JPH03108615A

JPH03108615A - 液面検出装置

Info

Publication number: JPH03108615A
Application number: JP24710389A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kato; 富夫加藤; Manabu Hatakeyama; 学畠山
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1991-05-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば電気ポット等に貯蔵される液体の液面
を検出する液面検出装置に関する。

（従来の技術）従来の液面検出装置として第７図に示す構成を備えたも
のがある。

同図に示す液面検出装置は、水等の液体１が導入される
管状部材２と、この管状部材２内に導入された液体１の
液面１ａと共に上下動する永久磁石５を備えた磁界発生
手段３と、前記管状部材２の外壁面に取り付けられ、該
管状部材２内で上下動する永久磁石５の磁界の作用によ
り接片４ａを開閉されるリードスイッチ４とを備えたも
のである。

このうち磁界発生手段３は、前記永久磁石５と、この永
久磁石５を埋設し、この永久磁石５を液面１ａと共に上
下動できるように、浮力を与える合成樹脂等からなる浮
力付与部材６を備えたものである。

このような構成であれば、液体に対して非接触状態で容
易に液面を検知することかできる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、リードスイッチ４の接片４ａの開閉を行わせ
るには、永久磁石５の磁界強度を一定強度以上に設定す
る必要があるか、磁界強度の増強を図ろうとすると、こ
れに伴い永久磁石５自体も大型化する。

しかしながら、永久磁石５自体の大型化は、すなわち自
重の増加を意味し、永久磁石５を液面に保持するには浮
力付与部材６の体積をさらに大きく設定しなければなら
ない。これでは、昨今の小形化の要請に応えることが出
来ず、早急な対応か求められていた。

そこで本発明は、磁界強度を低下させることなく、小形
化を図った液面検出装置の提供を目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の構成について説明す
る。

請求項１記載の液面検出装置は、前述した管状部材に、
磁界発生手段の浮力を増加させる浮力増加手段を設けた
ものとしている。

請求項２記載の液面検出装置は、浮力増加手段を永久磁
石の上下動範囲の下方に配置され、その上部を該永久磁
石下部の磁極と同磁極とした永久磁石を備えたものとし
ている。

請求項３記載の液面検出装置は、浮力増加手段を永久磁
石の上下動範囲の上方に配置され、その下部を該永久磁
石上部の磁極と異磁極とした永久磁石を備えたものとし
ている。

請求項４記載の液面検出装置は、前記請求項１乃至３記
載の永久磁石を環状のものとしている。

（作　用）上記請求項１乃至４記載の構成を備えた本発明の作用に
ついて説明する。

磁界発生手段の永久磁石には、管状部材に設けられた浮
力増加手段の永久磁石の磁界が作用し、該磁界発生手段
の浮力を増加させるように常にリカ又は斥力が働く。従
って、浮力付与部材の体積を増加させることなく、正の
浮力を容易に与えることができる。

（実施例）以下、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は一実施例としての液面検出装置の一部断面を含
む外観斜視図、第２図は第１図に示す液面検出装置の縦
断面図である。

同図に示す液面検出装置は、水等の液体１が導入される
円筒状の管状部材７と、この管状部材７内に導入された
液体１の液面１ａと共に上下動する、永久磁石８及びこ
れに浮力を与える浮力付与部材９を具備した磁界発生手
段１０と、前記管状部材７に取り付けられ、該管状部材
７内で上下動する永久磁石８の磁界の作用により接片４
ａを開閉されるリードスイッチ４と、磁界発生手段１０
の浮力を増加させる浮力増加手段１１とを有して構成さ
れている。

管状部材７は内周壁面に、磁界発生手段１０すなわち永
久磁石８の上下動範囲（図中Ｃで示す）を規制するリン
グ状のストッパ７ｂ、７ｃが形成されている。

浮力付与部材９は、外観形状が円柱状からなる液体１よ
りも比重の小さい例えば合成樹脂からなる発泡材料から
なるものである。また、内部には前記永久磁石８を埋設
され、この永久磁石８が埋設された状態で液体に対して
前記浮力増加手段１１の力によって浮かぶようにその体
積を設定している。これにより液面１ａとともに管状部
材７内で自由に移動できることとなる。

永久磁石８は円柱状のもので、本実施例では前記浮力付
与部材９の下端部中央部に、図示上部をＳ極とし下部が
Ｎ極となるように配置されている。

浮力増加手段１１は、管状部材７内の永久磁石８の上下
動範囲の下方であって外周面７ａに嵌合固定される円環
状の永久磁石であり、本実施例では図示上部をＮ極、下
面側をＳ極としている。

すなわち、本実施例では永久磁石８の下部の磁極（Ｎ極
）と浮力増加手段１１の上部の磁極（Ｎ極）を同極とし
て対向させることで、この両極間に斥力を生じるように
し、これにより磁界発生手段１０を正の浮力となるよう
にしている。

リードスイッチ４は、磁界発生手段１０の永久磁石８が
側方にある場合、その磁界の作用により接片４ａが閉状
態となり、同永久磁石８が図示下方に位置する場合には
接片４ａが開状態となるものである。従って、この開閉
状態で液面の検出を行うことができる。

尚、浮力増加手段たる永久磁石１１と、リードスイッチ
４との間の距離は、永久磁石１１の磁力がリードスイッ
チ４及び浮力付与部材９中の永久磁石８に作用するよう
な位置関係に設定されている。

以上の構成を備えた液面検出装置の動作について第３図
（ａ）、　　（ｂ）を参照して説明する。

同図（ａ）に示すように、液面１ａとともに磁界発生手
段１０がリードスイッチ４の下方に′位置する場合には
、同リードスイッチ４の接片４ａは開状態にある。他方
、磁界発生手段１０の永久磁石８と浮力増加手段１１と
の間には、磁界の相互作用により斥力が生じて、磁界発
生手段１０は正の浮力を与えられる。これにより磁界発
生手段１０は液面］、ａに浮いた状態となる。

このような状態から液面１ａが上昇すると、磁界発生手
段１０も該液面１ａとともに上昇し、永久磁石８がリー
ドスイッチ４の側方に位置する状態でストッパ７ｂに当
接する。

すると、永久磁石８の磁界の作用によりリードスイッチ
４の接片４ａが閉状態となり、これにより液面が検出さ
れる。

そして、今度は液面１ａが下降すると、磁界発生手段１
０も該液面１ａとともに下降し、リードスイッチ４の接
片４ａは開状態となる。

以上詳述したように、本実施例では永久磁石８と浮力増
加手段１１との間に磁界の相互作用による斥力を生じさ
せ、磁界発生手段１０の浮力が増加するようにしている
。すなわち、浮力付与部材９自体の浮力は、永久磁石８
と該浮力付与部材９の合計の重量よりも小さい値でよい
。このため、その体積を従来に比較して著しく減少させ
ることができ、小形化を図ることができる。

また、永久磁石１１（浮力増加手段）の磁力がリードス
イッチ４と浮力付与部材中の永久磁石８とに作用する如
く配置されているので、永久磁石８の磁力が小さくとも
確実に動作する。つまり、永久磁石８．それに浮力を与
える浮力付与部材９のさらに小形化が可能である。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内において様々に変形実施が可能である
。

第４図は他の一実施例としての液面検出装置を示す縦断
面図である。尚、同図中前記第１図及び第２図に示すも
のと同等のものについては、同一の符号を付して説明を
省略する。

同図に示す液面検出装置は、前記第１図及び第２図に示
す液面検出装置とほぼ同様な構成からなるが、その相違
点は浮力増加手段と磁界発生手段にある。

同図に示す浮力増加手段１２は、管状部材７内の永久磁
石１４の移動範囲の上方であって、外周面７ａに嵌合固
定される円環状の永久磁石である。

また、本実施例では図示上面側がＳ極、下面側をＮ極と
し、リードスイッチ４の近傍であってその上部に位置す
るようにしている。

磁界発生手段１３は、前述した浮力付与部材９と、前述
と同様に埋設された永久磁石１４とを備え、本実施例で
は前記浮力付与部材９の上端部中央に、図示上部をＳ極
とし下部がＮ極となるように配置している。尚、この磁
界発生手段１３は、ストッパ７ｂによって上方移動が規
制されている。

すなわち、本実施例では永久磁石１４の上部の磁極（Ｓ
極）と浮力増加手段１２の上面側の磁極（Ｎ極）を異極
として対向させることで、この両極間に吸引力を生じる
ようにし、これにより磁界発生手段１３が正の浮力とな
るようにしている。

本実施例においても、円環状とした永久磁石１２（浮力
増加手段）とリードスイッチ４とを近接配置することで
、永久磁石１２により接片４ａを閉状態となる方向に磁
界を常時作用させている。

すなわち、永久磁石１２の磁界単独では接片４ａは閉じ
ないが、磁界発生手段１８の永久磁石１４の磁界が重畳
されることで閉状態となるようにしている。

以上の構成を備えた液面検出装置であっても前記実施例
と同様の効果を得るとともに、磁界発生手段１８の永久
磁石１４の磁界と、永久磁石１２（浮力増加手段）の磁
界とが重畳して接片４ａに作用するので、磁界発生手段
１３の永久磁石１４をさらに小型のものを用いることが
できる。従って、磁界発生手段自体をさらに小型化する
ことができる。

ところで、浮力増加手段としては前述したものに限らず
、第５図に示すような構成としてもよい。

尚、同図中前記実施例に示すものと同等のものについて
は、同一の符号を付して説明を省略する。

同図に示す液面検出装置は、Ｌ字状に折曲されている管
状部材１５の折曲部分の下方に配置された、永久磁石か
らなる浮力増加手段１６を備えたものである。

本実施例でも永久磁石９と浮力増加手段１６との間に磁
界の相互作用による斥力を生じさせ、磁界発生手段１０
の浮力が増加するようにしている。

この構成であっても前記実施例と同様の効果を得ること
ができる。また、本実施例においても永久磁石１６（浮
力増加手段）とリードスイッチ４とを近接配置すること
できるので、永久磁石１６により常時接片４ａを閉状態
となる方向に磁界を作用させることができると考えられ
る。

第６図はさらに他の実施例としての液面検出装置の構成
を示す縦断面図である。

同図に示す液面検出装置は、逆り字状に折曲されている
管状部材１８の折曲部分の上方に配置された、永久磁石
からなる浮力増加手段１７を備えたものである。

本実施例でも永久磁石９と浮力増加手段１７との間に磁
界の相互作用による吸引力を生じさせ、磁界発生手段１
０の浮力が増加するようにしている。この構成であって
も前記実施例と同様の効果を得ることができる。また、
本実施例においても永久磁石１７（浮力増加手段）とリ
ードスイッチ４とを近接配置することできるので、永久
磁石１７により接片４ａを常時閉状態となる方向に磁界
を作用させることができると考えられる。

さらに、前記第１図乃至第４図の各実施例では、液面が
上昇した際にリードスイッチ４を閉状態となるようにし
ていたが、浮力付与部材内への永久磁石の埋設位置及び
リードスイッチの取り付は位置を適宜設定することで、
液面が上昇した際にはリードスイッチ４が開状態となる
ようにし、液面が下降した際にはリードスイッチ４が閉
状態となるようにしてもよい。また、浮力増加手段とし
て複数の永久磁石を円環状に配列させてもよい。

［発明の効果］請求項１乃至３記載の液面検出装置であれば、磁界強度
を低下させることなく、小形化を図ることができる。

請求項４記載の液面検出装置であれば、さらに小形化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例としての液面検出装置の一部断面を含
む外観斜視図、第２図は第１図に示す液面検出装置の縦
断面図、第３図（ａ）、　　（ｂ）は第１図及び第２図
に示す液面検出装置のそれぞれ作用説明図、第４図乃至
第６図は液面検出装置の他の実施例を示す縦断面図、第
７図は従来の液面検出装置の説明図である。７．１５．１８・・・管状部材、１・・・液体、１ａ・
・・液面、９・・・永久磁石、８・・・浮力付与部材、１０．１３・・・磁界発生手段
、４・・・リードスイッチ、１１．１６．１７・・・浮力増加手段、Ｃ・・・上下動
範囲。第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体が導入される管状部材と、この液体の液面と
共に上下動され、永久磁石及びこれに浮力を与える浮力
付与部材を具備した磁界発生手段と、前記管状部材に取
り付けられ、前記永久磁石の磁界の作用により接片を開
閉されるリードスイッチとを備えた液面検出装置におい
て、前記管状部材に、磁界発生手段の浮力を増加させる
浮力増加手段を設けたことを特徴とする液面検出装置。
（２）前記浮力増加手段は、永久磁石の上下動範囲の下
方に配置され、その上部を該永久磁石下部の磁極と同磁
極とした永久磁石である請求項１記載の液面検出装置。
（３）前記浮力増加手段は、永久磁石の上下動範囲の上
方に配置され、その下部を該永久磁石上部の磁極と異磁
極とした永久磁石である請求項１記載の液面検出装置。
（４）前記永久磁石は、環状からなるものである請求項
１乃至３のいずれか一項に記載の液面検出装置。