JPS62165605A - 光伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、隔壁の一方の側から他方の側へ光を伝達す
るために使用される光伝達装置に関し、例えば原子力計
装における原子炉格納容器隔壁の内外間の光信号送受や
、その他一般の隔壁を有する電気ｔａ器、装置における
隔壁内外間の光信号送受を行なう場合に使用されるもの
である。

〔従来技術〕

近時、電気信号に代えて光信号を伝送する技術が開発さ
れ、電話線、データ伝送、情報信号の伝送線に光ファイ
バを使って伝送する技術は実用化されている。光信号を
電気信号に代えて利用するのは周知の通り、光信号は電
磁誘導障害を受けない、電気信号に比べて大容量の信号
を伝送するのが容易である等の利点があるからであるが
、電力機器等における物理量、例えば熱、電圧、電流、
電力、放射線等のアナログ量を直接光信号として出力す
る変換器、通称センサについては開発段階にあり、まだ
現用の電気的変換器（電気信号として出力）に代用でき
るものは開発されておらず、実用化の域に至ってない。

このように、電力機器の分野においては、上記各種の大
きな物理量を電気信号に変換することなく光信号として
出力するセンサや高温下での温度を検出する光センサが
開発の段階にあるため、該センサの光出力信号を利用す
る技術については本格的な開発はなされてない状況にあ
ると言える。

例えば、変圧器や発電機、原子炉、しゃ断器、負荷等の
監視制御、保護システム等に光信号を利用する開発は充
分にはなされてない。

例えば、変圧器、原子炉、しゃ断器、密閉形回転機等は
、タンク、容器、等所謂密閉室を構成するため、つまり
機器内外あるいは装置内外を区画するために隔壁が使用
されている。このような隔壁を有する電力機器において
は隔壁内外に跨って光信号を伝達するためには、つまり
、隔壁の一方の側から他方の側へ光信号を伝達するため
には、具体的には、例えば、隔壁内の電力機器本体の熱
的状態、電気的状態、位置、等の状態光信号を隔壁外の
監視機器や保護機器へ光ファイバ等を使って光学的に伝
達するためには、上記隔壁の機能を落とさずに、例えば
密閉機能を落とさずに光ファイバ等を隔壁に貫通させる
必要がある。上述の電話線等では単に建物の壁を貫通す
るのみであるので、スリーブを利用してスリーブ内に電
話線を通すのみで済むのであるが、電力機器等において
は、隔壁の密閉機能を保持する必要があるので、電話線
の場合のようなスリーブを使用することはできない。従
って、光ファイバを隔壁に貫通させた後に、咳賞通部に
樹脂等の密封材を施すことも考えられるが、作業がしに
くい上、信頼性に問題があるため、例えば実願昭６０−
１４２４４２号明細書に記載されているように、隔壁に
取り付けられる特殊構造の光コネクタが案出されており
、これを第１２図に示しである。この第１２図において
、ハウジング１０は外筒１１と内筒１２とで構成され、
内筒１２の先端部に形成されたフランジ部１２ｃと光フ
アイバロッド１４との間に管状の封止体１５が介装され
ており、上記光フアイバロッド１４の両端に光フアイバ
ケーブル１８ａ、１９ａを接続して、光フアイバケーブ
ル１８ａ。

１９ａの一方から他方への光フアイバロッド１４ヲ介し
て光信号を伝達するようになっている。この実願昭６０
−１４２４４２号の考案は光フアイバロッド１４と光フ
アイバケーブル１８ａ、１９ａとの芯合わせを容易にし
、ハウジング１０に光フアイバケーブル１８ａ、１９ａ
を機械的に接続するためのレセプタクル１６．１７とハ
ウジング１０との当接面を鏡面加工する時間を短縮する
、つまり製作効率を向上することを目的とする所謂実用
化を目上した一考案である。上述のように、現在の開発
では、上記熱、電流、放射線等の物理量を直接光信号に
変換する変換器に注力されている状況下において、上記
変換器が充分に実用化される前の現時点において、該変
換器を使用することを前提にした電力機器の監視制御、
保持システムを開発あるいは実用化する上において必要
な隔壁内から外への光信号の取り出し構造を実用化に向
けて開発すること自体に重要な意義があり、このような
観点から上記実願昭６０−１４２４４２号の考案はそれ
なりに重要な考案と言える。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述の実願昭６０−１４２４４２号の考案、
即ち第１２図に示す特殊構造の光コネクタにおいては、
コネクタ部分において光伝達ロスが生じないようにする
ことが、光信号を伝達する上において必要があり、第１
２図に示すもるにおいては、光フアイバロッド１４と光
フアイバケーブル１８ａ、１９ａとの芯合わせが容易で
あり、ハウジング１０とレセプタクル１６．１７との当
接面の鏡面加工を短時間に正確に行い得るので、光結合
部に光伝達ロス、つまり、第１２図の光コネクタを採用
することによる光伝達ロスは殆ど無いものと想定してい
た。ところで、第１２図の光コネクタを試作研究した結
果、上記鏡面加工をする時間は短縮でき、光伝達ロスも
１ｄＢ程度減少することが判明したが、光伝送ロスを想
定していた程低レベルまで下げるには更に試作検討、工
夫することが必要であることが判った。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による光伝達装置は、例えば電力機器のように
監視制御や各種保護制御を必要とする機器や装置等の隔
壁の一方の側から他方の側へ光信号を伝達する光伝達装
置であって、中央部が開口したフランジ部を内部に有し
上記隔壁に取り付けられる外被体と、上記フランジ部の
開口部を接触することなく貫通して上記外被体の壁部の
離間した部分に跨って延在し上記壁部の離間した部分に
少なくとも一部が支持された光伝達素子と、熱膨脹係数
が上記延在方向に順次異なる複数の封着材をブローイン
グによって上記光伝達素子を囲繞するように接続して形
成された筒状部を有し上記延在方向の一端が上記光伝達
素子に融着され上記延在方向の他端が上記フランジ部に
装着された筒状封着体とを備えており、その目的は、光
伝達装置自体における光伝送ロスを低減することにある
。

〔作用〕

この発明は、隔壁の一方の側から他方の側へ光信号を伝
達する光伝達装置を、中央部が開口したフランジ部を内
部に有し上記隔壁に取り付けられる外被体と、上記フラ
ンジ部の開口部を接触することなく貫通して上記外被体
の壁部の離間した部分に跨って延在し上記壁部の離間し
た部分に少なくとも一端部が支持された光伝達素子と、
上記延在方向の一端が上記光伝達素子に融着され上記延
在方向の他端が上記フランジ部に装着された筒状封着体
とを備えた特殊構造の光伝達部品とし、しかも上記筒状
封着体を、熱膨脹係数が上記延在方向に順次異なる複数
の封着素材をブローイングによって上記光伝達素子を囲
繞するように接続して形成された筒状部を有した封着体
としてあり、従って上記筒状部を極力薄くすることが可
能となり、上記光伝達素子と上記筒状封着体とを融着す
るための入熱を小さくできる結果、該融着により生じる
熱応力も小さくなり上記光伝達素子が該融着によって変
質したり変形することがなくなり、光伝達装置内におけ
る光伝送ロスは小さくなる。

〔実施例〕

以下本発明を、その実施例を示す図面に基づいて説明す
る。第２図は本発明に係る光伝達装置を用いた光ペネト
レーション装置の一部破断側面図であり、図中３０は変
圧器タンク、原子炉格納容器、しゃ断器タンク等の電力
機器の隔壁であり、該隔壁３０には貫通孔３０ａが形成
されている。

該貫通孔３０ａには光ファイバペネトレーシぢン装置２
０が嵌着されている。

光ファイバペネトレーシッン装置２０は、断面円形の金
属性の筒体２１の各端部に、円板状をした金属性の隔壁
２２．２３を、筒体２１を封止すべく熔接等の手段にて
筒体２１と一体的に固定されている。各隔壁２２．２３
には、本発明に係る４つの光伝達装置１が４等配に夫々
設けられている。

第１図は、変圧器タンク、原子炉格納容器、しゃ断器タ
ンク、密閉形回転電機の外被等の隔壁３０の内部側の隔
壁２３に設けられた本発明に係る光伝達装置１の一実施
例を示す縦断面図で、同図において、隔壁２３には、４
等配に透孔２３ａが形成されており、各透孔２３ａに１
つの光伝達装置１が夫々装着されている０図においてＩ
Ｏは、ペネトレーション装置２０における筒体２１内部
と上記変圧器タンク、原子炉格納容器、しゃ断器タンク
等の内部との気密性を保持することができる外被体であ
り、該外被体ｌＯは２つの円筒状の外筒１１及び内筒１
２を気密に溶接１０ａシて連結したものである。

外筒１１（第１図において左側に位置する）は、基端側
の厚肉となったフランジ部１１ａと、先端側の薄肉の筒
状部１１ｂとからなり、筒状部１１ｂの先端部内周面に
は嵌合孔１１ｃが形成されている。フランジ部１１ａの
中央には貫通孔１１ｈが筒状部１１ｂと同心に形成され
ており、またフランジ部１１ａの貫通孔１１ｈとは同心
となった円周上には６等配に透孔１１ｊが形成されてい
る。

フランジ部１１ａの基端側側面には該フランジ部１１ａ
の貫通孔１１ｈとは同心状に凹溝ｌｉｄが形成されてお
り、該凹溝ｌｉｄに０リングｌｉｅが嵌入されている。

また隔壁２３には、該隔壁２３に形成された貫通孔２３
ａと同心となった円周上に６等配に穿孔２３ｂ、　２３
ｂ・・・が夫々形成されており、各穿孔２３ｂとフラン
ジ部１１ａにおける各透孔１１ｊ　とを夫々整合させた
状態にて各透孔１１ｊにボルトｌｌｆを挿通して各ポル
）　１１ｆを各穿孔２３ｂに螺合させ、隔壁２３に外被
体１０における外筒１１のフランジ部１１ａが取付けら
れている。この場合、フランジ部１１ａの凹溝ｌｉｄ内
に係入された０リングｌｉｅにより隔壁２３と外筒１１
におけるフランジ部１１ａとの間隙は気密封止される。

また外筒１１が隔壁２３にねじ止めされた場合において
、隔壁２３の穿孔２３ａに同心的に内嵌される突部１１
ｇがフランジ部１１ａの基端外側面に形成されている。

内筒１２は円筒状をしており、その基端部１２ａの外周
には、外筒１１の端面に突き当てる溶接フランジ１２ｄ
が周設されており、先端部が外筒１１のフランジ部１１
ａ側に位置するように嵌合され、溶接フランジ１２ｄと
外筒１１の端面との間を熔接しである。

内筒１２の外径は溶接フランジ１２ｄが最大となり、そ
の先端部側は３段階１２ｅ、１２ｆ、１２ｇに、基端側
は２段階１２ｉ、１２ｊに縮径されている。また円筒１
２の内径は、外径が最小の先端の筒状のフランジ部１２
にと、フランジ部１２により外径が若干大きい中央部１
２ｂとが同一とされ、基端部１２ａにおいて内径は小さ
くされており、従って基端部１２ａは厚肉となっている
。基端部１２ａのさらに端部においては内径は更に小さ
くなっている。基端部１２ａの外側面中央部には外側方
へ突出する突部１２ｅが形成されており、該突部１２ｅ
には、基端部１２ａにおける内周面と外部とを連通ずる
貫通孔１２ｆが形成されている。

外筒１１におけるフランジ部１１ａに形成された突部１
１ｇの貫通孔１１ｈ及び内筒１２における基端部１２ａ
に形成された突部１２ｅの貫通孔１２ｆには、光伝達素
子１４の各端部が夫々隙間を持たせて内嵌されている。

光伝達素子１４は光ファイバの周囲に厚肉に石英製のサ
ポート層を囲繞形成し、全体の直径を１〜５龍程度とし
て構成されており、光伝達素子１４の各端面１４ａ、１
４ｂは、外筒１１における突部１１ｇの端面１１ｇ　’
　、内筒１２における突部１２ｅの端面１２ｅ′にまで
延設されており、夫々が面一となるように鏡面加工され
ている。

そして光伝達素子１４の各端部と、各端部が挿入された
各貫通孔１１ｈ、　１２Ｆとの隙間にはエポキシ樹脂が
夫々充填され内外間の気密保持がなされている。

光伝達素子１４の、上記貫通孔１２ｆに隣接する部分に
は、光伝達素子１４外周面と内筒１２内周面とにより形
成された空間を気密的に封止する筒状封着体１５の一端
部が融着されている。該封着体１５は、内筒１２の基端
部１２ａ側が光伝達素子１４外径と同一の内径を有する
小径部１５ａとなっており、該小径部１５ａに連設する
光伝達素子１４の中央部寄りの部分は内径及び外径が光
伝達素子１４の延在方向に徐々に大きく且つ同肉厚とな
された拡径部１５ｂとなっている。

さらに拡径部１５ｂに連設する内筒１１の先端側部分は
、光伝達素子１４の外径より大きく上記延在方向にほぼ
一様の内径及び外径を有する大径部１５ｃとなっている
。封着体１５における小径部１５ａは熱膨脹係数が小さ
い、つまり光伝達素子１４の外表面部（石英）と同−又
は近い熱膨脹係数の例えば石英あるいは石英系ガラスに
て構成されており、拡径部１５ｂ、大径部１５ｃになる
につれて熱膨脹係数が大きい環状ガラス素材が順次融着
して一体形成されたものとなるようにブローイングによ
って形成（詳しくは後述する）されたものであり、その
大径部１５ｃの開口部側端部外周には、コバール等より
なる金属管１５ｄの一側内周面が筒状封着体１５と同心
状にガラス封着されている。該金属管１５ｄの他側部は
外筒１１のフランジ部１１ａ側に位置しており、その外
径は、内筒１２の先端部１２ｃの内周面１２ｊ　と同一
となるように拡径されていて、該金属管１５ｄと上記内
筒１２のフランジ部１２にとは金属にて気密にろう付け
されている。

つまり、封着体１５は、内筒１２の基端部側、換言すれ
ば変圧器タンク、原子炉格納容器、しゃ断器タンク、等
の内部となる高圧側に小径部１５ａを位置させ、ペネト
レーション装置２ｏの内部となる低圧側に大径部１５ｃ
開口を位置させている。なお小径部１５ａを低圧側に、
また大径部１５ｃを高圧側にしてもよい。

外被体１０の外筒１１におけるフランジ部１１ａの外側
面に形成された突部１１ｇ、及び内筒１２における基端
部１２ａ外側面に形成された突部１２ｅには、レセプタ
クル１６．１７が夫々装着されている。各レセプタタル
１６．１７は同構造であり、貫通孔１６ｃ、１７ｃを有
する短円筒状をした本体部１６ａ、１７ａと各本体部１
６ａ、１７ａの基端部に連設されたフランジ部１６ｂ。

１７ｂとからなり、フランジ部１６ｂ、　１７ｂの基端
側側面には、本体部１６ａ　、　１７ａにおける貫通孔
１６ｃ、　１７ｃよりも大径であって、前記各突部１１
ｇ、１２ｅが隙間ｇ１を持たせて内嵌され底面１６ｄ　
’　、　１７ｄ　’が鏡面仕上げされた凹部１６ｄ、１
７ｄが夫々形成されている。

そして外被体１０における各突部１１ｇ、　１２ｅとレ
セプタクル１６．１７における各凹部１６ｄ、　１７ｄ
における各凹部ｌｅｄ、　１７ｄとの間の隙間を利用し
て各突部１１ｇ。

１２ｅ　＋Ｍ１面から覗かされた光伝達素子１４と各レ
セプタクル１６．１７の貫通孔１６ｃ、１７ｃとは同心
状に芯台わせされる。

各レセプタクル１６．１７のフランジ部１６ｂ、　１７
ｂには、夫々複数の透孔１６４．１７ｆが穿設されてお
り、各透孔１６ｆ、　１７ｆにボルト１６ｇ、　１７ｇ
を夫々挿通させて、上記芯台わせを終えた状態で外筒１
１、内筒１２夫々に螺合させることにより各レセプタタ
ル１６．１７を外被体１０における外筒１１、内筒１２
夫々に同芯状に固定される。

なお、上記芯台わせを可能にするために上記ボルト１６
ｇ、１７ｇと上記透孔１６ｆ、１７ｆとの間にも隙間ｇ
２　（このｇ２はｇ２＞ｇ＋としである）を形成しであ
る。更に上記レセプタクル１６．１７の外被体１０への
固定状態下では、上記光伝達素子１４の端面１４ａ、　
１４ｂ及び上記内筒１２の端面１１ｇ　’　、　１２ｅ
　’は何れも上記レセプタクル１６．１７の凹部底面１
６ｄ　’　。

１７ｄ′と面接触しており、また、上記芯台わせ及び固
定が完了すると、位置ずれが生じないように上記レセプ
タクル１６と外筒１１　レセプタクル１７と内筒１２と
は両者の境界部全周を溶接あるいは接着剤によって気密
に固着Ａすることにより完全に固定される。

各レセプタクル１６．１７における本体部１６ａ、　１
７ａ先端部外周面には、螺条１６ｈ、　１７ｈが夫々形
成されており、各螺条１６ｈ、　１７ｈには光フアイバ
ケーブル１８ａ、１９ａ先端部に固定されたコネクタプ
ラグ１８゜１９における袋ナツト１８ｄ、　１９ｄが螺
合されている。

各コネクタプラグ１８．１９は、光フアイバケーブル１
８ａ、　１９ａ先端より各光フアイバケーブル１８ｂ、
　１９ｂを夫々延出せしめ、延出された各光フアイバケ
ーブル１８ｂ、　１９ｂ及び各光フアイバケーブル１８
ａ、　１９ａ先端部分に中子１８ｃ、　１９ｃを夫々同
心状に外嵌固着し、さらに各中子１８ｃ、　１９ｃの光
フアイバケーブル１８ａ、　１９ａ挿入側部分に袋ナツ
ト１８ｄ、１９ｄを夫々同心状に外嵌固着したものであ
る。各中子１８ｃ、１９ｃにおける光フアイバケーブル
１８ｂ、　１９ｂに外嵌された部分は小径となっており
、また各袋ナツト１８ｄ。

１９ｄの先端部は中子↓８ｃ、１９ｃの小径となった部
分にまで達しており、その先端内周面に螺条が形成され
ている。

そして各レセプタクル１６．１７における貫通孔１６Ｃ
９１７ｃ内に中子１８ｃ、　１９ｃの先端部分を嵌入し
て各袋ナツト１８ｄ、　１９ｄと各レセプタクル１６．
１７における本体部１６ａ、　１７ａの螺条１６ｈ、　
１７ｈとを螺合すると、光伝達素子１４の各端面と中子
１８ｃ、　１９ｃの先端面とは同心状に密着されて夫々
の光フアイバ同士が同心状に突き合わされる。

ペネトレーション装置２０における筒体２１内に位置す
るレセプタクル１６を端部に取付けた光フアイバケーブ
ル１８ａの他端部には、同様のレセプタクルが装着され
ており、隔壁２２．２３と対向配設された光伝達装置に
夫々のレセプタタルが装着される。

斯かる構成の光ファイバベネトレーシッン装置２０は、
変圧器タンク、原子炉格納容器、しゃ断器タンク内に位
置する光伝達装置に装着された光フアイバケーブル１９
ａの一端に電流、電圧、温度、電力、放射線等の物理量
のセンサ等を取付は該センサを容器内の所定部位に位置
させることにより所要の物理量情報が上記容器外に位置
する光フアイバケーブル１９ａにて得られ、電力機器、
発電所、変電所、電力系統の監視制御や保護制御に利用
されることになる。

次に上記筒状封着体１５の構成及び製法につき第３図〜
第１０図に基づいて説明する。第１０図は本発明の要部
を−示す断面図であり、同図において１００は筒状封着
体光伝達素子ユニットであり、大径側端部（図の左側）
にコバール製のフランジ状金属管１５ｄが封着ガラス材
、例えばコバール用の硼硅酸系ガラスから成る筒状封着
材１０１を介して装着され、小径側端部（図の右側）は
石英系ガラスからなる筒状封着材１０２が封着され、且
つ封着材１０２はその中央に貫設された光伝達素子１４
に溶着されている。封着材１０１と１０２との間は互い
に熱膨脹係数が順次異なる互いに融着された多数の筒状
封着材（例えば封着材１０１に近い側は硼硅酸系ガラス
、封着材１０２ニ近い側は石英系ガラス）　１０３．１
０４・・・１１７からなっている。即ち、該封着材１０
２に連設された封着材１０３の熱膨脹係数は、封着材１
０２のそれより若干大きく、更に封着材１０３に連設さ
れた封着材１０４の熱膨脹係数は封着材１０３のそれよ
りも大きくなっており、以下封着材１０４〜１１７゜１
０１まで順に同様の関係となっている。

石英の、つまり光伝達素子工４の外表面部の熱膨脹係数
は通常５Ｘ１０−’℃−１であり、コバール、つまり金
属管１５ｄの熱膨脹係数は通常４６Ｘ１０−”℃−１で
あるので、封着材１０１〜１１７の各熱膨脹係数は上記
５Ｘ１０−７℃″″１〜４６Ｘ１０−７℃−１の間を等
分する形で選定したものを使用すればよい。

また、上記光伝達素子１４は、棒状の光ファイバであり
、ガラス溶着時の熱による影響を緩和するため肉厚が１
ｍ以上、好ましくは１．５龍以上のクラッド層を有する
ものを使用している。

次に第１０図に示すユニットの製造方法について第３図
〜第９図の模式図により説明する０図において２００は
通常のガラス管を製造する場合に使用される吹きざおで
ある。

先ず、石英系ガラス素材１０２ａを融解し、融解状態の
石英ガラス素材１０２ａにより吹きざお２００の先端を
密封しく第３図参照）、シかる後吹きざお２００がら空
気を矢符方向に吹き込む（これをブローイングという）
。

これにより第４図に示すように石英系ガラス素材１０２
ａは膨張し、石英系ガラス素材１０２ａが一様の厚さを
有する卵状になった場合には、空気の吹き込みを停止し
て吹きざお２００の先端開口に対向する位置にある底部
に開口部１０２ａｂを設ける（第５図参照）。

次に、開口部１０２ａｂに石英系ガラス素材１０２ａよ
り熱膨脹係数が大きいガラス素材１０３ａを融解した状
態で、その開口部１０２ａｂを閉塞すべく封着する（第
６図参照）。

次いで、該封着部を加熱しつつ吹きざお２００により融
解したガラス素材１０２ａ及び１０３ａに気体を矢符方
向に吹き込んで（ブローイングして）これを膨張させ、
ガラス材１０３ａを一様の厚さと所定の大きさの有底筒
状とする（第７図参照）。そして有底筒状のガラス素材
１０３ａの底部に開口１０３ａｂを設け、ガラス素材１
０３ａより熱膨脹係数が大きいガラス素材１０４ａを融
解した状態でその開口１０３ａｂを閉塞すべく封着する
（第８図参照）。

以下同様の工程を順次繰返すことにより、第１０図に示
す封着材１０２〜１１７が連設される。

封着材１１７は更に、コバール製のフランジ状金冗管１
５ｄにコバール用封着ガラス材からなる封着材１０１を
介して封着され、次に吹きざお２００を除去する（第９
図参照）。この第９図に示されたものが筒状封着体１５
である。さらに、封着材１０２はその中央に貫通した円
柱状の伝達素子１４外周に溶着されて、筒状封着体光伝
達素子ユニット１００が完成する。なお、封着材１１７
は予め金運管１５ｄに融着しておいたものでも、また封
着材１１６のブローイングによる形成に続けて該封着材
１１６にブローイングにより形成してもよい。

このように、ブローイングにより封着部を形成すること
により、封着部を薄肉化でき、このため封着時における
光伝達素子１４に対する熱的影響を少なくし、封着部の
熱応力を小さくできるという効果が生じる。

なお、上記ブローイングによる製法により、各封着材１
０３，１０４〜１１６の厚さは金属管１５ｄの厚さの約
’Ａ−’ＡＣ３００〜５００１１ｍ　）　ニすることが
でき、また封着材１０２の直管部分の厚みは１〜２鰭と
しである。更に各封着材１０３．１０４〜１１６の厚さ
寸法は、それらの軸線方向（光伝達素子１４の延在方向
）の長さ寸法より小さくしである。

第１１図は他の実施例を示す図で、光伝達素子１４の左
端は外被体１０によっては支持されてない場合を示しで
ある。これは光伝達素子１４長が短い場合や、右端での
支持が充分な場合に可能である。

なお、この発明は、光伝達素子１４が直柱状のものでな
く、例えばＬ字形、半円弧状等、種々の形状に屈曲、あ
るいは湾曲しているものにも通用できるのは勿論であり
、その場合、外被体１０の構造は適宜変形したものとす
ればよく、また外被体１゜の光伝達素子１４の一端を支
持する壁と他端を支持する壁とは真向かいには対向せず
、例えば互いに直角をなして隣接する関係となるが、そ
の場合でも、光伝達素子１４の一端を支持している部分
（壁部）と他端を支持している部分（壁部）とは互いに
離間した状態にあることは当然理解し得るので、図示は
省略する。

また、光伝達素子１４の両端には光フアイバケーブル１
８ａ、１９ａを接続したものを例示したが、光フアイバ
ケーブルを介さずに、光伝達素子１４の一端に光センサ
を、他端に光信号受信装置を直接接続する場合にも本発
明は通用でき、更に、電力機器以外のｉ器に適用するこ
とも可能である。

なお、因に第１図及び第１１図について上述した・実施
例において、光伝達装置１自体の伝送ロスを測定した結
果、１．８ｄＢ〜２．２ｄＢ（同一のものを複数個作成
し測定した）であり、また、内筒１２の端面１２ｅ′及
びレセプタクル１７の凹部底面１７ｄ′を鏡面加工しな
かった場合には伝送ロスは２．６ｄＢ〜３．０ｄＢであ
った。更に、封着体１５をブローイングせずに単に熱膨
脹係数の異なるガラス封着素材を突き合わせにより融着
した場合には、上記鏡面加工をしても５．６ｄＢ〜７．
８ｄＢであった。この単なる突き合わせ融着の場合はそ
の厚さを薄くしにくく、２龍程度となり、ブローイング
による場合の厚さ３００〜５００μｍに比べ数倍の厚さ
になった。

〔効果〕

この発明は上述のように、電力機器の分野において、大
きな電流、高い電圧、高温の熱、放射線等の大きな物理
量を電気信号に変換することなく光信号として出力する
光センサが開発段階にあったまだ実用段階に入ってない
状況下ではあるが、上記電力機器用の上記光センサが実
用化されれば次に必要となる変圧器タンク、原子炉格納
容器、しゃ断器タンク等の隔壁の内側から外側へ光信号
を伝送する光ペネトレーシッン装置、つまり本発明で言
う光伝達装置として独特な構造の光伝達装置、即ち、電
力機器等の隔壁の一方の側から他方の側へ光信号を伝達
する光伝達装置を、中央部が開口したフランジ部を内部
に有し上記隔壁に取り付けられる外被体と、上記フラン
ジ部の開口部を接触することなく貫通して上記外被体の
壁部の離間した部分に跨って延在し上記壁部の離間した
部分に少なくとも一端部が支持された光伝達素子と、上
記延在方向の一端が上記光伝達素子に融着され上記延在
方向の他端が上記フランジ部に装着された筒状封着体と
を備えた特殊構造の光伝達部品とし、しかも上記筒状封
着体を、熱膨脹係数が上記延在方向に順次異なる複数の
封着素材をブローイングによって上記光伝達素子を囲繞
するように接続して形成された筒状部を有した筒状封着
体としたので、上述のように、上記筒状部を極力薄くす
ることが可能となり、上記光伝達素子と上記筒状封着体
とを融着するための入熱を小さくでき、その結果、該融
着により生じる熱応力も小さくなり上記光伝達素子が該
融着によって変質したり変形することがなくなり、光伝
達装置内における光伝送ロスが小さくなる効果があり、
上記電力機器用等における大きな物理量の光センサが実
用化した場合に、上記電力機器等の監視制御、保護制御
を光センサから制御機器まで光伝送できることを可能に
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図はこの発明の一実施例を示す図であり
、第１図は全体構造を詳細に示す断面図、第２図は電力
機器への取り付は態様を示す一部破断の側面図、第３図
〜第１０図は製造工程を示す側面図で第３図のみが外観
図となっており他の第４図〜第１０図は断面図となって
いる。第１１図はこの発明の他の実施例を示す縦断側面
図、第１２図は先願に係る従来の光伝達装置を示す縦断
側面図である。 １・・・光伝達装置　ＩＯ・・・外被体　１４・・・光
伝達素子１５・・・筒状封着体　２３・・・外被体　１
２ｋ・・・フランジ部特　許　出願人　　三菱電機株式
会社　外２名代理人　弁理士　　河　野　　登　夫 第　９図 第　１０Ｉ２１ 第３図 第　４図 埠　５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、隔壁の一方の側から他方の側へ光信号を伝達する光
   伝達装置であって、中央部が開口したフランジ部を内部
   に有し上記隔壁に取り付けられる外被体と、上記フラン
   ジ部の開口部を接触することなく貫通して上記外被体の
   壁部の離間した部分に跨って延在し上記壁部の離間した
   部分に少なくとも一端部が支持された光伝達素子と、熱
   膨脹係数が上記延在方向に順次異なる複数の封着素材を
   ブローイングによって上記光伝達素子を囲繞するように
   接続して形成された筒状部を有し上記延在方向の一端が
   上記光伝達素子に融着され上記延在方向の他端が上記フ
   ランジ部に装着された筒状封着体とを備えた光伝達装置
   。 ２、外被体が省略され、管状封着体の他端部が外被体を
   介することなく隔壁に取り付けられるものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光伝達装置。 ３、筒状部の熱膨脹係数はフランジ側より光伝達素子側
   の方が小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の光伝達装置。 ４、筒状部は、封着材を光伝達素子側からブローイング
   によって順次接続して筒状に形成されたものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の何れか一
   に記載の光伝達装置。 ５、筒状部は、その径が光伝達素子側よりフランジ側の
   方が大きくなっているものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の光伝達装置。 ６、筒状部は、ブローイング上流側の端部が光伝達素子
   側に位置し、ブローイング下流側の端部がフランジ側に
   位置していることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の光伝達装置。 ７、外被体は、その入力側端部に入力側光ファイバ付の
   入力側光コネクタが着脱可能に凹凸嵌合され、出力側端
   部に出力側光ファイバ付の出力側光コネクタが着脱自在
   に凹凸嵌合されており、上記入力側光ファイバは光伝達
   素子の入力側端部と光学的に密に結合し、上記出力側光
   ファイバは上記光伝達素子の出力側端部と光学的に密に
   結合していることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の光伝達装置。 ８、外被体と入力側光コネクタとの当接面及び上記外被
   体と出力側光コネクタとの当接面は何れも鏡面加工され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光
   伝達装置。 ９、光伝達素子は、その入力側端部に光学的に結合され
   る入力側光ファイバ及び出力側端部に光学的に結合され
   る出力側光ファイバより大径であることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項及び第７項記載の光伝達装置。 １０、光伝達素子の入力側に供給される光信号を発生す
   る光信号発生器及び上記光伝達素子の出力側からの光を
   受ける受光器の少なくとも一方が外被体に着脱自在に取
   り付けられると共に光伝達素子に光ファイバを介さずに
   直接的に光結合されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の光伝達装置。