(57)【要約】  【課題】  本発明は、光源の発熱を抑えつつ、ゲージ本体の可視溝を均一な明るさに照らすことができる水面計用照明器を提供することを目的とする。  【解決手段】  ゲージ本体１の両面に２枚の透過式ゲージグラス３ａ，３ｂを配置した後、ゲージ本体１及び透過式ゲージグラス３ａ，３ｂを水面計カバー４ａ，４ｂで挟みボルト５とナット６とで固定した構成を有する水面計を、ゲージ本体１の可視溝の延長線上に配置する照明器７により照らす。照明器７の発色光源として、複数のＬＥＤ１１を等間隔で一列に配置したＬＥＤスティック１２を用いる。【選択図】  図１（ｂ）
2005227147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラから連結管を介して蒸気と水とを導入するゲージ本体と、前記ゲージ本体の両面に配置される２枚の透過式ゲージグラスとを有し、ゲージ本体の可視溝を介して水位を透視する水面計用の照明器において、
前記水面計用照明器は、前記ゲージ本体の可視溝に対向して配置する発色光源として、複数の発光ダイオードが等間隔に一列に配置された発光ダイオードスティックを備えるとともに、前記発光ダイオードスティックに対して所定距離を置いて配置されたフィルターを備え、前記発光ダイオードスティックにより前記フィルターを介して前記ゲージ本体と前記２枚の透過式ゲージグラスとからなる水面計本体部を照明する、
ことを特徴とする水面計用照明器。
【請求項２】
請求項１に記載の水面計用照明器において、
前記発光ダイオードスティックと前記フィルターとの間の所定距離は、前記発光ダイオードスティックが前記水面計本体部を照らしたとき、前記発光ダイオードの光像の輪郭が前記水面計上に現れる距離である、
こと特徴とする水面計用照明器。
【請求項３】
請求項２に記載の水面計用照明器において、
前記発光ダイオードスティックの複数の発光ダイオードのうち、所定位置に配置された１つ以上の発光ダイオードは、その他の位置に配置された発光ダイオードと異なる色を発光する、
ことを特徴とする水面計用照明器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面計、特に透視式水面計の照明器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラなどに用いられる水面計として、透視式水面計などが提案されている。以下、透視式水面計について説明する。透視式水面計は、ボイラから連結管を介して蒸気と水を導入するゲージ本体と、前記ゲージ本体の両面に配置される２枚の透過式ゲージグラスとを有する構造で、ゲージ本体の可視溝に対向する位置に配置された照明器を用いて水面計本体部を照明する。これにより、ゲージ本体の可視溝を介して水面を見分けることができる。以下、透視式水面計の構成について図３を用いて説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）は、透視式水面計と従来の水面計用照明器との内部構造を示す図である。
【０００３】
図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、透視式水面計は、ゲージ本体１の両面に２枚の透過式ゲージグラス３ａ，３ｂを配置し、ゲージ本体１及び透過式ゲージグラス３ａ，３ｂを水面計カバー４ａ，４ｂで挟みボルト５とナット６とで固定した構成である。そして、ゲージ本体１の可視溝に対向する位置に、光源８、フィルターガラス９、及びフィルターホルダー１０を有する照明器７を取り付ける。この照明器７がフィルターガラス９を通してゲージ本体１を照らすことで、水面が白く光ってその識別が容易になる。なお、照明器１の光源８としては、白熱灯（非特許文献１参照）、または、蛍光灯が用いられていた。
【非特許文献１】液面計／水面計，文化貿易工業株式会社，１９９９年９月，Ｐ３０−Ｐ３７，Ｐ６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、従来の水面計用照明器は光源として白熱電球または蛍光灯を用いていたため、以下に示す課題が生じた。
【０００５】
光源として白熱灯及び蛍光灯を用いると、白熱灯及び蛍光灯は発熱が大きく、また水面計自身の温度も高くなることから相乗効果により照明器内の温度が高くなり、白熱電球及び蛍光灯の寿命が定格の数分の１になる。このため、取替えの頻度が高くなり、手間とコストがかかる。
【０００６】
また、白熱電球及び蛍光灯は、ビーム幅が大きいという指向性を有することから、光が拡散し、水面計の可視溝の明るさが不均一になる。
【０００７】
また、白熱電球の光の色は黄色みを帯びていることから、フィルターガラスを介して水面計を照らすと発色が悪くなる。例えば、フィルターガラスとして緑色のものを用いると、水面計は緑色ではなく、黄緑がかった色に見える。
【０００８】
また、光源に蛍光灯を用いると、蛍光灯の光が照明器内で拡散されて充分な明るさが得られない。
【０００９】
以上のことから、本発明では、光源の発熱を抑えつつ、ゲージ本体の可視溝を均一な明るさに照らすことができる水面計用照明器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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の水面計用照明器は以下に示す特徴を有する。
本発明の請求項１に係る水面計用照明器は、ボイラから連結管を介して蒸気と水とを導入するゲージ本体と、前記ゲージ本体の両面に配置される２枚の透過式ゲージグラスとを有し、ゲージ本体の可視溝を介して水位を透視するものであり、前記ゲージ本体の可視溝に対向して配置する発色光源として、複数の発光ダイオードが等間隔に一列に配置された発光ダイオードスティックを備えるとともに、前記発光ダイオードスティックに対して所定距離を置いて配置されたフィルターを備え、前記発光ダイオードスティックにより前記フィルターを介して前記ゲージ本体と前記２枚の透過式ゲージグラスとからなる水面計本体部を照明することを特徴とする。
【００１１】
このように、水面計用照明器の光源として、光のビーム幅が狭く、ほとんど発熱をしない、小型で、単色の発光ダイオードを等間隔に一列に並べた発光ダイオードスティックを用いることで、ゲージ本体の可視溝全体を均一な明るさで照らすことができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る水面計用照明器は、請求項１に記載の水面計用照明器において、前記発光ダイオードスティックと前記フィルターとの間の所定距離が、前記発光ダイオードスティックが前記水面計本体部を照らしたとき、前記発光ダイオードの光像の輪郭が前記水面計上に現れる距離であること特徴とする。
【００１３】
これにより、発光ダイオードの光像の輪郭が水面計上に現れ、発光ダイオードの光像が目盛りの役割を果たすことになる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る水面計用照明器は、請求項２に記載の水面計用照明器において、前記発光ダイオードスティック上の複数の発光ダイオードのうち、所定位置に配置された１つ以上の発光ダイオードが、その他の位置に配置された発光ダイオードと異なる色を発光することを特徴とする。
【００１５】
これにより、水面計上の所定位置に発色の異なる光像が現れ、それが例えば警戒位置を示す目盛りの役目を果たすことになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係る水面計用照明器は、ボイラから連結管を介して蒸気と水とを導入するゲージ本体と、前記ゲージ本体の両面に配置される２枚の透過式ゲージグラスとを有し、ゲージ本体の可視溝を介して水位を透視するものであり、前記ゲージ本体の可視溝に対向して配置する発色光源として、複数の発光ダイオードが等間隔に一列に配置された発光ダイオードスティックを備えるとともに、前記発光ダイオードスティックに対して所定距離を置いて配置されたフィルターを備え、前記発光ダイオードスティックにより前記フィルターを介して前記ゲージ本体と前記２枚の透過式ゲージグラスとからなる水面計本体部を照明するようにした。
【００１７】
これにより、可視溝部のみに光をあてて、ゲージ本体の可視溝全体を均一な明るさで照らすことができる。また、発光ダイオードのもつ単色発光の性質により、発光ダイオードスティックにより照らされた水面計は単色で見え、その結果、水面の確認が容易になる。また、発光ダイオードはほとんど発熱せず寿命が長いことから、低コストの照明器を実現することができる。また、発光ダイオードの個々の大きさが白熱灯や蛍光灯に比べて小さいため、照明器全体を小さくすることができ、取り付けの自由度が向上する。
【００１８】
また、本発明の請求項２に係る水面計用照明器は、請求項１に記載の水面計用照明器において、前記発光ダイオードスティックと前記フィルターとの間の所定距離が、前記発光ダイオードスティックが前記水面計本体部を照らしたとき、前記発光ダイオードの光像の輪郭が前記水面計上に現れる距離であること特徴とする。
【００１９】
これにより、水面計上に現れる発光ダイオードの光像の各輪郭が目盛りの役割を果たすことになり、その結果、水面計に目盛りを設置することなく、水位をより細かく識別することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項３に係る水面計用照明器は、請求項２に記載の水面計用照明器において、前記発光ダイオードスティック上の複数の発光ダイオードのうち、所定位置に配置された１つ以上の発光ダイオードが、その他の位置に配置された発光ダイオードと異なる色を発光することを特徴とする。
【００２１】
これにより、異なる色を発光している位置を目盛りとして、例えば、警戒位置として認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る水面計用照明器について図１を用いて説明する。図１（ａ）、図１（ｂ）は、本実施の形態１による水面計用照明器の内部構造を示す図である。なお、図１において、図３に示す水面計用照明器と同一の構成要素については同一符号を付し説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態１に係る水面計用照明器は、光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を使用することを特徴とする。ＬＥＤは表１に示す特徴があるため、水面計用照明器の光源として好適である。
【００２４】
表１．ＬＥＤと従来型の電球との比較
2005227147.tif 000003
【００２５】
本実施の形態１に係る水面計用照明器は、ＬＥＤを発色光源として用いるために、図１に示すように、複数のＬＥＤ１１を等間隔で一列に配置したＬＥＤスティック１２を透明なケース（ホルダー１３）に封入して保持し、ゲージ本体１の可視溝の延長線上に配置する。このとき、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９とは一定距離を保つように配置する。つまり、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９とをゲージ本体１の可視溝の明るさが均一になるような間隔に配置する。
【００２６】
ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９とは、ＬＥＤスティック１２により水面計を照らしたとき、ＬＥＤ１１の光像の輪郭が水面計上に現れる距離に配置しても良い。ＬＥＤスティック１２はＬＥＤ１１を等間隔に一列に配置していることから、この場合、図２に示すように、水面計上のＬＥＤ１１の輪郭が目盛りの役割を果たすことになる。
【００２７】
さらに、ＬＥＤは様々な色があることから、所定位置に発色の異なるＬＥＤ１１を取り付けて、警戒水位を一目で確認できるようにしても良い。例えば、図２に示すように、ＬＥＤスティック１２上にある所定のＬＥＤ１１の色を１箇所変えると、水面計上に１箇所色の異なる目盛り２１が現れることになり、この目盛り２１が警戒水位を示すラインの役割を果すことになる。なお、ＬＥＤ１１の色は、１箇所だけでなく複数箇所変えるようにしても良い。
【００２８】
以下、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９との間の距離関係について詳細に説明する。ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９との間の最適な距離を設定するために、以下に示す試験を行った。
【００２９】
まず、ＬＥＤ１１として緑色のＬＥＤ（日亜製ＮＳＰＧ５１０Ｓ）を用い、フィルターガラス９として白色フィルターを用い、緑色のＬＥＤ１１を等間隔に配置したＬＥＤスティック１２と白色のフィルターガラス９との間隔を０ｃｍから１ｃｍずつ広げ、均一な明るさになる距離を目視で確認した。なお、このとき、ＬＥＤ１１の照射角度を６０°、取付ピッチ、すなわち、各ＬＥＤ１１同士の間隔を１．２５ｃｍとした。以上のような試験の結果を表２に示す。
【００３０】
表２．ＬＥＤスティックとフィルターガラスとの距離と、水面計の見え方との関係
2005227147.tif 000004
【００３１】
次に、ＬＥＤ１１として白色ＬＥＤ（日亜製ＮＳＰＷ５１０ＢＳ）を用い、フィルターガラス９として緑色フィルターと白色フィルターとを組み合わせたものを用い、白色ＬＥＤ１１を等間隔に配置したＬＥＤスティック１２と、緑色フィルターと白色フィルターとを組み合わせたフィルターガラス９との距離を０ｃｍから１ｃｍずつ広げ、均一な明るさになる距離を目視で確認した。なお、このとき、ＬＥＤの照射角度を６０°、取付ピッチを１．２５ｃｍとした。以上のような試験の結果を表３に示す。
【００３２】
表３．ＬＥＤスティックとフィルターガラスとの距離と、水面計の見え方との関係
2005227147.tif 000005
【００３３】
表２，３に示すように、ＬＥＤスティック１２は、フィルターガラス９より５ｃｍ以上離された位置に配置すると、明るさが全体的に均一となり、光源としての機能を発揮する。すなわち、ＬＥＤ１１の照射角度６０°の場合、フィルターガラス９との間隔を取付ピッチの４倍以上離すことにより、ＬＥＤ１１は均一な光源として機能する。なお、ＬＥＤが均一な明るさ発揮する光源として機能するかどうかは、ＬＥＤ１１の照射角度と取付ピッチとに依存し、光源の明るさに無関係である。
【００３４】
また、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９との距離を１ｃｍ〜２ｃｍにすると、水面計の明るさが均一になるとともに、各光源の輪郭が独立して水面計上で見える。これにより、各光源は目盛りとしての役割を果たすことになる。
【００３５】
また、緑色ＬＥＤを用いたＬＥＤスティック単体の明るさが１３４０Ｌｘであるのに対して、白色ＬＥＤを用いたＬＥＤスティック単体の明るさが４５０Ｌｘしかなかった。このため、白色ＬＥＤは水面計用照明器の光源としては実用化に乏しい。このことから、緑色のＬＥＤを配置したＬＥＤスティックと白色フィルターとの組み合わせが水面計用照明器として実用化に適している。
なお、ＬＥＤの色は、緑色に限られるものではなく、ＬＥＤで実現できる色であればなんでも良い。
【００３６】
以上のようにして、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９との最適な距離、ＬＥＤの色とフィルターガラスの色との組み合わせを決定する。
以上のように本実施の形態１に係る水面計用照明器は、光源としてＬＥＤスティック１２を用いることから、以下に示す効果が得られる。
【００３７】
ＬＥＤスティック１２は、複数のＬＥＤ１１を等間隔に配置していることから、ゲージ本体１の可視溝全体を均一な明るさで照らすことができる。
また、ＬＥＤのもつ指向性、すなわち、光のビーム幅が狭いという特性により、光が拡散することなく可視溝部のみに照明をあてることができ、その結果、可視溝が十分な明るさとなる。
また、ＬＥＤはほとんど発熱せず寿命が長いことから、低コストの照明器を実現することができる。
【００３８】
また、ＬＥＤ１１の個々の大きさが白熱灯や蛍光灯に比べて小さいため、照明器全体を小さくすることができ、取り付けの自由度が向上する。
また、ＬＥＤ１１のもつ単色発光の性質により、ＬＥＤスティック１２により照らされた水面計を単色で見ることができ、水面の確認が容易になる。
また、ＬＥＤスティック１２にはＬＥＤ１１が等間隔に配置されていることから、ＬＥＤスティック１２とフィルターガラス９との距離を調整することで、水面計上でＬＥＤ１１の光像の各輪郭が個別に確認できるようになり、それが目盛りの役割を果たすことになる。その結果、水面計に目盛りを設置することなく、水位をより細かく識別することができる。また、所定位置に発色の異なるＬＥＤ１１を取り付けることで、容易に警戒位置を示すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の水面計用照明器は、水面計、特に透視式水面計用の照明器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１（ａ）】透視式水面計に適用した本発明の実施の形態１に係る水面計用照明器の内部構成を示す図である。
【図１（ｂ）】透視式水面計に適用した本発明の実施の形態１に係る水面計用照明器の内部構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る水面計用照明器が透視式水面計を照らした場合の水面計の見え方を示す図である。
【図３（ａ）】従来の透視式水面計とその照明器との内部構成を示す図である。
【図３（ｂ）】従来の透視式水面計とその照明器との内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ゲージ本体
２  可視溝
３ａ，３ｂ  ゲージグラス
４ａ，ａｂ  水面計カバー
５  ボルト
６  ナット
７  照明器
８  光源（白熱灯）
９  フィルターガラス
１０  フィルターホルダー
１１  ＬＥＤ
１２  ＬＥＤスティック
１３  ホルダー
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２】
2005227147.tif 000008
【図３（ａ）】
2005227147.tif 000009
【図３（ｂ）】
2005227147.tif 000010