IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ランドウェイズ マネジメント リミテッドの特許一覧

<>
  • 特表-ケーブルシステム 図1
  • 特表-ケーブルシステム 図2
  • 特表-ケーブルシステム 図3
  • 特表-ケーブルシステム 図4
  • 特表-ケーブルシステム 図5
  • 特表-ケーブルシステム 図6
  • 特表-ケーブルシステム 図7
  • 特表-ケーブルシステム 図8
  • 特表-ケーブルシステム 図9
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-21
(54)【発明の名称】ケーブルシステム
(51)【国際特許分類】
   H01B 7/295 20060101AFI20230414BHJP
   H01B 7/02 20060101ALI20230414BHJP
   G02B 6/46 20060101ALI20230414BHJP
   H02G 3/04 20060101ALN20230414BHJP
【FI】
H01B7/295
H01B7/02 E
G02B6/46
H02G3/04 081
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022555145
(86)(22)【出願日】2021-03-11
(85)【翻訳文提出日】2022-11-04
(86)【国際出願番号】 GB2021050617
(87)【国際公開番号】W WO2021181106
(87)【国際公開日】2021-09-16
(31)【優先権主張番号】2003556.4
(32)【優先日】2020-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522362914
【氏名又は名称】ランドウェイズ マネジメント リミテッド
【氏名又は名称原語表記】LANDWAYS MANAGEMENT LIMITED
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100198568
【弁理士】
【氏名又は名称】君塚 絵美
(72)【発明者】
【氏名】マイケル エインジャー
(72)【発明者】
【氏名】マイケル ハリー モーリス ディクソン
(72)【発明者】
【氏名】ネイサン ケリー
(72)【発明者】
【氏名】デイビッド ストックトン
【テーマコード(参考)】
2H038
5G309
5G315
5G357
【Fターム(参考)】
2H038CA36
2H038CA69
5G309PA02
5G315CA03
5G315CB02
5G315CB06
5G315CC08
5G315CD01
5G315CD17
5G357DA06
5G357DA10
5G357DB02
5G357DB10
5G357DC01
5G357DD05
5G357DF05
(57)【要約】
本発明は、電力分配及び/又はデータ伝送のためのケーブルを提供し、ケーブルは、1つ以上の金属導体を含むコアと、コアを取り囲むシースと、を備え、シースは少なくとも1.5GPaの引張弾性率を有するポリマーで形成され、シースの外径は13.5mm以下であり、ケーブルの剛性は少なくとも0.01Nmである。有利なことに、ケーブルの実施形態は、変形することなく容易にマイクロダクトにブロー及びプッシュで通すことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力分配及び/又はデータ伝送のためのケーブルであって、
1つ以上の金属導体を含むコアと、
前記コアを取り囲むシースであって、少なくとも1.5GPaの引張弾性率を有するポリマーで形成されているシースと
を備え、
前記シースの外径が13.5mm以下であり、
前記ケーブルの剛性が少なくとも0.01Nmである、ケーブル。
【請求項2】
前記シースの外径が少なくとも4.5mmである、請求項1に記載のケーブル。
【請求項3】
前記コアと前記シースとの間で、前記コアの周りにバリア層を備える、請求項1又は請求項2に記載のケーブル。
【請求項4】
前記バリア層が、前記コアの周りに螺旋状に巻かれたテープ又は前記コアの周りに長手方向に適用されたテープから形成される、請求項3に記載のケーブル。
【請求項5】
各金属導体の周りに電気絶縁スリーブを備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項6】
前記コアが、複数の金属導体撚線対を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項7】
前記シースの外面が、0.3以下の摩擦係数を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項8】
前記シースが難燃性である、請求項1~7のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項9】
前記シースを形成するポリマーの引張弾性率が、少なくとも2GPaである、請求項1~8のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項10】
前記ケーブルの剛性が、0.01~0.1Nmである、請求項1~9のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項11】
前記ケーブルの送電容量が、少なくとも70Wである、請求項1~10のいずれか一項に記載のケーブル。
【請求項12】
電力及びデータのネットワークのための配分架であって、
支持構造物と、
前記支持構造物によって支持された複数の成端カセットと、
を備え、
前記成端カセットのうちの少なくとも1つが、複数の光ファイバの成端に適合されており、
前記成端カセットのうちの少なくとも他の1つが、金属導体の成端に適合されている、
配分架。
【請求項13】
多対金属導体を成端するように適合された少なくとも1つの成端カセットと、1つ以上の単芯コア金属導体を成端するように適合された少なくとも1つの他の成端カセットと、を備える、請求項12に記載の配分架。
【請求項14】
前記支持構造物が、複数のシェルフ又はトレイを含み、前記成端カセットが、前記シェルフ又はトレイ上に支持される、請求項12又は請求項13に記載の配分架。
【請求項15】
金属導体を成端するように適合された複数のカセットが、前記複数のシェルフ又はトレイのうちの1つ以上に支持され、光ファイバを成端するように適合された複数のカセットが、金属導体を成端するように適合された前記カセットを支持する前記1つ以上のシェルフとは異なる前記複数のシェルフ又はトレイのうちの1つ以上のシェルフ又はトレイに支持される、請求項14に記載の配分架。
【請求項16】
前記複数のシェルフ又はトレイのうちの少なくとも1つが、様々なタイプの成端カセットを支持する、請求項14に記載の配分架。
【請求項17】
各シェルフ又は各トレイが、2つ以上の成端カセットを支持する、請求項14~16のいずれか一項に記載の配分架。
【請求項18】
前記成端カセットが、前記支持構造物から取り外し可能であり、前記支持構造物上で交換可能である、請求項12~17のいずれか一項に記載の配分架。
【請求項19】
前記支持構造物及び前記成端カセットが収容される第1の隔室と、
前記第1の隔室の一方側にあり、前記成端カセットの一方側で成端するためにケーブルを挿入できる第2の隔室と、
前記第2の隔室とは反対の、前記第1の隔室の他方側にあり、パッチング及びジャンパ配線のために前記成端カートリッジの反対側へのアクセスを提供する、第3の隔室と、
を備える、請求項12~18のいずれか一項に記載の配分架。
【請求項20】
ケーブルシステムであって、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マイクロダクトバンドルと、
前記複数のマイクロダクトのうちの1つに敷設された少なくとも1つの光ファイバと、
前記複数のマイクロダクトのうちの別の1つに敷設された少なくとも1つの金属導体ケーブルと、
前記バンドルが挿入又は挿通され、前記光ファイバ及び前記金属導体のうちの一部又は全部を成端する、少なくとも1つの配分架と、
を備えるケーブルシステム。
【請求項21】
複数のマイクロダクトバンドルを備え、前記複数のマイクロダクトバンドルの全てが前記配分架内で成端する、請求項20に記載のケーブルシステム。
【請求項22】
前記1つ以上の金属導体ケーブルが、請求項1~11のいずれか一項に記載のケーブルである、請求項20又は請求項21に記載のケーブルシステム。
【請求項23】
前記配分架が、請求項12~19のいずれか一項に記載の配分架である、請求項20~22のいずれか一項に記載のケーブルシステム。
【請求項24】
ケーブルを敷設する方法であって、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マクロダクトバンドルを敷設することと、
少なくとも1つの光ファイバを前記複数のマイクロダクトのうちの1つに吹き込むことと、
少なくとも1つの金属導体ケーブルを前記複数のマイクロダクトのうちの別の1つに吹き込むことと、
光ファイバ及び金属導体を配分架で成端することと、を含む方法。
【請求項25】
前記1つ以上の金属導体ケーブルが、請求項1~11のいずれか一項に記載のケーブルである、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記配分架が、請求項12~19のいずれか一項に記載の配分架である、請求項24~25に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーブルシステム、特に、光ファイバと金属(例えば、銅媒体)を統合するケーブルシステム、このケーブルシステムで使用するのに適した金属(例えば、銅)のケーブル、及びこのケーブルシステムを用いた設備に関する。
【背景技術】
【0002】
光ファイバは、銅と比較した場合、デジタル信号及びアナログ信号の両方の搬送に優れた媒体として認められている。しかしながら、銅は、電力の輸送に優れたものとして認められている。より高密度で配置されるますます多くのデバイスが光ファイバ接続を必要とするので、これらのファイバの端部にあるデバイスにいかに効率よく電力を供給するかが重要な課題となっている。
【0003】
その好例が、公衆(4G及び5G)又は私設(WiFi)の小セルの形態の無線送受信機であり、ビルや高密度のオープンスペースにますます必要とされている。各々が光ファイバと電力の両方を必要とする。これらは、別々のインフラストラクチャを使用して供給することができるが、両方の媒体を統合した様式で供給することに、効率、配備速度、及び供給のセキュリティの点で多大な利益がある。
【0004】
1本のケーブル内に光ファイバと銅媒体の両方を統合することは、例えば、中国特許出願公開第107068252号明細書で提案されている。しかしながら、これらのうちの一方の仕様に変更(例えば、より太い導体が必要になる電源のアップグレード、又は、新世代への光ファイバのアップグレード)があれば両方を変更しなくてはならない。これによって必要コストよりも高価となり、顧客への(一時的な)サービス停止を招く。
【0005】
また、電力ケーブル及び光ファイバ通信ケーブルは通常、システムの一端又は両端の様々な場所に引き回される。組み合わされた電力及び通信ケーブルが使用される場合、各媒体タイプを取り扱うのに異なる当業者が必要とされることがあるため、接続元と接続先での厳密すぎる結合が両方にとって不便となりうる。成端の慣行は、光ファイバと銅導体とで大きく異なっており、例えば、銅導体では、導体を切断することなく中間接続され(他方、光ファイバはそうではなく)、両方が同じケーブル内で組み合わされると、成端が非常に複雑になる。
【0006】
マイクロダクト(一般に外径20mm未満のチューブ)への光ファイバの敷設は10年以上前から認められており、非常に効率的な配備方法である。英国特許第2241121号明細書は、光ファイバ用マイクロダクトの1つの既知の例を示す。
【0007】
フローティング(詳細には、プッシュ及び/又はプルによる補助)を用いて従来のダクト(外径20mm超)に、太い銅の電力ケーブルを敷設することが提案されているが、広くは採用されていない(G.Plumettaz、J.Heinonen共著「High voltage energy cables go underground-how to improve installation efficiency」IWCS会報第58号(2009年)169頁~174頁参照))。フローティングシステムは、大量の水の供給と通常は廃棄とを必要とし、一般に、非常に大きく重い製品により好適であると考えられている。
【0008】
米国特許出願公開第2005/258410号明細書及び中国特許出願公開104810106号明細書は、光ファイバを吹き込むための取組みを記載している。
【発明の概要】
【0009】
本発明の態様は、
a)高レベルの電力(例えば100W超、5000W程度)、及び
b)イーサネットデータ信号も搬送するオプションを有する低レベルの電力(例えば最大100W)の電力
を供給するのに十分なサイズの銅(又は他の金属導電)ケーブルをかかるファイバと一緒に、光ファイバの敷設(ブロー及び/又はプッシュ)用に設計された同じマイクロダクトに、かなりの距離(通常、最大1000m)にわたってブロー及び/又はプッシュによって敷設することが有益である、という認識に基づいている。
【0010】
これが実現すれば、電力と信号の両方の供給を統合する極めて効率的な方法が提供される。
【0011】
本発明の第1の態様によれば、電力分配及び/又はデータ伝送のためのケーブルが提供され、このケーブルは、
1つ以上の金属導体を含むコアと、
コアを取り囲むシースであって、少なくとも1.5GPaの引張弾性率を有するポリマーで形成されているシースと、を備え、
シースの外径が13.5mm以下であり、ケーブルの剛性が少なくとも0.01Nmである。
【0012】
提案された構造物は、金属コアの周りにしっかり固着された比較的大直径で比較的高弾性のシースを備え、金属導体が軸方向の圧縮荷重下で塑性変形しやすいにもかかわらず、変形することなく容易にマイクロダクトにブロー及びプッシュで通すことができるケーブルとなる。実際のところ、これは、ごくわずかしかシースが追加されずに、所望の剛性を提供するのがケーブルのコア内のファイババンドルであることが多い典型的な光ファイバの逆である。
【0013】
いくつかの実施形態では、金属導体は、銅導体、アルミニウム導体、或いは、合金又はこれらの金属の一方若しくは両方で作製された導体である。
【0014】
いくつかの実施形態では、シースの外径は、少なくとも4.5mmである。
【0015】
いくつかの実施形態では、ケーブルは、コアとシースとの間で、コアの周りのバリア層を含む。バリア層は、螺旋状に巻かれたか、又はコアの周りに長手方向に適用されるテープから形成され得る。
【0016】
いくつかの実施形態では、ケーブルは、各導体の周りに電気絶縁スリーブを含む。
【0017】
いくつかの実施形態では、コアは、複数の撚線導体(例えば、銅導体)対を含む。
【0018】
いくつかの実施形態では、シースの外面は、0.3以下の摩擦係数を有する。
【0019】
いくつかの実施形態では、シースは難燃性である。
【0020】
いくつかの実施形態では、シースが形成されるポリマーの引張弾性率は、少なくとも2GPaである。
【0021】
いくつかの実施形態では、ケーブルの剛性が0.01~0.1Nm2である。
【0022】
いくつかの実施形態では、ケーブルの送電容量が少なくとも70Wであり、他の実施形態では少なくとも100Wである。
【0023】
本発明の第2の態様によれば、電力及びデータネットワーク用のフレキシブル配分架が提供され、この配分架は、
支持構造物と、
支持構造物によって支持された複数の成端カセットと、を備え、
成端カセットのうちの少なくとも1つが、複数の光ファイバの成端に適合されており、
成端カセットのうちの少なくとも別の1つが、金属(例えば、銅)導体の成端に適合されている。
【0024】
このフレキシブル配分架は、光ファイバ及び金属導体(データ用又は電力用)の両方に別々の配分架を用意したり、配分架の柔軟性を犠牲にしてケーブルを直接に装置に成端させたりする必要がなく、光ファイバ及び金属導体(データ用又は電力用)の両方を同じ場所で成端する、便利で柔軟に構成可能な様式を提供する。
【0025】
いくつかの実施形態では、配分架は、多対金属導体と、(1つ以上の)単芯金属導体の成端に適合された少なくとも1つの他の成端カセットと、を成端するように適合された少なくとも1つの成端カセットと、を備える。
【0026】
いくつかの実施形態では、支持構造物が、複数のシェルフ(又はトレイ)を含み、成端カセットが、シェルフ(又はトレイ)上に支持される。
【0027】
いくつかの実施形態では、金属導体を成端するように適合された複数のカセットが、複数のシェルフ(又はトレイ)のうちの1つ以上に支持され、成端光ファイバに適合された複数のカセットが、金属導体を終結させるように適合されたカセットを支持する1つ以上のシェルフ(又はトレイ)とは異なる、複数のシェルフ(又はトレイ)の1つ以上のシェルフ(又はトレイ)に支持される。
【0028】
いくつかの実施形態では、複数のシェルフ(又はトレイ)のうちの少なくとも1つが、様々なタイプの成端カセットを支持する。
【0029】
いくつかの実施形態では、各シェルフ(又はトレイ)が、2つ以上の成端カセットを支持する。
【0030】
いくつかの実施形態では、成端カセットが、支持構造物から取り外し可能であり、支持構造物上で交換可能である。
【0031】
いくつかの実施形態は、
支持構造物及び成端カセットが収容される第1の隔室と、
第1の隔室の一方側にあり、成端カセットの一方側で成端するためにケーブルを挿入できる第2の隔室と、
第2の隔室とは反対の、第1の隔室の他方側にあり、パッチング及びジャンパ配線のために成端カートリッジの反対側へのアクセスを提供する、第3の隔室と、を備える配分架を提供する。
【0032】
本発明の第3の態様によれば、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マクロダクトバンドルと、
複数のマイクロダクトのうちの1つに敷設された少なくとも1つの光ファイバと、
複数のマイクロダクトのうちの別のものに敷設された少なくとも1つの金属(例えば銅)導体ケーブルと、
バンドルが挿入又は挿通され、光ファイバ及び金属導体のうちの一部又は全部を成端する、少なくとも1つの配分架と、を備えるケーブルシステムが提供される。
【0033】
このシステムは、光ファイバ及び金属ケーブルを同じバンドル内で並べ合わせて(すなわち、同じバンドル内の異なるマイクロダクト内に)敷設することを可能にするが、一方が故障したり仕様変更が必要になった場合に両方の媒体タイプを交換する必要性を回避する。
【0034】
いくつかの実施形態では、ケーブルシステムは、複数のマイクロダクトバンドルを含み、それらの全てが配分架で成端する。
【0035】
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属(例えば銅)導体ケーブルは、上記の第1の態様によるケーブルである。
【0036】
いくつかの実施形態では、配分架は、上記の第2の態様による配分架である。
【0037】
本発明の第4の態様によれば、ケーブルを敷設する方法であって、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マクロダクトバンドルを敷設することと、
少なくとも1つの光ファイバを複数のマイクロダクトのうちの1つに吹き込むこと、
少なくとも1つの金属(例えば、銅)導体ケーブルを複数のマイクロダクトのうちの別の1つに吹き込むことと、
光ファイバ及び金属導体を配分架で成端することと、を含む方法が提供される。
【0038】
この方法のいくつかの実施形態では、1つ以上の金属(例えば銅)導体ケーブルが、上記の第1の態様によるケーブルである。
【0039】
当業者は、特定の組合わせが本明細書で明示的に言及されているかどうかに関係なく、本発明の態様及びその実施形態に関連して記載及び定義される特徴が任意の組合わせで組合わされ得ることを理解するであろう。したがって、そのような全ての組合わせが当業者に利用可能になると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
本発明をより容易に理解できるように、また、そのさらなる特徴を理解できるように、例として、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。
図1】本発明の第3の態様の実施形態によるシステムを概略的に示す。
図2図1のシステムと共に使用することができる、本発明の第2の態様の実施形態によるフレキシブル配分架を示す。
図3図2の配分架と共に使用するためのマルチ銅導体成端カセットを示す。
図4図2の配分架と共に使用するための単芯銅導体成端カセットを示す。
図5】本発明の第1の態様の実施形態による、複数の銅導体撚線対を有する銅ケーブルの概略断面図を示す。
図6】単芯銅導体を有する、本発明の第1の態様の別の実施形態による銅ケーブルの概略断面図を示す。
図7】単芯銅導体のケーブルブローイングを試験するために使用される試験回路を示す。
図8】プッシュ対ブロー操作に対するケーブルの剛性を示すグラフである。
図9】ケーブルの剛性を測定するために使用される方法を説明する。
【発明を実施するための形態】
【0041】
上記のように、本発明の一般的な目的の1つは、比較的高い送電容量を有し、及び/又は、イーサネットデータ伝送(電力あり又はなし)を提供する銅又は他の金属のケーブルを同様のケーブルと一緒に、(ブロー及び/又はプッシュによる)光ファイバ敷設用に設計された同じマイクロダクトに(ただし、同じ個別ダクト内ではない)に、相当の距離(一般に、最大1000m)にわたって敷設することである。
【0042】
十分な銅(又は、例えば、アルミニウム若しくは他の金属)含有率のケーブルの物理的特性(カテゴリ5又は6のケーブルを必要とするギガビットイーサネットの場合は1.64mm、単芯導体ケーブル場合はさらに大きく、通常は最大で5.6mm)がブロー/プッシュに適していないため、これまでは上記が可能とは考えられていなかった。特に、マイクロダクトを通してケーブルを前進させるには、比較的大きな力を加えなければならず、既存のケーブルは剛性が不十分で、少なめの押力であっても塑性変形してしまう。
【0043】
一例として、7/5.5mmのマイクロダクトへのプッシュ/ブローを使用して、外径4.7mm~4.85mmのカテゴリ5eの様々な標準設計のデータケーブルを試験した。ケーブルが塑性変形する前に達成された最大距離は8mであり、そのような敷設の実用的な用途は非常に限られている。
【0044】
以下、説明のために銅ケーブル(銅合金も使用できる)を参照して本発明の実施形態を説明する。しかしながら、本発明の実施形態はまた、アルミニウムケーブル(すなわち、アルミニウム又はアルミニウム合金)及び他の多数の好適な金属導体で実施することも可能である。
【0045】
図1を参照すると、一態様では、本発明は、この図に概略的に示されるようなケーブルシステムを提案する。この例では、システムは、複数の無線送信機への電力供給とデータ伝送の両方の高密度化を要する建物内のケーブル配線用のものである。
【0046】
システムは、マイクロダクトのバンドル(例えば、各バンドル内に2~24本のマイクロダクト)を使用する。各マイクロダクトは、(外径/内径)5/3.5mm~20/15mmであり得る。
【0047】
マイクロダクトのバンドルは、ブロー/プッシュされた光ファイバに既に使用されている既知の例を含む、任意の好適な構造であり得る。使用することができる1つの好適なマイクロダクト配置構成は、英国特許第2241121号明細書に記載されている通りである。
【0048】
光ファイバ及び銅導体ケーブルが、マイクロダクトに空気で吹き込まれる。この実施例における光ファイバは、エアブローン光ファイバユニット(ABFU)としてパッケージ化され、その例は容易に入手可能であり、当業者に周知である。この実施例で使用される銅導体ケーブルは、エアブローン銅ケーブル(ABCC)と呼ばれる(多対導体又は単芯導体)。これらの銅ケーブルは、以下に例示されるように、本発明の第1の態様によるケーブルであり得る。場合によっては、さらなるABFU又はさらなるABCCの個体群のために他のサイズの別のマイクロダクトが追加され得る。
【0049】
システムはまた、各バンドルの端部に位置する、例えば本発明の第2の態様によるフレキシブル配分架(Flexible Distribusion Frame、FDF)を含む。FDFでは、各マイクロダクトが、
a)光ファイバ成端カセット(周知のタイプであり得る)、
b)多対銅ケーブル成端カセット、又は
c)単芯(又は2芯)導体銅ケーブル成端カセット、
のいずれかで成端される。
【0050】
有利なことに、マイクロダクト内の媒体を分配しないままでマイクロダクトバンドルをその個々の構成ダクトに簡単に分けることができるので、必要に応じて様々なタイプのカセットにマイクロダクトを柔軟に割り当てることができる。
【0051】
より具体的には、多数(通常、9以上)のマイクロダクトを成端する場合、光配分架(Optical Distribution Frame、ODF)として一般的に使用されるタイプの自立型のクローズドラック構造又はオープンフレーム構造を使用することが好ましい。ラック/フレーム内で、各マイクロダクトは、例えば特定のシェルフやスプライストレイなど、成端のための別々の位置に引き回される。
【0052】
或いは、光ファイバ成端エンクロージャとして一般的に使用されるものと同様のタイプの非自立型成端エンクロージャを使用して、通常、もっと少数のマイクロダクト(例えば、2~8本)に対して、同じ機能を実行することができる。
【0053】
図2は、光ファイバ、多対銅ケーブル、及び単芯銅ケーブルを成端するために、図1のシステムで使用することができるフレキシブル配分架の例を示す。
【0054】
ファイバ及び電力成端シェルフの隔室は、ABFU及びABPCCを成端するカセットを保持するための複数のファイバ及び電力成端シェルフを敷設できるように構成されている。それらはまた、従来の方法でパッチング及びジャンパケーブルを接続する機能を提供する。
【0055】
いくつかの例では、シェルフは、例えば、光ファイバの成端のために1つ以上、多対銅成端のために1つ以上、及び単芯導体の銅成端のために1つ以上など、機能によって分けられる。これには、各媒体タイプに存在しうる運用上及び/又は安全上の制約(例えば、ファイバ及び絶縁体の曲げ半径の管理、銅導体が本質的に安全な電圧以外で通電される場合に必要とされる絶縁、接地、又はその他の電気安全対策)に各シェルフで対応できるという利点がある。
【0056】
シェルフを混合することも可能であり、その場合、所要又は所望の運用上及び/又は安全上の制約にカセットレベルで対処することができる。
【0057】
カセットは、シェルフ上の別々の位置に取り付けられたトレイとして提供することができ、複数の光ファイバ又は銅導体の成端及び/又は接続ができるようになっている。
【0058】
いくつかの実施形態では、配分架を再構成するために、カセットのタイプ及び位置を入れ替えてもよいし、カセットを交換してもよい。
【0059】
配分架内の各シェルフは、1つ以上のカセットを保持し得る。
【0060】
光ファイバ成端カセットは、周知のタイプのものであり得る。
【0061】
図3に多対銅成端カセットの例示的な設計、この例では多対銅ケーブル(例えば、エアブローン銅ケーブル-ABCC)の端部をCAT5e/CAT6eケーブル(例えば、任意のバルクヘッド/トゥームストーンコネクションを備えたパッチコード)に接続するためのもの、を示す。
【0062】
多対銅ケーブルが、歪み緩和グランドを介してカセットの一方側に入り、CAT5e/CAT6ケーブル(又はパッチコード)が、ひずみ緩和腺を介してカセットの反対側から出る。ケーブル端は、8路圧接コネクタを介して互いに接続されている。カセットは、余ケーブルをカセット内に収納することができるケーブル管理構成を含む。
【0063】
図4に単芯導体銅成端カセットの例示的な設計、この例では単芯導体銅ケーブルの端部を可撓性マルチストランド電力ケーブルに接続するためのもの、を示す。カセットの構成は、図3に示されるカセットとほぼ同じであり、2つのケーブルの端が、この場合はスクリュ端子ブロックで接続されている(しかし、有利なことに、スクリュ接続はスプライス接続又はクリンプ接続と同等であり得る)。
【0064】
図4の例では、電力ケーブルは、任意の適切に定格された電気コネクタを備えた電力パッチケーブルであり得る。
【0065】
場合によっては、成端カセットは、例えば電気的安全性のためなど、必要に応じて一重又は二重の絶縁カバーを含み得る。アース端子を金属部品に設け、特定の設備に必要な場合に接続することもできる。
【0066】
このアプローチの特に有利かつ独特の特徴は、3種類の媒体タイプ(光、多対銅、単芯銅)に個別に各マイクロダクトを割り当て、また、再割り当てすることができること、及び、割り当てられた機能に応じて対応するカセットを容易に変更できることである。
【0067】
図5及び図6は、本発明の第1の態様の実施形態による銅導体ケーブルを示す。これらの実施例を見る前に、本明細書で提案される新しいケーブルについていくらか総合的な観察を行うことが有用である。
【0068】
光ファイバマイクロケーブルを設計する際に、一応は満足できるプッシュ/ブロー操作を達成できる剛性範囲が存在することが十分に理解されている。ケーブルが硬すぎると、ケーブルをその軸から曲がりに誘導するために加える必要がある押力が強すぎてケーブルが詰まってしまう。しかしながら、ケーブルの剛性が不十分な場合、特に敷設操作の初期の段階で、加えられた押力によって、マイクロダクトに入る前又は内部で、塑性変形と「座屈」が生じる。図8に、(図9に記載のプロセスに従って測定された)様々なB(剛性)因子について、これらの挙動の例を示す。
【0069】
光ファイバ及び特に小さい「繊維単位」(lEC60794-5に定義される)の場合は、光ファイバの高剛性の内部コアアセンブリを作製し、一緒に強固に結合し、はるかに低い剛性のシースで平衡を保たせることによって、所望の剛性が達成される。複合剛性は、平行軸の定理を使用して得られる。平行軸の定理により、物体の中立軸からの各要素の距離を考慮して、物体内の各構成材料の引張弾性率と2次モーメントとの積を合計する。これは、中立軸から最も遠い(すなわち、最も外側の)構成要素が、全体として物体の「B」値に最も大きく寄与することを意味する。
【0070】
ケーブルの剛性は、図9に示される「3点曲げ方法」によって容易に測定される。
【0071】
本発明の場合、目的は、敷設に最適な特性を有する銅導体ケーブルを作製することである。内部導体は(銅の引張弾性率が高いために)剛性であるが、圧縮荷重下で、座屈して変形した「曲がり」形状のままとなるような「塑性」変形をしやすい。これは、マイクロダクト側壁との間に追加の不要な摩擦を生じるため、敷設に有害である。
【0072】
本発明の第1の態様の実施形態では、シースは、銅コアを拘束するタイトジャケットを形成することによって銅導体の望ましくない座屈挙動を克服するのに十分な引張弾性率、厚さ、及び位置を有するように設計される。一般に、シース材料の引張弾性率は、1.5GPa~2.5GPa、好ましくは少なくとも2GPa以上の範囲であり、厚さは0.2~2mm、好ましくは0.4mmよりも大きい。
【0073】
いくつかの実施形態では、ケーブル(すなわち、ぴったり固着されたシースによって囲まれた銅コア(複数可))の複合剛性は、0.01~0.1Nm図9の方法に従って測定されたもの)である。
【0074】
シースは、いくつかの実施形態では、例えば0.3以下、又はより好ましくは0.2以下の(動的)摩擦係数など、比較的低い摩擦係数を備えたポリマーで作製することができ、それによって、加える必要がある力を減らして、その性能をさらに向上させる。
【0075】
本発明のこの態様の実施形態では、シース材料はまた、完成したケーブルを取り扱い中及び敷設中に曲げることができるように、少なくとも10%、より好ましくは少なくとも15%の破断点伸びを有することが好ましい。
【0076】
いくつかの実施形態では、シースは、優れた耐火性、低発煙、及びゼロハロゲン性能を呈する材料で作製され、大きな安全利益を提供する。屋内で使用する場合、難燃性のケーブルが要求されることが多いので、この点は特に重要である。例えば、好ましい材料は、一般に、例えば40を超える高い酸素指数、薄厚(例えば、1.5mm)におけるUL94 V0評価を有し、約300℃までは溶融すべきでなく、そうすることで、燃焼液滴の生成を最小限又はゼロにすべきである。
【0077】
実施形態では、シース材料は、従来のケーブル製造プロセスを使用して押出し可能であることが好ましい。
【0078】
好適なシース材料の例としては、例えば、ポリエーテルイミド(「PEI」)ポリマーなど、上記の基準を満たすポリマー材料が挙げられる。PEI-シロキサンコポリマーは、特に好適であると考えられ、一例はSABIC(サウジ基礎産業公社)によって供給されるSILTEM(商標)STM1700である。
【0079】
内部の銅導体又は銅導体対(複数可)は、(一般に「パワー・オーバ・イーサネット」様式の)通信及び/又は電力用のIEC/ISO11801規格並びに電力専用のEN50525規格を含む広範囲の電気性能仕様に合わせて設計することが可能である。
【0080】
そのようなケーブルの2つの代替設計を図5及び図6に示す。
【0081】
図5は、複数の銅導体撚線対を有する銅ケーブルを断面で示す。銅導体の各々は、その周囲に絶縁体を有する。次いで、導体は、この例ではメートルあたり100回の撚り合わせで対に撚り合わされる。この例示的なケーブルでは、4つの撚線対があり、これらの4対全てをメートルあたり20回の撚り合わせで撚り合わせてケーブルのコアを形成する。次いで、PEI-シロキサンコポリマー(例えば、SILTEM(商標)STM1700)シースをコアの周りに押出し成形する。図5に示される、得られたケーブルは、4.75mmの外径を有する。
【0082】
図6は、単芯銅導体を有する銅ケーブルを断面図で示している。導体は、PEI-シロキサンコポリマー(例えば、SILTEM(商標)STM1700)のシースによって囲まれている。この実施例における得られたケーブルは、3.5mmの公称外径を有する。
【0083】
このケーブルを、図7の試験回路を使用して試験した。回路は、商業用及び家庭用の建築物に見られるよう半径60mmの急な曲げを含む。
【0084】
この試験回路を使用する実験に基づいて、15バールの空気圧を使用して敷設されたときのケーブルの性能は、次の通りであった。
【0085】
【表1】
【0086】
具体的な形態で若しくは、開示された機能を実施するための手段又は開示された結果を得るための方法やプロセスの観点から適宜表現されている、上記の説明、又は以下の特許請求の範囲、又は添付の図面に開示されている特徴は、個別に、又は、又はそれらの特徴の任意の組み合わせで、本発明をその多様な形態で実現するために利用され得る。
【0087】
上記の例示的な実施形態と組み合わせて本発明を説明してきたが、この開示が与えられれば、当業者には多くの同等の修正及び変形が明らかであろう。したがって、上記の本発明の例示的実施形態は例示であって、限定的なものではないと考えられる。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、記載の実施形態に対して種々の変更を行うことができる。
【0088】
本明細書で提供される理論的説明は、いずれも読者の理解を改善する目的で提供される。本発明者らは、これらの理論的な説明のいずれかに拘束されることを望まない。
【0089】
本明細書で使用されるセクション見出しは、いずれも構成上の目的のためだけのものであり、記載された主題を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0090】
以下の特許請求の範囲を含む本明細書全体を通して、文脈上別段の要求がない限り、「備える(comprise))」及び「含む(including)」という単語、並びに、「comprises」、「comprising」、及び「including」などの変形は、記載された整数若しくはステップ又は整数群若しくはステップ群を含むが、他のいずれか整数若しくはステップ又は整数群若しくはステップ群を除外しないことを意味すると理解される。
【0091】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別段明確に指示しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。範囲は、本明細書では、特定の1つの「約」値から、及び/又は特定の別の1つの「約」値として表され得る。そのような範囲が表現される場合、別の実施形態は、1つの特定の値から、及び/又は他の特定の値までを含む。同様に、値が近似値として表される場合、先行詞「約」の使用によって、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。数値に関する「約」という用語は任意であり、例えば、±10%を意味する。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
【手続補正書】
【提出日】2022-11-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力分配及び/又はデータ伝送のためのケーブルであって、
1つ以上の金属導体を含むコアと、
前記コアを取り囲むシースであって、少なくとも1.5GPaの引張弾性率を有するポリマーで形成されているシースと
を備え、
前記シースの外径が13.5mm以下であり、
前記ケーブルの剛性が少なくとも0.01Nmである、ケーブル。
【請求項2】
前記シースの外径が少なくとも4.5mmである、請求項1に記載のケーブル。
【請求項3】
前記コアと前記シースとの間で、前記コアの周りにバリア層を備える、請求項1に記載のケーブル。
【請求項4】
前記バリア層が、前記コアの周りに螺旋状に巻かれたテープ又は前記コアの周りに長手方向に適用されたテープから形成される、請求項3に記載のケーブル。
【請求項5】
各金属導体の周りに電気絶縁スリーブを備える、請求項1に記載のケーブル。
【請求項6】
前記コアが、複数の金属導体撚線対を含む、請求項1に記載のケーブル。
【請求項7】
前記シースの外面が、0.3以下の摩擦係数を有する、請求項1に記載のケーブル。
【請求項8】
前記シースが難燃性である、請求項1に記載のケーブル。
【請求項9】
前記シースを形成するポリマーの引張弾性率が、少なくとも2GPaである、請求項1に記載のケーブル。
【請求項10】
前記ケーブルの剛性が、0.01~0.1Nmである、請求項1に記載のケーブル。
【請求項11】
前記ケーブルの送電容量が、少なくとも70Wである、請求項1に記載のケーブル。
【請求項12】
ケーブルシステムであって、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マイクロダクトバンドルと、
前記複数のマイクロダクトのうちの1つに敷設された少なくとも1つの光ファイバと、
前記複数のマイクロダクトのうちの別の1つに敷設された少なくとも1つの金属導体ケーブルと
備えるケーブルシステム。
【請求項13】
前記1つ以上の金属導体ケーブルが、請求項1に記載のケーブルである、請求項12に記載のケーブルシステム。
【請求項14】
ケーブルを敷設する方法であって、
1つ以上のマイクロダクトバンドルであって、各バンドルが複数のマイクロダクトを含む、マクロダクトバンドルを敷設することと、
少なくとも1つの光ファイバを前記複数のマイクロダクトのうちの1つに吹き込むことと、
少なくとも1つの金属導体ケーブルを前記複数のマイクロダクトのうちの別の1つに吹き込むことと、を含む方法。
【請求項15】
前記1つ以上の金属導体ケーブルが、請求項1に記載のケーブルである、請求項14に記載の方法。
【国際調査報告】