JP6686213B1 - 検出器及び工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】液密性に優れた検出器及び該検出器を備える工作機械を提供する。【解決手段】本発明の１つの検出器１００は、一部に開口１２を有する底部を備え、開口１２を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部９０を収容する金属からなる液密の筒状体１０と、シール材７２を介して開口１２を液密に塞ぐ、前述の波長を通過させる窓部３０と、検出部９０が筒状体１０に電気的に接続しないように筒状体１０と検出部９０との間に配置される絶縁材４０と、を備える。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、検出器及び工作機械に関するものである。

従来から、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び紫外線（ＵＶ）を含む各波長の電磁波を検出する検出器（「検知器」又は「感知器」とも呼ばれる）が様々な産業分野のみならず、日常生活にも広く利用されている。例えば、建物への不審者の侵入監視するシステムや、各種の工作機械を含む産業機器、あるいは、日常生活には欠かせないモバイル機器や電子機器にも、上述の検知器が活躍している。

本願出願人が製造・販売する消火機器及び消火設備の分野においては、火災による炎を、赤外線センサーを用いて検知する火災検出器（「炎感知器」とも呼ばれる）が、検出器の代表例の一つである。この火災検出器の利用に当たっては、設置される環境によっても異なるが、周囲に存在する水（水分を含む）、ガス、塵、埃等の、火災感知器の内部へ侵入し得る物質から影響を受けない、又はできる限り軽減することが求められる。

これまでに、水、ゴミ、又は腐食性ガス等が端子部から火災感知器の内部に侵入することを防ぐための火災感知器の密閉構造が開示されている（特許文献１）。

特開２００２−１２３８７５号公報

上述のとおり、産業機器又は日常生活で用いる様々な機器において利用される各種の検出器は、特に、水に接触又は浸漬することによって機能低下等の影響を受ける事態に対する配慮が求められる。そして、産業機器の中でも、多量のオイルミスト及び／又は水が存在する処理室を有する工作機械は、その過酷とも言える雰囲気に曝されても各波長の電磁波を正確に検出することができる検出器を設置することが強く求められる。

特許文献１が開示する密閉構造においては、火災感知器が収容される本体ケースにおける、該感知器（受光素子）の受光側とは反対側の気密性又は液密性を高めるための工夫が施されている。しかしながら、火災を検出する検出器の受光側を含めて、検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造の実現に向けては、未だ研究、開発の余地が多く残されている。

本発明は、上述の課題を解消することにより、検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る検出器、及び該検出器を備える工作機械の実現に大きく貢献するものである。

本発明者らは、検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造の実現に向けて鋭意研究と分析を行った。さらに、本発明者らは、工作機械のように、多量のオイルミスト及び／又は水が存在する処理室内の過酷な雰囲気に曝されても、電磁波の正確な検出を実現するための試行錯誤を繰り返した。

その結果、本発明者らは、一部に開口を有する底部を備えた筒状体の内部空間内に検出部を収容する構造を採用した上で、高い液密性の実現を担う金属製の部材と、該金属製の部材と該検出部の外周とが互いに電気的に接続しないための部材と、を併用することによって、上述の課題を解消し得ることを知得した。本発明は、上述の視点及び着想に基づいて創出された。

本発明の１つの検出器は、一部に開口を有する底部を備え、該開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する金属からなる液密の筒状体と、シール材を介して前述の開口を液密に塞ぐ、前述の波長を通過させる窓部と、前述の検出部が前述の筒状体に電気的に接続しないように、該筒状体の少なくとも外周に配置される絶縁材、又は該筒状体と前記検出部との間に配置される絶縁材と、を備える。

この検出器によれば、一部に開口を有する底部を備えた筒状体内に検出部を収容する構造を採用した上で、高い液密性の実現を担う金属からなる筒状体と、該筒状体の少なくとも外周に配置される絶縁材、又は該筒状体と該検出部とが互いに電気的に接続しないための絶縁材と、が採用されている。その結果、該検出部とその周囲との絶縁性を保持した上で、該検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

また、本発明のもう１つの検出器は、一部に開口を有する底部を備え、該開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる筒状体と、シール材を介して前述の開口を液密に塞ぐ、前述の波長を通過させる窓部と、を備える。

この検出器は、一部に開口を有する底部を備えた筒状体内に検出部を収容する構造を採用した上で、仮に該検出部の外周を構成する部材として導電性のある材料が採用されていたとしても、該検出部とその周囲との絶縁性と、高い液密性とを発揮し得る上述の特定の樹脂からなる筒状体を備えている。その結果、該検出部とその周囲との絶縁性を保持した上で、該検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

また、本発明のもう１つの検出器は、一部に開口を有する底部を備え、該開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する樹脂からなる筒状体と、シール材を介して前述の開口を液密に塞ぐ、前述の波長を通過させる窓部と、前述の筒状体の外周面に沿って設けられる、液密の金属層又は金属筒と、を備える。加えて、この検出器は、前述の検出部が前述の金属層又は前述の金属筒に電気的に接続しないよう配置される。

この検出器によれば、一部に開口を有する底部を備えた筒状体内に検出部を収容する構造を採用した上で、高い液密性の実現を担う金属層又は金属筒と、該金属層又は金属筒と該検出部とが互いに電気的に接続しないための樹脂からなる筒状体と、が採用されている。その結果、該検出部とその周囲との絶縁性を保持した上で、該検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

ところで、上述の各発明においては、筒状体内に検出部を着脱可能に収容する構成を採用することは、該検出部の修理又は取替えを容易にする観点から、好適な一態様である。また、上述の各発明における検出部は、代表的には、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つを検出する受光素子を備えた検出部である。

本発明の１つの検出器によれば、筒状体が収容する検出部とその周囲との絶縁性を保持した上で、該検出器の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

第１の実施形態における検出器を示す全体外観図である。 第１の実施形態における検出部が収容される筒状体及び絶縁材、並びに蓋体のＡ−Ａ方向の一部側面断面図である。 第１の実施形態における検出器のＡ−Ａ方向の一部側面断面図である。 第１の実施形態における検出器の組立分解図である。 第１の実施形態における検出器の一例としての使用状態図である。 第１の実施形態における検出器の一例としての使用状態図である。 第１の実施形態における検出器を備えた工作機械の概要図である。 第２の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。 第３の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。 第４の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。 第５の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。 第６の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。 第７の実施形態における検出器の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。尚、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケール通りに示されていない。また、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の検出器１００を示す全体外観図である。また、図２は、本実施形態における検出器１００が収容される筒状体１０及び絶縁材４０、並びに蓋体２０を示す、Ａ−Ａ方向の一部側面断面図である。また、図３Ａは、本実施形態における検出器１００のＡ−Ａ方向の一部側面断面図である。また、図３Ｂは、本実施形態における検出器の組立分解図である。なお、図面を分かりやすくするために、検出部９０から引き出される電気ケーブルは図示されていない。

本実施形態の検出器１００は、主として下記の（１）〜（５）の部材によって構成されている。
（１）外部から赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つを受けるために一部が開口（図示しない）する容器（シールドケース）内に公知の受光素子を収容した検出部９０
（２）検出部９０をさらに収容し、一部に開口１２を有する底部を備える金属からなる液密の筒状体１０
（３）筒状体１０と公知のシール材（本実施形態では公知のＯリング）７４を用いて液密に覆う蓋体２０
（４）公知のシール材（本実施形態では公知のＯリング）７２を介して開口１２を液密に塞ぐ、上述の各波長を通過させる窓部３０
（５）検出部９０が筒状体１０に接触しないように筒状体１０と検出部９０との間に配置される絶縁材４０

より詳細に説明すると、本実施形態の検出部９０は、何らかの光源（例えば、炎、あるいは天然又は人工の発光体など）から発せられる、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つを受光する受光素子と、該受光素子を動作させ、制御する回路基板を備えている。例えば、炎から放射される特有な電磁波（例えば、赤外線）の波長の少なくとも１つ（より好適には、３つ）を検出することができる受光素子を備えた検出部９０が採用され得る。本願出願人が販売する、本実施形態に採用し得る検出部９０の一例は、３波長赤外線式炎センサーを受光素子として備えた検出装置（型式：ＳＸ−７０００又はＳＸ−３０２４ＩＩＩ）である。また、検出部９０を上部に設けられた端子９８は、前述の回路基板と電気ケーブルとを電気的に接続する役割を担う。

また、本実施形態の筒状体１０は、一部に開口１２を有する底部を備え、上述の検出部９０を内部空間１６内に備えている。また、筒状体１０は、電磁波の少なくとも１つの波長を検出部９０が検出できるように開口１２を備えている。

また、本実施形態の筒状体１０の材質は、液密性を有する金属である。なお、筒状体１０を製造するための材料は、液密性を有し得る金属であれば特に限定されない。代表的な該材料は、アルミニウム、真鍮、鉄、又は各種のステンレス素材（例えば、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系、２相系、析出硬化系）である。なお、液密性を有する金属として、特に、水及び／又は油（油ミストを含む）に対して高い密閉性を有し得る材料は、Ｃ３６０４、Ａ２０１７、Ａ５０５２、Ａ５０５６、Ａ６０６１、Ａ６０６３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２、ＡＣ４系、Ｐ系、ＦＤＣ系、及び、塗装又はめっき処理に代表される公知の液密処理が施された材料であるため、それらの材料を採用することは好適な一態様である。

ところで、本実施形態における「液密の」又は「液密性を有する」とは、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格（IEC144、IEC529及びDIN40
05）に基づく「水の浸入に対する保護」の等級における、少なくともＩＰＸ７を満たす状態をいう。なお、本実施形態の検出器１００においては、採用する材料の条件によってはＩＰＸ７を超える液密性を発揮し得る。

また、本実施形態の蓋体２０は、シール材７４を用いて液密に覆うことができる材料によって成形されている。蓋体２０を製造するための材料は、液密性を有している金属又は樹脂であれば、特に限定されない。代表的な蓋体２０の材料のうち、金属材料は、筒状体１０のそれらと同様である。また、蓋体２０の材料のうち、樹脂材料は、切削加工が容易であり、剛性を有する材料が選定される。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、及び／又は、グラファイト又はカーボンを用いて前述の各樹脂材料の剛性を高めた材料である。前述の金属及び樹脂は、いずれも、水及び／又は油（油ミストを含む）に対して高い密閉性を発揮し得る材料であることが好ましい。

なお、本実施形態の蓋体２０は、検出部９０からの電気ケーブルを取り出すための貫通孔２２が設けられている。電気ケーブルは、この貫通孔２２に接続するコネクタ８０を通過させることによって接続される。

また、本実施形態の窓部３０は、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つの波長を通過させる材料から成形されている。前述の３波長赤外線式炎センサーを受光素子として採用した場合は、窓部３０は、赤外線を通過させる特性（「赤外線透過性」ともいう）のガラス（代表的には、サファイアガラス）を用いて成形された略板状の部材である。また、窓部３０は、シール材７２を介して開口１２を液密に塞いでいる。

本実施形態においては、筒状体１０の底部が有する非貫通孔１８と、絶縁材４０が有する貫通孔４８とを利用して、固定具（本実施形態においてはボルト）５２が、絶縁材４０と筒状体１０とを固定する。さらに、検出部９０の底部９４が有する貫通孔と、絶縁材４０が有する非貫通孔４６とを利用して、固定具（本実施形態においてはボルト）５４が検出部９０と絶縁材４０とを固定する。その結果、検出部９０は、本実施形態の絶縁材４０を介して、筒状体１０に電気的に接触しないように筒状体１０に固定される。なお、図面を見やすくするために、図３Ａにおける検出部９０の紙面左下側の一部は、容器（シールドケース）を取り除いた状態を示している。また、他の実施形態においても同様に描かれている。

なお、図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、本実施形態においては、絶縁材４０の底面が窓部３０の端部を押圧しているため、より確度高く、シール材７２を用いた開口１２に対する高度の液密性が維持され得る。仮に、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などの圧力が高くなり、シール材７２と窓部３０とを引き離すような力が印加されたとしても、絶縁材４０の底面による窓部３０の端部の押圧が、液密性の維持に貢献し得る。

加えて、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施形態のシール材７２は、筒状体１０の底部の内周面側に形成された溝１４内に、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などに直接接触しないように配置されている。そのため、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などの影響をシール材７２が受けにくくなるため、シール材７２の信頼性及び安定性の向上、ひいては、筒状体１０の液密性の向上に寄与し得る。

また、本実施形態においては、図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、絶縁材４０が備える凹部４４に、検出部９０が備える凸部９２が嵌入された状態で、検出部９０が、絶縁材４０ひいては筒状体１０に対して固定される。なお、凹部４４と凸部９２は、検出部９０の受光素子が電磁波を適切に受けることができる位置にそれぞれ設けられる。その結果、検出部９０が、筒状体１０内に対して固定された絶縁材４０の凹部４４によって嵌入された状態で確度高く支持されるため、検出部９０が筒状体１０に電気的に接続しないように配置された状態で電磁波を適切に受けることが可能となり、検出部９０による検出の安定性及び信頼性を高めることができる。

ところで、本実施形態においては、筒状体１０における検出部９０の受光側の面（底面）に加えて、筒状体１０の側面側においても、検出部９０と筒状体１０とが電気的に接続しないように、筒状の絶縁材４０ａが、筒状体１０の内周面に沿って配置されている。筒状の絶縁材４０ａが筒状体１０の内周面に対して相対的に離隔又は接近等の動きを生じさせないことは、検出器１００の安定性又は信頼性を高める観点から好適な一態様である。なお、上述のとおり、本実施形態においては、筒状体１０に対して検出部９０が確度高く固定されているため、筒状の絶縁材４０ａは必ずしも配置されなくとも、本実施形態の効果が奏され得る。

絶縁材４０，４０ａの材料は、圧縮成形法又は射出成形法の適用が比較的容易であり、剛性を有する材料が選定される。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリスルホン（ＰＳ），ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及び／又は、グラファイト又はカーボンを用いて前述の各樹脂材料の剛性を高めた材料が、絶縁材４０，４０ａの材料として採用され得る。

なお、本実施形態において採用されるシール材７２，７４は、いずれも、水及び／又は油ミストに対して高い密閉性を実現し得る材料を用いて成形される。代表的なシール材７２，７４を製造するための材料は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ化ビニリデン系（ＦＫＭ）、テトラフルオロエチレン−パープルオロビニルエーテル系（ＦＦＫＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、ウレタンゴム（ＰＵＲ、Ｕ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）、多流化ゴム（Ｔ）である。

続いて、本実施形態の検出器１００の製造方法を説明する。

本実施形態においては、筒状体１０、蓋体２０、及び絶縁材４０，４０ａは、いずれも生材からの切削加工法、ダイカスト法、射出成形法、又は圧縮成形法によって加工され、成形される。また、窓部３０は、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つを通過させるように公知の方法を用いて製造される。例えば、上述の赤外線透過性のサファイアガラスを採用する場合は、公知のＥＦＧ（Edge-defined Film-fed Growth Method）法によって窓部３０が製造される。

次に、本実施形態の検出器１００の使用態様について説明する。図４及び図５は、本実施形態における検出器１００の一例としての使用状態図である。

図４及び図５に示すように、検出器１００がその機能を発揮させるために設置される各種の装置又は機器、あるいは、区画又は隔離された空間（部屋など）において、窓部３０の向き、換言すれば、受光素子によって確度高く検出し得る向きを自在に変更し得るように構成されている。

具体的には、筒状体１０の外周面に沿って設けられた帯状の支持部材８４が備える貫通穴を有する凸部８４ａを、スペーサ８５を介して板材８６に対して回動自在に支持する第１枢支具８８が、検出器１００に取り付けられる。また、この例においては、板材８６が、枢支具８８による回動軸と直交する回転軸に対して回動可能にする、図示しない第２枢支具に組込みネジ８７を用いて取り付けられる。

さらに、本実施形態の検出器１００の他の使用態様について説明する。図６は、検出器１００を備えた工作機械９００の概要図である。

図６に示すように、工作機械９００は、火災や何らかの事情で処理室９１０内に発光源が生じた場合に、赤外線（ＩＲ）、可視光線、及び／又は紫外線（ＵＶ）の波長の電磁波の少なくとも１つを検出する、本実施形態の検出器１００を備えている。また、この例においては、温度を感知する温度センサー９２０が処理室９１０内に設置されている。工作機械９００は、前述の複数の手段による発火や急な温度上昇を感知すると、消火又は事前の予防のため、図示しない制御部が、消火剤貯蔵容器９３０からノズル９４０を介して、処理室９１０内に消火剤を放出するように構成されている。また、この例においては、処理室９１０内に発火や急な温度上昇を感知すると、ガスの流入を遮断するとともに、仮に火災が生じた場合は、その延焼の拡大を防止するためのダンパー９５０が設けられている。加えて、この例においては、ガスを排気する際の油ミスト収集器９６０が配置されている。

ここで、少なくとも筒状体１０（及び窓部３０）が油ミストを含む気体又は液体に曝露される処理室９１０を備えた、工作機械９００の代表的な一例において、本実施形態の検出器１００の液密性が特に発揮され得る。なお、本実施形態における「油ミストを含む気体」とは、処理室９１０内の空間中の油ミストの密度が、０ｇ／ｃｍ^３超（より狭義には０．５ｇ／ｃｍ^３以上）であることを意味する。

＜第２の実施形態＞
図７は、本実施形態における検出器２００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器２００は、以下の（２ａ）〜（２ｂ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１又は第２の実施形態と重複する説明は省略される。
（２ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状の絶縁材４０ａの代わりに、筒状体１０内の空隙を充填する樹脂材料６０が導入された点
（２ｂ）第１の実施形態における、絶縁材４０と筒状体１０とを固定する固定具５２と、検出部９０と絶縁材４０とを固定する固定具５４とを有してない点

図７に示すように、検出器２００においては、検出部９０が周囲の樹脂材料６０によって筒状体１０内に固定されている。本実施形態においては、上述の各固定具が用いられていないため、絶縁材４０及び検出部の底部９４は、貫通孔又は非貫通孔が形成されていない。

なお、本実施形態の樹脂材料６０の種類は、検出部９０とその周囲（代表的には、筒状体１０）との絶縁性を保持した上で、筒状体１０内の検出部９０の自由な動き（揺れ等）を制限することが可能な状態にすることができる材料であれば、限定されない。例えば、筒状体１０内にシール材７２、窓部３０、絶縁材４０、検出部９０、及び樹脂材料６０の例としての公知の光硬化性樹脂（代表的には、紫外線硬化性樹脂）を配置した後に、紫外線を照射することによって樹脂材料（例えば、エポキシ樹脂）６０を硬化させることは、好適な一態様である。

上述のとおり、本実施形態の各構成が採用された場合であっても、第１の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。

＜第３の実施形態＞
図８は、本実施形態における検出器３００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器３００は、以下の（３ａ）〜（３ｃ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１又は第２の実施形態と重複する説明は省略される。
（３ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状の絶縁材４０ａの代わりに、筒状体１０の内周面に沿って形成された樹脂材料２６０の膜又は層（以下、総称して「膜」という）が導入された点
（３ｂ）第１の実施形態の絶縁材４０の代わりにリング状の絶縁材４０ｂが導入された点
（３ｃ）第１の実施形態の固定具５２及び固定具５４の代わりに、検出部９０の底部９４及び樹脂材料２６０の膜を貫通し、筒状体１０の非貫通孔１８を利用して検出部９０と筒状体１０とを固定する樹脂性且つ絶縁性の固定具３５４が導入された点

図８に示すように、検出器３００は、筒状体１０の内周面に沿って形成された樹脂材料２６０の膜を備えている。また、リング状の絶縁材４０ｂ及び固定具３５４がいずれも絶縁性であるため、本実施形態の検出部９０とその周囲（代表的には、筒状体１０）との絶縁性が保持される。また、樹脂材料２６０の材料は、筒状体１０の内周面に固定されるように固化し得る絶縁性の材料であれば、限定されない。樹脂材料２６０の材料の例は、公知の光硬化性樹脂（代表的には、紫外線硬化性樹脂）である。加えて、絶縁性の固定具３５４の材料は、固定具として機能し得る剛性と絶縁性とを備える材料であれば、限定されない。固定具３５４の材料の例は、絶縁材４０，４０ａの材料と同じである。

また、本実施形態においては、検出部９０と窓部３０の端部との間の空間を埋めるようにリング状の絶縁材４０ｂが配置され、絶縁材４０ｂの底面が窓部３０の端部を押圧しているため、より確度高く、シール材７２を用いた開口１２に対する高度の液密性が維持され得る。仮に、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などの圧力が高くなり、シール材７２と窓部３０とを引き離すような力が印加されたとしても、リング状の絶縁材４０ｂの底面による窓部３０の端部の押圧が、液密性の維持に貢献し得る。

なお、本実施形態のリング状の絶縁材４０ｂ及び固定具３５４の材料は、第１の実施形態の絶縁材４０，４０ａの材料と同じ材料を採用することができる。

上述のとおり、本実施形態の各構成が採用された場合であっても、第１の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。

＜第４の実施形態＞
図９は、本実施形態における検出器４００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器４００は、以下の（４ａ）〜（４ｃ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１乃至第３の実施形態と重複する説明は省略される。
（４ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状の絶縁材４０ａの代わりに、検出部９０の外周面に沿って形成された絶縁性の樹脂材料３６０の膜又は層（以下、総称して「膜」という）が導入された点
（４ｂ）第１の実施形態の絶縁材４０の代わりにリング状の絶縁材４０ｂが導入された点
（４ｃ）第１の実施形態の固定具５２及び固定具５４の代わりに、検出部９０の底部９４及び樹脂材料３６０の膜を貫通し、筒状体１０の非貫通孔１８を利用して検出部９０と筒状体１０とを固定する樹脂性且つ絶縁性の固定具３５４が導入された点

図９に示すように、検出器４００は、検出部９０の外周面に沿って形成された絶縁性の樹脂材料３６０の膜を備えている。また、リング状の絶縁材４０ｂ及び固定具３５４がいずれも絶縁性であるため、本実施形態の検出部９０とその周囲（代表的には、筒状体１０）との絶縁性が保持される。

また、本実施形態においては、検出部９０と窓部３０の端部との間の空間を埋めるようにリング状の絶縁材４０ｂが配置され、絶縁材４０ｂの底面が窓部３０の端部を押圧しているため、より確度高く、シール材７２を用いた開口１２に対する高度の液密性が維持され得る。仮に、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などの圧力が高くなり、シール材７２と窓部３０とを引き離すような力が印加されたとしても、リング状の絶縁材４０ｂの底面による窓部３０の端部の押圧が、液密性の維持に貢献し得る。

なお、本実施形態の樹脂材料３６０の材料は、第３の実施形態の樹脂材料２６０と同じ材料を採用することができる。

上述のとおり、本実施形態の各構成が採用された場合であっても、第１の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。なお、本実施形態の変形例の一つとして、絶縁性の樹脂材料３６０の膜が導入される代わりに、検出部９０の外周を担う容器（シールドケース）のうち、導電体部分を剥離することによって、検出部９０の内部の非導電体層が最表面に現れる構造が採用された場合であっても、第１の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。

＜第５の実施形態＞
図１０は、本実施形態における検出器５００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器５００は、以下の（５ａ）〜（５ｄ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１乃至第４の実施形態と重複する説明は省略される。
（５ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状体１０の代わりに、筒状体１０と同じ形状を有し、外周表面上に金属層（めっき層を含む。以下、総称して「金属層」という）５５０を備えた、樹脂からなる筒状体５１０が導入された点
（５ｂ）第１の実施形態の絶縁材４０，４０ａが用いられていない点。
（５ｃ）窓部３０の端部を押圧して開口５１２に対する高度の液密性を実現し得る凸部５９６を備えた、検出部５９０が導入された点
（５ｄ）第１の実施形態の固定具５２及び固定具５４の代わりに、検出部５９０の底部５９４及び筒状体５１０の非貫通孔５１８を利用して検出部５９０と筒状体５１０とを固定する固定具５４が導入された点

図１０に示すように、検出器５００は、筒状体５１０の内部空間５１６内に、検出部５９０を備えている。検出部５９０は、第１の実施形態の凸部９２の代わりに凸部５９６が設けられた点を除いて、検出部９０と同じである。また、筒状体５１０は、第１の実施形態の筒状体１０と同様に、電磁波の少なくとも１つの波長を検出部５９０が検出できるように開口５１２を備えている。また、窓部３０により、筒状体５１０が備える溝５１４内のシール材７２を介して開口５１２が液密に塞がれている。

なお、本実施形態の筒状体５１０の材質は、圧縮成形法又は射出成形法の適用が比較的容易であり、絶縁性及び剛性を有する材料が選定される。代表的な筒状体５１０の材質は、第１の実施形態の絶縁材４０，４０ａの材料と同じである。

また、本実施形態においては、筒状体５１０の外周面に沿って金属層５５０が設けられる。筒状体５１０の外周表面上の金属層５５０は、公知の方法（蒸着法、めっき法など）を用いて形成され得る。

金属層５５０の材料は、液密性を有する金属材料である。なお、金属層５５０の材料の例は、アルミニウム、鉄、鋼、真鍮、及び／又はチタンである。また、金属層５５０の構成する金属材料は、１種類の金属に限定されず、複数種類の金属材料が採用され得る。例えば、めっき層を形成する際には、筒状体５１０の表面上にパラジウムを吸着させた後に無電解めっき法を用いて金属層５５０を形成することができる。

加えて、検出部５９０の底部５９４及び筒状体５１０の非貫通孔５１８を利用して、検出部５９０と筒状体５１０とが、固定具５４によって固定される。本実施形態においては、筒状体５１０の材質が絶縁性を有する樹脂であるため、固定具５４を製造するための材料は、導電性と絶縁性のいずれであっても固定具５４に適用することができる。その結果、検出部５９０とその周囲との絶縁性を保持した上で、検出器５００の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、検出器５００は、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格（IEC144、IEC529及びDIN40
05）に基づく「水の浸入に対する保護」の等級における、少なくともＩＰＸ７を満たす、液密性を発揮し得る。なお、本実施形態の検出器５００においても、第１の実施形態と同様に、採用する材料の条件によってはＩＰＸ７を超える液密性を発揮し得る。

また、本実施形態においては、図１０に示すように、窓部３０の端部を押圧して開口１２に対する高度の液密性を実現し得る検出部９０の凸部５９６の外形に合わせた凹部を、筒状体５１０が備えている。その結果、検出部５９０が、筒状体５１０の凹部によって嵌入された状態で確度高く固定されるため、検出部５９０が金属層５５０に電気的に接続しないように配置された状態で電磁波を適切に受けることが可能となり、検出部５９０による検出の安定性及び信頼性を高めることができる。

上述のとおり、本実施形態の各構成が採用された場合であっても、第１の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。

＜第６の実施形態＞
図１１は、本実施形態における検出器６００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器６００は、以下の（６ａ）〜（６ｄ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１乃至第５の実施形態と重複する説明は省略される。
（６ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状体１０の代わりに、筒状体１０と同じ形状を有する、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる筒状体６１０が導入された点
（６ｂ）第１の実施形態の絶縁材４０，４０ａが用いられていない点。
（６ｃ）窓部３０の端部を押圧して開口６１２に対する高度の液密性を実現し得る凸部５９６を備えた、検出部５９０が導入された点
（６ｄ）第１の実施形態の固定具５２及び固定具５４の代わりに、検出部５９０の底部５９４及び筒状体６１０の非貫通孔６１８を利用して検出部５９０と筒状体６１０とを固定する固定具５４が導入された点

図１１に示すように、検出器６００は、筒状体６１０の内部空間６１６内に、検出部５９０を備えている。検出部５９０は、第１の実施形態の凸部９２の代わりに凸部５９６が設けられた点を除いて、検出部９０と同じである。また、筒状体６１０は、第１の実施形態の筒状体１０と同様に、電磁波の少なくとも１つの波長を検出部５９０が検出できるように開口６１２を備えている。また、窓部３０により、筒状体６１０が備える溝６１４内のシール材７２を介して開口６１２が液密に塞がれている。

なお、本実施形態の筒状体６１０の材質は、圧縮成形法又は射出成形法の適用が比較的容易であり、絶縁性及び剛性を有する材料が選定される。ここで、本実施形態においては、絶縁性及び剛性に特に優れた、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる筒状体６１０が採用されている。そのため、第５の実施形態の検出器５００とは異なり、筒状体５１０の外周面に沿って設けられる金属層５５０がなくても、検出部５９０とその周囲との絶縁性を保持した上で、検出器６００の外周全体について確度高く液密性を特に高めた密閉構造を実現し得る。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、検出器６００は、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格（IEC144、IEC529及びDIN40
05）に基づく「水の浸入に対する保護」の等級における、少なくともＩＰＸ７を満たす、液密性を発揮し得る。なお、本実施形態の検出器５００においても、第１の実施形態と同様に、採用する材料の条件によってはＩＰＸ７を超える液密性を発揮し得る。

＜第７の実施形態＞
図１２は、本実施形態における検出器７００の、図３Ａに対応する一部側面断面図である。

本実施形態の検出器７００は、以下の（７ａ）〜（７ｃ）を除いて、第１の実施形態の検出器１００と同じ構成を備えている。従って、第１乃至第６の実施形態と重複する説明は省略される。
（７ａ）第１の実施形態の検出器１００の筒状の絶縁材４０ａの代わりに、少なくとも外周面が絶縁性を有している材料から形成された容器（シールドケース）内に公知の受光素子を収容した検出部７９０が導入された点
（７ｂ）第１の実施形態の絶縁材４０の代わりに、リング状の絶縁材４０ｂと同じ材料から成形されたリング状の絶縁材７４０ｂが導入された点
（７ｃ）第１の実施形態の固定具５２及び固定具５４の代わりに、検出部７９０の底部９４を貫通し、筒状体１０の非貫通孔１８を利用して検出部７９０と筒状体１０とを固定する樹脂性且つ絶縁性の固定具７５４が導入された点

図１２に示すように、検出器７００は、少なくとも外周面が絶縁性及び剛性を有する、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる容器内に公知の受光素子を収容した検出部７９０を備えている。また、リング状の絶縁材７４０ｂと、検出部７９０の底部７９４を貫通する固定具７５４とがいずれも絶縁性であるため、本実施形態の検出部７９０とその周囲（代表的には、筒状体１０）との絶縁性が保持される。

また、本実施形態においては、検出部７９０と窓部３０の端部との間の空間を埋めるようにリング状の絶縁材７４０ｂが配置され、絶縁材７４０ｂの底面が窓部３０の端部を押圧しているため、より確度高く、シール材７２を用いた開口１２に対する高度の液密性が維持され得る。仮に、窓部３０の外側に存在するガス、水、及び／又は油（油ミストを含む）などの圧力が高くなり、シール材７２と窓部３０とを引き離すような力が印加されたとしても、リング状の絶縁材７４０ｂの底面による窓部３０の端部の押圧が、液密性の維持に貢献し得る。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、検出器６００は、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格（IEC144、IEC529及びDIN40
05）に基づく「水の浸入に対する保護」の等級における、少なくともＩＰＸ７を満たす、液密性を発揮し得る。なお、本実施形態の検出器５００においても、第１の実施形態と同様に、採用する材料の条件によってはＩＰＸ７を超える液密性を発揮し得る。

＜その他の実施形態＞
ところで、第５及び第６の実施形態においてはリング状の絶縁材４０ｂが採用されていないが、第５又は第６の実施形態において検出部５９０が凸部５９６を備える代わりに、窓部３０の端部を押圧して開口５１２，６１２の高度の液密性を実現し得るリング状の絶縁材４０ｂが導入されることも、採用し得る一態様である。また、第３、第４、又は第７の実施形態において採用されているリング状の絶縁材４０ｂの代わりに、検出部９０が第５又は第６の実施形態の凸部５９６の役割を果たし得る凸部を備えることも、採用し得る一態様である。

また、第５の実施形態においては外周表面上に金属層（めっき層を含む）５５０を備えた樹脂製の筒状体５１０が採用されているが、第５の実施形態はそのような態様に限定されない。例えば、金属層５５０及び筒状体５１０の代わりに、内周面上に液密性を有する金属層（めっき層を含む）を備えた樹脂性の筒状体が採用された態様、あるいは、筒状体５１０の内周面又は外周面に沿って、液密性を有する金属からなる筒（金属筒）が設けられた態様であっても、第１又は第５の実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。なお、液密性を有する金属の材料は、第５の実施形態の金属層５５０の材料と同じである。

以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。

本発明は、液密性に優れた検出器として広く利用され得る。

１０，５１０，６１０ 筒状体
１２，５１２，５１２ 開口
１４，５１４，５１４ 溝
１６，５１６，５１６ 筒状体の内部空間
１８，５１８，５１８ 非貫通孔
２０ 蓋体
２２ 貫通孔
３０ 窓部
４０，４０ａ，４０ｂ，７４０ｂ 絶縁材
４２ 凸部
４４ 凹部
４６ 非貫通孔
４８ 貫通孔
５２，５４，３５４，７５４ 固定具
６０，２６０，３６０ 樹脂材料
７２，７４ シール材
８０ コネクタ
８４ 支持部材
８４ａ 凸部
８５ スペーサ
８７ ネジ
８６ 板材
８８ 枢支具
９０，５９０，７９０ 検出部
９２，５９６ 凸部
９４，５９４，７９４ 底部
９８ 端子
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００ 検出器
５５０ 金属層（金属膜）
９００ 工作機械
９１０ 処理室
９２０ 温度センサー
９３０ 消火剤貯蔵容器
９４０ ノズル
９５０ ダンパー
９６０ 音声付回転灯

Claims (12)

1. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する金属からなる液密の筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、
   前記検出部が前記筒状体に電気的に接続しないように、前記筒状体の少なくとも内周に配置される絶縁材、又は前記筒状体と前記検出部との間に配置される絶縁材と、を備え、かつ、
   検出器としてＩＰＸ７を満たす液密性、又はＩＰＸ７を超える液密性を有する、
   検出器。
2. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる液密の筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、を備え、かつ、
   検出器としてＩＰＸ７を満たす液密性、又はＩＰＸ７を超える液密性を有する、
   検出器。
3. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する樹脂からなる筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、
   前記筒状体の外周面に沿って設けられる、液密の金属層又は金属筒と、を備え、
   前記検出部が前記金属層又は前記金属筒に電気的に接続しないよう配置され、かつ、
   検出器としてＩＰＸ７を満たす液密性、又はＩＰＸ７を超える液密性を有する、
   検出器。
4. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する金属からなる液密の筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、
   前記検出部が前記筒状体に電気的に接続しないように、前記筒状体の少なくとも内周に配置される絶縁材、又は前記筒状体と前記検出部との間に配置される絶縁材と、を備え、かつ
   少なくとも前記筒状体が、油ミストを含む気体又は液体に曝露される処理室内に配置されたときに検出器としての液密性を有する、
   検出器。
5. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）及び前述の各樹脂とガラス繊維（ＧＦ）とを混合した混合物の群から選択される少なくとも一種からなる液密の筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、を備え、かつ、
   少なくとも前記筒状体が、油ミストを含む気体又は液体に曝露される処理室内に配置されたときに検出器としての液密性を有する、
   検出器。
6. 一部に開口を有する底部を備え、前記開口を利用して電磁波の少なくとも１つの波長を検出する検出部を収容する樹脂からなる筒状体と、
   シール材を介して前記開口を液密に塞ぐ、前記波長を通過させる窓部と、
   前記筒状体の外周面に沿って設けられる、液密の金属層又は金属筒と、を備え、
   前記検出部が前記金属層又は前記金属筒に電気的に接続しないよう配置され、かつ、
   少なくとも前記筒状体が、油ミストを含む気体又は液体に曝露される処理室内に配置されたときに検出器としての液密性を有する、
   検出器。
7. 前記検出部が前記筒状体に電気的に接続しないように前記筒状体に対して前記検出部を固定する固定具と、を備えた、
   請求項１又は請求項４に記載の検出器。
8. 前記波長が、炎から放射される前記電磁波の波長の少なくとも１つである、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の検出器。
9. 前記筒状体が、水及び／又は油ミストに対して密閉性を有する、
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の検出器。
10. 前記シール材が、前記筒状体の底部の内周面側に形成された溝内に、配置される、
    請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の検出器。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の検出器を備えた、
    工作機械。
12. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項、又は請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の前記検出器の、少なくとも前記筒状体が、油ミストを含む気体又は液体に曝露される処理室を備えた、
    工作機械。