JP2000274662A - 誘導路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】測定対象の気体をちりやほこりなどの不要物が
適切に除去された状態でセンサに導くとともに、高流速
域でもセンサ出力に脈動の生じない誘導路を提供する。 【解決手段】気体の流速を高めるための狭通路部３１〜
３５と、気体中の不要物を堆積させるための中空直方体
を成した堆積室２１〜２５とを備える。狭通路部の出口
を堆積室の一側壁面の左右いずれかに片寄せて開口さ
せ、堆積室からの気体の出口を、狭通路部の出口が開口
している一側壁面と垂直な側壁面の中で狭通路部の出口
から遠い方の側壁面に開口させるとともに、その開口位
置を先の一側壁面と対面する側壁面から十分離した位置
に設定する。これにより、堆積室に流入してから出るま
でに気体が流れの向きを９０度以上変えて堆積室内を広
範囲に通過するので、不要物の堆積場所が広がり、堆積
室が有効利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象の気体か
らちり、ほこり、霧状の水分、油分などの不要物を取り
除くなど、測定に適した状態で気体をセンサに導くため
の誘導路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、給湯機などの燃焼装置では、適正
な空気量を供給するために、燃焼ファンから送り込む空
気の流速を熱線式流速センサ等で実測し、これに基づい
て燃焼ファンの回転数等を制御している。

【０００３】このように気体の流速を測定するセンサの
一つである熱線式流速センサは、ヒーターとして作用す
る抵抗素子を中心にしてその近傍に２つの温度検出用の
薄膜抵抗素子を、測定対象となる気体の流れの上流側と
下流側とに分けて配置した構造を成しており、温度検出
用の２つの薄膜抵抗素子の検出する温度差に基づいて気
体の流速を検知するものである。

【０００４】かかるセンサでは、センサの表面にゴミな
どが付着すると的確な測定ができなくなるので、測定対
象の気体からちりやほこりなどの微少なゴミのほか、霧
状になっている水分や油分などの不要物を除去するため
の対策が施される。

【０００５】たとえば、図１４に示すように、ある程度
の容量を備えた堆積室１４００の一の側壁面１４０１に
気体の入口１４０２を一方の隅に片寄せて設け、対面す
る側壁面１４０３の反対側の隅に気体の出口１４０４を
設けるとともに、先の入口１４０２に狭い流路から流速
を高めて気体を送り込むように構成したゴミトラップ用
の気体誘導路を、センサの前段に配置する。

【０００６】このような気体誘導路では、高い流速で堆
積質内に流入した気体に含まれる不要物は、気体の分子
に比べて質量が大きいので、その分、慣性が強く作用
し、堆積室の対面する側壁面に衝突して堆積する。一方
慣性の小さい気体自身は、入口１４０２から出口１４０
４に向かって堆積室の中を斜めに流れて通過する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の気体誘導
路では、気体の入口と出口とを対面する側壁面の相反す
る隅寄りに設けているので、気体中の不要物が図１４の
斜線１４０５で示すような入口の正面部分だけに堆積す
る。このため堆積室の入口が目詰まりを起こしやすいと
ともに、不要物が堆積室の一部分にしか堆積しないの
で、堆積室が有効利用されていないという問題があっ
た。また堆積室のみでは、不要物を完全に除去すること
は困難であった。

【０００８】このほか、熱線式流速センサを高流速域で
用いた場合には、流路内の屈曲等によって気体が振動し
たり脈動し、安定したセンサ出力を得ることができない
という問題もあった。

【０００９】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、測定対象の気体を、
ちりやほこりなどの不要物が適切に除去された状態でセ
ンサに導くとともに、高流速域でもセンサ出力に脈動の
生じない気体誘導路を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］気体中の不要物を取り除くための気体誘導路にお
いて、前記気体の流速を高めるための狭通路部（３１〜
３５）と、前記気体中の不要物を堆積させるための中空
直方体を成した堆積室（２１〜２５）であってその通路
断面積が前記狭通路部（３１〜３５）より大きいものと
を備え、前記狭通路部（３１〜３５）の出口を前記堆積
室（２１〜２５）の一の側壁面に開口させ、前記堆積室
（２１〜２５）からの気体の出口部を、前記堆積室（２
１〜２５）の側壁面のうち前記狭通路部（３１〜３５）
の出口が開口している前記一の側壁面と垂直な側壁面の
中で前記一の側壁面と対面する側壁面から離した位置に
設けたことを特徴とする気体誘導路。

【００１１】［２］気体中の不要物を取り除くための気
体誘導路において、前記気体の流速を高めるための狭通
路部（３１〜３５）と、前記気体中の不要物を堆積させ
るための中空直方体を成した堆積室（２１〜２５）であ
ってその通路断面積が前記狭通路部（３１〜３５）より
大きいものとを備え、前記狭通路部（３１〜３５）の出
口を前記堆積室（２１〜２５）の一の側壁面にその左右
のいずれかに片寄せて開口させ、前記堆積室（２１〜２
５）からの気体の出口部を、前記堆積室（２１〜２５）
の側壁面のうち前記狭通路部（３１〜３５）の出口が開
口している前記一の側壁面に垂直であって前記狭通路部
（３１〜３５）の出口から遠い方の側壁面の中で前記一
の側壁面と対面する側壁面から離した位置に設けたこと
を特徴とする気体誘導路。

【００１２】［３］前記堆積室（２１〜２５）からの気
体の出口部を、前記狭通路部（３１〜３５）の出口が開
口している前記一の側壁面寄りに設けたことを特徴する
［１］または［２］記載の気体誘導路。

【００１３】［４］前記堆積室（２１〜２５）の高さを
前記狭通路部（３１〜３５）の断面高さよりも大きく
し、前記狭通路部（３１〜３５）の出口および前記堆積
室（２１〜２５）からの気体の出口部を堆積室（２１〜
２５）の天上面寄りに設けたことを特徴とする［１］、
［２］または［３］記載の気体誘導路。

【００１４】［５］複数の堆積室（２１〜２５）を前記
狭通路部（３１〜３５）を介して直列に接続したことを
特徴とする［１］、［２］、［３］または［４］記載の
気体誘導路。

【００１５】［６］前記堆積室（２１〜２５）および前
記狭通路部（３１〜３５）を前記気体を測定対象とする
所定のセンサの前記気体の流れで上流側にのみ配置した
ことを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］また
は［５］記載の気体誘導路。

【００１６】［７］所定のセンサ（７０）に測定対象と
なる気体を導くための気体誘導路において、測定対象と
なる気体の流速を高める加速用流路部（１０２、２０
２）と、前記加速用流路部（１０２、２０２）の側壁面
に入口部が開口され前記加速用流路部（１０２、２０
２）で加速された気体の一部を分流するバイパス流路
（１１０、２１０）とを備え、前記バイパス流路（１１
０、２１０）の途中に前記センサ（７０）を配置するよ
うに構成したことを特徴とする気体誘導路。

【００１７】［８］所定のセンサ（７０）に測定対象と
なる気体を導くための気体誘導路において、測定対象と
なる気体の流速を高める加速用流路部（１０２、２０
２）と、前段の流路の側壁面に入口部が開口されたバイ
パス流路（３０１〜３０３）であって前記前段の流路内
の気体の一部を分流するものを前記加速用流路部（１０
２、２０２）の側壁面に入口部が開口したものを１段目
として複数段設け、最終段のバイパス流路（３０３）の
途中に前記センサ（７０）を配置するように構成したこ
とを特徴とする気体誘導路。

【００１８】［９］前記バイパス流路（１１０、２１
０）のうち少なくとも前記センサ（７０）の配置される
個所の流路断面積を当該バイパス流路（１１０、２１
０）の他の部分よりも小さくしたことを特徴とする
［７］または［８］記載の気体誘導路。

【００１９】［１０］所定のセンサ（７０）に測定対象
となる気体を導くための気体誘導路において、前記セン
サ（７０）の上流側に均圧室としてのチャンバ（４０
１）を設けたことを特徴とする気体誘導路。

【００２０】［１１］前記均圧室としてのチャンバ（４
０１）の容積を、前記センサ（７０）に到達する気体の
最大流速に応じて設定したことを特徴とする［１０］記
載の気体誘導路。

【００２１】前記本発明は次のように作用する。堆積室
（２１〜２５）からの気体の出口部を、狭通路部（３１
〜３５）の出口が開口している一の側壁面と垂直な側壁
面の中で先の一の側壁面と対面する側壁面から離した位
置に設けてあるので、狭通路部（３１〜３５）から堆積
室（２１〜２５）内に流入した気体が、堆積室（２１〜
２５）を出るまでに流れの向きを９０度以上変えて堆積
室（２１〜２５）内を広範囲に通過する。そのため、不
要物の堆積する場所が広がり、堆積室（２１〜２５）を
不要物の堆積場所として有効利用することができる。

【００２２】また狭通路部（３１〜３５）の出口を堆積
室（２１〜２５）の一の側壁面の左右いずれかに片寄せ
て開口させ、堆積室（２１〜２５）からの気体の出口部
を、狭通路部（３１〜３５）の出口の開口箇所から遠い
方の側壁面に設けたり、堆積室（２１〜２５）からの気
体の出口部を、狭通路部（３１〜３５）の出口が開口し
ている一の側壁面側に寄せて設けたものでは、堆積室
（２１〜２５）に入ってから出るまでに気体が堆積室
（２１〜２５）内をより広範囲に通過するようになり、
不要物の堆積場所をさらに広げることができる。

【００２３】さらに堆積室（２１〜２５）の高さを狭通
路部（３１〜３５）の断面高さよりも大きくし、狭通路
部（３１〜３５）の出口および堆積室（２１〜２５）か
らの気体の出口部を堆積室（２１〜２５）の天上面寄り
に設けたものでは、慣性の作用で側壁面に衝突した不要
物が堆積室（２１〜２５）の底から順に堆積するので、
上部に設けた入口や出口が目詰まりするまでにより多く
の不要物を堆積室（２１〜２５）内に溜めることができ
る。

【００２４】なお、複数の堆積室（２１〜２５）を狭通
路部（３１〜３５）を介して直列に接続するものでは、
不要物の除去効果をより一層高めることができる。また
堆積室（２１〜２５）および狭通路部（３１〜３５）
を、気体を測定対象とする所定のセンサ（７０）の上流
側にのみ配置するよう構成したものでは、センサ（７
０）の上流側と下流側の双方に堆積室（２１〜２５）を
設ける場合に比べて、圧損が低減され、センサ（７０）
の前に気体を高速で流す必要のある場合、すなわち低圧
損用のセンサを用いる場合等に好適である。

【００２５】測定対象となる気体の流速を高める加速用
流路部（１０２、２０２）と、加速用流路部（１０２、
２０２）の側壁面に入口部が開口されかつ加速用流路部
（１０２、２０２）で加速された気体の一部を分流する
バイパス流路（１１０、２１０）とを備えた構成の気体
誘導路では、質量の大きな不要物は、加速用流路部（１
０２、２０２）で加速されてその流速が高まっているの
で、慣性の作用が強く現れ、バイパス流路（１１０、２
１０）の入口部の前を通過し、バイパス流路（１１０、
２１０）へは不要物の取り除かれた気体成分だけが流れ
込む。したがって、このパイパス流路の途中にセンサ
（７０）を配置することで、不要物がセンサ（７０）に
到達することを回避することができる。

【００２６】また、前段のバイパス流路（１１０、２１
０）から気体の一部を分流するようにバイパス流路（１
１０、２１０）を複数段設け、最終段のバイパス流路
（１１０、２１０）内にセンサ（７０）を配置したもの
では、不要物がセンサ（７０）に到達することを、より
効果的に防止することができる。また、不要物を堆積さ
せないので、不要物の堆積による圧損が変化してしまう
ことを避けることができる。

【００２７】なお、分流することでバイパス流路（１１
０、２１０）内での気体の流量が元の気体の流量に比べ
て少なくなるので、バイパス流路（１１０、２１０）の
うち少なくともセンサ（７０）の配置される個所の流路
断面積を当該バイパス流路（１１０、２１０）の他の部
分よりも小さくする。これにより、センサ（７０）のす
ぐ前を通過する気体の流量（流速）が増え、感度の低下
が防止される。

【００２８】このほか、センサ（７０）の上流側に均圧
室としてのチャンバ（４０１）を設ける。また均圧室と
してのチャンバ（４０１）の容積を、センサ（７０）に
到達する気体の最大流速に応じて設定する。このように
ある程度の容積を持ったチャンバ（４０１）をセンサ
（７０）の上流側に設けることで、気体の流速を高めた
場合にも熱線式流速センサ（７０）の出力に脈動が現れ
ることを防止できる。なお、流速が高まるほど脈動を防
止するために必要とされる、チャンバ（４０１）の容量
が増加するので、チャンバ（４０１）の容量は予測され
る最大流速に応じて設定される。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の各種
実施の形態を説明する。図１から図５は、本発明の第１
の実施の形態にかかる気体誘導路１０を示している。各
図は、上蓋および底蓋を外した状態の気体誘導路本体部
１０ａを示している。図１は、気体誘導路本体部１０ａ
を上から見た様子を、図２は、図１のＡ−Ａ断面を、図
３は、気体誘導路本体部１０ａを下から見た様子を、図
４は、図３のＢ−Ｂ断面をそれぞれ示している。

【００３０】気体誘導路１０は、気体に含まれるちりや
ほこり、あるいは霧状の水分や油分などの不要物を熱線
式流速センサ等のセンサに送る前に除去する機能を果た
すものである。

【００３１】熱線式流速センサは、ヒーターとして作用
する抵抗素子を中心にしてその近傍に２つの温度検出用
の薄膜抵抗素子を、測定対象となる気体の流れの上流側
と下流側とに分けて配置した構造を成しており、温度検
出用の２つの薄膜抵抗素子の検出する温度差に基づいて
気体の流速を検知するものである。

【００３２】熱線式流速センサは、給湯機などの燃焼装
置において、適正な空気比を確保するために燃焼ファン
から実際に送り込んでいる空気の流速を測定する等の目
的で使用される。

【００３３】気体誘導路１０は、各図に示す気体誘導路
本体部１０ａと、図示省略した上蓋および底蓋で構成さ
れる。気体誘導路本体部１０ａは、気体流入口１１と、
気体流出口１２と、不要物を除去するための複数の堆積
室２１〜２５と、隣り合う堆積室を接続するとともに気
体の流速を高めるための狭通路部３１〜３５と、前室４
０と、最終段の堆積室２５と前室４０とを結ぶ挟通路部
３６と、センサ取付け通路部５０と、後室６０とから構
成されている。なお挟通路部３１〜３６の流路断面積
は、堆積室２１〜２５に比べて十分小さくなっている。

【００３４】気体流入口１１から流入した気体は、第１
の狭通路部３１〜第１の堆積室２１〜第２の狭通路部３
２〜第２の堆積室２２〜第３の狭通路部３３〜第３の堆
積室２３〜第４の狭通路部３４〜第４の堆積室２４〜第
５の狭通路部３５〜第５の堆積室２５〜第６の狭通路部
３６を順に通過して前室４０に到達するようになってい
る。

【００３５】前室４０には、センサ取付け通路部５０へ
の入口５１が開口している。前室４０内の気体は、入口
５１から気体誘導路１０の裏面側へ抜け、図３、図４に
示すように中央部のくびれたセンサ取付け通路部５０を
通り、出口５２から後室６０に流れ出て、気体流出口１
２を通じて気体誘導路１０から排出されるようになって
いる。なお、センサ取付け通路部５０自体は溝の形を成
しており、図４に示すように熱線式流速センサ７０を取
り付けた平板７１でセンサ取付け通路部５０を裏面側か
ら覆うことで流路が形成されるようになっている。

【００３６】図２に示すように各堆積室２１〜２５は、
狭通路部３１〜３６の断面高さよりも深く形成され、各
狭通路部３１〜３６は、図示省略した上蓋寄りの位置に
て各堆積室２１〜２５および前室４０をつないでいる。
なお、狭通路部および堆積室は、上蓋を閉じることで、
それぞれ通路および室としての形を成すようになってい
る。

【００３７】第１の堆積室２１、第４の堆積室２４、第
５の堆積室２５においては、気体の入口は、一の側壁面
のうち左右いずれかの隅に片寄せた箇所に開口し、気体
の出口は、入口の開口している側壁面と垂直な２つの側
壁面のうち入口から遠い方の側壁面であって、入口の対
向している側壁面から最も遠い角寄りの位置に開口して
いる。

【００３８】また第２の堆積室２２では、入口は上述と
同様に開口し、気体の出口は、入口の開口している側壁
面と垂直な２つの側壁面のうち入口から遠い方の側壁面
の中央上部に開口している。第３の堆積室２３の入口
は、第２の堆積室２２の出口に連通しているので、これ
また側壁面の中央上部部分に開口している。第３の堆積
室２３の気体出口は、入口の開口している側壁面と垂直
ないずれか一方の側壁面であって、入口の対向している
側壁面から最も遠い角寄りの位置に開口している。ここ
では、各堆積室２１〜２５は一辺が６ミリで深さ８ミリ
の中空直方体形状を成し、各狭通路部３１〜３６は、略
２ミリ四方の断面を備えている。

【００３９】次に作用を説明する。図５は、第１の狭通
路部３１、第１の堆積室２１、第２の狭通路部３２を上
方から見た様子を示している。第１の狭通路部３１から
流入する気体は、第１の狭通路部３１の流路断面積が小
さいことからその流速を増した状態で第１の堆積室２１
の中へ流れ込む。ちりやほこり、あるいは霧状になった
水分や油分等の不要物は、気体自身に比べて質量密度が
大きいので、慣性の影響で第１の狭通路部３１から流入
した方向にそのまま直進し、対向する側壁面８１に衝突
し、下方に落下して堆積する。一方、慣性の小さい気体
自身は、堆積室内で方向を変えて、第２の狭通路部３２
から次の堆積室へと流れ込む。

【００４０】ここで、堆積室からの気体の出口３２が、
入口３１に対して図示するような位置関係にあるので、
気体が堆積室の中で９０度以上方向を変えて堆積室内を
広範囲に通過するので、不要物の堆積可能な場所が、図
１４に示す従来のものに比して広がり、堆積室を不要物
の堆積場所として有効利用することができる。

【００４１】なお、第２の堆積室２２のように気体の出
口が側壁面の中央上部に位置するものや第３の堆積室２
３のように気体の入口が側壁面の中央上部に位置する場
合であっても、入口と対向する面に出口が存在する場合
に比べると、不要物の堆積場所を多く確保することがで
きる。

【００４２】さらに側壁面に衝突した不要物が堆積室の
底から順に堆積することから、堆積室２１〜２５の深さ
を狭通路部３１〜３６の断面高さよりも大きくし、狭通
路部３１〜３５の出口および堆積室２１〜２５からの気
体の出口部を堆積室の上面寄りに設けることで、入口や
出口が目詰まりするまでにより多くの不要物を堆積室内
に溜めることが可能になっている。

【００４３】なお、複数の堆積室２１〜２５を狭通路部
を介して直列接続することで、不要物の除去効果が高め
られている。また第３の堆積室２３のように側壁面の中
央に気体の出入口を備えたものを含むことで、多数の堆
積室を密集配置でき、気体誘導路１０の小型化に貢献し
ている。

【００４４】また図１等で示したものでは、熱線式流速
センサ７０の上流側にのみ堆積室２１〜２５を設けてい
るので、センサの上流側と下流側の双方に堆積室等を設
ける場合に比べて圧損が低減され、センサに気体を高速
で流す必要のある場合（低圧損用のセンサを用いる場
合）等に好適である。

【００４５】図６は、本発明の第２の実施の形態にかか
る気体誘導路１００を示している。気体誘導路１００
は、気体導入口１０１と、流入した気体の流速を高める
加速用流路部１０２と、バイパス流路１１０と、気体導
出口１０４とから構成されている。バイパス流路１１０
の入口は、加速用流路部１０２の側壁に開口し、出口
は、気体導出口１０４の側壁に開口している。

【００４６】加速用流路部１０２の流路断面積は、流速
を高めるために気体導入口１０１より小さくなってお
り、バイパス流路１１０の流路断面積は、加速用流路部
１０２よりもさらに小さくなっている。またバイパス流
路１１０の途中に、熱線式流速センサ７０が配置されて
いる。

【００４７】次に作用を説明する。気体導入口１０１か
ら流入した気体は、流路断面積の小さい加速用流路部１
０２に入ることで流速が高められる。またバイパス流路
１１０の出口が加速用流路部１０２の中に比して低圧の
気体導出口１０４に開口しているので、加速用流路１０
２中の流速の高まった気体の一部はバイパス流路１１０
側へと分流し、残りはそのまま直進して気体導出口１０
４に到達する。

【００４８】気体導入口１０１から流入した気体に含ま
れるちりやほこり、あるいは霧状の水分、油分等の不要
物は、加速用流路部１０２に入ることで流速が高められ
て慣性が増す。このため、気体中の不要物１２１は、バ
イパス流路１１０の入口正面をそのまま直進して通過し
て、ほとんどバイパス流路１１０の中に侵入しなくな
る。したがって、熱線式流速センサ７０には、不要物の
除去された気体が到達することになる。

【００４９】このように気体誘導路１００では、不要物
を堆積させることなく、熱線式流速センサ７０への不要
物の到達を防止することができる。その結果、不要物の
堆積によって堆積室が目詰まりを起こしたり、多量の不
要物が堆積したために圧損が増加して流速の測定結果に
誤差が生じる等の問題が生じない。

【００５０】図７は、本発明の第３の実施の形態にかか
る気体誘導路２００を示している。気体誘導路２００
は、気体導入口２０１と、流入した気体の流速を高める
加速用流路部２０２と、バイパス流路２１０と、気体導
出口２０４とから構成されている。加速用流路部２０２
は、その途中に流路断面積を小さくした絞り部２０３を
有している。

【００５１】バイパス流路２１０の入口は、絞り部２０
３の上流側で加速用流路部２０２の側壁に開口し、バイ
パス流路２１０の出口は、絞り部２０３の直ぐ下流側で
加速用流路部２０２の側壁に開口している。加速用流路
部２０２の流路断面積は、流速を高めるために気体導入
口２０１よりも小さくなっており、バイパス流路２１０
の流路断面積は、加速用流路部２０２よりもさらに小さ
くなっている。またバイパス流路２１０の途中に、熱線
式流速センサ７０が配置されている。

【００５２】次に作用を説明する。気体導入口２０１か
ら流入した気体は、流路断面積の小さい加速用流路部２
０２に入る際に流速が高められる。また加速用流路部２
０２の出口が加速用流路部２０２の途中に設けた絞り部
２０３の直ぐ下流側の低圧な領域に開口しているので、
バイパス流路２１０の出口から加速用流路部２０２へと
気体が吸い出される。その結果、気体導入口２０１から
加速用流路部２０２に流入した気体の一部が、バイパス
流路２１０側に分流する。

【００５３】気体導入口２０１から加速用流路部２０２
へ流入することで流速の高まった気体の中の不要物は、
その慣性のためにバイパス流路２１０の入口正面をその
まま直進して通過して、ほとんどバイパス流路２１０内
に侵入せず、図６に示したものと同様の効果を得ること
ができる。

【００５４】分流することでバイパス流路１１０、２１
０の中での気体の流量は、気体導入口１０１、２０１に
流入した気体の元の流量に比べて少なくなる。そこで、
図８に示すようにバイパス流路１１０、２１０のうち、
熱線式流速センサ７０の近傍を、他の部分よりさらに流
路断面積を小さくすることで、熱線式流速センサ７０の
前を通過する気体の流速を高め、流量不足を補うことが
できる。すなわち、バイパス流路の中でセンサの近傍を
他の箇所よりも細くして流路幅をセンサの接触面の大き
さに近づけることで、センサの前を実際に通過する気体
の流量（流速）を増やすことができ、感度の低下を補う
ことができる。

【００５５】また、図９に示すように、最終段を除くバ
イパス流路に加速用流路としての機能を具備させ、バイ
パス流路３０１〜３０３を複数段接続し、最終段のバイ
パス路３０３に熱線式流速センサ７０を設けるようにし
てもよい。これにより熱線式流速センサ７０に到達する
不要物の量をさらに低減することができる。なお、気体
導入口に続く加速用流路部で気体の流速を十分に高めて
ある場合には、各バイパス流路に気体の流速を加速する
機能を具備させる必要はない。ただし、バイパス流路側
に気体を分流させるためには、たとえば、図７で示した
絞り部を最終段以外のバイパス流路に設ける等を行う必
要がある。

【００５６】次に、本発明の第４の実施の形態にかかる
気体誘導路４００について説明する。図１０に示すもの
は、高い流速域で使用しても熱線式流速センサ７０の出
力値が脈動しないような対策を施した気体誘導路４００
を示している。

【００５７】気体誘導路４００は、熱線式流速センサ７
０の上流側に均圧室として機能するチャンバ４０１を備
えている。図１１は、チャンバ４０１を設けない場合に
おける気体の流速と熱線式流速センサ７０の出力との関
係を示したものである。この図で、縦軸は、センサ出力
を、横軸は時間を示し、所定時間ごとに流速を段階的に
高めた様子を示している。この例では、流速が４ｍ／ｓ
を越えるあたりから、熱線式流速センサ７０の出力値が
安定せず、脈動５０１が現れている。これは送り込む流
速が４ｍ／ｓを越えたあたりから、センサの前を通過す
る気体の流速が実際に脈打つように変動していることを
示している。

【００５８】図１２は、熱線式流速センサ７０の上流側
にチャンバ４０１を設けた場合における図１１と同様の
測定結果を示している。このように、チャンバ４０１を
配置することで、流速が４ｍ／ｓあたりでの脈動は抑え
られ、流速７ｍ／ｓ付近において、はじめて脈動が観測
されている。

【００５９】図１３は、チャンバ４０１の容量と、気体
の流速と、センサ出力との関係を示している。点線で示
す部分は脈動が生じた流速域である。

【００６０】この図から、流速が増すほど、その脈動を
抑えるために必要なチャンバの容量が大きくなることが
わかる。したがって、センサの前を流れる気体の最大流
速に応じてチャンバ４０１の容量を設定することで、必
要な流速域において脈動が生じることを的確に防止する
ことができる。なお、第１の実施の形態で示したものの
前室４０は、本実施の形態のチャンバとしての機能を果
たしている。

【００６１】以上説明した実施の形態では、気体誘導路
に設けるセンサとして熱線式流速センサを用いたが、不
要物の除去が必要とされるセンサであれば、他の種類の
センサであってもかまわない。また第１の実施の形態に
かかる気体誘導路では、狭通路部は、その長さが堆積室
の壁面厚さに等しい短いものであったが、より長いダク
トを狭通路部としてもよい。この場合には、入口から堆
積室に流入した不要物の進む方向性がより強まり、堆積
室内で気体の流れる方向を大きく変えても、入口と対向
する壁面に不要物を的確に衝突させて堆積させることが
できる。

【００６２】

【発明の効果】本発明にかかる気体誘導路によれば、狭
通路部で加速した気体が堆積室に流入してから当該堆積
室を出るまでに流れの向きを９０度以上変えて堆積室内
を広範囲に通過するように入口と出口との配置を定めた
ので、不要物の堆積する場所が広がり、不要物の堆積場
所として堆積室を有効利用することができる。これによ
り、堆積室の目詰まりが起こりにくく、長い寿命を得る
ことができる。

【００６３】また気体をセンサまで導く気体誘導路を、
気体の流速を高める加速用流路部と、加速用流路部で加
速された気体の一部を分流するバイパス流路で構成した
ものでは、加速することによって、質量の大きな不要物
の慣性が高まり、バイパス流路の入口部の前を不要物が
通過して、バイパス流路には不要物の取り除かれた気体
成分だけが流れ込む。したがって、このパイパス流路の
途中にセンサを配置することで、不要物がセンサに到達
することを効果的に回避することができる。

【００６４】さらにセンサの上流側に均圧室としてのチ
ャンバを設けた気体誘導路では、熱線式流速センサ等の
センサ出力に高い流速域で脈動が現れることを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る気体誘導路本
体部を示す上面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る気体誘導路本
体部のうち堆積室の存する箇所における断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る気体誘導路本
体部を示す底面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る気体誘導路本
体部の中心位置における断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る気体誘導路内
での気体の軌跡および不要物の堆積場所を示す説明図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る気体誘導路を
示す断面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る気体誘導路を
示す断面図である。

【図８】センサの周辺で流路断面積をさらに狭くしたも
のの一例を示す説明図である。

【図９】バイパス流路を複数段構成としたものの一例を
示す説明図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る気体誘導路
を示す断面図である。

【図１１】チャンバが無い場合におけるセンサ出力との
流速との関係の一例を示す説明図である。

【図１２】チャンバを設けた場合におけるセンサ出力と
の流速との関係の一例を示す説明図である。

【図１３】流速とセンサ出力とチャンバの容積との関係
を示す説明図である。

【図１４】従来から使用されている気体誘導路内での気
体の軌跡および不要物の堆積箇所を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…気体誘導路 １０ａ…気体誘導路本体部 １１…気体流入口 １２…気体流出口 ２１〜２５…堆積室 ３１〜３６…狭通路部 ４０…前室 ５０…センサ取付け通路部 ５１…入口 ５２…出口 ６０…後室 ７０…熱線式流速センサ ７１…平板 １００、２００…気体誘導路 １０１、２０１…気体導入口 １０２、２０２…加速用流路部 １０４、２０４…気体導出口 １１０、２１０…バイパス流路 ２０３…絞り部 ４００…気体誘導路 ４０１…チャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根田 徳大 東京都目黒区中目黒４−13−21−Ｂ306 (72)発明者 野添 悟史 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 佐々木 昌 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 近藤 正登 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内 (72)発明者 重岡 卓二 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内 (72)発明者 江田 秋人 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体中の不要物を取り除くための気体誘導
   路において、 前記気体の流速を高めるための狭通路部と、前記気体中
   の不要物を堆積させるための中空直方体を成した堆積室
   であってその通路断面積が前記狭通路部より大きいもの
   とを備え、 前記狭通路部の出口を前記堆積室の一の側壁面に開口さ
   せ、 前記堆積室からの気体の出口部を、前記堆積室の側壁面
   のうち前記狭通路部の出口が開口している前記一の側壁
   面と垂直な側壁面の中で前記一の側壁面と対面する側壁
   面から離した位置に設けたことを特徴とする気体誘導
   路。
2. 【請求項２】気体中の不要物を取り除くための気体誘導
   路において、 前記気体の流速を高めるための狭通路部と、前記気体中
   の不要物を堆積させるための中空直方体を成した堆積室
   であってその通路断面積が前記狭通路部より大きいもの
   とを備え、 前記狭通路部の出口を前記堆積室の一の側壁面にその左
   右のいずれかに片寄せて開口させ、 前記堆積室からの気体の出口部を、前記堆積室の側壁面
   のうち前記狭通路部の出口が開口している前記一の側壁
   面に垂直であって前記狭通路部の出口から遠い方の側壁
   面の中で前記一の側壁面と対面する側壁面から離した位
   置に設けたことを特徴とする気体誘導路。
3. 【請求項３】前記堆積室からの気体の出口部を、前記狭
   通路部の出口が開口している前記一の側壁面寄りに設け
   たことを特徴する請求項１または２記載の気体誘導路。
4. 【請求項４】前記堆積室の高さを前記狭通路部の断面高
   さよりも大きくし、前記狭通路部の出口および前記堆積
   室からの気体の出口部を堆積室の天上面寄りに設けたこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載の気体誘導
   路。
5. 【請求項５】複数の堆積室を前記狭通路部を介して直列
   に接続したことを特徴とする請求項１、２、３または４
   記載の気体誘導路。
6. 【請求項６】前記堆積室および前記狭通路部を前記気体
   を測定対象とする所定のセンサの前記気体の流れで上流
   側にのみ配置したことを特徴とする請求項１、２、３、
   ４または５記載の気体誘導路。
7. 【請求項７】所定のセンサに測定対象となる気体を導く
   ための気体誘導路において、 測定対象となる気体の流速を高める加速用流路部と、前
   記加速用流路部の側壁面に入口部が開口され前記加速用
   流路部で加速された気体の一部を分流するバイパス流路
   とを備え、 前記パイパス流路の途中に前記センサを配置するように
   構成したことを特徴とする気体誘導路。
8. 【請求項８】所定のセンサに測定対象となる気体を導く
   ための気体誘導路において、 測定対象となる気体の流速を高める加速用流路部と、前
   段の流路の側壁面に入口部が開口されたバイパス流路で
   あって前記前段の流路内の気体の一部を分流するものを
   前記加速用流路部の側壁面に入口部が開口したものを１
   段目として複数段設け、 最終段のバイパス流路の途中に前記センサを配置するよ
   うに構成したことを特徴とする気体誘導路。
9. 【請求項９】前記バイパス流路のうち少なくとも前記セ
   ンサの配置される個所の流路断面積を当該バイパス流路
   の他の部分よりも小さくしたことを特徴とする請求項７
   または８記載の気体誘導路。
10. 【請求項１０】所定のセンサに測定対象となる気体を導
    くための気体誘導路において、 前記センサの上流側に均圧室としてのチャンバを設けた
    ことを特徴とする気体誘導路。
11. 【請求項１１】前記均圧室としてのチャンバの容積を、
    前記センサに到達する気体の最大流速に応じて設定した
    ことを特徴とする請求項１０記載の気体誘導路。