(57)【要約】      （修正有）【課題】液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知の防止ができる液体残量検出装置を提供する。【解決手段】タンク１に貯蔵された液体２の液面の位置に応じて導通状態が変化するように配置された複数の電極１０ａ、１０ｂを有する検出部１０を備え、検出部１０は、液体２の液面が一時的に変化して複数の電極１０ａ、１０ｂ間に液体２が付着したときに当該液体２が付着した電極間の導通状態を維持するように、複数の電極１０ａ、１０ｂ間に付着した液体２を残留させるための構造を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（１）に貯蔵された液体（２）の液面の位置に応じて導通状態が変化するように配置された複数の電極（１０ａ、１０ｂ）有する検出部（１０）を備え、当該複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間の導通状態に基づいて前記液体（２）の残量を検出する液体残量検出装置であって、
前記検出部（１０）は、前記液体（２）の液面が一時的に変化して前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に前記液体（２）が付着したときに当該液体（２）が付着した電極間の導通状態を維持するように、前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に付着した前記液体（２）を残留させるための構造を有していることを特徴とする液体残量検出装置。
【請求項２】
前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）は、平行に配置されており、
前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間の間隔が、前記液体による毛管現象が生じる程度の長さ（ｔ）となっており、
前記毛管現象により前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に前記液体（２）が滞留して、前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に前記液体（２）を残留させる構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の液体残量検出装置。
【請求項３】
前記毛管現象が生じる程度の長さ（ｔ）は、１ミリメートル以下であることを特徴とする請求項２に記載の液体残量検出装置。
【請求項４】
前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間の間隔を前記毛管現象が生じる程度の長さ（ｔ）に保持するための間隔保持部材（１２）を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の液体残量検出装置。
【請求項５】
前記検出部（１０）は、複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間を接続する絶縁性部材（１３、１４）を有し、
前記絶縁性部材（１３、１４）に前記液体が付着して、前記複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に前記液体（２）を残留させる構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の液体残量検出装置。
【請求項６】
前記検出部（１０）は、保護絶縁部材（１３）により複数の芯線間を絶縁した絶縁ケーブルの途中で部分的に前記保護絶縁部材（１３）が取り除かれて露出した前記複数の芯線により複数の電極（１０ａ、１０ｂ）が構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体残量検出装置。
【請求項７】
前記絶縁部材（１４）は、前記液体が網目に膜状となって滞留する程度の網目間隔の網形状となっていることを特徴とする請求項５に記載の液体残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクに貯蔵された液体の残量を検出する液体残量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液面変化を感知する異なった長さの複数の電極を有し、複数の電極間の導通状態に基づいて液面変化を示す警告信号を出力するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載された装置は、振動等によって液面に揺らぎが発生すると、複数の電極間の導通状態が短い周期で変化するため、警告信号の出力が不安定になるといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みたもので、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知の防止を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、容器（１）に貯蔵された液体（２）の液面の位置に応じて導通状態が変化するように配置された複数の電極（１０ａ、１０ｂ）を有する検出部（１０）を備え、当該複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間の導通状態に基づいて液体（２）の残量を検出する液体残量検出装置であって、検出部（１０）は、液体（２）の液面が一時的に変化して複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に液体（２）が付着したときに当該液体（２）が付着した電極間の導通状態を維持するように、複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に付着した液体（２）を残留させるための構造を有していることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に付着した液体（２）を残留させるための構造により、液体（２）の液面が一時的に変化して複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に液体（２）が付着したときに、複数の電極（１０ａ、１０ｂ）間に付着した液体（２）が残留し、この液体（２）が蒸発等によってなくなるまで電極間の導通状態が維持されるので、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知の防止を図ることができる。
【０００８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体残量検出装置の構成を示す図である。
【図２】図１中の一点鎖線部分Ａの拡大図である。
【図３】間隔保持部材の構成を示した図である。
【図４】液体残量検出装置の作動について説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る液体残量検出装置の検出部の構造を示した図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る液体残量検出装置の検出部の構造を示した図である。
【図７】液体残量検出装置の構成の変形例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る液体残量検出装置の構成を図１に示す。本液体残量検出装置は、車両の窓を洗浄するウィンドウ洗浄装置に用いられる。本液体残量検出装置は、洗浄液２を貯蔵するタンク１と、容器としてのタンク１に貯蔵された洗浄液２の液面の位置に応じて導通状態が変化するように配置された２本の直線状の電極１０ａ、１０ｂを有する検出部１０と、各電極１０ａ、１０ｂの導通状態に基づいて洗浄液２の残量を検出する検出回路３を備えている。洗浄液２は、メチルアルコールおよび界面活性剤等を含む導電性の液体により構成されている。
【００１１】
なお、タンク１には、タンク１内に貯蔵された洗浄液２を車両の窓へ噴射させるための噴射ノズル（図示せず）へと送出させるポンプ４が配管４１を介して接続されている。
【００１２】
各電極１０ａ、１０ｂは、エナメル線を直線状にした導体として構成されている。各電極１０ａ、１０ｂを構成している各直線状の導体は、それぞれタンクの上部から鉛直下方向に延びるように平行に配置され、タンクの上部に設けられた蓋１５に取り付けられている。なお、電極１０ａを構成している導体の方が、電極１０ｂを構成している導体よりも長くなっている。
【００１３】
図２に、図１中の一点鎖線部分Ａの拡大図を示す。図に示すように、電極１０ｂの先端よりも、電極１０ａの先端の方が低い位置まで延びている。本実施形態において、検出部１０は、車両の加減速や走行時の振動等により洗浄液２の液面が一時的に変化して各電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が付着したときに当該洗浄液２が付着した電極間の導通状態を維持するように、各電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させるための構造を有している。
【００１４】
具体的には、各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間の間隔が、洗浄液２による毛管現象が生じる程度の長さｔとなっており、毛管現象により各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間に洗浄液２が滞留して、各電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２を残留させる構造となっている。なお、洗浄液２による毛管現象が生じる程度の長さｔは、１ミリメートル（ｍｍ）以下であるのが好ましい。
【００１５】
間隔保持部材１２は、各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間の間隔を、毛管現象が生じる程度の長さｔに保持するためのものである。
【００１６】
間隔保持部材１２は、樹脂性部材またはゴム性部材を用いて構成されている。間隔保持部材１２には、上記長さｔを隔てて形成された２つの貫通穴１２ａ、１２ｂが形成されている。
【００１７】
間隔保持部材１２の各貫通穴１２ａ、１２ｂに、それぞれ各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体が挿入されると、各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間の間隔が毛管現象が生じる程度の長さｔに保持される。また、間隔保持部材１２により、各電極１０ａ、１０ｂを構成している各導体の短絡が防止されるようになっている。
【００１８】
検出回路３は、抵抗３１ａ〜３１ｃ、ＡＮＤ回路３２、ＬＥＤ３３、電池３４およびスイッチ３５を備えている。
【００１９】
抵抗３１ａの一端は電源ライン３６に接続され、抵抗３１ａの他端は電極１０ａとＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ１に接続されている。また、抵抗３１ｂの一端は車両アースに接続され、抵抗３１ｂの他端は電極１０ｂとＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ２に接続されている。なお、抵抗３１ａの対抗値は、抵抗３１ｂの抵抗値よりも十分小さくなっている。
【００２０】
ＡＮＤ回路３２は、入力端子ＩＮ１と入力端子ＩＮ２の各電圧レベルがそれぞれハイレベルとなったときに、出力端子からハイレベルの信号を出力し、入力端子ＩＮ１と入力端子ＩＮ２の少なくとも一方の電圧レベルがローレベルとなったときに、出力端子からローレベルの信号を出力する。
【００２１】
ＬＥＤ３３は、洗浄液２の残量が低下したことを表示するもので、赤色ＬＥＤにより構成されている。ＬＥＤ３３は、アノード端子が抵抗３１ｃを介して電源ライン３６に接続され、カソード端子がＡＮＤ回路３２の出力端子に接続されている。
【００２２】
また、スイッチ３５は、電池３４と電源ライン３６の間に設けられている。スイッチ３５がオフ状態の場合、電池３４から電源ライン３６への電力供給は遮断され、スイッチ３５がオン状態になると、電池３４から電源ライン３６へ電力が供給される。
【００２３】
次に、図４を参照して、液体残量検出装置の作動について説明する。なおここでは、ユーザ操作に応じてスイッチ３５がオン状態となっており、電池から電源ライン３６へ電力が供給されているものとする。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、電極１０ｂの先端の位置よりも洗浄液２の液面が高い位置にある場合、電極１０ａと電極１０ｂは洗浄液２を介して導通状態となる。この場合、電源ライン３６から抵抗３１ａ、電極１０ａ、電極１０ｂ、抵抗３１ｂを介して車両アースに電流が流れる。
【００２５】
ここで、抵抗３１ａの対抗値は、抵抗３１ｂの抵抗値よりも十分小さくなっているため、ＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２の各電圧レベルはそれぞれハイレベルとなり、ＡＮＤ回路３２の出力端子からハイレベルの信号が出力される。したがって、ＬＥＤ３３は、消灯状態となる。
【００２６】
ユーザ操作に応じて排水モータ４０が駆動を開始すると、ポンプ４を介してタンク１内の洗浄液２が噴射ノズル（図示せず）へと送給され、噴射ノズルから車両の窓へ向けて洗浄液２が噴射される。このような操作が繰り返され、タンク１内の洗浄液２の液面が低下して、図４（ｂ）に示すように、洗浄液２の液面が電極１０ｂの先端の位置よりも低い位置になると、電極１０ａと電極１０ｂの間は非導通状態となる。
【００２７】
この場合、電極１０ａと電極１０ｂの間に電流は流れないため、ＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ１の電圧レベルはハイレベル、ＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ２の電圧レベルはローレベルとなり、ＡＮＤ回路３２の出力端子からローレベルの信号が出力される。したがって、ＬＥＤ３３は、点灯状態となる。
【００２８】
このような状態で、振動等によって液面に揺らぎが発生し、電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が付着すると、各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間の間隔が、洗浄液２による毛管現象が生じる程度の長さｔとなっているため、図２（ｃ）に示すように、毛管現象により電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間に洗浄液２が滞留し、これらの導体間に滞留した洗浄液２により、電極１０ａと電極１０ｂとの間は導通状態が維持される。
【００２９】
この場合、ＡＮＤ回路３２の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２の各電圧レベルはそれぞれハイレベルとなり、ＡＮＤ回路３２の出力端子からハイレベルの信号が出力される。したがって、ＬＥＤ３３は、消灯状態となる。
【００３０】
なお、この導通状態は、電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間に洗浄液２が滞留している間継続するため、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知が防止される。
【００３１】
そして、このような導通状態は、図４（ｄ）に示すように、各導体間に滞留している洗浄液２が蒸発等によってなくなると解消される。
【００３２】
上記した構成によれば、複数の電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させるための構造により、洗浄液２の液面が一時的に変化して複数の電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が付着したときに、複数の電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２が残留し、この洗浄液２が蒸発等によってなくなるまで電極間の導通状態が維持されるので、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知の防止を図ることができる。
【００３３】
具体的には、複数の電極１０ａ、１０ｂは、平行に配置されており、複数の電極１０ａ、１０ｂ間の間隔が、洗浄液２による毛管現象が生じる程度の長さｔとなっており、毛管現象により複数の電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が滞留して、複数の電極間に洗浄液２を残留させる構造とすることができる。
【００３４】
なお、毛管現象が生じる程度の長さｔは、１ミリメートル以下とするのが好ましい。
【００３５】
また、複数の電極１０ａ、１０ｂ間の間隔を毛管現象が生じる程度の長さｔに保持するための間隔保持部材１２を備えたので、この間隔保持部材１２により、各電極１０ａ、１０ｂを構成している複数の導体間の間隔を毛管現象が生じる程度の長さｔに保持しつつ、各電極１０ａ、１０ｂを構成している各導体の短絡を防止することも可能である。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る液体残量検出装置における検出部１０の構成を図５に示す。上記第１実施形態では、各電極１０ａ、１０ｂを構成している導体間の間隔を、洗浄液２による毛管現象が生じる程度の長さとすることにより、各電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させるようにしたが、本実施形態では、各電極１０ａ、１０ｂ間に設けられた絶縁性部材により、各電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させるようになっている。
【００３７】
本液体残量検出装置における検出部１０は、電極１０ａ、１０ｂと、各電極１０ａ、１０ｂ間を接続する保護絶縁部材１３により構成されている。具体的には、検出部１０は、この絶縁ケーブルの途中で部分的に保護絶縁部材１３が取り除かれて露出した２本の芯線により各電極１０ａ、１０ｂが構成されている。
【００３８】
このような構成の電極１０ａ、１０ｂでは、振動等によって液面に揺らぎが発生し、洗浄液２の液面が一時的に変化して各電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が付着すると、露出した２本の芯線の上または下の保護絶縁部材１３に付着した洗浄液２を介して各電極１０ａ、１０ｂ間が導通状態となる。
【００３９】
この導通状態は、保護絶縁部材１３に洗浄液２が滞留している間継続するため、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知が防止される。
【００４０】
そして、このような導通状態は、保護絶縁部材１３に滞留している洗浄液２が蒸発等によってなくなると解消される。
【００４１】
上記したように、検出部１０は、複数の電極１０ａ、１０ｂ間を接続する絶縁性の保護絶縁部材１３を有しており、保護絶縁部材１３に洗浄液２が付着して、複数の電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２を残留させる構造とすることもできる。
【００４２】
具体的には、保護絶縁部材１３により複数の芯線間を絶縁した絶縁ケーブルの途中で部分的に保護絶縁部材１３が取り除かれて露出した複数の芯線により複数の電極１０ａ、１０ｂを構成することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る液体残量検出装置における検出部１０の構成を図６に示す。上記第２実施形態では、絶縁ケーブルの途中で部分的に保護絶縁部材１３が取り除かれて露出した２本の芯線の上または下に位置する保護絶縁部材１３により、各電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させるようにしたが、本実施形態では、各電極１０ａ、１０ｂ間に設けられた網形状の絶縁性部材１４により、各電極１０ａ、１０ｂ間に付着した洗浄液２を残留させる構造となっている。
【００４４】
図６に示すように、液体残量検出装置における電極１０ａ、１０ｂは、２本の直線状の導体によって構成されている。また、各電極１０ａ、１０ｂを構成している各導体間には、網形状の絶縁性部材１４が設けられている。
【００４５】
この網形状の絶縁性部材１４の網目間隔は、洗浄液２が網目に膜状となって滞留する程度の長さとなっている。
【００４６】
このような構成の電極１０ａ、１０ｂでは、振動等によって液面に揺らぎが発生し、洗浄液２の液面が一時的に変化して各電極１０ａ、１０ｂ間に設けられた網形状の絶縁性部材１４に洗浄液２が付着すると、各電極１０ａ、１０ｂ間が導通状態となる。
【００４７】
この導通状態は、網形状の絶縁性部材１４に洗浄液２が滞留している間継続するため、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知が防止される。そして、このような導通状態は、保護絶縁部材１３に滞留している洗浄液２が蒸発等によってなくなると解消される。
【００４８】
なお、洗浄液２が絶縁性部材１４の網目に膜状となって滞留した場合、洗浄液２が蒸発等によってなくなるまでの時間が長くなる。このような場合、比較的長時間、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知を防止することが可能である。
【００４９】
（その他の実施形態）
上記第1〜第３実施形態では、図１に示したように、スイッチ３５を介して電池３４と電源ライン３６の間を接続する構成を示したが、図７に示すように、スイッチ５５の一端と電源ライン３６の間をワイヤクランプ５６を介して接続するとともに、スイッチ５５の一端と排水モータ４０の電源端子を接続し、更に、排水モータ４０の接地端子と検出回路３の接地端子との間をワイヤクランプ５７を介して接続するように構成し、ユーザ操作に応じてスイッチ５５がオン状態になると、排水モータ４０の駆動と検出回路３の作動が同時に開始されるように構成してもよい。
【００５０】
また、上記第1〜第３実施形態では、車両の窓を洗浄するウィンドウ洗浄装置で使用される洗浄液２の残量を検出する構成を示したが、例えば、水道水、飲料水等、導電性の各種液体の残量を検出する残量検出装置として構成することもできる。
【００５１】
また、上記第１実施形態では、直線状の導体として、エナメル線を直線状にしたものを用いた構成を示したが、例えば、棒状の導体等を用いることもできる。
【００５２】
また、上記第１実施形態では、電極１０ａ、１０ｂを構成している複数の導体の長さを異ならせて、洗浄液の液面に対する複数の導体の先端の位置を異ならせたが、洗浄液の液面に対する複数の導体の先端の位置を同じにしてもよい。
【００５３】
また、上記第２実施携帯において、各電極１０ａ、１０ｂ間の間隔を、第１実施形態に示したものと同様に、液体による毛管現象が生じる程度の長さｔとすることもできる。したがって、毛管現象により各電極１０ａ、１０ｂ間に洗浄液２が滞留した場合、洗浄液２が蒸発等によってなくなるまでの時間が長くなり、比較的長時間、液面の揺らぎによる液体残量の不安定な報知を防止することが可能である。
【００５４】
また、上記第１、第３実施形態では、２本の直線状の導体によって電極１０ａ、１０ｂを構成したが、電極１０ａ、１０ｂの形状は必ずしも直線状でなくてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１              タンク
２              洗浄液
３              検出回路
４              ポンプ
１０ａ、１０ｂ  電極
１２            間隔保持部材
１３            保護絶縁部材
１４            網形状の絶縁性部材
【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】
2014095669.tif 000008
【図７】
2014095669.tif 000009