JP3350582B2 - 液体検知センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の間隔をおいて配
置された一対の液体検知センサからなり、これらのセン
サが配置されている箇所まで液体が満たされていると、
液体を媒介としてこれらのセンサの間に電流が流れ、そ
れによって液体の有無あるいは液体が満たされているか
どうかが検知されるようになっている液体センサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】水泳用のプールあるいは温水プール、熱
帯魚等の飼育槽、浴槽装置、ビル管理用の水槽等は、文
献計を挙げるまでもなく従来周知である。そしてこれら
の装置には、液体例えば水を濾過するための濾過装置、
この濾過装置に水を圧送するためのポンプ、水を加熱す
るためのヒータ等を備えている。そしてポンプ、ヒータ
等は、制御装置からの信号に基づいて自動制御されるよ
うになっている。ところで、上記のような装置において
水槽等に水がない状態の時、制御装置からポンプを駆動
する信号が発せられ、ポンプが起動し空運転すると、ポ
ンプは焼き付き等を起こし損傷することがある。また水
を加熱するヒータが作動すると、ヒータの周辺装置ある
いは機器を焼失することにもなる。そこでこの種装置に
は液体の有無を検知する液体検知センサ、あるいは液体
が満たされているかどうかを検知する水位計が設けら
れ、水が満たされていないときは、ポンプ、ヒータ等が
作動しないようになっている。このような液体検知セン
サ、あるいは水位計は、例えばフロートスイッチから構
成されている。フロートスイッチは、フロートと、この
フロートを案内するガイドとから構成され、タンク類に
必要量の液体が満たされていると、フロートが上昇して
スイッチがオンし、ポンプ、ヒータ等が作動できる状態
になり、液体が必要量に満たないときは、フロートが上
昇できず、スイッチはオンしないようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置に
も、フロートスイッチが設けられているので、所定量の
液体が無いときに、ポンプ、ヒータ等が妄りに作動する
ようなことはないが、フロートスイッチが誤作動するこ
とがある。例えばフロートスイッチは、フロートと、こ
のフロートを案内するガイドとから構成されているの
で、フロートとガイドとの間に水垢等が付着すると、必
要量の水が満たされていてもフロートが浮上せず、した
がってポンプ、ヒータ等が作動しないことになる。特に
本出願人が、例えば実公平３ー３１３７６号により提案
している浴槽装置には活性化槽が設けられているが、こ
の活性化槽には麦飯石、硫黄石、未風化真珠岩等の活性
石が充填されているで、浴湯はこの活性化槽中でイオン
交換されると共に、浴湯にマグネシュウム、亜鉛等のミ
ネラル分あるいはカルシウム、ナトリウム等の有効成分
が溶解し、これらの成分がフロートとガイドとの間に付
着することがある。付着すると、前述したようにフロー
トの動きが悪くなり、液が満たされていても、ポンプ、
ヒータ等が作動しないこともある。これに対し、水位が
下がってタンク中に水がなくても、フロートが下がらな
いと、水が満たされているものと判断され、ポンプは空
運転され損傷することがある。また、ヒータにより機器
が焼失することにもなる。さらには、フロートスイッチ
は、液体の上面に浮くようになっているので、例えばポ
ンプの起動時のように水流に変動が生じると、フロート
が上下動しチャタリングを起こし、誤作動することもあ
る。したがって、本発明は、水垢、ミネラル成分等が含
まれている液体に使用しても確実に作動する液体検知セ
ンサを提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、所定の間隔をおいて配置された一対のセ
ンサからなり、これらのセンサが配置されている箇所ま
で液体が満たされていると、液体を媒介としてこれらの
センサの間に電流が流れ、それによって液体の有無が検
知されるようになっているセンサにおいて、前記センサ
は、ビス、ワッシャ、ナット等からなる取付手段と、該
取付手段に保持される電極とからなり、前記取付手段は
チタンあるいはチタン合金から形成されていると共に、
前記電極は白金針金から構成され、その一部が前記取付
手段によって保持されているうに構成される。

【０００５】

【作用】例えば液体タンクの所定高さ位置に、チタンあ
るいはチタン合金性のビス、ワッシャ、ナット等からな
る取付手段を使用して、白金針金製の電極を液体タンク
の内側に所定間隔をおいて取り付ける。液体タンク中の
液体に触れないようして、電極から引き出し線を出す。
引き出し線に例えば５ボルト程度の直流電圧を加えてお
く。一対の電極が、液体タンク中の液体で覆われると、
一対の電極間に液体を媒体として電流が流れる。これを
検知して、電極が設けられている位置まで液体が満たさ
れていることを知る。一対の電極が、液体タンク中の液
体から露出すると、電流は流れない。これにより電極の
位置まで、液体はないと判断する。この判断に基づいて
適当な処理をする。

【０００６】

【実施例】本発明は、前述したように、水泳用のプー
ル、金魚、熱帯魚等の飼育水槽、ビル管理用の水槽等に
色々な形で実施することができるが、以下浴湯調整装置
に適用し、そして液体検知センサ１、１を活性化装置６
０の活性化タンク６１内に設けた実施例を説明する。本
実施例に関わる浴湯調整装置は、図１に示されているよ
うに箱体２０を備えている。この箱体２０は、底壁２
１、天板２２、左右の側壁２３、２４および前壁とから
略密閉された箱体として構成されている。そして天板２
２に蓋２６が着脱自在に被せられている。

【０００７】この箱体２０内に、モータＭで駆動される
循環ポンプ３０、浴湯を濾過するための濾過装置４０、
浴湯を加熱するための加熱装置５０、浴湯を浄化するた
めの活性化装置６０等が収納されている。そして側壁２
４にはボードが取り付けられ、このボードに制御装置８
０、オゾン発生器７２等が設けられている。循環ポンプ
３０、濾過装置４０、加熱装置５０、活性化装置６０お
よび図に示されていない浴槽は、後述する管路で適宜接
続されている。そして浴槽中の浴湯は、循環ポンプ３０
でこれらの装置４０、５０…の間を循環する間に浄化、
殺菌、ミネラル分の付加等の処理がなされると共に、設
定温度に加熱されるようになっている。

【０００８】濾過装置４０は、筒状をした濾過タンク４
１を備えている。そして濾過タンク４１の周りの天板２
２には複数個のスタッドボルト２７、２７、…が設けら
れている。したがって、これらのスタッドボルト２７、
２７、…に蓋４６を通し、そうして袋ナット２８、２
８、…をネジ込むことにより濾過タンク４１を密閉する
ことができる。濾過タンク４１の下部には湯溜が設けら
れ、この湯溜の底壁４２に排出開口部４３が明けられて
いる。そしてこの排出開口部４３に循環ポンプ３０の吸
引管が接続されている。なお、本実施例では循環ポンプ
３０は、箱体２０の底壁２１近くの低い位置に設置され
ている。

【０００９】濾過タンク４１の側部には浴湯を供給する
ための導入管４４が設けられている。この導入管４４
は、本実施例では濾過タンク４１の中間高さよりやや上
方に位置している。導入管４４は、箱体２０内を立ち下
がって側壁２４から外部へ出ている。そして図には示さ
れていないが、１個のノズル装置に接続され、浴槽に開
口している。このように構成されている濾過タンク４１
内に複数本、例えば７本の濾過ユニット４５、４５、…
が設けられている。

【００１０】濾過ユニット４５は、円筒状の濾過体と、
この濾過体の内側に間隔をおいて同心状に設けられてい
る排水管とから構成されている。濾過体はストレーナ、
濾材等から筒状に構成されている。また本実施例では、
排水管の中間高さより下方に寄った位置に複数個の小さ
な透孔が上下方向に所定の間隔をおいて明けられてい
る。しかしながら、これらの具体例は図には示されてい
ない。濾過ユニット４５、４５、…を濾過タンク４１に
挿入してスペーサ等で所定間隔に位置決めし、そして濾
過タンク４１を蓋４６で封鎖すると、濾過ユニット４
５、４５、…は所定の間隔をおいて所定位置に固定され
るが、このとき排水管の上方の開口部は、蓋４６の近く
まで達する。このように、排水管の開口部が蓋４６の近
くまで立ち上がっているので、濾過中に濾過タンク４１
内に空気溜まりが生じるようなことはない。

【００１１】加熱装置５０は、本実施例では筒状をした
ケーシングを備えている。そして活性化装置６０の下部
に装着されている。加熱装置５０のケーシング内には、
ガス燃焼ヒータ、電気ヒータ、セラミックヒータ等の適
宜のヒ−タが設けられ、ガス等のエネルギ源は箱体２０
の一方の側壁２２に明けられている開口部２９から供給
されるようになっている。

【００１２】活性化装置６０は、筒状をした活性化タン
ク６１を備えている。活性化タンク６１の上方の開口部
周辺の天板２２には、前述したように複数個のスタッド
ボルト２７、２７、…が設けられ、これらのスタッドボ
ルト２７、２７、…に袋ナット２８、２８、…をネジ込
むことにより蓋体６４がパッキンを介して着脱自在に取
り付けられるようになっている。活性化タンク６１の下
部に、図には正確に示されていないが多孔板から形成さ
れている浴湯分散室が設けられ、この浴湯分散室に、前
述した加熱装置５０が設けられている。浴湯分散室の底
壁の開口部には、供給管３２が接続され、この供給管３
２は循環ポンプ３０の吐出管に連なっている。活性化タ
ンク６１内には、麦飯石、硫黄石、黒曜石、流紋石、未
風化真珠岩等の活性石が一種または二種以上混合された
状態で充填されている。本実施例ではこれらの活性石
は、網状の袋６５、６５に入れられ、活性化タンク６１
内に収納されている。このように活性石が網状の袋６
５、６５に入れられているので、活性石の交換は、袋６
５、６５毎と行うことができる。

【００１３】活性化タンク６１の上方部には復管６６が
接続されている。復管６６は箱体２０内を下降し、そし
て側壁２４を貫通して、前述したノズル装置に接続され
ている。復管６６の上方部にホースニップルが設けられ
ている。そしてこのホースニップルに例えばシリコン製
のオゾン供給ホース７０が取り付けられている。このオ
ゾン供給ホース７０は、箱体の側壁２４を貫通してオゾ
ン発生器７２に接続されている。オゾン供給ホース７０
には、逆止弁７１が介装されている。したがって、オゾ
ンガスを含んだ圧縮空気は復管６６に供給することがで
きるが、復管６６中の浴湯はオゾン発生器７２の方へは
流れない。オゾン発生器７２と、エアコンプレッサ７３
は、電磁弁７４が介装されたエアホース７５で接続され
ている。エアコンプレッサ７３では、空気は例えば１.
２ｋｇ／ｃｍ²程度まで加圧されるが、この圧力は復管
６６中の浴湯の圧力０.６ｋｇ／ｃｍ²よりも充分高い。
したがって、エアコンプレッサ７３をオンすると共に、
電磁弁７４、オゾン発生器７２をオンすると、オゾンガ
スを含んだ圧縮空気をオゾン供給ホース７０から復管６
６中の浴湯に噴射することができる。エアー管も箱体２
０内をオゾンガス発生器の近くまで延び、その開放端部
にエアー用の電磁弁が設けられている。エアー用の電磁
弁をオンすると、同様にエアーがノズル装置から浴湯と
共に浴槽内に噴射される。

【００１４】液体検知センサ１は、図２に示されている
ように、ビス２、複数個のワッシャ３、３、…、ビス２
に螺合されるナット４、活性化タンク６１の側部に明け
られた開口部に装着されるパッキン５等からなる取付手
段と、この取付手段に保持される電極６とから構成され
ている。

【００１５】ビス２、ワッシャ３、３、…、ナット４
は、チタンあるいはチタン合金から所定形状に構成さ
れ、パッキン５は合成樹脂等から形成されている。電極
６は、例えば直径が０.５ｍｍ、長さが１５ｍｍの白金
針金で略環状に形成され、一方の端部はビス２の頭部と
ワッシャ３との間に、他方の端部はワッシャ３、３の間
に締め付け保持されている。さらに詳しく説明すると、
活性化タンク６１の所定高さ位置に、例えば３０ｍｍの
間隔をおいて２個の透孔が明けれている。そして活性化
タンク６１の内側に例えば縦７０ｍｍ、横１２０ｍｍの
絶縁シート８がシリコンで貼られている。絶縁シート８
にも同じ間隔に２個の透孔が明けられている。これらの
透孔にパッキン５が装着され、そうしてパッキン５の孔
にビス２が通されナット４で活性化タンク６１に固定さ
れている。このとき活性化タンク６１の内側において、
電極６が上側に突出するようにして一方の端部はビス２
の頭部とワッシャ３との間に、他方の端部はワッシャ
３、３の間に保持されている。また活性化タンク６１の
外側においてワッシャ３、３の間に丸端子１０が保持さ
れている。このように構成された液体検知センサ１の丸
端子１０から出ている導線は、制御装置８０の例えば５
ボルトの直流電源に接続され、電極６、６間に電流が流
れないときは、循環ポンプ３０、加熱装置５０等が作動
しないようになっている。

【００１６】制御装置８０は、図１に示されているよう
に箱体２０の側壁２４に取り付けられている。制御装置
８０は、マイクロコンピュ−タから構成され、タイマ−
機能、設定機能、制御機能、予約機能、予約外の連続運
転機能等を有し、コントロ−ラ７１によって循環ポンプ
３０、オゾン発生器７２、エアコンプレッサ７３、エア
ホース７５に介装されている電磁弁７４等の作動時間を
設定できると共に、湯湯の温度も設定でき、またその制
御機能によって、設定されたように循環ポンプ３０、エ
アコンプレッサ７３、オゾン発生器７２、電磁弁７４、
加熱装置５０等が制御される。

【００１７】次に上記実施例の作用について説明する。
コントロ−ラ７１の例えば数値キーと設定キーとによ
り、浴湯の温度、オゾン発生器の作動時間、循環ポンプ
３０の作動時間等を設定する。そしてスイッチをオンす
る。このとき、活性化タンク６１中に所定量の浴湯が溜
まっていると、一対の電極６、６は、浴湯中に没し、浴
湯が導体となり、両電極６、６は導通している。したが
って、循環ポンプ３０、オゾン発生器、加熱装置５０等
は、マイクロコンピュ−タで制御され得る状態になって
いる。すなわち例えば循環ポンプ３０が起動する時間に
なると、循環ポンプ３０は作動する。なお、循環ポンプ
３０が停止している状態でも、活性化タンク６１に浴湯
が溜まっているので、活性化タンク６１よりも低い位置
にある循環ポンプ３０にも所定深さに溜まっている。し
たがって、そのまま循環ポンプ３０は起動する。

【００１８】循環ポンプ３０が起動すると、浴湯は浴槽
のノズル装置から導入管４４を介して濾過装置４０の濾
過タンク４１内に吸引される。そして濾過ユニット４
５、４５、…で浴湯中の人毛等の固形物が除去され排出
開口部４３から排出される。このとき濾過タンク４１内
の排水管の透孔の径は、循環ポンプ３０の吸引能力に比
較して充分小さいので、大部分の浴湯は排水管の上方端
の開口部ら排出される。なお、排水管の上方端の開口部
は、蓋４６近くまで立ち昇っているので、濾過タンク４
１内に空気が残るようなことはない。

【００１９】上記のようにして濾過された浴湯は、循環
ポンプ３０で吸引され、そして供給管３２から加熱装置
５０および活性化装置６０に圧送される。加熱装置５０
において、浴湯の温度が設定温度より低いときは適宜加
熱される。このとき、一対の電極６、６は導通して、浴
湯が満たされているので、加熱装置５０は当然作動す
る。適温に加熱されて活性化タンク６１に圧送される。
浴湯が活性化タンク６１を通過するとき、このタンク６
１中の活性石に繁殖して他養生活をするバクテリヤすな
わち有機物を分解して生活のエネルギを得ているバクテ
リヤが有機物、例えば浴湯を腐敗させる原因となるアン
モンニャを分解して浴湯を浄化する。さらに浴湯は、イ
オン交換されると共に、浴湯にマグネシュウム、亜鉛等
のミネラル分あるいはカルシウム、ナトリウム等の有効
成分が溶解し、浴湯は水素イオン濃度が弱アルカリ性に
調整される。これによって、浴湯に浴用効果が付与され
る。そして復管６６を通ってノズル装置から浴槽内に噴
射される。このとき、エアコンプレッサ７３、電磁弁７
４、オゾン発生器７２がオンすると、エアコンプレッサ
７３で加圧された圧縮空気はエアホース７５によってオ
ゾン発生器７２に供給され、その一部がオゾンガスとな
る。そしてオゾンガスを含んだ圧縮空気は、オゾン供給
ホース７０から復管６６に噴射される。そして前述した
ノズル装置から浴槽内に噴射される。

【００２０】復管６６と浴槽との間は分長いので、復管
６６中の浴湯に混入されたオゾンガスは、復管６６中で
溶けて、ノズル装置に達するまでにほぼ酸素に還元され
る。酸素に還元されるときに浴湯中の微生物等は殺菌さ
れ、悪臭は脱臭され、また有機物は分解される。これに
より、浴湯は常に清浄な状態に維持される。酸素が多量
に溶けた浴湯は、前述したようにして活性化タンク６１
に再び圧送されるが、多量に酸素を含んだ浴湯が活性石
に生息している好気性バクテリヤの生育を助け、好気性
バクテリヤによる浴湯の浄化が一層促進される。また分
子量の大きい有機物はオゾンガスにより小さな分子量に
分解されているので、バクテリヤにより浄化は容易にな
る。

【００２１】活性化タンク６１中の浴湯が少なくて、一
対の電極６、６が浴湯から出ていると、電極６、６間に
電流は流れない。したがって、この時は例えタイムアッ
プしても循環ポンプ３０は作動しない、また湯温が低下
しても加熱装置５０は作動しない。これにより循環ポン
プ３０の空運転による損傷、加熱装置５０の空焚きによ
る周辺機器の焼失等が免れる。なお、このようなきに
は、警報等の信号を出して浴湯が減少していることを知
らせることもできる。

【００２２】本実施例によると、色々な効果が得られ
る。例えば電極６、６は、取付手段の上方に設けられて
いるので、浴湯中のミネラル成分等が石筍のように析出
しても、ミネラル成分等はワッシャ３、３、…、ビス２
等の下方に付くだけで、あるいは周りに付くだけで、上
方に突出している電極６、６がミネラル成分等で覆わ
れ、不導通になるようなことはない。また電極６、６で
ある白金針金は、略環状に形成されて、一方の端部はビ
ス２の頭部とワッシャ３との間に、他方の端部はワッシ
ャ３、３の間に締め付け保持されているので、すなわち
異なった２ヶ所で保持され、２ヶ所が接触しているの
で、電気導通は確実に保証される。

【００２３】さらには、一対の電極６、６の間隔は、３
０ｍｍ程度に選定されているので、５ボルト程度でも電
流が良く流れ、迷走電流が飛びにくいと言う効果も得ら
れる。また、本実施例によると、図１に示されているよ
うに、一対の電極６、６は活性化タンク６１の中間高さ
より上方に設けられているが、浴湯は活性化タンク６１
の下部から供給され、そして上方から出て行くので、循
環ポンプが作動しているときは一対の電極６、６は、常
に浴湯中に没するようになる。したがって、作動中に電
極６、６が露出して循環ポンプ３０、加熱装置５０等が
妄りに停止するようなこともない。

【００２４】上記実施例では、一対の電極６、６は活性
化タンク６１中に設けられているが、他の箇所例えば濾
過タンク４１内に設けることもできる。濾過タンク４１
内では、浴湯は吸引されるようになっているので、循環
ポンプ３０が起動すると、水位が一時的に下がって電極
６、６が露出し、循環ポンプ３０が停止することも有り
得る。したがって、一対の電極６、６を濾過タンク４１
内のように吸引側に設けるときは、遅延回路等を設け一
旦電極６、６が導通すると、水位が安定するまで循環ポ
ンプ３０を駆動するように実施することが望ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、所定の
間隔をおいて配置される一対のセンサは、ビス、ワッシ
ャ、ナット等からなる取付手段と、該取付手段に保持さ
れる電極とから構成されているので、すなわち従来のフ
ロートスイッチのように浮動する部分がないので、水
垢、ミネラル分等が付着しても誤作動するようなことは
ない、という本発明特有の効果が得られる。また液体が
流動してもチャタリングを起こすようなこともなく、確
実に作動する効果も得られる。さらに本発明によると、
電極の取付手段であるビス、ワッシャ、ナット等は、チ
タンあるいはチタン合金から形成されているので、一対
の電極を取付手段で例えばタンクに取り付けたとき、タ
ンク中の液体が腐食性の液体であっても取付手段が腐食
するようなことはない。また、本発明によると、電極は
白金針金から構成されているので、例えばステンレス製
の電極を使用すると、電食を起こして特にプラス側の電
極がボロボロに腐食するが、電食による腐食の問題もな
い。また、電極がチタンから形成されていると、カルシ
ュウム等のイオンが付着し、電極間に電流が流れないよ
うになるが、本発明によると、電極は白金針金から構成
されているので、イオンが付着するようなことはなく電
極間に確実に電流が流れる。さらには、電極は白金から
構成されているが、針金から形成されているので、白金
の使用量が少なく安価に液体検知センサを提供できる効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる液体検知センサを備え
た浴湯調整装置の例を、一部分解して示す斜視図であ
る。

【図２】本発明に係わる液体検知センサの実施例を示す
図で、その（イ）は一対の液体検知センサを取り付けた
状態を示す斜視図、その（ロ）は液体検知センサの断面
図である。

【符号の説明】

１ 液体検知センサ ２ ビス （チタン製） ３ ワッシャ（チタン製） ４ ナット（チタン製） ５ 電極（白金針金製）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−30833（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−55123（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−84724（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−41827（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 23/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔をおいて配置される一対のセ
   ンサからなり、これらのセンサが配置されている箇所ま
   で液体が満たされていると、液体を媒介としてこれらの
   センサの間に電流が流れ、それによって液体の有無が検
   知されるようになっているセンサにおいて、 前記センサは、ビス、ワッシャ、ナット等からなる取付
   手段と、該取付手段に保持される電極とからなり、前記
   取付手段はチタンあるいはチタン合金から形成されてい
   ると共に、前記電極は白金針金から構成され、その一部
   が前記取付手段によって保持されていることをことを特
   徴とする液体検知センサ。