JP6134152B2 - パネル型ガス流路機構およびガス特性測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、パネル型ガス流路機構および当該パネル型ガス流路機構によってガスセンサを含むガス用機器が配管接続されてなるガス特性測定装置に関する。

例えば、ガス配管の途中に接続されて用いられるガス特性測定装置においては、例えば筐体に形成されたガス導入部およびガス排出部と、ポンプやガスセンサなどのガス用機器とを接続する手段としては、ガス導入部およびガス排出部とガス用機器が装着されるガス用機器装着部に形成された配管接続部とを例えば可撓性チューブによって接続するガス配管構造が採用されている（例えば特許文献１参照。）。

特開２００９−２４４０７５号公報

しかしながら、上記のような可撓性チューブを利用したガス配管構造においては、可撓性チューブの接続作業自体が面倒であると共に配管が煩雑化することがあるといった問題がある。

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、複数のガス用機器を確実にかつ容易に接続することのできるパネル型ガス流路機構を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、所定のガス配管構造を容易に形成することのできるガス特性測定装置を提供することにある。

本発明のパネル型ガス流路機構は、一面において所定領域を囲んで凹部を形成するよう連続する突条が形成された、弾性を有するガス流路パターンシートと、当該ガス流路パターンシートを挟圧保持する一対の保持板とにより構成されており、
前記ガス流路パターンシートの凹部と当該ガス流路パターンシートの突条に対接する一方の保持板の内面とによってガスチャンネルが形成されており、
互いに面方向に独立した複数のガスチャンネルがユニット化されて構成されており、当該複数のガスチャンネルの一が、他のガスチャンネルにより相互に接続されるガス特性を測定するための複数のガス用機器に供給された測定対象ガスを外部に排出するガス排出用のガスチャンネルとされ、
前記ガス流路パターンシートにおいては、当該ガス排出用のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条が、他のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条の周囲を囲むよう形成されていることを特徴とする。

本発明のパネル型ガス流路機構においては、前記ガス流路パターンシートの突条に対接される一方の保持板に形成された貫通孔、または、他方の保持板と当該ガス流路パターンシートの両者を貫通する貫通孔により、ガス流入部およびガス流出部が形成された構成とすることができる。

また、本発明のパネル型ガス流路機構は、一面において所定領域を囲んで凹部を形成するよう連続する突条が形成された、弾性を有するガス流路パターンシートと、当該ガス流路パターンシートを挟圧保持する一対の保持板とにより構成されており、
前記ガス流路パターンシートの凹部と当該ガス流路パターンシートの突条に対接する一方の保持板の内面とによってガスチャンネルが形成されており、
互いに面方向に独立した複数のガスチャンネルがユニット化されて構成されており、
前記ガス流路パターンシートの他面に、他方の保持板を貫通してその外方に突出して延びる筒状接続部が一体に形成されており、当該筒状接続部によりガス流入部およびガス流出部が形成されていることを特徴とする。
このような構成のものにおいては、前記ガス流路パターンシートには、前記突条の一部によって、前記筒状接続部に関連する座屈防止部が形成された構成とされていることが好ましい。
また、前記筒状接続部は、先細りのテーパ状とされていることが好ましい。

本発明のガス特性測定装置は、上記のパネル型ガス流路機構を具えており、
ガス特性を測定するための複数のガス用機器が当該パネル型ガス流路機構におけるガスチャンネルにより相互に接続されてユニット化されていることを特徴とする。
ここに、「ガス特性」としては、例えばガス濃度、ガスの熱量、ガス圧力、ガスの密度等を挙げることができる。

本発明のガス特性測定装置においては、前記パネル型ガス流路機構におけるガス排出用のガスチャンネルには、逆流防止用の緩衝部が形成された構成とすることができる。

本発明のパネル型ガス流路機構によれば、基本的には、ガス流路パターンシートに形成される突条のデザインによって自由なガス流路を形成することができると共にガス流通口の位置を自由に選定することができるので、ガス流路についての設計の自由度が高いものとして構成することができる。しかも、各々複数のガス用機器を相互に接続するガス流路を構成する複数のガスチャンネルが互いに面方向に独立した状態でユニット化されて構成されているので、複数のガス用機器を当該パネル型ガス流路機構における所定の位置に接続することにより、当該ガス用機器の相互の接続を確実にかつ容易に達成することができる。

本発明のガス特性測定装置によれば、上記のパネル型ガス流路機構を具えた構成とされることにより、複数のガス用機器とパネル型ガス流路機構とをユニット化して一の構造体として構成することができ、当該構造体を単にガス特性測定装置の筐体に装着するという簡単な作業により所定のガス配管構造を形成することができる。
また、ガス排出用のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条が、他のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条の周囲を囲むよう形成された構成とされていることにより、他のガスチャンネルよりガス用機器に供給される測定対象ガスに対する外部からの影響を排除することができて検出結果に高い信頼性を得ることができる。

本発明のパネル型ガス流路機構の一構成例を示す斜視図である。 図１に示すパネル型ガス流路機構におけるガスチャンネルの構成を概略的に示す拡大断面図である。 ガス流路パターンシートの一構成例を示す（Ａ）正面図，（Ｂ）右側面である。 図３に示すガス流路パターンシートの（Ａ）平面図，（Ｂ）背面図，（Ｃ）左側面である。 一方の保持板の一構成例を示す正面図である。 他方の保持板の一構成例を示す正面図である。 本発明のガス特性測定装置に係る熱量測定装置の一構成例を示す分解斜視図である。 図７に示す熱量測定装置の一部を示す拡大正面図である。 図８におけるＡ−Ａ線断面図である。 図９の一部を示す拡大断面図である。 図８におけるＢ−Ｂ線断面図である。 ガス流路部材の一構成例を示す、（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｃ−Ｃ線断面図である。 センサユニットの構成を概略的に示す断面図である。 図７に示す熱量測定装置における測定ガスおよび参照ガスのガス流路を説明するためのブロック図である。

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、本発明のパネル型ガス流路機構の一構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示すパネル型ガス流路機構におけるガスチャンネルの構成を概略的に示す拡大断面図である。

この例におけるパネル型ガス流路機構５０は、例えば後述する熱量測定装置における密度換算熱量測定機構および屈折率換算熱量測定機構を含むガス用機器が接続されると共に熱量測定装置の筐体に形成されたガス導入部およびガス排出部に接続されて用いられるものであって、互いに面方向に独立した複数のガスチャンネルがユニット化されて形成されてなる。

このパネル型ガス流路機構５０は、一面に所定領域を囲んで凹部５５を形成するよう連続する面方向に延びる突条（リブ）５２が形成された、弾性を有するガス流路パターンシート５１と、ガス流路パターンシート５１を挟圧保持する一対の保持板４１，４５とにより構成されており、ガス流路パターンシート５１の一面に対接する一方の保持板４１の他面と、ガス流路パターンシート５１の突条５２により形成される凹部５５とによって、ガスチャンネルＧｃが形成されている。

図３は、ガス流路パターンシートの一構成例を示す（Ａ）正面図，（Ｂ）右側面である。図４は、図３に示すガス流路パターンシートの（Ａ）平面図，（Ｂ）背面図，（Ｃ）左側面である。
この例におけるガス流路パターンシート５１は、下方から上方に向かって拡がる平面形状が略台形状のものであって、幅方向の両側縁に上方に突出する側部突出部分を有すると共に幅方向の中央部に上方に突出する中央突出部分を有する。そして、一面（背面）において、突条５２ａ〜５２ｅによる５つの凹部５５ａ〜５５ｅが形成されていると共に、他面において、他方の保持板４５を貫通してその外方に突出して延びる筒状接続部６０ａ〜６０ｅ，６１ａ〜６１ｆが形成されており、これによりガス流入部およびガス排出部が形成されている。

第１凹部５５ａは、ガス流路パターンシート５１の上方部における一方の側部突出部分と中央突出部分の間の位置において開口するガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２）を含む面領域を囲むよう突条５２ａが形成されて構成されている。具体的には、一方の側部突出部分に一端部が位置されて下方中央部に向かって突条が所定の間隔をあけて互いに平行に直線状に延びるガス流路区画部５６およびガス流路区画部５６の中途の位置より幅方向内方に向かって分岐してガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２）の形成位置まで延びる分岐流路区画部が形成されるよう、突条５２ａが形成されている。そして、分岐流路区画部の端部において突条がガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２）を内方する円周に沿って延びるよう形成された、ガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２）に関連してガス流路パターンシート５１の他面において一体形成された筒状接続部６０ａの座屈防止部５７を有する。

第２凹部５５ｂは、第１凹部５５ａに係るガス流通口（Ｇａｓ２）５３ａと幅方向に並んだ位置（中央突出部分の左端部が位置される幅方向位置）において開口するガス流通口（Ｒｅｆ２）５３ｂ、および、ガス流路パターンシート５１の下方部中央位置において開口するガス流通口（Ｒｅｆ３）５３ｃを含む面領域を囲むよう突条５２ｂが形成されて構成されている。具体的には、中央突出部分に一端部が位置されてガス流通口５３ｃ（Ｒｅｆ３）の形成位置まで略「く」の字型に屈曲して延びるガス流路区画部５６が形成されるよう、突条５２ｂが形成されている。そして、ガス流路区画部５６の屈曲部には、ガス流通口（Ｒｅｆ２）５３ｂが位置されており、突条が当該ガス流通口５３ｂ（Ｒｅｆ２）を内方する円周に沿って延びるよう形成された、ガス流通口５３ｂ（Ｇａｓ２）に関連してガス流路パターンシート５１の他面において一体形成された筒状接続部６０ｃの座屈防止部５７を有する。また、ガス流通口５３ｃ（Ｒｅｆ３）に関連してガス流路パターンシート５１の他面において一体形成された筒状接続部６１ｂの座屈防止部５７を有する。

第３凹部５５ｃは、第２凹部５５ｂに係るガス流通口５３ｃ（Ｒｅｆ３）の上方に並んだ位置に形成されたガス流通口５３ｄ（Ｇａｓ５）を含む面領域を囲むよう突条５２ｃが形成されて構成されている。具体的には、他方の側部突出部分の下方内方側の位置に一端部が位置されてガス流通口５３ｄ（Ｇａｓ５）の形成位置まで例えば弧状に湾曲して延びるガス流路区画部５６が形成されるよう、突条５２ｃが形成されている。そして、突条がガス流通口５３ｄ（Ｇａｓ５）を内方する円周に沿って延びるよう形成された、ガス流通口５３ｄ（Ｇａｓ５）に関連してガス流路パターンシート５１の他面において一体形成された筒状接続部６１ａの座屈防止部５７を有する。

第４凹部５５ｄは、第２凹部５５ｂに係るガス流通口５３ｃ（Ｒｅｆ３）の幅方向に並んだ位置に形成されたガス流通口５４ａ（Ｒｅｆ４）およびこのガス流通口５４ａ（Ｒｅｆ４）の下方に並んだ位置に形成されたガス流通口５３ｅ（Ｒｅｆ５）を含む面領域を囲むよう突条５２ｄが形成されて構成されている。具体的には、ガス流通口５４ａ（Ｒｅｆ４）の形成位置よりガス流出口５３ｅ（Ｒｆｅ５）の形成位置まで直線状に延びるガス流路区画部が形成されると共に、ガス流通口５４ａ（Ｒｅｆ４）およびガス流出口５３ｅ（Ｒｆｅ５）に関連して、ガス流路パターンシート５１の他面において一体に形成された筒状接続部６１ｅおよび６１ｆの座屈防止部５７，５７が形成されるよう、突条５２ｄが形成されている。

第５凹部５５ｅは、〔Ａ〕第４凹部５５ｄに係るガス流通口５４ａ（Ｒｆｅ４）の上方に並んだ位置に形成されたガス流通口５４ｂ（Ｏｕｔ１）、〔Ｂ〕第２凹部５５ｂに係るガス流出口５３ｃ（Ｒｅｆ３）の下方に並んだ位置に形成されたガス流入口５４ｃ（Ｏｕｔ２）、〔Ｃ〕第１凹部５５ａに係るガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２）の幅方向内方側に近接して並んだ位置に形成されたガス流通口５４ｄ（Ｏｕｔ３）、〔Ｄ〕第２凹部５５ｂに係るガス流通口５３ｂ（Ｒｅｆ２）の幅方向外方側に近接して並んだ位置に形成されたガス流通口５４ｅ（Ｏｕｔ４）、および、〔Ｅ〕ガス流通口５４ｅ（Ｏｕｔ４）の幅方向外方側に近接して並んだ位置に形成されたガス流通口５３ｆ（Ｏｕｔ５）を含む面領域を囲むよう突条５２ｅが形成されて構成されている。

具体的には、下記（イ）〜（ヘ）の形態のガス排出流路区画部、逆流防止用の幅広の緩衝部（バッファ部）５８、および、各ガス流通口５４ｂ（Ｏｕｔ１）、ガス流入口５４ｃ（Ｏｕｔ２）、５４ｄ（Ｏｕｔ３）、５４ｅ（Ｏｕｔ４）、５３ｆ（Ｏｕｔ５）に関連してガス流路パターンシート５１の他面において一体に形成された筒状接続部６１ｄ、６１ｃ、６０ｂ、６０ｄ、６０ｅの座屈防止部５７が形成されるよう突条５２ｅが形成されている。
（イ）ガス流通口５４ｂ（Ｏｕｔ１）の形成位置より側方外方に向かって延びると共にガス流路パターンシート５１の他方の側部突出部分の先端位置まで、他方の側縁に沿って上方に向かって湾曲して延びる第１のガス排出流路区画部５６ａ、
（ロ）ガス流通口５４ｃ（Ｏｕｔ２）の形成位置より第２凹部５５ｂを区画する突条５２ｂに沿って上方に延びる第２のガス排出流路区画部５６ｂ、
（ハ）ガス流通口５４ｄ（Ｏｕｔ３）の形成位置より下方に延びる、第２のガス排出流路区画部５６ｂに合流する第３ガス排出流路区画部５６ｃ、
（ニ）第２のガス排出流路区画部５６ｂと第３のガス排出流路区画部５６ｃの合流部よりガス流路パターンシート５１の一方の側縁および下縁に沿って延びる第４のガス排出流路区画部５６ｄ、
（ホ）第４のガス排出流路区画部５６ｄよりガス流路パターンシート５１の他方の側縁部の下方位置に形成された緩衝部５８を介して第１のガス排出流路区画部５６ａに合流するよう蛇行して延びる第５のガス排出流路区画部５６ｅ、
（ヘ）ガス流通口５４ｅ（Ｏｕｔ４）の形成位置より側方外方に向かって延び、ガス流通口５３ｆ（ｏｕｔ５）の形成位置を介して、第１のガス排出流路区画部５６ａに合流する第６のガス排出流路区画部５６ｆ、

このように、第５凹部５５ｅを区画する突条５２ｅは、ガス流路パターンシート５１の周縁部において、第１凹部５５ａ〜第４凹部５５ｄを区画する突条５２ａ〜５２ｄの周囲を囲むよう形成されている。そして、第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃが、パネル型ガス流路機構５０よりの排出用ガス流路として用いられることにより、第１凹部５５ａ〜第４凹部５５ｄに係るガスチャンネルＧｃ内を流通される測定ガスおよび参照ガスに対する外部からの影響を排除することができて、当該パネル型ガス流路機構５０に接続されたガスセンサ等のガス用機器による検出結果に高い信頼性を得ることができる。

以上において、ガス流路パターンシート５１を構成する材料としては、例えばクロロプレンゴムなどのゴム材を用いることができる。

ガス流路パターンシート５１における突条５２ａ〜５２ｅは、いずれも、先端に向かうに従って小径となる断面形状を有し、互いに同一の突出高さで形成されている。突条５２ａ〜５２ｅの突出高さ（ガス流路パターンシート５１のシート基材の厚みを除く。）は、例えば０．５〜１．０ｍｍとされていることが好ましい。これにより、ガスチャンネルＧｃを所期のシール性が確保された状態において確実に形成することができる。

ガス流路パターンシート５１の他面に形成された筒状接続部６０ａ〜筒状接続部６０ｅは、いずれも、先細りのテーパ状とされていることが好ましい。このような構成とされていることにより、例えば成型によってガス流路パターンシート５１を製造するに際して所期の形状のものを容易に得ることができる。

ここに、ガス流路パターンシート５１の一構成例を示すと、ガス流路パターンシート５１を流通されるガス流量が例えば１００〜５００ｍｍ^３／ｍｉｎである場合には、突条５２の突出高さが例えば１ｍｍ（シート基材の厚みが１ｍｍ、背面側保持板４１における凹所４１ａの深さが１．５ｍｍ）、筒状接続部６０ａ〜６０ｅの高さが例えば３２ｍｍ、筒状接続部６１ａ〜６１ｆの高さが例えば１４ｍｍ、各ガス流通口の開口径がφ１．５ｍｍ、ガス流路区画部５６を形成する突条間の離間距離は例えば１〜２５ｍｍの範囲、緩衝部５８の容積は例えば７００ｍｍ^３程度である。

ガス流路パターンシート５１の突条５２に対接される一方の保持板（以下、「背面側保持板」という。）４１には、図５に示すように、他面にガス流路パターンシート５１をその一部が開口縁より正面方向に突出する状態で受容する凹所４１ａが形成されている。凹所４１ａは、ガス流路パターンシート５１の外形輪郭形状に適合する開口形状を有し、底面は高い平面性を有する。

凹所４１ａの底面における所定位置には、各々厚み方向に貫通して延びる貫通孔により形成された、ガスチャンネルＧｃに対するガス流入部およびガスチャンネルＧｃからのガス流出部が形成されている。具体的には、第１凹部５５ａにおけるガス流路区画部５６の一端部に対応する位置に、凹所４１ａ内にガス流通口４２ａ（Ｇａｓ１）が開口する貫通孔が形成されていると共に、第２凹部５５ｂにおけるガス流路区画部５６の一端部に対応する位置に、ガス流通口４２ｂ（Ｒｅｆ１）が開口する貫通孔が形成されている。また、第５凹部５５ｅにおける第１のガス排出流路区画部５６ａの一端部（他方の側部突出部分の先端位置）に対応する位置に、凹所４１ａ内にガス流通口４３（Ｏｕｔ６）が開口する貫通孔が形成されている。さらに、第１凹部５５ａにおけるガス流路区画部５６の他端部に対応する位置に、凹所４１ａ内にガス流通口４４ａ（Ｇａｓ３）が開口する貫通孔が形成されていると共に、第３凹部５５ｃにおけるガス流路区画部５６の一端部に対応する位置に、凹所４１ａ内にガス流通口４４ｂ（Ｇａｓ４）が開口する貫通孔が形成されている。図５における符号４１ｂは固定用ネジ孔である。

背面側保持板４１を構成する材料としては、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）を用いることができる。

他方の保持板（以下、「正面側保持板」という。）４５は、略平板状であって、図６に示すように、ガス流路パターンシート５１の他面に形成された筒状接続部６０ａ〜６０ｅ，６１ａ〜６１ｆの各々に対応する位置に貫通孔４５ａが形成されている。図６における符号４５ｂは固定用ネジ孔である。なお、図６における二点鎖線は、ガス流路パターンシート５１の位置を示す。
正面側保持板４５を構成する材料としては、例えばアルミニウム（Ａ２０１７）を用いることができる。

背面側保持板４１および正面側保持板４５は、互いに複数の固定用ネジによって連結固定されている。固定用ネジによる締結位置は、ガス流路パターンシート５１の周縁に沿って形成されていると共に、一の締結位置は、ガス流路パターンシート５１の配置領域内に形成されている。このような構成とされていることにより、ガス流路パターンシート５１を均一に押圧することができるため、面方向において互いに独立した複数のガスチャンネルＧｃを確実に形成することができる。

以上のパネル型ガス流路機構５０は、例えばガス配管の途中に接続されて用いられるガス特性測定装置におけるガス配管構造を形成する場合に好適に用いることができる。

図７は、本発明のガス特性測定装置に係る熱量測定装置の一構成例を示す分解斜視図である。図８は、図７に示す熱量測定装置の一部を示す拡大正面図である。図９は、図８におけるＡ−Ａ線断面図である。図１０は、図９の一部を示す拡大断面図である。図１１は、図８におけるＢ−Ｂ線断面図である。
この熱量測定装置は、例えば背面が壁面に取り付けられて固定される筐体１０の内部に、ガスセンサを含む複数のガス用機器と当該ガス用機器が接続された上記のパネル型ガス流路機構５０とを具えたセンサユニット４０が収容されて構成されており、例えばガスパイプライン（図示せず）に配管接続されて当該ガスパイプライン内を流通するガスの熱量を測定するために用いられるものである。ここに、熱量測定対象ガスは、パラフィン系炭化水素ガスおよび水素ガスの少なくも１種のみを含有するガス、およびパラフィン系炭化水素ガスおよび水素ガスの少なくも１種よりなる主成分と共に、他の成分として、二酸化炭素ガス、一酸化炭素ガス、窒素ガスおよび酸素ガスのうちの少なくとも一種を雑ガスとして含有してなるものである。

筐体１０は、正面に開口する略直方体状の筐体本体１１と、筐体本体１１の開口を塞ぐパネル状の筐体蓋体１５とが、筐体蓋体１５がその背面における周縁部が筐体本体１１の開口端面に矩形枠状のパッキング（図示せず）を介して対接された状態で、複数の固定用ネジ１８によって連結固定されてなる耐圧防爆容器により構成されている。
筐体本体１１および筐体蓋体１５を構成する材料としては、いずれも、例えばアルミニウムまたはその合金を用いることができる。

筐体本体１１には、各々略円柱状の内部空間を形成する複数（この例では３つの）円筒状のガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃが上壁の背面側における幅方向に並んだ位置において、上方に突出するよう形成されている。各々のガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃの内部空間は、上壁に形成されたガス流通口を介して筐体本体１１内部に連通している。
また、筐体本体１１の下壁には、複数のケーブル引き込み口が形成されており、各々のケーブル引き込み口には、ケーブルグランド１３が筐体本体１１に螺合されて着脱可能に装着されている。
筐体蓋体１５には、表示部１６および操作部１７が上下方向に並んだ位置に形成されている。

筐体１０におけるガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃの各々には、ガス配管接続部材２０ａ〜２０ｃがガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃに螺合されて着脱可能に装着されている。この例においては、図８における右側に位置されるガス配管接続部材２０ａが熱量測定対象ガス導入用のもの、中央に位置されるガス配管接続部材２０ｂが、後述する光波干渉計（光学センサ）４７による測定を行うに際しての参照ガス導入用のもの、左側に位置されるガス配管接続部材２０ｃがガス排出用のものとされている。

ガス配管接続部材２０ａ〜２０ｃは、内部に円柱状空間を形成する本体２１と、この本体２１の内部空間に対して遊嵌状態で挿入配置された狭隙棒２５とにより構成されている。
本体２１は、一端にフランジ部２２ａを有する有底円筒状の本体胴部２２と、この本体胴部２２の底壁に連続して軸方向に延びる小径円筒状の本体先端部２３とを有する。
狭隙棒２５は、本体胴部２２内に遊嵌状態で挿入配置される円柱状の軸部２６と、軸部２６の一端に形成されたフランジ部２６ａとを有し、フランジ部２６ａの内面が本体胴部２２のフランジ部２２ａの外面に対接状態で本体に螺合装着される。狭隙棒２５の内部には、狭隙棒２５の一端面および外周面にガス流通口が開口するガス流路Ｒ１が、軸方向に延びると共に径方向に屈曲して延びるよう形成されている。

これらのガス配管接続部材２０ａ〜２０ｃは、本体胴部２２におけるフランジ部２２ａの内面がガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃの開口端面に対接されると共に本体先端部２３が筐体本体１１におけるガス流通口内に挿通されて筐体本体１１の内部に突出する状態で筐体本体１１に螺合装着される。

筐体本体１１の後壁の内面には、上壁に形成されたガス流通口の各々に対応する位置に、正面方向に開口する凹所よりなるガス流路部材装着部１４が形成されている。各々のガス流路部材装着部１４の内部空間は対応するガス流通口を介してガス配管接続部材装着部１２ａ〜１２ｃの内部空間と連通している。
各々のガス流路部材装着部１４には、鉛直方向から水平方向に屈曲して延びる略Ｌ字型のガス流路を具えたガス流路部材（ジョイント）３０ａ〜３０ｃが筐体本体１１に対して正面方向から着脱可能に装着されている。

ガス流路部材３０ａ（３０ｂ，３０ｃ）は、図１２に示すように、小径円柱状部３１とこの小径円柱状部３１に連続して軸方向に延びる大径円柱状部３２とを有し、上方面領域が平坦面（位置規制面）３３とされた、全体がロッド状のものである。そして、大径円柱状部３２における平坦面部分において、一方のガス流通口３４ａが開口し、小径円柱状部３１の一端面において他方のガス流通口３４ｂが開口する屈曲ガス流路Ｒ２を有する。
ガス流路部材３０（３０ｂ，３０ｃ）は、一方のガス流通口３４ａが上方を向くと共に他方のガス流通口３４ｂが正面方向を向く姿勢で、大径円柱状部３２の他端部が筐体本体１１のガス流路部材装着部１４内に挿入されて小径円柱状部３１が突出する状態で配置されている。そして、ガス配管接続部材２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）における本体先端部２３の一端面がガス流路部材３０ａ（３０ｂ，３０ｃ）の平坦面３３に対接されてガス流路部材３０ａ（３０ｂ，３０ｃ）における一方のガス流通口３４ａがガス配管接続部材２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）における本体先端部２３に開口する一方のガス流通口にシール部材３６を介して気密に接続されている。図１０および図１１における符号３８は、複数のガス流路部材３０ａ〜３０ｃを、それぞれ一方のガス流通口３４ａがガス配管接続用部材２０ａ〜２０ｃにおける一方のガス流通口に対して位置決めされた状態で、装着するための共通の位置規制用固定板であって、筐体本体１１に対してネジ止め固定されている。
ガス流路部材３０ａ〜３０ｃを構成する材料としては、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。

上述したように、この熱量測定装置においては、筐体１０の内部においてセンサユニット４０が筐体本体１１に対して着脱可能に装着されている。
センサユニット４０は、上記のパネル型ガス流路機構５０と、パネル型ガス流路機構５０の一面（背面）側に配設された、熱量測定対象ガスの密度換算熱量を測定するための密度換算熱量測定機構を構成する密度計（音速センサ）４６と、パネル型ガス流路機構５０の他面（正面）側に配設された、熱量測定対象ガスの屈折率換算熱量を測定するための屈折率換算熱量測定機構を構成する光波干渉計（光学センサ）４７と、光波干渉計（光学センサ）４７の前方位置に配設された動作制御基板４８と、パネル型ガス流路機構５０と互いにネジ止めされて固定された端子台４９とが一の構造体としてユニット化されて構成されており、筐体本体１１にネジ止めされて固定されている。

この例においては、パネル型ガス流路機構５０における第１凹部５５ａに係るガスチャンネルＧｃは、熱量測定対象ガス導入用のガス流路を構成し、第２凹部５５ｂに係るガスチャンネルＧｃは、参照ガス導入用のガス流路を構成する。また、第３凹部５５ｃに係るガスチャンネルＧｃは、熱量測定対象ガスについての音速センサ４６と光学センサ４７との接続用のガス流路を構成し、第４凹部５５ｄに係るガスチャネルＧｃは、参照ガスについての音速センサ４６と光学センサ４７との接続用のガス流路を構成する。さらに、第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃは、測定ガスおよび参照ガス排出用のガス流路を構成する。そして、背面側保持板４１におけるガス流通口４２ａ（Ｇａｓ１）が熱量測定対象ガスを第１凹部５５ａに係るガスチャンネルＧｃに導入するためのガス入口、ガス流通口４２ｂ（Ｒｅｆ１）が参照ガスを第２凹部５５ｂに係るガスチャンネルＧｃに導入するためのガス入口、ガス流通口４３（Ｏｕｔ６）が第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃから熱量測定対象ガスおよび参照ガスを排出するためのガス出口とされている。また、背面側保持板４１におけるガス流通口４４ａ（Ｇａｓ３）が音速センサ４６に熱量測定対象ガスを供給するためのガス流出口とされていると共に、ガス流通口４４ｂ（Ｇａｓ４）が音速センサ４６からの熱量測定対象ガスをガスチャンネルＧｃに導入するためのガス流入口とされている。さらに、ガス流路パターンシート５１におけるガス流通口５３ａ（Ｇａｓ２），５３ｂ（Ｒｅｆ２），５３ｃ（Ｒｅｆ３），５３ｄ（Ｇａｓ５），５３ｅ（Ｒｅｆ５），５３ｆ（Ｏｕｔ５）が各ガスチャンネルＧｃからのガス流出口、ガス流通口５４ａ（Ｒｅｆ４），５４ｂ（Ｏｕｔ１），５４ｃ（Ｏｕｔ２），５４ｄ（Ｏｕｔ３），５４ｅ（Ｏｕｔ４）が各ガスチャンネルＧｃに対するガス流入口とされている。

そして、上記のパネル型ガス流路機構５０における筒状接続部６１ａ〜６１ｆは、正面側保持板４５の他面（正面）に対接されて設けられた光学センサ４７に接続されている。また、図１３に示すように、筒状接続部６０ａおよび筒状接続部６０ｂは、動作制御基板４８の一面（背面）に配設された測定ガス用圧力センサ６５に接続されていると共に、筒状接続部６０ｃおよび筒状接続部６０ｄは、動作制御基板４８の一面（背面）に配設された参照ガス用圧力センサ６６に接続されている。さらにまた、筒状接続部６０ｅは、動作制御基板４８の一面に配設された絶対圧センサ６７に接続されている。
一方、パネル型ガス流路機構５０における背面側保持板４５の一面（背面）に形成されたガス流出口４４ａ（Ｇａｓ３）およびガス流入口４４ｂ（Ｇａｓ４）は、背面側保持板４５の一面に対接された音速センサ４６における箱型状のセンサケース４６ａの他面（正面）に形成されたガス導入口（図示せず）およびガス排出口（図示せず）に気密に接続されている。

このセンサユニット４０は筐体本体１１に正面方向から装着されることにより、背面側保持板４１におけるガス入口４２ａ（Ｇａｓ１），ガス入口４２ｂ（ＲＦＥ１），ガス出口４３（Ｏｕｔ６）が、それぞれ、シール部材３７を介して対応するガス流路部材３０ａ〜３０ｃの小径円柱状部３１の一端面に開口する他方のガス流通口３４ｂに気密に接続され（図１０参照）、この状態で、ネジ止めされて固定される。

而して、上記の熱量測定装置においては、次のようにして音速センサ４６および光学センサ４７に熱量測定対象ガスおよび参照ガスが供給される。すなわち、熱量測定対象ガス導入部に係るガス配管接続部材２０ａより導入される熱量測定対象ガスは、図１４に示すように、ガス流路部材３０ａを介してパネル型ガス流路機構５０における背面側保持板４１のガス入口４２ａ（Ｇａｓ１）より第１凹部５５ａに係るガスチャンネルＧｃに導入される。
ガスチャンネルＧｃに流入した熱量測定対象ガスの一部は、ガス流出口５３ａ（Ｇａｓ２）より筒状接続部６０ａを介して測定ガス用圧力センサ６５に供給されると共に、残りの全部が背面側保持板４１におけるガス流出口４４ａ（Ｇａｓ３）より音速センサ４６に供給される。測定ガス用圧力センサ６５に供給された熱量測定対象ガスは、筒状接続部６０ｂを介してガス流入口５４ｄ（Ｏｕｔ３）より第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃに導入され、緩衝部（バッファ部）５８を介して、一部の熱量測定対象ガスがガス流出口５３ｆ（Ｏｕｔ５）より筒状接続部６０ｅを介して絶対圧センサ６７に供給されると共に、他の全部が背面側保持板４１におけるガス出口４３（Ｏｕｔ６）よりパネル型ガス流路機構５０より排出される。一方、音速センサ４６に供給された熱量測定対象ガスは、背面側保持板４１におけるガス流入口４４ｂ（Ｇａｓ４）より第３凹部５５ｃに係るガスチャンネルＧｃに導入され、ガス流出口５３ｆ（Ｇａｓ５）より筒状接続部６１ａを介して光学センサ４７に供給される。その後、筒状接続部６１ｄを介してガス流入口５４ｂ（Ｏｕｔ１）より第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃに導入され、背面側保持板４１におけるガス出口４３（Ｏｕｔ６）よりパネル型ガス流路機構５０より排出される。

また、参照ガス導入部に係るガス配管接続部材２０ｂより導入される参照ガスは、ガス流路部材３０ｂを介してパネル型ガス流路機構５０に背面側保持板４１のガス入口４２ｂ（Ｒｅｆ１）より第２凹部５５ｂに係るガスチャンネルＧｃに導入される。
当該ガスチャンネルＧｃに流入した参照ガスの一部は、ガス流出口５３ｂ（Ｒｅｆ２）より筒状接続部６０ｃを介して参照ガス用圧力センサ６６に供給されると共に、残りの全部がガス流出口５３ｃ（Ｒｅｆ３）より筒状接続部６１ｂを介して光学センサ４７に供給される。参照ガス用圧力センサ６６に供給された参照ガスは、筒状接続部６０ｄを介してガス流入口５４ｅ（Ｏｕｔ４）より第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃに導入され、一部がガス流出口５３ｆ（Ｏｕｔ５）より筒状接続部６０ｅを介して絶対圧センサ６７に供給されると共に、他の全部が背面側保持板４１におけるガス出口４３（Ｏｕｔ６）よりパネル型ガス流路機構５０より排出される。
一方、光学センサ４７に供給された参照ガスは、筒状接続部６１ｅを介してガス流入口５４ａ（Ｒｅｆ４）より第４凹部５５ｄに係るガスチャンネルＧｃに導入された後、再び、ガス流出口５３ｅ（Ｒｅｆ５）より筒状接続部６１ｆを介して光学センサ４７に供給される。そして、筒状接続部６１ｃを介してガス流入口５４ｃ（Ｏｕｔ２）より第５凹部５５ｅに係るガスチャンネルＧｃに導入され、緩衝部５８を介して背面側保持板４１におけるガス出口４３（Ｏｕｔ６）よりパネル型ガス流路機構５０より排出される。

ガス出口４３（Ｏｕｔ６）より排出されたガス（測定ガス，参照ガス）は、ガス排出部に係るガス流路部材３０ｃおよびガス配管接続部材１２ｃを介して装置外部に排出される。

そして、音速センサ４６より得られる検出出力に基づいて熱量測定対象ガスについての密度換算熱量が算出されると共に、光学センサ４７より得られる検出出力に基づいて当該熱量測定対象ガスについての屈折率換算熱量が算出され、当該密度換算熱量および当該屈折率換算熱量に基づいて、熱量測定対象ガスの熱量が算出される。

而して、上記構成のパネル型ガス流路機構５０によれば、基本的には、ガス流路パターンシート５１に形成される突条５２ａ〜５２ｅのデザインによって自由なガス流路を形成することができると共にガス流通口（ガス流出口５３ａ（Ｇａｓ２），５３ｂ（Ｒｅｆ２），５３ｃ（Ｒｅｆ３），５３ｄ（Ｇａｓ５），５３ｅ（Ｒｅｆ５），５３ｆ（Ｏｕｔ５）、および、ガス流入口５４ａ（Ｒｅｆ４），５４ｂ（Ｏｕｔ１），５４ｃ（Ｏｕｔ２），５４ｄ（Ｏｕｔ３），５４ｅ（Ｏｕｔ４））の位置を自由に選定することができるので、ガス流路についての設計の自由度が高いものとして構成することができる。しかも、ガス流路を構成する複数のガスチャンネルＧｃが互いに面方向に独立した状態でユニット化されて構成されているので、複数のガス用機器、具体的には音速センサ４６、光学センサ４７、圧力センサ６５，６６、絶対圧センサ６７を当該パネル型ガス流路機構５０における所定の位置に接続することにより、これらのガス用機器の相互の接続を確実にかつ容易に達成することができる。
また、筒状接続部６０ａ〜６０ｅ，６１ａ〜６１ｆに関連して座屈防止部５７が形成されていることによりパネル型ガス流路機構５０とガス用機器との接続を確実に達成することができると共にガス用機器の接続に際してガスチャンネルＧｃが閉塞されることを回避することができる。

従って、上記のパネル型ガス流路機構５０を具えた上記構成の熱量測定装置によれば、複数のガス用機器とパネル型ガス流路機構５０とをユニット化して一の構造体として構成することができ、当該構造体を単に筐体本体１１に装着することにより所定のガス配管構造を形成することができる。
また、ガス排出用のガスチャンネルＧｃを画成する第５凹部５５ｅを形成する突条５２ｅが、他のガスチャンネルを画成する第１凹部５５ａ〜第４凹部５５ｄを形成する突条５２ａ〜５２ｄの周囲を囲むよう形成された構成とされていることにより、熱量測定対象ガスおよび参照ガスに対する外部からの影響を排除することができて検出結果に高い信頼性を得ることができる。
さらに、パネル型ガス流路機構５０におけるガス排出用のガスチャンネルＧｃに、逆流防止用の緩衝部５８が形成された構成とされていることにより、複数のガス用機器の各々に対して熱量測定対象ガスおよび参照ガスを確実に供給することができる。

また、上記構成の熱量測定装置によれば、次のような効果が得られる。すなわち、上記構成の熱量測定装置によれば、熱量測定対象ガスについてのガス導入部、参照ガスについてのガス導入部およびガス排出部が、ガス配管接続部材２０ａ〜２０ｃ、ガス流路部材３０ａ〜３０ｃ、複数のガス用機器が接続されたパネル型ガス流路機構５０が筐体１０に装着されて各々の構成部材のガス流通路が相互に接続されることによって構成されているため、例えばチューブ等の配管部材を用いることなく、所定のガス配管構造を容易に形成することができ、しかも、これらの構成部材を正面方向から容易に着脱することができるので、高いメンテナンス性を得ることができる。
また、この熱量測定装置において形成されるガス配管構造においては、熱量測定装置に導入される熱量測定対象ガスが筐体１０に接触することがないので、筐体１０の構成材料それ自体の耐食性によって導入可能なガスの種類が制限されるといった問題が生ずることがなく、高い利便性を得ることができる。

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。
例えば、パネル型ガス流路機構におけるガス流路パターンシートに形成される突条のデザインは上記実施例に係るものに限定されず、突条のデザインによって自由なガス流路を形成することができる。従って、ガスチャンネルの数、配置位置およびその他の具体的な構成は、接続されるガス用機器の種類、数など目的に応じて適宜変更することができる。
また、上記実施例においては、ガス流路パターンシートの他面に一体に形成された、他方の保持板を貫通してその外方に突出して延びる筒状接続部により光学センサに対するガス流出部および光学センサからのガス流入部が形成された構成とされているが、正面側保持板とガス流路パターンシートの両者を貫通する貫通孔によりガス流入部およびガス流出部が形成された構成とされていてもよい。
さらにまた、ガス流路パターンシートの両面に突条が形成された構成とされていてもよい。

また、本発明のパネル型ガス流路機構は、可燃性ガスや有害ガス等が発生したり漏洩したりする可能性のある環境雰囲気（監視対象空間）に設置されて用いられるガス検出装置あるいはガス濃度測定装置に適用することができる。

１０ 筐体
１１ 筐体本体
１２ａ〜１２ｃ ガス配管接続部材装着部
１３ ケーブルグランド
１４ ガス流路部材装着部
１５ 筐体蓋体
１６ 表示部
１７ 操作部
１８ 固定用ネジ
２０ａ〜２０ｃ ガス配管接続部材
２１ 本体
２２ 本体胴部
２２ａ フランジ部
２３ 本体先端部
２５ 狭隙棒
２６ 軸部
２６ａ フランジ部
Ｒ１ ガス流路
３０ａ〜３０ｃ ガス流路部材（ジョイント）
３１ 小径円柱状部
３２ 大径円柱状部
３３ 平坦面（位置規制面）
３４ａ 一方のガス流通口
３４ｂ 他方のガス流通口
Ｒ２ 屈曲ガス流路
３６，３７ シール部材
３８ 位置規制用固定板
４０ センサユニット
４１ 一方の保持板（背面側保持板）
４１ａ 凹所
４１ｂ 固定用ネジ孔
４２ａ（Ｇａｓ１），４２ｂ（Ｒｆｅ１） ガス流通口（ガス入口）
４３（Ｏｕｔ６） ガス流通口（ガス出口）
４４ａ（Ｇａｓ３） ガス流通口（ガス流出口）
４４ｂ（Ｇａｓ４） ガス流通口（ガス流入口）
４５ 他方の保持板（正面側保持板）
４５ａ 貫通孔
４５ｂ 固定用ネジ孔
Ｇｃ ガスチャンネル
４６ 密度計（音速センサ）
４６ａ センサケース
４７ 光波干渉計（光学センサ）
４８ 動作制御基板
４９ 端子台
５０ パネル型ガス流路機構
５１ ガス流路パターンシート
５２，５２ａ〜５２ｅ 突条（リブ）
５３ａ（Ｇａｓ２），５３ｂ（Ｒｆｅ２），５３ｃ（Ｒｆｅ３），５３ｄ（Ｇａｓ５），５３ｅ（Ｒｆｅ５），５３ｆ（Ｏｕｔ５） ガス流通口（ガス流出口）
５４ａ（Ｒｆｅ４），５４ｂ（Ｏｕｔ１），５４ｃ（Ｏｕｔ２），５４ｄ（Ｏｕｔ３），５４ｅ（Ｏｕｔ４） ガス流通口（ガス流入口）
５５ 凹部
５５ａ 第１凹部
５５ｂ 第２凹部
５５ｃ 第３凹部
５５ｄ 第４凹部
５５ｅ 第５凹部
５６ ガス流路区画部
５６ａ〜５６ｆ ガス排出流路区画部
５７ 座屈防止部
５８ 緩衝部（バッファ部）
６０ａ〜６０ｅ 筒状接続部
６１ａ〜６１ｆ 筒状接続部
６５ 測定ガス用圧力センサ
６６ 参照ガス用圧力センサ
６７ 絶対圧センサ

Claims (8)

1. 一面において所定領域を囲んで凹部を形成するよう連続する突条が形成された、弾性を有するガス流路パターンシートと、当該ガス流路パターンシートを挟圧保持する一対の保持板とにより構成されており、
   前記ガス流路パターンシートの凹部と当該ガス流路パターンシートの突条に対接する一方の保持板の内面とによってガスチャンネルが形成されており、
   互いに面方向に独立した複数のガスチャンネルがユニット化されて構成されており、当該複数のガスチャンネルの一が、他のガスチャンネルにより相互に接続されるガス特性を測定するための複数のガス用機器に供給された測定対象ガスを外部に排出するガス排出用のガスチャンネルとされ、
   前記ガス流路パターンシートにおいては、当該ガス排出用のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条が、他のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条の周囲を囲むよう形成されていることを特徴とするパネル型ガス流路機構。
2. 前記ガス流路パターンシートの突条に対接される一方の保持板に形成された貫通孔、または、他方の保持板と当該ガス流路パターンシートの両者を貫通する貫通孔により、ガス流入部およびガス流出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル型ガス流路機構。
3. 一面において所定領域を囲んで凹部を形成するよう連続する突条が形成された、弾性を有するガス流路パターンシートと、当該ガス流路パターンシートを挟圧保持する一対の保持板とにより構成されており、
   前記ガス流路パターンシートの凹部と当該ガス流路パターンシートの突条に対接する一方の保持板の内面とによってガスチャンネルが形成されており、
   互いに面方向に独立した複数のガスチャンネルがユニット化されて構成されており、
   前記ガス流路パターンシートの他面に、他方の保持板を貫通してその外方に突出して延びる筒状接続部が一体に形成されており、当該筒状接続部によりガス流入部およびガス流出部が形成されていることを特徴とするパネル型ガス流路機構。
4. 前記ガス流路パターンシートには、前記突条の一部によって、前記筒状接続部に関連する座屈防止部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のパネル型ガス流路機構。
5. 前記筒状接続部は、先細りのテーパ状とされていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のパネル型ガス流路機構。
6. 前記複数のガスチャンネルの一が、他のガスチャンネルにより相互に接続されるガス特性を測定するための複数のガス用機器に供給された測定対象ガスを外部に排出するガス排出用のガスチャンネルとされ、
   前記ガス流路パターンシートにおいては、当該ガス排出用のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条が、他のガスチャンネルを画成する凹部を形成する突条の周囲を囲むよう形成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のパネル型流路機構。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のパネル型ガス流路機構を具えており、
   ガス特性を測定するための複数のガス用機器が当該パネル型ガス流路機構におけるガスチャンネルにより相互に接続されてユニット化されていることを特徴とするガス特性測定装置。
8. 前記パネル型ガス流路機構におけるガス排出用のガスチャンネルには、逆流防止用の緩衝部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のガス特性測定装置。

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