(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽の水位を段階的に検出する複数本の水位検出用電極と、該各水位検出用電極に検出電流を供給する交流電源と、該水槽の最低位に位置する共通とする水位検出用電極以外の各水位検出用電極にそれぞれ水位検出回路用電源を有する水位検出回路を備えた水位制御装置において、
前記交流電源の一方は、前記水槽の最低位に位置する共通とする水位検出用電極に接続し、前記交流電源の他方は、前記水位検出回路中、前記水位検出回路用電源の正側がドレイン、負側がソースに接続されている水位検出用ＦＥＴの、前記水位検出回路用電源の負側が接続されている点にそれぞれ接続され、前記各水位検出用ＦＥＴのゲートは、各ＦＥＴごとに、２個同方向に直列接続されたダイオードのカソード端に接続され、前記２個同方向に直列接続されたダイオードのアノード端を、前記水位検出回路用電源が接続されている前記水位検出用ＦＥＴの、前記水位検出回路用電源の負側が接続されている点にそれぞれ接続し、前記最低位の水位検出用電極以外の各水位検出用電極を、前記２個同方向に直列接続した各ダイオードのカソード・アノード接続点に接続してそれぞれ半波整流回路を形成すると共に、前記各水位検出回路の水位検出回路用電源を共通としたことを特徴とする水位制御装置。
【請求項２】
交流電源極性により変えられる電流経路において、両経路のインピーダンスを等しくすることにより両方向の電流値を等しくして、電極の化学的変化を防止する請求項１記載の水位制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水槽の水位を段階的に検出する複数本の水位検出用電極を水槽に備えた水位制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水位検出箇所が２ヶ所以上あるような水位制御装置を使用する場合、その検出箇所の数だけの検出回路を駆動するためには、誤動作を防止するために、各検出回路ごとに完全に分離されている電源を使用しなければならない。
以下に図２に示す従来の水位検出回路を参照して説明する。なお本説明では簡単にするため水位検出箇所数は２ヶ所の場合を例にする。また、検出される対象物は、水、としているが、水に限らずに導電物質ならば同じ原理である。また、電流検出回路として、フォトカプラをＦＥＴにより駆動させる回路を例にとったが、電流を検出できる回路であればこれに限らない。なおこの回路では水位検出回路用の電源４９、５９は完全に分離されているものとする。
【０００３】
まず水槽１に水位１２だけ水１０が入っている場合を説明する。
交流電源３の端子３１が正電圧の場合、検出電流は交流電源端子３１→ダイオードブリッジ６１→ダイオードブリッジ正側端子６１１→コンデンサ４３と抵抗４４→ダイオードブリッジ負側端子６１２→水位検出用電極２２→水１０→水位検出用電極２１→交流電源端子３２の順序で電流が流れる。
交流電源３の端子３１が負電圧の場合は、ダイオードブリッジ６１までの電流の流れる順序が交流電源端子３２→水位検出用電極２１→水１０→水位検出用電極２２→ダイオードブリッジ６１と逆になるだけで後は同じである。
【０００４】
つまり、水１０が水位１２にある場合は水位検出用電極２１〜２２間に電流が流れ、その電流がコンデンサ４３、抵抗４４を通る時に生じる電位差で抵抗４６を介してＦＥＴ４７のゲートに電圧を与え、ＦＥＴがＯＮ状態になり、電源４９からフォトカプラ４８のＬＥＤへ電流が流れ、フォトカプラ４８がＯＮして水位検出回路６は作動する。この時水位検出回路７は、水位検出用電極２１〜２３間には水が無く電流が流れないために作動せず、従って水位１２を検出できる。
水１０が水位１３まである場合は水位検出用電極２１〜２３間にも電流が流れ、水位検出回路６、７ともに作動するので水位１３を検出できる。
水１０が水位１１までの場合は水位検出用電極２１〜２２間、２１〜２３間の両方とも電流が流れないので水位検出回路６、７ともに作動せず水位１１を検出できる。
以上のように水位検出回路の電源が完全に独立していれば水位検出回路は問題なく作動する。ただし完全に独立した電源を用意するには、回路構成は複雑になってしまう。
【０００５】
次に、回路構成を簡略化するために、電源４９と電源５９を完全に分離せず１つにした場合の説明を図３を参照にして説明する。この回路では電源は４９の１つだけとした。
水槽１の中の水１０が水位１２だけ入っているとき、水位検出回路８は上記で述べた説明と同じ原理で作動する。しかし、特に交流電源３の端子３１が正電圧の場合に限って、電流が、交流電源端子３１→水位検出回路９のダイオードブリッジ７１→ダイオードブリッジ正側端子７１１→コンデンサ５３と抵抗５４→水位検出回路８のダイオードブリッジ負側端子６１２→ダイオードブリッジ６１→水位検出用電極２２→水１０→水位検出用電極２１→交流電源端子３２という迂回経路を流れてしまう。これによってＦＥＴ５７がＯＮし、電源４９からフォトカプラ５８のＬＥＤに電流が流れ、フォトカプラ５８がＯＮし、水位検出回路９も作動してしまい、水１０は水位１３まであるものと認識され、誤検出となってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べたように、水位検出箇所が２ヶ所以上ある場合、各水位検出回路の電源は完全に分離していないと、電流が迂回経路を流れることにより、水を検出しないはずの水位検出回路が誤検出してしまう。このために各検出回路ごとに完全に分離した電源を作らねばならず回路的に複雑になってしまう。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決し、誤検出がなく、且つ簡単な回路構成となる水位制御装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
１）請求項１において、
水槽の水位を段階的に検出する複数本の水位検出用電極を水槽に備え、この水槽の最低位に位置する共通とする水位検出用電極以外の各水位検出用電極にそれぞれ電源を有する水位検出回路を備えた水位制御装置おいて、
交流電源の一方は、前記水槽の最低位に位置する共通とする水位検出用電極に接続する。
交流電源の他方は、前記最低位の水位検出用電極以外の各水位検出用電極によって制御されるそれぞれの水位検出回路の共通とする負側に接続する。
前記それぞれの水位検出回路の正側は、２個同方向に直列接続されたダイオードのカソード端に接続され、
前記同方向に２個直列接続されたダイオードのアノード端を、前記水位検出回路の負側に接続し、
前記最低位の水位検出用電極以外の水位検出用電極を、直列接続したダイオードのカソード・アノード接続点に接続してそれぞれ半波整流回路を形成すると共に、前記各水位検出回路の電源を共通としたものである。
【０００８】
２）請求項２において、
交流電源極性により変えられる電流経路において、両経路のインピーダンスを等しくすることにより両方向の電流値を等しくして、電極の化学的変化を防止する請求項１記載のものである。
すなわち、この問題は水位検出回路の入力側が全波整流回路で構成されているために、水位検出回路用電源を共通にした場合、水位検出回路入力の交流電源接続側が正電圧となった場合に水位検出回路が両方とも作動してしまうような回路構成のために起こる問題であり、水位検出回路の入力側を半波整流回路とすることによって解決できる。
【０００９】
その作用は、水位検出回路の交流電源接続側が負電圧の場合のみ電流検出回路に電流が流れるようにした半波整流回路を水位検出回路の入力側に構成し、交流電源接続側が正電圧の場合には電流検出回路に電流が流れないようにすれば、水位検出回路は、水を検出した回路のみが作動することになり、水位検出回路を誤動作なく作動できる回路となる。
ただし、半波整流にすると電流が片方向にしか流れず水位検出用電極に悪影響を及ぼすので、水位検出用電極には双方向に電流が流れるように回路を工夫する必要がある。
【００１０】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示す回路図であり、図中、図２と同符号のものは同じ構成、機能を有する部分である。
図１において、前述で問題となった水槽１に水１０が水位１２まである場合の説明とする。
交流電源３の端子３１が負電圧の場合、電流は交流電源端子３２→水位検出用電極２１→水１０→水位検出用電極２２→ダイオード４１→コンデンサ４３と抵抗４４→交流電源端子３１の順に流れ、抵抗４６を介してＦＥＴ４７をＯＮし、電源４９からフォトカプラ４８のＬＥＤに電流が流れてフォトカプラ４８をＯＮし水位検出回路４が作動する。
【００１１】
交流電源３の端子３１が正電圧の場合は、電流は交流電源端子３１→抵抗４５→ダイオード４２→水位検出用電極２２→水１０→水位検出用電極２１→交流電源端子３２と流れ、ＦＥＴ４７をＯＮしない。従って水１０が水位１２にある場合は交流電源３の端子３１が負電圧の場合のみにＦＥＴ４７をＯＮし水位検出回路４が作動するということである。この時水位検出回路５には電流は全く流れないので水位検出回路５は作動せず、従って水位１２が検出できる。以上が請求項１の実施例による説明である。
【００１２】
上記説明中の交流電源３がどちらの極性にある場合でも、流れる電流値が同じになるように抵抗４５の値を設定すれば、水位検出用電極には両方向の電流が同じだけ流れることにより電極の化学変化を防止できる。以上が請求項２の実施例による説明である。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、水位検出箇所が２ヶ所以上ある場合でも水位検出回路用電源を１つだけですみ、且つ回路構成を簡単にでき、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】従来の一例を示す  路図である。
【図３】従来の二例を示す回路図である。
【符号の説明】
１    水槽
１０    水
１１    水位
１２    水位
１３    水位
２１    水位検出用電極
２２    水位検出用電極
２３    水位検出用電極
３    交流電源
３１    交流電源端子
３２    交流電源端子
４    水位検出回路
４１    ダイオード
４２    ダイオード
４３    コンデンサ
４４    抵抗器
４５    抵抗器
４６    抵抗器
４７    ＦＥＴ
４８    フォトカプラ
４９    水位検出回路用電源
５    水位検出回路
５１    ダイオード
５２    ダイオード
５３    コンデンサ
５４    抵抗器
５５    抵抗器
５６    抵抗器
５７    ＦＥＴ
５８    フォトカプラ
５９    水位検出回路用電源
６    水位検出回路
６１    ダイオードブリッジ
６１    ダイオードブリッジ正側端子
６１    ダイオードブリッジ負側端子
７    水位検出回路
７１    ダイオードブリッジ
７１    ダイオードブリッジ正側端子
７１    ダイオードブリッジ負側端子
８    水位検出回路
９    水位検出回路
【図１】
0003614285.tif 000002
【図２】
0003614285.tif 000003
【図３】
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