Title:
Flüssigkeitssensor
Kind Code:
T5


Abstract:

Ein Flüssigkeitssensor zur Detektion, ob in einem transparenten Rohr (T) eine Flüssigkeit (L) vorhanden ist, umfasst: eine lichtemittierende Einheit, welche dazu vorgesehen ist, Detektionslicht (SL) zu emittieren; eine lichtrezipierende Einheit, welche der lichtemittierenden Einheit gegenüberliegt und dazu vorgesehen ist, das Detektionslicht (SL) zu rezipieren, sowie ein Haltemittel, welches zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet ist und zwei elastische Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) umfasst, welche das Rohr (T) von zwei Seiten halten.
Die zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) weisen jeweils Schlitze (52) auf, welche sich in einer Richtung erstrecken, welche quer zu einer Längsrichtung der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) verläuft und von einer Emissionsrichtung verschieden ist.
Die Schlitze (52) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) sind auf einer optischen Achse (AX) des Detektionslichts (SL) zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet. embedded image




Inventors:
Terazawa, Takumi (Aichi, Kasugai-shi, JP)
Application Number:
DE112016003886T
Publication Date:
05/09/2018
Filing Date:
05/02/2016
Assignee:
Panasonic Industrial Devices Sunx Co., Ltd. (Aichi, Kasugai-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Daub, Thomas, Dipl.-Ing., 88662, Überlingen, DE
Claims:
Ein Flüssigkeitssensor zur Detektion, ob in einem transparenten Rohr (T) eine Flüssigkeit (L) vorhanden ist, wobei der Flüssigkeitssensor aufweist:
eine lichtemittierende Einheit, welche dazu vorgesehen ist, Detektionslicht (SL) zu emittieren;
eine lichtrezipierende Einheit, welche der lichtemittierenden Einheit gegenüberliegt und dazu vorgesehen ist, das Detektionslicht (SL) zu rezipieren, sowie
ein Haltemittel, welches zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet ist und zwei elastische Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) umfasst, welche das Rohr (T) von zwei Seiten halten,
wobei die zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) jeweilige Schlitze (52) aufweisen, welche sich in einer Richtung erstrecken, welche quer zu einer Längsrichtung der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) verläuft und von einer Emissionsrichtung des Detektionslichts (SL) verschieden ist,
wobei die Schlitze (52) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) auf einer optischen Achse (AX) des Detektionslichts (SL) zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet sind,
wobei der Flüssigkeitssensor des Weiteren einen Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) aufweist, welcher einen Anteil des von der lichtemittierenden Einheit in einer quer zur Längsrichtung der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) verlaufenden Richtung emittierten Detektionslichts (SL) unterbricht, und
wobei der Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) Licht des von der lichtemittierenden Einheit emittierten Detektionslichts (SL) unterbricht, mit der Ausnahme von Licht, welches einen von Flüssigkeit durchströmten Raum des Rohrs (T) durchläuft.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1,
wobei die zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) jeweilige Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) aufweisen, welche quer zu der optischen Achse (AX) des Detektionslichts (SL) angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, ein Einsetzen und eine Entnahme des Rohrs (T) zu ermöglichen,
und wobei die Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) jeweilige erste zulaufende Flächen (P1) aufweisen, deren Breite von einem Äußeren eines Raums zwischen den zwei elastischen Elementen (51A, 51B, 71A, 71B) in Richtung von deren Innenraum allmählich abnimmt.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 2, wobei jeder der Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) zweite zulaufende Flächen (P2) aufweist, welche an zwei jeweiligen, jeweils in Längsrichtung der Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) gesehenen Enden der Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) ausgebildet sind und deren Breite von den zwei Enden aus in Richtung einer, in Längsrichtung der Endbereiche (56A, 56B, 76A, 76B) gesehenen Mitte allmählich abnimmt.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 2 oder 3,
wobei jeder der Schlitze (52) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) das zugehörige elastische Element (51A, 51B, 71A, 71B) in der optischen Achse (AX) des Detektionslichts (SL) unterteilt und
wobei das Haltemittel umfasst:
eine Ausformungswandung, welche mit den Endbereichen (56A, 56B, 76A, 76B) gegenüberliegenden Basisbereichen der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) verbunden ist, sowie
eine Ausnehmung (54), welche in der Ausformungswandung ausgebildet ist und mit den Schlitzen (52) der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) in Verbindung steht.

Der Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend:
ein Grundkörpergehäuse (10), an dem das Haltemittel angebracht ist,
wobei das Grundkörpergehäuse (10) einen Anbringbereich zur Anbringung des Flüssigkeitssensors an einem Gegenstand (S) umfasst und
wobei ein Material des Grundkörpergehäuses (10) eine höhere Steifigkeit aufweist als ein Material des Haltemittels (20).

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 5, wobei eine Richtung, in welcher das Haltemittel das Rohr (T) hält, mit einer Richtung, in der das Grundkörpergehäuse (10) an dem Gegenstand (S) angebracht ist, identisch ist.

Der Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Haltemittel aus einem schwarzen Material besteht.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei der Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) einen ersten Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) umfasst, der einen Bereich des Rohrs (T), welcher sich näher an Basisbereichen der zwei elastischen Elemente (51A, 51B, 71A, 71B) befindet als eine innere Umfangsfläche des Rohrs (T), durchlaufendes Licht unterbricht.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 8, wobei der erste Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) in dem Schlitz (52) angeordnet ist.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) einen zweiten Lichtschutzbereich (72A, 72B, 73A, 73B) umfasst, welcher einen einen Bereich des Rohrs (T), welcher sich näher an Endbereichen (76A, 76B) der zwei elastischen Elemente (71A, 71B) befindet als die innere Umfangsfläche des Rohrs (T), durchlaufenden Anteil des Detektionslichts (SL) unterbricht.

Der Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der erste Lichtschutzbereich in der Nähe der zwei elastischen Elemente (71A, 71B) in dem Schlitz angeordnet ist.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 11,
wobei der erste Lichtschutzbereich einer von zwei ersten Lichtschutzbereichen ist und
wobei die zwei ersten Lichtschutzbereiche in Längsrichtung der zwei elastischen Elemente (71A, 71B) anschließend an die entsprechenden elastischen Elemente (71A, 71B) angeordnet sind.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 12, wobei die zwei ersten Lichtschutzbereiche mit den jeweils entsprechenden elastischen Elementen (71A, 71B) einstückig ausgebildet sind.

Der Flüssigkeitssensor nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zwei ersten Lichtschutzbereiche zwei jeweilige Seitenflächen aufweisen, welche das Rohr von zwei Seiten in einer Position halten, welche von einer Position verschieden ist, in welcher das Rohr durch die zwei elastischen Elemente (71A, 71B) gehalten wird.

Description:
TECHNISCHES FELD DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitssensor zur optischen Detektion eines Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins einer Flüssigkeit in einem transparenten Rohr.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Einer der bekannten Flüssigkeitssensoren ist in der Patentschrift 1 offenbart. Bei diesem Flüssigkeitssensor wird ein transparentes Rohr von zwei Seiten in einem großbogenförmigen Grundkörper gehalten. In diesem Zustand wird von einem lichtemittierenden Element Licht in Richtung des Rohrs emittiert und Licht, welches das Rohr passiert hat, wird von einem lichtrezipierenden Element detektiert. Da die Art und Weise einer Lichtbrechung im Rohr von einem Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Flüssigkeit in dem Rohr abhängig ist, kann das Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Flüssigkeit im Rohr optisch detektiert werden anhand einer von dem lichtrezipierenden Element detektierten Lichtmenge.

DOKUMENT(E) ZUM STAND DER TECHNIKPATENTSCHRIFT(EN)

Patentschrift 1: JP-A-H08-293234

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGDURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM

Bei dem in der oben genannten Schrift offenbarten Flüssigkeitssensor, kann es, wenn ein von zwei Seiten zu haltender Abschnitt des Rohrs eher lang ist, dazu kommen, dass sich zwischen dem Grundkörper und dem Rohr ein Spalt bildet; dies führt zu einem Problem, nämlich, dass das Ausüben einer ausreichend großen Haltekraft auf das Rohr erschwert ist.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände getätigt und es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Kraft zum Halten des Rohrs zu steigern.

MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkeitssensor bereitgestellt, um zu detektieren, ob in einem transparenten Rohr Flüssigkeit vorhanden ist, wobei der Flüssigkeitssensor umfasst: eine zu einer Emission von Detektionslicht vorgesehene lichtemittierende Einheit; eine der lichtemittierenden Einheit gegenüberliegende lichtrezipierende Einheit, welche zu einer Rezeption des Detektionslichts vorgesehen ist, und ein Haltemittel, welches zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet ist und ein Paar von elastischen Elementen aufweist, welche das Rohr von beiden Seiten halten,
wobei das Paar von elastischen Elementen jeweils Schlitze aufweist, welche sich in einer Richtung erstrecken, die quer zu einer Längsrichtung des Paars von elastischen Elementen verläuft und von einer Emissionsrichtung des Detektionslichts verschieden ist,
wobei die Schlitze des Paars von elastischen Elementen auf einer optischen Achse des Detektionslichts zwischen der lichtemittierenden Einheit und der lichtrezipierenden Einheit angeordnet sind,
wobei der Flüssigkeitssensor ferner einen Lichtschutzbereich aufweist, welcher einen Teil des von der lichtemittierenden Einheit in einer Richtung quer zu der Längsrichtung des Paars von elastischen Elementen emittierten Detektionslichts unterbricht, und
wobei der Lichtschutzbereich von der lichtemittierenden Einheit emittiertes Licht des Detektionslichts unterbricht, ausgenommen durch einen Flüssigkeitsströmungsraum des Rohrs gehendes Licht.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Kraft zum Halten des Rohrs gesteigert werden.

Figurenliste

  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitssensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Flüssigkeitssensors.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abdeckteils.
  • 4 ist eine Schnittansicht entlang einer Pfeillinie 4-4 von 3.
  • 5 ist eine Draufsicht des Abdeckteils.
  • 6 ist eine Schnittansicht des Flüssigkeitssensors.
  • 7(a) und 7(b) sind vergrößerte Schnittansichten eines essentiellen Teils des Flüssigkeitssensors; 7(a) zeigt eine Art und Weise der Brechung von Detektionslicht in einem Zustand, in dem das Innere eines Rohrs mit Flüssigkeit gefüllt ist, und 7(b) zeigt eine Art und Weise der Brechung von Detektionslicht in einem Zustand in dem das Innere des Rohrs mit Luft gefüllt ist.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitssensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Flüssigkeitssensors.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht mit einem Querschnitt des Abdeckteils,
  • 11 ist eine Schnittansicht des Flüssigkeitssensors.
  • 12(a) und 12(b) zeigen, wie das Detektionslicht sich fortbewegt.
  • 13(a) zeigt, wie das Detektionslicht sich durch das Rohr bewegt und
  • 13(b) zeigt, wie nicht benötigte Lichtstrahlen unterbrochen werden.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG(Erstes Ausführungsbeispiel)

Im Folgenden wird ein Flüssigkeitssensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie in 1 gezeigt, besteht eine äußere Struktur des Flüssigkeitssensors gemäß dem Ausführungsbeispiel aus einem Grundkörpergehäuse 10 und einem Abdeckteil 20.

Das Grundkörpergehäuse 10 ist beispielsweise aus einem Hartharz ausgebildet. Das Grundkörpergehäuse 10 weist einen flachen plattenförmigen Bereich 11 und einen rohrförmigen Bereich 12 auf, welcher von dem flachen plattenförmigen Bereich 12 heraussteht. Zwei Bolzenlöcher 13 durchdringen den flachen plattenförmigen Bereich 11 in seiner Dickenrichtung an zwei Stellen. Das Grundkörpergehäuse 10 ist an einem Gegenstand S, wie zum Beispiel einer Wand, beispielsweise mittels durch die jeweiligen Bolzenlöcher 13 eingesetzter Bolzen (nicht dargestellt) befestigt. Die Bolzenlöcher 13 fungieren als Anbindebereiche.

Das Abdeckteil 20 ist an einem Öffnungsbereich des rohrförmigen Bereichs 12 des Grundkörpergehäuses 10 angebracht. Ein transparentes Rohr T als Messziel des Flüssigkeitssensors wird von Bereichen des Abdeckteils 20 gehalten, welche als äußere Bereiche des Flüssigkeitssensors außenseitig angeordnet sind. Eine Halterichtung des Rohrs T ist definiert als eine Richtung, in welcher das Rohr T von dem Abdeckteil 20 gehalten wird. Eine Anbringrichtung des Flüssigkeitssensors (des Grundkörpergehäuses 10) ist definiert als eine Richtung, in welcher der Flüssigkeitssensor (das Grundkörpergehäuse 10) an dem Gegenstand S angebracht ist, d.h. eine Richtung, welche zu der Oberfläche des Gegenstands S, an der das Grundkörpergehäuse 10 angebracht ist, senkrecht ist. Die Halterichtung des Rohrs T und die Anbringrichtung des Flüssigkeitssensors sind identisch.

Wie in 2 gezeigt, ist eine Sensoreinheit 30 zur Detektion eines Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins einer Flüssigkeit im Rohr T in dem rohrförmigen Bereich 12 des Grundkörpergehäuses 10 untergebracht. Die Sensoreinheit 30 weist einen Grundrahmen 31, einen Lichtemissionsrahmen 32 und einen Lichtrezeptionsrahmen 33 auf. Der Grundrahmen 31 ist schmal und erstreckt sich längs in eine Richtung. Der Lichtemissionsrahmen 32 und der Lichtrezeptionsrahmen 33 erstrecken sich in der gleichen Richtung (d.h. senkrecht zum Grundrahmen 31) jeweils von einem Endbereich beziehungsweise von dem anderen Endbereich des Grundrahmens 31 aus, wobei die Endbereiche in einer Längserstreckung des Grundrahmens 31 angeordnet sind.

Der Grundrahmen 31 umfasst einen Rahmenbodenbereich 31A, einen seitlichen Rahmenbereich 31B und einen Rahmenabdeckbereich 31C. Der Rahmenbodenbereich 31A ist mit einem Schaltungselement 34 zur Steuerung verschiedener Betriebszustände des Flüssigkeitssensors bestückt. Der seitliche Rahmenbereich 31B ist als rechteckiger Rahmen ausgebildet und umgibt das Schaltungselement 34. Der Rahmenabdeckbereich 31C schließt einen Montageraum des Schaltungselements 34 ab, welcher von dem Rahmenbodenbereich 31A und dem seitlichen Rahmenbereich 31B umschlossen ist. Der Rahmenabdeckbereich 31C ist schmal, er erstreckt sich längs in eine Richtung und ist an seinem in Längsrichtung ersten Ende und dem in Längsrichtung anderen Ende mit einem ersten Anbindebereich 35 und einem zweiten Anbindebereich 36 ausgestattet. Der erste Anbindebereich 35 und der zweite Anbindebereich 36 sind an dem Lichtemissionsrahmen 32 beziehungsweise dem Lichtrezeptionsrahmen 33 montiert. Der Lichtemissionsrahmen 32 und der Lichtrezeptionsrahmen 33 sind dadurch an dem die oben beschriebene Struktur aufweisenden Grundrahmen 31 befestigt.

Das Abdeckteil 20 ist derart in dem Grundkörpergehäuse 10 angebracht, dass es in einem Zustand, in dem die Sensoreinheit 30 in dem rohrförmigen Bereich 12 des Grundkörpergehäuses 10 untergebracht ist, die Öffnung des rohrförmigen Bereichs 12 des Grundkörpergehäuses 10 abschließt. Ein in dem Abdeckteil 20 ausgebildetes Einsetzloch 40 und ein in dem Grundkörpergehäuse 10 ausgebildetes Einsetzloch 41 sind in diesem Zustand miteinander fluchtend angeordnet. Ein Positionierstift 43 ist von außerhalb des Grundkörpergehäuses 10 in die so miteinander fluchtenden Einsetzlöcher 40, 41 eingesetzt. Der Positionierstift 43 dient dazu, die Sensoreinheit 30 an einer Gehäusestelle in dem rohrförmigen Bereich 12 des Grundkörpergehäuses 10 zu positionieren, indem diese von oben mit dem Rahmenabdeckbereich 31C des Grundrahmens 31 der Sensoreinheit 30 in Kontakt kommt.

Als nächstes wird der Aufbau des Abdeckteils 20 ausführlich beschrieben.

Wie in 3 gezeigt, ist das Abdeckteil 20 ein einstückiges Formteil, welches beispielsweise aus einem schwarzen Weichharz besteht. Das Abdeckteil 20 umfasst eine obere Wandung P, welche im Wesentlichen eine Rechteckform aufweist. Die obere Wandung P bildet in einer Mitte ihrer Längserstreckung eine Nut 50 aus, welche sich in der kürzeren Achsenrichtung der oberen Wandung P gerade von einem Ende zum anderen Ende der oberen Wandung P erstreckt. Zwei bogenförmig gekrümmte elastische Elemente 51A, 51B erstrecken sich, aus der Bodenfläche der Nut 50 herausragend, über die ganze Länge der Nut 50 in deren Längsrichtung. Die zwei elastischen Elemente 51A, 51 B dienen dazu, das Rohr T von zwei Seiten zu halten.

Wie in 4 gezeigt, weisen Endbereiche 56A, 56B der zwei elastischen Elemente 51A, 51B jeweils Öffnungsrandbereiche auf, zwischen denen das Rohr T einzusetzen beziehungsweise zu entnehmen ist. Die Endbereiche 56A, 56B der zwei elastischen Elemente 51A, 51B sind jeweils mit ersten zulaufenden Flächen P1 ausgebildet, deren Breite allmählich abnimmt, wenn sich eine Position in Richtung einer Einsetzrichtung des Rohrs T verändert, das heißt der Richtung von einer Seite der Enden der elastischen Elemente 51A, 51B zu deren Basisbereichen. Aufgrund der ersten zulaufenden Flächen P1 der Endbereiche 56A, 56B nimmt der Abstand zwischen den Endrandbereichen der zwei elastischen Elemente 51A, 51B in der Einsetzrichtung allmählich ab. Das heißt, die Endbereiche 56A, 56B der zwei elastisch Elemente 51A, 51B, zwischen denen das Rohr T einzusetzen und zu entnehmen ist, sind mit den jeweiligen ersten zulaufenden Flächen P1 ausgebildet, welche dafür sorgen, dass der Abstand zwischen den Endrandbereichen der zwei elastischen Elemente 51A, 51 B allmählich abnimmt, wenn sich die Position in dem Raum zwischen den zwei elastischen Elementen 51A, 51B nach innen verändert. Die elastischen Elemente 51A, 51B sind so ausgebildet, dass sie die jeweiligen Endbereiche 56A, 56B umfassen, welche quer zu der optischen Achse AX des Detektionslichts angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, ein Einsetzen und Entnehmen des Rohrs T zu ermöglichen. Der Endbereich 56A des elastischen Elements 51A weist eine dem elastischen Element 51B gegenüberliegende Schrägfläche auf, welche sich von dem elastischen Element 51B entfernt, wenn sich die Position in Richtung eines Endes des Endbereichs 56A verändert. In gleicher Weise weist der Endbereich 56B des elastischen Elements 51 B eine dem elastischen Element 51A gegenüberliegende Schrägfläche auf, welche sich von dem elastischen Element 51A entfernt, wenn sich die Position in Richtung des Endes des Endbereichs 56B verändert.

Wie in 5 gezeigt, weist jeder von den Endbereichen 56A, 56B der zwei elastischen Elemente 51A, 51B an den beiden jeweiligen Enden der Nut 50 in deren Längsrichtung angeordnete zweite zulaufende Flächen P2 auf, deren Breite abnimmt, wenn sich die Position von dem in Längsrichtung der Nut 50 gesehenen Ende der Nut 50 in Richtung einer Mitte verändert. Das heißt, der Endbereich 56A des elastischen Elements 51A weist zwei Schrägflächen auf, welche an den zwei jeweiligen, in Längsrichtung des Endbereichs 56A gesehenen Enden des Endbereichs 56A ausgebildet sind und sich einander annähern, wenn sich die Position in Richtung des Endes des Endbereichs 56A verändert. In gleicher Weise weist der Endbereich 56B des elastischen Elements 51B zwei Schrägflächen auf, welche an den zwei jeweiligen, in Längsrichtung des Endbereichs 56B gesehenen Enden des Endbereichs 56B ausgebildet sind und sich einander annähern, wenn sich die Position in Richtung des Endes des Endbereichs 56B verändert.

Die zwei elastischen Elemente 51A, 51B sind so ausgebildet, dass sie in einer jeweiligen, in Längsrichtung gesehenen Mitte Schlitze 52 aufweisen, welche sich jeweils von den unteren Bereichen der zwei elastischen Elemente 51A, 51B zu deren Enden erstrecken. Die Schlitze 52 erstrecken sich durch die zwei elastischen Elemente 51A, 51B hindurch in einer zu der Bodenfläche der Nut 50 senkrechten Richtung. Des Weiteren stehen die Schlitze 52 in Verbindung mit einer Ausnehmung 54, welche in einer unteren Wandung der Nut 50 ausgebildet ist. In anderen Worten, jedes der elastischen Elemente 51A, 51B weist den Schlitz 52 auf, welcher so ausgebildet ist, dass er sich quer zu der optischen Achse des Detektionslichts erstreckt, welche sich zwischen einem lichtemittierenden Element 37 und einem lichtrezipierenden Element 38 erstreckt und das elastische Element 51A oder das elastische Element 51B unterteilt.

Wie in 6 gezeigt, liegen das lichtemittierende Element 37 und das lichtrezipierende Element 38 einander gegenüber, wobei in einem Zustand, in dem das Abdeckteil 20 in dem Grundkörpergehäuse 10 eingepasst ist, die Schlitze 52 zwischen dem lichtemittierenden Element 37 und dem lichtrezipierenden Element 38 angeordnet sind. Das lichtemittierende Element 37 und das lichtrezipierende Element 38 dienen als lichtemittierende Einheit beziehungsweise lichtrezipierende Einheit. Vom lichtemittierenden Element 37 in einer quer zu den Erstreckungsrichtungen der Schlitze 52 verlaufenden Richtung emittiertes Detektionslicht fällt durch ein Durchgangsloch 55A des Abdeckteils 20 in die Nut 50. In der Nut 50 durchläuft das Detektionslicht den Raum zwischen den zwei elastischen Elementen 51A, 51B und durch die darin ausgebildeten Schlitze 52. Nach Durchlaufen des elastischen Elements 51B passiert das Detektionslicht ein Durchgangsloch 55B des Abdeckteils 20 und wird von dem lichtrezipierenden Element 38 detektiert. Das heißt, die Schlitze 52 sind auf der optischen Achse AX des Detektionslichts ausgebildet, welche sich zwischen dem lichtemittierenden Element 37 und dem lichtrezipierenden Element 38 erstreckt.

Wie in den 7(a) und 7(b) gezeigt, erreicht von dem lichtemittierenden Element 37 in einem Zustand, in dem das transparente Rohr T von den zwei elastischen Elementen 51A, 51B gehalten wird, emittiertes Detektionslicht eine äußere Umfangsfläche des Rohrs T über den einen der Schlitze 52, durchläuft das Rohr T, indem es das Innere des Rohrs T durchquert, und wird von dem lichtrezipierenden Element 38 detektiert.

Bei einer Lichtausbreitung wie oben beschrieben ist eine Art und Weise der Brechung des Detektionslichts SL abhängig von einer Differenz zwischen dem Brechungsindex des Materials des Rohrs T und dem Brechungsindex eines in dem Rohr T vorhandenen Mediums.

Ist, wie in 7(a) gezeigt, das Innere des Rohrs T mit einer Flüssigkeit L gefüllt ist, so ist die Differenz der Brechungsindices relativ gering, da der Brechungsindex der Flüssigkeit L größer ist als derjenige von Luft A. Infolgedessen ist ein Anteil des von dem lichtemittierenden Element 37 emittierten Detektionslichts SL, welcher das lichtrezipierende Element 38 aufgrund der Lichtbrechung an der Grenzfläche zwischen dem Rohr T und der Flüssigkeit L nicht erreicht, relativ gering.

Ist, wie in 7(b) gezeigt, das Innere des Rohrs T aufgrund einer Luftblase oder dgl. mit Luft A gefüllt, so ist die Differenz der Brechungsindizes relativ groß, da der Brechungsindex der Luft A geringer ist als derjenige der Flüssigkeit L. Infolgedessen ist ein Anteil des von dem lichtemittierenden Element 37 emittierten Detektionslichts SL, welcher das lichtrezipierende Element 38 aufgrund der Lichtbrechung an der Grenzfläche zwischen dem Rohr T und der Luft A nicht erreicht, relativ hoch.

Angesichts der oben beschriebenen Gegebenheiten wird in dem Ausführungsbeispiel eine von dem lichtrezipierenden Element 38 detektierte Lichtmenge mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Liegt die rezipierte Lichtmenge unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts, kann daraus geschlossen werden, dass das Innere des Rohrs T mit Luft A gefüllt ist. Genauer gesagt, das lichtrezipierende Element 38 gibt ein Signal aus, dessen Pegel einer rezipierten Lichtmenge entspricht. Ein das auf dem Grundrahmen 31 angebrachte Schaltungselement 34 (vgl. 2) aufweisender Detektionsschaltkreis vergleicht einen Pegel des von dem lichtrezipierenden Element 38 ausgegebenen Signals (beispielsweise einen Spannungswert) mit einem Schwellenwert und erzeugt abhängig von dem Vergleichsergebnis ein Detektionssignal. Anhand des Detektionssignals kann ermittelt werden, ob das in dem Rohr T vorhandene Medium eine Flüssigkeit L oder Luft A ist.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Flüssigkeitssensors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Jedes der elastischen Elemente 51A, 51B ist durch den in seiner, in Längsrichtung gesehenen Mitte ausgebildeten Schlitz 52 in der gleichen Richtung in mehrere Teile aufgeteilt. Dadurch sind die zwei elastischen Elemente 51A, 51 B leichter elastisch verformbar und sie werden mit dem Rohr T in engeren Kontakt gebracht als in einem Fall, in dem sie sich über ihre ganze Länge durchgehend in ihre jeweilige Längsrichtung erstrecken.

Darüber hinaus dienen die zum Halten des Rohrs T ausgebildeten Schlitze 52 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch als Bestandteile des optischen Pfads des Detektionslichts SL, welches erforderlich ist, um in dem Rohr T eine Flüssigkeit optisch zu detektieren. Infolgedessen sind die zwei elastischen Elemente 51A, 51B mit einer höheren Festigkeit ausgebildet als in einem Fall, in dem sie einzeln mit Schlitzen 52 oder Durchgangslöchern, um Bestandteile eines optischen Pfads eines solchen Detektionslichts SL zu bilden, ausgebildet sind.

Auf diese Weise bietet das oben beschriebene Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile:

  1. (1) Da die zwei elastischen Elemente 51A, 51B des Abdeckteils 20 durch die jeweiligen Schlitze 52 in Längsrichtung des Rohrs T unterteilt sind, so dass sie leicht in engen Kontakt mit dem Rohr T bringbar sind, kann das Rohr T auf einfache Weise darin eingepasst werden und die Kraft zum Halten des Rohrs T kann gesteigert werden. Des Weiteren dienen die jeweils zur Unterteilung der elastischen Elemente 51A, 51B ausgebildeten Schlitze 52 auch als Bestandteile des optischen Pfads des Detektionslichts SL. Somit ist es nicht erforderlich, Durchgangslöcher oder dergleichen separat auszubilden, um Bestandteile eines optischen Pfads des Detektionslichts SL zu sichern, und eine Festigkeit der elastischen Elemente 51A, 51B wird dadurch nicht verringert. Dies ist auch wirksam zur Steigerung der das Rohr T haltenden Kraft.
  2. (2) Jeder der Endbereiche 56A, 56B der zwei elastischen Elemente 51A, 51B, zwischen welchen Endbereichen 56A, 56B das Rohr T eingesetzt und entnommen wird, weist die erste zulaufende Fläche P1 auf, deren Breite sich von einem Äußeren des Raums zwischen den zwei elastischen Elementen 51A, 51B in Richtung zu dessen Innerem hin allmählich verringert. Dies führt dazu, dass das Rohr T zwischen den zwei elastischen Elementen 51A, 51B gehalten und gleichzeitig durch die ersten zulaufenden Flächen P1 geführt ist. Dadurch kann das Rohr T auf einfache Weise von dem Abdeckteil 20 gehalten werden.
  3. (3) Jeder der Endbereiche 56A, 56B der zwei elastischen Elemente 51A, 51 B weist an den zwei Enden in Längsrichtung des Rohrs T jeweils die zweiten zulaufenden Flächen P2 auf, deren jeweilige Breite in einer Richtung von den Enden in Längsrichtung des Rohrs T zu der Mitte hin allmählich abnimmt. Wenn das Rohr T zwischen den zwei elastischen Elementen 51A, 51B, in seiner Längsrichtung gesehen, von einem Ende zu dem anderen Ende gehalten wird, ist aufgrund dessen das Rohr T gehalten und zugleich mittels der zweiten zulaufenden Flächen P2 geführt. Auf diese Weise wird ein Halten des Rohrs T durch das Abdeckteil 20 noch weiter vereinfacht.
  4. (4) Die Schlitze 52 erstrecken sich durch die zwei elastischen Elemente 51A, 51B hindurch in der Einsetz-/Entnahmerichtung des Rohrs T und die Ausnehmung 54 ist in der Fläche des Abdeckteils 20, aus der die zwei elastischen Elemente 51A, 51B herausstehen, so ausgebildet, dass sie mit den Schlitzen 52 in Verbindung steht. Aufgrund dessen wird, sogar wenn ein Teil des Detektionslichts, welcher den einen Schlitz 52 passiert hat, dann den einen Schlitz 52 verlässt und sich von der optischen Achse AX fortbewegt, dieser Teil des Detektionslichts in der Ausnehmung 54 des Abdeckteils 20 gestreut und reflektiert, nachdem er den einen Schlitz 52 passiert hat. Somit kann ein fehlerhaftes Eintreten eines solchen Teils des Detektionslichts in das lichtrezipierende Element 38 vermieden werden.
  5. (5) Das Abdeckteil 20 ist ein Teil, welches an dem die für das Anbringen des Flüssigkeitssensors an dem Gegenstand S vorgesehenen Bolzenlöcher 13 aufweisenden Grundkörpergehäuse 10 angebracht ist, und das Material des Grundkörpergehäuses 10 weist eine höhere Steifigkeit auf als das Abdeckteil 20. Dadurch kann der Flüssigkeitssensor stabil an dem Gegenstand S angebracht werden, da das Grundkörpergehäuse 10 aus einem Material mit relativ hoher Steifigkeit besteht.
  6. (6) Das Rohr T wird von dem Abdeckteil 20 in der gleichen Richtung gehalten, in welcher das Grundkörpergehäuse 10 an dem Gegenstand S angebracht ist. Infolgedessen kann, beispielsweise in einem Fall, in dem das Rohr T als Detektionsziel des Flüssigkeitssensors quer über eine Wandfläche eines Raums geführt ist, das Grundkörpergehäuse 10 unmittelbar zum Beispiel an der einen Gegenstand S darstellenden Wandfläche des Raums angebracht werden. Da ferner ein Anbringen des Grundkörpergehäuses 10 und ein Halten des Rohrs T aus der gleichen Richtung erfolgen, können diese einfach ausgeführt werden.
  7. (7) Das Abdeckteil 20 kann aus einem schwarzen Harzwerkstoff bestehen. Dadurch verringert sich ein Ausmaß einer Streuung und Reflexion desjenigen Anteils des Detektionslichts SL, welcher den einen Schlitz 52 durchlaufen hat, durch das Abdeckteil 20, wodurch ein fehlerhafter Eintritt eines solchen Anteils des Detektionslichts SL in das lichtrezipierende Element 38 vermieden werden kann.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Im Folgenden wird ein Flüssigkeitssensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Bauteile, welche auch im ersten Ausführungsbeispiel vorkommen, erhalten die gleichen Bezugszeichen wie in diesem, wobei deren jeweilige Beschreibung ganz oder teilweise entfällt.

Wie in 8 gezeigt, besteht ein äußerer Aufbau des Flüssigkeitssensors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Grundkörpergehäuse 10 und einem Abdeckteil 70. Das Abdeckteil 70 hat die Funktion eines Haltemittels. Das Abdeckteil 70 ist an einem Öffnungsbereich eines rohrförmigen Bereichs 12 des Grundkörpergehäuses 10 angebracht. Das Abdeckteil 70 kann beispielsweise aus einem schwarzen Harzwerkstoff bestehen, wie es bei dem im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Abdeckteils 20 der Fall ist.

Wie in 9 gezeigt, ist in dem rohrförmigen Bereich 12 des Grundkörpergehäuses 10 eine Sensoreinheit 30 untergebracht. Die Sensoreinheit 30 weist einen Grundrahmen 31, einen Lichtemissionsrahmen 32 und einen Lichtrezeptionsrahmen 33 auf. Der Grundrahmen 31 umfasst einen Rahmenbodenbereich 31A, einen seitlichen Rahmenbereich 31B und einen Rahmenabdeckbereich 31C.

Das Abdeckteil 70 und die Sensoreinheit 30 sind an dem Grundkörpergehäuse 10 mittels eines Positionierstifts 43 befestigt, welcher durch ein Einsetzloch 41 des Grundkörpergehäuses 10 eingesetzt ist. Ein Einsetzloch 40 ist in dem Abdeckteil 70 ausgebildet. Das Abdeckteil 70 wird so in das Grundkörpergehäuse 10 eingesetzt, dass sein Einsetzloch 40 mit dem Einsetzloch 41 des Grundkörpergehäuses 10 fluchtend angeordnet ist. Der Positionierstift 43 wird durch das Einsetzloch 41 des Grundkörpergehäuses 10 und das Einsetzloch 40 des Abdeckteils 70 gesteckt.

Wie in 8 gezeigt, ist eine obere Wandung P des Abdeckteils 70 annähernd rechteckförmig. Eine Nut 50 ist von der oberen Wandung P ausgehend in Richtung des Grundkörpergehäuses 10 ausgebildet. Die Nut 50 ist in einer in Längsrichtung gesehenen Mitte der oberen Wandung P so ausgebildet, dass sie sich gerade von einem zum anderen, in Richtung der kürzeren Achse der oberen Wandung P gesehenen, Ende der oberen Wandung P erstreckt. In der Nut 50 sind zwei elastische Elemente 71A, 71B angeordnet. Die zwei elastischen Elemente 71A, 71B erstrecken sich von einer Bodenfläche der Nut 50 in Richtung des Öffnungsendbereichs der Nut 50, das heißt in Richtung der oberen Wandung P. Die zwei elastischen Elemente 71A, 71B erstrecken sich, in Längsrichtung der Nut 50 gesehen, über deren gesamte Länge (das heißt von einem Ende zum anderen Ende). Die zwei elastischen Elemente 71A, 71B sind bogenförmig gekrümmt. Die zwei elastischen Elemente 71A, 71B weisen einander gegenüberliegende, gekrümmte innere Umfangsflächen auf. Die zwei elastischen Elemente 71A, 71 B sind entsprechend einem äußeren Durchmesser des von ihnen zu haltenden Rohrs T gekrümmt.

Wie in 11 gezeigt, weisen Endbereiche 76A, 76B der zwei elastischen Elemente 71A, 71B jeweils Öffnungsrandbereiche auf, zwischen denen das Rohr T einzusetzen beziehungsweise zu entnehmen ist. Die Endbereiche 76A, 76B der zwei elastischen Elemente 71A, 71B sind jeweils mit ersten zulaufenden Flächen P1 ausgebildet, deren Breite sich allmählich verringert, wenn sich eine Position in Richtung der Einsetzrichtung des Rohrs T verändert, das heißt, in einer Richtung von Endbereichen der elastischen Elemente 71A, 71B zu deren Basisbereichen. Aufgrund der ersten zulaufenden Flächen P1 der Endbereiche 76A, 76B nimmt der Abstand zwischen den Endrandbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B in Einsetzrichtung allmählich ab. Das heißt, die Endbereiche der zwei elastischen Elemente 71A, 71B, zwischen denen das Rohr T einzusetzen und zu entnehmen ist, weisen die jeweiligen ersten zulaufenden Flächen P1 auf, welche dafür sorgen, dass ein Abstand zwischen den Endrandbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B allmählich abnimmt, wenn sich die Position in dem Raum zwischen den zwei elastischen Elementen 71A, 71B nach innen verändert.

Die zwei elastischen Elemente 71A, 71B weisen jeweils in ihrer, in Längsrichtung gesehenen Mitte Schlitze 52 auf, welche sich jeweils von den Basisbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B zu deren Enden erstrecken. Die Schlitze 52 erstrecken sich durch die zwei elastischen Elemente 71A, 71B hindurch in einer zu der Bodenfläche der Nut 50 senkrechten Richtung. Des Weiteren stehen die Schlitze 52 in Verbindung mit einer Ausnehmung 54, welche in der unteren Wandung der Nut 50 ausgebildet ist.

Wie in 11 gezeigt, liegen ein lichtemittierendes Element 37 und ein lichtrezipierendes Element 38 einander gegenüber. Die optische Achse AX fällt zusammen mit einer (als Strichpunktlinie abgebildeten) Geraden, welche das lichtemittierende Element 37 und das lichtrezipierende Element 38 verbindet. Die Schlitze 52 sind in der optischen Achse AX angeordnet.

Wie in 11 gezeigt, weist das Abdeckteil 70 Durchgangslöcher 55A, 55B auf, welche auf der optischen Achse AX angeordnet sind. Zum Beispiel sind die Durchgangslöcher 55A, 55B Teilbereiche von Schlitzen 57A, 57B, welche jeweils in die Nut 50 begrenzenden Seitenwandungen 56A, 56B ausgebildet sind. Die innere Seitenflächen 50A, 50B der Nut 50 aufweisenden Seitenwandungen 56A, 56B weisen in ihrer jeweiligen, in Längsrichtung gesehenen Mitte die jeweiligen Schlitze 57A, 57B auf, welche sich in der gleichen Richtung erstrecken wie die oben beschriebenen Schlitze 52.

Wie in 10 gezeigt, erstreckt sich der Schlitz 57A durch die Seitenwandung 56A hindurch, welche das mit einem Raum 58A, in dem das lichtemittierende Element 37 angeordnet ist (vgl. 11), und dem Innenraum der Nut 50 in Verbindung stehende Durchgangsloch 55A aufweist. In gleicher Weise erstreckt sich der Schlitz 57B durch die Seitenwandung 56B hindurch, welche das mit einem Raum 58B, in dem das lichtrezipierende Element 38 angeordnet ist (vgl. 11), und dem Innenraum der Nut 50 in Verbindung stehende Durchgangsloch 55B aufweist.

Wie in 10 gezeigt, sind in den jeweiligen Schlitzen 52 Lichtschutzbereiche 72A, 72B ausgebildet. Der Lichtschutzbereich 72A ist zwischen den zwei durch den einen Schlitz 52 getrennten Teilbereichen des elastischen Elements 71A ausgebildet. In gleicher Weise ist der Lichtschutzbereich 72B zwischen den zwei durch den anderen Schlitz 52 getrennten Teilbereichen des elastischen Elements 71B ausgebildet. Das heißt, die Lichtschutzbereiche 72A, 72B sind jeweils in einem Bereich der elastischen Elemente 71A, 71B in den Schlitzen 52 angeordnet. Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B sind an die jeweiligen elastischen Elemente 71A, 71B in deren Längsrichtungen anschließend angeordnet. Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B weisen jeweils zwei Seitenflächen auf, um das Rohr T von zwei Seiten in einer anderen Stellung zu halten als dies von den zwei elastischen Elementen 71A, 71B realisiert wird.

Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B erstrecken sich gerade von der Bodenfläche der Nut 50 in Richtung von Endbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B. Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B sind derart ausgebildet, dass ihre Enden sich mit der äußeren Umfangsfläche des von den zwei elastischen Elementen 71A, 71B gehaltenen Rohrs T (nicht dargestellt) in Kontakt befinden. Beispielsweise können die Lichtschutzbereiche 72A, 72B in den jeweiligen Schlitzen 52 angeordnet und mit den jeweiligen elastischen Elementen 71A, 71 B einstückig ausgebildet sein.

Auf den jeweiligen Seitenwandungen 56A, 56B sind Lichtschutzbereiche 73A, 73B angeordnet. Wie in 8 gezeigt, ist der Lichtschutzbereich 73A so ausgebildet, dass er sich über den in der Seitenwandung 56A ausgebildeten Schlitz 57A erstreckt. In gleicher Weise ist der Lichtschutzbereich 73B so ausgebildet, dass er sich über den in der Seitenwandung 56B ausgebildeten Schlitz 57B erstreckt (vgl. 10).

Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B unterbrechen Anteile des von dem lichtemittierenden Element 37 emittierten Lichts. Bei dem vorliegenden Flüssigkeitssensor variiert ein von Flüssigkeit L durchströmter Bereich des Rohrs T in Abhängigkeit von einem Vorhandensein/Nichtvorhandensein einer Flüssigkeit L. Dementsprechend variiert die rezipierte Lichtmenge an Detektionslicht SL, welche nach Durchlaufen des Innenraums des Rohrs T von dem lichtrezipierenden Element 38 detektiert wird. Entsprechend der von dem lichtrezipierenden Element 38 rezipierten Lichtmenge zieht der Flüssigkeitssensor eine Schlussfolgerung, ob das Innere des Rohrs T mit Flüssigkeit L oder Luft A gefüllt ist. Das heißt, in Abhängigkeit von der durch das lichtrezipierende Element 38 rezipierten Lichtmenge zieht der Flüssigkeitssensor eine Schlussfolgerung bezüglich eines Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins von Flüssigkeit L. Somit ist Licht, welches den von Flüssigkeit L zu durchströmenden Raum nicht durchläuft, für die Detektion nicht erforderlich. Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B sind dazu vorgesehen, Licht (einen nicht erforderlichen Lichtstrahl) von dem durch das lichtemittierende Element 37 emittierten Licht zu unterbrechen, mit der Ausnahme von Licht, welches den von Flüssigkeit zu durchströmenden Raum des Rohrs T, d.h. den Innenraum des Rohrs T, durchläuft.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des Flüssigkeitssensors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Beim Durchgang durch eine Grenzfläche zwischen zwei Medien wird Detektionslicht SL in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den Brechungsindizes der zwei Medien gebrochen.

Die 12(a) und 12(b) stellen schematisch das lichtemittierende Element 37, das lichtrezipierende Element 38, das Rohr T und die Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B dar. 12(a) zeigt einen Fall, in dem das Innere des Rohrs T mit Flüssigkeit L gefüllt ist. 12(b) zeigt einen anderen Fall, in dem das Innere des Rohrs T aufgrund einer Luftblase oder dergleichen mit Luft A gefüllt ist.

Die Differenz zwischen dem Brechungsindex des Rohrs T und dem Brechungsindex der Flüssigkeit L ist kleiner als zwischen den Brechungsindizes des Rohrs T und der Luft A. In dem in 12(a) gezeigten Fall durchläuft folglich von dem lichtemittierenden Element 37 emittiertes Detektionslicht SL das Rohr T und die Flüssigkeit L annähernd gerade und wird daher von dem lichtrezipierenden Element 38 nicht detektiert. In dem anderen, in 12(b) gezeigten Fall wird von dem lichtemittierenden Element 37 emittiertes Detektionslicht SL an der inneren Umfangsfläche Ta des Rohrs T gebrochen und bewegt sich annähernd parallel zur optischen Achse AX fort. Dann wird das Detektionslicht SL an der inneren Umfangsfläche Ta und an der äußeren Umfangsfläche Tb des Rohrs T gebrochen und wird von dem lichtrezipierenden Element 38 detektiert.

Das lichtrezipierende Element 38 gibt ein Signal aus, welches einen einer rezipierten Lichtmenge entsprechenden Pegel aufweist. Der Pegel des Signals (beispielsweise ein Spannungswert) wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein Detektionssignal mit einem einem Vergleichsergebnis entsprechenden Pegel wird erzeugt. Der Pegel des Detektionssignals ist abhängig von dem in dem Rohr T vorhandenen Medium. Auf diese Weise kann aus dem Pegel des Detektionssignals auf das in dem Rohr T (d.h. in einem von Detektionslicht SL durchlaufenen Bereich) vorhandene Medium geschlossen werden.

Es kann vorkommen, dass von dem lichtemittierenden Element 37 emittiertes Detektionslicht SL von dem lichtemittierenden Element 37 aus radial gestreut wird. Sind die Differenz zwischen den Brechungsindizes und der Einfallswinkel auf die Grenzfläche in bestimmten Bereichen angesiedelt, kann ein Fall auftreten, in dem das Detektionslicht SL reflektiert wird.

Wie in 13(a) gezeigt, wird ein nicht erforderlicher (als Strichpunktlinie angedeuteter) Lichtstrahl Sa an der inneren Umfangsfläche Ta und der äußeren Umfangsfläche Tb des Rohrs T reflektiert und kommt am lichtrezipierenden Element 38 an. Das heißt, der nicht erforderliche Lichtstrahl Sa durchläuft denjenigen Bereich des Rohrs T, welcher sich näher an der Bodenfläche der Nut 50 (d.h. näher an den Basisbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B) befindet als die innere Umfangsfläche Ta, und durchläuft nicht das Medium (in dieser Figur: die Luft A). Der nicht erforderliche (als Strich-Zweipunkt-Linie angedeutete) Lichtstrahl Sb durchläuft denjenigen Bereich des Rohrs T, welcher sich näher an den Endbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B befindet als die innere Umfangsfläche Ta, und kommt an dem lichtrezipierenden Element 38 an. Das heißt, der nicht benötigte Lichtstrahl Sb durchläuft nicht das Medium (die Luft A). Die nicht benötigten Lichtstrahlen Sa und Sb werden nicht durch das in dem Rohr T vorhandene Medium beeinflusst. Das heißt, sie sind Lichtstrahlen (nicht benötigte Lichtstrahlen), welche für eine Detektion des Mediums nicht erforderlich sind.

Diese nicht benötigten Lichtstrahlen werden auch dann durch das lichtrezipierende Element 38 detektiert, wenn das Innere des Rohrs T mit Flüssigkeit L gefüllt ist (vgl. 12(a)). Aufgrund dessen nimmt die Differenz zu einer Detektionslichtmenge ab, welche in einem Fall erhalten wird, in welchem das Innere des Rohrs T mit Luft A gefüllt ist (vgl. 12(b)), und eine Vorgabe eines Schwellenwerts wird dadurch erschwert. Falls ein unangemessener Schwellenwert vorgegeben wird, kann ein falscher Schluss gezogen werden.

Wie in 13(b) gezeigt, unterbrechen die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Lichtschutzbereiche 72A und 73A die nicht benötigten Lichtstrahlen Sa und Sb. Folglich erreichen die nicht benötigten Lichtstrahlen Sa und Sb das lichtrezipierende Element 38 nicht und die Detektionslichtmenge des lichtrezipierenden Elements 38 variiert daher in Abhängigkeit von dem in dem Rohr T vorhandenen Medium (Flüssigkeit L oder Luft A). Aufgrund dessen wird eine Differenz zwischen den Detektionslichtmengen so groß, dass eine Wahrscheinlichkeit einer falschen Schlussfolgerung reduziert werden kann. Außerdem kann durch eine große Differenz zwischen den Detektionslichtmengen eine Vorgabe eines Schwellenwerts vereinfacht werden.

In 13(b) geben gestrichelte Linien die optischen Pfade der nicht benötigten Lichtstrahlen Sa und Sb wieder. Die Lichtschutzbereiche 72B und 73B sind in diesen optischen Pfaden angeordnet. Es kann vorkommen, dass Streulicht (diffus reflektiertes Licht) einen durch eine gestrichelte Linie angegebenen optischen Pfad einschlägt. Solches Streulicht führt zu einer Veränderung der von dem lichtrezipierenden Element 38 detektierten Lichtmenge, also zu einer externen Störung. Die Lichtschutzbereiche 72B und 73B unterbrechen derartiges Streulicht und verhindern dadurch eine Veränderung der detektierten Lichtmenge. Auf diese Weise kann eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens einer falschen Schlussfolgerung aufgrund von Streulicht und dergleichen reduziert werden.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel bietet die folgenden Vorteile:

  • (11) Die gleichen Vorteile wie die Vorteile (1), (2) und (4) bis (7) des ersten Ausführungsbeispiels.
  • (12) Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B unterbrechen Anteile des von dem lichtemittierenden Element 37 emittierten Lichts. Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B sind so angeordnet, dass sie Licht (einen nicht erforderlichen Lichtstrahl) unterbrechen, ausgenommen Licht, welches den Raum, durch welchen in dem Rohr T Flüssigkeit L fließen soll, das heißt, den Innenraum des Rohrs T, durchläuft. Die nicht benötigten Lichtstrahlen Sa und Sb erreichen also das lichtrezipierende Element 38 nicht. Die von dem lichtrezipierenden Element 38 detektierte Lichtmenge variiert also in Abhängigkeit von dem in dem Rohr T vorhandenen Medium (Flüssigkeit L oder Luft A). Daraus ergibt sich eine große Differenz zwischen den detektierten Lichtmengen und eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer falschen Schlussfolgerung kann reduziert werden.
  • (13) Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B sind jeweils in den die elastischen Elemente 71A, 71B unterteilenden Schlitzen 52 angeordnet. Von dem lichtemittierenden Element 37 emittiertes Detektionslicht SL passiert die Schlitze 52. Aufgrund dessen unterbrechen die in den jeweiligen Schlitzen 52 angeordneten Lichtschutzbereiche 72A, 72B in einfacher Weise einen Anteil des Detektionslichts SL.
  • (14) Die Lichtschutzbereiche 72A, 72B sind jeweils in den die elastischen Elemente 71A, 71B unterteilenden Schlitzen 52 angeordnet. Von dem lichtemittierenden Element 37 emittiertes Licht (Emissionslicht) breitet sich radial aus. Das Emissionslicht umfasst Detektionslicht SL, welches dazu vorgesehen ist, den von Flüssigkeit L zu durchströmenden Innenraum des Rohrs T zu durchlaufen, sowie einen nicht erforderlichen Lichtstrahl Sa, welcher nicht dazu vorgesehen ist, den Innenraum des Rohrs T zu durchlaufen. Indem die Lichtschutzbereiche 72A, 72B so angeordnet sind, dass sie mit dem Rohr T in Verbindung stehen, kann ein durch die Lichtschutzbereiche 72A, 72B unterbrochener Anteil des Detektionslichts SL verringert werden, während der nicht benötigte Lichtstrahl Sa unterbrochen wird. Das heißt, eine Verringerung der Lichtmenge von Detektionslicht SL kann verhindert werden.

Die oben genannten Ausführungsbeispiele können wie folgt realisiert werden:

  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann eine Farbe des Materials des Abdeckteils 20 von Schwarz verschieden sein.
  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Richtung, in der das Grundkörpergehäuse 10 an dem Gegenstand S angebracht ist, und die Richtung, in der das Rohr T von den zwei elastischen Elementen 51A, 51 B beziehungsweise 71A, 71B gehalten wird, voneinander verschieden sein.
  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann auf eine in der unteren Wandung der Nut 50 ausgebildete Ausnehmung 54 verzichtet werden.
  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann jeder der Endbereiche der zwei elastischen Elemente 51A, 51 B eine Endfläche aufweisen, deren Breite in Längsrichtung des Rohrs T über dessen ganze Länge konstant ist.
  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Endbereiche der elastischen Elemente 51A, 51B beziehungsweise 71A, 71 B jeweilige Endflächen aufweisen, welche sich gerade in der Einsetzrichtung/Entnahmerichtung des Rohrs T erstrecken.
  • - Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen liegen das lichtemittierende Element 37 und das lichtrezipierende Element 38 nicht notwendigerweise einander gegenüber; sie können so angeordnet sein, dass eine Richtung, in der Detektionslicht von dem lichtemittierenden Element 37 emittiert wird, quer zu der Richtung verläuft, in welcher das Detektionslicht auf das lichtrezipierende Element 38 fällt.
  • - Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann auf die Lichtschutzbereiche 73A, 73B verzichtet werden. Die von dem lichtemittierenden Element 37 emittierte Menge an Detektionslicht SL nimmt ab, wenn der Winkel zur optischen Achse größer wird. Es kann daher vorkommen, dass eine Lichtmenge desjenigen Anteils des Detektionslichts, welcher einen Bereich des Rohrs T passiert, der näher an Endbereichen der zwei elastischen Elemente 71A, 71B liegt als die innere Umfangsfläche Ta, ein Ergebnis einer Schlussfolgerung bezüglich eines Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins einer Flüssigkeit L weniger beeinflusst. Somit kann bei einem Flüssigkeitssensor, welcher ein ein derartiges Detektionslicht SL emittierendes lichtemittierendes Element 37 verwendet, auf die Lichtschutzbereiche 73A, 73B verzichtet werden.
  • - Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann auf die auf der Seite des lichtrezipierenden Elements 38 angeordneten Lichtschutzbereiche 72B und 73B verzichtet werden. Alternativ kann auf die auf der Seite des lichtemittierenden Elements 37 angeordneten Lichtschutzbereiche 72A und 73A verzichtet werden.
  • - Beim zweiten Ausführungsbeispiel unterbrechen die in der Nähe des Rohrs T angeordneten Lichtschutzbereiche 72A, 72B, 73A, 73B einen nicht erforderlichen Lichtstrahl. Aufgrund dessen können Größen und Formen der Durchgangslöcher 55A, 55B des Abdeckteils 70 zweckentsprechend modifiziert werden.
  • - Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann jedes der elastischen Elemente 71A, 71B, wie im ersten Ausführungsbeispiel die elastischen Elemente 51A, 51B, jeweils an seinem Ende zweite zulaufende Flächen P2 aufweisen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 08293234 A [0003]