(57)【要約】 【課題】  本発明は、圧力流体容器の液面位等を透視保護板を介して透視する覗窓を有する圧力流体容器に関する発明であり、覗窓のポート部の損傷を防ぐものであり、特に高温高圧の液体や蒸気等に耐え、従来のマイカ板に比較して耐エロージョンや耐コロージョンを有し、剥離しにくく、かつシリカの付着が少なく汚れにくい透視保護板を用いた圧力流体容器の提供を課題とする。【解決手段】  圧力流体容器の容器本体の内部方向とポート部との間に透明セラミックスよりなる透視保護板を用いた覗窓を有する圧力流体容器を用いるものである。【選択図】    図１
2012026497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体容器の液面位をポート部４によって透視する覗窓を有する圧力流体容器において、
流体容器本体の内部方向とポート部４との間に透明セラミックスよりなる透視保護板５を用いた覗窓を有することを特徴とする圧力流体容器。
【請求項２】
透視保護板５が薄板状よりなることを特徴とする請求項１に記載の圧力流体容器。
【請求項３】
透視保護板５の流体容器本体の内部方向に緩衝材６を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の圧力流体容器。
【請求項４】
透視保護板５のポート部方向に緩衝材６を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の圧力流体容器。
【請求項５】
ポート部４がガラス体よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧力流体容器。
【請求項６】
ポート部４が補強リング４１に圧入したガラス体４０からなるポート部４よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧力流体容器。
【請求項７】
ポート部４がポートグラスからなるポート部よりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧力流体容器。
【請求項８】
圧力流体容器の液面位をポート部４によって透視する圧力流体容器の覗窓用透視保護板において、
流体容器本体の内部方向とポート部の間の透視保護板５が、透明セラミックスよりなる透視保護板５であることを特徴とする圧力流体容器の覗窓用透視保護板。
【請求項９】
透視保護板が薄板状よりなることを特徴とする請求項８に記載の圧力流体容器の覗窓用透視保護板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力流体容器及び圧力流体容器の覗窓用透視保護板に関し、より具体的には圧力流体容器の液面位等の覗窓に用いるポート部のガラス体の損傷を防止する覗窓を有する圧力流体容器及びその圧力流体容器の覗窓に用いられる透視保護板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧力流体容器の液面位等の覗窓に関しては、ポート部のガラス体を通して視認するものであり、例えば容器の覗口に設置したガラス体を保護するために透視保護板が用いられてきたものである。
即ち、例えば高温高圧の液体や蒸気等によるガラスの腐蝕を防ぐために該透視保護板が用いられているものである。
【０００３】
例えば、実開平５−８３５９８号（特許文献１）及び実開平５−８３５９９号（特許文献２）にも透視保護板に付いて、マイカ板を用いる旨の言及がなされている。
更に、マイカ板に代えてアルミナ系単結晶よりなる透視保護板例えばサファイアやルビーを薄く削り出した透視保護板を用いる本発明者による先行例として特開２０１０−７１４０９号（特許文献３）も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−８３５９８号
【特許文献２】実開平５−８３５９９号
【特許文献３】特開２０１０−７１４０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来よりガラス体を保護するためにマイカ板を用いていたものであるが、そもそもマイカ板は雲母を薄く削りだしたものであり、使用に際して、どうしてもエロージョンやコロージョン等によって剥離が生じるものであった。
又、マイカ板にはシリカがどうしても付きやすいという特質を有し、汚れが生じやすいという欠点を有するものであった。
これらのことより、ポート部のガラス体の透視保護板としては極めて有用ではある反面、マイカ板は前記のように剥離し易く、又汚れやすいという特質を有することから、通常約１年程度で交換しなければならないという欠点を有しているものであった。
【０００６】
特に、高圧水面計用ポートグラスはボイラー水の清缶剤によりガラスが腐蝕されるものでありマイカ板を用いてボイラー水によるガラス体の腐蝕を防止していた。
この場合マイカはボイラー水及び上記により０．３ミリ厚のマイカ板２枚が約１年で破損するため、例えばマイカ板を３枚使用して前記のように１年毎に交換などが必要となっているものである。
このことから、ガラス体の損傷を防ぎ、特に高温高圧の液体や蒸気等に耐えうる透視保護板の提供が望まれることから本発明者による先行例としてマイカ板に代えてサファイアやルビーを薄く削り出した透視保護板を用いる先行発明が提唱されるにいたった。
【０００７】
この発明は前記したマイカ板の各種弊害を除去し、雲母に比較して耐エロージョンや耐コロージョンがあり、剥離しにくく、かつシリカの付着が少なく汚れにくい透視保護板であり、極めて実用性の高いものであった。
しかし反面、サファイアやルビーはどうしても高価であり、かつ薄く削り出すには高度の技術が必要となるものであり、コストの面や製造上の手間などがどうしても掛かってしまうものとなる。
【０００８】
更には圧力流体容器に設置する際に、覗窓への配設に際する締め付けに際してサファイアやルビーにひびが入り又は割れてしまうことがあり、より締め付けに際する強度の高い材質によることが要請されるものであった。
従って、少なくともサファイアやルビー等のアルミナ系単結晶よりなる透視保護板と同程度の効果を有する性質を有し、更には低廉で簡単に製造できる透視保護板の提供が望まれるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のように係る課題を見事に解決するため、請求項１に係る発明は、圧力流体容器の液面位をポート部によって透視する覗窓を有する圧力流体容器において、流体容器本体の内部方向とポート部との間に透明セラミックスよりなる透視保護板を用いた覗窓を有する圧力流体容器からなり、係る発明によって解決できる。
次に請求項２に係る発明は、透視保護板が薄板状よりなる圧力流体容器であって、係る発明を用いてもよい。
【００１０】
この場合請求項３に係る発明のように透視保護板の流体容器本体の内部方向に緩衝材を有する圧力流体容器を用いてもよい。
或いは請求項４に係る発明のように透視保護板のポート部方向に緩衝材を有する圧力流体容器でもよい。
又、請求項５に係る発明のようにポート部がガラス体よりなるものでも、或いは請求項６に係る発明のようにポート部が補強リングに圧入したガラス体からなるポート部よりなるものでも、更には請求項７に係る発明のようにポートグラスからなるポート部の圧力流体容器を用いてもよい。
【００１１】
これらのほか、請求項８に係る発明のように圧力流体容器の液面位をポート部によって透視する圧力流体容器の覗窓用透視保護板において、流体容器本体の内部方向とポート部の間の透視保護板が透明セラミックスよりなる透視保護板である圧力流体容器の覗窓用透視保護板を用いてもよい。
この場合、請求項９に係る発明のように透視保護板が薄板状よりなる圧力流体容器の覗窓用透視保護板を用いるものでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
前記のように構成したことから、まず請求項１に係る発明によって、雲母に比較して耐エロージョンや耐コロージョンがあり、剥離しにくく、かつシリカの付着が少なく汚れにくい高温高圧の液体や蒸気等に耐えうる透視保護板を有する覗窓を用いた圧力流体容器の提供ができるものであり、これにより安全かつ確実な液面位等の検知を可能とする。
更にサファイアやルビーのように高価な素材ではなく、焼結体として製造可能な透明セラミックスを用いることができるものである。
【００１３】
併せて、覗窓への設置に際しての締め付けによっても簡単にはひびが入らず、割れる等の恐れを低減できるものである。
又、請求項２に係る発明により、よりコンパクトな液面位等の覗窓を有する圧力流体容器の提供が行なえるものであって、コストなどの低減を図れる。
又、請求項３及び４に係る発明により、緩衝材によって安全かつ確実に装着できる圧力流体容器の提供が行なえるものである。
【００１４】
次に、請求項５に係る発明によって、ポート部にガラス体を用いることができ、更には請求項６に係る発明によって、ポート部としてガラス体を補強でき、強度の向上と共に取扱い等の向上を図れる。  
又、請求項７に係る発明によって、ポートグラスをポート部として用いることができる。
【００１５】
これらの他、請求項８に係る発明によって、雲母に比較して耐エロージョンや耐コロージョンがあり、剥離しにくく、かつシリカの付着が少なく汚れにくい高温高圧の液体や蒸気等に耐えうる圧力流体容器の液面位等の覗窓用透視保護板の提供が行なえるものである。
又、請求項９に係る発明によって、よりコンパクトな圧力流体容器の液面位等の覗窓用透視保護板の提供が行なえるものであって、コストなどの低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の一例の分解斜視図
【図２】図１に示す本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の一部断面図
【図３】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図４】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図５】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の一例の分解斜視図
【図６】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図７】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図８】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図９】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図１０】図９に示す本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の一部断面図
【図１１】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【図１２】本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透明保護板を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の一例の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る圧力流体容器の覗窓用透視保護板５を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の分解斜視図である。
本図に示す圧力流体容器の液面位等の覗窓に関しては一例であり、他の構成によって用いるものであってももちろんよい。
まず流体容器内の液面位を透視する覗窓を構成するに、ゲージボディである流体容器本体1とゲージカバーである孔明きフランジ２とをボルト３でボルト止めするものであるが、両者間には液面位を透視する覗窓となるポートグラスからなるポート部４、即ちガラス体を挟むものである。
【００１８】
この場合、流体容器本体１とガラス体からなるポート部４の間には削り出しによって薄板状とした透明セラミックスからなる透視保護板５が挟み込まれている。
透視保護板５とは、透明の保護板のみをさすものではなく液面位を透視可能な視認性を有するものであれは例えば着色等の有無や濃淡等にかかわらず該当するものである。
この場合流体容器本体１と透明セラミックスからなる透視保護板５との間には更に緩衝材６が挟まれているものである。
これによって、各々の密着性を高めると共に接触部位の保護を図っている。
【００１９】
本図構成においては、透明セラミックスからなる薄板状の透視保護板５は１枚有して構成しているものであり、必要であれば複数枚用いるものであってもよい。
又、本図構成においては該透視保護板５とポート部４であるガラス体の間には特段緩衝材を有していないが、必要に応じて用いるものであってもよい。
このような緩衝材６と透視保護板５とポート部４のガラス体を流体容器本体１と孔明きフランジ２によって螺子３止めされるものであるが、該位置において流体容器本体１と孔明きフランジ２の夫々にはきっちりと挟み込めるようにそれぞれに凹み部分１０、２０を有し、該凹み部分１０、２０内において緩衝材６と透視保護板５とポート部であるガラス体４とが内置されるものとなる。
【００２０】
尚、螺子止め圧着のために該両者の凹み部分は少なくとも挟みこまれる緩衝材６と透視保護板５とガラス体４を重ねた厚みよりもやや幅狭のものであることが望ましい。
特に本図構成においては覗き窓が円形にて構成されていることから、透視保護板５も略円形からなり、又、緩衝材６も中央部分の視認性を図るため環状形状にて構成されている。
もとよりこの形状は任意のものであってもよいものである。
【００２１】
このようにポート部４である覗窓に用いるガラス体のポートグラスの流体容器方向の面には、高温高圧の液体や蒸気等が接するものであり、ガラス体の腐蝕を防止するためにガラス体と該高温高圧環境との間に透視保護板５が位置するものであり、この透視保護板５に関して透明セラミックスを用いて構成することから、該環境下においても、雲母とは異なり剥離現象を生じさせず、又シリカの付着による汚れも生ずることがない。
又サファイアのように薄板状への削り出し等の加工をせずに焼結体としての透明セラミックスを用いることができる。
【００２２】
したがって、マイカ板に比べて極めて安定した状態として用いることができ、交換の頻度を極力少なくすることができ、メンテナンス性や使用時の安定及び安全性を高めることができるものである。
例えば０．３ミリ厚のマイカ板と比較し、マイカ板の場合には毎年交換し乃至剥離やシリカの付着により見難くなってしまうが、本発明に係る透明セラミックスを用いることにより少なくとも数年以上は交換せずに使用することが可能である。
【００２３】
尚、透明セラミックスは、本来不透明なセラミックスを光学研磨や射出成型による透明化、或いは添加剤の添加等により透明化を図ったセラミックスが該当するものであり、例えば光透過性が極めて高く透明なセラミックスのほか、やや白濁化しているが光透過性を有するセラミックスも該セラミックスを通して液面の計測が可能な程度透明であれば、透明セラミックスに該当するものである。
又、この透明セラミックスは、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）セラミックスやイットリア（Ｙ２Ｏ３）セラミックス等が該当するものであり、透明マグネシア（ＭｇＯ）セラミックス等であってもよい。
【００２４】
更にこれらにＮｄ（ネオジム）やＹｂ（イッテルビウム）を添加したものでもよい。
又、セラミックスは焼結体であり、耐摩擦性、耐熱性、耐薬品性、熱伝導性、絶縁性にすぐれているものである。
例えばＹＡＧ焼結体から表面の光学研磨などにより透明セラミックスを構成するものであっても或いはＹ２Ｏ３粉末に焼結助剤を添加してＹ２Ｏ３焼結体にした透明セラミックスを用いるものでもよい。
従って、高温高圧の液体や蒸気等を用いる圧力流体容器の覗窓用透視保護板に用いるのには最適である。
【００２５】
次に、覗窓となるポートグラスからなるポート部に関しては、本図に示すガラス体４よりなるポート部の他、補強リングに圧入したガラス体からなるポート部よりなるものでも、或いは、ゲージカバーに内蔵されたポートグラスからなるポート部よりなるもの等を用いてもよい。
図２は、図１に示す圧力流体容器の液面位等の覗窓の一例の一部断面図であり、組み立て状態における断面図の一例を示す。
本図に示すように液面位計の液面位の覗窓のガラス体の流体容器本体１方向には、透明セラミックスからなる透視保護板５を有するものである。
【００２６】
尚、図１及び図２に示す例は透明セラミックスよりなる透視保護板５を１枚用いた一例を示すが、この他２枚以上用いたものであってもよい。
又、本図構成は円形の覗窓に円形の透視保護板５を用いた例を示すが、この他、四角形状のものであっても或いは正方形状のもの、長方形或いは楕円形状のもの等他の任意の形状の透視保護板５を用いるものであってもよい。
もとより覗窓の構成も同様に任意形状のものに用いてもよいものであり、夫々に適切に対応しうる形状の透明セラミックスよりなる透視保護板５を用いるものであればよい。
【００２７】
従って、ゲージボディである流体容器本体1とゲージカバーである孔明きフランジ２とをボルト３止めし、係る流体容器本体1の凹み部分１０とゲージカバーである孔明きフランジ２の凹み部分２０との間であって流体容器本体1内の高温高圧の液体や蒸気等が接する位置に透視保護板５を有しており、これに続いてポート部４を有するものである。
更にポート部４と孔明きフランジ２との間と、透視保護板５と流体容器本体1との間に夫々緩衝材６を有するものである。
【００２８】
図３は、透明セラミックスよりなる透視保護板５を１枚用いた他の分解斜視図の一例を示す。
本図は、孔明きフランジ２と流体容器本体１の間に、まず孔明きフランジ２側から緩衝材である座金６１をかませて覗き穴のガラス体のポート部４を有し、緩衝材６を挟んで透視保護板５である薄板状の透明セラミックスを有するものであり、更に緩衝材のガスケット６２を介して流体容器本体に繋がるものである。
この場合、ポート部４と透視保護板５間の緩衝材６に関しては、例えば衝撃吸収用のガスケットやパッキング、或いはクッション材の他、スチール箔やマイカ等を用いてもよい。
【００２９】
又、透視保護板５である透明セラミックスの保護板と流体容器本体１との間の緩衝材のガスケット６２に関しても例えばこの衝撃吸収用のガスケットと透明セラミックスの透視保護板５との間に更にスチール箔等の緩衝材やマイカ等を用いるものであってもよい。
もとより、透明セラミックスよりなる透視保護板５は一枚を明示しているが、これに限らず複数枚の透明セラミックスよりなる透視保護板５を有するものであってもよい。
【００３０】
或いは、緩衝材６・ガスケット６２・座金６１に関しても必要に応じて使用するものであればよく、必要に応じて必要な材質のこれらの部材を任意に使用するものであればよく、これらの一部または全部を有しないものでも、或いはこれらに更に別部材よりなる緩衝材等を用いるものであってもいずれでもよい。
従って、本図においては座金６１と緩衝材６、ガスケット６２として示すが、これらは一例であり、少なくとも座金やガスケット等を含む各種緩衝材６であればよいものであり、更にその材質などは各種任意の部材を用いたものであってもよい。
【００３１】
図４は、本発明に係る覗窓用透視保護板５を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の例を示す分解斜視図である。
本図に示す構成は、孔明きフランジ２と流体容器本体１の間に、流体容器本体１方向に透視保護板５である透明セラミックスの薄板を有し、更にガラス体方向にマイカ板７を有する構成である。
このように構成することによって、仮に透明セラミックスよりなる透視保護板５が破損してもマイカ板７により、安全性を保つことができ、更には密封状態の維持と視認性の確保を可能とし、交換までの間における機器の実施の確保ができるものである。
【００３２】
尚、両者間に衝撃吸収用の緩衝材を挟みこんで構成したものであってももちろんよい。
又、マイカ板７に関しては、本図では一枚の構成を示すが、この他マイカ板を２枚以上有する構成を用いてももちろんよいものである。
図５乃至図７は、図１、図３、図４にそれぞれ対応し、これらに示す圧力流体容器の覗窓用透明保護板５を用いた圧力流体容器の一例において、さらに液面位等の覗窓となるポートグラスからなるポート部に関し、ガラス体４０よりなるポート部４に代えて補強リング４１に圧入したガラス体４０からなるポート部４を用いた一例を示す図である。
【００３３】
図８は、本発明に係る覗窓用透視保護板５を用いた圧力流体容器の液面位等の覗窓の他の例の分解斜視図である。
本図に明示する覗窓は図１乃至図７に示す円形のものとは異なり、細長楕円形状の覗窓を有する構成の一例を示す図である。
本図のような構成によっても透明セラミックスよりなる透視保護板５を用いることができ、かつ全く同様の効果を得ることができる。
以上のように、従来のマイカ板に代えて透視保護板５に関して透明セラミックスをもって構成することにより極めてメンテナンス性の高いかつ安定した視認性を確保でき、かつ又安全性の高い流体容器の液面位の覗窓の提供を可能とする。
【００３４】
尚、該透明セラミックスよりなる透視保護板５に関しては、薄板状のものが最適であり、例えば０．１乃至５ミリ程度の厚みを有するものが最適である。
薄い透明セラミックスを用いることにより小型の液面位を視認できる覗窓を形成できるものである。
これに対して厚みを増すことにより強度を高めることができるものである。
従って、必要に応じて任意の厚みを有するものであればよい。
例えば１ミリ乃至３ミリ程度が極めて使いやすい一例の厚みである。
【００３５】
従って、少なくともこの３ミリ程度より薄い透明セラミックスは薄板状のものである。
但し、この厚みに限定されるものではなくこれよりももっと薄い透視保護板５であってもよく、或いはこれよりももっと厚みのある透視保護板を用いるものであってもよい。
いずれでも透明セラミックスからなる透視保護板５であればよい。
【００３６】
図９は、液面位を透視する覗窓となる補強リング４１に圧入したガラス体４０からなるポート部４に代えて、ゲージカバーに内蔵されるポートグラスのガラス体からなるポート部４を有する構成の一例を示す図である。
まず、流体容器内の液面位を透視する覗窓として、ゲージボディである流体容器本体１とゲージカバーである孔明きフランジ２とをボルト３止めするものであり、孔明きフランジ２側から例えばカーボン等のクッション等からなる緩衝材６、６を介してサイドパッキング４２を有し、更にポートグラスからなるポート部４と、更に透明セラミックスよりなる透視保護板５を有する。
【００３７】
更にスチール箔からなる緩衝材６とガスケット６２を有した上でゲージボディである流体容器本体１に連設されるものである。
又、サイドパッキング４２によってポートグラスからなるポート部４の少なくとも周面部分は覆われるものとなり、更にゲージカバーである孔明きフランジ２との間の緩衝材６は二種挟まれた一例であるが、これに限らず一枚有するものでももちろんよい。
もとより緩衝材６は、例えば銅箔やステンレス箔或いは各種金属箔等を用いたものであってもよい。
【００３８】
図１０は、図９に示す構成を組み上げた状態の圧力流体容器の液面位等の覗窓の一部断面図である。
従ってこのように構成しても同様に用いることができるものである。
図１１は、図９に示す構成に対して、更に透明セラミックスよりなる透視保護板５とポートグラスからなるポート部４との間にスチール箔よりなる緩衝材６、及び他の箇所にもそれぞれ適宜な緩衝材６を有する構成の一例を示す図である。
この場合においても、スチール箔からなる緩衝材６は、例えば銅箔やステンレス箔或いは各種金属箔或いはカーボンファイバー等を用いたものであってもよい。
【００３９】
図１２は、図９に示す構成に対して、更に透明セラミックスよりなる透視保護板５とポートグラスからなるポート部４との間にマイカ板７を有する一例を示す図である。
本図に示すように構成しても、透明セラミックスよりなる透視保護板５の破損後もマイカ板７によって安全に使用できるものであり、交換の期間等の時間的余裕を有することができるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１  流体容器本体
２  孔明きフランジ
３  ボルト
４  ポート部
４０  ガラス体
４１  補強リング
４２  サイドパッキング
５  透視保護板
６  緩衝材
６１  座金
６２  ガスケット
７  マイカ板
【図１】
2012026497.tif 000003
【図２】
2012026497.tif 000004
【図３】
2012026497.tif 000005
【図４】
2012026497.tif 000006
【図５】
2012026497.tif 000007
【図６】
2012026497.tif 000008
【図７】
2012026497.tif 000009
【図８】
2012026497.tif 000010
【図９】
2012026497.tif 000011
【図１０】
2012026497.tif 000012
【図１１】
2012026497.tif 000013
【図１２】
2012026497.tif 000014