JP4124689B2

JP4124689B2 - 液体貯留容器

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Publication number: JP4124689B2
Application number: JP2003111720A
Authority: JP
Inventors: 直茂柳平; 康之小笠原; 茂雄粟野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: JP2004317301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁材に関し、さらに詳しく述べると、液体貯留容器、液体供給管等において壁材として使用され、特に耐熱性、機械的強度及び耐食性に優れるとともに、液漏れ発生の前に液漏れ警報を遅滞なく発することのできる複合壁構造体に関する。本発明は、また、かかる複合壁構造体を備え、かつ液漏れ検出機能を有する、液体貯留容器、液体供給管等の液体処理装置に関する。さらに、本発明は、土壌汚染や地下水汚染にも対応可能な複合壁構造体及び液体処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、化学プラントなどで、処理タンクや液槽などに収容した液体が漏れ出したことを検出するため、いろいろなタイプの液漏れ検出装置がすでに提案され、使用されている。一般的に使用されているのは、図１に模式的に示したような、処理タンク、液槽などに設けたレベル計によって液位を連続的に監視し、液位の低下から液漏れを検出するように構成された液漏れ検出装置である（特許文献１）。図示の液漏れ検出装置は、自家発電用の燃料タンクのための液漏れ検出装置であり、燃料タンク１０１に設けたレベル計１０２と自動制御盤１０７に設けたコントローラ１０４とから構成され、その間は信号線１０８で接続されている。燃料タンク１０１の燃料は、自家発電中、ディーゼルエンジン１０３に供給される。コントローラ１０４には、レベル信号と自家発電運転信号１０５が入力される。コントローラ１０４では、自家発電の停止中はレベル低下で燃料漏れを検出し、自家発電の運転中は、燃料消費量と燃料タンクの面積でレベルに換算し、それ以上にレベルが低下すれば燃料漏れを検出する。燃料漏れを検出すると、コントローラ１０４により液漏れ検出信号が出力され、故障表示灯１０６が点灯される。
【０００３】
しかし、この液漏れ検出装置やその他の公知の、特に処理タンク、液槽などのために設計された液漏れ検出装置の場合、液漏れが実際に開始してはじめて、その事実を故障表示灯やブザーで知らせる方式を採用しており、すでに漏洩した燃料等の液体の回収や処理が問題になる。液体が水などの無害なものであればさほどの問題を生じるわけではないが、化学プラントなどで広く取り扱われている化学品、廃液等の腐食性のある液体である場合、漏洩した液体が周囲環境を汚染するなどの深刻な問題が引き起こされる。したがって、液漏れ開始の初期の段階で、すなわち、好ましくは液体がタンクなどから外側に流出する前に、液漏れ注意の警告を遅滞なく発し得るような液漏れ検出装置を提供することが望ましい。また、取り扱う液体に制限がなく、特に、化学品、廃液などの液漏れ検出に有利に使用できる液漏れ検出装置を提供することが望ましい。
【０００４】
液漏れ検出装置は、上記したような処理タンク、液槽などのほか、液体を供給する配管などにも取り付けられている。図２に模式的に示した装置は、流路を流れる液体の液漏れを検出する装置である（特許文献２）。図示の液漏れ検出装置は、特に病院などで薬液（例えば塩酸モルヒネ）を患者に間欠的に投与する際に用いられる液漏れ検出装置であり、流路（薬液路）１１１の近傍に配置されたサーミスタ１１８に通電してサーミスタ１１８を加熱し、その加熱されたサーミスタ１１８の抵抗値の変化を抵抗値検出部１１３で検出する構造を有している。抵抗値の所定時間当たりの変化量が所定量以上の時は、タイマー１１６аを備えた制御回路１１６が、流路１１１の電磁弁１１２による閉塞が不十分であり、液漏れがあると判断して、警報部１１７により警報を発生させる。弁制御回路１１５は、制御回路１１６からの指示に基づいて電磁弁１１２の開放を制御する。
【０００５】
しかし、このような液漏れ検出装置やその他の公知の配管用液漏れ検出装置の場合も、上記したタンク等用の液漏れ検出装置と同様な問題点をかかえている。すなわち、液漏れ開始の初期の段階で、すなわち、好ましくは液体が配管から外側に流出する前に、液漏れ注意の警告を遅滞なく発することができないという問題と、特に化学品、廃液などの腐食性の強い液体の供給に使用した場合に、配管が十分に耐えることができず、また、漏洩した液体が周囲の環境に悪影響を及ぼすという問題である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３２５０８４号公報（特許請求の範囲、段落０００９、図１）
【特許文献２】
特開２０００−４６６７８号公報（特許請求の範囲、段落００１０、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
本発明の目的は、液漏れ開始前の段階で、すなわち、液体が処理タンク、液槽、配管などから外側に流出する前に、液漏れ注意の警告を遅滞なく発することができる液体処理装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、たとえ液漏れを遅れて検出した場合であっても、液体自体が外側に漏洩するのを遅延もしくは防止することができる液体処理装置を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の目的は、化学品、廃液などの腐食性の強い液体を有利に取り扱うことができる液体処理装置を提供することにある。
【００１１】
さらにまた、本発明の目的は、本発明の液体処理装置の製造において有利に使用することのできる壁材を提供することにある。
【００１２】
これらの目的に加えて、本発明は、土壌汚染や地下水汚染があったりそのような汚染が発生した場合に、予め警告を発することができ、汚染物質が液体処理装置内に浸透するのを未然に防止できる液体処理装置、そして壁材を提供することにある。
【００１３】
本発明の上記した目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その１つの面において、液体貯留容器、液体供給管等において壁材として使用される複合壁構造体において、
前記液体貯留容器、液体供給管等において壁材の主たる部分を構成する外壁部材と、
前記外壁部材の液体側に設けられたものであって、液体と接する面を備えた耐食性の絶縁材料からなる内壁部材と、
前記外壁部材と前記内壁部材の中間に少なくとも部分的に設けられた導電性材料層（以下、液漏れ検出層ともいう）を少なくとも備えており、
前記液漏れ検出層に所定レベルの電流が常時通電されており、かつ
前記内壁部材から漏洩してきた液体が前記液漏れ検出層に達した時に前記電流レベルに変化が引き起こされ、前記液漏れ検出層に電気的に接続された漏液検出素子に異常値として伝達されるように構成されていることを特徴とする複合壁構造体にある。
【００１５】
また、本発明は、そのもう１つの面において、本発明による複合壁構造体を壁材に備えた液体処理装置にある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記したように、液体貯留容器、液体供給管等において壁材として使用される複合壁構造体と、かかる複合壁構造体を壁材として使用した液体処理装置にある。以下、これらの発明を、添付の図面に示す好ましい実施の形態に関して説明する。
【００１７】
本発明は、まず、液体貯留容器、液体供給管等において壁材として使用される複合壁構造体にある。ここで、液体貯留容器、液体供給管等は、その形状、サイズ、取り扱い液体などを限定されるものではない。例えば、「液体貯留容器」は、液体を収容し、必要に応じて処理する各種の容器を意味し、具体的には、以下に列挙するものに限定されるわでではないけれども、飲料水、工業用水、純水等の水タンク、水槽など、化学プラントなどの薬液処理タンク（例えば、酸タンク、アルカリタンク、有機溶剤タンク等）、薬液処理槽など、廃液処理タンク、廃液処理槽など、水蒸気タンク、その他を包含する。また、「液体供給管」は、内部を液体が供給される各種の配管を意味し、具体的には、以下に列挙するものに限定されるわでではないけれども、飲料水、工業用水、純水等の水道管、化学プラントなどの薬液供給管やパイプライン、廃液導管、水蒸気導管、その他を包含する。さらに、「液体」は、上記からも理解されるように、本発明の実施において特定の液体に限定されるものではなく、複合壁構造体の構成に応じていろいろなタイプの液体を包含する。本発明の実施において典型的な液体の例は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、飲料水、工業用水、純水等の水もしくはその蒸気、酸（例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等）、アルカリ（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）、過酸化水素、有機溶剤（例えば、アセトン、トリクロロエチレン（トリクレン）、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等）などの化学品もしくはその蒸気、廃液、その他を包含する。さらにまた、液体貯留容器、液体供給管等は、その使途に応じて、地上に露出した状態で設置してもよく、さもなければ、全体的もしくは部分的に地中に埋設してもよい。また、地中に埋設した場合、環境保全の観点から最近重要視されている土壌汚染や地下水汚染の発生も、早期に発見することができる。
【００１８】
図３は、本発明による複合壁構造体の好ましい１形態を示したもので、図示の場合、複合壁構造体が液体貯留容器の壁材として使用されている。複合壁構造体１０は、
壁材の主たる部分を構成する外壁部材１、
外壁部材１の液体５の側に設けられたものであって、液体５と接する面を備えた耐食性の絶縁材料からなる内壁部材４、及び
外壁部材１と内壁部材４の中間に少なくとも部分的に設けられた導電性材料からなる液漏れ検出層３
を少なくとも備えるように構成される。なお、図示の例では、液漏れ検出層３が外壁部材１と内壁部材４の中間に全面的に形成されているが、必要に応じて、例えば容器の底部のみというように、液漏れ検出層３を部分的に形成してもよい。また、図示の例では外壁部材１をコンクリートから形成しているが、液体の漏洩を完全に防止し、また、コンクリートのひび割れなどに原因する欠陥の発生を防止するため、外壁部材１の液体５の側に、図示にような、ライニング層１１を形成するのが好ましい。さらには、以下に図４を参照して説明するように、外壁部材１と内壁部材４の中間に、３次元中空構造をもった中間壁部材をさらに設けてもよい。
【００１９】
図３は、本発明の複合壁構造体を液体貯留容器の壁材として使用した例を示したものであるが、本発明の複合壁構造体は、図５に示されるように、液体供給管の壁材としても有利に使用することができる。図５の複合壁構造体２０は、
壁材の主たる部分を構成する外壁部材２１、
外壁部材２１の液体２５の側に設けられたものであって、液体２５と接する面を備えた耐食性の絶縁材料からなる内壁部材２４、及び
外壁部材２１と内壁部材２４の中間に少なくとも部分的に設けられた導電性材料からなる液漏れ検出層２３
を少なくとも備えるように構成される。図示の例において、外壁部材２１は、鋼管から形成されている。外壁部材２１の表面には、図示しないが、防錆処理などが施されているのが好ましい。
【００２０】
本発明による複合壁構造体において、外壁部材は、化学プラントなどの分野で一般的に行われているように、例えば、コンクリート、モルタル、金属材料、例えば鋼鉄、ステンレス鋼、セラミック材料、プラスチック材料（強化プラスチック材料を含む）もしくはその複合体などから形成することができる。また、液漏れ検出に対する悪影響を避けるため、液体の側には絶縁処理を施しておくことが好ましい。さらに、外壁部材は、新品の液体タンク、液体槽等を構築するのに使用するのが一般的であるが、必要ならば、すでに構築されている中古の液体タンク、液体槽等に埋め込んで、改造された液体タンク、液体槽等を構築するために使用してもよい。
【００２１】
外壁部材は、それを使用する液体処理装置の構成などに応じていろいろなサイズで使用することができる。例えば、外壁部材の厚さは、一概には言うことができないけれども、通常、約５〜８００ｍｍの範囲である。具体的には、コンクリート製の外壁部材の厚さは、一般的に約５０〜６００ｍｍの範囲であり、また、鋼鉄製の外壁部材の厚さは、一般的に約５〜５０ｍｍの範囲である。
【００２２】
また、内壁部材は、それが本発明の実施に好適な耐食性及び絶縁性を具えている限り、特に限定されるものではない。内壁部材の形成に適当な材料は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、プラスチック材料（強化プラスチック材料を含む）、ゴム材料、金属材料、セラミック材料もしくはその複合体を包含する。
【００２３】
本発明の実施において、プラスチック材料からなるマトリックス樹脂に繊維材料からなる強化材が配合されている複合プラスチック材料を内壁部材の材料として使用するのが、施工の容易性、機械的強度、価格などの面から有利である。
【００２４】
複合プラスチック材料の調製に使用するマトリックス樹脂は、好ましくは、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、フラン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などを包含する。これらの樹脂は、単独で使用してもよく、２種以上の樹脂を組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
また、マトリックス樹脂中に強化材として配合する繊維材料は、好ましくは、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、例えばテトロン（登録商標）、ナイロン繊維、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、例えばＺＹＬＯＮ（登録商標）、ボロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリレート繊維などを包含する。これらの繊維は、単独で使用してもよく、２種以上の繊維を組み合わせて使用してもよい。また、必要ならば、無機系の繊維を併用してもよく、さらには、繊維材料以外のフィラーを強化材として使用してもよい。
【００２６】
このような複合プラスチック材料のなかで、最も好適な材料として、本発明者らが独自の技術によって開発した、耐食性、強度及び耐熱性の面において従来の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）より極めて優れた性能を発現できる複合プラスチック材料、「プロドキシ樹脂」（ＰＣＭ）を挙げることができる。ＰＣＭは、それを内壁部材として使用した場合、長期間にわたって安定に使用することができる。
【００２７】
内壁部材は、それを使用する液体処理装置の構成などに応じていろいろな厚さで使用することができる。内壁部材の厚さは、一概には言うことができないけれども、通常、約０．５〜２０ｍｍの範囲である。具体的には、内壁部材をライニング材として使用する場合、一般的に約０．５〜１０ｍｍの厚さであり、好ましくは、約１〜５ｍｍの厚さである。もちろん、液体に種類などによって、より肉厚の形で内壁部材を使用してもよい。
【００２８】
さらに、内壁部材と外壁部材の中間に介在せしめられる液漏れ検出層は、それが導電性を有し、かつ液漏れ検出時において漏洩液体に対する十分な耐食性を具えている限り、特に限定されるものではない。液漏れ検出層の形成に適当な導電性材料は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、炭素繊維、グラファイトカーボン、炭化ケイ素、金属被覆繊維、カーボン被覆繊維もしくはその複合体を包含する。これらの導電性材料は、単独で使用してもよく、２種以上の材料を組み合わせて使用してもよい。別法によれば、耐食性を具えた金属、例えばＡｕ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂなどから液漏れ検出層を形成してもよい。
【００２９】
液漏れ検出層は、いろいろな技法で薄膜の形で形成することができる。適当な成膜法として、例えば、塗布、ペースト印刷、蒸着、金属箔の貼付などを挙げることができる。また、液漏れ検出層の厚さは、成膜材料、成膜法などによって変動するので一概には言うことができないけれども、通常、約０．２〜１０ｍｍの範囲であり、好ましくは約０．２〜５ｍｍの範囲である。
【００３０】
本発明による複合壁構造体において、液漏れ検出層は、液漏れ開始に先がけて液体の浸透が発生した時にその初期の段階で警報を発するため、所定レベルの電流が常時通電されていることが必要である。すると、もしも液体の浸透がはじまったり、壁材に亀裂やひび割れができて液漏れが発生した場合、内壁部材から漏洩してきた液体が液漏れ検出層に達した時に電流レベルに変化が引き起こされ、液漏れ検出層に電気的に接続された漏液検出素子に異常値として伝達されるからである。ここで、漏液検出素子は、採用されている液漏れ検出機構に応じていろいろなタイプの検出素子を使用することができるが、一般的には、抵抗値の変化により漏液を検出可能な抵抗センサが有利である。例えば、図３の複合壁構造体１０の場合、液漏れ検出層３から引き出された導線に抵抗センサ６が接続されており、また、図５の複合壁構造体２０の場合、液漏れ検出層２３から引き出された導線に抵抗センサ２６が接続されている。
【００３１】
例えば図３を参照して本発明による液漏れ検出機構を説明すると、ライニングとして形成された内壁部材４の液体５の側に、液体５の浸透がはじまったり、あるいは液体５の浸食作用により微細なひび割れや膜厚の低下が発生した場合、抵抗センサ６において常時測定されている抵抗値に変化が発生し、液体の浸透あるいは液漏れが発生しつつあることを早期に確認し、大事に至る前に警告を発することができる。また、液漏れ発生個所を容易にかつ正確に特定したいのであるならば、液漏れ検出層（あるいは、好ましくは複合壁構造体そのもの）を２以上の区画に区分し、それぞれの区画に抵抗センサを接続するか、さもなければ１個もしくはそれ以上の共通の抵抗センサを接続することが推奨される。また、複合壁構造体をこのように複数の区画に区分した場合、構造体の修復等を区画ごとに行うことができるので、修復等をすばやく、低コストで行うことができる。具体的には、例えば処理タンクの形状がボックスタイプである場合、それぞれの面ごとに液漏れを検出できるように構成するのが有利である。
【００３２】
図９は、複合壁構造体の内壁部材（ライニング）において腐食が進行した場合に液漏れを検出するタイミングを説明したグラフである。試験のため、先に参照して説明した図５に示すような構造（外壁部材：鋼管、液漏れ検出層：厚さ２ｍｍの炭素繊維シート、内壁部材：市販の耐食性ガラス繊維強化エポキシ樹脂（ＦＲＰ）からなる厚さ３．５ｍｍのライニング）をもった配管サンプルを用意した。なお、ここでライニングに使用した耐食性ＦＲＰは、その絶縁特性が厚さ２ｍｍで１０⁹ Ω以上、厚さ３ｍｍで１０¹¹以上、そして厚さが３ｍｍを上回ると１０¹²Ω以上となるものであった。液漏れ検出層に抵抗センサを接続した後、配管の内部に濃硫酸を充填し、ライニングを強制的に腐食させ、また、その間、ライニングの厚さ及び液漏れ検出層の抵抗値の変化を連続的にモニタした。ライニングの厚さが腐食により減少するとともに、液漏れ検出層の抵抗値が低下するからである。図示のように、液漏れ検出層の抵抗値が約２．０×１０^４Ωを過ぎたあたりすなわち、ライニングの厚さが３．５ｍｍから１．５ｍｍに減少したあたりで、液漏れの徴候が検出され、制御回路に付属のパットランプが点灯するとともに、警報ブザーも吹鳴した。ライニングの腐食はさらに進行し、それとともに抵抗値も低下した。なお、配管そのものの液漏れは、発生しなかった。
【００３３】
また、濃硫酸に代えて下記の第１表に記載のその他の供試液体を使用して上述の試験を繰り返したところ、いずれの液体の場合も２．５×１０³ Ωの抵抗値で液漏れが検出された。
【００３４】
【表１】

【００３５】
本試験では、上記したように、耐食性ＦＲＰをライニングに使用した。しかし、このような強化樹脂でも供試液体によっては液漏れが早期に、例えば２４〜７２時間で開始することもあり得る。そのような問題を解決するためには、前記したプロドキシ樹脂（ＰＣＭ）をライニングに使用することが推奨される。ＰＣＭ（例えば、Ｈ−３５０系）は、６ヶ月経過後も５０以上のバーコール硬度を示すことができ、液漏れに由来する抵抗値の変化も発生しない。
【００３６】
また、本発明の複合壁構造体の場合、もしもその外壁部材においてひび割れ、亀裂等の欠陥が発生しても、そのひび割れ等を伝わって外側の雰囲気（例えば、雨水）などが入り込むので、その雰囲気に由来する抵抗値の変化を検知することで、外壁部材における不良の発生を早期に発見し、必要な補修作業などを遅滞なく行うことができる。
【００３７】
さらに、本発明の複合壁構造体は、外壁部材の外周において発生した異常もすみやかにかつ高精度で検知することができる。例えば、純水槽が外壁部材からの汚染で水の純度を低下することの防止に本発明の複合壁構造体を利用することができ、あるいは地下水が酸、アルカリ、ＰＣＢ、トリクレンなどで汚染されている場合や土壌中にダイオキシン、ビスフェノールＡ等の汚染物質が含まれる場合に、それらの汚染物質が外壁部材に浸透してきたことを液漏れ検出層で検知することができるので、すみやかな対応を関係者に促すことができる。
【００３８】
好ましくは、本発明の複合壁構造体は、外壁部材と内壁部材の中間に、３次元中空構造をもった中間壁部材をさらに有することができる。図４は、図３を参照して先に説明した複合壁構造体１０において、外壁部材１と内壁部材４の中間に中間壁部材２を介在せしめた例を示している。また、図示の複合壁構造体１０の場合、液漏れ検出機能及び検出精度をさらに高めるために、液漏れ検出層３に接続された抵抗センサ６の他に、液体５に先端を接触させて配置された液体検知センサ７と、外壁部材１のライニング１１に被着され、さらに電極センサ８に接続された電極層１２とを有している。
【００３９】
中間壁部材２は、その内部に３次元中空構造を有する限り、特に限定されるものではない。ここで、「３次元中空構造」とは、中間壁部材に侵入してきた液体を少なくとも一時的に滞留させておくのに十分な空隙、好ましくは３次元的に分散し、互いに連通して空隙をもった膜構造を意味し、その一例は、図６及び図７に示す通りである。図６の中間壁部材２の場合、そのマトリックス樹脂２７中に多数の空隙ｐがランダムに分散して連続気泡体が形成されており、ここに液体を溜めおくことができる。また、マトリックス樹脂２７は、強化繊維のロービング２８で補強されている。図７の中間壁部材２の場合、その厚さ方向に延びた多数のリブ２８が設けられており、強度の向上に寄与するとともに、リブ２８の間の空隙ｇで、侵入してきた液体を溜めおくことができる。なお、図では説明の簡単化のために細孔状の空隙ｇが形成された状態を示しているが、空隙ｇは、例えば卵形にわん曲していてもよく、複雑にからみあっていてもよい。もちろん、このような中間壁部材を併用する場合においても、もしも液漏れの徴候があったならば、中間壁部材において液体をためおく以前に、液漏れ発生の事実を遅滞なく、ユーザー等に知らせることができる。
【００４０】
上記のような３次元中空構造をもった中間壁部材は、いろいろな材料からいろいろな成形法を使用して形成することができる。中間壁部材は、通常、耐食性の絶縁材料から形成することが好ましい。中間壁部材の形成に適当な絶縁材料は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、プラスチック材料（強化プラスチック材料を含む）、金属材料、セラミック材料もしくはその複合体を包含する。必要ならば、前述のＰＣＭで中間壁部材を形成してもよい。
【００４１】
中間壁部材は、本発明の複合壁構造体のその他の部材と同様に、所望とする効果などに応じていろいろな厚さで使用することができる。中間壁部材の厚さは、一概には言うことができないけれども、通常、約３〜２０ｍｍの範囲である。装置のコンパクト化、コストの低減の面から、その他の部材と同様に、なるべく肉薄で構成することが望ましい。
【００４２】
本発明は、また、本発明の複合壁構造体を壁材に備え、かつ液漏れ検出機能を有する液体処理装置にある。液体処理装置は、前記したように、地中に全体的もしくは部分的に埋設されていてもよく、さもなければ、地上に設置されていてもよい。必要ならば、水中、海中、水上、海上などに液体処理装置を設置することもできる。
【００４３】
また、これも前記したように、液体処理装置は、いろいろな形態で提供することができ、その典型例は、液体貯留容器あるいは液体供給管である。
【００４４】
図８は、本発明による液体処理装置の好ましい１形態を示した構成図である。図示の液体処理装置３０の場合、液体３５を収容する液体貯留容器の形態を採用しており、その複合壁構造体は、壁材の主たる部分を構成する外壁部材３１と、外壁部材３１の液体３５の側に設けられたものであって、液体３５と接する面を備えた耐食性の絶縁材料からなる内壁部材３４と、外壁部材３１と内壁部材３４の中間に設けられた中間壁部材３２と、その中間壁部材３２の中心部に埋め込まれた導電性材料からなる液漏れ検出層３３とから構成されている。
【００４５】
また、この液体処理装置３０の場合、液体貯留容器の底部に液体検知センサ４２が取り付けられ、かつ外壁部材３１の外側に電極センサ４４が取り付けられている。液漏れ検出層３３、液体検知センサ４２及び電極センサ４４は、図示されるように、制御回路４５に接続されており、また、制御回路４５は、集中制御盤４８に接続されている。
【００４６】
このような液体処理装置３０において、内壁部材３４において液漏れが開始したり、外壁部材３１においてひび割れ、亀裂等の欠陥が発生したりすると、抵抗値の変化が直ちに検知され、警告灯（パットランプ）４６が点灯したり、警報ブザー４７が吹鳴し、異常の発生を周囲の作業者に直ちに知らしめることができる。さらには、異常の発生が集中管理室（図示せず）の集中制御盤４８に伝達され、無線通信を利用して現場外の設備管理者（例えば、ＰＨＳ４９）に通報することができる。
【００４７】
以上、本発明の複合壁構造体及び液体処理装置について好ましい実施の形態を説明した。ところで、液体の種類によっては、上述の構成の複合壁構造体では十分な液漏れ検出機能を達成できない可能性もある。すなわち、例えば灯油、絶縁油、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などは絶縁抵抗が高く（一般に、約１０⁸ Ω）、誤作動を生じやすいからである。このような場合には、本発明の特例として、絶縁材料からなる内壁部材に代えて導電性材料からなる内壁部材を使用することで問題の解決を図ることができる。内壁部材を約５０〜１００Ωの抵抗値を示す導電性ライニングとすることで、灯油、絶縁油等がライニングに浸透してきた時、約１０００〜２０００Ωまで抵抗値が増加したことで液漏れを未然に検知することができるからである。なお、このような導電性ライニングを使用した場合、導電性の液漏れ検出層の配置を省略することもできる。
【００４８】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明によれば、液漏れ検出機能を備えた液体処理装置、例えば液体貯留タンク、液体槽、液体供給配管などで、もしもその装置において液漏れが発生したとしても、液漏れ開始の初期の段階で、すなわち、液体がタンク、槽、配管などから外側に流出する前の液体浸透段階で、液漏れ注意の警告を遅滞なく発することができ、液体の流出による周囲環境の汚染を防止することができ、また、亀裂等の発生を初期の段階で検知できるので、タンク壁、管壁などの修復を容易に行うことができる。また、液漏れ検出をタイムリーに行うことができるので、液体処理装置を地上に設置する場合にはもちろんのこと、地下に埋設する場合であっても、液漏れの心配をともなうことなく、安心して埋設することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、３次元中空構造をもった中間壁を併用することで、たとえ液漏れを遅れて検出した場合であっても、その液体を中間壁の部分で保持できるので、液体自体が外側に漏洩するのを遅延もしくは防止することができる。また、この中間壁の中空部分に硬化性の材料を充填し、硬化させることで、液漏れ部分の修復を容易に行うことができる。
【００５０】
さらに、本発明によれば、液体処理装置で取り扱う液体から制限を排除することができる。すなわち、水、アルコール、酸、アルカリ等の化学品等は言うに及ばず、従来の技術で取り扱いの困難をともなった有機溶剤や廃液などの腐食性の強い液体、そしてオイル類も、複合壁構造体を採用したことで、有利に取り扱うことができる。特に、本発明者らが開発した耐食性、強度及び耐熱性にすぐれたプロドキシ樹脂（ＰＣＭ）を内壁部材（ライニング材）に使用したとき、この効果は顕著であり、例えばスチーム配管などにも有利に使用できる。
【００５１】
さらにまた、本発明によれば、液漏れ以外に、外壁部材にひび割れ等の欠陥が発生しても（例えば、地震によるひび割れが考えられる）、欠陥の発生を遅滞なく検知し、注意警告を発することができる。さらに、トリクレン、ＰＣＢなどによる地下水汚染やダイオキシンなどによる土壌汚染も、本発明により早期に検出し、環境汚染の防止に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の燃料タンク用液漏れ検出装置の一例を示した構成図である。
【図２】従来の薬液注入管のための液漏れ検出装置の一例を示した構成図である。
【図３】本発明による複合壁構造体の好ましい１態様を示す断面図である。
【図４】本発明による複合壁構造体のもう１つの好ましい態様を示す断面図である。
【図５】本発明による複合壁構造体のさらにもう１つの好ましい態様を示す断面図である。
【図６】本発明による複合壁構造体で使用される中間壁部材の好ましい１態様を示す断面図である。
【図７】本発明による複合壁構造体で使用される中間壁部材のもう１つの好ましい態様を示す断面図である。
【図８】本発明による液体処理装置の好ましい１態様を示す構成図である。
【図９】本発明による複合壁構造体における液漏れ検出のタイミングを説明したグラフである。
【符号の説明】
１…外壁部材
２…中間壁部材
３…液漏れ検出層
４…内壁部材（ライニング材）
５…液体
１０…複合壁構造体
１１…外壁部材用ライニング材
２０…複合壁構造体
３０…液体処理装置

Claims

複合壁構造体からなる壁材を備えた液体貯留容器において、
前記複合壁構造体は、下記の４層構造：
壁材の主たる部分を構成する外壁部材、
前記外壁部材の液体側に設けられたものであって、液体と接する面を備えた耐食性の絶縁材料からなる内壁部材、
前記外壁部材と前記内壁部材の中間に全面的に設けられた、炭素繊維、グラファイトカーボンもしくはその複合体からなる導電性材料層、及び
前記外壁部材と前記導電性材料層の中間に設けられた、３次元中空構造をもちかつ多数の空隙を有しているマトリックス樹脂とそれを補強した強化繊維とからなる中間壁部材
を少なくとも備えており、
前記導電性材料層は、それに電気的に接続された抵抗センサを備えており、
前記導電性材料層は、２以上の区画に区分され、それぞれの区画に前記抵抗センサが接続されており、
前記導電性材料層に所定レベルの電流が常時通電されており、かつ
前記内壁部材から浸透してきた液体が前記導電性材料層に達した時に前記電流レベルに変化が引き起こされ、前記抵抗センサにおいて抵抗値の変化が発生し、液体の浸透あるいは液漏れが発生しつつあることを早期に確認し、警告を発するように構成されていることを特徴とする液体貯留容器。
前記外壁部材が、コンクリート、モルタル、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料もしくはその複合体からなることを特徴とする請求項１に記載液体貯留容器。
前記内壁部材が、プラスチック材料、金属材料、セラミック材料もしくはその複合体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体貯留容器。
前記マトリックス樹脂が、フラン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種類のプラスチック材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体貯留容器。
前記強化繊維が、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維及びポリアクリレート繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種類の繊維材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体貯留容器。
地中に埋設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体貯留容器。
地上に設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体貯留容器。
前記内壁部材に前記導電性材料層が埋め込まれているとともに、前記液体貯留容器の底部に配置された液体検知センサと、前記外壁部材に接してその前記導電性材料層の側に配置された電極センサをさらに有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体貯留容器。