JPH0428024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、装置、例えば低圧蒸気ボイラー及び
圧力容器に用いられる液位の監視に関し、特に、
装置内の液位を指示するための機器に関する。

本考案者は、日本国登録実用新案（実公昭44−
11756号）の改良手段に関し、中国特許庁に1985
年８月13日付で出願した。上記中国特許における
水又は空気の存在を指示する原理では、水位指示
機器内の水侵入空間に水が存在すると、プリズム
透過によつて緑色板に光があてられ、緑色のみが
覗き窓から視認される。この改良手段は、観測者
に、より遠い距離からでも、そして、より広角の
範囲にいてさえも、該機器によつて示される赤色
又は緑色を識別し、そして水位を正確に測定す
る、また、水容器が空なのか満水なのかを検知す
ることを可能にした。しかしながら、この種の機
器は、ボイラーに高品質の水を使用することを求
めることになる。通常、蒸気ボイラーには、大量
の不純物を含有する未処理の硬水が使用される。
このような不純物は、該機器のガラス面（覗き窓
となる）をよく汚損する。該不純物の主成分は、
鉄錆の形態（Fe₂O₃，Fe₃O₄）で現出する。鉄錆
が赤色及び赤紫色であることは知られている。も
し、水中に多量の鉄錆が存在し、そのため該機器
のガラス面及び緑色板が汚損された場合には、該
ガラス面からは赤色が視認されることになる。緑
色板の緑色は、赤色とごつちやになり、そのため
本来ならば覗き窓から緑色のみが視認されるはず
であるが、ガラス面を透過してくるその緑色光
は、赤色が混じつたものになる。したがつて、こ
の緑色光は、非常に（強度の）弱いものとなり、
観測者に対し大きな障害をもたらす可能性があ
る。汚損が著しくなると観測が不可能になる。こ
の問題を解決する通常の方法は、それを毎日清掃
し、定期的に分解・洗浄することである。明らか
に、この解決策は、不便この上なく、ボイラーの
利用効率に悪影響を及ぼすものである。

本考案の目的は、装置内の液位を指示するため
の新規且つ改良された機器を提供することにあ
り、それによつて、上述の問題を解決せんとする
ものである。

本願考案は、装置内の液位を指示するための機
器であつて、容器４と、断面形状が“Ｌ”字型
で、その一部に覗き窓７を有するベース部材２
と、断面形状が全体として不等辺直角三角形であ
つて、該プリズムの直角をなす二つの面１１ａ，
１１ｂの間に配された斜面６に平行な面１１を有
し、該直角をなす二つの面が該ベース部材の内面
に、該斜辺が該容器の内側の傾斜面に、それぞれ
正対するように該ベース部材の内面と該容器の内
側の傾斜面に固定されたプリズム１と、該プリズ
ムの斜面に平行な面に入射せしめられ、該容器の
内面と該斜面とで規定された空間に液体が入つて
いる時該プリズムによつて該空間内に透過せしめ
られ、該容器内面に配されたそれと同色の表面１
０を照らし、次いで該覗き窓に導かれるところの
第１の色の光線を供給するための手段１５と、該
プリズムの直角をなす二つの面の一方１１ａに入
射せしめられ、該空間に液体が入つていない時該
プリズムによつて内面反射せしめられ、該空間内
に入ることなく該プリズムの直角をなす二つの面
の他方１１ｂを通つて該覗き窓に導かれるところ
の第２の色の光線を供給するための手段９と、を
含み、該覗き窓に出現する第１の色と第２の色の
境界をもつて液位を表示せしめることを特徴とす
る。

好ましくは、前記第１の色が赤色であつて、前
記容器の内面に配された部材の表面が赤色であつ
て、前記第２の色が緑色であつて、該第２の色の
光線が入射せしめられる前記プリズムの面が緑色
に着色される。

更に、前記第１の色の光線を供給すべく前記の
斜面に平行な面と光源との間に、ガラス又は他の
光伝達材料からなる赤色の要素が配されていても
よい。

又、前記の斜面に平行な面に正対している光源
の部分が前記第１の色の光線を供給すべく赤色に
着色せしめられてもよく、前記の斜面に平行な面
を照射する光源の一部分が赤色に、前記第２の色
の光線が入射せしめられる前記プリズムの面を照
射する光源の部分が緑色に、夫々着色せしめられ
てもよい。

本考案者は、この機器が、どうのような水質に
おいても正規の働きをするように、彼の旧型の機
器の改良をはかつた。赤色と緑色の元の配置を交
換し、通常の光線に代え着色光線を使用した。機
器内水侵入空間に水が存在する場合、光源からプ
リズムへ向かう光は、赤色光である。プリズムの
透過（作用）によつて、透過した赤色光は、赤色
の板を照らし出し、このようにして、赤色光の光
強度が大きく増加する。低水質条件、又は著しく
混濁した水においても、充分な光強度の故に、赤
色光は明確に示される。前記の空間が空気で満た
されている場合には、プリズムの内部反射（作
用）により、ベース部材にて反射した光に照らさ
れた緑色の部分が覗き窓から視認される。前記の
空間に水と空気の両方が存在する場合、赤色と緑
色の両方が覗き窓に現われる。赤色と緑色との境
界が指示された水位である。

本考案の好ましい実施態様を、添付の図面に図
示する。

実施例 １ 実施例１を第１図〜第３図に示す。

隣接する主たる面相互の角度が夫々90°、38°、
52°である断面形状が全体として不等辺三角形の
プリズム１は、直角（断面形状が“Ｌ”字型）の
ベース部材２の内側に固定されている。

該プリズムは、該プリズムの直交する面１１
ａ，１１ｂの間に配設された斜面（第２〜４図に
おいては斜辺となる）６に平行な小平面１１と、
該斜面と該直交面の端部との間に形成された該斜
面に直交する小平面１１ｃ，１１ｄとを夫々有す
る（小平面１１，１１ｃ，１１ｄ共、第２〜４図
においては、小辺となる）。プリズムの直交する
２つの面１１ａ，１１ｂとベース部材２との間に
はスペーサ３が配されている。容器４は、ベース
部材２にねじ５で締着せしめられている。容器４
の内側の（傾斜している）面とプリズムの斜辺６
とは、間に気密シールを介して、相互に堅固に圧
着せしめられている。更に、ベース部材２は、外
光による障害を防ぐレンズフード８を備えた覗き
窓７を有する。プリズムの（直交する）一方の面
１１ａには、緑色に着色された光透過性の要素９
が配置されている。赤色板１０が斜辺６の上部、
容器４の内側の面上に固着せしめられている。プ
リズムの小辺１１より低位置、サイドカバー板１
２上に６ワツトの蛍光ランプ１３を設置する。該
蛍光ランプは、絶縁性のランプホルダー１４でも
つてサイドカバー板１２上の、適当な位置に保持
されている。プリズムの小辺１１と蛍光ランプ１
３との間には、赤色ガラス板１５が配置されてい
る。電源が入れられると、蛍光ランプが発した光
は、図に示したような動きを行なう。すなわち、
一部の光は、赤色ガラス板１５を透過して赤色光
となり、そしてプリズムを透過して容器４の内側
に固着せしめられた赤色板１０を照らし出す（第
３図参照）。別の光は、第２図に示すように、サ
イドカバー板１２の内側の面によつて反射し、緑
色の光透過性要素９を照らす。容器４の内面とプ
リズムの斜辺６にて規定された空間が空気で満た
されている場合には、覗き窓７から見ると、該反
射光に照らされた緑色の光透過性要素９が、プリ
ズムの（内面）反射により視認される（第２図参
照）。該空間が水で満たされている場合には、光
は赤色ガラス板１５を透過し、赤色光となり、次
いでプリズムを透過して赤色板１０を照らし出
し、覗き窓７からは赤色光のみが視認される。該
空間に水と空気の両方が存在する場合には、赤色
及び緑色が視認される。赤色と緑色との境界が指
示された水位である。

実施例 ２ 実施例２を第４図に図示する（第１図〜第３図
と同一符号が付された部材は、実施例１のそれに
対応する）。

実施例２の、実施例１との相違点は、光源自体
が着色されていることである。

光源の小平面１１に面する部分１６が赤色に着
色されている。電源が入れられた場合、プリズム
を（直接）照射する光は赤色であり、一方、サイ
ドカバー板の内側の面を照射する光は、通常光
（白色光）である。サイドカバー板１２に面する
光源の部分が緑色に着色されている場合には、サ
イドカバー板１２の内側の面を照射する光は緑色
である。それ故、（プリズムの小平面１１を通る
プリズム）透過光は、赤色板１０の表面を照らし
出し、（サイドカバー板１２の）反射光は、白色
又は緑色である。それによつて（視認される）赤
色光及び緑色光の光強度が大きく増加する。容器
４の内面とプリズムの斜面６にて規定された空間
が水で満たされている場合には、赤色を明瞭に視
認することができる。該空間が空気で満たされて
いる場合には、緑色が明瞭に視認できる。

本考案の２つの好ましい実施態様を示したが、
本考案は該実施態様によつて制限されるものでは
なく、要素、構成部品、組立部品の変更、及び、
本考案の範囲内での修正は、上記の記載を読むこ
とにより当業者に明らかであろう。例えば、光線
の色については、液位測定の対象となる液体の色
に応じて適宜選択すればよく、少なくとも、プリ
ズムに直接入射する光線の色と容器の内側の面に
固着せしめられる着色部材との色が同一であり、
プリズムに別の方向から入射するサイドカバー板
の反射光の色と該直接入射光の色とが異なるもの
であればよいのである。したがつて本考案は、実
用新案登録請求の範囲内のいかなる変更及び修正
をも包含して構成される。

本考案の液位指示機器は、従来の機器の使用条
件を拡げ、水処理を行なわない条件下で使用され
る蒸気ボイラーの水位指示機器の洗浄頻度を減少
せしめる。洗浄装置を有さない蒸気機関車の蒸気
ボイラーに、永久的に使用することもまた可能で
ある。有毒又は可燃性液体の圧力容器にも使用可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の機器の正面図；第２図は測定
対象の液体が侵入してくる空間が空気で満たされ
ている場合の光源から発せられた光の機器内の動
きを模式的に示す断面図；第３図は測定対象の液
体が侵入してくる空間が水で満たされている場合
の光源から発せられた光の機器内の動きを模式的
に示す断面図；第４図は本考案の他の実施態様を
第２図と対応させて示した断面図である。 １……プリズム、２……ベース部材、３……ス
ペーサ、４……容器、５……ねじ、６……プリズ
ムの斜面（斜辺）、７……覗き窓、８……レンズ
フード、９……緑色に着色された光透過性の要
素、１０……赤色板、１１……プリズムの小平面
（小辺）、１１ａ，１１ｂ……プリズムの直交する
面（辺）、１１ｃ，１１ｄ……プリズムの小平面
（小辺）、１２……サイドカバー板、１３……蛍光
ランプ、１４……ランプホルダー、１５……赤色
ガラス板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 装置内の液位を指示するための機器であつ
   て、容器４と、断面形状が“Ｌ”字型で、その
   一部に覗き窓７を有するベース部材２と、断面
   形状が全体として不等辺直角三角形であつて、
   該プリズムの直角をなす二つの面１１ａ，１１
   ｂの間に配された斜面６に平行な面１１を有
   し、該直角をなす二つの面が該ベース部材の内
   面に、該斜面が該容器の内側の傾斜面に、それ
   ぞれ正対するように該ベース部材の内面と該容
   器の内側の傾斜面に固定されたプリズム１と、
   該プリズムの斜面に平行な面に入射せしめら
   れ、該容器の内面と該斜面とで規定された空間
   に液体が入つている時該プリズムによつて該空
   間内に透過せしめられ、該容器内面に配された
   それと同色の表面１０を照らし、次いで該覗き
   窓に導かれるところの第１の色の光線を供給す
   るための手段１５と、該プリズムの直角をなす
   二つの面の一方１１ａに入射せしめられ、該空
   間に液体が入つていない時該プリズムによつて
   内面反射せしめられ、該空間内に入ることなく
   該プリズムの直角をなす二つの面の他方１１ｂ
   を通つて該覗き窓に導かれるところの第２の色
   の光線を供給するための手段９と、を含み、該
   覗き窓に出現する第１の色と第２の色の境界を
   もつて液位を表示せしめる機器。 (2) 前記第１の色が赤色であつて、前記容器の内
   面に配された部材が赤色の表面を有しており、
   前記第２の色が緑色であつて、該第２の色の光
   線が入射せしめられる前記プリズムの辺が緑色
   に着色せしめられている、実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の機器。 (3) 前記第１の色の光線を供給すべく前記の斜面
   に平行な面と光源との間に、ガラス又は他の光
   伝達材料からなる赤色の要素が配されている実
   用新案登録請求の範囲第２項記載の機器。 (4) 前記の斜面に平行な面に正対している光源の
   部分が前記第１の色の光線を供給すべく赤色に
   着色せしめられている、実用新案登録請求の範
   囲第２項記載の機器。 (5) 前記の斜面に平行な面を照射する光源の一部
   分が赤色に、前記第２の色の光線が入射せしめ
   られる前記プリズムの面を照射する光源の部分
   が緑色に、夫々着色せしめられている実用新案
   登録請求の範囲第２項記載の機器。