WO2016084456A1 - 液体センサ - Google Patents

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功 寺澤
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パナソニック デバイスＳｕｎｘ 株式会社
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    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N21/4133—Refractometers, e.g. differential
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N2021/416—Visualising flow by index measurement

Definitions

  • the present invention relates to a liquid sensor that optically detects the presence or absence of a liquid in a translucent tube.
  • a liquid sensor described in Patent Document 1 is known as this type of liquid sensor.
  • this liquid sensor light is emitted from the light emitting element toward the tube while the translucent tube is sandwiched inside the large arc-shaped main body, and the light passing through the tube is received by the light receiving element. Since the light refraction mode in the tube varies depending on the presence or absence of the liquid in the tube, the presence or absence of the liquid in the tube can be optically detected based on the amount of light received by the light receiving element.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid sensor capable of improving the holding force with respect to the tube.
  • One aspect of the present invention is a liquid sensor that detects whether or not a liquid is present in a light-transmitting tube, the light projecting unit that emits detection light, the light projecting unit facing the light projecting unit, and the detection A light receiving portion that receives light, and a holding member that is provided between the light projecting portion and the light receiving portion and has a pair of elastic pieces for sandwiching the tube, and each of the pair of elastic pieces Is a direction that intersects the longitudinal direction of the elastic piece and extends in a direction different from the irradiation direction, and each of the slits of the pair of elastic pieces includes the light projecting unit and It arrange
  • each of the pair of elastic pieces includes a tip edge that intersects an optical axis of the detection light and into which the tube is inserted and removed, and the tip edges of the pair of elastic pieces are the pair of elastic pieces. It is preferable to include a first tapered surface having a width that gradually decreases from the outside to the inside of the space between the two.
  • a second edge of each of the pair of elastic pieces is formed at both ends in the longitudinal direction of the distal edge, and has a width that gradually decreases from both longitudinal ends of the distal edge toward the center. It is preferable that the taper surface is included.
  • the slit of each of the pair of elastic pieces divides the corresponding elastic piece on the optical axis of the detection light
  • the holding member includes the tip edge of each of the pair of elastic pieces.
  • the liquid sensor further includes a main body case for mounting the holding member, the main body case including an attachment portion for attaching the liquid sensor to an object, and the material of the main body case is made of the material of the holding member. It is preferable to have high rigidity.
  • a direction in which the holding member holds the tube is the same as a direction in which the main body case is attached to the object.
  • the holding member is preferably made of a black material.
  • the holding force for the tube can be improved.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.
  • Sectional drawing of a liquid sensor It is principal part expanded sectional drawing of a liquid sensor, Comprising: (a) shows the refraction
  • the exterior of the liquid sensor according to the present embodiment includes a main body case 10 and a cover member 20.
  • the main body case 10 is made of, for example, a hard resin.
  • the main body case 10 has a flat plate portion 11 and a cylindrical portion 12 protruding from the flat plate portion 11.
  • the flat plate part 11 is formed with two bolt holes 13 penetrating in the thickness direction.
  • the main body case 10 is fixed with respect to the target objects S, such as a wall surface, by inserting the fixing volt
  • the cover member 20 is attached to the open end of the cylindrical portion 12 of the main body case 10.
  • a light-transmitting tube T that is a measurement target of the liquid sensor is held by a portion of the cover member 20 that is exposed to the outside of the liquid sensor.
  • the longitudinal direction of the tube T is the holding direction of the tube T
  • the extending direction of the surface to which the main body case 10 is attached in the object S is the attaching direction.
  • a sensor unit 30 that detects the presence or absence of liquid in the tube T is accommodated in the cylindrical portion 12 of the main body case 10.
  • the sensor unit 30 includes a substrate frame 31, a light projecting frame 32, and a light receiving frame 33.
  • the substrate frame 31 is elongated in one direction. At one end and the other end of the substrate frame 31 in the longitudinal direction, a light projecting frame 32 and a light receiving frame 33 are erected vertically in the same direction. With such a configuration, the sensor unit 30 has a substantially U shape as a whole.
  • the substrate frame 31 includes a bottom frame portion 31A on which a circuit substrate 34 for controlling various operations in the liquid sensor is mounted, and a side frame portion 31B attached to the bottom frame portion 31A so as to surround the circuit substrate 34 having a square frame shape. And a cover frame portion 31C for closing the mounting space of the circuit board 34 surrounded by the bottom frame portion 31A and the side frame portion 31B.
  • the cover frame portion 31C extends elongated in one direction.
  • a first fitting portion 35 and a second fitting portion 36 are respectively provided at one end and the other end in the longitudinal direction of the cover frame portion 31C.
  • the first and second fitting portions 35 and 36 of the cover frame portion 31C are fitted to the light projecting frame 32 and the light receiving frame 33, respectively.
  • the cover frame portion 31 ⁇ / b> C also serves to position and fix the light projecting frame 32 and the light receiving frame 33 with respect to the substrate frame 31.
  • the cover member 20 is fitted to the main body case 10 so as to close the opening of the cylindrical portion 12 of the main body case 10.
  • the insertion hole 40 formed in the cover member 20 and the insertion hole 41 formed in the main body case 10 overlap.
  • Positioning pins 43 are inserted into the overlapping insertion holes 40 and 41 from the outside of the main body case 10.
  • the positioning pins 43 play a role of positioning the housing position of the sensor unit 30 in the cylindrical portion 12 of the main body case 10 by contacting the cover frame portion 31C of the substrate frame 31 in the sensor unit 30 from above. .
  • the cover member 20 is integrally formed of, for example, black soft resin.
  • the cover member 20 includes a top surface P having a substantially rectangular shape. At the center position in the longitudinal direction of the top surface P, a concave groove 50 is formed that extends linearly from one end to the other end of the top surface P in the short direction.
  • a pair of elastic pieces 51 ⁇ / b> A and 51 ⁇ / b> B are formed on the bottom surface of the concave groove 50, which are curved in an arc shape and extend over the entire length of the concave groove 50.
  • the pair of elastic pieces 51A and 51B plays a role of holding and holding the tube T.
  • each elastic piece 51A, 51B includes a tip edge 56A or 56B that intersects the optical axis of the detection light and into which the tube T is inserted and removed.
  • the distal edge 56A of the elastic piece 51A includes an inclined surface that faces the elastic piece 51B and moves away from the elastic piece 51B toward the distal end of the distal edge 56A.
  • the tip edge 56B of the elastic piece 51B includes an inclined surface that faces the elastic piece 51A and moves away from the elastic piece 51A toward the tip of the tip edge 56B.
  • the longitudinal ends of the concave groove 50 at the end edges 56A and 56B of the pair of elastic pieces 51A and 51B are gradually narrowed from both longitudinal ends of the concave groove 50 toward the center.
  • a second taper surface P2 is formed. That is, the tip edge 56A of the elastic piece 51A includes two inclined surfaces that are formed at both ends in the longitudinal direction of the tip edge 56A and approach each other toward the tip of the tip edge 56A.
  • the leading edge 56B of the elastic piece 51B includes two inclined surfaces that are formed at both ends in the longitudinal direction of the leading edge 56B and approach each other toward the tip of the leading edge 56B.
  • a slit 52 extending over the entire region from the base end to the tip end of the pair of elastic pieces 51A, 51B is formed at the center position in the longitudinal direction of the pair of elastic pieces 51A, 51B.
  • the slit 52 passes through the pair of elastic pieces 51 ⁇ / b> A and 51 ⁇ / b> B along a direction orthogonal to the bottom surface of the concave groove 50, and further communicates with a concave portion 54 formed on the bottom surface of the concave groove 50.
  • each elastic piece 51A, 51B has a slit 52 formed on the optical axis of the detection light between the light projecting element 37 and the light receiving element 38 and dividing the elastic piece 51A or 51B.
  • the cover member 20 includes a forming surface 57 that is coupled to the base end edge opposite to the distal edges 56A and 56B of the pair of elastic pieces 51A and 51B, and a slit formed on the forming surface 57 and the pair of elastic pieces 51A and 51B And a recess 54 that communicates with 52.
  • the light projecting element 37 and the light receiving element 38 are disposed so as to face each other through the slit 52.
  • Detection light emitted from the light projecting element 37 in a direction intersecting with the extending direction of the slit 52 enters the concave groove 50 from a passage hole 55 ⁇ / b> A formed in the cover member 20.
  • the detection light incident in the concave groove 50 passes through the space between the pair of elastic pieces 51A and 51B via the slits 52 formed in each of the pair of elastic pieces 51A and 51B.
  • the detection light that has passed through the elastic piece 51B is received by the light receiving element 38 through the passage hole 55B formed in the cover member 20. That is, the slit 52 is disposed on the optical axis AX of the detection light formed between the light projecting element 37 and the light receiving element 38.
  • the amount of light received by the light receiving element 38 is compared with a predetermined threshold, and when the amount of received light is less than the predetermined threshold, it is determined that the inside of the tube T is filled with air A. I am doing so.
  • Each elastic piece 51A, 51B is divided into a plurality of pieces in the same direction by forming a slit 52 at the center position in the longitudinal direction. Therefore, the pair of elastic pieces 51A and 51B are easily elastically deformed as compared with the configuration extending continuously over the entire region in the longitudinal direction, and the adhesion of the pair of elastic pieces 51A and 51B to the tube T is also improved. Will be improved.
  • the slit 52 formed for the purpose of holding the tube T also functions as an optical path of the detection light SL necessary for optically detecting the liquid in the tube T. Therefore, the strength of the pair of elastic pieces 51A and 51B is compared with a case where a slit 52 and a through hole are newly provided in the pair of elastic pieces 51A and 51B for the purpose of forming such an optical path of the detection light SL. It will also improve.
  • the following effects can be obtained.
  • the slit 52 formed to divide the elastic pieces 51A and 51B also functions as the optical path of the detection light SL, it is not necessary to newly form a through hole or the like in order to secure the optical path of the detection light SL. Therefore, the strength of the elastic pieces 51A and 51B can be easily secured, and also in this respect, the holding force for the tube T can be improved.
  • a second taper surface that gradually narrows from both ends in the longitudinal direction of the tube T toward the center at both ends in the longitudinal direction of the tube T of the tip edges 56A and 56B of the pair of elastic pieces 51A and 51B. P2 is formed. Therefore, when the tube T is sandwiched between the pair of elastic pieces 51A and 51B in the order from one end side to the other end side in the longitudinal direction, the tube T is sandwiched while being guided by the second tapered surface P2. Can be held on the cover member 20 more simply.
  • the slit 52 penetrates the pair of elastic pieces 51A and 51B in the insertion / extraction direction of the tube T, and a concave portion 54 communicating with the slit 52 is formed on the surface of the cover member 20 where the pair of elastic pieces 51A and 51B is formed. Is formed. Therefore, even if a part of the detection light that has passed through the slit 52 is emitted from the slit 52 so as to deviate from the optical axis AX, such detection light is scattered and reflected in the concave portion 54 of the cover member 20 after passing through the slit 52. Therefore, it is possible to prevent such detection light from entering the light receiving element 38 by mistake.
  • the cover member 20 is attached to the main body case 10 having the bolt holes 13 for attaching the liquid sensor to the object S, and the material of the main body case 10 is higher in rigidity than the material of the cover member 20. Therefore, since the main body case 10 is made of a material having a relatively high rigidity, the liquid sensor can be stably attached to the object S.
  • the holding direction of the tube T with respect to the cover member 20 is the same as the mounting direction of the main body case 10 with respect to the object S. Therefore, for example, when the tube T that is the target of the liquid sensor is drawn along the wall surface of the room, the main body case 10 can be directly attached to the wall surface of the room that is the object S or the like. Moreover, since the attachment operation
  • the cover member 20 is made of a black resin material. Therefore, since the detection light SL that has passed through the slit 52 is reduced from being scattered and reflected by the cover member 20, it is possible to prevent such detection light SL from entering the light receiving element 38 by mistake.
  • the said embodiment can also be implemented with the following forms.
  • a color other than black may be employed as the color of the cover member 20.
  • the attachment direction of the main body case 10 with respect to the object S and the holding direction of the tube T with respect to the pair of elastic pieces 51A and 51B may be different from each other.
  • the concave portion 54 formed on the bottom surface of the concave groove 50 may be omitted.
  • the light projecting element 37 and the light receiving element 38 are not necessarily arranged to face each other, the irradiation direction of the detection light from the light projecting element 37 and the incidence of the detection light on the light receiving element 38 You may comprise so that a direction may cross

Abstract

　透光性を有するチューブ（Ｔ）内に液体が存在するかどうかを検知する液体センサは、検出光を照射する投光部（３７）と、投光部（３７）と対向し、検出光を受光する受光部（３８）と、投光部（３７）と受光部（３８）との間に設けられ、チューブ（Ｔ）を挟持するための一対の弾性片（５１Ａ，５１Ｂ）を有する保持部材（２０）と、を備える。各弾性片（５１Ａ，５１Ｂ）は、弾性片（５１Ａ，５１Ｂ）の長手方向と交差する方向であって、かつ照射方向とは異なる方向に延在するスリット（５２）を有し、各弾性片５１Ａ，５１Ｂのスリット（５２）は、投光部（３７）と受光部（３８）との間の検出光の光軸上に配置されている。

Description

液体センサ
　本発明は、透光性を有するチューブ内の液体の有無を光学的に検出する液体センサに関する。
　従来から、この種の液体センサとしては、特許文献１に記載の液体センサが知られている。この液体センサでは、大弧状の本体部の内側において透光性のチューブが挟持された状態で、発光素子からチューブに向けて光が照射され、チューブを通じた光が受光素子によって受光される。チューブにおける光の屈折態様がチューブ内の液体の有無に応じて異なるため、チューブ内の液体の有無を受光素子の受光量に基づいて光学的に検出することが可能である。
特開平８－２９３２３４号公報
　ところで、上記文献に記載の液体センサでは、チューブにおいて挟持の対象とする部分の長さが長いことから本体部とチューブとの間に隙間が生じやすく、チューブに対する保持力を十分に発揮させにくいという問題があった。
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チューブに対する保持力を向上することのできる液体センサを提供することにある。
　本願発明の一側面は、透光性を有するチューブ内に液体が存在するかどうかを検知する液体センサであって、検出光を照射する投光部と、前記投光部と対向し、前記検出光を受光する受光部と、前記投光部と前記受光部との間に設けられ、前記チューブを挟持するための一対の弾性片を有する保持部材と、を備え、前記一対の弾性片の各々は、前記弾性片の長手方向と交差する方向であって、かつ、前記照射方向とは異なる方向に延在するスリットを有し、前記一対の弾性片の各々のスリットは、前記投光部と前記受光部との間の前記検出光の光軸上に配置されている。
　上記液体センサにおいて、前記一対の弾性片の各々は、前記検出光の光軸と交差し、前記チューブが挿抜される先端縁を含み、前記一対の弾性片の先端縁は、前記一対の弾性片の間の空間の外側から内側に向けて次第に狭くなる幅を有する第１のテーパ面を含むことが好ましい。
　上記液体センサにおいて、前記一対の弾性片の各々の先端縁は、当該先端縁の長手方向における両端に形成され、前記先端縁の長手方向の両端から中央に向けて次第に狭くなる幅を有する第２のテーパ面を含むことが好ましい。
　上記液体センサにおいて、前記一対の弾性片の各々の前記スリットは、前記検出光の光軸上において対応する弾性片を分割し、前記保持部材は、前記一対の弾性片の各々の前記先端縁とは反対側の基端縁と結合する形成面と、前記形成面に形成され、前記一対の弾性片の各々のスリットに連通する凹部とを含むことが好ましい。
　上記液体センサにおいて、前記保持部材を装着する本体ケースをさらに備え、前記本体ケースは、前記液体センサを対象物に取り付けるための取付部を含み、前記本体ケースの材質は、前記保持部材の材質よりも高い剛性を有することが好ましい。
　上記液体センサにおいて、前記保持部材が前記チューブを保持する方向は、前記対象物に前記本体ケースを取付ける方向と同一であることが好ましい。
　上記液体センサにおいて、前記保持部材は、黒色の材質により構成されていることが好ましい。
　本発明によれば、チューブに対する保持力を向上することができる。
液体センサの一実施の形態の斜視図。 同実施の形態の液体センサの分解斜視図。 カバー部材の斜視図。 図３の４－４線矢視断面図。 カバー部材の平面図。 液体センサの断面図。 液体センサの要部拡大断面図であって、（ａ）は、チューブ内が液体で満たされているときの検出光の屈折態様を示し、（ｂ）は、チューブ内が空気で満たされているときの検出光の屈折態様を示す。
　以下、一実施の形態の液体センサについて図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施の形態の液体センサの外装は、本体ケース１０とカバー部材２０とにより構成されている。
　本体ケース１０は、例えば硬質樹脂等からなる。本体ケース１０は、平板部１１と、平板部１１から突出した筒部１２とを有している。平板部１１には、その厚み方向に貫通する２つのボルト孔１３が形成されている。そして、これらボルト孔１３に図示しない固定ボルト等がそれぞれ挿入されることにより、例えば壁面等の対象物Ｓに対して本体ケース１０が固定される。
　カバー部材２０は、本体ケース１０の筒部１２の開口端に取り付けられている。また、カバー部材２０において液体センサの外側に露出する部分によって、液体センサの測定対象となる透光性のチューブＴが保持されている。なお、カバー部材２０がチューブＴを保持する状態において、チューブＴの長手方向がチューブＴの保持方向であり、また、対象物Ｓにおいて本体ケース１０の取付られる面の延びる方向が取付方向であり、これら保持方向と取付方向とは同一方向である。
　図２に示すように、本体ケース１０の筒部１２には、チューブＴ内の液体の有無を検知するセンサユニット３０が収容されている。センサユニット３０は、基板フレーム３１と、投光フレーム３２と、受光フレーム３３とを有している。基板フレーム３１は、一方向に細長く延びている。基板フレーム３１の長手方向の一端及び他端には、投光フレーム３２及び受光フレーム３３がそれぞれ同一方向に垂直に立設される。このような構成により、センサユニット３０は、全体として略Ｕ字状を有する。
　基板フレーム３１は、液体センサにおける各種の動作を制御する回路基板３４が実装されたボトムフレーム部３１Ａと、四角枠状を有する回路基板３４を囲むようにボトムフレーム部３１Ａに取り付けられるサイドフレーム部３１Ｂと、ボトムフレーム部３１Ａとサイドフレーム部３１Ｂとにより囲まれた回路基板３４の実装空間を閉塞するカバーフレーム部３１Ｃとを含む。なお、カバーフレーム部３１Ｃは、一方向に細長く延びている。カバーフレーム部３１Ｃの長手方向の一端及び他端には、第１の嵌合部３５及び第２の嵌合部３６がそれぞれ設けられている。カバーフレーム部３１Ｃの第１および第２の嵌合部３５，３６は、投光フレーム３２及び受光フレーム３３に対してそれぞれ嵌合される。これにより、カバーフレーム部３１Ｃは、投光フレーム３２及び受光フレーム３３を基板フレーム３１に対して位置決め固定する役割も果たす。
　また、本体ケース１０の筒部１２にセンサユニット３０が収容された状態で、カバー部材２０は、本体ケース１０の筒部１２の開口を閉塞するように本体ケース１０に嵌合されている。このとき、カバー部材２０に形成された挿通孔４０と本体ケース１０に形成された挿通孔４１とが重なる。これら重なり合った挿通孔４０，４１に対して、本体ケース１０の外側から位置決めピン４３が挿入されている。この位置決めピン４３は、センサユニット３０における基板フレーム３１のカバーフレーム部３１Ｃに対して上方から接触することで、本体ケース１０の筒部１２内でのセンサユニット３０の収容位置を位置決めする役割を果たす。
　次に、カバー部材２０の構成について詳細に説明する。
　図３に示すように、カバー部材２０は、例えば黒色の軟質樹脂等により一体成形されている。カバー部材２０は、略矩形状をなす天面Ｐを含む。天面Ｐの長手方向の中央位置には、天面Ｐの短手方向の一端から他端に亘って直線状に延びる凹溝５０が形成されている。凹溝５０の底面には、円弧状に湾曲して凹溝５０の長手方向の全域に亘って延びる一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂが形成されている。この一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂは、チューブＴを挟持して保持する役割を果たす。
　図４に示すように、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６Ｂは、チューブＴが挿抜される開口端を有する。これら先端縁５６Ａ，５６Ｂには、弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端から基端に向かう方向であるチューブＴの挿入方向において、次第に幅狭となる第１のテーパ面Ｐ１が形成されている。すなわち、各弾性片５１Ａ，５１Ｂは、検出光の光軸と交差し且つチューブＴが挿抜される先端縁５６Ａまたは５６Ｂを含む。弾性片５１Ａの先端縁５６Ａは、弾性片５１Ｂと対向し且つ先端縁５６Ａの先端に向かうにつれて弾性片５１Ｂから遠ざかる傾斜面を含む。同様に、弾性片５１Ｂの先端縁５６Ｂは、弾性片５１Ａと対向し且つ先端縁５６Ｂの先端に向かうにつれて弾性片５１Ａから遠ざかる傾斜面を含む。
　図５に示すように、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６Ｂにおける凹溝５０の長手方向の両端には、凹溝５０の長手方向の両端から中央に向けて次第に幅狭となる第２のテーパ面Ｐ２が形成されている。つまり、弾性片５１Ａの先端縁５６Ａは、当該先端縁５６Ａの長手方向における両端にそれぞれ形成され且つ先端縁５６Ａの先端に向かうにつれて互いに近づく２つの傾斜面を含む。同様に、弾性片５１Ｂの先端縁５６Ｂは、先端縁５６Ｂの長手方向における両端にそれぞれ形成され且つ先端縁５６Ｂの先端に向かうにつれて互いに近づく２つの傾斜面を含む。
　一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂにおける長手方向の中央位置には、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの基端から先端までの全域に亘って延在するスリット５２が形成されている。スリット５２は、凹溝５０の底面と直交する方向に沿って、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂを貫通し、さらに、凹溝５０の底面に形成された凹部５４に連通している。換言すると、各弾性片５１Ａ，５１Ｂは、投光素子３７と受光素子３８との間の検出光の光軸上に形成され且つ当該弾性片５１Ａまたは５１Ｂを分割するスリット５２を有する。カバー部材２０は、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６Ｂとは反対側の基端縁と結合する形成面５７と、形成面５７に形成され且つ一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂのスリット５２に連通する凹部５４とを含む。
　図６に示すように、カバー部材２０が本体ケース１０に嵌合された状態では、投光素子３７と受光素子３８とが、スリット５２を介して互いに対向するように配置される。投光素子３７からスリット５２の延在方向と交差する方向に照射される検出光は、カバー部材２０に形成された通過孔５５Ａから凹溝５０内に入射される。凹溝５０内に入射された検出光は、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの各々に形成されたスリット５２を介して一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの間の空間を通過する。弾性片５１Ｂを通過した検出光は、カバー部材２０に形成された通過孔５５Ｂを介して受光素子３８に受光される。すなわち、スリット５２は、投光素子３７と受光素子３８との間に形成される検出光の光軸ＡＸに配置されている。
　そのため、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂに透光性のチューブＴが保持された状態で投光素子３７から検出光が照射されると、その照射された検出光が、スリット５２を介してチューブＴの外表面に到達し、更にはチューブＴの内部を横切るようにチューブＴを透過した後に受光素子３８に受光される。
　このとき、図７（ａ）に示すように、チューブＴの内部が液体Ｌで満たされているときには、チューブＴと液体Ｌとの屈折率の差が比較的小さくなる。そのため、投光素子３７から照射された検出光ＳＬのうち、チューブＴと液体Ｌとの界面で屈折したことにより受光素子３８に到達しない検出光ＳＬの比率が比較的少なくなる。
　その一方で、図７（ｂ）に示すように、チューブＴの内部が気泡等により空気Ａで満たされているときには、チューブＴと空気Ａとの屈折率が比較的大きくなる。そのため、投光素子３７から照射された検出光ＳＬのうち、チューブＴと空気Ａとの界面で屈折したことにより受光素子３８に到達しない検出光の比率が比較的多くなる。
　そこで、本実施の形態では、受光素子３８における受光量を所定の閾値と比較し、その受光量が所定の閾値未満であるときに、チューブＴの内部が空気Ａで満たされていると判定するようにしている。
　次に、本実施の形態の液体センサの作用について説明する。
　各弾性片５１Ａ，５１Ｂは、その長手方向の中央位置にスリット５２が形成されることにより、同一方向において複数に分割されている。そのため、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂが、その長手方向の全域に亘って連続して延びる構成と比較して弾性的に変形しやすくなり、一対の弾性片５１Ａ，５１ＢのチューブＴに対する密着性も向上することとなる。
　また、本実施の形態では、チューブＴの保持を目的として形成したスリット５２が、チューブＴ内の液体を光学的に検出するのに必要となる検出光ＳＬの光路としても機能する。そのため、このような検出光ＳＬの光路を形成することを目的として、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂにスリット５２や貫通孔を新たに設ける場合と比較して、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの強度を向上することにもなる。
　したがって、上記実施の形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
　（１）カバー部材２０における一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂをスリット５２によってチューブＴの長手方向にそれぞれ分割してチューブＴに対して密着させやすくすることで、チューブＴを嵌めやすくすることができるとともに、チューブＴに対する保持力を向上することができる。また、弾性片５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ分割するために形成したスリット５２が検出光ＳＬの光路としても機能するため、検出光ＳＬの光路を確保するために貫通孔等を新たに形成することが不要となることから、弾性片５１Ａ，５１Ｂの強度を担保しやすくなり、この点においてもチューブＴに対する保持力を向上することができる。
　（２）一対の弾性片５１Ａ，５１ＢにおいてチューブＴが挿抜される先端縁５６Ａ，５６Ｂには、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの間の空間の外側から内側に向けて次第に幅狭となる第１のテーパ面Ｐ１が形成されている。そのため、チューブＴが第１のテーパ面Ｐ１にガイドされつつ一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂに挟持されるため、チューブＴを簡便にカバー部材２０に保持させることができる。
　（３）一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６ＢのうちチューブＴの長手方向の両端には、チューブＴの長手方向の両端から中央に向けて次第に幅狭となる第２のテーパ面Ｐ２が形成されている。そのため、チューブＴをその長手方向の一端側から他端側の順に一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂに挟持させる際に、チューブＴが第２のテーパ面Ｐ２にガイドされつつ挟持されるため、チューブＴを更に簡便にカバー部材２０に保持させることができる。
　（４）スリット５２は、一対の弾性片５１Ａ，５１ＢをチューブＴの挿抜方向に貫通しており、カバー部材２０における一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの形成面には、スリット５２に連通する凹部５４が形成されている。そのため、スリット５２を通過した検出光の一部が光軸ＡＸから外れるようにスリット５２から射出されたとしても、こうした検出光はスリット５２を通過した後にカバー部材２０の凹部５４内で散乱・反射されることとなるため、こうした検出光が受光素子３８に誤って入光することを抑制できる。
　（５）カバー部材２０は、液体センサを対象物Ｓに取り付けるためのボルト孔１３を有する本体ケース１０に装着され、本体ケース１０の材質は、カバー部材２０の材質よりも剛性が高い。そのため、本体ケース１０が比較的剛性の高い材質により構成されるため、液体センサを対象物Ｓに対して安定して取り付けることができる。
　（６）カバー部材２０に対するチューブＴの保持方向は、対象物Ｓに対する本体ケース１０の取付方向と同一方向である。そのため、例えば液体センサの対象とするチューブＴが室内の壁面に沿って引き回されているとき等に、本体ケース１０を対象物Ｓとなる室内の壁面等に対して直接取り付けることが可能となる。また、本体ケース１０の取付動作とチューブＴの保持動作が同一方向から行われるため、それらの動作を簡便に行うことも可能となる。
　（７）カバー部材２０は黒色の樹脂材料により構成されている。そのため、スリット５２を通過した検出光ＳＬがカバー部材２０で散乱・反射することが低減されるため、こうした検出光ＳＬが受光素子３８に誤って入光することを抑制できる。
　なお、上記実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
　・上記実施の形態において、カバー部材２０の材質の色として、黒色以外の色を採用してもよい。
　・上記実施の形態において、対象物Ｓに対する本体ケース１０の取付方向と、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂに対するチューブＴの保持方向とが互いに異なる方向であってもよい。
　・上記実施の形態において、凹溝５０の底面に形成された凹部５４を省略してもよい。
　・上記実施の形態において、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６Ｂは、チューブＴの長手方向の全域に亘って一定幅となる端面を有するように構成してもよい。
　・上記実施の形態において、一対の弾性片５１Ａ，５１Ｂの先端縁５６Ａ，５６Ｂは、チューブＴの挿抜方向に沿って直線状に延びる端面を有するように構成してもよい。
　・上記実施の形態において、投光素子３７と受光素子３８とは必ずしも互いに対向して配置される必要はなく、投光素子３７からの検出光の照射方向と受光素子３８への検出光の入射方向とが斜めに交差するように構成してもよい。

Claims (7)

  1. 　透光性を有するチューブ内に液体が存在するかどうかを検知する液体センサであって、
    　検出光を照射する投光部と、
    　前記投光部と対向し、前記検出光を受光する受光部と、
    　前記投光部と前記受光部との間に設けられ、前記チューブを挟持するための一対の弾性片を有する保持部材と、を備え、
    　前記一対の弾性片の各々は、
    　前記弾性片の長手方向と交差する方向であって、かつ、前記照射方向とは異なる方向に延在するスリットを有し、
    　前記一対の弾性片の各々のスリットは、前記投光部と前記受光部との間の前記検出光の光軸上に配置されている、液体センサ。
  2. 　前記一対の弾性片の各々は、
    　前記検出光の光軸と交差し、前記チューブが挿抜される先端縁を含み、
    　前記一対の弾性片の先端縁は、
    　前記一対の弾性片の間の空間の外側から内側に向けて次第に狭くなる幅を有する第１のテーパ面を含む、請求項１に記載の液体センサ。
  3. 　前記一対の弾性片の各々の先端縁は、
    　当該先端縁の長手方向における両端に形成され、前記先端縁の長手方向の両端から中央に向けて次第に狭くなる幅を有する第２のテーパ面を含む、請求項２に記載の液体センサ。
  4. 　前記一対の弾性片の各々の前記スリットは、前記検出光の光軸上において対応する弾性片を分割し、
    　前記保持部材は、
    　前記一対の弾性片の各々の前記先端縁とは反対側の基端縁と結合する形成面と、
    　前記形成面に形成され、前記一対の弾性片の各々のスリットに連通する凹部とを含む、請求項２または３に記載の液体センサ。
  5. 　前記保持部材を装着する本体ケースをさらに備え、
    　前記本体ケースは、
    　前記液体センサを対象物に取り付けるための取付部を含み、
    　前記本体ケースの材質は、前記保持部材の材質よりも高い剛性を有する、請求項１～４の何れか一項に記載の液体センサ。
  6. 　前記保持部材が前記チューブを保持する方向は、前記対象物に前記本体ケースを取付ける方向と同一である、請求項５に記載の液体センサ。
  7. 　前記保持部材は、黒色の材質により構成されている、請求項１～６の何れか一項に記載の液体センサ。
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