KR102465677B1 - 오일 미스트 검출 장치, 오일 미스트 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 반사광을 저감하여, 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있는 오일 미스트 검출 장치이다. 이 오일 미스트 검출 장치는, 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 수용 공간과 오일 미스트가 도입되는 도입 공간을 가지는 수용체를 구비하며, 상기 수용체 내에서, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 상기 수광 소자에서 수광하여 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 장치로서, 상기 수용 공간과 상기 도입 공간을 구획함과 아울러, 상기 수용 공간측에 개구하는 저부 구비 홈이 형성된 렌즈를 구비하며, 상기 렌즈가, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 일방에, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 상기 도입 공간으로 안내하는 제1 도광 영역을 구비함과 아울러, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 타방에, 오일 미스트에 의해서 반사 또는 산란된 광을 상기 수광 소자로 안내하는 제2 도광 영역을 구비한다.

Description

오일 미스트 검출 장치, 오일 미스트 검출 방법{OIL MIST DETECTING DEVICE AND OIL MIST DETECTING METHOD}
본 발명은, 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 장치 및 오일 미스트 검출 방법에 관한 것이다.
예를 들면 내연 기관에 이용되는 윤활유는, 베어링의 과열 등에 의해 가열되어 오일 미스트가 되는 경우가 있고, 이러한 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 것이 있다.
이 특허 문헌 1에 기재된 오일 미스트 검출 장치는, 발광 소자, 수광 소자, 제1 굴절 수단 및 제2 굴절 수단이 수용되는 센서 수용실과, 오일 미스트가 도입 확산되는 오일 미스트 도입실을 구비하는 케이싱을 구비하며, 이 케이싱 내에서, 발광 소자로부터 사출된 광이 제1 굴절 수단을 거쳐 오일 미스트에 조사되고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광이 제2 굴절 수단을 거쳐 수광 소자에서 수광되는 것에 의해, 오일 미스트를 검출하는 것이다.
그리고, 센서 수용실에 오일 미스트가 침입하는 것을 막기 위해서, 센서 수용실과 오일 미스트 도입실과의 사이는, 투광창(透光窓)으로 구획되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2006－234836호 공보
그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 센서 수용실 또는 오일 미스트 도입실에 도출입(導出入)하는 광의 일부를 투광창이 반사해 버리고, 이 반사광을 수광 소자가 잘못하여 수광하면 오일 미스트의 검출 정밀도가 악화된다는 문제가 있다. 게다가 이 반사광은, 오일 미스트에 노출되는 투광창의 오염 상태에 따라서 변화하므로, 보정하는 것이 어렵다.
본원은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 반사광에 의한 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있는 오일 미스트 검출 장치를 제공하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
본 발명의 오일 미스트 검출 장치는, 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 수용 공간과 오일 미스트가 도입되는 도입 공간을 가지는 수용체를 구비하며, 상기 수용체 내에서, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 상기 수광 소자에서 수광하여 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 장치로서, 상기 수용 공간과 상기 도입 공간을 구획함과 아울러, 상기 수용 공간측으로 개구하는 저부 구비 홈이 형성된 렌즈를 구비하며, 상기 렌즈가, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 일방에, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 상기 도입 공간으로 안내하는 제1 도광(導光) 영역을 구비함과 아울러, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 타방에, 오일 미스트에 의해서 반사 또는 산란된 광을 상기 수광 소자로 안내하는 제2 도광 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 것이면, 렌즈의 수용 공간측에 마련된 제1 도광 영역 및 제2 도광 영역이 1개의 렌즈 내에 일체적으로 구성되고, 수용 공간 또는 도입 공간으로 광을 도출입시킴과 아울러, 도입 공간측의 렌즈가, 수용 공간으로의 오일 미스트의 침입을 막으므로, 투광창 등의 별도의 부재를 배치할 필요가 없게 된다. 그 때문에, 반사광을 저감할 수 있어, 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다. 또, 부품수를 줄일 수 있으므로, 장치의 간소화 및 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명의 오일 미스트 검출 장치의 구체적인 일 형태로서는, 상기 렌즈가, 상기 수용 공간측에 배치되어 상기 저부 구비 홈이 형성된 구면(球面) 형상을 이루는 제1 렌즈 요소와, 상기 도입 공간측에 배치되어 원기둥 형상을 이루는 제2 렌즈 요소를 구비하는 것을 들 수 있다.
제2 렌즈 요소의 두께를 얇게 하여, 제2 렌즈 요소 내의 광로 길이를 짧게 하면, 제2 렌즈 요소를 통해서, 제1 도광 영역으로부터 제2 도광 영역으로 광이 누설되는 것을 막을 수 있다. 또, 도입 공간측 렌즈면에 오일 미스트에 의한 오염물이 부착하고 있던 경우라도, 제2 렌즈 요소 내의 광로 길이를 짧게 하면, 그 오염물에 의한 수광 소자의 수광량의 변동을, 무시할 수 있는 레벨로까지 줄일 수 있다.
본 발명의 오일 미스트 검출 장치의 구체적인 일 형태로서는, 상기 렌즈가, 폴리에틸렌 나프탈레이트로 구성되는 것을 들 수 있다.
일반적인 렌즈의 재료는 내약품성이 부족하므로, 오일 미스트가 발생하는 환경에서 사용하기 위해서는, 보호 필름 등으로 렌즈의 표면을 덮을 필요가 있다. 그러나, 보호 필름은, 수용 공간 또는 도입 공간에 도출입하는 광의 일부를 반사하거나, 오일 미스트가 발생하는 고온 환경하에서 박리하거나 하는 문제가 있다. 이것에 대해, 본 발명의 오일 미스트 검출 장치에서는, 내약품성이나 내열성이 뛰어난 폴리에틸렌 나프탈레이트로 렌즈를 구성하므로, 보호 필름 등으로 렌즈의 표면을 덮지 않아도, 오일 미스트에 의해서 렌즈가 열화(劣化) 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 오일 미스트 검출 장치의 구체적인 일 형태로서는, 상기 수용체와 상기 렌즈와의 사이에 간극없이 배치되는 밀폐 부재를 더 구비하는 것을 들 수 있다.
이러한 것이면, 수용체의 수용 공간에 오일 미스트가 침입하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있으므로, 오일 미스트 검출 장치의 열화를 막을 수 있다.
본 발명의 오일 미스트 검출 방법은, 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 수용 공간과 오일 미스트가 도입되는 도입 공간을 가지는 수용체 내에서, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 상기 수광 소자에서 수광하여 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 방법으로서, 상기 수용 공간과 상기 도입 공간을 구획함과 아울러, 상기 수용 공간측에 개구하는 저부 구비 홈이 형성된 렌즈의 상기 도입 공간측을 차광 부재에 의해 덮어, 상기 발광 소자로부터 사출한 광을 상기 수광 소자에서 수광한 초기 수광량을 기록하고, 재차 상기 렌즈의 상기 도입 공간측을 차광 부재에 의해 덮어, 상기 발광 소자로부터 사출한 광을 상기 수광 소자에서 수광한 진단 수광량을 기록하여, 상기 초기 수광량과 상기 진단 수광량을 비교하는 것에 의해서, 상기 오일 미스트 검출 장치의 열화(劣化)를 판단하는 것을 특징으로 한다.
발광 소자 또는 수광 소자의 열화를 진단하는 경우, 열화 진단시의 수광 소자의 수광량을 미리 취득한 초기 수광량과 비교하는 방법이 있지만, 열화 진단시는 렌즈에 오일 미스트에 의한 오염물이 부착하고 있으므로, 이 오염물을 없애지 않으면 노이즈에 의한 영향이 수광량에 나타나 버려, 정확한 열화 진단을 행할 수 없다.
이것에 대해, 본 발명의 오일 미스트 검출 장치는, 오염물이 부착된 렌즈의 도입 공간측을 차광 부재에 의해 덮으므로, 오염물에 의한 노이즈의 영향이 수광량에 나타나는 것을 막고, 또 오염물을 없앨 필요가 없으므로, 간편하게 열화 진단을 행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 투광창이나 보호 필름 등의 별도의 부재를 마련할 필요가 없으므로, 반사광을 저감하여, 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 사시도.
도 2는 제1 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 측면도.
도 3은 제1 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 A-A 단면도.　
도 4는 제1 실시 형태에서의 렌즈의 사시도.
도 5는 제1 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 광로를 나타내는 개략도.
도 6은 제2 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 A-A 단면도.
도 7은 제2 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 광로를 나타내는 개략도.
도 8은 제2 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치의 블록도.
본 발명의 오일 미스트 검출 장치의 일 실시 형태에 대해서, 이하 도면을 이용하여 설명한다.
＜제1 실시 형태＞
제1 실시 형태의 오일 미스트 검출 장치(1)는, 예를 들면 대형 디젤 엔진 등에 장착되는 것으로서, 엔진실에서 사용되는 윤활유 등이 과열되어 발생하는 오일 미스트를 검출하기 위해서, 즉 오일 미스트의 유무를 검지(檢知)하거나, 오일 미스트의 농도를 측정하거나 하기 위해서 이용되는 것이다.
그리고, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 오일 미스트에 기인하여 생기는 검출 신호를 생성하는 원통 형상의 센서부(2)와, 센서부(2)의 기단(基端)에 이어서 마련되어 직방체 형상을 이루며, 센서부(2)에서 생성된 검출 신호를 처리하는 정보 처리부(3)를 구비하며, 오일 미스트의 발생 위치에, 센서부(2)를 거의 수평하게 돌출시키도록 배치하여 사용되는 것이다.
센서부(2)는, 발광 소자(4)로부터 사출되는 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 수광 소자(5)에서 수광하여, 이 수광 소자(5)가 수광한 수광량으로부터 검출 신호를 생성하는 것이며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 발광 소자(4) 및 수광 소자(5)를 수용하는 수용 공간(7) 및 오일 미스트가 도입 확산되는 도입 공간(8)이 마련된 수용체(6)를 구비한다.
발광 소자(4)는, 예를 들면 LED이며, 오일 미스트의 입자 지름에 적합한 파장 대역의 광을 발하는 것이다. 또, 발광 소자(4)는 LED에 한정되지 않고, 예를 들면 LD 등의 다른 발광 소자라도 상관없다.
수광 소자(5)는, 예를 들면 PD(포토 다이오드)이며, 그 수광면에 받은 광의 강도에 따른 값의 검출 신호를 정보 처리부(3)로 송신하는 것이다. 또, 수광 소자(5)는, PD에 한정되지 않고, 예를 들면 CCD 등의 다른 수광 소자라도 상관없다.
수용체(6)는, 말단이 정보 처리부(3)에 이어서 마련됨과 아울러, 그 내부에 수용 공간(7)이 형성된 원통 형상을 이루는 제1 수용 요소(6a)와, 제1 수용 요소(6a)에 연결되어, 그 내부에 도입 공간(8)이 형성된 일단이 폐색한 원통 형상을 이루는 제2 수용 요소(6b)를 구비한다. 그리고, 제1 수용 요소(6a)와 제2 수용 요소(6b)와의 사이에는 렌즈(9)가 배치되어, 수용 공간(7)과 도입 공간(8)과의 사이를 구획하고 있다.
수용 공간(7)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 수용 요소(6a)의 일단 개구를 막도록 배치된 지지판(10)과, 렌즈(9)에 의해서 구획된 공간이다. 이 지지판(10)에는, 축방향에 대해서 대칭이 되도록, 발광 소자(4) 및 수광 소자(5)가 각각 장착되어 있다. 또, 이들 발광 소자(4)와 수광 소자(5)와의 사이에는, 수용 공간(7)을 둘로 나누는 축방향으로 연신한 구획판(11)이 마련되고, 구획판(11)의 일단은, 지지판(10)에 지지되어 있다. 그 때문에, 이 수용 공간(7)은, 구획판(11)에 의해서, 발광 소자(4)로부터 사출하는 광이 렌즈(9)로 안내되는 제1 공간(7a)과, 렌즈(9)로부터 입사한 광이 수광 소자(5)로 안내되는 제2 공간(7b)으로 나누어져 있다.
도입 공간(8)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 렌즈(9)와 제2 수용 요소(6b)의 폐색하는 일단과의 사이에 마련된 공간이다. 또, 제2 수용 요소(6b)의 측주면(側周面)은, 내벽(12) 및 외벽(13)으로 이루어지는 2중 벽구조가 되도록 구성되며, 내벽(12)과 외벽(13)의 각각에 관통공(14)이 형성되어 있다. 그리고, 이 관통공(14)으로부터 오일 미스트가 도출입된다.
그러나 렌즈(9)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 수용 공간(7)측에 배치되어 볼록면을 이루는 제1 굴절면(S1)과, 도입 공간(8)측에 배치되어 평활면을 이루는 제2 굴절면(S2)을 구비하는 것으로서, 제1 굴절면(S1)에, 해당 볼록면을 종단(縱斷)하는 오목 형상의 저부 구비 홈(18)이 형성되고, 이 저부 구비 홈(18)에, 수용 공간(7)을 둘로 나누는 구획판(11)의 타단이 끼워 넣어져 있다.
또, 렌즈(9)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 굴절면(S1)을 가지며, 구면(球面) 형상을 이루는 제1 렌즈 요소(15)와, 제2 굴절면(S2)을 가지며, 원기둥 형상을 이루는 제2 렌즈 요소(16)로 구성되어 있다. 이 렌즈를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴, 시클로 올레핀 폴리머 등의 광학용 수지 재료, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 이용할 수 있다.
제1 렌즈 요소(15)는, 발광 소자(4)의 광을 도입 공간(8)으로 안내함과 아울러, 도입 공간(8)에 존재하는 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 수광 소자(5)로 안내하는 것이다. 구체적으로는, 저부 구비 홈(18)에 의해서 나누어진 일방에, 제1 공간(7a)에 배치되어, 발광 소자(4)로부터 사출된 광을 도입 공간(8)으로 안내하는 제1 도광 영역(19a)을 구비하며, 저부 구비 홈(18)에 의해서 나누어진 타방에, 제2 공간(7b)에 배치되어, 도입 공간(8)에 존재하는 오일 미스트에 의해서 반사 또는 산란된 광을 수광 소자(5)로 안내하는 제2 도광 영역(19b)을 구비하는 것이다.
제2 렌즈 요소(16)는, 도입 공간(8)으로부터 수용 공간(7)에 오일 미스트가 침입하는 것을 막는 역할도 한다. 제2 렌즈 요소(16)의 두께는, 제1 렌즈 요소(15)의 두께에 비해 얇게 되도록 구성되어 있다. 또, 이 두께는, 적절히 변경할 수 있다.
이 렌즈(9)는 이하와 같이 하여 수용체(6) 내에 배치되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 렌즈(9)의 측주(側周) 단부를 고정하면서, 렌즈(9)와 수용체(6)와의 사이에 간극없이 배치되는 원고리 형상을 이루는 밀폐 부재(17)가 배치된 상태에서, 렌즈(9) 및 밀폐 부재(17)를 제2 수용 요소(6b)의 개구하는 일단에 배치하여, 렌즈(9) 및 밀폐 부재(17)를 제2 수용 요소(6b)의 일단에 밀어 붙이면서, 제2 수용 요소(6b)의 해당 일단 근방의 외측주면을 덮도록 제1 수용 요소(6a)를 제2 수용 요소(6b)에 장착하는 것에 의해서, 렌즈(9)를 제1 수용 요소(6a)와 제2 수용 요소(6b)와의 사이에 고정한다. 이 때, 예를 들면 밀폐 부재(17)를 탄성 변형하는 패킹 등으로 구성하면, 밀폐 부재(17)는 그 형태를 변형시키면서, 제1 수용 요소(6a)와 렌즈(9)와의 사이를 메움과 아울러, 제2 수용 요소(6b)와 렌즈(9)와의 사이를 메운다. 그 때문에, 밀폐 부재(17)에 의해서 제1 수용 요소(6a)와 렌즈(9)와의 사이 및 제2 수용 요소(6b)와 렌즈(9)와의 사이에, 간극이 생기는 것을 막을 수 있다.
정보 처리부(3)는, 구조적으로는, CPU, 내부 메모리, I/O 버퍼(buffer) 회로, AD 컨버터 등을 가진 소위 컴퓨터 회로이다. 그리고, 내부 메모리의 소정 영역에 격납한 프로그램에 따라서 동작함으로써 정보처리를 행하는 것이며, 본 실시 형태에서는, 수광 소자로부터 송신되는 검출 신호에 근거하여, 오일 미스트의 유무를 검지하거나, 검출 신호에 근거하여 오일 미스트의 농도를 측정하거나 하는 것이다.
상술한 바와 같이 구성된 오일 미스트 검출 장치(1)의 오일 미스트의 검출 동작에 대해 설명한다.
발광 소자(4)로부터 사출된 광은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 공간(7a) 안에서 약간 퍼지면서 수용체(6)의 축방향과 거의 평행한 방향으로 진행하고, 제1 렌즈 요소(15)의 제1 도광 영역(19a)에서 광축을 구부림과 아울러 대략 평행화되며, 제2 렌즈 요소(16)를 통과한 후에 도입 공간(8)에 입사하고, 제1 도광 영역(19a)의 초점 근방에 설정하고 있는 영역(S)에 조사된다.
여기서, 제2 렌즈 요소(16)는 제1 렌즈 요소(15)에 일체로 성형된 것이기 때문에, 제1 도광 영역(19a)에서 구부려진 광은 거의 그 진행 방향을 바꾸지 않고, 제2 렌즈 요소(16)를 통과한다.
그리고, 도입 공간(8)의 영역(S)에 존재하는 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광 중, 제2 렌즈 요소(16)를 통해서 제2 도광 영역(19b)에 입사한 것은, 제2 도광 영역(19b)에서, 그 광축이 수용체(6)의 축방향과 평행이 되도록 굴절하여 수광 소자(5)로 안내되어, 수광 소자(5)에서 수광된다.
수광 소자(5)는, 받은 광의 강도에 따른 값의 검출 신호를, 전치 증폭기(preamplifier) 회로 등을 거친 후에 정보 처리부(3)에 송신한다. 정보 처리부(3)는, 이 검출 신호에 근거하여 처리를 행하고, 오일 미스트의 유무의 판정이나 오일 미스트의 농도를 측정하여, 이 결과를 예를 들면 램프나 디스플레이 등의 표시 수단에 표시한다. 또, 이 표시 수단은 정보 처리부(3)에 마련되어 있어도 괜찮고, 정보 처리부(3)와 별도로 마련된 것이라도 괜찮다.
상술한 바와 같이 구성한 제1 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치(1)는, 이하와 같은 각별한 효과를 나타낸다.
즉, 렌즈(9)의 수용 공간측에 마련된 제1 도광 영역(19a) 및 제2 도광 영역(19b)이, 수용 공간(7)으로부터 도입 공간(8)으로 광을 도출입시킴과 아울러, 렌즈(9)의 도입 공간측이, 도입 공간(8)에 존재하는 오일 미스트가 수용 공간(7)에 침입하는 것을 막으므로, 투광창을 배치할 필요가 없게 되고, 반사광을 저감할 수 있어, 검출 정밀도의 악화를 방지할 수 있다. 또, 투광창을 배치하는 경우와 비교하여 부품수를 줄일 수 있으므로, 오일 미스트 검출 장치(1)의 소형화나 간소화를 도모할 수 있다.
또, 제2 렌즈 요소(16)의 두께를 얇게 하여, 제2 렌즈 요소(16) 내의 광로 길이를 짧게 하면, 제2 렌즈 요소(16)를 통해서, 제1 도광 영역(19a)으로부터 제2 도광 영역(19b)으로 광이 누설되는 것을 막을 수 있다. 이 때문에, 제2 굴절면(S2)에 오일 미스트에 의한 오염물이 부착하고 있던 경우라도, 그 오염물에 의한 수광 소자(5)의 수광량의 변동을, 무시할 수 있는 레벨로까지 줄일 수 있다.
게다가, 내약품성이나 내열성이 뛰어난 폴리에틸렌 나프탈레이트로 렌즈(9)를 구성하므로, 오일 미스트에 의해서 렌즈(9)가 파손 또는 열화하는 것을 방지할 수 있음과 아울러, 고온 환경하에서의 오일 미스트 검출 장치(1)의 사용의 신뢰성을 높일 수 있다.
게다가, 수용체(6)와 렌즈(9)의 간극에는, 밀폐 부재(17)가 배치되어 있으므로, 수용체(6)의 수용 공간(7)에 오일 미스트가 침입하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있어, 오일 미스트 검출 장치(1)의 열화를 막을 수 있다.
＜제2 실시 형태＞
다음으로 제2 실시 형태의 오일 미스트 검출 장치(20)에 대해 설명한다.
또, 제2 실시 형태의 오일 미스트 검출 장치(20)는, 제1 실시 형태의 오일 미스트 검출 장치(1)에 더하여 정보 처리부(3)가 발광 소자(4) 또는 수광 소자(5)의 열화 진단 기능을 가지는 것이며, 그것 이외의 부분은 제1 실시 형태와 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다. 또, 이하에서는, 발광 소자(4)를 진단하는 경우에 대해 설명한다.
제2 실시 형태의 정보 처리부(3)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 수광 소자(5)로부터 송신된 검출 신호를 받아들여 기록하는 기록부(23)와, 기록부(23)로부터 소정의 정보를 취득하여, 오일 미스트 검출 장치의 열화 판단을 행하는 판단부(24)를 구비하는 것이다. 또, 기록부(23)는, 예를 들면 검출 신호를 취득한 일시(日時)를 나타내는 일시 신호를 검출 신호에 붙여 기록하는 것이라도 좋다.
제2 실시 형태의 오일 미스트 검출 장치(20)에서는, 이하와 같이 하여 오일 미스트 검출 장치의 열화 진단을 행한다.
먼저, 오일 미스트 검출 장치(20)가 미사용의 상태에서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 유저는, 렌즈(9)의 도입 공간(8)측을 덮도록 차광 부재(21)를 셋팅한다.
여기서, 차광 부재(21)는, 밀폐 부재(17)의 내경(內徑)과 거의 동일한 직경을 가지는 원판 모양을 이루는 것으로서, 렌즈(9)와 밀폐 부재(17)와의 사이에 끼워져 압압(押壓) 고정되는 것에 의해, 수용체(6)에 수용된다. 이 차광 부재(21)는, 완전하게 광을 차단하는 것이라도 좋고, 오염물의 영향을 무시할 수 있을 정도의 반사율을 구비하는 것이라도 좋다. 이러한 차광 부재로서는, 예를 들면, 흑색의 나일론계 수지판, 또는 불소계의 고무판 등의 내약품성이 뛰어난 재료를 이용할 수 있다.
그리고, 이 상태에서 오일 미스트 검출 장치(20)를 작동시키면, 발광 소자(4)로부터 사출된 광 중, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수용체(6)의 측주면이나 렌즈(9) 내에서 반사 또는 산란한 광이 수광 소자(5)에 도달한다. 수광 소자(5)는, 수광한 광의 수광량에 따른 값의 검출 신호를 생성하여 정보 처리부(3)에 송신한다. 이 검출 신호는, 소위 미광(迷光)에 의해서 생기는 것이며, 신호량은 미량인 것이지만, 이 신호량을, 통상의 오일 미스트의 검출에 이용하는 신호량의 1% 미만이 되도록 제2 렌즈 요소(16)의 두께에 의해서 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 조정하면, 통상의 오일 미스트 농도의 검출시에, 이 미광에 의해서 생긴 신호에 의한 폐해를 막는 것이 가능해지기 때문이다.
정보 처리부(3)에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기록부(23)가 수광 소자(5)로부터 보내어져 온 검출 신호를 받아들여 기록한다. 이 기록부(23)가 기록한 검출 신호를, 이하 '초기 수광량'이라고 한다. 초기 수광량이 기록되면, 유저는 렌즈(9)로부터 차광 부재(21)를 떼어낸다.
다음으로, 오일 미스트 검출 장치(20)의 발광 소자(4)의 열화가 의심되는 경우나 정기적으로 발광 소자(4)의 열화를 진단하고 싶은 경우, 유저는 렌즈(9)의 도입 공간(8)측을 덮도록 차광 부재(21)를 셋팅한다.
그리고, 이 상태에서 오일 미스트 검출 장치(20)를 작동시키면, 발광 소자(4)로부터 사출된 광 중, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수용체(6)의 측주면에서 반사 또는 산란한 광이 수광 소자(5)에 도달한다. 수광 소자(5)는, 수광한 광의 수광량에 따른 값의 검출 신호를 생성하여 정보 처리부(3)에 송신한다.
정보 처리부(3)에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기록부(23)가 수광 소자(5)로부터 보내어져 온 검출 신호를 받아들여 기록한다. 이 기록부(23)가 기록한 검출 신호를, 이하 '진단 수광량'이라고 한다. 그리고, 판단부(24)가, 기록부(23)로부터 초기 수광량 및 진단 수광량을 추출하여, 진단 수광량이, 초기 수광량의 소정 비율 이하로 되어 있으면, 발광 소자(4)가 열화하고 있다고 판단하여, 표시 수단 등에 그 취지를 표시한다.
상술한 바와 같이 구성한 제2 실시 형태에서의 오일 미스트 검출 장치(20)는, 이하와 같은 각별한 효과를 나타낸다.
즉, 오염물이 부착한 렌즈의 도입 공간(8)측을 차광 부재(21)에 의해 덮으므로, 오염물에 의한 노이즈의 영향이 수광량에 나타나는 것을 막을 수 있어, 오염물을 없앨 필요가 없으므로, 간편하게 열화 진단을 행할 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정된 것은 아니다.
상기 실시 형태에서는, 제1 렌즈 요소가 구면 형상을 이루는 것이었지만, 예를 들면 직방체 형상을 이루는 것이라도 상관없고, 제1 도광 영역 및 제2 도광 영역을 구비하는 것이면, 그 형상은 적절히 자유롭게 변경할 수 있다. 또, 상기 실시 형태에서는, 저부 구비 홈(18)을 제1 렌즈 요소(15)와 제2 렌즈 요소(16)의 경계선까지의 깊이로 하고 있었지만, 저부 구비 홈의 깊이도 적절히 변경해도 상관없다. 예를 들면, 저부 구비 홈(18)은, 제1 렌즈 요소(15)의 도중까지의 깊이라도 좋고, 제1 렌즈 요소(15)와 제2 렌즈 요소(16)의 경계선을 넘어, 제2 렌즈 요소(16)의 일부까지 도달하고 있어도 괜찮다.
또, 렌즈를 구성하는 재료는, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 내약품성, 내열성, 내유성(耐油性) 등이 뛰어난 재료라면 어느 것이라도 좋다.
게다가, 상기 제 2 실시 형태에서는, 초기 수광량을 유저가 취득하는 것이었지만, 초기 수광량은, 예를 들면 출하시의 단계에서 미리 기록부에 기록된 것이라도 좋다. 또, 정보 처리부에 판단부가 없고, 유저가, 기록부가 기록한 초기 수광량 및 진단 수광량을 비교하여, 오일 미스트 검출 장치의 열화 진단을 행하는 것이라도 좋다.
게다가, 상기 제2 실시 형태에서, 예를 들면 차광 부재를 자동으로 개폐하는 셔터와 같이 구성하고, 예를 들면 별도로 마련된 스위치를 유저가 누르는 것에 의해서, 요구 신호를 정보 처리 장치가 받아들여, 정보 처리 장치로부터 송신되는 개폐 신호에 근거하여 개폐하도록 구성해도 괜찮다. 또, 도입 공간측에 개폐문을 마련하여, 이 문으로부터 차광 부재의 착탈을 행해도 괜찮다.
또, 렌즈를 예를 들면 COP, PC, PMMA 등의 재료로 구성하고, 이 렌즈의 도입 공간측을 덮도록, 예를 들면 박막으로 구성한 보호 필름을 붙인 것이라도 좋다. 보호 필름을 얇게 구성하면, 그 반사광을 줄일 수 있으므로, 렌즈를 상기와 같이 일반적인 재료로 구성하여, 그 도입 공간측에 보호 필름을 붙임으로써 코스트를 저감 할 수 있다.
본 발명은, 그 외 그 취지에 반하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.
1 - 오일 미스트 검출 장치 4 - 발광 소자
5 - 수광 소자 7 - 수용 공간
8 - 도입 공간 9 - 렌즈
18 - 저부 구비 홈 19a - 제1 도광 영역
19b - 제2 도광 영역

Claims (5)

  1. 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 수용 공간과 오일 미스트가 도입되는 도입 공간을 가지는 수용체를 구비하며, 상기 수용체 내에서, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 상기 수광 소자에서 수광하여 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 장치로서,
    상기 수용 공간과 상기 도입 공간을 구획함과 아울러, 상기 수용 공간측에 개구하는 저부 구비 홈이 형성된 렌즈를 구비하며,
    상기 렌즈가, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 일방에, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 상기 도입 공간으로 안내하는 제1 도광(導光) 영역을 구비함과 아울러, 상기 저부 구비 홈에 의해서 나누어진 타방에, 오일 미스트에 의해서 반사 또는 산란된 광을 상기 수광 소자로 안내하는 제2 도광 영역을 구비하고 있고,
    상기 렌즈가, 상기 수용 공간측에 배치되어 상기 저부 구비 홈이 형성된 구면(球面) 형상을 이루는 제1 렌즈 요소와, 상기 도입 공간측에 배치되어 원기둥 형상을 이루는 제2 렌즈 요소를 구비한 것인 것을 특징으로 하는 오일 미스트 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈가, 폴리에틸렌 나프탈레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 검출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용체와 상기 렌즈와의 사이에 간극없이 배치되는 밀폐 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 검출 장치.
  4. 발광 소자 및 수광 소자를 수용한 수용 공간과 오일 미스트가 도입되는 도입 공간을 가지는 수용체 내에서, 상기 발광 소자로부터 사출된 광을 오일 미스트에 조사하고, 오일 미스트에 맞닿아 반사 또는 산란한 광을 상기 수광 소자에서 수광하여 오일 미스트를 검출하는 오일 미스트 검출 방법으로서,
    상기 수용 공간과 상기 도입 공간을 구획함과 아울러, 상기 수용 공간측에 개구하는 저부 구비 홈이 형성된 상기 수용 공간측에 배치되어 상기 저부 구비 홈이 형성된 구면(球面) 형상을 이루는 제1 렌즈 요소와, 상기 도입 공간측에 배치되어 원기둥 형상을 이루는 제2 렌즈 요소를 구비한 렌즈의 상기 도입 공간측을 차광 부재에 의해 덮어, 상기 발광 소자로부터 사출한 광을 상기 수광 소자에서 수광한 초기 수광량을 기록하고,
    재차 상기 렌즈의 상기 도입 공간측을 차광 부재에 의해 덮어, 상기 발광 소자로부터 사출한 광을 상기 수광 소자에서 수광한 진단 수광량을 기록하여,
    상기 초기 수광량과 상기 진단 수광량을 비교하는 것에 의해서, 상기 오일 미스트 검출 장치의 열화(劣化)를 판단하는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 검출 방법.
  5. 삭제
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