JPH08501148A - 耐蝕性ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パイプラインなどにおいて流体の漏洩を電気的に検出するシステムに使用するための耐蝕性ケーブルである。このケーブルは、中央導電体(12)と、漏洩した流体を受け入れるための複数の気孔空間を有し、中央導電体まわりに設けられた絶縁材料からなる環状スペーサ(18,30,32)と、複数の導電ワイヤ(22)で構成され、中央導電体と同軸的に、スペーサまわりに配置された外殻(20)とを備え、前記ワイヤ(22)は、水、酸、アルカリ、溶剤或いは近傍に存在し得る他の環境汚染物質に対する保母のための耐蝕性材料からなる被覆(24)を有している。絶縁されていないワイヤ(40)を外殻内に組み込み、絶縁されてない中央導電体(14)とともに、導電流体を検出し、それにより、ケーブルを用いる漏洩検出システムが、導電性のある流体と導電性のない流体とを識別できるようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 耐蝕性ケーブル発明の背景 １．発明の分野 本発明は、新規でかつ改良された耐蝕性ケーブルに関するものであり、より詳 細には、新規でかつ改良された電気的に流体を検出するケーブルに関するもので ある。このケーブルは、流体漏洩封じ込めシステム（fluid leak containment s ystem）、および、クリーンルーム、コンピュータルーム、隆起したフロアへの 適用など他の応用例に有用であり、埋設されたパイプおよびタンクに隣接する直 接埋設されたケーブルに有用である。ケーブルへ流体が接触することにより、そ の電気的特性が変化し、漏洩の存在が探知されるばかりでなく、漏洩のおおよそ の位置を探知することができる。２．背景技術 米国特許第3,600,674号は、時分割伝送線を用いて、埋設されたパイプの漏洩 を測定する方法を開示している。 米国特許第3,908,712号は、電話回線およびこれに類似するネットワークにお いて、高い抵抗のケーブルの故障を測定する回路構成が開示されている。 米国特許第3,981,181号は、流体漏洩を検出する方法およびそのためのケーブ ルを開示し、ケーブルの特性インピーダンスが、流体の漏洩を検出するとともに 、これを標定するためのパルス反射法において用いられている。 米国特許第4,797,621号は、時間領域の反射測定（time domain reflectomry） およびサンプリング技法を用いた漏洩検出器および漏洩標定器が開示されている 。発明の目的 本発明の目的は、新規でかつ改良された耐蝕性ケーブルを提供することにあり 、より詳細には、流体の漏洩の存在およびその位置を、ケーブルのインピーダン ス特性の変化により確認可能なシステムにおいて使用するための新規でかつ改良 された電気的に流体を検出するケーブルを提供することにある。 アンダーソン他（Anderson et al．）の米国特許第4,749,621号に開示された ような漏洩検出システムにおいて使用される電気ケーブルが遭遇する共通の問題 の一つには、水、酸、アルカリ、溶剤或いはケーブルの近傍の他の環境汚染物質 の ために及ぼされる検出用ケーブルの腐蝕がある。 本発明の目的は、電気的に流体の漏洩を検出するシステムにおいて使用するの に適する新規でかつ改良された電気ケーブルを提供することであり、このケーブ ルは、水、酸、アルカリ、溶剤および他の侵入する流体による腐蝕に対して十分 に保護される。 本発明の他の目的は、前述したような高い耐蝕性を有し、さらに、１００゜Ｃ および略３００゜Ｃ以上に至る高温に晒されたときであっても、高い軟化性を備 えた耐蝕性被覆材料を有するような特徴を備えた新規でかつ改良された電気的に 流体の漏洩を検出するケーブルを提供することにある。 さらに、本発明の他の目的は、改良された耐蝕特性を有し、可撓性、高い耐摩 耗性を備え、さらに、摩擦係数の低い外面を有し、収納導管或いは他の窮屈な空 間内に容易に引っ張り込める新規でかつ改良された電気的に流体の漏洩を検出す るケーブルを提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、多孔性の絶縁スペーサまわりに導電性を有する編 組された外殻を用いて、編組された外殻のワイヤが、耐蝕性の高い材料で被覆さ れ、さらに、漏洩検出および標定システムのケーブルのインピーダンス特性およ びその有用性が、導電性を有する編組された外殻上の耐蝕性被覆材料の存在によ り、悪影響を与えられないような特徴を備えた新規でかつ改良されたケーブルを 提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、表面摩擦係数が小さく、かつ、耐摩耗性に優れ、 さらに、脆化することなく可撓性を保持する耐蝕性被覆材料を使用するような特 徴を備えた新規でかつ改良されたケーブルを提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、炭化水素の漏洩など非導電性の流体の漏洩と、水 の漏洩など導電性の流体の漏洩とを識別可能な漏洩検出ケーブルを提供すること にある。 本発明のさらに他の目的は、導電性流体の漏洩と非導電性流体の漏洩とを識別 するために、導電性外殻において絶縁ワイヤと織り合わされた非絶縁ワイヤ、お よび、非絶縁中央導電体を有するケーブルを提供することにある。発明の概要 本発明の上述した目的および利点ならびに他の目的および利点は、電気的に流 体の漏洩を検出するシステムなどにおいて特に有用な新規でかつ改良された耐蝕 性ケーブルにより達成される。このケーブルは、絶縁材料の環状スペーサに囲繞 された中央導電体すなわち中央導電コアを有し、このスペーサは、中央導電コア まわりに延びるように取り付けられ、近傍に存在する漏洩した流体を受け入れる のに適した複数の気孔空間を有している。絶縁環状スペーサのまわりには、中央 導電体と同軸的に、導電性を有する外殻が設けられている。この外殻は、個々に 或いは群をなして絶縁環状スペーサまわりに編組され、または、巻回された複数 の比較的小径の可撓性のある導電ワイヤで形成されている。これらワイヤは、水 、酸、アルカリ、溶剤および存在し得る汚染物質の有害な影響に対して高い耐性 を有する耐蝕性のある材料により被覆されている。使用される耐蝕性のある材料 は、可撓性および耐摩耗性を有するとともに、表面摩擦係数が小さく、脆化せず 、かつ、たとえ１００゜Ｃおよび３００゜Ｃ以上に至る高温に晒されたときにも 、あまり軟化することがない。図面の簡単な説明 本発明をより理解するために、図面とともに本発明をより詳細に説明する。こ こに、 第１図は、本発明の特徴にしたがった耐蝕性ケーブルの部分切取り図である。 第１ａ図は、第１図の１ａ−１ａ線に沿った拡大部分略横断面図である。 第２図は、本発明の特徴にしたかって構成された他の実施例にかかる耐蝕性ケ ーブルの部分切取り図である。 第２ａ図は、第２図の２ａ−２ａ線に沿った拡大部分略横断面図である。 第３図は、本発明の特徴にしたがって構成された他の実施例にかかる耐蝕性ケ ーブルの部分切取り図である。 第３ａ図は、第３図の３ａ−３ａ線に沿った拡大部分略横断面図である。 第４図は、本発明の特徴にしたがって構成されたさらに他の実施例にかかる耐 蝕性ケーブルの部分切取り図である。 第５図は、本発明の特徴にしたがって構成されたさらに他の実施例にかかる耐 蝕性ケーブルの部分切取り図である。 第６図は、本発明の特徴にしたかって構成されたさらに他の実施例にかかる耐 蝕性ケーブルの部分切取り図である。 第７図および第８図は、第２図および第３図と同様の図であり、導電性流体と 非導電性流体とを識別するために用いられる付加的な非絶縁導電体を示している 。好ましい実施例の詳細な説明 図面、特に第１図および第１ａ図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構 成された新規でかつ改良された耐蝕性ケーブルが示され、これは参照番号１０で 示されている。ケーブル１０は、特に炭化水素とともに使用するのに適した同軸 のＴＦＨタイプのケーブルであり、（典型的には、大きさ１０ga．ないし１６ga ．の）中央導電コア１２を備えている。中央導電コア１２は、複数のつる巻き状 の個々に導電性を有するワイヤすなわちストランド１４を有し、これらは、一般 に、銅、アルミニウム、および／または、これらの合金など導電性の高い金属で 形成されている。典型的には、ストランド１４は、２４ga．ないし３４ga．の大 きさであり、一般には、可撓性を有している。 中央導電体１２は、環状の適切な位置に押出された（extruded-in-place）コ ーティングすなわち層１６により囲繞されている。この層１６は、非導電性、絶 縁性を有する、ポリアミドーイミド（polyamide-imide）、フッ素化エチレンプ ロピレン（fluorinated ethylene propylene）樹脂(FEP）、或いは、ポリテトラ フロオロエチレン（PTFE）など樹脂状のプラスチック材料から構成されている。 高温の流体に遭遇する見込みのあるときには、ＰＴＦＥ樹脂が用いられ、低温で の適用に対しては、より安価な樹脂が用いられる。層１６は、中央導電コア１２ の上の適切な位置に押出されるのが好ましく、適切な位置に押出された層１６の 厚みは、一般に、０．００３インチないし０．００５インチの範囲である。 内部絶縁ジャケットすなわち層１６は、環状の同軸多孔スペーサ層１８により 囲繞されている。このスペーサ層１８は、複数の顕微鏡的な浸透性の孔すなわち 気孔を有するＰＴＦＥ材料からなる層を、層１６の上に押出することにより、或 いは、発泡した（expanded）ＰＴＦＥ材料からなる可撓性テープを、つる巻き状 にすなわち螺旋状に巻回することにより形成される。層１８内の孔すなわち気孔 が、流体の漏洩により充填されつまり含浸されたときに、このような流体の存在 により、ケーブル１０の電気的特性（たとえば、インピーダンス）が変化し、流 体の漏洩の存在およびケーブルの長さに沿った漏洩の位置を探知することができ る。 発泡したＰＴＦＥが押出された層の厚み或いは層１８を形成するテープの厚み は、０．０５０インチないし０．０６０インチの範囲である。テープが用いられ たときに、隣接する螺旋状の部分（convolution）のエッジは、わずかに重ね合 わされて熱焼結され、環状の層１８の全体にわたって隣接する螺旋状の部分の間 に連続的な螺旋状の連結が形成される。 多孔性の層１８は、本発明の特徴にしたがって構成された編組された導電金属 の外殻２０内に包み込まれている。この外殻は、可撓性を有し、比較的小さなサ イズ（たとえば、３０ga．ないし３６ga．）の複数のワイヤすなわちストランド ２２により作られ、ストランドは、層１８に個々に当接するように、或いは、２ 、３、４、５或いはそれより多くの組で当接するように、巻き付けられ、或いは 、編組されている。導電金属ストランド２２（第１ａ図参照）は、螺旋状に編組 され、中央導電体１２まわりの同軸の環状導電性外殻を形成し、これにより、腐 蝕に対する十分な保護がなされる。 本発明によれば、導電性の外殻２０の導電体すなわちストランド２２は、アル ミニウム、銅、ニッケルで被覆された銅、および／または、これらの合金など、 電気抵抗の低い、可撓性のある導電金属で形成され、ワイヤは、個々に、或いは 、２、３、４またはそれより多くの群で、耐蝕性材料２４により被覆されている （第１ａ図、第２ａ図および第３ａ図参照）。 編組された外殻２０の金属のストランドすなわちワイヤ２２に与えられる被覆 材料２４の厚みは、０．００１インチないし０．０００５インチの範囲であり、 この被覆工程は、所望の厚みの被覆をなすために、サイジングダイを備えた浸漬 槽（dip bath）において実行されるのが好ましい。他のある種のポリマー被覆の ために、押出を用いてもよい。適当な耐蝕性被覆材料には、ポリイミド樹脂、Ｐ ＴＦＥ樹脂、フルオロポリマー樹脂、エチレンクロロトリフルオロエチレン（et hylenechlorotrifluoroethylene）コポリマー、ポリアミドイミド樹脂、および 、水、酸、アルカリ、溶剤、炭化水素或いは広範な他の汚染物質による腐蝕から 金属製ストランドすなわちワイヤ２２を保護するより特殊な耐蝕性を備える他の 樹脂が含まれる。 ある適用に対して、高温の流体に遭遇する見込みのあるときには、ＰＴＦＥ樹 脂が用いられる。これは、この樹脂が、１００゜Ｃの温度および３００゜Ｃ以上 に至るまで、軟化に対する耐性を有し、このように上昇する温度で脆くならない という理由による。 一般に、外殻２０のワイヤ２２上の被覆のために用いられる被覆樹脂は、高レ ベルの耐蝕性、および、極端な高温或いは極端な低温の下での軟化および脆性に 対する高い耐性により選択される。 上述したパラメータに基づいて構成されたケーブル１０が、流体或いは流体の 漏洩の検出および標定のための広範な応用例に対して、非常に効果的なコスト効 果をもって機能することが理解できる。説明のために、本発明にしたがったシス テムを、漏洩を検出するためのシステムとして説明するが、ここに用いられる技 法は、流体の漏洩が、リーク或いはそれ以外により生じたかどうかにかかわらず 、液体およびガスの流体或いは流体の漏洩も検出することができる。たとえ耐蝕 性被覆材料２４が、もともと非導電性すなわち絶縁性を有していたとしても、ケ ーブルの作動的な電気特性は、腐蝕に晒される裸ワイヤで形成された編組された 金属外殻を有する従来技術のケーブルと、それほど大きく相違することはない。 層１８の顕微鏡的な気孔内に流体が吸収されることにより、中央導電コア１２と 外側の編組金属ジャケットすなわち外殻２０との間のケーブル１０のインピーダ ンス値或いはキャパシタンス値が変化し、改善された耐腐蝕性により、高品質、 長寿命、および、容易な取付けならびに配置が保証される。 また、ケーブル１０は、導電金属で編組された同軸外殻２０を包み込むととも にこれを保護するために、層１８と同様に、押出されたＰＴＦＥ或いは螺旋状に 巻回されたＰＴＦＥテープからなる薄い外側層２６を有している。外側ジャケッ トすなわち外側層２６は、発泡したＰＴＦＥ或いは顕微鏡的な孔すなわち気孔を 有する他の樹脂状の材料で形成されるのが好ましく、炭化水素が、層２６を経て 、金属で編組された外殻２０に含浸し、最終的に、前述したように、内部の多孔 性の層１８の孔すなわち気孔に到達することができる。外側ジャケットすなわち 外側層２６は、外殻２０を保護し、内側のジャケットすなわち層１８と同様に、 ０．０１インチないし０．０２５インチの範囲の厚みを有するＰＴＦＥテープの 螺旋状すなわちつる巻き状に巻回された部分により構成され、継ぎ目が焼結され ている。 かぎ裂き（snagging）を防止し、窮屈な空間および孔を通してケーブルを引っ 張るために、保護プラスチックオーバーブレイド（protective plastic overbra id） ２８が、外側の多孔性層すなわち外側層２６まわりに設けられている。このプラ スチックオーバーブレイド２８は、ポリエステル、ポリプロピレン或いは他の樹 脂、および、特に商標”ＨＡＬＡＲ”として販売されている樹脂などモノフィラ メントの樹脂状の材料から構成される。オーバーブレイド２８には、１６の独立 したストランドが設けることができ、個々のストランドの直径は、０．０１イン チないし０．０１５インチの範囲である。コストが非常に敏感な要因であり、編 組された外殻２０の腐蝕は要因ではないため、ケーブル１０は、外側の発泡した ＰＴＦＥの多孔性の層２６を使用することを必要としない場合に、ケーブルの外 殻２０の外面は、低い摩擦係数を有するプラスチックオーバーブレイド２８によ り保護される。 第２図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構成された他の実施例にかか る耐蝕性ケーブル１０Ａが示されている。このケーブル１０Ａは、ＡＧＴタイプ の、同軸ウィッキングケーブルである。ケーブル１０Ａは、第１図のケーブル１ ０と同様の中央導電コア１２を使用しており、第１図のケーブルの場合と同様に 、薄い適切な位置に押出されたプラスチック絶縁層１６を有している。しかしな がら、ケーブル１０Ａには、内側絶縁層１５まわりに多孔性の層３０が設けられ ている。この層３０は、１６８０デニールのプリプロピレン、ポリエチレン或い は他のタイプの糸からなる６ないし１０のストランドで形成されている。この糸 は、つる巻き状にすなわち螺旋状に巻回され、この糸の巻きにより、複数の開口 すなわち気孔を有する多孔性の層３０が形成される。これら開口すなわち気孔に は、毛管作用により、漏洩した流体が含浸することができ、流体の漏洩が生じた 場合にはいつでも、電気的インピーダンス特性或いはキャパシタンス特性が変化 するようになっている。 層３０のポリプロピレンの糸は、つる巻き状にすなわち螺旋状に、押出された 内側の絶縁層１６まわりに巻回され、これらの糸は、導電性を有する外側環状金 属同軸外殻２０により囲繞されている。この外殻２０は、複数の編組された導電 性ワイヤすなわちストランド２２で形成され、ストランド２２は、先行する実施 例のケーブル１０で説明したタイプの高い耐蝕性を有するポリマーの被覆２４に より被覆されている。０．０１６インチの半径を有するモノフィラメントの１６ ストランドなど、滑らかで強いポリエステル樹脂のモノフィラメントの線からな る外側のプラスチックオーバーレイド２８は、通常、かぎ裂きを防止し、或いは 、これを減じるために設けられ、これにより、ケーブル１０Ａを滑らかに引っ張 ることができる。 特に、ケーブル１０Ａは、水およびそれにより生じる湿気が基本的な汚染物質 であり、或いは、これらが遭遇する見込みのある流体であるような、比較的低コ ストの応用例に適している。ウィッングタイプの糸の層３０により、螺旋状に巻 回された糸の孔すなわち気孔性の空間に、水或いは炭化水素のなど漏洩した流体 が含浸し、或いは、この流体が充満し、導電コア１２と金属で編組した導電外殻 ２０との間の電気的インピーダンス特性或いはキャパシタンス特性が、著しく交 番し、或いは、変化する。この交番或いは変化が、漏洩検出の基礎を与え、ひと たび漏洩状況が確定すると、電気的手段が用いられて、漏洩の位置を測定する。 第３図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構成された他の実施例にかか る耐蝕性ケーブル１０Ｂが示されている。特に、このケーブル１０Ｂは、主とし て水系の漏洩を検出する際に使用されるために、エアギャップタイプ或いは急速 乾燥ケーブルのタイプの特性を備えている。ケーブル１０Ｂは、ＡＧＷタイプの 同軸ケーブルであり、中央導電コア１２および内側の適切な位置に押出されたタ イプのプラスチック絶縁層１６を備え、この絶縁層１６は、中央導電コア１２ま わりに形成されている。漏洩が生じた後に、より急速に乾燥し、迅速に通常のサ ービスに復旧することができるように、ケーブル１０Ｂには、ポリエチレン、ポ リプロピレン或いは絶縁層１７まわりに螺旋状に巻回される他の樹脂からなる一 以上の細長いストリップ３２により形成された螺旋巻きすなわちスペーサが設け られている。ストリップ３２の隣接する螺旋状の部分は、（たとえば、略０．３ インチだけ）離間しており、開口した螺旋状の空間が形成され、水或いは他の漏 洩した流体が容易に含浸し、それにより内側導電体１２と外側導電性同軸金属外 殻２０との間のケーブルのインピーダンス或いはキャパシタンスが変化できるよ うになっている。 ケーブル１０Ｂに対して高い耐熱性が求められる場合には、つる巻き状すなわ ち螺旋状に巻回されたストリップ３２を、ＰＴＦＥ樹脂或いはＦＥＰ樹脂など耐 熱材料で形成すればよい。一般に、二以上の螺旋状に巻回されたストリップ３２ が用いられ、横断面が比較的大きい。ストリップ３２は、長方形或いは正方形の 断面形状を有し、０．０７インチに至る厚みおよび／または幅を有している。ケ ーブル１０Ｂには、前述したように、導電金属で編組された外殻２０が設けられ 、プラスチックオーバーブレイド２８が、導電外殻２０を囲繞し、ケーブル１０ Ｂを作動位置に引っ張るのを容易にするとともに、編組された金属外殻２０に生 じるかぎ裂き或いは破損のおそれを防止し、或いは、これを減じている。一般に 、第３図のＡＧＷタイプのケーブル１０Ｂは、エアギャップ、急速乾燥、水検出 ケーブルであり、コスト性に優れ、漏洩が生じた後に、急速な乾燥作用を提供す る。このケーブル１０Ｂは、高温の応用例に十分に役立ち、液体の漏洩が繰り返 し生じ、つまり、頻繁に生じる場所で、ケーブルを取り出し、或いは、交換する ことを必要としない。 第４図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構成された他の実施例にかか る耐蝕性ケーブル１０Ｃが示され、このケーブル１０Ｃは、上述したタイプの中 央導電コア１２および薄い内側の適切な位置に押出された絶縁層１６を用いてい る。ケーブル１０Ｃの多孔性環状スペーシングシステムは、上述したように層３ ０内のウィッキング糸の螺旋状の部分の間に挟まれた中空の樹脂状のプラスチッ ク材料３２ａからなる複数の交番する螺旋状に巻回されたストリップを有してい る。また、プラスチックのストリップは、中空ではなく、断面が中実であっても よく、これらは、所定の位置に巻回された後に、正方形或いは長方形の横断面形 状を有する。中空構成のストリップ３２ａが用いられ、これらが初期的には円形 の断面を有し、所定の位置に巻回される際に、引き続いて平らにされ、上述した タイプのポリプロピレン或いはポリエチレンのウィッキング糸３０で形成される 螺旋状の部分の間にほぼ矩形の横断形状を有するようになるのが好ましい。スト リップ３２ａは、プリエチレン、ＰＴＦＥ樹脂或いはＦＥＰ樹脂で形成されるの が好ましい。また、プラスチックのストリップ３２ａの非多孔性の螺旋状の部分 が、内側の絶縁層１６と、糸３０およびプラスチックのストリップ３２ａにより 画定される空間を囲繞する金属同軸導電外殻２０との間の空間容積の約半分を満 たす、つまり、約半分を占めるため、漏洩が生じた後の乾燥時間がはるかに速い ことを除き、第２図のケーブル１０Ａとほぼ同様な作動特性を有するのが好まし い。したがって、ポリプロピレン或いはポリエチレンの糸３０およびポリエチレ ン、ＰＴＦＥ、ポリプロピレンなどから作られる中空のプラスチックのストリ ップ３２ａの交番する螺旋状の部分により、比較的急速に乾燥し、広範な流体漏 洩検出の応用例において有用なウィッキングタイプのケーブルが提供されること が理解されるであろう。ケーブル１０Ｃには、他のケーブルと同様に、外側のプ ラスチックオーバーブレイド２８が設けられ、オーバーブレイド２８は、糸３９ およびプラスチックのストリップ３２ａの交番する螺旋状の部分を囲繞する導電 外殻２０の上に被着されている。 第５図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構成された耐蝕性ケーブル１ ０Ｄが示され、このケーブル１０Ｄは、変更された中央導電コア１２ａを用いて いる。このコア１２ａは、個々に被覆された複数の絶縁ワイヤすなわちストラン ド１４ａから構成されている。ワイヤすなわちストランド１４ａは、ワニス或い は樹脂タイプの絶縁材料で被覆され、前述したように、導電体２２に被着された コーティング２４に用いられるような絶縁耐蝕性材料で被覆されていてもよい。 したがって、ケーブル１０Ｄは、前述したような薄い適切な位置に押出された絶 縁プラスチック材料を必要とし、或いは、これらを使用することはない。 ケーブル１０Ｄの環状スペーサ１８は、漏洩した液体を受け入れるための微小 な孔すなわち気孔を有する発泡したＰＴＦＥのテープを螺旋状に巻回した薄い層 で形成されている。或いは、押出プロセスにおいて、孔すなわち気孔を有する発 泡したＰＴＦＥ樹脂のスペーサすなわち層１８を被着してもよい。スペーサすな わち層１８の孔すなわち気孔内で、炭化水素など漏洩した流体が、空気にとって 代わるのにしたがって、ケーブル１０Ｄの電気的インピーダンス特性或いはキャ パシタンス特性が変化し、漏洩が実際に生じたことが検出され、その位置を確定 することができる。 スペーサの層１８を形成する、薄い押出された層或いはつる巻き状すなわち螺 旋状に被着されたテープは、中央導電コア１２ａまわりに直接被着され、テープ の継ぎ目（seam）は重ねられて、焼結され、中央導電コア１２ａまわりの連続的 な多孔性環状層１８が与えられる。前述したケーブル１０ないし１０Ｃの耐蝕性 の被覆がなされた金属で編組された同軸導電外殻２０が、ケーブル１０Ｄの多孔 性スペーサの層１８に被着され、プラスチックオーバーブレイド２８が、前述し た実施例のように、金属で編組された導電外殻２０まわりに被着されている。 第６図を参照すると、本発明の特徴にしたがって構成されたさらに他の実施例 にかかる耐蝕性ケーブル１０Ｅが示されている。前述したケーブル１０、１０Ａ 、１０Ｂおよび１０Ｃと同様に、ケーブル１０Ｅは、中央導電コア１２を使用し 、このコア１２は、薄いプラスチックの絶縁材料からなる適切な位置に押出され た絶縁層１６により囲繞されている。しかしながら、ケーブル１０Ｅのスペーサ 層は、螺旋状に巻回されたポリプロピレン或いはポリエチレンの糸３０の内側層 で形成された複合構成を備え、糸３０は、ウィッキングタイプのケーブルとして 作用し、糸のストランドの間および隣接する螺旋状の部分の間の気孔或いは空間 内の毛管作用により、流体をピックアップする。糸３０の層の外側で、ケーブル １０Ｅには、糸３０の層の上に被着され、糸３０とは逆方向に螺旋状に巻回され た複数の中実或いは中空のプラスチックのストリップ３２が設けられている。ス トリップ３２の隣接する螺旋状の部分の間には、空気のギャップすなわち空間が 形成され、流体の漏洩を集めるのに適した細長いオープンスペースが形成される 。ストリップ３２は、正方形の断面であってもよいし、或いは、第４図のケーブ ル１０Ｃのストリップ３２ａのように中空構造であってもよい。螺旋状に巻回さ れたストリップ３２ないし３２ａの外側で、ケーブル１０Ｅには、上述したもの と同様に導電金属で編組された同軸外殻２０が設けられ、この外殻２０は、耐蝕 性の材料のコーティングが設けられたワイヤ２２を有している。また、上述した 実施例のように、導電金属の外殻２０の外面まわりに、プラスチックオーバーブ レイド２８が設けられている。 したがって、ケーブル１０Ｅは、多元的な作動特性を提供し、これにより、あ るレベル或いは深さの流体の漏洩が、外側のプラスチックのストリップ３２の螺 旋状の部分の間の空間を占め、第１のレベルすなわち第１のタイプのインピーダ ンス或いはキャパシタンスの変化が生じる。しかしながら、漏洩した流体の深さ が、プラスチックのストリップ３２の厚みよりも大きくなった場合に、プラスチ ックの糸３０は湿潤し、吸上効果（wicking effect）が生じる。吸上効果が生じ たときに、第２のタイプのインピーダンス或いはキャパシタンスの変化が生じ、 より大きな規模の漏洩が生じたことが示される。漏洩した流体が、糸の層３０に 付加的に吸収され、或いは、含浸するため、より大きな深さの漏洩した流体は、 ケーブル１０Ｅの電気的特性を著しく変化させる。したがって、ケーブル１０Ｅ は、信号検出の二つの異なる特性を提供し、漏洩の量にしたがった位置情報は、 漏洩 した流体の量すなわちレベルが、知るべき所望の要因である種々の異なる応用例 に対して有効である。 上述したように、本発明にしたがって構成されたケーブル１０ないし１０Ｅは 、すべて、導電金属の外殻２０上の高い耐蝕性を有する被覆を用いており、この 被覆は、極端な高温或いは極端な低温にも耐え得るが、比較的低い摩擦係数およ び比較的大きい強度を備えている。したがって、電気的特性を犠牲にすることな く、長い寿命が保証される。 第７図を参照すると、液体炭化水素など被導電性流体の漏洩と、水などの導電 性流体の漏洩との間を区別することができる他の実施例にかかるケーブルが示さ れている。第７図に示されたケーブルは、外殻２０を形成するワイヤの群の一つ が、中央導電体４２および保護カバー４４を有するワイヤ４０に置き換えられて いることを除いて、第３図に示されたケーブルと同様である。中央導電体４２は 、これに置き換えられた群をなす個々のワイヤのゲージよりも、より大きなワイ ヤゲージを有している。ワイヤすなわち中央導電体４２のゲージは、３０ゲージ のオーダであるが、このゲージは、ケーブルのサイズにしたがって変更される。 保護カバー４４は、中央導電体４２まわりに押出されたカーボン或いは黒鉛を含 浸したポリマー被覆の導電カバーである。被覆は、１オーム−ｃｍ（ohm-cm）な いし１０００オーム−ｃｍのオーダの抵抗を有しており、これは、５オーム−ｃ ｍないし２５オーム−ｃｍのオーダであるのが好ましい。付加的なワイヤ４６が 、中央導電体１２と平行に配置されている。ワイヤ４６は、中央導電体４２と同 様の中央導電体４８と、保護カバー４４と同様の保護カバー５０とを有している 。或いは、ワイヤ４２、４８を、ステンレス鋼などの非腐蝕材料で作り、それに より、保護カバー４４、５０を要しないようにしてもよい。さらに、中央導電体 １４がカバー４４或いは５０などの導電性カバーにより絶縁され或いは覆われて いない場合には、中央導電体４６を省略することができる。このようなケーブル において、ワイヤ４０と中央導電体１４との間で抵抗の測定がなされる。また、 絶縁された中央導電体および絶縁されていない中央導電体が使用されている場合 には、外側のシールドの導電体を非絶縁にすることができ、このシールドと絶縁 された導電体との間でＴＤＲ測定がなされるとともに、このシールドと絶縁され ていない中央導電体との間で抵抗の測定がなされる。 第７図のケーブルにより、システムが、液体炭化水素の漏洩など非導電性の漏 洩と、水の漏洩など導電性の漏洩との間を識別することができる。この識別は、 ワイヤ４６の中央導電体４８をワイヤ１２の中央導電体１４と、ケーブルの各端 部で接続し、中央導電体４２をブレイド２０と、ケーブルの各端部で接続するこ とによりなされる。ケーブルの検知端での導電体４２、４８の間の抵抗は、漏洩 が存在しないときに測定され、この値が記憶されている。 ケーブルを監視する間に、ブレイド２０と中央伝導体１４との間にパルスが印 加され、前述した時間領域の反射測定（time domain reflectomry）を用いて漏 洩が監視される。時間領域の反射測定を用いて漏洩が検出されたときに、中央導 電体４０、４２の間の抵抗が測定される。抵抗値に何ら変化が生じていない場合 或いはごく小さな変化のみが生じている場合には、漏洩は、炭化水素など非導電 流体によるものである。十分な変化が生じている場合には、漏洩は、水など導電 流体によるものである。したがって、第７図に示されるケーブルは、漏洩を検出 するとともに、これを標定するのみならず、漏洩が、導電性を有するか、或いは 、非導電性を有するかをも判断することができる。第７図および第８図に示され たケーブルのようなケーブルとともに使用するのに適するシステムは、本出願と 同一の発明者により、本発明と同時に出願された”漏洩を検出するとともに、こ れを識別する方法および装置”という名称の米国特許出願に開示されておりこれ らは引用することにより、本出願に組み込まれている。 第８図は、導電性の液体と非導電性の液体とを識別可能なケーブルの他の実施 例を示している。第８図に示されたケーブルは、第４図に示されたケーブルと同 様のケーブルに非絶縁ワイヤが付加されていることを除いて、第７図に示された ケーブルと同様である。しかしながら、第８図に示されるケーブルの作動は、第 ７図に示されるものと同様である。さらに、４０、４６などのワイヤは、種々の タイプの同軸ケーブル或いは非同軸ケーブルとともに使用することができる。こ の同軸ケーブル或いは非同軸ケーブルには、添付図面の第１図ないし第６図に示 されるケーブルが含まれるが、これらに限定されるものではない。また、非絶縁 ワイヤは、シールドワイヤと織り合わされているというよりも、むしろ、シール ド外部のまわりに巻き付けられ、或いは、単にシールドの内部または外部を通っ ている。また、ケーブルは同軸構成である必要はないが、たとえば、平行でかつ 離間した絶縁導電体および非絶縁導電体として形成することができる。 明らかに、上述した教示から、本発明の多くの修正および変更をなすことがで きる。したがって、添付した特許請求の範囲に記載の範囲内で、特に上述した以 外のものとして、本発明を実施できることを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電気的に流体の漏洩を検出するケーブルであって、 中央導電体と、 漏洩した流体を受け入れるための複数の気孔空間を有し、前記中央導電体まわ りに設けられた絶縁材料からなる環状スペーサ手段と、 前記中央導電体と同軸的に、前記スペーサ手段まわりに設けられた環状外殻と を備え、前記外殻が、複数の導電性のあるワイヤで形成され、前記ワイヤが、耐 蝕性材料で被覆されていることを特徴とするケーブル。 ２．前記外殻の前記ワイヤが、編組されて、前記スペーサ手段の前記気孔空間に 前記漏洩した流体が入ることができるように複数の開口が設けられ、それにより 、前記中央導電体と前記外殻との間の電気的キャパシタンスに影響が与えられる ように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ３．前記外殻の前記ワイヤが、可撓性を有し、水、酸 アルカリおよび溶剤に対 して前記ワイヤを保護するための樹脂状のプラスチック材料で被覆されているこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ４．前記耐蝕性被覆材料が、ポリイミド樹脂から構成されていることを特徴とす る請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ５．前記耐蝕性被覆材料が、１００゜Ｃ以上の温度に晒されたときに、耐軟化性 を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ６．前記耐蝕性被覆材料が、可撓性および耐摩耗性を有するとともに、脆化しな いように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ７．前記耐蝕性被覆材料が、フルオロポリマー樹脂から構成されていることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ８．前記環状スペーサ手段が、前記気孔空間を形成する螺旋状の部分の間の空間 をもって、前記中央導電体まわりに螺旋状に巻回されたストリップ手段を有する ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のケーブル。 ９．前記環状スペーサ手段が、螺旋状のパターンで前記中央導電体まわりに設け られたウィッキング材料を有し、前記気孔空間を形成することを特徴とする請求 の範囲第１項に記載のケーブル。 １０．可撓性のある同軸ケーブルであって、 中央導電体と、 画定された複数の気孔空間を有し、前記中央導電体まわりに設けられた絶縁材 料からなる環状絶縁スペーサ手段と、 前記中央導電体と同軸的に、前記スペーサ手段まわりに設けられた編組された 環状導電外殻とを備え、前記外殻が、複数の導電性のあるワイヤで形成され、前 記ワイヤが、耐蝕性材料で被覆されていることを特徴とするケーブル。 １１．前記外殻の前記ワイヤが、巻回されて、前記スペーサ手段の前記気孔空間 に前記漏洩した流体が入ることができるような複数の開口を形成し、それにより 、前記中央導電体と前記外殻との間の電気的キャパシタンスに影響が与えられる ように構成されたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １２．前記外殻の前記ワイヤが、水、酸 アルカリおよび溶剤に対して前記ワイ ヤを保護するための樹脂状のプラスチック材料で被覆されていることを特徴とす る請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １３．前記耐蝕性被覆材料が、導電材料から構成されていることを特徴とする請 求の範囲第10項に記載のケーブル。 １４．前記耐蝕性被覆材料が、非導電ポリマーから構成されていることを特徴と する請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １５．さらに、前記外殻まわりに環状外側保護ジャケットを備えたことを特徴と する請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １６．前記外側ジャケットが、摩擦係数が低く、耐摩耗性を有する編組された材 料で形成されていることを特徴とする請求の範囲第15項に記載のケーブル。 １７．前記耐蝕性被覆材料が、ポリテトラフルオロエチレン樹脂から構成されて いることを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １８．前記中央導電体が、個々に耐蝕性材料により被覆された複数のワイヤを有 していることを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブル。 １９．さらに、前記環状中央導電体のまわりで前記環状スペーサ手段の内側に、 内側絶縁ジャケットを備えたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブ ル。 ２０．前記耐蝕性絶縁材料が、ポリアミドーイミド樹脂のオーバコートを有する ポリエステル樹脂から構成されたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケ ーブル。 ２１．前記耐蝕性絶縁材料が、ポリイミド樹脂およびポリエチレンの頂部被覆の 層からなる複合材料から構成され、化学腐蝕および水による損傷に対する耐性を 有するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブル。 ２２．導電性の流体と非導電性の流体とを識別可能な電気的に流体の漏洩を検出 するケーブルであって、 絶縁された中央導電体と、 絶縁されていない中央導電体と、 前記中央導電体まわりに配置され、非導電材料で作られたスペーサであって、 流体を受け入れるために形成された複数の気孔を有するスペーサと、 前記スペーサまわりに配置された外側シールドであって、複数の絶縁された導 電体と一つの絶縁されていない導電体とから形成された外側シールドとを備えた ことを特徴とするケーブル。 ２３．前記絶縁された中央導電体が、耐蝕性導電被覆材料により被覆されている ことを特徴とする請求の範囲第22項に記載のケーブル。 ２４．前記被覆材料が、導電性のあるポリマーから構成されることを特徴とする 請求の範囲第23項に記載のケーブル。 ２５．前記絶縁されていない導電体が、前記絶縁された導電体と織り合わされ、 前記外側シールドを形成し、前記シールドが、流体の通路を形成可能にするため の複数の開口を有することを特徴とする請求の範囲第22項に記載のケーブル。 ２６．導電性の流体と非導電性の流体とを識別可能な電気的に流体を検出するケ ーブルであって、 絶縁されていない中央導電体と、 前記中央導電体まわりに配置され、非導電材料で作られたスペーサであって、 流体を受け入れるために形成された複数の気孔を有するスペーサと、 前記スペーサまわりに配置された外側シールドであって、複数の絶縁された導 電体と一つの絶縁されていない導電体とから形成された外側シールドとを備えた ことを特徴とするケーブル。 ２７．前記絶縁された中央導電体が、耐蝕性導電被覆材料により被覆されている ことを特徴とする請求の範囲第26項に記載のケーブル。 ２８．前記被覆材料が、導電性のあるポリマーから構成されることを特徴とする 請求の範囲第27項に記載のケーブル。 ２９．前記絶縁されていない導電体が、前記絶縁された導電体と織り合わされ、 前記外側シールドを形成し、前記シールドが、流体の通路を形成可能にするため の複数の開口を有することを特徴とする請求の範囲第26項に記載のケーブル。 ３０．導電性の流体と非導電性の流体とを識別可能な電気的に流体を検出するケ ーブルであって、 絶縁された中央導電体と、 絶縁されていない中央導電体と、 前記中央導電体まわりに配置され、非導電材料で作られたスペーサであって、 流体を受け入れるために形成された複数の気孔を有するスペーサと、 前記スペーサまわりに配置され、絶縁されていない導電体を有する外側シール ドとを備えたことを特徴とするケーブル。 ３１．前記絶縁された中央導電体が、耐蝕性導電被覆材料により被覆されている ことを特徴とする請求の範囲第30項に記載のケーブル。 ３２．前記被覆材料が、導電性のあるポリマーから構成されることを特徴とする 請求の範囲第31項に記載のケーブル。 ３３．導電性の流体と非導電性の流体とを識別可能な電気的に流体を検出可能な ケーブルであって、 第１の絶縁された導電体と、 前記第１の導電体と離間して配置された第２の絶縁された導電体と、 前記第１の導電体および第２の導電体を分離する流体透過性多孔性材料と、 前記第１の絶縁された導電体に隣接して配置された第３の絶縁されていない導 電体と、 前記第２の絶縁された導電体に隣接して配置された第４の絶縁されていない導 電体とを備え、前記第３の導電体および第４の導電体が、前記多孔性材料により 分離されていることを特徴とするケーブル。 ３４．前記絶縁されていない中央導電体が、耐蝕性導電被覆材料により被覆され ていることを特徴とする請求の範囲第33項に記載のケーブル。 ３５．前記被覆材料が、導電性のあるポリマーから構成されることを特徴とする 請 求の範囲第34項に記載のケーブル。 ３６．導電性の流体と非導電性の流体とを識別可能な電気的に流体を検出可能な ケーブルであって、 絶縁された導電体と、 前記絶縁された導電体と離間して配置された第１の絶縁されていない導電体と 、 前記絶縁された導電体および前記第１の絶縁されていない導電体と離間して配 置された第２の絶縁されていない導電体と、 前記絶縁された導電体および前記絶縁されていない導電体を分離する流体透過 性多孔性材料とを備えたことを特徴とするケーブル。 ３７．前記絶縁されていない導電体が、耐蝕性導電被覆材料により被覆されてい ることを特徴とする請求の範囲第36項に記載のケーブル。 ３８．前記被覆材料が、導電性のあるポリマーから構成されることを特徴とする 請求の範囲第37項に記載のケーブル。