(57)【要約】【課題】ガイドシャフトに対するフロートの摺動性を維持できるフロートセンサーを提供すること。【解決手段】このフロートセンサーＦＳは、ガイドシャフト１０に沿ってフロート２０が摺動する際に、ガイドシャフト１０とフロート２０との間において、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触する接触領域と、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触しない非接触領域とが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の水位を計測するフロートセンサーであって、
液体に浮かぶフロートと、
前記フロートを貫通するように設けられてなるガイドシャフトと、を備え、
前記ガイドシャフトに沿って前記フロートが摺動する際に、前記ガイドシャフトと前記フロートとの間において、前記ガイドシャフトと前記フロートとが接触する接触領域と、前記ガイドシャフトと前記フロートとが接触しない非接触領域とが設けられていることを特徴とするフロートセンサー。
【請求項２】
前記接触領域と前記非接触領域とが前記ガイドシャフトの周方向において交互に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフロートセンサー。
【請求項３】
前記接触領域よりも前記非接触領域が前記ガイドシャフトの周方向に沿って長くなるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフロートセンサー。
【請求項４】
前記接触領域及び前記非接触領域は、前記フロート及び前記ガイドシャフトの少なくとも一方に、凸部及び凹部の少なくとも一方を設けることで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフロートセンサー。
【請求項５】
前記フロートに、前記凸部及び前記凹部の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のフロートセンサー。
【請求項６】
前記フロートの上面近傍及び下面近傍の少なくとも一方に、前記凸部及び前記凹部の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のフロートセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の水位を計測するフロートセンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の水位を計測するフロートセンサーとして、液体に浮かぶフロートと、フロートを貫通するように設けられてなるガイドシャフトと、を備えたものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１に記載のフロートセンサーは、ガイドシャフト内にリードスイッチが設けられ、フロートには磁石が設けられている。フロートがガイドシャフトのリードスイッチが設けられている部分に位置すると、リードスイッチの接点が閉じられるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されているようなフロートセンサーでは、例えば水の水位を計測するように水槽の中に設けられた場合、徐々にフロートの動きが悪くなり、やがてフロートが動かなくなる場合があることを本発明者は発見した。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガイドシャフトに対するフロートの摺動性を維持できるフロートセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係るフロートセンサーは、液体の水位を計測するフロートセンサーであって、液体に浮かぶフロートと、フロートを貫通するように設けられてなるガイドシャフトと、を備えている。本発明に係るフロートセンサーでは、ガイドシャフトに沿ってフロートが摺動する際に、ガイドシャフトとフロートとの間において、ガイドシャフトとフロートとが接触する接触領域と、ガイドシャフトとフロートとが接触しない非接触領域とが設けられている。
【０００７】
本発明では、ガイドシャフトとフロートとの間に、ガイドシャフトとフロートとが接触する接触領域を設けているので、非接触領域を設けているにもかかわらずフロートがガイドシャフトと接触しながら摺動することができ、水位に応じたフロートの移動を確保することができる。更に、ガイドシャフトとフロートとの間に、ガイドシャフトとフロートとが接触しない非接触領域が設けられているので、フロートの上面や下面に液体が留まる場合に発生する表面張力を生じないようにし、結果としてフロートの上面や下面に液体を留まらせることが無い。液体が水である場合には、フロートの上面や下面に液体が留まると炭酸カルシウムが析出し、その析出物が阻害要因となってフロートの動きが悪くなり、やがてはフロートが動かなくなってしまう。本発明では、炭酸カルシウム析出の原因である水を、フロートの上面や下面に留まらせないようにしているので、炭酸カルシウムが析出してフロートの動きを阻害することを抑制することができる。
【０００８】
また本発明に係るフロートセンサーでは、接触領域と非接触領域とがガイドシャフトの周方向において交互に設けられていることも好ましい。
【０００９】
この好ましい態様では、接触領域と非接触領域とを交互に設けているので、フロートとガイドシャフトとがバランスよく接触することができると共に、液体の表面張力抑制効果も全周にわたってバランスよく生じさせることができる。
【００１０】
また本発明に係るフロートセンサーでは、接触領域よりも非接触領域がガイドシャフトの周方向に沿って長くなるように設けられていることも好ましい。
【００１１】
この好ましい態様では、接触領域よりも非接触領域が長くなるように構成しているので、液体の表面張力抑制効果を最大限に発揮させることができる。
【００１２】
また本発明に係るフロートセンサーでは、接触領域及び非接触領域は、フロート及びガイドシャフトの少なくとも一方に、凸部及び凹部の少なくとも一方を設けることで形成されることも好ましい。
【００１３】
この好ましい態様では、フロート及びガイドシャフトの少なくとも一方に、凸部及び凹部の少なくとも一方を設けることで接触領域及び非接触領域を形成しているので、凸部及び凹部の少なくとも一方を設けるという簡単な手法で、接触領域と非接触領域とを確実に形成することができる。
【００１４】
また本発明に係るフロートセンサーでは、フロートに、凸部及び凹部の少なくとも一方が設けられていることも好ましい。
【００１５】
この好ましい態様では、フロートに凸部及び凹部の少なくとも一方を形成しているので、ガイドシャフト側に凸部や凹部を設けるのに比較して凸部や凹部を設ける長さを短くすることができ、より簡便に接触領域と非接触領域とを設けることができる。
【００１６】
また本発明に係るフロートセンサーでは、フロートの上面近傍及び下面近傍の少なくとも一方に、凸部及び凹部の少なくとも一方が設けられていることも好ましい。
【００１７】
この好ましい態様では、フロートの上面近傍及び下面近傍の少なくとも一方に、凸部及び凹部の少なくとも一方を設けているので、非接触領域をフロートの上面及び下面の少なくとも一方に確実に形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ガイドシャフトに対するフロートの摺動性を維持できるフロートセンサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るフロートセンサーを示す概略図である。
【図２】図１に示すフロートに凸部及び凹部を設けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２１】
本発明の実施形態であるフロートセンサーについて図１を参照しながら説明する。図１は、フロートセンサーＦＳを示す概略図である。フロートセンサーＦＳは、ガイドシャフト１０と、フロート２０とを備えている。フロートセンサーＦＳは、少なくともガイドシャフト１０及びフロート２０を測定対象である液体が貯められる槽に入れて用いられるものである。
【００２２】
ガイドシャフト１０には、上部ストッパー１０１と、下部ストッパー１０２とが設けられている。フロート２０にはガイドシャフト１０が貫通されており、フロート２０は上部ストッパー１０１と下部ストッパー１０２との間で上下動する。フロート２０は、測定対象である液体に浮かぶように中空部材として構成されている。従って、フロート２０は、測定対象である液体の増減にあわせて、上部ストッパー１０１と下部ストッパー１０２との間で上下動する。
【００２３】
ガイドシャフト１０の内部には、図示しないリードスイッチが設けられている。一方、フロート２０には磁石が設けられている。フロート２０がガイドシャフト１０のリードスイッチが設けられている高さに位置すると、リードスイッチが閉じられて電気信号が発せられ、フロート２０が所定の高さに位置したことを検知することができる。
【００２４】
このようなフロートセンサーＦＳで水といった液体の水位を計測していると、フロート２０が動きにくくなったり、フロート２０が固着してしまったりといった事象が発生する。本発明者は、このフロート２０の動きを阻害する原因の一つが、ガイドシャフト１０とフロート２０との間に水といった液体が滞留し続けることにあるのではないかと考えた。水であれば、ガイドシャフト１０とフロート２０との間に滞留し続けると乾いてしまい、炭酸カルシウムが析出し、フロート２０の動きを阻害する。
【００２５】
そこで本実施形態では、フロート２０がガイドシャフト１０に対して固着しないように、フロート２０に工夫を施している。図２を参照しながら、その工夫について説明する。図２は、図１に示すフロートに凸部及び凹部を設けた状態を示す図であって、フロート２０の上面２０１側を上方から見た状態を示す図である。
【００２６】
図２に示されるように、フロート２０には内側円筒部２０３が設けられている。内側円筒部２０３は、フロート２０の上面２０１から下面２０２に至るように、フロート２０を貫通している。内側円筒部２０３の中心側には中空部２０３ｃが設けられている。中空部２０３ｃは、ガイドシャフト１０が挿入される略円筒状の空間を有するものである。
【００２７】
内側円筒部２０３の上端には、その上端部の外周に沿って凸部２０３ａと凹部２０３ｂとが交互に設けられている。内側円筒部２０３は薄肉円筒状の部材であり、上端を略等間隔で内側に押し込むことで凸部２０３ａを形成している。このように凸部２０３ａを略等間隔で形成すると、隣接する凸部２０３ａ同士の間に必然的に凹部２０３ｂが形成される。従って、凸部２０３ａと凹部２０３ｂとが交互に設けられる。
【００２８】
凸部２０３ａは、本発明の接触領域として機能し、凹部２０３ｂは、本発明の非接触領域として機能する。従って、フロートセンサーＦＳでは、ガイドシャフト１０に沿ってフロート２０が摺動する際に、ガイドシャフト１０とフロート２０との間において、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触する接触領域と、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触しない非接触領域とが設けられていることになる。
【００２９】
ガイドシャフト１０とフロート２０との間に、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触する接触領域として機能する凸部２０３ａを設けているので、非接触領域を設けているにもかかわらずフロート２０がガイドシャフト１０と接触しながら摺動することができ、水位に応じたフロート２０の移動を確保することができる。本実施形態のように、極めて点接触に近い形でガイドシャフト１０と接触する凸部２０３ａを設けた場合であっても、凸部２０３ａを複数設け、且つ分散配置することでフロート２０の摺動性を確実に確保することができる。
【００３０】
更に、ガイドシャフト１０とフロート２０との間に、ガイドシャフト１０とフロート２０とが接触しない非接触領域としての凹部２０３ｂが設けられているので、フロート２０の上面２０１や下面２０２に液体が留まる場合に発生する表面張力を生じないようにし、結果としてフロート２０の上面２０１や下面２０２に液体を留まらせることが無い。液体が水である場合には、フロート２０の上面２０１や下面２０２に液体が留まると炭酸カルシウムが析出し、その析出物が阻害要因となってフロート２０の動きが悪くなり、やがてはフロート２０が動かなくなってしまう。本実施形態では、炭酸カルシウム析出の原因である水を、フロート２０の上面２０１や下面２０２に留まらせないようにしているので、炭酸カルシウムが析出してフロート２０の動きを阻害することを抑制することができる。
【００３１】
また本実施形態では、接触領域である凸部２０３ａと非接触領域である２０３ｂとがガイドシャフト１０の周方向（フロート２０のガイドシャフト１０が挿入される内側円筒部２０３の周方向）において交互に設けられている。
【００３２】
このように、接触領域としての凸部２０３ａと非接触領域としての凹部２０３ｂとを交互に設けているので、フロート２０とガイドシャフト１０とがバランスよく接触することができると共に、液体の表面張力抑制効果も全周にわたってバランスよく生じさせることができる。
【００３３】
また本実施形態では、接触領域である凸部２０３ａよりも非接触領域である凹部２０３ｂがガイドシャフト１０の周方向（フロート２０のガイドシャフト１０が挿入される内側円筒部２０３の周方向）に沿って長くなるように設けられている。
【００３４】
このように、接触領域を形成する凸部２０３ａよりも非接触領域を形成する凹部２０３ｂが長くなるように構成しているので、液体の表面張力抑制効果を最大限に発揮させることができる。
【００３５】
また本実施形態では、接触領域を形成する凸部２０３ａ及び非接触領域を形成する凹部２０３ｂは、フロート２０にのみ設けられているけれども、ガイドシャフト１０に設けられても同様に表面張力抑制効果を発揮する。このように、フロート２０及びガイドシャフト１０の少なくとも一方に、凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂの少なくとも一方を設けるという簡単な手法で、接触領域と非接触領域とを確実に形成することができる。
【００３６】
また本実施形態では、フロート２０に、凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂが設けられている。このように、フロート２０に凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂを形成しているので、フロート２０の上下動に応じて凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂも上下に動き、ガイドシャフト１０側に凸部や凹部を設けるのに比較して凸部や凹部を設ける長さを短くすることができ、より簡便に接触領域と非接触領域とを設けることができる。
【００３７】
また本実施形態では、フロート２０の上面２０１近傍及び下面２０２近傍に、凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂが設けられている。このように、フロート２０の上面２０１近傍及び下面２０２近傍に、凸部２０３ａ及び凹部２０３ｂを設けているので、非接触領域をフロート２０の上面２０１及び下面２０２に確実に形成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
ＦＳ  フロートセンサー
１０  ガイドシャフト
１０１  上部ストッパー
１０２  下部ストッパー
２０  フロート
２０１  上面
２０２  下面
２０３  内側円筒部
２０３ａ  凸部
２０３ｂ  凹部
２０３ｃ  中空部
【図１】
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【図２】
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