JPH0620109Y2 - 液面検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液槽内の液面レベルを検出するための液面検
出器に関する。

〔従来の技術〕

従来、このような液面検出器は、例えば第７図に示すよ
うに構成されている。

即ち、液面検出器１は、液面レベルを検出すべき液体を
受容したタンク等の液槽の上壁Ａに取り付けられるべき
取付部２と、この取付部２から下方へ向かって延びてい
るステム３と、このステム３に内蔵された常開型のリー
ドスイッチ４と、ステム３に対して上下方向に摺動可能
に遊隙をもって嵌合される環状のフロート５と、このフ
ロート５が上記ステム３から脱落しないように該ステム
３の下端に固定配置されたリング６とから構成されてお
り、さらにフロート５の内面にはリング状の磁石５ａが
挿入固定されている。

このような構成の液面検出器１を用いて液面の検出を行
う場合、検出すべき液面が所定レベルよりも低い場合に
は、フロート５が重力により下降していて、磁石５ａと
リードスイッチ４とが大きく離れていることにより、リ
ードスイッチ４がオフとなっているが、その液面が上昇
して所定レベルより高くなると、フロート５が浮力によ
ってこの液面に従って上昇し、前記磁石５ａがリードス
イッチ４に接近することにより、リードスイッチ４がオ
ンにされ、かくして液槽内の液面レベルの検出が行なわ
れ得るようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述のように構成された液面検出器１においては、液槽
内の液面レベルの検出が、液面レベルを検出すべき液面
に従って上下動するフロート５に組み込まれた磁石５ａ
によって、リードスイッチ４がオンオフされることによ
り行なわれるようになっている。

そのため、上記フロート５とステム３の間の間隙内に液
面レベルを検出すべき液体が浸入することとなり、特に
上記液体がドレイン液等の汚れた液体である場合には、
汚れ等が該フロート５とステム３の間の間隙内にに詰ま
ってしまい、これによりフロート５がステム３に対して
円滑に摺動し得なくなって、正確な液面の検出が行なわ
れ得なくなってしまっていた。また、このような液面検
出器によれば、検知ストロークが比較的短く、これを大
きく設定することができないため、検出すべき液面レベ
ルの変動が大きい場合には、その変動幅を常に検出する
ことができなかった。

このため、第８図に示すように、フロート５′のみを下
方に配置するように改良した液面検出器１′も使用され
ているが、この液面検出器１′においても、検知ストロ
ークは第７図の液面検出器１と同様に比較的短く、変動
幅が大きい場合には使用できなかった。

本考案は、以上の点に鑑み、汚れた液体の場合でも目詰
まり等を生じることなく正確な液面検出が行なわれ得る
と共に、検知ストロークを大きく設定し得ることによ
り、比較的液面レベルの変動幅が大きい場合でも、その
変動幅全体に亘って液面レベルの検出が可能である。液
面検出器を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本考案によれば、液面レベルを検出すべき
液体を収容した液槽の上部にて固定された支点から垂架
した一または複数の二等辺リンクで成るリンク機構と、
上記支点より下方にて実質的に上下方向に自由に移動可
能である上記リンク機構の他の支点によって吊り下げら
れたフロートと、上記リンク機構の一つのリンクにおけ
る上方への延長部の上端に設けられた検出部と、該検出
部の位置を検出すべきセンサ部とを含んでおり、液面レ
ベルに追従して上下するフロートの移動によって揺動せ
しめられる上記検出部の位置を上記センサ部により検出
するようにした液面検出器により達成される。

〔作用〕

この考案によれば、フロートが液面レベルに追従して上
下方向に移動する際に、このフロートがリンク機構の上
記他の支点によって吊下げられていることから、該他の
支点を含むリンク機構全体が液体中に入るようなことが
ない。したがって、リンク機構の可動部分に液体が付着
してこの可動部分の動きを妨げるようなことがない。

また、フロートはリンク機構によって支持されているこ
とから、このリンク機構を構成する各リンクの長さを適
宜に選定することにより、フロートの上下方向の移動ス
トロークを大きくすることができる。そのため、液面レ
ベルの変動が大きい場合でも、その液面レベルの検出が
可能である。

さらに、センサ部が複数のセンサ、例えばフォトインタ
ラプタまたはリードスイッチを備えていることにより、
複数の位置において液面レベルの検出が可能になる。ま
た、センサ部が無接点型磁気センサを備えている場合に
は、液面レベルがアナログ的に連続して検出され得るこ
ととなる。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例に基づいて本考案をさらに詳
細に説明する。

第１図は本考案による液面検出器の一実施例を示してい
る。

この液面検出器１０は、液面レベルを検出すべき液体を
受容したタンク等の液槽の上壁Ａに取り付けられるべき
取付部１１と、この取付部１１から下方へ向かって延び
ているステム１２と、このステム１２に装着されたセン
サ部１３とを有しており、さらに、このステム１２の下
端を一つの支点（固定支点）１２ａとするほぼ菱形状の
リンク機構（好適には、二等辺リンク）１４と、このリ
ンク機構１４における下方の支点（可動支点）１４ａか
ら下方に吊下げられた取付部１５と、この取付部１５に
対して脱落しないように下方から嵌着されたフロート１
６とから構成されている。そして、このリンク機構１４
の上側のリンク１４ｂは、支点１２ａを越えて上方へ延
びており、その上端に検出部１７が備えられている。

本考案実施例は以上のように構成されており、フロート
１６は、リンク機構１４に支持された状態で、液面上に
浮遊し且つその自重に基づいて該液面レベルの上下の変
動に追従する。そして、リンク機構１４のリンク１４ｂ
はこのフロート１６の上下動に従って旋回することか
ら、このリンク１４ｂの上端に設けられた検出部１７
は、フロート１６の上下動に伴ってセンサ部１３に対し
て接近しまたは離反することになる。このようにして検
出部１７が所定位置に持ち来されたときに、センサ部１
３がこれを検出することになる。

これにより、前記液面が所定のレベルになったとき、リ
ンク１４ｂの上端に在る検出部１７がセンサ部１３によ
り検出されて、所定の液面レベルが検出され得る。

第２図から第６図は、第１図に示した液面検出器１０の
センサ部１３及び検出部１７の具体的な構成例を示して
いる。

先ず第２図において、センサ部１３はただ一個のフォト
インタラプタ２１から構成されており、検出部１７はリ
ンク１４ｂの先端自体により構成されている。この場
合、フロート１６が所定の液面レベルに在ると、リンク
１４ｂの先端である検出部１７がフォトインタラプタ２
１の発光部２１ａから受光部２１ｂへの光路を遮断する
ことになり、これによって所定の液面レベルが光学的に
検出されることとなる。

第３図においては、センサ部１３は、検出部１７に対し
て前後方向に整列した複数個のフォトインタラプタ２２
により構成されている。また検出部１７は、第２図に示
した例と同様にリンク１４ｂの先端自体により構成され
ている。これにより、同様にして複数の所定の液面レベ
ルが光学的に検出され得ることになる。

第４図の構成例においては、センサ部１３は、ただ一つ
のリードスイッチ２３から構成されており、検出部１７
は、リンク１４ｂの先端に取り付けられたマグネット２
４から構成されている。この場合、フロート１６が所定
の液面レベルに在ると、リンク１４ｂの先端のマグネッ
ト２４が該センサ部１３を構成するリードスイッチ２３
に接近してこのリードスイッチ２３をオンにすることに
より、所定の液面レベルが磁気的に検出され得ることに
なる。

第５図においては、センサ部１３は、検出部１７に対し
て前後方向に整列した複数個のリードスイッチ２５によ
り構成されており、検出部１７は、リンク１４ｂの先端
に取り付けられたマグネット２４から構成されている。
これにより、フロート１６が複数の所定の液面レベルの
いずれかに在るとき、該リンク１４ｂの先端の磁石２４
が、複数個のリードスイッチ２５のいずれか一つに接近
して、このリードスイッチ２５をオンさせることによ
り、複数の所定の液面レベルが磁気的に検出される。

さらに第６図の場合は、センサ部１３は、磁気抵抗素
子，ホール素子等の無接点型磁気センサ２６から構成さ
れており、検出部１７は、リンク１４ｂの先端に取り付
けられたマグネット２４から構成されている。この場
合、フロート１６が液面に追従して上下動するのに従
い、リンク１４ｂの先端のマグネット２４がこの無接点
型磁気センサ２６に対し接近たまは離反する。これによ
り、マグネット２４と無接点型磁気センサ２６との間の
距離が変動し、該無接点型磁気センサ２６が上記距離に
応じた信号を出力することにより、検出すべき液体の液
面レベルが、アナログ的に連続して検出され得ることに
なる。

本考案の液面検出器は上述のものに限られるものではな
く、各種の設計変更が可能である。

例えば、上記リンク機構を構成する各リンクの長さを適
宜に選定することにより、フロートの上下方向の移動ス
トロークを小さくも又大きくもすることができる。その
ため、液槽のサイズ等に合わせて各リンクの長さを調整
することも可能で、特に液面レベルの変動が大きい場合
でも、その液面レベルの検出が可能となる。

また、各リンクを多数設けて、複数段で伸縮可能とすれ
ば、液面レベルの変動が極めて大きい場合であっても、
その液面レベルの検出が可能となる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、フロートが液面レベ
ルに追従して上下方向に移動する際に、このフロートは
上下に伸縮自在なリンク機構によって吊下げられている
ことから、そのリンク機構全体が液体中に入るようなこ
とを避けることができる。

そのため、このリンク機構の可動部分に液体が付着する
ことにより、可動部分の動きを妨げるようなことはな
く、従ってフロートは液面レベルに円滑に追従し得るこ
とにより、正確な液面レベルの検出が行なわれ得るよう
になる。

また、フロートがリンク機構によって支持されているこ
とから、このリンク機構を構成する各リンクの長さを適
宜に選定することにより、フロートの上下方向の移動ス
トロークを大きくすることが簡単にできるため、液面レ
ベルの変動が大きい場合でも、その液面レベルの検出が
可能である。

さらに、センサ部が複数のセンサ、例えばフォトインタ
ラプタまたはリードスイッチを備えていることにより、
複数の所定液面レベルの検出が可能になると共に、セン
サ部が無接点型磁気センサを備えている場合には、液面
レベルがアナログ的に連続して検出され得ることとな
る。

かくして、本考案によれば、汚れた液体の場合でも正確
な液面検出が行なわれ得ると共に、検知ストロークが大
きいことにより、比較的液面レベルの変動幅が大きい場
合でも、その変動幅全体に亘って液面レベルの検出が可
能である、極めて優れた液面検出器が提供され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による液面検出器の一実施例の概略断面
図、 第２図は第１図の液面検出器におけるセンサ部及び検出
部の具体的な構成例を示すもので、（Ａ）はその部分拡
大側面図，（Ｂ）は部分拡大底面図、 第３図乃至第６図は、それぞれ第１図の液面検出器にお
けるセンサ部及び検出部の他の具体的な構成例を示す部
分拡大側面図である。 第７図及び第８図は、それぞれ従来の液面検出器の例を
示す概略断面図である。 １０…液面検出器；１１…取付部；１２…ステム；１２
ａ…固定支点；１３…センサ部；１４…リンク機構；１
４ａ…可動支点；１４ｂ…リンク；１５…取付部；１６
…フロート；１７…検出部；２１，２２…フォトインタ
ラプタ；２３，２５…リードスイッチ；２４…マグネッ
ト；２６…無接点型磁気センサ；Ａ…液槽の上壁。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液面レベルを検出すべき液体を収容した液
   槽の上部にて固定された支点から垂架した一または複数
   の二等辺リンクで成るリンク機構と、上記支点より下方
   にて実質的に上下方向に自由に移動可能である上記リン
   ク機構の他の支点によって吊り下げられたフロートと、
   上記リンク機構の一つのリンクにおける上方への延長部
   の上端に設けられた検出部と、該検出部の位置を検出す
   べきセンサ部とを含んでおり、液面レベルに追従して上
   下するフロートの移動によって揺動せしめられる上記検
   出部の位置をセンサ部により検出するようにしたことを
   特徴とする液面検出器。
2. 【請求項２】前記センサ部が、複数の所定液面レベルに
   おける検出部の位置に対応して複数のフォトインタラプ
   タを備えており、該検出部が各フォトインタラプタの発
   光部から受光部への光路中に挿脱されることにより、複
   数の所定液面レベルを検出するようにしたことを特徴と
   する、請求項第１項に記載の液面検出器。
3. 【請求項３】前記検出部がマグネットを備えていると共
   に、前記センサ部が、複数の所定液面レベルにおける該
   マグネットの位置に対応して複数のリードスイッチを備
   えており、上記マグネットが各リードスイッチをオンオ
   フすることにより、複数の所定液面レベルを検出するよ
   うにしたことを特徴とする、請求項第１項に記載の液面
   検出器。
4. 【請求項４】前記検出部がマグネットを備えていると共
   に、前記センサ部が無接点型磁気センサを備えており、
   上記マグネットの位置を連続的に検出するようにしたこ
   とを特徴とする、請求項第１項に記載の液面検出器。