(57)【要約】【課題】水及び油等の液体の種類及び液体の有無を区別して検出し、安全性に優れており、簡易な構成から成り、安価に製造することができる２液漏液センサであって、検出する液体と同一又は近似する屈折率を有するプリズムを用いた２液漏液センサを提供する。【解決手段】光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために２箇所に配設された第１受光部及び第２受光部と、前記第１受光部及び前記第２受光部から第２光ファイバ及び第３光ファイバで誘導された光を受光する第１受光器及び第２受光器を具備した２液漏液センサであって、前記第１受光器及び前記第２受光器での受光の有無又は受光量によって、前記プリズムを浸している漏液の有無及び漏液が所定の液体であるか否かを報知できるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために２箇所に配設された第１受光部及び第２受光部と、前記第１受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する第１受光器と、前記第２受光部から第３光ファイバに誘導された光を受光する第２受光器と、前記第１受光器及び前記第２受光器における受光の有無又は受光量を検出して、前記プリズムを浸している漏液の有無及び漏液が所定の液体であるか否かを判定する受光処理部とを具備し、
前記第１受光部は前記プリズムが所定の液体に浸かっている場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、
前記第２受光部は前記プリズムが漏液に浸かっていない場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に液体又はゼリー状物質と、前記液体又は前記ゼリー状物質が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項２】
前記中空部材に封入された前記液体が水である請求項１に記載の２液漏液センサ。
【請求項３】
前記中空部材に封入された前記液体が油である請求項１に記載の２液漏液センサ。
【請求項４】
発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために３箇所に配設された第１受光部、第２受光部及び第３受光部と、前記第１受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する第１受光器と、前記第２受光部から第３光ファイバに誘導された光を受光する第２受光器と、前記第３受光部から第４光ファイバに誘導された光を受光する第３受光器と、前記第１受光器、前記第２受光器及び前記第３受光器における受光の有無又は受光量を検出して、前記プリズムを浸している漏液の有無及び漏液の種類を判定する受光処理部とを具備し、
前記第１受光部は前記プリズムが浸かっている液体が油である場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、
前記第２受光部は前記プリズムが浸かっている液体が水である場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、
前記第３受光部は前記プリズムが漏液に浸かっていない場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項５】
油を貯蔵するタンク内に侵入する水を検出するための２液漏液センサであって、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、
前記発光部、前記プリズム及び前記受光部はケース内に配設され、前記ケースは前記タンクの底部に配設されるようになっており、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油又は水が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項６】
前記ケースが、前記タンクの蓋部材に取付けられた筒に取付けられており、前記蓋部材によって前記ケースを前記タンクの底部に押圧するようになっている請求項５に記載の２液漏液センサ。
【請求項７】
水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出するための２液漏液センサであって、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材に油又は水が封入され
ており、
前記発光部、前記プリズム及び前記受光部はホルダを介してフロートに取付けられ
前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにした
ことを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項８】
発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を反射する反射鏡と、前記反射鏡によって反射された光を受光するために前記発光部と同一の側に前記発光部に隣接又は近接して配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が所定の液体であるか否かを判定する受光処理部とを具備し、
前記発光部、前記プリズム、前記反射鏡及び前記受光部は、前記プリズムが浸かっている液体が所定の液体であるときに、前記発光部から照射された光が前記受光部に受光されるように配設し、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に液体又はゼリー状物質が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項９】
前記発光部から前記受光部までの距離を短くするために、前記発光部を前記プリズム内に挿入し、前記発光部からの光の広がり及び前記第１光ファイバから漏れる光の弊害を防止するために、前記プリズムの内部に遮蔽板を設けている請求項１乃至８のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項１０】
水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出する２液漏液センサであって、
発光駆動部で駆動され鉛直下向きに光を照射する発光器と、
前記発光器から照射され、ホルダに設けられた透過穴を通った光を反射して水平方向に傾けるために、水平方向に対して４５°傾けて配設された鏡と、
水平方向に傾けられた前記光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面とを有するプリズムと、
前記プリズムの前記出射面から出射した光を反射するための反射鏡と、
前記反射鏡で反射された光を受光するための受光器と、
前記受光器における受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、
前記ホルダに、前記鏡、前記プリズム及び前記反射鏡が取付けられると共に、前記ホルダはフロートに取付けられ、
前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにし、
前記ホルダが上下方向にのみ移動可能で、水平方向には固定されるようにするために前記ホルダは誘導棒に通され、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材に水が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項１１】
水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出する２液漏液センサであって、
発光駆動部で駆動され鉛直下向きに光を照射する発光器と、
前記発光器から照射され、ホルダに設けられた透過穴を通った前記光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、
前記プリズムの前記出射面から出射した光を反射するための反射鏡と、
前記反射鏡で反射された光を受光するための受光器と、
前記受光器における受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、
前記ホルダには前記プリズム及び前記反射鏡が取付けられると共に、前記ホルダは前記フロートに取付けられ、
前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにし、
前記ホルダが上下方向にのみ移動可能で、水平方向には固定されるようにするために前記ホルダは誘導棒に通され、
前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に水が封入されていることを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項１２】
前記タンク内に液体が無く、前記プリズムが空気に接触している場合、前記タンク内に水が有る場合と同様に、前記発光器から照射された光が前記受光器に受光されるようにするために、前記発光器を発光ダイオードにすると共に、前記透過穴の周囲にコーナキューブアレイをケースに密封しない状態で設けるようにした請求項１０又は１１に記載の２液漏液センサ。
【請求項１３】
前記発光器がレーザダイオードである請求項１０又は１１に記載の２液漏液センサ。
【請求項１４】
前記発光器と前記タンクの底面の間の距離が３メートル以内であり、前記発光器が発光ダイオードである請求項１０又は１１に記載の２液漏液センサ。
【請求項１５】
前記反射鏡がステンレス製等の鏡である請求項８乃至１４のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項１６】
前記反射鏡がコーナーキューブを透明又は半透明のケースに密封したものである請求項８乃至１４のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項１７】
前記反射鏡がコーナーキューブアレイを透明又は半透明のケースに密封したものである請求項８乃至１４のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項１８】
前記プリズムの傾斜面の傾斜角を２７°以下にした請求項５乃至１７のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項１９】
前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の直角三角形になるように前記傾斜面を分割した請求項１乃至１８のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項２０】
前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の二等辺三角形になるように前記傾斜面を分割した請求項１乃至１８のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項２１】
前記プリズムの断面形状の複数の二等辺三角形の各頂点から、前記二等辺三角形を二等分するように光の遮蔽板を前記プリズムの内部に設けて、前記プリズムの傾斜面で全反射した光を遮蔽するようにした請求項２０に記載の２液漏液センサ。
【請求項２２】
前記発光器又は前記発光部から照射される光の広がりによる弊害を防止するために、前記プリズムの傾斜面の一部に遮蔽板を設けた請求項１乃至２１のいずれかに記載の２液漏液センサ。
【請求項２３】
透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、
前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＡＢを断面とする面をＸ面、辺ＢＣを断面とする面をＹ面、辺ＡＤを断面とする面をＺ面とし、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、
前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光部を備え、
前記発光部から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、
前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光部に受光されるようになっており、
前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光部に受光されるようになっており、
前記発光部は発光駆動部で駆動された発光器から照射され第１光ファイバによって誘導された光を照射し、
前記受光部で受光された光は第２光ファイバで誘導されて受光器に受光され、
前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定することを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項２４】
透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、
前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＡＢを断面とする面をＸ面、辺ＢＣを断面とする面をＹ面、辺ＡＤを断面とする面をＺ面とし、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、
前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光駆動部で駆動される発光器を備え、
前記発光器から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、
前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光器に受光されるようになっており、
前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光器に受光されるようになっており、
前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定することを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項２５】
透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、
前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、
前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており
前記プリズムの前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光部を備え、
前記発光部から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、
前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光部に受光されるようになっており、
前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光部に受光されるようになっており、
前記発光部は、発光駆動部で駆動された発光器から照射され第１光ファイバによって誘導された光を照射し、
前記受光部で受光された光は、第２光ファイバで誘導されて受光器に受光され、
前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定することを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項２６】
透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、
前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、
前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、
前記プリズムの前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光駆動部で駆動される発光器を備え、
前記発光器から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、
前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光器に受光されるようになっており、
前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光器に受光されるようになっており、
前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定することを特徴とする２液漏液センサ。
【請求項２７】
傾斜面を有する透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に封入された液体又はゼリー状物質と、前記液体又は前記ゼリー状物質を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成されるプリズムであって、前記栓と前記液体又は前記ゼリー状物質の間に空気又は真空の空隙部が設けてあることを特徴とする２液漏液センサ用プリズム。
【請求項２８】
前記傾斜面の傾斜角を２７°以下にした請求項２７に記載の２液漏液センサ用プリズム。
【請求項２９】
前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の直角三角形になるように前記傾斜面が分割されている請求項２７又は２８に記載の２液漏液センサ用プリズム。
【請求項３０】
前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の二等辺三角形になるように前記傾斜面が分割されている請求項２７又は２８に記載の２液漏液センサ用プリズム。
【請求項３１】
前記プリズムの断面形状の複数の二等辺三角形の各頂点から、前記二等辺三角形を二等分するように光の遮蔽板を前記プリズムの内部に設けて、前記プリズムの傾斜面で全反射した光を遮蔽するようにした請求項３０に記載の２液漏液センサ用プリズム。
【請求項３２】
光の広がりによる弊害を防止するために、前記プリズムの傾斜面の一部に遮蔽板が設けられている請求項２７乃至３１のいずれかに記載の２液漏液センサ用プリズム。
【請求項３３】
透明又は半透明の中空部材と、前記中空部材内に封入された液体と、前記液体を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成され、前記栓と前記液体の間に空気又は真空の空隙部を設けるようにした２液漏液センサ用プリズムであって、
前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＢＣを断面とする面に反射鏡が配設されていることを特徴とする２液漏液センサ用プリズム。
【請求項３４】
透明又は半透明の中空部材と、前記中空部材内に封入された液体と、前記液体を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成され、前記栓と前記液体の間に空気又は真空の空隙部を設けるようにした２液漏液センサ用プリズムであって、
前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、前記Ｙ面に反射鏡が配設されていることを特徴とする２液漏液センサ用プリズム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水及び油等の液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサ及びそのためのプリズムに関し、特にプリズムと検出する液体との境界面における光の屈折率の違いによって漏液の種類を区別する２漏液センサ及びそのためのプリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来工場等の設備では、配管により液体を供給している。配管には多くの箇所に接続用の継手が設けられているため、継手から液体が漏液する場合が多い。液体の種類によっては、漏液の監視を人間が常時行わなければならなかったが、漏液を自動的に検出して報知する漏液センサが開発されている。漏液を監視するための従来用いられてきた漏液センサには、光学式の漏液センサ、磁気センサを用いた漏液センサ、導通式の漏液センサ及び静電容量式の漏液センサがある。
【０００３】
例えば特開２００５−１４０６３５号公報（特許文献１）には、図２５及び図２６に示すような光学式の漏液センサ２００が開示されている。この漏液センサ２００には、透明合成樹脂材製の円形状のケース体２０２に、底面ほぼ中央部に下方へ突出する三角柱状のプリズム２０１が形成されている。プリズム２０１を介して異なる方向から発受光できるフォトインタラプタ２０６を使用した２対の一体型発光素子２０７Ａ、２０７Ｂ及び受光素子２０８Ａ、２０８Ｂが、ケース体２０２に素子収納凹部２０３及び支持台２０４に支持されるように設けられた基板２０５に取付けられている。ケース体１０２の外周部２０２ａにはコード挿入孔が設けられ、ケース体２０２の開口部２０２ｂは蓋体２１１で覆われている。
【０００４】
漏液センサ２００は底面２１２に、ボルト固定、溶接固定或いは接着固定された取付板２１３に取付部２１０の取付孔２０９に着脱可能な取付片２１４を介して取付けられ、プリズム２０１の下端部が床面２１２近傍に位置するようにセットされる。
【０００５】
この状態で発光素子２０７Ａ、２０７Ｂからの照射光Ｘ、Ｙは、図２６に示すようにそれぞれプリズム２０１によってコの字状に反射して受光素子２０８Ａ、２０８Ｂに受光される。
【０００６】
漏液が生じた場合にはプリズム２０１が漏液に浸り、プリズムとして機能しなくなるため、発光素子２０７Ａ、２０７Ｂからの照射光Ｘ、Ｙが受光素子２０８Ａ、２０８Ｂで受光されなくなるか若しくは減衰することで、漏液を検出することができる。
【０００７】
また、ガソリン、石油等の油を貯蔵したタンク内に水が浸入した場合に警報する装置として、図２７に示されるような磁気センサを用いた磁気式漏液センサ３１０が知られている。この磁気式漏液センサ３１０は、磁石３１１が取付けられたドーナツ状のフロート３１２と、磁石３１１によって形成される磁場を検知する磁気センサ３１３と、磁気センサ３１３を内臓すると共に、フロート３１２の昇降ガイド棒の機能を有する円柱状のガイド部材３１４とで構成されている。そして、ガイド部材３１４内の磁気センサ３１３を、油３０２が貯蔵されるタンク３０１の底部に配設すると共に、磁石３１１を取付けたフロート３１２の比重を油３０２の比重より大きくし、且つ水の比重より小さくする。
【０００８】
これによって、タンク３０１内に水が浸入していない場合は、磁石３１１を取付けたフロート３１２は油３０２に沈み、タンク３０１の底部に位置することになり、磁気センサ３１３によって磁石３１１による磁場が検出される。一方、タンク３０１に水が浸入すると、水は油より比重が大きいためタンク底部に水が溜まり、磁石３１１を取付けたフロート３１２は水に浮いて上昇する。このため、磁気センサ３１３によって検出される磁場が小さくなるか若しくは磁場が検出されなくなり、タンク３０１内に水が浸入したことを検出して報知できる。
【特許文献１】特開２００５−１４０６３５号公報
【特許文献２】特開２００１−７４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献１に記載の光学式漏液センサや、導通式の漏液センサ及び静電容量式の漏液センサはいずれも漏液の有無のみを検出するものであり、水や油等の漏液の種類を区別して検出するものではない。特にガソリンスタンドや食品プラントにおいて、ガソリンや石油等の油を貯蔵するタンク内に侵入した水の検出や、水を貯蔵するタンク内に侵入した油を検出するために、水と油等の液体の種類を区別して漏液を検出することができる２液漏液センサの出現が強く望まれている。
【００１０】
上述の光学式漏液センサはプリズムを用いているが、液体の種類を区別する際に、プリズムが検出する液体と同一又は近似する屈折率を有していると便利である。しかし、従来の透明又は半透明の物質のみから製造されるプリズムでは、プリズムの屈折率を検出する液体と同一又は近似する屈折率とするのは困難である。
【００１１】
また、上述の磁気センサを用いた磁気式漏液センサは、ガイド部材内に電気系統を設置する必要があるため、防爆の必要性がある。そのため、漏液との接触の恐れのある部分には電気系統を設置しなくても良い、より安全で簡易な構成から成り、且つ安価に製造することができる２液漏液センサの出現が望まれている。
【００１２】
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、水及び油等の液体の種類及び液体の有無を区別して検出し、安全性に優れており、簡易な構成から成り、安価に製造することができる２液漏液センサ及びそのためのプリズムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために２箇所に配設された第１受光部及び第２受光部と、前記第１受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する第１受光器と、前記第２受光部から第３光ファイバに誘導された光を受光する第２受光器と、前記第１受光器及び前記第２受光器における受光の有無又は受光量を検出して、前記プリズムを浸している漏液の有無及び漏液が所定の液体であるか否かを判定する受光処理部とを具備し、前記第１受光部は前記プリズムが所定の液体に浸かっている場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、前記第２受光部は前記プリズムが漏液に浸かっていない場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に液体又はゼリー状物質と、前記液体又は前記ゼリー状の物質が封入されている２液漏液センサによって、或いは前記中空部材に封入された前記液体が水であることによって、前記中空部材に封入された前記液体が油であることによって達成される。
【００１４】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために３箇所に配設された第１受光部、第２受光部及び第３受光部と、前記第１受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する第１受光器と、前記第２受光部から第３光ファイバに誘導された光を受光する第２受光器と、前記第３受光部から第４光ファイバに誘導された光を受光する第３受光器と、前記第１受光器、前記第２受光器及び前記第３受光器における受光の有無又は受光量を検出して、前記プリズムを浸している漏液の有無及び漏液の種類を判定する受光処理部とを具備し、前記第１受光部は前記プリズムが浸かっている液体が油である場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、前記第２受光部は前記プリズムが浸かっている液体が水である場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、前記第３受光部は前記プリズムが漏液に浸かっていない場合に前記プリズムから出射する光を受光するように配設され、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されている２液漏液センサによって達成される。
【００１５】
本発明は油を貯蔵するタンク内に侵入する水を検出するための２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面とを有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、前記発光部、前記プリズム及び前記受光部はケース内に配設され、前記ケースは前記タンクの底部に配設されるようになっており、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油又は水が封入されている２液漏液センサによって、或いは前記ケースが、前記タンクの蓋部材に取付けられた筒に取付けられており、前記蓋部材によって前記ケースを前記タンクの底部に押圧するようになっていることによって達成される。
【００１６】
本発明は水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出するための２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を受光するために配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材に油又は水が封入されており、前記発光部、前記プリズム及び前記受光部はホルダを介してフロートに取付けられ、前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにした２液漏液センサによって達成される。
【００１７】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され光を照射する発光器と、前記光を発光部まで誘導する第１光ファイバと、前記発光部からの光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記出射面から出射した光を反射する反射鏡と、前記反射鏡によって反射された光を受光するために前記発光部と同一の側に前記発光部に隣接又は近接して配設された受光部と、前記受光部から第２光ファイバに誘導された光を受光する受光器と、前記受光器での受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が所定の液体であるか否かを判定する受光処理部とを具備し、前記発光部、前記プリズム、前記反射鏡及び前記受光部は、前記プリズムが浸かっている液体が所定の液体であるときに、前記発光部から照射された光が前記受光部に受光されるように配設し、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に液体又はゼリー状物質が封入されている２液漏液センサによって達成される。
【００１８】
本発明の上記目的は、前記発光部から前記受光部までの距離を短くするために、前記発光部を前記プリズム内に挿入し、前記発光部からの光の広がり及び前記第１光ファイバから漏れる光の弊害を防止するために、前記プリズムの内部に遮蔽板を設けていることによって、より効果的に達成される。
【００１９】
本発明は水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出する２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され鉛直下向きに光を照射する発光器と、前記発光器から照射され、ホルダに設けられた透過穴を通った光を反射して水平方向に傾けるために、水平方向に対して４５°傾けて配設された鏡と、水平方向に傾けられた前記光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面とを有するプリズムと、前記プリズムの前記出射面から出射した光を反射するための反射鏡と、前記反射鏡で反射された光を受光するための受光器と、前記受光器における受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、前記ホルダに、前記鏡、前記プリズム及び前記反射鏡が取付けられると共に、前記ホルダはフロートに取付けられ、前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにし、前記ホルダが上下方向にのみ移動可能で、水平方向には固定されるようにするために前記ホルダは誘導棒に通され、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材に水が封入されている２液漏液センサによって達成される。
【００２０】
本発明は水を貯蔵するタンク内に侵入する油を検出する２液漏液センサに関し、発光駆動部で駆動され鉛直下向きに光を照射する発光器と、前記発光器から照射され、ホルダに設けられた透過穴を通った前記光が入射する入射面及び前記入射面から入射した光が出射する出射面を有するプリズムと、前記プリズムの前記出射面から出射した光を反射するための反射鏡と、前記反射鏡で反射された光を受光するための受光器と、前記受光器における受光の有無又は受光量によって前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する受光処理部とを具備し、前記ホルダには前記プリズム及び前記反射鏡が取付けられると共に、前記ホルダは前記フロートに取付けられ、前記フロートは前記タンクに油が侵入したとき前記プリズムが前記油に浸かるようにし、前記ホルダが上下方向にのみ移動可能で、水平方向には固定されるようにするために前記ホルダは誘導棒に通され、前記プリズムは透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に水が封入されている２液漏液センサによって達成される。
【００２１】
本発明の上記目的は、前記タンク内に液体が無く、前記プリズムが空気に接触している場合、前記タンク内に水が有る場合と同様に、前記発光器から照射された光が前記受光器に受光されるようにするために、前記発光器を発光ダイオードにすると共に、前記透過穴の周囲にコーナーキューブアレイをケースに密封しない状態で設けるようにしたことによって、或いは前記発光器がレーザダイオードであることによって、或いは前記発光器と前記タンクの底面の間の距離が３メートル以内であり、前記発光器が発光ダイオードであることによって、或いは前記反射鏡がステンレス製等の鏡であることによって、或いは前記反射鏡がコーナーキューブを透明又は半透明のケースに密封したものであることによって、或いは前記反射鏡がコーナーキューブアレイを透明又は半透明のケースに密封したものであることによって、より効果的に達成される。
【００２２】
また、本発明の上記目的は、前記プリズムの傾斜面の傾斜角を２７°以下にしたことによって、或いは前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の直角三角形になるように前記傾斜面を分割したことによって、或いは前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の二等辺三角形になるように前記傾斜面を分割したことによって、或いは前記プリズムの断面形状の複数の二等辺三角形の各頂点から、前記二等辺三角形を二等分するように光の遮蔽板を前記プリズムの内部に設けて、前記プリズムの傾斜面で全反射した光を遮蔽するようにしたことによって、或いは前記発光器又は前記発光部から照射される光の広がりによる弊害を防止するために、前記プリズムの傾斜面の一部に遮蔽板を設けたことによって、より効果的に達成される。
【００２３】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＡＢを断面とする面をＸ面、辺ＢＣを断面とする面をＹ面、辺ＡＤを断面とする面をＺ面とし、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光部を備え、前記発光部から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光部に受光されるようになっており、前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光部に受光されるようになっており、前記発光部は発光駆動部で駆動された発光器から照射され第１光ファイバによって誘導された光を照射し、前記受光部で受光された光は第２光ファイバで誘導されて受光器に受光され、前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する２液漏液センサによって達成される。
【００２４】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＡＢを断面とする面をＸ面、辺ＢＣを断面とする面をＹ面、辺ＡＤを断面とする面をＺ面とし、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光駆動部で駆動される発光器を備え、前記発光器から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光器に受光されるようになっており、前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光器に受光されるようになっており、前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する２液漏液センサによって達成される。
【００２５】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており前記プリズムの前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光部を備え、前記発光部から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光部に受光されるようになっており、前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光部に受光されるようになっており、前記発光部は、発光駆動部で駆動された発光器から照射され第１光ファイバによって誘導された光を照射し、前記受光部で受光された光は、第２光ファイバで誘導されて受光器に受光され、前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する２液漏液センサによって達成される。
【００２６】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに関し、透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に油が封入されたプリズムであって、前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、前記Ｙ面にはステンレス製等の鏡である反射鏡が配設されており、前記プリズムの前記Ｚ面に垂直に入射する光を照射する発光駆動部で駆動される発光器を備え、前記発光器から照射された光は前記Ｚ面に入射した後、前記Ｘ面又は前記Ｙ面のいずれかに入射し、前記Ｘ面に入射した光は前記Ｘ面で全反射されるか透過され、全反射された前記光は前記Ｙ面で反射されて、前記Ｚ面の法線方向に出射して受光器に受光されるようになっており、前記Ｙ面に入射した光は前記Ｙ面で反射され、反射された前記光は前記Ｘ面で全反射されるか透過されて、全反射された前記光は前記Ｚ面の法線方向に出射して前記受光器に受光されるようになっており、前記受光器での受光の有無又は受光量によって、受光処理部は前記プリズムが浸かっている液体が油であるか水であるかを判定する２液漏液センサによって達成される。
【００２７】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに用いるプリズムに関し、傾斜面を有する透明又は半透明の中空部材で成り、前記中空部材内に封入された液体又はゼリー状物質と、前記液体又は前記ゼリー状物質を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成されるプリズムであって、前記栓と前記液体又は前記ゼリー状物質の間に空気又は真空の空隙部が設けてあることによって、或いは前記傾斜面の傾斜角を２７°以下にしたことによって、或いは前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の直角三角形になるように前記傾斜面が分割されていることによって、或いは前記プリズムの断面の傾斜面側の形状が複数の二等辺三角形になるように前記傾斜面が分割されていることによって、或いは前記プリズムの断面形状の複数の二等辺三角形の各頂点から、前記二等辺三角形を二等分するように光の遮蔽板を前記プリズムの内部に設けて、前記プリズムの傾斜面で全反射した光を遮蔽するようにしたことによって、或いは光の広がりによる弊害を防止するために、前記プリズムの傾斜面の一部に遮蔽板が設けられていることによって達成される。
【００２８】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに用いるプリズムに関し、透明又は半透明の中空部材と、前記中空部材内に封入された液体と、前記液体を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成され、前記栓と前記液体の間に空気又は真空の空隙部を設けるようにした２液漏液センサ用プリズムであって、前記プリズムの断面形状は四角形ＡＢＣＤになっており、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ａが７０°乃至７５°、∠Ｂが９０°であり、前記プリズムの辺ＢＣを断面とする面に反射鏡が配設されていることによって達成される。
【００２９】
本発明は液体の種類を区別して漏液を検出する２液漏液センサに用いるプリズムに関し、透明又は半透明の中空部材と、前記中空部材内に封入された液体と、前記液体を注入する注入口と、前記注入口の栓とによって構成され、前記栓と前記液体の間に空気又は真空の空隙部を設けるようにした２液漏液センサ用プリズムであって、前記プリズムは、光が法線方向から入射してくるようにしたＺ面と、前記Ｚ面に対して７０°乃至７５°傾いて複数に分割されたＸ面と、前記Ｘ面に隣り合い前記Ｘ面に９０°傾いた複数に分割されたＹ面とを有し、前記Ｙ面に反射鏡が配設されていることによって達成される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る２液漏液センサによれば、プリズムと検出する液体との境界面における光の屈折率の違いに基づいて漏液を検出するようになっているので、簡易な構成の装置によって、水及び油等の液体の種類及び液体の有無を確実に区別して検出することができる。
【００３１】
また、本発明に係る２液漏液センサは、光ファイバで光を誘導することによって或いはレーザダイオードを利用することによって、漏液との接触の恐れが無い位置に電気系統を設置できるので、防爆の必要性もなく安全性に優れており、簡易な構成から成り、安価に製造することが可能である。
【００３２】
更に、本発明では、検出する液体と同一又は近似する屈折率を有するプリズムを用いているので、プリズムを略直進する光の検出を行えば良く、構成をより簡易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る２液漏液センサでは、発光ダイオード等の発光器から所定の屈折率を有するプリズムに光を照射し、プリズムに照射した光を受光器により受光するという構成になっており、プリズムが漏液に浸かっているか否か及びプリズムを浸している漏液の種類による光の屈折率の変化を利用して、漏液の有無及び漏液の種類を検知するようになっている。プリズムとして、中空の透明（又は半透明）容器に液体又はゼリー状の透明（又は半透明）物質を封入したものを用いており、検出する液体と同一又は近似する屈折率を有する物質を封入したプリズムを用いている。また、本発明の構成は簡易であり、光ファイバによって光を誘導することによって或いはレーザダイオードを利用することによって、電気系統を漏液と接触する恐れの無い場所に設置することができ、防爆の必要性もなく安全性に優れた漏液センサとなっている。
【００３４】
先ず、本発明に係る２液漏液センサの基本原理を、図１を参照して説明する。
【００３５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、２液漏液センサの基本構成は、指向性のある光２を照射する発光部１と、発光部１からの光２が入射する垂直面の入射面３Ａ及び光が出射する傾斜角θの出射面３Ｂを有する屈折率ｎのプリズム３と、プリズム３からの出射光を受光するために直交して配置された２つの受光部４Ａ及び受光部４Ｂとから成る。例えば、プリズム３が、プリズム３と略同じ屈折率ｎを有する液体５に浸かっている場合、図１（ａ）に示されるように、光２はプリズム３の入射面３Ａ及び出射面３Ｂを略直進し、出射面３Ｂからの出射光２Ａが受光部４Ａで受光される。一方、プリズム３が、プリズム３と異なる屈折率を有する液体６に浸かっている場合、図１（ｂ）に示されるように、光２はプリズム３の出射面３Ｂで屈折され、出射面３Ｂからの出射光２Ｂが受光部４Ａからずれ、受光部４Ａの受光量が著しく減少する。また、プリズム３が液体に浸かっていない場合、プリズム３は空気と接触しており、光２はプリズム３の出射面３Ｂで全反射し、その全反射光２Ｃが受光部４Ｂで受光される。プリズム３が空気と接触している際に、光２が全反射するための条件は、下記数１で与えられる。
【００３６】
【数１】
2009014660.tif 000003
ただし、θはプリズム３の出射面３Ｂの傾斜角であり、ｎはプリズム３の屈折
率である。
本発明に係る２液漏液センサでは、数１で与えられる条件を満たすプリズムを使用する。このようにして、受光部４Ａ及び受光部４Ｂでの受光の有無又は受光量を測定することによって、プリズム３を浸している液体の種類及び液体の有無を区別して検出することができる。
【００３７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図２は本発明に係る２液漏液センサ１０の斜視図であり、光ファイバを用いて発受光する例である。また、図３はブロック構成図である。発光駆動部１１で駆動される発光器１２から照射された光は光ファイバ１３を誘導され、その先端の発光部１３Ａからプリズム２０に照射される。発光部１３Ａから照射された光は、光がプリズム２０の出射面２０Ｂをほぼ直進した場合は、光ファイバ１４の先端の受光部１４Ａで受光され、光ファイバ１４を誘導されて受光器１５で光電変換され、受光量に応じた電気信号が検出処理部３０に入力される。また、発光部１３Ａからの光がプリズム２０の出射面２０Ｂで全反射した場合は、光ファイバ１６の先端の受光部１６Ａで受光され、光ファイバ１６で誘導されて受光器１７で光電変換され、受光量に応じた電気信号が検出処理部３０に入力される。
【００３９】
本実施形態のプリズム２０は、透明又は半透明の中空の矩形台形状の容器２１と、容器２１に封入された屈折率ｎ１の液体２４と、液体２４を注入する注入部材２２と、液体２４が漏れないようにするための栓２３とから成り、プリズム２０は外側のケース２６に収納されている。そして、光ファイバの発光部１３Ａ、光ファイバ１４及び１６の受光部１４Ａ及び１６Ａはケース２６に固定されている。
なお、図２では注入部材２２を長い柱状にしているが、長さは任意である。また、発光部１３Ａはプリズム２０の入射面２０Ａと離れているが、プリズム２０内に存在していても良い。
図４に示されるように、プリズム２０の容器２１の内部には、温度等による液体２４の膨張及び収縮を緩和するための空隙部２７が、液体２４の上面と栓２３の間に設けられている。これにより、温度変化に対応することができる。空隙部２７は空気若しくはガスで満たされているか、又は真空である。
【００４０】
検出処理部３０は受光処理部３１及び警報部３２で構成されており、受光処理部３１において受光器１５及び１７からの受光量に対応した電気信号が処理され、各受光器１５及び１７での受光の有無及び受光量に応じて漏液の有無及び漏液の種類が判定される。受光処理部３１での判定結果は、警報部３２に入力され、警報部３２は、例えば警報音を発することによって、或いは警告灯３２Ａ〜３２Ｃを点灯又は点滅させることによって行われる。本実施形態では、発光部１３Ａから照射された光１０Ａがプリズム２０の出射面２０Ｂをほぼ直進したときに受光部１４Ａで受光されると共に、光１０Ａがプリズム２０の出射面２０Ｂで全反射したときに受光部１６Ａで受光されるように、ケース２６に発光部１３Ａ、受光部１４Ａ及び１６Ａが配設されている。
【００４１】
プリズム２０が液体２４と同一の屈折率ｎ１を有する液体２８に浸かっている場合の、プリズム２０と液体２８の境界での光の進路の様子を、図５に示して説明する。プリズム２０中の液体２４を進む光１０Ａは、屈折率ｎ２の容器２１に入射すると屈折され光１０Ｂとなる。光１０Ｂが容器２１からプリズム２０の外側の液体２８に入射すると、光１０Ｂは屈折率ｎ１を有する液体２８で更に屈折され光１０Ｃとなる。容器２１が有ることによって、光１０Ａの進路は直進からずれるが、このずれを小さくするためには、容器２１を薄くすれば良い。このように、容器２１に漏液を検出する対象液の屈折率と同一又は近似する屈折率を有する液体２４を封入することによって、プリズム２０全体の屈折率を漏液対象液の屈折率と同一又は近似させることによって、ほぼ直進する光を検出することができる。
なお、プリズム２０の容器２１に封入する物質は液体に限らず、漏液対象液の屈折率と同一又は近似する屈折率を有する透明又は半透明のゼリー状の物質を封入しても良い。
【００４２】
本実施形態では、プリズム２０が上記数１の条件を満たしており、図５に示すような漏液２８が無い場合には光１０Ａが受光部１６Ａで受光され、受光部１４Ａでは受光されない。また、図５に示すように屈折率ｎ１の漏液２８が存在すると光１０Ａはほぼ直進し、その出射光１０Ｃが受光部１４Ａで受光され、受光部１６Ａでは受光されない。そして、液体２４の屈折率ｎ１と異なる屈折率ｎ３の漏液が存在すると、プリズム２０からの出射光は図３の１０Ｃのようになり、光は受光部１４Ａでは受光されなくなる又は受光量が著しく減少する。この場合も、受光部１６Ａでは受光されない。従って、受光処理部３１は、受光部１６Ａ（受光器１７）及び受光部１４Ａ（受光器１５）での受光の有無及び受光量を検出することによって、プリズム２０を浸している液体の有無及び液体の種類を区別して検出することができる。受光処理部３１の処理結果に従い、警報部３２は漏液なしの場合はＬＥＤ３２Ａを点灯し、漏液が有って液体２４と同一の屈折率ｎ１の液体（例えば油）についてはＬＥＤ３２Ｂを点灯若しくは点滅させ、漏液が有って液体２４と異なる屈折率ｎ３の液体（例えば水）についてはＬＥＤ３２Ｃを点灯若しくは点滅させる。
【００４３】
上記実施形態では２つの受光部１４Ａ（受光器１５）及び受光部１６Ａ（受光器１７）で２液の漏液を検出するようにしているが、図６に示すようにさらに受光部１８Ａ及び受光器１９を設けた構成とすることもできる。例えば、プリズム２０が油に浸かっている場合、つまり油が漏液した場合、出射面２０Ｂから出射する光１０Ｂはほぼ直進して、受光部１４Ａで受光される。プリズム２０の出射面２０Ｂの傾斜角を４５°とすると、発光部１３Ａから照射された光１０Ａは出射面２０Ｂに入射角４５°で入射し、光１０Ｂの屈折角はθＡ＝４５°になる。一方、水が漏液した場合には、出射面２０Ｂから出射する光１０Ｃの屈折角θＢは、油の屈折率を１．５、水の屈折率を１．３３とすると、スネルの法則より下記数２の関係が成り立つ。
【００４４】
【数２】
2009014660.tif 000004
数２より、θＢ＝５２．８９°で、θB−θA＝７．８９°となる。従って、光１０Ｃは、光１０Ｂから略８°だけ傾いた方向に進む。この方向に受光部１８Ａを配設すると、プリズム２０が水に浸かっている場合の出射光１０Ｃが、受光部１８Ａで受光され、光ファイバ１８を誘導されて受光器１９で検出される。また、プリズム２０の屈折率がｎ＝１．５で、傾斜角がθ＝４５°であることから、前記数１の条件を満たすので、漏液が無くプリズム２０が空気と接触している場合、光１０Ａはプリズム２０の出射面２０Ｂで全反射する。このような構成とすることにより、受光部１４Ａ、１８Ａ及び１６Ａのいずれかで受光された光は、それぞれ光ファイバ１４、１８及び１６で誘導されて、受光器１５、１９及び１７で受光される。受光処理部３１で受光器１５、１９及び１７のいずれかで受光したかによって、油の漏液、水の漏液を区別すると共に、漏液が無いことを確実に判定でき、その判定結果に応じて警報部３２から警報を発する。
【００４５】
なお、発光部１３Ａ及び受光部１６Ａは、プリズム２０内に存在していても良い。
【００４６】
ところで、ガソリンや石油等の油を貯蔵したタンク内に侵入する水を検出するためには、水の比重が油より大きいので、プリズムをタンクの底部に配設する必要がある。図７は、プリズム２０を取付けたケース４１をタンク４０の底部に配設するために、タンク４０上部に蓋部材４２を配設すると共に、蓋部材４２及びケース４１を結合した筒４３を用いた場合の２液漏液センサ（第３実施形態）の構成図である。タンク４０内には油４４が貯蔵されており、プリズム２０内には油４４と同一又は近似する屈折率を有する液体２４が注入されており、ケース４１には光ファイバ４５を経て発光部４５Ａが取付けられていると共に、光ファイバ４６の受光部４６Ａが取付けられている。また、本実施形態では、水の漏液（侵入）のみを検出できれば良いので、受光部は一箇所のみに設置されている。
【００４７】
このような構成において、光ファイバ４５によって誘導された光４７は発光部４５Ａからプリズム２０に照射され、出射面２０Ｂから出射する。タンク４０に貯蔵された油４４に水が浸入していない場合、光４７はほぼ直進して受光部４６Ａで受光される。そして、タンク４０に貯蔵された油４４に水が浸入すると、入射光４７がプリズム２０の出射面２０Ｂで屈折されるため、光４７は受光部４６Ａで受光されなくなるか或いは受光量が著しく減少する。よって、タンク４０内に侵入した水を検出することができる。
【００４８】
なお、タンク４０内の油４４に水が浸入しているか否かだけでなく、タンク４０内の油４４の有無も検出する必要がある場合には、図３に示されるように受光部を２箇所に設ける必要がある。また、図７ではプリズム２０及びケース４１をタンク４０の底部に配設するために、蓋部材４２及び筒４３でケース４１を押さえているが、蓋部材４２を用いずにケース４１及び筒４３のいずれかを重くするか又は錘を付けることによって、プリズム２０及びケース４１を沈めるようにしても良い。図７ではタンク４０の中央底面にプリズム２０及びケース４１を配設しているが、底面であれば任意で良い。更に、発光部４５Ａはプリズム２０内に存在していても良い。
【００４９】
一方、水を貯蔵したタンク内に侵入する油を検出するためには、油の比重が水より軽いため、プリズムを水面に浮かせる必要がある。図８はこのための２液漏液センサ（第４実施形態）の漏液検出部を示しており、水面にプリズム２０を浮かせるために、ドーナツ状のフロート５０の内面にホルダ５１を架設し、ホルダ５１上にプリズム２０を取付けている。また、ホルダ５１の両端部、つまりプリズム２０を挟んだ位置には２枚の保持板５２及び５３が垂設されており、保持板５２には光ファイバ５４の発光部５４Ａが固定され、保持板５３には光ファイバ５５の受光部５５Ａが固定されている。
【００５０】
本実施形態の２液漏液センサで油を検出できるようにするために、タンク内に油が侵入したときにプリズム２０が油に浸かるように、フロートを選択する必要がある。
【００５１】
このような構成において、図８に示す漏液検出部はタンク内の水中若しくは水に浮上しており、光ファイバ５４で誘導された光５６は発光部５４Ａからプリズム２０に照射されるが、プリズム２０がタンク内の水に浸かっている場合、光５６はプリズム２０の出射面２０Ｂで屈折し、受光部５５Ａでは受光されなくなるか或いは受光量が著しく減少する。これにより、漏液検出部が水中若しくは水に浮上していることを検出することができる。そして、タンク内に油が侵入し、水の上に油の膜若しくは層ができると、プリズム２０は油に浸かるため、光５６はほぼ直進し、受光部５５Ａで受光されるようになる。このように、受光の有無及び受光量によって、プリズム２０が油に浸かっているか否かを判定し、その判定結果に応じて警報を発する。
【００５２】
なお、タンク内への油の侵入と同時に、タンク内の水の有無を検出する必要がある場合又はタンク内の液体の有無を検出する必要がある場合には、図３又は図６に示されるように、複数の受光部を配設する必要がある。
【００５３】
また、本発明は、図９に示すように反射鏡６０を用いることによって、発光部６１Ａと受光部６２Ａを共にプリズム２０の入射面２０Ａ側に配設するようにすることができる。即ち、タンク６３内に貯蔵されている液体６４内に２液漏液センサの漏液検出部が配設されており、発光器からの光を誘導する光ファイバ６１の発光部６１Ａ及び受光器へ光を誘導する光ファイバ６２の受光部６２Ａが共にＬ字状のホルダ６５の平行部に近接して取付けられ、ホルダ６５の垂直部にプリズム２０が配設されている。プリズム２０の出射面２０Ｂから出射した光６６Ａを受光部６２Ａの向に反射するために、ホルダ６５の下端部に反射鏡６０が取付けられている。反射鏡６０にはステンレス製又はアルミ製等の鏡面板を用いるか、プリズム２０から反射鏡６０までの距離が大きいときは、コーナーキューブ又はコーナーキューブアレイ（リフレックスリフレクタ）を液に接触しないように透明の容器に入れたものを用いる。また、ホルダ６５は上下動する支持棒６７で支持され、支持棒６７の上下動によって漏液検出部を任意の位置に設置することができる。
【００５４】
このような構成において、プリズム２０が浸かっている液体６４とプリズム２０に注入されている液体が共に油である場合、光ファイバ６１で誘導されて発光部６１Ａから照射された光６６Ａは、プリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂをほぼ直進し、下方の反射鏡６０で反射される。反射鏡６０で反射された反射光６６Ｂは、プリズム２０の出射面２０Ｂ及び入射面２０Ａをほぼ直進し、発光部６１Ａに近接するように配設された受光部６２Ａで受光される。
【００５５】
そして、プリズム２０が浸かっている液体６４が水である場合、水の屈折率はプリズム２０の屈折率と異なるため、発光部６１Ａから照射された光６６Ａはプリズム２０の出射面２０Ｂで屈折し、屈折した光は反射鏡６０で傾斜して反射されるため、光は受光部６２Ａでは受光されない。このように、反射鏡６０が鏡面板であると、反射された光は異なる方向を向くため受光部６２Ａには受光されなくなるが、反射鏡６０がコーナーキューブ又はコーナーキューブアレイであると、光が入射してきた方向に反射されるため、反射光６６Ｂが受光部６２Ａで受光されてしまう。従って、反射鏡６０がコーナーキューブ又はコーナーキューブアレイである場合は、プリズム２０で屈折した光が反射鏡６０に到達しないように、プリズム２０から反射鏡６０までの距離を十分大きくする必要がある。
【００５６】
このようにして、受光部６２Ａの受光量に応じて、プリズム２０が浸かっている液体が油であるか水であるかを区別して検出することができる。
なお、反射鏡６０を用いた本実施形態は、油が貯蔵されたタンクに侵入する水を検出するための図７に示される第３実施形態や、水を貯蔵されたタンク内に侵入する油を検出するための図８に示される第４実施形態に適用することができる。また、検出する液体は油及び水に限定されるものでは無く、検出する液体と同じ屈折率を有する液体又はゼリー状の物質をプリズム２０内に封入することによって、任意の液体の有無を検出できるようにすることができる。更に、発光部６１Ａ及び受光部６２Ａはプリズム２０に入っていても良い。
【００５７】
上述した第１〜第５実施形態では、いずれも電気系統を液体に接触しない位置に設置するために、発受光用の光を光ファイバで誘導しているが、図１０に示すように光ファイバを用いないで発光器としてレーザダイオードを用いた直接発受光式の構成にすることもできる。
【００５８】
本実施形態ではタンク７０に水７１が貯蔵されており、水７１に侵入するガソリン等の油を検出するための２液漏液センサの漏液検出部８０はドーナツ状のフロート８１を具備しており、フロート８１の上部内壁面間に架設されたホルダ８２には穴８２Ａが開けられ、穴８２Ａにガイド棒７２が係合されており、ガイド棒７２に沿って漏液検出部８０が自在に上下動すると共に、水７１に浮上している。漏液検出部８０はガイド棒７２によって上下方向の移動のみが可能であり、水平方向には移動しない。ホルダ８２には光を透過させる透過穴８２Ｂが開けられ、ホルダ８２の下面側には前述したプリズム２０が配設されると共に、ホルダ８２の下面側でプリズム２０の両側に、透明又は半透明材料からなる直方体状のケース８３及び８４が配設され、ケース８３の内面側にはコーナーキューブアレイの反射鏡８５が設置され、ケース８４内には４５°に傾斜した鏡８６が設置されている。
【００５９】
また、タンク７０の外側にはＬ字状の支柱７４が地上７３に設置されており、支柱７４の先端部に２液漏液センサの駆動制御部９０が設けられている。駆動制御部９０はＬ字状板の基台９１を具備しており、基台９１上に検出処理部９２が設けられ、基台９１の垂直部には受光器９３が取付けられ、基台９１の裏面中央部には発光器９６が取付けられると共に、Ｌ字状の透明材又は半透明材で成る支持部材９４が取付けられており、支持部材９４には４５°に傾斜したハーフミラー９５が設置されている。基台９１とタンク７０の底面との間にガイド棒７２が設置されている。
【００６０】
なお、発光器９６はホルダ８２の透過穴８２Ｂの位置に対応しており、プリズム２０には水が封入されている。また、発光器９６は検出処理部９２で駆動され、受光器９３で受光される光量信号は検出処理部９２に入力されて処理される。
【００６１】
このような構成において、発光器９６から鉛直下向きに照射された光９６Ａは、先ず水平方向に対して４５°だけ傾斜して配設されたハーフミラー９５に入射し、光９６Ａの半分は透過し、半分は反射される。ハーフミラー９５を透過した光９６Ｂはホルダ８２の透過穴８２Ｂを透過し、水平方向に対して４５°だけ傾斜して配設された鏡８６によって９０°曲げられて水平方向に反射される。鏡８６によって反射された光９６Ｃはプリズム２０の入射面２０Ａから入射し、出射面２０Ｂから出射する。
【００６２】
プリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂが共に水に浸かっている場合、光９６Ｃはプリズム２０をほぼ直進して、反射鏡８５に入射し、反射光９６Ｄが反射される。反射光９６Ｄは入射光が進んできた経路を逆向きに進み、鏡８６で反射されてハーフミラー９５に入射する。ハーフミラー９５に入射した反射光９６Ｄは、半分は透過して直進し、半分が反射され受光器９３で受光される。
【００６３】
そして、タンク７０内に油が侵入し、水７１の表面に油の膜若しくは層が形成されてプリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂが油に浸かると、光９６Ｃはプリズム２０の入射面２０Ｂで屈折するため、反射鏡８５には到達しない。その結果、受光器９３の受光量は著しく減少するか０となり、油の侵入（漏液）を検出することができる。
【００６４】
なお、本例の漏液検出部８０の比重は水より小さく、且つ油より大きくしてあり、タンク７０内の水７１に対して漏液検出部８０が浮き、プリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂが水７１に浸かるようになっている。このため、油が侵入すると、漏液検出部８０は油に沈み、且つプリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂが油に浸かる。また、図１０では支柱７４に駆動制御部９０を取付けているが、支柱ではなく他の固定部材に取付けることも可能である。
【００６５】
図１０に示される第６実施形態では、光線が遠方まで届くように発光器９６としてレーザダイオードを用いているが、タンク７０の深さが３メートル以下で浅い場合には、発光器９６として発光ダイオードを用いても良い。
【００６６】
また、図１１は直接発受光式の別の実施形態（第７実施形態）を示しており、本実施形態ではハーフミラー及び方向変換用の鏡を用いていない。
【００６７】
即ち、本実施形態においてもタンク１００に水１０１が貯蔵されており、水１０１に侵入する油を検出するための２液漏液センサの漏液検出部１１０はドーナツ状のフロート１１１を具備しており、フロート１１１の上部の内壁面間に架設されたホルダ１１２には穴１１２Ａが開けられ、穴１１２Ａにガイド棒１０２が係合されており、ガイド棒１０２に沿って漏液検出部１１０が自在に上下動すると共に、水１０１に浮いている。ホルダ１１２には光を透過する透過穴１１２Ｂが開けられ、ホルダ１１２の下面側にはＬ字状の支持部材１１３が取付けられ傾斜した面２０Ａを上側にしてプリズム２０が支持部材１１３に設置されている。支持部材１１３の底面にはコーナーキューブアレイの反射鏡１１４が設置されている。
【００６８】
また、タンク１００の上方には２液漏液センサの駆動制御部１２０が設けられており、基台１２１上には検出処理部１２２が設けられ、基台１２１の下面側には発光器１２３及び受光器１２４が近接して設けられている。基台１２１とタンク１００の底面との間にガイド棒１０２が設置されている。本例のプリズム２０には水が封入されているとする。
【００６９】
本実施形態では、液面付近の液体を検出するために、プリズム２０の入射面２０Ａが傾斜面になっており、プリズム２０内には水が封入されているので、タンク１００内に油が侵入していない場合、発光器１２３から照射された光１２３Ａは、ホルダ１１２の透過穴１１２Ｂを通り、プリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂをほぼ直進して、反射鏡１１４で反射される。反射鏡１１４は、コーナーキューブアレイを液体に接触しないように透明又は半透明のケースに密封された支持部材１１３に取付けられており、反射鏡１１４で反射された光１２３Ｂは入射光１２３Ａが進んだ経路を逆方向に進み、受光器１２４で受光される。
【００７０】
そして、タンク１００内に油が侵入し、液面に油の膜若しくは層が形成されると、プリズム２０の入射面２０Ａ及び出射面２０Ｂが油に浸かり、入射光１２３Ａはプリズム２０の入射面で屈折される。このため、受光器１２４には反射光１２３Ｂが達せず、光が受光されなくなるか又は受光量が著しく減少する。
【００７１】
このようにして、受光器１２４での受光の有無又は受光量を検出することによって、タンク１００内に油が侵入したか否かを検出することができる。本実施形態は、発光器１２３から鉛直下向きに照射された光１２３Ａをそのままプリズム２０の入射面に入射し、液体の種類及び液体の有無を区別して検出するので、安全性に優れており、簡易な構成から成り、安価に製造することができる
ところで、図１０及び図１１に示される実施形態では、タンク内に水が無くなり、プリズム２０が空気と接触するようになった場合、プリズム２０の屈折率は空気より大きいため、光１３０はプリズム２０に対して図１２のように進む。このとき光１３０がコーナーキューブアレイの反射鏡１３１を外れてしまうと、光１３０は反射鏡１３１で反射されず、受光器で受光されなくなる。この場合の検出結果は、プリズム２０が油に浸かっている場合と同じになってしまい、本来タンク内に侵入する油を検出するのが目的であるが、油が侵入している場合と、タンク内の水が無くなっている場合との区別ができなくなる。
【００７２】
これを回避するために、タンク内に水が無くなっている状態を、タンク内に水のみが貯蔵されている場合と区別せずに検出するようにした２液漏液センサの漏液検出部１１０Ａの構成例を、図１１に対応させて図１３に示して説明する。図１３の実施形態（第８実施形態）では、発光器１２３から照射される光がある程度の広がりを持つように、発光器１２３として発光ダイオードを用いている。光を透過するためにホルダ１１２に設けられた透過穴１１２Ｂの周囲には、同心状に発光ダイオード１２３からの光１２３Ｃを反射するためのコーナーキューブアレイの反射鏡１１５がドーナツ状に設置されている。
【００７３】
タンク内の水が無くなっている場合、透過穴１１２Ｂを透過した光１３０Ｃはプリズム２０に入射すると屈折され、反射鏡１１４では反射されなくなる。しかし、透過穴１１２Ｂの周囲には反射鏡１１５が同心状に配設されており、発光ダイオード１２３から照射される光１２３Ｃはある程度の広がりを持っているため、照射された光の一部は反射鏡１１５で反射され、発光器１２３に近接して配設された受光器１２４で受光される。
【００７４】
そして、タンク内に油が侵入した場合、プリズム２０内に封入された液体が水であるので、発光器１２３からプリズム２０に入射する光は屈折又は全反射されるため、反射鏡１１４で反射されず受光器１２４で受光されなくなる。また、漏液検出部１１０Ａは油には沈むようになっているので、ホルダ１１２上に配設された反射鏡１１５は油に浸かり反射鏡としての機能が失われるため、発光器１２３からの広がりを持った光１２３Ｃも、反射鏡１１５で反射されることなく、受光器１２４には受光されない。
【００７５】
タンク内に水が貯蔵され油が進入していない場合、発光器１２３から照射された光は、反射鏡１１４及び１１５で反射され受光器１２４で受光される。
【００７６】
このようにして、受光器１２４での受光の有無及び受光量を検出することによって、タンク内に水が無い場合をタンク内に水のみが貯蔵されている場合として検出でき、タンク内に油が侵入した場合と区別でき、タンク内への油の侵入（漏液）を検出するという目的を達成できる。
【００７７】
上述した第３〜第８実施形態は水及び油を区別して検出するための２液漏液センサであり、プリズムを浸す液体が水及び油のいずれか一方である場合に光をほぼ直進させるようにし、もう一方である場合にプリズムの傾斜面で光を屈折又は全反射させるようにしている。受光器での受光の有無を明確に区別するためには、プリズムの傾斜面で光を屈折させるより全反射させるようにした方が良い。
【００７８】
図１４は油と水の境界面に入射する光の経路を示しており、油から水に入射角θＧで入射した光ＬＧが、屈折角θＨで光ＬＨとなって水中を進行するとする。このとき、下記数３の関係が成り立つ。
【００７９】
【数３】
2009014660.tif 000005
ただし、ｎＧＨは油に対する水の相対屈折率であり、ｎＧは油の屈折率、ｎＨは水の
屈折率である。
数３より、下記数４が導かれる。
【００８０】
【数４】
2009014660.tif 000006
従って、全反射の条件は下記数５によって与えられる。
【００８１】
【数５】
2009014660.tif 000007
ｎＧ＝１．５、ｎＨ＝１．３３とすると、全反射するためには、屈折角θＧは下記数６の条件を満たす必要がある。
【００８２】
【数６】
2009014660.tif 000008
従って、
【００８３】
【数７】
2009014660.tif 000009
であれば全反射する。
【００８４】
また、図１５はプリズム２０の傾斜角θの出射面２０Ｂに入射する光Ｌ１の、出射面２０Ｂの傾斜角θと出射面２０Ｂの入射角との関係を説明する図であり、光Ｌ１の出射面２０Ｂへの入射角は“９０°−θ”となることが分かる。プリズム２０に封入された液体２４が油で、プリズム２０を浸す液体Ｌ２が水である場合、光Ｌ１が出射面２０Ｂで全反射するためには、上記数７より、
【００８５】
【数８】
2009014660.tif 000010
が成立する。即ち、出射面２０Ｂの傾斜角は
【００８６】
【数９】
2009014660.tif 000011
であれば良い。
【００８７】
プリズム２０の傾斜面に入射する光が全反射するための条件である数９は、プリズム２０に封入されている液体２４が水で、プリズム２０を浸している液体が油の場合に、傾斜角θを有するプリズム２０の入射面２０Ａに光Ｌ１が入射する場合においても成り立つ。従って、第３〜第８実施形態において、プリズム２０の傾斜面の傾斜角が数９の条件を満たすようにすることによって、プリズム２０に封入された液体２４とプリズムが浸かっている液体Ｌ２が異なる場合に、傾斜面２０Ｂに入射する光を全反射するようにすることができる。即ち、プリズム２０が数９の条件を満たすようにすることよって、受光器での受光の有無を明確に区別できるようにすることができ、誤検出の恐れを低減することができる。
【００８８】
上述のように、全反射のための条件である数９を満たすようにすると、傾斜面を１つの面にした場合、プリズムの光の入射面と出射面の間の距離が大きくなり、プリズムの奥行きが大きくなってしまう。このため、図１６に示すように、プリズム２０の傾斜面２０Ｄを分割し、小さな三角形を複数設けるようにすることによって、プリズム全体の奥行きを小さくすることができる。図１６は、どの出射面２０Ｂにおいても光が同じ方向に屈折又は全反射するように、傾斜面２０Ｄを複数の直角三角形の斜面に分割した場合のプリズム２０の断面図である。傾斜面２０Ｄの傾斜角θは数９の条件を満たしてあり、平坦面２０Ｃ及び傾斜面２０Ｄのいずれか一方が光の入射面になり、他方面が光の出射面になる。
【００８９】
また、図１７（ａ）は傾斜面２０Ｄが複数の２等辺三角形に分割されている場合のプリズム２０の断面図で、隣り合った面では出射面２０Ｂを屈折又は全反射する光は反対方向を向くようになる。図１７（ａ）に示されるように、二等辺三角形の頂角の大きさは２θであり、θは数９の条件を満たすようにする。平坦面２０Ｃから入射した光が、傾斜面２０Ｄで全反射すると隣の傾斜面に入射し、漏液検出の弊害になる恐れがある。これを防止するために、図１７（ｂ）のように、隣接する傾斜面の間に光を遮断する遮蔽板２０Ｅを設けても良い。
【００９０】
一方、光ファイバから照射される光は指向性が弱くある程度の広がりを持っているため、その広がりによって弊害が生じる恐れがある。例えば図１８に示されるように、光ファイバ１４０の発光部１４０Ａから直進して入射面２０Ａに入射した光Ｌ３は、プリズム２０の出射面２０Ｂで全反射するとする。光ファイバ１４０の発光部１４０Ａから照射された光Ｌ３は広がりを有するため、光Ｌ４のようにプリズム２０の出射面２０Ｂに斜めに入射する光があり、この光Ｌ４は出射面２０Ｂで全反射せず屈折して、光ファイバ１４１の受光部１４１Ａに達する恐れがある。このため、２液漏液センサは誤った警報を外部に報知する恐れがある。
【００９１】
この弊害を防止するために、図１９に示すようにプリズム２０に遮蔽板２０Ｅ１〜２０Ｅ３を設けるようにしても良い。図１９（ａ）の実施例では、直進する光Ｌ５に対して広がった光がプリズム２０の出射面２０Ｂを透過して、受光部１４１Ａに到達する恐れを防止するために、プリズム２０の出射面２０Ｂの一部に遮蔽板２０Ｅ１を層設している。発光部１４０Ａと受光部１４１Ａを近づけた方が光のエネルギーを小さく抑えることができるので、図１９（ｂ）の実施例では、光ファイバ１４０の先端部をプリズム２０の入射面２０Ａからプリズム２０内に通し、発光部１４０Ａをプリズム２０の内部に設けると共に、光ファイバ１４０からの光の広がりの弊害を防止するために、プリズム２０の内部の光経路に沿って遮蔽板２０Ｅ２を設けている。また、図１９（ｃ）の実施例では、発光部１４０Ａを受光部１４１Ａに近づけるために、光ファイバ１４０の先端部をプリズム２０の内部に設けると共に、光ファイバ１４０からの漏れ光及び発光部１４０Ａからの光の広がりによる弊害を防止するために光ファイバ１４０の周りに遮蔽板２０Ｅ３を設けている。
【００９２】
更に、プリズムの一つの面に反射鏡を貼着することによって、プリズムと反射鏡の両方の役割をプリズムに持たせるようにすることができる。図２０はその例を示しており、断面形状が四角形ＡＢＣＤのプリズムの一つの面に反射鏡１５０を貼着している。プリズム２０は、断面形状が四角形ＡＢＣＤの透明又は半透明の中空の容器１５１に、液体１５２が注入できるようになっており、液体１５２は注入口１５３より注入され、栓１５４で容器１５１内に封入されている。液体１５２と栓１５４との間には、液体１５２の膨張や収縮を緩和するために、空気又は真空の空隙部１５５が設けられている。また、容器１５１に注入する物質は、液体に限らず、透明又は半透明のゼリー状の物質でも良い。
【００９３】
図２１は、図２０のプリズム２０のＸ−Ｘ断面図であり、断面形状の四角形ＡＢＣＤは、∠Ａが７０°乃至７５°で、∠Ｂが直角になっている。ここでは、封入されている液体１５２は油であり、断面が辺ＢＣであるＹ面には反射鏡１５０が貼着されている。反射鏡１５０はステンレス製等の鏡板である。
【００９４】
断面が辺ＡＤであるＺ面に光Ｌ１０が垂直に入射すると、入射した光Ｌ１０は断面が辺ＡＢであるＸ面に入射角７０°乃至７５°で入射する。プリズム２０を浸している液体１５６が水である場合、Ｘ面に入射した光Ｌ１０は前記数７の条件を満たしているため全反射し、光Ｌ１１となり、反射鏡１５０が貼着されているＹ面に入射する。そして、反射鏡１５０で反射された光Ｌ１２はＺ面から、Ｚ面に対して垂直な方向に出射する。即ち、光Ｌ１２は光Ｌ１０と逆向きの方向に出射されることになる。これに対し、液体１５６が油である場合、光Ｌ１０はほぼ直進することになり、反射光は生じない。
【００９５】
光Ｌ１０がＸ面に入射してからＹ面で反射される場合を説明したが、入射光がＹ面で反射されてから、Ｘ面に入射するようにしても良い。このため、Ｚ面に対して垂直に光が入射し、Ｘ面又はＹ面のいずれかに光が入射するように発光部を配設し、Ｚ面に対して垂直に出射する光を受光するように受光部を配設することによって、水と油を区別して検出できる。
【００９６】
図２２に示す第９実施形態では、図２０及び図２１で説明したような断面形状が四角形のプリズム２０を取付けたホルダ１６０をフロート１６１に取付けて、プリズム２０のＸ面及びＹ面に光Ｌ２０及びＬ２１を照射する発光器１６２と、Ｙ面及びＸ面からの光Ｌ２０Ａ及びＬ２１Ａを受光する受光器１６３とが近接して配設されている。このように発光器１６２及び受光器１６３をプリズム２０の遠方に配設すると、発光器１６２から照射した光は、図示のようにＸ面に入射する光Ｌ２０と、Ｙ面に入射する光Ｌ２１とがある。プリズム２０に封入されている液体が油であり、プリズム２０を浸している液体１６４が水である場合、光Ｌ２０及び光Ｌ２１は共にＸ面で全反射され受光器１６３で受光される。
【００９７】
また、図２３に示す第１０実施形態では、発光器からの光を光ファイバ１７０で誘導し、受光部１７１Ａで受光した光を光ファイバ１７１で受光器に誘導するようにしており、発光部１７０Ａ及び受光部１７１Ａが断面四角形のプリズム２０の同一側に配設されるように断面Ｌ字状のホルダ１７２に取付けられている。ホルダ１７２の垂直部には、発光部１７０Ａからの光Ｌ３０がＸ面に入射し、Ｙ面で反射された光Ｌ３１が受光部１７１Ａで受光されるように、プリズム２０が取付けられている。このように、発光部１７０Ａ及び受光部１７１Ａをプリズム２０と同一側に配設することによって、光ファイバ１７０及び１７１を無理に曲げる必要が無く、光ファイバに負担をかけないようにすることができる。
【００９８】
このように、反射鏡を取付けた断面四角形のプリズムは、図９〜図１１及び図１３に示されるプリズムと反射鏡とを個別に配設した実施形態に適用することができる。なお、発光部１７０Ａ及び受光部１７１Ａは、図ではプリズム面から離れているが、プリズム２０内に存在していても良い。
【００９９】
図２４に示されるように、プリズム２０のＸ面及びＹ面を複数に分割することによって、光が最初に入射するＺ面を広くしても、プリズム２０の高さＨを小さくすることができる。
【０１００】
図２５に示されるように、光ファイバ１８０の発光部１８０Ａから断面四角形のプリズムに鉛直下向きに光を照射するようにした場合、発光部１８０から照射された光は広がりを有する。プリズム２０に封入されている液体が油であり、プリズム２０を浸している液体が水の場合、発光部１８０Ａから鉛直下向きに照射された光Ｌ４０Ａ及び鉛直方向から広がった光Ｌ４０Ｂは、Ｘ面に対する入射角が数７の条件を満たすためＸ面で全反射する。一方、鉛直方向から広がった光Ｌ４０Ｃは、Ｘ面に対する入射角が光Ｌ４０Ａよりも小さくなり、広がりの大きさによっては光は透過してしまう。
【０１０１】
このような光の広がりによる弊害を防止するために、図２６に示されるように、発光部１８０Ａから広がった光が常に数７の条件を満たしてＸ面で全反射するように、Ｘ面を曲面にしても良い。このようにすることによって、発光部１８０Ａから鉛直下向きに照射された光Ｌ５０Ａ、鉛直方向から広がった光Ｌ５０Ｂ及び光Ｌ５０Ｃは共にＸ面で全反射するようになる。
【０１０２】
また、第９実施形態及び第１０実施形態では、プリズム２０が水に浸かっているとき、プリズム２０のＸ面で光が全反射するように、プリズム２０に封入する液体を油にしたが、プリズムに液体を封入するようにしないで、プリズムをアクリル、ナイロン、ガラス等の油と近似する又は油より大きい屈折率を有する透明の物質で作成するようにしても良い。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。特に上記各実施形態ではプリズムを容器で構成し、容器内に液体を封入するようにしているが、容器と容器内の液体でプリズムを構成するのではなく、プリズム自体の材料を漏液検出する液体と関連した屈折率を有するものとして構成するようにしても良い。また、各実施形態では単に油として説明したが、油としてはガソリン（屈折率＝１．４４２）、軽油（屈折率＝１．４５２）、機械油（屈折率＝１．４８０）、ベンゼン（屈折率＝１．５０１）等がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る２液漏液センサの基本原理を説明するための図である。
【図２】本発明に係る２液漏液センサ（第１実施形態）を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る２液漏液センサ（第１実施形態）のブロック構成図である。
【図４】本発明に係るプリズムの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明におけるプリズムの原理を説明するための図である。
【図６】本発明に係る２液漏液センサ（第２実施形態）のブロック構成図である。
【図７】油を貯蔵したタンク内に侵入する水を検出するための２液漏液センサ（第３実施形態）の構成例を示す断面図である。
【図８】水を貯蔵したタンク内に侵入する油を検出するためにの２液漏液センサ（第４実施形態）の漏液検出部の構成例を示す斜視図である。
【図９】反射鏡を使用した本発明の２液漏液センサ（第５実施形態）の構成例を示す断面図である。
【図１０】発光器から直接プリズムに光を照射する形態の２液漏液センサ（第６実施形態）の一例を示す一部断面斜視図である。
【図１１】発光器から直接プリズムに光を照射する形態の２液漏液センサの別の実施形態（第７実施形態）を示す一部断面斜視図である。
【図１２】プリズムの空気中での光の進路例を示す図である。
【図１３】透過穴の周りに反射鏡を設置した２液漏液センサ（第８実施形態）の漏液検出部の構成例を示す斜視図である。
【図１４】油から水に入射する光の進路を説明するための図である。
【図１５】プリズムの傾斜角θの出射面に入射する光の入射角と、傾斜角θとの関係を説明する図である。
【図１６】プリズムの傾斜面の断面が複数の直角三角形の斜辺に分割するようにしたプリズムの例を示す断面図である。
【図１７】プリズムの傾斜面の断面が複数の二等辺三角形になるようにしたプリズムの例を示す断面図である。
【図１８】発光部から直進した光と、発光部から広がった光の経路を説明するための図である。
【図１９】発光部からの光の広がりの弊害を防止するために遮蔽板を設けたプリズムの例を示す図である。
【図２０】断面形状が四角形のプリズムの一面に反射鏡を貼着したプリズムの例を示す斜視図である。
【図２１】断面形状が四角形のプリズムの一面に反射鏡を貼着したプリズムの例を示す断面図である
【図２２】反射鏡を貼着したプリズムの遠方に発光器及び受光器を配設した２液漏液センサ（第９実施形態）を示す模式図である。
【図２３】反射鏡を貼着したプリズムの同一側に発光部及び受光部を配設した２液漏液センサ（第１０実施形態）を示す模式図である。
【図２４】反射鏡を貼着したプリズムのＸ面及びＹ面を複数に分割したプリズムの一例を示す断面図である。
【図２５】反射鏡を貼着したプリズムのＸ面に入射する光の広がるによる弊害を説明する図である。
【図２６】反射鏡を貼着したプリズムのＸ面を曲面にして光の広がりによる弊害を防止するようにした場合の、プリズムの断面図である。
【図２７】従来の光学式漏液センサの一例を示す断面構造図である。
【図２８】従来の光学式漏液センサの一例を示す斜視構造図である。
【図２９】従来の磁気センサを用いた磁気式漏液センサの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１３Ａ、４５Ａ、５４Ａ、６１Ａ、１４０Ａ、１７０Ａ    発光部
３、２０                        プリズム
４Ａ、４Ｂ、１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ、４６Ａ、５５Ａ、６２Ａ、１４１Ａ、
１７１Ａ                        受光部
１１                            発光駆動部
１２、９６、１２３、１６２      発光器
１３、１４、１６、１８、４５、４６、５４、５５、６１、６２、１４０、１４１、
１７１                          光ファイバ
１５、１７、１９、９３、１２４、１６３    受光器
２０Ｅ、２０Ｅ１、２０Ｅ２、２０Ｅ３    遮蔽板
２６、８３、８４                ケース
３０、９２、１２２              検出処理部
３１                            受光処理部
３２                            警報部
４０、６３、７０、１００        タンク
４２                            蓋部材
４３                            筒
５０、８１、１１１、１６１      フロート
５１、６５、８２、１１２、１６０、１７２    ホルダ
６０、８５、１１４、１１５、１３１、１５０    反射鏡
６７                            支持棒
７２、１０２                    ガイド棒
７４                            支柱
８０、１１０、１１０Ａ          漏液検出部
８２Ｂ、１１２Ｂ                透過穴
９０、１２０                    駆動制御部
９１、１２１                    基台
９５                            ハーフミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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