(57)【要約】【課題】水位の検出を安定して行うことを目的とする。【解決手段】ダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持する支持スプリング１９を設けることにより、発振周波数の変化の検出精度を向上させ、安定して水位の検出を行うことができる。【選択図】図２
2015134044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下ケースと、
前記下ケース内に収容されるダイヤフラムと、
前記下ケースの内面に設けられて前記ダイヤフラムを前記下ケースと離間して支持する支持スプリングと、
前記下ケースに設けられて前記下ケースと前記ダイヤフラムとの間に形成される空間に導通する導入口と、
前記ダイヤフラムに固定されるコアと、
前記下ケースに装着されて少なくとも前記ダイヤフラムおよび前記コアを前記下ケースとで内包する上ケースと、
前記ダイヤフラムを前記下ケースの方向に押圧してコアの初期配置位置を調整するコア調整用スプリングと、
前記上ケースに設けられて前記コア調整用スプリングの押圧力を調整する調整部と、
前記上ケースと前記下ケースで囲まれた領域内に固定されて前記コアが内部を移動可能なコイルと、
コンデンサを備えて前記コイルの内部を前記コアが移動することにより前記コイルに生じる電流の発振周波数を検出する周波数検出部と
を有することを特徴とする水位検出装置。
【請求項２】
前記支持スプリングが円錐スプリングであることを特徴とする請求項１記載の水位検出装置。
【請求項３】
前記支持スプリングのばね定数が前記コア調整用スプリングのばね定数より小さいことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の水位検出装置。
【請求項４】
前記周波数検出部が２本の外部端子を備え、
一方の前記外部端子が前記コイルの一端と接続され、
他方の前記外部端子が前記コンデンサの一方の端子と接続され、
前記コイルの他端と前記コンデンサの他方の端子とが接続される
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の水位検出装置。
【請求項５】
前記周波数検出部が前記上ケースの上部に配置されることを特徴とする請求項４記載の水位検出装置。
【請求項６】
前記周波数検出部が前記上ケースと前記下ケースとで囲まれる領域内に配置されることを特徴とする請求項４記載の水位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ダイヤフラムが圧力を受けることによりコアをコイル内で移動させ、ＬＣ発振の周波数の変化を読み取って水位を検出する水位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の水位を検出する装置として、ダイヤフラムを備える圧力センサで所定の水位になったことを検出する水位検出装置が用いられている。例えば、装置内のタンクに注入される水が一定の水位に達したことを検出する際に、タンクの所定の位置に水位検出装置を設置し、その位置まで水位が達したことを水位検出装置で検出するものである。
【０００３】
図６を用いて、従来の水位検出装置の構成を説明する。
図６は従来の水位検出装置の構造を示す図、図６（ａ）は分解斜視図、図６（ｂ）は断面図である。
【０００４】
図６に示すように、導入口１０を備える下ケース９内にダイヤフラム６が設置され、ダイヤフラム６は接続板７を介してフェライト等からなるコア１１に接続されている。上ケース３０は下ケース９に装着され、上ケース３０と下ケース９とでダイヤフラム６，接続板７，コア１１等を内包する。３１は台座であり、筒状のボビン３２が形成されている。ボビン３２には銅線が捲かれ、コイル８が形成されている。また、台座３１にはコンデンサ１２および２本の外部端子４が取り付けられており、それぞれの外部端子４が銅線の一端およびコンデンサ１２の一方の端子と接続されている。上ケース３０の内側には台座３１を収納する台座収納室３３が形成されており、台座収納室３３にコイル８が装着された台座３１が取り付けられる。上ケース３０にはバネ１３およびネジ１４が設けられ、バネ１３は、コア１１およびダイヤフラム６の中央部を押圧している。また、ネジ１４はバネ１３を押圧し、コア１１のコイル８に対する位置関係、およびダイヤフラム６の窪みを調整している。この時、台座３１に取り付けられた外部端子４は上ケース３０の外部に突出する。外部端子４は、水位検出装置外に設けられた水位検出回路（図示せず）に接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような構成の水位検出装置において、水位が所定の高さまで満たされることにより、エアトラップ（図示せず）を介して導入口１０から空気が導入される。そして、空気の圧力によりダイヤフラム６の中心部が押し上げられることにより、ボビン３２に形成されたコイル８内部にコア１１が挿入されてコイル８内部のコア１１の位置に応じてインダクタンスが変化し、コイル８とコンデンサ１２とで構成されたＬＣ回路の発振周波数が変化する。発振周波数を水位検出回路で検出することにより、周波数に応じた水位を算出し、水位が所定の高さになった場合に信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−５６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の水位検出装置を用いた場合、バネ１３の押圧力の誤差等により、バネ１３により印加されるダイヤフラム６への押圧力に誤差が生じ、ダイヤフラム６の初期動作が不安定となる。そのため、コイル８とコア１１との相対位置の安定性を損ない、コア１１が移動した時のインダクタンスが一定とならず、水位検出精度が低化するという問題点があった。
【０００８】
つまり、上述のように、ダイヤフラム６はバネ１３によって押圧されて下ケース９の底面に接するように保持され、押圧力はネジ１４によって調整される。また、コア１１はダイヤフラム６に固定され、結果的にコア１１とコイル８との相対位置はネジ１４によって調整される。ここで、各水位検出装置に対して、一律にネジ１４により押圧力を調整したとしても、バネ１３自体の長さやばね定数に公差があるため、バネ１３の押圧力に誤差が生じ、コア１１とコイル８との相対位置に誤差が生じる場合がある。そのため、コア１１の初期動作が不安定になり、周波数の検出を安定して行うことができず、安定して水位の検出ができない場合があった。
【０００９】
以下、図６，図７を用いて、検出される周波数の不安定性について、具体的に説明する。
図７は従来の水位検出装置の水位測定不良を説明する図であり、水位と検出した周波数との関係を示すグラフである。
【００１０】
まず、バネ１３が長すぎる場合の不具合を説明する。
バネ１３が長すぎると、バネ１３がダイヤフラム６を押圧する力が過剰となる。水位が低い状態では、水圧によりダイヤフラム６を押し上げる力が、バネ１３によりダイヤフラム６を押圧する力に比べて小さすぎ、ダイヤフラム６が押し上がらない。そのため、図７（ａ）に示すように、バネ１３が長すぎる場合の周波数変化１６は、水位が低い領域Ａではあまり変化しない。そのため、正常な周波数変化１７に比べて検出した水位に誤差が生じる。
【００１１】
次に、バネ１３が短すぎる場合の不具合を説明する。
バネ１３が短すぎると、バネ１３がダイヤフラム６を押圧する力が弱くなり、ダイヤフラム６が安定して下ケース９に当接しないことになる。この状態では、水圧によりダイヤフラム６を押し上げる力が小さくても、ダイヤフラム６が過剰に反応する。そのため、水位が低く、水圧が低い状態でも、ダイヤフラム６が不安定かつ急激に押し上がる。そのため、図７（ｂ）に示すように、バネ１３が短すぎる場合の周波数変化１８は、水位が低い領域Ｂにおいて、最初に急激に周波数が変化する。そのため、正常な周波数変化１７に比べて検出した水位に誤差が生じる。
【００１２】
上記問題点を解決するために、本発明の水位検出装置は、水位の検出を安定して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の水位検出装置は、下ケースと、前記下ケース内に収容されるダイヤフラムと、前記下ケースの内面に設けられて前記ダイヤフラムを前記下ケースと離間して支持する支持スプリングと、前記下ケースに設けられて前記下ケースと前記ダイヤフラムとの間に形成される空間に導通する導入口と、前記ダイヤフラムに固定されるコアと、前記下ケースに装着されて少なくとも前記ダイヤフラムおよび前記コアを前記下ケースとで内包する上ケースと、前記ダイヤフラムを前記下ケースの方向に押圧してコアの初期配置位置を調整するコア調整用スプリングと、前記上ケースに設けられて前記コア調整用スプリングの押圧力を調整する調整部と、前記上ケースと前記下ケースで囲まれた領域内に固定されて前記コアが内部を移動可能なコイルと、コンデンサを備えて前記コイルの内部を前記コアが移動することにより前記コイルに生じる電流の発振周波数を検出する周波数検出部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上により、本発明の水位検出装置は、ダイヤフラムを下ケースから離間して保持する支持スプリングを設けることにより、発振周波数の変化の検出精度を向上させ、安定して水位の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】水位を検出する構成を示す概略図
【図２】本発明の水位検出装置の要部構成を示す分解斜視図
【図３】本発明の水位検出装置における水位と発振周波数の関係を説明する図
【図４】実施の形態１における水位検出装置の構造を示す図
【図５】実施の形態２における水位検出装置の構造を示す図
【図６】従来の水位検出装置の構造を示す図
【図７】従来の水位検出装置の水位測定不良を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、水位検出装置による水位の検出方法について、図１を用いて説明する。
図１は水位を検出する構成を示す概略図である。
図１に示すように、様々な機器における水等を貯水する槽３５の壁面の所定の位置にエアトラップ３９を介して水位検出装置３６が設置される。水位検出装置３６は、槽３５の外部の機器内に設置された水位検出回路３７と接続される。槽３５の水位が一定になるとエアトラップ３９内に水が浸入し、エアトラップ３９内の空気圧が上昇する。エアトラップ３９内の空気が水位検出装置３６に導入され、水位に対応して所定の圧力以上に空気圧が上昇すると、水位に応じて水位検出装置３６のＬＣ発振周波数が変化する。水位検出装置３６のコイルで生じた電流の発振周波数の変化を水位検出回路３７で信号に処理し、制御装置３８に入力する。例えば、機器が洗濯機である場合、水位検出装置３６で洗濯槽の水位を検出し、制御装置３８により、水位が所定の値になった場合に洗濯を開始したり、すすぎを開始したりする制御を行う。
【００１７】
ここでは洗濯機を例に説明したが、本発明の水位検出装置は洗濯機の水位検出に限らず、あらゆる機器における水位の検出に用いることができる。さらに、水位の検出に限らず、油等の他の液体が所定の量まで溜まったことを検出することができ、液体以外の粒状物が所定の量まで溜まったことを検出することも可能である。
【００１８】
本発明の水位検出装置の特徴を、図２，図３を用いて説明する。
図２は本発明の水位検出装置の要部構成を示す分解斜視図である。図３は本発明の水位検出装置における水位と発振周波数の関係を説明する図であり、図３（ａ）は本発明の水位検出装置等により適切に発振周波数を検出した場合の周波数変化を示すグラフ、図３（ｂ）は支持スプリング１９が座屈した場合の周波数変化を示すグラフである。
【００１９】
本発明の水位検出装置は、例えば、水を導入する導入口１０を備える下ケース９と、下ケース９に侵入する水の圧力に応じて押し上げられるダイヤフラム６と、ダイヤフラム６上に設置される接続板７と、接続板７に固定されてダイヤフラム６の押し上げに応じて上下するコア１１と、内部をコア１１が上下動可能なように固定されたコイル８と、上から接続板７を押さえて調整部（図示せず）により接続板７への押圧力を調整してダイヤフラム６およびコア１１の位置を調整するコア調整用スプリング２０と、コイル８の内部をコア１１が移動することによりコイル８に発生する電流を発振周波数の変化として検出する周波数検出部２１とを備えて、ダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持する支持スプリング１９が設けられることを特徴とする。
【００２０】
このような構成の水位検出装置において、支持スプリング１９にてダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持することにより、水位が０から上昇する初期段階においも、水位に応じてダイヤフラム６が瞬時に押し上げられ、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。すなわち、従来の水位検出装置のように、ダイヤフラム６が下ケース９に押し付けられている状態では、コア調整用スプリング２０による押圧力により、コア調整用スプリング２０による押圧力に反してダイヤフラム６を押し上げるだけの圧力がダイヤフラム６に印加されるまでダイヤフラム６が押し上げられなかった。これに対して、本発明の水位検出装置においては、ダイヤフラム６を支持スプリング１９で支持しているため、コア調整用スプリング２０による押圧力と支持スプリング１９の押圧力が釣り合った状態でダイヤフラム６が支持されている。そのため、ダイヤフラム６に少しでも圧力が印加することにより、ダイヤフラム６が容易に押し上げられるので、水位が０から上昇する初期段階においも、水位に応じてダイヤフラム６が瞬時に押し上げられ、図３（ａ）の周波数変化１７に示すように、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。ここで、支持スプリング１９はダイヤフラム６を下ケースから浮かせて支持できれば良いので、支持スプリング１９のばね定数は、コア調整用スプリング２０のばね定数に比べて非常に小さくて良い。逆に言うと、コア調整用スプリング２０のばね定数は、ダイヤフラム６を押し下げ、コア１１とコイル８の位置関係を調整部で調整するため、コア調整用スプリング２０は一定以上のばね定数を要し、支持スプリング１９のばね定数は、調整用スプリング２０と釣り合ってダイヤフラム６を支持できる程度で良い。
【００２１】
また、このような、コア調整用スプリング２０による押圧力の過剰は、コア調整用スプリング２０が長すぎる場合においても生ずる。このように、コア調整用スプリング２０が長すぎてコア調整用スプリング２０による押圧力が大きくなる場合も、同様に、支持スプリング１９にてダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持することにより、水位が０から上昇する初期段階においも、水位に応じてダイヤフラム６が瞬時に押し上げられ、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。
【００２２】
逆に、コア調整用スプリング２０が短すぎる場合は、従来の支持スプリング１９を備えない構成では、ダイヤフラム６が不安定な状態で下ケース９に設置される。これに対して、本発明の水位検出装置においては、ダイヤフラム６を支持スプリング１９で支持しているため、コア調整用スプリング２０による押圧力と支持スプリング１９の押圧力が釣り合った状態でダイヤフラム６を支持することができる。そのため、水位に応じてダイヤフラム６が安定して押し上げられ、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。
【００２３】
また、従来の水位検出装置はダイヤフラム６を下ケース９に押圧していたため、上述のように水位が上昇する初期段階において周波数に変動誤差が生じていた。そのため、ゼロ水位近傍の周波数を調整するために、ゼロ水位に対応する周波数を補正する必要があった。これに対して本発明の水位検出装置は、コア調整用スプリング２０による押圧力と支持スプリング１９の押圧力が釣り合った状態でダイヤフラム６が支持されているので、水位が上昇する初期段階において周波数に変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数の補正を不要とすることができる。
【００２４】
同様に、従来の水位検出装置はゼロ水位近傍で周波数変動を生じ、ゼロ水位における周波数の変動を補正する必要があった。そのため、周波数変動が生じている状態に応じて、個々の水位検出装置に対して、ゼロ水位におけるコイル８のリアクタンスＬとコンデンサの容量Ｃを調整する必要があった。これに対して本発明の水位検出装置は、水位が上昇する初期段階において周波数の変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数を補正するために、コイル８のリアクタンスＬとコンデンサの容量Ｃとの調整を不要とすることができる。さらには、コンデンサの容量Ｃに多少のばらつきがあったとしても、調整部により、コア１１とコイル８との位置関係を調整することで、コンデンサの容量Ｃのばらつきを補正することができる。その結果、容量Ｃのばらつきの少ない高価なコンデンサを用いる必要が無くなり、コンデンサの選択の自由度を高め、コストの抑制を図ることも可能となる。
【００２５】
ここで、洗濯機の水位は、一般的に３００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で検出される。従来の水位検出装置では、まず、３００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲内のある水位における、周波数検出部から出力される周波数が所定の値になるようにコア１１とコイル８との位置関係およびコンデンサの容量Ｃを調整する。そして、その設定状態で、ゼロ水位における出力周波数が所定の値になることを確認していた。
【００２６】
これに対して、本発明の水位検出装置は、コア調整用スプリング２０による押圧力と支持スプリング１９の押圧力が釣り合った状態でダイヤフラム６が支持され、水位が上昇する初期段階において周波数に変動誤差が抑制されている。そのため、水位検出装置の調整は、ゼロ水位において所定の出力周波数になるようにコア１１とコイル８との位置関係を調整するのみでよい。ゼロ水位における調整のみで、他の水位における出力周波数も、自動的に所定の値になることを期待できる。
【００２７】
例えば、縦型の洗濯機では、５００ｍｍ〜６００ｍｍの範囲で水位を検出する必要があり、この範囲で出力周波数の調整を行えば十分である。また、ドラム型の洗濯機の水位は３００ｍｍ程度であり、０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲で水位を検出する必要があり、この範囲で出力周波数の調整を行えば十分である。そして、本発明の水位検出装置では、ゼロ水位において所定の出力周波数になるようにコア１１とコイル８との位置関係を調整するのみで、他の水位における出力周波数も自動的に所定の値になるので、容易に、必要な範囲の水位を精度良く検出することが可能となる。
【００２８】
図２においては、支持スプリング１９として円筒形のスプリングを示したが、支持スプリング１９として円錐形のスプリングを用いることが好ましい。
支持スプリング１９として円筒形のスプリングを用いると、ダイヤフラム６と下ケース９との間の間隔を広く取る必要があり、水位検出装置が大きくならざるを得ない。つまり、支持スプリング１９が円筒形の場合、支持スプリング１９を最大限圧縮した状態で支持スプリング１９とコア調整用スプリング２０とを釣り合わせたとしても、支持スプリング１９の高さは、コイルの線材の線径×コイル巻数となり、ダイヤフラム６と下ケース９との間の間隔は広くなる。
【００２９】
これに対して支持スプリング１９として円錐形のスプリングを用いると、支持スプリング１９を最大限圧縮した状態の支持スプリング１９の高さは、コイルが平面的に同心状に配置されるため、コイルの線材の線径×１に収まる。したがって、同じばね定数であり、同じ押圧力で支持スプリング１９によりダイヤフラム６を押圧する場合、円筒形の支持スプリング１９に比べて、円錐形の支持スプリング１９の方が高さが低くなる。よって、円錐形の支持スプリング１９を用いることにより、安定して水位の検出を行いながら、水位検出装置の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、コア１１はダイヤフラム６の押し上げに応じて、コイル８内を上下動する。この時、コア１１がコイル８の内面等に接触すると、コア１１に不要な力つまり外乱を受けて、図３（ｂ）の周波数変化２２の領域Ｃに示すように、出力周波数に異常が生じ、水位の検出に誤差が生じる。特に、支持スプリング１９として円筒形のスプリングを用いると、円筒形のスプリングは力を受けたときに倒れて座屈しやすい。円筒形のスプリングが座屈することにより、ダイヤフラム６およびコア１１が傾き、コア１１がコイル８に接触しやすく、水位の検出に誤差が生じやすい。
【００３１】
これに対して支持スプリング１９として円錐形のスプリングを用いると、円錐形のスプリングは安定した立体形状であるので、円錐形の支持スプリング１９は座屈しにくい。そのため、支持スプリング１９に力を受けても、コア１１がコイル８の内面等に接触せず、出力周波数に異常が生じることを抑制でき、精度良く水位の検出を行うことができる。
【００３２】
なお、支持スプリング１９の円錐形状は、下ケース９に接する側の外周径が大きく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が小さくなる形状でも良いし、下ケース９に接する側の外周径が小さく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が大きくなる形状でも良い。
【００３３】
以下、図面を用いて本発明の水位検出装置の具体的な構成例を実施の形態として説明する。
（実施の形態１）
まず、図４を用いて、実施の形態１における水位検出装置の構造について説明する。
【００３４】
図４は実施の形態１における水位検出装置の構造を示す図であり、図４（ａ）は分解斜視図、図４（ｂ）は断面図である。
図４に示すように、実施の形態１における水位検出装置は、導入口１０を備える下ケース９内にダイヤフラム６が設置され、ダイヤフラム６は支持スプリング１９を介して下ケース９から離間して配置される。また、ダイヤフラム６は接続板７を介してフェライト等からなるコア１１に接続されている。ダイヤフラム６の中央部は常圧下において周辺部に比べ窪んでおり、下ケース９とダイヤフラム６との間には所定の空間が形成されている。この空間は導入口１０と接続されている。上ケース３０は下ケース９に装着され、上ケース３０と下ケース９とでダイヤフラム６，接続板７，コア１１等を内包する。３１は台座であり、筒状のボビン３２が形成されている。ボビン３２には銅線が捲かれ、コイル８が形成されている。また、台座３１にはコンデンサ１２および２本の外部端子４が取り付けられており、それぞれの外部端子４が銅線の一端およびコンデンサ１２の一方の端子と接続されている。また、銅線の他端はコンデンサ１２の他方の端子に接続される。上ケース３０の内側には台座３１を収納する台座収納室３３が形成されており、台座収納室３３にコイル８が装着された台座３１が取り付けられる。上ケース３０にはバネ１３およびネジ１４が設けられ、バネ１３は、ダイヤフラム６の中央部およびコア１１を押圧している。また、ネジ１４は調整部として機能し、バネ１３を押圧し、コア１１のコイル８に対する位置関係、およびダイヤフラム６の窪みを調整している。この時、台座３１に取り付けられた外部端子４は上ケース３０の外部に突出する。外部端子４は、水位検出装置外に設けられた水位検出回路３７（図１参照）に接続される。また、コンデンサ１２と外部端子４とで周波数検出部２１（図１参照）として機能し、コイル８，コア１１と合わせて、ＬＣ発振回路を構成してコア１１の上下動に伴う周波数の発振信号を出力する。
【００３５】
このような構成の水位検出装置おいて、支持スプリング１９にてダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持することにより、水位が０から上昇する初期段階においも、水位に応じてダイヤフラム６が瞬時に押し上げられ、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。また、水位が上昇する初期段階において周波数に変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数の補正を不要とすることができる。また、水位が上昇する初期段階において周波数の変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数を補正するために、コイル８のリアクタンスＬとコンデンサの容量Ｃとの調整を不要とすることができる。さらには、コンデンサの容量Ｃに多少のばらつきがあったとしても、調整部であるネジ１４により、コア１１とコイル８との位置関係を調整することで、コンデンサの容量Ｃのばらつきを補正することができる。その結果、容量Ｃのばらつきの少ない高価なコンデンサを用いる必要が無くなり、コンデンサの選択の自由度を高め、コストの抑制を図ることも可能となる。
【００３６】
なお、図４においては、支持スプリング１９として円筒形のスプリングを示したが、支持スプリング１９として円錐形のスプリングを用いることが好ましい。円錐形の支持スプリング１９を用いることにより、安定して水位の検出を行いながら、水位検出装置の小型化を図ることができる。また、支持スプリング１９に力を受けても、コア１１がコイル８の内面等に接触せず、出力周波数に異常が生じることを抑制でき、精度良く水位の検出を行うことができる。
【００３７】
また、支持スプリング１９の円錐形状は、下ケース９に接する側の外周径が大きく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が小さくなる形状でも良いし、下ケース９に接する側の外周径が小さく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が大きくなる形状でも良い。
（実施の形態２）
次に、図５を用いて、実施の形態２における水位検出装置の構造について説明する。
【００３８】
図５は実施の形態２における水位検出装置の構造を示す図であり、図５（ａ）は分解斜視図、図５（ｂ）は断面図である。
図５に示すように、実施の形態２における水位検出装置は、導入口１０を備える下ケース９内にダイヤフラム６が設置され、ダイヤフラム６は支持スプリング１９を介して下ケース９から離間して配置される。また、ダイヤフラム６は接続板７を介してフェライト等からなるコア１１に接続されている。ダイヤフラム６の中央部は常圧下において周辺部に比べ窪んでおり、下ケース９とダイヤフラム６との間には所定の空間が形成されている。この空間は導入口１０と接続されている。上ケース１は下ケース９に装着され、上ケース１と下ケース９とでダイヤフラム６，接続板７，コア１１等を内包する。上ケース１外表面には円筒状のコイル設置部２および端子台３が上ケース１と一体形成されている。上ケース１外表面および端子台３には円形の開口部が形成され、上ケース１からコイル設置部２，端子台３にわたり連続的な円筒状の中空部が形成される。コイル設置部２の円筒外表部には銅線が捲かれ、コイル８が形成されている。また、端子台３にはコンデンサ１２および２本の外部端子４が取り付けられており、それぞれの外部端子４が銅線の一端およびコンデンサ１２の一方の端子と接続されている。また、銅線の他端はコンデンサ１２の他方の端子に接続される。そして、コイル８とコンデンサ１２とでＬＣ共振回路が形成され、一定の周波数範囲でＬＣ発振する。さらに、好ましくは、上ケース１上には、コイル８を保護するためのカバーが設けられる。カバーに外部端子４が収められるが、外部端子４が外付けの水位検出回路と電気的に接続できるようにカバーは構成される。コア１１はコイル設置部２の中空部内部を上下に移動可能なように設置されている。また、中空部内部にはバネ１３が挿入され、ダイヤフラム６の中央部およびコア１１を押圧している。端子台３の開口部にはネジ１４が設けられ、中空部にふたをすると共に、ネジ１４は調整部として機能し、ネジ１４によりバネ１３を押圧し、コア１１のコイル８に対する位置関係、およびダイヤフラム６の窪みを調整している。外部端子４は、水位検出装置外に設けられた水位検出回路３７（図１参照）に接続され、水位検出回路３７（図１参照）で水位が所定の水位になった旨を知らせる水位検出信号を出力する。また、コンデンサ１２と外部端子４とで周波数検出部２１（図１参照）として機能し、コイル８，コア１１と合わせて、ＬＣ発振回路を構成してコア１１の上下動に伴う周波数の発振信号を出力する。
【００３９】
このような構成の水位検出装置おいて、支持スプリング１９にてダイヤフラム６を下ケース９から離間して保持することにより、水位が０から上昇する初期段階においも、水位に応じてダイヤフラム６が瞬時に押し上げられ、周波数の検出を安定して行うことができ、安定して水位の検出を行うことができる。また、水位が上昇する初期段階において周波数に変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数の補正を不要とすることができる。また、水位が上昇する初期段階において周波数の変動誤差が抑制され、ゼロ水位に対応する周波数を補正するために、コイル８のリアクタンスＬとコンデンサの容量Ｃとの調整を不要とすることができる。さらには、コンデンサの容量Ｃに多少のばらつきがあったとしても、調整部であるネジ１４により、コア１１とコイル８との位置関係を調整することで、コンデンサの容量Ｃのばらつきを補正することができる。その結果、容量Ｃのばらつきの少ない高価なコンデンサを用いる必要が無くなり、コンデンサの選択の自由度を高め、コストの抑制を図ることも可能となる。
【００４０】
なお、支持スプリング１９として円筒形のスプリングを用いても良いが、図５に示すように、支持スプリング１９として円錐形のスプリングを用いることが好ましい。円錐形の支持スプリング１９を用いることにより、安定して水位の検出を行いながら、水位検出装置の小型化を図ることができる。また、支持スプリング１９に力を受けても、コア１１がコイル８の内面等に接触せず、出力周波数に異常が生じることを抑制でき、精度良く水位の検出を行うことができる。
【００４１】
また、支持スプリング１９の円錐形状は、下ケース９に接する側の外周径が大きく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が小さくなる形状でも良いし、下ケース９に接する側の外周径が小さく、ダイヤフラム６側に向かう程外周径が大きくなる形状でも良い。
【００４２】
また、以上のように、水位検出信号を生成する水位検出回路３７を水位検出装置の外部に形成することにより、水位検出装置を小型，軽量化することができる。特に、水位検出回路３７（図１参照）は防湿対策が必要であるので、水位検出装置の外部に形成することによる、小型化への寄与は大きくなる。また、コイル８の形成部であるコイル設置部２と上ケース１とを一体に形成することにより、従来のように上ケース内にボビンを収納する領域を設ける必要がなくなり、容易にコイル８をコイル設置部２に形成できると共に、より小型，軽量化を実現することができる。
【００４３】
さらに、上ケース１とコイル設置部２とが一体であるため、上ケース１に対するコイル８の位置ずれが生じることがなくなるため、小型，軽量化を実現しながら、水位を検出するまでのインダクタンスが一定となり、コア８の移動による発振周波数の変化を安定して発生することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１    上ケース
２    コイル設置部
３    端子台
４    外部端子
５    カバー
６    ダイヤフラム
７    接続板
８    コイル
９    下ケース
１０    導入口
１１    コア
１２    コンデンサ
１３    バネ
１４    ネジ
１６    周波数変化
１７    周波数変化
１８    周波数変化
１９    支持スプリング
２０    コア調整用スプリング
２１    周波数検出部
２２    周波数変化
３０    上ケース
３１    台座
３２    ボビン
３３    台座収納室
３５    槽
３６    水位検出装置
３７    水位検出回路
３８    制御装置
３９    エアトラップ
【図１】
2015134044.tif 000003
【図２】
2015134044.tif 000004
【図３】
2015134044.tif 000005
【図４】
2015134044.tif 000006
【図５】
2015134044.tif 000007
【図６】
2015134044.tif 000008
【図７】
2015134044.tif 000009