JPH0650274B2

JPH0650274B2 - 気流可視化装置

Info

Publication number: JPH0650274B2
Application number: JP18474887A
Authority: JP
Inventors: 不二夫松村; 直記杉田; 豊八太
Original assignee: ミドリ安全工業株式会社
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPS6429774A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は，目に見えない気体の流れを可視化する装置，
特に工業用クリーンルーム内の気流を把握するための，
特に清浄な霧を発生させその霧を利用して気体の流れを
可視化する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来気体の流れを可視化する装置として，蚊取り線香の煙を利用する装置，四塩化チタンその他の化学薬品の化学反応により発生
する煙を利用する装置，オイルの加熱により発生するオイルミストを利用する
装置，超音波加湿機と同様に純水を使って純水ミストを発生
させる装置，などが使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の装置のうち，蚊取り線香や，化学薬品の反応
による煙を利用するものや，オイルミストを利用するも
のは，工業用クリーンルームなどに送り込まれている清
浄空気の流れを可視化しようとすると，清浄空気自体が
汚れるばかりではなく，クリーンルームや，クリーンル
ームに設置されている機械，装置及びそれらによって清
浄度を要求される製品が製造される工程を汚染させ，そ
れらの使用を不可能にし，特に化学薬品の反応による煙
を利用する場合は，毒性があって危険であるなどの問題
点があり，純水ミストを発生させるものは，ミストの発
生量が少なく，多量にミストを発生させようとすると，
液滴となって床面や作業台などに落下するし，発生した
ミストは，気流中へ送り出されると，すぐに消えて見え
なくなり，遠方まで気流を可視化できないばかりでな
く，重力の影響を受けて徐々に下方へ流れ，気流から分
離しやすく，気流を正確に可視化できないなどの問題点
があった。

本発明は，蒸気発生装置で発生させた清浄な蒸気を液体
窒素，液体酸素，液化炭酸ガス，その他の冷媒のいずれ
かを入れてある断熱槽へ送り込んで急激に冷却して霧状
トレーサーを発生させ，このトレーサーを可視化しよう
とする気流に乗りやすい温度にコントロールして送り出
すように構成することにより，上記従来の問題点を解消
しうる気流可視化装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

以下図面にもとずいて本発明を詳細に説明すると，(1)
は蒸気発生装置で，タンク(2)に水(3)を供給する給水パ
イプ(4)と，水(3)を加熱するヒーター(5)と，蒸気(6)を
吐出するパイプ(7)とを設けてなる。(8)は冷媒の一例で
ある液体窒素(9)を入れた断熱槽で，入口パイプ(11)
と，断熱槽(8)内で蒸気(6)が冷却されて発生する霧状の
トレーサー(12)を排出する出口パイプ(13)を設けてな
る。(14)は蒸気発生装置(1)から断熱槽(8)へ蒸気(6)を
送り込むパイプで，一方の端部をパイプ(7)に連結し，
他方の端部を入口パイプ(11)に連結してある。(15)は断
熱槽(8)に設けた液面計で，液面(10)を検知し，液体窒
素(9)の量を表示する。(16)はバイパスパイプで，一方
の端部がパイプ(7)から分岐するように連結し，他方の
端部が出口パイプ(13)に連結している。(17)はバイパス
パイプ(16)の中間部分に接続した制御弁で，例えば電磁
弁を使用する。(18)は出口パイプ(13)に設けた温度コン
トローラで，出口パイプ(13)を通過するトレーサー(12)
の温度が設定温度以下になると制御弁(17)を開弁するよ
うに制御する。(19)は蒸気発生装置(1)に設けた圧力ス
イッチで，タンク(2)内の蒸気(6)の圧力の変化を検出し
て，ヒーター(5)に通電するスイッチのＯＮ，ＯＦＦを
制御する。(20)は出口パイプ(13)に連結し，且つ可視化
しようとする気流(30)中へトレーサー(12)を放出するト
レーサー放出パイプである。

〔作用〕

給水パイプ(4)でタンク(2)へ水(3)を供給し，その水(3)
をヒーター(5)で加熱して蒸気(6)を発生させる。発生し
た蒸気(6)は，パイプ(7)，パイプ(14)及び入口パイプ(1
1)を通って断熱槽(8)へ送り込まれる。送り込まれた蒸
気(6)が液体窒素(9)により急激に冷却されて，霧状のト
レーサー(12)が発生する。このトレーサー(12)は，出口
パイプ(13)を通過して，トレーサー放出パイプ(20)から
放出されるが，トレーサー(12)の温度が温度コントロー
ラ(18)に予め設定した温度以下のときは，制御弁(17)が
温度コントローラ(18)からの制御信号を受けて開弁して
いるので，パイプ(7)を通過する蒸気(6)の一部がバイパ
スパイプ(16)を通って出口パイプ(13)へ供給され，トレ
ーサー(12)の温度を上記設定温度まで昇温させる。トレ
ーサー(12)の温度が上記設定温度に達すると，温度コン
トローラ(18)の制御信号によって制御弁(17)が閉弁する
ように制御されるので，蒸気(6)の出口パイプ(13)への
供給が遮断され，トレーサー(12)の昇温を止める。温度
コントローラ(18)の以上の制御によってトレーサー(12)
が常時設定温度に保たれながらトレーサー放出パイプ(2
0)から放出される。温度コントローラ(18)に設定する温
度としては，可視化しようとする気流(30)が流れるクリ
ーンルームなどの温度，湿度，その他の諸条件を考慮
し，トレーサー(12)が気流(30)に乗りやすいように定め
た温度，例えばクリーンルーム内の温度が２３℃〜２５
℃の場合，トレーサー(12)の温度が５０℃前後の一定の
温度，あるいは一定の温度範囲とする。

蒸気発生装置(1)が蒸気(6)を発生させている状態におい
て，タンク(2)内の蒸気圧が所定の圧力よりも大きくな
ると，圧力スイッチ(19)がそれを検出して，ヒーター
(5)への通電を止めるように制御し，蒸気(6)の発生を定
量にコントロールする。

〔実施例〕

タンク(2)には，ドレンバルブ(21)と，過剰な蒸気を逃
がすリリーフバルブ(22)と，ドレンパン(31)と，タンク
(2)の空焚きを防止するため，水(3)量が少量になるとヒ
ーター(5)への通電を止めるフロートスイッチ(23)と，
水(3)の水位を測る水位計(32)とを設ける。水(3)には純
水を使用する。給水パイプ(4)には，給水バルブ(24)を
設ける。パイプ(7)には，蒸気(6)の流量を調整したり，
蒸気(6)の供給を止めたりするコントロールバルブ(25)
を設ける。パイプ(16)は，パイプ(7)から分岐すること
なく，第２図示のようにタンク(2)にコントロールバル
ブ(25)′を介して連結することもある。パイプ(14)及び
パイプ(16)には，保温材又はヒーターを取付け，蒸気
(6)がパイプ(14)を通過する過程で温度が降下して水に
戻るのを防ぐように構成することもある。温度コントロ
ーラ(18)は，断熱槽(8)内の液体窒素が空になって槽内
の温度が上昇する場合には，ヒーター(5)への通電を止
めたり，コントロールバルブ(25)あるいはコントロール
バルブ(25)と(25)′を閉じたりする制御に使用すること
もある。トレーサー(12)を気流(30)中へ放出させている
間に，液体窒素(9)が徐々に気化してその液面(10)が降
下していくが，その降下とともに液面(10)と入口パイプ
(11)との間隔Ｄを一定に保つように制御することもあ
り，その制御手段としては，例えば，第３図示のように
液面(10)が降下するにつれて液面計(15)の検出信号によ
り入口パイプ(11)が降下するようにモーター(26)で駆動
される機構(27)や，第４図示のように液面(10)が降下す
るにつれて液面計(15)の検出信号により断熱槽(8)が上
昇するようにモーター(28)で駆動される機構(29)など採
用し，あるいは入口パイプ(11)の手動制御を採用する。
蒸気発生装置(1)及び断熱槽(8)は，キャスタ付きの台車
に設置して自由に移動できるようにしてもよく，特定の
場所などに据え付けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は，叙上のように構成したから，発生させた蒸気を冷媒で冷却しない場合は，霧状トレ
ーサーの可視量は蒸気発生量の一部であるが，本発明
は，発生させた蒸気を冷媒に吹きつけて急激に冷却する
ため，霧状トレーサーの可視量を蒸気発生量の１００％
近くまで増大させることができる。

霧状トレーサーの放出温度を可視化しようとする気流
に適合するように積極的にコントロールすることによ
り，トレーサーをそれが気流から分離することなく気流
に注入された状態すなわち気流によく乗った状態で遠方
まで放出させることができ，トレーサーの描く線や模様
などにより気流の状況を正確に可視化することができ
る。

洗浄，無毒，安全な霧状トレーサーを簡易，かつ大量
に発生させることができ，しかも従来の純水ミストを発
生させるものに比し，液滴の発生を著しく少くすること
ができる。

工業用クリーンルームなどで清浄空気がどのように流
れているかを把握する場合，クリーンルームはもちろ
ん，クリーンルーム内に設置され，あるいは設置しよう
としている機械，装置や，それらによる製造工程などに
汚染などの悪影響を与えなくて済む。

機械，装置などの運転中や，作業者などの作業中に気
体の流れを把握することが可能なる。

超清浄空間における清浄空気の流れを把握するための
装置や，工業用クリーンルームその他気流のある空間に
おいて機械，装置などの設置位置やレイアウトを検討す
るための装置として使える。

装置の運転中における安全性を確保できる。などの諸
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので，第１図は本発明に
係る気流可視化装置の構成を概略的に示す図，第２図は
同構成の一部の変更例を概略的に示す図，第３図は制御
機構の一例を説明する図，第４図は制御機構の別の例を
説明する図である。 (1)……蒸気発生装置，(2)……タンク，(5)……ヒータ
ー，(8)……断熱槽，(9)……冷媒，(11)……入口パイ
プ，(12)……霧状トレーサー，(13)……出口パイプ，(1
4)……パイプ，(15)……液面計，(16)……バイパスパイ
プ，(17)……制御弁，(18)……温度コントローラ，(19)
……圧力スイッチ，(27)，(29)……制御機構，(32)……
水位計。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸気発生装置と，液体窒素その他の冷媒を
入れる断熱槽とを，蒸気発生装置から断熱槽へ蒸気を送
り込むパイプで連結し，断熱槽には，蒸気が冷媒で冷却
されて発生する霧状トレーサーを排出する出口パイプを
設けてなる気流可視化装置において，蒸気発生装置と出
口パイプとをバイパスパイプで連結し，このバイパスパ
イプには，制御弁を接続し，上記出口パイプには，同パ
イプ内を通過する上記トレーサーの温度が設定温度以下
になると上記制御弁を開弁するように制御する温度コン
トローラを設けることを特徴とする気流可視化装置。
【請求項２】バイパスパイプが，蒸気発生装置から断熱
槽へ蒸気を送るパイプから分岐している特許請求の範囲
第１項記載の気流可視化装置。
【請求項３】断熱槽に，その内部に入れられた液体窒素
などの液面から一定の間隔をおいて支持される入口パイ
プを設け，その入口パイプに蒸気を送り込むパイプが連
結されている特許請求の範囲第１項又は第２項記載の気
流可視化装置。
【請求項４】入口パイプに，断熱槽に入れられた液体窒
素などの液面を検出する液面計により液面の変位ととも
に入口パイプを液面から一定の間隔を保ちつつ移動させ
る制御機構が設けられている特許請求の範囲第３項記載
の気流可視化装置。
【請求項５】断熱槽に，断熱槽に入れられた液体窒素な
どの液面を検出する液面計により液面の変位とともに入
口パイプが液面から一定の間隔を保つように断熱槽を移
動させる制御機構が設けられている特許請求の範囲第３
項記載の気流可視化装置。
【請求項６】蒸気を断熱槽に送り込むパイプに加熱装置
が設けられている特許請求の範囲第１項ないし第５項い
ずれか１項記載の気流可視化装置。
【請求項７】蒸気発生装置に，蒸気の圧力の変化を検出
してヒーターなどの加熱装置の動作を制御する圧力スイ
ッチが設けられている特許請求の範囲第１項ないし第６
項記載の気流可視化装置。
【請求項８】蒸気発生装置を構成するタンクに，タンク
内の水位をはかる水位計が設けられている特許請求の範
囲第１項ないし第７項記載の気流可視化装置。