JP2013122412A - Non-contact liquid detection configuration - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact liquid detection configuration which does not require a wide space for installation in an apparatus performing a specific function by using liquid and can detect the liquid even if the liquid is transparent.SOLUTION: The non-contact liquid detection configuration includes: a container body 1 storing liquid therein and composed of a light transmission body having the refractive index of light greater than that of the air; a light-emitting device 4 arranged in one direction to the container body 1 and emitting light; a photodetector 5 outputting an electric signal according to the intensity of reflection light; and direct reflection light shielding means 9 for preventing the light emitted from the light-emitting device 4 and directly reflected on an outer surface 1a of the container body 1 from directly entering a photodetector 5. When liquid 2 is in the container body 1, since the reflection light intensity is decreased and an output signal of the photodetector 5 changes, detection determination can be performed for detecting existence of the liquid. This does not require a wide space for arrangement when the apparatus is installed, and provides the non-contact liquid detection configuration capable of detecting the liquid even when the liquid to be detected is transparent.

Description

本発明は、容器の内部に蓄えた水等の透明な液体を利用する電気機器に搭載する容器の内部の液体の有無を容器の外部から液体に非接触で検知する非接触液体検知構成に関する。   The present invention relates to a non-contact liquid detection configuration for detecting the presence / absence of a liquid in a container mounted on an electric device that uses a transparent liquid such as water stored in the container without contacting the liquid from the outside of the container.

従来、この種の容器の内部の透明な液体の有無を容器の外部から液体に非接触で検知する構成としては、超音波信号を液体の表面に向けて照射し、このとき液体の表面からの超音波信号の反射時間の変化から液体の有無を検知する方式が知られているが、この超音波信号の反射を活用した構成は超音波信号を送受信する超音波素子の価格が非常に高価であることから高価な計測機や液体検知に高い精度が要求される機器においてのみ活用され、広く一般的な電気機器において活用されてはいなかった。   Conventionally, as a configuration for detecting the presence or absence of a transparent liquid inside a container of this type from the outside of the container without contact with the liquid, an ultrasonic signal is irradiated toward the surface of the liquid, and at this time, the liquid from the surface of the liquid is irradiated. A method of detecting the presence or absence of liquid from the change in the reflection time of the ultrasonic signal is known, but the configuration utilizing this reflection of the ultrasonic signal is very expensive for the ultrasonic element that transmits and receives the ultrasonic signal. For this reason, it is used only in expensive measuring instruments and devices that require high accuracy for liquid detection, and has not been used in general electric devices.

比較的安価で広く一般的な電気機器において活用できる構成としては液体による光の屈折作用を応用した構成があり、一例としては、発光素子と受光素子とを光透過体で構成した容器の外部において対向配置し、発光素子から光を出力して、この出力した光が容器を透過して容器と液体との境界面にて屈折することで受光素子において受光される光量が変化する作用を活用して液体の有無を検出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a configuration that is relatively inexpensive and can be used in a wide range of general electrical equipment, there is a configuration that applies the refraction action of light by a liquid. For example, a configuration in which a light emitting element and a light receiving element are formed of a light transmitting body outside a container. The light is output from the light emitting element, and the output light is transmitted through the container and refracted at the boundary surface between the container and the liquid. A device that detects the presence or absence of liquid is known (for example, see Patent Document 1).

以下、その電気機器の電源構成について図14を参照しながら説明する。   Hereinafter, the power supply configuration of the electric device will be described with reference to FIG.

赤外線が透過するポリエチレン等で構成された液体を蓄える容器体100の角部を外側に、容器体100の内部の被検出液体101の容器側壁とこれに接した液体との境界面102に対して垂直以外の角度で赤外線を入射するように赤外発光素子103を配置し、また赤外受光素子104を前記赤外線の入射方向の延長線上の赤外発光素子103と対向させた位置に配置することで赤外発光素子103と赤外受光素子104で容器体100の角部を外側にから挟む配置とし、この赤外受光素子104から出力される受光量に比例した電気出力信号の信号処理を行う制御回路部105を備えており、容器体100の内部に被検出液体101が無い場合には赤外発光素子103から出力された赤外線は、容器体100を透過して直接的に赤外受光素子104に入力されるために赤外受光素子104からは大きな電気出力信号が出力され、また容器体100の内部に被検出液体101がある場合には赤外発光素子103から出力された赤外線は容器体100と被検出液体101の境界面102にて屈折することで赤外受光素子104の設置されていない方向に曲げられことから赤外発光素子103からは容器体100の内部に被検出液体101が無い場合に対して低下した電気出力信号が出力されるために、この赤外受光素子104から出力される電気出力信号の変化から制御回路部105において容器体100の内部の被検出液体101の有無を判定するようにしている。   With respect to the boundary surface 102 between the container side wall of the liquid 101 to be detected inside the container body 100 and the liquid in contact with the corner portion of the container body 100 that stores liquid made of polyethylene or the like that transmits infrared rays. The infrared light emitting element 103 is disposed so that infrared rays are incident at an angle other than perpendicular, and the infrared light receiving element 104 is disposed at a position facing the infrared light emitting element 103 on an extension line in the infrared incident direction. The infrared light emitting element 103 and the infrared light receiving element 104 are arranged to sandwich the corner of the container body 100 from the outside, and signal processing of an electrical output signal proportional to the amount of light received output from the infrared light receiving element 104 is performed. When the control circuit unit 105 is provided and the liquid to be detected 101 does not exist inside the container body 100, the infrared light output from the infrared light emitting element 103 passes through the container body 100 and directly receives the infrared light. A large electrical output signal is output from the infrared light receiving element 104 to be input to the child element 104, and when the liquid to be detected 101 is inside the container body 100, the infrared light output from the infrared light emitting element 103 is Since the infrared light receiving element 103 is refracted at the boundary surface 102 between the container body 100 and the liquid to be detected 101 and bent in a direction where the infrared light receiving element 104 is not installed, the liquid to be detected enters the container body 100 from the infrared light emitting element 103. Since a reduced electrical output signal is output with respect to the case where there is no 101, the detected liquid 101 inside the container body 100 in the control circuit unit 105 from the change in the electrical output signal output from the infrared light receiving element 104. Whether or not there is is determined.

しかしながら、上記の非接触液体検知構成においては、検知構成となる赤外発光素子103と赤外受光素子104を対向させて容器体100の角部を挟み込む位置関係で距離を開けて配置させる必要がある構成であるために、容器体100に対する配置位置が限られ、検知部分に距離をあけて対向配置させるための空間が必要となることから、機器に搭載させる時の配置位置に制限があった。   However, in the non-contact liquid detection configuration described above, it is necessary to arrange the infrared light emitting element 103 and the infrared light receiving element 104 serving as the detection configuration to face each other with a distance between them so as to sandwich the corner portion of the container body 100. Since it is a certain configuration, the arrangement position with respect to the container body 100 is limited, and a space for disposing the detection portion at a distance from each other is necessary, so that there is a restriction on the arrangement position when mounting on the device. .

このような、搭載時の配置位置に制限が有る構成に対して、検知部を容器の外部の一方向に一体の配置とすることで広い空間を要さずに液体の検知を可能とし、および、比較的安価に構成できる光の反射に基づいて検知する方式も知られている。   For such a configuration in which the arrangement position at the time of mounting is limited, it is possible to detect liquid without requiring a wide space by arranging the detection unit in one direction outside the container, and There is also known a detection method based on reflection of light that can be configured relatively inexpensively.

一例としては有色のインクの有無をインクタンクの外部から検知するインクジェットプリンタ用の方法として、インクタンクを光透過体で構成し、このインクタンクの内部に多孔質のインク吸蔵体を詰めてインクを含浸させた構成において、インクタンクに光を投光する発光部とインクタンクからの反射光を受けて反射光の強さに応じた出力信号を発生させる受光部とをインクタンクの外部に配設することで、インク吸蔵体にインクが含浸されているときは含浸されていない状態に対してインク吸蔵体が反射してインクタンクから受光部に到る反射光が低下して、受光部から発生される出力信号が低下することからインクの有無を検出するものである(例えば、特許文献2参照)。   As an example, as a method for an ink jet printer that detects the presence or absence of colored ink from the outside of the ink tank, the ink tank is formed of a light transmitting body, and a porous ink occlusion body is packed inside the ink tank to fill the ink. In the impregnated configuration, a light emitting unit that projects light onto the ink tank and a light receiving unit that receives reflected light from the ink tank and generates an output signal corresponding to the intensity of the reflected light are disposed outside the ink tank. As a result, when the ink occlusion body is impregnated with ink, the ink occlusion body reflects against the unimpregnated state, and the reflected light from the ink tank to the light receiving portion decreases, and is generated from the light receiving portion. Therefore, the presence or absence of ink is detected because the output signal is reduced (see, for example, Patent Document 2).

以下、その電気機器の電源構成について図15を参照しながら説明する。   Hereinafter, the power supply configuration of the electric device will be described with reference to FIG.

有色のインクを貯留するインクタンク200は光の屈折率が50%以上の材料で構成した容器本体201の内部に多孔質のポリウレタンフォーム材で構成したインク吸蔵体202を詰めて構成したものであり、インクはこのインク吸蔵体202に含浸させることでインクタンク200の内部に蓄えるようにしている。   An ink tank 200 for storing colored ink is configured by filling an ink storage body 202 made of a porous polyurethane foam material inside a container body 201 made of a material having a light refractive index of 50% or more. The ink is stored in the ink tank 200 by impregnating the ink storage body 202.

容器本体201の外部の側面にはインクを検出するための検出手段として容器本体201と非接触で反射型フォトセンサ203を配置している。   A reflective photosensor 203 is disposed on the outer side surface of the container body 201 as a detection means for detecting ink in a non-contact manner with the container body 201.

この反射型フォトセンサ203は容器本体201に投光するための発光部であるところの発光ダイオード204と容器本体201からの反射光の受光部であるところの受光トランジスター205を並べて構成したものである。   The reflection type photosensor 203 includes a light emitting diode 204 that is a light emitting unit for projecting light onto the container body 201 and a light receiving transistor 205 that is a light receiving unit for reflected light from the container body 201. .

このような構成により、発光ダイオード204から投光された光は、一部は容器本体201の側壁201cの表面で直接に反射され、一部は側壁201cによって吸収され、側壁201cを透過した残りがインク吸蔵体202を照射することとなり、また、インク吸蔵体202を照射した光のうち、一部はインク吸蔵体202によって吸収され、残りはインク吸蔵体202によって反射され、さらには、インク吸蔵体202によって反射された光のうち、一部は容器本体201の側壁201cの表面で更に反射され、一部は側壁201cによって吸収され、側壁201cを透過した残りが受光トランジスター205を照射することとなる。   With such a configuration, part of the light projected from the light emitting diode 204 is directly reflected by the surface of the side wall 201c of the container body 201, and part of the light is absorbed by the side wall 201c, and the remaining light transmitted through the side wall 201c remains. The ink occluding body 202 is irradiated, and part of the light irradiating the ink occluding body 202 is absorbed by the ink occluding body 202, the rest is reflected by the ink occluding body 202, and further the ink occluding body. A part of the light reflected by 202 is further reflected by the surface of the side wall 201c of the container body 201, a part is absorbed by the side wall 201c, and the remainder transmitted through the side wall 201c irradiates the light receiving transistor 205. .

このとき、受光トランジスター205は照射され受光された容器本体201からの反射光を受光して、受光した光の強さに対応する出力信号としての出力電圧を発生するものであるが、インク吸蔵体202が光を受けたときの反射率は、含浸しているインクの量が多いほどインクの色素に光が吸収されることで反射率は低下するために受光トランジスター205の出力電圧も含浸インク量が少ないときに対して低下することとなる。   At this time, the light receiving transistor 205 receives the reflected light from the container body 201 irradiated and received, and generates an output voltage as an output signal corresponding to the intensity of the received light. The reflectivity when 202 receives light is such that the greater the amount of ink impregnated, the more light is absorbed by the pigment of the ink and the reflectivity decreases, so the output voltage of the light receiving transistor 205 is also the amount of impregnated ink. It will be lower than when there is little.

よって、この受光トランジスター205の出力電圧はインクの消費により増加することとなるために、この出力電圧変化からインクタンク200の内部のインクの有無が判定できることとなる。   Therefore, since the output voltage of the light receiving transistor 205 increases due to the consumption of ink, the presence or absence of ink in the ink tank 200 can be determined from the change in the output voltage.

特開2000−329609号公報JP 2000-329609 A 特開平9−314854号公報JP-A-9-314854

このような従来の非接触液体検知構成においては、検知対象の液体がインクであるところの有色の液体であり、色素による光の吸収で光の反射率が低下することに基づいて反射光の強度の変化から液体の有無を検知する方式であるために、検知対象の液体が透明体であるときには光の吸収に差が生じ難いことから液体の有無を検知することができない課題を有していた。   In such a conventional non-contact liquid detection configuration, the intensity of the reflected light is based on the fact that the liquid to be detected is a colored liquid that is ink, and the reflectance of light decreases due to light absorption by the pigment. Since there is a method for detecting the presence or absence of liquid from the change of the liquid, when the liquid to be detected is a transparent body, there is a problem that it is difficult to detect the presence or absence of liquid because there is no difference in light absorption. .

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、機器への搭載時の配置に広い空間を要さず、且つ検知対象の液体が透明体であっても検知を可能とする非接触液体検知構成を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, does not require a wide space for placement when mounted on a device, and enables non-contact detection even when the liquid to be detected is a transparent body An object is to provide a liquid sensing arrangement.

そして、この目的を達成するために、本発明は、機器に備える容器の内部に透明体の液体を蓄えて、この容器の内部に蓄えた液体を活用することで特有の機能を成す構成へ搭載する、内部に液体を蓄えるための空間を設け、光の屈折率が空気よりも大きな光透過体において構成した容器体と、この容器体の外部に容器体に対して一方向に並べて配置した容器体に光を照射する発光素子と、および容器体からの反射光の強度に合わせた電気信号を出力する受光素子と、発光素子から照射した光で容器体の外表面において直接的に反射される液体の有無で変化しない反射光の受光素子への直接入射を遮る直接反射光遮蔽手段を備えて、容器体の内部に液体が有れば無い状態に対して容器体と液体との界面における光の透過量が増加して受光素子へ入射する反射光の強度は低下することから、この反射光の強度の低下を受光素子の出力信号の変化から判断することで液体の有無を検知判定するようにしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   And in order to achieve this object, the present invention is installed in a configuration that has a specific function by storing a transparent liquid in a container provided in an apparatus and utilizing the liquid stored in the container. A container body that is provided with a space for storing liquid therein, and is configured with a light transmitting body having a refractive index of light larger than that of air, and a container that is arranged outside the container body in one direction with respect to the container body A light emitting element that irradiates light on the body, a light receiving element that outputs an electric signal in accordance with the intensity of reflected light from the container body, and the light emitted from the light emitting element is directly reflected on the outer surface of the container body Provided with direct reflection light shielding means that shields the direct incidence of reflected light that does not change in the presence or absence of liquid to the light receiving element, light at the interface between the container body and the liquid when there is no liquid inside the container body Increases the amount of transmitted light to the light receiving element Since the intensity of the reflected light is reduced, the presence or absence of liquid is detected by judging the decrease in the intensity of the reflected light from the change in the output signal of the light receiving element. To achieve this goal.

また本発明は、機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する、あるいは機器から容器体を着脱できる機器の構成において、受光素子に対する機器の外部からの外来光の直接的な入射を防止する直接外来光入射防止手段を備える構成とした。   Further, the present invention provides a device configuration in which a portion of the container body is exposed to the outside of the device with the container body mounted on the device, or the container body can be attached to and detached from the device. A direct external light incident preventing means for preventing direct incidence is provided.

本発明によれば、機器に備える容器の内部に透明体の液体を蓄えて、この容器の内部に蓄えた液体を活用することで特有の機能を成す構成へ搭載する、内部に液体を蓄えるための空間を設け、光の屈折率が空気よりも大きな光透過体において構成した容器体と、この容器体の外部に容器体に対して一方向に並べて配置した容器体に光を照射する発光素子と、および容器体からの反射光の強度に合わせた電気信号を出力する受光素子と、発光素子から照射した光で容器体の外表面において直接的に反射される液体の有無で変化しない反射光の受光素子への直接入射を遮る直接反射光遮蔽手段を備えて、容器体の内部に液体が有れば無い状態に対して容器体と液体との界面における光の透過量が増加して受光素子へ入射する反射光の強度は低下することから、この反射光の強度の低下を受光素子の出力信号の変化から判断することで液体の有無を検知判定するようにしたことにより、発光素子と受光素子は容器体の外部に対して一方向に並べて配置する構成としていることから機器搭載時の配置に広い空間を要さず、且つ、直接反射光遮蔽手段により液体の有無で変化しない容器体の表面で反射されて受光素子へ直接入射する光を遮ることで液体の有無で変化する容器体の外表面の内部からの反射光のみを受光素子で受光できるようにして、容器体の屈折率を空気よりも大きくすることで内部に液体が有れば容器体と液体との界面において光の透過量が増加することに基づいて液体の有無を判定できることから検知対象の液体が透明体であっても検知が可能となるという効果を得ることができる。   According to the present invention, a transparent liquid is stored in a container provided in an apparatus, and the liquid stored in the container is used for a configuration having a specific function by utilizing the liquid stored in the container. And a light emitting element for irradiating light to a container body arranged in one direction with respect to the container body outside the container body And a light receiving element that outputs an electrical signal that matches the intensity of the reflected light from the container body, and reflected light that does not change depending on the presence or absence of liquid that is directly reflected on the outer surface of the container body by light emitted from the light emitting element Direct reflection light shielding means for blocking direct incidence on the light receiving element of the light receiving element, and the amount of light transmitted at the interface between the container body and the liquid increases with respect to the state where there is no liquid inside the container body. The intensity of reflected light incident on the element decreases. Therefore, by determining the decrease in the intensity of the reflected light from the change in the output signal of the light receiving element, the presence or absence of liquid is detected and determined. Since it is arranged side by side in the direction, it does not require a large space for installation when mounted on the device, and is directly reflected by the surface of the container body that does not change depending on the presence or absence of liquid by the direct reflected light shielding means, and directly enters the light receiving element. The light receiving element can receive only the reflected light from the inside of the outer surface of the container that changes depending on the presence or absence of liquid by blocking the light that is generated, and the container body has a refractive index greater than that of the air to increase the liquid inside. If there is, the presence or absence of the liquid can be determined based on the increase in the amount of light transmitted at the interface between the container body and the liquid, so that the detection can be performed even if the liquid to be detected is a transparent body. about It can be.

また本発明によれば、機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する、あるいは機器から容器体を着脱できる機器の構成において、受光素子に対する機器の外部からの外来光の直接的な入射を防止する直接外来光入射防止手段を備える構成にしたことにより、機器の外部から受光素子に入射する外来光は直接外来光入射防止手段により遮られることとなるので、機器から容器体の部分が露出した構成や、あるいは機器から容器体を取り外した状態においても、受光素子は液体の検知の主要因となる発光素子の照射光以外の外来光の影響を受け難いことから、液体の有無の検知がより安定するという効果を得ることができる。   Further, according to the present invention, in a configuration of a device in which a portion of the container body is exposed to the outside of the device with the container body mounted on the device, or the container body can be attached to and detached from the device, an external device from the outside of the device with respect to the light receiving element By having a configuration including direct external light incident prevention means for preventing direct incidence of light, external light incident on the light receiving element from the outside of the apparatus is blocked by the external light incident prevention means. Because the light receiving element is not easily affected by extraneous light other than the light emitted from the light emitting element, which is a major factor in liquid detection, even when the container part is exposed from the device or when the container is removed from the device. The effect that the detection of the presence or absence of liquid is more stable can be obtained.

本発明の実施の形態1の非接触液体検知構成の主要部分を拡大して示した断面図Sectional drawing which expanded and showed the principal part of the non-contact liquid detection structure of Embodiment 1 of this invention 同液体検知構成の主要部分を拡大して原理を示した断面図Sectional view showing the principle by enlarging the main part of the liquid detection configuration 同液体検知構成の主要部分を拡大して原理の補足を示した図((a)第一の光透過の状態図、(b)第二の光透過の状態図)The figure which expanded the principal part of the same liquid detection structure, and showed the supplement of the principle ((a) state diagram of 1st light transmission, (b) state diagram of 2nd light transmission) 同液体検知構成における反射光の強度変化を示したチャート図Chart showing changes in reflected light intensity in the same liquid detection configuration 同液体検知構成の回路構成の概略を示す回路図Circuit diagram showing outline of circuit configuration of liquid detection configuration 本発明の実施の形態2の非接触液体検知構成の主要部分を破断させて示した正面図The front view which fractured | ruptured and showed the principal part of the non-contact liquid detection structure of Embodiment 2 of this invention 同液体検知構成の主要部分を破断させて示した平面図Plan view showing the main part of the same liquid detection configuration broken away 同液体検知構成の主要部分を拡大して破断させて示した正面図Front view showing the main part of the liquid detection configuration enlarged and broken. 同液体検知構成の別の構成における主要部分を拡大して破断させて示した左側面図Left side view showing the main part in another configuration of the liquid detection configuration enlarged and broken. 同液体検知構成の主要部分を拡大して破断させて示した平面図The top view which expanded and fractured and showed the principal part of the same liquid detection composition 同液体検知構成の主要部分を拡大して破断させて示した左側面図Left side view showing the main part of the liquid detection configuration enlarged and broken. 同液体検知構成に遮光体を付加した構成における主要部分を拡大して破断させて示した正面図Front view showing the main part in the configuration in which a light blocking body is added to the liquid detection configuration in an enlarged manner and broken. 同液体検知構成に付加した遮光体の構成を示した平面図The top view which showed the composition of the shading body added to the same liquid detection composition 従来の液体検知構成の主要部分を拡大して示した断面構成図Cross-sectional configuration diagram showing an enlarged main part of a conventional liquid detection configuration 従来の別の液体検知構成の主要部分を拡大して示した断面構成図Cross-sectional configuration diagram showing an enlarged main part of another conventional liquid detection configuration

本発明の請求項1記載の非接触液体検知構成は、機器に備える容器の内部に透明体の液体を蓄えて、この容器の内部に蓄えた液体を活用することで特有の機能を成す構成へ搭載する、内部に液体を蓄えるための空間を設け、光の屈折率が空気よりも大きな光透過体において構成した容器体と、この容器体の外部に容器体に対して一方向に並べて配置した容器体に光を照射する発光素子と、および容器体からの反射光の強度に合わせた電気信号を出力する受光素子と、発光素子から照射した光で容器体の外表面において直接的に反射される液体の有無で変化しない反射光の受光素子への直接入射を遮る直接反射光遮蔽手段を備えて、容器体の内部に液体が有れば無い状態に対して容器体と液体との界面における光の透過量が増加して受光素子へ入射する反射光の強度は低下することから、この反射光の強度の低下を受光素子の出力信号の変化から判断することで液体の有無を検知判定する構成を有する。これにより、発光素子と受光素子は容器体の外部に対して一方向に並べて配置する構成としていることから機器搭載時の配置に広い空間を要さず、且つ、直接反射光遮蔽手段により液体の有無で変化しない容器体の表面で反射されて受光素子へ直接入射する光を遮ることで液体の有無で変化する容器体の外表面の内部からの反射光のみを受光素子で受光できるようにして、容器体の屈折率を空気よりも大きくすることで内部に液体が有れば容器体と液体との界面において光の透過量が増加することに基づいて液体の有無を判定できることから検知対象の液体が透明体であっても検知が可能となるという効果を奏する。   The non-contact liquid detection configuration according to claim 1 of the present invention is configured to store a transparent liquid in a container provided in an apparatus and to perform a specific function by utilizing the liquid stored in the container. A space for storing liquid inside is provided, and a container body constituted by a light transmitting body having a refractive index of light larger than that of air, and arranged outside the container body in one direction with respect to the container body. A light emitting element that irradiates light to the container body, a light receiving element that outputs an electrical signal that matches the intensity of the reflected light from the container body, and the light emitted from the light emitting element is directly reflected on the outer surface of the container body. Direct reflection light shielding means for blocking direct incidence of reflected light that does not change depending on the presence or absence of liquid to the light receiving element, at the interface between the container body and the liquid when there is no liquid inside the container body Increasing the amount of light transmitted to the light receiving element The intensity of the reflected light morphism from be lowered, with a detection determining arrangement the existence of liquid by determining the decrease in the intensity of the reflected light from the change in the output signal of the light receiving element. As a result, the light emitting element and the light receiving element are arranged side by side in one direction with respect to the outside of the container body, so that a large space is not required for placement when the device is mounted, and the liquid is directly shielded by the reflected light shielding means. The light receiving element can receive only the reflected light from the inside of the outer surface of the container that changes depending on the presence or absence of liquid, by blocking the light that is reflected by the surface of the container that does not change depending on the presence or absence and directly enters the light receiving element. The presence of liquid can be determined based on the fact that the amount of light transmitted at the interface between the container body and the liquid increases if there is liquid inside by making the refractive index of the container body larger than that of air. Even if the liquid is a transparent body, there is an effect that detection is possible.

また、機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する、あるいは機器から容器体を着脱できる機器の構成において、受光素子に対する機器の外部からの外来光の直接的な入射を防止する直接外来光入射防止手段を備える構成にしたことにより、機器の外部から受光素子に入射する外来光は直接外来光入射防止手段により遮られることとなるので、機器から容器体の部分が露出した構成や、あるいは機器から容器体を取り外した状態においても、受光素子は液体の検知の主要因となる発光素子の照射光以外の外来光の影響を受け難いことから、液体の有無の検知が安定するという効果を奏する。   In addition, in the configuration of the device in which the container body part is exposed to the outside of the device with the container body mounted on the device, or the container body can be detached from the device, direct external light from the outside of the device to the light receiving element. Since the structure is provided with the direct external light incident preventing means for preventing the incident, the external light incident on the light receiving element from the outside of the device is blocked by the direct external light incident preventing means. Even in a configuration with exposed or in a state where the container is removed from the device, the light receiving element is not easily affected by extraneous light other than the light emitted from the light emitting element, which is the main cause of liquid detection. The effect is that the detection is stabilized.

また、機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する機器の構成において、容器体の内部に受光素子に対する機器の外部からの間接光も含む外来光の入射を遮る遮光体を備える構成にしたことにより、受光素子への間接光も含む外来光の直接的な入射を低減させることで機器から容器体の部分が露出した構成においても、受光素子は液体の検知の主要因となる発光素子の照射光以外の外来光の影響をさらに受け難くなるために、液体の有無の検知がより安定するという効果を奏する。   In addition, in the configuration of the device in which the container body part is exposed to the outside of the device with the container body mounted on the device, external light including indirect light from the outside of the device to the light receiving element is blocked inside the container body. Even if the container part is exposed from the device by reducing the direct incidence of extraneous light including indirect light to the light receiving element, the light receiving element can detect the liquid. Since it becomes more difficult to be affected by extraneous light other than the light emitted from the light emitting element, which is the main factor, the detection of the presence or absence of liquid is more stable.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1および図2は機器の搭載する液体を蓄えるための容器の側面の一部分を拡大して示した断面図であるが、この容器は外郭を成す容器体1の内部に空間を備えて、この空間に機器で活用するための液体2を蓄えられるように構成しているものである。
(Embodiment 1)
1 and 2 are cross-sectional views showing an enlarged part of a side surface of a container for storing a liquid mounted on the device. This container has a space inside a container body 1 forming an outer shell. In this configuration, the liquid 2 for use in equipment is stored in the space.

この液体2は機器で活用することにより減少するものであり、図上において下方向となる下方に重力で引かれることで、上方には空気で満たされる空間部3が順次、広がって行くこととなる。   The liquid 2 is reduced by being used in equipment, and by being pulled by gravity in the downward direction in the drawing, the space 3 filled with air is gradually expanded upward. Become.

ここで、この液体2は対象としては透明体であり、例えば水である。   Here, the liquid 2 is a transparent body as an object, for example, water.

この液体2であるところの水を活用する機器としては、例えば加湿機が挙げられるが、機器がこの加湿機であるときには容器体1は加湿のための水を蓄えるタンクや加湿空気を生成するために水を蒸発させるためのトレーに当たり、機器の本体から取り外し可能とすることで、使用者においてタンクに水を給水し、またトレーの清掃が行えるように構成されていることが一般的である。   An example of a device that uses water as the liquid 2 is a humidifier. When the device is the humidifier, the container body 1 generates a tank for storing water for humidification or humidified air. In general, it is configured so that the user can supply water to the tank and clean the tray by making it removable from the main body of the equipment when hitting the tray for evaporating water.

ここで、容器体1は光透過性で、且つ、屈折率が空気よりも大きな材料で構成するものである。   Here, the container body 1 is made of a material that is light transmissive and has a refractive index larger than that of air.

よって、液体2が水であるところの屈折率が約1.33の液体であれば、例えばポリエチレン(屈折率:約1.5)やポリエチレンテレフタレート(屈折率:約1.6)や、またポリスチレン(屈折率:約1.6)等の水に犯されない樹脂材で約0.5mmから約2mmの厚さでブロー成形や金型成形により構成するものである。   Thus, if the liquid 2 is water and the liquid has a refractive index of about 1.33, for example, polyethylene (refractive index: about 1.5), polyethylene terephthalate (refractive index: about 1.6), or polystyrene It is a resin material that is not violated by water such as (refractive index: about 1.6), and is formed by blow molding or mold molding at a thickness of about 0.5 mm to about 2 mm.

なお、容器体1の内部に液体2が無いときの空間部3の屈折率は一般的な空気で満たされる機器においてはおおよそ1となる。   Note that the refractive index of the space 3 when the liquid 2 is not present inside the container body 1 is approximately 1 in a device that is filled with general air.

この容器体1の側面には液体2の減少を判定したい位置に容器体1に対して光を照射する発光素子4と、および容器体1からの反射光を受光して、この受光した光の強度に応じた電気信号を出力する受光素子5を近接させて容器体1の外表面1aと平行に一方向に並べて配置している。   The side surface of the container body 1 receives the light emitting element 4 that irradiates the container body 1 with light at a position where it is desired to determine the decrease in the liquid 2, and the reflected light from the container body 1. The light receiving element 5 that outputs an electrical signal corresponding to the strength is placed close to each other and arranged in one direction in parallel with the outer surface 1a of the container body 1.

ここで、発光素子4が照射する光は、機器の状態の表示や報知を目的としたものではないので、使用者に煩わしさを与えない光(可視光外の光)が望ましく、また比較的に安価で入手性の高い素子が望ましく、例えば直流電流を流すことで900nm前後の波長の赤外線光を発する赤外線LEDを用いるものである。   Here, since the light emitted from the light emitting element 4 is not intended to display or notify the state of the device, light that does not bother the user (light outside visible light) is desirable and relatively For example, an infrared LED that emits infrared light having a wavelength of about 900 nm by passing a direct current is desirable.

ここで、受光素子5は発光素子4の照射する赤外線光を受光して、この受光した光に応じた電気信号を出力するものであるが、比較的に安価で入手性の高い素子が望ましいことから、例えば発光素子4が照射する赤外線光以外の可視光線を減衰させる光学フィルター性能を持たせた樹脂で封入し、受光した光の量に合わせて導通電流を変化させるフォトトランジスターを用いるものである。   Here, the light receiving element 5 receives infrared light emitted from the light emitting element 4 and outputs an electrical signal corresponding to the received light. It is desirable that the element is relatively inexpensive and highly available. Thus, for example, a phototransistor is used which is encapsulated with a resin having an optical filter performance for attenuating visible light other than infrared light irradiated by the light emitting element 4 and changes the conduction current in accordance with the amount of received light. .

この発光素子4と受光素子5は容器体1に対する配置の位置を一定に保ちながら各素子を保護するために検知構成外郭6に容器体1の外表面1aに対して略垂直となる筒状の光路筒7a,7bを設けて、この各筒に装着して固定する構成としている。   The light-emitting element 4 and the light-receiving element 5 have a cylindrical shape that is substantially perpendicular to the outer surface 1a of the container body 1 in the detection structure outer shell 6 in order to protect each element while keeping the position of the arrangement relative to the container body 1 constant. The optical path cylinders 7a and 7b are provided, and are configured to be mounted and fixed to the respective cylinders.

なお、図に置いては発光素子4と受光素子5は容器体1の中の液体2の位置を示しながら発光素子4と受光素子5の配置の位置関係を説明するために便宜的に縦方向に並べた表現としているが、実使用においては液体2の表面と平行となるように並べて配置することで液体2の有無の検知位置を液体2の表面位置として安定化させるものである。ここで、検知構成外郭6は搭載する機器が一例として示した加湿機の容器体1が機器の本体から取り外されて使用される構成を考慮して機器の側に固設して配置する構成であり、よって、検知構成外郭6は機器の外郭の一部分として、絶縁体で成型品位に優れた、例えばアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂等で金型成形により構成するものである。   In the figure, the light-emitting element 4 and the light-receiving element 5 are shown in the vertical direction for the sake of convenience in order to explain the positional relationship between the light-emitting element 4 and the light-receiving element 5 while indicating the position of the liquid 2 in the container body 1. However, in actual use, the detection position of the presence or absence of the liquid 2 is stabilized as the surface position of the liquid 2 by arranging it so as to be parallel to the surface of the liquid 2. Here, the detection configuration outline 6 is a configuration in which the container 1 of the humidifier shown as an example of the mounted device is fixedly disposed on the device side in consideration of the configuration in which the container body 1 is removed from the device main body and used. Therefore, the detection configuration outer shell 6 is formed by molding with an insulator and having excellent molding quality, for example, acrylonitrile, butadiene, styrene resin, etc. as a part of the outer shell of the device.

また、検知構成外郭6の容器体1に面した表面には光路筒7a,7bを覆った状態で光透過体により構成した保護シート8を接着材で貼着することで埃や液体の進入を防いでいる。   In addition, a protective sheet 8 made of a light transmitting body is attached to the surface of the detection structure outer shell 6 facing the container body 1 with the optical path cylinders 7a and 7b covered with an adhesive, thereby allowing dust and liquid to enter. It is preventing.

ここで、保護シート8は透明で受光素子5の照射する光の波長に対して透過性に優れ、薄板シート状においても強靱な材質が好ましい、例えばメタクリル系樹脂の0.3mmから0.7mm厚さのシート材を金型でカットして構成するものであり、アクリル系の接着剤を用いて検知構成外郭6に接着して固定する。   Here, the protective sheet 8 is transparent and excellent in transparency with respect to the wavelength of light irradiated by the light receiving element 5, and is preferably a tough material even in the form of a thin sheet, for example, a methacrylic resin having a thickness of 0.3 mm to 0.7 mm. The sheet material is cut by a mold and is bonded and fixed to the detection structure outer shell 6 using an acrylic adhesive.

発光素子4と受光素子5は検知構成外郭6に設けた光路筒7a,7bに装着することで容器体1に対する配置の位置を固定しているが、合わせてこの光路筒7a,7bに対する配置位置を調整することで発光素子4から照射した光や、容器体1の外表面1aで直接的に反射された光の受光素子5への直接入射は遮蔽する、図上、波線で囲み示している直接反射光遮蔽手段9を構成することで容器体1の外表面1aの位置にあっても内側からの反射光のみが受光素子5で受光できるようにしている。   The light-emitting element 4 and the light-receiving element 5 are mounted on the optical path cylinders 7a and 7b provided in the detection configuration outer shell 6 to fix the position of the arrangement relative to the container body 1, but are also arranged relative to the optical path cylinders 7a and 7b. By directing the light, the light incident from the light emitting element 4 or the light directly reflected by the outer surface 1a of the container body 1 is blocked from being directly incident on the light receiving element 5, and is surrounded by a wavy line in the figure. By constructing the direct reflection light shielding means 9, only the reflected light from the inside can be received by the light receiving element 5 even at the position of the outer surface 1 a of the container body 1.

まずは、直接反射光遮蔽手段9の構成と作用について図2を用いて説明する。   First, the configuration and operation of the direct reflected light shielding means 9 will be described with reference to FIG.

図2は発光素子4の受光素子5を並べた平面において容器体1と検知構成外郭6を切断することでそれぞれの位置関係と、および発光素子4から照射され受光素子5に反射光として入射する光の光路を矢印線で模式に示した構成図である。   FIG. 2 shows the positional relationship by cutting the container body 1 and the detection structural outline 6 on the plane where the light receiving elements 5 of the light emitting elements 4 are arranged, and the light emitted from the light emitting elements 4 and incident on the light receiving elements 5 as reflected light. It is the block diagram which showed the optical path of light typically by the arrow line.

発光素子4がLEDであるとき照射された光は、一般的には発光素子4の発光部であるところの1点から光の放射方向に円錐状に照射されることとなるが、発光素子4を光路筒7aの内部に配置した構成においては光路筒7aの内面で遮光されることで光路筒7aの開口部10aからのみ発光軸を中心として、図上、波線で示しているような円錐状に容器体1に照射されることになる。   The light emitted when the light emitting element 4 is an LED is generally irradiated in a conical shape from one point, which is the light emitting portion of the light emitting element 4, in the light emission direction. Is arranged inside the optical path cylinder 7a so that it is shielded by the inner surface of the optical path cylinder 7a, so that only the opening 10a of the optical path cylinder 7a is centered on the light emitting axis, and the conical shape as indicated by the wavy line in the figure. The container body 1 is irradiated.

円錐状に容器体1に照射された光は、先ず一部が、容器体1の外表面1aにおいて外表面1aに対する入射角度と同一角度の反射角度となる、いわゆる反射の法則に基づき鏡面反射的の作用に基づき反射されて受光素子5の方向に戻ってくることとなる。   A part of the light irradiated to the container body 1 in a conical shape is first specularly reflected based on a so-called reflection law in which the outer surface 1a of the container body 1 has a reflection angle equal to the incident angle with respect to the outer surface 1a. The light is reflected based on the above action and returns in the direction of the light receiving element 5.

ところで、この外表面1aの表面で反射される光の強さは外表面1aの表面の平滑性によりのみ左右され、基本的には容器体1の内部の液体2の有無には左右されず、また、光の外表面1aへの入射角度に左右はされるが、外表面1aの表面での減衰要素が少ない直接的な反射であるために容器体1から受光素子5に反射により戻ってくる反射光の多くの部分を占めている。   By the way, the intensity of light reflected on the surface of the outer surface 1a depends only on the smoothness of the surface of the outer surface 1a, and basically does not depend on the presence or absence of the liquid 2 inside the container body 1. Further, although it depends on the incident angle of light on the outer surface 1a, it is a direct reflection with few attenuation elements on the surface of the outer surface 1a, and therefore returns from the container 1 to the light receiving element 5 by reflection. It accounts for many parts of the reflected light.

このことから、容器体1の内部の液体2の有無を反射光強度の変化に基づいて判断する構成においては、この外表面1aの表面での直接反射光は、不要、且つ、容器体1の外表面1aよりも内部からの反射光の受光素子5による検知を妨害する要因となる。   Therefore, in the configuration in which the presence / absence of the liquid 2 inside the container body 1 is determined based on the change in the reflected light intensity, the directly reflected light on the surface of the outer surface 1a is unnecessary, and the container body 1 It becomes a factor which disturbs detection by the light receiving element 5 of the reflected light from the inside rather than the outer surface 1a.

よって、この妨害要因を除くために直接反射光遮蔽手段9は設けている構成であり、図に示しているように発光素子4と、および受光素子5は容器体1に対する検知構成外郭6の配置の位置関係において発光素子4から照射され容器体1の外表面1aで直接的に反射された光が受光素子5に入射しないように、図上、矢印線11aで示しているように光路筒7aの開口部10aの端で遮るような位置関係に配置することで構成しているものである。   Therefore, the direct reflected light shielding means 9 is provided in order to eliminate this interference factor, and the light emitting element 4 and the light receiving element 5 are arranged in the detection structure outer shell 6 with respect to the container body 1 as shown in the figure. As shown by an arrow line 11a in the drawing, the optical path cylinder 7a is arranged so that the light irradiated from the light emitting element 4 and directly reflected by the outer surface 1a of the container body 1 does not enter the light receiving element 5 in the positional relationship of It arrange | positions in the positional relationship which blocks | interrupts with the edge of the opening part 10a.

このことから直接反射光遮蔽手段9における各構成の位置関係の詳細は、非接触液体検知の全体の構成に左右されることとなるが、例えば外径φ5mmの砲弾型LEDであるところの発光素子4と、および同様形状の受光素子5を用いて5mmの間隔で並べて配置する構成を一例とすると、容器体1と検知構成外郭6の間隔を4mm以下程度とする構成とすれば妨害要因となる直接反射光の受光素子5への入射を防ぐことができる。   From this, the details of the positional relationship of each component in the direct reflected light shielding means 9 will depend on the overall configuration of the non-contact liquid detection. For example, a light emitting element that is a bullet type LED having an outer diameter of φ5 mm 4 and a configuration in which the light receiving elements 5 having the same shape are arranged at an interval of 5 mm as an example, a configuration in which the interval between the container body 1 and the detection configuration outer shell 6 is set to about 4 mm or less becomes a disturbing factor. Incidence of the directly reflected light to the light receiving element 5 can be prevented.

次に、容器体1の内部の液体2の有無を反射光強度の変化に基づいて判断する方法の詳細を、図3および図4を用いて説明する。   Next, details of a method for determining the presence / absence of the liquid 2 inside the container body 1 based on a change in reflected light intensity will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図3は発光素子4の照射した光を受ける容器体1の一部を拡大して示した断面図において照射光の反射と透過の状態の液体2の有無による違いを矢印線の幅を光の強度として屈折角度の要素を除き模式的に示したものである。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the container body 1 that receives the light irradiated by the light emitting element 4, and shows the difference between the reflected light and the transmitted light depending on the presence or absence of the liquid 2 with the width of the arrow line. The intensity is schematically shown excluding the element of the refraction angle.

図上、発光素子4は容器体1の右側から光を照射いる状態で、且つ、発光素子4から円錐状の広がり照射する光の内の容器体1に対して、おおよそ45℃で入射する1つの光路における反射と透過の状態を表現している。   In the figure, the light-emitting element 4 is irradiated with light from the right side of the container body 1 and is incident on the container body 1 in the light conically spreading from the light-emitting element 4 at approximately 45 ° C. It represents the state of reflection and transmission in one optical path.

発光素子4から照射された光は先ず容器体1の外表面1aに到達することとなるが、このときは外表面1aにおける反射の法則に基づき到達した光の一部分が容器体1の外方向に直接反射され(図上、矢印線11a)、残りが容器体1の内部に透過する。   The light emitted from the light emitting element 4 first reaches the outer surface 1 a of the container body 1. At this time, a part of the light reaching based on the law of reflection on the outer surface 1 a is directed outward of the container body 1. It is reflected directly (arrow line 11a in the figure), and the remainder passes through the inside of the container body 1.

前述の通り、このときの容器体1の外方向への直接反射光は液体2の有無されずに同一となり、よって、容器体1の内部へ透過する光も同一となる。   As described above, the directly reflected light in the outward direction of the container body 1 at this time is the same regardless of the presence or absence of the liquid 2, and thus the light transmitted to the inside of the container body 1 is also the same.

容器体1の内部へ透過した光は、次に、容器体1の内表面1bに容器体1の内部において到達することとなるが、容器体1の内部に液体2が無いときと有るときにおいて、容器体1と液体2、および容器体1の内部の空間部3を占めることとなる気体であるところの空気の各屈折率の違いに基づいて内表面1bでの反射と透過の状態に変化が生じることとなる。   Next, the light transmitted to the inside of the container body 1 reaches the inner surface 1b of the container body 1 inside the container body 1, but when there is no liquid 2 inside the container body 1 Based on the difference in refractive index between air, which is a gas that occupies the space 1 inside the container body 1 and the liquid 2, and the container body 1, the state changes to the state of reflection and transmission on the inner surface 1b. Will occur.

ここで、屈折率の異なる物体の界面を通過する光は、入射角度により変化はするが屈折の法則に基づき、屈折率のより大きな物体の方向に進むときは、光の推進方向の屈折率のより大きな物体側に光路が曲げられることで、全体としてはより透過し易い状態が生じ、また、屈折率のより小さな物体の方向に進むときは、入射角度に対してより浅い角度に光路が曲げられることとなり、より透過し難い状態が生じることとなる。   Here, light passing through the interface of an object having a different refractive index varies depending on the incident angle, but based on the law of refraction, when traveling in the direction of an object having a higher refractive index, the refractive index in the propulsion direction of the light By bending the optical path toward the larger object side, it becomes easier to transmit as a whole, and when traveling in the direction of an object with a lower refractive index, the optical path is bent at a shallower angle than the incident angle. As a result, a more difficult state of transmission occurs.

よって、前述の通り、屈折率が1.5程度の容器体1の内部に水であるところの屈折率が1.33の液体2が有るときは、内部に液体2が無いときの屈折率が1の空間部3に光が進行していくときに対して、全体としては、より液体2の方向への光の透過性が増すこととなる。   Therefore, as described above, when the liquid 2 with a refractive index of 1.33, which is water, is inside the container body 1 with a refractive index of about 1.5, the refractive index when there is no liquid 2 inside is as follows. As a whole, the light transmission in the direction of the liquid 2 is increased with respect to the time when the light travels through the one space portion 3.

結果的に内表面1bにおいて容器体1の空間部3の側に透過する光は容器体1の内部に液体2が有れば、より多くなり(図上、矢印線11b2>矢印線11b1)、逆に容器体1の内部の光の進入方向に反射される光の強度は低下することとなる(図上、矢印線11c1>矢印線11c2)。   As a result, the light transmitted to the space 3 side of the container body 1 on the inner surface 1b becomes larger if the liquid 2 is present inside the container body 1 (arrow line 11b2> arrow line 11b1 in the figure) On the contrary, the intensity of the light reflected in the light entering direction inside the container body 1 is reduced (arrow line 11c1> arrow line 11c2 in the figure).

なお、容器体1の内部の光の進入方向に反射される光は、再度、容器体1の外表面1aの界面において透過と反射を生じることとなり、このような容器体1の外表面1aと内表面1bの間で反射を繰り返しながら外表面1aと内表面1bの外部へ光が透過することで、当初、容器体1に光が入射した位置を中央として周囲に広がり、徐々に減衰していくこととなる。   The light reflected in the light entering direction inside the container body 1 is transmitted and reflected again at the interface of the outer surface 1a of the container body 1, and the outer surface 1a of the container body 1 is By transmitting light to the outside of the outer surface 1a and the inner surface 1b while repeating reflection between the inner surface 1b, the position where the light is incident on the container body 1 is initially spread around the center and gradually attenuated. Will go.

よって、この光の減衰の状態を受光素子5の側から容器体1の外表面1aの側に透過して受光素子5の側に戻る反射光のとして観測した場合においても、発光素子4の放射光の中心を中央軸として、この中央軸から周囲方向に離れるにつれ光強度は徐々に低下することとなる。   Therefore, even when this light attenuation state is observed as reflected light that is transmitted from the light receiving element 5 side to the outer surface 1a side of the container body 1 and returns to the light receiving element 5 side, the radiation of the light emitting element 4 is observed. With the center of light as the central axis, the light intensity gradually decreases as the distance from the central axis increases.

図4は、この光強度の減衰の状態を曲線で示したものであり、縦軸を反射光強度Lvとして発光素子4の放射光の中心を中央軸としたとき、横軸をこの中央軸からの離れた位置を距離Diとして、中央軸から離れた位置における反射光強度Lvの変化を液体2が有るときを実線,無いときは点線で表現することで、その違いを簡略化して示したものである。   FIG. 4 shows the attenuation state of the light intensity as a curve. When the vertical axis is the reflected light intensity Lv and the center of the emitted light of the light emitting element 4 is the central axis, the horizontal axis is from the central axis. The distance Di is a distance Di, and the change in reflected light intensity Lv at a position away from the central axis is expressed by a solid line when the liquid 2 is present, and a dotted line when it is not present, and the difference is simplified. It is.

よって、図上、矢印P1の位置が発光素子4の配置位置となり、反射光の強度は最大となるが、液体2が容器体1の内部に有るときは無いときに対して、前述した通り液体2が有るときには容器体1の内表面1bの側への光の透過性が増すために反射光の強度は低下することとなる。   Accordingly, in the figure, the position of the arrow P1 is the arrangement position of the light emitting element 4, and the intensity of the reflected light is maximized, but the liquid 2 is not present inside the container body 1 as compared with the liquid as described above. When 2 is present, the light transmittance to the inner surface 1b side of the container body 1 is increased, so that the intensity of the reflected light is lowered.

ここで、図上、前記中央軸から離れた矢印P2の位置に受光素子5を配置しているものとしたとき、この位置においても液体2が容器体1の内部に有るときは無いときに対して反射光の強度は低下することとなり、液体2の有無に対して、図上、ΔLvで示しているような反射光の強度差が生じることとなる。   Here, in the figure, when the light receiving element 5 is arranged at the position of the arrow P2 away from the central axis, the liquid 2 is not present inside the container body 1 even at this position. Accordingly, the intensity of the reflected light is lowered, and the difference in intensity of the reflected light as shown by ΔLv in the figure with respect to the presence or absence of the liquid 2 occurs.

なお、この反射光の強度や差は、容器体1の構成材や液体2の性質、および発光素子4の容器体1に対する配置の位置に変化が無ければ、基本的には発光素子4から照射する光の強度に応じて、相対的に一定となる。   The intensity or difference of the reflected light is basically irradiated from the light emitting element 4 if there is no change in the constituent material of the container body 1 or the properties of the liquid 2 and the position of the light emitting element 4 relative to the container body 1. It becomes relatively constant according to the intensity of light to be transmitted.

よって、受光素子5に入射する反射光の強度が液体2の有無で変化することとなり、受光素子5は受光した光の強度に応じた電気信号を出力する素子であることから、この受光素子5から出力される電気信号の液体2の有無による違いを予め把握しておけば、液体2の有無を判断することができることとなる。   Therefore, the intensity of the reflected light incident on the light receiving element 5 changes depending on the presence or absence of the liquid 2, and the light receiving element 5 is an element that outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received light. If the difference due to the presence or absence of the liquid 2 in the electrical signal output from is grasped in advance, the presence or absence of the liquid 2 can be determined.

なお、容器体1を光の透過性が非常に高い、光透過率が100%に近い透明体にて構成した場合、入射する光は基本的に容器体1の内側へ、その大部分が透過することで、自ずと液体2の有無による容器体1の側からの反射光強度の変化は微少となるために、受光素子5の出力する電気信号の変化から液体2の有無を判定することが難しくなる。   In addition, when the container body 1 is composed of a transparent body having a very high light transmittance and a light transmittance close to 100%, most of the incident light is basically transmitted to the inside of the container body 1. Thus, since the change in reflected light intensity from the container body 1 side due to the presence or absence of the liquid 2 becomes small, it is difficult to determine the presence or absence of the liquid 2 from the change in the electrical signal output from the light receiving element 5. Become.

よって、容器体1の構成材は発光素子4の照射する光の波長において、樹脂の備える自然色や、あるいは顔料着色により、前記の100%に近い透明体に対しておおよそ40〜95%の光透過率であることが望ましい。   Therefore, the constituent material of the container body 1 is approximately 40 to 95% light with respect to the transparent body close to 100% due to the natural color or pigment coloring of the resin at the wavelength of light emitted from the light emitting element 4. The transmittance is desirable.

次に図5により発光素子4の発光と、および受光素子5の反射光受光により電気信号を出力させる回路構成について説明する。   Next, a circuit configuration for outputting an electric signal by light emission of the light emitting element 4 and reflected light reception of the light receiving element 5 will be described with reference to FIG.

図に示しているように発光素子4であるところの赤外線LEDにはアノード側に直流電源を間欠させて印加させるための直流電源12aとカソード側に電流制限用の抵抗13aを直列に接続している。   As shown in the figure, the infrared LED as the light emitting element 4 has a DC power source 12a for intermittently applying a DC power source on the anode side and a current limiting resistor 13a on the cathode side connected in series. Yes.

また、受光素子5であるところのフォトトランジスターにはコレクター側に電力の供給源となる直流電源12bの正電位を接続し、エミッター側にフォトトランジスターが導通させた電流を電圧信号として取り出すための抵抗13bを直列に接続している。   Further, the phototransistor which is the light receiving element 5 is connected to the collector side with a positive potential of a DC power source 12b serving as a power supply source, and on the emitter side is a resistor for taking out the current conducted by the phototransistor as a voltage signal. 13b are connected in series.

ここで、直流電源12aは安定化された直流電圧を出力する、あるいは間欠させて出力できるものであればその構成は特には問わないが、例えば商用電源から安定化した直流低電圧電源を得る降圧型安定化スイッチング電源装置や、1次電池や2次電池の電力を電圧安定化レギュレーターにより定電圧化させる一般的な安定化電源装置により安定化した電圧を出力できる構成や、また前記安定化電源の出力電力をトランジスターなどのスイッチング素子により一定間隔で間欠させて出力するように構成するものである。   Here, the DC power supply 12a is not particularly limited as long as the DC power supply 12a can output a stabilized DC voltage or can output intermittently, but for example, a step-down voltage obtaining a stabilized DC low-voltage power supply from a commercial power supply. Type stabilized switching power supply, a configuration capable of outputting a stabilized voltage by a general stabilized power supply that makes the power of a primary battery or a secondary battery constant by a voltage stabilizing regulator, and the stabilized power supply Output power is intermittently output at regular intervals by a switching element such as a transistor.

なお、直流電源12aにより発光素子4に印加する電源の詳細は特に規定するものではないが、例えば5Vの電圧を周期50msecとして5msecの間、発光素子4に電圧を印加させるように構成するものであり、発光素子4には電圧の印加により20mAから50mA程度の電流が流れるように抵抗13aの抵抗値を選定するものである。   The details of the power supply applied to the light emitting element 4 by the DC power supply 12a are not particularly specified. For example, the voltage is applied to the light emitting element 4 for 5 msec with a voltage of 5 V as a period of 50 msec. In addition, the resistance value of the resistor 13a is selected so that a current of about 20 mA to 50 mA flows through the light emitting element 4 when a voltage is applied.

ここで、直流電源12bは安定化された直流電圧を出力できるものであればその構成は問わないが、例えば商用電源から安定化した直流低電圧電源を得る降圧型安定化スイッチング電源装置や、1次や2次電池の電力を電圧安定化レギュレーターにより定電圧化させる一般的な安定化電源装置で構成するものである。   Here, the configuration of the DC power supply 12b is not limited as long as it can output a stabilized DC voltage. For example, a step-down stabilized switching power supply device that obtains a stabilized DC low-voltage power supply from a commercial power supply, 1 The power supply of the secondary or secondary battery is constituted by a general stabilized power supply device that makes the voltage constant by a voltage stabilizing regulator.

なお、直流電源12bにより受光素子5に印加させる電圧は例えば5Vとするものであり、このとき発光素子4から照射し、反射して受光素子5に光が入射した際に、抵抗13bの両端に2.5V程度の出力電圧が生じるように抵抗13bの抵抗値を設定するものであり、例えば抵抗値を10kΩから200kΩの値として設定するものである。   The voltage applied to the light receiving element 5 by the DC power source 12b is, for example, 5 V. At this time, when light is irradiated from the light emitting element 4 and reflected and incident on the light receiving element 5, it is applied to both ends of the resistor 13b. The resistance value of the resistor 13b is set so that an output voltage of about 2.5V is generated. For example, the resistance value is set as a value from 10 kΩ to 200 kΩ.

以上のような回路構成により発光素子4が照射して容器体1の内部の液体2の表面方向から反射した赤外線光であるところの光が受光素子5に入射すると抵抗13bには受光素子5に入射した強度に合わせた両端電圧が生じることとなるために、この抵抗13bの両端に生じる電圧値の変化の状態を受光素子5から出力される受光した強度に応じた電気信号として扱うことができることとなる。   With the circuit configuration as described above, when the light, which is infrared light reflected from the surface direction of the liquid 2 inside the container body 1 and irradiated from the light emitting element 4, enters the light receiving element 5, the resistor 13 b receives the light receiving element 5. Since a voltage at both ends corresponding to the incident intensity is generated, the state of change in the voltage value generated at both ends of the resistor 13b can be handled as an electrical signal corresponding to the received intensity output from the light receiving element 5. It becomes.

なお、受光素子5から出力される電気信号の変化を確認することで容器体1の内部に液体2が存在しているかを直接的に判断する手段に関しては、本考案の要旨では無いために、その詳細の説明は省くものとするが、電気的制御機能を備えた電気機器においては、機器を制御するためのするための制御手段として中央演算装置(CPU)、入出力装置、アナログ・デジタル変換入力装置(A/D)、リード・オンリーメモリー(ROM)、リード・ライトメモリー(RAM)を一体として内蔵したいわゆる1チップマイクロコンピューター等を搭載していることが一般的である。   The means for directly determining whether the liquid 2 is present inside the container body 1 by confirming the change in the electrical signal output from the light receiving element 5 is not the gist of the present invention. Although detailed description thereof will be omitted, in an electric device having an electric control function, a central processing unit (CPU), an input / output device, an analog / digital conversion as a control means for controlling the device. In general, a so-called one-chip microcomputer or the like that incorporates an input device (A / D), a read-only memory (ROM), and a read / write memory (RAM) is mounted.

このことから、この1チップマイクロコンピューターの機能を活用することで、受光素子5から出力される電気信号を電圧値としてアナログ・デジタル変換入力装置(A/D)で1チップマイクロコンピューターの内部に取り込み、1チップマイクロコンピューターの内部において前記の電気信号の違いに基づく液体2の有無の判断を実施するようにアルゴリズムを規定して、この規定したプログラムをリードオンリーメモリー(ROM)の上に保存することで液体2の判定手段を機器に新たな要素を付加することなく構成することができる。   Therefore, by utilizing the function of this one-chip microcomputer, the electric signal output from the light receiving element 5 is taken into the inside of the one-chip microcomputer as a voltage value by an analog / digital conversion input device (A / D). An algorithm is defined so that the presence / absence of the liquid 2 is determined based on the difference in the electrical signal inside the one-chip microcomputer, and the defined program is stored on a read-only memory (ROM). Thus, the determination means for the liquid 2 can be configured without adding a new element to the device.

このような構成によれば、検知の主体を成す、容器体1の外表面1aに対して光を照射する発光素子4と、および容器体1からの反射光を受光して、この受光した光の強度に応じた電気信号を出力する受光素子5を容器体1に近接させて並べた配置で液体2の検知を可能としていることから、機器搭載時の配置に広い空間を要さない、非接触の液体検知構成を提供することができる。   According to such a configuration, the light-emitting element 4 that irradiates light to the outer surface 1a of the container body 1 and the reflected light from the container body 1 are received, and the received light. Since it is possible to detect the liquid 2 by arranging the light receiving elements 5 that output an electric signal corresponding to the intensity of the light receiving elements 5 so as to be close to the container body 1, a large space is not required for the arrangement when the device is mounted. A contact liquid sensing arrangement can be provided.

また、直接反射光遮蔽手段9により、発光素子4の照射光で、容器体1の側から反射光として受光素子5の側に戻る光の内、容器体1の内部の液体2の有無では変化せず、且つ、容器体1からの反射光の多くを占める容器体1の外表面1aで直接的に反射された光の受光素子5への入射を遮ることで、液体2の有無の検知の妨害要因を除きながら、屈折率を液体2に近接させた容器体1の内部に空気よりも屈折率が大きな液体2が有れば屈折の法則により発光素子4が照射した光の容器体1の内表面1bの側への透過性が増し、受光素子5の側への反射光強度は低下することとなり、この液体2の有無で変化する反射光強度の変化を受光素子5の出力する電気信号の変化として判定することで液体2の有無を検知できることから、検知対象の液体が透明体であっても検知を可能とする、非接触の液体検知構成を提供することができる。   Further, the direct reflected light shielding means 9 changes depending on the presence or absence of the liquid 2 inside the container body 1 among the light that is irradiated from the light emitting element 4 and returns to the light receiving element 5 side as reflected light from the container body 1 side. Without detecting the presence or absence of the liquid 2, the light directly reflected by the outer surface 1a of the container body 1 occupying most of the reflected light from the container body 1 is blocked from entering the light receiving element 5. If there is a liquid 2 having a refractive index larger than that of air inside the container body 1 having a refractive index close to that of the liquid 2 while eliminating the obstruction factor, the light container element 1 irradiated by the light-emitting element 4 according to the law of refraction. The transmittance to the inner surface 1b side is increased, and the reflected light intensity to the light receiving element 5 side is decreased, and the change in reflected light intensity that changes depending on the presence or absence of the liquid 2 is output from the light receiving element 5. Since the presence or absence of the liquid 2 can be detected by determining the change in Body to allow detection even transparent body, it is possible to provide a liquid detection configuration of the non-contact.

(実施の形態2)
図6から図11において、実施の形態1と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
6 to 11, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態は、実施の形態1の構成に対して、機器に容器体1を装着した状態で容器体1の部分が機器の外部に露出する構成や、あるいは機器から容器体1を着脱できる構成において、受光素子に対して機器の外部からの外来光の直接的な入射を防止する直接外来光入射防止手段14を合わせて備えて構成しているものである。   In the present embodiment, a configuration in which a portion of the container body 1 is exposed to the outside of the device with the container body 1 mounted on the device, or the container body 1 can be attached to and detached from the device with respect to the configuration of the first embodiment. In the configuration, a direct external light incident preventing means 14 for preventing direct incidence of external light from the outside of the device is also provided for the light receiving element.

この直接外来光入射防止手段14について、図6から図8を用いて、まずは容器体1を装着した状態で容器体1が機器の外部に露出する機器における構成の一例を、水を活用して加湿機能を提供する家庭などで使用する一般的な加湿装置に基づいて説明する。   With respect to this direct external light incident preventing means 14, referring to FIGS. 6 to 8, an example of the configuration of the device in which the container body 1 is exposed to the outside of the device with the container body 1 mounted is utilized using water. A description will be given based on a general humidifier used in a home or the like that provides a humidification function.

ここで、この一般的な加湿装置の構成は本考案の主要な要素では無いため詳細の説明は省くこととするが、概略は次に示すような構成となる。   Here, the configuration of the general humidifier is not a main element of the present invention, and therefore detailed description thereof will be omitted, but the outline is as follows.

図に示しているように、加湿装置は本体の主構成を成す装置外郭15の下側に使用者による手入が可能なように装置外郭15に対して横方向から着脱自在とした加湿のための水を溜める皿形状の加湿水トレー16を備えている。   As shown in the figure, the humidifying device is for humidification which is detachable from the lateral direction with respect to the device shell 15 so that the user can perform maintenance on the lower side of the device shell 15 constituting the main structure of the main body. A dish-shaped humidified water tray 16 is provided.

また、加湿を行うための水は内部が中空の加湿水タンク17に蓄えており、この加湿水タンク17は加湿水トレー16を装置外郭15に装着した状態において、加湿水トレー16の一端に対して着脱自在の構成とすることにより、加湿の実施により加湿水タンク17に蓄えた水が空になったときに、使用者が加湿水タンク17のみを装置外郭15から取り外して水を補給でき構成としている。   Further, water for humidification is stored in a humidified water tank 17 having a hollow inside, and the humidified water tank 17 is connected to one end of the humidified water tray 16 in a state where the humidified water tray 16 is attached to the outer shell 15 of the apparatus. By adopting a detachable configuration, when the water stored in the humidified water tank 17 becomes empty due to the humidification, the user can replenish the water by removing only the humidified water tank 17 from the device shell 15. It is said.

装置外郭15の内部には外気を取り込み、再度、外部に吹き出す風の流れを生じさす送風装置18を内蔵している。   A blower 18 is incorporated inside the device shell 15 to take in the outside air and generate a flow of air that is blown out again.

加湿水トレー16の内部には溜めている水に一部を浸す配置として毛細管現象に基づいて吸水し、その表面において吸水した水を蒸発させることで空気を加湿するための多孔性の加湿フィルター19を配している。   Porous humidification filter 19 for humidifying air by absorbing water based on capillary action as an arrangement in which a portion of the humidified water tray 16 is immersed in the accumulated water and evaporating the absorbed water on the surface. Is arranged.

加湿水タンク17には図上、指示はしていないが水を入れるための注水口を備えて、この注水口にはネジ構造により着脱自在としたタンク蓋20を取り付けることで内部の水が外部に漏れないようにしている。   Although not instructed in the drawing, the humidifying water tank 17 is provided with a water inlet for containing water, and a tank lid 20 that is detachable by a screw structure is attached to the water inlet so that the water inside is externally provided. To prevent leakage.

このタンク蓋20には図上、指示はしていないがバネの抗力に常時閉状態とする導水弁を備えており、加湿水タンク17を加湿水トレー16に対して装着するときにはタンク蓋20を下方向として、加湿水トレー16の定位置にタンク蓋20が接触した状態において、導水弁が開くことで加湿水トレー16の中の水深を規定した状態に保つように重力の作用により加湿水タンク17に蓄えた水を供給するように構成している。   The tank lid 20 is provided with a water guide valve which is not instructed in the figure but is always closed against the resistance of the spring. When the humidifying water tank 17 is attached to the humidifying water tray 16, the tank lid 20 is attached. In the downward direction, when the tank lid 20 is in contact with the fixed position of the humidifying water tray 16, the humidifying water tank is maintained by the action of gravity so as to keep the water depth in the humidifying water tray 16 regulated by opening the water guide valve. 17 is configured to supply water stored in 17.

ここで、加湿水トレー16や加湿水タンク17は前述の容器体1に対応するものであり、 は長期の使用において水に対して劣化や腐食が生じ難い樹脂材で構成しているものであり、さらには、加湿水タンク17は水の有無が装置の使用者により判断できるように内部が目視できる光透過体で構成されていることが一般的である。   Here, the humidified water tray 16 and the humidified water tank 17 correspond to the container body 1 described above, and is made of a resin material that is unlikely to deteriorate or corrode against water during long-term use. Furthermore, the humidified water tank 17 is generally composed of a light transmitting body whose inside can be visually checked so that the presence or absence of water can be determined by the user of the apparatus.

また、装置外郭15や加湿水トレー16の構成材は自在な色のバリエーションや室内に調和する意匠性を考慮して、一般的には光の透過光により内部が透けて見えるような光透過材は用いらない。   In addition, the constituent materials of the device outer shell 15 and the humidifying water tray 16 are generally light-transmitting materials that allow the interior to be seen through by the transmitted light of light in consideration of a variety of colors and a design that matches the interior. Is not used.

このような加湿装置の構成により、装置外郭15に加湿水トレー16と加湿水タンク17を装着した状態において、加湿水トレー16に溜めた水に一部が浸る加湿フィルター19に対して送風装置18による風の流れが当たると加湿フィルター19の表面における水の蒸発により生じた加湿空気は、順次、装置外郭15の外部に吹き出すことで周囲を加湿して、加湿装置の機能を果たすこととなる。   With such a configuration of the humidifier, in the state where the humidifier water tray 16 and the humidifier water tank 17 are attached to the outer shell 15, the blower 18 is applied to the humidifier filter 19 that is partially immersed in the water stored in the humidifier water tray 16. When the wind flow is applied, the humidified air generated by the evaporation of water on the surface of the humidifying filter 19 is sequentially blown out of the outer shell 15 to humidify the surroundings, thereby fulfilling the function of the humidifying device.

ここで、加湿が進行していくと加湿水トレー16の中の水が消費され水位が下がり、順次、加湿水タンク17から水が供給されることとなるが、加湿水タンク17に蓄えた水の全てを供給し、さらに、加湿水トレー16に溜まった水も全て消費された渇水の状態となると、加湿装置としての主機能は失われることとなる。   Here, as the humidification progresses, the water in the humidified water tray 16 is consumed and the water level is lowered, and water is sequentially supplied from the humidified water tank 17, but the water stored in the humidified water tank 17 is reduced. When all of the water is supplied and the water accumulated in the humidifying water tray 16 is also consumed, the main function as the humidifying device is lost.

よって、この加湿装置においては、この渇水の状態を使用者に報知することで水の供給を促す機能が装置として不可欠であり、このことから渇水の状態を検知して判断するための構成が必要となり重要であることが解る。   Therefore, in this humidifying device, the function of prompting the supply of water by notifying the user of the drought state is indispensable as a device, and therefore a configuration for detecting and judging the drought state is necessary. It turns out that it is important.

このような、加湿装置の構成において、渇水の状態を光の反射に基づいて判断するためには、図に示しているように装置外郭15に対する加湿水タンク17の取り外しや取り付けに差し障りを与えることが無いように、装置外郭15へ加湿水タンク17を取り付けた状態で、容器体1であるところの加湿水タンク17の最下部となるタンク蓋20の上部において、横方向から液体2となる水の有無を検知する方式が考えられる。   In such a configuration of the humidifying device, in order to determine the drought state based on the reflection of light, as shown in the figure, the removal and attachment of the humidifying water tank 17 to the device outer shell 15 is hindered. In the state where the humidified water tank 17 is attached to the apparatus outer shell 15, the water that becomes the liquid 2 from the lateral direction at the upper part of the tank lid 20 that is the lowest part of the humidified water tank 17 that is the container body 1. A method of detecting the presence or absence of the above can be considered.

この方式の液体2の有無を検知する構成においては、加湿水タンク17に取り付けたタンク蓋20の上方を横方向から発光素子4の照射光で照らして反射光を受光素子5で受光する配置を前提として、直接外来光入射防止手段14は、発光素子4の光照射方向と受光素子5の受光方向が装置外郭15の内側に向くように検知構成外郭6を装置外郭15の内側に固設することで構成するものである。   In the configuration for detecting the presence or absence of the liquid 2 of this system, an arrangement is adopted in which the light receiving element 5 receives the reflected light by illuminating the upper side of the tank lid 20 attached to the humidifying water tank 17 with the irradiation light of the light emitting element 4 from the lateral direction. As a premise, the direct extraneous light incident preventing means 14 fixes the detection constitution outer shell 6 inside the device outer shell 15 so that the light irradiation direction of the light emitting element 4 and the light receiving direction of the light receiving device 5 face the inner side of the device outer shell 15. It is constituted by.

同、直接外来光入射防止手段14の構成においては、加湿水タンク17の横方向から受光素子5の受光方向を装置外郭15の内側に向けて配置していることで、受光素子5の受光方向は装置外郭15の構成により機器の外部から遮蔽され、また加湿水タンク17を装置外郭15から取り外した状態においても、装置外郭15に対する加湿水タンク17の取り外し方向と受光素子5の受光方向は直行することとなるために、外来光の受光素子5への直接的な入射を防ぐことができることなる。   Similarly, in the configuration of the direct extraneous light incident preventing means 14, the light receiving direction of the light receiving element 5 is arranged from the lateral direction of the humidified water tank 17 toward the inside of the apparatus outer shell 15, so that the light receiving direction of the light receiving element 5 is set. Is shielded from the outside of the apparatus by the configuration of the device outer shell 15, and even when the humidifying water tank 17 is detached from the device outer shell 15, the removal direction of the humidifying water tank 17 and the light receiving direction of the light receiving element 5 are perpendicular to the device outer shell 15. Therefore, direct incidence of extraneous light on the light receiving element 5 can be prevented.

また、前記の加湿装置の構成において、渇水の状態を光の反射に基づいて判断するためには、図9から図11に示しているように装置外郭15に対する加湿水トレー16の取り外しや取り付けに差し障りを与えることが無いように、装置外郭15へ加湿水トレー16を装着した状態において、容器体1であるところの加湿水トレー16の一部分において横方向から内部に溜めている液体2となる水の有無を検知する方式も考えられる。   Further, in the configuration of the humidifying device, in order to determine the drought state based on the reflection of light, as shown in FIGS. 9 to 11, the humidifying water tray 16 is removed from or attached to the device outer shell 15. In a state in which the humidifying water tray 16 is attached to the apparatus outer shell 15 so as not to cause any trouble, the water that becomes the liquid 2 accumulated inside from a lateral direction in a part of the humidifying water tray 16 that is the container body 1 is provided. A method for detecting the presence or absence of the above is also conceivable.

この方式の液体2の有無を検知する構成においては、直接外来光入射防止手段14は加湿水トレー16の内部に液体2が溜まっている位置において、加湿水トレー16の側面を横方向から発光素子4の照射光で照らして反射光を受光素子5で受光する配置として、発光素子4の光照射方向と受光素子5の受光の方向が装置外郭15に対する加湿水トレー16の取り外し方向と直行する向きになるように検知構成外郭6を装置外郭15の内側に固設することで構成するものである。   In the configuration for detecting the presence or absence of the liquid 2 of this type, the direct external light incident preventing means 14 is arranged at the position where the liquid 2 is accumulated inside the humidifying water tray 16 so that the side surface of the humidifying water tray 16 is light-emitting element from the lateral direction. 4 in which the reflected light is received by the light receiving element 5 by illuminating with the irradiation light 4, the light emitting direction of the light emitting element 4 and the light receiving direction of the light receiving element 5 are perpendicular to the direction in which the humidifying water tray 16 is removed from the outer shell 15. The detection configuration outer shell 6 is fixed inside the device outer shell 15 so as to become.

このとき、加湿水トレー16はその全体を光透過体で構成しても良いが、発光素子4と受光素子5との対向面のみを溶着や接着により水漏れを防止した状態で光透過体にて部分的に構成しても良い。   At this time, the humidifying water tray 16 may be entirely composed of a light transmitting body, but only the facing surface of the light emitting element 4 and the light receiving element 5 is welded or bonded to the light transmitting body in a state where water leakage is prevented. May be partially configured.

同、直接外来光入射防止手段14の構成においては、受光素子5の受光方向は装置外郭15に対する加湿水トレー16の取り外し方向には向いていないことで、受光素子5の受光方向は装置外郭15の構成により機器の外部から遮蔽され、また加湿水トレー16を装置外郭15から図11にて矢印を付加して示しているように取り外した状態においても、装置外郭15に対する加湿水トレー16の取り外し方向と受光素子5の受光方向は直行させていることから、外来光の受光素子5への直接的な入射を防ぐことができることなる。   Similarly, in the configuration of the direct external light incident preventing means 14, the light receiving direction of the light receiving element 5 is not oriented in the direction of removing the humidifying water tray 16 with respect to the apparatus outer shell 15, and therefore the light receiving direction of the light receiving element 5 is the apparatus outer shell 15. Even when the humidifying water tray 16 is removed from the apparatus outer shell 15 as shown by adding an arrow in FIG. 11, the humidifying water tray 16 is detached from the apparatus outer shell 15. Since the direction and the light receiving direction of the light receiving element 5 are orthogonal, it is possible to prevent the direct incidence of extraneous light on the light receiving element 5.

このような構成によれば、機器に容器体1を搭載した状態で容器体1の部分が機器の外部に露出する、あるいは機器から容器体1を着脱できる構成においても、直接反射光遮蔽手段9により外来光の受光素子5への直接的な入射を防ぐことができることなるために、受光素子5は液体の検知の主要因となる発光素子4の照射光以外の外来光の影響を受け難くなることから、液体の有無の検知を安定させることができることとなる。   According to such a configuration, even when the container body 1 is exposed to the outside of the device with the container body 1 mounted on the device, or the container body 1 can be detached from the device, the direct reflected light shielding means 9 can be used. Therefore, it is possible to prevent direct incidence of the extraneous light on the light receiving element 5, so that the light receiving element 5 is hardly affected by extraneous light other than the irradiation light of the light emitting element 4 which is a main factor of liquid detection. Therefore, detection of the presence or absence of liquid can be stabilized.

また、容器体1であるところの加湿水タンク17の最下部となるタンク蓋20の上部において、横方向から液体2を検知する方式においては、図12から図13に示しているように液体2の検知位置となる容器体1であるところの加湿水タンク17の空間部3に遮光体21を配置することで、加湿水タンク17の上方向や側面方向からの間接光も含む外来光の受光素子5への入射を遮る構成とすることもできる。   Further, in the method of detecting the liquid 2 from the lateral direction at the upper part of the tank lid 20 that is the lowermost part of the humidifying water tank 17 that is the container body 1, the liquid 2 as shown in FIGS. 12 to 13. Of the extraneous light including indirect light from above and from the side of the humidifying water tank 17 by disposing the light shielding member 21 in the space 3 of the humidifying water tank 17 that is the container body 1 serving as the detection position of It can also be set as the structure which interrupts | blocks incidence to the element 5. FIG.

この、遮光体21は装置外郭15に対して加湿水タンク17の取り付けた状態において加湿水タンク17の下方となるタンク蓋20の上部に配置するものであり、加湿水タンク17からタンク蓋20を外した状態において加湿水タンク17の開口部から入れ込み加湿水タンク17にタンク蓋20を取り付けることで、同時に加湿水タンク17の規定した位置に固定できるように加工しているものである。   The light shielding body 21 is disposed on the upper portion of the tank lid 20 below the humidifying water tank 17 in a state where the humidifying water tank 17 is attached to the apparatus outer shell 15, and the tank lid 20 is removed from the humidifying water tank 17. In the removed state, it is processed so that it can be fixed at the specified position of the humidified water tank 17 by inserting it from the opening of the humidified water tank 17 and attaching the tank lid 20 to the humidified water tank 17.

また、発光素子4の光照射方向と受光素子5の受光の方向に対向させた位置には液体2の検知の妨げない大きさの光導通開口22を設けており、この光導通開口22の端部は加湿水タンク17の内表面1bとほぼ接触させる構成とすることで光導通開口22の端部からの外来光の入射もできるかぎり遮るようにしている。   Further, a light conducting opening 22 having a size that does not hinder the detection of the liquid 2 is provided at a position opposed to the light irradiation direction of the light emitting element 4 and the light receiving direction of the light receiving element 5. The portion is configured to be substantially in contact with the inner surface 1 b of the humidified water tank 17 so that the entrance of extraneous light from the end of the light conduction opening 22 is blocked as much as possible.

さらには、遮光体21の天面と側面の下部には光が直進しては入射しないように壁を設けた通水開口部23を複数設けることで、加湿水タンク17への使用者による給水や加湿実施時の加湿水トレー16への水の供給を妨げないようにしている。   Furthermore, the water supply by the user to the humidified water tank 17 is provided by providing a plurality of water passage openings 23 provided with walls so that light does not go straight and enter the lower part of the top surface and side surface of the light shielding body 21. The supply of water to the humidifying water tray 16 during humidification is not disturbed.

なお、遮光体21は長期の使用において水に対して劣化や腐食が生じ難い材料で構成することが望ましく、例えばポリエチレンやポリエチレンテレフタレートなどの光非透過性の着色樹脂材を用いて金型成形により作成しるものである。   The light shield 21 is preferably made of a material that is unlikely to deteriorate or corrode against water in long-term use. For example, the light shield 21 is molded by molding using a light non-transparent colored resin material such as polyethylene or polyethylene terephthalate. It is what you create.

このような構成によれば、機器に容器体1を搭載した状態で容器体1の部分が機器の外部に露出する構成においても、容器体1の内部に配置する遮光体21により装置外郭15の表面において反射する間接光も含む外来光の受光素子5への直接的な入射を防ぐことができることなるために、受光素子5は液体の検知の主要因となる発光素子4の照射光以外の外来光の影響をさらに受け難くなることから、液体の有無の検知をより安定させることができることとなる。   According to such a configuration, even in a configuration in which a portion of the container body 1 is exposed to the outside of the device with the container body 1 mounted on the device, the light shielding body 21 disposed inside the container body 1 allows the device outer shell 15 to be Since it is possible to prevent the direct incidence of extraneous light including indirect light reflected on the surface to the light receiving element 5, the light receiving element 5 is an extraneous light other than the irradiation light of the light emitting element 4 which is a main factor of liquid detection. Since it becomes more difficult to receive the influence of light, the detection of the presence or absence of liquid can be made more stable.

本発明にかかる非接触液体検知構成は機器搭載時の配置に広い空間を要さず、且つ検知対象の液体が透明体であっても検知を可能とするものであるので、水機器である加湿機や除湿機の非接触液体検知構成等として有用である。   The non-contact liquid detection configuration according to the present invention does not require a wide space for placement when the device is mounted, and enables detection even if the liquid to be detected is a transparent body. This is useful as a non-contact liquid detection configuration of a machine or a dehumidifier.

1 容器体
2 液体
4 発光素子
5 受光素子
9 直接反射光遮蔽手段
14 直接外来光入射防止手段
21 遮光体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container body 2 Liquid 4 Light emitting element 5 Light receiving element 9 Direct reflection light shielding means 14 Direct external light incident prevention means 21 Light shielding body

Claims (3)

機器に備える容器の内部に透明体の液体を蓄えて、この容器の内部に蓄えた液体を活用することで特有の機能を成す構成へ搭載する、内部に液体を蓄えるための空間を設け、光の屈折率が空気よりも大きな光透過体において構成した容器体と、この容器体の外部に容器体に対して一方向に並べて配置した容器体に光を照射する発光素子と、および容器体からの反射光の強度に合わせた電気信号を出力する受光素子と、発光素子から照射した光で容器体の外表面において直接的に反射される液体の有無で変化しない反射光の受光素子への直接入射を遮る直接反射光遮蔽手段を備えて、容器体の内部に液体が有れば無い状態に対して容器体と液体との界面における光の透過量が増加して受光素子へ入射する反射光の強度は低下することから、この反射光の強度の低下を受光素子の出力信号の変化から判断することで液体の有無を検知判定するように構成した非接触液体検知構成。   A transparent liquid is stored inside the container provided in the equipment, and the liquid stored in the container is used to construct a unique function. A container body constituted by a light transmissive body having a refractive index greater than that of air, a light emitting element for irradiating light to the container body arranged in one direction with respect to the container body outside the container body, and the container body A light-receiving element that outputs an electrical signal that matches the intensity of the reflected light of the light, and direct reflection light that does not change depending on the presence or absence of liquid that is directly reflected on the outer surface of the container body by light emitted from the light-emitting element. Reflected light that includes direct reflected light shielding means for blocking incidence and that is incident on the light receiving element due to an increase in the amount of light transmitted at the interface between the container body and the liquid when there is no liquid inside the container body Since the strength of Contactless liquid detection structure configured to detect determine the presence or absence of liquid by determining the decrease in the strength of Shako from the change in the output signal of the light receiving element. 機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する、あるいは機器から容器体を着脱できる機器の構成において、受光素子に対する機器の外部からの外来光の直接的な入射を防止する直接外来光入射防止手段を備えてなる請求項1記載の非接触液体検知構成。   In the equipment configuration where the container body part is exposed to the outside of the equipment with the container body mounted on the equipment, or the container body can be attached to and detached from the equipment, external light from the outside of the equipment is directly incident on the light receiving element. 2. The non-contact liquid detection structure according to claim 1, further comprising means for preventing direct external light incidence to be prevented. 機器に容器体を搭載した状態で容器体の部分が機器の外部に露出する機器の構成において、容器体の内部に受光素子に対する機器の外部からの間接光も含む外来光の入射を遮る遮光体を備えてなる請求項1または2に記載の非接触液体検知構成。   In a device configuration in which the container body part is exposed to the outside of the device with the container body mounted on the device, a light shielding body that blocks external light including indirect light from the outside of the device to the light receiving element inside the container body The non-contact liquid detection structure according to claim 1 or 2, comprising:
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