(57)【要約】【課題】重錘を吊り下げる部材が破断することのない静電容量式レベルスイッチを提供する。【解決手段】貯留槽１７の上部に設置される検出部１１と、検出部１１に一端が取り付けられ、貯留槽１７内に垂下される吊り下げ部材１３と、吊り下げ部材１３の他端に取り付けられた重錘１６とを有する静電容量式レベルスイッチ１０において、吊り下げ部材１３が、隣接するリング１４を交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接するリング１４同士が金属製ワイヤー１５を介して電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留槽の上部に設置される検出部と、前記検出部に一端が取り付けられ、前記貯留槽内に垂下される吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材の他端に取り付けられた重錘とを有する静電容量式レベルスイッチにおいて、
前記吊り下げ部材が、隣接するリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接する前記リング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されていることを特徴とする静電容量式レベルスイッチ。
【請求項２】
貯留槽の上部に設置される検出部と、前記検出部に一端が取り付けられ、前記貯留槽内に垂下される吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材の他端に取り付けられた重錘とを有する静電容量式レベルスイッチにおいて、
前記吊り下げ部材が、両端部にリングが形成された棒鋼を直列配置し、隣接する前記棒鋼のリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接する前記リング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されていることを特徴とする静電容量式レベルスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクやホッパー等の貯留槽に貯留されている貯留物が所定の容量に達した際に信号を出力する静電容量式レベルスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンクやホッパー等の貯留槽に貯留されている貯留物の容量（レベル）を把握するため、貯留槽に静電容量式レベルスイッチを設置して貯留量の測定が行われる。
静電容量式レベルスイッチは、貯留槽上部に設置される検出部本体と、検出部本体に一端が取り付けられ、貯留槽内に垂下されるワイヤーと、ワイヤーの他端に取り付けられた電極となる重錘とから概略構成されている。貯留槽内部に挿入した電極（重錘）に貯留物が接触すると、電極と貯留槽壁との間の静電容量及びコンダクタンスが変化する。検出部本体に内蔵されている電子回路が、この変化をリレー（ＯＮ−ＯＦＦ）信号に変換して出力することにより、重錘位置における貯留物の有無が検出される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、被測定物に対する密着性を良くして電気的な導通状態を確実に保持するため、ワイヤーの下端に金属製チェーンを多数本吊設してなる静電容量式レベルスイッチの技術が開示されている。
また、特許文献２には、タンク上壁に設けられた検出部本体に一端部が取り付けられ、タンク上壁から垂下され、他端部に重錘が取り付けられた電極ワイヤを有する静電容量式レベルスイッチにおいて、電極ワイヤの長さ調整を容易とするため、検出部本体の電極ワイヤ取付部をアイナットとし、電極ワイヤの一端部をアイナットを通して折り返してワイヤクリップで締着する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６４−１５１２２号公報
【特許文献２】特開平５−１１３３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電容量式レベルスイッチを用いて貯留物のレベルを測定するものの一例として、図４に示す乾燥炭ホッパー４０がある。製鉄におけるコークス製造工程では、安価な石炭を使用して良質なコークスを製造するため、流動層乾燥機（図示省略）により石炭を乾燥させ、乾燥炭とする。乾燥炭は、乾燥炭ホッパー４０に貯留された後、乾燥炭ホッパー４０の下部側面に設置されたロータリーバルブ４１により所定量が切り出され、混練機４２で混練された後、次工程に搬送される。乾燥炭ホッパー４０に貯留されている乾燥炭のレベルは、乾燥炭ホッパー４０内に設置した複数の静電容量式レベルスイッチ３０により測定される。複数の静電容量レベルスイッチ３０は、それぞれワイヤー３１の長さを変えて乾燥炭ホッパー４０内での重錘３２の高さ位置が異なるように設置されている。
【０００６】
しかしながら、ワイヤー３１の長さが異なる複数の静電容量式レベルスイッチ３０を乾燥炭ホッパー４０内に設置して乾燥炭のレベルを測定すると、一部のワイヤー３１が１ヶ月程度の短期間で破断するという事象が発生する場合があった。ワイヤー３１が破断すると、乾燥炭のレベル測定ができないだけでなく、重錘３２がロータリーバルブ４１内に巻き込まれることによりロータリーバルブ４１が破損するという重大なトラブルになる場合もある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、重錘を吊り下げる部材が破断することのない静電容量式レベルスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らがワイヤー破断の原因について調査したところ、貯留されている乾燥炭を切り出すロータリーバルブの近くに設置され、且つ乾燥炭に埋もれた状態にあったワイヤーが、乾燥炭が排出される際に乾燥炭の流れにのった重錘により引っ張られると共に、排出される乾燥炭の流れにさらされて摩耗していき、短期間での破断に至ったことが判明した。そこで、摩耗しにくい吊り下げ部材としてチェーンを使用したところ、摩耗はしないものの、チェーンリング間の接点の汚れにより検知不良が発生したため、吊り下げ部材の摩耗防止に加えて、接触不良による検知不良の防止も必要であるという知見を得た。
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明は、貯留槽の上部に設置される検出部と、前記検出部に一端が取り付けられ、前記貯留槽内に垂下される吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材の他端に取り付けられた重錘とを有する静電容量式レベルスイッチにおいて、
前記吊り下げ部材が、隣接するリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接する前記リング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１０】
第１の発明では、吊り下げ部材が、隣接するリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされているので、摩耗しにくいだけでなく、隣接するリング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されているので、接触不良による検知不良が発生することがない。
【００１１】
また、第２の発明は、貯留槽の上部に設置される検出部と、前記検出部に一端が取り付けられ、前記貯留槽内に垂下される吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材の他端に取り付けられた重錘とを有する静電容量式レベルスイッチにおいて、
前記吊り下げ部材が、両端部にリングが形成された棒鋼を直列配置し、隣接する前記棒鋼のリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接する前記リング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１２】
第２の発明では、吊り下げ部材が、両端部にリングが形成された複数の棒鋼から構成されているので、リング同士の接続箇所を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１及び第２の発明では、吊り下げ部材が、隣接するリングを交差させて連結してなる金属製チェーンとされ、隣接するリング同士が金属製ワイヤーを介して電気的に接続されているので、摩耗しにくく、接触不良による検知不良が発生しない、耐久性と信頼性に優れた静電容量式レベルスイッチを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチの模式図である。
【図２】金属製チェーンを構成するリングの連結部位の詳細を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチの模式図である。
【図４】従来の静電容量式レベルスイッチが設置された乾燥炭ホッパーの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００１６】
［第１の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ］
図１に本実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ１０の模式図を示す。
本実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ１０は、貯留槽１７の上部に設置される検出部１１と、アイナット１２を介して検出部１１に一端が取り付けられ、貯留槽１７内に垂下される吊り下げ部材１３と、吊り下げ部材１３の他端に取り付けられた円柱状の重錘１６とを有している。
【００１７】
検出部１１は、金属製の取付フランジ１８を介して貯留槽１７の上部に設置されている。取付フランジ１８の下面中心部からは、下方に向けて金属製の棒状部１８ａが突出しており、棒状部１８ａの先端には絶縁部１９を介してアイナット１２が接合されている。棒状部１８ａは接地電極、アイナット１２は検出電極となるため、絶縁部１９が棒状部１８ａとアイナット１２の間に介装されている。
【００１８】
吊り下げ部材１３は、複数のリング１４を直列配置して、隣接するリング１４を交差させて連結した金属製チェーンとされている。金属製チェーンの材質はステンレス鋼、リング１４を形成するステンレス材の太さ（径）は９．５ｍｍ程度とされている。
さらに、図２に示すように、隣接するリング１４同士は、リング１４に形成された孔（図示省略）を挿通する金属製ワイヤー１５を介して電気的に接続されている。これにより、乾燥炭による摩耗の影響を受けて金属ワイヤー１５が破断するのをを防止することができる。
なお、金属製ワイヤー１５の材質はステンレス、長さは４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度、径は２ｍｍ程度とされ、両端部１５ａは圧着止めとされている。
【００１９】
検出部１１には、接地電極と同一電位である貯留槽１７と、重錘１６との間の静電容量を検出する電子回路（図示省略）が内臓されている。
【００２０】
本実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ１０では、リング１４間の繋ぎ目部が貯留物で汚れ、接触不良となっても、金属製ワイヤー１５を介して確実に通電することができる。
【００２１】
［第２の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ］
図３に本実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ２０の模式図を示す。
本実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ２０では、吊り下げ部材２３が、両端部にリング２４が形成された棒鋼２５を直列配置して、隣接する棒鋼２５のリング２４を交差させて連結してなる金属製チェーンである点が第１の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチ１０と異なっている。
【００２２】
隣接するリング２４同士は、第１の実施の形態と同様、リング２４に形成された孔（図示省略）を挿通する金属製ワイヤー１５を介して電気的に接続され、金属製ワイヤー１５の両端部１５ａは圧着止めとされている。
なお、棒鋼２５にはステンレス製丸鋼を使用し、棒鋼２５の径は９．５ｍｍ、長さは５００ｍｍとしている。
【００２３】
本発明の効果を検証するため、乾燥炭を切り出すロータリーバルブの近くに第２の実施の形態に係る静電容量式レベルスイッチを設置したところ、１２ヶ月の間、吊り下げ部材は破断せず、接触不良による検知不良もなく、乾燥炭ホッパー内の乾燥炭レベルを測定することができた。前述したように、従来の静電容量式レベルスイッチでは、１ヶ月でワイヤーが破断していた。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や上記実施の形態の組み合わせを施してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０、２０：静電容量式レベルスイッチ、１１：検出部、１２：アイナット、１３、２３：吊り下げ部材、１４、２４：リング、１５：金属製ワイヤー、１５ａ：端部、１６：重錘、１７：貯留槽、１８：取付フランジ、１８ａ：棒状部、１９：絶縁部、２５：棒鋼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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