(57)【要約】【課題】ガスホルダーのピストンの傾斜レベルや、ピストンのシール部用のグリースやシール油のレベルを、精度良く、しかも簡単な構成で監視することができるガスホルダーのピストン監視装置を提供すること。【解決手段】ガスホルダー１の天井部においてガスホルダー１内面の円周方向に沿ってレーザー距離計６を複数配置し、レーザー距離計６からのレーザー光をピストン２の外周部に設けた反射板７に対応するレーザー距離計６へ向けて反射させることによって、各レーザー距離計６から対応する反射板７までの距離を測定するようにした。更に、各レーザー距離計６によって測定した距離の差からピストン２の傾斜レベルを演算装置１０によって演算し、その演算したピストンの傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発するようにした。【選択図】  図１
2005214654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状のガスホルダー内に昇降可能に設けられた平面視円形のピストンを監視するガスホルダーのピストン監視装置であって、
ガスホルダーの天井部においてガスホルダー内面の円周方向に沿って複数配置され、ピストンの外周部に向けてレーザー光を発射するレーザー距離計と、
ピストンの外周部に複数設けられ、各レーザー距離計からのレーザー光を各レーザー距離計に向けて反射する反射板と、
レーザー距離計によって測定した各レーザー距離計から各反射板までの距離の差からピストンの傾斜レベルを演算する演算装置とを備えたガスホルダーのピストン監視装置。
【請求項２】
略円筒状のガスホルダー内に昇降可能に設けられた平面視円形のピストンを監視するガスホルダーのピストン監視装置であって、
ピストンの外周部に形成されたシール油溝の円周方向に沿って複数配置され、シール油溝内のシール油レベルを測定する油面レベル測定装置と、
各油面レベル測定装置によって測定したシール油レベルの差からピストンの傾斜レベルを演算する演算装置とを備えたガスホルダーのピストン監視装置。
【請求項３】
演算装置によって演算したピストンの傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発する警報装置をさらに備えた請求項１又は２に記載のガスホルダーのピストン監視装置。
【請求項４】
各油面レベル測定装置によって測定したシール油レベルの何れかが所定のレベル以下であるときに警報信号を発する警報装置をさらに備えた請求項２に記載のガスホルダーのピストン監視装置。
【請求項５】
略円筒状のガスホルダー内に昇降可能に設けられた平面視円形のピストンを監視するガスホルダーのピストン監視装置であって、
ガスホルダーの天井部に配置され、ピストンとガスホルダー内面との間のシール部用のグリースを貯蔵するグリースタンクに向けてレーザー光を発射するレーザー距離計と、
グリースタンクのグリースレベルと連動して昇降する昇降部材と、
昇降部材に設けられ、レーザー距離計からのレーザー光をレーザー距離計に向けて反射する反射板と、
レーザー距離計によって測定したレーザー距離計から反射板までの距離からグリースタンクのグリースレベルを演算する演算装置とを備えたガスホルダーのピストン監視装置。
【請求項６】
演算装置によって演算したグリースタンクのグリースレベルが所定のレベル以下であるときに警報信号を発する警報装置をさらに備えた請求項５に記載のガスホルダーのピストン監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを貯蔵するガスホルダーにおいて、ガス貯蔵量に応じて上下動するピストンの傾斜レベルや、ピストンのシール部用のグリースやシール油のレベルを監視するガスホルダーのピストン監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ガスホルダーには、貯蔵されたガスをある一定のガス圧に保つため、ガス貯蔵量に応じてタンク内面を上下動する平面視円形のピストンが設けられており、このピストンの外周とタンク内面との間は、貯蔵されたガスの漏洩を防止するため、シール油やグリースあるいはシールゴムなどのシール手段によってシールされている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来のガスホルダーのピストンにおいては、シール面の摩擦力差などにより上下動距離差が発生しピストン全体が均一に上下動せず、シール面の高低レベル差いわゆる傾斜レベルを生じる。この傾斜レベルはガスホルダーのシール性能に大きく影響するため、従来、タンク内面数箇所に描画されたゲージ目盛を点検口から双眼鏡によって目視確認するか、作業者がピストン上部へ侵入し、手動計測を行うことによって傾斜レベルを点検するようにしていた。
【０００４】
上述のとおり、ガスホルダーのピストン上部はシール手段によって通常は貯蔵ガスと隔絶されているが、ピストンの傾斜によるシール性能の低下により、ガス漏れを引き起こす可能性があり、点検口を開放しての点検は災害に繋がる要因となり得る。このことから、作業者が点検口を開放することなく、無人でピストンの傾斜レベルを測定するための手段が望まれている。
【０００５】
また、ピストンの外周とタンク内面との間のシール部にシール油を用いた場合、シール性能維持のためにはシール部におけるシール油レベルを監視する必要がある。同様に、シール部にグリースを用いた場合、シール性能維持のためにはシール部へ供給するグリースを貯蔵するグリースタンク内のグリースレベルを監視する必要がある。
【０００６】
これに対して、特許文献２には、シール油レベルの変動に連動して動作する作動部と、投光部と、受光部を備え、投光部と受光部との間に前記作動部の動作に伴い透過光量を可変する透過光量可変部材を設けることによってピストンの傾斜レベルを測定するようにしたピストンの傾斜測定装置が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献２の傾斜測定装置では、透過光量可変部材の透過光量の変化によって作動部の動作量を測定するようにしており、作動部の動作量を直接測定するわけではないので、測定精度は十分とはいえない。また、投光部と受光部との間に透過光量可変部材を配置する必要があることから、装置構成が複雑になり故障も発生しやすいという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１９４２９６号公報
【特許文献２】特開平７−７７４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ガスホルダーのピストンの傾斜レベルや、ピストンのシール部用のグリースやシール油のレベルを、精度良く、しかも簡単な構成で監視することができるガスホルダーのピストン監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガスホルダーのピストン監視装置は、略円筒状のガスホルダー内に昇降可能に設けられた平面視円形のピストンを監視するものであって、ガスホルダーの天井部においてガスホルダー内面の円周方向に沿って複数配置され、ピストンの外周部に向けてレーザー光を発射するレーザー距離計と、ピストンの外周部に複数設けられ、各レーザー距離計からのレーザー光を各レーザー距離計に向けて反射する反射板と、レーザー距離計によって測定した各レーザー距離計から各反射板までの距離の差からピストンの傾斜レベルを演算する演算装置とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明のガスホルダーのピストン監視装置は、ピストンの外周部に形成されたシール油溝の円周方向に沿って複数配置され、シール油溝内のシール油レベルを測定する油面レベル測定装置と、各油面レベル測定装置によって測定したシール油レベルの差からピストンの傾斜レベルを演算する演算装置とを備えたものである。
【００１１】
さらに、本発明のガスホルダーのピストン監視装置は、ガスホルダーの天井部に配置され、ピストンとガスホルダー内面との間のシール部用のグリースを貯蔵するグリースタンクに向けてレーザー光を発射するレーザー距離計と、グリースタンクのグリースレベルと連動して昇降する昇降部材と、昇降部材に設けられ、レーザー距離計からのレーザー光をレーザー距離計に向けて反射する反射板と、レーザー距離計によって測定したレーザー距離計から反射板までの距離からグリースタンクのグリースレベルを演算する演算装置とを備えたものである。
【００１２】
本発明のガスホルダーのピストン監視装置は、傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発する警報装置を備えたものとすることができ、また、シール油レベルやグリースレベルが所定のレベル以下であるときに警報信号を発する警報装置を備えたものとすることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来、作業者が手動確認していたピストンの傾斜レベルを連続的に常時監視でき、また、ガスホルダーの保守に必要なシール油レベルやグリースレベルなどの保守情報を得ることができるので、ガスホルダーの安全かつ安定した操業を確保することができる。
【００１４】
さらに、本発明のガスホルダーのピストン監視装置は、ピストンの傾斜レベルやシール油レベルあるいはグリースレベルを直接的に測定するので、その装置構成が簡単になり、測定精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の第１実施例を示す断面図である。同図において、ガスホルダー１の内部には、ガス貯蔵量に応じて上下動するピストン２が設けられている。ピストン２は、平面視で円形に形成されており、ピストンプレート２ａとその外周部に設けられたピストンフレーム２ｂとから成る。そして、ピストンフレーム２ｂの外周面とガスホルダー１の内周面との間のシール部３は、グリースにてシールされている。このシール部３のグリースは、ピストンプレート２ａ上に配置されたグリースタンク４からエアーポンプ（図示せず）によって供給されるようになっている。また、グリースタンク４には、グリースタンク４のグリースレベルと連動して昇降するフロート式の昇降部材５が設けられている。
【００１７】
ピストン２上方のガスホルダー１の天井部には、レーザー距離計６が複数配置されている。図２は、レーザー距離計６の配置を示す平面図である。同図に示すように、レーザー距離計６は、ガスホルダー１の内周面に沿って等間隔（等角度間隔）で８個配置されている。レーザー距離計６の個数は実施例の８個に限定されるものでなく、少なくとも２個、好ましくは４個以上配置する。
【００１８】
ピストンフレーム２ｂには、各レーザー距離計６の垂直下方位置に、レーザー距離計６から発射されたレーザー光に対応するレーザー距離計６へ向けて反射する反射板７が設けられている。レーザー距離計６は、対応する反射板７によって反射されたレーザー光を受光し、レーザー距離計６から対応する反射板７までの距離を測定する。
【００１９】
各レーザー距離計６によって測定された距離のデータ信号は、有線にて子局通信端末８へ送られ、子局通信端末８はそのデータ信号を無線にて親局通信端末９へ送信する。送信された距離のデータ信号は演算装置１０に送信される。演算装置１０は、各レーザー距離計６で測定した距離のデータを用い、各レーザー距離計６に対応する反射板７が取り付けられた位置におけるピストン２外周部（ピストンフレーム２ｂ）の各高さレベルを演算し、この各高さレベルからピストン２の傾斜レベルを演算する。
【００２０】
さらに、演算装置１０は、演算した傾斜レベルを予め設定された所定の傾斜レベルと比較し、演算した傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発する。すなわち、本実施例における演算装置１０は警報装置の機能も有する。無論、警報装置を演算装置１０と別途に設けてもよい。
【００２１】
再び図１及び図２を参照すると、ガスホルダー１の天井部には、グリースタンク４の垂直上方位置に別のレーザー距離計１１が設けられ、グリースタンク４に設けた昇降部材５には、レーザー距離計１１から発射されたレーザー光をレーザー距離計１１に向けて反射する反射板１２が固定されている。レーザー距離計１１は、反射板１２によって反射されたレーザー光を受光し、レーザー距離計１１から反射板１２までの距離を測定する。
【００２２】
レーザー距離計１１によって測定された距離のデータ信号は、前述のレーザー距離計６の場合と同様に、子局通信端末８及び親局通信端末９を経由して演算装置１０に送信される。演算装置１０は、レーザー距離計１１で測定した距離のデータを用い、反射板１２の高さレベルを演算し、この高さレベルからグリースタンク４に貯蔵されているグリースの高さレベル（グリースレベル）を演算する。さらに、演算装置１０は、演算したグリースレベルを予め設定された所定のグリースレベルと比較し、演算したグリースレベルが所定のグリースレベル以下であるときに警報信号を発する。
【００２３】
以上のとおり、本実施例によれば、ピストン２の傾斜レベルとグリースタンク４のグリースレベルを常時監視でき、異常時には警報信号を発することができる。
【実施例２】
【００２４】
図３は、本発明の第２実施例を示す断面図である。同図において、第１実施例と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図３に示すように、ガスホルダー１の内部には、ガス貯蔵量に応じて上下動するピストン２が設けられている。ピストン２の外周とガスホルダー１の内周面との間のシール部３は、ピストン２外周のピストンフレーム２ｂ上に形成されたシール油溝１３内のシール油にてシールされている。シール部３より漏れたシール油は、ガスホルダー１下部のポンプステーション１４に集められる。ポンプステーション１４内のシール油は、ポンプにてガスホルダー１上部のシール油予備タンク１５へ溜められてシール油溝１３へ再び流下し、循環使用されるようになっている。
【００２６】
シール油溝１３には、エアパージ式の油面レベル測定装置１６が複数設けられている。図４は、エアパージ式の油面レベル測定装置１６の配置を示す平面図である。同図に示すように、エアパージ式の油面レベル測定装置１６は、シール油溝１３に沿ってシール油溝隔壁１３ａを挟んで１２個配置されている。エアパージ式の油面レベル測定装置１６の個数は実施例の１２個に限定されるものでなく、シール油溝隔壁１３ａの数によって配置する。
【００２７】
エアパージ式の油面レベル測定装置１６は、空気圧縮機及びエアパージユニット１７より供給されるパージエアでシール油中に少量のエアを連続的に排出している。この時、パージエアを排出するための圧力はエア排出位置と油面位で決まる油頭圧（ヘッド）に対応しており、油面位の変化によって放出気体の背圧（ヘッドと大気圧との差）が変化する。この油面レベル測定装置からの背圧を差圧変換器１８にて油面レベルに変換することによって油面レベルが測定される。
【００２８】
各エアパージ式の油面レベル測定装置１６によって測定されたシール油レベルのデータ信号は、第１実施例の場合と同様に、子局通信端末８及び親局通信端末９を経由して演算装置１０に送信される。演算装置１０は、各エアパージ式の油面レベル測定装置１６にて測定したシール油レベルの差からピストン２の傾斜レベルを演算する。さらに、演算装置１０は、演算した傾斜レベルを予め設定された所定の傾斜レベルと比較し、演算した傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発する。また、演算装置１０は、各エアパージ式の油面レベル測定装置１６によって測定されたシール油レベルの何れかが所定のレベル以下であるときに警報信号を発する。
【００２９】
以上のとおり、本実施例によれば、シール部３におけるシール油レベルを常時監視するとともにピストン２の傾斜レベルを常時監視することができ、異常時には警報信号を発することができる。
【実施例３】
【００３０】
図５は、本発明の第３実施例を示す断面図である。本実施例は、シール部３のシール油レベルを測定するための油面レベル測定装置として、防爆型で差圧式の油面レベル測定装置１９を用いたものである。差圧式の油面レベル測定装置１９は、第２実施例の場合と同様にシール油溝１３に沿ってシール油溝隔壁１３ａを挟んで１２個配置されている。
【００３１】
差圧式の油面レベル測定装置１９は、シール油をシール油溝底部より導圧管等にて直接的に導いて圧力を測定するか、又はシール油溝底部に設けたダイアフラムシールによってシール油の圧力を間接的に測定し、その測定した圧力を油面レベルに変換する。
【００３２】
各差圧式の油面レベル測定装置１９によって測定されたシール油レベルのデータ信号は、第２実施例の場合と同様に、子局通信端末８及び親局通信端末９を経由して演算装置１０に送信され、演算装置１０は、各差圧式の油面レベル測定装置１９にて測定したシール油レベルの差からピストン２の傾斜レベルを演算する。さらに、演算装置１０は、演算した傾斜レベルを予め設定された所定の傾斜レベルと比較し、演算した傾斜レベルが所定の傾斜レベル以上であるときに警報信号を発する。また、演算装置１０は、各差圧式の油面レベル測定装置１９によって測定されたシール油レベルの何れかが所定のレベル以下であるときに警報信号を発する。
【００３３】
以上のとおり、本実施例によれば、第２実施例と同様に、シール部３におけるシール油レベルを常時監視するとともにピストン２の傾斜レベルを常時監視することができ、異常時には警報信号を発することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、ピストン外周のシール部の構成に拘わらず、あらゆる種類のピストンの監視装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】第１実施例におけるレーザー距離計の配置を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図４】第２実施例における油面レベル測定装置の配置を示す平面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：ガスホルダー
２：ピストン
２ａ：ピストンプレート
２ｂ：ピストンフレーム
３：シール部
４：グリースタンク
５：昇降部材  
６：レーザー距離計
７：反射板
８：子局通信端末
９：親局通信端末
１０：演算装置
１１：レーザー距離計
１２：反射板
１３：シール油溝
１３ａ：シール油溝隔壁
１４：ポンプステーション
１５：シール油予備タンク 
１６：エアパージ式の油面レベル測定装置
１７：空気圧縮機及びエアパージユニット
１８：差圧変換器
１９：差圧式の油面レベル測定装置
【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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