JP2014044155A - Float type liquid surface level detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性を有するマグネットフロートの位置の変化から、液面レベルを検出するフロート式液面レベル検出装置に関し、より具体的には、液面の波立ちや傾斜など急激な液面の変動に対しても、安定的に液面レベルを検出することができるフロート式液面レベル検出装置に関する。 The present invention relates to a float type liquid level detection device that detects a liquid level from a change in the position of a magnet float that has magnetism, and more specifically, to a sudden fluctuation of the liquid level such as a ripple or inclination of the liquid level. The present invention also relates to a float type liquid level detecting device that can stably detect the liquid level.
従来、液面レベルを検出する機構として、液面に浮くように形成されたフロートを用いて、このフロートの位置変化を検知することにより、液面レベルの変化を検出するフロート式液面レベル検出装置が知られている。 Conventionally, as a mechanism for detecting the liquid level, a float that detects a change in the liquid level by detecting a change in the position of the float using a float that floats on the liquid level. The device is known.
図5は、従来の液面レベル検出装置の一例を示す概略構成図である。
図5に示すように、従来の液面レベル検出装置100は、略円筒形状のステム102と、磁性を有する磁性フロート104と、磁性フロート104が近接することによってスイッチがONとなる磁気感応素子106と、磁気感応素子106から信号を取り出すためのリード線108とから構成される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional liquid level detecting device.
As shown in FIG. 5, the conventional liquid
なお、磁性フロート104は、中央に貫通孔を有するリング形状に成形されており、貫通孔にステム102を挿通し、ステム102に沿って上下動可能な状態で配置されている。また、磁性フロート104は、液面レベルを検出する液体(以下「被検出液体」という。)よりも比重が小さくなるように形成されている。
The
このように構成された液面レベル検出装置100は、被検出液体が貯留される容器に、略鉛直状に取り付けられる。磁性フロート104は、被検出液体の液面に浮いているため、この状態で液面レベルが変化、例えば、液面レベルが上昇したり、下降したりすることによって所定位置に達した場合に、磁気感応素子106がONとなり、リード線108を介してON信号が出力される。これによって、被検出液体の液面レベルが所定位置に達したことを検出することができる。
The liquid
しかしながら、従来のフロート式液面レベル検出装置を、例えば、輸送機器など振動の大きい機器に用いる場合には、振動によって液面の波立ちが発生するため、フロートが波立ちの影響を受け上下動してしまう。この場合、液面レベル検出装置に組み込まれた磁気感応素子がON−OFFを繰り返すチャタリング現象が生じ、液面レベルを正確に検出することができないという問題が生じていた。 However, when a conventional float type liquid level detector is used for equipment with large vibrations, such as transportation equipment, the liquid surface is undulated by vibration, so the float moves up and down due to the influence of the undulations. End up. In this case, a chattering phenomenon in which the magnetic sensitive element incorporated in the liquid level detecting device repeats ON-OFF occurs, and there is a problem that the liquid level cannot be accurately detected.
この問題を解決するために、フロートをその外径よりも少し大きい内径を有する円筒状の筒で覆いをすることで、波立ちの影響を軽減するフロート式液面レベル検出装置が知られている。 In order to solve this problem, there is known a float type liquid level detecting device that reduces the influence of ripples by covering the float with a cylindrical tube having an inner diameter slightly larger than the outer diameter.
また、特許文献1(特開昭52−88060号公報)のように、液面検出装置の上端部に、弁機構を一体的に有するキャップを取り付けて、手動にてこのキャップを変形させることで、ケース内を気密に保ち、波立ちの影響を受けないようにした液面レベル検出装置も提案されている。 Further, as in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 52-88060), a cap having an integrated valve mechanism is attached to the upper end of the liquid level detection device, and the cap is deformed manually. In addition, a liquid level detection device has also been proposed in which the inside of the case is kept airtight and is not affected by undulations.
しかしながら、フロートを円筒状の筒で覆っただけでは、空気排出孔や液体導入口を設け、その形状や大きさを工夫したとしても、波立ちの影響を十分に低減することはできなかった。
また、特許文献1に開示された液面レベル検出装置は、輸送機器のバッテリー液の比重検出や液面レベル検出には適しているが、手動操作でケース内を気密状態とする必要があり、また、構造も複雑で製造コストもかかるため、安価な機器に使用される液面レベル検出装置としては不向きである。
However, even if the float is simply covered with a cylindrical tube, even if an air discharge hole and a liquid introduction port are provided and the shape and size thereof are devised, the influence of undulation cannot be sufficiently reduced.
In addition, the liquid level detection device disclosed in Patent Document 1 is suitable for specific gravity detection and liquid level detection of battery fluid of transport equipment, but it is necessary to make the inside of the case airtight by manual operation. Further, since the structure is complicated and the manufacturing cost is high, it is not suitable as a liquid level detecting device used for inexpensive equipment.
本発明は、このような現状に鑑み、液面の波立ちが発生した場合にも、チャタリング現象が発生しにくく、また、構造が簡便で製造コストの点で優れるフロート式液面レベル検出装置を提供することを目的とする。 In view of such a current situation, the present invention provides a float type liquid level detecting device that is less likely to cause chattering even when a liquid level undulation occurs, has a simple structure, and is excellent in terms of manufacturing cost. The purpose is to do.
本発明は、前述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明のフロート式液面レベル検出装置は、磁性を有するマグネットフロートを、略鉛直に配置されるステムの外周に沿って上下動するように挿管し、マグネットフロートの位置の変化から、被検出液体の液面レベルの変化を検出するフロート式液面レベル検出装置であって、
前記マグネットフロートを覆うように設けられるとともに、液面検出用空間を形成するカバー部材を備え、
前記カバー部材の下端側部には液体導入口が形成されるとともに、上面部に空気排出孔が形成され、
前記空気排出孔には、前記カバー部材内から外部へ一方向に空気を排出するための弁機構が設けられていることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to solve the problems in the prior art as described above, and the float type liquid level detection device of the present invention has a magnet float having magnetism arranged substantially vertically. A float type liquid level detecting device that is intubated to move up and down along the outer periphery of the stem and detects a change in the liquid level of the liquid to be detected from a change in the position of the magnet float,
A cover member is provided so as to cover the magnet float and forms a liquid level detection space,
A liquid inlet is formed in the lower end side portion of the cover member, and an air discharge hole is formed in the upper surface portion,
The air discharge hole is provided with a valve mechanism for discharging air in one direction from the inside of the cover member to the outside.
前記弁機構は、平板状の弁本体と、抜け防止部を有する軸足とから構成され、前記軸足を前記空気排出孔に挿入するように配置することができる。 The valve mechanism is composed of a flat valve body and a shaft foot having a drop prevention portion, and can be arranged to insert the shaft foot into the air discharge hole.
また、前記弁機構は、板部材により構成され、該板部材を前記カバー部材の外面に前記空気排出孔を塞ぐように配置するとともに、前記板部材の片側を固定したものでもよい。 Further, the valve mechanism may be constituted by a plate member, and the plate member may be disposed on the outer surface of the cover member so as to block the air discharge hole, and one side of the plate member may be fixed.
本発明のフロート式液面レベル検出装置は、前記マグネットフロートの下面側に反発力を生じさせるための反発手段と、
前記マグネットフロートの上面側に吸引力を生じさせるための吸引手段と、
をさらに備えることが好ましい。
The float type liquid level detecting device of the present invention comprises a repelling means for generating a repulsive force on the lower surface side of the magnet float,
Suction means for generating a suction force on the upper surface side of the magnet float;
It is preferable to further comprise.
前記吸引手段は、前記マグネットフロートの磁極に対して、吸引磁界を形成する吸引用磁石であることが好ましく、前記反発手段は、前記マグネットフロートの磁極に対して、反発磁界を形成する反発用磁石であることが好ましい。 Preferably, the attracting means is an attracting magnet that forms an attracting magnetic field with respect to the magnetic pole of the magnet float, and the repelling means is a repelling magnet that forms a repelling magnetic field with respect to the magnetic pole of the magnet float. It is preferable that
本発明によれば、構造が簡便で製造コストの点で優れるフロート式液面レベル検出装置を得ることができ、該装置により、液面の波立ちや傾斜などの急激な液面の変動に対しても、安定的に液面レベルを検出することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a float type liquid level detecting device that has a simple structure and is excellent in manufacturing cost. With this device, it is possible to cope with rapid fluctuations in the liquid level such as undulation or inclination of the liquid level. In addition, the liquid level can be detected stably.
さらに、マグネットフロートの上面側および下面側に、それぞれ、吸引手段および反発手段を設けることによって、マグネットフロートの安定性が向上し、波立ちなどに対して影響を受けずにより安定的に液面レベルを検出することができる。 Furthermore, by providing suction means and repulsion means on the upper surface side and lower surface side of the magnet float respectively, the stability of the magnet float is improved, and the liquid level is more stable without being affected by undulations. Can be detected.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明の液面レベル検出装置の一例における概略断面図である。
図1に示すように、この実施例の液面レベル検出装置10は、略円筒形状のステム12と、磁性を有するマグネットフロート14と、マグネットフロート14が近接することによってスイッチがONとなる磁気感応素子16と、磁気感応素子16から信号を取り出すためのリード線18と、マグネットフロート14を覆うカバー部材24とを備えている。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of the liquid level detecting device of the present invention.
As shown in FIG. 1, the liquid
ステム12は、フランジ部12aの上端部にねじ部12bが一体的に形成されており、被検出液体が貯留される容器(図示せず)に、例えば、図示しないパッキン及びナットを介して略鉛直状に取り付けられる。
The
磁気感応素子16としては、例えば、リードスイッチなどを用いることができ、磁気感応素子16とリード線18とは、例えば、はんだ付けなどの方法によって電気的に接続されている。
また、磁気感応素子16としては、マグネットフロート14が近接した時に、ON信号が出力されるものでもよく、OFF信号が出力されるものでもよい。
As the magnetic
Further, as the magnetically
磁気感応素子16は、ステム12内の所定位置に配置され、リード線18が、例えば、ブッシングなどの絶縁手段32と、防水防滴構造とすることを目的としたエポキシ樹脂などのモールド材34とによって固定されている。
The magnetic
なお、リード線18の一方の端部は、ステム12の外部に導出され、図示しない制御回路に接続されている。後述するように、磁気感応素子16からのON信号またはOFF信号が制御回路によって検出されることにより、被検出液体の液面レベルが変化したことが検出される。
One end portion of the
マグネットフロート14は、特に限定されることはなく、既知のマグネットフロートを用いることができる。このようなマグネットフロートとしては、例えば、焼結磁石とプラスチックの発泡体を一体的に成形したいわゆる発泡プラスチックフロート、焼結磁石とニトリルゴム(NBR)などのゴムの発泡体を一体的に成形したいわゆる発泡NBRフロート、中空金属内に焼結磁石を内蔵したいわゆる金属フロート、および樹脂と磁石とからなる未発泡樹脂フロートが挙げられる。
これらの中でも、フロート内に液体が浸入することがなく、耐薬品性にも優れることから、耐薬品性を有するプラスチック樹脂材に、ストロンチウムフェライト等のフェライト磁石や希土類磁石などの粉末、特に、コストパフォーマンスおよび磁気特性などの点から、好ましくはストロンチウムフェライト粉末を適量混合してリング状に射出成形した未発泡のマグネットフロートが望ましい。なお、この未発泡のマグネットフロートを用いる場合には、該フロートを被検出液体に浮かせるような手段を設ける、例えば、図4のような構造の装置とすることが好ましい。
The
Among these, since liquid does not penetrate into the float and has excellent chemical resistance, powders such as ferrite magnets such as strontium ferrite and rare earth magnets are used as plastic resin materials having chemical resistance. From the viewpoint of performance and magnetic characteristics, an unfoamed magnet float obtained by mixing a suitable amount of strontium ferrite powder and injection-molding it into a ring shape is desirable. When this unfoamed magnetic float is used, it is preferable to provide an apparatus having a structure as shown in FIG. 4, for example, provided with means for floating the float on the liquid to be detected.
カバー部材24は、マグネットフロート14を覆うように設けられるとともに、ケースとしての役割を有しており、カバー部材24内部が液面検出用空間23となっている。
カバー部材24の材質は特に制限されないが、プラスチックなど磁石の磁束を遮断しないものが好ましい。なお、用途に応じて、また、検出装置を構成する部材を適宜選択することによって、金属などの磁石の磁束を遮断するものを用いることができる。
The
The material of the
カバー部材24には、その下端側部に液体導入口24aが形成されるとともに、その上面部に、空気排出孔24bが形成されている。
The
液体導入口24aの大きさは、被検出液体がカバー部材24の内外を出入り可能であれば特に限定されるものではないが、液体導入口24aの大きさがあまり小さいと、後述するように、被検出液体の表面張力による被検出液体の排出が困難となる。
The size of the
一方で、液体導入口24aの大きさが大きすぎても、後述するように、液体導入口24aが空気中に露出した場合に、カバー部材24内部の被検出液体が液体導入口24aから急激に排出されてしまうことになる。
On the other hand, even if the size of the
このため、被検出液体の粘度、比重、温度特性などの性状、および、使用環境などに応じて、液体導入口24aの形状や大きさを適宜選定する必要がある。
For this reason, it is necessary to appropriately select the shape and size of the
空気排出孔24bには、カバー部材24内から外部へ一方向に空気を排出するための弁機構25が設けられている。
The
空気排出孔24bの大きさは、カバー部材24内から外部へ一方向に空気を排出できる大きさであれば特に制限されず、弁機構25の構造等に応じて適宜選択すればよい。なお、弁機構25が、図2に示すように、平板状の弁本体25aと抜け防止部25cを有する軸足25bとから構成され、軸足25bを空気排出孔24bに挿入した構成である場合には、空気排出孔24bの径は、軸足25bの径より大きく、空気排出孔24bに軸足25bを挿入した際にもカバー部材24内部の空気がスムーズに外部に排出できるだけの隙間があり、さらに、軸足25bが動く際に空気排出孔24bとの間で摩擦が生じないような大きさであることが好ましい。
The size of the
本実施例の弁機構25が、図2に示すように構成された液面レベル検出装置10では、カバー部材24内部に被検出液体が進入し、該液体が液体導入口24aを塞ぐ位置まで上昇するまでは、弁機構25はその自重により弁本体25aで空気排出孔24bを塞いでいる。一方で、被検出液体の液面が液体導入口24aを塞ぐ位置まで上昇すると、カバー部材24内部が気密状態となる。このため、このまま液面が上昇した場合には、カバー部材24内部の空気は弁機構25が自動的に開弁して、カバー部材24内部の空気が外部に排出されることになる。
In the
このとき、カバー部材24内部の空気が弁機構25を押し上げて開弁するためには、弁機構25の自重+被検出液体の粘着力以上の力が必要となるため、弁機構25の開弁をスムーズにするため、弁機構25はなるべく軽いものであることが望ましい。
At this time, in order for the air inside the
なお、本実施例では4本の抜け防止部25cを有しているが、弁機構25は、上述のように、空気排出孔24bを塞いだり、空気をスムーズに排出できるような構造であり、かつ、カバー部材24内部が被検出液で満ちた場合にも弁機構25がカバー部材から外れることのない構造であればよく、他の例としては、少なくとも2本の抜け防止部25cを有するもの、より安定的には、軸足25bに対して120°間隔で3本の抜け防止部25cを設けてあるものが挙げられる。
In addition, in the present embodiment, the four
抜け防止部25cは、水平よりも10°〜15°上向き(すなわち、軸足25bに対して75°〜80°傾けた状態)とすることによって、弁機構25を空気排出孔24bに挿入し易くなり、かつ、抜け防止部25cがカバー部材24の内面と点接触で触れることになるため望ましい。
The
弁機構25の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ゴムやプラスチックなどを用いることができる。また、弁本体25aと軸足25bとは、一体的に成形してもよく、また、別体として成形して弁本体25aと軸足25bとを固定して弁機構25とすることもできる。弁本体25aと軸足25bを別体とする場合には、弁本体25aと軸足25bとを同じ材質としてもよいし、異なる材質としてもよい。
The material of the
なお、図1に示す実施例では、弁機構25として弁本体25aと軸足25bと抜け防止部25cとからなる構成が示されているが、これに限定されることはなく、例えば、図3に示すように、平板状のゴム板またはプラスチックの薄板からなる板部材36を、カバー部材24の外面に空気排出孔24bを塞ぐように配置するとともに、板部材36の片側を固定して、いわゆる片持ちバネ構造の弁機構25とすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
このような弁機構25は、被検出液体の液面が液体導入口24aを塞ぐ位置以上に上昇し、カバー部材24内部の空気圧が上昇したことによって開弁されて、カバー部材24内部の空気が排出されるとともに、カバー部材24内部に被検出液体が満ちた場合には、閉弁されるような構造であれば、弁機構25の形状や構造は問わない。
Such a
なお、符号38は板部材36を保護するための保護カバー、符号38aは保護カバー38に設けられた通路孔である。
本実施例においては、カバー部材24内部の下面から上面までが、マグネットフロート14が上下動することができる可動範囲となり、マグネットフロート14の下面がカバー部材24内部の下面に最接近した位置がマグネットフロート14の「下端位置」、マグネットフロート14の上面がカバー部材24内部の上面と最接近した位置がマグネットフロート14の「上端位置」としている。
In this embodiment, from the lower surface to the upper surface inside the
本実施例では、磁気感応素子16は、マグネットフロート14の上端位置近傍に配置されており、液面レベルの上昇に伴いマグネットフロート14が上端位置近傍に達したときに、リード線18を介してON信号が出力されるように構成されている。
In the present embodiment, the magnetic
このように構成される本実施例の液面レベル検出装置10では、容器内部の液面が上昇して、液面導入孔24aから被検出液体がカバー部材24内部に進入することで、マグネットフロート14が上端位置に達した場合、磁気感応素子16はONの状態に保たれることになる。
In the liquid
この状態で、激しい波立ちが発生したとしても、弁機構25によりカバー部材24内部の気密が保たれ、液体導入口24aや空気排出孔24bを介して、カバー部材24内に空気が流入しにくいため、波立ちの影響により、マグネットフロート14が上下動しにくく、安定的に液面レベルを検出することができる。
In this state, even if severe undulations occur, the
また、液面レベル検出装置10が取り付けられた容器が傾いて、液体導入口24aが空気中に露出しても、カバー部材24内部の被検出液体が液体導入口24aから急激に排出されることはなく、マグネットフロート14は同位置を保つため、磁気感応素子16はONの状態に保たれ、安定的に液面レベルを検出することができる。
Further, even if the container to which the liquid
被検出液体の液面が下降して、液体導入口24aの上端位置よりも僅かに下側まで達すると、被検出液体の表面張力により、カバー部材24内部の被検出液体が引き出され、同量の空気が液体導入口24aから入り込む。これにより、カバー部材24内部の液面が下降し、これに伴って、マグネットフロート14も下降して磁気感応素子16から乖離するため、磁気感応素子16はOFFとなる。
When the liquid level of the liquid to be detected descends and reaches slightly below the upper end position of the
図4は、本発明の液面レベル検出装置の別の実施例における断面図である。
この実施例の液面レベル検出装置10は、図1に示した液面レベル検出装置10と基本的には同様な構成であるので、同一の構成部材には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the liquid level detecting device of the present invention.
Since the liquid
この実施例では、マグネットフロート14の下面側に反発力を生じさせる反発手段として反発用磁石20が設けられているとともに、マグネットフロート14の上面側に吸引力を生じさせる吸引手段として吸引用磁石22が設けられている。
In this embodiment, a
また、マグネットフロート14はその厚み方向において、反発用磁石20及び吸引用磁石22に対応して極性を有するように着磁されている。なお、本実施例においては、図4において、マグネットフロート14の上面側がS極、下面側がN極となるように着磁されている。
The
また、反発用磁石20は、マグネットフロート14の磁極に対して反発磁界を形成するように、本実施例では、反発用磁石20の上面側がN極、下面側がS極となるように、カバー部材24の下面側に、脱落しないように固定されている。
In the present embodiment, the
また、吸引用磁石22は、マグネットフロート14の磁極に対して吸引磁界を形成するように、本実施例では、反発用磁石22の上面側がS極、下面側がN極となるように、カバー部材24の上面側に、脱落しないように固定されている。
Further, in this embodiment, the attracting
このような反発用磁石20および吸引用磁石22としては、特に限定されるものではないが、例えば、プラスチック磁石、ゴム磁石、焼結磁石、希土類磁石などを用いることができ、反発用磁石20および吸引用磁石22の形状も特に限定されるものではない。
The
なお、図4に示すように、反発用磁石20および吸引用磁石22をカバー部材24の外部に設ける場合には、カバー部材24の材質として、例えば、プラスチックなど磁石の磁束を遮断しないものを選択する必要がある。
As shown in FIG. 4, when the
また、図示しないが、反発用磁石20および吸引用磁石22をカバー部材24の内部に設けることもできる。
Although not shown, the
本実施例の液面レベル検出装置10を、例えば、機器内部に磁石などの磁気発生源を有する発電機などに用いる場合には、該磁気発生源に対してマグネットフロート14、反発用磁石20、吸引用磁石22の磁束の影響を与えないため、かつ、マグネットフロート14、磁気感応素子16などに対して該磁気発生源による影響を与えないために、カバー部材24が磁石の磁束を遮断するように構成することが好ましい。
When the liquid
図4に示すように構成された本実施例の液面レベル検出装置10では、マグネットフロート14の下面側に反発力が生じるとともに、マグネットフロート14の上面側には吸引力が生じることになる。
In the liquid
このため、液面レベルが上昇してマグネットフロート14と反発用磁石20との間隙が大きくなり、反発用磁石20による反発磁力が小さくなったとしても、マグネットフロート14と吸引用磁石22との間隙が小さくなり、吸引用磁石22による吸引磁力が大きくなり、マグネットフロート14に対する付加浮力が充分に与えられ、マグネットフロート14を安定させることができる。
For this reason, even if the liquid level rises and the gap between the
マグネットフロート14に対する付加浮力を充分に与えるためには、下記式(1)で表される条件を満たすように、マグネットフロート14、反発用磁石20、吸引用磁石22の形状および磁力を適宜選定することが好ましい。
In order to sufficiently give the additional buoyancy to the
F>A−C×G ・・・式(1)
但し、
Fは、マグネットフロート14が可動範囲にある場合の反発用磁石20の反発力と吸引用磁石22の吸引力の合成力(g重)、
Aは、マグネットフロート14の重量(g重)、
Cは、マグネットフロート14の体積(cm3)、
Gは、被検出液体の密度(g重/cm3)、
とする。
F> A−C × G Formula (1)
However,
F is the combined force (g weight) of the repulsive force of the
A is the weight (g weight) of the
C is the volume (cm 3 ) of the
G is the density of the liquid to be detected (g weight / cm 3 ),
And
また、マグネットフロート14を被検出液体の液面レベルの変化に伴って上下動させるために、下記式(2)で表される条件を満たすように、マグネットフロート14、反発用磁石20、吸引用磁石22の形状および磁力を適宜選定することが好ましい。
Further, in order to move the
F'<A ・・・式(2)
但し、
F'は、マグネットフロート14が上端位置にある場合の反発用磁石20の反発力と吸引用磁石22の吸引力の合成力(g重)、
Aは、マグネットフロート14の重量(g重)、
とする。
F ′ <A Formula (2)
However,
F ′ is a combined force (g weight) of the repulsive force of the
A is the weight (g weight) of the
And
式(1)および(2)を満たす合成力は、マグネットフロート14を被検出液体に浮かばせるための必要浮力である。このように選定することによって、マグネットフロート14を被検出液体の液面に浮かばせることができ、被検出液体の液面レベルの変化に伴って、マグネットフロート14がステム12における可動範囲を上下動することになる。
The combined force that satisfies the expressions (1) and (2) is a necessary buoyancy for floating the
なお、マグネットフロート14が下端位置にある場合の反発用磁石20の反発力と吸引用磁石22の吸引力の合成力Fが、マグネットフロート14の重量Aよりも大きい場合には、マグネットフロート14は反発用磁石20と密着せず、合成力Fと重量Aが釣り合う位置で浮いた状態となる。
If the combined force F of the repulsive force of the
このため、マグネットフロート14の可動範囲は、カバー部材24内部の下面から上面までよりも、カバー部材24内部の下面から、合成力Fと重量Aが釣り合う位置で浮いた状態のマグネットフロート14の下面との距離だけ短くなるため、液面レベル検出範囲が狭くなり好ましくない。
従って、前記合成力Fは、下記式(3)を満たすことが好ましい。
For this reason, the movable range of the
Therefore, it is preferable that the synthetic force F satisfies the following formula (3).
A>F>A−C×G ・・・式(3)
但し、F、A、CおよびGは、前記と同様である。
A>F> A-C × G Formula (3)
However, F, A, C and G are the same as described above.
ステム12の全長を伸ばすことによって、液面レベル検出範囲を広くすることができるが、設計が複雑になったり、製造コストが上昇したりする傾向にある。
式(3)を満たすようにマグネットフロート14、反発用磁石20、吸引用磁石22の磁力を選定することによって、被検出液体の液面レベルの変化に伴って、マグネットフロート14が正確に上下動するとともに、マグネットフロート14の可動範囲を最大とすることができる。
By extending the entire length of the
By selecting the magnetic force of the
このように構成される本実施例の液面レベル検出装置10では、容器内部の液面が上昇して、液面導入孔24aから被検出液体がカバー部材24内部に進入することで、マグネットフロート14が上端位置に達した場合、磁気感応素子16はONの状態に保たれることになる。
In the liquid
この状態で、激しい波立ちが発生したとしても、弁機構25によりカバー部材24内部の気密が保たれ、液体導入口24aや空気排出孔24bを介して、カバー部材24内に空気が流入しにくいため、波立ちの影響により、マグネットフロート14が上下動しにくく、安定的に液面レベルを検出することができる。
In this state, even if severe undulations occur, the
また、液面レベル検出装置10が取り付けられた容器が傾いて、液体導入口24aが空気中に露出しても、カバー部材24内部の被検出液体が液体導入口24aから急激に排出されることはなく、マグネットフロート14は同位置を保つため、磁気感応素子16はONの状態に保たれ、安定的に液面レベルを検出することができる。
Further, even if the container to which the liquid
被検出液体の液面が下降して、液体導入口24aの上端位置よりも僅かに下側まで達すると、被検出液体の表面張力により、カバー部材24内部の被検出液体が引き出され、同量の空気が液体導入口24aから入り込む。これにより、カバー部材24内部の液面が下降し、これに伴って、マグネットフロート14も下降して磁気感応素子16から乖離するため、磁気感応素子16はOFFとなる。
When the liquid level of the liquid to be detected descends and reaches slightly below the upper end position of the
なお、このような液面レベル検出装置10を、例えば、輸送機器や発電機などの潤滑油の液面レベルを検出するために使用する場合、機器の使用時間の経過に伴い、潤滑油中に磁性金属粉が混入することがある。
In addition, when using such a liquid
この場合、機器の寿命に影響する問題が生じるため、通常は、フィルターの交換や潤滑油の交換が必要となる可能性があるが、図4に示すような液面レベル検出装置10では、磁性金属粉は、液面レベル検出装置10の反発用磁石20および吸引用磁石22に吸着されることになる。
In this case, there is a problem that affects the life of the equipment, so there is a possibility that it is usually necessary to replace the filter or the lubricating oil. However, in the liquid
このように、潤滑油などの被検出液体中の磁性金属粉を、液面レベル検出装置10の反発用磁石20および吸引用磁石22によって除去することができるため、液面レベル検出装置10を取り付けた機器の長寿命化が期待される。
Thus, since the magnetic metal powder in the liquid to be detected such as lubricating oil can be removed by the
なお、磁性金属粉は、マグネットフロート14へはごくわずかにしか付着しないため、マグネットフロート14とステム12との間に磁性金属粉が混入して、マグネットフロート14の動きが阻害されることもない。
In addition, since magnetic metal powder adheres to the
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、マグネットフロート14、反発用磁石20、吸引用磁石22の磁極の対向関係を、本実施例とはそれぞれ反対となるように取り付けることもできる。
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, the opposing relationship of the magnetic pole of the
また、上記図4に示すような実施例では、反発手段および吸引手段として、反発用磁石20および吸引用磁石22を用いているが、これに限定されることはなく、例えば、特願2012−160561号に示されたように、バネ構造を用いることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 4, the
さらに、本発明は、輸送機器に限らず、例えば、小型発電器や農業用機器など、振動や傾斜が発生する機器に使用する容器の液面レベル検出にも用いることができるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to transportation equipment, and can be used for, for example, detecting the liquid level of a container used for equipment that generates vibration or inclination, such as a small generator or agricultural equipment. Various modifications can be made without departing from the object.
10 液面レベル検出装置
12 ステム
12a フランジ部
12b ねじ部
14 マグネットフロート
16 磁気感応素子
18 リード線
20 反発用磁石
22 吸引用磁石
23 液面検出用空間
24 カバー部材
24a 液体導入口
24b 空気排出孔
25 弁機構
25a 弁本体
25b 軸足
25c 抜け防止部
32 絶縁手段
34 モールド材
36 板部材
38 保護カバー
38a 通路孔
100 液面レベル検出装置
102 ステム
104 磁性フロート
106 磁気感応素子
108 リード線
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記マグネットフロートを覆うように設けられるとともに、液面検出用空間を形成するカバー部材を備え、
前記カバー部材の下端側部には液体導入口が形成されるとともに、上面部に空気排出孔が形成され、
前記空気排出孔には、前記カバー部材内から外部へ一方向に空気を排出するための弁機構が設けられていることを特徴とするフロート式液面レベル検出装置。 A float type liquid that intubates a magnet float with magnetism so that it moves up and down along the outer periphery of a stem arranged substantially vertically, and detects a change in the level of the liquid to be detected from a change in the position of the magnet float A surface level detection device,
A cover member is provided so as to cover the magnet float and forms a liquid level detection space,
A liquid inlet is formed in the lower end side portion of the cover member, and an air discharge hole is formed in the upper surface portion,
The float type liquid level detecting device, wherein the air discharge hole is provided with a valve mechanism for discharging air in one direction from the inside of the cover member to the outside.
前記マグネットフロートの上面側に吸引力を生じさせるための吸引手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフロート式液面レベル検出装置。 Repulsion means for generating a repulsive force on the lower surface side of the magnet float;
Suction means for generating a suction force on the upper surface side of the magnet float;
The float type liquid level detecting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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