(57)【要約】  【課題】従来の問題を解決する、シールの完全性を監視するための方法及び装置を提供することである。  【解決手段】フィルター要素１０がハウジング２０内に包囲され、ハウジング２０と接触してシールを形成する。シール材料には伝導性ガスケットが含まれる。伝導性材料は、その電気抵抗が材料の圧縮あるいは歪みの関数であることがよく知られていることから、その抵抗値を監視する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール要素の正しい座着を保証するための方法であって、
ａ．伝導性のシール要素を提供すること、
ｂ．シール要素の伝導率を測定するようになっている回路を提供すること、
ｃ．前記回路を使用して前記伝導率を測定すること、
ｄ．測定した伝導率が、正しく座着したシール要素における伝導率を表す所定範囲内のものであるかを決定すること、
を含む方法。
【請求項２】
回路が複数の接点を介してシール要素と通信する請求項１の方法。
【請求項３】
シール要素がハウジング内に位置付けられ、回路がハウジング外に位置付けられる請求項２の方法。
【請求項４】
シール要素がハウジング内に位置付けられ、回路がハウジング内に位置付けられる請求項２の方法。
【請求項５】
測定した伝導率が、正しく座着したシール要素における伝導率を表す所定範囲内のものであるかの決定がオペレーターに伝えられる請求項１の方法。
【請求項６】
測定した伝導率が、正しく座着したシール要素における伝導率を表す所定範囲内のものであるかの決定が無線通信を使用してオペレーターに伝えられる請求項５の方法。
【請求項７】
座着状況をオペレーターに通知することができるシール要素であって、
ａ．収縮係数が既知の伝導性材料と、
ｂ．該伝導性材料と通信して伝導性材料の伝導率を測定するようになっている回路と、
ｃ．前記座着状況をオペレーターに通信するための手段と、
を含むシール要素。
【請求項８】
座着状況をオペレーターに通信するための手段が無線通信を含む請求項７のシール要素。
【請求項９】
座着状況をオペレーターに通信するための手段がＲＦＩＤタグを含む請求項８のシール要素。
【請求項１０】
座着状況には伝導率の測定値が含まれる請求項７のシール要素。
【請求項１１】
座着状況には、伝導率の測定値が所定範囲内のものであることの表示が含まれる請求項７のシール要素。
【請求項１２】
ハウジング内のシール要素の座着状況をオペレーターに通知することが可能な、前記ハウジングと共に使用するためのシステムであって、
ａ．伝導性材料を含む前記シール要素と、
ｂ．回路と、
ｃ．ハウジングの内面に埋設され、前記回路と通信する少なくとも２つの導線にして、シール要素が座着すると該シール要素と接触する導線と、
ｄ．シール要素の座着状況をオペレーターに通信するための手段と、
を含むシステム。
【請求項１３】
回路が２つの導線間に電流を提供し且つこれら２つの導線間の電圧降下量を測定する請求項１２のシステム。
【請求項１４】
回路が２つの導線間に電圧を提供し且つこれら２つの導線間の電流値を測定する請求項１２のシステム。
【請求項１５】
シール要素の座着状況が、該シール要素の伝導率の測定値である請求項１２のシステム。
【請求項１６】
ハウジングが、シール要素をその内部に配置するテーパー付き端部を含み、シール要素が、該テーパー付き端部内に深く配置されるに従い強く圧縮されるようになっている請求項１２のシステム。
【請求項１７】
ハウジング内でシール要素が正しく座着することを保証するための方法であって、
ａ．シール要素とハウジングとの間に少なくとも一つのセンサを、前記シール要素が正しく座着するとシール要素と係合するように設けること、
ｂ．前記少なくとも一つのセンサと通信して該センサの状態を検出する回路を設けること、
ｃ．前記少なくとも一つのセンサの状態を検出すること、
ｄ．シール要素の座着状況をオペレーターに通知すること、
を含む方法。
【請求項１８】
シール要素の座着状況をオペレーターに通知することが、少なくとも一つのセンサの状態をオペレーターに通信することにより実施される請求項１７の方法。
【請求項１９】
通信が無線で行われる請求項１８の方法。
【請求項２０】
通信がＲＦＩＤタグにより提供される請求項１９の方法。
【請求項２１】
ハウジング内のシール要素の座着状況をオペレーターに通知することが可能な、前記ハウジングと共に使用するためのシステムであって、
ａ．前記シール要素と、
ｂ．ハウジングとシール要素との間に位置決めした少なくとも一つのセンサと、
ｃ．該少なくとも一つのセンサと通信して該センサの状態を検出する回路と、
ｄ．シール要素の座着状況をオペレーターに通信するための手段と、
を含むシステム。
【請求項２２】
シール要素の座着状況が、少なくとも一つのセンサ位置の状態に基づいたものである請求項２１のシステム。
【請求項２３】
少なくとも一つのセンサがハウジングの内面に位置付けられる請求項２１のシステム。
【請求項２４】
フィルター要素とハウジングとの間でのシール要素の正しい座着を保証するための方法であって、
ａ．シール要素とフィルター要素との間に、シール要素が正しく座着した場合に該シール要素と係合するように少なくとも一つのセンサを位置決めすること、
ｂ．該少なくとも一つのセンサと通信して該センサの状態を検出する回路を設けること、
ｃ．前記少なくとも一つのセンサの状態を検出すること、
ｄ．シール要素の座着状況をオペレーターに通知するための手段と、
を含む方法。
【請求項２５】
シール要素の座着状況をオペレーターに通知することが、少なくとも一つのセンサの状態をオペレーターに通信することにより実施される請求項２４の方法。
【請求項２６】
通信が無線で行われる請求項２５の方法。
【請求項２７】
通信がＲＦＩＤタグにより提供される請求項２６の方法。
【請求項２８】
フィルター要素とハウジングとの間に位置付けたシール要素の座着状況をオペレーターに通知することが可能な、前記ハウジングと共に使用するためのシステムであって、
ａ．前記シール要素と、
ｂ．フィルター要素とシール要素との間に位置決めした少なくとも一つのセンサと、
ｃ．該少なくとも一つのセンサと通信して該センサの状態を検出する回路と、
ｄ．シール要素の座着状況をオペレーターに通信するための手段と、
を含むシステム。
【請求項２９】
シール要素の座着状況が、少なくとも一つのセンサ位置の状態に基づいたものである請求項２８のシステム。
【請求項３０】
少なくとも一つのセンサがフィルター要素の外面に位置付けられる請求項２８のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールの完全性の監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある装置を別の装置の頂部あるいは内部に座着させる必要のある用途例が数多くある。そうした用途では各装置を気密あるいは水密の何れかにおいてシールする必要があり、この形式での用途例には、自動車のオイルフィルターとエンジン、液体容器及びその蓋の間のインターフェース部分及びその他が含まれる。従来、そうした間部分は一般的には圧縮性部材を介装することでシールされ、圧縮性部材形態には、これに限定しないが、ガスケット、あるいはＯ−リングのような多様なものがある。
【０００３】
圧縮性部材をシールに用いるそうした用途の一つは薬剤フィルタリングの分野におけるものである。この用途では、代表的には一つ以上のフィルター要素をハウジング内に配置し、このフィルター要素に液体を通すことで、所望されざる特定粒状物を除去する。ろ過は代表的には加圧下で実施するため、フィルター要素は気密及び又は水密的である必要があり、この条件を満たさないシールは完全性不良を生じ、そのろ液は使用不能となってしまう恐れがある。
【０００４】
これまで、このリスクは目視観察によって対処されてきた。つまり、オペレーターは、フィルター要素を座着させるときは、代表的には二重Ｏ−リングであるシール材の座着位置が正しいかどうかを目で見てチェックする。しかしながら、座着はタイトであって且つ適正にシールさせるにはかなりの圧力が必要であるため、Ｏ−リングは、まれに適正に座着していなくともそのように見えたり、Ｏ−リングの周囲全体が見えにくいことがある。従って、目視による確認は有益ではあるがシールの欠陥全てを発見することは出来ないので、完全性不良が生じてろ過物を使用できなくなる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の問題を解決する、シールの完全性を監視するための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例では伝導性材料がシール材として使用される。伝導性材料は、その電気抵抗が材料の圧縮あるいは歪みの関数であることがよく知られていることから、その抵抗値は様々な技法、例えば、ガスケットに固定あるいは一体化した回路を使用して監視される。あるいは監視は、この回路をガスケットの外部でガスケットと複数の位置で接触するように配置することで実施され、別の実施例では伝導性の（あるいは部分伝導性の）Ｏ−リングあるいはガスケットをハウジング内の、正しく座着した場合の特定位置に埋設した電気導線と接触させ得る。また別の実施例では一つ以上のスイッチをフィルター要素のノーズ部の内部あるいは上部に組み込む。これらのスイッチはフィルター要素が正しく座着されると係合し、この係合が、無線通信を介するなどしてオペレーターに情報として伝えられる。
【発明の効果】
【０００７】
従来の問題を解決する、シールの完全性を監視するための方法及び装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１には本発明に従う代表的なろ過システムが例示され、フィルター要素１０がハウジング２０内に包囲されている。フィルター要素は、簡単な、プリーツ付きの紙、あるいはプラスチック製の如きフレームと、多孔質材とを含むものであり得、ハウジング２０と接触してシールを形成する。シールは気密及び水密的なものであることが好ましく、ある実施例では、Ｏ−リングのようなガスケット３０をそうしたシールとして使用する。ガスケットは、シールとしてのそうした条件を満たすべく正しく座着される必要があり、従来は、適切に座着したかどうかは目で見て確認していたが、この方法には座着不良のガスケット全てを見分けることができないという弱点がある。結局、そうした座着不良のガスケットによる完全性不良により、時間と材料とが失われる。従って、シールの欠陥検出確度を向上させる改善は有益であり得る。
【０００９】
本発明の第１実施例には伝導性ガスケットが含まれる。伝導性ガスケットは収縮係数が既知であり得る。物質の伝導率が加圧量によって変化することはよく知られている。これは重量計の基本原理とされるものであるが、この概念を用いればガスケットが正しく座着しているかどうかを知ることができる。例えば、ガスケットが正しく座着していれば圧縮は全体に均一に分散されたものとなるが、正しく座着しないと、捲れあるいは捻れによってある部分は圧縮されず、他の部分が強く圧縮され、結局、ガスケット全体の伝導率は正しく座着した場合のそれとは異なったものとなる。伝導率にそうした差があると、シールを目視検査する、あるいは作業を続行する前にガスケットを再座着させる通知がオペレーターに出される。
ある実施例では、フィルターハウジングにはガスケットが接触する２つ以上の接点を設け、ハウジングの外部位置には回路を配置する。この回路は、ある実施例では２つの接点間に既知の電圧を発生させ、次いで、ガスケットが然るべく配置されると２つの接点間の電流を測定してガスケットの抵抗値を決定し、この抵抗値が、受け入れ可能な範囲に対して評価され得る。あるいは前記回路は一定電流を発生する設計とされ得るが、その場合は回路は各接点間の電圧差を測定して抵抗値を決定する。
【００１０】
上述した実施例の改変例では、ハウジングをテーパー付き端部を持つように設計し、この端部内にフィルター要素を配置する。かくして回路は、ガスケットの捲れによる座着不良を検出するのみならず、テーパー付き端部内でのガスケットの相対位置をも検出可能となる。つまり、フィルター要素がテーパー付き端部に深く押し込まれるに従いガスケットに加わる圧縮力は増大するので、回路はハウジングのテーパー付き端部内でのガスケット位置を間接的に検知することができる。
【００１１】
特に、ガスケットをハウジングに格納した場合は、電気信号を送るワイヤーを通すことのできる導管を設けにくい場合があるので、他の実施例ではガスケットに、伝導率検出能力を一体化させ得る。例えば、ガスケットを通して既値の電流を送り、その結果生じる電圧降下を記録する回路をガスケット内に一体化させ得る。あるいは、ガスケットを横断して既値の電圧を付加し、その結果生じる電流を記録するようにできる。説明した何れの場合も、ガスケットの抵抗値をこれらのパラメータを基に容易に決定することができる。ガスケットの抵抗値を算出するその他の方法は斯界に周知であり、それらも本発明の範囲内のものとする。算出した抵抗値はＲＦＩＤタグを使用するなどしてオペレータに無線通信され得る。この抵抗値は所定範囲のそれと比較され、かくしてガスケットが正しく座着したことが決定される。
【００１２】
あるいは、ガスケット内に測定用回路を組み込むのではなく、フィルターハウジング内に開放回路が組み込まれる。この場合も先の実施例のように伝導性のガスケットを用いるが、フィルター要素をその内部で座着させるところの、ハウジングのヘッド部分に一つ以上の電気導線が組み込まれる。ガスケットが正しく座着し、従ってフィルター要素が正しく座着すると、伝導性のガスケットが各電気導線と直接接触してハウジング内の開放電気回路が完結され、完結した電気回路が、シール要素が正しく座着したことをオペレーターに通知する。つまりこの実施例ではガスケットの実際の圧力を測定するのではなく、もっと簡単な連結性試験を介して各電気導線間の導通を確認する。
【００１３】
図２に示す別の実施例では、これに限定しないが、圧電スイッチのようなセンサ５０が、フィルター要素のノーズ部分に少なくとも一つあるいは一つ以上埋設され得る。これらのスイッチは、フィルターが正しく座着するとハウジングと接触して係合する（即ち閉じる）。あるいはシール要素がこれらのスイッチ上に正しく座着すると係合するようにしてこれらのスイッチをハウジング内に位置決めしても良い。各スイッチはＲＦＩＤタグのような無線トランスミッタと接触され得るが、その場合はスイッチの状態がオペレーターに情報として無線中継され、オペレーターはこの情報を基にフィルターが正しく座着したかどうかを決定する。あるいは、各スイッチをハウジング内に位置決めする場合、関連する回路をそれらスイッチに直接ワイヤ接続することが可能であり、この場合も座着状況は上述したようにしてオペレーターに通知される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例の概念図である。
【図２】本発明の第２実施例の概念図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  フィルター要素
２０  ハウジング
３０  ガスケット
５０  センサ
【図１】
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【図２】
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