JP4978375B2 - 排気管内可視化装置 - Google Patents

Description

本発明は排気管内可視化装置に関するもので、既設のセンサの取り付け部に取り付けられ自動車エンジンの排気管の内部を外部から可視化する排気管内可視化装置に好適である。

自動車エンジンの排気管には、排気ガスを高効率で浄化することを目的とし、空燃比を精度良く制御するための各種排気センサが取り付けられる。これらのセンサは酸素濃度を検出するために検出部分の素子は主にＺｒＯ２セラミックが使用される。また、排気ガス温度が低い時でも作動するように検出部分のセラミック素子は加熱用のヒータを備えているのが一般的である。

近年は排ガス規制強化、燃費向上のためエンジンンの燃焼効率が大幅に向上し、それに伴いエンジン始動時に発生する凝縮水の量が増え、且つ長時間にわたって排出される。

排気管内を流通する凝縮水は、水という状態であるのでその温度は排ガスの温度に比べると非常に低い状態である。一方、酸素濃度検出のためにセラミック素子はヒータで加熱され高温状態になっており、この高温のセラミック部分に低温の水滴が付着するとセラミックに亀裂等の損傷が生じセンサの機能が損なわれる。

そこで自動車の開発にあたって、排気管に取り付ける排気センサを設計製作する場合、排気管内の水滴の飛散状態を把握する必要がある。そのため自動車エンジンと排気管のモデル（実車テスト装置）を使用し、排気管のサンサの近傍に観察窓を設け外部からカメラ等で水滴の飛散状態を観察や撮影をしている。

しかしながら、排気管の外部から観察窓を通して水滴の飛散状態を観察、撮影するためには、排気管への観察窓の設置、排気管近傍への光源、カメラの設置等が必要となり、これらの観察装置を設置するスペースもなく、設置出来たとしても作業性が悪く、良好な水滴飛散状態の観察、撮影ができない。

また、排気管内を流通する水滴の観察、撮影は、排気管の外部から行っているため、実際の水滴の飛散状態、すなわちセンサの各部に水滴が飛散付着する状態を正しく観察することができない。

また、上記の観察が狭い空間で作業者が行うことになるため、作業者による撮影のバラツキが生じたり、低温室内での低温状態の観察、撮影をする場合においては、作業者に低温下の作業時間負担がかかるという問題が生じる。

なお、ファイバースコープを備えた中空体内部を点検する装置については下記特許文献１に記載されている。
特開２０００−１６２５１０号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、排気管に装着される既設のセンサ取り付け部を利用し、当該センサ取り付け部に取り付け可能な排気管取り付け部を有する可視化装置本体と、当該可視化装置本体内に排気管の内部を外部より可視化する可視化手段を備えることにより、排気管への取り付け加工を施すことなく全ての排気管への取り付けを可能とし、排気管内におけるセンサの位置目線で観察でき、実態に合致した水滴飛散状態を観察、撮影することができると共に、遠隔操作により作業者の負荷や撮影バラツキの低減を図ることを目的とする。

請求項１に係る発明では、排気管に装着されるセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有する可視化装置本体と、当該可視化装置本体内に設けられ前記排気管の内部を前記排気管の外部より可視化する可視化手段を備えることを特徴する。

上記構成によれば、排気管に装着されるセンサ取り付け部を利用し可視化装置本体の排気管取り付け部を既設のセンサ取り付け部に取り付けているから、排気管への取り付け加工を施すことなく全ての排気管への取り付け観察を可能にすると共に、可視化手段で排気管の外部から排気管内部のセンサ位置の目線で飛散している水滴を取り付けられるセンサと同じ状態で観察、撮影することができ、実態に合致した正確な水滴飛散状態を得ることができる。

請求項２に係る発明では、前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする。

上記構成によれば、センサ取り付け部と排気管取り付け部はネジ螺合であるから、排気管への取り付け、取り外しが容易である共に排気管への取り付けが確実にできる。

請求項３に係る発明では、前記可視化手段は前記排気管の内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープと、前記排気管の内部を照射するファイバー光源を備えることを特徴する。

上記構成によれば、可視化手段としてファイバースコープとファイバー光源を備えているから、排気管の外部から内部の観察を確実に行えると共に遠隔操作ができ、従って作業者の作業負荷の低減、撮影バラツキも低減することができる。

請求項４に係る発明では、前記ファイバースコープと前記ファイバー光源は別体で構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、ファイバースコープとファイバー光源を別体構造にしているから、それそれの調整が容易にできる。

請求項５に係る発明では、前記ファイバースコープと前記ファイバー光源のそれぞれの先端部は、それぞれの軸方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、ファイバースコープとファイバー光源のそれぞれの先端部を軸方向において異なる位置にしているから、ファイバー光源によるファイバースコープへのハレーションを未然に防止できる。

請求項６に係る発明では、前記ファイバー光源の先端部は前記ファイバースコープの先端部より先端側に位置していることを特徴とする。

上記構成によれば、ファイバー光源の先端部をファイバースコープの先端部より先端側に位置しているから、ファイバー光源から照射される光がファイバースコープに遮蔽されず、観察部位、位置を確実に照射できる。

請求項７に係る発明では、排気管に装着されるセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に保持される保持管と、
前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部の状態を前記排気管の外部から可視化状態にするファイバースコープと、
前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部を前記ファイバースコープの先端部より先端側で照射すると共に前記ファイバースコープと別体のファイバー光源と備え、
前記保持管には前記ファイバースコープの可視スコープ窓と前記ファイバー光源の光照射窓が設けられ、
前記ハウジングの先端部は少なくとも前記可視スコープ窓と前記光照射窓に対応した部位が光透過部材で構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、排気管に装着される既設センサ取り付け部を利用しハウジングの排気管取り付け部をセンサ取り付け部に取り付けているから、排気管への取り付け加工を施すことなく全ての排気管への取り付け観察を可能にすると共にファイバースコープで排気管の外部から排気管内部のセンサ位置の目線で飛散している水滴を観察、撮影することができ、実態に合致した正確な水滴飛散状態を得ることができる。また、ファイバースコープとファイバー光源を備えているから、排気管内部の観察を確実に行えると共に遠隔操作ができ、従って作業者の作業負荷の低減、撮影バラツキも低減することができる。また、ファイバースコープとファイバー光源を別体構造にしているから、それそれの調整が容易にできる。また、ファイバー光源の先端部をファイバースコープの先端部より先端側に位置しているから、ファイバー光源から照射される光がファイバースコープに遮蔽されず、観察部位、位置を確実に照射できる。

請求項８に係る発明では、前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする。

上記構成によれば、センサ取り付け部と排気管取り付け部はネジ螺合であるから、排気管への取り付け、取り外しが容易である共に排気管への取り付けが確実にできる。

請求項９に係る発明では、前記ハウジングの先端部は全周に亘り光透過部材で構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、ファイバースコープ及びファイバー光源が装着された保持管の固定位置がずれても、ハウジングの先端部は全周に亘り光透過部材で構成されているから、水滴の飛散状態を充分観察できる。

請求項１０に係る発明では、排気管に装着されるセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に保持される保持管と、
前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープと、
先端側で照射すると共に前記ファイバースコープと別体のファイバー光源と、
前記ハウジングの基端側に装着され当該ハウジングに対し前記保持管を緩締可能に固定する保持管固定手段を備え、
前記保持管には前記ファイバースコープの可視スコープ窓と前記ファイバー光源の光照射窓が設けられ、
前記ハウジングの先端部は少なくとも前記可視スコープ窓と前記光照射窓に対応した部位が光透過部材で構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、排気管に装着される既設のセンサ取り付け部を利用しハウジングの排気管取り付け部をセンサ取り付け部に取り付け、排気管への取り付け加工を施すことなく全ての排気管への取り付け観察を可能にすると共にファイバースコープで排気管の外部から排気管内部のセンサ位置の目線で飛散している水滴を観察、撮影することができ、実態に合致した正確な水滴飛散状態を得ることが出来る。また、ファイバースコープとファイバー光源を備えているから、排気管内部の観察を排気管の外部から確実に行えると共に遠隔操作ができ、従って作業者の作業負荷の低減、撮影バラツキも低減することができる。また、ファイバースコープとファイバー光源を別体構造にしているから、それそれの調整が容易にできる。また、ファイバー光源の先端部をファイバースコープの先端部より先端側に位置しているから、ファイバー光源から照射される光がファイバースコープに遮蔽されず、観察部位、位置を確実に照射できる。また、ハウジングに対し保持管を緩締可能に固定する保持管固定手段を備えているから、保持管固定手段の緩め締めにより保持管の回動、軸方向移動ができ、煤の汚れや観察方向への対応が可能である。

請求項１１に係る発明では、前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする。

上記構成によれば、センサ取り付け部と排気管取り付け部はネジ螺合であるから、排気管への取り付け、取り外しが容易である共に排気管への取り付けが確実にできる。

請求項１２に係る発明では、前記ハウジングの先端部は全周に亘り光透過部材で構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、ハウジングの先端部を全周に亘り光透過部材で構成しているから、さらにハウジングの基端側に装着され当該ハウジングに対し保持管を緩締可能に固定する保持管固定手段を備えているから、排気管内を流通するカーボン（煤）によってハウジングの先端側の光透過部材の排ガス流通上流側が汚れて光が透過し難くなっても、保持管固定手段を緩めて保持管の軸方向及び円周方向の位置を適宜調整して確実に水滴の飛散状態を観察できる。

請求項１３に係る発明では、前記保持管には当該保持管の内部を冷却する保持管冷却手段、前記ハウジングには当該ハウジングの内部を冷却するハウジング冷却手段が設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、保持管冷却手段及びハウジング冷却手段を設けているから、ハウジング、保持管及び周辺の部材の温度上昇を低減してファイバースコープやファイバー光源、ハウジング及び保持管に接する各部材の高温下による機能を維持できる。

請求項１４に係る発明では、保持管固定手段は前記ハウジングの基端側にネジ結合され前記保持管が軸方向に移動可能な締結部材と、当該締結部材のネジ結合により前記保持管を前記ハウジングに対して緩締可能にする押圧着部材を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、ハウジングと締結部材とをネジ結合にしているから、緩締の状態を自在にすることができ、押圧着部材の緩締状態を確実に行える。

請求項１５に係る発明では、前記押圧着部材は前記保持管の外周から圧着脱するフッ素又はシリコン系ゴムＯリングであることを特徴とする。

上記構成によれば、押圧着部材をフッ素又はシリコン系ゴムＯリングとしているから、高温での耐久性が保持され、高温下においても押圧着部材の緩締機能を確実に発揮できる。

以下、本発明になる排気管内可視化装置を図１〜５に基づき説明する。本発明の実施形態では、排気管は自動車エンジンからの排ガスを排出する排気管の例であり、説明において「先端側」「基端側」の用語は図１に示す方向を表す。また、「緩締」とはネジを緩めたり、締めたりすることを意味する。なお、断面図においては、切断面として表示されない部位についても理解を得るため断面表示をしている。

排気管内可視化装置は可視化装置本体１０と可視化手段２０を備える。可視化手段２０は画像処理装置３０を具備する。

可視化装置本体１０の主体をなすハウジング１０１は耐熱性金属（ステンレス鋼）であり、ほぼ中空状をなし、その先端側には、排気管Ｘに装着される酸素濃度センサ、温度センサ等の各種センサ（図示せず）の取り付け部Ｙとしてのメネジにリングガスケット１００を介してネジ螺合して取り付けられる排気管取り付け部１０２としてのオネジを有している。また、ほぼ中央部には工具取付け用の六角部１０３が設けられている。さらに基端側には緩締オネジ１０４が形成されている。

ハウジング１０１の先端部には先端側が閉塞した中空円筒状の保護カバーをなす光透過部材１０５が固定されており、光透過部材１０５は耐熱性を有し光を透過させる透明の石英ガラスである。この光透過部材１０５もハウジングを構成するものである。

ハウジング１０１の基端側には緩締オネジ１０４と螺合する緩締メネジ１０６が内周側に形成され後述する保持管２０４を緩締可能に固定するリング状の保持管固定手段１１２としての耐熱性金属（ステンレス）の保持管固定具１１３が取り付けられる。

ハウジング１０１の基端部１０７及び保持管固定具１１３のそれぞれの中央部には後述する保持管２０４が挿通する貫通孔１０８、１０９が形成されている。ハウジング１０１の基端部１０７と、当該基端部１０７と対向する保持管固定具１１３の内側端面１１０との間には押圧着部材１１１が装着されている。押圧着部材１１１は耐熱性フッ素又はシリコン系ゴムＯリングである。なお、保持管固定具１１３と押圧着部材１１１で保持管固定手段１１２を構成している。

ハウジング１０１の中央部には、ハウジング１０１の貫通孔１０８、保持管固定具１１３の貫通孔１０９を挿通して保持管２０４が装着されている。保持管２０４は耐熱性金属（ステンレス）の細長いパイプ状をなし、その先端側は閉塞され、基端側は耐熱性金属（ステンレス）の栓２０８で封じられている。

可視化手段２０をなす保持管２０４内には、可視化手段２０を構成する断面円形のファイバースコープ２０１と断面円形のファイバー光源２０２が保持管２０４の基端側に保持管２０４と同材料で形成したファイバースコープガイド２０５、ファイバー光源ガイド２０６を通して装着されている。

ファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０２ともその先端部は保持管２０４の先端側に位置し排気管Ｘの内部に配設され、その基端側は保持管２０４の基端側に位置し排気管Ｘの外部に配設されている。従って、ファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０２は排気管Ｘの外部から内部まで配設してあり、排気管Ｘの外部から内部の状態を観察できるようになっている。

ファイバースコープ２０１の先端側にはファイバースコープ２０１の構成をなす側視レンズ２０３が取り付けてあり、ファイバースコープ２０１内を通る信号（光）を直角に変向させる。

ファイバー光源２０２の先端部はファイバースコープ２０１の先端部より先端側に突出しており、それぞれの先端部の位置を異にしている。ファイバー光源２０２は基端側に配設された光源２０７からの光を先端部において照射する。

保持管２０４の先端側には、図３、４、５に示すように、ファイバースコープ２０１用の可視スコープ窓２０９、ファイバー光源２０２用の光照射窓２１０が設けられており、可視スコープ窓２０９、光照射窓２１０は光を透過する耐熱性石英ガラスで覆われている。また、可視スコープ窓２０９、光照射窓２１０は保持管２０４の円周の所定の角度の範囲及び軸方向の所定の長さを有し、可視スコープ窓２０９はファイバースコープ２０１の側視レンズ２０３に対応した位置にあり、また、光照射窓２１０はファイバー光源２０２の先端部に対応した位置にあり、且つファイバースコープ２０１の側視レンズ２０３及びファイバー光源２０２の先端部が軸方向及び円周方向にある程度移動、回動しても充分対応できるように配置されている。なお、図１において、光透過部材１０５及び可視スコープ窓２０９、光照射窓２１０が透明であるので、光透過部材１０５の内部に位置する保持管２０４、ファイバースコープ２０１、断面円形のファイバー光源２０２、側視レンズ２０３等は実線で表示している。

ファイバースコープ２０１とファイバー光源２０２は別体で配置され、それぞれが独立して軸方向へ移動できるようにしてある。また、ファイバースコープ２０１の先端部の側視レンズ２０３はファイバースコープ２０１の直径とほぼ同寸法であり、ファイバースコープガイド２０５から挿通できるようになっている。

ファイバースコープ２０１の基端部には画像処理装置３０が接続されており、画像処理装置３０はファイバースコープ２０１からの光情報を捕らえるＣＣＤカメラ３０１、捕らえた情報を表示するモニタ３０２、情報を記録するビデオ装置３０３等が備わっている。この画像処理装置３０は通常使用されているものである。

本発明排気管内可視化装置は高温の排ガスが流通する排気管Ｘ内に装着して使用する装置であるため、当該装置が高温になりファイバースコープ２０１やファイバー光源２０２、押圧着部材１１１としてのＯリング等の機能が低下しないように、ハウジング１０１（光透過部材１０５も含む）の内部を冷却するハウジング冷却手段４０が設けられている。

具体的な構成はハウジング１０１の外部と内部とを連通するハウジング冷却入口パイプ４０１とハウジング冷却出口パイプ４０２であり、冷却効率をよくするためハウジング冷却入口パイプ４０１の先端側はハウジング１０１の先端側に位置し、ハウジング冷却出口パイプ４０２はハウジング１０１の基端側に位置させている。

なお、ハウジング１０１（光透過部材１０５も含む）の内部は、押圧着部材１１１の押圧着による変形（楕円）で押圧着部材１１１が保持管２０４の外周面と保持管固定具１１３の内周面とに密着しているため、ほぼ密閉状態を保持し矢印で示すようにハウジング冷却入口パイプ４０１からハウジング冷却出口パイプ４０２への冷却エアーの流通を可能にしている。

同様に保持管２０４の内部を冷却する保持管冷却手段５０が設けられている。具体的な構成は保持管２０４の外部と内部とを連通する保持管冷却入口パイプ５０１と保持管冷却出口パイプ５０２であり、冷却効率をよくするため保持管冷却入口パイプ５０１の先端側は保持管２０４の先端側（低部）に位置し、保持管冷却出口パイプ５０２は保持管２０４の基端側に位置させている。

ハウジング冷却手段４０及び保持管冷却手段５０は矢印で示すようにハウジング冷却入口パイプ４０１及び保持管冷却入口パイプ５０１からそれぞれ冷却エアーを吹き込み、ハウジング１０１及び保持管２０４の内部を冷却する。

上記構成になる排気管内可視化装置は、全体の体格としては酸素濃度センサや温度センサとほぼ同じ形状を呈しており、特にハウジング１０１の排気管取り付け部１０２としてのオネジより先端側の形状は近似している。また、ハウジング１０１の排気管取り付け部１０２としてのオネジより先端側は、酸素濃度センサや温度センサが排気管Ｘに取り付けられ排気管Ｘの内部に突出した状態とほぼ同位置になるように設定されており、上記センサと同じ目線の位置で排気管Ｘの内部を観察できるようになっている。

次に上記構成になる排気管内可視化装置による排気管Ｘの内部の水滴飛散状態の観察について説明する。

予め保持管冷却入口パイプ５０１、保持管冷却出口パイプ５０２及び栓２０８が取り付けられた保持管２０４のファイバースコープガイド２０５及びファイバー光源ガイド２０６から側視レンズ２０３が取り付けられたファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０２を保持管２０４の先端側まで挿通する。

この場合、ファイバースコープガイド２０５の側視レンズ２０３が可視スコープ窓２０９に対向位置するように、また、ファイバー光源２０２の先端部が光照射窓２１０に位置するようにそれぞれ設定する。そして、ファイバー光源２０２の先端部はファイバースコープ２０１の側視レンズ２０３の位置と異にし、より先端側に位置している。これによってファイバー光源２０２からの照射光によるファイバースコープ２０１でのハレーションを防止できる。また、ファイバー光源２０２の先端部は保持管２０４の底部近傍に配置されるので、ファイバー光源２０２の先端部からの照射光は低部に反射すると共に光照射窓２１０から排気管Ｘの内部を照射し内部を可視できる明るさを呈する。

ファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０２が装着された保持管２０４即ち可視化手段２０を、可視化装置本体１０を構成する保持管固定手段１１２の保持管固定具１１３及びハウジング１０１の基端部の貫通孔１０９、１０８から挿通し、保持管２０４の先端部（底部）が光透過部材１０５の底部近傍に位置するようにセットする。

次に保持管固定具１１３をネジ締め、押圧着部材１１１（Ｏリング）を押圧し楕円状に変形させ、上述した如く保持管２０４の外周面から押圧着して保持管２０４の装着位置を定めると共に、ハウジング１０１の内部を気密状態にする。

次にファイバースコープ２０１の基端部を画像処理装置３０に接続すると共に、光源２０７を点灯する。光源２０７の点灯により上述して如くファイバー光源２０２の先端部から照射光が発せられ光照射窓２１０から排気管Ｘの内部を照射し内部が観察できる環境が整う。

エンジンを駆動して排気管Ｘ内は排気ガスが流通し、発生する水滴も飛散する。水滴の飛散状態（光景）はファイバー光源２０２の照射の下で、側視レンズ２０３で９０°変向され、ファイバースコープ２０１を通してＣＣＤカメラ３０１に撮像される。そして撮像された水滴の飛散状態はモニタ３０２で観察することができると共に、ビデオ装置３０３に記録保存することもでき、水滴の飛散状態を解析することができる。そして水滴の飛散状態の観察を側視レンズ２０３を備えたファイバースコープ２０１と光伝達の良好なファイバー光源２０２で行うので、正確に且つ明瞭に観察できる。

水滴の飛散状態を観察していると、排気ガス中の煤が光透過部材１０５の排気ガス流通上流側に付着し光透過部材１０５の光透過度が低下し、排気管Ｘの内部の観察がし難くなる。

このような場合は、保持管固定具１１３のネジ締めを緩め、保持管２０４を円周方向に回動させたり、軸方向へ移動させたりして光透過部材１０５の煤に汚れていない部分から水滴の飛散状態を観察する。

観察中はハウジング冷却手段４０及び保持管冷却手段５０に冷却エアーを通してハウジング１０１及び保持管２０４の内部を冷却し、可視化手段２０の機能を維持する。

以上、本発明排気管内可視化装置においては、排気管Ｘに装着される既設のセンサ取り付け部Ｙを利用し可視化装置本体１０の排気管取り付け部１０２をセンサ取り付け部Ｙに取り付けているから、排気管への取り付け加工を必要とせず、全ての排気管への取り付け観察が可能にすると共に、可視化手段２０で排気管Ｘの外部から排気管Ｘの内部のセンサ位置の目線で飛散している水滴を観察、撮影することができ、実態に合致した正確な水滴飛散状態を観察することができる。

また、本発明排気管内可視化装置では、センサ取り付け部Ｙと排気管取り付け部１０２はネジ螺合であるから、排気管Ｘへの取り付け、取り外しが容易である共に排気管Ｘへの取り付けが確実にできる。

また、本発明排気管内可視化装置では、可視化手段２０としてファイバースコープ２０１とファイバー光源２０２を備えているから、排気管Ｘ外部から内部の観察を確実に行えると共に遠隔操作ができ、従って作業者の作業負荷の低減、撮影バラツキも低減することができる。

また、本発明排気管内可視化装置では、ファイバースコープ２０１とファイバー光源２０２を別体構造にしているから、それそれの調整が容易にできる。

また、本発明排気管内可視化装置では、ファイバースコープ２０１とファイバー光源２０２のそれぞれの先端部を軸方向において異なる位置にしているから、ファイバー光源２０２によるファイバースコープ２０１へのハレーションを未然に防止できる。

また、本発明排気管内可視化装置では、ファイバー光源２０２の先端部をファイバースコープ２０１の先端部より先端側に位置しているから、ファイバー光源２０２から照射される光がファイバースコープ２０１に遮蔽されず、観察部位、位置を確実に照射できる。

また、本発明本発明排気管内可視化装置は、排気管Ｘに装着されるセンサ取り付け部Ｙに取り付けられる排気管取り付け部１０２を有するハウジング１０１と、ハウジング１０１の内部に保持される保持管２０４と、保持管２０４の内部に装着され排気管Ｘの内部の状態を排気管Ｘの外部から可視化状態にする側視レンズ２０３を備えたファイバースコープ２０１と、保持管Ｘの内部に装着され排気管Ｘの内部をファイバースコープ２０１の先端部より先端側で照射すると共にファイバースコープ２０１と別体のファイバー光源２０２と備え、保持管２０４にはファイバースコープ２０１の可視スコープ窓２０９とファイバー光源２０２の光照射窓２１０が設けられ、ハウジング１０１の先端部は少なくとも可視スコープ窓２０９と光照射窓２１０に対応した部位が光透過部材１０５としているから、上記効果に加えて、側視レンズ２０３を有するファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０２を備えているから、排気管Ｘの内部の水滴の飛散状態を排気管Ｘの外部からでもより確実、明瞭に観察することができる。

また、本発明排気管内可視化装置では、ハウジング１０１の先端部は全周に亘り光透過部材１０５としているから、ファイバースコープ２０１及びファイバー光源２０１が装着された保持管２０４の固定位置がずれたりしても水滴の飛散状態を充分観察できる。光透過部材１０５が煤で汚れても保持管２０４を回動、移動させて水滴の飛散状態を充分観察できる。

また、本発明排気管内可視化装置は、排気管Ｘに装着されるセンサ取り付け部Ｙに取り付けられる排気管取り付け部１０２を有するハウジング１０１と、ハウジング１０１の内部に保持される保持管２０４と、保持管２０４の内部に装着され排気管Ｘの内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープ２０１と、先端側で照射すると共にファイバースコープ２０１と別体のファイバー光源２０２と、ハウジング１０１の基端側に装着されハウジング１０１に対し保持管２０４を緩締可能に固定する保持管固定手段１１２を備え、保持管２０４にはファイバースコープ２０１の可視スコープ窓２０９とファイバー光源２０２の光照射窓２１０が設けられ、ハウジング１０１の先端部は少なくとも可視スコープ窓２０９と光照射窓２１０に対応した部位が光透過部材１０５で構成されているから、上記効果に加えて、保持管固定手段１１２を緩締して保持管２０４をハウジング１０１に対して回動、移動の位置調節ができる。

また、本発明排気管内可視化装置では、保持管冷却手段５０及びハウジング冷却手段４０を設けているから、ハウジング１０１、保持管２０４及び周辺の部材の温度上昇を低減してファイバースコープ２０１やファイバー光源２０２、ハウジング１０１及び保持管２０４に接する各部材の高温下による機能を維持できる。

また、本発明排気管内可視化装置では、ハウジング１０１と保持管固定手段１１２の保持管固定具１１３とをネジ結合にしているから、緩締状態を自在にすることができ、押圧着部材１１１の緩締状態を確実に行える。

また、本発明排気管内可視化装置では、押圧着部材１１１を耐熱性フッ素又はシリコン系ゴムＯリングとしているから、高温での耐久性が保持され、高温下においても押圧着部材１１１の緩締機能を確実に発揮できる。

なお、排気管Ｘに取り付けられる各種センサの取り付けオネジには大きさの大小があるため、センサ取り付け部Ｙのメネジが排気管取り付け部１０２のオネジより大きいメネジのセンサ取り付け部が取り付けられた排気管に本発明排気管内可視化装置を使用する場合は、排気管取り付け部１０２のオネジに螺合するメネジを形成したアタッチメントをセンサ取り付け部Ｙに取り付ければよい。

本発明になる排気管内可視化装置の実施形態を示す正面図である。 図１の正面断面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面拡大図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

符号の説明

１０ 可視化装置本体
１００ リングガスケット
１０１ ハウジング
１０２ 排気管取り付け部をなすオネジ
１０３ 六角部
１０４ 緩締オネジ
１０５ 光透過部材
１０６ 緩締メネジ
１０８、１０９ 貫通孔
１１１ 押圧着部材をなすＯリング
１１２ 保持管固定手段
１１３ 保持管固定具
２０ 可視化手段
２０１ ファイバースコープ
２０２ ファイバー光源
２０３ 側視レンズ
２０４ 保持管
２０７ 光源
２０８ 栓
２０９ 可視スコープ窓
２１０ 光照射窓
３０ 画像処理装置
３０１ ＣＣＤカメラ
３０２ モニタ
３０３ ビデオ装置
４０ ハウジング冷却手段
５０ 保持管冷却手段
Ｘ 排気管
Ｙ センサ取り付け部

Claims (15)

1. 排気管に装着されるセンサのセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有する可視化装置本体と、
   前記可視化装置本体内に設けられ前記排気管の内部を前記排気管の外部より可視化する可視化手段を備えることを特徴する排気管内可視化装置。
2. 前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする請求項１記載の排気管内可視化装置。
3. 前記可視化手段は前記排気管の内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープと、前記排気管の内部を照射するファイバー光源を備えることを特徴する請求項１又は２記載の排気管内可視化装置。
4. 前記ファイバースコープと前記ファイバー光源は別体で構成されていることを特徴とする請求項３記載の排気管内可視化装置。
5. 前記ファイバースコープと前記ファイバー光源のそれぞれの先端部は、それぞれの軸方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載の排気管内可視化装置。
6. 前記ファイバー光源の先端部は前記ファイバースコープの先端部より先端側に位置していることを特徴とする請求項５記載の排気管内可視化装置。
7. 排気管に装着されるセンサのセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に保持される保持管と、
   前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープと、
   前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部を前記ファイバースコープの先端部より先端側で照射すると共に前記ファイバースコープと別体のファイバー光源と備え、
   前記保持管には前記ファイバースコープの可視スコープ窓と前記ファイバー光源の光照射窓が設けられ、
   前記ハウジングの先端部は少なくとも前記可視スコープ窓と光照射窓に対応した部位が光透過部材で構成されていることを特徴とする排気管内可視化装置。
8. 前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする請求項７記載の排気管内可視化装置。
9. 前記ハウジングの先端部は全周に亘り光透過部材で構成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の排気管内可視化装置。
10. 排気管に装着されるセンサのセンサ取り付け部に取り付けられる排気管取り付け部を有するハウジングと、
    前記ハウジングの内部に保持される保持管と、
    前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部の状態を外部で可視化状態にするファイバースコープと、
    前記保持管の内部に装着され前記排気管の内部を前記ファイバースコープの先端部より先端側で照射すると共に前記ファイバースコープと別体のファイバー光源と、
    前記ハウジングの基端側に装着され当該ハウジングに対し前記保持管を緩締可能に固定する保持管固定手段を備え、
    前記保持管には前記ファイバースコープの可視スコープ窓と前記ファイバー光源の光照射窓が設けられ、
    前記ハウジングの先端部は少なくとも前記可視スコープ窓と光照射窓に対応した部位が光透過部材で構成されていることを特徴とする排気管内可視化装置。
11. 前記センサ取り付け部はメネジであり、前記排気管取り付け部は前記メネジに螺合するオネジであることを特徴とする請求項１０記載の排気管内可視化装置。
12. 前記前記ハウジングの先端部は全周に亘り光透過部材で構成されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の排気管内可視化装置。
13. 前記保持管には当該保持管の内部を冷却する保持管冷却手段、前記ハウジングには当該ハウジングの内部を冷却するハウジング冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の排気管内可視化装置。
14. 保持管固定手段は前記ハウジングの基端側にネジ結合され前記保持管をその軸方向の移動及び回動可能にする結合部材と、当該結合部材のネジ結合により前記保持管を前記ハウジングに対して緩締可能にする圧着部材を備えることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の排気管内可視化装置。
15. 前記押圧着部材は前記保持管の外周を押圧着するフッ素又はシリコン系ゴムＯリングであることを特徴とする請求項１４記載の排気管内可視化装置。
    

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