特許 7552225 漏油センサー用光導波路および漏油センサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】漏油センサー用光導波路および漏油センサー

(51)【国際特許分類】

   G01M 3/16 20060101AFI20240910BHJP

【ＦＩ】

G01M3/16 C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020171346

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022063039

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000002141

【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091292

【弁理士】

【氏名又は名称】増田 達哉

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】藤原 誠

(72)【発明者】

【氏名】寺田 信介

(72)【発明者】

【氏名】兼田 幹也

(72)【発明者】

【氏名】今井 洋武

(72)【発明者】

【氏名】木下 遼太

【審査官】川野 汐音

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－０４８５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５１７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０５８４０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－０６１９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１５４３８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５２６９１７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１２１４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ ３／００－ ３／４０

Ｇ０２Ｂ ６／００－ ６／５４

Ｇ０１Ｆ ２３／００－ ２３／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１保護層と、
第２保護層と、
前記第１保護層と前記第２保護層との間に設けられ、光入射面および光出射面を備えるコア部、ならびに、側面クラッド部を有するコア層と、
を備え、
前記コア層の厚さ方向から見たとき、前記コア部の前記光入射面および前記光出射面以外の側面部分が前記側面クラッド部に隣接しており、
前記コア部の前記側面部分と前記コア層の側面との最短距離が１μｍ～１ｍｍであり、
前記側面クラッド部の耐油性が、前記第１保護層の耐油性および前記第２保護層の耐油性の双方より低いことを特徴とする漏油センサー用光導波路。

【請求項2】

前記コア層は、厚さ方向から見たとき、一端部と他端部とを有する長尺状をなしており、
前記光入射面および前記光出射面は、前記一端部に設けられている請求項１に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項3】

前記コア部は、円弧に沿って延在する曲線部を含み、
前記曲線部は、光の伝搬方向を１８０°以上変化させる請求項２に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項4】

前記コア層を貫通する貫通孔を備え、
前記コア部は、前記貫通孔の縁に沿って延在する周回部を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項5】

前記コア部は、厚さ方向から見たとき、交差している交差部を含む請求項４に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項6】

前記交差部で交差している前記コア部同士がなす内角のうち、前記貫通孔側の内角に隣り合う内角の大きさを交差角とするとき、
前記交差角は、９０°以下である請求項５に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項7】

前記コア層の前記側面のうち、
前記コア部と前記コア層の前記側面との距離が、前記最短距離の１００％以上２００％以下である部分をセンシング部とし、
前記コア部と前記コア層の前記側面との距離が、前記最短距離の２００％超である部分を非センシング部としたとき、
前記コア層の前記側面は、前記センシング部および前記非センシング部の双方を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項8】

前記コア層の前記側面は、互いに離間した前記センシング部を複数有する請求項７に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項9】

前記第１保護層の前記コア層とは反対側に設けられている接着層を備える請求項１ないし８のいずれか１項に記載の漏油センサー用光導波路。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか１項に記載の漏油センサー用光導波路と、
前記光入射面に接続される発光部と、
前記光出射面に接続される受光部と、
前記受光部で受光した強度に基づいて、信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする漏油センサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、漏油センサー用光導波路および漏油センサーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、油類と反応して漏油状態を感知する漏油感知センサーが開示されている。この漏油感知センサーは、炭酸ナノチューブ分散液、アルキッド樹脂および銀フレークを混合した混合物を、ベースフィルム層に印刷して形成された一対の導電ラインを有する。この導電ラインが油類に接触すると、アルキッド樹脂が溶けて途切れるため、導電ラインの抵抗値が上がる。この抵抗値の変化を制御器によって検出することにより、漏油の有無を確認することができる。

【0003】

一方、特許文献２には、光ファイバーを利用した漏油検知センサーが開示されている。この漏油検知センサーは、石英ガラス材のコア部の周りにポリマー材料のクラッド層を形成するとともに、クラッド層の一部に穴を加工した光ファイバーを備えている。この穴から表出したコア部に油が付着すると、光ファイバーを伝搬する光の減衰が大きくなる。この減衰を検知することにより、漏油の有無を確認することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１５－５２８９１５号公報

【文献】実用新案登録第３１７６１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の発明では、電気信号を用いて漏油の有無を確認する。このため、特許文献１に記載の漏油感知センサーでは、電気信号が火花等を発生させるおそれがある。したがって、引火性の油類を感知する用途では電気信号を用いた漏油感知センサーを使いにくいという課題がある。

【0006】

特許文献２に記載の考案では、光信号を用いて漏油の有無を確認する。このため、特許文献２に記載の漏油検知センサーは、引火性の油類に対しても使用可能である。しかしながら、クラッド層に設けた穴から表出したコア部に水が付着した場合でも、光ファイバーを伝搬する光が減衰する。このため、屋外や水を使用する環境では使用できないという課題がある。

【0007】

本発明の目的は、油の引火性や使用環境によらず、漏油を検出可能な漏油センサー、および、かかる漏油センサーを実現可能な漏油センサー用光導波路を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このような目的は、下記（１）～（１０）の本発明により達成される。
（１） 第１保護層と、
第２保護層と、
前記第１保護層と前記第２保護層との間に設けられ、光入射面および光出射面を備えるコア部、ならびに、側面クラッド部を有するコア層と、
を備え、
前記コア層の厚さ方向から見たとき、前記コア部の前記光入射面および前記光出射面以外の側面部分が前記側面クラッド部に隣接しており、
前記コア部の前記側面部分と前記コア層の側面との最短距離が１μｍ～１ｍｍであり、
前記側面クラッド部の耐油性が、前記第１保護層の耐油性および前記第２保護層の耐油性の双方より低いことを特徴とする漏油センサー用光導波路。

【0009】

（２） 前記コア層は、厚さ方向から見たとき、一端部と他端部とを有する長尺状をなしており、
前記光入射面および前記光出射面は、前記一端部に設けられている上記（１）に記載の漏油センサー用光導波路。

【0010】

（３） 前記コア部は、円弧に沿って延在する曲線部を含み、
前記曲線部は、光の伝搬方向を１８０°以上変化させる上記（２）に記載の漏油センサー用光導波路。

【0011】

（４） 前記コア層を貫通する貫通孔を備え、
前記コア部は、前記貫通孔の縁に沿って延在する周回部を含む上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の漏油センサー用光導波路。

【0012】

（５） 前記コア部は、厚さ方向から見たとき、交差している交差部を含む上記（４）に記載の漏油センサー用光導波路。

【0013】

（６） 前記交差部で交差している前記コア部同士がなす内角のうち、前記貫通孔側の内角に隣り合う内角の大きさを交差角とするとき、
前記交差角は、９０°以下である上記（５）に記載の漏油センサー用光導波路。

【0014】

（７） 前記コア層の前記側面のうち、
前記コア部と前記コア層の前記側面との距離が、前記最短距離の１００％以上２００％以下である部分をセンシング部とし、
前記コア部と前記コア層の前記側面との距離が、前記最短距離の２００％超である部分を非センシング部としたとき、
前記コア層の前記側面は、前記センシング部および前記非センシング部の双方を有する上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の漏油センサー用光導波路。

【0015】

（８） 前記コア層の前記側面は、互いに離間した前記センシング部を複数有する上記（７）に記載の漏油センサー用光導波路。

【0016】

（９） 前記第１保護層の前記コア層とは反対側に設けられている接着層を備える上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の漏油センサー用光導波路。

【0017】

（１０） 上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の漏油センサー用光導波路と、
前記光入射面に接続される発光部と、
前記光出射面に接続される受光部と、
前記受光部で受光した強度に基づいて、信号を出力する制御部と、
を備えることを特徴とする漏油センサー。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、油の引火性や使用環境によらず、漏油を検出可能な漏油センサーが得られる。

【0019】

また、本発明によれば、上記漏油センサーを実現可能な漏油センサー用光導波路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態に係る漏油センサー用光導波路を用いた漏油センサーの使用状態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す漏油センサーの断面図である。

【図3】図１に示す漏油センサーの動作を説明する平面図である。

【図4】図１に示す漏油センサー用光導波路の部分拡大斜視図である。

【図5】図３の部分拡大図である。

【図6】第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路を示す平面図である。

【図7】第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路の第１変形例を示す平面図である。

【図8】図７の断面図である。

【図9】第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路の第２変形例を示す平面図である。

【図10】第３実施形態に係る漏油センサー用光導波路を示す平面図である。

【図11】周回部Ｒに対応する円Ｃと、円Ｃの中心Ｏと、交差部ＣＰと、コア部と、の位置関係を模式化した図である。

【図12】交差角θを４５°から１２０°まで変化させたとき、円Ｃと交差部ＣＰとの距離Ｌがどのように変化するかを計算によって示した一覧表である。

【図13】第４実施形態に係る漏油センサー用光導波路を示す部分拡大平面図である。

【図14】第５実施形態に係る漏油センサー用光導波路を示す部分拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の漏油センサー用光導波路および漏油センサーについて添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0022】

１．漏油センサー
まず、後述する第１実施形態に係る漏油センサー用光導波路１を用いた漏油センサー１００について説明する。

【0023】

図１は、第１実施形態に係る漏油センサー用光導波路１を用いた漏油センサー１００の使用状態を示す斜視図である。図２は、図１に示す漏油センサー１００の断面図である。図３は、図１に示す漏油センサー１００の動作を説明する平面図である。なお、各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定し、矢印で示している。そして、矢印の基端側を各軸の「マイナス側」、先端側を各軸の「プラス側」という。また、Ｚ軸を表す矢印の先端側を「上」といい、基端側を「下」という。

【0024】

図１ないし図３に示す漏油センサー１００は、漏油センサー用光導波路１、光を射出する発光素子１０１、１０２、光を受光する受光素子１０３、１０４、および、受光強度に基づいて検出結果を出力する制御部１０６を備える。

【0025】

漏油センサー用光導波路１は、図１ないし図３に示すように、被着体９に貼り付けられた状態で使用される。

【0026】

図１に示す被着体９は、内部に流路を有する本体９１と、蓋体９２と、４本のボルト９３と、を備えている。ボルト９３は、蓋体９２を貫通する貫通孔に挿通され、本体９１に形成されたネジ孔に螺合する。これにより、蓋体９２を本体９１に圧接させ、内部を液密に封止する。その結果、本体９１の流路に油類を流通させることができる。

【0027】

したがって、被着体９は、例えば漏油の可能性がある構造物である。図１に示す漏油センサー用光導波路１は、被着体９の外表面に貼り付けられ、被着体９の外表面に漏れ出る油類の有無を検出する。これにより、漏油センサー１００は、被着体９における異常の有無を検出することができる。なお、漏洩センサー用光導波路１の被着体９への貼り付け場所は、特に限定されないが、漏油検知に効果的な場所であるのが好ましい。したがって、漏油センサー用光導波路１の貼り付け場所は、図１に示す場所に限定されず、例えば、図１に示す被着体９の左右面であってもよく、左右面から上下面にまたがる場所であってもよい。

【0028】

検出対象の油類としては、例えば、原油、重油、軽油、ガソリン、潤滑油、鉱物油、ギアオイル、モーター油、内燃機関油、トランス油等が挙げられる。

【0029】

漏油センサー１００では、被着体９に漏油センサー用光導波路１を貼り付けた状態で、図３に示すように、発光素子１０１、１０２から漏油センサー用光導波路１に入射光Ｌ１を連続的または断続的に入射する。入射光Ｌ１は、漏油センサー用光導波路１の内部で伝搬方向が折り返され、出射光Ｌ２として出射する。この出射光Ｌ２を受光素子１０３、１０４で受光し、制御部１０６で強度をモニターする。

【0030】

このように出射光Ｌ２の強度をモニターしている状態で、被着体９の表面に油類が漏れ出すと、漏れ出た油類が漏油センサー用光導波路１に侵入し、内部を膨潤または溶解させる。そうすると、この部位では、伝送損失が増大するため、出射光Ｌ２の強度は、平常時よりも小さくなる。これにより、制御部１０６では、出射光Ｌ２の強度の減少を検出し、それに基づいて漏油の有無を捉えることができる。その結果、漏油センサー１００は、被着体９からの漏油を検出するセンサーとして機能する。

【0031】

発光素子１０１、１０２は、漏油センサー用光導波路１に入射光Ｌ１を入射する。発光素子１０１、１０２としては、例えば、半導体レーザー、ガスレーザー、発光ダイオード等が挙げられる。

【0032】

受光素子１０３、１０４は、漏油センサー用光導波路１から出射する出射光Ｌ２を受光し、制御部１０６に受光信号を出力する。受光素子１０３、１０４としては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター等が挙げられる。

【0033】

制御部１０６は、受光信号に基づいて検出結果を出力する。このような制御部１０６は、例えば、内部バスで互いに接続されたプロセッサー、メモリーおよび外部インターフェース等を備えるデバイスで構成される。制御部１０６は、メモリーに記憶されているプログラムをプロセッサーで実行することにより動作する。動作内容としては、例えば、受光強度を定量的または定性的に報知する動作の他、メモリーに記憶させておいた、受光強度と被着体９に発生する事象との関係に基づき、被着体９の漏油の有無を報知する動作等が挙げられる。

【0034】

なお、制御部１０６は、上記デバイスの他、ドライバーＩＣ、アンプＩＣのような集積回路素子やその他の能動素子、各種受動素子等を備えていてもよい。

【0035】

２．漏油センサー用光導波路
２．１．第１実施形態
次に、第１実施形態に係る漏油センサー用光導波路について説明する。
図４は、図１に示す漏油センサー用光導波路１の部分拡大斜視図である。

【0036】

本実施形態に係る漏油センサー用光導波路１は、図２および図４に示すように、下方から、第１保護層１８、クラッド層１１、コア層１３、クラッド層１２、および第２保護層１９がこの順で積層されてなるシート体１０を備える。各層は、Ｘ－Ｙ面に広がっている。コア層１３中には、図４に示すように、２本の長尺状のコア部１４と、コア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５と、が形成されている。

【0037】

図３に示す漏油センサー用光導波路１の外縁の形状は、コア層１３を厚さ方向から見たときに長尺状をなす形状、具体的には長方形であるが、この形状は特に限定されず、正方形、六角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形、円環、枠のような環状、その他の形状であってもよい。漏油センサー用光導波路１のコア層１３のうち、Ｙ軸と交差する端面１３１に、コア部１４の長手方向の両端が露出している。すなわち、各コア部１４は、図３に示すように、途中で１８０°折り返すように湾曲した形状をなしている。

【0038】

漏油センサー用光導波路１の全長は、特に限定されないが、一例として１０ｃｍ以上とされ、１ｍ以上１０００ｍ以下としてもよい。これにより、広い範囲に漏油センサー用光導波路１を敷設することができる。その結果、広い範囲で漏油を検出可能な漏油センサー１００を実現することができる。

【0039】

漏油センサー用光導波路１の幅は、特に限定されないが、好ましくは０．１ｃｍ以上１ｍ以下とされ、より好ましくは１ｃｍ以上３０ｃｍ以下とされる。

【0040】

漏油センサー用光導波路１は、図２に示すように、第１保護層１８の下面を接着面１０９として、被着体９に接着するように用いられる。接着面１０９と被着体９との間には、必要に応じて図２に示す接着層２を介在させてもよい。接着層２の接着性を利用して、漏油センサー用光導波路１を被着体９に固定することができる。また、漏油センサー用光導波路１は、シート状をなしているため、被着体９の表面に貼り付ける作業を容易に行うことができる。

【0041】

以下、漏油センサー用光導波路１の各部についてさらに詳述する。
２．１．１．コア層
コア部１４は、図４に示すように、その側面が、側面クラッド部１５およびクラッド層１１、１２で囲まれている。そして、コア部１４の屈折率は、側面クラッド部１５やクラッド層１１、１２の屈折率よりも高くなっている。これにより、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬させることができる。

【0042】

コア層１３において、コア部１４の光路に直交する面内における屈折率分布は、いかなる分布であってもよく、例えば屈折率が不連続的に変化した、いわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化した、いわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。

【0043】

Ｙ－Ｚ面によるコア部１４の断面形状、つまりコア部１４の横断面形状は、特に限定されないが、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、その他の異形状が挙げられる。

【0044】

コア層１３の平均厚さは、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、５～１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア部１４に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。

【0045】

コア層１３の構成材料（主材料）としては、油類との接触によって膨潤または溶解し得る材料が用いられる。具体的には、コア層１３の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。なお、樹脂材料には、異なる組成のものを組み合わせた複合材料も用いられる。また、本明細書において「主材料」とは、構成材料の５０質量％以上を占める材料のことをいい、好ましくは７０質量％以上を占める材料のことをいう。

【0046】

このうち、コア層１３の構成材料としては、特に、環状エーテル系樹脂または環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。これらは、油類に対する膨潤または溶解が適度に生じる。このため、コア層１３の構成材料として特に有用である。

【0047】

なお、コア部１４と側面クラッド部１５とで、構成材料が異なっていてもよいし、同じであってもよい。

【0048】

２．１．２．クラッド層
クラッド層１１、１２は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよいが、本実施形態に係る漏油センサー用光導波路１は、クラッド層１１、１２を有している。これにより、コア部１４とその外部との間で、安定した屈折率差を形成し、維持することができる。このため、コア部１４の伝送効率をより高めることができる。なお、図１では、図示の便宜のため、クラッド層１１、１２を省略している。

【0049】

クラッド層１１、１２の平均厚さは、それぞれ１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、クラッド層１１、１２に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。

【0050】

クラッド層１１、１２の主材料は、例えば、前述したコア層１３の構成材料として挙げた材料から適宜選択して用いられる。

【0051】

なお、クラッド層１１、１２のいずれか一方または双方は、側面クラッド部１５と一体になっていてもよい。

【0052】

２．１．３．保護層
第１保護層１８は、クラッド層１１の下面に設けられている。第２保護層１９は、クラッド層１２の上面に設けられている。このような第１保護層１８および第２保護層１９を設けることにより、コア層１３やクラッド層１１、１２を保護し、外部環境等に起因したコア部１４の伝送効率の低下を抑制することができる。

【0053】

第１保護層１８および第２保護層１９の平均厚さは、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。

【0054】

第１保護層１８および第２保護層１９は、互いに同じ構成であっても互いに異なる構成であってもよい。例えば、第１保護層１８および第２保護層１９は、平均厚さが互いに同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0055】

第１保護層１８および第２保護層１９の主材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。

【0056】

このうち、第１保護層１８および第２保護層１９の主材料は、それぞれポリイミド系樹脂であるのが好ましい。ポリイミド系樹脂は、弾性率が比較的大きく、熱分解温度も高いことから、外力や外部環境に対する十分な耐久性を有している。

【0057】

なお、第１保護層１８および第２保護層１９の構成材料には、必要に応じて、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。このうち、フィラーを添加することにより、第１保護層１８および第２保護層１９の熱膨張係数を調整することができる。

【0058】

また、第１保護層１８および第２保護層１９は、被着体９との接着性を向上させるため、凹凸やエンボス加工等、接着面を大きくする構造を有していてもよい。さらに、第１保護層１８および第２保護層１９は、立体的な曲面等に沿わせることができるように、凹みやスリット等の構造を有していてもよい。

【0059】

２．１．４．接着層
図２に示す接着層２は、漏油センサー用光導波路１を被着体９に貼り付けるとき、双方の間を接着する。接着層２は、被着体９側に設けられていてもよいが、漏油センサー用光導波路１側に設けておいてもよい。すなわち、漏油センサー用光導波路１は、第１保護層１８の下面に設けられた、未硬化の接着層２を備えていてもよい。これにより、漏油センサー用光導波路１を被着体９に貼り付ける作業を効率よく行うことができる。

【0060】

接着層２を構成する接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤の他、ポリエステル系、変性オレフィン系の各種ホットメルト接着剤等が挙げられる。

【0061】

未硬化の接着層２は、未硬化の状態が液状であっても、固形または半固形であってもよく、硬化反応が一部進行している状態であってもよい。また、接着層２の硬化原理は、熱硬化性であっても、光硬化性であってもよい。さらに、未硬化の接着層２は、第１保護層１８の下面全体に設けられていてもよいし、一部のみに設けられていてもよい。硬化後の接着層２の厚さは、特に限定されないが、１～１００μｍであるのが好ましく、５～６０μｍであるのがより好ましい。

【0062】

２．１．５．センシング部
図３に示すコア層１３は、前述したように、途中で１８０°折り返すように湾曲した形状をなすコア部１４を２本有している。これら２本のコア部１４を、コア部１４１およびコア部１４２とする。

【0063】

コア部１４１は、光入射面１４１１と、入射部１４１３と、折り返し部１４１５と、出射部１４１７と、光出射面１４１９と、を有する。

【0064】

光入射面１４１１は、発光素子１０１から出射した入射光Ｌ１が入射する面である。入射部１４１３は、光入射面１４１１と折り返し部１４１５とを接続する。折り返し部１４１５は、入射部１４１３と出射部１４１７とを接続し、ほぼ１８０°折り返すように湾曲した部位である。出射部１４１７は、折り返し部１４１５と光出射面１４１９とを接続する。光出射面１４１９は、出射光Ｌ２が出射する面であり、出射した出射光Ｌ２は、受光素子１０３で受光される。

【0065】

コア部１４２は、光入射面１４２１と、入射部１４２３と、折り返し部１４２５と、出射部１４２７と、光出射面１４２９と、を有する。

【0066】

光入射面１４２１は、発光素子１０２から出射した入射光Ｌ１が入射する面である。入射部１４２３は、光入射面１４２１と折り返し部１４２５とを接続する。折り返し部１４２５は、入射部１４２３と出射部１４２７とを接続し、ほぼ１８０°折り返すように湾曲した部位である。出射部１４２７は、折り返し部１４２５と光出射面１４２９とを接続する。光出射面１４２９は、出射光Ｌ２が出射する面であり、出射した出射光Ｌ２は、受光素子１０４で受光される。

【0067】

本実施形態では、厚さ方向から見たとき、コア層１３が、一端部と他端部とを有する長尺状をなしている。そして、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９は、一端部である端面１３１に設けられている。

【0068】

このような構成によれば、発光素子１０１、１０２、受光素子１０３、１０４および制御部１０６を、いずれも漏油センサー用光導波路１の端面１３１側にまとめて配置することができる。このため、電気信号を用いる部位と、電気信号を用いない部位と、を区分けすることができ、電気信号が油類に引火するのを防ぎやすくなる。

【0069】

なお、本実施形態では、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９の全てが一端部である端面１３１に設けられているが、これらの少なくとも１つは他端部に設けられていてもよい。

【0070】

また、一端部は、端面１３１だけでなく、端面１３１近傍の範囲を指す。したがって、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９は、例えば、一端部に設けられた光路変換用の反射面（ミラー）であってもよい。この反射面は、例えば、コア部１４の光路に対して斜めに配置された傾斜面であり、コア部１４の光路を反射により変換する。これにより、漏油センサー用光導波路１の上面側または下面側に発光素子１０１、１０２および受光素子１０３、１０４を配置したとき、これらの素子に対してコア部１４の光路を結合させることができる。その結果、素子の表面実装が可能になる。一端部だけでなく、他端部についても、同様である。

【0071】

また、光入出射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９には、図示しない光ファイバーが接続されていてもよい。これにより、光ファイバーを介して光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９と発光素子１０１、１０２および受光素子１０３、１０４との間を結合させることができる。なお、その場合、端面１３１に図示しない光コネクターを装着するようにしてもよい。

【0072】

なお、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９の位置は、特に限定されず、例えば、一端部や他端部以外の部位に設けられていてもよい。

【0073】

また、漏油センサー用光導波路１は、側面１３２を有する。この側面１３２は、コア層１３の側面である。そして、この側面１３２には、コア部１４は露出せず、側面クラッド部１５が露出している。側面クラッド部１５が側面１３２に露出することにより、平常時、つまり、漏油が発生していないときには、コア部１４の伝送特性が一定に維持される。換言すれば、コア部１４が側面１３２に露出していると、例えば水分等が付着した場合にコア部１４の伝送特性が変化するおそれがあるが、本実施形態では、側面クラッド部１５が露出しているため、そのような不安定要素が排除されている。

【0074】

図５は、図３の部分拡大図である。コア層１３を厚さ方向から見たとき、つまり、Ｚ軸に沿う位置から見たとき、図５に示すコア部１４と側面１３２との最短距離をＳｍとする。この側面１３２とは、コア層１３の主面同士を繋ぐ面のうち、前述した端面１３１以外の面のことをいう。したがって、最短距離Ｓｍは、この側面１３２とコア部１４との離間距離Ｓのうちの最短の距離である。また、離間距離Ｓとは、コア部１４の輪郭線に対して直交する方向において、側面１３２とコア部１４との距離のことをいう。

【0075】

本実施形態では、最短距離Ｓｍが１μｍ～１ｍｍである。この最短距離Ｓｍは、換言すれば、コア部１４と外気とを隔てている側面クラッド部１５の厚さに相当する。漏油センサー１００が油類を検出するときには、この側面クラッド部１５に油類が侵入してコア部１４に到達し、側面クラッド部１５およびコア部１４の膨潤、溶解等が生じる。最短距離Ｓｍをこのような範囲に設定することにより、この最短距離Ｓｍを満たす領域が、油類を最短時間で侵入させる領域となる。したがって、本実施形態では、側面１３２のうち、離間距離Ｓが最短距離Ｓｍ以上で、かつ、最短距離Ｓｍの２倍値Ｓｍ２以下を満たす領域を「センシング部ＳＡ」とする。また、側面１３２のうち、センシング部ＳＡ以外の領域を「非センシング部Ｎ」とする。

【0076】

センシング部ＳＡは、通常、被着体９の外表面のうち、漏油する可能性が高い位置に近接するように配置される。これにより、漏油が発生した場合には、漏れ出た油類をセンシング部ＳＡにおいていち早く捉えることができる。

【0077】

また、最短距離Ｓｍは、好ましくは２～５００μｍとされ、より好ましくは３～１００μｍとされ、さらに好ましくは４～３０μｍとされ、特に好ましくは５～２０μｍとされる。

【0078】

なお、最短距離Ｓｍが前記下限値を下回ると、コア部１４と側面１３２との間を隔てている側面クラッド部１５の長さが短くなりすぎる。そうすると、コア部１４を伝搬する光が側面クラッド部１５を貫通して漏れ出しやすくなる。また、側面クラッド部１５の構成材料によっては、油類による膨潤や溶解等が過剰になり、感度が高くなりすぎるおそれがある。一方、最短距離Ｓｍが前記上限値を上回ると、側面クラッド部１５の長さが長くなりすぎるため、側面クラッド部１５の構成材料によっては、侵入した油類がコア部１４に到達するまで、長時間を要する。そうすると、漏油センサー１００の感度が著しく低下する。

【0079】

一方、最短距離Ｓｍを満たす領域をセンシング部ＳＡとして機能させるため、本実施形態では、側面クラッド部１５の耐油性を、第１保護層１８や第２保護層１９の耐油性よりも低くしている。これにより、油類の侵入経路を絞り込むことができるので、油類を検出する感度のバラつきを小さく抑えることができる。その結果、検出特性が安定した漏油センサー１００を実現することができる。

【0080】

また、耐油性を前述したように設定することで、例えば漏油センサー１００を被着体９に貼り付けるときや、接着層２を形成するとき等に、作業者の手指の脂や接着層２に含まれる溶媒等の影響を受けにくい漏油センサー用光導波路１が得られる。これにより、使用環境によらず、感度のバラつきが少ない漏油センサー用光導波路１を実現することができる。

【0081】

なお、耐油性は、ＪＩＳ Ｋ ６２５８：２０１６に規定されている試験用潤滑油Ｎｏ．３油を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１１４：２００１に規定されている試験方法に基づいて求めた質量変化率により評価することができる。すなわち、側面クラッド部１５の耐油性が低いとは、試験用潤滑油Ｎｏ．３油を接触させたときの側面クラッド部１５の質量変化率が、第１保護層１８や第２保護層１９の質量変化率より大きいことをいう。

【0082】

これらの差は、特に限定されないが、３％以上であるのが好ましく、５～９０％であるのがより好ましく、１０～８０％であるのがさらに好ましい。これにより、耐油性の差を最適化することができる。その結果、第１保護層１８や第２保護層１９に十分な耐油性を与えつつ、センシング部ＳＡの油類に対する感度を高めることができる。つまり、漏油センサー用光導波路１の取り扱いやすさと感度との両立を図ることができる。

【0083】

なお、この質量変化率は、各材料で作成した縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ１ｍｍの試験片を用意し、試験用潤滑油に１６８時間浸漬する試験前後での質量変化の割合である。

【0084】

２．１．６．非センシング部
非センシング部Ｎは、前述したように、コア層１３の側面１３２のうち、センシング部ＳＡ以外の領域である。非センシング部Ｎは、離間距離Ｓが最短距離Ｓｍの２００％超である領域である。非センシング部Ｎを設けることにより、検出能力をセンシング部ＳＡに絞り込みやすくなる。

【0085】

非センシング部Ｎは、特に、離間距離Ｓが最短距離Ｓｍの５００％以上の領域を有しているのが好ましく、１０００％以上の領域を有しているのがより好ましい。これにより、センシング部ＳＡと非センシング部Ｎとの差を十分に確保することができる。その結果、センシング部ＳＡに検出能力を絞り込むという効果がより顕著に得られる。

【0086】

また、離間距離Ｓのうち、最も長い距離を最長距離としたとき、最長距離は、特に限定されないが、漏油センサー用光導波路１の小型化等を考慮すれば、３０ｍｍ以下であるのが好ましい。

【0087】

以上のように、本実施形態に係る漏油センサー用光導波路１は、第１保護層１８と、第２保護層１９と、コア層１３と、を備える。コア層１３は、第１保護層１８と第２保護層１９との間に設けられ、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９を備えるコア部１４、および、側面クラッド部１５を有する。このような漏油センサー用光導波路１では、コア層１３の厚さ方向から見たとき、コア部１４とコア層１３の側面１３２との最短距離Ｓｍが１μｍ～１ｍｍである。また、側面クラッド部１５の耐油性は、第１保護層１８の耐油性および第２保護層１９の耐油性の双方より低い。

【0088】

このような漏油センサー用光導波路１を用いることにより、電気信号を使用することなく漏油を検出することができる。このため、かかる漏油センサー用光導波路１によれば、検出対象の油類の引火性や使用環境によらず、漏油を検出可能な漏油センサー１００を実現することができる。

【0089】

また、漏油センサー用光導波路１は、薄く、曲げやすく、貼り付けやすい形状を有している。このため、被着体９へ容易に取り付けることができる。

【0090】

さらに、コア層１３は、コア部１４とその側面を覆う側面クラッド部１５とを有している。したがって、コア部１４が側面１３２に露出することがないので、漏油センサー用光導波路１では、水分や異物の付着に伴う誤検出の発生が抑制される。

【0091】

また、コア部１４は、円弧に沿って延在する曲線部を含む折り返し部１４１５、１４２５を有している。すなわち、本実施形態に係る折り返し部１４１５、１４２５は、それぞれ、曲線部と直線部とで構成されている。そして、この曲線部は、光の伝搬方向を１８０°またはそれ以上変化させるような形状をなしている。このため、伝搬方向が変わるときの損失を抑えつつ、光の伝搬方向を反転させることができ、光入射面１４１１、１４２１および光出射面１４１９、１４２９を同一の端面１３１に集約することができる。これにより、電気信号を用いる部位を端面１３１側に集約することができ、取り扱いおよび設置が容易な漏油センサー１００を実現することができる。

【0092】

なお、円弧とは、任意の中心点を持つ円周の一部である。円弧に沿って延在する曲線部では、曲げ半径が一定であるため、曲げ半径が変化する場合に比べて曲げ損失を抑えやすい。

【0093】

また、コア層１３の側面１３２のうち、コア部１４とコア層１３の側面１３２との離間距離Ｓが、最短距離Ｓｍの１００％以上２００％以下である部分をセンシング部ＳＡとし、コア部１４とコア層１３の側面１３２との離間距離Ｓが、最短距離Ｓｍの２００％超である部分を非センシング部Ｎとする。このとき、コア層１３の側面１３２は、センシング部ＳＡのみであってもよいが、本実施形態では、センシング部ＳＡおよび非センシング部Ｎの双方を有する。

【0094】

このような構成によれば、漏油センサー用光導波路１の一部にセンシング部ＳＡを設け、それ以外を非センシング部Ｎとすることができる。これにより、特に漏油を検出したい個所に検出能力を絞り込むことができる。その結果、漏油個所の絞り込みが容易な漏油センサー１００を実現し得る漏油センサー用光導波路１が得られる。

【0095】

また、本実施形態に係る漏油センサー用光導波路１は、２本のコア部１４として、コア部１４１およびコア部１４２を有する。コア部１４１およびコア部１４２は、それぞれセンシング部ＳＡを有している。したがって、コア層１３の側面１３２は、互いに離間したセンシング部ＳＡを複数有している。

【0096】

このような構成では、漏油の有無だけでなく、漏油個所の特定も可能になる。その結果、漏油個所を特定可能な漏油センサー１００を実現することができる。

【0097】

図３に示す漏油センサー用光導波路１では、Ｙ軸に沿って２つのセンシング部ＳＡが並んでいる。これにより、Ｙ軸方向における漏油個所を特定することができる。なお、センシング部ＳＡは、Ｙ軸方向に加えてＸ軸方向にも並ぶように構成されていてもよい。また、図３では、側面１３２のうち、Ｘ軸マイナス側の面にのみセンシング部ＳＡが設けられているが、Ｘ軸プラス側の面にもセンシング部ＳＡが設けられていてもよい。

【0098】

なお、漏油センサー用光導波路１が有するコア部１４の数は、特に限定されず、１つであっても、３つ以上であってもよい。また、１つのコア部１４が、複数のセンシング部ＳＡを有していてもよい。

【0099】

また、図２に示す漏油センサー用光導波路１は、シート体１０と、シート体１０の一方の面に設けられている前述の接着層２と、を有している。換言すれば、漏油センサー用光導波路１は、第１保護層１８のコア層１３とは反対側に設けられている接着層２を有する。

【0100】

このような構成によれば、漏油センサー用光導波路１を被着体９に貼り付ける作業を効率よく行うことができる。

【0101】

また、本実施形態に係る漏油センサー１００は、漏油センサー用光導波路１と、発光部である発光素子１０１、１０２と、受光部である受光素子１０３、１０４と、制御部１０６と、を備える。発光素子１０１、１０２は、漏油センサー用光導波路１の光入射面１４１１、１４２１に接続される。受光素子１０３、１０４は、漏油センサー用光導波路１の光出射面１４１９、１４２９に接続される。制御部１０６は、受光素子１０３、１０４で受光した強度に基づいて、信号を出力する。

【0102】

このような構成によれば、電気信号を使用することなく漏油を検出する漏油センサー１００を実現することができる。また、この漏油センサー１００は、検出対象の油類の引火性や使用環境によらず、漏油を検出することができる。

【0103】

２．２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路について説明する。
図６は、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ａを示す平面図である。

【0104】

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図６において、第１実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。

【0105】

図６に示す漏油センサー用光導波路１Ａは、Ｚ軸に沿ってシート体１０を貫通する２つの貫通孔３を有している。そして、図６に示す漏油センサー用光導波路１Ａでは、貫通孔３の縁に沿ってセンシング部ＳＡが設定されている。つまり、貫通孔３の縁も、前述した側面１３２の一部である。そして、漏油センサー用光導波路１Ａでも、この貫通孔３の縁（側面１３２）とコア部１４との離間距離が、前述した最短距離になっている。これにより、漏油センサー用光導波路１Ａでは、貫通孔３の縁から油類を侵入させ、漏油を検出する。

【0106】

また、漏油センサー用光導波路１Ａでは、この貫通孔３の縁に沿ってコア部１４が延在している。これにより、図６に示すコア部１４は、貫通孔３の縁に沿って貫通孔３を周回するように延在する周回部Ｒを有している。図６では、前述した折り返し部１４１５、１４２５がそれぞれ周回部Ｒに相当する。

【0107】

貫通孔３の縁と周回部Ｒとの離間距離Ｓは、貫通孔３の縁の一部を除いてほぼ一定であり、かつ、前述したセンシング部ＳＡの要件を満たしている。これにより、本実施形態では、貫通孔３の縁に沿ったセンシング部ＳＡを設定することができる。

【0108】

なお、貫通孔３の縁に沿ったセンシング部ＳＡは、貫通孔３の縁の全周のうち、３０％以上に設定されているのが好ましく、５０％以上に設定されているのがより好ましい。これにより、センシング部ＳＡが十分に広く設定されるので、漏油の不検出が発生しにくくなる。

【0109】

図６では、被着体９の本体９１と蓋体９２との境界が、貫通孔３から見えるように、漏油センサー用光導波路１Ａを貼り付けている。これにより、この境界から漏れ出た油類を、センシング部ＳＡでいち早く捉えることができる。また、貫通孔３から被着体９の外表面を覗くことができ、かつ、貫通孔３の縁がセンシング部ＳＡに対応しているため、被着体９に対して漏油センサー用光導波路１Ａを貼り付ける際の位置合わせが容易になる。なお、この配置は、特に限定されず、例えば、貫通孔３から境界が直接見えていなくてもよい。

【0110】

また、本実施形態では、センシング部ＳＡがコア層１３に取り囲まれているため、漏油センサー用光導波路１Ａを貼り付ける作業を行うとき、センシング部ＳＡを傷つけてしまう可能性が低くなる。このため、その観点でも、漏油センサー用光導波路１Ａは取り扱いが容易である。

【0111】

さらに、貫通孔３には、必要に応じて、ボルト等の締結部材あるいはその他の部品を配置することができる。具体的には、ボルト９３を貫通孔３の内側に配置することで、ボルト９３を避けながら、漏油センサー用光導波路１を蓋体９２に密着させることができる。これにより、例えばボルト９３等の突起部が漏油個所になり得る被着体９の場合であっても、その漏油個所に近接するようにセンシング部ＳＡを配置することが可能になる。

【0112】

コア層１３を厚さ方向から見たとき、図６に示す貫通孔３は、長円形をなしている。このような円形をなす貫通孔３は、シート体１０に発生する亀裂の起点になりにくい。このため、円形をなす貫通孔３は、シート体１０の機械的強度の観点から有用である。

【0113】

なお、貫通孔３の形状は、特に限定されず、長円形以外の円形、例えば楕円形、真円形であってもよいし、その他の形状、例えば四角形、六角形のような多角形等であってもよい。貫通孔３の数は、特に限定されず、１つでも、３つ以上であってもよい。また、貫通孔３は、少なくとも貫通孔３を貫通していればよいが、被着体９側に位置する第１保護層１８およびクラッド層１１も貫通しているのが好ましい。なお、本実施形態ではシート体１０を貫通している。

【0114】

以上のように、本実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ａは、少なくともコア層１３を貫通する貫通孔３を備えている。そして、コア部１４は、貫通孔３の縁に沿って延在する周回部Ｒを含む。

【0115】

このような構成によれば、貫通孔３の縁に沿ってセンシング部ＳＡを設定することが可能になる。このため、例えば漏油センサー用光導波路１Ａを被着体９に貼り付ける作業を行うとき、センシング部ＳＡが傷つきにくくなる。また、被着体９にボルト等の突起部が設けられている場合でも、貫通孔３の内側に突起部を配置することにより、漏油センサー用光導波路１Ａを安定して貼り付けることができる。これにより、突起部周辺の漏油の有無を安定して検出可能な漏油センサー１００を実現することができる。
以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0116】

２．２．１．第１変形例
図７は、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路の第１変形例を示す平面図である。図８は、図７の断面図である。

【0117】

以下、第１変形例について説明するが、以下の説明では、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【0118】

図７に示す漏油センサー用光導波路１Ｂは、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ａと同様の構成に、被覆フィルム４を追加したものである。

【0119】

被覆フィルム４は、コア層１３の厚さ方向から見たとき、図７に示すように、シート体１０よりも外側に広がっている。このため、被覆フィルム４のうち、シート体１０からはみ出している部分は、図８に示すように、被着体９に直接貼り付けられている。

【0120】

このような被覆フィルム４を設けることにより、漏油センサー用光導波路１Ｂを被着体９に貼り付けた後、シート体１０が傷つけられたり、光や水分、熱等で劣化したりするのを抑制することができる。これにより、長期にわたってシート体１０の状態を良好に維持することができる。

【0121】

また、図７に示す被覆フィルム４は、貫通孔３を覆うように設けられる。このため、被着体９から漏れ出た油類が貫通孔３に留まりやすくなり、センシング部ＳＡへの侵入を促進することができる。

【0122】

被覆フィルム４の構成材料としては、例えば、前述した第１保護層１８や第２保護層１９の主材料として挙げた材料が用いられる。

【0123】

また、被覆フィルム４の平均厚さも、例えば、第１保護層１８や第２保護層１９の平均厚さの範囲内で設定される。

【0124】

なお、図８に示す第２保護層１９を拡張することによって、被覆フィルム４と同等の機能を持たせるようにしてもよい。換言すれば、図８に示す第２保護層１９を省略し、代わりに、図８に示す被覆フィルム４を第２保護層１９とするようにしてもよい。
以上のような第１変形例においても、第２実施形態と同様の効果が得られる。

【0125】

２．２．２．第２変形例
図９は、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路の第２変形例を示す平面図である。

【0126】

以下、第２変形例について説明するが、以下の説明では、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

【0127】

図９に示す漏油センサー用光導波路１Ｃは、第２実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ａのコア部１４１およびコア部１４２を、それぞれ２重化したものである。

【0128】

具体的には、図９に示す漏油センサー用光導波路１Ｃは、第２実施形態に係るコア部１４１を２重化してなる２本のコア部１４１ａ、１４１ｂと、コア部１４２を２重化してなる２本のコア部１４２ａ、１４２ｂと、を有している。

【0129】

コア部１４１ａ、１４１ｂは、互いにほぼ平行に延在している。これらのコア部１４１ａ、１４１ｂから出射した出射光Ｌ２は、互いに異なる受光素子で受光される。これにより、コア部１４１ｂから出射した出射光Ｌ２を受光した時刻と、コア部１４１ａから出射した出射光Ｌ２を受光した時刻と、の差を求めることができる。図６に示す制御装置１０６では、この時間差から、漏油発生時刻の推算が可能となる。そして、漏油発生時刻を求めることにより、工場運営、製品管理に寄与することができる。

【0130】

また、コア部１４１ａ、１４１ｂには、互いに異なる発光素子から出射した光が入射され、１つの受光素子において時分割で受光される。これにより、コア部１４の冗長性を高めることができる。具体的には、コア部１４１ａ、１４１ｂのうちの一方が、何らかの原因で損傷を受けた場合でも、他方を利用してコア部１４と同様の機能を維持することができる。

【0131】

コア部１４２ａ、１４２ｂも、互いにほぼ平行に延在している。コア部１４２ａ、１４２ｂも、上述したコア部１４１ａ、１４１ｂと同様の作用、効果を奏する。

【0132】

なお、第２変形例は、コア部１４１、１４２を２重化したものに限定されず、３重化以上の多重化したものであってもよい。
以上のような第２変形例においても、第２実施形態と同様の効果が得られる。

【0133】

２．３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る漏油センサー用光導波路について説明する。
図１０は、第３実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ｄを示す平面図である。

【0134】

以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図１０において、第２実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。

【0135】

図１０に示す漏油センサー用光導波路１Ｄは、Ｚ軸に沿ってシート体１０を貫通する４つの貫通孔３を有している。図１０に示す貫通孔３は、ほぼ真円形をなしている。貫通孔３同士の間隔は、互いに同じであっても、互いに異なっていてもよい。

【0136】

また、図１０に示す漏油センサー用光導波路１Ｄは、４本のコア部１４を有している。これら４本のコア部１４を、コア部１４３、１４４、１４５、１４６とする。

【0137】

コア部１４３～１４６は、いずれも同様の構成を有しているので、以下の説明では、コア部１４３を代表に説明する。

【0138】

コア部１４３は、光入射面１４３１と、入射部１４３３と、折り返し部１４３５と、出射部１４３７と、光出射面１４３９と、を有する。

【0139】

光入射面１４３１は、発光素子から出射した入射光Ｌ１が入射する面である。入射部１４３３は、光入射面１４３１と折り返し部１４３５とを接続する。折り返し部１４３５は、入射部１４３３と出射部１４３７とを接続し、折り返すように湾曲した部位である。出射部１４３７は、折り返し部１４３５と光出射面１４３９とを接続する。光出射面１４３９は、出射光Ｌ２が出射する面であり、出射した出射光Ｌ２は、受光素子で受光される。

【0140】

折り返し部１４３５は、１つの貫通孔３に対応して配置されている。また、折り返し部１４３５は、貫通孔３の縁に沿って延在する周回部Ｒを含んでいる。

【0141】

図１０に示す周回部Ｒは、貫通孔３を取り囲んでいる。これにより、貫通孔３の縁のより広い範囲でセンシング部ＳＡを設定することが可能になる。

【0142】

また、図１０に示すコア部１４３は、コア層１３を厚さ方向から見たとき、交差している交差部ＣＰを含んでいる。交差部ＣＰを設けることにより、設けない場合に比べて、コア部１４３の曲げ半径を小さくすることなく周回部Ｒを設けることができる。換言すれば、交差部ＣＰを含むコア部１４３は、円弧に沿って延在する曲線部を含み、この曲線部は、入射光Ｌ１の伝搬方向を１８０°以上変化させている。これにより、曲げ損失の増大を抑制することができる。

【0143】

さらに、図１０に示す交差部ＣＰで交差しているコア部１４３同士がなす内角のうち、貫通孔３側の内角に隣り合う内角の大きさを「交差角θ」とする。この交差角θは、特に限定されないが、９０°以下であるのが好ましく、２０°以上８０°以下であるのがより好ましく、３０°以上６０°以下であるのがさらに好ましい。交差角θをこのような範囲に設定することで、交差部ＣＰと貫通孔３の縁との距離を特に十分に短くすることができる。これにより、貫通孔３の縁のさらに広い範囲にセンシング部ＳＡを設定することが可能になる。

【0144】

図１１は、周回部Ｒに対応する円Ｃと、円Ｃの中心Ｏと、交差部ＣＰと、コア部１４３と、の位置関係を模式化した図である。図１２は、交差角θを４５°から１２０°まで変化させたとき、円Ｃと交差部ＣＰとの距離Ｌがどのように変化するかを計算によって示した一覧表である。

【0145】

図１１に示すように、交差角θは、コア部１４３同士がなす４つの内角のうち、貫通孔３側に位置する内角に隣り合う内角の大きさである。そして、この交差角θを９０°以下にすると、図１２に示すように、距離Ｌが十分に短くなることがわかる。具体的には、円Ｃの半径ｒに対する距離Ｌの比Ｌ／ｒ［％］は、計算上、４１．４％となる。したがって、比Ｌ／ｒ［％］は、４１．４％以下であるのが好ましい。
以上のような第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。

【0146】

なお、図１０では、第１、第２実施形態と同様、漏油センサー用光導波路１Ｄが長尺形状をなしており、１つの端面にコア部１４３～１４６の光入射面および光出射面を集約することができる。また、これらの光入射面および光出射面は、１つの端面に集約されず、長手方向の両端に振り分けられていてもよい。例えば、一方の端面に光入射面を集約し、長手方向の反対側の端面に光出射面を集約するようにしてもよい。このような場合でも、例えば、漏油センサー用光導波路１Ｄの外縁の形状を環状にした場合には、発光素子、受光素子および制御部を１か所に集約することができる。

【0147】

また、コア部１４３～１４６では、２つ以上の入射部を合流させることにより、２つ以上の光入射面が共通になっていてもよい。光入射面が共通化されていても、光出射面が個別に分かれていれば、コア部１４３～１４６で個別に強度変化を検出することができる。

【0148】

２．４．第４実施形態
次に、第４実施形態に係る漏油センサー用光導波路について説明する。

【0149】

図１３は、第４実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ｅを示す部分拡大平面図である。

【0150】

以下、第４実施形態について説明するが、以下の説明では、第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図１３において、第３実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。

【0151】

図１３に示す漏油センサー用光導波路１Ｅは、コア部１４７を有している。このコア部１４７は、途中で３本に分岐している以外、図１０に示すコア部１４３と同様である。

【0152】

コア部１４７は、本線１４７１と、分岐部１４７２と、３本の支線１４７３、１４７４、１４７５と、合流部１４７６と、本線１４７７と、を有する。また、コア部１４７も、交差部ＣＰを有している。

【0153】

分岐部１４７２は、本線１４７１を３つに分岐する。３本の支線１４７３、１４７４、１４７５は、図１０に示すコア部１４３と同様、貫通孔３の周りを周回している。支線１４７３は、貫通孔３側に最も近い位置に配置され、支線１４７５は、貫通孔３から最も遠い位置に配置され、支線１４７４は、支線１４７３と支線１４７５との間に配置されている。

【0154】

このように３本の支線１４７３、１４７４、１４７５を配置すると、貫通孔３の縁（側面１３２）から侵入した油類は、側面クラッド部１５を膨潤または溶解させ、その後、支線１４７３、１４７４、１４７５の順に到達する。そうすると、まず、支線１４７３の伝送損失が増大し、その分、出射光Ｌ２の強度が減少する。仮に、分岐部１４７２において分配後の強度が等しくなるように分岐比が設定され、かつ、油類の影響で支線１４７３の伝送効率がゼロになったとした場合、出射光Ｌ２の強度は当初の約６７％に減少する。この減少幅を算出することにより、支線１４７３のみが油類の影響を受けたのか、支線１４７３、１４７４の双方が影響を受けたのか、支線１４７３、１４７４、１４７５の全てが影響を受けたのか、を特定することができる。これにより、油類の侵入量を特定可能な漏油センサー１００を実現することができる。

【0155】

なお、分岐部１４７２における分岐比は、特に限定されず、互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0156】

例えば、支線１４７３、１４７４、１４７５のうち、中央の支線１４７４に対する分岐比を、両側の支線１４７３、１４７５に対する分岐比よりも小さくする分岐比の設定例が挙げられる。このように分岐比を設定することにより、入射光の横断面内での強度分布が不均一であっても、支線１４７３、１４７４、１４７５に分配する強度を等しくすることができる。具体的には、例えば発光素子として発光ダイオードを用いた場合には、入射光Ｌ１の強度分布では、中央部の強度が周辺部の強度よりも高いことが多い。このため、中央の支線１４７４に対する分岐比を、両側の支線１４７３、１４７５に対する分岐比よりも小さくすることで、支線１４７３、１４７４、１４７５に分配される強度を揃えることが可能になる。

【0157】

また、別の例として、内側の支線１４７３よりも外側の支線１４７５の強度が大きくなるように、分岐比を設定するようにしてもよい。最も外側に配置される支線１４７５の強度を相対的に大きくすることにより、光路長が長いことに伴う相対的に大きな伝送損失を、この強度差によって補填することができる。これにより、光路長の差による強度のバラつきを補正することができる。その結果、油類の侵入量をより精度よく特定することができる。

【0158】

また、この場合、本線１４７１には、必要に応じて、屈曲を繰り返す構造を設けるようにしてもよい。このような構造は、強度分布が均一でない入射光Ｌ１が本線１４７１に入射した場合でも、強度分布を均一にならす作用を持つ。このため、分岐部１４７２では、構造に応じて決められる分岐比に応じた精度の高い分配が可能になる。

【0159】

２．５．第５実施形態
次に、第５実施形態に係る漏油センサー用光導波路について説明する。

【0160】

図１４は、第５実施形態に係る漏油センサー用光導波路１Ｆを示す部分拡大平面図である。

【0161】

以下、第５実施形態について説明するが、以下の説明では、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図１４において、第２実施形態と同様の構成については、先に説明したのと同じ符号を付している。

【0162】

図１４に示す漏油センサー用光導波路１Ｆは、光入射面１４１１および光出射面１４１９が互いに共通の面になっていること以外、図６に示す漏油センサー用光導波路１Ａと同様である。具体的には、図１４に示すコア層１３は、コア部１４が２つに分岐している分岐部ＢＰを含んでいる。分岐部ＢＰを設けることにより、光入射面１４１１と光出射面１４１９とを共通化することができる。なお、漏油センサー用光導波路１Ｆの外部には、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２とを分離する図示しない分離光学系を設けるようにすればよい。これにより、光入射面１４１１と光出射面１４１９とを共通化したとしても、その面に入射光Ｌ１を入射するとともに、その面から出射した出射光Ｌ２の強度変化を捉えることができる。分離光学系としては、例えば、３ポートタイプの光サーキュレーター等が挙げられる。

【0163】

また、図１４に示すコア部１４は、第２実施形態と同様、貫通孔３の縁に沿って延在する周回部Ｒを含む。光入射面１４１１から入射した入射光Ｌ１は、分岐部ＢＰで２つに分配され、周回部Ｒを伝搬する。そして、周回部Ｒを周回した入射光Ｌ１は、出射光Ｌ２として再び分岐部ＢＰで合波される。そして、合波された出射光Ｌ２は、光出射面１４１９から出射する。

【0164】

このような構成によれば、光入射面１４１１と光出射面１４１９とを共通化することができるので、漏油センサー用光導波路１Ｆと外部機器とを接続ポート数を減らすことができる。これにより、接続作業の工数を削減するとともに、漏油センサー１００全体の小型化を容易に図ることができる。なお、分岐部ＢＰによる分岐数は、２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

【0165】

以上、本発明の漏油センサー用光導波路および漏油センサーを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0166】

例えば、本発明の漏油センサー用光導波路および漏油センサーは、前記実施形態の各部が同様の機能を有する任意の構成のものに置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成物が付加されたものであってもよい。

【0167】

また、漏油センサー用光導波路は、接着層を覆う保護層をさらに有していてもよい。この保護層は、漏油センサー用光導波路を被着体に接着する作業の直前に接着層から剥がされることにより、清浄な接着面を容易に準備することを可能にする。これにより、異物の巻き込みを抑えることができ、より密着性の高い接着を行うことができる。

【符号の説明】

【0168】

１ 漏油センサー用光導波路
１Ａ 漏油センサー用光導波路
１Ｂ 漏油センサー用光導波路
１Ｃ 漏油センサー用光導波路
１Ｄ 漏油センサー用光導波路
１Ｅ 漏油センサー用光導波路
１Ｆ 漏油センサー用光導波路
２ 接着層
３ 貫通孔
４ 被覆フィルム
９ 被着体
１０ シート体
１１ クラッド層
１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１５ 側面クラッド部
１８ 第１保護層
１９ 第２保護層
９１ 本体
９２ 蓋体
９３ ボルト
１００ 漏油センサー
１０１ 発光素子
１０２ 発光素子
１０３ 受光素子
１０４ 受光素子
１０６ 制御部
１０９ 接着面
１３１ 端面
１３２ 側面
１４１ コア部
１４１ａ コア部
１４１ｂ コア部
１４２ コア部
１４２ａ コア部
１４２ｂ コア部
１４３ コア部
１４４ コア部
１４５ コア部
１４６ コア部
１４７ コア部
１４１１ 光入射面
１４１３ 入射部
１４１５ 折り返し部
１４１７ 出射部
１４１９ 光出射面
１４２１ 光入射面
１４２３ 入射部
１４２５ 折り返し部
１４２７ 出射部
１４２９ 光出射面
１４３１ 光入射面
１４３３ 入射部
１４３５ 折り返し部
１４３７ 出射部
１４３９ 光出射面
１４７１ 本線
１４７２ 分岐部
１４７３ 支線
１４７４ 支線
１４７５ 支線
１４７６ 合流部
１４７７ 本線
ＢＰ 分岐部
Ｃ 円
ＣＰ 交差部
Ｌ 距離
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 出射光
Ｎ 非センシング部
Ｏ 中心
Ｒ 周回部
Ｓ 離間距離
ＳＡ センシング部
Ｓｍ 最短距離
Ｓｍ２ ２倍値
ｒ 半径
θ 交差角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】