油検知具および油検知方法
【課題】単純な構造且つ低コストであり、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる油検知具１１０の構成は、油（絶縁油１０４）と反応して変質する試薬１２２を塗布または含浸された試験体１２０と、細孔１３２を有し試験体１２０の表面を被覆する防水性シート１３０と、を備えることを特徴する。
【解決手段】本発明にかかる油検知具１１０の構成は、油（絶縁油１０４）と反応して変質する試薬１２２を塗布または含浸された試験体１２０と、細孔１３２を有し試験体１２０の表面を被覆する防水性シート１３０と、を備えることを特徴する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に混入した油を検知するための油検知具および油検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部を中心として、地中にトンネルや管路、地下道を構築し、その中に送電ケーブルを敷設した地中送電が普及している。地中送電の送電ケーブルとしては、ＯＦケーブル（Oil-Filled CABLE：油浸絶縁紙ケーブル）やＣＶケーブル（Cross-linked poly ethylene insulated poly Vinyl chloride sheathed cable：架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）が主に使用されている。ＯＦケーブルは、導体の周りに絶縁体である油浸紙が巻きつけられており、ケーブル内部に油（絶縁油）を流通させる（充填する）ことで電気絶縁性を高めている。
【０００３】
ところで、トンネルや管路、地下道およびこれらに繋がっているマンホール等（以下、地下設備と称する）には、主として雨水が流入して溜まっている場合が多い。このため、このような地下設備で作業を行う際には、それらの内部の水を下水等に排出する（排水処理を行う）必要がある。しかし、地下設備に敷設されているケーブルがＯＦケーブルであった場合、経年劣化や敷設環境の変化などによりＯＦケーブルに損傷が生じ、その内部を流通する油が、ケーブル外へ流出し、地下設備内の水に混入していることがある。
【０００４】
地下設備内の水に油が混入していた場合、油が混入した水をそのまま下水へ排出すると環境汚染に繋がるおそれがある。このような事態を回避するために、排水設備を備えた大規模な地下道等では、据え置き型の油検知装置を設置し、水への油の混入の有無を常時監視している。
【０００５】
据え置き型の油膜検知装置としては、油と水の静電容量差を利用するものや、油による光の屈折率変化を利用するもの等があり、例えば特許文献１には、油が光ファイバに付着したときに生じる光漏洩量の変化に基づいて油を検知する光学式油検知器が開示されている。特許文献１によれば、油が付着したことによる光ファイバの光伝送損失の増大を利用し、水に漏出する油を好適に検知することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９０７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マンホール等の小規模な地下設備においては、排水設備を備えておらず、作業する段階になって排水処理を行っている。このため、小規模な地下設備では油漏れが発生しても緊急の対処が必要ではなく、油漏れの常時監視を行っていない。しかし、水に油が混入していた場合には、やはりそのまま下水に排水することはできないため、小規模な地下設備においても油を検知する必要がある。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の光学式油検知器に限らず、据え置き型の油検知装置は、いずれも検出センサーと検出制御盤を備えたものであるため大掛かりな装置である。したがって、据え置き型の油検知装置は、地下道等の大規模な地下設備であれば容易に設置可能であるが、マンホール等の小規模な地下設備である場合、設置面積や電源、通信線の設置の都合上、設置が困難である。
【０００９】
また据え置き型の油検知装置は高価であるため、大規模な地下道等のみならず、すべての小規模なマンホール等にまでそれを設置するには、莫大な費用を要する。したがって、コスト面においても、マンホール等の小規模な地下設備への据え置き型の油検知装置の設置は困難であった。
【００１０】
したがって、現状では、マンホール等の小規模な地下設備では、水への油の混入の有無を、作業員が目視で確認して判定している。しかしながら、マンホール等の内部は、光の入射が少ないため暗く、視認性が著しく悪い。更に、ＯＦケーブルに用いられている油は無色である場合が多く、水面に薄く油膜が張られていたとしても、水と油とを判別することが極めて困難である。さらに地中であるマンホール等の内部には汚泥や落ち葉が混入している場合もあるため、水面の状態の確認もままならない。これらの事情から、作業員による目視での判定には非常な苦労を伴うという課題があった。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み、単純な構造且つ低コストであり、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知具の代表的な構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し試験体の表面を被覆する防水性シートと、を備えることを特徴する。
【００１３】
上記構成によれば、細孔が水面より下に位置するように当該油検知具を水中に挿入すると、水に油が混入していた場合、油と水との表面張力の違いにより、主に油が細孔を通過して試験体と接触する。これにより、試験体に塗布または含浸させた試薬がかかる油と反応して変質するため、作業員は試薬の変質の有無を目視で確認するだけで、水への油の混入の有無を容易に判定することが可能となる。したがって、作業員の個人の感覚による誤判定要素を除外することができ、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能となる。
【００１４】
またマンホール等に溜まっている水には汚泥等が含まれていることが多いが、試験体を被覆する防水性シートを備えることで、汚泥等の試験体への付着を防ぐことができる。これにより、試験体の汚染を回避し、視認性の低下を防止することが可能となる。このように、当該油検知具は試験体および防水性シートの２つの部材から構成されるため、その構造が極めて単純であり、且つ安価に製造することができる。
【００１５】
上記の細孔は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であるとよい。かかる構成により、油が細孔を好適に通過することができる。なお、細孔の直径が１００μｍより小さいと、油が細孔を通過しづらくなってしまう。したがって、水に油が混入していたとしても油と試薬との反応が生じにくくなり、誤判定が生じやすくなる可能性がある。また、細孔の直径が２５０μｍより大きいと、油だけでなく大量の水までもが細孔を通過してしまう。これにより、水に混入している汚泥等が試験体に付着し、試薬の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００１６】
上記の防水性シートは、厚さが０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のポリプロピレンシートからなるとよい。ポリプロピレンシートは防水性に優れるため、かかる防水性シートに好適に用いることができる。なお、厚さが０．１ｍｍより厚いと、油が細孔を通過しづらくなり、上述したように誤判定が生じやすくなる可能性がある。また、厚さが０．０８ｍｍより薄いと、水が細孔を通過しやすくなり、上述したように試薬の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００１７】
上記の試薬は、油と反応して変色するとよい。何らかの方法によって変質したことを検知できれば油の検知としては足りるが、色が変化することにより、作業者が作業現場において試薬の変質を一目で視認することができ、水への油の混入の有無を更に容易に確認することが可能となる。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知具の他の構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸されたシート状の試験体と、防水性を有する材料からなり試験体を収容する収容ケースと、を備え、収容ケースは、試験体の試薬を塗布または含浸された面と接する面に細孔を有することを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、上述した油検知具と同様の利点を得ることができ、且つシート状の試験体を収容ケースに入れるだけで、当該油検知具を容易に作製することが可能となる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知方法の代表的な構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し試験体の表面を被覆する防水性シートとを備える油検知具を用いて、細孔が水面より下に位置するように油検知具を水中に挿入し、所定時間経過後に油検知具を水中から取り出し、試薬の変質の有無を判断することを特徴とする。
【００２１】
上述した油検知具における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、油検知方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単純な構造且つ低コストであり、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態にかかる油検知具および油検知方法を適用する地下設備を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる油検知具を示す図である。
【図３】本実施形態にかかる油検知方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、又本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２５】
図１は、本実施形態にかかる油検知具および油検知方法を適用する地下設備を示す図である。なお、図１では、地下設備として小規模のマンホール１００を例示するが、これに限定するものではなく、油が混入している可能性のある水が存在するすべての地下設備に、当該油検知具および油検知方法を適用することが可能である。
【００２６】
図１（ａ）に示すマンホール１００には、コネクタ１０２ａにより接続されたＯＦケーブル１０２が敷設されており、ＯＦケーブル１０２の内部には絶縁油（図示せず）が流通している。経年や敷設環境の変化などによりかかるＯＦケーブル１０２に劣化や損傷が生じると、図１（ｂ）に示すように、絶縁油１０４が、ＯＦケーブル１０２外へ流出し、マンホール１００内の水１０６に混入する。すると、水と油との比重の差により絶縁油１０４は水面１０６ａに浮上し、かかる水面１０６ａには油膜１０４ａが形成される。
【００２７】
このように、マンホール１００内（地下施設内）の水に油（絶縁油１０４、油膜１０４ａ）が混入すると、かかる水を、単に排水することができず、吸引して所定の施設で脱油処理を施す必要がある。したがって、排水処理を行う前に、水への油の混入の有無を確認する必要がある。以下の実施形態では、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法について詳述する。
【００２８】
図２は、本実施形態にかかる油検知具を示す図である。特に、図２（ａ）は油検知具の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の部分拡大図である。図２に示すように、本実施形態にかかる油検知具１１０は、試験体１２０と、防水性シート１３０とを備える。
【００２９】
試験体１２０は、絶縁油１０４（油）と反応して変質する試薬１２２（図２中、ハッチングで示す）を塗布または含浸される、すなわち試薬１２２の担持体である。本実施形態では、試験体１２０はシート状である。これにより、当該油検知具１１０の厚みを薄くすることができるため、小型化を図り、かかる油検知具１１０を容易に携行することが可能となる。試験体１２０の材質としては、上質紙等の紙が好適である。しかし、これに限定するものではなく、試薬１２２を担持可能な材質であればよい。
【００３０】
本実施形態においては上記の試薬１２２は、絶縁油１０４と反応して変色する薬剤を用いる。これにより、作業者が、試薬１２２の変質を一目で視認することができ、水１０６への絶縁油１０４の混入の有無を更に容易に確認することができる。しかし、これに限定するものではなく、絶縁油１０４と反応して変質し、紫外線照射により蛍光を発する薬剤等も好適に用いることができる。
【００３１】
なお、上記の理由から、試験体１２０自体の色は、変色後の試薬１２２の色と異なる色彩であることが好ましく、更に好ましくは、白色またはそれに近い色であるとよい。これにより、視認性をより向上することが可能となる。
【００３２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態では、試薬１２２は、試験体１２０の両面のうち、後述する防水性シート１３０の細孔１３２を有する面と当接する面の略下半分の領域にのみ塗布されている。これは、絶縁油１０４は、細孔１３２を通過して防水性シート１３０内に浸入するため細孔１３２付近において試験体１２０に付着するためである。したがって、上記構成のように、試験体１２０の、絶縁油１０４が付着する部分付近にのみ試薬１２２を塗布することで、試薬１２２の無駄を省き、これに要するコストを削減することができる。
【００３３】
防水性シート１３０は、防水性を有する材料からなり試験体１２０の表面を被覆するシートである。これにより、マンホール１００に溜まっている水１０６に含まれる汚泥等の試験体１２０への付着を防ぐことができ、試験体１２０の汚染を回避し、視認性の低下を防止することが可能となる。また仮に防水性シート１３０に汚泥等が付着しても、拭き取ることにより汚泥等を容易に除去することができるため、良好な視認性を確保することができる。更に、防水性シート１３０により試験体１２０への大量の水１０６の含浸を防ぐことができるため、試験体１２０に塗布された試薬１２２がかかる水１０６により剥離することを防ぐことができる。
【００３４】
本実施形態においては、防水性シート１３０を、試験体１２０を収容する袋状の収容ケースとしている。これにより、シート状の試験体１２０を防水性シート１３０の内部に入れるだけで、当該油検知具１１０を容易に作製することができる。また防水性シート１３０はポリプロピレンシートから構成される。これにより、高い防水性を確保することが可能となる。なお、これに限定するものではなく、ポリプロピレン以外の高分子材料からなるシートを用いてもよいし、紙や布等の高分子材料以外からなるシートに防水加工を施したものを用いてもよい。
【００３５】
防水性シート１３０の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であるとよい。厚さが０．１ｍｍより厚いと、絶縁油１０４が細孔１３２を通過しづらくなり誤判定が生じやすくなる可能性があり、厚さが０．０８ｍｍより薄いと、水１０６が細孔１３２を通過しやすくなり、試薬１２２の変質を確認しづらくなるためである。
【００３６】
また防水性シート１３０は、試験体１２０の試薬１２２を塗布された面と接する面に細孔１３２を有する。これにより、絶縁油１０４が、防水性シート１３０を通過して試験体１２０に付着し、試薬１２２と反応することが可能となる。なお、本実施形態においては、細孔１３２は防水性シート１３０の１面のみに設けられているが、これに限定するものではなく、防水性シート１３０の両面に設けられていてもよい。また細孔１３２を防水性シート１３０の１面のみに設ける場合には、本実施形態のように試験体１２０の試薬１２２が塗布されている面に当接する面に設けるべきであり、試験体１２０に試薬が表裏なく含浸されているときには、防水性シート１３０の両面のうちいずれの面に設けてもよい。
【００３７】
図２（ｃ）に示すように、本実施形態では、細孔１３２は針等の尖鋭な工具（図示せず）を防水性シート１３０の１面に貫通させることにより穿孔することができる。この場合において、細孔１３２には、工具の形状に沿って略ハの字状の（防水性シート１３０内部に向かって先細りの）窪みが形成されている。これにより、細孔１３２が油膜を通過した際に、かかる窪みに絶縁油１０４を好適に保持することが可能となる。ただし、本実施形態にかかる細孔１３２の形状はあくまでも一例であり、例えばレーザー切断機やプレス加工によって平坦な孔を形成してもよい。
【００３８】
上記の細孔１３２は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であるとよい。細孔１３２の直径が１００μｍより小さいと、絶縁油１０４が細孔１３２を通過しづらくなり誤判定が生じやすくおそれがあり、細孔１３２の直径が２５０μｍより大きいと、絶縁油１０４だけでなく大量の水１０６までもが細孔１３２を通過してしまい、試薬１２２の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００３９】
ここで、上記の細孔１３２の直径による不具合と同様のことが、既に述べた防水性シート１３０の厚さによっても生じる。すなわち、細孔１３２が主に油を通過させるための原理は、絶縁油１０４と水１０６との表面張力の違いにより生じるものであり、細孔１３２付近に付着した絶縁油１０４にかかる水１０６の圧力（水圧）に依存するものである。絶縁油１０４にかかる水１０６の圧力は、当該油検知具１１０を水１０６に挿入する深さ（挿入位置：喫水線）を変えれば変化するため、挿入位置と、防水性シート１３０の厚さおよび細孔１３２の直径とは、依存関係にあるということが言える。
【００４０】
したがって、挿入位置を本実施形態よりも低い位置にする場合には、防水性シート１３０の厚さの範囲の上限および下限を上記の値よりも薄くするべきであり、細孔１３２の直径の範囲の上限および下限を上記の値よりも大きくするべきである。反対に、挿入位置を本実施形態よりも高い位置にする場合には、防水性シート１３０の厚さの範囲の上限および下限を上記の値よりも厚くするべきであり、細孔１３２の直径の範囲の上限および下限を上記の値よりも小さくするべきである。故に、上述した防水性シート１３０の厚さの範囲、および細孔１３２の直径の範囲は、必ずしもこれに限定するものではなく、挿入位置に応じて適宜変更するべきである。
【００４１】
なお、本実施形態においては、細孔１３２は１行１０列設けられているが、かかる数に限定するものではなく、その数は適宜変更することが可能である。更に、細孔１３２は防水性シート１３０の下部に設けられているが、これも一例であり、細孔１３２は、当該油検知具１１０の挿入位置より下方、且つ試験体１２０の試薬１２２を塗布されている領域と当接する領域であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。
【００４２】
上記説明したように、本実施形態にかかる油検知具１１０は、試験体１２０および防水性シート１３０の２つの部材から構成されるため、その構造が極めて単純であり、且つ安価に製造することができる。次に、油検知具１１０を用いた油検知方法について詳述する。
【００４３】
図３は、本実施形態にかかる油検知方法について説明する図である。マンホール１００内（地下設備内）の水１０６への絶縁油１０４（油）の混入の有無を上述した油検知具１１０を用いて検知する場合には、まず、図３（ａ）に示す矢印の方向に油検知具１１０を移動させ、これを水中に挿入する。すると、細孔１３２が油膜１０４ａおよび水面１０６ａ付近を通過し、図３（ｂ）に示す状態となる。このとき、図３（ｂ）の拡大図に示すように、細孔１３２は絶縁油１０４を保持した状態となる。
【００４４】
そして、油検知具１１０を、挿入位置が油膜１０４ａまたは水面１０６ａ付近に位置するように図３（ｂ）に示す状態から更に水１０６中に挿入し、細孔１３２を水面より下に位置させる。これにより、図３（ｃ）に示す状態となる。このとき、図３（ｃ）に拡大図に示すように、油と水との表面張力の違いにより主に絶縁油１０４が細孔１３２を通過して試験体１２０と接触する。これにより、かかる絶縁油１０４と、試験体１２０に塗布された（または含浸させた）試薬１２２とが接触して反応し、試薬１２２が変色（変質）する。
【００４５】
油検知具１１０の水への挿入から所定時間が経過したら、油検知具１１０を水中から取り出し、試薬１２２の変色の有無を目視で確認する。試薬１２２が変色していた場合には、水１０６に絶縁油１０４が混入していると判定することができ、試薬１２２が変色していない場合には、水１０６に絶縁油１０４が混入していないと判定することができる。
【００４６】
上記説明したように、本実施形態にかかる油検知具および油検知方法によれば、細孔が水面より下に位置するように当該油検知具を水中に挿入すると、油と水との表面張力の違いにより、主に油が細孔を通過して試験体と接触する。これにより、試験体に塗布（または含浸させた）試薬がかかる油と反応して変質するため、作業員は試薬の変質の有無を目視で確認するだけで、水への油の混入の有無を容易に判定することができる。したがって、視認性の悪い地下設備内であっても水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、水に混入した油を検知するための油検知具および油検知方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００ …マンホール、１０２ …ケーブル、１０２ａ …コネクタ、１０４ …絶縁油、１０４ａ …油膜、１０６ …水、１０６ａ …水面、１１０ …油検知具、１２０ …試験体、１２２ …試薬、１３０ …防水性シート、１３２ …細孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に混入した油を検知するための油検知具および油検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部を中心として、地中にトンネルや管路、地下道を構築し、その中に送電ケーブルを敷設した地中送電が普及している。地中送電の送電ケーブルとしては、ＯＦケーブル（Oil-Filled CABLE：油浸絶縁紙ケーブル）やＣＶケーブル（Cross-linked poly ethylene insulated poly Vinyl chloride sheathed cable：架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）が主に使用されている。ＯＦケーブルは、導体の周りに絶縁体である油浸紙が巻きつけられており、ケーブル内部に油（絶縁油）を流通させる（充填する）ことで電気絶縁性を高めている。
【０００３】
ところで、トンネルや管路、地下道およびこれらに繋がっているマンホール等（以下、地下設備と称する）には、主として雨水が流入して溜まっている場合が多い。このため、このような地下設備で作業を行う際には、それらの内部の水を下水等に排出する（排水処理を行う）必要がある。しかし、地下設備に敷設されているケーブルがＯＦケーブルであった場合、経年劣化や敷設環境の変化などによりＯＦケーブルに損傷が生じ、その内部を流通する油が、ケーブル外へ流出し、地下設備内の水に混入していることがある。
【０００４】
地下設備内の水に油が混入していた場合、油が混入した水をそのまま下水へ排出すると環境汚染に繋がるおそれがある。このような事態を回避するために、排水設備を備えた大規模な地下道等では、据え置き型の油検知装置を設置し、水への油の混入の有無を常時監視している。
【０００５】
据え置き型の油膜検知装置としては、油と水の静電容量差を利用するものや、油による光の屈折率変化を利用するもの等があり、例えば特許文献１には、油が光ファイバに付着したときに生じる光漏洩量の変化に基づいて油を検知する光学式油検知器が開示されている。特許文献１によれば、油が付着したことによる光ファイバの光伝送損失の増大を利用し、水に漏出する油を好適に検知することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９０７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マンホール等の小規模な地下設備においては、排水設備を備えておらず、作業する段階になって排水処理を行っている。このため、小規模な地下設備では油漏れが発生しても緊急の対処が必要ではなく、油漏れの常時監視を行っていない。しかし、水に油が混入していた場合には、やはりそのまま下水に排水することはできないため、小規模な地下設備においても油を検知する必要がある。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の光学式油検知器に限らず、据え置き型の油検知装置は、いずれも検出センサーと検出制御盤を備えたものであるため大掛かりな装置である。したがって、据え置き型の油検知装置は、地下道等の大規模な地下設備であれば容易に設置可能であるが、マンホール等の小規模な地下設備である場合、設置面積や電源、通信線の設置の都合上、設置が困難である。
【０００９】
また据え置き型の油検知装置は高価であるため、大規模な地下道等のみならず、すべての小規模なマンホール等にまでそれを設置するには、莫大な費用を要する。したがって、コスト面においても、マンホール等の小規模な地下設備への据え置き型の油検知装置の設置は困難であった。
【００１０】
したがって、現状では、マンホール等の小規模な地下設備では、水への油の混入の有無を、作業員が目視で確認して判定している。しかしながら、マンホール等の内部は、光の入射が少ないため暗く、視認性が著しく悪い。更に、ＯＦケーブルに用いられている油は無色である場合が多く、水面に薄く油膜が張られていたとしても、水と油とを判別することが極めて困難である。さらに地中であるマンホール等の内部には汚泥や落ち葉が混入している場合もあるため、水面の状態の確認もままならない。これらの事情から、作業員による目視での判定には非常な苦労を伴うという課題があった。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み、単純な構造且つ低コストであり、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知具の代表的な構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し試験体の表面を被覆する防水性シートと、を備えることを特徴する。
【００１３】
上記構成によれば、細孔が水面より下に位置するように当該油検知具を水中に挿入すると、水に油が混入していた場合、油と水との表面張力の違いにより、主に油が細孔を通過して試験体と接触する。これにより、試験体に塗布または含浸させた試薬がかかる油と反応して変質するため、作業員は試薬の変質の有無を目視で確認するだけで、水への油の混入の有無を容易に判定することが可能となる。したがって、作業員の個人の感覚による誤判定要素を除外することができ、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能となる。
【００１４】
またマンホール等に溜まっている水には汚泥等が含まれていることが多いが、試験体を被覆する防水性シートを備えることで、汚泥等の試験体への付着を防ぐことができる。これにより、試験体の汚染を回避し、視認性の低下を防止することが可能となる。このように、当該油検知具は試験体および防水性シートの２つの部材から構成されるため、その構造が極めて単純であり、且つ安価に製造することができる。
【００１５】
上記の細孔は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であるとよい。かかる構成により、油が細孔を好適に通過することができる。なお、細孔の直径が１００μｍより小さいと、油が細孔を通過しづらくなってしまう。したがって、水に油が混入していたとしても油と試薬との反応が生じにくくなり、誤判定が生じやすくなる可能性がある。また、細孔の直径が２５０μｍより大きいと、油だけでなく大量の水までもが細孔を通過してしまう。これにより、水に混入している汚泥等が試験体に付着し、試薬の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００１６】
上記の防水性シートは、厚さが０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のポリプロピレンシートからなるとよい。ポリプロピレンシートは防水性に優れるため、かかる防水性シートに好適に用いることができる。なお、厚さが０．１ｍｍより厚いと、油が細孔を通過しづらくなり、上述したように誤判定が生じやすくなる可能性がある。また、厚さが０．０８ｍｍより薄いと、水が細孔を通過しやすくなり、上述したように試薬の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００１７】
上記の試薬は、油と反応して変色するとよい。何らかの方法によって変質したことを検知できれば油の検知としては足りるが、色が変化することにより、作業者が作業現場において試薬の変質を一目で視認することができ、水への油の混入の有無を更に容易に確認することが可能となる。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知具の他の構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸されたシート状の試験体と、防水性を有する材料からなり試験体を収容する収容ケースと、を備え、収容ケースは、試験体の試薬を塗布または含浸された面と接する面に細孔を有することを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、上述した油検知具と同様の利点を得ることができ、且つシート状の試験体を収容ケースに入れるだけで、当該油検知具を容易に作製することが可能となる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる油検知方法の代表的な構成は、油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し試験体の表面を被覆する防水性シートとを備える油検知具を用いて、細孔が水面より下に位置するように油検知具を水中に挿入し、所定時間経過後に油検知具を水中から取り出し、試薬の変質の有無を判断することを特徴とする。
【００２１】
上述した油検知具における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、油検知方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単純な構造且つ低コストであり、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態にかかる油検知具および油検知方法を適用する地下設備を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる油検知具を示す図である。
【図３】本実施形態にかかる油検知方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、又本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２５】
図１は、本実施形態にかかる油検知具および油検知方法を適用する地下設備を示す図である。なお、図１では、地下設備として小規模のマンホール１００を例示するが、これに限定するものではなく、油が混入している可能性のある水が存在するすべての地下設備に、当該油検知具および油検知方法を適用することが可能である。
【００２６】
図１（ａ）に示すマンホール１００には、コネクタ１０２ａにより接続されたＯＦケーブル１０２が敷設されており、ＯＦケーブル１０２の内部には絶縁油（図示せず）が流通している。経年や敷設環境の変化などによりかかるＯＦケーブル１０２に劣化や損傷が生じると、図１（ｂ）に示すように、絶縁油１０４が、ＯＦケーブル１０２外へ流出し、マンホール１００内の水１０６に混入する。すると、水と油との比重の差により絶縁油１０４は水面１０６ａに浮上し、かかる水面１０６ａには油膜１０４ａが形成される。
【００２７】
このように、マンホール１００内（地下施設内）の水に油（絶縁油１０４、油膜１０４ａ）が混入すると、かかる水を、単に排水することができず、吸引して所定の施設で脱油処理を施す必要がある。したがって、排水処理を行う前に、水への油の混入の有無を確認する必要がある。以下の実施形態では、作業員による目視での判定であっても、水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能な油検知具および油検知方法について詳述する。
【００２８】
図２は、本実施形態にかかる油検知具を示す図である。特に、図２（ａ）は油検知具の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の部分拡大図である。図２に示すように、本実施形態にかかる油検知具１１０は、試験体１２０と、防水性シート１３０とを備える。
【００２９】
試験体１２０は、絶縁油１０４（油）と反応して変質する試薬１２２（図２中、ハッチングで示す）を塗布または含浸される、すなわち試薬１２２の担持体である。本実施形態では、試験体１２０はシート状である。これにより、当該油検知具１１０の厚みを薄くすることができるため、小型化を図り、かかる油検知具１１０を容易に携行することが可能となる。試験体１２０の材質としては、上質紙等の紙が好適である。しかし、これに限定するものではなく、試薬１２２を担持可能な材質であればよい。
【００３０】
本実施形態においては上記の試薬１２２は、絶縁油１０４と反応して変色する薬剤を用いる。これにより、作業者が、試薬１２２の変質を一目で視認することができ、水１０６への絶縁油１０４の混入の有無を更に容易に確認することができる。しかし、これに限定するものではなく、絶縁油１０４と反応して変質し、紫外線照射により蛍光を発する薬剤等も好適に用いることができる。
【００３１】
なお、上記の理由から、試験体１２０自体の色は、変色後の試薬１２２の色と異なる色彩であることが好ましく、更に好ましくは、白色またはそれに近い色であるとよい。これにより、視認性をより向上することが可能となる。
【００３２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態では、試薬１２２は、試験体１２０の両面のうち、後述する防水性シート１３０の細孔１３２を有する面と当接する面の略下半分の領域にのみ塗布されている。これは、絶縁油１０４は、細孔１３２を通過して防水性シート１３０内に浸入するため細孔１３２付近において試験体１２０に付着するためである。したがって、上記構成のように、試験体１２０の、絶縁油１０４が付着する部分付近にのみ試薬１２２を塗布することで、試薬１２２の無駄を省き、これに要するコストを削減することができる。
【００３３】
防水性シート１３０は、防水性を有する材料からなり試験体１２０の表面を被覆するシートである。これにより、マンホール１００に溜まっている水１０６に含まれる汚泥等の試験体１２０への付着を防ぐことができ、試験体１２０の汚染を回避し、視認性の低下を防止することが可能となる。また仮に防水性シート１３０に汚泥等が付着しても、拭き取ることにより汚泥等を容易に除去することができるため、良好な視認性を確保することができる。更に、防水性シート１３０により試験体１２０への大量の水１０６の含浸を防ぐことができるため、試験体１２０に塗布された試薬１２２がかかる水１０６により剥離することを防ぐことができる。
【００３４】
本実施形態においては、防水性シート１３０を、試験体１２０を収容する袋状の収容ケースとしている。これにより、シート状の試験体１２０を防水性シート１３０の内部に入れるだけで、当該油検知具１１０を容易に作製することができる。また防水性シート１３０はポリプロピレンシートから構成される。これにより、高い防水性を確保することが可能となる。なお、これに限定するものではなく、ポリプロピレン以外の高分子材料からなるシートを用いてもよいし、紙や布等の高分子材料以外からなるシートに防水加工を施したものを用いてもよい。
【００３５】
防水性シート１３０の厚さは、０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であるとよい。厚さが０．１ｍｍより厚いと、絶縁油１０４が細孔１３２を通過しづらくなり誤判定が生じやすくなる可能性があり、厚さが０．０８ｍｍより薄いと、水１０６が細孔１３２を通過しやすくなり、試薬１２２の変質を確認しづらくなるためである。
【００３６】
また防水性シート１３０は、試験体１２０の試薬１２２を塗布された面と接する面に細孔１３２を有する。これにより、絶縁油１０４が、防水性シート１３０を通過して試験体１２０に付着し、試薬１２２と反応することが可能となる。なお、本実施形態においては、細孔１３２は防水性シート１３０の１面のみに設けられているが、これに限定するものではなく、防水性シート１３０の両面に設けられていてもよい。また細孔１３２を防水性シート１３０の１面のみに設ける場合には、本実施形態のように試験体１２０の試薬１２２が塗布されている面に当接する面に設けるべきであり、試験体１２０に試薬が表裏なく含浸されているときには、防水性シート１３０の両面のうちいずれの面に設けてもよい。
【００３７】
図２（ｃ）に示すように、本実施形態では、細孔１３２は針等の尖鋭な工具（図示せず）を防水性シート１３０の１面に貫通させることにより穿孔することができる。この場合において、細孔１３２には、工具の形状に沿って略ハの字状の（防水性シート１３０内部に向かって先細りの）窪みが形成されている。これにより、細孔１３２が油膜を通過した際に、かかる窪みに絶縁油１０４を好適に保持することが可能となる。ただし、本実施形態にかかる細孔１３２の形状はあくまでも一例であり、例えばレーザー切断機やプレス加工によって平坦な孔を形成してもよい。
【００３８】
上記の細孔１３２は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であるとよい。細孔１３２の直径が１００μｍより小さいと、絶縁油１０４が細孔１３２を通過しづらくなり誤判定が生じやすくおそれがあり、細孔１３２の直径が２５０μｍより大きいと、絶縁油１０４だけでなく大量の水１０６までもが細孔１３２を通過してしまい、試薬１２２の変質を確認しづらくなるため好ましくない。
【００３９】
ここで、上記の細孔１３２の直径による不具合と同様のことが、既に述べた防水性シート１３０の厚さによっても生じる。すなわち、細孔１３２が主に油を通過させるための原理は、絶縁油１０４と水１０６との表面張力の違いにより生じるものであり、細孔１３２付近に付着した絶縁油１０４にかかる水１０６の圧力（水圧）に依存するものである。絶縁油１０４にかかる水１０６の圧力は、当該油検知具１１０を水１０６に挿入する深さ（挿入位置：喫水線）を変えれば変化するため、挿入位置と、防水性シート１３０の厚さおよび細孔１３２の直径とは、依存関係にあるということが言える。
【００４０】
したがって、挿入位置を本実施形態よりも低い位置にする場合には、防水性シート１３０の厚さの範囲の上限および下限を上記の値よりも薄くするべきであり、細孔１３２の直径の範囲の上限および下限を上記の値よりも大きくするべきである。反対に、挿入位置を本実施形態よりも高い位置にする場合には、防水性シート１３０の厚さの範囲の上限および下限を上記の値よりも厚くするべきであり、細孔１３２の直径の範囲の上限および下限を上記の値よりも小さくするべきである。故に、上述した防水性シート１３０の厚さの範囲、および細孔１３２の直径の範囲は、必ずしもこれに限定するものではなく、挿入位置に応じて適宜変更するべきである。
【００４１】
なお、本実施形態においては、細孔１３２は１行１０列設けられているが、かかる数に限定するものではなく、その数は適宜変更することが可能である。更に、細孔１３２は防水性シート１３０の下部に設けられているが、これも一例であり、細孔１３２は、当該油検知具１１０の挿入位置より下方、且つ試験体１２０の試薬１２２を塗布されている領域と当接する領域であれば、いずれの位置に設けられていてもよい。
【００４２】
上記説明したように、本実施形態にかかる油検知具１１０は、試験体１２０および防水性シート１３０の２つの部材から構成されるため、その構造が極めて単純であり、且つ安価に製造することができる。次に、油検知具１１０を用いた油検知方法について詳述する。
【００４３】
図３は、本実施形態にかかる油検知方法について説明する図である。マンホール１００内（地下設備内）の水１０６への絶縁油１０４（油）の混入の有無を上述した油検知具１１０を用いて検知する場合には、まず、図３（ａ）に示す矢印の方向に油検知具１１０を移動させ、これを水中に挿入する。すると、細孔１３２が油膜１０４ａおよび水面１０６ａ付近を通過し、図３（ｂ）に示す状態となる。このとき、図３（ｂ）の拡大図に示すように、細孔１３２は絶縁油１０４を保持した状態となる。
【００４４】
そして、油検知具１１０を、挿入位置が油膜１０４ａまたは水面１０６ａ付近に位置するように図３（ｂ）に示す状態から更に水１０６中に挿入し、細孔１３２を水面より下に位置させる。これにより、図３（ｃ）に示す状態となる。このとき、図３（ｃ）に拡大図に示すように、油と水との表面張力の違いにより主に絶縁油１０４が細孔１３２を通過して試験体１２０と接触する。これにより、かかる絶縁油１０４と、試験体１２０に塗布された（または含浸させた）試薬１２２とが接触して反応し、試薬１２２が変色（変質）する。
【００４５】
油検知具１１０の水への挿入から所定時間が経過したら、油検知具１１０を水中から取り出し、試薬１２２の変色の有無を目視で確認する。試薬１２２が変色していた場合には、水１０６に絶縁油１０４が混入していると判定することができ、試薬１２２が変色していない場合には、水１０６に絶縁油１０４が混入していないと判定することができる。
【００４６】
上記説明したように、本実施形態にかかる油検知具および油検知方法によれば、細孔が水面より下に位置するように当該油検知具を水中に挿入すると、油と水との表面張力の違いにより、主に油が細孔を通過して試験体と接触する。これにより、試験体に塗布（または含浸させた）試薬がかかる油と反応して変質するため、作業員は試薬の変質の有無を目視で確認するだけで、水への油の混入の有無を容易に判定することができる。したがって、視認性の悪い地下設備内であっても水への油の混入の有無を高い精度で検知することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、水に混入した油を検知するための油検知具および油検知方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００ …マンホール、１０２ …ケーブル、１０２ａ …コネクタ、１０４ …絶縁油、１０４ａ …油膜、１０６ …水、１０６ａ …水面、１１０ …油検知具、１２０ …試験体、１２２ …試薬、１３０ …防水性シート、１３２ …細孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、
細孔を有し前記試験体の表面を被覆する防水性シートと、
を備えることを特徴する油検知具。
【請求項２】
前記細孔は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項３】
前記防水性シートは、厚さが０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のポリプロピレンシートからなることを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項４】
前記試薬は、油と反応して変色することを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項５】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸されたシート状の試験体と、
防水性を有する材料からなり前記試験体を収容する収容ケースと、
を備え、
前記収容ケースは、前記試験体の試薬を塗布または含浸された面と接する面に細孔を有することを特徴とする油検知具。
【請求項６】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し該試験体の表面を被覆する防水性シートとを備える油検知具を用いて、
前記細孔が水面より下に位置するように前記油検知具を水中に挿入し、
所定時間経過後に前記油検知具を水中から取り出し、
前記試薬の変質の有無を判断することを特徴とする油検知方法。
【請求項１】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、
細孔を有し前記試験体の表面を被覆する防水性シートと、
を備えることを特徴する油検知具。
【請求項２】
前記細孔は、直径が１００μｍ以上２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項３】
前記防水性シートは、厚さが０．０８ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のポリプロピレンシートからなることを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項４】
前記試薬は、油と反応して変色することを特徴とする請求項１に記載の油検知具。
【請求項５】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸されたシート状の試験体と、
防水性を有する材料からなり前記試験体を収容する収容ケースと、
を備え、
前記収容ケースは、前記試験体の試薬を塗布または含浸された面と接する面に細孔を有することを特徴とする油検知具。
【請求項６】
油と反応して変質する試薬を塗布または含浸された試験体と、細孔を有し該試験体の表面を被覆する防水性シートとを備える油検知具を用いて、
前記細孔が水面より下に位置するように前記油検知具を水中に挿入し、
所定時間経過後に前記油検知具を水中から取り出し、
前記試薬の変質の有無を判断することを特徴とする油検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−３３３７８（Ｐ２０１１−３３３７８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７５１７（Ｐ２００９−１７７５１７）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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