JP7069444B1 - Liquid level detector - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、容器が膨張及び収縮しても、容器内に貯蔵されている液体の液面を正確に検知できる液面検知器および液体検知システムを提供することを目的とする。【解決手段】液体検知システム100は、液面検知器10と、液面検知器20と、容器90と、支柱80と、制御部50と、注入部91と、排出部92とを備える。液面検知器10は、センサ5と、スペーサ6と、固定部12と、連結部11とを備える。センサ5は、例えば静電センサで構成される。連結部11は、固定部12およびセンサ5を連結する。連結部11は、容器90の方向R1へセンサ5を付勢する第1のバネ15を有する。容器90の膨張によってセンサ5が容器90とは逆の方向へ押されたとき、第1のバネ15の付勢力に抗ってセンサ5が容器90とは逆の方向へ可動する。その際、第1のバネ15が容器90の方向R1へセンサ5を付勢するため、センサ5の固定を維持する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level detector and a liquid detection system capable of accurately detecting the liquid level of a liquid stored in a container even if the container expands and contracts. A liquid detection system 100 includes a liquid level detector 10, a liquid level detector 20, a container 90, a support column 80, a control unit 50, an injection unit 91, and a discharge unit 92. The liquid level detector 10 includes a sensor 5, a spacer 6, a fixing portion 12, and a connecting portion 11. The sensor 5 is composed of, for example, an electrostatic sensor. The connecting portion 11 connects the fixing portion 12 and the sensor 5. The connecting portion 11 has a first spring 15 that urges the sensor 5 toward the direction R1 of the container 90. When the sensor 5 is pushed in the direction opposite to the container 90 due to the expansion of the container 90, the sensor 5 moves in the direction opposite to the container 90 against the urging force of the first spring 15. At that time, since the first spring 15 urges the sensor 5 in the direction R1 of the container 90, the sensor 5 is kept fixed. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、容器内に貯蔵されている液体の液面を検知するセンサを備える液面検知器に関するものである。 The present invention relates to a liquid level detector including a sensor for detecting the liquid level of the liquid stored in the container.
従来から、容器内に貯蔵されている液体の液面を検知するセンサを備える液面検知器が各種提案されている。容器は例えば、液体を貯蔵するタンクである。液体は例えば次亜塩素酸水やアルコールなどである。センサは例えば静電容量センサであり、容器の外周面に対向する状態で固定される。例えば特許文献1は、タンク内に貯蔵されている液体の液面を検出する静電容量形近接センサを開示している。 Conventionally, various liquid level detectors including a sensor for detecting the liquid level of the liquid stored in the container have been proposed. The container is, for example, a tank for storing a liquid. The liquid is, for example, hypochlorite water or alcohol. The sensor is, for example, a capacitance sensor, and is fixed so as to face the outer peripheral surface of the container. For example, Patent Document 1 discloses a capacitive proximity sensor that detects the liquid level of a liquid stored in a tank.
しかしながら、容器は、貯蔵する液体の量に比例して、液体から圧力を受ける。容器に貯蔵されている液体の量が多い場合、容器は外側へ膨張することがある。このとき、センサが外側へ押され、センサの固定位置が外側へ変化する。そして、容器内から液体が排出され容器内の液体が減ったとき、容器は液体の圧力から解放される。これにより容器が収縮するが、センサの固定位置は外側に変化したままとなる。すなわち、従来の液面検知器では、容器とセンサの距離が変化し、センサの精度が低下することがあった。 However, the container receives pressure from the liquid in proportion to the amount of liquid stored. If the amount of liquid stored in the container is large, the container may expand outward. At this time, the sensor is pushed outward, and the fixed position of the sensor changes to the outside. Then, when the liquid is discharged from the container and the liquid in the container is depleted, the container is released from the pressure of the liquid. This causes the container to shrink, but the fixed position of the sensor remains changed outwards. That is, in the conventional liquid level detector, the distance between the container and the sensor may change, and the accuracy of the sensor may decrease.
また、従来の液面検知器では、容器の膨張及び収縮により、固定されているセンサが外れるおそれもあった。 Further, in the conventional liquid level detector, there is a possibility that the fixed sensor may come off due to the expansion and contraction of the container.
したがって、従来の液面検知器は、容器内に貯蔵される液体の液面を正確に検知できなくなるおそれがあった。 Therefore, the conventional liquid level detector may not be able to accurately detect the liquid level of the liquid stored in the container.
本発明は、容器が膨張及び収縮しても、容器内に貯蔵されている液体の液面を正確に検知できる液面検知器および液体検知システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a liquid level detector and a liquid detection system that can accurately detect the liquid level of the liquid stored in the container even if the container expands and contracts.
本発明の液面検知器は上記の目的を達成するために以下の手段を備える。 The liquid level detector of the present invention is provided with the following means in order to achieve the above object.
(1)本発明の液面検知器は、容器内に貯蔵されている液体の液面を検知するセンサと、容器の近傍に固定される支柱と、支柱を嵌めるための開口部を有し、センサが容器の外周面に対向する状態でセンサを固定する固定部と、固定部およびセンサを連結する連結部を備える。そして、連結部は、容器の方向へセンサを付勢する第1のバネ及び容器の方向へセンサを付勢する第2のバネを有し、固定部、第1のバネ、第2のバネ及びセンサはこの順に、センサが付勢される方向に対して略垂直方向に直列に連結する。 (1) The liquid level detector of the present invention has a sensor for detecting the liquid level of the liquid stored in the container, a support column fixed in the vicinity of the container, and an opening for fitting the support column. A fixing portion for fixing the sensor in a state where the sensor faces the outer peripheral surface of the container, and a connecting portion for connecting the fixing portion and the sensor are provided. The connecting portion has a first spring that urges the sensor toward the container and a second spring that urges the sensor toward the container, and has a fixed portion, a first spring, a second spring, and a second spring. In this order, the sensors are connected in series in a direction substantially perpendicular to the direction in which the sensors are urged.
この構成では、容器の膨張によってセンサが容器とは逆の方向(容器が膨張する方向)へ押されたとき、第1のバネの付勢力に抗ってセンサが容器とは逆の方向へ可動する。その際、第1のバネが容器の方向へセンサを付勢する。そして、容器内から液体が排出され容器内の液体が減ったとき、容器は収縮する。このとき、その付勢力によってセンサが容器の収縮方向へ可動する。そのためこの構成では、第1のバネが容器の膨張及び収縮にセンサを追随させ、容器とセンサの距離を維持する。即ちセンサの精度を維持できる。 In this configuration, when the sensor is pushed in the direction opposite to the container (the direction in which the container expands) due to the expansion of the container, the sensor moves in the direction opposite to the container against the urging force of the first spring. do. At that time, the first spring urges the sensor toward the container. Then, when the liquid is discharged from the container and the liquid in the container is reduced, the container contracts. At this time, the sensor moves in the contraction direction of the container by the urging force. Therefore, in this configuration, the first spring makes the sensor follow the expansion and contraction of the container and maintains the distance between the container and the sensor. That is, the accuracy of the sensor can be maintained.
また、この構成の液面検知器は、容器が膨張及び収縮しても第1のバネによって、固定されているセンサが外れることを防止できる。 Further, the liquid level detector having this configuration can prevent the fixed sensor from being disengaged by the first spring even if the container expands and contracts.
したがってこの構成の液面検知器は、容器が膨張及び収縮しても、容器内に貯蔵されている液体の液面を正確に検知できる。 Therefore, the liquid level detector having this configuration can accurately detect the liquid level of the liquid stored in the container even if the container expands and contracts.
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また、この構成では、第1のバネと第2のバネによってセンサを容器の方向へ付勢する。そのため、この構成の液面検知器は、第1のバネと第2のバネによってセンサの固定角度を調整できる。したがってセンサの固定角度の調整自由度が高まる。 Further, in this configuration, the sensor is urged toward the container by the first spring and the second spring. Therefore, the liquid level detector having this configuration can adjust the fixing angle of the sensor by the first spring and the second spring. Therefore, the degree of freedom in adjusting the fixed angle of the sensor is increased.
また、本発明の液体検知システムは上記の目的を達成するために以下の手段を備える。 Further, the liquid detection system of the present invention is provided with the following means in order to achieve the above object.
(2)本発明の液体検知システムは、上記の液面検知器と、上記の容器と、液面検知器の検知結果に基づいて液体を容器内に注入する注入部と、液面検知器の検知結果に基づいて容器内の液体を排出する排出部と、を備える。 ( 2 ) The liquid detection system of the present invention comprises the above-mentioned liquid level detector, the above-mentioned container, an injection unit for injecting a liquid into the container based on the detection result of the liquid level detector, and a liquid level detector. It is provided with a discharge unit that discharges the liquid in the container based on the detection result.
この構成の液体検知システムは、上記の液面検知器を備える。したがってこの構成の液体検知システムは、上記の液面検知器と同様の効果を有する。 The liquid detection system having this configuration includes the above-mentioned liquid level detector. Therefore, the liquid detection system having this configuration has the same effect as the above-mentioned liquid level detector.
本発明の液面検知器は、容器が膨張及び収縮しても、容器内に貯蔵されている液体の液面を正確に検知できる。 The liquid level detector of the present invention can accurately detect the liquid level of the liquid stored in the container even if the container expands and contracts.
以下、本発明の第1実施形態に関する液体検知システム100について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に関する液体検知システム100の外観図である。図2は、図1に示す液体検知システム100の概略構成図である。図3は、図1に示す液体検知システム100のブロック図である。図4は、図1に示す液体検知システム100に備えられる液面検知器10の外観図である。
Hereinafter, the
液体検知システム100は、液面検知器10と、液面検知器20と、容器90と、支柱80と、制御部50と、注入部91と、排出部92とを備える。
The
容器90は、例えばプラスチック製のタンクで構成され、液体Fを貯蔵する。液体Fは例えば次亜塩素酸水やアルコールである。容器90は、注入部91及び排出部92に接続している。注入部91は弁を有する。弁が開いたとき、液体Fが注入部91を介して容器90内に注入される。また排出部92は弁を有する。弁が開いたとき、液体Fは容器90内から排出部92を介して排出される。注入部91からの液体Fの注入と排出部92からの液体Fの排出とによって、容器90内の液面Sの高さは変化する。
The
液面検知器10は、容器90内に貯蔵されている液体Fの液面Sを検知するセンサ5を備える。液面検知器10は、センサ5が容器90の外周面に対向する状態で支柱80にスペーサ6を介して固定されている。支柱80は例えばステンレス等の金属で構成される。センサ5は例えば静電容量センサである。スペーサ6の材料は例えば樹脂である。例えば、容器90内の液面Sの高さが変化し、液面Sがセンサ5の固定位置を通過したとき、センサ5は静電容量の変化によって液面Sを検知する。
The
液面検知器20の構成は液面検知器10の構成と同じである。液面検知器20は、液面検知器10の固定位置より高い位置で、センサ5が容器90の外周面に対向する状態で支柱80に固定されている。
The configuration of the
制御部50は例えばマイクロコンピュータで構成される。制御部50は、液面検知器10及び液面検知器20の検知結果に基づいて注入部91の弁を開閉する。また制御部50は、液面検知器10及び液面検知器20の検知結果に基づいて排出部92の弁を開閉する。制御部50は例えば次のような制御を行う。液面Sが液面検知器20より上に位置するとき、制御部50は注入部91の弁を閉じ排出部92の弁を開く。液面Sが液面検知器10及び液面検知器20の間に位置するとき、制御部50は注入部91の弁を開き排出部92の弁を開く。液面Sが液面検知器10より下に位置するとき、制御部50は注入部91の弁を開き排出部92の弁を閉じる。
The
次に、液面検知器20の構成は液面検知器10の構成と同じであるため、代表して液面検知器10の構成について詳細に説明する。
Next, since the configuration of the
図5は、図4に示す液面検知器10の正面図である。図6は、図4に示す液面検知器10の上面図である。液面検知器10は、センサ5と、スペーサ6と、固定部12と、連結部11とを備える。
FIG. 5 is a front view of the
センサ5は、例えば静電センサで構成される。センサ5は、配線8を介して制御部50に接続される。
The
固定部12は、中央に開口部19を形成する枠部18と、枠部18に接続する固定板17とを有する。固定部12の材料は例えばステンレス等の金属である。固定板17は平板で構成される。枠部18は、2枚の金属板が2つのボルトで連結されることで、中央に開口部19を形成している。支柱80が枠部18の開口部19に嵌ることで、固定部12は支柱80に装着される。固定部12はセンサ5がスペーサ6を挟んで容器90の外周面に対向する状態でセンサ5を固定する。この際、スペーサ6は容器90の外周面に接触している。
The fixing
なお、本実施形態では液面検知器10がスペーサ6を備えているが、これに限るものではない。実施の際、使用するセンサの種類に応じてスペーサの種類やスペーサの使用不使用を決定すれば良い。
In the present embodiment, the
連結部11は基板14と基板16とを有する。連結部11の材料は例えばステンレス等の金属である。基板14はT字状の平板で構成される。基板16はT字状の平板で構成される。センサ5は基板14に取付けられている。固定板17は基板16に取付けられている。これにより連結部11は、固定部12およびセンサ5を連結する。
The connecting
さらに連結部11は、容器90の方向R1へセンサ5を付勢する第1のバネ15を有する。第1のバネ15は例えば蝶バネで構成されている。
Further, the connecting
以上の構成において容器90は、貯蔵する液体Fの量に比例して、液体Fから圧力を受ける。容器90に貯蔵される液体Fの量が多い場合、容器90は外側へ膨張することがある。
In the above configuration, the
そこで、本実施形態の液面検知器10及び液体検知システム100は、第1のバネ15を備えている。この構成では容器90の膨張によってセンサ5が容器90とは逆の方向(容器90が膨張する方向)へ押されたとき、第1のバネ15の付勢力に抗ってセンサ5が容器90とは逆の方向へ可動する。その際、第1のバネ15が容器90の方向R1へセンサ5を付勢する。
Therefore, the
そして、容器90内から液体Fが排出され容器90内の液体Fが減ったとき、容器90は収縮する。このとき、その付勢力によってセンサ5が容器90の収縮方向へ可動する。そのため液面検知器10では、第1のバネ15が容器90の膨張及び収縮にセンサ5を追随させ、容器90とセンサ5の距離を維持する。即ちセンサ5の精度を維持できる。
Then, when the liquid F is discharged from the
また、液面検知器10は、容器90が膨張及び収縮しても第1のバネ15によって、固定されているセンサ5が外れることを防止できる。
Further, the
したがって、液面検知器10及び液体検知システム100は、容器90が膨張及び収縮しても、容器90内に貯蔵されている液体Fの液面Sを正確に検知できる。
Therefore, the
なお、本実施形態では液体検知システム100が2台の液面検知器10及び液面検知器20を備えているが、これに限るものではない。実施の際は、液体検知システム100が1台の液面検知器10のみを構わない。また、液体検知システム100が複数台の液面検知器10を備えても構わない。
In the present embodiment, the
次に、液面検知器10は以下の変形例を採用できる。
Next, the
図7は、図4に示す液面検知器10の変形例である液面検知器110の正面図である。図8は、図7に示す液面検知器110の上面図である。液面検知器110が液面検知器10と相違する点は、連結部111である。
FIG. 7 is a front view of the
連結部111は、容器90の方向R2へセンサ5を付勢する第2のバネ115と、第1のバネ15及び第2のバネ115を連結する中間板116とを有する。固定部12、第1のバネ15、第2のバネ115及びセンサ5はこの順に直列に連結する。
The connecting
この構成では、第1のバネ15及び第2のバネ115によってセンサ5を容器90の方向へ付勢する。そのため、この構成の液面検知器110は、第1のバネ15及び第2のバネ115によってセンサ5の固定角度を調整できる。したがってセンサ5の固定角度の調整自由度が高まる。
In this configuration, the
5 センサ
6 スペーサ
10 液面検知器
11 連結部
12 固定部
15 第1のバネ
20 液面検知器
50 制御部
80 支柱
90 容器
91 注入部
92 排出部
100 液体検知システム
115 第2のバネ
5
Claims (2)
前記容器の近傍に固定される支柱と、
前記支柱を嵌めるための開口部を有し、前記センサが前記容器の外周面に対向する状態で前記センサを固定する固定部と、
前記固定部および前記センサを連結する連結部を備え、
前記連結部は、前記容器の方向へ前記センサを付勢する第1のバネ及び前記容器の方向へ前記センサを付勢する第2のバネを有し、
前記固定部、前記第1のバネ、前記第2のバネ及び前記センサはこの順に、前記センサが付勢される方向に対して略垂直方向に直列に連結する、ことを特徴とする液面検知器。 A sensor that detects the liquid level of the liquid stored in the container,
The columns fixed in the vicinity of the container and
A fixing portion having an opening for fitting the support column and fixing the sensor in a state where the sensor faces the outer peripheral surface of the container.
A connecting portion for connecting the fixing portion and the sensor is provided.
The connecting portion has a first spring that urges the sensor in the direction of the container and a second spring that urges the sensor in the direction of the container .
The liquid level detection is characterized in that the fixing portion, the first spring, the second spring, and the sensor are connected in series in this order in a direction substantially perpendicular to the direction in which the sensor is urged. vessel.
前記容器と、
前記液面検知器の検知結果に基づいて液体を前記容器内に注入する注入部と、
前記液面検知器の検知結果に基づいて前記容器内の液体を排出する排出部と、を備える液体検知システム。 The liquid level detector according to claim 1 and
With the container
An injection unit that injects liquid into the container based on the detection result of the liquid level detector, and
A liquid detection system including a discharge unit that discharges the liquid in the container based on the detection result of the liquid level detector.
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