JP2010078331A - フロート式ガス流量計およびこのフロート式ガス流量計を備えたガス検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 上限ストッパに接触したフロートボールが上限ストッパに付着した状態が保持される現象を防止することができるフロート式ガス流量計およびこのフロート式ガス流量計を備えたガス検知装置を提供すること。
【解決手段】 フロート式ガス流量計は、下端にガス流入口を有し、上端にガス流出口を有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間を有する測定管と、
前記測定管の内部空間に収容され、ガスの流量に応じて昇降するフロートボールと、前記フロートボールの内部空間内における上限位置を規定する上限ストッパとを有するフロート式ガス流量計であって、前記上限ストッパは上昇したフロートボールと１点で点接触するものであることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 フロート式ガス流量計は、下端にガス流入口を有し、上端にガス流出口を有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間を有する測定管と、
前記測定管の内部空間に収容され、ガスの流量に応じて昇降するフロートボールと、前記フロートボールの内部空間内における上限位置を規定する上限ストッパとを有するフロート式ガス流量計であって、前記上限ストッパは上昇したフロートボールと１点で点接触するものであることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、フロート式ガス流量計およびこのフロート式ガス流量計を備えたガス検知装置に関する。
例えば、検知対象空間における対象ガスの流量を測定する装置として、フロート式ガス流量計が用いられている。この装置は、テーパ状に上方に広がった内部空間を有する測定管におけるフロートボールの上下方向における位置によって対象ガスの流量を測定するものである。
通常、上記のようなフロート式ガス流量計の測定管には、フロートボール位置を読み取る目盛が設けられており、目測で流量を読み取ることができる構造を有している。
通常、上記のようなフロート式ガス流量計の測定管には、フロートボール位置を読み取る目盛が設けられており、目測で流量を読み取ることができる構造を有している。
例えば、測定管の下端から流入されたガスの力に押し上げられたフロートボールは、ガス流量が増加すると上昇し、一定のガス流量以上になると、測定管の内部空間の上限位置を規定する上限ストッパと接触し静止する。そして、ガス流量が減少する場合においては、フロートボールはガス流量と共に下降し、一定のガス流量以下になると、測定管の内部空間の下限位置を規定する下限ストッパと接触し静止する。
しかしながら、フロートボールが一旦上限位置に達し、その後ガス流量が減少または零となった場合においても、フロートボールが下降または落下しないという現象が生じる。このような場合には、ガス流量が減少または零となったにも関わらず、フロートボールが正しい流量を示す位置にないため、正しい流量調整を行うことができない。これは、検知対象空間における対象ガスの流量を測定する装置として、信頼性を失う重大な問題となる。
本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、上限ストッパに接触したフロートボールが上限ストッパに付着した状態が保持される現象を防止することができるフロート式ガス流量計およびこのフロート式ガス流量計を備えたガス検知装置を提供することにある。
本発明のフロート式ガス流量計においては、下端にガス流入口を有し、上端にガス流出口を有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間を有する測定管と、
前記測定管の内部空間に収容され、ガスの流量に応じて昇降するフロートボールと、
前記フロートボールの内部空間内における上限位置を規定する上限ストッパとを有するフロート式ガス流量計であって、
前記上限ストッパは上昇したフロートボールと１点で点接触するものであることを特徴とする。
前記測定管の内部空間に収容され、ガスの流量に応じて昇降するフロートボールと、
前記フロートボールの内部空間内における上限位置を規定する上限ストッパとを有するフロート式ガス流量計であって、
前記上限ストッパは上昇したフロートボールと１点で点接触するものであることを特徴とする。
また、本発明のフロート式ガス流量計においては、測定管のガス流出口の貫通孔に固定された上限ストッパが、コイルよりなり、その最下端部が当該コイルの曲げ起こされた単コイル部により形成されていることが好ましい。
さらに、本発明のガス検知装置は、上記のフロート式ガス流量計を備えてなることを特徴とする。
本発明のフロート式ガス流量計によれば、上限ストッパが上昇したフロートボールと１点で点接触となる構成により、上限ストッパとフロートボールとの接触面積が小さくなり保持力が弱くなるので、フロートボールが上限ストッパに付着した状態が保持される現象を防止することができる。
また、本発明のフロート式ガス流量計によれば、上限ストッパがコイルよりなり、その最下端部が当該コイルの曲げ起こされた単コイル部により形成されていることにより、上限ストッパが上昇したフロートボールと１点で点接触となる構成を容易に実現することができる。
さらに、本発明のガス検知装置によれば、フロートボールが上限ストッパに付着した状態が保持される現象を防止することができるフロート式ガス流量計が備えられることにより、誤測定を防ぐことができる。
また、本発明のフロート式ガス流量計によれば、上限ストッパがコイルよりなり、その最下端部が当該コイルの曲げ起こされた単コイル部により形成されていることにより、上限ストッパが上昇したフロートボールと１点で点接触となる構成を容易に実現することができる。
さらに、本発明のガス検知装置によれば、フロートボールが上限ストッパに付着した状態が保持される現象を防止することができるフロート式ガス流量計が備えられることにより、誤測定を防ぐことができる。
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明のフロート式ガス流量計の一例における概略を示す説明用断面図である。
このフロート式ガス流量計１０は、下端にガス流入口１５と上端にガス流出口１６とを有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間１７を有する透明な測定管１１を具える。この測定管１１の内部空間１７には、ガス流量に応じて昇降する真球形のフロートボール１２が収容されている。また、測定管１１の内部空間１７には、フロートボール１２の内部空間１７における、下限位置を規定する下限ストッパ１３および上限位置を規定する上限ストッパ１４が設けられている。測定管１１には、フロートボール１２の上下方向における位置によって、ガス流量を読み取る目盛が設けられている。
このフロート式ガス流量計１０は、下端にガス流入口１５と上端にガス流出口１６とを有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間１７を有する透明な測定管１１を具える。この測定管１１の内部空間１７には、ガス流量に応じて昇降する真球形のフロートボール１２が収容されている。また、測定管１１の内部空間１７には、フロートボール１２の内部空間１７における、下限位置を規定する下限ストッパ１３および上限位置を規定する上限ストッパ１４が設けられている。測定管１１には、フロートボール１２の上下方向における位置によって、ガス流量を読み取る目盛が設けられている。
下限ストッパ１３および上限ストッパ１４は、例えばステンレス鋼等の金属線によるコイルにより形成されている。下限ストッパ１３は、内部空間１７の下底面のガス流入口１５の貫通孔の内周壁に捻じ込まれて固定されている。上限ストッパ１４は、内部空間１７の上頭面のガス流出口１６の貫通孔の内周壁に捻じ込まれて固定されている。下限ストッパ１３および上限ストッパ１４のコイルは、測定管１１内方側の最端の１コイルターン部分が、測定管１１内方に向かって管軸方向に伸びる平面に沿って９０°曲げ起こされてなる構成とされる。
測定管１１は、例えばパイレックスガラスなどよりなり、フロートボール１２は、例えばルビーガラスなどよりなり、重さは例えば１３４．０ｍｇである。
上記フロート式ガス流量計１０の一構成例を示すと、測定管１１の全長Ｄの寸法が例えば６４．００ｍｍ、測定管１１の下端の外径が例えば９．５３ｍｍ、内部空間１７の下端の内径が例えば４．１４ｍｍ、測定管１１の上端の外径が例えば９．５６ｍｍ、内部空間１７の上端の内径が例えば４．３０ｍｍである。フロートボール１２の球径は、例えば４．００ｍｍである。
下限ストッパ１３の全長は、例えば１０．０ｍｍ、コイルの外径が４．１４ｍｍ、コイルの線径が０．４０ｍｍ、最端の１コイルターンの外径が２．００ｍｍである。
上限ストッパ１４の全長は、例えば７．５０ｍｍ、コイルの外径が４．３０ｍｍ、コイルの線径が０．４０ｍｍ、最端の１コイルターンの外径が２．００ｍｍである。
下限ストッパ１３の全長は、例えば１０．０ｍｍ、コイルの外径が４．１４ｍｍ、コイルの線径が０．４０ｍｍ、最端の１コイルターンの外径が２．００ｍｍである。
上限ストッパ１４の全長は、例えば７．５０ｍｍ、コイルの外径が４．３０ｍｍ、コイルの線径が０．４０ｍｍ、最端の１コイルターンの外径が２．００ｍｍである。
例えば、ある対象ガスの流量を測定する場合において、測定管１１のガス流入口１５から対象ガスが流入され、対象ガスに押し上げられたフロートボール１２はガス流量の増加と共に上昇移動する。一定量以上の対象ガスが流入されると、上昇したフロートボール１２は測定管１１の上端に配置された上限ストッパ１４と接触する。上限ストッパ１４のコイルが、測定管１１内方側の最端の１コイルターン部分が、測定管１１内方に向かって管軸方向に伸びる平面に沿って９０°曲げ起こされてなることにより、上昇したフロートボール１２と上限ストッパ１４とが最下端部の１点で点接触となる。
本発明のフロート式ガス流量計１０によれば、上昇したフロートボール１２と上限ストッパ１４とが１点で点接触となることにより、上限ストッパ１４とフロートボール１２との接触面積が小さくなり保持力が弱くなるので、フロートボール１２が上限ストッパ１４に付着した状態が保持される確率を減少させることができる。従って、フロートボール１２の位置によってガス流量を読み取る場合においても、誤測定となることを防止することができる。
従って、本発明のフロート式ガス流量計１０をガス検知装置に組み込むことにより、誤測定を防止することができるので、検知対象空間における対象ガスの流量を正確に検知し、信頼性のあるガス検知装置を得ることができる。
＜実験例１＞
図１の構成に従って、各構成の寸法が下記の通りのフロート式ガス流量計を作製した。このフロート式ガス流量計を８本１セットにして直列に接続し、対象ガスを供給するポンプに接続した。フロートボールが落下した場合において、それを光学的に検知する流量低下センサを配置し、ポンプを３０秒ごとにＯＮ／ＯＦＦ繰り返し、ポンプのＯＮ／ＯＦＦに連動して上限保持の誤動作の有無を調べた。実験はフロート式ガス流量計８本１セットにしたものを３セット行った。また、ポンプの対象ガス供給量を６００〔ｍｌ／分〕とし、８０％ＲＨの湿度環境下において、室温を図２に示すように５〜４０℃に変化させながら実験を行った。なお、図２に示す温度変化は、まず、室温５℃の状態を１時間一定に保ち、その後２時間かけて４０℃になるように一定の速度で温度を上昇させ、室温４０℃の状態を１時間一定に保ち、その後２時間かけて５℃になるように一定の速度で温度を下げるサイクルを１サイクルとして繰り返した。
図１の構成に従って、各構成の寸法が下記の通りのフロート式ガス流量計を作製した。このフロート式ガス流量計を８本１セットにして直列に接続し、対象ガスを供給するポンプに接続した。フロートボールが落下した場合において、それを光学的に検知する流量低下センサを配置し、ポンプを３０秒ごとにＯＮ／ＯＦＦ繰り返し、ポンプのＯＮ／ＯＦＦに連動して上限保持の誤動作の有無を調べた。実験はフロート式ガス流量計８本１セットにしたものを３セット行った。また、ポンプの対象ガス供給量を６００〔ｍｌ／分〕とし、８０％ＲＨの湿度環境下において、室温を図２に示すように５〜４０℃に変化させながら実験を行った。なお、図２に示す温度変化は、まず、室温５℃の状態を１時間一定に保ち、その後２時間かけて４０℃になるように一定の速度で温度を上昇させ、室温４０℃の状態を１時間一定に保ち、その後２時間かけて５℃になるように一定の速度で温度を下げるサイクルを１サイクルとして繰り返した。
・測定管の全長：６４ｍｍ
・測定管の下端の外径：９．５３ｍｍ
・測定管の内部空間の下端の内径：４．１４ｍｍ
・測定管の上端の外径：９．５６ｍｍ
・測定管の内部空間の上端の内径：４．３０ｍｍ
・フロートボールの球径：４ｍｍ
・フロートボールの重さ：１３４．０ｍｇ
・下限ストッパ：全長１０．０ｍｍ、コイル外径４．１４ｍｍ、コイルの線径０．４０ｍｍ、１コイルターンの外径２．００ｍｍ
・上限ストッパ：全長７．５０ｍｍ、コイル外径４．３０ｍｍ、コイルの線径０．４０ｍｍ、１コイルターンの外径２．００ｍｍ
・測定管の下端の外径：９．５３ｍｍ
・測定管の内部空間の下端の内径：４．１４ｍｍ
・測定管の上端の外径：９．５６ｍｍ
・測定管の内部空間の上端の内径：４．３０ｍｍ
・フロートボールの球径：４ｍｍ
・フロートボールの重さ：１３４．０ｍｇ
・下限ストッパ：全長１０．０ｍｍ、コイル外径４．１４ｍｍ、コイルの線径０．４０ｍｍ、１コイルターンの外径２．００ｍｍ
・上限ストッパ：全長７．５０ｍｍ、コイル外径４．３０ｍｍ、コイルの線径０．４０ｍｍ、１コイルターンの外径２．００ｍｍ
＜比較実験例１＞
上記の実験例１において、ストッパを最端の１コイルターンを測定管内方に向かって管軸方向に伸びる平面に沿って曲げ起こす構成とせず、コイル外径４．００ｍｍ、最端の１コイルターンの外径を２．８０ｍｍ、コイルの線径０．３０ｍｍに変更したことの他は同様にして、比較用のフロート式ガス流量計を作製し、実験例１と同様の実験を行った。
上記の実験例１において、ストッパを最端の１コイルターンを測定管内方に向かって管軸方向に伸びる平面に沿って曲げ起こす構成とせず、コイル外径４．００ｍｍ、最端の１コイルターンの外径を２．８０ｍｍ、コイルの線径０．３０ｍｍに変更したことの他は同様にして、比較用のフロート式ガス流量計を作製し、実験例１と同様の実験を行った。
実験例１によれば、実験を行った延べ２４本のフロート式ガス流量計のうち、ポンプのＯＮ／ＯＦＦサイクルを延べ回数２９０００回行っても、フロートボールが落下せずに上限ストッパに付着した状態が保持された現象は１回も発生しなかった。
一方、比較実験例１によれば、実験を行った延べ２４本の比較用のフロート式ガス流量計のうち、ポンプのＯＮ／ＯＦＦサイクルを延べ回数３９４１６回行ったところ、フロートボールが落下せずに上限ストッパに付着した状態が保持された現象が３８５回発生した。
以上のことから、本発明のフロート式ガス流量計によれば、上昇したフロートボールが、上限ストッパに付着した状態が保持された現象を防止することができることが確認された。
１０ フロート式ガス流量計
１１ 測定管
１２ フロートボール
１３ 下限ストッパ
１４ 上限ストッパ
１５ ガス流入口
１６ ガス流出口
１７ 内部空間
１１ 測定管
１２ フロートボール
１３ 下限ストッパ
１４ 上限ストッパ
１５ ガス流入口
１６ ガス流出口
１７ 内部空間
Claims (3)
- 下端にガス流入口を有し、上端にガス流出口を有する、上方へ向かうに従って断面積が大きくなるテーパ状の内部空間を有する測定管と、
前記測定管の内部空間に収容され、ガスの流量に応じて昇降するフロートボールと、
前記フロートボールの内部空間内における上限位置を規定する上限ストッパとを有するフロート式ガス流量計であって、
前記上限ストッパは上昇したフロートボールと１点で点接触するものであることを特徴とするフロート式ガス流量計。 - 測定管のガス流出口の貫通孔に固定された上限ストッパが、コイルよりなり、その最下端部が当該コイルの曲げ起こされた単コイル部により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフロート式ガス流量計。
- 請求項１または請求項２に記載のフロート式ガス流量計を備えてなることを特徴とするガス検知装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN112083026A (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-15 | 株式会社岛津制作所 | 自燃试验装置 |
| CN114515245A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-20 | 广东固特超声股份有限公司 | 一种具有提神醒脑功能的鼻腔湿润消炎灭菌装置 |
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| CN114515245B (zh) * | 2022-02-21 | 2023-08-08 | 广东固特超声股份有限公司 | 一种具有提神醒脑功能的鼻腔湿润消炎灭菌装置 |
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