JPH09152367A - 水位検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水のタンク内に所定の水位レベルで設けた電極
の寿命を向上しつつ水位レベルの検出を確実且つ精度よ
く行うことができると共に電極の寿命のばらつきを解消
して容易に所望の寿命を確保することができる水位検出
器を提供する。 【解決手段】水を収容して接地されたタンク３内の所定
の水位レベルで設けた電極９，１０に電源回路１４から
抵抗１７を介して通電し、その通電時に各電極９，１０
への通電経路１５，１６の出力点Ｐに生じる電位に基づ
き、タンク３内の水位レベルが所定の水位レベル以上で
あるか否かを検出する水位検出器１であって、各電極
９，１０への通電手段１２は、各電極９，１０に流す電
流を定電流とする手段を備える。定電流を流す手段は、
例えば各通電経路１５，１６に設けたトランジスタ１８
を用いて構成する。また、各電極９，１０への通電は断
続的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水を収容したタン
ク内の水位レベルが所定のレベル以上にあるか否かを検
出する水位検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば暖房機にあっては、タンク内に収
容した水を該タンクに接続した循環温水路を介して循環
ポンプにより循環させると共に、該循環温水路を流れる
水を途中で加熱装置により加熱し、その加熱された温水
の熱を利用して室内の暖房を行うようにした温水循環式
のものが知られている。

【０００３】このような暖房機では、タンク内の水位レ
ベルがあらかめ定められたレベル範囲内にあることが必
要であるため、タンク内の水位レベルが所定のレベル以
上であるか否かを検出し、それに応じてタンク内に適
宜、水を補給したり、あるいは、タンク内の過剰な水を
排出することが一般に行われている。

【０００４】上記のようにタンク内の水位レベルを検出
する水位検出器としては、従来、例えば図３に示すよう
なものが知られている。

【０００５】同図３において、この水位検出器では、例
えばカーボンファイバ等からなる棒状の電極ａを、その
先端部がタンクｂ内の所定の水位レベルＬに存するよう
に配置し、また、タンクｂを接地しておく。電極ａは、
例えば抵抗ｃを介して定電圧ＶDDの電源部ｄに接続さ
れ、水位レベルの検出に際して電源部ｄから抵抗ｃを介
して電圧が付与されるようになっている。さらに、抵抗
ｃと電極ａとの間の出力点Ｐが、そこに生じる電位を所
定の判定電圧Ｖｃと比較するコンパレータｅに接続され
ている。尚、判定電圧Ｖｃは、電源部ｄの電圧よりも若
干小さな値とされている。

【０００６】このような水位検出器にあっては、タンク
ｂ内の水位レベルが、上記レベルＬ以上であれば、電極
ａがタンクｂ内の水に接触するため、電源部ｄから抵抗
ｃ、電極ａ及びタンクｂ内の水を介して電流が流れる。
この時、抵抗ｃによる電圧降下のため、コンパレータｅ
に上記出力点Ｐから入力される電位は判定電圧Ｖｃより
も低くなって、該コンパレータｅからその旨を示す信号
（例えば低レベル信号）が出力される。また、タンクｂ
内の水位レベルが、上記レベルＬより小さいと、抵抗ｃ
及び電極ａに電流が流れないため、コンパレータｅに上
記出力点Ｐから入力される電位は判定電圧Ｖｃよりも高
くなって、該コンパレータｅからその旨を示す信号（例
えば高レベル信号）が出力される。これにより、コンパ
レータｅの出力からタンクｂ内の水位レベルが所定レベ
ルＬ以上であるか否かが検出される。

【０００７】ところで、前記電極ａは、一般にその通電
時間の経時的な増加により劣化して寿命を生じ、その寿
命は、例えば２５ｍＡの通電電流で２４時間程度であ
る。

【０００８】このため、従来の水位検出器では、電極ａ
の寿命を可能な限り延ばすために、例えば前記抵抗ｃの
抵抗値を、電極ａに流れる電流がなるべく小さなものと
なるように設定したり、水位レベルの検出のための電極
ａへの通電を所定時間づつ断続的に行ってその通電時間
内におけるコンパレータｅの出力からタンクｂ内の水位
レベルが所定レベルＬ以上であるか否かを検出するよう
にしていた。

【０００９】しかしながら、前記タンクｂ内の水は、一
般に、経時的に塵等により汚れていき、このような汚れ
が進行する程、該水の抵抗値は小さくなっていく。従っ
て、図３に示した従来の水位検出器では、タンクｂ内の
水位レベルが所定レベルＬ以上である場合に電極ａに流
れる電流は、タンクｂ内の水の経時的な汚れの進行に伴
って増加し、このため、上記のような抵抗ｃの抵抗値の
設定や、電極ａへの断続的な通電を行うだけでは、次の
ような不都合を生じるものであった。

【００１０】すなわち、電極ａに流れる電流を、タンク
ｂ内の水の経時的な汚れが進行しても十分に小さなもの
とするためには、前記抵抗ｃの抵抗値を高めに設定すれ
ばよいが、このようにすると、タンクｂ内の水が新しい
状態では、抵抗ｃや電極ａに流れる電流が極めて小さな
ものとなるため、コンパレータｅに前記出力点Ｐから入
力される電位が判定電圧Ｖｃに近いレベルとなって、コ
ンパレータｅの出力が不安定なものとなり易く、誤検出
を生じる虞れがある。従って、抵抗ｃの抵抗値をあまり
高めに設定することはできず、タンクｂ内の水の経時的
な汚れの進行に伴う電極ａへの電流の増加を十分に小さ
なものに抑えて電極ａの寿命を向上することは困難であ
る。

【００１１】また、電極ａへの通電を断続的に行う場合
であっても、経時的な通電時間の増加を極力抑えるため
に、電極ａへの一回当たりの通電時間を可能な限り短く
すると、コンパレータｅや、その出力信号を認識する回
路等の応答遅れ等によって、水位レベルの検出が不確実
なものとなる虞れがある。そして、水位レベルの検出を
確実なものとするためには、電極ａへの一回当たりの通
電時間をある程度長めにせざるを得ず、この場合には、
電極ａの寿命を十分に向上することが困難となる。

【００１２】さらに、従来の水位検出器では、電極ａに
流れる電流が、タンクｂ内の水の経時的な汚れの進行に
伴って増加し、また、その増加の態様は一般には使用条
件や環境条件等によって種々様々であるため、電極ａの
寿命のばらつきを生じやすく、所望の寿命を確保するこ
とが困難なものとなっていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、水のタンク内に所定の水位レベルで設けた電
極の寿命を向上しつつ水位レベルの検出を確実且つ精度
よく行うことができると共に電極の寿命のばらつきを解
消して容易に所望の寿命を確保することができる水位検
出器を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、水を収容して接地されたタンク内に所定
の水位レベルで設けられた電極と、該電極に少なくとも
一つの抵抗を介して通電する通電手段と、該電極への通
電時に前記抵抗及び電極の間で該電極への通電経路に生
じる電位に基づき前記タンク内の水が前記所定の水位レ
ベル以上のレベルにあるか否かを判定する水位レベル判
定手段とを備えた水位検出器において、前記通電手段を
前記電極に一定の電流を流す定電流通電手段により構成
したことを特徴とするものである。

【００１５】かかる本発明によれば、前記通電手段は、
前記電極に一定の電流を流す定電流通電手段であるの
で、該電極には、前記タンク内の水が塵等により汚れて
その抵抗値が減少しても、一定の電流が流れる。従っ
て、電極に流れる電流は、タンク内の水の汚れが当初の
清浄な状態（水が新しい状態）から進行しても、増加す
ることはなく、電極の寿命が従来に比して向上する。ま
た、前記抵抗にも一定の電流が流れるので、該抵抗の抵
抗値をその一定の電流に合わせて設定しておくことで、
タンク内の水位レベルが前記所定の水位レベル以上であ
る場合に該抵抗及び電極の間で該電極への通電経路に生
じる電位を、前記水位レベル判定手段により確実な判定
を行い易い適切なレベルとすることが可能となる。さら
に、電極の寿命に影響する要因となる電極への通電電流
は一定であるので、該電極の寿命のばらつきを解消する
ことが可能となる。

【００１６】従って、本発明の水位検出器によれば、水
のタンク内に所定の水位レベルで設けた電極の寿命を向
上しつつ水位レベルの検出を確実且つ精度よく行うこと
ができると共に電極の寿命のばらつきを解消して容易に
所望の寿命を確保することができる。

【００１７】かかる本発明において、好ましくは、前記
通電手段による前記電極への定電流通電を断続的に行
う。

【００１８】これによれば、前記電極への通電時間の経
時的な増加が少ないものとなるため、電極の寿命をさら
に向上させることができる。また、前述のように電極へ
の通電電流を一定とすることで、該電極の寿命が向上す
るので、逆に、従来と同程度の電極の寿命を確保する場
合、水位レベルの検出に際しての電極への一回当たりの
通電時間を長くすることも可能となり、従って、電極の
必要な寿命を確保しつつ、前記水位レベル判定手段の応
答遅れ等によらずに水位レベルの確実な検出を行うこと
ができる。

【００１９】また、本発明のより具体的な態様では、前
記通電手段は、高低二種類の所定の定電圧を生成する電
源回路と、少なくとも前記電極への通電時に該電源回路
の高圧側の定電圧の出力部に前記抵抗を介してエミッタ
が接続され、且つコレクタが前記電極に接続されたＰＮ
Ｐ型トランジスタとを備え、該トランジスタのベースは
前記電源回路の低圧側の定電圧の出力部に接続されてい
ることを特徴とする。

【００２０】これによれば、前記電極への通電時に、前
記電源回路の高圧側の定電圧の出力部に前記抵抗を介し
て接続された前記トランジスタのエミッタと前記電源回
路の低圧側の定電圧の出力部に接続された該トランジス
タのベースとの間が順方向にバイアスされ、前記抵抗を
流れる電流がほぼトランジスタのエミッタ及びコレクタ
を介して電極に流れる。この場合、前記タンク内の水が
清浄な新しい状態では、該水の抵抗値はほぼ一定に定ま
っているので、該電極に流れる電流は一定である。そし
て、タンク内の水が汚れてその水の抵抗値が減少する
と、前記抵抗を流れる電流が増加しようとするが、該電
流が増加すると、該抵抗による電圧降下が増加するた
め、前記トランジスタのベース・エミッタ間のバイアス
電圧が低下してベース電流が減少し、エミッタ電流、す
なわち、前記抵抗を流れる電流が減少側に制限される。
これにより、前記電極に流れる電流がほぼ一定に制限さ
れることとなる。

【００２１】このような構成の通電手段によれば、トラ
ンジスタを用いた安価で小型な構成で定電流通電手段を
構成することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１を参照
して説明する。図１は本実施形態の水位検出器を備えた
温水循環式暖房機のシステム構成図である。

【００２３】図１を参照して、本実施形態の水位検出器
１は、例えば温水循環式暖房機に備えられたものであ
り、まず、該温水循環式暖房機の概要を説明する。

【００２４】この温水循環式暖房機は、暖房運転に際し
て温水循環路２で循環させる水（水道水）を収容したタ
ンク３を具備し、温水循環路２には、循環ポンプ４、熱
交換器５及びエアコン６が介装されている。また、循環
ポンプ４の下流側で温水循環路２から副温水循環路７が
分岐され、この副温水循環路７は、床暖房装置８を介し
てエアコン６の下流側で温水循環路２に合流している。

【００２５】かかる温水循環式暖房機では、循環ポンプ
４の作動によりタンク３内の水が温水循環路２及び副温
水循環路７を介して循環する。この場合、温水循環路２
を流れる水は、図示しないガスバーナ等の加熱装置によ
り加熱される熱交換器５を介して加熱され、その加熱さ
れた水がエアコン６を介してタンク３に還流する。この
時、エアコン６では、温水循環路２を流れる温水の熱に
より室内空気を加熱して温風を送出し、室内暖房を行
う。また、温水循環路２で加熱されたタンク３内の水の
一部は、副温水循環路７に流れて床暖房装置８を経由す
る。この時、床暖房装置８では、副温水循環路７の温水
熱により床暖房を行う。

【００２６】本実施形態の水位検出器１は、このような
温水循環式暖房機においてタンク３内の水位が適正な範
囲にあるか否かを検出するものであり、タンク３内に設
けられた二つの電極９，１０と、これらの電極９，１０
に接続された回路装置１１とを備えている。尚、タンク
３は、各電極９，１０からタンク３内の水を介して通電
を行うために接地されている。

【００２７】二つの電極９，１０は、カーボンファイバ
等により構成された長短二種類の棒状のものであり、長
い電極９は、その先端（下端）がタンク３内の水位の適
正レベルの下限レベルとしてあらかじめ定められた所定
の下限水位レベルＬの位置に存するようにして上下方向
に延在して設けられている。また、短い電極１０は、そ
の先端（下端）がタンク３内の水位の適正レベルの上限
レベルとしてあらかじめ定められた所定の上限水位レベ
ルＨの位置に存するようにして上下方向に延在して設け
られている。

【００２８】回路装置１１は、その構成を機能的に大別
すると、タンク３内の水位レベルの検出に際して電極
９，１０に定電流を通電する通電手段１２（定電流通電
手段）と、その各電極９，１０への通電経路の所定の箇
所で生じる電位に基づきタンク３内の水位レベルが前記
下限水位レベルＬ以上であるか否か、及び前記上限水位
レベルＨ以上であるか否かを判定する水位レベル判定手
段１３とにより構成されている。

【００２９】通電手段１２は、例えば１２Ｖの高圧側定
電圧Ｖ12及び５Ｖの低圧側定電圧Ｖ5 とを商用電源から
生成する電源回路１４と、電源回路１４の高圧側定電圧
Ｖ12の出力部から電極９，１０にそれぞれ至る通電経路
１５，１６とを備えている。

【００３０】両通電経路１５，１６の回路構成は全く同
一であり、各通電経路１５，１６には、電源回路１４側
から順に、抵抗１７、定電流生成用のトランジスタ１
８、抵抗１９、ダイオード２０、抵抗２１が設けられて
いる。

【００３１】この場合、抵抗１７の抵抗値は抵抗１９，
２１の抵抗値よりも十分に大きなものとされている。ま
た、各通電経路１５，１６の抵抗１９及びダイオード２
０の間の箇所には、回路接地極２２との間でノイズ信号
を除去するためのコンデンサ２３が接続されている。

【００３２】各通電経路１５，１６のトランジスタ１８
は、ＰＮＰ型のもので、そのエミッタが抵抗１７に接続
され、コレクタが抵抗１９に接続されている。このトラ
ンジスタ１８のベースは、抵抗２４を介して電源回路１
４の低圧側定電圧Ｖ5 の出力部に接続されると共に、ス
イッチングトランジスタ２５のコレクタ及びエミッタを
介して電源回路１４の高圧側定電圧Ｖ12の出力部に接続
されている。

【００３３】スイッチングトランジスタ２５はそのエミ
ッタ及びベースを抵抗２５ａを介して接続したＰＮＰ型
のもので、そのベースに低レベル（接地レベル）の信号
を付与するとエミッタ・コレクタ間がＯＮ状態となり、
該ベースに前記高圧側定電圧Ｖ12と同じ高レベルの信号
を付与するとエミッタ・コレクタ間がＯＦＦ状態とな
る。

【００３４】このスイッチングトランジスタ２５のベー
スはスイッチングトランジスタ２６のコレクタ及びエミ
ッタを介して回路接地極２２に接続されている。

【００３５】スイッチングトランジスタ２６は、そのエ
ミッタ及びベースを抵抗２６ａを介して接続したＮＰＮ
型のもので、そのベースに低レベル（接地レベル）の信
号を付与するとエミッタ・コレクタ間がＯＦＦ状態とな
り、該ベースに高レベル（この場合、例えば５Ｖ）の信
号を付与するとエミッタ・コレクタ間がＯＮ状態とな
る。そして、スイッチングトランジスタ２６のベース
は、マイクロコンピュータ２７（以下、マイコン２７と
いう）に接続されている。

【００３６】該マイコン２７は、温水循環式暖房機の総
合的動作制御を行うものであり、タンク３内の水位レベ
ルの検出すべく各電極９，１０に通電する際に、スイッ
チングトランジスタ２６のベースに、該トランジスタ２
６をＯＦＦ状態とする低レベルの信号を通電指令信号と
して出力し、各電極９，１０への通電を行わないときに
は、スイッチングトランジスタ２６のベースに、該トラ
ンジスタ２６をＯＮ状態とする高レベルの信号を出力す
る。この場合、マイコン２７は、タンク３内の水の前述
した循環作動を行うときには、上記低レベルの通電指令
信号を例えば９００ｍｓ毎に４５ｍｓづつ出力し、タン
ク３内の水の循環作動を行っていないときには、例えば
１０ｓ毎に４５ｍｓづつ出力する。

【００３７】これにより、スイッチングトランジスタ２
６は断続的にＯＮ／ＯＦＦし、そのＯＦＦ状態の時間に
おいて後述するように各電極９，１０への通電が断続的
に行われる。

【００３８】尚、スイッチングトランジスタ２５は、各
通電経路１５，１６に対応して一つづつ設けられている
が、それらのスイッチングトランジスタ２５，２５のベ
ースに接続されたスイッチングトランジスタ２６は一つ
である。

【００３９】前記水位レベル判定手段１３は、各通電経
路１５，１６の抵抗１７及びトランジスタ１８の間の出
力点Ｐの電位をそれぞれ所定の判定電圧を比較する同一
構成の比較回路２８，２９を備えている。

【００４０】各比較回路２８，２９は、電源回路１４の
高圧側定電圧Ｖ12から上記判定電圧を生成する一組の分
圧抵抗３０，３１と、コンパレータ３２とを具備してい
る。

【００４１】分圧抵抗３０，３１は、電源回路１４の高
圧側定電圧Ｖ12の出力部と回路接地極２２との間に直列
に接続され、その中点に判定電圧を生成する。

【００４２】コンパレータ３２は、その正入力が分圧抵
抗３０，３１の中点に接続されて判定電圧が付与される
と共に、負入力が該コンパレータ３２に対応する通電経
路１５，１６の出力点Ｐに接続されている。また、コン
パレータ３２の出力はプルアップ抵抗３３を介して電源
回路１４の低圧側定電圧Ｖ5 の出力部に接続されると共
に、前記マイコン２７に接続されている。

【００４３】かかる各比較回路２８，２９では、それに
対応する通電経路１５，１６の出力点Ｐの電位が前記判
定電圧よりも低い場合には、各コンパレータ３２からマ
イコン２７に高レベル（５Ｖ）の信号を出力し、出力点
Ｐの電位が判定電圧よりも高い場合には、各コンパレー
タ３２からマイコン２７に低レベル（接地レベル）の信
号を出力する。そして、マイコン２７は、後述するよう
に各コンパレータ３２の出力レベルにより、タンク３内
の水位レベルが前記下限水位レベル以上であるか否か、
及び前記上限水位レベル以上であるか否かを判断する。

【００４４】尚、上記判定電圧は高圧側定電圧Ｖ12より
も若干小さな電圧（例えば９．４Ｖ）となるように分圧
抵抗３０，３１の抵抗値が設定されている。

【００４５】次に、かかる水位検出器の作動を説明す
る。

【００４６】タンク３内の水位レベルを検出するに際し
て、マイコン２７は、前述の通り所定時間毎に一定時間
づつ、スイッチングトランジスタ２６のベースに低レベ
ルの通電指令信号を出力する。

【００４７】この場合、マイコン２７が通電指令信号を
出力している間、スイッチングトランジスタ２６がＯＦ
Ｆ状態となって、各通電経路１５，１６に対応する各ス
イッチングトランジスタ２５のベースに電源回路１４か
ら抵抗２５ａを介して高レベルの信号が付与され、各ス
イッチングトランジスタ２５がＯＦＦ状態となる。

【００４８】また、マイコン２７が通電指令信号を出力
していない間（マイコン２７が高レベルの信号を出力し
ている間）は、スイッチングトランジスタ２６がＯＮ状
態となって、各スイッチングトランジスタ２５のベース
がスイッチングトランジスタ２６を介して接地され、各
スイッチングトランジスタ２５がＯＮ状態となる。従っ
て、各スイッチングトランジスタ２５は断続的にＯＮ／
ＯＦＦする。

【００４９】上記のようにマイコン２７の通電指令信号
により各スイッチングトランジスタ２５がＯＦＦ状態と
なっているときには、各通電経路１５，１６において、
トランジスタ１８のベースが電源回路１４の低電圧側定
電圧Ｖ5 が抵抗２４を介して付与されることとなると共
に、該トランジスタ１８のエミッタは抵抗１７を介して
電源回路１４の高電圧側定電圧Ｖ12に接続されているの
で、該トランジスタ１８のエミッタ・ベース間が順方向
にバイアスされ、ベース電流が流れる。

【００５０】この状態で、タンク３内の水位レベルが例
えば前記下限水位レベルＬ以上のレベルとなっている場
合には、電極９がタンク３内の水に接触して、該電極９
からタンク３内の水を介して電流が流れ得る状態となっ
ているので、通電経路１５において、電源回路１４の高
圧側定電圧Ｖ12の出力部から抵抗１７、トランジスタ１
８のエミッタ及びコレクタ、抵抗１９、ダイオード２０
並びに抵抗２１を介して電極９に通電される。

【００５１】尚、マイコン２７から通電指令信号が出力
されず、各スイッチングトランジスタ２５がＯＮ状態と
なっているときには、トランジスタ１８のベースにスイ
ッチングトランジスタ２５を介して電源回路１４の高圧
側定電圧Ｖ12が付与されることとなるため、該トランジ
スタ１８のベース電流は流れず、該トランジスタ１８の
エミッタ・コレクタ間はＯＦＦ状態となって電極９には
電流が流れない。従って、電極９への通電は、タンク３
内の水位レベルが前記下限水位レベルＬ以上のレベルと
なっている場合に、マイコン２７の通電指令信号の断続
的な出力に応じて断続的に行われる。

【００５２】上記のようにタンク３内の水位レベルが前
記下限水位レベルＬ以上である場合に電極９に流れる電
流は、タンク３内の水の汚れ度合いによらずにほぼ一定
の定電流となる。

【００５３】すなわち、上記のように電極９に通電され
ている場合におけるタンク３内の水の抵抗値は、その水
が塵等により汚れていくと減少し、従って、通電経路１
５における電極９への電流が増加しようとする。しかる
に、その通電電流が増加すると、抵抗１７における電圧
降下も増加するため、トランジスタ１８のエミッタ・ベ
ース間のバイアス電圧が低下してトランジスタ１８のエ
ミッタ・コレクタ間に流れる電流、すなわち、電極９へ
の通電電流が減少傾向となる。これにより、タンク３内
の水の汚れが進行した場合の電極９への電流の増加が制
限され、該電極９にほぼ一定の定電流が流れる。この場
合、該定電流は、例えば６６μＡとなるように抵抗１７
の抵抗値が設定されている。

【００５４】一方、このように電極９に定電流が流れて
いる状態（タンク３内の水位レベルが下限水位レベルＬ
以上である場合に、マイコン２７が通電指令信号が出力
されている状態）において、通電経路１５の出力点Ｐに
生じる電位（これは、タンク３内の水の汚れ度合いによ
らずにほぼ一定となる）は前記判定電圧よりも低くな
り、このため、比較回路２８のコンパレータ３２から高
レベルの信号がマイコン２７に出力され、これにより該
マイコン２７は、タンク３内の水位レベルが下限水位レ
ベルＬ以上であると判断する。

【００５５】尚、タンク３内の水位レベルが下限水位レ
ベルＬに満たない場合には、電極９がタンク３内の水に
接触しないので、マイコン２７が通電指令信号を出力し
ているときであっても、通電経路１５に電流は流れな
い。従って、通電経路１５の出力点Ｐの電位は、ほぼ前
記高圧側定電圧Ｖ12と等しくなって、前記判定電圧より
も大きくなり、比較回路２８のコンパレータ３２から低
レベルの信号がマイコン２７に出力される。これによ
り、該マイコン２７は、タンク３内の水位レベルが下限
水位レベルＬよりも低いと判断する。

【００５６】以上のような作動は、電極１０側について
も同様に行われ、タンク３内の水位レベルが上限水位レ
ベルＨ以上である場合には、マイコン２７の通電指令信
号の出力時において、通電経路１６のトランジスタ１８
の作用により、電極１０に定電流が流れる。そして、こ
の時、通電経路１６の出力点Ｐの電位は前記判定電圧よ
りも低くなって、比較回路２９のコンパレータ３２から
高レベルの信号がマイコン２７に出力され、これにより
該マイコン２７は、タンク３内の水位レベルが上限水位
レベルＨ以上であると判断する。

【００５７】また、タンク３内の水位レベルが上限水位
レベルＨよりも低い場合には、マイコン２７の通電指令
信号の出力にかかわらず、電極１０への通電経路１６に
は電流が流れず、この時、通電経路１６の出力点Ｐの電
位は前記判定電圧よりも高くなって、比較回路２９のコ
ンパレータ３２から低レベルの信号がマイコン２７に出
力され、これにより該マイコン２７は、タンク３内の水
位レベルが上限水位レベルＨよりも低いと判断する。

【００５８】尚、マイコン２７は、本実施形態の水位検
出器１によって上記のように判断したタンク３内の水位
レベルが下限水位レベルＬと上限水位レベルＨとの間の
適正なレベルでなく、下限水位レベルＬよりも低い場合
には、タンク３に接続された図示しない給水装置に指示
して、タンク３内の水を補給せしめ、上限水位レベルＨ
を越えている場合には、補水を停止する。

【００５９】以上説明した本実施形態の水位検出器１に
よれば、電極９，１０への通電時に、各電極９，１０に
定電流が流れ、タンク３内の水の汚れが進行しても従来
のように電極９，１０に流れる電流が増加することがな
いので、電極９，１０の寿命を向上することができる。
そして、特に電極９，１０への通電は断続的に行われる
ので、電極９，１０の寿命を効果的に向上することがで
きる。

【００６０】また、各電極９，１０への通電経路１５，
１６の抵抗１７にもタンク３内の水の汚れ度合いによら
ずに定電流を流すこととなるため、該抵抗１７の抵抗値
を高めに設定することができ、このため、電極９，１０
に通電された場合、すなわち、タンク３内の水位レベル
が下限水位レベルＬ以上である場合や上限水位レベル以
上である場合に、タンク３内の水の汚れ度合いによらず
に、各通電経路１５，１６の出力点Ｐの電位を確実に前
記判定電圧よりも十分に小さな電位とすることができ、
各比較回路２８，２９のコンパレータ３２から安定した
判定信号を出力することができる。これにより、タンク
３内の水位レベルが下限水位レベルＬ以上であるか否
か、あるいは上限水位レベルＨ以上であるか否かを判断
を確実且つ正確に行うことができる。

【００６１】また、前述のように電極９，１０に流れる
電流は、タンク３内の水の汚れの進行によって増加する
ことなく一定であるので、このことは、前記のように電
極９，１０への通電を断続的に行いつつ電極９，１０の
寿命を従来のものと同程度とする場合、電極９，１０へ
の一回当たりの通電時間を長めに設定することができる
ことを意味する。そして、このように水位レベルの検出
の際の通電時間を長めに設定すれば、前記比較回路２
９，２８等の多少の応答遅れ等があっても、電極９，１
０への通電時間内で確実に水位レベルの検出・判定を行
うことができる。

【００６２】さらに、本実施形態の水位検出器１では、
電極９，１０への定電流の通電は、トランジスタ１８を
用いるだけで行うようにしているので、通電手段１２の
回路構成を極めて安価で簡単なものとすることができ
る。

【００６３】また、電極９，１０に流す電流はタンク３
内の水の汚れ度合いによらずに一定であるので、電極
９，１０の所望の寿命を確保するためには、電極９，１
０への通電時間を適宜規定すればよく（通電時間は任意
に精度よく決定できる）、従って、電極９，１０の寿命
のばらつきを解消して所望の寿命を確保することができ
る。

【００６４】尚、本実施形態では、通電手段１２は、ト
ランジスタ１８を用いて各電極９，１０に定電流を通電
させるようにしたが、例えば、図２に示すような回路構
成の通電手段１２’で各電極９，１０に定電流を通電す
るようにするようにしてもよい。

【００６５】すなわち、図２に示す回路構成の通電手段
１２’では、定電圧ＶDDの電源部３４に各電極９，１０
を抵抗３５及びＮＰＮ型のトランジスタ３６を介して接
続する。そして、トランジスタ３６のベースにはオペア
ンプ３７の出力側を接続し、該オペアンプ３７の負入力
を抵抗３５及びトランジスタ３６の間の点Ｑに接続して
おく。

【００６６】かかる通電手段１２’においては、オペア
ンプ３７の正入力に、電源部３４の電圧ＶDDよりも低い
一定の電圧Ｖ1 を通電指令信号として付与すると、オペ
アンプ３７の出力によりトランジスタ３６のエミッタ・
ベース間がバイアスされると共に、抵抗３５には前記点
Ｑの電位が電圧Ｖ1 となるような定電流（＝（ＶDD−Ｖ
1 ）／Ｒ。但し、Ｒは抵抗３５の抵抗値）が流れる。そ
して、その定電流がトランジスタ３６を介して各電極
９，１０に流れる。また、オペアンプ３７の正入力に電
圧ＶDDを付与すると、オペアンプ３７の出力は低レベル
となるため、トランジスタ３６がＯＦＦ状態となり、各
電極９，１０には電流が流れなくなる。

【００６７】尚、このような通電手段１２’を用いてタ
ンク３内の水位レベルを検出する際には、前記比較回路
２８，２９と同様の比較回路により点Ｑに生じる電位を
所定の判定電圧と比較すればよい。

【００６８】以上説明した本発明の実施形態では、温水
循環式暖房機のタンク３の水位レベルを検出する場合を
例にとって説明したが、これに限らず、本発明は他の種
類のタンク内の水位レベルを検出する場合にも適用する
ことができることはもちろんであり、また、電極の個数
は一個であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の水位検出器を備えた温水
循環式暖房器のシステム構成図。

【図２】図１の水位検出器の通電手段の他の実施形態を
示す回路構成図。

【図３】従来の水位検出器の概略的回路構成図。

【符号の説明】

１…水位検出器、３…タンク、９，１０…電極、１２…
通電手段、１３…水位レベル判定手段、１４…電源回
路、１５，１６…通電経路、１７…抵抗、１８…トラン
ジスタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水を収容して接地されたタンク内に所定の
   水位レベルで設けられた電極と、該電極に少なくとも一
   つの抵抗を介して通電する通電手段と、該電極への通電
   時に前記抵抗及び電極の間で該電極への通電経路に生じ
   る電位に基づき前記タンク内の水が前記所定の水位レベ
   ル以上のレベルにあるか否かを判定する水位レベル判定
   手段とを備えた水位検出器において、前記通電手段を前
   記電極に一定の電流を流す定電流通電手段により構成し
   たことを特徴とする水位検出器。
2. 【請求項２】前記通電手段は、前記電極への定電流通電
   を断続的に行うことを特徴とする請求項１記載の水位検
   出器。
3. 【請求項３】前記通電手段は、高低二種類の所定の定電
   圧を生成する電源回路と、少なくとも前記電極への通電
   時に該電源回路の高圧側の定電圧の出力部に前記抵抗を
   介してエミッタが接続され、且つコレクタが前記電極に
   接続されたＰＮＰ型トランジスタとを備え、該トランジ
   スタのベースは前記電源回路の低圧側の定電圧の出力部
   に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載
   の水位検出器。