JPS6287828A - 光学式検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透過光式、散乱光式等の光学式検出装置に関
する。

Ｃ従来技術〕 従来、この種の光学式検出装置においては、例えば、特
開昭４９−１１７０８８％公報に開示されているように
、煙道の両側に設けた各光路筒内に各一対の漏斗状部材
をそれぞれ設け、一方の光路筒内に収容した発光器から
の光を一対の漏斗状部材の各小面積開口端部を通し煙道
内に入射させ、このように入射した光を、他の光路筒内
に収容した受光器に他の一対の漏斗状部材の各小面積開
口端部を通して受光させるようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような構成においては、各一対の漏
斗状部材の各小面積開口端部の開口面清か同一であるた
め、煙道内に導入された粉塵等の被検出流体の発光器、
受光器への到達を十分には遮断し得す、光学系の汚れを
招くという問題がある。

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、粉塵
等の影響を受けることなく、當に適正な検出動作を維持
するようにした光学式検出装置を提供しようとするもの
である。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 かかる問題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
被検出流体を導入する導入筒体と、この導入筒体の両側
に互いに対称的に配設されてそれぞれ同導入筒体内にそ
の第１と第２の周壁開口部を通して開口する第１と第２
の有底筒体と、前記第１有底筒体内に収容されて前記第
１内壁開口部に向けて発光する発光体と、前記第２有底
筒体内に前記第２内壁開口部を通し前記発光体から受光
するように収容されて前記被検出流体が前記導入筒体内
に導入されたとき生じる前記受光量の変化を検出する受
光体とを備えた光学式検出装置において、前記第１有底
筒体内にて同第１有底筒体の内周壁との間に間隔を付与
して保持されて前記発光体を収容するとともに前記第１
内壁開口部に対し間隔を付与して対向し前記発光体から
前記第１内壁開口部へ光を通過させるように前記第１内
壁開口部の開口面積より小さな開口面積にて開口する先
端開口部を有する第１内側筒体と、前記第２有底筒体内
にて同第２有底筒体の内周壁との間に間隔を付与して保
持されて前記受光体を収容するとともに前記第２内壁開
口部に対し間隔を付与して対向しこの第２内壁開口部か
らの光を前記受光体に受光させるように前記第２内壁開
口部の開口面積より小さな開口面積にて開口する先端開
口部を有する第２内側筒体とを設けるようにしたことに
ある。

〔作用効果〕

しかして、このように本発明を構成したことにより、前
記導入筒体内に被検出流体が導入されたときこの被検出
流体に含まれる粉塵等が前記第１及び第２の周壁開口部
を通り前記第１及び第２の有底筒体内に侵入したとして
も、前記第１及び第２の内側筒体の各先端開口部の開口
面積が前記第１及び第２の周壁開口部の開口面積よりも
それぞれ小さく、かつ前記第１及び第２の有底筒体内に
は前記第１及び第２の内側筒体の外周にそれぞれ空間が
形成されているため、前記第１及び第２の有底筒体内に
前記第１及び第２の周壁開口部から侵入した粉塵等はそ
れぞれ前記第１及び第２の内側筒体の外側にて拡散され
てその濃度を低下させる。従って、前記第１及び第２の
内側筒体内にその各先端開口部から粉塵等が侵入するこ
とはなく、前記発光体及び受光体が粉塵等から確実に遮
断されて汚れから保護され本来の光学的機能を維持し得
る。その結果、この種光学式検出装置の適正な検出動作
を常に確保し得る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図〜第３図において符号Ｓは本発明に係る光学式検出装
置を示しており、この光学式検出装置Ｓは車両のラジェ
ータ１０とその前方に位置する当該車両のバンパー１１
との間にてシャシ−アーム１２．１２に組付けた横板１
３の上方にてラジェータ１０のラジェータファンの前方
にブラケット（図示しない）により支持されている。検
出装置Ｓは透過光式のもので、筒状の導入体２０と、一
対の収容体３０．’４０と、発光器５０と、受光器６０
とにより構成されている。導入体２０はその導入口部２
１をバンパー１１に向けて当該車両の前後方向に沿って
横板１３の上方に前記ブラケットにより支持されており
、この導入体２０の導入口部２１は下方へ向けて１頃斜
して屈曲し、一方導入体２０の基部２２は横板１３に平
行となっている。

かかる場合、導入体２０の諸寸法Ａ−Ｅ及びθａ〜θＣ
を第３図に示すごとくとったとき、これら各諸寸法Ａ−
Ｅ及びθａ〜θＣは、次の点を考慮して定められている
。

１、粉塵の粒径が０．０２〜３０μｍ程度であるのに対
し、雨滴等の粉塵以外の粒子たる異物の粒径は０．１５
〜３龍程度であるため、粒径の差が大きく、粉塵の質量
が異物のそれに比べて極めて小さい。

従って、当該車両の走行時或いは同車両の停止下におけ
るラジェータ１０のラジェータファンの作動時に車両の
前方から後方に向けて横板１３に平行に流れる気流の進
行方向を導入体２０の導入口部２１にて上方へ曲げてや
れば、各粉塵の進行方向を気流に乗せて上方へ曲げ易く
、一方異物はその慣性質量のためにそのまま直進し易い
。また、このようなことは気流の流速範囲によっても影
響される。

２、導入口部２Ｉの上縁長Ｂは、この導入口部２１の開
口高さＡ　（！ｒＪち、導入口部２１の開口面積）を適
正にすれば、相対的に長い方が、異物の分離には有効で
ある。

収容体３０は、有底筒体３１と、この有底筒体３１内に
組付けた一対の内筒３２．３３とにより構成されており
、有底筒体３１は、その中心軸を導入体２０の基部２２
の中心軸に直交させて、その先端開口部３１ａにて、ネ
ジ２３ａ〜２３ａにより基部２２の周壁に設けた開口部
２２ａに同軸的に締着されている。内筒３２はその底壁
３２ａを有底筒体３１の底壁３１ｂにネジ３４により締
着してこの有底筒体３１内に同軸的に組付けられており
、この内筒３２の先端には、導入体２０の開口部２２ａ
に対向して開口３２Ｃを穿設してなる蓋体３２ｂが嵌着
されている。かかる場合、内筒３２の外径は、この内筒
３２の外周壁と有底筒体３１の内周壁との間に空間を形
成すべく、有底筒体３１の内径よりも小さくしてあり、
内筒３２の軸長は、蓋体３２ｂと開口部２２ａとの間に
空間を形成すべく、有底筒体３１の軸長より短くしであ
る。また、蓋体３２ｂの開口３２Ｇの開口面積は開口部
２２ａのそれよりも小さく開口３２Ｃの中心は有底筒体
３１の中心軸上にある。

内筒３３は、その開口底部側から内筒３２内に嵌入され
、同内筒３２内に形成した段部３２ｄに係止して組付け
られており、この内筒３３の先端壁３３ａには、内筒３
２の蓋体３２ｂの開口３２Ｃに対向して開口３３ｂが穿
設されている。かかる場合、内筒３３の軸長は、先端壁
３３ａと蓋体３２ｂとの間に空間を形成すべく、内筒３
２の軸長より短くしである。また、内筒３３の開口３３
ｂの開口面積は蓋体３２ｂの開口３２ｃのそれよりも小
さく、開口３３ｂの中心は有底筒体３１の中心軸上にあ
る。発光器５０はその発光面５１を内筒３３の開口３３
ｂに向けて同内筒３３の底部に圧入により嵌着されてお
り、この発光器５０の発光軸は有底筒体３１の中心軸に
一致している。

しかして、発光器５０はその内蔵に係る発光ダイオード
からの光を発光面５１から前記発光軸に沿って発光する
。

一方、収容体４０は、有底筒体４１と、この有底筒体４
１内に組付けた一対の内筒４２，４３とにより構成され
ており、有底筒体４１は、その中心軸を導入体２０の基
部２２の中心軸に直交させて、その先端開口部４１ａに
て、ネジ２３ｂ〜２３ｂにより内筒３１と対称的にかつ
同軸的に基部２２０周壁に設けた開口部２２ｂに締着さ
れている。内筒４２はその底壁４２ａを有底筒体４１の
底壁４１ｂにネジ４４により締着してこの有底筒体４１
内に同軸的に組付けられており、この内筒４２の先端に
は、導入体２０の開口部２２ｂに対向して開口４２ｃを
穿設してなる蓋体４２ｂが嵌着されている。かかる場合
、内筒４２の外径は、この内筒４２の外周壁と有底筒体
４１の内周壁との間に空間を形成すべく、有底筒体４１
の内径よりも小さくしてあり、内筒４２の軸長は、蓋体
４２ｂと開口部２２ｂとの間に空間を形成ずべく、有底
筒体４１の軸長より短くしである。また、蓋体４２ｂの
開口４２Ｃの開口面積は開口部２２ｂのそれよりも小さ
く、開口４２Ｃの中心は有底筒体４１の中心軸上にある
。

内筒４３は、その開口底部１則から内筒４２内に嵌入さ
れ、同内筒４２内に形成した段部４２ｄに係止して組付
けられており、この内筒４３の先端壁４３ａには、内筒
４２の蓋体４２ｂの開口４２Ｃに対向して開口４３ｂが
穿設されている。かかる場合、内筒４３の軸長は、先端
壁４３ａと蓋体４２ｂとの間に空間を形成すべく、内筒
４２の軸長より短くしである。また、内ｖ１４３の開口
４３ｂの開口面積は蓋体４．２　ｂの開口４２Ｃのそれ
よりも小さく、開口４３ｂの中心は有底筒体４１の中心
軸上にある。受光器６０はその受光面６１を内筒４３の
開口４３ｂに向けて同内筒４３の底部内に圧入により嵌
着されており、この受光器６０の受光軸は有底筒体４１
の中心軸に一致している。

しかして、受光器６０はその内蔵に係るホトトランジス
タにより内筒４３の開口４３ｂを通し発光器５０から前
記受光軸に沿い受光面６１にて受光したときこの受光量
に応じた受光信号を生じる。

以上のように構成した本実施例において、検出装置Ｓを
作動させれば、発光器５０から生じる光がその発光軸に
沿い内筒３３の開口３３ｂ、内筒３２の開ロ３２Ｃ１両
開ロ部２２ａ、２２ｂ、内ｇＩ４２の開口４２ｃ及び内
筒４３の開口４３ｂを通り受光器６０によりその受光軸
に沿い受光され受光信号として発生される。このような
状態にて、当該車両を走行させたとき粉塵流体が気流に
乗って前方から後方へ流れると、この粉塵流体の各粉塵
の質量が上述のごとく小さいため、同粉塵流体が、気流
と共に導入体２０の導入口部２１内に流入した後この導
入口部２１の内壁に沿い流体抵抗を伴うことなく気流と
共に上方へ曲げられて円滑に進行し、さらに基部２２の
内壁により曲げられてその後方へ円滑に進行する。この
ため、受光器６０の受光量が前記粉塵流体の粉塵濃度に
応じて減少し、これに伴い受光器６０からの受光信号の
値が減少する。

かかる場合、泥、水、又は雪１文、或いは水しぶき等を
構成する粒子等の異物が前記粉塵流体と共に気流に乗っ
て導入体２０内に侵入しかけても、異物の質量が上述の
ごとく粉塵のそれに比べて非常に大きいために、異物が
、その慣性質量に基き、上述のように上方へ曲がる気流
から分離してそのまま直進し、導入口部２１の内壁下側
部分に衝突した後この内壁下側部分に沿って下降し、基
部２２内への侵入を確実に阻止される。このため、異物
を除去された粉塵流体のみが気流と共に導入体２０の基
部２２内に円滑に流入することとなり、その結果、上述
した異物が受光器６０の受光量の減少に何等影響を与え
ることはなく、受光器６０の受光信号の値が粉塵濃度の
みに対応して精度よく得られる。

また、上述のような作用において、基部２２の各開口部
２２ａ、２２ｂを通し各有底筒体３１゜４１内に粉塵が
侵入したとしても、内筒３２の開口３２Ｃ及び内ｗＩ４
２の開口４２Ｃの各開口面積が各開口部２２ａ、２２ｂ
の開口面積よりもそれぞれ小さく、各有底筒体３１．４
１内には各内筒３２．４２の外側にてそれぞれ空間が形
成されているため、各有底筒体３１．４１内に各開口部
２２ａ、２２ｂを通り侵入した粉塵は、各有底筒体３１
．４１内の前記各空間内に拡散してその濃度を低下させ
る。これにより、各開口３２ｃ、４２Ｃをそれぞれ介す
る各内筒３２，４２内への粉塵の侵入が阻止される。か
かる場合、各円筒３２゜４２内に各開口３２Ｃ，４２Ｃ
を通り粉塵が侵入するようなことがあっても、各円筒３
３．４３の開口３３ｂ、４３ｂの各開口面積が各内筒３
２゜４２の各開口３２ｃ、４２ｃの開口面積よりも小さ
いため、各内筒３３，４３内への各開口３３ｂ。

４３ｂを介する粉塵の侵入が確実に阻止されて発光器５
０．受光ｖ！６０がその汚れから保護されて本来の光学
的機能を維持し、この種検出装置の精度のよい検出動作
を常に確保し得る。

因みに、本実施例において導入体２０の諸寸法を以下の
ごとく定めたところ、粉塵流体を異物から確実に分離す
ることができ、その結果、良好な実験結果を得た。但し
、当該車両の車速をＯ〜１１００Ｋ／ｈ（検出装置Ｓの
取付部における気流の流速０〜６０Ｋｍ／ｈに対応）と
した。

θａ＝４０’　〜５０°、θｂ′−、４５゜θｃ５５５
・　　　　、Ｂ賞４０ｍｍ Ｃ＃４０ｍｍ　　　　　、Ｄ＃５ｍｍ Ｅ＃１２ｍｍ なお、前記実施例においては、本発明装置を車両に採用
した例について説明したが、これに限らず、本発明装置
を火災検出装置として一般建造物に設置して実施しても
よい。

また、前記実施例においては、収容体３０が一対の内筒
３２，３３を有底筒体３１内に組付けて構成され、一方
、収容体４０が一対の内筒４２゜４３を有底筒体４１内
に組付けて構成された例について説明したが、これに限
らず、各有底筒体３１．４１内に組付ける内筒の数は適
宜変更して実施してもよい。

また、前記実施例においては、内筒３２を有底筒体３１
の底壁３１ｂにネジ３４により締着し、一方、内筒４２
を有底筒体４１の底壁４１ｂにネジ４４により締着した
例について説明したが、これに代えて、第４図〜第６図
に示すごとく有底筒体７１をネジ２３ａにより基部２２
の開口部２２ａに締着し、内筒７２の外周壁に取付部７
２ａを突設し、この突設部７２ａを、有底筒体７１に形
成した周壁平坦部７１ａにネジ７３．７３により締着す
るようにして実施してもよい。なお、内筒７２の底部内
には発光器５０が圧入により嵌着され、内筒７２の先端
壁に穿設した開ロア２ｂは開口部２２ａの開口面積より
も小さな開口面積を有する。また、受光器６０のための
収容体の構成も同様にすればよい。

また、前記実施例においては、本発明を透過光弐検出装
五に適用した例について説明したが、これに代えて、散
乱光式検出装置に本発明を通用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検出装置の一実施例を示す部分破
断平面図、第２図は第１図における検出装置の車両に対
する取付状態図、第３図は第１図にてｍ−ｍ線に沿う断
面図、第４図は前記実施例の変形例を示す断面図、第５
図は第４図における円筒の側面図、及び第６図は第５図
のＶＴ−Ｖｌ線に沿う断面図である。 符号の説明 Ｓ・・・検出装置、２０・・・導入体、２２ａ。 ２２ｂ・・・開口部、３０．４０・・・収容体、３１．
４１．７１・・・有底筒体、３２，３３゜４２．４３．
７２・−・内筒、３２Ｇ、３３ｂ。 ４２ｃ、４３ｂ、７２ｂ・・・開口、５０・・・発光器
、６０・・・受光器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出流体を導入する導入筒体と、この導入筒体の両側
   に互いに対称的に配設されてそれぞれ同導入筒体内にそ
   の第１と第２の周壁開口部を通して開口する第１と第２
   の有底筒体と、前記第１有底筒体内に収容されて前記第
   １周壁開口部に向けて発光する発光体と、前記第２有底
   筒体内に前記第２周壁開口部を通し前記発光体から受光
   するように収容されて前記被検出流体が前記導入筒体内
   に導入されたとき生じる前記受光量の変化を検出する受
   光体とを備えた光学式検出装置において、前記第１有底
   筒体内にて同第１有底筒体の内周壁との間に間隔を付与
   して保持されて前記発光体を収容するとともに前記第１
   周壁開口部に対し間隔を付与して対向し前記発光体から
   前記第１周壁開口部へ光を通過させるように前記第１周
   壁開口部の開口面積より小さな開口面積にて開口する先
   端開口部を有する第１内側筒体と、前記第２有底筒体内
   にて同第２有底筒体の内周壁との間に間隔を付与して保
   持されて前記受光体を収容するとともに前記第２周壁開
   口部に対し間隔を付与して対向しこの第２周壁開口部か
   らの光を前記受光体に受光させるように前記第２周壁開
   口部の開口面積より小さな開口面積にて開口する先端開
   口部を有する第２内側筒体とを設けるようにしたことを
   特徴とする光学式検出装置。