JP2000292264A - 温度検知センサおよび温度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ケーブルの管路布設に使用されるハンドホ
ールやマンホール等の内部、ハンドホール等に設置され
るクロージャ内等の温度を検知する適当な技術はこれま
でに無く、この温度管理を可能にする技術の開発が求め
られていた。 【解決手段】 温度変化に対応して駆動する感温駆動部
４ｂと、該感温駆動部４ｂの駆動力によって光ファイバ
１０に曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形
部４ｃ、４ｄとを備える温度検知センサ４、並びに、ク
ロージャから外側へ引き出された光ファイバ１０に組み
立てられた温度検知センサ４を備える温度検知装置、ク
ロージャ内に収納された温度検知センサを備える温度検
知装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを利用
した温度検知センサおよび温度検知装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、管路網への光ケーブルの布設で
は、管路網を構成する管路や、この管路に連通させて形
成したマンホール、ハンドホール等の縦坑内の浸水を、
専用の監視装置によって監視する等の対策がとられてい
る。浸水監視装置としては、光ケーブルの分岐接続用の
クロージャ内に設置した検知ユニットにより、何等かの
異常によりクロージャ内に浸水が生じたときに光ファイ
バに曲げ等の変形を与え、光ファイバの光パルス試験を
行って観測されるレーリ散乱光の変化によって前記光フ
ァイバの曲げを検出することで、クロージャ内の浸水を
検知するものが提供されている。

【０００３】ところで、近年、クロージャ内の温度、管
路網を構成する管路や、この管路に連通させて形成した
マンホール、ハンドホール等の縦坑等の内部の温度を監
視したいという要求が高まってきている。例えば、高温
環境下では、光ファイバの線膨張係数により光ファイバ
同士の接続点の接続損失が変動したり、場合によって
は、断線の原因になるといった可能性があるため、異常
な温度上昇をいち早く把握して、断線等の可能性のある
箇所に事前に対策を施したり、万一の故障発生時に、故
障箇所の特定や、原因の把握等に役立てたいといった要
求がある。また、光ファイバの光特性に与える影響等の
問題以外、例えば、低温による凍結でマンホール、ハン
ドホール等の開放が困難になったり、これらの内部の氷
にクロージャが埋没して開放作業が困難になったり、老
朽化したクロージャ等の内部への浸水の凍結で開放作業
が困難になる等の問題もある。光ファイバを用いた温度
監視では、例えば、光ファイバの光パルス試験にてラマ
ン散乱光を観測するシステムが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラマン
散乱光の観測による温度監視では、温度変化を連続的に
観測できるといった利点もあるものの、測定器が高価で
あること、光ファイバへの熱伝導を良好にするために熱
伝導性に優れた例えばステンレスパイプを光ファイバの
外装に使用する等の特殊なケーブル構造を採用しなけれ
ばならず、コストの上昇、適用箇所が限定される等の問
題があった。また、測定原理が、レイリー散乱光の観測
とは異なるため、浸水検知のシステムとは別にシステム
を構築しなければならないといった問題もあった。な
お、温度監視は、管路、マンホール、ハンドホール等以
外、例えば、クロージャ内や、接続箱等の各種光ファイ
バ収納体内についても同様に行いたい要求がある。ま
た、クロージャや接続箱等については、架空ケーブル、
架地ケーブル等、光ケーブルの種類に限定されず、幅広
く適用可能な温度監視技術の開発が求められていた。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、光ファイバを利用した安価かつ組み立てや設置が
容易な温度検知センサおよび温度検知装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するべくなされたもので、請求項１記載の温度検知セン
サは、温度変化によって駆動する感温駆動部と、該感温
駆動部の駆動力によって光ファイバに曲げや伸び歪み等
の変形を与える光ファイバ変形部とを備えることを特徴
とする。請求項２記載の温度検知装置は、光ケーブルに
組み立てられたクロージャ等の光ファイバ収納体と、該
光ファイバ収納体の外側に配置された温度検知センサと
を備え、前記光ケーブルから分岐され該光ファイバ収納
体から外側へ引き出された光ファイバが前記温度検知セ
ンサに引き込まれてなり、前記温度検知センサは、温度
変化によって駆動する感温駆動部と、該感温駆動部の駆
動力によって前記光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形
を与える光ファイバ変形部とを備えることを特徴とす
る。請求項３記載の温度検知装置は、クロージャ等の光
ファイバ収納体内部の温度を検知する温度検知装置であ
って、光ケーブルに組み立てられた光ファイバ収納体内
側に配置された温度検知センサに前記光ケーブルから分
岐された光ファイバが引き込まれてなり、前記温度検知
センサは、温度変化によって駆動する感温駆動部と、該
感温駆動部の駆動力によって前記光ファイバに曲げや伸
び歪み等の変形を与える光ファイバ変形部とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、温度検知センサ（請求項
１記載の温度検知センサ、または請求項２あるいは請求
項３の温度検知装置を構成する温度検知センサ）の設置
場所の温度変化等に対応して感温駆動部が駆動し、この
感温駆動部の駆動力によって駆動された光ファイバ変形
部が光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える。温
度検知センサは、例えば、光ファイバや光部品の線膨張
係数に起因する接続損失の変動や断線等を生じる可能性
の少ない温度範囲、ハンドホールやマンホール等の内部
での作業員の作業等に適する温度範囲等の適切温度範囲
であれば、光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与え
ず、前記適切温度範囲を逸脱する異常な高温あるいは低
温になった時のみ、感温駆動部の駆動力により光ファイ
バ変形部が光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与え
るように構成される。感温駆動部が駆動する温度は適宜
設定される。本発明に係る温度検知装置によれば、光フ
ァイバ収納体外側（請求項２）あるいは内部（請求項
３）の温度が異常な高温あるいは低温になったことを、
温度検知センサの駆動によって検知できる。なお、低温
での不都合には、例えば、寒冷地での土壌の凍結時に生
じやすい地下クロージャの圧迫、ハンドホールやマンホ
ール等の内部の水分の凍結や光ファイバ収納体内の水分
の凍結等による光ファイバや光部品の圧迫、ハンドホー
ルやマンホール等の内部に存在する氷による内部作業ス
ペースの縮小あるいは完全な埋没等がある。

【０００８】ところで、周知の通り、光ファイバへ光を
入射すると、光ファイバ密度の僅かな不均一等により生
じるレイリー散乱光、光ファイバ断線位置やコネクタ接
続箇所からの反射光（フレネル反射光等）、並びに、光
ファイバの伸び歪み等によって生じた散乱光（ブリュア
ン散乱光等）の後方散乱光等が戻り光として、入射端に
戻ってくることが知られている。また、光ファイバの曲
げ変形箇所や融着接続部等の接続点では、光損失が生
じ、戻り光の強度が低下することも知られている。光パ
ルス試験器は、光ファイバへの試験光の入射から、光パ
ルス試験器での戻り光の受光までの時間（以下「戻り時
間」）から、光ファイバの断線位置や光ファイバの歪み
箇所等の位置（光パルス試験器からの距離）を把握する
ことができる。光ファイバに曲げ変形等が無い状態で
は、光ファイバ全長から光ファイバ固有のレイリー散乱
光が戻り光として観測されるが、例えば、光ファイバの
曲げによって損失が増大すると、曲げ変形箇所以後、光
パルス試験器から遠い光ファイバからのレイリー散乱光
の強度が、前記曲げ変形箇所を境にして急激に低下する
ことから、光ファイバの曲げ変形発生を把握できる。ま
た、戻り光強度が急低下する箇所、すなわち曲げ変形箇
所の位置を戻り光の戻り時間から把握できる。光ファイ
バの伸び歪みは、ブリュアン散乱光の観測により検出で
き、また、ブリュアン散乱光の戻り時間から伸び歪みの
生じた位置（光パルス試験器からの距離）の特定が可能
である。

【０００９】本発明の温度検知センサでは、光ファイバ
変形部に引き込まれている光ファイバに、光パルス試験
器から光が入射される。請求項１、２の温度検知装置で
は、光パルス試験器から光ケーブルを介して、温度検知
センサに引き込まれている光ファイバへ光が入射され
る。請求項１、２、３のいずれに記載の発明において
も、温度検知センサが設置場所に温度の異常な上昇また
は低下が無く、光ファイバ変形部による変形が光ファイ
バに与えられていなければ、光ファイバ変形部による光
ファイバの変形に起因する損失増大や入射光の散乱は無
く、光ファイバの光ファイバ変形部によって変形される
箇所から光パルス試験器への戻り光として、光ファイバ
固有のレイリー散乱光の後方散乱光のみが観測される。
温度検知センサの設置場所の温度上昇または温度低下に
起因して光ファイバ変形部によって光ファイバに変形が
与えられれば、この変形箇所にて、光ファイバに損失増
大や入射光の散乱が生じ（光ファイバの曲げでは損失の
増大、光ファイバの伸び歪みではブリュアン散乱光が生
じる）、前記損失増大による戻り強度の低下や散乱光の
後方散乱光が光パルス試験器にて観測される。これによ
り、光パルス試験器にて、温度検知センサの設置場所の
温度上昇または温度低下を検知できる。なお、歪みが与
えられた光ファイバに試験光を入射した時に生じる後方
散乱光の一つであるブリュアン散乱光の波長は、光ファ
イバに入射した試験光の波長からずれており、レイリー
散乱光とは容易に区別できる。また、このブリュアン散
乱光の入射光に対する周波数シフト量から、光ファイバ
の歪み量を把握することができる。

【００１０】なお、請求項１、２、３の発明の光ファイ
バ変形部では、光ファイバを破断させる必要は無い。ま
た、感温駆動部や光ファイバ変形部を元の位置に戻すだ
けで再利用可能である。光ファイバも、変形前の状態に
戻して光特性に影響が無ければ、再利用可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の１実施の形態を、図
１から図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１は
本実施の形態の温度検知センサ並びに温度検知装置を示
す光配線図、図２はハンドホール２内における光ファイ
バ収納体としてのクロージャ３並びに温度検知センサ４
の設置状態を示す斜視図、図３はクロージャ３を示す斜
視図、図４は温度検知センサである温度検知センサ４を
示す斜視図である。

【００１２】図１において、符号５は光パルス試験器
（いわゆるＯＴＤＲ。図１中、光試験装置）、６は心線
選択装置（図１中「ＳＷ」）、７ａ，７ｂ，７ｃは光ケ
ーブルである。光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃはいずれも
管路布設されており、管路の途中に設けられた監視対象
空間としてのハンドホール２内に設置されたクロージャ
３を介して互いに接続されている。光ケーブル７ａ，７
ｂ，７ｃはいずれも多心であり、各クロージャ３には、
これら光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃ内蔵の光ファイバ８
（光ファイバ心線や光コード等）同士を接続する融着接
続部や光コネクタ等である光接続部９が複数収納され
る。また、各クロージャ３には、該クロージャ３から外
側へ引き出される温度監視用の光ファイバ（後述の光フ
ァイバ１０）と光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃ側の光ファ
イバ８との光接続部や、このクロージャ３から引き出さ
れる引出線（図示せず）があれば、この引出線である光
ファイバと光ファイバ８との光接続部等も収納される。
本実施の形態においては、光ケーブル７ａ，７ｂ，７ｃ
の光ファイバ８同士の接続は、１対１接続を基本とする
が、これに限定されず、例えば、光スプリッタ等の光分
岐素子を介して１本の光ファイバ８に対して別の光ファ
イバ８を複数本接続することも可能である。

【００１３】心線選択装置６は、光パルス試験器５側の
光ファイバ５ａを、光ケーブル７ａの複数本の光ファイ
バ８に対して選択的に接続する。光パルス試験器５は、
光ファイバ５ａを介して、この光ファイバ５ａに接続さ
れた光ファイバ８に試験光を入射し、その戻り光を観測
する。光パルス試験器５は、光ケーブル７ａの光ファイ
バ８と、これに接続されている光ファイバ等からなる光
線路全線から、入射光の戻り光を受光する。この戻り光
の観測結果から、光損失増大箇所の光ファイバの曲げや
融着接続部等の存在、フレネル反射光等の反射光の発生
箇所の光ファイバの破断やコネクタ接続の存在を把握で
きる。また、戻り光の戻り時間から、損失増大箇所や反
射光発生箇所の位置（光パルス試験器５からの距離）を
把握できる。

【００１４】図１および図２に示すように、複数のハン
ドホール２の内の一部では、光ケーブル７ａ、７ｂ、７
ｃから分岐してクロージャ３から外側へ引き出された検
知用光ファイバ１０が、前記クロージャ３とともにハン
ドホール２内に設置された温度検知センサ４に引き込ま
れている。また、図１および図４に示すように、検知用
光ファイバ１０は、温度検知センサ４の光ファイバ変形
部４ｄ内に引き込まれてループ状に配線される。但し、
温度検知センサ４は、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃや、
これら光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃに接続される光ケー
ブル等によって構成される光線路全線にわたって存在す
る全てのハンドホール２に設置しても良い。

【００１５】図３は、検知用光ファイバ１０を引き出し
たクロージャ３の内部構造を示す。図３に示すように、
光接続部９、１１は、クロージャ３内に上下に多段に設
置されたトレー３ａの内、比較的上部のトレー３ａ上に
支持されている。下段のトレー３ａには、温度検知セン
サ３ｂが設置されている。この温度検知センサ３ｂは、
図３中詳細な構成を図示しないが、クロージャ３外側に
設置される温度検知センサ４と同様の構成（後に詳述）
であり、当該温度検知センサ３ｂに設定した異常検知温
度にまでクロージャ３内の温度が上昇したことに対応し
て、光ファイバ８（説明の便宜上、以下、符号８ｂを付
す）に曲げ変形を与えるものであり、各種構成が採用可
能である。前記温度検知センサ３ｂも温度検知センサ４
と同様に温度検知センサとして機能する。光ファイバ８
ｂは、検知用光ファイバとして機能する。

【００１６】図１に示すように、温度検知センサ３ｂに
引き込まれた光ファイバ８ｂは、各クロージャ３内にて
互いに接続され、光パルス試験器５に対して直列になっ
ている。また、直列に接続された光ファイバ８ｂは、ク
ロージャ内部温度監視用の光線路を構成し、この光線路
に対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測
することで、各クロージャ３の内部の温度上昇の有無を
監視できる。すなわち、クロージャ３内の温度が、光フ
ァイバ８や光接続部９の光特性や、クロージャ３の水密
性等に異常を発生しない適切範囲であるときは、いずれ
の温度検知センサ３ｂでも光ファイバ８ｂの曲げ変形は
無く、光パルス試験器５では、温度検知センサ３ｂにお
ける光ファイバ８ｂの曲げ変形に伴う損失増大は観測さ
れない。しかし、クロージャ３内温度が上昇して、温度
検知センサ３ｂに設定した異常検知温度に達すると、温
度検知センサ３ｂに引き込まれている光ファイバ８ｂに
曲げ変形が与えられ、光パルス試験器５にて損失増大が
観測される。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置
（光パルス試験器５からの距離）を把握できるから、こ
れにより、温度上昇が生じたクロージャ３を特定でき
る。

【００１７】なお、温度検知センサ３ｂの設置位置は、
トレー３ａ上に限定されず、適宜選択可能である。但
し、クロージャ３内の温度上昇を迅速に検知する必要か
ら、設置位置は、一般的には、高温の空気が溜まりやす
いクロージャ３上部であることが好ましい。また、温度
検知センサ３ｂの設置位置は、例えば、高温排水等が排
出される管路上等、熱源の上に設置されたクロージャ３
ではクロージャ３の下部、クロージャ３の側部に熱源が
存在する場合には、クロージャ３の側部というように、
熱源による加熱の影響を受ける可能性のある場合には、
加熱されやすい部位に設定することが好ましい。

【００１８】図１および図３に示すように、検知用光フ
ァイバ１０の一端は、前記クロージャ３内にて光パルス
試験器５側の光ケーブル７ｂの光ファイバ８と接続する
ことで光ケーブル７ｂから分岐され、検知用光ファイバ
１０の他端は、光パルス試験器５から遠い側の別の光ケ
ーブル７ｃの光ファイバ８とクロージャ３内にて接続さ
れている。これにより、検知用光ファイバ１０が、光ケ
ーブル７ｂ、７ｃの光ファイバ８間に割り込ませるよう
にして接続される。光ケーブル７ｂ、７ｃの光ファイバ
８と検知用光ファイバ１０との間の光接続部１１（融着
接続部、光コネクタ等）は、光ケーブル７ｂ、７ｃの光
ファイバ８同士の光接続部９とともに、クロージャ３内
にて防水性を確保して収納されている。

【００１９】図２に示したクロージャ３の隣のクロージ
ャ３（図１中、光パルス試験器５に近い側のクロージャ
３）についても、光接続部９の両側の光ファイバ８、８
間に割り込ませるようにして検知用光ファイバ１０の両
端を接続すれば、クロージャ３外側の温度検知センサ４
を接続することができる。検知用光ファイバ１０の接続
は、光接続部９の両側の光ファイバ８、８との接続に限
定されず、例えば、クロージャ３内を引き通されている
光ファイバ８を切断し、間に割り込ませるようにして接
続することも可能である。これにより、既設のクロージ
ャ３であっても、温度検知センサ４を簡単に接続するこ
とができる。さらに、クロージャ３以外の箇所でも、光
ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファイバ８が接続され
てなる光線路の途中に割り込ませるようにして検知用光
ファイバ１０を接続することで、温度検知センサ４を簡
単に設けることができる。

【００２０】図１中示していないが、光ケーブル７ａ、
７ｂ、７ｃ…を介して光パルス試験器５と接続されてい
る光線路の光ケーブル７ｃよりもさらに光パルス試験器
５から遠い箇所にも、温度検知センサ４を接続しても良
い。この温度検知センサ４の設置場所（クロージャ３の
設置場所）である監視対象空間としては、ハンドホール
２に限定されず、管路途中の凹所やマンホール、管渠、
建物下の空間、その他の各種掘削穴内等、各種構成が採
用される。また、温度検知センサ４は、クロージャ３等
の光ファイバ収納体が存在しなくても、光パルス試験器
５と接続されている光線路が存在しさえすれば、この光
線路の途中に割り込ませるようにして接続することがで
きる。各温度検知センサ４の検知用光ファイバ１０は、
光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…を介して（詳細には、こ
れら光ケーブルの光ファイバを介して）前記光パルス試
験器５に対して直列に接続される。

【００２１】各検知用光ファイバ１０はクロージャ３に
て光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に対して適宜接続し、
温度監視用の光回線は、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…
の空き回線等を利用するので、複数の温度検知センサ４
の検知用光ファイバ１０を光パルス試験器５と接続する
ための光線路を光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…に沿って
別途布設する必要は無く、検知用光ファイバ１０を含む
温度検知センサ４の設置作業性を向上できる。検知用光
ファイバ１０を光パルス試験器５と接続するための光線
路の別途布設が無いことは、管路等での光ケーブル７
ａ、７ｂ、７ｃ…の布設作業に影響したり、光ケーブル
７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数（太さ）に制限を生じるとい
った不都合も回避できる点で有利である。

【００２２】温度検知センサ４に係る光ファイバ１０が
直列に光接続される利点は、クロージャ３内に設置され
る温度検知センサ３ｂの光ファイバ８ｂについても同様
である。但し、温度検知センサ３ｂの光ファイバ８ｂ
は、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファイバ８をそ
のまま利用しており、別途、検知用の光ファイバの接続
が不要であるので、接続点を減少できる利点がある。な
お、温度検知センサ３ｂに引き込む光ファイバも、光ケ
ーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファイバ８とは別に、専
用の検知用光ファイバを使用できることは言うまでも無
い。この場合は、温度検知センサ４と同様に、光線路の
途中に検知用光ファイバを割り込ませるようにして接続
するだけで温度検知センサ３ｂを接続できるので、既設
の光線路に対する温度検知センサ３ｂの増設等も容易に
なる。

【００２３】検知用光ファイバ８ｂ、１０は、単心光フ
ァイバで良い。光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の光ファ
イバ８の内、検知用光ファイバ１０との接続に割り当て
る光ファイバ８（説明の便宜上、符号８ａを付す）も、
１本の単心光ファイバであれば良い。このため、検知用
光ファイバ１０との接続や、温度検知センサ３ｂの光フ
ァイバ８ｂとして割り当てる光ファイバ８ａを確保する
ために光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…の心数を大幅に増
大する等の必要は無く、例えば、通信回線として使用し
ない空きの光ファイバ８を検知用の回線に割り当てれば
足りる。

【００２４】図４に示すように、温度検知センサ４は、
枠状のフレーム４ａと、形状記憶合金からなる温度感応
プレート４ｂと、温度の上昇によって変形した温度感応
プレート４ｂに押圧されることで、前記フレーム４ａに
ガイドされつつ移動する押圧ブロック４ｃと、移動され
た押圧ブロック４ｃとの間に検知用光ファイバ１０を挟
み込む受け部材４ｄとを備えている。図４において、受
け部材４ｄはフレーム４ａと一体になっているが、フレ
ーム４ａに対して着脱可能に取り付けられる別部材であ
っても良い。温度感応プレート４ｂは、温度変化によっ
て駆動する感温駆動部として機能する。感温駆動部に採
用される形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｕ
−Ｃｄ合金、Ｃｕ−Ａｕ−Ｚｎ合金、Ｉｎ−Ｔｌ合金、
Ｉｎ−Ｃｄ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金等が採用可能で
ある。

【００２５】図５は、温度検知センサ４を示す図であっ
て、（ａ）は温度感応プレート４ｂの記憶形状への変形
前の初期状態を示す正面図、（ｂ）は温度感応プレート
４ｂが記憶形状へ変形した状態を示す正面図である。な
お、温度検知センサ４は、周囲の光ファイバ１０の噛み
込み等を防止するためにカバーを取り付けるようになっ
ており、図４ではカバーを取り外した状態、図５
（ａ）、（ｂ）ではカバーを取り付けた状態を示す。温
度感応プレート４ｂは、図５（ａ）に示すように、例え
ば、形状を記憶した母相への結晶構造の変態温度以下で
は湾曲や屈曲等の無い平板状であるが、前記変態温度を
越える程度に温度上昇すると変形して、母相時に記憶さ
れていた湾曲形状が復元され（図５（ｂ）参照）、フレ
ーム４ａに反力をとって押圧ブロック４ｃを受け部材４
ｄに向けて押圧するようになっている。ここで、前記母
相への変態温度は、この温度検知センサ４の異常検知温
度となっている。この異常検知温度は、適宜設定可能で
あるが、例えば４０℃であると、作業員が手で触れても
母相への変態が生じないため、取り扱いに便利である。
図４、図５（ａ）、（ｂ）においては、温度感応プレー
ト４ｂは、細長板状であり、長手方向一端をフレーム４
ａに固定した片持ちになっており、押圧ブロック４ｃを
介して受け部材４ｄとは反対の側に配置されている。

【００２６】温度感応プレート４ｂによって押圧ブロッ
ク４ｃが移動されると、この押圧ブロック４ｃの移動方
向前方へ向けて突設された突部４ｅが、受け部材４ｄ側
の凹所４ｆに入り込み、突部４ｅと凹所４ｆとの間に検
知用光ファイバ１０が挟み込まれる。突部４ｅは、受け
部材４ｄ側の凹所４ｆの湾曲内面形状と一致する湾曲外
面を有する湾曲壁状であるから、押圧ブロック４ｃと受
け部材４ｄとの間に挟み込まれた検知用光ファイバ１０
は、突部４ｅと凹所４ｆとの間にて、これら突部４ｅ外
面と凹所４ｆ内面と一致する曲率で湾曲変形される。押
圧ブロック４ｃと受け部材４ｄとは、検知用光ファイバ
１０に曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形
部として機能する。

【００２７】図５（ａ）、（ｂ）では、異常検知温度に
温度上昇したときに平板状から湾曲板状へ変形する温度
感応プレート４ｂを例示したが、形状記憶合金を利用し
た感温駆動部としてはこれに限定されず、母相への変態
温度である異常検知温度以上に温度上昇されて記憶形状
に変形したときに、押圧ブロック４ｃを受け部材４ｄに
向けて押圧する構成であれば、異常検知温度以下で設定
された初期形状、および、異常検知温度以上で現れる記
憶形状のいずれも、各種形状が採用可能である。また、
この感温駆動部としては、プレート状に限定されず、各
種形状が採用可能である。また、形状記憶合金を利用し
た感温駆動部のフレーム４ａのフレーム４ａに対する設
置形態も適宜変更可能であることは言うまでもなく、例
えば、押圧ブロック４ｃを介して受け部材４ｄと対向す
る側にてフレーム４ａに固定の支圧部を設け、異常検知
温度以上で記憶形状に変形したときに、前記支圧部に反
力をとって押圧ブロック４ｃを受け部材４ｄへ向けて押
圧移動する構成等も採用可能である。

【００２８】形状記憶合金を利用した感温駆動部に代え
て、例えば、いわゆるバイメタルからなる部材を感温駆
動部として採用することも可能である。この部材は板状
であることが一般的であり、温度感応プレートと似た方
法で、押圧ブロック４ｃの移動に利用することができ
る。バイメタルとしては、例えば、メイバーと青銅との
合金等が採用可能である。光ファイバ変形部としては、
形状記憶合金やバイメタルによって直接押圧ブロック４
ｃを押圧する構成に限定されず、例えば、形状記憶合金
やバイメタルの変形を増幅する機構を介して押圧ブロッ
ク４ｃを押圧する構成等も採用可能である。

【００２９】感温駆動部は、形状記憶合金あるいはバイ
メタルのいずれから形成されたものであっても、温度上
昇によって駆動開始する異常検知温度は、適宜設定可能
である。ハンドホール２やマンホール、地下管路等のよ
うに、地下に形成される空間では、外気温に比べて温度
変化が少なく、一般に温度安定であるから、例えば、光
ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃと合わせて布設した電気ケー
ブルや電気機器等からの発熱、何等かの原因による火災
等によって、異常な温度上昇が生じたときのみ感温駆動
部が駆動し、検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与えら
れることとなる。

【００３０】図４に示すように、この温度検知センサ４
を外側から覆うカバー４ｇ内には、温度検知センサ４に
引き込んだ検知用光ファイバ１０の余長をも湾曲収納
し、この検知用光ファイバ１０の前記温度検知センサ４
に引き込んだ箇所以外に曲げ変形が与えられることを防
止している。また、クロージャ３と温度検知センサ４と
の間においては、検知用光ファイバ１０を保護ホース１
２内に収納して、曲げ変形や浸水から保護している。ク
ロージャ３並びに温度検知センサ４にも防水性が確保さ
れており、これらクロージャ３や温度検知センサ４の前
記保護ホース１２が導入されている口元も防水継手１３
（図４参照）等により、防水性が確保される。この温度
検知センサ４は、感温駆動部（温度感応プレート４ｂ）
並びに光ファイバ変形部が単純構成であるから、低コス
ト化、小型化が容易である。なお、光ファイバ変形部の
機構としては、前述に限定されず、各種変更が可能であ
ることは言うまでも無い。

【００３１】図３に示すように、クロージャ３内に設置
された温度検知センサ３ｂの構造も、温度検知センサ４
と基本的には同じであり、クロージャ３内温度が異常検
知温度以上に温度上昇されたときに記憶形状へ変形した
温度感応プレート４ｂ（図３中図示略）が、フレーム４
ａにガイドされつつ移動する押圧ブロック４ｃを受け部
材４ｄに向けて移動し、押圧ブロック４ｃと受け部材４
ｄとの間に光ファイバ８ｂを挟み込むようになってい
る。

【００３２】温度検知センサ４が接続されてなる光線路
と、温度検知センサ３ｂが接続されてなる光線路とは、
それぞれ、本発明に係る温度検知装置を構成する。温度
検知センサ４が接続されてなる光線路によって構成され
る温度検知装置１について説明すると、各温度検知セン
サ４の検知用光ファイバ１０が接続されている光線路に
対する光パルス試験器５からの入射光の戻り光を観測
し、光ファイバ変形部による光ファイバ１０の曲げ変形
に伴う損失増大を検出することで、ハンドホール２等の
監視対象空間内の異常な温度上昇を把握できる。すなわ
ち、監視対象空間内の温度が異常検知温度以下である
と、いずれの温度検知センサ４の光ファイバ変形部でも
検知用光ファイバ１０の曲げ変形は無く、光パルス試験
器５では、光ファイバ変形部による光ファイバ８の曲げ
変形に伴う損失増大は観測されない。しかし、監視対象
空間内の異常な温度上昇によって、光ファイバ変形部に
引き込まれている検知用光ファイバ１０に曲げ変形が与
えられると、光パルス試験器５にて損失増大が観測され
る。戻り光の戻り時間から損失増大箇所の位置（光パル
ス試験器５からの距離）を把握できるから、これによ
り、温度上昇した監視対象空間を特定できる。検知用光
ファイバ１０の光ファイバ変形部にセットされる部分
は、曲げ変形を受けやすい光ファイバ心線や、光コード
等になっている。検知用光ファイバ１０に光伝送に影響
するような曲げが与えられると、光パルス試験器５にて
観測される戻り光強度の低下から、検知用光ファイバ１
０の曲げ変形による光損失の急激な増大が検出され、異
常検知温度以上の温度上昇が検知される。

【００３３】一方、温度検知センサ３ｂが接続された光
線路によって構成される温度検知装置１ａは、クロージ
ャ３内の温度上昇に対応して光ファイバ８ｂに曲げ変形
を与える。光パルス試験器５における温度上昇の把握、
温度上昇したクロージャ３の特定等は、光ファイバ８ｂ
同士を接続してなる光線路に対する光パルス試験器５か
らの入射光の戻り光を観測によってなされようになって
おり、この点は温度検知装置１と同じである。

【００３４】心線選択装置６（図１参照）における光フ
ァイバ５ａ、８間の切替接続と、光パルス試験器５から
光ファイバ５ａ、８への入射光並びに戻り光の観測と
は、随時、連続的になされることが好ましく、これによ
り、クロージャ内部温度検知用の温度検知センサ３ｂが
複数接続されている光線路や、温度検知センサ４の検知
用光ファイバ１０が接続されている光線路について、光
ファイバ８、１０の曲げに伴う損失増大が随時監視され
るから、実質的に、クロージャ３内や監視対象空間内の
温度上昇の常時監視を実現できる。

【００３５】光パルス試験器５に接続された各光線路
は、正常時には観測されない筈の箇所から損失増大や反
射光が観測されたり、逆に、正常時に観測されるべき損
失増大や後方散乱光や反射光が観測されなくなると、異
常を検出したことになる。異常箇所は、光パルス試験器
５への戻り光の戻り時間から、その場所（光パルス試験
器５からの距離）を具体的に把握できるから、メンテナ
ンスに有利である。

【００３６】本実施の形態の温度検知装置１、１ａによ
れば、温度上昇検知用の光線路について、光パルス試験
器５からの入射光の戻り光を観測するだけで、温度検知
センサ４、３ｂを設置した箇所の温度上昇の有無を、遠
隔地からでも効率良く監視できる。クロージャ３内の温
度検知センサ３ｂ、すなわち温度検知装置１ａにて温度
上昇が検知されていなくても、クロージャ３外側の監視
対象空間の温度上昇を温度検知センサ４によって検知で
きるので、例えば、クロージャ３内の温度上昇前に、監
視対象空間の換気による降温や、監視対象空間からのク
ロージャ３の退避等の対策をとることが可能であり、ク
ロージャ３内への温度上昇の影響を未然に防ぐことがで
きる。これにより、クロージャ３内の光ファイバや光部
品（光コネクタ、光スプリッタ等）の特性の変化、温度
上昇によるクロージャ３自体の変形、これによる防水性
の低下等を未然に防ぐことや、迅速な復旧作業等が可能
になる。逆に、温度検知装置１にて監視対象空間の温度
上昇が検知されているにも関わらず、温度検知装置１ａ
で温度上昇が検知されていなければ、温度検知センサ４
近傍のみの局所的な温度上昇である可能性が高い。

【００３７】光回線の増設や接続切替等のためにクロー
ジャ３を開放する際には、ハンドホール２等の監視対象
空間内の温度やクロージャ３内の温度を温度検知装置
１、１ａにより把握することで、監視対象空間内への作
業者の進入に伴う危険の有無や、クロージャ３の開放に
伴う危険の有無等を把握できる。すなわち、ハンドホー
ル２等の空気流通性の低い監視対象空間では、内部が高
温になっている場合、蓋を開放すると同時に熱風が噴き
出す等の危険がある。また、クロージャ３内が高温にな
っている場合は、クロージャ３内圧が高まっている可能
性があり、開放操作によって急激に開放したり、内部の
部品に接触したときに火傷を負う可能性がある。しか
し、本発明に係る温度検知装置１、１ａにより、監視対
象空間内の温度やクロージャ３内の温度を把握しておく
ことで、これらの危険を回避できるといった利点があ
る。

【００３８】温度上昇検知後、温度感応プレート４ｂの
変形を元へ戻し、押圧ブロック４ｅを移動前の元の位置
に戻せば、温度検知センサ４、３ｂ全体を再度使用する
ことが可能であり、低コスト化できる。また、光ファイ
バ変形部によって変形された光ファイバ１０、８ｂも破
断される訳では無いので、曲げ変形を受ける前の状態に
戻したときに光特性に影響が無ければ、再使用可能であ
る。

【００３９】温度検知装置１、１ａを構成する光線路
は、光ファイバ８ａ、１０を直列に接続するだけで簡単
に構成できる。また、光ファイバ８ａ、１０は単心でも
充分に機能する。これにより、全体を単純構成とするこ
とができるので、温度検知装置１、１ａ全体の構築が容
易になり、また、温度検知センサ３ｂ、４毎に、別々の
光線路にて温度検知装置を構成する場合に比べて、融着
接続部等の光接続部数や余長処理量等は少なくて済むた
め、クロージャ３等の小型化等も可能である。本実施の
形態では、温度検知関連の光ファイバは２心あれば足
り、クロージャ３や心線選択装置６の大型化の必要は無
い。

【００４０】温度検知センサ４は、クロージャ３から外
側へ引き出された検知用光ファイバ１０を引き込むこと
で構成され、クロージャ３から引き出された検知用光フ
ァイバ１０の引き回しは自由であるので、監視対象空間
内での設置位置の選択は自由であり、例えば、クロージ
ャ３近接配置して、小型の監視対象空間に対応すること
等も容易である。温度検知センサ４の設置位置は、監視
対象空間内の温度検知に適した箇所、例えば監視対象空
間に地熱や工場等からの廃熱が作用する箇所が存在する
場合はこれらの熱が作用しやすい場所、ハンドホール２
やマンホール等における温度の高い空気が滞留しやすい
上部等あることが好ましい。また、ハンドホール２やマ
ンホール等の監視対象空間の上部に設置することは、こ
れら監視対象空間の浸水を避ける点で有利である。さら
に、検知用光ファイバ１０を延長すれば、クロージャ３
から離れた所への温度検知センサ４の設置も可能であ
る。

【００４１】なお、光ファイバ変形部としては、検知用
光ファイバ１０に曲げ変形を与えるものに限定されず、
検知用光ファイバ１０に伸び歪みを与える構成も採用可
能である。例えば、図４の光ファイバ変形部にて検知用
光ファイバ１０の曲げ変形箇所の両側を引留具により固
定しておくと、光ファイバ変形部によって検知用光ファ
イバ１０に曲げ変形が与えられると同時に、両引留具間
にて検知用光ファイバ１０に伸び歪みが与えられる。検
知用光ファイバ１０の伸び歪み発生は、光パルス試験器
でのブリュアン散乱光の観測によって検出できる。但
し、光パルス試験器としては、ブリュアン散乱光の後方
散乱光を観測可能ないわゆるＢＯＴＤＲを採用する。こ
の場合、クロージャ内に設置される温度検知装置も光フ
ァイバに伸び歪みを与えるものに変更するか、あるい
は、曲げ変形を与える構成の温度検知センサを採用し
て、ＢＯＴＤＲとは別に用意したＯＴＤＲに光ファイバ
を接続する。

【００４２】前記実施の形態では、温度上昇検知用の温
度検知装置１、１ａを例示したが、本発明はこれに限定
されず、降温検知用の温度検知装置をも含む。例えば、
バイメタルを利用した構成の温度検知センサや、ガス封
入した容器の体積変動（例：ガス封入したシリンダのピ
ストン移動等）を利用した温度検知センサでは、温度低
下によって光ファイバ変形部を駆動して光ファイバに曲
げ変形を与える構成が可能である。寒冷地等では、土壌
凍結時に地盤から作用する押圧力によって、光ケーブル
架地布設用の地下管路等に潰れや曲げ等の変形力が加わ
ったり、ハンドホール、マンホール等内の水分が凍結し
てクロージャ等の光ファイバ収納体を押圧すること等に
より、光線路の断線等が生じるケースがあるが、温度検
知センサにより温度低下を検知することで、光線路の断
線等を生じる可能性の高い箇所を把握して、断線等の発
生前に対策を講じたり、断線発生時の復旧作業に迅速す
ること等が可能である。

【００４３】前記実施の形態では、光ケーブル７ａ、７
ｂ、７ｃ…の一部の光ファイバ８を監視対象空間の温度
検知用の光線路として利用した構成を例示したが、本発
明はこれに限定されず、光ケーブル７ａ、７ｂ、７ｃ…
とは別の光ケーブルを監視対象空間の温度検知用の光線
路として布設する構成も採用可能である。この場合も、
温度検知専用の光ケーブルを、光ケーブル７ａ、７ｂ、
７ｃ…間を接続するクロージャ内に引き込み、クロージ
ャから検知用光ファイバを引き出す構成を採用すること
が、省スペース化、低コスト化の点で有利である。クロ
ージャから引き出した検知用光ファイバは、複数の温度
検知センサに引き込むようにしても良い。温度検知セン
サ間では、検知用光ファイバの余長を確保して、光パル
ス試験器での戻り光の観測結果から、各温度検知センサ
の位置を区別できるようにすることがより好ましい。

【００４４】前記実施の形態では、架地布設される光ケ
ーブルに設けられたクロージャ内あるいはクロージャ外
側の温度上昇を検知する温度監視装置を例示したが、本
発明はこれに限定されず、架空光ケーブルに設けられた
クロージャ内部あるいは外部の温度検知、建物内に布設
された光線路各所の温度検知等にも適用可能である。例
えば、架空光ケーブルに設けられたクロージャ等の光フ
ァイバ収納体は、長時間日照に晒されて高温に加熱され
やすく、しかも、常時外気に晒されているため、寒冷地
では外気温の低下に伴って光ファイバ収納体内部の温度
も低下し、該光ファイバ収納体内部の水分が凍結しやす
い環境下に置かれるが、特に、光ファイバ収納体内部に
温度検知センサを配置する構成の温度検知装置によって
光ファイバ収納体内部の温度を検知することで、光ファ
イバや光部品等の特性に悪影響が生じる可能性の高い光
ファイバ収納体を把握できる。

【００４５】請求項１に係る温度検知センサは、クロー
ジャ等の光ファイバ収納体や、この光ファイバ収納体が
設置される監視対象空間の温度検知に限定されず、光フ
ァイバ収納体無しに組立可能であり、室温検知、化学プ
ラント内温度検知等、幅広く適用可能である。また、前
記実施の形態では、光ファイバ収納体としてクロージャ
を例示したが、光ファイバ収納体としてはこれに限定さ
れず、クロージャ以外の密閉可能な構成、光接続箱等の
筐体、光配線盤等の密閉されない設備等、各種構成が採
用可能である。

【００４６】前記実施の形態では、光ファイバ収納体外
側に配置される温度検知センサを備える温度監視装置１
と、光ファイバ収納体内に配置される温度検知センサを
備える温度監視装置１ａの両方を具備した構成を例示し
たが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方のみを
単独で設けることも可能である。温度監視装置１ａは、
光ファイバ収納体内に配置された温度検知センサによっ
て光ファイバ収納体外側の温度をも光ファイバ収納体を
介して間接的ながら検知することができ、単独で用いて
も、温度監視装置１に近い機能が得られる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、温度検知する目的位置
に設置し温度検知センサの感温駆動部が、予め設定され
た異常検知温度を検知したときに駆動して、温度検知セ
ンサに引き込まれている光ファイバに曲げや伸び歪み等
の変形を与える構成であり、この光ファイバの変形を該
光ファイバへの入射光の戻り光の観測によって把握する
ことで、温度検知センサ設置位置の温度が異常検知温度
に達したかどうかを簡単に調べることができる。光ファ
イバの特定箇所（光ファイバ変形部によって変形される
部分）の変形を検出する構成であることから、単に光フ
ァイバへの入射光のラマン散乱光を観測することに比べ
て、異常検知温度の検知を明瞭に把握できる。しかも、
温度検知センサは、単純構成とすることができ、低コス
ト化でき、この温度検知センサを用いた温度検知装置も
小型化、低コスト化が可能である。さらに、温度検知セ
ンサは、異常検知温度の検知後に、光ファイバの変形前
の元の状態に戻して再使用可能とすることができ、これ
によっても低コスト化が可能である。温度検知センサ
は、感温駆動部や光ファイバ変形部が設置並びに光ファ
イバの布設等が可能であれば、場所を問わず何処にでも
簡単に設置することができる。請求項１記載の温度検知
センサでは、光ファイバ収納体は必須では無く、これを
省略することで極めて単純な構造とすることが可能であ
り、小型化、低コスト化が容易である。光ファイバへの
入射光の戻り光の観測装置も、ラマン散乱光の観測結果
から温度を計測する装置のように特殊かつ高価な装置は
不要であり、光線路の断線試験等に用いられる光パルス
試験器等を併用できるので、低コスト化できるといった
優れた効果を奏する。

【００４８】請求項２記載の温度検知装置によれば、光
ファイバ収納体外側の温度を温度検知センサによって効
率良く検知でき、光ケーブルを介した遠隔地からの常時
監視等が可能になる。例えば、光ファイバ収納体が設置
された建物室温、マンホール、ハンドホール、穴等の監
視対象空間の温度管理等に役立てることができる。ま
た、光ファイバ収納体外側の温度監視によって、光ファ
イバ収納体内部の光ファイバや光部品の光特性に影響を
与える温度変化を把握することで、光ファイバや光部品
の光特性に影響を与えないための対策を早期に講じた
り、光特性に影響が出た場合の迅速な復旧等が可能にな
る。請求項３記載の温度検知装置によれば、クロージャ
等の光ファイバ収納体内側の温度を該光ファイバ収納体
内に設置した温度検知センサによって直接的に効率良く
検知できるので、光ファイバ収納体内に収納されている
光ファイバや光部品の特性の維持等に役立てることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施の形態の温度検知装置の全体
構成を示す光配線図である。

【図２】 監視対象空間としてのハンドホール内におけ
るクロージャおよび温度検知センサの設置状態を示す斜
視図である。

【図３】 図２のクロージャを示す斜視図である。

【図４】 図２の温度検知センサを示す斜視図である。

【図５】 図４の温度検知センサを示す図であって、
（ａ）は初期設定時を示す正面図、（ｂ）は温度上昇を
検知して記憶形状へ変形した状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１，１ａ…温度検知装置、３…クロージャ、３ｂ，４…
温度検知センサ、４ｂ…感温駆動部（温度感応プレー
ト）、４ｃ…光ファイバ変形部（押圧ブロック）、４ｄ
…光ファイバ変形部（受け部材）、７ａ，７ｂ，７ｃ…
光ケーブル、８ｂ，１０…光ファイバ（検知用光ファイ
バ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗井 正人 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 平尾 秀夫 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 Ｆターム(参考） 2H050 AD06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度変化によって駆動する感温駆動部
   （４ｂ）と、該感温駆動部の駆動力によって光ファイバ
   に曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイバ変形部
   （４ｃ、４ｄ）とを備えることを特徴とする温度検知セ
   ンサ（３ｂ、４）。
2. 【請求項２】 光ケーブル（７ａ、７ｂ、７ｃ）に組み
   立てられたクロージャ（３）等の光ファイバ収納体と、
   該光ファイバ収納体の外側に配置された温度検知センサ
   （４）とを備え、前記光ケーブルから分岐され該光ファ
   イバ収納体から外側へ引き出された光ファイバ（１０）
   が前記温度検知センサに引き込まれてなり、 前記温度検知センサは、温度変化によって駆動する感温
   駆動部（４ｂ）と、該感温駆動部の駆動力によって前記
   光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイ
   バ変形部（４ｃ、４ｄ）とを備えることを特徴とする温
   度検知装置（１）。
3. 【請求項３】 クロージャ（３）等の光ファイバ収納体
   内部の温度を検知する温度検知装置であって、 光ケーブル（７ａ、７ｂ、７ｃ）に組み立てられた光フ
   ァイバ収納体内側に配置された温度検知センサ（３ｂ）
   に前記光ケーブルから分岐された光ファイバ（８ｂ）が
   引き込まれてなり、 前記温度検知センサは、温度変化によって駆動する感温
   駆動部（４ｂ）と、該感温駆動部の駆動力によって前記
   光ファイバに曲げや伸び歪み等の変形を与える光ファイ
   バ変形部（４ｃ、４ｄ）とを備えることを特徴とする温
   度検知装置（１ａ）。