(57)【要約】【課題】測定対象としてのセラミックスの圧力損失を高精度にかつ高い再現性で測定することが可能な圧力損失測定装置を提供する。【解決手段】流路２と、気体透過性を有する測定対象４を保持する保持部３と、圧力測定部５とを備え、圧力測定部５によって測定した差圧から圧力損失を測定する圧力損失測定装置１であって、流路２の形状が、測定対象４から上流側６に所定の距離離れた一の部位１４における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が、保持部３を構成する板状部材８の近傍の他の部位１５における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）よりも大であり、かつ一の部位１４から他の部位１５までの中間の部位における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、面積（Ｓ１）から面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されてなる圧力損失測定装置１。【選択図】図１
2005114612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が通過する流路と、前記流路中の所定箇所で気体透過性を有する板状の測定対象を保持する保持部と、前記測定対象を透過する前後の前記気体の圧力（差圧）を測定する圧力測定部とを備え、前記圧力測定部によって測定した前記差圧から、前記測定対象における圧力損失を測定する圧力損失測定装置であって、
前記保持部が、その中央に、前記流路の内径に相当する径の貫通孔が形成されるとともに、その前記測定対象より上流側の面に、前記測定対象の周縁を収納、固定することが可能なように前記測定対象の外形形状に対応した溝が形成された板状部材から構成されてなり、
前記流路の形状が、前記測定対象から上流側に所定の距離離れた一の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が、前記保持部を構成する前記板状部材の近傍の他の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）よりも大であり、かつ前記一の部位から前記他の部位までの中間の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、前記面積（Ｓ１）から前記面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されてなる圧力損失測定装置。
【請求項２】
前記測定対象がセラミックスである請求項１に記載の圧力損失測定装置。
【請求項３】
前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体に含まれる微粒子を除去するためのフィルターをさらに備えた請求項１又は２に記載の圧力損失測定装置。
【請求項４】
前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体の温度を測定するための温度測定部をさらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【請求項５】
前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体の流れを整えるための整流部をさらに備えた請求項１〜４のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【請求項６】
前記面積（Ｓ２）に対する、前記面積（Ｓ１）の割合（Ｓ１／Ｓ２）が、５以上である請求項１〜５のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【請求項７】
前記流路の前記一の部位の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ１）と、前記流路の前記他の部位の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ２）との差（Ｄ１−Ｄ２）に対する、前記流路の前記一の部位から前記他の部位までの長さ（Ｌ）の割合（Ｌ／（Ｄ１−Ｄ２））が、１〜４である請求項１〜６のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力損失測定装置に関する。さらに詳しくは、気体透過性を有する測定対象の圧力損失を高精度にかつ高い再現性で測定することが可能であるとともに、測定時の測定対象の破損を有効に防止し得る圧力損失測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、ボイラー等の排気ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮して排気ガス中から除去する必要性が高まっている。特にディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（以下、ＰＭという）の除去に関する規制は欧米、日本国内ともに強化される方向にあり、ＰＭを除去するための捕集フィルター（以下、ＤＰＦという）にセラミックスから構成されたハニカム構造体を用いたハニカムフィルターが使用されている。このようなハニカム構造体にあっては、年々強化される排ガス規制に対応すべく、より高い浄化性能が求められており、その一方で低燃費化、高出力化等の要請から、圧力損失の低減も求められている。このようなことから、フィルターの圧力損失等の性能を測定する性能測定装置等が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記した性能測定装置を用いずに、セラミックス等の測定対象の圧力損失を測定する場合には、例えば、図７に示すような圧力損失測定装置が用いられている。
【０００４】
図７に示す圧力損失測定装置３０は、気体３１が通過する流路３２と、測定対象のセラミックス３３をＯリング３４で挟持して保持する保持部３５と、セラミックス３３の前後の圧力（差圧）を測定する圧力測定部３６とを備えている。この流路３２は、図７に示すように、測定対象直前で、気体３１の流れ方向に垂直な断面の面積が大きくなるように構成されているものや、図示は省略するが、その上流側から下流側まで、流れ方向に垂直な断面の面積が同一になるように構成されいるものがある。この圧力損失測定装置３０は、上述した流路３２に気体３１を通過させた後、測定対象である板状のセラミックス３３を透過させて、その圧力損失を測定するものである。本来、このような圧力損失測定装置３０は、比較的に機械的強度が高い板状の物質の圧力損失を測定することを目的として開発されたものである。なお、図７における、符号３７は装置本体を示している。
【特許文献１】特許第３２９４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した圧力損失測定装置は、ハニカム構造体の隔壁を構成するセラミックスのように、その厚さが薄く破損し易ものや、その圧力損失が小さいものを測定するために製造された測定装置ではなく、測定対象としてのセラミックスをＯリングで挟持して保持する際に、セラミックスに応力が掛かりすぎて破損するという問題があった。特に、近年、上述したＤＰＦにおいては、排気ガスが隔壁を透過する際の圧力損失を低減させ、フィルターの処理能力を向上させることを目的として、ＤＰＦを構成する隔壁の薄壁化や高気孔率化が急速に進行している。このため、隔壁の強度自体も低下しており、従来の圧力損失測定装置での測定は困難であった。また、隔壁の性能向上度合いの評価にあっては、より分解能に優れた圧力損失測定装置が必要とされていが、従来の圧力損失測定装置では、その要求に見合う精度での測定を実現することができないというのが現状であった。さらに、従来の圧力損失測定装置においては、気体の流速や流路の内径の大きさを変えた場合に、測定値の再現性が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、気体透過性を有する測定対象の圧力損失を高精度にかつ高い再現性で測定することが可能であるとともに、測定時の測定対象の破損を有効に防止し得る圧力損失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】
【０００７】
まず、本発明者は、気体透過性を有する測定対象の圧力損失を測定した際に、その測定値の再現性が得られない原因を調査、検討したところ、従来の圧力損失測定装置においては、気体の流れ方向に垂直な断面での気体の流速分布が不均一である、具体的には、同一断面において、流路の外周側に向けて気体の粘性効果により、その流速が低下しているということを知見した。通常、圧力損失の測定に関しては、流路上流側の気体の流速や圧力等を測定条件の一つとしており、上述したように測定対象を透過する面での流速分布が非常に不均一であると、正確な測定値を得ることができず、また、測定値の再現性も得ることができない。特に、小さくて薄いセラミックスの圧力損失を測定する際には、この不均一な流速分布による測定値への影響が無視できないほど大きくなるということが判明した。また、測定対象の圧力損失の値が比較的大きい場合には無視できていた流路上の外乱も、測定対象の圧力損失が低下するに従って誤差要因になり得るということが判明した。
【０００８】
一方で、従来の圧力損失測定装置を構成する保持部において、図８に示すように、機械的強度の低い測定対象に直接Ｏリング３４を当接させた状態で保持する場合に、測定対象の破損を回避するために十分な力で保持することができず、気体３１が測定対象としてのセラミックス３３を透過する際に、流路３２とセラミックス３３とＯリング３４とによって囲われた部分に流れ込むことによって気体３１の流れ状態が変化していることを知見した。この気体３１の流れ状態の変化により、セラミックス３３近傍における気体３１の流速及び流れ方向が変化し、正確な測定値を得ることができないということが判明した。
【０００９】
そこで、本発明者は、これらの現象に基づき、気体の流速分布が極力均一になるように、気体の流れ方に向って流路の断面を漸減させた形状とし、かつ、測定対象を保持する保持部においては、気体３１の流れ状態の変化を防止するために、流路と測定対象との間に隙間を設けないような構成とすることによって、機械的強度が低い測定対象の破損を防止することができるとともに、高精度にかつ高い再現性で圧力損失を測定することができるということを見出した。このように構成することによって、例えば、従来の圧力損失測定装置より安定した測定結果を得ることができ、従来の圧力損失測定装置では、その圧力損失の違いを識別することが不可能であった二以上の測定対象に対しても、その違いを識別することが可能になった。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するべく、以下の圧力損失測定装置を提供するものである。
【００１１】
［１］気体が通過する流路と、前記流路中の所定箇所で気体透過性を有する板状の測定対象を保持する保持部と、前記測定対象を透過する前後の前記気体の圧力（差圧）を測定する圧力測定部とを備え、前記圧力測定部によって測定した前記差圧から、前記測定対象における圧力損失を測定する圧力損失測定装置であって、前記保持部が、その中央に、前記流路の内径に相当する径の貫通孔が形成されるとともに、その前記測定対象より上流側の面に、前記測定対象の周縁を収納、固定することが可能なように前記測定対象の外形形状に対応した溝が形成された板状部材から構成されてなり、前記流路の形状が、前記測定対象から上流側に所定の距離離れた一の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が、前記保持部を構成する前記板状部材の近傍の他の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）よりも大であり、かつ前記一の部位から前記他の部位までの中間の部位における前記気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、前記面積（Ｓ１）から前記面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されてなる圧力損失測定装置。
【００１２】
［２］前記測定対象がセラミックスである前記［１］に記載の圧力損失測定装置。
【００１３】
［３］前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体に含まれる微粒子を除去するためのフィルターをさらに備えた前記［１］又は［２］に記載の圧力損失測定装置。
【００１４】
［４］前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体の温度を測定するための温度測定部をさらに備えた前記［１］〜［３］のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【００１５】
［５］前記流路の前記測定対象より上流側に、前記気体の流れを整えるための整流部をさらに備えた前記［１］〜［４］のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【００１６】
［６］前記面積（Ｓ２）に対する、前記面積（Ｓ１）の割合（Ｓ１／Ｓ２）が、５以上である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【００１７】
［７］前記流路の前記一の部位の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ１）と、前記流路の前記他の部位の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ２）との差（Ｄ１−Ｄ２）に対する、前記流路の前記一の部位から前記他の部位までの長さ（Ｌ）の割合（Ｌ／（Ｄ１−Ｄ２））が、１〜４である前記［１］〜［６］のいずれかに記載の圧力損失測定装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、気体透過性を有する測定対象の圧力損失を高精度にかつ高い再現性で測定することが可能であるとともに、測定時の測定対象の破損を有効に防止し得る圧力損失測定装置を提供することができる。本発明の圧力損失測定装置によれば、高精度に圧力損失の値を測定することができるために、例えは、ＤＰＦを構成する隔壁の性能向上状態を的確に判断することが可能となり、その設計指針の向上を期待することができる。また、一体のＤＰＦにおいて、各個所での隔壁の圧力損失のバラツキを測定することができるため、隔壁の圧力損失とＤＰＦ全体の圧力損失の相関関係を把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
【００２０】
図１は、本実施の形態の圧力損失測定装置の構成を模式的に示す断面図であり、図２は、本実施の形態の圧力損失測定装置を構成する保持部を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態の圧力損失測定装置１は、気体１０が通過する流路２と、流路２中の所定箇所で気体透過性を有する板状の測定対象４を保持する保持部３と、測定対象４を透過する前後の気体１０の圧力（差圧）を測定する圧力測定部５とを備え、圧力測定部５によって測定した差圧から、測定対象４における圧力損失を測定する圧力損失測定装置１であって、保持部３が、図１及び図２に示すように、その中央に、流路２の内径に相当する径の貫通孔１１が形成されるとともに、その測定対象４より上流側６の面に、測定対象４の周縁を収納、固定することが可能なように測定対象４の外形形状に対応した溝１２が形成された板状部材８から構成されてなり、流路２の形状が、測定対象４から上流側６に所定の距離離れた一の部位１４における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が、保持部３を構成する板状部材８の近傍の他の部位１５における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）よりも大であり、かつ一の部位１４から他の部位１５までの中間の部位における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、面積（Ｓ１）から面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されてなるものである。
【００２１】
また、本実施の形態においては、流路２が、所定箇所でフランジ状に構成された一以上の継ぎ手部分１６を有しており、この継ぎ手部分１６によって、保持部３等を流路２の内部に固定することができる。
【００２２】
なお、本実施の形態の圧力損失測定装置１は、気体透過性を有する板状の測定対象４であれば、如何なる物質から構成されたものであっても測定可能であり、例えば、測定対象４として、セラミックス、燒結金属や金属メッシュ等の金属、ＨＥＰＡフィルターやＵＬＰＡフィルター等のガラス繊維、その他樹脂や布製のフィルター等を挙げることができる。特に、本実施の形態の圧力損失測定装置１は、従来、その圧力損失の測定が困難であった、薄い板状のセラミックスの圧力損失を測定するのに好適に用いることができる。
【００２３】
本実施の形態の圧力損失測定装置１を用いることによって、例えば、測定対象４の機械的強度が低い場合であっても、それを破損させることなく、高精度にかつ高い再現性で圧力損失を測定することができる。特に、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、従来、圧力損失の測定困難であった、フィルターや触媒担体として用いられるセラミックスのハニカム構造体の隔壁を構成する、縦横２０〜４０ｍｍ、厚さ１０μｍ〜５ｍｍの板状の測定対象４の圧力損失を高精度に測定することができる。なお、本実施の形態の圧力損失測定装置１によって測定することのできる測定対象４の大きさについては、上記の範囲に限定されることはなない。
【００２４】
本実施の形態に用いられる保持部３は、上述したように、その中央に、流路２の内径に相当する径の貫通孔１１が形成されるとともに、その測定対象４より上流側６の面に、測定対象４の周縁を収納、固定することが可能なように測定対象４の外形形状に対応した溝１２が形成された板状部材８から構成されており、圧力損失測定装置１に固定する際の測定対象４に掛かる応力集中を防止し、測定対象４の破損を有効に防止することができる。また、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、高精度に圧力損失の値を測定することができるために、例えは、ＤＰＦを構成する隔壁の性能向上状態を的確に判断することが可能となり、設計指針の向上を期待することができる。また、一体のＤＰＦにおいて、各個所での隔壁の圧力損失のバラツキを測定することができるため、隔壁の圧力損失とＤＰＦ全体の圧力損失の相関関係を把握することが可能となる。
【００２５】
流路２中に保持部３を固定する際には、例えば、まず、図３（ａ）に示すように、保持部３を構成する板状部材８の溝１２に、測定対象４の周縁を収納、固定する。この際、板状の測定対象４の周縁と、板状部材８の溝１２との間にシリコン樹脂等の硬化性の樹脂１７を流し込み固定することが好ましい。このように構成することによって、測定対象４の周縁と溝１２との隙間を気体１０（図１参照）が通過することを有効に防止し、より正確な測定を行うことができる。
【００２６】
次に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、測定対象４を固定した板状部材８の両表面を、流路２の継ぎ手部分１６で挟持して流路２の内部に固定する。このように構成することによって、測定対象４に大きな応力を加えることなく、その破損を有効に防止することができるとともに、流路２の内径が板状部材８の前後で変化することがないために、気体１０（図１参照）の流れの外乱要因が取り除かれ、正確な測定を行うことができる。また、板状部材８を固定する際には、気密性を向上させるために、板状部材８と継ぎ手部分１６との対向する表面にＯリング１８を配設することが好ましい。また、例えば、図３（ａ）に示した樹脂１７の変わりとして、図示は省略するが、硬化した樹脂と同様の形状の固定用部材を板状部材に配設し、流路の継ぎ手部分にＯリングを配設した後に、固定用部材を配設した板状部材を、継ぎ手部分で両側から締め込むようにして固定してもよい。
【００２７】
また、図１に示すように、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、板状の測定対象４を透過する際における、気体１０の、流路２の中心軸に垂直な断面での流速分布がより均一化されるように、流路２の形状が、測定対象４から上流側６に所定の距離離れた一の部位１４における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が、保持部３を構成する板状部材８の近傍の他の部位１５における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）よりも大であり、かつ一の部位１４から他の部位１５までの中間の部位における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、面積（Ｓ１）から面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されている。このように構成することによって、面積（Ｓ１）から面積（Ｓ２）まで漸減する部位において、気体１０の流速を変化（増加）させ、比較的に粘性が高くなる流路２の外周側における気体１０の流れを活性化させて、流速分布の均一化を図ることができる。
【００２８】
なお、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）及び面積（Ｓ２）の大きさは、板状の測定対象４の大きさによって適宜決定することができる。例えば、測定対象４の表面の大きさが縦横３０ｍｍの正方形の場合には、面積（Ｓ１）を１５００〜１００００ｍｍ2、面積（Ｓ２）を３００〜９００ｍｍ2とすることが好ましい。
【００２９】
また、面積（Ｓ２）に対する、面積（Ｓ１）の割合（Ｓ１／Ｓ２）についても特に限定されることはないが、面積（Ｓ２）に対する、面積（Ｓ１）の割合（Ｓ１／Ｓ２）が、４以上であることが好ましく、８以上であることがさらに好ましい。このように構成することによって、断面の面積が漸減する領域、即ち、一の部位１４から他の部位１５において、気体１０の流速を十分に変化（増加）させることができ、流路２の外周側の粘性を低下させて、流速分布の均一化を図るとともに、圧力損失の測定に必要十分な流速を得ることができる。
【００３０】
また、本実施の形態においては、図１、図４及び図５に示すように、流路２の一の部位１４の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ１）と、流路２の他の部位１５の断面における中心部から外周部までの長さ（Ｄ２）との差（Ｄ１−Ｄ２）に対する、流路２の一の部位１４から他の部位１５までの長さ（Ｌ）の割合（Ｌ／（Ｄ１−Ｄ２））が、１〜４であることが好ましく、３〜４であることがさらに好ましい。このように構成するこのとによって、測定対象４に流入する直前において、緩やかに、かつ必要十分にその流速を上昇させて、気体１０の流速分布の均一化を図ることができる。本実施の形態においては、この流路２の一の部位１４から他の部位１５までの形状が、図４に示すように、円弧状又は楕円弧状の形状であってもよいし、図５に示すように、一以上の変曲点を有する形状であってもよい。
【００３１】
図１に示す圧力損失測定装置１を構成する圧力測定部５は、測定対象４を透過する前後の気体１０の圧力（差圧）を測定するものであり、従来公知の圧力計や差圧計等を好適に用いることができる。具体的には、測定対象４を透過する前後の流路２のそれぞれに、圧力測定用貫通孔１９を穿設し、この圧力測定用貫通孔１９から気体１０の圧力を測定する。圧力測定用貫通孔１９の孔径については特に限定されることはないが、０．１〜１ｍｍであることが好ましい。また、気体１０の流れの片寄りがある場合には、同一断面であっても測定箇所によって圧力が異なることがあるために、圧力測定用貫通孔１９を、測定対象４を透過する前後の流路２のそれぞれに、一つの断面に対して上下左右に４箇所、即ち、測定対象４の前後で計８箇所穿設し、それぞれの圧力測定用貫通孔１９から気体１０の圧力を測定することが好ましい。
【００３２】
また、測定対象４から各圧力測定用貫通孔１９までの距離は、１〜１０ｍｍであることが好ましい。また、特に限定されることではないが、本実施の形態においては、測定対象４から下流側７の圧力測定用貫通孔１９までの距離が、測定対象４から上流側６の圧力測定用貫通孔１９までの距離の２倍以下であることが好ましい。このように構成することによって、より正確な圧力を測定することができる。
【００３３】
また、本実施の形態の圧力損失測定装置１に使用される気体１０については、特に限定されることはないが、安全かつ入手の安易な空気や窒素等を用いることが好ましく、さらに、気体１０に含まれる水分等により測定値に影響がでないように、ドライヤー（図示せず）を通気して水分を除去した乾燥空気を用いることが好ましい。
【００３４】
また、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、流路２の測定対象４より上流側６に、気体１０に含まれる微粒子を除去するためのフィルター２０をさらに備えたものであることが好ましい。
【００３５】
気体透過性を有する測定対象４は、例えば、複数の細孔が形成された多孔質体から構成されていることがあるために、気体１０に微粒子が含まれていると、圧力損失を測定している最中に微粒子が測定対象４の細孔に詰まり、その圧力損失が増加して、正確な測定を行うことができないことがある。このように圧力損失測定装置１がフィルター２０を備えるものとすることで、微粒子が除去された清浄な気体１０を透過させることが可能となり、より正確な測定を行うことができるとともに、測定を行うことによって測定対象４の品質が低下する恐れがない。フィルター２０としては、ＵＬＰＡフィルターを好適に用いることができる。
【００３６】
また、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、流路２の測定対象４より上流側６に、気体１０の温度を測定するための温度測定部２１をさらに備えたものであることが好ましい。温度測定部２１については、従来から温度の測定に用いられている温度計を好適に用いることができ、例えば、液柱型水銀気圧計の附着温度計、乾湿式湿度計のガラス製温度計、金属製温度計、電気式温度計等を好適例として挙げることができる。なお、気体１０として乾燥空気を用いる場合には、乾式湿度計のみの温度計を用いてもよい。また、気体１０として乾燥空気を用いない場合は、温度測定部２１が気体１０の湿度も測定することができるように構成されていることが好ましい。このように構成することによって、温度補正や湿度補正によって、気体１０の実流量をより正確に測定することができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、流路２の測定対象４より上流側６における圧力（絶対圧）を測定することができるように構成されていることが好ましい。このように構成することによって、気体１０の実流量を正確に測定することが可能となり、信頼性の高い測定値を得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態の圧力損失測定装置１においては、流路２の測定対象４より上流側６に、気体１０の流れを整えるための整流部２２をさらに備えたものであることが好ましい。この整流部２２としては、例えば、流路２の一の部位１４近傍に配設されたメッシュ状の部材を好適に用いることができる。このような整流部２２を気体１０が通過することにより、気体１０の流れが整えられ、流速分布の均一化を図ることができる。
【００３９】
流路２を構成する材料については特に限定されることはないが、その表面が滑らかで、流路２を通過する気体１０の流れを妨害し難いものであることが好ましく、例えば、アクリル樹脂やＡＢＳ樹脂等を好適例として挙げることができる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
【００４１】
図１に示すような、気体１０が通過する流路２と、セラミックスから構成された縦横３０ｍｍ、厚さ３００μｍの板状の測定対象４を保持する保持部３と、この測定対象４を透過する前後の気体１０の圧力（差圧）を測定する圧力測定部５とを備えた圧力損失測定装置１を製造した。
【００４２】
本実施例の圧力損失測定装置１においては、保持部３が、その中央に、流路２の内径に相当する直径２０ｍｍの貫通孔が形成されるとともに、その測定対象４より上流側６の面に、測定対象４の周縁を収納、固定することが可能なように測定対象４の外形形状に対応した溝が形成された板状部材８から構成されてなり、流路２の形状が、測定対象４から上流側６に所定の距離離れた一の部位１４における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ１）が２８３０ｍｍ2、保持部３を構成する板状部材８の近傍の他の部位１５における気体１０の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ２）が３１５ｍｍ2であり、かつ一の部位１４から他の部位１５までの中間の部位における気体の流れ方向に垂直な断面の面積（Ｓ３）が、面積（Ｓ１）から面積（Ｓ２）まで漸減するように構成されている。
【００４３】
なお、本実施例の圧力損失測定装置１は、一の部位１４から８００ｍｍ上流側にフィルター２０を備え、流路２の一の部位１４とフィルター２０を配設した部位との間に、温度測定部２１を備えている。また、流路２の一の部位１４には、メッシュの金網から構成された整流部２２を備えている。なお、本実施例においては、フィルター２０としてＵＬＰＡフィルターを用いた。
【００４４】
本実施例の圧力損失測定装置１を用い、セラミックスから構成された異なる２つの測定対象３の（サンプルＡ及びサンプルＢ）の圧力損失を３回ずつ測定した。図６は、本実施例の圧力損失測定装置を用いて測定した圧力損失の値から算出した測定対象の抗力係数とレイノルズ数との関係を示すグラフである。２つの測定対象は、その圧力損失の差が数％程度あり、従来の圧力損失測定装置では、両者の差異を識別することができなかった。本実施例の圧力損失測定装置を用いて測定したところ、２つの測定対象の差異を識別することができる程度に、高精度にかつ再現性よく圧力損失を測定することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の圧力損失測定装置は、気体透過性を有する測定対象の圧力損失を高精度にかつ高い再現性で測定することが可能であるとともに、測定時の測定対象の破損を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態に用いられる保持部を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態に用いられる保持部を流路に固定する工程を工程順に示す断面図である。
【図４】本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態における流路の形状の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の圧力損失測定装置の一の実施の形態における流路の形状の他の例を模式的に示す断面図である。
【図６】本実施例の圧力損失測定装置を用いて測定した圧力損失の値から算出した測定対象の抗力係数とレイノルズ数との関係を示すグラフである。
【図７】従来の圧力損失測定装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】従来の圧力損失測定装置を用いた際の、測定対象としてのセラミックスを通過する気体の流れを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…圧力損失測定装置、２…流路、３…保持部、４…測定対象、５…圧力測定部、６…上流側、７…下流側、８…板状部材、１０…気体、１１…貫通孔、１２…溝、１４…一の部位、１５…他の部位、１６…継ぎ手部分、１７…樹脂、１８…Ｏリング、１９…圧力測定用貫通孔、２０…フィルター、２１…温度測定部、２２…整流部、３０…圧力損失測定装置、３１…気体、３２…流路、３３…セラミックス、３４…Ｏリング、３５…保持部、３６…圧力測定部、３７…装置本体、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…面積。
【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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