JPH10106312A - タンク内照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源をタンク内に置くことなく、しかも
十分な光量で照明することができるタンク内照明装置を
得る。 【解決手段】 タンク内照明装置が、タンク１０内に装
着された散光レンズ２１と、この散光レンズ２１の光軸
Ｘと交わるタンク壁面に設けられた導光窓２２と、この
タンクの外部に設置され上記の導光窓２２を通して照明
光を上記散光レンズ２１に向けて照射する光源装置３０
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮＧ（液化天然
ガス）などの液体を含むタンク内に観察装置を垂下して
内部を観察する際などに用いるタンク内照明装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＮＧや液体窒素を貯蔵するタンクな
ど、低温または極低温の密閉タンク内を観察するため
に、タンク頂部の挿入孔を通してファイバスコープを挿
入するか、またはカメラなどの撮影手段を備えた観察装
置をタンク頂部から垂下し、ケーブルを通して外部に送
られた画像信号をモニタなどで観察する方式が用いられ
ている。この観察装置には一般に、タンク内を照明する
ための照明装置が取り付けられている。

【０００３】図２および図３に、従来から用いられてい
る照明装置付き観察装置の例を示す。これらの観察装置
１は、ケーブル２とそれに垂下された観察装置本体３
と、この観察装置本体３の上部に取り付けられた照明用
ランプなどの照明装置４，５とを備えている。観察装置
本体３は、ハウジング６内にカメラなどの撮影手段を備
え、ハウジング６の下方および側方に設けられた窓７，
８を通して被写体を撮影するようになっている。この観
察装置本体３には撮影手段の視界を下方または側方に切
り替える視界切替え手段や、照明装置４，５の照射角度
を調節するための照明切替え手段なども収納されてい
る。

【０００４】この観察装置１は、ケーブル３で垂下して
タンクの挿入孔からタンク内の所定位置に下ろし、照明
装置４，５で照明しながら視界切替え手段により視界を
下方または側方に切り替え、撮影手段で撮影すると、そ
の画像信号がケーブル２を通って外部に送られる。この
際、照明切替え手段を撮影視界に対応して作動させる
と、照明装置４，５の照明方向は図２に示すように側方
に、または図３に示すように下方に切り替えられ、それ
ぞれタンクの側方または下方を照射することができるよ
うになる。

【０００５】また、タンク内を光ファイバスコープで観
察する場合には、照明用の光ファイババンドルを照明手
段として用いることが多い。この光ファイババンドル
は、その照射先端部を観察用の光ファイバスコープの対
物部に沿わせてタンク内に導入し、後端部をタンク外に
導出して外部光源に接続し、光ファイババンドル中を導
光することによってファイバスコープの視界を照明して
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の図２，
３に示した照明装置４，５は、これを用いてＬＮＧや液
体窒素を貯蔵する極低温の密閉タンク内を照明しようと
すると、光源が極低温のタンク内に置かれるため、メタ
ルハライドランプやキセノンランプなどの高輝度光源を
使用しても管球内でガスサイクルが起こらず、高輝度が
得られないばかりでなくランプ寿命も短くなる。また、
撮影視界に対応して作動させる照明切替え手段などの構
造が複雑で、大型かつ重いものとなり、低温下では可動
部が故障し易く、タンク内に電気系統が導入されるため
保安上の注意も求められるなど、保守管理や取扱い性に
難があった。照明に光ファイババンドルを用いる場合
は、保安上や保守管理上の問題は少ないが、入射効率を
あげることが難しいため、導光量が少なく、大型タンク
などの内部を広範囲に明視的に照明することは困難であ
った。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、従ってその目的は、光源をタンク
内に置くことなく、しかも十分な光量で照明することが
できるタンク内照明装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、タンク内に装着された散光レンズと、こ
の散光レンズの光軸と交わるタンク壁面に設けられた導
光窓と、このタンクの外部に設置され上記の導光窓を通
して照明光を上記散光レンズに向けて照射する光源装置
とを有するタンク内照明装置を提供する。

【０００９】上記において、散光レンズは、タンク内に
観察手段を垂下するケーブルに装着されていることが好
ましい。またこのケーブルに装着された散光レンズに
は、その光軸方向に貫通孔が形成され、この貫通孔にケ
ーブルが滑動自在に挿通され、かつこの散光レンズに、
散光レンズをタンク内の液面に浮上させるフロート部材
が装着されてなることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、一
実施例により図面を用いて説明する。図１において、符
号１０はＬＮＧ貯蔵タンク（以下、単に「タンク」とい
う）を示している。このタンク１０は頂部に円筒状の突
出部１１を有する。タンク１０の内部には、ＣＣＤカメ
ラとその視界を変化させる回転ミラーとから構成された
観察装置１２が、ケーブル１３によって垂下されて配設
されている。このケーブル１３は、タンクの突出部１１
の側壁から内側に延びる滑車機構１４によって突出部１
１の側壁と接触しないように支持され、かつこの滑車機
構１４によって滑動自在に屈曲され、突出部１１の側壁
に設けられたシール部１５を滑動自在に貫通してタンク
１０外のモニタ兼制御部１６に接続されている。

【００１１】このタンク１０に、本発明の一実施例であ
るタンク内照明装置（以下、単に「照明装置」という）
２０が装着されている。本実施例の照明装置は概略、タ
ンク内に垂下されたケーブル１３の部分に光軸Ｘが鉛直
になるように装着された散光レンズ２１と、この散光レ
ンズ２１の光軸Ｘの上方のタンク突出部１１の天板に設
けられた導光窓２２と、タンク１０の外部に配設された
光源装置３０とからなっている。

【００１２】この光源装置３０は、照明用の光源３１
と、この光源からの光を集光して平行光線とする集光レ
ンズ３２と、光源３１を点灯する電源装置３３と、これ
らを収容するハウジング内を冷却する冷却装置３４と、
光源３１から放射される光を集光レンズ３２に向けて反
射する凹面反射鏡３５とからなっている。そしてこの光
源装置３０は、集光レンズ３２の光軸がタンク内の散光
レンズ２１の光軸Ｘと一致するように配設されている。

【００１３】散光レンズ２１は、その中央部に光軸Ｘに
沿う貫通孔が形成され、この貫通孔にケーブル１３が滑
動自在に挿通されている。このケーブル１３の観察装置
１２から続く先端部にはステンレス製パイプ１３ａがは
め込まれていて、散光レンズ２１とケーブル１３との滑
動を円滑にしている。

【００１４】この散光レンズ２１には、散光レンズ２１
の透光性と滑動性とを妨げないフロート部材２３が装着
されている。このフロート部材２３は、光軸Ｘ方向の２
面が石英ガラス板で形成された平面視環状の空洞体であ
り、その内部に窒素ガスが封入され、散光レンズ２１を
タンク内のＬＮＧ液面Ｌに浮上させる浮力を有してい
る。このフロート部材２３は、その内径と外径がそれぞ
れ散光レンズ２１の内径、外径と同一とされ、散光レン
ズ２１と同軸的に一体に接合されている。従って、ケー
ブル１３は、このフロート部材２３と散光レンズ２１と
が一体化された貫通孔に挿通されることになる。

【００１５】本実施例の照明装置２０を用い、タンク１
０内を照明する方法を次に示す。先ず、ケーブル１３を
繰り出してその先端の観察装置１２をタンク１０内の適
当な位置に垂下する。このとき、垂下するケーブル１３
の軸心と光源装置３０から照射される平行光線の光軸Ｘ
とが一致するように光源装置３０の位置を調節する。

【００１６】この状態で光源３１を点灯すると、光源３
１から放射される光は、直接または凹面反射鏡３５に反
射されて集光レンズ３２に集束され、光軸Ｘに沿う平行
光線となって導光窓２２を透過し、タンク内の散光レン
ズ２１に入射する。散光レンズ２１に入射した平行光線
は、散光レンズ２１によって放散され、タンク１０内を
下方に向けて漸次拡径する円錐状に照明する。

【００１７】観察装置１２は、滑車機構１４およびシー
ル部１５を通してタンク１０内に出し入れ自在とされた
ケーブル１３に垂下されているので、ケーブル１３の出
し入れ操作によって、タンク１０内を上下に自在に移動
することができる。そして、照明装置２０の散光レンズ
２１は観察装置１２の上方に配設されているので、観察
装置１２が光軸Ｘ上のどの位置にあっても、照明光は常
にその上方から下方に向けて漸次拡径して照射されるこ
とになる。

【００１８】液面Ｌの下方を観察する場合は、観察装置
１２が液面下に浸漬されることになる。このとき、散光
レンズ２１はフロート部材２３の浮力によってケーブル
のステンレス製パイプ１３ａ上を滑動し、常に液面Ｌの
位置に配位するので、液面Ｌの下方は、液面Ｌの位置か
ら広範囲に照明される。

【００１９】本実施例の照明装置２０を用いることによ
って、以下に示す利益が得られる。先ずこの照明装置は
光源装置３０がタンク１０の外部に設置されているの
で、タンク内が極低温にされていても、光源のための特
殊な熱対策は不要であり、送風機などの通常の外部冷却
装置３４によって、光源３１にとっての好適な温度環境
が得られる。従って光源３１の寿命が長くなり、球切れ
などにも迅速に対応できる。

【００２０】光源装置３０がタンク１０の外部に設置さ
れているので、タンク内で電気系統の故障が発生するこ
とがない。このとき、観察装置１２としても例えば光フ
ァイバスコープなどを用いれば、照明用としても観察用
としてもタンク内に電気回路の引き込みがが不要となる
ので、タンク内に可燃性物質などが含まれている場合に
も、保安上の問題なく観察することができる。

【００２１】光源装置３０がタンク１０の外部に設置さ
れているので、上記のように熱的、電気的な問題が解消
され、その結果、キセノンランプやメタルハライドラン
プなど、高熱高電流を必要とする高輝度光源が使用でき
るようになり、タンク内の照明光度を向上させることが
できる。照明光度が向上された照明装置は、大型タンク
の内壁検査などに特に有効に用いることができる。

【００２２】タンク１０内の観察装置１２の上下位置に
かかわらず、散光レンズ２１が常に観察装置１２の上方
にあって光が下向き円錐状に放射されるので、観察装置
１２の視界をタンク壁面方向で変化させても、観察視界
は常に照明された状態になっていて、照明の死角がな
い。

【００２３】液面Ｌの下方を観察したい場合、散光レン
ズ２１が液面Ｌの上方または下方にあると、照明光が液
面Ｌの漣に乱反射され、照度が著しく低下したり変動し
たりする。このとき、散光レンズ２１が液面Ｌの位置に
あって、かつケーブル１３に支持されて光軸が鉛直に保
たれていれば、散光レンズ２１は液面Ｌの漣や揺れに影
響されることなく光源からの平行光を受け、放射光とし
て液面Ｌの下方を均一に照明することができる。

【００２４】上記の実施例において、散光レンズ２１は
観察装置１２を垂下するケーブル１３に装着されている
が、散光レンズの支持体はこれに限定されるものではな
い。散光レンズは別途にタンク内に配設され、または垂
下されたアングル、棒状体または索条などであってもよ
く、またタンク壁面に直接装着されていてもよい。ま
た、上記の実施例においては、散光レンズ２１の光軸Ｘ
が鉛直となるように配設されているが、要は散光レンズ
の光軸と交わるタンク壁面に導光窓が設けられていれば
よいのであるから、散光レンズの光軸は傾斜していても
よい。

【００２５】上記の実施例において、散光レンズ２１
は、その光軸Ｘがケーブル１３の軸心と一致するように
配置されているが、必ずしもその必要はなく、散光レン
ズはケーブルに隣接する位置に装着され、照明装置の光
軸が観察装置のケーブルの軸心と平行に間隔を隔てて配
置されるようにしてもよい。このように観察装置の軸心
と照明装置の光軸とをずらすことによって、散光レンズ
に貫通孔を設ける必要がなくなり、また陰影のある観察
像が得られるようにもなる。

【００２６】実施例のフロート部材２３は石英ガラス板
で平面視環状に形成され、光透過性であるとともにその
中央部の貫通孔にケーブル１３が挿通されるように形成
されている。しかし、本発明の照明装置において、フロ
ート部材２３は上記の材質や構成に限定されるものでは
ない。石英ガラス板の代わりにサファイヤガラスやアク
リル板などの透明プラスチック材も使用可能であり、ま
た散光レンズ２１に外接するドーナツ状の不透明フロー
ト部材も好適に用いることができる。

【００２７】本発明の照明装置は、ＬＮＧなど極低温の
タンク内を照明するに好適な照明装置ではあるが、使用
分野はこれに限定されるものではなく、他の薬品タン
ク、貯槽、隔離室など、通常の照明装置の使用が困難な
環境を照明する際に有利に使用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のタンク内照明装置は、タンク内
に装着された散光レンズと、この散光レンズの光軸と交
わるタンク壁面に設けられた導光窓と、このタンクの外
部に設置され上記の導光窓を通して照明光を上記散光レ
ンズに向けて照射する光源装置とを有するものであるの
で、光源がタンク外にあって、保守管理が容易であり、
タンク内の温度にかかわりなく、キセノンランプやメタ
ルハライドランプなどの高輝度光源が使用可能になり、
また、電気系統がタンク外にあるので保安上も有利とな
る。

【００２９】上記の散光レンズが、タンク内に観察手段
を垂下するケーブルに装着されていれば、常に観察手段
の上部からタンク内を照明することになり、広範囲で均
一な照明が可能になる。このとき、散光レンズに光軸方
向の貫通孔が形成され、この貫通孔にケーブルが滑動自
在に挿通され、かつこの散光レンズに、散光レンズをタ
ンク内の液面に浮上させるフロート部材が装着されいれ
ば、タンク内の液面下を照明するに際して、液面の漣や
揺れの影響を受けることなく、効率よくかつ均一に液面
下を照明できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】 従来の照明装置の一作動態様を示す正面図。

【図３】 従来の照明装置の他の一作動態様を示す正面
図。

【符号の説明】

１０……タンク、２０……照明装置、２１……散光レン
ズ、２２……導光窓、２３……フロート部材、３０……
光源装置、３１……光源、３２……集光レンズ、Ｌ……
液面、Ｘ……光軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妻沼 孝司 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 金田 幸弘 神奈川県横浜市金沢区富岡西１−52−２ (72)発明者 木本 憲太郎 神奈川県横浜市港北区小机町350−３−Ｇ −205 (72)発明者 竹原 俊英 神奈川県川崎市高津区梶ヶ谷２−11−２ (72)発明者 荒井 伸悟 東京都北区赤羽南１−10−３−901

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内を照明する照明装置であって、
   タンク内に装着された散光レンズと、この散光レンズの
   光軸と交わるタンク壁面に設けられた導光窓と、このタ
   ンクの外部に設置され上記の導光窓を通して照明光を上
   記散光レンズに向けて照射する光源装置とを有するタン
   ク内照明装置。
2. 【請求項２】 散光レンズが、タンク内に観察手段を垂
   下するケーブルに装着された請求項１に記載のタンク内
   照明装置。
3. 【請求項３】 散光レンズに、その光軸方向に貫通孔が
   形成され、この貫通孔に上記のケーブルが滑動自在に挿
   通され、かつこの散光レンズに、散光レンズをタンク内
   の液面に浮上させるフロート部材が装着されてなる請求
   項２に記載のタンク内照明装置。