JP5053487B2 - Dustproof device - Google Patents
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Description
【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D 2 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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, attached to the front side of a sensor that measures the surface temperature of an object by receiving infrared rays radiated from the surface of the object through an optical system lens, and prevents dust, dirt, and moisture from being received by the sensor. The present invention relates to a dustproof device for preventing adhesion and removing them.
[0002]
[Prior art]
As a conventional dustproof device, as shown in FIG. 6, one end side is closed by a light transmission member (not shown) such as an optical lens, and the
[0003]
The dustproof device is, for example, a sensor (not shown) that measures the surface temperature of an object by receiving infrared rays emitted from the surface of the object (not shown) through an optical lens (not shown). Installed on the front side. And it arrange | positions ahead of the said sensor by sending gas G in the main channel |
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional dustproof device having the above-described configuration cannot sufficiently achieve the effect of effectively preventing the removal of dust, dirt, moisture and the like that hinder the light reception of the sensor. This will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the color density represents the occupancy rate of the gas G, and the darker the color, the higher the occupancy rate of the gas G.
[0005]
That is, in the conventional dustproof device, most of the gas G from the
[0006]
Further, the gas G from the
[0007]
In order to solve the above problem, it is conceivable to increase the amount of the gas G introduced from the
[0008]
As another solution, it is conceivable to lengthen the
[0009]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and its purpose is to prevent adhesion / inflow of dust / dust / moisture that interferes with light reception of the sensor and to prevent adhesion / inflow without increasing the amount of gas used. An object of the present invention is to provide a dustproof device that can reliably remove them and can be made compact.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the dustproof device of the present invention has one end side closed by a light transmitting member such as an optical lens, while the other end side is open to the atmosphere. A main passage formed linearly up to the end and an introduction passage for introducing gas into the main passage;
A dustproof device in which gas is sent from the introduction path into the main passage, and gas flows from one end side to the other end side of the main passage,
The gas introduced into the main passage from the introduction passage and advanced from the main passage to the other end of the main passage into the atmosphere from the main passage and returns from the other end of the main passage toward the one end of the main passage. A protrusion that forms a flow is provided so as to protrude inward from the inner wall of the main passage ;
Further, the main passage has a portion having a small cross-sectional area on one end side and a portion having a large cross-sectional area on the other end side, and gas is supplied from the introduction path to the cross-sectional area on one end side of the main passage. It is the structure introduced toward a small part (Claim 1).
[0011]
With the above configuration, without increasing the amount of gas used, it is possible to reliably prevent adhesion / inflow of dust, dust, moisture, etc. that interferes with the light reception of the sensor and to remove them. It is possible to provide a dustproof device capable of achieving the above.
[0012]
The dustproof device according to the present invention is attached to the front side of a sensor that measures the surface temperature of an object by receiving infrared rays radiated from the surface of the object through the light transmitting member .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to reference examples .
FIG. 1A is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a dustproof device D of a reference example .
In the dustproof device D, one end side is closed by a
[0014]
The dust-proof device D receives light from a specific object such as a sensor that measures the surface temperature of the object by receiving infrared rays emitted from the surface of the object (not shown) through an optical lens. Dust, dust, moisture, etc. that are attached to the front side (the object side) of the sensor S of the type that receives light through the
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2 (A), the
[0017]
Further, as shown in FIG. 1 (A), the
[0018]
Note that the shape of the protruding
[0019]
Furthermore, the
[0020]
The
[0021]
The gas G introduced into the
[0022]
The
[0023]
FIG. 1B is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the dustproof device D in a state where the gas G is caused to flow from the
[0024]
In the dustproof device D having the above-described configuration, as shown in FIG. 1B, when the gas G is introduced from the
[0025]
Therefore, the gas G flows along the surface of the
[0026]
Further, the dustproof device D having the above-described configuration can increase the gas replacement rate in the
[0027]
FIG. 4A is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the dustproof device D 2 according to one embodiment of the present invention. In addition, about the member of the same structure as what was shown to the said reference example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
This dustproof device D 2 differs from the dustproof device D of the reference example in that the cross-sectional area near one end side of the
[0028]
That is, the
[0029]
The small-
[0030]
The tapered
[0031]
The large-
[0032]
The diameter of the other end portion of the
[0033]
Other configurations are the same as those of the dustproof device D of the reference example, and thus the description thereof is omitted.
[0034]
FIG. 4B is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the dustproof device D 2 in a state where the gas G is caused to flow from the
[0035]
In the dustproof device D 2 having the above-described configuration, in addition to the effect obtained by the dustproof device D of the reference example, one end side (upstream side) of the
[0036]
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a specific arrangement method of the dustproof device D of the reference example.
For example, the
[0037]
The arrangement method of the
[0038]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention configured as described above, without increasing the amount of gas used, it is possible to prevent adhesion / inflow of dust, dirt, moisture, etc., which interferes with light reception of the sensor, and those that have adhered / inflowed. It is possible to provide a dustproof device that can be reliably removed and can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a dustproof device according to a reference example, and FIG. 1B is an explanatory diagram schematically showing the above-described reference configuration in a state where gas is flowed from an introduction path. It is.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views schematically showing configurations of an example of a protrusion and another example in the reference example and the embodiment of the present invention . FIGS.
FIGS. 3A, 3B, and 3C schematically illustrate the configurations of a modified example of the protrusion, another modified example, and still another modified example in the reference example and the embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
4A is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a dustproof device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic diagram showing the configuration of the above-described embodiment in a state where gas flows from an introduction path. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a specific arrangement method of the dustproof device according to the reference example.
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a configuration of a conventional dustproof device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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。One end side is closed by a light transmitting member such as an optical system lens, and the other end side is open to the atmosphere, and the main passage is formed linearly from the one end to the other end. An introduction path for introducing gas into the passage,
A dustproof device in which gas is sent from the introduction path into the main passage, and gas flows from one end side to the other end side of the main passage,
The gas introduced into the main passage from the introduction passage and advanced from the main passage to the other end of the main passage into the atmosphere from the main passage and returns from the other end of the main passage toward the one end of the main passage. A protrusion that forms a flow is provided so as to protrude inward from the inner wall of the main passage ;
Further, the main passage has a portion having a small cross-sectional area on one end side and a portion having a large cross-sectional area on the other end side, and gas is supplied from the introduction path to the cross-sectional area on one end side of the main passage. A dustproof device characterized by being configured to be introduced toward a small portion .
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