(57)【要約】【課題】被測定ガスの漏洩を防止した差圧式ガス流量測定装置を提供する。【解決手段】分析装置の検出器７からガスを排出するための継手１０に接続する接続チューブ２２又は２４の接続部２２ａの内側に、前記継手１０の外周に形成されているおねじに螺合する同一ピッチの連続した凹凸を設ける。これにより、前記継手１０と接続部２２ａ間の空隙部が小さくなり、この空隙部を通って外部に漏れるガス流体に対する流路の内部抵抗が上がり、漏洩ガス流量が減少する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析装置等にて測定されその排出口から排出されたガスを接続チューブを介して差圧式流量計に導き差圧を利用してガス流量を測定する装置において、前記接続チューブと前記排出口の結合を互いのねじの螺合で行なわせたことを特徴とする差圧式ガス流量測定装置。
【請求項２】
接続チューブは差圧式流量計に一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項１の差圧式ガス流量測定装置。
【請求項３】
接続チューブ側のねじをゴム材で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の差圧式ガス流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスクロマトグラフ分析装置などの排出ガス流量を測定する必要のある分析装置から排出されるガス流体の流量を測定する差圧式ガス流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスクロマトグラフ分析装置は、基本的に図８に示すようにガスボンベ１から供給されるキャリアガス２の流量を制御する流量制御弁３と、シリンジ４を用いて注入される試料を加熱してガス化すると共に前記キャリアガス２と混合する試料導入部５と、この混合ガス中の各試料成分を時間的に移動分離するカラム６及びこのカラム６を恒温に保つ恒温槽６ａと、分離された試料の成分量を検出する検出器７を備えている。この検出器７によって検出された試料成分は、電気信号に変換され増幅器８で増幅された後、記録部９により時間別に試料成分に対応した応答曲線で示されるクロマトグラム図形として記録される。
【０００３】
上記のようなガスクロマトグラフ分析装置におけるキャリアガス２の流量は、前記流量制御弁３に連結して装置内部に組み込まれている流量計（図示省略）により測定指示させる方式もあるが、検出器７の出口に設けられたガス排出のための継手１０に、図９に示すように円筒形の接続部１２ａから排ガスを採取する接続チューブ１２が本体１１ａと一体となった差圧式流量計１１を接続して測定する方法が常用されている。
【特許文献１】特開２０００−２７５２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０（Ａ）は、前記差圧式流量計１１（図９）の接続チューブ１２の接続部１２ａとガスクロマトグラフ分析装置の前記検出器７（図８）のガス排出口に設けられた継手１０との接続構造を示す図である。通常、接続チューブ１２にはシリコンゴムが使用されその接続部１２ａは円筒形をしており、また前記継手１０は金属または強化合成樹脂製で外周におねじが形成されている。このような接続チューブ１２の接続部１２ａを継手１０に接続した場合、図１０（Ｂ）に示すように接続チューブ１２の接続部１２ａの内側と継手１０のおねじの谷側との間に空隙部１４が派生し、特に、差圧式流量計１１のような流路の内部抵抗が大きい流量計を接続した場合、接続チューブ１２の先端から排ガスの漏れが生じる。通常用いられるキャリアガス２の流量は３０ｍｌ／ｍｉｎ程度であるが、排ガスの漏れが数ｍｌ／ｍｉｎに達することもあり、この場合には−１０％に相当する測定誤差を生じるという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑み排ガスの漏洩を防止した差圧式ガス流量測定装置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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、請求項１の本発明の差圧式ガス流量測定装置は、分析装置等にて測定されその排出口から排出されたガスを接続チューブを介して差圧式流量計に導き差圧を利用してガス流量を測定する装置において、前記接続チューブと前記排出口の結合を互いのねじの螺合で行なわせている。
本発明が第２に提供する発明は、請求項１に記載の差圧式ガス流量測定装置において、接続チューブは差圧式流量計に一体的に取り付けられている。
本発明がさらに提供する発明は、請求項１又は請求項２の記載の差圧式ガス流量測定装置において、接続チューブ側のねじをゴム材で構成している。
本発明の差圧式ガス流量測定装置は、上記のように構成されており、ガスクロマトグラフ分析装置のガス排出口の継手のおねじと差圧式流量計の接続チューブに設けられた凹凸部の螺合により空隙を縮小することにより排ガスの漏出を防いで正確な流量を測定することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の差圧式ガス流量測定装置は、本来、流量検出部として円形の抵抗管を用いているので構造がシンプルで小形、軽量である上に、接続チューブの先端に凹凸を設けたことにより、安価なコストで被測定流量の漏洩を防止し正確な流量を測定することができる。特に流路に高い内部抵抗を有する差圧式流量計の場合において顕著な効果を発揮する。また、接続チューブ側のねじをゴム材で構成することにより、分析装置側の排出口との密着度が向上し、ガス流量の漏洩をより少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、実施例１による取外し可能な接続チューブを備えた差圧式ガス流量測定装置の一部断面構成図で、図１（Ａ）は、めねじ付きのガス取入口２１ａを備えた差圧式流量計２１と、該差圧式流量計２１より取外し可能でガスクロマトグラフなどの分析装置の前記検出器７のガス排出口に設けられているおねじ付きの継手１０と接続するための接続チューブ２２から構成された差圧式ガス流量測定装置２３、図１（Ｂ）は、前記差圧式流量計２１と、該差圧式流量計２１のガス取入口２１ａに螺合されたおねじ付きの継手２０と、前記継手２０より取外し可能で前記継手１０と接続するための接続チューブ２４から構成された差圧式ガス流量測定装置２５を示すものである。また、図２は、前記接続チューブ２２の断面図、図３は前記接続チューブ２４の断面図である。
【０００８】
前記接続チューブ２２は、図２に示すようにその一端に分析装置の前記継手１０に接続するためのめねじが形成された接続部２２ａと、他端に前記差圧式流量計２１のガス取入口２１ａに接続するためのおねじが形成された接続部２２ｂと、接続部２２ａ、２２ｂを接続するためのチューブ２２ｃから構成されている。この接続部２２ａ、２２ｂには金属又は強化合成樹脂、チューブ２２ｃにはシリコンゴムやポリエチレンなどの柔軟性のある合成樹脂が用いられている。
【０００９】
また前記接続チューブ２４は、図３に示すようにその一端に分析装置の前記継手１０に接続するためのめねじが形成された接続部２２ａと、他端に前記差圧式流量計２１のガス取入口２１ａに設けられた継手２０（図１）に接続するためのめねじが形成された接続部２２ｄと、接続部２２ａ、２２ｄを接続するための前記チューブ２２ｃから構成されている。
【００１０】
図４は、前記差圧式流量計２１の内部構成を示すブロック図である。本差圧式流量計２１は、図４に示すように、被測定ガスが流れる抵抗管２１ｂと、該抵抗管２１ｂの上流側圧力Ｐ１を検出する圧力センサー２１ｃと、この圧力センサー２１ｃの出力信号をＡＤ変換するＡＤ変換器２１ｄと、この出力のディジタル信号を流量値に変換するための演算処理を行なうＣＰＵ２１ｅと、演算プログラムを書き込んでおく記憶装置２１ｆと、流量値を表示する液晶表示器などの出力装置２１ｇ等から構成されている。
【００１１】
前記抵抗管２１ｂには、通常円筒形の細管が使用されており、この抵抗管２１ｂを流れる被測定ガスの流量をＱ、抵抗管２１ｂの上流側圧力をＰ１、下流側圧力をＰ０、流路の半径をＲ、円筒長をＬ、測定ガスの粘度をμとすると、流量Ｑは（１）式に示す関係を有している。
【数１】
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上流側圧力Ｐ１を検出して（１）式に基づいてＣＰＵ２１ｅにおいて演算処理され、被測定流体の流量Ｑが表示される。
【００１２】
通常、図１に示した分析装置の前記継手１０には、呼び径が８ｍｍ、おねじのピッチが０．５〜１．０程度ものが使用されており、前記接続部２２ａの内径にはこのピッチに見合う凹凸が形成されている。図５は、前記継手１０と前記接続部２２ａの接続状態を示す断面図（Ａ）とその一部拡大図（Ｂ）で、前記継手１０と前記接続部２２ａが螺合することにより、空隙部２６が存在する。
【００１３】
図６は、分析装置の前記継手１０に前記接続チューブ２２又は接続チューブ２４を介して差圧式流量計２１を接続することにより、排ガスの一部が前記継手１０と接続チューブ２２又は２４の前記接続部２２ａ間に派生する前記空隙部２６を通して外部に排出される各流路を模式化して図示したものである。前記継手１０内の上流側Ｐ点の圧力をＰ３、下流側Ｑ点の圧力をＰ２、外気圧力をＰ０、また前記継手１０の内径の等価半径（断面積を円形と見なした場合の半径）をＲ１、Ｐ点とＱ点間の距離をＬ１、継手１０と接続部２２ａ間に派生するガス漏洩流路１３の等価半径をＲ３、長さをＬ３とすると、継手１０内の流量Ｑ１に対する差圧式流量計２１に採取される流量Ｑ２の比率および減少率Δはそれぞれ（２）式及び（３）式に示す関係を有している。
【数２】
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【数３】
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【００１４】
図５（Ｂ）に示したごとく、本発明においては、接続チューブ２２の接続部２２ａに凹凸を設けたことにより、空隙部２６の面積は前記空隙部１４に対して大きく縮小され、例えば前記継手１０のおねじ及び前記接続部２２ａの凹凸をＪＩＳ  Ｂ  ０２０２の管用ねじと同等な形状にすることにより空隙面積比は容易に１／２０以下にすることができる。また、前記減少率Δは（３）式に示したように、空隙部１４、２６の等価半径比（Ｒ３／Ｒ１）の４乗に比例するので、容易に漏洩ガスが無視できるレベルに抑制することができる。
【００１５】
図７は、実施例２による接続チューブ２７が前記差圧式流量計２１と一体になった差圧式ガス流量測定装置２８の構成を示すものである。この接続チューブ２７は、その一端に分析装置の継手１０に接続するためのめねじが形成された接続部２２ａが設けられている。本差圧式ガス流量測定装置２８は、実施例１の前記差圧式ガス流量測定装置２３、２５と同様なガス漏洩防止効果が得られる。
【００１６】
上記差圧式ガス流量測定装置２３、２５及び２８に用いられている接続チューブ２２、２４及び２７の各接続部２２ａおよび接続部２２ｂにゴム材を使用することにより、前記継手１０と接続部２２ａの密着度が上がり、ガス漏洩防止効果をさらに向上させることができる。
【００１７】
なお、本発明の差圧式ガス流量測定装置は実施例に限定されるものではなく、漏洩ガス流量が、必要とする測定精度に影響を与えない範囲内であれば許されるので、接続チューブ２２、２４、２７の接続部２２ａに設ける凹凸はこの条件を満たす深さがあればよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明はガスクロマトグラフ分析装置などの排ガス流量を測定する必要のある分析装置に使用するガス流体の流量を測定する差圧式ガス流量測定装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例による差圧式ガス流量測定装置２３（Ａ）及び差圧式ガス流量測定装置２５（Ｂ）の概略構成図である。
【図２】実施例に係る接続チューブ２２の断面図である。
【図３】実施例に係る接続チューブ２４の断面図である。
【図４】実施例に係る差圧式流量計２１の内部構成を示すブロック図である。
【図５】実施例に係る継手１０と接続部２２ａの接続状態を示す断面図（Ａ）とその一部拡大図（Ｂ）である。
【図６】実施例に係る差圧式流量計２１と接続チューブ２３の接続部の模式図である。
【図７】実施例による差圧式ガス流量測定装置２８の概略構成図である。
【図８】ガスクロマトグラフ分析装置の概略構成図である。
【図９】従来の差圧式流量計１１の斜視図である。
【図１０】従来の差圧式流量計の接続チューブ１２と継手１０の接続状態を示す断面図（Ａ）とその一部拡大図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ガスボンベ
２  キャリアガス
３  流量制御弁
４  シリンジ
５  試料導入部
６  カラム
６ａ  恒温槽
７  検出器
８  増幅器
９  記録部
１０、２０  継手
１１  差圧式流量計
１１ａ  本体
１２、２２  接続チューブ
１２ａ  接続部
１３  ガス漏洩流路
１４、２６  空隙部
２１  差圧式流量計
２１ａ  ガス取入口
２１ｂ  抵抗管
２１ｃ  圧力センサー
２１ｄ  ＡＤ変換器
２１ｅ  ＣＰＵ
２１ｆ  記憶装置
２１ｇ  出力装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｄ  接続部
２２ｃ  チューブ
２３、２５、２８  差圧式ガス流量測定装置
２４、２７接続チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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