(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留タンク内に立設して固定可能な横断面方形状の縦長な取水塔（１）の対向する側面に上下高さを異にして交互に取水口（３）を形成し、各取水口（３）は開閉用蓋体（４）で開閉可能として上位液の取水を可能とした液体取水装置において、取水塔（１）内には液面に浮遊し、かつ、液面水位の変動に追従して移動可能なフロート部材（７）を設けるとともに取水口（３）を外側から閉じ可能な蓋体（４）の内側には、取水塔（１）内に位置してフロート部材（７）と接触する、前記側面と直交する面内において縦長半円形状に突出する開放部材（８）を設けて成ることを特徴とする液体取水装置。
【請求項２】
液体貯留タンク内に立設して固定可能な横断面方形状の縦長な取水塔（１）の対向する側面に上下高さを異にして交互に取水口（３）を形成し、各取水口（３）は開閉用蓋体（４）で開閉可能として上位液の取水を可能とした液体取水装置において、取水塔（１）の外側には液面に浮遊し、かつ、液面水位の変動に追従可能なフロート部材（７）をガイド棒（１５）にそって移動可能に設けるとともに取水口（３）を外側から閉じ可能な蓋体（４）の回動軸（６）にはフロート部材（７）と接触する、前記側面と直交する面内において縦長半円形状に突出する開放部材（８）を設けて成ることを特徴とする液体取水装置。
【請求項３】
フロート部材（７）は、本体（７ａ）の両側に縦長な押圧体（７ｂ）を設け、押圧体（７ｂ）の前記側面に面する上下端には縦方向にそって丸みを形成した請求項１又は請求項２に記載する液体取水装置。
【請求項４】
フロート部材（７）は、本体（７ａ）の両側に設けた押圧体（７ｂ）を前記側面と直交する面内において回転可能とした請求項１又は請求項２に記載する液体取水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体取水装置に関し、特に、液体を貯留するタンク内において上位液からの液体の取水を可能とした液体取水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラーで発生させた熱湯あるいは蒸気等は、発電用または熱交換等に熱エネルギーとして使用しているが、ボイラーへの高温水の供給はタンク内に貯留した高温の液体を取り出すことによって行っている。例えば、ボイラーで余った高温水や蒸気等は回収ドレンによってタンク内に還元し、ポンプにより再びボイラーに供給している。タンク内に還元した高温水や蒸気等によりタンク内に貯留した液体は、上位液（上方の液体）は高温となり、下方に従って低温となっている。従って、ボイラーに高温水を供給するためには、タンク内の上位の液体のみを取り出して供給する必要がある。
【０００３】
また、食品業界、医薬品業界、化学品業界等の広い産業分野では、各種の液体を製品原料として使用したり、また、各種装置を洗浄するための洗浄水を還元して使用しているが、これらの液体や洗浄水等をタンク内に貯留しているとタンクの下方には固形物あるいは不純物等（以下、単に固形物と称する）が沈降、堆積し、このような固形物を製品原料や洗浄水として使用することは不適当な場合があり、タンク内の上部の上澄液のみを取り出す必要がある。
例えば、石鹸を製造する際に脂を原料として使用するが、脂液をタンクに貯留した時、脂内の固形物が下方に堆積し、上澄液のみを取り出す必要がある。
【０００４】
図９、図１０は、タンク内に貯留した液体の上位液（高温水）を取水してボイラーに供給するために従来提供されていた取水装置の一例を示すものである。
この取水装置は、図１０、図１１に詳細を示すように、横断面が方形体である縦長な金属製の取水塔Ａの対向する両側面に、交互に高さを異にするようにして方形状の取水口ａを形成し、各取水口ａは、取水塔Ａの内側に設けて垂直状態である金属製の開閉用蓋体ｂによって常態では自重および／または内外の水圧バランスにより密に閉じるようにしてある。
【０００５】
このため、取水口ａの両側に位置して取水塔Ａに突設するフランジ部ｃ間に回動可能に架設した回動軸ｄに蓋体ｂの上部を連結して固定するとともに蓋体ｂの内側側面には方形状の枠体からなる集水部ｅと、集水部ｅの下方に位置する水流案内板ｆとが下向き傾斜状に設けてある。
【０００６】
このような取水塔Ａは、液体貯水タンクＢ内に立設して固定し、取水塔Ａの下部と図示しない外部のボイラーとはポンプＣを介して供給管Ｄにより接続してある。尚、図中符号Ｅは、ボイラーにおいて余った熱湯や蒸気等をタンクＢ内に還元するためのドレン管、符号Ｆは補給水の供給管である。
【０００７】
次に、上記の装置を使用してタンクＢ内の上位液を取水する場合について説明する。
図９に示すように、タンクＢ内に取水塔Ａを立設して内部に常温の液体を充満した時、取水塔Ａの上面は開口しているので、取水塔Ａ内にも液体が充満している。この状態でポンプＣを作動させて取水塔Ａ内の液体を取り出すと、取水塔Ａの上部開口部から液体が取り出されることになるが、各取水口ａは内外圧の水圧のバランスや蓋体ｂ、集水部ｅ等の重さにより閉じられており各取水口ａから取水塔Ａ内に液体が流入することはない。
【０００８】
適宜手段によりタンクＢ内の液体を加熱すれば、上位の液体から加温されるので、取水塔Ａの上部開口面から上位の高温液体を取り出すことができる。上位液の取水により液面が下がり、上位液面が最も上方に位置している取水口ａに達すると、水深差圧力およびポンプＣの吸引力が作用するので図１０に示すように蓋体ｂは内側に押し開けられ取水塔Ａの中に高温水が流れ込む。
【０００９】
取水塔Ａ内に流れ込んだ液流は供給管Ｄへと導かれるが、一部の液流は反対側下方に位置する蓋体ｂの集水部ｅ内に入り、流水液は集水部ｅから水流案内板ｆを通って更に反対側の下方に位置する蓋体ｂの集水部ｅに流れ込むので、液流圧によって下方の蓋体ｂには閉じ方向への圧力が加わることになる。液面が通過した後の蓋体ｂは自重により取水口ａを閉じるようになる。
【００１０】
このようにして液面の水位が下がることにより、高さを異にして両側に位置する蓋体ｂは外部からの液体の流入圧により順次に押し開けられ、上位液から順に取水可能となる。尚、ボイラーからタンクＢ内には高温水や蒸気等が還元されるので、その後はタンクＢ内の液体を加熱する必要はない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来の取水装置によれば、上方の蓋体ｂを開放して上位液を取水した時、下方への液流が集水部ｅや案内板ｆ等に当たるため、その際の圧力変動によって下方の蓋体ｂが揺れ動いて取水口１ａとの間に隙間を生じ、ポンプＣの吸引力が加わることにより外部の液圧がこの隙間を押し広げて温度の低い液体が取水塔Ａ内に入り、ボイラーへ供給する液体温度を低下させる現象を生じていた。
【００１２】
このために、図１０に鎖線で示すように、各蓋体ｂの外側や回動軸ｄに連結棒ｇを介してフロートｈを設け、フロートｈの浮力によって蓋体ｂに取水口ａの閉じ習性を与えるようにしていたが、蓋体ｂの大きさによって連結棒ｇが長くなり、タンクＢの容量（大きさ）によってはフロートｈがタンクＢの側壁に突き当たって使用できず、このような時には連結棒ｇを途中で上方へ折り曲げる必要があり、加工に手数を要するものであった。
【００１３】
また、取水塔Ａは、タンクＢによって大きさを異にするものであるが、大型のものでは高さが９ｍに達するものがあり、このように大型な装置となると高価なものとなり、利用範囲が狭いものであった。蓋体ｂにフロートｈを設けた場合には連結棒ｇおよびフロートｈの費用が加算されて更に高価なものとなっていた。
【００１４】
フロートを使用した上位液の取水装置としては特許第１４６２０８６号（特公昭６３−１４８９号）が提供されているが、この装置では外側円筒体１２の高さによって上位液の取水に限度を有する欠点があった。
【００１５】
本発明は、上記する従来の液体取水装置の種々の問題点に鑑み、タンク内に立設して固定可能な取水塔の改良になる取水装置を提供するものであり、特に、対向側面に上下高さを異にして交互に取水口を形成した取水塔に、液面に浮遊するとともに水位に追従して移動可能なフロート部材を設け、液面に従って下方へ移動するフロート部材により蓋体を開放し、上位液体の取水を可能とした液体取水装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記する目的を達成するために本発明は、液体貯留タンク内に立設して固定可能な横断面方形状の縦長な取水塔１の対向する側面に上下高さを異にして交互に取水口３を形成し、各取水口３は開閉用蓋体４で開閉可能として上位液の取水を可能とした液体取水装置において、取水塔１内には液面に浮遊し、かつ、液面水位の変動に追従して移動可能なフロート部材７を設けるとともに取水口３を外側から閉じ可能な蓋体４の内側には、取水塔１内に位置してフロート部材７と接触可能な縦長半円形状の開放部材８を設けてある。
【００１７】
また、本発明は、液体貯留タンク内に立設して固定可能な横断面方形状の縦長な取水塔１の対向する側面に上下高さを異にして交互に取水口３を形成し、各取水口３は開閉用蓋体４で開閉可能として上位液の取水を可能とした液体取水装置において、取水塔１の外側には液面に浮遊し、かつ、液面水位の変動に追従可能ななフロート部材７をガイド棒１５にそって移動可能に設けるとともに取水口３を外側から閉じ可能な蓋体４の回動軸６にはフロート部材７に対応する位置に縦長半円形状の開放部材８を設けてある。
【００１８】
フロート部材７は、本体７ａの両側に縦長な押圧体７ｂを設け、押圧体７ｂの上下端には丸みを形成したものであり、また、フロート部材７は、本体７ａの両側に押圧体７ｂを回転可能に設けたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１および図２は本発明液体取水装置の第一の実施形態を示すものであり、図中符号１は金属製の取水塔であって、図示しない液体貯水タンク内に立設して固定可能な従来と同様の構造を有している。即ち、横断面方形状として縦長な取水塔１の対向する側面板２には上下に高さを異にして交互に方形状の取水口３を形成し、各取水口３は金属製の開閉用蓋体４によって開閉可能としたものである。尚、取水塔１の横断面方形体は正方形、長方形いずれであってもよく、また、取水口３の方形体も正方形、長方形いずれであってもよい。
【００２０】
常態では取水口３の外側に垂直状に位置可能な蓋体４の上部は、従来と同じく、側面板２とは直交する方向において取水口３の両側位置に形成したフランジ部５間に水平状態で架設した回動軸６に固定してあり、蓋体４はこの回動軸６を中心にして取水塔１の外方向へ傾斜状に開放可能である。
【００２１】
本発明装置における特徴は、取水塔１内に、液面に浮遊可能であり、かつ、液面水位に追従して上下方向に移動可能な金属製、例えば、ステンレス製のフロート部材７を設けたことである。そしてまた、蓋体４の内側面には、フロート部材７と接触して蓋体４を外方向へ傾斜状に押し開くことのできるフロート部材（７）と接触する、前記側面と直交する面内において縦長に半円形状に突出する開放部材８を一体に設けたことである。
【００２２】
蓋体４は、前記のように垂直状態で取水口３を閉じているので、開放部材８全体は取水塔１内に位置している。尚、開放部材８としては金属材の他に合成樹脂材を使用することができる。また、蓋体４の内側面、少なくとも取水塔１に接する面にはゴムのようなパッキング材を設けておき、取水塔１と蓋体４とを密接状態として取水口３を囲むようにしてもよい。
【００２３】
内部を中空状としたフロート部材７は、水平上部が液面より上部に突出する浮遊性と重量とを有しており、円筒状あるいは角筒状本体７ａの両側には縦長な押圧体７ｂが設けてある。各押圧体７ｂの前記側面に面する上下端には縦方向にそって丸みが形成してあり、この丸み部分が前記の開放部材８に滑らかに接触して開放部材８を取水塔１の外方向へ押し出すようになっている。尚、フロート部材７は、合成樹脂材で形成してもよいが、この場合には内部に重りを設けて適度の重量と浮遊性をもたせることが望ましい。
【００２４】
取水塔１の下部は、図示していないが従来と同じく供給管によって外部装置、例えば、ボイラーに接続してあり、供給管の途中には液体吸引用のポンプが設置してある。ポンプの吸引作業によりタンク内の液体を吸引すれば、液面の水位が下がり、それにともなってフロート部材７も追従して下がることになる。
【００２５】
ポンプが吸引作業を開始し、フロート部材７が取水塔１内の最も上位位置から下降し、最上部の取水口３ａに達して片側の押圧体７ｂが開放部材８の上端に接するとフロート部材７の下降に従って開放部材８は徐々に外方向へ押し出され、これに従って蓋体４ａも回動軸６を中心にして傾斜状に開いて取水口３ａを開放し、タンク内の液体は取水口３ａから取水塔１内に流入する。
【００２６】
フロート部材７が更に下降すれば図３に示すように、取水口３ａの開放面積は最も大きくなり、大量の液体が流入することになる。尚、取水口３ａの下方に位置する複数の蓋体４は、内外の水圧バランスおよび蓋体４や開放部材８等の自重が加わって取水口３を密に閉じた状態である。
【００２７】
ポンプにより更に液体を吸引すれば、フロート部材７は液面水位に従って下降し、フロート部材７が開放部材８を通過すると蓋体４ａは自重により下がって垂直状態となり取水口３ａを閉じることになる。
【００２８】
ポンプによる吸引作業を継続して行えば、取水塔１内においてフロート部材７は下がり、蓋体４ａより下方にあって反対側の側面板２にある蓋体４の開放部材８に接し、前記と同じようにして蓋体４を外方向へ開放し、取水塔１内の液体を取り入れることになる。このようにして、フロート部材７を連続して水位に追従して下降させれば、蓋体４を順次に開放しタンク内に貯留する液体のうち、上位液のみを取り出すことが可能である。
【００２９】
尚、フロート部材７両側の押圧体７ｂは、片側の押圧体７ｂが、上方の蓋体４ａの開放部材８を通過する時、反対側の押圧体７ｂが対向下方にある蓋体４の開放部材８に接する長さとするか、または上下に対向する蓋体４間の間隔を押圧体７ｂの長さに適応するようにしておけば、上方の蓋体４を閉じるとほぼ同時に下方の蓋体４を連続して開放することができる。
【００３０】
フロート部材７は液中に浮遊状態であり、位置の安定を欠く場合がある。位置を安定させるため、例えば図２に示すように、本体７ａの両側にガイド板９を突設するとともに取水塔１のフランジ部５間における側面板の縦方向全長にガイド１０を設けておき、ガイド板９の端部をガイド１０内に嵌め込むようにすれば、フロート部材７は位置を安定して垂直方向への移動が可能である。
【００３１】
図４、図５は本発明の第二の実施形態を示すものであり、前記の第一実施形態と同じ部分は同じ符号を使用している。
この実施形態においてはフロート部材７両側の押圧体７ｂを回転可能な構造としたことに特徴を有している。即ち、本体７ａの両側に方形状の空間を形成し、この空間内に円盤状の押圧体７ｂを嵌め入れ、押圧体７ｂを支持軸１１によって垂直方向へ回転可能に支持したことを特徴としている。
【００３２】
このような構造としたことにより、液面水位に従ってフロート部材７が下降し、片側の押圧体７ｂが開放部材８に接した時、押圧体７ｂは前記側面と直交する面内において回転しながら開放部材８を取水塔１の外側へ押し出すことになり、摩擦抵抗が少なく、押圧体７ｂと開放部材８との接触は滑らかなものとなり、フロート部材７の下降移動が更に容易なものとなる。
尚、この実施形態の場合にもガイド板９とガイド１０とからなる案内部材を設けてもよい。
【００３３】
図６は本発明の第三の実施形態を示すものであり、前記の各実施形態と同じ部分は同じ符号を使用している。
本実施形態においてはフロート部材７の上部に補助フロート１２を設けたことを特徴としている。
このような構成としたことにより、フロート部材７の重さと浮遊性とをフロート１２により調節可能としたものであり、フロート部材７全体を重くして蓋体４および開放部材８に対する押圧力を高めることができる。
尚、第４図に示すフロート部材７の場合にも、鎖線に示すように補助フロート１２を設けることは可能である。
【００３４】
図７、図８は本発明の第四の実施形態を示すものであり、前記の各実施形態と同じ部分は同じ符号を使用している。
この実施形態においてはフロート部材７および蓋体４とは独立した開放部材８を取水塔１の外部に設置し、蓋体４の開閉を可能としたことに特徴を有しているが、取水塔１の対向する側面板２に上下交互に取水口３を形成し、この取水口３を外部から蓋体５で開閉可能であることは前記の各実施形態と同じである。
【００３５】
更に詳細に説明すると、取水塔１のフランジ部５を有する片側の側面板１３の外面において上下端部間に支持板１４を水平状に突設し、この支持板１４間に２本のガイド棒１５を平行に立てかけ、フロート部材７を２本のガイド棒１５の間を通って上下に移動可能としてある。このため、本体７ａの両側にはガイド棒１５が挿通可能なガイド板１６が水平状に突設してある。
また、取水塔１のフランジ部５間に設けた２本の回動軸６は、側面板１３の外側に長く突出させ、押圧体７ｂに対応する位置において回動軸６に開放部材８を垂直状態に連結して固定する。
【００３６】
このような構成において、液面の水位に追従してフロート部材７が下がると押圧体７ｂが開放部材８に接するので開放部材８は図７において矢印方向、即ち、蓋体４の開放方向に押し回され、従って、蓋体４は回動軸６により回動され、取水口３が開放してタンク内の液体は取水塔１内に流入することになる。同様にしてフロート部材７が下降すれば全ての蓋体４は順次に開放されることになる。
【００３７】
第四の実施形態において、フロート部材７としては第二の実施形態で示したもの、即ち、回転可能な押圧体７ｂを使用しているが、第一実施形態のフロート部材７を使用してもよいことは勿論である。また、フロート部材７には補助フロート１２を設けるようにしてもよい。
【００３８】
上記のようにしてタンク内の液体を上位液から順次に取り出し、タンク内の取り出すべき液体が無くなった時、タンク内を洗浄後に新たな液体を供給すれば、液面が上昇するに従ってフロート部材７も上昇し、前記とは逆に開放部材８を下側から開放して取水塔１の最上方位置まで上昇することになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、横断面方形状の縦長な取水塔１の対向する側面に上下高さを異にして交互に取水口３を形成し、この取水口３は開閉用蓋体４で開閉可能とした液体取水装置において、取水塔１内において液面に浮遊し、かつ、液面水位の変動に追従して移動可能なフロート部材７と、取水口３を外側から閉じ可能な蓋体４に設けて取水塔１内に突出状態で位置する半円形状の開放部材８とを有し、フロート部材７の下降圧によって開放部材８を取水塔１の外側へ押し出すことにより蓋体４を傾斜状に開放するので、タンク内の液体は取水塔１内に流入し、外部に取り出し可能となる。
【００４０】
特に、本発明によれば、フロート部材７の下降に従って蓋体４は順次に開放されるので、タンク内の液面上位に位置する液体のみの取水が可能となる。従って、ボイラーには常に高温水を供給することが可能である。また、広く産業分野で使用される液体を貯留し、固定物や不純物等をタンクの下部に沈降、堆積させ、上澄液のみの取水が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の第一実施形態を示す要部の断面図である。
【図２】本発明装置の第一実施形態を示す平面図である。
【図３】図１に示す装置の取水状態を示す断面図である。
【図４】本発明装置の第二の実施形態を示す要部の断面図である。
【図５】本発明装置の第二の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明装置の第三の実施形態を示す要部の断面図である。
【図７】本発明装置の第四の実施形態を示す要部の断面図である。
【図８】本発明装置の第四の実施形態を示す平面図である。
【図９】従来の液体取水装置の全体を示す概略の正面図である。
【図１０】従来の液体取水装置の要部の断面図である。
【図１１】従来の液体取水装置の要部の斜視図である。
【符号の説明】
１  取水塔
２  側面板
３  取水口
４  蓋体
５  フランジ部
６  回動軸
７  フロート部材
８  開放部材
９  ガイド板
１０  ガイド
１１  支持軸
１２  補助フロート
１３  側面板
１４  支持板
１５  ガイド棒
１６  ガイド板
【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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【図８】
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【図９】
0003887725.tif 000010
【図１０】
0003887725.tif 000011
【図１１】
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