(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが流通するガス流路を備え、前記ガス流路の入口部を介して前記ガス流路にガスを吸引するポンプと、前記ガス流路を流通するガスの流量を検知する流量計とを、前記ガス流路に備えたガス吸引装置であって、
前記ポンプは、間欠的に供給される印加電圧によって駆動するダイアフラムを備え、前記印加電圧のデューティー比を設定して前記ポンプの出力を設定可能なダイアフラムポンプであり、
前記流量計に、前記検知された流量を流量信号として出力する出力部を設け、
前記出力部から出力される流量信号に基づいて前記ポンプの出力を設定し、前記ガス流路を流通するガスの流量を維持する流量維持手段を備え、
前記流量維持手段で設定された前記ポンプの出力に対応する前記ガス流路の詰まり状態情報を出力する詰まり状態情報出力手段を備えたガス吸引装置。
【請求項２】
前記ガス流路の入口部に、ガスフィルタを備えた請求項１に記載のガス吸引装置。
【請求項３】
前記詰まり状態情報出力手段に、前記ポンプの出力が所定の警告情報値まで上昇したときに、前記ガス流路の詰まり警告情報を発する警告情報部を設けてある請求項１又は２に記載のガス吸引装置。
【請求項４】
ガス流量維持手段が、前記ポンプの出力を、所定の出力限界値以下に設定する請求項１から３の何れか１項に記載のガス吸引装置。
【請求項５】
前記請求項１から４の何れか１項に記載のガス吸引装置を備え、前記ガス流路を流通するガスの特性を検知するガス検知センサを、前記ガス流路の前記ポンプの前記ガスの流れの上流側に備えたガス検知機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガスが流通するガス流路を備え、前記ガス流路の入口部を介して前記ガス流路にガスを吸引するポンプと、前記ガス流路を流通するガスの流量を検知する流量計とを、前記ガス流路に備えたガス吸引装置及び、そのガス吸引装置を備え、前記ガス流路を流通するガスの特性を検知するガス検知センサを、前記ガス流路の前記ポンプの前記ガスの流れの上流側に備えたガス検知機に関する。
【背景技術】
【０００２】  このような吸引装置は、入口部を介してガス流路にガスを吸引するものである。特に、吸引したガスの特性を検知するガス検知センサを設けたガス検知機の場合、ガス流路に流通するガスに含有されている塵等は、ガス検知センサの検知誤差や寿命の低下の原因となるので、ガス流路の入口部にその塵等を除去するガスフィルタが設けられることがある。【０００３】  このようなガス吸引装置において、例えば、ガス流路若しくはガス流路に設けられたガスフィルタにガス中の塵等が詰まったり、がスと共に吸引してしまった水や油や洗浄液等の液体がガス流路の壁面等に付着してその液体に塵等が蓄積されたり、ガス流路を形成する配管が腐食若しくは屈曲してガス流路の一部が閉鎖されてしまうと、ガス流路におけるガスが流通する流路断面積が縮小し、ガスの圧力損失が増加することがある。このように、ガス流路が詰まってしまいガスの圧力損失が増加した場合、ポンプの吸引能力（出力）を増加させないと、ガス流路へ吸引するガスの流量が減少してしまう。そこで、従来において、ガス吸引装置を、フロート型流量計を備えて構成し、ガス流量の低下を目視若しくはフロート型流量計に設けた光センサ等により検出し、ガス流量の低下を検出した場合に手動によりポンプの出力を増加させて、所定の流量になるように調整していた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、手動によりポンプの出力を調整する場合、定期的なガス流量の点検が必要となり、手間がかかり、この流量の低下を監視するための光センサを設けるとコスト高の原因となる。
さらに、ガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰まり状態の悪化に伴ってガスの圧力損失が増加するので、ポンプの出力を上げすぎて、無理にガスを吸引しようとすると、ポンプのガスの流れの上流側のガス流路が過剰負圧状態となり、ポンプやこの部位に設けられたガス検知センサの破損の発生の虞がある。
よって、このようなガス吸引装置において、ガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰まり状態を検知する手段が求められていたが、適切な手段はなかった。
従って、本発明は、上記の事情に鑑みて、ガス吸引装置においてポンプを常に好ましい状態で駆動させると共に、ガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰まり状態を検知可能とし、ガス流路に設けられたポンプ及びガス検知センサの破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成１〕
本発明に係るガス吸引装置は、請求項１に記載したごとく、前記ポンプは、間欠的に供給される印加電圧によって駆動するダイアフラムを備え、前記印加電圧のデューティー比を設定して前記ポンプの出力を設定可能なダイアフラムポンプであり、
前記流量計に、前記検知された流量を流量信号として出力する出力部を設け、
前記出力部から出力される流量信号に基づいて前記ポンプの出力を設定し、前記ガス流路を流通するガスの流量を維持する流量維持手段を備え、
前記流量維持手段で設定されたポンプの出力に対応する前記ガス流路の詰まり状態情報を出力する詰まり状態情報出力手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
〔作用効果〕
本構成のごとく、前記流量計に前記出力部を設け、前記流量維持手段によって、出力部からの出力される流量信号に基づいて、前記ポンプの出力を設定することで、ガス流路の詰まり状態が変化しても、ガス流路の入口部を介してガス流路に流入するガスの流量を一定の値に維持することができる。
【０００７】
そこで、このように設定されたポンプの出力は、ガス流路の詰まり状態にほぼ比例した値となるので、詰まり状態情報出力手段によって、設定されたポンプの出力に対応するガスの詰まり状態情報を出力することで、簡単にガス流路の詰まり状態を認識でき、たとえば詰まり状態が所定の状態まで悪化した時に、ガス流路の清掃若しくはガス流路を構成する部品の交換等のメンテナンスを適切に行うことができ、ポンプの上流側のガス流路の過剰負圧を抑制することができる。
【０００８】
また、本構成のごとく、ポンプをダイアフラムポンプとして構成した場合、印加電圧のデューティー比（１周期における電圧印加時間の比率）を設定して、ダイアフラムの１往復駆動における吸引時間割合を設定し、ポンプの出力を設定することができる。
よって、前記詰まり状態情報出力手段によって、ポンプに対する印加電圧のデューティー比を検出し、そのデューティー比に基づいた情報を詰まり状態情報として出力することができ、簡単な構成で、ガス流路の詰まり状態を認識すること
ができる本発明のガス吸引装置を実現することができる。
【０００９】
〔構成２〕
本発明に係るガス吸引装置は、請求項２に記載したごとく、上記構成１のガス吸引装置の構成に加えて、前記ガス流路の入口部に、ガスフィルタを備えたことを特徴とする。
【００１０】
〔作用効果〕
特に、本発明のガス吸引装置は、本構成のごとく、ガス流路の入口部にガス中の塵等を除去するためのガスフィルタを設けた場合においても、簡単にガスフィルタの目詰まり状態を認識でき、ガスフィルタの目詰まり状態が所定の状態まで悪化した時に、ガスフィルタの交換若しくは清掃等を適切に行うことができ、ガスフィルタとポンプの間のガス流路の過剰負圧を抑制することができる。
【００１１】
〔構成３〕
本発明に係るガス吸引装置は、請求項３に記載したごとく、上記構成１又は２のガス吸引装置の構成に加えて、前記詰まり状態情報出力手段に、前記ポンプの出力が所定の警告情報値まで上昇したときに、前記ガス流路の詰まり警告情報を発する警告情報部を設けてあることを特徴とする。
【００１２】〔作用効果〕
本構成のごとく、前記警告情報部を前記詰まり状態情報出力手段に設けることで、ガス流路自身若しくはガスフィルタの詰まり状態が、メンテナンス等が必要となる状態に対応するポンプの出力を前記警告情報値として設定し、ポンプの出力がその警告情報値となった時点で、警報アラーム若しくはランプ等の警告情報によって警告情報を発することができ、その警告情報に基づいて、ガスフィルタのメンテナンス等を行うことができ、常にガス流路を好ましい状態として、ガスを吸引することができる。
【００１３】
〔構成４〕
本発明に係るガス吸引装置は、請求項４に記載したごとく、上記構成１から３の何れかのガス吸引装置の構成に加えて、ガス流量維持手段が、前記ポンプの出力を、所定の出力限界値以下に設定することを特徴とする。
【００１４】〔作用効果〕
ガス流量設定手段によってガス流路自身若しくはガスフィルタの詰まりの進行にしたがって、ポンプの出力を増加するのであるが、ポンプの出力を増加しすぎると、ポンプの上流側のガス流路において過剰負圧が発生し、ポンプ若しくはガス検知センサ等の破損の原因となるので、本構成の如く、ポンプの出力の出力限界値を予め設定しておき、その出力限界値までポンプの出力が増加されたときに、ポンプの出力をその出力限界値に維持する、若しくは低下させるように構成することができ、ガス流路の過剰負圧状態を自動で回避することができる。
【００１５】
〔構成５〕
本発明に係るガス検知機は、請求項５に記載したごとく、前記請求項１から４の何れか１項に記載のガス吸引装置を備え、前記ガス流路を流通するガスの特性を検知するガス検知センサを、前記ガス流路の前記ポンプの前記ガスの流れの上流側に備えたことを特徴とする。
【００１６】〔作用効果〕
これまで説明してきたガス吸引装置は、本構成のごとく、ガス検知機に設けることが好ましく、ガス流路自身若しくはガスフィルタの詰まり状態を検知することができるので、ガス検知センサに過剰負圧がかかることを回避して、ガス検知センサの破損等を防止することができ、また、ガス検知センサの供給されるガスの流量を常に一定に維持することができ、検知精度を安定したものにすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  本発明のガス吸引装置２及びそれを備えたガス検知機１の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すガス検知機１は、入口部にガスフィルタ４が設けられたガス流路３を備え、ガスフィルタ４を介してガス流路３にガスＧを吸引するポンプ６と、ガス流路３を流通するガスＧの流量を検知するフローセンサ５とを、ガス流路３に備えたガス吸引装置３が設けられ、ガス流路３内のガスＧの特性を検知するガス検知センサ７を、ガス流路３のガスフィルタ３とポンプ６の間に備えたものであり、ポンプ６を駆動させてガスフィルタ４を介してガス流路３にガスＧを吸引し、吸引されたガスＧの特性をガス検知センサ７によって検知し、ガス検知センサ７に接続されているガス検知センサ駆動回路１０から制御器８へ検知結果を出力するように構成されている。
【００１８】  また、フローセンサ５は、フローセンサ駆動回路９に接続されており、フローセンサ駆動回路９は、検知された流量を流量信号として制御器８へ出力する出力部とされている。
【００１９】  ガス検知機１に設けられているポンプ６は、図２に示すように、間欠的に供給される印加電圧によって駆動するダイアフラム６３を備え、印加電圧のデューティー比を設定して出力を設定可能なダイアフラムポンプであり、詳しくは、ガス吸引部６１とガス排出部６２とに接続されたガス室６８と、ガス室６８を形成し、往復運動によってガス室６８の容積を変更自在なダイアフラム６３と、前記ダイアフラム６３を往復運動させる揺動部６５と、遥動部６５の先端に設けられた永久磁石６４と、前記永久磁石６４に対して設けられた１対の電磁石６６ａ，６６ｂとを備え、制御器８に設けられたポンプ駆動回路６７から前記電磁石６６に印加電圧を印加し、前記電磁石６６ａ，６６ｂの交互の励磁により永久磁石６４を設けた揺動部６５が揺動し、それに伴ってダイアフラム６３が往復運動して、前記ガス室６８においてガスＧの吸引と排出を間欠的に行い、ガスを吸引部６１からガス排出部６２に送ることができる。
このようなポンプ６において、出力（ガスＧの吸引能力）を調整するときは、図３に示す電磁石６６ａに対する印加電圧の状態に示すように、電磁石６６ａにおいて、電圧印加時間Ｔｏｎにおいてはダイアフラム６３がガス室６８を膨らませてガスＧを吸引し、電圧不印加時間Ｔｏｆｆにおいてはダイアフラム６３がガス室６８をすぼめてガスＧを排出するのであるが、このような構成の場合、ポンプの出力は、１周期Ｔ（＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）における電圧印加時間Ｔｏｎの割合Ｔｏｎ／Ｔであるデューティー比に比例するので、このデューティー比Ｔｏｎ／Ｔを設定することで、ポンプ出力を設定することができる。
【００２０】  そこで、ポンプ駆動回路６７は、流量維持手段６７ａとして、フローセンサ駆動回路９から出力される流量信号に基づいてポンプの出力を設定し、ガス流路３を流通するガスＧの流量を所定の流量に維持するように構成されており、ガスフィルタ４にガスＧ中の塵等が詰まり、ガスＧを吸引し難い状態となっても、ポンプ６の出力、言換えれば電磁石６６ａに印加する印加電流のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔを増加させてガスＧの流量を一定に保つことができる。
【００２１】  このように、流量維持手段６７ａによって、ポンプ６の出力をガスＧの流量が一定となるように調整した場合、図４に示すように、設定されるポンプ６の出力としての印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔは、特にガスフィルタ４の目詰まり状態が進行程度に比例して増加することになり、さらに、ポンプ６の出力を増加させると、ガスフィルタ４からポンプ６までのガス流路３の負圧が増加することになり、その負圧の増加が過剰となると、前記ガス検知センサ７やポンプ６の破損を招くことになる。
【００２２】  そこで、制御器８には、詰まり状態情報出力手段１１が設けられ、詰まり状態情報出力手段１１は流量維持手段６７ａで設定されたポンプ６の出力に対応するガスフィルタ４の詰まり状態情報を出力するように構成され、詳しくは、ポンプ６の印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔに比例した信号を、表示器（図示せず）に表示するように構成されており、ガスフィルタ４の目詰まり状態を認識することができ、ガス流路３の負圧の増加を認識して、ガスフィルタ４のメンテナンス等を行うことができる。
【００２３】  さらに、詰まり状態情報出力手段１１には、ポンプ６の出力としてのポンプ６の印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔが所定の警報値（警告情報値）まで上昇したときに、ガスフィルタの目詰まり警報（警告情報）を発する警報部１１ａ（警告情報部）が設けられており、またさらに、ポンプ駆動回路６７のガス流量維持手段６７ａは、前記ポンプの出力としてのポンプ６の印加電圧のデューティー比Ｔｏｎ／Ｔを、前記警報値よりも高い所定の出力限界値以下に設定するように構成されており、ガス流路３の負圧が過剰に増加するのを自動的に抑制することができる。
【００２４】  詳しくは、図５に示すポンプ出力とガス流量とガス流路負圧状態との関係に示すように、前述のように、ガスフィルタ４の目詰まりが進行するに連れて、ガス流路３の負圧が増加するのであるが、ポンプ出力が前述の出力限界値になるまでは、ガス流路３の負圧の増加しても、ガスＧの流量を一定にする維持するためにポンプ６の出力を増加させる。このようなポンプの出力限界値は、ガス流路３の負圧が、ガス検知センサ５が破損する耐負圧値（例えば−５ｋＰａ）以下となる負圧限界値（例えば−３ｋＰａ）に対応するポンプの出力として設定される。
また、ガス流路３が前記負圧限界値以下の負圧警報値（例えば−１ｋＰａ）になると、詰まり状態情報出力手段１１によってアラーム等の警報（警告情報）を発するように、前記負圧警報値に対応するポンプ出力が警報値として設定されている。
【００２５】  〔別実施の形態〕
次に、本発明の別の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〈１〉  上記の実施の形態において、本発明のガス吸引装置２として、ガス流路３の入口部にガスフィルタ４を設け、ガスフィルタの目詰まり状態を目詰まり状態情報出力手段１１により認識するように構成したが、別に、本発明のガス吸引装置２として、前記ガスフィルタ４を設けない場合においても、詰まり状態情報出力手段１１により、ガス流路における塵等の蓄積、腐食その他の要因によるガス流路の部分的な閉鎖等の詰まりを認識することができる。また、このようにガスフィルタを設けないガス吸引装置としては、たとえば、ガス検知センサにおいて少量のＣＬ2，ＨＦ，ＮＨ3を検知するために、ガスフィルタにおけるガスの吸着が懸念されるものや、その他のガスフィルタを容易に設けることができない箇所へ設置されるガス吸引装置等を挙げることができる。
【００２６】〈２〉  上記の実施の形態において、本発明のガス吸引装置２としてガス検知機１に設けた例を示したが、本発明のガス吸引装置は、ガス検知機１以外の、ガスＧをガス流路へ吸引するポンプにおいてガス流路自身若しくはガス流路に設けられたガスフィルタの詰まり状態を検知する必要があるものに採用することができる。
【００２７】〈３〉  上記の実施の形態において、ポンプを印加電圧のデューティー比設定によって出力を設定可能なダイアフラムポンプとして構成したが、ポンプを別の出力設定可能なポンプとして構成することができる。
【００２８】〈４〉  上記の実施の形態において、詰まり状態情報出力手段１１として、詰まり状態情報としてポンプの出力に比例する信号を表示する表示器を設けて構成したが、別に、詰まり状態情報として前記ポンプの出力に比例して点灯するランプの数を増加させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るガス吸引装置を備えたガス検知機の実施の形態を示す概略構成図
【図２】  図１に示すポンプの構成を示す概略構成図
【図３】  ポンプの電磁石に対する印加電圧の状態を示すグラフ図
【図４】  詰まり状態とポンプの出力との関係を示すグラフ図
【図５】  ポンプ出力とガス流量とガス流路負圧状態との関係を示すグラフ図
【符号の説明】  １      ガス検知機
２      ガス吸引装置
３      ガス流路
４      ガスフィルタ
５      フローセンサ（流量計）
６      ポンプ（ダイアフラムポンプ）
７      ガス検知センサ
８      制御器
９      フローセンサ駆動回路（出力部）
１０    ガス検知センサ駆動回路
１１    詰まり状態情報出力手段
１１ａ  警報部（警告情報部）
６３    ダイアフラム
６７    ポンプ駆動回路
６７ａ  流量維持手段
Ｇ      ガス
【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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