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JP7787770B2 - Light-reducing fluid detection device - Google Patents
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JP7787770B2 - Light-reducing fluid detection device - Google Patents

Light-reducing fluid detection device

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JP7787770B2 JP2022076825A JP2022076825A JP7787770B2 JP 7787770 B2 JP7787770 B2 JP 7787770B2 JP 2022076825 A JP2022076825 A JP 2022076825A JP 2022076825 A JP2022076825 A JP 2022076825A JP 7787770 B2 JP7787770 B2 JP 7787770B2
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Description

本発明は、監視対象空間内に存在する流体を検知する減光式流体検知装置に関する。 The present invention relates to a light-reducing fluid detection device that detects fluids present in a monitored space.

減光式流体検知装置の一例として、例えば、減光式煙濃度計がある。
減光式煙濃度計は、監視対象空間を隔てて配置される発光部と受光部からなり、発光部が発光した光が煙によって減光されることで、監視対象空間における煙濃度を検出するものである。
An example of a light-attenuating fluid detection device is a light-attenuating smoke density meter.
A dimming smoke density meter consists of an emitter and a receiver, which are placed on opposite sides of the monitored space. The light emitted by the emitter is dimmed by the smoke, and the meter detects the smoke density in the monitored space.

従来の減光式煙濃度計は、発光部の発光素子及び受光部の受光素子の正面に設けられるレンズに煙が接触することで、煙に含まれる粉塵等によりレンズが汚損する場合があった。
発光部及び受光部のレンズが汚損すると、レンズの汚損によって発光部が発光した光が減光されるので、煙濃度測定の誤差の原因となっていた。
In conventional dimming smoke density meters, smoke could come into contact with the lenses located in front of the light-emitting element of the light-emitting section and the light-receiving element of the light-receiving section, causing the lenses to become soiled by dust and other particles contained in the smoke.
If the lenses of the light emitting unit and the light receiving unit become soiled, the light emitted by the light emitting unit is attenuated due to the soiled lenses, which causes errors in the smoke density measurement.

上記のようなレンズの汚損を防止する方法が、例えば特許文献1に開示されている。
特許文献1の「防塵機構」は、レンズ前面に清浄な空気を吹き付けることでレンズの汚損を防止するものである。
A method for preventing the above-described lens contamination is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-222999.
The "dustproof mechanism" of Patent Document 1 prevents the lens from becoming soiled by blowing clean air onto the front surface of the lens.

特開2017-79396号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-79396

上記特許文献1の方法において、レンズに吹き付けた防塵用の空気は監視対象空間に排出される。防塵用の空気が監視対象空間に排出されると監視対象空間の状態が乱れて変化するので、本来の煙濃度を正確に検出できないという問題がある。
なお、発光素子及び受光素子の正面にレンズが設けられていない場合も、発光素子及び受光素子が粉塵によって汚損されるので上記と同様の問題が生じる。
In the method of Patent Document 1, the dust-proof air blown onto the lens is discharged into the monitored space, which causes a problem that the state of the monitored space is disturbed and changes, making it impossible to accurately detect the true smoke concentration.
Even if no lens is provided in front of the light emitting element and the light receiving element, the light emitting element and the light receiving element can be soiled with dust, resulting in the same problem as above.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、監視対象空間の状態に影響を与えることなく粉塵等による汚損を防止して監視対象空間に存在する流体を正確に検知することができる減光式流体検知装置を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve these problems, and aims to provide a light-reducing fluid detection device that can accurately detect fluids present in a monitored space, preventing contamination by dust and other particles without affecting the condition of the monitored space.

(1)本発明に係る減光式流体検知装置は、発光素子を有する発光部と受光素子を有する受光部とを監視対象空間を隔てて配置し、前記監視対象空間内に存在する流体を検知するものであって、前記発光素子又は前記受光素子の前方に気体による旋回流を発生させる旋回流発生空間と、該旋回流発生空間を囲む壁部とを備え、該壁部に設けられて前記旋回流発生空間内に前記気体を吐出して旋回流を発生させる第1吐出口を有することを特徴とするものである。 (1) The light-reducing fluid detection device of the present invention detects fluid present in a monitored space by arranging a light-emitting unit having a light-emitting element and a light-receiving unit having a light-receiving element separated by the monitored space, and is characterized by having a swirling flow generation space in front of the light-emitting element or the light-receiving element that generates a swirling flow of gas, a wall that surrounds the swirling flow generation space, and a first discharge port that is provided in the wall and discharges the gas into the swirling flow generation space to generate a swirling flow.

(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記発光素子又は前記受光素子の前方にレンズが設けられ、前記壁部における前記第1吐出口よりも後方に設けられて前記レンズ近傍に気体を吐出する第2吐出口を有することを特徴とするものである。 (2) Furthermore, in the device described in (1) above, a lens is provided in front of the light-emitting element or the light-receiving element, and a second outlet is provided in the wall portion behind the first outlet and ejects gas near the lens.

(3)また、上記(2)に記載のものにおいて、前記第2吐出口は、前記壁部の全周に亘って設けられていることを特徴とするものである。 (3) Furthermore, in the device described in (2) above, the second discharge port is characterized in that it is provided around the entire circumference of the wall portion.

(4)また、上記(2)又は(3)に記載のものにおいて、前記第1吐出口に前記気体を供給する第1供給流路と前記第2吐出口に前記気体を供給する第2供給流路が前記壁部に設けられ、前記第1供給流路と前記第2供給流路が連通していることを特徴とするものである。 (4) Furthermore, in the device described in (2) or (3) above, a first supply flow path that supplies the gas to the first discharge port and a second supply flow path that supplies the gas to the second discharge port are provided in the wall portion, and the first supply flow path and the second supply flow path are connected to each other.

(5)また、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記第1吐出口は、前記壁部の前端近傍に設けられていることを特徴とするものである。 (5) Furthermore, in any of the above (1) to (3), the first discharge port is characterized in that it is provided near the front end of the wall portion.

本発明においては、発光素子又は前記受光素子の前方に気体による旋回流を発生させる旋回流発生空間と、旋回流発生空間を囲む壁部とを備え、壁部に設けられて旋回流発生空間内に気体を吐出して旋回流を発生させる第1吐出口を有することにより、気体を拡散させて排出することができる。したがって、排出された気体が監視対象空間の状態に影響を与えにくく、本来の監視対象空間の状態を正しく測定することができる。 This invention includes a swirling flow generation space in front of the light-emitting element or the light-receiving element that generates a swirling flow of gas, and a wall surrounding the swirling flow generation space. The wall has a first outlet that discharges gas into the swirling flow generation space to generate a swirling flow, allowing the gas to be diffused and discharged. Therefore, the discharged gas is less likely to affect the state of the monitored space, allowing the state of the monitored space to be accurately measured.

実施の形態にかかる減光式流体検知装置の発光部の断面図である。3 is a cross-sectional view of a light-emitting portion of the light-attenuating fluid detection device according to the embodiment. FIG. 実施の形態にかかる減光式流体検知装置の全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a light-attenuating fluid detection device according to an embodiment; 図1のA-A矢視端面図であり、第1吐出口の形状を示す図である。2 is an end view taken along the line AA in FIG. 1, showing the shape of a first discharge port. FIG. 図2のB-B断面図であり、気体の流れを示す図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2, showing the flow of gas. 図1の発光部において発生する旋回流と、発光部から排出される気体の流れを示す図である。2 is a diagram showing a swirling flow generated in the light-emitting section of FIG. 1 and a flow of gas discharged from the light-emitting section. 実施例にかかる本発明例の流体解析の結果を示す図である(気体流量1L/mm)。FIG. 10 is a diagram showing the results of fluid analysis of an example of the present invention (gas flow rate: 1 L/mm). 実施例にかかる本発明例の流体解析の結果を示す図である(気体流量4L/mm)。FIG. 10 is a diagram showing the results of fluid analysis of an example of the present invention (gas flow rate: 4 L/mm). 実施例にかかる比較例の流体解析の結果を示す図である(気体流量1L/mm)。FIG. 10 is a diagram showing the results of fluid analysis of a comparative example according to an embodiment (gas flow rate: 1 L/mm). 従来の減光式流体検知装置における課題を説明する図である(その1)。1A and 1B are diagrams illustrating problems with a conventional light-attenuating fluid detection device (part 1). 従来の減光式流体検知装置における課題を説明する図である(その2)。10A and 10B are diagrams illustrating problems with a conventional light-attenuating fluid detection device (part 2).

本発明の一実施の形態に係る減光式流体検知装置の説明に先立ち、まず、従来の減光式流体検知装置とその課題について、監視対象空間の煙の濃度を測定する煙濃度計を例に挙げて説明する。 Prior to explaining an embodiment of the light-reducing fluid detection device of the present invention, we will first explain conventional light-reducing fluid detection devices and their issues, using a smoke concentration meter, which measures the concentration of smoke in a monitored space, as an example.

煙濃度計である従来の減光式流体検知装置は、発光素子を有する発光部と受光素子を有する受光部によって構成され、発光部と受光部を監視対象空間を隔てて対向配置し、発光部が発光する監視光が監視対象空間内に存在する煙によって減光されることで、監視対象空間(光路長)における煙濃度を検出するものである(図2参照)。 A conventional light-reducing fluid detection device, which is a smoke density meter, consists of a light-emitting unit with a light-emitting element and a light-receiving unit with a light-receiving element. The light-emitting unit and the light-receiving unit are positioned opposite each other across the monitored space, and the monitoring light emitted by the light-emitting unit is dimmed by smoke present in the monitored space, thereby detecting the smoke density in the monitored space (optical path length) (see Figure 2).

図9(a)、図9(b)に、従来の減光式流体検知装置の発光部37における光軸方向の断面を模式的に示す。発光部37は、図9(a)、図9(b)に示すように、発光素子39の正面に設けられたレンズ9と、レンズ9を囲うように設けられた円筒状のフード部材11を備えている。 Figures 9(a) and 9(b) show schematic cross sections of the light-emitting unit 37 of a conventional light-reducing fluid detection device taken along the optical axis. As shown in Figures 9(a) and 9(b), the light-emitting unit 37 includes a lens 9 provided in front of the light-emitting element 39 and a cylindrical hood member 11 provided to surround the lens 9.

従来の発光部37では、図9(a)に示すように、フード部材11内に煙41が流入してフード部材11内に設けられたレンズ9に接触すると、図9(b)に示すように、煙41に含まれる粉塵43等によってレンズ9が汚損されていた。レンズ9の表面が汚損されると、レンズ9に付着した粉塵43によって発光素子39が発光する監視光45が減光されるため、煙濃度測定の誤差の原因となっていた。 In a conventional light-emitting unit 37, as shown in Figure 9(a), when smoke 41 flows into the hood member 11 and comes into contact with the lens 9 provided within the hood member 11, the lens 9 is soiled by dust particles 43 contained in the smoke 41, as shown in Figure 9(b). When the surface of the lens 9 is soiled, the dust particles 43 adhering to the lens 9 dim the monitoring light 45 emitted by the light-emitting element 39, causing errors in smoke concentration measurements.

そこで、特許文献1に開示されたように、レンズ9の表面に清浄な空気等の気体を吹き付けて粉塵43の付着を防止する方法(エアパージ)が用いられていた。
エアパージを用いる場合、例えば図10(a)に示すように、発光部47のフード部材11におけるレンズ9の近傍に注入口31を設け、注入口31からパージ用気体25をレンズ9に向かって注入する。これにより、図10(b)に示すように、フード部材11の内部に流入した煙41がパージ用気体25と共にフード部材11から排出されるので、レンズ9の汚損が防止できる。
Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a method (air purge) has been used in which clean air or other gas is blown onto the surface of the lens 9 to prevent the adhesion of dust 43.
When air purging is used, as shown in Fig. 10(a), for example, an inlet 31 is provided in the hood member 11 of the light-emitting unit 47 near the lens 9, and purge gas 25 is injected from the inlet 31 toward the lens 9. As a result, as shown in Fig. 10(b), smoke 41 that has flowed into the inside of the hood member 11 is discharged from the hood member 11 together with the purge gas 25, preventing the lens 9 from being soiled.

しかし、図10の発光部47の場合、フード部材11から排出されたパージ用気体25が監視対象空間に流入する。前述したように、パージ用気体25が監視対象空間に流入すると監視対象空間の状態が乱れて変化するため、本来の煙濃度を正確に検出できないという問題がある。 However, in the case of the light-emitting unit 47 in Figure 10, the purge gas 25 discharged from the hood member 11 flows into the monitored space. As mentioned above, when the purge gas 25 flows into the monitored space, the state of the monitored space is disturbed and changes, resulting in the problem that the actual smoke concentration cannot be accurately detected.

そこで発明者は、監視対象空間の状態に影響を与えにくいエアパージの方法を鋭意検討し、パージ用気体をフード部材から排出する際に監視対象空間に流入しにくいように拡散させて排出することで監視対象空間に流入するパージ用気体を低減できるという知見を得た。本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、以下本発明の一実施の形態について具体的に説明する。 The inventors therefore conducted extensive research into air purging methods that would have minimal impact on the state of the monitored space, and discovered that by diffusing the purge gas so that it is less likely to flow into the monitored space when it is discharged from the hood member, it is possible to reduce the amount of purge gas that flows into the monitored space. The present invention was made based on this discovery, and one embodiment of the present invention will be described in detail below.

本実施の形態の減光式流体検知装置1は、図2に示すように、発光素子を有する発光部3と受光素子を有する受光部5とを監視対象空間を隔てて配置し、監視対象空間内に存在する流体を検知するものである。発光部3と受光部5は光軸を合わせて固定板7に固定されている。
本実施の形態も前述した従来例と同様に、減光式流体検知装置1が監視対象空間の煙の濃度を測定する煙濃度計である場合を例に挙げて説明する。なお、本発明は煙濃度計の他、ガスの濃度を測定するガス濃度計等にも適用が可能であり、本実施の形態によって本発明を限定するものではない。
2, the light-reducing fluid detection device 1 of this embodiment detects fluid present in a monitored space by arranging a light-emitting unit 3 having a light-emitting element and a light-receiving unit 5 having a light-receiving element across the monitored space. The light-emitting unit 3 and the light-receiving unit 5 are fixed to a fixing plate 7 with their optical axes aligned.
As with the conventional example described above, this embodiment will be described by taking as an example a case where the light-reducing fluid detection device 1 is a smoke concentration meter that measures the concentration of smoke in a monitored space. Note that the present invention can also be applied to a gas concentration meter that measures the concentration of gas, in addition to smoke concentration meters, and the present invention is not limited to this embodiment.

図2に示した減光式流体検知装置1の発光部3について、図1、図3、図4を用いてその構造を詳細に説明する。図1は、発光部3の光軸方向における断面図である。図3は、図1のA-A矢視端面図であり、図4は、図3のB-B断面図である。なお、図4においては、後述する第4フード片23を外した状態を図示している。
以下の発光部3の説明では、対向する受光部5側を前、受光部5側の反対側を後ろとしている。また、受光部5は発光部3と同様の構造であるため説明を省略する。
The structure of the light-emitting unit 3 of the light-reducing fluid detection device 1 shown in Figure 2 will be described in detail using Figures 1, 3, and 4. Figure 1 is a cross-sectional view of the light-emitting unit 3 in the optical axis direction. Figure 3 is an end view seen from the arrow A-A in Figure 1, and Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in Figure 3. Note that Figure 4 illustrates a state in which a fourth hood piece 23, which will be described later, has been removed.
In the following description of the light-emitting unit 3, the side facing the light-receiving unit 5 is referred to as the front, and the side opposite the light-receiving unit 5 is referred to as the rear. The light-receiving unit 5 has the same structure as the light-emitting unit 3, and therefore its description will be omitted.

本実施の形態の減光式流体検知装置1の発光部3は、図1に示すように、発光素子(図示省略)と、発光素子の前方に設けられたレンズ9と、レンズ9の前方にレンズ9を囲むように設けられた円筒状のフード部材11を備えている。フード部材11は本発明の壁部に相当するものであり、フード部材11の内部空間が本発明の旋回流発生空間に相当する。 As shown in FIG. 1, the light-emitting unit 3 of the dimming fluid detection device 1 of this embodiment includes a light-emitting element (not shown), a lens 9 provided in front of the light-emitting element, and a cylindrical hood member 11 provided in front of the lens 9 so as to surround it. The hood member 11 corresponds to the wall portion of the present invention, and the internal space of the hood member 11 corresponds to the swirling flow generating space of the present invention.

フード部材11は4つの円筒状の部材から構成されており、これらの部材はボルト13によって連結されて、レンズが取り付けられた基端部15に接続されている(図1、図4参照)。フード部材11を構成する4つの部材を基端部15側から順に第1フード片17、第2フード片19、第3フード片21、第4フード片23とする。 The hood member 11 is composed of four cylindrical members, which are connected by bolts 13 and attached to the base end 15 where the lens is attached (see Figures 1 and 4). The four members that make up the hood member 11 are, in order from the base end 15 side, a first hood piece 17, a second hood piece 19, a third hood piece 21, and a fourth hood piece 23.

第2フード片19及び第3フード片21には、図3、図4に示すように、第2フード片19及び第3フード片21を軸方向に貫通するボルト孔27が、周方向に等間隔で4つ設けられている。ボルト孔27の内径はボルト13のボルト軸より大径に形成されており、ボルト13を挿通した状態でボルト軸との間に隙間が形成される。そして、この隙間が、後述する第1吐出口29にパージ用気体25を供給するための第1供給流路28となっている。なお、図3においては、ボルト孔27の形状を分かりやすくするため、ボルト13の図示を省略している。また、図4においても一部のボルト13の図示を省略している。 As shown in Figures 3 and 4, the second hood piece 19 and the third hood piece 21 are provided with four bolt holes 27 that axially penetrate the second hood piece 19 and the third hood piece 21 and are spaced equally apart circumferentially. The inner diameter of the bolt holes 27 is larger than the bolt shafts of the bolts 13, and a gap is formed between the bolts 13 and the bolt shafts when the bolts 13 are inserted. This gap serves as a first supply flow path 28 for supplying purge gas 25 to the first discharge port 29, which will be described later. Note that in Figure 3, the bolts 13 are not shown to make the shape of the bolt holes 27 easier to understand. Similarly, in Figure 4, some of the bolts 13 are not shown.

第3フード片21の前端面には、図3に示すように、ボルト孔27から第3フード片21の内面に至るように凹部21aが4つ形成されている。4つの凹部21aは第4フード片23が第3フード片21の前端面に組み合わされることで、フード部材11の内部にパージ用気体25を吐出する4つの第1吐出口29を形成する。
また、凹部21aにおけるボルト孔27から第3フード片21の内面に向かう方向は、図3に示すように、第3フード片21の径方向から所定の角度θだけ傾いている。これにより、4つの第1吐出口29から図中の破線矢印に示すようにパージ用気体25が吐出され、これにより、フード部材11の内部にパージ用気体25による旋回流が発生する。
3, four recesses 21a are formed on the front end surface of the third hood piece 21, extending from the bolt holes 27 to the inner surface of the third hood piece 21. When the fourth hood piece 23 is combined with the front end surface of the third hood piece 21, the four recesses 21a form four first discharge ports 29 for discharging the purge gas 25 into the inside of the hood member 11.
3, the direction from the bolt holes 27 in the recess 21a toward the inner surface of the third hood piece 21 is inclined at a predetermined angle θ from the radial direction of the third hood piece 21. As a result, the purge gas 25 is discharged from the four first discharge ports 29 as shown by the dashed arrows in the figure, thereby generating a swirling flow of the purge gas 25 inside the hood member 11.

第2フード片19には、図1に示すように、パージ用気体25を注入するための注入口31が設けられている。また、第2フード片19の後端面には円環状に形成された凹溝部19aが設けられており、凹溝部19aは第1フード片17が第2フード片19の後端面に組み合わされることで第2供給流路33を形成する。
第2供給流路33は、図4に示すように、第1供給流路28を形成するボルト孔27の後端と接続している。したがって、第1供給流路28は第2供給流路33と連通しており、注入口31から供給されるパージ用気体25は、第2供給流路33を介して第1供給流路28に供給される。
1, the second hood piece 19 is provided with an injection port 31 for injecting the purge gas 25. In addition, a circular groove portion 19a is provided on the rear end surface of the second hood piece 19, and the groove portion 19a forms a second supply flow path 33 when the first hood piece 17 is combined with the rear end surface of the second hood piece 19.
4, the second supply flow path 33 is connected to the rear end of the bolt hole 27 that forms the first supply flow path 28. Therefore, the first supply flow path 28 communicates with the second supply flow path 33, and the purge gas 25 supplied from the injection port 31 is supplied to the first supply flow path 28 via the second supply flow path 33.

第2供給流路33のレンズ9側の側壁には、図1の拡大図に示すようにスリット状の第2吐出口35が設けられており、第2吐出口35からパージ用気体25がレンズ9の近傍に吐出される。
このスリット状の第2吐出口35はフード部材11の内周面全周に亘るように設けられているので、第2吐出口35からパージ用気体25が吐出されることで、パージ用気体25がレンズ9に満遍なく吹き付けられる。
なお、本実施の形態は第2吐出口35の形状を限定するものではないので、レンズ9の近傍にパージ用気体25を吐出するものであればどのような形状でも構わない。もっとも、本実施の形態の第2吐出口35のような全周に亘って連続するスリット形状や、複数の孔が全周に亘って間欠的に設けられている形状であると、効率的にレンズ9の汚損を防止できるのでより好ましい。
A slit-shaped second discharge port 35 is provided in the side wall of the second supply flow path 33 on the lens 9 side, as shown in the enlarged view of Figure 1, and the purge gas 25 is discharged from the second discharge port 35 near the lens 9.
This slit-shaped second outlet 35 is provided around the entire inner periphery of the hood member 11, so that when the purge gas 25 is discharged from the second outlet 35, the purge gas 25 is sprayed evenly onto the lens 9.
Note that this embodiment does not limit the shape of the second discharge port 35, and any shape may be used as long as it discharges the purge gas 25 near the lens 9. However, a slit shape that is continuous around the entire circumference, such as the second discharge port 35 of this embodiment, or a shape in which a plurality of holes are provided intermittently around the entire circumference is more preferable because it can efficiently prevent contamination of the lens 9.

上記のように構成された本実施の形態の減光式流体検知装置1におけるパージ用気体25の流れを図4、図5に基づいて具体的に説明する。なお、発光部3と受光部5は同様の構造であるため、下記の説明では発光部3を例に挙げて説明する。図4、図5共に、パージ用気体25の流れを矢印で示す。 The flow of purge gas 25 in the light-reducing fluid detection device 1 of this embodiment configured as described above will be explained in detail with reference to Figures 4 and 5. Note that since the light-emitting unit 3 and the light-receiving unit 5 have the same structure, the following explanation will focus on the light-emitting unit 3 as an example. In both Figures 4 and 5, the flow of purge gas 25 is indicated by arrows.

第2フード片19の注入口31(図1参照)から注入されたパージ用気体25は、円環状の第2供給流路33に供給され、第2供給流路33を循環する。そして、図4に示すように、第2供給流路33を循環するパージ用気体25の一部が第1供給流路28(ボルト孔27)に流入し、一部が第2吐出口35からレンズ9の近傍に吐出される。
第2吐出口35からパージ用気体25が吐出されることで、レンズ9の全周に亘るようにパージ用気体25が吹き付けられて、レンズ9に粉塵等が付着するのを防止する。その後、第2吐出口35から吐出されたパージ用気体25はフード部材11の前方へ流れる。
Purge gas 25 injected from inlet 31 (see FIG. 1) of second hood piece 19 is supplied to annular second supply flow path 33 and circulates through second supply flow path 33. Then, as shown in FIG. 4, part of purge gas 25 circulating through second supply flow path 33 flows into first supply flow path 28 (bolt hole 27), and part is discharged from second discharge port 35 to the vicinity of lens 9.
By discharging the purge gas 25 from the second discharge port 35, the purge gas 25 is sprayed all around the lens 9, preventing dust and the like from adhering to the lens 9. Thereafter, the purge gas 25 discharged from the second discharge port 35 flows toward the front of the hood member 11.

一方、第1供給流路28(ボルト孔27)に流入したパージ用気体25は、フード部材11の前端近傍に形成された第1吐出口29から吐出される。第1吐出口29から吐出されたパージ用気体25は、図5の濃いグレー矢印に示すように、フード部材11の内部で旋回流を形成する。 Meanwhile, the purge gas 25 that flows into the first supply flow path 28 (bolt hole 27) is discharged from a first discharge port 29 formed near the front end of the hood member 11. The purge gas 25 discharged from the first discharge port 29 forms a swirling flow inside the hood member 11, as indicated by the dark gray arrow in Figure 5.

そして、第2吐出口35から吐出されたパージ用気体25がフード部材11の前端近傍に到達すると、上述した旋回流に合流する。第2吐出口35から吐出されたパージ用気体25が第1吐出口29から吐出されたパージ用気体25による旋回流に合流すると、図5の淡いグレー矢印に示すように、気流にねじれが生じる。フード部材11の内部でパージ用気体25の気流にねじれが生じることで、光軸と同方向であった流れ方向が光軸から逸れるような方向に変化する。これにより、パージ用気体25は、フード部材11の径外方向に拡散するようにフード部材11から排出される。 When the purge gas 25 discharged from the second outlet 35 reaches the vicinity of the front end of the hood member 11, it merges with the swirling flow described above. When the purge gas 25 discharged from the second outlet 35 merges with the swirling flow of the purge gas 25 discharged from the first outlet 29, a twist occurs in the airflow, as shown by the light gray arrow in Figure 5. The twist in the airflow of the purge gas 25 inside the hood member 11 changes the flow direction, which was in the same direction as the optical axis, to a direction that deviates from the optical axis. As a result, the purge gas 25 is discharged from the hood member 11 so as to diffuse radially outward from the hood member 11.

なお、上述した拡散効果は、旋回流がフード部材11の前端近傍に発生することでより大きくなる。したがって、第1吐出口29はフード部材11の前端近傍に設けられているのが好ましい。 The above-mentioned diffusion effect is enhanced when a swirling flow is generated near the front end of the hood member 11. Therefore, it is preferable that the first outlet port 29 be located near the front end of the hood member 11.

上述したように、本実施の形態によれば、フード部材11の前端近傍にパージ用気体25を吐出して旋回流を発生させる第1吐出口29を設けたことにより、光軸方向から逸れるようにパージ用気体25を拡散させて排出することができる。これにより、光軸と同方向にパージ用気体25を排出していた従来例と比べてパージ用気体25が監視対象空間に流入しにくくなる。したがって、パージ用気体25が監視対象空間の状態に影響を与えにくくなり、本来の監視対象空間の状態を正しく検出することができる。 As described above, according to this embodiment, by providing a first discharge port 29 near the front end of the hood member 11 that discharges purge gas 25 to generate a swirling flow, the purge gas 25 can be diffused and discharged away from the optical axis direction. This makes it less likely for the purge gas 25 to flow into the monitored space compared to conventional examples in which the purge gas 25 was discharged in the same direction as the optical axis. Therefore, the purge gas 25 is less likely to affect the state of the monitored space, allowing the original state of the monitored space to be detected correctly.

なお、本実施の形態は、フード部材11の前端近傍にパージ用気体を吐出して旋回流を発生させる第1吐出口29と、レンズ9の近傍にパージ用気体25を吐出する第2吐出口35を備えたものであったが、本発明はこの限りではなく、第1吐出口29のみを備えたものでもよい。第1吐出口29のみが形成されている場合にも、フード部材11の内部には気流が生じるので、レンズ9の表面に粉塵が付着しにくい。また、旋回流を形成するパージ用気体25自体も、フード部材11から排出される際にはフード部材11の径外方向に拡散して排出されるので、実施の形態と同様、監視対象空間の状態に影響を与えにくい。もっとも、実施の形態のように第1吐出口29の後方に第2吐出口35を設けた場合にはフード部材11の後方から前方へ向かう気流が生じるので、パージ用気体25がフード部材11から排出されやすく、かつ外部の煙がフード部材11に流入しにくくなって好ましい。
また、他の態様として、第1吐出口29におけるボルト孔27から第3フード片21の内面に向かう方向を、第3フード片21の軸方向前方にさらに傾けるようにしてもよい。パージ用気体25を吐出する方向を、第3フード片21の径方向に対して所定の角度θで傾けると共に軸方向に対しても前方に傾けるようにすることで、発生した旋回流がフード部材11の前端方向に流れやすくなる。これにより、第2吐出口35を設けなくともパージ用気体25がフード部材11から排出されやすく、かつ外部の煙がフード部材11に流入しにくくなる。
In this embodiment, the hood member 11 includes a first outlet 29 that discharges purge gas near the front end thereof to generate a swirling flow, and a second outlet 35 that discharges purge gas 25 near the lens 9. However, the present invention is not limited to this configuration, and the hood member 11 may include only the first outlet 29. Even when only the first outlet 29 is provided, an airflow is generated inside the hood member 11, making it difficult for dust to adhere to the surface of the lens 9. Furthermore, the purge gas 25 that forms the swirling flow is also dispersed radially outward from the hood member 11 when discharged from the hood member 11, thereby less likely to affect the state of the monitored space, as in the embodiment. However, when the second outlet 35 is provided behind the first outlet 29 as in the embodiment, an airflow is generated from the rear to the front of the hood member 11, which is preferable because it makes it easier for the purge gas 25 to be discharged from the hood member 11 and makes it difficult for external smoke to enter the hood member 11.
In another aspect, the direction from the bolt hole 27 in the first discharge port 29 toward the inner surface of the third hood piece 21 may be tilted further forward in the axial direction of the third hood piece 21. By tilting the direction in which the purge gas 25 is discharged at a predetermined angle θ with respect to the radial direction of the third hood piece 21 and tilting it forward with respect to the axial direction, the generated swirling flow becomes more likely to flow toward the front end of the hood member 11. This makes it easier for the purge gas 25 to be discharged from the hood member 11 without providing the second discharge port 35, and makes it more difficult for external smoke to flow into the hood member 11.

また、本実施の形態では、円筒状のフード部材11を用いて旋回流発生空間を形成するものであったが、旋回流発生空間を形成する方法としてはこの限りではなく、例えばコンクリート壁等に穿設された孔の内部にレンズを設置するような壁埋込式のものに本発明を適用してもよい。この場合、孔の内部空間が旋回流発生空間となるので、孔の側壁に第1吐出口や第2吐出口を設けてパージ用気体を孔内に供給するとよい。 In addition, in this embodiment, a cylindrical hood member 11 is used to form the swirling flow generating space, but the method of forming the swirling flow generating space is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a wall-embedded type in which a lens is installed inside a hole drilled in a concrete wall, etc. In this case, since the internal space of the hole becomes the swirling flow generating space, it is recommended to provide a first outlet and a second outlet on the side wall of the hole and supply purge gas into the hole.

また、本実施の形態は、第1吐出口29にパージ用気体25を供給する第1供給流路28と第2吐出口35にパージ用気体25を供給する第2供給流路33とが連通するように構成された例であったが、第1供給流路28と第2供給流路33とを連通させず、それぞれにパージ用気体25を注入するようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, the first supply flow path 28 that supplies the purge gas 25 to the first outlet 29 and the second supply flow path 33 that supplies the purge gas 25 to the second outlet 35 are configured to be connected to each other. However, the first supply flow path 28 and the second supply flow path 33 may not be connected to each other, and the purge gas 25 may be injected into each of them.

なお、上記実施の形態は発光素子と受光素子の正面にレンズが設けられている例を挙げて説明したが、レンズが設けられていない場合にも本発明は効果的である。前述したように、発光素子及び受光素子の正面にレンズが設けられていない減光式流体検知装置の場合も、発光素子及び受光素子自体が粉塵等によって汚損されると測定誤差の原因となるので、本発明を適用することでこれを防止し、上記と同様の効果を得ることができる。 In the above embodiment, an example was described in which lenses are provided in front of the light-emitting element and the light-receiving element, but the present invention is also effective when lenses are not provided. As mentioned above, even in the case of a dimming fluid detection device in which lenses are not provided in front of the light-emitting element and the light-receiving element, contamination of the light-emitting element and the light-receiving element themselves with dust or the like can cause measurement errors. Applying the present invention can prevent this and achieve the same effects as above.

本発明の減光式流体検知装置による作用効果について、流体解析を行って具体的に確認したので、その結果について以下に説明する。
本発明例として、実施の形態で説明した減光式流体検知装置1の発光部3においてパージ用気体に窒素を用いてエアパージを行った場合の流体解析結果を図6、図7に示す。図6はパージ用気体の流量を1L/minとした場合、図7はパージ用気体の流量を4L/minとした場合の流体解析結果である。
The effects of the light-reducing fluid detection device of the present invention were specifically confirmed by fluid analysis, and the results will be described below.
As an example of the present invention, the results of fluid analysis when air purging was performed using nitrogen as the purge gas in the light-emitting unit 3 of the dimming fluid detection device 1 described in the embodiment are shown in Figures 6 and 7. Figure 6 shows the results of fluid analysis when the flow rate of the purge gas was 1 L/min, and Figure 7 shows the results when the flow rate of the purge gas was 4 L/min.

また、比較例として、第1吐出口29からパージ用気体を吐出しない場合、即ち、フード部材11内に旋回流を発生させなかった場合の流体解析結果を図8に示す。図8のパージ用気体の流量は図6と同じ1L/minとした。
図6~図8において、図中の矢印は気体の流れ方向、色の濃淡はパージ用気体である窒素と環境の空気との混合割合を表しており、色が濃い部分はパージ用気体の濃度が高く、色が薄い部分はパージ用気体の濃度が低いことを示している。
8 shows the results of fluid analysis for a comparative example in which no purging gas is discharged from the first discharge port 29, i.e., no swirling flow is generated within the hood member 11. The flow rate of the purging gas in FIG. 8 is 1 L/min, the same as in FIG. 6.
In Figures 6 to 8, the arrows in the figures indicate the direction of gas flow, and the shades of color indicate the mixture ratio of nitrogen, which is the purge gas, to the ambient air, with darker areas indicating a higher concentration of purge gas and lighter areas indicating a lower concentration of purge gas.

図8に示す比較例では、パージ用気体が光軸と同方向でフード部材11から排出されており、特に光軸近傍でパージ用気体の濃度が濃く、監視対象空間に多くのパージ用気体が流入していることが分かる。
これに対し、図6、図7に示す本発明例では、フード部材11から排出されるパージ用気体がフード部材11の径外方向に拡散しており、比較例と比べて、監視対象空間にパージ用気体が流入しにくいのが分かる。
上記のように、フード部材11内に旋回流を発生させることで、監視対象空間にパージ用気体が流入しにくくなり、監視対象空間の状態に影響を与えにくくなることが確認できた。
In the comparative example shown in Figure 8, the purge gas is discharged from the hood member 11 in the same direction as the optical axis, and it can be seen that the concentration of the purge gas is particularly high near the optical axis, and a large amount of purge gas is flowing into the monitored space.
In contrast, in the example of the present invention shown in Figures 6 and 7, the purge gas discharged from the hood member 11 diffuses radially outward from the hood member 11, and it can be seen that the purge gas is less likely to flow into the monitored space than in the comparative example.
As described above, it has been confirmed that by generating a swirling flow within the hood member 11, it becomes difficult for the purge gas to flow into the monitored space, and the state of the monitored space is less likely to be affected.

また、図6、図7を比較すると、パージ用気体の流量を増やすことで、より光軸から逸れるようにパージ用気体が排出されていることが分かる。これは、パージ用気体の流量増加に伴って旋回流の強さが増し、パージ用気体の拡散力が増すからである。この特性を用いれば、劣悪な測定環境、例えば、レンズ面に向かって強風が吹くような環境下でも優位に測定を行うことができる。レンズ面に向かう風が吹く場合、フード部材内に粉塵が入り込みやすくなるので、パージ用気体の流量を増加してこれに対抗する必要がある。しかし、従来例のようにパージ用気体の流量を増加すると、監視対象空間の状態に与える悪影響も大きくなる。
この点、本発明例であれば、パージ用気体の流量を増加しても監視対象空間の状態に与える悪影響は大きくならないので劣悪な測定環境にも好適である。
Furthermore, comparing Figures 6 and 7, it can be seen that increasing the flow rate of the purge gas causes the discharged purge gas to deviate more from the optical axis. This is because the strength of the swirling flow increases with an increase in the flow rate of the purge gas, thereby increasing the diffusion power of the purge gas. By utilizing this characteristic, measurements can be performed effectively even in poor measurement environments, such as those with strong winds blowing toward the lens surface. When wind blows toward the lens surface, dust is more likely to enter the hood member, so it is necessary to increase the flow rate of the purge gas to counter this. However, increasing the flow rate of the purge gas, as in the conventional example, also increases the adverse impact on the condition of the monitored space.
In this regard, the present invention is suitable for poor measurement environments because increasing the flow rate of the purge gas does not significantly affect the state of the space to be monitored.

1 減光式流体検知装置
3 発光部
5 受光部
7 固定板
9 レンズ
11 フード部材
13 ボルト
15 基端部
17 第1フード片
19 第2フード片
19a 凹溝部
21 第3フード片
21a 凹部
23 第4フード片
25 パージ用気体
27 ボルト孔
28 第1供給流路
29 第1吐出口
31 注入口
33 第2供給流路
35 第2吐出口
37 発光部(従来例1)
39 発光素子
41 煙
43 粉塵
45 監視光
47 発光部(従来例2)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Light-reducing fluid detection device 3 Light-emitting unit 5 Light-receiving unit 7 Fixing plate 9 Lens 11 Hood member 13 Bolt 15 Base end 17 First hood piece 19 Second hood piece 19a Groove portion 21 Third hood piece 21a Recess 23 Fourth hood piece 25 Purge gas 27 Bolt hole 28 First supply flow path 29 First discharge port 31 Inlet 33 Second supply flow path 35 Second discharge port 37 Light-emitting unit (Prior art example 1)
39 Light-emitting element 41 Smoke 43 Dust 45 Monitoring light 47 Light-emitting part (conventional example 2)

Claims (5)

発光素子を有する発光部と受光素子を有する受光部とを監視対象空間を隔てて配置し、前記監視対象空間に存在する流体を検知する減光式流体検知装置であって、
前記発光素子又は前記受光素子の前方に設けられたレンズと、該レンズを囲うように設けられると共にトンネル状の旋回流発生空間を形成する壁部と、
前記壁部の前端近傍に設けられて前記旋回流発生空間に前記気体を吐出して旋回流を発生させる第1吐出口と、
前記壁部における前記第1吐出口よりも後方に設けられて前記レンズ近傍に気体を吐出する第2吐出口と、を有することを特徴とする減光式流体検知装置。
A light-reducing fluid detection device that detects a fluid present in a monitored space, comprising: a light-emitting unit having a light-emitting element; and a light-receiving unit having a light-receiving element, the light-receiving unit being disposed across the monitored space;
a lens provided in front of the light-emitting element or the light-receiving element; and a wall portion provided to surround the lens and to form a tunnel-shaped swirling flow generating space.
a first discharge port provided near a front end of the wall portion and configured to discharge the gas into the swirl flow generating space to generate a swirl flow;
a second outlet provided in the wall portion rearward of the first outlet for discharging gas near the lens .
前記壁部は、円筒状のフード部材又は壁部に穿設された孔の側壁によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の減光式流体検知装置。2. The light-reducing fluid detection device according to claim 1, wherein the wall portion is formed by a cylindrical hood member or a side wall of a hole formed in the wall portion. 前記第1吐出口から前記気体を吐出する方向を、壁部の径方向に対して所定の角度で傾けると共に軸方向に対しても前方に傾けるようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の減光式流体検知装置。 3. The light-reducing fluid detection device according to claim 1 , wherein the direction in which the gas is discharged from the first discharge port is inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction of the wall portion and is also inclined forward with respect to the axial direction . 前記第2吐出口は、前記壁部の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の減光式流体検知装置。 The light-reducing fluid detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the second discharge port is provided around the entire circumference of the wall portion. 前記第1吐出口に前記気体を供給する第1供給流路と前記第2吐出口に前記気体を供給する第2供給流路が前記壁部に設けられ、前記第1供給流路と前記第2供給流路が連通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の減光式流体検知装置。 The light-reducing fluid detection device according to claim 1 or 2, characterized in that a first supply flow path that supplies the gas to the first outlet and a second supply flow path that supplies the gas to the second outlet are provided in the wall portion, and the first supply flow path and the second supply flow path are connected to each other.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125848A (en) 2004-10-26 2006-05-18 Takuma Co Ltd Laser type analyzer
JP2011038877A (en) 2009-08-10 2011-02-24 Nippon Steel Engineering Co Ltd Laser type gas analysis device and method
JP2013117418A (en) 2011-12-02 2013-06-13 Shimadzu Corp Gas concentration measuring device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0678977B2 (en) * 1988-07-11 1994-10-05 沖電気工業株式会社 Air purge device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125848A (en) 2004-10-26 2006-05-18 Takuma Co Ltd Laser type analyzer
JP2011038877A (en) 2009-08-10 2011-02-24 Nippon Steel Engineering Co Ltd Laser type gas analysis device and method
JP2013117418A (en) 2011-12-02 2013-06-13 Shimadzu Corp Gas concentration measuring device

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