(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の案内部材と、前記案内部材の内部に設けられ、前記案内部材の軸方向に延びる支持部材と、前記案内部材の軸方向に移動自在な浮き部材と、前記浮き部材に設けられた磁石の磁力によって作動する自己保持型のスイッチと、を有し、液面の変位に伴って前記浮き部材が移動し、前記スイッチが作動することで液面の位置を検出するフロート式レベル計であって、
前記スイッチは、前記支持部材における前記浮き部材が移動することで作動する位置に接続された検出用スイッチと、前記浮き部材が移動しても作動しない位置に設けられた予備用スイッチとを含む、
フロート式レベル計。
【請求項２】
請求項１に記載のフロート式レベル計であって、
前記支持部材に接続される接続部と前記スイッチを保持する保持部とからなる接続部材を有する、
フロート式レベル計。
【請求項３】
請求項２に記載のフロート式レベル計であって、
前記接続部材は、前記保持部に前記スイッチが保持された状態で、前記接続部に前記支持部材が着脱可能に構成される、
フロート式レベル計。
【請求項４】
請求項２に記載のフロート式レベル計であって、
前記接続部材は、前記接続部に前記支持部材が接続された状態で、前記保持部に前記スイッチが着脱可能に構成される、
フロート式レベル計。
【請求項５】
請求項２または３に記載のフロート式レベル計であって、
前記接続部材は、前記支持部材の軸方向において、前記スイッチの両端部よりも一方および他方に突出する接続部を有し、
前記接続部と前記支持部材とが着脱可能に接続される、
フロート式レベル計。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載のフロート式レベル計であって、
前記スイッチは、スイッチ本体部と、配線と、を有し、
前記配線の一部および前記スイッチ本体部が樹脂でモールドされている、
フロート式レベル計。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載のフロート式レベル計であって、
前記案内部材および前記支持部材は、それぞれ、前記浮き部材の移動範囲よりも一方側および他方側の少なくともいずれか一方に延びる延伸部を有し、
前記予備用スイッチは、前記支持部材の延伸部に接続されている、
フロート式レベル計。
【請求項８】
管状の案内部材と、前記案内部材の内部に設けられ、前記案内部材の軸方向に延びる支持部材と、前記案内部材の軸方向に移動自在な浮き部材と、前記浮き部材に設けられた磁石から所定の値以上の磁力を受けた場合に作動する自己保持型のスイッチと、を有し、液面の変位に伴って前記浮き部材が移動し、前記スイッチが作動することで液面の位置を検出するフロート式レベル計であって、
前記スイッチは、前記支持部材に接続され且つ前記浮き部材が移動することで作動する検出用スイッチと、前記所定の値以上の磁力を遮断するシールド材で覆われる予備用スイッチとを含む、
フロート式レベル計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロート式レベル計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンクに貯溜される流体の内容量を検出するための手段として、フロート（浮き）を利用したフロート式レベル計が用いられている。フロート式レベル計では、流体の液面の変位に伴って浮きが上下動し、浮きに設けられた磁石の磁力によってスイッチが作動することで液面の位置を検出する構造が採用されている。このようなフロート式レベル計として、特許文献１には、管状部材と、磁石を具備するフロートと、リードスイッチ（スイッチ）と、前記リードスイッチが接続される印刷回路基板と、を有する液面センサ（フロート式レベル計）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フロート式レベル計では、浮きの上下動に伴ってスイッチの接点が開閉して、液面の位置を検出する。このため、フロート式レベル計では、経年劣化によりスイッチの接点部分で不具合が発生する。複数のスイッチを備えるフロート式レベル計では、スイッチの不具合の発生頻度が高くなるこのため、フロート式レベル計においては、不具合が生じたスイッチや使用可能期限を過ぎたスイッチを新品のスイッチに交換するメンテナンスが定期的に発生する。また、フロート式レベル計は、測定範囲に応じて配線長さの異なるスイッチが用いられている。このため、測定範囲の異なる複数のフロート式レベル計を使用している場合、管理者は、多様な配線長さのスイッチを配線長さ毎に保管しておく必要がある。さらに、フロート式レベル計は、スイッチを脱着するために工具を用いる必要がある。このため、スイッチの交換作業は、測定範囲に適した配線長さのスイッチを選択し、工具を用いてスイッチを脱着するため交換作業が煩雑になる場合があった。
【０００５】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、メンテナンスが容易なフロート式レベル計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】
即ち、第一の発明は、管状の案内部材と、前記案内部材の内部に設けられ、前記案内部材の軸方向に延びる支持部材と、前記案内部材の軸方向に移動自在な浮き部材と、前記浮き部材に設けられた磁石の磁力によって作動する自己保持型のスイッチと、を有し、液面の変位に伴って前記浮き部材が移動し、前記スイッチが作動することで液面の位置を検出するフロート式レベル計であって、前記スイッチは、前記支持部材における前記浮き部材が移動することで作動する位置に接続された検出用スイッチと、前記浮き部材が移動しても作動しない位置に設けられた予備用スイッチとを含むものである。
【０００７】
第二の発明は、前記支持部材に接続される接続部と前記スイッチを保持する保持部とからなる接続部材を有するものである。
【０００８】
第三の発明は、前記接続部材は、前記保持部に前記スイッチが保持された状態で、前記接続部に前記支持部材が着脱可能に構成されるものである。
【０００９】
第四の発明は、前記接続部材は、前記接続部に前記支持部材が接続された状態で、前記保持部に前記スイッチが着脱可能に構成されるものである。
【００１０】
第五の発明は、前記接続部材は、前記支持部材の軸方向において、前記スイッチの両端部よりも一方および他方に突出する接続部を有し、前記接続部と前記支持部材とが着脱可能に接続されるものである。
【００１１】
第六の発明は、前記スイッチは、スイッチ本体部と、配線と、を有し、前記配線の一部および前記スイッチ本体部が樹脂でモールドされているものである。
【００１２】
第七の発明は、前記案内部材および前記支持部材は、それぞれ、前記浮き部材の移動範囲よりも一方側および他方側の少なくともいずれか一方に延びる延伸部を有し、前記予備用スイッチは、前記支持部材の延伸部に接続されているものである。
【００１３】
第八の発明は、管状の案内部材と、前記案内部材の内部に設けられ、前記案内部材の軸方向に延びる支持部材と、前記案内部材の軸方向に移動自在な浮き部材と、前記浮き部材に設けられた磁石から所定の値以上の磁力を受けた場合に作動する自己保持型のスイッチと、を有し、液面の変位に伴って前記浮き部材が移動し、前記スイッチが作動することで液面の位置を検出するフロート式レベル計であって、前記スイッチは、前記支持部材に接続され且つ前記浮き部材が移動することで作動する検出用スイッチと、前記所定の値以上の磁力を遮断するシールド材で覆われる予備用スイッチとを含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
第一の発明においては、フロート式レベル計のサイズに応じた予備用スイッチを別途保管しておく必要がない。また、予備用スイッチは、前記浮き部材が移動しても作動しないため、フロート式レベル計を使用しても接点が開閉することがない。よって、フロート式レベル計は、検出用スイッチが故障等したときに、予備用スイッチを未使用のスイッチとして使用することができる。したがって、フロート式レベル計は、交換用のスイッチを準備する工程が不要となり、メンテナンスが容易になる。
【００１６】
第二の発明においては、スイッチは、接続部材を介して支持部材に接続される。これにより、フロート式レベル計は、スイッチを直接支持部材に取り付ける必要がないのでメンテナンスが容易になる。また、前記接続部材は、支持部材に取り付けられた状態でスイッチが取り外されたり、スイッチに取り付けられた状態で支持部材から取り外されたりする。これにより、フロート式レベル計は、故障した検出用スイッチを状況に応じた態様で容易に着脱することができるのでメンテナンスが容易になる。
【００１７】
第三の発明においては、スイッチには、予め支持部材に接続する接続部材が設けられている。このため、フロート式レベル計は、スイッチに接続部材を取り付ける工程が不要になるのでメンテナンスが容易になる。
【００１８】
第四の発明においては、支持部材の所定位置には、検出用スイッチを接続する接続部材が設けられている。これにより、フロート式レベル計は、故障した検出用スイッチを取り外したときでも、予備用スイッチを取り付ける位置が明確であるので、メンテナンスが容易になる。
【００１９】
第五の発明においては、スイッチは、スイッチ本体部から支持部材の軸方向にずれた位置で支持部材に固定される。これにより、フロート式レベル計は、スイッチを直接支持部材に接続することができるのでメンテナンスが容易になる。
【００２０】
第六の発明においては、スイッチは、スイッチ本体部や配線の酸化による劣化が抑制されるため、スイッチの接点部分の耐久性が向上する。これにより、フロート式レベル計は、検出用スイッチおよび予備用スイッチの故障する頻度が抑制されるので、メンテナンスが容易になる。
【００２１】
第七の発明においては、予備用スイッチは、浮き部材の磁力によって開閉しない支持部材の位置に配置されている。よって、フロート式レベル計は、故障したスイッチを未使用のスイッチと同等の耐久性を有する予備用スイッチに交換することができるのでメンテナンスが容易になる。
【００２２】
第八の発明においては、予備用スイッチは、磁力を受けないようにシールド材で覆われている。よって、フロート式レベル計では、フロートが予備用スイッチを通過しても予備用スイッチが作動しない。従って、フロート式レベル計は、未使用のスイッチと同等の耐久性を有する予備用スイッチを、フロートの移動範囲を含む案内部材内の任意の箇所に任意の数配置することができる。これにより、フロート式レベル計は、各スイッチの近傍に予備用スイッチを配置することができるため、スイッチの交換作業が容易になり、メンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】レベル計の一実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】スイッチの概略構成を示す図である。
【図３】実施形態１に係る予備用スイッチの配置を示す図である。
【図４】図４は自己保持型のスイッチの動作態様を示す。（Ａ）は開状態のスイッチを示し、（Ｂ）は開閉マグネットにより閉状態のスイッチを示し、（Ｃ）は、閉状態が維持されているスイッチを示し、（Ｄ）は閉状態から開状態になったスイッチを示す。
【図５】（Ａ）は、実施形態１に係るスイッチと支持部材の接続構造を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視図である。
【図６】（Ａ）は、実施形態１の変形例１に係るスイッチと支持部材の接続構造を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視図である。
【図７】実施形態１の変形例１に係るスイッチを支持部材に着脱する様子を示す図である。（Ａ）は、側面から見た図である。（Ｂ）は、上方から見た図である。
【図８】（Ａ）は、実施形態１の変形例２に係るスイッチと支持部材の接続構造を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視図である。
【図９】実施形態１の変形例２に係るスイッチを支持部材に着脱する様子を示す図である。（Ａ）は、側面から見た図である。（Ｂ）は、上方から見た図である。
【図１０】（Ａ）は、実施形態１のその他の変形例に係るスイッチと支持部材の接続構造を示す側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視図である。
【図１１】実施形態２に係る予備用スイッチの配置の一例を示す図である。（Ａ）は、縦断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視図である
【図１２】実施形態３に係る予備用スイッチの概略構成を示す図である。
【図１３】実施形態３に係る予備用スイッチの配置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態１）
（全体構成）
初めに、図１から図４を用いて、本発明の実施形態１に係るフロート式レベル計であるレベル計１について説明する。なお、本実施形態において、レベル計１は、検出位置として下側から順に最下限位置、下限位置、上限位置、最上限位置を検出するように構成されているものとする。
【００２５】
図１に示すように、レベル計１は、容器Ｃに貯溜される流体Ｌ（液体、または液体と気体の混合物等）の液面位置を検出する装置である。レベル計１は、流体Ｌが貯留されている容器Ｃの上部架台Ｃａに設けられている。レベル計１は、案内部材２、端子台３、支持部材５、スイッチ６、固定部材９、浮き部材１０、検出装置１１を具備している。
【００２６】
案内部材２は、浮き部材１０を案内する部材である。案内部材２は、ステンレス等の耐食性が高い金属から形成されている。案内部材２は、中空管状の部材から形成されている。案内部材２は、一端が開口され、他端が閉塞されている。案内部材２の一端（開口側）には、取り付けフランジ２ａが設けられている。案内部材２は、フランジを介して容器Ｃの上部架台Ｃａに固定されている。案内部材２は、容器Ｃの内部に向かって延びるように配置されている。つまり、案内部材２は、容器Ｃ内に貯留されている流体Ｌに浸かるように配置されている。案内部材２は、液面の検出位置に応じた長さに形成されている。案内部材２の他端側（閉塞側）には、浮き部材１０が前記最下限位置よりも閉塞側に移動しないように抜け止め２ｂが設けられている。本実施形態では、案内部材２は、前記最下限位置よりも案内部材２の閉塞側に所定の長さ延伸した長さを有する。
【００２７】
端子台３は、入力側の配線と出力側の配線を継ぐ台である。端子台３は、案内部材２の取り付けフランジ２ａに固定されている。端子台３は、セラミック等の絶縁性素材からなる台座に導電性の入力側端子と出力側端子とが設けられている。入力側端子には、スイッチ６の配線６２が着脱自在に接続されている。出力側端子には、検出装置１１からの配線１１ａが着脱自在に接続されている。
【００２８】
入力側端子には、液面位置を検出する複数の検出用のスイッチ６（検出用スイッチ６ａ）からの配線６２が接続される複数の入力側端子３ａと、液面位置を検出しない少なくとも一つの予備用のスイッチ６（予備用スイッチ６ｂ）からの配線６２が接続される入力側端子３ｂとが設けられている。検出用スイッチ６ａからの配線６２が接続される複数の入力側端子３ａは、検出装置１１からの配線１１ａが接続される出力側端子に電気的に接続されている。予備用スイッチ６ｂからの配線６２が接続される入力側端子３ｂは、出力側端子とは電気的に接続されていない。なお、予備用スイッチ６ｂは、液面位置を検出しないように構成されていればよく、配線１１ａと電気的に接続される構成であってもよい。
【００２９】
支持部材５は、スイッチ６を支持する部材である。支持部材５は、ステンレス等の金属製や樹脂製の棒状部材から構成される。支持部材５は、案内部材２と同等の長さである。支持部材５は、案内部材２の内部に設けられ、案内部材２の軸方向にわたって延びている。よって、支持部材５は、案内部材２と同様に、浮き部材１０が移動する最下限位置よりも、案内部材２の閉塞側に所定の長さだけ延伸している。前記最下限位置からから案内部材２の閉塞側に向かって延びる部分を延伸部５ａと称する。
【００３０】
支持部材５は案内部材２の内部に位置し、固定部材９によって固定されている。
【００３１】
図２に示すように、スイッチ６は、磁力によって開閉する自己保持型のリードスイッチである。スイッチ６は、スイッチ本体部６１、配線６２、ガラス管６３およびモールド部６４を有する。
【００３２】
スイッチ本体部６１は、リード片６１ａ、６１ｂおよびバイアスマグネット６１ｃを有する。スイッチ６は、一方のリード片６１ａの接点６１ｄと他方のリード片６１ｂの接点６１ｅとが、バイアスマグネット６１ｃおよび後述する浮き部材１０の開閉マグネット１０ｂ（磁石）の磁力によって互いに接触したり、互いに離れたりすることで、開閉（オンオフ）するように設けられている。スイッチ６の詳細な動作原理については、後述する。
【００３３】
リード片６１ａ、６１ｂには、それぞれ配線６２が接続されている。配線６２の先端は、端子台３の入力側端子に着脱自在に接続されている。
【００３４】
スイッチ本体部６１と配線６２の一部は、ガラス管６３の内部に設けられている。つまり、スイッチ本体部６１は、ガラス管６３の内部空間でリード片６１ａ、６１ｂが開閉するように構成されている。さらに、スイッチ本体部６１、配線６２の一部およびガラス管６３は、シリコン樹脂でモールドされている。スイッチ６は、全体として支持部材５の軸方向に延びる円柱状に形成されている。スイッチ本体部６１、配線６２の一部およびガラス管６３を樹脂でモールドすることで、ガラス管６３の開口部分から湿気等の水分や酸素の入り込みが防止される。これにより、スイッチ６は、スイッチ本体部６１および配線６２の酸化による劣化を抑制することができる。スイッチ６は、接点６１ｄ、６１ｅの耐久性が向上するため、スイッチ６が故障する頻度を抑制することができる。以下、スイッチ本体部６１、配線６２の一部およびガラス管６３をモールドする部分を、説明のため、モールド部６４と称する。
【００３５】
図１に示すように、スイッチ６には、液面の最下限位置、下限位置、上限位置、最上限位置をそれぞれ検出する検出用スイッチ６ａと、検出用スイッチと交換可能な少なくとも一つの予備用スイッチ６ｂとが含まれる。本実施形態では、４つの検出用スイッチ６ａが、支持部材５に接続されている。４つの検出用スイッチ６ａは、下側から順に、流体Ｌの液面の最下限位置、下限位置、上限位置、最上限位置に設置され、それぞれ、最下限位置、下限位置、上限位置、最上限位置を検出する。
【００３６】
図３に示すように、本実施形態では、予備用スイッチ６ｂは、支持部材５の延伸部５ａに接続されている。すなわち、本実施形態では、予備用スイッチ６ｂは、浮き部材１０が前記最下限位置まで移動しても浮き部材１０からの磁力によって作動しない位置に配置されている。図３では、開閉マグネット１０ｂの磁束を破線で示す。図３に示すように、開閉マグネット１０ｂからの磁力は、浮き部材１０の移動範囲内おける支持部材５の位置に設けられた検出用スイッチ６ａに及ぶ。一方、開閉マグネット１０ｂからの磁力は、浮き部材１０の移動範囲外における支持部材５の延伸部５ａに設けられた予備用スイッチ６ｂには及ばない。よって、延伸部５ａに設けられた予備用スイッチ６ｂは、浮き部材１０が移動しても作動しない。
【００３７】
このように、レベル計１は、複数の検出用スイッチ６ａに加え、レベル計１の検出用スイッチ６ａと交換可能な予備用スイッチ６ｂを備えている。したがって、レベル計１では、検出用スイッチのメンテナンスのために予備用スイッチ６ｂを別途保管しておく必要がない。また、予備用スイッチ６ｂは、浮き部材１０が移動可能範囲のどの位置にあっても磁力が作用しない延伸部５ａに配置されているため、接点６１ｄ、６１ｅの開閉による劣化が生じない。よって、レベル計１は、検出用スイッチ６ａが故障等したときに、予備用スイッチ６ｂを未使用のスイッチとして使用することができる。
【００３８】
なお、検出用スイッチ６ａと予備用スイッチ６ｂは、同じ構造を有する。よって、以下、検出用スイッチ６ａと予備用スイッチ６ｂとを区別する必要があるときは、検出用スイッチ６ａ、予備用スイッチ６ｂと称するが、区別する必要がないときは、単に、スイッチ６と称す。
【００３９】
スイッチ６と支持部材５とは、接続部材を介して、接続されている。接続部材は、スイッチ６または支持部材５のいずれか一方に固定され、他方に着脱容易、且つ、軸方向の支持部材５に対する位置を保持可能な態様で接続されている。すなわち、接続部材は、支持部材５に接続された状態で接続部材からスイッチ６が取り外されたり、スイッチ６を保持している状態で支持部材５から取り外されたりする。スイッチ６と、支持部材５との接続構造の詳細については、後述する。
【００４０】
固定部材９は、支持部材５を案内部材２に固定する部材である。固定部材９は、案内部材２の一端側（開口側）から内部に圧入可能な形状に形成されている。固定部材９には、支持部材５を圧入可能な取付孔とスイッチ６からの配線６２を通す配線孔が形成されている。固定部材９の取付孔には、支持部材５が圧入されている。つまり、固定部材９は、支持部材５に取り付けられている。固定部材９の配線孔には、スイッチ６の配線６２が通されている。
【００４１】
浮き部材１０は、液面の位置に応じて開閉マグネット１０ｂを移動させる部材である。浮き部材１０は、流体Ｌの液面または液中に浮かぶように、流体Ｌの密度よりも小さい密度の材質から形成され、または流体Ｌに対して浮力が生じる中空形状に形成されている。浮き部材１０には、案内部材２が挿入可能かつ移動自在な案内孔１０ａが形成されている。浮き部材１０は、案内孔１０ａに案内部材２が挿入されている。これにより、浮き部材１０は、案内部材２に沿って案内部材２の軸方向に移動自在に構成されている。
【００４２】
浮き部材１０には、スイッチ６を開閉させるための開閉マグネット１０ｂが設けられている。開閉マグネット１０ｂは、スイッチ６の感動領域に進入すると、その進入方向に応じて開状態のスイッチ６を閉状態に切り替え、閉状態のスイッチ６を開状態に切り替える。これにより、浮き部材１０は、流体Ｌの液面位置がスイッチ６の感動領域にある場合、開閉マグネット１０ｂの磁力によってそのスイッチ６を開閉するように構成されている。
【００４３】
検出装置１１は、スイッチ６の開閉状態を検出する装置である。検出装置１１は、検出用スイッチ６ａ毎に独立するように構成されている配線１１ａが端子台３に接続されている。また、検出装置１１は、検出用スイッチ６ａ毎の配線１１ａに独立して電圧を加えるように構成されている。つまり、検出装置１１は、検出用スイッチ６ａ毎に独立した検出回路が構成されている。検出装置１１は、検出回路毎に電流が流れているか否かを監視している。検出装置１１は、検出回路に電流の流れを検出していない場合、その回路に接続されているスイッチ６が開状態であると判定する。また、検出装置１１は、回路に電流の流れを検出した場合、その回路に接続されているスイッチ６が閉状態になったと判断する。
【００４４】
上述のように構成されるレベル計１では、レベル計１のサイズに応じた予備用スイッチ６ｂが案内部材２の内部に設けられている。また、レベル計１では、スイッチ６と支持部材５とは、容易に着脱できるように接続されている。また、レベル計１では、予備用スイッチ６ｂからの配線６２が端子台３の入力側端子３ｂに接続されている。
【００４５】
これにより、検出用スイッチ６ａに不具合が生じた場合、レベル計１では、検出用スイッチ６ａを支持部材５から容易に取り外すことができとともに、予備用スイッチ６ｂを不具合が生じた検出用スイッチ６ａの位置に容易に取り付けることができる。また、端子台３における入力側端子３ｂに接続された予備用スイッチ６ｂからの配線６２を、検出用スイッチ６ａからの配線６２が接続される入力側端子３ａに容易に接続することができる。したがって、交換用のスイッチ６を準備する工程が不要となり、スイッチ６を交換する工数も軽減されるので、メンテナンスが容易なレベル計１を提供することができる。
【００４６】
次に、図４を用いて、スイッチ６の動作原理について説明する。
【００４７】
図４（Ａ）に示すように、スイッチ６は、一方のリード片６１ａと他方のリード片６１ｂとが所定の間隔をあけて対向するように配置されている。また、リード同士が接触している状態である閉状態を保持するためのバイアスマグネット６１ｃが一方のリード片６１ａに設けられている。この際、バイアスマグネット６１ｃの磁力によって、一方のリード片６１ａの接点６１ｄはＳ極になり、他方のリード片６１ｂの接点６１ｅはＮ極になっている。
【００４８】
スイッチ６が開状態から閉状態になるために必要な最小磁力（以下、単に「閉磁力」）は、スイッチ６が閉状態から開状態になる最大磁力（以下、単に「開磁力」と記す）よりも大きい。バイアスマグネット６１ｃの磁力は、閉磁力よりも弱く、開磁力よりも大きい。つまり、スイッチ６は、バイアスマグネット６１ｃの磁力だけで開状態から閉状態にならず、閉状態から開状態にならない（閉状態を維持する）。また、開閉マグネット１０ｂの磁力は、スイッチ６の閉磁力とバイアスマグネット６１ｃとの磁力との差よりも大きく、バイアスマグネット６１ｃの磁力とスイッチ６の開磁力との差よりも大きい。つまり、スイッチ６は、バイアスマグネット６１ｃの磁力が開閉マグネット１０ｂの磁力分だけ強くなることで開状態から閉状態になり、バイアスマグネット６１ｃの磁力が開閉マグネット１０ｂの磁力分だけ弱くなる（打ち消される）ことで閉状態から開状態になる。
【００４９】
図４（Ｂ）に示すように、浮き部材１０の開閉マグネット１０ｂがバイアスマグネット６１ｃを有する一方のリード片６１ａ側と対向する位置にある場合、一方のリード片６１ａの接点６１ｄには、Ｓ極の状態で閉磁力よりも大きい磁力が発生し、他方のリード片６１ｂの接点６１ｅには、Ｎ極の状態で閉磁力よりも大きい磁力が発生している。これにより、開状態であるスイッチ６は、開閉マグネット１０ｂの磁力によってバイアスマグネット６１ｃの磁力が強くなり閉状態になる。
【００５０】
図４（Ｃ）に示すように、スイッチ６は、一方のリード片６１ａ側において開閉マグネット１０ｂがバイアスマグネット６１ｃから離間する方向（黒塗矢印参照）に移動した場合、一方のリード片６１ａの接点６１ｄには、Ｓ極の状態で開磁力よりも大きい磁力が発生し、他方のリード片６１ｂの接点６１ｅは、Ｎ極の状態で開磁力よりも大きい磁力が発生している。これにより、閉状態であるスイッチ６は、バイアスマグネット６１ｃの磁力によって閉状態を維持する。
【００５１】
図４（Ｄ）に示すように、開閉マグネット１０ｂがバイアスマグネット６１ｃを有さない他方のリード片６１ｂ側に対向する位置にある場合、他方のリード片６１ｂ側の接点の磁極が反転する。この際、一方のリード片６１ａの接点６１ｄには、Ｎ極の状態で開磁力よりも小さい磁力が発生し、他方のリード片６１ｂの接点６１ｅには、Ｓ極の状態で開磁力よりも小さい磁力が発生している。つまり、閉状態のスイッチ６は、開閉マグネット１０ｂの磁力によってバイアスマグネット６１ｃの磁力が弱くなり開状態になる。スイッチ６は、他方のリード片６１ｂ側において開閉マグネット１０ｂがバイアスマグネット６１ｃから離間する方向（白塗矢印参照）に移動してもバイアスマグネット６１ｃの磁力によって閉状態にならない（開状態を維持する）。このように、スイッチ６は、バイアスマグネット６１ｃの磁力と開閉マグネット１０ｂの磁力によって開閉するとともに、バイアスマグネット６１ｃによって閉状態を保持するので、電力等の動力を必要としない。
【００５２】
このように構成されるレベル計１は、案内部材２の取り付けフランジ２ａを介して容器Ｃの上部架台Ｃａに固定されることで、浮き部材１０の移動方向が案内部材２によって上下方向に規制される（図１参照）。レベル計１は、容器Ｃ内の流体Ｌの液面位置に応じて浮き部材１０が案内部材２に沿って移動する。レベル計１は、浮き部材１０がスイッチ６のバイアスマグネット６１ｃの位置に到達すると、各位置にあるスイッチ６が閉状態になる。これにより、レベル計１は、液面がスイッチ６が取り付けられている位置に到達したことを検出することができる。レベル計１は、自己保持型のスイッチ６によって閉状態が保持されるので、スイッチ６毎に浮き部材１０を設ける必要がない。つまり、レベル計１は、単独の浮き部材１０で各スイッチ６が流体Ｌ中に位置しているかどうかを検出することができる。
【００５３】
次に、レベル計１における、スイッチ６と支持部材５との接続構造について詳細に説明する。
【００５４】
まず、図５を用いて、本実施形態に係るスイッチ６と支持部材５の接続構造について説明する。図５に示すように、本実施形態では、スイッチ６と支持部材５とは接続部材７を介して接続されている。
【００５５】
接続部材７は、接続部７１および保持部７２を有する。接続部７１は、スイッチ６の軸方向の長さよりも長い棒状部材である。接続部７１は、ステンレス等の金属や樹脂で形成されている。接続部７１は、スイッチ６の軸方向の両端部よりも一方および他方に突出するように、保持部７２によってスイッチ６に連結されている。
【００５６】
保持部７２は、熱加工されることで収縮する塩化ビニール、シリコンゴムおよびフッ素系ポリマー等からなるの熱収縮チューブで形成されている。保持部７２は、スイッチ６と接続部７１をチューブの内側に収容した状態で加熱されることで収縮され、スイッチ６と接続部７１とを互いに密着させて保持している。これにより、スイッチ６に接続部材７が、着脱不能に固定される。なお、本実施形態では、スイッチ６に、スイッチ６の軸方向の両端部よりも一方および他方に突出するように接続部材７を固定することができればよく、スイッチ６と接続部材７とが一体形成されていてもよい。例えば、スイッチ６のモールド部６４がスイッチ本体部６１よりも軸方向の一方および他方に突出するように形成され、前記突出した部分が接続部７１として機能する構成であってもよい。
【００５７】
スイッチ６は、接続部７１におけるスイッチ６の軸方向の両端部よりも一方および他方に突出する２箇所で、支持部材５に着脱可能に接続されている。詳しくは、スイッチ６は、取付部材８として支持部材５に対する位置を保持可能な材質からなる紐（例えば、中空のシリコン製）によって支持部材５にくくりつけられている。なお、取付部材８は、シリコン製の紐によるものに限らず、接続部７１と支持部材５とを把持するクリップ等、支持部材５から着脱自在に取り付け可能な構成であればよい。
【００５８】
このように、スイッチ６は、接続部材７を介して、支持部材５の軸方向にスイッチ６と重複しない位置で、取付部材８によって支持部材５に接続される。したがって、レベル計１では、スイッチ６の取付部材８による支持部材５への取り付けおよび取り外しが容易になる。また、スイッチ６は、支持部材５に取付部材８でくくりつけられて接続されているので、取付部材８を解くことで、容易に支持部材５から取り外すことができる。
【００５９】
（実施形態１の変形例１）
次に、図６および図７を用いて、実施形態１の変形例１に係る支持部材５とスイッチ６との接続構造について説明する。図６に示すように、本実施形態では、スイッチ６と支持部材５とは接続部材１０７で接続されている。
【００６０】
接続部材１０７は、ステンレス等の耐食性が高い１枚の帯状の金属片が、スイッチ６を保持する保持部１７２と、支持部材５に接続される接続部１７１とを有するように加工されて形成されている。
【００６１】
保持部１７２は、金属片の長手方向が周方向になるよう、且つ厚み方向に湾曲されて円弧状に形成されている。保持部１７２は、円環の一部が開口された形状を有する。保持部１７２の前記円環の内側にスイッチ６が挿入されて保持される。保持部１７２の前記円環の内径は、スイッチ６の外径よりも小さくなるように形成されている。これにより、保持部１７２は、スイッチ６が嵌合されると、スイッチ６の軸心方向に向かって締め付ける把持力がスイッチ６に働く。よって、保持部１７２は、スイッチ６を移動不能に保持する。
【００６２】
接続部１７１は、保持部１７２の前記円環の開口部分の両端からそれぞれ円弧状の爪が連続して形成されている。接続部１７１の一方側は、保持部１７２と一体に形成されている。接続部１７１の他方側は、開口している。接続部１７１は、前記開口から支持部材５を嵌合させることで、支持部材５に接続される。接続部１７１は、それぞれの爪の内周面が円環の一部を構成している。接続部１７１が構成している前記円環の内径は、支持部材５の外径よりも小さくなるように形成されている。これにより、接続部１７１は、支持部材５が嵌合されると支持部材５の軸心方向に向かって締め付ける把持力が働く。よって、接続部１７１は、支持部材５に移動不能に接続される。
【００６３】
図７に示すように、二つの接続部材１０７は、保持部１７２でスイッチ６を移動不能に保持している状態で、接続部１７１に支持部材５を嵌合可能に構成されている。すなわち、接続部材７は、スイッチ６を保持した状態で支持部材５から着脱可能に接続されている。これにより、レベル計１は、接続部材１０７を用いることで、スイッチ６を、繰り返し、支持部材５に取り付けたり、支持部材５から取り外したりすることができる。
【００６４】
（実施形態１の変形例２）
次に、図８および図９を用いて、実施形態１の変形例２に係る支持部材５とスイッチ６との接続構造について説明する。
【００６５】
図８に示すように、本実施形態では、スイッチ６と支持部材５とは接続部材２０７で接続されている。接続部材２０７は、支持部材５が接続される接続部２７１と、スイッチ６が接続される保持部２７２とを有する。接続部材２０７の形状は、接続部材１０７と同様、１枚の帯状の金属片が加工されて形成されている。接続部材２０７では、開口が保持部２７２側に形成されている以外は、接続部材１０７と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００６６】
図９に示すように、接続部材２０７は、接続部２７１が支持部材５に対して移動不能に接続されている状態で保持部２７２にスイッチ６を嵌合可能に構成されている。すなわち、接続部材２０７は、支持部材５に接続された状態でスイッチ６を着脱可能に保持している。
【００６７】
レベル計１は、接続部材２０７を用いることで、支持部材５に接続された接続部材２０７に、スイッチ６を、繰り返し、取り付けたり、取り外したりすることができる。また、本実施形態では、接続部材２０７が支持部材５に取り付けられた状態で、スイッチ６を交換できる。よって、スイッチ６を取り外しても、交換するスイッチ６を取り付ける位置が明確なため、スイッチ６を容易に交換することができる。なお、上述の実施形態において、接続部材１０７、２０７は、スイッチ６に対して二つ設けられているがこれに限定しない。接続部材１０７、２０７は、一つでスイッチ６を保持しても、複数の接続部材１０７、２０７でスイッチ６を保持してもよい。
【００６８】
（実施形態１のその他の変形例）
実施形態１の変形例１では、接続部材１０７は、スイッチ６に固定されている。しかしながら、スイッチ６のモールド部６４と接続部材とが一体の構成であってもよい。
【００６９】
図１０に示すように、スイッチ６には、例えば、接続部材３０７が一体に形成されている。スイッチ６は、モールド部６４が接続部材３０７の保持部３７２としてスイッチ本体部６１を保持している。また、スイッチ６は、モールド部６４の一部に支持部材５が嵌合可能な凹部からなる接続部３７１が形成されてる。スイッチ６は、接続部３７１に支持部材５を嵌合することで、支持部材５に着脱可能に接続される。
【００７０】
（実施形態２）
次に、図１１を用いて、本発明の実施形態２に係るフロート式レベル計であるレベル計１について説明する。
【００７１】
図１１に示すように、本実施形態では、予備用スイッチ６ｂは、支持部材５における浮き部材１０の移動範囲内に接続されている。また、本実施形態では、レベル計１は、浮き部材１０の回転止め１２を有する。また、本実施形態では、浮き部材１０の構成が実施形態１の浮き部材の構成と相違する。それ以外の構成は実施形態１と同様であるため、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７２】
回転止め１２は、ステンレス等の耐食性が高い金属から形成された棒状部材である。回転止め１２は、案内部材２から所定の距離を隔てた外周側に、案内部材２が延びる方向に沿って延びるように設けられている。なお、回転止め１２は、案内部材２の表面に一体に形成してもよい。例えば、回転止め１２は、案内部材２の軸方向に延びる凸部または凹部でもよい。
【００７３】
本実施形態では、浮き部材１０は、一部分にのみ開閉マグネット１０ｂが設けられている。また、浮き部材１０は、案内部材の軸方向に貫通する孔が設けられている。前記孔には、回転止め１２が挿通されている。これにより、浮き部材１０は、案内部材２に対して周方向に回転しない。検出用スイッチ６ａは、支持部材５において開閉マグネット１０ｂの磁力が及ぶ範囲内に接続される。予備用スイッチ６ｂは、支持部材５において開閉マグネット１０ｂの磁力が及ばない範囲に接続されている。そして、検出用スイッチ６ａは、開閉マグネット１０ｂに対向するように支持部材５に固定されている。この構成により、レベル計１は、浮き部材１０が移動しても予備用スイッチ６ｂが作動しないため、予備用スイッチ６ｂを支持部材５の任意の位置に配置することができる。これにより、レベル計１では、検出用スイッチ６ａの近傍に予備用スイッチ６ｂを配置することができるため、検出用スイッチ６ａが故障した場合に、容易にスイッチを交換することができる。
【００７４】
（実施形態３）
次に、図１２および図１３を用いて、本発明の実施形態３に係るフロート式レベル計であるレベル計１について説明する。
【００７５】
図１２と図１３とに示すように、本実施形態では、予備用スイッチ６ｂは、シールド材６５によって覆われている。それ以外の構成は実施形態１と同様であるため、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７６】
予備用スイッチ６ｂは、開閉マグネット１０ｂからの磁力を遮断して最低作動磁力以下の磁力にするシールド材６５によって覆われている。シールド材６５は、鉄、パーマロイ、センダスト、ケイ素鋼等からなる容器やこれらの材料が含まれるシート等から構成されている。予備用スイッチ６ｂは、例えば、接続部材７を介して支持部材５に接続された状態でシールド材６５に覆われている。これにより、予備用スイッチ６ｂは、開閉マグネット１０ｂからの磁力が及ぶ範囲であっても作動しない。つまり、予備用スイッチ６ｂは、浮き部材１０の移動範囲内で支持部材５に接続されていても磁力によって作動しない。この構成により、レベル計１は、浮き部材１０が移動しても予備用スイッチ６ｂが作動しないため、予備用スイッチ６ｂを支持部材５の任意の位置に配置することができる。これにより、レベル計１では、検出用スイッチ６ａが故障した場合に、容易にスイッチを交換することができる。
【００７７】
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００７８】
１    レベル計（フロート式レベル計）
２    案内部材
５    支持部材
５ａ  延伸部
６    スイッチ
６ａ  検出用スイッチ
６ｂ  予備用スイッチ
７、１０７、２０７、３０７、４０７    接続部材
９    固定部材
１０    浮き部材
【要約】
【課題】メンテナンスが容易なフロート式レベル計を提供する。
【解決手段】管状の案内部材２と、案内部材２の内部に設けられ、案内部材２の軸方向に延びる支持部材５と、案内部材２の軸方向に移動自在な浮き部材１０と、浮き部材１０に設けられた開閉マグネット１０ｂの磁力によって作動するスイッチ６と、を有し、液面の変位に伴って浮き部材１０が移動し、スイッチ６が作動することで液面の位置を検出するレベル計１であって、スイッチ６は、支持部材５における浮き部材１０が移動することで作動する位置に接続された検出用スイッチ６ａと、浮き部材１０が移動しても作動しない位置に設けられた予備用スイッチ６ｂと、を含む。
【選択図】図１【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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