は、ガラス管３の内径Ｄ２よりも小さければよく、特に限定されるものではないが、視認のし易さから、浮き子４の直径Ｄ１は、ガラス管３の内径Ｄ２よりもわずかに小さいことが望ましい。
【００２３】
浮き子４は、内部に空間部を有する構造であっても、内部に空間部を有しない構造であってもよい。浮き子４はガラス管内で液体７に一部を沈め浮くことで、液位２の視認を容易とするものであるので、浮き子の見かけ密度は、液体７に比較して小さい密度であることが必要である。浮き子４は、液体表面に浮遊していれば液位の確認が容易となるが、浮き子４の下半分を液中に沈めることで、液位の視認がより容易となる。これは、浮き子４の見かけ密度を液体の密度の１／２に設定することで実現できる。ここで見かけ密度とは、浮き子４の全体の重量Ｗを、内部の空間部も含む全容積Ｖで除算した値を言う。
【００２４】
浮き子の見かけ密度の調整方法の一例を以下に示す。図２は内部に空間部を有する球形の浮き子３０の断面図である。内部に空間を有する構造である場合は、図２に示すように殻体３１が形成する内部空間３２に、液体７の密度よりも大きい密度を有する重り３３を充填することで見かけ密度の調整を行うことができる。この場合の見かけ密度は、殻体３１の重量Ｗ１、内部空間の気体の重量Ｗ２、重り３３の重量Ｗ３を加算した全重量Ｗを、殻体３１の実容積Ｖ１、内部空間の気体の占める容積Ｖ２、重り３３の容積Ｖ３を加算した全容積Ｖで除算した値となる。内部に充填する重り３３は固体であっても、液体であってもよく、重り３３は殻体３２に必ずしも固着する必要はない。
【００２５】
図３は内部に空間部を有しない球形の浮き子４０の断面図である。内部に空間部を有しない構造の場合は、図４に示すように密度の異なる部材４１、４２を組合せることで浮き子の見かけ密度を調整することができる。この場合の見かけ密度は、部材４１の重量Ｗ４、部材４２の重量Ｗ５を加算した全重量Ｗを、部材４１の容積Ｖ４、部材４２の容積Ｖ５を加算した全容積Ｖで除算した値となる。このような構成を採用することで安価に浮き子を製造することができる。もちろん所定の密度を有する材料を使用し、浮き子４０全体を、均質な材料で形成することも可能である。
【００２６】
浮き子４に色彩を付することで視認が容易となる。貯槽８に貯留される液体７は、無色透明な液体であることが多いので、例えば浮き子４を赤色に着色することで浮き子４の視認が容易となり、結果的に液位２の視認が容易となる。また、浮き子４の半分を液中に沈めた状態で使用する場合にあっては、浮き子４に付する色を上半分と下半分とで塗り分けることで、液位２の視認がさらに容易となる。なお、浮き子４に色彩を付する場合であって、接触する液体７により、塗付した色が溶出する恐れがある場合は、浮き子４表面を樹脂でコーティングするなどの塗料の溶出防止対策が必要なことは言うまでもない。さらに浮き子４を、蛍光塗料を用いて着色することで、液位の確認がより容易となる。
【００２７】
次に液面計上部連結体５と貯槽上部連結体１０との間に挿入するガスケット１３、及び液面計下部連結体６と貯槽下部連結体１２との間に挿入されるガスケット１６の構造等について説明する。図４は、本ガラス式液面計１と貯槽８とを連結する連結体間に挿入される通過制限体であるガスケット１３、１６の平面図である。ガスケット１３、１６は液体に接触しても変質、膨潤などを生じることのない、柔軟性を有する材質で形成する。これにより連結部から液洩れを防止することができる。なおガスケット１３とガスケット１６とは、同一の形状を有する。
【００２８】
ガスケット１３は、液面計上部連結体であるフランジ５と貯槽上部連結体であるフランジ１０とを接続するボルト１４が貫通する４つの貫通孔５０（５０ａ〜５０ｄ）と、中央部に小さな７つの貫通孔５１を有する。全ての貫通孔５１は、平面視においてガラス管３の内壁よりも内側（中心部）に設けられる。貫通孔５１の直径は、液体７の流通を阻害しない大きさであるが、浮き子４の直径に比較して小さいため、浮き子４はガスケット１３を通過することができない。このようにガスケット１３、１６は、通過を制限する通過制限体として機能する。
【００２９】
貫通孔５１は必ずしも、同一の大きさである必要はない。また貫通孔の数も、ガスケット１３、１６が必要な強度を有する限り、特に限定されるものではない。しかし貫通孔５１の数を一つとし、中心部に円形の貫通孔を設けると、液位７が低下した際、球形の浮き子４がその貫通孔に嵌りこむことも想定される。貫通孔５１を２個以上設けると、仮に球形の浮き子４が１の貫通孔に嵌り込んでも、他の貫通孔から液体が流入し、浮力により浮き子４が貫通孔から抜け出す。よって、貫通孔の数は少なくとも２つ以上設けることが望ましい。
【００３０】
図５は、本発明の通過制限体であるガスケットの他の実施形態を示す平面図である。図４と同一の部材には同一の符号を付して、説明を省略する。図５に示すように、ガスケット６０の中心部に５つの長穴の形状を有する貫通孔６１を有する。貫通孔６１の幅Ｄ３は、浮き子４の直径Ｄ１よりも小さいので、図４同様、液体は通過可能であるが、浮き子４はガスケット６０を通過することができない。このように貫通孔６１は、必ずしも円形でなくてもよい。
【００３１】
このような構成を採用することで、貯槽内８の液位２が貯槽下部連結体１２よりも低下しても、浮き子４は、浮き子４が貯槽内８に移動することを防止可能な通過制限体であるガスケット１６で、貯槽内８への移動を阻止される。これにより再度液位２が上昇すると、浮き子４もガラス管内３で液位２を示すことができる。このことは、貯槽内８の液位２が貯槽上部連結体１０よりも高くなった場合であっても同じである。上記実施形態では、連結部に挿入するガスケット１３、１６の形状が同一である例を示したけれども、連結部に挿入するガスケット１３、１６の形状は必ずしも同一である必要はなく、例えばガスケット１３が図４に示す形状のガスケットであって、ガスケット１６が図５に示す形状のガスケットのように異なる形状であってもよい。
【００３２】
以上の構成によりガラス管式液面計１は、離れた場所からでも液位２の視認が容易となる。また離れた場所からであっても、一目で概略の液位２を視認することができる。さらに構成が簡単なため、安価に製造することができる。本発明の実施形態で示した浮き子４は、形状が略球形であったが、横断面の形状が円で、縦断面の形状が楕円の浮き子であってもよい。この形状を採用することで球体と同様、液位の視認が容易となる。また浮き子の形状も簡単なため、安価に製造することができる。
【００３３】
図６は本発明の第２の実施形態としてのガラス式液面計６０の断面図の一部を示す図である。図１の実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図６に示すガラス式液面計６０は、ガラス管内３に浮き子６１を有する。本第２の実施形態の浮き子６１は、球形の球体６２と、球形の球体６２の液中に位置する部分の底部に帯状の形状を有する帯状体６３を具備する。帯状体６３含めた浮き子６１の見かけ密度は、液体の見かけ密度よりも小さい。球体６２の見かけ密度は液体の見かけ密度よりも小さく、球体６２は重心が偏心しており、重心を液体側に向け、球体６２の一部を液中に沈め浮いている。
【００３４】
一方、帯状体６３は、見かけ密度が液体の密度よりも大きく、球体６２の重心に近い部分の球体６２の底部に取付けられるので、浮き子６１を液中に投入すると、帯状体６３は液体中で帯状に広がる。この結果、液面計から離れた位置からであっても容易に浮き子を認識することが可能となり、一目で液位を確認することができる。また帯状体６３は柔軟性を有する材料で形成することで、液位２が低下し帯状体６３が下部のガスケット１６に当接する場合であっても、帯状体６３は折りたたまれる。この結果、浮き子６１は液面とともに上下することが可能となり、液位２を正確に示すことができる。帯状体の幅Ｄ４は球体６２の直径Ｄ１の０．３〜１．０倍が好適で、長さＬ１は球体６２の直径Ｄ１の１〜１０倍が好適である。
【００３５】
図７は本発明の第３の実施形態としてのガラス式液面計７０の断面図の一部を示す図である。図１の実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図７に示すガラス式液面計７０は、ガラス管内２に浮き子７１を有する。本実施形態の浮き子７１は、略球形の球体７２、７３を上下に２個連結した形状を有する。２個の球体のうち下部球体７３は液中に位置し、上部球体７２は気相部に位置する。球体と球体との境界が気液界面と一致するように浮き子７２、７３の密度を調整することで、液位２の確認がよりいっそう容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の一形態としてのガラス式液面計１の概略的構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の一形態としてのガラス式液面計１に挿入される内部に空間部を有する浮き子３０の断面を示す図である。
【図３】本発明の実施の一形態としてのガラス式液面計１に挿入される内部に空間部を有しない浮き子４０の断面を示す図である。
【図４】本発明の実施の一形態としてのガラス式液面計１の連結部に使用するガスケット１３、１６の正面図である。
【図５】本発明の実施の一形態としてのガラス式液面計１の連結部に使用するガスケットの他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態としてのガラス式液面計６０の断面図の一部である。
【図７】本発明の第３の実施形態としてのガラス式液面計７０の断面図の一部である。
【符号の説明】
【００３７】
１、６０、７０              ガラス管式液面計
２                          液位
３                          ガラス管
４、３０、４０、６１、７１  浮き子
５                          液面計上部連結体
６                          液面計下部連結体
７                          液体
８                          貯槽
１０                        貯槽上部連結体
１２                        貯槽下部連結体
１３、１６、６０            ガスケット
５１、６１                  貫通孔
【図１】
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【図２】
2006201095.tif 000004
【図３】
2006201095.tif 000005
【図４】
2006201095.tif 000006
【図５】
2006201095.tif 000007
【図６】
2006201095.tif 000008
【図７】
2006201095.tif 000009