(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の漏液検知電極が漏液検知箇所に対向配置され、前記両漏液検知電極間の電気的な開放短絡によって前記漏液検知箇所における漏液を検出する漏液検出システムにおいて、
平衡ケーブル内の複数の芯線のうちの１つの芯線（送信芯線）の一端側を信号送信部に接続するとともに、前記送信芯線の他端側を一方の漏液検知電極に直接または間接に接続し、
前記複数の芯線のうちの別の芯線（第１受信芯線）の一端側を他方の漏液検知電極に直接または間接に接続するとともに、前記第１受信芯線の他端側を信号受信部に接続し、
前記複数の芯線のうち残りの芯線（第２受信芯線）の一端側を前記両漏液検知電極のいずれに対しても無接続とするとともに、前記第２受信芯線の他端側を前記信号受信部に接続してなり、
前記両受信芯線それぞれの他端側より前記信号受信部に個別に入力されたときの各ノイズ成分が、前記各芯線間の浮遊容量により同相状態となるようにしたことを特徴とする漏液検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の漏液検出システムにおいて、
前記信号受信部は、互いに同相状態で受信した前記両ノイズ成分を相殺除去して漏液検出のための信号を処理することを特徴とする漏液検出システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の漏液検出システムにおいて、
前記一対の漏液検知電極は、絶縁被膜内に２本の導体が一定の間隔を保って収納されるとともに、その絶縁被膜が前記両導体それぞれの側縁で部分的に欠如されることで両導体が部分的に外部に露出され、この露出した導体部分で構成されていることを特徴とする漏液検出システム。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の漏液検出システムにおいて、前記信号送信部からは電圧が交互に高低に変化する矩形波信号を前記一方の漏液検知電極に印加しておき、前記信号受信部からは、前記矩形波信号電圧の中間電圧を前記他方の漏液検知電極に印加しておくことにより、前記両漏液検知電極間が短絡したときには前記両漏液検知電極間に交流電圧を印加可能とした、ことを特徴とする漏液検出システム。
【請求項５】
請求項４に記載の漏液検出システムにおいて、
前記第１受信芯線または第２受信芯線それぞれの一端側が選択的に前記他方の漏液検知電極に直接または間接に接続可能であり、前記信号受信部は、前記中間電圧を前記両受信芯線それぞれの他端側に印加し、いずれの受信芯線が前記他方の漏液検知電極に選択接続されても前記他方の漏液検知電極に前記中間電圧を印加可能としている、ことを特徴とする漏液検出システム。
【請求項６】
信号を送信する信号送信部と、
信号を受信する２つの入力部を有し、いずれか一方の入力部で受信した信号に含まれるノイズ成分を、他方の入力部に前記ノイズ成分と同相状態で受信したノイズ成分とで相殺除去して当該一方の入力部で受信した信号から漏液検出のための処理を行う信号受信部と、
を有し、
請求項１ないし５いずれかに記載の漏液検出システムに使用可能とされたことを特徴とする漏液検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の漏液検出器において、
前記信号送信部は、電圧が交互に高低に変化する矩形波信号を送信し、
前記信号受信部は、前記矩形波信号電圧の中間電圧を前記いずれか一方の入力部に印加し、
前記漏液検出システムにおける両漏液検知電極間が短絡したときには前記両漏液検知電極間に交流電圧を印加可能としたことを特徴とする漏液検出器。
【請求項８】
請求項７に記載の漏液検出器において、
前記信号受信部は、前記中間電圧を前記両入力部に印加する、ことを特徴とする漏液検出器。
【請求項９】
請求項６ないし８いずれかに記載の漏液検出器において、
前記信号受信部は、複数の直列接続されたブリッジ抵抗を有し、前記複数のブリッジ抵抗が、前記両受信芯線それぞれの他端側間に対して並列に接続される、ことを特徴とする漏液検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物内部の壁面、床面、装置表面、その他に付着する水、薬液、その他の液体を検知する漏液検出システムおよびこれに用いる漏液検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、漏液検出箇所に配置される漏液センサと、漏液センサの出力から漏液を検出する漏液検出器とを備えた漏液検出システムがある。このシステムで用いられる漏液センサには、絶縁被膜内に２本の導体を一定の間隔を保って収納するとともに、その絶縁被膜を前記両導体両側縁で部分的に欠如させることで両導体を部分的に外部に露出させ、それぞれの露出導体部分を漏液検知電極として構成された漏液検知帯がある。このような漏液検知帯を漏液センサとして用いた漏液検出システムにおいては、漏液検知帯を建物内部の壁面、床面、装置表面などに配設しておき、いずれかの面上に薬液などが漏液していない状態では、漏液検知電極間が電気的に開放しこれに対応した検出信号を出力させ、また、漏液検知電極が薬液で電気的に短絡しこれに対応した検出信号を出力させることで漏液検出器においては、このセンサ信号から漏液状態を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように絶縁被覆内で一対の導体が対向して容量導体となっている漏液検知帯は、その使用態様が電源ケーブル等の他の信号ケーブルと隣接して敷設されることが殆どである。そのために漏液検知帯には他のケーブルからの信号等が電気的なノイズ成分となって侵入しやすく、また空中を伝播する輻射ノイズ成分も侵入しやすい。そのうえ漏液検出器においてもまた、純度の高い液体を検出する場合では超高感度でなければならないために検出精度がノイズ成分の影響を非常に受けやすい。その一方で、このような漏液検知帯は、漏液検出器の設置箇所とか漏液発生箇所によっては漏液検出器までの距離が長く敷設されることが多い。以上のような理由により漏液検知帯はその敷設長が長くなると、内部の導体間に漏液検出に影響を及ぼす電気的なノイズ成分が検出信号に重畳されやすくなり、漏液検出器側における漏液検出の誤動作の要因となる。
【０００４】
したがって、本発明においては、漏液検出器から漏液検出箇所までの敷設長が長くなっても前記電気的なノイズ成分に影響されることなく高インピーダンスの漏液検出を高精度で行うことができる漏液検出システムおよびこれに用いる漏液検出器を提供することを解決課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の漏液検出システムにおいては、少なくとも一対の漏液検知電極が漏液検知箇所に対向配置され、前記両漏液検知電極間の電気的な開放短絡によって前記漏液検知箇所における漏液を検出する漏液検出システムにおいて、平衡ケーブル内の複数の芯線のうちの１つの芯線（送信芯線）の一端側を信号送信部に接続するとともに、前記送信芯線の他端側を一方の漏液検知電極に直接または間接に接続し、前記複数の芯線のうち別の芯線（第１受信芯線）の一端側を前記漏液センサ内の他方の漏液検知電極に直接または間接に接続するとともに、前記第１受信芯線の他端側を信号受信部に接続し、前記複数の芯線のうち残りの芯線（第２受信芯線）の一端側を前記両漏液検知電極のいずれに対しても無接続とするとともに、前記第２受信芯線の他端側を前記信号受信部に接続してなり、前記両受信芯線それぞれの他端側より前記信号受信部に入力されたときの各ノイズ成分が、前記各芯線間の浮遊容量により同相状態となるようにしたことによって、検出側ではそのノイズ成分を容易に確実に除去可能として上述の課題を解決している。
【０００６】
なお、本発明においての液体にはその粘度を問うものではなく、例えば流動体、半流動体等も液体に含むものと解釈される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１を参照して、本実施の形態の漏液検知システムは、漏液センサとしての漏液検知帯１と、平衡３芯ケーブル２と、漏液検出器３とを有している。漏液検知帯１は、例えば特開平５−１８７９５５号公報にも記述されているように絶縁被膜４内に２本の導体５，６が互いに対して一定の間隔を保って収納されるとともに、その絶縁被膜４が前記両導体５，６それぞれの側縁で部分的に欠如されることで両導体５，６を部分的に外部に複数箇所にわたって露出され、それぞれの露出箇所７，８で露出されている導体部分を漏液検知電極５ａ，６ａとしてなる。この漏液検知帯１は、建物内部の壁面、床面、装置表面など各種漏液検出箇所に配設される。平衡３芯ケーブル２は、相互に絶縁されて平衡状態にある３つの芯線を備えており、それら芯線のうち、任意に選択されたいずれか１つの芯線を漏液検出のための所定電圧の矩形波信号の送信に用いる送信芯線９とされ、残りの２つの芯線をそれぞれ第１および第２受信芯線１０，１１とされている。なお、本実施の形態では平衡３芯ケーブルとしているが、芯線の数は３以上あっても構わない。そして、送信芯線９の一端側は導体５を介して一方の漏液検知電極５ａに、第１受信芯線１０の一端側は導体６を介して他方の漏液検知電極６ａに、それぞれ、接続され、第２受信芯線１１は漏液検知帯１に対して無接続とされている。
【０００９】
漏液検出器３は、所定周期毎（例えば１３５ｍｓ）に図中で簡略的に示される所定電圧の矩形波信号Ｓ１を送信するための送信端子１２と、信号を受信するための第１、第２受信端子１３，１４とを備えるとともに、内部には送信端子１２から信号Ｓ１を送信する信号送信部と、両受信端子１３，１４で受信された信号Ｓ２，Ｓ３の状態から漏液状態を検出する信号受信部とを備えている。この信号送信部と信号受信部とは後述する。なお、信号受信部において前記両受信端子１３，１４側はそれぞれ信号受信部の入力部となる。こうした漏液検出器３の送信端子１２は送信芯線９の他端側に、第１および第２受信端子１３，１４は第１および第２受信芯線１０，１１の他端側に、それぞれ、接続される。
【００１０】
漏液検出器３は、その動作全体を司るマイクロコンピュータ１５と、マイクロコンピュータ１５から出力される信号Ｓ１を増幅出力するドライバ１６とを有する。マイクロコンピュータ１５単独であるいはドライバ１６を含めて信号送信部が構成される。漏液検出器３は、複数のブリッジ抵抗として互いに直列に接続されて両受信端子１３，１４間に並列に接続された第１および第２ブリッジ抵抗１６，１７と、複数の分圧抵抗として電圧Ｖの電源とグランドとの間に互いに直列に接続されかつその接続中点が両ブリッジ抵抗１６，１７の接続中点２３に接続される第１および第２分圧抵抗１８，１９とを有する。漏液検出器３はまた、第１受信端子１３の受信信号Ｓ２を増幅する差動増幅器２０と、第２受信端子１４の受信信号Ｓ３を増幅する差動増幅器２１と、この差動増幅器２０，２１それぞれの出力を増幅する差動増幅器２２とを有している。なお、マイクロコンピュータ１５単独、あるいは前記各抵抗、差動増幅器を含めて信号受信部が構成される。差動増幅器２２の両入力部（−）（＋）は、それぞれ、差動増幅器２０，２１の出力部に抵抗２４，２５を介して接続されている。また差動増幅器２２の入力部（＋）は抵抗２６を介して接地されている。差動増幅器２２の入力部（−）と出力部は抵抗２７で接続されている。２８〜３１は抵抗である。
【００１１】
ここで、平衡３芯ケーブル２の各芯線９〜１１間には分布容量Ｃ０１〜Ｃ０３が存在する。これら分布容量Ｃ０１，Ｃ０２，Ｃ０３は互いに等しい。また、第１、第２ブリッジ抵抗１６，１７の抵抗値は互いに等しい。また分圧抵抗１８，１９の抵抗値も互いに等しい。漏液検知帯４から漏液検出箇所に配置される漏液検出器３までの間は平衡３芯ケーブル２で引き回されるので、平衡３芯ケーブル２の敷設距離は長くなるが、漏液検知帯４そのものの敷設距離は短くて済み、したがって、漏液検知帯４内の両導体５，６間の分布容量は無視される程度に小さい。また、平衡３芯ケーブル２内の前記分布容量によってノイズ成分は両受信端子１３，１４それぞれに対し同相同レベルで入力されるようになっている。図中では信号Ｓ３でそのノイズ成分が簡略的に示されている。
【００１２】
今、信号Ｓ１が送信端子１２を介して平衡３芯ケーブル２の送信芯線９内を通り、漏液検知帯１の一方の導体５に入力される。このとき、漏液検知箇所に漏液の発生が無いときは、漏液検知帯１において対向する漏液検知電極５ａ，６ａ間が短絡されていない。したがって、この場合は、信号Ｓ１は、他方の漏液検知電極６ａにあらわれず、漏液検出器３の両受信端子１３，１４それぞれの信号Ｓ２，Ｓ３はノイズ成分のみとなる。このノイズ成分は、平衡３芯ケーブル２に隣接配置されている他の信号ケーブルからのノイズ成分、あるいは空中からの輻射ノイズ成分などであるが、これらノイズ成分は平衡３芯ケーブル内の前記容量関係によって同相状態で各受信端子１３，１４それぞれにあらわれる。なお、図中では信号Ｓ３はそのノイズ成分で簡略的に示されている。信号Ｓ２は簡略的に信号Ｓ１に対応する信号成分とノイズ成分とが重畳されて示されているが、両漏液検知電極５ａ，６ａ間が短絡していないから、このときの信号Ｓ２は信号Ｓ３と同じノイズ成分だけとなる。
【００１３】
したがって、各受信端子１３，１４に対応する各差動増幅器２０，２１それぞれの入力部に入力される信号Ｓ２，Ｓ３は同相ノイズ成分のみであるから、差動増幅器２０，２１それぞれで増幅されたノイズ成分は次段の差動増幅器２２で相殺除去される結果、差動増幅器２２は、ノイズ成分に影響されることなく漏液していないことを示す信号Ｓ４を出力することができる。なお、図中の信号Ｓ４は次に述べる両漏液検知電極５ａ，６ａ間が短絡したときの信号状態である。
【００１４】
一方、漏液検知箇所に漏液が発生して漏液検知電極５ａ，６ａ間が短絡されると、信号Ｓ１は、平衡３芯ケーブル２の送信芯線９、漏液検知帯１の導体５、漏液検知電極５ａ、６ａ、導体６、平衡３芯ケーブルの受信芯線１０を通り、漏液検出器３の第１受信端子１３に入力される。
【００１５】
一方、ノイズ成分は、前記と同様、平衡３芯ケーブル２内の前記容量Ｃ０１〜Ｃ０３の関係で第１受信端子１３と第２受信端子１４とにそれぞれ同相で入力される。したがって、差動増幅器２０にはノイズ成分が重畳した図中で示される信号Ｓ２が入力されて増幅され、差動増幅器２１には図中で示されるノイズ成分のみの信号Ｓ３が入力されて増幅される。そして、差動増幅器２２では前記両差動増幅器２０，２１それぞれの出力信号を差動増幅すると、ノイズ成分が相殺除去されて漏液の検知に対応した図中で示される信号Ｓ４のみが差動増幅器２２からは出力される。
【００１６】
したがって、マイクロコンピュータ１５は、差動増幅器２２の出力信号Ｓ４から、漏液検知電極５ａ，６ａ間が漏液によって短絡していると検出する。
【００１７】
一方、漏液検知帯１の一方の漏液検知電極５ａには、矩形波信号Ｓ１による所定電圧Ｖ（例えば５Ｖ）が印加される。このとき、この漏液検知電極５ａにのみ電圧が印加されると、この漏液検知電極５ａが電蝕されてしまう。そこで、この電蝕を防止するために本実施の形態では、分圧抵抗１８，１９の接続中点の電圧は前記矩形波信号Ｓ１の電圧の中間電圧Ｖ／２（２．５Ｖ）として、この２．５Ｖの電圧が第１受信端子１３に印加されるようにしている。そのため両漏液検知電極５ａ，６ａ間が短絡された場合、矩形波信号Ｓ１が５Ｖのときは一方の漏液検知電極５ａの電位は５Ｖであるが、他方の漏液検知電極６ａの電位は２，５Ｖである。したがって、両漏液検知電極５ａ，６ａ間の電位差は２．５Ｖであって一方の漏液検知電極５ａには他方の漏液検知電極６ａより相対的に２．５Ｖだけ高い正の電圧が印加され、また、矩形波信号Ｓ１が０Ｖのときは一方の漏液検知電極５ａの電位は０Ｖであるが、他方の漏液検知電極６ａの電位は２．５Ｖである。したがって、両漏液検知電極５ａ，６ａ間の電位差は２．５Ｖであって、他方の漏液検知電極６ａには一方の漏液検知電極５ａの電位より相対的に２．５Ｖだけ高い正の電圧が印加される。そのため、結局、両漏液検知電極５ａ，６ａ間には正負に変化する交流電圧が印加されることとなって前記電蝕が防止される。
【００１８】
なお、上述の実施の形態においては、差動増幅器２０に入力される信号のレベルと、差動増幅器２１に入力される信号のレベルとが等しくなるようにそれぞれの信号をスライスする手段を各差動増幅器２０，２１の前段側に配備することでノイズ成分のレベルが不揃いであってもこのスライスによって揃うことにより、ノイズ成分の完全な除去が可能となる。また、このようにスライスすることで高電圧のノイズ成分で差動増幅器２０，２１が破損されることを防止できる。また、両受信端子１３，１４それぞれに不均衡に高周波ノイズ成分が印加される場合は高周波ノイズ除去フィルタを設けても構わない。
【００１９】
また、本実施の形態ではブリッジ抵抗１６，１７と平衡３芯ケーブル２内の前記分布容量Ｃ０１〜Ｃ０３とでブリッジ回路が構成されているので、第１受信端子１３に入力される信号Ｓ３のレベルが低くても、漏液検知を高感度で行うことができる。
【００２０】
なお、上述の実施の形態においては、漏液検知電極５ａ，６ａは漏液検知帯１内で構成されているため、送信芯線９、受信芯線１０は漏液検知電極５ａ，６ａそれぞれに間接に接続されているが、これに限定されるものではなく、漏液検知電極５ａ，６ａそのものが漏液検知箇所に対向配置され、送信芯線９、受信芯線１０が直接、漏液検知電極５ａ，６ａに接続されても構わない。なお、前記間接には、平衡３芯ケーブル２と漏液検知帯１との間に中継端子台を介して接続されるものも含む。
【００２１】
なお、上述の実施の形態においては、差動増幅器２０，２１を用いたが、これらを省略し、両受信端子１３，１４を直接、差動増幅器２２に接続してもノイズ成分の相殺除去が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明の漏液検出システムにおいては、少なくとも一対の漏液検知電極が漏液検知箇所に対向配置され、前記両漏液検知電極間の電気的な開放短絡によって前記漏液検知箇所における漏液を検出する漏液検出システムにおいて、平衡ケーブル内の複数の芯線のうちの１つの芯線（送信芯線）の一端側を信号送信部に接続するとともに、前記送信芯線の他端側を前記漏液センサ内の一方の漏液検知電極に直接または間接に接続し、前記複数の芯線のうち別の芯線（第１受信芯線）の一端側を前記漏液センサ内の他方の漏液検知電極に直接または間接に接続するとともに、前記第１受信芯線の他端側を信号受信部に接続し、前記複数の芯線のうち残りの芯線（第２受信芯線）の一端側を前記両漏液検知電極のいずれに対しても無接続とするとともに、前記第２受信芯線の他端側を前記信号受信部に接続してなり、前記両受信芯線それぞれの他端側より前記信号受信部に入力される各ノイズ成分が、前記各芯線間の浮遊容量により同相状態となるようにしたので、漏液検出箇所までの敷設長が長くなっても検出側でノイズ成分が同相であるので容易にそのノイズ成分を除去でき、その結果、ノイズ成分に影響されることなく高インピーダンスの漏液検出を高精度で行うことができるシステムを得ることが可能となる。
【００２３】
この漏液検出システムにおいては、前記信号送信部からは電圧が交互に高低に変化する矩形波信号を前記一方の漏液検知電極に印加しておき、前記信号受信部からは、前記矩形波信号電圧の中間電圧を前記他方の漏液検知電極に印加しておき、前記両漏液検知電極間が短絡したときには前記両漏液検知電極間に交流電圧を印加可能とした場合では、前記両漏液検知電極に対する電蝕を防止できる。
【００２４】
この場合、前記第１受信芯線または第２受信芯線それぞれの一端側が選択的に前記他方の漏液検知電極に直接または間接に接続可能であり、前記信号受信部は、前記中間電圧を前記両受信芯線それぞれの他端側に印加し、いずれの受信芯線が前記他方の漏液検知電極に選択接続されても前記他方の漏液検知電極に前記中間電圧を印加可能していると、他方の漏液検知電極がいずれの受信芯線に接続されても電蝕を防止できるので、他方の漏液検知電極に対するそれら両受信芯線の選択接続作業が便利となる。
【００２５】
本発明の漏液検出器においては、信号を送信する信号送信部と、信号を受信する２つの入力部を有し、いずれか一方の入力部で受信した信号に含まれるノイズ成分を、他方の入力部に前記ノイズ成分と同相状態で受信したノイズ成分とで相殺除去して当該一方の入力部で受信した信号から漏液検出のための処理を行う信号受信部とを有し、前記漏液検出システムに使用した場合にノイズ成分に影響されることなく、漏液検出を行うことができる。
【００２６】
この漏液検出器においては、前記信号送信部からは電圧が交互に高低に変化する矩形波信号を前記一方の漏液検知電極に印加しておき、前記信号受信部からは、前記矩形波信号電圧の中点電圧を前記他方の漏液検知電極に印加しておき、前記両漏液検知電極間が短絡したときには前記両漏液検知電極間に交流電圧を印加可能とした場合では両漏液検知電極に対する電蝕を効果的に防止できる。
【００２７】
この場合、前記信号受信部は、前記中間電圧を前記両入力部に印加すると、この漏液検出器を前記システムに使用した場合、いずれの受信芯線が前記他方の漏液検知電極に選択接続されても前記他方の漏液検知電極に前記中間電圧を印加可能していると、他方の漏液検知電極がいずれの受信芯線に接続されても電蝕を防止できるので、他方の漏液検知電極に対するそれら両受信芯線の選択接続作業が便利となる。
【００２８】
この漏液検出器においては、前記信号受信部は、前記両受信芯線の他端側に対して複数のブリッジ抵抗を直列に接続した場合では、より高感度で漏液検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る漏液検出システムの回路図
【符号の説明】
１  漏液検知帯
２  平衡３芯ケーブル
３  漏液検出器
５ａ，６ａ  漏液検知電極
９  送信芯線
１０  第１受信芯線
１１  第２受信芯線
１２  送信端子
１３  第１受信端子
１４  第２受信端子
【図１】
0003560131.tif 000002