(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、当該ハウジングに保持された酸素ガスセンサと、ガード部材とを有してなり、
ハウジングは、酸素ガスセンサのガス作用部に通じるガス導入空間を有し、
ガード部材は、ガス導入空間の開口の開口の径より大きい径を有し、ハウジングのスカート部内に固定されて前記ガス導入空間の開口に対向して配置されており、
ガード部材とハウジングの間の間隙によって形成されるガス入口と、酸素ガスセンサのガス作用部とが、屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることを特徴とする液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器。
【請求項２】
ハウジングは、半径方向内方に突出するよう形成されたガード部材保持部を有し、当該ガード部材保持部を貫通するよう装着された保持用ネジによりガード部材が固定されており、当該保持用ネジは、その頭部がガード部材保持部の内面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器に関し、更に詳しくは、炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために用いられる定置型の酸素ガス検知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石油備蓄基地、オイルタンカーなどの炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンクにおいては、内部の酸素ガス濃度が高くなると爆発が起きるおそれがあることから、当該貯蔵タンク内の酸素ガス濃度を測定するための酸素ガス検知器が用いられており、この酸素ガス検知器により、例えば酸素ガス濃度が５体積％を超えた場合には、警告が発せられるよう設定されている。
【０００３】
このような酸素ガス検知器は、例えば貯蔵タンクに対して炭化水素系の液体燃料を供給するための供給ライン中における、当該貯蔵タンクの供給開口付近に、ガス導入口が当該供給ライン内を臨むよう、当該ガス導入口が設けられている部分が挿入された状態で配置されている（図５参照）。
【０００４】
酸素ガス検知器の或る種のものとしては、図７に示すように、例えば隔膜ガルバニ電池式センサなどの酸素ガスセンサ（図示せず）を保持しており、当該酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するための経路が形成されるべき円柱状のガス導入空間７２が区画されてなる略円筒状のハウジング７０を備え、このハウジング７０のガス導入空間７２内には、複数のガス導入用貫通孔７５Ａが形成されている通気性多孔質板状体７５が開口７１を塞ぐよう、互いに離間した状態で複数（図の例においては３枚）設けられており、当該複数の通気性多孔質板状体７５のガス導入用貫通孔７５Ａからハウジング７０内に導入された検査対象ガスが、ガス導入空間７２を通過し、酸素ガスセンサのガス導入口を覆うよう設けられたフィルタ（図示せず）よりなるガス作用部を介して酸素ガスセンサに供給される構成のものがある。
【０００５】
しかしながら、このような構成の酸素ガス検知器は、貯蔵タンク６０内に貯蔵されている炭化水素系の液体燃料が、特に夏場のような気温の高くなる環境下において膨張することに起因して供給開口から供給ライン内に噴出し、この噴出に伴って発生した炭化水素系の液体燃料の飛沫が、酸素ガス検知器の供給ライン内に挿入されている部分に付着することとなる。特に、この飛沫が酸素ガス検知器における通気性多孔質板状体７５のガス導入用貫通孔７５Ａおよびその近傍に付着して保持されるような場合には、当該ガス導入用貫通孔７５Ａが詰まり塞がれることによって通気性多孔質板状体７５の通気性が阻害され、酸素ガスセンサに対する検査対象ガスの供給量が小さくなることから、酸素ガス検知器に測定の信頼性が得られなくなる、という問題がある。
【０００６】
また、酸素ガス検知器においては、検査対象ガスが複数の通気性多孔質板状体７５の各々のガス導入用貫通孔７５Ａを順に通過することによって屈曲した経路によってハウジング７０内に導入されることとなるよう、当該複数の通気性多孔質板状体７５が配置されているため、この複数の通気性多孔質板状体７５の作用によって直線的に進入する炭化水素系の液体燃料の飛沫がフィルタに付着することを防止することはできる。しかしながら、その一方でハウジング７０のガス導入空間７２内に複数の通気性多孔質板状体７５を互いに離間した状態で配設するための領域が長さ方向に大きく必要となることから、ハウジング７０内に導入された検査対象ガスが酸素ガスセンサに至るまでの経路が長くなるため、酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するために要する時間が大きくなり、その結果、十分な応答性を確保することができなくなるおそれがある、という問題もある。
なお、本発明の先行技術としては、下記特許文献１に開示されるようなものが挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高い測定の信頼性が得られると共に、優れた応答性を有する液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器は、ハウジングと、当該ハウジングに保持された酸素ガスセンサと、ガード部材とを有してなり、
ハウジングは、酸素ガスセンサのガス作用部に通じるガス導入空間を有し、
ガード部材は、ガス導入空間の開口の開口の径より大きい径を有し、ハウジングのスカート部内に固定されて前記ガス導入空間の開口に対向して配置されており、
ガード部材とハウジングの間の間隙によって形成されるガス入口と、酸素ガスセンサのガス作用部とが、屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器においては、ハウジングは、半径方向内方に突出するよう形成されたガード部材保持部を有し、当該ガード部材保持部を貫通するよう装着された保持用ネジによりガード部材が固定されており、当該保持用ネジは、その頭部がガード部材保持部の内面側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器によれば、ガス入口がハウジングとガード部材との間の間隙によって形成されており、また、酸素ガスセンサのガス作用部と屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされているため、当該ガス入口からガス導入空間に導入された検査対象ガスは屈曲路を介して酸素ガスセンサに供給されることとなるため、液体燃料の飛沫がガス入口から進入した場合であっても、飛沫は屈曲して進行することがないことから、ガス導入空間を臨むよう配置されている酸素ガスセンサのガス作用部に付着することがなく、また、飛沫がガード部材に付着した場合であっても、ガス入口が詰まって塞がれることもないため、液体燃料の飛沫が付着することに起因して酸素ガスセンサに対する検査対象ガスの供給量が小さくなることを防止することができ、しかも、検査対象ガスがガス入口から酸素ガスセンサに至るまでのガス導入空間内に、屈曲路を形成するための部材を設ける必要がないことから、当該ガス導入空間が長くなることに起因して酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するために要する時間が大きくなることを防止することができるため、高い測定の信頼性と共に、優れた応答性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器について、図を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明図であり、図２は、図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を拡大して示す説明用拡大図であり、図３は、図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を、図２と異なる断面において示す説明用拡大図であり、図４は、図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器のガス導入口の形状を示す説明図である。
この液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器（以下、「燃料タンク用酸素ガス検知器」ともいう。）１０は、例えば石油備蓄基地、オイルタンカーなどの炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために用いられる定置型の検知器である。
【００１４】
燃料タンク用酸素ガス検知器１０は、例えば隔膜ガルバニ電池式センサなどの酸素ガスセンサ３１を備えた検知部１２と、当該検知部１２において測定された酸素ガス濃度のデータを処理するためのデータ処理部１３とにより構成されている。
【００１５】
燃料タンク用酸素ガス検知器１０の検知部１２は、その全体形状が円筒状のハウジング２０を備えており、このハウジング２０におけるセンサ収容空間２５には、例えばテフロン（登録商標）製のフィルタ３３がガス導入口を覆うよう設けられることによってガス作用部が形成されてなる構成の酸素ガスセンサ３１が収容されている。
この図の例において、ハウジング２０は、その内部に検知部１２において測定した酸素ガス濃度のデータをデータ処理部１３に送信するためのセンサケーブル３５を配設するためのハウジング部２０Ａと、当該ハウジング部２０Ａの先端（図１における下端）に嵌合されたキャップ部２０Ｂとにより構成されており、このキャップ部２０Ｂに、センサ収容空間２５が形成され、酸素ガスセンサ３１が保持されている。
同図において、２１は、ハウジング部２０Ａとキャップ部２０Ｂとの嵌合部に配設されたＯリングであり、２６は、センサ収容空間２５を区画するＣリングであり、３４は、センサ収容空間２５におけるフィルタ装着部２５Ａに、フィルタ３３と共に配設されたＯリングであり、３６は、酸素ガスセンサ３１とセンサケーブル３５とを電気的に接続するためのコネクタ部であり、１８は、燃料タンク用酸素ガス検知器１０を設置するために用いられる固定部材であり、また、１５は、外部アースであり、１６は、外部ケーブルであり、１７は、防水コネクタである。
【００１６】
このハウジング２０のキャップ部２０Ｂには、センサ収容空間２５に連通し、開口２２から流入した検査対象ガスが酸素ガスセンサ３１のガス作用部を構成するフィルタ３３に到達するよう流動する略円柱状のガス導入空間２３が形成されており、さらに当該開口２２が形成されている端部（図２および図３における下端部）には、円筒状の突出縁部よりなるスカート部２４が垂設されている。
このスカート部２４内には、ガス導入空間２３の開口２２の開口の径よりも大きな径を有する円盤状のガード部材４０が設けられている。
この図の例において、ガス導入空間２３は、開口２２を有する円錐台状部分２３Ａと、円柱状部分２３Ｂとにより構成されている。
【００１７】
ガード部材４０は、ハウジング２０のスカート部２４内において、開口２２の前方（図２および図３における下方）に、当該ガス流入開口２２と対向するよう配置されており、その離間距離Ｂは、例えば１〜２ｍｍである。
この図の例においては、ガード部材４０は、ガス導入空間２３を介して酸素ガスセンサ３１のガス作用部を構成するフィルタ３３と対向するよう設けられている。
【００１８】
このガード部材４０は、その外縁部分に、等間隔に４個のネジ孔４１が形成されており、保持用ネジ４５により、ハウジング２０に形成されている、半径方向内方（図２および図３における左右方向）に突出するガード部材保持部２８に固定されている。
この保持用ネジ４５は、ガード部材保持部２８の貫通孔２９に装着されており、その頭部４５Ａが、貫通孔２９における頭部嵌挿部２９Ａに嵌合されることにより、ガード部材保持部２８の内面側（図２および図３における上面側）に配置された状態とされている。
【００１９】
そして、ガード部材４０の周縁と、ハウジング２０のスカート部２４の内周面との間の間隙により、ガス入口４２が形成されている。
この図の例においては、ガス入口４２は、ガード部材４０の周縁を一巡するよう環状に形成されている。
【００２０】
ガス入口４２は、酸素ガスセンサ３１に対する検査対象ガスの供給量を十分得るために、その面積が２００〜３００ｍｍ2 であることが好ましい。
また、ガス入口４２を形成する、ガード部材４０の周縁と、スカート部２４の内周面との離間距離Ａは、例えば３〜４ｍｍである。
【００２１】
また、ガス入口４２は、酸素ガスセンサ３１のガス作用部を構成するフィルタ３３と屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることが必要とされる。
すなわち、ガス入口４２からハウジング２０内に導入された検査対象ガスは、スカート部２４内におけるガード部材４０の上方（図２および図３における上方）の領域（以下、「ガード部材上方領域空間」ともいう。）およびガス導入空間２３よりなるガス経路形成空間を通過して酸素ガスセンサ３１に至ることとなるが、このガス経路形成空間に形成される、検査対象ガスがガス入口４２から導入されてフィルタ３３に至るまでのガス経路は、直線路ではなく、屈曲路であることが必要とされる。
この図の例においては、燃料タンク用酸素ガス検知器１０は、ガード部材４０を、ガス導入空間２３の開口２２の開口の径よりも大きい径を有するものとすることにより、当該ガード部材４０の周縁を一巡するよう形成されるガス入口４２からはガス経路形成空間を介してフィルタ３３を直視することができない構造を有するものとされている。
図３においては、検査対象ガスがガス入口４２からハウジング２０内に導入され、フィルタ３３に至るまでの経路の一例が破線によって示されている。
【００２２】
ここに、燃料タンク用酸素ガス検知器１０において、ガス入口４２とフィルタ３３とを屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とするためには、その設計上、例えばガス導入空間２３の形状、当該ガス導入空間２３の開口２２の形状、ガード部材４０の形状およびガード部材４０と開口２２との離間距離などが調整されることとなる。
【００２３】
このような構成の燃料タンク用酸素ガス検知器１０は、貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために、例えば図５に示すように、貯蔵タンク６０に対して炭化水素系の液体燃料６１を供給するための供給ライン６２における当該貯蔵タンク６０の供給開口６０Ａ付近に、固定部材１８により、ガス入口４２が当該供給ライン６２内を臨むよう、検知部１２の先端部分（図２および図３における下端部分）が挿入された状態に配置される。
【００２４】
そして、燃料タンク用酸素ガス検知器１０においては、貯蔵タンク６０内における液体燃料６１の上方に存在する雰囲気を検査対象ガスとし、この検査対象ガスがガス入口４２からハウジング２０内に導入され、ガス作用部を構成するフィルタ３３を介して酸素ガスセンサ３１に供給されると、この酸素ガスセンサ３１によって当該検査対象ガス中の酸素ガス濃度が測定され、その測定データがセンサケーブル３５を介してデータ処理部１３に送信される。そして、測定データ処理部１３においては、検知部１２から送信された酸素ガス濃度の測定データに基づき、例えば酸素ガス濃度が５体積％を超えている場合には警告が発せられる。
【００２５】
このように、燃料タンク用酸素ガス検知器１０は、検知部１２の先端部分が貯蔵タンク６０の供給ライン６２内に挿入された状態に配置されることによって用いられるため、当該貯蔵タンク６０内に貯蔵されている液体燃料６１が、特に夏場のような気温の高くなる環境下において膨張し、これに起因して供給開口６０Ａから供給ライン６２内に噴出した場合には、この噴出に伴って発生した液体燃料６１の飛沫が付着することもある。
【００２６】
しかしながら、燃料タンク用酸素ガス検知器１０は、ガス入口４２が、ガード部材４０の周縁と、ハウジング２０におけるスカート部２４の内周面との間の間隙によって当該ガード部材４０の周辺に形成されているため、液体燃料の飛沫がガード部材４０に付着した場合であっても、ガス入口４２が詰まって塞がれることがない。
また、ハウジング２０内には直線状の経路が形成されることがなく、ガス入口４２から導入された検査対象ガスが屈曲したガス経路によってフィルタ３３に至ることとなるため、液体燃料の飛沫がガス入口４２を介してハウジング２０内に進入した場合であっても、飛沫は屈曲して進行することがなく、その進行経路は略直線状であることから、飛沫がハウジング２０におけるガス経路形成空間を区画する内周面に付着することはあっても、フィルタ３３に付着することはない。
さらに、ガス導入空間２３に屈曲路を形成するための部材を配置することなく、当該ガス導入空間に屈曲したガス経路を形成することができるため、このような部材を配置する領域を設けることに伴って当該ガス導入空間が長くなり、これに起因してガス経路が長くなることを防止することができる。
従って、燃料タンク用酸素ガス検知器１０には、液体燃料の飛沫によってガス入口４２が塞がれること、また飛沫が酸素ガスセンサ３１のガス作用部を構成するフィルタ３３に付着することに起因して当該酸素ガスセンサ３１に対する検査対象ガスの供給量が小さくなることを防止することができるため、高い測定の信頼性を得ることができると共に、ガス経路を短くし、酸素ガスセンサ３１に対して検査対象ガスを供給するために要する時間を、例えば３０秒間と小さくすることができるため、優れた応答性を得ることができる。
【００２７】
また、燃料タンク用酸素ガス検知器１０においては、ガード部材４０を固定するための保持用ネジ４５が、その頭部４５Ａがハウジング２０におけるガード部材保持部２８の内面側に配置された状態でガード部材４０を固定しているため、保持用ネジ４５が緩み、当該保持用ネジ４５がガード部材４０と共に供給ライン６２または貯蔵タンク６０内に落下することを防止することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図６に示すように、ガード部材５０が、円盤状のガード部材本体５１に、例えばネジ孔５３が形成された固定部５２が連設されてなり、その周縁を断続的に一巡する環状のガス入口５５を形成する形状のものであってもよい。
ここに、図６の燃料タンク用酸素ガス検知器は、ガード部材１０に代えてガード部材５０が設けられていること以外は図１の燃料タンク用酸素ガス検知器と同様の構成を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を拡大して示す説明用拡大図である。
【図３】図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を、図２と異なる断面において示す説明用拡大図である。
【図４】図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器のガス入口の形状を示す説明図である。
【図５】図１の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器が貯蔵タンクに対して炭化水素系の液体燃料を供給するための供給ラインに設けられている状態を示す説明図である。
【図６】本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の他の例を示す説明図である。
【図７】従来の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明用部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器（燃料タンク用酸素ガス検知器）
１２    検知部
１３    データ処理部
１５    外部アース
１６    外部ケーブル
１７    防水コネクタ
１８    固定部材
２０    ハウジング
２０Ａ    ハウジング部
２０Ｂ    キャップ部
２１    Ｏリング
２２    開口
２３    ガス導入空間
２３Ａ    円錐台状部分
２３Ｂ    円柱状部分
２４    スカート部
２５    センサ収容空間
２５Ａ    フィルタ装着部
２６    Ｃリング
２８    ガード部材保持部
２９    貫通孔
２９Ａ    頭部嵌挿部
３１    酸素ガスセンサ
３３    フィルタ
３４    Ｏリング
３５    センサケーブル
３６    コネクタ部
４０    ガード部材
４１    ネジ孔
４２    ガス入口
４５    保持用ネジ
４５Ａ    頭部
５０    ガード部材
５１    ガード部材本体
５２    固定部
５３    ネジ孔
５５    ガス入口
６０      貯蔵タンク
６０Ａ    供給開口
６１      液体燃料
６２      供給ライン
７０      ハウジング
７１    開口
７２    ガス導入空間
７５    通気性多孔質板状体
７５Ａ    ガス導入用貫通孔
【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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【図６】
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【図７】
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