JPH0989422A - 密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視方法及び同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばターボ冷凍機１内に封入されている冷
媒液１ｆのような公害原因物質である液体の漏出を、自
動的に監視する方法および装置を提供する。 【解決手段】 覗き窓１ｅに装着されている透明板に向
けて投光器２から光束を投射し、上記透明板の内側面か
らの反射光を受光器３で受光し、光電変換して得られた
電気的信号を制御回路７に入力する。冷媒液１ｆの液面
が反射点よりも低くなると投射光束が強く反射されて反
射光の光量が大きくなり、冷媒液１ｆの液面が反射点よ
りも高いときは反射が弱いため反射光の光量は格段に低
いので、反射光を検出することによって液面位置を判定
することができる。液面が所定レベル以下になると、制
御回路７は警告灯８ａを点灯させたり警音器８ｂを鳴動
させたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばターボ冷凍
機の中に封入されている特定フロンのように、空中に放
散されると公害を発生する物質が密閉された循環系の中
に封入されている場合、上記の公害原因物質が大気中に
漏出しているか否かを光電的に監視する方法、および、
上記の方法を実施するための装置に関するものであっ
て、ターボ冷凍機内の特定フロンの漏出を自動的に監視
するために創作されたが、単にターボ冷凍機に限らず、
広く密閉循環系に適用することができる。本発明は、密
閉循環系内に封入された液状の公害原因物質の漏失減量
を監視するに最適であるが、非密閉系（大気開放系）内
の液体一般に応用することも可能である。

【０００２】

【従来の技術】例えばターボ冷凍機の冷凍サイクル用冷
媒として封入されている特定フロンは、大気中に放散さ
れるとオゾン層を破壊して地球環境を悪化させるという
重大な公害を誘発するので、その漏出を監視して、万一
漏洩を生じた場合は早急に修復しなければならない。従
来技術における冷凍機内の冷媒液量の計測技術は、これ
を大別すると非接液方式と接液方式とになり、それぞれ
長短を有している。非接液方式の代表的なものとしては
目視式の液面計が有る。この方式は作業員の目視に頼る
ものであるから常時監視することが事実上きわめて困難
であって、定期的に計測しているのが実情である。その
主たる理由は次のとおりである。すなわち、運転中のタ
ーボ冷凍機内の冷媒は、液化したり気化したりという冷
凍サイクルを繰り返しつつ循環流動しているので、その
液位を正確に目視計測することができない。正確に計測
しようとすると、ターボ冷凍機の運転を停止して循環流
を静止させ、さらに各構成部分がほぼ熱平衡するのを待
ってから目視して液面位置を判定しなければならない。

【０００３】最近、ビル施設機器類の自動化が進んだの
で機械管理者の勤務形態が昼間勤務となっており、深
夜，早朝の人的計測は出来なくなっている。このため、
冷凍機を停止させて冷媒量を計測する作業は、月例点検
などの定期点検で行なわざるを得ない。このような間欠
的な点検では、ある回の点検の後、次回の点検までに発
生した冷媒漏出の発見が著しく遅れてしまう結果を招
く。

【０００４】以上に述べた非接液方式の欠点（発見の遅
延）を解消するため、随時監視が可能な接液方式の計測
技術が種々研究されており、フロート式、超音波式、静
電容量式、音叉式などが公知である。これらの接液方式
の液面計測によると、計測結果を電気信号として出力さ
せることができるので自動監視が可能であり、冷媒漏出
の発生を遅滞無く自動的に警報して早急な対処を促し得
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術に係る接液式
の冷媒液量の計測（液面位置の検出）は、常時監視・自
動警報が可能という長所を有しているが、センサ機構を
密閉系の中に組み込まねばならないという問題が有っ
て、メンティナンスが困難である。すなわち、イ．セン
サ類の機能が正常であるか否かを点検しようとすると、
封入されている冷媒を抽出し、再封入し、圧力テストを
行なうという付帯作業を必要とし、高度の熟練と多大の
労力を要する。ロ．既設の冷凍機に接液方式の冷媒液量
計測装置を付設しようとすると、やはり冷媒の抽出、再
封入、圧力テストが必要になり、設置コストが高価であ
る上に、機械設備の休止時間が長くなる。ハ．センサ類
が密閉容器の中に組み込まれるので、検出信号の取出し
電線は密閉容器の壁を貫過させて配置しなければならな
い。この事は、冷媒漏出トラブルを誘発する要因の一つ
となる。本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであ
って、従来技術における接液方式の液面計測装置の欠点
である「メンティナンス困難」を解消し、かつ、従来技
術における非接液方式の液面計測装置の欠点である「随
時自動監視不可能」を解消して、メンティナンスが容易
で、追加設置も容易で、しかも随時自動監視可能な、ま
ったく新規な、封入液体の漏出監視方法、および、上記
新規な漏出監視方法の実施に好適な装置を提供すること
を目的とし、ターボ冷凍機内に封入されている特定フロ
ンの漏出監視に好適であるが、公害原因物質を循環させ
る機器全般に適用して実用的効果が得られる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的（随時自動監
視可能・メンティナンス容易）を達成するため本発明の
漏出監視方法は、大気中に放散させると公害を誘発する
虞れの有る液体を封入した密閉循環系において、密閉容
器の壁面に設けた覗き窓を覆って透明な板状部材を気密
に装着し、上記の透明な板状部材に投光する手段と、該
透明な板状部材の内側の面からの反射光束を検出する手
段と、を設け、液面の変化に伴う反射光束の変化状態を
継続的に監視することを特徴とする。また本発明装置
は、密閉循環系内に封入されている液状の公害原因物質
の漏出を自動的に監視する装置であって、密閉容器に穿
たれた覗き窓に、透明な板状部材が気密に装着されると
ともに、上記の覗き窓に向けて液面検出用の光束を投光
する手段と、上記の投光器から出射して、前記の透明な
板状部材の内面で反射した光束を受光して検知する手段
と、上記検知手段の出力信号を入力されて、前記液状公
害原因物質の漏出状態を判定する制御回路と、を具備し
ていることを特徴とする。

【０００７】上述の手段によると、公害原因物質を封入
されている密閉系の中には一切のセンサ類その他の機器
を設置する必要が無いため、密閉容器の壁を貫いて検出
信号を導出する必要が無いので、該密閉容器の気密性に
悪影響を及ぼす虞れが無い。なぜならば、密閉容器の壁
面に設けた覗き窓を覆って透明な板状の部材が装着され
ていて、該透明な板状部材の内側の面における反射光束
を検出するのであるから、検出用光束は必然的に上記透
明な板状の部材の外側から行なわれ、また反射光束の検
出も必然的に該透明な板状部材の外側から行なわれるこ
とになる。従って、投光用の構成部材も光検知用の構成
部材も密閉容器の外部に設置されることになる。上述の
ように、センサ類その他の構成機器が密閉容器外に設置
されるので、その点検，調整が容易であり、該密閉容器
内に形成されている循環系の作動を停止させることなく
日常メンティナンス操作をすることができる。また、同
様の理由により、既設の密閉循環系に本発明に係る漏出
監視装置を付設する工事を迅速，容易に施工することが
できる。さらに、液体の漏出監視が「反射光束の検出」
によって行なわれるので、常時監視，自動警報が容易で
あり、その結果、漏洩の発生に対して遅滞なく対応する
ことができる。早期発見，早期対処によって公害原因物
質の放散量を最少限に留めることができるのみでなく、
２次的損傷の拡大が未然に防止されてトータルなランニ
ングコストが安価で済み、機械設備全体の故障休止を防
止して稼働率を向上せしめ得る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、図１ないし図５を順次に参
照しつつ、本発明の実施例を説明する。図１は本発明に
係る密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視方法
をターボ冷凍機内の特定フロン漏出監視に適用するため
に構成した本発明に係る漏出防止装置の１実施例を示
し、ターボ冷凍機の模式図に検出機構および警報機構の
系統図を付記した説明図である。（図１参照）図示の１
はターボ冷凍機であって蒸発器１ａと圧縮機１ｂと凝縮
器１ｃとが順次に接続されるとともに、上記凝縮器１ｃ
は膨張弁１ｄを介して前記蒸発器１ａに接続されてお
り、その中に冷媒液（本例では特定フロン液）１ｆが封
入されている。これにより、圧縮・凝縮・膨張・蒸発の
冷凍サイクルが形成される。冷媒液１ｆよりも上方の空
間は主として冷媒ガスによって満たされている。上記冷
媒液１ｆの液面は運転に伴って変動するが、運転を休止
して約１時間を経過すると、冷凍機の各構成部分が熱平
衡して冷媒である特定フロンの気相と液相とがそれぞれ
安定して冷媒液面が静止する。この静止液面付近に覗き
窓１ｅが設けられていて、強化ガラスを気密に装着して
覆われている。

【０００９】上記の静止液面に接している強化ガラス面
に対向せしめて、投光器２と受光器３とから成る投，受
光ユニット４が配置され、前記静止液面が検知される。
図２は上記実施例における投光器と受光器との配置、お
よびその作用を説明するために示したものであって、
（Ａ）は冷媒液面が正常なレベルに在る場合の模式的な
断面側面図に光路矢印を付記した図、（Ｂ）は冷媒が漏
出して冷媒液面が許容限度よりも低下した状態の模式的
な断面側面図に、投，受光の光路を付記した図である。
１ｅ′は覗き窓を覆って気密に装着された透明板であっ
て、本例においては強化ガラスで構成され、地球を基準
として垂直姿勢に配設されている。冷媒液１ｆの静止液
面よりも所定寸法Ｈだけ下方に、液面の下降限界レベル
ｈを設定する。この下降限界レベルｈは、本来は当然に
水平面である。しかし、断面図について考察し、断面図
について説明する場合であって紛らわしくない時は、便
宜上この下降限界レベルを水平な線として取扱う。下降
限界レベルｈが透明板１ｅ′の内側の面と交わる点を下
降限界点Ｌと名付ける。上記透明板１ｅ′は垂直姿勢で
あるから、前記の下降限界レベルｈは、下降限界点Ｌを
通って透明板１ｅ′に立てた垂線と一致する。下降限界
レベルｈの下方から、上記の下降限界点Ｌに向けて、仰
角θで入射するように投光器２を設置する。この投光器
２の具体的な構成については、図３を参照して後に詳し
く述べる。

【００１０】投光器２から矢印ａ方向に出射した光束
は、透明板１ｅ′に入射する際、矢印ｂのように下向き
加減に屈折するから、投光器２は予め、角θよりも大き
い仰角φをなすように設置する。前記の角θの設定方法
については、本図２（Ｂ）を参照して後述する。

【００１１】冷媒液１ｆが漏失して、その静止液面が前
記下降限界レベルｈよりも下がると図２（Ｂ）のように
なる。前記の角θを全反射角以上に設定しておくと、矢
印ａ，矢印ｂのように進行した投射光束は透明板１ｅ′
の内側面で矢印ｄのように全反射し、矢印ｅのようにし
屈折して透明板１ｅ′から出射する。上記矢印ｅの光路
上に、該矢印ｅに対向させて受光器３を設置しておく
と、全反射した光束を該受光器３で捕捉することができ
る。本実施例においては、作用，効果の説明を簡明なら
しめるために正反射する場合について説明した。しかし
乍ら正反射は、初等物理学教科書に記載されているよう
に、物質固有の１定角度を境にして明確に発生する現象
ではなく、実際には広い角度範囲にわたって界面反射の
状態が変化する。初等物理学においては、その変化状態
の最も著しい角度を正反射角としている。従って、本発
明を実施する場合、必ずしも正反射角における反射状態
の変化を利用しなければならないものではなく、「屈折
率の異なる透明体（封入液体）の有無による反射状態の
変化」を捉えて反射光の検出を行ない、これによって封
入液体の存否を判定すれば良い。上記受光器３の具体的
な構成、および受光した反射光束の検知方法については
図３を参照して後述する。図２（Ａ）のように冷媒液１
ｆの静止液面が下降限界点Ｌよりも上方に在るときは、
矢印ｂのように透明板１ｅ′の内側面に入射した投光光
束は、矢印ｄのように全反射することなく、矢印ｃのよ
うに冷媒液１ｆ内に入射し、受光器３に到達しない。以
上に説明した図２（Ａ），（Ｂ）において、実線で描い
た光路矢印は光束が通過する光路を示し、点線で描いた
光路矢印は光束が通過しない光路を示している。これら
の図２（Ａ），（Ｂ）を比較対照すると、受光器３に光
束が入射しないときは冷媒液の静止液面が下降限界レベ
ルｈよりも上方に在り、受光器３に光束が入射したとき
は冷媒液の静止液面が下降限界レベルｈよりも下方に在
ることが理解される。前記の角θの設定について詳しく
言うと、透明板１ｅ′と冷媒液１ｆとの境界面における
全反射の臨界角よりも大きく、透明板１ｅ′と冷媒ガス
との境界面における全反射の臨界角よりも小さく設定す
ることが望ましい。ただし、上記の設定範囲から外れて
も、透明板１ｅ′の下降限界点Ｌが冷媒液に接している
か冷媒ガスに接しているかによって反射率が著しく変化
するから、静止液面の監視が不可能ではない。また、図
２（Ａ），（Ｂ）から理解されるように、受光器３の配
設位置および姿勢については、下降限界レベルｈに関し
て投光器２と対称となるように設定すれば良い。

【００１２】図１に示したように、投光器２と受光器３
とを取り纏めて投，受光ユニット４を構成して、この
投，受光ユニット４を、上下方向の調節可能に支持す
る。図３は上記実施例における投光器と受光器とを取り
纏めた投，受光ユニット、および投，受光ユニットの支
持・案内構造、並びに、該投，受光ユニットと光電スイ
ッチとの接続状態を描いた斜視図である。１対の光ファ
イバが設けられていて、第１の光ファイバ５ａの先端に
投光レンズ２ａを装着して投光器２が構成され、第２の
光ファイバ５ｂの先端に受光レンズ３ａを装着して受光
器３が構成されている。上記のように構成された投光器
２と受光器３とは、投，受光器ホルダ４ａに搭載されて
投，受光ユニット４を構成している。上記投，受光器ホ
ルダ４ａは、締付ネジ４ｂによって垂直レール４ｃに取
り付けられており、該締付ネジ４ｂを弛めると垂直レー
ル４ｃに沿って上下に摺動可能となり、該締付ネジ４ｂ
を締め付けると垂直レール４ｃに対して固定される。こ
のように上下方向の調節が可能なように構成すると、図
２（Ａ）について説明した所定寸法Ｈを加減することが
できるので便利である。また、上述のように投，受光ユ
ニット４が構成されていると、これを上下方向に移動さ
せて調節しても、投光器２や受光器３の強化ガラス板１
ｅ″に対する相対的な角度が変化しないので調節が容易
である。

【００１３】前記投光器２に接続された第１の光ファイ
バ５ａの他端側は、光電スイッチユニット６内の発光ダ
イオード（本図においては隠れている）に対して光学的
に接続されている。また、前記受光器３に接続された第
２の光ファイバ５ｂの他端側は光電スイッチユニット６
内の光電変換素子（本図において隠れている）に対して
光学的に接続されている。

【００１４】図１に示した投，受光ユニット４、および
光電スイッチユニット６は、図３を参照して以上に説明
した構成部分である。本実施例においては上記の光電ス
イッチユニット６として、株式会社キーエンス製のクイ
ックチューニングファイバ式光電スイッチＦＳ−Ｔ２０
を用いた。また、本実施例における投光レンズ２ａ，受
光レンズ３ａとして、株式会社キーエンス製の長距離レ
ンズＦ−２を用いた。本発明において光電変換素子と
は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトＳ
ＣＲ、フォトセルなどを含み、光を受ける状態の変化に
よって電気的信号を発生する素子を総称する意である。
（図１参照）光電スイッチユニット６が出力する電気的
信号は制御回路７に入力される。図２（Ａ）のように、
全反射光束（矢印ｅを受信しないときは冷媒液１ｆの液
面が下降限界レベルｈよりも上方に位置しているものと
判断され、別段の警告信号を出力しない。図２（Ｂ）の
ように全反射光束（矢印ｅ）が検出されると、冷媒液１
ｆの液面が下降限界レベルｈまで下降したものと判断さ
れて警告灯８ａを点灯させ、もしくは警音器８ｂを鳴動
させる。本実施例においては、上記警告灯８ａの点灯や
警音器８ｂの鳴動と併行して遠方信号１６を発信して集
中管理機構１７に自動通報する。上記の集中管理機構と
は、例えば冷凍設備に関する年間整備契約を締結して保
守管理を担当しているビル施設のエンジニアリング会社
の管理室である。冷媒液面の低下は、非常に高い確率で
冷媒液の漏失を疑わせる。従って、前記のビル施設エン
ジニアリング会社は、一つには冷房機能を傷害する要因
を排除するという契約義務を遂行するため、また一つに
はフロン公害を防止するという社会的責務を果たすた
め、前記の遠方信号１６を受けて直ちに対応することが
できる。

【００１５】前掲の図２は本発明の原理的説明図であっ
たが、次に応用例を説明する。図４は本発明に係る液体
の漏出監視方法および同装置を説明するために、前記と
異なる実施例を示したものであって、（Ａ）は変形例の
模式的な断面側面図に光路矢印を付記した図、（Ｂ）は
液面位置を詳細に検知できるようにした改良例の模式的
な断面側面図である。図２の実施例においては下降限界
レベルｈの下方に投光器２を、上方に受光器３を、それ
ぞれ設置したが、図４（Ａ）に示すように投光器２を上
方に、受光器３を下方に配置しても良い。この場合も図
示の角θが全反射の臨界角よりも若干大きくなるように
構成部材を配置する。

【００１６】図２の実施例においては投光器２と受光器
３とを１組設置したが、図４（Ｂ）に示すようにＮ組
（本例では４組）を、上下方向に列設することが推奨さ
れる。このように構成すると、上下方向に離間した４個
所ｉ，ｊ，ｍ，ｎについて液面を検知することができ、
漏出の程度を判断し得る有効なデータが得られる。図５
は本発明の監視方法および監視装置に係る前記と異なる
実施例の説明図であって、（Ａ）は比較対照のために示
したものであって図１の実施例における光電スイッチの
内部構造および該光電スイッチの接続状態を模式的に描
いた断面側面図、（Ｂ）は上記（Ａ）図の構成を簡略化
した実施例を模式的に描いた断面側面図、（Ｃ）は液面
の変化を詳細に検出して経時的なデータとして表示でき
るように構成した実施例の模式図である。図１の実施例
に示した光電スイッチユニット６は、図５（Ａ）に示し
たように発光ダイオード９と光電変換素子１０とを有し
ていて、それぞれ光ファイバ５ａ，５ｂによって投光器
２，受光器３に接続されていたが、この構成から光ファ
イバを省略して図５（Ｂ）のように、発光ダイオード９
を投光器として用いるとともに光電変換素子１０を受光
器として用いても良い。

【００１７】以上に説明した各実施例は、これを断面図
について考えたとき液面位置を点として捉えた。すなわ
ち図２の実施例では液面が点Ｌよりも上方に位置するか
下方に位置するかを検出した。また図４（Ｂ）の実施例
では複数個の点ｉ，ｊ，ｍ，ｎについて液面を検出し
た。これらに比して図５（Ｃ）の実施例は液面位置を点
としてではなく線として検出するように構成したもので
ある。この場合の線とは、きわめて多数の点の連なりと
いう意味である。図５（Ｃ）に示した２′は、覗き窓の
透明板１ｅ′の１点ではなく、上下方向に長さを有する
区域を照明するランプである。その反射光を受光するレ
ンズ１１を設けて、透明板１ｅ′が照明されている区域
の像をラインセンサ１２の上に結像する。すなわち、レ
ンズ１１の焦点面にラインセンサ１２を配設する。本発
明を実施する際、本図５（Ｃ）のレンズ１１とラインセ
ンサ１２との組み合わせを、ＴＶカメラで置き換えるこ
とが可能であり、現実的である。本実施例のように液面
レベルの位置（垂直座標値）を連続位として検出できる
ように構成した場合は、液面の経時的な変化を把握する
ことができ、これを図表として表せば故障状況の判定に
有効である。本実施例においては制御回路７にタイマ回
路１３および記憶回路１４をを付設し、冷媒液のレベル
を経時的グラフ（Ｘ軸もしくはＹ軸の何れかに時間目盛
をとった図表）を描き得るプリンタ１５を設けた。な
お、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）については図示を省略
したが、制御回路７には警告灯および／または警音器を
接続してある。

【００１８】

【発明の効果】本発明を適用すると、公害原因物質を封
入されている密閉系の中には一切のセンサ類その他の機
器を設置する必要が無いため、密閉容器の壁を貫いて検
出信号を導出する必要が無いので、該密閉容器の気密性
に悪影響を及ぼす虞れが無い。なぜならば、密閉容器の
壁面に設けた覗き窓を覆って透明な板状の部材が装着さ
れていて、該透明な板状部材の内側の面における反射光
束を検出するのであるから、検出用光束は必然的に上記
透明な板状部材の外側から行なわれ、また反射光束の検
出も必然的に該透明な板状部材の外側から行なわれるこ
とになる。従って、投光用の構成部材も光検知用の構成
部材も密閉容器の外部に設置されることになる。上述の
ように、センサ類その他の構成機器が密閉容器外に設置
されるので、その点検，調整が容易であり、該密閉容器
内に形成されている循環系の作動を停止させることなく
日常のメンティナンス操作をすることができる。また、
同様の理由により、既設の密閉循環系に本発明に係る漏
出監視装置を付設する工事を迅速，容易に施工すること
ができる。さらに、液体の漏出監視が「反射光束の検
出」によって行なわれるので、常時監視，自動警報が容
易であり、その結果、漏洩の発生に対して遅滞なく対応
することができる。早期発見，早期対処によって公害原
因物質の放散量を最少限に留めることがてきるのみでな
く、２次的損傷の拡大が未然に防止されてトータルなラ
ンニングコストが安価で済み、、機械設備全体の故障休
止を防止して稼働率を向上せしめ得るという優れた実用
的効果を奏し、この発明を例えばターボ冷凍機の特定フ
ロンの漏出監視について実施すると、自動的な随時監視
が可能となり、フロン公害の防止に貢献するところ多大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る密閉循環系内に封入されている液
体の漏出監視方法をターボ冷凍機内の特定フロン漏出監
視に適用するために構成した本発明に係る漏出防止装置
の１実施例を示し、ターボ冷凍機の模式図に検出機構お
よび警報機構の系統図を付記した説明図である。

【図２】上記実施例における投光器と受光器との配置、
およびその作用を説明するために示したものであって、
（Ａ）は冷媒液面が正常なレベルに在る場合の模式的な
断面側面図に光路矢印を付記した図、（Ｂ）は冷媒が漏
出して冷媒液面が許容限度よりも低下した状態の模式的
な断面側面図に、投，受光の光路を付記した図である。

【図３】上記実施例における投光器と受光器とを取り纏
めた投，受光ユニット、および投，受光ユニットの支持
・案内構造、並びに、該投，受光ユニットと光電スイッ
チとの接続状態を描いた斜視図である。

【図４】本発明に係る液体の漏出監視方法および同装置
を説明するために、前記と異なる実施例を示したもので
あって、（Ａ）は変形例の模式的な断面側面図に光路矢
印を付記した図、（Ｂ）は液面位置を詳細に検知できる
ようにした改良例の模式的な断面側面図である。

【図５】本発明の監視方法および同装置に係る前記と異
なる実施例の説明図であって、（Ａ）は比較対照のため
に示したものであって図１の実施例における光電スイッ
チの内部構造及び該光電スイッチの接続状態を模式的に
描いた断面側面図、（Ｂ）は上記（Ａ）図の構成を簡略
化した実施例を模式的に描いた断面側面図、（Ｃ）は液
面の変化を詳細に検出して経時的なデータとして表示で
きるように構成した実施例の模式図である。

【符号の説明】

１…ターボ冷凍機、１ａ…蒸発器、１ｂ…圧縮機、１ｃ
…凝縮器、１ｄ…膨張弁、１ｅ…覗き窓、１ｅ′…覗き
窓に装着された透明板、１ｆ…冷媒液、２，２ａ〜２ｄ
…投光器、３，３ａ〜３ｄ…受光器、４…投，受光ユニ
ット、４ａ…投，受光器ホルダ、４ｂ…締付ボルト、４
ｃ…垂直レール、５ａ，５ｂ…光ファイバ、７…制御回
路、８ａ…警告灯、８ｂ…警音器、９…発光ダイオー
ド、１０…光電変換素子、１１…レンズ、１２…ライン
センサ、１３…タイマ回路、１４…記憶回路、１５…プ
リンタ、１６…遠方信号、１７…集中管理機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 毅 東京都港区高輪２−20−36 日立ビル施設 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 宮武 輝佳 東京都港区高輪２−20−36 日立ビル施設 エンジニアリング株式会社内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中に放散させると公害を誘発する虞
   れの有る液体を封入した密閉循環系において、 密閉容器の壁面に設けた覗き窓を覆って透明な板状部材
   を気密に装着し、 上記の透明な板状部材に投光する手段と、該透明な板状
   部材の内側の面からの反射光束を検出する手段と、を設
   け、 液面の変化に伴う反射光束の変化状態を継続的に監視す
   ることを特徴とする、密閉循環系内に封入されている液
   体の漏出監視方法。
2. 【請求項２】 前記の密閉循環系はターボ冷凍機の冷凍
   サイクルであり、前記の液体は特定フロンであることを
   特徴とする、請求項１に記載した密閉循環系内に封入さ
   れている液体の漏出監視方法。
3. 【請求項３】 前記の覗き窓を、ターボ冷凍機の蒸発
   器、もしくは凝縮器に設けることを特徴とする、請求項
   ２に記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出
   監視方法。
4. 【請求項４】 前記覗き窓の斜め下方から該覗き窓に向
   けて投光し、 上記覗き窓の斜め上方にて反射光束を受光することを特
   徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載した
   密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視方法。
5. 【請求項５】 前記覗き窓の斜め上方から該覗き窓に向
   けて投光し、 上記覗き窓の斜め下方にて反射光束を受光することを特
   徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載した
   密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視方法。
6. 【請求項６】 ２本の光ファイバの内の第１の光ファイ
   バの一端を光電スイッチユニットの発光ダイオードに接
   続して、その他端を覗き窓に向けて投光手段とするとと
   もに、前記２本の光ファイバの内の第２の光ファイバの
   一端を光電スイッチユニットの光電変換素子に接続し
   て、その他端を覗き窓に向けて受光手段とすることを特
   徴とする、請求項１ないし請求項５の何れかに記載した
   密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視方法。
7. 【請求項７】 前記第１の光ファイバで構成された投光
   手段と、第２の光ファイバで構成された受光手段とを
   投，受光器ホルダに取り付けて、投光方向と受光方向と
   の相対的関係を固定し、上記投，受光器ホルダを覗き窓
   に対向せしめて設置することを特徴とする、請求項６に
   記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出監視
   方法。
8. 【請求項８】 前記の投，受光器ホルダを、垂直な案内
   部材に対してスライド可能かつ固定可能に取り付けて、
   上下にスライドさせて検出液面位置を調節することを特
   徴とする、請求項７に記載した密閉循環系内に封入され
   ている液体の漏出監視方法。
9. 【請求項９】 前記の反射光束を検出する手段としてラ
   インセンサを用い、 覗き窓の透明板からの反射光をレンズによってラインセ
   ンサ上に結像し、 透明板に接している液面の位置を検知することを特徴と
   する、請求項１ないし請求項５に記載した密閉循環系内
   に封入されている液体の漏出監視方法。
10. 【請求項１０】 ラインセンサによって検出した液面位
    置の経時的変化を記録して、漏出量および漏出量の変化
    を算出することを特徴とする、請求項９に記載した密閉
    循環系内に封入されている液体の漏出監視方法。
11. 【請求項１１】 密閉循環系内に封入されている液状の
    公害原因物質の漏出を自動的に監視する装置であって、 密閉容器に穿たれた覗き窓に、透明な板状部材が気密に
    装着されるとともに、 上記の覗き窓に向けて液面検出用の光束を投光する手段
    と、 上記の投光器から出射して、前記の透明な板状部材の内
    面で反射した光束を受光して検知する手段と、 上記検知手段の出力信号を入力されて、前記液状公害原
    因物質の漏出状態を判定する制御回路と、を具備してい
    ることを特徴とする、密閉循環系内に封入されている液
    体の漏出監視装置。
12. 【請求項１２】 前記の密閉循環系は、ターボ冷凍機の
    圧縮機と凝縮器と蒸発器とによって構成された冷凍サイ
    クルであり、 前記の公害原因物質は特定フロンであることを特徴とす
    る、請求項１１に記載した密閉循環系内に封入されてい
    る液体の漏出監視装置。
13. 【請求項１３】 前記の覗き窓は「ターボ冷凍機の運転
    が停止されて特定フロンの循環流動が静止し、かつ、タ
    ーボ冷凍機の各構成部材がほぼ熱平衡に達した状態にお
    ける特定フロンの液面レベル」付近に位置せしめて、蒸
    発器もしくは凝縮器の壁に設けられていることを特徴と
    する、請求項１２に記載した密閉循環系内に封入されて
    いる液体の漏出監視装置。
14. 【請求項１４】 前記の投光手段は、前記の覗き窓に向
    けて前記液面レベルよりも下方に設置されており、か
    つ、前記の反射光束を受光する部材は上記液面レベルよ
    りも上方に設置されていることを特徴とする、請求項１
    ３に記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出
    監視装置。
15. 【請求項１５】 前記の投光手段は、前記の覗き窓に向
    けて前記液面レベルよりも上方に設置されており、か
    つ、前記の反射光束を受光する部材は上記液面レベルよ
    りも下方に設置されていることを特徴とする、請求項１
    ３に記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出
    監視装置。
16. 【請求項１６】 投光用のレンズおよび受光用のレンズ
    が設けられていて、 投光用の光束を発生する発光ダイオードと投光用レンズ
    との間が第１の光ファイバで接続されており、かつ、受
    光用のレンズと光電変換素子との間が第２の光ファイバ
    で接続されていることを特徴とする、請求項１１ないし
    請求項１３に記載した密閉循環系内に封入されている液
    体の漏出監視装置。
17. 【請求項１７】 前記投光用レンズおよび受光用レンズ
    が、投，受光器ホルダに取り付けられており、かつ上記
    投光用レンズに対して第１の光ファイバの出射端が光学
    的に接続されるとともに、前記受光用レンズに対して第
    ２の光ファイバの入力端が光学的に接続されて投，受光
    ユニットが形成されていることを特徴とする、請求項１
    ６に記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出
    監視装置。
18. 【請求項１８】 前記の投，受光ユニットが、垂直なレ
    ールに対して摺動可能に取り付けられて、上下方向の位
    置を調節することができる構造であることを特徴とす
    る、請求項１７に記載した密閉循環系内に封入されてい
    る液体の漏出監視装置。
19. 【請求項１９】 前記の投，受光ユニットの設置個数は
    複数個であり、 かつ、該複数個の投，受光ユニットが相互に上下方向に
    離間して配置されていて、検出対象である液面の位置を
    検知し得るようになっていることを特徴とする、請求項
    １７若しくは請求項１８に記載した密閉循環系内に封入
    されている液体の漏出監視装置。
20. 【請求項２０】 投光用のレンズおよび受光用のレンズ
    が設けられていて、 上記投光用レンズの焦点付近に発光ダイオードが設置さ
    れるとともに、 前記受光用レンズの焦点付近に光電変換素子が設置され
    ていることを特徴とする、請求項１１ないし請求項１３
    に記載した密閉循環系内に封入されている液体の漏出監
    視装置。
21. 【請求項２１】 前記の覗き窓に装着されている透明な
    板状部材の表面に対して、上下方向の長さを有する区域
    を照明する手段が設けられているとともに、上記の区域
    付近からの反射光を受光するレンズが設けられており、 上記受光レンズの焦点面に沿わせて光電変換ラインセン
    サが設置されていて、かつ、上記光電変換ラインセンサ
    の出力信号を入力されて警報機構を作動させる制御回路
    が設けられていることを特徴とする、請求項１２または
    請求項１３に記載した密閉循環系内に封入されている液
    体の漏出監視装置。
22. 【請求項２２】 前記の制御回路は、タイマ回路および
    記憶回路を備えていて、検出対象である液面位置の経時
    的変化を算出できるように構成されていることを特徴と
    する、請求項１１ないし請求項１３に記載した密閉循環
    系内に封入されている液体の漏出監視装置。