特開 2024-129229 エアパージ装置、および、エアパージ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129229

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】エアパージ装置、および、エアパージ方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/56 20210101AFI20240919BHJP

【ＦＩ】

G03B17/56 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038290

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣木 隆

【テーマコード（参考）】

2H105

【Ｆターム（参考）】

2H105DD03

2H105DD06

(57)【要約】

【課題】ケース内部への浮遊物等の異物侵入を抑制可能なエアパージ装置、および、エアパージ方法を提供する。
【解決手段】エアパージ装置１は、ケース本体１１を備える。ケース本体１１は、内部に保護対象物１を収容可能であって、保護対象物１と対向する位置に開口部１２が設けられている。ケース本体１１には、エア供給部１３から内部にパージエアを供給可能である。エア供給部１３と開口部１２との間にはパージエアの流れを遮蔽する遮蔽物が設けられている。エア供給部１３と開口部１２との間に遮蔽物を設け、パージエアが開口部１２へ直接的に流れないように配置することで、開口部１２付近での内向きの乱流の発生が抑制され、乱流による開口部１２からの浮遊物等の異物侵入を抑制可能である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に保護対象物（１、２）を収容可能であって、前記保護対象物と対向する位置に開口部（１２、２２、３２、４２、５２）が設けられているケース本体（１１、２１、３１、４１、５１）を備え、
前記ケース本体には、エア供給部（１３、２３、３３、４３、５３）から内部にパージエアを供給可能であって、前記エア供給部と前記開口部との間にはパージエアの流れを遮蔽する遮蔽物（１、２、６５）が設けられているエアパージ装置。

【請求項2】

前記遮蔽物は、前記保護対象物である請求項１に記載のエアパージ装置。

【請求項3】

前記遮蔽物は、前記エア供給部と前記保護対象物との間に設けられる遮蔽壁（６５）である請求項１に記載のエアパージ装置。

【請求項4】

前記開口部が設けられている壁部（３１２）には、前記開口部から前記保護対象物側に延びる開口カバー部（３５）が形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載のエアパージ装置。

【請求項5】

前記開口部が設けられている壁部（５１２）と前記保護対象物との間には、前記開口部を前記保護対象物側に投影した箇所に孔部（５６）が形成される保護壁（５５）が設けられている請求項１～３のいずれか一項に記載のエアパージ装置。

【請求項6】

内部に保護対象物（１、２）を収容可能であって、前記保護対象物と対向する位置に開口部（１２、２２、３２、４２、５２）が設けられているケース本体（１１、２１、３１、４１、５１）を備え、
前記ケース本体には、エア供給部（１３、２３、３３、４３、５３）から内部にパージエアを供給可能であって、前記エア供給部と前記開口部との間にはパージエアの流れを遮蔽する遮蔽物（１、２、６５）が設けられているエアパージ装置を用いるエアパージ方法であって、
前記エア供給部からパージエアを供給するエア供給ステップを含むエアパージ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアパージ装置、および、エアパージ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、埃や塵などがカメラのレンズに付着しないように設けられるカメラカバー装置が知られている。例えば特許文献１では、カメラカバー装置はパージ機構を備えており、レンズカバーとカバーとの間の閉空間にエアを供給することで、ケース本体の外部から、ミストや微細な粉末等の微粒子が侵入、レンズに付着するのを防いでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－３１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら特許文献１のように、カメラ前方にエアを供給する場合、内向きの乱入により、外部のミストを吸い込み、浮遊物がケース内部に侵入する虞がある。

【0005】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケース内部への浮遊物等の異物侵入を抑制可能なエアパージ装置、および、エアパージ方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のエアパージ装置は、内部に保護対象物（１、２）を収容可能であって、保護対象物と対向する位置に開口部（１２、２２、３２、４２、５２）が設けられているケース本体（１１、２１、３１、４１、５１）を備える。ケース本体には、エア供給部（１３、２３、３３、４３、５３）から内部にパージエアを供給可能であって、エア供給部と開口部との間にはパージエアの流れを遮蔽する遮蔽物が設けられている。

【0007】

本発明のエアパージ方法は、内部に保護対象物（１、２）を収容可能であって、保護対象物と対向する位置に開口部（１２、２２、３２、４２、５２）が設けられているケース本体（１１、２１、３１、４１、５１）を備え、ケース本体には、エア供給部（１３、２３、３３、４３、５３）から内部にパージエアを供給可能であって、エア供給部と開口部との間にはパージエアの流れを遮蔽する遮蔽物が設けられているエアパージ装置を用いるものであって、エア供給部からパージエアを供給するエア供給ステップを含む。

【0008】

エア供給部と開口部との間に遮蔽物を設け、パージエアが開口部へ直接的に流れないように配置することで、開口部付近での内向きの乱流の発生が抑制され、乱流による開口部からの浮遊物等の異物侵入を抑制可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図4】第２実施形態によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】第３実施形態によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。

【図8】第４実施形態によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図9】図８のＩＸ－ＩＸ線断面図である。

【図10】第５実施形態によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図11】図１０のＸＩ－ＸＩ線断面図である。

【図12】第６実施形態によるエアパージ装置を示す断面図である。

【図13】第６実施形態によるエアパージ装置を示す断面図である。

【図14】参考例によるエアパージ装置を示す斜視図である。

【図15】図１４のＸＶ－ＸＶ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明によるエアパージ装置、および、エアパージ方法を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0011】

（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図３に示す。図１等はいずれも模式的な図であって、エアの流れを矢印で示している。図１～図３に示すように、エアパージ装置１０は、ケース本体１１を備え、内部にカメラ等の保護対象物１が収納されている。エアパージ装置１０は、例えば生産設備内に設けられており、設備内の油ミストや粉塵等の浮遊物から保護対象物１を保護するものである。

【0012】

ケース本体１１は、例えば樹脂等により略直方体形状に形成されているが、樹脂以外の金属等で形成してもよく、また保護対象物１に応じた形状に形成してもよい。ケース本体１１には、開口部１２、および、エア供給部１３が設けられている。

【0013】

開口部１２は、ケース本体１１の一方の壁面である前方壁部１１２に設けられている。開口部１２は、保護対象物１がカメラである場合、設備内を撮像可能なように、レンズの形状に応じて設けられている。本実施形態では、レンズの前面が前方壁部１１２の内側面と略同位置となるように配置されており、開口部１２はレンズ外径よりも大きく形成されている。

【0014】

エア供給部１３は、保護対象物１を挟んで開口部１２とは反対側の壁面である後方壁部１１３の中央に設けられている。以下適宜、開口部１２が設けられる側を前方、エア供給部１３が設けられる側を後方とする。エア供給部１３には、図示しない継手を経由してエア配管と接続されており、エア供給装置から圧縮エアが供給される。

【0015】

ここで、参考例を図１４および図１５に示す。参考例によるエアパージ装置９０では、エア供給部９３が、ケース本体９１の天板９１５に設けられており、矢印Ａｃで示すように、上側から保護対象物１の前方に圧縮エアが供給されるエアカーテン式である。

【0016】

エアカーテン方式の場合、エア流量を確保するために配管径が大きくなったり、成り行きでエア圧力を調整したりすると、大量のエアを消費する虞がある。また、開口部９２付近の風速が大きいと、エアの巻き込みにより内向きの乱流の発生により、周囲の油ミストや粉塵を含む浮遊物がケース本体９１内部に侵入する虞がある（矢印Ａｒ）。ケース内部に油ミストや粉塵が侵入すると、保護対象物１が故障したり、短期間で清掃等のメンテナンスが必要になったりする虞がある。

【0017】

そこで本実施形態では、図１～図３に示すように、開口部１２が設けられる前方壁部１１２とは保護対象物１を挟んで反対側の後方壁部１１３に設けられたエア供給部１３からエア供給を行う（矢印Ａｂ）。本実施形態の保護対象物１は、エア供給部１３に対して相対的に体格が大きいため、保護対象物１自身を遮蔽物として外向きの層流（矢印Ａｏ）を形成することで、外部から供給される圧縮エアが開口部１２に直接的に流れないようにしている。パージされるエアの流れを外向きの層流とすることで、開口部１２からのミストの侵入を抑制することができる。また、開口部１２を最小化するとともに、エア配管、供給するエアの流量、圧力を最適化することで、エア消費量を抑制することができる。

【0018】

以上説明したように、エアパージ装置１０は、ケース本体１１を備える。ケース本体１１は、内部に保護対象物１を収容可能であって、保護対象物１と対向する位置に開口部１２が設けられている。ケース本体１１には、エア供給部１３から内部にパージエアを供給可能である。エア供給部１３と開口部１２との間には、パージエアの流れを遮蔽する遮蔽物が設けられている。

【0019】

本実施形態では、エア供給部１３と開口部１２との間に遮蔽物を設け、開口部１２へ直接的にエアが流れないように配置することで、エア供給部１３からのエアが、遮蔽物の外側を流れる外向きの層流をなして開口部１２から流出するように構成している。これにより、開口部１２付近で内向きの乱流の発生が抑制され、乱流による開口部１２からのミストの侵入を抑制可能である。

【0020】

本実施形態の遮蔽物は、保護対象物１である。保護対象物１自体を遮蔽物として用いることで、部品点数を増やすことなく、外向きの層流を形成することができ、開口部１２からのミストの侵入を抑制することができる。

【0021】

また、本実施形態のエアパージ方法では、エアパージ装置１０を用い、エア供給部１３からパージエアを供給するエア供給ステップを含む。エア供給部１３と開口部１２との間には、遮蔽物が設けられているので、エア供給部１３からエアを供給することで外向きの層流が形成される。これにより、このようなエアパージ方法においても、開口部１２からのミストの侵入を抑制することができる。

【0022】

（第２実施形態、第３実施形態）
第２実施形態を図４および図５に示す。第２実施形態のエアパージ装置２０は、ケース本体２１を備え、前方壁部２１２に開口部２２が形成され、後方壁部２１３に開口部２３が形成されている。

【0023】

本実施形態では、保護対象物１は、前方壁部２１２から隙間Ｇだけ後方にずらして配置されている。また、開口部２２は、保護対象物１の前方側端面（例えば保護対象物１がカメラであればレンズ）の面積と略同等であって、第１実施形態の開口部１２よりも相対的に小さい。

【0024】

本実施形態では、開口部２２を可及的小さくするとともに、保護対象物１を後方側にずらして配置することで、水滴飛散が懸念される環境下において、保護対象物１に水滴が付着するのを防ぐことができる。

【0025】

第３実施形態を図６および図７に示す。第３実施形態のエアパージ装置３０は、ケース本体３１を備え、前方壁部３１２に開口部３２が形成され、後方壁部２１３にエア供給部３３が設けられている。

【0026】

第３実施形態では、第２実施形態と同様、水滴の付着を回避すべく、前方壁部３１２から後方にずらして配置されている。また、本実施形態のケース本体３１には、開口部３２から内側に延びる筒状の開口カバー部３５が形成されている。本実施形態では、開口カバー部３５は、開口部３２の全周に設けられているが、エアパージ装置３０の設置環境に応じ、必ずしも全周に設けられていなくてもよく、形状も筒状に限らない。開口カバー部３５を設けることで、保護対象物１を、より水滴から保護することができる。

【0027】

本実施形態では、開口部１２が設けられている壁面である前方壁部３１２には、開口部３２から保護対象物１側に延びる開口カバー部３５が形成されている。これにより、水滴飛散が懸念される環境においても、保護対象物１を適切に保護することができる。また、第２実施形態および第３実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

【0028】

（第４実施形態、第５実施形態）
第４実施形態を図８および図９に示す。第４実施形態および第５実施形態では、保護対象物２は、例えば光電センサ等、比較的小さな機器である。第４実施形態のエアパージ装置４０は、ケース本体４１を備え、前方壁部４１２に開口部４２が形成され、後方壁部４１３にエア供給部４３が設けられている。本実施形態の開口部４２は、光電センサの光が通過可能な程度の大きさ（例えば直径５ｍｍ程度）と、上記実施形態より相対的に小さく形成されている。

【0029】

第５実施形態を図１０および図１１に示す。第５実施形態のエアパージ装置５０は、ケース本体５１を備え、前方壁部５１２に開口部５２が形成され、後方壁部５１３にエア供給部５３が設けられている。本実施形態では、保護対象物２と前方壁部４１２との間に保護壁５５が設けられている。保護壁５５には、孔部５６が形成されている。孔部５６は、光電センサの光軸、および、開口部５２と同軸に設けられている。保護壁５５を設けることで、保護対象物２にミストが付着するのをより抑制することができる。

【0030】

本実施形態では、開口部５２が設けられている壁面である前方壁部５１２と保護対象物２との間には、開口部５２を保護対象物２側に投影した箇所に孔部５６が形成される保護壁５５が設けられている。保護壁５５を設けることで、ミストや水滴からより適切に保護対象物２を保護することができる。また、第４実施形態および第５実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

【0031】

（第６実施形態）
第６実施形態を図１２および図１３に示す。なお、図１２は第１実施形態の図２に対応する図であり、図１３は図３に対応する図である。本実施形態のエアパージ装置６０は、ケース本体１１、および、遮蔽壁６５を備える。ここでは、第１実施形態のケース本体１１の例を記載しているが、ケース本体や保護対象物は、第２実施形態～第５実施形態のものとしてもよい。

【0032】

上記実施形態では、保護対象物１自身を遮蔽物として外向きの層流を形成していた。これに対し本実施形態では、保護対象物１とは別にケース本体１１の内部に遮蔽壁６５を設けている。遮蔽壁６５は、例えば金属板等で形成されており、エア供給部１３と対向する位置に配置される。

【0033】

遮蔽壁６５は、エア供給部１３から供給されるエアに対し、外向きの層流を形成可能な任意の位置に配置される。図１２の紙面上下方向を幅方向とし、ケース本体１１の内部空間の幅Ｗとする。例えば、遮蔽壁６５の幅を（２／３）Ｗに形成し、幅方向における中心に配置すると、遮蔽壁６５の両側に（１／６）Ｗずつ、外向きの層流を形成するエア流路を確保できる。

【0034】

また、図１３の紙面左右方向を奥行方向、紙面上下方向を高さ方向とし、ケース本体１１の内部空間の奥行きＤ、高さＨとする。遮蔽壁６５は、ケース本体１１の後方壁部１１３の内壁から、エア供給部１３を閉塞しない程度（例えば（１／６）Ｄ）、離間して設けられる。また、例えば、遮蔽壁６５の高さを（２／３）Ｈ程度とすることで、遮蔽壁６５の上側にも（１／３）Ｈ程度のエア流路を確保可能である。

【0035】

保護対象物１の形状や大きさによっては、自身を遮蔽物とすることでの外向きの層流を形成できない場合がある。本実施形態では、遮蔽壁６５を保護対象物１とは別途に設けているので、保護対象物１の形状等によらず、外向きの層流を形成することができる。また、保護対象物１自身を遮蔽物とする場合と比較し、設計自由度が高いため、ケース本体１１の形状等に応じて遮蔽壁の形状や設置位置を設計することで、エア供給部１３から供給されるエアの流れを最適化することができる。これにより、パージされるエアの圧力や流量を最適最小化可能であり、省エネに寄与する。

【0036】

本実施形態では、遮蔽物は、エア供給部１３と保護対象物１との間に設けられる遮蔽壁６５である。これにより、保護対象物１の大きさや形状によらず、外向きの層流を適切に形成することができ、開口部１２からのミストの侵入を抑制することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

【0037】

（他の実施形態）
上記実施形態では、エア供給部は、後方壁部の中央に設けられている。他の実施形態では、エア供給部は、遮蔽物の位置や形状に応じ、外向きの層流を形成可能な位置であれば、後方壁部の中央からずれた位置に形成してもよい。また、保護対象物や遮蔽壁は、パージエアの外向きの層流を形成可能な位置、形状に設ければよい。また、遮蔽壁が設けられる場合、保護対象物は、開口部からのミストや水滴から付着を回避可能な任意の位置に配置すればよい。さらにまた、開口カバー部や保護壁の位置や形状、数等は、保護対象機器による検出等を阻害せず、水滴等から保護対象機器を保護可能なように設計可能である。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0038】

１、２・・・保護対象物
１０、２０、３０、４０、５０、６０・・・エアパージ装置
１１、２１、３１、４１、５１・・・ケース本体
１２、２２、３２、４２、５２・・・開口部
１３、２３、３３、４３、５３・・・エア供給部
１２、２２、３２、４２、５２・・・開口部
３５・・・開口カバー部
５５・・・保護壁 ５６・・・孔部
６５・・・遮蔽壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】