JPH11304565A - センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誤動作がなく、コンパクトで耐腐食性に優れ、
更に湾曲した配管内を通すことが可能な可撓性を有し、
且つ流れを有する検出媒体に対して、検出位置を保持す
ることが可能な剛性を有するセンサを提供する。 【解決手段】内部絶縁層３を介して、内部導体２と外部
導体とを設け、外周を外部絶縁層６で被覆してなる同軸
ケーブル１において、該外部導体を溶融金属メッキ層５
又は溶融金属メッキ層５を含む導体４で形成するととも
に、各絶縁層から露出させた内部導体２の先端部と外部
導体の先端部を導電性樹脂７で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性物質の存在
を検出するためのセンサに関し、特に、水等の流れを有
する導電性液体を検出するのに適したセンサに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体レベルセンサなどの液体検出
センサとしては、金属電極を対向させ、液体の存在によ
って、両電極が導通されることを利用したものが一般に
用いられているが、この種のセンサでは、電極間に水滴
や泡が残り誤動作の原因となる。

【０００３】そのため、電極の間隔を拡大して、水滴や
泡が残存しないようにすることも行われているが、セン
サが大型化し、狭い場所での使用が困難となる。更に、
金属電極が腐食しやすいため、使用寿命が短いという問
題もある。

【０００４】このような問題を解決するため、本出願人
は、先に内部絶縁層を介して、内部導体と外部導体とを
設け、外周を外部絶縁層で被覆してなる同軸ケーブルを
利用したセンサを提案した（特開平７−３２５０５６号
公報）。

【０００５】しかしながら、このセンサは可撓性が大き
く、曲がりやすいことから、使用中に設定位置からずれ
てしまうという問題があり、特にセンサの浸漬距離が長
い場合にこの傾向が大きい。また、検出しようとする媒
体に流れがある場合には、流れに沿って湾曲してしまい
検出位置を保持することが出来ないと言った問題がある
ことが判ってきた。また、狭いスペースにセンサを設置
するためにセンサの直径を小さくしようとすると上記の
傾向がますます助長されることも判ってきた。

【０００６】更に、このような問題に対して、内部導体
の硬度を上げたり、外部導体に金属パイプを使用したり
して、コンパクトで可撓性のあるセンサとすることも検
討されたが、湾曲した配管内を通すのが困難であり、湾
曲配管を通してタンク等の内部の検出媒体を検出できな
いといった問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はかか
る従来技術の問題点を解消し、誤動作がなく、コンパク
トで耐腐食性に優れ、更に湾曲した配管内を通すことが
可能な可撓性を有し、且つ流れを有する検出媒体に対し
て、検出位置を保持することが可能な剛性を有するセン
サを提供することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、特開平７−３２
５０５６号公報にて提案した同軸ケーブルを利用したセ
ンサの外部導体に剛性を付加することを着想し、本発明
を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明は、内部絶縁層を介して、内
部導体と外部導体とを設け、外周を外部絶縁層で被覆し
てなる同軸ケーブルの端部に、該内部導体の先端部と該
外部導体の先端部とをそれぞれ間隔をあけて各絶縁層か
ら露出させたセンサにおいて、該外部導体を溶融金属メ
ッキ層又は溶融金属メッキ層を含む導体で形成したこと
を特徴とする導電物質検出センサ、及び露出させた内部
導体の先端部と露出させた外部導体の先端部を導電性樹
脂で被覆したことを特徴とする導電物質検出センサであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明のセンサＳの一例を
示す縦断面図であり、１は同軸ケーブルであって、内部
導体２、内部絶縁層３、導体４と溶融金属メッキ層５か
らなる外部導体、及び外部絶縁層６からなっている。

【００１１】同軸ケーブル１の端部では、内部導体２の
先端部を内部絶縁層３から、また導体４に溶融金属メッ
キ層５を施してなる外部導体の先端部を外部絶縁層６か
ら、それぞれ間隔を開けて露出させている。内部導体２
及び導体４と溶融金属メッキ層５からなる外部導体の先
端部は、それぞれ間隔を開けて、導電性樹脂７で覆われ
ている。

【００１２】ここで、本発明の同軸ケーブルの形状は、
前記構造を有すれば、特に実施例の形状に限定されるも
ではない。

【００１３】内部導体２は、導電性材料であれば、単線
でも複数の素線からなる撚り線でもよい。外部導体は、
溶融金属メッキ層５のみで構成されていてもよいし、導
体４上に溶融金属メッキ層５を施したもので構成されて
いてもよい。導体４は、導電性材料により形成されてい
ればよいが、特に金属編組又は金属箔を横巻き或いは、
縦添えし、内部絶縁層２を被覆するようにして用いられ
る。本発明においては、金属編組上に溶融金属メッキを
施したものを外部導体として用いるのが好ましい。ま
た、外部導体の厚さなどは要求される硬度等により任意
に設定される。

【００１４】溶融金属メッキ層５は、溶融可能な金属で
あれば特に規定されないが、金属の硬度等からＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｓｎなどが好ましく用いられる。溶融金属メ
ッキ層の厚さとしては、湾曲加工ができ、更に加工した
形状を保持する硬度を有するようにケーブルの太さに撚
り調整できればよいが、湾曲加工した場合に、割れなど
が発生しない厚さとして、一般的に２０〜５０μｍ程度
が望ましい。

【００１５】内部絶縁層３及び外部絶縁層６には、後述
する導電性樹脂７に用いられる樹脂と同じものを用いる
ことができ、特に導電性樹脂７との接着性を高めるうえ
で、導電性樹脂７に用いたポリマーと同種のものを用い
ることが好ましい。

【００１６】導電性樹脂７としては、各種ポリマーに各
種導電性フィラーを添加したものが用いられる。かかる
ポリマーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
ロプロピレン、ポリウレタン、等の汎用ポリマー、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミ
ド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテル
イミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体、ポリビニリデンフルオライド等のエンジニアリン
グプラスチックポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性ポリマーなどをあげる
ことができる。

【００１７】また、シリコーンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムや塩化
ビニル系、ウレタン系、フッ素系等の各種熱可塑性エラ
ストマーを用いることができる。

【００１８】なかでも、耐熱性、耐薬品性に優れるポリ
テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などのフッ
素樹脂が好ましく用いられ、特に加工性に優れたテトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体及びエチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体が好適に用いられる。

【００１９】これらポリマーに添加する導電性フィラー
としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブ
ラック、グラファイトとのカーボンブラック、カーボン
ファイバー、銀、銅、ニッケル等の金属からなる繊維又
は粒子、酸化スズ等の金属酸化物が挙げられる。

【００２０】これらの導電性フィラーは、得られた導電
性樹脂の体積抵抗率が１０^-3〜１０³Ωｃｍなる程度の
量を添加するのが好ましい。

【００２１】また、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポ
リチオフェン、ポリピロール等の共役系ポリマーは、導
電性フィラーを添加することなく、導電性樹脂として用
いることができる。

【００２２】本センサＳにおいて、内部導体２の先端部
を被覆する導電性樹脂７と外部導体を被覆する導電性樹
脂７とは同一でも異なってもよく、両者の間隔は、誤動
作を防止し、しかも高感度を保持するうえで、１０〜２
０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

【００２３】本センサＳを製造するには、内部導体２上
に、所定の方法を用いて、内部絶縁層３を被覆し、該内
部絶縁層３上に必要に応じて金属編組や金属箔等の導体
４を形成したケーブルを、溶融した金属槽内に浸漬し
て、溶融金属メッキ層５を形成する。その後、外部絶縁
層６を溶融金属メッキ層５上へ所定の手段により被覆形
成し、同軸ケーブルを得る。

【００２４】ケーブル形成後、外部絶縁層６、外部導
体、内部絶縁層３の順に所定の寸法にカットストリップ
し、内部導体２及び外部導体を露出させる。ついで、射
出成形金型内に加工された同軸ケーブルをセットし、内
部導体２及び外部導体それぞれの外周に導電性樹脂７を
射出成型モールドし、内部絶縁層３および外部絶縁層６
と一体化させればよい。

【００２５】本発明においては、同軸ケーブル１の他端
をブザー、表示装置などに接続して被検出物質の存在を
知らせることができ、さらには、制御回路と接続して、
液面制御等を行うこともできる。

【００２６】図２は、本発明のセンサＳを湾曲配管８を
通して浴槽９内に設置した例を示すものであり、本発明
のセンサＳが、適度な硬さを有しているため、このよう
な湾曲配管８内へも容易に挿通することが可能である。

【００２７】一方、図３は、本発明のセンサＳを深い水
槽９内に設置した例を示すものであり、センサＳが適度
な硬度を有していることから、液体中の浸漬距離が長い
場合でも、センサＳに曲がりを生ずることなく安定して
使用することができる。なお、図２及び図３は、本発明
のセンサＳの設置の例を示すものであって、本発明は、
これによって限定されるものではない。

【００２８】

【発明の効果】本発明のセンサによれば、同軸ケーブル
の外部導体を溶融金属メッキ層又は溶融金属メッキ層を
含む導体で形成することにより、適度な可撓性を有する
ため、所定形状の加工や図２に示すような湾曲した配管
内を通して設置することが可能となる。且つ、合わせて
適度な剛性を有するため、所定形状が維持され、使用中
に検出位置からのずれの発生や流れを有する検出媒体を
検出する際、流れによる検出位置のずれの発生を防止す
ることができ、更に、図３に示すような液体等で、浸漬
距離が長い場合に発生するセンサの曲がりを防止するこ
とが可能となる。

【００２９】更に、本発明のセンサでは、同軸ケーブル
の外部導体上に溶融金属メッキを行うため、コンパクト
化が可能となる。また、露出された内部導体の先端部と
該外部導体の先端部を、導電性樹脂で被覆しているた
め、水滴や気泡等検出物質の残る可能性が低く、誤動作
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサの一例を示す縦断面図である。

【図２】本発明のセンサの設置状態の一例を示す断面図
である。

【図３】本発明のセンサの設置状態の他の例を示す断面
図である。

【符号の説明】

Ｓ センサ １ 同軸ケーブル ２ 内部導体 ３ 内部絶縁層 ４ 導体 ５ メッキ層 ６ 外部絶縁層 ７ 導電性樹脂 ８ 湾曲配管 ９ 浴槽

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部絶縁層を介して、内部導体と外部導
   体とを設け、外周を外部絶縁層で被覆してなる同軸ケー
   ブルの端部に、該内部導体の先端部と該外部導体の先端
   部とをそれぞれ間隔をあけて各絶縁層から露出させたセ
   ンサにおいて、該外部導体を溶融金属メッキ層又は、溶
   融金属メッキ層を含む導体で形成したことを特徴とする
   導電物質検出センサ。
2. 【請求項２】外部導体が、金属編組上に溶融金属メッキ
   を施したものであることを特徴とする請求項１記載のセ
   ンサ。
3. 【請求項３】外部導体が、金属箔上に溶融金属メッキを
   施したものであることを特徴とする請求項１記載のセン
   サ。
4. 【請求項４】溶融金属が、スズであることを特徴とする
   請求項１記載のセンサ。
5. 【請求項５】内部絶縁層及び外部絶縁層が、フッ素樹脂
   からなることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
6. 【請求項６】露出させた内部導体の先端部と露出させた
   外部導体の先端部を導電性樹脂で被覆したことを特徴と
   する請求項１記載のセンサ。
7. 【請求項７】導電性樹脂が、導電性フッ素樹脂からなる
   ことを特徴とする請求項６記載のセンサ。