(57)【要約】【課題】容器内に収容された液体の液面位置を好適に指示できる液面計を提供する。【解決手段】液面計１は、本体部１０と、フロート２０と、移動部材３０と、移動部支持部材４０と、移動部材３０が係合した状態で上下方向に移動することにより回転する回転部材５０と、指針部６１および目盛部６２を備えた表示部６０と、を具備している。フロート２０の上下運動を回転部材５０の回転運動に変換することができるので、指針部６１を回転部材５０の回転に連動させて略水平面内にて回動させることができる。これにより、表示部６０を本体部１０の上部に設けることが可能となるので、例えば、作業者が高圧ガスボンベの上方から表示部６０を目視せざるを得ないような状況でも、高圧ガスボンベ内の液面位置を良好に確認できる。【選択図】図２
2007187542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開口部を有する容器の内部に収容された液体の液面位置を検知する液面計であって、
前記容器の前記開口部に取り付けられて前記容器内部を密閉する本体部と、
この本体部の前記容器内側に位置し、前記容器内部に収容された前記液体内に没入されて前記液面位置の上下方向への変動に伴って上下方向に移動するフロートと、
このフロートに連結されると共に前記フロートに連動して上下方向に移動する移動部材と、
上下方向に略沿う長手状に形成され、当該長手状の上端側が前記本体部における前記容器内側に固定され、当該長手状の下端側にて前記移動部材を上下方向に移動可能な状態で支持する移動部支持部材と、
上下方向に略沿う回転軸を有し、上端側が前記本体部における前記容器内側に回転可能に軸支され、かつ、下端側には前記移動部材が係合されて、前記移動部材が係合した状態で上下方向に移動することにより当該回転軸を中心に回転する回転部材と、
前記本体部の上部に設けられ、前記回転部材の回転に連動して回動する指針部、および、この指針部にて指示されて前記液面位置を示す目盛部を備えた表示部と、を具備した
ことを特徴とした液面計。
【請求項２】
請求項１に記載の液面計において、
前記回転部材の下端側は、長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻った状態の螺旋状に形成されており、
前記移動部材は、軸方向が上下方向に略沿う棒状に形成され、当該棒状の下端側は前記フロートに連結され、当該棒状の上端側には前記回転部材の下端側に係合する係合部材が設けられており、
この係合部材は、前記移動部材の軸方向と交差する方向に延びた長手板状に形成され、当該長手板状の長手方向一端側が前記移動部材の上端側に固定され、当該長手板状の長手方向他端側には長手方向に略沿う直線状の切込部が形成され、当該切込部に前記回転部材の下端側が差し込まれる状態で係合する
ことを特徴とした液面計。
【請求項３】
請求項２に記載の液面計において、
前記移動部支持部材は、軸方向が上下方向に略沿って設けられて前記移動部材を弾性支持する圧縮ばねを備えている
ことを特徴とした液面計。
【請求項４】
請求項３に記載の液面計において、
前記移動部支持部材は、軸方向が上下方向に略沿う筒状に形成されて当該筒状の内部に前記圧縮ばねを収容して前記圧縮ばねの下端側を支持する筒状部材を備えており、
前記圧縮ばねは、内周側に前記移動部材が挿通されて、当該圧縮ばねの上端部で前記移動部材の上端側を弾性支持し、
前記筒状部材の側面における前記回転部材と対向する部位には、上下方向に略沿う直線状の開口窓が形成されており、
前記係合部材は、前記移動部材の上端部に取り付けられて、前記筒状部材の内部から前記開口窓を介して前記回転部材の下端側に係合する
ことを特徴とした液面計。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の液面計において、
前記表示部は、
透明樹脂材にて下方開口の略カップ状に形成された上ケース部と、
樹脂材にて板状に形成され、上端面の中央部に前記指針部および前記目盛部が配設され、下端面が本体部の上端面に取り付けられた下ケース部とを備えており、
前記上ケース部の下端部と、前記下ケース部の上端面の外周縁部とは溶着により接合され、前記上ケース部と前記下ケース部とで内部に密閉空間が形成されている
ことを特徴とした液面計。
【請求項６】
請求項５に記載の液面計において、
前記本体部には、下端面から上部側までに亘り上下方向に沿って、前記回転部材の上端側が収納される回転部材収納孔が穿設されており、
前記回転部材の上端部には第一の磁性部材が取り付けられ、
前記指針部の基端側には、前記本体部の上面部を隔てて前記第一の磁性部材と対向する位置に第二の磁性部材が設けられている
ことを特徴とした液面計。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の液面計において、
前記本体部、前記フロート、前記移動部材、前記移動部支持部材および前記回転部材はそれぞれ金属製であり、
前記フロートは、上下方向に沿った中実棒状に形成されている
ことを特徴とした液面計。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の液面計において、
前記容器は、高圧ガスボンベである
ことを特徴とした液面計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガスボンベなど、上部に開口部を有した容器内に収容された液体の液面位置を検知する液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧ガス容器内に収容された液体の液面位置を検知する液面表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の構成は、高圧ガス容器の口金に固着した気体取出し用のバルブの側方に、ガス容器内の液体の残量を表示する残量表示装置を一体的に組み付けたものである。
具体的には、残量表示装置は、表示具が上下動してガス容器内の残量を表示する表示部と、表示具を操作する操作部とを備えている。操作部は、バルブ本体内に上下に穿設した操作杆摺動孔と、この操作杆摺動孔内に摺動可能に挿通した操作杆と、この操作杆を介してばねでバルブ本体の下面に吊り下げられた円柱状の重錘（フロート）とを備えている。また、操作杆の上端には磁石からなる操作片が取り付けられており、表示具は操作片の上下動に伴って連動するように磁性体で構成されている。
【０００４】
このような残量表示装置では、ガス容器内の液体の量が多い場合は、重錘の浮力で操作杆が上方に位置するようになり、表示部における表示具も上方に位置するようになる。一方、ガスの使用によりガス容器内の液面が下降した場合は、重錘の浮力が減少し、重錘の自重から浮力を引いた重さとばねの弾性力とが釣り合う位置まで操作杆が下降する。これにより、表示部における表示具も下方に位置するようになる。このようにして、残量表示装置は、重錘の上下動に連動して上下に移動する表示具により、ガス容器内の液体の残量を表示可能とされている。
【０００５】
【特許文献１】実公平２−２８３２０号（第２頁〜第４頁、および、図１，２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、残量表示装置はバルブの側方に設けられ、かつ、上下動する表示具にてガス容器内の液面位置を表示するというものであるため、作業者はバルブの側方に対向しなければ表示具の位置を視認できないおそれがある。すなわち、例えば、高圧ガス容器を狭小なスペースに設置し、作業者がバルブの横に立てずバルブの上方から表示部を目視せざるを得ないような状況では、作業者は上下動する表示具をバルブの上方から視認できず、ガス容器内の液面位置を確認できないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みて、容器内に収容された液体の液面位置を好適に指示できる液面計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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、上部に開口部を有する容器の内部に収容された液体の液面位置を検知する液面計であって、前記容器の前記開口部に取り付けられて前記容器内部を密閉する本体部と、この本体部の前記容器内側に位置し、前記容器内部に収容された前記液体内に没入されて前記液面位置の上下方向への変動に伴って上下方向に移動するフロートと、このフロートに連結されると共に前記フロートに連動して上下方向に移動する移動部材と、上下方向に略沿う長手状に形成され、当該長手状の上端側が前記本体部における前記容器内側に固定され、当該長手状の下端側にて前記移動部材を上下方向に移動可能な状態で支持する移動部支持部材と、上下方向に略沿う回転軸を有し、上端側が前記本体部における前記容器内側に回転可能に軸支され、かつ、下端側には前記移動部材が係合されて、前記移動部材が係合した状態で上下方向に移動することにより当該回転軸を中心に回転する回転部材と、前記本体部の上部に設けられ、前記回転部材の回転に連動して回動する指針部、および、この指針部にて指示されて前記液面位置を示す目盛部を備えた表示部と、を具備したことを特徴とした液面計である。
【０００９】
この発明によれば、フロートの上下運動を回転部材の回転運動に変換することができるので、指針部を回転部材の回転に連動させて略水平面内にて回動させることができる。このため、表示部を本体部の上部に設けることが可能となるので、例えば、本発明の液面計を取り付けた容器を狭小なスペースに設置し、作業者が容器の上方から表示部を目視せざるを得ないような状況でも、良好に容器内の液面位置を確認することができる。したがって、本発明の液面計は、容器内に収容された液体の液面位置を好適に指示できる。
また、容器の上方から表示部を目視可能とする目的のために、例えば、フロートの上下運動を位置センサなどで電気信号として捉えてこれをデジタル表示するような大掛かりな構成を採用せずとも、フロートの上下運動を回転部材の回転運動に変換するという簡易な機構で当該目的を達成できる。このため、液面計の動作のための駆動源を設けずとも液面計を作動させることができ、さらに、液面計自体の設計や製造が容易にできる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液面計において、前記回転部材の下端側は、長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻った状態の螺旋状に形成されており、前記移動部材は、軸方向が上下方向に略沿う棒状に形成され、当該棒状の下端側は前記フロートに連結され、当該棒状の上端側には前記回転部材の下端側に係合する係合部材が設けられており、この係合部材は、前記移動部材の軸方向と交差する方向に延びた長手板状に形成され、当該長手板状の長手方向一端側が前記移動部材の上端側に固定され、当該長手板状の長手方向他端側には長手方向に略沿う直線状の切込部が形成され、当該切込部に前記回転部材の下端側が差し込まれる状態で係合することを特徴とした液面計である。
【００１１】
この発明によれば、螺旋状に形成された回転部材の下端側に移動部材の係合部材を係合させるという簡易な構成で、フロートの上下運動を回転部材の回転運動に変換することができる。また、このような構成を採用することで、回転部材の下端側の長さ寸法はフロートの上下運動のストローク分だけあれば十分となるので、回転部材を小型なものとすることができる。さらに、例えば金属製の長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻るだけで回転部材の下端側を形成することができるので、製造を容易に行うことができる。そして、係合部材は回転部材の下端側の両面を挟持するような状態で上下方向に移動するので、回転部材の下端側には上下方向成分以外の余分な力が作用せず、回転部材を軸ぶれすることなく良好に回転させることができる。これにより、回転部材の下端部を自由端とすることができるので、回転部材の下端部を軸支する軸受などを必要としない簡易な構成とすることができる。
なお、切込部の長さ寸法を回転部材を構成する板状体の幅寸法よりも大きくすれば、より回転部材の回転状態をより安定したものにすることができる。また、板状体の捻り角度を大きくして回転部材の下端側を形成すれば、より回転部材の回転量を大きくすることができるので、液面位置の測定精度をより向上できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液面計において、前記移動部支持部材は、軸方向が上下方向に略沿って設けられて前記移動部材を弾性支持する圧縮ばねを備えていることを特徴とした液面計である。
【００１３】
この発明によれば、フロートに対して、フロートへの浮力の作用方向と同方向に圧縮ばねの弾性力を作用させることができるので、フロートの自重と、浮力および圧縮ばねの弾性力を足し合わせた力とが釣り合う位置にフロートが位置するようになり、フロートの上下方向への移動量を好適な範囲で調整できるようになる。
特に、圧縮ばねを用いたことにより、液面計を容器に取り付けた際の初期補正作業を行う必要がなくなる。
すなわち、上記特許文献１に記載のように、フロートを引張ばねで吊り下げる従来の構成では、引張ばねに外力を加えない初期状態においても引張ばねには収縮方向に弾性力が作用している。このため、容器内の液面位置が高い初期状態においては、フロートの自重から浮力を差し引いた力が、初期状態における引張ばねの収縮力よりも大きくならなければ、液面位置が多少低下してもフロートが下方向に移動しない。これにより、容器内の液面位置が高い初期状態から徐々に液面位置が低下した場合、液面計はこの液面位置の変動を検知できないものとなる。このため、従来の構成では、液面計を容器に取り付けた際に、初期状態における引張ばねの収縮力や、容器内に収容された液体がフロートに対して及ぼす浮力などを考慮して、フロートの移動部材に対する取付位置（上下位置）を逐次調整する初期補正作業を実施する必要があった。
この点、圧縮ばねは外力を加えない初期状態では圧縮ばねは弾性力を発揮しないため、容器内の液面位置が高い初期状態から徐々に液面位置が低下した場合でも、フロートはこれに追従して下方向に移動するようになる。このため、液面計は、上記した初期補正作業を実施せずとも、初期状態における液面位置の変動を好適に検知できる。したがって、液面計の操作性を向上でき、作業者が液面計を容器に対して取り付ける際の作業負担を軽減できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液面計において、前記移動部支持部材は、軸方向が上下方向に略沿う筒状に形成されて当該筒状の内部に前記圧縮ばねを収容して前記圧縮ばねの下端側を支持する筒状部材を備えており、前記圧縮ばねは、内周側に前記移動部材が挿通されて、当該圧縮ばねの上端部で前記移動部材の上端側を弾性支持し、前記筒状部材の側面における前記回転部材と対向する部位には、上下方向に略沿う直線状の開口窓が形成されており、前記係合部材は、前記移動部材の上端部に取り付けられて、前記筒状部材の内部から前記開口窓を介して前記回転部材の下端側に係合することを特徴とした液面計である。
【００１５】
この発明によれば、簡易な構造で、フロートに対して液体からの浮力と同方向に圧縮ばねからの付勢力を確実に付与することができ、かつ、係合部材と回転部材との良好な係合状態を得ることができる。したがって、容器内の液面位置を好適に検知できる液面計を安価に製造できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の液面計において、前記表示部は、透明樹脂材にて下方開口の略カップ状に形成された上ケース部と、樹脂材にて板状に形成され、上端面の中央部に前記指針部および前記目盛部が配設され、下端面が本体部の上端面に取り付けられた下ケース部とを備えており、前記上ケース部の下端部と、前記下ケース部の上端面の外周縁部とは溶着により接合され、前記上ケース部と前記下ケース部とで内部に密閉空間が形成されていることを特徴とした液面計である。
【００１７】
この発明によれば、例えば液面計を高圧ガスボンベに取り付けて、ボンベ内の高圧ガスを外部に取り出すバルブを液面計の本体部に設けた場合、高圧ガスを高速で取入・取出する際に霜が発生して表示部が機能しなくなることを防ぐことができる。
ここで、従来、上記のような高圧ガスボンベ用バルブと液面計とが一体となった構成では、高圧ガスを高速で取入・取出する際、バルブのガス流路が形成された近傍は急速に冷却され、外気中の水分が本体部に付着して霜が発生する問題があった。特に、当該ガス流路が液面計における表示部の近傍に形成されて、指針部が設けられる空間に外気が侵入してしまうような場合、指針部の動作端側が氷結して動作せず、高圧ガスボンベ内の液面位置を指示できなくなる問題があった。
この点、本発明においては、上ケース部と下ケース部とを溶着して、指針部が設けられる空間を密閉空間としているため、外気が侵入せず、高圧ガスを高速で取入・取出したとしても指針部の動作端側が霜により氷結することなく、指針部を好適に動作させることができる。したがって、表示部を良好に機能させることができ、高圧ガスボンベ内の液面位置を良好に指示できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液面計において、前記本体部には、下端面から上部側までに亘り上下方向に沿って、前記回転部材の上端側が収納される回転部材収納孔が穿設されており、前記回転部材の上端部には第一の磁性部材が取り付けられ、前記指針部の基端側には、前記本体部の上面部を隔てて前記第一の磁性部材と対向する位置に第二の磁性部材が設けられていることを特徴とした液面計である。
この発明によれば、フロートの上下運動に伴って回転部材が回転した際に、第一の磁性部材と共に第二の磁性部材を回転させることができる。このため、回転部材と指針部とを直接的に連結せずとも、表示部における上ケース部と下ケース部との内部空間を密閉した状態で、指針部を回動させることができる。したがって、指針部の良好な回動状態が得られ、高圧ガスボンベ内の液面位置を良好に指示できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の液面計において、前記本体部、前記フロート、前記移動部材、前記移動部支持部材および前記回転部材はそれぞれ金属製であり、前記フロートは、上下方向に沿った中実棒状に形成されていることを特徴とした液面計である。
【００２０】
この発明によれば、容器の内部空間に曝される側の各部材が全て金属製となっているので、各部材を従来の金属加工により容易に成形できるので、製造コストを低減できる。
また、フロートは中実棒状に形成されているので、例えば高圧ガスボンベに液面計を取り付けた場合でも、ボンベ内部の高圧ガスによりフロートが押し潰されることなく、フロートを液面位置の変動に伴って好適に上下させることができる。
特に、このようなフロートはアルミニウムで形成することが好ましい。この場合、アルミニウムの剛性が比較的低いためフロートを容易に加工でき、フロート表面のアルミニウム酸化皮膜が高耐食性を有するためフロートが容器内部に収容された液体にて腐食することを防ぐことができる。また、アルミニウムは比重が小さいため、中実軸状に形成されたフロートに対しても容器内部の液体から十分な浮力が与えられ、フロートを液面位置の変動に伴って確実に上下運動させることができる。
【００２１】
そして、この発明では、容器の内部空間に曝される側の各部材が全て金属製となっているので、例えば、ビアサーバー用のガスボンベなどの食品に対して使用される高圧ガスボンベに液面計を取り付けた場合、当該高圧ガスボンベから取り出されたガスを人体内に取り込んでも悪影響を及ぼすことがない。
ここで、従来、液面計の構成部材のうち特にフロートを樹脂材で形成するものが多く、このような構成の場合、ボンベ内部の高圧ガスにフロートなどからいわゆる環境ホルモンとなるような樹脂成分が溶出してしまうおそれがあり、取り出されたガスを人体内に取り込んだ際に、フロートなどの樹脂性分が人体内に環境ホルモンとして蓄積され、悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の液面計において、前記容器は、高圧ガスボンベであることを特徴とした液面計である。
本発明の液面計は、高圧ガスボンベに対して取り付けられた場合に、好適に機能を発揮でき、高圧ガス容器内に充填された液体の液面位置を良好に指示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、本発明の液面計を高圧ガスボンベに対して取り付けた構成を例示するが、高圧ガスボンベに限らず、例えばビアサーバ用のガスボンベや消火器など、上部に開口部を有して内部に液体を収容する容器であればいずれに対しても適用できる。
図１は、本発明の一実施形態に係る液面計を高圧ガスボンベに対して取り付けた構造を示した側断面図である。
【００２４】
〔液面計の構成〕
図１において、本実施形態に係る液面計１が取り付けられる高圧ガスボンベ１００は、内部に食品用の高圧炭酸ガスなどの液体ＬＱを収容し、上部に軸方向が上下方向に略沿う円孔である口金１０１（開口部）を有している。
液面計１は、高圧ガスボンベ１００内に収容された液体ＬＱの液面位置を検知する装置である。また、液面計１は、高圧ガスボンベ１００の内部と外部とを連通するガス流路Ａを備えたバルブ（図示せず）と一体となった構造となっており、液体ＬＱを高圧ガスボンベ１００内に取り入れ可能とされ、かつ、高圧ガスボンベ１００内の液体ＬＱを気化させて取り出し可能とされている。なお、図面ではガス流路Ａを模式的に示しており、形状および配置は図示したものに限らない。
このような液面計１は、本体部１０と、フロート２０と、移動部材３０と、移動部支持部材４０と、回転部材５０と、表示部６０とを具備している。
【００２５】
次に、液面計１の具体的な構成について、図面に基づいて説明する。図２は、本実施形態に係る液面計の具体的な構造を示した側断面図である。
【００２６】
本体部１０は、図１および２に示すように、高圧ガスボンベ１００の口金１０１に取り付けられて高圧ガスボンベ１００内部を密閉する。
具体的には、本体部１０は、ステンレスなどの金属材にて形成され、上部に径大となる略円柱状の径大部１１、および、この径大部１１の下側に同軸状に一連に形成され径小となる略円柱状の径小部１２から構成されている。この径小部１２の側面は下端へ向けて径小となるテーパ面となっており、このテーパ面に雄ねじ１３が形成されて口金１０１に螺合される。
そして、径小部１２の下端面部には上下方向に沿ってねじ孔１４が形成されていて、このねじ孔１４に移動部支持部材４０が取り付けられるようになっている。
また、ねじ孔１４に並列して、径小部１２の下端面から径大部１１の中程までに亘り、上下方向に沿って回転部材収納孔１５が穿設されている。この回転部材収納孔１５内部には、回転部材５０の上端側を軸支する軸受部１６と、この軸受部１６の下側に設けられた円筒部材１７と、さらにこの円筒部材１７の下側に設けられ軸受部１６および円筒部材１７を固定する略円筒状のストッパ部１８とが嵌挿されている。そして、これら軸受部１６、円筒部材１７およびストッパ部１８の内側に回転部材５０の上端側が収納されている。
【００２７】
フロート２０は、アルミニウムなどの金属部材にて上下方向に沿った中実丸棒状に形成されており、本体部１０の高圧ガスボンベ１００の内側に位置する。このフロート２０は、高圧ガスボンベ１００内部に収容された液体ＬＱ内に没入されて液面位置の上下方向への変動に伴って上下移動するようになっている。また、フロート２０の上端部には、移動部材３０の下端側が螺合されるねじ孔２１が上下方向に沿って穿設されている。
【００２８】
移動部材３０は、フロート２０に連結されて、フロート２０に連動して上下方向に移動する。
具体的には、移動部材３０は、ステンレスなどの金属材にて軸方向が上下方向に略沿う中実丸棒状に形成されている。この移動部材３０の下端側には雄ねじ３１が形成されており、フロート２０のねじ孔２１に螺合されている。また、移動部材３０の上端側は径小とされて図示しない段差が形成され、ここに係合部材３２が設けられている。
係合部材３２は、略水平方向に延びた長手板状に形成され、当該長手板状の長手方向一端側（図２中左端側）が、移動部材３０の上記段差に当接された状態でナット３３にて固定されている。また、係合部材３２の長手方向他端側（図２中右端側）には長手方向に略沿う直線状の切込部（図示せず）が形成され、これにて係合部材３２は平面視で略Ｕ字形状となっており、当該切込部に回転部材５０の後述する螺旋体５１が差し込まれる状態で係合する。なお、係合部材３２は、当該切込部に螺旋体５１が差し込まれた状態で、当該切込部と螺旋体５１との間に若干の隙間が形成されるように設けられており、これにて、係合部材３２が螺旋体５１に係合してスムーズに上下移動できるようになっている。
【００２９】
移動部支持部材４０は、上下方向に略沿う長手状に形成され、当該長手状の上端側が本体部１０における高圧ガスボンベ１００内側に固定され、当該長手状の下端側にて移動部材３０を上下方向に移動可能な状態で支持する。
具体的には、移動部支持部材４０は、筒状部材４１と、この筒状部材４１の上端部に連結されて本体部１０に固定される連結部材４２と、筒状部材４１の下端部内周側に設けられたストッパ部４３と、筒状部材４１の内周側にてストッパ部４３の上端部に支持された圧縮ばね４４とを備えている。
【００３０】
筒状部材４１は、ステンレスなどの金属材にて軸方向が上下方向に略沿う筒状に形成されている。この筒状部材４１の側面における回転部材５０と対向する部位には、上下方向に略沿う直線状の開口窓４１Ａが形成されている。
連結部材４２は、ステンレスなどの金属材にて軸方向が上下方向に略沿う略円柱状に形成されている。この連結部材４２の上端側には雄ねじ４２Ａが形成されており、この雄ねじ４２Ａが本体部１０におけるねじ孔１４に螺合されている。連結部材４２の下端側は、径小とされて筒状部材４１の上端側内周に挿入され、係止片４２Ｂにて筒状部材４１に固定されている。
ストッパ部４３は、ステンレスなどの金属材にて軸方向が上下方向に略沿う略円筒状に形成されており、筒状部材４１の下端部内周側に嵌合固定されている。
圧縮ばね４４は、ステンレスなどの弾性金属材にて形成されたコイルスプリングであり、軸方向が上下方向に略沿う状態でストッパ部４３の上端部に支持されている。そして、圧縮ばね４４の内周側に移動部材３０が挿通されて、圧縮ばね４４の上端部に移動部材３０の係合部材３２が当接されることにより、フロート２０および移動部材３０が移動部支持部材４０にて弾性支持された状態となる。この状態において、係合部材３２は、筒状部材４１の内側から開口窓４１Ａを介して回転部材５０の下端側に係合した状態となっている。
【００３１】
回転部材５０は、軸方向が上下方向に略沿う螺旋状の螺旋体５１と、この螺旋体５１の上端側に連結された回転軸部材５２と、この回転軸部材５２の上部に取り付けられた第一の磁性部材５３とを備えている。
【００３２】
螺旋体５１は、ステンレスなどの金属材にて、長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻った状態の螺旋状に形成されている。前述したように、この螺旋体５１に係合部材３２が係合するようになっている。また、螺旋体５１の長さ寸法は、フロート２０の上下運動のストローク分よりも若干長い寸法とされている。そして、螺旋体５１の下端側は自由端とされて、高圧ガスボンベ１００内の液体ＬＱ内に没入されないようになっている。
【００３３】
回転軸部材５２は、ステンレスなどの金属材にて軸方向が上下方向に略沿う略丸棒状に形成されており、その下端側に螺旋体５１の上端部が同軸上に取り付けられている。また、回転軸部材５２の上端側は本体部１０における回転部材収納孔１５に収納されて、回転軸部材５２の上端部が軸受部１６に回転可能に軸支されている。
【００３４】
これにより、回転部材５０は、上下方向に略沿う回転軸を有した状態となり、移動部材３０が係合された状態で上下方向に移動することにより当該回転軸を中心に回転するようになっている。
なお、図２に示す螺旋体５１は、板状体の捻り角度を約１８０度としたものであるが、当該捻り角度を変えることにより回転部材５０の回転量を任意に調整可能であり、当該捻り角度をさらに大きくすれば、回転部材５０の回転量をさらに大きくすることが可能となる。また、係合部材３２における上記切込部の長さ寸法を螺旋体５１を構成する板状体の幅寸法よりも大きくすれば、より回転部材５０の回転状態を安定したものにすることが可能となる。
【００３５】
次に表示部６０について図面に基づいて説明する。図３は、本実施形態に係る液面計の具体的な構造を示した平面図である。
表示部６０は、図２および３に示すように、本体部１０の上部に設けられ、回転部材５０の回転に連動して回動する指針部６１と、この指針部６１にて指示されて液面位置を示す目盛部６２と、上ケース部６３と、下ケース部６４とを備えている。
【００３６】
指針部６１の基端側には、径大部１１の上面部を隔てて第一の磁性部材５３と対向する位置に、指針部６１を水平面内において回動可能に軸支する回動軸部材６５が設けられている。この回動軸部材６５の内部には第二の磁性部材６６が埋設されている。
これにより、回転部材５０の回転により第一の磁性部材５３が回転すると、第二の磁性部材６６は第一の磁性部材５３と非接触の状態で同方向に回転するようになっている。そして、指針部６１および目盛部６２にて、高圧ガスボンベ１００内に収容された液体ＬＱの液面の最上位位置と、最下位位置との間を指示することができるようになっている。
【００３７】
上ケース部６３は、透明樹脂材にて下方開口の略カップ状に形成されている。
下ケース部６４は、樹脂材にて板状に形成され、上端面の中央部に指針部６１および目盛部６２が配設され、下端面が本体部１０の上端面にねじなどの固定手段６４Ａにて取り付けられている。この下ケース部６４の上端面における外周縁部には、溝部６４Ｂが形成されている。この溝部６４Ｂに上ケース部６３の下端部が嵌合した状態で、上ケース部６３と下ケース部６４とが超音波溶着により接合され、これにて上ケース部と下ケース部との内部が密閉された状態となっている。
【００３８】
〔液面計の動作〕
次に、上記のような構成の液面計１の動作について説明する。
まず、高圧ガスボンベ１００の内部に液体ＬＱを取り入れた状態で液面計１を口金１０１に取り付ける、あるいは、液面計１を口金１０１に取り付けた状態で、ガス流路Ａを介して高圧ガスボンベ１００の内部に液体ＬＱを取り入れておく。
【００３９】
この状態において、液体ＬＱにはフロート２０のみが没入されており、フロート２０は液体ＬＱの浮力により上側に位置し、これに伴って移動部材３０も図２中二点鎖線Ｂで示す位置まで上昇している。この時、指針部６１は、図３中二点鎖線６１Ａで示す位置に回動して、目盛部６２における最高値を指示している。
【００４０】
次に、バルブを開放してガス流路Ａよりガスを取り出していき、液体ＬＱの液面位置が低下してくると、フロート２０および移動部材３０がこれに追従して下方向に移動する。そして、係合部材３２が螺旋体５１に係合した状態で下方向に移動することにより、回転部材５０が回転する。この回転部材５０により第一の磁性部材５３が回転すると、第二の磁性部材６６が第一の磁性部材５３と非接触の状態で同方向に回転し、指針部６１が目盛部６２における最高値と最低値との間の所定の値を指示する。
最終的に、高圧ガスボンベ１００の内部の液体ＬＱが全て取り出されると、フロート２０および移動部材３０は最下位まで低下し、この際、指針部６１は、図３中二点鎖線６１Ｂで示す位置に回動して、目盛部６２における最低値を指示する。
【００４１】
〔実施形態の作用効果〕
上述したように、上記実施形態に係る液面計１によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【００４２】
（１）液面計１は、高圧ガスボンベ１００の口金１０１に取り付けられる本体部１０と、液体ＬＱの液面位置の変動に伴って上下移動するフロート２０と、このフロート２０に連結された移動部材３０と、移動部材３０を上下方向に移動可能な状態で支持する移動部支持部材４０と、移動部材３０が係合した状態で上下方向に移動することにより回転する回転部材５０と、本体部１０の上部に設けられ、回転部材５０の回転に連動して回動する指針部６１および目盛部６２を備えた表示部６０と、を具備している。
これにより、フロート２０の上下運動を回転部材５０の回転運動に変換することができるので、指針部６１を回転部材５０の回転に連動させて略水平面内にて回動させることができる。このため、表示部６０を本体部１０の上部に設けることが可能となるので、例えば、作業者が高圧ガスボンベ１００の上方から表示部６０を目視せざるを得ないような状況でも、良好に高圧ガスボンベ１００内の液面位置を確認することができる。したがって、本発明の液面計１は、高圧ガスボンベ１００内に収容された液体の液面位置を好適に指示できる。また、液面計１の動作のための駆動源を設けずとも液面計１を作動させることができ、さらに、液面計１自体の設計や製造が容易にできる。
【００４３】
（２）螺旋体５１は、長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻った状態の螺旋状に形成されている。移動部材３０は、軸方向が上下方向に略沿う略丸棒状に形成され、その下端側はフロート２０に連結され、その上端側には螺旋体５１に係合する係合部材３２が設けられている。係合部材３２は、略水平方向に延びた長手板状に形成され、長手方向一端側が移動部材３０の上端側に固定され、長手方向他端側には長手方向に略沿う直線状の切込部が形成され、当該切込部に螺旋体５１が差し込まれる状態で係合する。
このように、螺旋体５１に係合部材３２を係合させるという簡易な構成で、フロート２０の上下運動を回転部材５０の回転運動に変換することができる。また、このような構成を採用することで、螺旋体５１の長さ寸法はフロート２０の上下運動のストローク分だけあれば十分となるので、回転部材５０を小型なものとすることができる。
また、金属製の長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻るだけで回転部材５０の下端側を形成することができるので、製造を容易に行うことができる。そして、係合部材３２は回転部材５０の下端側の両面を挟持するような状態で上下方向に移動するので、回転部材５０の下端側には上下方向成分以外の余分な力が作用せず、回転部材５０を軸ぶれすることなく良好に回転させることができる。これにより、回転部材５０の下端部を自由端とすることができるので、回転部材５０の下端部を軸支する軸受などを必要としない簡易な構成とすることができる。
なお、切込部の長さ寸法を螺旋体５１を構成する板状体の幅寸法よりも大きくすれば、より回転部材５０の回転状態をより安定したものにすることができる。また、板状体の捻り角度を大きくして螺旋体５１を形成すれば、より回転部材５０の回転量を大きくすることができるので、液面位置の測定精度をより向上できる。
【００４４】
（３）移動部支持部材４０は、軸方向が上下方向に略沿って設けられて移動部材３０を弾性支持する圧縮ばね４４を備えている。
これにより、フロート２０に対して、フロート２０への浮力の作用方向と同方向に圧縮ばね４４の弾性力を作用させることができるので、フロート２０の上下方向への移動量を好適な範囲で調整できる。特に、圧縮ばね４４を用いたことにより、液面計１を高圧ガスボンベ１００に取り付けた際の初期補正作業を行う必要がなくなる。したがって、液面計１の操作性を向上でき、作業者が液面計１を高圧ガスボンベ１００に対して取り付ける際の作業負担を軽減できる。
【００４５】
（４）移動部支持部材４０は、内部に圧縮ばね４４を収容して圧縮ばね４４の下端側を支持する筒状部材４１を備えている。圧縮ばね４４は、内周側に移動部材３０が挿通されて、圧縮ばね４４の上端部で移動部材３０の上端側を弾性支持する。筒状部材４１の側面には、上下方向に略沿う直線状の開口窓４１Ａが形成されている。係合部材３２は、移動部材３０の上端部に取り付けられて、筒状部材４１の内部から開口窓４１Ａを介して螺旋体５１に係合する。
これにより、簡易な構造で、フロート２０に対して液体ＬＱからの浮力と同方向に圧縮ばね４４からの付勢力を確実に付与することができ、かつ、係合部材３２と螺旋体５１との良好な係合状態を得ることができる。したがって、高圧ガスボンベ１００内の液面位置を好適に検知できる液面計１を安価に製造できる。
【００４６】
（５）表示部６０は、透明樹脂材にて下方開口の略カップ状に形成された上ケース部６３と、樹脂材にて板状に形成され、上端面の中央部に指針部６１および目盛部６２が配設され、下端面が本体部１０の上端面に取り付けられた下ケース部６４とを備えている。これら上ケース部６３の下端部と、下ケース部６４の上端面の外周縁部とは超音波溶着により接合され、上ケース部６３と下ケース部６４とで内部に密閉空間が形成されている。
これにより、バルブを開放して高圧ガスを高速で取入・取出する際に、霜が発生して表示部６０が機能しなくなることを防ぐことができる。また、上ケース部６３と下ケース部６４とを従来の一般的な超音波溶着法により接合可能であるので、接合手法が簡易で、かつ、上ケース部６３と下ケース部６４との内部空間を確実に密閉できる。したがって、良好に機能する表示部６０を安価に製造でき、かつ、高圧ガスボンベ１００内の液面位置を良好に指示できる。
【００４７】
（６）本体部１０には、下端面から上部側までに亘り上下方向に沿って、回転軸部材５２が収納される回転部材収納孔１５が穿設されている。回転部材５０の上端部には第一の磁性部材５３が取り付けられている。指針部６１の基端側には、本体部１０の上面部を隔てて第一の磁性部材５３と対向する位置に第二の磁性部材６６が設けられている。
これにより、フロート２０の上下運動に伴って回転部材５０が回転した際に、第一の磁性部材５３と共に第二の磁性部材６６を回転させることができる。このため、回転部材５０と指針部６１とを直接的に連結せずとも、表示部６０における上ケース部６３と下ケース部６４との内部空間を密閉した状態で、指針部６１を回動させることができる。したがって、指針部６１の良好な回動状態が得られ、高圧ガスボンベ内の液面位置を良好に指示できる。
【００４８】
（７）本体部１０、フロート２０、移動部材３０、移動部支持部材４０および回転部材５０はそれぞれ金属製であり、フロート２０は、上下方向に沿った中実丸棒状に形成されている。
このように、高圧ガスボンベ１００の内部空間に曝される側の各部材が全て金属製となっているので、各部材を従来の金属加工により容易に成形できるので、製造コストを低減できる。そして、高圧ガスボンベ１００内から取り出したガスを食品に対して使用した際、当該ガスを人体内に取り込んでも悪影響を及ぼすことがない。
また、フロート２０を中実丸棒状に形成しているので、高圧ガスボンベ１００内部の高圧ガスによりフロート２０が押し潰されることなく、フロート２０を液面位置の変動に伴って好適に上下させることができる。
特に、フロート２０はアルミニウムで形成しているので、フロート２０を容易に加工でき、フロート２０が高圧ガスボンベ１００内部の液体ＬＱにて腐食することを防ぐことができる。また、アルミニウムは比重が小さいため、中実軸状に形成されたフロート２０に対しても高圧ガスボンベ１００内部の液体ＬＱから十分な浮力が与えられ、フロート２０を液面位置の変動に伴って確実に上下運動させることができる。
【００４９】
（８）移動部材３０は、軸方向が上下方向に略沿う丸棒状に形成され、フロート２０の上端部には移動部材３０の下端側が螺合されている。
このため、移動部材３０とフロート２０との強固な連結状態が得られる。これにより、仮に液面計１を高圧ガスボンベ１００に取り付けた状態で高圧ガスボンベ１００が転倒した場合でも、移動部材３０とフロート２０との連結部分が破損してフロート２０が高圧ガスボンベ１００内に脱落することを防ぐことができる。さらに、フロート２０を軸ぶれすることなく上下移動させることができるので液面位置を確実に検知でき、特に軸ぶれを防止するための機構を高圧ガスボンベ１００内部に設ける必要もない。また、移動部材３０の下端部に雄ねじ３１を形成するなどの加工を容易にできる。したがって、液面計１は、丈夫で、液面位置を確実に検知でき、かつ、製造を容易に行うことができる。
【００５０】
（９）液面計１は、高圧ガスボンベ１００の内部と外部とを連通するガス流路Ａを備えたバルブと一体となった構造となっている。
このように、高圧ガスボンベ１００内の液体ＬＱを気化させて取り出し可能とされているので、液面計１にて、液体ＬＱを使用することができると共に、液体ＬＱの残留量を検知することができる。
【００５１】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００５２】
例えば、前記実施形態では、螺旋体５１を長方形板状体の長手方向両端を所定の捻り角度で捻った状態の螺旋状に形成するとしたが、これに限らない。すなわち、螺旋体５１は、フロート２０の上下運動を回転部材５０の回転運動に変換可能な形状であればいずれでもよく、例えば、回転部材５０の下端側を軸方向が上下方向に沿う円柱状に形成し、この円柱状の外周面に螺旋状の溝を形成したような構造としてもよい。この場合、当該螺旋状溝に係合部材３２として係合爪を係合させることで、前記実施形態と同様に、フロートの上下運動を回転部材の回転運動に変換することができる。
【００５３】
また、螺旋体５１を複数状の螺旋部分を有した形状にし、それぞれの螺旋部分に複数の係合部材を係合させる構成としてもよい。このような場合、複数の係合部材で係合するので安定した回転状態が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る液面計を高圧ガスボンベに対して取り付けた構造を示した側断面図である。
【図２】前記実施形態に係る液面計の具体的な構造を示した側断面図である。
【図３】前記実施形態に係る液面計の具体的な構造を示した平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…液面計
１０…本体部
１５…回転部材収納孔
２０…フロート
３０…移動部材
３２…係合部材
４０…移動部支持部材
４１…筒状部材
４１Ａ…開口窓
４４…圧縮ばね
５０…回転部材
５１…螺旋体（回転部材の下端側）
５３…第一の磁性部材
６０…表示部
６１…指針部
６２…目盛部
６３…上ケース部
６４…下ケース部
６６…第二の磁性部材
１００…高圧ガスボンベ（容器）
１０１…口金（開口部）
ＬＱ…液体
【図１】
2007187542.tif 000003
【図２】
2007187542.tif 000004
【図３】
2007187542.tif 000005