JP2006058148A

JP2006058148A - 液面検知装置

Info

Publication number: JP2006058148A
Application number: JP2004240824A
Authority: JP
Inventors: Taku Kohama; 卓小浜; Akihiro Yamaguchi; 晃広山口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】浅い容器の液面を検知できる液面検知装置を提供する。
【解決手段】液体を溜めるトレイ２３内に支軸３５ａにより軸支して液面に浮く樹脂成形品から成るフロート３５と、フロート３５の一端に取り付けられる磁石３７と、トレイ２３を挟んで磁石３７に対向するリードスイッチ３８と、フロート３５の支軸３５ａに対して磁石３７と反対側に配される錘３８とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、容器内に溜められる液体の液位を検知する液面検知装置に関する。

従来の液面検知装置は特許文献１に開示されている。この液面検知装置は水を溜める容器内にフロートが昇降可能に配されている。フロートの下端には磁石が取り付けられ、容器を介して磁石に対向する位置にはリードスイッチが設けられる。水が入っていない容器を所定位置に設置すると磁石に近接するリードスイッチがＯＮになり容器が設置されたことを検知する。

また、容器内に水が溜まるとフロートが上昇し、磁石がリードスイッチから離れてリードスイッチがＯＦＦになる。これにより、容器内に水が溜まったことを検知することができる。同様に、容器内に水がなくなるとフロートが下降してリードスイッチがＯＮになる。これにより、容器内の水がなくなったことを検知することも可能である。

特開平１１−３３７１１２号公報（第３頁−第６頁、第２図）

しかしながら、上記従来の液面検知装置によると、容器内に水が入った際にフロートを浮かせるためには磁石の重量に釣り合うように水中のフロートの体積を大きくする必要がある。このため、上記の液面検出装置を設置するスペースが確保できないような浅い容器に溜めた液体の液面を検知することが困難な問題があった。

本発明は、浅い容器の液面を検知できる液面検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、液体を溜める容器に軸支して液面に浮くフロートと、前記フロートの一端に取り付けられる磁石と、前記容器を介して前記磁石に対向する磁気センサーと、前記フロートの支軸に対して前記磁石と反対側に配される錘とを備えたことを特徴としている。この構成によると、フロートは容器内で回動可能に設置され、液中のフロートの体積に応じた浮力と錘の重力と磁石の重力とが釣り合ってフロートが液面に浮く。

また本発明は、上記構成の液面検知装置において、前記錘は金属から成り、前記錘を収納する収納部を前記フロートに設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の液面検知装置において、前記フロートは樹脂成形品から成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の液面検知装置において、前記フロートは前記支軸に対して前記磁石と同じ側に発泡樹脂が充填されることを特徴としている。

本発明によると、回動可能なフロートの支軸に対して磁石と反対側に配される錘を設けたので、液中に配されるフロートの体積が小さくてもフロートを液面に浮かせることができる。従って、浅い容器の液面を容易に検知でき、水を溜める容器を底部に配した加湿装置等の機器を簡単に実現することができる。

また本発明によると、錘は金属から成り、錘を収納する収納部をフロートに設けたので、浅い容器の液面を容易に検知できる液面検知装置を簡単に実現することができる。また、液面検知装置を搭載する機器に応じて比重や大きさの異なる錘を収納部に配して最適な検知を行う液面検知装置を容易に得ることができる。

また本発明によると、フロートは支軸に対して磁石と同じ側に発泡樹脂が充填されるので、簡単な構成でフロートの上面の開口を閉塞して水の侵入による誤動作を防止することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の液面検知装置を備えた加湿機能を有する空気清浄機を示す斜視図である。空気清浄機１はベース１１の支持により本体部１０が立設されている。本体部１０の前面は前面パネル１２により覆われている。前面パネル１２には室内の空気を取り込む吸気口１３が設けられるとともに、本体部１０と前面パネル１２との隙間により側面吸気口１４が形成されている。本体部１０の上部にはユーザ操作を行う操作パネル１５が設けられる。

図２は空気清浄機１の前面パネル１２を取り外した状態を示す側面断面図である。本体部１０内には軸方向に吸気して周方向に排気する送風機２５が設けられる。送風機２５は吸気側が吸気口１３に面して配され、通気口２７を有する通気パネル２８により前面が覆われる。通気パネル２８によって本体部１０の後部には上下に延びる通風路３１が形成される。通風路３１は上方に向けて開口する吹出口２９が設けられるとともに、斜め上方に屈曲して前方に開口する吹出口３０が設けられる。これにより、送風機２５の排気が吹出口２９、３０に導かれる。

送風機２５と吹出口２９との間にはイオン発生装置２６が設けられている。図４に示すように、イオン発生装置２６は高圧電圧の印加によりイオンを発生するイオン発生面２６ａを有している。

イオン発生装置２６のイオン発生面２６ａには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。イオン発生面２６ａの印加電圧が正電圧の場合は主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_nから成るプラスイオンを発生し、負電圧の場合は主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｎ、ｍは整数である。Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n及びＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mは空気中の浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌等を破壊する。ここで、ｎ’、ｍ’は整数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口２９、３０から送出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。尚、ダンパー３３によって吹出口２９、３０の一方または両方を選択して空気を送出することができる。

Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋（ｎ＋ｍ）Ｈ₂Ｏ・・・（１）
Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m' →2・ＯＨ＋Ｏ₂＋（ｎ＋ｎ’＋ｍ＋ｍ’）Ｈ₂Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m' →Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋（ｎ＋ｎ’＋ｍ＋ｍ’）Ｈ₂Ｏ・・・（３）

前面パネル１２と通気パネル２８との間には空気清浄用フィルターユニット２０及び加湿部２１が配される。吸気口１３(図１参照)に面して配される空気清浄用フィルターユニット２０は、空気清浄機に組み込むものとして設計されている。図５は空気清浄用フィルターユニット２０の分解斜視図を示している。

空気清浄用フィルターユニット２０は枠体５６内に空気の吸込み側から順にプレフィルター５２、脱臭フィルター５４、集塵フィルター５５の３種類のフィルターが配設されている。プレフィルター５２と脱臭フィルター５４との間にはフィルター押え５３が配されている。

プレフィルター５２はＡＢＳ等の合成樹脂で形成された４段４列の窓を有する矩形の枠６１にポリプロピレン製のメッシュ６２を溶着して形成されている。プレフィルター５２によって吸気中の大きな塵埃を捕集することができる。

脱臭フィルター５４はポリプロピレン繊維やポリエステル繊維から成る矩形の袋体４１を有している。袋体４１は上下方向に連続した大きさが均等な複数の収納室４２に区分けされている。各収納室４２内には活性炭等の吸着材が均一に分散して詰められている。これにより、空気内の臭気成分を吸着した空気を脱臭する。また、フィルター押さえ枠５３により脱臭フィルター５４を押さえて位置ずれを防止するようになっている。

集塵フィルター５５はＨＥＰＡフィルターから成り、濾材（不図示）を覆うように枠材（不図示）がホットメルトにより溶着されている。濾材はポリエステル／ビニロン系の不織布から成る骨材とメルトブロー不織布とを重ね合わせ、折り畳んで構成される。メルトブロー不織布として電石加工された東レ株式会社製トレミクロン(登録商標)が用いられる。また、濾材の表面にはハイドロキシアパタイト加工した不織布から成る抗菌シートが重ねて熱圧着されている。集塵フィルター５５によって微細な塵埃を捕集する。

枠体６１は、風上側の面が開放された箱体７１から成り、集塵フィルター５５、脱臭フィルター５４、フィルター押さえ枠５３及びプレフィルター５２が収納可能な厚さになっている。箱体７１の両側面には両側面には２個づつの係止穴７４が設けられ、プレフィルター５２に設けた突起部６３が係止孔７４に嵌合して、内部の脱臭フィルター５４等が脱落することなく、空気清浄用フィルターユニット２０が一体に形成される。

図２において、空気清浄用フィルターユニット２０と通気パネル２８との間には所定幅の空間部３２が形成されている。空間部３２を設けることにより空気清浄用フィルターユニット２０を通過した空気が通気口２７にスムーズに流入し、圧力損失及び騒音を低減できるようになっている。加湿部２１は空間部３２の下部に配置されている。

図３は空気清浄用フィルターユニット２０を脱着した状態の正面図を示している。加湿部２１は加湿フィルター２２、トレイ２３及び水タンク２４により構成されている。水タンク２４は加湿用の水が貯水され、本体部１０の側部に立設されている。水タンク２４の下端にはジョイント２４ａが形成され、上面には取っ手部２４ｃが形成されている。

ジョイント２４ａは本体部１０の下部に配置されたトレイ２３の一端に設けられる給水口２３ａに連結される。ジョイント２４ａ内には止水弁２４ｂが設けられる。水タンク２４をトレイ２３に装着すると、トレイ２３の給水口２３ａの弁押さえ２３ｄが止水弁２４ａを開き、水タンク２４の水がトレイ２３に供給される。水タンク２４を取り外すと止水弁２４ｂが閉じて漏水が防止されるようになっている。

トレイ２３には上面の後部に開口部２３ｂ（図６参照）が設けられ、保持枠２２ａにより保持される加湿フィルター２２が挿入されている。これにより、加湿フィルター２２の下端がトレイ２３内の水に浸漬される。加湿フィルター２２は吸水性を有する吸水材から成り、前後方向にジグザグに折曲した屏風状に形成されている。これにより、加湿フィルター２２はトレイ２３内の水を吸い上げて保水する。

上記構成の空気調和機１において、送風機２５が駆動されると吸気口１３から本体部１０内に室内の空気が取り込まれる。吸気口１３から取り込まれた空気は矢印Ａ（図２参照）に示すように空気清浄用フィルターユニット２０を通過して塵埃が捕集され、ウィルスやアレルゲンが不活化される。空気清浄用フィルターユニット２０を通過した空気は通気口２７を介して通風路３１に流入する。

また、空気清浄用フィルターユニット２０を通過した下方の空気は加湿フィルター２２に衝突し、背面側が遮蔽されるため吸水材の折曲された壁面に沿って矢印Ｂ（図２参照）に示すように空気通路２２ｃ内を下方から上方に向かって上昇する。この時、加湿フィルター２２に保水された水分が気化して空気通路２２ｃを流通する空気内に取り込まれ、加湿された空気が通気口２７を介して通風路３１に流入する。通風路３１を流通する空気は、イオン発生装置２６から放出されるイオンと水分子とが空気清浄機１の本体内で混合される。これにより、水分子がイオンを取り囲んだ状態で、本体の吹出口２９、３０から室内に送出される。

室内に送出されるイオンは水分子により周囲が取り囲まれる。この時、加湿部２１による空気の加湿を行わない場合は粒子径が２〜３ｎｍと推定されるが、加湿部２１による加湿を行うと水分子の数が増加して粒子径が約１８ｎｍになると推定される。このため、空気中のカビ菌やウィルス等の浮遊菌とイオンとが衝突する度合が高くなる。また、空気中の塵埃にイオンが衝突した際に、イオンは水分子に保護され消滅が低減される。従って、室内の浮遊菌を迅速に除去することができる。

また、マイナスイオンのみを室内に送出する際も同様にイオンが水分に取り囲まれ、塵埃との衝突によるイオンの消滅が低減される。従って、リラクゼーション効果を効率よく迅速に得ることができる。

更に、衣類、カーテン、ソファー等の繊維とイオンが衝突した際に、イオンｉは水分子ｈに取り囲まれているために保護された状態となり、イオンの消滅が低減される。従って、繊維内の奥深くに水分子に囲まれたイオンが進入して、付着した臭気成分を取り囲んで破壊し、臭いを迅速に効率よく除去することができる。

図６はトレイ２３の側面断面図を示している。トレイ２３にはトレイ２３内の水位を検知する液面検知装置３９が設けられている。液面検知装置３９はトレイ２３内に支軸３５ａで回動自在に軸支されるフロート３５を有している。フロート３５は樹脂成形品から成り、上面を開放して箱状に凹設された凹部３５ｂ及び収納部３５ｃを有している。これにより、フロート３５は水に浮くことができる。

フロート３５の凹部３５ｂ内の一端には磁石３７が配される。トレイ２３の壁面を挟んで磁石３７に対向する位置にはリードスイッチ３８が本体部１０に設けられている。リードスイッチ３８は磁気センサーから成り、磁石３７の磁気を検知してスイッチングを行う。尚、凹部３５ｂに発泡樹脂を充填すると、簡単な構成で凹部３５ｂの上面の開口を閉塞して水の侵入による誤動作を防止することができる。

収納部３５ｃは支軸３５ａに対して磁石３７と反対側に設けられ、収納部３５ｃ内にはアルミニウム、ステンレス、黄銅等の金属柱から成る錘３６が収納されている。従って、フロート３５は水中に配された体積に応じた浮力、錘３６の重力、フロート３５の重力、及び磁石３７の重力が釣り合って所定の水位Ｓ１（図７参照）で水に浮いた状態になる。この時、磁石３７はリードスイッチ３８と対向してリードスイッチ３８が例えばＯＮになっており、トレイ２３内に水が充分入っていることが報知される。

加湿を継続することによってトレイ２３内の水が減少すると、フロート３５は図中、時計回りに回動する。そして、図７に示すように、所定の水位Ｓ２になるとリードスイッチ３８（図６参照）から磁石３７が離れてリードスイッチ３８が例えばＯＦＦになる。これにより、給水が必要であることを報知する。

本実施形態によると、液面検知装置３９は回動可能なフロート３５の支軸３５ａに対して磁石３７と反対側に配される錘３６を設けたので、水中に配されるフロート３５の体積が小さくても、フロート３５を浮かせて水位を検知することができる。従って、従来の液面検知装置に比して、空気清浄機１の底部に配されたトレイ２３が浅いためにフロートを設けるスペースが狭くても確実に水位を検知することができる。尚、水以外の液体を溜める容器に本実施形態の液面検知装置３９を設けても同様の効果を得ることができる。

また、錘３６は金属柱等の金属塊から成り、上面を開放して錘３６を収納する収納部３５ｃをフロート３５に設けたので、浅いトレイ２３の水面を容易に検知できる液面検知装置３９を簡単に実現することができる。また、液面検知装置３９を搭載する機器に応じて比重や大きさの異なる錘３６を収納部３５ｃに配して最適な検知を行う液面検知装置３９を容易に得ることができる。

本発明によると、液体を溜める容器の液位を検知する液面検知装置を用いた加湿装置や除湿装置等の機器に利用することができる。

本発明の実施形態の空気清浄機を示す斜視図本発明の実施形態の空気清浄機を示す側面断面図本発明の実施形態の空気清浄機を示す正面図本発明の実施形態の空気清浄機のイオン発生装置を示す斜視図本発明の実施形態の空気清浄機の空気清浄用フィルターユニットを示す分解斜視図本発明の実施形態の空気清浄機のトレイの液面検知装置を示す側面断面図本発明の実施形態の空気清浄機のトレイの液面検知装置の水位低下状態を示す側面断面図

符号の説明

１空気清浄機
１０本体部
１２前面パネル
１３吸気口
１４側面吸気口
１５操作パネル
２０空気清浄用フィルターユニット
２１加湿部
２２加湿フィルター
２３トレイ
２５送風機
２６イオン発生装置
２７通気口
２８通気パネル
２９第１吹出口
３０第２吹出口
３１通気路
３２空間部
３３ダンパー
３５フロート
３５ａ支軸
３５ｂ凹部
３５ｃ収納部
３６錘
３７磁石
３８リードスイッチ
３９液面検知装置
５２プレフィルター
５３フィルター押え枠
５４脱臭フィルター
５５集塵フィルター

Claims

液体を溜める容器に軸支して液面に浮くフロートと、前記フロートの一端に取り付けられる磁石と、前記容器を介して前記磁石に対向する磁気センサーと、前記フロートの支軸に対して前記磁石と反対側に配される錘とを備えたことを特徴とする液面検知装置。
前記錘は金属から成り、前記錘を収納する収納部を前記フロートに設けたことを特徴とする請求項１に記載の液面検知装置。
前記フロートは前記支軸に対して前記磁石と同じ側に発泡樹脂が充填されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液面検知装置。