JPH0573556U - 風向型気体試料採取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉塵測定用の試料を大気の流動状態と同じ状
態で採取し、且つ軸受が偏摩耗することもなく寿命的に
も問題がない気体試料の採取装置を提供する。 【構成】 大気中に含まれて飛流する浮遊物質を試料と
して採取する試料採取管１の大気吸引口1aの軸線と風向
計の矢羽根３の軸線とが一直線を成すように試料採取管
１の風下側に試料採取管１に対して略Ｔ字型に固定され
ている試料誘導管２と風向計の矢羽根３とを固定し、架
台７上に固定される円筒部材５内に位置している試料誘
導管２を回転自在に保持している軸受６を円筒部材５内
に装着し、風向計の矢羽根３と試料採取管１との重心位
置を軸受６の軸心上にするバランスウェイト４を試料採
取管１の先端部に設け、且つ試料採取管１の大気吸引口
1aから試料誘導管２の軸心までの距離を円筒部材５の外
径の３倍以上にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、環境汚染のうち大気中に含まれて飛流する浮遊物質である粉塵の量 を連続的又は間欠的に測定する粉塵測定装置にその測定用の試料を採取して導く ための試料採取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、環境管理の一つとしての大気中に含まれて飛流する浮遊物質である粉塵 の量を把握するには、大気中に浮遊する物質であって１０μｍ以下の粒子を測定 区域においてＪＩＳＺ８８１４−1981「ロウボリウムエアサンプラ及びロウボリ ウムエアサンプラによる空気中浮遊粉じん測定方法」に規定された方法に従って 測定するか、又は光の散乱率，光の透過率，β線の吸収率，圧電天秤等によって 浮遊物質を量的に測定していた。

【０００３】 このような大気中に含まれて飛流する１０μｍ以上の粒径のものまで含めた総 粉塵量を連続的又は間欠的に測定する粉塵測定装置としては、例えば特開昭５０ −１５１１９２号公報に開示されているように、所定位置に大気吸引口を一定方 向に向けて設置し予め設定した所望の風向風速が合致した時のみ電源のオン・オ フにより吸引ポンプの作動又は大気吸引口の開閉弁を電気的信号によって制御し て粉塵量を測定する環境粉塵測定装置や、実開昭６３−１８３５４１号公報に開 示されているように、所定位置に大気吸引口を一定方向に向けて設置し大気吸引 口から吸引された粉塵を連続して移動する片面に粘着面を有する透明なテープの 粘着面に粘着させてそのテープの裏面に設けたテレビカメラを介して画像解析装 置とモニターテレビとによって粉塵量を測定する粉じんモニターなどが開示され ている。

【０００４】 しかるに、前述したような測定方法によって測定する場合に、大気中に含まれ て飛流する浮遊物質を如何に正確に捕集するかがその精度に大きく影響するにも 拘らず、上記した装置はいずれも大気吸引口を所定位置に一定方向に向けて設置 したものであるため、大気中に含まれて飛流する浮遊物質である粉塵の総量を連 続的又は間欠的に測定しようとしても、その測定位置における風向が大気吸引口 の開口方向に一致していない場合には正確な測定が不可能であるという欠点があ った。

【０００５】 そこで本考案者らは、大気中に含まれて飛流する浮遊物質である粉塵の総量を 連続的又は間欠的に測定するに際しその測定用の試料を飛流する速度と等速で飛 流線に沿って粉塵測定装置に採取して導くために、試料採取管の大気吸引口の開 口方向が常に風上側に向くように風向計の矢羽根の軸線と試料採取管の大気吸引 口の軸線とが一直線を成すように風向計の矢羽根と大気吸引口が設けられている 試料採取管とを連結した気体試料採取装置を開発した。 しかしながら、試料採取管と風向計の矢羽根とを回転自在に支持している円筒 部材の外周近傍に試料採取管の大気吸引口を設けたところ、この試料採取管の大 気吸引口の直前部分において、大気吸引口が設けられていない部分では大気の流 速が増して円筒部材に沿って大気が流動するのに対し、試料採取管の大気吸引口 の部分では大気はそのまま直進することになるためこの両者の大気の流れの変化 が複雑に影響して正確な粉塵量の測定を行うことができず、しかも風向計の矢羽 根は前記円筒部材の風下側に円筒部材よりかなり離れて位置していて風下側の重 量が風上側の重量より大きいため試料採取管の大気吸引口が上方を向くようなモ ーメントが作用して風向計及び大気吸引口が設けられている試料採取管を水平に 回転自在に支持している軸受が偏摩耗して気体試料採取装置の寿命が短くなるば かりでなく試料採取管の大気吸引口の開口方向が短期間で風上側に向かなくなる という現象が生じるという問題点が発生した。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記問題点を解消し、大気中に含まれて飛流する浮遊物質を正確に大 気の流動状態と同じ状態で採取でき、且つ軸受が偏摩耗することもなく寿命的に も問題がない気体試料の採取装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、大気中に含まれて飛流 する浮遊物質を試料として採取する試料採取管の大気吸引口の軸線と風向計の矢 羽根の軸線とが一直線を成すように該試料採取管の風下側に試料採取管に対して 略Ｔ字型に固定されている試料誘導管と風向計の矢羽根とを固定し、架台上に固 定される円筒部材内に位置している前記試料誘導管を回転自在に保持している軸 受を該円筒部材内に装着し、前記した風向計の矢羽根と試料採取管との重心位置 を該軸受の軸心上にするバランスウェイトを該試料採取管の先端部に設け、且つ 前記試料採取管の大気吸引口から前記試料誘導管の軸心までの距離を前記円筒部 材の外径の３倍以上とすることによって上記課題を解決することができ、更にこ のような構造において、円筒部材を上下に分割したものとし、架台上に固定され る下側の円筒部材の下部に設けられている軸固定材に下端が固定されていて試料 誘導管の内部に挿通されている中空軸の上端に上側の円筒部材を固定し、円筒部 材にそれぞれ内蔵されている試料誘導管を試料採取管との固定部の上下で軸受に より回転自在に保持させればより動作が安定した装置とすることができることを 究明して、本考案を完成したのである。

【０００８】 以下、図１に示す本考案に係る風向型気体試料採取装置の１実施例の構造を示 す説明用断面図に従って詳細に説明する。 図中、１は大気中に含まれて飛流する浮遊物質を試料として採取する試料採取 管でありその先端の大気吸引口1aは常に風上側に向くようになっている。２は試 料採取管１の風下側に試料採取管１に対して略Ｔ字型に固定されており採取試料 を測定装置へ導く試料誘導管であり、試料採取管１の大気吸引口1aから試料誘導 管２の軸心までの距離は、後述する円筒部材５の外径の３倍以上であることが必 要である。この試料誘導管２を試料採取管１に対して略Ｔ字型に構成させた理由 は、試料採取管１の大気吸引口1aの位置で大気の流動速度即ち風速と同じ速度で 大気を吸引する吸引装置が本考案装置の下方に設置されるのでこの吸引装置に大 気を誘導させるためと、試料誘導管２の上部に後述する風速センサー13を本考案 装置の直上に設け易くするためと、風向計の矢羽根３と試料採取管１とを水平な 状態で回転自在に装着するためである。なお、上記略Ｔ字型の「略」とは試料採 取管１と試料誘導管２との接続部位が、大気がスムーズに通過できるように湾曲 させてあることを意味している。

【０００９】 ３は試料採取管１の大気吸引口1aの軸線とその軸線とが一直線を成すように試 料採取管１の風下側に試料採取管１に対して略Ｔ字型に固定されている試料誘導 管２と連結されている風向計の矢羽根、４は風向計の矢羽根３と試料採取管１と の重心位置を後記する軸受６の軸心上即ち試料誘導管２の軸心上にするように試 料採取管１の先端部に設けられているバランスウェイトである。５は試料誘導管 ２を回転自在に保持している軸受６がその内部に装着されている円筒部材である 。この円筒部材５は上下に分割されていて、下側の円筒部材５には試料誘導管２ の下部が、また上側の円筒部材５には試料誘導管２の上部がそれぞれ位置せしめ られていて、この試料誘導管２を試料採取管１との固定部の上下で密閉型の軸受 ６で回転自在に保持していると、試料採取管１と風向計の矢羽根３とが上下で挟 持された状態となるのでガタツキ等が防止されて安定して気体試料を採取できる ので好ましい。

【００１０】 ７は円筒部材の下端が固定される架台であって、この架台７には大気吸引口1a から試料採取管１及び試料誘導管２を経て採取された採取試料を吸引装置及び測 定装置（いずれも図示せず）へ導くために円筒部材５の下部に固設されている漏 斗状の導管８が挿通できる貫通孔が設けられている。９は検出部が試料誘導管２ の外面に接触していて試料誘導管２の回転角度から風向きを検出する風向センサ ーであって、円筒部材５内の下部に設けられており、この検出した風向き信号は 円筒部材５の外側に設けられたコネクター14を経て分析記録装置に送られてデー タ解析用に用いられる。

【００１１】 10は試料誘導管２の内部に挿通されていて、下端が下側の円筒部材５の下部に 設けられているメッシュ状などの軸固定材11に、また上端が上側の円筒部材５の 上端にそれぞれナット12などによって固定されている中空軸であって、円筒部材 ５の上方に設置されている風速センサー13よりの風速信号を伝える導管の役目を 兼ねている。この風速センサー13よりの速度信号も円筒部材５の外側に設けられ たコネクター14を経て分析記録装置に送られてデータ解析用に用いられる。

【００１２】

【作用】

以上に詳述したような構造の本考案装置は、大気中に含まれて飛流する浮遊物 質を試料として採取する試料採取管１の大気吸引口1aの軸線と風向計の矢羽根３ の軸線とが一直線を成すように試料採取管１の風下側に試料採取管１に対して略 Ｔ字型に固定されている試料誘導管２と風向計の矢羽根３とが連結されており、 架台７上に固定される円筒部材５内に位置している試料誘導管２を回転自在に好 ましくは試料採取管１との固定部の上下で回転自在に保持している軸受６が円筒 部材５に装着されており、風向計の矢羽根３と試料採取管１との重心位置を軸受 ６の軸心上にするバランスウェイト４が試料採取管１の先端部に設けられている ので、風向計の矢羽根３の作用よって試料採取管１の大気吸引口1aが常に風上に 向くように円滑に回転するため、予め設定された測定場所に設置しておけば、試 料として採取すべき大気中に含まれて飛流する浮遊物質が大気中の浮遊状態と同 じ状態でしかも常に風上に向けられた試料採取管１の大気吸引口1aから等速で吸 引されるのである。 そして試料採取管１の大気吸引口1aから試料誘導管２の軸心までの距離が円筒 部材５の外径の３倍以上になっているので、円筒部材５の存在に起因する大気の 流れの変化の影響を考慮する必要がなくなって正確な粉塵量の測定を行うことが できるのである。

【００１３】

【考案の効果】

以上に詳述した如く、本考案に係る風向型気体試料採取装置は、大気中に含ま れて飛流する浮遊物質を試料として採取する試料採取管の大気吸引口の軸線が風 向計の矢羽根の作用により常に風向と一致するように構成されているので、試料 として採取すべき大気中に含まれて飛流する浮遊物質が大気中の浮遊状態と同じ 状態で常に風上に向けられた試料採取管の大気吸引口から吸引されると共に、試 料採取管の先端部に風向計の矢羽根と試料採取管との重心位置を軸受の軸心上に するバランスウェイトが設けられているのでこの試料採取管と風向計の矢羽根と を連結しており試料採取管に対して略Ｔ字型に固定されている試料誘導管を回転 自在に保持している軸受に作用する力がアンバランスになって軸受が偏摩耗して 風向が変化したときに試料採取管の大気吸引口の軸線が風向と一致しなくなる現 象の発生を防止できるばかりか装置自体の寿命も大幅に延び、しかも試料採取管 の大気吸引口から試料誘導管の軸心までの距離を円筒部材の外径の３倍以上とし たことによって試料採取管と風向計の矢羽根とを支持している円筒部材の存在に 起因して大気の流れが変化する影響を受けなくなって正確な粉塵量の測定を行う ことができるのである。 そして、円筒部材を上下に分割した構造とし、上下の円筒部材内にそれぞれ位 置せしめられている試料誘導管を試料採取管との固定部の上下で軸受で回転自在 に保持すると、試料採取管と風向計の矢羽根とがガタツキ等が防止されてより安 定して気体試料を採取できるのである。 このような種々の効果を有する本考案装置は、環境管理としての粉塵測定の精 度を向上させ併せて装置の保守も容易であり、その実用的価値は非常に大きなも のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る風向型気体試料採取装置の１実施
例の構造を示す説明用断面図である。

【符号の説明】

１ 試料採取管 1a 大気吸引口 ２ 試料誘導管 ３ 風向計の矢羽根 ４ バランスウェイト ５ 円筒部材 ６ 軸受 ７ 架台 ８ 導管 ９ 風向センサー 10 中空軸 11 軸固定材 12 ナット 13 風速センサー 14 コネクター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 早瀬 寿夫 広島県呉市中央２丁目２−12 山海運輸株 式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中に含まれて飛流する浮遊物質を試
   料として採取する試料採取管(１)の大気吸引口(1a)の軸
   線と風向計の矢羽根(３)の軸線とが一直線を成すように
   該試料採取管(１)の風下側に試料採取管(１)に対して略
   Ｔ字型に固定されている試料誘導管(２)と風向計の矢羽
   根(３)とが固定されており、架台(７)上に固定される円
   筒部材(５)内に位置している前記試料誘導管(２)を回転
   自在に保持している軸受(６)が該円筒部材(５)内に装着
   されており、前記した風向計の矢羽根(３)と試料採取管
   (１)との重心位置を該軸受(６)の軸心上にするバランス
   ウェイト(４)が該試料採取管(１)の先端部に設けられて
   いて、且つ前記試料採取管(１)の大気吸引口(1a)から前
   記試料誘導管(２)の軸心までの距離が前記円筒部材(５)
   の外径の３倍以上であることを特徴とする風向型気体試
   料採取装置。
2. 【請求項２】 円筒部材(５)が上下に分割されていて、
   架台(７)上に固定される下側の円筒部材(５)の下部に設
   けられている軸固定材(11)に下端が固定されていて試料
   誘導管(２)の内部に挿通されている中空軸(10)の上端に
   上側の円筒部材(５)が固定されており、該円筒部材(５)
   内にそれぞれ位置している試料誘導管(２)が試料採取管
   (１)との固定部の上下で軸受(６)により回転自在に保持
   されている請求項１に記載の風向型気体試料採取装置。