[发明专利]流体水平检测开关

说明书

发明领域

本发明总体涉及一种包括流体水平传感器的电开关，更特别涉及一种开关，其在被监测的流体的体积低于预定的水平时自动接通一电路。

背景技术

在许多将流体装于容器内的装置中，最好监测流体水平。在某些装置中，当流体的体积低于预定的水平时，改变一操作参数可能是有利的。例如，如果发动机曲轴箱中的润滑油水平变得不足就会要求自动关闭内燃机。在水的水平高度被充分地降低以后，也会要求关闭用于船底的水泵。同样，会要求为贮藏于罐内的消耗性流体产物如住宅取暖油的使用者们提供低流体水平的警示。

忽视低流体状况所带来的问题是使用不方便、安全问题、以及主系统的损坏。例如，在用于发电机或草场割草机中的那些较小型火花点火式发动机的操作过程中，油的损耗或低的油状况的后果在本领域内是众所周知的并且部分地描述于U.S.专利4 600 820中。一般而言，如果这样的一些发动机受到诸如迅速的油损耗、非故意地过度倾斜发动机、或只是不适当的维护等操作条件，它们可能不足以用足够的油供应来充分地润滑发动机的内部部件。遭受这些条件的发动机的连续操作会导致严重的发动机损坏并可能出现安全隐患。

用于上述U.S.专利中公开的火花点火式发动机的开关呈现出一些缺点，本发明克服了这些缺点。特别是，现有技术的装置设计成通过使点火系统在低油水平状况下接地来关闭发动机。该开关通过发动机曲轴箱的一个侧壁水平安装。因此，装置可能对发动机倾斜过于敏感，因为该装置将很可能贴近曲轴箱的一个侧壁安装。此外，整个开关装置，包括其平衡杆浮动部件和切换杠杆容纳于一个具有多个狭槽和孔的水平的密封护罩内。诸狭槽和孔可以与曲轴箱内的油连通并排出油中的泡沫和气泡。

现有技术的装置在发动机曲轴箱中水平安装，并且由于当油水平处于预定的最高推荐水平时它必须固定在油的顶表面附近，该装置还受到油中的相当大的扰动和波动的影响，这种扰动和波动是由于采用一共用曲轴安装的飞溅装置产生的飞溅和通气引起的。这些情况会导致开关的不够可靠的性能并且会导致点火系统的断续操作。此外，现有技术的装置中所利用的平衡杆部件并没有表现出充分适用于应付较强和较大振幅的振动，例如在一火花点火式发动机中一旦点火中断就遇到的那样的振动。如果将现有技术的装置用于在低的油水平状况下通过中断电控的燃料供给系统来自动关闭柴油发动机将遇到同样的一些缺点。

另外一些用于低的流体水平状况、例如在自动发动机关闭应用中的现有技术的设计包括一具有浮动磁铁的玻璃状舌簧开关。这种技术的一个问题是在这样一种开关中的该对玻璃状舌簧是很薄的并且在过大的电流施加于开关时往往会焊在一起。在使较小型的火花点火式发动机的点火系统在低的油水平状况下接地而设计成的点火切断开关的情况下，由于可以低到约2至5安培范围的电流，两舌簧就可能变成永久性粘结的。在这样的开关失效的情况下，即使将油加到一安全的水平以后，点火系统仍将接地并且发动机将不可能重新起动除非更换开关。

一些采用玻璃状舌簧开关的制造者已增加了电气装置、如一个三端双向可控硅开关(Triac)来适应操作的电流强度。这样附加的部件大大增加了开关的成本，仍不能减轻关于玻璃状舌簧开关的其他问题，例如对高温和冲击的敏感性。

鉴于上述示例性现有技术的装置的缺点，最好是具有一种开关，其将流体水平检测与电路的自动断开和接通加以组合，并可以改善安装位置以便减小对流体容器倾斜的敏感性。进一步有利的是提供一种开关装置，其对在某些操作环境下出现的流体水平的扰动和波动、例如飞溅和通气是不太敏感的。同样有利的是流体水平检测开关具有旋转的转矩特性，这种特性在大振幅的、变化和较低频率的运动过程中对断续的操作是不太敏感的，其中所述运动是例如在内燃发动机的关掉过程中通常经受的振动。本发明克服现有技术的那些缺点，同时提供具有上述要求的特征的流体水平检测开关。

发明概述

本发明总体实施于一种改进的流体水平检测开关中。该开关包括一底座、一枢轴式连接于底座的浮体、一枢轴式连接于底座的平衡重、一连接浮体与平衡重的连杆、一导电阻尼器、一电端子和一导电销。

当流体的体积处在或高于预定的足够水平时，开关保持断开。如果流体的体积低于预定的足够水平，则浮体向下转动，迫使平衡重进入导电阻尼器，导电阻尼器又与电端子接触。在这种情况下，开关闭合并接通电路。

在本发明的另一方面，平衡重由密度比浮体材料密度大的材料构成。