(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測温抵抗体を挿入した複数の保護管からなり、前記保護管を測温抵抗体の存する先端レベル検出部と容器の蓋に取付ける基幹部に分割し、前記保護管の基幹部端部は前記先端レベル検出部を挿入した状態で溶接し、前記複数の保護管の基幹部に溶接した補強板を設けてなる液面レベルスイッチにおいて、前記補強板に前記保護管と同数の円形凹部を形成し、該円形凹部の内径を前記基幹部の外径より大きくして、溶接できないデッドスペースがなくなるように前記円形凹部の外縁に前記保護管を溶接したことを特徴とする液面レベルスイッチ。
【請求項２】
前記基幹部の肉厚は前記先端レベル検出部の肉厚よりも大きくした請求項１に記載の液面レベルスイッチ。
【請求項３】
前記保護管の前記基幹部と先端レベル検出部との溶接部はＹＡＧレザー溶接してなる請求項１又は請求項２に記載の液面レベルスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液相と気相とにおいて熱放散定数が異なることを利用した測温抵抗体を用いる液面レベルスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面レベルスイッチは、図４に示す特開平７−６３５９２号公報等で知られたものである。すなわち、液体を収容する容器１１のフランジ部１１ａには、先端が閉じた２個の保護管１２，１３を備えたステンレス製蓋１４が、金属製パッキン１５を介して気密に取付けられる。保護管１２，１３の先端には測温センサ１６，１７が挿入あるいは封入され、液面の検出したい高さとなる基準位置Ｌに設定されている。センサとして、例えば、薄膜白金測温抵抗体を用いる。センサから外部回路に接続するリード線１８が連接されている。
【０００３】
前記液面レベルスイッチは、液相と気相とでは熱放散定数が異なることを利用して液面を検出するもので、液面の検出手段として測温抵抗体を用いている。この測温抵抗体を通電加熱させると、測温抵抗体が周囲の温度よりも高温になり、放熱が加熱を相殺するような温度になって平衡する。平衡する温度は、測温抵抗体がおかれている周囲環境により支配され、液相中では熱放散定数が大きいから測温抵抗体の温度が低くなり、気相中では熱放散定数が小さいから測温抵抗体の温度が高くなる。他方の測温抵抗体を、同じ位置に周囲温度を測定するために設け、この測温抵抗体の抵抗値と通電加熱させた測温抵抗体の抵抗値を比較すれば液面が測温抵抗体の上方にあるか、下方にあるかを判別することができる。
【０００４】
液面レベルスイッチは機械的な可動部がなく、取付部の密閉構造が完全で、レベルスイッチを取り付ける容器への不純物の侵入がない、液面検出感度が高いなどの特徴がある。例えば半導体製造装置において、化学蒸着装置に反応ガスを供給する液体原料供給装置の容器や、冷却用冷媒供給装置の容器内の液面レベルを検出するのに用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近は液面レベルスイッチを取り付ける容器には液を多く貯蔵するため、容器が大型化し、特に高さが高くなってきている。そのために、液面レベルスイッチの測温抵抗体を挿入した保護管が長くならざるを得なくなった。
【０００６】
その結果、容器の移動等で振動が加わると、前記保護管が折れたり、ひび割れ等の損傷を起こす恐れがある。これを防止するために、複数の保護管を連結する補強板を溶接することがなされている。
【０００７】
しかしながら、保護管に補強板を取り付けるに際して、保護管の肉厚が薄いので、溶接時に孔があき、取り付けが困難である。また前記保護管の肉厚を増したり、前記保護管の径を大きくすると、レベル検出感度の低下を招くという問題点がある。
【０００８】
本発明は、液面レベルスイッチの感度を低下させずに液面レベルスイッチの保護管を長くしても、振動による前記保護管の損傷を防止することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測温抵抗体を挿入した複数の保護管からなり、前記保護管を測温抵抗体の存する先端レベル検出部と容器の蓋に取付ける基幹部に分割し、前記保護管の基幹部端部は前記先端レベル検出部を挿入した状態で溶接し、前記複数の保護管の基幹部に溶接した補強板を設けてなる液面レベルスイッチにおいて、前記補強板に前記保護管と同数の円形凹部を形成し、該円形凹部の内径を前記基幹部の外径より大きくして、溶接できないデッドスペースがなくなるように前記円形凹部の外縁に前記保護管を溶接したしたことにより上記課題を解決する手段とする。
【００１０】
保護管の前記基幹部の先端レベル検出部との溶接部の内径は先端レベル検出の外径に挿入できる大きさにすると好適である。
【００１１】
ここで、保護管の前記基幹部と先端レベル検出部との溶接部は、ＹＡＧレーザ溶接にしてもよい。
【００１２】
更に、複数の保護管の基幹部を連結する補強板を設ける。また、複数の保護管の基幹部の外径より補強板の保護管溶接部を小さくして、ＹＡＧレーザ溶接をしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の態様】
本発明の一実施例を図１に示し、これに従って説明する。保護管Ｐは、先端レベル検出部１と保護管基幹部２とからなる。先端レベル検出部１は、例えば長さ５０ｍｍ、外径２．５φｍｍ、肉厚０．２５ｍｍのステンレスパイプからなり、その先端部は、スエージング加工とプラズマ溶接等の方法で予め閉じられる。
【００１４】
一方、保護管基幹部２は、例えば、長さ１５０ｍｍ、外径３．１ｍｍφ、肉厚０．５ｍｍのステンレスパイプからなる。
【００１５】
まず、保護管先端レベル検出部１と保護管基幹部２との溶接部３の外周を、図示しない固体レーザ発振媒体のＹＡＧ  レーザ溶接により密閉する。溶接部は内径部を２．５ｍｍφに加工する。保護管基幹部２の肉厚を増すことにより、振動の共振点を高し、振動による保護管の損傷を防止することができる。この溶接は一般にＹＡＧレーザ溶接と称しており、固体レーザ発振媒体の代表例である。
【００１６】
次いで、保護管基幹部２にステンレス製蓋１４を電子ビーム溶接により溶接する。その後、保護管基幹部２に、図４に示すリード線１６を溶接した測温センサ１６，１７を挿入する。
【００１７】
図２、図３は保護管Ｐを補強板５により支持する他の実施例を示す。保護管Ｐは、４本の先端レベル検出部１，……，１と４本の保護管基幹部２，……，２とからなる。保護管基幹部２と先端レベル検出部１とを溶接するのは先の実施例と同様である。
【００１８】
補強板５には、保護管基幹部２，……，２を保持する円形凹部５１，……，５１を形成する。補強板５の円形凹部５１，……，５１の内径を保護管基幹部２，……，２の外径より大きくして円形凹部５１，……，５１の外縁６を溶接する。溶接部６では補強板５と４本の保護管基幹部２，……，２に線接触させるようにする。
【００１９】
次いで、保護管基幹部２に、図４に示すステンレス製蓋１４を電子ビーム溶接により溶接する。その後、保護管基幹部２に、リード線１６を溶接した測温センサ１４，１５を挿入するのは、先の実施例と同様である。
【００２０】
複数の保護管の間に補強板５を設けることにより保護管同士の接触を防止し、補強板５の円形凹部５１，……，５１の内径を保護管基幹部２，……，２の外径より大きくすることにより、溶接できないデットスペースがなくなり、その後、液面レベルスイッチの全表面を電解研磨等の方法により、例えば表面粗度をＲｍａｘ０．５以下に容易に仕上げることができる。それにより、使用中のレベルスイッチの表面に熱絶縁物質の付着を防止することができ、熱絶縁物による測温抵抗体の熱放散定数が変動して液面検出の判定に誤差が生ずることを防止することができる。
【００２１】
上記２つの実施例は液面検出を２位置で行う構成を説明したが、測温対抗体とその保護管の数を増加すれば、３位置以上の液面検出も可能である。
【００２２】
【発明の効果】
液面レベルスイッチの保護管を液面検出をする測温抵抗体の収めた先端部と、容器の蓋に溶接した基幹部に分割し、レーザ溶接したので、液面レベルスイッチの液面検出感度を低下させずにレベルスイッチの強度を増大することが出来る。ＹＡＧレーザ溶接をするので、極細い保護管を気密を保持し、十分な強度が得られる。
【００２３】
複数の保護管の間に補強板５を設けることにより、容器内に液を再充填する際に、容器を横積みして運搬中、振動により保護管同士の接触を防止することができる。また、補強板５と保護管の溶接部において、円形凹部５の内径を保護管の外径より大きくすることにより、溶接できないデットスペースがなくなり、基幹部にはＹＡＧレーザ溶接したので、極細の保護管を気密に保持するとともに強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液面レベルスイッチの保護管接合部の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の液面レベルスイッチの補強板接合部の構造を示す側面図である。
【図３】本発明の液面レベルスイッチの補強板接合部の構造を示す断面図である。
【図４】従来の液面レベルスイッチの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１        保護管先端レベル検出部
２        保護管基幹部
３        保護管溶接部
５        補強板
６        円形凹部の外縁
５１      円形凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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