JP3046991B2 - 微粒子を含むガスの流量測定装置 - Google Patents
微粒子を含むガスの流量測定装置Info
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- JP3046991B2 JP3046991B2 JP2512750A JP51275090A JP3046991B2 JP 3046991 B2 JP3046991 B2 JP 3046991B2 JP 2512750 A JP2512750 A JP 2512750A JP 51275090 A JP51275090 A JP 51275090A JP 3046991 B2 JP3046991 B2 JP 3046991B2
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- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
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- G—PHYSICS
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、微粒子を含むガスの流量を測定するための
装置に関し、より詳細に言えば、熱伝達構造（thermoph
oretic）の圧力タップと共に自己洗浄性のオリフィスを
用いて、同伴微粒子を含むガス流の流量を連続的にかつ
正確に測定するための差圧式装置に関する。
装置に関し、より詳細に言えば、熱伝達構造（thermoph
oretic）の圧力タップと共に自己洗浄性のオリフィスを
用いて、同伴微粒子を含むガス流の流量を連続的にかつ
正確に測定するための差圧式装置に関する。
背景技術 流量制限オリフィス及び圧力感知手段に接続された該
オリフィスの上流側及び下流側の圧力タップを用いた差
圧式流量測定装置が、一般に様々な型式の流体の流量を
測定するために使用されている。しかしながら、これら
の装置を用いて、相当量の同伴微粒子を含むガス流の流
量を効果的に測定することはできない。このような装置
のオリフィス及び開放型の圧力タップは、前記微粒子が
すぐに詰まって圧力の測定を誤らせかつ不安定にすると
共に、これらの部品を取り外して洗浄するのに十分な時
間に亘って運転を停止させる必要が生じる。同伴微粒子
を含むガスの流量を測定するための幾つかの既存の装置
は、オリフィス板及び開放型圧力タップの表面から付着
物を噴き飛ばしまたは洗い流すべく現場で運転される洗
浄システムに依存している。当然ながら、これらの装置
は、洗浄サイクルの間は圧力の読取りに誤りが生じ、更
に微粒子が時間を掛けてゆっくりと蓄積されるので洗浄
サイクル間に於ける流量の読取り精度即ち正確さが徐々
に低下することになる。
オリフィスの上流側及び下流側の圧力タップを用いた差
圧式流量測定装置が、一般に様々な型式の流体の流量を
測定するために使用されている。しかしながら、これら
の装置を用いて、相当量の同伴微粒子を含むガス流の流
量を効果的に測定することはできない。このような装置
のオリフィス及び開放型の圧力タップは、前記微粒子が
すぐに詰まって圧力の測定を誤らせかつ不安定にすると
共に、これらの部品を取り外して洗浄するのに十分な時
間に亘って運転を停止させる必要が生じる。同伴微粒子
を含むガスの流量を測定するための幾つかの既存の装置
は、オリフィス板及び開放型圧力タップの表面から付着
物を噴き飛ばしまたは洗い流すべく現場で運転される洗
浄システムに依存している。当然ながら、これらの装置
は、洗浄サイクルの間は圧力の読取りに誤りが生じ、更
に微粒子が時間を掛けてゆっくりと蓄積されるので洗浄
サイクル間に於ける流量の読取り精度即ち正確さが徐々
に低下することになる。
米国特許第4,671,109号明細書には、ゲート弁を介し
て流れの中に直角に挿入される圧力感知要素を有する流
量測定装置が開示されている。流量の読取りが低下する
につれて、前記圧力感知要素が流れの中から前記ゲート
弁を通過した直後の位置まで引き出され、前記弁を閉
じ、かつ最後に前記圧力感知要素を完全に引き出して洗
浄した後に再挿入する。当然ながら、この洗浄活動によ
って、一定の時間は流量を測定することができない。
て流れの中に直角に挿入される圧力感知要素を有する流
量測定装置が開示されている。流量の読取りが低下する
につれて、前記圧力感知要素が流れの中から前記ゲート
弁を通過した直後の位置まで引き出され、前記弁を閉
じ、かつ最後に前記圧力感知要素を完全に引き出して洗
浄した後に再挿入する。当然ながら、この洗浄活動によ
って、一定の時間は流量を測定することができない。
米国特許第4,498,347号明細書には、詰まるにつれて
概ね下流を向くように流れの中で機械的に回転する内部
パイロット管を用いた流量測定装置が開示されている。
前記パイロット管は、この後で後向きにパージガスを一
噴きして、付着した固体物を除去する。同様に、パージ
サイクルの間は正確に圧力を読み取ることができない。
概ね下流を向くように流れの中で機械的に回転する内部
パイロット管を用いた流量測定装置が開示されている。
前記パイロット管は、この後で後向きにパージガスを一
噴きして、付着した固体物を除去する。同様に、パージ
サイクルの間は正確に圧力を読み取ることができない。
米国特許第4,651,572号明細書には、ベンチュリーオ
リフィス及び流体コンジット圧力タップに多孔性の耐摩
耗性材料からなるバリヤ層を並べた流量測定ベンチュリ
ー装置が開示されている。洗浄用のガスが定常的にまた
は断続的に前記バリヤ層の中を前記流れに対して後向き
に送給されて、前記ベンチュリーオリフィス及び圧力タ
ップに微粒子が堆積するのを防止している。しかしなが
ら、この方法では、洗浄用ガスによって流体が汚染され
る。更に、微細な微粒子が長時間に亘ってゆっくりと前
記バリヤ層を詰まらせて、流量の読取りを不正確にしか
つ一層大変な洗い流し作業を必要とする結果となる。
リフィス及び流体コンジット圧力タップに多孔性の耐摩
耗性材料からなるバリヤ層を並べた流量測定ベンチュリ
ー装置が開示されている。洗浄用のガスが定常的にまた
は断続的に前記バリヤ層の中を前記流れに対して後向き
に送給されて、前記ベンチュリーオリフィス及び圧力タ
ップに微粒子が堆積するのを防止している。しかしなが
ら、この方法では、洗浄用ガスによって流体が汚染され
る。更に、微細な微粒子が長時間に亘ってゆっくりと前
記バリヤ層を詰まらせて、流量の読取りを不正確にしか
つ一層大変な洗い流し作業を必要とする結果となる。
米国特許第4,572,007号明細書は、熱伝達作用を用い
てガス透過面に微粒子を寄せ付けないための装置及び方
法を開示している。微粒子を含まないガスのサンプルは
高温のガス透過面の清浄側から引き出される。
てガス透過面に微粒子を寄せ付けないための装置及び方
法を開示している。微粒子を含まないガスのサンプルは
高温のガス透過面の清浄側から引き出される。
最後に、1983年１月18日に日本国東京で行われたISHM
−インターネピオン・テクニカル・セミナー（Internep
eon Technical Seminar）に於て頒布されたエヌ・エム
・グラレンスキ（N.M.Gralenski）による刊行物「シン
・フィルム・バイ・コンベアライズド・アトモスフェリ
ック・CVD」（Thin Film Conveyorized Atmospheric CV
D）には、その第６頁に、従来の圧力測定装置に接続さ
れた開放型圧力タップと共に２個の互いに逆向きに回転
するシリンダ及び関連するスクレーパを備えた自己洗浄
性のオリフィスが開示されている。シリンダを逆向きに
回転させることによって、堆積した微粒子を前記スクレ
ーパで除去することができ、その結果として定常状態の
運転に於てオリフィスの大きさを一定にすることができ
る。しかしながら、ここに開示されている開放型圧力タ
ップでは長時間に亘ってその中に微粒子が蓄積し、流量
の読取り精度が徐々に低下することになる。これらの付
着物は前記圧力タップを分解することによって除去でき
るが、その間は流量の読取りができない。
−インターネピオン・テクニカル・セミナー（Internep
eon Technical Seminar）に於て頒布されたエヌ・エム
・グラレンスキ（N.M.Gralenski）による刊行物「シン
・フィルム・バイ・コンベアライズド・アトモスフェリ
ック・CVD」（Thin Film Conveyorized Atmospheric CV
D）には、その第６頁に、従来の圧力測定装置に接続さ
れた開放型圧力タップと共に２個の互いに逆向きに回転
するシリンダ及び関連するスクレーパを備えた自己洗浄
性のオリフィスが開示されている。シリンダを逆向きに
回転させることによって、堆積した微粒子を前記スクレ
ーパで除去することができ、その結果として定常状態の
運転に於てオリフィスの大きさを一定にすることができ
る。しかしながら、ここに開示されている開放型圧力タ
ップでは長時間に亘ってその中に微粒子が蓄積し、流量
の読取り精度が徐々に低下することになる。これらの付
着物は前記圧力タップを分解することによって除去でき
るが、その間は流量の読取りができない。
上述した従来技術は、本発明に照らしてかつその説明
のためにのみ集められかつ検討されたものである。従っ
て、本発明がなければこのような様々な従来技術を収集
することはとても思い至らなかったものである。
のためにのみ集められかつ検討されたものである。従っ
て、本発明がなければこのような様々な従来技術を収集
することはとても思い至らなかったものである。
容易に操作できかつ信頼性があって、同伴微粒子を含
むガス流の流量を測定するのに適した正確な差圧式連続
流量測定装置が望ましい。このような流量測定装置であ
れば、分解及び洗浄を必要とせず、パージガスによって
流体を汚染することがなく、かつオリフィス及び／また
は圧力タップに於ける微粒子の蓄積によって流量のデー
タが徐々に低下することもない。
むガス流の流量を測定するのに適した正確な差圧式連続
流量測定装置が望ましい。このような流量測定装置であ
れば、分解及び洗浄を必要とせず、パージガスによって
流体を汚染することがなく、かつオリフィス及び／また
は圧力タップに於ける微粒子の蓄積によって流量のデー
タが徐々に低下することもない。
発明の開示 本発明によれば、驚くべきことに、 （Ａ）その中をガスが流通する流路と、 （Ｂ）少なくとも第１の面と第２の面とを有し、前記流
路内に配置されたオリフィスと、 （Ｃ）前記第１の面及び第２の面を別個に該面に対して
直角をなす線と概ね垂直な方向に動かす手段と、 （Ｄ）前記第１の面及び第２の面が動いている間、常に
前記第１の面及び第２の面の少なくとも一部分と緊密に
接触するスクレーパ手段とを備え、前記両面が前記スク
レーパ手段を通過して動くことによって前記第１の面及
び第２の面に付着した微粒子が除去され、 （Ｅ）前記オリフィスの上流及び下流に於て前記流路と
連通するように配置され、かつ圧力測定手段と連絡して
おり、前記オリフィスに於けるガスの通過から生じる前
記流路内の圧力差を測定するための圧力タップと、 （Ｆ）前記圧力タップ内の前記ガスを加熱するように配
置され、それによって前記圧力タップ内から微粒子を排
除する熱伝達ヒータとを備える新規な装置を用いて、同
伴微粒子を含むガスの流量を正確に、高い信頼性を持っ
て連続的に測定できることが判明した。
路内に配置されたオリフィスと、 （Ｃ）前記第１の面及び第２の面を別個に該面に対して
直角をなす線と概ね垂直な方向に動かす手段と、 （Ｄ）前記第１の面及び第２の面が動いている間、常に
前記第１の面及び第２の面の少なくとも一部分と緊密に
接触するスクレーパ手段とを備え、前記両面が前記スク
レーパ手段を通過して動くことによって前記第１の面及
び第２の面に付着した微粒子が除去され、 （Ｅ）前記オリフィスの上流及び下流に於て前記流路と
連通するように配置され、かつ圧力測定手段と連絡して
おり、前記オリフィスに於けるガスの通過から生じる前
記流路内の圧力差を測定するための圧力タップと、 （Ｆ）前記圧力タップ内の前記ガスを加熱するように配
置され、それによって前記圧力タップ内から微粒子を排
除する熱伝達ヒータとを備える新規な装置を用いて、同
伴微粒子を含むガスの流量を正確に、高い信頼性を持っ
て連続的に測定できることが判明した。
本発明の装置は、例えばガラスへの金属酸化物の化学
蒸着の際に生じる微粒子、または燃料若しくは炭化水素
を含む廃棄材料の燃焼時に生じる副産物等のような同伴
微粒子を含むガスの流量を測定するために使用すると好
都合である。
蒸着の際に生じる微粒子、または燃料若しくは炭化水素
を含む廃棄材料の燃焼時に生じる副産物等のような同伴
微粒子を含むガスの流量を測定するために使用すると好
都合である。
図面の簡単な説明 本発明の新規な特徴は、特に請求の範囲に記載される
通りであるが、本発明の構造及び使用方法を添付図面と
共に以下に詳述する特定の実施例を用いて説明する。
通りであるが、本発明の構造及び使用方法を添付図面と
共に以下に詳述する特定の実施例を用いて説明する。
第１図は、本発明の特徴を具現化した装置を示す斜視
図である。
図である。
第２図は、流路内に於けるオリフィスを表す第１図の
装置の縦断面図である。
装置の縦断面図である。
第３図は、一方のオリフィスロール及び駆動機構を示
す第１図の装置の部分断面側面図である。
す第１図の装置の部分断面側面図である。
第４図は、オリフィスより下流側のスクレーパ及び流
体コンジットを示す第２図の４−４線に於ける第１図の
装置の水平方向の断面図である。
体コンジットを示す第２図の４−４線に於ける第１図の
装置の水平方向の断面図である。
発明を実施するための最良の形態 第１図乃至第４図には、微粒子を含むガスの流量を測
定するのに有用な流量測定装置10が示されている。この
装置10は、共働して流体コンジット34を郭定する前板1
4、16、後板18、20、チャンバ22、24、上板26、下板28
及び円筒状ロール30、32からなる本体12と、流体コンジ
ット34内に配置されたオリフィス36とを備える。前板1
4、16及び後板18、20は、それぞれねじ止め具38によっ
てチャンバ22、24に適当に取り付けられている。上板26
及び下板28が同様にして別のねじ止め具40によってチャ
ンバ22、23に固定されている。抵抗加熱要素42がチャン
バ22、24内の開孔内に配置されている。
定するのに有用な流量測定装置10が示されている。この
装置10は、共働して流体コンジット34を郭定する前板1
4、16、後板18、20、チャンバ22、24、上板26、下板28
及び円筒状ロール30、32からなる本体12と、流体コンジ
ット34内に配置されたオリフィス36とを備える。前板1
4、16及び後板18、20は、それぞれねじ止め具38によっ
てチャンバ22、24に適当に取り付けられている。上板26
及び下板28が同様にして別のねじ止め具40によってチャ
ンバ22、23に固定されている。抵抗加熱要素42がチャン
バ22、24内の開孔内に配置されている。
それぞれ平行な軸44、46を有する円筒状ロール30、32
は、それぞれ前板及び後板14及び18、16及び20に配置さ
れた軸受セット48、50に軸支されている。軸44、46は、
それぞれ噛合する歯車56、58を固定するための承継部5
2、54を有する。歯車56、58は互いに係合して、ロール3
0、32がそれぞれチャンバ22、24の中を嵌通する孔60、6
2内で逆方向に回転できるようになっている。噛合する
歯車56、58は、駆動軸66に固定されかつモータアセンブ
リ68によって駆動される駆動歯車64によって駆動され
る。モータアセンブリ68は、支持ブラケット70上に取り
付けられ、かつ該支持ブラケット70はねじ止め具40によ
って上板26に固定されている。
は、それぞれ前板及び後板14及び18、16及び20に配置さ
れた軸受セット48、50に軸支されている。軸44、46は、
それぞれ噛合する歯車56、58を固定するための承継部5
2、54を有する。歯車56、58は互いに係合して、ロール3
0、32がそれぞれチャンバ22、24の中を嵌通する孔60、6
2内で逆方向に回転できるようになっている。噛合する
歯車56、58は、駆動軸66に固定されかつモータアセンブ
リ68によって駆動される駆動歯車64によって駆動され
る。モータアセンブリ68は、支持ブラケット70上に取り
付けられ、かつ該支持ブラケット70はねじ止め具40によ
って上板26に固定されている。
スクレーパ72、74は、それぞれロール30、32の表面の
或る部分に係合するようになっており、それぞれ溝76、
78内に摺動可能に取り付けられ、かつ圧縮ばね80によっ
てロール30、32に押圧されている。機械加工された通路
82、84によって、それぞれスクレーパ72、74と流体コン
ジット34とが連通している。
或る部分に係合するようになっており、それぞれ溝76、
78内に摺動可能に取り付けられ、かつ圧縮ばね80によっ
てロール30、32に押圧されている。機械加工された通路
82、84によって、それぞれスクレーパ72、74と流体コン
ジット34とが連通している。
入口86及び出口88が流体コンジット34及びオリフィス
36と連通し、それによって流速を測定しようとする微粒
子を含むガスが通過する流路が郭定されている。圧力タ
ップ90、92がそれぞれ入口86及び出口88と連通し、かつ
その遠隔端部に於て例えばダイアフラムまたは圧抵抗ト
ランデューサのような通常の圧力測定手段93に接続され
ている。圧力タップを用いてガス流の圧力を測定するた
めの装置は、カーク−オスマー（Kirk−Othmer）の「コ
ンサイス・エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・テ
クノロジー」（Concice Encyclopedia of Chemical Tec
hnology）、米国ニューヨーク州ジョン・ワイリー・ア
ンド・サンズ（John Wiley and Sons）1985年発行の第9
49〜950頁に詳細に記載されている。
36と連通し、それによって流速を測定しようとする微粒
子を含むガスが通過する流路が郭定されている。圧力タ
ップ90、92がそれぞれ入口86及び出口88と連通し、かつ
その遠隔端部に於て例えばダイアフラムまたは圧抵抗ト
ランデューサのような通常の圧力測定手段93に接続され
ている。圧力タップを用いてガス流の圧力を測定するた
めの装置は、カーク−オスマー（Kirk−Othmer）の「コ
ンサイス・エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・テ
クノロジー」（Concice Encyclopedia of Chemical Tec
hnology）、米国ニューヨーク州ジョン・ワイリー・ア
ンド・サンズ（John Wiley and Sons）1985年発行の第9
49〜950頁に詳細に記載されている。
熱伝達用のヒータ94、96がそれぞれ圧力タップ90、92
に取り付けられ、かてそれぞれ入口86及び出口88の直ぐ
近傍に配置されている。図示されている熱伝達用ヒータ
94、96は、それぞれ入口86及び出口88の直近に位置する
圧力タップ内に含まれるガスを局部的に加熱するように
設計された電気抵抗式ヒータである。当然ながら、例え
ばスチームジャケット構造を用いる等によって圧力タッ
プ90、92を加熱する他の方法を使用することができる。
に取り付けられ、かてそれぞれ入口86及び出口88の直ぐ
近傍に配置されている。図示されている熱伝達用ヒータ
94、96は、それぞれ入口86及び出口88の直近に位置する
圧力タップ内に含まれるガスを局部的に加熱するように
設計された電気抵抗式ヒータである。当然ながら、例え
ばスチームジャケット構造を用いる等によって圧力タッ
プ90、92を加熱する他の方法を使用することができる。
運転時には、同伴微粒子を含むガスが入口86に入り、
流体コンジット34及びオリフィス36の中を通過し、出口
88を通って出て行く。定常状態の運転時には、本明細書
に於ける流路を構成する入口86、流体コンジット34、オ
リフィス36及び出口88のそれぞれに於て流量が略一定で
ある。
流体コンジット34及びオリフィス36の中を通過し、出口
88を通って出て行く。定常状態の運転時には、本明細書
に於ける流路を構成する入口86、流体コンジット34、オ
リフィス36及び出口88のそれぞれに於て流量が略一定で
ある。
ロール30、32とチャンバ22、24、前板14、16及び後板
18、20との間の間隙は、第２図及び第３図では大きく描
かれているが、実際には、全ガス流がロール30、32間の
オリフィス36を通過し得る程度の大きさである。チャン
バ22、24及び関連するロール30、32はそれぞれ加熱要素
42によって高温度にされ、ガス流内の凝縮可能な成分を
蒸発状態に維持し、かつ熱伝達作用（thermophoresis）
によって概ね全表面から微粒子を排除している。
18、20との間の間隙は、第２図及び第３図では大きく描
かれているが、実際には、全ガス流がロール30、32間の
オリフィス36を通過し得る程度の大きさである。チャン
バ22、24及び関連するロール30、32はそれぞれ加熱要素
42によって高温度にされ、ガス流内の凝縮可能な成分を
蒸発状態に維持し、かつ熱伝達作用（thermophoresis）
によって概ね全表面から微粒子を排除している。
オリフィス36は、流体コンジット34に暴露されかつ連
通する対向ロール30、32の表面の近地部分から構成され
る。オリフィス36は、オリフィス36から上流のガスの速
度に関してその中を通過するガスの速度を増大させる流
路内の狭窄部である。同時にオリフィス36は、対応して
前記流路内に於ける圧力の低下を生じさせる。従って、
前記コンジット内を通過するガスの流速が増大すること
によってオリフィス36に於ける圧力低下が大きくなる。
オリフィスの大きさの関数として圧力低下と流速との関
係が、マクグローヒル・カンパニー（McGraw−Hill Com
pany）1963年発行のぺリー（Perry）、チルトン（Chilt
on）及びカークパトリック（Kirkpatric）による「ケミ
カル・エンジニアーズ・ハンドブック」（Chemical Eng
ineer′s Handbook）に詳細に説明されている。オリフ
ィスの大きさは、本発明の図示される実施例では、分割
線98でチャンバ22、24を分離しかつ破線100で示される
ようにシムを挿入することによって大きくすることがで
きる。この場合には、より大きな径の歯車56、58とより
小さな径の駆動歯車64とが必要になる。
通する対向ロール30、32の表面の近地部分から構成され
る。オリフィス36は、オリフィス36から上流のガスの速
度に関してその中を通過するガスの速度を増大させる流
路内の狭窄部である。同時にオリフィス36は、対応して
前記流路内に於ける圧力の低下を生じさせる。従って、
前記コンジット内を通過するガスの流速が増大すること
によってオリフィス36に於ける圧力低下が大きくなる。
オリフィスの大きさの関数として圧力低下と流速との関
係が、マクグローヒル・カンパニー（McGraw−Hill Com
pany）1963年発行のぺリー（Perry）、チルトン（Chilt
on）及びカークパトリック（Kirkpatric）による「ケミ
カル・エンジニアーズ・ハンドブック」（Chemical Eng
ineer′s Handbook）に詳細に説明されている。オリフ
ィスの大きさは、本発明の図示される実施例では、分割
線98でチャンバ22、24を分離しかつ破線100で示される
ようにシムを挿入することによって大きくすることがで
きる。この場合には、より大きな径の歯車56、58とより
小さな径の駆動歯車64とが必要になる。
ガス流の流れに同伴する微粒子は、流体コンジット34
内の表面に付着する傾向がある。オリフィスの大きさを
一定に維持するために、ロール30、32がモータアセンブ
リ68及び関連する駆動歯車64と噛合する歯車56、58によ
って逆向きに回転する。ロール30、32は、流体コンジッ
ト34に露出する面を個々に概ね出口88の方向へ動かすよ
うに逆向きに回転される。ロール30、32の露出移動面が
それぞれスクレーパ72、74に係合するので、それに付着
した微粒子は除去されかつガス流の流れによって出口88
から排出される。ポリテトラフロオロエチレン製のスク
レーパが特に本発明の使用に適していることが分かっ
た。定常状態では、オリフィス36に於けるロール30、32
の前記表面には、一定の厚さ微粒子が付着している。ロ
ール及び32の前記露出面は連続的に新しくされ、即ち汚
れを削り落としたロール30、32の清浄な面がそれぞれロ
ール30、32の連続的な逆向きの回転によって孔60、62か
ら連続的に出現してくる。
内の表面に付着する傾向がある。オリフィスの大きさを
一定に維持するために、ロール30、32がモータアセンブ
リ68及び関連する駆動歯車64と噛合する歯車56、58によ
って逆向きに回転する。ロール30、32は、流体コンジッ
ト34に露出する面を個々に概ね出口88の方向へ動かすよ
うに逆向きに回転される。ロール30、32の露出移動面が
それぞれスクレーパ72、74に係合するので、それに付着
した微粒子は除去されかつガス流の流れによって出口88
から排出される。ポリテトラフロオロエチレン製のスク
レーパが特に本発明の使用に適していることが分かっ
た。定常状態では、オリフィス36に於けるロール30、32
の前記表面には、一定の厚さ微粒子が付着している。ロ
ール及び32の前記露出面は連続的に新しくされ、即ち汚
れを削り落としたロール30、32の清浄な面がそれぞれロ
ール30、32の連続的な逆向きの回転によって孔60、62か
ら連続的に出現してくる。
前記ガス流の流れに同伴する微粒子は、それぞれ熱伝
達ヒータ４、95の作用によって圧力タップ90、92内に侵
入しかつその中に蓄積することが防止される。熱伝達作
用は、一般に粒子の周辺の雰囲気に於ける熱勾配によっ
て該粒子に生じる運動と定義される。従って、粒子は高
温領域から低温領域に移動するように誘導される。前記
熱伝達ヒータは、圧力タップ90、92内のガスの温度を入
口86、及び出口88内のガスの温度より高く上昇させる。
本発明によれば圧力タップ90、92から微粒子を排除する
ために必要な正確な温度差は不明であるが、56℃（100
゜F）を越える温度であれば十分なことが分かってい
る。熱伝達作用によって圧力タップ90、92を介してそれ
ぞれ入口86及び出口88内のガスの圧力を圧力測定装置93
に連絡することが可能になると同時に、その中に微粒子
が侵入することを排除できる。この熱伝達ヒータ94、96
によって、微粒子の物理科学的な特性に実際上ほとんど
依存することなく、圧力タップ90、92の汚染をそれぞれ
効果的に防止している。熱伝達ヒータ94、96の作用は、
懸濁微粒子の大きさ、組成または濃度によって制限され
るものではない。
達ヒータ４、95の作用によって圧力タップ90、92内に侵
入しかつその中に蓄積することが防止される。熱伝達作
用は、一般に粒子の周辺の雰囲気に於ける熱勾配によっ
て該粒子に生じる運動と定義される。従って、粒子は高
温領域から低温領域に移動するように誘導される。前記
熱伝達ヒータは、圧力タップ90、92内のガスの温度を入
口86、及び出口88内のガスの温度より高く上昇させる。
本発明によれば圧力タップ90、92から微粒子を排除する
ために必要な正確な温度差は不明であるが、56℃（100
゜F）を越える温度であれば十分なことが分かってい
る。熱伝達作用によって圧力タップ90、92を介してそれ
ぞれ入口86及び出口88内のガスの圧力を圧力測定装置93
に連絡することが可能になると同時に、その中に微粒子
が侵入することを排除できる。この熱伝達ヒータ94、96
によって、微粒子の物理科学的な特性に実際上ほとんど
依存することなく、圧力タップ90、92の汚染をそれぞれ
効果的に防止している。熱伝達ヒータ94、96の作用は、
懸濁微粒子の大きさ、組成または濃度によって制限され
るものではない。
以上特定の実施例を用いて本発明を詳細に説明した
が、当業者にとって明らかなように、本発明はその技術
的範囲内に於て、上述した実施例にさまざまな変形・変
更を加えて実施することができる。例えば、一方の圧力
タップを概ねオリフィスの位置に配置したような圧力タ
ップを用いて圧力差を測定することができる。別の実施
例では、個々の表面が該表面に対して直角をなす線に対
して垂直な方向に連続的に動き、かつスクレーパ手段と
係合して付着した微粒子を除去できる限り、円筒面以外
の面を用いて前記オリフィスを形成することができる。
が、当業者にとって明らかなように、本発明はその技術
的範囲内に於て、上述した実施例にさまざまな変形・変
更を加えて実施することができる。例えば、一方の圧力
タップを概ねオリフィスの位置に配置したような圧力タ
ップを用いて圧力差を測定することができる。別の実施
例では、個々の表面が該表面に対して直角をなす線に対
して垂直な方向に連続的に動き、かつスクレーパ手段と
係合して付着した微粒子を除去できる限り、円筒面以外
の面を用いて前記オリフィスを形成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−104325（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−78215（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/42 G01F 15/12
Claims (11)
- 【請求項１】同伴微粒子を含むガスの流量を連続的に測
定するための装置であって、 （Ａ）その中をガスが流通する流路と、 （Ｂ）少なくとも第１の面と第２の面とを有し、前記流
路中に配置されたオリフィスと、 （Ｃ）前記第１の面及び第２の面を別個に該面に対して
直角をなす線と概ね垂直な方向に動かす手段と、 （Ｄ）前記第１の面及び第２の面が動いている間、常に
前記第１の面及び第２の面の少なくとも一部分と緊密に
接触するスクレーパ手段とを備え、前記両面が前記スク
レーパ手段を通過して動くことによって前記第１の面及
び第２の面に付着した微粒子が除去され、 （Ｅ）前記オリフィスの上流及び下流に於て前記流路と
連通するように配置され、かつ圧力測定手段と連絡して
おり、前記オリフィスに於けるガスの通過から生じる前
記流路内の圧力差を測定するための圧力タップと、 （Ｆ）前記圧力タップ内の前記ガスを加熱するように配
置され、それによって前記圧力タップ内から微粒子を排
除する熱伝達ヒータとを備えることを特徴とする同伴微
粒子を含むガスの流量測定装置。 - 【請求項２】前記圧力測定手段がダイアフラムであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のガス流量測定装置。 - 【請求項３】前記圧力測定手段が圧抵抗トランデューサ
を有することを特徴とする請求項１に記載のガスの流量
測定装置。 - 【請求項４】前記熱伝達ヒータが、前記流路内にあるガ
スの温度より前記圧力タップ内にあるガスの温度を少な
くとも約56℃（100゜F）高く維持するようになっている
ことを特徴とする請求項１項乃至３のいずれかに記載の
ガス流量測定装置。 - 【請求項５】前記第１の面及び第２の面がそれぞれ別個
の円筒形状をなすことを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載のガス流量測定装置。 - 【請求項６】前記オリフィスの大きさを変える手段を更
に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
記載のガス流量測定装置。 - 【請求項７】前記スクレーパ手段が、圧縮ばねによって
押圧されて前記第１の面及び第２の面と密接するポリテ
トラフルオロエチレン製のスクレーパを有することを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のガス流量測
定装置。 - 【請求項８】前記第１の面及び第２の面を動かす手段が
モータ駆動装置を有することを特徴とする請求項１乃至
７のいずれかに記載のガス流量測定装置。 - 【請求項９】前記オリフィスの下流側にある前記圧力タ
ップが概ね前記オリフィスの位置に配置されていること
を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のガス流
量測定装置。 - 【請求項１０】同伴微粒子を含むガスの流量を連続的に
測定するための装置あって、 （Ａ）その中を前記ガスが流通する流路と、 （Ｂ）少なくとも第１の円筒面と第２の円筒面とを有
し、前記流路内に配置されたオリフィスと、 （Ｃ）前記第１の円筒面及び第２の円筒面を該面の軸に
関して別個に回転させるための手段と、 （Ｄ）前記第１の円筒面及び第２の円筒面が回転してい
る間、常に少なくとも前記第１の円筒面及び第２の円筒
面の一部分と緊密に接触するスクレーパ手段とを備え、
それによって前記面が前記スクレーパ手段を通過して回
転することによって前記第１の面及び第２の面に付着し
た微粒子が除去され、 （Ｅ）前記オリフィスの上流側及び下流側に於て前記流
路と連通するように配置され、更に圧力測定手段に接続
され、前記オリフィスの中を前記ガスが通過することに
よって生じる前記流路内の圧力差を測定するための圧力
タップと、 （Ｆ）前記圧力タップ内の前記ガスを前記流路内の温度
より少なくとも約56℃（100゜F）高い温度に加熱するよ
うに配置され、それによって微粒子を排除する熱伝達ヒ
ータとを備えることを特徴とするガス流量測定装置。 - 【請求項１１】同伴微粒子を含むガスの流量を連続的に
測定するための装置であって、 （Ａ）その中を前記流通する流路と、 （Ｂ）少なくとも第１の円筒面と第２の円筒面とを有
し、前記流路内に配置されたオリフィスと、 （Ｃ）前記オリフィスの大きさを変えるための手段と、 （Ｄ）モータ駆動装置を有し、前記第１の円筒面及び第
２の円筒面を別個に前記面の軸を中心として回転させる
ための手段と、 （Ｅ）前記第１の円筒面及び第２の円筒面が回転してい
る間、常に少なくとも前記第１の円筒面及び第２の円筒
面の一部分に接触し、圧縮ばねによって押圧されて前記
第１の面及び第２の円筒面に緊密に接触するポリテトラ
フルオロエチレンのスクレーパを有するスクレーパ手段
とを備え、前記スクレーパ手段を通過して前記円筒面が
回転することによって前記第１の及び第２の円筒面に付
着した微粒子が除去され、 （Ｆ）前記オリフィスの上流側及び下流側に於て前記流
路と連通するように配置され、更に圧力測定手段と連通
し、前記オリフィスの中を前記ガスが通過することによ
って生じる前記流路内の圧力差を測定するための圧力タ
ップと、 （Ｇ）前記圧力タップ内の前記ガスを前記流路内のガス
の温度より少なくとも約56℃（100゜F）高い温度に加熱
するように配置され、それによって微粒子を排除するよ
うにした熱伝達ヒータとを備えることを特徴とするガス
流量測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US398,718 | 1989-08-25 | ||
| US07/398,718 US4982610A (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Device for measuring the flow of a gas containing particulates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04501471A JPH04501471A (ja) | 1992-03-12 |
| JP3046991B2 true JP3046991B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=23576518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2512750A Expired - Lifetime JP3046991B2 (ja) | 1989-08-25 | 1990-08-24 | 微粒子を含むガスの流量測定装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4982610A (ja) |
| EP (1) | EP0440779B1 (ja) |
| JP (1) | JP3046991B2 (ja) |
| AT (1) | ATE129341T1 (ja) |
| CA (1) | CA2039735A1 (ja) |
| DE (1) | DE69023115T2 (ja) |
| ES (1) | ES2080836T3 (ja) |
| WO (1) | WO1991002947A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5113789A (en) * | 1990-04-24 | 1992-05-19 | Watkins Johnson Company | Self cleaning flow control orifice |
| AU776963B2 (en) * | 1999-08-11 | 2004-09-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method of reducing particle build-up on a surface located within a recess of a conduit carrying particulate material |
| AUPQ215599A0 (en) * | 1999-08-11 | 1999-09-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method of reducing particle build-up on a surface located within a recess of a conduit carrying particulate material |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2058654A (en) * | 1935-06-22 | 1936-10-27 | Builders Iron Foundry | Flow meter for sewage |
| US2337921A (en) * | 1940-12-27 | 1943-12-28 | Mathieson Alkali Works Inc | Venturi meter and method of measuring liquids flowing through it |
| DE1187385B (de) * | 1961-05-26 | 1965-02-18 | Kinematics Ltd | Stroemungsmengenmesser |
| JPS602605B2 (ja) * | 1980-09-25 | 1985-01-23 | 株式会社東芝 | 凝縮性ガスの流量測定装置 |
| DE3505833A1 (de) * | 1985-02-20 | 1986-08-21 | Krupp Koppers GmbH, 4300 Essen | Venturirohr |
| US4671109A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-09 | D. Halmi And Associates, Inc. | Flow measuring device for liquids bearing entrained solids |
-
1989
- 1989-08-25 US US07/398,718 patent/US4982610A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-24 EP EP90913633A patent/EP0440779B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 AT AT90913633T patent/ATE129341T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-08-24 JP JP2512750A patent/JP3046991B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 CA CA002039735A patent/CA2039735A1/en not_active Abandoned
- 1990-08-24 ES ES90913633T patent/ES2080836T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-24 DE DE69023115T patent/DE69023115T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-24 WO PCT/US1990/004837 patent/WO1991002947A1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0440779A4 (en) | 1993-08-04 |
| DE69023115T2 (de) | 1996-06-20 |
| ATE129341T1 (de) | 1995-11-15 |
| US4982610A (en) | 1991-01-08 |
| ES2080836T3 (es) | 1996-02-16 |
| EP0440779B1 (en) | 1995-10-18 |
| JPH04501471A (ja) | 1992-03-12 |
| WO1991002947A1 (en) | 1991-03-07 |
| DE69023115D1 (de) | 1995-11-23 |
| CA2039735A1 (en) | 1991-02-26 |
| EP0440779A1 (en) | 1991-08-14 |
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