JP2016102771A - 漏液センサ - Google Patents

Abstract

【課題】狭い間隙にも設置することができ、僅かな漏液も検知することのできる漏液センサを提供する。【解決手段】光ファイバの湾曲部で形成されたセンサ部３が接液することで検出される屈折率の変化により液体４０を検知する漏液センサ１Ａが、センサ部３を保持するホルダ１０、検知すべき液体４０を集液してセンサ部３を濡らす集液手段２０（吸液性シート２１、導液溝１８）を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバで媒体の屈折率の変化を検出することにより液体を検知する漏液センサに関する。

水、酸性溶液、アルカリ溶液等の水性液体や、アルコール、シンナー、ガソリン等の油性液体の漏液を検出する漏液センサとして、薄紙が液体を吸収することにより薄紙の透過率又は反射率が変化することを利用した漏液センサが知られている（特許文献１）。この漏液センサにおいて、薄紙への投受光を光ファイバによって行うと、引火性又は爆発性の液体に対しても安全に漏液を検知することができる。

しかしながら、この漏水センサではホルダに光の投光部と受光部を設け、薄紙に透光したときの反射光又は透過光を観察するためにホルダの底面積も高さも大きくなり、漏水センサを狭い間隙に設置することができない。実際、このタイプの実用機のホルダは底面の径が３０ｍｍ以上、高さが１４ｍｍ以上である。

一方、光ファイバのコアを露出させて湾曲し、その湾曲部が接液したときに検出される屈折率の変化から液体を検知したり、液体組成を測定したりする液体センサが知られている（特許文献２）。
しかしながら、この液体センサでは光ファイバの湾曲部を液体内に入れなければならないので、微量の液漏れの検出には使用することができない。

特開２０００−１８０２９４号公報 特開平２−２３６１４６号公報

上述の従来技術に対し、本発明の課題は、狭い間隙にも設置することができ、僅かな漏液も検知することのできる漏液センサを提供することにある。

本発明者は、屈折率の変化を光ファイバの湾曲部で検出することで液体を検知するにあたり、その検知部となる光ファイバの湾曲部をホルダで保護し、かつそのホルダに集液手段を付加し、集液手段で集められた液体に検知部を接液させると上述の課題を解決できることを見出し、本発明を想到した。

即ち、本発明は、光ファイバの湾曲部で形成されたセンサ部が接液することで検出される屈折率の変化により液体を検知する漏液センサであって、センサ部を保持するホルダ、検知すべき液体を集液してセンサ部を濡らす集液手段を有する漏液センサを提供する。

本発明の漏液センサによれば、ホルダが備える集液手段が液体の検知対象面の液体を集液し、その液体でセンサ部が濡れることにより液体の検知対象面の液体が検知される。したがって、液体の検知対象面に集液手段を薄く広げることで僅かな液体でも検知することが可能となる。

また、集液手段としては吸液性シート等を使用することができ、かつ液体の検知は光ファイバで屈折率の変化を検出することにより行うので、集液手段もセンサ部も薄型にコンパクトに形成することができる。したがって、狭い間隙にも漏液センサを取り付けることが可能となる。また、液体の検知を光ファイバで行うので、検知すべき液体が有機溶剤等である場合の防爆要求にも応じることができる。

図１Ａは、実施例の漏液センサ１Ａの部品図である。 図１Ｂは、実施例の漏液センサ１Ａの上面図である。 図２は、実施例の漏液センサ１Ａの使用状態の断面図である。 図３Ａは、実施例の漏液センサ１Ｂの部品図である。 図３Ｂは、実施例の漏液センサ１Ｂの上面図である。 図４は、実施例の漏液センサ１Ｂの使用状態の断面図である。 図５Ａは、実施例の漏液センサ１Ｃの部品図である。 図５Ｂは、実施例の漏液センサ１Ｃの上面図である。 図６Ａは、実施例の漏液センサ１Ｃの使用状態の断面図である。 図６Ｂは、実施例の漏液センサ１Ｃの使用状態の断面図である。 図７は、実施例の漏液センサ１Ｄの上面図である。 図８は、実施例の漏液センサ１Ｅの上面図である。 図９は、実施例の漏液センサ１Ｆの上面図である。 図１０は、実施例の漏液センサ１Ｄの使用態様の上面図である。 図１１は、実施例の漏液センサ１Ｄの使用状態の断面図である。 図１２Ａは、実施例の漏液センサ１Ｇの上面図である。 図１２Ｂは、実施例の漏液センサ１Ｇの側面図である。 図１３は、実施例の漏液センサ１Ｇの使用状態の断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。

図１Ａは、本発明の一実施例の漏液センサ１Ａの部品図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した部品から形成した漏液センサ１Ａの上面図であり、図２は、その使用状態の断面図である。

この漏液センサ１Ａは、コアとクラッドからなる光ファイバ２のコアが露出して湾曲している湾曲部をセンサ部３とし、このセンサ部３が接液することで検出される屈折率の変化から液体の存在を検知する。

センサ部３としては、特許文献２等に記載されている公知の光ファイバの湾曲部からなる漏液センサのセンサ部を使用することができる。

センサ部３は、該センサ部３を外力から保護するホルダ１０に保持される。より具体的には、本実施例においてセンサ部３はその湾曲形状を保持するために固定用部材４に取り付けられる。また、ホルダ１０は概略環状の外形を有し、周壁に切欠部１１が形成され、一方の開口縁部に段部１２が形成されている。そして、センサ部３の固定用部材４がホルダ１０の切欠部１１に嵌め込まれることで固定される。

本発明においてホルダの形状や大きさに特に限定はないが、本実施例のホルダ１０は、例えば、外形１０〜５０ｍｍ、厚さ２〜１０ｍｍとすることができる。

ホルダ１０には、検知すべき液体を集液してセンサ部３を濡らす集液手段２０として吸液性シート２１が着脱自在に取り付けられる。

吸液性シート２１の形成材料としては、液体の吸収、保液又は浸出作用のある薄紙、不織布、織布、連続起泡を有する樹脂シート等を使用することができ、より具体的には、例えば旭化成せんい株式会社製の（登録商標）「ベンコット」シリーズ等を使用することができる。

吸液性シート２１は、ホルダ１０の段部１２内に嵌められる円形の外形を有し、切込２２により舌片状の浮き上がり部２３が中央部に形成されている。吸液性シート２１の厚さは、例えば０．２〜２ｍｍとすることができる。

図１Ｂ及び図２に示すように、センサ部３と吸液性シート２１をホルダ１０に取り付けるあたり、吸液性シート２１は、該吸液性シート２１が液体の検知対象面３０と接触するようにホルダ１０の段部１２に嵌められ、また、液体の検知対象面３０と吸液性シート２１の浮き上がり部２３とでセンサ部３が挟まれるようにする。

漏液センサ１Ａの使用方法としては、このように組み立てた漏液センサ１Ａを液体の検知対象面３０に置く。液体の検知対象面３０上に液体４０が存在すると、液体４０は吸液性シート２１に吸液され、毛管現象により図２に矢印で示したように浸透し、吸液性シート２１の浮き上がり部２３に達し、センサ部３を濡らす。これにより、液体４０を検知することができる。特に、吸液性シート２１による吸液量が十分であると、液体の検知対象面３０と浮き上がり部２３との間に液滴４１が溜まり、センサ部３が液滴４１の中に挿入された状態となる。これにより、より確実に液体４０を検知することができる。

なお、一旦、液体４０を吸液した吸液性シート２１は、新たな吸液性シート２１に交換される。

本発明は、種々の態様をとることができる。
例えば、図３Ａ、図３Ｂに示すように、上述の漏液センサ１Ａに対して吸液性シート２１の押さえ部材１３を組み合わせてもよい。この押さえ部材１３は中央部に凸部１４を有し、外周部から突出した突出片１５のバネ性によりホルダ１０の外周に着脱自在に固定される。

図４に示すように、漏液センサ１Ｂの使用状態において、押さえ部材１３の中央部は液体の検知対象面３０と吸液性シート２１との間に位置し、吸液性シート２１の浮き上がり部２３を上方に押し上げる。これにより、吸液性シート２１が吸液すると、浮き上がり部２３に液滴４１が溜まりやすくなるので好ましい。

本発明において、ホルダ１０や吸液性シート２１の形状に特に制限はなく、ホルダ１０における吸液性シート２１の取り付け方にも制限はない。例えば、図５Ａ、図５Ｂに示す漏液センサ１Ｃでは、ホルダ１０の端部に形成された凹部１６内にセンサ部３が位置するように、センサ部３近傍の光ファイバ２がホルダ１０に埋め込まれており、ホルダ１０にセンサ部３の湾曲形状を固定する機能と、センサ部３を外力から保護する機能をもたせている。

また、この漏液センサ１Ｃでは、吸液性シート２１の一端に舌片状部分を突出させることにより浮き上がり部２３が形成されており、漏液センサ１Ｃの使用状態では、図５Ｂに示すように、吸液性シート２１の浮き上がり部２３がホルダ１０の凹部１６に挿入される。このため、吸液性シート２１の全体形状は、ホルダ１０の形状や大きさに関わらず、漏液検知の目的や漏液センサの設置場所等に応じてホルダ１０外に任意に広げることができる。例えば、図７に示す漏液センサ１Ｄのように吸液性シート２１の全体形状を円形にしてもよく、図８に示す漏液センサ１Ｅのように矩形にしてもよく、図９に示す漏液センサ１Ｆのように環状にしてもよい。

また、漏液センサ１Ｃのホルダ１０には、該ホルダ１０を液体の検知対象面に必要に応じて固定できるように、ネジ、ボルト、鋲等の固定用部材を通す貫通孔１７が設けられている。そのため、例えば、図６Ａに示すように、水平な液体の検知対象面３０に対して吸液性シート２１とホルダ１０の接地面が沿うようにホルダ１０を固定用部材１８で固定してもよく、図６Ｂに示すように、水平な液体の検知対象面３０に対して吸液性シート２１は沿わせるが、ホルダ１０の接地面は鉛直な壁面３１に沿うようにホルダ１０を固定してもよい。

このように本発明の漏液センサによれば、吸液性シートで液体を吸液できる限り、漏液センサの設置場所や設置方向を任意に定めることができる。

また、吸液性シートを備えた本発明の漏液センサの使用態様において、図１０に示すように、漏液センサ１Ｄの吸液性シート２１の浮き上がり部２３を折り返し、センサ部３が吸液性シート２１の浮き上がり部２３と本体部２４とで挟まれるようにしてもよい。漏液検知の感度の点からは吸液性シートと検知対象面とでセンサ部を挟むのが好ましい。

さらに、本発明においては、吸液性シート２１を省略し、集液手段２０をホルダ１０自体に形成してもよい。例えば、図１２Ａ、図１２Ｂに示す漏液センサ１Ｇのように、液体の検知対象面に対するホルダ１０の接地面に集液手段２０として導液溝１９を形成してもよい。この漏液センサ１Ｇでは、ホルダ１０の外周部から、凹部１６に取り付けられたセンサ部３方向へ液体が誘導されるように導液溝１９が放射状に形成されている。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ 漏液センサ
２ 光ファイバ
３ センサ部
４ 固定用部材
１０ ホルダ
１１ 切欠部
１２ 段部
１３ 押さえ部材
１４ 凸部
１５ 突出片
１６ 凹部
１７ 貫通孔
１８ 固定用部材
１９ 導液溝
２０ 集液手段
２１ 吸液性シート
２２ 切込
２３ 浮き上がり部
２４ 本体部
３０ 液体の検知対象面
３１ 鉛直な壁面
４０ 液体
４１ 液滴

Claims (5)

1. 光ファイバの湾曲部で形成されたセンサ部が接液することで検出される屈折率の変化により液体を検知する漏液センサであって、センサ部を保持するホルダ、検知すべき液体を集液してセンサ部を濡らす集液手段を有する漏液センサ。
2. 集液手段が吸液性シートから形成され、吸液性シートは、液体の検知対象面と接触し、かつ液体の検知対象面と吸液性シートとでセンサ部が挟まれるように取り付けられる請求項１記載の漏液センサ。
3. 吸液性シートがホルダ外に広げられる請求項２記載の漏液センサ。
4. 吸液性シートがホルダ内に保持される請求項２記載の漏液センサ。
5. 液体の検知対象面に接するホルダの接地面の凹部にセンサ部が取り付けられ、該接地面に、センサ部へ液体を誘導する導液溝が形成されている請求項１記載の漏液センサ。

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