(57)【要約】      （修正有）【課題】液面計のフロートの回転によって、先端に液位指示具が取り付けられているワイヤがガイド軸に絡みついたり巻きついたりしないようにして、液面計の正確な計測を確保する液面計のフロートを提供する。【解決手段】タンク３内に貯蔵された液体４の液位５に応じ、タンク３内に垂直に設けられたガイド軸９に沿ってフロート１が上下する。フロート１にはワイヤ１９の基端が取り付けられ、ワイヤ１９はガイド軸９に沿って上方に伸びて、その先端にはタンク３外において液位を表示する液位指示具１５が取り付けられている。フロート１の上部に規制片４０が外側に向けて水平に突出するように設けられ、フロート１がガイド軸９を中心に回転すると規制片４０がタンク３の側壁７に当接してそれ以上回転することを阻止し、ガイド軸９にワイヤ１９が絡みついたり巻きついたりすることを防止する。【選択図】図２
0003186129.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に貯蔵された液体の液位に応じ、該タンク内に垂直に設けられたガイド軸に沿って上下し、ワイヤの基端が取り付けられた液面計のフロートであって、
フロートの上部に規制片が外側に向けて突出するように設けられており、
ワイヤはガイド軸に沿って上方に伸びて、その先端にはタンク外において液位を表示する液位指示具が取り付けられており、
フロートがガイド軸を中心に回転すると規制片がタンクの側壁に当接してそれ以上回転することを阻止し、ガイド軸にワイヤが絡みついたり巻きついたりすることを防止する構成であることを特徴とする液面計のフロート。
【請求項２】
規制片は、外側に向けて水平に突出する一対の規制片であることを特徴とする請求項１に記載の液面計のフロート。
【請求項３】
一対の規制片は、それぞれその突出する方向は、平面視でフロートの中心から放射方向に向かう方向であることを特徴とする請求項２に記載の液面計のフロート。
【請求項４】
当接する側壁側において一対の規制片が互いになす角度は、フロートがガイド軸を中心に回転し一対の規制片のいずれかが側壁に当接してもガイド軸にワイヤが絡みついたり巻きついたりしない範囲内の角度であることを特徴とする請求項２又は３に記載の液面計のフロート。
【請求項５】
規制片は、フロートに着脱可能に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液面計のフロート。
【請求項６】
規制片は、伸縮して長さが調節できる構成であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液面計のフロート。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、液面計のフロートに関するものであり、水、燃料（重油、軽油、ガソリン等）、化学液、その他の各種の液体を収容する液槽やタンク内における液面を計測する液面計のフロートに関する考案である。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロートをタンク内の液位の変化に応じて上下させて、液面の高さを計測する液面計は知られている。特に、フロートに上下方向に貫通する孔を設け、この孔にタンク内で垂直に設けられたガイド軸を挿通させて、フロートがガイド軸に沿って上下方向に案内されるようにした構成は知られている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
ところで、本考案者は、本考案に先立って図４（ａ）、（ｂ）に示すような液面計５０を開発した。この液面計５０は、タンク２内の液体４の液面５に応じて、ガイド軸９に沿ってフロート５１を上下動可能に設け、フロート５１の上面に取り付けたワイヤ１９をタンク３の頂壁８から導出して下方に折り返し、その下端に重り１４と液位指示具１５を取り付けて成るものである。
【０００４】
なお、この液面計５０の構成は、フロート５１の構造以外は、本考案に係るフロートを備えた後記する液面計２と略同じ構成であるので、同じ構成部分については同じ符号を使用し、ここでの詳細な説明は省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５４−１２２８６９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７００２７号公報
【特許文献３】実開昭５２−２５５６０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すような本考案者が開発した液面計５０（以下、本考案に対して「比較例の液面計」という）の実証試験を繰り返し行ったところ、次のような問題があることが分かった。
【０００７】
即ち、タンク２内の液体４は、液体４をタンク２内へ補給する際、タンク２から供給パイプ１０を他へ供給する際、或いはタンク２が撹拌羽根等を備えている場合には撹拌する際等に、液体４に流れ（液流）が生じ、フロート５１がガイド軸９を中心に回転する。
【０００８】
このようにフロート５１がガイド軸９を中心に回転すると、図４（ｃ）、（ｄ）に示すようにワイヤ１９がガイド軸９に絡みついたり巻き付いたりしてしまい、その結果、液面の変動に応じてフロート５１が上下動しなくなったり、仮に液面５の変動に応じてフロート５１が上下動しても、ワイヤ１９及び液位指示具１５が上下方向に移動せず、液位５の計測が不能となる又は正確にできないという問題が生じる。
【０００９】
ガイド軸９及びガイド軸９に嵌合するフロート５１のガイド孔は、互いにぴったりと嵌合するように断面角形（例えば．四角、六角形）な構成としてもよく、その場合は、フロートの回転が防止できる。
【００１０】
しかしながら、フロート５１が回転しようとすると、ガイド軸９及びガイド孔２５の相互間で不均一な接触が生じフロート５１がガイド軸９に沿って移動する際に摩擦力が高まり、フロート５１のスムースな移動が阻害されるという問題が生じる。
【００１１】
また、フロート５１を平面視の形状で四角形等の角形とし、フロート５１自体が側壁７に接触して回転が規制される構成としてもよいが、その場合は、フロート５１を側壁７にかなり近接して配置する必要があり側壁７による液流の影響を受けるとともに、フロート５１の角部の上下方向に渡って接触するので、フロート５１がガイド軸９に沿ってスムースな移動が阻害されるという問題が生じる。
【００１２】
本考案は、上記本考案者が開発した比較例の液面計の問題を解決することを目的とするものであり、フロートが液流によって回転しようとしても、ワイヤがガイド軸に絡みついたり巻きついたりしない程度にフロートの回転を規制して、液面計測を正確に行うことが可能となるような、きわめて簡単な構造のフロートを実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために、タンク内に貯蔵された液体の液位に応じ、該タンク内に垂直に設けられたガイド軸に沿って上下し、ワイヤの基端が取り付けられた液面計のフロートであって、フロートの上部に規制片が外側に向けて水平に突出するように設けられており、ワイヤはガイド軸に沿って上方に伸びて、その先端にはタンク外において液位を表示する液位指示具が取り付けられており、フロートがガイド軸を中心に回転すると規制片がタンクの側壁に当接してそれ以上回転することを阻止し、ガイド軸にワイヤが絡みついたり巻きついたりすることを防止する構成であることを特徴とする液面計のフロートを提供する。
【００１４】
規制片は、外側に向けて水平に突出する一対の規制片であることが好ましい。
【００１５】
一対の規制片は、それぞれその突出する方向は、平面視でフロートの中心から放射方向に向かう方向であることが好ましい。
【００１６】
当接する側壁側において一対の規制片が互いになす角度は、フロートがガイド軸を中心に回転し一対の規制片のいずれかが側壁に当接してもガイド軸にワイヤが絡みついたり巻きついたりしない範囲内の角度であることが好ましい。
【００１７】
規制片は、フロートに着脱可能に固定されることが好ましい。
【００１８】
規制片は、伸縮して長さが調節できる構成であることが好ましい。
【考案の効果】
【００１９】
本考案によると、フロートが液流によって回転しようとしても、フロートに規制片を突出するように設けたので、この規制片が、ワイヤがガイド軸に絡みついたり巻きついたりしない程度にフロートの回転を規制するので、ワイヤがガイド軸に絡みついたり巻きついたりすることがなく、液面の上下変動に応じて、フロート、ワイヤ及び液面指示具が滑らかに上下動して、液面計測を正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案に係る液面計のフロートの実施例を説明する図であり、液面計及び該液面計を備えた液体貯蔵用のタンクを説明する図であり、（ａ）はタンクの外側において液位指示具側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の要部を説明する図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（ｄ）は（ｃ）の要部を説明する図であり、（ｅ）は作用を説明する図である。
【図２】上記実施例を説明する図であり、（ａ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本考案に係る液面計のフロートの実施例を説明する図であり、（ａ）は垂直断面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）の別態様を示す図であり、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれフロートの実施例の変形例を説明する断面図である。
【図４】本考案に係る液面計のフロートの比較例を説明する図であり、（ａ）は液面計及び該液面計を備えた液体貯蔵用のタンクを説明する図であり、（ｂ）はその要部を説明する図であり、（ｃ）、（ｄ）はその動作上の問題を説明する図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
本考案に係る液面計のフロートを実施するための形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。
【実施例】
【００２２】
本考案に係る液面計のフロートの実施例を以下説明するが、その前提となる本考案に係る液面計のフロートを有する液面計と、この液面計を備えたタンクについて、まず説明する。図１及び図２は、本考案に係る液面計のフロート１を有する液面計２と、液面計２を備えたタンク３の全体構成、その要部及び作用等を説明する図である。
【００２３】
タンク３は、底壁６、側壁７及び頂壁８で囲まれ、液体４を貯蔵する空間を有する。符号５は、液体の液面を示す。タンク３の上部には供給バルブ１０を介して液供給管１１が接続され、タンク３の下部に排出バルブ１２を介して液排出管１３が接続されている。
【００２４】
液面計２は、フロート１をガイドするガイド軸９と、タンク３内の液面５の変動に応じガイド軸９によって上下垂直方向に移動可能にガイドされるフロート１と、基端がフロート１の上面に接続され先端に重り１４及び液位指示具１５が取り付けられたワイヤ１９と、ワイヤ１９を上下逆方向にＵターン状に案内する案内管２０と、重り１４を上下方向に移動可能に案内する案内レール２１と、を備えている。      
【００２５】
ガイド軸９は、例えば、ステンレス材等で形成した断面円形の軸棒が使用され、タンク３の一つの側壁７の近傍において、側壁７に沿って底壁６と頂壁８の間に垂直となるように、タンク３内に取り付けられている。
【００２６】
実際は、ガイド軸９がフロート１の後記するガイド孔２５を挿通するようにして、フロート１をガイド軸９に沿って上下垂直方向に移動可能に取り付けてから、ガイド軸９をタンク３内に取り付ける。
【００２７】
フロート１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、底部２６、側部２７及び頂部２８を有し、全体として円筒状に形成されている。フロート１の平面視で中心には、断面円形のガイド孔２５が形成されている。                      
【００２８】
ガイド孔２５は、内管２９によって形成されている。内管２９は、その下端及び上端がそれぞれ底部２６及び頂部２８の中心にそれぞれ形成された孔に嵌合して固定されている。ガイド孔２５の近傍において、フロート１の頂部２８にワイヤ１９を取り付ける取付け金具３０が固定されている。        
【００２９】
なお、ガイド軸９及びガイド軸９に嵌合するフロート１のガイド孔２５は、それぞれ断面円形ではなく、断面角形（例えば．四角、六角形）の構成としてもよい。しかし、そのような構成では、上記課題の項でも説明したとおり、互いにぴったりと嵌合するようにすると、フロート１に回転方向の力が付与された際に、相互間で不均一な接触が生じフロート１の移動に伴い摩擦力が高まるので、そのような摩擦力が生じないように、回転を許容する程度互いに緩やかに嵌合する構成とする必要がある。
【００３０】
案内管２０は、その基端部が、頂壁８に形成されたワイヤ１９の取り出し孔３４に連通するように頂壁８に固定されている。そして、案内管２０は、上方に伸び、Ｕ字状に折り返されて案内レール２１の上端開口に向けて下方に伸びるように形成されている。なお、案内管２０に替えて、図示はしないが、プーリを設けてプーリで案内してワイヤ１９をＵ字状に折り返す構成としてもよい。
【００３１】
ワイヤ１９は、例えば、ステンレス鋼線が使用され、その基端がフロート１の取付け金具３０によってフロート１に取り付けられている。ワイヤ１９は、フロート１への取付け金具３０からガイド軸９に沿って上方に伸び、案内管２０の中を挿通され、案内管２０に沿ってＵターン状に下方に案内される。ワイヤ１９の先端には、案内レール２１内を移動可能な重り１４が取り付けられている。
【００３２】
案内レール２１は、図１（ｂ）、（ｄ）等に示すように、断面が┌形と┐形の左右一対の案内部材３５が、中央隙間帯３６を介して側壁７の外面に垂直に固定されている。この案内レール２１内に、重り１４が移動可能に設けられている。左右一対の案内部材３５の一方又は両方に、液位を示す目盛３７が設けられている。
【００３３】
具体的には、案内部材３５の表面に、目盛３７の印刷されたシートが貼設されるか、目盛３７が直接印刷又は刻印されている。目盛３７は液位を示す単位ではなく、液位に対応するタンク３内に貯蔵されている液体４の貯液量を示す単位としてもよいし、或いはそれら両方を示すようにしてもよい。
【００３４】
重り１４は、図１（ｄ）に示すように、案内レール２１内を上下方向に移動可能な断面形状に形成されている。液位指示具１５は、重り１４に固定された支持軸１６が重り１４の表面から中央隙間帯３６を通して突出し、その先端に指示片１７が取り付けられて構成されている。指示片１７が示す目盛３７の数値で、検出した液位(又は貯液量）を指示することができる。
【００３５】
なお、本実施例の液面計２では、目盛３７の下方から上方に向かうに従って液位が低くなる構成であるが、目盛３７の上方から下方に向かうに従って液位が低くなる構成としてもよい。
【００３６】
例えば、図示はしないが、重り１４を設けることなく、ワイヤ１９の先端側に、さらに下方から上方にＵ字状に折り返す案内管（又はプーリ）を設け、ワイヤ１９の先端部に上方に引っ張る引っ張りバネを設け、ワイヤ１９の先端部に案内レール２１で案内される液位指示具１５を取り付ける構成とすればよい。
【００３７】
以上説明した構成までは、比較例の液面計２も略同じである。本考案に係る特徴的な構成は、上記液面計２に設ける、以下に説明する構成のフロート１である。即ち、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、フロート１は、その側部２７から一対の規制片４０が外側に向けて水平に突出するように設けられている。
【００３８】
一対の規制片４０が突出する方向は、本実施例では、フロート１の中心から放射方向に向かう方向とした。一対の規制片４０の相互の角度α（フロート１の周方向の間隔の角度α）について、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、案内レール２１の設けられた側壁７に対面する側において、α＝１８０°となるように設けられている。
【００３９】
換言すると、一対の規制片４０は、案内レール２１の設けられた側壁７に対面して、左右一直線の方向に向けて突設されている。このように一対の規制片４０を取り付けると、フロート１は、液体４中で、傾いたりすることなく浮くことが可能となる。
【００４０】
規制片４０は、フロート１が回転した際に、規制片４０が側壁７の内面に当接しても破損せず、フロート１の回転を停止させるための材料、形状である必要がある。本実施例では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、規制片４０は、ステンレス材等の剛性を有する長細い平板部材で形成されている。規制片４０は、その基端がフロート１の側部２７に溶接等で固定される。                 
【００４１】
規制片４０をフロート１の側部２７における下部に固定し、常時、液体４に浸かっている状態とすると、液体４が流動する度に、規制片４０は液体４から流動力等を受けて、特にフロート１へ固定している部分等は疲労破壊が生じ、その固定部からとれたり、破損又は変形したりしてしまう等の問題が生じる。そこで、フロート１の側部２７における規制片４０の固定位置は、液体４に浸からない上部の方がよい。
【００４２】
ところで、タンク３及びフロート１の寸法、仕様に応じて、適宜、側壁７に対するガイド軸９及びフロート１が配置される。そのようないずれの配置であっても、規制片４０は、フロート１が回転した際に、側壁７に当接してフロート１の回転を阻止する程度の長さ（基端から先端までの長さ）を有する必要がある。
【００４３】
そのために、図３（ｄ）に示すように、規制片４０を、その基端をフロート１の側部２７にネジ止めして固定する構成としてもよい。このような構成とすると、フロート１と側壁７との間隔に合わせて、長さの異なる規制片４０を適宜選択して固定できる。
【００４４】
また、規制片４０全体として長さを伸縮して調節可能とする構成としてもよい。例えば、図３（ｅ）に示すように、側部２７に固定した規制片４０に対して、補助規制片４１をその水平方向の取付け位置を選択して固定することで、規制片４０及び補助規制片４１を含めて、規制片全体として長さを伸縮して調節可能とすることができる。
【００４５】
なお、上記角度αは、フロート１が液体４中で傾いた状態で浮いたりしない、或いはフロート１の回転によってワイヤ１９がガイド軸９に絡みついたり巻きついたりしない範囲内の角度であればよい。
【００４６】
例えば、図３（ｃ）に示すように、上記角度αについて、α＜１８０°としてもよいが、αがあまり小さいと、フロート１が液体４中で傾いた状態で浮いたり、或いはフロート１が少し回転しただけで、規制片４０が側壁７に接触してしまう。そのようなことが生じると、フロート１は、ガイド軸９に沿ったスムースな上下方向への移動が阻害され、正確な液位測定に支障をきたす。
【００４７】
従って、上記角度αは、フロート１の回転によってワイヤ１９がガイド軸９に絡みついたり巻きついたりしない範囲内で、αは１８０°又はその近傍が好ましい。本考案者は、研究開発の過程において、図３（ｂ）に示す本実施例のようにα＝１８０°であると、ワイヤ１９がガイド軸９に絡みついたり巻きついたりせず、側壁７への規制片４０の当接が頻発せず、フロート１の上下方向への滑らかな移動を阻害しないという確証を得た。
【００４８】
（作用）
タンク３内の液体４の液位に応じてフロート１は、ガイド軸９に沿って上下垂直方向に移動する。フロート１が上方に移動すると、ワイヤ１９は、その先端に取り付けられた重り１４の重力によって引っ張られ、またフロート１が下方に移動すると、重り１４を引き上げながら、案内管２０で案内されて移動する。そのため、重り１４が案内レール２１に沿って移動する。液位指示具１５の示す目盛３７が、タンク３内の液位（又は液量）である。
【００４９】
ところで、液供給管１１からタンク３内に液体４を供給する場合、或いは液排出管１３からタンク３内の液体４を排出する場合、或いは撹拌器を備えたタンクでは液体が撹拌される場合等に、タンク３内の液体４が流動し、その流動が原因でフロート１が回転する。
【００５０】
フロート１が回転すると、一対の規制片４０のいずれか一つの規制片４０が側壁７に当接し、フロート１がそれ以上回転することを阻止する。即ち、図１（ｅ）において、フロート１が時計回りに回転すると実線で示すように左側の規制片４０が側壁７に当接し、フロート１が反時計回りに回転すると２点鎖線で示すように右側の規制片４０が側壁７に当接し、いずれの場合でも、フロート１は４５°程度回転してそれ以上の回転が阻止される。  
【００５１】
そのため、ワイヤ１９がガイド軸９に絡みついたり巻きついたりすることが防止され、フロート１、ワイヤ１９、重り１４及び液位指示具１５は、スムースに上下動するので、液位に応じたフロート１の位置を反映した正確な液位（又は貯液量）の測定が可能となる。
【００５２】
以上、本考案に係る液面計のフロートを実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本考案はこのような実施例に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本考案に係る液面計のフロートは上記のような構成であるから、水、燃料（重油、軽油、ガソリン等）、化学液、その他の各種の液体を収容する液槽やタンク内における液面を計測する液面計のフロートとして適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  フロート                       
２  液面計                         
３  タンク                         
４  液体                           
５  液面                           
６  底壁                           
７  側壁                           
８  頂壁                           
９  ガイド軸                       
１０  供給バルブ                   
１１  液供給管                     
１２  排出バルブ                   
１３  液排出管                     
１４  重り                         
１５  液位指示具                   
１６  液位指示具の支持軸           
１７  液位指示具の指示片           
１９  ワイヤ                       
２０  案内管                       
２１  案内レール                   
２５  フロートのガイド孔           
２６  フロートの底部               
２７  フロートの側部               
２８  フロートの頂部               
２９  フロートの内管               
３０  フロートの取付け金具         
３４  タンクの頂壁の取り出し孔     
３５  案内部材                     
３６  中央隙間帯                   
３７  目盛                         
４０  規制片                       
４１  補助規制片 
５０  液面計（比較例の液面計）               
５１  比較例のフロート           
【図１】
0003186129.tif 000003
【図２】
0003186129.tif 000004
【図３】
0003186129.tif 000005
【図４】
0003186129.tif 000006