(57)【要約】【課題】電気制御部を必要としない構成で、給水と止水のレベルの差を大きくとることができる水位制御装置を提供する。【解決手段】貯水タンク７の水位を制御する水位制御装置６であって、止水用の弁体９と、作動子１６に連結した止水位置検出用フロート部材１０と、作動子１６に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材１１とを有し、貯水タンク７内において、水の流入口に固定側磁石１３と水の流入口１５を開閉する弁体９を備え、弁体９には可動側磁石１２を備え、止水位置検出用フロート部材１０が上限に達したときに、作動子１６を移動させて弁体９を閉じて、固定側磁石１３と可動側磁石１２の吸引力により弁体９を閉に維持し、給水位置検出用フロート部材１１よりも水位が低下したときに給水位置検出用フロート部材１１の重力により作動子１６を移動させて弁体９を開にする構成にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水タンクの水位を制御する水位制御装置であって、止水用の弁体と、前記弁体に備えた作動子と、前記作動子に連結した止水位置検出用フロート部材と、前記作動子に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材とを有し、貯水タンク内において、水の流入口に固定側磁石と該水の流入口を開閉する前記弁体を備え、前記弁体には可動側磁石を備え、前記止水位置検出用フロート部材が上限に達したときに、前記作動子を移動させて前記弁体を閉じて、前記固定側磁石と可動側磁石の吸引力により前記弁体を閉に維持し、前記給水位置検出用フロート部材よりも水位が低下したときに前記給水位置検出用フロート部材の重力により前記作動子を移動させて前記弁体を開にすることを特徴とする水位制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水制御装置（ポンプ、電動弁等）を用いて、井戸や貯水槽等から汲み上げた水や水道水をタンクに貯水する場合の水位制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水位制御装置は、ボールタップ式のバルブが用いられている。
【０００３】
以下、その水位制御装置について図３を参照しながら説明する。
【０００４】
水処理装置１０１は、水位制御装置１０２と、ポンプ１０３と、電気分解電極１０４と、電解槽１０５からなる。水位制御装置１０２は、電解槽１０５内の水位を制御するためのものであり、ボールタップ式のバルブが用いられている。ポンプ１０３から吐出される所定の流量に応じて、水位制御装置１０２の弁体の開閉度が変化し、電解槽１０５の水位を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５５７８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の水位制御装置は、電気制御部が不要であり、施工が簡単であるといった特長がある。一方で、このような従来の水位制御装置の上流側に給水制御装置（ポンプ、電動弁等）を設ける場合、給水と止水のレベルの差がわずかしか存在せず、給水制御装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦを繰り返すため、給水制御装置の寿命が短くなる。また、給水制御装置としてポンプを用いる場合、ポンプＯＮ−ＯＦＦ時の駆動音が使用者に不快感を与えてしまうといった課題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気制御部を必要としない構成で、給水と止水のレベルの差を大きくとることができる水位制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明に係る水位制御装置は、貯水タンクの水位を制御する水位制御装置であって、止水用の弁体と、前記弁体に備えた作動子と、前記作動子に連結した止水位置検出用フロート部材と、前記作動子に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材とを有し、貯水タンク内において、水の流入口に固定側磁石と該水の流入口を開閉する前記弁体を備え、前記弁体には可動側磁石を備え、前記止水位置検出用フロート部材が上限に達したときに、前記作動子を移動させて前記弁体を閉じて、前記固定側磁石と前記可動側磁石の吸引力により前記弁体を閉に維持し、前記給水位置検出用フロート部材よりも水位が低下したときに前記給水位置検出用フロート部材の重力により前記作動子を移動させて前記弁体を開にすることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、貯水タンクの水位を制御する水位制御装置であって、止水用の弁体と、前記弁体に備えた作動子と、前記作動子に連結した止水位置検出用フロート部材と、前記作動子に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材とを有し、貯水タンク内において、水の流入口に固定側磁石と該水の流入口を開閉する前記弁体を備え、前記弁体には可動側磁石を備え、前記止水位置検出用フロート部材が上限に達したときに、前記作動子を移動させて前記弁体を閉じて、前記固定側磁石と前記可動側磁石の吸引力により前記弁体を閉に維持し、前記給水位置検出用フロート部材よりも水位が低下したときに前記給水位置検出用フロート部材の重力により前記作動子を移動させて前記弁体を開にする構成にしたことにより、電気制御部を必要としない構成で、給水と止水のレベルの差を大きくとることができるので、給水制御装置（ポンプ、電動弁など）の寿命低下を抑制するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の水位制御装置を備えた貯水システムの構成を示す模式図
【図２】本発明の水位制御装置の動作を示す模式図
【図３】従来の水位制御装置の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１に係る水位制御装置は、貯水タンクの水位を制御する水位制御装置であって、止水用の弁体と、前記弁体に備えた作動子と、前記作動子に連結した止水位置検出用フロート部材と、前記作動子に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材とを有し、貯水タンク内において、水の流入口に固定側磁石と該水の流入口を開閉する前記弁体を備え、前記弁体には可動側磁石を備え、前記止水位置検出用フロート部材が上限に達したときに、前記作動子を移動させて前記弁体を閉じて、前記固定側磁石と前記可動側磁石の吸引力により前記弁体を閉に維持し、前記給水位置検出用フロート部材よりも水位が低下したときに前記給水位置検出用フロート部材の重力により前記作動子を移動させて前記弁体を開にすることを特徴としたものである。
【００１２】
これにより、電気制御部を必要としない構成で、給水と止水のレベルの差を大きくとることができるので、給水制御装置（ポンプ、電動弁など）の寿命低下を抑制するという効果を奏する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の水位制御装置を備えた貯水システムを示す模式図である。
【００１５】
図１に示すように、貯水システム１は、井戸や貯水槽等から汲み上げた水を貯水するものであって、電動式ポンプ２と、ポンプ前段流路３と、ポンプ後段流路４と、水処理装置５と、水位制御装置６と、貯水タンク７を備えている。
【００１６】
電動式ポンプ２は、井戸の水または貯水槽へ蓄えた水を吸い上げ、吐出する電動機で駆動するポンプであって、例えば、渦巻きポンプ、タービンポンプなどの遠心ポンプや、渦流ポンプ（カスケードポンプ）、ジェットポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプなどがある。一般家庭で用いる場合、井戸の深さは、浅井戸であれば５メートルから１０メートル程度、深井戸であれば１０メートルから３０メートル以上吸い上げる必要があり、後段の配管や水処理装置５の損失水頭を考慮すると、２０メートル以上の揚程があるものがよく、渦流ポンプやジェットポンプなどがより好ましい。電動式ポンプ２で吐出する流量は、例えば５リットルから５０リットル毎分程度であるが、一般家庭用であれば５リットルから１５リットル毎分程度の流量特性をもつものがより好ましい。
【００１７】
また、電動式ポンプ２は、圧力スイッチ８を備えて所定の圧力以下になると自動で動作する自動式ポンプである。
【００１８】
ポンプ前段流路３およびポンプ後段流路４は、井戸の水または貯水槽等の水源からの水を貯水タンク７に導く経路である。
【００１９】
ポンプ前段流路３およびポンプ後段流路４に用いられる配管は、電動式ポンプ２の水圧に耐えられる材質、構造であればよいが、耐久性、加工のしやすさから、例えば、塩化ビニル樹脂や鋼管、あるいは、これらの複合材料を用いた直管や配管継手が使用できる。なお、呼び径は損失水頭が低くなるよう大きい方が好ましく、例えば１５から５０ミリメートルのもので、厚みは１から５ミリメートル程度のものが好ましい。
【００２０】
水処理装置５は、井戸の水または貯水槽へ蓄えた水を水源として浄化するものであって、電動式ポンプ２により汲み上げられた原水に含まれる金属イオンや濁質成分を除去してから貯水タンク７へ供給するものである。
【００２１】
水位制御装置６は、貯水タンク７内の水位を制御するためのものであって、止水用の弁体９と、止水位置検出用フロート部材１０と、給水位置検出用フロート部材１１と、可動側磁石１２と、固定側磁石１３を備えている。
【００２２】
弁体９は、水の流入口１５で貯水タンク７への水の流れを止水するためのものである。
【００２３】
また、貯水タンク７内において、水の流入口１５側に位置する固定側磁石１３と弁体９を開閉する作動子１６側の可動側磁石１２を備えている。
【００２４】
止水位置検出用フロート部材１０は、作動子１６の端部に連結したフロートであって、貯水タンク７の上限水位位置を検出するためのものである。また、止水位置検出用フロート部材１０は、水よりも比重の小さい材料もしくは物質を内包したフロートであって、水中に沈むことなく貯水タンク７内の水面よりも高い位置にあるものである。
【００２５】
給水位置検出用フロート部材１１は、作動子１６の端部または止水位置検出用フロート部材１０に連結したフロートであって、貯水タンク７の下限水位位置を検出するためのものである。また、給水位置検出用フロート部材１１は、水と比重が等しい材料もしくは物質を内包したフロートであって、貯水タンク７の底まで沈むことなく、水中で浮遊できるフロートである。また、貯水タンク７の水位が底に達する前に、給水位置検出用フロート部材１１は、全体が水面から外に出るように弁体９に対する位置を定めている。給水位置検出用フロート部材１１全体が水面から外に出ると、作動子１６に給水位置検出用フロート部材１１の自重が加わるようにしたものである。
【００２６】
可動側磁石１２と固定側磁石１３は、弁体９が閉じて止水する時に、可動側磁石１２と固定側磁石１３の密着を保持するためのものである。
【００２７】
貯水タンク７は、水処理装置５で浄化された浄化水を貯水するものであり、貯水量に応じてかかる圧力に耐えられる材質、構造であればよいが、耐久性、加工のしやすさから、例えば、金属、ポリエチレン樹脂、あるいはガラス繊維で強化した樹脂が使用できる。また、水に接するだけでなく、屋外に設置して使用する場合があるため、十分な耐候性を有することが要求される。
【００２８】
ユーザーは、蛇口１４を開けることで貯水タンク７に貯まった浄化水を得ることができる。
【００２９】
水位制御装置６と電動式ポンプ２の動作について、図１と図２を用いて説明する。図２は、本発明の水位制御装置６の動作を示す模式図である。
【００３０】
上記構成において、電動式ポンプ２を駆動すると、水位制御装置６を介して貯水タンク７への水の流れが発生する。貯水タンク７の水位が止水位置検出用フロート部材１０の位置に達すると、止水位置検出用フロート部材１０の位置と共に作動子１６も移動して止水用の弁体９が閉となり、貯水タンク７への水の流れが停止する。この際、ポンプ後段流路４の配管内の圧力が上昇して圧力スイッチ８が所定の圧力以上を検出し、電動式ポンプ２が停止する。
【００３１】
ユーザーが蛇口１４を開け、貯水タンク７に貯まった浄化水を使用すると、貯水タンク７の水位が低下する。貯水タンク７の水位が止水位置検出用フロート部材１０よりも低下した場合、止水位置検出用フロート部材１０の重力が作動子１６に伝わり、作動子１６が移動して弁体９を開ける方向に作用するが、可動側磁石１２と固定側磁石１３の吸引力による保持力の方が大きく、弁体９は止水状態を保持する。
【００３２】
さらにユーザーが浄化水を使用し、貯水タンク７の水位が給水位置検出用フロート部材１１の位置よりも低下した場合、止水位置検出用フロート部材１０の重力に加えて、給水位置検出用フロート部材１１の重力が作動子１６に伝わり、作動子１６の移動が弁体９を開ける方向に作用する。この時、弁体９を開ける方向に作用する力が、可動側磁石１２と固定側磁石１３の保持力よりも高くなり、弁体９が開く。そして、ポンプ後段流路４の配管内の圧力が低下して圧力スイッチ８が所定の圧力以下を検出し、電動式ポンプ２を駆動して貯水タンク７へ給水する。
【００３３】
このような構成によれば、貯水タンク７の水位を制御する水位制御装置６であって、止水用の弁体９と、作動子１６に連結した止水位置検出用フロート部材１０と、作動子１６に直接または間接的に連結した給水位置検出用フロート部材１１とを有し、貯水タンク７内において、水の流入口に固定側磁石１３と水の流入口１５を開閉する弁体９を備え、弁体９には可動側磁石１２を備え、止水位置検出用フロート部材１０が上限に達したときに、作動子１６を移動させて弁体９を閉じて、固定側磁石１３と可動側磁石１２の吸引力により弁体９を閉に維持し、給水位置検出用フロート部材１１よりも水位が低下したときに給水位置検出用フロート部材１１の重力により作動子１６を移動させて弁体９を開にすることを特徴としたものである。
【００３４】
これにより、電気制御部を必要としない構成で、給水と止水のレベルの差を大きくとることができるので、給水制御装置（ポンプ、電動弁など）の寿命低下を抑制することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかる水位制御装置は、給水制御装置（ポンプ、電動弁など）の寿命低下を抑制することが可能なため、井戸や貯水槽等から汲み上げた水や水道水をタンクに貯水する場合の水位制御装置として有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１    貯水システム
２    電動式ポンプ
３    ポンプ前段流路
４    ポンプ後段流路
５    水処理装置
６    水位制御装置
７    貯水タンク
８    圧力スイッチ
９    弁体
１０    止水位置検出用フロート部材
１１    給水位置検出用フロート部材
１２    可動側磁石
１３    固定側磁石
１４    蛇口
１５    水の流入口
１６    作動子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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