静電容量式液面計
【課題】本発明は液面検出精度の確保及び液体の流出を容易にすることを課題とする。
【解決手段】ハッチ液面計６１は、円筒状電極として機能する内筒８０と外筒８２とを同心円状に配置し、且つ内筒８０及び外筒８２の上端に嵌合する上端間隔規制部材９０と、内筒８０及び外筒８２の下端に嵌合する下端間隔規制部材９２とを有する。下端間隔規制部材９２は、内筒８０の下端に嵌合するように上部に形成された上部嵌合部９２ａと、外筒８２の下端に嵌合するように上部段差部９２ａよりも下方に形成された下部嵌合部９２ｃと、上部嵌合部９２ａと下部嵌合部９２ｄとの中間に設けられ円筒状空間８４を形成する中部段差部９２ｅとを有する。連通孔９４は、円筒状空間８４の下部に油液が滞留しないように油液をハッチ内に排出させ、内筒８０の下端より下方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響しない。
【解決手段】ハッチ液面計６１は、円筒状電極として機能する内筒８０と外筒８２とを同心円状に配置し、且つ内筒８０及び外筒８２の上端に嵌合する上端間隔規制部材９０と、内筒８０及び外筒８２の下端に嵌合する下端間隔規制部材９２とを有する。下端間隔規制部材９２は、内筒８０の下端に嵌合するように上部に形成された上部嵌合部９２ａと、外筒８２の下端に嵌合するように上部段差部９２ａよりも下方に形成された下部嵌合部９２ｃと、上部嵌合部９２ａと下部嵌合部９２ｄとの中間に設けられ円筒状空間８４を形成する中部段差部９２ｅとを有する。連通孔９４は、円筒状空間８４の下部に油液が滞留しないように油液をハッチ内に排出させ、内筒８０の下端より下方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電容量式液面計に係り、特にハッチに積み込まれた液面の高さ位置に応じた静電容量を検出するように構成された静電容量式液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、油槽所で各ハッチに積み込まれた油液を給油所に配送する手段としてタンクローリ車が使用されており、タンクローリ車の各ハッチには油液の積み込み量、あるいは荷卸し後の残量を計測するための静電容量式液面計が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
油槽所では、複数の給油所からの注文に応じてタンクローリ車の各ハッチに異なる油種の油液を積み込むことが多く、予約データが保存されたコンピュータによって割り付けられたハッチ割付伝票に基づいて各ハッチへの積み込みが行なわれる。タンクローリ車の運転者は、積み込み時と荷卸し時にコンタミネーション（異油種混合事故）が生じないようにハッチの油種と積み込み量とを確認するようにしている。
【０００４】
そのため、荷卸し作業を行なう際の運転者は、油槽所で発行されたハッチ割付伝票に記載されたハッチ番号と積み込み量、油種を確認し、さらに当該ハッチの積み込み量をハッチ液面計により確認してから荷卸し作業を開始する。そして、荷卸しが終了した後、当該ハッチの残量が荷卸しによって減少していることを確認する。
【０００５】
タンクローリ車のハッチ液面計として用いられる静電容量式液面計は、液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて内筒と外筒との半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する構成になっている。
【特許文献１】特開２０００−３０９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の静電容量式液面計は、上端間隔規制部材に通気孔を設け、下端間隔規制部材に油液が通過するための給排孔が設けられており、ハッチに油液が積み込まれると共に、内筒と外筒との間に形成された円筒状空間にも油液が流入し、荷卸しと共に円筒状空間の油液がハッチに流出するように構成されているが、円筒状空間に油液や水分が滞留した場合には、ハッチの液面が液面計より下方に降下していても滞留している位置を液面高さ（液位）として検出してしまうおそれがある。また、水分の滞留(付着)により静電容量値を狂わせて実液位の計測を狂わせてしまうおそれがある。
【０００７】
この円筒状空間に滞留する油液や水分を排出するのに、液面計の下端に円筒状空間に連通する孔を設けることが検討されているが、孔径を大きくすることで油液や水分の滞留を防止できる反面、孔の存在によって静電容量が変化するため、孔が開口する部分での計測できない非計測領域が拡大してしまう。
【０００８】
また、孔径を小さくすることで、非計測領域を縮小することができる反面、油液の排出が十分できなくなり、荷卸しが完了しているのに上記円筒状空間に油液や水分が残留して液位が誤検出されてしまうおそれが生じるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した静電容量式液面計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１１】
本発明は、液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ該内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて前記内筒と前記外筒との間に円筒状空間を形成するように半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する静電容量式液面計において、前記下端間隔規制部材は、前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、前記外筒の下端に嵌合するように前記上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を有し、前記上部嵌合部と前記下部嵌合部との間に、前記円筒状空間と前記ハッチ内部とを連通する孔を開口させることにより、上記課題を解決するものである。
また、本発明は、前記孔は、前記外筒の下端外周から下端内周に貫通するように設けられた貫通孔であることにより、上記課題を解決するものである。
また、本発明は、前記孔は、前記下端間隔規制部材に貫通して設けられ、前記孔の一端が開口する前記円筒状空間と前記孔の他端が開口する前記ハッチ内部とを連通する貫通孔であることにより、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、下端間隔規制部材に、前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、外筒の下端に嵌合するように上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を設け、上部嵌合部と下部嵌合部との間に、円筒状空間とハッチ内部とを連通する孔を開口させるため、内筒の下方に孔が開口することで液面検出の静電容量の変動による液面計測への影響を削減すると共に、荷卸しによりハッチ内部の液面が低下した場合に円筒状空間の液体を孔から排出させて円筒状空間に液体が滞留しないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明による静電容量式液面計の一実施例が適用された荷卸しシステムを示す構成図である。図１に示されるように、荷卸しシステム１０では、油液を配送するタンクローリ車１２が給油所に到着すると、タンクローリ車１２のハッチに積み込まれた油種と給油所の地下に埋設された地下タンク２１〜２３の油種とが一致することを確認して荷卸し作業を行なうように構成されている。
【００１５】
例えば、地下タンク２１〜２３に貯蔵されている油種は、夫々異なり、地下タンク２１にはレギュラーガソリン、地下タンク２２にはハイオクガソリン、地下タンク２３には軽油といったように予め決められている。
【００１６】
タンクローリ車１２は、複数のハッチ３１〜３５に仕切られたタンク３０を有する。複数のハッチ３１〜３５には、配送先の注文に応じて複数種の油液が積込まれており、例えば１番、２番のハッチ３１，３２にはガソリン、３番、４番のハッチ３３，３４には軽油、５番のハッチ３５には灯油といった具合に各油種が積込まれている。
【００１７】
各ハッチ３１〜３５の底部には、各ハッチ３１〜３５に積み込まれた油液を荷降ろしする際に開弁されるエアー駆動式の底部開閉弁４１〜４５が設けられている。底部開閉弁４１〜４５のうち前側（運転席側）に配設された１番、２番の底部開閉弁４１，４２は、第１の吐出口５１に並列接続されている。また、底部開閉弁４１〜４５のうち後側に配設された３番から５番の底部開閉弁４３〜４５は、第２の吐出口５２に並列接続されている。
【００１８】
さらに、第１の吐出口５１、第２の吐出口５２の上流側管路には、夫々第１の電磁弁５３、第２の電磁弁５４が配設されている。
【００１９】
タンクローリ車１２が給油所に到着すると、運転者（作業員）はハッチ３１〜３５の底部に設けられた底部開閉弁４１〜４５に連通された吐出口５１，５２に荷卸しホース５５，５６の一端を接続し、荷卸しホース５５，５６の他端を地下タンク２１〜２３の注油口（注入口）２４〜２６に接続する。
【００２０】
注油口２４〜２６には、種別データを送信する油種キー２８〜３０が設けられている。また、荷卸しホース５５，５６には、油種キー２８〜３０から油種データを読み取る油種プラグ（図示せず）が設けられている。
【００２１】
また、ハッチ３１〜３５には、夫々積み込まれた油液の積み込み量、及び荷卸し後の油液の液面高さ（液位）を検出する静電容量式液面計のハッチ液面計６１〜６５が設けられている。このハッチ液面計６１〜６５は、液面の高さ位置を電極間の静電容量によって計測し、その液面計測信号を荷卸しコンピュータ４０に送信する。荷卸しコンピュータ４０は、タンクローリ車１２の運転席やタンクローリ車１２の側面下部などに搭載されており、運転者または荷卸し作業を行なう作業員は荷卸しコンピュータ４０のモニタ（図示せず）に表示された画面により各ハッチ３１〜３５の液面高さ（液位）を確認することができる。
【００２２】
また、地下タンク２１〜２３には、貯蔵している油液の液面高さ（液位）を検出するＳＳ液面計７１〜７３が設けられている。ＳＳ液面計７１〜７３は、液面高さに応じた検出信号を無線により送信する送信機７５〜７７を有しており、送信機７５〜７７から無線で送信された検出信号は無線受信ユニット７８により受信される。無線受信ユニット７８は、例えば、タンクローリ車１２の停車位置の近傍に設置されており、ケーブル７９を介して荷卸しコンピュータ４０に接続されている。
【００２３】
荷卸しコンピュータ４０は、ＳＳ液面計７１〜７３により検出された地下タンク２１〜２３の液面検出信号と、ハッチ液面計６１〜６５により検出されたハッチ３１〜３５の液面検出信号とを受信しており、荷卸し時の油液の移動（ハッチ３１〜３５から地下タンク２１〜２３への荷卸し状況）を監視している。
【００２４】
荷卸し準備作業として、運転者（または作業員）が荷卸しホース５５，５６の他端を注油口２４〜２６に接続し、荷卸しホース５５，５６の油種プラグ（図示せず）を油種キー２８〜３０に接続すると、荷卸しコンピュータ４０は、荷卸しを行なうハッチ３１〜３５に積み込まれた油液の油種と地下タンク２１〜２３との油種確認（両油種情報が一致するか否か）を行なう。そして、荷卸しコンピュータ４０は、無線受信ユニット７８から入力された油種情報が荷卸しホース５５，５６を接続された地下タンク２１〜２３の油種情報と一致する場合、当該ハッチに積み込まれた油液の荷卸しを許可する。これにより、底部開閉弁４１〜４５のうち荷卸し許可信号が出力された当該ハッチの底弁が開弁されて当該ハッチの油液が荷卸し開始される。
【００２５】
このように荷卸しの過程では、ハッチ液面計６１〜６５により検出されたハッチ液面検出信号が荷卸しコンピュータ４０に入力されており、荷卸しコンピュータ４０は、このハッチ液面検出信号に基づいてハッチ３１〜３５からの荷卸し状態をモニタすることができる。
ここで、本発明の静電容量式液面計からなるハッチ液面計６１〜６５の構成について説明する。尚、ハッチ液面計６１〜６５は、夫々同一構成であるので、以下ではハッチ液面計６１について詳細に説明する。
【００２６】
図２はハッチ液面計６１の縦断面図である。図３はハッチ液面計６１の上部間隔規制部材の縦断面図である。図４がハッチ液面計６１の下部間隔規制部材の縦断面図である。図２乃至図４に示されるように、ハッチ液面計６１は、ハッチ３１〜３５の深さに応じた全長を有し、円筒状電極として機能する内筒８０と外筒８２とを同心円状に配置したものである。また、ハッチ液面計６１は、内筒８０と外筒８２との間に形成された円筒状空間８４に流入した液体の高さに応じた静電容量を検出するように構成されており、円筒状空間８４の全長のうち内筒８０と外筒８２とが互いに対向する領域が液位計測可能範囲である。さらに、内筒８０の内側には、上下方向に延在形成された円柱状空間８６が貫通しており、ハッチ内の油液が下方から円柱状空間８６に流入するように構成されている。
【００２７】
また、ハッチ液面計６１は、内筒８０及び外筒８２の上端に嵌合する上端間隔規制部材９０と、内筒８０及び外筒８２の下端に嵌合する下端間隔規制部材９２とを有する。
【００２８】
図５は上端間隔規制部材９０の取付状態を拡大して示す縦断面図である。図５に示されるように、上端間隔規制部材９０は、外筒８２の内周に嵌合する鍔部９０ａと、鍔部９０ａより下方に延在し内筒８０の外径と同径とされた段差部９０ｂと、段差部９０ｂより下方に延在し内筒８０の内径と同径とされた嵌合部９０ｃと、中央を上下方向に貫通する通気孔９０ｄとを有する。
【００２９】
内筒８０の上端は、嵌合部９０ｃに嵌合することにより半径方向の位置を規制され、外筒８２の上端は、鍔部９０ａに嵌合することにより内筒８０の外側で同心円状になるように半径方向の位置を規制される。さらに、円筒状空間８４の上部は、鍔部９０ａと段差部９０ｂとによって形成され、且つ上端間隔規制部材９０の鍔部９０ａによって閉塞される。なお、上端間隔規制部材９０は、鍔部９０ａが外筒８２の内周に嵌合する構成であるので、外筒８２の余分な長さを吸収することができる。
【００３０】
また、外筒８２の上部には、外筒８２を半径方向に貫通して円筒状空間８４とタンク内とを連通する通気孔８２aが設けられている。この通気孔８２aは、円筒状空間８４内における液面の昇降動作に伴って空気の吸引または排出を行なうためのものである。
通気孔８２aは、同じ高さ位置（鍔部９０ａより下方で、下部段差部９０ｂより上方の位置）の周方向に所定間隔で複数個が設けられている。そのため、通気孔８２aは、内筒８０の上端より上方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響せず、液面高さの検出精度を低下させることがない。
【００３１】
図６は下端間隔規制部材９２の取付状態を拡大して示す縦断面図である。図６に示されるように、下端間隔規制部材９２は、内筒８０の下端に嵌合する上部嵌合部９２ａと、内筒８０の下端が当接する上部段差部９２ｂと、外筒８２の下端に嵌合するように上部段差部９２ｂよりも下方に形成された下部嵌合部９２ｃと、下部嵌合部９２ｃの下方に設けられ外筒８２の下端に当接する下部段差部９２ｄと、上部嵌合部９２ａと下部嵌合部９２ｄとの中間に設けられ円筒状空間８４を形成する中部段差部９２ｅと、中央を上下方向に貫通する貫通孔９２ｆとを有する。貫通孔９２ｆは、ハッチ内の油液が流入するため、円柱状空間８６に流入した油液が荷卸し時に下方に流出しやすいように上端開口にテーパ面９２ｇが設けられている。
中部段差部９２ｅは、上部段差部９２ｂより下方で円筒状空間８４の下部を閉塞しており、外筒８２の下部外周には、中部段差部９２ｅの若干上方の位置で開口してハッチ内部と円筒状空間８４とを連通する連通孔９４が設けられている。この連通孔９４は、同じ高さ位置（上部段差部９２ｂより下方で、下部段差部９２ｄより上方の位置）の周方向に所定間隔で複数個が設けられている。
連通孔９４は、内筒８０の下端より下方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響せず、液面高さの検出精度を低下させることがない。また、連通孔９４は、上部段差部９２ｂと中部段差部９２ｅとの高低差よりも小径であればよいので、複数個設けることにより、円筒状空間８４の下部に油液が滞留しないように油液をハッチ内に排出させることができる。
【００３２】
図７は下端間隔規制部材９２の変形例１を示す縦断面図である。尚、図７において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図７に示されるように、変形例１の下端間隔規制部材９２Ａは、円筒状空間８４と貫通孔９２ｆとを連通する連通孔９６が設けられている。この連通孔９６は、一端９６ａが円筒状空間８４の下端に開口し、他端９６ｂが貫通孔９２ｆに開口するように形成されており、且つ、一端９６ａより他端９６ｂが低くなるように水平方向に対して角度θで傾斜している。
また、連通孔９６は、周方向に複数個設けられており、荷卸し時の液面低下には上記連通孔９４と共に円筒状空間８４に流入した油液を速やかに貫通孔９２ｆからハッチ内に排出することができる。
図８は下端間隔規制部材９２の変形例２を示す縦断面図である。尚、図８において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図８に示されるように、変形例２の下端間隔規制部材９２Ｂは、下面より上方に延在する複数の連通孔９８が設けられている。この各連通孔９８は、垂直方向に延在しており、上端９８ａが円筒状空間８４の下部に連通する位置まで延在し、下端９８ｂが下端間隔規制部材９２Ｂの下面に開口している。
【００３５】
そのため、各連通孔９８は、荷卸し時の液面低下には、上記連通孔９４と共に円筒状空間８４に流入した油液を速やかにハッチ内に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上記実施例では、タンクローリ車１２のハッチ３１〜３５に油液を積み込む場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、他の液体（化学薬品や食品など）を積み込む場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【００３７】
上記実施例では、タンクローリ車１２のハッチ３１〜３５の液面を検出する液面計を例に挙げて説明したが、これに限らず、タンクローリ車以外のタンク（例えば、ビルなどの構造物や地上に固定される固定型タンクや地下に埋設された地下タンクなど）の液面を検出する液面計にも適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による静電容量式液面計の一実施例が適用された荷卸しシステムを示す構成図である。
【図２】ハッチ液面計６１の縦断面図である。
【図３】ハッチ液面計６１の上端間隔規制部材の縦断面図である。
【図４】ハッチ液面計６１の下端間隔規制部材の縦断面図である。
【図５】上端間隔規制部材９０の取付状態を拡大して示す縦断面図である。
【図６】下端間隔規制部材９２の取付状態を拡大して示す縦断面図である。
【図７】下端間隔規制部材９２の変形例１を示す縦断面図である。
【図８】下端間隔規制部材９２の変形例２を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 荷卸しシステム
１２ タンクローリ車
２１〜２３ 地下タンク
３１〜３５ ハッチ
４０ 荷卸しコンピュータ
４１〜４５ 底部開閉弁
５１，５２ 吐出口
５５，５６ 荷卸しホース
６１〜６５ ハッチ液面計
８０ 内筒
８２ 外筒
８４ 円筒状空間
８６ 円柱状空間
９０ 上端間隔規制部材
９２,９２Ａ，９２Ｂ 下端間隔規制部材
９２ａ 上部嵌合部
９２ｂ 上部段差部
９２ｃ 下部嵌合部
９２ｄ 下部段差部
９２ｅ 中部段差部
９２ｆ 貫通孔
９４,９６，９８ 連通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電容量式液面計に係り、特にハッチに積み込まれた液面の高さ位置に応じた静電容量を検出するように構成された静電容量式液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、油槽所で各ハッチに積み込まれた油液を給油所に配送する手段としてタンクローリ車が使用されており、タンクローリ車の各ハッチには油液の積み込み量、あるいは荷卸し後の残量を計測するための静電容量式液面計が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
油槽所では、複数の給油所からの注文に応じてタンクローリ車の各ハッチに異なる油種の油液を積み込むことが多く、予約データが保存されたコンピュータによって割り付けられたハッチ割付伝票に基づいて各ハッチへの積み込みが行なわれる。タンクローリ車の運転者は、積み込み時と荷卸し時にコンタミネーション（異油種混合事故）が生じないようにハッチの油種と積み込み量とを確認するようにしている。
【０００４】
そのため、荷卸し作業を行なう際の運転者は、油槽所で発行されたハッチ割付伝票に記載されたハッチ番号と積み込み量、油種を確認し、さらに当該ハッチの積み込み量をハッチ液面計により確認してから荷卸し作業を開始する。そして、荷卸しが終了した後、当該ハッチの残量が荷卸しによって減少していることを確認する。
【０００５】
タンクローリ車のハッチ液面計として用いられる静電容量式液面計は、液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて内筒と外筒との半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する構成になっている。
【特許文献１】特開２０００−３０９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の静電容量式液面計は、上端間隔規制部材に通気孔を設け、下端間隔規制部材に油液が通過するための給排孔が設けられており、ハッチに油液が積み込まれると共に、内筒と外筒との間に形成された円筒状空間にも油液が流入し、荷卸しと共に円筒状空間の油液がハッチに流出するように構成されているが、円筒状空間に油液や水分が滞留した場合には、ハッチの液面が液面計より下方に降下していても滞留している位置を液面高さ（液位）として検出してしまうおそれがある。また、水分の滞留(付着)により静電容量値を狂わせて実液位の計測を狂わせてしまうおそれがある。
【０００７】
この円筒状空間に滞留する油液や水分を排出するのに、液面計の下端に円筒状空間に連通する孔を設けることが検討されているが、孔径を大きくすることで油液や水分の滞留を防止できる反面、孔の存在によって静電容量が変化するため、孔が開口する部分での計測できない非計測領域が拡大してしまう。
【０００８】
また、孔径を小さくすることで、非計測領域を縮小することができる反面、油液の排出が十分できなくなり、荷卸しが完了しているのに上記円筒状空間に油液や水分が残留して液位が誤検出されてしまうおそれが生じるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した静電容量式液面計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１１】
本発明は、液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ該内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて前記内筒と前記外筒との間に円筒状空間を形成するように半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する静電容量式液面計において、前記下端間隔規制部材は、前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、前記外筒の下端に嵌合するように前記上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を有し、前記上部嵌合部と前記下部嵌合部との間に、前記円筒状空間と前記ハッチ内部とを連通する孔を開口させることにより、上記課題を解決するものである。
また、本発明は、前記孔は、前記外筒の下端外周から下端内周に貫通するように設けられた貫通孔であることにより、上記課題を解決するものである。
また、本発明は、前記孔は、前記下端間隔規制部材に貫通して設けられ、前記孔の一端が開口する前記円筒状空間と前記孔の他端が開口する前記ハッチ内部とを連通する貫通孔であることにより、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、下端間隔規制部材に、前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、外筒の下端に嵌合するように上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を設け、上部嵌合部と下部嵌合部との間に、円筒状空間とハッチ内部とを連通する孔を開口させるため、内筒の下方に孔が開口することで液面検出の静電容量の変動による液面計測への影響を削減すると共に、荷卸しによりハッチ内部の液面が低下した場合に円筒状空間の液体を孔から排出させて円筒状空間に液体が滞留しないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明による静電容量式液面計の一実施例が適用された荷卸しシステムを示す構成図である。図１に示されるように、荷卸しシステム１０では、油液を配送するタンクローリ車１２が給油所に到着すると、タンクローリ車１２のハッチに積み込まれた油種と給油所の地下に埋設された地下タンク２１〜２３の油種とが一致することを確認して荷卸し作業を行なうように構成されている。
【００１５】
例えば、地下タンク２１〜２３に貯蔵されている油種は、夫々異なり、地下タンク２１にはレギュラーガソリン、地下タンク２２にはハイオクガソリン、地下タンク２３には軽油といったように予め決められている。
【００１６】
タンクローリ車１２は、複数のハッチ３１〜３５に仕切られたタンク３０を有する。複数のハッチ３１〜３５には、配送先の注文に応じて複数種の油液が積込まれており、例えば１番、２番のハッチ３１，３２にはガソリン、３番、４番のハッチ３３，３４には軽油、５番のハッチ３５には灯油といった具合に各油種が積込まれている。
【００１７】
各ハッチ３１〜３５の底部には、各ハッチ３１〜３５に積み込まれた油液を荷降ろしする際に開弁されるエアー駆動式の底部開閉弁４１〜４５が設けられている。底部開閉弁４１〜４５のうち前側（運転席側）に配設された１番、２番の底部開閉弁４１，４２は、第１の吐出口５１に並列接続されている。また、底部開閉弁４１〜４５のうち後側に配設された３番から５番の底部開閉弁４３〜４５は、第２の吐出口５２に並列接続されている。
【００１８】
さらに、第１の吐出口５１、第２の吐出口５２の上流側管路には、夫々第１の電磁弁５３、第２の電磁弁５４が配設されている。
【００１９】
タンクローリ車１２が給油所に到着すると、運転者（作業員）はハッチ３１〜３５の底部に設けられた底部開閉弁４１〜４５に連通された吐出口５１，５２に荷卸しホース５５，５６の一端を接続し、荷卸しホース５５，５６の他端を地下タンク２１〜２３の注油口（注入口）２４〜２６に接続する。
【００２０】
注油口２４〜２６には、種別データを送信する油種キー２８〜３０が設けられている。また、荷卸しホース５５，５６には、油種キー２８〜３０から油種データを読み取る油種プラグ（図示せず）が設けられている。
【００２１】
また、ハッチ３１〜３５には、夫々積み込まれた油液の積み込み量、及び荷卸し後の油液の液面高さ（液位）を検出する静電容量式液面計のハッチ液面計６１〜６５が設けられている。このハッチ液面計６１〜６５は、液面の高さ位置を電極間の静電容量によって計測し、その液面計測信号を荷卸しコンピュータ４０に送信する。荷卸しコンピュータ４０は、タンクローリ車１２の運転席やタンクローリ車１２の側面下部などに搭載されており、運転者または荷卸し作業を行なう作業員は荷卸しコンピュータ４０のモニタ（図示せず）に表示された画面により各ハッチ３１〜３５の液面高さ（液位）を確認することができる。
【００２２】
また、地下タンク２１〜２３には、貯蔵している油液の液面高さ（液位）を検出するＳＳ液面計７１〜７３が設けられている。ＳＳ液面計７１〜７３は、液面高さに応じた検出信号を無線により送信する送信機７５〜７７を有しており、送信機７５〜７７から無線で送信された検出信号は無線受信ユニット７８により受信される。無線受信ユニット７８は、例えば、タンクローリ車１２の停車位置の近傍に設置されており、ケーブル７９を介して荷卸しコンピュータ４０に接続されている。
【００２３】
荷卸しコンピュータ４０は、ＳＳ液面計７１〜７３により検出された地下タンク２１〜２３の液面検出信号と、ハッチ液面計６１〜６５により検出されたハッチ３１〜３５の液面検出信号とを受信しており、荷卸し時の油液の移動（ハッチ３１〜３５から地下タンク２１〜２３への荷卸し状況）を監視している。
【００２４】
荷卸し準備作業として、運転者（または作業員）が荷卸しホース５５，５６の他端を注油口２４〜２６に接続し、荷卸しホース５５，５６の油種プラグ（図示せず）を油種キー２８〜３０に接続すると、荷卸しコンピュータ４０は、荷卸しを行なうハッチ３１〜３５に積み込まれた油液の油種と地下タンク２１〜２３との油種確認（両油種情報が一致するか否か）を行なう。そして、荷卸しコンピュータ４０は、無線受信ユニット７８から入力された油種情報が荷卸しホース５５，５６を接続された地下タンク２１〜２３の油種情報と一致する場合、当該ハッチに積み込まれた油液の荷卸しを許可する。これにより、底部開閉弁４１〜４５のうち荷卸し許可信号が出力された当該ハッチの底弁が開弁されて当該ハッチの油液が荷卸し開始される。
【００２５】
このように荷卸しの過程では、ハッチ液面計６１〜６５により検出されたハッチ液面検出信号が荷卸しコンピュータ４０に入力されており、荷卸しコンピュータ４０は、このハッチ液面検出信号に基づいてハッチ３１〜３５からの荷卸し状態をモニタすることができる。
ここで、本発明の静電容量式液面計からなるハッチ液面計６１〜６５の構成について説明する。尚、ハッチ液面計６１〜６５は、夫々同一構成であるので、以下ではハッチ液面計６１について詳細に説明する。
【００２６】
図２はハッチ液面計６１の縦断面図である。図３はハッチ液面計６１の上部間隔規制部材の縦断面図である。図４がハッチ液面計６１の下部間隔規制部材の縦断面図である。図２乃至図４に示されるように、ハッチ液面計６１は、ハッチ３１〜３５の深さに応じた全長を有し、円筒状電極として機能する内筒８０と外筒８２とを同心円状に配置したものである。また、ハッチ液面計６１は、内筒８０と外筒８２との間に形成された円筒状空間８４に流入した液体の高さに応じた静電容量を検出するように構成されており、円筒状空間８４の全長のうち内筒８０と外筒８２とが互いに対向する領域が液位計測可能範囲である。さらに、内筒８０の内側には、上下方向に延在形成された円柱状空間８６が貫通しており、ハッチ内の油液が下方から円柱状空間８６に流入するように構成されている。
【００２７】
また、ハッチ液面計６１は、内筒８０及び外筒８２の上端に嵌合する上端間隔規制部材９０と、内筒８０及び外筒８２の下端に嵌合する下端間隔規制部材９２とを有する。
【００２８】
図５は上端間隔規制部材９０の取付状態を拡大して示す縦断面図である。図５に示されるように、上端間隔規制部材９０は、外筒８２の内周に嵌合する鍔部９０ａと、鍔部９０ａより下方に延在し内筒８０の外径と同径とされた段差部９０ｂと、段差部９０ｂより下方に延在し内筒８０の内径と同径とされた嵌合部９０ｃと、中央を上下方向に貫通する通気孔９０ｄとを有する。
【００２９】
内筒８０の上端は、嵌合部９０ｃに嵌合することにより半径方向の位置を規制され、外筒８２の上端は、鍔部９０ａに嵌合することにより内筒８０の外側で同心円状になるように半径方向の位置を規制される。さらに、円筒状空間８４の上部は、鍔部９０ａと段差部９０ｂとによって形成され、且つ上端間隔規制部材９０の鍔部９０ａによって閉塞される。なお、上端間隔規制部材９０は、鍔部９０ａが外筒８２の内周に嵌合する構成であるので、外筒８２の余分な長さを吸収することができる。
【００３０】
また、外筒８２の上部には、外筒８２を半径方向に貫通して円筒状空間８４とタンク内とを連通する通気孔８２aが設けられている。この通気孔８２aは、円筒状空間８４内における液面の昇降動作に伴って空気の吸引または排出を行なうためのものである。
通気孔８２aは、同じ高さ位置（鍔部９０ａより下方で、下部段差部９０ｂより上方の位置）の周方向に所定間隔で複数個が設けられている。そのため、通気孔８２aは、内筒８０の上端より上方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響せず、液面高さの検出精度を低下させることがない。
【００３１】
図６は下端間隔規制部材９２の取付状態を拡大して示す縦断面図である。図６に示されるように、下端間隔規制部材９２は、内筒８０の下端に嵌合する上部嵌合部９２ａと、内筒８０の下端が当接する上部段差部９２ｂと、外筒８２の下端に嵌合するように上部段差部９２ｂよりも下方に形成された下部嵌合部９２ｃと、下部嵌合部９２ｃの下方に設けられ外筒８２の下端に当接する下部段差部９２ｄと、上部嵌合部９２ａと下部嵌合部９２ｄとの中間に設けられ円筒状空間８４を形成する中部段差部９２ｅと、中央を上下方向に貫通する貫通孔９２ｆとを有する。貫通孔９２ｆは、ハッチ内の油液が流入するため、円柱状空間８６に流入した油液が荷卸し時に下方に流出しやすいように上端開口にテーパ面９２ｇが設けられている。
中部段差部９２ｅは、上部段差部９２ｂより下方で円筒状空間８４の下部を閉塞しており、外筒８２の下部外周には、中部段差部９２ｅの若干上方の位置で開口してハッチ内部と円筒状空間８４とを連通する連通孔９４が設けられている。この連通孔９４は、同じ高さ位置（上部段差部９２ｂより下方で、下部段差部９２ｄより上方の位置）の周方向に所定間隔で複数個が設けられている。
連通孔９４は、内筒８０の下端より下方の位置に設けられているので、内筒８０と外筒８２との間で生じる静電容量に影響せず、液面高さの検出精度を低下させることがない。また、連通孔９４は、上部段差部９２ｂと中部段差部９２ｅとの高低差よりも小径であればよいので、複数個設けることにより、円筒状空間８４の下部に油液が滞留しないように油液をハッチ内に排出させることができる。
【００３２】
図７は下端間隔規制部材９２の変形例１を示す縦断面図である。尚、図７において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図７に示されるように、変形例１の下端間隔規制部材９２Ａは、円筒状空間８４と貫通孔９２ｆとを連通する連通孔９６が設けられている。この連通孔９６は、一端９６ａが円筒状空間８４の下端に開口し、他端９６ｂが貫通孔９２ｆに開口するように形成されており、且つ、一端９６ａより他端９６ｂが低くなるように水平方向に対して角度θで傾斜している。
また、連通孔９６は、周方向に複数個設けられており、荷卸し時の液面低下には上記連通孔９４と共に円筒状空間８４に流入した油液を速やかに貫通孔９２ｆからハッチ内に排出することができる。
図８は下端間隔規制部材９２の変形例２を示す縦断面図である。尚、図８において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図８に示されるように、変形例２の下端間隔規制部材９２Ｂは、下面より上方に延在する複数の連通孔９８が設けられている。この各連通孔９８は、垂直方向に延在しており、上端９８ａが円筒状空間８４の下部に連通する位置まで延在し、下端９８ｂが下端間隔規制部材９２Ｂの下面に開口している。
【００３５】
そのため、各連通孔９８は、荷卸し時の液面低下には、上記連通孔９４と共に円筒状空間８４に流入した油液を速やかにハッチ内に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上記実施例では、タンクローリ車１２のハッチ３１〜３５に油液を積み込む場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、他の液体（化学薬品や食品など）を積み込む場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【００３７】
上記実施例では、タンクローリ車１２のハッチ３１〜３５の液面を検出する液面計を例に挙げて説明したが、これに限らず、タンクローリ車以外のタンク（例えば、ビルなどの構造物や地上に固定される固定型タンクや地下に埋設された地下タンクなど）の液面を検出する液面計にも適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による静電容量式液面計の一実施例が適用された荷卸しシステムを示す構成図である。
【図２】ハッチ液面計６１の縦断面図である。
【図３】ハッチ液面計６１の上端間隔規制部材の縦断面図である。
【図４】ハッチ液面計６１の下端間隔規制部材の縦断面図である。
【図５】上端間隔規制部材９０の取付状態を拡大して示す縦断面図である。
【図６】下端間隔規制部材９２の取付状態を拡大して示す縦断面図である。
【図７】下端間隔規制部材９２の変形例１を示す縦断面図である。
【図８】下端間隔規制部材９２の変形例２を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 荷卸しシステム
１２ タンクローリ車
２１〜２３ 地下タンク
３１〜３５ ハッチ
４０ 荷卸しコンピュータ
４１〜４５ 底部開閉弁
５１，５２ 吐出口
５５，５６ 荷卸しホース
６１〜６５ ハッチ液面計
８０ 内筒
８２ 外筒
８４ 円筒状空間
８６ 円柱状空間
９０ 上端間隔規制部材
９２,９２Ａ，９２Ｂ 下端間隔規制部材
９２ａ 上部嵌合部
９２ｂ 上部段差部
９２ｃ 下部嵌合部
９２ｄ 下部段差部
９２ｅ 中部段差部
９２ｆ 貫通孔
９４,９６，９８ 連通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ該内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて前記内筒と前記外筒との間に円筒状空間を形成するように半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する静電容量式液面計において、
前記下端間隔規制部材は、
前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、
前記外筒の下端に嵌合するように前記上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を有し、
前記上部嵌合部と前記下部嵌合部との間に、前記円筒状空間と前記ハッチ内部とを連通する孔を開口させることを特徴とする静電容量式液面計。
【請求項２】
前記孔は、前記外筒の下端外周から下端内周に貫通するように設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式液面計。
【請求項３】
前記孔は、前記下端間隔規制部材に貫通して設けられ、前記孔の一端が開口する前記円筒状空間と前記孔の他端が開口する前記ハッチ内部とを連通する貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式液面計。
【請求項１】
液面の高さ位置に応じた静電容量を検出する内筒と外筒とが同心円状に配置され、且つ該内筒及び外筒の上端、下端のそれぞれに嵌合されて前記内筒と前記外筒との間に円筒状空間を形成するように半径方向の位置を規制する上端間隔規制部材、下端間隔規制部材を有する静電容量式液面計において、
前記下端間隔規制部材は、
前記内筒の下端に嵌合する上部嵌合部と、
前記外筒の下端に嵌合するように前記上部嵌合部よりも下方に形成された下部嵌合部と、を有し、
前記上部嵌合部と前記下部嵌合部との間に、前記円筒状空間と前記ハッチ内部とを連通する孔を開口させることを特徴とする静電容量式液面計。
【請求項２】
前記孔は、前記外筒の下端外周から下端内周に貫通するように設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式液面計。
【請求項３】
前記孔は、前記下端間隔規制部材に貫通して設けられ、前記孔の一端が開口する前記円筒状空間と前記孔の他端が開口する前記ハッチ内部とを連通する貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式液面計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２０９２１７（Ｐ２００８−２０９２１７Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５７４１（Ｐ２００７−４５７４１）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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