(57)【要約】【課題】周囲が暗い状況下においても、液面の位置又は液量を充分認識できる液量表示装置を提供する。【解決手段】本発明の液量表示装置４は、液体を収容する容器３の内部と連通し且つ容器３内に配置される液量表示管４１と、この管内に向けて所定の波長の光を照射する光源４２とを備える。液量表示管４１の内部には、光源４２由来の入射光に応じて可視光を放射する少なくとも１種類の光体を含み液体の表面に浮かぶ材料で形成された浮き子４３が収納されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器の内部と連通し且つ該容器内に配置される液量表示管と、
前記液量表示管内に向けて所定の波長の光を照射する光源とを備え、
前記液量表示管の内部に、前記光源由来の入射光に応じて可視光を放射する少なくとも１種類の光体を含み且つ前記液体の表面に浮かぶ材料で形成された浮き子が収納されていることを特徴とする液量表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液量表示装置において、
前記光体は、前記光源由来の入射光に励起されて前記波長よりも長波長の蛍光を発光する蛍光体であることを特徴とする液量表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液量表示装置において、
前記液量表示管は、内管と外管とが互いに離間して配置される内外二重の管構造に形成され、
前記光源は、前記液量表示管の下方に設置され、かつ、前記内管内に向けて前記光を照射することを特徴とする液量表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の液量表示装置において、前記液量表示管の少なくとも一部が前記容器の一部で構成されていることを特徴とする液量表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載の液量表示装置と前記容器とを備えた液体タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液量表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示されるように、蛍光顔料を含んだ（あるいは蛍光塗料を付した）浮き子（蛍光体フロート）を導水パイプ内に配置した電気湯沸し器が提案されている。この電気湯沸かし器によれば、水位表示窓を通して、暗い場所でも蛍光体フロートの位置によって湯沸かし器内の水量を見分けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５９６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような蛍光体フロートを備えた湯沸かし器では、蛍光体の発光は周囲の光に依存するため、暗い場所のように周囲が暗い状況下では、蛍光体フロートの位置すなわち液量を明確に視認することができないという問題があった。
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明は、周囲が暗い状況下においても、液面の位置又は液量を充分に視認できる液量表示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】
【０００６】
本発明の液量表示装置は、液体を収容する容器の内部と連通し且つ該容器内に配置される液量表示管と、前記液量表示管内に向けて所定の波長の光を照射する光源とを備え、前記液量表示管の内部に、前記光源由来の入射光に応じて可視光を放射する少なくとも１種類の光体を含み且つ前記液体の表面に浮かぶ材料で形成された浮き子が収納されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明で用いられる光体には、入射光に応じて蛍光を発光する蛍光顔料又は蛍光体等の固体材料、入射光に応じて蛍光を発光する蛍光塗料等の液体材料、及び鏡面等の光反射体が含まれる。
【０００８】
本発明の液量表示装置によれば、液量表示管内に収納された浮き子の光体が光源由来の入射光に応じて可視光を放射するので、周囲の光に依存して蛍光体が発光する場合よりも浮き子は明るく見える。このため、周囲が暗い状況下でも液体の表面又は液量を充分に確認することができる。
【０００９】
本発明の液量表示装置において、前記光体は、前記光源由来の入射光に励起されて前記所定の波長よりも長い波長の蛍光を発光する蛍光体であることが好ましい。
【００１０】
本発明の液量表示装置において、前記液量表示管は、内管と外管とが互いに離間して配置される内外二重の管構造に形成され、前記光源は、前記液量表示管の下方に設置され、かつ、前記内管の内部に向けて前記光を照射することが好ましい。
【００１１】
当該構成の液量表示装置によれば、内管と外管とが互いに離間して配置されることにより、内管と外管との間に液体よりも低屈折率な空気が介在する。このため、光源由来の光が内管内で全反射するため、液量表示管内部を効率よく導光する。この結果、浮き子の発光に使用される光の利用効率が上昇し、液体の表面又は液量を十分に確認できる。
【００１２】
本発明の液量表示装置において、前記液量表示管の少なくとも一部が前記容器の一部で構成されていることが好ましい。
【００１３】
当該構成の液量表示装置によれば、容器の一部で構成されることにより、視認位置と浮き子との間の部品点数を削減できるため、より容易に浮き子の視認が容易になると共に、構造の単純化が図られる。
【００１４】
本発明の液体タンクは、本発明の液量表示装置と前記容器とを備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の液量表示装置を備えた加湿器の斜視図。
【図２】図１の加湿器の正面図。
【図３】図２の加湿器の線III-IIIにおける断面図。
【図４】（ａ）は、第２実施形態の液量表示装置を備えた加湿器の正面図、（ｂ）は図４（ａ）の加湿器の線VI-VIにおける断面図及びその拡大図。
【図５】光源から浮き子の底面への到達光束を示す図で、（ａ）は第１実施形態の管構造における光束、（ｂ）は第２実施形態の２重管構造における光束を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明を加湿器に用いたものである。
【００１７】
図１に示す加湿器１は、加湿処理部２と水を収容する容器３と液量表示装置４を備える。
【００１８】
加湿処理部２は、容器３から供給された水を内部で霧状化し、排出路２１及び開口部２２を介して、当該霧状化した水を加湿器１外へ噴霧するように構成されている。
【００１９】
容器３は、上記加湿処理部２に供給する水を収容すると共に、容器内に配置された液量表示装置４内の浮き子４３を外部から視認できるように、容器３の少なくとも一部又は全部が透明または半透明になるように構成されている。
【００２０】
液量表示装置４は、その底面で容器３と連通しており、容器３に格納された水が液量表示装置４に流入し、容器３の水位と液量表示装置４の水位とが同水位になるように構成されている。液量表示装置４は、少なくとも一部又は全部が透明または半透明の液量表示管４１と、液量表示管４１の底部の下方に光源４２と、液量表示管４１の内部に浮き子４３と、液量表示管４１の上部に空気穴４４とを備える。
【００２１】
液量表示管４１は、例えばガラス又はプラスチック等の透明性の高い樹脂で形成される。液量表示管４１の内径は、浮き子４３が移動できるように、浮き子４３の外径よりも大きい必要がある。また、液量表示管４１は、液量表示管４１の下方に浮き子４３が流出せず水が容器３内に流入又は容器外に流出可能な網目の連通部を備える。なお、液量表示管４１の少なくとも一部は、容器３の一部で形成されていてもよい。
【００２２】
光源４２は、図３に示すように、入射窓４５及び水を通過して浮き子４３に励起光を照射するように構成されている。光源４２としては、紫外光から青、緑色光領域に発光波長をもつ発光ダイオード又はレーザーダイオード等が用いられる。光源４２の励起光強度は高い方がより好ましく、光源４２として、例えばＧａＮ系の材料を用いた約４０５ｎｍの近紫外光を発光する発光ダイオードを採用できる。また、光源４２は、必ずしも液量表示管４１の底部の下方に存在する必要はなく、液量表示管４１の上部に設けてもよい。或いは、別個の個所に設けてファイバーなどにより入射窓４５に入光できるように構成してもよい。
【００２３】
浮き子４３は、光源４２の励起光に応じて可視光を放射する光体を少なくとも１つ内部に含む。光体には、光源４２の励起光から青色光領域の光を吸収し、励起光よりも波長の長い光を発する蛍光体が採用される。そのような蛍光体の例として、次のものが挙げられる。
【００２４】
赤色用は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４又はＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋、
黄色用は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋又はＣａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋、
緑色用は、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、又は（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋。
【００２５】
また、青色光領域のみを吸収して可視光を放射する蛍光体として、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋又はＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋，Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋等が挙げられる。
【００２６】
なお、光体は、蛍光体に限らず、入射光に応じて蛍光を発光する蛍光顔料等の固体、入射光に応じて蛍光を発光する蛍光塗料等の液体、及び鏡等の光反射体が採用されてもよい。また、浮き子４３が光体を内部に含むことに代えて、又はこれに加えて、浮き子４３に蛍光塗料が付されてもよく、或いは浮き子４３の表面の一部又は全部が鏡面で構成されてもよい。
【００２７】
浮き子４３は、図３に示す液面Ｗ／Ｌに浮かぶように、その重さが調節される。水の比重より小さい材質により浮き子４３が構成されてもよいし、浮き子４３内部に適当な空洞が設けられ、全体として浮き子が水に浮かぶように重さが調整されて構成されてもよい。また、浮き子４３は必ずしも球状である必要はなく、円錐状、円柱状、多角柱等の形態であってもよい。
【００２８】
空気穴４４は、浮き子４３が排出されないような大きさの穴で構成される。
【００２９】
本実施形態の液量表示装置４によれば、浮き子４３に含まれる光体が光源４２からの励起光に応じて可視光を放射するため、従来よりも明るくなり、暗い場所等でも十分に視認できる。
【００３０】
（実施例）
シリコーン樹脂中に赤色に発光するＣａＡｌＳｉＮ３蛍光体を５０ｗｔ％でドーム状に成型した。このようなドームを２つ用意して向かい合わせで接着し、内部に空洞を有するφ８ｍｍの蛍光体ボールを作製した。
【００３１】
そして、内径φ１０ｍｍの樹脂管を用意し、蛍光体ボールを中に入れ、蛍光体ボールが外に出ないよう両端を樹脂板で塞いだ後、上面中心にφ４ｍｍの空気穴、側面下部に幅４ｍｍ、高さ６．４ｍｍの矩形穴をレーン中心軸中心に９０度間隔で形成して作成したレーンを、タンク内壁に接着した。
【００３２】
当該レーン下部に透明入射窓を形成し、筐体内の透明入射窓の直下にピーク波長４００ｎｍに発光するＬＥＤ素子を、発光の光軸がレーン中心軸に沿うように設置した。
【００３３】
この結果、室内が明るい場合は、蛍光体自体の蛍光色で視認性が高まった。また、薄暮や室内照明が少ない状況においても、励起光源のＬＥＤに通電する事で蛍光体ボール自体が発光し、視認性が高まった。
【００３４】
［第２実施形態］
図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図４に示す液量表示装置４は、その液量表示管４１が外液量表示管４１ａと内液量表示管４１ｂとの２重管構造になっていること、及び光源４２の設置場所が下方に限定されることが、第１実施形態との相違点であり、その他は第１実施形態と同一の構成となっている。
【００３５】
本実施形態において、外液量表示管４１ａと内液量表示管４１ｂとの間４６は、空気で満たされている。
【００３６】
液量表示管４１が２重構造でない場合、液量表示管４１（例えば樹脂）並びにその内側（例えば水）及び外側（例えば水）で屈折率の差が小さいため、光源４２から発せられた光は、図５（ａ）に示すように発散する。これに対し、液量表示管４１が２重構造でその間が気体である場合、光源４２から発せられた光は、内液量表示管４１ｂ（例えば樹脂）並びにその内側（例えば水）と外側（例えば空気）での屈折率の差が大きいため、光源４２から発せられた光は、図５（ｂ）に示すように、全反射により内液量表示管４１ｂの内部を効率よく進み、浮き子４３に到達する。
【００３７】
従って、第２実施形態の液量表示装置４によれば、光源４２から発せられた光がより効率よく浮き子４３に到達するため、浮き子４３に含まれる光体がより明るく発光する。このため、暗い場所でも充分に液体の表面又は液量を視認することができる。
【００３８】
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明の液量表示装置は、加湿器に限らず、ポリタンク等の液体タンク、石油等の液体保存容器、ティーサーバやウオーターサーバ等の飲料貯蔵容器、飲料製造装置、スチーム機能付き電子レンジ又は除湿機等に用いることができる。
【００３９】
液体は、水に限らず、光を透過する液体であればよい。例えば、ポリタンク等の液体タンクに収容される灯油でもよい。
【００４０】
飲料製造装置、ティーサーバー又はスチーム機能付き電子レンジ等、液体が加熱される場合、浮き子４３に含まれる光体が熱により劣化しないことが求められる。そのため、この場合、耐熱性の高い材質により光体を構成することが好ましい。
【００４１】
また、加熱される液体が水である場合には、１５０℃以上の耐熱性の材料を用いて光体を構成することが好ましい。この場合、例えば光体として、例えば、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂により構成することができる。
【００４２】
また、前記の蛍光体の粉末をＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３などの成分を含むガラス中に分散して光体を構成してもよい。また、Ｃｅ３＋やＥｕ２＋を付活剤として添加したＣａ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系やＹ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系などの酸窒化物系ガラス蛍光体を用いて光体を構成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
３‥容器、４‥液量表示装置、４１‥液量表示管、４２‥光源、４３‥浮き子、Ｗ／Ｌ‥液面。
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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