(57)【要約】【課題】サイズの小さな液面表示装置を提供する。【解決手段】液面表示装置は、冷却液の液面の変動に連動して上下方向へ移動する移動部材と、液体の残存量を表示する表示器と、一端が移動部材に接続された紐部材とを備える。表示器は、目盛板と、表示針と、紐部材がその胴部を周回する円柱形状の回転体と、表示針と回転体を回転軸において接続する軸部と、これらを収納するケースと、を備え、回転体の外周には複数の回転体側ガイドが設けられる。ケースには回転側ガイドに近接、対向するように複数のケース側ガイド及びストッパが設けられ、紐部材の他端はストッパに固定され、紐部材は、回転体側ガイドと、ケース側ガイドに、交互に係り合わせて折り返しながら回転体を周回したのち、ケース外に引き出され、一端に接続された移動部材の移動に連動して動作することで移動部材の高さ位置を、回転体の回転を介して表示針に伝達する。【選択図】図４
2018105832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯留された液槽内に配置され、前記冷却液の液面の変動に連動して上下方向へ移動する移動部材と、
前記液体の残存量を表示する表示器と、
一端が前記移動部材に接続された紐部材と、を備え、
前記表示器は、目盛板と、表示針と、前記紐部材がその胴部を周回する円柱形状の回転体と、前記表示針と前記回転体を回転軸において接続する軸部と、これらを収納するケースと、を備え、
前記回転体の外周には複数の回転体側ガイドが設けられ、ケースには回転側ガイドに近接して対向するように複数のケース側ガイド及びストッパが設けられ、
前記紐部材の他端は前記ストッパに固定されており、前記紐部材は、前記回転体側ガイドと、前記ケース側ガイドに、交互に係り合わせて折り返しながら前記回転体を周回したのち、前記ケース外に引き出され、前記一端に接続された移動部材の移動に連動して動作することで前記移動部材の高さ位置を、回転体の回転を介して表示針に伝達する液面表示装置。
【請求項２】
前記紐部材、前記回転体側ガイド、前記ストッパ、及び前記ケース側ガイドを、前記紐部材が前記ストッパに固定され、前記回転体側ガイド及び前記ケース側ガイドに交互に係り合わせて折り返しながら前記回転体を周回する状態を展開すると、複滑車機構となっている請求項１に記載の液面表示装置。
【請求項３】
さらに渦巻ばねを備えており、
前記回転体は前記渦巻ばねの中心部に配置されて前記渦巻ばねの一端に固定され、前記渦巻ばねの他端は前記ケースの内壁に固定されており、前記渦巻ばねは前記回転体が前記紐部材を巻き取る方向に付勢するように設けられた請求項１又は２に記載の液面表示装置。
【請求項４】
さらに渦巻ばねを備えており、
前記渦巻ばねは、前記回転体の内部に設けられ、前記軸部は前記渦巻ばねの中心部に配置されて前記渦巻ばねの一端に固定され、前記渦巻ばねの他端は前記回転体の内壁に固定されており、前記渦巻ばねは前記回転体が前記紐部材を巻き取る方向に付勢するように設けられた請求項１又は２に記載の液面表示装置。
【請求項５】
さらに、前記目盛板に位置変更可能に設けられた固定接触子と、
前記表示針に一体的に設けられ、前記固定接触子に接触可能な可動接触子と、が設けられ、
前記固定接触子が前記可動接触子に接触すると、前記固定接触子と前記可動接触子の間が導通状態となることによりスイッチとして機能する請求項１から４のいずれか一項に記載の液面表示装置。
【請求項６】
目盛板と、表示針と、紐部材がその胴部を周回する円柱形上の回転体と、前記表示針と前記回転体を回転軸において接続する軸部と、これらを収納するケースと、を備える表示器と、
前記ケース内部に配置され、前記回転体が前記紐部材を巻き取る方向に付勢するように設けられた渦巻ばねと、を備え、
前記表示器は、前記紐部材の変動量を前記回転体に接続された前記表示針と前記目盛板により表示するものであり、
前記回転体は前記渦巻ばねの中心部に配置され、前記渦巻ばねの一端に固定されており、前記渦巻ばねの他端は前記ケースの内壁に固定されている液面表示装置。
【請求項７】
前記液体に浮くように構成された浮き子と、
前記浮き子の上下方向の移動に伴って伸縮する伸縮部と、
内部に前記紐部材が通されて前記液槽と前記表示器との間を接続する管部材と、を更に備え、
前記移動部材は、前記伸縮部の内部に設けられ、
前記ケースの内部と前記管部材の内部と前記伸縮部の内部とは連通し、かつ、密閉された空間に構成されている請求項１から６のいずれか一項に記載の液面表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の液面表示装置を備えた液冷式電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液面表示装置及び液冷式電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば変圧器やリアクトル等のような液冷式電気機器は、絶縁油や液体シリコーン等の冷却液中に浸漬されることにより冷却されている。このような液冷式電気機器は、保守の際に、冷却液を貯留すると共に電気機器を収容している液槽の外部から、液槽内の冷却液の残存量を確認できることが必要である。そこで、従来、液槽に例えばのぞき窓を設けて、液槽内部の液面を直接視認することにより冷却液の残存量を確認していた。
【０００３】
しかし、液面の変動を視認するためにはのぞき窓を液面付近に設ける必要がある。そのため、のぞき窓の取付位置は、冷却液の液面付近に制限されることになるが、液冷式電気機器が大型の場合には、設置面から高い位置に設けられることとなり、作業者による視認性が低下するという問題がある。
【０００４】
また、例えばコンサベータの冷却液の残存量の確認のため、紐状に構成されたラインゲージの一方の端部を、液槽内の液面の変動に伴って上下動可能となるように、コンサベータの空気袋の内側に設ける構成が考えられている。この場合、ラインゲージの他方の端部は、液槽から外部に引き出されているため、作業者は、紐部材の他方の端部を引き伸ばし、その伸長時の紐部材の長さを見ることで、液面の高さ位置つまり冷却液の残存量を確認するこができる。これによれば、作業者は、液面から離れた位置であっても冷却液の残存量を確認することができる（例えば引用文献１）。
【０００５】
しかしながら、上記構成のものにおいては、作業者が冷却液の残存量を確認しようとする度に、ラインゲージを収納するボックスを外してラインゲージを引き伸ばさなければならないため、その作業が煩雑である。また、上記構成のラインゲージは、剛性を有する金属配管の内部に通されている。この場合、配管の形状や配置によって、ラインゲージの他方の端部の引き出し位置が制限されてしまうため、作業者は、ラインゲージの配管からの引き出し位置つまり確認位置を容易に変更することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０６１０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、液面の変化量を表示する液面表示装置も小さく構成したいという要求が有る。
実施形態は、上記課題に鑑みたものであり、表示器の取り付け位置の自由度を高めるとともに冷却液の残存量の確認を容易にすることができ、さらにサイズの小さな液面表示装置、及びその液面表示装置を備えた液冷式電気機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る液面表示装置は、液体が貯留された液槽内に配置され、前記冷却液の液面の変動に連動して上下方向へ移動する移動部材と、前記液体の残存量を表示する表示器と、一端が前記移動部材に接続された紐部材と、を備える。前記表示器は、目盛板と、表示針と、前記紐部材がその胴部を周回する円柱形状の回転体と、前記表示針と前記回転体を回転軸において接続する軸部と、これらを収納するケースと、を備え、前記回転体の外周には複数の回転体側ガイドが設けられ、ケースには回転側ガイドに近接して対向するように複数のケース側ガイド及びストッパが設けられる。前記紐部材の他端は前記ストッパに固定されており、前記紐部材は、前記回転体側ガイドと、前記ケース側ガイドに、交互に係り合わせて折り返しながら前記回転体を周回したのち、前記ケース外に引き出され、前記一端に接続された移動部材の移動に連動して動作することで前記移動部材の高さ位置を、回転体の回転を介して表示針に伝達する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態による液冷式電気機器の概略構成を示す図
【図２】液冷式電気機器の筐体内に配置される液面表示装置の構成要素を概略的に示す図
【図３】液面表示装置の表示器の外観構成を概略的に示す図
【図４】液面表示装置の表示器の内部構造を概略的に示す透過斜視図
【図５】図４の矢視Ａ方向から表示器を臨んだ図であり、ガイドに係り合わせて折り返しながら回転体を周回する紐部材の状態を示す概略図
【図６】液面表示装置の表示器の動作機構を概略的に示す展開図
【図７】渦巻ばねによる付勢機構を概略的に示す横断面図
【図８】第２実施形態による液冷式電気機器の概略構成を示す図
【図９】コンサベータ内に配置される液面表示装置の構成要素を概略的に示す図
【図１０】第３実施形態において、渦巻ばねによる付勢機構を概略的に示す横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態について、図１から図７を参照して説明する。以下の説明においては、液冷式電気機器１０の設置面１００に対する垂直方向を、液冷式電気機器１０の上下方向とする。また、表示器５０の回転体５５の回転方向である時計回り方向もしくは反時計回り方向は、表示器５０を目盛板５２方向から見た場合の回転方向を意味するものとする。
【００１２】
図１は第１実施形態による液冷式電気機器の概略構成を示す図である。図１に示す液冷式電気機器１０は、電気機器本体２０及び液面表示装置３０を備えている。電気機器本体２０は、外殻としての筐体２１を有している。筐体２１は、その内部に図示しない変圧器やリアクトル等の電気機器を収容している。
【００１３】
筐体２１の内部には、液体として絶縁油や液体シリコーン等の冷却液２２が貯留されており、筐体２１内に収容された図示しない電気機器は、冷却液２２内に浸漬されている。筐体２１は、電気機器を収容すると共に冷却液２２を貯留する液槽として機能する。これにより、筐体２１内に収容された図示しない電気機器は、冷却液２２によって冷却される。
【００１４】
冷却液２２の上面は液面２２１である。冷却液２２は温度により膨張又は収縮するため、これに対応して液面２２１の高さが変動する。ここで液面２２１の変動幅を変動量Ｄとする。
【００１５】
図２は、液冷式電気機器１０の筐体２１内に配置される液面表示装置３０の構成要素を概略的に示す図である。筐体２１は、図２に示すように、連通部２１１を有している。連通部２１１は、筐体２１の上面を例えば円形に貫いて形成されており、筐体２１の内部と外部とを連通している。
【００１６】
液面表示装置３０は、図１に示すように、電気機器本体２０の筐体２１に設けられており、筐体２１内の冷却液２２の液面の高さ位置つまり残存量を表示する。具体的には、液面表示装置３０は、管（管部材）４０及び表示器５０を有している。表示器５０は、筐体２１の任意の面であって、作業者から見易い高さ位置に配置されている。
【００１７】
管４０は、液槽となる筐体２１と、表示器５０とを接続している。本実施形態の場合、管４０は、例えば金属製や樹脂製の蛇腹部材によって構成された中空の管であって、比較的柔軟に屈曲可能でかつ長手方向に伸縮不可に構成されている。管４０は、表示器５０の取付位置の変更に伴って柔軟に屈曲することができる。そのため、使用者は、管４０の配置にあまり制限されることなく、表示器５０の取付位置を任意に変更することができる。
【００１８】
液面表示装置３０は、図２にも示すように、浮き子３１、伸縮部３２、固定部３３、移動部材３４、及び紐部材３５を有している。
浮き子３１は、例えば中空状で、冷却液２２に浮くように構成されている。浮き子３１は、筐体２１内において冷却液２２の液面２２１上に浮かせて配置されている。浮き子３１は液面２２１の変動にともなって移動する移動部材でもある。伸縮部３２は、例えば蛇腹を有する部材又はゴム部材等によって筒状に構成されており、上下方向へ伸縮可能に構成されている。本実施形態の場合、伸縮部３２は円筒状に形成されているが、これに限られない。伸縮部３２の下端部は、浮き子３１に接続されており、伸縮部３２の上端部は、固定部３３に接続されている。
【００１９】
固定部３３は、例えば円環状に構成されており、連通部２１１の内側に挿入されている。固定部３３の外側部分と連通部２１１の内側部分とは、気密性及び水密性を有した状態で密着している。移動部材３４は、筐体２１内でかつ伸縮部３２の筒状の内側に設けられており、浮き子３１に接続されている。
【００２０】
移動部材３４は、浮き子３１の上面に固定されている。この場合、移動部材３４は、紐部材３５の一方の端部を浮き子３１に固定するためのものであり、例えば粘着テープや接着剤等であっても良い。また、移動部材３４と浮き子３１とを一体に形成しても良い。
【００２１】
紐部材３５は、例えば金属製のワイヤ等によって、柔軟に屈曲可能でかつ長手方向に伸縮不可に構成されている。紐部材３５は、筐体２１の外部から連通部２１１に通されて、筐体２１内でかつ伸縮部３２の内側に導かれている。紐部材３５の一端部は、移動部材３４に接続されており、紐部材３５の他端部は、管４０内に通されて図１に示す表示器５０内に引き込まれている。表示器５０は、紐部材３５を介して移動部材３４の移動に連動して動作することで、移動部材３４の高さ位置を冷却液２２の残存量として表示する。
【００２２】
図３は液面表示装置３０の表示器５０の外観構成を概略的に示す図であり、図４は液面表示装置３０の表示器５０の内部構造を概略的に示す透過斜視図である。表示器５０は、図３及び図４に示すように、ケース５１と、目盛板５２と、表示針５３と、を有している。ケース５１は、全体として気密性及び水密性を有した箱状に形成されており、表示器５０の外郭を構成している。管４０の他端部は、ケース５１に接続されている。
【００２３】
この場合、ケース５１の内部と、管４０の内部と、伸縮部３２の内部とは、相互に連通しかつ密閉された空間すなわち気密性及び水密性を有する空間に構成されている。伸縮部３２は、ケース５１内部と管４０の内部と伸縮部３２の内部とが相互に連通されて密閉された空間内に、冷却液２２例えば冷却油の蒸気の侵入を抑制する効果を備えている。これにより、ケース５１内部と管４０の内部と伸縮部３２の内部とが相互に連通されて密閉された空間内を清浄に保持することができるため、液冷式電気機器１０の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
目盛板５２及び表示針５３は、ケース５１の内部に収容されている。この場合、ケース５１の作業者側の面が、例えば透明の部材によって構成されており、これにより少なくとも目盛板５２及び表示針５３がケース５１の外部から視認可能となっている。
【００２５】
目盛板５２は、筐体２１内の冷却液２２の液面２２１の位置つまり残存量を表示するものである。本実施形態の場合、目盛板５２は、筐体２１内に存在する現在の冷却液２２の液面２２１を、筐体２１内に貯留可能な最大液面に対する割合で示すものである。この場合、目盛板５２に記載された「ＬＯＷ」は冷却液２２の残存量が少ないことつまり液面位置が低いことを意味し、「ＨＩＧＨ」は冷却液２２の残存量が多いことつまり液面位置が高いことを意味する。また、目盛板５２中の数字は、最大液面を１００％とした場合の割合を示す。
【００２６】
図４に示すように、表示針５３は、先端部が目盛板５２の表示に沿うように回転可能に設けられており、現在の冷却液２２の液面位置つまり残存量を指し示す。第１実施形態では、表示針５３が時計周り方向へ回転することは、冷却液２２の液面２２１が上昇したことを意味し、表示針５３が反時計周り方向へ回転することは、冷却液２２の液面２２１が下降したことを意味する。
【００２７】
表示器５０は、軸部５４、回転体５５、目盛板５２、表示針５３、渦巻ばね５６を有しており、これらはケース５１に収容されている。軸部５４は、円柱形上の回転体５５、及び針状の表示針５３の回転軸である。軸部５４は回転体５５の中心部の回転軸において貫通するように設けられており、回転体５５及び表示針５３は軸部５４によって固定されている。目盛板５２はケース５１に固定されている。軸部５４はケース５１に対して回転自在に設けられている。
【００２８】
目盛板５２の円周方向の端部には固定接触子５２１が位置変更可能に備えられている。また、表示針５３には可動接触子５３１が一体的に設けられている。固定接触子５２１と可動接触子５３１は表示針５３の回動によって接触可能に構成されている。固定接触子５２１と可動接触子５３１は接触することにより導通可能に構成されている。固定接触子５２１と可動接触子５３１は接触することにより導通状態となり、これによりスイッチとして機能する。固定接触子５２１、可動接触子５３１及び表示針５３は導電性の材料で構成されており、例えば金属製である。固定接触子５２１と表示針５３には図示しない電線が接続され、例えば図示しない冷却液２２の冷却装置に接続されている。
【００２９】
可動接触子５３１と固定接触子５２１とは、接触／離間によりオン・オフするスイッチとして機能する。固定接触子５２１は目盛板５２端部の任意の場所に設置可能である。従って、可動接触子５３１と固定接触子５２１とは、冷却液２２の任意の液面２２１の位置にてスイッチング動作が可能なスイッチとして機能させることができる。
【００３０】
例えば固定接触子５２１を「ＬＯＷ」側の液面２２１の最低位置に対応する任意の位置に配置させた場合、可動接触子５３１と固定接触子５２１とにより構成されたスイッチのオンにより、液面表示装置３０は、冷却液２２の液面２２１が最低位置付近まで低下したことを示す信号を出力することができる。このスイッチを例えば液冷式電気機器１０に備え付けられた図示しない冷却器のスイッチ制御に用いれば、冷却液２２の温度調整に利用することができる。
【００３１】
回転体５５は、略円筒形状すなわちドラム形状を呈している。回転体５５の外周面には複数の回転体側ガイドＱ（以下ガイドＱと記述する）が回転体５５の外周面に固定配置されている。第１実施形態では４つのガイドＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４がこの順番で回転体５５の外周面に固定されている。
【００３２】
また、複数のケース側ガイドＰ（以下ガイドＰと記述する）が、回転体側ガイドＱ（以下ガイドＱと記述する）に近接して対向する位置となるようにして、固定部材５１１によってケース５１の内壁に固定されている。第１実施形態では４つのガイドＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が設けられており、ガイドＰ１とＱ１、ガイドＰ２とＱ２、ガイドＰ３とＱ３、ガイドＰ４とＱ４が対応する位置関係となっている。
【００３３】
ガイドＰ及びＱは紐部材３５を導くために用いられる。また、回転体５５の外周部であって、ガイドＱ１に対向する位置にストッパＳが設けられている。ストッパＳは紐部材３５の一方の端を固定するために用いられる。
【００３４】
紐部材３５が回転体５５の外周を周回する構成を、図４から図６を参照して説明する。図５は、図４の矢視Ａ方向から表示器５０を臨んだ図であり、ガイドＰ、Ｑに係り合わせて折り返しながら回転体５５を周回する紐部材３５の状態を示す概略図である。図６は、液面表示装置３０の表示器５０の動作機構を概略的に示す展開図である。
【００３５】
紐部材３５は、ストッパＳから出発して、ガイドＰ１〜Ｐ４、及びガイドＱ１〜Ｑ４にガイドされて交互に折り返しつつ回転体５５の胴部を周回し、ケース５１外に引き出されるが、より詳細には以下のように周回している。図５において、周回状態の対応関係の理解のため、紐部材３５に１Ａ〜７Ａ、１Ｂ〜８Ｂの印を付与している。
【００３６】
紐部材３５は、ストッパＳから出発し、図４及び図５において左方向すなわち時計回り方向（第１方向）に指向し（１Ａ）、回転体５５の胴部を時計回り方向に周回した後、図の右側（１Ｂ）からガイドＱ１方向に導かれてガイドＱ１で反対方向に折り返し、図において右方向すなわち反時計回り方向（第２方向）を指向する（２Ｂ）。次に、反時計回り方向に回転体５５の胴部を周回した後、図の左側（２Ａ）からガイドＰ１方向に導かれてガイドＰ１で反対方向に折り返し、図の左方向すなわち時計回り方向に指向する（３Ａ）。以下これを繰り返す。
【００３７】
このように、紐部材３５は、ストッパＳ、ガイドＰ１〜Ｐ４、ガイドＱ１〜Ｑ４を、１Ａ→１Ｂ→２Ｂ→２Ａ→３Ａ→３Ｂ→４Ｂ→４Ａ→５Ａ→５Ｂ→６Ｂ→６Ａ→７Ａ→７Ｂ→８Ｂ→８Ａのように、回転体５５の胴部をガイドＰ及びガイドＱによって交互に係り合わせて折り返しながら周回し、ガイドＰ４からケース５１外部に導かれる。ケース５１外に導かれた紐部材３５は、管４０を介して浮き子３１に接続される。紐部材３５はガイドＰ及びガイドＱに摺動しつつ移動可能であり、変動量Ｄを表示器５０の回転体５５の回転運動に変換する。
【００３８】
図６に、紐部材３５と、ストッパＳ、ガイドＰ１〜Ｐ４、ガイドＱ１〜Ａ４を模式的に平面に展開した状態を示す。ガイドＰはケース５１に固定されており、ストッパＳ及びガイドＱは回転体５５に固定されている。紐部材３５を図４において手前方向、図５において上方向に引き出していくと、紐部材３５はガイドＱ１〜Ｑ４を図６において右方向に引っ張る。紐部材３５の引き出し量に対応して、ガイドＱ４→Ｑ３→Ｑ２→Ｑ１の順に図６において右側方向（図中の矢印にて示す）に移動する。すなわち、図４において、回転体５５は反時計回り方向に回転していく。表示器５０は、紐部材３５が移動部材３４の移動に連動して移動することで移動部材３４の高さ位置を回転体５５の回転を介して表示針５３に伝達し、冷却液２２の残存量として表示する。
【００３９】
この、紐部材３５、ストッパＳ、ガイドＰ１〜Ｐ４、及びガイドＱ１〜Ａ４によって構成される機構は、複滑車の動作原理を回転体５５の胴回りに配置した構成である。すなわち、ガイドＰ１〜Ｐ４、ガイドＱ１〜Ｑ４と、ストッパＳに一端が固定され、ガイドＰ及びガイドＱに交互に係り合わせて折り返しながら回転体５５を周回する紐部材３５の状態を展開すると、図６に示すように複滑車機構となっている。従って、紐部材３５の引き出し長さに対して、これに連動して回転する回転角分の回転体５５の円周の長さは、かかる機構を使用しない場合に比較して半分の長さとなる。紐部材３５の引き出し長さとは、この場合、液面２２１の変動量Ｄの長さである。
【００４０】
ここで、例えば、液面２２１の想定する最上面から最下面までの変動量Ｄが５００ｍｍである場合で、表示針５３の振れ角が２７０度である場合を想定すると、液面２２１が変動量Ｄだけ低下した際に、紐部材３５は５００ｍｍ引き出されることになる。この場合に、表示針５３は振れ角である２７０度を回転するように、回転体５５の大きさが設定される。
【００４１】
ここで、仮に上記機構を使用せず、紐部材３５を単純に回転体５５に周回した場合は、回転体５５の直径は、５００ｍｍ×（４／３）／π≒２１２となり、約２００ｍｍ程度の直径が必要である。これに対し、上記のように紐部材３５をガイドＰ、Ｑで折り返して周回した機構を使用した場合は、回転体５５の直径は２１２ｍｍ÷２＝１０６となり、約１００ｍｍ程度の直径が必要となる。従って、回転体５５のサイズを小さく、約半分の直径とすることができる。これにより、表示器５０のサイズを小さく構成することができる。
【００４２】
また、図４及び図７に示すように、表示器５０は、一端がケース５１の内壁に固定され、他端が回転体５５の胴部に固定された渦巻ばね（ゼンマイばね）５６を備えている。回転体５５は渦巻ばね５６の中心部に配置され、渦巻ばね５６の外周部はケース５１に対向するように配置されている。
【００４３】
渦巻ばね５６は紐部材３５を回転体５５に巻き取る方向、本実施形態では回転体５５の回転を時計回り方向に付勢するように構成されている。渦巻ばね５６の付勢力つまり弾性力は、浮き子３１及び移動部材３４の上下移動に伴って、紐部材３５の巻き取り及び引き出しが行えるような強さに設定されている。すなわち、渦巻ばね５６の付勢力は、移動部材３４の上昇によって紐部材３５が弛んだ場合に、回転体５５が紐部材３５を巻き取る方向この場合時計回り側へ回転することができ、かつ、移動部材３４の下降によって紐部材３５が引っ張られた場合に、紐部材３５が引き出される方向この場合反時計回り側へ回転体５５が回転することができる程度の強さに設定されている。つまり、渦巻ばね５６が回転体５５に作用させる付勢力は、浮き子３１及び移動部材３４に作用する重力よりも小さくなるように設定されている。
【００４４】
この構成によれば、筐体２１内の冷却液２２が増加つまり液面２２１位置が上昇して、浮き子３１及び移動部材３４が上昇すると、紐部材３５が弛むのと略同時に、回転体５５が時計回り方向に回転して紐部材３５を巻き取る。一方、筐体２１内の冷却液２２が減少つまり液面２２１位置が低下して、浮き子３１及び移動部材３４が下降すると、渦巻ばね５６の付勢力に対抗して紐部材３５が引っ張られる。すると、紐部材３５の引っ張り方向すなわち反時計回り方向へ回転体５５が回転し、これにより、ケース５１から紐部材３５が引き出される。
【００４５】
そして、上記のように回転体５５が回転すると、回転体５５の回転は軸部５４を介して表示針５３に伝達される。そして、渦巻ばね５６の付勢力と紐部材３５の張力とが均衡する位置で回転体５５の回転が停止し、これにより軸部５４及び表示針５３の回転も停止する。その時の表示針５３が指し示す位置が、筐体２１内の冷却液２２の液面２２１位置つまり冷却液２２の残存量となる。したがって、使用者は、液面２２１の高さまで視野を移動させることなく、見やすい位置に設けられた表示器５０を視認し、表示針５３が指し示す位置を確認することで、液面２２１の位置すなわち冷却液２２の残存量を確認することができる。
【００４６】
なお、この場合、使用者は、回転体５５の直径を変更することで、表示針５３の振れ角を調整することができる。例えば、変動量Ｄが少ない場合に、表示針５３の振れ角を大きくして変動量Ｄに対する視認性を向上させたい場合には、回転体５５の直径をより小さくすればよいし、変動量Ｄが大きすぎる場合には、回転体５５の直径を大きくすることにより、表示針５３の振れ角を小さく調整することができる。
【００４７】
第１実施形態に係る液面表示装置３０によれば、以下の効果を奏する。
液面表示装置３０は表示器５０と、管４０と、浮き子３１及び移動部材３４と、管４０内を通されて移動部材３４と表示器５０を接続する紐部材３５を備える。表示器５０は、ケース５１と、回転体５５と、回転体５５に固定された表示針５３と、ケース５１側に固定された複数のガイドＰと、回転体５５側に固定された複数のガイドＱと紐部材３５を回転体５５に固定するストッパＳと、回転体５５の外周を周回する紐部材３５を備える。複数のガイドＰとガイドＱは相互に対応する位置に配置されている。紐部材３５は、複数のガイドＰとガイドＱに、交互に係り合わせて折り返しながら回転体５５を周回している。紐部材３５とストッパＳ、ガイドＰ、ガイドＱの位置関係は、複滑車を構成するように配置されている。
【００４８】
これにより、表示器５０は冷却液２２の液面２２１位置に制限されることなく作業者が視認しやすい位置に設置することが可能となるため、液面２２１の位置を表示する表示器５０の視認性が向上する。
【００４９】
また、紐部材３５の引き出し長さすなわち冷却液２２の液面２２１の変動量Ｄに対して、これに連動して回転する回転体５５の円周の長さは半分と短くなるため、回転体５５の大きさ、すなわち円筒形の回転体５５の直径を約半分に小さくすることができる。従って、表示器５０を小さく構成することができるため、例えば種々の計器類を端子箱に集約してコンパクトにまとめたいとの要求を満足させることができる。
【００５０】
また、表示針５３に設けられた可動接触子５３１と、目盛板５２に設けられた固定接触子５２１との接触／離間によりスイッチを構成することができる。これにより、液面２２１の位置に対応させてスイッチのオン・オフの制御が可能となる。例えば、液面２２１の位置に応じて図示しない冷却器の制御を行い、冷却液２２の温度管理を実施することができる。
【００５１】
また、表示器５０は、一端がケース５１に他端が回転体５５の胴部に固定された渦巻ばね（ゼンマイばね）５６を備えており、紐部材３５を回転体５５に巻き付ける方向に付勢するように構成されている。これにより、紐部材３５は常に回転体５５に巻き取られる方向、すなわち浮き子３１の上昇方向に付勢されているため、紐部材３５に弛みがなくなり、液面２２１の位置を正確に表示することができるようになる。また、液面２２１が上昇した場合に、紐部材３５を自動的に回転体５５に巻き取ることが可能となる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図８及び図９を参照して説明する。図８は、第２実施形態による液冷式電気機器１０の概略構成を示す図であり、図９はコンサベータ２３内に配置される液面表示装置３０の構成要素を概略的に示す図である。
【００５３】
第２実施形態は、第１実施形態における表示器５０をコンサベータに適用した例である。第２実施形態において、液冷式電気機器１０は、コンサベータ２３を更に備えている。この場合、表示器５０は、コンサベータ２３内の冷却液２２の残存量を表示する。コンサベータ２３は、周知の構成であり、図９に示すように、内部に冷却液２２の変動を吸収する空気袋２３１を有している。また、コンサベータ２３は、内部と外部とを連通する連通部２３２を有している。コンサベータ２３の連通部２３２は、上記実施形態における筐体２１の連通部２１１と同様の機能を有する。すなわち、固定部３３は、連通部２３２に通されて固定されている。
【００５４】
表示器５０の移動部材３４は、空気袋２３１内において下側の内面に設けられている。移動部材３４は、紐部材３５の一方の端部を空気袋２３１の下側内面に固定している。移動部材３４は、例えば粘着テープや接着剤等であっても良い。また、移動部材３４と空気袋２３１とを一体に形成しても良い。ケース５１の内部と管４０の内部と空気袋２３１の内部とは、連通しかつ密閉された気密性及び水密性を有する空間に構成されている。
【００５５】
この構成によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、コンサベータ２３内の冷却液２２の残存量が変化して空気袋２３１が膨縮すると、その空気袋２３１の膨縮によって移動部材３４が上下方向に移動する。そして、その移動部材３４の上下方向への移動が、紐部材３５を介して表示器５０に伝達され、表示針５３が回転する。これにより、使用者は、表示器５０の表示針５３が指し示す内容を読み取ることで、第１実施形態と同様に、コンサベータ２３内の冷却液２２の残存量を容易に確認することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は、第３実施形態に係る液冷式電気機器１０の表示器５０の渦巻ばね５６１による付勢機構を概略的に示す横断面図である。図１０に示すように、第３実施形態では、渦巻ばね５６１は回転体５５内に配置されている。渦巻ばね５６１の一端は軸部５４の外周部に固定され、渦巻ばね５６１の他端は回転体５５の内壁に固定されている。軸部５４はケース５１に固定されている。表示針５３と回転体５５は相互に固定された状態で、渦巻ばね５６１を介して軸部５４に対して回転自在に構成されている。渦巻ばね５６１は回転体５５を、回転体５５が紐部材３５を巻き付ける方向に付勢するように構成されている。これにより、第１実施形態と同様の効果を得る。また、回転体５５の外周に渦巻ばね５６が配置されないため、表示器５０のさらなる縮小化が可能となる。
【００５７】
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５８】
回転体５５の外周上において、ガイドＰ又はガイドＱの位置を可変となるように構成すれば、ガイドＰ又はガイドＱの位置を調整することにより、回転体５５に巻き取られる紐部材３５の長さを変更することができる。これにより、液面２２１の変動量Ｄに応じて、回転体５５に周回させる紐部材３５の長さを最適に調整することができる。また、ガイドＰ及びガイドＱの個数を調整することにより、回転体５５に巻き取られる紐部材３５の長さを調整してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
２１…筐体（液槽）、２２…冷却液（液体）、２２１…液面、３０…液面表示装置（表示装置）、３１…浮き子（移動部材）、３４…移動部材、３５…紐部材、４０…管（管部材）、５０…表示器、５１…ケース、５２…目盛板、５３…表示針、５４…軸部、５５…回転体、５６、５６１…渦巻ばね、Ｑ…回転体側ガイド、Ｓ…ストッパ、Ｐ…ケース側ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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