JP2007218611A - 水位計用フロート - Google Patents

Abstract

【課題】防波管内部でフロートが横転することを制限することにより、正規の姿勢で水面上を上下する状態を維持して、信頼性高く正確な水位を計測可能にする水位計用フロートを提供すること。
【解決手段】水中に下部側を浸水させた防波管２１内の水面上に浮かんで上下することにより水位Ｌを計測する水位計のフロート１０であって、円盤形状に形成された本体１１の防波管２１の内面に接近する外周面の周囲に、その防波管２１の内面と略平行な姿勢となる長尺な板状のガイド部材１５を溶接して固設する。
【選択図】図２

Description

本発明は、水位計用フロートに関し、詳しくは、防波管内で信頼性高く適切な姿勢で浮かんで正確な水位の計測を実現することのできるものに関する。

従来より、ダムや河川などの水位を監視することを目的に水位計が設置されており、その水面を直視することなく水位を正確に計測するためにフロートを浮かせて水面までの距離を把握可能に構成されているものがある。

このような水位計としては、水面に発生する波の影響を受けないように、下部側を水中に浸水させた防波管内の水面にフロートを浮かせることが行なわれており（例えば、特許文献１、２参照）、その防波管内でフロートが水平方向に大きく振れてしまわないように、防波管の内面にフロートの外面が接近する位置関係になるように設計する場合もある。
実開平６−１４９２９号公報 特開２００１−５１７２５号公報

しかしながら、このような従来の水位計にあっては、フロートを吊るすワイヤなどの反対側に、そのフロートの重量に応じた錘を連結することにより、フロートの上下動をワイヤの移動により検出して水位を計測する構造になっており、図４（ａ）に示すように、そのフロート１００は、本体１１内に収容する水などの流体の量を調整することにより、防波管２１内で所定位置まで水中に沈む状態でワイヤ２３に吊られるように、言い換えると、所定位置が水位Ｌに一致するように調整されている。

このために、図４（ｂ）に示すように、フロート１００（本体１１）が横転した場合には、図５に示すように、本体１１内に収容する水などの流体１３が内部で偏った状態のまま安定してしまう場合がある。この場合には、フロート１００をワイヤ２３が適正に吊るした状態にならないことから、誤った水位を指し示してしまう。

ここで、フロート１００が、常時、図４（ａ）に示す正規の姿勢になるように、下面側に錘を吊るして上面側との間に重量差を付与することにより、図４（ｂ）に示すような横転した姿勢を取る場合でも、正規な姿勢に復帰させる構造にすることも考えられる。しかるに、この場合には、フロート１００が図示するように薄いタイプの場合には、下面側に錘を吊るしても正規の姿勢に直ちに復帰させるほどの回転モーメントをフロート１００に与えることができずに、横転した状態で安定してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、防波管内部でフロートが横転することを制限することにより、正規の姿勢で水面上を上下する状態を維持して、信頼性高く正確な水位を計測可能にする水位計用フロートを提供することを目的とする。

上記課題を解決する水位計用フロートの第１の発明は、水中に少なくとも下部側を浸水させた状態に設置する防波管内にセットされて該防波管内の水面に浮かんで上下することにより当該水面の位置である水位を計測する水位計のフロートであって、防波管の内面に接近する外面の周囲に、該防波管の内面の上下方向と略平行な姿勢となるガイド部材を配設したことを特徴とするものである。

この発明では、フロートが横転方向に傾斜しても、その外面のガイド部材が平行な姿勢から防波管内面に接近して衝止される。したがって、フロートは、傾斜する姿勢が維持されることなく、水面に正規の姿勢で浮かぶ状態に直ちに戻ることができる。

上記課題を解決する水位計用フロートの第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記ガイド部材は、外面の周方向の複数個所に分割されて該外面の周囲に設置されていることを特徴とするものである。

この発明では、フロート外面のガイド部材間に存在する空間から上面に向かって計測対象の水などが流入して来ても、筒形状に形成されている場合のように内部に溜めてしまって流出することを制限することはない。したがって、フロート全体の重量が変化してしまうことがなく、水位の計測精度が低下してしまうことを回避することができる。

上記課題を解決する水位計用フロートの第３の発明は、上記第１または第２の発明の特定事項に加え、前記ガイド部材の端部側に、防波管の内面に凸形状面が接近して対面する湾曲形状を備えることを特徴とするものである。

この発明では、フロートが横転方向に傾斜したときには、その外面の端部側の湾曲形状の凸形状面が押し当てられるようになる。したがって、フロート外面のガイド部材端部のエッジ形状が防波管内面に突き当たることにより嵌ってしまうことがなく、フロートが傾斜姿勢に維持されてしまうことを回避することができる。

上記課題を解決する水位計用フロートの第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の特定事項に加え、前記ガイド部材は、防波管の内面形状に応じて形状を調整可能な強度の材料により作製されていることを特徴とするものである。

この発明では、フロートが横転方向に傾斜したときに防波管の内面に接触するガイド部材の端部側を任意の形状に適宜調整することができ、例えば、そのガイド部材の端部側を防波管の内面に接近する方向に湾曲させて、その凸形状面が接触するように加工することができる。したがって、フロートの設置場所で防波管に合わせるようにガイド部材を調整することができ、複数種のガイド部材を備えるフロートを準備することなく、また、現物が合わないために持ち帰って作り直すなどの作業が発生することを回避することができ、信頼性高く水位を計測可能なフロートを容易かつ簡易に設置することができる。

上記課題を解決する水位計用フロートの第５の発明は、上記第１から第４のいずれかの発明の特定事項に加え、前記ガイド部材の設置による重量変化を調整可能に、内部に総重量の調整用の流体を収容する構造になっていることを特徴とするものである。

この発明では、ガイド部材を後付してもフロートの重量を調整することができる。したがって、既存のフロートにもガイド部材を取り付けることができる。

このように本発明によれば、フロート外面のガイド部材が防波管の内面に衝止されてそのフロートが横転してしまうことを防止することができ、水面に正規の姿勢で浮かぶ状態に直ちに戻って、傾斜する姿勢で安定してしまうことを回避することができる。したがって、厚さに関係なく、水面上に常に正規の姿勢で浮かぶことのできるフロートを実現することができ、そのフロートが水面上で上下することにより正確な水位を信頼性高く計測することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明に係る水位計用フロートの第１実施形態を示す図である。なお、本実施形態は、上述した従来技術の水位計用フロート１００を改良したものであることから、同様の構成には同一の符号を用いて説明する。

図１において、水位計用フロート１０は、ダムや河川などに流れる水Ｗの水位Ｌを計測する水位計２０内に設置されており、この水位計２０は、底面側から水Ｗが出入可能に下部側を水中に浸水させた円筒形状の防波管２１内で、そのフロート１０を水面（水位Ｌ）に浮かべることにより、水面に発生する波の影響を受けることなく、その水位Ｌを計測できるように設計されている。

このフロート１０は、略同等の重量に設定されている錘２２が吊下げられているワイヤ２３の反対側に連結されており、このワイヤ２３は、水位Ｌを示す表示部２４に掛かられている。

これにより、水位計２０は、フロート１０が水位Ｌに応じて上下したときに、ワイヤ２３が錘２２により牽引された状態を維持したまま移動することにより、表示部２４の針２５を回動させてその水位Ｌを指し示すことができる。

また、フロート１０は、本体１１の上面側の蓋１２を外すことにより内部に収容する水などの流体１３の量を調節可能になっており、ワイヤ２３の反対側の錘２２とバランスさせるように総重量を適宜に調整することができるようになっている。

そして、このフロート１０は、流体１３を収容する本体１１が円盤形状に形成されており、防波管２１の内面に接近する外周面の周囲には、長尺な板材料からなるガイド部材１５が均等間隔に上方に向かって直立するように溶接などされて固設されている。なお、このフロート１０は、ガイド部材１５を固設することにより重量が増加することから、本体１１内の流体１３の収容量を調整して錘２２とバランスさせる。

これにより、ガイド部材１５は、防波管２１の内面の上下方向と平行な姿勢でフロート１０（本体１１）の外周に位置しており、そのフロート１０が横転方向に傾斜する場合には、平行な姿勢から防波管２１の内面に接近して衝止されることになる。このため、フロート１０は、図５に示す姿勢まで横転してしまうことが制限されて、水面に正規の姿勢で浮かぶ状態に直ちに戻ることができ、常に正確な水位Ｌを表示部２４に表示させることができる。

このとき、フロート１０の上側が水を被るほど傾斜したとしても、また、何らかの理由により上側に水が掛かったとしても、ガイド部材１５は本体１１の外周方向に分割・分散されていることから（円筒形状ではないことから）、本体１１の上部に水が溜まって総重量が変化してしまったり、バランスを崩してしまうこともない。

このように本実施形態においては、フロート１０の本体１１の外周にガイド部材１５を固設するだけで、防波管２１内でフロート１０が横転してしまうことを防止することができ、フロート１０が傾斜する姿勢のまま安定して浮かぶ状態になってしまうことなく、正確な水位Ｌを計測することができる。したがって、本体１１が薄い円盤形状に形成されているフロート１０であっても、正規の姿勢で常に浮かぶことを実現して、正確な水位Ｌを信頼性高く計測することができる。

次に、図３は本発明に係る水位計用フロートの第２実施形態を示す図である。ここで、本実施形態は、上述した実施形態と略同様に構成されていることから、同様の構成には同一の符号を用いて特徴部分を説明する。

図３において、水位計用フロート１０の本体１１の外周には、ガイド部材３５の基端部３７が溶接されて固設されており、このガイド部材３５は、防波管２１の内面に凸形状面３６ａが接近・対面するように形成した湾曲形状部３６を先端側に備えるように作製されている。

このガイド部材３５は、防波管２１の内径などの内面形状に応じてその湾曲形状部３６の大きさなどを調整することができるとともに、防波管２１の内面との接触で変形してしまうことのない程度の強度を有する金属材料（例えば、アルミニウム、銅など）等により作製されている。

これにより、フロート１０が横転方向に傾斜したときには、防波管２１の内面にガイド部材３５の湾曲形状部３６の凸形状面３６ａが押し当てられるようになって、エッジ形状が防波管２１の内面に突き当たって嵌ってしまう虞をなくすことができる。また、フロート１０を設置する防波管２１を確認して、適宜、ガイド部材３５の形状を調整することができる。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、フロート１０が傾斜する姿勢で防波管２１内に嵌ってしまうことを信頼性高く防止することができる。また、各種防波管に合わせるように複数種のガイド部材を取り付けたフロートを準備することなく、フロート１０の設置場所でガイド部材３５を調整・加工することができ、手直しするために持ち帰る手間などもなくすことができる。したがって、水位計用フロート１０の低コスト化を図ることができるとともに、より信頼性高く正確な水位Ｌを計測することができる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、上述実施形態では、ガイド部材３５をフロート１０の本体１１の上側に固設する場合を一例に説明するが、これに限るものではなく、本体１１の下側に位置するようにガイド部材を固設しても良く、また、本体１１の上下にガイド部材が位置するようにしても良いことは言うまでもない。

本発明に係る水位計用フロートの第１実施形態を適用した水位計の一例を示す図であり、その概略全体構成を示す概念構成図である。 その水位計用フロートの構成を示す立面図である。 本発明に係る水位計用フロートの第２実施形態を適用した水位計の一例を示す図であり、その水位計用フロートの要部部品を示す立面図である。 その従来技術を示す図であり、（ａ）はその正規な姿勢の状態を示す立面図、（ｂ）はその横転時の状態を示す立面図である。 その横転時の状態を説明する透視立面図である。

符号の説明

１０……水位計用フロート １１……本体 １２……蓋 １３……流体 １５、３５……ガイド部材 ２０……水位計 ２１……防波管 ２２……錘 ２３……ワイヤ ２４……表示部 ２５……針 ３６……湾曲形状部 ３６ａ……凸形状面 Ｌ……水位 Ｗ……水

Claims (5)

1. 水中に少なくとも下部側を浸水させた状態に設置する防波管内にセットされて該防波管内の水面に浮かんで上下することにより当該水面の位置である水位を計測する水位計のフロートであって、
   防波管の内面に接近する外面の周囲に、該防波管の内面の上下方向と略平行な姿勢となるガイド部材を配設したことを特徴とする水位計用フロート。
2. 前記ガイド部材は、外面の周方向の複数個所に分割されて該外面の周囲に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の水位計用フロート。
3. 前記ガイド部材の端部側に、防波管の内面に凸形状面が接近して対面する湾曲形状を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の水位計用フロート。
4. 前記ガイド部材は、防波管の内面形状に応じて形状を調整可能な強度の材料により作製されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の水位計用フロート。
5. 前記ガイド部材の設置による重量変化を調整可能に、内部に総重量の調整用の流体を収容する構造になっていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の水位計用フロート。
   

Images