JP2007278769A - 容器内の内容物の液面高さ検出装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】浄化槽内の汚水などの液面高さを安定的に精度よく検出することができる、容器内の内容物の液面高さ検出装置を提供する。
【構成】少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒が、略重力方向に延びる帯状絶縁体を介して互いに対向された状態で固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の外周面の全体が絶縁膜で被覆されて成る静電容量検出用電極部、又は、少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒であってその各外表面が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対のパイプ又は棒が、互いに対向された状態で固定されて成る静電容量検出用電極部、を含む容器内の内容物の液面高さ検出装置である。
【選択図】 図1
【構成】少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒が、略重力方向に延びる帯状絶縁体を介して互いに対向された状態で固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の外周面の全体が絶縁膜で被覆されて成る静電容量検出用電極部、又は、少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒であってその各外表面が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対のパイプ又は棒が、互いに対向された状態で固定されて成る静電容量検出用電極部、を含む容器内の内容物の液面高さ検出装置である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液体を含む内容物を収容する容器(例えば浄化槽など)内の内容物の液面の高さを検出するための、容器内の内容物の液面高さ検出装置に関する。
図8は従来の膜分離式の浄化槽を示す概念図である(特許文献1参照)。図8において、aは沈殿分離槽、bは嫌気濾床槽、cはばっき槽、dは消毒槽である。図8において、浄化槽に導かれた汚水は、まず沈殿分離層aに入り、ここで夾雑物が除去された後、嫌気濾床槽bに入り、嫌気処理される。その後、汚水は、移送ポンプnによりばっき槽cに送られ、好気処理される。ばっき槽cには散気管eが設けられており、これに接続された送風機fから空気が供給され、ばっき槽c内は好気性とされる。前記ばっき槽cで活性汚泥処理された汚水は、吸引ポンプgにより、ばっき槽c内に設けられた分離膜hを通過し、濾過された後に消毒槽dに送られる。この濾過水は、消毒槽dで処理され、放流される。
このような浄化槽へ流入される汚水の量は、住民の生活パターンなどによって常に変動するため、浄化槽の浄化処理能力は、浄化槽内の汚水の水位に応じて常に変動させる必要がある。そのため、従来より、浄化槽においては、汚水の浄化槽内の水位を検出するための水位センサが備えられている。図8において、j及びkは、それぞれ嫌気濾床槽b及びばっき槽c内の汚水の水位を検出するために設けられた水位センサである。これらの水位センサj,kからの信号は制御部mに入力される。制御部mは前記各水位センサj,kからの信号に基づいて前記各ポンプn,gなどを制御する。
特開平10−5782号公報
従来の浄化槽においては、浄化槽内の汚水の水位を検出する場合に、汚水中に様々な浮遊物が存在していることなどから、安定的に精度よく検出することができないという問題があった。
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、液体を含む内容物を収容する容器内の内容物中に様々な浮遊物が存在している場合などでも、前記内容物の液面高さを安定的に精度よく検出することができる、容器内の内容物の液面高さ検出装置を提供することを目的とする。
以上のような課題を解決するための本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の中空の丸パイプが、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体(絶縁体は、薄いテープ状のものでも厚い板状のものでもよい。以下同じ)」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸パイプの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである(なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい)。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸パイプを前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことが望ましい。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸パイプであって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸パイプが、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである(なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい)。
また、前記各発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記丸パイプの外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の丸棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである(なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい)。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸棒を前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことが望ましい。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸棒であって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸棒が、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである(なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい)。
また、前記各発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記丸棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の断面多角形状のパイプ又は棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである(なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい)。
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記パイプ又は棒の各外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ各外周側面が互いに対向している一対のパイプ又は棒が、その各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の表面全体が薄い絶縁膜で被覆されて成るので、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対のパイプ又は棒の間の前記帯状絶縁体の両側のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ各外周側面が互いに対向している一対のパイプ又は棒が、その各外周表面が「薄い絶縁膜」で被覆され更に互いに対向・固定されて成るので、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対のパイプ又は棒の間のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
また、特に、本発明においては、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の中空の丸パイプを、その各外周側面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用している。一般に、一対の丸パイプを「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向させながら固定することは、一対の丸パイプ同士の高精度な位置決めなどが不要であることから、極めて容易にできる。よって、本発明では、前記静電容量検出用電極部を極めて低コストで製造することが可能になる。また、前述のような一対の丸パイプから成る静電容量検出用電極部は極めて簡素な構成なので、耐久性の高い静電容量検出用電極部を提供できるようになる。
また、特に、本発明において、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の中空の丸パイプを、その各外周側面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用したときは、一般に、一対の「中空」の丸パイプは外部からの衝撃を受けても変形することが極めて少ないので、前記静電容量検出用電極部に、外部からの衝撃に対して極めて大きな強度を持たせることができる。すなわち、本発明では、前述のように2つの丸パイプを互いに固定した構成なので、外部からの衝撃などが加えられても湾曲などの変形の恐れが極めて少なく、装置全体の耐久性を大幅に高めることができる。
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ互いに対向面を有している一対の丸棒が、その外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対の丸棒の間のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対の丸棒間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の丸棒間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
また、特に、本発明においては、前述のように、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の丸棒を、その各外周面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用している。一般に、一対の丸棒を「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向させながら固定することは、一対の丸棒同士の高精度な位置決めなどが不要であることから極めて容易にできる。よって、本発明では前記静電容量検出用電極部を極めて低コストで製造することが可能になる。
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ互いに対向面を有している一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、その各外周面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の外周面の全体が絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の互いに対向する各外周面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の容量(液面の高さ)が増大すると、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の前記帯状絶縁体の両側のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1について述べるような形態である。
図1は本発明の実施例1による浄化槽内の汚水(内容物)の液面高さ検出装置を示す図である。図1(a)において、1,2は互いに同一形状の銅製(又は導電性プラスチック製)の中空の丸パイプである。この2つの丸パイプ1,2は、図1(b)及び(c)に示すように、それらの各外周側面がプラスチック製の薄く細長い帯状の絶縁体3を介して互いに対向する状態で、互いに固定されている。前記絶縁体3は、前記各丸パイプ1,2の各外周側面が互いに線接触する部分に沿って、前記丸パイプ1,2の長手方向と略平行な方向に、配置されている。また、前記絶縁体3は、例えば幅が約0.1〜2.0mm程度の細いもので、厚さが極めて薄いものである。また、図1(c)に示すように、前記各丸パイプ1,2及び絶縁体3は、それらの外周面がエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材による絶縁膜4で被覆されている。前記一対の丸パイプ1,2、絶縁体3、及び絶縁膜4により、前記一対の丸パイプ1,2(電極)の互いに対向する各外周面の間に静電容量を生じさせるための静電容量検出用電極部7が構成されている。また、前記各丸パイプ1,2は、その内周側面にも薄い絶縁膜1a,2aが形成されている。
本実施例1においては、浄化槽内の汚水の液面高さが増大すると、前記一対の丸パイプ1,2の各外周側面の間のスペース(図1(c)の5,6参照)には、それまで存在した空気が押し出されて汚水が流入する。その結果、前記一対のパイプ1,2間の前記スペース5,6に存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の丸パイプ1,2間の静電容量が変化することになる。
なお、図1の静電容量検出用電極部7は、例えば、前記2つの丸パイプ1,2を用意し、これらを前記絶縁体3を介して互いに対向させながら所定の結束部材で固定し、その状態でエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材を含む絶縁性液体の中に含浸させることによりその全体を絶縁膜4で被覆し、前記絶縁性液体を乾燥させた後に前記結束部材を外し、その後、さらに、この2つの丸パイプ1,2を前記絶縁性液体の中に含浸させて乾燥させる、などの方法により製造可能である。
また、図1(a)において、101は前記各丸パイプ1,2間の静電容量を検出・測定するための測定部である。前記測定部101は、交流電源回路と抵抗を含み、前記各丸パイプ1,2と電気的に接続されている。前記測定部101は、前記各丸パイプ1,2間に所定の交流電圧を印加しながら前記各丸パイプ1,2により構成されるコンデンサの両端電圧を検出することにより、前記各丸パイプ(各電極)1,2間の静電容量(内容物の液面高さに応じた静電容量)を検出する。
また、図1(a)において、102は、前記測定部101からの信号に基づいて、浄化槽8内の汚水の現在の液面高さを求めるための信号処理部である。また、103は、前記信号処理部102から出力された値を表示するための表示部である。
次に、図2は、図1に示す一対の丸パイプ1,2などから成る静電容量検出用電極部7の、浄化槽の例えばばっき槽(図8の符号c参照)内での配置構造を説明するための図である。図2(a)は前記ばっき槽cを上方向から見た断面図、図2(b)は前記ばっき槽cを横方向から見た断面図である。本実施例1では、図2(a)(b)に示すように、静電容量検出用電極部7が、前記ばっき槽cの図示左右方向の両端部側の位置であってその中央に近い位置にそれぞれ2個ずつ、その長手方向が略重力方向となるように配置されている。この図2に示すように、本実施例1では前記ばっき槽c内の計4箇所にそれぞれ静電容量検出用電極部7を配置するようにしているので、これらの中の一つ又は複数個が故障しても、残りの静電容量検出用電極部7を使用して静電容量を検出することにより、前記ばっき槽cの汚水の容量を測定することができる。
以上のように、本実施例1においては、前述のように一対の丸パイプ1,2をその外周面が帯状の絶縁体3を介して対向された状態で固定し、更にそれらの外周面の全体を絶縁膜で被覆するようにしている。その結果、前記一対の丸パイプ1,2の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体3の両側のスペース5,6(図1(c)参照)には、前記浄化槽内の汚水の液面の高さに応じて、空気か汚水のいずれかが存在することになる。すなわち、前記一対の丸パイプ1,2の間の前記スペース5,6には、前記絶縁膜4と空気又は汚水とから成る誘電体が存在することになる。空気と汚水とでは誘電率が大きく異なるので、前記一対の丸パイプ1,2間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内における前記汚水の液面高さを検出することができる。
また、本実施例1では、前記各丸パイプ1,2の外周側面は、それぞれ研磨され鏡面仕上げされている。これは、前記各丸パイプ1,2の各外周面の間の距離を高精度に均一にするためである。
本実施例1に使用する静電容量検出用電極部7は、前述のように、一対の中空の丸パイプ1,2を絶縁体3を介して対向・固定させてその外周面の全体を絶縁膜で被覆するという極めて簡素な構造を採用しているので、一対の丸パイプ1,2を互いに高精度に位置決めなどする必要がなく、製造コストを極めて小さくすることができる。また、一般に、中空の丸パイプは、外部からの衝撃に対する強度が大きいので、外部からの固形物などを含む汚水が浄化槽内に勢いよく導入されて前記一対の丸パイプ1,2に衝突しても、前記一対の丸パイプ1,2が折り曲がるなど変形してしまう恐れがなく、前記静電容量検出用電極部7の耐久性を大幅に高めることができる。
次に、図3を参照して本発明の実施例2による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。図3において、図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図3に示す実施例2においては、前記実施例1と異なって、一対の丸パイプ1,2の間に絶縁体3を介在させることなく、各外周面に薄い絶縁膜44,45が予め被覆された一対の丸パイプ1,2の各外周側面を互いに直接に対向・固定させることにより、静電容量検出用電極部7を構成している。すなわち、この実施例2では、前記実施例1におけるような絶縁体3を使用しないで、各丸パイプ1,2の外周側面の絶縁膜44,45を介して各丸パイプ1,2を互いに対向させている。これ以外の構成は前記実施例1と同様であるので、説明を省略する。この実施例2においても、前記実施例1とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の実施例3による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例3においては、図4に示すような静電容量検出用電極部17が使用される。図4において、図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図4において、11,12は互いに同一形状の銅製(又は導電性プラスチック製)の一対の丸棒(前記実施例1の丸パイプ1,2のように中空ではない)である。この一対の丸棒11,12の外周側面は鏡面仕上げされている。この2つの丸棒11,12は、それらの各外周面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体3(図4(b)参照)を介して互いに対向した状態で、互いに固定され、更にそれらの外周面が絶縁膜14(図4(c)参照)により被覆されている。
これらの一対の丸棒11,12の互いに対向する各外周側面の間のスペース15,16(前記絶縁体3の両側のスペース。図4(c)参照)には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例3によっても、前記実施例1と同様に、前記一対の丸棒11,12(電極)間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。
次に、図5を参照して本発明の実施例4による浄化槽内の汚水(内容物)の液面高さ検出装置を説明する。図5において、図4と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図5に示す実施例4においては、前記実施例3と異なって、一対の丸棒11,12の間に絶縁体3を介在させることなく、各外周面にそれぞれ薄い絶縁膜54,55が予め被覆された一対の丸棒11,12の各外周側面を互いに直接に対向・固定させることにより、静電容量検出用電極部17を構成している。すなわち、この実施例4では、前記実施例3におけるような絶縁体3を使用しないで、各丸棒11,12の外周側面の絶縁膜54,55を介して各丸棒11,12を互いに対向させている。これ以外の構成は前記実施例3と同様であるので、説明を省略する。この実施例4においても、前記実施例3とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の実施例5による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例5においては、図6に示すような静電容量検出用電極部27が使用される。図6において、図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図6において、21,22は互いに同一の断面略四角形状で且つ中空に形成されている銅製(又は導電性プラスチック製)の一対の角パイプである。この2つの角パイプ21,22の各外周側面は鏡面仕上げされている。この2つの角パイプ21,22は、それらの各外周面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体3(図6(b)参照)を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更にそれらの各外周面が絶縁膜24(図6(c)参照)により被覆されている。
これらの一対の角パイプ21,22の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体3の両側のスペース25,26(図6(c)参照)には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例5によっても、前記実施例1−5などと同様に、前記一対の角パイプ(電極)21,22間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。なお、図6の例では、前記一対の角パイプ21,22の内周面には絶縁膜(図1の符号1a,2a参照)が形成されていないが、これを形成するようにしてもよい。
次に、本発明の実施例6による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例6においては、図7に示すような静電容量検出用電極部37が使用される。図7において、図6と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図7において、31,32は互いに同一の断面略三角形状で且つ中空に形成された銅製(又は導電性プラスチック製)の一対の三角パイプである。この2つの三角パイプ31,32の外周側面は鏡面仕上げされている。この2つの三角パイプ31,32は、それらの各外周側面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体3(図7(b)参照)を介して互いに対向された状態で、互いに固定され、更にそれらの各外周面が絶縁膜34(図7(c)参照)により被覆されている。
これらの一対の三角パイプ31,32の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体3の両側のスペース35,36(図7(c)参照)には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例6によっても、前記実施例5などと同様に、前記一対の三角パイプ31,32(電極)間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。なお、図7では、前記一対の三角パイプ31,32の内周側面に絶縁膜(図1の符号1a,2a参照)が形成されていないが、これを形成するようにしてもよい。
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明及び本発明を構成する各構成要件は、それぞれ、前記の各実施例及び前記の各実施例を構成する各要素として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施例5(図6参照)では断面略四角形状で中空の一対の角パイプ21,22により静電容量検出用電極部27を構成するようにしたが、本発明では、前記断面略四角形状で中空の一対の角パイプ21,22に代えて、断面略四角形状の一対の角棒(中空でないもの)を使用して静電容量検出用電極部27を構成するようにしてもよい。また、同様に、前記実施例6(図7参照)では断面略三角形状で中空の一対の三角パイプ31,32により静電容量検出用電極部37を構成するようにしたが、本発明では、前記断面略三角形状で中空の一対の三角パイプ31,32に代えて、断面略三角形状一対の三角棒(中空でないもの)を使用して静電容量検出用電極部37を構成するようにしてもよい。
また、前記各実施例においては、前記丸パイプ1,2、前記丸棒11,12、前記角パイプ21,22、及び前記三角パイプ31,32はいずれも銅製(又は導電性プラスチック製)としているが、本発明において静電容量検出用電極部を構成する「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」は、例えばカーボン製なども含み、導電性材料により構成されるものであればよい。
また、本発明において静電容量検出用電極部を構成する「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」は、その全体が導電性材料により構成されている必要はなく、少なくともその各外周部分が導電性材料により構成されていればよい。すなわち、例えば、絶縁性のプラスチックで製造された「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」の外周部分の表面に、導電性材料から成る膜を形成したもの、あるいは導電性フィルムを巻き付けたもの、などでもよい。
また、前記実施例1などでは、2つの丸パイプ1,2を絶縁体3を介した状態で固定してからエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材を含む液体に含浸する方法により前記丸パイプ1,2の外周側面に薄い絶縁膜を形成するようにしているが、本発明では、これに限られることなく、例えば、前記丸パイプ1,2の外周側面に薄い絶縁フィルムを巻き付ける方法、前記丸パイプ1,2の外周側面に絶縁素材をスプレーにより吹き付ける方法などによっても、前記丸パイプ1,2の外周側面に薄い絶縁膜を形成することができる。
さらに、前記の実施例1などでは、前記丸パイプ1,2の内周側面にも薄い絶縁膜(図1の符号1a,2a参照)が形成されているが、本発明においては、前記丸パイプ1,2の内周側面に絶縁膜を形成しないようにしてもよい。
1,2 丸パイプ
3 絶縁体
4,14,24,34,44,45,54,55 絶縁膜
5,6,15,16,25,26,35,36 スペース
7,17,27 静電容量検出用電極部
11,12 丸棒
21,22 角パイプ
31,32 三角パイプ
101 測定部
102 信号処理部
103 表示部
c 浄化槽
3 絶縁体
4,14,24,34,44,45,54,55 絶縁膜
5,6,15,16,25,26,35,36 スペース
7,17,27 静電容量検出用電極部
11,12 丸棒
21,22 角パイプ
31,32 三角パイプ
101 測定部
102 信号処理部
103 表示部
c 浄化槽
Claims (10)
- 液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の中空の丸パイプが、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸パイプの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。 - 請求項1において、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸パイプを前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
- 液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸パイプであって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸パイプが、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。 - 請求項1から3までのいずれかにおいて、前記各丸パイプの外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
- 液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の丸棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。 - 請求項5において、前記静電容量検出用電極は、一対の丸棒を前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
- 液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸棒であって少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸棒が、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。 - 請求項5から7までのいずれかにおいて、前記各丸棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
- 液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の断面多角形状のパイプ又は棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。 - 請求項9において、前記各パイプ又は棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006103429A JP2007278769A (ja) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | 容器内の内容物の液面高さ検出装置 |
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JP2006103429A JP2007278769A (ja) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | 容器内の内容物の液面高さ検出装置 |
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JP2006103429A Pending JP2007278769A (ja) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | 容器内の内容物の液面高さ検出装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130095869A (ko) * | 2012-02-21 | 2013-08-29 | 삼성테크윈 주식회사 | 절연체 호스를 이용한 임베디드 정전용량형 레벨 센서 및 그 제조방법 |
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2006
- 2006-04-04 JP JP2006103429A patent/JP2007278769A/ja active Pending
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