JP7253689B2 - 水位検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯水容器等に水を貯め、その水位を検出する水位検出装置に関するものである。

従来のこの種の水位検出装置の構造は、以下のようになっていた。

すなわち、水を貯水する貯水容器と、水容器内の水位の変化によって上下方向に回動するフロート部分と、フロート部分に設けられた磁石と、磁石の位置を検知する検知部分と、を備えている。フロート部分は、底面が開口した逆椀形状であり、磁石は、フロート部分の上部に設けられ、フロート部分の回動中心軸は、磁石の近傍に設けられている構成となっていた（例えば下記特許文献１）。

特開２００４－２６４１９３号公報

このような従来の水位検出装置においては、フロート部分の回動中心軸と磁石との距離が短く、磁石の移動距離が短いので、磁石の位置を検知する検知部分の更なる検知精度の向上という課題があった。

そして、この目的を達成するために本発明は、水を貯水する貯水容器と、前記貯水容器内の水位の変化によって上下方向に回動するフロート部分と、前記フロート部分に設けられた磁石と、前記磁石の位置を検知する検知部分と、を備え、前記フロート部分は、底面が開口した略箱形状であり、前記フロート部分の内部は、前記フロート部分の天面から下方向に延びた第１仕切り板によって下面が開口した第１空気室と、第２空気室とに仕切られ、前記フロート部分の回動中心軸は、前記第１空気室側に前記第１仕切り板と平行に設けられ、前記磁石は、前記第２空気室に設けられ、前記フロート部分の回動範囲において、前記第２空気室に溜まる空気の量は、前記第１空気室に溜まる空気の量より大きいことを特徴としたものであり、これらの手段により、初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、磁石の位置を検知する検知部分の検知精度が、更に向上した水位検出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１の水位検出装置を搭載した空気浄化装置の斜視図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置の斜視図 同水位検出装置を搭載した同気浄化装置の断面図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置の貯水容器の斜視図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置のフィルターとフィルター枠の斜視図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置の貯水容器とフィルターとフィルター枠を示す図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置のフロート部分の斜視図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置のフロート部分の斜視図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置の貯水容器とフロート部分を示す断面図 同水位検出装置を搭載した同空気浄化装置の貯水容器とフロート部分を示す断面図

（実施の形態１）
図１、図２、図３は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置の斜視図である。なお、図１は、空気浄化装置を前面側から見た図である。図２は、パネルを開いた空気浄化装置を前面側から見た図である。図３は、空気浄化装置を右側から見た断面図である。

以下、空気浄化装置の詳細な構成について説明する。図１から図３に示すように、本実施の形態の空気浄化装置は、略箱形状の本体ケース１と、送風機２と、空気浄化部３と、制御部４と、操作部５とを備える。

本体ケース１には、吸気口６と、吹出口７と、パネル８とが設けられている。

吸気口６は、本体ケース１の両側面に設けられている。吹出口７は、開閉式であって、本体ケース１の天面における背面側に設けられている。なお、図１、図２では、吹出口７は閉じた状態である。本体ケース１の天面における前面側には、操作部５が設けられている。

本体ケース１の右側面には、開閉可能なパネル８が設けられている。パネル８における本体ケース１の前面側には、吸気口６の一つを備えている。

パネル８を開くと、本体ケース１内には、空洞部９が設けられている。空洞部９は、本体ケース１における右側面の縦長四角形状の開口９ａから、本体ケース１における左側へ水平方向に延びた穴である。空洞部９内には、空気浄化部３が設けられている。空気浄化部３は、空洞部９内から本体ケース１外へ取り出すことが出来る。

本体ケース１内には、図３に示すように、吸気口６と吹出口７とを連通する風路１０が設けられている。この風路１０には、吸気口６から順に、空気浄化部３（貯水容器、フィルター部分）、送風機２、吹出口７が設けられている。

送風機２は、本体ケースの中央部に設けられ、モータ部１１と、モータ部１１により回転するファン部１２と、それらを囲むスクロール形状のケーシング部１３とを備えている。

モータ部１１は、ケーシング部１３に固定されている。

ファン部１２は、シロッコファンで、モータ部１１から水平方向に延びた回転軸（図示せず）に固定されている。モータ部１１の回転軸は、本体ケース１の前面側から背面側に延びている。

ケーシング部１３には、吐出口１４と吸込口１５とが設けられている。吐出口１４は、ケーシング部１３の本体ケース１における上面側に設けられている。また、吸込口１５は、ケーシング部１３の本体ケース１における背面側に設けられている。モータ部１１によって、ファン部１２が回転すると、ケーシング部１３の吸込口１５からケーシング部１３
内に空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気は、吐出口１４からケーシング部１３外へ送風される。

空気浄化部３は、貯水容器１６と、給水部１７と、気液接触部分１８と、電解ユニット１９とを備えている。

貯水容器１６は、天面に開口が設けられた略箱形状をしており、水を貯水できる構造となっている。貯水容器１６は、本体ケース１の下部に配置されており、空洞部９から水平方向にスライドして着脱可能となっている。貯水容器１６は、給水部１７から供給される水を貯水する。

給水部１７は、ノズル部分１７ａと、複数の弁部分（図示せず）とを有している。

ノズル部分１７ａは、管形状であり、水道管と直結されている。ノズル部分１７ａの一方端側は、水道管に連結され、水道管から水道管内の水が、ノズル部分１７ａの一方側から管内に流れ込む。ノズル部分１７ａの管内に流れ込んだ水は、ノズル部分１７ａの他方端側から貯水容器１６に滴下する。ノズル部分１７ａは、ノズル部分１７ａの途中に、複数の弁部分を備えている。

弁部分は、ノズル部分１７ａ内の水を止めたり、流したりする構造である。弁部分は、開閉する弁機構を備えている。弁部分の一例は、電磁弁である。この弁機構は、電磁弁に所定の電流が流れると弁機構が開き、電磁弁へ電流が流れないと弁機構が閉じる構成である。電磁弁に所定の電流が流れると弁機構が開き、ノズル部分１７ａ内を水が流れ、電磁弁へ電流が流れないと弁機構が閉じ、ノズル部分１７ａ内の水の流れが止まる。

図４は、本発明の実施の形態１の貯水容器の斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１のフィルターとフィルター枠の斜視図である。

図４、図５に示すように、気液接触部分１８は、貯水容器１６に貯水された水と、送風機２によって本体ケース１内に吸込まれた室内空気とを接触させる部材である。気液接触部分１８は、フィルター２０と、フィルター枠２１と、駆動部（図示せず）とを有している。

フィルター２０は、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔が設けられた構成である。フィルター２０は、フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように、フィルター枠２１に装着されている。

フィルター枠２１は、貯水容器１６に設けられた軸受け部２３に回転支持されている。フィルター２０とフィルター枠２１とは、駆動部によって回転する構造となっている。

図６は、本発明の実施の形態１の貯水容器とフィルターとフィルター枠と電解ユニットとを示す図である。フィルター枠２１は、貯水容器１６に装着されている。

電解ユニット１９は、本体ケース１に上下方向に移動可能に設けられている。図７は、電解ユニット１９は、下方に移動された状態である。この状態で、電解ユニット１９の下部が、貯水容器１６内の水に浸漬する。電解ユニットは、第１の電極（図示せず）と、第２の電極（図示せず）とを有する。貯水容器１６を、本体ケース１の下部の空洞部９に装着し、電解ユニット１９を下方に移動させると、第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態となる（図３参照）。第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態で第１の電極と第２の電極に電圧を印加すると、使用者によって投入された
電解促進溶剤（図示せず）が入った貯水容器１６内の水を電気化学的に処理するものである。なお、電解促進溶剤の一例は、塩化ナトリウムであり、電解ユニット１９によって、塩化ナトリウム水溶液から次亜塩素酸が発生する。また、電解ユニット１９は、本体ケース１から着脱可能な構成である。

制御部４は、電解ユニット１９と、気液接触部分１８（駆動部）と、送風機２（モータ部１４）と、弁部分とを制御する。具体的には、制御部４は、操作部５の操作に応じて、電解ユニット１９である第１の電極と第２の電極に印加する電圧、気液接触部分１８である駆動部の動作、送風機２であるファン部１２の回転数などを制御する。送風機２のモータ部１１によってファン部１２が回転すると、吸気口６から本体ケース１内に入った外部の空気は、順に、空気浄化部３（貯水容器１６、フィルター２０）、送風機２、吹出口７を介して、本体ケース１から吹き出される。

図４、図５、図６に示すように、貯水容器１６は、第１の貯水区画２４と、第２の貯水区画２５と、仕切り板２６と、連通孔２７とを有している。

第１の貯水区画２４は、電解ユニット１９と、給水部１７であるノズル部分１７ａの先端部とが配置された区画である。図４では、右側の区画である。第１の貯水区画内には、ノズル部分１７ａから水が供給される。

第２の貯水区画２５は、気液接触部分１８の一部であるフィルター２０とフィルター枠２１とが配置された区画である。図４では、左側の区画である。

仕切り板２６は、第１の貯水区画２４と第２の貯水区画２５とを仕切る板である。仕切り板２６は、貯水容器１６の底面から上方に延び、仕切り板２６の上端は、水面より上方に配置されている。

連通孔２７は、横長の開口であり、仕切り板２６の下端に配置されている。連通孔２７は、第１の貯水区画２４と第２の貯水区画２５とを連通する。第１の貯水区画２４の水は、連通孔２７を介して、第２の貯水区画２５へ流れ込む。なお、第１の貯水区画２４の底面と、第２の貯水区画２５の底面とは、同一面上に配置されている。

フィルター２０は、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔が設けられている。フィルター２０は、フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように、フィルター２０の水平方向に延びた中心軸を回転中心として貯水容器１６内に、フィルター枠２１によって回転自在に内蔵されている。

フィルター枠２１は、貯水容器１６の軸受け部２３に回転支持される構造となっている。フィルター枠２１は、フィルター２０の内面と接する内枠（図示せず）と、第１の軸カバー２９と、第２の軸カバー３０とを備えている。

第１の軸カバー２９は、内枠の中心軸方向における一方側に固定される円形状の板である第１のカバー２９ａと、第１のカバー２９ａの中心から外方に突出した円柱形状の突起である第１の軸２９ｂとを備えている。第１の軸２９ｂは、貯水容器１６における一方側の軸受け部２３に回転自在に装着できる構造となっている。第１のカバー２９ａと第１の軸２９ｂとは、一体の構造である。

第２の軸カバー３０は、内枠の中心軸方向における他方側に着脱自在な円形状の板である第２のカバー３０ａと、第２のカバー３０ａの中心から外方に突出した円柱形状の突起である第２の軸３０ｂとを備えている。第２の軸３０ｂは、貯水容器１６における他方側
の軸受け部２３に回転自在に装着できる構造となっている。内枠と第２のカバー３０ａと第２の軸３０ｂとは、一体の構造である。第２の軸３０ｂの先端部分に外周面には、多数の突起である、多数の歯３０ｃを備えている。第２の軸３０ｂの多数の歯３０ｃは、駆動部（図示せず）の歯車と接触し、駆動部の歯車の回転によって、第２の軸３０ｂを介して、フィルター枠２１が回転する構造である。

駆動部は、歯車（図示せず）を備え、歯車の回転によってフィルター枠２１を回転させ、フィルター枠２１の回転によってフィルター２０が回転する。フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように配置されているので、水と室内空気を連続的に接触させる構造となっている。

また、第２の貯水区画内２５と第２の貯水区画２５の周囲には、水位検出装置である第１検知部と第２検知部とを有している。

第１検知部は、貯水容器１６に貯水される必要最大水量を検知する。第１検知部は、浮力を有するフロート部分４０ａと、フロート部分４０ａに設けた磁石４１ａと、フロート部分４０ａに設けた磁石４１ａの位置を検知する検知部分（図示せず）とで構成されている。フロート部分４０ａは、第２の貯水区画２５内に配置され、検知部分は、第２の貯水区画２５の周囲である貯水容器１６の外側、つまり本体ケース１に配置されている。フロート部分４０ａが、第１所定の高さまで浮動すると、第１検知部分は、第１フロート部分４０ａに設けた磁石４１ａを検知し、制御部４に第１信号を送る。制御部４は、第１信号を受信すると、給水部１７の弁部分によって、給水部１７から貯水容器１６への給水を停止する。

第２検知部は、貯水容器１６に貯水される必要最小水量を検知する。第２検知部は、浮力を有するフロート部分４０ｂと、フロート部分４０ｂに設けた磁石４１ｂと、フロート部分４０ｂに設けた磁石４１ｂの位置を検知する検知部分（図示せず）とで構成されている。フロート部分４０ｂは、第２の貯水区画２５内に配置され、検知部分は、第２の貯水区画２５の周囲である貯水容器１６の外側、つまり本体ケース１に配置されている。貯水容器１６内に必要最小水量以上の水が貯水されている場合には、フロート部分４０ｂは、浮力によって所定の位置まで移動し、検知部分は、フロート部分４０ｂに設けた磁石４１ｂを検知する。しかし、貯水容器１６内の水が減り、フロート部分４０ｂが、第２所定の高さまで下がると、検知部分は、フロート部分４０ｂに設けた磁石４１ｂを検知できなくなり、制御部４に第２信号を送る。制御部４は、第２信号を受信すると、給水部１７の弁部分によって、給水部１７から貯水容器への給水を開始する。

図７は、本発明の実施の形態１のフロート部分の斜視図であり、上方から見た図である。図８は、本発明の実施の形態１のフロート部分の斜視図であり、下方から見た図である。図９は、本発明の実施の形態１の貯水容器とフロート部分を示す断面図であり、フロート部分が上方に回動した状態である。図１０は、本発明の実施の形態１の貯水容器とフロート部分を示す断面図であり、フロート部分が下方に回動した状態である。

図７、図８、図９、図１０に示すように、本実施形態における特徴は、フロート部分４０ｂの形状である。

フロート部分４０ｂは、底面が開口し、天面４２ｂが平面である偏平な略箱形状である。フロート部分４０ｂの内部は、フロート部分４０ｂの天面４２ｂから下方向に延びた第１仕切り板４３ｂによって下面が開口した第１空気室４４ｂと、第２空気室４５ｂとに仕切られている。フロート部分４０ｂの回動中心軸４６ｂは、第１空気室４４ｂ側に、第１仕切り板４３ｂと平行に設けられている。第１空気室４４ｂと第２空気室４５ｂとは、フ
ロート部分４０ｂの回動中心軸４６ｂに対して垂直方向に並んでいる。フロート部分４０ｂの回動中心軸４６ｂと第２空気室４５ｂとの距離は、フロート部分４０ｂの回動中心軸４６ｂと第１空気室４４ｂとの距離より長い。第２空気室４５ｂが上下方向に回動する距離は、第１空気室４４ｂが上下方向に回動する距離より大きい。なお、第２空気室４５ｂには、磁石４１ｂを設けている。ここで、フロート部分４０ｂの回動範囲において、第２空気室４５ｂに溜まる空気の量は、第１空気室４４ｂに溜まる空気の量より大きい。

これにより、フロート部分４０ｂが、第２空気室４５ｂに溜まる空気によって上下方向に回動し易くなり、磁石４１ｂの移動距離が大きくなり、磁石４１ｂの位置を検知する検知部分の精度が向上する。

具体的には、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な位置において第１仕切り板４３ｂの下端から、第１仕切り板４３ｂの下端より上方に配置されたフロート部分４０ｂの第２空気室４５ｂにおける下端までの上下方向の距離は、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な位置において第１仕切り板４３ｂの下端から、第１仕切り板４３ｂの下端より上方に配置されたフロート部分４０ｂの第１空気室４４ｂにおける下端までの上下方向の距離より短い。なお、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な場合に、フロート部分４０ｂの天面４２ｂから第１空気室４４ｂにおける下端までの距離が最も長い位置は、第１仕切り板４３ｂの下端である。同様に、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な場合に、フロート部分４０ｂの天面４２ｂから第２空気室４５ｂにおける下端までの距離が最も長い位置は、第１仕切り板４３ｂの下端である。

これにより、フロート部分４０ｂの回動範囲において、第２空気室４５ｂに溜まる空気の量は、第１空気室４４ｂに溜まる空気の量より多くなり、フロート部分４０ｂが、第２空気室４５ｂに溜まる空気によって上下方向に回動し易くなる。

また、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な状態において、第２空気室４５ｂの下端は、第２空気室４５ｂから第１空気室４４ｂ側へ向かう方向において、下方へ傾斜している。フロート部分４０ｂは、フロート部分４０ｂの天面４２ｂが水平な位置から、水平面とフロート部分４０ｂの天面４２ｂとが成す角度が俯角となり、第２空気室４５ｂの下端が水平面と平行となる位置との間を回動する（図９、１０参照）。

これにより、フロート部分４０ｂの回動範囲において、第２空気室４５ｂに溜まる空気の量が多くなる。結果として、フロート部分４０ｂが、第２空気室４５ｂに溜まる空気によって上下方向に回動し易くなる。

本発明は、貯水容器等に水を貯め、その水位を検出する水位検出装置として適している。

１ 本体ケース
２ 送風機
３ 空気浄化部
４ 制御部
５ 操作部
６ 吸気口
７ 吹出口
８ パネル
９ 空洞部
９ａ 開口
１０ 風路
１１ モータ部
１２ ファン部
１３ ケーシング部
１４ 吐出口
１５ 吸込口
１６ 貯水容器
１７ 給水部
１７ａ ノズル部分
１８ 気液接触部分
１９ 電解ユニット
２０ フィルター
２１ フィルター枠
２３ 軸受け部
２４ 第１の貯水区画
２５ 第２の貯水区画
２６ 仕切り板
２７ 連通孔
２９ 第１の軸カバー
２９ａ 第１のカバー
２９ｂ 第１の軸
３０ 第２の軸カバー
３０ａ 第２のカバー
３０ｂ 第２の軸
３０ｃ 歯
４０ａ フロート部分
４０ｂ フロート部分
４１ａ 磁石
４１ｂ 磁石
４２ｂ 天面
４３ｂ 第１仕切り板
４４ｂ 第１空気室
４５ｂ 第２空気室
４６ｂ 回動中心軸

Claims (3)

1. 水を貯水する貯水容器と、
   前記貯水容器内の水位の変化によって上下方向に回動するフロート部分と、
   前記フロート部分に設けられた磁石と、
   前記磁石の位置を検知する検知部分と、を備え、
   前記フロート部分は、底面が開口した略箱形状であり、
   前記フロート部分の内部は、前記フロート部分の天面から下方向に延びた第１仕切り板によって下面が開口した第１空気室と、第２空気室とに仕切られ、
   前記フロート部分の回動中心軸は、前記第１空気室側に前記第１仕切り板と平行に設けられ、
   前記磁石は、前記第２空気室に設けられ、
   前記フロート部分の回動範囲において、前記第２空気室に溜まる空気の量は、前記第１空気室に溜まる空気の量より大きいことを特徴とする水位検出装置。
2. 前記フロート部分の天面が水平な位置において、前記第１仕切り板の下端から、前記第１仕切り板の下端より上方に配置された前記フロート部分の前記第２空気室における下端までの上下方向の距離は、
   前記フロート部分の天面が水平な位置において、前記第１仕切り板の下端から、前記第１仕切り板の下端より上方に配置された前記フロート部分の前記第１空気室における下端までの上下方向の距離より短いことを特徴とする請求項１に記載の水位検出装置。
3. 前記フロート部分の天面が水平な位置において、前記第２空気室の下端は、前記第２空気室から前記第１空気室側へ向かう方向において、下方へ傾斜し、
   前記フロート部分は、前記フロート部分の天面が水平な位置から、
   水平面と前記フロート部分の天面とが成す角度が俯角となり、前記第２空気室の下端が水平面と平行となる位置との間を回動することを特徴とする請求項２に記載の水位検出装置。

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