JP2010066122A - タンクの液面検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸部材の外周囲に液面検出用のフロートを備えた液面検出器の支持を、リード線の被覆部材により行うことにより液面検出器の設置と位置調整の簡略化を図る。
【解決手段】管状の軸部材の外周囲に液面検出用のフロートとリード線と接続して軸部材内に収容したスイッチ素子とから液面検出器を構成する。軸部材の開口端にリード線のフレキシブルな被覆部材を連結する。被覆部材を挿通止着して液面検出器をタンク内に支持する固定部材をタンク上に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、液体貯蔵タンクや射出成形機の作動油タンクなどの液面を検出する装置に関するものである。

一般的に液面検出装置の設置には、タンクサイズや液面レベルに対応した調整が必要とされる。射出成形機では機種サイズごとに作動油タンクのサイズが相違し、その違いから調整範囲も１５０〜６００ｍｍほどの差がある。

燃料タンクの液面検出用のフロートスイッチとして、感磁性素子を挿入した検知用軸の外周囲に環状のフロートを嵌め、そのフロートが感磁性素子の位置付近でスライドするように、検知用軸の側面に穿設した多数の係止穴にフロートの上下移動を規制するストッパを差し替え自在に設けて位置調整できるようにし、その検知用軸をタンク内の所定位置に直に取り付けて、フロートを液面に支持しているものがある。

またタンク内液体のレベル及び温度測定装置として、ワイヤにより吊下げた液面感得体（フロート）を、タンク底面の滑車によりタンク内に平行に縦設したガイドワイヤとパイプに両側を挿通して上下動可能に支持し、パイプ内に温度センサを挿入して、液面と温度を同時に測定できるようにしたものがある。
特開２００３−４５３０２号公報 実公昭６０−４１０３号公報

フロートの液面支持を検知用軸により行う上記フロートスイッチでは、フロートのスライド範囲を規制する上下ストッパの位置替えにより、液面レベルに対応したフロートの位置調整が行えるが、それに合わせて検知用軸内の感磁性素子の位置調整も必要となり、液面検出位置の調整を要する場合にはフロートと共に検知用軸を外してタンク外で行う面倒さがある。また検知用軸をタンクに直付けしていることから軸長さにより使用できるタンクサイズが制限され、このため機種ごとのタンクサイズに適合する多種の軸長さの検知用軸が必要となる。また検知用軸そのものも多数の係止穴の穿孔加工を要するのでコスト高となる、という課題を有する。

また液面感得体をワイヤによりタンク内に吊下げた上記装置では、ワイヤの繰出操作によりタンクサイズや液面レベルに対応した設定ができるので、フロートの支持を軸部材により行ったときのような課題はないが、ワイヤによる吊支では液面感得体をスイッチとして液面を検出することはできず、滑車をタンク底面に設けてガイドワイヤを張設しているので、タンク内への装置の設置を簡単に行い難いという課題を有する。またパイプに挿入した温度センサにより温度測定が行えるが、パイプをガイドワイヤに連結しているので設置後の温度センサの位置調整に手数を要するという課題をも有する。

この発明は、上記従来技術の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、スイッチ素子を収容した軸部材の外周囲に液面検出用のフロートを嵌装した構造であっても、その仕様を変えることなく各種のタンクサイズや液面レベルに対応した設置ができ、また軸部材をもって温度測定をも行い得る新たなタンク内の液面検出装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、管状の軸部材と、その軸部材の外周囲に遊嵌して可動範囲をストッパにより制限した液面検出用のフロートと、リード線と接続して軸部材内のフロート対応部位に収容したスイッチ素子とからなる液面検出器と、軸部材の開口端に嵌合止着して連結したリード線のフレキシブルな被覆部材と、その被覆部材を挿通止着して液面検出器をタンク内に支持するタンク上の固定部材とからなるというものであり、上記液面検出器は、軸部材内にリード線と接続して挿入した温度センサを有する、というものである。

また上記固定部材は、外ねじを施したねじ筒状の本体と、本体内に嵌合して開口上に立設した円筒状で弾性を有する上記被覆部材の止着部材と、その止着部材の上部に嵌合した縮径自在な止着リングと、本体と螺合した胴部に連なる天板の中央に止着部材の嵌挿穴を有し、その嵌挿穴の周囲の天板を止着リングの作動面に傾斜形成したキャップとからなる、というものである。

また上記固定部材は、タンク上面板のソケットに本体を螺着してタンク上に設置され、そのソケットは上記液面検出器の挿入を可能とする内径の内ねじ筒で、そのソケットを通して液面検出器をタンク内に設置してなる、というものである。

上記構成では、軸部材に連結したリード線のフレキシブルな被覆部材を支持部材として液面検出器をタンク内に設置でき、また固定部材に被覆部材を挿通して液面検出器の固定を行っているので、被覆部材の止着位置により長さを調整するだけで液面に対する液面検出器の位置を任意に調整できる。これにより被覆部材の長さをタンクサイズが最も大きいタンクに適合できる長さに設定しておくだけで、固定部材による止着位置の上下調整によりタンク内における被覆部材の長さを変えるだけで、全てのタンクサイズに適用可能となる。

また液面検出器をフレキシブルな被覆部材によりタンク内に支持したものであっても、被覆部材及び液面検出器を構成している各部材の合計された自重により垂直に保たれて、タンク内での液面検出器の姿勢が安定化する。またタンクサイズによって生じた被覆部材の余長部は、フレキシブルであることからタンク上面に曲がって固定部材から上方に長く突出すことはないので、機台後部内にタンクを備えた射出成形機でもタンク上の作業障害とならず、タンクサイズごとに長さが異なる複数種を用意する必要もなくなるので管理も容易となり、取付作業でのサイズ違いによる錯誤も生じないので作業能率の向上ともなる。

また液面検出器では、軸部材内外のフロートとスイッチ素子との相対位置は変わらないので、設置後の液面検出調整に際する両方の位置調整は不要となり、液面検出調整は液面検出器をタンク内に設置したまま被覆部材の長さをタンク外で調整するだけで済むことから、従来の検知用軸をタンクに直に取付けた場合のように液面検出器をタンク外に取出して調整をする面倒さがなく、液面検出調整も短時間ですむようになる。

さらに、温度センサの組込みにより液面検出と温度検出が１つの液面検出器で同時に行え、被覆部材が温度センサのリード線の被覆部材ともなるので、リード線の配線に特別な手段を施す必要もなく、温度センサを備えた液面検出器をコンパクトに構成することができる。

図中１は液面検出器、２は液面検出器１の支持部材となるリード線のフレキシブルな被覆部材、３はタンク４の上面板に取り付けた液面検出器１の固定部材である。

上記液面検出器１は、底面を有する管状の軸部材１１と、その軸部材１１の外周囲に遊嵌したマグネット１２ａ内蔵の液面検出用のフロート１２と、リード線１３ａと接続して軸部材１１の開口から軸部材内のフロート対応部位に収容したスイッチ素子１３と、リード線１４ａと接続して先端が軸部底面に接するところまで挿入して収容した温度センサ１４と、フロート１２の可動範囲を制限する軸部材外周の上下ストッパ１５ａ，１５ｂとからなる。

上記軸部材１１の開口側の端部は、フランジ１６を有する接続部１７に形成してある。この接続部１７は軸部材１１と一体形成又は別体を軸端に溶接して一体化した場合のいずれでもよく、接続部１７とそこに螺合した接続具１８とにより、上記被覆部材２の嵌合止着を行えるようにしてある。

上記被覆部材２は、熱可塑性樹脂や合成ゴムなどによるフレキシブルで耐油性の材質によるチューブで、熱収縮性を有するものが好ましく、長さはタンクサイズの大小にかかわらず液面検出器１の設置が可能な長さに設定してある。また内径はスイッチ素子１３と温度センサ１４の両方をリード線１３ａ，１４ａと共に余裕をもって挿通できる大きさからなる。

液面検出器１と被覆部材２の連結は、接続部１７と接続具１８とにより上記被覆部材２を嵌合止着することにより連結する。この連結はチューブを貫通してチューブ開口から突き出た上記スイッチ素子１３が軸部材内のフロート対応部位に位置し、かつ熱電対による温度センサ１４が軸部底面に接するところまで挿入し、接続部１７の開口端内にシール１９を施した後に行われる。

上記固定部材３は、外周囲のフランジ３１ａを境に上部３１ｂをキャップ取付用のねじ筒に、下部３１ｃを取付用のねじ筒に形成し、内部の仕切りに上記被覆部材２の挿通孔を穿設した外ねじの円筒状の本体３１と、被覆部材２の挿通を可能とする内径の厚肉の弾性材からなる円筒体で、本体上部内に下部を嵌着して本体開口に立設した止着部材３２と、その止着部材３２の上部周囲に嵌合した縮径自在な止着リング３３と、本体上部３１ｂと螺合した胴部に連なる天板の中央に止着部材３２の嵌挿穴を有し、その嵌挿穴の周囲の天板を内側に傾斜形成して止着リング３３の圧縮作動面となしたキャップ３４とからなる。

この固定部材３は、タンク４の上面板４１に設けたソケット４２に本体３１を螺着してタンク上に設置されており、そのソケット４２は上記液面検出器１の挿入を可能とする内径の内ねじ筒で、上面板４１の穿孔に貫挿して溶接により固設してある。

上記液面検出器１のタンク４内への設置は、先ずタンク４の外で液面検出器１とリード線１３ａ，１４ａを通した後の被覆部材２とを連結する。次に被覆部材２を固定部材内の止着部材３２に挿通し、予め設定した長さ位置で被覆部材２を止着して固定部材３に取付ける。この止着はキャップ３４を締付け方向に回動操作して傾斜面により止着リング３３を縮径し、止着部材３２を圧迫して被覆部材２を挟持することにより行い得る。

被覆部材２を固定部材３に取付けたのち、液面検出器１をソケット４２を通してタンク４内に挿入し、固定部材３の本体下部３１ｃをフランジ３１ａが開口端に位置するところまでソケット内にねじ込む。これにより液面検出器１は自重と固定部材３に止着された被覆部材２とによりタンク４内に懸吊状態で支持され、その姿勢も安定したものとなる。

被覆部材２の固定部材３からの長さは、タンクサイズに合わせて液面検出器１がタンク内の設定位置に達する長さに予め調整してあるので、ソケット４２への固定部材３の設置をもって液面検出器１の取付けと位置決めとが同時に行われる。また固定部材３から外に出た被覆部材２の余長部２′はフレキシブルであることから、固定部材２からタンク上面に曲がって上方に長く突出せず、タンク上の障害物となることもない。

図２は、固定部材３のタンク４への設置を、座板３５により行った他の実施形態を示すもので、下部本体３１ｃを座板３５の穿孔に挿入してフランジ３１ａを座板上面に当接し、下部本体３１ｃに螺合したナット３６の締付けにより固定部材３を座板上に取付け、その座板３５をタンク４の上面板４１に形成した穴部４３の周辺に載置し、固定部材３を穴部中央に置いて座板３５をボルトにより上面板４１に止着して、固定部材３をタンク上に設置してなる。

この実施形態においても上記実施形態と同様に、タンク４の外にて液面検出器１と被覆部材２とを連結し、被覆部材２を止着部材３２に挿通して、予め設定した長さ位置で被覆部材２を止着して固定部材３に取付けてから、タンク内への液面検出器１の設置を行い得る。

上記実施形態のいずれにおいても、設定後の液面検出器１の高さ位置に調整が必要なときには、キャップ３４の締付けを緩めて止着部材３２による被覆部材２の弾性挟持を弛緩し、被覆部材２を自由にして繰出又は引上げ操作により長さを変更したのち、キャップ３４の再締付けにより変更位置に固定替えするだけで調整が済み、軸部材内外のスイッチ素子１３とフロート１２の相対位置も変わらないので、位置調整も液面検出器１をタンク４の外に引き出すことなく簡単に行い得る。

また温度センサの組込みにより液面検出と温度検出が１つの液面検出器で同時に行え、被覆部材２がスイッチ素子１３と温度センサ１４の両方のリード線の被覆部材として機能するので、リード線の配線に特別な手段を施す必要もなく、装置もコンパクトなものとなる。

この発明に係わるタンクの液面検出装置の縦断正面図である。 この発明における他の実施形態の一部縦断正面図である。 液面検出器の設置状態を示すタンクの縦断側面図である。

符号の説明

１ 液面検出器
２ 被覆部材
３ 固定部材
４ タンク
１１ 軸部材
１２ フロート
１３ スイッチ素子
１３ａ リード線
１４ 温度センサ
１４ａ リード線
１５ａ 上ストッパ
１５ｂ 下ストッパー
１６ フランジ
１７ 接続部
１８ 接続具
３１ 固定部材の本体
３１ａ フランジ
３１ｂ 本体上部
３１ｃ 本体下部
３２ 止着部材
３３ 止着リング
３４ キャップ
３５ 座板
４２ ソケット

Claims (4)

1. 管状の軸部材と、その軸部材の外周囲に遊嵌して可動範囲をストッパにより制限した液面検出用のフロートと、リード線と接続して軸部材内のフロート対応部位に収容したスイッチ素子とからなる液面検出器と、軸部材の開口端に嵌合止着して連結したリード線のフレキシブルな被覆部材と、その被覆部材を挿通止着して液面検出器をタンク内に支持するタンク上の固定部材とからなることを特徴とするタンクの液面検出装置。
2. 上記液面検出器は、軸部材内にリード線と接続して挿入した温度センサを有することを特徴とする請求項１記載のタンクの液面検出装置。
3. 上記固定部材は、外ねじを施した円筒状の本体と、本体内に嵌合して開口上に立設した円筒状で弾性を有する上記被覆部材の止着部材と、その止着部材の上部に嵌合した縮径自在な止着リングと、本体と螺合した胴部に連なる天板の中央に止着部材の嵌挿穴を有し、その嵌挿穴の周囲の天板を止着リングの作動面に傾斜形成したキャップとからなることを特徴とする請求項１記載のタンクの液面検出装置。
4. 上記固定部材は、タンク上面板のソケットに本体を螺着してタンク上に設置され、そのソケットは上記液面検出器の挿入を可能とする内径の内ねじ筒で、そのソケットを通して液面検出器をタンク内に設置してなることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のタンクの液面検出装置。

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