JPS6162908A - 液面制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば製氷機の水タンク内の液面の高さを
制御する液面制御装置に関するものである。

第３図は本出願人がこの出願と同日に出願している発明
に係る液面制御装置の構造説明図であって、タンク３に
は、接続管２を介して中空のケース１が連通されている
。このケース１内には案内部７が液面に指向して設けら
れている。案内部７には、脚体８を介してタンク３内の
液面の変位に応じて上下動するフロート９が設けられて
−する。

ケース１には、タンク３内の液面高さが接続管２の内面
上部２ａを越えたときに、その液面で密閉される密閉室
６が形成されるようになってνする。それ以降のケース
１内の液面高さは、密閉室６内の圧力、液体の比重、タ
ンク３内の液面と接続Ｗ２の上部２ａとの間の距離、ケ
ース１の内容積等の緒要素により容易に計算される。ま
た、タンク３内の液面が最高液面４のと外、案内部７の
先端は、ケース１内の最高液面４ａより」１位にあり、
案内部７が液中に隠れて汚れることはない。また、案内
部７内に収納されているリードスイッチ（図示せず）の
リード線４０はケース１のに面がら外部に引き出されて
いる。

この液面制御装置６は、後述する理由によりタンク３内
の液面が接続管２の上部２ａを越えない範囲に制御液面
５を設定して、タンク３内の液面の制御を行っており、
タンク３内の液面が接続管２の上部２ａを越えると、ケ
ース１内の液面−上昇は、密閉室６の内圧により抑えら
れるので、小形化が可能となり、またタンク３の外部に
設けられたことにより、リード線４０は最初からタンク
３外にあり、可燃性の液体でも火災・爆発を恐れること
なく適用でキルトいった多くの利点を有するが、このも
のには、次のような問題点があった。

（１）、液体の比重が小さい場合、タンク３内の液面高
さと、これに対応する７Ｄ−）９の位置との関係は、第
４図のように示される。つまり、タンク３内の液面が接
続管２の−に１部２ａを越えないへ区間では、タンク３
内の液面変位とフロート９の変位とは一致するが、上部
２ａを越えるＢ区間では、タンク３内の液面変位値に対
してフロート９の変位値は、極端に小さくなり、その区
間でのタンク３内の液面制御は困難である。そのため、
Ｂ区間でのタンク３内の液面制御をしなければならない
と外には、タンク３内の新たな制御液面付近に接続管を
取り付けなければならず、タンク３内の制御液面の変更
が簡単にできない。

（２）、液体の比重が大きい場合でも、密閉室６内の気
体がタンク３内の液体に吸収されると、密閉室６の内容
積が変化して、フロート９の位置は変位してしまい、上
記（１）と相まって制御液面５が接続管２の上部２ａを
越えた所でのタンク３内の液面制御は困難である。

（３）、制御液面５が接続管２の上部２ａを越えない場
合には、そのときのケース１内の液面とタンク３内の液
面とは同一面になり、タンク３内の液＝３− 面−１−に泡があると、その泡は、ケース１内の液面に
１ａ接伝わることになり、フロート９の正確な作動を妨
げる、二とになる。

したがって、−１，述のような液面制御装置においては
、制御液１１ｉｉ　５が接続Ｗ２のに部２８を越えてい
るときには、タンク３内の液面制御が難しく、また制御
液面５が接続管２の−に１部２ａを越えていないときに
は、タンク３内の液面上の泡がフロート９の作動を妨害
してしまい、正確なタンク内の液面制御ができないとい
った問題点があった。

かかる問題人“、Ｉ：を解決するため、この発明の液面
制御装＆Ｙｌよ、液体を受け容れているタンクと、この
タンク外に接続部を介して液体連通可能に接続され、−
１一部が閉じられている中空のケースと、このケース内
に設けられており、前記タンク内の液面の上１ζ動に応
じて変位するフロートと、前記ケースに設けられており
、Ｉ）「記フロートの−Ｌ下動を案内する案内部と、前
記接続部の内部上面より上方でｊｉｔｉ＃１２ケースお
よび６１７記タンクと液体連通するよう先端部が前記ケ
ース内に設けられている連通４一 体とを備え、前記ケースは、前記ケース内の液面の上動
により、その液面がケースを密閉してケース内に密閉室
が形成されるようになっており、またその液面高さは、
前記連通体の先端部の位置により規制されるようになっ
ているものである。

この発明における液面制御装置のフロートは、タンク内
の液面が低く、ケース内に密閉室が形成されていないと
きには、タンク内の液面に合わせて上昇し、さらに液面
が」１昇し、その液面によりケース内に密閉室が形成さ
れると、それ以降は、ケース内の液面に従って上列する
ことになる。ケース内の液面の上昇高さは、密閉室内の
圧力によって抑えられ、タンク内の液面高さに比べて極
めて小さく、タンク内の液面の変位に対して、フロート
の変位は小さく抑えられる。また、密閉室を形成すると
きのケース内の液面の高さは、連通管の原理に基づいて
タンク内の液面高さと同一の液面高さを有する連通体の
先端部の位置により決められる。そのため、タンク内の
制御液面の高さのと外、タンク内の液面とケース内の液
面とが一致するように、連通体の先端部をタンク内の制
御液面の」１位に調節することにより、フロートはタン
ク内の液面変位と一致することになり、タンク内の液面
制御は正確になされる。

以下、この発明の液面制御装置の一実施例を図に基づい
て説明する。第１図はこの発明の一実施例を示ｒ構造説
明図であって、第３図と同一または相当部分は同一７９
号を付し、その説明は省略する。上部が入気に解放され
たタンク１４には、−１一部が密閉されでいるケース１
０が接続部または接続管１３を介して連通すｊ］ている
。このケース１０には、管状の連通体１］が、その先端
部１１　ａ　ｌ’方の開［］をケース１０内に臨ませて
）γ設されている。この連通体１１は、その−１一部か
タンク１４と同様に大気に解放されているとともに、タ
ンク１４と接続管１３を介して連ｊ１シされている。１
、ケース１０内には、タンク１４内の液面の１−シ１に
より、３子）閉室１２が形成されるよ−）になっている
。密閉室１２か形成されるケース１０内の液面の位置は
、連通体］１の先端部１１ａの位置により決定される。

」１記のように構成されている液面制御装置にＪ５いで
、タンク１４内の液面高さが連通体１１の先端部１．１
ａより低いと外には、ケース１０内とタンク１４外とは
少なくても連通体１１を通じて同圧になっており、連通
管の原理に基づきケース１０内の液面高さとタンク１４
内の液面高さとが一致しているので、フロートっけタン
ク１４内の液面に浮動しているのと同じことになる。タ
ンク１４内の液面が先端部１１１Ｉを越えた時点からは
、ケース１０内の液面は密閉室１２内の圧力により先端
部１１ａ（・ｊ近に抑えられる１、そのと外、連通体１
１内の液面高さは、連通体１１１−ｒ’ｌｓが大気に解
放しているので、連１ｆｆｌ管の原理に基づいてタンク
１４内の液面高さと一致しでいる。そして、タンク１４
内の最高液面１５と制御液面４１との間の距離１１に対
して、フロート９が変信する、制御液面４１とケース１
０内の最高液面＋５ａとの間の距離１１は、主として先
端部１１ａにより規制され大幅にｊ威少される。このよ
う１こケース１０内の最高液面１５ａの位置は、連通体
１１の先端部１１ｎの位置により決定され、タンク１３
に設けられている接続管１３の位置によらない。したが
って、例えばタンク１４内の制御液面をこの実施例のケ
ース１０内の最高液面１５ａよりも１−位に変更すると
きには、連通体１１の先端部１１ａをタンク１４内の制
御液面より」−位になるように設ければ、しく、その方
策の一つとして、接続Ｗ１３をフレキシブルのものとし
、この液面制御装置を、タンク１４内の制御液面が連通
体１１の先端部１１ａより下位にくるように持ち１こげ
ればよい。

また、この実施例のようにタンク１４内の制御液面４１
が接続管１：（の−１一部１３ａを越えているときには
、タンク１４内の液面とケース１０内の液面とは、接続
管１３を介して分離されているので、例えタンク１４内
の液面−１−に泡が’ｔｆいていても、その泡が液面制
御をなす液面制御装置のケース１０内に侵入することは
なく、タンク内の液面制御は正確になされる。

なお、］−記実施例では、連通体１１、タンク１４の」
二部は大気に解放され、同圧になっているので、連通体
１〕、タンク１４の上部どうしを接続する必要はないが
、タンクが密閉形の場合には、連通体、タンクの」一部
どうしを接続することにより、タンク内の制御液面とケ
ース内の制御液面との液面高さを一致することができる
。

次に、上記第１実施例の液面制御装置？ｔを製氷（戊の
製氷完了検知として利用した場合に−〕いて、第２図を
用いて説明する。氷をつくるための水を貯える水タンク
１６内の最高液面１７は、−・定１１．９間給水され、
余った水が、オーバーフローパイプ１８により外部に排
出されることによりイ！１られる１３水タンク１６内の
水は、ポンプ１９で散水パイプ２０に送られ、散水パイ
プ２０の散水穴２０ａより製氷板２１の表面を流れ、そ
して水タンク１６に戻るようになっている。

このように、水タンク１６内の水が、水タンク１６と製
氷板２１との間を循環しつつ、製氷＄ｉ２　］　ｉ。で
冷やされることにより、この循環水は、次第にその温度
か下がり、ついにはり氷板２１−１−で氷結をし始め、
それにしたがって、水タンク１６内の水位はＩ・かって
くる。この循環中、水タンク１６の外に設けられた液面
制御装置は、水を直接受けたり、液面からの液の飛散に
より濡れたりする、：とはない。

１、記のように４＋’ｔｌ成されている製氷機に第１図
に示した１−記の実施例の液面制御装置が取り付けられ
ている場合、水タンク１６内の水位が水タンク１６内の
最高液面１７のとき、ケース２３内の最高液面１７ａの
位１６は、連通体２４の先端部２４ａの位置により土と
して規制され、）哲閉室２５内の空気圧力にＥす、先端
部２４ａの少し１・１１目こ１１二とまる。その為、案
内部３０と該案内部：（０に摺動自在に設けられている
脚体４３の脚ＪＰｊ動部４３ａとも、水タンク１６内の
水位が水タンク１６内の最高液面１７の際も、水中に隠
れるようなことはない。また、案内部３０内にはリード
スイッチ２９が設けられており、脚摺動部４３ａにはマ
グネット２８が収すイ・１けられでいる。そして、マグ
ネット２８がリードスイッチ２９に近接することによっ
て、水タンク１６内の液面高さは、検知されるようにな
っている。

次に、製氷機に利用されている一］二記液面制御装置の
作用について説明する。氷２２が成員するにつれて、水
タンク１６内の水位が下がり、それと共にフロート２７
の位置もドがる。水タンク１６内の水位が連通体２４の
先端部２４ａよりも上位のときには、ケース２３内には
密閉室２５が形成されており、その開のフロート２７の
下方に下がる値は、水タンク１６内の水位と比べて極端
に小さい。水タンク１６内の水位が先端部２４ａよりも
低くなると、水タンク１６内の水位とケース２３内の水
位は接続管３２により分離されながら一致し、フロート
２７の位置は水タンク１６内の水位に従って下がる。希
望する大きさの氷が得られるとき、すなわち検知水位２
６にまでフロート２７が下がると、脚摺動部４３ａのマ
グネット２８がリードスイッチ２９に近接して該リード
スイッチ２９を作動させ、製氷完了の信号を出す。その
後、製氷板２１」二にできた氷２２を収穫するザイクル
に入る。

また同時に、水タンク１６内への給水が始まるが、その
とき水タンク１６の外に設けられた液面制御装置は、給
水時の濡れに対する特別な配慮をする必要はない。なお
、製氷板２１がら氷２２が落ちる際、水案内板４４の作
用により水タンク１６内に氷２２が入らないようになっ
ている。氷２２が製氷板２１がら落ち、また水タンク１
６への給水が完了すると、再び前述した製氷工程に入り
、フロート２７が検知水位２６にまで下がると、再び液
面制御装置が作動することになる、。

ところで、氷２２の大きさを例えば小さく変えたいとき
、つまり検知水位２６を変化させたいときには、７レキ
シブルな接′続管３２を利用して、当初の検知水位２６
と新設定の検知水位３１との差だけ液面制御装置を持も
−１−けるだけの簡単な操作により可１１巳である。

また、水の循環中に水タンク１６内の水面に泡立札があ
っても、接続管３２により水タンク１６内の水面とケー
ス２３内の水面とが分離されており、水タンク１６内の
泡がケース２３内に侵入してフロート２７の作動に悪影
響を及ぼすようなことはない。

１：Ｊ、　ｌ説明したようにこの発明の液面制御装置に
よれば、ケース内に密閉室が形成されるときのケース内
の液面〆１ｊさは、液面高さがタンク内と同じである連
通体の先端部の位置により決めらねるので、次のような
効果が１１ｔられる。。

（１）、タンク内の制御液面の商さ位置と、そのと−１
２＝ きのケース内の液面の高さ位置との一致は、連通体の先
端部の位置調節により簡単に可能であり、したがってタ
ンク内の液面変位とフロートの変位とが一致する前記Ａ
区間でタンク内の液面制御をすることができ、タンク内
の制御液面位置の決定に当たって例えばタンクとケース
とを連通させる接続管の位置・サイズ等の制約を受けな
い。

（２）、タンク内の制御液面とそのときのケース内の液
面とは、接続部を介して分離されているので、タンク内
の液面上の泡が、ケース内に侵入し、タンク内の液面制
御の誤動作の原因になることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の液面制御装置の一実施例を示す構造
説明図、第２図は第１図に示す液面制御装置を製氷機の
水タンク内の液面制御に利用したときの構造説明図、第
３図は従来の液面制御装置の一例を示す構造説明図、第
４図はタンク内の液面高さとフロートの位置との関係を
示す図である。 １４．１６　・・・タンク　　１０．２３・・・ゲー人
９、２７・・・７０−）　　　７．３０・・・案内部１
２．２５　・・・密閉室　Ｉ＋、２４・・・連通体＋］
ａ、２４ａ・・先端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体を受け容れているタンク（１４、１６）と、このタ
   ンク（１４、１６）外に接続部（１３、３２）を介して
   液体連通可能に接続され、上部が閉じられている中空の
   ケース（１０、２３）と、このケース（１０、２３）内
   に設けられており、前記タンク（１４、１６）内の液面
   の上下動に応じて変位するフロート（９、２７）と、前
   記ケース（１０、２３）に設けられており、前記フロー
   ト（９、２７）の上下動を案内する案内部（７、３０）
   と、前記接続部（１３、３２）の内部上面より上方で前
   記ケース（１０、２３）および前記タンク（１４、１６
   ）と液体連通するよう先端部（１１ａ、２４ａ）が前記
   ケース（１０、２３）内に設けられている連通体（１１
   、２４）とを備え、前記ケース（１０、２３）は、前記
   ケース（１０、２３）内の液面の上動により、その液面
   がケース（１０、２３）を密閉してケース（１０、２３
   ）内に密閉室（１２、２５）が形成されるようになって
   おり、またその液面高さは、前記連通体（１１、２４）
   の先端部（１１ａ、２４ａ）の位置により規制されるよ
   うになっていることを特徴とする液面制御装置。