(57)【要約】【課題】  流動性結合剤の補充が適切かつ容易となる液体検知ユニットを提供する。【解決手段】  液体検知ユニット１００であって、本体部２０の前端部２１に超音波出力ユニット１０を組み付けるとともに、本体部２０の内部に流動性結合剤６を格納する結合剤格納部２０ｔを設ける。格納された流動性結合剤６は結合剤供給手段２６により、結合剤供給操作部２５の操作に基づいて、超音波出力ユニット１０の測定対象密着面１０ａ（２ａ）に流動経路２０ｒを介して供給される。【選択図】図４
2009053105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波出力部と、該超音波出力部の超音波送信面と一体に形成され、測定対象となる容器の外壁面に対し流動性結合剤を介して密着する測定対象密着面を有する音響インピーダンス整合層と、を有した超音波出力ユニットと、
内部に前記流動性結合剤を格納する結合剤格納部が設けられるとともに、前端部には前記超音波出力ユニットが組み付けられる本体部と、
前記本体部に組み付けられた前記超音波出力ユニットの前記測定対象密着面に前記結合剤格納部に格納された該流動性結合剤を送り出すための流動経路と、
前記超音波出力ユニットの前記測定対象密着面に前記流動性結合剤の供給を行うための結合剤供給操作部と、
前記結合剤供給操作部の操作に基づいて、前記結合剤格納部に格納された前記流動性結合剤を、前記流動経路を介して前記超音波出力ユニットの前記測定対象密着面に供給する結合剤供給手段と、
を備えることを特徴とする液体検知ユニット。
【請求項２】
前記本体部の前記前端部は、前端側に開口部を有する筒状壁部をなし、前記超音波出力ユニットが前記開口部から前記測定対象密着面を露出させた形で前記筒状壁部内に組み付けられており、
前記流動経路は、前記筒状壁部の内周面と、該内周面と対向する前記超音波出力ユニットの外周面との間の隙間として形成され、組み付けられた前記超音波出力ユニットの前記測定対象密着面の外周位置に流出口を有する形で形成されている請求項１記載の液体検知ユニット。
【請求項３】
前記筒状壁部の内周面には前記流出口につながる溝部が形成されており、前記流動経路は、該溝部と前記超音波出力ユニットの外周面との間の隙間を含む形で形成されている請求項２記載の液体検知ユニット。
【請求項４】
前記流動経路は、前記測定対象密着面を取り囲む環状の前記流出口を有し、該環状の流出口につながる前記隙間が、前記筒状壁部の内周面と前記超音波出力ユニットの外周面との間で環状に形成されている請求項２記載の液体検知ユニット。
【請求項５】
前記結合剤供給操作部及び前記結合剤供給手段は、前記本体部に組み付けられた前記超音波出力ユニットに兼用され、前記測定対象密着面が該結合剤供給操作部の操作面とされており、
前記超音波出力ユニットは、前記筒状壁部の内周面上を前後方向に摺動可能な形で配置され、前記筒状壁部の開口から露出する前記測定対象密着面をユーザーが後方に押圧操作することで後方に摺動可能な可動体として形成され、前記筒状壁部の内周面における該超音波出力ユニットの摺動可能区間において、該超音波出力ユニットの前記筒状壁部の内周面との摺動面が、該摺動可能区間上の予め定められた基準位置よりも後方に位置する場合に、前記結合剤格納部と前記流動経路をなす前記隙間とを連通状態とし、他方、該基準位置又は該基準位置よりも前方に位置する場合に、前記結合剤格納部と前記流動経路をなす前記隙間との連通を遮断して非連通状態とするものである請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【請求項６】
前記超音波出力ユニットの外周面は、該外周面の前端側が、前記本体部の前記筒状壁部の内周面との間に前記隙間を形成する隙間形成区間として形成される一方で、該隙間形成区間から後方が、前記隙間形成区間よりも前記本体部の前記筒状壁部の内周面に近接するよう外向きに突出して形成され、その突出先端面が前記摺動面をなす摺動区間として形成され、
前記結合剤格納部は、少なくとも前記筒状壁部の壁部内に形成され、該筒状壁部の内周面における前記摺動可能区間の前記基準位置には、前記流動経路をなす前記隙間と当該結合剤格納部とを連通するための連通口が設けられており、
前記超音波出力ユニットは、前記筒状壁部の内周面上の前記摺動可能区間において、前記超音波出力ユニットの前記摺動面が前記基準位置よりも後方に位置する場合には、前記結合剤格納部と前記流動経路をなす前記隙間とを前記連通口を介して連通し、他方、該基準位置又は該基準位置よりも前方に位置する場合には、前記超音波出力ユニットの前記摺動区間が前記連通口上に位置して前記摺動面が該連通口を塞ぐ形で前記隙間と非連通とする請求項５記載の液体検知ユニット。
【請求項７】
前記本体部の内部には、摺動可能な前記超音波出力ユニットを前方に付勢する付勢手段が設けられる請求項５又は請求項６記載の液体検知ユニット。
【請求項８】
前記本体部の前記前端部には、前記摺動可能区間の前端位置を規定し、前記超音波出力ユニットが該前端位置よりも前方に移動することを阻止する前端位置規定部が設けられるとともに、少なくとも該前端位置は、当該前端位置に前記超音波出力ユニットが位置する場合に、前記測定対象密着面が前記筒状壁部の開口から突出する位置である請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【請求項９】
前記結合剤供給手段は、前記結合剤格納部と前記流動経路との間を連通状態と非連通状態との間で切り替える開閉手段と、該開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、該本体部外部に形成された前記結合剤供給操作部への入力操作に基づいて、前記開閉手段が前記連通状態と前記非連通状態との間で切り替わるよう前記開閉駆動手段を駆動制御する開閉駆動制御手段を備える請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【請求項１０】
前記結合剤格納部から前記流動経路に流出可能な前記流動性結合剤の量を制限する結合剤流出量制限手段を備える請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【請求項１１】
前記結合剤流出量制限手段は、前記結合剤格納部を予め定められた分断位置にて前記流動経路側と逆側とが非連通となるよう分断し、前記結合剤格納部内の前記流動経路側に格納された前記流動性結合剤のみを前記流動経路に流出可能とするものである請求項１０記載の液体検知ユニット。
【請求項１２】
請求項５記載の要件を備え、
前記結合剤流出量制限手段は、前記本体部の前記筒状壁部の内周面上の前記摺動可能区間において前記超音波出力ユニットの前記摺動面が前記基準位置よりも後方に位置した場合に、前記結合剤格納部を予め定められた分断位置にて前記流動経路側と逆側とが非連通となるよう分断するものである請求項１１記載の液体検知ユニット。
【請求項１３】
前記結合剤流出量制限手段は、前記結合剤格納部と前記流動経路とを連通状態と非連通状態との間で切り替える開閉手段と、該開閉手段を切替駆動する開閉駆動手段と、前記開閉手段が前記連通状態となった後、予め定められた時間が経過した場合に、該開閉手段が前記連通状態から前記非連通状態に切り替わるよう前記開閉駆動手段を駆動制御する開閉駆動制御手段と、を備える請求項１０記載の液体検知ユニット。
【請求項１４】
前記容器の壁部外面に取り付けられるとともに、前記被測定系への前記測定用超音波ビームの出力を遮断したときに、該被測定系からの残響超音波を受信する残響超音波受信部を備える請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【請求項１５】
前記超音波出力部は、前記被測定系への前記測定用超音波ビームの出力が可能とされるとともに、前記被測定系からの残響超音波の受信も可能な超音波トランスジューサとして、前記残響超音波受信部に兼用されるとともに、該超音波トランスジューサは、前記超音波出力部の前記超音波送信面が前記残響超音波受信部の超音波受信面と共通の超音波受信面とされてなる請求項１４記載の液体検知ユニット。
【請求項１６】
前記容器が金属タンクであり、前記超音波出力部は該金属タンクの金属壁部に取り付けられ、当該金属壁部の厚さ方向に前記測定用超音波ビームを出力するものである請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の液体検知ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体検知ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−５３５０４号公報
【特許文献２】特開２００２−９０２１０号公報
【特許文献３】特開２００６−１６６１８３号公報
【０００３】
従来、タンク（容器）内面に超音波を送信し、その反響音波を検出し受信する液体検知ユニットが知られている。例えば、特許文献１及び２には、タンク内面に超音波の送信面ないし受信面を露出させる形で超音波送信部及び受信部を配置し、超音波ビームが液面位置で反射して戻ってくるまでの時間を計測することにより液面高さを知ることができるようにした液体検知ユニット、いわゆる超音波レベル計（液面計）に関する記載がある。一方、特許文献３には、対象となるタンク（容器）の外側から非接触で液面を検知する方式として、容器壁を透過させる形で送信された超音波を反対側の壁（正反対側の鋼板材の壁で媒質との境界）で反射させ、再び容器壁を透過して超音波送信部兼受信部まで戻ってく反射波を検出し、液の有無を判断する液体検知ユニットに関する記載がある。
【０００４】
こうした液体検知ユニットにおいては、超音波送信部の送信面を保護するために、該送信面に音響インピーダンス整合層が一体に結合され、着脱不可とされている。一方で、被測定系をなす液体を収容した容器の壁部外面に対しては、液体ないしジェル状の流動性結合剤を音響インピーダンス整合層に塗布し、これを介して密着して配置されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、液体検知ユニットによる計測は複数回連続して実行されることもあり、この際に、流動性結合剤が徐々に不足して補充が必要となったり、何らかの理由でこぼしてしまって再度塗布し直したりすることがあるが、こうした補充作業は計測者にとって手間のかかる作業であるため、より簡易な補充ができるよう望まれている。
【０００６】
また、流動性結合剤の補充は、毎回適切な箇所に適量だけを塗布することが望ましい。適切な箇所に適量の流動性結合剤が塗布されていなければ、タンク（容器）と液体検知ユニットとが音響的に結合されず、誤判定の可能性は勿論、計測そのものが出来なくなる可能性もあるからである。このため、補充者は、少なくとも必要な箇所に適量以上の流動性結合剤が確保されるよう流動性結合剤を補充する傾向があり、必要でない箇所への塗布や必要よりも多い量の塗布がなされることも多くある。つまり、現状の液体検知ユニットに対する流動性結合剤の補充作業は人の手で行われているため、毎回適切な箇所に適量だけを塗布することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、流動性結合剤の補充が適切かつ容易となる液体検知ユニットを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の液体検知ユニットは、
超音波出力部と、該超音波出力部の超音波送信面と一体に形成され、測定対象となる容器の外壁面に対し流動性結合剤を介して密着する測定対象密着面を有する音響インピーダンス整合層と、を有した超音波出力ユニットと、
内部に流動性結合剤を格納する結合剤格納部が設けられるとともに、前端部には超音波出力ユニットが組み付けられる本体部と、
本体部に組み付けられた超音波出力ユニットの測定対象密着面に結合剤格納部に格納された該流動性結合剤を送り出すための流動経路と、
超音波出力ユニットの測定対象密着面に流動性結合剤の供給を行うための結合剤供給操作部と、
結合剤供給操作部の操作に基づいて、結合剤格納部に格納された流動性結合剤を、流動経路を介して超音波出力ユニットの測定対象密着面に供給する結合剤供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記本発明の構成によれば、液体検知ユニットに設けられた特定の操作部をユーザーが操作するだけで、本体部内に設けられた結合剤格納部から超音波出力ユニットの測定対象密着面に流動性結合剤が供給される構成となっている。これにより、ユーザーは、流動性結合剤を超音波出力ユニットの測定対象密着面に塗布する作業を、特定の操作部を操作するだけで簡易に行うことが可能となる。
【００１０】
また、本体部の前端部は前端側に開口部を有する筒状壁部を有し、超音波出力ユニットを開口部から測定対象密着面を露出させた形で筒状壁部内に組み付ける構成とできる。そして、この場合の流動経路は、該筒状壁部の内周面と、該内周面と対向する超音波出力ユニットの外周面との間の隙間として形成することができる。これにより、組み付けられた超音波出力ユニットの測定対象密着面の外周位置に流出口を有する形で構成することができるので、結合剤格納部に格納された流動性結合剤を該測定対象密着面に送り出し易い構成となる。
【００１１】
また、流動経路の形態は、例えば以下のようにすることができる。例えば、筒状壁部の内周面に上記流出口につながる溝部を形成し、流動経路を、該溝部と超音波出力ユニットの外周面との間の隙間を含む形で形成することができる。この場合、筒状壁部の内周面に開口に向かう溝を切るだけで容易に流動経路を形成できる。また、流動経路を、測定対象密着面を取り囲む環状の流出口を有するものとし、該環状の流出口につながる隙間が、筒状壁部の内周面と超音波出力ユニットの外周面との間で環状に形成されるようにすることもできる。この場合、筒状壁部の開口径と超音波出力ユニットの前端の径との大小関係を定めるだけで、容易に流動経路を形成できる。
【００１２】
ところで、結合剤供給操作部及び結合剤供給手段は、本体部に組み付けられた超音波出力ユニットに兼用され、測定対象密着面が該結合剤供給操作部の操作面となるように構成することができる。このとき、結合剤供給操作部及び結合剤供給手段をなす超音波出力ユニットは、筒状壁部の内周面上を前後方向に摺動可能な形で配置され、筒状壁部の開口から露出する測定対象密着面をユーザーが後方に押圧操作することで後方に摺動可能な可動体として形成することができる。そして、筒状壁部の内周面における該超音波出力ユニットの摺動可能区間において、該超音波出力ユニットの筒状壁部の内周面との摺動面が、該摺動可能区間上の予め定められた基準位置よりも後方に位置する場合に、結合剤格納部と流動経路をなす隙間とを連通状態とし、他方、該基準位置又は該基準位置よりも前方に位置する場合に、結合剤格納部と流動経路をなす隙間との連通を遮断して非連通状態とするものとして構成することができる。これにより、超音波出力ユニットは、その押圧操作のみで本体内部に格納された流動性結合剤を測定対象密着面に流出させることができ、必要の無いときはその流出を遮断することができる。
【００１３】
より具体的に言えば、超音波出力ユニットの外周面は、該外周面の前端側を、本体部の筒状壁部の内周面との間に隙間を形成する隙間形成区間として形成する一方で、該隙間形成区間から後方を、隙間形成区間よりも本体部の筒状壁部の内周面に近接するよう外向きに突出して形成され、その突出先端面が摺動面をなす摺動区間として形成する。そして、結合剤格納部には、少なくとも筒状壁部の壁部内に形成され、該筒状壁部の内周面における摺動可能区間の基準位置に、流動経路をなす隙間と当該結合剤格納部とを連通するための連通口を設ける。さらに、結合剤供給操作部及び結合剤供給手段をなす超音波出力ユニットは、筒状壁部の内周面上の摺動可能区間において、超音波出力ユニットの摺動面が基準位置よりも後方に位置する場合に、結合剤格納部と流動経路をなす隙間とを連通口を介して連通し、他方、該基準位置又は該基準位置よりも前方に位置する場合には、超音波出力ユニットの摺動区間が連通口上に位置して摺動面が該連通口を塞ぐ形で隙間と非連通とするように構成することができる。この構成によると、押圧操作による超音波出力ユニットの筒状壁部内の摺動移動を利用して、本体内部に格納された流動性結合剤の供給・遮断を行うことができる。
【００１４】
なお、本体部の内部には、摺動可能な超音波出力ユニットを前方に付勢する付勢手段を設けることができる。この構成によると、超音波出力ユニットは、押圧操作されたときのみ流動性結合剤を測定対象密着面に供給し、押圧操作されていないときには流動性結合剤の流出を遮断するようになるので、流動性結合剤の供給・遮断を容易に切り替えられる構成となる。
【００１５】
また、本体部の前端部には、摺動可能区間の前端位置を規定し、超音波出力ユニットが該前端位置よりも前方に移動することを阻止する前端位置規定部を設けることができる。そして、少なくともこの場合の該前端位置は、当該前端位置に超音波出力ユニットが位置する場合に、測定対象密着面が筒状壁部の開口から突出する位置とすることができる。この構成によると、液体検知ユニットを容器に取り付ける際に、該超音波出力ユニットの突出面（測定対象密着面）を付勢手段に抗する形で容器に押し付けることで、本体部内の流動性結合剤をその突出面に供給することができるので、突出面（測定対象密着面）への流動性結合剤の供給が容易となる。
【００１６】
一方、結合剤供給手段は、結合剤格納部と流動経路との間を連通状態と非連通状態との間で切り替える開閉手段と、該開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、該本体部外部に形成された結合剤供給操作部への入力操作に基づいて、開閉手段が連通状態と非連通状態との間で切り替わるよう開閉駆動手段を駆動制御する開閉駆動制御手段とを設けることができる。この構成によると、結合剤格納部と流動経路との間を開閉する開閉駆動制御を、結合剤供給操作部への操作に基づいて容易に実行することができる。つまり、本体内部に格納された流動性結合剤の測定対象密着面への供給を、結合剤供給操作部への操作により容易に行うことができる。
【００１７】
ところで、本発明の液体検知ユニットには、結合剤格納部から流動経路に流出可能な流動性結合剤の量を制限する結合剤流出量制限手段を設けることができる。これにより、流動性結合剤の過度の流出を抑制することができる。
【００１８】
具体的に言えば、結合剤流出量制限手段は、結合剤格納部を予め定められた分断位置にて流動経路側と逆側とが非連通となるよう分断し、結合剤格納部内の流動経路側に格納された流動性結合剤のみを流動経路に流出可能とするものとできる。この構成によると、流動性結合剤の流出可能量を定められた一定量に制限できる。この量を測定対象密着面への塗布に必要な適量と定めることで、過度の流動性結合剤の流出を効果的に抑制することができる。
【００１９】
また、超音波出力ユニットが、上記のように結合剤供給操作部及び結合剤供給手段をなす可動体として形成される場合においては、結合剤流出量制限手段は、本体部の筒状壁部の内周面上の摺動可能区間において超音波出力ユニットの摺動面が基準位置よりも後方に位置した場合に、結合剤格納部を予め定められた分断位置にて流動経路側と逆側とが非連通となるよう分断するように構成できる。この構成によれば、可動体をなす超音波出力ユニットの後方位置への移動に伴い結合剤格納部が分断される構造となるので、上記で述べたように、超音波出力ユニットの押圧操作のみで本体内部に格納された流動性結合剤を、所定量だけ流出させることができる。
【００２０】
一方、結合剤流出量制限手段は、結合剤格納部と流動経路とを連通状態と非連通状態との間で切り替える開閉手段と、該開閉手段を切替駆動する開閉駆動手段と、開閉手段が連通状態となった後、予め定められた時間が経過した場合に、該開閉手段が連通状態から非連通状態に切り替わるよう開閉駆動手段を駆動制御する開閉駆動制御手段と、を備えて構成することができる。これにより、決められた一定時間の間のみ流動性結合剤が供給されるので、該流動性結合剤の測定対象密着面への供給を、過度の流出を抑制した形で容易に行うことができる。
【００２１】
ところで、本発明の液体検知ユニットは、容器の壁部外面に取り付けられるとともに、被測定系への測定用超音波ビームの出力を遮断したときに、該被測定系からの残響超音波を受信する残響超音波受信部を備えて構成することができる。この構成によると、残響超音波受信部が受信する残響超音波に基づく容器内の液体情報を検知する液体情報検知手段を設けることにより、容器内の液体の情報を非接触にて検知することが可能となり、さらに、検知された液体情報を出力する液体情報出力手段を設けることにより、この液体情報の報知が可能となる。
【００２２】
本発明では、超音波ビームによる励振を遮断した後の残響を検出するので、励振期間と残響検出期間とが時系列的に順次行なわれる形になる。従って、超音波出力部は、被測定系への測定用超音波ビームの出力が可能とされるとともに、被測定系からの残響超音波の受信も可能な超音波トランスジューサとして、残響超音波受信部に兼用されるとともに、該超音波トランスジューサを、超音波出力部の超音波送信面と残響超音波受信部の超音波受信面とが共通の超音波受信面をなす形で構成することができる。この構成によると、１個の超音波トランスジューサにより超音波送信部と残響超音波受信部とが兼用された構成とすることができ、液体検知ユニットのコンパクト化及び低コスト化に寄与する。
【００２３】
測定適用対象となる容器は金属タンク（特に鋼鉄製など、内部音響損失の比較的小さい材料で構成されたもの）とすることができ、液体として液化ガス（液化石油ガス（ＬＰＧ）や液化天然ガス（ＬＮＧ）などの燃料用液化ガス、液化炭酸ガス、液化アンモニアガス、液体窒素などのボンベ、タンク、コンテナなどが主な用途である）を収容するものとできる。この場合、超音波出力部は該金属タンクの金属壁部に取り付けられ、当該金属壁部の厚さ方向に測定用超音波ビームを出力するように構成しておくとよい。また、金属タンクは、車両、船舶ないし航空機（特に、自動車）に搭載された燃料タンクとすることができる。このような燃料タンクに上記液体情報検知機能を搭載することで、燃料残量をタンク外側にて非接触にて検知できるようになるとともに、タンクを本発明の液体検知ユニットが組み付けられる液体検知機能付き容器の一部と見る場合には、その液体検知機能付き容器におけるタンク構造の単純化にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る液体検知ユニットの第一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、測定対象となる容器に液体検知ユニットが組み付けられた液体検知機能付き容器の一例を示す外観図、図２は、図１の容器内部を示す図である。一方、図３は、本実施形態の液体検知ユニットの容器への組み付け状態を示す断面図であり、図４は、本実施形態をなす液体検知ユニットの構造を説明する図である。なお、図４（ａ）は該液体検知ユニットを前方から見た正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、図４（ｄ）は図４（ｂ）のＣ−Ｃ断面図（ただし内部構造は省略）である。なお、本発明における前後方向は、図４（ｂ）の左右方向であり、前側を左側、後側を右側としている。
【００２５】
図１及び図２に示す液体検知機能付き容器２００は、容器５と、液体検知ユニット１００とにより構成されている。容器５はＬＰＧ又はＬＮＧの金属タンクとして構成されている。金属タンク５は鋼鉄製であり、側壁部５Ｓの壁厚はほぼ一様である。また、底面部５Ｂ及び天面部５Ｕの壁厚もほぼ一様である。また、天面部５Ｕの上部中央には圧力制御弁が組み込まれたガス取出部９が形成されている。該金属タンク５に上記ＬＰＧないしＬＮＧからなる液体Ｌが収容され、被測定系を構成する。また、容器５には、図３に示すように、樹脂塗装４が塗布されており、その外表面が容器外面５ａとされている。樹脂塗装４には、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ系の樹脂材料等を使用することができる。
【００２６】
液体検知ユニット１００は、液体Ｌを収容した容器５に向けて押圧された形で該容器５の壁部外面５ａに取り付けられている。そのため、取り付けられた状態においては、容器５側に向けて一定の保持力（一般的にはマグネットによる保持力）Ｆが作用している（図２）。そして、この液体検知ユニット１００は、この容器５を被測定系として、該容器５内の液体情報、具体的には液面ＬＶの位置を、容器５外から測定できるように構成されている。本実施形態においては、図１に示すように、容器５の側壁部５Ｓの外面５ｓに対し、容器内の検知対象となる特定の液面レベルに対応した各液体検知位置に取り付けて、それらの液面レベルにおける液体Ｌの有無、即ちその液面レベルに液体Ｌが達しているか否かを検知可能となっている。
【００２７】
液体検知ユニット１００は、本体部をなす電源ユニット２０の前端部に、超音波出力ユニット１０が固定された構成を有する。超音波出力ユニット１０は、図３に示すように、被測定系を励振するための測定用超音波ビームを出力可能な超音波出力部１と、該超音波出力部１の超音波送信面１ａに直接密着して又は接着層（例えば接着剤からなる接着剤層：図示無し）を介して一体に固定されて着脱不可（なお、ここでの着脱不可とは、液体検知ユニット１００を通常使用する際に負荷される程度の力では取り外せないという意味であり、通常の使用範囲の中で負荷されないような大きな外力が作用した場合を含むものではない）とされ、かつ測定対象となる容器５の壁部外面５ａとの密着面２ａを有する音響インピーダンス整合層２と、を有して構成されている。超音波出力部１は、被測定系を励振する励振用測定プローブとして所定の周波数の測定用超音波ビーム（送信音波）を容器５の壁部５Ａの厚さ方向に出力する機能を有して構成されている。
【００２８】
なお、本実施形態における音響インピーダンス整合層２は、例えば、耐食性に優れたアルミ（例えば１０００系純ＡＬで、具体的には１０５０）又はアルミ合金（例えばＡＬ−Ｍｇ合金：特に５０００系ＡＬ−Ｍｇ合金で、具体的には５０５２、５０５６）にアルマイト処理を施したものや、ステンレス（ＳＵＳ３０４等）等を使用することができる。音響インピーダンス整合層２と容器５の壁部外面５ａとは、流動性結合剤（カプラント剤：水やグリス等）６を介して密着する（密着面２ａ）。そして、本実施形態においては、該密着面２ａが超音波出力ユニット１０の超音波出力面１０ａとなっている。
【００２９】
また、本実施形態における超音波出力部１は、被測定系への測定用超音波ビーム（送信音波）の出力が可能とされるとともに、被測定系からの残響超音波（受信音波）の受信も可能な超音波トランスジューサ（圧電セラミック）１として、被測定系からの残響超音波を受信する残響超音波受信部に兼用されている。つまり、上記した超音波出力部の機能と、その測定用超音波ビームの出力を遮断したときの被測定系からの残響超音波を受信する残響超音波受信部の機能とを合わせ有するものである。このため、超音波出力部１の超音波送信面１ａ及び残響超音波受信部の超音波受信面は、共通の超音波送受信面１ａとして構成されている。
【００３０】
この超音波出力部１は、被測定系に測定用超音波ビームを予め定められた時間励振入力した後、当該測定用超音波ビームの入力を遮断するものとして構成される。具体的に言えば、本実施形態の超音波トランスジューサ１は、図６に示すように、本体部２０側に設けられたマイコン１０６と接続可能に構成されており、このマイコン１０６が、上述のような測定用超音波ビームの送信制御を司る。さらに、このマイコン１０６は、超音波トランスジューサ（残響超音波受信部）１により検出される減衰残響振動の減衰特性の差異に基づいて容器内の液体検知位置における液体の有無を判定する液体有無判定手段と、その判定結果を出力する液体有無情報出力手段とを有して構成されている。液体Ｌの非存在部では容器壁部５Ａの内側が空隙となり、壁部内面を境とした音響インピーダンス差が非常に大きくなる。その結果、容器壁部５Ａを外から音響励振した場合、容器壁部５Ａは、壁部５Ａ内に反射して戻る音波が主体的となるため内側の空間からは音響的に分離され、固体で構成された壁部５Ａの固有振動に支配された形で振動継続するため振動の減衰が生じにくい。この傾向は、容器５側が内部摩擦の小さい金属にて構成されている場合に特に著しい。しかし、液体Ｌの存在部では、容器壁部５Ａの内側に液体Ｌが存在するため、上記の音響インピーダンス差は縮小し、壁部内面を経て内部摩擦の大きい液体Ｌ内に漏れこむ音波比率が増加して振動減衰は著しくなる。従って、検出される減衰残響振動の減衰特性の差異に基づいて容器５内の液体検知位置における液体Ｌの有無を容易に判定することができる。
【００３１】
なお、例えば、この液体検知ユニット１００は、図１２に示すように、容器５の深さ方向において、容器５内に定められた複数の上限液面位置及び下限液面位置にそれぞれ対応する２つの液体検知位置に取り付けて、各々の液面位置における液体Ｌの有無を検出するものであってもよい。
【００３２】
また、図１３に示すように、この液体検知ユニット１００を容器５の底壁部外面５ｂに取り付けてもよい。この場合、液体検知ユニット１００は、液表面ＬＶに向けて測定用超音波を出力するとともに、出力した測定用超音波が液表面ＬＶにおいて反射した反射超音波（残響超音波）が受信可能となるよう構成することができる。さらに、マイコンを設けて、測定用超音波ビームが液面位置で反射して戻ってくるまでの時間を計測し（反射時間計測手段）、計測された反射時間に基づいて液体情報として液面高さを取得する（液体情報取得手段）ことにより、容器５内の液体残量を検出するように構成できる。
【００３３】
また、超音波出力ユニット１０には、図４（ｂ）に示すように、本体部２０と固定するための固定部として固定用フランジ部３が設けられている。本実施形態における固定用フランジ３は、音響インピーダンス整合層２の後端部に嵌合可能な筒状形状を有し、音響インピーダンス整合層２の後端面２ｂの中央に配置される超音波トランスジューサ１を取り囲む形で配置されている。固定用フランジ部３は、超音波出力ユニット１０の前端側の側面よりも外向きに突出する形で形成されており、本体部２０の前端部２１内に組み付けられている。突出形成された固定用フランジ部３の突出先端面（外周側面）３ｃは、後述する超音波出力ユニット１０の摺動面１０ｓとして機能する面である。
【００３４】
本体部２０の前端部（以下、本体前端部という）２１は、前端側に開口部２１ｃを有する筒状壁部をなしている。具体的に言えば、筒状壁部２１は、前後方向に筒状に延出する中央筒状壁部２１０と、該中央筒状壁部２１０の前端側から内向きに延出する前端筒状壁部２１１と、該中央筒状壁部２１０の後端側から内向きに延出する後端筒状壁部２１２とを有して形成されている。そして、この筒状壁部２１内には、超音波出力ユニット１０が該開口部２１ｃから測定対象密着面１０ａを露出させた形で組み付けられている。具体的に言えば、超音波出力ユニット１０は、前端筒状壁部２１１、中央筒状壁部２１０及び後端筒状壁部２１２とにより形成される凹部に嵌まる形で、さらに言えば、超音波出力ユニット１０の固定用フランジ部３が前端筒状壁部２１１、中央筒状壁部２１０及び後端筒状壁部２１２とにより形成される環状凹部に嵌まる形で、筒状壁部２１内に組み付けられている。つまり、超音波出力ユニット１０は、前端筒状壁部２１１及び後端筒状壁部２１２によりその前後移動が制限されるとともに前後方向への抜けが防止され、かつ中央筒状壁部２１０により外側が被われた形で、本体部２０に組み付けられている。
【００３５】
さらに、本実施形態における超音波出力ユニット１０は、筒状壁部２１の内周面２１ｄ上を前後方向に摺動可能な可動体として本体部２０に組み付けられている。具体的に言えば、図５に示すように、超音波出力ユニット１０の固定用フランジ部３の外周面３ｃが、中央筒状壁部２１０の内周面２１０ｃ上を摺動可能に配置されており、前端筒状壁部２１１と後端筒状壁部２１２との間に、該固定用フランジ部３の摺動可能な摺動可能区間２１Ｓが形成されている。さらに、筒状壁部２１の開口からは、超音波出力ユニット１０の測定対象密着面１０ａが露出しており、該測定対象密着面１０ａをユーザーが後方に押圧操作することで超音波出力ユニット１０は後方に摺動可能である。つまり、本発明の結合剤供給操作部２５及び結合剤供給手段２６は、本実施形態においては、本体部２０に組み付けられた超音波出力ユニット１０に兼用されており、測定対象密着面１０ａ（２ａ）が該結合剤供給操作部２５の操作面とされている。
【００３６】
また、本体部２０の内部には、摺動可能な超音波出力ユニット１０を前方に付勢する付勢手段としてばね部材３ｓが設けられている。具体的に言えば、部材３ｓは、前後方向に延出する中央筒状壁部２１０の後端部から内向きに延出する後端筒状壁部２１２の内周面（つまり後端筒状壁部２１２の前端側の面：筒状壁部２１の内側の面）２１２ａと、超音波出力ユニット１０の固定用フランジ部３の後端面３ｂとに組み付けられており、前後方向に伸縮可能に配置されている。本体前端部２１の前端筒状壁部２１１（さらに言えば前端筒状壁部２１１の内周面２１１ｂ（つまり前端筒状壁部２１１の後端側の面：筒状壁部２１の内側の面））は、摺動可能区間１０Ｓの前端位置Ｆを規定し、超音波出力ユニット１０が該前端位置Ｆよりも前方に移動することを阻止する前端位置規定部として機能している。この前端位置Ｆに超音波出力ユニット１０が位置する場合には、測定対象密着面１０ａ（２ａ）が筒状壁部２１の開口から突出している。つまり、本体部２０の前端面２１ａよりも前方に突出している。一方、ばね部材３ｓが限界まで圧縮された位置が摺動可能区間１０Ｓの後端位置であり、このばね部材３ｓは後端位置規定部として機能することができる。
【００３７】
本体部２０の内部には、上記のように組み付けられた超音波出力ユニット１０の測定対象密着面１０ａに供給するための流動性結合剤６を格納する結合剤格納部２０ｔが設けられている。結合剤格納部２０ｔは、少なくとも本体前端部をなす筒状壁部２１の壁部内に形成されている。本実施形態においては、図４（ｃ）に示すように、筒状壁部２１の全周にわたって形成されている。また、本実施形態における結合剤格納部２０ｔは、図４（ｄ）に示すように、筒状壁部２１から段差を介して後方に続く筒状の本体後端部２２の壁部内にも全周にわたって形成されている。これにより、蓄積される流動性結合剤６の容量を増すことが可能となっている。この結合剤格納部２０ｔは、内外の筒状板材２０ｐ，２０ｐにより挟まれる間の空間として形成されている。
【００３８】
なお、筒状の本体後端部２２の内部空間２０ｇには、電源（駆動電圧供給源）５０と、駆動電圧制御部１０６が設けられている。また、本体後端部２２には、後方に開口した開口部２２ｈが設けられており、電源（駆動電圧供給源）５０は、該開口部２２ｈから挿入する形で配置可能とされている。即ち、電源５０は該開口部２２ｈから取り外すことができ、交換可能である。また、該開口部２２ｈには蓋２９が着脱可能に組み付けられており、取り付けられた電源５０の脱落を防止している。なお、駆動電圧制御部１０６はマイコンとして構成されており、電源５０に接続される電源回路４０とともに回路基板３０上に形成されている。回路基板３０は、超音波トランスジューサ１にワイヤー接続され、互いに信号の送受信を行っている。ワイヤー１ｗは、超音波トランスジューサ１の後端面に接続されており、超音波出力ユニット１０が前後方向に摺動しても、自身の弾性変形により超音波トランスジューサ１と回路基板３０との間の接続を維持することが可能となっている。本体部２０の内部空間２０ｇには、ワイヤー１ｗを配置する空間として、弾性変形の際に他の構造部と接触しないようなスペースを確保している。
【００３９】
また、液体検知ユニット１００は、本体部２０に組み付けられた超音波出力ユニット１０の測定対象密着面１０ａ（２ａ）に、結合剤格納部２０ｔに格納された該流動性結合剤６を送り出すための流動経路２０ｒを有している。本実施形態においては、本体部２０が、該本体部２０に組み付けられた超音波出力ユニット１０とともに流動経路２０ｒを形成している。具体的に言えば、流動経路２０ｒは、筒状壁部２１の内周面２１ｃと、該内周面２１ｃと対向する超音波出力ユニット１０の外周面１０ｃとの間の隙間２０ｒとして形成されており、組み付けられた超音波出力ユニット１０の測定対象密着面１０ａ（２ａ）の外周位置に流出口２１ｈを有している。本実施形態においては、筒状壁部２１の内周面２１ｄに流出口２１ｈにつながる溝部が形成されており、流動経路２０ｒは、該溝部と超音波出力ユニット１０の外周面１０ｃとの間の隙間２０ｒを含む形で形成され、図４（ａ）に示すように、４つの流出口２１ｈを円周方向に等間隔おきに有している。
【００４０】
本実施形態においては、超音波出力ユニット１０が上述したように本体前端部２１の摺動可能区間２１Ｓ上を摺動する可動体として構成されている。該摺動可能区間２１Ｓにおいて、該超音波出力ユニット１０の筒状壁部２１の内周面２１ｄとの摺動面１０ｓが、該摺動可能区間２１Ｓ上の予め定められた基準位置Ｍよりも後方に位置する場合には、図５（ｂ）に示すように、結合剤格納部２０ｔと流動経路２０ｒをなす隙間２０ｒとを連通状態となる。これにより、結合剤格納部２０ｔ内部の流動性結合剤６が外部に流出可能となり、流動経路２０ｒは介して流出口２１ｈから溢れ出る。流出口２１ｈは測定対象密着面１０ａに近接する外側の位置に設けられているので、溢れ出た流動性結合剤６ａは自動的に該測定対象密着面１０ａに供給される。他方、該超音波出力ユニット１０の上記摺動面１０ｓが、該基準位置Ｍ又は該基準位置Ｍよりも前方に位置する場合には、図５（ａ）に示すように、結合剤格納部２０ｔと流動経路２０ｒをなす隙間２０ｒとの連通を遮断して非連通状態とするように構成されている。これにより、結合剤格納部２０ｔ内部の流動性結合剤６が外部に流出不可となる。
【００４１】
具体的に言えば、超音波出力ユニット１０の外周面１０ｃは、図４に示すように、該外周面１０ｃの前端側が、本体部２０の筒状壁部２１の内周面２１ｄとの間に隙間２０ｒを形成する隙間形成区間１０Ｔとして形成される一方で、該隙間形成区間１０Ｔから後方が、隙間形成区間１０Ｔよりも本体部２０の筒状壁部２１の内周面２１ｄに近接するよう外向きに突出して形成され、その突出先端面が摺動面１０ｓをなす摺動区間１０Ｓとして形成されている。そして、本実施形態における結合剤格納部２０ｔは、少なくとも筒状壁部２１の壁部内に形成され、該筒状壁部２１の内周面２１ｄにおける摺動可能区間１０Ｓの基準位置Ｍには、流動経路２０ｒをなす隙間２０ｒと当該結合剤格納部２０ｔとを連通するための連通口２０ｉが設けられている。超音波出力ユニット１０は、本体前端部２１の摺動可能区間１０Ｓにおいて、超音波出力ユニット１０の摺動面１０ｓが基準位置Ｍよりも後方に位置する場合には、結合剤格納部２０ｔと流動経路をなす隙間２０ｒとを連通口２０ｉを介して連通し、他方、該基準位置Ｍ又は該基準位置Ｍよりも前方に位置する場合には、超音波出力ユニット１０の摺動面１０ｓ（摺動区間１０Ｓ）が連通口２０ｉ上に位置して該摺動面１０ｓが該連通口２０ｉを塞ぎ、結合剤格納部２０ｔと流動経路をなす隙間２０ｒとを非連通とするように構成されている。
【００４２】
ここで、上記摺動可能区間２１Ｓ上の基準位置Ｍ及び前端位置Ｆについて詳細に述べる。本実施形態においては、摺動可能区間２１Ｓ上の超音波出力ユニット１０の現在位置を、超音波出力ユニット１０における摺動面１０ｓの後端縁位置により定めている。従って、基準位置Ｍとは、連通口２０ｉの前端縁位置であり、基準位置Ｍに位置するとは、超音波出力ユニット１０における摺動面１０ｓの前端縁位置が連通口２０ｉの前端縁位置と一致している状態である。つまり、基準位置Ｍとは、摺動面１０ｓが連通口２０ｉを被うことができる後方側の限界位置である。他方、前端位置とは、摺動可能区間２１Ｓの前端縁位置であり、超音波出力ユニット１０における摺動面１０ｓの前端縁位置がその位置よりも前方に移動できない位置である。なお、基準位置Ｍと前端位置Ｆとが一致した構成でもよい。
【００４３】
なお、本実施形態における連通口２０ｉは、流動経路２０ｒの流出口２１ｈと同じ数だけ形成されている。この場合、流動経路をなす隙間２０ｒを、各連通口２０ｉに対応した数だけ設けることもできるし、一つにつながった環状に形成することもできる。流動経路をなす隙間２０ｒを一つにつながった環状に形成する場合は、連通口２０ｉも一つにつながった環状に形成することができる。また、結合剤格納部２０ｔは、少なくとも後方から連通口２０ｉに連通する位置まで設けられていればよいが、それよりもさらに前方の筒状本体部２１にも形成されており、流動性結合剤６の蓄積容量を確保している。
【００４４】
上記のような構成とすることで、液体検知ユニット１００は、測定対象密着面１０ａを容器５の壁部５Ａに押し付けることにより、流動性結合剤６が該測定対象密着面１０ａの周辺の流出口２１ｈから溢れ出し、該測定対象密着面１０ａに塗布することができる。つまり、液体検知ユニット１００を容器５に押し付ける簡易な操作で、測定対象密着面１０ａへの流動性結合剤６の塗布を行うことができる。また、押し付け量は、ばね部材３ｓが限界圧縮量により定めることができるし、それ以前に、液体検知ユニット１００の測定対象密着面１０ａを容器５の壁部５Ａに押し付けた際に、容器５の壁部５Ａと非可動の本体前端部２１の前端面２１ａとが接触する位置により定めることができる。本実施形態においては、この前端面２１ａが主となる後端位置規定部の機能を担う構成となっている。本体前端部２１の前端面２１ａが後端位置規定部として機能することにより、ばね部材３、さらには計測系をなす超音波出力ユニット１０に過度な荷重が付加されることを防ぐことができる。
【００４５】
また、上記のような構成においては、流動経路２０ｒが超音波出力ユニット１０と本体前端部２１との間の隙間として形成されていることで、流出口２１ｈが測定対象密着面１０ａの近傍に位置する構成となっている。これにより、該流出口２１ｈから溢れ出る流動性結合剤６は測定対象密着面１０ａに行きわたり易く、測定対象密着面１０ａへの流動性結合剤６の塗布を適切な箇所に行い易い。
【００４６】
次に、本実施形態における液体検知ユニット１００の電気的構成を説明する。図６は、液体検知ユニット１００の電気的構成を示すブロック図である。
【００４７】
図６に示す超音波出力ユニット１０は、本体部２０側の駆動回路１０１から出力された駆動電圧の印加により超音波ビームを送出する超音波送出機能と、残響超音波の受信により電気信号（受信信号）を本体部２０側の信号処理回路１０３に出力する超音波受信機能とを複合して備える。具体的には、板厚方向に分極処理された圧電セラミック振動板１ｖと、該圧電セラミック振動板１ｖの各主表面を覆う形で該圧電セラミック振動板１ｖを挟んで対向形成された電極対１ｅ，１ｅとを備える。この電極対１ｅ，１ｅは、超音波ビームの送信駆動時には該圧電セラミック振動板１ｖを超音波振動させるための駆動電圧が印加される駆動電極となり、残響超音波の受信時には圧電セラミック振動板１ｖの振動に伴う電気信号を本体部２０側に出力する出力電極となる。これら電極対１ｅ，１ｅと、駆動回路１０１及び信号処理回路１０３との接続切り替えは、本体部２０側の切替スイッチ１０１ｓにより行なわれる。
【００４８】
他方、図６に示す本体部２０は、駆動電圧供給源５０から超音波トランスジューサ１に駆動電圧を供給する電源回路（図示無し）と、駆動電圧の出力制御を行う制御部（マイコン）１０６と、を備えて構成されている。また、マイコン１０６は、駆動回路１０１、周波数設定部１０２、信号処理回路１０２、切替スイッチ１０１ｓ、表示部１０４及び入力部１０５と接続し、これらの動作シーケンス制御を司る。
【００４９】
駆動回路１０１は、出力周波数が可変に構成された発振回路（ここでは、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１０１ｂと、その発振回路１０１ｂの出力を増幅して圧電セラミック振動板１０へ駆動信号として出力する主回路（アンプ）１０１ａとを有する。発振回路１０１ｂの出力周波数は、周波数設定部１０２から入力される周波数指示電圧に応じて変更される。出力周波数は、液体検知ユニット１００が取り付けられる容器５の壁部５Ｂ（５Ａ）の壁厚や塗装条件に応じて定められる値である。容器５の壁厚は、容器の種類や塗装に応じて異なる場合があるので、容器５への組み付け前にその大きさに応じて予め設定される。また、主回路１０１ａは、図示されない電源回路を介して電源５０に接続されている。
【００５０】
マイコン１０６により、切替スイッチ１０１ｓが超音波トランスジューサ１を駆動回路１０１に接続する駆動接続状態に切り替えられるとともに、駆動回路１０１が設定された周波数にて駆動電圧を超音波トランスジューサ１側に出力する。そして、予め定められた印加パルス期間ｔｎ（例えば１０〜５０μｓ程度）が完了すると出力は強制的に遮断される。そして、その遮断とともに切替スイッチ１０１Ｓが、超音波トランスジューサ１を信号処理回路１０３に接続する信号検出接続状態に切り替わり、信号処理回路１０３が超音波トランスジューサ１から残響振動信号を受信するとともに、該残響振動信号の波形に基づいて容器５内の液体Ｌの有無を判定し、その判定結果信号をマイコン１０６に出力する。
【００５１】
また、マイコン１０６には入力部１０５と表示部１０４も接続されている。入力部１０５は押しボタンスイッチやキーボードなどで構成され、周波数設定処理に使用される。また、表示部１０４は液体有無の検出判定結果を視覚的に出力するものであり、例えばＬＥＤ点灯部として構成されている。
【００５２】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態とは異なる他の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、上記実施形態と同一の構成については説明を省略し、異なる点を説明するものとする。
【００５３】
図７は、本発明の第二実施形態を示す断面図である。その構成は上記第一実施形態とほぼ同様であるが、本体部２０には結合剤格納部２０ｔに流動性結合剤を補充するための補充口２０ｆが設けられている。さらに、その補充口２０ｆを塞ぐ補充口用蓋部６０が設けられている。第二実施形態においては、その補充口２０ｆを、計測側からはなれた本体後端部２２に設けている。
【００５４】
図８は、本発明の第三実施形態を示す断面図である。その構成は上記第二実施形態とほぼ同様であり、本体部２０には結合剤格納部２０ｔに流動性結合剤を補充するための補充口２０ｆが設けられている。さらに、その補充口２０ｆには、補充口２０ｆを介して結合剤格納部２０ｔに流動性結合剤を補充するための結合剤補充手段を成す結合材補充用容器７０を着脱可能に取り付けることが可能となっている。
【００５５】
図９は、本発明の第四実施形態を示す断面図であり、図９（ａ）は、可動体をなす超音波出力ユニット１０が基準位置Ｍ又はそれよりも前方の前端位置Ｆに位置しているときの図であり、図９（ｂ）は、可動体をなす超音波出力ユニット１０が基準位置Ｍよりも後方に位置しているときの図である。構成は上記第一実施形態とほぼ同様であるが、結合剤格納部２０ｔから流動経路２０ｒに流出可能な流動性結合剤６の量を制限する結合剤流出量制限手段を備える点で異なる。具体的に言えば、結合剤流出量制限手段は、結合剤格納部２０ｔを予め定められた分断位置にて流動経路２０ｒ側と逆側とが非連通となるよう分断するものとして構成されている。これにより、結合剤格納部２０ｔ内の流動経路２０ｒ側に格納された流動性結合剤６のみを流動経路２０ｒに流出可能としている。図９においては、超音波出力ユニット１０が基準位置Ｍよりも後方の予め定められた遮断位置Ｂに達した際に、経路遮断部３０１，３０２により結合剤格納部２０ｔが前端側（流動経路２０ｒ側）と後方側とに分断され、前端側の結合剤格納部２０ｔの流動性結合剤のみが、流動経路２０ｒに流出可能となっている。
【００５６】
また、第四実施形態においては、結合剤格納部２０ｔを形成する壁部は、内外の壁部２０ｐ、２０ｐとともに、超音波出力ユニット１０の外周側後端面３ｂ（１０ｂ）も結合剤格納部２０ｔを形成する内側の壁部の一部となっている。そして、この実施形態では、超音波出力ユニット１０が後方に押圧操作されるに伴い超音波出力ユニット１０の外周側後端面１０ｂが、結合剤格納部２０ｔを形成する外側の壁部２０ｐの内面２１２ｄに接近するよう、該内面２１２ｄと超音波出力ユニット１０の外周側後端面１０ｂとが対向配置されるよう設けられている。そして、超音波出力ユニット１０が上記遮断位置Ｂに達すると、超音波出力ユニット１０側に設けられた遮断部材３０１と本体部２０側に設けられた遮断部材３０２とが接触して、結合剤格納部２０ｔは上記のように分断される。本実施形態の遮断部材３０１，３０２は一方が凸部他方が、該凸部を嵌合可能な凹部として形成されている。さらに言えば、可動部をなす超音波出力部側に設けられる遮断部材３０１が凸部、本体側に設けられる遮断部材３０２が凹部とされている。
【００５７】
なお、第四実施形態において、超音波出力ユニット１０の外周側後端面１０ｂと本体部２０の結合剤格納部２０ｔの内面２１２ｄとが直接面接触する、あるいは線接触する形で経路を分断する構成であってもよい。また、超音波出力ユニット１０の外周側後端面１０ｂを、結合剤格納部２０ｔを形成する内側の壁部の一部として構成せず、突出形成された遮断部材３０１をなす凸部のみが結合剤格納部２０ｔに侵入する形で、結合剤格納部２０ｔの内面２１２ｄの遮断部材３０２に接触する、あるいは内面２１２ｄに直接するような構成であってもよい。また、超音波出力ユニット１０の外周側後端面３ｂ（１０ｂ）と、これに対面する壁部２０Ｐの内面２１２ｄとの間に、超音波出力ユニット１０を前方に向けて付勢する、上記第一実施形態と同様のばね部材３ｓを設けてもよい。
【００５８】
図１０は、本発明の第五実施形態を示す断面図である。図１０の実施形態では、上記した実施形態とは異なり、超音波出力ユニット１０が非可動（非摺動）に本体部２０に組み付けられている。超音波出力ユニット１０に固定用フランジ部３が設けられている点は共通するが、該固定用フランジ部３は、本体前端部をなす筒状壁部２１に対し固定されている。ところが、該固定用フランジ部３の内部には、結合剤格納部２０ｔと流動経路２０ｒとの間を連通状態と非連通状態との間で切り替えるシャッター（開閉手段）８１と、該シャッター８１を駆動するシャッター駆動部（開閉駆動手段）８２と、が設けられている。さらに、本体部２０の外部には結合剤供給操作部２５が設けられ、該結合剤供給操作部２５への入力操作に基づいて、シャッター８１が連通状態と非連通状態との間で切り替わるようシャッター駆動部８２を駆動制御する開閉駆動制御部（開閉駆動制御手段）がマイコン１０６に兼用される形で設けられている。本実施形態においては、シャッター駆動部８２とマイコン１０６とをワイヤー接続するために、固定用フランジ部３内部には孔部８２ｈが形成されており、当該孔部８２ｈを通して、シャッター駆動部８２とマイコン１０６とを接続するワイヤー８０ｗが設けられている。また、本体部２０の外部に設けられる結合剤供給操作部２５は、マイコンと接続するための配線１０５ｗが結合剤格納部２０ｔを貫通する形で設けられている。
【００５９】
本実施形態においては、これらシャッター８１と、該シャッター８１を駆動するシャッター駆動部８２と、結合剤供給操作部２５と、マイコン１０６とを有して構成される結合剤供給手段８０が、本発明の結合剤供給手段２６として機能する。
【００６０】
シャッター８１は、結合剤格納部２０ｔと流動経路２０ｒとの間の連通口を被う形状で形成され、当該連通口２０ｉを開閉するために進退駆動するように構成されている。シャッター駆動部８２は、シャッター８１の進退駆動を実現するものであればよく、例えば、モーター駆動部として構成したり、ソレノイド駆動部として構成することができる。
【００６１】
図１１は、第五実施形態の液体検知ユニット１００の電気的構成を示すブロック図である。図６で述べた構成に加えて、マイコン１０６にシャッター駆動部８２と、結合剤供給操作部２５とが接続されている。マイコン１０６には、結合剤供給操作部２５への入力操作に基づいて、シャッター８１が連通状態と非連通状態との間で切り替わるようシャッター駆動部８２を駆動制御する開閉駆動制御プログラムが記憶されており、マイコン１０６内の図示されないＣＰＵがこれを実行することで、結合剤格納部２０ｔ内に格納された流動性結合剤の供給・遮断を制御可能となっている。
【００６２】
なお、図１１は、マイコン１０６にタイマーカウンタ（計時手段）１０７が接続されている。これにより、上記第五実施形態には、上記のような結合剤供給操作部２５への入力操作によるシャッター８１のマニュアル開閉切替制御だけでなく、開状態（連通状態）になった後、予め定められた時間が経過した場合に、該シャッター８１を開状態（連通状態）から閉状態（非連通状態）に切り替えるオート開閉切替制御を実行するように構成することもできる。具体的には、結合剤供給操作部２５への入力操作に基づいてシャッター８１が開状態（連通状態）になった後、タイマーカウンタ１０７がカウントを開始し、そのカウント値が予め定められた値となった場合に、該シャッター８１を連通状態から閉状態（非連通状態）に切り替えるようシャッター駆動部８２を駆動制御し、閉状態への切り替えに伴いタイマーカウンタ１０７のカウント値をリセットする開閉駆動制御プログラムをマイコン１０６に記憶しておき、マイコン１０６内の図示されないＣＰＵがこれを実行する形で実現することができる。
【００６３】
なお、第五実施形態において、結合剤供給操作部２５は本体部の外部に設けられていたが、該結合剤供給操作部２５を超音波出力ユニット１０とすることができる。つまり、該超音波出力ユニット１０の測定用密着面１０ａを操作面とし、該超音波出力ユニット１０が後方に押圧操作された場合に、閉状態（非連通状態）から開状態（連通状態）に切り替えるように構成できる。なお、開状態（連通状態）から閉状態（非連通状態）への切り替えは、押圧操作が解除されたときでもよいし、開状態（連通状態）になった後、予め定められた時間が経過したときでもよい。この場合、第五実施形態において、超音波出力ユニット１０の固定用フランジ部３を除く部分を、該固定用フランジ部３に対し後方に押圧操作可能な（例えば後方に摺動可能な）構造として、超音波出力ユニット１０の一部を可動体とする構造とするとともに、該超音波出力ユニット１０の後方移動を検知する操作検知手段（例えば超音波出力ユニット１０の後方移動に伴いスイッチ操作されるタクトスイッチ等）を設け、当該スイッチ操作があった場合に、シャッター等の開閉手段８１を、その駆動部（開閉駆動手段）８２に駆動させる開閉駆動制御をマイコン（開閉駆動制御手段）１０６が実行するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の液体検知ユニットを備える液体検知機能付き容器の一実施形態を示す外観図。
【図２】図１の容器内部を示す部分断面図。
【図３】本発明の液体検知ユニットの容器への組み付け状態を示す断面図。
【図４】本発明の第一実施形態をなす液体検知ユニットの構造を説明する図。
【図５】第一実施形態の液体検知ユニット内に格納される流動性結合剤の供給方法を説明する断面図。
【図６】第一実施形態の液体検知ユニットを示すブロック図。
【図７】本発明の第二実施形態をなす液体検知ユニットの構造を説明する断面図。
【図８】本発明の第三実施形態をなす液体検知ユニットの構造を説明する断面図。
【図９】本発明の第四実施形態をなす液体検知ユニットの構造及びその流動性結合剤の供給方法を説明する断面図。
【図１０】本発明の第五実施形態をなす液体検知ユニットの構造及びその流動性結合剤の供給方法を説明する断面図。
【図１１】第五実施形態の液体検知ユニットを示すブロック図。
【図１２】本発明の液体検知ユニットを備える液体検知機能付き容器の図１とは異なる一実施形態を示す外観図。
【図１３】本発明の液体検知ユニットを備える液体検知機能付き容器の図１及び図１２とは異なる一実施形態を示す外観図。
【符号の説明】
【００６５】
１００  液体検知ユニット
１０  超音波出力ユニット
１  超音波トランスジューサ（超音波出力部、残響超音波受信部）
２  音響インピーダンス整合層
３  固定用フランジ部
５  容器
５Ａ  容器壁部
５ａ  容器壁部の外面
６  流動性結合剤
２０  本体部
２０ｔ  結合剤格納部
２０ｒ  流動経路
２１  本体前端部（前端部、筒状壁部）
２２  本体後端部
２５  結合剤供給操作部
２６  結合剤供給手段
２００  液体検知機能付き容器
Ｌ  液体
ＬＶ  液表面
【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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【図１２】
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【図１３】
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