JPH0562831U - 熱検知ケーブル、及び熱感知センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、容易に布設でき長距離に渡っ
て確実に異常高温を検知できる。 【作用・構成】 紡糸された光ファイバに熱硬化性の樹
脂を一次被覆した後、乾燥炉で乾燥し、プラスチック材
料を被覆して構成される光ファイバに熱収縮性部材を被
覆して熱検知ケーブルを異常高温を検知する場所に張り
巡らす。熱検知ケーブルを張り巡らした場所のいずれか
の箇所で異常高温が発生すると、光ファイバに被覆した
熱収縮性部材が熱収縮を起こす。すると、光ファイバに
側圧による大きな外力が加わり、光ファイバに微小な曲
り（マイクロベンディング）が生じる。この光ファイバ
の微小な曲りは、光ファイバに伝送損失を増加させる。
このため光ファイバの他端に接続された光信号強度測定
器から出射してくる光信号の強度は、光ファイバの一端
に接続された光信号入射器から入射された光信号の強度
よりも低下する。この光信号強度測定器から出射してく
る光信号の強度を測定して異常高温を検知する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱感知線に係り、特に、構成が簡単で、軽量かつ布設が容易で、長 距離に渡って容易に異常高温を検知することのできる熱検知ケーブル、及び熱感 知センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近代住宅においては、ユニット工法の発達に伴い、各部屋の間取りがある程度 画一化され、設計施工が容易になっている。また、近年、親子二世帯が同居する 二世帯住宅の普及にともない部屋数が多くなり、建物の総建坪面積は増加する一 方で、かつ各部屋が独立した間取りとなっている。これらの近代住宅は、新建材 が使用されてはいるが全て不燃材が使用されているわけではなく木造を主体とし たものになっている。ところが、これら近代住宅は、オフィスビルなどと異なり 、スプリンクラーが設置されておらず、十分な防災設備が整っていない。

【０００３】 特定の箇所における異常な温度上昇は、周辺の物体の変質あるいは周囲の物体 が発火するに至る危険性を伴うことがあり、このような異常な温度上昇を来した 場合には、迅速にその状況の変化を検知し、これらの危険を未然に回避すると共 に、異常箇所に対する急速な修復対策を講ずる必要がある。木造家屋では、一旦 火災が発生すると初期消火の段階で消火できないと建物を全焼してしまうことが 多い。そこで、近年では、異常な温度上昇による火災の発生を防止する意味で、 特定の部屋、あるいは各部屋における異常な温度上昇を事前に検知することが要 求されている。

【０００４】 この異常な温度上昇を事前に検知するために従来は、図４（実開昭６１−９７ ２８号公報参照）に示す如き熱検知線が多く用いられている。すなわち、従来の 熱検知線１００は、ピアノ線１１０を導体として用い、このピアノ線１１０の上 に絶縁体１２０を被覆した線心を数条（図３では、２本）撚り合わせ、この撚線 の上にポリエステル樹脂で構成されたフィルム１３０を押さえ巻きとして巻回し 、図示されていないがシースを被覆して形成されている。

【０００５】 この熱検知線１００は、対撚りした線心間に予め所定電圧を印加しておき、周 囲温度が一定の温度以上になると、絶縁体１２０が軟化し、ピアノ線１１０のス プリングアクションにより２本の線心が融解した絶縁体１２０を押し退けて互い に接触して短絡し、異常高温を感知するようになっている。

【０００６】 この熱検知線１００は、高温を検知する場所に張り巡らすことにより、その場 所の温度を検知するようにしている。そのため、室内のあらゆる箇所の異常な温 度上昇を事前に検知するためには、熱検知線を室内に張り巡らせる必要があり、 室内に張り巡らせると熱検知線の長さが長尺となる。ところが、導体としてピア ノ線を用いた従来の熱検知線にあっては、室内に張り巡らせて布設する熱検知線 が長尺になると、ピアノ線に印加している電圧の電圧降下が大きくなり、異常温 度を検出するに必要な電流が確保できなくなり、室内の温度が異常に上昇した際 に異常温度が検出できない場合があるという問題点がある。

【０００７】 そこで近年では、光ファイバの伝送損失を利用することにより熱検知線を室内 に張り巡らせ長尺となっても室内の温度が異常に上昇した際に異常温度を確実に 検出することのできる図５に示す如き熱検知線２００が考えられている。すなわ ち、この熱検知線２００は、図５に示す如く所定長さの紐状熱収縮性部材（又は 、棒状熱収縮性部材）２１０の両端部を光ファイバ２２０に接着して構成されて いる。この図５に示す如き熱検知線２００は、周囲温度が一定の温度以上になる と紐状熱収縮性部材２１０が熱収縮を起こし、図６に示す如く光ファイバ２２０ が曲げられる。光ファイバケーブルは微小な曲り（マイクロベンディング）を生 じただけで、伝送損失が増加する。したがって、この紐状熱収縮性部材２１０に よる光ファイバ２２０の曲げによる光信号の強度変化を測定して異常高温の検知 を行っている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の光ファイバを用いた熱検知線にあっては、高温を検知す る場所に張り巡らすことが必要であり、高温を検知する場所ごとに紐状熱収縮性 部材を取り付ける。このため、紐状熱収縮性部材を光ファイバに数多く取り付け なければならず、高温を検知する場所が広範囲に渡り熱検知線を長距離に付設す る場合には、対応できないという問題点を有している。

【０００９】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、構成が簡単かつ軽量で、布設が容易で、長距離に渡 って容易に異常高温を検知することのできる熱検知ケーブル、及び熱感知センサ を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の熱検知ケーブルは、光ファイバに熱収縮 性部材を被覆して構成してなるものである。

【００１１】 また、上記目的を達成するために、本考案の熱感知センサは、温度の変化に応 じて収縮率の変化する熱収縮性部材を光ファイバに被覆すると共に、該光ファイ バの一端に光信号を入射する光信号入射器を、該光ファイバの他端に出射してく る光信号の強度を測定する光信号強度測定器を接続して構成してなるものである 。

【００１２】 そして、上記光信号強度測定器を、上記光ファイバの伝送損失の増加量を測定 するもので構成するのが好ましい。

【００１３】

【作用】

紡糸された光ファイバに熱硬化性の樹脂を一次被覆した後、乾燥炉で乾燥し、 プラスチック材料を被覆して構成される光ファイバに熱収縮性部材を被覆して熱 検知ケーブルを構成する。 温度の変化に応じて収縮率の変化する熱収縮性部材を光ファイバに被覆して構 成された熱検知ケーブルを異常高温を検知する場所に張り巡らす。熱検知ケーブ ルを張り巡らした場所のいずれかの箇所で異常高温が発生すると、光ファイバに 被覆した熱収縮性部材が熱収縮を起こす。すると、光ファイバに側圧による大き な外力が加わり、光ファイバに微小な曲り（マイクロベンディング）が生じる。 この光ファイバの微小な曲りは、光ファイバに伝送損失を増加させる。このため 光ファイバの他端に接続された光信号強度測定器から出射してくる光信号の強度 は、光ファイバの一端に接続された光信号入射器から入射された光信号の強度よ りも低下する。この光信号強度測定器から出射してくる光信号の強度を測定して 異常高温を検知する。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例について説明する。 図１には、本考案に係る熱検知ケーブルの一実施例が示されている。

【００１５】 図において、１は熱検知ケーブルで、２は光ファイバである。光ファイバ２は 、高屈折率部分のコアと低屈折率部分のクラッドとからなり、コアをクラッドが 囲んだ同心円構造となっている。この光ファイバ２は、通常、同心円状の白金製 の二重るつぼを用い、中心のるつぼにコア、外側のるつぼにクラッドとなるガラ スを入れて溶融し中心軸を合わせたノズルから引き出し線引きも同時に行い、熱 硬化性の樹脂を一次被覆して乾燥し、この一次被覆樹脂の上にプラスチック材料 を被覆して構成される。この光ファイバ２には、多モードファイバ、シングルモ ード（ＳＭ）ファイバ、グレーデットインデックス（ＧＩ）ファイバ、ステップ インデックス（ＳＩ）ファイバ等通常のものを使用することが可能である。

【００１６】 ３は熱収縮部材で、チューブ状に形成されており、光ファイバ２に被覆されて いる。この熱収縮部材３は、熱収縮性を有する合成樹脂によって構成されている 。合成樹脂の熱収縮性は、延伸履歴を持つ高分子固体を加熱したときに、ある温 度領域で急激な収縮が起こる現象である。この加熱したときに生じる合成樹脂の 急激な収縮は、熱収縮を惹起する温度において、延伸を受けた状態で固定されて いた高分子固体の内部状態が、外部から加えられた熱によって合成樹脂の組成状 態の凍結が解かれて、延伸による張力の働いていないときに安定であるような状 態へ戻ろうとするために生じるものである。この合成樹脂の急激な収縮は、非結 晶性高分子においてはガラス移転温度付近において、結晶性高分子においては融 点に近いところで起こる。

【００１７】 非結晶性高分子は、無定形高分子とも称され、結晶構造が認められない高分子 物質であり、例えば、ラジカル重合によるポリ酢酸ビニル、ポリエチレンなどの 高分子である。この非結晶性高分子には、一般に構造が不規則（共重合体、枝分 かれ高分子など）であったり、かさ高い側鎖をもち規則正しい構造を取り得ない 高分子が含まれる。

【００１８】 また、結晶性高分子は、ポリエチレン、ナイロンなどのＸ線回折により明瞭な 結晶構造が認められる高分子物質である。この高分子化合物では、その鎖が長い ため１００％結晶化することはなく、結晶化の条件、熱処理などによって結晶化 度（結晶化している分子の割合）が変わり、ポリ塩化ビニルなどの結晶性の悪い 高分子から、８０〜９０％の結晶化度を持つ線状ポリエチレンまで種々の結晶性 重合体がある。

【００１９】 ４は間隙で、光ファイバ２を締め付けないように熱収縮部材３を被覆すること により形成される。

【００２０】 図２には、本考案に係る熱感知センサの一実施例が示されている。

【００２１】 図において、１０はＯ−ＴＤＲ（Ｏptical Ｔime Ｄomain Ｒeflect Ｍeter ）で、光ファイバの一端から入射する光信号が光ファイバの微小な曲り（マイク ロベンディング）によって反射を起こし、この反射に伴った光信号の伝送損失の 増加を時間領域でＣＲＴに表示する計測器（時間領域光パルス反射計）である。 このＯ−ＴＤＲ１０に熱検知ケーブル１を接続することによって熱感知センサが 構成される。このＯ−ＴＤＲ１０に接続される熱検知ケーブル１をビル等に布設 する。

【００２２】 次に、本実施例の作用について説明する。 いま、熱検知ケーブル１を布設したビル等で、火災が発生し、熱検知ケーブル １の周囲の温度が高くなると、この火災による熱によって熱検知ケーブル１の光 ファイバ２に被覆した熱収縮部材３が収縮を起こす。この熱収縮部材３が収縮を 起こすと、熱収縮部材３は間隙４を埋めて光ファイバ２に側圧を掛ける。この熱 収縮部材３によって光ファイバ２に側圧の大きな外力が加わると、光ファイバ２ は、微小な曲り（マイクロベンディング）を生じる。この微小な曲り（マイクロ ベンディング）によって光ファイバ２には、伝送損失が増加する。すなわち、 火災による熱によって熱収縮部材３が収縮を起こした状態の時に光ファイバ２の 伝送損失は急激に増大する。

【００２３】 そこで、光発生器（図示していない）によって光ファイバ２の一端から光信号 を入射し、この光ファイバ２中を伝搬していって光ファイバ２の他端から出射す る光信号の強度を測定することにより、火災による熱がどの程度の温度であるか の測定データを得ることができる。このとき、図２に示す如く、光ファイバ２の 一端でＯ−ＴＤＲ１０による測定を行えば、損失増加量とその位置とを図３に示 す如くＣＲＴの表示によって直ちに求めることができる。

【００２４】 なお、熱収縮部材３の材質を変えることにより熱に対する熱収縮部材３の収縮 率が変わり、検知温度を自由に設定することもできる。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００２６】 請求項１の熱検知ケーブルにおいては、光ファイバに熱収縮性部材を被覆して 構成しているため、簡単な構成で確実に異常高温を検知することができる。

【００２７】 請求項２の熱感知センサにおいては、温度の変化に応じて収縮率の変化する熱 収縮性部材を光ファイバに被覆すると共に、該光ファイバの一端に光信号を入射 する光信号入射器を、該光ファイバの他端に出射してくる光信号の強度を測定す る光信号強度測定器を接続して構成してあるため、容易に布設でき、長距離に渡 って容易にしかも確実に異常高温を検知することができる。

【００２８】 請求項３の熱感知センサにおいては、光信号強度測定器を、光ファイバの伝送 損失の増加量を測定することによって検出するものであるため、検知温度を自由 に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱検知ケーブルの実施例を示すも
ので、熱検知ケーブルの一部を断面した全体斜視図であ
る。

【図２】本考案に係る熱感知センサの実施例を示すもの
で、図１に図示の熱検知ケーブルを用いたシステム構成
図である。

【図３】図２に図示の熱感知センサによる計測結果を示
す図である。

【図４】従来の熱感知線を示す断面図である。

【図５】従来の光ファイバケーブルを用いた熱感知線の
全体構成図である。

【図６】図６の熱感知線によって異常高温を検出した状
態を示す図である。

【符号の説明】

１……………………………………………熱検知ケーブル ２……………………………………………光ファイバ ３……………………………………………熱収縮部材 ４……………………………………………間隙 １０…………………………………………Ｏ−ＴＤＲ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバに熱収縮性部材を被覆して構
   成する熱検知ケーブル。
2. 【請求項２】 温度の変化に応じて収縮率の変化する熱
   収縮性部材を光ファイバに被覆すると共に、該光ファイ
   バの一端に光信号を入射する光信号入射器を、該光ファ
   イバの他端に出射してくる光信号の強度を測定する光信
   号強度測定器を接続して構成する熱感知センサ。
3. 【請求項３】 上記光信号強度測定器は、上記光ファイ
   バの伝送損失の増加量を測定するものである請求項２記
   載の熱感知センサ。