JPH0125307Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、浮遊粒子の沈降観測装置に関す
る。

ガス中の浮遊粒子の沈降を観測し、その粒子の
粒度分布などを測定する装置として、動的顕微鏡
法によるものがある。この動的顕微鏡法による装
置では、被測定ガスを沈降セル内に導入し、その
セル上面に設けた観測窓から顕微鏡によつてセル
内の浮遊粒子の沈降が観測される。従来の装置で
は、上記被測定ガスの温度が外界の温度より高い
場合、たとえば内燃機や燃焼炉などから排出され
るガスを導入して測定する場合、周囲の空気との
温度差が大きいので結露現象によつて上記観測窓
が曇つたり、また高温の上記ガスが冷却される過
程で上記セル内でガスの対流が生じて静止流体中
の沈降を観測することができず、さらに上記被測
定ガスの温度が変動すると上記容器の温度が変わ
るので粒子の沈降を正確に観測することができな
い欠点があつた。

また、上記沈降セルの測定温度を維持するため
に上記沈降セルを囲む容器内に上記被測定ガスを
導入する構造の装置があつた。ところが、上述の
ように上記被測定ガスの温度が外界温度より高い
場合、結露現象を生じ、容器内が腐食されたり、
また、内燃機や燃焼炉などの排ガスは必ずしも一
定温度とは限らず温度変動があり、安定な保温状
態をえることができなかつた。

この考案の目的は上記従来の欠点を解消して、
周囲雰囲気や被測定ガスの温度変動の影響を受け
ず、ガス中の浮遊粒子の静止流体中の沈降を正確
に観測することができる浮遊粒子の沈降観測装置
を提供することにある。

この考案は上記目的を達成するために、沈降セ
ルに被測定ガスを導入する導管によつて上記沈降
セルを支えることにより上記沈降セルの周囲に外
界と遮断された空間を形成する容器と、上記空間
内に保温用熱伝達媒体を導入する循環通路と、上
記導管の入口に設けた制御弁と、上記被測定ガス
の温度を測定する第１の温度センサーと、上記熱
伝達媒体の温度を測定する第２の温度センサー
と、上記第１の温度センサーにより測定された温
度に対して上記第２の温度センサーにより測定さ
れた温度を許容温度差で近づけるよう上記熱伝達
媒体の温度を制御する手段とを有したことを特徴
としている。

上記熱伝達媒体は好ましくは浮遊粒子を含まな
い清浄な気体または液体である。また、上記許容
温度差とは上記沈降セル内で上記被測定ガスが対
流を起こさず、かつ上記沈降セル表面に結露しな
い範囲の値をいう。

以下、この考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図が上記実施例を示す構成図である。第２
図が第１図のＡ−Ａ断面図である。沈降セル３は
上面の観測窓５および下面が透明体で形成された
円筒状容器であり、側面部において円筒軸と直交
する方向に導管４と連通している。上面と下面の
面間距離は導管４の口径にほぼ等しい。保温容器
２は導管４を側壁にて固定して支え、沈降セル３
を外界と遮断して収容する円筒状容器である。沈
降セル３は保温容器２の中空部８において、その
上面および下面が水平に保持されている。保温容
器２の上部は顕微鏡筒１３を導入するよう開口し
ており、この上部と顕微鏡筒１３のなす空間は保
温用ベロー１４によつて包囲されている。また、
顕微鏡筒１３の上下移動によつて外気が保温容器
２内に混入することを防ぐために、ベロー１４頭
部は顕微鏡筒１３に固着されている。保温容器２
の側面部は保持した導管４と直交する方向に設け
た空気、油、水などの熱伝達媒体を流出入するた
めの通路１１，１２に連通している。さらに、通
路１１，１２は上記熱伝達媒体を循環させる循環
通路２３に通じている。保温容器２の下部は断熱
体１５で形成されている。導管４の被測定ガスの
流入口９および流出口１０にそれぞれ電磁バルブ
１ａおよび１ｂが設けられている。ベロー１４を
含む保温容器２、導管４およびバルブ１ａ，１ｂ
は断熱部材７によつて囲まれ外気と遮断されてい
る。なお、保温容器２の下面近傍では、断熱部材
７の一部が他の測定系装置への結合のために除去
されている。導管４の流入口９に至る被測定ガス
用通路２７にパージバルブ２０が設けられ、その
通路２７内のガス温度を測定する温度センサー１
６が設けられている。

なお、通路２７の外部は保温材６によつて覆わ
れている。また、保温容器２内に上記熱伝達媒体
の温度を測定する温度センサー１７が設けられて
いる。循環通路２３は上記熱伝達媒体を流出入す
る流入口電磁バルブ２４ａおよび流出口電磁バル
ブ２４ｂと、ヒータおよびフアンからなる加熱装
置２１が設けられ、通路１１，１２を介して保温
容器２に連通しており、その全体が断熱材２２に
よつて保温されている。

比較器１８は温度センサー１６，１７の出力を
導入して、測定時に被測定ガスを沈降セル３に導
入する時の温度をメモリ２６に記憶させるととも
に上記被測定ガスの温度と保温容器２内の上記熱
伝達媒体の温度を比較して、温度調節装置１９に
出力する。温度調節装置１９は比較器１８からの
出力信号を基に、上記被測定ガスと保温容器２内
の上記熱伝達媒体の温度差を許容される値になる
よう加熱装置２１への電源供給および電磁バルブ
２４ａ，２４ｂの開閉を制御する。この許容温度
差は予め設定され、温度差零から沈降セル３内で
上記被測定ガスの対流が発生せず、かつ沈降セル
３表面に結露しない範囲までの値である。バルブ
開閉制御装置２５は温度調節装置１９による温度
調節が完了するまでは比較器１８からの出力信号
に基づき電磁バルブ１ａおよび１ｂを開かないよ
う制御する。なお、断熱部材７に温度制御器を備
えたマントルヒータを組み込むことにより、内部
を完全に恒温状態に保持することができる。

次に、上記実施例の作用および使用方法につい
て説明する。

まず、沈降セル３の中に被測定ガスを導入する
前に上記被測定ガスと保温容器２内の上記熱伝達
媒体との温度差を所定の値に制御する。この場合
パージバルブ２０は開いており、バルブ１ａ，１
ｂは閉じている。この状態では、上記被測定ガス
はまだ沈降セル３内には導入されない。温度セン
サ１６，１７によつて測定された上記被測定ガス
と上記熱伝達媒体の温度が比較器１８に導入さ
れ、比較される。その比較された結果に応じて温
度調節装置１９が作動する。上記被測定ガスの温
度が上記熱伝達媒体の温度より高いときには、加
熱装置２１のヒータに電源が供給され上記熱伝達
媒体が上記被測定ガスの温度と所定の温度差にな
るまで加熱される。また、上記熱伝達媒体の方が
高温であれば、バルブ２４ａ，２４ｂが開かれ新
たに低温の上記熱伝達媒体が混入され上記所定の
温度差になるよう冷却される。このようにして、
上記被測定ガスと上記所定の温度差を有した上記
保温容器２内の上記熱伝達媒体の温度が得られた
ならば、バルブ２４ａ，２４ｂが閉じられ、循環
通路２３は閉じられる。そこで、パージバルブ２
０が閉じられるとともに、バルブ開閉制御装置２
５によつてバルブ１ａ，１ｂが開かれ上記被測定
ガスが沈降セル３内に導入される。上記被測定ガ
スが所定量導入された後バルブ１ａ，１ｂが閉じ
られ沈降セル３内に閉じ込められる。なお、沈降
セル３内に導入されたときの上記被測定ガスの温
度がメモリ２６に記憶され、その記憶された温度
に対して、測定中においても上記熱伝達媒体の温
度は上記所定の温度差を維持するべく温度調節装
置１９によつて制御され、上記熱伝達媒体は循環
通路２３内を循環する。上記被測定ガス中に含ま
れる浮遊粒子は、上記被測定ガスが沈降セル３内
に閉じ込められたときから沈降を開始するので、
速やかに顕微鏡による観測を行う。この観測の
間、沈降セル３の囲りの温度が上記被測定ガスの
温度と上記所定の温度差に維持されているので、
沈降セル３内において対流は発せず、また沈降セ
ル３の観測窓５に結露なども生じない。従つて、
そのような最適状態で上記被測定ガス中の浮遊粒
子の沈降を観測を行うことができ、正確な粒度分
布を得ることができる。

以上のように、この考案によれば静止流体中で
沈降する浮遊粒子を観測することができるので、
燃焼炉や内燃機などの高温排気ガスをはじめ広範
囲な沈降観測を行いうる浮遊粒子の沈降観測装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す構成図であ
る。第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 １ａ，１ｂ……電磁バルブ、２……保温容器、
３……沈降セル、４……導管、５……観測窓、１
１，１２……通路、１３……顕微鏡筒、１４……
ベロー、１６，１７……温度センサ、１８……比
較器、１９……温度調節装置、２３……循環通
路、２５……バルブ開閉制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 沈降セル内に導管を介して導入された被測定ガ
   ス中の浮遊粒子の沈降を顕微鏡で観測する装置に
   おいて、上記導管で上記沈降セルを支えることに
   より上記沈降セルの周囲に外界と遮断された空間
   を形成する容器と、上記空間内に保温用熱伝達媒
   体を導入する循環通路と、上記導管の入口に設け
   た制御弁と上記被測定ガスの温度を測定する第１
   の温度センサーと、上記熱伝達媒体の温度を測定
   する第２の温度センサーと、上記第１の温度セン
   サーにより測定された温度に対して上記第２の温
   度センサーにより測定された温度を許容温度差で
   近づけるよう上記熱伝達媒体の温度を制御する手
   段とを有したことを特徴とする浮遊粒子の沈降観
   測装置。