JP5064854B2

JP5064854B2 - 空調用ダクトの風量計取付構造

Info

Publication number: JP5064854B2
Application number: JP2007081318A
Authority: JP
Inventors: 武彦角南; 雄造田中
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008241414A

Description

本発明は、空調用ダクトの風量計取付構造に関するものである。

従来、空調設備等の空調用ダクト内を流れる空気やガス等の気体の温度、湿度、圧力、速度等を測定するために、空調用ダクト内に温度計、湿度計、圧力計、速度計等の各種計器を設置して夫々の測定が実施されている。
特開２００２−２１３９９８号公報ダクト内を流動する空気のような気体等の流体の流量を測定するためには、流動する空気の静圧と動圧と全圧とを測定することが必要である。この場合に、流動する空気の静圧は、ダクト壁面に垂直に作用する空気の圧力で、動圧は、流動する空気の流速によって生ずる圧力であり、全圧は、上記静圧と動圧との合計圧力である。従って、流動する空気の全圧と静圧とを測定して、全圧から静圧を減算することによって動圧を知ることができる。こうして動圧（全圧−静圧）を算出することによって、ダクトを流れる空気の流量、すなわち風量を知ることができる。従って、風量は次式で表される。

Ｑ＝Ａ・ｖ・３６００（ｍ³／ｈ）
但し、Ｑはダクトの風量、Ａはダクトの断面積（ｍ²）、ｖは風速（ｍ／ｓ）で、風速（ｖ）は次式で表される。

ｖ＝（Ｐｖ・２ｇ／γ）^1/2
但し、Ｐｖは動圧（ｍｍＨ₂Ｏ）、γは空気の密度（ｋｇ／ｍ³）、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ²）である。

このような気体の流量、すなわち風量を測定するための従来の測定用計測器においては、空調用ダクトの適所に、所定の計測器を的確に取付けることが求められている。

斯様な計測器に用いられる計測器の一例として、例えば風量計のような計測器において、その取付装置の一例が、特開２００２−２１３９９８号公報に記載されている。

上記公報に記載される風量計取付装置は、空調用ダクトの胴壁の窓孔に固着された取付部材と、この取付部材に挿通されるジョイント本体と、ジョイント本体に螺合されるカバーナットとを有し、所定の角型または丸型のダクトの胴壁に風量計としてのセンサを取付けるようにしたものである。

また、従来における風量測定装置としての風量計取付構造１００においては、図５乃至図７に示されるように、空調用ダクトに接続されるダクトケーシング１０２に取付けられた円筒部１０３からダクトケーシング１０２内に、風量計１１０としてのウイングセンサを差し込んで取付け、円筒部１０３の上部のフランジ１０４に閉鎖板１０５を取付けて閉鎖し、閉鎖板１０５に全圧取出口１０６と静圧取出口１０７とを設けてチューブ１１１、１１３を介して風量計１１０の全圧取出ニップル１０８と静圧取出ニップル１０９とに夫々接続している風量計取付構造１００が一般的に知られている。

従来の風量計取付構造１００における風量計１１０は、図示されるように、センサ本体１１２と、センサ本体１１２の頂部に設けられたセンサホルダ１１４とを有し、センサホルダ１１４の頂部に全圧用および静圧用の圧力取出ニップル１０８、１０９が夫々設けられている。

風量計１１０は、閉鎖板１０５が取外された円筒部１０３のフランジ１０４の開口部から円筒部１０３を通ってダクトケーシング１０２内にセンサ本体１１２が挿入されてセンサ本体１１２がダクトケーシング１０２内に設置されると共に、センサホルダ１１４がガイド１１８を介して案内されて円筒部１０３内に配置され、円筒部１０３のフランジ１０４に閉鎖板１０５がボルト１２１とナット１２２とによって取付けられて円筒部１０３が閉鎖される。閉鎖された円筒部１０３内のセンサホルダ１１４の圧力取出ニップル１０８、１０９にはチューブ１１１、１１３が接続されており、閉鎖板１０５に設けられた静圧用および全圧用の圧力取出口１０６、１０７と夫々接続されている。また、風量計１１０のセンサ本体１１２の下端部はエンドサポート１１５によって適宜に支持されている。

このような従来の風量計としての風量センサが取付けられたダクトケーシングにおいては、以下のような種々な問題点が見られる。
１）円筒部が塩化ビニル（塩ビ）のような不透明な材料で作られているので、中のチューブの曲りや抜けが外部から確認することができない。
２）ダクトケーシングと円筒部との接合部における風量センサ装着用の開口部が、円筒部の内径に対応して円形の穴として設けられているために、開口部が大きく、閉鎖板を取外すとエアリーク量が大きく静圧に変動を及ぼしてしまう。
３）風量センサの点検、交換の際に、風量センサを再び取付ける時に、ダクトケーシング内の気流方向に対して風量センサを逆方向に取付けてしまう間違いがしばしばある。
４）円筒部がダクトケーシングに取付けられている外周面上に結露水が貯まってしまう。
５）閉鎖板の圧力取出口とチューブが接続されているために、閉鎖板を取外すとチューブが外れる恐れがある。

結露水は、ダクトケーシングが接続されるクリーンルーム内の生産機械の排気を排出する場合に、例えば洗浄機などからの排気は、相対湿度が高いためにクリーンルーム内の設定温度、例えば２３℃という環境からクリーンルームの外部へとダクトケーシングを介して排出される際に、ダクトケーシングの内部で排気中の水分が凝縮して結露し、ダクトケーシング内部に結露水が発生するようになるものである。

本発明は、上記問題点に鑑み、風量計と接続チューブとの接続状態の確認ができ、チューブの外れを防止し、風量計取付用の開口部を最小にして風量計の点検、交換時の開口部からのエアリーク量を最小限とし、全圧および静圧検出ノズルへのチューブの接続間違いを防止することができる空調用ダクトの風量計取付構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を達成するために、本発明の空調用ダクトの風量計取付構造は、請求項１記載の通り、流体が内部を流れるダクトケーシングに対して略直角に透明材料のフランジ付の円筒部を設け、前記円筒部の上端の前記フランジに閉鎖板を取付けると共に、前記円筒部の胴部の流体流動方向上流側に全圧検出ノズルを設け、下流側に静圧検出ノズルを設け、前記円筒部が取付けられた前記ダクトケーシングの取付部には、前記流体流動方向に沿って細長い風量計取付用長穴を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の本発明の空調用ダクトの風量計取付構造は、請求項１記載の発明において、前記風量計取付用長穴が、前記ダクトケーシングの長手方向軸心垂直面上に配置されことを特徴とする。
また、請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記取付部において、前記流体流動方向上流側に風量計取付方向間違い防止用の穴を設け、前記円筒部の前記全圧検出ノズルの下に全圧の表記をし、前記静圧検出ノズルの下に静圧の表記をしたことを特徴とする。
また、請求項４記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記ダクトケーシングの円筒部取付面の流体流動方向と直交する面上に結露水流出穴を設けたことを特徴とする。
また、請求項５記載の本発明は、請求項４記載の発明において、前記流体流動方向と直交する面は、前記円筒部の軸心を含む面であることを特徴とする。

本発明によれば、空調用ダクトの風量計取付構造は、流体が内部を流れるダクトケーシングの上面に透明材料のフランジ付の円筒部が設けられると共に、全圧および静圧検出ノズルが円筒部の胴部の流体流動方向上流側および下流側に設けられているので、風量計に接続された全圧および静圧用接続チューブの曲りや外れが透明材料の円筒部の外部から容易に目視して確認することができ、円筒部内において、センサヘッドの圧力取出ニップルがチューブを介して全圧および静圧検出ノズルと接続されているために、フランジに取付けられた閉鎖板を取外す時に、チューブがそのまま全圧および静圧検出ノズルと接続されていて外れることがない。また、ダクトケーシングと円筒部との取付部における風量計取付用の穴が長穴であるために、開口部が小さく、風量計の点検、装着時のエアリーク量が少なくなり、最小限の開口部の大きさとして静圧に変動を及ぼすことがない。

更に、本発明においては、長穴に隣接して風量計取付方向間違い防止穴が設けられているので、風量計を正しい方向に設置でき、風量計の向きを間違って取付けることが防止されると共に、円筒部の上流側に全圧検出ノズルと全圧の表記が設けられ、下流側に静圧検出ノズルと静圧の表記が設けられているので、測定計器類との接続が間違うことなく正しく行うことができる。更にまた、円筒部内において発生した結露水が流出穴から良好に流出して円頭部内部に溜まることがない。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施例）
図１は、本発明の空調用ダクトの風量計取付構造を示す概要図で、図２はその垂直縦断面図、図３は平面図である。

図示されるように、本発明の空調用ダクトの風量計取付構造１は、空調用ダクトに接続されるダクトケーシング２と、このダクトケーシング２に略直角に固着された円筒部３とから成り、円筒部３からダクトケーシング２内に風量計１０のセンサ本体１２が差し込まれて風量計１０が取付けられるように構成されており、図示で矢印の方向に気流、すなわち空気等の流体が流れるもので、この気流、すなわち空気等の流体の流れる方向を本明細書中に流体の流動方向として示される。ここで、流体とは、空気やガス、蒸気、気体中に液体等を含むものである。

ダクトケーシング２が接続されるダクトは、不図示の生産機械からの薬剤等の化学物質を含んだガスが流れる、気流を形成するための排風機、場合によってスクラバーに付設された排風機が屋外に設けられ、ダクトケーシング２内は負圧になっている。排気ダクトは流体の種別ごとに系統分けされ、ダクトケーシング２はこれら系統ごとに取り付けられている。

ダクトケーシング２は丸型のポリカーボネートのような所謂塩ビ（塩化ビニル）のパイプから成り、このダクトケーシング２に略直角な方向に、倒立したＴ字形になるように円筒部３が適宜な接着剤によって接着されて取付けられており、ダクトケーシング２内を流体が流れ、負圧になっている。上記の円筒部３は、透明な塩化ビニル樹脂材料のパイプから作られるのが好適であり、円筒部３の上端にフランジ４が設けられていて、フランジ４に適宜なボルト２１とナット２２とにより閉鎖板５が取付けられて、円筒部３が閉鎖されている。

更に、円筒部３の胴部には、流体流動方向上流側に全圧検出ノズル６が取付けられており、この全圧検出ノズル６に対向して下流側に静圧検出ノズル７が取付けられていて、これら全圧検出ノズル６と静圧検出ノズル７とが圧力取出口として夫々設けられている。全圧検出ノズル６と静圧検出ノズル７の各々の下には、シール６Ａ、７Ａが貼り付けられていて、「全圧」および「静圧」の表記が行われている。従って、これらシール６Ａ、７Ａによる「全圧」、「静圧」の表記によって、各種測定計器等の測定装置と風量計１０との接続を間違えることなく正しく行うことができる。

風量計１０は、図示されるように、板状の形状であるセンサ本体１２と、センサ本体１２の頂部に設けられたセンサホルダ１４とを有しており、センサホルダ１４の頂部に全圧用および静圧用の圧力取出ニップル８、９が設けられている。

風量計１０は、閉鎖板５が取外された円筒部３のフランジ４の開口部から円筒部３を通ってダクトケーシング２内にセンサ本体１２が挿入されてセンサ本体１２がダクトケーシング２内に設置されると共に、センサホルダ１４がガイド１８を介して案内されて円筒部３内に配置され、円筒部３のフランジ４に閉鎖板５がボルト２１とナット２２とによって取付けられて円筒部３が閉鎖されている。閉鎖された円筒部３内のセンサホルダ１４の圧力取出ニップル８、９はチューブ１１、１３を介して、円筒部３の上流側、下流側に対向して設けられた全圧用および静圧用の圧力取出口としての全圧検出ノズル６と静圧検出ノズル７とに接続される。これらチューブ１１、１３は透明なビニルチューブで、センサホルダ１４を経てセンサ本体１２に連通している。

また、風量計１０のセンサ本体１２の下端部はエンドサポート１５によって好適に支持されている。なお、風量計１０は、後述するように、ダクトケーシング２内を流れる気体等の流体の流動方向に対して動圧測定のための、すなわち全圧測定のための測定穴が上流側に位置し、静圧測定のための測定穴が下流側に位置するようにダクトケーシング２内に配置されるものである。従って、全圧検出ノズル６が円筒部３の上流側に配置され、静圧検出ノズル７が下流側に配置されるのが、接続される測定計器類との接続のために好適である。

ダクトケーシング２の円筒部３との取付部におけるダクトケーシング２の外面には、図２、図３に示されるように、ダクトケーシング２の長手方向の軸心を通る縦垂直面に沿って気体等の流体の流動方向と同一方向に沿って延びる細長い長穴１６が設けられていて、この長穴１６からダクトケーシング２内に風量計１０の板状形状のセンサ本体１２が差し込まれて風量計１０が設置される。また、長穴１６の上流側には、風量計１０の取付方向の間違い防止のための穴１７が設けられており、この穴１７の位置を確認して風量計１０のセンサ本体１２を、全圧測定用の穴が上流側に位置するように長穴１６に差し込むことによって、風量計１０の取付け時の向きを間違えることのないように防止している。風量計１０は、ダクトケーシング２内を流れる気体等の流体の流動方向に対して動圧測定のための、すなわち全圧測定のための測定穴が上流側に位置し、静圧測定のための測定穴が下流側に位置するようにダクトケーシング内に配置されるものであり、従って、この正しい風量計１０の配置が、取付方向間違い防止用の穴１７によって確保することができる。

更に、ダクトケーシング２と円筒部３との取付部の外面において、ダクトケーシング２の長手方向軸心に対して直角な方向の、円筒部３の軸心を通る垂直縦横断面との交差線上に結露水流出穴１９が２つ設けられている。これら結露水流出穴１９によって、円筒部３内においてダクトケーシング２の外面上に結露した結露水はダクトケーシング２内に良好に流出するので、円筒部３内における結露水の溜まりを防止することができる。

更にまた、ダクト流路内のダクトケーシング２またはその下流のダクトには底部の開口とそれに接続された水抜き管とが設けられており、これら開口と水抜き管とによって結露水が外部に排除されるようになっている。

このように構成された本発明の空調用ダクトの風量計取付構造によって以下のような利点が得られる。
１）円筒部が透明な合成樹脂材料で作られているので、中の風量計の各接続用チューブの状態を観察できるので、チューブの曲りや抜けが外部から目視して確認することができる。
２）ダクトケーシングと円筒部との接合部における風量計のようなウイングセンサ装着用の開口部が、ダクトケーシングの長手方向軸心に沿って細長い長穴として設けられているために、風量計取付けのための開口部が小さくでき、閉鎖板取外し時のエアリーク量を最小限に少なくして静圧に変動を及ぼすことがない。
３）風量計の取付または風量計の点検、交換の際に、センサ本体を再び取付ける時に、ダクトケーシング内の気流方向、すなわち流体の流動方向に対してセンサ本体を逆方向に取付ける間違いを防止することができる。
４）円筒部がダクトケーシングに取付けられている外周面上に結露水が貯まるのを防止することができる。
５）圧力取出口としての全圧および静圧用の圧力検出ノズルが円筒部の胴部側面の上流側と下流側に設けられてチューブが接続されているために、閉鎖板の取外し時には閉鎖板だけを取外せば良く、チューブが外れる恐れが全くない。

なお、上記した風量計としては、一般の風量センサを風量計として好適に使用することができる。

本発明によれば、上述したように、ダクトケーシング２の上面に透明材料の円筒部３が設けられているので、風量計１０に接続された全圧および静圧用接続チューブ１１、１３の曲りや外れが容易に目視でき接続状態が確認できると共に、ダクトケーシング２と円筒部３との取付部における風量計取付用の穴が細長い長穴１６であるために開口部が小さく、風量計１０の点検、装着時のエアリーク量が少なく最小限の開口部の大きさとして静圧に変動を及ぼすことがない。また、長穴１６に隣接して風量計取付方向間違い防止用の穴１７が設けられているので、常に風量計１０を正しい方向に向けて設置でき、風量計１０の向きを間違って風量計１０を取付けることが防止される。更に、円筒部３の胴部側面の上流側に全圧検出ノズル６と全圧の表記６Ａが設けられ、下流側に静圧検出ノズル７と静圧の表記７Ａが設けられているので、測定計器類との接続が間違うことなく正しく行うことができると共に、円筒部３内において、センサホルダ１４の圧力取出ニップル８、９がチューブ１１、１３を介して全圧および静圧検出ノズル６、７と接続されるので、フランジ４に取付けられた閉鎖板５を取外す時に、閉鎖板５だけを取外せば良く、チューブ１１、１３が外れる恐れが全くなく、更に、円筒部３内において発生した結露水が流出穴１９から良好に流出して溜まることもない。

更にまた、本発明において、全圧検出ノズル６および静圧検出ノズル７が、円筒部３の胴部に、それぞれ上流側および下流側に配置すると、フランジ４面を９０°横向きに取付けた場合に、チューブ１１、１３に結露水の溜まるＵ字部が形成されることがない。

また、本発明の風量計取付構造は、市販の風量計の取付けに適宜に対応することができ、多様な顧客の要望に好適に応じることができる。

なお、上記実施例においては、本発明の風量計取付構造における空調用ダクトが丸型のパイプ状の円管として説明したが、円管に限らず、角型の空調用ダクトにも適用できることは勿論であり、空気の流れのような気流だけでなく、他のガスや蒸気等の流体に対しても適宜に利用することができる。

空調用ダクト内を流れる気体やガス、蒸気等の流体の風量や流量等の測定は勿論のこと、空調用ダクトにおける流体の温度、圧力、湿度等の測定に利用することが可能である。

本発明における空調用ダクトの風量計取付構造を示す正面概要図、図１の空調用ダクトの風量計取付構造を示す垂直断面図、図１の空調用ダクトの風量計取付構造を示す平面図、図１の空調用ダクトの風量計取付構造を、閉鎖板を取外して示す側面図、風量計を示す概要図、図５の風量計を用いた従来における風量計取付構造を示す断面概要図、図６の従来における風量計取付構造を示す側面図である。

符号の説明

１風量計取付構造
２ダクトケーシング
３円筒部
４フランジ
５閉鎖板
６全圧検出ノズル
７静圧検出ノズル
８全圧用圧力取出ニップル
９静圧用圧力取出ニップル
１０風量計
１１チューブ
１２センサ本体
１３チューブ
１４センサホルダ
１５エンドサポート
１６長穴
１７穴
１８ガイド
１９結露水流出穴
２１ボルト
２２ナット

Claims

流体が内部を流れるダクトケーシングに対して略直角に透明材料のフランジ付の円筒部を設け、前記円筒部の上端の前記フランジに閉鎖板を取付けると共に、前記円筒部の胴部の流体流動方向上流側に全圧検出ノズルを設け、下流側に静圧検出ノズルを設け、前記円筒部が取付けられた前記ダクトケーシングの取付部には、前記流体流動方向に沿って細長い風量計取付用長穴を設けたことを特徴とする空調用ダクトの風量計取付構造。
前記風量計取付用長穴は、前記ダクトケーシングの長手方向の軸心を含む垂直面上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの風量計取付構造。
前記取付部において、前記流体流動方向上流側に風量計取付方向間違い防止用の穴を設け、前記円筒部の前記全圧検出ノズルの下に全圧の表記をし、前記静圧検出ノズルの下に静圧の表記をしたことを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの風量計取付構造。
前記取付部において、前記流体流動方向と直交する面上に結露水流出穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの風量計取付構造。
前記流体流動方向と直交する面は、前記円筒部の軸心を含む面であることを特徴とする請求項４に記載の空調用ダクトの風量計取付構造。