JPH11344372A - 飽和食塩水生成機用センサー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内に食塩と水を投入して飽和食塩水を生
成するに当って、水位のコントロールだけではなく食塩
の量も自動的に検出することによって、食塩の補充を的
確に行えるようにすると共に、食塩の増減に追従させて
水位も上下するように給水を制御することによって、必
要以上の水を給水しないようにする。 【解決手段】 容器１内に投入された所定量の食塩Ｓに
対して、所定量の水Ｗを加えて飽和食塩水を生成するに
当って、容器１の内部に食塩面ＳＴのレベルを検出し
て、そのレベルが下限レベル迄低下すると食塩投入信号
を発する食塩レベル検出センサーと、容器１内の水Ｗの
上限と下限のレベルを検出して、水位をこれ等上限と下
限の間に維持することができる水位レベル検出センサー
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解水生成装置に
使用される飽和食塩水（電解液）を生成するための飽和
食塩水生成機の技術分野に属するものであって、具体的
には、飽和食塩水生成機に投入された水と食塩の量を所
定のレベルに維持コントロールすることができるセンサ
ー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気分解によって電解水を生成すること
ができる電解水生成装置に使用される飽和食塩水は、例
えば特開平８−３２３３５５号公報の図１に記載されて
いるように、食塩が投入されたタンク内に導管を通して
水道水等を給水することによって生成されるものであっ
て、飽和食塩水の上限と下限の水位は夫々タンク内に設
けたセンサーによって検出され、水位が下がると給水バ
ルブを開いて水道水等の給水を行って、所定のレベルを
常時維持するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タンク
内に投入された食塩の量は水道水の補充に連れて次第に
減少して来るものであって、水道水の水位をコントロー
ルしているうちに食塩の量が減ってしまって、飽和食塩
水を生成できずに希食塩水を生成することになってしま
う問題があった。

【０００４】また、食塩が減っているのに水道水の水位
を当初のレベルに維持すると、水道水の量が多くなり過
ぎて藻等が発生し、飽和食塩水の生成に影響を及ぼす問
題もあった。

【０００５】尚、上記の問題は、タンク内の食塩の量を
適当な時間間隔でチエックして、少なくなった場合には
これを補充して一定レベルに維持することによって解決
することができるが、これはあくまで係員や管理者等に
よって成されるものであるから、チエックを忘れたり間
違ったりする人為的な理由が原因で、食塩の投入が的確
に成されない場合があり、その改善が望まれていた。

【０００６】従って本発明の技術的課題は、容器内に食
塩と水を投入して飽和食塩水を生成するに当って、水位
のコントロールだけではなく食塩の量も自動的に検出す
ることによって、食塩の補充を的確に行えるようにする
と共に、食塩の増減に追従させて水位も上下するように
給水を制御することにより、必要以上の水を給水しない
ようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。

【０００８】容器内に投入された所定量の食塩に対し
て、所定量の水を加えて飽和食塩水を生成する飽和食塩
水生成機であって、

【０００９】（１） 上記容器の内部に、容器内に投入
されている食塩の上面に常時接してそのレベルを検出
し、食塩面のレベルが下限レベル迄低下すると食塩投入
信号を発するように構成した食塩レベル検出センサー
と、この食塩レベル検出センサーによって検出された食
塩面のレベルを基準にして、容器内の水面の上限と下限
のレベルを検出し、水位を常時これ等上限レベルと下限
レベルの間に維持することができる水位レベル検出セン
サーとを設けること。（請求項１）

【００１０】（２） 食塩レベル検出センサーと水位レ
ベル検出センサーを一体に構成し、この一体化したセン
サー体を駆動部によって巻き上げ及び巻き下げ自在に構
成した吊下紐を用いて容器の内部に吊下げる一方、上記
の駆動部を巻き下げ方向に駆動して食塩レベル検出セン
サーが食塩面を検出すると、駆動部の巻下げ駆動を停止
し、食塩レベル検出センサーによる上記食塩面の検出が
ＯＦＦになると、再び駆動部を巻下げ駆動するように構
成すると共に、上記駆動部による吊下紐の巻下げが下限
レベルに達すると、食塩投入信号を発するように構成す
ること。（請求項２）

【００１１】（３） 水位レベル検出センサーを上限検
知用と下限検知用の２つのフロートセンサーによって構
成すると共に、食塩レベル検出センサーを、上下作動自
在で、且つ、食塩面に接する底面部に比較的広い面積の
接触面を備えたホルダーと、このホルダーに一体に保持
される上記水位レベル検出センサーと同じ構造のフロー
トセンサーを用いて構成すること。（請求項３）

【００１２】（４） 容器の上蓋を取外したことを蓋有
無検出用センサーが検出すると、駆動部が吊下紐を巻き
上げ駆動してセンサー体を吊り上げるように構成するこ
と。（請求項４）

【００１３】 上記（１）で述べた請求項１に係る手
段によれば、容器内の食塩と水のレベルを夫々食塩レベ
ル検出センサーと水位レベル検出センサーによって検出
し、食塩のレベルが設定レベル以下に低下すると、食塩
投入信号を発するため、食塩の補充を的確に行うことが
できると共に、水位の上限と下限のレベルを上記食塩レ
ベル検出センサーが検出した食塩面を基準に定めるた
め、食塩面と水面を比例的に上下させて、容器内に堆積
している食塩の上面側に常に一定量の水の層を造ること
ができ、而かも、この層の水量が変化することがないか
ら、容器内の食塩の対して常に必要な量の水が供給され
ている状態に維持することができるものであって、水中
に藻等が発生することがなく、飽和食塩水を安定した状
態で生成することを可能にする。

【００１４】 上記（２）で述べた請求項２に係る手
段によれば、溶解によって次第に容器内の食塩の量が少
くなると、駆動部の巻き下げ駆動によってセンサー体も
追従して降下して水位のレベルも比例的に下げるため、
食塩面の上側に常に一定量の水の層を造った状態に維持
して、水中に藻等を発生させることなく飽和食塩水を確
実に生成することができると共に、センサー体は吊下紐
によって吊下げた状態にあるため、食塩の溶解によって
平均を失って傾くようなことがなく、食塩レベル検出セ
ンサーによる食塩レベルの検出と、水位レベル検出セン
サーによる水位レベルの検出を常に正確に行うことがで
き、更に、食塩の溶解が進んで駆動部によるセンサー体
の巻き下げが下限レベルに達した時、即ち、食塩の量が
飽和に必要な最低値を割ってしまった時は、食塩投入信
号を発して食塩の投入を促すため、飽和食塩水を常に安
定した状態で生成することを可能にする。

【００１５】 上記（３）で述べた請求項３に係る手
段によれば、食塩レベルセンサーと、水位レベルセンサ
ーを構成する上限検知用と下限検知用の各センサーを、
いずれも同一構造のフロートセンサーを用いて構成する
ため、センサー装置全体の構成の簡略化と、低コスト化
を可能にする一方、食塩レベル用のフロートセンサーを
保持するホルダーには食塩レベルを直接検出する比較的
面積の広い接触面が設けられているため、半溶解の食塩
面に対してもその接触面が平均的に接して、食塩面の中
に深く沈み込むようなことがないため、溶解が進んでい
る食塩面でもそのレベルをほぼ正しく検出することを可
能にする。

【００１６】 上記（４）で述べた請求項４に係る手
段によれば、食塩投入信号を受けることによって、容器
の上蓋を取外して食塩を投入する場合に、駆動部が吊下
紐を巻き上げてセンサー体を吊り上げるため、センサー
体が投入された食塩の中に埋め込まれてしまうようなこ
とがなく、引続き食塩面のレベルと水位のレベルを検出
して、食塩面と水位の各レベルを最適な状態に維持しな
がら、再び飽和食塩水を安定した状態で生成することを
可能にする。

【００１７】以上の如くであるから、上記（１）〜
（４）の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る飽和食塩水
生成機用センサー装置の実施の形態を図面と共に説明す
ると、図１は本発明に係るセンサー装置を備えた飽和食
塩水生成機の構成を説明した一部断面正面図であって、
図中、１は食塩Ｓと水Ｗを収容して飽和食塩水を生成す
る容器、１Ａは容器１の上面に設けた食塩投入口、２は
この投入口１Ａに取付けた上蓋、３は水道水の導入管、
４と５はこの導入管３の途中に設けた元栓と電磁弁、６
は導入管３に接続した導入ホース６Ａと、容器１の内部
に給水を行う給水ホース６Ｂの間を接続するホースニッ
プルで、６Ｙ及び６Ｘ（図３参照）はそのニップル接続
口を示す。

【００１９】また、１Ｔは容器１内で生成された飽和食
塩水をセラミックスストーン等を用いた濾過フイルター
１Ｒ及びホース１Ｈを通して貯溜タンク等（図示省略）
に送るポンプを示す。

【００２０】図１に於いて符号１０で全体的に示したの
は、上記容器１の上面部に設けたモータ室で、図２はそ
の拡大平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、
図４はモータ室１０内に設けられた歯車伝動機構を示し
たものであって、これ等の図面に於いて、符号１１で全
体的に示したのは複数枚の歯車を組合せて構成した上記
の歯車伝動機構、１１Ｍは駆動源となる正逆回転自在な
モータで、１１Ａはその駆動ギヤを示す。

【００２１】上記の歯車伝動機構１１は、上記モータ１
１Ｍの駆動ギヤ１１Ａを駆動源にして連動回転される計
５枚の連動歯車１２，１３，１４，１５，１６と、これ
等各歯車１２〜１６の各歯車軸１２Ａ，１３Ａ，１４
Ａ，１５Ａ，１６Ａに取付けた伝動歯車１２Ｂ，１３
Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂによって構成されていて、
第３番目の連動歯車１４の歯車軸１４Ａの軸方向には、
図２、図３に記載の如く糸巻きリール軸１８が連設さ
れ、また、上記各歯車列１２〜１５の噛合によって減速
回転される最終の連動歯車１６には、この歯車１６に対
面させてその両側に間隔をあけて設けた糸巻き上限用と
下限用の各検知用リードスイッチ１６Ｘ，１６Ｙを励磁
閉成するためのマグネット１６Ｔが取付けられている。

【００２２】また、１９はその上端部１９Ｈ側を上記糸
巻きリール軸１８のリール部１８Ｒに巻き付けた細い丈
夫な糸又はワイヤー等で造った吊下紐で、モータ室１０
の穴１０Ａを通して容器１内に垂れ下げたこの吊下紐１
９の下端部には、図１に於いて符号２１で全体的に示し
たセンサー体が吊下げられていて、このセンサー体２１
は上記モータ１１Ｍの正逆回転、即ち、巻き上げ回転及
び巻き下げ回転によって、容器１内で上下移動する仕組
に成っている。

【００２３】図５は上記センサー体２１の正面図、図６
はその正断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿った平断面
図であって、これ等の図面に於いて、２２は上面の中央
に上述した吊下紐１９の下端部を取付ける吊し用フック
２３を設けたフロート取付盤、２４，２７，２９は上端
部２４Ａ，２７Ａ，２９Ａを夫々フロート取付盤２２の
ネジ穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃにネジ込んで取付けたフ
ロート軸、２５，２８，３０はこれ等各フロート軸２
４，２７，２９の下端部側２４Ｂ，２７Ｂ，２９Ｂに夫
々上下作動自在に取付けた食塩面検出用と水位下限検出
用及び水位上限検出用の各フロートを示す。

【００２４】また、２４Ｎ，２７Ｎ，２９Ｎは各フロー
ト軸２４，２７，２９の締付ナット、２７Ｍと２９Ｍは
スペーサ、２４Ｘ，２７Ｘ，２９Ｘは各フロート２５，
２８，３０の脱落防止用の止め輪、２４Ｓ，２７Ｓ，２
９Ｓは各フロート軸２４，２７，２９の内部に設けた上
記各フロート２５，２８，３０用のリードスイッチで、
２４Ｒ，２７Ｒ，２９Ｒはそのリード線、２５Ｍ，２８
Ｍ，３０Ｍはこれ等各フロート２５，２８，３０に取付
けたリードスイッチＯＮ／ＯＦＦ用のマグネットを示
す。

【００２５】更に図中、２６は内部に上記食塩面検出用
フロート２５を嵌込めるように全体が略円筒状に形成さ
れていて、且つ、その上縁部と中間部の内側縁に嵌込ん
だフロート２５を保持するための抜け止め２６Ａ…とス
トッパー２６Ｂ…を設けたフロートホルダーを示す。

【００２６】２６Ｅは上記ホルダー２６の底部一側に連
設した支持板、２６Ｈは支持板２６Ｅの先端部上面に突
設したガイド筒、３１は上端部３１Ａを上記フロート取
付盤２２のネジ穴２２Ｄにネジ込んで取付けたガイド軸
で、このガイド軸３１の下端部３１Ｂが上記ガイド筒２
６Ｈ内にスライド自在に嵌込まれていて、上記フロート
ホルダー２６の回り止め機能と、上下移動のガイド機能
を果たす仕組に成っており、また、上記支持板２６Ｅの
底面は比較的面積の広い接触面２６Ｔに成っている。

【００２７】上述した各フロート２５，２８，３０はい
ずれも同一構造の市販のものが使用されていて、製造コ
ストの低減を図ることができる一方、フロート体２１の
全体は吊下紐１９に吊下げられていて、使用時には先ず
上記モータ１１Ｍによるリール軸１８の巻き下げ回転に
よって容器１内の下側方向に巻き下げられ、フロートホ
ルダー２６の底面接触面２６Ｔが図１に示すように食塩
Ｓの面ＳＴに接して押し上げられると、フロート２５が
上方に移動して食塩面検出用リードスイッチ２４Ｓをオ
ンして、上記モータ１１Ｍの巻き下げ回転を止めるよう
に構成されている。

【００２８】また、上述した水位の下限と上限を検出す
るフロート２８と３０は、上記巻き下げが止められた位
置を基準にして水Ｗの下限と上限を検出するものであっ
て、水位ＷＴ（水面）が下がって下限検出用のフロート
２７がそのリードスイッチ２７ＳをＯＮすると、上述し
た電磁弁５が開いて水道水を容器１内に給水する一方、
水位ＷＴが上がって上限検出用のフロート３０がそのリ
ードスイッチ２９ＳをＯＮすると、上記の電磁弁５を閉
じて給水を止めるように構成されている。

【００２９】図１と図２に於いて、２０は上記モータ室
１０の一側に設けた蓋の有無検出用センサーで、図１の
仮想線に示すように上蓋２を取外したことをこのセンサ
ー２０が検出すると、上記のモータ１１Ｍがリール軸１
８を巻き上げ回転して、フロート体２１を容器１内の上
側部に引上げると共に、この巻き上げ回転に従って減速
回転される連動歯車１６のマグネット１６Ｔが上述した
糸巻き上限検知用リードスイッチ１６ＸをＯＮすると、
上記モータ１１Ｍが停止される仕組に成っている。

【００３０】また、上述したモータ１１Ｍは、上述した
食塩の溶解が進んでその食塩面ＳＴが下がった結果、フ
ロート２５が下がって食塩面検出用リードスイッチ２４
ＳをＯＦＦした場合に、再び巻き下げ回転して接触面２
６Ｔが食塩面ＳＴに接して上記のリードスイッチ２４Ｓ
がＯＮするまでセンサー体２１の全体を降下することが
でき、更に、上記食塩面ＳＴの低下による巻き下げが進
んで下限設定値に達すると、上述した連動歯車１６のマ
グネット１６Ｔが糸巻き下限検知用リードスイッチ１６
ＹをＯＮして、モータ１１Ｍの巻き下げ回転を停止する
と共に、表示ランプ４４（図８参照）に食塩の投入を指
示する表示を行ったり、音声で指示したりするように構
成されている。

【００３１】図８は上述した本発明に係る飽和食塩水生
成機用センサー装置の電気的構成を説明したブロック図
で、制御部の中心を構成するとＣＰＵ４０と、各種のシ
ステムプログラムを格納したメモリ４１の間を接続する
バス４２にインターフエイス回路４３が接続されてお
り、且つ、このインターフエイス回路４３には上述した
モータ１１Ｍと、各種のリードスイッチ１６Ｘ，１６
Ｙ，２４Ｓ，２７Ｓ，２９Ｓと、蓋の有無検出用センサ
ー２０、及び、食塩投入指示用の表示ランプ４４が接続
されていて、夫々がメモリ４１に格納されたプログラム
に従って制御される仕組に成っている。

【００３２】次に、上述した本発明に係る動作を図９に
示したフローチャートに従って説明する。尚、このフロ
ーチャートはモータ１１Ｍに関する制御処理と、２つの
フロート２８，３０に基づく水位検出の処理を便宜的に
一つの流れにまとめて説明したものである。

【００３３】ステップＳ１に示したモータ制御部のスタ
ートは、先ずステップＳ２で上蓋２が外されているか否
かがセンサー２０によって判定され、閉じている時はス
テップＳ３に進んでモータ１１Ｍを巻き下げ回転してセ
ンサー体２１を降下し、次のステップＳ４に進む。

【００３４】ステップＳ４ではセンサー体２１の降下に
基づいて接触面２６Ｔが食塩面ＳＴに接したか否か、即
ち、食塩面検出用リードスイッチ２４ＳがＯＮしたか否
かが判定され、ＯＮした場合はステップＳ１３に進んで
食塩投入信号をＯＦＦ（信号を発しない状態）にした
後、ステップＳ７に進むが、ＯＮしない場合は次のステ
ップＳ５に進んで糸巻き下限検知用リードスイッチ１６
ＹがＯＮしたか否か、即ち、投入されている食塩Ｓの量
が下限値に達したか否かが判定される。

【００３５】上記のステップＳ５でＮＯと判定された場
合は、再びステップＳ３に戻ってモータ１１Ｍの巻き下
げが続行されるが、ＹＥＳと判定された場合は、ステッ
プＳ６に進んで食塩投入信号を発して表示ランプ４４を
点灯した後、ステップＳ７に進んでモータ１１Ｍの巻き
下げを停止して、ステップＳ１４の水位検出部スタート
処理に進むが、実際にはこの段階で上蓋２を開いて、食
塩Ｓを補給する作業にとりかかるものとする。

【００３６】一方、上述したステップＳ２で上蓋２が開
いていると判定された場合は、ステップＳ９に進んでモ
ータ１１Ｍを巻き上げ回転し、センサー体２１を引上げ
て食塩Ｓの投入を可能にするが、この巻き上げ回転は次
のステップＳ１０で糸巻き上限検知用リードスイッチ１
６ＸがＯＮされると、ステップＳ１１で停止されて、そ
の後、上述したステップＳ１に戻る。

【００３７】上述したステップＳ１４の水位検出部スタ
ート処理では、先ず、給水によって水位下限検知用リー
ドスイッチ２７ＳがＯＮしたか否かが判定され、ＮＯ
（空水）の場合はステップＳ１６に進んで電磁弁５を開
いて給水を行い、この給水は次のステップＳ１７で水位
上限検知用リードスイッチ２９ＳがＯＮするまで続けら
れ、水位が上限に達するとステップＳ１８に進んで電磁
弁５を閉じた後、上述したステップＳ１に進むが、ステ
ップＳ１５でＹＥＳ（満水）と判定された場合は、その
まま装置ステップＳ１に進む。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る飽和食塩水生成機用センサ
ー装置は以上述べた如くであって、容器内に食塩と水を
投入して飽和食塩水を生成するに当って、水位のコント
ロールと同時に投入した食塩の量も検出して、その補充
も的確に行うことができると共に、食塩と水の各量をバ
ランスよく保つことができるため、飽和食塩水を安定し
た状態で生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセンサー装置を備えた飽和食塩水
生成装置の全体を説明した一部断面正面図である。

【図２】本発明に設けられているモータ室の内部構造を
説明した平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図４】歯車を用いた連動減速機構の正断面図である。

【図５】本発明で用いるセンサー体の正面図である。

【図６】図５に示したセンサー体の正断面図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った平断面図である。

【図８】本発明に係るセンサー装置の電気的構成を説明
したブロック図である。

【図９】本発明に係る処理手段を説明したフローチャー
トである。

【符号の説明】

Ｓ 食塩 ＳＴ 食塩面 Ｗ 水 １ 容器 ２ 上蓋 ３ 水の導入管 ５ 電磁弁 １１Ｍ モータ １６Ｘ 糸巻き上限検知用リードスイッチ １６Ｙ 糸巻き下限検知用リードスイッチ １９ 吊下紐 ２０ 蓋の有無検出用センサー ２１ センサー体 ２４Ｓ 食塩面検出用リードスイッチ ２７Ｓ 水位下限検知用リードスイッチ ２９Ｓ 水位上限検知用リードスイッチ ２５，２８，３０ フロート ２６ フロートホルダー ２６Ｔ 接触面

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真人 静岡県浜松市新都田１−６−２ アマノ株 式会社都田テクノ事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に投入された所定量の食塩に対し
   て、所定量の水を加えて飽和食塩水を生成する飽和食塩
   水生成機であって、 上記容器の内部に、容器内に投入されている食塩の上面
   に常時接してそのレベルを検出し、食塩面のレベルが下
   限レベル迄低下すると食塩投入信号を発するように構成
   した食塩レベル検出センサーと、この食塩レベル検出セ
   ンサーによって検出された食塩面のレベルを基準にし
   て、容器内の水面の上限と下限のレベルを検出し、水位
   を常時これ等上限レベルと下限レベルの間に維持するこ
   とができる水位レベル検出センサーとを設けたことを特
   徴とする飽和食塩水生成機用センサー装置。
2. 【請求項２】 食塩レベル検出センサーと水位レベル検
   出センサーを一体に構成し、この一体化したセンサー体
   を駆動部によって巻き上げ及び巻き下げ自在に構成した
   吊下紐を用いて容器の内部に吊下げる一方、上記の駆動
   部を巻き下げ方向に駆動して食塩レベル検出センサーが
   食塩面を検出すると、駆動部の巻下げ駆動を停止し、食
   塩レベル検出センサーによる上記食塩面の検出がＯＦＦ
   になると、再び駆動部を巻下げ駆動するように構成する
   と共に、上記駆動部による吊下紐の巻下げが下限レベル
   に達すると、食塩投入信号を発するように構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の飽和食塩水生成機用センサ
   ー装置。
3. 【請求項３】 水位レベル検出センサーを上限検知用と
   下限検知用の２つのフロートセンサーによって構成する
   と共に、食塩レベル検出センサーを、上下作動自在で、
   且つ、食塩面に接する底面部に比較的広い面積の接触面
   を備えたホルダーと、このホルダーに一体に保持される
   上記水位レベル検出センサーと同じ構造のフロートセン
   サーを用いて構成したことを特徴とする請求項１又は２
   記載の飽和食塩水生成機用センサー装置。
4. 【請求項４】 容器の上蓋を取外したことを蓋有無検出
   用センサーが検出すると、駆動部が吊下紐を巻き上げ駆
   動してセンサー体を吊り上げるように構成したことを特
   徴とする請求項２記載の飽和食塩水生成機用センサー装
   置。