ガス測定装置
【課題】サンプリングガス搬送流路中での結露による水分の影響を可及的に抑えて環境中のガス濃度を高い精度で測定すること。
【解決手段】被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材３を使用したガス測定装置１において、測定ガスのサンプリング流路１１の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブ１２により構成するとともに、第１のチューブ１２の外周に乾燥エアを供給する第２のチューブ１３を同軸状に配置するようにした。
【解決手段】被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材３を使用したガス測定装置１において、測定ガスのサンプリング流路１１の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブ１２により構成するとともに、第１のチューブ１２の外周に乾燥エアを供給する第２のチューブ１３を同軸状に配置するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境中に存在するガスを呈色反応を利用して検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境中に存在する極めて低い濃度のガスを測定する場合には、特許文献１に見られるように被測定現場から採取した被測定ガスと化学反応して光学濃度が変化する検知材を使用した測定装置が用いられている。
この方法によれば、サンプリング時間を延長することにより検出可能な最小濃度を下げることが可能で、特に濃度が低くても影響が問題となる環境中のガス測定に多様されている。
一方、環境中のガスを測定する場合には、設置環境の時間的変動を抑えるために測定装置をエアコンディショニングされた部屋に収容して使用することが行われている。これによれば測定装置をほぼ一定の温度に維持できるものの、サンプリングガスと測定装置が設置されている場所との温度差により、特に高温多湿時には測定装置側で結露による水滴の発生により、検知材に供給されるサンプリングガスの湿度が飽和状態まで上昇する場合がある。
もとより、このような測定装置は試薬を担持させた検知材の試薬と被測定ガスとの化学反応に依存するため、反応速度が湿度に大きく左右されて、測定誤差が生じるという問題がある。
【特許文献１】特開2000-180367号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところはサンプリングガス搬送流路中での結露による水分の影響を可及的に抑えて環境中のガス濃度を高い精度で測定することができるガス測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような課題を達成するために請求項１の発明は、被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材を使用したガス測定装置において、前記測定ガスのサンプリング流路の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブにより構成するとともに、前記第１のチューブの外周に乾燥エアを供給する第２のチューブを同軸状に配置するようにした。
【０００５】
請求項２の発明は、前記第１のチューブを流れる被測定ガスの流れ方向に対向するように前記乾燥エアが前記第２のチューブに供給されている。
【０００６】
請求項３の発明は、前記乾燥エアが、前記ガス測定装置が設置されているエアコンディショニングされた部屋の空気である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、測定装置のサンプリング流路に結露による水が停滞しても除湿手段により適正湿度のサンプリングガスをガス検知材に供給でき、測定精度を維持できる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、チューブの全長にわたって湿度差をほぼ一定として効率良く除湿することができる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、特別な乾燥エアを容易することなく、ランニングコストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図中符号１は、被測定現場から採取した被測定ガスを光学濃度の変化として検出する測定装置で、リール２に収容されたガス検知テープ３をリール４により測定ヘッド５に一定周期で供給し、サンプリングポンプ６により測定ヘッド５に被測定ガスを吸引して検知テープ３に接触させ、サンプリング終了後に測定ヘッド５に収容されている発光素子と受光素子とからなる光学濃度測定手段により検知テープ３の光学濃度の変化を検出するように構成されている。なお、図中符号７は流量検知手段を、また８、９はフィルタをそれぞれ示す。
【００１１】
符号１０は、サンプリング流路１１の途中に接続された本発明が特徴とする除湿手段で、図２に示したように、水素イオン（プロトン）伝導性が高く、水分を選択的に透過させるフッ素樹脂系イオン交換膜材料（たとえば米国デュポン社のナフィヨン（登録商標）、旭化成社のアシプレックス（登録商標）、旭硝子社のフレミオン（登録商標））の第１のチューブ１２と、第１のチューブ１２の外周に同軸上に配置された気密性物質からなる第２のチューブ１３とから構成され、第１のチューブ１２がサンプリング流路に接続され、また第２のチューブ１３が好ましくはサンプリング流路１１の下流側を上流側とするようにポンプ１４に接続されて、測定装置が設置されている環境のエアが、第１のチューブ１２を流れるガスの流れ（図中、符号Ａ）に対向する向き（図中符号Ｂ）に流れるように構成されている。
【００１２】
この実施例において、サンプリングポンプ６、及びポンプ１４を作動させると、測定環境から吸引された被測定ガスがサンプリング流路１１、及び除湿手段１０の第１のチューブ１２を移動して測定ヘッド５に供給され、ここに位置する検知テープ３に接触する。
【００１３】
一方、サンプリング流路１１を流れる被測定ガスは、これに含まれる水分と第１のチューブ１２の壁面の外周を流れるエアの水分との濃度の差に依存して第１のチューブ１２を通過する。すなわち、被測定ガスの水分の濃度が第１のチューブの外周のエアの水分よりも高い場合には、エアに流れ出して除湿され、また低い場合にはエアの水分が流れ込んで加湿される。
【００１４】
また、被測定ガスとエアとの流れが対向しているため、除湿手段１０の全長にわたって湿度差をほぼ一定に維持できて、同方向に流す場合に比較して被測定ガスの水分濃度をエアの水分濃度に効率的に調整することができる。
【００１５】
一方、測定装置が設置されている環境は、空調により湿度が比較的安定した状態であるため、サンプリング流路１１に結露などによる水が残留しているとしても、除湿手段１１により除去されてから測定ヘッド５に流れ込むため、結露による測定誤差を可及的に抑えることができる。
【００１６】
（比較例）
標準エアを３５℃の水でバブリングして相対湿度９８％とした試験ガスを一定時間、測定装置に流入させて、検知テープの光学濃度を測定したところ、ガス濃度換算で２００ｐｐｂを示した。
【００１７】
一方、上記試験ガスを本発明の除湿手段を備えた測定装置に一定時間供給して検知テープの光学濃度を測定したところ、ガス濃度換算で６０ｐｐｂを示した。なお、除湿手段１０の第２のチューブ１３には、空調された部屋の空気を供給した。
【００１８】
これらのことから、測定装置のサンプリング流路に結露が生じても除湿手段により測定精度を維持できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】同上装置の除湿手段の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 測定装置 ３ ガス検知テープ ５ 測定ヘッド ６ サンプリングポンプ １０ 除湿手段 １１ サンプリング流路 １２ 第１のチューブ １３ 第２のチューブ １４ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境中に存在するガスを呈色反応を利用して検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境中に存在する極めて低い濃度のガスを測定する場合には、特許文献１に見られるように被測定現場から採取した被測定ガスと化学反応して光学濃度が変化する検知材を使用した測定装置が用いられている。
この方法によれば、サンプリング時間を延長することにより検出可能な最小濃度を下げることが可能で、特に濃度が低くても影響が問題となる環境中のガス測定に多様されている。
一方、環境中のガスを測定する場合には、設置環境の時間的変動を抑えるために測定装置をエアコンディショニングされた部屋に収容して使用することが行われている。これによれば測定装置をほぼ一定の温度に維持できるものの、サンプリングガスと測定装置が設置されている場所との温度差により、特に高温多湿時には測定装置側で結露による水滴の発生により、検知材に供給されるサンプリングガスの湿度が飽和状態まで上昇する場合がある。
もとより、このような測定装置は試薬を担持させた検知材の試薬と被測定ガスとの化学反応に依存するため、反応速度が湿度に大きく左右されて、測定誤差が生じるという問題がある。
【特許文献１】特開2000-180367号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところはサンプリングガス搬送流路中での結露による水分の影響を可及的に抑えて環境中のガス濃度を高い精度で測定することができるガス測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような課題を達成するために請求項１の発明は、被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材を使用したガス測定装置において、前記測定ガスのサンプリング流路の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブにより構成するとともに、前記第１のチューブの外周に乾燥エアを供給する第２のチューブを同軸状に配置するようにした。
【０００５】
請求項２の発明は、前記第１のチューブを流れる被測定ガスの流れ方向に対向するように前記乾燥エアが前記第２のチューブに供給されている。
【０００６】
請求項３の発明は、前記乾燥エアが、前記ガス測定装置が設置されているエアコンディショニングされた部屋の空気である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、測定装置のサンプリング流路に結露による水が停滞しても除湿手段により適正湿度のサンプリングガスをガス検知材に供給でき、測定精度を維持できる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、チューブの全長にわたって湿度差をほぼ一定として効率良く除湿することができる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、特別な乾燥エアを容易することなく、ランニングコストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図中符号１は、被測定現場から採取した被測定ガスを光学濃度の変化として検出する測定装置で、リール２に収容されたガス検知テープ３をリール４により測定ヘッド５に一定周期で供給し、サンプリングポンプ６により測定ヘッド５に被測定ガスを吸引して検知テープ３に接触させ、サンプリング終了後に測定ヘッド５に収容されている発光素子と受光素子とからなる光学濃度測定手段により検知テープ３の光学濃度の変化を検出するように構成されている。なお、図中符号７は流量検知手段を、また８、９はフィルタをそれぞれ示す。
【００１１】
符号１０は、サンプリング流路１１の途中に接続された本発明が特徴とする除湿手段で、図２に示したように、水素イオン（プロトン）伝導性が高く、水分を選択的に透過させるフッ素樹脂系イオン交換膜材料（たとえば米国デュポン社のナフィヨン（登録商標）、旭化成社のアシプレックス（登録商標）、旭硝子社のフレミオン（登録商標））の第１のチューブ１２と、第１のチューブ１２の外周に同軸上に配置された気密性物質からなる第２のチューブ１３とから構成され、第１のチューブ１２がサンプリング流路に接続され、また第２のチューブ１３が好ましくはサンプリング流路１１の下流側を上流側とするようにポンプ１４に接続されて、測定装置が設置されている環境のエアが、第１のチューブ１２を流れるガスの流れ（図中、符号Ａ）に対向する向き（図中符号Ｂ）に流れるように構成されている。
【００１２】
この実施例において、サンプリングポンプ６、及びポンプ１４を作動させると、測定環境から吸引された被測定ガスがサンプリング流路１１、及び除湿手段１０の第１のチューブ１２を移動して測定ヘッド５に供給され、ここに位置する検知テープ３に接触する。
【００１３】
一方、サンプリング流路１１を流れる被測定ガスは、これに含まれる水分と第１のチューブ１２の壁面の外周を流れるエアの水分との濃度の差に依存して第１のチューブ１２を通過する。すなわち、被測定ガスの水分の濃度が第１のチューブの外周のエアの水分よりも高い場合には、エアに流れ出して除湿され、また低い場合にはエアの水分が流れ込んで加湿される。
【００１４】
また、被測定ガスとエアとの流れが対向しているため、除湿手段１０の全長にわたって湿度差をほぼ一定に維持できて、同方向に流す場合に比較して被測定ガスの水分濃度をエアの水分濃度に効率的に調整することができる。
【００１５】
一方、測定装置が設置されている環境は、空調により湿度が比較的安定した状態であるため、サンプリング流路１１に結露などによる水が残留しているとしても、除湿手段１１により除去されてから測定ヘッド５に流れ込むため、結露による測定誤差を可及的に抑えることができる。
【００１６】
（比較例）
標準エアを３５℃の水でバブリングして相対湿度９８％とした試験ガスを一定時間、測定装置に流入させて、検知テープの光学濃度を測定したところ、ガス濃度換算で２００ｐｐｂを示した。
【００１７】
一方、上記試験ガスを本発明の除湿手段を備えた測定装置に一定時間供給して検知テープの光学濃度を測定したところ、ガス濃度換算で６０ｐｐｂを示した。なお、除湿手段１０の第２のチューブ１３には、空調された部屋の空気を供給した。
【００１８】
これらのことから、測定装置のサンプリング流路に結露が生じても除湿手段により測定精度を維持できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】同上装置の除湿手段の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 測定装置 ３ ガス検知テープ ５ 測定ヘッド ６ サンプリングポンプ １０ 除湿手段 １１ サンプリング流路 １２ 第１のチューブ １３ 第２のチューブ １４ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材を使用したガス測定装置において、
前記測定ガスのサンプリング流路の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブにより構成するとともに、前記第１のチューブの外周に乾燥エアを供給する第２のチューブを同軸状に配置したガス測定装置。
【請求項２】
前記第１のチューブを流れる被測定ガスの流れ方向に対向するように前記乾燥エアが前記第２のチューブに供給される請求項１に記載のガス測定装置。
【請求項３】
前記乾燥エアが、前記ガス測定装置が設置されているエアコンディショニングされた部屋の空気である請求項１または請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項１】
被測定ガスと接触して化学反応により光学濃度が変化するガス検知材を使用したガス測定装置において、
前記測定ガスのサンプリング流路の一部を、水分を選択的に透過させる材料からなる第１のチューブにより構成するとともに、前記第１のチューブの外周に乾燥エアを供給する第２のチューブを同軸状に配置したガス測定装置。
【請求項２】
前記第１のチューブを流れる被測定ガスの流れ方向に対向するように前記乾燥エアが前記第２のチューブに供給される請求項１に記載のガス測定装置。
【請求項３】
前記乾燥エアが、前記ガス測定装置が設置されているエアコンディショニングされた部屋の空気である請求項１または請求項２に記載のガス測定装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３８７５３（Ｐ２００６−３８７５３Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２１８４８（Ｐ２００４−２２１８４８）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
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