JPH0656765U - 静電容量センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各電極間にベーパが滞在するのを防止し、ア
ルコール混合液体の静電容量を高精度に測定する。 【構成】 各電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃから同軸筒状に形成
された一側電極部２と、各電極５Ａ，５Ｂ，５Ｃから同
軸筒状に形成された他側電極部５とを、互い違いに組合
わせ、各電極部２，５間に検出用流路６を設ける構成と
した。そして、流入口７からアルコール混合ガソリンが
流入すると、このアルコール混合ガソリンは検出用流路
６内を流通するから、アルコール混合ガソリン中のベー
パも強制的に流出口８に向けて排出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばアルコール混合ガソリン等のアルコール混合液体中のアルコ ール濃度等を測定するのに用いて好適な静電容量センサに関し、特に複数の電極 を同軸筒状に配設してなる静電容量センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、環境保護の要請により、ガソリンにアルコールを混合してなるアルコー ル混合液体としてのアルコール混合ガソリンを用いる自動車用エンジンが開発さ れているが、アルコールの濃度によって空燃比が異なるため、エンジンの燃料配 管の途中等に、アルコール混合ガソリンの静電容量（誘電率）に基づいてアルコ ール濃度を測定する静電容量センサを設けるようになっている。

【０００３】 そして、この種の静電容量センサとしては、複数の電極を同軸円筒状に配設し たものが、例えば実開平１−９９０５６号公報、実開平１−９９０５７号公報お よび実開平１−９７２５５号公報等によって知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した各従来技術による静電容量センサは、筒状ないし半筒状の 電極を同軸状に配設することにより、各電極間に介在するアルコール混合ガソリ ンの静電容量を検出し、この静電容量に基づいてアルコール混合ガソリン中のア ルコール濃度を測定するものである。

【０００５】 しかし、実開平１−９９０５６号公報および実開平１−９９０５７号公報に示 す静電容量センサは、電極間距離が狭いから、該各電極間に侵入したベーパが抜 けにくく、該ベーパの分だけ静電容量が変化してしまい、静電容量の検出精度や 信頼性が大幅に低下するという問題がある。特に、これらの各従来技術による静 電容量センサにあっては、電極に多数の小孔を穿設しているものの、これらの小 孔は各電極間にアルコール混合ガソリンを導入するための穴にしか過ぎないため 、アルコール混合ガソリン中のベーパを抜くのが難しいという問題がある。

【０００６】 一方、実開平１−９７２５５号公報に示す静電容量センサでは、上述した問題 を解決すべく、半筒状電極の対向面に上下に貫通するベーパ抜き用の開口部を設 けているが、このベーパ抜き用開口部のために、全体構造が複雑化し、部品点数 や組立工数が増大し、製造コストが大幅に上昇するという問題がある。

【０００７】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、各電極間にベーパが 滞在するのを効果的に防止して、アルコール混合液体の静電容量を高精度に測定 することができ、組立性等を向上できるようにした静電容量センサを提供するこ とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成は、複数の電極を同軸 筒状に配設してなる一側電極部と、該一側電極部に対向して設けられ、該一側電 極部の各電極と互い違いに組合わされる複数の電極を同軸筒状に配設してなる他 側電極部と、前記一側電極部と該他側電極部との間に設けられ、内部にアルコー ル混合液体を流通させる検出用流路と、該検出用流路の流入側に設けられた流入 口と、前記検出用流路の流出側に設けられた流出口とからなる。

【０００９】 また、前記流入口と流出口とを接続するバイパス流路を設けてもよい。

【００１０】

【作用】

上記構成により、流入口から検出用流路内に流入したアルコール混合液体は、 該検出用流路を流通する間に一側電極部と他側電極部によってその静電容量が検 出され、ベーパと共に流出口から流出する。

【００１１】 また、流入口と流出口とを接続するバイパス流路を設ければ、アルコール混合 液体の大部分がベーパと共にバイパス流路に流入し、流出口から流出する。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４に基づき、自動車用エンジンに使用さ れるアルコール混合ガソリンのアルコール濃度を測定する場合を例に挙げて説明 する。

【００１３】 図において、１は自動車用エンジンの燃料配管（図示せず）の途中に設けられ た電極本体を示し、該電極本体１は、後述の一側電極部２と他側電極部５とから 同軸筒状に形成されている。そして、該電極本体１は、発振回路、周波数ー電圧 変換回路、増幅回路（いずれも図示せず）と接続され、各電極部２，５間で検出 した静電容量をこれらの各回路に出力するものである。

【００１４】 ２はステンレス等の導電性材料から形成された一側電極部を示し、該一側電極 部２は、図２にも示す如く、最内周側に位置して小径筒状に形成された内周電極 ２Ａと、該内周電極２Ａの外周側に離間して位置し、筒状に形成された中間電極 ２Ｂと、該中間電極２Ｂの外周側に離間して位置し、大径の有底筒状に形成され た外周電極２Ｃとから同軸筒状に構成され、該一側電極部２の外周電極２Ｃは電 極本体１のケーシングを構成している。そして、該一側電極部２は、例えば外周 電極２Ｃの外周側に取付けられたリード線（図示せず）を介して発振回路等と接 続されている。

【００１５】 ３はステンレス等の導電性材料から環状に形成された蓋体を示し、該蓋体３は Ｏリング等のシール部材４を介して一側電極部２の外周電極２Ｃ開口部を液密に 施蓋している。また、該蓋体３は、その内周側に一側電極部２の内周電極２Ａが 溶接等の手段を用いて固着されると共に、その径方向中間部には一側電極部２の 中間電極２Ｂが溶接等の手段を用いて固着され、これにより、一側電極部２の各 電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃを電気的に接続している。

【００１６】 ５は一側電極部２と対向して位置し、該一側電極部２の外周電極２Ｃ内に同軸 に設けられた導電性材料からなる他側電極部を示し、該他側電極部５は、基端側 が一側電極部２の外周電極２Ｃから外部に突出し、先端側が一側電極部２の内周 電極２Ａ内に同軸に伸長した小径棒状の内周電極５Ａと、該内周電極５Ａの外周 側に離間して位置し、一側電極部２の内周電極２Ａと中間電極２Ｂとの間に同軸 に設けられた有底筒状の中間電極５Ｂと、該中間電極５Ｂの外周側に離間して位 置し、一側電極部２の中間電極２Ｂと外周電極２Ｃとの間に同軸に設けられた有 底筒状の外周電極５Ｃとから同軸筒状に構成され、該各電極５Ａ，５Ｂ，５Ｃは 一側電極部２の各電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃと例えば２ｍｍ程度の所定寸法ｄだけ径 方向にそれぞれ離間して、互い違いに組合わされている。また、該他側電極部５ は、内周電極５Ａの基端側に中間電極５Ｂと外周電極５Ｃとが嵌合されることに より、各電極５Ａ，５Ｂ，５Ｃが電気的に接続され、例えば内周電極５Ａの基端 側がリード線（図示せず）を介して発振回路等に接続されている。

【００１７】 ６は一側電極部２と他側電極部５との間に設けられた単一の検出用流路で、該 検出用流路６は、一側電極部２の各電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃと他側電極部５の各電 極５Ａ，５Ｂ，５Ｃとが互い違いに組合わされることにより、電極本体１内に形 成されるもので、燃料配管中のアルコール混合ガソリンをベーパと共に矢示方向 に流通させるようになっている。

【００１８】 ７は検出用流路６の流入側に位置して一側電極部２の内周電極２Ａ端部に一体 形成された流入口、８は検出用流路６の流出側に位置して一側電極部２の外周電 極２Ｃ外周側に一体形成された流出口をそれぞれ示し、該流入口７，流出口８は それぞれ例えばゴムホース（図示せず）等を介して燃料配管の途中に接続されて いる。

【００１９】 ９は一側電極部２の外周電極２Ｃ底部側に位置して、該外周電極２Ｃと他側電 極部５の外周電極５Ｃとの間に設けられた環状の絶縁板、１０は一側電極部２の 外周電極２Ｃ外部に位置して他側電極部５の内周電極５Ａ基端側に嵌合された段 付筒状の栓体を示し、前記絶縁板９および該栓体１０は、例えば樹脂材料等の絶 縁性材料から形成されている。

【００２０】 なお、１１，１１は絶縁板９の内周側と他側電極部５の内周電極５Ａとの間、 栓体１０の外周側と一側電極部２の外周電極２Ｃとの間にそれぞれ設けられたＯ リングである。

【００２１】 本実施例による静電容量センサは上述の如き構成を有するもので、まず、他側 電極部５の内周電極５Ａ基端側に中間電極５Ｂ、外周電極５Ｃを嵌合することに より同軸筒状の他側電極部５を形成し、次に、該他側電極部５を絶縁板９、栓体 １０等を介して一側電極部２の外周電極２Ｃ内に取付ける。そして、一側電極部 ２の内周電極２Ａおよび中間電極２Ｂが固着された蓋体３を一側電極部２の外周 電極２Ｃ開口部に取付けることにより、一側電極部２の各電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃ と他側電極部５の各電極５Ａ，５Ｂ，５Ｃを同軸に互い違いに組合わせて、内部 に単一の検出用流路６を形成し、ゴムホース等を介して燃料配管の途中等に取付 ける。

【００２２】 本実施例による静電容量センサは、このようにして製造されるもので、次に、 その作動について説明する。

【００２３】 まず、燃料配管内のアルコール混合ガソリンが流入口７から検出用流路６内に 流入すると、このアルコール混合ガソリンはベーパと共に、一側電極部２の内周 電極２Ａと他側電極部５の内周電極５Ａとの間、一側電極部２の内周電極２Ａと 他側電極部５の中間電極５Ｂとの間、他側電極部５の中間電極５Ｂと一側電極部 ２の中間電極２Ｂとの間、一側電極部２の中間電極２Ｂと他側電極部５の外周電 極５Ｃとの間、他側電極部５の外周電極５Ｃと一側電極部２の外周電極２Ｃとの 間を順次流通して流出口８に達し、該流出口８から燃料配管に流出する。

【００２４】 これにより、電極本体１は、各電極部２，５間に生じたアルコール混合ガソリ ンの静電容量を発振回路等に出力し、この検出された静電容量に基づいてアルコ ール混合ガソリン中のアルコール濃度を測定する。

【００２５】 かくして、本実施例によれば、同軸筒状の各電極部２，５を互い違いに組合わ せることにより、該各電極部２，５間に単一の検出用流路６を設ける構成とした から、アルコール混合ガソリンにベーパが混入している場合でも、検出用流路６ 内に侵入したベーパをアルコール混合ガソリンによって強制的に流出口８に向け て排出できる。この結果、各電極部２，５間にベーパが滞在する時間を効果的に 短縮することができ、このベーパによって静電容量が変化するのを防止して、静 電容量の検出精度や信頼性等を大幅に向上することができる。

【００２６】 また、従来技術で述べた如くベーパ抜き用の開口部を設ける必要がないから、 各電極部２，５の各電極２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，５Ａ，５Ｂ，５Ｃを筒状に形成して 、該各電極部２，５を容易に同軸筒状にすることができ、部品点数を低減して組 立性を大幅に向上することができる。

【００２７】 さらに、流入口７を一側電極部２の内周電極２Ａに一体形成し、流出口８を一 側電極部２の外周電極２Ｃに一体形成する構成としたから、部品点数を低減して 組立性を向上できる。

【００２８】 次に、図３および図４は本考案の第２の実施例を示し、本実施例の特徴は流入 口と流出口とを接続するバイパス流路を設けたことにある。なお、本実施例では 、上述した図１および図２に示す第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を 付し、その説明を省略するものとする。

【００２９】 図中、２１は本実施例に適用される電極本体、２２は該電極本体２１を後述の 他側電極部２４と共に構成する一側電極部をそれぞれ示し、該一側電極部２２は 前記第１の実施例で述べた一側電極部２とほぼ同様に、内周電極２２Ａ、中間電 極２２Ｂ、外周電極２２Ｃから同軸筒状に形成されている。しかし、本実施例に よる一側電極部２２には、図４にも示す如く、外周電極２２Ｃの上部外周側に後 述のバイパス流路２５が設けられている点で、第１の実施例によるものと相違す る。

【００３０】 ２３は蓋体を示し、該蓋体２３は第１の実施例で述べた蓋体３とほぼ同様に、 ステンレス等の導電性材料から形成され、一側電極部２２の外周電極２２Ｃ開口 部を施蓋している。しかも、本実施例による蓋体２３の外周側には、切欠部２３ Ａが周方向に切り欠かれて形成されている。

【００３１】 ２４は本実施例による他側電極部を示し、該他側電極部２４は前記第１の実施 例で述べた他側電極部５と同様に、内周電極２４Ａ、中間電極２４Ｂ、外周電極 ２４Ｃから同軸筒状に形成され、一側電極部２２と同軸に互い違いに組合されて いる。

【００３２】 ２５は電極本体２１の上部外周側に設けられたバイパス流路としてのバイパス 管路を示し、該バイパス管路２５は、その一端側が蓋体２３よりも上流側に位置 して流入口８の途中に接続され、その他端側は流出口８の基端側に接続されてい る。そして、該バイパス管路２５は、流路が入り組んだ検出用流路６よりも低い 流動抵抗を利用して、流入口７から流入したアルコール混合ガソリンの大部分を ベーパと共に流出口８側に導くものである。

【００３３】 かくして、このように構成される本実施例でも、上述した前記第１の実施例と ほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、特に、本実施例では、電極本 体２１の上部外周側に流入口７と流出口８とを接続するバイパス管路２５を設け る構成としたから、アルコール混合ガソリンの大部分をベーパと共にバイパス管 路２５を介して流通させることができ、アルコール混合ガソリンに与える流動抵 抗を大幅に低減できる。

【００３４】 また、ベーパもその大部分がバイパス管路２５を流通するから、検出用流路６ 内に侵入するベーパ量を少なくでき、該検出用流路６内にベーパが侵入した場合 でも、第１の実施例で述べた如く、アルコール混合ガソリンによって強制的に押 し出すことができるから、ベーパの滞在時間を短縮して、静電容量の検出精度を 大幅に向上することができる。

【００３５】 なお、前記各実施例では、一側電極部２（２２）と他側電極部５（２４）とを それぞれ３個の電極で構成する場合を例に挙げて説明したが、本考案はこれに限 らず、各電極部を２個あるいは４個以上の電極から形成してもよい。

【００３６】 また、前記各実施例では、アルコール混合液体としてのアルコール混合ガソリ ン中のアルコール濃度を検出する場合を例示したが、本考案はこれに限らず、ア ルコール混合ガソリンが重質であるか中質，軽質であるかを判別する性状判別セ ンサとしても用いることができ、さらには、食品，薬品等の他のアルコール混合 液体の静電容量検出にも適用できる。

【００３７】

【考案の効果】

以上詳述した通り、本考案によれば、複数の電極を同軸筒状に配設してなる一 側電極部と他側電極部とを互い違いに組合わせることにより、該各電極部間に検 出用流路を形成する構成としたから、流入口から侵入したベーパをアルコール混 合液体によって強制的に流出口側に排出できる。この結果、各電極部間でベーパ が滞在する時間を効果的に短縮することができ、静電容量の検出精度や信頼性等 を向上することができる。

【００３８】 また、流入口と流出口とを接続するバイパス流路を設ける構成としたから、流 入口から流入したアルコール混合液体の大部分を、該バイパス流路を介して流出 口側に導くことができる。この結果、アルコール混合液体に与える流動抵抗を効 果的に低減でき、信頼性や使い勝手等を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例による静電容量センサを
示す縦断面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向を拡大して示す断面図
である。

【図３】本考案の第２の実施例による静電容量センサを
示す縦断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向を拡大して示す断面図
である。

【符号の説明】

２，２２ 一側電極部 ５，２４ 他側電極部 ６ 検出用流路 ７ 流入口 ８ 流出口 ２５ バイパス管路（バイパス流路）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電極を同軸筒状に配設してなる一
   側電極部と、該一側電極部に対向して設けられ、該一側
   電極部の各電極と互い違いに組合わされる複数の電極を
   同軸筒状に配設してなる他側電極部と、前記一側電極部
   と該他側電極部との間に設けられ、内部にアルコール混
   合液体を流通させる検出用流路と、該検出用流路の流入
   側に設けられた流入口と、前記検出用流路の流出側に設
   けられた流出口とから構成してなる静電容量センサ。
2. 【請求項２】 前記流入口と流出口とを接続するバイパ
   ス流路を設けてなる請求項１に記載の静電容量センサ。