JP2004333240A - 液体残量検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器ないしは貯槽に収容された液体の残量が少なくなったことを報知し、完全に液体が無くなる前に液体を補充する、もしくは交換することを可能にし、かつ装置自体が小型で取り扱いやすい液体残量検知装置を提供することである。
【解決手段】液体残量検知装置は、容器ないしは貯槽に収容された液体の残量を自動的に検知し、液体の残量が少なくなったことに対して警報を発する装置であって、液体の残量を検知するフロートセンサと、液体を吸い上げる配管と、容器栓、そして簡易な電源で駆動し警報を発する警報装置からなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、容器ないしは貯槽に収容された液体を供給するときに起こる液体切れを事前に報知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、容器ないしは貯槽に収容された液状の薬剤、洗浄剤、溶剤などを供給するため、液体をポンプで吸い上げて、送り出す装置が利用されている。このとき、容器ないしは貯槽に収容された液体が無くなると、例えば洗浄機であれば洗浄剤が供給されないため洗浄力が低下するなどの問題が発生する。とりわけ、自動食器洗浄機においては、洗浄剤の自動供給装置が普及しているため、数十日で一容器単位の洗浄剤や乾燥仕上剤などを使い切る場合は、その残量に関する注意が低下しがちで、液体切れが頻発している。そこで、液体が完全に無くなる前に貯槽に補充するか、あるいは容器ごと新品に交換できるように、液体切れを事前に報知する装置が検討されてきた。
【０００３】
第一の従来例としては、液体の物性値を利用し、液体が供給される所定の部位における物性もしくは液性の変化を読み取る方法である。具体的には、液体が供給される水槽の水溶液において、電気伝導度やｐＨ値を測定しその変化を読み取ることで、液体切れを報知するものである。
【０００４】
第二の従来例としては、液体を吸い上げて送り出す供給装置もしくは途中配管に各種センサを取り付けて、電気伝導度や流量もしくは圧力などの物性値を測定しその変化を読み取り、液体切れを報知する方法である。
【０００５】
第三の従来例としては、容器に収容された液体の液面位置を光センサや音波センサなどを用いて測定し液体切れを報知する方法である。
【０００６】
第四の従来例としては、容器に収容された液体の液面位置を、フロートセンサを用いて測定し液体切れを報知する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第一の従来例では、電気伝導度を測定する方法において、電解質が含有されていない液体や、わずかな電気伝導度しか示さない液体は、正確に判定することができない。同様にｐＨ値を測定する方法も、液体が供給されないときに液体を供給される所定の部位においてｐＨ値に大きな変動が生じなければ正確に判定することができない。
【０００８】
また、前記第二の従来例では、容器ないしは貯槽に収容された薬剤、洗浄剤、溶剤などは一般的に濃厚状態にあるため、例えば強いアルカリ性であったり、有効塩素が高濃度であるなど腐食性が強い場合があり、このとき電気伝導度を測定する電極が腐食することがあるので適当でない。ポンプの吸込み圧力の変動を検知する方法も、圧力を感知するセンサが必要になり装置が複雑になるほか、微量供給する場合には、圧力の変動がわずかなため検知しにくく、誤作動を起こすので適当でない。流量を検知する方法も、液体が自重で落下し途中配管内に空隙ができると、誤作動を起こすため適当でない。とりわけ、自動食器洗浄機で供される乾燥仕上剤は１回５秒間につき０．４ｇ以下という極めて少ない供給レートが要求されるので、この方式では残量検知は困難である。
【０００９】
さらに、第一および第二の従来例では、いずれも液体が容器ないしは貯槽でほとんどなくなった状態で報知することになり、警報を発するときはすでに液体切れになっていることから、補充もしくは交換の準備がされていなければ、液体切れ状態を即座に解消することができず適当でない。
【００１０】
また、前記第三の従来例では、センサの表面が汚れると誤作動しやすいという欠点があるほか、常時もしくは一定間隔ごとにセンサを起動し測定する必要があり、その電源の確保が問題となる。簡易な電池では電池容量が不足するので、電源線を配置する必要が生じ、電源線の引き回しや漏電防止の処理など、装置が複雑になるので適当でない。
【００１１】
また、前記第四の従来例では、フロートセンサと液体を吸い上げる配管が別々に設置されるものしかない。フロートセンサはフロートが摺動する範囲に障害物があると誤作動を起こすため、フロートセンサと液体を吸い上げる配管を十分に離して設置しなくてはならず、あらかじめ容器上部に複数の口を開けておくなどの処置が必要であり、一つの上口しかない汎用容器では使用することができなかった。さらに、液体の補充もしくは交換時には、フロートセンサと液体を吸い上げる配管とを別々に取り外し、再び別々に取り付ける必要があり、容易に取り扱える構造のものはなかった。とくに食器洗浄機用の液体洗浄剤、リンス剤は、ほとんどが一つの上口しかない汎用容器に収容されているため、フロートセンサ式による残量検知は困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、液体の物性に影響を受けず、誤作動無く液体の残量が少なくなったことを報知し、完全に液体が無くなる前に液体の補充もしくは交換を可能にすることで液体切れの状態を防ぎ、かつ検知装置自体が小型で取り扱いやすく、容器ないしは貯槽の上口部への取り付けと取り外しが容易で、腐食に強い液体残量検知装置の提供を目的とした。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の液体残量検知装置は、フロートセンサにより液体の残量を検知する装置と、液体を吸い上げる配管が一体であり、一体の状態で容器ないしは貯槽の上口部に取り付けと取り外しのできることを特徴とする。
【００１４】
本発明の液体残量検知装置によれば、容器ないしは貯槽に収容された液体が残りわずかになった時に、誤作動無く警報を発し作業者に注意を促すことができる。さらに、液体の補充もしくは交換の際、装置の取り外しと取り付けを容易に行なうことができる。
【００１５】
フロートセンサには、フロートがステムを上下に摺動する摺動式のものや、フロートがアームに固定され上下動するタップ式のものがある。容器上口部への装着のし易さから、摺動式のものが好ましい。
【００１６】
摺動式フロートセンサはフロートにマグネットを仕組み、フロートが摺動するステムの内部にリードスイッチを仕組み、リードスイッチの位置にフロートが来た段階でその磁力によりスイッチが作動する構造になっている。フロートの接近によりリードスイッチが入ったときのみ電流が流れるので、液面の位置が正常な場合は電力を全く消費しないで済む。よって、簡易な乾電池などを電源とした装置で駆動させることができる。また、フロートに仕組むマグネットは樹脂で被覆されているため、腐食や汚れに強く、誤作動を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の液体残量検知装置には、フロートセンサにおけるフロートの上下動を妨げないように、液体を吸い上げる配管が配置されている構成を含む。上下動を妨げない方法としては、液体を吸い上げる配管をフロートセンサのステムに内包したもの、液体を吸い上げる配管の材質に硬直したものを採用したもの、配管をステムに支持具で固定したもの、フロートの摺動範囲をカバーで覆ったものなどがある。液体を吸い上げる配管が、フロートセンサのフロートの摺動を妨げることがないので、残量検知の誤作動を防ぐことができる。
【００１８】
本発明の液体残量検知装置には、最下端のリードスイッチを、容器ないしは貯槽の底部から離して上側に配置し、液体を吸い上げる配管の吸込み口を、最下端のリードスイッチよりも下側に配置するような構成をとることができる。このような構成にすれば、警報を発した後もしばらくの間は液体を供給することができる。
【００１９】
警報装置部は、ブザーもしくはランプなどで警報を発する構成となっている。これを残量検知部と一体の構成とすることもできる。このような構成にすれば、信号線の引き回しがなくなり、操作性が向上する。また、電池内蔵にすることもできる。このような構成にすれば、電源線の引き回しがなくなり、操作性が向上する。
【００２０】
また、警報装置部は、ブザーとランプの両方を設け、報知することもできる。作業者の注意を喚起するためと、さらに消費電力を抑えるために間欠で作動させてもよい。また、ブザーとランプを交互に作動させてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施例は図面に基づいて説明される。
【００２２】
【実施例】
図１はその一実施例での使用状態を示した断面図である。液体１５を収容した容器１１に装着した液体残量検知装置１を示している。液体残量検知装置１は、残量検知部と警報装置部１４からなる。図示例では警報装置部１４は容器栓７に固定化し一体化しているが、信号線３を延長し目視されやすい場所にまで離して配置してもよい。
【００２３】
残量検知部はステム２に液面の上下に伴って摺動するフロート４を設けている。フロート４にはマグネットが内包されており、フロートが接近すると作動するリードスイッチ５をステム２の内部に設けている。ステム２の内部には信号線３が内包され、リードスイッチ５と警報装置部１４を繋いでいる。液体を吸い上げる配管９は下方ストッパー兼配管支持具６と上方ストッパー兼配管支持具８によって、ステムと間隔Ａをもって接触しないように支持されている。液体は流れＥに示す方向に吸い上げられる。液体はポンプなどにより送出され、洗浄機や洗浄槽などに供給される。配管の先端には吸込み口１０が設けられている。吸込み口１０はリードスイッチ５よりも下側に配置されている。
【００２４】
ステム２と配管９は、容器栓７により固定され、容器の上口部１２に装着される。装着した状態で、リードスイッチ５は容器の底面よりは若干上側に配置されるように、ステム２の長さは調整される。リードスイッチ５と容器ないしは貯槽の底面との離間距離は２〜３ｃｍ程度が好ましい。
【００２５】
液体の消費が進み、液面Ｂが下がって液面Ｃまで低下すると、フロート４は下方４’に移動し、リードスイッチ５の接点を閉じて、信号線３を通じてその信号が警報装置部１４に伝達し、警報を発する。警報装置部１４は、制御回路１４ａとブザー１４ｂ、ランプ１４ｃ、そして電池１４ｄからなる。ブザーないしランプは制御回路により作動させられ、警報を発する。ブザーないしランプの作動は、連続あるいは間欠、もしくは交互など種々のパターンを選択することにより、警報を効果的に作業者に伝達することができる。図示例では、警報装置の駆動電源に電池を使用しているが、外部電源を使用してもよい。
【００２６】
吸込み口１０をリードスイッチ５よりも下側に設けているため、警報が発せられた後も、容器には液高差Ｄに相当する液体が残ることになり、しばらくの間、液体の供給を続けることができる。
【００２７】
液体を貯槽に補給する、もしくは新しい容器に液体残量検知装置１を装着し直すときは、装置が一体化しているので取扱いやすい。容器栓７については、ネジ式の回転キャップや栓など、容器が横転した時の漏れを防止し、容器内への異物混入を防ぐ形状であればどのようなものでもよい。この場合、容器ないしは貯槽の上口部１２での取り外しと取り付けのしやすい、差し込むだけで閉栓できるゴム栓が好ましい。
【００２８】
フロートについては、リング状のほか、ステムをＵ字型に囲むものや、ステムに溝を設定しそこに入れ子状にはまり込むもの、ステム内部を空洞にしてその内部で上下動するものなどにすることもできる。
【００２９】
フロートについては、ステム全体にわたって摺動させることもできるが、液体を吸い上げる配管との接触を完全に防ぐために、摺動範囲を限定してもよい。
【００３０】
図２はステム２に信号線３と配管９を内包した実施例を示している。こうすれば、フロート４は配管９と接触することはない。
【００３１】
図３は硬直した配管９’を採用した実施例を示している。こうすれば、フロート４は配管９’と接触することがない。
【００３２】
図４はフロート４の摺動範囲をカバー１３で覆った実施例を示している。このとき、フロート４は配管９と接触することがない。
【００３３】
図５はステムの内部に、複数のリードスイッチ５および５’を設けた実施例を示している。液体の残量とその液面位置を考慮して、上方のリードスイッチ５’が作動すると残量が少なくなってきたという予備的な注意信号を発し、下方のリードスイッチ５が作動すると残量がほとんどなく液体切れを起こすという警告信号を発するというような多段階の警報を発することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の液体残量検知装置は、フロートセンサと液体を吸い上げる配管が一体化されており、容器ないしは貯槽の上口部への取り付けと取り外しが容易となる。これにより、一つしか上口のない汎用容器においても精度の高い残量検知装置が使用可能となる。液体の物性や腐食性、供給レートの大小、容器ないしは貯槽の形状に影響されずに、収容した液体の残量を検知することができる。
【００３５】
また、液体残量僅少の状態を検知でき、かつしばらくの間も供する液体は残っていることから、確実に液体の補給ができ、液体切れのトラブルを解消することができる。
【００３６】
また、ブザーやランプなどの警報装置が付与されているので、確実に液体切れもしくは液体残量僅少の警報を報知することができる。そして、フロートセンサの特性により警報装置を小型化し、消費電力を極めて小さくできる。
【００３７】
本発明の液体残量検知装置は、一つしか上口のない汎用容器で使用可能であり、かつ液体の腐食性が強かったり、供給レートが極めて小さい場合でも検知が可能であること、さらに消費電力が極めて少なく長期間でも内蔵電池の交換を必要としないことから、これまで困難であった食器ないしは什器の自動洗浄機に供される液状薬剤の残量検知を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体残量検知装置の使用状態を示した断面図である。
【図２】ステムに信号線と吸入配管を内包した実施例の模式図である。
【図３】硬直した吸入配管を用いた実施例の模式図である。
【図４】フロートカバーを用いた実施例の模式図である。
【図５】２つのリードスイッチを用いた実施例の模式図である。
【符号の説明】
１ 液体の残量検知装置
２ ステム
３ 信号線
４ フロート
４’ 下方に移動したフロート
５ リードスイッチ
５’ リードスイッチ（副）
６ 下方ストッパー兼配管支持具
７ 容器栓
８ 上方ストッパー兼配管支持具
９ 吸入配管
９’ 硬直した吸入配管
１０ 吸込み口
１１ 液体容器
１２ 容器上口部
１３ フロートカバー
１４ 警報装置部
１４ａ 制御回路
１４ｂ ブザー
１４ｃ ランプ
１４ｄ 電池
１５ 液体
Ａ ステムと吸入配管の離間距離
Ｂ 液面位置Ｂ
Ｃ 液面位置Ｃ
Ｄ 最下端リードスイッチと吸込み口の離間距離
Ｅ 液体の供給方向

Claims (4)

1. 容器ないしは貯槽に収容された液体の残量を検知する装置であって、フロートセンサにより液体の残量を検知する装置と、液体を吸い上げる配管が一体であり、一体の状態で容器ないしは貯槽の上口部に取り付けおよび取り外しのできる液体残量検知装置。
2. 上記検知装置の最下端のリードスイッチを、容器ないしは貯槽の底部から上側に離して配置し、最下端のリードスイッチよりも下側に液体を吸い上げる配管の吸込み口を配置している請求項１記載の液体残量検知装置。
3. 上記検知装置において、液体切れもしくは液体残量僅少の警報を発する装置を付与した請求項１、２記載の液体残量検知装置。
4. 食器ないしは什器を専ら洗浄する自動洗浄機に供される、容器ないしは貯槽に収容された液状薬剤の残量を検知する請求項１、２、３記載の液体残量検知装置。

Images