(57)【要約】【目的】浄化槽内の汚水などの液面高さを安定的に精度よく検出することができる、容器内の内容物の液面高さ検出装置を提供する。【構成】少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒が、略重力方向に延びる帯状絶縁体を介して互いに対向された状態で固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の外周面の全体が絶縁膜で被覆されて成る静電容量検出用電極部、又は、少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対のパイプ又は棒であってその各外表面が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対のパイプ又は棒が、互いに対向された状態で固定されて成る静電容量検出用電極部、を含む容器内の内容物の液面高さ検出装置である。【選択図】    図１
2007278769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の中空の丸パイプが、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸パイプの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸パイプを前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項３】
液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸パイプであって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸パイプが、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかにおいて、前記各丸パイプの外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項５】
液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の丸棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項６】
請求項５において、前記静電容量検出用電極は、一対の丸棒を前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項７】
液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸棒であって少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸棒が、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項８】
請求項５から７までのいずれかにおいて、前記各丸棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項９】
液体を含む内容物を収容する容器内の内容物の液面の高さを検出するための容器内の内容物の液面高さ検出装置であって、
前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、
前記静電容量検出用電極部の一対の断面多角形状のパイプ又は棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、
前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、
を含むことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記各パイプ又は棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことを特徴とする、容器内の内容物の液面高さ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を含む内容物を収容する容器（例えば浄化槽など）内の内容物の液面の高さを検出するための、容器内の内容物の液面高さ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の膜分離式の浄化槽を示す概念図である（特許文献１参照）。図８において、ａは沈殿分離槽、ｂは嫌気濾床槽、ｃはばっき槽、ｄは消毒槽である。図８において、浄化槽に導かれた汚水は、まず沈殿分離層ａに入り、ここで夾雑物が除去された後、嫌気濾床槽ｂに入り、嫌気処理される。その後、汚水は、移送ポンプｎによりばっき槽ｃに送られ、好気処理される。ばっき槽ｃには散気管ｅが設けられており、これに接続された送風機ｆから空気が供給され、ばっき槽ｃ内は好気性とされる。前記ばっき槽ｃで活性汚泥処理された汚水は、吸引ポンプｇにより、ばっき槽ｃ内に設けられた分離膜ｈを通過し、濾過された後に消毒槽ｄに送られる。この濾過水は、消毒槽ｄで処理され、放流される。
【０００３】
このような浄化槽へ流入される汚水の量は、住民の生活パターンなどによって常に変動するため、浄化槽の浄化処理能力は、浄化槽内の汚水の水位に応じて常に変動させる必要がある。そのため、従来より、浄化槽においては、汚水の浄化槽内の水位を検出するための水位センサが備えられている。図８において、ｊ及びｋは、それぞれ嫌気濾床槽ｂ及びばっき槽ｃ内の汚水の水位を検出するために設けられた水位センサである。これらの水位センサｊ，ｋからの信号は制御部ｍに入力される。制御部ｍは前記各水位センサｊ，ｋからの信号に基づいて前記各ポンプｎ，ｇなどを制御する。
【特許文献１】特開平１０−５７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の浄化槽においては、浄化槽内の汚水の水位を検出する場合に、汚水中に様々な浮遊物が存在していることなどから、安定的に精度よく検出することができないという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、液体を含む内容物を収容する容器内の内容物中に様々な浮遊物が存在している場合などでも、前記内容物の液面高さを安定的に精度よく検出することができる、容器内の内容物の液面高さ検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような課題を解決するための本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の中空の丸パイプが、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体（絶縁体は、薄いテープ状のものでも厚い板状のものでもよい。以下同じ）」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸パイプの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである（なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい）。
【０００７】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸パイプを前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことが望ましい。
【０００８】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸パイプであって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸パイプが、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸パイプの互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸パイプ間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである（なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい）。
【０００９】
また、前記各発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記丸パイプの外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
【００１０】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の丸棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の丸棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである（なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい）。
【００１１】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記静電容量検出用電極は、前記一対の丸棒を前記帯状絶縁体を介して互いに当接・固定し、それらを絶縁膜形成用の液の中に含浸させた後に乾燥させて成るものである、ことが望ましい。
【００１２】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されている一対の丸棒であって少なくともその各外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されておりそれらの各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成る一対の丸棒が、それらの各外周側面が互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の丸棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである（なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい）。
【００１３】
また、前記各発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記丸棒の外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
【００１４】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置は、前記容器内の一箇所又は複数箇所に配置される静電容量検出用電極部であって、長手方向が略重力方向となるように且つ各外周側面が互いに対向するように配置されており少なくともその外周部分が金属や導電性プラスチックなどの導電性材料により構成されている一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、それらの各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の各外表面の全体が薄い絶縁膜で被覆されて成り、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている、静電容量検出用電極部と、前記静電容量検出用電極部の一対の断面多角形状のパイプ又は棒間の静電容量を検出するための静電容量検出部と、前記静電容量検出部からの出力に基づいて前記容器内の内容物の液面高さを求めるための処理部と、を含むものである（なお、本発明は、「バキュームタンク内の内容物の液面高さを検出するための装置」を除くもの、であることが望ましい）。
【００１５】
また、本発明による容器内の内容物の液面高さ検出装置においては、前記パイプ又は棒の各外周側面は研磨され鏡面仕上げされている、ことが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ各外周側面が互いに対向している一対のパイプ又は棒が、その各外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対のパイプ又は棒の表面全体が薄い絶縁膜で被覆されて成るので、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対のパイプ又は棒の間の前記帯状絶縁体の両側のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ各外周側面が互いに対向している一対のパイプ又は棒が、その各外周表面が「薄い絶縁膜」で被覆され更に互いに対向・固定されて成るので、前記一対のパイプ又は棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対のパイプ又は棒の間のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
【００１８】
また、特に、本発明においては、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の中空の丸パイプを、その各外周側面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用している。一般に、一対の丸パイプを「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向させながら固定することは、一対の丸パイプ同士の高精度な位置決めなどが不要であることから、極めて容易にできる。よって、本発明では、前記静電容量検出用電極部を極めて低コストで製造することが可能になる。また、前述のような一対の丸パイプから成る静電容量検出用電極部は極めて簡素な構成なので、耐久性の高い静電容量検出用電極部を提供できるようになる。
【００１９】
また、特に、本発明において、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の中空の丸パイプを、その各外周側面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用したときは、一般に、一対の「中空」の丸パイプは外部からの衝撃を受けても変形することが極めて少ないので、前記静電容量検出用電極部に、外部からの衝撃に対して極めて大きな強度を持たせることができる。すなわち、本発明では、前述のように２つの丸パイプを互いに固定した構成なので、外部からの衝撃などが加えられても湾曲などの変形の恐れが極めて少なく、装置全体の耐久性を大幅に高めることができる。
【００２０】
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ互いに対向面を有している一対の丸棒が、その外周側面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、前記一対の丸棒の互いに対向する各外周側面の間には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の液面高さが増大すると、前記一対の丸棒の間のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対の丸棒間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の丸棒間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
【００２１】
また、特に、本発明においては、前述のように、前記静電容量検出用電極部に関して、一対の丸棒を、その各外周面が「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向した状態で固定するという極めて簡素な構成を採用している。一般に、一対の丸棒を「薄い帯状絶縁体」又は「薄い絶縁膜」を介して対向させながら固定することは、一対の丸棒同士の高精度な位置決めなどが不要であることから極めて容易にできる。よって、本発明では前記静電容量検出用電極部を極めて低コストで製造することが可能になる。
【００２２】
また、本発明においては、前記容器内に配置される静電容量検出用電極部は、長手方向が略重力方向に配置され且つ互いに対向面を有している一対の断面多角形状のパイプ又は棒が、その各外周面が「略重力方向に延びる薄い帯状絶縁体」を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更に前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の外周面の全体が絶縁膜で被覆されて成り、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の互いに対向する各外周面の間の前記帯状絶縁体の両側には、空気や液体などの流体が流通可能なスペースが形成されている。よって、本発明においては、容器内の内容物の容量（液面の高さ）が増大すると、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の前記帯状絶縁体の両側のスペースには、それまで存在した空気が押し出されて汚水などの液体を含む内容物が流入する。その結果、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の前記スペースに存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の断面多角形状のパイプ又は棒の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、前記容器内の内容物の液面高さを求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１について述べるような形態である。
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明の実施例１による浄化槽内の汚水（内容物）の液面高さ検出装置を示す図である。図１（ａ）において、１，２は互いに同一形状の銅製（又は導電性プラスチック製）の中空の丸パイプである。この２つの丸パイプ１，２は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、それらの各外周側面がプラスチック製の薄く細長い帯状の絶縁体３を介して互いに対向する状態で、互いに固定されている。前記絶縁体３は、前記各丸パイプ１，２の各外周側面が互いに線接触する部分に沿って、前記丸パイプ１，２の長手方向と略平行な方向に、配置されている。また、前記絶縁体３は、例えば幅が約０．１〜２．０ｍｍ程度の細いもので、厚さが極めて薄いものである。また、図１（ｃ）に示すように、前記各丸パイプ１，２及び絶縁体３は、それらの外周面がエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材による絶縁膜４で被覆されている。前記一対の丸パイプ１，２、絶縁体３、及び絶縁膜４により、前記一対の丸パイプ１，２（電極）の互いに対向する各外周面の間に静電容量を生じさせるための静電容量検出用電極部７が構成されている。また、前記各丸パイプ１，２は、その内周側面にも薄い絶縁膜１ａ，２ａが形成されている。
【００２５】
本実施例１においては、浄化槽内の汚水の液面高さが増大すると、前記一対の丸パイプ１，２の各外周側面の間のスペース（図１（ｃ）の５，６参照）には、それまで存在した空気が押し出されて汚水が流入する。その結果、前記一対のパイプ１，２間の前記スペース５，６に存在している物体の誘電率が変わるので、前記一対の丸パイプ１，２間の静電容量が変化することになる。
【００２６】
なお、図１の静電容量検出用電極部７は、例えば、前記２つの丸パイプ１，２を用意し、これらを前記絶縁体３を介して互いに対向させながら所定の結束部材で固定し、その状態でエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材を含む絶縁性液体の中に含浸させることによりその全体を絶縁膜４で被覆し、前記絶縁性液体を乾燥させた後に前記結束部材を外し、その後、さらに、この２つの丸パイプ１，２を前記絶縁性液体の中に含浸させて乾燥させる、などの方法により製造可能である。
【００２７】
また、図１（ａ）において、１０１は前記各丸パイプ１，２間の静電容量を検出・測定するための測定部である。前記測定部１０１は、交流電源回路と抵抗を含み、前記各丸パイプ１，２と電気的に接続されている。前記測定部１０１は、前記各丸パイプ１，２間に所定の交流電圧を印加しながら前記各丸パイプ１，２により構成されるコンデンサの両端電圧を検出することにより、前記各丸パイプ（各電極）１，２間の静電容量（内容物の液面高さに応じた静電容量）を検出する。
【００２８】
また、図１（ａ）において、１０２は、前記測定部１０１からの信号に基づいて、浄化槽８内の汚水の現在の液面高さを求めるための信号処理部である。また、１０３は、前記信号処理部１０２から出力された値を表示するための表示部である。
【００２９】
次に、図２は、図１に示す一対の丸パイプ１，２などから成る静電容量検出用電極部７の、浄化槽の例えばばっき槽（図８の符号ｃ参照）内での配置構造を説明するための図である。図２（ａ）は前記ばっき槽ｃを上方向から見た断面図、図２（ｂ）は前記ばっき槽ｃを横方向から見た断面図である。本実施例１では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、静電容量検出用電極部７が、前記ばっき槽ｃの図示左右方向の両端部側の位置であってその中央に近い位置にそれぞれ２個ずつ、その長手方向が略重力方向となるように配置されている。この図２に示すように、本実施例１では前記ばっき槽ｃ内の計４箇所にそれぞれ静電容量検出用電極部７を配置するようにしているので、これらの中の一つ又は複数個が故障しても、残りの静電容量検出用電極部７を使用して静電容量を検出することにより、前記ばっき槽ｃの汚水の容量を測定することができる。
【００３０】
以上のように、本実施例１においては、前述のように一対の丸パイプ１，２をその外周面が帯状の絶縁体３を介して対向された状態で固定し、更にそれらの外周面の全体を絶縁膜で被覆するようにしている。その結果、前記一対の丸パイプ１，２の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体３の両側のスペース５，６（図１（ｃ）参照）には、前記浄化槽内の汚水の液面の高さに応じて、空気か汚水のいずれかが存在することになる。すなわち、前記一対の丸パイプ１，２の間の前記スペース５，６には、前記絶縁膜４と空気又は汚水とから成る誘電体が存在することになる。空気と汚水とでは誘電率が大きく異なるので、前記一対の丸パイプ１，２間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内における前記汚水の液面高さを検出することができる。
【００３１】
また、本実施例１では、前記各丸パイプ１，２の外周側面は、それぞれ研磨され鏡面仕上げされている。これは、前記各丸パイプ１，２の各外周面の間の距離を高精度に均一にするためである。
【００３２】
本実施例１に使用する静電容量検出用電極部７は、前述のように、一対の中空の丸パイプ１，２を絶縁体３を介して対向・固定させてその外周面の全体を絶縁膜で被覆するという極めて簡素な構造を採用しているので、一対の丸パイプ１，２を互いに高精度に位置決めなどする必要がなく、製造コストを極めて小さくすることができる。また、一般に、中空の丸パイプは、外部からの衝撃に対する強度が大きいので、外部からの固形物などを含む汚水が浄化槽内に勢いよく導入されて前記一対の丸パイプ１，２に衝突しても、前記一対の丸パイプ１，２が折り曲がるなど変形してしまう恐れがなく、前記静電容量検出用電極部７の耐久性を大幅に高めることができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、図３を参照して本発明の実施例２による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。図３において、図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図３に示す実施例２においては、前記実施例１と異なって、一対の丸パイプ１，２の間に絶縁体３を介在させることなく、各外周面に薄い絶縁膜４４，４５が予め被覆された一対の丸パイプ１，２の各外周側面を互いに直接に対向・固定させることにより、静電容量検出用電極部７を構成している。すなわち、この実施例２では、前記実施例１におけるような絶縁体３を使用しないで、各丸パイプ１，２の外周側面の絶縁膜４４，４５を介して各丸パイプ１，２を互いに対向させている。これ以外の構成は前記実施例１と同様であるので、説明を省略する。この実施例２においても、前記実施例１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【００３４】
次に、本発明の実施例３による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例３においては、図４に示すような静電容量検出用電極部１７が使用される。図４において、図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図４において、１１，１２は互いに同一形状の銅製（又は導電性プラスチック製）の一対の丸棒（前記実施例１の丸パイプ１，２のように中空ではない）である。この一対の丸棒１１，１２の外周側面は鏡面仕上げされている。この２つの丸棒１１，１２は、それらの各外周面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体３（図４（ｂ）参照）を介して互いに対向した状態で、互いに固定され、更にそれらの外周面が絶縁膜１４（図４（ｃ）参照）により被覆されている。
【００３５】
これらの一対の丸棒１１，１２の互いに対向する各外周側面の間のスペース１５，１６（前記絶縁体３の両側のスペース。図４（ｃ）参照）には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例３によっても、前記実施例１と同様に、前記一対の丸棒１１，１２（電極）間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。
【実施例４】
【００３６】
次に、図５を参照して本発明の実施例４による浄化槽内の汚水（内容物）の液面高さ検出装置を説明する。図５において、図４と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図５に示す実施例４においては、前記実施例３と異なって、一対の丸棒１１，１２の間に絶縁体３を介在させることなく、各外周面にそれぞれ薄い絶縁膜５４，５５が予め被覆された一対の丸棒１１，１２の各外周側面を互いに直接に対向・固定させることにより、静電容量検出用電極部１７を構成している。すなわち、この実施例４では、前記実施例３におけるような絶縁体３を使用しないで、各丸棒１１，１２の外周側面の絶縁膜５４，５５を介して各丸棒１１，１２を互いに対向させている。これ以外の構成は前記実施例３と同様であるので、説明を省略する。この実施例４においても、前記実施例３とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【実施例５】
【００３７】
次に、本発明の実施例５による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例５においては、図６に示すような静電容量検出用電極部２７が使用される。図６において、図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図６において、２１，２２は互いに同一の断面略四角形状で且つ中空に形成されている銅製（又は導電性プラスチック製）の一対の角パイプである。この２つの角パイプ２１，２２の各外周側面は鏡面仕上げされている。この２つの角パイプ２１，２２は、それらの各外周面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体３（図６（ｂ）参照）を介して互いに対向された状態で互いに固定され、更にそれらの各外周面が絶縁膜２４（図６（ｃ）参照）により被覆されている。
【００３８】
これらの一対の角パイプ２１，２２の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体３の両側のスペース２５，２６（図６（ｃ）参照）には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例５によっても、前記実施例１−５などと同様に、前記一対の角パイプ（電極）２１，２２間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。なお、図６の例では、前記一対の角パイプ２１，２２の内周面には絶縁膜（図１の符号１ａ，２ａ参照）が形成されていないが、これを形成するようにしてもよい。
【実施例６】
【００３９】
次に、本発明の実施例６による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明する。本実施例６においては、図７に示すような静電容量検出用電極部３７が使用される。図７において、図６と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図７において、３１，３２は互いに同一の断面略三角形状で且つ中空に形成された銅製（又は導電性プラスチック製）の一対の三角パイプである。この２つの三角パイプ３１，３２の外周側面は鏡面仕上げされている。この２つの三角パイプ３１，３２は、それらの各外周側面がそれらの長手方向と平行に延びる細長い絶縁体３（図７（ｂ）参照）を介して互いに対向された状態で、互いに固定され、更にそれらの各外周面が絶縁膜３４（図７（ｃ）参照）により被覆されている。
【００４０】
これらの一対の三角パイプ３１，３２の互いに対向する各外周側面の間の前記絶縁体３の両側のスペース３５，３６（図７（ｃ）参照）には、空気又は汚水のいずれかが存在することになる。よって、本実施例６によっても、前記実施例５などと同様に、前記一対の三角パイプ３１，３２（電極）間の静電容量を検出することにより、前記浄化槽内の汚水の液面高さを検出することができる。なお、図７では、前記一対の三角パイプ３１，３２の内周側面に絶縁膜（図１の符号１ａ，２ａ参照）が形成されていないが、これを形成するようにしてもよい。
【００４１】
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明及び本発明を構成する各構成要件は、それぞれ、前記の各実施例及び前記の各実施例を構成する各要素として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施例５（図６参照）では断面略四角形状で中空の一対の角パイプ２１，２２により静電容量検出用電極部２７を構成するようにしたが、本発明では、前記断面略四角形状で中空の一対の角パイプ２１，２２に代えて、断面略四角形状の一対の角棒（中空でないもの）を使用して静電容量検出用電極部２７を構成するようにしてもよい。また、同様に、前記実施例６（図７参照）では断面略三角形状で中空の一対の三角パイプ３１，３２により静電容量検出用電極部３７を構成するようにしたが、本発明では、前記断面略三角形状で中空の一対の三角パイプ３１，３２に代えて、断面略三角形状一対の三角棒（中空でないもの）を使用して静電容量検出用電極部３７を構成するようにしてもよい。
【００４２】
また、前記各実施例においては、前記丸パイプ１，２、前記丸棒１１，１２、前記角パイプ２１，２２、及び前記三角パイプ３１，３２はいずれも銅製（又は導電性プラスチック製）としているが、本発明において静電容量検出用電極部を構成する「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」は、例えばカーボン製なども含み、導電性材料により構成されるものであればよい。
【００４３】
また、本発明において静電容量検出用電極部を構成する「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」は、その全体が導電性材料により構成されている必要はなく、少なくともその各外周部分が導電性材料により構成されていればよい。すなわち、例えば、絶縁性のプラスチックで製造された「丸パイプ、丸棒、又は、断面多角形状のパイプ又は棒」の外周部分の表面に、導電性材料から成る膜を形成したもの、あるいは導電性フィルムを巻き付けたもの、などでもよい。
【００４４】
また、前記実施例１などでは、２つの丸パイプ１，２を絶縁体３を介した状態で固定してからエポキシ樹脂やアクリル樹脂などの絶縁素材を含む液体に含浸する方法により前記丸パイプ１，２の外周側面に薄い絶縁膜を形成するようにしているが、本発明では、これに限られることなく、例えば、前記丸パイプ１，２の外周側面に薄い絶縁フィルムを巻き付ける方法、前記丸パイプ１，２の外周側面に絶縁素材をスプレーにより吹き付ける方法などによっても、前記丸パイプ１，２の外周側面に薄い絶縁膜を形成することができる。
【００４５】
さらに、前記の実施例１などでは、前記丸パイプ１，２の内周側面にも薄い絶縁膜（図１の符号１ａ，２ａ参照）が形成されているが、本発明においては、前記丸パイプ１，２の内周側面に絶縁膜を形成しないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図２】本実施例１における浄化槽内の静電容量検出用電極部の配置の構成を説明するための図。
【図３】本発明の実施例２による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図４】本発明の実施例３による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図５】本発明の実施例４による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図６】本発明の実施例５による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図７】本発明の実施例６による浄化槽内の汚水の液面高さ検出装置を説明するための図。
【図８】従来の浄化槽を説明するための図。
【符号の説明】
【００４７】
１，２  丸パイプ
３         絶縁体
４，１４，２４，３４，４４，４５，５４，５５          絶縁膜
５，６，１５，１６，２５，２６，３５，３６ スペース
７，１７，２７ 静電容量検出用電極部
１１，１２       丸棒
２１，２２       角パイプ
３１，３２       三角パイプ
１０１  測定部
１０２  信号処理部
１０３  表示部
ｃ         浄化槽
【図１】
2007278769.tif 000003
【図２】
2007278769.tif 000004
【図３】
2007278769.tif 000005
【図４】
2007278769.tif 000006
【図５】
2007278769.tif 000007
【図６】
2007278769.tif 000008
【図７】
2007278769.tif 000009
【図８】
2007278769.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月4日(2006.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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