JPS5935779Y2 - 液体のレベル及び温度検知器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、液体のレベルと温度とを検知することができ
る新規な液体のレベル及び温度検知器に関するものであ
る。

例えば、風呂の湯を沸かす場合、その給水量と湯温とを
適当に監視する必要があるが、水量の監視にしても又湯
温の監視にしてもそれを専らに行なうのは時間の浪費が
大きいため、他の用事の間に行なうことが多く、時とし
て給水し過ぎたり又沸かし過ぎることがあった。

そのため、上記不具合を解決するのに、従来は個々的に
即ち給水量の監視のためには水位検知器又は給水器が、
又湯温の監視のためには湯温検知器がそれぞれ開発され
ているが、水位検知器又は給水器はともかく湯温検知器
は未だ充分なものが提供されていない。

即ち、従来の湯温検知器は局部的な湯温を検出するもの
であるため、自然状態が表面部附近で熱く底面部附近で
冷たい浴湯温度を検知するものとしてははなはだ不適で
ある。

又、従来は、上述したように、水位検知器又は給水器等
の給水量を監視する器具と湯温検知器等の湯温を監視す
る器具とが個々的に提供されているため先ず給水器を設
定して給水を行ない、給水が完了すると、次に給水器等
を除去して湯温検知器を設定して湯を沸かすというよう
に、個々の仕事毎にそれぞれ作業が必要となりわずられ
しかった。

そこで、本考案は、給水量の監視をすると共に湯温の監
視をすることもでき、しかも表面部附近が熱く底面部附
近が冷たい浴湯の平均的な湯温を検知することができる
新規な液体のレベル及び温度検知器を提供しようとする
ものであり、中空のフロートと、該フロートの下面から
垂設され下端面がいくつかの孔又はスリットによって開
口された環状の浮子室と、該浮子室内に上下動自在に装
填された浮子と、該浮子の上下動を検知する適宜検知手
段と、前記浮子室にて囲まれた柱状空間と連通され該室
より更に下方に延設され下端部が外部と連通された断熱
管と、更に該断熱管の上端部に設けられた適宜検温素子
とから成ることを特徴とし、以下にその詳細について添
付図面に示された具体的な実施例に従って説明する。

第１図は本考案液体のレベル及び温度検知器の第１の実
施例１を示すものである。

２は中空のフロートであり、その上面２ｕ及び下面２ｄ
のフロート中心線上には孔３，４が形成されて釦り、下
面２ｄに形成された孔４は上面２ｕに形成された孔３よ
り可成り大きくされている。

フロート上面２ｕに形成された孔３には下端部に外方に
向って突出するいくつかの突起又は突条５が形成された
コード挿通筒６の上端が内嵌状に固定されてフロート２
の内部に垂設されており、又フロート下面２ｄに形成さ
れた孔４には内面にネジ溝７が形成されたリング８がフ
ロート下面２ｄから垂設状に固定されこれによって前記
孔４の幅が大きくなるように形成されている。

尚、前記コード挿通筒６及びリング８は実施例のように
、フロート２と別体に形成し後工程でそれらを固定して
形成するものに限らず、すべてを一体に形成しても構わ
ないことは云う壕でもない。

９は浮子室構成部材であり、外面にフロート下面２ｄに
設けられたリング８のネジ溝Ｉと螺合するネジ溝１０が
形成された外筒１１と該外筒１１内に配置されその下端
部が外筒１１の下端より下方に可成り突出される内筒１
２とから戊り、該内筒１２の外面と外筒１１の内面との
間には後述する浮子室の一部を為す環状の空間１３が形
成され、該空間１３の上端は開放１４され下端は塞がれ
ており、その下端閉塞面１４′にはいくつかの孔又はス
リット１５が形成されている。

そして、このように形成された浮子室構成部材９は、空
間１３の開口１４部を上にしてフロート下面２ｄの孔４
（リング８でもある。

）にその下方から螺合されて上方部分がフロート２内に
突出され、それによって形成されたところの浮子室構成
部材９の空間１３及び前記フロート２内における浮子室
構成部材９の空間１３の上端開口１４と前記コード挿通
筒６の下端との間の部分を含めた箇所が浮子室１６とさ
れている。

１７は前記浮子室１６に上下動自在に装填される環状の
浮子であり、前記浮子室構成部材９の空間１３内に上下
動自在に装填し得る内径及び外径を有しているものであ
り、その長さは浮子１７が前記浮子室１６に装填された
ときに浮子室構成部材９の空間１３の上端開口１４とコ
ード挿通筒６の下端との間の長さより幾分長くなるよう
に形成されて、浮子１７が上限１で達した場合でも、空
間１３から外れないようにされている。

そして、該浮子１７の上部内壁面には中空状の環状フラ
ンジ部１８が内方に向って一体に形成されている。

１９はプラスチック等の比較的熱伝導率の低い即ち断熱
性のある材料で形成された断熱管であり、この第１の実
施例においては二重管構造とされている。

即ち、断熱管１９は前記浮子室構成部材９の内筒１２に
内嵌される外管２０と該外管２０内に内挿される内管２
１とから成り、該内管２１は外管２０と略同じ位の長さ
に形成され、それが外管２０内に内挿されるときに外管
２０の上端部分２２よシ幾分下方にずらされ従ってその
下端部が外管２０の下端から稍突出するようにされ、そ
して該内管２１と外管２０との間に管状で且つ密閉され
た断熱室２３が形成されるようにその上端及び下端（厳
密には下端から稍上方に隔てたところ）がリング２４．
２５を介して密閉状に固定されている。

尚、断熱管１９の下方に設けられたリング２５は上方に
設けられたリング２４と同じようなものにしても良いが
、図示実施例のように外管２０の下端部を略ラッパ状に
拡開しその部分と内管２１との間に比較的比重が大きく
しかも腐食しない例えば鉛を充填状に固着するようにし
ても良く、このようにすれば断熱管１９の下方が重くな
って本考案液体のレベル及び温度検知器を水中に安定さ
せることができる利点がある。

しかして、このように形成された断熱管１９ばその上端
が浮子室構成部材９の内筒１２の上端と略揃うところ１
で内筒１２内に内嵌状に固定され、これによって該断熱
管１９は前記フロート２の下面２ｄから垂設状に保持さ
れる。

尚、断熱管１９の外管２０上端にはいくつかの小孔２６
，２６．・・・・・・が穿げられており、該小孔２６
、２６ 、・・・・・・は浮子室構成部材９の内筒１２
上端に穿けられた小孔２７゜２７、・・・・・・とその
位置が一致するようにされている。

そして、断熱管１９の外管２０上端（浮子室構成部材９
の内筒１２上端でも良い。

）とコード挿通筒６の下端との間には上部外周面にネジ
溝２８が形成されたステンレスパイプ２９がそのネジ溝
２８をコード挿通筒６の下方部内面に形成されたネジ溝
３０に螺合することによって設けられ、これによってコ
ード挿通筒６、ステンレスパイプ２９及び断熱管１９が
連通され、ステンレスパイプ２９と断熱管１９の外管上
端部分２２とによつて形成された空間が液体のレベル及
び温度を検知する検知及び検温素子が装填される検知室
とされている。

３２は前記検知室３１内に装填された有底筒状の検知及
び検温素子保護管であり、該保護管３２内の上方部分に
は前記浮子１７の上下動特に浮子１７が上限にきたとき
にそれを検知する適宜検知素子３３が設げられ、又下方
部分には一定温度以上を感知したときその感知信号を発
する検温素子３４が設げられている。

浮子１７の動きを検知する検知素子３３としては例えば
リードスイッチが考えられ、この場合、浮子１７の環状
フランジ部１８にはその一部分又は全周に亘ってマグネ
ット３５が取着される。

又、検温素子３４としては例えばバイメタルスイッチが
考えられる。

そして、これら検知素子３３及び検温素子３４はコード
挿通筒６を通して内部に導入されたリード線３６を介し
てブザー等の警報手段を含む警報装置３７に接続されて
いる。

尚、３８は切替えスイッチであり、浮子１７の動きを検
知する場合と、液温を検知する場合との切換を行なうた
めのものである。

又、３９はコード挿通筒６の上端からの水漏れを防止す
るためのバッキング、４０は検知及び検温素子保護管３
２の水封用バッキングである。

しかして、本考案液体のレベル及び温度検知器１ばこれ
を、例えば浴槽内の水の水位及び加熱温度を監視するた
めに用いられる場合には、浴槽内において所望水位の位
置にフロート下面２ｄが位置するようにして宙づりの状
態で支持し、警報装置３７が電源と接続される。

そして、浴槽内に給水がされその水位が浮子室１６の閉
塞室１１即ち孔又はスリット１５が設けられた附近１で
達すると、水がその孔又はスリット１５かも浮子室１６
内に入り浮子１７を上昇させる。

更に、給水が続き、その水位が浮子１７をその環状フラ
ンジ部１８に設けられたマグネット３５がリードスイッ
チと対応するところ１で上昇せしめるまでに達すると、
リードスイッチがＯＮの状態となって警報装置３７のブ
ザーが発音し、浴槽内への給水が適量になったことを知
らせる。

従って、例えば主婦は給水を即座に止めて給水のし過ぎ
による資源の無駄を省くことができる。

それと同時に、切替スイッチ３８を切替えて警報装置３
７と検知素子３３との電気的導通を切って今度は警報装
置３７と検温素子３４とを電気的に導通させる。

給水が完了した時点で本考案検知器１はそのフロート２
によって断熱管１９及び浮子室構成部材９のフロート下
面２ｄかも下方に出た部分が水中に没した状態で浮かぶ
ため、断熱管１９特に内管２１内に水が侵入し検知室３
１の下方部分にまで水によって満たされる。

次に、浴槽内の水を沸かし始める。

その課程において、当初断熱管１９内に侵入していた水
は、断熱管１９それ自体が断熱効果のある材料で形成さ
れしかも断熱管１９は二重管構造とされて外管２０と内
管２１との間に断熱室２３が設げられているため、検知
室３１内に存在する液体の温度は浴槽内を攪拌したとき
の液体の平均温度と略等しくなる。

本考案に係る検知器が上記構成であるが故に検知室３１
内に存在する液体の温度が浴槽内の液体の平均温度と略
等しくなるという理由は正確には解らな（・ところであ
るが、それはおそらく以下のような理由によるものと推
測される。

即ち本考案に係る検知器は二重管構造とされて外管２０
と内管２１との間に断熱室２３が設けられているため、
断熱管１９内に存在する液体は専ら断熱管１９の下端部
附近に存在する液温の影響を受けて上昇する。

断熱管１９の下端部附近に存在する液体は浴槽内の自然
対流によって断熱管１９外面を及びこれに接する液体分
子間を上方から伝わってくる熱とによって徐々に泥化さ
れていくが、その液温は断熱管１９内に存在する液体の
分子間の熱伝導と対流とによって検知室３１に存在する
液体に寸で伝わる。

従って、この検知室３１内に存在する液体の温度は常に
変わる浴槽内の平均的な温度と略一致することになる。

そして、検温素子３４を浴槽内の湯の温度として最も適
当な温度以上を感知するように設定して釦げば、検知室
３１における湯の温度が一定以上になると感知信号を発
し、それによって警報装置３７のブザーが発音し、浴槽
内の湯の温度が適当になったことを知らせる。

上述したように、本考案に係る液体のレベル及び温度検
知器は、液体のレベルを検知する機能と液体の温度を検
知する機能とを兼ね備えているため、従来のように水位
検知器又は給水器とを各々別々に装置する手間が省ける
利点がある。

又、本考案は、断熱管１９が二重管構造とされて外管２
０と内管２１との間に断熱室２３が設けられ、しかもそ
の断熱管１９の下端部が浴槽の略中間部に位置されてい
るため、検温素子が配置された検知室３１内に存在する
液体の温度は浴槽内の液体を攪拌したときの液体の平均
温度と略等しくなり、従って、浴槽内の液体を−々攪拌
しなくとも浴槽内の湯温を正確に検知し得それを警報装
置によって取扱者に確実に知らせることができる優れた
利点がある。

第２図は本考案液体のレベル及び温度検知器の第２の実
施例１′を示し、これは断熱管のみが変形されたもので
ある。

従って、断熱管以外の部分は変更しないため、第１の実
施例と同一符号を付しその説明は省略する。

４１はプラスチック等の比較的熱伝導の低い即ち断熱性
のある材料で形成された断熱管であり、この断熱管４１
は三重管構造とされている。

即ち、断熱管４１は浮子室構成部材９の内筒１２に内嵌
される外管４２と該外管４２内に内挿される内管４３と
から成り、該内管４３の長さは外管４２の上端部に前記
検知室３１の一部を形成し得る程度に外管４２の長さよ
り短かく形成されている。

そして、外管４２と内管４３とはその上端部においてリ
ング４４を介して密閉状に固定されそれによって外管４
２内面と内管４３外面との間に管状の液体流通路４５が
形成され、該液体流通路４５はその下端部において開口
４６されている。

尚、４７，４７．・・・・・・液体流通路４５の上端部
分に形成された液体流入孔である。

内管４３は外側管４３ａと内側管４３ｂとによって二重
管とされており、それらは上端及び下端がリング４８．
４９を介して密閉状に固定され、これによって外側管４
３ａと内側管４３ｂとの間に管状の断熱室５０が形成さ
れるようになっている。

しかして、この第２の実施例のものも、第１の実施例と
同様に浴槽内への給水の監視と浴槽内の水の温度を監視
するのに用いられる。

そして、浴槽内への給水が完了した状態にあるときには
、断熱管４１を水中に没した状態で浮かべられ、従って
断熱管４１内及び検知室３１内に水が満たされる。

そして、浴槽内の水を沸かし始めると、検知室３１内に
存在する液体は第１の実施例の場合と略同様に温化され
ていく。

この、第２の実施例は、上記第１の実施例におけると略
同様な効果を奏することができることは勿論のことその
他にも断熱管が三重管構造とされ、しかも中の２つの管
の間を密閉状に形成すると共に最も外側に配された管と
その内側に配された管との間に液体流通路を形成したた
め、上記第１の実施例より更に正確な平均温度を検知す
ることができる。

尚、この理由については第１の実施例の場合と同様に正
確には解らないが、おそらく、断熱管の平端部附近に存
在する液体が浴槽内の自然対流によって断熱管の外面を
及びこれに接する液体分子間を伝わってくる熱と断熱管
内に形成された液体流通路の壁面を及びこれに接する液
体の分子間を伝わってくる熱とによって徐々に温化され
ていくものと推測され、この第２の実施例においては液
体流通路が形成されてここでも熱の伝導がされるところ
から第１の実施例より更に正確な温度を検知し得るので
はないかと思われる。

ちなみに、考案者の実験の結果をみると、第１の実施例
のものは実際の平均温度と検知温度との誤差が±５℃位
であったが、この第２の実施例のものにあっては±２℃
位であった。

尚、本考案液体のレベル及び温度検知器は、浴槽内への
給水を監視し浴槽内の湯温の監視を行なうものとして説
明したが、これに限られる必要は全くなく、その他液体
のレベル及び温度を検知しなければならない箇所に広く
使用することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案液体のレベル及び温度検知器の第１の実
施例を示す縦断側面図、第２図は本考案液体のレベル及
び温度検知器の第２の実施例を示す縦断側面図である。 符号の説明、１，１′・・・検知器、２・・・フロート
、１４′・・・下端面（閉塞面）、１５・・・孔又はス
リット、１６・・・浮子室、１７・・・浮子、１９．４
１・・・断熱管、３３・・・検知手段（検知素子）、３
４・・・検温素子。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）中空のフロートと、該フロートの下面から垂設さ
   れ下端面がいくつかの孔又はスリットによって開口され
   た環状の浮子室と、該浮子室内に上下動自在に装填され
   た浮子と、該浮子の上下動を検知する適宜検知手段と、
   前記浮子室にて囲捷れた柱状空間と連通され該室より更
   に下方に延設され下端部が外部と連通された断熱管と、
   更に該断熱管の上端部に設けられた適宜検温素子とから
   成ることを特徴とする液体のレベル及び温度検知器。
2. （２）断熱管を二重管としたことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の液体のレベル及び温度検知
   器。
3. （３）断熱管を三重管とし、中の２つの管の間を密閉状
   に形成すると共に最も外側に配された管の上部に絞管の
   内部と連通ずるいくつかの孔を穿設したことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の液体のレベル及
   び温度検知器。