(57)【要約】【課題】密閉容器に対して簡易に設置でき、この密閉容器内の圧力を簡単な構成で確実に検出できる圧力検出装置を提供する。【解決手段】密閉容器２０内に貯留した液体Ｌ中に浮遊し、可撓性のある膜１３で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体Ｌの圧力に応じて容積が変化する可変容積部２と、該可変容積部２の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部４とを備え、重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、容器２０内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置１。【選択図】図３
2007285951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に浮遊して、該液体を貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、
可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、
該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、
重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、
上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
上記可変容積部が、該可変容積部内に封入される気体の量を調整できる気体調整部を備えることを特徴とする請求項１記載の圧力検出装置。
【請求項３】
上記可変容積部の重心が下方に位置するように形成されるとともに、該可変容積部から上方に延びる支柱を備え、上記接触検出部が該支柱に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の圧力検出装置。
【請求項４】
上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留した密閉容器内の圧力および該液体の圧力を検出する圧力検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような圧力検出装置としては、特許文献１の図１にあるように、液体が入った容器に、容器内から容器外へと圧力を導く導圧管を設け、この導圧管の容器外側の先端部分に圧力センサ等を設置して圧力を計測するものが知られている。
【特許文献１】特開平７−２８６８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のような圧力検出装置の場合では、導圧管を容器に固定的に取り付けねばならず、その取付けのための取り付け座等が必要となる。また、この取り付け座等を容器等に設けねばならないため構造が複雑化する上に、その取り付け作業も煩雑なものとなる。さらに容器を別途特別に加工せねばならないためコスト増を招くという問題があった。特に、圧力が所定範囲内であるかどうかだけを簡易に検出したい場合等には装置の準備に手間がかかり過ぎてしまい使い勝手が悪かった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取り付けが容易で簡易に測定できる圧力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】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、液体中に浮遊して、該液体が貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、上記可変容積部は、外殻が可撓性のある膜で形成されるとともにその内部に気体が封入されているので、この外殻に接する液体の圧力が変化すれば、この膜が収縮、膨張して可変容積部の容積が変化する。可変容積部の容積が変化すれば、該可変容積部に加えられる浮力が変化するので、この可変容積部および可変容積部の上面より上方に設けられた接触検出部は浮沈する。ここで、接触検出部は液体と接触することにより該液体を検出するものであり、該接触検出部の出力から該接触検出部が液中に沈んで液体と接触しているのか、もしくは、液面よりも上方に浮いて液体と非接触であるのかといった浮沈状況を判別することができる。上記のようにこの浮沈状況は液体の圧力に応じて変化するものなので、この接触検出部の検出結果によれば液体の圧力、すなわち該液体が貯留された密閉容器内の圧力を検出することが可能になる。
【０００７】
例えば、接触検出部が液面より上方に位置している（液体と接触していない）初期状態から、容器内の圧力を上昇させていくと、同時に液体の圧力が上昇し、可変容積部の容積が減少するので接触検出部は下降する。そして、ある時点において、接触検出部が液面と接触して該接触検出部において液体が検出される。この液体が検出されるときの上記容器内の所定圧力は計算等から予め判明しているので、この接触検出部の検出結果に基づいて上記検出時点での容器内の圧力が上記所定圧力であることが検出できる。
【０００８】
しかも、この装置は立直ないし略立直姿勢を保つように構成されているため、装置が倒伏して接触検出部と液体とが接触してしまうという不測の事態も回避することができる。また、この装置では、容器外へは、接触検出部に供給する電源や検出結果を容器外へ導くための出力線といったケーブルだけを必要に応じて引き出せばよいだけので、本圧力検出装置を容器内に投入するだけでよく、設置作業が非常に簡易になる。
【０００９】
また本発明において、上記可変容積部が、該可変容積部内に封入される気体の量を調整できる気体調整部を備えるのが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、容器内すなわち液体の初期圧力が変化しても、可変容積部の初期容積を最適な形状に保つことができる。また、可変容積部の初期容積を適宜変更することで、接触検出部が検出する圧力を容易に設定、変更することができる。
【００１１】
また本発明において、上記可変容積部の重心が下方に位置するように形成されるとともに、該可変容積部から上方に延びる支柱を備え、上記接触検出部が該支柱に設けられているのが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、いわゆる起きあがりこぼしと同様の簡単な原理によって、確実に装置を立直ないしは略立直姿勢に保つことができる。また、接触検出部を支柱に取り付ける位置を変更すれば、接触検出部が検出する圧力を容易に設定、変更できる。
【００１３】
また本発明において、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されているのが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、第一接触検出部で検出される圧力を上限値とし、第二接触検出部で検出される圧力を下限値として、容器内の圧力が基準圧力を中心としてこの上下限値内であるかどうかを容易に監視することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば液体を貯留した密閉容器内に装置を投入するという簡易な作業だけで、該容器内の圧力を確実に検出できる圧力検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に本発明の実施形態に係る圧力検出装置を容器にセットした状態での断面図を、図２に該圧力検出装置の断面図を示す。
【００１７】
液体Ｌを貯留した密閉容器２０には、その上部に蓋体２１が設けられており、この蓋体２１から圧力検出装置１が容器内に投入されるとともに、後述する圧力検出装置１のケーブル６が蓋体２１に設けられたケーブル用貫通孔２１ａから外部に導出されるように構成されている。この蓋体２１のケーブル用貫通孔２１ａは所定のシール処理がなされ、容器２０の内部の気密状態を保てるようになっている。
【００１８】
圧力検出装置１は、内部を気密状態に保つことが可能な半球状の可変容積部２と、この可変容積部２の上面略中央から上方に突出する支柱３と、支柱３の上方に取り付けられた第一接触センサ４（第一接触検出部）とその下方に取り付けられた第二接触センサ（第二接触検出部）５とを備え、いわゆる起きあがりこぼしと同様の原理によって、立直ないしは略立直姿勢を保つように構成されている。
【００１９】
具体的には、可変容積部２は、ステンレスや炭素鋼等で作られて上面を形成する略円形の上面円盤部１０と、同様にステンレスや炭素鋼等で作られて下面を形成する下面円盤部１１とをそれぞれ有するとともに、この下面円盤部１１から上面円盤部１０に向けて突出する基台支柱１２を有しており、これら上面円盤部１０と下面円盤部１１と基台支柱１２とを溶接あるいはねじ止め等によって固定することで枠組みを形成している。また、下面円盤部１１の重さ等は、可変容積部２の重心が下方に位置するように設定されている。
【００２０】
ここで、上記のように、上面円盤部１０および下面円盤部１１にステンレス鋼等の比較的比重の重い材質を用い、圧力検出装置１全体の重心が下部に位置するよう設計されているので、圧力検出装置１がいわゆる起きあがりこぼしと同様の原理により、立直ないしは略立直姿勢を保つことができる。
【００２１】
また、上記上面円盤部１０と下面円盤部１１との間には、その全周に亘ってゴム膜等の可撓性のある膜１３が配設されており、この膜１３が上面円盤部１０および下面円盤部１１の外周部に接着材等で取り付けられることにより、可変容積部２の外殻を形成し、可変容積部２内部の気密性が保たれるように構成されている。この膜１３には、ソフトテニスボール等の空気を調整するのに用いられるいわゆるへそのような、外部から気体を注入するとともにその量を調整可能な調整穴（気体調整部）１３ａが設けられており、この調整穴１３ａから可変容積部２内に気体が封入されるよう構成されている。
【００２２】
支柱３は、接触センサ４，５を支持するためのものである。この支柱３は、中空となるように両端を密閉したステンレスまたは炭素鋼の管によって円柱状に形成されており、密度が十分に低くなるように設計されている。また、この支柱３は複数のパーツ３ａ，３ｂ（支柱上下半部）に分割可能に構成され、これらのパーツによって可変容積部２の上面円盤部１０と第二接触センサ５および第二接触センサ５と第一接触センサ４とを連結している。従って、このパーツの長さを変更することにより可変容積部２に対する各接触センサ４，５の支持位置を変更することができる。なお、支柱３の各パーツ３ａ，３ｂと接触センサ４，５との接合については後述する。
【００２３】
この支柱３の長さや太さ等は、圧力検出装置１の倒伏を防止する観点から圧力検出装置１の全体の重心が下部に位置するように設定されるとともに、各接触センサ４，５によって検出したい上限圧力と下限圧力との差に基づいて適宜設定される。当実施形態では、支柱３はその全長が可変容積部２の上面円盤部１０の径と略同等の長さに設定されている。そして、この支柱３の先端部に第一接触センサ４が取り付けられているとともに略中間部に第二接触センサ５が取り付けられている。
【００２４】
第一接触センサ４および第二接触センサ５は、各々公知の接触式レベル計であり、例えば電極式のレベル計等であってもよいが、ここでは静電容量式のレベル計が用いられている。すなわち、接触センサ４，５は、ともに、電極プローブ４１，５１と、この電極プローブ４１，５１の基端部を保持するとともに接地電極（図示せず）が配置された碍子４２，５２とを備え、電極プローブ４１，５１に測定対象物である液体が接触することにより電極プローブ４１，５１と接地電極との間の抵抗値および静電容量値の変化を捉えてＯＮ，ＯＦＦが切り換えられるように構成されている。従って、接触センサ４，５は、電極プローブ４１，５１に対象物である液体が接触している場合には検出信号を出力する（ＯＮに切り換えられる）ように構成されている。
【００２５】
これらの接触センサ４，５により検出された検出信号はケーブル６を介してコントローラ（図示せず）に出力するように構成されている。このケーブル６は、可撓性を有し、内部に所定本数の信号線が相互に電気的に絶縁された状態で配設された金属シース型のケーブルが用いられている。上下の接触センサ４，５に接続されたケーブル６は、相互に結束され、容器２０に設けられた蓋体２１のケーブル用の貫通孔２１ａを通して容器２０の外部に導出される。このケーブル用貫通孔２１ａは上記のように所定のシール処理がなされている。
【００２６】
一方、碍子４２，５２は、先端部に外方に突出するフランジ部４２ａ，５２ａが設けられた円柱状体であり、陶器等の絶縁材料からなっている。第一接触センサ４の碍子４２の下部には支柱３の径に略対応した嵌合孔（図示せず）が設けられ、この嵌合孔に支柱３の先端部が緊密状態に嵌合されることにより第一接触センサ４が支柱３に支持されている。また第二接触センサ５の碍子５２の上下部にも支柱３の径に対応した嵌合孔（図示せず）が直線上に配置され、この嵌合孔に支柱上半部３ｂの下部、支柱下半部３ａの先端部がそれぞれ緊密状態に嵌合されることにより第二接触センサ５が支柱３に支持されている。
【００２７】
次に、この圧力検出装置１の使用方法およびその作用について図１および図３〜図６を用いて説明する。図１および図３〜５は圧力検出装置１の使用状況を示す説明図であり、図６は容器２０内の圧力に応じた各接触センサ４，５の出力を示した図である。
【００２８】
まず、図１に示すように、容器２０内に収納されている液体Ｌ内に圧力検出装置１を投入する。ケーブル６は相互に結束されて、容器２０の蓋体２１のケーブル用貫通孔２１ａを通して容器２０の外部に引き出されている。そして、容器２０内の圧力が基準圧力Ｐ０となる初期状態において、図３に示すように、可変容積部２がほぼ半球状となるよう、かつ、液体Ｌの液面が第一接触センサ４と第二接触センサ５の間に位置するように、調整穴１３ａから可変容積部２内に気体が適宜注入されるとともに、上記支柱３の各パーツ３ａおよび３ｂの位置が調節される。
【００２９】
上記のような初期状態では、第一接触センサ４は液体を検出せず、第二接触センサ５のみが液体を検出しているので、第一接触センサ４の出力はＯＦＦ、第二接触センサ５の出力はＯＮとなっている。
【００３０】
この初期状態から容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力が上昇すると、図４に示すように、可変容積部２の外殻の膜１３は周囲の液体圧力に押されて内側に収縮し、可変容積部２の容積が通常圧力時（仮想線で表示）に比べて減少する。可変容積部２の容積が減少すれば、可変容積部２に加えられる浮力が減少するので、圧力検出装置１は液中に沈降していく。一方、圧力検出装置１が沈降するに従い支柱３のうち液体Ｌ中に沈む部分の体積が増加し、その増加体積に対して浮力が加えられるので、可変容積部２と支柱３の液中に沈む部分と液中に沈んでいる第二接触センサ５とにかかる浮力の合計が圧力検出装置１の重さとつり合った時点で圧力検出装置１は停止する。すなわち、圧力検出装置１は、容器２０内の圧力上昇により生じた可変容積部２の容積の減少量と支柱３のうち液体Ｌ中に沈む部分の体積の増加量とが等しくなるまで沈降していく。そして、容器２０内の圧力が例えばＰ２まで上昇すると、第一接触センサ４は液中に沈んで、第一接触センサ４からの出力はＯＮに切り替わる。第二接触センサ５は液中に沈んだままなので、接触センサ４，５のいずれもがＯＮと出力することになり、この出力結果から、容器２０内の圧力が圧力Ｐ２以上に上昇したことが判別できる。
【００３１】
また逆に、容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力が低下すると、可変容積部２の外殻の膜１３は外側に膨張して、可変容積部２の容積が増加し、圧力検出装置１は浮上する。そして、図５に示すように、容器２０内の圧力が例えばＰ１まで低下すれば、第二接触センサ５が液面から浮き上がり、第二接触センサの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。従って、接触センサ４，５のいずれもがＯＦＦと出力することになり、この出力結果から、容器２０内の圧力が圧力Ｐ１以下に低下したことが判別できる。
【００３２】
このように容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力に応じて、圧力検出装置１が浮沈し、接触センサ４，５の出力が変化するので、この出力に基づいて容器２０内の圧力を判別することができる。すなわち、本圧力検出装置１を用いて、例えば容器２０内の圧力が予め設定した上下限圧力Ｐ１，Ｐ２内であるかどうかを容易に判別することができる。
【００３３】
ここで、第一接触センサ４で検出する上限圧力Ｐ２と第二接触センサ５で検出する下限圧力Ｐ１とは、接触センサ４，５のそれぞれ下方であって液体Ｌ中に沈んでいる部分の浮力、つまり液体Ｌ中に沈んでいる部分の体積と液体Ｌの密度との積が圧力検出装置１の重さとつり合う時の圧力であるので、この検出したい上下限圧力Ｐ２，Ｐ１の圧力差は、第一接触センサ４と第二接触センサ５との間に存在する支柱３の体積および支柱３の重さによって調整することができる。また、この上下限圧力Ｐ１，Ｐ２は、支柱３の各パーツ３ａ、３ｂを調整して各接触センサ４，５の固定位置を調整することによっても適宜変更可能である。
【００３４】
以上のように当実施形態の圧力検出装置１によれば、容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力に応じてその容積が変化する可変容積部２と、その上部に設けられて液体Ｌに接触していることを検出する第一接触センサ４および第二接触センサ５とを有するとともに、この圧力検出装置１の重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、容器２０内の圧力変動に伴って浮沈するように構成されているので、この圧力検出装置１を密閉容器２０内に収納されている液体Ｌ中に投入するだけで、容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力を確実かつ容易に検出することができる。
【００３５】
特に、本圧力検出装置１によれば、容器２０に導圧管等を設置する必要がなく、接触センサに付随するケーブルだけを外部に引き出せばよいだけなので、設置作業が非常に簡単になる。
【００３６】
また、可変容積部２の膜１３に調整穴１３ａを設けて、可変容積部２内の気体の量を適宜変更できるようにしているので、容器２０内の初期圧力に拠らずに可変容積部２の初期形状を最適に保つことができる。
【００３７】
さらに、第一接触センサ４と第二接触センサ５を設けるとともに、容器２０内の圧力が基準圧力となる場合において、液体Ｌの液面が第一接触センサ４と第二接触センサ５との間に位置するように構成しておけば、容器２０内の圧力が通常圧力を挟んで所定範囲内にあるかどうかを監視することができる。
【００３８】
なお、以上に説明した圧力検出装置１は、本発明に係る装置の一実施形態であって、装置の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
【００３９】
（１）上記実施形態では、接触センサ４，５について同一種のセンサが用いられているが、これらの接触センサについて異なる種類のセンサを用いるものとしてもよい。
【００４０】
（２）上記実施形態では、可変容積部２は半球状のものが用いられているが、この形状は特に限定されるものではなく、半楕円球状や円錐状のものであってもよい。
【００４１】
（３）上記実施形態では、接触センサとして第一接触センサ４と第二接触センサ５とを設けた場合について示したが、用途に応じて接触センサを１乃至２以上の複数個設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る圧力検出装置の一実施形態を容器内に収納した状態で示す概略断面図である。
【図２】同装置の断面図である。
【図３】同装置の設置初期状態を示す説明図である。
【図４】同装置が沈降した状態を示す説明図である。
【図５】同装置が浮上した状態を示す説明図である。
【図６】密閉容器内の圧力と各接触センサの出力状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      圧力検出装置
２      可変容積部
３      支柱
４      第一接触センサ（第一接触検出部）
５      第二接触センサ（第二接触検出部）
６      ケーブル
１０    上面円盤部(上面)
１１    下面円盤部
１３    膜
１３ａ  気体調整孔（気体調整部）
２０    容器（密閉容器）
【図１】
2007285951.tif 000003
【図２】
2007285951.tif 000004
【図３】
2007285951.tif 000005
【図４】
2007285951.tif 000006
【図５】
2007285951.tif 000007
【図６】
2007285951.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月24日(2006.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に浮遊して、該液体を貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、
可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、
該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、
重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、
上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
上記可変容積部が、該可変容積部内に封入される気体の量を調整できる気体調整部を備えることを特徴とする請求項１記載の圧力検出装置。
【請求項３】
上記可変容積部の重心が下方に位置するように形成されるとともに、該可変容積部から上方に延びる支柱を備え、上記接触検出部が該支柱に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の圧力検出装置。
【請求項４】
上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されており、
該第一接触検出部と上記第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が上記基準圧力に対して変化するのに伴って上記液体の液面に対して浮沈することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また本発明において、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されており、該第一接触検出部と上記第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が上記基準圧力に対して変化するのに伴って上記液体の液面に対して浮沈するのが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に浮遊して、該液体を貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、
可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、
該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、
重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されており、
上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを有し、
該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該容器内の液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されるとともに、
該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が変化したときに上記可変容積部の容積変化に伴う浮力の変化により上下動して、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第一所定値以上高くなった場合には上記第一接触検出部が液面より下に沈む一方、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第二所定値以上低くなった場合には上記第二接触検出部が液面より上に浮くように、配置されていることを特徴とする圧力検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、液体中に浮遊して、該液体が貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されており、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを有し、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該容器内の液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されるとともに、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が変化したときに上記可変容積部の容積変化に伴う浮力の変化により上下動して、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第一所定値以上高くなった場合には上記第一接触検出部が液面より下に沈む一方、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第二所定値以上低くなった場合には上記第二接触検出部が液面より上に浮くように、配置されていることを特徴とする圧力検出装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明によれば、上記可変容積部は、外殻が可撓性のある膜で形成されるとともにその内部に気体が封入されているので、この外殻に接する液体の圧力の変化に伴って上記膜が収縮、膨張してその容積が変化する。そして、このように可変容積部の容積が変化すれば、該可変容積部に加えられる浮力が変化するので、この可変容積部および可変容積部の上面より上方に設けられた接触検出部の浮沈状況が変化することになる。
ここで、上記接触検出部は液体と接触することにより該液体を検出することができるので、この接触検出部の出力に基づいて接触検出部が液中に沈んでいるのか、液面よりも上方に浮いているのかといった浮沈状況を判別することができ、これにより、上記可変容積部に加えられる浮力および可変容積部の容積ひいては上記液体の圧力変化を検出することが可能になる。
特に、本発明では、接触検出部に、上記容器内の圧力が基準圧力となる状態で該容器内の液体の液面よりも上方に位置するような第一接触検出部と、上記状態で容器内の液面よりも下方に位置するような第二接触検出部とが設けられており、これら第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力の変化に伴って上記可変容積部の容積変化に伴う浮力の変化により上下動して、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上高くなった場合には上記第一接触検出部が液面より下に沈む一方、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以上低くなった場合には上記第二接触検出部が液面より上に浮くように、配置されているため、この第一接触検出部と第二接触検出部との出力に基づいて、容器内の圧力が基準圧力に対して第一所定値以上であるか第二所定値以下であるかを判別することができる。
すなわち、容器内の圧力が上記基準圧力にある場合には、第一接触検出部は液面を検出しておらず第二接触検出部のみが液面を検出しており、容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上となれば第一接触検出部が液面を検出し、容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以下となれば第二接触検出部が液面を検出しなくなる。従って、第一接触検出部が液面を検出している状態では上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上であり、第二接触検出部が液面を検出していない状態では上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以下であると判別することができ、容器内の圧力が基準圧力に対してこの第一所定値以上であるか第二所定値以下であるかを容易に監視することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
この初期状態から容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力が上昇すると、図４に示すように、可変容積部２の外殻の膜１３は周囲の液体圧力に押されて内側に収縮し、可変容積部２の容積が通常圧力時（仮想線で表示）に比べて減少する。可変容積部２の容積が減少すれば、可変容積部２に加えられる浮力が減少するので、圧力検出装置１は液中に沈降していく。一方、圧力検出装置１が沈降するに従い支柱３のうち液体Ｌ中に沈む部分の体積が増加し、その増加体積に対して浮力が加えられるので、可変容積部２と支柱３の液中に沈む部分と液中に沈んでいる第二接触センサ５とにかかる浮力の合計が圧力検出装置１の重さとつり合った時点で圧力検出装置１は停止する。すなわち、圧力検出装置１は、容器２０内の圧力上昇により生じた可変容積部２の容積の減少量と支柱３のうち液体Ｌ中に沈む部分の体積の増加量とが等しくなるまで沈降していく。そして、容器２０内の圧力が例えばＰ２（基準圧力Ｐ０＋第一所定値）まで上昇すると、第一接触センサ４は液中に沈んで、第一接触センサ４からの出力はＯＮに切り替わる。第二接触センサ５は液中に沈んだままなので、接触センサ４，５のいずれもがＯＮと出力することになり、この出力結果から、容器２０内の圧力が圧力Ｐ２以上に上昇したことが判別できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また逆に、容器２０内の圧力すなわち液体Ｌの圧力が低下すると、可変容積部２の外殻の膜１３は外側に膨張して、可変容積部２の容積が増加し、圧力検出装置１は浮上する。そして、図５に示すように、容器２０内の圧力が例えばＰ１（基準圧力Ｐ０−第二所定値）まで低下すれば、第二接触センサ５が液面から浮き上がり、第二接触センサの出力がＯＮからＯＦＦに切り替わる。従って、接触センサ４，５のいずれもがＯＦＦと出力することになり、この出力結果から、容器２０内の圧力が圧力Ｐ１以下に低下したことが判別できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そして、第一接触センサ４と第二接触センサ５を設けるとともに、容器２０内の圧力が基準圧力Ｐ０となる場合において、液体Ｌの液面が第一接触センサ４と第二接触センサ５との間に位置するように構成し、該第一接触センサ４を、上記容器２０内の圧力が上記基準圧力Ｐ０よりも第一所定値以上高くなり、該容器２０内の圧力がＰ２になった場合に液面より下に沈むよう配置するとともに、第二接触センサ５を、上記容器２０内の圧力が上記基準圧力Ｐ０よりも所定値以上低くなり、該容器２０内の圧力がＰ１となった場合に上液面より上に浮くように配置しているので、容器２０内の圧力が上記基準圧力Ｐ０を挟んで所定範囲内にあるかどうかを監視することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】