WO2024105757A1

WO2024105757A1 - ガス濃度検出装置

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Publication number: WO2024105757A1
Application number: PCT/JP2022/042315
Authority: WO
Inventors: 賢哉尾形; 昌貴森川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2024-05-23

Abstract

塵埃の堆積を抑えて検知精度劣化を抑制したガス濃度検出装置を提供する。　ガス濃度検出部（３）を収納し、測定対象ガスが流入する空間（５）側のハウジング（１）に第１端部（７）とハウジング（１）の空間（５）の反対側に突出した位置に第２端部（８）を有する円筒状のガス導入出管（４）を設け、ガス導入管（４）の内部中央には、第１端部（７）から第２端部（８）の方向に、ガス導入出管（４）内部をガス導入流路（１２）とガス導出流路（１３）に分ける仕切壁（９）を設けている。仕切壁（９）は空間（５）側に第３端部（１０）、第２端部（８）から突出した位置に第４端部（１１）を有し、第４端部（１１）に、第２端部（８）との間でガスの流れの向きに全面で開口したガス導入口（１５）とガス導出口（１６）を形成するガス誘導部（４０）を設けている。

Description

ガス濃度検出装置

　本開示は、ガス濃度検出装置、特にダクト内を流れるガス濃度を検出するガス濃度検出装置に関する。

　ダクト内部空間のガス濃度を検出する従来のガス濃度検出装置としては、測定対象ガスが流れるダクトの中に、測定対象ガスをガスセンサーからなるガス濃度検出部に導入するための筒を挿入し、この筒を介して導入された測定対象ガスのガス濃度を測定したあと、測定対象ガスを、同じ筒を介してダクト内に戻すガス濃度検出装置が知られている。

　このようなガス濃度検出装置としては、例えば、特許文献１に開示されたガス濃度検出装置がある。特許文献１に開示されたガス濃度検出装置は、円筒形のガス通路部の一部に、測定対象ガスが流れる上流側にガス流入口、下流側にガス流出口を設け、このガス流出口とガス流出口に、塵埃の浸入を防ぐ多孔質部材を設けている。

特許第６５５６３３８号

　特許文献１に開示されたガス濃度検出装置は、ガス流入口とガス流出口に塵埃の侵入を防止のための多孔質部材を設けている。そのため多孔質部材に塵埃が堆積する。またガス流入口とガス流出口が円筒形のガス通路部の一部に開口する形で形成されている。そのためガス流入口から侵入したガスの中に含まれる塵埃が円筒形のガス通路部で滞留し、塵埃がガス通路部およびガス濃度検出部に堆積する。このような塵埃の堆積は、ガス濃度検出装置の検知精度劣化の要因となる。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、塵埃の堆積を抑えて検知精度劣化を抑制できるガス濃度検出装置を提供することを目的とする。

　本開示にかかるガス濃度検出装置は、測定対象ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出部が収納され、このガス濃度検出部との間に測定対象ガスを含むガスが流入する空間を有するハウジングの空間側におけるハウジングに第１端部を有して、ガス濃度検出部の空間を隔てた反対側にハウジングの第１端部から突出した位置に第２端部を有する円筒状のガス導入出管を設けている。そして、ガス導入管の内部の中央に、第１端部から第２端部の方向にハウジングの空間と連通するガス導入流路とガス導出流路にガス導入出管を分割するとともに、ハウジングの空間側に第３端部と、この第３端部の反対側で第２端部より突出した位置に第４端部を有する平板状の仕切壁を設けている。さらに、第２端部との間でガスの流れの方向に対向して全面で開口してガス導入流路に連通するガス導入口、およびガスの流れの方向に向かって全面で開口してガス導出流路に連通するガス導出口を形成するように、第４端部にガス誘導部が設けられている。

　本開示にかかるガス濃度検出装置は、塵埃の堆積を抑えて検知精度劣化を抑制できるという効果を奏する。

実施の形態１にかかるガス濃度検出装置を示す斜視図である。実施の形態１にかかる測定対象ガスが流れるダクトに設置されたガス濃度検出装置を示す断面図である。実施の形態１にかかるガス濃度検出装置の構成を示す断面矢視図である。実施の形態１にかかるガス濃度検出装置の構成を示す分解斜視図である。実施の形態１の変形例１にかかるガス濃度検出装置の要部構成を示す断面図である。実施の形態１の変形例２にかかるガス濃度検出装置の要部構成を示す断面図である。実施の形態１の変形例３にかかるガス濃度検出装置の要部構成を示す断面図である。

　以下、本開示の実施の形態にかかるガス濃度検出装置１００を図に基づいて詳細に説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかるガス濃度検出装置１００の概略構成を示す斜視図であり、ガス濃度検出装置１００を斜め下方から見たものである。図２は、ガス濃度検出装置１００を示す断面図であり、ガス濃度検出装置１００の構成と、ガス濃度検出装置１００を、測定対象ガスを含むガスが流れるダクト５０に設置した状態を示している。図３は、ガス濃度検出装置１００を構成するガス導入出管４の内部構成を示す断面図であり、図１に示すＡ―Ａ部分を下方から見たものである。図４は、ガス濃度検出装置１００の構成の一部を示す分解斜視図であり、第１ハウジング１ａを取り外した状態のガス濃度検出装置１００を斜め上方から見たものである。

　以下の説明において、測定対象ガスを含むガス（以下、ガスと称す）は、ダクト５０内を上流側から下流側に向かって流れる。ガス濃度検出装置１００を境にして上流側を「高圧側」または「正圧側」、下流側を「低圧側」または「負圧側」と称する場合がある。またガス導入出管４がハウジング１からダクト５０内に突出している上下方向を軸方向、ガス導入出管４の突出方向を軸方向下側、ガス導入出管４の突出方向とは反対側を軸方向上側と称する場合がある。また軸方向に直交する方向でダクト５０に沿った方向をガスの流れ方向と称する場合がある。

＜ガス濃度検出装置１００の構成＞
　第２ハウジング１ｂには、カップ状の第１ハウジング１ａが、第２ハウジング１ｂに形成されている位置決め穴２を目印として嵌合して取り付けられている。第１ハウジング１ａと第２ハウジング１ｂとで中空の箱形状のハウジング１が形成される。

　中空のハウジング１の内部には測定対象ガスの濃度を測定するためのガス濃度検出部３が収納されている。例えば、ガス濃度検出部３は中央部に測定対象ガスの濃度を検知するセンシング部を備えた平板形状の検出器である。ガス濃度検出部３は、第１ハウジング１ａ内の軸方向上側に、ハウジング１からガス導入出管４が突出する軸方向に直交して、図示しない固定具で固定されている。またガス濃度検出部３と第２ハウジング１ｂとの間には、流入したガスがガス濃度検出部３に接する閉じた空間５が形成されている。ガス濃度検出部３は、第１ハウジング１ａと第２ハウジング１ｂとの間に設けられた配線口６を通じて、ガス濃度検出部３への電力供給およびガス濃度検出部３の信号の応答を行う。

　ガス導入出管４は円筒状であり、ハウジング１から外部に突出して設けられている。ガス導入出管４は、空間５を隔てて、ガス濃度検出部３に対向する第２ハウジング１ｂから軸方向下側に突出するように設けられている。ガス導入出管４の軸方向上側の第１端部７は第２ハウジング１ｂに接続されており、反対側の軸方向下側の第２端部８側は開口している。

　ガス導入出管４の内部には、ガス導入出管４の中央を通って軸方向に平板状の仕切壁９が設けられている。仕切壁９の軸方向上側の第３端部１０は、第２ハウジング１ｂの位置、あるいは第２ハウジング１ｂ近傍の位置に設けられている。仕切壁９の軸方向下側の第４端部１１は、ガス導入出管４の第２端部８よりも軸方向下側に突出した位置に設けられている。

　仕切壁９により、ガス導入出管４の内部は、ガス導入流路１２とガス導出流路１３に分割されている。径方向断面においてガス導入流路１２とガス導出流路１３は、図３に示すようにほぼ同じ断面積を有している。ガス導入流路１２とガス導出流路１３がほぼ同じ断面積を有しているので、ガス導入流路１２とガス導出流路１３の流路抵抗はほぼ同じである。ガス導入出管４に対向する位置にある第２ハウジング１ｂは開口している。そのためガス導入流路１２とガス導出流路１３は、それぞれハウジング１の空間５に連通している。

　仕切壁９の軸方向下側の第４端部１１には、軸方向にある第３端部１０から第４端部１１の方向と直交する方向に延在するガス誘導部１４が設けられている。これによりガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部１４との間で、ガス導入口１５とガス導出口１６が形成される。具体的には、ガス濃度検出装置１００の外側のダクト５０内を、ガスが流れる方向に対向する上流側に向かってガス導入口１５が形成され、ガスが流れる方向である下流側に向かってガス導出口１６が形成される。なおガス導入口１５とガス導出口１６は、ガスの流れの方向から見て遮るものはなく全面で開口して形成されている。ガス導入口１５とガス導出口１６は、それぞれガス導入出管４内のガス導入流路１２とガス導出流路１３に連通している。

　ガス誘導部１４の形状は、ガス導入出管４の軸方向から見て円盤状である。ガス誘導部１４の円形の外径はガス導入出管４の円筒の内径とほぼ同じである。なおガス誘導部１４の円形の外径は、ガス導入出管４の円筒の内径より大きくてもよいが、測定対象ガスを含むガスが当たるガス誘導部１４の円盤状の面積が増加することによる圧損増加を防止するためには、ほぼ同じにしておくことが望ましい。

　ガス導入出管４の軸方向におけるガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部１４との距離、すなわちガス導入出管４の軸方向におけるガス導入口１５とガス導出口１６の高さは、ガスがガス導入出管４内を流通する際の圧損増加を抑えるために、少なくともガス導入出管４の円筒の内径の１／２倍以上あればよく、望ましくはダクト５０内のガスの流れを乱さないように、ガス導入出管４の円筒の内径の１／２倍から２倍の範囲とするのがよい。別の見方をすると、ガス導入口１５とガス導出口１６の面積は、少なくともガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積以上あればよく、望ましくはダクト５０内のガスの流れを乱さないように、ガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積の等倍から４倍の範囲とするのがよい。

　ガス誘導部１４を安定して保持するために、ガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部１４の円形の外周との間には、この第２端部８と外縁を接続する第１リブ１７が、測定対象ガスを含むガスの流れに直交するように、仕切壁９の側面からガス導入出管４の外周の位置まで延びて設けられている。なお第１リブ１７は、ダクト５０内を流れるガスが、ガス導入口１５からガス導出口１６に回り込むのを阻止する。

　第２ハウジング１ｂは、両側にフランジ部１８を備えている。フランジ部１８には、ガス濃度検出装置１００を測定対象物であるダクト５０に固定するためのねじ穴１９が設けられている。また第２ハウジング１ｂには、ガス濃度検出部３に空間５を隔てて対向する面に、ガス濃度検出部３のセンシング部を囲むように、ガス濃度検出部３に向かってリブ状に立ち上がるように形成されたガイド壁２０が設けられている。なお第２ハウジング１ｂには、第２ハウジング１ｂの強度を確保するための第２リブ２１が、第２ハウジング１ｂの内面の周囲にわたって適宜設けられている。

　本実施の形態では、図４に示すように、ガイド壁２０、位置決め穴２、配線口６および第２リブ２１が形成された第２ハウジング１ｂ、ガス導入出管４、仕切壁９、ガス誘導部１４および第１リブ１７を、例えば、射出成形により一体で成形されたものを示している。なお、第２ハウジング１ｂ、ガス導入出管４、仕切壁９、ガス誘導部１４および第１リブ１７などの部品を、それぞれ個別の部品として準備して組み立ててもよい。

＜ガス濃度検出装置１００の設置方法＞
　例えば、ＣＯ２（二酸化炭素）などのガス濃度を測定したいガス（測定対象ガスと称す）が流れるダクト５０にガス導入出管４を、ダクト５０の延伸方向、言い換えればガスが流れる方向に対して、ガス導入出管４がほぼ直角方向に挿入可能な貫通穴２４を開ける。

　次に貫通穴２４に、ガス導入出管４を挿入する。ガス導入出管４は、第２ハウジング１ｂとダクト５０がシール部材２３を介して、それぞれ当接する位置まで挿入される。シール部材２３は、ダクト５０内を流れるガスが、ダクト５０の外部に漏れ出るのを防止するために設けられている。シール部材２３としては、例えば、ゴムパッキン、Ｏリングなどが挙げられる。

　ダクト５０内にガス導入出管４を挿入したあと、ガス濃度検出装置１００は、平板状の仕切壁９をガスが流れる方向（図２に示す「ガスの流れ」の方向）に直交する向きとなるように、ガス濃度検出装置１００の位置を調整する。言い換えれば、ガス濃度検出装置１００は、ガスが流れる方向に対向してガス導入口１５、ガスが流れる方向にガス導出口１６が位置するように、ガス濃度検出装置１００の位置を調整する。

　最後に、ガス濃度検出装置１００は、フランジ部１８のねじ穴１９を使って、固定ねじ２２によりダクト５０に固定される。以上により、ダクト５０へのガス濃度検出装置１００の設置が完了する。

　なお、ガス導入出管４においては、仕切壁９を境にして、ガス導入流路１２とガス導出流路１３は対称形状となっている。そのためガス濃度検出装置１００は、ガス導入出管４を設置する方向を、本実施の形態で説明した方向と逆向きにして設置したとしても、ガス濃度検出装置１００として問題なく機能する。

＜ガス濃度検出装置１００による測定対象ガスの濃度検出方法＞
　ダクト５０内では、図２に矢印で示すガスの流れのように、ガスが上流側から下流側に向かって流れる。ダクト５０内を流れるガスに含まれる測定対象ガスは、例えば、ＣＯ２である。なお測定対象とする測定対象ガスの種類は適宜決定すればよく、その場合、測定対象ガスの種類に適してセンシングが可能なガス濃度検出部３を用いればよい。

　ダクト５０内を流れるガスの一部は、ガスが流れる方向に対向する向きに開口したガス導入口１５からガス濃度検出装置１００に流入する。ガス導入口１５から流入した測定対象ガスを含むガスは、図２の矢印Ａで示すように、まずガス導入流路１２に誘導される。

　ガス導入流路１２を流れた測定対象ガスを含むガスは、図２の矢印Ｂで示すように、ハウジング１内に形成された空間５に誘導される。ハウジング１内に形成された空間５に誘導されたガスは、ガス濃度検出部３のセンシング部に接触する。ガス濃度検出部３は、ガス濃度検出部３のセンシング部で検知した測定対象ガスの濃度を検出する。この時、ハウジング１の第２ハウジング１ｂには、少なくともガス濃度検出部３のセンシング部を囲むように、ガス濃度検出部３に向かって立ち上がるガイド壁２０を設けている。そのため、ガスが、空間５内に滞留することがなく、空間５全体に拡散することもない。よって空間５内に塵埃が堆積するのを防止できるので、ガス濃度検出部３の検知精度劣化を防止することができる。またガスの流れは、ガス濃度検出部３に集中するので、ガス濃度検出部３の検知精度向上も実現できる。

　その後、ハウジング１内に形成された空間５に誘導されたガスは、図２の矢印Ｂで示すように、ガス導出流路１３に誘導される。ガス導出流路１３を流れたガスは、図２の矢印Ｃで示すように、ダクト５０のガスが流れる方向に向かって開口したガス導出口１６から、ダクト５０に流出する。

　なおガス濃度検出装置１００内をガスが流れるのは、ダクト５０内を流れるガスにより、ダクト５０内で圧力差が生じることによる。具体的には、ダクト５０を流れるガスにより、ガス導入口１５近傍およびガス導入流路１２は正圧（高圧）となる。一方、ガス導出口１６近傍およびガス導出流路１３は負圧（低圧）となるため、上流側と下流側の圧力差により、図２で矢印Ａ、Ｂ、Ｃが示す方向にガスの流れが形成される。このガスの流れによりガス濃度検出部３にガスが誘導されることでガス濃度が検出される。

　以上、説明したように、本実施の形態にかかるガス濃度検出装置１００は、円筒状のガス導入出管４の内部の中央に、軸方向に平板状の仕切壁９を設けて、円筒状のガス導入出管４の内部をガス導入流路１２とガス導出流路１３とに分割している。またダクト５０内に位置する仕切壁９をガス導入出管４から突出させ、突出させた仕切壁９の端部には、仕切壁９の突出方向に直交して延在するガス誘導部１４を設けることで、ガスが流れる方向から見て遮るものがなく全面で開口するガス導入口１５とガス導出口１６が形成される。これによりガス濃度検出装置１００の内部に塵埃が堆積するような部分がほとんど無くなるので、ガス濃度検出部３の検知精度劣化を抑制することができる。またガス濃度検出部３の検知精度劣化を抑制することができるので、ガス濃度検出装置１００の長寿命化を図ることができる。

　また突出させた仕切壁９の端部には、仕切壁９の突出方向に直交して延在するガス誘導部１４を設けることで、ガス導入口１５近傍の圧力は高く、ガス導出口１６近傍の圧力が低くなるので、ガス導入口１５からガス導出口１６へと流れるガスの流れが形成されやすくなる。よってダクト５０内のガスが流れる速度が小さい場合でも、ガス濃度検出装置１００の検出精度を維持できる。

　またガス濃度検出装置１００の内部に塵埃が堆積するのを抑制でき、ガス導入口１５からガス導出口１６へと流れるガスの流れが滑らかになるので、ガス濃度検出装置１００の小型化が可能になる。また小型化が可能になるので、ガス濃度検出装置１００の共通化ならびにコスト削減に寄与する。

　さらにガス導入出管４の軸方向におけるガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部１４との距離を、少なくともガス導入出管４の円筒の内径の１／２倍から２倍の範囲とすることにより、ダクト５０内のガスの流れを乱すことなく、ガス導入口１５からガス導出口１６に至るまでの圧損増加を抑えることができる。そのため一層の検知精度劣化を抑制できる。

　さらにガスの流れ方向から見たガス導入口１５とガス導出口１６の面積を、ガス導入流路１２とガス導出流路１３の径方向の断面積と等倍から４倍の範囲とすることにより、ダクト５０内のガスの流れを乱すことなく、ガス導入口１５からガス導出口１６に至るまでの圧損増加を抑えることができる。そのため一層の検知精度劣化を抑制できる。

　さらにハウジング１の第２ハウジング１ｂには、ガス濃度検出部３に空間５を隔てて対向する面に、少なくともガス濃度検出部３のセンシング部を囲むように、ガス濃度検出部３に向かってリブ状に立ち上がるように形成されたガイド壁２０を設けている。そのため測定対象ガスを含むガスが、空間５内に滞留することがなく、また空間５全体に拡散することもない。よって空間５内に塵埃が堆積するのを防止できるので、ガス濃度検出部３の検知精度向上を図りつつ、検知精度劣化を一層抑制できる。

　またガス濃度検出装置１００は、仕切壁９を境にして、ガス導入出管４のガス導入流路１２とガス導出流路１３、並びにガス導入口１５とガス導出口１６が、共に対称形状として形成されている。そのためガスの流れに対するガス濃度検出装置１００を設置する方向を正反対にしても、ガス濃度検出装置１００として問題なく機能する。具体的にはガス濃度検出装置１００をガスの流れに対して正反対に設置した場合、ガス導入口１５はガス導出口１６、ガス導出口１６はガス導入口１５、ガス導入流路１２はガス導出流路１３、ガス導出流路１３はガス導入流路１２として機能する。これによりガス濃度検出装置１００の設置方向の制限が緩和され、ガス濃度検出装置１００を設置する際の施工性が向上する。

　実施の形態１の変形例１．
　次に、本実施の形態にかかるガス濃度検出装置１００の変形例１について、図５を用いて説明する。図５は実施の形態１の変形例１にかかるガス濃度検出装置１００の要部構成を示す断面図であり、ハウジング１からダクト５０内に突出したガス導入出管４、仕切壁９およびガス誘導部３０の構成を示したものである。

　本変形例１が図１に示すガス濃度検出装置１００と相違する点は、ガス誘導部１４の代わりにガス誘導部３０を備えている点にある。それ以外の構成については、ガス濃度検出装置１００が備える構成と同一または同等である。

　図５に示すように、変形例１では、仕切壁９の軸方向下側の第４端部１１に、軸方向である第３端部１０から第４端部１１の方向に対して鈍角（図５にＤ１で示す）を有して、第４端部１１からガスの流れ方向である上流側（ガス導入口１５側）および下流側（ガス導出口１６側）に向かって、同じ鈍角で延在する斜面を有したガス誘導部３０を備えている。そしてガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部３０との間で、ガスの流れ方向に向かって全面で開口したガス導入口１５とガス導出口１６が形成される。

　ガス誘導部３０の形状は、ガス導入出管４の軸方向から見て円形である。ガス誘導部３０の円形の外径はガス導入出管４の円筒の内径とほぼ同じである。一方、図５に示すように、軸方向およびガスの流れ方向のいずれもの方向と直交する方向(図１参照)から見ると、断面が一定の傾きの斜面を有する三角形状となっている。ガス誘導部３０は、三角形状の頂点、すなわち仕切壁９の第４端部１１から外縁に向かうにしたがって軸方向下側で斜め下方に拡大して延伸している。またガス誘導部３０の円形の外径は、ガス導入出管４の円筒の内径より大きくてもよいが、ガス誘導部１４にガスが当たる面積が増加することによる圧損増加を防止するためには、ほぼ同じにしておくことが望ましい。

　またガス導入出管４の軸方向におけるガス導入口１５とガス導出口１６の高さは、ガスがガス導入出管４内を流通する際の圧損増加を防止するために、少なくともガス導入出管４の円筒の内径の１／２以上あればよいが、望ましくはガス導入出管４の円筒の内径の１／２とするのがよい。別の見方をすると、ガス導入口１５とガス導出口１６の面積は、ガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積以上あればよいが、望ましくはガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積と同じとするのがよい。

　またガス誘導部３０を安定して保持するために、ガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部３０の外縁との間には、この第２端部８と外縁を接続する第１リブ１７が、ガスの流れに直交するように、仕切壁９の側面からガス導入出管４の外周の位置まで延びて設けられている。

　本変形例１では、実施の形態１で示した効果を得ることができるが、次の点でより有利となる。

　まずガス誘導部１４の代わりにガス誘導部３０を用いることで、ガス濃度検出装置１００の内部に塵埃が堆積するような角部が一層無くなることになる。したがってガス濃度検出部３の検知精度劣化を一層抑制できる。またガス濃度検出装置１００の長寿命化をさらに図ることができる。

　またガス導入口１５からガス導出口１６へと流れるガスの流れが一層滑らかになるので、よりガス濃度検出装置１００の小型化が可能になり、ガス濃度検出装置１００のコスト削減に寄与する。

　実施の形態１の変形例２．
　次に、本実施の形態にかかるガス濃度検出装置１００の変形例２について、図６を用いて説明する。図６は実施の形態１の変形例２にかかるガス濃度検出装置１００の要部構成を示す断面図であり、ハウジング１からダクト５０内に突出したガス導入出管４、仕切壁９およびガス誘導部３１の構成を示したものである。

　本変形例２は、変形例１のガス誘導部３０の代わりにガス誘導部３１を備えている点にある。それ以外の構成については、ガス濃度検出装置１００および変形例１が備える構成と同一または同等である。

　図６に示すように、変形例２では、仕切壁９の軸方向下側の第４端部１１に、軸方向である第３端部１０から第４端部１１の方向に対して鈍角（図６にＤ２で示す）を有して、第４端部１１からガスの流れる方向である上流側および下流側に、同じ鈍角で延在する斜面を有したガス誘導部３１を備えている。そしてガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部３１との間で、ガスの流れ方向に向かって全面で開口したガス導入口１５とガス導出口１６が形成される。

　ガス誘導部３１の形状は、ガス導入出管４の軸方向から見て円形である。ガス誘導部３１の円形の外径はガス導入出管４の円筒の内径とほぼ同じである。一方、図６に示すように、軸方向およびガスの流れ方向のいずれもの方向と直交する方向(図１参照)から見ると、断面が、一定の傾きの斜面を有する逆Ｖ字形状となっている。ガス誘導部３１は、逆Ｖ字形状の頂点、すなわち仕切壁９の第４端部１１から外縁に向かうにしたがって軸方向下側で斜め下方に拡大して延伸している。その他の構成および動作については、変形例１で示したものと同じである。

　本変形例２では、変形例１と同様の効果を得ることができるが、ガス誘導部３０の三角形状からガス誘導部３１の板状の逆Ｖ字形状とすることで、ガス誘導部３０に比して重量の低減が図れる。そのためガス濃度検出装置１００の軽量化に寄与する。

　実施の形態１の変形例３．
　次に、本実施の形態にかかるガス濃度検出装置１００の変形例３について、図７を用いて説明する。図７は実施の形態１の変形例３にかかるガス濃度検出装置１００の要部構成を示す断面図であり、ハウジング１からダクト５０内に突出したガス導入出管４、仕切壁９およびガス誘導部４０の構成を示したものである。

　本変形例３が図１に示すガス濃度検出装置１００と相違する点は、ガス誘導部１４の代わりにガス誘導部４０を備えている点にある。それ以外の構成については、ガス濃度検出装置１００が備える構成と同一または同等である。

　図７に示すように、変形例３では、仕切壁９の軸方向下側の第４端部１１においては、軸方向である第３端部１０から第４端部１１の方向に対して同じ角度あるいは鈍角を有しており、第４端部１１からガス導入口１５側および前記ガス導出口１６側に向かって、軸方向に対する角度が徐々に小さくなる曲線形状を有したガス誘導部４０を備えている。そしてガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部４０との間で、ガスの流れ方向に向かって全面で開口したガス導入口１５とガス導出口１６が形成される。

　ガス誘導部４０の形状は、ガス導入出管４の軸方向から見て円形である。ガス誘導部３０の円形の外径はガス導入出管４の円筒の内径とほぼ同じである。一方、図７に示すように、軸方向に直角の方向から見ると、斜面が凹んだ曲線形状を有する山形形状となっている。ガス誘導部４０は、山形形状の頂点、すなわち仕切壁９の第４端部１１から外縁に向かうにしたがって軸方向下側で斜め下方に、斜面が凹んだ曲線形状を有して拡大して延伸している。ガス誘導部４０の円形の外径は、ガス導入出管４の円筒の内径より大きくてもよいが、測定対象ガスを含むガスが、ガス誘導部１４に当たる面積が増加することによる圧損増加を防止するためには、ほぼ同じにしておくことが望ましい。またガス誘導部４０は、ガス誘導部４０の外縁において、軸方向である第３端部１０から第４端部１１の方向に対して直角、すなわちガスの流れ方向となることが望ましい。

　またガス導入出管４の軸方向におけるガス導入口１５とガス導出口１６の高さは、ガスがガス導入出管４内を流通する際の圧損増加を防止するために、少なくともガス導入出管４の円筒の内径の１／２以上あればよいが、望ましくはガス導入出管４の円筒の内径の１／２とするのが望ましい。別の見方をすると、ガス導入口１５とガス導出口１６の面積は、ガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積と同じか、少なくともガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積以上あればよいが、望ましくはガス導入流路１２とガス導出流路１３の軸方向に直交する断面積と同じとするのがよい。

　またガス誘導部４０を安定して保持するために、ガス導入出管４の第２端部８とガス誘導部４０の外縁との間には、この第２端部８と外縁を接続する第１リブ１７が、ガスの流れに直交するように、仕切壁９の側面からガス導入出管４の外周面に延びて設けられている。

　本変形例３では、実施の形態１および他の変形例で示した効果を得ることができるが、次の点でより有利となる。

　まずガス誘導部３０、３１に代わりガス誘導部４０を用いることで、ガス濃度検出装置１００の内部に塵埃が堆積するような角部が一層無くなることになる。したがってガス濃度検出部３の検知精度劣化を一層抑制できる。またガス濃度検出装置１００の長寿命化をさらに図ることができる。

　またガス導入口１５からガス導出口１６へと流れるガスの流れが一層滑らかになるので、よりガス濃度検出装置１００の小型化が可能になり、ガス濃度検出装置１００の共通化ならびにコスト削減に寄与する。

　以上、実施の形態および各変形例に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態および各変形例は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態および各変形例の構成の一部を省略または変更することが可能である。

　１ａ　第１ハウジング、１ｂ　第２ハウジング、１　ハウジング、２　位置決め穴、
３　ガス濃度検出部、４　ガス導入出管、５　空間、６　配線口、７　第１端部、
８　第２端部、９　仕切壁、１０　第３端部、１１　第４端部、１２　ガス導入流路、
１３　ガス導出流路、１４　ガス誘導部、１５　ガス導入口、１６　ガス導出口、
１７　第１リブ、１８　フランジ部、１９　ねじ穴、２０　ガイド壁、
２１　第２リブ、２２　固定ねじ、２３　シール部材、２４　通し穴、
３０　ガス誘導部、３１　ガス誘導部、４０　ガス誘導部、５０　ダクト、
１００　ガス濃度検出装置

Claims

　測定対象ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出部、
　前記ガス濃度検出部が収納され、前記ガス濃度検出部との間に前記測定対象ガスを含むガスが流入する空間を有するハウジング、
　前記空間側における前記ハウジングに第１端部を有し、前記ガス濃度検出部の前記空間を隔てた反対側にあって、前記ハウジングの前記第１端部から突出した位置に第２端部を有する円筒状のガス導入出管、
　前記ガス導入出管の内部の中央にあって、前記第１端部から前記第２端部の方向に設けられ、前記空間と連通するガス導入流路とガス導出流路とに前記ガス導入出管を分割するとともに、前記ハウジングの前記空間側に第３端部を有し、前記第３端部の反対側で前記第２端部より突出した位置に第４端部を有する平板状の仕切壁、
　前記第２端部との間で前記ガスの流れる方向に対向して全面で開口して前記ガス導入流路に連通するガス導入口、および前記ガスの流れる方向に全面で開口して前記ガス導出流路に連通するガス導出口を形成するように、前記第４端部に設けられたガス誘導部、
　を備えたガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部は、前記第３端部から前記第４端部の方向に直交し、前記第４端部から前記ガスの流れる方向に延在している、
　請求項１に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部は、前記第３端部から前記第４端部の方向および前記ガスの流れる方向のいずれもの方向と直交する方向から見た断面において、前記第４端部では前記第３端部から前記第４端部の方向に対して前記ガス導入口側および前記ガス導出口側に鈍角を有し、同じ前記鈍角で前記ガス導入口側および前記ガス導出口側に延在する斜面を有している、
　請求項１に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部は、前記断面が三角形状あるいは逆Ｖ字形状である、
　請求項３に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部は、前記第３端部から前記第４端部の方向および前記ガスの流れる方向のいずれもの方向と直交する方向から見た断面において、前記第４端部では前記ガス導入口側および前記ガス導出口側で前記第３端部から前記第４端部の方向に対して同じ角度あるいは鈍角を有し、前記第４端部から前記ガス導入口側および前記ガス導出口側に向かって、前記第３端部から前記第４端部の方向に対する角度が徐々に小さくなる曲線形状を有している、
　請求項１に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部は、前記断面が斜面に凹みのある山形形状である、
　請求項５に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス誘導部の外径は、前記ガス導入出管の内径と同じである、
　請求項１から６のいずれか１項に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス導入口および前記ガス導出口の前記第３端部から前記第４端部の方向における距離は、前記ガス導入出管の内径の２分の１倍から２倍の範囲にある、
　請求項１から６のいずれか１項に記載のガス濃度検出装置。
　前記ガス導入口および前記ガス導出口の面積は、前記ガス導入流路および前記ガス導出流路の断面積の等倍から４倍の範囲にある、
　請求項１から６のいずれか１項に記載のガス濃度検出装置。
　前記ハウジングの前記空間側に、少なくとも前記ガス濃度検出部のセンシング部を取り囲むようにガイド壁が設けられている、
　請求項１から６のいずれか１項に記載のガス濃度検出装置。