JP2013035548A

JP2013035548A - 液面被覆用フロート

Info

Publication number: JP2013035548A
Application number: JP2011170217A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Araki; 利一荒木
Original assignee: Aramu KK
Current assignee: Aramu KK
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: JP5597170B2

Abstract

【課題】投入されたフロートが重なりあうことを防止し、液面に浮いた状態で効率良く他のフロートと密着して液面を隙間なく被覆することができる構造の液面被覆用フロートを提供することを目的とする。
【解決手段】２つの円錐台状の部材２１、２２から構成され、２つの円錐台状の部材２１、２２は、それぞれの底面側が接合され、円錐台状の部材２１、２２が接合される接合面となる円の中心を通る、接合面に対して垂直な断面形状が、略正六角形であり、２つの円錐台状の部材２１、２２のそれぞれに、液面被覆用フロートを液面に浮かべたときに、接合面Ｐに対して垂直な断面が、液面と一致するように錘部が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、隙間なく液面を被覆することができる液面被覆用フロートに関する。

従来の液面被覆用フロートとしては、中空に形成されている球状のフロートが知られている。この球状のフロートは、多数個をまとめて液体中に投げ込んでも、重なり合うことなく液面に浮いて並ぶため、効率的にフロートを並べることができる。しかし、球状の直径部分が液面に並ぶため、液面では円の配列になり、液面を完全に塞ぐことはできず、円と円との間にできた隙間に小さい球を混ぜて投入する必要があるが、それでも完全に表面を塞ぐことはできない。

また、フロートとして、平面形状が正六角形状で、上下面に低い錐面または凸状曲面を形成した一定の厚さを有する板状構造のものも知られている（たとえば、特許文献１参照）。このように、平面形状を正六角形状にすれば、液面状に配列されると隙間を生じることなく並べることができる。しかし、たとえば室内用や実験室用の小さな容器などの液体に隙間を生じることなく浮かべるには、対角の寸法が１０ｍｍ程度と小さくする必要がある。このような小さいフロートを纏めて液中に投入すると、上下面に錐面や凸状曲面が形成されていても、フロート同士がくっついて重なり合い、その結果、液面を完全に塞ぐことができない。

一方、たとえば図８に示されるように、平面形状が正六角形状のフロートで、上面の錐面５１を高くして、たとえば仰角αが４５°以上の錐面または凸状曲面とし、下面側の肉厚を厚くするなどの工夫により、常に上面が上を向く構造にしたものも考えられている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２０００−３５５３９５号公報特開２００２−１１４２９２号公報

前述の平面形状が正六角形の板状のフロートでは、前述のように、とくに小さくなると重なり合ってくっついてしまい、液面を完全に塞ぐことができない。また、前述の図８に示されるように、上面側に高い錐面や凸状曲面を形成した構造のフロートは、大きい傾斜を有しているため、必ず高い錐面や凸状曲面が上を向けば重なり合うという問題はなくなる。しかし、多数個がまとめて液体中に放り込まれたときに密集していると、たとえフロートの下面側を重くしておいても、下向きや横向きに放り込まれたフロートが、正常な向きにひっくり返ることは難しくなる。すなわち、上面を上に向けるためにフロートが回転しようとするとき、その回転が周囲の他のフロートに妨げられ、必ずしも回転できないことがある。そのため、フロートが横向きの状態で液面に浮かぶと、フロートの正六角形状が液面に現れないため、周囲の別のフロートと密着することができない。その結果、液面を完全に被覆することができないという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、投入されたフロートが重なりあうことを防止し、液面に浮いた状態で効率良く他のフロートと密着して液面を隙間なく被覆することができる構造の液面被覆用フロートを提供することを目的とする。

本発明の液面被覆用フロートは、液面に浮かべて液面を覆うための液面被覆用フロートであって、該液面被覆用フロートが、２つの円錐台状の部材から構成され、前記２つの円錐台状の部材は、それぞれの底面側が接合され、前記円錐台状の部材が接合される接合面となる円の中心を通る、前記接合面に対して垂直な断面形状が、略正六角形であり、前記２つの円錐台状の部材のそれぞれに、前記液面被覆用フロートを液面に浮かべたときに、前記接合面に対して垂直な断面が、液面と一致するように錘部が設けられてなることを特徴とする。

また、前記錘部が、前記円錐台状の部材の内部に一体的に成形されてなることが好ましい。

また、前記錘部が、前記円錐台状の部材の内部に、錘が取り付けられてなることが好ましい。

また、前記液面被覆用フロートが液面に浮かべられたときに、液面と一致する円錐台状の部材の側面に、幅を持った帯状の平面部が形成されてなることが好ましい。

本発明によれば、液面被覆用フロートが、内部に空洞を有する２つの円錐台状の部材から構成され、前記２つの円錐台状の部材は、それぞれの底面側が接合され、前記円錐台状の部材が接合される接合面となる円の中心を通る、前記接合面に対して垂直な断面形状が、略正六角形であり、前記２つの円錐台状の部材のそれぞれに、前記液面被覆用フロートを液面に浮かべたときに、前記接合面に対して垂直な断面が、液面と一致するように錘部が設けられていることにより、液面に浮かんだときに液面の上方から見たときに正六角形状となるので、隙間なく液面を被覆することができる。

また、液面に浮かんだ液面被覆用フロートは、円錐台の側面が液面上に位置しており、上から別のフロートが積みあがってきた場合であっても、円錐台の側面が曲面であり、平面部分がないため、積み重なることがない。また、液面被覆用フロートに錘部が設けられているため、液面において最終的に安定した位置で保持されるが、安定した位置に保持される前であっても、２つ以上の液面被覆用フロートは円錐台の側面同士が線接触した状態でその場で回転できるので、液面を被覆した状態で安定した位置まで回転する。したがって、迅速に液面を被覆することができる。また、フロートがその場で回転できるので、上から別のフロートが投入されたときに、スムーズに投入されたフロートを液面に導くことができる。

本発明の液面被覆用フロートの一実施の形態を示す斜視図である。本発明の液面被覆用フロートの断面図である。本発明の液面被覆用フロートの円錐台状の部材を上面側から見た図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の液面被覆用フロートに用いられる錘部を説明するための図である。液面に浮かべた本発明の液面被覆用フロートを横から見た図である。液面に浮かべた本発明の液面被覆用フロートを上から見た図である。本発明の液面被覆用フロートの他の実施の形態を示す斜視図である。従来の液面被覆用フロートの構造例を示す説明図である。

以下、添付図面を参照し、本発明の液面被覆用フロートを詳細に説明する。

図１〜３に示すように、本発明の液面被覆用フロート（以下、単にフロートという）１は、２つの円錐台状の部材２１、２２から構成され、円錐台状の部材２１、２２はそれぞれ内部に空洞Ｓを有している（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。図１に示すように、２つの円錐台状の部材２１、２２は、それぞれの円錐台の底面側が接合され、円錐台状の部材２１、２２が接合される接合面（仮想的な面であり、図１においてＰで示す面）となる円の中心Ｏを通る、接合面Ｐに対して垂直な断面形状が、図２に示すように略正六角形となるように構成されている。なお、図２においては、後述する錘部３については図示を省略している。

円錐台状の部材２１、２２はそれぞれほぼ同形状、同寸法になるように形成されている。また、円錐台状の部材２１、２２は、液面に浮かべたときに、液面上方から見て略正六角形になるように、図２に示すように、円錐台の底面と側面との角度θが６０°になるように成形される。また、図２の断面図における側面の長さＤ１は、円形となる円錐台の上面ＵＳ（図１および３参照）の直径Ｄ２の長さと等しくなるように成形される（Ｄ１＝Ｄ２）。すなわち、円錐台状の部材２１、２２は、底面と側面との角度が６０°の円錐を高さが半分になるようにカットした形状を呈している。

円錐台状の部材２１、２２のそれぞれは、使用目的に応じた所望のフロート１の大きさにより、側面の長さＤ１、円錐台の上面ＵＳの直径Ｄ２、円錐台状の部材２１、２２の厚さが決定される。すなわち、液体を入れるタンクが大きい場合にはフロート１も大きくできるが、室内用とか実験用の容器などに液体を入れる場合には、容器自身が小さくなり、フロート１が大きくなると、容器の端の方で液体を被覆できない部分の面積が相対的に大きくなり、液体の表面を覆うという趣旨を全うすることができない。そのため、このような小形容器に入れた液体の表面を覆うには、対角の寸法（正六角形の対向する頂点を結ぶ線の長さ）で１０〜５０ｍｍ程度、すなわち図２に示す断面における正六角形の一辺の長さＤ１、Ｄ２が５〜２５ｍｍ程度に設定される。しかし、大きな容器内の液体の蓋をする場合でも、この小さいフロート１をそのまま用いることもできるし、大きな容器用には、もっと大きいフロート１を用いることもできる。すなわち、対角の寸法が１５０〜２００ｍｍ程度の大きいものでも同様に形成することができる。

円錐台状の部材２１、２２から構成されるフロート１には、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、フロート１を液面に浮かべたときに、接合面Ｐに対して垂直な断面が、フロート１が投入される液面と一致するように錘部３が設けられる。錘部３は、図４（ａ）〜（ｃ）においては、円錐台状の部材２１、２２の内部に設けられた空洞Ｓ内に設けられているが、円錐台状の部材２１、２２の外部に設けても構わない。図４（ａ）、（ｂ）は、円錐台状の部材２１、２２の内部の空洞Ｓに錘部３が一体的に成形されたものである。図４（ａ）のように、円錐台状の部材２１、２２の内部の半分程度が、樹脂により充填された錘部３としてもよいし、図４（ｂ）のように、所定の間隔を開けて複数の壁状の錘部３を形成してもよい。また、図４（ｃ）に示すように、円錐台状の部材２１、２２の内部の空洞Ｓの、円錐台状の部材２１、２２の接合面Ｐ側に部分的に錘を取り付けて錘部３とすることも可能であり、この場合、フロート１の重心が、錘部３が設けられた位置に寄るため、フロート１を液面で安定した姿勢で保持することができる。なお、錘部３の構成は、特に図４（ａ）〜（ｃ）の構成に限定されるものではなく、軽い材料を用いて、内部に空洞Ｓを有さないようにすることもでき、その場合、例えば一部分に錘部３となる重い材料からなる部材を埋め込んだりしてもよい。

円錐台状の部材２１、２２は、液体に投入されたときに浮かぶことができるものであれば、特に材料は限定されないが、コストや成形の容易性の観点から、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂、ゴムあるいはエラストマなどの弾性部材、アルミニウムなどの金属材料などの材料を使用することができる。この場合、材料の密度が大きい場合には、合成樹脂などに、発泡剤を混ぜておくことにより、発泡成形体を作成したり、発泡させた樹脂からなるビーズを材料として型に入れ、熱圧縮成形し、当該発泡成形体内部に重りを加えて錘部としたり、ペースト状のゴムに加硫剤と共に発泡剤を混ぜ込んで成形したり、内部を中空にしたりすることもできる。このような発泡させた材料を用いたり、内部を中空にしたりすることにより、成形材料としては、液体よりも密度の大きい材料、たとえばＰＦＡ（比重：約２）などの水よりも密度の大きい材料を用いることもできる。

なお、フロート１は、水、油、アルコールなど種々の液体中に入れた場合に、図１における接合面Ｐが、液面に対して垂直となる状態で、図５に示すように、フロート１の上半分が液面に浮かぶようにその重量と浮力とにより設計される。すなわち、錘部３を含んだフロート１の全体の重さと、フロート１の全体積の半分の液体の重さ（水、油、アルコールなどにより同じ体積でも重さは異なる）とがほぼ等しくなるように形成すればよく、錘部３の材料や、円錐台状の部材２１、２２の材料、厚さ等は、投入される液体の種類に応じて、適宜変更することができる。

円錐台状の部材２１、２２は例えば、型を用いて、射出成形等、公知の成形方法により、成形が可能であり、円錐台状の部材２１、２２の接合も、超音波溶着など公知の方法により接合することができるが、特にその成形方法、接合方法は限定されるものではない。

本発明のフロートは上記のように構成されていることから、図５に示すように、液面に対して浮かび、図６に示すように、液面の上方から見たときに正六角形状となるので、複数のフロート１が互いに正六角形の辺同士で接触し、隙間なく液面を被覆することができる。

また、フロート１は２つの円錐台状の部材２１、２２の底面同士が接合された形状を呈し、錘部３により、図５に示すように、液面から露出したフロート１の部分が、曲面状である円錐の側面であるため、たとえば多数個をランダムに液体中に放り込んでも、重なり合うことなく液面に浮かぶ。一方、液面に浮いている各フロート１は、前述のように、上から見ると正六角形になっている。したがって、隣接するフロート１の各辺の側面が表面張力で引き付けあって吸着され、液面を被覆することができる。

また、フロート１には錘部３が設けられているため、例えば液面上で、フロート１の円錐台の上面ＵＳが上を向いた状態で液面に投入された場合であっても、錘部３によりフロート１が回転して姿勢を変え、図５の状態で安定する。また、フロート１には錘部３が設けられているため、上述のように液面において最終的に安定した位置で保持されるが、安定した位置に保持される前（例えば、錘部３が液面より上に位置している状態）であっても、２つ以上のフロート１は円錐台の側面同士が線接触した状態でその場で回転できるので、液面を被覆した状態で安定した位置まで回転する。したがって、迅速に液面を被覆することができる。

また、図６に示すように、フロート１の向きがばらばらであっても、円錐台の側面同士の接触だけでなく、円錐台の上面ＵＳと円錐台の側面とが接触することによっても、フロート１同士が表面張力で引き付けあって液面を被覆することができるので、液面へのフロート１の投入後、フロート１の向きを調整する必要もなく、またフロート１同士が重ならないので、フロート１を投入してから液面を被覆するまでの作業が容易になる。

また、フロート１は、円錐台を２つ並べた形状を呈しているため、フロート１が軸心Ｘ（図１参照）を中心として、回転することが可能であるため、１つのフロート１の上に別のフロート１が投入されたとき、または２つのフロート１の間に別のフロート１が投入されたときに、液面に浮かんだフロート１が液面上で回転し、スムーズに投入されたフロート１を液面に導くことができる。したがって、フロート１の重なりが生じにくい。

図７は、フロート１の他の実施の形態であり、図７に示すフロート１は、フロート１が液面に浮かべられたときに、液面と一致する円錐台状の部材２１、２２の側面に、幅を持った帯状の平面部Ｐ２が形成されている。このように構成することにより、上記のような効果に加えて、液面でのフロート１同士の接触が、必ず面接触になるので、より確実にフロート１同士を吸着させることができ、確実に液面を被覆することができる。

１フロート
２１、２２円錐台状の部材
３錘部
Ｐ接合面
Ｐ２帯状の平面部
Ｓ空洞
ＵＳ円錐台の上面

Claims

液面に浮かべて液面を覆うための液面被覆用フロートであって、
該液面被覆用フロートが、２つの円錐台状の部材から構成され、
前記２つの円錐台状の部材は、それぞれの底面側が接合され、
前記円錐台状の部材が接合される接合面となる円の中心を通る、前記接合面に対して垂直な断面形状が、略正六角形であり、
前記２つの円錐台状の部材のそれぞれに、前記液面被覆用フロートを液面に浮かべたときに、前記接合面に対して垂直な断面が、液面と一致するように錘部が設けられてなることを特徴とする液面被覆用フロート。
前記錘部が、前記円錐台状の部材の内部に一体的に成形されてなることを特徴とする請求項１記載の液面被覆用フロート。
前記錘部が、前記円錐台状の部材の内部に、錘が取り付けられてなることを特徴とする請求項１記載の液面被覆用フロート。
前記液面被覆用フロートが液面に浮かべられたときに、液面と一致する円錐台状の部材の側面に、幅を持った帯状の平面部が形成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液面被覆用フロート。