JP3302066B2 - 定流量発生装置 - Google Patents
定流量発生装置Info
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- JP3302066B2 JP3302066B2 JP35997792A JP35997792A JP3302066B2 JP 3302066 B2 JP3302066 B2 JP 3302066B2 JP 35997792 A JP35997792 A JP 35997792A JP 35997792 A JP35997792 A JP 35997792A JP 3302066 B2 JP3302066 B2 JP 3302066B2
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- constant flow
- nozzle
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ノズルを通る流体の流
速を音速に制御することにより、流量を定流量にする定
流量発生装置に関する。
速を音速に制御することにより、流量を定流量にする定
流量発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ハウジング内に設けたノズルを
通る流体の流速を音速に制御することにより、前記ノズ
ルを通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置
は知られている。この種のものは、ノズル上流の入口圧
力と、ノズル下流の出口圧力との圧力比（＝出口圧力／
入口圧力）を、所定の圧力比以下（例えば０．５以下）
に設定することにより、ノズル部の流速を音速に管理し
て、そこでの流量を一定流量に制御しようとするもので
ある。
通る流体の流速を音速に制御することにより、前記ノズ
ルを通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置
は知られている。この種のものは、ノズル上流の入口圧
力と、ノズル下流の出口圧力との圧力比（＝出口圧力／
入口圧力）を、所定の圧力比以下（例えば０．５以下）
に設定することにより、ノズル部の流速を音速に管理し
て、そこでの流量を一定流量に制御しようとするもので
ある。
【０００３】この定流量発生装置（以下、ソニックノズ
ルという）は、例えば、下流に真空ポンプをつないで、
ソニックノズルの上流側に一定流量の流れを作り出した
り、上流に圧縮機をつないで、ソニックノズルの下流側
に一定流量の流れを作り出したりする場合などに使用さ
れている。
ルという）は、例えば、下流に真空ポンプをつないで、
ソニックノズルの上流側に一定流量の流れを作り出した
り、上流に圧縮機をつないで、ソニックノズルの下流側
に一定流量の流れを作り出したりする場合などに使用さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のソニ
ックノズルは、ハウジングの内部にノズルを一体的に形
成しているので、ノズルの製作が困難であり、コスト高
になるという問題がある。また、上述したようにノズル
部の流れは音速になるので、その部分は磨耗しやすく、
それが磨耗するとソニックノズルを交換しなければなら
ないという問題がある。更に、従来では、ノズルの孔部
の断面積を管理することにより、ノズル前後の圧力比を
設定するようにしているが、ノズル一体型のものでは、
その孔部の加工を精度よく仕上げるのが難しいという問
題がある。
ックノズルは、ハウジングの内部にノズルを一体的に形
成しているので、ノズルの製作が困難であり、コスト高
になるという問題がある。また、上述したようにノズル
部の流れは音速になるので、その部分は磨耗しやすく、
それが磨耗するとソニックノズルを交換しなければなら
ないという問題がある。更に、従来では、ノズルの孔部
の断面積を管理することにより、ノズル前後の圧力比を
設定するようにしているが、ノズル一体型のものでは、
その孔部の加工を精度よく仕上げるのが難しいという問
題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、ノズルの製作が簡単で、
かつノズル前後の圧力比の管理が簡単な定流量発生装置
を提供することにある。
技術が有する問題点を解消し、ノズルの製作が簡単で、
かつノズル前後の圧力比の管理が簡単な定流量発生装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体を前記ハウジング内に取り外し可能に装着したこと
を特徴とするものである。
に、本発明は、ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体を前記ハウジング内に取り外し可能に装着したこと
を特徴とするものである。
【０００７】また、本発明は、ハウジング内に設けたノ
ズル本体を通る流体の流速を音速に制御することによ
り、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制御する定
流量発生装置において、前記ハウジングと前記ノズル本
体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構造とし、
耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流体の入口
の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以下で任意
の一定流量となるようにその断面積が設定された孔部を
有し、このノズル本体の孔部の開口面積を調整自在な弁
体を設けたことを特徴とするものである。
ズル本体を通る流体の流速を音速に制御することによ
り、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制御する定
流量発生装置において、前記ハウジングと前記ノズル本
体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構造とし、
耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流体の入口
の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以下で任意
の一定流量となるようにその断面積が設定された孔部を
有し、このノズル本体の孔部の開口面積を調整自在な弁
体を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】更に、本発明は、ハウジング内に設けたノ
ズル本体を通る流体の流速を音速に制御することによ
り、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制御する定
流量発生装置において、前記ハウジングと前記ノズル本
体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構造とし、
耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流体の入口
の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以下で任意
の一定流量となるようにその断面積が設定された孔部を
有し、このノズル本体の入口と出口との圧力比が臨界圧
力比以下であるか否かを判別する判定器を設けたことを
特徴とするものである。 また、本発明は、ハウジング内
に設けたノズル本体を通る流体の流速を音速に制御する
ことにより、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制
御する定流量発生装置において、前記ハウジングと前記
ノズル本体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構
造とし、耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流
体の入口の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以
下で任意の一定流量となるようにその断面積が設定され
た孔部を有し、このノズル本体の入口の圧力を制御する
手段を備えたことを特徴とするものである。
ズル本体を通る流体の流速を音速に制御することによ
り、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制御する定
流量発生装置において、前記ハウジングと前記ノズル本
体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構造とし、
耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流体の入口
の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以下で任意
の一定流量となるようにその断面積が設定された孔部を
有し、このノズル本体の入口と出口との圧力比が臨界圧
力比以下であるか否かを判別する判定器を設けたことを
特徴とするものである。 また、本発明は、ハウジング内
に設けたノズル本体を通る流体の流速を音速に制御する
ことにより、ノズル本体を通る流体の流量を定流量に制
御する定流量発生装置において、前記ハウジングと前記
ノズル本体とを別体に形成し、前記ノズル本体を平板構
造とし、耐摩耗性に優れる材料で形成し、そこを通る流
体の入口の圧力と出口の圧力との圧力比が臨界圧力比以
下で任意の一定流量となるようにその断面積が設定され
た孔部を有し、このノズル本体の入口の圧力を制御する
手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、ノズル本体をハウジング内に
取り外し可能に装着しているので、ノズル本体を加工す
るにはそれを単独で加工することができ、ノズル本体が
磨耗してノズル前後の圧力比の管理が難しくなった場合
には、ノズル本体だけを交換すればよいので、管理は簡
単になる。
取り外し可能に装着しているので、ノズル本体を加工す
るにはそれを単独で加工することができ、ノズル本体が
磨耗してノズル前後の圧力比の管理が難しくなった場合
には、ノズル本体だけを交換すればよいので、管理は簡
単になる。
【００１０】また、定流量を発生させるためには、ノズ
ル本体の入口と出口との圧力比を管理する必要がある
が、ノズル本体の開口面積を、弁体により調整自在にし
ておけば、その開口面積を任意に変えることができるの
で、圧力比の管理が簡単になると共に、その圧力比が、
所定の圧力比以下であるか否かを判別する判定器を設け
ておけば、判定結果をリアルタイムに知ることができ、
例えば、その判定器に警報器等をつなぐことにより、警
報として出力することができる。
ル本体の入口と出口との圧力比を管理する必要がある
が、ノズル本体の開口面積を、弁体により調整自在にし
ておけば、その開口面積を任意に変えることができるの
で、圧力比の管理が簡単になると共に、その圧力比が、
所定の圧力比以下であるか否かを判別する判定器を設け
ておけば、判定結果をリアルタイムに知ることができ、
例えば、その判定器に警報器等をつなぐことにより、警
報として出力することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による定流量発生装置の一実施
例を図面を参照して説明する。
例を図面を参照して説明する。
【００１２】図１において、１はソニックノズルのハウ
ジングを示している。このハウジング１は例えばＳＵＳ
３０３などの加工の容易な材料により製造されており、
その内周部の中程には段部３が設けられている。この段
部３を境界にして、図中左側は入口５に、右側は出口７
になっている。
ジングを示している。このハウジング１は例えばＳＵＳ
３０３などの加工の容易な材料により製造されており、
その内周部の中程には段部３が設けられている。この段
部３を境界にして、図中左側は入口５に、右側は出口７
になっている。
【００１３】そして、この段部３にはノズル本体９が取
り外し可能に装着されている。このノズル本体９の外周
にはＯリング１１が嵌め込まれ、このＯリング１１はそ
の外周をシールしている。また、ノズル本体９の内周に
は孔部１３があけられ、この孔部１３は、後述するよう
に、そこを通る流体における入口５の圧力Ｐ1 と出口７
の圧力Ｐ2 との圧力比（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）が、所定の圧力
比以下（例えば０．５以下）になるように、その断面積
が設定されている。
り外し可能に装着されている。このノズル本体９の外周
にはＯリング１１が嵌め込まれ、このＯリング１１はそ
の外周をシールしている。また、ノズル本体９の内周に
は孔部１３があけられ、この孔部１３は、後述するよう
に、そこを通る流体における入口５の圧力Ｐ1 と出口７
の圧力Ｐ2 との圧力比（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）が、所定の圧力
比以下（例えば０．５以下）になるように、その断面積
が設定されている。
【００１４】このノズル本体９は耐磨耗性に優れる超鋼
やＳＵＳ３１６Ｌやセラミクスなどの材料で製造され、
ハウジング１から取り外し自在になっている。
やＳＵＳ３１６Ｌやセラミクスなどの材料で製造され、
ハウジング１から取り外し自在になっている。
【００１５】ここで、ソニックノズルの使用例を図２を
参照して説明する。例えば、その下流に真空ポンプ１５
をつないで、この真空ポンプ１５を通じてソニックノズ
ルに流れを形成すると、その上流に一定流量の流れが形
成される。
参照して説明する。例えば、その下流に真空ポンプ１５
をつないで、この真空ポンプ１５を通じてソニックノズ
ルに流れを形成すると、その上流に一定流量の流れが形
成される。
【００１６】図１を参照して、その原理を説明する。絞
り部（ノズル本体９）を通る流体の流れは、入口圧力を
Ｐ1 、出口圧力をＰ2 、気体の比熱比をκとした場合
に、圧力比（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）が次式に示す臨界圧力比
（Ｐ2 ／Ｐ1 ）ｃ以下になると、ノズルを通る流れが音
速になる。
り部（ノズル本体９）を通る流体の流れは、入口圧力を
Ｐ1 、出口圧力をＰ2 、気体の比熱比をκとした場合
に、圧力比（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）が次式に示す臨界圧力比
（Ｐ2 ／Ｐ1 ）ｃ以下になると、ノズルを通る流れが音
速になる。
【００１７】
【数１】 この結果、ノズルの最小断面積をＡ、入口温度をＴ1 と
すると、臨界重量流量ＧC は、 Ｇc ＝Ａ・τ・Ｐ1 ・（２ｇ／ＲＴ1 ）1/2 ただし、
すると、臨界重量流量ＧC は、 Ｇc ＝Ａ・τ・Ｐ1 ・（２ｇ／ＲＴ1 ）1/2 ただし、
【００１８】
【数２】 となり、ここで、定数項をαと置くと、
【００１９】
【数３】 すなわち、臨界重量流量Ｇc は設計因子であるノズルの
断面積Ａ、ノズルの入口状態である圧力Ｐ1 、温度
Ｔ1 、そして気体の種類で定まるガス定数Ｒに影響され
て、出口の圧力Ｐ2 には影響されないことが分かる。こ
の考えを利用して定流量を発生させる考えは既知であ
る。
断面積Ａ、ノズルの入口状態である圧力Ｐ1 、温度
Ｔ1 、そして気体の種類で定まるガス定数Ｒに影響され
て、出口の圧力Ｐ2 には影響されないことが分かる。こ
の考えを利用して定流量を発生させる考えは既知であ
る。
【００２０】図３は、ソニックノズルの他の使用例を示
し、その上流に圧縮機１７をつないで、この圧縮機１７
を通じてソニックノズルに流れを形成すると、その下流
に一定流量の流れが形成される。このように使用される
ソニックノズルでは、上述のように、ノズル本体９の孔
部１３に音速の流れが形成されるので、そこは磨耗しや
すくなっている。
し、その上流に圧縮機１７をつないで、この圧縮機１７
を通じてソニックノズルに流れを形成すると、その下流
に一定流量の流れが形成される。このように使用される
ソニックノズルでは、上述のように、ノズル本体９の孔
部１３に音速の流れが形成されるので、そこは磨耗しや
すくなっている。
【００２１】しかして、この実施例によれば、ノズル本
体９は耐磨耗性に優れる材料により製造されるので、磨
耗は生じにくく、仮に磨耗が生じた際には、ノズル本体
９は取り外し可能であるので、それを交換すればよく、
極めて使い勝手の良いソニックノズルを提供することが
できる。
体９は耐磨耗性に優れる材料により製造されるので、磨
耗は生じにくく、仮に磨耗が生じた際には、ノズル本体
９は取り外し可能であるので、それを交換すればよく、
極めて使い勝手の良いソニックノズルを提供することが
できる。
【００２２】図４は他の実施例を示している。
【００２３】２１はハウジングを示し、このハウジング
２１には、入口２３と出口２５とが設けられている。入
口２３には直角に曲がる入口流路２３ａがつながり、出
口２５には同じく直角に曲がる出口流路５ａがつなが
り、これら流路２３ａ，２５ａは連通流路２７でつなが
っている。
２１には、入口２３と出口２５とが設けられている。入
口２３には直角に曲がる入口流路２３ａがつながり、出
口２５には同じく直角に曲がる出口流路５ａがつなが
り、これら流路２３ａ，２５ａは連通流路２７でつなが
っている。
【００２４】そして、この実施例によれば、入口流路２
３ａの出口に、取り外し可能にノズル本体３９が装着さ
れている。
３ａの出口に、取り外し可能にノズル本体３９が装着さ
れている。
【００２５】また、ハウジング２１の下部にはめねじ部
２９が形成され、このめねじ部２９には、連通流路２７
を形成すべくプラグ３１がねじ込まれている。このプラ
グ３１には窪み部３３が形成され、この窪み部３３には
ニードル弁体３７がねじ込まれている。このニードル弁
体３７の先端３７ａは円錐状に形成されており、その先
端３７ａはノズル本体３９の孔部４１に臨んでいる。
２９が形成され、このめねじ部２９には、連通流路２７
を形成すべくプラグ３１がねじ込まれている。このプラ
グ３１には窪み部３３が形成され、この窪み部３３には
ニードル弁体３７がねじ込まれている。このニードル弁
体３７の先端３７ａは円錐状に形成されており、その先
端３７ａはノズル本体３９の孔部４１に臨んでいる。
【００２６】これによれば、ニードル弁体３７をねじ込
んでそれを上下に動かすことにより、ノズル本体３９の
孔部４１の開口面積を調整できるしくみになっている。
なお、４３，４５は夫々シール用のＯリングである。
んでそれを上下に動かすことにより、ノズル本体３９の
孔部４１の開口面積を調整できるしくみになっている。
なお、４３，４５は夫々シール用のＯリングである。
【００２７】このように製造されたノニックノズルで
は、ノズル本体３９の孔部４１の開口面積を任意に調整
することができる。上式（３）より明らかなように、孔
部４１を通る臨界重量流量Ｇc は、ノズルの断面積Ａに
影響されるわけであり、この断面積Ａを管理することが
極めて重要である。
は、ノズル本体３９の孔部４１の開口面積を任意に調整
することができる。上式（３）より明らかなように、孔
部４１を通る臨界重量流量Ｇc は、ノズルの断面積Ａに
影響されるわけであり、この断面積Ａを管理することが
極めて重要である。
【００２８】しかして、この実施例によれば、ニードル
弁体３７を軸方向に移動させることにより、ノズル本体
３９の孔部４１の開口面積（断面積Ａ）を調整すること
ができるので、所望の一定流量の得られる、流量調整可
能なソニックノズルを提供することができる。
弁体３７を軸方向に移動させることにより、ノズル本体
３９の孔部４１の開口面積（断面積Ａ）を調整すること
ができるので、所望の一定流量の得られる、流量調整可
能なソニックノズルを提供することができる。
【００２９】図５は更に別の実施例を示している。
【００３０】これによれば、ハウジング２１の頭部に
は、入口流路２３ａにつながる２個のポート５１，５２
と、出口流路２５ａにつながる１個のポート５３とが設
けられ、夫々のポート５１，５２，５３には、入口２３
の圧力を検出するための入口圧力センサ５５、その温度
を検出するための入口温度センサ（図示せず）、出口２
５の圧力を検出するための出口圧力センサ５７がつなが
れる。
は、入口流路２３ａにつながる２個のポート５１，５２
と、出口流路２５ａにつながる１個のポート５３とが設
けられ、夫々のポート５１，５２，５３には、入口２３
の圧力を検出するための入口圧力センサ５５、その温度
を検出するための入口温度センサ（図示せず）、出口２
５の圧力を検出するための出口圧力センサ５７がつなが
れる。
【００３１】この出口圧力センサ５７と上述の入口圧力
センサ５５とは判定器５９につながれており、この判定
器５９は、入口圧力Ｐ1 と出口圧力Ｐ2 との圧力比（＝
Ｐ2／Ｐ1 ）を、所定の値（臨界圧力比）ｃと比較し
て、その結果に応じて判定信号を出力するしくみになっ
ている。
センサ５５とは判定器５９につながれており、この判定
器５９は、入口圧力Ｐ1 と出口圧力Ｐ2 との圧力比（＝
Ｐ2／Ｐ1 ）を、所定の値（臨界圧力比）ｃと比較し
て、その結果に応じて判定信号を出力するしくみになっ
ている。
【００３２】このようなソニックノズルでは、上述した
ように、入口圧力Ｐ1 と出口圧力Ｐ2 との圧力比（＝Ｐ
2 ／Ｐ1 ）を臨界圧力比ｃ以下に管理することにより、
ノズル本体９の孔部１３に音速の流れを発生させて、一
定流量の流れを形成しようとするものである。
ように、入口圧力Ｐ1 と出口圧力Ｐ2 との圧力比（＝Ｐ
2 ／Ｐ1 ）を臨界圧力比ｃ以下に管理することにより、
ノズル本体９の孔部１３に音速の流れを発生させて、一
定流量の流れを形成しようとするものである。
【００３３】しかして、この実施例によれば、圧力比
（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）と、所定の値（臨界圧力比）ｃとを比
較して、その結果としての判定信号を、リアルタイムに
出力しているので、ソニックノズルが有効に機能してい
るか否かを、リアルタイムに判定することができる。
（＝Ｐ2 ／Ｐ1 ）と、所定の値（臨界圧力比）ｃとを比
較して、その結果としての判定信号を、リアルタイムに
出力しているので、ソニックノズルが有効に機能してい
るか否かを、リアルタイムに判定することができる。
【００３４】なお、判定器５９の判定結果が、Ｐ2 ／Ｐ
1 ＞ｃであり、その判定信号がＮＧである場合には、ブ
ザーやマーカーランプなどにそのＮＧ信号を出力して、
警報を発するようにしてもよい。
1 ＞ｃであり、その判定信号がＮＧである場合には、ブ
ザーやマーカーランプなどにそのＮＧ信号を出力して、
警報を発するようにしてもよい。
【００３５】以上のシステムでは、ノズル本体９の孔部
１３を通る流量は、そのときの温度Ｔm のみにより限定
されて、ノズル前後の圧力比が、臨界圧力比以下であれ
ば圧力差に影響されないことが分かる。しかし、入口圧
力Ｐm の影響は受ける。図６に示す実施例では、ノズル
前後の圧力比を臨界圧力比以下に保つと共に、この入口
圧力Ｐm を絞り弁６３により制御して、希望する正確な
定流量を発生させようとするものである。
１３を通る流量は、そのときの温度Ｔm のみにより限定
されて、ノズル前後の圧力比が、臨界圧力比以下であれ
ば圧力差に影響されないことが分かる。しかし、入口圧
力Ｐm の影響は受ける。図６に示す実施例では、ノズル
前後の圧力比を臨界圧力比以下に保つと共に、この入口
圧力Ｐm を絞り弁６３により制御して、希望する正確な
定流量を発生させようとするものである。
【００３６】ソニックノズルの前に、検査すべき機器な
どのワークを連結すると、式（３）から明らかなよう
に、ノズル前状態（Ｐ1 、Ｔ1 ）が変化する。
どのワークを連結すると、式（３）から明らかなよう
に、ノズル前状態（Ｐ1 、Ｔ1 ）が変化する。
【００３７】一般に、このソニックノズルの納入時に
は、いわゆる標準状態時である所の、Ｐ1 ＝７６０（mm
Hg）、温度Ｔ1 ＝２９３（２０（℃））の時の流量Ｑ0
が、参考流量として添付されている。式（３）より、こ
の時の流量Ｑ0 は、
は、いわゆる標準状態時である所の、Ｐ1 ＝７６０（mm
Hg）、温度Ｔ1 ＝２９３（２０（℃））の時の流量Ｑ0
が、参考流量として添付されている。式（３）より、こ
の時の流量Ｑ0 は、
【００３８】
【数４】 ソニックノズルの前に、検査すべき機器などのワークを
連結した後の、実際の使用下（Ｐ1 、Ｔ1 ）での標準状
態時流量Ｑm は、
連結した後の、実際の使用下（Ｐ1 、Ｔ1 ）での標準状
態時流量Ｑm は、
【００３９】
【数５】 式（５）に、式（４）を代入すると、
【００４０】
【数６】 を得る。
【００４１】即ち、本実施例によれば、式（６）より明
らかなように、標準状態時の流量Ｑm を一定にするため
に、入口圧力Ｐ1 を調整する。
らかなように、標準状態時の流量Ｑm を一定にするため
に、入口圧力Ｐ1 を調整する。
【００４２】図６を参照して、ハウジング２１の頭部に
は、入口流路２３ａにつながるポート６１が設けられ、
このポート６１には入口圧力を制御するための弁体６３
がねじ込まれる。この弁体６３をねじ込むと、入口流路
２３ａは絞られ、入口圧力Ｐm は低くなるしくみであ
る。
は、入口流路２３ａにつながるポート６１が設けられ、
このポート６１には入口圧力を制御するための弁体６３
がねじ込まれる。この弁体６３をねじ込むと、入口流路
２３ａは絞られ、入口圧力Ｐm は低くなるしくみであ
る。
【００４３】これによれば、入口流路２３ａ内への弁体
６３の突出量を調整することにより、入口圧力Ｐm を制
御して、標準状態時換算流量Ｑm を任意の値に制御する
ようにしたから、各種の気体を一定割合で混合したり、
ガスクロマトグラフなどの試料の規定サンプリングをし
たりする場合などに、これを使用することができるとい
う効果を奏する。
６３の突出量を調整することにより、入口圧力Ｐm を制
御して、標準状態時換算流量Ｑm を任意の値に制御する
ようにしたから、各種の気体を一定割合で混合したり、
ガスクロマトグラフなどの試料の規定サンプリングをし
たりする場合などに、これを使用することができるとい
う効果を奏する。
【００４４】なお、上述のソニックノズルに真空ポンプ
１５をつなぎ、この真空ポンプ１５により定流量を得る
際に、ノズル前に仮検査機器などのワークを接続する
と、Ｐ1 が低くなり、Ｑ0 が流れなくなる。
１５をつなぎ、この真空ポンプ１５により定流量を得る
際に、ノズル前に仮検査機器などのワークを接続する
と、Ｐ1 が低くなり、Ｑ0 が流れなくなる。
【００４５】このような使用方法の場合は、使用条件よ
りも大きな流量Ｑ0 のノズルを用意する。また、臨界圧
力比をｃとした場合に、変化可能なＰ1 は、Ｐ1 ≧（Ｐ
2 ／ｃ）であるので、流量Ｑ0 は、使用する真空ポンプ
１５の能力により決定されるので、できるだけ、真空能
力の高いポンプを用意する。
りも大きな流量Ｑ0 のノズルを用意する。また、臨界圧
力比をｃとした場合に、変化可能なＰ1 は、Ｐ1 ≧（Ｐ
2 ／ｃ）であるので、流量Ｑ0 は、使用する真空ポンプ
１５の能力により決定されるので、できるだけ、真空能
力の高いポンプを用意する。
【００４６】ここで、一般的な真空ポンプ１５により１
００（mmHg）abs まで吸引するとし、臨界圧力比をｃ＝
０．５とすると、
００（mmHg）abs まで吸引するとし、臨界圧力比をｃ＝
０．５とすると、
【００４７】
【数７】 となる。即ち、これから明らかなように、流量の調整
は、大気圧力から２００（mmHg）abs の範囲で可能にな
る。これを、式（６）に代入して、Ｑm の可能変化比を
求めると、
は、大気圧力から２００（mmHg）abs の範囲で可能にな
る。これを、式（６）に代入して、Ｑm の可能変化比を
求めると、
【００４８】
【数８】 即ち、２００（mmHg）abs の真空を得られるポンプで
は、Ｑ0 を設計値の値である所の、１から１／３．８ま
での範囲で変更することが可能になる。したがって、こ
の場合は、実際に希望するＱ0 よりも、２倍程度大きい
ノズルを用いてシステムを構成すればよい。
は、Ｑ0 を設計値の値である所の、１から１／３．８ま
での範囲で変更することが可能になる。したがって、こ
の場合は、実際に希望するＱ0 よりも、２倍程度大きい
ノズルを用いてシステムを構成すればよい。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ノズル本体が取り外しできるので、開口面積
の異なるノズル本体を複数用意しておけば、それを交換
することにより、流量を簡単に変更することができる。
また、流体を音速で流すため、ノズル本体は磨耗しやす
いが、これをＳＵＳ３１６Ｌやセラミクスなどの堅くて
磨耗しにくい材料により製造しておけば、ノズル本体の
寿命を向上させることができる。ハウジングには、ＳＵ
Ｓ３０３などの材料を使用しておけば、その加工を極め
て容易に行うことができる。
によれば、ノズル本体が取り外しできるので、開口面積
の異なるノズル本体を複数用意しておけば、それを交換
することにより、流量を簡単に変更することができる。
また、流体を音速で流すため、ノズル本体は磨耗しやす
いが、これをＳＵＳ３１６Ｌやセラミクスなどの堅くて
磨耗しにくい材料により製造しておけば、ノズル本体の
寿命を向上させることができる。ハウジングには、ＳＵ
Ｓ３０３などの材料を使用しておけば、その加工を極め
て容易に行うことができる。
【図１】本発明による定流量発生装置の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】定流量発生装置の使用例を示す系統図である。
【図３】定流量発生装置の使用例を示す系統図である。
【図４】他の実施例を示す断面図である。
【図５】別の実施例を示す断面図である。
【図６】更に別の実施例を示す断面図である。
１，２１ ハウジング ５，２３ 入口 ７，２５ 出口 ９，３９ ノズル本体 １１，４３，４５ Ｏリング １３，４１ 孔部 ３７ ニードル弁体 ５５ 入口圧力センサ ５７ 出口圧力センサ ５９ 判定器 ６３ 弁体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−266920（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−696（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−38608（ＪＰ，Ｂ１) 実公 平３−25501（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 25/ G01F 1/
Claims (4)
- 【請求項１】 ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体を前記ハウジング内に取り外し可能に装着したこと
を特徴とする定流量発生装置。 - 【請求項２】 ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体の孔部の開口面積を調整自在な弁体を設けたことを
特徴とする定流量発生装置。 - 【請求項３】 ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体の入口と出口との圧力比が臨界圧力比以下であるか
否かを判別する判定器を設けたことを特徴とする定流量
発生装置。 - 【請求項４】 ハウジング内に設けたノズル本体を通る
流体の流速を音速に制御することにより、ノズル本体を
通る流体の流量を定流量に制御する定流量発生装置にお
いて、前記ハウジングと前記ノズル本体とを別体に形成
し、前記ノズル本体を平板構造とし、耐摩耗性に優れる
材料で形成し、そこを通る流体の入口の圧力と出口の圧
力との圧力比が臨界圧力比以下で任意の一定流量となる
ようにその断面積が設定された孔部を有し、このノズル
本体の入口の圧力を制御する手 段を備えたことを特徴と
する定流量発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35997792A JP3302066B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 定流量発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35997792A JP3302066B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 定流量発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201417A JPH06201417A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3302066B2 true JP3302066B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=18467269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35997792A Expired - Lifetime JP3302066B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 定流量発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302066B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11265217A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Omi Tadahiro | 圧力式流量制御装置 |
| JP4708516B2 (ja) * | 1998-06-01 | 2011-06-22 | 財団法人国際科学振興財団 | 半導体又は液晶製造用装置並びに液体材料ガスの気化方法 |
| JP4204400B2 (ja) * | 2003-07-03 | 2009-01-07 | 忠弘 大見 | 差圧式流量計及び差圧式流量制御装置 |
| WO2011121631A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 株式会社技術開発総合研究所 | 気液供給装置 |
| ES2905838T3 (es) * | 2012-05-24 | 2022-04-12 | Air Prod & Chem | Método y aparato para medir el caudal másico de un gas |
| KR101699025B1 (ko) * | 2015-07-14 | 2017-01-23 | 서울산업기술주식회사 | 공기저항 반력을 최소화한 풍량 측정장치 |
| JP7160310B2 (ja) * | 2018-06-25 | 2022-10-25 | 株式会社生活環境研究所 | バルブ |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP35997792A patent/JP3302066B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201417A (ja) | 1994-07-19 |
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