JP4499243B2 - 空プロダクトセンサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体源からの液体の供給が枯渇したことを感知するための手段に関する。特に、本発明は、液体源と液体の使用位置との間の液体路又は液体流通路に配置される信頼性の高い空プロダクトセンサに関する。液体路は、通常、液体をその使用位置まで移動させるポンプを含んでいる。この空プロダクトセンサは、水性液体源及び液体が存在しないことを感知するための手段から液体が枯渇した後３０秒以内に『プロダクトの欠乏』を信号で知らせるように構成されている。
【０００２】
【従来の技術】
固体片、粉末、ペレット、液体及びその他の化学濃縮材料は、水と混合されて液体濃縮液を形成することができる。このような液体濃縮液は、ウェア洗浄機、洗濯機、掃除用バケツ又は洗面所の流し、当該液体濃縮液がコンベヤ潤滑剤として用いられる現場清掃システム、並びに当該液体濃縮液がクリーナ、消毒剤、リンス補助剤、潤滑剤及びその他の液体機能性材料として用いられる他の様々な場所までポンピングされる。このようなシステムにおいて、液体濃縮物は、通常、水性材料であり、コンテナ又は貯蔵部から頻繁にポンピングされ、必要に応じて希釈されて、使用位置まで搬送される。コンテナ又は貯蔵部内の液体は、大抵の場合、液体濃縮物であり、供給業者から購入されるが、固体、粉末又はペレット化材料から作られる液体濃縮物であってもよい。液体濃縮物の源に関係なく、液体は、そのコンテナ又は貯蔵部から使用中に枯渇し得る。液体濃縮物から一定の成果を得るためには、空コンテナ又は空貯蔵部の状態が担当者に知らされ、即座に新しい液体又はコンテナ一杯の液体と置き換えられなければならない。万一、システムが十分な濃縮物を使用位置に供給しなくなった場合には、材料の機能も共に低減するか又は失われ、その結果、洗浄、微生物群の適切な減少、リンス、注油ができなくなり、また、機械もしくはプロセスがうまく機能しなくなる。液体材料が実質的に存在しないか又は全く存在しない場合には、単に、機能又は能力が一時的に低下し得る。機能又は能力が完全に低下すると、ある特定の希な状況下で機械が損傷し得る。
【０００３】
様々な流動防止（proof of flow）又は空プロダクト検出器のメカニズムが開発されている。このようなシステムの多くは構築が複雑で、応答が遅いか又は断続的な結果をもたらす。多くの低プロダクト又はプロダクト欠乏アラームシステムにおいては、空プロダクト検出器として用いることのできるフロートが使用されている。このような特許の１つであるSchneierのカナダ特許第１，０１２，６３０号には、空洞なフロートチャンバ内のフロートと、前記フロートチャンバへのプロダクト入口と、前記フロートチャンバからのプロダクト出口とを有する空プロダクトアラームを備えた空プロダクトセンサが開示されている。ここで、プロダクト入口とプロダクト出口は、フロートチャンバの底部に形成されている。また、フロートチャンバは、センサスイッチを有している。さらに、フロートチャンバは、装置の上部に配置された、始動ライン（priming line）として用いられる第２の弁付き出口を有している。使用時には、空プロダクトセンサは、ポンプを用いて、空プロダクトアラーム、弁付き始動ラインを通して、満杯になるまで流体を引き込むことにより、液体で満たされる。空プロダクトセンサが液体で満たされた時点で、弁付き始動ラインは、ライン内に配置された弁を用いて閉じられ、入口のチューブから空プロダクトアラーム、出口、ポンプ及び使用位置まで順次液体を引き込むことにより、動作が続行される。液体源が枯渇すると、フロートチャンバが空になって、フロートが下がり、プロダクト空信号を発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したSchneierのカナダ特許に開示された空プロダクトセンサは、ある程度良好にプロダクトの空状態を感知するものの、多数の入口及び出口並びに弁付き始動ライン（primer line）を有するために、その設計は複雑となっている。
【０００５】
このため、複雑さを最小限に抑え、最大の信頼性及び感度を有する空プロダクトアラームを与えることが可能な、簡単かつ改良された空プロダクトセンサが求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる要望に応えるためになされたものであり、本発明に係る空プロダクトセンサの構成は、液体源に液体が存在しないことを示す信号を発生させることが可能な空プロダクトセンサであって、（ａ）センサ本体と、（ｂ）前記センサ本体に形成され、ポンプとの間で前記液体が流通する出口ポートと、（ｃ）前記センサ本体に形成され、前記液体源との間で前記液体が流通すると共に、前記センサ本体内に形成された第１の通路を介して前記出口ポートとの間で前記液体が流通する入口ポートと、（ｄ）前記第１の通路と並行に前記液体が流通するように前記センサ本体内に形成された、前記液体源に前記液体が存在しないことを示す信号を発生させるための機械的手段を与えるフロートを有するフロートチャンバと、前記フロートチャンバ内の前記フロートの下方の空間と前記入口ポートとが連通するように前記フロートチャンバの底面と前記入口ポートとを接続する第２の通路と、前記フロートチャンバ内の前記フロートの上方の空間と前記出口ポートとが連通するように前記フロートチャンバの側部と前記出口ポートとを接続する第３の通路とを備え、前記入口ポートに前記液体が存在しないという条件の下で、前記ポンプによる前記第１の通路からの前記液体の引き込みによって、前記第１及び第２の通路を介して前記フロートチャンバから前記出口ポートへ前記液体が引き込まれ、この液体の移動により、前記センサ本体内に前記液体が存在しないことを示す信号を発生させる位置に前記フロートが移動させられることを特徴とする。
【０００８】
また、前記本発明の空プロダクトセンサの構成においては、前記液体路及び前記センサ本体内に形成された通路が略１．６ｍｍから略６ｍｍの直径を有するのが好ましい。
【０００９】
また、前記本発明の空プロダクトセンサの構成においては、前記機械的手段が前記フロートを肉眼で観察可能なサイトグラスであるのが好ましい。
【００１４】
本発明は、堅固なセンサ本体内にフロートチャンバ、ゾーン及び通路を導入することによってセンサ本体内に形成されたモノリシックな空プロダクトセンサに関する。これらの特徴部分は、金属プラスチックガラス等における公知の製造技術を用いて形成される。このような形態は、フロートチャンバ、ゾーン及び通路を堅固なセンサ本体内に穿孔によって形成することにより得られる。センサ本体内のフロートチャンバ、ゾーン及び通路は、ポリマー樹脂を所望の形状に熱形成又は成型することによっても形成され得る。他の構成要素は、接着又は半田付け技術によって付加され得る。センサ本体は、外部に開口した入口ポートと出口ポートとを有している。
【００１５】
入口ポートと出口ポートは、液体源から使用位置までの液体路において液体が流通している。本発明の空プロダクトセンサは、液体源と使用位置との間の液体の流れに沿った任意の位置に配置され得る。
【００１６】
出口ポートは、ポンプ又は機能性液体材料（通常、濃縮物）の源との間で液体が流通し得る。本発明の空プロダクトセンサの入口ポートは、ポンプ又は加圧下にある水性液体の他の源との間で液体が流通している。出口ポートは、通常、使用位置との間で液体が流通している。ポンプから使用位置までの経路内に水性液体が存在しないことは、空プロダクトセンサの空プロダクトアラームによって検出される。そして、この空プロダクトアラームにより、ユーザは空プロダクトコンテナを入れ替えるように促される。本発明者らは、空プロダクトセンサが、好ましくはポンプと使用位置との間に配置されると、検出特性及びアラーム特性が向上することを見出した。このような構成において、ポンプと使用位置との間の液体路には空プロダクトセンサが備わり、かつ、他のディスペンサ構成要素が含まれ得る。
【００１７】
入口ポートは、センサ本体内に形成された通路を通して出口ポートとの間で液体が流通するようになっている。センサ本体は、さらに、センサ本体内に形成されたフロートチャンバを備えている。フロートチャンバ及びフロートは、フロートの自由な移動を可能とし、フロートから信頼性の高い信号を得ることができるような寸法を有している。好ましくは、フロートは円筒形の形状を有し、同様に円筒形の形状を有するフロートチャンバ内に配置される。約２５０ｃＰ（０．２５Ｐａ・ｓｅｃ）未満の粘度を有する水性液体を対象とする場合、フロートは、約２０ｍｍから約２９ｍｍの最大横方向の外寸を有し、フロートチャンバは、約２１ｍｍから約３０ｍｍの寸法を有し、フロート外周部とチャンバ壁との間の最小間隙は約１ｍｍから約３ｍｍである。粘度が２５０ｃＰ（０．２５Ｐａ・ｓｅｃ）を上回って増加すると、フロート外周部とチャンバ壁との間の間隙もそれに比例して増加させなければならない。フロートチャンバは、出口ポート及び入口ポートとの間で液体が流通するように配置され、センサ本体内に形成された通路（入口ポートと出口ポートとを繋ぐ通路）と並行に液体が流通する。
【００１８】
通常の動作において、液体源からの液体は、入口ポートまで通過する。液体はセンサ本体内に形成された通路を介して出口ポートまで通過し、同時にそれと並行に液体流通してフロートチャンバまで通過する。通路及びフロートチャンバを満たした後に、液体は出口ポートまで流れる。動作中に液体が流れる方向（すなわち、信号を発生しないフロート位置）にフロートは付勢される。満杯になったフロートチャンバは、液体がその源で枯渇するまで信号を発せずに、一定の位置にフロートを維持する。液体が枯渇すると、ポンプは、入口ポートを通して残りの液体を通路から出口ポートへと引き込む。入口ポートで枯渇すると、通路からの液体の引き込みによって、液体はフロートチャンバから引っ張られる。重力及び流れによって引き起こされるフロートチャンバからの液体の移動により、フロートは満杯位置から空位置へ移動するように付勢される。フロートが移動してフロートチャンバ内で底をつくのが検出され、プロダクト『低』又は『空』信号が発生される。液体が入口ポートに存在しないときは、ポンプはフロートチャンバを空にする。フロートチャンバ内の液体は、フロートチャンバの底部から通路へと流れ、次いで、出口ポートへと流れる。フロートチャンバがポンプによって空になると、フロートは、フロートチャンバ内でプロダクトが空になったことを知らせる信号を発生する位置まで降下する。本空プロダクトセンサは、始動回路及び始動弁（primer valving）を必要としない簡単な構成となっている。空プロダクトセンサは、コンテナ又は貯蔵部から液体が消費された後３０秒以内、好ましくは１０秒以内に信頼性の高いプロダクト空信号を発生させる。
【００１９】
本発明における用語『並行に』は、センサ本体内で、液体が入口ポートから出口ポートへの２つの経路のうちの１つを取り得ることを意味する。液体は、入口ポートから出口ポートへの通路を辿るか、又はフロートチャンバを通って入口ポートから出口ポートへ流れ得る。これらの２つの流路は、別個に別れているが、同じ位置（入口ポート）で始まり、同じ位置（出口ポート）で終わっている。本発明の空プロダクトセンサは、通常、液体源とポンプとの間に挿入され、別個の出液システム（bleeding system）又はそれを作動させるための弁システムを必要としない。しかし、明らかに理解されるように、ポンプに弁を付けてもよく、又は液体源に供給制御の目的で弁を付けてもよい。上記した『モノリシック』とは、空プロダクトセンサのフロートチャンバ、通路、入口ポート及び出口ポートが、穿孔又は掘削によってセンサ本体内に形成されることを意味する。または、入口ポート、出口ポート、フロートチャンバ及び通路を有するセンサ本体は、成型されてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の空プロダクトセンサは、ほとんどの有用な機械、場所、容器又は位置にポンピングされるか又は方向づけられるほとんどの機能性液体材料と共に用いられ得る。液体は、水性又は非水性液体であり得る。液体は、広範囲な機能性を有し得る。このような機能性液体としては、洗濯洗剤、ウェア洗浄剤、表面消毒剤、ハード表面クリーナ、潤滑剤、リンス補助剤等が挙げられる。本発明の空プロダクトセンサは、実質的に水よりも大きくない粘度を有する液体と共に用いられるように設計される。このような粘度は、約１０ｒｐｍから約５０ｒｐｍで第３号スピンドルを有するＢ形粘度計を用いた場合、２３℃で約３００ｃＰ（０．３０Ｐａ・ｓｅｃ）未満であり得るが、好ましい範囲は、約１ｃＰから約２５０ｃＰ（０．００１Ｐａ・ｓｅｃから０．２５Ｐａ・ｓｅｃ）である。
【００２１】
本発明の空プロダクトセンサを通して機能性液体が搬送される使用位置としては、一般に、洗濯機、ウェア洗浄機、コンベヤライン、ボトルコンベヤライン、２リットル飲料容器コンベヤライン、現場清掃システム装置、消毒剤が用いられる乳製品工場、及びポンプを用いて液体が補給されるその他の任意の場所が挙げられる。明らかではあるが、本発明で開示されている種類の機能性液体材料を用いることが可能な任意の使用位置は、本発明の空プロダクトセンサから見出すことができる。空プロダクトセンサは、通常、液体源とその使用位置との間の液体流路内に配置される。ポンプは、液体源から液体を引き込み、液体がコンテナ又は貯蔵部から枯渇されるまでその使用位置に送り込む。本発明の空プロダクトセンサは、通常、液体源（コンテナ又は貯蔵部）とポンプとの間に配置され、液体が枯渇したときに、『プロダクト空信号』を発生させる。プロダクト空信号は、視覚信号、聴覚信号等を含む任意のタイプの機械的又は視覚的な伝達信号であればよい。
【００２２】
本発明の空プロダクトセンサは、使用位置にポンピングされる液体組成物と共に用いることができるように設計される。液体は、希釈液又は濃縮物である。典型的な濃縮物又は希釈使用溶液には、液体洗剤、液体リンス補助剤、液体消毒剤材料、及び洗浄、消毒、漂白、リンス等に用いることができる他の機能性水性液体が含まれる。液体洗浄組成物は、通常、水性基剤中に、少なくとも１つの界面活性剤と、金属イオン封鎖剤と、適宜使用される溶媒と、適宜使用される酸又は塩基成分と、染料、香料等のその他様々な添加材料とを含む。液体洗剤で有用な界面活性剤は、通常、アニオン又は非イオン発泡もしくは低発泡界面活性剤である。金属イオン封鎖剤は、一般に、硬水イオン（hardness ion）の耐洗剤特性を減少させるために典型的な用水を処理することが可能な有機又は無機金属イオン封鎖剤である。典型的な溶媒は、低アルコール類、炭化水素、クロロフルオロカーボン類、エーテルアルコール溶媒等を含む液体洗剤中に用いられ得る。このような洗剤は、濃縮物又は希釈材料として製造され得る。濃縮物中の活性成分は、合計で全体の３５〜７５重量％となり得るのに対し、希釈材料中の活性成分は、通常、全材料の１０％未満である。
【００２３】
本発明の空プロダクトセンサは、また、水性リンス補助濃縮物又は希釈されたリンス補助材料と共に用いられ得る。リンス補助剤は、通常、洗浄サイクル後のきれいなウェアを完全にリンスして、乾燥したリンス残留物からのシミ又は縞が残らないようにする非イオン界面活性剤又は同様のシーティング（sheeting）促進成分の水溶液である。このようなリンス補助剤は、通常、リンス特性を向上させるために典型的に製造される非イオン界面活性剤を含んでいる。リンス補助剤は、また、他の界面活性材料、消毒材料、並びに縞及びシミを形成しない他の材料を含んでいてもよい。
【００２４】
水性消毒剤は、また、本発明の組成物と共に用いられ得る。消毒剤は、通常、典型的に硬い表面上での微生物群を実質的に減少し得る抗菌性材料である。消毒剤材料は、水で希釈し、微生物群を制御するために、表面を十分な時間（通常、３０秒より長く、３０分未満）接触させることによって用いられる。様々な消毒剤材料が用いられ得る。次亜塩素酸塩、塩素、二酸化塩素を含む塩素をベースとした消毒剤を用いることができる。さらに、過酢酸、過プロピオン酸、過グルタル酸、過オクタン酸などの過酸材料が用いられ得る。さらに、クロルヘキサデン（chlorhexadene）、ヨードフォア（iodophor）、ヘキサクロロフェンなどの有機消毒剤が用いられ得る。これらすべての場合において、本発明の空プロダクトセンサと共に用いられる材料は、濃縮物又は完全に希釈された使用溶液のいずれかであり得る。
【００２５】
好ましい方式のディスペンサは、水よりも実質的に高くない粘度を有する希釈材料と共に用いられる。内側通路、すなわち、フロートのフロート外周部とフロートチャンバのチャンバ壁との間の間隙は、希釈水溶液用に調整される。濃度の高い溶液が用いられる場合、通路の寸法は、粘度の増加に比例して増加されなければならない。通常、本発明の使用溶液は、２０〜５０ｒｐｍでＲＴＶ・Ｂ形粘度計、第３号スピンドルを用いて、２３℃でほぼ水の粘度から約５００ｃＰ（０．５０Ｐａ・ｓｅｃ）の範囲の粘度、あるいは、ほぼ水の粘度から約２５０ｃＰ（０．２５Ｐａ・ｓｅｃ）の範囲の粘度を有する。
【００２６】
以下に、具体的実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図である。
【００２８】
図１において、１０はセンサ本体であり、センサ本体１０は、ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１とを有している。入口ポート１２は、センサ本体１０の底面に設けられ、通常、貯蔵部又はコンテナ内の液体源との間で液体が直接流通するようになっている。液体を流通させるための手段としては、約１．５ｍｍから約１０ｍｍ、特に約１．６ｍｍから約６ｍｍの内径を有する可撓性のチューブ（図示せず）が望ましい。出口ポート１１は、センサ本体１０の上部側面に設けられ、通常、同様のチューブ１０１を介してポンプ１００との間で液体が流通するようになっている。ポンプ１００の出力口は使用位置に向けられている。ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１は、センサ本体１０内に形成された液体路としての第１の通路１４を介して接続されている。第１の通路１４は、通常、約１．６ｍｍから約６ｍｍの直径を有する円形に穿孔又は掘削されている。センサ本体１０は、フロート１６を含むフロートチャンバ１３を有している。フロートチャンバ１３には、ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１との間の第１の通路１４と平行に液体が流通する。ねじ山が切られた入口ポート１２は、第２の通路１５ａを介してフロートチャンバ１３の底面に接続されており、フロートチャンバ１３は第３の通路１５ｂを介してねじ山が切られた出口ポート１１との間で液体が流通するようになっている。第２及び第３の通路１５ａ、１５ｂは、通常、約１．６ｍｍから約６ｍｍの直径を有する円形に穿孔又は掘削されている。フロート１６は、フロートチャンバ１３内で許容される垂直移動度をもってフロートチャンバ１３内に配置されている。実線で描かれたフロート１６は、フロートチャンバ１３内が液体で満たされているときのフロートの最大垂直位置を示している。破線で描かれたフロート１６ａは、フロートチャンバ１３内が空であるときのフロートの最小垂直位置を示している。フロート１６の最小垂直位置が検出されると、プロダクト空状態を示す信号が発生する。フロート１６の好ましい形状は円筒形であり、フロートチャンバ１３の好ましい形状も円筒形である。フロートチャンバ１３の内径は、通常、約２７ｍｍから約２９ｍｍであるのに対し、フロート１６の外径は、通常、約２５ｍｍから約２７ｍｍである。すなわち、フロート１６のフロート外周部とフロートチャンバ１３のチャンバ壁との間の間隙は、約２ｍｍである。フロートチャンバ１３内における参照符号１６の位置から参照符号１６ａの位置までのフロートの移動量は、通常、約１５ｍｍ未満、望ましくは１１ｍｍ未満であり、典型的には約５ｍｍから約１５ｍｍの範囲にある。フロートチャンバ１３内の上部位置からフロートチャンバ１３内の下部位置までのフロート１６の約５ｍｍの最小移動量は、プロダクト空信号を生成するのには十分である。センサ本体１０内のフロートチャンバ１３及び第１〜第３の通路１４、１５ａ及び１５ｂは、通常、穿孔によって形成される。フロート１６はフロートチャンバ１３内に挿入され、フロートチャンバ１３はシート１７によってシールされる。図１に示すように、Ｏリング１８を有しねじ山が切られたシール材を用いれば、液体の漏れが防止される。あるいは、シール材を半田付けによって設けてもよい。センサ本体１０の側面のフロートチャンバ１３の下端付近には、ねじ山が切られた孔が穿設されており、この孔にはサイトグラス８が挿入されている。このため、ユーザは、サイトグラス８を通してフロートチャンバ１３内のフロート１６の垂直位置を視覚によって確認することにより、フロートチャンバ１３内の液体の流れの有無を視覚によって観察することができる。
【００２９】
使用中に、ポンプ１００は、液体源から入口ポート１２に液体を引き込む。ポンプは、空プロダクトセンサの上流又は下流に配置され得る。すなわち、ポンプは、液体を入口ポート１２に流入させるか、又は、使用位置に液体を供給する際に液体を出口ポート１１から排出させることが可能である。このように、ポンプを配置する位置としては２通り考えられるが、図１に示すように、ポンプ１００を、空プロダクトセンサと使用位置との間に配置し、液体を出口ポート１１から排出させることにより、空プロダクトセンサを通して液体を流すようにするのが望ましい。
【００３０】
液体は、入口ポート１２、フロートチャンバ１３、第１〜第３の通路１４、１５ａ及び１５ｂを満たす。フロートチャンバ１３と第１〜第３の通路１４、１５ａ及び１５ｂが液体で満たされると、液体は、出口ポート１１、ポンプ１００、使用位置の方へ順次通過する。フロートチャンバ１３内が液体で満たされると、フロート１６は、空位置１６ａ（破線）から満たされた位置（実線）に移動又は上昇し、空プロダクトアラームはすべてオフとなる。入口ポート１２には液体源からの液体が存在し、フロート１６は、プロダクト空信号を発生させずに実線位置にとどまる。液体が液体源で枯渇すると、液体は出口ポート１１からポンプ１００によって引き込まれる。液体が枯渇するにつれて、第２の通路１５ａ及びフロートチャンバ１３内の液体は、第１の通路１４を介して第３の通路１５ｂ、そして出口ポート１１からポンプ１００の方へ引き込まれる。この液体の移動により、『フルプロダクト』位置（実線で示されたフロート１６の位置）から『空プロダクト』位置１６ａ（破線）へのフロート１６の移動が容易になるか、又はフロート１６が『フルプロダクト』位置（実線で示されたフロート１６の位置）から『空プロダクト』位置１６ａ（破線）の方に付勢される。このように液体が流れることにより、フロートチャンバ１３内の液体は、フロートチャンバ１３の底部から第２の通路１５ａ、第１の通路１４、出口ポート１１を通ってポンプ１００の方へ移動し、フロートチャンバ１３は空になる。この液体の移動により、フロート１６は、『空プロダクト』位置１６ａへと引っ張られる。フロート１６が『空プロダクト』位置１６ａに到達すると、フロート１６はサイトグラス８を通してプロダクト空信号を視覚的に示す。センサ本体１０に掘削又は穿孔よって形成された第２の通路１５ａの端部は、栓１２ａによって閉じられている。栓１２ａは、空プロダクトセンサの動作に必要のない位置で第２の通路１５ａを閉じるために用いられている。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図２は本発明の第２の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図である。本実施の形態においては、サイトグラス８が機能的にプランジャ９と置き換えられている。
【００３２】
図２に示すように、センサ本体１０は、ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１とを有している。入口ポート１２は、通常、貯蔵部又はコンテナ内の液体源との間で液体が直接流通するようになっている。液体を流通させるための手段としては、約１．５ｍｍから約１０ｍｍ、特に約１．６ｍｍから約６ｍｍの内径を有する可撓性のチューブ（図示せず）が望ましい。出口ポート１１は、通常、同様のチューブ（図示せず）を介してポンプ（図示せず）との間で液体が流通するようになっている。ポンプの出力口は使用位置に向けられている。ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１は、センサ本体１０内に形成された第１の通路１４を介して接続されている。センサ本体１０は、また、フロート１６を含むフロートチャンバ１３を有している。フロートチャンバ１３は、通常、約２７ｍｍから約２９ｍｍの直径を有する円形に穿孔又は掘削された通路である。フロートチャンバ１３には、ねじ山が切られた入口ポート１２とねじ山が切られた出口ポート１１との間の第１の通路１４と並行に液体が流通する。ねじ山が切られた入口ポート１２は、第２の通路１５ａを介してフロートチャンバ１３の底面に接続されており、フロートチャンバ１３は第３の通路１５ｂを介してねじ山が切られた出口ポート１１との間で液体が流通するようになっている。本実施の形態の動作は、機械的な空プロダクト信号伝達における相違以外（サイトグラス８とプランジャ９との相違）は、図１に示す上記第１の実施の形態の動作と実質的に同じである。
【００３３】
尚、他の上記第１の実施の形態と同様の役割を果たす部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
［第３の実施の形態］
図３は本発明の第３の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図である。
【００３５】
図３に示すように、センサ本体２０はフロートチャンバ１３’を有している。フロートチャンバ１３’のシート１７ａ’には、センサデバイス及びフロート（図示せず）が設けられている。また、センサ本体２０は、ねじ山が切られた入口ポート１２’とねじ山が切られた出口ポート１１’とを有している。入口ポート１２’は、通常、液体源（典型的には、ポンプの出力口）との間で液体が直接流通するようになっている。出口ポート１１’は、通常、液体材料の特性が何らかの有益な目的で用いられる使用位置との間で液体が流通するようになっている。栓２１、２２は、センサ本体２０に穿設された孔に導入され、空プロダクトセンサの動作に必要のない孔をシールしている。
【００３６】
図３に示す空プロダクトセンサの製造においては、まず、初期穿孔によってセンサ本体２０内にフロートチャンバ１３’が形成され後、第１の通路１４’が形成される。次に、初期穿孔によって入口ポート１２’、第３の通路１５ｂ’、第４の通路１５ｃ’及び出口ポート１１’が形成され、次いで、第２穿孔によって入口ポート１２’及び出口ポート１１’の直径が増加される。この場合、第１の通路１４’と第２の通路１５ａ’は、現在栓２１によって塞がれている初期穿孔による孔を通してセンサ本体２０内に導入されている第４の通路１５ｃ’によって接続される。また、第１の通路１４’は、現在栓２２によってシールされている部分で穿孔によってセンサ本体２０内に導入される。このように、協働する入口ポート１２’、出口ポート１１’、第１の通路１４’、第２の通路１５ａ’、第３の通路１５ｂ’、第４の通路１５ｃ’及びフロートチャンバ１３’は、線形穿孔動作によってセンサ本体２０内にうまく形成され得る。
【００３７】
図４は図３に示す空プロダクトセンサの等角図である。図４において、センサ本体２０内の穿孔されたフロートチャンバ１３’、第１の通路１４’、第２の通路１５ａ’、第３の通路１５ｂ’及び第４の通路１５ｃ’が明確に確認される。第２の通路１５ａ’は、フロートチャンバ１３’の中心線に沿って形成されている。入口ポート１２’と出口ポート１１’は、フロートチャンバ１３’の側部の中央（図４の右側面から見た場合）と対応する位置に配置されている。第１の通路１４’は、フロートチャンバ１３’に並行で、かつ、フロートチャンバ１３’の側部の中央（図４の右側面から見た場合）と対応する位置に形成されている。センサ本体２０を形成するために用いられる直角プリズムは、１．７５インチ（４４．４５ｍｍ）の幅、２インチ（５０．８ｍｍ）の奥行き、約３インチ（７６．２ｍｍ）の高さを有する。フロートチャンバ１３’の直径は、約１．０６２インチ（２６．９７ｍｍ）である。図４におけるシート１７ａ’の幅は、約１．２５インチ（３１．７５ｍｍ）である。第１の通路１４’、第２の通路１５ａ’、第３の通路１５ｂ’及び第４の通路１５ｃ’の直径は、約０．１８７インチ（４．７５ｍｍ）である。入口ポート１２’と出口ポート１１’は、直径が約０．３３９インチ（８．６１ｍｍ）のサイズにさらに掘削され、その内表面には雌ねじが切られている。これらの寸法は、比較的低い粘度の水性液体用に確立されている。液体の粘度が高くなるにつれて、それに比例して第１の通路１４’等の寸法も増加し、実質的に一定の流速となる。
【００３８】
フロートの位置は、様々な方法で感知又は検出され得る。例えば、図１に示すように、ユーザが視覚的にフロート１６の垂直位置を追跡できるようにする単一のサイトグラス８を用いることができる。あるいは、図２示すように、フロート１６と共に移動する垂直プランジャ９を、液体の流れの減少を示すために用いることができる。プランジャ９は、プランジャ９の垂直位置が液体の流れを示すために用いられる場合には、単独で機能し得る。１つの可能性として、プランジャ９を多色とすることができる。この場合、液体の流れの減少（次いで起こるフロート１６及びプランジャ９の降下）は、二色プランジャ９が（液体が普通に流れている間に）降下し、１つの色のみを示すときに、容易に観察され得る。
【００３９】
プランジャ９は、さらに、別途設けられる他の機械的信号手段と相互作用し得る。例えば、プランジャ９は、ベル又は音を発生させる他の機械的信号手段に接続され得る。図２においては、プランジャ９はセンサ本体１０の上部から突出した状態で示されているが、センサ本体１０の底部を通して配置してもよい。
【００４０】
図３に示す上記第３の実施の形態のフロート及びフロートチャンバ１３’は、フロートチャンバの内径、フロートの直径及びフロート信号動作が図１に示す上記第１の実施の形態のフロート１６及びフロートチャンバ１３と同様である。図１から図４に示す様々な空プロダクトセンサは、信頼性が高く、入口ポートにおいて液体が無くなった後３０秒、望ましくは１０秒以内にプロダクト空アラームを発生させる。これらの結果は、約２３℃で約１ｃＰから約２５０ｃＰの粘度を有する水溶液を用いて、１分当たり約５０ｍｌから約２００ｍｌの流量率で空プロダクトセンサを作動させている間に得られた。これらの条件下において、ポンプは、フロートチャンバから液体を引き上げ、誤った『満』信号を発生させずに信頼性をもって空状態を示す信号を発生させる位置までフロートを移動させる。また、空プロダクトセンサの幾何学的形状により、誤った『空（out）』信号の発生が防止される。空プロダクトセンサのこの実施の形態は、始動ライン（priming line）及び始動ライン（prime line）弁なしに用いられ得る。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑さを最小限に抑え、最大の信頼性及び感度を有する空プロダクトアラームを与えることが可能な、簡単かつ改良された空プロダクトセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態における空プロダクトセンサを示す断面図
【図４】図３に示す空プロダクトセンサの等角図
【符号の説明】
８ サイトグラス
１０ センサ本体
１１ 出口ポート
１２ 入口ポート
１２ａ 栓
１３ フロートチャンバ
１４ 第１の通路（液体路）
１５ａ 第２の通路
１５ｂ 第３の通路
１６ フロート
１７ シート
１８ Ｏリング

Claims (3)

1. 液体源に液体が存在しないことを示す信号を発生させることが可能な空プロダクトセンサであって、
   （ａ）センサ本体と、
   （ｂ）前記センサ本体に形成され、ポンプとの間で前記液体が流通する出口ポートと、
   （ｃ）前記センサ本体に形成され、前記液体源との間で前記液体が流通すると共に、前記センサ本体内に形成された第１の通路を介して前記出口ポートとの間で前記液体が流通する入口ポートと、
   （ｄ）前記第１の通路と並行に前記液体が流通するように前記センサ本体内に形成された、前記液体源に前記液体が存在しないことを示す信号を発生させるための機械的手段を与えるフロートを有するフロートチャンバと、前記フロートチャンバ内の前記フロートの下方の空間と前記入口ポートとが連通するように前記フロートチャンバの底面と前記入口ポートとを接続する第２の通路と、前記フロートチャンバ内の前記フロートの上方の空間と前記出口ポートとが連通するように前記フロートチャンバの側部と前記出口ポートとを接続する第３の通路とを備え、
   前記入口ポートに前記液体が存在しないという条件の下で、前記ポンプによる前記第１の通路からの前記液体の引き込みによって、前記第１及び第２の通路を介して前記フロートチャンバから前記出口ポートへ前記液体が引き込まれ、この液体の移動により、前記センサ本体内に前記液体が存在しないことを示す信号を発生させる位置に前記フロートが移動させられることを特徴とする空プロダクトセンサ。
2. 前記液体路及び前記センサ本体内に形成された通路が略１．６ｍｍから略６ｍｍの直径を有する請求項１に記載の空プロダクトセンサ。
3. 前記機械的手段が前記フロートを肉眼で観察可能なサイトグラスである請求項１に記載の空プロダクトセンサ。

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