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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115375
(43)【公開日】2024-08-26
(54)【発明の名称】液面検知センサーフロート
(51)【国際特許分類】
   G01F 23/64 20060101AFI20240819BHJP
   G01F 23/76 20060101ALI20240819BHJP
【FI】
G01F23/64
G01F23/76
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023021040
(22)【出願日】2023-02-14
(71)【出願人】
【識別番号】000187024
【氏名又は名称】昭和機器工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001601
【氏名又は名称】弁理士法人英和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】前芝 信介
【テーマコード(参考)】
2F013
【Fターム(参考)】
2F013AB04
(57)【要約】
【課題】フロート部1の下方に異なる重量の重り3、3’を収容でき、かつ、重り収容部4付近にスラッジが溜まることのない液面検知センサーフロートを提供すること。
【解決手段】フロート部1の下方に内側方向に移動可能な係止部2を設け、フロート部1の下方から円環状の重り3を挿入することによって、重り収容部4に重り3を収容してフロート部1全体の重量を調整できる液面検知センサーフロートであって、水平面で切った断面形状が円環状の重り3と同じ形状のスペーサ12を有し、重り3とスペーサ12を合わせた高さは重り収容部4の高さと等しく、スペーサ12の外径は円筒状のフロート体6の下端部における外径と同じか小さく、スペーサ12の上面はフロート体6の下面に密着している液面検知センサーフロート。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体貯蔵タンクに設置されている上下方向へ延びるガイド部に対して、上下動可能に装着される液面検知センサーフロートであって、
前記ガイド部に対して上下動可能な筒体及び該筒体の周囲に固定されている筒状のフロート体からなるフロート部と、
前記筒体の下方に設けられている係止部と、
前記フロート体と前記係止部との間にある重り収容部と、
前記重り収容部に収容される重り及びスペーサを備えており、
前記重り及び前記スペーサを合わせた高さは、前記重り収容部の高さと等しく、
前記重り及び前記スペーサのうち最も上側にあるものは、その上周縁が前記フロート体の下面に密着しており、
前記重り及び前記スペーサのうち下側にあるものは、その上周縁が直上にある前記重り又は前記スペーサの下面に密着している
ことを特徴とする液面検知センサーフロート。
【請求項2】
前記スペーサは、2つの半環状体からなり、
前記2つの半環状体は、両端面同士を接合させて固定可能である
ことを特徴とする請求項1に記載の液面検知センサーフロート。
【請求項3】
液体貯蔵タンクに設置されている上下方向へ延びるガイド部に対して、上下動可能に装着される液面検知センサーフロートであって、
前記ガイド部に対して上下動可能な筒体及び該筒体の周囲に固定されている筒状のフロート体からなるフロート部と、
前記筒体の下方に設けられている係止部と、
前記フロート体と前記係止部との間にある重り収容部と、
前記重り収容部に収容される重りと、
前記フロート体の下部の周囲と前記重りの周囲との間を覆うスリーブを備えている
ことを特徴とする液面検知センサーフロート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、油等の液体を貯蔵する液体貯蔵タンク内の液面レベルを測定するために用いられる液面検知センサーフロートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液体貯蔵タンク内の液面レベルを測定するため、液面検知センサーフロートが用いられている。
例えば、本出願人は、特許文献1(特開2005-351767号公報)に記載されているように、液体貯蔵タンク内の油面レベルを検出するための第1の磁石付きフロート(1)と水面レベルを検出するための第2の磁石付きフロート(2)とを備え、第2の磁石付きフロート(2)の変動により液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知する水検知機能を有する磁歪式液面計を開発している(特に、段落0016及び図1を参照)。
また、特許文献2(特開2001-4434号公報)には、タンク液面測定装置において、水検出用フロート(7)に、フロートの全体としての嵩密度がタンク(1)に貯蔵される液の密度よりも若干大きく、水よりも小さくなるようにするためのバラスト(35)を設ける点が記載され(特に、段落0020及び図6を参照)、特許文献3(特開2007-107986号公報)には、フロート式タンク液面検出装置において、水検知用フロート群(30)の下部フロート(31)の重量をバラスト(33)によって調整する点が記載されている(特に、段落0020及び図1を参照)。
【0003】
しかし、特許文献1には第1の磁石付きフロート(1)及び第2の磁石付きフロート(2)の具体的な構成は記載されておらず、第1の磁石付きフロート(1)の全体の比重を油よりも小さくすること及び第2の磁石付きフロート(2)の全体の比重を水よりも小さく油よりも大きくすることについては記載されているものの(段落0016を参照)、どのようにして各フロート(1)(2)の全体の比重を調整するのかは不明である。
また、特許文献2及び3にはフロートの嵩密度や重量をバラストによって調整する点が記載されているものの、フロートの嵩密度を調整するバラスト(35)及び下部フロート(31)の重量を調整するバラスト(33)等の具体的な構成については記載されていない。
【0004】
そこで、出願人は、液体貯蔵タンクに設置されている上下方向へ延びるガイド部に対して上下動可能なフロート部1の下方に係止部2を設け、その係止部2をフロート部1の内側方向に移動可能とし、フロート部1の下方から円環状の重り3を挿入することによって、重り収容部4に異なる重量の重り3を収容してフロート部1全体の重量を調整できる液面検知センサーフロートを開発した。図5(A)及び(B)は、それぞれ開発した液面検知センサーフロートの正面図及び中心線を含む平面で切った断面図である。
そして、図5に示すように、フロート部1は円筒体5と、円筒体5の周囲に着脱自在に固定可能な円筒状のフロート体6からなり、係止部2は円筒体5の下端部に設けられており、フロート体6の下面と係止部2の上面との間に重り収容部4が形成されている。
また、円筒体5には下端から上方に向かって延びる複数のスリット7が設けてあるので、円筒体5を構成する材料(硬質プラスチックやステンレス等の金属)の可撓性によって、複数の係止部2は円筒体5の内側方向に移動することができる。
なお、円筒体5には、上端部にフロート体用係止部8が設けられているとともに、上端から下方に向かって延びる複数の上端側スリット9が設けてあり、フロート体用係止部8も係止部2と同様に円筒体5の内側方向に移動可能となっているので、フロート体6の小径部10を円筒体5の上端から挿入することができる。そして、小径部10の下端が円筒体5の大径部11の上端にぶつかったところで小径部10の上端がフロート体用係止部8の下側に位置する関係となっているので、複数のフロート体用係止部8はその位置で元の位置に戻り、フロート体6は円筒体5の周囲に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005-351767号公報(特許第4149963号公報)
【特許文献2】特開2001-4434号公報(特許第3307610号公報)
【特許文献3】特開2007-107986号公報(特許第4097091号公報)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、開発した液面検知センサーフロートを使用してみると、フロート体6の下面と重り3の上面との間にある隙間にスラッジが溜まり、フロート部1が液面レベルを測定しようとしている液体に浮かばなくなってしまう事態が発生した。
本発明が解決しようとする課題は、このような事態が発生しないようにするため、フロート部1の下方に異なる重量の重りを収容でき、かつ、重り収容部4付近にスラッジが溜まることのない液面検知センサーフロートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するための請求項1に係る発明は、液体貯蔵タンクに設置されている上下方向へ延びるガイド部に対して、上下動可能に装着される液面検知センサーフロートであって、
前記ガイド部に対して上下動可能な筒体及び該筒体の周囲に固定されている筒状のフロート体からなるフロート部と、
前記筒体の下方に設けられている係止部と、
前記フロート体と前記係止部との間にある重り収容部と、
前記重り収容部に収容される重り及びスペーサを備えており、
前記重り及び前記スペーサを合わせた高さは、前記重り収容部の高さと等しく、
前記重り及び前記スペーサのうち最も上側にあるものは、その上周縁が前記フロート体の下面に密着しており、
前記重り及び前記スペーサのうち下側にあるものは、その上周縁が直上にある前記重り又は前記スペーサの下面に密着していることを特徴としている。
【0008】
上記の課題を解決するための請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の液面検知センサーフロートにおいて、
前記スペーサは、2つの半環状体からなり、
前記2つの半環状体は、両端面同士を接合させて固定可能であることを特徴とする。
【0009】
上記の課題を解決するための請求項3に係る発明は、液体貯蔵タンクに設置されている上下方向へ延びるガイド部に対して、上下動可能に装着される液面検知センサーフロートであって、
前記ガイド部に対して上下動可能な筒体及び該筒体の周囲に固定されている筒状のフロート体からなるフロート部と、
前記筒体の下方に設けられている係止部と、
前記フロート体と前記係止部との間にある重り収容部と、
前記重り収容部に収容される重りと、
前記フロート体の下部の周囲と前記重りの周囲との間を覆うスリーブを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明によれば、重り収容部に収容されている重り及びスペーサを合わせた高さは重り収容部の高さと等しく、重り及びスペーサのうち最も上側にあるものは、その上周縁がフロート体の下面に密着しており、重り及びスペーサのうち下側にあるものは、その上周縁が直上にある重り又はスペーサの下面に密着しているので、フロート部の下方にある重り収容部に異なる重量の重りを収容でき、かつ、重り収容部付近にスラッジが溜まることのない液面検知センサーフロートを提供することができる。
【0011】
請求項2に係る発明によれば、請求項1に係る発明による効果に加え、スペーサが2つの半環状体からなり、2つの半環状体は両端面同士を接合させて固定可能であるため、既に設置されているスペーサを備えていない液面検知センサーフロートの重り収容部に対しても、容易にスペーサを取り付けることができる。
【0012】
請求項3に係る発明によれば、フロート体の下部の周囲と重り収容部に収容されている重りとの周囲との間を覆うスリーブを備えているので、フロート部の下方にある重り収容部に異なる重量の重りを収容でき、かつ、重り収容部付近にスラッジが溜まることのない液面検知センサーフロートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】実施例1に係る液面検知センサーフロートの正面図と断面図。
図2】実施例2で用いる組立て型スペーサの構造を説明する平面図と正面図。
図3】フロート部に重りと実施例3に係るスペーサを収容した状態を示す断面図。
図4】フロート部に重りを収容しスリーブを固定した状態を示す正面図と断面図。
図5】事前に出願人が開発した液面検知センサーフロートの正面図と断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
【実施例0015】
図1(A)は、実施例1に係る液面検知センサーフロートの正面図であり、図1(B)及び(C)は、同液面検知センサーフロートの断面図である。
図1(A)及び(B)と図5(A)及び(B)を比較すれば分かるように、実施例1に係る液面検知センサーフロートは、スペーサ12を有している点のみにおいて、事前に出願人が開発した液面検知センサーフロートと相違している。
そのため、スペーサ12並びに図1(C)のスペーサ12’及び重り3’以外の各構成に関する説明は省略し、各構成の図面番号には図5と同じ番号を用いることとする。
【0016】
図1(A)及び(B)に示すように、実施例1に係る液面検知センサーフロートは、事前に出願人が開発した液面検知センサーフロート(図5(A)及び(B)を参照)に対して、水平面で切った断面形状が円環状の重り3と同じ形状の円環状のスペーサ12を有しており、重り3とスペーサ12を合わせた高さは重り収容部4の高さと等しくなっている。そして、スペーサ12の外径は円筒状のフロート体6の下端部における外径と同じか小さく、スペーサ12の上面はフロート体6の下面に密着している。
すなわち、フロート部1の下方から円環状のスペーサ12を挿入し、次に重り3を挿入して、重り収容部4にスペーサ12及び重り3を重ねて収容することによって、重り収容部4付近(フロート体6の下部、スペーサ12及び重り3の外周部)に上面が平坦な箇所が存在しない状態となるため、重り収容部4付近にスラッジが溜まるおそれのない液面検知センサーフロートとすることができる。
【0017】
図1(C)は、図1(A)及び(B)に示す重り3及びスペーサ12を、それぞれ重り3より厚く重量の大きい重り3’及びスペーサ12より薄いスペーサ12’に代えて、液面検知センサーフロートの全体の比重を大きくし、より大きな比重の液体に沈むようにする場合における液面検知センサーフロートの断面図である。
図1(C)の重り3’及びスペーサ12’も、重り3及びスペーサ12と同様、水平面で切った断面形状は同じ形状であり、重り3’とスペーサ12’を合わせた高さは重り収容部4の高さと等しく、スペーサ12’の外径は円筒状のフロート体6の下端部における外径と同じか小さく、スペーサ12’の上面はフロート体6の下面に密着している。
なお、重りとスペーサを合わせた重量を調整することで、液面検知センサーフロートの全体の比重を調整することができるが、スペーサ12、12’の比重を液面検知センサーフロートが浮く液体の比重と等しくすれば、事前に出願人が開発した液面検知センサーフロートで利用していた重り3、3’をそのまま利用することができるのでより良い。
【実施例0018】
図2は、実施例2に係る液面検知センサーフロートで用いる、組立て型スペーサ13の構造を説明するための平面図(上側)及び正面図(下側)である。
実施例2に係る液面検知センサーフロートは、実施例1で用いた円環状のスペーサ12(図1(A)及び(B)参照)を、図2(A)に示す組立て型スペーサ13とした点のみで、実施例1に係る液面検知センサーフロートと相違している。
そして、実施例2に係る液面検知センサーフロートのその他の構成は実施例1と同じであり、図2(A)に示すように、組立て型スペーサ13は第1半円環状体14及び第2半円環状体15で構成され、その外径、内径及び厚さはスペーサ12の外径、内径及び厚さと等しいので、フロート部1に対して組立て型スペーサ13を取り付けたときの正面図及び断面図は、図1(A)及び(B)とほぼ同じとなる。
そのため、組立て型スペーサ13以外の構成についての説明は省略し、実施例2の説明においても図1と同じ番号を用いることとする。
【0019】
図2(B)及び(C)の平面図に示すように、第1半円環状体14が有する2つの端面の内側には、両端面と直交する平面部及び両端面に平行な平面部を有する切欠き部16が設けられ、切欠き部16の隅部には係合凹部17が設けられている。また、第2半円環状体15が有する2つの端面の内側寄りには、両端面から垂直に延びる角柱状の突出部18が設けられ、突出部18の先端部には外向きに係合凸部19が設けられている。
第1半円環状体14及び第2半円環状体15は、このような構造になっているため、第2半円環状体15の突出部18を第1半円環状体14の切欠き部16に差し込み、係合凸部19を係合凹部17に嵌入させると、両半円環状体14、15の2つの端面同士が接合した状態で固定され、両者が一体化して組立て型スペーサ13となる。
そのため、図5に示す液面検知センサーフロートが既に設置されている場合でも、フロート部1をほとんど動かすことなく、フロート体6の下面と重り3の上面との間にある隙間に両側から第1半円環状体14及び第2半円環状体15を差し込むだけで、フロート部1に対して組立て型スペーサ13を容易に取り付けることができる。
【実施例0020】
図3は、実施例3に係る液面検知センサーフロートの断面図である。
実施例3に係る液面検知センサーフロートは、実施例1で用いた円環状で中実のスペーサ12(図1(A)及び(B)参照)を、図3(A)に示す中心線を含む平面で切った環状部の断面形状がL字型となっているL字型スペーサ20とした点又は図3(B)に示す同断面形状がコ字型となっているコ字型スペーサ21とした点のみで、実施例1に係る液面検知センサーフロートと相違している。
そして、実施例3に係る液面検知センサーフロートのその他の構成は実施例1と同じであり、図3(A)に示すように、L字型スペーサ20の外径、内径及び厚さはスペーサ12の外径、内径及び厚さと等しく、図3(B)に示すように、コ字型スペーサ21の外径及び厚さはスペーサ12の外径及び厚さと等しいので、重り収容部4に重り3とL字型スペーサ20又は重り3とコ字型スペーサ21を収容させたときの正面図は、図1(A)とほぼ同じとなる。
そのため、L字型スペーサ20及びコ字型スペーサ21以外の構成についての説明は省略し、図3及び実施例3の説明においても図1と同じ番号を用いることとする。
【0021】
図3(A)の断面図に示すように、L字型スペーサ20の上面はフロート体6の下面に密着しており、下面は重り3の上周縁に密着している。
なお、L字型スペーサ20は上下逆にしても良く、そうした場合、L字型スペーサ20の上面はフロート体6の下周縁に密着し、下面は重り3の上面に密着することとなる。
また、L字型スペーサ20の内径は重り3の内径と等しいが、安定して重り収容部4に収容することができれば、重り3の内径より大きくても良く、円筒体5の大径部11の外径以上であれば重り3の内径より小さくても良い。
【0022】
図3(B)の断面図に示すように、コ字型スペーサ21の上面はフロート体6の下面に密着しており、下面は重り3の上面に密着している。
なお、コ字型スペーサ21の内径は重り3の内径より大きいが、重り3の内径と等しくても良く、円筒体5の大径部11の外径以上であれば重り3の内径より小さくても良い。
また、コ字型スペーサ21の上側の内径と下側の内径は等しいが、コ字型スペーサ21を安定してフロート体6の下面と重り3の上面との間にある隙間に設置することができれば、上側の内径と下側の内径は異なっていても良い。
【実施例0023】
図4(A)及び(B)は、それぞれ実施例4に係る液面検知センサーフロートの正面図及び断面図である。
実施例4に係る液面検知センサーフロートは、実施例1で用いた円環状のスペーサ12に代えて、図4に示す円筒状で柔軟性のあるスリーブ22を用いる点のみで、実施例1に係る液面検知センサーフロートと相違している。そして、実施例4に係る液面検知センサーフロートのその他の構成は実施例1と同じである。
そのため、スリーブ22以外の構成についての説明は省略し、図4及び実施例4の説明においても図1と同じ番号を用いることとする。
【0024】
図4(A)及び(B)に示すように、スリーブ22の内径はフロート体6の下部及び重り3の外径とほぼ同じとなっており、かつ、スリーブ22の高さは重り収容部4の高さより大きくなっている。また、スリーブ22の内面側の全周又は複数箇所に、突起部23が設けられている。
このような形状及び大きさの円筒状で柔軟性のあるスリーブ22を用いると、フロート部1に適当な重量の重り3を収容した後、フロート体6の下部の周囲と重り3の周囲との間を覆うことができるので、重り収容部4の周囲がほとんど凹凸のない滑らかな面となるため、実施例1~3と同様、重り収容部4付近にスラッジが溜まるおそれのない液面検知センサーフロートとすることができる。また、内面側に設けてある突起部23は重り3の上周縁に引っ掛かるので、スリーブ22がフロート部1から脱落しにくい。
【0025】
実施例1~4に係る液面検知センサーフロートに関する変形例を列記する。
(変形例1)実施例1~4においては、フロート部1は、円筒体5と、円筒体5の周囲に着脱自在に固定可能なフロート体6からなっていたが、フロート体6は着脱自在でなくても良い。その場合、フロート体用係止部8及び上端側スリット9は設けなくても良い。
(変形例2)実施例1~4においては、フロート部1は、円筒体5と、円筒体5の周囲に着脱自在に固定可能な円筒状のフロート体6からなっていたが、円筒体5及び円筒状のフロート体6に代えて、それぞれ水平面で切った断面形状が多角形や楕円形の筒体及び筒体の周囲に固定されている筒状のフロート体を用いても良い。ただし、断面形状が多角形の筒体を用いる場合は、係止部2及びフロート体用係止部8を筒体の内側方向に移動可能とするため、全ての稜部にスリット7及び上端側スリット9を設ける必要がある。
(変形例3)実施例1~4においては、係止部2は円筒体5の下端部に設けられていたが、円環状の重り3はフロート部1の下方に収容できればいいので、係止部2は円筒体5の下方に設けられていれば良い。
【0026】
(変形例4)実施例1~4においては、重り3を円環状とし円筒体5の下方からを挿入し、変形例4においては、重りの断面形状を多角形や楕円形の環状とし筒体の下方から挿入したが、重りについても、実施例2の組立て型スペーサ13と同様に2つの半円環体や、変形例4のスペーサと同様に2つの半環状体で構成しても良い。
そうした場合、係止部2を筒体の内側方向に移動可能とする必要がなくなるため、スリット7は設けなくても良くなる。
(変形例5)実施例1~4においては、重り3、スペーサ12、組立て型スペーサ13、L字型スペーサ20及びコ字型スペーサ21を円環状としたが、変形例2のように、円筒体5に代えて断面形状が多角形や楕円形の筒体を用いる場合は、重り3及びスペーサ12、組立て型スペーサ13、L字型スペーサ20及びコ字型スペーサ21も、同じく断面形状が多角形や楕円形の環状とする必要がある。また、その場合、実施例2においては、2つの半環状体で組立て型スペーサを構成することになる。
(変形例6)実施例1~3においては、重り3、スペーサ12、組立て型スペーサ13、L字型スペーサ20及びコ字型スペーサ21の外径は同じであったが、フロート体6の下端部における外径と同じか小さければ、スペーサ12、組立て型スペーサ13、L字型スペーサ20及びコ字型スペーサ21の外径は、重り3の外径より大きくても良い。
(変形例7)実施例1~3及び変形例1~6においては、重り3を各種スペーサの下側に配置したが、重り3を各種スペーサの上側に配置しても良い。
また、そうした場合において変形例6のように重り3と各種スペーサの外径を異ならせる場合、各種スペーサの外径を重り3の外径より小さくする必要がある。
すなわち、重り3と各種スペーサの外径を異ならせる場合、重り3及び各種スペーサのうち上側にあるものは下側にあるものより外径を大きくして、最も上側にある重り3又は各種スペーサの上周縁はフロート体6の下面に密着させ、下側にある重り3又は各種スペーサの上周縁は直上にある重り3又は各種スペーサの下面に密着させる必要がある。
【0027】
(変形例8)実施例1~3及び変形例1~7においては、重り3と各種スペーサを別体とし、それぞれを別々に重り収容部4に収容したが、重り3と各種スペーサを一体化して重り収容部4に収容するようにしても良い。
(変形例9)実施例4においては、スリーブ22の内面側の全周又は複数箇所に、突起部23が設けられていたが、スリーブ22は柔軟性のある材質となっているので、スリーブ22の上部側の内径をフロート体6の下部の外径より小さめにするか、スリーブ22の下部側の内径を重り3の外径より小さめにすれば、フロート部1から脱落しにくくすることができるので、突起部23は設けなくても良い。
【符号の説明】
【0028】
1 フロート部 2 係止部 3、3’ 重り
4 重り収容部 5 円筒体 6 フロート体
7 スリット 8 フロート体用係止部 9 上端側スリット
10 小径部 11 大径部 12、12’ スペーサ
13 組立て型スペーサ 14 第1半円環状体 15 第2半円環状体
16 切欠き部 17 係合凹部 18 突出部
19 係合凸部 20 L字型スペーサ 21 コ字型スペーサ
22 スリーブ 23 突起部
図1
図2
図3
図4
図5