(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏液検知領域に対向して上方に配置された透明な材料からなるケーシングの底面に設けられている透光板と、前記漏液検知領域上の空間との境界面へ向けて、漏液検知用の探査光が前記透光板側から、前記境界面に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で投光されると、前記境界面に空気が接触している非漏液状態では前記探査光は前記境界面で全反射されるに対し、前記境界面に漏液が接触している漏液状態では前記探査光の一部が前記境界面から漏液中へ透過し前記境界面での反射光の光量が非漏液状態における全反射の場合の光量より低下することに基づいて漏液の有無を検知する漏液センサーであって、
前記透光板の下面に一体的に、断面が９０度より大きい頂角を有する逆二等辺三角形であり、前記断面で前記二等辺として示される二面の傾斜面を前記境界面とする三角柱状の凸部の複数が相互に隣接した多列凸部が形成されており、
前記探査光が入射側光ファイバから前記多列凸部の中の特定凸部の一方の前記傾斜面へ前記臨界角以上の入射角で投光されて水平方向の反射光とされ、前記水平方向の反射光が前記入射角と同じ入射角で他方の前記傾斜面へ入射されて反射され、その反射光が反射側光ファイバに集光されており、
かつ、前記特定凸部の直上となる前記ケーシングの底部の凹所に着脱自在に固定された保持部材によって、前記入射側光ファイバの端部の投光部が前記特定凸部の一方の前記傾斜面へ向けて所定の傾斜角度に保持され、前記反射側光ファイバの端部の集光部が前記特定凸部の他方の傾斜面へ向けて所定の傾斜角度に保持されていることを特徴とする漏液センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の漏液センサーにおいて、
前記多列凸部に換えて、前記逆二等辺三角形の面積を大とした三角柱状の凸部のみからなる単列凸部が形成されていることを特徴とする漏液センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は漏液センサー、特に漏液検知領域に漏液が発生したか否かを光学的に検知する漏液センサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場施設、その他の諸施設において、漏液は災害の原因となり、或いは施設自体を破損する場合もあるので、漏液の発生を早期に検知する必要がある。
このために、従来より、漏液発生の有無を検知可能な光学的センサーが種々提案されており、例えば漏液センサーとして薄紙等のフィルタを用いたものが提案されている（例えば特開平６−１６０２２９号公報等）。
【０００３】
この漏液センサーは、フィルタに光を照射し、該フィルタに液がしみ込んだ場合の透過光、あるいは反射光の光量変化を検知することにより、漏液発生の有無を知るものである。
しかしながら、前記フィルタを用いた漏液センサーでは、粘度の高い液体を対象とするときは、該液体がフィルタに浸透しにくく、光量変化を的確にとらえ難いので、漏液を検知するのが非常に困難である。
【０００４】
また、リセットごとにフィルタを交換する必要があるので、危険度の高い液体を対象にするときは、フィルタの交換時に取扱者が余程注意しないと思わぬ災害に遭遇する等の不具合があり、漏液センサーとして実用に適さないものであった。
そこで、前記フィルタに代えて、透明な材質で構成される透光部を用いた漏液センサーが提案されている。
【０００５】
この漏液センサーは、ケーシングを透明な材料で構成し、その底部等を透光板とし、その透光板の下面に一体的に断面が逆二等辺三角形の三角柱状の凸部からなる多列凸部または単列凸部を形成したものであり、その凸部と該凸部の外周空間との境界面である凸部の傾斜面に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角θで、透光板側から凸部の傾斜面へ探査光を入射させると、境界面に空気が接触している非漏液状態では探査光は凸部の傾斜面で全反射される。
【０００６】
他方、漏液の屈折率は空気の屈折率より大であるから、境界面に漏液が接触している場合の臨界角は、境界面に空気が接触している場合の臨界角より大であり、探査光を上記の入射角θで入射しても全反射せず、探査光の一部が境界面から漏液中へ透過し、境界面での反射光の光量は、全反射する場合の反射光の光量と比較して低下する。すなわち漏液状態では、非漏液状態と比較して、反射光の光量が低下することに基づいて漏液の有無を検知している。このような漏液センサーを用いることによって、フィルタを用いた漏液センサーの問題点を解決することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記透光板を用いた漏液センサーにあっても、使用環境によっては、漏液検知が正確に行えない場合があり、その原因の特定も未だなされていなかった。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は漏液の検知が正確に行なえる漏液センサーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、まず前記問題点の原因について鋭意検討を行った結果、ケーシングの底面に透明な平板状の透光板を用いたのでは、漏液が発生していないとき、漏液検知領域上に存在する光が透光板を下方から容易に透過して検知用の反射光に混合してしまうという問題がある。
【０００９】
つまり、従来のように透光板を用いたのでは、漏液が発生していないときに、漏液検知領域の明暗、色彩等の影響を受け易く、しかも、この漏液検知領域の明暗、色彩等は使用環境によって異なるので、漏液が発生していないときの全反射光の光量が一定しない場合がある。このため、透光板の下面に漏液が接触していないときの全反射光の光量を基準に、漏液が接触しているときの反射光の光量低下を正確に把握できないので、漏液の発生を正確に判断できないためであるとの考えに至った。
【００１０】
そして、本発明者は、透光板の下面に断面が逆二等辺三角形である三角柱状の凸部の複数が相互に隣接した多列凸部を設けて透光板を半透明にすることにより、漏液が発生していないときに、漏液検知領域上の光が下方から透光板を容易に透過して漏液センサー内に浸入するのを防ぐことができ、漏液検知領域の明暗、色彩等の悪影響を低減することができるので、漏液が発生していないときに探査光を特定凸部の傾斜面に入射して得られる全反射光、すなわち検知の基準となる全反射光の光量を一定に保つことができること、そして、漏液が多列凸部に接触すると、特定凸部の傾斜面に入射される探査光の一部が傾斜面から漏液中へ透過するので、傾斜面での反射光の光量は低下し、上記全反射光の光量と比較して、その低下度を正確に把握でき、漏液の検知が正確に行なえること、更には漏液の検知精度を高めるには、入射側光ファイバによって導かれる探査光と反射側光ファイバによって導かれる反射光との中心軸を一致させることの重要性を見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、前記目的を達成するために本発明にかかる漏液センサーは、漏液検知領域に対向して上方に配置された透明な材料からなるケーシングの底面に設けられた透光板と漏液検知領域上の空間との境界面へ向けて、漏液検知用の探査光が透光板側から、境界面に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で投光されると、境界面に空気が接触している非漏液状態では探査光は境界面で全反射されるに対し、境界面に漏液が接触している漏液状態では探査光の一部が境界面から漏液中へ透過し、境界面での反射光の光量が非漏液状態における全反射の場合の光量より低下することに基づいて漏液の有無を検知する漏液センサーであって、
透光板の下面に一体的に、断面が９０度より大きい頂角を有する逆二等辺三角形であり、断面で二等辺として示される二面の傾斜面を境界面とする三角柱状の凸部の複数が相互に隣接した多列凸部が形成されており、
探査光が入射側光ファイバから多列凸部の中の特定凸部の一方の傾斜面へ上記の臨界角以上の入射角で投光されて水平方向の反射光とされ、該水平方向の反射光が上記入射角と同じ入射角で他方の傾斜面へ入射されて反射され、その反射光が反射側光ファイバに集光されており、
かつ、特定凸部の直上となるケーシングの底部の凹所に着脱自在に固定された保持部材によって、入射側光ファイバの端部の投光部が特定凸部の一方の前記傾斜面へ向けて所定の傾斜角度に保持され、反射側光ファイバの端部の集光部が特定凸部の他方の傾斜面へ向けて所定の傾斜角度に保持されていることを特徴とする。
【００１２】
なお本発明においては、後述の図３、図４において具体的に示すが、入射側光ファイバにおける探査光の光軸と反射側光ファイバにおける反射光の光軸とを一致させるように、特定凸部の一方の傾斜面に対して入射側光ファイバの投光部を所定の傾斜角度に保持し、他方の傾斜面に対して出射側光ファイバの集光部を所定の傾斜角度に保持することを要する。
また、請求項１に記載の漏液センサーにおいて、多列凸部に換えて、逆二等辺三角形の面積を大とした三角柱状の凸部の単独からなる単列凸部が形成されたものであることも好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜第一実施形態＞
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。図１には本発明の第一実施形態にかかる漏液センサーの接続例を示す外観図が示されている。本実施形態にかかる漏液センサー１０は、光学系１２が収容されるケーシング１４と、電気系１６が収容されるアンプ１８を含む。
【００１４】
ここで、前記ケーシング１４は、例えばガラスや合成樹脂等の耐熱性に優れ、透明な材料で構成されており、図１に示すように、脚部１９及び取付金具２０により漏液検知領域２２の上方に配置されている。そして、このケーシング１４は、図２に示すように、その下面の略中心部に該ケーシング１４と同様の材質で構成された透光板２４を備え、該透光板２４が、前記脚部１９及び取付金具２０により漏液検知領域２２の面に対し平行に、かつ所定の間隙をあけて配置されている。
【００１５】
また、前記アンプ１８は、検知領域２２より離れた場所に配置され、例えば発光回路、受光回路、信号処理回路等の電気回路、電気素子（図示省略）等の電気系１６を収容している。
そして、このケーシング１４とアンプ１８間は、例えば石英、合成石英等の耐熱性に優れた材質で構成された光ファイバ２６により接続されている。
【００１６】
図１に示す光ファイバ２６は、入射側光ファイバ２８と反射側光ファイバ３０とから構成され、図２に示すように、これらの一端部である投光部２８ｂと集光部３０ｂがケーシング１４の透光板２４の直上方で所定の傾斜角度に保持されており、図１に示すように、それらの他端部２８ａ、３０ａが、アンプ１６の入力側コネクタ３２、出力側コネクタ３４に、それぞれ抜き差し自在に接続されている。このように本実施形態では、漏液検知領域２２上に設置されるケーシング１４内には電気系１６を収容せず、該検知領域２２より離れた場所に置かれているアンプ１６内に収容しており、漏液領域２２に置かれているケーシング１４内の後述する光学系１２との間で、漏液の検知に用いる探査光の入射、反射を、光ファイバ２６を介して行なっている。
【００１７】
この結果、例えば防爆エリアにケーシング１４を配置しても、電気系１６の漏電事故を確実に防ぐことができる。また、漏液領域２２の雰囲気中に生じた引火性のガスが何らかの原因により、電気系１６等より発生した火花により災害が惹起する可能性を完全に払拭することができる。また、ケーシング１４内に熱に弱い電気系１６を収容しないので、電気系１６が漏液の熱により損傷したり、引火等するのを確実に防ぐことができる。
【００１８】
また、ケーシング１４に接続されている光ファイバ２６の他端部２８ａ，３０ａをアンプより取外し自在に構成しているので、例えばケーシング１４や該ケーシング１４内に収容されている光学系１２に破損、故障等を生じ、交換の必要性を生じても、例えばアンプ１６に異常がなければ、光ファイバ２６、ケーシング１４の交換だけでアンプ１６はそのまま利用することが可能となる。したがって、例えばこれらの接続が固定され、アンプ等の正常な部品までも交換した場合に比較し、コストが極めて安価になる。
【００１９】
しかも、ケーシング１４とアンプ１６間の接続に、光ファイバ２６を用いることにより、ケーシング１４とアンプ１６間で漏液の検知に用いられる探査光の送受信がその導光中にロスすることなく、効率的に行なえる。また、光ファイバ２６を用いることにより、ケーシング１４とアンプ１８との間の光路を自由に曲げられるので、ケーシング１４、アンプ１８の設置の自由度が向上される。
図２には本実施形態にかかる漏液センサーの内部構造を示す一部切欠図が示されている。
【００２０】
本実施形態にかかる漏液センサー１０は、ケーシング１４が、例えば函状、或いは筒状等に形成され、本体３６と、蓋体３８を含む。
この本体３６の上方には開口４０が設けられ、該開口４０には蓋体３８が嵌合されている。また、この本体３６の内周壁には係止突部４２が設けられ、また蓋体３８の外周壁には係止突部４４が設けられ、ケーシング本体３６の係止突部４２に蓋体３８の係止突部４４が係止される。
【００２１】
この蓋体３８には溝４６が設けられ、該溝４６には弾性体よりなるＯリング４８が設けられ、ケーシング本体３６と蓋体３８との間を水密に保っている。また、この蓋体３８は、その基部の略中心部に接続線引出部５０が突出して設けられており、該接続線引出部５０には光ファイバ２６を挿通するための開口５２が設けられている。この接続線引出部５０には、その上方よりキャップ５４が螺合されている。
【００２２】
ここで、接続線引出部５０の外周壁にはテーパ部５０ａが設けられ、またキャップ５４には、引出部５０に取付られた状態で、その引出線引出部５０のテーパ部５０ａを中心軸方向に押圧可能な内周壁５４ａが設けられている。これにより蓋体３８の接続線引出部５０に設けられた開口５２と光ファイバ２６の間に生じる間隙を排除し、蓋体３８とキャップ５４との間を水密に保っている。
【００２３】
このように本実施形態にかかる漏液センサー１０は、底面に透光板２４を形成したケーシング１４内に収容するものを、入射側光ファイバの投光部２８ｂ、反射側光ファイバの集光部３０ｂ等の光学系１２のみとしているので、電気系１６までを収容したものに比較し、ケーシング１４の小型化、構成の簡略化が可能となるので、漏液の浸食対象となり易い部分を少なくすることができる。これにより、強度を確保するため、あるいは漏液の熱が内部に伝わるのを低減ないし遅滞させるため、ケーシング１４を形成する側壁に比較的厚みを与えても、透光板２４の厚みを考慮しさえすれば、漏液の検知を阻害する要因とはなり難い利点がある。
【００２４】
したがって、本実施形態では、ケーシング１４内に漏液が浸入するのを大幅に低減し、且つ漏液により正常な動作に支障を来たすおそれのある電気系１６を、漏液検知領域２２に配置されるケーシング１４内に収容しないこととしたので、本実施形態にかかる漏液センサー１０を正常に動作させることが可能となる。すなわち、発光回路５６からの探査光５８は、入射側光ファイバ２８の上端部２８ａに入射され、入射側光ファイバ２８により導光され、後述の図４に示すように、その下端の投光部２８ｂから透光板２４の下面に形成された多列凸部７０の中の特定凸部７０ｓと漏液検知領域２２上の空間との境界面である特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２へ投光されて反射光５９となる。その反射光５９は他方の傾斜面７４へ入射し反射されて反射光６０となる。そして、その反射光６０は反射側光ファイバ３０の下端の集光部３０ｂにより集光され、反射側光ファイバ３０で導光されて、その上端部３０ａを経由し受光回路６２によって受光される。
【００２５】
一般に、漏液の屈折率は空気の屈折率より大であり、特定凸部７０ｓの傾斜面７２に漏液が接触している場合に、傾斜面７２に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で探査光５８を傾斜面７２に入射させても、探査光５８の一部は傾斜面７２から漏液中へ透過する。従って、傾斜面７２での反射光５９の光量は透過分だけ低下する。このことは前記反射光５９が特定凸部７０ｓの他の傾斜面７４へ入射する場合も同様である。前記受光回路６２は反射側光ファイバ３０により導光されてきた傾斜面７４からの反射光６０を光電変換する。
【００２６】
前記信号処理回路６４は受光回路６２に到達する反射光６０の光量を検知しており、漏液が発生していないときの反射光量を基準に、所定の許容範囲を超える光量低下が確認される場合には、漏液が発生していると判断する。他方、光量低下が所定の許容範囲内にある場合には、漏液は発生していないと判断する。そして後述の図３、図４に示すように、特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に対して探査光５８を投光する入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂの傾斜角度を適切に設定し、反射光６０が反射されてくる他方の傾斜面７４に対する反射側ファイバの集光部３０ｂの傾斜角度を適切に設定することは非常に重要であるが、光ファイバ２６を交換するごとに、これらの傾斜角度を設定していたのでは非常に面倒である。
【００２７】
そこで、本実施形態では、ケーシング本体３６内の底部に、透光板２４と対向させて凹部６６を設けている。そして凹部６６内に保持部材６８を設置した状態で、図３、図４に示すように、特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に対する入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂの傾斜角度、及び他方の傾斜面７４に対する反射側光ファイバ３０の集光部３０ｂの傾斜角度がそれぞれ所定の角度となるように、投光部２８ｂ及び集光部３０ｂを保持部材６８に保持させている。このように本実施形態では、入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂおよび反射側光ファイバ３０の集光部３０ｂを保持している保持部材６８を凹部６６に設置するのみで、投光部２８ｂ及び集光部３０ｂが、それぞれ特定凸部７０ｓの両傾斜面７２、７４に対し所定の傾斜角度を為すように工夫されている。
【００２８】
したがって、特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に対する入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂの傾斜角度の設定、および他方の傾斜面７４に対する反射側光ファイバ３０の集光部３０ｂの傾斜角度の設定が、所定の角度で自動的に行なえるので、光ファイバ２８、３０の交換作業が容易となる。また、この保持部材６８を耐熱性に優れた材料で構成することにより、ケーシング１４内に漏液が進入した場合であっても、漏液検知の際に重要な光ファイバ２８、３０を漏液より十分に保護し、漏液検知が正常に行えるようにしている。
【００２９】
ところで、透光板２４を透明な平板状にすると、漏液が発生していないとき、漏液検知領域１２の明暗、色彩等の影響を受け易くなる。これにより漏液判定の基準とする漏液が発生していないときの全反射光の光量が一定せず、漏液が発生したときの反射光の光量低下度を正確に知ることができないので、漏液の検知が正確に行なえない場合がある。このため、本実施形態では、透光板２４の下面に一体的に多列凸部７０を形成して、図３、図４に示すように、多列凸部７０の中の特定凸部７０ｓを使用し、その一方の傾斜面７２に対して入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂを、また、他方の傾斜面７４に対して反射側光ファイバ３０の集光部３０ｂを、所定の傾斜角度で配置している。
【００３０】
なお、図３は多列凸部７０、および多列凸部７０の中の特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に対し所定の傾斜角度で配置された入射側光ファイバの投光部２８ｂ、および他方の傾斜面７４に対し所定の傾斜角度で配置された反射側光ファイバの集光部３０ｂを上方より見た拡大平面図、図４は、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に対して所定の傾斜角度で配置された投光部２８ｂおよび集光部３０ｂを側方より見た更なる拡大側面図である。すなわち、本実施形態では、透光板２４の下面に、断面が１２０° の頂角θ６を有する逆二等辺三角形で示される三角柱状の凸部の複数が相互に隣接した多列凸部７０を形成している。
【００３１】
また、本実施形態では、多列凸部７０の中の特定凸部７０sの傾斜面７２、７４に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で、投光部２８ｂから探査光５８を一方の傾斜面７２へ投光して水平方向に反射させ、その反射光５９が他方の傾斜面７４へ入射して反射した反射光６０が集光部３０ｂで集光されるように、特定凸部７０ｓの傾斜面７２に対する入射側光ファイバの投光部２８ｂの傾斜角度を、そして傾斜面７４に対する反射側光ファイバの集光部３０ｂの傾斜角度を、図３に示す角度θ１、θ３が３０°となるように、また図４に示す角度θ４、θ５が６０°となるように配置している。そして、投光部２８ｂからの探査光５８は、特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に臨界角以上の入射角θ４、例えば角度６０°で入射され、該傾斜面７２を同じ角度の反射角６０°で水平方向に反射される。この反射光５９は、他方の傾斜面７４に前記入射角θ４と同じ角度の入射角θ５で入射され、該傾斜面７４で同じ角度の反射角θ５で反射され、この反射光６０が集光部３０ｂで集光されるようにしている。
【００３２】
この結果、図４（Ａ）に示すように、漏液が発生しておらず、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に空気が接触しているときには、傾斜面７２に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角θ４で、探査光５８が一方の傾斜面７２へ入射されると、探査光５８は傾斜面７２で全反射される。この反射光５９は、他方の傾斜面７４へ入射角θ４と同じ角度の入射角θ５で入射されて同傾斜面７４でも全反射され、この反射光６０が集光部３０ｂで集光される。
【００３３】
このように、透光板２４の下面の特定凸部７０ｓへの入射と反射によっても探査光５８の伝播光量（受光部３０ｂでの受光量）は実質的に変化しないので、そのことに拠って漏液は発生していないと判断する。また、透光板２４の下面に設けられた多列凸部７０によって、漏液が発生していないときの透光板２４を半透明にして、漏液検知領域２２の明暗、色彩等の影響を大幅に低減させているので、漏液が発生しておらず探査光５８が全反射する場合の反射光６０の光量がより一定となる。
【００３４】
他方、特定凸部７０ｓの材料が変わらず、その屈折率は変わらないとして、漏液の屈折率は空気の屈折率よりも大きいのが一般であるから、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に漏液が接触している場合に探査光５８が全反射される臨界角は、傾斜面７２、７４に空気が接触している場合に探査光５８が全反射される臨界角より大である。従って図４（Ｂ）に示すように、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に漏液７６が接触している場合に、探査光５８が上記の入射角θ４で入射されると、探査光５８の一部が傾斜面７２、７４のそれぞれから漏液７６中へ透過するので、傾斜面７２、７４における反射光量はそれぞれ低下する。すなわち、特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に探査光５８を入射角θ４で入射させると、その一部が一方の傾斜面７２から漏液７６中へ透過光７８として透過し、残る光量の低下した反射光５９が他方の傾斜面７４へ入射角θ５で入射され、該反射光５９はその一部が他方の傾斜面７４から漏液７６中へ透過光７９として透過するので、さらに光量の低下した反射光６０が集光部３０ｂで集光される。
【００３５】
したがって、透光板２４の下面の特定凸部７０ｓへの入射と反射により探査光５８の伝播光量は、漏液が発生していないときに比べて減少するので、その減少量が許容範囲を越えた場合には、漏液が発生していると判断する。そして本実施形態では、透光板２４の下面に多列凸部７０を設けて透光板２４を半透明にすることにしたので、平板状の透光板２４のみを用いた場合に比較し、漏液が発生していないときの漏液検知領域２２の明暗、色彩等の影響を大幅に低減することができ、漏液検知の基準に用いる漏液が発生していないときの全反射光の光量をより一定にしている。
【００３６】
以上のように本実施形態にかかる漏液センサー１０では、透光板２４の下面の特定凸部７０ｓと検知領域２２上の空間との境界面である特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で、探査光５８が特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２へ入射されて水平な方向の反射光５９となり、その反射光５９が他方の傾斜面７４に入射され反射されて反射光６０となっており、漏液が発生しておらず傾斜面７２、７４に空気が接触している場合には探査光５８は傾斜面７２で全反射され、その反射光５９は傾斜面７４でも全反射されるが、傾斜面７２、７４に漏液が接触している場合には探査光５８の一部が傾斜面７２から漏液７６中へ透過して反射光５９の光量が低下し、そして光量の低下している反射光５９はその一部が傾斜面７４から漏液７６中へ透過し、残る反射光６０の光量はさらに低下するように、透光板２４の下面に断面が逆二等辺三角形状であり、その頂角θ６が例えば１２０°である三角柱状の凸部を多列に設けた多列凸部７０を検知領域２２に対向させ、多列凸部７０の中の特定凸部７０ｓの一方の傾斜面７２に対して入射側光ファイバ２８の投光部２８ｂを所定の傾斜角度で配置し、他方の傾斜面７４に対して反射側光ファイバ３０の集光部３０ｂを所定の傾斜角度で配置している。
【００３７】
この結果、本実施形態では、透光板２４の下面に設けた多列凸部７０により、平板状の投光板２４のみを用いた場合に比較し、漏液が発生していないときの漏液検知領域２２の明暗、色彩等の影響を大幅に低減し、漏液検知の基準に用いる漏液が発生していないときの全反射光の光量をより一定にしているので、漏液の検知がより正確に行なえる。本発明の漏液センサーは、前記構成に限られるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００３８】
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、透光板２４の下面に多列凸部７０を設け、その中の特定凸部７０ｓによって漏液の有無を検知する漏液センサ１０の例について説明したが、更なる検知スピードを得るためには、以下に示す第二実施形態の漏液検知センサーを用いることが、より好ましい。なお第二実施形態の構成要素の中で第一実施形態のものと対応する構成要素には符号１００を加えて示し、それらの説明は省略する。本実施形態にかかる漏液センサー１１０は、図５に示すように、透光板１２４の下面に、断面積が特定凸部７０ｓより大きい逆二等辺三角形であり、その頂角θ６が例えば１２０°である一本の三角柱のみからなる凸部、すなわち単列凸部１７０を刻設したものである。
【００３９】
この単列凸部１７０は、脚部１１９により漏液検知領域１２２に対し平行な状態で一定の間隙をあけて配置されている。また、本実施形態では、単列凸部１７０は、図６、図７に示すように、単列凸部１７０の一方の傾斜面１７２に対して入射側光ファイバ１２８の投光部１２８ｂが所定の傾斜角度で配置されており、他方の傾斜面１７４に対して反射側光ファイバ１３０の集光部１３０ｂが所定の傾斜角度で配置されている。
【００４０】
なお、図６は単列凸部１７０と、単列凸部１７０の一方の傾斜面１７２に対し所定の傾斜角度に配置された入射側光ファイバの投光部１２８ｂと、他方の傾斜面１７４に対し所定の傾斜角度に配置された反射側光ファイバの集光部１３０ｂとを上方より見た平面図であり、図７は単列凸部１７０の傾斜面１７２、１７４に対し、それぞれ所定の傾斜角度に配置された投光部１２８ｂおよび集光部１３０ｂを側方より見た図６に対応する拡大側面図である。本実施形態では、図６、図７に示すように、単列凸部１７０と漏液検知領域１２２上の空間との境界面である単列凸部１７０の傾斜面１７２に対して探査光１５８を、傾斜面１７２に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角θ４で投光して、同じく境界面である他方の傾斜面１７４から反射光１６０が得られるように、単列凸部１７０の傾斜面１７２に対する入射側光ファイバの投光部１２８ｂの傾斜角度、および傾斜面１７４に対する反射側光ファイバの集光部１３０ｂの傾斜角度を、図６に示す角度θ１、θ３が例ば３０°となるように、また、図７示す角度θ４、θ５が例えば６０°となるように配置されている。
【００４１】
この結果、図７（Ａ）に示すように、単列凸部１７０の傾斜面１７２、１７４に漏液が接触していないとき、単列凸部１７０の一方の傾斜面１７２に対し投光部１２８ｂから臨界角以上の入射角θ４で投光された探査光１５８は傾斜面１７２で全反射されて反射光１５９となる。この反射光１５９は他方の傾斜面１７４へ上記入射角θ４と同じ角度の入射角θ５で入射され、同傾斜面１７４で全反射されて反射光１６０となり、この反射光１６０が集光部１３０ｂで集光される。
【００４２】
したがって、単列凸部１７０への入射と反射によっても探査光１５８の光量は実質的に低下しないので、そのことに基づいて漏液は発生していないと判断する。
【００４３】
他方、図７（Ｂ）に示すように、単列凸部１７０の傾斜面１７２、１７４に漏液１７６が接触している場合、漏液の屈折率は空気の屈折率より大であるから、その場合の臨界角は空気が接触している場合の臨界角よりも大であり、探査光１５８を単列凸部１７０の傾斜面１７２、１７４に空気が接触している場合の臨界角以上の角度である入射角θ４で、傾斜面１７２へ入射させても、探査光１５８の一部は傾斜面１７２から漏液１７６中へ透過光１７８として透過するので、傾斜面１７２での反射光１５９の光量は低下する。その光量が低下している反射光１５９は上記入射角θ４と同じ角度の入射角θ５で他方の傾斜面１７４へ入射するが、傾斜面１７４からも該反射光１５９の一部が漏液１７６中へ透過光１７９として透過するので、傾斜面１７４での反射光１６０の光量は更に低下する。このように光量が更に低下した反射光１６０が集光部１３０ｂで集光される。
【００４４】
このように、漏液１７６が発生しているときには、単列凸部１７０への入射と反射により、集光部１３０ｂで集光される探査光１５８の伝播光量は、漏液１７６が発生していないときに比べて低下するので、その低下量が許容範囲を越える場合は漏液が発生していると判断する。このように本実施形態では、第一実施形態と同様、漏液検知が正確に行えることに加えて、次に説明するように、漏液が発生してからその検知に至るまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００４５】
すなわち、第一実施形態のように、透光板２４の下面に多列凸部７０を設ける場合は、図８（Ａ）に示すように、多列凸部７０に漏液７６を接触させるために、ケーシング１４の下端周縁部１４ａの漏液検知領域１２からの高さをｈ１に設定する必要がある。しかしながら、この場合、ケーシング１４の下端周縁部１４ａが漏液７６の浸入を妨げ、漏液７６が多列凸部７０の略中心部分まで入り難い場合がある。特に漏液７６の粘度が高いと、この問題はより深刻であり、検知スピードの低下を招く。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、単列凸部１７０を設けたことにより、図８（Ｂ）に示すように、ケーシング１１４の下端周縁部１１４ａの漏液検知領域１１２からの高さを、図８（Ａ）の高さｈ１より大の高さｈ２に設定することができるので、ケーシング１１４の下端周縁部１１４ａの漏液検知領域１１２からの高さを大きく確保できる。これにより、図８（Ａ）のような、ケーシングの下端周縁部１４ａによる漏液７６の滞りが解消され、図８（Ｂ）のように、漏液１７６は単列凸部１７０の両傾斜面へスムースに接触することができ、検知スピードの向上を図ることが可能となる。
【００４７】
なお、第一実施形態では、特定凸部７０ｓの頂角θ６が１２０°に形成されたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内であれば、頂角θ６の角度の変更が可能である。例えば、特定凸部７０ｓとその外周空間との境界面である傾斜面７２、７４に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で、探査光５８が傾斜面７２へ入射され、傾斜面７２に漏液７６が接触していないときには探査光５８は傾斜面７２で全反射されるが、傾斜面７２に漏液７６が接触していると探査光５８の一部が傾斜面７２から漏液７６中へ透過し、傾斜面７２での反射光５９の光量が低下することによって漏液検知を行い得るのであれば、特定凸部７０ｓの頂角θ６はそれ以外の９０°より大きい角度に設定可能である。このことは第二実施形態の単列定凸部１７０についても同様である。
【００４８】
また、第一実施形態では、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に対する入射側光ファイバの投光部２８ｂ、および反射側光ファイバの集光部３０ｂの図３に示される角度θ１、θ３を３０度とするように、投光部２８ｂおよび集光部３０ｂを傾斜させて配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内であれば、図３に示される投光部２８ｂおよび集光部３０ｂの角度θ１、θ３をそれ以外の角度に設定可能である。このことは第二実施形態の単列凸部１７０についても同様である。
【００４９】
また、第一実施形態では、特定凸部７０ｓの傾斜面７２、７４に対する入射側光ファイバの投光部２８ｂ、および反射側光ファイバの集光部３０ｂの図４に示される角度θ４、θ５を６０°とするように、投光部２８ｂおよび集光部３０ｂを傾斜させて配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内であれば、図４に示される投光部２８ｂおよび集光部３０ｂの角度θ４，θ５をそれ以外の角度に設定可能である。このことは第二実施形態の単列定凸部１７０についても同様である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる漏液センサーによれば、漏液検知領域に対向させて透光板の下面に多列凸部または単列凸部を設け、多列凸部のなかの特定凸部または単列凸部と外周空間との境界面である凸部の傾斜面に空気が接触している場合の臨界角以上の入射角で、探査光を特定凸部または単列凸部の傾斜面へ入射させると、傾斜面に漏液が接触していないとき探査光は傾斜面で全反射されるが、傾斜面に漏液が接触しているとき探査光の一部が傾斜面から漏液中へ透過するので、傾斜面での反射光の光量が全反射の場合の光量よりも低下することによって漏液の有無の検知を行い得るようにすると共に、入射側光ファイバの投光部と反射側光ファイバの集光部とを保持部材によって保持することにより、特定凸部または単列凸部の両傾斜面に対し所定の傾斜角度に保持させることにしたので、漏液の検知をより迅速、かつ正確に行うことができ、更には光ファイバを極めて容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる漏液センサーの外観図である。
【図２】図１に示した漏液センサーの内部を示す部分破断側面図である。
【図３】図１に示した漏液センサーの多列凸部の中の特定凸部の傾斜面に対する入射側光
ファイバの投光部と反射側光ファイバの集光部の配置、それらの間における探査
光および反射光の光路を示す平面図である。
【図４】図３に対応する拡大側面図であり、図４（Ａ）は非漏液状態の場合、図４（Ｂ）
は漏液状態の場合を示す。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる漏液センサーの内部を示す部分破断側面図であ
る。
【図６】図５に示した漏液センサーの単列凸部の傾斜面に対する入射側光ファイバの投光
部と反射側光ファイバの集光部の配置、それらの間における探査光および反射光
の光路を示す拡大平面図である。
【図７】図６に対応する側面図であり、図７（Ａ）は非漏液状態の場合、図７（Ｂ）
は漏液状態の場合を示す。
【図８】第一実施形態の多列凸部および第二実施形態の単列凸部に対する漏液の接触性の
良否を概念的に示す図であり、図８（Ａ）は多列凸部の場合、図８（Ｂ）は単列
凸部の場合を示す。
【符号の説明】
１０、１１０  漏液センサー、
１４、１１４  ケーシング、
２２、１２２  漏液検知領域、
２４、１２４  透光板、
２８、１２８  入射側光ファイバ、
２８ｂ、１２８ｂ  投光部、
３０、１３０  反射側光ファイバ、
３０ｂ、１３０ｂ  集光部、
５８、１５８  探査光、
５９、１５９  一方の傾斜面での反射光、
６０、１６０  他方の傾斜面での反射光、
６８、１６８  保持部材、
７０、７０ｓ  凸部； 特定凸部、
１７０        単列凸部、
７６、１７６  漏液、
７８、１７８  一方の傾斜面からの透過光、
７９、１７９  他方の傾斜面からの透過光、
７６、１７６  漏液、
７８、１７８  一方の傾斜面からの透過光、
７９、１７９  他方の傾斜面からの透過光、
【図１】
0004537568.tif 000002
【図２】
0004537568.tif 000003
【図３】
0004537568.tif 000004
【図４】
0004537568.tif 000005
【図５】
0004537568.tif 000006
【図６】
0004537568.tif 000007
【図７】
0004537568.tif 000008
【図８】
0004537568.tif 000009