(57)【要約】      （修正有）【課題】生産コストを抑えつつ、高さ方向に異なる複数段の位置で液位を検知できる液位センサ、並びに、環境試験装置を提供する。【解決手段】液位センサは光学式であり、複数の発光部材２７及び受光部材２８を有する。複数の発光部材２７及び受光部材２８は、マイコン３４を搭載した制御基板３２上に設けられて光学センサ形成体１８を形成している。光学センサ形成体１８は、プリズム１６が一体的に設けられた容器部１７に内蔵されている。そして、それぞれの発光部材と受光部材は、高さ方向の異なる位置において、発光部材２７からの照射光がプリズム１６で反射された場合に、受光部材２８で受光し得る位置関係にされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部材及び受光部材によって液体の液位を検出する液位センサであって、
複数の発光部材及び受光部材と、少なくとも上部を除いた部分が防水構造とされた容器部と、少なくとも内外の媒質の屈折率に基づいて光の反射が可能な光学素子部を有し、
容器部には複数の発光部材及び受光部材の内蔵が可能であると共に、当該容器部の内壁又は外壁に対して凸状を呈するように光学素子部が一体的あるいは脱着可能に配されており、
複数の発光部材は高さ方向の異なる位置に配されると共に、複数の受光部材は高さ方向の異なる位置に配され、さらに高さ方向の位置が対応する発光部材と受光部材は、発光部材からの照射光が光学素子部で反射された場合に、受光部材で受光し得る位置関係にされていることを特徴とする液位センサ。
【請求項２】
前記光学素子部は、前記容器部の外部において当該容器部の高さ方向に沿って隆起状に延びており、前記複数の発光部材及び受光部材のそれぞれは、当該光学素子部の延伸方向に沿って配されていることを特徴とする請求項１に記載の液位センサ。
【請求項３】
前記複数の発光部材及び受光部材は、１つの制御基板上に設けられ、当該制御基板に搭載された制御部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液位センサ。
【請求項４】
少なくとも加湿装置と貯水タンクを備え、当該貯水タンクの水を加湿装置に供給可能な環境試験装置において、
請求項１〜３のいずれかに記載の液位センサを有し、当該液位センサによって、前記給水タンクにおける水位情報を取得可能であることを特徴とする環境試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の空間内に貯留された液体の液位を検知する液位センサ、並びに、その液位センサを備えた環境試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器や部品等（試料体）の性能や耐久性を試験する装置として、環境試験装置が市場に提供されている。例えば、特許文献１には、主に気温や湿度の変化に対する耐久性をテストする恒温恒湿装置（環境試験装置の一種）と称される装置が開示されている。通常、恒温恒湿装置は、加熱ヒータと冷却装置と加湿装置とが備えられており、予め設定された庫内の目標温度や目標湿度に向けて、所望の環境を作り出すものである。
【０００３】
ところで、恒温恒湿装置では、庫内に形成した一定の試験環境を長期間に渡って維持する場合がある。特に、高湿の試験環境を形成する場合においては、加湿装置の加湿制御が長期に渡って継続される。すなわち、長期に渡って加湿制御が行われる場合では、加湿装置において多量の水が消費される。そのため、恒温恒湿装置には、加湿装置に給水する加湿給水機能が備えられている。そして、この加湿給水機能を果たすべく、恒温恒湿装置には貯水タンクが備えられている。すなわち、加湿装置は、貯水タンクから供給される水によって一定以上の水量が保たれており、好適な加湿制御の実施の維持が図られている。
例えば、特許文献１にそのような技術が開示されている。
【０００４】
ところが、環境試験の最中において、貯水タンク内の水量と、加湿装置内の水量の双方が不十分となり、所望の湿度環境が形成できない、あるいは、維持できない、という状態に陥ってしまうおそれがある。そのため、恒温恒湿装置では、貯水タンク内の水量も、常時、所定量以上に維持する必要がある。すなわち、この種の恒温恒湿装置には、貯水タンク内の水位を検知する水位検知手段（以下、単に水位センサという）が備えられている。このため、恒温恒湿装置では、水位検知手段によって貯水タンク内の水位を監視し、一定水位を下回った等の条件が揃った場合に、貯水タンクに水を補給している。
【０００５】
そして、従来より、恒温恒湿装置においては、比較的低価格等の理由により、光学式のものや、フロート式のものが多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、光学式の水位センサは、特定の位置を検知する目的、例えば「上限水位と下限水位の２点だけを検知すればよい」というような場合においては比較的安価なコストで導入できるが、「上限水位と下限水位だけでなく、それらの間の中間水位も検知したい」というような場合においては、逆にコストが嵩張ってしまう不満があった。すなわち、この光学式水位センサは、検知すべき水位の数の増加に追従して、センサの数も買い増ししなければならないため、複数段の位置で水位を検知するような場合においては、生産コストの増加が不可避であった。
【０００８】
また、フロート式の水位センサに関しては、生産コストが増加してしまうという前記同様の問題を抱えている上、検知し得る水位幅が制限されてしまうという不満がある。すなわち、このフロート式水位センサは、水位の検知に寄与するフロートの大きさが影響して、検知できる水位間隔が無駄に大きくならざるを得ないため、検知できる水位が制限されてしまうという不満も同時に抱えていた。
【０００９】
そこで、別の方式の水位センサを採用する方策が勘案される。例えば、複数段の位置での水位の検知を可能とした、静電容量式のセンサや、電気抵抗式のセンサ、あるいは圧力式のセンサがある。
【００１０】
しかしながら、恒温恒湿装置において使用される加湿用の水には、塩類等がほぼ存在しない純水が使用されているため、静電容量式や電気抵抗式の水位センサは適さない。一方、圧力式の水位センサは、水位を連続的に検知できるため望ましいセンサと言えるが、そもそも非常に高価なものであるため、コストの観点からすれば、採用は困難である。
【００１１】
そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、生産コストを抑えつつ、高さ方向に異なる複数段の位置で水位を検知できる液位センサ、並びに、環境試験装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、発光部材及び受光部材によって液体の液位を検出する液位センサであって、複数の発光部材及び受光部材と、少なくとも上部を除いた部分が防水構造とされた容器部と、少なくとも内外の媒質の屈折率に基づいて光の反射が可能な光学素子部を有し、容器部には複数の発光部材及び受光部材の内蔵が可能であると共に、当該容器部の内壁又は外壁に対して凸状を呈するように光学素子部が一体的あるいは脱着可能に配されており、複数の発光部材は高さ方向の異なる位置に配されると共に、複数の受光部材は高さ方向の異なる位置に配され、さらに高さ方向の位置が対応する発光部材と受光部材は、発光部材からの照射光が光学素子部で反射された場合に、受光部材で受光し得る位置関係にされていることを特徴とする液位センサである。
【００１３】
ここで、従来の光学式の液位センサについて簡単に説明しておく。
光学式の液位センサには、光が通過する媒質の屈折率の違いを利用したものがある。すなわち、プリズムを備えた液位センサである。プリズムは、光の入射角度や、置かれた環境の媒質等の条件によって、光を屈折あるいは反射させるものである。すなわち、この種の液位センサでは、プリズムに対して光を照射し、プリズムにおいて反射するか、屈折するかを見て液位の検出が行われている。そして、このような液位センサは、発光部材と受光部材とプリズムをそれぞれ１つずつ有し、それらが１つのユニットを形成した構成とされている。このため、この種の液位センサを採用して高さ方向に異なる複数段の位置で水位を検知しようとすれば、各高さ位置に、同様の構成を持ったセンサを１つずつ設ける必要がある。したがって、従来においては、検知したい水位の数が増えれば増えるほど、設置すべきセンサの数が増えるため、生産コストの増加は避けられなかった。
【００１４】
そこで、本発明の液位センサは、複数の発光部材及び受光部材を、１つの容器部に内蔵して構成され、その１つのセンサで高さ方向に異なる複数段の位置における液位の検知を可能としている。すなわち、本発明の液位センサは、容器部内において、複数の発光部材及び受光部材を高さ方向に異なる位置に配している。さらに、この液位センサには、その容器部に内蔵された各発光部材から照射されるそれぞれの光を、反射あるいは屈折させるべく、当該容器部に光学素子部が配されている。したがって、本発明の液位センサは、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部とが、１つの容器部によって、一体的に形成された構成とされている。
【００１５】
このように、本発明によれば、１つの液位センサが、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで形成されているため、従来のように、複数段の位置の液位を検知したい場合であっても、その段数と同数のセンサを設ける必要がない。その結果、本発明によれば、生産コストの大幅な増加を招くことなく、高さ方向に異なる複数段の位置における液位の検知が可能な液位センサの提供が可能となる。
さらに、本発明では、容器部と光学素子部とを一体的に成形することで、部材点数を削減できると共に部材管理に要する費用も削減することができるため、より効果的に生産コストを削減することができる。
【００１６】
また、本発明では、防水構造の容器部内に、発光部材及び受光部材を内蔵しているため、液体内に直接、液位センサを配置することができる。すなわち、本発明によれば、液体を貯留するタンク等の内外に、液位センサを配置させるためのスペースを設ける必要がないため、汎用性が高く、使用感も良い。
【００１７】
本発明の液位センサは、前記光学素子部は、前記容器部の外部において当該容器部の高さ方向に沿って隆起状に延びており、前記複数の発光部材及び受光部材のそれぞれは、当該光学素子部の延伸方向に沿って配されていることが望ましい。（請求項２）
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記複数の発光部材及び受光部材は、１つの制御基板上に設けられ、当該制御基板に搭載された制御部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液位センサである。
【００１９】
かかる構成によれば、複数の発光部材及び受光部材が、１つの制御基板に設けられ、その制御基板に搭載された制御部と電気的に接続されているため、外部の機器との接続が簡素化される。すなわち、制御基板に設けられた制御部に各発光部材や受光部材を接続し、その制御部と外部の機器とを接続すれば、各発光部材や受光部材と外部の機器とが接続された状態となるため、実質的に外部にはわす配線の数を大幅に省略することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、少なくとも加湿装置と貯水タンクを備え、当該貯水タンクの水を加湿装置に供給可能な環境試験装置において、請求項１〜３のいずれかに記載の液位センサを有し、当該液位センサによって、前記給水タンクにおける水位情報を取得可能であることを特徴とする環境試験装置である。
【００２１】
本発明の環境試験装置は、貯水タンクの水位を検知するべく、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで形成された液位センサを備えているため、従来のように、複数段の位置における水位を検知したい場合であっても、その段数と同数のセンサを設ける必要がない。その結果、生産コストの大幅な増加を招くことなく、複数段の位置における液位が検知できる環境試験装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の液位センサ、並びに、環境試験装置は、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで１つのセンサを形成しているため、１つのセンサで高さ方向に異なる複数段の位置における液位を検知することが可能であり、さらに従来の光学式の液位センサを用いる場合よりも、生産コストを大幅に抑えることが可能である。また、本発明では、防水構造の容器部の内部に発光部材及び受光部材を配する構造としたため、センサを液体内に直接配することができ、汎用性や使用感の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図７の環境試験装置に備えられた液位センサを示す斜視図である。
【図２】図１の液位センサを示す分解斜視図である。
【図３】光学容器体を示す断面図である。
【図４】液位センサで液位を検知している状況を示す説明図である。
【図５】プリズムにおいて光が反射した場合の光の軌跡を示す説明図である。
【図６】プリズムにおいて光が反射せず透過した場合の光の軌跡を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る環境試験装置を示す概念図である。
【図８】光学容器体の変形例を示す斜視図である。
【図９】光学センサ形成体の変形例を示す斜視図である。
【図１０】液位センサの変形例であり、図８の光学容器体に図９の光学センサ形成体を中途まで取り付けた状態を示す説明図である。
【図１１】容器部とプリズムを分離可能な液位センサを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態に係る液位センサ３について説明する。
本実施形態の液位センサ３は、光学式の液位センサであり、複数の異なる高さの位置における水位を検知可能としたものである。そして、本実施形態の液位センサ３は、図１に示すように、プリズム（光学素子部）１６と、容器部１７と、その容器部１７に内蔵される光学センサ形成体１８とを有し、光学センサ形成体１８を、容器部１７に対して抜き差し可能な構成とされている。
【００２５】
本実施形態で採用されるプリズム１６は、ポリエステル樹脂等の透明部材によって形成されており、当該プリズム１６の媒質の屈折率が、空気の屈折率よりも大きく、給水タンク４１に貯留される液体、つまり水の屈折率とほぼ同程度にされた光学部材である。また、プリズム１６は、図２、３に示すように、三角形の断面形状を呈しており、当該三角形の断面に対して直交方向に延びた長尺部材である。より詳細には、本実施形態のプリズム１６は、その長手方向長さが後述する容器部１７の高さと同程度の長さに設定されており、後述する容器部１７に一体的に形成されて光学容器体２０を形成している。
【００２６】
容器部１７は、プリズム１６同様、ポリエステル樹脂等の樹脂製部材であり、図１、２に示すように、外観が直方体を呈するように形成されている。なお、容器部１７は、その長手方向長さが高さ方向に沿うような姿勢で使用されるため、以下においては、容器部１７の長手方向を高さ方向と表現する。そして、容器部１７には、高さ方向上部が開放された有底空間２６が設けられている。すなわち、容器部１７は、４つの側面壁４５と１つの底面壁４６とを有し、それらが隙間なく繋がって囲繞空間たる有底空間２６が形成されている。換言すれば、容器部１７は、上部の開放部を除けば、有底空間２６内に浸水し得ない防水構造とされている。また、有底空間２６の開口形状はほぼ長方形状であり、その開口サイズは所定の大きさに設定されている。
【００２７】
また、４つの側面壁４５ａ〜４５ｄのうちの対向する一対の側面壁４５ａ、４５ｃであって、有底空間２６側の面（内壁面）には、有底空間２６に向けて互いに近接する方向に突出した係合突起３３が設けられている。係合突起３３は、容器部１７の高さ方向に沿って延びた一対の突条壁４７ａ、４７ｂによって構成されている。すなわち、係合突起３３は、２つの突条壁４７ａ、４７ｂが、一定の間隔を空けて互いに平行に並べられて形成されている。そして、その２つの突条壁４７ａ、４７ｂ同士の間隔は、後述する光学センサ形成体１８の制御基板３２の厚みと同程度あるいはそれよりも若干大きく設定されている。
【００２８】
光学センサ形成体１８は、マイコン３４を搭載した制御基板３２上に、発光部材２７と、受光部材２８とが設けられた構成である。
発光部材２７は、通電により発光する発光素子を備えたものであり、本実施形態では、赤外線を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）が採用されている。
受光部材２８は、光信号や光エネルギーを電気信号や電気エネルギーに転換する受光素子を備えたもので、本実施形態では、フォトトランジスタが採用されている。
制御基板３２は、容器部１７の高さ方向長さと同程度の長さを有した長方形状の基板であり、所謂プリント配線板にマイコン３４をはんだ付け等で固定して形成されたものである。そして、制御基板３２には、複数（本実施形態では５つ）の発光部材２７を固定する発光部材配置部３７と、複数（発光部材配置部と同数が好ましい）の受光部材２８を固定する受光部材配置部３８と、外部の機器との電気的な接続を可能としたコネクタ３９が設けられている。
【００２９】
そして、本実施形態の液位センサ３は、構成部材たる各部材が液位センサ３を成すべく、光学センサ形成体１８の制御基板３２が、容器部１７の有底空間２６内において、所定の姿勢となるように配置されている。具体的には、制御基板３２は、有底空間２６内において、その長手方向が、容器部１７の高さ方向に沿うように配され、さらにその長手方向と直交する方向（幅方向）の端部が、容器部１７に設けられた係合突起３３に係合されている。より詳細には、制御基板３２は、その幅方向の端部の位置において、係合突起３３を形成する２つの突条壁４７ａ、４７ｂによって挟持されて位置固定されている。そして、このとき、制御基板３２上に固定された複数（本実施形態では５つ）の発光部材２７及び受光部材２８は、プリズム１６が存在する領域内に位置する配置とされている。より詳細には、各発光部材２７は、光の照射方向にプリズム１６が位置するように配され、各受光部材２８は、前記いずれか１つの発光部材２７によって照射され且つプリズム１６の隣接する２つの面（傾斜面Ｒ、Ｓ）によって反射された光（反射光）を受光し得る位置に配されている。
【００３０】
続いて、本実施形態の液位センサ３の機能について説明する。
本実施形態の液位センサ３は、前記したように、複数の異なる高さ位置における液位を検知可能な機能（以下、複数液位検知機能という）を備えている。そして、その複数液位検知機能を果たすべく、１つの制御基板３２上に複数の発光部材２７及び受光部材２８を備えた構成とされている。すなわち、本実施形態の液位センサ３では、異なる各高さ位置において、発光部材２７が光を照射し、受光部材２８によって、その光を受光できるか否かが確認される。
【００３１】
例えば、図４に示すように、水（液体）が所定の水位まで満たされたタンク５５内に、液位センサ３を配した場合、水面よりも上方の位置においては、発光部材２７から照射される光は、図５に示すように、プリズム１６に入射すると、隣り合う２つの傾斜面Ｒ、Ｓによって反射され、受光部材２８によって受光される。より詳細には、水面よりも上方の位置においては、プリズム１６に入射した光（入射光ｕ）は、まず傾斜面Ｒに到達するが、その傾斜面Ｒは外部の空気（プリズム１６の媒質の屈折率＞空気の媒質の屈折率）と界面を形成してるため、その入射光ｕは入射方向に対して反時計回りにほぼ９０度回転した方向に反射（第１反射光ｖ）される。そして、その第１反射光ｖは、傾斜面Ｒに隣接する傾斜面Ｓに向かって進行し、当該傾斜面Ｓで再び反射される。すなわち、傾斜面Ｓは、傾斜面Ｒと同様、外部の空気と界面を形成しているため、第１反射光ｖを、その進行方向に対して反時計回りにほぼ９０度回転した方向に反射（第２反射光ｗ）する。そして、その第２反射光ｗは、プリズム１６から出射して、受光部材２８に受光される。すると、上記したように、受光部材２８では、光信号に基づいて、何らかの電気信号が生成される。したがって、受光部材２８が、発光部材２７の光を受光すれば電気信号が生成されるため、その電気信号を利用することで、その高さ位置における水の有無を判断させることができる。
【００３２】
一方、水面よりも下方の位置においては、発光部材２７から照射される光は、プリズム１６に入射すると、前記した傾斜面Ｒ、Ｓによって反射されることはなく、受光部材２８における受光もない。より詳細には、水面よりも下方の位置においては、図６に示すように、プリズム１６に入射した光（入射光ｕ）は、傾斜面Ｒに到達するが、その傾斜面Ｒと外部の水によって形成される界面は、前記したプリズム１６の屈折率≒水の屈折率の関係により、その入射光ｕを前記界面で反射することなく、そのまま出射する。すなわち、受光部材２８では、光信号が入力されないため、電気信号も生成されない。したがって、受光部材２８が、発光部材２７の光を受光することがなければ電気信号が生成されことはないため、その電気信号が生成されないということを利用することで、その高さにおける水の有無を判断させることができる。
【００３３】
そして、本実施形態では、制御基板３２に搭載されたマイコン３４に、それらの電気信号等を集約している。例えば、マイコン３４には、水面よりも上方の位置からは、受光部材２８で生成された何らかの電気信号が入力され、逆に、水面よりも下方の位置からは、いかなる信号も入力されない。そして、マイコン３４においては、例えば、電気信号が入力された検知位置を信号ａとし、電気信号が入力されなかった検知位置を信号ｂとして、外部の電気機器等に出力する。図４の場合であれば、マイコン３４において「ｂ・ｂ・ｂ・ｂ・ａ」又は「ａ・ｂ・ｂ・ｂ・ｂ」というような信号が生成されて出力される。
このようにして、本実施形態の液位センサ３は、複数の高さ位置における水位の検知を可能としている。
【００３４】
また、本実施形態の液位センサ３では、複数の発光部材２７及び受光部材２８を制御基板３２に設けており、その制御基板３２が、プリズム１６が一体的に設けられた光学容器体２０に対して、容易に抜き差し可能な構成とされている。すなわち、本実施形態の液位センサ３では、制御基板３２を取り替え可能とした基板取替可能機能が備えられているため、発光部材２７及び受光部材２８の数やその固定する位置等を変更した別の制御基板３２に取り替えることによって、検知したい液位の数や液位の高さの変更を容易に行うことが可能である。
【００３５】
次に、本実施形態の液位センサ３を好適に用いることができる環境試験装置１について説明する。
環境試験装置１は、所謂恒温恒湿装置であり、図７に示すように、恒温恒湿槽５を有する。恒温恒湿槽５は、内部が仕切壁８によって試験室６と空調用通路７とに区分されており、その仕切壁８の上下のそれぞれに、試験室６と空調用通路７とを連通する開口９、１９が設けられている。
【００３６】
試験室６は、環境試験を行う際に、試料となる機器や部品等を配置し、所望の試験環境が形成される空間で、当該空間の温度を検知する室内温度検知手段２３と、当該空間の相対湿度を検知する室内湿度検知装置２４が設けられている。
室内温度検知手段２３は、従来公知の熱電対や測温抵抗体等の温度センサであり、所謂乾球温度を検知するものである。
室内湿度検知装置２４は、従来公知の湿度検知センサ２９とその湿度検知センサの検知部を覆うウィック２５を有し、所謂湿球温度を検知するものである。
【００３７】
空調用通路７は、所望の温度や湿度の空気を生成する部分であり、下部側（空気の流れ方向上流側）から順番に、加湿器１０、蒸発器１１、加熱ヒータ１２、送風機１３が配されている。
加湿器１０は、所定の深さを有した蒸発皿（加湿用貯留部）３０と、従来公知の電気ヒータ３１を有し、電気ヒータ３１によって蒸発皿３０内に貯留された水を蒸発させるものである。
蒸発器１１は、公知の冷却装置の一部であり、冷凍サイクルの一部を担うべく機能するものである。すなわち、蒸発器１１は、内部に相変化する冷媒が流通し、冷却能力と表面温度を変化させることができるものである。
加熱ヒータ１２は、従来公知の電気ヒータであり、空調用通路７を通過する空気を加熱するものである。
送風機１３は、従来公知のファンであり、恒温恒湿槽５内に空気の循環流を形成するものである。
【００３８】
また、本実施形態の環境試験装置１は、試験室６内の湿度環境を好適に形成するべく、室内湿度検知装置２４と加湿器１０に給水する給水系統１５が備えられている。
給水系統１５は、所定水量の水を貯留可能な給水タンク４１が設けられ、その給水タンク４１を始点として、室内湿度検知装置２４に繋がった検知用給水流路３５と、加湿器１０に繋がった加湿用給水流路３６とで構成されている。そして、検知用給水流路３５と加湿用給水流路３６のそれぞれの流路の中途には、給水タンク４１内の水を汲み上げるための給水ポンプ４２、４３が設けられている。
【００３９】
そして、前記した液位センサ３が、給水系統１５の一部を形成する給水タンク４１に設けられている。より詳細には、本実施形態の液位センサ３は、給水タンク４１内に貯留された水中に浸るように、そして光学容器体２０の長手方向が高さ方向に沿うような姿勢となるように配されている。
【００４０】
次に、環境試験装置１の基本動作について説明する。
本実施形態の環境試験装置１では、基本動作として、試験室６内の環境を形成する試験環境形成動作と、その試験環境形成動作を補助する補助的動作がある。
まず、試験環境形成動作について説明する。
試験環境形成動作では、試験室６内に所望の環境を形成するべく、送風機１３を駆動し、恒温恒湿槽５内に空気の循環流を形成する。これにより、恒温恒湿槽５内の空気は、送風機１３によって仕切壁８の下部側の開口１９から空調用通路７側に吸入され、空調用通路７を鉛直上方に向けて通過して、仕切壁８の上部側の開口９から試験室６側に吐出される。
【００４１】
また、空調用通路７には、前記したように、空気の流れ方向に沿って順番に加湿器１０、蒸発器１１、加熱ヒータ１２が配置されているため、恒温恒湿槽５内を循環する空気は、空調用通路７に導入されて、加湿器１０で必要に応じて加湿され、蒸発器１１を通過してから、加熱ヒータ１２側に流れて、所望の温度や湿度に調整される。すなわち、送風機１３の駆動に並行して、空調用通路７において、所望の温度や湿度の空気を生成するべく、加湿器１０、蒸発器１１、加熱ヒータ１２が制御される。そして、そのようにして生成された空気によって、試験室６内が、所望の温度や湿度の雰囲気となるように調節される。
【００４２】
続いて、補助的動作について説明する。
補助的動作は、所定の条件が満たされた場合に実施される動作であり、主に、室内湿度検知装置２４や加湿器１０に対する給水動作と、給水タンク４１に対する補給動作である。すなわち、補助的動作は、前記した試験環境形成動作と同時並行に実施され得る動作である。
【００４３】
給水動作は、試験環境形成動作が実施されている最中に、室内湿度検知装置２４において溜めおかれている水の給水要求（以下、検知給水要求という）があった場合や、加湿器１０の蒸発皿３０に溜めおかれている加湿用水の給水要求（以下、加湿給水要求という）があった場合に実施される。
【００４４】
より詳細には、室内湿度検知装置２４のウィック２５において所定量の水が消費されて、検知給水要求が発生すれば、給水ポンプ４２を駆動し、給水タンク４１内の水が吸い出され、室内湿度検知装置２４に給水される。また、加湿器１０の蒸発皿３０において所定量の水が消費されて、加湿給水要求が発生すれば、給水ポンプ４３を駆動し、給水タンク４１内の水が吸い出され、加湿器１０に給水される。
【００４５】
また、これらの給水動作に伴い、給水タンク４１内の貯留水量は減少するため、必要に応じて、給水タンク４１への水の補給、つまり補給動作が実施される。すなわち、補給動作は、液位センサ３によって給水タンク４１内の水位情報を取得し、その水位情報が所定の条件を満たした場合に実施される。そして、本実施形態では、液位センサ３で検知し得るいずれかの高さ位置における水位を基準水位に設定でき、その設定した基準水位に基づいて、補給動作を実施することができる。より詳細には、本実施形態の環境試験装置１では、図示しない制御装置において、液位センサ３から取得された水位情報が、設定された基準水位と比較され、その結果、液位センサ３によって検知された水位が前記基準水位を下回っていると判断されれば、補給動作が実施される。例えば、基準水位が、液位センサ３の最下部の発光部材２７及び受光部材２８の水位に設定されている場合であって、液位センサ３から出力される信号が「ｂ・ｂ・ｂ・ｂ・ａ」又は「ａ・ｂ・ｂ・ｂ・ｂ」となれば、補給動作が行われる。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、プリズム１６を一体的に設けた光学容器体２０の有底空間２６に、複数の発光部材２７及び受光部材２８を備えた光学センサ形成体１８を配し、ユニット構造の液位センサ３を形成したため、複数の高さ位置における液位を検知する場合であっても、従来の光学式の液位センサを採用する場合に比べると、大幅にコストを削減することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、光学センサ形成体１８を、光学容器体２０に抜き差し可能にしているため、例えば検知位置を変えたい場合や、検知位置を増やしたい場合であっても、制御基板３２に配する発光部材２７や受光部材２８の数や位置を変更することにより容易に達成できる。すなわち、用途や目的に応じた変更を容易にできるため、汎用性が高く、使用感も良い。
【００４８】
また、本実施形態では、防水構造の容器部１７内に、複数の発光部材２７及び受光部材２８を内蔵しているため、液体内に直接、液位センサ３を配置することができる。すなわち、本実施形態の液位センサ３によれば、液体を貯留するタンク等の内外に、液位センサを配置させるためのスペースを設ける必要がないため、取り付け機器等への汎用性が高く、使用感も良い。
【００４９】
上記実施形態では、容器部１７の外壁面に対して外側に向かって凸状を呈するようにプリズム１６を一体的に設けた光学容器体２０を示したが、本発明はこれに限定されず、図８に示すように、容器部６１の内壁面に対して内側に向かって凸状を呈するようにプリズム１６を一体的に設けた光学容器体６２であっても構わない。すなわち、光学容器体６２は、プリズム１６の傾斜面Ｒ、Ｓの一部が、容器部６１の有底空間６３内に侵入した構成である。そして、この光学容器体６２を採用する場合、上記実施形態と同様の作用効果を得るべく、以下に示す構成を備えた光学センサ形成体６５（図９）を採用することが望ましい。
【００５０】
すなわち、光学センサ形成体６５は、図９に示すように、異なる３面からなる制御基板７０上に、複数の発光部材２７及び受光部材２８を設けた構成とされている。より詳細には、制御基板７０は、断面形状が「コ」の字の外側の両辺が互いに若干離反方向に変形した２つの離反壁７１、７２を有している。そして、２つの離反壁７１、７２のうち、互いに向き合った内側面に複数の発光部材２７及び受光部材２８が設けられている。すなわち、光学センサ形成体６５は、複数の発光部材２７が、一方の離反壁７１側において異なる高さ方向にそれぞれ並べられ、複数の受光部材２８は、他方の離反壁７２側において前記発光部材２７と同一の高さ方向にそれぞれ並べられて形成されている。
【００５１】
そして、その光学センサ形成体６５を、前記光学容器体６２の有底空間６３内に配して、図１０に示す液位センサ６０が形成されている。なお、有底空間６３に配された光学センサ形成体６５は、一方の離反壁７１がプリズム１６の傾斜面Ｒと向き合った配置とされ、他方の離反壁７２がプリズム１６の傾斜面Ｓと向き合った配置とされている。
【００５２】
また、上記実施形態では、容器部１７にプリズム１６を一体的に設けた光学容器体２０を示したが、本発明はこれに限定されず、図１１に示すように、容器部１７に対して、プリズム１６を脱着可能にした光学容器体６６であっても構わない。例えば、光学容器体６６は、容器部１７の外側にプリズム１６を保持する図示しない保持部を設け、その保持部を介して、プリズム１６を容器部１７に取り付け可能にしている。
【００５３】
上記実施形態では、高さ方向に５段階の水位が検知できるように、５つの発光部材２７及び受光部材２８を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、５つ未満の発光部材２７及び受光部材２８を設けた構成であっても、６つ以上の発光部材２７及び受光部材２８を設けた構成であっても構わない。
【００５４】
上記実施形態では、マイコン３４を搭載した制御基板３２上に複数の発光部材２７及び受光部材２８を設け、マイコン３４に各発光部材２７及び各受光部材２８をプリント配線により接続する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複数の発光部材２７及び受光部材２８を、マイコンを備えない図示しない基板に設け、各発光部材２７及び受光部材２８に対して個々に配線を接続した構成としても構わない。
【００５５】
上記実施形態では、液位センサ３を、所謂恒温恒湿装置としての環境試験装置に好適に配した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、環境試験装置たる冷熱衝撃試験装置に、液位センサ３を配した構成であっても構わない。
【００５６】
上記実施形態の環境試験装置１では、発光部材２７から照射された光が、受光部材２８によって受光されなかった場合に、その高さ位置には水が有ると判断し、逆に受光部材２８によって受光された場合に、その高さ位置には水が無いと判断する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、受光部材２８によって受光されなかった場合に、その高さ位置に水が無いと判断し、逆に受光部材２８によって受光された場合に、その高さ位置に水が有ると判断する構成であっても構わない。
【００５７】
上記実施形態では、液位センサ３によって、給水タンク４１内に貯留された水位を検知する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、燃料等の水以外の液位を検知する構成であっても構わない。
【００５８】
上記実施形態では、容器部１７の高さと同程度の長さを有した長尺状のプリズム１６を１つ備えた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、上記実施形態のプリズム１６よりも短い短尺状のプリズムを複数（発光部材や受光部材と同数あるいはそれよりも少数）用いた構成であっても構わない。
【符号の説明】
【００５９】
１    環境試験装置
３、６０    液位センサ
６    試験室
１０    加湿器（加湿装置）
１６    プリズム
１７、６１    容器部
１８、６５    光学センサ形成体
２０、６２、６６    光学容器体
２６、６３    有底空間
２７    発光部材
２８    受光部材
３２、７０    制御基板
３４    マイコン（制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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