(57)【要約】【課題】ある一定期間内における最高水位を自動的に計測することができるようにする。【解決手段】マンホール等の側壁に垂直状に設置されるものであって円形状の横断面形態を有する支柱８０と、支柱８０の周りに設けられるものであって支柱８０を基礎にしてその上下方向への移動が可能なように、かつ、所定の浮力を有するように形成されたフロート２０と、フロート２０上に載置されるものであって、フロート２０の浮力に基づく上方向への力に対しては円滑に従動するとともに、フロート２０が下方へと移動する場合には支柱８０との間において所定の制動力を発揮するように形成された噛込み機構の作用により、その位置に留まるように作動する計測ユニット１０と、からなる。【選択図】図１
2007170886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水位測定箇所に垂直状に設置されるものであって所定の一定横断面形態を有する支柱と、当該支柱の周りに設けられるものであって当該支柱を基礎にしてその上下方向への移動が可能なように設けられ、かつ、所定の浮力を有するように形成されたフロートと、当該フロート上に載置されるものであって、当該フロートの浮力に基づく上方向への力に対しては円滑に従動するとともに、上記フロートが下方へと移動する場合には上記支柱との間において所定の制動力を発揮して、その位置に留まるように作動する計測ユニットと、からなることを特徴とする水位測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の水位測定装置において、上記計測ユニットを、上記フロート上に載置されるものであって所定の平面面積を有するアンダプレート部及び当該アンダプレート部上に形成されるものであってその内径部側に上方へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ面を有するボデー本体と、当該ボデー本体に設けられた上記内径テーパ面と上記支柱の外周面との間に当該支柱を取り巻くように設けられるものであって本計測ユニットの自重に基づく下方向への力に対して上記内径テーパ面と上記支柱外周面との間に噛込むように形成されたＯリングと、当該Ｏリングを適宜下方へ押下げることによって当該Ｏリングの上記支柱外周面へのくい付き現象を解除させるように作動するロック解除手段と、からなるようにしたことを特徴とする水位測定装置。
【請求項３】
請求項１記載の水位測定装置において、上記計測ユニットを、上記フロート上に載置されるものであって所定の平面面積を有するアンダプレート部及び当該アンダプレート部上に形成されるものであってその内径部側に上方へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ面を有するボデー本体と、当該ボデー本体に設けられた上記内径テーパ面と上記支柱の外周面との間に当該支柱を取り巻くように設けられるものであって所定の摩擦係数を有するように形成されたＯリングと、当該Ｏリングを下方から支えるものであって当該Ｏリングを上記内径テーパ面側へ押付けるように常時作動するとともに所定のバネ反力にて上方へ押上げられるように作動するＯリング支持部材と、これらＯリング及びＯリング支持部材を、適宜下方へ押下げることによって上記Ｏリングの上記支柱外周面へのくい付き現象を解除させるように作動するロック解除手段と、からなることを特徴とする水位測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３記載の水位測定装置をマンホール内における水位計測用として採用するようにしたことを特徴とする水位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホール内の水位等を測定する水位測定装置に関するものであり、特に、増水時等における最高水位を自動的に測定することのできるようにした最高水位自動測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のものとしては、例えば実公平５−３９４６５号公報記載のもののような浮子方式のもの等が挙げられる。
【特許文献１】実公平５−３９４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、浮体と、当該浮体の下方部等に設けられるものであって鳥の羽等からなる下降規制手段と、からなる浮子を基礎に形成されるようになっているものである。そして、このような浮子が透明体からなる筒体内に設置されることによって、水位測定装置が形成されるようになっているものである。従って、このような構成からなる水位測定装置においては、目盛り等の設けられた透明チューブ等が原則として用いられるようになっており、濁水等の流入するところにおいては設置が難しいと言う問題点がある。また、浮体の下方部等に設けられた下降規制手段が、経年変化等により安定した規制性能を発揮するのが難しいと言う問題点がある。このような問題点を解決するために、フロートを主に形成されるものであって、安定した計測データを永年にわたって提供することのできるようにしたフロート式の最高水位測定装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、最高水位を自動的に測定することのできるようにした水位測定装置に関して、水位測定箇所に垂直状に設置されるものであって所定の一定横断面形態を有する支柱と、当該支柱の周りに設けられるものであって当該支柱を基礎にしてその上下方向への移動が可能なように設けられ、かつ、所定の浮力を有するように形成されたフロートと、当該フロート上に載置されるものであって、当該フロートの浮力に基づく上方向への力に対しては円滑に従動するとともに、上記フロートが下方へと移動する場合には上記支柱との間において所定の制動力を発揮して、その位置に留まるように作動する計測ユニットと、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、請求項１記載の水位測定装置に関して、上記計測ユニットを、上記フロート上に載置されるものであって所定の平面面積を有するアンダプレート部及び当該アンダプレート部上に形成されるものであってその内径部側に上方へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ面を有するボデー本体と、当該ボデー本体に設けられた上記内径テーパ面と上記支柱の外周面との間に当該支柱を取り巻くように設けられるものであって本計測ユニットの自重に基づく下方向への力に対して上記内径テーパ面と上記支柱外周面との間に噛込むように形成されたＯリングと、当該Ｏリングを適宜下方へ押下げることによって当該Ｏリングの上記支柱外周面へのくい付き現象を解除させるように作動するロック解除手段と、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００６】
次に、請求項３記載の発明である第三の発明においては、請求項１記載の水位測定装置に関して、上記計測ユニットを、上記フロート上に載置されるものであって所定の平面面積を有するアンダプレート部及び当該アンダプレート部上に形成されるものであってその内径部側に上方へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ面を有するボデー本体と、当該ボデー本体に設けられた上記内径テーパ面と上記支柱の外周面との間に当該支柱を取り巻くように設けられるものであって所定の摩擦係数を有するように形成されたＯリングと、当該Ｏリングを下方から支えるものであって当該Ｏリングを上記内径テーパ面側へ押付けるように常時作動するとともに所定のバネ反力にて上方へ押上げられるように作動するＯリング支持部材と、これらＯリング及びＯリング支持部材を、適宜下方へ押下げることによって上記Ｏリングの上記支柱外周面へのくい付き現象を解除させるように作動するロック解除手段と、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００７】
また、上記請求項４記載の発明である第四の発明においては、上記第一の発明ないし第三の発明にかかる水位測定装置をマンホール内に設置して、マンホール内における水位測定装置として用いるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
第一の発明によれば、水位上昇時には、フロートの浮力に基づくフロート側からの押上力によって、上記内径テーパ面への上記Ｏリングの噛込み力が解除されて、フロート及び計測ユニットは上記支柱に沿って円滑に上方へと移動することとなる。これによって最高水位が計測されることとなる。一方、このような状態から水位が降下した場合には、上記フロートのみが水位の降下に従って降下することとなる。そして、上記フロートから離れた状態の計測ユニットには、その自重による下方への荷重（力）が生ずることとなる。ところで、このような下方への荷重（力）に対して、上記計測ユニット内には、下方への力に対して所定の制動力の働くように形成された装置（噛込み機構）が設けられるようになっていることより、この噛込み機構による制動力によって本計測ユニットは所定の位置に留め置かれることとなる。その結果、ある時点における最高水位が計測されることとなる。なお、このような状態において、更に水位が上昇して上記フロートに再び浮力が加わるようになって、上記計測ユニットのところへとフロートが到達してフロートの上面が本計測ユニットと接触するようになった場合には、当該フロートの浮力によって本計測ユニットは更に上方へと押し上げられることとなる。そして、この位置に留め置かれることとなる。このようにして、ある一定期間内における最高水位が測定されることとなる。
【０００９】
次に、第二の発明のものにおいても、上記第一の発明の場合と同様、ある一定期間内における最高水位が自動的に計測（測定）されることとなる。具体的には、水位の上昇時においては、フロートの浮力に基づくフロート側からの押上力によって、上記内径テーパ面への上記Ｏリングの噛込み力が解除され、フロート及び計測ユニットは上記支柱に沿って円滑に上方へと移動することとなる。これによって最高水位が計測されることとなる。一方、このような状態から水位が降下した場合には、上記フロートは水位の降下とともに下方へと移動することとなるが、計測ユニットは、ここの位置に留め置かれることとなる。具体的には、本計測ユニットを形成するボデー本体等は、フロートからの浮力が無くなることにより、その自重による下方への荷重（力）を受けることとなる。ところで、この下方への荷重（力）は、上記内径テーパ面のところからＯリングへと伝達されることとなる。その結果、Ｏリングは支柱の外周面と上記内径テーパ面とにて形成される楔状空間部内に挟み込まれることとなる。すなわち、上記Ｏリングは上記楔状空間部内にくい込むようになり、これによって、ボデー本体を含む本計測ユニットは、上記Ｏリングを介して上記支柱上の所定の位置に留め置かれることとなる。その結果、ある時点における最高水位が計測されることとなる。このような状態において、更に水位が上昇して上記フロートが再び上記計測ユニットのところまで上昇して来て本計測ユニットを上方へ押し上げるようになった場合には、フロート上に載置されるようになったボデー本体の内径テーパ面には上方への荷重（力）が加わることとなり、これによって上記Ｏリングを介しての上記内径テーパ面と支柱外周面との間の係合力は解除されることとなる。その結果、フロート及び計測ユニットは一体となって更に上方へと移動し、ここに留め置かれることとなる。このようにしてある一定期間内における最高水位が測定されることとなる。なお、このようにして最高水位が測定された状態において、次の期間における測定を始めるに際しては、上記ロック解除手段を作動させることによって、上記Ｏリングの楔状空間部内への噛込み状態、具体的には支柱外周面へのくい付き状態を解除させる。このような状態において、本計測ユニットを現時点における水位のところに留まっているフロートの位置まで降下させ、フロート上に本計測ユニットを載置させるようにする。このようにして再設定をした状態にて、次の期間内における水位の測定（計測）が進められることとなる。
【００１０】
次に、第三の発明のものにおいても、上記第二の発明の場合と同様、計測ユニットを形成する内径テーパ面と支柱外周面との間に設けられたＯリングを作動させることによって、ある一定期間内における最高水位の計測（測定）が自動的に行なわれることとなる。また、上記ロック解除手段を適宜作動させて、新たな位置にあるフロート上に本計測ユニットを載置させることによって、計測ユニットの位置を再設定することができるようになる。これによって、水位の自動計測（測定）を再開させることができるようになる。なお、本発明のものにおいては、上記ＯリングがＯリング支持部材にて常に下方から支えられるとともに、このようなＯリング支持部材は、スプリングのバネ反力にて常時上方へ押上げられるようになっているものである。従って、上記Ｏリングは、常に、上記内径テーパ面等にて形成される楔状空間部内へ押込まれるようになっている。すなわち、噛込むようになっているものである。その結果、本発明のものにおいては、計測ユニット内に形成された噛込み機構が確実に作動し、本計測ユニットは上記Ｏリングを介して支柱外周面にくい付くようになり、最高水位の測定が正確に行なわれることとなる。また、第四の発明によれば、マンホール内の水位測定を円滑に行なうことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図５を基に説明する。本実施形態にかかるものは、例えば図１に示す如く、マンホール等の側壁に垂直状に設置されるものであって円形状の横断面形態を有する支柱８０と、当該支柱８０の周りに設けられるものであって当該支柱８０を基礎にしてその上下方向への移動が可能なように、かつ、所定の浮力を有するように形成されたフロート２０と、当該フロート２０上に載置されるものであって、当該フロート２０の浮力に基づく上方向への力に対しては円滑に従動するとともに、上記フロート２０が下方へと移動する場合には上記支柱８０との間において所定の制動力を発揮するように形成された噛込み機構の作用により、その位置に留まるように作動する計測ユニット１０と、からなることを基本とする最高水位測定装置に関するものである。
【００１２】
このような基本構成からなるものにおいて、上記計測ユニット１０は、図１に示す如く、上記フロート２０上に載置されるものであって所定の平面面積を有するアンダプレート１及び当該アンダプレート１上に設けられるものであって筒状の形態からなり、かつ、上方へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ部を有するボデー本体２と、当該ボデー本体２の上記内径テーパ部を形成するテーパ面２２（以下内径テーパ面と言う）と上記支柱８０の外周面との間に当該支柱８０を取り巻くように設けられるものであって所定の摩擦係数を有するように形成されたＯリング３と、当該Ｏリング３を下方から支えるとともに当該Ｏリング３をスプリング４のバネ反力にて常時上方へ押上げて本Ｏリング３を上記内径テーパ面２２へ押付けるように作動するＯリング支持部材５と、これらＯリング３及びＯリング支持部材５を、適宜下方へ押下げることによって上記Ｏリング３の上記内径テーパ面２２への噛込み現象、及び支柱８０の外周面へのくい付き現象を解除させるように作動するロック解除手段６と、からなるものである。なお、このような構成からなるものにおいて、上記フロート２０は、図２及び図３に示す如く、所定のプラスチック材にて一体成形されるものであって、内部に空洞部を有するとともに、全体がドーナッツ状の形態からなり、その中央部に形成された中空部のところに、円形を初めとした一定横断面形態を有する支柱８０が挿入されるようになっているものである。そして、このような支柱８０が、例えば図１に示す如く、マンホールの側壁等のところに、取付ステー９０を介して垂直状に取付けられるようになっているものである。
【００１３】
次に、このような構成からなる計測ユニット１０を形成する各構成部品の詳細構造について、図１ないし図３を基に説明する。まず、上記フロート２０の上面に載置されるアンダプレート１は、主に円板状の形態からなるものであり、その中央部には支柱８０の挿入される中央貫通穴１８が設けられるようになっているものである。そして、このような構成からなるアンダプレート１の上方部には筒状の形態からなるボデー本体２が設置され、このボデー本体２と上記アンダプレート１とはビス７等にて結合され、一体化されるようになっているものである（図２，図３参照）。このような構成からなるものにおいて、上記筒状の形態からなるボデー本体２の内径部には、図１及び図２に示す如く、上へ行くに従って先細り状に形成された内径テーパ面２２が設けられるようになっている。
【００１４】
そして、このような構成からなるボデー本体２の内径テーパ面２２のところ、具体的には、当該内径テーパ面２２と支柱８０の外周面との間には、図２及び図３に示す如く、Ｏリング３が設置されるようになっているものである。このＯリング３は一般に市販されている通常のものであり、所定の弾性反発力と所定の摩擦係数とを有するようになっているものである。なお、本Ｏリング３の断面形状としては、必ずしも円形のものに限定されず、角形等の形態からなるものであっても良い。このようなＯリング３の設置される、その下方部のところには、略円筒状の形態からなるＯリング支持部材５が設置されるようになっているものである（図２，図３参照）。そして更に、このようなＯリング支持部材５の下端面と上記アンダプレート１との間にはコイルスプリング４が設けられるようになっており、このコイルスプリング４のバネ反力によって上記Ｏリング支持部材５は常に上方へと押上げられるようになっているものである。その結果、当該Ｏリング支持部材５にて下方から支えられるＯリング３は常時上方へと押上げられ、例えば図２、図３に示す如く、ボデー本体２の内径部に形成されたテーパ面（内径テーパ面）２２側へと常時押付けられることとなる。
【００１５】
次に、上記構成からなるボデー本体２の上方部に設置されて、上記Ｏリング３の上記内径テーパ面２２への噛込み状態、及び支柱８０の外周面へのくい付き状態を解除させるロック解除手段６の構成について説明する。このものは、図１に示す如く、全体的にキャップ状の形態からなるものであって、その中央部のところには、上記各部材と同様、支柱８０の挿入される中央貫通穴６８が設けられるようになっているとともに、当該中央貫通穴６８の周りには下方に向って延びるように形成された凸起６２が複数本、等間隔状に設けられるようになっているものである。この凸起６２は、全体が組付けられた状態において、ボデー本体２の内径テーパ面２２のところに設けられた係合溝２２２内に嵌り込んで、この係合溝２２２内を上下方向に摺動運動するようになっているものである。また、このようなロック解除手段６が、例えば図３の右側半断面図に示す如く、下方へと押下げられた状態において、上記内径テーパ面２２に設けられた係合溝２２２内を摺動運動するように設置された凸起６２の、その先端部６２１のところがＯリング３に接触して、当該Ｏリング３を支柱８０の外周面に沿って下方へと押下げるように機能するようになっているものである。すなわち、本凸起６２はロック解除機能を発揮するようになっているものである。また、このようなロック解除手段６の外周壁のところには、係合爪６６が設けられるようになっており、この係合爪６６は、全体が組付けられた状態において、例えば図２及び図３に示す如く、ボデー本体２の上端部のところに形成されたフランジ２６のところに係合するようになっているものである。
【００１６】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作動等について図２及び図３を基に説明する。まず、本実施の形態のものにおいて、マンホール内の水位が上昇すると、フロート２０の浮力に基づくフロート２０側からの押上力によって、例えば図２に示す如く、上記Ｏリング３の支柱８０外周面へのくい付き力が解放されて、フロート２０及び計測ユニット１０は上記支柱８０に沿って上方へと円滑に移動することとなる。これによって最高水位が計測されることとなる。一方、このような状態から水位が降下した場合には、上記フロート２０は水位の降下とともに下方へと移動することとなるが、計測ユニット１０は、この位置に留め置かれることとなる。具体的には、本計測ユニット１０を形成するボデー本体２等は、例えば図３の左側半断面図に示す如く、フロート２０からの浮力が無くなることにより、その自重による下方への荷重（力）を受けることとなる。ところで、この下方への荷重（力）は、上記内径テーパ面２２のところからＯリング３へと伝達されることとなる。その結果、Ｏリング３は支柱８０の外周面と上記内径テーパ面２２とにて形成される楔状空間部内に挟み込まれて変形することとなる。すなわち、上記Ｏリング３は上記楔状空間部内にて変形して、その内径側が支柱８０の外周面にくい付くようになる。その結果、ボデー本体２を含む本計測ユニット１０は、上記Ｏリング３を介して上記支柱８０上の所定の位置に留め置かれることとなる。これによって、ある時点における最高水位が計測されることとなる。
【００１７】
このような状態において、更に水位が上昇して上記フロート２０が再び上記計測ユニット１０のところまで上昇して来て本計測ユニット１０を上方へ押し上げるようになった場合には、上記フロート２０上に載置されるようになったボデー本体２の内径テーパ面２２には上方への荷重（力）が加わることとなり、これによって上記Ｏリング３を介しての上記内径テーパ面２２と支柱８０の外周面との間の係合力は解除されることとなる（図２参照）。その結果、フロート２０及び計測ユニット１０は一体となって更に上方へと移動し、ここに留め置かれることとなる。このようにしてある一定期間内における最高水位が測定されることとなる。なお、このようにして最高水位が測定された状態において、次の期間における測定を始めるに際しては、上記ロック解除手段６を作動させることによって、上記Ｏリング３の内径テーパ面２２及び支柱８０の外周面にて形成される楔状空間部内への噛込み状態、具体的には支柱８０の外周面へのくい付き状態を解除させる。このような状態において、本計測ユニット１０を現時点における水位のところに留まっているフロート２０の位置まで降下させ、フロート２０上に本計測ユニット１０を載置させるようにする。
【００１８】
具体的には、上記ロック解除手段６を下方へ押込むことによって内径テーパ面２２のところに設けられた係合溝２２２内に摺動可能なように組み込まれている凸起６２を下方へと摺動させ、その先端部６２１をもって、内径テーパ面２２及び支柱８０の外周面にくい付いた状態となっているＯリング３を支柱８０の外周面に沿って下方へと移動させる。これによって、Ｏリング３の楔状空間部内への噛込み状態を解除させることができるようになり、本ボデー本体２を初めとした計測ユニット１０全体を下方の所定の位置であるフロート２０の表面上へと移動させることができるようになる。すなわち、計測ユニット１０をフロート２０の表面上に載置させることができるようになる。これによって、本測定装置の再設定が行なわれるようになり、次の期間内における水位の計測（測定）が進められることとなる。
【００１９】
次に、このような構成からなる本計測ユニット１０についての、その変形例について、図４及び図５を基に説明する。このものも、基本的には上記図１ないし図３に挙げられたものと同じである。その特徴とするところは、Ｏリング支持部材５が省かれていることである。従って、Ｏリング３は、例えば図４に示す如く、通常時においては、本ボデー本体２に設けられた内径テーパ面２２、支柱８０の外周面、及びアンダプレート１を形成するものであってフロート２０との接触に供せられる面１１の上面側にて形成される楔状空間部内に設置されるようになる。そして、上記フロート２０が本計測ユニット１０から離れて、本計測ユニット１０の自重が作用するようになったときには、上記Ｏリング３は上記楔状空間部を形成する内径テーパ面２２のところに噛込むようになる。なお、本変形例のものにおいては、ロック解除手段６と上記ボデー本体２を形成するフランジ２６との間にはスプリング（コイルスプリング）４’が設けられるようになっており、これによって、本ロック解除手段６に設けられたロック解除機能を発揮する凸起６２の先端部６２１が通常時は上記Ｏリング３に接触することの無いようにしているものである。すなわち、通常時においては、上記Ｏリング３が上記内径テーパ面２２のところに噛込むようにしているものである。そして、計測ユニット１０の再設定を行なう場合には、例えば図５に示す如く、ロック解除手段６を、上記スプリング４’のバネ反力に抗した状態で下方へと押下げ、本ロック解除手段６を形成する凸起６２の先端部６２１のところをＯリング３に押当てて、当該Ｏリング３を上記支柱８０に沿って下方へと押下げるようにする。これによって、Ｏリング３の上記内径テーパ面２２への噛込み状態を解除させるようにする。このようにして計測ユニット１０全体を下方へと移動させて、再びフロート２０の表面上に載置させる。このようにして本測定装置の再設定が行なわれることとなる。
【００２０】
このように、本実施の形態のものにおいては、水位測定装置を所定の浮力を有するフロート２０と、当該フロート２０とは別個に設けられるものであって位置保持機能を有する計測ユニット１０と、からなるようにするとともに、このような計測ユニット１０を水位の変動に応じて上下動をするフロート２０上に単に載置させておくような構成からなるようにしたので、マンホール内等における水位の変動を、効率良く、かつ、精度良く測定することができるようになった。また、本装置においては、機構が比較的単純な構造となっていることより、環境的に劣っているような場所に設置された場合においても長期間の使用に堪えることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の全体構成を示す展開斜視図である。
【図２】本発明におけるフロート作動による浮動状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明おける最高水位測定状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明における他の実施形態（変形例）における最高水位測定状態を示す断面図である。
【図５】本発明における他の実施形態（変形例）における計測ユニットの再設定状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  アンダプレート
１１  接触に供せられる面
１８  中央貫通穴
２  ボデー本体
２２  内径テーパ面
２２２  係合溝
２６  フランジ
３  Ｏリング
４  スプリング(コイルスプリング)
４’  スプリング(コイルスプリング)
５  Ｏリング支持部材
６  ロック解除手段
６２  凸起
６２１  先端部
６６  係合爪
６８  中央貫通穴
７  ビス
１０  計測ユニット
２０  フロート
８０  支柱
９０  取付ステー
【図１】
2007170886.tif 000003
【図２】
2007170886.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007170886.tif 000006
【図５】
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