JP2003075286A - 液体検知用光学ユニット - Google Patents
液体検知用光学ユニットInfo
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Abstract
く、且つ検知までの時間を短縮することが可能な液体検
知用光学ユニットを提供する。 【解決手段】 液体が接触可能な検出面2a、2bを下
部に有するハウジング2と、ハウジング2の一側に設け
られ液体を受容する受液容器40に固定される固定部3
と、検出面2a、2bに液体が接触しているときと接触
していないときとで受光量が異なるようにハウジング内
で支持される投光光学系27・受光光学系31とを備
え、固定部3は、受液容器40に固定されたときに受液
容器との間に固定部3の周囲と検出面2a、2bとを導
通させる隙間5を備えたものである。
Description
ニットに関し、例えば半導体製造設備内で漏液を検知す
るために受液容器に取り付けて好適な液体検知用光学ユ
ニットに関する。
水、塩酸、引火性の強い液体、腐食性の液体等種々の処
理液が使用されており、これらの液体の通路としての配
管が多数設けられている。これらの配管は、途中に弁装
置が介装されたり、配管同士が継手により接続されてい
る。配管と弁装置との接続部や配管同士の接続部(継
目)の下方位置にはステンレス鋼等の耐食性の受液容器
が配置されており、接続部から万一処理液が漏れた場合
に漏液を受容するようにしている。そして、受液容器に
は前記接続部の略真下に漏液を検出するためのセンサが
配設されており、速やかに漏液を検知するようにしてい
る。
体検知用光学ユニットの斜視図、図11は、図10の矢
線XI―XIに沿う断面図、図12は、図10の矢線XII―X
IIに沿う断面図を示す。図10乃至図12に示すように
液体検知用光学ユニット(以下、単に「光学ユニット」
という)20は、ハウジング21と固定部22とが透光
性及び耐薬品性を有する例えば、フッ素樹脂部材で一体
に形成されており、固定部22が耐食性を有する例え
ば、ステンレスの受液容器40の上面40aに固着され
た取付ボルト41に装着され、固定ナット42により着
脱可能に固定されている。
21内には光ファイバ24、レンズ25及び投光用プリ
ズム26から成る投光光学系27と、光ファイバ28、
レンズ29及び受光用プリズム30から成る受光光学系
31とが収納されており、ハウジング21の下面21c
は平面とされて受液容器40の上面40a(以下「受液
面40a」という)との間に僅かな間隙を存して並行に
離隔対向している。
に導入された光は、レンズ25を通して投光用プリズム
26に入射され、当該投光用プリズム26により下方に
反射され、一部が点線aで示すようにハウジング21の
検出面21a、21bで反射されて受光用プリズム30
に至り、レンズ29から光ファイバ28を通して受光素
子(図示せず)に至り検出されるようになっている。
液容器40にセットされた状態において、漏液がなく、
検出面21a及び21bに漏液(液体)が接触していな
いときには、投光用プリズム26から出た光は、一部が
点線aで示すようにハウジング21の検出面21a、2
1bで反射されて受光用プリズム30に至り(以下「反
射光a」という)、一部が1点鎖線bで示すように受液
面40aで反射されて受光用プリズム30に至り(以下
「反射光b」という)、レンズ29から光ファイバ28
を通して前記受光素子に検出される。
部22と反対側近傍に漏液1が滴下して検出面21aに
接触すると、投光用プリズム26から出た光は、実線c
で示すように検出面21aを透過して漏液(液体)に至
り、反射光bのみが検出される。また、固定部22のハ
ウジング21側近傍上面に滴下した漏液2が当該固定部
22に貫設された孔22aを通して検出面21bに接触
すると、投光用プリズム26から出た光は、検出面21
aで反射された後検出面21bを透過して漏液(液体)
に至り、反射光bのみが検出される。このようにして、
ハウジング21の下部に液体が接触可能な検出面21
a、21bが設けられている。尚、図12において、光
の経路を分かりやすくするためにハウジング21のハッ
チングを省いてある。
と、前記受光素子の受光量は、光学ユニット20がセッ
ト状態で漏液が無いときには(La+Lb)、漏液があ
るときにはLbとなり、非セット状態のときにはLaと
なる。前記受光素子は、受光量に応じた信号を出力し、
受光量を判別するための閾値Lhを、(La、Lb)<
Lh<(La+Lb)に設定することで、光学ユニット
20がセット状態で前記受光素子の受光量が閾値Lhよ
りも低いとき(Lb<Lh)に漏液があったことを検知
することができる。
ニット20は、検出面21a、21bを有するハウジン
グ21とこのハウジング21の一側に設けられた固定部
22とにより構成されており、固定部22の下面が受液
面40aに当接して固定されているために、検出面21
a、21bに近い側の漏液1、漏液2は、少量の漏液で
もこれらの検出面21a、21bに到達して短時間に検
知される。しかしながら、検出面21a、21bから遠
い側即ち、固定部22の周囲例えば、側方22f側に滴
下した漏液3は、固定部22に阻まれて検出面21a、
21bに到達し難く、これらの検出面21a、21bに
到達するまでに多量の漏液が必要となる。この結果、漏
液を検知するまでに時間が掛かるか、場合によっては検
知することができないこともあり得る等の問題がある。
で、液体検知に至るまでの検出液体の量を少なく、且つ
検知までの時間を短縮することが可能な液体検知用光学
ユニットを提供することを目的とする。
に請求項1の液体検知用光学ユニットは、液体が接触可
能な検出面を下部に有するハウジングと、前記ハウジン
グの一側に設けられ前記液体を受容する受液容器に固定
される固定部と、前記検出面に前記液体が接触している
ときと接触していないときとで受光量が異なるように前
記ハウジング内で支持される投光光学系・受光光学系と
を備え、前記固定部は、前記受液容器に固定されたとき
に前記受液容器との間に前記固定部の周囲と前記検出面
とを導通させる隙間を形成する液体導通構造を備えたこ
とを特徴とする。
前記固定部が固定される前記受液容器の対向する各面の
少なくとも一方は、前記液体に対して濡れ性を有するこ
とを特徴とする。請求項3に記載したように、前記液体
導通構造は、前記隙間を前記固定部周囲から前記検出面
近傍に向かって狭くなる傾斜面とされていることを特徴
とする。
容器の受液面に固定された状態においてハウジングの液
体を検出する検出面と前記受液面とが間隙を存して対向
し、且つ、液体導通構造即ち、前記固定部と前記受液面
との間に形成された隙間により当該固定部周囲と前記検
出面とが導通されている。前記受液面のハウジングの固
定部と反対側即ち、検出面に近い側に滴下した液体は、
少量でも検出面に到達して短時間に検知される。また、
前記受液面の前記検出面から遠い固定部周囲に滴下した
液体は、固定部と受液面との間の隙間を通って前記検出
面に至る。これにより、少量の液体でも前記検出面に到
達可能となり、短時間に検知可能となる(請求項1)。
くとも一方の面が液体に対して濡れ性を有することで、
前記固定部周囲の液体が少量でも毛細管現象により前記
隙間を容易に通り抜けて検出面に至り、検知される(請
求項2)。液体導通構造を構成する固定部と受液面の対
向する各面の隙間が、固定部周囲から検出面に向かって
狭くなることで、前記隙間を通る液体の流速が、検出面
に近づくにつれて速くなり、少量の液体でも検知時間が
短くなる(請求項3)。
の形態について説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明に係る液体検知用光
学ユニットの第1実施形態を示す平面図、図2は、図1
に示す液体検知用光学ユニットの側面図、図3は、図1
に示す液体検知用光学ユニットの正面図、図4は、図1
に示す液体検知用光学ユニットの底面図である。
ユニット(以下、単に「光学ユニット」という)1は、
ハウジング2と、ハウジング2の一側部に設けられた固
定部3とから成り、ハウジング2内には図11及び図1
2に示す従来の液体検知用光学ユニット20と同様の投
光光学系27及び受光光学系31が収納されている。
尚、これら投光光学系27、受光光学系31の詳細につ
いては説明を省略する。ハウジング2の下部には図4に
示すように前記投光光学系・受光光学系から成る検出部
と対応する位置に液体が接触可能な検出面2a、2bが
設けられている。
液面に固定するためのもので、板状をなし、下面3aが
平坦をなし、ハウジング2の下面2cと面一をなしてい
る。固定部3の上面3bの略中央に取付用の孔3cが穿
設され、補強用の金属製のカラー4がインサートされて
いる。固定部3の下面3aには孔3cと同心的にスペー
サ部3dが円板状に膨出して形成されている。
液面に固定したときに当該受液面とハウジング2の下面
2cとの間に僅かな間隔d(例えば、0.5mm程度)を形
成すると共に、固定部3の平坦な下面3aと前記受液面
との間に隙間5を形成して当該固定部3の周囲即ち、側
部3f、前後部3g、3hと検出面2a、2bとを導通
させるためのものである(図5)。
との付根部分には検出面2bと対応する位置に液体導通
孔3eが穿設されており、当該上面3bに滴下した液体
を検出面2b、2aに導くようになっている。これらの
ハウジング2と固定部3は、透光性及び耐薬品性を有す
る例えば、PFA等の透光性のフッ素樹脂部材やポリプ
ロピレンにより形成されている。
したステンレス製の受液容器40の受液面40aの所定
位置に配置され、固定部3が孔3cのカラー4に介して
当該位置に設けられた取付ボルト41に取り付けられ、
ナット42により締め付け固定される。光学ユニット1
は、受液面40aに固定された状態において、スペーサ
部3dにより、ハウジング2の下面2cと受液面40a
とが前記間隔dを存して対向すると共に、固定部3の下
面3aと受液面40aとが間隔dを存して対向して当該
固定部3の周囲とハウジング2の検出面2a、2bとを
導通させる液体導通構造としての隙間5が形成される。
説明する。図5に示すように受液面40aのハウジング
2の固定部3と反対側即ち、検出面2aに近い側に滴下
した漏液1は、受液面40aを流れて検出面2aに到達
し、更には下面2cとの間の隙間を通して検出面2bに
接触することで検知される。また、固定部3の上面3b
に滴下した漏液2は、上面3bを流れて液体導通孔3e
を通して検出面2bに到達し、更には、下面2cとの間
を通して検出面2aに接触することで検知される。従っ
て、これらの漏液1、2は、少量でも検出面2a、2b
に到達して接触可能となり、短時間で検知される。
から遠い固定部3の周囲例えば、側部3fの近傍に滴下
した漏液3は、受液面40aを流れて固定部3の下面3
aと受液面40aとの間の隙間5に流れ込み、図4に矢
印で示すようにスペーサ部3dの両側を流れてハウジン
グ2の検出面2aと2bとの間の下面2cに至り、その
略真ん中で衝突して両側に溢れ、検出面2a、2bに到
達して接触する。これにより、漏液3が検知される。
び固定部3が、PFA等のフッ素樹脂部材により形成さ
れており、受液容器40がステンレスで形成され、漏液
が水である場合、フッ素系樹脂は、水に対して濡れ性が
ないが、ステンレスが水に対して濡れ性を有しているこ
とで、ハウジング2の下面2c及び固定部3の下面3a
と受液面40aとの間に形成される隙間5において毛細
管現象により移動可能となる。
aと受液面40aとの間の隙間5に流れ込んだ漏液3
は、毛細管現象により図4に矢印で示すように迅速に移
動して、検出面2a、2bに到達して接触する。これに
より、漏液3が少量でも検出面2a、2bに到達可能と
なり、短時間に検知可能となる。前記漏液1、2につい
ても漏液3と同様にハウジング2の下面2cと受液面4
0aとの間を毛細管現象により迅速に移動して検出面2
a、2b接触する。このように、固定部3の下面3aと
対向する受液面40aの少なくとも一方の面が液体(漏
液)に対して濡れ性を有すれば、固定部3の周囲の漏液
(液体)が少量であっても毛細管現象により隙間5を容
易に移動して(通り抜けて)検出面2a、2bに到達可
能となる。尚、固定部3の下面3aと受液面40aとの
間の隙間5の間隔dは、検知する液体の粘性に応じて最
適な間隔に設定することが好ましい。
明に係る光学ユニットの第2実施形態を示し、図6は、
液体検知用光学ユニットの側面図、図7は、図6に示す
液体検知用光学ユニットの正面図、図8は、図6に示す
液体検知用光学ユニットの底面図である。尚、図1乃至
図4に示す第1実施形態における液体検出用光学ユニッ
トの構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して説
明を省略する。
下面2c'は、前後両端部から検出面2a、2b間の下
面2c"に向かって僅かに下方に傾斜するテーパ面をな
し、これらの検出面2a、2b間の下面2c"が平面と
されている。また、固定部3の下面3a'と受液面40
aとの間に形成される隙間7(液体導通構造)は、固定
部3の下面3a'が、当該固定部3のハウジング2から
遠い側の側部3f、及び前後部3g、3hからハウジン
グ2の下面2c"に向かって僅かに下方に傾斜するテー
パ面をなし、前記下面2c"と滑らかに連設されて形成
されている。この隙間7は、固定部3の側部3fにおけ
る受液面40aからの開口高さが最も高く(広く)例え
ば、1.5mm程度とされている。即ち、隙間7は、受光面
40aからの高さが、固定部3の周囲から検出面2a、
2b近傍に向かって狭くなる傾斜面(テーパ面)とされ
ている。
ング2の検出面2bから遠い固定部3の例えば、側部3
fの近傍に滴下した漏液3は、受液面40aを流れて固
定部3の下面3a'と受液面40aとの間の隙間7に流
れ込み、図8に矢印で示すようにスペーサ部3dの両側
を流れてハウジング2の検出面2aと2bとの間の下面
2c"に至り、その略真ん中で衝突して両側に溢れ、検
出面2a、2bに到達して接触する。これにより、漏液
3が検知される。
が平坦な場合の隙間5(図5)と比較すると圧力は等し
いが、側部3f、前後部3g、3hの開口面積が広いの
で、より多くの液体が隙間7に供給され、検出面2a、
2b近傍では前記平坦な場合と比べると下面2c"と受
液面40aとの間隔dは同じであるが液体供給量が多い
ので、液体の移動速度が速くなり、毛細管現象と相俟っ
て検出までの時間が更に短縮する。
体は、ハウジングを受液容器に固定する固定部に阻まれ
ずに隙間を通して前記ハウジングの検出面に向けて移動
することが可能となり、少量の液体であっても検出まで
の時間を短縮することが可能となる(請求項1)。ま
た、液体は、前記固定部に阻まれずに隙間を通して前記
検出面に向けて毛細管現象により移動可能となり、検出
までの時間を更に短縮することが可能となる(請求項
2)。
較すると圧力は等しいが、開口面積が広く流体が流れや
すいので、より多くの液体が供給され、検出面近傍では
平坦な場合と比べると隙間は同じであるが液体供給量が
多いので、液体の移動スピードが速くなり、検出までの
時間を更に短縮することができる(請求項3)。
施形態の平面図である。
ある。
ある。
ある。
に取り付けた状態の矢線V−Vに沿う断面図である。
施形態を示す側面図である。
ある。
ある。
に取り付けた状態の矢線IX―IXに沿う断面図である。
し、受液容器に取り付けた状態の斜視図である。
XI―XIに沿う断面図である。
XII-XIIに沿う断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 液体が接触可能な検出面を下部に有する
ハウジングと、 前記ハウジングの一側に設けられ前記液体を受容する受
液容器に固定される固定部と、 前記検出面に前記液体が接触しているときと接触してい
ないときとで受光量が異なるように前記ハウジング内で
支持される投光光学系・受光光学系とを備え、 前記固定部は、前記受液容器に固定されたときに前記受
液容器との間に前記固定部の周囲と前記検出面とを導通
させる隙間を形成する液体導通構造を備えたことを特徴
とする液体検知用光学ユニット。 - 【請求項2】 前記固定部と前記固定部が固定される前
記受液容器の対向する各面の少なくとも一方は、前記液
体に対して濡れ性を有することを特徴とする請求項1に
記載の液体検知用光学ユニット。 - 【請求項3】 前記液体導通構造は、前記隙間を前記固
定部周囲から前記検出面近傍に向かって狭くなる傾斜面
とされていることを特徴とする請求項1に記載の液体検
知用光学ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001267614A JP3849762B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 液体検知用光学ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001267614A JP3849762B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 液体検知用光学ユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003075286A true JP2003075286A (ja) | 2003-03-12 |
JP3849762B2 JP3849762B2 (ja) | 2006-11-22 |
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ID=19093720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001267614A Expired - Fee Related JP3849762B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 液体検知用光学ユニット |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008517809A (ja) * | 2004-10-27 | 2008-05-29 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 漏れ検出構造 |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001267614A patent/JP3849762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008517809A (ja) * | 2004-10-27 | 2008-05-29 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 漏れ検出構造 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3849762B2 (ja) | 2006-11-22 |
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