JPH03199954A - 純水検知センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、絶縁体である純水が漏水した場合などに好適
な純水検知センサに関する。

［従来の技術］ 従来、導電性物質を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂
材料を電極間の一部分に配することによって少なくとも
二本の電極を隔離したことを特徴とする流体検知素子（
特公昭５９−４７２５６号公報参照）は公知である。

これは、比較的多量の炭素粒子等の導電性物質が含有さ
れた多孔質四弗化エチレン樹脂は、炭素粒子の二次元的
連鎖による導電メカニズムを有するが、ここに漏油があ
ったときには、導電性物質間（樹脂内）に油が浸入して
トンネル効果による導電性を阻害し、その樹脂の電気抵
抗値を急上昇させることを利用して検知せしめるもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この流体検知素子に用いる多孔質四弗化エチ
レン樹脂は、その臨界表面張力が水の臨界表面張力より
も小さく、油の臨界表面張力より大きいため、油の粒子
を吸収する機能を果たすが、水分をはしきやすいので、
絶縁性液体であるが表面張力が高い純水は、導電性物質
を含有する多孔質四弗化エヂレン樹脂材料に浸入できな
い、または浸入に非常に長い時間を要するので、実際上
、検知ができないという問題点があった。

最近は、例えば、電子部品や基板等を洗浄するなどに用
いるための、不純物を極めて排除した超純水も多く存在
するので、この純水を短時間で検知できるセンサに対す
る要求が高まっている。

本発明は上記の要求に鑑み、これらの要求を解決するた
めに開発されたもので、純水を短時間で検知できる純水
検知センサを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を達成するためになされたもので、導
電性物質及び界面活性剤を含有する多孔質四弗化エチレ
ン樹脂材料を電極間の一部分に配することによって少な
くとも二本の電極を隔離したことを特徴とする純水検知
センサを構成する。

［作用］ 本発明によれば、導電性物質及び界面活性剤を含有する
多孔質四弗化エチレン樹脂材料を電極間の一部分に配す
ることによって少なくともに本の電極を隔離したことを
特徴とする純水検知センサを構成する。

ここで、本発明に用いる導電性物質は導電性を有する粉
末状物質、例えば、グラファイト粉末、カーボンブラッ
ク粉末、炭素繊維、各種金属粉（白金、金、銀、チタン
、タンタルなどの粉末）、サーメット（チタンカーバイ
ト・クロムなど）、金属の窒化物（窒化チタン、窒化ア
ルミニウムなど）、金属のホウ化物（ホウ化チタン、ホ
ウ化ジルコニウムなど）、金属のケイ化物（モリブデン
ケイ化物など）、金属の酸化物（Ｃｕ、０１ＴｉＯ１Ｖ
Ｏ，Ｍｎ　ＯＳ　ＣＯ０１ＮｉＯ１ＺｎＯ，ＣａＯなど
の酸化物を酸素の比を不定比にすることにより導電性を
付与したもの）、金属生電極、有機生電極などがあげら
れる。

また、本発明に用いる界面活性剤は、石鹸の粉末などの
固形界面活性剤や、それを純水などに溶かした液体状界
面活性剤へとを示す。

本発明の純水検知センサの作り方の一例を説明する。

まず、四弗化エチレン樹脂粉末に前述の導電性物質粉末
を一定の割合で混ぜて、撹拌、押し出し、圧延などの工
程をへて、導電性を持つ多孔質四弗化エチレン樹脂を得
る。この場合各工程においである程度の弾性が必要なの
で、多孔質四弗化エチレン樹脂の中の導電性物質の割合
は通常５〜７０重量％、好適には１０〜５０重量％であ
る。また、その他に例えば着色顔料や強度保持用の弗素
ゴムなども合わせて加えても構わない。

また、例えば、特公昭４８−４４６６４号公報、特公昭
５１−１８９９１号公報に記載されて１するように、未
焼成の多孔質四弗化エチレン樹脂を一方向に１〜１５倍
程度に延伸することにより空孔質を高めた材料や、これ
を不完全に焼成した材料を用いると、液体がさらに浸透
しやすいので本発明には適している。なお、不完全に焼
成することは、寸法安定性を増加する目的も含まれてい
る。

次に、この導電性を持つ多孔質四弗化エチレン樹脂の両
端に別々の電極を接続し、一種の抵抗素子を作る。

次に、この抵抗素子の導電性を持つ多孔質四弗化エチレ
ン樹脂を、例えば純水を用いた石鹸水などの液体状界面
活性剤に漬ける。この液体状界面活性剤は表面張力が低
いので多孔質四弗化エチレン樹脂に比較的容易に浸入す
ることができる。また、自然に浸入を待つだけでは長時
間が必要な場合は、液体状界面活性剤に圧力を加えるな
どして多孔質四弗化エチレン樹脂に強制的に浸入させて
も構わない。

最後に、この全体を乾燥させて、多孔質四弗化エチレン
樹脂に分散したまま、再び固形界面活性剤に戻す。

別の作り方として、四弗化エチレン樹脂粉末に導電性物
質粉末を混ぜる時に、同時に固形界面活性剤粉末も混ぜ
ることでもできる。ただし、その場合は、その後の各工
程に支障のない固形界面活性剤粉末を選択しなければな
らない。

この純水検知センサの一対の電極を抵抗測定器に接続す
ると、導電性を持つ多孔質四弗化エチレン樹脂の電気抵
抗は比較的低いままであるが、絶縁体である純水が導電
性の多孔質四弗化エチレン樹脂に接触すると、界面活性
剤によって純水の表面張力が低くなって内部に良く浸入
し、その結果、絶縁体である純水によって、導電性を持
つ多孔質四弗化エチレン樹脂の電気抵抗値が著しく上昇
するので、純水の存在を短時間で検知することができる
。

［実施例］ 第−図は本発明による一実施例を示す純水検知センサの
平面図である。また、第二図は第一・図に示した純水検
知センサのＡ−Ａ’断面図である。

第−図及び第二図に基づいて説明すると、導電性物質及
び界面活性剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材料
３ａを、電極４ａと電極５ａにて隔離したことを特徴と
する純水検知センサ６ａを示している。

ただ！７、第−図及び第二図に示す純水検知センサ６　
ａが完全に露出している場合には、導電性物質及び界面
活性剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材料３ａ、
電極４ａ及び電極５ａが接地されることによって有効に
検知されにくいとか、純水検知センサ６ａそのものが破
壊される危険性もあるので、その純水検知センサ６ａの
周囲に絶縁体の保護層７ａを設けている。

なお、この保護層７ａは、絶縁体であって、被測定液体
である純水を純水検知センサ６ａに到達させる構造であ
れば良いので、例えば、保護層７ａに貫通孔を設けると
か、または、この保護層７ａに界面活性剤を含有する多
孔質四弗化エチレン樹脂材料を用いることでできる。

また、電極４ａと電極５ａには、それぞれリード線８ａ
とリード線９ａを圧接等の方法によって接続している。

この純水検知センサ６ａは常時乾燥しているが、その時
の二本の電極４ａと電極５ａ間の導電性物質及び界面活
性剤を含有する多孔質四弗化エチレン街脂材料３ａの電
気抵抗は、導電性物質の含有率によって調節しているが
比較的低い電気抵抗として設定している。これをリード
線８ａとリード線９　＝＋を用いて、図示しない抵抗測
定器によって初期測定をする。

ここで、導電性物質及び界面活性剤を含有する多孔質四
弗化エチレン樹脂材料３ａの部分に、絶縁体である純水
が接触すると、界面活性剤２ａによってセンサの表面張
力が低下して良く内部に浸入し、その結果、導電性物質
及び界面活性剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材
料３ａの電気抵抗値が著しく上昇するので、これを図示
しない抵抗測定器によって測定し、先はどの初期測定と
比較することで、純水の存在を短時間で検知することが
できる。

また、図示しない抵抗測定器を例えば図示しない警報ブ
ザーとか警報ランプなどに連動することなどは自由であ
る。

第三図は本発明による異なる実施例を示す純水検知セン
サの端部の斜視図である。

第三図に基づいて説明すると、導電性物質及び界面活性
剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材料３ｂを電極
間の−・部分に配することによって電極４ｂと電極５ｂ
を隔離したことを特徴とする純水検知センサ６ｂ示して
いる。

なお、電極５ｂの外側に必要に応じて純水が通過可能な
貫通孔等を有する絶縁体からなる保護層７ｂを設けてい
る。また、この保護層７ｂは、界面活性剤を含有する多
孔質四弗化エチレン樹脂材料を用いることでもできる。

この純水検知センサ６ｂの構造は、電極４ｂを中心導体
にし、電極５ｂを編組などの外部導体とした形の同軸ケ
ーブル型の純水検知センサ６ｂであるので、ある程度の
長い範囲の部分でも一度に布設することができるという
特徴がある。

第四図は本発明によるさらに異なる実施例を示す純水検
知センサの平面図である。また、第五図は第四図に示し
た純水検知センサのｃ−ｃ’断面図である。

第四図及び第五図に基づい−Ｃ説明すると、導電性物質
及び界面活性剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材
料３ｃを電極間の一部分に配することによって電極４ｃ
と電極５ｃを隔離したことを特徴とする純水検知センサ
６ｃを示している。

なお、純水検知センサ６ｃの外側に必要に応じて純水が
通過可能な貫通孔等を有する絶縁体からなる保護層７ｃ
を設けでいる。また、この保護層７ｃは、界面活性剤を
含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材料を用いることで
もできる。

また、電極４ｃと電極５ｃには、それぞれリード線８ｃ
とリード線９ｃをはんだ付は等の方法によって接続して
いる。また、これらの全体を、板ＴＯｃ似よって支えて
いる。

この純水検知センサ６ｃは、電極４ｃと電極５ｃをくし
型に配するので、比較的幅の広い部分に適している。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、導電性物質及び
界面活性剤を含有する多孔質四弗化エチレン樹脂材料を
電極間の一部分に配することによって少なくとも二本の
電極を隔離したことを特徴とする純水検知センサを構成
するので、界面活性剤によって純水の表面張力が低くな
ることから、純水を短時間で検知することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、例えば、石鹸以外の界面活性剤を用いるとか、様々な
形状に変形するとが、形状を維持するために補強線を沿
わせるとか、電極とリード線との接続部を樹脂などを用
いてモールドするとか、導電性を有する多孔質四弗化エ
チレン樹脂材料と少なくとも二本の電極の間に別の抵抗
体を接続するなど、本発明の技術思想内で様々の変更は
もちろん可能である。

【図面の簡単な説明】

第一図は本発明による一実施例を示す純水検知センサの
平面図、第二図は第一図に示した純水検知センサのＡ−
Ａ’断面図、第三図は本発明による異なる実施例を示す
純水検知センサの端部の斜視図、第四図はの本発明によ
るさらに異なる実施例を示す純水検知センサの平面図、
第五図は第四図に示した純水検知センサのｃ−ｃ’断面
図である。 ３ａ、３ｂ、３ｃ：導電性物質及び界面活性剤を含有す
る多孔質四弗化エチレン樹脂材料、４　ａ、４　ｂ、４
　ｃ　：電極、 ５　ａ、５　ｂ、５　ｃ　：電極、 ６　ａ、６　ｂ、６　ｃ　：純水検知センサ、７　ａ、
７　ｂ、７　ｃ　：保護層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）導電性物質及び界面活性剤を含有する多孔質四弗化
   エチレン樹脂材料を電極間の一部分に配することによっ
   て少なくとも二本の電極を隔離したことを特徴とする純
   水検知センサ。