JP2000018997A

JP2000018997A - ホ―ル素子を用いた水位センサ

Info

Publication number: JP2000018997A
Application number: JP11017495A
Authority: JP
Inventors: Masao Futami; 正男二見; Akira Sakurai; 明櫻井
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】水中にエアが吸収されても正確な水位を検出
することができ、長期間使用してもセンサ特性が変化せ
ず、且つ、水位変化に対して正確な出力を得ることがで
きる水位センサを提供する。【解決手段】流入口４と流出口６とダイヤフラム１１
とにより流路を形成する継手本体２、該継手本体上にダ
イヤフラムの周縁を挟持して固定する基板支持体１３、
該基板支持体内に摺動自在に設けられダイヤフラムの上
面に固定した受圧板２２、該受圧板の摺動面に設けた永
久磁石２５、該永久磁石対向位置に固定したホール素子
２７、前記受圧板をダイヤフラム側に押圧する主バネ２
９とからなり、前記ダイヤフラムに主バネに抗するバネ
力を付与してなるホール素子を用いた水位センサを構成
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気ポット等にお
いて、水位を圧力に変換し、圧力に応動するダイヤフラ
ムの変位をホール素子により検出するようにした、ホー
ル素子を用いた水位センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電気ポットにおいては、内部の
水を１００℃に沸騰させ、このまま３乃至５分程度経過
させて塩素やカルキを抜き、次いでヒータによって常時
９５℃程度に維持するように制御を行っている。この電
気ポットにおいては、内部に存在する水の量を外部から
容易に見ることができるようにするため、また、水位が
一定以下に下がったときには警報表示し、あるいはヒー
タの作動を調節することが必要であり、そのためには、
電気ポット内の水の量を検出して出力するセンサが必要
となる。

【０００３】このようなところに用いられるセンサとし
ては、例えば図１２に示すようなホール素子を用いた圧
力センサが用いられている。即ち、底面３０中央に継手
部３１を備えた継手本体３２の外周筒部３３には、基板
支持体３４の下端面の外周係止部３５がダイヤフラム３
６の外周縁を挟持して固定されており、基板支持体３４
の外周の一部には平板状の基板支持部３７が形成され、
この基板支持部３７には端子３８を備えた基板４０が固
定されている。

【０００４】基板支持体３４のガイド室４１内には、略
円筒状の受圧板４２が摺動自在に配置されており、受圧
板４２の下端はダイヤフラム３６の中心上部に固定さ
れ、その外周の一部には平坦部４３が形成され、平坦部
４３には永久磁石４４が内装固定されている。基板支持
体３４のガイド室４１の内壁の一部は、上記受圧板４２
の平坦部４３と同様の平坦部４５が形成され、両者の嵌
合によって、基板支持体３４内のガイド室４１で受圧板
４２は回転せずに上下動可能となっている。

【０００５】基板支持部３７に固定された基板４０に
は、基板支持体３４の平坦部４５を形成する平坦壁４６
に対向してホール素子４７を固定しており、ガイド室４
１内を摺動する受圧板４２に固定した永久磁石４４が、
ホール素子４７に近接する程度に応じて変化する磁力に
より信号を出力するようにされている。受圧板４２の上
端面は、基板支持体３４の上部に螺合した調整ねじ４８
に支持された主バネ４９により押圧され、その下端面
は、ダイヤフラム３６を介して継手本体３２の底面３０
に支持された対向バネ４９Ａにより押圧されている。

【０００６】上記のような構造の圧力センサを、図１３
に示すように、電気ポットの水位センサ９として用いる
際には、電気ポット本体の貯水室５０の底面部５１に連
結する水位検出管５２の上端部を継手本体３２の継手部
３１に連結する。このとき、貯水室５０内に水が存在す
ると、その水は水位検出管５２の中に入ってくるが、そ
の際に、最初、水位検出管５２内にエア溜５３が存在す
るので、このエア溜５３内のエアを貯水室５０内の水の
水頭圧力によって圧縮する。このため、水位センサ９に
おいては、この圧力がダイヤフラム３６に作用してこれ
を前記図１２において上方に押し上げる力を生じるの
で、受圧板４２には、主バネ４９と、自重が下方に作用
し、対向バネ４９Ａとダイヤフラム３６に作用するエア
の圧力が上方に作用して互いにバランスし停止してい
る。

【０００７】したがって、貯水室５０内の水が、吐出管
５４から消費されると、貯水室５０内の水位が下がり、
水位検出管５２に作用する水頭圧が低下するので、ダイ
ヤフラム３６に作用する圧力が低下し、受圧板４２はそ
の分降下する。このような作動によって、貯水室５０内
に充分水が存在するときには受圧板４２が上方に位置
し、永久磁石４４がホール素子４２に近接しているの
で、その時の水位信号が出力される。その後、貯水室５
０内の水の使用により、水位が低下すると、上記のよう
に受圧板４２はそれに伴って降下し、最終的にホール素
子４２が永久磁石４４の磁力を検出しなくなると、ホー
ル素子の出力が小さくなり、貯水室５０内の水が所定水
位下になったことを検出し、外部への警報表示、あるい
はヒーターの制御等を行うよになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなホール素
子を用いた水位センサにおいては、水位センサに作用す
る圧力をより厳密に見ると、図１３（イ）において、貯
水室５０内の水位と水位検出管５２内の空気と水の境界
面５５との水頭差Ａによる水頭圧と、水位検出管５２内
において圧縮されているエアの圧力とがバランスしてお
り、貯水室５０内の水位が低下すると水位検出管５２内
のエアを圧縮する力が減少するので、水位検出管５２内
のエアが膨張し、水位検出管５２における空気と水の境
界面５３の位置はわずかずつ降下し、降下した境界面５
５と貯水室５０内の水位との水頭圧が水位検出管５２の
エア圧とバランスして、このエア圧を水位センサで検出
することとなる。

【０００９】このような電気ポットにおいては、電気ポ
ットの使用中に、水位検出管５２内のエアは、次第に水
の中に吸収されてしまう。したがって、何ら内部の水を
消費しないにも関わらず、図１３（イ）に示す水位検出
管５２の空気と水の境界面５３の位置から、図１３
（ロ）に示す境界面５５’の位置に上昇する。このとき
のセンサが検出しているエアの圧力は、貯水室５０内の
水位と水位検出管５２内の空気と水の境界面５３との水
頭差Ａによる水頭圧とのバランス圧力であるため、図１
３（イ）に図示されている、エアが水に吸収されていな
い状態における貯水室５０内の水位から更に水が使用さ
れて低下した水位と同じ圧力となり、電気ポットに吸収
されるエアの状態に応じて、検出される水位は異なると
いう欠点があった。

【００１０】上記のような水位センサの欠点を解消する
ためには、水位センサを水位検出管内のエアの圧縮状態
を検出することなく、水位センサのダイヤフラムに直接
貯水室内の水の圧力を作用させることも考えられる。そ
の際には、例えば図１４に示すように、吐出管５４の途
中に水位センサ９を配置し、前記水位センサ９の継手本
体３２の底面３０中央に設けた継手部３１を水の流入口
とし、継手本体３２の周壁に吐出口に連通する流出口を
設け、貯水室内の水はダイヤフラムの下側室を通って吐
出することとなる。

【００１１】このような構成の水位センサとしたときに
は、ダイヤフラムの下側室内には流路を遮るように対向
バネ４９Ａとしてのコイルスプリングが存在するので、
使用する水は常にこのコイルスプリングと接触するた
め、長期間この電気ポットを使用していると、表面積の
きわめて大きなコイルスプリング表面に、水に含まれて
いるカルシウム分等各種の成分が付着し、スプリング特
性を変化させるので、センサの正確な作動が妨げられ、
最後には使用不能となってしまう。

【００１２】上記欠点を更に解消するため、上記対向バ
ネ４９Ａとしてのコイルスプリングを取り除き、受圧板
の上方への押圧力は水の圧力のみとすることも考えられ
る。その際の水位センサの出力電圧の状態を検討する
と、図１５（イ）に示す対向バネのある場合と図１５
（ロ）に示す対向バネの無い場合とのグラフの比較から
明らかなように、対向バネのある場合は、圧力変化が生
じると圧力に比例した出力が得られるのに対して、対向
バネのない場合は、下から受圧板を押し上げる力がない
ため、主バネと調整ネジとの間に隙間が生じる。これに
より、加圧初期にはダイヤフラムのみの弱いロードスケ
ールで動き、主バネと調整ネジが密着した段階で主バネ
のロードスケールが加わるため、図１５（ロ）のような
特性となり、水位検出器としての作動が不適切なものと
なる。

【００１３】したがって、本発明は、水中にエアが吸収
されても正確な水位を検出することができ、長期間使用
してもセンサ特性が変化せず、且つ、水位変化に対して
正確な出力を得ることができる水位センサを提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
消するため、流入口と流出口とダイヤフラムとにより流
路を形成する継手本体、該継手本体上にダイヤフラムの
周縁を挟持して固定する基板支持体、該基板支持体内に
摺動自在に設けられダイヤフラムの上面に固定した受圧
板、該受圧板の摺動面に設けた永久磁石、該永久磁石対
向位置に固定したホール素子、前記受圧板をダイヤフラ
ム側に押圧する主バネとからなり、前記ダイヤフラムに
主バネに抗するバネ力を付与してなるホール素子を用い
た水位センサを構成したものである。

【００１５】本発明は、上記のように構成したので、貯
水室内に水が存在しないときには、受圧板はダイヤフラ
ムのバネ力によって、主バネ及び受圧板の自重に抗して
所定位置を維持している。貯水室内に水が存在すると、
水位に応じた水圧が継手本体の流入口を介してダイヤフ
ラムの下側に作用し、受圧板を上昇させ、受圧板に設け
た永久磁石の変位をホール素子により検出し、貯水室内
の水位を検出する。水の流路内にはコイルバネ等が存在
しないので水によって変質することなく長期間安定した
作動を行う。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に沿って説
明する。

【００１７】（１）第１の実施例図１は、本発明によるホール素子を用いた水位センサ１
であり、継手本体２とダイヤフラム１１以外は前記図１
２に示した従来例と同様の構成をなす。この水位センサ
１は、前記図１４に示すように、吐出管５４の下端に設
置されるものであり、継手本体２の底面３中心部には貯
水室５０に連通する流入口４を備え、側壁５には吐出口
５４に連通する流出口６を備えている。また、側壁５に
おける流出口６以外の部分は流入口４に向けて傾斜する
テーパ面７を形成している。

【００１８】継手本体２の上面８には段部１０が形成さ
れ、その内側には後に詳述するダイヤフラム１１の外周
のフランジ部１２が載置される。継手本体２の上面８の
段部１０には、基板支持体１３の下端フランジ部１４の
下面の突出部１５が嵌合して、両者の間でダイヤフラム
１１のフランジ部１２を挟持し固定している。

【００１９】ダイヤフラム１１はシリコンゴム製で、図
２に示す構造をなし、中心部は受圧板支持部１６、その
周囲にドーナツ状のバネ力付与部１７、その外周にフラ
ンジ部１２が形成されている。また、このシリコンゴム
材質の硬度は、従来のダイヤフラムの硬度の５０から６
０程度とし、硬度を上げている。また、バネ力付与部１
６の厚さは従来の０．２ｍｍから０．３ｍｍ程度に厚く
している。更に、ダイヤフラムの下面に水圧が作用して
いない状態におけるバランス位置は、図３に示すように
従来の（イ）に示す位置よりも１ｍｍ程度下げている。
なお、ゴムの材質は、食品衛生法上から、従来のＥＰＤ
Ｍの材質から上記のようにシリコンゴムとすることが好
ましい。

【００２０】基板支持体１３の外周の一部には平板状の
基板支持部１８が形成され、この基板支持部１８には端
子１９を備えた基板２０が固定されている。基板支持体
１３のガイド室２１内には略円筒状の受圧板２２が摺動
自在に配置されており、受圧板２２の下端はダイヤフラ
ム１１の受圧板支持部１６上に固定され、受圧板２２の
平坦部２４には永久磁石２５が内装固定されている。基
板支持体１３のガイド室２１の内壁の一部は、上記受圧
板２２の平坦部２４と同様の平坦部２６が形成され、両
者の嵌合によって、基板支持体１３内のガイド室２１で
受圧板２２は回転せずに上下動可能となっている。

【００２１】基板支持体１３に固定された基板２０に
は、基板支持体１３の平坦部２４を形成する平坦壁に対
向してホール素子２７を固定しており、ガイド室２１内
を摺動する受圧板２２に固定した永久磁石２５がホール
素子２７に近接する程度に応じて変化する磁力により信
号を出力するようにしている。受圧板２２の上端面は、
基板支持本体１３の上部に螺合した調整ネジ２８に支持
された主バネ２９により押圧されている。

【００２２】上記の構成をなす水位センサ１の作動に際
しては、貯水室内に水が存在しないときには、受圧板２
２はダイヤフラム１１の大きなバネ力によって、主バネ
２９及び受圧板２２の自重に抗して所定位置を維持して
いる。貯水室内に水が存在すると、水位に応じた水圧が
継手本体２の流入口４を介してダイヤフラム１１の下側
に作用し、受圧板２２を上昇させ、受圧板２２に設けた
永久磁石２５の変位をホール素子２７により検出し、貯
水室内の水位を検出する。

【００２３】このように、水の流路内にはコイルバネ等
が存在しないので、水によって変質することなく長期間
安定した作動を行うほか、ダイヤフラム自身にバネ特性
をもたせたので図１５（ハ）に示すように、圧力の初期
状態から直ちに圧力に比例した出力電圧を得ることがで
きる。また、側壁５には流入口４に向けて傾斜するテー
パ面７を形成しているので、容器内の水が空の状態で
は、センサ内に水が残らないようにし、水分中のカルシ
ウムが沈殿しないようにすることができる。また、従来
の対向バネを用いることがないので部品点数が減少し、
組立工数も減少し、安価なセンサとすることもできる。

【００２４】（２）第２の実施例本実施例は、前記図１における基板２０の取付部分への
湯水の浸入防止および内部の空気膨張による基板２０の
損傷防止および永久磁石２５とホール素子間の感度向上
を目的としたものである。

【００２５】なお、以下の各実施例の図面に描いた圧力
センサは、主として前記図１３に示した水位検出管５２
の先端部に取り付けるタイプの圧力センサであるが、前
記図１４に示した吐出管５４の途中に取り付けるタイプ
の圧力センサ（即ち、図１に示した第１の実施例のタイ
プ）に対しても、本実施例を適用できるのは勿論であ
る。また、以下の各実施例に示した圧力センサと、前記
図１２に示した圧力センサとは、各構成部材の寸法，形
状が多少異なるが、機能，作用は同一であるので、以下
の各実施例では、例えば基板４０（図１２の場合）に対
して、単に基板４０Ｂ（図４の場合）と添字Ｂを付して
記し、重複説明を省略する。

【００２６】図４に示すように、従来の圧力センサ１０
０では、基板支持体３４Ｂの上部側に長方形箱状の基板
収納部１０１を設け、該収納部１０１にホール素子や演
算用のＩＣ１０２を搭載した基板４０Ｂを収納してい
た。そして、基板４０Ｂの周囲に充填剤としてウレタン
樹脂１０３を流し込み、脱泡後、オーブンに入れて加熱
して固める方式により基板収納部１０１を防水構造とし
ていた。

【００２７】しかしながら、前記従来方式は、ウレタン
樹脂注入用のディスペンサ，脱泡装置，オーブン等の高
価な設備を必要とし、作業工数がアップするという問題
点があった。また、性能面では温度上昇に伴いウレタン
樹脂１０３が膨張し、基板４０Ｂを圧迫するため、基板
からの出力特性が変動するおそれがあった。そこで、図
５，図６に示す対策を採った。

【００２８】図５、図６に示すように、基板収納部１０
１への湯水浸入の防止手段として合成ゴム等からなるゴ
ムキャップ１１０を使用する。また、ゴムキャップ１１
０の取付時に湯水の漏れを起こさないように、基板収納
部１０１の四隅にＲ形状を設ける〔図６（イ）参照〕。
ゴムキャップ１１０は、基板収納部１０１の形状に嵌め
込むために全体形状は略長方形をなしている。ゴムキャ
ップ１１０の内、基板収納部１０１へ嵌め込む外周壁部
１１０ｄには、図６（ロ）に示すように、断面形状が斜
面をなす斜面部１１０ａを形成し、該斜面部の上部に外
側に向けて突起部１１０ｂを形成する。また、基板収納
部１０１の端面１０１ａに当接するように、外周部に当
接突起１１０ｃを形成する。

【００２９】このようにすれば、図６（ロ）に示すよう
に、ゴムキャップ１１０を基板収納部１０１に押し込ん
だ際に、外周壁部１０１ｄは矢印Ｃに示す如く内側に倒
れ込み、矢印Ｄに示す如く、外側方向に力が働く状態で
固定される。従って、シール性があり、且つ外れ難い。

【００３０】また、図５（イ）に示すように、基板支持
体３４Ｂの一部に空気穴１１２を形成する。このように
すれば、温度上昇時であっても内部の空気が膨張し、ゴ
ムキャップ１１０が外れてしまうことがない。

【００３１】以上に説明した如く湯水浸入対策としてゴ
ムキャップ方式を採用すれば、従来方式で必要としてい
た大がかりな設備が不要となり、また作業工数が減少す
るので、コストダウンに寄与し、介在物としてのウレタ
ン樹脂を除去したので温度変化に伴う特性変動が低減で
き、温度検出の精度アップに寄与する。

【００３２】（３）第３の実施例本実施例は、図７（ロ）に示す如く、永久磁石４４Ｂと
ホール素子４７Ｂとの間隔を小さくすることにより、ホ
ール素子が受ける磁力を強くする場合である。このよう
にすれば、磁力増加により基板４０Ｂに実装したＩＣに
よる増幅率を下げることができ、その結果としてセンサ
の精度を向上させることができる。

【００３３】即ち、従来の構造は、図５（ロ）に符号Ｅ
で示すように、基板支持体３４Ｂの側壁を挟んで永久磁
石４４Ｂとホール素子４７Ｂとが対向配置されていた。
この側壁の存在により、永久磁石４４Ｂとホール素子４
７Ｂとの間隔は約１．５ｍｍと大きくなっていた〔図８
（イ）参照〕。従って、ホール素子４７Ｂが受ける磁力
は間隔の二乗に反比例して減少するので、基板４０Ｂ上
で約１００倍に増幅して検出信号とする必要があった。

【００３４】しかし、増幅率をもっと低くすることがで
きれば、圧力検出の精度を向上させることができる。そ
こで、以下の手段を採り、永久磁石とホール素子との間
隔を狭くし、圧力検出の精度を向上させる。

【００３５】即ち、図７（イ），（ロ）に示すように、
合成樹脂製の基板支持体３４Ｂに窓穴１２１を形成し、
永久磁石とホール素子との配置間隔を約０．５ｍｍと狭
くし〔図９（イ）参照〕、ホール素子が受ける磁力の強
さを強める。するとホール素子の出力電圧は増加するの
で、基板４０Ｂ上での増幅率を約５０倍と減少させるこ
とができ、その結果、センサの精度を向上させることが
できる。

【００３６】この実測結果を図８，図９に基づいて説明
する。先ず、図８（イ）に、従来仕様（図１，図４，図
１２に示した全ての場合）における永久磁石２５（４４
Ｂ，４４）と基板支持体１３（３４Ｂ，３４）とホール
素子２７（４７Ｂ，４７）との配置関係および永久磁石
とホール素子との間隔（約１．５ｍｍ）を示す。この従
来仕様では、ホール素子単品での変位−電圧特性は、図
８（ロ）に示すように、センサ出力の直線性を考慮する
とリフト量（永久磁石の移動量）は最大でも約０．５ｍ
ｍ程度より確保できない。この場合は、増幅率を１００
倍にすると、図８（ハ）に示す出力電圧を得ることがで
きる。

【００３７】図９は、基板支持体３４Ｂに窓穴１２１を
設けて永久磁石とホール素子を近づけた場合（約０．５
ｍｍ）であって、その他の部分は前記図８の場合と同一
である。この場合は、図９（ロ）に示すように、センサ
出力の直線性を考慮するとリフト量は最大でも約０．５
ｍｍ程度しか確保できないが、増幅率は５０倍にするだ
けで図９（ハ）に示す出力電圧を得ることができる。即
ち、図９（ハ）と前記図８（ハ）を比較すると明らかな
ように、永久磁石とホール素子との間隔を狭くすると、
低い増幅率で同等の出力電圧を得ることができる。その
結果、センサの精度を向上させることができる。

【００３８】（４）第４の実施例本実施例は前記第３の実施例で採用した基板支持体３４
Ｂに設けた窓穴１２１（図７参照）に加えて、永久磁石
の取付角度を工夫することにより永久磁石のリフト量
（永久磁石の移動距離）を増加させ、圧力センサの精度
を向上させたものである。

【００３９】先ず、図１０（イ）に示すように、永久磁
石２５（４４Ｂ，４４）の下端右角部は従来通り（図
９）とし、上端部側を内側に約２０°傾けて配置する。
この時には、図１０（ロ）に示すように、センサ出力の
直線性を考慮するとリフト量は最大で約１．０ｍｍ程度
の確保ができ、増幅率は１００倍にすると、図１０
（ハ）に示す出力電圧を得ることができる。しかし、こ
の場合は、リフト量は約１．０ｍｍと大きくなるもの
の、増幅率を１００倍にしなければならない

【００４０】そこで、図１１（イ）に示すように、永久
磁石２５（４４Ｂ，４４）を約２０度傾け、更に永久磁
石の下端右角部をホール素子側に約１．２ｍｍ接近させ
て配置する。この時には、図１１（ロ）に示すように、
センサ出力の直線性を考慮するとリフト量は最大で約
１．０ｍｍ程度の確保ができ、増幅率を５０倍にする
と、図１１（ハ）に示す出力電圧を得ることができる。
このようにすれば、リフト量が増えることになり、結果
として圧力センサの精度を向上させることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、上記のように水中にエアが吸
収されても正確な水位を検出することができ、長期間使
用してもセンサ特性の変化せず、且つ、水位変化に対し
て正確な出力を得ることができ、水の流路内にはコイル
バネ等が存在しないので水によって変質することなく長
期間安定した作動を行う。また、従来の対向バネを用い
ることがないので部品点数が減少し、組立工数も減少
し、安価なセンサとすることもできる。更に、側壁には
流入口に向けて傾斜するテーパ面を形成したものにおい
ては、容器内の水が空の状態では、センサ内に水が残ら
ないようにし、水分中のカルシウムが沈殿しないように
することができる。

【００４２】更にまた、ホール素子等を搭載した基板に
対する防水手段を従来の合成樹脂による封止から、ゴム
キャップによる封止にしたので、前記基板に応力が加わ
らず基板から安定した出力特性を得ることができる。ま
た、永久磁石とホール素子との間隔を近づける手段を採
ったので、ホール素子は強力な磁力を受けることがで
き、精度の高い信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、（イ）は断面
図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線断面である。

【図２】本発明のセンサに用いるダイヤフラムの断面図
である。

【図３】本発明と従来のセンサの構造の比較を示し
（イ）は従来のセンサ、（ロ）は本発明のセンサであ
る。

【図４】本発明の第２の実施例と比較する従来例を示
し、（イ）は（ロ）のＡ−Ａ線断面、（ロ）は断面図、
（ハ）は側面図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示し、（イ）は（ロ）
のＡ−Ａ線断面、（ロ）は断面図、（ハ）は側面図であ
る。

【図６】同第２の実施例の細部を示し、（イ）は樹脂本
体（基板支持体）の基板収納部の四隅にＲを設けた図、
（ロ）はゴムキャップの外周面の細部を説明する断面図
である。

【図７】本発明の第３の実施例を示し、（イ）は（ロ）
のＡ−Ａ線断面、（ロ）は断面図である。

【図８】同第３の実施例と比較する従来例を示し、
（イ）は断面図、（ロ）はホール素子単品の特性図、
（ハ）は基板回路における増幅後の出力特性図である。

【図９】同第３の実施例の実測結果を示し、（イ）は断
面図、（ロ）はホール素子単品の特性図、（ハ）は基板
回路における増幅後の出力特性図である。

【図１０】本発明の第４の実施例を示し、（イ）は断面
図、（ロ）はホール素子単品の特性図、（ハ）は基板回
路における増幅後の出力特性図である。

【図１１】同第４の実施例の変形例を示し、（イ）は断
面図、（ロ）はホール素子単品の特性図、（ハ）は基板
回路における増幅後の出力特性図である。

【図１２】従来例を示し、（イ）は断面図、（ロ）は
（イ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図１３】従来のセンサの設置例と作動状態を示し、
（イ）は初期状態を示し（ロ）はエアが吸収された状態
を示す。

【図１４】本発明を適用する電気ポットの概略構成図で
ある。

【図１５】水位セ９サの圧力−出力電圧特性を示し、
（イ）は水位センサに対向バネも設けた場合、（ロ）は
対向バネを単に取り除いた場合、（ハ）は対向バネを取
り除いたものにおいてダイヤフラムにバネ特性を持たせ
た本発明の場合を示す。

【符号の説明】

１水位センサ２継手本体３底面４流入口５側壁６流出口７テーパ面８上面１１ダイヤフラム１２フランジ部１３基板支持体１５突出部１６バネ力付与部１７基板支持部１８端子２０基板２１ガイド室２２受圧板２４平坦部２５永久磁石２６平坦部２７ホール素子２８調整ネジ２９主バネ３４Ｂ基板支持体４０Ｂ基板４４Ｂ永久磁石４７Ｂホール素子１０１基板収納部１０２演算用のＩＣ１０３ウレタン樹脂１１０ゴムキャップ１１０ｄ外周壁部１１２空気穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流入口と流出口とダイヤフラムとにより
流路を形成する継手本体、該継手本体上にダイヤフラム
の周縁を挟持して固定する基板支持体、該基板支持体内
に摺動自在に設けられダイヤフラムの上面に固定した受
圧板、該受圧板の摺動面に設けた永久磁石、該永久磁石
対向位置に固定したホール素子、前記受圧板をダイヤフ
ラム側に押圧する主バネとからなり、前記ダイヤフラム
に主バネに抗するバネ力を付与してなることを特徴とす
るホール素子を用いた水位センサ。
【請求項２】継手本体の側壁に流出口に向けてテーパ
面を形成してなる請求項１記載のホール素子を用いた水
位センサ。
【請求項３】前記ダイヤフラムは、シリコンゴム製で
ある請求項１又は請求項２記載のホール素子を用いた水
位センサ。
【請求項４】前記ダイヤフラムのゴム硬度は６０度で
ある請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のホール素
子を用いた水位センサ。
【請求項５】前記ダイヤフラムの厚さは０．３ｍｍで
ある請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のホール素
子を用いた水位センサ。
【請求項６】前記ダイヤフラムのバネ力付与部の位置
は流出口の上面より１ｍｍ下方に設定してなる請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載のホール素子を用いた水
位センサ。
【請求項７】前記水位センサは電気ポット用である請
求項１乃至請求項６のいずれかに記載のホール素子を用
いた水位センサ。
【請求項８】前記基板支持体はホール素子を搭載した
基板を収納する基板収納部を備えてなり、該基板収納部
をゴムキャップで封止してなる請求項１乃至請求項７の
いずれかに記載のホール素子を用いた水位センサ。
【請求項９】前記基板収納部に空気穴を設けたことを
特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のホ
ール素子を用いた水位センサ。
【請求項１０】前記永久磁石とホール素子との間に介
在する基板支持体の側壁に窓穴を形成し、前記永久磁石
とホール素子とを近接した配置してなる請求項１乃至請
求項９のいずれかに記載のホール素子を用いた水位セン
サ。
【請求項１１】前記ホール素子に対して永久磁石を斜
めに配置してなる請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載のホール素子を用いた水位センサ。