(57)【要約】【課題】粉塵が多い場所であっても長期間連続的に、防爆安全性及び安全な作業環境を確保しつつ、ピストンレベルを簡単、且つ、精度高く検出すること。【解決手段】ガスホルダのピストンレベル検出装置は、一方の端部がガスホルダ本体１内部のピストンの上面に接続されたピストンレベル伝達用ワイヤ１１と、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１の他方の端部が接続され、ピストンの昇降に応じて回転することによってピストンレベル伝達用ワイヤ１１を巻き付け、送り出すと共に、回転に伴い軸方向にスライドするスライド式ドラム１４と、スライド式ドラム１４の回転数を検出し、検出された回転数に基づいてガスホルダ本体１内におけるピストンの高さを検出する回転数検出用発信器２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部がガスホルダ本体内部のピストンの上面に接続されたピストンレベル伝達用ワイヤと、
前記ピストンレベル伝達用ワイヤの他方の端部が接続され、前記ピストンの昇降に応じて回転することによってピストンレベル伝達用ワイヤを巻き付け、送り出すと共に、回転に伴い軸方向にスライドするスライド式ドラムと、
前記スライド式ドラムの回転数を検出し、検出された回転数に基づいて前記ガスホルダ本体内におけるピストンの高さを検出する回転数検出用発信器と、
を備えることを特徴とするガスホルダのピストンレベル検出装置。
【請求項２】
前記スライド式ドラムの軸が台形ネジにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスホルダのピストンレベル検出装置。
【請求項３】
前記スライド式ドラムはスプロケットを備え、該スプロケットはカーブドチェーンを介して前記回転数検出用発信器に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスホルダのピストンレベル検出装置。
【請求項４】
前記スライド式ドラムの１次側ドラム及び２次側ドラムにはそれぞれ、前記ピストンレベル伝達用ワイヤの他方の端部及びワイヤの一方の端部が接続され、前記ワイヤの他方の端部にはカウンターウェイトが接続されていることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載のガスホルダのピストンレベル検出装置。
【請求項５】
前記２次側ドラムの直径が前記１次側ドラムの直径より小さいことを特徴とする請求項４に記載のガスホルダのピストンレベル検出装置。
【請求項６】
前記スライド式ドラムが前記ガスホルダ本体の屋上に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか１項に記載のガスホルダのピストンレベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスホルダのピストンレベル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄プロセスで発生する転炉ガス、高炉ガス、及びコークスガス等の副生ガスは、燃料ガスとして再利用することができる。このため、製鉄所内には、副生ガスを貯蔵するガスホルダが設けられ、ガスホルダから副生ガスを適宜取り出して再利用することが行われている。
【０００３】
このようなガスホルダとして、内部に副生ガスを貯蔵するガスホルダ本体内に副生ガス量に応じて昇降するピストンを設置し、このピストンによってガス貯蔵空間（ガスホルダ本体の内部空間）を外部から隔離したものが知られている。
【０００４】
このようなガスホルダでは、ガスホルダ本体内におけるピストンの高さ（以下、ピストンレベルと表記）に応じて副生ガスの払出量や受入量が決定されるため、ピストンレベルを検出、監視する必要がある。このような背景から、光学的距離計やワイヤ式レベル計を利用してピストンレベルを検出する方法が提案されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７４９２号公報
【特許文献２】特開昭５６−１２７８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光学的距離計を用いてピストンレベルを検出する場合、ピストンの上部に高精度な反射板を取り付ける必要があるために、多くの労力を要する。また、粉塵が多い場所で長期間連続的に使用した際、汚れによって反射板が機能しなくなるために、定期的にメンテナンス作業を行う必要がある。さらに、検出機器をピストン上やガスホルダ本体内に設置する必要があるために、防爆安全性の確保やメンテナンスが困難になる場合がある。一方、ワイヤ式レベル計を用いてピストンレベルを検出する場合には、ワイヤを巻き付け、送り出すドラムにおいてワイヤが乱巻きになることによって、ピストンレベルを正確に検出できなくなることがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、粉塵が多い場所であっても長期間連続的に、防爆安全性及び安全な作業環境を確保しつつ、ピストンレベルを簡単、且つ、精度高く検出可能なガスホルダのピストンレベル検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、一方の端部がガスホルダ本体内部のピストンの上面に接続されたピストンレベル伝達用ワイヤと、前記ピストンレベル伝達用ワイヤの他方の端部が接続され、前記ピストンの昇降に応じて回転することによってピストンレベル伝達用ワイヤを巻き付け、送り出すと共に、回転に伴い軸方向にスライドするスライド式ドラムと、前記スライド式ドラムの回転数を検出し、検出された回転数に基づいて前記ガスホルダ本体内におけるピストンの高さを検出する回転数検出用発信器と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、上記発明において、前記スライド式ドラムの軸が台形ネジにより形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、上記発明において、前記スライド式ドラムはスプロケットを備え、該スプロケットはカーブドチェーンを介して前記回転数検出用発信器に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、上記発明において、前記スライド式ドラムの１次側ドラム及び２次側ドラムにはそれぞれ、前記ピストンレベル伝達用ワイヤの他方の端部及びワイヤの一方の端部が接続され、前記ワイヤの他方の端部にはカウンターウェイトが接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、上記発明において、前記２次側ドラムの直径が前記１次側ドラムの直径より小さいことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置は、上記発明において、前記スライド式ドラムが前記ガスホルダ本体の屋上に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るガスホルダのピストンレベル検出装置によれば、粉塵が多い場所であっても長期間連続的に、防爆安全性及び安全な作業環境を確保しつつ、ピストンレベルを簡単、且つ、精度高く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置の構成を示す平面図及び側面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置の配置位置を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示すスライド式ドラムの構成を示す平面図及び側面図である。
【図４】図４は、図３に示すスライド式ドラムの動作を説明するための平面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置によって検出されたピストンレベルと実ピストンレベルとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置の構成について詳細に説明する。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置の構成を示す平面図及び側面図である。図２は、図１に示すピストンレベル検出装置の配置位置を示す模式図である。図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１（ａ），（ｂ）に示すスライド式ドラムの構成を示す平面図及び側面図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、図３に示すスライド式ドラムの動作を説明するための平面図である。
【００１８】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置は、ガスホルダ本体１の屋上に設けられた専用のデッキ２上に設けられている。デッキ２には、作業者がガスホルダ本体１の屋上に設けられた通路３からデッキ２上に上がることができるように階段２ａが設けられている。また、デッキ２の周部には、作業者がデッキ２上で安全に作業を行うことができるように柵２ｂが設けられている。
【００１９】
本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置は、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１を備えている。図２に示すように、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１の一方の端部は、ガスホルダ本体１内部のピストン４の上面に接続されている。図１（ａ），（ｂ）に示すように、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１の他方の端部は、配管１２を介してガスホルダ本体１の屋上天板から外部に取り出され、ピストン側プーリー１３を介してスライド式ドラム１４の１次側ドラム１４ａ（図３（ａ），（ｂ）参照）の周面に接続されている。
【００２０】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、スライド式ドラム１４は、１次側ドラム１４ａと、２次側ドラム１４ｂと、スライド軸１４ｃと、を備えている。１次側ドラム１４ａ及び２次側ドラム１４ｂの周面にはそれぞれ、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１の他端部及びピストンレベル伝達用ワイヤ１１と同径のワイヤ１５（図１（ａ），（ｂ）参照）の一端部が接続されている。
【００２１】
１次側ドラム１４ａ及び２次側ドラム１４ｂの周面にはそれぞれ、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５と同径の溝が形成されている。ピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５と同径の溝を形成することによって、ピストン４の昇降に応じて、１次側ドラム１４ａ及び２次側ドラム１４ｂにそれぞれピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５を円滑に巻き付け、送り出すことができる。
【００２２】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ワイヤ１５の他端部は、カウンターウェイト側プーリー１６を介してピストンレベル伝達用ワイヤ１１の張力を維持するためのカウンターウェイト１７に接続されている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、２次側ドラム１４ｂの直径は１次側ドラム１４ａの直径よりも小さく設計されている。これにより、ピストン４の昇降に伴い２次側ドラム１４ｂから送り出されるワイヤ１５の長さを短くし、カウンターウェイト１７の稼働範囲をピストン４の昇降範囲に対して小さくすることができる。結果、カウンターウェイト１７の稼働範囲がガスホルダ本体１の屋上内に納まり、作業者は安全にワイヤ１５やカウンターウェイト１７のメンテナンス作業を行うことができる。
【００２３】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、２次側ドラム１４ｂにはスプロケット１８が接続されている。スプロケット１８は、カーブドチェーン１９を介して回転数検出用発信器２０のスプロケット２１に接続されている。これにより、２次側ドラム１４ｂの回転を回転数検出用発信器２０に伝達し、回転数検出用発信器２０は２次側ドラム１４ｂの回転数に基づいてピストンレベル伝達用ワイヤ１１の移動量を算出してピストンレベルを検出することができる。カーブドチェーン１９はスライド式ドラム１４のシフトに伴い発生する横曲がりに強いチェーンである。但し、２次側ドラム１４ｂの回転を伝達する手段はカーブドチェーンに限定されることはなく、横曲がりに強いベルト等を利用してもよい。
【００２４】
スライド式ドラム１４のスライド軸１４ｃは台形ねじによって構成され、スライド式ドラム１４が１回転すると、スライド式ドラム１４は、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５の直径分、軸方向にスライドする設計になっている。これにより、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ピストン４の昇降に伴いスライド式ドラム１４のピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５の巻き付け量が変化してもピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５は常時スライド式ドラム１４に対して垂直になる。結果、ピストンレベル伝達用ワイヤ１１及びワイヤ１５の乱巻きを防止し、ピストンレベルを正確に検出することができる。
【実施例】
【００２５】
本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置を高さ３４ｍ、直径６０ｍのガスホルダ（容量７０，０００ｍ３）に設置し、ガスホルダの実ピストンレベルとピストンレベル検出装置が示すピストンレベル（ピストンレベル検出値）とを比較した。図５に実ピストンレベルとピストンレベル検出値との比較結果を示す。結果、ピストンレベルの検出誤差は最大で０．４％であった。回転数検出用発信器の精度は±０．５％以内であるため、本発明の一実施形態であるガスホルダのピストンレベル検出装置によれば、ピストンレベルを正確に検出できることが確認できた。
【００２６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ガスホルダ本体
２  デッキ
２ａ  階段
２ｂ  柵
３  通路
４  ピストン
１１  ピストンレベル伝達用ワイヤ
１２  配管
１３  ピストン側プーリー
１４  スライド式ドラム
１４ａ  １次側ドラム
１４ｂ  ２次側ドラム
１４ｃ  スライド軸
１５  ワイヤ
１６  カウンターウェイト側プーリー
１７  カウンターウェイト
１８，２１  スプロケット
１９  カーブドチェーン
２０  回転数検出用発信器
【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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