JP5490073B2 - 液面計 - Google Patents

Description

本発明は、船舶の燃料タンクへの補油作業を支援する液面計に関するものである。

船舶において補油作業を行うとき、燃料タンク内に存在する燃料の量を、手動測深テープ（通称「サウンディングテープ」）を用いて計測することが義務付けられている。この計測作業は、補油作業の前後で必ず行わなければならない。

サウンディングテープは、燃料タンクの上から垂下されるテープで、燃料に触れた位置を測ることにより液面位を計測するものである。各燃料タンクには、サウンディングテープを垂下させるための測深管（「サウンディングパイプ」ともいう）が、タンクの天井部からタンクの底に向かって設置されている。この測深管にサウンディングテープを挿入し、先端が燃料に触れた位置を実測（アレージ計測）する。このように計測した値をサウンディングテーブルによって換算することで、液面レベルを計測することができる。

上記のようなサウンディングテープを用いた計測作業は、手動で行う作業であるから時間を要する。この計測作業を、補油作業の前後および補油中でも行う必要があり、船体の揺れによる誤差を補正するために、複数回の計測をして平均値を求めるから、より時間を要する作業となる。また、最低でも２名の人員が必要であり、また、正確な計測を行うには技術が必要になる。

燃料を補充し過ぎると溢れ出てしまうため、補油中の計測は、数分間隔で頻繁に行う必要がある。従って、複数の燃料タンクに補油するときには、計測作業に多大な労力を要している。

このような補油作業の際の計測作業を効率的に行うには、各燃料タンクに液面計を設置しておき、義務づけられている補油作業の前後の測定以外の測定、すなわち、補油中の測定を自動的に行うようにすればよい。しかし、コスト削減のため、貨物船においては、各燃料タンクに液面計は設置されないのが通常であり、効率的な補油作業は困難な状況にある。また、補油作業時にのみ使用でき、複数の燃料タンクで使い回しができるような液面計は知られていない。

ある程度の大きさ以上の船舶において、荷役作業の効率化を目的として、積荷との重量バランスを調整して平衡を保つためのバラストタンクには、バラスト水のレベルを逐一把握することができる液面計が装備されている。液面計の計測方式には各種の方式があり、例えば、特許文献１に記載されているような気泡式液面計がある。この他に、タンク底部の圧力を計測することでバラスト水のレベルを把握する受圧式液面計が知られている。

特許第３９９２１５３号公報

本発明は、常設することなく持ち運びを容易であり、例えば、燃料タンク用液面計を装備していない船舶でも手軽に液面を計測することができるようにし、かつ、空気を含んで膨張した燃料であっても正確に計測することができ、オーバーフローの防止に貢献することができる液面計を提供することを目的とする。

本発明は、タンク内の液体レベルを検出するセンサと、前記センサが設置されたケーブルと、前記ケーブルを巻き取るケーブルリールを備える本体部と、前記センサにより検出される前記タンク内の液体レベルを表示する表示器と、を有する液面計であって、前記本体部と前記表示器は、それぞれ動作電源を内蔵し、前記本体部と前記表示器は無線信号を介して通信可能であり、前記センサにより検出された前記液体レベルは、前記本体部と前記表示器との無線通信により、前記本体部から前記表示器へと送信され、前記本体部と前記表示部は、可搬式である、ことを最も主要な特徴とする。

センサが設置されたケーブルが巻き取り可能な可搬式であり、測定結果を無線信号によって離れた場所でも確認することができ、内蔵電源によって動作するので、液面計の本体部を任意の場所に持ち運ぶことができ、燃料タンクに液面計が常設されていなくても、補油作業を効率的に行うことができる。

また、センサの先端に設置されている錘によって、粘度の高い燃料であってもタンクの底部まで沈下し、かつ、底部に堆積する堆積物（スラッジ）による測定誤差を回避して、燃料タンクに液面計が設置されていなくても、補油作業を効率的に行うことができる。

本発明に係る液面計を用いた計測システムの構成例を概念的に示す図である。 上記液面計が備えるセンサの例を示す側面図である。 上記液面計に用いるケーブルクリーナーの例を示す図である。

以下、本発明に係る液面計の実施例を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る液面計である検出器本体１０を用いた無線式液面計測システムの例を示している。計測システム１００は、検出器本体１０と、検出器本体１０から発信される無線信号を受信して測定された液面位を表示するリモート表示器２０と、無線信号を離れた箇所に伝送するために中継する中継器３０と、無線信号の受信機４０と、受信機４０が受信した無線信号から液面位を含む種々の情報を表示するコンピュータ５０と、を有してなる。

計測システム１００は、検出器本体１０を、船舶の燃料タンクに設置されている測深管４の近傍に持ち運び、補油作業時の計測作業に圧力式の液面計を併用可能な状態にすることができる。検出器本体１０によって計測された液面位は検出器本体１０から送信される無線信号をリモート表示器２０が受信し、計測結果である液面位を表示することで、検出器本体１０の設置場所から離れている場所や、測定地点から離れている制御室においても知ることができる。

検出器本体１０は、圧力検出器であるセンサ１１と、センサ１１が先端に設置されているケーブル１２と、ケーブル１２を巻き取るためのケーブルリール１３と、センサ１１によって検出された圧力から液面位を算出して表示し、かつ、液面位を無線信号にして送信する表示器１４と、を有してなる。

検出器本体１０は任意の場所に持ち運ぶことができる可搬式になっていて、各部の動作に必要な電源として電池が内蔵されている。また、リモート表示器２０も電池が内蔵されている。検出器本体１０、リモート表示器２０はともに、それぞれが内蔵する電池によって動作する。

ケーブル１２は、センサ１１側から測深管４に挿入される。測深管４は、すでに説明したとおり、サウンディングテープを垂下させるためにタンクの頂上部５からタンクの底部１に至るまで垂下させて設けられていて、タンク内の液体３のレベルと同じレベルまで測深管４の内部に液体が浸入するように、周壁に孔が列設されている。測深管４の内径は３２〜６５ｍｍとするように船級規則で定められていて、センサ１１とケーブル１２を挿入するのに十分な大きさである。

検出器本体１０のケーブルリール１３の側面に設置されている表示器１４は、センサ１１が検出した圧力に基づいて液面位を算出して表示する。圧力から液面位を算出するには比重を係数として用いるので、表示器１４には、所定の操作によって予め計測する燃料の種類に応じた比重係数を設定する機能が備わっている。

次に、センサ１１について説明をする。図２は、センサ１１の側面図である。図２に示すように、センサ１１は、ケーブル１２の先端に設置される円筒状の部材であって、ケーブル１２とセンサ１１の接続点の周囲には、後述するケーブルクリーナー１５と衝突した際に生じる衝撃を和らげために、保護部材１１２が設置されている。保護部材１１２は弾力を備えた部材からなる。

センサ１１の先端部には圧力センサ１１３が備わっている。この圧力センサ１１３が燃料タンクの底面位置の圧力を計測することで、燃料タンク内にある燃料の液面位を計測することができる。圧力センサ１１３の先端部分には錘１１１が設置されている。錘１１１の下部は、下端が細くなった略円錐形の外形を有する部材であって、粘度の高い燃料３に対して圧力センサ１１３を、タンクの底部１まで垂下させるためのものである。

また、錘１１１はもう一つの働きを有している。タンクの底部１には堆積物（スラッジ２）が堆積している。圧力センサ１１３がスラッジ２に埋没すると正確な圧力計測をすることができない。そこで、錘１１１は、圧力センサ１１３がスラッジ２に埋没しないように、所定の高さ寸法を有してなる。錘１１１によって、圧力センサ１１３が燃料タンクの底部１に至ったときでも、圧力センサ１１３がスラッジ２に埋没することを防ぐことができる。

錘１１１がスラッジ２に乗ると、計測される液面レベルに誤差が生じるので、上記のように、錘１１１の下部を下端が細くなった円錐形にし、錘１１１がスラッジ２に潜って、タンクの底部１に到達するようになっている。

このように、本発明に係る液面計は、常設することなく持ち運びを容易にすることによって、燃料タンク用液面計を装備していない船舶でも手軽に液面を計測することができる。

また、本発明に係る液面計は、圧力センサを用いるものであるから、測定対象の燃料が空気を含んで膨張した状態にあっても、正確に液面位の計測することができる。これによって、補油作業時に、頻繁に手動による液面測定を行わずとも、オーバーフローの防止に貢献することができる。

次に、本発明に係る液面計に用いるケーブルクリーナーの例について図３を用いて説明する。図３（ａ）は、ケーブルクリーナー１５の正面図を、図３（ｂ）はケーブルクリーナー１５の側面図を、図３（ｃ）は、ケーブルクリーナー１５の上面図を、それぞれ示している。図３に示すように、ケーブルクリーナー１５は、螺旋部材１５１と、Ｌ字部材１５２と、本体部材１５３と、蓋１５４と、ベルト通し孔１５５と、を有してなる。

螺旋部材１５１は、先端が螺旋形状を有する線材であって、鉄などの硬い素材からなっている。螺旋部分の内径は、ケーブル１２の外径と略同じ寸法であって、ケーブル１２を螺旋部分の内径側に通して用いる。計測作業を始めるときに、この螺旋部分にケーブル１２を側面から滑り込ませるように嵌めて、ケーブル１２が螺旋部分を通るように設置する。
そのため、螺旋部分のピッチは、ケーブル１２を内側に嵌め込むことができる寸法からなっている。また、螺旋部分の巻回数は、２回程度の少ない回数になっている。

Ｌ字部材１５２は、螺旋部材１５１を固定する部材であって、横断面形状がＬ字である金属からなる。本体部材１５３は、ケーブルクリーナー１５を測深管４の上端部に設置するための略半円筒形の外形を有する部材である。本体部材１５３には、略半円形の蓋１５４が固着されている。この天板となる蓋１５４の略中心にＬ字部材１５２が固定されている。

本体部１５３の外壁には、ケーブルクリーナー１５を測深管４の上端部に固定するためのベルトを通すベルト通し孔１５５が設けられている。

次に、検出器本体１０を用いて、補油作業の際に燃料３の液面位を測定する手順について説明をする。検出器本体１０は持ち運び可能であるため、補油作業を行う燃料タンクの上に持っていき、ケーブル１２をケーブルリール１３から繰り出して、ケーブルクリーナー１５にケーブル１２を通す。ケーブル１２の先端に設置されているセンサ１１を測深管４に挿入して、ケーブルクリーナー１５を測深管４の上端部に被せて設置する。ベルト通し孔１５５に通した図示しないベルトを、測深管４の上端部の外周に巻きつけて固定させることで、ケーブルクリーナー１５を測深管４の上端部に固定することができる。

ケーブルリール１３から繰り出されたケーブル１２を、センサ１１の錘１１１がタンクの底部１に達するまで挿入する。錘１１１がタンクの底部１に達した状態でセンサ１１が検知した圧力によって、タンク内の燃料３の量を算出することができ、これによって、液面位を計測することができる。

計測作業が終わった後、ケーブルリール１３によってケーブル１２を巻き上げる。燃料３は粘度が高い液体であるから、ケーブル１２の巻き上げにともなって、ケーブル１２の外皮に付着して一緒に持ち上がってくる。

ケーブル１２はケーブルクリーナー５の螺旋部材１５１に挿通された状態であるから、燃料３が付着している外皮が螺旋部材１５１によって擦られて剥離される。剥離された燃料３は、螺旋部材１５１から滴り落ちて燃料タンク内に戻る。測深管４から出てきたケーブル１２の外皮には微量の燃料が付着している状態になるので、布などを用いてこれを拭き取りながらケーブルリール１３に巻き取っていく。このとき、ケーブルクリーナー５は図示しないベルトによって測深管４に固定されているので、ケーブルの巻き取りに伴って、ケーブルクリーナー５は動かないようになっている。

このように、本発明に係る液面計にケーブルクリーナーを用いた実施例によれば、計測作業後のケーブル巻き取り作業において、通常であれば大量の燃料を布で拭き取る必要があったが、巻き取り作業と同時に、付着燃料をタンク内に落下させることができるので、計測作業の効率化を図ることができる。

４ 測深管
１０ 検出器本体
１１ センサ
１２ ケーブル
１３ ケーブルリール
１４ 表示器
１５ ケーブルクリーナー
１１１ 錘
１１２ 保護部材
１１３ 圧力センサ
１５１ 螺旋部材
１５２ Ｌ字部材
１５３ 本体部材
１５４ 蓋
１５５ ベルト通し孔

Claims (7)

1. タンク内の液体レベルを検出するセンサと、
   前記センサが設置されたケーブルと、
   前記ケーブルを巻き取るケーブルリールと、
   を備える本体部と、
   前記センサにより検出される前記タンク内の液体レベルを表示する表示器と、
   を有する液面計であって、
   前記本体部と前記表示器は、それぞれ動作電源を内蔵し、
   前記本体部と前記表示器は無線信号を介して通信可能であり、
   前記センサにより検出された前記液体レベルは、前記本体部と前記表示器との無線通信により、前記本体部から前記表示器へと送信され、
   前記本体部と前記表示部は、可搬式である、
   ことを特徴とする液面計。
2. 前記センサは、先端部に前記センサを前記液体内に沈下させる錘を有し、
   前記錘は、前記センサを前記タンクの底部まで垂下させ、かつ、前記タンクの底部に堆積物があった場合でも、前記タンクの底部まで前記センサを垂下可能な高さ寸法を有する、
   請求項１記載の液面計。
3. 前記錘の下部は、下端が先細り形状の円錐形である、
   請求項２記載の液面計。
4. 前記ケーブルが前記ケーブルリールに巻き取られるときに前記ケーブルの外皮に付着した前記液体を取り除くケーブルクリーナーを有する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の液面計。
5. 前記ケーブルクリーナーは、前記ケーブルの外皮に接触する螺旋部材を有してなることを特徴とする請求項４記載の液面計。
6. 前記ケーブルクリーナーは、
   前記ケーブルの外皮に接触する螺旋部材と、
   前記螺旋部材を前記タンクが備える測深管の上端部に設置する本体部材と、
   を有し、
   前記螺旋部材の内径と、前記ケーブルの外径は略同寸法であって、
   前記ケーブルは、巻き取られるときに前記螺旋部材の螺旋部分の内径側を通過する、
   請求項４記載の液面計。
7. 前記センサは、前記ケーブルとの接続端の外周に、前記ケーブルクリーナーの先端部から保護する保護部材を有する、
   請求項４記載の液面計。

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