(57)【要約】【課題】  板材を接合して形成された槽に貯留された導電性液体が漏洩したとき、漏洩場所を速やかに把握できるようにする。【解決手段】  ライニング槽１１ａの溶接線に沿って漏洩検知溝２を設置し、その中に一対の電極線が螺旋状に巻き付けられた漏洩検知センサケーブル４を設置し、前記一対の電極線間に電圧を印加する電源１６を設けてライニング槽１１ａの導電性液体が漏洩したら漏洩位置の前記電極線１２が短絡するよう構成し、短絡により流れる電流により動作するスイッチ６と、スイッチ６の動作により警報を出力する警報器７と、前記電流を計測する電流計８と、短絡した漏洩検知センサケーブル４を検出する位置入力装置９と、電流計８と位置入力装置９の出力と電極線１２の電気抵抗特性に基づいて短絡位置を出力する演算手段１８と、演算手段１８の出力に基づいて漏洩位置を画面表示する位置表示装置１０と、を備える。【選択図】        図１
2007010503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状部材を接合して形成され導電性の液体を貯留する貯留槽であって、前記板状部材の接合線を覆って前記貯留槽の外側に溝を形成し、その溝に沿って溝内に互いに離隔して布設された一対の導線と、前記一対の導線の一方の端部相互間に電圧を印加する電源手段と、前記導線に流れる電流を測定する電流測定手段と、前記電圧と前記電流と前記導線の電気抵抗との関係に基づいて、前記板状部材の接合線からの前記液体の漏れ及び漏れ位置を求める漏れ検出手段とを備えてなる貯留槽。
【請求項２】
請求項１に記載の貯留槽において、前記貯留槽は、コンクリート槽の内表面に前記複数の板状部材を内張りしてなるライニング槽であり、前記溝は、前記接合線に沿って前記コンクリート槽の内表面に形成されることを特徴とする貯留槽。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の貯留槽において、前記一対の導線は、複数の前記接合線に対応させて設けられた複数の溝にそれぞれ布設され、前記漏れ検出手段は、各溝に対応して設けられた各一対の導線に対応して設けられ、
前記貯留槽の接合線を含む形状データを格納した記憶手段と表示手段とを含む出力手段を設け、
該出力手段は、前記形状データに基づいて前記表示手段に前記貯留槽の形状を表示するとともに、該表示された前記貯留槽に前記漏れ検出手段により求めた漏れ位置を表示することを特徴とする貯留槽。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の貯留槽において、前記一対の導線は、心材と、前記心材の周囲に螺旋状に、かつ互いに間隔を置いて巻きつけられた一対の電極線と、この電極線の外側を覆うように前記心材の周囲に配置された網状の漏洩検知センサケーブル外皮と、を含んで構成されている漏洩検知センサケーブルとして布設されていることを特徴とする貯留槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の板状部材を接合して形成され導電性の液体を貯留する貯留槽に係り、特に、板状部材の接合線からの液体の漏れ及び漏れ位置を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート槽においては、貯留液の漏れを防ぐために、内面に金属板を貼り付けたライニングが設けられるが、複数の金属板を溶接などにより接合して形成されたライニングの溶接線から貯留液が漏れ出ることがある。
【０００３】
従来、ライニングの溶接部からの漏洩を検知するために、溶接線に沿ってコンクリート槽に漏洩検知溝を設け、この漏洩検知溝に沿ってシール溝を設置してコンクリート槽からの滲出水が漏洩検知溝へ流入することを防ぎ、溶接部からの貯留液のみを漏洩検知溝で検出する方法や、漏洩検出溝に気体を充填して加圧し、加圧された気体が気泡となって発生する場所を槽内部からテレビカメラで確認する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、コンクリート槽に埋め込まれた埋込金物を裏当て材としてライニング材を突合せ溶接して槽を形成し、この突合せ溶接線に対し、槽内側に、溶接線に沿って溶接線を覆うリーク検知溝を備えたシール板を溶接により装着するか、若しくは埋込金物に突合せ溶接線を覆うリーク検知溝を備え、このリーク検知溝に気体を充填して加圧する方法も提案されている（特許文献２参照）。この場合も、圧力の低下により漏洩の発生を検出し、加圧された気体が気泡となって発生する場所を槽内部からテレビカメラで確認する。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１７２６８４号公報（第４，５頁、図２、図６、図７）
【特許文献２】特開平１０−３００６２０号公報（第３頁、図１、図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１、２記載のライニング槽の漏洩検出方法では、漏洩の有無を検出しているが、漏洩した場所を特定することができない。
【０００７】
本発明の課題は、漏洩場所を検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、部材を相互に接合して形成された槽の接合線に沿って溝状のくぼみを設けるとともに、その溝状のくぼみ内に一対の導線を互いに離隔して布設し、該一対の導線相互間に電圧を負荷し、前記一対の導線に流れる電流の値を継続的に測定し、前記導線の電気抵抗特性と前記電圧と前記測定された電流値に基づいて前記導線の短絡位置の距離を求めることにより解決できる。
【０００９】
具体的には、上記課題は、複数の板状部材を接合して形成され導電性の液体を貯留する貯留槽であって、前記板状部材の接合線を覆って前記貯留槽の外側に溝を形成し、その溝に沿って溝内に互いに離隔して布設された一対の導線と、前記一対の導線の一方の端部相互間に電圧を印加する電源手段と、前記導線に流れる電流を測定する電流測定手段と、前記電圧と前記電流と前記導線の電気抵抗との関係に基づいて、前記板状部材の接合線からの前記液体の漏れ及び漏れ位置を求める漏れ検出手段とを備えてなる貯留槽により解決できる。
【００１０】
上記構成によれば、槽を形成する部材の接合部から導電性液体が漏洩すると、漏洩した導電性液体は前記溝に留まる。この溝には一対の導線が互いに離隔されて布設されているから、溝に留まった導電性液体は、布設されている一対の導線をその場所で短絡させ、電源手段を含む電気回路が形成される。布設されている一対の導線間には常時、電圧が電源手段により印加されているから、短絡に伴って、導線の電気抵抗特性と、短絡で形成された電気回路の導線の長さに応じた電流が導線に流れる。導線に流れる電流の値は電流値測定手段により測定され、漏れ検出手段は、印加されている電圧と測定された電流値と導線の電気抵抗特性に基づいて、短絡が生じた位置を算出する。したがって、導線が短絡するほどの漏洩が生じると、短絡したと同時に、漏洩発生位置を知ることが可能になる。
【００１１】
貯留槽が、複数の板状部材をコンクリート槽内表面に内張りされて形成されたライニング槽である場合は、前記溝は、ライニング槽が内張り形成される前に、コンクリート槽内表面に形成される。
【００１２】
接合線が複数ある場合には、前記溝を複数形成し、１対の導線を各溝に布設するとともに、電源手段を各対に対して電圧を印加するよう接続し、電流値測定手段を複数対の導線いずれが短絡しても当該短絡による電流が流れる位置に配置し、さらに、漏れ検出手段を、導線のいずれの対が短絡したかを検知する短絡系統検知手段と、漏れ位置を表示する出力手段とを含んで構成し、前記出力手段は画面表示手段と前記槽の接合線を含む形状データを格納した記憶手段を備え、求まった漏れ位置と格納している形状データに基づいて、槽の形状を表示するとともに、表示された槽の形状に漏洩発生位置を明示するように構成する。
【００１３】
このように構成することで、接合線が複数ある場合でも、漏洩がどの接合線のどの場所で生じたかを、漏洩発生と同時に、視覚的に直感的に把握することが可能になる。
【００１４】
また、溝に互いに離隔して布設する一対の導線は、ケーブルの心材の周囲に互いに平行して螺旋状に巻きつけられた形とするのが望ましい。この構成によれば、水平方向に延びるくぼみ内に導線を布設する際に、２本の導線がくぼみの底部に位置するように留意しなくても、一定間隔ごとに必ずくぼみの底部に位置するし、鉛直方向のくぼみに布設する際も、２本の導線が一定間隔ごとに必ず接合線側に位置するから、導電性液体の漏洩を確実に検出できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、導電性液体を貯留する槽を構成する板材の接合部から導電性液体の漏洩が発生した場合、即座に漏洩した場所を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図１、図２、図４を参照して説明する。図示の実施の形態１は、コンクリートにより製作されたコンクリート槽１１ｂと、その内表面に内張りされた金属板からなるライニング材で形成されたライニング槽１１ａと、ライニング槽１１ａを形成する金属板相互の溶接部１に対向するコンクリート面に、溶接部１に沿って溶接部１を覆うように形成された溝である漏洩検知溝２と、漏洩検知溝２の底部に接続され下端部がコンクリート外に位置する漏洩検知管３ａと、漏洩検知管３ａの前記下端部に漏洩検知管３ｂで接続された漏洩液収集容器１１ｃと、漏洩検知管３ｂに枝管状に形成された漏洩検知センサケーブル挿入口３ｃと、前記漏洩検知溝２内にその全長に亘って布設されているとともに、一方の端部が漏洩検知管３ａ、漏洩検知管３ｂ、漏洩検知センサケーブル挿入口３ｃを経て漏洩検知管３ｂ外に導出された漏洩検知センサケーブル４と、漏洩検知センサケーブル４に接続された漏洩検出装置２０と、を含んで構成されている。
【００１７】
なお、ライニング槽１１ａには、導電性液体である水が貯留されている。
【００１８】
図１では、溶接部１は、ライニング槽１１ａの底面（図上、下方になっている面）に示されているが、溶接部１はライニング槽１１ａの側壁にもあり、側壁の溶接部１は、水平方向に延びているものや、上下方向に延びているものがある。したがって、漏洩検知溝２、漏洩検知管３ａ、３ｂ、漏洩検知センサケーブル挿入口３ｃ、漏洩検知センサケーブル４も、側壁の各溶接部に対しても設けられている。以下、底面の溶接部１について説明するが、側壁の水平方向、上下方向の各溶接部についても同様であるので説明は省略する。
【００１９】
溶接部１から貯留液（水）が漏洩すると、漏洩した水は漏洩検知溝２、漏洩検知管３ａおよび漏洩検知管３ｂを通って漏洩液収集容器１１ｃに流入する。漏洩液収集容器１１ｃには、図示されていない液検知手段が設けられ、漏洩液の量が検出されるようになっている。
【００２０】
漏洩検知センサケーブル４が漏洩検知センサケーブル挿入口３ｃを通過する箇所は、キャップ３ｄでシールされている。
【００２１】
漏洩検出装置２０は、図１、図３に示すように、前記複数の系統の漏洩検知センサケーブル４が接続されたセンサ集合ユニット５と、センサ集合ユニット５に接続された電源１６と、センサ集合ユニット５に接続されたスイッチ６と、スイッチ６に接続された電源１７及び警報器７と、センサ集合ユニット５に接続され短絡電流を測定して出力する電流値測定手段である電流計８と、センサ集合ユニット５に接続され短絡系統を検知して出力する短絡系統検知手段である位置入力装置９と、電流計８と位置入力装置９に接続され、それらの出力に基づいて漏洩検知センサケーブル４の短絡位置を算出する演算手段１８と、演算手段１８の算出結果に基づいて漏洩位置を表示する出力手段である位置表示装置１０と、を含んで構成されている。位置入力装置９と演算手段１８と位置表示装置１０とで、漏れ検出手段が構成される。
【００２２】
図３はセンサ集合ユニット５からのスイッチ６、位置入力装置９への配線の流れを模式図的に表現したものである。センサ集合ユニット５は、複数系統（系統１〜ｎ）の漏洩検知センサケーブル４１〜４ｎがそれぞれ接続されるｎ対のセンサケーブル端子５ａ、電源１６が接続される一対の電源端子５ｂ、スイッチ６が接続される一対のスイッチ端子５ｃ、電流計８が接続される一対の電流計端子５ｄ、位置入力装置９が接続されるｎ対の系統識別端子５ｅを備えている。系統識別端子５ｅの各対は、漏洩検知センサケーブル４１〜４ｎのいずれかの系統にそれぞれ対応している。
【００２３】
電源端子５ｂの一方は、各対のセンサケーブル端子５ａの一方に導線５ｆｅで接続され、電源端子５ｂの他方は導線５ｆａでスイッチ端子５ｃの一方に接続されている。スイッチ端子５ｃの他方は導線５ｆｂで電流計端子５ｄの一方に接続され、電流計端子５ｄの他方は導線５ｆｃで、前記系統識別端子５ｅの各対の一方に接続されている。センサケーブル端子５ａの各対の他方は、それぞれ対応する系統の系統識別端子５ｅの各対の他方に導線５ｆｄで接続されている。
【００２４】
スイッチ６は、スイッチ端子５ｃ間を接続する導線と、この導線に電流が流れたとき閉じられるスイッチとを備え、このスイッチは、電源１７と警報器７が直列に接続された環状の回路の一部をなしている。つまり、このスイッチが閉じると前記環状の回路に電流が流れて警報器７が警報を出力するようになっている。
【００２５】
位置入力装置９は、前記ｎ対の系統識別端子５ｅにそれぞれ対応する接続端子を備え、各対の接続端子は対応する系統識別端子５ｅにそれぞれ接続されているとともに、各対の接続端子間を接続する導線を備え、この導線に電流が流れたとき、短絡した系統を示す短絡系統信号を出力する手段を備えている。
【００２６】
前記電流計８は、測定した電流値をデジタルデータとして所定の時間間隔で前記演算手段１８に送信するよう構成され、位置入力装置９が出力する短絡系統信号も、前記演算手段１８に入力されるようになっている。
【００２７】
前記演算手段１８には、漏洩検知センサケーブル４の電気抵抗特性及びセンサケーブル端子５ａからの各系統の漏洩検知センサケーブル４のケーブル長さに対応する溶接線の位置データが格納されているとともに、入力された電流値と短絡系統信号、前記格納された電気抵抗特性及び溶接線の位置データに基づいて、漏洩検知センサケーブル４の短絡位置を算出するプログラムが搭載されている。
【００２８】
位置表示装置１０は、表示画面を備えるとともにライニング槽１１ａの溶接線を含む形状データを格納しており、前記演算手段１８から出力される漏洩検知センサケーブル４の短絡位置に基づいて、漏洩検知センサケーブル４の短絡位置を水の漏洩位置として画面表示する。画面表示する際は、表示画面に、ライニング槽１１ａの斜視図を表示し、この斜視図に漏洩した溶接線を表示し、漏洩位置を矢印或いは色を変えて表示或いは光の点滅で表示する。同時に、漏洩位置の槽底面からの高さ、壁面の左右いずれかの端部からの距離を数値表示する。
【００２９】
位置入力装置９は常時、漏洩検知センサケーブル４の複数の系統４１〜４ｎに流れる電流の値を監視し、いずれかの系統の電流値が予め設定されているレベルを超えたとき、当該系統が短絡したものと判断して検出した短絡系統を示す短絡系統信号を演算手段１８に出力する。
【００３０】
漏洩検知センサケーブル４は、図４、図５に示すように、漏洩検知センサケーブル心材１４の周囲に被覆されていない一対の導線（以下、電極線１２という）を互いに接触しない一定距離に離して螺旋状に巻き付け、その外側を網状の漏洩検知センサケーブル外皮１３で保護をしたものである。一対の電極線１２を螺旋状に漏洩検知センサケーブル心材１４の周囲に巻きつけることで、漏洩検知センサケーブル４の布設の際に、漏洩検知センサケーブル４のねじれや設置方向に関係なく、漏洩検知センサケーブル４の据付方向に左右されることなく、漏洩検知センサケーブル４のどの部分でも電極線１２が漏洩液と接触し検知できる。なお、演算手段１８には、漏洩検知センサケーブル４の長さに対応する電極線１２の長さのデータも格納されている。
【００３１】
警報器７は、本実施の形態では、音声による警報と光の点滅による警報の双方を出力するように構成されているが、いずれか一方のみでもよい。
【００３２】
以下、上記構成の装置の動作に付き、説明する。漏洩検知センサケーブル４が接続されているセンサケーブル端子５ａ間には、電源１６により、所定の電圧Ｅが印加されている。ライニング槽１１ａに貯留された水が漏洩すると、漏洩した水は漏洩検知溝２に流入する。水が漏洩検知溝２に流入し、漏洩検知センサケーブル４の２本の電極線１２が水に浸される深さにまで留まると、２本の電極線１２が留まった水に短絡される。２本の電極線１２が短絡されると、電源１６、電源端子５ｂの他方、導線５ｆａ、スイッチ端子５ｃの一方、スイッチ６、スイッチ端子５ｃの他方、導線５ｆｂ、電流計端子５ｄの一方、電流計８、電流計端子５ｄの他方、導線５ｆｃ、系統識別端子５ｅの一方、位置入力装置９、系統識別端子５ｅの他方、導線５ｆｄ、センサケーブル端子５ａの他方、漏洩検知センサケーブル４の２本の電極線１２の一方、短絡箇所、漏洩検知センサケーブル４の２本の電極線１２の他方、センサケーブル端子５ａの一方、電源１６を順に直列に含む回路が形成される。
【００３３】
前記一対の電源端子５ｂ間には、電源１６により所定の電圧Ｅが印加されているから、前記回路には、形成された回路の電気抵抗特性に応じた電流が流れる。この電流により、スイッチ６が動作し、警報器７に電流が流れて警報が出力される。
【００３４】
電流計８は所定の時間間隔で電流計端子５ｄ間を流れる電流を測定、出力しており、回路に流れる電流の値は、同時に、電流計８で測定され、デジタルデータに変換されて演算手段１８に伝達される。
【００３５】
また、回路に電流が流れると、位置入力装置９は、漏洩検知センサケーブル４のどの系統に電流が流れたかを検出し、どの系統が短絡したかを示す短絡系統信号を演算手段１８に出力する。
【００３６】
演算手段１８は、短絡系統信号が入力されたら、その直後に入力される電流値と格納されている漏洩検知センサケーブル４の電気抵抗特性に基づいて、電流が流れた漏洩検知センサケーブル４の長さを算出する。オームの法則からＩ（電流）＝Ｅ(電圧)／Ｒ（抵抗）及びＲ(抵抗)＝ρ(抵抗率)×Ｌ（電極線長さ）／Ｓ（電極線断面積）の関係から電極線１２のρ(抵抗率)、Ｓ（面積）は電極線１２により決められ既知であること及び使用する電圧値Ｅが既知であることから電極線１２が短絡して構成された回路の長さ、したがって、センサケーブル端子５ａを基準点として、この基準点から短絡位置までの漏洩検知センサケーブル４の長さが求められる（センサ集合ユニット内の導線の長さは、各系統同じ長さにしておけばよい）。なお、本実施の形態では、前記一対の電源端子５ｂ間には、電源１６により所定の電圧Ｅが印加されているが、回路に電流が流れた場合に、その時点での電圧を測定して演算に用いるようにすれば、必ずしも一定の電圧でなくともよい。
【００３７】
演算手段１８には、短絡した系統を示す短絡系統信号が入力されているから、短絡した漏洩検知センサケーブル４に対応する溶接線が判明し、該当する溶接線について、センサケーブル端子５ａから短絡位置までの漏洩検知センサケーブル４の長さに対応する溶接線の位置を読み出せば、溶接線の漏洩位置が判明する。演算手段１８は、短絡した溶接線を示す信号、短絡位置の溶接線始端からの距離を表す信号を位置表示装置１０に出力する。
【００３８】
位置表示装置１０は、入力された溶接線を示す信号、短絡位置の溶接線始端からの距離と、格納しているライニング槽１１ａの溶接線を含む形状データに基づいて、ライニング槽１１ａの斜視図を画面表示し、表示した斜視図に、前記入力された信号で指定された溶接線を表示するとともに、前記短絡位置を表示した溶接線上に、矢印であるいは色変え表示であるいは光の点滅で明示する。併せて同じ画面上に、漏洩した場所のライニング槽１１ａの底面からの高さ及び壁面の左右いずれかの端部からの距離を数値で表示する。
【００３９】
上述のように、本実施の形態によれば、水の漏洩が発生したら、漏洩発生が警報されるとともに、直ちに漏洩位置が画面表示されるから、敏速に対応策を準備することが可能になる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、位置表示装置１０では、ライニング槽１１ａの斜視図を用いて漏洩位置が表示されるが、漏洩した溶接線が含まれる壁面を、溶接線を含めて平面図で画面表示するようにしてもよい。その場合、その平面図で表示されている壁面がどの壁面（あるいは底面）であるかを明示するとともに、壁面の上下、漏洩した溶接線と当該溶接線上の漏洩位置を表示し、併せて漏洩位置の該壁面下端部からの距離、該壁面左右端部からの距離を数値表示するのが望ましい。
【００４１】
また、上下方向に延びる溶接線に対して漏洩検知センサケーブル４を配置する場合は、漏洩検知センサケーブル外皮１３と漏洩検知センサケーブル心材１４の間にスポンジ状の絶縁材を充填し、漏洩した水をスポンジ状の絶縁材に吸込ませて、電極線１２に水が接触しやすくするのが望ましい。
【００４２】
漏れた水が溝に沿って流れ、複数箇所で導線が短絡する場合が当然考えられるが、一番初めに短絡した箇所が漏洩箇所に最も近いと考えるのが合理的であり、演算手段１８は、最初に算出した漏洩位置を、漏洩位置として出力する。
【００４３】
本実施の形態では、導電性液体として水を例示したが、本発明は、海水、各種水溶液など、導電性液体を貯留する槽であって、部材を接合して形成された槽であれば、水以外の液体であってもその接合部からの漏洩検出に適用可能であることはいうまでもない。部材の接合も、溶接に限らず、ロウ付け、圧着、接着剤による接合等の場合にも適用可能であり、槽を構成する部材も、金属板だけでなく、プラスチックスその他の複合材であってもよい。
【００４４】
さらに、本発明は、貯留槽がコンクリートにライニングされたライニング槽の場合だけでなく、貯留槽の周囲が何らかの理由でアクセス困難な場合、例えば地下深い場所に建設された貯留槽や、周囲が保温材で囲まれている場合などに適用して効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の部分の詳細を示す断面図である。
【図３】センサ集合ユニット内部の接続状態を模式的に示す接続図である。
【図４】漏洩検知センサケーブルの構造を示す斜視図である。
【図５】漏洩検知センサケーブルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  溶接部
２  漏洩検知溝
３ａ  漏洩検知管（埋設管）
３ｂ  漏洩検知管
３ｃ  漏洩検知センサケーブル挿入口
３ｄ  キャップ
４  漏洩検知センサケーブル
５  センサ集合ユニット
６  スイッチ
７  警報器
８  電流計
９  位置入力装置
１０  位置表示装置
１１ａ  ライニング槽
１１ｂ  コンクリート槽
１２  電極線
１３  漏洩検知センサケーブル外皮
１４  漏洩検知センサケーブル心材
１６，１７  電源
１８  演算手段
２０  漏洩検出装置
【図１】
2007010503.tif 000003
【図２】
2007010503.tif 000004
【図３】
2007010503.tif 000005
【図４】
2007010503.tif 000006
【図５】
2007010503.tif 000007