JP2021188982A - Gas concentration flow rate measuring device and oxygen concentrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスの濃度および流量を測定するガス濃度流量測定装置、およびガス濃度流量測定装置を組み込んだ酸素濃縮装置に関する。 The present invention relates to a gas concentration flow rate measuring device for measuring a gas concentration and a flow rate, and an oxygen concentrating device incorporating a gas concentration flow rate measuring device.
従来、特許文献1に記載されているようにガスの流通する測定管に超音波送受信器を対向して配置して、ガスの流量および濃度を計測する超音波式のガス濃度流量測定装置が知られている。 Conventionally, as described in Patent Document 1, an ultrasonic type gas concentration flow rate measuring device for measuring the flow rate and concentration of gas by arranging an ultrasonic transmitter / receiver facing each other in a measuring tube through which gas flows has been known. Has been done.
このようなガス濃度流量測定装置は酸素濃縮装置にも使用されている。特許文献2に示すように酸素濃縮装置は、例えば空気を圧縮した後に空気中の窒素を取り除き、高濃度の酸素を生成する装置である。なお酸素濃縮装置は、例えば呼吸不全等の理由により在宅で酸素を補給しなければならない患者に対して酸素を供給するために用いられる装置である。 Such a gas concentration flow rate measuring device is also used in an oxygen concentrator. As shown in Patent Document 2, the oxygen concentrator is, for example, a device that removes nitrogen in the air after compressing the air to generate a high concentration of oxygen. The oxygen concentrator is a device used to supply oxygen to a patient who must be supplemented with oxygen at home due to, for example, respiratory failure.
ところで、特許文献2に記載の酸素濃縮装置には酸素の流量を調整するバルブが設けられている。例えばこのバルブが電磁弁である場合には、バルブからは熱が発生する。現状ではガス濃度流量測定装置のコンパクト化を図りたいとの要望があるが、装置のコンパクト化を図ることによりバルブと測定管との距離が近接してしまい、バルブからの発熱によって測定管内のガスの温度が変化し、ガスの流量および濃度の計測結果に影響を及ぼしてしまう可能性がある。 By the way, the oxygen concentrator described in Patent Document 2 is provided with a valve for adjusting the flow rate of oxygen. For example, if this valve is a solenoid valve, heat is generated from the valve. At present, there is a request to make the gas concentration flow rate measuring device compact, but by making the device compact, the distance between the valve and the measuring tube becomes close, and the gas in the measuring tube due to the heat generated from the valve. The temperature of the gas may change, which may affect the measurement results of gas flow rate and concentration.
そこで本発明は、測定精度を確保しつつ、コンパクト化が可能なガス濃度流量測定装置等を提供する。 Therefore, the present invention provides a gas concentration flow rate measuring device or the like that can be made compact while ensuring measurement accuracy.
本発明の一態様に係るガス濃度流量測定装置は、ガスが流通する測定流路を形成する測定部と、前記測定流路における上流側および下流側にそれぞれ配置された一対の超音波センサと、前記測定流路を流通する前記ガスの流量を調整する電磁弁装置と、前記測定流路を流通する前記ガスの温度を測定する温度センサと、一方の前記超音波センサから発信された超音波の伝搬速度と、他方の前記超音波センサから発信された超音波の伝搬速度との差分に基づいて前記ガスの流量を算出するとともに、前記ガスの流量および前記超音波の伝搬速度から前記超音波の音速を算出し、前記音速と前記ガスの温度と前記ガスの成分とに基づいて前記ガス中の特定の成分の濃度を算出する演算制御装置と、少なくとも前記電磁弁装置および前記超音波センサを電気的に接続する装置基板パターンを有するとともに、前記電磁弁装置および前記測定部を支持する装置基板と、を備え、前記電磁弁装置は前記装置基板上に載置され、前記電磁弁装置の周囲には、前記装置基板を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。 The gas concentration flow rate measuring device according to one aspect of the present invention includes a measuring unit that forms a measuring flow path through which gas flows, a pair of ultrasonic sensors arranged on the upstream side and the downstream side of the measuring flow path, respectively. An electromagnetic valve device that adjusts the flow rate of the gas flowing through the measurement flow path, a temperature sensor that measures the temperature of the gas flowing through the measurement flow path, and an ultrasonic wave transmitted from one of the ultrasonic sensors. The flow rate of the gas is calculated based on the difference between the propagation velocity and the propagation velocity of the ultrasonic wave transmitted from the other ultrasonic sensor, and the flow rate of the gas and the propagation velocity of the ultrasonic wave are used to determine the flow rate of the ultrasonic wave. An arithmetic control device that calculates the speed of sound and calculates the concentration of a specific component in the gas based on the speed of sound, the temperature of the gas, and the component of the gas, and at least the electromagnetic valve device and the ultrasonic sensor are electrically operated. The electromagnetic valve device is provided with a device board pattern for connecting the electromagnetic valve device and a device board for supporting the measuring unit, and the electromagnetic valve device is mounted on the device board and around the electromagnetic valve device. Is formed with a through hole penetrating the device substrate in the thickness direction.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記貫通孔はスリット状をなしていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the through hole may have a slit shape.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記測定部は、前記測定流路を形成して前記装置基板の表面に沿う面縦方向に延びる流路形成部を有し、前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、前記装置基板には前記貫通孔として、前記面横方向に前記流路形成部と前記電磁弁装置との間に配置されて前記面縦方向に延びる縦スリットが形成されていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the measuring section has a flow path forming section that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction of the surface along the surface of the device substrate, and the solenoid valve device and the flow path. The forming portion is provided on the surface of the device board at a position separated from the surface of the device board in the lateral direction perpendicular to the surface direction, and is provided as a through hole in the device board. A vertical slit that is arranged between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the lateral direction of the surface and extends in the vertical direction of the surface may be formed.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記測定部は、前記測定流路を形成して前記装置基板の表面に沿う面縦方向に延びる流路形成部を有し、前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、前記装置基板には前記貫通孔として、前記面横方向に延びるとともに前記面縦方向に間隔をあけて配置された複数の横スリットが形成され、前記横スリットは前記電磁弁装置の前記面縦方向の両外側に配置されていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the measuring section has a flow path forming section that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction of the surface along the surface of the device substrate, and the solenoid valve device and the flow path. The forming portion is provided on the surface of the device board at a position separated from the surface of the device board in the lateral direction perpendicular to the surface direction, and is provided as a through hole in the device board. A plurality of horizontal slits extending in the horizontal direction of the surface and arranged at intervals in the vertical direction of the surface may be formed, and the horizontal slits may be arranged on both outer sides of the solenoid valve device in the vertical direction of the surface.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記測定部は、前記測定流路を形成して前記装置基板の表面に沿う面縦方向に延びる流路形成部を有し、前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、前記装置基板には、前記面横方向に前記流路形成部と前記電磁弁装置との間に配置されて前記面縦方向に延びる縦スリット、および、前記面横方向に延びるとともに前記面縦方向に間隔をあけて配置された複数の横スリットが前記貫通孔として形成され、前記横スリットは前記電磁弁装置の前記面縦方向の両外側に配置され、前記縦スリットは前記装置基板の端縁に対して前記面横方向に離れた位置に設けられ、前記縦スリット、前記横スリット、および前記縁部は前記電磁弁装置を囲むように配置されていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the measuring section has a flow path forming section that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction of the surface along the surface of the device substrate, and is the solenoid valve device and the flow path. The forming portion is provided on the surface of the device board at a position separated in the horizontal direction of the surface orthogonal to the vertical direction of the surface along the surface of the device board, and is provided on the surface of the device board in the horizontal direction of the surface. A vertical slit arranged between the flow path forming portion and the solenoid valve device and extending in the vertical direction of the surface, and a plurality of horizontal slits extending in the horizontal direction of the surface and arranged at intervals in the vertical direction of the surface. The slits are formed as the through holes, the horizontal slits are arranged on both outer sides of the solenoid valve device in the vertical direction of the surface, and the vertical slits are located at positions separated from the edge of the device substrate in the horizontal direction of the surface. The vertical slit, the horizontal slit, and the edge portion may be arranged so as to surround the solenoid valve device.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記流路形成部における前記面横方向の幅寸法に対して、前記流路形成部と前記電磁弁装置との前記面横方向の距離が2.0倍以上になっていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the distance between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the lateral direction of the surface is 2.0 times or more the width dimension of the flow path forming portion in the lateral direction of the surface. It may be.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記流路形成部における前記面横方向の幅寸法に対して、前記流路形成部と前記電磁弁装置との前記面横方向の距離が3.0倍以下になっていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the distance between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the lateral direction of the surface is 3.0 times or less with respect to the width dimension in the lateral direction of the surface of the flow path forming portion. It may be.
また上記ガス濃度流量測定装置は、前記電磁弁装置と前記測定部とを接続し、前記電磁弁装置と前記測定流路との間で前記ガスを流通させる接続流路が形成された接続部をさらに備え、前記測定部は前記測定流路を形成して前記装置基板の表面に沿う面縦方向に延びる流路形成部を有し、前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、
前記接続部には前記接続流路として、前記電磁弁装置から前記面縦方向に延びる縦流路、前記縦流路に連通して湾曲する曲がり流路、および前記曲がり流路に連通して前記面横方向に延びて前記測定流路に連通している横流路が形成されていてもよい。
Further, the gas concentration flow rate measuring device connects the solenoid valve device and the measuring section, and has a connecting section in which a connecting flow path for flowing the gas is formed between the solenoid valve device and the measuring flow path. Further provided, the measuring unit has a flow path forming portion that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction along the surface of the device substrate, and the solenoid valve device and the flow path forming section are the device. It is provided on the surface of the apparatus substrate at a position separated in the horizontal direction of the plane orthogonal to the vertical direction of the plane along the surface of the substrate.
As the connection flow path, the connection portion is connected to a vertical flow path extending in the vertical direction of the surface from the solenoid valve device, a curved flow path communicating with the vertical flow path, and communicating with the curved flow path. A lateral flow path extending in the lateral direction of the surface and communicating with the measurement flow path may be formed.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記接続部は可撓性を有するチューブによって形成されていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the connection portion may be formed of a flexible tube.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記電磁弁装置には、前記ガスが流入する入口部、および前記ガスが流出する出口部が設けられ、前記出口部は、前記入口部に対して前記面横方向に前記電磁弁装置および前記流路形成部から離れる側に設けられ、前記接続部は前記出口部に接続されるとともに、前記測定流路における上流側で前記測定部に接続され、前記ガスを前記電磁弁装置から前記測定流路に流入可能としてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the solenoid valve device is provided with an inlet portion into which the gas flows in and an outlet portion in which the gas flows out, and the outlet portion is lateral to the inlet portion. It is provided on the side away from the solenoid valve device and the flow path forming portion in the direction, and the connecting portion is connected to the outlet portion and is connected to the measuring portion on the upstream side of the measuring flow path to supply the gas. It may be possible to flow from the solenoid valve device into the measurement flow path.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記電磁弁装置には、前記ガスが流入する入口部、および前記ガスが流出する出口部が設けられ、前記入口部は、前記出口部に対して前記面横方向に前記電磁弁装置および前記流路形成部から離れる側に設けられ、前記接続部は前記入口部に接続されるとともに、前記測定流路における下流側で前記測定部に接続され、前記ガスを前記測定流路から前記電磁弁装置に流入可能としていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the solenoid valve device is provided with an inlet portion into which the gas flows in and an outlet portion in which the gas flows out, and the inlet portion is lateral to the outlet portion. It is provided on the side away from the solenoid valve device and the flow path forming portion in the direction, the connection portion is connected to the inlet portion, and is connected to the measurement portion on the downstream side of the measurement flow path to supply the gas. It may be possible to flow into the solenoid valve device from the measurement flow path.
また上記ガス濃度流量測定装置では、前記接続部は、前記縦流路が内側に形成されて前記面縦方向に延びる縦筒部を有し、前記流路形成部と前記電磁弁装置との前記面横方向の距離に対して、前記流路形成部と前記縦筒部との前記面横方向の距離が1.5倍以上となっていてもよい。 Further, in the gas concentration flow rate measuring device, the connection portion has a vertical cylinder portion in which the vertical flow path is formed inside and extends in the vertical direction of the surface, and the flow path forming portion and the solenoid valve device are described. The distance between the flow path forming portion and the vertical cylinder portion in the lateral direction of the surface may be 1.5 times or more the distance in the lateral direction of the surface.
また本発明の一態様に係る酸素濃縮装置は、前記ガスとしての酸素含有ガス中の酸素濃度、および前記酸素含有ガスの流量を測定する上記のガス濃度流量測定装置と、前記ガス濃度流量測定装置を組み込んだ濃縮装置本体と、を備えている。 Further, the oxygen concentrator according to one aspect of the present invention includes the gas concentration flow rate measuring device for measuring the oxygen concentration in the oxygen-containing gas as the gas and the flow rate of the oxygen-containing gas, and the gas concentration flow rate measuring device. It is equipped with a concentrator body that incorporates.
上記のガス濃度流量測定装置等によれば、測定精度を確保しつつ、コンパクト化が可能である。 According to the above-mentioned gas concentration flow rate measuring device or the like, it is possible to make it compact while ensuring measurement accuracy.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
(全体構成)
図1および図2に示すように、本実施形態の酸素濃縮装置1は、患者に酸素を供給する装置であり、外部から取り込んだ空気Aを濃縮し、高濃度(例えば、90%程度)の酸素含有ガスGを生成する。具体的には酸素濃縮装置1は、吸気フィルタ11、圧縮機12、窒素吸着機構13、タンク14、および筐体120(図1参照)を有する濃縮装置本体100と、濃縮装置本体100に組み込まれたガス濃度流量測定装置15とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(overall structure)
As shown in FIGS. 1 and 2, the oxygen concentrator 1 of the present embodiment is a device that supplies oxygen to a patient, concentrates air A taken in from the outside, and has a high concentration (for example, about 90%). Generates oxygen-containing gas G. Specifically, the oxygen concentrator 1 is incorporated into a concentrator
酸素濃縮装置1では、筐体120の背面に設けられた吸気フィルタ11を介して外部から取り込まれた空気Aを圧縮機12で圧縮し、圧縮された空気Aに含まれる窒素を窒素吸着機構13で触媒(図示省略)に吸着させて高濃度の酸素を含有する酸素含有ガス(酸素および窒素を含有するガス)Gを生成し、患者へ供給可能とする。以下、酸素含有ガスGを単に「ガスG」とする。
In the oxygen concentrator 1, the air A taken in from the outside is compressed by the
ここで図2に示すように窒素吸着機構13は一対の吸着塔13a、13bを備えている。一対の吸着塔13a、13bの中にはゼオライト等の触媒が充填されている。吸着塔13aおよび13bのうちの一方を加圧して触媒に窒素を吸着させ、他方を減圧して触媒に吸着されている窒素を放出し、次の加圧に備える。このように窒素吸着機構13では、一対の吸着塔13a、13bを交互に加圧および減圧させて高濃度の酸素が生成される。窒素吸着機構13で生成された高濃度の酸素はタンク14に蓄えられる。タンク14に蓄えられた酸素は、ガスGとしてガス濃度流量測定装置15を通った後に患者に供給される。すなわち、本実施形態の酸素濃縮装置1はPSA(Pressure Swing Adsorption)方式を採用している。
Here, as shown in FIG. 2, the
ここで酸素濃縮装置1の各構成部品は、不図示の制御ユニットによって統括的に制御される。制御ユニットは、CPU、RAM及びROMなどから構成され、各種制御を実行する。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行されるプログラムを記憶する。 Here, each component of the oxygen concentrator 1 is collectively controlled by a control unit (not shown). The control unit is composed of a CPU, RAM, ROM, and the like, and executes various controls. The CPU is a so-called central processing unit, and various programs are executed to realize various functions. The RAM is used as a work area for the CPU. The ROM stores a program executed by the CPU.
図1に示すように筐体120は略直方体形状をなしている。筐体120には操作ボタン121、ディスプレイ122、および、ガス濃度流量測定装置15に接続されてガスGを吐出する吐出チューブ(ゴムチューブ等)123が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
(ガス濃度流量測定装置)
次にガス濃度流量測定装置15の詳細について説明する。
ガス濃度流量測定装置15は筐体120に組み込まれている。図2に示すように、ガス濃度流量測定装置15は、タンク14の下流側に設けられて、ガスG中の酸素の濃度および流量を計測可能となっている。より具体的には図3に示すように、ガス濃度流量測定装置15は超音波式の測定装置であって、測定部20と、温度センサ30と、演算制御装置40と、装置基板50と、超音波センサ60と、圧力センサ70と、比例弁(電磁弁装置)80と、接続部84と、を備えている。
(Gas concentration flow rate measuring device)
Next, the details of the gas concentration flow
The gas concentration flow
(装置基板)
図4および図5に示すように装置基板50は、一対の端縁50a、および端縁50aに直交する一対の端縁50bを有する矩形のプリント基板であって、基材51、基材51に設けられて伝導体によって形成された装置基板パターン52、および、基材51を貫通する装置基板ホール51a周りに設けられて装置基板パターン52に電気的に接続される複数の装置基板ランド53を有している。なお装置基板ホール51aは、後述する各電子部品を挿入実装するための孔であるが、装置基板ホール51aの無い装置基板ランド53も設けられて、後述する各電子部品が装置基板50に面実装されてもよい。
一部の装置基板ランド53には後述する素子基板62が電気的に接続される。
(Device board)
As shown in FIGS. 4 and 5, the
An
さらに、図6に示すように装置基板50には厚さ方向に貫通する貫通孔54が形成されている。貫通孔54は後述する比例弁80の周囲に形成されている。本実施形態では貫通孔54はスリット状をなしている。また装置基板50には貫通孔54として、装置基板50の表面に沿う面縦方向に延びる縦スリット55と、装置基板50の表面に沿うとともに面縦方向に直交する面横方向に延びる横スリット56とが形成されている。なお本実施形態では装置基板50は矩形状をなしている。そして縦スリット55は装置基板50の端縁50aに平行に形成されている。また横スリット56は装置基板50の端縁50bに平行に形成されている。
Further, as shown in FIG. 6, the
縦スリット55は面縦方向に間隔を空けて面横方向に同じ位置で並んで複数設けられている。縦スリット55は装置基板50における端縁50aに対して面横方向に離れた位置に配置されている。また横スリット56は面縦方向に間隔を空けて対をなして複数設けられている。縦スリット55は面縦方向に対をなす横スリット56同士の間に配置されている。そして横スリット56が縦スリット55と端縁50aとの間に形成されていることで、縦スリット55、横スリット56、および端縁50aによって囲まれる領域である弁配置領域Sが装置基板50の表面上に形成されている。この弁配置領域Sに後述する比例弁80が配置されている。
A plurality of
(温度センサ)
図5に示すように温度センサ30は、装置基板50の表面上に設けられている。温度センサ30は、後述する測定流路Fを流通するガスの温度Tを測定流路Fの下流側で測定可能となっている。温度センサ30は装置基板ランド53にはんだ付けによって固定されて装置基板パターン52(図4参照)に電気的に接続されている。
(Temperature sensor)
As shown in FIG. 5, the
(圧力センサ)
圧力センサ70は、温度センサ30と同じように装置基板50の表面上に設けられている。圧力センサ70は後述する測定流路Fを流通するガスGの圧力を測定流路Fの上流側で測定可能となっている。圧力センサ70は装置基板ランド53にはんだ付けによって固定されて装置基板パターン52(図4参照)に電気的に接続されている。圧力センサ70で測定されたガスGの圧力は、例えば後述する演算制御装置40(図3参照)における演算において、圧力によって変動し得る定数を確定する際に用いられる。
(Pressure sensor)
The
(測定部)
図4および図5に示すように測定部20は、装置基板50の表面上に固定されて設けられている。以下、装置基板50を基準として表面から離れる方向を基板上方とし、装置基板50の表面と反対側の裏面から離れる方向を基板下方とする。測定部20は筒状をなしている。より具体的には測定部20は、測定管(流路形成部)21と、測定管21の両端部に設けられた超音波センサ取付部22、温度センサ取付部23、吐出口部24、吸込口部25、および圧力センサ取付部26とを有している。
(Measurement unit)
As shown in FIGS. 4 and 5, the measuring
(測定管)
測定管21は、タンク14(図3参照)からのガスGが流通する測定流路Fを内側に形成する円筒状をなしている。測定管21は例えばABS樹脂等の樹脂材料によって形成されている。
(Measuring tube)
The measuring
以下、測定管21の延びる方向を測定部長手方向とする。測定部長手方向は上述の面縦方向に一致する。また測定部長手方向に直交する測定管21の径方向を測定部径方向とする。測定部径方向のうち、装置基板50の表面に沿う方向が上述の面横方向に一致する。
Hereinafter, the extending direction of the measuring
(超音波センサ取付部)
超音波センサ取付部22は、測定管21における測定部長手方向の両端部、すなわち測定流路Fの上流側および下流側の端部に一つずつ設けられている。本実施形態では超音波センサ取付部22は測定管21と同じ樹脂によって測定管21と一体成型されている。超音波センサ取付部22は測定管21よりも外径が大径の筒状をなしている。図5に示すように各々の超音波センサ取付部22には、測定部長手方向に貫通して測定流路Fにつながる断面円形状の孔である開口22aが形成されている。
(Ultrasonic sensor mounting part)
The ultrasonic
(温度センサ取付部)
図4および図5に示すように温度センサ取付部23は、測定流路Fの下流側の超音波センサ取付部22Xに近接する位置で、測定管21の外周面から基板下方に突出して設けられている。本実施形態では温度センサ取付部23は測定管21と同じ樹脂によって測定管21と一体成型されている。温度センサ取付部23の内側には、測定流路Fにつながる空間(不図示)が形成されている。この空間は基板下方に向かって開口し、装置基板50に設けられた温度センサ30を基板上方から覆うようにして装置基板50の表面に接して温度センサ取付部23が設けられている。温度センサ取付部23は例えばボルト35によって装置基板50に取り付けられている。
(Temperature sensor mounting part)
As shown in FIGS. 4 and 5, the temperature
(吐出口部)
吐出口部24は、測定流路Fの下流側の超音波センサ取付部22Xに近接する位置で温度センサ取付部23に設けられている。本実施形態では吐出口部24は温度センサ取付部23と同じ樹脂によって温度センサ取付部23と一体成型されている。そして図4および図5に示すように吐出口部24は温度センサ取付部23から装置基板50の表面に沿って測定部径方向の外側へ突出するとともに温度センサ取付部23における上記空間を介して測定流路Fに連通している。したがって測定流路Fを流通したガスGは、温度センサ取付部23を介して吐出口部24から吐出される。
(Discharge port)
The
(吸込口部)
吸込口部25は、測定流路Fの上流側の超音波センサ取付部22Yに近接する位置で測定管21の外周面から装置基板50の表面に沿って測定部径方向の外側へ突出して吐出口部24と平行に延びている。本実施形態では吸込口部25は測定管21と同じ樹脂によって測定管21と一体成型されている。吸込口部25は円筒状をなして測定流路Fに連通している。吸込口部25は後述の比例弁80を介してタンク14に接続されている(図2参照)。したがってタンク14からは吸込口部25を介して測定流路FにガスGが流入するようになっている。
(Suction port)
The
(圧力センサ取付部)
圧力センサ取付部26は、吸込口部25に設けられている。本実施形態では圧力センサ取付部26は吸込口部25と同じ樹脂によって圧力センサ取付部26と一体成型されている。圧力センサ取付部26は円筒状をなし、吸込口部25から基板下方に突出している。圧力センサ取付部26の内側には吸込口部25の内側につながる空間(不図示)が形成されている。この空間は基板下方に向かって開口し、装置基板50に設けられた圧力センサ70を基板上方から覆うようにして装置基板50の表面に接して圧力センサ取付部26が設けられている。圧力センサ取付部26は例えば爪75によって装置基板50に取り付けられている。
(Pressure sensor mounting part)
The pressure
(比例弁)
比例弁80は装置基板50の表面上に固定されて設けられている。比例弁80は測定管21に対して吸込口部25および吐出口部24が設けられた側で、装置基板50において面縦方向に延びる端縁50aに沿って、測定部長手方向に吸込口部25と吐出口部24との間に配置されている。また比例弁80は、測定管21に対して面横方向(測定部径方向)に離れた位置に配置されている。さらに比例弁80は縦スリット55、横スリット56、および端縁50aによって囲まれた弁配置領域S内で装置基板50上に載置されている。これにより比例弁80に対して横スリット56が、面縦方向の両外側に配置されている。比例弁80は、濃縮装置本体100の操作ボタン121で指定された数値に基づき、測定流路Fを流通するガスGの流量を制御する。
(Proportional valve)
The
比例弁80には、比例弁80から装置基板50の端縁50aから面横方向(測定部径方向)に一部が突出して装置基板50と比例弁80との間に介在された比例弁ブラケット81が設けられている。比例弁ブラケット81は例えばボルト85によって比例弁80に取り付けられている。また比例弁ブラケット81は、比例弁80を基板下方から支持している。比例弁ブラケット81には基板下方に突出する爪81aが設けられている。爪81aが装置基板50を厚さ方向に貫通する受け孔51bに挿通されて係止されることにより、比例弁ブラケット81が装置基板50に取り付けられている。比例弁ブラケット81は比例弁80とともに装置基板50の表面上において弁配置領域Sに載置されている。また比例弁ブラケット81にはタンク14に接続される入口部82と、吸込口部25に接続される出口部83とが設けられている。
In the
入口部82は装置基板50の端縁50aに沿って、測定部長手方向に吸込口部25の側に向かって延びる円筒状をなしている。
出口部83は入口部82に併設され、入口部82を挟んで比例弁80とは装置基板50の表面に沿う面横方向(測定部径方向)に反対側に配置されている。換言すると、出口部83は入口部82に対して面横方向に比例弁80および測定管21から離れる側に設けられている。出口部83は入口部82と同様に装置基板50の端縁50aに沿って測定部長手方向に吸込口部25の側に向かって延びる円筒状をなしている。入口部82と出口部83とは比例弁80を介して連通している。入口部82および出口部83と比例弁80との間にはパッキン86が介在されている。
The
The
ここで図6に示すように、測定管21における面横方向の幅寸法Wに対して、測定管21と比例弁80との面横方向の距離L1が2.0倍以上3.0倍以下になっているとよく、2.5倍以上2.6倍以下となっているとさらによい。
Here, as shown in FIG. 6, the distance L1 in the lateral direction between the measuring
(接続部)
接続部84は比例弁80と測定部20とを接続している。より具体的には接続部84は、比例弁ブラケット81の出口部83と、測定部20の吸込口部25とを接続している。本実施形態では接続部84は可撓性を有するチューブによって形成されている。
(Connection part)
The connecting
図7に示すように、接続部84には接続流路Cが形成されている。本実施形態の接続部84には、接続流路Cとして縦流路C1、曲がり流路C2、および横流路C3が形成されている。縦流路C1は出口部83から面縦方向(測定部長手方向)に延びている。曲がり流路C2は、縦流路C1に連通して湾曲している。曲がり流路C2によって接続流路Cの延在方向が面縦方向から面横方向に変化させられる。ここで接続部84における縦流路C1が形成された部分を縦筒部84Aとし、曲がり流路C2が形成された部分を曲筒部84Bとする。本実施形態では曲筒部84Bの位置で接続流路Cおよび接続部84は円弧状に約90度湾曲している。また横流路C3は曲がり流路C2に連通して面横方向(測定部径方向)に延び、吸込口部25を介して測定流路Fに連通している(図4および図5参照)。横流路C3が形成された部分を横筒部84Cとする。
As shown in FIG. 7, a connection flow path C is formed in the
図6に戻って、本実施形態では測定管21と比例弁80との面横方向の距離L1に対して、測定管21と縦筒部84Aとの面横方向の距離L2が1.5倍以上となっているとよく、2.0倍以上となっているとさらによい。
Returning to FIG. 6, in the present embodiment, the lateral distance L2 between the measuring
そしてタンク14内のガスGが比例弁ブラケット81の入口部82に流入し、比例弁80を経由して出口部83に流入し、接続部84の接続流路Cを介して吸込口部25から測定流路Fに流入する。ここで後述する演算制御装置40(図2参照)によって算出されるガスGの流量が操作ボタン121で指定された流量となるように、比例弁80が演算制御装置40によってフィードバック制御されるようになっている。
Then, the gas G in the
(超音波センサ)
図5に戻って各々の超音波センサ60は、測定部20における超音波センサ取付部22に一つずつ設けられている。よって超音波センサ60は測定流路Fの上流側および下流側に対向して配置されている。各々の超音波センサ60は、超音波素子61と、超音波素子61を支持する素子基板62と、素子基板62に設けられた基板端子63とを有している。
(Ultrasonic sensor)
Returning to FIG. 5, each
(超音波素子)
超音波素子61は、超音波を発信および受信可能な送受信器である。超音波素子61は、測定部20における超音波センサ取付部22の開口22a内に配置されている。測定流路Fの上流側の超音波素子61Aから発信された超音波は、測定流路Fの下流側の超音波素子61Bによって受信可能となっている。一方で、測定流路Fの下流側の超音波素子61Bから発信された超音波は、測定流路Fの上流側の超音波素子61Aによって受信可能となっている。超音波素子61は円柱状をなしており、開口22a内に設置された状態で測定部長手方向に延びている。
(Ultrasonic element)
The
(素子基板)
素子基板62は矩形のプリント基板であって、超音波素子61が電気的に接続されている。素子基板62は、測定部20に対して測定部長手方向に対向して配置された状態で、ボルト90によって測定部20の超音波センサ取付部22に固定される。
(Element board)
The
ここで素子基板62において、測定部長手方向に測定部20の側を向く表面にシールリング69が接触して設けられている。シールリング69は樹脂製のパッキンである。シールリング69は超音波素子61および開口22aの外周側に設けられている。ボルト90によって素子基板62が測定部20へ固定された状態、すなわち素子基板62が測定部20に押し付けられた状態でシールリング69が押しつぶされて弾性変形し、素子基板62と超音波センサ取付部22との間の隙間がシールされている。
Here, in the
(基板端子)
基板端子63は素子基板62に支持されて、測定部長手方向に超音波素子61と同じ側に設けられている。基板端子63の他端は、素子基板62から基板下方に向かって突出し、装置基板50に電気的に接続されている。
(Board terminal)
The
そして本実施形態では素子基板62の表面が、装置基板50の表面に対して交差する(直交する)ように、素子基板62が基板上方に向かって装置基板50に立設されており、素子基板62が装置基板50の表面上に露出している。
In the present embodiment, the
(演算制御装置)
図2に戻って演算制御装置40は、CPU、RAM及びROMなどから構成されている。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行されるプログラムを記憶する。本実施形態では演算制御装置40は装置基板50の裏面に設けられている(図5参照)。
(Calculation control device)
Returning to FIG. 2, the
演算制御装置40は、上流側の超音波素子61Aから発信されて下流側の超音波素子61Bで受信されるまでの超音波の伝搬速度vFWD〔m/s〕と、下流側の超音波素子61Bから発信されて上流側の超音波素子61Aで受信されるまでの超音波の伝搬速度vREV〔m/s〕とを算出し、これらの伝搬速度vFWD、vREVの差分に基づいて測定流路Fを流通するガスGの流量Q〔m3/s〕を算出する。
The arithmetic control device 40 includes an ultrasonic wave propagation velocity v FWD [m / s] from being transmitted from the upstream
上記の伝搬速度vFWD、vREVは、以下の式(1)、(2)によって算出される。なお、測定流路Fの長さ(超音波素子61A、61B間の距離)をL〔m〕とする。また、上流側の超音波素子61Aから発信されて下流側の超音波素子61Bで受信されるまでの超音波の伝搬時間をtFWD〔s〕とし、下流側の超音波素子61Bから発信されて上流側の超音波素子61Aで受信されるまでの超音波の伝搬時間をtREV〔s〕とする。
The above propagation velocities v FWD and v REV are calculated by the following equations (1) and (2). The length of the measurement flow path F (distance between the
ここで演算制御装置40は、上記式(1)、(2)、および以下の式(3)、(4)から導かれる以下の式(5)によって測定流路Fを流通するガスGの流速v〔m/s〕を算出する。なお測定流路F内での超音波の音速をc〔m/s〕とする。
Here, the
そして演算制御装置40は以下の式(6)によって、測定流路Fを流通する酸素の流量Q〔m3/s〕を算出する。なお測定流路Fの流路断面積をA〔m2〕とする。演算制御装置40は算出された流量Qが予め設定された流量となるように、比例弁80の開度を制御する。
Then, the arithmetic control device 40 calculates the flow rate Q [m 3 / s] of oxygen flowing through the measurement flow path F by the following equation (6). The cross-sectional area of the measurement flow path F is A [m 2 ]. The
次に、演算制御装置40は上記の式(1)から(5)から導かれる以下の式(7)によって測定流路F内での超音波の音速c〔m/s〕を算出する。
Next, the
ここで、ガス中を伝搬する超音波の音速c〔m/s〕は、ガスの平均分子量M〔g/mol〕と、ガスの温度T〔K〕との関数で表現できる。すなわち音速c〔m/s〕は以下の式(8)によって算出される。なお、kは比熱比、Rは気体定数である。ガスGの温度T〔K〕は温度センサ30で測定した値であり、本実施形態では測定流路Fを流通するガスGが酸素と窒素の2分子からなる混合ガスであるとしてk=1.4とする。
Here, the speed of sound c [m / s] of the ultrasonic wave propagating in the gas can be expressed by a function of the average molecular weight M [g / mol] of the gas and the temperature T [K] of the gas. That is, the speed of sound c [m / s] is calculated by the following equation (8). In addition, k is a specific heat ratio and R is a gas constant. The temperature T [K] of the gas G is a value measured by the
演算制御装置40は、上記式(7)、(8)から、測定流路F中のガスGの平均分子量M〔g/mol〕を算出する。そして算出された平均分子量M〔g/mol〕を基に、以下の式(9)によってガスG中の酸素濃度PO2〔%〕を算出する。なお、MO2〔g/mol〕は酸素の分子量であり、MN2〔g/mol〕は窒素の分子量である。MO2=32、MN2=28である。なお演算制御装置40は、酸素濃度が予め設定された値となるように上記の制御ユニット(不図示)へ信号を送信し、この制御ユニットで窒素吸着機構13の制御が行われる。
The
以上説明した本実施形態の酸素濃縮装置1では、ガス濃度流量測定装置15において比例弁80および測定部20が装置基板50の表面側に設けられ、かつ、比例弁80が比例弁ブラケット81とともに装置基板50の表面上に載置されている。したがって比例弁80が発熱した際、熱が比例弁80から測定部20に装置基板50を介して伝わることになる。この場合、測定部20の測定流路F内のガスGが加熱されてしまい、ガス濃度流量測定装置15による測定精度が低下してしまう可能性がある。
In the oxygen concentrator 1 of the present embodiment described above, in the gas concentration flow
ここで本実施形態では、装置基板50において比例弁80の周囲には貫通孔54が形成されている。したがって貫通孔54によって比例弁80と測定部20との間に装置基板50上に空間が形成されることになり、比例弁80から測定部20へ熱が伝わりにくくなる。よって装置基板50上で測定部20と比例弁80とを近接して配置したとしても、測定流路F内のガスが比例弁80の熱によって加熱されてしまう可能性を低減できる。この結果、測定精度を確保しつつ、ガス濃度流量測定装置15のコンパクト化が可能となる。
特に測定管21における面横方向の幅寸法Wに対して、測定管21と比例弁80との面横方向の距離L1が2.0倍以上3.0倍以下で、より好ましくは2.5倍以上2.6倍以下となっていることで、貫通孔54による遮熱効果を得つつも、測定管21と比例弁80との距離を近づけて装置全体のコンパクト化を図ることができる。
Here, in the present embodiment, a through
In particular, the distance L1 in the lateral direction between the measuring
また貫通孔54はスリット状をなしているため、貫通孔54が円形状の孔である場合に比べて比例弁80と測定部20との間の空間の容積を大きくすることができ、遮熱効果を高めることができる。そして縦スリット55は測定管21と比例弁80との間を仕切るように設けられている。したがって比例弁80の熱が最短経路で測定部20に到達することを回避できるため、縦スリット55によって遮熱効果をより高めることができる。
Further, since the through
そして比例弁80は縦スリット55と横スリット56と装置基板50の端縁50aとによって囲まれた弁配置領域Sに設けられている。このため縦スリット55のみを設けた場合に比べて、横スリット56によって比例弁80から面縦方向に伝達する熱の遮断も可能となるため、遮熱効果のさらなる向上が可能となる。
The
また比例弁80と測定管21とを面横方向(測定部径方向)に離れた位置に配置されていることで、比例弁ブラケット81における出口部83と、測定部20における吸込口部25との間の距離を確保することができる。例えば出口部83と吸込口部25とが近接している場合には、急角度で屈曲するような接続流路を有する接続部によって出口部83と吸込口部25とを接続しなければならないが、本実施形態では、出口部83と吸込口部25とが離れており、さらに、好ましくは測定管21と比例弁80との面横方向の距離L1に対して、測定管21と縦筒部84Aとの面横方向の距離L2が1.5倍以上、より好ましくは2.0倍以上となっていることで、出口部83と吸込口部25との間を曲がり流路C2が形成された接続部84によって接続することができる。このため比例弁80から測定部20へ流入するガスGの流れを円滑にすることができ、接続流路Cでの乱流の発生を抑制し、測定精度を向上することができる。
Further, by arranging the
さらに出口部83は、入口部82に対して面横方向(測定部径方向)に比例弁80および測定部20から離れる側に設けられている。このため、出口部83と吸込口部25との間の距離を稼ぐことができ、接続流路Cを急角度で屈曲させることなく、出口部83と吸込口部25とを接続することができる。よってガスGの流れをさらに円滑にすることができる。
Further, the
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、接続部84は可撓性を有するチューブである必要はなく、測定部20と同じ樹脂によって形成されていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the connecting
また比例弁80は、測定部20の吐出口部24に接続部84を介して接続されていてもよい。この場合、出口部83よりも入口部82が面横方向(測定部径方向)に比例弁80および測定部20から離れる側に配置されていることが好ましい。このような構成によっても上記実施形態と同様に入口部82と吐出口部24との距離を稼ぐことができ、接続流路Cを急角度で屈曲させることなく入口部82と吐出口部24とを接続することができる。よってガスGの流れを円滑にすることができる。
Further, the
また装置基板50の貫通孔54の数量や形状は上記の実施形態の場合には限定されない。例えば貫通孔54は断面円形状の孔であってもよい。この場合、パンチングメタルのように複数の貫通孔54を互いに近接して形成してもよい。
Further, the number and shape of the through
また、横スリット56は必ずしも設けなくともよく縦スリット55のみを設けてもよい。また横スリット56のみを設けてもよい。さらに、上記実施形態では縦スリット55、横スリット56、および端縁50aによって弁配置領域Sを形成しているが、例えば縦スリット55を面横方向(測定部径方向)に間隔をあけて対をなして形成し、これら対をなす縦スリット55同士の間に、面縦方向(測定部長手方向)に間隔をあけて対をなす横スリット56を配置することで、四角形状の弁配置領域を形成してもよい。すなわち比例弁80を端縁50aから離れた位置で装置基板50上に載置し、比例弁80の全周囲を縦スリット55および横スリット56で囲むようにしてもよく、比例弁80の設置位置は上述の場合に限定されない。
Further, the
例えば演算制御装置40は装置基板50とは別の場所に設置されてもよい。また、測定部20の装置基板50への固定方法も上述の場合に限定されない。温度センサ30および圧力センサ70の設置位置も上述の場合に限定されない。
For example, the
また、上記のガス濃度流量測定装置15は、酸素濃縮装置1以外の装置にも使用可能である。また酸素濃縮装置1はPSA方式の装置に限定されることなく、膜分離方式などの他の方式を用いた装置であってもよい。
Further, the gas concentration flow
本発明のガス濃度流量測定装置等によれば、測定精度を確保しつつ、コンパクト化が可能である。 According to the gas concentration flow rate measuring device or the like of the present invention, it is possible to make the measurement compact while ensuring the measurement accuracy.
1 酸素濃縮装置
15 ガス濃度流量測定装置
20 測定部
21 測定管(流路形成部)
22a 開口
30 温度センサ
40 演算制御装置
50 装置基板
52 装置基板パターン
53 装置基板ランド
54 貫通孔
55 縦スリット
56 横スリット
60 超音波センサ
61(61A、61B) 超音波素子
62 素子基板
63 基板端子
69 シールリング
80 比例弁(電磁弁装置)
84 接続部
84A 縦筒部
90 ボルト
100 濃縮装置本体
F 測定流路
A 空気
G 酸素含有ガス
C 接続流路
C1 縦流路
C2 曲がり流路
C3 横流路
1
84
Claims (13)
前記測定流路における上流側および下流側にそれぞれ配置された一対の超音波センサと、
前記測定流路を流通する前記ガスの流量を調整する電磁弁装置と、
前記測定流路を流通する前記ガスの温度を測定する温度センサと、
一方の前記超音波センサから発信された超音波の伝搬速度と、他方の前記超音波センサから発信された超音波の伝搬速度との差分に基づいて前記ガスの流量を算出するとともに、前記ガスの流量および前記超音波の伝搬速度から前記超音波の音速を算出し、前記音速と前記ガスの温度と前記ガスの成分とに基づいて前記ガス中の特定の成分の濃度を算出する演算制御装置と、
少なくとも前記電磁弁装置および前記超音波センサを電気的に接続する装置基板パターンを有するとともに、前記電磁弁装置および前記測定部を支持する装置基板と、
を備え、
前記電磁弁装置は前記装置基板上に載置され、
前記電磁弁装置の周囲には、前記装置基板を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されているガス濃度流量測定装置。 A measuring unit that forms a measuring flow path through which gas flows,
A pair of ultrasonic sensors arranged on the upstream side and the downstream side of the measurement flow path, respectively,
A solenoid valve device that adjusts the flow rate of the gas flowing through the measurement flow path, and
A temperature sensor that measures the temperature of the gas flowing through the measurement flow path,
The flow rate of the gas is calculated based on the difference between the propagation speed of the ultrasonic wave transmitted from one of the ultrasonic sensors and the propagation speed of the ultrasonic wave transmitted from the other ultrasonic sensor, and the flow rate of the gas is calculated. An arithmetic control device that calculates the speed of sound of the ultrasonic wave from the flow rate and the propagation speed of the ultrasonic wave, and calculates the concentration of a specific component in the gas based on the speed of sound, the temperature of the gas, and the component of the gas. ,
A device board that has at least a device board pattern that electrically connects the solenoid valve device and the ultrasonic sensor, and supports the solenoid valve device and the measurement unit, and a device board that supports the solenoid valve device and the measurement unit.
Equipped with
The solenoid valve device is mounted on the device board and is mounted on the device board.
A gas concentration flow rate measuring device in which a through hole penetrating the device substrate in the thickness direction is formed around the solenoid valve device.
前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、
前記装置基板には前記貫通孔として、前記面横方向に前記流路形成部と前記電磁弁装置との間に配置されて前記面縦方向に延びる縦スリットが形成されている請求項2に記載のガス濃度流量測定装置。 The measuring unit has a flow path forming unit that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction along the surface of the apparatus substrate.
The solenoid valve device and the flow path forming portion are provided on the surface of the device board at positions separated from each other in the horizontal direction of the plane orthogonal to the vertical direction of the surface along the surface of the device board.
The second aspect of the present invention, wherein a vertical slit is formed in the device substrate as the through hole, which is arranged between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the lateral direction of the surface and extends in the vertical direction of the surface. Gas concentration flow measuring device.
前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、
前記装置基板には前記貫通孔として、前記面横方向に延びるとともに前記面縦方向に間隔をあけて配置された複数の横スリットが形成され、
前記横スリットは前記電磁弁装置の前記面縦方向の両外側に配置されている請求項2または3に記載のガス濃度流量測定装置。 The measuring unit has a flow path forming unit that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction along the surface of the apparatus substrate.
The solenoid valve device and the flow path forming portion are provided on the surface of the device board at positions separated from each other in the horizontal direction of the plane orthogonal to the vertical direction of the surface along the surface of the device board.
A plurality of horizontal slits extending in the lateral direction of the surface and arranged at intervals in the vertical direction of the surface are formed in the device substrate as the through holes.
The gas concentration flow rate measuring device according to claim 2 or 3, wherein the horizontal slits are arranged on both outer sides of the solenoid valve device in the vertical direction of the surface.
前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、
前記装置基板には、前記面横方向に前記流路形成部と前記電磁弁装置との間に配置されて前記面縦方向に延びる縦スリット、および、前記面横方向に延びるとともに前記面縦方向に間隔をあけて配置された複数の横スリットが前記貫通孔として形成され、
前記横スリットは前記電磁弁装置の前記面縦方向の両外側に配置され、
前記縦スリットは前記装置基板の端縁に対して前記面横方向に離れた位置に設けられ、
前記縦スリット、前記横スリット、および前記縁部は前記電磁弁装置を囲むように配置されている請求項2に記載のガス濃度流量測定装置。 The measuring unit has a flow path forming unit that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction along the surface of the apparatus substrate.
The solenoid valve device and the flow path forming portion are provided on the surface of the device board at positions separated from each other in the horizontal direction of the plane orthogonal to the vertical direction of the surface along the surface of the device board.
The device substrate has a vertical slit arranged between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the horizontal direction of the surface and extending in the vertical direction of the surface, and extending in the horizontal direction of the surface and in the vertical direction of the surface. A plurality of lateral slits arranged at intervals are formed as the through holes.
The horizontal slits are arranged on both outer sides of the solenoid valve device in the vertical direction of the surface.
The vertical slit is provided at a position separated from the edge of the device substrate in the lateral direction of the surface.
The gas concentration flow rate measuring device according to claim 2, wherein the vertical slit, the horizontal slit, and the edge portion are arranged so as to surround the solenoid valve device.
前記測定部は前記測定流路を形成して前記装置基板の表面に沿う面縦方向に延びる流路形成部を有し、
前記電磁弁装置と前記流路形成部とは、前記装置基板の表面に沿って前記面縦方向に直交する面横方向に離れた位置で、前記装置基板の表面上に設けられ、
前記接続部には前記接続流路として、
前記電磁弁装置から前記面縦方向に延びる縦流路、前記縦流路に連通して湾曲する曲がり流路、および前記曲がり流路に連通して前記面横方向に延びて前記測定流路に連通している横流路が形成されている請求項1から7のいずれか一項に記載のガス濃度流量測定装置。 The solenoid valve device and the measuring section are connected to each other, and a connecting section is further provided in which a connecting flow path for circulating the gas is formed between the solenoid valve device and the measuring flow path.
The measuring unit has a flow path forming unit that forms the measuring flow path and extends in the vertical direction along the surface of the apparatus substrate.
The solenoid valve device and the flow path forming portion are provided on the surface of the device board at positions separated from each other in the horizontal direction of the plane orthogonal to the vertical direction of the surface along the surface of the device board.
In the connection portion, as the connection flow path,
A vertical flow path that extends in the vertical direction of the surface from the solenoid valve device, a curved flow path that communicates with the vertical flow path and curves, and a curved flow path that communicates with the curved flow path and extends in the lateral direction of the surface to the measurement flow path. The gas concentration flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 7, wherein a communicating lateral flow path is formed.
前記出口部は、前記入口部に対して前記面横方向に前記電磁弁装置および前記流路形成部から離れる側に設けられ、
前記接続部は前記出口部に接続されるとともに、前記測定流路における上流側で前記測定部に接続され、前記ガスを前記電磁弁装置から前記測定流路に流入可能としている請求項8または9に記載のガス濃度流量測定装置。 The solenoid valve device is provided with an inlet portion into which the gas flows in and an outlet portion through which the gas flows out.
The outlet portion is provided on the side away from the solenoid valve device and the flow path forming portion in the lateral direction of the surface with respect to the inlet portion.
8. The gas concentration flow rate measuring device according to.
前記入口部は、前記出口部に対して前記面横方向に前記電磁弁装置および前記流路形成部から離れる側に設けられ、
前記接続部は前記入口部に接続されるとともに、前記測定流路における下流側で前記測定部に接続され、前記ガスを前記測定流路から前記電磁弁装置に流入可能としている請求項8または9に記載のガス濃度流量測定装置。 The solenoid valve device is provided with an inlet portion into which the gas flows in and an outlet portion through which the gas flows out.
The inlet portion is provided on the side away from the solenoid valve device and the flow path forming portion in the lateral direction of the surface with respect to the outlet portion.
8. The gas concentration flow rate measuring device according to.
前記流路形成部と前記電磁弁装置との前記面横方向の距離に対して、前記流路形成部と前記縦筒部との前記面横方向の距離が1.5倍以上となっている請求項8から11のいずれか一項に記載のガス濃度流量測定装置。 The connection portion has a vertical cylinder portion in which the vertical flow path is formed inward and extends in the vertical direction of the surface.
The distance between the flow path forming portion and the vertical cylinder portion in the lateral direction of the surface is 1.5 times or more the distance between the flow path forming portion and the solenoid valve device in the lateral direction of the surface. The gas concentration flow rate measuring device according to any one of claims 8 to 11.
前記ガス濃度流量測定装置を組み込んだ濃縮装置本体と、
を備える酸素濃縮装置。 The gas concentration flow rate measuring device according to any one of claims 1 to 12, which measures the oxygen concentration in the oxygen-containing gas as the gas and the flow rate of the oxygen-containing gas.
The main body of the concentrator incorporating the gas concentration flow rate measuring device and
An oxygen concentrator equipped with.
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