(57)【要約】【課題】ブロック間の平行性又は位置などがずれた場合であっても気密性を保持し続けることができるシール材及びガス発生装置を提供する。【解決手段】流路を有する複数（多数）のブロックを、流路が連結されるように組合せたガス発生装置において、前記ブロック間の流路を、リング状に形成され、外周はリング中心部を中心にした球面状に形成されているシール材１０を用いて連結する。また、前記シール材１０に端部が挿入されるパイプを用い、前記ブロック間は前記パイプを用いて隙間を設けて連結する。さらに、前記パイプ周辺部の前記ブロック間に設けた隙間をスペーサで塞ぐ。前記流路は、種類の異なる流体が供給される複数の流路を含み、該複数の流路に供給された種類の異なる流体を混合する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状に形成されたシール材において、
外周はリング中心部を中心にした球面状に形成されていることを特徴とするシール材。
【請求項２】
流路を有する複数のブロックを、流路が連結されるように組合せたガス発生装置において、
ブロック間の流路は請求項１に記載するシール材を用いて連結されていることを特徴とするガス発生装置。
【請求項３】
前記シール材に端部が挿入されるパイプを備え、
ブロック間は前記パイプを用いて隙間を設けて連結されていることを特徴とする請求項２記載のガス発生装置。
【請求項４】
前記ブロック間に前記隙間を塞ぐスペーサを備えることを特徴とする請求項３記載のガス発生装置。
【請求項５】
前記流路は、種類の異なる流体が供給される複数の流路を含み、該複数の流路に供給された種類の異なる流体を混合するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載のガス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シール材及び流路を有するブロックを連結したガス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数種類のガスを混合するガス発生装置が、例えば自動車の排ガス浄化用触媒の評価装置などに使用されている。前記評価装置においては、ガス発生装置で複数種類のガスを混合して実際の自動車の排ガスを模擬したモデルガスを生成し、生成したモデルガスを使用して排ガス浄化用触媒の評価を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５はガス発生装置１００の例を示す図である。ガス発生装置１００は、混合対象のガス１〜ガス８が夫々供給されるユニットＵ１〜Ｕ８を備えている。図５の例では、ユニットＵ１〜Ｕ５に夫々供給されたガス１〜ガス５が混合され、混合ガス１がユニットＵ３から排出されている。また、ユニットＵ６〜Ｕ８に夫々供給されたガス６〜ガス８が混合され、混合ガス２がユニットＵ７から排出されている。
【０００４】
図６は、ガス発生装置１００のユニットＵ３の例を示す図である。ただし、図６は図５のＡ方向から見た図である。ユニットＵ３は、ブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び部品Ｐなどを備える。図６の例では、ブロックＢ及びＣは部品Ｐに取付けられており、ブロックＡはブロックＢに取付けられており、ブロックＤはブロックＣに取付けられている。また、ブロックＡにガス（混合ガス）の排出部Ｅが取付けられており、ブロックＤにガス（ガス３）の供給部Ｓが取付けられている。
【０００５】
図示していないが、他のユニットも、流路を有するブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び部品Ｐなどを備えている。また、ユニットＵ１〜Ｕ５のブロックＡはパイプなどで連結されており、ユニットＵ１〜Ｕ５に供給されたガス１〜５の混合が行われる。また、ユニットＵ６〜Ｕ８のブロックＡもパイプなどで連結されており、ユニットＵ６〜Ｕ８に供給されたガス６〜８の混合が行われる。
【０００６】
図６において、ユニットＵ３の供給部Ｓに供給されたガス３は、例えばブロックＤ、ブロックＣ、部品Ｐ、ブロックＢ、ブロックＡを順に通り、他のユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ４，Ｕ５のガスと混合され、排出部Ｅから混合ガス１が排出される。排出部Ｅからの混合ガス１の排出は、電磁バルブＶｂで制御される。また、供給部Ｓからのガスの供給は、電磁バルブＶｃで制御される。
【０００７】
ブロックＡ及びＢ間のガスの流路（管路）の連結にはＯリングＲａが用いられている。また、ブロックＢ及び部品Ｐ間の流路の連結、部品Ｐ及びブロックＣ間の流路の連結、及び、ブロックＣ及びＤ間の流路の連結には、夫々ＯリングＲｂ、Ｒｃ、及び、Ｒｄが用いられている。ＯリングＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄにより、連結部のガス漏れの防止を図っている。他のユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ４〜Ｕ８についても、ＯリングＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄを用いて、連結部のガス漏れの防止を図っている。
【０００８】
また、図示していないが、例えばユニットＵ１に窒素ガス供給用の供給部が設けられており、前記供給部から各ユニットＵ１〜Ｕ８に窒素ガスを供給して、流路の浄化を行うことが可能である。窒素ガスの供給は、電磁バルブＶｄで制御される。
【０００９】
自動車の排ガスを模擬したモデルガスの種類や濃度は、エンジンや燃焼等に応じて異なるため、複数（多数）のブロックで構成したユニットを複数（多数）組合わせることにより、種々のモデルガスの生成に柔軟に対応することが必要になる。つまり、近年、エンジン等の改良により、ｐｐｍ以下の極めて低濃度で、成分が多種類に及ぶ排ガスが対象となることも多いので、より高い気密性が要求されると共に、コンパクトで安価な装置が求められている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−３１９００６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
Ｏリングを用いてガス漏れを防止するためには、Ｏリング全体に均一な圧力が加わるように、各ブロックのＯリングとの接触面（シール面）に関する平行性又は位置などの精度を確保する必要がある。しかし、複数（多数）ブロックを組合せてユニットを構成し、さらに複数ユニットを組合せてガス発生装置を構成しているため、製造誤差又は組立誤差や周囲環境（温度、湿度、圧力、振動等）及び経時変化などの影響により、シール面の平行性又は位置などの精度を確保することは困難である。例えば図７に示すように、平行性のずれによってＯリングの一部に低圧力部分又は隙間部分が生じるなど、連結部のガス漏れを完全に防止できない場合がある。
【００１２】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、シール面の平行性又は位置などがずれた場合であっても、シール面との均圧な接触を保ち、気密性を保持し続けることができるシール材を提供することを目的とする。（請求項１）
【００１３】
また、本発明は、ブロック間の平行又は垂直などがずれた場合であっても、シール材外周とブロックのシール面との均圧な接触を保ち、気密性を保持し続けることができるガス発生装置を提供することを他の目的とする。（請求項２）
【００１４】
また、本発明は、ブロック間の平行又は垂直などのずれに柔軟に対応できるガス発生装置を提供することを他の目的とする。（請求項３）
【００１５】
また、本発明は、ブロックの連結部分の気密性をさらに高めたガス発生装置を提供することを他の目的とする。（請求項４）
【００１６】
また、本発明は、ブロック間の平行又は垂直などのずれによる流体の漏洩を防止し、意図する混合成分の混合ガスを生成することができるガス発生装置を提供することを他の目的とする。（請求項５）
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るシール材は、リング状に形成されたシール材において、外周はリング中心部を中心にした球面状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第２発明に係るガス発生装置は、流路を有する複数（多数）のブロックを、流路が連結されるように組合せたガス発生装置において、ブロック間の流路は、前記本発明に係るシール材を用いて連結されていることを特徴とする。
【００１９】
第３発明に係るガス発生装置は、第２発明において、前記シール材に端部が挿入されるパイプを備え、ブロック間は前記パイプを用いて隙間を設けて連結されていることを特徴とする。
【００２０】
第４発明に係るガス発生装置は、第３発明において、前記ブロック間に前記隙間を塞ぐスペーサを備えることを特徴とする。
【００２１】
第５発明に係るガス発生装置は、第２乃至第４発明の何れかにおいて、前記流路は、種類の異なる流体が供給される複数の流路を含み、該複数の流路に供給された種類の異なる流体を混合するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
第１発明においては、リング状に形成されたシール材において、外周はリング中心部を中心にした球面状に形成する。外周形状がリング中心部を中心にした球面形状であるため、シール材外周とシール面との均圧な接触を保ちながらシール材の中心軸の向きを変化させることが可能である。シール面の平行性又は位置などのずれに応じてシール材の中心軸の向きを変化させた場合であっても、気密性を保持し続けることができる。
【００２３】
第２発明においては、流路を有する複数（多数）のブロックを、流路が連結されるように組合せたガス発生装置において、流路を前記本発明のシール材を用いて連結する。シール材の外周形状がリング中心部を中心にした球面形状であるため、シール材外周とブロックのシール面との均圧な接触を保ちながらシール材の中心軸の向きを変化させることが可能である。ブロック間の平行性又は位置などのずれに応じてシール材の中心軸の向きを変化させた場合であっても、気密性を保持し続けることができる。
【００２４】
第３発明においては、前記本発明のシール材にパイプ端部を挿入し、ブロック間を、前記パイプを用いて隙間を設けて連結する。ブロック間に隙間を設けているため、ブロック間が密接している場合に比べて、ブロック間の平行性又は位置などのずれに柔軟に対応することが可能になる。
【００２５】
第４発明においては、前記ブロック間に前記隙間を塞ぐスペーサを備える。例えば、前記隙間の特にパイプ周辺部をスペーサで塞ぐ。前記隙間の特にパイプ周辺部をスペーサで塞ぐことにより、前記シール材で気密性を保つことに加え、スペーサでパイプ端部周辺の気密性をさらに高めることができる。
【００２６】
第５発明においては、流路は、種類の異なる流体が供給される複数の流路を含んでおり、該複数の流路に供給された種類の異なる流体を混合する。前記本発明のシール材を用いることにより、ブロック間の平行性又は位置などのずれによるシール材部分からの流体の漏洩を防止し、意図する混合成分の混合ガスを生成することが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係るシール材１０の例を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線切断断面図である。シール材１０はリング形状をしており、断面内周は直線状となっているが、断面外周は曲線状に突出している。より詳しくは、シール材１０の外周は、シール材１０の中心部Ｐを中心とする球面（２点鎖線）の一部の形状となっている。また、シール材１０の内周は、シール材１０の中心軸（１点鎖線）を中心とする円柱をくりぬいた貫通孔となっている。
【００２８】
シール材１０は、弾性体であり、例えばフッ素ゴム、シリコンゴム又はエチレンプロピレンゴムなどを用いることが可能である。種々のガスが流れる流路を密閉する場合は、化学的に安定なフッ素ゴムを用いることが好ましい。
【００２９】
図２は、図１（ａ）、（ｂ）に示したシール材１０を用いたガス発生装置の一部を示す図である。ガス発生装置は、例えば図５に示したように、複数のユニットＵ１〜Ｕ８で構成されている。また、各ユニットＵ１〜Ｕ８は、例えば図６に示したように、夫々複数のブロックＡ〜Ｄ及び部品Ｐなどで構成されている。図２は、ユニットＵ３のブロックＡ及びＢ部分の例を示している。また、図２では、ブロックＡ及びＢの連結部分の断面も図示している。
【００３０】
図２の例では、円筒状のパイプ１２の両端を夫々シール材１０、１０に挿入し、シール材１０、１０を夫々ブロックＡ、Ｂの流路開口部分に形成された挿入部１６，１６に挿入している。挿入部１６，１６は、ブロックＡ，Ｂ外周に設けられ、ブロックＡ，Ｂ内の流路とつながっている。パイプ１２の外径は、シール材１０の内径よりも僅かに大きい。また、挿入部１６は円柱をくりぬいた形状の穴であり、挿入部１６の内径は、シール材１０の最大外径よりも僅かに小さい。また、ブロックＡ及びＢ間のパイプ１２周辺部分には、スペーサ１４が取付けられている。
【００３１】
ブロックＡ及びＢの流路は、パイプ１２を介して連結され、パイプ１２及び挿入部１６、１６間は、シール材１０、１０で密閉されている。図３（ａ）、（ｂ）に挿入部１６のシール材１０の状態の例を示す。図３（ａ）はブロックＡ及びＢ（パイプ１２及び挿入部１６）の平行が保たれた状態であり、図３（ｂ）は平行が保たれていない状態の例である。
【００３２】
シール材１０の外周は球面状であるため、図３（ａ）に示すようにパイプ１２が挿入部１６の内周と平行な状態である場合は勿論、図３（ｂ）に示すようにパイプ１２が挿入部１６の内周と平行でない状態であっても、シール材１０外周及び挿入部１６内周（シール面）間の接触は均一であり、気密性は保持される。ブロックＡ及びＢ間の平行性又は位置がずれて、シール材１０の中心軸（１点鎖線）が変動した場合であっても、シール材１０及びシール面の均圧な接触は保たれ、気密性は保持される。
【００３３】
また、ブロックＡ及びＢ間は、隙間を設けてパイプ１２で連結されているため、ブロックＡ及びＢ間が密接している場合に比べて、ブロックＡ及びＢ間の平行性又は位置などのずれに柔軟に対応することが可能である。また、スペーサ１４でパイプ１２周辺部分の隙間を塞いでいるため、パイプ１２周辺部分の気密性をさらに高めることが可能である。
【００３４】
上述した説明においては、ブロックＡ及びＢの連結部を例にして説明したが、ブロックＢ及び部品Ｐの連結部と、部品Ｐ及びブロックＣの連結部と、ブロックＣ及びＤの連結部とに、上述したブロックＡ及びＢの連結部のように、シール材１０及びパイプ１２を用いることが可能である。
【００３５】
また、上述した説明においては、ユニットＵ３を例にして説明したが、他のユニットのブロック又は部品の連結に、上述したシール材１０及びパイプ１２を用いることが可能である。さらに、ユニット間の連結に、上述したシール材１０及びパイプ１２を用いることが可能である。
【００３６】
ユニットは、任意のブロックを組合せて構成することが可能である。また、ガス発生装置は、任意のユニットを組合せて構成することが可能である。
【００３７】
また、図４に示すように、パイプ２４外周に円周方向に沿った鍔状の突起２６を設けると共に、シール材２０の開口部に前記突起２６の挿入部２２を形成することも可能である。突起２６の外径は、突起２６用の挿入部２２の内径よりも僅かに大きく、突起２６を挿入部２２に挿入してシール材２０の抜け落ち防止を図ることが可能である。更に気密性を高める方法として、パイプ端部の形状を球状にして、シール材内部もそれに合わせた球状にするという方法も考えられる。
【００３８】
【発明の効果】
第１又は第２発明によれば、リング形状のシール材の外周形状を、リング中心部を中心にした球面形状にすることにより、流路を連結するブロックのシール面の平行性又は位置のずれなどに応じてシール材の中心軸の向きを変化させた場合であっても、シール材外周とブロックのシール面との均圧な接触を保ち、気密性を保持し続けることができる。
【００３９】
第３発明によれば、パイプを介してブロック間の流路を連結し、ブロック間に隙間を設けることにより、ブロック間の平行性又は位置などのずれに柔軟に対応することができる。
【００４０】
第４発明によれば、ブロック間に設けた隙間の特にパイプ周辺部をスペーサで塞ぐことにより、パイプ端部周辺の気密性をさらに高めることができる。
【００４１】
第５発明によれば、上述したシール材を用いることにより、ブロック間の平行性又は位置などのずれによるシール材部分からの流体の漏洩を防止し、意図する成分や濃度から成る混合ガスを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシール材の例を示す図である。
【図２】本発明に係るシール材を用いたガス発生装置の一部を示す図である。
【図３】挿入部のシール材の状態の例を示す図である。
【図４】パイプ及び挿入部の他の例を示す図である。
【図５】ガス発生装置の例を示す図である。
【図６】ガス発生装置のユニットの例を示す図である。
【図７】従来のガス発生装置の一部を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０  シール材
１２、２４  パイプ
１４  スペーサ
１６  挿入部（パイプの挿入部）
２２  挿入部（突起の挿入部）
２６  突起
１００  ガス発生装置
Ｕ１〜Ｕ８  ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｃ  ブロック
Ｅ  排出部
Ｓ  供給部
Ｐ  部品
【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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