(57)【要約】【課題】  従来のバッファーと、該バッファーを備えた採取装置においては、小型のバッファーであっても、脈流を十分に減衰させることができるようにし、採取装置の全体形状を小型化できるようにすること。【解決手段】  内部を通過させた流体の脈動を減衰させるバッファーであって、該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端面に配設される弾性板とからなり、該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、前記流入口から流入させた流体を前記流出口から流出させ、該流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させる構成であることにより、小型のバッファーであっても、脈流を十分に減衰させることができるようにし、該バッファーを用いた採取装置にすることにより、採取装置の全体形状を小型化できるようになる。【選択図】図１
2005207920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を通過させた流体の脈動を減衰させるバッファーであって、
該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、
該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、
前記流入口から流入させた流体を前記流出口から流出させ、
該流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させる構成であること
を特徴とするバッファー。
【請求項２】
前記弾性板は、
ゴム材で形成した板材であること
を特徴とする請求項１に記載のバッファー。
【請求項３】
所定量の流体を流入させる採取装置であって、
該採取装置内には、流体を吸引する吸引ポンプと、該吸引した流体の流量を測定する流量センサーと、バッファーとを備え、
該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、
該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、
前記吸引ポンプと前記流入口を接続すると共に、前記流出口と流量センサーとを接続し、
前記吸引ポンプで吸引した流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させ、
該脈動が減衰された流体の流量を流量センサーで測定する構成であること
を特徴とするバッファーを備えた採取装置。
【請求項４】
前記流体は、
気体または液体であること
を特徴とする請求項３に記載のバッファーを備えた採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、気体または液体等の流体を送気・送水する際に生じる脈流を減衰させるバッファーと、該バッファーを備えた採取装置とに関するものであり、詳しくは、該バッファーにより脈流が減衰された流体の流量を測定して該流量の誤差を少なくするバッファーを備えた採取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動式の吸引ポンプ等を使用して気体または液体等の流体を吸引し、該流体を送気・送水してその流量を測定する場合には、前記吸引ポンプに流量センサー等を接続して前記送気・送水された流量を測定していた。
【０００３】
しかし、前記吸引ポンプにより吸引して送気・送水した流体は、該吸引ポンプの往復運動等によって送気・送水する流体に脈流が生じ、該流体の送気・送水が流動的で不安定な状態になり、この脈流が生じた流体の流量を流量センサーで測定することになるため、該測定した流量に大きな誤差が生じることになる。
【０００４】
そこで、吸引ポンプと流量センサーとの間に緩衝装置として、例えば、バッファタンク等を配設し、該バッファタンクを介して流体を送気・送水させて、該流体の脈流を減衰させるという技術が知られている。
【０００５】
このバッファタンクを使用した技術としては、例えば、屋内の空気を外部に排出する送風機を設けた主排気流路と、この主排気流路に接続されて真空ポンプが吐出した排気ガスを前記主排気流路に導く分岐流路と、この分岐流路に設けられて前記真空ポンプの吐出した排気ガスが流入するバッファタンクと、このバッファタンクの流出口と前記主排気流路との間に設けられ、前記真空ポンプの稼動開始時における前記バッファタンクからの排気ガスの流出量を、真空ポンプからのバッファタンクへの流入量より少なくする流量制限部と、を有する排気システムがある。
【特許文献１】特開２００３−４２７２号公報
【０００６】
この特許文献１の公知技術においては、大容量のタンク状に形成されたバッファタンクの流入口よりも流出口を小さく形成して、真空ポンプが吐出した排気ガスをバッファタンクに一時的に貯留し、該貯留した排気ガスを流出路を介して徐々に主排気流路に放出するというものである。
【０００７】
この種のバッファタンクを内部に配設した気体または液体等の流体の採取装置の一部を分解して略示的に示した斜視図を図６に示し、バッファタンクの略示的な斜視図を図７に示してある。採取装置１には、流体ａの吸引口２と、該吸引口２を介して流体ａを吸引する吸引ポンプ３と、該流体ａの流量を測定する流量センサー４と、該流体ａの通路の一部として用いられるバッファタンク５とが配設されており、前記吸引ポンプ３と流量センサー４とはバッファタンク５を介して接続されている。
【０００８】
吸引口２を介し吸引ポンプ３によって吸引された流体ａは、吸引路６を介して吸引ポンプ３内に形成された図示していないポンプ室内に流入され、該ポンプ室から排出された後、吸引ポンプ３の流出路７を介して該バッファタンク５内に流入される。
【０００９】
バッファタンク５内に流入された流体ａは、該バッファタンク５内を通過して流量センサー４の流入路８から該流量センサー４に流入されることになるが、その際、該バッファタンク５が大容量のタンク状であるため、該バッファタンク５内に一時的に貯留されることになる。
【００１０】
このように流体ａがバッファタンク５内に一時的に貯留されることによって、該流体ａの脈流が減衰されるため、バッファタンク５内から流量センサー４の流入路８に流出される流体ａにおいては、脈流が減衰された状態になっているのである。
【００１１】
そのため、流量センサー４では、前記脈流が減衰された流体ａの流量を測定できるようになるため、該測定した流量の誤差を少なくすることができるのである。なお、９は流体ａを採取装置１の外部に排出する排出路である。
【００１２】
そして、流体ａの脈流を減衰させるバッファタンク５においては、その内部容量が大きいほど、前記流体ａに生じた脈流を減衰させる効果が高くなることが解っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記バッファタンク５を使用した公知技術においては、流体ａの脈流を十分に減衰させるためには、バッファタンク５の容量を相当に大きくしなければならないため、該バッファタンク５を内部に配設した採取装置１の全体も大きな形状になって、該採取装置１を小型化できないという問題点を有している。
【００１４】
従って、従来のバッファーと、その採取装置においては、小型のバッファーであっても、脈流を十分に減衰させることができるようにし、採取装置の全体形状を小型化できるようにするということに解決しなければならない課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係る第１の発明として、内部を通過させた流体の脈動を減衰させるバッファーであって、該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、前記流入口から流入させた流体を前記流出口から流出させ、該流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させる構成であることを特徴とするバッファーを提供するものである。
【００１６】
この第１の発明において、前記弾性板は、ゴム材で形成した板材であることを付加的な要件として含むものである。
【００１７】
また、第２の発明として、所定量の流体を流入させる採取装置であって、該採取装置内には、流体を吸引する吸引ポンプと、該吸引した流体の流量を測定する流量センサーと、バッファーとを備え、該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、前記吸引ポンプと前記流入口を接続すると共に、前記流出口と流量センサーとを接続し、前記吸引ポンプで吸引した流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させ、該脈動が減衰された流体の流量を流量センサーで測定する構成であることを特徴とするバッファーを備えた採取装置を提供するものである。
【００１８】
この第２の発明において、前記流体は、気体または液体であることを付加的な要件として含むものである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の第１の発明に係るバッファーは、内部を通過させた流体の脈動を減衰させるバッファーであって、該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、前記流入口から流入させた流体を前記流出口から流出させ、該流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させる構成であることにより、小型のバッファーであっても、脈流を十分に減衰させることができるという優れた効果を奏する。
【００２０】
また、本発明の第２の発明に係るバッファーを備えた採取装置は、所定量の流体を流入させる採取装置であって、該採取装置内には、流体を吸引する吸引ポンプと、該吸引した流体の流量を測定する流量センサーと、バッファーとを備え、該バッファーは、平面部の一方の側に流体の流入・流出口が形成され他方の側に垂下部が形成された基部と、該垂下部の端部に配設される弾性板とからなり、該弾性板と前記平面部との間に空気室を形成させ、前記吸引ポンプと前記流入口を接続すると共に、前記流出口と流量センサーとを接続し、前記吸引ポンプで吸引した流体が前記空気室内を通過することにより該流体の流入・流出圧に従動して前記弾性板が振動して該流体の脈動を減衰させ、該脈動が減衰された流体の流量を流量センサーで測定する構成であることにより、小型のバッファーであっても、脈流を十分に減衰させることができるため、バッファーが採取装置内に占めるスペースを少なくして、採取装置の全体形状を小型化できるため、携帯性を良くすることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明に係るバッファーと、該バッファーを備えた採取装置とを図１乃至図５を用いて説明する。なお、この実施の形態において、前記従来技術の採取装置のバッファタンクに換えて、本発明に係るバッファーを用いたものであるため、前記従来技術と同様の構成を有するものについては、図面の理解を容易にするため、同一の符号を付して説明する。
【００２２】
図１に、バッファーを備えた採取装置の一部を分解して略示的に示した斜視図を示してある。採取装置１１には、流体ａの吸引口２に設けられた口径調節手段１２が配設されており、該口径調節手段１２を操作することにより、前記吸引口２の口径を調節できるようになっている。この流体ａとしては、例えば、気体または液体等の流体を挙げることができる。
【００２３】
採取装置１１内には、所定量の流体ａを連続的に吸引できる吸引ポンプ３と、該流体ａの流量を連続的に測定できる流量センサー４と、該流体ａが通過する通路の一部として用いられるバッファー１３とが配設されており、前記吸引ポンプ３と流量センサー４とはバッファー１３を介して流体ａが流通可能な状態で接続されている。
【００２４】
吸引口２と吸引ポンプ３とは、吸引路６を介して接続されており、該吸引ポンプ３内に配設された図示していないポンプを動作させることにより、前記吸引口２と吸引路６とを介して吸引ポンプ３内に形成された図示していないポンプ室内に所定量の流体ａを流入させ、該流入した流体ａを該ポンプ室から吸引ポンプ３に形成された流出路７を介して流出させるようになっている。
【００２５】
図２に、採取装置１１の一部を分解し、吸引ポンプ３と、流量センサー４とを取り外した状態を略示的に示した平面図を示してある。バッファー１３の基部１４の上部側には、流入口１５と流出口１６とが形成されている。
【００２６】
吸引ポンプ３の流出路７と、バッファー１３の流入口１５とは接続されており、前記吸引ポンプ３のポンプ室から流出路７を介して流出された流体ａは、該流出路７と流入口１５とを介してバッファー１３内に流入されることになる。
【００２７】
図３（ａ）に、図２のＡ−Ａ線に沿う吸引ポンプ３が動作する前の状態のバッファー１３を略示的に示した断面図を示し、（ｂ）に、吸引ポンプ３動作時のバッファー１３を略示的に示した断面図を示してある。バッファー１３は、基部１４と弾性板１７とから構成されている。
【００２８】
この弾性板１７としては、例えば、ゴム材等の弾性材で形成した板材を使用することができる。また、この弾性板１７において、前記ゴム材からなる弾性材を用いて弾性板１７を形成し、流体ａとして、例えば、気体を採取・吸引して、該気体を送気・送水する場合には、前記ゴム材からなる弾性板１７の厚さを略０．２〜１．０ｍｍの範囲の厚さにすることが好ましい。
【００２９】
基部１４には、流入口１５と流出口１６とが形成された平面部１８と、該平面部１８の流入口１５と流出口１６との他方の側が形成された垂下部１９とが形成されており、該垂下部１９の端部（端面）２０には、弾性板１７が貼着等されて密着した状態で配設されているため、前記垂下部１９によって前記平面部１８と弾性板１７との間には、空気室２１が形成されるようになる。
【００３０】
この空気室２１は、吸引ポンプ３と流量センサー４との間に設けられるバッファー１３内を流体ａが通過できる通路の一部として用いられるものであり、該通路の一部の形状を大きく形成して、その容量を大きくし、空気室２１内に流入された流体ａを一時的に貯留させ、その勢いを緩衝して流体ａの脈流を減衰させるものである。
【００３１】
そのため、前記吸引ポンプ３のポンプ室から流出路７と流入口１５とを介してバッファー１３内（空気室２１）に流入された流体ａは、該空気室２１内を通過して流出口１６から流出されることになる。
【００３２】
この際、流入口１５から空気室２１内に流入した流体ａは、該空気室２１内に一時的に貯留されることになるため、前記流体ａの圧力が緩衝されて、流出口１６から流出される前記流体ａの脈流は減衰されることになる。
【００３３】
更に、前記流体ａが流入口１５から流入し、流出口１６から流出する際、即ち前記流体ａが空気室２１内を通過する際、該流体ａの流入・流出時の圧力変化により、該圧力変化、即ち該流体ａの流入・流出圧により、図３（ｂ）に示したように弾性板１７が振動するようになる。
【００３４】
このとき、弾性板１７がゴム材等の弾性材で形成されていることから、前記流体ａの流入・流出圧に従って弾性板１７が振動する、即ち流体ａが流入・流出することにより、該流体ａの流入・流出圧に従動して弾性板１７が振動するようになるのである。
【００３５】
このように、流入口１５から流入させた流体ａを流出口１６から流出させ、該流体ａを空気室２１内を通過させることにより、該流体ａの流入・流出圧に従動して弾性板１７が振動するため、該弾性板１７がクッションのように働いて流体ａの流入・流出圧を吸収し軽減させて、流出口１６から流出させる流体ａの脈動をより一層減衰させることができるのである。
【００３６】
そのため、バッファー１３内の空気室２１の容量を小さく形成し、小型のバッファー１３にした場合であっても、脈流を十分に減衰させることができるため、バッファー１３を小型化して該バッファー１３が要する採取装置１１内のスペースを少なくするという、省スペースなバッファー１３にすることができるため、採取装置１１の全体形状を小型化することができるようになるのである。
【００３７】
更に、採取装置１１を小型化することができるため、携帯性を良くすることができるようになり、採取装置１１を容易に携帯して屋外等でも簡単に流体を採取して測定することができるようになる。
【００３８】
そして、バッファー１３の流出口１６と、流量センサー４の流入路８とを接続させることにより、該流量センサー４の流入路８にはバッファー１３の空気室２１で脈流が十分に減衰された流体ａを流入させることができるようになるため、前記流量センサー４では、この脈流が十分に減衰された流体ａの流量を測定することになるので、該測定した流量の誤差を少なくすることができるようになるのである。
【００３９】
図４に、採取装置１１の一部を分解し、流体ａの吸引口２に検知管２２を取り付けた状態を略示的に示した平面図を示してある。流体ａの吸引口２には、例えば、図示していないホース等を介してまたは直接的に検知管２２等の測定器具等を取り付けて流体ａを採取することができるようになっている。
【００４０】
このように、吸引口２に検知管２２等の測定器具を取り付けて流体ａの採取を行った場合には、採取装置１１の流量センサー４で誤差が少なく精度の高い状態で流体ａの採取ができるため、前記検知管２２等の測定器具による測定の誤差を少なくして、その測定の精度を高くすることができるのである。
【００４１】
採取装置１１内に吸引した流体ａは、排出路９を介して該採取装置１１の外部に排出されるため、吸引口２からは新しい流体ａを常に吸引できるのである。
【００４２】
また、必要であれば、取装置１１内のバッファー１３の弾性板１７が配設される近傍に、該弾性板１７の振動による圧力が外部に逃げるようにするための空気抜き穴２３を形成しても良い。
【００４３】
（試験例１）
試験例１においては、本発明に係るバッファー１３を配設した採取装置１１（実施例１）と、前記従来技術のバッファタンク５を配設した採取装置（比較例１、２）と、バッファーを介さず吸引ポンプと流量センサーとを直接接続させた採取装置（比較例３）を用いて、それぞれの採取装置の脈動の振幅を測定した。
【００４４】
図５に、実施例１と、比較例１〜３との採取装置の脈動の振幅を測定した結果をグラフとして示してある。なお、実施例１におけるバッファー１３の空気室２１内の容量は略３．３ｍｌ程度であり、比較例１におけるバッファタンク５内の容量は略１６０ｍｌ程度であり、比較例２におけるバッファタンク５内の容量は略２６０ｍｌ程度であった。
【００４５】
この図５においては、実施例１の採取装置の脈動の振幅を測定した結果のグラフをｇ１として示し、比較例１の採取装置の脈動の振幅を測定した結果のグラフをｇ２として示し、比較例２の採取装置の脈動の振幅を測定した結果のグラフをｇ３として示し、比較例３の採取装置の脈動の振幅を測定した結果のグラフをｇ４として示してある。
【００４６】
この図５より明らかなように、比較例１の略１６０ｍｌ程度の容量のバッファタンク５では、グラフｇ２のように脈流をほとんど減衰させることができず、比較例２の略２６０ｍｌ程度の容量のバッファタンク５を用いることにより、グラフｇ３のように脈流を十分に減衰できるようになるが、本発明に係るバッファー１３を使用した採取装置１１にすることにより、該バッファー１３が略３．３ｍｌ程度という少ない容量であってもｇ１のように比較例２の略２６０ｍｌ程度の容量のバッファタンク５と同等またはそれ以上に脈流を十分に減衰することが理解できる。
【００４７】
このことからして、本発明に係るバッファー１３は、小型のバッファーであっても、大型のバッファタンクと同等以上の脈流を減衰させる効果を有し、該バッファー１３を使用することにより、採取装置１１の大きさを容易に小型化できることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るバッファーを備えた採取装置の一部を分解して略示的に示した斜視図である。
【図２】同バッファーを備えた採取装置の一部を分解し、内部に配設された吸引ポンプと、流量センサーとを取り外した状態を略示的に示した平面図である。
【図３】（ａ）は、図２のＡ−Ａ線に沿う吸引ポンプが動作する前の状態のバッファーを略示的に示した断面図であり、（ｂ）は、吸引ポンプが動作中のバッファーを略示的に示した断面図である。
【図４】同バッファーを備えた採取装置の一部を分解し、流体の吸引口に検知管を取り付けた状態を略示的に示した平面図である。
【図５】同バッファーを備えた採取装置の実施例１と、比較例１〜３との脈動の振幅を測定した結果を示したグラフである。
【図６】従来例であるバッファタンクを備えた採取装置の一部を分解して略示的に示した斜視図である。
【図７】同バッファタンクの略示的な斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
ａ  流体
１、１１  採取装置
２  吸引口
３  吸引ポンプ
４  流量センサー
５  バッファタンク
６  吸引路
７  流出路
８  流入路
９  排出路
１２  口径調節手段
１３  バッファー
１４  基部
１５  流入口
１６  流出口
１７  弾性板
１８  平面部
１９  垂下部
２０  垂下部の端部
２１  空気室
２２  検知管
２３  空気抜き穴
【図１】
2005207920.tif 000003
【図２】
2005207920.tif 000004
【図３】
2005207920.tif 000005
【図４】
2005207920.tif 000006
【図６】
2005207920.tif 000007
【図７】
2005207920.tif 000008
【図５】
2005207920.tif 000009