(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に投入された所定量の食塩に対して所定量の水を加えることにより、水に飽和状態で溶解した飽和食塩水を生成する一方、水に溶けきらなかった半溶解状態の食塩を容器の内底部に堆積残存させるように構成した飽和食塩水生成機であって、
上記容器の内部に、
上記堆積残存している半溶解の食塩の上面に常時接することにより、当該食塩面のレベルを検出する食塩面検出センサーと、
この食塩面検出センサーによって検出された食塩面のレベルを基準にして、容器内の水面の上限と下限のレベルを設定する機能を有し、且つ、水位が設定された下限レベル迄低下したことを検知した場合に、給水用電磁弁を開いて容器内への給水を行うことによって、水位を常時これ等上限レベルと下限レベルの間に維持するように構成した水位レベル検出センサーと、
上記食塩面のレベル変化に従って食塩の量を検出して、食塩の量が下限レベル迄低下したことを検知すると、食塩投入信号を発する食塩量検出センサーとを設けたことを特徴とする飽和食塩水生成機用センサー装置。
【請求項２】
前記食塩面検出センサーと水位レベル検出センサーとを設けたセンサー体を、駆動部によって巻き上げ及び巻き下げ自在に構成した吊下紐を用いて容器の内部に吊下げて、上記駆動部による吊下紐の巻き下げ駆動により、上記のセンサー体を食塩面へ降下するように構成すると共に、センサー体の降下によって上記食塩面検出センサーが食塩面を検出すると、上記駆動部による吊下紐の巻下げ駆動を止めてセンサー体の降下を停止する一方、上記食塩面検出センサーによる上記食塩面の検出がＯＦＦになると、上記駆動部による吊下紐の巻下げ駆動を再び上記食塩面検出センサーが食塩面を検出するまで行うように構成し、且つ、上記駆動部による吊下紐の巻下げが下限レベルに達すると、前記食塩量検出センサーが前記の食塩投入信号を発するように構成したことを特徴とする請求項１記載の飽和食塩水生成機用センサー装置。
【請求項３】
前記水位レベル検出センサーを、前記吊下紐に吊下げられたセンサー体に設けた上限検知用と下限検知用の２つのフロートセンサーによって構成すると共に、前記食塩面検出センサーを、上記のセンサー体に対して上下作動自在に取付けられ、且つ、食塩面に接する底面部に比較的広い面積の接触面を備えたホルダーと、このホルダーに一体に保持された上記水位レベル検出センサーと同じ構造のフロートセンサーを用いて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の飽和食塩水生成機用センサー装置。
【請求項４】
蓋有無検出用センサーが、前記容器の上蓋が無い状態を検出すると、前記駆動部が吊下紐を巻き上げ駆動して前記センサー体を吊り上げるように構成したことを特徴とする請求項２記載の飽和食塩水生成機用センサー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に使用される飽和食塩水（電解液）を生成するための飽和食塩水生成機の技術分野に属するものであって、具体的には、飽和食塩水生成機に投入された水と食塩の量を所定のレベルに維持コントロールすることができるセンサー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気分解によって電解水を生成することができる電解水生成装置に使用される飽和食塩水は、例えば特開平８−３２３３５５号公報の図１に記載されているように、食塩が投入されたタンク内に導管を通して水道水等を給水することによって生成されるものであって、飽和食塩水の上限と下限の水位は夫々タンク内に設けたセンサーによって検出され、水位が下がると給水バルブを開いて水道水等の給水を行って、所定のレベルを常時維持するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タンク内に投入された食塩の量は水道水の補充に連れて次第に減少して来るものであって、水道水の水位をコントロールしているうちに食塩の量が減ってしまって、飽和食塩水を生成できずに希食塩水を生成することになってしまう問題があった。
【０００４】
また、食塩が減っているのに水道水の水位を当初のレベルに維持すると、水道水の量が多くなり過ぎて藻等が発生し、飽和食塩水の生成に影響を及ぼす問題もあった。
【０００５】
尚、上記の問題は、タンク内の食塩の量を適当な時間間隔でチエックして、少なくなった場合にはこれを補充して一定レベルに維持することによって解決することができるが、これはあくまで係員や管理者等によって成されるものであるから、チエックを忘れたり間違ったりする人為的な理由が原因で、食塩の投入が的確に成されない場合があり、その改善が望まれていた。
【０００６】
従って本発明の技術的課題は、容器内に食塩と水を投入して飽和食塩水を生成するに当って、水位のコントロールだけではなく食塩の量も自動的に検出することによって、食塩の補充を的確に行えるようにすると共に、食塩の増減に追従させて水位も上下するように給水を制御することにより、必要以上の水を給水しないようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【０００８】
容器内に投入された所定量の食塩に対して所定量の水を加えることにより、水に飽和状態で溶解した飽和食塩水を生成する一方、水に溶けきらなかった半溶解状態の食塩を容器の内底部に堆積残存させるように構成した飽和食塩水生成機であって、
【０００９】
（１）  上記容器の内部に、上記堆積残存している半溶解の食塩の上面に常時接することにより、当該食塩面のレベルを検出する食塩面検出センサーと、この食塩面検出センサーによって検出された食塩面のレベルを基準にして、容器内の水面の上限と下限のレベルを設定する機能を有し、且つ、水位が設定された下限レベル迄低下したことを検知した場合に、給水用電磁弁を開いて容器内への給水を行うことによって、水位を常時これ等上限レベルと下限レベルの間に維持するように構成した水位レベル検出センサーと、上記食塩面のレベル変化に従って食塩の量を検出して、食塩の量が下限レベル迄低下したことを検知すると、食塩投入信号を発する食塩量検出センサーとを設けること。（請求項１）
【００１０】
（２）  前記食塩面検出センサーと水位レベル検出センサーとを設けたセンサー体を、駆動部によって巻き上げ及び巻き下げ自在に構成した吊下紐を用いて容器の内部に吊下げて、上記駆動部による吊下紐の巻き下げ駆動により、上記のセンサー体を食塩面へ降下するように構成すると共に、センサー体の降下によって上記食塩面検出センサーが食塩面を検出すると、上記駆動部による吊下紐の巻下げ駆動を止めてセンサー体の降下を停止する一方、上記食塩面検出センサーによる上記食塩面の検出がＯＦＦになると、上記駆動部による吊下紐の巻下げ駆動を再び上記食塩面検出センサーが食塩面を検出するまで行うように構成し、且つ、上記駆動部による吊下紐の巻下げが下限レベルに達すると、前記食塩量検出センサーが前記の食塩投入信号を発するように構成すること。（請求項２）
【００１１】
（３）  前記水位レベル検出センサーを、前記吊下紐に吊下げられたセンサー体に設けた上限検知用と下限検知用の２つのフロートセンサーによって構成すると共に、前記食塩面検出センサーを、上記のセンサー体に対して上下作動自在に取付けられ、且つ、食塩面に接する底面部に比較的広い面積の接触面を備えたホルダーと、このホルダーに一体に保持された上記水位レベル検出センサーと同じ構造のフロートセンサーを用いて構成すること。（請求項３）
【００１２】
（４）  蓋有無検出用センサーが、前記容器の上蓋が無い状態を検出すると、前記駆動部が吊下紐を巻き上げ駆動して前記センサー体を吊り上げるように構成すること。  （請求項４）
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る飽和食塩水生成機用センサー装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本発明に係るセンサー装置を備えた飽和食塩水生成機の構成を説明した一部断面正面図であって、図中、１は食塩Ｓと水Ｗを収容して飽和食塩水を生成する容器、１Ａは容器１の上面に設けた食塩投入口、２はこの投入口１Ａに取付けた上蓋、３は水道水の導入管、４と５はこの導入管３の途中に設けた元栓と電磁弁、６は導入管３に接続した導入ホース６Ａと、容器１の内部に給水を行う給水ホース６Ｂの間を接続するホースニップルで、６Ｙ及び６Ｘ  （図３参照）はそのニップル接続口を示す。
【００１４】
また、１Ｔは容器１内で生成された飽和食塩水をセラミックスストーン等を用いた濾過フイルター１Ｒ及びホース１Ｈを通して貯溜タンク等（図示省略）に送るポンプを示す。
【００１５】
図１に於いて符号１０で全体的に示したのは、上記容器１の上面部に設けたモータ室で、図２はその拡大平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４はモータ室１０内に設けられた歯車伝動機構を示したものであって、これ等の図面に於いて、符号１１で全体的に示したのは複数枚の歯車を組合せて構成した上記の歯車伝動機構、１１Ｍは駆動源となる正逆回転自在なモータで、１１Ａはその駆動ギヤを示す。
【００１６】
上記の歯車伝動機構１１は、上記モータ１１Ｍの駆動ギヤ１１Ａを駆動源にして連動回転される計５枚の連動歯車１２，１３，１４，１５，１６と、これ等各歯車１２〜１６の各歯車軸１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１５Ａ，１６Ａに取付けた伝動歯車１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂによって構成されていて、第３番目の連動歯車１４の歯車軸１４Ａの軸方向には、図２、図３に記載の如く糸巻きリール軸１８が連設され、また、上記各歯車列１２〜１５の噛合によって減速回転される最終の連動歯車１６には、この歯車１６に対面させてその両側に間隔をあけて設けた糸巻き上限用と下限用の各検知用リードスイッチ１６Ｘ，１６Ｙを励磁閉成するためのマグネット１６Ｔが取付けられていて、これ等リードスイッチ１６Ｘ，１６Ｙとマグネット１６Ｔによって、食塩の量を検出する食塩量検出センサーが構成される。
【００１７】
また、１９はその上端部１９Ｈ側を上記糸巻きリール軸１８のリール部１８Ｒに巻き付けた細い丈夫な糸又はワイヤー等で造った吊下紐で、モータ室１０の穴１０Ａを通して容器１内に垂れ下げたこの吊下紐１９の下端部には、図１に於いて符号２１で全体的に示したセンサー体が吊下げられていて、このセンサー体２１は上記モータ１１Ｍの正逆回転、即ち、巻き上げ回転及び巻き下げ回転によって、容器１内で上下移動する仕組に成っている。
【００１８】
図５は上記センサー体２１の正面図、図６はその正断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿った平断面図であって、これ等の図面に於いて、２２は上面の中央に上述した吊下紐１９の下端部を取付ける吊し用フック２３を設けたフロート取付盤、２４，２７，２９は上端部２４Ａ，２７Ａ，２９Ａを夫々フロート取付盤２２のネジ穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃにネジ込んで取付けたフロート軸、２５，２８，３０はこれ等各フロート軸２４，２７，２９の下端部側２４Ｂ，２７Ｂ，２９Ｂに夫々上下作動自在に取付けた食塩面検出用と水位下限検出用及び水位上限検出用の各フロートを示す。
【００１９】
また、２４Ｎ，２７Ｎ，２９Ｎは各フロート軸２４，２７，２９の締付ナット、２７Ｍと２９Ｍはスペーサ、２４Ｘ，２７Ｘ，２９Ｘは各フロート２５，２８，３０の脱落防止用の止め輪、２４Ｓ，２７Ｓ，２９Ｓは各フロート軸２４，２７，２９の内部に設けた上記各フロート２５，２８，３０用のリードスイッチで、２４Ｒ，２７Ｒ，２９Ｒはそのリード線、２５Ｍ，２８Ｍ，３０Ｍはこれ等各フロート２５，２８，３０に取付けたリードスイッチＯＮ／ＯＦＦ用のマグネットであって、これ等各リードスイッチ２４Ｓ，２７Ｓ，２９Ｓと、各マグネット２５Ｍ，２８Ｍ，３０Ｍとによって食塩面検出センサーと水位レベルセンサーが構成される。
【００２０】
更に図中、２６は内部に上記食塩面検出用フロート２５を嵌込めるように全体が略円筒状に形成されていて、且つ、その上縁部と中間部の内側縁に嵌込んだフロート２５を保持するための抜け止め２６Ａ…とストッパー２６Ｂ…を設けたフロートホルダーを示す。
【００２１】
２６Ｅは上記ホルダー２６の底部一側に連設した支持板、２６Ｈは支持板２６Ｅの先端部上面に突設したガイド筒、３１は上端部３１Ａを上記フロート取付盤２２のネジ穴２２Ｄにネジ込んで取付けたガイド軸で、このガイド軸３１の下端部３１Ｂが上記ガイド筒２６Ｈ内にスライド自在に嵌込まれていて、上記フロートホルダー２６の回り止め機能と、上下移動のガイド機能を果たす仕組に成っており、また、上記支持板２６Ｅの底面は比較的面積の広い接触面２６Ｔに成っている。
【００２２】
上述した各フロート２５，２８，３０はいずれも同一構造の市販のものが使用されていて、製造コストの低減を図ることができる一方、フロート体２１の全体は吊下紐１９に吊下げられていて、使用時には先ず上記モータ１１Ｍによるリール軸１８の巻き下げ回転によって容器１内の下側方向に巻き下げられ、フロートホルダー２６の底面接触面２６Ｔが図１に示すように食塩Ｓの面ＳＴに接して押し上げられると、フロート２５が上方に移動して食塩面検出用リードスイッチ２４Ｓをオンして、上記モータ１１Ｍの巻き下げ回転を止めるように構成されている。
【００２３】
また、上述した水位の下限と上限を検出するフロート２８と３０は、上記巻き下げが止められた位置を基準にして水Ｗの下限と上限を検出するものであって、水位ＷＴ（水面）が下がって下限検出用のフロート２７がそのリードスイッチ２７ＳをＯＮすると、上述した電磁弁５が開いて水道水を容器１内に給水する一方、水位ＷＴが上がって上限検出用のフロート３０がそのリードスイッチ２９ＳをＯＮすると、上記の電磁弁５を閉じて給水を止めるように構成されている。
【００２４】
図１と図２に於いて、２０は上記モータ室１０の一側に設けた蓋の有無検出用センサーで、図１の仮想線に示すように上蓋２を取外したことをこのセンサー２０が検出すると、上記のモータ１１Ｍがリール軸１８を巻き上げ回転して、フロート体２１を容器１内の上側部に引上げると共に、この巻き上げ回転に従って減速回転される連動歯車１６のマグネット１６Ｔが上述した糸巻き上限検知用リードスイッチ１６ＸをＯＮすると、上記モータ１１Ｍが停止される仕組に成っている。
【００２５】
また、上述したモータ１１Ｍは、上述した食塩の溶解が進んでその食塩面ＳＴが下がった結果、フロート２５が下がって食塩面検出用リードスイッチ２４ＳをＯＦＦした場合に、再び巻き下げ回転して接触面２６Ｔが食塩面ＳＴに接して上記のリードスイッチ２４ＳがＯＮするまでセンサー体２１の全体を降下することができ、更に、上記食塩面ＳＴの低下による巻き下げが進んで下限設定値に達すると、上述した連動歯車１６のマグネット１６Ｔが糸巻き下限検知用リードスイッチ１６ＹをＯＮして、モータ１１Ｍの巻き下げ回転を停止すると共に、表示ランプ４４（図８参照）に食塩の投入を指示する表示を行ったり、音声で指示したりするように構成されている。
【００２６】
図８は上述した本発明に係る飽和食塩水生成機用センサー装置の電気的構成を説明したブロック図で、制御部の中心を構成するとＣＰＵ４０と、各種のシステムプログラムを格納したメモリ４１の間を接続するバス４２にインターフエイス回路４３が接続されており、且つ、このインターフエイス回路４３には上述したモータ１１Ｍと、各種のリードスイッチ１６Ｘ，１６Ｙ，２４Ｓ，２７Ｓ，２９Ｓと、蓋の有無検出用センサー２０、及び、食塩投入指示用の表示ランプ４４が接続されていて、夫々がメモリ４１に格納されたプログラムに従って制御される仕組に成っている。
【００２７】
次に、上述した本発明に係る動作を図９に示したフローチャートに従って説明する。尚、このフローチャートはモータ１１Ｍに関する制御処理と、２つのフロート２８，３０に基づく水位検出の処理を便宜的に一つの流れにまとめて説明したものである。
【００２８】
ステップＳ１に示したモータ制御部のスタートは、先ずステップＳ２で上蓋２が外されているか否かがセンサー２０によって判定され、閉じている時はステップＳ３に進んでモータ１１Ｍを巻き下げ回転してセンサー体２１を降下し、次のステップＳ４に進む。
【００２９】
ステップＳ４ではセンサー体２１の降下に基づいて接触面２６Ｔが食塩面ＳＴに接したか否か、即ち、食塩面検出用リードスイッチ２４ＳがＯＮしたか否かが判定され、ＯＮした場合はステップＳ１３に進んで食塩投入信号をＯＦＦ（信号を発しない状態）にした後、ステップＳ７に進むが、ＯＮしない場合は次のステップＳ５に進んで糸巻き下限検知用リードスイッチ１６ＹがＯＮしたか否か、即ち、投入されている食塩Ｓの量が下限値に達したか否かが判定される。
【００３０】
上記のステップＳ５でＮＯと判定された場合は、再びステップＳ３に戻ってモータ１１Ｍの巻き下げが続行されるが、ＹＥＳと判定された場合は、ステップＳ６に進んで食塩投入信号を発して表示ランプ４４を点灯した後、ステップＳ７に進んでモータ１１Ｍの巻き下げを停止して、ステップＳ１４の水位検出部スタート処理に進むが、実際にはこの段階で上蓋２を開いて、食塩Ｓを補給する作業にとりかかるものとする。
【００３１】
一方、上述したステップＳ２で上蓋２が開いていると判定された場合は、ステップＳ９に進んでモータ１１Ｍを巻き上げ回転し、センサー体２１を引上げて食塩Ｓの投入を可能にするが、この巻き上げ回転は次のステップＳ１０で糸巻き上限検知用リードスイッチ１６ＸがＯＮされると、ステップＳ１１で停止されて、その後、上述したステップＳ１に戻る。
【００３２】
上述したステップＳ１４の水位検出部スタート処理では、先ず、給水によって水位下限検知用リードスイッチ２７ＳがＯＮしたか否かが判定され、ＮＯ（空水）の場合はステップＳ１６に進んで電磁弁５を開いて給水を行い、この給水は次のステップＳ１７で水位上限検知用リードスイッチ２９ＳがＯＮするまで続けられ、水位が上限に達するとステップＳ１８に進んで電磁弁５を閉じた後、上述したステップＳ１に進むが、ステップＳ１５でＹＥＳ（満水）と判定された場合は、そのまま装置ステップＳ１に進む。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る飽和食塩水生成機用センサー装置は以上述べた如くであって、容器内に食塩と水を投入して飽和食塩水を生成するに当って、水位のコントロールと同時に投入した食塩の量も検出して、その補充も的確に行うことができると共に、食塩と水の各量をバランスよく保つことができるため、飽和食塩水を安定した状態で生成することができるのであるが、本発明の請求項１に係る飽和食塩水生成機用センサー装置によれば、容器内の食塩と水の各レベルと食塩の量を、夫々食塩面検出センサーと水位レベル検出センサーと食塩量検出センサーとによって検出し、食塩の量が設定レベル以下に低下すると、食塩投入信号を発するため、食塩の補充を的確に行うことができると共に、水位の上限と下限のレベルを上記食塩面検出センサーが検出した食塩面を基準に定めるため、食塩面と水面を比例的に上下させて、容器内に堆積している食塩の上面側に常に一定量の水の層を造ることができ、而かも、この層の水量が変化することがないから、容器内の食塩の対して常に必要な量の水が供給されている状態に維持することができるものであって、水中に藻等が発生することがなく、飽和食塩水を安定した状態で生成することができる特徴を備えている。
【００３４】
また、本発明の請求項２に係る飽和食塩水生成機用センサー装置によれば、溶解によって次第に容器内の食塩の量が少くなると、駆動部の巻き下げ駆動によってセンサー体も追従して降下して水位のレベルも比例的に下げるため、食塩面の上側に常に一定量の水の層を造った状態に維持して、水中に藻等を発生させることなく飽和食塩水を確実に生成することができると共に、センサー体は吊下紐によって吊下げた状態にあるため、食塩の溶解によって平均を失って傾くようなことがなく、食塩面検出センサーによる食塩面の検出と、水位レベル検出センサーによる水位レベルの検出を常に正確に行うことができ、更に、食塩の溶解が進んで駆動部によるセンサー体の巻き下げが下限レベルに達した時、即ち、食塩の量が飽和に必要な最低値を割ってしまった時は、これを食塩量検出センサーが検出して食塩投入信号を発し、食塩の投入を促すため、飽和食塩水を常に安定した状態で生成することができる特徴を備えている。
【００３５】
また、本発明の請求項３に係る飽和食塩水生成機用センサー装置によれば、食塩面検出センサーと、水位レベルセンサーを構成する上限検知用と下限検知用の各センサーを、いずれも同一構造のフロートセンサーを用いて構成するため、センサー装置全体の構成の簡略化と、低コスト化を可能にする一方、食塩面検出用のフロートセンサーを保持するホルダーには、食塩面を直接検出する比較的面積の広い接触面が設けられているため、半溶解の食塩面に対してもその接触面が平均的に接して、食塩面の中に深く沈み込むようなことがないため、溶解が進んでいる食塩面でもそのレベルをほぼ正しく検出することができる特徴を備えている。
【００３６】
更に、本発明の請求項４に係る飽和食塩水生成機用センサー装置によれば、食塩投入信号を受けることによって、容器の上蓋を取外して食塩を投入する際に、駆動部が吊下紐を巻き上げてセンサー体を吊り上げるため、センサー体が投入された食塩の中に埋め込まれてしまうようなことがなく、引続き食塩面のレベルと水位のレベルを検出して、食塩面と水位の各レベルを最適な状態に維持しながら、再び飽和食塩水を安定した状態で生成することができる特徴を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセンサー装置を備えた飽和食塩水生成装置の全体を説明した一部断面正面図である。
【図２】本発明に設けられているモータ室の内部構造を説明した平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】歯車を用いた連動減速機構の正断面図である。
【図５】本発明で用いるセンサー体の正面図である。
【図６】図５に示したセンサー体の正断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った平断面図である。
【図８】本発明に係るセンサー装置の電気的構成を説明したブロック図である。
【図９】本発明に係る処理手段を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ                食塩
ＳＴ              食塩面
Ｗ                水
１                容器
２                上蓋
３                水の導入管
５                電磁弁
１１Ｍ            モータ
１６Ｘ            糸巻き上限検知用リードスイッチ
１６Ｙ            糸巻き下限検知用リードスイッチ
１９              吊下紐
２０              蓋の有無検出用センサー
２１              センサー体
２４Ｓ            食塩面検出用リードスイッチ
２７Ｓ            水位下限検知用リードスイッチ
２９Ｓ            水位上限検知用リードスイッチ
２５，２８，３０          フロート
２６              フロートホルダー
２６Ｔ            接触面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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