JP2005140728A

JP2005140728A - 水位レベル制御用センサ

Info

Publication number: JP2005140728A
Application number: JP2003379699A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kajita; 孝梶田
Original assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Current assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】汚水による汚損の影響を受けることなく、水位検知精度に優れている。
【解決手段】外界からの汚損を遮断できる密閉ケーシング２の底面部２１には、ロッド１１を摺動軸受け２２によって気密状態で上下移動可能に貫通させて配設してあり、その下方に突出するロッド１１の下部先端にはフロート１２が固定されている。この密閉ケーシング２内には、光源部３１と受光部３２とを対向配置したフォトスイッチ３が、この光源部３１と受光部３２との間の光路を、前記ロッド１１の上端部１１ａが上下移動することによってオンオフする位置関係となるようフォトスイッチ３は配設されている。このように構成された密閉ケーシング２は、汚水槽（図示せず）内の貯留液面５上方に離隔した位置に取り付け固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械油など油分で汚濁した汚水を貯留する汚水槽の水位レベルを検出して、水位を所定値に制御するために用いられる改良された構造からなるセンサに関する。

従来、機械加工工場などから排出される機械油など廃油で汚濁した汚水は汚水浄化処理あるいは有効成分の回収処理などのため、貯留槽に貯留するのが通例である。そして、この種の汚水槽において、貯留量が所定の下限液量以下となったら、供給ポンプを駆動して汚水を受け入れ、また所定の上限液量以上となったら供給ポンプを停止して、槽内の貯留量をある範囲に維持するように構成している例が多い。

このような汚水槽の水位を制御するものとして、所定の深さ毎に浸漬、設置するフロート式水位センサが知られている（特許文献１参照）。このものは、水位の変化によって上下動する水位センサの姿勢によって内蔵した電気スイッチをオンオフするのであるが、可動部分が汚水中に長時間浸漬するので、付着スカムや汚損による誤動作が生じたり、また日常のメンテナンスが困難であるという不都合があった。

また、スイッチ部分をゴムやプラスチック内部に内蔵させる構造の水位センサが提案されている（特許文献２参照）。このセンサではケース内に磁気フロートを収容し、水位によって侵入する水による磁気フロートの上下をリードスイッチが感知することによって水位を知るのであるが、汚水がセンサ内のケース内に出入する点で前記センサと同様な問題があった。

また、水位を遠隔計測する装置として、その他に圧力式、超音波式などが実用化されているが、圧力式センサは水中に感圧素子を沈没させて、水圧を計測し水位を算出するものであり、また超音波式は、超音波を液表面から反射させ、その反射波から液面までの距離を測定して水位を算出するのであって、いずれも演算用の電子装置を必要とし高価となるうえ、精度が必ずしも十分とは言えないという問題があった。
特開平０７−１８７２９号公報：段落〔０００３〕〔０００４〕〔０００５〕、図１特開平０７−２６０６４２号公報：段落〔０００９〕、図４

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、汚水による汚損の影響を受けることなく、水位検知精度に優れている水位レベル制御用センサを提供する。

上記の問題は、液面上方に離隔して固定される密閉ケーシングに、このケーシング底部を貫通するロッドを上下移動可能に配設し、その下方に突出するロッドの下部にはフロートを固定するとともに、この密閉ケーシング内には、このロッドの上端部の上下移動によってオンオフされる電気出力スイッチ手段を配置してなる水位検出手段を具備したことを特徴とする本発明の水位レベル制御用センサによって、解決することができる。
この場合、前記電気出力スイッチ手段が、光源部と受光部とを対向配置しフォトスイッチであって、この光源部と受光部との間の光路を、前記ロッドの上端部が上下移動することによってオンオフするようにしたもの、あるいは、フローとを固定した前記ロッドを、ケーシング底部に配置した摺動軸受けを貫通させ、気密状態で上下移動可能に配設したものが好ましい。

また、本発明は、前記フロートの固定位置を異ならせた長さの異なる２本の前記ロッドを並設し、かつそれぞれにフォトスイッチを配設して、一方を上限水位検出センサ、他方を下限水位検出センサとした形態や、前記フォトスイッチの２組を上下に間隔を設けて配設して、一方を上限水位検出用スイッチ、他方を下限水位検出用スイッチとした形態に好ましく具体化される。

本発明の水位レベル制御用センサは、このように水位の変化をフローの上下移動によって検知するものであるが、液中に可動部分が存在しないうえ、電気出力スイッチ手段を密閉ケーシング内に配置したので、センサの部分が汚水による汚損の影響を受けることなく、水位を直接機械的に検知するので水位検知精度にも優れるという利点が得られる。また、電気出力スイッチ手段をフォトスイッチとすれば機械的電気接点を省略できるので長寿命で誤動作も少ないという利点がある。また、本発明によれば、上限値と下限値に基づく２位置制御が容易に行なえるという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した水位レベル制御用センサとして、実用的価値はきわめて大なるものがある。

次に、本発明の水位レベル制御用センサに係る実施形態について、図１、２を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
本発明の基本形態は、機械加工工場などから排出される機械油など廃油を含む汚水を対象とした水位レベル制御用センサであって、先ず、外界からの汚損を遮断できる密閉ケーシング２の底面部２１には、ロッド１１を摺動軸受け２２によって気密状態で上下移動可能に貫通させて配設してあり、その下方に突出するロッド１１の下部先端にはフロート１２が固定されている。密閉ケーシング２はアルミ合金、ステンレスなど耐食金属製が好ましい。またロッド１１は、同様な金属パイプ製が好ましく利用できる。またフロート１２には、ポリエチレンなどからなる中空球体が適当であり、前記ロッド１１を浮力によって十分押上げ可能な大きさに設定する。

さらに、このこの密閉ケーシング２内には、光源部３１と受光部３２とを対向配置したフォトスイッチ３が設けられているが、この光源部３１と受光部３２との間の光路を、前記ロッド１１の上端部１１ａが上下移動することによってオンオフする位置関係となるようフォトスイッチ３は配設されている。
このフォトスイッチ３は、他の非接触タイプの電気出力スイッチ手段、例えば磁気スイッチなど近接スイッチも利用可能である。

このように構成された密閉ケーシング２は、汚水槽（図示せず）内の貯留液面５上方に離隔した位置に取り付け固定されるものであるが、その固定位置は、所定の液面水位を基準にして、フロート１２の上下動によってフォトスイッチ３がオンオフする位置に定めればよい。かくして、フォトスイッチ３、ロッド１１、フロート１２によって水位検出センサ１が構成されるのである。なお、ロッド１１に設けた突起１１ｂは抜け止めストッパ、突起１１ｃは突き上げストッパである。

この水位レベル制御用センサによれば、液面５が上昇し、フロート１２を押上げれば、フォトスイッチ３はオフ信号を出力し、また液面５が下降して、フロート１２も下降すれば、フォトスイッチ３はオン信号を出力するので、所定の液面水位において貯留水の汲み出しポンプまたは供給ポンプ（いずれも図示せず）を駆動して、水位レベルを制御できるのである。かくして、本発明の水位レベル制御用センサは、汚水による汚損の影響を受けることなく、水位検知精度に優れているという利点が得られる。

そして、第１実施形態では、以上説明した水位検出センサを２組並設するものであるが、例えば、図１に示すように、フロート１２が下方に位置するロッド１１と、フロート１４が上方に位置するロッド１３のように、その固定位置を異ならせた長さの異なる２本のロッド１１、１３からなる２組の水位検出センサ１、１ａを並設する。

かくして、高いフロート１４側を上限水位検出センサ（水位検出センサ１ａ）、低いフロート１２側を下限水位検出センサ（水位検出センサ１）とすれば、フロート１２、１４の上下間隔に等しい間隔を持った２水準の水位を基準にして液面水位を検出できるから、水位制御が安定して行える利点が得られるのである。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図２を参照して説明すると、この実施形態では、前記した基本形態の水位レベル制御用センサを前提として、２組のフォトスイッチ３、４を上下に間隔を設けて配設しておけば、上方のフォトスイッチ４は上限水位を検出するスイッチとして機能し、下方のフォトスイッチ３は下限水位を検出するスイッチとして機能することができる。この場合、２組のフォトスイッチ３、４の間隔を上限と下限に水位差に相当するよう設定するものとする。かくして、１本のロッド１１、１個のフロート１２の組合せによって、上限水位検出センサと下限水位検出センサを兼ねることができ第１実施形態と同様の利点が得られる。

なお、第１および第２実施形態において、ロッドに急激な上下動を抑えるダンパー（図示せず）を組み込むと、液面の波動に起因する上下振動が伝達するのを防止して、誤動作がなくなるので好ましい。

本発明の第１実施形態を説明するための要部断面図。第２実施形態を説明するための要部断面図。

符号の説明

１：水位検出センサ、１ａ：水位検出センサ、１１：ロッド、１１ａ：上端部、１１ｂ：突起、１１ｃ：突起。１２：フロート、１３：ロッド、１４：フロート
２：密閉ケーシング、２１：底面部、２２：摺動軸受け
３：フォトスイッチ、３１：光源部、３２：受光部
５：貯留液面

Claims

液面上方に離隔して固定される密閉ケーシングに、このケーシング底部を貫通するロッドを上下移動可能に配設し、その下方に突出するロッドの下部にはフロートを固定するとともに、この密閉ケーシング内には、このロッドの上端部の上下移動によってオンオフされる電気出力スイッチ手段を配置してなる水位検出手段を具備したことを特徴とする水位レベル制御用センサ。
前記電気出力スイッチ手段が、光源部と受光部とを対向配置しフォトスイッチであって、この光源部と受光部との間の光路を、前記ロッドの上端部が上下移動することによってオンオフするようにしたものである請求項１に記載の水位レベル制御用センサ。
前記フロートを固定したロッドを、ケーシング底部に配置した摺動軸受けを貫通させ、気密状態で上下移動可能に配設した請求項２に記載の水位レベル制御用センサ。
フロートの固定位置を異ならせた長さの異なる２本の前記ロッドを並設し、かつそれぞれにフォトスイッチを配設して、一方を上限水位検出センサ、他方を下限水位検出センサとした請求項３に記載の水位レベル制御用センサ。
請求項３に記載の水位レベル制御用センサにおいて、前記フォトスイッチの２組を上下に間隔を設けて配設して、一方を上限水位検出用スイッチ、他方を下限水位検出用スイッチとした水位レベル制御用センサ。