JP2003120966A - 流体の状態量測定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流路を流れている流体の状態量を従来の測定機
構で測定する場合、流路を流れている流体が偏流を起こ
している場合や、状態量が均一でなく、分布を有してい
る場合には、１個所に設置したセンサでは状態量の平均
値を測定することが困難であり、センサーを複数設けた
り、センサーを長い支持部材等を用いて流路の中央に支
持する等の対策が必要になり、構成が複雑になったり、
コストが上昇したり、所要スペースが大きくなったりす
る。 【解決手段】そこで本発明では、流体の流路１におい
て、圧力損失を生じる部位２をバイパスするバイパス流
路４を設け、バイパス流路の上流側には、前記流路内の
流体を流入させる流入口５を複数の位置に設けたサンプ
リング筒体６を設け、バイパス流路の適所に流体の状態
量を測定するセンサー８を設置した状態量測定機構を提
案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配管系、ダクト系、
空調機等における流路を流れる流体の状態量、例えば液
体では温度、圧力、流量、濃度等、気体では温度、湿
度、風速、濃度等を測定するための機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】配管系、ダクト系、空調機等において、
流路を流れる流体、即ち液体又は気体の状態量、例えば
液体では温度、圧力、流量、濃度等、気体では温度、湿
度、風速、濃度等の測定は、一般に、測定する状態量に
対応するセンサーを流路内に設置して行う。

【０００３】例えば図３は、このような流体の状態量を
測定する機構の一例として、空調機の加湿制御における
湿度測定機構を示すものである。符号ａは空調空気の流
路で、空調空気の流れの方向を図中矢印で示している。
符号ｂは加湿装置で、この加湿装置ｂは加熱・冷却コイ
ルｃの上流側に設置しており、加湿装置ｂの下流側に加
湿制御のための湿度センサーｄを配置している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】流路内に設置したセン
サーにより流体の状態量を測定する場合、センサーの上
流側に、流体に偏流を起こすエルボ等の要素が存在する
場合には、偏流を整流するためのガイドを設けたり、又
は偏流を起こす要素から長い直線距離を隔てた位置にセ
ンサーを設置したりすることが必要となり、構成が複雑
になったり、コストが上昇したり、所要スペースが大き
くなったりする。

【０００５】また上記湿度測定機構のように、センサー
（湿度センサーｄ）を設置する位置を、状態量を変化さ
せる手段（加湿装置ｂ）から余り離れていない位置とす
る場合には、その位置における状態量は不均一で分布を
有しているため、一個所に設置したセンサーでは正確な
状態量（湿度）、この場合、流体の平均の状態量を測定
することができない。

【０００６】この流路の位置において正確な状態量を測
定可能とするためには、センサーを複数設けて夫々の測
定値を平均処理したり、また測定する状態量によって
は、流路の中央を流れている流体の状態量を代表値とし
て測定するために、センサーを長い支持部材等を用いて
流路の中央に支持する必要が生じ、この場合にも構成が
複雑になったり、コストが上昇したり、所要スペースが
大きくなったりする。本発明はこのような課題を解決す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、流体の流路において、圧力損失を生
じる部位をバイパスするバイパス流路を設け、バイパス
流路の上流側には、前記流路内の流体を流入させる流入
口を複数の位置に設けたサンプリング筒体を設け、バイ
パス流路の適所に流体の状態量を測定するセンサーを設
置した状態量測定機構を提案する。

【０００８】そして本発明では、上記構成において、サ
ンプリング筒体は、流路内に直交して設置すると共に、
流路内の流体の流れ方向の下流側に流入口を設けること
を提案する。

【０００９】また本発明では、以上の構成において、サ
ンプリング筒体は流路内に複数設置し、ヘッダーを介し
てバイパス流路に接続することを提案する。

【００１０】以上の本発明によれば、バイパス流路は、
流路において圧力損失を生じる部位をバイパスするよう
に設けているため、流路内を流れる流体の一部は、圧力
損失を生じる部位の上流側と下流側に生じる差圧によ
り、サンプリング筒体を経てバイパス流路に流入し、こ
のバイパス流路を流れる際にセンサーにより状態量が測
定された後、流路に合流する。

【００１１】この際、サンプリング筒体には複数の位置
に設けた流入口から流体が流入して、夫々が混合してバ
イパス流路を流れるため、流路の複数の位置の夫々の状
態量が均一でなく分布を有していても、それらの状態量
の流体が混合してセンサーに至るため、センサーでは流
路を流れる流体の平均の状態量を測定することができ
る。

【００１２】サンプリング筒体は、流路内に直交して設
置すると共に、流路内の流体の流れ方向の下流側に流入
口を設けた構成とすれば、バイパス流路の流れに対する
流体の動圧の影響を小さくすることができる。

【００１３】サンプリング筒体は流路内に複数設置し、
ヘッダーを介してバイパス流路に接続することにより、
流路内の多数の位置の流体をバイパス流路に流すことが
でき、更に精度良く流体の平均の状態量を測定すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図１、図２は本発明に係る流体の状態
量の測定機構の夫々第１、第２の実施の形態を示すもの
で、これらの実施の形態は、従来例として説明した図３
のものと同様に、空調機の加湿制御における湿度測定機
構として示すものである。まず第１の実施の形態を示す
図１において、符号１は空調空気の流路であり、この流
路１には加熱・冷却コイル２の上流側に加湿装置３を設
けた構成である。このように流体が流れる際に圧力損失
を生じる加熱・冷却コイル２を設けている流路１に空調
空気を流すための送風機等の要素は図示を省略してい
る。

【００１５】本発明においては、上記流路１において、
加熱・冷却コイル２をバイパスするようにバイパス流路
４を設けており、このバイパス流路４の上流側には、前
記流路１内の流体を流入させる流入口５を複数の位置に
設けたサンプリング筒体６を設けている。この実施の形
態ではサンプリング筒体６は、流路１内に直交して設置
すると共に、流路１内の流体の流れ方向の下流側に流入
口５を設けている。そしてバイパス流路４の適所、この
実施の形態では、上流側に混合室７を設けて、この混合
室７内に湿度センサー８を設けている。

【００１６】以上の構成において、バイパス流路４は、
流路１において圧力損失を生じる加熱・冷却コイル２を
バイパスするように設けているため、流路１内を流れる
空気の一部は、加熱・冷却コイル２の流路１の上流側と
下流側に生じる差圧により、複数の流入口５の夫々から
サンプリング筒体６に流入し、このサンプリング筒体６
を経てバイパス流路４の上流側に設けた混合室７に流入
して混合される。

【００１７】こうして流路１内の複数個所の空気は、混
合された状態において混合室７内に設けた湿度センサー
８により湿度が測定され、その後、バイパス流路４を下
流側に流れて、流路１に合流する。

【００１８】本発明では、このようにサンプリング筒体
６に、複数の位置に設けた流入口５から流体が流入し
て、夫々が混合した状態で湿度センサー８により湿度が
測定されるので、複数の位置の夫々の湿度が異なってい
たとしても、それらを平均して、流路を流れる流体の平
均の湿度を測定することができる。

【００１９】この実施の形態では、サンプリング筒体６
は、流路１内に直交して設置すると共に、流路１内の流
体の流れ方向の下流側に流入口５を設けた構成としてい
るので、バイパス流路４の空気の流れに対しての、流路
１を流れる空気の動圧の影響が小さい。

【００２０】次に図２は、上述したとおり、本発明に係
る流体の状態量の測定機構の第２の実施の形態を示すも
ので、この第２の実施の形態において、第１の実施の形
態の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付す
ことにより重複する説明を省略する。即ち、この第２の
実施の形態では、サンプリング筒体６は流路１内に複
数、この場合３本設置しており、夫々はヘッダー９を介
してバイパス流路４に接続しており、また湿度センサー
８は、バイパス流路４の下流側に設けたセンサー設置部
１０に設置している。

【００２１】この第２の実施の形態では、第１の実施の
形態よりも、更に、多数の位置の空気をバイパス流路４
に流すことができ、ヘッダー９とバイパス流路４におい
て十分良好に混合された後、センサー設置部１０に設置
した湿度センサー８により、更に精度良く流体の平均の
状態量を測定することができる。

【００２２】以上の実施の形態は、いずれも、従来例と
して説明したものと同様に、空調機の加湿制御における
湿度測定機構として本発明を適用した場合についてのも
のであるが、本発明は、その他、配管系、ダクト系、空
調機等において、流路を流れる流体、即ち液体又は気体
の状態量、例えば液体では温度、圧力、流量、濃度等、
気体では温度、湿度、風速、濃度等の測定に適用するこ
とができるものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次の
ような効果がある。 ａ．流路を流れる流体を、流路の複数の位置からサンプ
リング筒体を介してバイパス流路に流し、それらの複数
の位置からの流体が混合された状態でセンサーにより状
態量を測定するので、流路の複数の位置の夫々の状態量
が均一でなく分布を有していても、それらの状態量の流
体が混合してセンサーに至るため、流路を流れる流体の
平均の状態量を測定することができる。 ｂ．流路を流れる流体をバイパス流路に流すのにポンプ
が不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の状態量の測定機構の第１の実施の形
態を示す説明図である。

【図２】 本発明の状態量の測定機構の第２の実施の形
態を示す斜視的説明図である。

【図３】 流路中を流れる流体の状態量を測定する従来
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 流路 ２ 加熱・冷却コイル ３ 加湿装置 ４ バイパス流路 ５ 流入口 ６ サンプリング筒体 ７ 混合室 ８ 湿度センサー ９ ヘッダー １０ センサー設置部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流路において、圧力損失を生じる
   部位をバイパスするバイパス流路を設け、バイパス流路
   の上流側には、前記流路内の流体を流入させる流入口を
   複数の位置に設けたサンプリング筒体を設け、バイパス
   流路の適所に流体の状態量を測定するセンサーを設置し
   たことを特徴とする流体の状態量測定機構
2. 【請求項２】 サンプリング筒体は、流路内に直交して
   設置すると共に、流路内の流体の流れ方向の下流側に流
   入口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の流体の
   状態量測定機構
3. 【請求項３】 サンプリング筒体は流路内に複数設置
   し、ヘッダーを介してバイパス流路に接続したことを特
   徴とする請求項１又は２に記載の流体の状態量測定機構