(57)【要約】【課題】流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓に対するトレーサ粒子の付着を防止することが可能な粒子付着防止装置を提供する。【解決手段】流体中に導入されたトレーサ粒子が流路壁に設置された観測窓に付着することを防止する粒子付着防止装置において、トレーサ粒子を帯電させる粒子帯電手段と、前記粒子帯電手段によって帯電させたトレーサ粒子に対し、前記観測窓から遠ざける方向の力を作用させる力発生手段とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中に導入されたトレーサ粒子が流路壁に設置された観測窓に付着することを防止する粒子付着防止装置であって、
前記トレーサ粒子を帯電させる粒子帯電手段と、
前記粒子帯電手段によって帯電させたトレーサ粒子に対し、前記観測窓から遠ざける方向の力を作用させる力発生手段と、
を備えることを特徴とする粒子付着防止装置。
【請求項２】
前記力発生手段は、前記観測窓から遠ざける方向の力として前記トレーサ粒子にローレンツ力が発生するような磁場を形成することを特徴とする請求項１記載の粒子付着防止装置。
【請求項３】
前記力発生手段は、
前記観測窓の観測側表面、流路側表面或いは内部の少なくとも１つに前記流体の流れ方向と平行に電流が流れるように形成されている導線と、
前記トレーサ粒子に前記観測窓から遠ざける方向の力としてローレンツ力が発生するような磁場を形成する電流を前記導線に流す電源と、
を含むことを特徴とする請求項２記載の粒子付着防止装置。
【請求項４】
前記力発生手段は、
前記観測窓の観測側表面に対向して配置されると共に前記流体の流れ方向と平行に電流が流れるように配置される導線と、
前記トレーサ粒子に前記観測窓から遠ざける方向の力としてローレンツ力が発生するような磁場を形成する電流を前記導線に流す電源と、
を含むことを特徴とする請求項２記載の粒子付着防止装置。
【請求項５】
前記力発生手段は、前記観測窓から遠ざける方向の力として前記トレーサ粒子と前記観測窓との間にクーロン力を発生させることを特徴とする請求項１記載の粒子付着防止装置。
【請求項６】
前記力発生手段は、前記観測窓の流路側表面を誘電分極により前記トレーサ粒子と同一の極性に帯電させることで前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させることを特徴とする請求項５記載の粒子付着防止装置。
【請求項７】
前記力発生手段は、
前記観測窓の流路側表面に形成されている透明電極と、
前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるための電圧を前記透明電極に印加する電圧印加手段と、
を含むことを特徴とする請求項５記載の粒子付着防止装置。
【請求項８】
流体中に導入されたトレーサ粒子が流路壁に設置された観測窓に付着することを防止する粒子付着防止方法であって、
帯電させたトレーサ粒子を前記流体中に導入し、当該トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力を作用させることで前記トレーサ粒子が前記観測窓に付着することを防止することを特徴とする粒子付着防止方法。
【請求項９】
流体中に導入されたトレーサ粒子に対して外部から計測用のレーザ光を照射するために流路壁に設置される観測窓であって、
観測側表面、流路側表面或いは内部の少なくとも１つに、前記流体の流れ方向と平行に電流を流すための導線が形成されていることを特徴とする観測窓。
【請求項１０】
前記導線は、透明導電材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項９記載の観測窓。
【請求項１１】
流体中に導入されたトレーサ粒子に対して外部から計測用のレーザ光を照射するために流路壁に設置される観測窓であって、
流路側表面に、前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるための電圧を印加するための透明電極が形成されていることを特徴とする観測窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子付着防止装置及び方法並びに観測窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、レーザドップラ流速計（ＬＤＶ：Laser Doppler Velocimeter）とは、トレーサ粒子を散布した流体にレーザ光を照射してトレーサ粒子からの散乱光を受光し、その散乱光の周波数シフト量（ドップラシフト量）を演算することで流体の流速を求めるものである。このようなレーザドップラ流速計では、流路壁に設けた透明なガラス製の観測窓を通じて外部からレーザ光を照射するが、この観測窓の流路側表面にトレーサ粒子が付着してしまい流速計測の障害になるという問題があった。
【０００３】
このような問題に対し、従来では以下のような対策方法を実施していた。
（１）観測窓を取り外して、付着したトレーサ粒子を拭き取る。
（２）観測窓の流路側表面にアルコールを噴射して、トレーサ粒子が付着した観測窓表面を洗浄する。
（３）観測窓の流路側表面に可動式のスポンジを設け、観測窓に付着したトレーサ粒子を拭き取る。
（４）観測窓の流路側表面へ乾燥空気を導入して、観測窓近傍へのトレーサ粒子の侵入を阻止する（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記（１）の方法は、観測窓に付着したトレーサ粒子を拭き取るために、流速計測を行う度に観測窓の組み替え作業を行う必要があり、作業者にとって大きな負担となる。また、上記（２）、（３）の方法は、観測窓の組み替え作業を行う必要がないので作業者の負担を軽減できるが、上記（１）の方法と同様に、既に観測窓に付着したトレーサ粒子を除去する措置であるため、実際に流速計測が可能となるのは、これらの措置を実施して再びトレーサ粒子が堆積するまでの期間に限定される。つまり、上記（１）〜（３）の方法は、作業者の負担の大小はあるものの、一定期間毎にトレーサ粒子の除去作業を行う必要があり、メンテナンス効率の低下を招く。
一方、上記（４）の方法は、観測窓に対するトレーサ粒子の付着そのものを防止する措置であるため、トレーサ粒子の除去作業を行う必要がなく、メンテナンス効率の低下という問題は生じないが、乾燥空気を流路内に導入するため、流路内部の流れ場を変化させてしまい、流速計測精度が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓に対するトレーサ粒子の付着を防止することが可能な粒子付着防止装置及び方法並びに観測窓を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る粒子付着防止装置は、流体中に導入されたトレーサ粒子が流路壁に設置された観測窓に付着することを防止する粒子付着防止装置であって、前記トレーサ粒子を帯電させる粒子帯電手段と、前記粒子帯電手段によって帯電させたトレーサ粒子に対し、観測窓から遠ざける方向の力を作用させる力発生手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓から遠ざける方向の力として前記トレーサ粒子にローレンツ力が発生するような磁場を形成することを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓の観測側表面、流路側表面或いは内部の少なくとも１つに前記流体の流れ方向と平行に電流が流れるように形成されている導線と、前記トレーサ粒子に前記観測窓から遠ざける方向の力としてローレンツ力が発生するような磁場を形成する電流を前記導線に流す電源とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓の観測側表面に対向して配置されると共に前記流体の流れ方向と平行に電流が流れるように配置される導線と、前記トレーサ粒子に前記観測窓から遠ざける方向の力としてローレンツ力が発生するような磁場を形成する電流を前記導線に流す電源とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓から遠ざける方向の力として前記トレーサ粒子と前記観測窓との間にクーロン力を発生させることを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓の流路側表面を誘電分極により前記トレーサ粒子と同一の極性に帯電させることで前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させることを特徴とする。
また、本発明に係る粒子付着防止装置において、前記力発生手段は、前記観測窓の流路側表面に形成されている透明電極と、前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるための電圧を前記透明電極に印加する電圧印加手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
一方、本発明に係る粒子付着防止方法は、流体中に導入されたトレーサ粒子が流路壁に設置された観測窓に付着することを防止する粒子付着防止方法であって、帯電させたトレーサ粒子を前記流体中に導入し、当該トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力を作用させることで前記トレーサ粒子が前記観測窓に付着することを防止することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る観測窓は、流体中に導入されたトレーサ粒子に対して外部から計測用のレーザ光を照射するために流路壁に設置される観測窓であって、観測側表面、流路側表面或いは内部の少なくとも１つに、前記流体の流れ方向と平行に電流を流すための導線が形成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る観測窓において、前記導線は、透明導電材料を用いて形成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る観測窓は、流体中に導入されたトレーサ粒子に対して外部から計測用のレーザ光を照射するために流路壁に設置される観測窓であって、流路側表面に、前記トレーサ粒子と前記観測窓との間に前記観測窓から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるための電圧を印加するための透明電極が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来技術（特開平１１−１４６５０号公報）のように流路内部の流れ場を変化させることがないので、ＬＤＶの流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓に対するトレーサ粒子の付着を防止することが可能となる。また、本発明は、観測窓に対するトレーサ粒子の付着そのものを防止するものであるため、当然、トレーサ粒子の除去作業を行う必要がなく、メンテナンス効率の低下という問題は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粒子付着防止装置１の構成概略図である。
【図２】第１実施形態における力発生装置３の詳細説明図である。
【図３】第２実施形態における力発生装置３Ａの詳細説明図である。
【図４】第３実施形態における力発生装置３Ｂの詳細説明図である。
【図５】第４実施形態における力発生装置３Ｃの詳細説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係る粒子付着防止装置の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る粒子付着防止装置１の構成概略図である。この図に示すように、粒子付着防止装置１は、流体Ｆ（気体でも液体でも良い）の流路１０（配管など）の流路壁に設置された透明なガラス製の観測窓２０に、レーザドップラ流速計（以下、ＬＤＶと称す）による流速計測を行うために流体Ｆ中に導入されたトレーサ粒子Ｐが付着することを防止する装置であり、粒子導入管２（粒子帯電手段）及び力発生装置３（力発生手段）を主要構成要素として備えている。
なお、流体Ｆの流れ方向をＸ軸、このＸ軸と直交して水平面を形成する軸をＹ軸、ＸＹ平面（水平面）に垂直な軸をＺ軸と仮定する。
【００１３】
図１（ｂ）は、流路１０及び観測窓２０の水平断面図である。この図に示すように、観測窓２０は、流路１０の下流側の流路壁に設けられた貫通孔１０ａに、内壁面に対して面一となるように嵌め込まれ、観測窓固定治具２１によって流路壁にネジ止め固定されている。この観測窓固定治具２１の略中心部には開口部２１ａが設けられており、この開口部２１ａ及び観測窓２０を介して外部からＬＤＶによる流速計測用のレーザ光を流体Ｆに照射可能な構成となっている。
【００１４】
粒子導入管２は、一端がトレーサ粒子供給装置３０と連結され、他端が流路１０の上流側に挿入されて流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）を向くように屈曲した形状を有する金属管であり、トレーサ粒子供給装置３０から供給されるトレーサ粒子Ｐを流体Ｆ中に導入する役割と、トレーサ粒子Ｐを帯電させる粒子帯電手段としての役割とを担っている。ここで、トレーサ粒子Ｐの成分をＳｉＯ２とすることにより、トレーサ供給装置３０から供給されるトレーサ粒子Ｐは、粒子導入管２内での移動中に金属製の管壁との静電摩擦によって正極性に帯電することになる。
また、粒子導入管２は流路１０の流路壁に対して絶縁体２ａを介して挿入されており、これにより電荷が流路壁に逃げてしまうことを防いでいる。
【００１５】
なお、トレーサ粒子供給装置３０の内部には、トレーサ粒子Ｐの貯蔵タンクと空気ポンプとが設けられており、オペレータの操作に応じて空気ポンプが作動して貯蔵タンク内のトレーサ粒子Ｐが粒子導入管２に供給される。また、トレーサ粒子供給装置３０内に空気ポンプを設けず、外部から空気を供給することで貯蔵タンク内のトレーサ粒子Ｐを粒子導入管２に供給するような構成としても良い。
【００１６】
力発生装置３は、観測窓２０の観測側表面に対向して配置され、粒子導入管２によって流体Ｆ中に導入されて正極性に帯電したトレーサ粒子Ｐに対し、観測窓２０から遠ざける方向の力を発生させる装置であり、より具体的には上記の観測窓２０から遠ざける方向の力としてトレーサ粒子Ｐにローレンツ力が発生するような磁場を形成する装置である。
【００１７】
このような力発生装置３は、図２に示すように、導線３ａ、電源３ｂ、スイッチ３ｃ及び可変抵抗器３ｄから概略構成されている。導線３ａは、観測窓２０の観測側表面に対向して配置されると共に、少なくともその一部が流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と平行に電流が流れるように配置されており、その一端はスイッチ３ｃを介して電源３ｂの正極端子と接続され、他端は可変抵抗器３ｄを介して電源３ｂの負極端子と接続されている。
【００１８】
電源３ｂは、トレーサ粒子Ｐにローレンツ力が発生するような磁場を形成する電流Ｉを導線３ａに流す直流電源である。図２に示すように、正極性に帯電したトレーサ粒子Ｐの移動方向は流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と一致するため、流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と同じ向きの電流Ｉを導線３ａに流してＺ軸方向（垂直方向）と同じ向きの磁場Ｂを形成することにより、Ｙ軸方向と同じ向きに、磁場Ｂとトレーサ粒子Ｐの移動速度ＶＸに応じたローレンツ力ＦＬを発生させることができる。
【００１９】
スイッチ３ｃは、オペレータの操作によって開閉するスイッチであり、導線３ａに電流Ｉを流すタイミング、つまりトレーサ粒子Ｐにローレンツ力ＦＬを発生させるタイミングを手動制御するために使用される。可変抵抗器３ｄは、オペレータの操作によって抵抗値が変化する抵抗器であり、導線３ａに流す電流Ｉの大きさ、つまりトレーサ粒子Ｐに発生するローレンツ力ＦＬの大きさを手動調整するために使用される。
【００２０】
次に、上記のように構成された粒子付着防止装置１を用いて観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着を防止する方法について説明する。
まず、オペレータは、ＬＤＶによる流速計測を行う前に、力発生装置３のスイッチ３ｃをオンにする。これにより、力発生装置３の導線３ａに流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と同じ向きの電流Ｉが流れる。なお、電流Ｉの大きさは、予め可変抵抗器３ｄの抵抗値を設定しておくことで、観測窓２０にトレーサ粒子Ｐが付着しない程度のローレンツ力ＦＬが発生するように調整されている。これにより、図２に示すような流路１０中にＺ軸方向（垂直方向）と同じ向きの磁場Ｂが形成される。
【００２１】
続いて、オペレータは、ＬＤＶによる流速計測を行うために、トレーサ粒子供給装置３０を操作してトレーサ粒子Ｐを流体Ｆ中に導入する。ここで、トレーサ粒子Ｐは粒子導入管２内を移動中に金属製の管壁との静電摩擦によって正極性に帯電する。このように正極性に帯電して流体Ｆ中に導入されたトレーサ粒子Ｐは、流体Ｆの流れに沿って下流側に設置された観測窓２０へ移動する。そして、トレーサ粒子Ｐが観測窓２０の近傍に到達すると、上記のように力発生装置３によって形成されている磁場Ｂとトレーサ粒子Ｐの移動速度ＶＸに応じたローレンツ力ＦＬが発生し、トレーサ粒子Ｐには観測窓２０から遠ざける力が作用することになる。
【００２２】
つまり、本実施形態に係る粒子付着防止装置１によれば、従来技術（特開平１１−１４６５０号公報）のように流路内部の流れ場を変化させることがないので、ＬＤＶの流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着を防止することが可能となる。また、本実施形態に係る粒子付着防止装置１は、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着そのものを防止するものであるため、当然、トレーサ粒子Ｐの除去作業を行う必要がなく、メンテナンス効率の低下という問題は生じない。
【００２３】
なお、流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と同じ向きの電流Ｉを流す導線３ａのＺ軸方向の位置は、観測窓２０の中心位置と略一致させることが望ましい。これにより、観測窓２０の近傍を流れるトレーサ粒子Ｐに対して均一な磁場Ｂを与えることができ、トレーサ粒子Ｐの各々に均一なローレンツ力ＦＬを発生させて、一部のトレーサ粒子Ｐが観測窓２０に付着してしまうことを防止することができる。
【００２４】
また、上記実施形態では、観測窓２０に対向して設ける導線３ａを１本としたが、これに限らず、複数本の導線３ａを設けるようにしても良い。これにより、観測窓２０の近傍を流れるトレーサ粒子Ｐに対して、より均一且つ強力な磁場Ｂを与えることができるようになり、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着防止効果を向上することができる。
また、上記実施形態では、電流Ｉを用いて磁場Ｂを形成する場合を例示したが、例えば、流路１０中にＺ軸方向（垂直方向）と同じ向きの磁場Ｂが形成されるように永久磁石などを設けるようにしても良い。
【００２５】
〔第２実施形態〕
次に、図３を参照して、本発明に係る粒子付着防止装置の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態に係る粒子付着防止装置は、上述した第１実施形態に係る粒子付着防止装置１における力発生装置３の構成が異なるだけであるので、以下ではその異なる点のみに着目して説明する。また、以下では第１実施形態と区別するために第２実施形態における力発生装置の符号を３Ａとする。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、第２実施形態における観測窓２０の観測側表面の中心位置には、流体Ｆの流れ方向と平行に電流Ｉが流れるように導線３ｅが形成されている。この導線３ｅは、ＬＤＶのレーザ光を透過させるために、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料を用いて形成することが望ましいが、レーザ光の照射に支障が無いように銅やアルミニウム等の非透過導電材料（不透明導電材料）を用いて線幅を細くしても良い。
【００２７】
図３（ｂ）は、上記のように導線３ｅが形成された観測窓２０を観測窓固定治具２１によって流路１０に固定した状態を示す図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）におけるＡ−Ａ’矢視断面図である。これら図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、観測窓固定治具２１には、観測窓２０に形成された導線３ｅの一端及び他端を外部に設けられた電源３ｈと電気的に接続するための外部接続端子３ｆ、３ｇが設けられている。
【００２８】
外部接続端子３ｆは、スイッチ３ｉを介して直流電源である電源３ｈの正極端子と接続され、外部接続端子３ｇは可変抵抗器３ｊを介して電源３ｈの負極端子と接続されている。なお、電源３ｈ、スイッチ３ｉ及び可変抵抗器３ｊは第１実施形態と同様な役割を担っているので説明を省略する。これら観測窓２０に形成された導線３ｅ、外部接続端子３ｆ、３ｇ、電源３ｈ、スイッチ３ｉ及び可変抵抗器３ｊによって第２実施形態における力発生装置３Ａが構成されている。
【００２９】
このような構成の力発生装置３Ａにおいて、スイッチ３ｉをオンにすると、観測窓２０に形成された導線３ｅに流体Ｆの流れ方向（Ｘ軸方向）と同じ向きの電流Ｉが流れ、第１実施形態と同様に、流路１０中にＺ軸方向（垂直方向）と同じ向きの磁場Ｂが形成され、正極性に帯電したトレーサ粒子Ｐにローレンツ力ＦＬが発生することになる。
【００３０】
すなわち、第２実施形態によってもＬＤＶの流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着を防止することが可能となる。また、第１実施形態では、力発生装置３内に導線３ａとその他の構成要素が一体化されているため、ＬＤＶによるレーザ光照射に支障がないように力発生装置３自体の設置位置を考慮する必要があるが、第２実施形態の力発生装置３Ａでは、導線３ｅが独立して観測窓２０に形成されているので、その他の構成要素（電源３ｈ、スイッチ３ｉ及び可変抵抗器３ｊ）のみをレーザ光照射に支障がない位置に配置するだけで良く、使い勝手が良い。
【００３１】
なお、上記実施形態では、観測窓２０に形成する導線３ｅを１本としたが、これに限らず、図３（ｄ）に示すように、複数本の導線３ｅを設けて端部で電気的に接続するようにしても良い。これにより、観測窓２０の近傍を流れるトレーサ粒子Ｐに対して、より均一且つ強力な磁場Ｂを与えることができるようになり、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着防止効果を向上することができる。
また、上記実施形態では、観測窓２０の観測側表面に導線３ｅを形成する場合を例示したが、観測窓２０の観測側表面、流路側表面或いは内部の少なくとも１つに導線３ｅを形成すれば良い。
【００３２】
〔第３実施形態〕
次に、図４を参照して、本発明に係る粒子付着防止装置の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態に係る粒子付着防止装置は、上述した第１実施形態に係る粒子付着防止装置１における力発生装置３の構成が異なるだけであるので、以下ではその異なる点のみに着目して説明する。また、以下では第１実施形態と区別するために第３実施形態における力発生装置の符号を３Ｂとする。
【００３３】
第１実施形態の力発生装置３及び第２実施形態の力発生装置３Ａは、正極性に帯電させたトレーサ粒子Ｐに観測窓２０から遠ざける方向の力としてローレンツ力を発生させるものであるが、第３実施形態の力発生装置３Ｂは、正極性に帯電させたトレーサ粒子Ｐと観測窓２０との間に観測窓２０から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるものである。
【００３４】
具体的には、第３実施形態の力発生装置３Ｂは、図４に示すように、観測窓２０の流路側表面を誘電分極によりトレーサ粒子Ｐと同一の極性に帯電（この場合、正極性に帯電）させることにより、トレーサ粒子Ｐと観測窓２０との間に観測窓２０から遠ざける方向の力としてクーロン力ＦＣを発生させる。このような力発生装置３Ｂとしては、例えば観測窓２０に対向する面を正極性に帯電させることが可能な帯電体（例えばコンデンサなど）を用いることができる。
なお、図４に示すように、観測窓２０をＯリング２２を介して流路１０の流路壁に嵌め込むことで観測窓２０と流路壁との間に隙間を設けることにより、電荷が流路壁に逃げてしまうことを防いでいる。
【００３５】
このような第３実施形態によってもＬＤＶの流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着を防止することが可能となる。また、第１実施形態や第２実施形態のように、磁場Ｂを形成する電流Ｉを流すための導線３ａ或いは３ｅを設ける必要がないので、力発生装置３Ｂの構成を簡略化することができ、製造コストの削減を図ることができる。  
【００３６】
〔第４実施形態〕
次に、図５を参照して、本発明に係る粒子付着防止装置の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態に係る粒子付着防止装置は、上述した第１実施形態に係る粒子付着防止装置１における力発生装置３の構成が異なるだけであるので、以下ではその異なる点のみに着目して説明する。また、以下では第１実施形態と区別するために第４実施形態における力発生装置の符号を３Ｃとする。
【００３７】
第４実施形態の力発生装置３Ｃは、第３実施形態の力発生装置３Ｂと同様に、正極性に帯電させたトレーサ粒子Ｐと観測窓２０との間に観測窓２０から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるものであるが、そのクーロン力を発生させる構成が異なるものである。
【００３８】
具体的には、第４実施形態の力発生装置３Ｃは、図５に示すように、観測窓２０の流路側表面に一様に形成された透明電極（例えばＩＴＯ電極、またはＩＺＯ電極など）３ｋと、トレーサ粒子Ｐと観測窓２０との間に観測窓２０から遠ざける方向の力としてクーロン力を発生させるための電圧を透明電極３ｋに印加する電圧印加装置（電圧印加手段）３ｍとから構成されている。
なお、透明電極３ｋと流路１０の流路壁とがショートしないように、透明電極３ｋと流路壁との間には隙間が設けられていると共に、流路壁はアースされている。
【００３９】
電圧印加装置３ｍは、透明電極３ｋに対してトレーサ粒子Ｐと同一極性の電圧（つまり正極性の電圧）を印加する。これにより、トレーサ粒子Ｐと観測窓２０との間に観測窓２０から遠ざける方向の力としてクーロン力ＦＣを発生させることができ、ＬＤＶの流速計測精度の低下を招くことなく、観測窓２０に対するトレーサ粒子Ｐの付着を防止することが可能となる。
【００４０】
以上、本発明に係る粒子付着防止装置の第１〜第４実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、帯電させたトレーサ粒子Ｐを流体Ｆ中に導入し、当該トレーサ粒子Ｐに対し、観測窓２０から遠ざける方向の力を発生させることが可能な構成であれば、どのような構成も採用することができる。
また、第１〜第４実施形態を通じて、トレーサ粒子Ｐを帯電させる粒子帯電手段として金属製の粒子導入管２を採用したが、この他、物体を帯電させるために一般的に使用される帯電器（例えば、プリンタ等の電子写真方式を採用した画像形成装置において感光体を帯電させるために使用される帯電器など）を粒子帯電手段として用いても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１…粒子付着防止装置、２…粒子導入管（粒子帯電手段）、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ…力発生装置（力発生手段）、１０…流路、２０…観測窓、２１…観測窓固定治具、３０…トレーサ粒子供給装置、Ｆ…流体、Ｐ…トレーサ粒子
【図１】
2010276405.tif 000003
【図２】
2010276405.tif 000004
【図３】
2010276405.tif 000005
【図４】
2010276405.tif 000006
【図５】
2010276405.tif 000007