JPH0435773Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ボイラの水位表示装置に関する。

［従来の技術］ 火力発電所等で使用されるボイラでは、ドラム
内部の水面位置を一定に保持することが必要であ
る。そこで、従来から、ドラム内の水位監視のた
めに水面計が用いられてきた。

第５図は、従来のボイラの水位表示装置に用い
られる透視式水面計の１つのユニツトの平面図で
あつて、一部を欠截したものである。

水面計ユニツト６において、ドラム接続部１０
には、内部を水平に貫通する水室１２が設けら
れ、この水室１２の左右の開口は、それぞれ傾斜
して配設されたガラス板１４，１４によつて密閉
される。両ガラス板１４，１４の外面には、それ
ぞれ入射窓１６と透視窓１８とが互いに対向して
取付けられる。ドラム接続部１０の左方には支持
部材２０が固定され、この支持部材２０の底面中
央には、入射片２８及び支持爪３０が右方向に向
けて固定される。ただし、入射片２８及び支持爪
３０は、透明体からなる。支持爪３０は、青色フ
イルタ３２と赤色フイルタ３４とからなるフイル
タを支持している。さらに、支持部材２０の内部
において、フイルタ３２，３４と入射窓１６との
間に透明体からなる他の支持部材２２が固定さ
れ、この支持部材２２の右面に集光レンズ２４固
定される。この支持部材２０の左端には光源部３
６が固定され、この光源部３６には例えば40Wの
白熱電球３８が配される。

１つの透視式水面計は、例えば７つの水面計ユ
ニツト６からなり、これらのユニツトは、各水室
１２が互いに連通するように上下方向に並設さ
れ、すべての水室１２が不図示のボイラのドラム
に接続される。

白熱電球３８から発せられた光は、入射片２８
を通して青色フイルタ３２と赤色フイルタ３４と
に入射される。青色フイルタ３２を透過した青色
光線と赤色フイルタ３２を透過した赤色光線と
は、ともに集光レンズ２４によつて収束させら
れ、入射窓１６及びガラス板１４を通して水室１
２内に導かれる。この際、水室１２が蒸気で満た
されている場合と水で満たされている場合とでは
水室１２内の屈折率が異なるため、水室１２内が
蒸気で満たされている場合には赤色光線のみが、
水室１２内が水で満たされている場合には青色光
線のみが、透過窓１８から右方向に出ることがで
きる。したがつて、上下方向に配設された水面計
ユニツト６の透過窓１８のうち、対応する水室１
２内が水で満たされるいるもののみが青色表示さ
れる。つまり、この透視式水面計を右方向から監
視すれば、青色表示によつてボイラの水位を知る
ことができる。なお透過窓１８をITVカメラで
撮影し、遠方に配したモニタテレビを通してボイ
ラの水位を監視することも行われていた。

［考案が解決しようとする問題点］ 以上に説明した従来のボイラの水位表示装置で
は、水面計ユニツト６ごとに白熱電球３８を設け
ていたため、多数の電球を必要とした。また、白
熱電球３８は、ボイラからの熱で高温となるドラ
ム接続部１０からの熱伝導によつて温度が上昇す
るばかりでなく、その周囲の湿度がボイラからの
漏洩蒸気のために高くなるため、電球の寿命が短
く、しかも高圧蒸気が通つている水室付近での電
球の交換には危険が伴うという問題があつた。

本考案は、水室の両側に互いに対向してそれぞ
れ複数の入射窓と複数の透過窓とを設けてなる透
視式水面計を有するボイラの水位表示装置におい
て、以上の問題のないものを提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、水室の両側に互いに対向してそれぞ
れ複数の入射窓と複数の透視窓とを設けてなる透
視式水面計を有するボイラの水位表示装置におい
て、前記水面計とは別体に設けた光源装置と、一
端において集束させた複数本の光フアイバ心線を
他端において分岐させた分岐形ライトガイドとを
有し、前記光源装置は、１つのハロゲンランプ
と、該ハロゲンランプからの光を赤外線成分を除
いて、前記ライトガイドに向つて反射させるとと
もに赤外線成分を後方へ透過させる反射板とを備
え、分岐形ライトガイドは、複数本の光フアイバ
心線を一体に集束させるとともに前記光源装置か
らの光を受ける受光端部を有する集束部と、集束
部の複数本の光フアイバ心線を所要本数ずつ束ね
て複数に分岐させてなる分岐部とを備え、前記ラ
イトガイドの集束部は前記ハロゲンランプからの
光を受け、前記水面計の各入射窓は前記ライトガ
イドの分岐部の各分岐からの光を受けるものであ
る。

［作用］ 本考案に係るボイラの水位表示装置では、１つ
のハロゲンランプからの光が、反射板によつて効
率よくライトガイドの集束部の受光端部に照射さ
れる。ライトガイドの分岐部において光フアイバ
心線を所要本数束ねて複数に分岐させて、この入
射光を光フアイバ心線を所要本数束ねた分岐の他
端まで伝送する。

この伝送された光は、透視式水面計の各入射窓
に、照射される。この際、水面計は、水室内が蒸
気で満たされている場合と水で満たされている場
合との水室内の屈折率の相違を利用して、透過窓
から出る光の状態の相違によりボイラの水位を表
示する。

［実施例］ 第１図は、本考案の実施例に係るボイラの水位
表示装置２の側面図であつて、一部を欠截したも
のである。

透視式水面計４は、７つの水面計ユニツト６を
互いに上下に接続してなる。各水面計ユニツト６
は、後に詳細に説明するように、水室の両側に互
いに対向してそれぞれ入射窓と透過窓１８とが設
けられる。ただし、同図には透過窓１８のみが示
されている。

防滴型の光源装置５０の内部には、光源として
１つのハロゲンランプ５２と反射板５４ とが設
けられる。ハロゲンランプ５２は、例えば100W
の容量であり、100Vの商用電源を降圧して得た
12Vの電圧で駆動される。反射板５４は、ハロゲ
ンランプ５２の後方からランプの側方を覆うよう
に配される。この反射板５４は、赤外線を選択的
に透過するものが好都合に用いられる。光源装置
５０の前面には、ハロゲンランプ５２からの直接
光、及び反射光を、出力する光コネクタ５６が取
付けられる一方、光源装置５０の後面には、ハロ
ゲンランプ５２の空冷用フアン５８が設けられ
る。

分岐形ライトガイド６０は、ステンレス製のケ
ース６２を有し、このケース６２の左方は受光端
部を備えた集束部６４であり、他方には７本の分
岐６６を備えた分岐部を有する。

このライトガイド６０には合計14万本の光フア
イバ心線が用いられる。各心線は、多成分ガラス
フアイバからなり、コア径及びクラツド径は、そ
れぞれ例えば45μm及び50μmである。すべての心
線は、集束部６４において集束させられ、端部６
８において耐熱性を有するエポキシ樹脂で互いに
固定される。集束部６４において、心線の端部６
８に光コネクタ７０が設けられ、このコネクタ７
０は前記光源装置５０に取付けられた光コネクタ
５６に接続される。両光コネクタ５６，７０の関
係は、例えば５６はレセプタクルであり、７０が
プラグである。光コネクタ７０とケース６２との
間の光フアイバ心線には、ステンレス管からなる
被覆７２が施される。なお、第２図は第１図の
−断面図であつて、14万本の光フアイバ心線７
３にステンレス被覆７２が施された状態を示す。

ケース６２に左方から導入された光フアイバ心
線は、このケース６２内において２万本づつ７つ
に分割され、７本の分岐６６としてそれぞれケー
ス６２の右方から出る。ケース６２内における心
線の分割は、集束部６４において外側に位置する
ものと内側に位置するものとが各分岐６６に均等
配分されるように行なわれる。

第３図は、第１図の−断面図であつて、各
分岐６６において２万本の光フアイバ心線７４に
ステンレス螺旋管からなる被覆７６が施される。
各分岐６６において、心線７４の端部７８は耐熱
性を有するエポキシ樹脂で互いに固定され、各端
部７８には第１図に示すように光コネクタ８０が
それぞれ設けられる。

符号８２は、前記各水面計ユニツト６に対して
ライトガイド６０の各分岐６６を方向付けるため
の箱体からなるライトガイド・ストツパであつ
て、各水面計ユニツト６に対応した位置にそれぞ
れ光コネクタ８４は設けられる。各光コネクタ８
４には、各分岐６６の光コネクタ８０が接続され
るが、両光コネクタ８０，８４の関係は、例え
ば、８０がプラグであり、８４がレセプタクルで
ある。なお、ライトガイド・ストツパ８２は、留
金８６によつて透視式水面計４に対して着脱可能
に取付けられる。

光源装置５６において、ハロゲンランプ５２か
ら発せられた光は、光コネクタ５６に直接達する
ばかりでなく、反射板５４によつて反射されて光
コネクタ５６に到達する。光コネクタ５６から出
力される光は、ライトガイド６０の集束部６４の
14万本の光フアイバ心線７３に入射される。この
入射光は、７本の分岐６６に均等に分割され、各
分岐６６の出力光は、ライトガイド・ストツパ８
２を介して各水面計ユニツト６に照射される。な
お、本実施例では、光フアイバ心線７３，７４が
多成分ガラスからなり、これにステンレスからな
る被覆７２，７６を施しているため、プラスチツ
ク製のフアイバ又は被覆を用いる場合に比較し
て、ライトガイドの耐熱性を向上させることがで
きる。また、分岐６６の被覆７６としてステンレ
ス螺旋管を用いているため、各分岐６６は可撓性
を有し、光コネクタ８０，８４の着脱が容易であ
る。第４図は、水面計ユニツト６を上から見た断
面図である。

この水面計ユニツト６は、先に第５図において
説明したものから白熱電球３８を有する光源部３
６を取去つたものと同一であるので、その構成の
詳細な説明は省略する。

各分岐６６から出力される光は、入射片２８を
通して青色フイルタ３２と赤色フイルタ３４とに
入射されて青色光線と赤色光線とになる。そし
て、水室１２内が蒸気で満たされている場合には
透過窓１８に赤色表示がなされ、水室１２内が水
で満たされている場合には青色表示がなされる。
したがつて、透視式水面計４を右方向から監視す
れば、青色表示によつてボイラの水位を知ること
ができ、この際、ITVカメラやCCDカメラを用
いれば水位の遠方監視が可能になる。

ただし、本考案に用いる透視式水面計４は、こ
れに限られず、例えば水室１２内が蒸気で満たさ
れている場合と水で満たされている場合との水室
内の屈折率の相違を利用して透過窓１８から出る
光強度の相違によりボイラの水位を表示するもの
でもよく、要は光を利用する水面計であればよ
い。

また、以上に説明した実施例ではハロゲンラン
プ５２を用いているため100Wの容量であつても
充分な輝度を得ることができる。

［考案の効果］ 本考案においては、１つのハロゲンランプから
の光を分岐形ライトガイドで分岐し、各分岐から
の光を透視式水面計の各入射窓に入射しているた
め、多数の電球を必要としないばかりでなく、光
源装置を水面計から離して別体に設けたので、ボ
イラからの熱伝導や漏洩蒸気によつて光源装置の
周辺の温度や湿度が高くなる恐れがなく、ハロゲ
ンランプの寿命を伸ばすことができ、しかもその
交換が容易である。

光源として、ハロゲンランプを用いているた
め、100Wの容量であつても充分な輝度を得るこ
とができる。また、監視に必要な可視光成分の割
合が高く、ライトガイドを介して１つのハロゲン
ランプで複数の入射窓に充分な可視光成分を供給
することができる。

光をライトガイドの集束部に向つて反射できる
と共に、赤外線成分を選択的に透過させる反射板
を設けたので、可視光成分を効率よくライトガイ
ドに入射できるとともに、赤外線成分のライトガ
イドへの入射量を低減できるので、ライトガイド
の光フアイバ心線集束用接着剤の溶融等の恐れが
ない。

ライトガイドは光フアイバ心線を必要本数束ね
て形成するので、可撓性があり各分岐の形成が容
易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の係るボイラの水位表
示装置の一部を欠截した側面図、第２図は前図の
−断面図、第３図は第１図の−断面図、
第４図は第１図の水面計ユニツトを上から見た断
面図、第５図は従来のボイラの水位表示装置に用
いられる透視式水面計ユニツトの一部を欠截した
平面図である。 符号の説明、２……水位表示装置、４……透視
式水面計、６……水面計ユニツト、１２……水
室、１６……入射窓、１８……透過窓、２４……
集光レンズ、３２……青色フイルタ、３４……赤
色フイルタ、５２……ハロゲンランプ、６０……
ライトガイド、６２……ケース、６４……集束
部、６６……分岐、７２……ステンレス被覆、７
３，７４……光フアイバ心線、７６……ステンレ
ス被覆。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水室の両側に互いに対向してそれぞれ複数の入
   射窓と複数の透視窓とを設けてなる透視式水面計
   を有するボイラの水位表示装置において、 前記水面計とは別体に設けた光源装置と、 一端において集束させた複数本の光フアシバ心
   線を他端において分岐させた分岐形ライトガイド
   とを有し、 前記光源装置は、１つのハロゲンランプと、該
   ハロゲンランプからの光を赤外線成分を除いて、
   前記ライトガイドに向つて反射させるとともに赤
   外線成分を後方へ透過させる反射板とを備え、 分岐形ライトガイドは、複数本の光フアイバ心
   線を一体に集束させるとともに前記光源装置から
   の光を受ける受光端部を有する集束部と、集束部
   の複数本の光フアイバ心線を所要本数ずつ束ねて
   複数に分岐させてなる分岐部とを備え、 前記ライトガイドの集束部は前記ハロゲンラン
   プからの光を受け、前記水面計の各入射窓は前記
   ライトガイドの分岐部の各分岐からの光を受ける
   ことを特徴とするボイラの水位表示装置。