光学電子装置
【課題】 光学機器を周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから保護する防振・防衝撃構造を備えると共に、筐体の小型化が可能な放熱構造を備えた光学電子装置を提供する。
【解決手段】 筐体カバー２と筐体下部３からなる筐体４内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置１であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部３に立設したポール５とこのポール５に防振部材６を介して固定したベース７で構成され、前記放熱構造は、筐体４内をベース７と仕切部材１０と隔壁部材１１により仕切って形成した密閉の本体部１２と外部に通じる冷却部１３で構成され、本体部１２にはベース７の一面に固定した光学機器８を配置し、冷却部１３にはベース７の他面に固定した放熱体９と筐体下部３に取り付けたファン１４を配置する。
【解決手段】 筐体カバー２と筐体下部３からなる筐体４内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置１であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部３に立設したポール５とこのポール５に防振部材６を介して固定したベース７で構成され、前記放熱構造は、筐体４内をベース７と仕切部材１０と隔壁部材１１により仕切って形成した密閉の本体部１２と外部に通じる冷却部１３で構成され、本体部１２にはベース７の一面に固定した光学機器８を配置し、冷却部１３にはベース７の他面に固定した放熱体９と筐体下部３に取り付けたファン１４を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動や衝撃から光学機器を保護する防振・防衝撃構造と筐体内を冷却する放熱構造を筐体内に備えた光学電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器を備えた光学電子装置においては、振動や衝撃に敏感な光学機器を周囲環境の振動や筐体に加わる衝撃などから保護するため、光学機器はゴムや樹脂製弾性部材などを介して筐体に固定される。また、光学機器や光学機器と共に筐体内に設置されるコントローラは発熱源となるため、筐体内の温度上昇は測定精度に影響を与えると共に、ゴムや樹脂製弾性部材などの劣化の原因になる。特に、粒子測定の分野では、より小さな粒子の測定が望まれているため、光学機器において照射強度を上げなければならないので、消費電力が上がって発熱量が増してしまう。
【０００３】
そこで、従来から筐体内の温度をある範囲に維持すると共に、筐体内に塵埃が入らないように冷却するため、高密度のフィルタを備えた空冷ファンを筐体に設けることが知られている。また、冷媒が通過する冷却経路を組み込んだ熱伝導材を用意し、筐体内に存在する熱伝導材の内側に直接発熱光源を設置すると共に、筐体外である熱伝導材の外側に放熱体を設けて筐体内を冷却する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、筐体内を密閉された発熱部と送風ファンにより冷却される熱放出部に分け、発熱部を冷却する熱交換用ヒートパイプを設けた技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。更に、レーザダイオードを加熱又は冷却する加熱冷却素子及び放熱器の間に熱伝導路を形成する柔軟部材を備えるレーザ光源が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４２３２１号公報
【特許文献２】実開平５−６１６７５号公報
【特許文献３】実開平２−１７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、高密度のフィルタは交換を要し、メンテナンスが煩雑である。そして、高密度のフィルタは送風を妨げるため、空冷ファンは必要以上に電力を消費する。また、特許文献１に記載のように、熱伝導材に直接発熱光源を設置すると冷却効率はよいが、周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから発熱光源を保護するのは困難である。また、特許文献２に記載のように、熱交換用ヒートパイプを設けても、ヒートパイプが発熱源から離れていると冷却効率が低く、ヒートパイプの数を増やして冷却効率を上げると筐体が大型化してしまう。また、ヒートパイプに発熱源を直接固定すれば、冷却効率は上がるものの、発熱源を周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから保護するのは困難になる。更に、特許文献３に記載のように、加熱冷却素子と放熱器は同じ仕切内にあり、発熱量が多いと対応できない。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学機器を周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから保護する防振・防衝撃構造を備えると共に、筐体の小型化が可能な放熱構造を備えた光学電子装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなるものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなるものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなるものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなるものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１、２，３又は４記載の光学電子装置において、前記弾性体はゴム・樹脂製弾性体である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項３又は４記載の光学電子装置において、前記ガスは窒素ガスである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記ベースは光学機器又は放熱体の一部である。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記筐体カバーは、他の構成部品に影響を与えることなく前記筐体下部に対して着脱自在である。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記冷却手段は、空冷用のファンである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学機器の放熱に起因する温度上昇や外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下を防止することができる。また、光学機器の放熱に起因する温度上昇によるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維で形成された仕切部材の劣化を防止することができる。
【００１７】
また、光学機器を設置した本体部と空冷用のファンを設けた冷却部は仕切られているので、高密度のフィルタを必要としないため、フィルタ交換作業が不要となる。筐体に振動や衝撃が作用しても、防振部材が振動や衝撃を吸収するので、光学機器には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。また、筐体カバーは、筐体内に設置されている部品に影響することなく筐体下部に着脱自在であるので、光学機器の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。
【００１８】
更に、乾燥した清浄なガスを本体部に導入することで、本体部が陽圧になり、光学機器の有機溶剤などによる汚染や湿気による結露から光学機器を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の構成図、図２は本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の構成図、図３は図２のＡ−Ａ断面矢視図、図４は本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の構成図、図５は本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の構成図、図６は本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の構成図、図７は本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態の構成図である。
【００２０】
本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態は、図１に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置１である。粒子計測装置１は、筐体カバー２と筐体下部３で筐体４を形成している。筐体カバー２は、筐体４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部３に着脱自在である。筐体下部３には支持部となる４本のポール５が立設され、これらのポール５に防振部材６を介して板状のベース７が固定されている。なお、支持部となるポール５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール５ではなく、筐体下部３により形成してもよい。
【００２１】
そして、ベース７の上面には光学機器８を取り付け、ベース７の下面には放熱体９を固着すると共に、放熱体９を囲むように仕切部材１０を介して筐体下部３に一端を固定した略筒形状の隔壁部材１１の他端を固定している。光学機器８と放熱体９はベース７を挟むように取り付けられるので、光学機器８とベース７と放熱体９は、一体として動くことになる。防振部材６にはベース７、光学機器８、放熱体９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール５に配設された防振部材６とベース７により、光学機器８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００２２】
筐体４の内部は、ベース７と仕切部材１０と隔壁部材１１により、粒子計測の妨げとなるような塵埃が侵入しない程度に遮蔽して密閉された本体部１２と外部に通じる冷却部１３に仕切られる。本体部１２には熱を発する光学機器８が配置され、冷却部１３には放熱体９などが配置される。ベース７及び放熱体９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材１０は弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体下部３の隔壁部材１１に囲まれた部位には、冷却部１３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体９に当てる空冷用のファン１４と、冷却部１３の空気を外部に排出する排気口１５が設けられている。
【００２３】
また、ベース７は光学機器８の一部であってもよいし、放熱体９の一部であってもよい。放熱体９の形状によっては、光学機器８を直接放熱体９に取り付けることもできる。この場合、放熱体９が防振部材６を介してポール５に取り付けられる。放熱体９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器８を配置した密閉の本体部１２と、放熱体９と空冷用のファン１４と排気口１５を配置した冷却部１３により、光学機器８に対する放熱構造が構成される。１６は脚部である。
【００２４】
なお、粒子計測装置１のコントローラ（不図示）を筐体４内に設置する場合には、冷却部１３が望ましいが、本体部１２に設置してもよい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部１２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００２５】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置１が稼動すると、筐体４内に設置された光学機器８から熱が発せられる。すると、光学機器８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体９に伝わる。放熱体９には空冷用のファン１４による外気１８が当てられるので、その外気１８により放熱体９は冷却される。ファン１４の送風により奪われた放熱体９の熱は、熱風１９として排気口１５から筐体４外へ排出される。
【００２６】
筐体４内が冷却されることにより、光学機器８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材６の劣化や仕切部材１０の劣化を防止することができる。また、光学機器８と防振部材６は、密閉の本体部１２に設置されるので、外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下、防振部材６の劣化を防止することができる。
【００２７】
また、粒子計測装置１の稼動中に、筐体４に振動や衝撃が作用しても、ポール５とベース７の間に配設された防振部材６が振動や衝撃を吸収するので、ベース７に固定されている光学機器８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース７と隔壁部材１１の間に配設されている仕切部材１０は、ゴム又は樹脂製弾性体で形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材６の働きを妨げることはない。また、筐体カバー２は、筐体４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部３に着脱自在であるので、光学機器８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。
【００２８】
次に、本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態は、図２及び図３に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置２１であり、発熱があるコントローラ３７を備えている。粒子計測装置２１は、筐体カバー２２と筐体下部２３で筐体２４を形成している。筐体カバー２２は、筐体２４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部２３に着脱自在である。筐体下部２３には支持部となる４本のポール２５が立設され、これらのポール２５に防振部材２６を介して板状のベース２７が固定されている。なお、支持部となるポール２５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール２５ではなく、筐体下部２３により形成してもよい。
【００２９】
そして、ベース２７の上面には光学機器２８を取り付け、ベース２７の下面には放熱体２９を固着している。また、隔壁部材３１が放熱体２９の三辺及びコントローラ３７を囲むように仕切部材３０ａ，３０ｂを介して筐体下部２３と筐体カバー２２に固定されている。光学機器２８と放熱体２９はベース２７を挟むように取り付けられるので、光学機器２８とベース２７と放熱体２９は、一体として動くことになる。防振部材２６にはベース２７、光学機器２８、放熱体２９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール２５に配設された防振部材２６とベース２７により、光学機器２８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００３０】
筐体２４の内部は、ベース２７と仕切部材３０ａ，３０ｂと隔壁部材３１により、密閉された本体部３２と外部に通じる冷却部３３に仕切られる。本体部３２には熱を発する光学機器２８が配置され、冷却部３３には放熱体２９などが配置される。ベース２７及び放熱体２９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材３０ａ，３０ｂは弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体下部２３の隔壁部材３１に囲まれた部位には、冷却部３３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体２９に当てる空冷用のファン３４が設けられ、筐体カバー２２の一側面には冷却部３３の空気を外部に排出する排気口３５が設けられている。
【００３１】
また、ベース２７は光学機器２８の一部であってもよいし、放熱体２９の一部であってもよい。放熱体２９の形状によっては、光学機器２８を直接放熱体２９に取り付けることもできる。この場合、放熱体２９が防振部材２６を介してポール２５に取り付けられる。放熱体２９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器２８を配置した密閉の本体部３２と、放熱体２９と空冷用のファン３４と排気口３５を配置した冷却部３３により、光学機器２８に対する放熱構造が構成される。３６は脚部である。
【００３２】
なお、発熱がある粒子計測装置２１のコントローラ３７を筐体２４内に設置する場合には、本実施の形態のように冷却部３３が望ましい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部３２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体２４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００３３】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置２１が稼動すると、筐体２４内に設置された光学機器２８から熱が発せられる。すると、光学機器２８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース２７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体２９に伝わる。放熱体２９には空冷用のファン３４による外気３８が当てられるので、その外気３８により放熱体２９は冷却される。ファン３４の送風により奪われた放熱体２９の熱は、熱風３９として排気口３５から筐体２４外へ排出される。冷却部３３に配置されたコントローラ３７も冷却される。
【００３４】
筐体２４内が冷却されることにより、光学機器２８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材２６の劣化や仕切部材３０ａ，３０ｂの劣化を防止することができる。また、光学機器２８と防振部材２６は、密閉の本体部３２に設置されるので、外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下、防振部材２６の劣化を防止することができる。
【００３５】
また、粒子計測装置２１の稼動中に、筐体２４に振動や衝撃が作用しても、ポール２５とベース２７の間に配設された防振部材２６が振動や衝撃を吸収するので、ベース２７に固定されている光学機器２８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース２７と隔壁部材３１の間に配設されている仕切部材３０ａは、弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材２６の働きを妨げることはない。
【００３６】
また、筐体カバー２２は、筐体２４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部２３に着脱自在であるので、光学機器２８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。更に、筐体カバー２２と隔壁部材３１の間に配設され、隔壁部材３１に固定されている仕切部材３０ｂは、弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで形成されているので、筐体カバー２２が筐体下部２３に取り付けられた際に筐体カバー２２に適度な圧で当接し、本体部３２の密閉状態を維持するために働く。
【００３７】
次に、本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態は、図４に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置４１である。粒子計測装置４１は、筐体カバー４２と筐体下部４３で筐体４４を形成している。筐体カバー４２は、筐体４４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部４３に着脱自在である。筐体下部４３には支持部となる４本のポール４５が立設され、これらのポール４５に防振部材４６を介して板状のベース４７が固定されている。なお、支持部となるポール４５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール４５ではなく、筐体下部４３により形成してもよい。
【００３８】
そして、ベース４７の下面には光学機器４８を取り付け、ベース４７の上面には放熱体４９を固着している。光学機器４８と放熱体４９はベース４７を挟むように取り付けられるので、光学機器４８とベース４７と放熱体４９は、一体として動くことになる。防振部材４６にはベース４７、光学機器４８、放熱体４９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール４５に配設された防振部材４６とベース４７により、光学機器４８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００３９】
また、ベース４７の縁部と筐体下部４３の端部の間に、シート状の仕切部材５１が配設され、筐体４４の内部は、ベース４７と仕切部材５１により、密閉された本体部５２と外部に通じる冷却部５３に仕切られる。本体部５２には熱を発する光学機器４８が配置され、冷却部５３には放熱体４９などが配置される。ベース４７及び放熱体４９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。
【００４０】
また、仕切部材５１は弾性体であるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維（例えば、ポリエステル製）など、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体カバー４２の一側面には、冷却部５３に外気を導くと共にその外気を放熱体４９に当てる空冷用のファン５４が設けられ、ファン５４と対向する筐体カバー４２の側面には、冷却部５３の空気を外部に排出する排気口５５が設けられている。
【００４１】
また、ベース４７は光学機器４８の一部であってもよいし、放熱体４９の一部であってもよい。放熱体４９の形状によっては、光学機器４８を直接放熱体４９に取り付けることもできる。この場合、放熱体４９が防振部材４６を介してポール４５に取り付けられる。放熱体４９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器４８を配置した密閉の本体部５２と、放熱体４９と空冷用のファン５４と排気口５５を配置した冷却部５３により、光学機器４８に対する放熱構造が構成される。５６は脚部である。
【００４２】
なお、粒子計測装置４１のコントローラ（不図示）を筐体４４内に設置する場合には、冷却部５３が望ましいが、本体部５２に設置してもよい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部５２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体４４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００４３】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置４１が稼動すると、筐体４４内に設置された光学機器４８から熱が発せられる。すると、光学機器４８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース４７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体４９に伝わる。放熱体４９には空冷用のファン５４による外気が当てられるので、その外気により放熱体４９は冷却される。ファン５４の送風により奪われた放熱体４９の熱は、熱風として排気口５５から筐体４４外へ排出される。
【００４４】
筐体４４内が冷却されることにより、光学機器４８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材４６の劣化や仕切部材５１の劣化を防止することができる。また、光学機器４８と防振部材４６は、密閉の本体部５２に設置されるので、外部から侵入する防塵などによる測定精度の低下、防振部材４６の劣化を防止することができる。
【００４５】
また、粒子計測装置４１の稼動中に、筐体４４に振動や衝撃が作用しても、ポール４５とベース４７の間に配設された防振部材４６が振動や衝撃を吸収するので、ベース４７に固定されている光学機器４８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース４７の縁部と筐体下部４３の端部の間に配設されている仕切部材５１は、弾性体であるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維などで形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材４６の働きを妨げることはない。
【００４６】
また、筐体カバー４２は、筐体４４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部４３に着脱自在であるので、光学機器４８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。第３の実施の形態では、光学機器４８を筐体下部４３側に設置する構成としているが、他の実施の形態のように光学機器４８を筐体カバー４２側に設置する構成にすることもできる。
【００４７】
次に、本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態は、図５に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置６１である。粒子計測装置６１は、筐体カバー６２と筐体下部６３で筐体６４を形成している。筐体カバー６２は、筐体６４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部６３に着脱自在である。筐体下部６３には支持部となる略筒形状の隔壁部材６５の一端が固定され、隔壁部材６５の他端には仕切部材６６を介して板状のベース６７が固定されている。なお、支持部は隔壁部材６５でなく、筐体下部６３により形成してもよい。
【００４８】
そして、ベース６７の上面には光学機器６８を取り付け、ベース６７の下面には放熱体６９を固着している。光学機器６８と放熱体６９はベース６７を挟むように取り付けられるので、光学機器６８とベース６７と放熱体６９は、一体として動くことになる。仕切部材６６にはベース６７、光学機器６８、放熱体６９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となる隔壁部材６５に配設された仕切部材６６とベース６７により、光学機器６８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００４９】
筐体６４の内部は、ベース６７と仕切部材６６と隔壁部材６５により、密閉された本体部７２と外部に通じる冷却部７３に仕切られる。本体部７２には熱を発する光学機器６８が配置され、冷却部７３には放熱体６９などが配置される。ベース６７及び放熱体６９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材６６は、弾性体であるゴムや樹脂製弾性体などで形成され、防振・防衝撃の機能を有しつつ、気密性を保持する機能も有し、交換可能であることが望ましい。また、第１の実施の形態と同様に、ベース６７は光学機器６８の一部であってもよいし、放熱体６９の一部であってもよい。
【００５０】
筐体下部６３の隔壁部材６５に囲まれた部位には、冷却部７３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体６９に当てる空冷用のファン７４と、冷却部７３の空気を外部に排出する排気口７５が設けられている。そして、熱を発する光学機器６８を配置した密閉の本体部７２と、放熱体６９と空冷用のファン７４と排気口７５を配置した冷却部７３により、光学機器６８に対する放熱構造が構成される。７６は脚部である。
【００５１】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置６１が稼動すると、筐体６４内に設置された光学機器６８から熱が発せられる。すると、光学機器６８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース６７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体６９に伝わる。放熱体６９には空冷用のファン７４による外気７８が当てられるので、その外気７８により放熱体６９は冷却される。ファン７４の送風により奪われた放熱体６９の熱は、熱風７９として排気口７５から筐体６４外へ排出される。
【００５２】
また、粒子計測装置６１の稼動中に、筐体６４に振動や衝撃が作用しても、隔壁部材６５とベース６７の間に配設された仕切部材６６が振動や衝撃を吸収するので、ベース６７に固定されている光学機器６８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置６１の作用効果などは、図１に示す粒子計測装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５３】
次に、本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態は、図６に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置８１である。粒子計測装置８１は、筐体カバー８２と筐体下部８３で筐体８４を形成している。筐体カバー８２は、筐体８４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部８３に着脱自在である。支持部となるポール８５に配設された防振部材８６とベース８７による光学機器８８に対する防振・防衝撃構造は、図１に示す第１実施の形態の粒子計測装置１と同様である
【００５４】
筐体８４の内部は、ベース８７と仕切部材９０と隔壁部材９１により、本体部９２と外部に通じる冷却部９３に仕切られる。本体部９２には熱を発する光学機器８８が配置され、冷却部９３には放熱体８９などが配置される。筐体下部８３の隔壁部材９１に囲まれた部位には、冷却部９３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体８９に当てる空冷用のファン９４と、冷却部９３の空気を外部に排出する排気口９５が設けられている。
【００５５】
筐体カバー８２には、清浄で低湿度な空気またはガスをエアポンプやガスボンベなどを用いて本体部９２に導入する開口９６と、本体部９２の気体を排気する通気口９７が設けられている。本体部９２に導入するガスとしては、窒素ガス、ドライエアが一般的である。開口９６と通気口９７を使用しない場合には、開口９６と通気口９７を塞いで、本体部９２を密閉状態にすることができる。
【００５６】
このように、熱を発する光学機器８８を配置した本体部９２に清浄で低湿度な空気またはガスを導入することと、冷却部９３に放熱体８９と空冷用のファン９４と排気口９５を配置することにより、光学機器８８に対する放熱構造が構成される。９８は脚部である。
【００５７】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置８１が稼動すると、筐体８４内に設置された光学機器８８から熱が発せられる。すると、光学機器８８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース８７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体８９に伝わる。開口９６から窒素ガス・ドライエアなどを導入すると、本体部９２が陽圧となり通気口９７から筐体８４外へ排気される。本体部９２を清浄で低湿度な空気またはガスにより陽圧にすることで、粒子測定を妨げる塵埃の侵入しない程度に遮蔽した密閉であっても、本体部９２へ有機溶剤などが侵入するのを防ぎ、汚染や湿気による結露から光学機器８８を保護することができる。
【００５８】
本体部９２へ導入する清浄で低湿度な空気またはガスの量は、例えば１〜１０リットル／分である。本体部９２に清浄で低湿度な空気またはガスを導入する方法は、冷却部９３に放熱体８９と空冷用のファン９４と排気口９５を配置する方法の約１／１００〜１／１０００の能力で済む。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置８１の作用効果などは、図１に示す粒子計測装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５９】
次に、本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態は、図７に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置１０１である。粒子計測装置１０１は、主に図６に示す粒子計測装置８１の防振・防衝撃構造を図５に示す粒子計測装置６１の防振・防衝撃構造に変更した構成である。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置１０１の作用効果などは、図５に示す粒子計測装置６１及び図６に示す粒子計測装置８１と同様であるので、その説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、光学機器の放熱に起因する温度上昇や外部から侵入する塵埃・湿気・有機溶剤などによる測定精度の低下を防止することができると共に、光学機器の放熱に起因する温度上昇による防振部材及び仕切部材の劣化を防止することができる光学電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の構成図
【図２】本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の構成図
【図３】図２のＡ−Ａ断面矢視図
【図４】本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の構成図
【図５】本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の構成図
【図６】本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の構成図
【図７】本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態の構成図
【符号の説明】
【００６２】
１，２１，４１，６１，８１，１０１…粒子計測装置、２，２２，４２，６２，８２…筐体カバー、３，２３，４３，６３，８３…筐体下部、４，２４，４４，６４，８４…筐体、５，２５，４５，８５…ポール（支持部）、６，２６，４６，８６…防振部材、７，２７，４７，６７，８７…ベース、８，２８，４８，６８，８８…光学機器、９，２９，４９，６９，８９…放熱体、１０，３０ａ，３０ｂ，５１，６６，９０…仕切部材、１１，３１，９１…隔壁部材、１２，３２，５２，７２，９２…本体部、１３，３３，５３，７３，９３…冷却部、１４，３４，５４，７４，９４…ファン（冷却手段）、１５，３５，５５，７５，９５…排気口、６５…隔壁部材（支持部）、９６…開口、９７…通気口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動や衝撃から光学機器を保護する防振・防衝撃構造と筐体内を冷却する放熱構造を筐体内に備えた光学電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器を備えた光学電子装置においては、振動や衝撃に敏感な光学機器を周囲環境の振動や筐体に加わる衝撃などから保護するため、光学機器はゴムや樹脂製弾性部材などを介して筐体に固定される。また、光学機器や光学機器と共に筐体内に設置されるコントローラは発熱源となるため、筐体内の温度上昇は測定精度に影響を与えると共に、ゴムや樹脂製弾性部材などの劣化の原因になる。特に、粒子測定の分野では、より小さな粒子の測定が望まれているため、光学機器において照射強度を上げなければならないので、消費電力が上がって発熱量が増してしまう。
【０００３】
そこで、従来から筐体内の温度をある範囲に維持すると共に、筐体内に塵埃が入らないように冷却するため、高密度のフィルタを備えた空冷ファンを筐体に設けることが知られている。また、冷媒が通過する冷却経路を組み込んだ熱伝導材を用意し、筐体内に存在する熱伝導材の内側に直接発熱光源を設置すると共に、筐体外である熱伝導材の外側に放熱体を設けて筐体内を冷却する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、筐体内を密閉された発熱部と送風ファンにより冷却される熱放出部に分け、発熱部を冷却する熱交換用ヒートパイプを設けた技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。更に、レーザダイオードを加熱又は冷却する加熱冷却素子及び放熱器の間に熱伝導路を形成する柔軟部材を備えるレーザ光源が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４２３２１号公報
【特許文献２】実開平５−６１６７５号公報
【特許文献３】実開平２−１７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、高密度のフィルタは交換を要し、メンテナンスが煩雑である。そして、高密度のフィルタは送風を妨げるため、空冷ファンは必要以上に電力を消費する。また、特許文献１に記載のように、熱伝導材に直接発熱光源を設置すると冷却効率はよいが、周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから発熱光源を保護するのは困難である。また、特許文献２に記載のように、熱交換用ヒートパイプを設けても、ヒートパイプが発熱源から離れていると冷却効率が低く、ヒートパイプの数を増やして冷却効率を上げると筐体が大型化してしまう。また、ヒートパイプに発熱源を直接固定すれば、冷却効率は上がるものの、発熱源を周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから保護するのは困難になる。更に、特許文献３に記載のように、加熱冷却素子と放熱器は同じ仕切内にあり、発熱量が多いと対応できない。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学機器を周囲の振動や筐体に加わる衝撃などから保護する防振・防衝撃構造を備えると共に、筐体の小型化が可能な放熱構造を備えた光学電子装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなるものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなるものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなるものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなるものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１、２，３又は４記載の光学電子装置において、前記弾性体はゴム・樹脂製弾性体である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項３又は４記載の光学電子装置において、前記ガスは窒素ガスである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記ベースは光学機器又は放熱体の一部である。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記筐体カバーは、他の構成部品に影響を与えることなく前記筐体下部に対して着脱自在である。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記冷却手段は、空冷用のファンである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学機器の放熱に起因する温度上昇や外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下を防止することができる。また、光学機器の放熱に起因する温度上昇によるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維で形成された仕切部材の劣化を防止することができる。
【００１７】
また、光学機器を設置した本体部と空冷用のファンを設けた冷却部は仕切られているので、高密度のフィルタを必要としないため、フィルタ交換作業が不要となる。筐体に振動や衝撃が作用しても、防振部材が振動や衝撃を吸収するので、光学機器には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。また、筐体カバーは、筐体内に設置されている部品に影響することなく筐体下部に着脱自在であるので、光学機器の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。
【００１８】
更に、乾燥した清浄なガスを本体部に導入することで、本体部が陽圧になり、光学機器の有機溶剤などによる汚染や湿気による結露から光学機器を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の構成図、図２は本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の構成図、図３は図２のＡ−Ａ断面矢視図、図４は本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の構成図、図５は本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の構成図、図６は本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の構成図、図７は本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態の構成図である。
【００２０】
本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態は、図１に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置１である。粒子計測装置１は、筐体カバー２と筐体下部３で筐体４を形成している。筐体カバー２は、筐体４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部３に着脱自在である。筐体下部３には支持部となる４本のポール５が立設され、これらのポール５に防振部材６を介して板状のベース７が固定されている。なお、支持部となるポール５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール５ではなく、筐体下部３により形成してもよい。
【００２１】
そして、ベース７の上面には光学機器８を取り付け、ベース７の下面には放熱体９を固着すると共に、放熱体９を囲むように仕切部材１０を介して筐体下部３に一端を固定した略筒形状の隔壁部材１１の他端を固定している。光学機器８と放熱体９はベース７を挟むように取り付けられるので、光学機器８とベース７と放熱体９は、一体として動くことになる。防振部材６にはベース７、光学機器８、放熱体９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール５に配設された防振部材６とベース７により、光学機器８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００２２】
筐体４の内部は、ベース７と仕切部材１０と隔壁部材１１により、粒子計測の妨げとなるような塵埃が侵入しない程度に遮蔽して密閉された本体部１２と外部に通じる冷却部１３に仕切られる。本体部１２には熱を発する光学機器８が配置され、冷却部１３には放熱体９などが配置される。ベース７及び放熱体９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材１０は弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体下部３の隔壁部材１１に囲まれた部位には、冷却部１３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体９に当てる空冷用のファン１４と、冷却部１３の空気を外部に排出する排気口１５が設けられている。
【００２３】
また、ベース７は光学機器８の一部であってもよいし、放熱体９の一部であってもよい。放熱体９の形状によっては、光学機器８を直接放熱体９に取り付けることもできる。この場合、放熱体９が防振部材６を介してポール５に取り付けられる。放熱体９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器８を配置した密閉の本体部１２と、放熱体９と空冷用のファン１４と排気口１５を配置した冷却部１３により、光学機器８に対する放熱構造が構成される。１６は脚部である。
【００２４】
なお、粒子計測装置１のコントローラ（不図示）を筐体４内に設置する場合には、冷却部１３が望ましいが、本体部１２に設置してもよい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部１２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００２５】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置１が稼動すると、筐体４内に設置された光学機器８から熱が発せられる。すると、光学機器８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体９に伝わる。放熱体９には空冷用のファン１４による外気１８が当てられるので、その外気１８により放熱体９は冷却される。ファン１４の送風により奪われた放熱体９の熱は、熱風１９として排気口１５から筐体４外へ排出される。
【００２６】
筐体４内が冷却されることにより、光学機器８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材６の劣化や仕切部材１０の劣化を防止することができる。また、光学機器８と防振部材６は、密閉の本体部１２に設置されるので、外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下、防振部材６の劣化を防止することができる。
【００２７】
また、粒子計測装置１の稼動中に、筐体４に振動や衝撃が作用しても、ポール５とベース７の間に配設された防振部材６が振動や衝撃を吸収するので、ベース７に固定されている光学機器８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース７と隔壁部材１１の間に配設されている仕切部材１０は、ゴム又は樹脂製弾性体で形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材６の働きを妨げることはない。また、筐体カバー２は、筐体４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部３に着脱自在であるので、光学機器８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。
【００２８】
次に、本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態は、図２及び図３に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置２１であり、発熱があるコントローラ３７を備えている。粒子計測装置２１は、筐体カバー２２と筐体下部２３で筐体２４を形成している。筐体カバー２２は、筐体２４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部２３に着脱自在である。筐体下部２３には支持部となる４本のポール２５が立設され、これらのポール２５に防振部材２６を介して板状のベース２７が固定されている。なお、支持部となるポール２５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール２５ではなく、筐体下部２３により形成してもよい。
【００２９】
そして、ベース２７の上面には光学機器２８を取り付け、ベース２７の下面には放熱体２９を固着している。また、隔壁部材３１が放熱体２９の三辺及びコントローラ３７を囲むように仕切部材３０ａ，３０ｂを介して筐体下部２３と筐体カバー２２に固定されている。光学機器２８と放熱体２９はベース２７を挟むように取り付けられるので、光学機器２８とベース２７と放熱体２９は、一体として動くことになる。防振部材２６にはベース２７、光学機器２８、放熱体２９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール２５に配設された防振部材２６とベース２７により、光学機器２８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００３０】
筐体２４の内部は、ベース２７と仕切部材３０ａ，３０ｂと隔壁部材３１により、密閉された本体部３２と外部に通じる冷却部３３に仕切られる。本体部３２には熱を発する光学機器２８が配置され、冷却部３３には放熱体２９などが配置される。ベース２７及び放熱体２９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材３０ａ，３０ｂは弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体下部２３の隔壁部材３１に囲まれた部位には、冷却部３３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体２９に当てる空冷用のファン３４が設けられ、筐体カバー２２の一側面には冷却部３３の空気を外部に排出する排気口３５が設けられている。
【００３１】
また、ベース２７は光学機器２８の一部であってもよいし、放熱体２９の一部であってもよい。放熱体２９の形状によっては、光学機器２８を直接放熱体２９に取り付けることもできる。この場合、放熱体２９が防振部材２６を介してポール２５に取り付けられる。放熱体２９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器２８を配置した密閉の本体部３２と、放熱体２９と空冷用のファン３４と排気口３５を配置した冷却部３３により、光学機器２８に対する放熱構造が構成される。３６は脚部である。
【００３２】
なお、発熱がある粒子計測装置２１のコントローラ３７を筐体２４内に設置する場合には、本実施の形態のように冷却部３３が望ましい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部３２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体２４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００３３】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置２１が稼動すると、筐体２４内に設置された光学機器２８から熱が発せられる。すると、光学機器２８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース２７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体２９に伝わる。放熱体２９には空冷用のファン３４による外気３８が当てられるので、その外気３８により放熱体２９は冷却される。ファン３４の送風により奪われた放熱体２９の熱は、熱風３９として排気口３５から筐体２４外へ排出される。冷却部３３に配置されたコントローラ３７も冷却される。
【００３４】
筐体２４内が冷却されることにより、光学機器２８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材２６の劣化や仕切部材３０ａ，３０ｂの劣化を防止することができる。また、光学機器２８と防振部材２６は、密閉の本体部３２に設置されるので、外部から侵入する塵埃などによる測定精度の低下、防振部材２６の劣化を防止することができる。
【００３５】
また、粒子計測装置２１の稼動中に、筐体２４に振動や衝撃が作用しても、ポール２５とベース２７の間に配設された防振部材２６が振動や衝撃を吸収するので、ベース２７に固定されている光学機器２８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース２７と隔壁部材３１の間に配設されている仕切部材３０ａは、弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材２６の働きを妨げることはない。
【００３６】
また、筐体カバー２２は、筐体２４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部２３に着脱自在であるので、光学機器２８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。更に、筐体カバー２２と隔壁部材３１の間に配設され、隔壁部材３１に固定されている仕切部材３０ｂは、弾性体であるゴム又は樹脂製弾性体などで形成されているので、筐体カバー２２が筐体下部２３に取り付けられた際に筐体カバー２２に適度な圧で当接し、本体部３２の密閉状態を維持するために働く。
【００３７】
次に、本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態は、図４に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置４１である。粒子計測装置４１は、筐体カバー４２と筐体下部４３で筐体４４を形成している。筐体カバー４２は、筐体４４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部４３に着脱自在である。筐体下部４３には支持部となる４本のポール４５が立設され、これらのポール４５に防振部材４６を介して板状のベース４７が固定されている。なお、支持部となるポール４５の形状及び本数は限定されない。また、支持部をポール４５ではなく、筐体下部４３により形成してもよい。
【００３８】
そして、ベース４７の下面には光学機器４８を取り付け、ベース４７の上面には放熱体４９を固着している。光学機器４８と放熱体４９はベース４７を挟むように取り付けられるので、光学機器４８とベース４７と放熱体４９は、一体として動くことになる。防振部材４６にはベース４７、光学機器４８、放熱体４９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となるポール４５に配設された防振部材４６とベース４７により、光学機器４８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００３９】
また、ベース４７の縁部と筐体下部４３の端部の間に、シート状の仕切部材５１が配設され、筐体４４の内部は、ベース４７と仕切部材５１により、密閉された本体部５２と外部に通じる冷却部５３に仕切られる。本体部５２には熱を発する光学機器４８が配置され、冷却部５３には放熱体４９などが配置される。ベース４７及び放熱体４９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。
【００４０】
また、仕切部材５１は弾性体であるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維（例えば、ポリエステル製）など、熱伝導性のよいものが望ましく、交換可能であることが望ましい。筐体カバー４２の一側面には、冷却部５３に外気を導くと共にその外気を放熱体４９に当てる空冷用のファン５４が設けられ、ファン５４と対向する筐体カバー４２の側面には、冷却部５３の空気を外部に排出する排気口５５が設けられている。
【００４１】
また、ベース４７は光学機器４８の一部であってもよいし、放熱体４９の一部であってもよい。放熱体４９の形状によっては、光学機器４８を直接放熱体４９に取り付けることもできる。この場合、放熱体４９が防振部材４６を介してポール４５に取り付けられる。放熱体４９はヒートシンクに限定されず、消費電力などで許されるなら、ペルチィエ素子などの冷却手段を用いることもできる。そして、熱を発する光学機器４８を配置した密閉の本体部５２と、放熱体４９と空冷用のファン５４と排気口５５を配置した冷却部５３により、光学機器４８に対する放熱構造が構成される。５６は脚部である。
【００４２】
なお、粒子計測装置４１のコントローラ（不図示）を筐体４４内に設置する場合には、冷却部５３が望ましいが、本体部５２に設置してもよい。電気配線及び測定試料を流す配管（不図示）の施工は、本体部５２の密閉状態を確保しつつ、行われる。測定試料を流す配管には、軟質ナイロンなどの弾性を有する樹脂を使用し、筐体４４に設けられた継ぎ手（不図示）に接続され、外部に通じている。
【００４３】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置４１が稼動すると、筐体４４内に設置された光学機器４８から熱が発せられる。すると、光学機器４８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース４７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体４９に伝わる。放熱体４９には空冷用のファン５４による外気が当てられるので、その外気により放熱体４９は冷却される。ファン５４の送風により奪われた放熱体４９の熱は、熱風として排気口５５から筐体４４外へ排出される。
【００４４】
筐体４４内が冷却されることにより、光学機器４８の放熱に起因する温度上昇による測定精度の低下、防振部材４６の劣化や仕切部材５１の劣化を防止することができる。また、光学機器４８と防振部材４６は、密閉の本体部５２に設置されるので、外部から侵入する防塵などによる測定精度の低下、防振部材４６の劣化を防止することができる。
【００４５】
また、粒子計測装置４１の稼動中に、筐体４４に振動や衝撃が作用しても、ポール４５とベース４７の間に配設された防振部材４６が振動や衝撃を吸収するので、ベース４７に固定されている光学機器４８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その際、ベース４７の縁部と筐体下部４３の端部の間に配設されている仕切部材５１は、弾性体であるゴム・樹脂製弾性体又は防塵繊維などで形成されているので、振動や衝撃に対する防振部材４６の働きを妨げることはない。
【００４６】
また、筐体カバー４２は、筐体４４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部４３に着脱自在であるので、光学機器４８の状態確認、調整や保全などを容易に行うことができる。第３の実施の形態では、光学機器４８を筐体下部４３側に設置する構成としているが、他の実施の形態のように光学機器４８を筐体カバー４２側に設置する構成にすることもできる。
【００４７】
次に、本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態は、図５に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置６１である。粒子計測装置６１は、筐体カバー６２と筐体下部６３で筐体６４を形成している。筐体カバー６２は、筐体６４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部６３に着脱自在である。筐体下部６３には支持部となる略筒形状の隔壁部材６５の一端が固定され、隔壁部材６５の他端には仕切部材６６を介して板状のベース６７が固定されている。なお、支持部は隔壁部材６５でなく、筐体下部６３により形成してもよい。
【００４８】
そして、ベース６７の上面には光学機器６８を取り付け、ベース６７の下面には放熱体６９を固着している。光学機器６８と放熱体６９はベース６７を挟むように取り付けられるので、光学機器６８とベース６７と放熱体６９は、一体として動くことになる。仕切部材６６にはベース６７、光学機器６８、放熱体６９の重量により好ましい特性のものが選定される。このように、支持部となる隔壁部材６５に配設された仕切部材６６とベース６７により、光学機器６８に対する防振・防衝撃構造が構成される。
【００４９】
筐体６４の内部は、ベース６７と仕切部材６６と隔壁部材６５により、密閉された本体部７２と外部に通じる冷却部７３に仕切られる。本体部７２には熱を発する光学機器６８が配置され、冷却部７３には放熱体６９などが配置される。ベース６７及び放熱体６９は、熱伝導性のよい材料で形成されるのが好ましい。また、仕切部材６６は、弾性体であるゴムや樹脂製弾性体などで形成され、防振・防衝撃の機能を有しつつ、気密性を保持する機能も有し、交換可能であることが望ましい。また、第１の実施の形態と同様に、ベース６７は光学機器６８の一部であってもよいし、放熱体６９の一部であってもよい。
【００５０】
筐体下部６３の隔壁部材６５に囲まれた部位には、冷却部７３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体６９に当てる空冷用のファン７４と、冷却部７３の空気を外部に排出する排気口７５が設けられている。そして、熱を発する光学機器６８を配置した密閉の本体部７２と、放熱体６９と空冷用のファン７４と排気口７５を配置した冷却部７３により、光学機器６８に対する放熱構造が構成される。７６は脚部である。
【００５１】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置６１が稼動すると、筐体６４内に設置された光学機器６８から熱が発せられる。すると、光学機器６８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース６７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体６９に伝わる。放熱体６９には空冷用のファン７４による外気７８が当てられるので、その外気７８により放熱体６９は冷却される。ファン７４の送風により奪われた放熱体６９の熱は、熱風７９として排気口７５から筐体６４外へ排出される。
【００５２】
また、粒子計測装置６１の稼動中に、筐体６４に振動や衝撃が作用しても、隔壁部材６５とベース６７の間に配設された仕切部材６６が振動や衝撃を吸収するので、ベース６７に固定されている光学機器６８には振動や衝撃が直接加わらず、振動や衝撃から保護される。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置６１の作用効果などは、図１に示す粒子計測装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５３】
次に、本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態は、図６に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置８１である。粒子計測装置８１は、筐体カバー８２と筐体下部８３で筐体８４を形成している。筐体カバー８２は、筐体８４内に設置されている部品に影響することなく筐体下部８３に着脱自在である。支持部となるポール８５に配設された防振部材８６とベース８７による光学機器８８に対する防振・防衝撃構造は、図１に示す第１実施の形態の粒子計測装置１と同様である
【００５４】
筐体８４の内部は、ベース８７と仕切部材９０と隔壁部材９１により、本体部９２と外部に通じる冷却部９３に仕切られる。本体部９２には熱を発する光学機器８８が配置され、冷却部９３には放熱体８９などが配置される。筐体下部８３の隔壁部材９１に囲まれた部位には、冷却部９３に外気を導くと共にその外気を対向する放熱体８９に当てる空冷用のファン９４と、冷却部９３の空気を外部に排出する排気口９５が設けられている。
【００５５】
筐体カバー８２には、清浄で低湿度な空気またはガスをエアポンプやガスボンベなどを用いて本体部９２に導入する開口９６と、本体部９２の気体を排気する通気口９７が設けられている。本体部９２に導入するガスとしては、窒素ガス、ドライエアが一般的である。開口９６と通気口９７を使用しない場合には、開口９６と通気口９７を塞いで、本体部９２を密閉状態にすることができる。
【００５６】
このように、熱を発する光学機器８８を配置した本体部９２に清浄で低湿度な空気またはガスを導入することと、冷却部９３に放熱体８９と空冷用のファン９４と排気口９５を配置することにより、光学機器８８に対する放熱構造が構成される。９８は脚部である。
【００５７】
以上のように構成された本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の動作について説明する。粒子計測装置８１が稼動すると、筐体８４内に設置された光学機器８８から熱が発せられる。すると、光学機器８８から発せられる熱は、主に熱伝導性のよい材料で形成されたベース８７を介して熱伝導性のよい材料で形成された放熱体８９に伝わる。開口９６から窒素ガス・ドライエアなどを導入すると、本体部９２が陽圧となり通気口９７から筐体８４外へ排気される。本体部９２を清浄で低湿度な空気またはガスにより陽圧にすることで、粒子測定を妨げる塵埃の侵入しない程度に遮蔽した密閉であっても、本体部９２へ有機溶剤などが侵入するのを防ぎ、汚染や湿気による結露から光学機器８８を保護することができる。
【００５８】
本体部９２へ導入する清浄で低湿度な空気またはガスの量は、例えば１〜１０リットル／分である。本体部９２に清浄で低湿度な空気またはガスを導入する方法は、冷却部９３に放熱体８９と空冷用のファン９４と排気口９５を配置する方法の約１／１００〜１／１０００の能力で済む。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置８１の作用効果などは、図１に示す粒子計測装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５９】
次に、本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態は、図７に示すように、空気中に浮遊する微粒子数や液体中の懸濁する微粒子数を測定する粒子計測装置１０１である。粒子計測装置１０１は、主に図６に示す粒子計測装置８１の防振・防衝撃構造を図５に示す粒子計測装置６１の防振・防衝撃構造に変更した構成である。その他の同一名称の構成・動作や粒子計測装置１０１の作用効果などは、図５に示す粒子計測装置６１及び図６に示す粒子計測装置８１と同様であるので、その説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、光学機器の放熱に起因する温度上昇や外部から侵入する塵埃・湿気・有機溶剤などによる測定精度の低下を防止することができると共に、光学機器の放熱に起因する温度上昇による防振部材及び仕切部材の劣化を防止することができる光学電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る光学電子装置の第１実施の形態の構成図
【図２】本発明に係る光学電子装置の第２実施の形態の構成図
【図３】図２のＡ−Ａ断面矢視図
【図４】本発明に係る光学電子装置の第３実施の形態の構成図
【図５】本発明に係る光学電子装置の第４実施の形態の構成図
【図６】本発明に係る光学電子装置の第５実施の形態の構成図
【図７】本発明に係る光学電子装置の第６実施の形態の構成図
【符号の説明】
【００６２】
１，２１，４１，６１，８１，１０１…粒子計測装置、２，２２，４２，６２，８２…筐体カバー、３，２３，４３，６３，８３…筐体下部、４，２４，４４，６４，８４…筐体、５，２５，４５，８５…ポール（支持部）、６，２６，４６，８６…防振部材、７，２７，４７，６７，８７…ベース、８，２８，４８，６８，８８…光学機器、９，２９，４９，６９，８９…放熱体、１０，３０ａ，３０ｂ，５１，６６，９０…仕切部材、１１，３１，９１…隔壁部材、１２，３２，５２，７２，９２…本体部、１３，３３，５３，７３，９３…冷却部、１４，３４，５４，７４，９４…ファン（冷却手段）、１５，３５，５５，７５，９５…排気口、６５…隔壁部材（支持部）、９６…開口、９７…通気口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項２】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項３】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項４】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項５】
請求項１、２，３又は４記載の光学電子装置において、前記弾性体はゴム・樹脂製弾性体であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項６】
請求項３又は４記載の光学電子装置において、前記ガスは窒素ガスであることを特徴とする光学電子装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記ベースは光学機器又は放熱体の一部であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記筐体カバーは、他の構成部品に影響を与えることなく前記筐体下部に対して着脱自在であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記冷却手段は、空冷用のファンであることを特徴とする光学電子装置。
【請求項１】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項２】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した密閉の本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項３】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に防振部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと仕切部材と隔壁部材又は前記ベースと仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体又は防塵繊維からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項４】
筐体カバーと筐体下部からなる筐体内に防振・防衝撃構造と放熱構造を備えた光学電子装置であって、前記防振・防衝撃構造は、筐体下部に立設した支持部とこの支持部に仕切部材を介して固定したベースで構成され、前記放熱構造は、筐体内を前記ベースと前記支持部と前記仕切部材により仕切って形成した本体部と外部に通じる冷却部で構成され、本体部には前記ベースの一面に固定した光学機器を配置すると共に清浄で低湿度の空気またはガスを導入し、冷却部には前記ベースの他面に固定した放熱体と筐体下部に取り付けた冷却手段を配置し、前記仕切部材は弾性体からなることを特徴とする光学電子装置。
【請求項５】
請求項１、２，３又は４記載の光学電子装置において、前記弾性体はゴム・樹脂製弾性体であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項６】
請求項３又は４記載の光学電子装置において、前記ガスは窒素ガスであることを特徴とする光学電子装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記ベースは光学機器又は放熱体の一部であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記筐体カバーは、他の構成部品に影響を与えることなく前記筐体下部に対して着脱自在であることを特徴とする光学電子装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかの請求項に記載の光学電子装置において、前記冷却手段は、空冷用のファンであることを特徴とする光学電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７７７４２（Ｐ２００９−２７７７４２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５４５７（Ｐ２００８−１２５４５７）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００１１５６３６）リオン株式会社 (128)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００１１５６３６）リオン株式会社 (128)
【Ｆターム（参考）】
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