(57)【要約】【課題】波長依存性を軽減して、複数箇所における浸水事故の発生を検知できる光ファイバ浸水検知センサを提供する。【解決手段】水が浸入する構造のケーシング２０内に光ファイバ３０を挿通するとともに吸水膨張する膨潤部材４２を収容する。浸水事故発生時に膨潤部材４２が吸水膨張することにより光ファイバ３０が押し曲げられて、光ファイバ３０の伝送損失が増加する。その際の最大曲げ半径が４ｍｍ以下になるように規定しておくことで、伝送損失増加量の波長依存性を抑える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が浸入する構造のケーシング内に光ファイバを挿通するとともに吸水膨張する膨潤部材を収容し、浸水事故発生時に当該膨潤部材が吸水膨張することにより当該光ファイバが押し曲げられて、当該光ファイバの伝送損失が増大するように構成した光ファイバ浸水検知センサにおいて、
前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の最大曲げ半径が４ｍｍ以下になるように構成したことを特徴とする光ファイバ浸水検知センサ。
【請求項２】
前記最大曲げ半径が２ｍｍ〜３ｍｍである請求項１の光ファイバ浸水検知センサ。
【請求項３】
前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長に対して２ｄＢ〜１２ｄＢになるように構成した請求項１または２の光ファイバ浸水検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ケーブルの浸水事故を検知するためのセンサ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバケーブルなどを伝送路に用いた通信システムにおいては、ケーブル同士の接続部における浸水事故が問題となるため、ケーブルの同士の各接続部の近傍に浸水検知センサを設置し、浸水事故の発生およびその発生位置を検知できるようにしている。
【０００３】
この種の浸水検知センサとして、透水性を有するケーシング内に光ファイバを挿通するとともに、吸水時に体積膨張する膨潤部材を収容したものが知られている（特許文献１、特許文献２）。この浸水検知センサは、浸水によってケーシング内に水が入ると、その水分を吸水した膨潤部材が膨張し、ケーシング内に挿通されている光ファイバを押し曲げる仕組みになっている。したがって、この光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加を検知することにより、浸水事故の発生およびその発生位置を検知することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２２８１０５号公報
【特許文献２】特開平８−２３３７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加量は多分に伝送光の波長に依存するが、上述した従来の浸水検知センサは、波長依存性を何ら考慮することなく、浸水検知に使用する光ファイバの伝送損失が単に増加したことをもって浸水事故の発生を検知するものであった。また、浸水事故発生時における伝送損失の増加量が大きいため、１線路上に浸水検知センサを複数個設置できないという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、波長依存性を軽減するとともに、１線路上の複数箇所に設置して浸水事故の発生およびその発生位置を検知できる光ファイバ浸水検知センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の光ファイバ浸水検知センサは、水が浸入する構造のケーシング内に光ファイバを挿通するとともに吸水膨張する膨潤部材を収容し、浸水事故発生時に当該膨潤部材が吸水膨張することにより当該光ファイバが押し曲げられて、当該光ファイバの伝送損失が増加するように構成した光ファイバ浸水検知センサにおいて、前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の最大曲げ半径が４ｍｍ以下になるように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の光ファイバ浸水検知センサにおいて、前記最大曲げ半径は２ｍｍ〜３ｍｍであることがより好ましい。
前記最大曲げ半径を３ｍｍ以下に規定することにより、吸水膨張した膨潤部材により光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量の波長依存を抑えるとともに、光ファイバの押し曲げによる伝送損失の増加量を、浸水事故の発生に起因して特徴的に増加させることができる。光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加量は、前記最大曲げ半径が小さいほど増加するが、前記最大曲げ半径を２ｍｍよりも小さくすると、吸水膨張した膨潤部材により光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が過大となり、光ファイバ浸水検知センサを１本の光ファイバに複数個配置することができなくなる。
【０００８】
さらに、本発明の光ファイバ浸水検知センサは、前記膨潤部材が吸水膨張することにより前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長に対して２ｄＢ〜１２ｄＢになるように構成されていることが望ましい。
前記膨潤部材により前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量を２ｄＢ以上に規定することにより、光ファイバの押し曲げによる伝送損失の増加量を、ＭＴコネクタ接続、融着接続などによる接続点で生じる最大１ｄＢ近くの損失との誤認を避けることができる。一方、前記膨潤部材により前記光ファイバが押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長に対して１２ｄＢよりも大きくなると、伝送損失の増加量が過大となり、光ファイバ浸水検知センサを１本の光ファイバに複数個設置することができなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光ファイバ浸水検知センサによれば、これを１本の光ファイバに複数個設置することにより、波長依存性を抑えて、複数箇所における浸水事故の発生を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の光ファイバ浸水検知センサ（以下、浸水検知センサと記す。）の形態例を示す正面図である。図２は図１示す浸水検知センサの部分破断断面図である。図３は図１示す浸水検知センサの分解図である。
【００１１】
この浸水検知センサ１０は、ケーシング２０内に、光ファイバ３０を挿通するとともに、光ファイバ３０を押し曲げる押し曲げ部材４０と、押し曲げ部材４０を受ける受け部材５０とを有する。
【００１２】
ケーシング２０は、押し曲げ部材５０を収容した第1のケーシング要素２０Ａと、受け部材５０を有する第2のケーシング要素２０Ｂとからなる。両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂは、透明な樹脂成型品である。
【００１３】
第１のケーシング要素２０Ａは、押し曲げ部材４０を収容するケーシング要素本体２１と、板状の蓋体２２とを有している。ケーシング要素本体２１の正面には、押し曲げ部材４０を交換するための交換口２３が形成されており、この交換口２３を閉塞するようにして蓋体２２が設けられている。ケーシング要素本体２１は、蓋体２２と対向する背板部２６（図２、図３（Ｂ））と、背板部２６の左右両端縁に形成された側壁部２７ａ、２７ｂと、背板部２６の下端縁に形成された底板部２８とを有している。蓋体２２と背板部２６には、浸水事故発生時にケーシング２０内に水を流入させるための導水口２９ａ、２９ｂがそれぞれ形成されている。
【００１４】
ケーシング要素本体２１の正面左右両端部には、蓋体２２を上下方向（図１中の矢印Ｘ方向）にスライド自在に案内する蓋体ガイド部２４が形成されている。ケーシング要素本体２１の左右両側壁２７ａ、２７ｂの内側には、押し曲げ部材４０を上下方向（図１中の矢印Ｘ方向）にスライド可能に案内する押し曲げ部材ガイド部２５ａ、２５ｂが形成されている。なお、図１中の矢印Ｘ方向は、ケーシング２０に挿通された光ファイバ３０の軸と直交する方向である。
【００１５】
蓋体２２と背板部２６の上端部は、第2のケーシング要素２０Ｂ内に挿入されている（図４参照）。背板部２６の上端部の左右両側には、両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂを互いに係脱自在に連結するための弾性変形する係止爪部３１（図）３（Ｂ）と、係止爪部３１と第2のケーシング要素２０Ｂとの係合を解除するための操作部３２とが形成されている。操作部３２は第2のケーシング要素２０Ｂの左右両側面から突出しており、両操作部３２を指で挟んで両側から押圧することにより、係止爪部３１と第2のケーシング要素２０Ｂとの係合が解除されるようになっている。
【００１６】
第２のケーシング要素２０Ｂは、図４に示すように、前後の側壁部３３ａ、３３ｂの間に板状の受け部材５０を有している。そして、前後の側壁部３３ａ、３３ｂと受け部材５０との間に、蓋体２２の上端部と背板部２６の上端部をそれぞれ受け入れるスリット５１、５２が形成されている。第2のケーシング要素２０Ｂの左右の側壁部３５ａ、３５ｂの内面には、図３（Ａ）に示すように係止溝３７が形成されており、各係止溝３７に各係止爪部３１の先端が係脱自在に係合する。また、第2のケーシング要素２０Ｂの左右の側壁部３５ａ、３５ｂの下部には、係止爪部３１と操作部３２の連結部３８を受け入れるスリット３９ａ、３９ｂが形成されている。
【００１７】
ケーシング２０の左右両側面部には、ケーシング２０内に光ファイバ３０を挿通するための挿通口２０ａ、２０ｂが設けられている。両挿通口２０ａ、２０ｂは、両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂを連結したときに両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂの側壁部同士の間、すなわち側壁部２７ａと３５ａの間、側壁部２７ｂと３５ａの間にできる隙間により形成される。そして、押し曲げ部材４０と受け部材５０との間に光ファイバ３０が挿通されている。
【００１８】
押し曲げ部材４０は、ケーシング２０内に挿通された光ファイバ３０を押圧する押圧部材４１と、浸水事故発生時に押圧部材４１を光ファイバ３０に押し当てる手段として働く膨潤部材４２とを有している。
【００１９】
押圧部材４１は樹脂成型品である。押圧部材４１は、透明なケーシング２０の外からその位置を容易に視認できるように着色（例えば黒に着色）されている。
【００２０】
押圧部材４１の受け部材５０側には、中央に角張った頂部４３ａを有しその頂部４３ａから左右両側に直線状に延びる傾斜面４３ｂ、４３ｃを有する山形の押圧部４３を有している。押圧部４３は、その左右の傾斜面４３ｂ、４３ｃが成す内角の角度θが１４０°〜１４２°の範囲に規定されている（図３（Ｄ）参照）。当該角度θを１４０°〜１４２°の範囲に規定したことにより、押し曲げ部材５０により光ファイバ３０が押し曲げられた際の最大曲げ半径が２ｍｍ〜３ｍｍに規定される。
【００２１】
受け部材５０には、押圧部４３と嵌合する谷形の受圧部５１が形成されている。受圧部５１の最奥部５１ａ、すなわち押圧部４３の頂部４３ａと対向する部分は、光ファイバ３０が押圧部４３に押し曲げられて、押圧部４３と受圧部５１との間に挟まれたときに、光ファイバ３０の曲率が最も大きくなる部分との間に確実に隙間が生じるように円弧状に陥没している。
【００２２】
膨潤部材４２は、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体、アクリル酸重合体、アクリル酸・アクリルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド変生物、カルボキシセルロース・アクリル酸グラフト重合体、澱粉グラフト重合体などの吸水性高分子、或いは吸水性高分子と熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーとの混合物などの膨潤性材料からなる矩形状の部材である。膨潤部材４２は、押圧部材４１とケーシング要素本体２１の底板部２８との間に設けられている。この実施形態においては、膨潤部材４２は、接着などの方法により押圧部材４１と結合されて一体化している。
【００２３】
上記のように構成された浸水検知センサ１０は、第１のケーシング要素２０Ａの両操作部３２を一方の手の指で挟んで両側から押圧した状態で、他方の手で第２のケーシング要素２０Ｂを摘んで、第1のケーシング要素２０Ａと第２のケーシング要素２０Ｂを互いに離間する向きに引くことにより、両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂを容易に分離することができる。そして、分離した両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂで光ファイバ３０を挟み込むようにして、両ケーシング要素２０Ａ、２０Ｂを互いに連結することにより、光ファイバ３０に容易に装着することができる。装着完了時、押し曲げ部材４０が光ファイバ３０とケーシング要素本体２１の底板部２８との間に挟まれた状態になる。このとき、押し曲げ部材４０の押圧部材４１は受け部材５０から最大限離間した状態にある。
【００２４】
図２（Ａ）はこの時の状態（初期状態）を示している。光ファイバ３０が押圧部材４１の頂部４３ａに接触して若干曲がった状態になるが、この曲がりは光ファイバ３０の伝送損失を増大させない程度に抑えられている。浸水検知センサ１０を光ファイバ３０に装着した後、浸水事故が発生しなければ、光ファイバ３０の伝送損失はこの初期状態から変化しない。
【００２５】
浸水事故が発生すると、ケーシング２０内に水が流入し、膨潤部材４２が吸水膨張するため、押圧部材４１が膨潤部材４２に押されて受圧部５１側に移動する。その結果、光ファイバ３０が押圧部材４１により押し曲げられる。そして最終的には、光ファイバ３０が押圧部材４１の押圧部４３と受け部材５０の受圧部５１とで挟圧された状態になる。図２（Ｂ）はこの時の状態を示しており、光ファイバ３０が押圧部４３の形状に倣って変形している。この時の光ファイバ３０の曲げ半径Ｒは２ｍｍ〜３ｍｍであり、光ファイバ３０の曲がりによる伝送損失の増加量が最大になる。したがって、この伝送損失の増加を検知することにより、浸水事故の発生およびその発生位置を検知することができる。
【００２６】
上記のように、この実施形態の浸水検知センサ１０は、光ファイバ３０の曲げ損失を極力小さくするように角度θを規定している。そして、光ファイバ３０の最大曲げ半径Ｒが２ｍｍ〜３ｍｍになるように、押し曲げ機構を構成する押圧部材４１および受け部材５０の形状が規定されているので、浸水事故の発生およびその発生位置を波長依存性を抑えて正確に検知することができる。なお、最大曲げ半径Ｒを３ｍｍ以下に規定することにより、光ファイバ３０の押し曲げによる伝送損失の増加量を、浸水事故の発生に起因して特徴的に増加させることができる。一方、最大曲げ半径Ｒを２ｍｍよりも小さくすると、光ファイバ３０が押し曲げによる伝送損失の増加量が過大となり、この浸水検知センサ１を１本の光ファイバ３０に複数個配置することができなくなる。
【００２７】
また、この実施形態の浸水検知センサ１０は、第1のケーシング要素２０Ａの蓋体２２をスライドさせて一旦取り外すことにより、押し曲げ部材５０を交換するための交換口２３を開放できるので、浸水検知センサ１０そのものは光ファイバ３０から取り外すことなく、押し曲げ部材５０だけを交換することができる。したがって、極めてメンテナンスが容易である。
【００２８】
また、この実施形態では、受圧部５１の最奥部５１ａを円弧状に陥没させたことにより、受圧部５１の最奥部５１ａと押圧部４３の頂部４３ａとの間に若干位置ずれか生じても、光ファイバ３０の曲率を押圧部４３の頂部４３ａの角度によって正確に規定できる。
【００２９】
なお、上記の例では、押圧部材４１と膨潤部材４２とが一体化しているが、両者が分離した構成を採用することもできる。
【００３０】
また、上記の例では、光ファイバ３０の最大曲げ半径Ｒが２ｍｍ〜３ｍｍになるようにしたが、最大曲げ半径Ｒは４ｍｍ以下であればよい。また、前記角度θは、好ましくは１４０°〜１４２°であるが、１３５°〜１４５°でも実現可能である。更に、光ファイバ３０が押し曲げられた際の伝送損失の増加量が特定の波長（例えば、１５３０〜１６５５ｎｍ）に対して２ｄＢ〜１０ｄＢになるように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の浸水検知センサの形態例を示す正面図
【図２】（Ａ）：図１示す浸水検知センサの浸水事故未発生時の状態を例示する部分破断断面図  （Ｂ）：図１示す浸水検知センサの浸水事故発生時の状態を例示する部分破断断面図
【図３】（Ａ）：第２のケーシング要素の正面図  （Ｂ）：ケーシング要素本体の正面図  （Ｃ）：蓋体の正面図  （Ｄ）：押し曲げ部材の正面図
【図４】図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
【００３２】
１０  光ファイバ浸水検知センサ
２０  ケーシング
２０Ａ  第１のケーシング要素
２０Ｂ  第２のケーシング要素
２０ａ、２０ｂ  挿通口
２２  蓋体
２３  交換口
２９ａ、２９ｂ  導水口
３０  光ファイバ
４０  押し曲げ部材
４１  押圧部材
４２  膨潤部材
４３  押圧部
５０  受け部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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