JP2806403B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検流体が流れる試料
流路内に、被検流体検知部と流量制御部とを備え、試料
流路の下流側に備えられるポンプにより被検流体を流路
上流側より吸引する構成の検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種検査装置１の構成（システム線図
で示す）が、図３に示されている。この検査装置１には
試料流路２が備えられ、試料流路２の上流部が被検流体
ｇが在する検体３に接続され、この検体３より被検流体
ｇをポンプＰにより吸引してこの試料流路２内に導き、
被検流体ｇの濃度等を検出する。ここで、ポンプＰで吸
引された被検流体ｇはポンプＰの下流側へ廃棄される。
そして、この試料流路２には、前述の目的のために被検
流体検知部４および、流量制御部（流量設定の目的のニ
ードルバルブ等）５が備えられている。さらに、実用上
の要請からダスト除去用のダストフィルター部６、試料
流路２に流れる被検流体ｇを検出する流量検出部７が、
同図に示すように試料流路２に別途備えられる。さて、
従来、上記構成の検査装置においては各試料流路を流れ
る被検流体の流量制御は、前記ポンプの上流側で、前記
試料流路ごとに設けてある前記流量制御部に設けられる
ニードルバルブ等によっておこなわれていた。ここで流
量を設定する場合は、ニードルバルブの開度を所定量に
調整し、その設定をおこなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術に
おいては、この流量の設定が任意におこなわれた場合、
あるいは試料流路が複数個必要でありポンプにながれる
流量が大きく変化する場合は、前記ポンプにかかる負荷
は変動し、他の試料流路に流通する被検流体の流量に影
響を及ぼすことになる。さらに図３に示すように、試料
流路がポンプの上流側に複数個並列に設けられ、これら
がポンプの直上流側で合流されてこのポンプに接続され
る場合は、前述のニードルバルブを複数個備えることが
必要であるため、これらを個々に流量調節する必要が生
じ、手間の掛かるものとなっていた。そこで、前記試料
流路にキャピラリを設けて流量を安定化させることも考
えられるが、複数流路において流量を個別に設定変更す
る場合に、他の流路に及ぶ影響を十分に緩和できるもの
とは言い難かった。さらに、こういったニードルバルブ
は安価なものではない。従って本発明の目的は、複数の
試料流路の下流側に備えられる共通のポンプをできるだ
け一定の負荷状態で使用することができるとともに、各
試料流路における被検流体の流量を安定化し、流量調節
の手間が少なく、さらに安価な検査装置を得ることであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による検査装置の特徴構成は、被検流体が流れ
る試料流路を複数設け、それぞれの試料流路に、ダスト
フィルター部及び被検流体検知部及び前記被検流体の流
れに一定の損失を与える流量制御キャピラリーからなる
流量制御部とを設け、前記試料流路の下流側に、その試
料流路が合流した後接続する流体出口を設け、その流体
出口に前記被検流体を流路上流側より吸引するポンプを
設け、さらに、前記ポンプの吐出側から吸引側へ前記被
検流体が流れる帰還流路を前記流体出口の下流側に設
け、前記帰還流路に流量制御弁を設けたことにあり、そ
の作用・効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】つまり、本願の検査装置においては、試料流路
内に流量制御用のキャピラリーが配設される。この流量
制御用キャピラリーは、その上流側と下流側との間に一
定の圧力差を生じることとなる。ここで、流量制御用キ
ャピラリーは流れに単位長さあたり一定の損失を与える
ものであり、検査装置の初期の状態において、前記流量
制御用キャピラリーの長さを設定しておけば、前記損失
量の調節を目的として流量制御用キャピラリーの長さ等
が調節されることはない。さて、試料流路の下流側の流
体出口にはポンプが配設され、このポンプと並列に流体
制御弁を備えた帰還流路が設備される。従って、試料流
路を流れる被検流体の流量は、流体制御弁を調節するこ
とにより決定される。また、ポンプにおいては、複数の
試料流路を流れる被検流体と帰還流路を経て帰還される
帰還流の総量が流れることとなる。そのため、前記ポン
プに接続される試料流路の数量に応じて流量制御弁の開
度を調節すれば、前記ポンプにかかる負荷を一定に保ち
ながら、各試料流路を流れる被検流体の流量を調節する
ことが出来るのである。このとき、前記試料流路には、
それぞれ、キャピラリを配置してあるから、前記ポンプ
のガス吸引量に多少のムラが生じたとしても、安定した
ガス流通量が確保できるのである。また、この試料流路
には、各別にダストフィルタ部を設けてあるから、前記
ポンプに流入する被検流体は、ダストの除去されたもの
であり、その上、前記帰還流路から前記ポンプに流入す
る被検流体も、前記試料流路においてダストを除去され
たものであるから、前記ポンプに悪影響を与えにくい。
従って、例えば、外気を取り入れることによって、前記
ポンプの負荷を調節する場合には、その外気をフィルタ
を介して取り入れる必要が生じ、被検流体の流通経路を
複雑化するだけでなく、メンテナンスに要する管理項目
を増やす結果となり、安価な検査装置の提供という初期
の目的を達し得ないばかりか、前記フィルタの目詰まり
等による前記ポンプの負荷変動という新たな流量不安定
化の要因を生む結果となり、各試料流路における被検流
体の流量を一つのポンプによっても安定化させるという
目的にも反する結果になりがちであるのに対し、帰還流
路を設けて前記ポンプの 負荷を一定に保つことにより、
前記フィルタを不要にすることができて、前記ポンプの
負荷の安定化に寄与することが出来た。尚、本発明でも
試料流路に設けたダストフィルタ内部で目詰まり等の虞
が残ることについては、従来の通りであるが、試料流路
に設けたキャピラリ等により、流路全体の圧損が流量に
及ぼす目詰まりの影響は、外気を取り入れる前記フィル
タによる影響よりも極めて小さくなる。

【０００６】

【発明の効果】従って、各試料流路内のトータル流量の
変化に関係なく一定負荷でポンプを駆動することがで
き、しかもポンプの負荷の不安定化を抑制し流量の安定
化による流体検知の確実性を向上させることが出来る。
さらにニードルバルブ等の高価な流量調節弁を各流路毎
に必要とされないために、検査装置は安価なものとする
ことができる。

【０００７】さらに、前記ダストフィルター部、前記被
検流体検知部、及び前記流量制御キャピラリーとを各々
単一個備えた第一被検流体検知段部が、同一ブロック内
に構成されているものとすることになるから、この部位
の取扱を容易にすることが可能となり、各部が同一環境
（温度条件等）下で動作するため、検査結果の長期安定
性、信頼性を格段に増加させることができた。また、保
守性も良化した。

【０００８】

【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１には本願の検査装置１の全体構成が示されており、図
２には、図１に示す複数（４系統）の第一被検流体検知
段部Ｕ１（ダストフィルター部６、被検流体検知部４、
流量検出部７及び流量制御キャピラリー５０を備えてい
る）を備えた装置系を示している。

【０００９】先ず、図１に基づいて検査装置１の概略構
成について説明する。図示するようにこの装置１は、箱
型のケーシング１０に収納して構成されており、この装
置１の場合は４系統のガス検知をおこなえる構成が採ら
れている。即ち、この箱型のケーシング１０の側部に設
けられるガス吸引口１１から、ダストフィルター部６、
被検流体検知部４、流量検出部７及び流量制御キャピラ
リー５０を経る試料流路２が４系統備えられている。こ
こで、被検流体検知部４、流量検出部７からの情報は箱
型のケーシング１０の一方の側面に載置されているプリ
ント板１２に送られて、情報処理される。さらに、箱型
のケーシング１０の上部には、前述の４個の流量制御キ
ャピラリー５０の下流側流路が合流した後接続する流体
出口１３が設けられている。この流体出口１３の下流側
には、図２に示すように吸引用のポンプＰが備えられ
る。さて、本願においては、このポンプＰに対して、こ
のポンプＰの下流側から上流側へ被検流体ｇが流れる帰
還流路２０が、前記流体出口１３よりも下流側に設けら
れ、この帰還流路２０に流量制御弁としてのニードルバ
ルブ２１が備えられている。

【００１０】各部についてさらに詳細に説明すると、ダ
ストフィルター部６は、被検流体であるガスｇに含有さ
れるダストを除去するために備えられているものであ
り、このダストフィルター部６に配設されるフィルター
６０の目は、２０〜３０ミクロン程度であり、このフィ
ルター６０はフィルター抑え６１を外すことにより容易
に交換可能になっている。次に被検流体検知部４につい
て説明すると、この部位にはアルコールガスセンサ等が
配設されており、試料流路２に流入する被検流体ｇの濃
度を検知する。さらに流量検出部７は、被検流体検知部
４でおこなわれる検出の検出状況を確認するための確認
的役目をする部位である。また流量制御部としての流量
制御キャピラリー５０は、２００〜５００ミクロン程度
の内径を備え、長さは目的によって異なるが５０〜３０
０ｍｍ程度のものである。また、夫々単一のダストフィ
ルター部６、被検流体検知部４、流量検出部７及び流量
制御キャピラリー５０を備えた試料流路２を有する第一
被検流体検知段部Ｕ１が、一体にユニット構成されてい
る。この第一被検流体検知段部Ｕ１のシステム構成が、
図２（ロ）に示されている。さて、図２（イ）に示すよ
うに並列配設された複数の第一被検流体検知段部Ｕ１の
下流側に、この第一被検流体検知段部Ｕ１に対する単一
のポンプＰ、帰還流路２０、流量制御弁２１を備えて構
成される同様にユニット構成の第二被検流体検知段部Ｕ
２が備えられる。

【００１１】以下にこの検査装置１の作用について説明
する。吸引口１１を通して導かれた被検流体としてのサ
ンプルガスｇは、フィルタ押え６１に作られた流路を通
してフィルタ６０に達する。さらにフィルタ６０を通過
したガスｇは被検流体検知部４と流量検出部７に備えら
れているガスセンサ４０及び流量センサ７０を通過し、
さらに流量制御キャピラリー５０を通って流体出口１３
からポンプＰ側へ吸引され、このポンプＰより大気中へ
排出される。そして、このポンプＰより吐出された被検
流体ｇの一部は帰還流路２０を介してポンプＰの上流側
に戻される。ここで、各試料流路２を流れる被検流体ｇ
の流量は帰還流路２０に配設された流量制御弁２１によ
って制御される。実際の流量関係について説明すると、
１系統の試料流路２を流れる被検流体ｇの流量は２００
ｍｌ程度であり、本願の場合４系統備えられているため
トータル８００ｍｌ程度である。またポンプ能力は２リ
ットル／分程度であり、帰還流路２０を介して帰還され
る被検流量は１リットル／分程度である。

【００１２】〔別実施例〕 （１）上記の実施例においては、被検流体がガスの例を
示したが、これは流体であればいかなるものでもよい。 （２）さらに、被検流体検知部４における検知機能とし
て、ガスの濃度を検知する場合を示したが、ガスの有無
等いかなる目的に対しても本願発明は適応できる。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の検査装置の構成を示す図

【図２】本願の検査装置のシステム線図及びその説明図

【図３】従来の検査装置のシステム線図

【符号の説明】

２ 試料流路 ４ 被検流体検知部 ６ ダストフィルター部 ７ 流量検出部 ２０ 帰還流路 ２１ 流量制御弁 ５０ 流量制御部 Ｐ ポンプ ｇ 被検流体 Ｕ１ 第一被検流体検知段部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−174611（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 7/06 F04B 49/06 321 G05D 16/20 G05D 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検流体（ｇ）が流れる試料流路（２）
   を複数設け、それぞれの試料流路（２）に、ダストフィ
   ルター部（６）及び被検流体検知部（４）及び前記被検
   流体（ｇ）の流れに一定の損失を与える流量制御キャピ
   ラリーからなる流量制御部（５０）を設け、前記試料流
   路（２）の下流側に、その試料流路（２）が合流した後
   接続する流体出口（１３）を設け、その流体出口（１
   ３）に前記被検流体（ｇ）を流路上流側より吸引するポ
   ンプ（Ｐ）を設け、 さらに、前記ポンプ（Ｐ）の吐出側から吸引側へ前記被
   検流体（ｇ）が流れる帰還流路（２０）を前記流体出口
   （１３）の下流側に設け、 前記帰還流路（２０）に流量
   制御弁（２１）を設けた検査装置。