説明

液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器

【課題】高い測定の信頼性が得られると共に、優れた応答性を有する液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器を提供すること。
【解決手段】液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器は、ハウジングと、当該ハウジングに保持された酸素ガスセンサと、ガード部材とを有してなり、ハウジングは、酸素ガスセンサのガス作用部に通じるガス導入空間を有し、ガード部材は、前記ガス導入空間の開口に対向して配置されており、ガード部材とハウジングの間の間隙によって形成されるガス入口と、酸素ガスセンサのガス作用部とが、屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器に関し、更に詳しくは、炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために用いられる定置型の酸素ガス検知器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、石油備蓄基地、オイルタンカーなどの炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンクにおいては、内部の酸素ガス濃度が高くなると爆発が起きるおそれがあることから、当該貯蔵タンク内の酸素ガス濃度を測定するための酸素ガス検知器が用いられており、この酸素ガス検知器により、例えば酸素ガス濃度が5体積%を超えた場合には、警告が発せられるよう設定されている。
【0003】
このような酸素ガス検知器は、例えば貯蔵タンクに対して炭化水素系の液体燃料を供給するための供給ライン中における、当該貯蔵タンクの供給開口付近に、ガス導入口が当該供給ライン内を臨むよう、当該ガス導入口が設けられている部分が挿入された状態で配置されている(図5参照)。
【0004】
酸素ガス検知器の或る種のものとしては、図7に示すように、例えば隔膜ガルバニ電池式センサなどの酸素ガスセンサ(図示せず)を保持しており、当該酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するための経路が形成されるべき円柱状のガス導入空間72が区画されてなる略円筒状のハウジング70を備え、このハウジング70のガス導入空間72内には、複数のガス導入用貫通孔75Aが形成されている通気性多孔質板状体75が開口71を塞ぐよう、互いに離間した状態で複数(図の例においては3枚)設けられており、当該複数の通気性多孔質板状体75のガス導入用貫通孔75Aからハウジング70内に導入された検査対象ガスが、ガス導入空間72を通過し、酸素ガスセンサのガス導入口を覆うよう設けられたフィルタ(図示せず)よりなるガス作用部を介して酸素ガスセンサに供給される構成のものがある。
【0005】
しかしながら、このような構成の酸素ガス検知器は、貯蔵タンク60内に貯蔵されている炭化水素系の液体燃料が、特に夏場のような気温の高くなる環境下において膨張することに起因して供給開口から供給ライン内に噴出し、この噴出に伴って発生した炭化水素系の液体燃料の飛沫が、酸素ガス検知器の供給ライン内に挿入されている部分に付着することとなる。特に、この飛沫が酸素ガス検知器における通気性多孔質板状体75のガス導入用貫通孔75Aおよびその近傍に付着して保持されるような場合には、当該ガス導入用貫通孔75Aが詰まり塞がれることによって通気性多孔質板状体75の通気性が阻害され、酸素ガスセンサに対する検査対象ガスの供給量が小さくなることから、酸素ガス検知器に測定の信頼性が得られなくなる、という問題がある。
【0006】
また、酸素ガス検知器においては、検査対象ガスが複数の通気性多孔質板状体75の各々のガス導入用貫通孔75Aを順に通過することによって屈曲した経路によってハウジング70内に導入されることとなるよう、当該複数の通気性多孔質板状体75が配置されているため、この複数の通気性多孔質板状体75の作用によって直線的に進入する炭化水素系の液体燃料の飛沫がフィルタに付着することを防止することはできる。しかしながら、その一方でハウジング70のガス導入空間72内に複数の通気性多孔質板状体75を互いに離間した状態で配設するための領域が長さ方向に大きく必要となることから、ハウジング70内に導入された検査対象ガスが酸素ガスセンサに至るまでの経路が長くなるため、酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するために要する時間が大きくなり、その結果、十分な応答性を確保することができなくなるおそれがある、という問題もある。
なお、本発明の先行技術としては、下記特許文献1に開示されるようなものが挙げられる。
【0007】
【特許文献1】特開2005−321346号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高い測定の信頼性が得られると共に、優れた応答性を有する液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器は、ハウジングと、当該ハウジングに保持された酸素ガスセンサと、ガード部材とを有してなり、
ハウジングは、酸素ガスセンサのガス作用部に通じるガス導入空間を有し、
ガード部材は、前記ガス導入空間の開口に対向して配置されており、
ガード部材とハウジングの間の間隙によって形成されるガス入口と、酸素ガスセンサのガス作用部とが、屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることを特徴とする。
【0010】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器においては、ガード部材は、ガス導入空間の開口の開口の径より大きい径を有し、ハウジングのスカート部内に固定されていることが好ましい。
このような構成の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器においては、ハウジングは、半径方向内方に突出するよう形成されたガード部材保持部を有し、当該ガード部材保持部を貫通するよう装着された保持用ネジによりガード部材が固定されており、当該保持用ネジは、その頭部がガード部材保持部の内面側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器によれば、ガス入口がハウジングとガード部材との間の間隙によって形成されており、また、酸素ガスセンサのガス作用部と屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされているため、当該ガス入口からガス導入空間に導入された検査対象ガスは屈曲路を介して酸素ガスセンサに供給されることとなるため、液体燃料の飛沫がガス入口から進入した場合であっても、飛沫は屈曲して進行することがないことから、ガス導入空間を臨むよう配置されている酸素ガスセンサのガス作用部に付着することがなく、また、飛沫がガード部材に付着した場合であっても、ガス入口が詰まって塞がれることもないため、液体燃料の飛沫が付着することに起因して酸素ガスセンサに対する検査対象ガスの供給量が小さくなることを防止することができ、しかも、検査対象ガスがガス入口から酸素ガスセンサに至るまでのガス導入空間内に、屈曲路を形成するための部材を設ける必要がないことから、当該ガス導入空間が長くなることに起因して酸素ガスセンサに対して検査対象ガスを供給するために要する時間が大きくなることを防止することができるため、高い測定の信頼性と共に、優れた応答性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器について、図を用いて詳細に説明する。
【0013】
図1は、本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明図であり、図2は、図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を拡大して示す説明用拡大図であり、図3は、図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を、図2と異なる断面において示す説明用拡大図であり、図4は、図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器のガス導入口の形状を示す説明図である。
この液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器(以下、「燃料タンク用酸素ガス検知器」ともいう。)10は、例えば石油備蓄基地、オイルタンカーなどの炭化水素系の液体燃料の貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために用いられる定置型の検知器である。
【0014】
燃料タンク用酸素ガス検知器10は、例えば隔膜ガルバニ電池式センサなどの酸素ガスセンサ31を備えた検知部12と、当該検知部12において測定された酸素ガス濃度のデータを処理するためのデータ処理部13とにより構成されている。
【0015】
燃料タンク用酸素ガス検知器10の検知部12は、その全体形状が円筒状のハウジング20を備えており、このハウジング20におけるセンサ収容空間25には、例えばテフロン(登録商標)製のフィルタ33がガス導入口を覆うよう設けられることによってガス作用部が形成されてなる構成の酸素ガスセンサ31が収容されている。
この図の例において、ハウジング20は、その内部に検知部12において測定した酸素ガス濃度のデータをデータ処理部13に送信するためのセンサケーブル35を配設するためのハウジング部20Aと、当該ハウジング部20Aの先端(図1における下端)に嵌合されたキャップ部20Bとにより構成されており、このキャップ部20Bに、センサ収容空間25が形成され、酸素ガスセンサ31が保持されている。
同図において、21は、ハウジング部20Aとキャップ部20Bとの嵌合部に配設されたOリングであり、26は、センサ収容空間25を区画するCリングであり、34は、センサ収容空間25におけるフィルタ装着部25Aに、フィルタ33と共に配設されたOリングであり、36は、酸素ガスセンサ31とセンサケーブル35とを電気的に接続するためのコネクタ部であり、18は、燃料タンク用酸素ガス検知器10を設置するために用いられる固定部材であり、また、15は、外部アースであり、16は、外部ケーブルであり、17は、防水コネクタである。
【0016】
このハウジング20のキャップ部20Bには、センサ収容空間25に連通し、開口22から流入した検査対象ガスが酸素ガスセンサ31のガス作用部を構成するフィルタ33に到達するよう流動する略円柱状のガス導入空間23が形成されており、さらに当該開口22が形成されている端部(図2および図3における下端部)には、円筒状の突出縁部よりなるスカート部24が垂設されている。
このスカート部24内には、ガス導入空間23の開口22の開口の径よりも大きな径を有する円盤状のガード部材40が設けられている。
この図の例において、ガス導入空間23は、開口22を有する円錐台状部分23Aと、円柱状部分23Bとにより構成されている。
【0017】
ガード部材40は、ハウジング20のスカート部24内において、開口22の前方(図2および図3における下方)に、当該ガス流入開口22と対向するよう配置されており、その離間距離Bは、例えば1〜2mmである。
この図の例においては、ガード部材40は、ガス導入空間23を介して酸素ガスセンサ31のガス作用部を構成するフィルタ33と対向するよう設けられている。
【0018】
このガード部材40は、その外縁部分に、等間隔に4個のネジ孔41が形成されており、保持用ネジ45により、ハウジング20に形成されている、半径方向内方(図2および図3における左右方向)に突出するガード部材保持部28に固定されている。
この保持用ネジ45は、ガード部材保持部28の貫通孔29に装着されており、その頭部45Aが、貫通孔29における頭部嵌挿部29Aに嵌合されることにより、ガード部材保持部28の内面側(図2および図3における上面側)に配置された状態とされている。
【0019】
そして、ガード部材40の周縁と、ハウジング20のスカート部24の内周面との間の間隙により、ガス入口42が形成されている。
この図の例においては、ガス入口42は、ガード部材40の周縁を一巡するよう環状に形成されている。
【0020】
ガス入口42は、酸素ガスセンサ31に対する検査対象ガスの供給量を十分得るために、その面積が200〜300mm2 であることが好ましい。
また、ガス入口42を形成する、ガード部材40の周縁と、スカート部24の内周面との離間距離Aは、例えば3〜4mmである。
【0021】
また、ガス入口42は、酸素ガスセンサ31のガス作用部を構成するフィルタ33と屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることが必要とされる。
すなわち、ガス入口42からハウジング20内に導入された検査対象ガスは、スカート部24内におけるガード部材40の上方(図2および図3における上方)の領域(以下、「ガード部材上方領域空間」ともいう。)およびガス導入空間23よりなるガス経路形成空間を通過して酸素ガスセンサ31に至ることとなるが、このガス経路形成空間に形成される、検査対象ガスがガス入口42から導入されてフィルタ33に至るまでのガス経路は、直線路ではなく、屈曲路であることが必要とされる。
この図の例においては、燃料タンク用酸素ガス検知器10は、ガード部材40を、ガス導入空間23の開口22の開口の径よりも大きい径を有するものとすることにより、当該ガード部材40の周縁を一巡するよう形成されるガス入口42からはガス経路形成空間を介してフィルタ33を直視することができない構造を有するものとされている。
図3においては、検査対象ガスがガス入口42からハウジング20内に導入され、フィルタ33に至るまでの経路の一例が破線によって示されている。
【0022】
ここに、燃料タンク用酸素ガス検知器10において、ガス入口42とフィルタ33とを屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とするためには、その設計上、例えばガス導入空間23の形状、当該ガス導入空間23の開口22の形状、ガード部材40の形状およびガード部材40と開口22との離間距離などが調整されることとなる。
【0023】
このような構成の燃料タンク用酸素ガス検知器10は、貯蔵タンク内における酸素ガス濃度を測定するために、例えば図5に示すように、貯蔵タンク60に対して炭化水素系の液体燃料61を供給するための供給ライン62における当該貯蔵タンク60の供給開口60A付近に、固定部材18により、ガス入口42が当該供給ライン62内を臨むよう、検知部12の先端部分(図2および図3における下端部分)が挿入された状態に配置される。
【0024】
そして、燃料タンク用酸素ガス検知器10においては、貯蔵タンク60内における液体燃料61の上方に存在する雰囲気を検査対象ガスとし、この検査対象ガスがガス入口42からハウジング20内に導入され、ガス作用部を構成するフィルタ33を介して酸素ガスセンサ31に供給されると、この酸素ガスセンサ31によって当該検査対象ガス中の酸素ガス濃度が測定され、その測定データがセンサケーブル35を介してデータ処理部13に送信される。そして、測定データ処理部13においては、検知部12から送信された酸素ガス濃度の測定データに基づき、例えば酸素ガス濃度が5体積%を超えている場合には警告が発せられる。
【0025】
このように、燃料タンク用酸素ガス検知器10は、検知部12の先端部分が貯蔵タンク60の供給ライン62内に挿入された状態に配置されることによって用いられるため、当該貯蔵タンク60内に貯蔵されている液体燃料61が、特に夏場のような気温の高くなる環境下において膨張し、これに起因して供給開口60Aから供給ライン62内に噴出した場合には、この噴出に伴って発生した液体燃料61の飛沫が付着することもある。
【0026】
しかしながら、燃料タンク用酸素ガス検知器10は、ガス入口42が、ガード部材40の周縁と、ハウジング20におけるスカート部24の内周面との間の間隙によって当該ガード部材40の周辺に形成されているため、液体燃料の飛沫がガード部材40に付着した場合であっても、ガス入口42が詰まって塞がれることがない。
また、ハウジング20内には直線状の経路が形成されることがなく、ガス入口42から導入された検査対象ガスが屈曲したガス経路によってフィルタ33に至ることとなるため、液体燃料の飛沫がガス入口42を介してハウジング20内に進入した場合であっても、飛沫は屈曲して進行することがなく、その進行経路は略直線状であることから、飛沫がハウジング20におけるガス経路形成空間を区画する内周面に付着することはあっても、フィルタ33に付着することはない。
さらに、ガス導入空間23に屈曲路を形成するための部材を配置することなく、当該ガス導入空間に屈曲したガス経路を形成することができるため、このような部材を配置する領域を設けることに伴って当該ガス導入空間が長くなり、これに起因してガス経路が長くなることを防止することができる。
従って、燃料タンク用酸素ガス検知器10には、液体燃料の飛沫によってガス入口42が塞がれること、また飛沫が酸素ガスセンサ31のガス作用部を構成するフィルタ33に付着することに起因して当該酸素ガスセンサ31に対する検査対象ガスの供給量が小さくなることを防止することができるため、高い測定の信頼性を得ることができると共に、ガス経路を短くし、酸素ガスセンサ31に対して検査対象ガスを供給するために要する時間を、例えば30秒間と小さくすることができるため、優れた応答性を得ることができる。
【0027】
また、燃料タンク用酸素ガス検知器10においては、ガード部材40を固定するための保持用ネジ45が、その頭部45Aがハウジング20におけるガード部材保持部28の内面側に配置された状態でガード部材40を固定しているため、保持用ネジ45が緩み、当該保持用ネジ45がガード部材40と共に供給ライン62または貯蔵タンク60内に落下することを防止することができる。
【0028】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図6に示すように、ガード部材50が、円盤状のガード部材本体51に、例えばネジ孔53が形成された固定部52が連設されてなり、その周縁を断続的に一巡する環状のガス入口55を形成する形状のものであってもよい。
ここに、図6の燃料タンク用酸素ガス検知器は、ガード部材10に代えてガード部材50が設けられていること以外は図1の燃料タンク用酸素ガス検知器と同様の構成を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明図である。
【図2】図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を拡大して示す説明用拡大図である。
【図3】図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の要部を、図2と異なる断面において示す説明用拡大図である。
【図4】図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器のガス入口の形状を示す説明図である。
【図5】図1の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器が貯蔵タンクに対して炭化水素系の液体燃料を供給するための供給ラインに設けられている状態を示す説明図である。
【図6】本発明の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の他の例を示す説明図である。
【図7】従来の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器の構成の一例を示す説明用部分拡大図である。
【符号の説明】
【0030】
10 液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器(燃料タンク用酸素ガス検知器)
12 検知部
13 データ処理部
15 外部アース
16 外部ケーブル
17 防水コネクタ
18 固定部材
20 ハウジング
20A ハウジング部
20B キャップ部
21 Oリング
22 開口
23 ガス導入空間
23A 円錐台状部分
23B 円柱状部分
24 スカート部
25 センサ収容空間
25A フィルタ装着部
26 Cリング
28 ガード部材保持部
29 貫通孔
29A 頭部嵌挿部
31 酸素ガスセンサ
33 フィルタ
34 Oリング
35 センサケーブル
36 コネクタ部
40 ガード部材
41 ネジ孔
42 ガス入口
45 保持用ネジ
45A 頭部
50 ガード部材
51 ガード部材本体
52 固定部
53 ネジ孔
55 ガス入口
60 貯蔵タンク
60A 供給開口
61 液体燃料
62 供給ライン
70 ハウジング
71 開口
72 ガス導入空間
75 通気性多孔質板状体
75A ガス導入用貫通孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、当該ハウジングに保持された酸素ガスセンサと、ガード部材とを有してなり、
ハウジングは、酸素ガスセンサのガス作用部に通じるガス導入空間を有し、
ガード部材は、前記ガス導入空間の開口に対向して配置されており、
ガード部材とハウジングの間の間隙によって形成されるガス入口と、酸素ガスセンサのガス作用部とが、屈曲したガス流路によって連通されて直線に沿って対向しない状態とされていることを特徴とする液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器。
【請求項2】
ガード部材は、ガス導入空間の開口の開口の径より大きい径を有し、ハウジングのスカート部内に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器。
【請求項3】
ハウジングは、半径方向内方に突出するよう形成されたガード部材保持部を有し、当該ガード部材保持部を貫通するよう装着された保持用ネジによりガード部材が固定されており、当該保持用ネジは、その頭部がガード部材保持部の内面側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液体燃料貯蔵タンク用酸素ガス検知器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−166873(P2009−166873A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−7014(P2008−7014)
【出願日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【出願人】(000250421)理研計器株式会社 (216)
【Fターム(参考)】