JPH055491Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 ［産業上の利用分野］ 本考案は、液体の性状によつて変化する電極板
間のインピーダンスを測定して液体の性状を検出
する液体性状検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、液体の性状、例えば液体としてのア
ルコール混合燃料中の性状としてのアルコール濃
度によつて変化する電極板間のインピーダンスを
測定するものとして種々のものが知られており、
例えば、電極板にアルコール混合燃料中の気泡が
付着すると、電極板の面積が減少等してしまうた
めに、正確なインピーダンスを測定できなくな
り、それにより正確なアルコール濃度が検出でき
なくなる場合があるので、電極板を水平に対して
上向きに約15度傾けて取り付け、アルコール混合
燃料中の気泡が滞留しにくくしたものが提案され
ている（特開昭56−104240）。また、互いに対向
して配設された２極の電極板をハウジング内に収
納し、その収納部にアルコール混合燃料を満たし
て、電極板間のインピーダンスを測定してアルコ
ール混合燃料中のアルコール濃度を検出するもの
が知られている（特開昭57−101753号）。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、こうした従来の装置において、
電極板を上向きに傾けたものでは、電極板を傾け
ているので流体流路中において抵抗となつて液体
の流れが減速され、装置内で発生した気泡がいつ
までも装置内に滞留しやすいという問題があつ
た。また、互いに対向した電極板を単にハウジン
グに収納したのでは、ハウジングの断面積が大き
くなり、流体流路中の断面積が変化して流体の流
れが乱れ、気泡が発生しやすく、ひとたび電極板
間に気泡が発生するといつまでも電極板間に滞留
しやすいという問題があつた。

そこで本考案は上記の問題点を解決することを
目的とし、流体流路中の液体の流れを乱すことな
く、かつ気泡の影響を受けることなく液体の性状
によつて変化するインピーダンスを正確に測定し
て流体の性状を検出する液体性状検出装置を提供
することにある。

考案の構成 ［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本考案は問題点を解
決するための手段として次の構成を取つた。即
ち、液体流路中に配置された２極の電極板間に満
たされた液体の性状によつて変化する該電極板間
のインピーダンスを測定して液体の性状を検出す
る液体性状検出装置において、 前記電極板を略円弧状若しくは円筒状に形成し
て同心上に所定間隔で積層すると共に前記液体の
流れ方向と平行に配設し、かつ上方に開口した泡
抜き開口部を形成したことを特徴とする液体性状
検出装置の構成がそれである。

［作用］ 前記構成を有する液体性状検出装置は、液体の
流れ方向と平行に設けられた電極板が流れを乱す
ことなく液体を通過させ、液体中に気泡が発生し
ても、気泡は略円弧状若しくは円筒状の電極板に
沿つて上昇し、泡抜き開口部が気泡を電極板の外
に排出する。よつて、電極板に気泡が付着した
り、滞留したりすることがなく、電極板間のイン
ピーダンスを測定して正確に液体の性状を検出す
ることができる。

［実施例］ 以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例である液体性状検出
装置の断面図である。この液体性状検出装置は、
液体としてのアルコール混合燃料により運転され
る図示しないアルコールエンジンへの燃料供給管
Ａ中に設けられた、燃料供給管Ａの内径とほぼ同
じ内径を有する円筒状のハウジング１を備え、こ
のハウジング１の対向する両端には、各々燃料供
給管Ａと接続された燃料流入口２及び燃料流出口
４が形成されている。前記燃料供給管Ａを介し
て、燃料流入口２は、図示しない燃料タンクに、
燃料流出口４は、エンジンの吸気系統に燃料を供
給する手段にそれぞれ接続されており、燃料供給
管Ａ、ハウジング１により液体流路６が構成され
ている。

また、ハウジング１の流体流路６中には、直径
の異なる複数の円筒を同心上に配置し軸方向に左
右にほぼ半分に分割して略円弧状に形成して、所
定間隔で積層した２極の電極板８，１０が配設さ
れている。かつ左右に〓間を有するように分割さ
れて、上方がその軸方向に沿つて開口された泡抜
き開口部１２が形成されており、更に、電極板
８，１０の下方もその軸方向に沿つて開口された
開口部１４も形成されている。しかも電極板８，
１０は燃料流入口２から燃料流出口４に向かつ
て、即ち流体としてのアルコール混合燃料の流れ
方向と平行に設けられている。

一方、ハウジング１には、その一端がハウジン
グ１を貫通して外に突出された２組のターミナル
電極１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂが固着され
ている。両ターミナル電極１６ａ，１６ｂ，１８
ａ，１８ｂの他端には、大径係止部２０ａ，２０
ｂ，２２ａ，２２ｂが形成されており、この大径
係止部２０ａ，２０ｂ，２２ａ，２２ｂとハウジ
ング１との間には、ターミナル電極１６ａ，１６
ｂ，１８ａ，１８ｂが各々貫通した碍子部材２４
ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂにより前述した電極
板８，１０の所定間隔が維持されて、電極板８，
１０が固定されている。

一方、１組のターミナル電極１６ａ，１６ｂが
電気的に接続されており、このターミナル電極１
６ａ，１６ｂには、一方の電極板８が電気的に接
続されている。また別の１組のターミナル電極１
８ａ，１８ｂが電気的に接続されており、このタ
ーミナル電極１８ａ，１８ｂには、他方の電極板
１０が電気的に接続されている。更に、ターミナ
ル電極１６ａ，１８ａには、各々接続端子２８，
３０が固着されている。

次に、本実施例の液体性状検出装置の電気回路
について説明する。

この電気回路は、第３図に示すように、所定の
一定周波数、例えば、50KHzの周波数の信号を出
力する発振回路４０と、変換回路４２と、電極板
８，１０間のインピーダンスをZhで表した等価
回路４４と、から構成されている。この変換回路
４２は、発振回路４０と等価回路４４、即ち一方
の接続端子２８とを接続すると共に、発振回路４
０はインピーダンス信号を電圧信号に変換する半
導体集積回路IC１に接続されている。また、等
価回路４４、即ち他方の接続端子３０が半導体集
積回路IC１に接続されると共に、ダイオードＤ
１の一端に接続されている。このダイオードＤ１
に他端は、他端が接地されたコンデンサＣ１の一
端、他端が同じく接地された抵抗Ｒ１の一端、及
び抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の
他端は、直流電圧を増幅する半導体集積回路IC
２、抵抗Ｒ３の一端、抵抗Ｒ４の一端に各々接続
されている。この抵抗Ｒ４の他端は、半導体集積
回路IC２の出力側に接続されている。

次に、本実施例の液体性状検出装置の作動につ
いて説明する。

まず、燃料供給管Ａを流れる液体としてのアル
コール混合燃料が、燃料流入口２を介してハウジ
ング１内に供給されて、ハウジング１内にアルコ
ール混合燃料が満ち、電極板８，１０間にアルコ
ール混合燃料が満たされる。また、アルコール混
合燃料は、電極板８，１０が流れ方向に沿つて設
けられているので、その流れが乱されることな
く、ハウジング１内の液体流路６を流れて燃料流
出口４から流出する。更に、燃料供給管Ａの断面
積とハウジング１の断面積とがほぼ同じであるの
で、アルコール混合燃料の流れが乱されることも
ない。このアルコール燃料が流れているときに、
電極板８，１０間に満たされたアルコール混合燃
料中に気泡が発生し、この気泡が上昇して電極板
８，１０に接触すると、気泡は電極板８，１０に
沿つてさらに上昇し、泡抜き開口部１２まで達す
ると、泡抜き開口部１２を通つて、電極板８，１
０間から、外に排出される。

一方、電極板８，１０間にアルコール混合燃料
が満たされて、発振回路４０から一定周波数の信
号が出力され、この信号が接続端子２８、ターミ
ナル電極１６ａ，１６ｂ、電極板８，１０、ター
ミナル電極１８ａ，１８ｂ、及び接続端子３０を
介して、半導体集積回路IC１に入力される。こ
のアルコール混合燃料が満たされた電極板８，１
０間は、抵抗とコンデンサとが並列接続された等
価回路４４として表され、満たされたアルコール
混合燃料のアルコール濃度の変化にしたがつて変
化するある有限のインピーダンス値を有する。

よつて、発振回路４０から出力された信号は、
このインピーダンス値に応じて変化し、半導体集
積回路IC１により、インピーダンス信号が電圧
信号に変換される。この電圧信号は、ダイオード
Ｄ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２により整流され
て直流電圧信号に変換され、更に、半導体集積回
路IC２により増幅された電圧出力信号として出
力される。この出力信号は、気泡が滞留していな
い電極板８，１０内に満たされたアルコール混合
燃料の正確なアルコール濃度に応じた信号であ
り、予めアルコール濃度が既知のアルコール混合
燃料により求めた出力信号と比較することにより
アルコール濃度を求めることができる。この求め
たアルコール濃度によりエンジンへの燃料流量や
点火時期等を制御することとなる。尚、変換回路
４２は、インピーダンス信号を直流電圧出力信号
に変換する回路以外にも、例えば、インピーダン
スに比例したパルス数が得られる回路や、インピ
ーダンスに比例したパルス幅が得られる回路であ
つてもよい。また液体として、アルコール混合燃
料に限らず、例えば車両に使用されるガソリン、
軽油、灯油、オイル（エンジンオイル、ブレーキ
オイル、パワーステアリングオイル、オートマチ
ツクギヤオイル等）、ラジエータ冷却液、ウイン
ドウオツシヤ液、ビスカスカツプリング用シリコ
ーンオイル等でもよく、これらの液体の性状とし
て、アルコール濃度以外にも、水分含有率、アル
コール比率、劣化度合、不純物混入量、酸化度
合、PHの変化、イオン濃度の変化等を検出するこ
とを目的とすることもでき、液体の性状によつて
電極板８，１０間のインピーダンスが変化するも
のに応用することができる。

前述した本実施例の液体性状検出装置は、液体
としてのアルコール混合燃料の流れ方向と平行に
設けられた電極板８，１０が流れを乱すことなく
アルコール混合燃料を通過させ、発生した気泡が
略円弧状の電極板８，１０に沿つて上昇し、泡抜
き開口部１２が気泡を電極板８，１０間の外に排
出する。よつて、電極板８，１０に気泡が付着す
ることがなく、電極板８，１０間のインピーダン
スを測定して正確に流体の性状としてのアルコー
ル濃度を検出する。

従つて、本実施例の液体性状検出装置による
と、燃料供給管Ａの断面積とほぼ同じ断面積を有
するハウジング１内の液体流路６内に電極板８，
１０を設けることができる。液体流路６の断面積
が変化することがないので、アルコール混合燃料
の流れを乱すことがなく、しかも電極板８，１０
は流れ方向と平行に設けられているので、電極板
８，１０が流れを乱すことなく、よつて、アルコ
ール混合燃料の流れが減速することがなく、電極
板８，１０間に気泡が滞留することがない。また
気泡が発生しても、泡抜き開口部１２から電極板
８，１０間の気泡を排出し、電極板８，１０に気
泡が付着することがないので、正確に流体の性状
としてのアルコール濃度を検出することができ
る。

尚、前述した実施例とは異なり、ハウジング１
を特に設けることなく、例えば、燃料供給管Ａ内
に直接電極板８，１０を設けることも可能であ
る。あるいは、下方に開口した開口部１４を設け
ることなく、第４図に示すように、円筒状の電極
板８ａ，１０ａに、各々その上方がその軸方向に
沿つて切り欠かれて開口された泡抜き開口部１２
が形成されたものでもよく、電極板８ａ，１０ａ
間が上方に開口されていれば実施可能である。ま
た泡抜き開口部１２は、軸方向に完全に切り欠い
て形成したが、完全に切り欠くことなく泡抜き開
口部１２からの気泡の排出に支障のない程度に一
部を切り欠いたものとしてもよく、若しくは切り
欠くことにかえて多数の穴を穿設してもよい。こ
のような円筒状の電極板とすることにより、機械
的な強度を高くすることができ、頑強な装置とす
ることができる。また第５図に示すように、螺旋
状に形成したものを、その上方を軸方向に切り欠
いて泡抜き開口部１２ａとすると共に、略円弧状
の２極の電極板８ｂ，１０ｂとしてもよい。

以上本考案の実施例について説明したが、本考
案はこの様な実施例に何等限定されるものではな
く、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々
なる態様で実施し得ることは勿論である。

考案の効果 以上詳述したように本考案の液体性状検出装置
は、液体流路中の液体の流れを乱すことなく、か
つ気泡の影響を受けることなく、電極板間のイン
ピーダンスを測定することができ、正確に液体の
性状を検出できることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての液体性状検
出装置の断面図、第２図は第１図のAA断面図、
第３図は本液体性状検出装置の電気回路図、第４
図は他の実施例としての液体性状検出装置の断面
図、第５図は別の実施例としての液体性状検出装
置の断面図である。 １……ハウジング、６……液体流路、８，８
ａ，８ｂ，１０，１０ａ，１０ｂ……電極板、１
２，１２ａ……泡抜き開口部、１６ａ，１６ｂ，
１８ａ，１８ｂ……ターミナル電極。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流体流路中に配置された２極の電極板間に満た
   された液体の性状によつて変化する該電極板間の
   インピーダンスを測定して液体の性状を検出する
   液体性状検出装置において、 前記電極板を略円弧状若しくは円筒状に形成し
   て同心上に所定間隔で積層すると共に前記液体の
   流れ方向と平行に配設し、かつ上方に開口した泡
   抜き開口部を形成したことを特徴とする液体性状
   検出装置。