JPH0619059Y2 - 液面計用フロート - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はマグネット式液面計に用いるフロートに関す
る。

［従来技術とその欠点］ 垂直な１本のロータハウジング内に、磁性体にて形成し
た羽根状のロータを上下多段に多数配設し、しかもこれ
らのロータが水平軸線まわりに回転できるよう前記ロー
タハウジングにロータ軸で軸承されてなるロータユニッ
トを、その内部にフロートを有する垂直な１本の筒状ハ
ウジングの外周面に取り付けたマグネット式液面計が、
タンク内の液残量を計測するのに用いられている。

このような液面計において、同極が相対向するように配
した上下２個の円環状マグネット間に、板状の磁性体よ
りなるヨークを挟んだ構造の磁力発生ユニットをフロー
ト内に設けたものがある。

このような磁力発生ユニットでは、駆動させる磁性体や
リードスイッチ等を磁石から適度に離して用いる場合に
適している。

しかし、第５、６図に示す厚さｔで直径をＢとした円環
状マグネット19、19を、同極が相対向するよう間隔ｄを
空けて上下に配した磁力発生ユニット20において、その
間隔ｄを０mm、２mm、５mm、12mmとした際の、磁力計測
点Ａまでの距離ｌを横軸に、磁力を縦軸にとった特性曲
線を示す第７図より明らかなように、マグネット間の間
隔ｄを適切に設定すれば、マグネット間にヨークを介し
て磁力発生ユニットを形成しなくても、磁性体やリード
スイッチ等を駆動させるのに十分な磁力の得られること
がわかる。

また、マグネットの直径Ｂを31.41mm、中央空洞部の直
径Ｃを18.53mm、マグネットの厚さｔを6.03mmとした磁
力発生ユニット20において、磁力計測点Ａまでの距離ｌ
を11mm、16mm、21mm、30mmとしたときのマグネット間の
間隔ｄと磁力との特性曲線図を第８〜11図に示してあ
る。

これらの特性曲線図から明らかなように、間隔ｄを変化
させることによって磁力計測点Ａにおける磁力を調節で
きる。

例えば、フロート内マグネットとロータユニット内ロー
タとを磁気結合させて正常動作させる際には、ロータ位
置の磁力が25〜200ガウスの範囲内になるように、マグ
ネット間の間隔ｄを設定すればよい。

なお、マグネットの磁力はマグネットの厚さｔにも関係
するので、ｔが厚いときには磁力が高くなるために、間
隔ｄを広くして適正な磁力とし、ｔが薄いときには磁力
が低くなるために、間隔ｄを広くして適正な磁力とする
必要のあることから、この間隔ｄと厚さｔとの関係にお
いて、およそｔ≦ｄ≦10ｔの範囲でｄを調節すれば、マ
グネット間にヨークを介した磁力発生ユニットとほぼ同
等の磁力が得られる。

さらに、マグネット間にヨークを介在せしめた磁力発生
ユニットは、磁性体よりなるヨークのために磁力発生ユ
ニット自体の重量が増し、低比重の液を貯蔵するタンク
に用いた場合、フロートを浮かせるためにフロートのケ
ーシングを極力薄くする必要が生じ、液面下のフロート
受圧部の耐圧度が低下する。

［本考案の目的］ 本考案は、フロート内の磁石と磁気結合したロータによ
って液位を知るマグネット式液面計において、フロート
から適度に離れた位置にあるロータと良好に磁気結合し
得るとともに、低比重の液にも好適な液面計用フロート
を提供できるようにした。

［手段］ 本考案に係る液面計用フロートは、非磁性体よりなる中
空ケース内に、同じ厚さの２個の磁石を、両者間に非磁
性体製のスペーサを介在せしめて同極が相対向するよう
上下に設け、かつ両磁石間の間隔をｄとし、各磁石の厚
さをｔとすると、両磁石を、その間隔ｄがｔ≦ｄ≦10ｔ
の関係となるよう設けたものとしてある。

［作用］ 上下に配した厚さｔの２つの磁石を、同極が相対向する
とともに、両磁石間の間隔ｄをｔ≦ｄ≦10としてあるの
で、ヨークを有する同径の磁力発生ユニットとほぼ同等
の磁力を得られる。

また、マグネット間には磁性体よりなるヨークを設ける
必要がないので、その分だけ軽量化が図れる。

［実施例］ 次ぎに、第１〜３図によって本考案に係るフロートの一
実施例を詳細に説明する。

符号１は非磁性体にて内部を空洞に形成した円筒状のフ
ロートであり、その内部適所には磁力発生ユニット２を
設けてある。

この磁力発生ユニット２はマグネット部とその固定構造
部とからなっており、このマグネット部は次ぎのような
ものとしてある。

厚さｔでその中央に嵌合孔3a′を設けた上部マグネット
3aと、この上部マグネット3aと同じ形状で嵌合孔3b′を
設けた下部マグネット3bとを、例えばＮ極が対抗するよ
う上下に配し、これらマグネット間に、前記嵌合孔3
a′、3b′とほぼ同径で高さをｔとした嵌合突部4a、4b
及び貫通孔たる中央空洞部4cを有する高さｄの円環状の
非磁性体製スペーサ４を配し、嵌合突部4aを上部マグネ
ット3aの嵌合孔3a′に、嵌合突部4bを下部マグネット3b
の嵌合孔3b′にそれぞれ嵌合させ上下マグネット間がｄ
となるようにしてある。

そして、上記マグネット部の固定構造は例えば次ぎのよ
うなものとしてある。

その外縁がフロート１の内周面にほぼ接するとともに、
その中央部に前記スペーサ４の中央空洞部ｃと同径の開
口を生ずるよう形成した板状の上部プレート5aを上部マ
グネット3aの上面に配し、中央空洞部4cに挿入し得る凸
部6aを有するとともに例えばその中央部にネジ孔6bを穿
設した上部ボス６を、上部プレート5aの上面から中央空
洞部4c内に凸部6aを臨入させて配し、また、前記上部プ
レート5aと同一に形成した下部プレート5bを下部マグネ
ット3bの下面に配し、その下面から前記上部ボス６と同
様の凸部7a及びネジ孔7bを設けた下部ボス７を、中央空
洞部4c内に凸部7aを臨入させて配し、これら上下ボス間
を貫通し得る長さのナット８を、例えば上部ボス６の上
面から下部ボス７へ螺着して、上部マグネット3aの下面
の下部マグネット3bの上面との間に、例えばその高さｄ
を2tとしたスペーサ４を固定するようにしてある。

さらに、このように構成した磁力発生ユニット２を、例
えばＬ型金具９にて上部プレート5aの上面とフロート１
の内周面を３箇所、下部プレート5bの下面とフロート１
の内周面を３箇所取り付け、フロート内へ固定してあ
る。

前記のように構成した液面計用フロートを液面計に用い
た実施例を第４図によって説明する。

フロート１の外周面よりも若干大きい内径に形成した筒
状ハウジング10内へフロート１を封入し、この筒状ハウ
ジング10の外周面へ、水平軸線まわりに回転自在となる
ようロータ軸11bにて軸承したロータ11aを鉛直方向に多
数配設した鉛直方向に長い函型のロータハウジング11を
取り付けて、液面計12を形成してある。

このとき、ロータハウジング11を取り付ける筒状ハウジ
ング10外周面の接線とロータ軸11bがほぼ平行になるよ
うにしてあるとともに、ロータハウジング11の筒状ハウ
ジング10に接する側面部に対向する側面部は、透明部材
11cにて形成してある。

そして、前記筒状ハウジング10の例えばロータハウジン
グ11を接続した面に対向する周面の上下部へ、連通管1
3、14を周面に垂直に取り付けるとともに、これら連通
管13、14の端面にフランジ部13a、14aを形成し、タンク
15の周面適所にも、液面計に設けた連通管13、14と接続
し得る上下２箇所へ、その端面にフランジ部16a、17aを
形成した連通管16、17を設け、これらフランジ部13aと1
6aを、14aと17aをそれぞれ接続して、タンク15内と筒状
ハウジング10内とを連通せしめてある。

上述したように、本考案に係るフロートを備えたマグネ
ット式液面計をタンクに接続したものにおいて、タンク
内へ液18を注入すると、液18が低比重の液であっても、
液位の上昇に伴ってフロート１は容易に筒状ハウジング
10内を上昇してゆく。

そして、液面付近に位置するロータ内の磁力発生ユニッ
ト２は近傍のロータ11と磁気結合し、液位の変化に伴っ
てロータ11との距離が離れると磁気結合力が減少し、他
の近傍のロータ11と再び磁気結合してゆき、逐次もっと
も液面に近いロータ11と磁気結合することにより、液位
の変化をロータ11にて示す。

［効果］ 本考案に係る液面計用フロートにおいては、厚さｔの２
つのマグネットを上下に同極同士を対向させて配し、か
つこのマグネット間の間隔ｄをｔ以上10ｔ以下になるよ
うにしてあるので、上下マグネット間にヨークを介在せ
しめた磁力発生ユニットとほぼ同等の磁力が得られ、磁
力発生ユニットからある程度隔たった位置にあるロータ
と効果的に磁気結合し得る。

また、マグネット間に磁性体よりなるヨークを介在させ
ない磁力発生ユニットをフロート内に設けてあるので、
その分だけ軽量となり、低比重の液においても容易に浮
力が得られるとともに、軽量化された分フロートの厚さ
を増して、タンク内液から受ける圧力に対する強度の向
上を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るフロートの縦断正面図、第２図は
第１図のII−II線断面図、第３図は第１図のIII−III線
断面図、第４図は本考案に係るフロートを用いた液面計
をタンクと接続した、一部欠け縦断正面図。第５図は磁
力発生ユニットの正面図、６図は磁力発生ユニットに用
いるマグネットの平面図、第７図は磁力発生ユニット20
の間隔ｄを変化させた際の、磁力計測点Ａまでの距離ｌ
と磁力との関係を示す特性曲線図、第８図は磁力計測点
Ａまでの距離ｌを11mmとした際の、間隔ｄと磁力との関
係を示す特性曲線図、第９図は磁力計測点Ａまでの距離
ｌを16mmとした際の、間隔ｄと磁力との関係を示す特性
曲線図、第10図は磁力計測点Ａまでの距離ｌを21mm、と
した際の、間隔ｄと磁力との関係を示す特性曲線図、第
11図は磁力計測点Ａまでの距離ｌを30ｍｍとした際の、
間隔ｄと磁力との関係を示す特性曲線図である。 図中 １…フロート ２…磁力発生ユニット 3a…上部マグネット、3a′…嵌合孔 3b…下部マグネット、3b′…嵌合孔 ４…スペーサ 4a、4b…嵌合突部、4c…中央空洞部 5a…上部プレート 5b…下部プレート、６…上部ボス 6a…凸部、6b…ネジ孔 ７…下部ボス、7a…凹部 7b…ネジ孔、８…ナット ９…Ｌ型金具 10…筒状ハウジング 11…ロータハウジング 11a…ロータ、11b…ロータ軸 12…液面計、13…連通管 13a…フランジ部、14…連通管、 14a……フランジ部、15…タンク 16…連通管 16a…フランジ部、17…連結管 17a…フランジ部、18…液 19、19…円環状マグネット 20…磁力発生ユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性体よりなる中空ケース内に、同じ厚
   さの２個の磁石を、両者間に非磁性体製のスペーサを介
   在せしめて同極が相対向するよう上下に設け、かつ両磁
   石間の間隔をｄとし、各磁石の厚さをｔとすると、両磁
   石を、その間隔ｄがｔ≦ｄ≦10ｔの関係となるようよう
   設けてなる液面計用フロート。