JP5372904B2 - Explosion-proof gas detector - Google Patents
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Description
本発明は、耐圧防爆型ガス検知器に関し、詳しくは、例えば、洞道、地下等の土木工事における酸素濃度監視、閉鎖場所での酸素濃度監視、酸素消費設備での酸素漏洩監視、化学工場での酸素濃度監視など酸欠事故の発生を防止するためなどに用いられる耐圧防爆型ガス検知器に関する。 The present invention relates to an explosion-proof gas detector, and more specifically, for example, oxygen concentration monitoring in civil engineering works such as caves and underground, oxygen concentration monitoring in a closed place, oxygen leakage monitoring in an oxygen consumption facility, chemical factory The present invention relates to an explosion-proof gas detector used to prevent the occurrence of an oxygen deficiency accident such as oxygen concentration monitoring.
可燃性のガスや蒸気を含む爆発性雰囲気の存在により、引火、爆発が発生し得る環境で使用されるガス検知器においては、所定の防爆性能を有した防爆構造を具備していることが要求されており、例えば、ガス透過性を有する金属焼結体が火炎逸走防止部材として用いられて防爆構造が形成された構成のものが提案されている(例えば特許文献1参照)。 このような金属焼結体を用いた防爆構造を有するガス検知器においては、例えば、ガス吸引手段によって吸引された被検査ガスがガス導入ノズルによって金属焼結体を介してガスセンサに供給される。 Gas detectors used in an environment where ignition or explosion may occur due to the presence of an explosive atmosphere containing flammable gas or steam must have an explosion-proof structure with the prescribed explosion-proof performance. For example, a structure in which an explosion-proof structure is formed by using a gas-permeable metal sintered body as a flame escape prevention member has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the gas detector having an explosion-proof structure using such a metal sintered body, for example, the inspection gas sucked by the gas suction means is supplied to the gas sensor through the metal sintered body by the gas introduction nozzle.
しかしながら、このようなガス検知器においては、金属焼結体の通気抵抗のため、応答時間(応答速度)が遅くなりやすいという、問題がある。 However, such a gas detector has a problem that the response time (response speed) tends to be slow due to the ventilation resistance of the sintered metal.
このような問題に対して、ガス導入ノズルのガス噴出口が金属焼結体の表面に密着された状態とされていれば、良好なガス検知の応答性が得られることが期待される。しかし、実際には、金属焼結体の厚みについての寸法精度の誤差が大きく、しかも、各構成部品の寸法精度の誤差が累積される結果、ガス導入ノズルを金属焼結体に過大な圧力を作用させずに金属焼結体に密着した状態を得ることはきわめて困難である。
そして、ガス導入ノズルのガス噴出口が金属焼結体の表面に密着していない場合には、ガス導入ノズルのガス噴出口から噴出された被検査ガスが拡散してしまい、必要な流量の被検査ガスをフレームアレスタを通過させてガスセンサに供給するために時間がかかるので、ガス検知の応答性が低くなる。一方、ガス導入ノズルと金属焼結体との密着状態を得るために、ガス導入ノズルによって過大な押圧力が金属焼結体に作用された状態とされた場合には、金属焼結体の変形あるいは破損により、所期の防爆性能が得られなくなる。
In response to such a problem, it is expected that good gas detection responsiveness can be obtained if the gas outlet of the gas introduction nozzle is in close contact with the surface of the sintered metal body. However, in reality, the error of the dimensional accuracy with respect to the thickness of the metal sintered body is large, and the error of the dimensional accuracy of each component is accumulated. As a result, an excessive pressure is applied to the metal sintered body by the gas introduction nozzle. It is extremely difficult to obtain a state of being in close contact with the sintered metal without acting.
If the gas injection port of the gas introduction nozzle is not in close contact with the surface of the sintered metal body, the gas to be inspected ejected from the gas injection port of the gas introduction nozzle diffuses, and the required flow rate of the gas injection nozzle is diffused. Since it takes time to supply the inspection gas to the gas sensor through the flame arrestor, the gas detection responsiveness is lowered. On the other hand, in order to obtain a close contact state between the gas introduction nozzle and the metal sintered body, when the excessive pressure is applied to the metal sintered body by the gas introduction nozzle, the metal sintered body is deformed. Or, due to breakage, the desired explosion-proof performance cannot be obtained.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ガス導入用ノズルを火炎逸走防止部材に過大な圧力を作用させずに当該火炎逸走防止部材に密着した状態を容易にかつ確実に得ることができ、高いガス検知の応答性を得ることができる耐圧防爆型ガス検知器を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ガス吸引手段に対する負荷を軽減することができると共に信頼性の高い出力を得ることのできる耐圧防爆型ガス検知器を提供することにある。
The present invention has been made based on the circumstances as described above, and its purpose is that the gas introduction nozzle is in close contact with the flame escape prevention member without applying excessive pressure to the flame escape prevention member. It is an object of the present invention to provide a pressure-resistant explosion-proof gas detector capable of easily and reliably obtaining high gas detection responsiveness.
Another object of the present invention is to provide a pressure / explosion-proof gas detector capable of reducing the load on the gas suction means and obtaining a highly reliable output.
本発明の耐圧防爆型ガス検知器は、ガス透過性を有する金属焼結体よりなる火炎逸走防止部材を有し、ガスセンサを囲むよう設けられて当該ガスセンサと前記火炎逸走防止部材との間にガス導入空間を区画するフレームアレスタと、当該フレームアレスタを囲むよう設けられたガード部材と、当該ガード部材を覆うよう設けられたカバー部材と、当該カバー部材を気密に貫通して前記ガード部材に螺合されて装着された、ガス吸引手段によって導入される被検査ガスを前記火炎逸走防止部材を介して前記ガス導入空間に供給するスリーブ状のガス導入ノズルとを備えてなり、
前記ガス導入ノズルは、先端部が当該ガス導入ノズルの軸方向に弾性的に変位されて、ガス噴出口が開口する先端面が前記火炎逸走防止部材の表面に押圧された状態で密着して設けられていることを特徴とする。
The explosion-proof gas detector of the present invention has a flame escape prevention member made of a metal sinter having gas permeability, and is provided so as to surround the gas sensor, and a gas is provided between the gas sensor and the flame escape prevention member. A frame arrester that partitions the introduction space, a guard member that surrounds the frame arrester, a cover member that covers the guard member, and airtightly penetrates the cover member and is screwed into the guard member And a sleeve-like gas introduction nozzle for supplying the inspection gas introduced by the gas suction means to the gas introduction space via the flame escape prevention member,
The gas introduction nozzle is provided in close contact with a tip portion of the gas introduction nozzle being elastically displaced in the axial direction of the gas introduction nozzle and a tip surface of the gas jet opening being pressed against the surface of the flame escape prevention member. It is characterized by being.
本発明の耐圧防爆型ガス検知器においては、前記ガス導入ノズルの先端面には、前記ガス噴出口から径方向外方に伸びる余剰圧力開放用凹状部が形成されており、当該余剰圧力開放用凹状部が形成された領域以外の先端面領域が前記火炎逸走防止部材の表面に接触された構成とされていることが好ましい。 In the explosion-proof gas detector of the present invention, an excessive pressure releasing concave portion extending radially outward from the gas outlet is formed on a tip surface of the gas introduction nozzle, and the excess pressure releasing concave portion is formed. It is preferable that the tip end surface region other than the region where the concave portion is formed is configured to be in contact with the surface of the flame escape prevention member.
また、本発明の耐圧防爆型ガス検知器においては、前記ガス導入ノズルは、前記ガード部材に螺合されて装着されるノズル本体と、当該ノズル本体の先端部に当該ノズル本体の軸方向にスライド可能に設けられた先端筒状部材と、当該先端筒状部材と前記ノズル本体との間に介挿された、前記先端筒状部材の変位に伴って軸方向に弾性的に変形する伸長スプリングとにより構成されたもの、あるいは、前記ガード部材に螺合されて装着されるノズル本体と、当該ノズル本体の先端部に設けられた、軸方向に弾性的に縮小可能なベローズとにより構成されたものを用いることができる。 In the explosion-proof gas detector of the present invention, the gas introduction nozzle is slid in the axial direction of the nozzle body at the tip of the nozzle body, which is screwed onto the guard member. A tip cylindrical member provided in a possible manner, and an extension spring that is inserted between the tip cylindrical member and the nozzle body and elastically deforms in the axial direction in accordance with the displacement of the tip cylindrical member. Or a nozzle body that is screwed onto the guard member and a bellows that is provided at the tip of the nozzle body and can be elastically reduced in the axial direction. Can be used.
本発明の耐圧防爆型ガス検知器によれば、ガス導入ノズルがガード部材を気密に貫通してカバー部材に螺合されて装着されるに際して、ガス導入ノズルの先端面が火炎逸走防止部材の表面に対接された状態においてさらに螺合により火炎逸走部材を押圧する方向に変位された場合に、当該ガス導入ノズルの先端部が軸方向に弾性的に変位される構成とされていることにより、火炎逸走防止部材およびその他の構成部材の寸法精度の誤差が補償されると共に火炎逸走防止部材に作用される押圧力が緩和されるので、ガス導入ノズルの先端面が火炎逸走防止部材の表面に適正な大きさの押圧力で密着した状態を確実にかつ容易に得ることができる。従って、被検査ガスが火炎逸走防止部材を介してガス導入空間に速やかに供給されることとなるため、高いガス検知の応答性を得ることができる。 According to the explosion-proof gas detector of the present invention, when the gas introduction nozzle passes through the guard member in an airtight manner and is screwed onto the cover member, the tip surface of the gas introduction nozzle is the surface of the flame escape prevention member. When the tip of the gas introduction nozzle is elastically displaced in the axial direction when further displaced in the direction of pressing the flame escape member by screwing in the state of being in contact with The error of dimensional accuracy of the flame escape prevention member and other components is compensated and the pressing force acting on the flame escape prevention member is alleviated, so the tip surface of the gas introduction nozzle is appropriate for the surface of the flame escape prevention member It is possible to reliably and easily obtain a close contact state with a large pressing force. Accordingly, since the gas to be inspected is promptly supplied to the gas introduction space via the flame escape prevention member, high gas detection responsiveness can be obtained.
また、ガス導入ノズルの先端面に、ガス噴出口から径方向外方に伸びる余剰圧力開放用凹状部が形成されており、当該余剰圧力開放用凹状部以外の先端面領域が火炎逸走防止部材の表面に接触された構成とされていることにより、被検査ガスがガス噴出口から噴出される際の火炎逸走防止部材の通気抵抗によるガス供給に係る余剰圧力が余剰圧力開放用凹状部を介して開放されるので、火炎逸走防止部材による通気性負荷を小さく低減することができ、これにより、ガス吸引手段への負荷を軽減することができると共に、ガス導入空間における内圧変化を小さく抑制することができて信頼性の高いガス検知を行うことができる。 Further, a surplus pressure release concave portion extending radially outward from the gas outlet is formed on the tip surface of the gas introduction nozzle, and the tip surface region other than the surplus pressure release concave portion is formed of the flame escape prevention member. By being configured to be in contact with the surface, surplus pressure related to gas supply due to the ventilation resistance of the flame escape prevention member when the gas to be inspected is ejected from the gas ejection port via the concave portion for surplus pressure release Since it is opened, it is possible to reduce the air-permeable load caused by the flame escape prevention member, thereby reducing the load on the gas suction means and suppressing the change in internal pressure in the gas introduction space to a small extent. And reliable gas detection can be performed.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の耐圧防爆型ガス検知器の一例における構成の概略を示す正面図、図2は、図1におけるA−A線断面図である。以下においては、便宜上、図2における左方を「前方」、右方を「後方」というが、耐圧防爆型ガス検知器の使用形態等を限定するものではない。
この耐圧防爆型ガス検知器(以下、単に「ガス検知器」という。)10は、ガード部材12がベース部材20に対して装着部12Aにおいてネジ止めされることにより装着されてなるハウジング11を備えており、更に、密閉された空間を区画する有底円筒状のカバー部材38がガード部材12を覆うようリング状のパッキングPを介して気密に設けられている。カバー部材38には、前壁における中央位置にノズル装着用貫通孔39が形成されていると共に外周面にガス排出用ニップル58が設けられている。図1および図2において18はケーブルグランドである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a front view showing an outline of the configuration of an example of a pressure / explosion-proof gas detector according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following, for the sake of convenience, the left side in FIG. 2 is referred to as “front”, and the right side is referred to as “rear”. However, it does not limit the use form of the explosion-proof gas detector.
The explosion-proof gas detector (hereinafter simply referred to as “gas detector”) 10 includes a
ガード部材12は、全体が円筒状の鳥かご型のものであって、各々前端中央位置から放射状に径方向外方に向かって伸び、他端側部分が後方に向かって伸びるよう湾曲された複数本例えば6本の柱状のビーム13を有し、各々のビーム13の一端側部分が集結されて形成された前壁部分14の中央位置には、ノズル装着部15が形成されている。ノズル装着部15は、前壁部分14に形成された貫通孔の内周面にネジ溝が形成されて構成されている。そして、各々のビーム13の後端面は円筒状部分16の前方側開口端面に一体に連結されており、円筒状部分の後端側部分がベース部材20の前方開口部に挿入される。
The
ハウジング11の内部には、例えば円柱状のガスセンサ25が配置されていると共にガスセンサ25を囲むようフレームアレスタ30が設けられている。
Inside the
ガスセンサ25としては、特に限定されるものではないが、例えば、当該耐圧防爆型ガス検知器10が検知対象空間の環境雰囲気の空気における酸素濃度の監視に用いられる場合には、ガルバニ電池式酸素センサを用いることができる。
Although it does not specifically limit as the
フレームアレスタ30は、図3に示すように、全体が略円筒状のホルダー部材31と、このホルダー部材31によって保持固定された円板状の火炎逸走防止部材35とにより構成されている。ホルダー部材31は、小径筒状部分31Aとこの小径筒状部分31Aの後端に連続する大径筒状部分31Bを有し、小径筒状部分31Aの前方側開口縁部分の内周面には、径方向内方に突出する突出縁部32が内周面の全周にわたって形成されている。そして、小径筒状部分31Aの周壁および突出縁部32によって区画された凹所内に火炎逸走防止部材35が収容されてホルダー部材31の前方側開口を塞ぐようホルダー部材31に保持固定されている。
As shown in FIG. 3, the
フレームアレスタ30は、ホルダー部材31の段部31Cがガード部材12における円筒状部分16の内周面に形成されたフレームアレスタ保持部に係止された状態で、ホルダー部材31の大径筒状部分31Bの外周面がガード部材12における円筒状部分16の内周面に嵌合されて気密に装着されている。
また、ホルダー部材31の内部において、ガスセンサ25をその前端側部分が収容された状態で保持する有底円筒状のセンサホルダー26が装着されており、センサホルダー26の前壁に形成された開口部およびフレームアレスタ30のホルダー部材31における突出縁部32による開口部によって構成されたガス導入空間Sが、ガスセンサ25と火炎逸走防止部材35との間に形成されている。
The
In addition, inside the
火炎逸走防止部材35は、例えばステンレス鋼粉末の焼結体や銅合金粉末の焼結体などの金属焼結体により構成されており、十分なガス透過性が得られると共に火炎逸走が確実に防止されるという理由から、気孔サイズが40〜100μm、密度が4.0〜7.0g/cm3 、厚みが3〜5mmであるものが用いられることが好ましい。
The flame
このガス検知器10は、適宜のガス吸引手段によって導入される被検査ガスを火炎逸走防止部材35を介してガス導入空間Sに供給する全体が略スリーブ状のガス導入ノズル40を備えている。
この実施の形態に係るガス検知器10において用いられるガス導入ノズル40は、図4および図5に示すように、スリーブ状のノズル本体41と、ノズル本体41の基端部(ガス導入側前端部)に連続するノズル本体41よりも外径寸法の大きい円筒状の頭部43と、ノズル本体41の先端部(ガス噴出側後端部)を収容する状態で設けられた有底円筒状の先端筒状部材45と、先端筒状部材45の端壁の内面とノズル本体41の先端面と間に、コイル軸がノズル本体41の軸方向に伸びる状態で介挿された軸方向に弾性的に変形する伸長スプリング51とにより構成されている。
先端筒状部材45の開口部の内周面には、スリーブ部材50が設けられており、このスリーブ部材50の先端面にノズル本体41の先端に形成されたフランジ状の係止部44の後端面が係止され、これにより、先端筒状部材45がノズル本体41の軸方向(図5(A)において左右方向)にスライド可能に設けられている。
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
A
このガス導入ノズル40は、頭部43がカバー部材38の前壁の前面に対接してノズル本体41がカバー部材38の前壁を気密に貫通する状態で、ノズル本体41の外周面に形成されたネジ部42がガード部材12におけるノズル装着部15に螺合されることによって装着されており、先端筒状部材45の先端面が火炎逸走防止部材35の表面に押圧された状態で密着して設けられている。
The
先端筒状部材45の端壁には、中央位置にガス噴出口46が形成されていると共に先端面にガス噴出口46から径方向外方に伸びるスリット48よりなる余剰圧力開放用凹状部が形成されており、これにより、余剰圧力開放用凹状部以外の先端面領域が火炎逸走防止部材35の表面に接触される。この例においては、スリット48が先端筒状部材45の外周面における互いに対向する周方向位置(2箇所)に開口するよう形成されている。
A
スリット48の、先端筒状部材45の外周面における開口面積は、合計で例えば0.50〜2.0mm2 であることが好ましく、これにより、火炎逸走防止部材35を構成する金属焼結体の通気抵抗によるガス噴出口46での圧力上昇を抑制することができてガス吸引手段に対する負荷を軽減させることができると共に信頼性の高い検出出力を得ることができる。
The opening area of the
また、先端筒状部材45の軸方向の可動距離は、例えば0.5〜2.0mmであることが好ましく、これにより、例えば火炎逸走防止部材35の厚み寸法の誤差を含むガス検知器10全体の寸法誤差を確実に補償することができると共にガス導入ノズル40の火炎逸走防止部材35に対する押圧力を適正な大きさに調整することができてガス導入ノズル40と火炎逸走防止部材35との適正な密着状態を確実に得ることができる。
Further, the movable distance in the axial direction of the distal
〔ガスサンプリング装置〕
上記のガス検知器10は、例えば、アスピレータや吸引ポンプなどのガス吸引手段およびその他の構成部材と共にガスサンプリングシステムを構築して用いられる。
図6は、上記の防爆型ガス検知器を備えたガスサンプリングシステムの一例における構成の概略を示すブロック図である。図6において、61は防塵フィルター、62は三方電磁弁(ガス流路切り換え手段)、63は、ガスサンプリングシステム全体を流過するガス流量を監視するバルブ付き流量計、64はニードルバルブ、65はアスピレータ(ガス吸引手段)、66は減圧弁、60Aは被検査ガス入口、60Bは校正ガス入口、60Cはガス出口、60Dは圧縮空気入口である。ここに、アスピレータ65は、十分なガス輸送能力の確保のため、ある程度大きい流量をガス検知器10に供給することのできる性能、例えば最大流量が2.6リットル/min程度である性能を有するものが用いられることが好ましい。
[Gas sampling device]
The
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of a configuration in an example of a gas sampling system provided with the above explosion-proof gas detector. In FIG. 6, 61 is a dustproof filter, 62 is a three-way solenoid valve (gas flow path switching means), 63 is a flow meter with a valve for monitoring the gas flow rate flowing through the entire gas sampling system, 64 is a needle valve, 65 is An aspirator (gas suction means), 66 is a pressure reducing valve, 60A is a gas inlet to be inspected, 60B is a calibration gas inlet, 60C is a gas outlet, and 60D is a compressed air inlet. Here, the
このガスサンプリングシステムにおいては、三方電磁弁62の動作状態が制御されて、被検査ガス入口60Aから三方電磁弁62に至る被検査ガス導入路70Aが耐圧防爆型ガス検知器10に至る主ガス導入路71に接続されると共に、校正ガス入口60Bから三方電磁弁62に至る校正ガス導入路70Bが遮断された状態において、図示しない適宜の空気供給手段によって、圧縮空気が圧縮空気入口60Dより減圧弁66を介してアスピレータ65に供給されることによりアスピレータ65が作動されると、検知対象空間内の環境雰囲気の空気(被検査ガス)がアスピレータ65によって吸引されてガス検知器10のガス導入ノズル40に導入され、ガス導入ノズル40のガス噴出口46から噴出された被検査ガスが火炎逸走防止部材35を介してガス導入空間S内に供給されてガスセンサ25による検知対象ガス成分の濃度検出が行われる。
In this gas sampling system, the operation state of the three-
一方、ガスセンサ25の校正作業を行う場合には、三方電磁弁62の動作状態が制御されて、校正ガス入口60Bから三方電磁弁62に至る校正ガス導入路70Bがガス検知器10に至る主ガス導入路71に接続されると共に被検査ガス入口60Aから三方電磁弁62に至る被検査ガス導入路70Aが遮断された状態において、アスピレータ65が作動されることにより校正ガスがガス検知器10のガス導入ノズル40に導入され、ガス導入ノズル40のガス噴出口46から噴出された校正ガスが火炎逸走防止部材35を介してガス導入空間S内に供給される。
On the other hand, when the calibration operation of the
而して、上記の構成のガス検知器10によれば、ガス導入ノズル40がガード部材12のノズル装着部15に螺合されて装着されるに際して、ガス導入ノズル40における先端筒状部材45の先端面が火炎逸走防止部材35の表面に対接された状態からさらに螺合により火炎逸走防止部材35を押圧する方向に変位された場合に、当該ガス導入ノズル40の先端部に設けられた伸長スプリング51が弾性的に圧縮変形されることにより先端筒状部材45が軸方向にスライドして先端筒状部材45の先端面の位置が変位される構成とされていることにより、火炎逸走防止部材35およびその他の構成部材の寸法精度の誤差が補償されると共にガス導入ノズル40による火炎逸走防止部材35に作用される押圧力が緩和されるので、ガス導入ノズル40における先端筒状部材45の先端面が火炎逸走防止部材35の表面に適正な大きさの押圧力で密着した状態を確実にかつ容易に得ることができる。従って、被検査ガスが火炎逸走防止部材35を介してガス導入空間Sに速やかに供給されることとなるため、高いガス検知の応答性を得ることができる。また、所期の性能を有するものを高い生産性で得ることができる。
Thus, according to the
しかも、ガス導入ノズル40における先端筒状部材45の先端面に、ガス噴出口46から径方向外方に伸びるスリット48が形成されており、スリット48以外の先端面領域が火炎逸走防止部材35の表面に接触された構成とされていることにより、被検査ガスがガス噴出口46から噴出される際の火炎逸走防止部材35の通気抵抗によるガス供給に係る余剰圧力がスリット48を介して開放されるので、火炎逸走防止部材35による通気性負荷を小さく低減することができ、これにより、ガス吸引手段への負荷を軽減することができると共に、ガス導入空間Sにおける内圧変化を小さく抑制することができて信頼性の高いガス検知を行うことができる。
In addition, a
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
図7は、ガス導入ノズルの他の構成例を示す、軸方向に沿った部分断面図である。
このガス導入ノズル40Aは、図4および図5に示す構成のものにおいて、先端筒状部材および伸長スプリングに代えて、ノズル本体41の先端部に、軸方向に弾性的に縮小可能なベローズ55が設けられた構成とされていることの他は、図4および図5に示す構成のものと同一の構成を有する。
ベローズ55を構成する材料としては、例えばフッ素系ゴム、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)、ウレタンゴムなどを例示することができ、耐ガス性を有する材料であることが好ましい。
このような構成のガス導入ノズル40Aによっても、上記の実施形態に係る耐圧防爆型ガス検知器と同様の効果を得ることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view along the axial direction showing another configuration example of the gas introduction nozzle.
4 and 5, the
Examples of the material constituting the
Also with the
ガス導入ノズルにおいて、ガス噴出口を有する先端面に形成される余剰圧力開放用凹状部の形状、形成位置およびその他の構成は特に限定されるものでなない。 In the gas introduction nozzle, the shape, the formation position, and other configurations of the excessive pressure release concave portion formed on the front end surface having the gas ejection port are not particularly limited.
さらにまた、例えば、本発明に係る耐圧防爆型ガス検知器を使用するに際しての配管構成は、上記において例示したものに限定されず、ガス吸引手段がガス流通方向における耐圧防爆型ガス検知器の上流側の位置に設けられていてもよい。 Furthermore, for example, the piping configuration when using the explosion-proof gas detector according to the present invention is not limited to that exemplified above, and the gas suction means is upstream of the explosion-proof gas detector in the gas flow direction. It may be provided at the side position.
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
<実験例1>
図1乃至図5に示す構成に従って、互いに同一の仕様を有する5個の本発明に係る耐圧防爆型ガス検知器を作製した。この耐圧防爆型ガス検知器の仕様は次に示す通りである。〔耐圧防爆型ガス検知器仕様〕
ガスセンサ(25):ガルバニ電池式酸素センサ、
火炎逸走防止部材(35):粒径が300〜500nmの範囲内にある球状のSUS粉末の焼結体、気孔サイズが77〜85μm、密度が6.1g/cm3 、厚さが3mm、外径がφ40mm、
ガス導入空間(S):容積3600mm3
ガス導入ノズルの先端筒状部材(45):内径φ4mm、長さ6mm、ガス噴出口(46)の開口径φ2.6mm、スリット(48)の幅(w)1.0mm、スリット(48)の深さ(h)が0.5mm、開口面積1.0(=0.5+0.5)mm2 、
伸長スプリング(51):材質;SUS、線径φ0.26mmの線材がコイル径3.5mmで巻回されてなるもの、軸方向長さ5.5mm、
ガス導入ノズルのノズル本体(41):先端開口径φ2.6mm、全長(頭部を含む)38.8mm
Hereinafter, experimental examples performed for confirming the effects of the present invention will be described.
<Experimental example 1>
In accordance with the configuration shown in FIGS. 1 to 5, five explosion-proof gas detectors according to the present invention having the same specifications were produced. The specifications of this flameproof gas detector are as follows. [Specifications of explosion-proof gas detector]
Gas sensor (25): Galvanic cell type oxygen sensor,
Flame escape prevention member (35): Sintered spherical SUS powder having a particle size in the range of 300 to 500 nm, pore size of 77 to 85 μm, density of 6.1 g / cm 3 , thickness of 3 mm, outer Diameter is φ40mm,
Gas introduction space (S): Volume 3600mm 3
Front end cylindrical member (45) of gas introduction nozzle: inner diameter φ4 mm, length 6 mm, opening diameter φ2.6 mm of gas outlet (46), slit (48) width (w) 1.0 mm, slit (48) The depth (h) is 0.5 mm, the opening area is 1.0 (= 0.5 + 0.5) mm 2 ,
Extension spring (51): material: SUS, a wire rod having a wire diameter of φ0.26 mm wound with a coil diameter of 3.5 mm, an axial length of 5.5 mm,
Nozzle body (41) of gas introduction nozzle: tip opening diameter φ2.6 mm, full length (including head) 38.8 mm
作製した耐圧防爆型ガス検知器の各々に対して、図8に示すように、マスフロー流量計「SEF−21A」(エステック社製、流量レンジ5L/min)80、容量が1リットルであるバッファ81、マノメータ(レンジ10kPa)82、および最大流量が2.6リットル/minである性能を有するポンプ83を配管することにより試験用のガスサンプリングシステムを構築し、各々の耐圧防爆型ガス検知器について、サンプルガスとしてN2 ガス(純度99.9%)を用いて、ガスサンプリングシステムに流通されるガス流量をマスフロー流量計80によって測定すると共にガス圧力をマノメータ82によって測定することにより、(イ)ガス検知の応答性の評価、および、(ロ)火炎逸走防止部材による通気性負荷の評価を行った。結果を下記表1に示す。ガス検知の応答性は、規定濃度のサンプルガスがガス導入ノズルに導入された時点から、規定濃度の90パーセントの濃度値に到達するまでの時間(ガス応答時間T90〔s〕))を測定することにより評価を行った。
As shown in FIG. 8, a mass flow flow meter “SEF-21A” (manufactured by ESTEC, flow rate range 5 L / min) 80 and a
<実験例2>
実験例1において作製した耐圧防爆型ガス検知器において、ガス導入ノズルとして図7に示す構成のものを用いたことの他は、実験例1における耐圧防爆型ガス検知器と同一の仕様を有する5個の耐圧防爆型ガス検知器を作製し、上記実験例1と同様の方法により、(イ)ガス検知の応答性の評価、および、(ロ)火炎逸走防止部材による通気性負荷の評価を行った。結果を下記表1に示す。
ガス導入ノズルにおけるベローズ(55):材質;ウレタンゴム、硬度(JIS−A)50°、最大外径4.2mm、軸方向の最大縮小量2.0mm、ガス噴出口の開口径φ3.6mm、蛇腹部の最小内径φ2.6mm、スリット(48)の幅(w)1mm、スリット(48)の深さ(h)が0.5mm、開口面積1.0(=0.5+0.5)mm2 、
<Experimental example 2>
The explosion-proof gas detector manufactured in Experimental Example 1 has the same specifications as those of the explosion-proof gas detector in Experimental Example 1 except that the gas introduction nozzle having the configuration shown in FIG. 7 is used. A single explosion-proof gas detector was prepared, and (b) evaluation of gas detection response and (b) evaluation of air permeability by a flame escape prevention member were performed in the same manner as in Experimental Example 1 above. It was. The results are shown in Table 1 below.
Bellows (55) in the gas introduction nozzle: material: urethane rubber, hardness (JIS-A) 50 °, maximum outer diameter 4.2 mm, maximum axial reduction amount 2.0 mm, opening diameter of gas outlet φ3.6 mm, The minimum inner diameter φ of the bellows portion is 2.6 mm, the width (w) of the slit (48) is 1 mm, the depth (h) of the slit (48) is 0.5 mm, and the opening area is 1.0 (= 0.5 + 0.5) mm 2. ,
<比較実験例1>
実験例1において作製した耐圧防爆型ガス検知器において、ガス導入ノズルとして、先端筒状部材および伸長スプリングを有さないものを用いたことの他は、実験例1における耐圧防爆型ガス検知器と同一の仕様を有する3個の比較用の耐圧防爆型ガス検知器を作製し、上記実験例1と同様の方法により、(イ)ガス検知の応答性の評価、および、(ロ)火炎逸走防止部材による通気性負荷の評価を行った。結果を下記表1に示す。
<Comparative Experimental Example 1>
In the explosion-proof gas detector manufactured in Experimental Example 1, except that a gas introduction nozzle having no tip cylindrical member and an extension spring was used, the explosion-proof gas detector in Experimental Example 1 Three comparative explosion-proof gas detectors having the same specifications were produced, and (b) evaluation of gas detection responsiveness and (b) prevention of flame escape by the same method as in Experimental Example 1 above. The air permeability load by the member was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
以上の結果から明らかなように、本発明に係る実験例1および実験例2の耐圧防爆型ガス検知器によれば、高いガス検知の応答性を得ることができると共に火炎逸走防止部材による通気性負荷を軽減することができてガス吸引手段に対する負荷を軽減することができることが確認された。
一方、比較実験例1の耐圧防爆型ガス検知器においては、ガス検知の応答性が低く、また、火炎逸走防止部材による通気性負荷が高くなることが確認された。この理由は、同一設計条件であるにもかかわらず、各構成部材の寸法誤差の累積により生ずる寸法精度の個体差によって、ガス導入ノズルの先端面と火炎逸走防止部材の表面との良好な密着状態が得られないためであると考えられる。
As is clear from the above results, according to the explosion-proof gas detectors of Experimental Example 1 and Experimental Example 2 according to the present invention, high gas detection responsiveness can be obtained and air permeability by the flame escape prevention member can be obtained. It was confirmed that the load can be reduced and the load on the gas suction means can be reduced.
On the other hand, in the explosion-proof explosion-proof gas detector of Comparative Experimental Example 1, it was confirmed that the gas detection responsiveness was low and the air permeability load by the flame escape prevention member was high. The reason for this is that despite the same design conditions, due to individual differences in dimensional accuracy caused by the accumulation of dimensional errors of each component, good contact between the gas inlet nozzle tip surface and the flame escape prevention member surface This is probably because the
10 耐圧防爆型ガス検知器
11 ハウジング
12 ガード部材
12A 装着部
13 ビーム
14 前壁部分
15 ノズル装着部
16 円筒状部分
18 ケーブルグランド
20 ベース部材
25 ガスセンサ
26 センサホルダー
30 フレームアレスタ
31 ホルダー部材
31A 小径筒状部分
31B 大径筒状部分
31C 段部
32 突出縁部
35 火炎逸走防止部材
S ガス導入空間
38 カバー部材
39 ノズル装着用貫通孔
P パッキング
40,40A ガス導入ノズル
41 ノズル本体
42 ネジ部
43 頭部
44 係止部
45 先端筒状部材
46 ガス噴出口
48 スリット
50 スリーブ部材
51 伸長スプリング
55 ベローズ
58 ガス排出用ニップル
60A 被検査ガス入口
60B 校正ガス入口
60C ガス出口
60D 圧縮空気入口
61 防塵フィルター
62 三方電磁弁(ガス流路切り換え手段)
63 バルブ付き流量計
64 ニードルバルブ
65 アスピレータ(ガス吸引手段)
66 減圧弁
70A 被検査ガス導入路
70B 校正ガス導入路
71 主ガス導入路
80 マスフロー流量計
81 バッファ
82 マノメータ
83 ポンプ
DESCRIPTION OF
63 Flow meter with
66
Claims (4)
前記ガス導入ノズルは、先端部が当該ガス導入ノズルの軸方向に弾性的に変位されて、ガス噴出口が開口する先端面が前記火炎逸走防止部材の表面に押圧された状態で密着して設けられていることを特徴とする耐圧防爆型ガス検知器。 A flame arrester having a flame escape prevention member made of a metal sinter having gas permeability, surrounding the gas sensor and defining a gas introduction space between the gas sensor and the flame escape prevention member, and the frame A guard member provided to surround the arrester, a cover member provided to cover the guard member, and introduced by a gas suction means that is airtightly penetrated through the cover member and screwed into the guard member. A sleeve-like gas introduction nozzle that supplies the gas to be inspected to the gas introduction space via the flame escape prevention member,
The gas introduction nozzle is provided in close contact with a tip portion of the gas introduction nozzle being elastically displaced in the axial direction of the gas introduction nozzle and a tip surface of the gas jet opening being pressed against the surface of the flame escape prevention member. Explosion-proof gas detector, characterized by
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