JPS62294939A

JPS62294939A - 漏液センサ

Info

Publication number: JPS62294939A
Application number: JP13871986A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yasuda; 秀喜安田
Original assignee: NOKEN KOGYO KK
Current assignee: NOKEN KOGYO KK
Priority date: 1986-06-14
Filing date: 1986-06-14
Publication date: 1987-12-22
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JP2543344B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］この発明は、たとえば配管等から生じる漏液を検知し得
る液体センサに関するものである。

［従来の技術］たとえば水または水溶液を搬送する配管において、漏液
を検知するために、１対の電極を配管に近接して設ける
ことが行なわれていた。この場合、１対の電極間に常時
所定の電圧を与えておき、電極間を短絡するように、漏
れた水または水溶液が付着したとき、所定の電流が流れ
、それによって漏液を検知しようとするものである。こ
のような電極は、通常、漏液の生じやすい配管の継手部
分に関連して設けられる。

［発明が解決しようとする問題点］上述した従来の漏水検知方式の場合、常時、電圧を印加
した状態で電極を外気にさらしておかなければならない
ため、安全上の点で問題があった。

また、電極の材料として、高価な貴金属を用いない場合
には、時間の経過とともに、電極に錆や腐食が生じるこ
とがあった。このため、漏液を検知する能力が、経時的
に低下することがあった。また、１対の電極間に、漏れ
た水または水溶液を導き、このような液体により、電極
間を確実に短絡することは、それほど容品なことではな
かった。

たとえば、漏液が微少な場合、１対の電極間を短絡する
には至らず、漏液を長時間にわたって見過ごすこともあ
った。

そこで、この発明は、上述した従来の問題点を解消し得
る、液体センサを提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］この発明は、液体の吸収により体積膨張する吸収体を用
いることが特徴である。

より詳細には、この発明に係る液体センサは、検知すべ
き液体を受けるように配置され、かつ当該液体の吸収に
より体積膨張する、吸収体と、前記液体の通過を許容す
る壁部を少なくとも一部にａするとともに、一部に開口
が形成され、かつ前記吸収体が充填される一定の内容積
を与える、容器と、前記容器の前記開口に沿って張られ
、前記吸収体の体積膨張に応じて膨出する、伸張性ダイ
アフラムと、前記ダイアフラムの膨出による当該ダイア
フラムの変位を検出するための検出手段とを備えている
。

［作用コこのような液体センサが液体を検知するとき、次のよう
に作用する。すなわち、検知すべき液体は、当該液体の
通過を許容する壁部を通して容器内に進入する。ここで
、吸収体がこの液体を吸収して、それ自身、体積膨張す
る。この吸収体の体積膨張は容器が一定の内容積を規定
しているため、伸張性ダイアフラムを膨出させるように
働く。この膨出により、ダイアフラムの特定の箇所が変
位する。そして、このような液体の存在の結果として生
じたダイアプラムの電位が、検出手段によって検出され
る。

［発明の効果］このように、この発明によれば、比較的簡単な構成によ
り、確実に液体の存在を検知することができる。たとえ
ば、配管からの漏液を検知しようとする漏液センサとし
て用いる場合には、漏液により生じる液体の経路上に容
器を配置すれば、漏液によって生じた液体はすべて吸収
体によって吸収させることができる。したがって、微少
な漏液であっても、それが累積されることにより、吸収
体は確実に膨張してゆくため、信頓性の高い検出動作を
得ることができる。

また、検知すべき液体と直接接したり、外気に対して直
接さらされる状態で、検出手段を設ける必要がないので
、前述した従来技術の場合のように、安全性に欠けると
いった問題が生じず、また、錆や腐食の問題も生じない
。特に、後者の利点は常に確実な検出動作を達成するこ
とをも意味するものである。

また、漏れた液体は、吸収体が飽和状態になるまで吸収
され続けるので、このように漏れた液体により、配管の
周囲を汚すことが防止される。また、吸収体によって一
旦吸収された液体は、外的な振動等の要因により容器か
ら漏れ出すことがほとんどないので、たとえば船や飛行
機等の乗物内における配管の漏液センサとして用いられ
た場合であっても、上述したように、配管の周囲をｌＴ
ｉすことはほとんど防止される。

また、一旦液体を検知した液体センサを復帰させる場合
には、単に吸収体を新しいものと交換すればよいだけで
あり、メインテナンスが容易である。

［実施例〕第１図は、第２図の線１−１に沿う断面図を示している
が、この発明に係る液体センサが、漏液センサとして、
第２図に示すように、２本の管１゜２の継手部分３に適
用された場合が示されている。

また、この実施例では、検知すべき液体は、水または水
溶液（以下、総称して「水」という。）であり、管１，
２を含む配管内には、第１図に示すように、水４が流通
している。

第１図に、この発明の一実施例となる液体センサ５が主
としてｌｌ’ｒ面図で示されでいるが、このような液体
センサ５を保持するため、管１，２から下方へ延びる枠
を形成するホルダ６が設けられる。

このホルダ６の下端部には、容器７が形成される。

容器７は、たとえば金属またはプラスチックのような比
較的剛性の高い材料から構成される。

第１図において、継手部分３から漏れた水４ａか図示さ
れているが、このような水４ａを受ける容器７の壁部８
は、水４ａの通過を許容するように、たとえば、親水性
のある多孔質のプラスチック板から構成される。容器７
の下面には、開口９か形成され、この間口９に沿って、
伸張性ダイアフラム１０が張られる。伸張性ダイアフラ
ム１０は、好ましくは、液体の通過を許容しない材料か
ら構成され、たとえば、薄いゴムシートのような弾力性
のある材料が選ばれる。なお、このようなダイアフラム
１０は、必ずしも弾力性を有している必要はなく、単な
る伸張性、すなわち外から加わる力により容易に伸張す
る性質を有していれば十分であり、そのような力が取り
除かれたときに元の状態に復帰する必要はない。

容器７内には、水４ａを吸収して体積膨張する吸収体１
１が充填される。吸収体１１は、たとえばグラフト化デ
ンプン系樹脂またはアクリル酸ビニルアルコール共重合
体のような吸収性樹脂を含んでおり、このような樹脂は
、その吸水速度を高めるため、粉末または粒状で用いら
れる。第３図には、吸収体１１の好ましい組成が拡大さ
れて図解されている。第３図において、円形で示したも
のが、粉末または粒状の吸収性樹脂１２であり、このよ
うな樹脂１２は、線状に示した繊維１３の集合体と混和
されて用いられる。繊維１３の集合体としては、たとえ
ば、市販の脱脂綿を有利に用いることができる。また、
吸収性樹脂１２としては、「スミカゲルＳ−５０Ｊ　　
（住友化学工業株式会社製のアクリル酸ビニルアルコー
ル共重合体の球状粒子の商品名）が有利に用いられるこ
とが確認された。

なお、上述のように、吸水性樹脂１２の粉末または粒子
に対して繊維１３を混在させるのは、次の理由による。

すなわち、吸収体１１の一部において水４ａを吸収し、
吸水性樹脂１２が体積膨張したとき、その周囲にある吸
水性樹脂１２の粉末または粒子の充填密度が高められ、
それによって、周囲の吸水性樹脂１２間への水４ａの浸
透が阻害されることがある。繊維１３は、吸水性樹脂１
２の粉末または粒子間に水４ａの通過を許容する隙間を
形成することを確実にし、前述したようないわゆる止水
現象の発生を緩和する機能を果たす。

再び第１図を参照して、ダイアフラム１０の下方には、
検出手段としてのマイクロスイッチ１４が配置される。

マイクロスイッチ１４のアクチュエータ１５は、ダイア
フラム１０に向かって突出しており、ダイアフラム１０
が、想像線で示すように膨出したとき、当該ダイアフラ
ム１０自身によってアクチュエータ１５が押し込まれる
ように構成されている。

以上のように構成された液体センサ５は、継手部分３か
ら漏れた水４ａを次のように検知する。

まず、水４ａは、壁部８上に落下する。壁部８は、水を
透過するので、この水４ａは、吸収体１１によって吸収
される。吸収体１１は、水４ａの吸収により、体積膨張
を生じ、この体積膨張は、伸張性ダイアフラム１０の膨
出を生じさせる。そして、ダイアフラム１０が、第１図
において想像線で示すように膨出したとき、マイクロス
イッチ１４のアクチュエータ１５を押し込む。これによ
って、マイクロスイッチ１４がオンされ、これに応答し
て、マイクロスイッチ１４から信号が導出される。

第４図ないし第６図は、それぞれ、前述したマイクロス
イッチ１４に代わる検出手段の他の例を示している。な
お、第４図ないし第６図において、第１図に示した部分
に相当の部分は同様の参照番号を付し、重複する説明は
省略する。

第４図では、ダイアフラム１０の下面に、マグネット１
６が固着される。そして、このマグネット１６の変位を
検出するために、リードスイッチ１７がマグネット１６
に近接して設けられる。

第４図の構成によれば、ダイアフラム１０が平面状態を
保っているときには、リードスイッチ１７はたとえばオ
フ状態にあり、ダイアフラム１０が膨出した結果として
、マグネット１６がリードスイッチ１７に接近したとき
、当該リードスイッチ１７はオンされる。したがって、
検知されるべき水が吸収体１１に吸収されたことに応答
して、リードスイッチ１７のオン・オフ状態が切換わり
、水の検出を行なうことができる。

第５図の実施例では、発光素子１８と受光素子１９とが
用いられる。発光素子１８からの光は、ダイアフラム１
０の下面に入射され、ダイアフラム１０が平面状態にあ
るとき、その反射光は受光素子１９によって受光される
。なお、ダイアフラム１０の下面であって、発光素子１
８からの光を受ける部分は、光の反射率を高めるため、
別の反射性膜等を貼り付けてもよい。

第５図の構成によれば、吸収体１１が水を吸収して体積
膨張を起こし、ダイアフラム１０が、想像線で示すよう
に、膨出したときには、発光素子１８からの光の反射光
は、受光素子１９には到達しない。したがって、受光素
子１９が受光するか受光しないかによって、水の存在を
検知することができる。

第６図に示す実施例では、ダイアフラム１０の下方に、
発光素子２０と受光素子２１とが互いに対向して配置さ
れる。また、ダイアフラム１０の下面には、下方へ突出
する遮蔽板２２が保持される。

このような第６図の構成では、ダイアフラム１０が平面
状態にあるとき、遮蔽板２２は、発光素子２０から受光
索子２１に至る光の経路上には位置していない。そして
、吸収体１１が水を吸収し、想像線で示すように、ダイ
アフラム１０が膨出したときには、遮蔽板２２は、発光
素子２０から受光索子２１に至る光の経路を遮断する。

したがって、受光素子２２は光を受けず、このように、
受光素子２１が受光するかしないかによって、水の存在
を検知することができる。

第７図は、この発明のさらに他の実施例を示し、前述し
た第１図に相当する図である。なお、第７図において、
第１図に示す部分に相当の部分は同様の参照符号を付し
、重慢する説明は省略する。

第７図では、液体センサ５ａは、容器７の配向が異なっ
ており、水の通過を許容する壁部８および伸張性ダイア
フラム１０が垂直方向に延びるように配置されている。

そのため、マイクロスイッチ１４は、そのアクチュエー
タ１５が横方向に変位するように設けられている。また
、壁部８を通過して吸収体１１に水４ａを導くために、
一時貯留部２３が、壁部８の前方に形成される。

なお、第７図の実施例では、水４ａが横方向に吸収体１
１内に進入することを除けば、その他の作用および動作
は、実質的に第１図に示した実施例と同様である。

以」二、この発明を図示したいくつかの実施例に関連し
て説明したが、この発明の範囲内において、その他種々
の実施例が可能である。

たとえば、液体の通過を許容する壁部は、たとえば、パ
ンチメタルまたは網のような比較的剛性のある板に置換
えられてもよい。この場合、吸収性樹脂の粉末または粒
子を逃がさないようにするため、たとえば紙のような多
孔質シートをパンチメタル等の板に沿って配置すればよ
い。

また、吸収体が粉末または粒子の吸収性樹脂を含んでい
る場合には、吸収体を紙または布のような多孔質シート
で包んで用いてもよい。このようにすれば、吸収体を交
換する作業がより容易になるという利点がある。

また、この発明は、水または水溶液の検知に限らず、吸
収体を構成する材料を選ぶことにより、その他の液体の
検知にも適用することができる。

また、この発明の液体センサは、実施例で説明したよう
に、漏液を検知する用途に限らず、液体の存在を検知す
る必要のある他の用途にも適用することができる。

また、図示の実施例では、液体の通過を許容する壁部８
と伸張性ダイアフラム１０とを別部材で構成したが、た
とえば伸張性ダイアフラムを構成する材料として、液体
の通過を許容するものを用いれば、検知すべき液体をこ
のダイアフラムによって通過させ、しかも吸収体が液体
を吸収して膨張したとき、同じダイアフラムが膨出する
ように構成してもよい。

また、伸張性ダイアフラムの変位を検出するための検出
手段は、伸張性ダイヤフラムの膨出による変位を検出で
きるように配置すればよく、したがって、図示の配置に
限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例としての液体センサ５が
配管の継手部分３からの漏液を検知するように用いられ
た場合を示す、第２図の線１−Ｉに沿う断面図である。第２図は、第１図に示した配管の上面図である。第３図
は、吸収体１１の好ましい組成例を示す拡大図である。第４図、第５図および第６図は、それぞれ、検出手段の
他の例を示す概略図である。第７図は、この発明のさら
に他の実施例を示し、第１図に相当の図である。図において、４ａは漏れた水（液体）、５，５ａは液体
センサ、７は容器、８は液体の通過を許容する壁部、９
は開口、１０は伸張性ダイアフラム、１１は吸収体、１
２は吸収性樹脂、１３は謀錐、１４はマイクロスイッチ
、１５はアクチュエータ、１６はマグネット、１７はリ
ードスイッチ、１８．２０は発光素子、１９．２１は受
光素子、２２は遮蔽板である。（ほか２名）第１図第２図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検知すべき液体を受けるように配置され、かつ当
該液体の吸収により体積膨張する、吸収体と、前記液体の通過を許容する壁部を少なくとも一部に有す
るとともに、一部に開口が形成され、かつ前記吸収体が
充填される一定の内容積を与える容器と、前記容器の前記開口に沿って張られ、前記吸収体の体積
膨張に応じて膨出する、伸張性ダイアフラムと、前記ダイアフラムの膨出による当該ダイアフラムの変位
を検出するための検出手段と、を備える、液体センサ。
（２）前記液体は、水または水溶液である、特許請求の
範囲第１項記載の液体センサ。
（３）前記吸収体は、吸収性樹脂を含む、特許請求の範
囲第２項記載の液体センサ。
（４）前記吸水性樹脂は、グラフト化デンプン系樹脂ま
たはアクリル酸ビニルアルコール共重合体である、特許
請求の範囲第３項記載の液体センサ。
（５）前記吸収体は、粉末または粒状の樹脂を含む、特
許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の液
体センサ。
（６）前記粉末または粒状の樹脂は、繊維集合体と混和
される、特許請求の範囲第５項記載の液体センサ。
（７）前記液体の通過を許容する壁部は、多孔質のプラ
スチック板から構成される、特許請求の範囲第５項また
は第６項記載の液体センサ。
（８）前記液体の通過を許容する壁部は、複数の貫通経
路を有する剛性のある板と、当該板に沿って配置される
多孔質シートとから構成される、特許請求の範囲第５項
または第６項記載の液体センサ。
（９）前記ダイアフラムは、液体の通過を許容しない材
料からなる、特許請求の範囲第１項ないし第８項のいず
れかに記載の液体センサ。
（１０）前記ダイアフラムは、弾力性のある材料からな
る、特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記
載の液体センサ。
（１１）前記ダイアフラムは、ゴムシートから構成され
る、特許請求の範囲第１０項記載の液体センサ。
（１２）前記検出手段は、前記ダイアフラムの変位に応
じて当該ダイアフラム自身によって押圧されるアクチュ
エータを有するマイクロスイッチを備える、特許請求の
範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の液体セン
サ。
（１３）前記検出手段は、前記ダイアフラムに固着され
るマグネットと、前記マグネットの変位を検出するリー
ドスイッチとの組合わせを備える、特許請求の範囲第１
項ないし第１１項のいずれかに記載の液体センサ。
（１４）前記検出手段は、発光素子と受光素子との組合
わせを含む光学的検出装置を備える、特許請求の範囲第
１項ないし第１１項のいずれかに記載の液体センサ。
（１５）前記光学的検出装置は、前記ダイアフラムの表
面に光を入射させる発光素子と、前記ダイアフラムの表
面からの反射光を受ける受光素子とを備え、前記ダイア
フラムの変位に応じて前記反射光が前記受光素子に達す
る状態と達しない状態とが作り出される、特許請求の範
囲第１４項記載の液体センサ。
（１６）前記光学的検出装置は、発光素子と、前記発光
素子からの光を受ける受光素子と、前記ダイアフラムに
保持され前記光の経路上にダイアフラムの変位に応じて
出入りする遮蔽板とを備える、特許請求の範囲第１４項
記載の液体センサ。