JP2581382Y2 - 定流量ガスサンプリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ｛産業上の利用分野｝ 本考案は、自動車やガスタービン機関その他の内燃機
関の排ガス中の成分を測定するために、ガスをサンプリ
ングする定流量ガスサンプリング装置に関するものであ
る。

｛従来の技術｝ 排ガス中の成分を測定するためにガスをサンプリング
する定流量サンプリング装置として、例えば、特公昭51
−30794号公報に開示された、第６図、第７図のそれぞ
れに示したものが知られている。

第６図において、41は空気で希釈された排ガスが供給
される熱交換器で、これに導管42で容積型ポンプ43が接
続されている。44は導管42内に配置された小径パイプか
らなるサンプリング手段で、その導出管45が導管42外に
出され、かつ導出管45が接続手段46で導管42に取付けら
れて、管継手47で導出配管48に接続されている。そし
て、開閉弁49、ポンプ50、サンプリング容器51がこの順
序で導出配管48で接続されている。

このサンプリング装置は、容積型ポンプ43及びポンプ
50の駆動で、空気で希釈した排ガスを熱交換器41から導
管42に流動させる間に、サンプリング手段44で前記排ガ
スをサンプリングして導出管45と導出配管48とでサンプ
リング容器51に導くものである。そして、前記熱交換器
41が前記排ガスの温度を実質上一定にするから、容積型
ポンプ43は定量の排ガスを流動させる。

なお、前記容積型ポンプ43に代えてベンチュリを使用
したサンプリング装置も、前記特公昭51−30794号公報
に開示されている。

また、第７図のサンプリング装置において、61は空気
で希釈した排ガスが供給される主ベンチュリで、その入
口端61aに導管42が接続され、出口端61bが主ポンプ53に
接続されている。44は前記入口端61aの近くで、導管42
内に配置されたベンチュリからなるサンプリング手段
で、その導出管45が導管42外に出されている。他の構成
は、前記第６図の従来例と同じであるから、同符号を付
して示した。

このサンプリング装置は、主ポンプ53とポンプ50との
駆動で、空気で希釈した排ガスを導管42から主ベンチュ
リ61に流動させる間に、サンプリング手段44で前記排ガ
スを比例サンプリングして導出管45と導出配管48とでサ
ンプリング容器51に導くものである。

そして、第６図と第７図とに示した、前記各従来例に
おける接続手段46と管継手47は、いずれも第８図に示し
た構造になっている。すなわち、接続手段46は、導管42
に設けられた接続ナット55とハーフユニオン56,57とで
構成され、管継手47は、ゲージユニオン58とハーフユニ
オン59とで構成されている。

｛考案が解決しようとする課題｝ 前記第６図、第７図のそれぞれに示した従来の各サン
プリング装置は、導管42に導出管45を取付ける接続手段
46が、第８図に示したように、導管42に設けられた接続
ナット55とハーフユニオン56,57から構成されたもので
あって、ハーフユニオン56,57は、工具を用いて強く締
付けることを要し、導出管45の着脱のために接続手段46
を操作するときは必ず工具を使用することが必要であ
る。

したがって、サンプリング手段44の点検や交換などを
するときにおける接続手段46は着脱操作の作業性が悪く
て多くの手間を要し、かつ締付けが不十分であるとガス
洩れが生じる問題もある。

そして、導出管45と導出配管48とを接続する管継手47
も、第８図に示したように、ゲージユニオン58とハーフ
ユニオン59とで構成されているから、このゲージユニオ
ン58とハーフユニオン59との着脱操作に対しても必ず工
具が必要である。したがって、サンプリング手段44の点
検や交換のためなどに、ゲージユニオン58とハーフユニ
オン59とを着脱するときの作業性が悪い問題がある。

本考案は、上記のような課題を解決するものであっ
て、サンプリング手段の点検や交換などをする場合に、
工具を用いることなく、導管に対して導出管を容易に着
脱することができ、かつガス漏れなどのおそれが少ない
サンプリング装置、及び前記導出管と導出配管との着脱
も工具を要さず容易におこなえるサンプリング装置を提
供することを目的としている。

｛課題を解決するための手段｝ 請求項１に記載の考案では、ガスの定流量制御手段が
接続された導管内にサンプリング手段が配置され、この
サンプリング手段に接続された導出管が前記導管外に導
出された定流量ガスサンプリング装置にあって、断面凹
形状に形成されて、その端部壁に前記サンプリング手段
と導出管が通過する通孔が内部に設けられかつ外面に螺
子溝が刻設されたソケットが、前記導管の外面に一体的
に突設される一方、前記導出管の外周には前記ソケット
内に挿入される挿入部が周突状に設けられ、その挿入部
の外周にはシール部材を取り付けるための取付溝が周状
に凹設されており、その取付溝っにシール部材を取り付
けてその挿入部を前記ソケット内に挿入し、前記ソケッ
トと挿入部との間を前記シール部材でシールすると共
に、断面凹形状で内周面に螺子溝が刻設され、かつ、外
周面に手動操作を可能ならしめるためのローレット溝が
刻設されたユニオンナットを前記ソケットに螺合締結さ
せることにより、前記挿入部を前記ソケットから逸脱し
ないように前記ユニオンナットで受載支持させてなるこ
とを特徴としている。

請求項２に記載の考案では、請求項１に記載の考案に
おける前記導管外に導出された導出管の端部が、手動で
着脱操作可能なカップリング継手で導出配管に着脱可能
に接続されてなることを特徴としている。

請求項３に記載の考案では、請求項２に記載の考案に
おける前記カプリング継手が、パイプ状のプラグと、そ
のプラグを着脱可能に挿入させる継手ソケットとよりな
り、そのプラグの外周にはロック用の凹溝が形成される
一方、前記継手ソケットの内側奥部には前記プラグの先
端と当接するリング状のパキッンが設けられると共に、
前記継手ソケットの周部における前記プラグの凹溝と重
なる位置に取付孔が開孔され、かつその取付孔に先端が
挿入されて前記プラグの凹溝に嵌まるようにレバーが揺
動操作自在に前記取付孔の近傍に軸着されており、その
レバーを揺動操作することにより、その先端を前記プラ
グの凹溝に嵌めると前記プラグが継手ソケットにロック
され、その先端を前記凹溝から外すと前記プラグの継手
ソケットに対するロックが解除されるように構成してな
ることを特徴としている。

請求項４に記載の考案では、請求項２に記載の考案に
おける前記カップリング継手、パイプ状のプラグ、その
プラグを着脱可能に挿入させる継手ソケットとよりな
り、そのプラグの外周にロック用の凹溝が形成される一
方、前記継手ソケットの内周面には前記プラグの外周面
と密接するＯリングが設けられると共に、その継手ソケ
ットの周部における前記プラグの凹溝と重なる位置に複
数の受孔が開孔され、かつその各受孔には、ポールが装
入されており、前記継手ソケットの端部に被嵌されて付
勢ばねによって先端方向に付勢されかつストッパリング
で抜止め状態に保持されたカバーリングによって、前記
各ポールが前記凹溝に嵌入されて前記プラグが継手ソケ
ットにロックされ、そのカバーパイプを付勢ばねの付勢
力に抗して後退させることにより、前記各ポールが前記
カバーパイプの端部内周に形成された開放段部を対応し
て前記凹溝から外れ、前記プラグの継手ソケットに対す
るロックが解除されるように構成してなることを特徴と
している。

前記定流量制御手段としては、前記従来例の定流量ガ
スサンプリング装置における、ベンチュリ、または熱交
換器と容積型ポンプとの組合わせ、熱交換器とベンチュ
リとの組合わせなどを使用する。また、サンプリング手
段としては、前記定流量制御手段に対応して選択使用す
るものであって、ベンチュリまたはパイプなどがある。
そして、前記シール手段としては、Ｏリングやパッキン
などを使用する。

｛作用｝ 前記第１考案の定流量ガスサンプリング装置は、その
導管の側壁を導出管が貫通したものであって、導管の外
面に突設したソケットと、それに挿入した挿入部材との
相対する面に設けられたシール部材で、前記導出管の貫
通部のシールがなされる。そして、そのソケット外面に
取付けたユニオンナットで、ソケットに挿入した前記挿
入部材の逸脱が防がれる。そのユニオンナットはローレ
ット溝を有し、工具を使用することなく、手で締付け、
取り外しが可能である。従って、そのユニオンナットを
工具を使用することなく手で回転操作することにより、
ソケットに対して導出管をサンプリング手段とをきわめ
て容易に着脱することができる。

また、第２考案では、さらに、その導出管を導出配管
に対して、手動で着脱操作できるカップリング継手で着
脱可能に接続していることにより、その導出管の導出配
管との着脱も工具を要することなくきわめて容易とな
る。

｛実施例｝ 本考案の定流量ガスサンプリング装置の第１実施例
を、第１〜３図について説明する。この実施例は、前記
第１考案と第２考案とに対応するものである。

第１〜３図において、１は定流量制御手段としてのが
主ベンチュリで、その入口端1aに空気で希釈した排ガス
が流動する導管２が接続され、出口端1bに接続された排
出管３に主ポンプ（図示省略）が接続される。４は導管
２の側壁の一部に溶接などで固着して、導管２外に一体
的に突設された断面凹形のソケット（第２図参照）で、
その外周面にねじ4aを設け、端部壁５に通孔６が形成さ
れている。７は導管２内に配置されたサンプリング手段
としてのサンプリングベンチュリで、これが接続された
導出管８が、前記ソケット４の通孔６から導管２外に出
されている。９はソケット４内に挿入可能にして、導出
管８の外周に突設された挿入部で、その外周に形成され
た取付溝10にシール部材としてのＯリング11が取付けら
れている。そして、前記挿入部９をソケット４内に挿入
し、かつＯリング11をソケット４の内周面に接触させ
て、ソケット４と挿入部９との間をシールしている。12
は断面凹形状のユニオンナットで、その挿通孔13に前記
導出管８が挿通されて、ソケット４のねじ4aに取付ける
ことで、前記挿入部９を支持して、挿入部９がソケット
４から逸脱することを防いでいる。14はユニオンナット
12の外周面に形成されたローレットである。

15は手動で着脱操作されるカップリング継手で、これ
で前記導出管８と弗素樹脂などで形成された導出配管16
とを接続している。17はポンプで、これに前記導出配管
16が接続されている。そして、ポンプ17としては、サン
プリングベンチュリ７内で臨界流れを維持するのに充分
な容量のものを使用している。18はサンプリングしたガ
スを収容する容器である。

前記カップリング継手15は、第３図に示したように、
パイプ状のプラグ19と、これを挿入する継手ソケット20
とで構成されている。21はプラグ19の外周に形成された
ロック用の凹溝、22は継手ソケット20の内側奥部に配置
されたリング状のパッキン、23a,23bは前記凹溝21と重
なる位置で、継手ソケット20にほぼ相対して形成された
取付孔で、この取付孔23a,23bに先端が挿入される状態
にして、継手ソケット20にレバー24a,24bが軸着されて
いる。そして、レバー24a,24bの各先端に、レバー24a,2
4bを実線で示したように、パッキン22側に倒したとき
に、前記プラグ19の凹溝21に入ってプラグ19をロック
し、レバー24a,24bをプラグ19側に回動（レバー24bを鎖
線で示した）させたときに凹溝21から出て、プラグ19を
解放するカム部25a,25bが形成されている。

この定流量ガスサンプリング装置は、前記主ポンプの
駆動で、導管２から主ベンチュリ１に流動する空気で希
釈した排ガスを、ポンプ17の駆動でサンプリングベンチ
ュリ７でサンプリングし、導出管８と導出配管16とで容
器18に収容するものである。

そして、導管２の側壁を貫通した導出管８と導管２と
のシールは、導出管８に設けた挿入部９をソケット４内
に挿入して、挿入部９の周面に設けたＯリング11をソケ
ット４の内周面に接触させて行うものであって、このシ
ールを簡単にかつ確実に行うことが可能である。したが
って、ユニオンナット12は、挿入部９の逸脱を防ぐのみ
でたり、強く締付けることは不要である。

サンプリングベンチュリ７の点検、またはサンプリン
グベンチュリ７をガスの流量が異なるものに交換するた
めなどに、サンプリングベンチュリ７を導出管８と共に
導管２から取出すときは、ユニオンナット12をソケット
４から分離するが、ユニオンナット12はソケット４内の
挿入部９の逸脱を防いでいるのみであるから、工具を使
用することなく、手で直接に回転させて分離することが
可能である。また、カップリング継手15のレバー24a,24
bをプラグ19側に回動させて、プラグ19を継手ソケット2
0から分離してから、導出管８と共にサンプリングベン
チュリ７をソケット４の通孔６を通過して導管２から抜
き取る。

サンプリングベンチュリ７を導管２内に挿入するとき
は、前記と逆の手順で行う。

なお、ユニオンナット12の回転を工具を使用して行う
ことも可能である。

前記のように、サンプリングベンチュリ７の点検また
は交換などの操作を、手作業のみで行うことも可能であ
り、サンプリングベンチュリ７と導出管８との着脱操作
を容易にかつ円滑に行うことができる。

なお、ユニオンナット12のローレット14は、ユニオン
ナット12を回転させるときにスリップを防ぐものである
から、軸線方向に突条を設けたり、またはユニオンナッ
ト12の外周を多角形にするなど任意である。そして、サ
ンプリングしたガスを収容する容器18に代えて、分析装
置を接続することも可能である。

第４〜５図は第２実施例を示し、この実施例も前記第
１考案と第２考案に対応する。

第４〜５図において、２は空気で希釈した排ガスが流
動する導管で、その外面に断面凹形のソケット４が突設
され、かつソケット４の外周面にねじ4aを設け、端部壁
５に通孔６が形成されている。７は導管２内に配置され
たサンプリングベンチュリで、その導出管８がソケット
４の通孔６から導管２外に出されている。

９はソケット４内に挿入可能にして、導出管８の外周
に突設された挿入部で、その前記端部壁５と相対する面
に形成された取付溝10にＯリング11が取付けられてい
る。そして、前記挿入部９をソケット４内に挿入し、か
つＯリング11を端部壁５に密接させて、ソケット４と挿
入部９との間をシールしている。12は断面凹形状のユニ
オンナットで、その挿通孔13に前記導出管８が挿通さ
れ、かつソケット４のねじ4aに取付けて、前記挿入部９
がソケット４から逸脱することを防いでいる。

15は手動で着脱操作されるカップリング継手で、これ
で前記導出管８と導出配管16とを接続している。

前記カップリング継手15は、第５図に示したように、
パイプ状のプラグ19aと、これを挿入する継手ソケット2
0aとで構成されてる。21aはプラグ19aの外周に形成され
たロック用の凹溝、22aは継手ソケット20aの内周面に設
けられたＯリング、26は前記凹溝21aと重なる位置で、
継手ソケット20aに複数形成された受孔で、継手ソケッ
ト20の内面側を小径にしてテーパが付されている。

27は各受孔26に入れたボールで、その一部が受孔26か
ら突出して前記凹溝21aに入るように構成されている。2
8は継手ソケット20aにスライド可能に設けられたカバー
パイプで、その端部内周に解放段部29が設けられてい
る。30は継手ソケット20aの端部に設けられたストッパ
リングで、これに解放段部29が係止されてカバーパイプ
28の分離を防いでいる。31はカバーパイプ28を継手ソケ
ット20aから分離する方向に付勢した付勢ばねである。

このサンプリング装置は、その導管２の側壁を貫通し
た導出管８と導管２とのシールを、導出管８に設けた挿
入部９をソケット４内に挿入して、挿入部９の端面に設
けたＯリング11をソケット４の端部壁５に接触させて行
うものであって、Ｏリング11が端部壁から分離すること
を、ソケット４に取付けたユニオンナット12で防止する
ものである。したがって、前記ユニオンナット12を強く
締付けることは不要であり、手で締付ける程度でたり
る。

サンプリングベンチュリ７の点検、またはサンプリン
グベンチュリ７をガスの流量が異なるものに交換するた
めなどに、サンプリングベンチュリ７を導出管８と共に
導管２から取出すときは、前記ユニオンナット12を分離
するが、ユニオンナット12は手で分離することができる
程度に締付けられているのみであるから、ユニオンナッ
ト12の分離を作業性よく、かつ迅速に行うことができ
る。

そして、カップリング継手15のカバーパイプ28を導出
配管16側に付勢ばね31に抗してスライドさせると、ボー
ル27に解放段部29が重なる状態になり、ボール27が解放
されてカバーパイプ28の方に移動することが可能にな
る。このため、プラグ19aと継手ソケット20aとが分離可
能になり、導出管８を導出配管16から分離することがで
きる。

導出管８を導出配管16に接続するときは、カバーパイ
プ28を導出配管16側にスライドさせて、ボール27を解放
してから、プラグ19aを継手ソケット20aに挿入し、カバ
ーパイプ28を解放する。すると、付勢ばね31がカバーパ
イプ28を導出管８側にスライドさせて、凹溝21aに一部
が入ったボール27をカバーパイプ28でロックするから、
プラグ19aと継手ソケット20aとが結合され、かつＯリン
グ22aがプラグ19aに接してシールをするものである。こ
のように、カップリング継手15の着脱操作も作業性よく
簡単に行うことができる。

したがって、サンプリングベンチュリ７の点検または
交換などの操作を作業性よく行うことができる。

なお、前記Ｏリング22aは、パッキンに代えることも
可能であり、かつこれらはソケット４の端部壁５に取付
けることもできる。

｛考案の効果｝ 本考案の定流量ガスサンプリング装置は、上記のよう
に、導管の側壁を貫通した導出管と、導管とのシール
を、導出管に設けた挿入部をソケット内に挿入して、挿
入部とソケットとの相対した面に設けたシール部材で行
っており、ソケットに取付けたユニオンナットは、前記
挿入部がソケットから分離することを防ぐものである。

したがって、ソケットと挿入部とのシールを確実に行
うことができるとともに、ユニオンナットを強く締付け
ることが不要になり、手で回転操作をすることも可能で
あるから、ユニオンナットの着脱操作を作業性よく迅速
に行うことができ、導管に対するサンプリング手段と導
出管の着脱が簡単にできる。

そして、請求項（２）〜請求項（４）の考案では、導
管外に出した導出管と導出配管との接続を、手動で着脱
操作されるカップリング継手で行っているから、導出管
と導出配管との接続、分離のすべての操作を手で直接行
うことができ、サンプリング手段と導出管の着脱がより
容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の第１実施例を示し、第１図は概略
図、第２図は要部の拡大断面図、第３図はカップリング
継手の拡大断面図、第４〜５図は第２実施例を示し、第
４図は要部の拡大断面図、第５図はカップリング継手の
拡大断面図、第６図と第７図は各異なった従来例の概略
図、第８図は第６〜７図における要部の断面図である。 1:ベンチュリ、2:導管、4:ソケット、7:サンプリングベ
ンチュリ、8:導出管、9:挿入部、11:Oリング、12:ユニ
オンナット、15:カップリング継手、16:導出配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−127420（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−30794（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−8231（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平１−22118（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスの定流量制御手段が接続された導管内
   にサンプリング手段が配置され、このサンプリング手段
   に接続された導出管が前記導管外に導出された定流量ガ
   スサンプリング装置において、断面凹形状に形成され
   て、その端部壁に前記サンプリング手段と導出管が通過
   する通孔が内部に設けられかつ外面に螺子溝が刻設され
   たソケットが、前記導管の外面に一体的に突設される一
   方、前記導出管の外周には前記ソケット内に挿入される
   挿入部が周突状に設けられ、その挿入部の外周にはシー
   ル部材を取り付けるための取付溝が周状に凹設されてお
   り、その取付溝にシール部材を取り付けてその挿入部を
   前記ソケット内に挿入し、前記ソケットと挿入部との間
   を前記シール部材でシールすると共に、断面凹形状で内
   周面に螺子溝が刻設され、かつ、外周面に手動操作を可
   能ならしめるためのローレット溝が刻設されたユニオン
   ナットを前記ソケットに螺合締結させることにより、前
   記挿入部を前記ソケットから逸脱しないように前記ユニ
   オンナットで受載支持させてなることを特徴とする定流
   量ガスサンプリング装置。
2. 【請求項２】前記導管外に導出された導出管の端部が、
   手動で着脱操作可能なカップリング継手で導出配管に着
   脱可能に接続されてなることを特徴とする請求項１に記
   載の定流量ガスサンプリング装置。
3. 【請求項３】前記カップリング継手が、パイプ状のプラ
   グと、そのプラグを着脱可能に挿入させる継手ソケット
   とよりなり、そのプラグの外周にはロック用の凹溝が形
   成される一方、前記継手ソケットの内側奥部には前記プ
   ラグの先端と当接するリング状のパキッンが設けられる
   と共に、前記継手ソケットの周部における前記プラグの
   凹溝と重なる位置に取付孔が開孔され、かつその取付孔
   に先端が挿入されて前記プラグの凹溝に嵌まるようにレ
   バーが揺動操作自在に前記取付孔の近傍に軸着されてお
   り、そのレバーを揺動操作することにより、その先端を
   前記プラグの凹溝に嵌めると前記プラグが継手ソケット
   にロックされ、その先端を前記凹溝から外すと前記プラ
   グの継手ソケットに対するロックが解除されるように構
   成してなることを特徴とする請求項２に記載の定流量ガ
   スサンプリング装置。
4. 【請求項４】前記カップリング継手、パイプ状のプラグ
   と、そのプラグを着脱可能に挿入させる継手ソケットと
   よりなり、そのプラグの外周にロック用の凹溝が形成さ
   れる一方、前記継手ソケットの内周面には前記プラグの
   外周面と密接するＯリングが設けられると共に、その継
   手ソケットの周部における前記プラグの凹溝と重なる位
   置に複数の受孔が開孔され、かつその各受孔には、ポー
   ルが装入されており、前記継手ソケットの端部に被嵌さ
   れて付勢ばねによって先端方向に付勢されかつストッパ
   リングで抜止め状態に保持されたカバーリングによっ
   て、前記各ポールが前記凹溝に嵌入されて前記プラグが
   継手ソケットにロックされ、そのカバーパイプを付勢ば
   ねの付勢力に抗して後退させることにより、前記各ポー
   ルが前記カバーパイプの端部内周に形成された開放段部
   と対応して前記凹溝から外れ、前記プラグの継手ソケッ
   トに対するロックが解除されるように構成してなること
   を特徴とする請求項２に記載の定流量ガスサンプリング
   装置。