(57)【要約】【課題】簡単な構成で水を容易に検知すること。【解決手段】水を検知して光ファイバ１に曲げを発生する水検知センサ２において、水に接すると膨張する膨張体２３と、膨張体２３と協働して光ファイバ１を曲げる、凸部２２１を有する曲げ治具２２とを備え、光ファイバ１を膨張体２３と曲げ治具２２の間に配置し、膨張体２３が水に接すると、膨張体２３が膨張して光ファイバ１を曲げ治具２２の凸部２２１に押し当て光ファイバ１を曲げて、曲げ損失を発生させる、水検知センサ、及び水検知方法。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を検知して光ファイバに曲げを発生する水検知センサにおいて、
水に接すると膨張する膨張体と、
凸部を有する曲げ治具とを備え、
光ファイバを膨張体と曲げ治具の間に配置し、膨張体が水に接すると膨張して、光ファイバを曲げ治具の凸部に沿って曲げ、光ファイバに曲げを発生させることを特徴とする、水検知センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の水検知センサにおいて、
曲げ治具は板状とし、凸部は板状の端部であることを特徴とする、水検知センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の水検知センサにおいて、
曲げ治具は棒状とし、凸部は棒状の外周であることを特徴とする、水検知センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の水検知センサにおいて、
曲げ治具に対向して複数の膨張体を設置したことを特徴とする、水検知センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の水検知センサにおいて、
膨張体は、膨張材を袋体に収納してなることを特徴とする、水検知センサ。
【請求項６】
水を検知して光ファイバに曲げを発生する水検知センサにおいて、
光ファイバを曲げる、凸部を有する曲げ治具と、
曲げ治具の両側に配置する膨張体と、
各膨張体と曲げ治具との間に配置する移動部材とを備え、
移動部材と曲げ治具の間に光ファイバを配置し、膨張体が水に接すると膨張して、移動部材を曲げ治具側に移動し、光ファイバを曲げ治具に押し当て光ファイバを曲げることを特徴とする、水検知センサ。
【請求項７】
水に接すると膨張する膨張体と、膨張体と協働して光ファイバを曲げる凸部を有する曲げ治具とを備えた水検知センサを使用して、
光ファイバを膨張体と曲げ治具の間に配置し、光ファイバに光を送信し、光ファイバから戻ってくる光を受信し、光ファイバに局部的曲げが生じることによって発生する光の損失量を測定して、水を検知することを特徴とする、水検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水の検知に関し、特に、浸水を含めた漏水の検知に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
漏水量を検知するために、光ファイバを利用した光ファイバ漏水検知センサが、公開実用新案平２−１０５１４９号公報に開示されている。この発明は、水膨潤性材料４で駆動される可動部６を備えており、水膨潤性材料４が水を吸収して膨潤すると、可動部６が押し上げられ、可動部の凸部５により、光ファイバ１を容器の凹部２の中に押し込んで曲げるものである。この光ファイバ漏水検知センサは、可動部６を押し上げ、光ファイバ１を凹部２内に押し込んで曲げるので、光ファイバ１を容易に曲げることはできない。また、ピストンのように可動部６を移動するので、装置が複雑になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、簡単な構成で水を容易に検知できるようにすることにある。
＜ロ＞また、本発明は、光ファイバを効率よく曲げることができるようにすることにある。
＜ハ＞また、本発明は、凸部と膨張体を組み合わせて、光ファイバを効率よく曲げることができるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水を検知して光ファイバに曲げを発生する水検知センサにおいて、水に接すると膨張する膨張体と、凸部を有する曲げ治具とを備え、光ファイバを膨張体と曲げ治具の間に配置し、膨張体が水に接すると膨張して、光ファイバを曲げ治具の凸部に沿って曲げ、光ファイバに曲げを発生させることを特徴とする、水検知センサ、又は、
前記水検知センサにおいて、曲げ治具は板状とし、凸部は板状の端部であることを特徴とする、水検知センサ、又は、
前記水検知センサにおいて、曲げ治具は棒状とし、凸部は棒状の外周であることを特徴とする、水検知センサ、又は、
前記水検知センサにおいて、曲げ治具に対向して複数の膨張体を設置したことを特徴とする、水検知センサ、又は、
前記水検知センサにおいて、膨張体は、膨張材を袋体に収納してなることを特徴とする、水検知センサ、又は、
水を検知して光ファイバに曲げを発生する水検知センサにおいて、光ファイバを曲げる、凸部を有する曲げ治具と、曲げ治具の両側に配置する膨張体と、各膨張体と曲げ治具との間に配置する移動部材とを備え、移動部材と曲げ治具の間に光ファイバを配置し、膨張体が水に接すると膨張して、移動部材を曲げ治具側に移動し、光ファイバを曲げ治具に押し当て光ファイバを曲げることを特徴とする、水検知センサ、又は、
水に接すると膨張する膨張体と、膨張体と協働して光ファイバを曲げる凸部を有する曲げ治具とを備えた水検知センサを使用して、光ファイバを膨張体と曲げ治具の間に配置し、光ファイバに光を送信し、光ファイバから戻ってくる光を受信し、光ファイバに局部的曲げが生じることによって発生する光の損失量を測定して、水を検知することを特徴とする、水検知方法にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【０００６】
＜イ＞水検知センサ
水検知センサは、光ファイバに曲げを発生して水を検知するものである。水検知センサ２は、例えば図１に示すように、ケース２１に曲げ治具２２、膨張体２３、保持治具２４を設置し、曲げ治具２２と膨張体２３の間に光ファイバ１を配置している。光ファイバ１の端部には、曲げ損失測定装置３を取り付ける。水が膨張体２３に接すると、膨張体２３が膨張し、光ファイバ１を曲げ治具２２に沿って曲げる。即ち、光ファイバ１が曲げ治具２２に押し付けられる。これにより、光ファイバ１に局部的な曲げが発生する。
【０００７】
＜ロ＞曲げ治具
曲げ治具２２は、光ファイバ１を曲げて曲げを発生するものである。曲げ治具２２は、例えば図１〜図４に示すように、凸部２２１を有し、凸部２２１に光ファイバ１を当接して、凸部２２１から面に沿って曲げるものである。図１の曲げ治具２２は、板状であり、その端が凸部２２１を有している。光ファイバ１を曲げる際は、膨張体２３が光ファイバ１を板状の端の凸部２２１から面に沿って曲げる。この凸部２２１の断面を半円状とすると、その半径の大きさで曲げ角度が決まる。曲げ角度を小さくすると、光ファイバ１の曲げ損失量を大きくできる。それ故、角度を小さくすれば、曲げ損失測定装置３の感度を低くすることもできる。
【０００８】
なお、図１（Ｃ）は、図１のＣ−Ｃの断面図である。また、図２〜図４の曲げ治具２２は、棒状であり、円柱の棒の場合、その半径で曲げ角度が決まり、角柱の棒の場合、その稜の角度で曲げ角度が決まる。曲げ治具２２の固定方法は、種々考えられ、例えば、ケース２１に固定すると良い。
【０００９】
曲げ治具の凸部２２１の半径Ｒを変えて光ファイバ１の曲げによる光の損失量を求めたグラフを図５に示す。図５は、横軸が凸部の半径であり、縦軸が平均損失量を示している。半径が６ｍｍと７ｍｍでは、光損失量の変化は少ないが、５ｍｍと６ｍｍでは、光損失量の変化が大きくなった。そこで、凸部の半径を５ｍｍ以下にすると、水検知センサ２による水検知が容易にできることが分かる。なお、この測定では、曲げ損失測定装置３と光検知センサ２の距離は５０ｍとし、凸部２２１の半径を５、６、７ｍｍの３種類を設置し、各々３回づつ計測した。
【００１０】
＜ハ＞膨張体
膨張体２３は、水に接すると膨張するものであればよい。膨張体２３は、膨張して光ファイバ１を曲げ治具２２に押し付けて曲げることができればよい。膨張体２３は、例えば、水に接すると膨張する膨張材を袋に収納したものが使用できる。膨張材としては、吸収性ポリマー、膨張ゴム、膨潤性ベントナイトなどがある。特に、急速に作用する必要のある水検知センサ２の場合、吸水性ポリマーが好ましい。
【００１１】
袋は、膨張材が漏れ出ないもので、体積が膨張するものがよい。図１〜図３の膨張体２３の袋は、変形可能で、しかも光ファイバ１を曲げ治具２２の面に当接させるように、膨張体の膨張後の硬度は、光ファイバ１が食い込まない程度必要である。したがって、袋の膨張量とその大きさが重要である。
【００１２】
＜ニ＞ケース、保持治具
水検知センサ２のケース（即ち、容器）２１や保持治具２４は、必要に応じて備えられ、光ファイバ１に不要な力が作用しないように保持し、また、膨張体２３が膨張する際、膨張体２３が光ファイバ１を曲げ治具２２に当接し易いように配置する。ケース２１は、直方体、円柱、球形など、使用状況に応じて、適宜選択される。ケース２１は、例えば図１〜図４では、光ファイバ１の出入口を有し、光ファイバ１の出入が自由になっている。また、ケース２１は、光ファイバ１に不要な力が作用しないようにしている。また、ケース２１は、水が内部に入り、膨張体２３に接するように、図示していないが、水の浸入口を設ける。ケース２１の形状は、直方体、円柱、球形など、使用状況に応じて適宜選択される。また、保持治具２４は、例えば図１〜図３では、ケース２１と協働して、光ファイバ１を曲げ治具２２と膨張体２３の間に配置しても、急角度で曲がるような不要な力が作用しないように滑らかな面を有している。
【００１３】
＜ホ＞移動部材
移動部材２５は、移動して光ファイバ１に当接し、曲げ部材２２と協働して光ファイバ１を曲げるものである。移動部材２５は、例えば図４に示すように、膨張体２３の膨張で曲げ治具２２の方に移動すると共に光ファイバ１を曲げ治具２２に当接するように開閉部２５１の角度θが開閉するものである。この動作により、光ファイバ１を曲げ治具２２に沿って容易に確実に曲げることができる。
【００１４】
＜ヘ＞曲げ損失測定装置
曲げ損失測定装置３は、光ファイバ１に発生した曲げ損失を測定するものである。曲げ損失測定装置３は、曲げの有無を測定して、水の有無を検知することができ、更に、光ファイバ１の曲げ位置を測定して、水の発生個所も検知することができる。
【００１５】
曲げ損失測定装置３は、光ファイバ１に局部的曲げ部が生じると透過光の漏洩が発生して光ファイバ中の光の伝送損失が増加する。この損失発生位置と光損失量を曲げ損失測定器３によって検出する。
【００１６】
＜ト＞水検知方法
水検知センサ２が水に接すると、膨張体２３が膨張する。光ファイバ１は、膨張体２５と凸部を有する曲げ治具２２の間に配置してあるので、膨張体２３が膨張すると、膨張力により光ファイバ１を曲げ治具の凸部２２１に押し付けて、光ファイバ１を曲げて光損失を発生させる。
【００１７】
曲げ損失測定装置３は、光ファイバ１に光を送信し、光ファイバ１から戻ってくる光の反射波を受信し、光ファイバの曲げによって発生した光の損失量を測定する。光ファイバ１が凸部２２１に押し付けられて曲がった個所は、曲げによる光の損失量が大きくなり、水の存在を容易に検知することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞本発明は、簡単な構成で水を容易に検知できる。
＜ロ＞また、本発明は、光ファイバを効率よく曲げ、水を容易に検知することができる。
＜ハ＞また、本発明は、凸部と膨張体を組み合わせて、光ファイバを効率よく曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水検知センサの説明図
【図２】他の水検知センサの説明図
【図３】他の水検知センサの説明図
【図４】他の水検知センサの説明図
【図５】凸部の半径と平均損失量の関係を示すグラフの図
【符号の説明】
１・・・光ファイバ
２・・・水検知センサ
２１・・ケース
２２・・曲げ治具
２２１・凸部
２３・・膨張体
２４・・保持治具
２５・・移動部材
３・・・曲げ損失測定装置
【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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