(57)【要約】【課題】  光ファイバが高温下でも十分機能する耐熱光ファイバケーブルを提供することを課題とする。【解決手段】  光ファイバ心線２の外周面に耐熱コート層３を施して耐熱光ファイバ１を形成し、この光ファイバ１を保護用の金属管４に挿入した耐熱光ファイバケーブル１において、金属管はＮｉを４５重量％以上、Ｃｒを１５重量％以上、そしてＣを１重量％以下で含有せる合金の金属テープを突き合せ溶接して作られており、該金属管内に不活性ガス５が封入されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の外周面に耐熱コート層を施して耐熱光ファイバを形成し、この光ファイバを保護用の金属管に挿入した耐熱光ファイバケーブルにおいて、金属管はＮｉを４５重量％以上、Ｃｒを１５重量％以上、そしてＣを１重量％以下で含有せる合金の金属テープを突き合せ溶接して作られており、該金属管内に不活性ガスが封入されていることを特徴とする耐熱光ファイバケーブル。
【請求項２】
耐熱コート層は金属コート層であることとする請求項１に記載の耐熱光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
高温環境下における通信や温度センサー用途に用いる光ファイバケーブルは、高温環境下においても光ファイバの特性が劣化することのないように耐熱性が要求される。
【０００３】
耐熱用の光ファイバとしては、光ファイバ心線にポリイミドやテフロン（登録商標）等の耐熱樹脂を被覆した光ファイバが知られているが耐熱性能は２００℃程度が限界であった。
【０００４】
それ以上の高温に対応するものとしては、例えば、特許文献１に、光ファイバ心線の外周に金属耐熱層を形成し、この金属被覆光ファイバを保護用金属管に挿入した光ファイバケーブルが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１３１５７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている、金属耐熱層を被覆した光ファイバケーブルにおいても、４００℃を超えるような超高温環境下においては、上記耐熱層が金属管内の空気と接触して酸化劣化を激しく生じ、耐熱性が低下し、光ファイバの損失や強度が容易に劣化するため、このような超高温下においても光ファイバの特性が劣化しない光ファイバケーブルが求められている。金属管の材料にステンレス鋼を使用した場合、４００℃を越えるような高温下においては耐食性が悪く、腐食が進んで小孔が発生して強度が劣化する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、光ファイバに耐熱性を与えることに加え、超高温下でも、光ファイバが挿入された金属管が酸化のみならず腐食もせずにその耐熱性を長期にわたり維持でき、かつ金属テープの突き合せ溶接により得られる金属管の製造容易性を確保できる耐熱光ファイバケーブルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る耐熱光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の外周面に耐熱コート層を施して耐熱光ファイバを形成し、この光ファイバを保護用の金属管に挿入して形成されている。
【０００８】
かかる耐熱光ファイバケーブルにおいて、本発明では、金属管はＮｉを４５重量％以上、Ｃｒを１５重量％以上、そしてＣを１重量％以下で含有せる合金の金属テープを突き合せ溶接して作られており、該金属管内に不活性ガスが封入されていることを特徴としている。
【０００９】
このような本発明の耐熱光ファイバケーブルでは、耐熱コート層がその耐熱特性により光ファイバ心線を保護するのに加え、この光ファイバが挿入されている金属管も耐熱性を有しており、高温雰囲気から光ファイバを保護する。
【００１０】
高温において金属管はＮｉの含有量を高めることにより耐腐食性を向上させることができる。また、Ｃｒの含有量を高めることにより耐酸化性が向上する。一方、Ｃの含有量が多いと溶接時に熱管割れが生じてしまう。
【００１１】
Ｃｒは１５重量％以上あれば十分に耐酸化性を確保することができるので、可能な限りＮｉの含有量を多くすると耐腐食性を向上させることができる。金属管はＮｉを４５重量％以上含有しており高温での耐腐食性が高められ、Ｃｒを１５重量％以上含有していて高温での耐酸化性を高める。また、金属管を形成する金属テープはＣの含有量が１重量％以下なので、溶接性が良く、突き合せ溶接による金属管の製造容易性が良好に保たれる。
【００１２】
さらには、本発明では、金属管内に不活性ガスが封入されており、耐熱コート層や金属管内面での酸化が防止され、その結果、耐熱性が維持される。不活性ガスとしては、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等が好適である。
【００１３】
本発明において、耐熱コート層は金属コート層とすることができる。このための金属としては銅、アルミニウム、チタンそして金等、あるいはこれらの一つを含む合金が採用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以上のように、光ファイバ心線に耐熱コート層を施すと共に、Ｎｉ≧４５重量％、Ｃｒ≧１５重量％、Ｃ≦１重量％の合金の金属テープを突き合せ溶接して作りながらこの金属管に光ファイバを挿入すると共に、不活性ガスを封入することとしたので、耐熱コート層による光ファイバ心線の耐熱性を確保できるのみならず、超高温下にあっても、耐腐食性が高いＮｉ、耐酸化性が高いＣｒを含有する金属管そしてこの金属管内の不活性ガスの存在と相俟って金属管の腐食が防止され且つ酸化が防止されるので、光ファイバケーブル全体としての耐熱性が長期にわたり確保できる。その結果、超高温下でも、光ファイバケーブルの性能をそのまま維持できる。しかも、金属テープを幅方向に丸めて突き合せ溶接して金属管を形成するので長尺の金属管を得ることが容易であり、金属テープはＣ≦１重量％なので溶接性が良く、この中に光ファイバを挿入することにより製作が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面の図１にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図１は紙面に直角方向に長く延びる耐熱光ファイバケーブルをその軸線方向に垂直な断面図である。
【００１７】
図１において、光ファイバ心線２は、耐熱コート層３が施されて光ファイバ１を形成している。この耐熱コート層３の材質としては、例えば、金属とすることができ、銅、アルミニウム、チタン、さらには金、あるいは、これらのうちの一つを含む合金が使用可能である。
【００１８】
上記耐熱コート層３を有する光ファイバ１は、その外径よりも十分に大きい内径の金属管４に挿入されている。該金属管４は、Ｎｉを４５重量％以上、Ｃｒを１５重量％以上、そしてＣを１重量％以下で含有せる金属テープを丸めてその側縁で突き合せて溶接することにより形成されている。
【００１９】
さらに、上記金属管４内には、不活性ガス５が封入されている。この不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等が適宜選択される。勿論のことながら、金属管４の両端は、不活性ガスのリークがないように封止されている。
【００２０】
このような、本実施形態の光ファイバケーブルでは、光ファイバ１は、耐熱コート層３が施されているので、それだけでも耐熱保護されているが、金属管４内に挿入されているので、それによっても保護される。
【００２１】
この金属管４は、Ｎｉを４５重量％以上含有していることで高温で耐腐食性が高められ、Ｃｒを１５重量％以上含有しているので高温での耐酸化性が高まり、高温での劣化が防止される。
【００２２】
また、この金属管４を形成する金属テープはＣが１重量％以下であるので、溶接性が良く、金属テープを突き合せ溶接して金属管４の製造が容易である。
【００２３】
さらに、上記金属管４内には不活性ガスが封入されているので、光ファイバ１の耐熱コート層３そして金属管４内面での酸化が防止され、耐熱コート層３そして金属管４の機能がそのまま良好に維持されて、上記光ファイバ１の耐熱保護が十分に持続する。
【実施例】
【００２４】
光ファイバ心線の銅合金による耐熱コートを施した光ファイバをインコネル（登録商標）合金の金属テープで作った金属管に挿入した光ファイバケーブルについて、評価を行った。インコネル合金は、その各種について評価したが、いずれもＮｉ≧４５重量％、Ｃｒ≧１５重量％、Ｃ≦１重量％である。特にインコネル６００はＮｉ＝７６重量％、Ｃｒ＝１５％、Ｃ＝０．２％であり、耐腐食性が高い。
【００２５】
金属管に不活性ガス（アルゴンガス）を充填したサンプルと、金属管に不活性ガスを充填しなかったサンプル（金属管内は通常の空気）を用意し、４５０℃の恒温槽に２４時間保持した後に金属管内の光ファイバの引張強度（破断過重）を比較した。
【００２６】
アルゴンガスを充填しなかったサンプルにおいては光ファイバのオリジナル強度の平均２２％程度まで引張強度が低下した。一方、アルゴンガスを充填したサンプルにおいては引張強度の低下は見られなかった。
【００２７】
さらに、４５０℃の恒温槽に２４時間保持しながら温度特性を評価した。アルゴンガスを充填しなかったサンプルにおいては大きく光損失が増加したが、アルゴンガスを充填したサンプルにおいては比較して大きな光損失の増加は見られなかった。
【００２８】
以上により、不活性ガスを金属管内に充填することにより、４００℃を超えるような超高温下においても光ファイバの酸化劣化の影響による光損失、光ファイバ強度の劣化を抑えることができることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態としての光ファイバケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  光ファイバ
２  光ファイバ心線
３  耐熱コート層
４  金属管
５  不活性ガス
【図１】
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