(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が光学系レンズなどの光透過部材で閉塞されている一方、他端側が大気に開放された状態となっており、前記一端から他端までが直線的に形成された主通路と、この主通路内部にガスを導入するための導入路とを有し、
前記導入路から主通路内部にガスを送って、主通路の一端側から他端側にガスが流れる状態としてある防塵装置であって、
前記導入路から主通路内部に導入され主通路内部から主通路の他端側まで進んだガスによる主通路内部から大気中への流れと主通路の他端側から主通路の一端側方向へ戻る流れとを形成する突出部を、前記主通路の内壁から内側に向けて突出するよう設け、
さらに、前記主通路は一端側に断面積の小さい部分を有し、かつ、他端側に断面積の大きい部分を有し、ガスを前記導入路から前記主通路の一端側の前記断面積の小さい部分に向けて導入する構成となっていることを特徴とする防塵装置。
【請求項２】
前記光透過部材を通して対象物の表面から放射される赤外線を受光することで対象物の表面温度を測定するセンサの前側に取付られる請求項１に記載の防塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光学系レンズを通して対象物の表面から放射される赤外線を受光することで対象物の表面温度を測定するセンサの前側に取り付けられ、前記センサの受光を妨げる塵・埃や水分などの付着を防止し、またそれらを除去するための防塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の防塵装置として、図６に示すように、一端側が光学系レンズなどの光透過部材（図示せず）によって閉塞されており、前記一端から他端までが直線的に形成された主通路１と、この主通路１にガスＧを導入するための導入路２とを有しているものがある。
【０００３】
前記防塵装置は、例えば、光学系レンズ（図示せず）を通して対象物（図示せず）の表面から放射される赤外線を受光することで対象物の表面温度を測定するセンサ（図示せず）の前側に取り付けられる。そして、前記防塵装置の導入路２から主通路１内にガスＧを送って、主通路１の一端側から他端側にガスＧが流れている状態とすることにより、前記センサの前方に配置された前記光学系レンズの表面の塵・埃や水分が付着するのを防止し、また、付着したそれらを除去するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成からなる従来の防塵装置では、前記センサの受光を妨げる塵・埃や水分などの付着を有効に防止し、またそれらを除去するという効果が充分に得られなかった。このことを、図６を用いて説明する。なお、図６において、色の濃さは、ガスＧの占有率を表しており、色が濃い部分ほど、ガスＧの占有率が高いことを示している。
【０００５】
すなわち、従来の防塵装置では、前記導入路２からのガスＧのほとんどは、主通路１の導入路２が接続されている側（図６中では上側）と反対側（図６中では下側）の内壁に衝突し、その後、主通路１の下側の内壁に沿って進み、そのまま主通路１の他端側から外部へと導出されることとなっていた。そのため、図６に示すように、前記導入路２からのガスＧが、前記光学系レンズの表面の中央に沿って流れていなかったことから、光学系レンズの表面付近の置換効率が上がらず、塵・埃や水分などの付着防止、付着物の除去が充分に行われないという問題があった。
【０００６】
また、前記導入路２からのガスＧは、前記主通路１をほぼ満遍なく通るのではなく、そのほとんどが、主通路１の下側の内壁に沿って流れていたことから、大気に開放された状態の主通路１の他端側から、主通路１内に塵・埃や水分などを含んだ空気Ａが流入し、前記センサの前方に、センサの受光を妨げる塵・埃や水分等が連続的に導入されてしまうという問題があった。
【０００７】
上記の問題を解決するために、前記導入路２から導入するガスＧの量を増やすことが考えられるが、この場合には、ガスの使用量の増加に伴って、ランニングコストが上昇することとなる。また、前記防塵装置を携帯して用いる場合には、前記ガスＧを携帯用ボンベなどから供給することになるが、ガスＧの使用量の増加に伴って、ガスＧを使用できる時間が少なくなり、ひいてはセンサの使用可能時間が短くなることとなっていた。
【０００８】
また、他の解決手段として、前記主通路１を長くして、ガスＧの流れを安定させることが考えられるが、この場合には、防塵装置が長大なものとなり、コンパクト化することが難しくなるという問題があった。
【０００９】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、ガスの使用量を増やすことなく、センサの受光を妨げる塵・埃や水分などの付着・流入の防止および付着・流入したそれらの除去を確実に行うことができ、また、コンパクト化を図ることが可能な防塵装置を提供することにある。
【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、本発明の防塵装置は、一端側が光学系レンズなどの光透過部材で閉塞されている一方、他端側が大気に開放された状態となっており、前記一端から他端までが直線的に形成された主通路と、この主通路内部にガスを導入するための導入路とを有し、
前記導入路から主通路内部にガスを送って、主通路の一端側から他端側にガスが流れる状態としてある防塵装置であって、
前記導入路から主通路内部に導入され主通路内部から主通路の他端側まで進んだガスによる主通路内部から大気中への流れと主通路の他端側から主通路の一端側方向へ戻る流れとを形成する突出部を、前記主通路の内壁から内側に向けて突出するよう設け、
さらに、前記主通路は一端側に断面積の小さい部分を有し、かつ、他端側に断面積の大きい部分を有し、ガスを前記導入路から前記主通路の一端側の前記断面積の小さい部分に向けて導入する構成となっている（請求項１）。
【００１１】
上記の構成により、ガスの使用量を増やすことなく、センサの受光を妨げる塵・埃や水分などの付着・流入の防止および付着・流入したそれらの除去を確実に行うことができ、また、コンパクト化を図ることが可能な防塵装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る防塵装置は、前記光透過部材を通して対象物の表面から放射される赤外線を受光することで対象物の表面温度を測定するセンサの前側に取付られる（請求項２）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、参考例を参照しながら説明する。
図１（Ａ）は、参考例の防塵装置Ｄの構成を概略的に示す説明図である。
防塵装置Ｄは、一端側が光学系レンズなどの光を透過する光透過部材３によって閉塞され、前記一端から他端までが直線的に形成された主通路１と、この主通路１にガスＧを導入するための導入路２とを有している。
【００１４】
そして、前記防塵装置Ｄは、例えば、光学系レンズを通して対象物（図示せず）の表面から放射される赤外線を受光することで対象物の表面温度を測定するセンサなど、特定の対象物からの光を光透過部材３を介して受光するタイプのセンサＳの前側（前記対象物側）に嵌合，螺着等により取り付けられ、前記センサＳの受光を妨げる塵・埃や水分などが、前記光透過部材３に付着することを防止するとともに、付着したそれらを除去するためのものである。
【００１５】
前記主通路１は、断面がほぼ円形となっているとともに、その断面積が一端側から他端側までほぼ一定である通路であり、前記主通路１の他端側は、大気に開放された状態となっている。また、前記主通路１の他端側付近には、主通路１の内側に向けて突出する突出部４が形成されている。
【００１６】
前記突出部４は、図２（Ａ）に示すように、主通路１の他端側付近の内周壁に沿わせて縦断面が環状となるように設けられていてもよいし、図２（Ｂ）に実線で示すように、主通路１の他端側付近の内周壁において、前記導入路２が接続されている側（図１中では上側）付近を除いた位置に沿わせて縦断面がほぼＣ字形状となるように設けられていてもよい。また、図２（Ｂ）において実線で示す突出部４が、同図において仮想線で示すように、主通路１の他端側付近の内周壁において、前記導入路２が接続されている側（図１中では上側）付近の位置に沿わせて、主通路１の内壁の周方向に適宜の間隔で突出する部分４ａ，４ａ…をも有していてもよく、突出部４をこのように構成した場合には、主通路１内から外部へと導出されるガスＧを整流することが可能となる。
【００１７】
また、前記突出部４は、図１（Ａ）に示すように、その横断面が矩形状または正方形状となるように形成されていてもよいが、図３（Ａ）に示すように、その上流側（前記主通路１の一端側）を向いている面が、下流側ほど狭くなるテーパ面となっていてもよいし、反対に、下流側ほど広くなるテーパ面となっていてもよいし（図示せず）、図３（Ｂ）に示すように、その横断面が山形状となるように形成されていてもよい。
【００１８】
なお、前記突出部４の形状は、上記のものに限られず、種々の変形が可能であり、例えば、その横断面が、円形状，楕円形状あるいは半円形状となるように形成されていてもよい。
【００１９】
さらに、前記突出部４は、図１（Ａ）に示すように、主通路１の他端に沿って設けられていてもよいし、図３（Ｃ）に示すように、主通路１の他端から一端側（上流側）に距離をおいた位置に設けられていてもよい。また、図１では、導入路２は、主通路１に直交して設けられているものを示しているが、これに限られるものではない。
【００２０】
前記導入路２は、主通路１の一端から少し他端側に距離をおいた位置に接続されている。そして、これによって、導入路２から主通路１内へと導入されたガスＧは、前記光透過部材３の前方を流れることになる。なお、導入路２の位置は、上記のものに限られず、例えば、前記主通路１の他端と光透過部材３とからほぼ等距離となる位置に設けられていてもよいし、主通路１の一端に接続されていてもよい。
【００２１】
前記導入路２から主通路１に導入されるガスＧは、例えば、窒素，アルゴンなどの不活性ガスであり、センサＳの受光に悪影響を及ばさないものからなるパージガスである。
【００２２】
前記光透過部材３は、その後方に位置するセンサＳの集光手段となる光学系レンズであってもよいし、センサＳの集光手段となる光学系レンズとは別に設けられ、前記対象物からの光を透過させるために設けられた石英などからなるほぼ板状の部材であってもよい。
【００２３】
図１（Ｂ）は、導入路１からガスＧを流した状態の防塵装置Ｄの構成を概略的に示す説明図であり、詳しくは、ガスＧを導入路２から主通路１内に導入することにより、初期状態にて主通路１内に充満していたガス（例えば、空気）が排出され、ガスＧに置換されるのであるが、この置換が安定して定常状態となったときの、防塵装置Ｄ内のガスの流通（置換）状況を計算にて確認した図である。なお、図１（Ｂ）において、色の濃さは、その部分のガスＧの占有率を表しており、色が濃い部分ほど、占有率が高いことを示している。
【００２４】
上記の構成からなる防塵装置Ｄでは、図１（Ｂ）に示すように、前記導入路２から主通路１内にガスＧを導入すると、導入されたガスＧのほとんどは、主通路１の導入路２が接続されている側（図１中では上側）と反対側（図１中では下側）の内壁に衝突し、その後、主通路１の下側の内壁に沿って、主通路１の他端側まで進み、主通路１の他端側に設けられた突出部４に衝突して、一部は上方への流れをともなって前方（外部）の大気中に導出され、また一部は跳ね返り、再び主通路１の中央側ひいては一端側まで流れることになる。
【００２５】
そのため、前記ガスＧは、前記光透過部材３の表面に沿って流れるとともに、主通路１の中央部分をも流れるなど、主通路１中をほぼ満遍なく流れることになり、前記光透過部材３の表面に塵・埃や水分などが付着することが防止されるとともに、付着したそれらの除去が充分に行われ、また、大気に開放された状態の主通路１の他端側から、主通路１内の一端側（内部）にまで塵・埃や水分などを含んだ空気Ａが流入することがなく、前記ガスＧによる主通路１の他端付近の外気の巻き込みを抑える流れが形成されることになる。従って、前記防塵装置Ｄによれば、前記センサＳの前方に、センサＳの受光を妨げる塵・埃や水分等が連続的に導入されてしまうことを防止することができ、センサＳの受光を妨げる塵・埃や水分などの光透過部材３への付着防止および除去を確実に行うことができるのである。
【００２６】
また、上記の構成からなる防塵装置Ｄは、主通路１の他端付近に突出部４を設けたことにより、導入路２から主通路１内のガスの置換率を高めることができるとともに、少量のガスＧで主通路１の他端から主通路１内への外気の進入を防ぐことができる。また、主通路１を短くしたとしても、置換効率の向上，外気進入の有効な防止が可能なため、ひいては防塵装置Ｄのコンパクト化を図ることができ、防塵装置Ｄを取り付け可能な場所の範囲を広げることも可能となる。
【００２７】
図４（Ａ）は、本発明の一実施例に係る防塵装置Ｄ2 の構成を概略的に示す説明図である。なお、上記参考例に示したものと同一構造の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
この防塵装置Ｄ2 は、参考例の防塵装置Ｄに比して、前記主通路１の一端側付近の断面積が他端側付近の断面積よりも小さくなるように形成されている点で異なる。
【００２８】
すなわち、防塵装置Ｄ2 の主通路１は、その一端から他端にかけて、小径部分１ａ，テーパ部分１ｂおよび大径部分１ｃとなっている。
【００２９】
前記小径部分１ａは、断面がほぼ円形となっているとともに、その断面積が一端からテーパ部分１ｂまでほぼ一定の通路となっている。また、前記導入路２は、この小径部分１ａに接続されている。
【００３０】
前記テーパ部分１ｂは、断面がほぼ円形となっているとともに、その断面積が他端側から一端側にかけて小さくなる通路となっている。
【００３１】
前記大径部分１ｃは、断面がほぼ円形となっているとともに、その断面積がテーパ部分１ｂから他端までほぼ一定の通路となっている。
【００３２】
なお、前記主通路１の他端部の径は、センサＳの視野角とセンサＳから他端部までの距離との関係に配慮しつつ任意に決定され、また、主通路１のいずれの位置から小径部分１ａを形成するか、さらに小径部分１ａの径についても同様である。
【００３３】
その他の構成は、上記参考例の防塵装置Ｄと同一であることから、その説明を省略する。
【００３４】
図４（Ｂ）は、導入路２からガスＧを流した状態の防塵装置Ｄ2 の構成を概略的に示す説明図であり、詳しくは、ガスＧを導入路２から主通路１内に導入することにより、初期状態にて主通路１内に充満していたガス（例えば、空気）が排出され、ガスＧに置換されるのであるが、この置換が安定して定常状態となったときの、防塵装置Ｄ2 内のガスの流通（置換）状況を計算にて確認した図である。なお、図４（Ｂ）において、色の濃さは、ガスＧの占有率を表しており、色が濃い部分ほど、占有率が高いことを示している。
【００３５】
上記の構成からなる防塵装置Ｄ2 では、参考例の防塵装置Ｄによって得られる効果に加えて、主通路１の一端側（上流側）を絞ってあることから、センサＳの前方にある塵・埃や水分等の除去に用いる導入路１からのガスＧの必要量を少なく（例えば、１／２程度に）することが可能となるという効果が得られる。
【００３６】
図５は、上記参考例の防塵装置Ｄの具体的な配置方法を概略的に示す説明図である。
前記光透過部材３は、例えば、保持具５のほぼ円筒形状をした保持部分５ａの内側に保持されている。そして、防塵装置Ｄは、その主通路１の一端側内面が前記保持具５の外周面に沿うようにして配置されている。また、前記光透過部材３と保持部分５ａとの間および保持部分５ａと主通路１との間には、隙間が形成されないように構成されている。
【００３７】
上記光透過部材３の配置方法を、上記実施例の防塵装置Ｄ2 に適用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、ガスの使用量を増やすことなく、センサの受光を妨げる塵・埃や水分などの付着・流入の防止および付着・流入したそれらの除去を確実に行うことができ、また、コンパクト化を図ることが可能な防塵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は、参考例に係る防塵装置の構成を概略的に示す説明図、（Ｂ）は、導入路からガスを流した状態の上記参考の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】  （Ａ）および（Ｂ）は、上記参考例および本発明の一実施例における突出部の一例および他の例の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】  （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、上記参考例および本発明の一実施例における突出部の変形例、他の変形例およびさらに他の変形例の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】  （Ａ）は、本発明の一実施例に係る防塵装置の構成を概略的に示す説明図、（Ｂ）は、導入路からガスを流した状態の上記実施例の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】  上記参考例に係る防塵装置の具体的な配置方法を概略的に示す説明図である。
【図６】  従来の防塵装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…主通路、１ａ…断面積の小さい部分、１ｃ…断面積の大きい部分、２…導入路、３…光透過部材、４…突出部、Ｄ…防塵装置、Ｇ…ガス。
【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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