JP5208708B2 - 残量検出装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献2に記載の従来の残量検出装置は、圧力容器の口金に取り付けられる栓部材と、栓部材に一体化され上方に突出する中空の筒体と、筒体内で昇降可能に収納されるロッドと、によって構成される。
また、残量検出装置は、筒体および残量表示具を覆う保護カバーを備える。保護カバーには、残量表示目盛りを有する覗き窓が設けられており、覗き窓を介して残量表示具の高さを視認することで、液化ガスの残量を検知することができる。
さらに、残量検出装置は、ホール素子によって残量表示具の位置を電気的に検出するセンサ部を備える。
そこで、特許文献2では、センサ部を構成するホール素子近傍にヒータを設けることにより、正確な位置検出を実施可能としている。
ロッドの位置は、低温流体の液面、すなわち低温流体の残量に対応するので、作業者は、透過部を介して目視で表示部を確認することにより、低温流体の残量を検知することができる。
そして、本発明では、表示部および検出部を容器外の空気から遮断された空間に封止するカバー部が設けられている。カバー部の内部は、大気から遮断されており、水分が入り込むことが無いので、表示部において霜や結露が発生することがない。
つまり、本発明の残量検出装置によれば、霜や結露の発生を防止し、低温流体の残量を目視で良好に検知することができる。
また、カバー部をフランジ部に載置するので、例えば、一端が閉塞された筒状のカバー部の他端をフランジ部で閉塞させ、この閉塞された空間に表示部を容易に封止することができる。
よって、本発明の残量検出装置は、表示部が冷却されにくいので、霜や結露が発生しにくい。
ここで、熱吸収部と熱抵抗部とは、別個の部分または部材である必要はない。例えば、フランジは熱吸収部としてのみならず、熱抵抗部としても作用しうる。また、放熱フィンは、熱抵抗部としてのみならず、熱吸収部としても作用しうる。
例えば、放出管の着霜が成長して近接する表示部にも広がり、表示部が見えにくくなる不都合があった。
また、従来の貯蔵タンクにおける残量検出装置および放出管の位置関係を保ちつつ、カバー部を設けるだけで、表示部の良好な視認性を確保できるという利点がある。
そして、検出部からの出力を電子計算機などの処理装置で処理することにより、低温流体の残量を算出することができる。処理装置は貯蔵タンクから離れた位置に設置することもでき、低温流体の残量を遠隔監視することも可能である。
ここで、従来は、検出部において霜や結露が発生し、正常な動作が妨げられ、低温流体の残量を正確に検出できない場合があった。例えば、着霜部の中は−100℃前後の極低温となり、半導体ICなどの電子部品を含む検出部が正常に動作しない温度環境になってしまう。
これに対し、本発明では、検出部を容器外の空気から遮断するカバー部が設けられているので、検出部において霜や結露が発生することがない。
つまり、本発明の残量検出装置では、霜や結露の発生を防止し、低温流体の残量を、目視で良好に検知できるとともに、電気的に正確に検出することができる。
これに対し、本発明では、カバー部が検出部を封止するので、検出部が放出管と近接する場合でも、霜や結露の発生を防止することができる。
これに対し、本発明では、高周波発振型位置センサを検出部とするので、被検出体から検出本体への影響の程度を電気的に処理し、従来にない連続的なアナログ出力に変換することができる。これにより、位置検出の分解能を、例えば、±1%F.S.程度まで高めることができる。
信号出力端子と処理装置とは、例えば、従来の安価なケーブルなどで接続することができる。また、ケーブルなどは、接続を解除すれば、貯蔵タンクの移動や残量検出装置の保守などの作業の邪魔になることがない。
信号出力端子はカバー部に設けられた端子孔に挿通されているが、カバー部と検出部との間に端子孔の周囲を包囲するシール部を設けたので、端子孔によって表示部および検出部の封止が損なわれることがない。
このような構成によれば、シール部が密着する部位が平面部であるため、シール性を向上させることができる。
このような構成によれば、保護キャップを信号出力端子に装着することで、残量検出装置の搬送中に信号出力端子をゴミや水滴から保護することができる。この保護キャップは残量検出装置の作動中には信号出力端子から外される。信号出力端子から外された保護キャップは、紛失する恐れがあるため、カバー部に紐状の連結具で接続する構成を採用することも可能である。
このような構成によれば、仮に、容器の内圧が上昇してカバー部の内部に漏出し、このカバー部の内部圧力が高くなっても、カバー部の頂部に設けられた安全弁が作動することによって、カバー部自体の破損を防止することができる。
このような構成によれば、本体部と表面部材とはスペーサで所定間隔離隔配置されており、スペーサの配置されていない分だけ被検出体を軽量化することができる。そのため、被検出体の昇降が円滑に行うことができるから、高精度の検出を達成することができる。
まず、本発明の第1実施形態を図1から図5に基づいて説明する。
図1に、貯蔵タンクとしての圧力容器に装着された本実施形態の残量検出装置の断面図を示す。また、図2に、残量検出装置の断面図を、図3に、カバー部を外した状態の残量検出装置の斜視図を示す。
図1において、1は、低温流体としての液化ガスFを貯蔵する可搬式の圧力容器である。
この圧力容器1は、内部に液化ガスFを収納する容器11と、液化ガスFを容器11外に供給する図示しない放出管と、を備える。
容器11は、図1に示すように、略円柱形状の内容器111と、断熱真空Xを介して内容器111を包囲する外容器112とによって構成されている。
口金113は、略円筒形状の部材であり、内容器111と外容器112とを結合させ、内容器111と外容器112とともに断熱真空Xを構成する薄肉部113Aと、薄肉部113Aの容器11外側端部に結合された厚肉部113Bと、を有する。厚肉部113Bの内周面には、雌ネジ部113Cが形成されている。
この口金113に対し、本実施形態の残量検出装置2が取り付けられる。
残量検出装置2は、図1に示すように、液化ガスFの液面Sにあわせて昇降されるフロート201と、フロート201に連結されフロート201とともに昇降されるロッド202と、ロッド202の位置を表示する表示部21と、ロッド202の位置を電気的に検出および出力する検出部22と、表示部21および検出部22を容器11外の空気から遮断された空間に封止するカバー部23と、を備える。
そして、残量検出装置2は、連結部24を介して圧力容器1に装着されている。
スプリング止め金具204Aは、フランジナット204Bによってロッド202に固定されているが、フランジナット204Bをロッド202に対して回転させることにより、スプリング止め金具204Aをロッド202の上下に移動することができ、スプリング204の長さなどを変えることができる。
このスプリング204の長さを変えることにより、液化ガスF(酸素、窒素、炭酸、アルゴンなど)の種類毎に異なる浮力を調整することができる。
ロッド202は、一端がフロート201の上端面に結合された棒状の部材である。ロッド202の他端には、略円柱形状の磁石で構成された操作具203が取り付けられている。
筒体211は、非磁性の耐圧材料で形成されている。筒体211は、図2に示すように一端が閉塞された略円筒形状の筒部211Aと、筒部211Aの開口端側に設けられた基部211Bと、を有する。
基部211Bは、筒部211Aの内周と連続する図示しない孔部を有するとともに、表示筒213に螺合される雄ネジ部211Cを有する。また、図2において、基部211Bの上端部および下端部には、Oリング溝211Dが設けられ、それぞれにOリング214が挿入されている。基部211Bの下端は連結部24に結合している。
表示筒213は、図3に示すように、樹脂などの透明な材料で形成される。表示筒213は、上端が閉塞された略円筒形状の本体213Aと、本体213Aの上端側および下端側に設けられたセンサ取付部213Bと、を有する。
なお、本体213Aを雄ネジ部211Cに螺合させるだけでは、残量表示具212が挿入される筒体211に対して表示筒213が傾くおそれがあり、筒体211と表示筒213とを断面同心円状に配置することができない。
表示筒213が傾くと、後述する検出本体222の位置検出面Zと残量表示具212との距離を一定に保つことができないため好ましくない。
そこで、図2に示すように、表示筒213の上部内面に内径を細くした絞り部213Cを設けている。本体213Aが雄ネジ部211Cに螺合される際に、表示筒213の上部が絞り部213Cに嵌合されるので、表示筒213が筒体211に対して傾くことを防止できる。
また、本体213Aのうち2つのセンサ取付部213Bの間の部分には、図3に示すように、残量表示具212の高さを示す残量表示目盛213Dが形成されている。
センサ取付部213Bは、本体213Aと交差する厚肉板状の外形を有する。センサ取付部213Bは、後述するセンサカバー225を固定するための構成である。
残量表示具212は、図4に示すように、従来のプラスチック磁石などの常磁性体によって形成されたリング状の本体部212Aと、鉄やニッケルなどの磁性材料で形成され本体部212Aの外周に嵌め込まれた表面部材212Bと、により構成されている。
本体部212Aの大きさとしては、例えば、外径15mm、内径12mm、厚み5mmである。表面部材212Bの大きさとしては、例えば、外径17mm、内径15mm、厚み5mmである。
表面部材212Bは、検出部22の被検出体221として位置検出される。表面部材212Bは、検出感度を確保するため、径方向の厚さが1mm以上であることが好ましい。また、錆などの腐食を防止する為、表面に検出感度に影響のないニッケルメッキなどのコーティングをかけることが好ましい。さらに、残量表示具212としての視認性を向上するため、黄色など見えやすい色の塗装を施すことが好ましい。
なお、本体部212Aは、表面部材212Bに挿入するだけで磁力結合により固定されるが、筒体211内部の操作具203との磁力結合が強く、衝撃で表面部材212Bから外れることがあるので、何らかの方法によって本体部212Aと表面部材212Bとの結合を強化することが好ましい。
センサ本体224は、縦長の略直方体形状のケース226と、ケース226の内部に設けられた基板227と、ロッド202の昇降する方向に沿って基板227の一面上に設けられた複数のコイル223と、検出した残量表示具212の位置を電気信号として出力する信号出力端子228と、を有する。
図2および図5に示すように、ケース226内面のコイル223と反対側の上端部および下端部には、センサ本体224をセンサカバー225に固定するためのナット229が結合されている。また、ケース226のナット229の孔部に対応する位置には、後述するセンサ位置調整ネジ225Jを挿通するための孔226Aが設けられている。
図2において、基板227は、樹脂などによって形成された板状の部材である。
複数のコイル223は、高周波発信型近接スイッチとして基板227の一面上に配列されている。複数のコイル223は、ロッド202の昇降する方向と平行な位置検出面Zを形成している。
信号出力端子228は、図2に示すように、出力ケーブル7を介して図示しない処理装置に接続されている。
なお、処理装置は、信号出力端子228から受信したアナログ出力に基づいて液化ガスFの残量を算出し、これを図示しない表示装置などに表示する。また、処理装置は、種々の情報処理を実施することができる。例えば、液化ガスFの残量が少なくなったことを警告したり、残量の経時変化から液化ガスFがなくなるまでの時間を予測したりすることができる。
センサカバー225の表示部21側は、開口面とされており、ここからケース226を収納することができる。
図5に示すように、センサカバー225の両側面225B,225C端部には、開口面の外側に延出した板状の延出部225Dが設けられている。延出部225Dの上端部および下端部には、計4つのネジ孔225Eが設けられている。センサカバー225は、ネジ孔225Eを挿通しセンサ取付部213Bに螺合する固定ネジ225Fによって表示部21に固定されている。
孔部225Hには、センサ位置調整ネジ225Jが挿通され、センサ位置調整ネジ225Jは、ナット229に螺合される。これにより、センサ本体224がセンサカバー225に対して固定される。
なお、検出部22は、信号出力端子228も含めてケース保護構造等級がIP67防滴構造を有する。そして、使用温度範囲が−25〜+70℃と広範囲であるため、厳しい液化ガスによる低温環境や屋外使用などに適している。
また、検出感度が落ちないように、位置検出面Zと残量表示具212との距離は、3mm以内で出来る限り短く、かつ、一定になっていることが好ましい。
栓部材241は、筒部211Aの内周と連続する孔部を有する略管状の部材である。
栓部材241の外周には雄ネジが形成されている。また、栓部材241の上端側には径方向に延出した延出面241Aが形成されている。
栓部材241の上端は、表示部21の基部211Bに結合している。
栓部材241の下端側は、図1および図3に示すように、口金113の雌ネジ部113Cに螺合されている。さらに、略六角柱形状のナット241Bにより、栓部材241が口金113に強固に固定されている。ナット241Bと栓部材241は、機能と強度を考慮の上で必要最小面積で口金113と接触しており、熱源となる口金113からの熱伝達率を小さく抑え、容器11と表示部21との間の熱の移動を抑制する熱抵抗部として作用する。
フランジ部242と延出面241Aとは、フランジ用取付ネジ243により結合されている。
図2に示すように、延出面241Aとフランジ部242との間は、Oリング244によりシールされている。
また、フランジ部242の上面には、図2および図3に示すように、カバー部23の内径と略同一の径を有しカバー部23を位置決めする段差部242Bと、Oリング245を挿入するOリング溝242Cと、が形成されている。
フランジ部242は、大気との接触面積を大きくして空気との熱伝達率を高めることにより、表面から大気の熱を吸収する熱吸収部として作用し、また、容器11から表示部21への熱の移動を抑制することができる。
カバー部23は、樹脂などの透明材料で形成され、その全体が内部を視認可能な透過部となっている。部材の強度を確保するため、カバー部23の上端部は、曲面形状に形成されている。
顎部232は、カバー部23の内周面がフランジ部242の段差部242Bに嵌合するようにして、フランジ部242に載置される。
そして、カバー部23は、フランジ部242に載置された状態において、クランプバンド233によって固定されている。
クランプバンド233の内周面233Aと顎部232およびフランジ部242の外周部を当接させ、蝶ナット233Bを締めることにより、カバー部23をフランジ部242に強固に固定することができる。このとき、顎部232とフランジ部242との間に位置するOリング245が潰されて、カバー部23内の空間Yが外気と遮断される。
発泡材234は、例えば、シリコンゴムなどによって平板リング状に形成される。発泡材234は、カバー部23とセンサカバー225との間に位置していればよいが、固定を容易にするため、カバー部23およびセンサカバー225のいずれかに貼付されていることが好ましい。
Oリング244,245と発泡材234とにより、表示部21および検出部22が、容器11外の空気から遮断されたカバー部23内の空間Yに封止されている。
そして、表示筒213内の空間は、Oリング214により容器11外の空気から更に遮断されている。
このような本実施形態によれば、例えば、以下のような作用効果がある。
(1)カバー部23による着霜対策など
表示部21および検出部22を外気から遮断するカバー部23を装着したことにより、表示部21および検出部22の破損防止を図ることができる。
また、外気からの遮断により、カバー部23内が冷却されにくくなり、検出部22が使用温度範囲内に保持され、正確な位置検出が可能となる。
さらに、カバー部23内に水分を含んだ外気が進入しないので、表示部21および検出部22への結露や着霜がなくなり、表示部21の良好な視認性と、検出部22の正確な位置検出が確保される。
特に、本実施形態の残量検出装置2のように、表示部21および検出部22と放出管とが近接する場合、霜や結露、冷却の問題が発生しやすいが、カバー部23の効果によってこれらの問題を解消することができる。
フランジ部242が熱吸収部として作用し、表面から大気の熱を吸収するので、表示部21の温度低下を抑制することができる。また、フランジ部242およびナット241Bが熱抵抗部として作用し、容器11と表示部21との間の熱の移動を抑制するので、容器11の低温が表示部21に伝達しにくい。よって、本発明の残量検出装置では、表示部が冷却されにくく、霜や結露が発生しにくい。
また、カバー部23への着霜も低減されるので、着霜の成長により樹脂製のカバー部23が割れることがなくなるという効果がある。
さらに、栓部材241の延出面241Aに板状体の放熱フィンを設けることにより(図示せず)、省スペースでより高い放熱効果を得ることが可能となる。
検出部22のみを残量検出装置2に内蔵し、検出部22を信号出力端子228および出力ケーブル7を介して処理装置と接続することとしたので、液化ガスFの残量を遠隔監視することが可能である。これにより、例えば、液化ガスFの残量がなくなるという補充ミスを防止する効果がある。
また、出力ケーブル7は、接続を解除すれば、圧力容器1の移動や残量検出装置2の保守などの作業の邪魔になることがない。
信号出力端子228はカバー部23に設けられた端子孔231に挿通されているが、カバー部23と検出部22との間に端子孔231の周囲を包囲する発泡材234を設けたので、端子孔231によって表示部21および検出部22の封止が損なわれることがない。
特許文献2に記載のような、従来のホール素子による残量検出装置は、フラットケーブルを介してセンサ部に接続されたコントローラ部を、ブラケットに載置していた。このため、残量検出装置が大きくなり、装置全体を覆うようなカバー部を設けることができず、振動や衝撃に対する強度が不足して、車などによる運搬移動が行えない。つまり、従来の残量検出装置は、常時装着の可搬形として使えない為、貯蔵タンクを交換する毎に、使用設置場所にて着脱することになり、その作業が面倒で使い勝手が悪いという不都合があった。
高周波発振型位置センサを検出部22とするので、被検出体221から検出本体222への影響の程度を電気的に処理し、従来にない連続的なアナログ出力に変換することができる。これにより、位置検出の分解能を、飛躍的に向上することができる。
残量検出装置2の全体を防滴構造としたので、屋外設置も可能となり、残量検出装置2の用途が拡大するという効果がある。
カバー部23は、圧力容器1を交換する際に、作業者が工具などでぶつけて壊してしまう場合があり、新品に交換することがある。
本実施形態によれば、カバー部23がクランプバンド233を用いて固定されるので、作業者がカバー部23を簡単に着脱できる。
また、筒体211などの取付方法がねじ込み方式である為、回転方向において信号出力端子228の位置が定まらないが、クランプバンド233によれば、信号出力端子228の位置に合わせてカバー部23の端子孔231の回転位置を自在に変えることができる。
図6は第1実施形態の図2に対応する図である。図7はカバー部を取り外した状態を示す斜視図である。
図6において、第2実施形態で適用される圧力容器1Xは、第1実施形態の圧力容器1と基本構造が同じであり、口金113の構成が第1実施形態と異なる。
つまり、第2実施形態では、口金113は、厚肉部113Bの上に筒状部113Dが一体に形成された構造であり、この筒状部113Dの上にナット113Eが取り付けられている。
この口金113に対し、本実施形態の残量検出装置2Xが取り付けられる。
残量検出装置2Xは、第1実施形態と同様のフロート201およびロッド202(図1参照)と、このロッド202の位置を表示する表示部21Xと、ロッド202の位置を電気的に検出および出力する検出部22Xと、表示部21Xおよび検出部22Xを容器1X外の空気から遮断された空間に封止するカバー部23Xと、を備える。残量検出装置2Xは、連結部24Xを介して圧力容器1Xに装着されている。
ロッド202の他端には、略そろばん玉状の磁石で構成された操作具203Xが取り付けられている。
表示部21Xは、図6および図7に示すように、ロッド202および操作具203Xが挿入される筒体211と、筒体211が挿通されるリング状の残量表示具212Xと、筒体211および残量表示具212Xを覆う表示筒213Xと、を有する。
筒体211は基部211Bを備え、この基部211Bの下端は連結部24Xに結合している。
本体213Aのうち2つのセンサ取付部213Bの間の部分には残量表示具212Xの高さを示す残量表示目盛(図6,7で図示せず)が曲面部に形成され、かつ、この残量表示目盛が形成されていない部分が平面部とされる。
検出部22Xは、ロッド202とともに昇降される金属材料の被検出体としての残量表示具212Xと、ロッド202の昇降する方向に沿って設けられセンサ取付部213Bに保持された検出本体222と、を有する高周波発振型位置センサである。この検出本体222は第1実施形態のものと略同じ構成であり、そのケース226の信号出力端子228が設けられた面と反対側の面が本体213Aの平面部と対向されている。
図8において、残量表示具212Xは、従来のプラスチック磁石に比べて磁性の強いネオジウムボンド磁石によって形成されたリング状の本体部212Aと、鉄やニッケルなどの磁性材料で形成され本体部212Aの外周に嵌め込まれた表面部材212Bとを備え、本体部212Aと表面部材と212Bの間には複数のスペーサ212Cが設けられるとともにこれらのスペーサ212Cの間は空間が形成されている。
本体部212Aの大きさとしては、例えば、外径15mm、内径12mm、厚み5mmである。表面部材212Bの大きさとしては、落下防止のため、できるだけ薄くし軽量化することが望まれ、例えば、外径17mm、内径16mm、厚み6mmである。
本体部212Aは、厚み方向にNS極が着磁され、磁力結合によって操作具203Xに追従する。その磁力結合は、外周に比重の重い表面部材212Bを付けても、衝撃などで筒体211の下部に落下させない程度に強く、操作具203Xと筒体211内面との摩擦が大きくならず検出感度に影響を与えない程度の強度とされている。また、本体部212Aの腐食を防止する為、エポキシなどのコーティングが施されている。そして、表面部材212Bの腐食を防止する為、ニッケルメッキなどのコーティングが施されている。
本実施形態では、スペーサ212Cは互いに等間隔に配置された4つの半円柱状部材から構成され、これらのスペーサ212Cは本体部212Aと一体に形成されている。スペーサ212Cは本体部212Aと同じ材質から成形される。
残量表示具212Xの組み立てにあたっては、例えば、磁石である本体部212Aと常磁性体である表面部材212Bとは強力結合するので、表面部材212Bの中に本体部212Aを挿入するだけでよいが、大きな衝撃などで外れないようにするために表面部材212Bの一端部には本体部212Aが抜けることを防止する抜止用鍔部212Dがリング状の中心に向けて形成されている。
図7および図9に示すように、検出本体222は、第1実施形態と同様に、複数のコイルを含むセンサ本体224を備え、このセンサ本体224は、縦長の略直方体形状のケース226と、ケース226の内部に設けられた基板227(図2参照)と、検出した残量表示具212Xの位置を電気信号として出力する信号出力端子228と、を有する。
ケース226の内面のコイルと反対側の上端部および下端部には、センサ本体224をアングル材225Xに固定するためのナット229(図6参照)が結合されており、このナットに対応するケース226の壁部には、後述するセンサ位置調整ネジ225Jを挿通するための孔226Aが設けられている。
アングル材225Xはケース226の上端角部または下端角部を覆うように配置されており、その水平片部が固定ネジ225Fによって表示筒213Xのセンサ取付部213Bに固定されている。この固定ネジ225Fは、その先端部がケース226の上端面または下端面を当接固定する。センサ取付部213Bはケース226の角部を収納するためにコ字状に形成されている。
センサ本体224は、信号出力端子228も含めてケース保護構造等級がIP67防滴構造を有する。そして、使用温度範囲が−25〜+70℃と広範囲であるため、厳しい液化ガスによる低温環境や屋外使用などに適している。
信号出力端子228は、ケース226のコイルと反対側に突出して設けられ、検出された残量表示具212Xの位置(例えば、0〜70mm)をアナログ出力(電流または電圧)する。
また、検出感度が落ちないように、位置検出面と残量表示具212Xとの距離は、3mm以内で出来る限り短く、かつ、一定になっていることが好ましい。
これらの図において、連結部24Xは、栓部材241(図2参照)と、栓部材241に載置されるフランジ部242Xと、を有する。
栓部材241の上端は、表示部21Xの基部211Bに結合している。栓部材241は、筒状部113Dの上に固定されたナット113Eに螺合される。
口金113には、図示しないが、圧力容器1の放出管が設けられている。
フランジ部242Xは、カバー部23Xが設けられる円盤状部材242X1と、この円盤状部材242X1に上端開口部が一体形成され筒状部113Dを収納する筒状部242X2と、この筒状部242X2の下端開口部に一体形成された円盤状の取付部242X3とを備えている。
そして、円盤状部材242X1の厚肉部242X4より内側は皿状に形成されている。Oリング245の外周についた霜が溶けた水を外部に排出するための排水溝242Uが厚肉部242X4の径方向に沿って形成されている。
取付部242X3はボルト248で厚肉部113Bに取り付けられている。取付部242X3の厚肉部113Bと対向する部分の内周側にはOリング245を挿入するOリング溝248Aが形成されている。
カバー部23Xは、樹脂などの透明材料で形成され、その全体が内部を視認可能な透過部となっている。
また、カバー部23Xは、その周壁部が断面多角形状に形成されているため、周壁部は複数の平面部が接続された形状とされる。このうち、1つの平面部には信号出力端子228が挿通される端子孔231が形成されている。周壁部の下端部は径方向外側に延出して顎部232が設けられている。
顎部232は、前述の通り、厚肉部242X4と係合リング246との間に挟持される構造である。
発泡材234は、例えば、シリコンゴムなどによって平板リング状に形成される。発泡材234は、カバー部23Xとケース226との間に位置していればよいが、固定を容易にするため、カバー部23Xおよびケース226のいずれかに貼付されていることが好ましい。
Oリング245と発泡材234とにより、表示部21Xおよび検出部22Xが、容器11外の空気から遮断されたカバー部23X内の空間に封止されている。
保護キャップ80の頂部には紐状の連結具81の一端部に取付具82Aで接続されている。この連結具81は可撓性部材であり、その他端部が取付ビス82Bを介してカバー部23Xの頂部に取り付けられている。連結具81の両端部にはリング状の金具81Aがそれぞれ接続されており、これらの金具81Aが取付具82Aあるいは取付ビス82Bに回動自在に支持されている。
カバー部23Xの頂部には、カバー部23Xの内部圧力がカバー部23X自体を破損するに至る圧力以上となった時に外部へ逃がす安全弁83が設けられている。この安全弁83は、カバー部23Xの内部が所定の圧力になった場合にカバー部23Xから抜けるゴム栓タイプのものである。
従って、第2実施形態では、第1実施形態の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
カバー部23Xは、筒状の周壁部を有し、この周壁部に発泡材234が設けられている部位が平面部とされている。そのため、発泡材234が平面部に密着することになるので、シール性を向上させることができる。
さらに、信号出力端子228を保護する保護キャップ80が信号出力端子228に着脱自在に取り付けられている。そのため、保護キャップ80を信号出力端子228に装着することで、残量検出装置の搬送中に信号出力端子228をゴミや水滴から保護することができる。
保護キャップ80が紐状の連結具81でカバー部23Xの頂部に取り付けられているので、装置作動中に信号出力端子228から外される保護キャップ80は連結具81でカバー部23Xから離れない。そのため、信号出力端子228から外された保護キャップ80は紛失する恐れがない。
残量表示具212Xは、磁石によって形成されたリング状の本体部212Aと、磁性材料で形成され本体部212Aの外周に嵌め込まれた表面部材212Bとを備え、本体部212Aと表面部材と212Bの間には複数のスペーサ212Cが設けられる。そのため、本体部212Aと表面部材212Bとはスペーサ212Cで所定間隔離隔配置されており、スペーサ212Cの配置されていない分だけ残量表示具212Xを軽量化することができるから、残量表示具212Xの昇降が円滑に行われて高精度の検出を達成することができる。
表面部材212Bの端部には本体部212Aが抜けることを防止する抜止用の鍔部212Dが形成されているから、本体部212Aから表面部材212Bが離脱することを防止できる。
図11は第2実施形態の図6に対応する図であり、図12は図10に対応する図である。
フランジ部242Yは、カバー部23Xが設けられる円盤状部材242X1と、この円盤状部材242X1の底面側に重合される板状部材242Y1とを備え、この板状部材242Y1は筒状部113Dの上端縁に支持されているとともにネジ242Y2で円盤状部材242X1と接合されている。
円盤状部材242X1と板状部材242Y1との間にはOリング242Y3が設けられている。
また、第3実施形態の筒部211Aは第2実施形態の筒部211Aより長く形成され、そのため、ロッド202の移動距離が長くなっている。
図13は第2実施形態の図6に対応する図であり、図14は図10に対応する図である。
これらの図において、第4実施形態の連結部24Zは栓部材241(図2参照)と、栓部材241に載置されるフランジ部242Zと、を有する。
フランジ部242Zは、カバー部23Xが設けられる円盤状部材242X1と、この円盤状部材242X1に上端開口部が一体形成され筒状部113Dを収納する筒状部242X2とを備え、この筒状部242X2は筒状部113Dの外周部にネジ242Z1で接合されている。
筒状部242X2と筒状部113Dとの間にはOリング242Z2が設けられている。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成などを含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
例えば、検出部22がない場合、連結部24がない場合、検出部22および連結部24の双方がない場合であっても、カバー部23によって表示部21および検出部22が封止されることに変わりはなく、霜や結露の発生を防止して表示部21の良好な視認性を確保することができる。
なお、検出部22を省略する場合、高価な検出部22を設けることがなく、また、検出部22を表示筒213に固定するためのセンサ取付部213Bや、信号出力端子228が挿通される端子孔231など、検出部22のための構成を省略することができるので、残量検出装置2を安価に製造することが可能となる。
例えば、上述の実施形態において、一端部が曲面形状に形成されたカバー部23を例示したが、これに限らない。
カバー部23,23Xは、表示部21を外部から視認するための透過部を有し、表示部21,21Xおよび検出部22,22Xを外気から遮断することができればよい。例えば、カバー部23,23Xの外形は、円柱形状であってもよい。また、カバー部23,23Xの一部のみが透明材料からなる透過部とされていてもよい。このような場合でも、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を奏することができる。
例えば、検出部22,22Xが、信号出力端子228に代えて無線出力手段を有し、この無線出力手段により、検出したロッド202の位置を処理装置に出力する構成としてもよい。
この場合、出力ケーブル7を用いる必要がなくなるので、圧力容器1の搬送時や残量検出装置2の取り付け時などに、出力ケーブル7が作業の邪魔になることがない。また、端子孔231などを省略することができ、残量検出装置2の構成を簡略化することができる。
また、第1実施形態でも、他の実施形態と同様にフランジ部に排水溝242Uを形成してもよい(図3の想像線参照)。
第2実施形態から第4実施形態において、スペーサ212Cは互いに等間隔に配置された4つの半円柱状部材から構成され、これらのスペーサ212Cは本体部212Aと一体に形成されている構成としたが、本発明では、スペーサ212Cを表面部材212Bに一体に形成してもよく、あるいは、本体部212Aと表面部材212Bとは別体に形成するものでもよい。さらに、スペーサ212Cの形状は半円柱状部材に限定されるものではなく三角柱状や四角柱状であってもよい。スペーサ212Cの個数については4個に限定されるものではない。
また、保護キャップ80を第1実施形態に用いてもよい。
2,2X,2Y,2Z 残量検出装置
11 容器
21,21X 表示部
22,22X 検出部
23,23X カバー部
24,24X,22Y,22Z 連結部
80 保護キャップ
201 フロート
202 ロッド
203 操作具
221 被検出体
222 検出本体
223 コイル
228 信号出力端子
231 端子孔
234 発泡材(シール部)
241B ナット(熱抵抗部)
242 フランジ部(熱吸収部、熱抵抗部)
F 液化ガス(低温流体)
S 液面
Claims (12)
- 内部に低温流体を収納する容器と前記低温流体を前記容器外に供給する放出管とを備えた貯蔵タンクに装着され、前記容器内に収納された前記低温流体の残量を検出する残量検出装置であって、
前記低温流体の液面にあわせて昇降されるフロートと、
前記フロートに連結され前記フロートとともに昇降されるロッドと、
前記ロッドの位置を表示する表示部と、
前記表示部を前記容器外の空気から遮断された空間に封止するカバー部と、
前記表示部と前記容器との間に設けられ両者を連結する連結部と、を備え、
前記カバー部は、前記表示部を外部から視認するための透過部を有し、
前記連結部は、前記表示部に結合される栓部材と、前記ロッドの昇降する方向と交差する面状のフランジ部とを有し、
前記カバー部は、前記フランジ部に載置され、
前記表示部は、前記ロッドが挿入される筒体と、この筒体の外周に沿った残量表示具と、前記筒体および前記残量表示具を覆う表示筒と、を有し、前記筒体と前記表示筒との間はシールされることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項1に記載された残量検出装置において、
前記連結部は、前記容器と前記表示部との間の熱の移動を抑制する熱抵抗部を有することを特徴とする残量検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載された残量検出装置において、
前記表示部は、前記貯蔵タンクの前記放出管に近接する位置に装着される
ことを特徴とする残量検出装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の残量検出装置において、
前記フランジ部の内周部と前記栓部材との間には隙間が形成されていることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された残量検出装置において、
前記ロッドの位置を電気的に検出および出力する検出部を備え、
前記カバー部は、前記表示部および前記検出部を前記容器外の空気から遮断された空間に封止する
ことを特徴とする残量検出装置。 - 請求項5に記載された残量検出装置において、
前記検出部は、前記貯蔵タンクの前記放出管に近接する位置に装着される
ことを特徴とする残量検出装置。 - 請求項5または請求項6に記載された残量検出装置において、
前記検出部は、前記ロッドとともに昇降される金属材料の被検出体と、前記ロッドの昇降する方向に沿って設けられた複数のコイルを含む検出本体と、を有する高周波発振型位置センサである
ことを特徴とする残量検出装置。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載された残量検出装置において、
前記検出部は、検出した前記ロッドの位置を電気信号として出力する信号出力端子を備え、
前記カバー部は、前記信号出力端子を挿通する端子孔を備え、
前記カバー部と前記検出部との間には、前記端子孔の周囲を包囲し前記表示部および前記検出部の封止を保つシール部が設けられていることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項8に記載された残量検出装置において、
前記カバー部は、筒状の周壁部を有し、この周壁部の前記シール部が設けられている部位は平面部とされていることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項8または請求項9に記載された残量検出装置において、
前記信号出力端子を保護する保護キャップが前記信号出力端子に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載された残量検出装置において、
前記カバー部の内部圧力が前記カバー部を破損するに至る圧力以上となった時に外部へ逃がす安全弁を備え、この安全弁は前記カバー部の頂部に取り付けられていることを特徴とする残量検出装置。 - 請求項7から請求項11のいずれかに記載された残量検出装置において、
前記被検出体は、常磁性を有するリング状の本体部と、この本体部の外周に嵌合されるとともに磁性材料で成形されたリング状の表面部材とを備え、前記本体部と前記表面部材との間には複数のスペーサが設けられ、前記表面部材の端部には前記本体部が抜けることを防止する抜止用鍔部がリング状の中心に向けて形成されていることを特徴とする残量検出装置。
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