JP3176564U

JP3176564U - 液位センサ

Info

Publication number: JP3176564U
Application number: JP2012000540U
Authority: JP
Inventors: 真右江口; 忠夫宮野; 利寿安藤
Original assignee: Nikkiso Co Ltd; NIHON KLINGAGE CO Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd; NIHON KLINGAGE CO Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2022-02-03

Abstract

【課題】従来よりも誤作動のおそれの低い液位センサを提供する。
【解決手段】液位センサ１０は、液位に応じて移動させられる検出子１２と、前記検出子１２の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサ１６と、前記センサ１６による前記検出子１２の位置の検出範囲２９を確保するために設けられたガイド部材１４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、液位センサに関する。

従来から、キャンドモータポンプなど、取扱液の一部を軸受の潤滑に使用するポンプが知られている。このようなポンプにおいて、液体が供給されない状態でポンプが駆動すると、潤滑用の液体が供給されないことになるので、軸受が損傷するおそれがある。この、液体が供給されない、いわゆる空運転（ドライ運転）を防止するために、液位センサが使用される場合がある。例えば、図７に示すように、ポンプ１００が接続される配管１１０のうち、分岐管１１２に液位センサ１１４が取り付けられる。

例えば、特許文献１では、図８に示すように、検出子１１６とセンサ１１８を備えた液位センサ１１４が開示されている。検出子１１６は、図９に示すように、分岐管１１２内に挿入され、分岐管１１２内の液位に応じて移動する。例えば、分岐管１１２内の液位が上昇するに従って、検出子１１６のフロート１２２が浮くとともに、マグネット１２０が下降する。また、センサ１１８は、検出子１１６の位置に応じて信号を出力する。例えば、分岐管１１２内の液位が所定のレベルに達すると、マグネット１２０がセンサ１１８の感知範囲１２１に到達する。これを受けて、配管内に液体が供給されている（液張りされている）ことを示す確認信号がセンサ１１８から出力される。確認信号を受けて、ポンプ１００が起動される。

特開２００２−９８５７３号公報

ところで、従来の液位センサと配管の接続状態によっては、液位センサ１１４の誤作動を招くおそれがある。両者を接続する際に、液位センサ１１４のフランジ１３０と、分岐管１１２のフランジ１３２とを位置合わせして両者を固定する。このような場合、フランジ１３２のねじ穴等の寸法公差が、液位センサ１１４の組み付け時に要求されるものよりも緩く（甘く）定められている場合がある。そうなると、分岐管１１２内の液張りが不十分であっても、センサ１１８から確認信号が出力されてしまうおそれがある。

図１０には、分岐管１１２と液位センサ１１４とがずれた状態で接続された様子が例示されている。分岐管１１２と液位センサ１１４とがずれた状態で接続されると、分岐管１１２の内壁がフロート１２２を押し上げてしまう場合がある。そうなると、マグネット１２０が下がってセンサ１１８の感知範囲１２１に到達してしまう。その結果、分岐管１１２内の液張りが不十分であっても、センサ１１８から確認信号が出力されてしまう。

そこで、本考案は、誤作動のおそれの低い液位センサを提供することを目的とする。

本考案は、液位センサに関するものである。当該液位センサは、液位に応じて移動させられる検出子と、前記検出子の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサと、前記センサによる前記検出子の位置の検出範囲を確保するために設けられたガイド部材と、を備える。

また、上記考案において、前記ガイド部材は、筒状部材であり、前記筒状部材の内壁によって前記検出範囲が確保されることが好適である。

また、上記考案において、前記筒状部材内の液体の流れを整流する整流部材を備えることが好適である。

本考案によれば、従来よりも誤作動のおそれの低い液位センサを提供することが可能となる。

本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する斜視図である。本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する垂直断面図である。検出範囲を説明する図である。本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する水平断面図である。本考案の実施の形態における液位センサの別例の構成を示す垂直断面図である。整流手段の構成を例示する図である。液位センサの設置状態を例示する図である。従来の液位センサを例示する垂直断面図である。従来の液位センサを例示する垂直断面図である。従来の液位センサを例示する垂直断面図である。

図１に、本実施の形態に係る液位センサ１０を例示する。なお、図１−５では、液位センサ１０の奥行き方向に沿った軸をｘ軸とし、幅方向に沿った軸をｙ軸とし、高さ方向に沿った軸をｚ軸として定めている。

図２に、液位センサ１０のｘ−ｚ断面（垂直断面）図を例示する。液位センサ１０は、検出子１２、ガイド部材１４及びセンサ１６を含んで構成される。検出子１２は、液位に応じて移動可能な部材である。検出子１２は、例えば、フロート１８とマグネット２１を含んで構成される。フロート１８は、液体の浮力により浮くことの可能な構造を備えており、例えば中空構造の球体から構成される。また、フロート１８は液体に対して耐食性を備えていることが好適であり、例えばＳＵＳ材等の金属材料からから構成されてよい。

マグネット２１は、フロート１８の移動に伴って移動可能となっている。例えば、フロート１８とマグネット２１をアーム２０で支持するとともに、アーム２０を支持体２２で回動可能に支持するようにしてもよい。支持体２２は、ガイド部材１４に固定される支持棒であってよい。なお、ガイド部材１４に流入する液体の比重が軽い場合でもフロート１８が十分に浮くように、マグネット２１にカウンタウェイトの役割を持たせてもよい。例えば、フロート１８とマグネット２１の力のモーメント[Ｎ・ｍ]が釣り合うようにマグネット２１の重量を定めてもよい。

センサ１６は、検出子１２の位置に応じたセンシング信号を出力可能な機器である。例えば、センサ１６は、スイッチ部材２４と送信器２６を含んで構成される。スイッチ部材２４は、検出子１２の位置に応じてオン／オフの切り替えが行われる部材である。例えば、スイッチ部材２４は、リードスイッチであってよい。リードスイッチは相対する接点２５Ａ、２５Ｂを備えている。マグネット２１が接点２５Ａ、２５Ｂに接近すると、マグネット２１の磁界によって接点２５Ａ、２５Ｂが接続する。マグネット２１が接点２５Ａ、２５Ｂから離間すると、接点２５Ａ、２５Ｂは離間する。接点２５Ａ、２５Ｂを接続させることのできるマグネット２１の移動範囲を感知範囲と呼ぶ。感知範囲は、マグネット２１の磁界の強さと接点２５Ａ、２５Ｂの曲げ応力等によって予め求めることができる。

送信器２６は、センシング信号を出力可能な機器である。例えば、送信器２６は、スイッチ部材２４に接続された端子台であってよい。送信器２６は、スイッチ部材２４の導通状態に応じてセンシング信号を出力する。具体的には、スイッチ部材２４が接続状態（導通時）のとき、送信器２６は確認信号を外部に出力する。ここで、確認信号とは、ガイド部材１４内に液体が供給されている（液張りできている）ことを示す信号であってよい。また、スイッチ部材２４が離間状態（切断時）のとき、送信器２６は確認信号を出力しない。

ガイド部材１４は、センサ１６による検出子１２の位置の検出範囲を確保する部材である。また、ガイド部材１４に、図示しない配管と接続するためのフランジ３０を設けてもよい。

検出範囲２９とは、図３に示すように、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７との重複範囲のうち、所望の範囲を指している。すなわち、センサ１６が検出子１２の位置を検出可能な範囲のうち、所望の範囲が検出範囲となる。例えば、ガイド部材１４内の液位がガイド部材１４の内径ｄの２／３以上であるときの、マグネット２１の位置が感知範囲２７と重複するように、検出範囲を設定する。なお、図３では、重複範囲の全体を検出範囲２９として示している。

検出範囲２９の確保は、例えば、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７とを固定することによって行うことができる。移動範囲２３を固定するに当たり、ガイド部材１４を筒状部材のハウジングとするとともに、検出子１２をガイド部材１４内に収容することが好適である。これにより、検出子１２の移動範囲２３を、ガイド部材１４の内壁で規定することが可能となる。

検出子１２をガイド部材１４内に収容すると、フロート１８の移動範囲は、図２に示すように、ガイド部材１４の内径ｄ以内に定められる。フロート１８の移動範囲がガイド部材１４により定められていることから、フロート１８に伴って移動するマグネット２１も移動範囲が定められる。具体的には、フロート１８の移動範囲とアーム２０の長さによってマグネット２１の移動範囲２３が定められる。例えば、フロート１８の移動角をθ、支持体２２からマグネット２１までの長さをｘとすると、マグネット２１の移動範囲２３は、ｘθとなる。検出子１２をガイド部材１４内に収容することで、液位センサ１０と配管（図示せず）との接続状態に関わらず、検出子１２の移動範囲２３が固定される。

また、センサ１６の感知範囲２７を定めるに当たり、ガイド部材１４にセンサ１６を固定することが好適である。センサ１６を固定することで、センサ１６の感知範囲２７が固定される。

ここで、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７を固定する際に、両者の重複領域である検出範囲２９が形成される様に、検出子１２及びセンサ１６を固定する。例えば、センサ１６をガイド部材１４の所望の位置に固定したときの感知範囲２７を求める。次に、この感知範囲２７の所望の範囲が検出範囲２９となるよう、マグネット２１の移動範囲２３を算出する。例えば、感知範囲２７の一部を移動範囲２３が重複するように設定する。さらに、マグネット２１の軌跡が、算出された移動範囲２３に沿うように、検出子１２の配置を定める。

また、液位センサ１０の組み立て時に、検出子１２とセンサ１６を上記算出時の位置に配置することの可能な手段を設けておくことが好適である。例えば、図４に示すように、支持体２２を算出時の位置に固定するために、ガイド部材１４に挿入孔３３を形成してもよい。また、センサ１６の位置を規定する位置決め部材をガイド部材１４に設けてもよい。

なお、ポンプの運転初期等においては、ガイド部材１４内に流入する液体の流量が急激に増減する場合がある。このとき、確認信号の出力と停止が繰り返され、その結果、制御システムに過大な負荷が掛かるおそれがある。そこで、ガイド部材１４に流入する液体の流量変化を平滑化するために、図５に示すように、ガイド部材１４の開口２８に整流手段３２を設けてもよい。

整流手段３２は、図６に示すように、開口２８を覆う板材３４であってよい。さらに、この板材３４に、パンチング加工等により貫通孔３６を設けてもよい。また、整流手段３２は、配管を流れる異物によって目詰まりし難い形状であることが好適である。つまり、整流手段３２は、十分な整流効果を備えるとともに、目詰まりし難いことが好適である。例えば、内径４０ｍｍの開口２８に整流手段３２を取り付ける際には、直径４０ｍｍの円板状の板材に、直径３ｍｍの貫通孔を５ｍｍ間隔で複数個開けたものを整流手段３２として用いることが好適である。また、整流手段３２は、流入する液体に対して耐食性を備えるものであることが好適であり、例えばＳＵＳ材等の金属材料であってよい。

１０液位センサ、１２検出子、１４ガイド部材、１６センサ、１８フロート、２０アーム、２１マグネット、２２支持体、２３移動範囲、２４スイッチ部材、２５接点、２６送信器、２７感知範囲、２８開口、２９検出範囲、３０フランジ、３２整流手段、３３挿入孔、３４板材、３６貫通孔。

Claims

液位に応じて移動させられる検出子と、
前記検出子の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサと、
前記センサによる前記検出子の位置の検出範囲を確保するために設けられたガイド部材と、
を備えることを特徴とする液位センサ。
請求項１に記載の液位センサであって、
前記ガイド部材は、筒状部材であり、前記筒状部材の内壁によって前記検出範囲が確保されることを特徴とする液位センサ。
請求項２に記載の液位センサであって、
前記筒状部材内の液体の流れを整流する整流部材を備えることを特徴とする液位センサ。