JP2002081986A - ガス吸引装置及びガス検知機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガスＧが流通するガス流路３を備
え、ガス流路３の入口部を介してガス流路３にガスＧを
吸引するポンプ６と、ガス流路３を流通するガスの流量
を検知する流量計５とを、ガス流路３に備えたガス吸引
装置２及びそれを備えたガス検知機１において、ポンプ
６を常に好ましい状態で駆動させると共に、ガスフィル
タ４の詰まり状態を検知可能とし、ポンプ６及びガス検
知センサ７の破損を防止することを目的とする。 【解決手段】 流量計５に、検知された流量を流量信号
として出力する出力部９を設け、出力部９から出力され
る流量信号に基づいてポンプ６の出力を設定し、ガス流
路３を流通するガスの流量を維持する流量維持手段６７
ａを備え、流量維持手段６７ａで設定されたポンプ６の
出力に対応するガス流路３の詰まり状態情報を出力する
詰まり状態情報出力手段１１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスが流通するガ
ス流路を備え、前記ガス流路の入口部を介して前記ガス
流路にガスを吸引するポンプと、前記ガス流路を流通す
るガスの流量を検知する流量計とを、前記ガス流路に備
えたガス吸引装置及び、そのガス吸引装置を備え、前記
ガス流路を流通するガスの特性を検知するガス検知セン
サを、前記ガス流路の前記ポンプの前記ガスの流れの上
流側に備えたガス検知機に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような吸引装置は、入口部を介して
ガス流路にガスを吸引するものである。特に、吸引した
ガスの特性を検知するガス検知センサを設けたガス検知
機の場合、ガス流路に流通するガスに含有されている塵
等は、ガス検知センサの検知誤差や寿命の低下の原因と
なるので、ガス流路の入口部にその塵等を除去するガス
フィルタが設けられることがある。

【０００３】このようなガス吸引装置において、例え
ば、ガス流路若しくはガス流路に設けられたガスフィル
タにガス中の塵等が詰まったり、がスと共に吸引してし
まった水や油や洗浄液等の液体がガス流路の壁面等に付
着してその液体に塵等が蓄積されたり、ガス流路を形成
する配管が腐食若しくは屈曲してガス流路の一部が閉鎖
されてしまうと、ガス流路におけるガスが流通する流路
断面積が縮小し、ガスの圧力損失が増加することがあ
る。このように、ガス流路が詰まってしまいガスの圧力
損失が増加した場合、ポンプの吸引能力（出力）を増加
させないと、ガス流路へ吸引するガスの流量が減少して
しまう。そこで、従来において、ガス吸引装置を、フロ
ート型流量計を備えて構成し、ガス流量の低下を目視若
しくはフロート型流量計に設けた光センサ等により検出
し、ガス流量の低下を検出した場合に手動によりポンプ
の出力を増加させて、所定の流量になるように調整して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、手動によりポ
ンプの出力を調整する場合、定期的なガス流量の点検が
必要となり、手間がかかり、この流量の低下を監視する
ための光センサを設けるとコスト高の原因となる。さら
に、ガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガスフ
ィルタの詰まり状態の悪化に伴ってガスの圧力損失が増
加するので、ポンプの出力を上げすぎて、無理にガスを
吸引しようとすると、ポンプのガスの流れの上流側のガ
ス流路が過剰負圧状態となり、ポンプやこの部位に設け
られたガス検知センサの破損の発生の虞がある。よっ
て、このようなガス吸引装置において、ガス流路自身若
しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰まり状態
を検知する手段が求められていたが、適切な手段はなか
った。従って、本発明は、上記の事情に鑑みて、ガス吸
引装置においてポンプを常に好ましい状態で駆動させる
と共に、ガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガ
スフィルタの詰まり状態を検知可能とし、ガス流路に設
けられたポンプ及びガス検知センサの破損を防止するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔構成１〕本発明に係る
ガス吸引装置は、請求項１に記載したごとく、前記流量
計に、前記検知された流量を流量信号として出力する出
力部を設け、前記出力部から出力される流量信号に基づ
いて前記ポンプの出力を設定し、前記ガス流路を流通す
るガスの流量を維持する流量維持手段を備え、前記流量
維持手段で設定されたポンプの出力に対応する前記ガス
流路の詰まり状態情報を出力する詰まり状態情報出力手
段を備えたことを特徴とする。

【０００６】〔作用効果〕本構成のごとく、前記流量計
に前記出力部を設け、前記流量維持手段によって、出力
部からの出力される流量信号に基づいて、前記ポンプの
出力を設定することで、ガス流路の詰まり状態が変化し
ても、ガス流路の入口部を介してガス流路に流入するガ
スの流量を一定の値に維持することができる。そこで、
このように設定されたポンプの出力は、ガス流路の詰ま
り状態にほぼ比例した値となるので、詰まり状態情報出
力手段によって、設定されたポンプの出力に対応するガ
スの詰まり状態情報を出力することで、簡単にガス流路
の詰まり状態を認識でき、たとえば詰まり状態が所定の
状態まで悪化した時に、ガス流路の清掃若しくはガス流
路を構成する部品の交換等のメンテナンスを適切に行う
ことができ、ポンプの上流側のガス流路の過剰負圧を抑
制することができる。

【０００７】〔構成２〕本発明に係るガス吸引装置は、
請求項２に記載したごとく、上記構成１のガス吸引装置
の構成に加えて、前記ガス流路の入口部に、ガスフィル
タを備えたことを特徴とする。

【０００８】〔作用効果〕特に、本発明のガス吸引装置
は、本構成のごとく、ガス流路の入口部にガス中の塵等
を除去するためのガスフィルタを設けた場合において
も、簡単にガスフィルタの目詰まり状態を認識でき、ガ
スフィルタの目詰まり状態が所定の状態まで悪化した時
に、ガスフィルタの交換若しくは清掃等を適切に行うこ
とができ、ガスフィルタとポンプの間のガス流路の過剰
負圧を抑制することができる。

【０００９】〔構成３〕本発明に係るガス吸引装置は、
請求項３に記載したごとく、上記構成１又は２のガス吸
引装置の構成に加えて、前記ポンプが、間欠的に供給さ
れる印加電圧によって駆動するダイアフラムを備え、前
記印加電圧のデューティー比を設定して前記出力を設定
可能なダイアフラムポンプであることを特徴とする。

【００１０】〔作用効果〕本構成のごとく、ポンプをダ
イアフラムポンプとして構成した場合、印加電圧のデュ
ーティー比（１周期における電圧印加時間の比率）を設
定して、ダイアフラムの１往復駆動における吸引時間割
合を設定し、ポンプの出力を設定することができる。よ
って、前記詰まり状態情報出力手段によって、ポンプに
対する印加電圧のデューティー比を検出し、そのデュー
ティー比に基づいた情報を詰まり状態情報として出力す
ることができ、簡単な構成で、ガス流路の詰まり状態を
認識することができる本発明のガス吸引装置を実現する
ことができる。

【００１１】〔構成４〕本発明に係るガス吸引装置は、
請求項４に記載したごとく、上記構成１から３の何れか
１項のガス吸引装置の構成に加えて、前記詰まり状態情
報出力手段に、前記ポンプの出力が所定の警告情報値ま
で上昇したときに、前記ガス流路の詰まり警告情報を発
する警告情報部を設けてあることを特徴とする。

【００１２】〔作用効果〕本構成のごとく、前記警告情
報部を前記詰まり状態情報出力手段に設けることで、ガ
ス流路自身若しくはガスフィルタの詰まり状態が、メン
テナンス等が必要となる状態に対応するポンプの出力を
前記警告情報値として設定し、ポンプの出力がその警告
情報値となった時点で、警報アラーム若しくはランプ等
の警告情報によって警告情報を発することができ、その
警告情報に基づいて、ガスフィルタのメンテナンス等を
行うことができ、常にガス流路を好ましい状態として、
ガスを吸引することができる。

【００１３】〔構成５〕本発明に係るガス吸引装置は、
請求項５に記載したごとく、上記構成１から４の何れか
のガス吸引装置の構成に加えて、ガス流量維持手段が、
前記ポンプの出力を、所定の出力限界値以下に設定する
ことを特徴とする。

【００１４】〔作用効果〕ガス流量設定手段によってガ
ス流路自身若しくはガスフィルタの詰まりの進行にした
がって、ポンプの出力を増加するのであるが、ポンプの
出力を増加しすぎると、ポンプの上流側のガス流路にお
いて過剰負圧が発生し、ポンプ若しくはガス検知センサ
等の破損の原因となるので、本構成の如く、ポンプの出
力の出力限界値を予め設定しておき、その出力限界値ま
でポンプの出力が増加されたときに、ポンプの出力をそ
の出力限界値に維持する、若しくは低下させるように構
成することができ、ガス流路の過剰負圧状態を自動で回
避することができる。

【００１５】〔構成６〕本発明に係るガス検知機は、請
求項６に記載したごとく、前記請求項１から５の何れか
１項に記載のガス吸引装置を備え、前記ガス流路を流通
するガスの特性を検知するガス検知センサを、前記ガス
流路の前記ポンプの前記ガスの流れの上流側に備えたこ
とを特徴とする。

【００１６】〔作用効果〕これまで説明してきたガス吸
引装置は、本構成のごとく、ガス検知機に設けることが
好ましく、ガス流路自身若しくはガスフィルタの詰まり
状態を検知することができるので、ガス検知センサに過
剰負圧がかかることを回避して、ガス検知センサの破損
等を防止することができ、また、ガス検知センサの供給
されるガスの流量を常に一定に維持することができ、検
知精度を安定したものにすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のガス吸引装置２及びそれ
を備えたガス検知機１の実施の形態を、図面に基づいて
説明する。図１に示すガス検知機１は、入口部にガスフ
ィルタ４が設けられたガス流路３を備え、ガスフィルタ
４を介してガス流路３にガスＧを吸引するポンプ６と、
ガス流路３を流通するガスＧの流量を検知するフローセ
ンサ５とを、ガス流路３に備えたガス吸引装置３が設け
られ、ガス流路３内のガスＧの特性を検知するガス検知
センサ７を、ガス流路３のガスフィルタ３とポンプ６の
間に備えたものであり、ポンプ６を駆動させてガスフィ
ルタ４を介してガス流路３にガスＧを吸引し、吸引され
たガスＧの特性をガス検知センサ７によって検知し、ガ
ス検知センサ７に接続されているガス検知センサ駆動回
路１０から制御器８へ検知結果を出力するように構成さ
れている。

【００１８】また、フローセンサ５は、フローセンサ駆
動回路９に接続されており、フローセンサ駆動回路９
は、検知された流量を流量信号として制御器８へ出力す
る出力部とされている。

【００１９】ガス検知機１に設けられているポンプ６
は、図２に示すように、間欠的に供給される印加電圧に
よって駆動するダイアフラム６３を備え、印加電圧のデ
ューティー比を設定して出力を設定可能なダイアフラム
ポンプであり、詳しくは、ガス吸引部６１とガス排出部
６２とに接続されたガス室６８と、ガス室６８を形成
し、往復運動によってガス室６８の容積を変更自在なダ
イアフラム６３と、前記ダイアフラム６３を往復運動さ
せる揺動部６５と、遥動部６５の先端に設けられた永久
磁石６４と、前記永久磁石６４に対して設けられた１対
の電磁石６６ａ，６６ｂとを備え、制御器８に設けられ
たポンプ駆動回路６７から前記電磁石６６に印加電圧を
印加し、前記電磁石６６ａ，６６ｂの交互の励磁により
永久磁石６４を設けた揺動部６５が揺動し、それに伴っ
てダイアフラム６３が往復運動して、前記ガス室６８に
おいてガスＧの吸引と排出を間欠的に行い、ガスを吸引
部６１からガス排出部６２に送ることができる。このよ
うなポンプ６において、出力（ガスＧの吸引能力）を調
整するときは、図３に示す電磁石６６ａに対する印加電
圧の状態に示すように、電磁石６６ａにおいて、電圧印
加時間Ｔｏｎにおいてはダイアフラム６３がガス室６８
を膨らませてガスＧを吸引し、電圧不印加時間Ｔｏｆｆ
においてはダイアフラム６３がガス室６８をすぼめてガ
スＧを排出するのであるが、このような構成の場合、ポ
ンプの出力は、１周期Ｔ（＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）におけ
る電圧印加時間Ｔｏｎの割合Ｔｏｎ／Ｔであるデューテ
ィー比に比例するので、このデューティー比Ｔｏｎ／Ｔ
を設定することで、ポンプ出力を設定することができ
る。

【００２０】そこで、ポンプ駆動回路６７は、流量維持
手段６７ａとして、フローセンサ駆動回路９から出力さ
れる流量信号に基づいてポンプの出力を設定し、ガス流
路３を流通するガスＧの流量を所定の流量に維持するよ
うに構成されており、ガスフィルタ４にガスＧ中の塵等
が詰まり、ガスＧを吸引し難い状態となっても、ポンプ
６の出力、言換えれば電磁石６６ａに印加する印加電流
のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔを増加させてガスＧの流量
を一定に保つことができる。

【００２１】このように、流量維持手段６７ａによっ
て、ポンプ６の出力をガスＧの流量が一定となるように
調整した場合、図４に示すように、設定されるポンプ６
の出力としての印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔ
は、特にガスフィルタ４の目詰まり状態が進行程度に比
例して増加することになり、さらに、ポンプ６の出力を
増加させると、ガスフィルタ４からポンプ６までのガス
流路３の負圧が増加することになり、その負圧の増加が
過剰となると、前記ガス検知センサ７やポンプ６の破損
を招くことになる。

【００２２】そこで、制御器８には、詰まり状態情報出
力手段１１が設けられ、詰まり状態情報出力手段１１は
流量維持手段６７ａで設定されたポンプ６の出力に対応
するガスフィルタ４の詰まり状態情報を出力するように
構成され、詳しくは、ポンプ６の印加電圧のデューティ
ー比Ｔｏｎ／Ｔに比例した信号を、表示器（図示せず）
に表示するように構成されており、ガスフィルタ４の目
詰まり状態を認識することができ、ガス流路３の負圧の
増加を認識して、ガスフィルタ４のメンテナンス等を行
うことができる。

【００２３】さらに、詰まり状態情報出力手段１１に
は、ポンプ６の出力としてのポンプ６の印加電圧のデュ
ーティー比Ｔｏｎ／Ｔが所定の警報値（警告情報値）ま
で上昇したときに、ガスフィルタの目詰まり警報（警告
情報）を発する警報部１１ａ（警告情報部）が設けられ
ており、またさらに、ポンプ駆動回路６７のガス流量維
持手段６７ａは、前記ポンプの出力としてのポンプ６の
印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔを、前記警報値よ
りも高い所定の出力限界値以下に設定するように構成さ
れており、ガス流路３の負圧が過剰に増加するのを自動
的に抑制することができる。

【００２４】詳しくは、図５に示すポンプ出力とガス流
量とガス流路負圧状態との関係に示すように、前述のよ
うに、ガスフィルタ４の目詰まりが進行するに連れて、
ガス流路３の負圧が増加するのであるが、ポンプ出力が
前述の出力限界値になるまでは、ガス流路３の負圧の増
加しても、ガスＧの流量を一定にする維持するためにポ
ンプ６の出力を増加させる。このようなポンプの出力限
界値は、ガス流路３の負圧が、ガス検知センサ５が破損
する耐負圧値（例えば−５ｋＰａ）以下となる負圧限界
値（例えば−３ｋＰａ）に対応するポンプの出力として
設定される。また、ガス流路３が前記負圧限界値以下の
負圧警報値（例えば−１ｋＰａ）になると、詰まり状態
情報出力手段１１によってアラーム等の警報（警告情
報）を発するように、前記負圧警報値に対応するポンプ
出力が警報値として設定されている。

【００２５】〔別実施の形態〕次に、本発明の別の実施
の形態を図面に基づいて説明する。 〈１〉 上記の実施の形態において、本発明のガス吸引
装置２として、ガス流路３の入口部にガスフィルタ４を
設け、ガスフィルタの目詰まり状態を目詰まり状態情報
出力手段１１により認識するように構成したが、別に、
本発明のガス吸引装置２として、前記ガスフィルタ４を
設けない場合においても、詰まり状態情報出力手段１１
により、ガス流路における塵等の蓄積、腐食その他の要
因によるガス流路の部分的な閉鎖等の詰まりを認識する
ことができる。また、このようにガスフィルタを設けな
いガス吸引装置としては、たとえば、ガス検知センサに
おいて少量のＣＬ₂，ＨＦ，ＮＨ₃を検知するために、ガ
スフィルタにおけるガスの吸着が懸念されるものや、そ
の他のガスフィルタを容易に設けることができない箇所
へ設置されるガス吸引装置等を挙げることができる。

【００２６】〈２〉 上記の実施の形態において、本発
明のガス吸引装置２としてガス検知機１に設けた例を示
したが、本発明のガス吸引装置は、ガス検知機１以外
の、ガスＧをガス流路へ吸引するポンプにおいてガス流
路自身若しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰
まり状態を検知する必要があるものに採用することがで
きる。

【００２７】〈３〉 上記の実施の形態において、ポン
プを印加電圧のデューティー比設定によって出力を設定
可能なダイアフラムポンプとして構成したが、ポンプを
別の出力設定可能なポンプとして構成することができ
る。

【００２８】〈４〉 上記の実施の形態において、詰ま
り状態情報出力手段１１として、詰まり状態情報として
ポンプの出力に比例する信号を表示する表示器を設けて
構成したが、別に、詰まり状態情報として前記ポンプの
出力に比例して点灯するランプの数を増加させるように
構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス吸引装置を備えたガス検知機
の実施の形態を示す概略構成図

【図２】図１に示すポンプの構成を示す概略構成図

【図３】ポンプの電磁石に対する印加電圧の状態を示す
グラフ図

【図４】詰まり状態とポンプの出力との関係を示すグラ
フ図

【図５】ポンプ出力とガス流量とガス流路負圧状態との
関係を示すグラフ図

【符号の説明】

１ ガス検知機 ２ ガス吸引装置 ３ ガス流路 ４ ガスフィルタ ５ フローセンサ（流量計） ６ ポンプ（ダイアフラムポンプ） ７ ガス検知センサ ８ 制御器 ９ フローセンサ駆動回路（出力部） １０ ガス検知センサ駆動回路 １１ 詰まり状態情報出力手段 １１ａ 警報部（警告情報部） ６３ ダイアフラム ６７ ポンプ駆動回路 ６７ａ 流量維持手段 Ｇ ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F030 CC13 CF02 CF07 CF11 3H045 AA08 AA12 AA25 BA19 BA41 CA00 CA06 CA29 DA00 EA34 EA50 3H077 AA11 CC02 CC09 DD05 EE32 FF55 3J071 AA02 BB02 BB15 CC11 DD36 EE01 EE07 EE25 EE28 EE37 FF03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスが流通するガス流路を備え、前記ガ
   ス流路の入口部を介して前記ガス流路にガスを吸引する
   ポンプと、前記ガス流路を流通するガスの流量を検知す
   る流量計とを、前記ガス流路に備えたガス吸引装置であ
   って、 前記流量計に、前記検知された流量を流量信号として出
   力する出力部を設け、 前記出力部から出力される流量信号に基づいて前記ポン
   プの出力を設定し、前記ガス流路を流通するガスの流量
   を維持する流量維持手段を備え、 前記流量維持手段で設定されたポンプの出力に対応する
   前記ガス流路の詰まり状態情報を出力する詰まり状態情
   報出力手段を備えたガス吸引装置。
2. 【請求項２】 前記ガス流路の入口部に、ガスフィルタ
   を備えた請求項１に記載のガス吸引装置。
3. 【請求項３】 前記ポンプが、間欠的に供給される印加
   電圧によって駆動するダイアフラムを備え、前記印加電
   圧のデューティー比を設定して前記出力を設定可能なダ
   イアフラムポンプである請求項１又は２に記載のガス吸
   引装置。
4. 【請求項４】 前記詰まり状態情報出力手段に、前記ポ
   ンプの出力が所定の警告情報値まで上昇したときに、前
   記ガス流路の詰まり警告情報を発する警告情報部を設け
   てある請求項１から３の何れか１項に記載のガス吸引装
   置。
5. 【請求項５】 ガス流量維持手段が、前記ポンプの出力
   を、所定の出力限界値以下に設定する請求項１から４の
   何れか１項に記載のガス吸引装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１から５の何れか１項に記載
   のガス吸引装置を備え、前記ガス流路を流通するガスの
   特性を検知するガス検知センサを、前記ガス流路の前記
   ポンプの前記ガスの流れの上流側に備えたガス検知機。