(57)【要約】【課題】装置の製造を容易にすることができる煙霧透過率測定装置を得る。【解決手段】第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４は、その曲率中心軸７６が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６に対して測定筒１２の軸方向視（矢印Ａ方向視）で直交している。光源３２によって投射された光は、第１のシリンドリカルミラー４０に貫通形成された第１の孔４２を通過し、第１のシリンドリカルミラー４０と第２のシリンドリカルミラー７０との間で多重反射する。多重反射した光は、第２のシリンドリカルミラー７０に貫通形成された第２の孔７２を通過し、その後、光電変換部によって受光される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され、測定対象の空気を収容する測定筒と、
前記測定筒の軸方向一方側に設けられ、前記測定筒内に光を投射する光源と、
前記測定筒の軸方向一方側に設けられ、前記光源からの光を通過させる第１の孔が貫通形成されると共に、前記測定筒の軸方向他方側へ向けられた第１の反射面が円筒内面の一部をなす第１のシリンドリカルミラーと、
前記測定筒の軸方向他方側に設けられ、前記第１のシリンドリカルミラー側へ向けられた第２の反射面が円筒内面の一部をなしかつその曲率中心軸が前記第１の反射面の曲率中心軸に対して前記測定筒の軸方向視で交差すると共に、前記光源によって投射された光を前記第１のシリンドリカルミラーとの間で多重反射させる第２のシリンドリカルミラーと、
前記第１のシリンドリカルミラー又は前記第２のシリンドリカルミラーに貫通形成されかつ前記第１のシリンドリカルミラーと前記第２のシリンドリカルミラーとの間で多重反射した光の通過用とされる第２の孔に対して前記測定筒側とは反対側に配置され、前記第２の孔を通過した光を受ける受光手段と、
前記受光手段で受けた光に基づいて前記測定筒内における前記測定対象の空気の光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を求める制御部と、
を有する煙霧透過率測定装置。
【請求項２】
前記第２の反射面の曲率中心軸が前記第１の反射面の曲率中心軸に対して前記測定筒の軸方向視で直交している請求項１記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項３】
前記第２の反射面の曲率半径が前記第１の反射面の曲率半径と異なっている請求項２に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項４】
前記第２の孔が前記第２のシリンドリカルミラーに貫通形成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項５】
前記測定筒の外周部に形成された空気流入部が前記測定対象の空気を前記測定筒の中心軸から偏心させて流入させる向きに設定されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の煙霧透過率測定装置。
【請求項６】
前記測定筒の軸方向端部にベローズ状管が直列に接続されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の煙霧透過率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を光学的に測定する煙霧透過率測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
煙霧透過率測定装置においては、装置全体を小型化するために、投受光部と反射部とが測定筒を介して一体的に設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、測定筒内に吸引された煙霧中に光を透過させると共に、投受光部と反射部との間で光を多重反射させることで、光を所望の測定光路長とし、多重反射した光に基づいて透過率や吸光係数を求めている。ここで、光を予め設定した回数だけ多重反射させるために、例えば反射鏡として乱視鏡（すなわち、互いに直交する方向の曲率が異なる凹面鏡）が用いられる場合がある。
【特許文献１】特開２００７−２４８３８８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、予め設定した回数だけ光を多重反射させるためには、乱視鏡に高い加工精度が要求されるので、乱視鏡の製造ひいては装置の製造に非常に手間がかかる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、装置の製造を容易にすることができる煙霧透過率測定装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、筒状に形成され、測定対象の空気を収容する測定筒と、前記測定筒の軸方向一方側に設けられ、前記測定筒内に光を投射する光源と、前記測定筒の軸方向一方側に設けられ、前記光源からの光を通過させる第１の孔が貫通形成されると共に、前記測定筒の軸方向他方側へ向けられた第１の反射面が円筒内面の一部をなす第１のシリンドリカルミラーと、前記測定筒の軸方向他方側に設けられ、前記第１のシリンドリカルミラー側へ向けられた第２の反射面が円筒内面の一部をなしかつその曲率中心軸が前記第１の反射面の曲率中心軸に対して前記測定筒の軸方向視で交差すると共に、前記光源によって投射された光を前記第１のシリンドリカルミラーとの間で多重反射させる第２のシリンドリカルミラーと、前記第１のシリンドリカルミラー又は前記第２のシリンドリカルミラーに貫通形成されかつ前記第１のシリンドリカルミラーと前記第２のシリンドリカルミラーとの間で多重反射した光の通過用とされる第２の孔に対して前記測定筒側とは反対側に配置され、前記第２の孔を通過した光を受ける受光手段と、前記受光手段で受けた光に基づいて前記測定筒内における前記測定対象の空気の光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を求める制御部と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、測定対象の空気は測定筒に収容される。この測定筒内には、光源によって測定筒の軸方向一方側から光が投射される。この光源からの光は、測定筒の軸方向一方側で第１のシリンドリカルミラーの第１の孔を通過する。
【０００７】
また、測定筒の軸方向他方側には第２のシリンドリカルミラーが設けられ、第２のシリンドリカルミラーは、その第２の反射面が円筒内面の一部をなして第１のシリンドリカルミラー側へ向けられている。このため、第１の孔を通過して第２のシリンドリカルミラーの第２の反射面に入射する光は、その第２の反射面の形状に応じて第１のシリンドリカルミラー側の所定の方向へ反射する。これに対し、第１のシリンドリカルミラーは、その第１の反射面が円筒内面の一部をなして測定筒の軸方向他方側、すなわち、第２のシリンドリカルミラー側へ向けられている。このため、第２のシリンドリカルミラーの第２の反射面を反射して第１のシリンドリカルミラーの第１の反射面に入射する光は、その第１の反射面の形状に応じて第２のシリンドリカルミラー側の所定の方向へ反射する。
【０００８】
ここで、第２のシリンドリカルミラーの第２の反射面は、その曲率中心軸が第１の反射面の曲率中心軸に対して測定筒の軸方向視で交差しており、光源によって投射された光は、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で多重反射する。この多重反射した光は、第１のシリンドリカルミラー又は第２のシリンドリカルミラーに貫通形成された第２の孔を通過し、その後、受光手段によって受光される。そして、受光手段で受けた光に基づいて制御部が測定筒内における測定対象の空気の光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を求める。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、請求項１の構成において、前記第２の反射面の曲率中心軸が前記第１の反射面の曲率中心軸に対して前記測定筒の軸方向視で直交している。
【００１０】
請求項２に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、第２の反射面の曲率中心軸が第１の反射面の曲率中心軸に対して測定筒の軸方向視で直交しているので、第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーでは、光の反射点が近接する位置に連続して円形上に又はリサージュの図形上に規則的に並ぶ。このため、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で光を多重反射させるための光路設計の複雑化が抑えられる。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、請求項２に記載の構成において、前記第２の反射面の曲率半径が前記第１の反射面の曲率半径と異なっている。
【００１２】
請求項３に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、第２の反射面の曲率半径が第１の反射面の曲率半径と異なっているので、第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーでは、光の反射点が近接する位置に連続してリサージュの図形上に規則的に並ぶ。このため、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で光をより多く多重反射させるための光路設計の複雑化が抑えられる。
【００１３】
請求項４に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記第２の孔が前記第２のシリンドリカルミラーに貫通形成されている。
【００１４】
請求項４に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、第２の孔が第２のシリンドリカルミラーに貫通形成されることで、第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーにはそれぞれ１箇所ずつ孔が貫通形成されている。ここで、孔の位置は、多重反射する光の反射点からある程度離れた位置に設定する必要があるため、第１のシリンドリカルミラーに１箇所のみに孔が貫通形成される構造では、第１のシリンドリカルミラーに２箇所の孔が貫通形成される対比構造に比べて、孔の位置設計が容易になる。
【００１５】
また、第１のシリンドリカルミラーに第１の孔が貫通形成され、第２のシリンドリカルミラーに第２の孔が貫通形成された構造となっているので、第１の孔を含む投光側と第２の孔を含む受光側とをそれぞれ別々に位置調整することや一方を固定して他方を位置調整することが可能になる。このため、この構造では、第１のシリンドリカルミラーに２箇所の孔が貫通形成される対比構造に比べて、第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーの位置設定時における調整が容易になる。
【００１６】
請求項５に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構成において、前記測定筒の外周部に形成された空気流入部が前記測定対象の空気を前記測定筒の中心軸から偏心させて流入させる向きに設定されている。
【００１７】
請求項５に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、測定筒の外周部に形成された空気流入部が測定対象の空気を測定筒の中心軸から偏心させて流入させる構造となっているので、測定筒内に流入した空気は、測定筒内を旋回しながら流動する。このため、この構造は、比較的簡易な構造でありながら、空気を測定筒の中心軸から偏心させないで流入させる対比構造に比べて、測定対象の空気を測定筒内に早く充満させることができる。
【００１８】
請求項６に記載する本発明の煙霧透過率測定装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記測定筒の軸方向端部にベローズ状管が直列に接続されている。
【００１９】
請求項６に記載する本発明の煙霧透過率測定装置によれば、測定筒の軸方向端部にベローズ状管が直列に接続されているので、比較的簡易な構造によって、測定筒の熱膨張による変形が抑えられる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の煙霧透過率測定装置によれば、装置の製造を容易にすることができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項２に記載の煙霧透過率測定装置によれば、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で光を多重反射させるための光路設計の複雑化を抑えることができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項３に記載の煙霧透過率測定装置によれば、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で光をより多く多重反射させるための光路設計の複雑化を抑えることができるという優れた効果を有する。
【００２３】
請求項４に記載の煙霧透過率測定装置によれば、孔の位置設計がし易く、第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーの位置設定時における調整をし易くすることができるという優れた効果を有する。
【００２４】
請求項５に記載の煙霧透過率測定装置によれば、比較的簡易な構造によって、測定対象の空気を測定筒内に充満させるための時間を短縮することができるという優れた効果を有する。
【００２５】
請求項６に記載の煙霧透過率測定装置によれば、比較的簡易な構造によって、測定筒の熱膨張による変形を抑えることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施形態の構成）
本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置について図１〜図６を用いて説明する。本実施形態に係る煙霧透過率測定装置は、例えば、道路トンネル内部等のような場所における光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を光学的に測定する装置である。
【００２７】
図１には、本発明の実施形態に係る煙霧透過率測定装置１０の概略構成図が示され、図２には、煙霧透過率測定装置１０の装置本体外観が斜視図にて示されている。これらの図に示されるように、煙霧透過率測定装置１０は、測定対象の空気を収容する測定筒１２を備えている。図２に示されるように、測定筒１２は、筒状に形成され、その軸方向を長手方向としている。
【００２８】
図２に示されるように、測定筒１２の長手方向の中央部（重心部）は、支持部材１４によって下方側から支持されている。また、測定筒１２の長手方向の両端部寄りは、支持部材２２によって下方側から支持されている。支持部材１４及び支持部材２２は、板状のベース部材１６側に固定されている。ベース部材１６の長手方向両側寄りの下面側には長板部１７が設けられており、長板部１７の端部には、ベース部材１６を水平に設定するための水平ネジ１８が締め付けられている。また、測定筒１２の外周側には、測定筒１２の軸方向に沿って複数のパイプ２０（シャフト）が配設されており、これらのパイプ２０は、支持部材１４を貫通している。
【００２９】
図１及び図５に示されるように、測定筒１２の外周部１２Ａの上側には、空気流入部２４が形成されている。図５に示されるように、空気流入部２４は、測定筒１２内への空気（測定対象となる汚染空気）の流入口を備えており、測定対象の空気を測定筒１２の中心軸ＣＬから偏心させて流入させる向きに設定されている。換言すれば、空気流入部２４は、測定筒１２の外周部１２Ａにて装置上下方向に立設され、かつ、測定筒１２の中心軸ＣＬの直上から（円周方向に数ｃｍずれて）オフセットされた設定（つまり、空気流入部２４の軸線方向が測定筒１２の中心軸ＣＬと交差しない設定）になっている。
【００３０】
また、図１及び図５に示されるように、測定筒１２の外周部１２Ａの下側には、空気流出部２６が形成されている。図５に示されるように、空気流出部２６は、測定筒１２内の空気の流出口を備えており、本実施形態では、測定筒１２の径方向に下向きに延設されている。また、図１に示されるように、空気流出部２６は、測定筒１２の長手方向の両端部よりもやや長手方向の中央部寄りに形成されている。
【００３１】
空気流入部２４及び空気流出部２６には、吸排気装置２８が接続されている。吸排気装置２８は、ポンプ（図示省略）によって空気流入部２４を介して測定筒１２内に測定対象の空気を送り込んで充満させると共に、空気流出部２６を介して測定筒１２内の空気をポンプ（図示省略）によって排出する機能を備えている。また、吸排気装置２８は、測定筒１２内の空気を一旦清浄な空気にするための機能を備えている。なお、この機能を備えた構成は、例えば、特開２００７−２４８３８８公報に示す公知の構成（絶対値校正部の構成）とすることができ、詳細は省略する。
【００３２】
測定筒１２の軸方向一方側（図１では右側）は、投光部３０とされている。投光部３０は、測定筒１２内に光を投射する光源３２（「投光手段」や「発光素子」としても把握される要素である。）を備えている。光源３２としては、例えば、半導体レーザやＬＥＤ等が適用される。光源３２は、箱状のカバー３４内に配設されている。カバー３４は、測定筒１２側が開口しており、開口端側のフランジ部が第１のミラーパネル３６に固定されている。図２に示されるように、第１のミラーパネル３６は、矩形平板状とされてカバー３４の開口側を閉塞しており、四隅部がパイプ２０と連結されることで、パイプ２０に支持されている。なお、第１のミラーパネル３６は、その向き等を調整する段階では三本のパイプ２０によって三点支持され、最終段階で四本のパイプ２０によって四点支持される。
【００３３】
図１に示されるように、第１のミラーパネル３６には、光源３２の光路に対応して、すなわち、光源３２からの光を通過させるように設定された半径数ｍｍの貫通孔３６Ａが貫通形成されると共に、光源３２側とは反対側の面に第１のシリンドリカルミラー４０（「円筒鏡」ともいう（図３参照））が固定されている。第１のシリンドリカルミラー４０には、第１のミラーパネル３６の貫通孔３６Ａと同軸に第１の孔４２（「ピンホール」と呼ばれることもある。）が貫通形成されており、この第１の孔４２は、測定筒１２内への光の入射用の小孔とされ、光源３２からの光を通過させる位置及び大きさに設定されている。なお、第１の孔４２の半径は、本実施形態では、数ｍｍとされている。
【００３４】
図３には、第１のシリンドリカルミラー４０等の配置状態が模式的に示されている。図３に示されるように、第１のシリンドリカルミラー４０は、反射鏡とされ、測定筒１２の軸方向他方側（図３では左側）へ向けられた第１の反射面４４が円筒内面の一部をなしている。第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６は、装置上下方向に沿って設定されており、第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率半径は、数ｍ（一例として、３ｍ〜５ｍ）程度となっている。
【００３５】
なお、図１に示されるように、投光部３０は、測定筒１２内に光を投射する光源３２、光を透過させる貫通孔３６Ａが貫通形成された第１のミラーパネル３６、及び光を透過させる第１の孔４２が貫通形成された第１のシリンドリカルミラー４０等を含んで構成されている。
【００３６】
第１のミラーパネル３６には、第１のシリンドリカルミラー４０の外周側に防塵筒４８のフランジ部が固定されている。防塵筒４８の軸方向は、測定筒１２の軸方向と一致しており、防塵筒４８の先端部は、測定筒１２の軸方向に垂直な面方向に対し傾斜した開口をなしている。防塵筒４８の先端部には、防塵ガラス５０が固着されており、防塵筒４８の先端開口が防塵ガラス５０によって閉塞されている。防塵ガラス５０は、光の減衰率が極めて低くなるように（防塵ガラス５０への光の入射角度がブリュースタ角又は概ねブリュースタ角となるように）測定筒１２の軸方向に垂直な面方向に対し傾斜して設定されている。
【００３７】
また、測定筒１２の軸方向一方側（図１では右側の軸方向端部）には、ベローズ状管５２が直列に接続されている。ベローズ状管５２は、測定筒１２の熱膨張緩和用とされて測定筒１２と第１のミラーパネル３６との間に配設され、防塵筒４８のフランジ部を介して第１のミラーパネル３６に固定されている。このベローズ状管５２は、外周にひだを有し、内外周面に管状の溝がベローズ状管５２の軸線方向に沿って複数形成された蛇腹状の管とされている。
【００３８】
一方、測定筒１２の軸方向他方側（図１では左側）は、受光部６０とされている。受光部６０は、第２の孔７２（「ピンホール」と呼ばれることもある。）が貫通形成された第２のシリンドリカルミラー７０（「円筒鏡」ともいう）を備えている。第２のシリンドリカルミラー７０等の配置状態が模式的に示された図３に示されるように、第２のシリンドリカルミラー７０は、反射鏡とされて第１のシリンドリカルミラー４０に対向配置され、第１のシリンドリカルミラー４０側へ向けられた第２の反射面７４が円筒内面の一部をなしている。
【００３９】
第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率中心軸７６は、水平方向に沿って設定されており、第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６に対して測定筒１２の軸方向視（矢印Ａ方向視）で直交（交差）するように設定されている。また、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率半径は、数ｍ（一例として、３ｍ〜５ｍ）程度となっており、本実施形態では第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率半径と異なる長さに設定されている。
【００４０】
第２のシリンドリカルミラー７０は、光源３２によって投射された光を第１のシリンドリカルミラー４０との間で多重反射（反射によって複数回往復）させるように設定されている。本実施形態では、多重反射、一例として、反射によって６１．５往復することによって光の測定光路長が１００ｍとなるように設定されている。また、第２のシリンドリカルミラー７０に貫通形成された第２の孔７２は、第１のシリンドリカルミラー４０と第２のシリンドリカルミラー７０との間で多重反射した光の通過用（測定筒１２内からの光の出射用）の小孔とされており、多重反射した光を通過させる位置及び大きさに設定されている。なお、第２の孔７２の半径は、本実施形態では、数ｍｍ（第１の孔４２の半径よりも若干大きい設定）とされている。
【００４１】
図４には、第１のシリンドリカルミラー４０の第１の反射面４４（図４（Ｂ）参照）及び第２のシリンドリカルミラー７０の第２の反射面７４（図４（Ａ）参照）における光の反射点４５Ａ、７５Ａ及び通過点４５Ｂ、７５Ｂが図示されている。なお、図中では、第１の孔４２（図４（Ｂ）参照）内の点及び第２の孔７２（図４（Ａ）参照）内の点のみが光の通過点４５Ｂ、７５Ｂであり、他の点は、すべて反射点４５Ａ、７５Ａである。また、図中の直線は、図中の上下方向の中央線及び図中の左右方向の中央線である。図４に示されるように、第１のシリンドリカルミラー４０の第１の孔４２（図４（Ｂ）参照）及び第２のシリンドリカルミラー７０の第２の孔７２（図４（Ａ）参照）は、予め設計した光の反射点４５Ａ、７５Ａからある程度離れた位置に設定されている。
【００４２】
このような位置に第１の孔４２及び第２の孔７２を設定するのは、予め設計した光の反射点４５Ａ、７５Ａに近い位置に設定してしまうと、組付状態や製造誤差等によっては、反射点４５Ａ、７５Ａとして設計していた点が通過点になってしまう可能性も考えられるので、このような事態を回避するためである。つまり、第１の孔４２及び第２の孔７２は、予め設定した回数だけ光を多重反射させる前に光が第１の孔４２又は第２の孔７２を通過しないように設定されている。
【００４３】
図１に示されるように、第２のシリンドリカルミラー７０は、第２の反射面７４とは反対側の面が第２のミラーパネル６２に固定されている。第２のミラーパネル６２は、矩形平板状とされて第１のミラーパネル３６に対し平行で対向する位置に配置されており、貫通孔６２Ａが貫通形成されている。貫通孔６２Ａは、第２の孔７２と同軸に（すなわち、光路に対応して第２の孔７２を通過した光を通過させるように）設定されている。第２のミラーパネル６２の四隅部は、パイプ２０と連結されることで、パイプ２０に支持されている（図２参照）。なお、第２のミラーパネル６２は、第１のミラーパネル３６と同様に、その向き等を調整する段階では三本のパイプ２０によって三点支持され、最終段階で四本のパイプ２０によって四点支持される。
【００４４】
また、第２のミラーパネル６２には、第２のシリンドリカルミラー７０の外周側に防塵筒５４のフランジ部が固定されている。防塵筒５４の軸方向は、測定筒１２の軸方向と一致しており、防塵筒５４の先端部は、測定筒１２の軸方向に垂直な面方向に対し傾斜した開口をなしている。防塵筒５４の先端部には、防塵ガラス５６が固着されており、防塵筒５４の先端開口が防塵ガラス５６によって閉塞されている。防塵ガラス５６は、光の減衰率が極めて低くなるように（防塵ガラス５６への光の入射角度がブリュースタ角又は概ねブリュースタ角となるように）測定筒１２の軸方向に垂直な面方向に対し傾斜して設定されている。
【００４５】
また、測定筒１２の軸方向他方側（図１では左側の軸方向端部）には、ベローズ状管５８が直列に接続されている。ベローズ状管５８は、測定筒１２の熱膨張緩和用とされて測定筒１２と第２のミラーパネル６２との間に配設され、防塵筒５４のフランジ部を介して第２のミラーパネル６２に固定されている。このベローズ状管５８は、ベローズ状管５２と同様に外周にひだを有し、内外周面に管状の溝がベローズ状管５８の軸線方向に沿って複数形成された蛇腹状の管とされている。
【００４６】
第２のミラーパネル６２の第２のシリンドリカルミラー７０とは反対側の面には、箱状のカバー６４が配設されている。カバー６４は、測定筒１２側が開口しており、開口端側のフランジ部が第２のミラーパネル６２に固定されることによって、カバー６４の開口側が第２のミラーパネル６２によって閉塞されている。
【００４７】
カバー６４内には、受光手段としての光電変換部６６が配設されている。光電変換部６６は、第２の孔７２に対して測定筒１２側とは反対側に配置されて第２の孔７２及び第２のミラーパネル６２の貫通孔６２Ａを通過した光を受けるようになっており、光強度に応じた電気信号に変換する機能を備えている。
【００４８】
なお、図１に示されるように、受光部６０は、光を透過させる第２の孔７２が貫通形成された第２のシリンドリカルミラー７０、光を透過させる貫通孔６２Ａが貫通形成された第２のミラーパネル６２、及び光を受ける光電変換部６６等を含んで構成されている。
【００４９】
光電変換部６６には、制御部６８が接続されている。制御部６８は、光電変換部６６で受けた光に基づいて、すなわち、光電変換部６６で光強度に応じて変換された電気信号に基づいて、測定筒１２内における測定対象の空気の光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を求めるようになっている。なお、制御部６８における光透過率や吸光係数の計算（演算）方法は、例えば、特開２００７−２４８３８８公報に示す公知の制御部における光透過率や吸光係数の計算（演算）方法とすることができ、詳細は省略する。また、制御部６８は、吸排気装置２８と接続されており、吸排気装置２８を制御することができるようになっている。
【００５０】
なお、本実施形態のように投光部３０と受光部６０とが測定筒１２等を介して一体的に設けられた煙霧透過率測定装置１０は、例えば、測定筒を備えずに投光部と受光部とが分離された分離型煙霧透過率測定装置との対比で、一体型煙霧透過率測定装置として捉えられる。また、本実施形態のように測定対象の空気を測定筒（１２）内に密閉する方式をクローズドパス方式ということがある。
【００５１】
（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５２】
測定対象の空気が収容された測定筒１２内には、光源３２によって測定筒１２の軸方向一方側である投光部３０から光が投射される。この光源３２からの光は、投光部３０において第１のミラーパネル３６の貫通孔３６Ａ及び第１のシリンドリカルミラー４０の第１の孔４２を通過する。
【００５３】
また、測定筒１２の軸方向他方側である受光部６０には第２のシリンドリカルミラー７０が設けられ、図３に示されるように、第２のシリンドリカルミラー７０は、その第２の反射面７４が円筒内面の一部をなして第１のシリンドリカルミラー４０側へ向けられている。このため、第１の孔４２を通過して第２のシリンドリカルミラー７０の第２の反射面７４に入射する光は、その第２の反射面７４の形状に応じて第１のシリンドリカルミラー４０側の所定の方向へ反射する（図中では、模式的に示された光路を符号Ｂで示す。）。
【００５４】
これに対し、第１のシリンドリカルミラー４０は、その第１の反射面４４が円筒内面の一部をなして測定筒１２の軸方向他方側、すなわち、第２のシリンドリカルミラー７０側へ向けられている。このため、第２のシリンドリカルミラー７０の第２の反射面７４を反射して第１のシリンドリカルミラー４０の第１の反射面４４に入射する光は、その第１の反射面４４の形状に応じて第２のシリンドリカルミラー７０側の所定の方向へ反射する。
【００５５】
ここで、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４は、その曲率中心軸７６が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６に対して測定筒１２の軸方向視（矢印Ａ方向視）で直交（交差）しており、光源３２によって投射された光は、第１のシリンドリカルミラー４０と第２のシリンドリカルミラー７０との間で多重反射する（光路Ｂ参照）。この多重反射した光は、第２のシリンドリカルミラー７０に貫通形成された第２の孔７２を通過し、その後、図１に示される光電変換部６６によって受光される。そして、光電変換部６６で受けた光に基づいて、制御部６８が測定筒１２内における測定対象の空気の光透過率及び吸光係数の少なくとも一方を求める。
【００５６】
また、図３に示されるように、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率中心軸７６が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６に対して測定筒１２の軸方向視（矢印Ａ方向視）で直交しており、かつ、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率半径が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率半径と異なっている。このため、図４に示されるように、第１のシリンドリカルミラー４０（第１の反射面４４）及び第２のシリンドリカルミラー７０（第２の反射面７４）では、光の反射点４５Ａ、７５Ａが近接する位置に連続してリサージュの図形（図示省略）上に規則的に並ぶ。これにより、反射鏡として乱視鏡を適用しなくても反射鏡に乱視鏡を適用した場合と同様の多重反射が可能となり、第１のシリンドリカルミラー４０と第２のシリンドリカルミラー７０との間で光をより多く多重反射させるための光路設計の複雑化が抑えられる。ちなみに、一般にミラー間でより多くの多重反射をさせるためには、光の反射点が近接する位置に連続してリサージュの図形上に規則的に並ぶようにするのが理想であり、本実施形態では、これを実現している。
【００５７】
ここで、乱視鏡を用いた対比構造と比較しながら補足説明すると、光を予め設定した回数だけ多重反射させるために反射鏡として乱視鏡を用いた対比構造では、乱視鏡に高い加工精度が要求されるので、乱視鏡の製造ひいては装置の製造に非常に手間がかかり、反射鏡を含む装置のコストもかかる。これに対して、本実施形態では、反射鏡として第１のシリンドリカルミラー４０及び第２のシリンドリカルミラー７０を用いて多重反射させる構造となっているので、乱視鏡を用いる場合に比べて加工しやすく、第１のシリンドリカルミラー４０及び第２のシリンドリカルミラー７０を含む煙霧透過率測定装置１０のコストも抑えられる。
【００５８】
また、図１に示されるように、第２の孔７２が第２のシリンドリカルミラー７０に貫通形成されることで、第１のシリンドリカルミラー４０及び第２のシリンドリカルミラー７０にはそれぞれ１箇所ずつ孔（第１の孔４２、第２の孔７２）が貫通形成されている。ここで、図４に示されるように、孔（第１の孔４２、第２の孔７２）の位置は、多重反射する光の反射点４５Ａ、７５Ａからある程度離れた位置に設定する必要があるため、本実施形態のように、第１のシリンドリカルミラー４０に１箇所のみに孔（第１の孔４２）が貫通形成される構造では、第１のシリンドリカルミラー（４０）に２箇所の孔が貫通形成される対比構造に比べて、孔（第１の孔４２）の位置設計が容易になる。
【００５９】
また、本実施形態では、図１に示されるように、第１のシリンドリカルミラー４０に第１の孔４２が貫通形成され、第２のシリンドリカルミラー７０に第２の孔７２が貫通形成された構造となっている。このため、第１の孔４２を含む投光部３０側と第２の孔７２を含む受光部６０側とをそれぞれ別々に位置調整することや一方を固定して他方を位置調整することが可能になる。このため、本実施形態の構造では、第１のシリンドリカルミラー４０に２箇所の孔が貫通形成される対比構造に比べて、第１のシリンドリカルミラー４０及び第２のシリンドリカルミラー７０の位置設定時における調整が容易になる。なお、第１のシリンドリカルミラー４０の位置調整は、第１のミラーパネル３６の角度を変えることによって行い、第２のシリンドリカルミラー７０の位置調整は、第２のミラーパネル６２の角度を変えることによって行う。
【００６０】
また、本実施形態に係る煙霧透過率測定装置１０では、測定筒１２内を吸排気装置２８によって一旦清浄な空気で充満させた後、測定対象の空気を吸排気装置２８によって測定筒１２内に流入させ、測定筒１２内の空気を入れ換える。ここで、図５に示されるように、測定筒１２の外周部１２Ａに形成された空気流入部２４は、測定対象の空気を測定筒１２の中心軸ＣＬから偏心させて流入させる構造となっているので、測定筒１２内に流入した空気は、測定筒１２内を旋回（矢印Ｃ方向参照）しながら流動する。このため、本実施形態の構造では、比較的簡易な構造でありながら、空気を測定筒の中心軸から偏心させないで流入させる対比構造に比べて、同流量のポンプを用いた場合には、測定対象の空気を測定筒１２内に早く充満させることができる。その結果、装置の応答時間を短くすることが可能になる。
【００６１】
図６には、汚染空気の充満時間（サンプリング時間）を数値解析した結果のグラフが示されている。図６において、横軸は、汚染空気流入時間を示し、縦軸は測定筒内の汚染空気の体積分率を示す。また、一点鎖線の線図は、空気を測定筒の中心軸から偏心させないで流入させる対比構造の場合の線図であり、実線の線図は、空気を測定筒の中心軸から偏心させて流入させる本実施形態の構造の場合の線図である。また、時間Ｔ１は、本実施形態の構造にて体積分率が９９％に到達する時間（具体的には３６Ｓ）を示し、時間Ｔ２は、対比構造にて体積分率が９９％に到達する時間（具体的には４６Ｓ）を示している。図６に示されるように、本実施形態の構造の場合、対比構造の場合に比べて体積分率が９９％に到達する時間を大幅に短縮（具体的には４６Ｓから３６Ｓに短縮）することができる。
【００６２】
また、図１に示されるように、本実施形態に係る煙霧透過率測定装置１０では、測定筒１２の軸方向両端部にベローズ状管５２、５８が直列に接続されているので、比較的簡易な構造によって、測定筒１２の熱膨張による変形が抑えられ、第１のシリンドリカルミラー４０側への応力及び第２のシリンドリカルミラー７０側への応力が抑えられる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係る煙霧透過率測定装置１０によれば、装置の製造を容易にすることができる。
【００６４】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、図３に示されるように、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率中心軸７６が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率中心軸４６に対して測定筒１２の軸方向視（矢印Ａ方向視）で直交しているが、例えば、第１のシリンドリカルミラーと第２のシリンドリカルミラーとの間で多重反射が可能であれば、第２の反射面の曲率中心軸が第１の反射面の曲率中心軸に対して測定筒の軸方向視で非直交にて交差（例えば、略直交（一例として８９°）のように９０°以外にて交差）していてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、第２のシリンドリカルミラー７０における第２の反射面７４の曲率半径が第１のシリンドリカルミラー４０における第１の反射面４４の曲率半径と異なっているが、例えば、第２のシリンドリカルミラーにおける第２の反射面の曲率半径と第１のシリンドリカルミラーにおける第１の反射面の曲率半径とを同じに設定してもよい。なお、曲率半径を同じに設定した場合、光の反射点は、近接する位置に連続して円形上に規則的に並ぶことになる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、第２の孔７２が第２のシリンドリカルミラー７０に貫通形成されているが、例えば、第２の孔が第１のシリンドリカルミラーに貫通形成されると共に、この第２の孔を通過した光を受ける受光手段を第２の孔に対して測定筒側とは反対側に配置してもよい。
【００６７】
さらにまた、上記実施形態では、図５に示されるように、測定筒１２の外周部１２Ａに形成された空気流入部２４が測定対象の空気を測定筒１２の中心軸ＣＬから偏心させて流入させる向きに設定されており、このような構成が装置の応答時間の短縮の観点から好ましいが、例えば、測定筒の外周部に形成された空気流入部が測定対象の空気を測定筒の中心軸から偏心させないで流入させる向きに設定されてもよい。なお、測定対象の空気を測定筒の中心軸から偏心させないで流入させる向きに空気流入部を設定した構造は、装置の応答時間の短縮の観点からすると改善の余地があるが、この点については、例えば、測定対象の空気を測定筒内に早く充満させるために、吸排気装置（２８）のポンプによって測定筒内への単位時間当たりの空気の流入量を増やしてもよい。
【００６８】
なお、上記実施形態では、図１に示されるように、測定筒１２の軸方向端部にベローズ状管５２、５８が直列に接続されており、測定筒１２の熱膨張による変形を抑える観点からはこのような構成が好ましいが、例えば、測定筒の軸方向端部にベローズ状管が接続されない構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置の概略構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置の装置本体外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置の第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーを用いた多重反射の概要を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置の第１のシリンドリカルミラー及び第２のシリンドリカルミラーの反射点の位置等を示す図である。図４（Ａ）は、第２のシリンドリカルミラーの正面図である。図４（Ｂ）は、第１のシリンドリカルミラーの正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る煙霧透過率測定装置の測定筒の縦断面図である（図１の５−５線に沿う拡大断面図に相当する。）。
【図６】汚染空気の充満時間を数値解析結果で示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１０    煙霧透過率測定装置
１２    測定筒
１２Ａ  測定筒の外周部
２４    空気流入部
３２    光源
４０    第１のシリンドリカルミラー
４２    第１の孔
４４    第１の反射面
４６    第１の反射面の曲率中心軸
５２    ベローズ状管
５８    ベローズ状管
６６    光電変換部（受光手段）
６８    制御部
７０    第２のシリンドリカルミラー
７２    第２の孔
７４    第２の反射面
７６    第２の反射面の曲率中心軸
ＣＬ    測定筒の中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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