JP3139931U - 液体計量検知装置を具備した容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体計量検知装置を具備した容器
【解決手段】 本考案は、液体計量検知装置を具備した容器に関り、且つ、液体容器、及び、検知装置を含み、前記液体容器が中空貯蔵部を具える筐体で、前記検知装置が検知部を含み、且つ、前記液体容器の筐体内に設置され、並びに、前記検知部が平面ストリップラインのコンデンサで、前記検知部が前記液体容器の貯蔵部に対応する。これにより前記検知素子を利用して前記液体容器内の液体液面高度を測定することができることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本考案は、液体計量検知装置を具備した容器に関り、特に、簡単なパッケージ方法で組み合わされることで溶液液面を測定できる計量検知装置に関する。

従来の流体液面測定装置は、流体量の測定に使用され、一般的な流体測定装置は通常体積が大きく且つデバイスも複雑で、同時にこの結果によりコストが比較的高くなってしまう。しかしながら、体積が小さく且つコストが低い製品も市場の需要のもと日増しに重要になってきている。燃料電池システムを例にすると、燃料電池システムを携帯型電子装置に使用する傾向が徐々に多くなり、また水素リッチ燃料流体（例えばメタノール）と酸素燃料流体を利用することで電気化学反応を起して電力を出力する燃料電池システムにおいて、利用者に対し、燃料流体濃度の不足或いは残存量の不足により燃料流体をいつ補充すべきかを知らせる必要があるため、燃料流体容器内の燃料流体液位及び燃料流体容量を検知しなければならない。また一般的な燃料流体容器において、燃料流体濃度及び燃料流体残存量の検知に高価な計量センサーが提供されているが、現在携帯型電器製品が大量に使用されるに当たり、非常に不経済なものとなっている。

その他、燃料電池システムの電気化学反応において、多く中間生成物又はその他の生成物が発生し、且つ電気化学反応の進行に伴い燃料温度が変化するため、測定結果にも誤差が発生じてしまう。

従来の流体計量検知装置の欠陥に鑑み、本考案の考案者は、従来の流体計量検知装置が完璧ではないと感じていたため、全力を傾注して研究して克服しようと決心し、当産業に対して長年に渡る蓄積経験により改良方法並びに有効的に目的を達成できる効果を研究した。

本考案の主な目的は、液体計量検知装置を具備した容器を提供し、簡単で便利な構造で組み合わせることで液体貯蔵装置内の液面高度或いはその他の液体物理的特性を計量、検知できることにある。

本考案の別の目的は、液体計量検知装置を具備した容器を提供し、前記検知部を利用してその静電容量値、インダクタンス値、抵抗値或いはこれら電気信号の組み合わせといういずれかの電気信号を測定することで、対応する貯蔵液体の物理的特性、特に液体の水位の高さ或いは液体量を得ることができる。

さらに、本考案の別の目的は、液体計量検知装置を具備した容器を提供し、燃料電池の燃料貯蔵装置内に使用され、燃料貯蔵装置の燃料液面高度或いは燃料量を測定するために用いることにある。

本考案は、液体計量検知装置を具備した容器に関り、且つ液体容器及び検知装置を含み、前記液体容器が中空貯蔵部を具える筐体で、前記検知装置が検知部を含み、且つ前記液体容器の筐体内に設置され、並びに前記検知部が平面ストリップラインのコンデンサで、前記検知部が前記液体容器の貯蔵部に対応する。

本考案を燃料電池に適用した実施例から言うと、前記第１ストリップライン部と第２ストリップライン部が水平方向において各々複数の側方に延伸したストリップラインを具備することで、静電容量効果を発生でき、燃料の容器内における液面高度を検知するために用いる。

当該技術を熟知する者に本考案の目的、特徴及び効果について理解していただくため、下記の具体的な実施例を介し付属の図面を組み合わせることで、本考案に対する詳細な説明を後記のとおり行うものである。

図１は、本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第１好ましい実施例の断面見取図で、本考案は液体計量検知装置を具備した容器で、液体容器１と検知装置２を含み、前記液体容器１は液体を貯蔵する構造で、前記検知装置２は前記液体容器１内に貯蔵された液体量を測定することに用いる。

本考案の前記液体計量検知装置を具備した容器内において、前記液体容器１は、主に筐体１１内部で中空貯蔵部１２を形成した構成、及び前記検知装置２が前記液体容器１の前記筐体１１の局所内に設置され、且つ前記検知装置２が検知部２１と電気的な接続部２３を含む。前記検知部２１が前記液体容器１内の液体状態に対応して電気信号をフィードバックでき、前記電気信号は等価静電容量値信号、等価インダクタンス値信号、抵抗値信号或いはこれら電気信号の組み合わせとすることができる。前記電気的な接続部２３は前記検知装置２が電気信号を伝送する出入力ポートであるため、前記検知装置２が前記液体容器１内の液体物理的特性を測定でき、並びに前記電気的な接続部２３を通じて対応する信号を出力できる。

前記電気的な接続部２３は、更に一歩進んでコネクタ構造とすることができる。

その他、前記筐体１１は射出成形でからなることができ、且つ前記検知装置２は前記筐体１１の成形模型内に既設し、前記筐体１１の射出成形の過程において、前記検知装置２を同時に前記筐体１１内に嵌装させることができる。

図２は、本考案の液体計量検知装置を具備した容器の検知装置の平面図である。前記検知装置２の検知部２１は、第１ストリップライン部２１ａ及び第２ストリップライン部２１ｂを含み、前記第１ストリップライン部２１ａと前記第２ストリップライン部２１ｂが相互に対応して平行する金属ストリップ状導線で、静電容量効果のあるストリップライン構造を構成するために用い、且つ前記第１ストリップライン部２１ａと前記第２ストリップライン部２１ｂを通じて前記液体容器１内の液体状態に対応する電気信号を検出し、並びにこの電気信号を介して前記液体容器１の液体に対応する物理的特性を得ることができる。燃料電池に使用されるものを例にすると、前記液体容器１は燃料電池の運転に要する燃料を貯蔵でき、且つ前記検知装置２の検知部２１は前記液体容器１の燃料液位を測定することで、燃料量の情報を得るために用いる。更に、前記検知部２１の第１ストリップライン部２１ａと第２ストリップライン部２１ｂは水平方向において各々複数の側方に延伸した平行ストリップラインが相互に交差配列する構造を具備し、並びに平面インターディジタル型コンデンサを形成し、且つ前記検知部２１は前記液体容器１内の液体水位の高低が異なる状態の下、各々静電容量値に対応し、並びにこの静電容量値を通じて前記液体容器１の燃料高度或いは燃料量等の物理的特性を得ることができる。

前記第１ストリップライン部２１ａと前記第２ストリップライン部２１ｂは相互に対応して平行する金属ストリップ状導線であるため、静電容量効果のあるストリップライン構造を構成する。

本考案の前記液体計量検知装置を具備した容器において、計量装置３を更に具備でき、前記計量装置３が燃料物理的特性の計量装置で、電気式計量手段及びデータ処理手段を具え、前記電気式計量手段は前記液体容器１内の液体物理状態を反映して電気特性を表示し、且つ前記データ処理手段は前記電気式計量手段が検出して得た電気情報を処理して燃料流体の物理的特性に変換する。

前記計量装置３は、前記液体容器１内に設置され、前記計量装置３が前記検知装置２に電気的に接続することで、前記計量装置３が前記検知装置２の電気信号を捕捉させ、並びに前記液体容器１内の溶液水位或いは溶液量に変換できる。更に、前記計量装置３は前記検知装置２内の電気的な接続部２３に電気的に接続することで、前記検知装置２と前記計量装置３を電気的に接続させることができる。

本考案の前記液体計量検知装置を具備した容器は、燃料電池の燃料貯蔵装置内（図内に未表示）に応用することで、燃料貯蔵装置の燃料液面高度或いは燃料量を測定できる。

図３及び図４について、図３は本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第２好ましい実施例の立体分解図で、且つ図４は本考案の図３の実施例を組み合わせた後の側面断面図である。前記液体容器１的の筐体１１は、凹溝１３及び蓋板１４を具備し、前記凹溝１３は前記筐体１１外表面局所の凹陥構造で、且つ前記蓋板１４が前記凹溝１３に対応することで、前記蓋板１４を前記凹溝１３と密着させることができる。更に、前記検知装置２の検知部２１が前記凹溝１３と前記蓋板１４が対向する表面の間に設置され、且つ前記電気的な接続部２３を前記蓋板１４に固設すると共に前記蓋板１４を貫通する。

本考案の前記液体計量検知装置を具備した容器の第２好ましい実施例において、更に具体的な方法とは前記検知部２１の第１ストリップライン部２１ａと第２ストリップライン部２１ｂを前記蓋板１４の前記凹溝１３に向かう表面上にふ設し、且つ前記電気的な接続部２３は前記蓋板１４に固設すると共に前記検知部２１に電気的に接続する。

図５は、本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第３好ましい実施例の局所側面断面図である。前記検知装置２は、回路板２４を更に含み、且つ前記検知部２１が前記回路板２４の一側表面に設置されると共に前記液体容器１筐体１１の凹溝１３に向き、また前記回路板２４の他側表面が、前記液体容器１の蓋板１４と貼り合わせる。

図６は、本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第４好ましい実施例の局所側面断面図である。前記検知装置２の回路板２４の前記蓋板１４に向かう表面をシールド層２５で覆うことができ、前記シールド層２５は導電金属材質で、且つ前記シールド層２５は前記蓋板１４方向から前記回路板２４へ伝達する電磁信号を遮断することで、前記検知装置２の検知部２１が受ける干渉を減少させることができる。

その他、前記検知部２１の外表面周囲を保護層２６で覆うことができ、前記保護層２６の材料はFR４、FR５、エポキシ樹脂、ガラス繊維基板、セラミック基板、高分子のプラスチック基板、テフロン（登録商標）等の非極性材料内のいずれか又はその混合材料から選択することができるため、前記検知部２１を保護し、しかも前記検知部２１が前記液体容器１から漏洩した溶液で腐食されることを避けることができる。更に、前記保護層２６は、前記検知装置２全体を包み込むことができる。

図７は、本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第５好ましい実施例の局所側面断面図である。前記検知装置２において、前記検知部２１、前記回路板２４、前記シールド層２５及び底部回路板２７が順序どおり積み重ねて構成された積層板構造を含み、前記計量装置３を前記底部回路板２７の他側表面に設置できる。

そのため、本考案で提供する液体計量検知装置を具備した容器は、簡単なパッケージ組み合わせ方法で前記燃料電池溶液の物理的特性を正確に読み取ることができ、これにより本考案は極めて進歩性を備えるものであり、十分に法で定められた実用新案登録請求の要件に符合するものであり、法に基づきここに出願を行う。審査委員の皆様の詳細なる審査を受け、一日も早く登録していただくよう切に願います。

以上、本考案を詳細に説明したが、以上の述べるものは本考案の好ましい実施例のみであって、本考案の実施範囲に限定されることなく、本考案の請求範囲に基づいて行った種々の改良変更をなし得ることは本考案の実用新案登録請求の範囲内に含めるものであるのが勿論である。

本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第１好ましい実施例の断面見取図である。 本考案の液体計量検知装置を具備した容器の検知装置の平面図である。 本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第２好ましい実施例の立体分解図である。 本考案の図３の実施例を組み合わせた後の側面断面図である。 本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第３好ましい実施例の局所側面断面図である。 本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第４好ましい実施例の局所側面断面図である。 本考案の液体計量検知装置を具備した容器の第５好ましい実施例の局所側面断面図である。

符号の説明

１ 液体容器
２ 検知装置
３ 計量装置
１１ 筐体
１２ 貯蔵部
１３ 凹溝
１４ 蓋板
２１ 検知部
２１ａ 第１ストリップライン部
２１ｂ 第２ストリップライン部
２３ 電気的な接続部
２４ 回路板
２５ シールド層
２６ 保護層
２７ 底部回路板

Claims (22)

1. 液体計量検知装置を具備した容器であって、中空貯蔵部を具える筐体である液体容器、及び、検知部を含み、且つ、前記液体容器の筐体内に設置され、並びに、前記検知部が平面ストリップラインのコンデンサである検知装置を含み、前記検知部が前記液体容器の貯蔵部に対応することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
2. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、電気的な接続部を更に含み、前記電気的な接続部は前記検知部に電気的に接続し、並びに、前記液体容器の筐体内に設置されていることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
3. 請求項２記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記電気的な接続部がコネクタ構造であることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
4. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知装置は、等価静電容量値信号、等価インダクタンス値信号、抵抗値信号、及び、これら電気信号の組み合わせのいずれかで測定することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
5. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知部は第１ストリップライン部と第２ストリップライン部を含み、且つ、前記第１ストリップライン部と第２ストリップライン部が水平方向において各々複数の側方に延伸するスリップライン構造を具備することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
6. 請求項５記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記第１ストリップライン部と第２ストリップライン部が水平方向において、各々複数の側方に延伸した平行ストリップラインが相互に交差配列する構造を具備することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
7. 請求項５記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知部が平面インターディジタル型コンデンサであることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
8. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記液体容器の筐体は凹溝、及び、蓋板を含み、前記凹溝は前記筐体外表面局所の凹陥構造で、且つ、前記蓋板が前記凹溝と対応し、前記検知装置の検知部が前記凹溝、及び、前記蓋板と対向する表面の間に設置され、また、前記計量装置が検知装置の対向表面に設置されることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
9. 請求項８記載の液体計量検知装置を具備した容器において、電気的な接続部を更に含み、前記電気的な接続部が前記検知部に電気的に接続し、並びに、前記蓋板に設置され、且つ、前記蓋板を貫通することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
10. 請求項９記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記電気的な接続部がコネクタ構造であることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
11. 請求項８記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知部が前記蓋板面の前記凹溝に向かう表面にふ設されることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
12. 請求項８記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記計量装置が前記液体容器の筐体内に設置されることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
13. 請求項８記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記計量装置が前記検知装置内の電気的な接続部に電気的に接続することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
14. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、回路板を含み、且つ、前記検知部が前記回路板の一側表面に設置すると共に前記液体容器筐体の凹溝に向かい、前記回路板の他側表面は前記液体容器の蓋板と貼り合わせることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
15. 請求項１４記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知装置の回路板の前記蓋板に向かう表面をシールド層で覆い、前記シールド層が導電金属材質であることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
16. 請求項１５記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知装置は底部回路板を更に含み、且つ、前記底部回路板は前記シールド層と前記蓋板との間の表面に設置されることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
17. 請求項１６記載の液体計量検知装置を具備した容器において、計量装置を更に含み、前記計量装置は前記検知装置に電気的に接続し、且つ、前記計量装置は電気式計量手段、及び、データ処理手段を含み、且つ、前記計量装置が前記底部回路板と前記蓋板との間の表面に設置されることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
18. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記検知部の外表面周囲を保護層で覆うことを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
19. 請求項１８記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記保護層の材料はFR４、FR５、エポキシ樹脂、ガラス繊維基板、セラミック基板、高分子のプラスチック基板、テフロン等の非極性材料内のいずれか又はその混合材料から選択することを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
20. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、計量装置を更に含み、前記計量装置が前記検知装置に電気的に接続し、且つ、前記計量装置は電気式計量手段、及び、データ処理手段を含むことを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
21. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記液体容器は燃料電池の燃料貯蔵装置であることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。
22. 請求項１記載の液体計量検知装置を具備した容器において、前記筐体は射出成形からなる構造で、且つ、前記検知装置は前記筐体の成形模型内に既設することで、前記筐体の射出成形の過程において、前記検知装置を同時に前記筐体内に嵌装させることができることを特徴とする、液体計量検知装置を具備した容器。

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