JP2001208298A - ガスボンベの残量表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残量センサーの検知能力を高めるとともに、
リング磁性体の追従性を改善して液面表示の精度アップ
を図る。 【解決手段】 ガスボンベ１の上部に目視用の表示装置
Ａを設けるとともに、遠隔検知用の残量センサーＳを付
設する。上記表示装置Ａが備えるリング磁性体１５の上
下方向の寸法ｔを永久磁石１４の上下方向の寸法Ｔより
も小さく設定することにより、永久磁石１４により生じ
た磁界の残量センサーに及ぼす磁力を強める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスボンベの残量
表示装置に関し、さらに詳細には、目視可能な表示装置
と、遠隔検知可能な残量センサーを備える残量表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の残量表示装置としては、従来よ
り本出願人の提案に係るもので、実公平６−３３３８０
号公報に開示されたものが知られている。この残量表示
装置は、例えば図４に示すように、ガスボンベ１の上部
口金５に目視用の表示装置Ａを設けるとともに、遠隔検
知用の残量センサーＳを付設して構成されている。ここ
で、図４（Ａ）は従来例に係るガスボンベの残量表示装
置の縦断面図、図４（Ｂ）はその残量表示装置の要部の
拡大縦断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）中のII−II線矢
視側面図である。

【０００３】目視用の表示装置Ａは、図４に示すよう
に、ガスボンベ１の上部口金５に基端部８ａを介してボ
ンベ内空間Ｙと連通する袋筒８ｂを上向きに螺着し、ボ
ンベ内空間Ｙと袋筒８ｂとに亙り伝動ロツド９を昇降自
在に設け、この伝動ロツド９の下部に液化ガスＦの残量
に応じて昇降するフロート１０を設け、当該伝動ロツド
９の上部に作動杆１３を介して永久磁石１４を設け、上
記袋筒８ｂに上記永久磁石１４の昇降に追従するリング
磁性体１５を昇降自在に外嵌し、上記伝動ロツド９を昇
降可能に案内するガイド筒１７の下部とフロート１０と
の間に吊持バネ１８を架着し、上記袋筒８ｂ及びリング
磁性体１５を透明な保護カバー２０で覆い、上記リング
磁性体１５の昇降位置で液化ガスＦの液位Ｌを表示する
ように構成されている。

【０００４】遠隔検知用の残量センサーＳは、図４に示
すように、上記保護カバー２０に着脱自在に装着された
センサー装着用キャップ２６に組み込まれている。即
ち、この残量センサーＳは、当該キャップ２６を構成す
る前後の挟持片２８・２８のうちの一方の挟持片２８の
内面に組み込まれた磁気検知素子３０から成り、上記磁
気検知素子３０でリング磁性体１５の位置を検出し、そ
の検出信号を増幅器３２を介して遠隔場所Ｒに送信する
ように構成されている。上記磁気検知素子３０は、リン
グ磁性体１５の移動方向に沿って所定の間隔で上下に多
数配置され、永久磁石１４及びリング磁性体１５と最も
接近している磁気検知素子３０が磁力のピーク値を検出
することに基づき、液化ガスＦの液位Ｌを検出するよう
に構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、以下
の点で改善の余地がある。永久磁石１４により生じた磁
界がリング磁性体１５の外側へ漏れ出ることが少ないた
めか、このリング磁性体１５があると、残量センサーＳ
に及ぶ磁力が弱くて当該残量センサーによる液位Ｌの検
出が容易でない。

【０００６】また、上記従来技術では、図３に示すよう
に、液化ガスの充填時（液面の上昇時：符号ａ）と消費
時（液面の下降時：符号ｂ）とでは液面表示に差異（ヒ
ステレシス）が生じ、特に液化ガスの充填時における液
面表示は、理論値に対して大きな誤差を生じる。これは
液化ガスの充填時における永久磁石１４の上昇に対して
リング磁性体１５が円滑に追従しないことを意味し、液
面表示の精度も低い。本発明は、このような事情に鑑み
てなされたもので、その目的は、残量センサーの検知能
力を高めるとともに、液面表示装置の精度アップを図る
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の基本構成
を備える。ガスボンベ１に目視用の表示装置Ａを設ける
とともに、遠隔検知用の残量センサーＳを付設する。上
記表示装置Ａは、上記ガスボンベ１の上部にボンベ内空
間と連通する袋筒８ｂを上向きに突設し、ボンベ内空間
と袋筒８ｂとに亙り伝動ロツド９を昇降自在に設け、こ
の伝動ロツド９の下部と上部にそれぞれフロート１０と
永久磁石１４を設け、上記袋筒８ｂに永久磁石１４の昇
降に追従するリング磁性体１５を昇降自在に外嵌して構
成する。上記残量センサーＳは、上記永久磁石１４の位
置を検出する磁気検知素子３０から構成される。

【０００８】上記課題を解決するために、請求項１に記
載した発明は、上記基本構成を備えるガスボンベの残量
表示装置において、リング磁性体１５の上下方向の寸法
ｔを永久磁石１４の上下方向の寸法Ｔよりも小さく設定
することにより、上記永久磁石１４により生じた磁界の
残量センサーＳに及ぼす磁力を強めるように構成した、
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
したガスボンベの残量表示装置において、上記リング磁
性体１５の上下方向の寸法ｔを永久磁石１４の上下方向
の寸法Ｔの５０％乃至８５％の範囲に設定した、ことを
特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
したガスボンベの残量表示装置において、上記リング磁
性体１５の上下方向の寸法ｔを３．０ｍｍ乃至４．５ｍ
ｍの範囲に設定した、ことを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれか１項に記載したガスボンベの残量表示
装置において、上記リング磁性体１５の内径Ｄに対する
上下方向の寸法ｔの比率を０．２８以上に設定した、こ
とを特徴とする。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか１項に記載したガスボンベの残量表示
装置において、上記袋筒８ｂ及びリング磁性体１５を保
護カバー２０で覆い、この保護カバー２０の透視部を介
して上記リング磁性体１５を視認可能に構成するととも
に、当該保護カバー２０に残量センサーＳを装着した、
ことを特徴とする。

【００１３】

【発明の作用・効果】（イ）請求項１に記載の発明で
は、前記基本構成を備えるガスボンベの残量表示装置に
おいて、リング磁性体１５の上下方向の寸法ｔを永久磁
石１４の上下方向の寸法Ｔよりも小さく設定したことか
ら、永久磁石１４により生じた磁界は、リング磁性体１
５の外側へより多く漏れ出ることとなるので、上記残量
センサーＳに及ぼす磁力が強まる。その結果、残量セン
サーの検知能力が相対的に高まり、液面位置を確実に検
出することができる。

【００１４】（ロ）また、請求項１に記載の発明では、
永久磁石１４により生じた磁界がリング磁性体１５の外
側へより多く漏れ出ることから、当該磁界のリング磁性
体１５に及ぼす磁力が相対的に弱まる。つまり、永久磁
石１４とリング磁性体１５との間に作用する吸引力が相
対的に弱まることにより、リング磁性体の袋筒への摺接
による摩擦抵抗が相対的に減少する。これにより、リン
グ磁性体の追従性が改善されて、表示装置の液面表示の
精度アップを図ることができる。

【００１５】（ハ）請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載したガスボンベの残量表示装置において、リン
グ磁性体１５の上下方向の寸法ｔを、永久磁石１４の上
下方向の寸法Ｔの５０％乃至８５％の範囲に設定して、
その上限値と下限値を規制したことから、液面表示の精
度アップを図りながらも、ボンベ搬送時等の衝撃による
リング磁性体の脱落を防止することができる。特に請求
項３に記載の発明では、請求項２に記載したガスボンベ
の残量表示装置において、リング磁性体１５の上下方向
の寸法ｔを３．０ｍｍ乃至４．５ｍｍの範囲に設定した
ことから、液面表示の精度アップとリング磁性体の脱落
防止に一層寄与する。

【００１６】（ニ）請求項４に記載の発明では、請求項
１乃至請求項３のいずれか１項に記載したガスボンベの
残量表示装置において、上記リング磁性体１５の内径Ｄ
に対する上下方向の寸法ｔの比率を０．２８以上に設定
したことから、上記袋筒８ｂに外嵌しているリング磁性
体１５は、当該袋筒８ｂに沿って昇降する際に、こじれ
によるビビリが生じない。この点でリング磁性体の追従
性が改善され、表示装置の液面表示の精度アップを図る
ことができる。

【００１７】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
請求項４のいずれか１項に記載したガスボンベの残量表
示装置において、上記袋筒８ｂ及びリング磁性体１５を
保護カバー２０で覆い、この保護カバー２０の透視部を
介して上記リング磁性体１５を視認可能に構成するとと
もに、当該保護カバー２０に残量センサーＳを装着した
ことから、保護カバー２０と別体のセンサー装着用キャ
ップ２６を介して残量センサーＳを装着した従来例より
も、簡単で安価な改造により、部品点数減らして簡素な
構造にすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスボンベの
残量表示装置を添付図面に基づいて詳細に説明する。図
１は本発明の実施形態に係るガスボンベの残量表示装置
を示し、図１（Ａ）はその残量表示装置の要部の拡大縦
断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＩ−Ｉ線矢視横断
平面図である。この残量表示装置は、図４（Ａ）（Ｂ）
に示した従来例と同様の基本構成を備え、ガスボンベ１
の上部口金５に目視用の表示装置Ａを設けるとともに、
遠隔検知用の残量センサーＳを付設して構成される。

【００１９】上記表示装置Ａは、ガスボンベ１の上部口
金５にその基端部８ａを介して上向きに羅着され、ボン
ベ内空間と連通する袋筒８ｂと、ボンベ内空間と袋筒８
ｂとに亙り昇降自在に設けられた伝動ロツド９と、伝動
ロツド９の下部に設けられ、ガスボンベ１内の液化ガス
Ｆの残量に応じて昇降するフロート１０と、伝動ロツド
９の上端部に作動杆１３を介して設けられた永久磁石１
４と、伝動ロツド９を昇降可能に案内するガイド筒１７
と、ガイド筒１７の下部とフロート１０の間に架着され
た吊持バネ１８と、上記袋筒８ｂに昇降自在に外嵌され
て永久磁石１４に追従するリング磁性体１５と、上記袋
筒８ｂ及びリング磁性体１５を覆う透明な保護カバー２
０とから成り、保護カバー２０を透視してインジケータ
であるリング磁性体１５の位置を目視で読み取ることに
より、ガスボンベ１内の液化ガスＦの残量を視認できる
ように構成されている。

【００２０】ここで、図１（Ａ）中の符号１１は袋筒８
ｂの頂部に固着された乾燥剤（シリカゲル）であり、保
護カバー２０の内面や袋筒８ｂの外面に結露が生じるの
を防止する。また、符号２１・２２は袋筒８ｂの基端部
８ａに上記保護カバー２０を気密可能に羅着する封止部
材、符号２３はガスボンベ１の上部口金５に袋筒８ｂの
基端部８ａを気密可能に羅着する封止部材をそれぞれ示
す。なお、上記袋筒８ｂ及び保護カバー２０は、非磁性
材料で構成されている。

【００２１】遠隔検知用の残量センサーＳは、図１に示
すように、上記保護カバー２０の左側面に嵌着したセン
サー装着具２７の内面に組み込んで構成されている。上
記残量センサーＳは多数の磁気検知素子である磁気抵抗
素子３０から成り、これらの磁気抵抗素子３０で永久磁
石１４の位置を検出し、その検出信号を増幅器３２を介
して遠隔場所Ｒに送信するように構成されている。上記
磁気抵抗素子３０は、リング磁性体１５の移動方向に沿
って所定の間隔で上下に多数配置され、永久磁石１４及
びリング磁性体１５と最も接近している磁気抵抗素子３
０が磁力のピーク値を検出することに基づき、液化ガス
Ｆの液位Ｌを検出するように構成されている。なお、上
記磁気抵抗素子３０に代えて、他の磁気検知素子を用い
ることもできる。

【００２２】上記センサー装着具２７は、保護カバー２
０の左側面に形成した縦長の凹入部２５に嵌着され、こ
のセンサー装着具２７の内面に残量センサーＳが組み込
まれている。これは透明な保護カバー２０と一体に残量
センサーＳを組み込むことにより、従来例よりも部品点
数減らして簡素な構造にするとともに、透明な保護カバ
ー２０を透視することにより、インジケータであるリン
グ磁性体１５を容易に視認できるように意図したもので
ある。

【００２３】本発明では、上記リング磁性体１５の上下
方向の寸法ｔを、永久磁石１４の上下方向の寸法Ｔより
も小さく設定している。これは、永久磁石１４により生
じた磁界がリング磁性体１５の外側へより多く漏れ出る
こと意図したもので、これにより、残量センサーＳに及
ぼす磁力が強まる。その結果、残量センサーの検知能力
が高まり、ガスボンベ１内の液位Ｌを確実に検出するこ
とができる。

【００２４】また、永久磁石１４により生じた磁界がリ
ング磁性体１５の外側へより多く漏れ出ると、当該磁界
のリング磁性体１５に及ぼす磁力が相対的に弱まる。つ
まり、永久磁石１４とリング磁性体１５との間に作用す
る吸引力が相対的に弱まることにより、リング磁性体と
袋筒との摩擦抵抗が相対的に減少し、リング磁性体の追
従性が改善されて、表示装置の液面表示の精度アップを
図ることができる。

【００２５】ただし、リング磁性体１５の上下方向の寸
法ｔを過小にするとリング磁性体１５に作用する磁力が
過少になり、ボンベ搬送時や移設時の衝撃でリング磁性
体１５が袋筒８の下方へ脱落し易くなるという不都合が
生ずるので、当該寸法ｔを小さくするにも限度がある。
そこで本発明者は鋭意研究の結果、リング磁性体１５の
上下方向の寸法ｔを、永久磁石１４の上下方向の寸法Ｔ
の５０％乃至８５％の範囲に設定している。

【００２６】図２は本発明に係るリング磁性体の追従性
を示すグラフである。ここで、図２中の横軸はガスボン
ベ１内の液面レベルＬを示し、縦軸はリング磁性体（イ
ンジケータ）１５の位置を示し、符号ａは液化ガス充填
時（液面の上昇時）のリング磁性体１５の上昇状態を示
す曲線、符号ｂは液化ガス消費時（液面の下降時）のリ
ング磁性体１５の下降状態を示す曲線である。

【００２７】ちなみに、上記永久磁石１４は希土類を材
料とし、その直径が約５．５ｍｍ、その高さが約５．５
ｍｍに設定されている。他方、リング磁性体１５は合成
樹脂とフェライトを材料とする軽量マグネットで構成さ
れ、袋筒８ｂに遊動可能に外嵌されている。このリング
磁性体１５は、その内径が約１０．５ｍｍ、その外径が
約１２．８ｍｍに設定されており、図２（Ａ）はリング
磁性体１５の上下方向の寸法ｔを４．５ｍｍ（永久磁石
１４の上下方向の寸法Ｔの約８２％）に設定した場合を
示し、図２（Ｂ）は当該寸法ｔを３．０ｍｍ（永久磁石
１４の上下方向の寸法Ｔの約５４％）に設定した場合を
示す。

【００２８】図２（Ａ）（Ｂ）を観察すれば、液化ガス
Ｆの充填時と消費時とでは、インジケータであるリング
磁性体１５の位置に差異（ヒステレシス）が生じている
が、これは図３に示した従来例の差異（ヒステレシス）
の約４５％〜５０％に相当する。従って、本発明によれ
ばリング磁性体１５の追従性が大幅に改善されているこ
とが分かる。

【００２９】また、リング磁性体１５の上下方向の寸法
ｔを小さくすれば、磁力による吸着力が弱くなるため、
搬送時や移設時等の衝撃によりリング磁性体１５が脱落
し易くなることから、衝撃により脱落を生じさせないよ
うにするため、当該寸法ｔを約３．０ｍｍ程度で、永久
磁石１４の上下方向の寸法Ｔの約５４％に設定した。

【００３０】上記袋筒８ｂに外嵌しているリング磁性体
１５が、当該袋筒８ｂに沿って昇降する際に、こじれに
よるビビリが生じないようにするため、リング磁性体１
５の内径Ｄに対する当該寸法ｔの比率は０．２８以上と
することが望ましい。本実施形態では、この点において
もリング磁性体の円滑な追従性が改善され、表示装置の
液面表示の精度アップを図ることができる。

【００３１】なお、上記実施形態では透明な保護カバー
２０を透視することにより、リング磁性体１５を容易に
視認できるようにしたが、上記保護カバー２０は、少な
くともその一部分にリング磁性体１５を視認できる透視
部があれば足りる。また、上記実施形態ではセンサー装
着具２７を介して保護カバー２０に残量センサーＳを装
着したものについて例示したが、これに代えて、リング
磁性体１５の昇降を妨げないように、保護カバー２０の
内面に残量センサーＳを装着したもの、あるいは、保護
カバー２０と一体に残量センサーＳを鋳込んだものな
ど、種々の変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスボンベの残量表示装置を示
し、図１（Ａ）はその残量表示装置の要部の拡大縦断面
図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＩ−Ｉ線矢視横断平面
図である。

【図２】リング磁性体の追従性を示すグラフであり、図
２（Ａ）はリング磁性体の上下方向の寸法を４．５ｍｍ
（永久磁石の上下方向の寸法の８２％）に設定した場合
を示し、図２（Ｂ）は当該寸法を３．０ｍｍ（永久磁石
の上下方向の寸法の５４％）に設定した場合を示す。

【図３】従来例に係るリング磁性体の追従性を示すグラ
フである。

【図４】従来例に係るガスボンベの残量検出装置を示
し、図４（Ａ）はその残量表示装置の縦断面図、図４
（Ｂ）はその残量表示装置の要部の拡大縦断面図、図４
（Ｃ）は図４（Ａ）中のII−II線矢視側面図である。

【符号の説明】

１…ガスボンベ、８ｂ…袋筒、９…伝動ロツド、１０…
フロート、１４…永久磁石、１５…リング磁性体（イン
ジケータ）、２０…保護カバー、３０…磁気検知素子、
Ａ…目視用の表示装置、Ｂ…遠隔検知用の検知装置、Ｄ
…リング磁性体の内径、Ｆ…液化ガス、Ｓ…残量センサ
ー、Ｔ…永久磁石の上下方向の寸法、ｔ…リング磁性体
の上下方向の寸法。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスボンベ（１）に目視用の表示装置
   （Ａ）を設けるとともに、遠隔検知用の残量センサー
   （Ｓ）を付設し、 上記表示装置（Ａ）は、上記ガスボンベ（１）の上部に
   ボンベ内空間と連通する袋筒（８ｂ）を上向きに突設
   し、ボンベ内空間と袋筒（８ｂ）とに亙り伝動ロツド
   （９）を昇降自在に設け、この伝動ロツド（９）の下部
   と上部にそれぞれフロート（１０）と永久磁石（１４）
   を設け、上記袋筒（８ｂ）に上記永久磁石（１４）の昇
   降に追従するリング磁性体（１５）を昇降自在に外嵌し
   て成り、上記残量センサー（Ｓ）は、上記永久磁石（１
   ４）の位置を検出する磁気検知素子（３０）から成る、
   ガスボンベの残量検出装置において、 上記リング磁性体（１５）の上下方向の寸法（ｔ）を永
   久磁石（１４）の上下方向の寸法（Ｔ）よりも小さく設
   定することにより、上記永久磁石（１４）により生じた
   磁界の残量センサー（Ｓ）に及ぼす磁力を強めるように
   構成した、ことを特徴とするガスボンベの残量表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したガスボンベの残量表
   示装置において、上記リング磁性体（１５）の上下方向
   の寸法（ｔ）を永久磁石（１４）の上下方向の寸法
   （Ｔ）の５０％乃至８５％の範囲に設定した、ことを特
   徴とするガスボンベの残量表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載したガスボンベの残量表
   示装置において、 上記リング磁性体（１５）の上下方向の寸法（ｔ）を
   ３．０ｍｍ乃至４．５ｍｍをの範囲に設定した、ことを
   特徴とするガスボンベの残量表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   記載したガスボンベの残量表示装置において、 上記リング磁性体（１５）の内径（Ｄ）に対する上下方
   向の寸法（ｔ）の比率を０．２８以上に設定した、こと
   を特徴とするガスボンベの残量表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載したガスボンベの残量表示装置において、 上記袋筒（８ｂ）及びリング磁性体（１５）を保護カバ
   ー（２０）で覆い、この保護カバー（２０）の透視部を
   介して上記リング磁性体（１５）を視認可能に構成する
   とともに、当該保護カバー（２０）に残量センサー
   （Ｓ）を装着した、ことを特徴とするガスボンベの残量
   表示装置。