JP7316124B2 - 観測機器用断熱容器及び観測装置 - Google Patents

Description

本発明は、観測機器を収容する観測機器用断熱容器及び観測機器用断熱容器を備える観測装置に関する。

従来、高温空間で観測機器を使用する際に観測機器を断熱容器に収容して使用することが行なわれている。例えば特許文献１には、加熱炉内で使用される温度計測装置において、観測機器の温度テレメータを囲繞するように蓄熱材が設けられ、この温度テレメータと蓄熱材が二重壁の真空容器に収容されて断熱容器とされ、断熱容器の外側に入力端子やアンテナが設けられる構造が開示されている。

特開２００２－３０４６８９号公報

ところで、加熱炉内で電子部品を搬送する際にカメラで撮像して電子部品や炉内の状態を観測する場合のように、室温よりも非常に高温な空間でカメラのような受光観測機器を使用できるようにすることが望まれている。同様に、室温よりも非常に低温な空間でカメラのような受光観測機器を使用できるようにすることも求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、室温と温度差が大きい空間で受光観測機器を使用することを可能にする観測機器用断熱容器、及び観測機器用断熱容器を備える観測装置を提供することを目的とする。

本発明の観測機器用断熱容器は、略凹形の断熱容器本体と、内蓋と外蓋との間に断熱空間が設けられる略凹形の断熱蓋体と、受光観測機器の受光部に対応する位置で前記内蓋の開口部に取り付けられる第１の透光部材と、前記第１の透光部材に対応する位置で前記外蓋の開口部に取り付けられる耐熱性の第２の透光部材を備え、前記断熱容器本体の凹側と前記断熱蓋体の凹側を合わせるようにして前記断熱容器本体が前記断熱蓋体で着脱自在に閉じられると共に、前記第１の透光部材と前記第２の透光部材が前記断熱空間を規定するように設けられることを特徴とする。
これによれば、受光観測機器の受光部に対応する位置の第１の透光部材と第２の透光部材で受光観測機器の受光を行うことができると共に、断熱容器本体と断熱蓋体で断熱することができることから、高温空間や低温空間など室温と温度差が大きい空間で受光観測機器を使用することが可能となる。また、外部から熱や冷気が流入し易い断熱蓋体の開口部において、断熱空間を規定する第１の透光部材と耐熱性の第２の透光部材を設けることにより、断熱性を飛躍的に向上することができる。また、第１の透光部材が内蓋の開口部に取り付けられ、第２の透光部材が外蓋の開口部に取り付けられる構成であることから、劣化したり、透光性が低下した場合等に第１、第２の透光部材を取り換えることが可能であり、メンテナンス性に優れる。また、受光観測機器には、市販のカメラなど多様な受光観測機器を使用することが可能であり、汎用性に優れる。また、例えば冷却水が流れる冷却用の外部の配管等を受光観測機器に配設することも不要であり、観測機器用断熱容器で構成される観測装置を小型化することができる。

本発明の観測機器用断熱容器は、前記断熱空間が減圧空間とされ、前記断熱蓋体に真空引き用バルブが設けられていることを特徴とする。
これによれば、断熱空間を減圧空間とすることにより、観測機器用断熱容器の断熱性をより一層高めることができる。また、断熱蓋体に真空引き用バルブを設けることにより、例えば劣化に伴い第１、第２の透光部材を交換する場合等に、真空引き用バルブからの真空引きで断熱蓋体に減圧空間の断熱空間を容易に再度設けることができ、断熱蓋体に減圧空間を有する観測機器用断熱容器のメンテナンス性を高めることができる。

本発明の観測機器用断熱容器は、前記内蓋の開口部の周縁近傍に第１の周状シール材が設けられ、前記断熱蓋体の外側から前記第１の周状シール材に押圧するようにして前記第１の透光部材が設けられ、前記内蓋に着脱自在に取り付けられる第１の枠状ホルダーの付勢で前記第１の透光部材の押圧状態が保持されると共に、前記外蓋の開口部の周縁近傍に第２の周状シール材が設けられ、前記断熱蓋体の外側から前記第２の周状シール材を押圧するようにして前記第２の透光部材が設けられ、前記外蓋に着脱自在に取り付けられる第２の枠状ホルダーの付勢で前記第２の透光部材の押圧状態が保持されることを特徴とする。
これによれば、第１、第２の透光部材が第１、第２の周状シール材に押圧するように設けられることにより、断熱蓋体の断熱空間の気密性を高い信頼性で確保することができる。また、第１、第２の透光部材の押圧状態を付勢によって保持する第１、第２の枠状ホルダーを着脱自在に取り付けることにより、劣化に伴い第１、第２の透光部材を交換する作業を容易化することができ、観測機器用断熱容器のメンテナンス性を非常に高めることができる。また、第１、第２の枠状ホルダーで枠状に付勢して第１、第２の透光部材の押圧状態を枠状に保持することにより、押圧力が局所的に劣る箇所が発生することを防止し、断熱空間の気密の信頼性、安定性を一層高めることができる。

本発明の観測機器用断熱容器は、前記第１の透光部材が、基材の前記断熱空間側に熱線反射層が設けられている構成であることを特徴とする。
これによれば、第１の透光部材の熱線反射層で熱線を反射し、断熱容器内への輻射伝熱を抑制することができ、観測機器用断熱容器の断熱性をより一層高めることができる。

本発明の観測機器用断熱容器は、受光観測機器の背面と周側面の外側を略覆う形状の機器収容部を有する蓄熱材が前記断熱容器本体に内装されていることを特徴とする。
これによれば、受光観測機器と外部との伝熱を蓄熱材で一層抑制し、断熱性をより高めることができ、受光観測機器の正常動作をより確実に図ることができる。

本発明の観測装置は、本発明の観測機器用断熱容器に受光観測機器が内装されていることを特徴とする。
これによれば、本発明の観測機器用断熱容器の効果を奏する観測装置を得ることができる。

本発明の観測装置は、前記受光観測機器の受光部に偏光フィルターが設けられていることを特徴とする。
これによれば、第１の透光部材－断熱空間－第２の透光部材の領域で、反射による映り込み等の余分な情報を無くし、観測装置による観測対象の情報に絞り込み、観測対象の情報を確実に得ることができる。

本発明によれば、高温空間や低温空間など室温と温度差が大きい空間で受光観測機器を使用することができる。

本発明による実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置の平面図。 実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置の側面図。 実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置の正面図。 実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置の断面説明図。 実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置の部分断面説明図。

〔実施形態の観測機器用断熱容器を備える観測装置〕
本発明による実施形態の観測機器用断熱容器１は、図１～図５に示すように、内容器２１と外容器２２との間に断熱空間Ｓ１が設けられている二重壁の構造で略凹形の断熱容器本体２と、内蓋３１と外蓋３２との間に断熱空間Ｓ２が設けられている二重壁の構造で略凹形の断熱蓋体３を備える。断熱蓋体３は、断熱容器本体２の凹側と断熱蓋体３の凹側を合わせるようにして断熱容器本体２に外挿され、断熱容器本体２が断熱蓋体３で着脱自在に閉じられるようになっている。

断熱容器本体２の内容器２１と外容器２２はそれぞれ略有底筒形であり、内容器２１の上端縁と外容器２２の上端縁が重ねられて溶接等で接合されることにより、上端部２３が形成されていると共に、二重壁の構造が形成されている。内容器２１と外容器２２との間の断熱空間Ｓ１は本実施形態では大気圧よりも減圧された減圧空間として断熱性が一層高められているが、大気圧の断熱空間Ｓ１とすることも可能であり、又、断熱空間Ｓ１には断熱材を充填することも可能である。内容器２１、外容器２２の材質は適用可能な範囲で適宜であり、例えばステンレス或いはアルミニウムとすると良好である。

断熱蓋体３の内蓋３１と外蓋３２もそれぞれ略有底筒形であり、ここで言う底側は断熱蓋体３の天部側になっている。内蓋３１の側部３１１の外周面には外側に突出するように段差部３１２が形成され、外蓋３２の側部３２１の内周面には外側に凹むように段差部３２２が形成され、段差部３１２と段差部３２２を係合して内蓋３１と外蓋３２の相対的な位置決めがなされる。また、段差部３１２と段差部３２２の係合箇所近傍の上側には、外蓋３２の周溝に収容するようにして周状シール材４１が設けられており、周状シール材４１で内蓋３１の側部３１１の外周面を押圧して、内蓋３１と外蓋３２を所定位置で定置すると共に、断熱空間Ｓ２の側部３１１、３２１における境界を規定するように封止している。

断熱蓋体３の内蓋３１の天部３１３には、受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置に開口部３１４が設けられ、開口部３１４の周縁近傍に第１の周状シール材に相当する周状シール材４２が設けられている。周状シール材４２は、開口部３１４の周縁近傍で開口部３１４の外周に形成された周溝に収容され、断熱蓋体３の外側に向けて、換言すれば断熱容器本体２側に向けて露出するように配置されている。

内蓋３１の開口部３１４には段差部３１５に収容するようにしてパネル状の第１の透光部材５１が取り付けられ、第１の透光部材５１は受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置に設置される。第１の透光部材５１は、断熱蓋体３の外側から、換言すれば断熱容器本体２側から周状シール材４２に押圧するようにして設けられ、内蓋３１にねじ止め等で着脱自在に取り付けられる第１の枠状ホルダー６１の付勢で第１の透光部材５１の周状シール材４２に対する押圧状態が保持される。

第１の透光部材５１の材質は、観測機器用断熱容器１の機能を発揮できる範囲で適宜であり、例えば石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス等の耐熱性ガラスとすると良好であり、又、耐熱性プラスチックとすることも可能である。また、第１の透光部材５１は、基材の断熱空間Ｓ２側に熱線反射層５１１が設けられている構成とすると好適である。この場合、基材は、例えば石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス等の耐熱性ガラスとすると良好であり、又、熱線反射層５１１は、第１の透光部材５１に求められる所要の透光性を確保できる適宜の熱線反射層とすることが可能であり、例えば透明なスズ添加酸化インジウム膜等とすると良好である。

断熱蓋体３の外蓋３２の天部３２３には、受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置で且つ第１の透光部材５１に対応する位置に開口部３２４が設けられ、開口部３２４の周縁近傍に第２の周状シール材に相当する周状シール材４３が設けられている。周状シール材４３は、開口部３２４の周縁近傍で開口部３２４の外周に形成された周溝に収容され、断熱蓋体３の外側に向けて、換言すれば断熱容器本体２の逆側に向けて露出するように配置されている。

外蓋３２の開口部３２４には段差部３２５に収容するようにしてパネル状で耐熱性の第２の透光部材５２が取り付けられ、第２の透光部材５２は受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置で且つ第１の透光部材５１に対応する位置に設置される。第２の透光部材５２は、断熱蓋体３の外側から、換言すれば断熱容器本体２と逆側から周状シール材４３に押圧するようにして設けられ、外蓋３２にねじ止め等で着脱自在に取り付けられる第２の枠状ホルダー６２の付勢で第２の透光部材５２の周状シール材４３に対する押圧状態が保持される。耐熱性の第２の透光部材５２の材質は、観測機器用断熱容器１の機能を発揮できる範囲で適宜であり、例えば石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス等の耐熱性ガラスとすると良好であり、又、耐熱性プラスチックとすることも可能である。

そして、本実施形態の観測機器用断熱容器１では、内蓋３１の天部３１３と外蓋３２の天部３２３との間、及び内蓋３１の側部３１１と外蓋３２の側部３２１との間に断熱空間Ｓ２が設けられると共に、第１の透光部材５１と第２の透光部材５２が断熱空間Ｓ２を規定するように設けられ、断熱空間Ｓ２が第１の透光部材５１と第２の透光部材５２に接する構成となる。

また、断熱蓋体３の外蓋３２の天部３２３における開口部３２４と異なる位置には、真空引き用流路３２６が設けられ、真空引き用流路３２６の外端周縁に配置されている周状シール材４４を介して真空引き用バルブ７が設けられている。本実施形態では、真空引き用バルブ７からの真空引きで内蓋３１と外蓋３２との間の断熱空間Ｓ２が大気圧よりも減圧された減圧空間とされて断熱性が一層高められている。尚、断熱空間Ｓ２は、大気圧の断熱空間Ｓ２とすることも可能である。

断熱蓋体３の内蓋３１には、凹み側に側部３１１に隣接して天部３１３に周溝３１６が形成されていると共に、周溝３１６に隣接する側部３１１に周溝が形成され、この周溝に周状シール材４５が収容されている。断熱容器本体２の上端部２３は、周溝３１６の底部に当接するようにして周溝３１６に収容され、上端部２３近傍の断熱容器本体２の側壁２４に周状シール材４５が押圧される。

断熱容器本体２には、潜熱蓄熱材の蓄熱材８が内装され、断熱容器本体２の所定位置に固定されている。蓄熱材８は受光観測機器１００の背面と周側面の外側を略覆う形状の機器収容部８１を有し、図示例の機器収容部８１は蓄熱材８の正面側に設けられた凹部になっている。受光観測機器１００は、受光部１０１を正面側にして蓄熱材８の機器収容部８１に収容される。

第１の透光部材５１、第２の透光部材５２は、この機器収容部８１に収容された受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置に配設され、観測機器用断熱容器１の外部から受光部１０１への受光が第２の透光部材５２、断熱空間Ｓ２、第１の透光部材５１を介して行われるようになっている。尚、受光観測機器１００が外部に光出射を行う構成である場合には、第１の透光部材５１、断熱空間Ｓ２、第２の透光部材５２を介して観測機器用断熱容器１から外部への光出射、送光が行なわれる。

観測機器用断熱容器１に内装されて観測機器用断熱容器１と共に観測装置を構成する受光観測機器１００は、光を受光して観測可能な機器であれば適宜であり、例えば図示例の受光レンズを有するカメラとすると好適であり、又、レーザー光の出射と受光を行って計測する計測機器としても好適である。また、第１の透光部材５１－断熱空間Ｓ２－第２の透光部材５２の領域で、反射による映り込み等の余分な情報を無くし、観測装置による観測対象の情報に絞り込み、観測対象の情報を確実に得るために、受光観測機器１００の受光部１０１に偏光フィルターを設ける構成としても好適である。

断熱容器本体２と断熱蓋体３が閉じられた状態は、断熱蓋体３と断熱容器本体２を閉じる方向に付勢するキャッチクリップ９で保持される。本実施形態におけるキャッチクリップ９は、断熱蓋体３と断熱容器本体２を閉じる方向にバネ付勢するコイルバネ９２を有するクリップ本体９１と、一対など複数のクリップ本体９１を連結し、断熱容器本体２の底部２５の外周に回り込むように設けられる帯状の連結部９３と、断熱蓋体３に固定され、クリップ本体９１が引っ掛けられるフック部９４から構成され、キャッチクリップ９による固定は着脱自在になっている。

キャッチクリップ９は、断熱蓋体３の外蓋３２の下方に延在する側部３２１の先端近傍にフック部９４を固着するようにして配設され、このキャッチクリップ９のバネ付勢により、断熱容器本体２の上端部２３は断熱蓋体３の周溝３１６の底部に当接するようにして付勢、押圧されると共に、断熱蓋体３の外蓋３２の段差部３２２と内蓋３１の段差部３１２が係合するように付勢される。

本実施形態によれば、受光観測機器１００の受光部１０１に対応する位置の第１の透光部材５１と第２の透光部材５２で受光観測機器１００の受光を行うことができると共に、断熱容器本体２と断熱蓋体３で断熱することができることから、高温空間や低温空間など室温と温度差が大きい空間で受光観測機器１００を使用することが可能となる。また、外部から熱や冷気が流入し易い断熱蓋体３の開口部３１４、３２４において、断熱空間Ｓ２を規定する第１の透光部材５１と耐熱性の第２の透光部材５２を設けることにより、断熱性を飛躍的に向上することができる。また、第１の透光部材５１が内蓋３１の開口部３１４に取り付けられ、第２の透光部材５２が外蓋３２の開口部３２４に取り付けられる構成であることから、劣化したり、透光性が低下した場合等に第１の透光部材５１、第２の透光部材５２を取り換えることが可能であり、メンテナンス性に優れる。また、受光観測機器１００には、市販のカメラなど多様な受光観測機器を使用することが可能であり、汎用性に優れる。また、例えば冷却水が流れる冷却用の外部の配管等を受光観測機器１００に配設することも不要であり、観測機器用断熱容器１で構成される観測装置を小型化することができる。

また、断熱空間Ｓ２を減圧空間とすることにより、観測機器用断熱容器１の断熱性をより一層高めることができる。また、断熱蓋体３に真空引き用バルブ７を設けることにより、例えば劣化に伴い第１の透光部材５１、第２の透光部材５２を交換する場合等に、真空引き用バルブ７からの真空引きで断熱蓋体３に減圧空間の断熱空間Ｓ２を容易に再度設けることができ、断熱蓋体３に減圧空間を有する観測機器用断熱容器１のメンテナンス性を高めることができる。

また、第１の透光部材５１、第２の透光部材５２が第１の周状シール材に相当する周状シール材４２、第２の周状シール材に相当する周状シール材４３に押圧するように設けられることにより、断熱蓋体３の断熱空間Ｓ２の気密性を高い信頼性で確保することができる。また、第１の透光部材５１、第２の透光部材５２の押圧状態を付勢によって保持する第１の枠状ホルダー６１、第２の枠状ホルダー６２を着脱自在に取り付けることにより、劣化に伴い第１の透光部材５１、第２の透光部材５２を交換する作業を容易化することができ、観測機器用断熱容器１のメンテナンス性を非常に高めることができる。また、第１の枠状ホルダー６１、第２の枠状ホルダー６２で枠状に付勢して第１の透光部材５１、第２の透光部材５２の押圧状態を枠状に保持することにより、押圧力が局所的に劣る箇所が発生することを防止し、断熱空間Ｓ２の気密の信頼性、安定性を一層高めることができる。

また、第１の透光部材５１を基材の断熱空間Ｓ２側に熱線反射層５１１を設ける構成とする場合には、第１の透光部材５１の熱線反射層５１１で熱線を反射し、断熱容器１内への輻射伝熱を抑制することができ、観測機器用断熱容器１の断熱性をより一層高めることができる。また、受光観測機器１００の背面と周側面の外側を略覆う形状の機器収容部８１を有する蓄熱材８を断熱容器本体２に内装することにより、受光観測機器１００と外部との伝熱を蓄熱材８で一層抑制し、断熱性をより高めることができ、受光観測機器１００の正常動作をより確実に図ることができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

例えば上記実施形態の断熱容器本体２は、内容器２１と外容器２２との間に断熱空間Ｓ１が設けられている二重壁の構造としたが、本発明の観測機器用断熱容器における略凹形の断熱容器本体は、所要の断熱性を確保できれば本発明の趣旨の範囲内で適宜の構造のものを使用可能である。また、上記実施形態では、観測機器用断熱容器１に蓄熱材８を内装する構成としたが、本発明の観測機器用断熱容器、観測装置には、蓄熱材を内装せずに受光観測機器を観測機器用断熱容器に内装するものも含まれる。

また、本発明における第１の透光部材と、耐熱性の第２の透光部材は本発明の趣旨の範囲内で適宜のものを使用可能であり、例えば第１の透光部材と、第２の透光部材のいずれか一方或いは双方を熱吸収加工が施された部材とする構成、或いは耐熱性の第２の透光部材を基材の観測機器用断熱容器の外側の表面に熱線反射層を設けたものとする構成等とすることも可能である。また、本発明における第１の透光部材と、耐熱性の第２の透光部材をそれぞれ付勢するホルダーは、枠状ホルダーに限定されず、第１の透光部材と、第２の透光部材を周方向の複数箇所で付勢、押圧して第１、第２の周状シール材への押圧状態を保持する構成のホルダー等とすることも可能である。

本発明は、例えば加熱炉内のような高温空間で観測機器を使用する際に利用することができる。

１…観測機器用断熱容器 ２…断熱容器本体 ２１…内容器 ２２…外容器 ２３…上端部 ２４…側壁 ３…断熱蓋体 ３１…内蓋 ３１１…側部 ３１２…段差部 ３１３…天部 ３１４…開口部 ３１５…段差部 ３１６…周溝 ３２…外蓋 ３２１…側部 ３２２…段差部 ３２３…天部 ３２４…開口部 ３２５…段差部 ３２６…真空引き流路 ４１、４２、４３、４４、４５…周状シール材 ５１…第１の透光部材 ５１１…熱線反射層 ５２…第２の透光部材 ６１…第１の枠状ホルダー ６２…第２の枠状ホルダー ７…真空引き用バルブ ８…蓄熱材 ８１…機器収容部 ９…キャッチクリップ ９１…クリップ本体 ９２…コイルバネ ９３…連結部 ９４…フック部 １００…受光観測機器 １０１…受光部 Ｓ１、Ｓ２…断熱空間

Claims (6)

1. 略凹形の断熱容器本体と、
   内蓋と外蓋との間に断熱空間が設けられる略凹形の断熱蓋体と、
   受光観測機器の受光部に対応する位置で前記内蓋の開口部に取り付けられる第１の透光部材と、
   前記第１の透光部材に対応する位置で前記外蓋の開口部に取り付けられる耐熱性の第２の透光部材を備え、
   前記断熱容器本体の凹側と前記断熱蓋体の凹側を合わせるようにして前記断熱容器本体が前記断熱蓋体で着脱自在に閉じられると共に、
   前記第１の透光部材と前記第２の透光部材が前記断熱空間を規定するように設けられ、
   前記断熱空間が減圧空間とされ、
   前記断熱蓋体に真空引き用バルブが設けられていることを特徴とする観測機器用断熱容器。
2. 略凹形の断熱容器本体と、
   内蓋と外蓋との間に断熱空間が設けられる略凹形の断熱蓋体と、
   受光観測機器の受光部に対応する位置で前記内蓋の開口部に取り付けられる第１の透光部材と、
   前記第１の透光部材に対応する位置で前記外蓋の開口部に取り付けられる耐熱性の第２の透光部材を備え、
   前記断熱容器本体の凹側と前記断熱蓋体の凹側を合わせるようにして前記断熱容器本体が前記断熱蓋体で着脱自在に閉じられると共に、
   前記第１の透光部材と前記第２の透光部材が前記断熱空間を規定するように設けられ、
   前記内蓋の開口部の周縁近傍に第１の周状シール材が設けられ、
   前記断熱蓋体の外側から前記第１の周状シール材に押圧するようにして前記第１の透光部材が設けられ、
   前記内蓋に着脱自在に取り付けられる第１の枠状ホルダーの付勢で前記第１の透光部材の押圧状態が保持されると共に、
   前記外蓋の開口部の周縁近傍に第２の周状シール材が設けられ、
   前記断熱蓋体の外側から前記第２の周状シール材を押圧するようにして前記第２の透光部材が設けられ、
   前記外蓋に着脱自在に取り付けられる第２の枠状ホルダーの付勢で前記第２の透光部材の押圧状態が保持されることを特徴とする観測機器用断熱容器。
3. 前記第１の透光部材が、基材の前記断熱空間側に熱線反射層が設けられている構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の観測機器用断熱容器。
4. 受光観測機器の背面と周側面の外側を略覆う形状の機器収容部を有する蓄熱材が前記断熱容器本体に内装されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の観測機器用断熱容器。
5. 請求項１～４の何れかに記載の観測機器用断熱容器に受光観測機器が内装されていることを特徴とする観測装置。
6. 前記受光観測機器の受光部に偏光フィルターが設けられていることを特徴とする請求項５記載の観測装置。
   

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