ガス測定装置
【課題】 耐圧防爆構造を有し、操作性および作業性に優れたガス測定装置を提供すること。
【解決手段】 先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスのガス濃度測定に用いられるガス測定装置において、プローブがその基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有しており、正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定された構成とされる。
【解決手段】 先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスのガス濃度測定に用いられるガス測定装置において、プローブがその基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有しており、正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定された構成とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、乾燥炉内の有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスの濃度測定などに用いられるガス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話やＰＣなどのモバイル機器において好適に用いられているリチウムイオン電池を製造するに際して利用される乾燥炉においては、例えばＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶剤のガス（以下、「溶剤ガス」という。）が存在しており、例えば、当該溶剤ガスの濃度によっては爆発の危険性があるため、乾燥炉内の溶剤ガスの監視を行うことが必要である。
【０００３】
炉内のガス濃度を測定するためのガス測定装置としては、例えば、管体の先端にガスセンサが収容されてなるガス検知部を有するプローブと、プローブを管体の軸方向に移動可能に支持する取り付け用金具とにより構成され、プローブの先端部分が炉壁を介して乾燥炉内に挿入されてガス検知部が乾燥炉内の所定領域に位置された状態で取り付け用金具が炉壁に固定されて用いられるガス測定部と、適宜の信号ケーブルを介して当該ガス検知部と接続される、表示部および操作部を有する指示警報部とにより構成されてなるものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平３−４２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、炉内のガス濃度測定においては、防爆構造を有するガス測定装置が用いられることが望まれるが、非防爆構造のものが用いられているのが実情であった。
また、上記特許文献１に係るガス測定装置においては、ガス測定装置を使用するに際して、プローブと指示警報部とを信号ケーブル等で接続することが必要であり、また、ガス濃度を測定するに際しての動作制御設定動作およびガス濃度値の確認動作等を指示警報部において行うことが必要であるため、作業性および操作性が悪い、という問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、耐圧防爆構造を有し、操作性および作業性に優れたガス測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガス測定装置は、先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスのガス濃度測定に用いられるガス測定装置であって、
前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガス測定装置においては、前記プローブは、基端部に前記フランジ部を有する円筒型のシース管を具えてなり、当該シース管の先端には、円柱状のガスセンサを内部に保持する円筒状のセンサホルダー部が一体に形成されており、
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定された構成とされていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明のガス測定装置においては、前記ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動される構成とされていることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、本発明のガス測定装置においては、前記端子箱は、容器本体および蓋部材により構成された耐圧防爆容器を具えてなり、
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定された構成とすることができる。
【００１１】
さらにまた、本発明のガス測定装置においては、前記ガスセンサは、ガス検知素子および温度補償素子をそれぞれ保持固定する複数本の金属製の端子ピンの各々に、前記シース管の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブルが接続されて構成されており、
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされた構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガス測定装置によれば、耐圧防爆構造を有する端子箱およびプローブのフランジ部の両者の接合面における防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた隙間寸法および隙間の奥行き長さを満足する寸法で形成することができるので、ガス測定装置を耐圧防爆構造を有するものとして構成することができ、これにより、ガス測定装置内部で爆発が生じた場合であっても、爆発圧力に耐えうる強度を有し、かつ、装置外部への火炎逸走による検知対象空間内における可燃性ガスまたは引火性ガスへの引火を確実に防止することができて、高い安全性を得ることができる。
しかも、表示部および操作部を有する端子箱がプローブと一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブが設置される作業現場において行うことができると共に、プローブと端子箱とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性および高い操作性を得ることができる。
【００１３】
また、円柱状のガスセンサが、その外周面がプローブを構成するシース管の先端に一体に形成された円筒状のセンサホルダー部の内周面に嵌合されて、保持固定される構造であるので、ガスセンサおよびセンサホルダー部の両者の接合面における防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた隙間寸法および隙間の奥行き長さを満足する寸法で形成することができるので、所期の耐圧防爆構造を得ることができ、しかも、ガスセンサの交換を容易に行うことができて高い作業性を得ることができる。
【００１４】
さらにまた、ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動される構成とされていることにより、当該ガスセンサからの検出信号についての信号処理機能を端子台に内蔵されたメイン基板に付与した構成とすることができるので、当該信号処理機能を有するセンサ基板をガス検知部に配設することが必要がなく、従って、ガス測定装置内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のガス測定装置の一構成例を示す側面図である。
【図２】図１に示すガス測定装置の上面図である。
【図３】図１に示すガス測定装置の正面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示すガス測定装置の分解断面図である。
【図６】図１に示すガス測定装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図である。
【図７】図１に示すガス測定装置における端子箱の構成を示す拡大断面図である。
【図８】本発明のガス測定装置の他の構成例を示す分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のガス測定装置の一構成例を示す側面図、図２は、図１に示すガス測定装置の上面図、図３は、図１に示すガス測定装置の正面図、図４は、図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、図１に示すガス測定装置の分解断面図、図６は、図１に示すガス測定装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図、図７は、図１に示すガス測定装置における端子箱の構成を示す拡大断面図である。
このガス測定装置１０は、先端部にガス検知部２０を有する円筒型の長尺なプローブ１１と、このプローブ１１の基端部に設けられた、表示部４６および操作部４７を有する端子箱４０とにより構成されており、プローブ１１の先端側部分が検知対象空間Ｒを区画する隔壁Ｗを介して挿入されてガス検知部２０が検知対象空間Ｒ内に位置された状態において、プローブ１１の外周面に設けられた取り付け用部材である例えばフランジ１８が隔壁Ｗに対して固定用ネジ１８Ａによって固定されて用いられる。図１および図３における符号５５はケーブルグランドである。
【００１７】
プローブ１１は、円柱状のガスセンサ２１と、このガスセンサ２１を内部に保持固定する円筒状のセンサホルダー部１３が先端に一体に形成された、例えばステンレス鋼よりなる円筒型のシース管１２と、シース管１２の先端にガスセンサ２１の周囲を覆うよう装着されて被検査ガス導入用空間を形成する通気性を有するセンサ保護部材３０とを具えている。
シース管１２は、その基端部にシース管１２より大きい外径寸法を有する円板状のフランジ部１５が形成されている。
フランジ１８は、シース管１２の外周面に例えば溶接等により固定されて設けられていても、プローブ１１に対する固定位置が、プローブ１１の軸方向に調整可能に設けられていてもよい。
【００１８】
センサ保護部材３０は、周壁における先端側部分において複数の通孔３２が形成された、例えばステンレス鋼よりなる有底円筒型のガード部材３１と、ガード部材３１における先端側部分を覆うようガード部材３１に対して軸周りに回転可能に設けられた、周壁に開口部３６を有する、例えばステンレス鋼よりなる有底円筒型の風防３５とにより構成されており、風防３５における開口部３６の向きが例えば検知対象空間Ｒ内における被検査ガスの流れ等の条件に応じて調整可能とされている。
【００１９】
ガスセンサ２１は、例えば接触燃焼式ガスセンサよりなり、例えば焼結金属などの通気性を有する金属材料よりなる略有底円筒型のセンサケース２２およびセンサケース２２の開口端より軸方向内方側の位置に設けられた円形状のベース板２３により画成される空間内において、ガス検知素子（図示せず）と温度補償素子（図示せず）とが円板状のベース板２３を貫通して伸びるよう設けられた例えばステンレス鋼よりなる端子ピン２４の先端部にそれぞれ固定されると共に、各々の端子ピン２４の基端部に、シース管１２の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブル２８の一端部が例えばステンレス鋼よりなる接続管２７を介して接続されて、構成されている。
ベース板２３の外面側のセンサケース２２内の空間には、例えばセラミック系接着剤が充填されており、これにより、ベース板２３の外面より突出する端子ピン２４の基端部分および端子ピン２４とセンサケーブル２８との接続部を含む、シース管１２内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされてモールド部２６が形成されている。
【００２０】
温度補償素子は、通電によりジュール熱を発生する白金などのコイル状ヒータの表面に検知対象ガスに不感応な耐熱性材料、例えばセラミックスの層が形成されて構成されており、またガス検知素子は、温度補償素子との温度バランスをとりやすくするため、温度補償素子の表面に検知対象ガスの酸化を促進する触媒層が形成されて構成されている。
【００２１】
ガスセンサ２１は、メイン基板５０に形成された定電圧駆動回路よりなるセンサ駆動回路より適正な大きさに制御された一定電流がガス検知素子および温度補償素子に供給されることにより定電圧で駆動される。
【００２２】
センサケーブル２８は、例えばニッケルよりなる芯線の外面がチューブ状のフッ素系樹脂材料によって被覆されてなるものである。
センサケーブル２８の長さは、プローブ１１を構成するシース管１２の全長より長く、従って、シース管１２の内部空間において、弛緩状態で張設されている。なお、センサケーブル２８は、自然の状態では螺旋状に巻回された状態である伸長自在な形態を有するものであってもよい。
【００２３】
端子箱４０は、その背面がプローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５における基端側の面にリング状のパッキング１６を介して対接された状態で、固定用ネジ１７によってプローブ１１に対して着脱可能に固定されており、各々鋳物よりなる容器本体４２および蓋部材４３により構成された耐圧防爆容器４１を具えてなり、この耐圧防爆容器４１内において、ガス検出素子および温度補償素子よりの検出信号に基づいてガス濃度を算出するための信号処理回路を有すると共に各部の動作制御を行うメイン基板５０、並びに、外部導線用およびセンサケーブル接続用の端子台基板５１がメイン基板５０が正面側に位置された状態で配設されている。
メイン基板５０の正面側の一面上には、表示機構、操作用スイッチ素子、警報表示素子およびその他の素子が実装されている。また、図４〜図６において、４５は、蓋部材４３に形成された表示窓用開口４３Ａを内側から閉塞するよう設けられた窓部材、５３は、センサケーブル２８の他端部が接続される入出力端子部（ターミナル）、５４は、端子台基板５１とターミナル５３とを接続するコネクタである。
【００２４】
耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２は、正面方向に開口する箱型形状のものであって、蓋部材４３が、その背面における周縁部が容器本体４２の開口端面にリング状のパッキング４８を介して対接された状態で、固定用ネジ４９によって容器本体４２に対して着脱可能に固定されている。
【００２５】
このガス測定装置１０においては、プローブ１１におけるフランジ部１５と端子箱４０との着脱によりガスセンサ２１の交換が行われるが、ガスセンサ２１の交換に際してプローブ１１を端子箱４０より取り外したときに、センサケーブル２８に対してストレスがかかることを禁止する離脱防止用連結部材が設けられている。
この実施例における離脱防止用連結部材は、所定の長さを有するチェーン１４により構成されており、チェーン１４の一端部が端子箱４０に固定されると共にチェーン１４の他端部がプローブ１１のフランジ部１５に固定される。
【００２６】
而して、上記ガス測定装置１０は、爆発性雰囲気において使用される電気機器に関する耐圧防爆構造規格を満足する構成とされている。
すなわち、上記ガス測定装置１０は、大別して４つの構成部材、ガスセンサ２１、シース管１２、容器本体４２および蓋部材４３が互いに接合されて全閉構造が構成されており、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じた内部の圧力に耐えうる強度（爆発圧力）を有すると共に、各構成部材の接合面における防爆上の隙間が、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じて規定された許容最大値以下である隙間寸法（以下、「スキ」という。）、かつ、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じて規定された許容最小値以上である隙間の奥行き長さ（以下、「スキの奥行き」という。）で形成された構成とされている。
【００２７】
上記ガス測定装置１０の内容積は、例えば３００〜５００ｃｍ3 であり、ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者が相対する接合面（ガスセンサ２１を構成するセンサケース２２の外周面とセンサホルダー部１３の内周面）Ｓａにおけるスキ（センサケース２２の外径とセンサホルダー部１３の内径との差）Ｄａが、当該内容積の大きさに応じたスキの許容最大値（例えば０．１ｍｍ）以下、プローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５および端子箱４０の両者が相対する接合面ＳｂにおけるスキＤｂおよび耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２および蓋部材４３の両者が相対する接合面ＳｃにおけるスキＤｃが、当該内容積の大きさに応じたスキの許容最大値（例えば０．０４ｍｍ）以下とされていると共に、接合面Ｓａにおけるスキの奥行きＷａが、当該内容積の大きさに応じたスキの奥行きの許容最小値（例えば６ｍｍ）以上、接合面Ｓｂにおけるスキの奥行きＷｂおよび接合面Ｓｃにおけるスキの奥行きＷｃが、当該内容積の大きさに応じたスキの奥行きの許容最小値（例えば９．５ｍｍ）以上とされている。
【００２８】
上記ガス測定装置１０の一構成例を示すと、全長（図１における横方向の最大寸法）が４５８ｍｍ、プローブ１１の先端からフランジ１８の先端側の面までの最大長さが例えば２５０ｍｍ、質量（フランジ１８を含む。）が約４ｋｇ、プローブ１１を構成するシース管１２の外径がφ３４ｍｍ、シース管１２におけるフランジ部１５の外径がφ１１０ｍｍ、センサケーブル２８の長さが３７０ｍｍである。
ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者が相対する接合面Ｓａにおけるスキ（Ｄａ）が例えば０．１ｍｍ、スキの奥行き（Ｗａ）が例えば１０ｍｍ、プローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５および端子箱４０の両者が相対する接合面Ｓｂにおけるスキ（Ｄｂ）が例えば０．０４ｍｍ、スキの奥行き（Ｗｂ）が例えば２３ｍｍ、耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２および蓋部材４３の両者が相対する接合面Ｓｃにおけるスキ（Ｄｃ）が例えば０．０４ｍｍ、スキの奥行き（Ｗｃ）が例えば２３ｍｍである。
【００２９】
上記ガス測定装置１０は、上述したように、プローブ１１の先端側部分が検知対象空間Ｒを区画する隔壁Ｗを介して挿入されてガス検知部２０が検知対象空間Ｒ内に位置されるようフランジ１８の先端側の面が隔壁Ｗに対接された状態において固定用ネジ１８Ａによって固定される。
そして、端子箱４０内のメイン基板５０におけるセンサ駆動回路によって適正な大きさに制御された一定電流がガスセンサ２１におけるガス検知素子および温度補償素子に供給されてガスセンサ２１が駆動された状態において、検知対象空間Ｒにおける被検査ガスが自然拡散によりガスセンサ２１に供給されると、検知対象ガスの存在によるガス検知素子の抵抗値の変化に基づいて出力される検出信号に応じたガス濃度が算出され、その結果が端子箱４０における表示部４６に表示される。また、端子箱４０における表示部４６には、ガス濃度値〔％ＬＥＬ〕（濃度レンジ：０−１００％ＬＥＬ）の他に、例えばガス濃度警報値、異常が生じたことを示す警報表示等が表示される。
【００３０】
上記ガス測定装置１０に係る検知対象ガスは、有機溶剤のガスまたは蒸気、可燃性ガス、引火性ガスであり、具体的には例えば、リチウムイオン電池を製造する際に使用される乾燥炉内において発生するＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）や、イソブタン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、メチルセロソルブ等を例示することができる。
【００３１】
而して、上記ガス測定装置１０によれば、例えばステンレス鋼製のプローブ１１のフランジ部１５の基端側の面が端子箱４０の背面に対接された状態で固定されていることにより、プローブ１１のフランジ部１５および端子箱４０の両者の接合面Ｓｂにおける防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた規定値を満足するスキＤｂおよびスキの奥行きＷｂで形成することができ、また、端子箱４０が耐圧防爆容器４１により構成されていることから、ガス測定装置１０全体を耐圧防爆構造を有するものとして構成することができるので、ガス測定装置１０内部で爆発が生じた場合であっても、爆発圧力に耐えうる強度を有し、かつ、装置外部への火炎逸走による検知対象空間Ｒ内における可燃性ガスまたは引火性ガスへの引火を確実に防止することができて、高い安全性を得ることができる。
しかも、表示部４６および操作部４７を有する端子箱４０がプローブ１１と一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置１０の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブ１１が設置される作業現場において行うことができると共に、プローブ１１と端子箱４０とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性を得ることができる。
【００３２】
また、円柱状のガスセンサ２１が、その外周面がプローブ１１を構成するシース管１２に一体に形成された円筒状のセンサホルダー部１３の内周面に嵌合されて保持固定される構造であることにより、ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者の接合面Ｓａにおける防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた規定値を満足するスキＤａおよびスキの奥行きＷａで形成することができて所期の耐圧防爆構造を得ることができ、しかも、ガスセンサ２１の交換を容易に行うことができるものとして構成することができる。
すなわち、ガスセンサ２１の交換は、プローブ１１と端子箱４０とを固定する固定用ネジ１７を取り外し、この状態において、センサケーブル２８と入出力端子部５３との電気的接続を解除した後、ガスセンサ２１をセンサホルダー部１３より取り外してセンサケーブル２８を外部に引き出すという、簡単な作業で容易に行うことができる。
そして、新たなガスセンサ２１をセンサホルダー部１３に保持固定させた後、センサケーブル２８を端子箱４０における入出力端子部５３に接続するに際しては、センサケーブル２８がプローブ１１を構成するシース管１２の全長より長いものであり、チェーン１４よりなる離脱防止用連結部材によってチェーン１４の長さ以上に端子箱４０とプローブ１１におけるシース管１２とが離間することが禁止されるので、センサケーブル２８に対して過剰なストレスが負荷されることなく、容易に、入出力端子部５３との電気的接続を達成することができる。
【００３３】
さらにまた、ガスセンサ２１が着火源となりうる端子ピン２４およびセンサケーブル２８の、シース管１２の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされた構成とされていることにより、ガス測定装置１０の内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を確実に得ることができる。
【００３４】
さらにまた、ガスセンサ２１が定電圧駆動回路によって駆動されることにより、定電流駆動回路であれば必要となる、着火源となりうるセンサ基板をガス検知部２０に設けることが不要となって、ガス濃度を算出するに際して必要とされるガスセンサよりの検出信号の変換処理等の機能を端子箱４０内のメイン基板５０が有する構成とすることができるので、この点においても、ガス測定装置１０内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を確実に得ることができる。
【００３５】
本発明のガス測定装置は、例えば、リチウムイオン電池を製造するに際して用いられる乾燥炉内における溶剤ガスの濃度監視に好適に用いられる。
すなわち、本発明に係る上記実施例のガス測定装置は、基本的に、耐圧防爆構造を有するものであるので、当該ガス測定装置に起因する乾燥炉内の溶剤ガスの爆発が確実に防止され、しかも、ガス測定装置が炉壁に固定された状態において、乾燥炉内には、乾燥炉において処理される被処理体（リチウムイオン電池の電極）に用いられているものと同質（同種）の金属材料が存在しない構成、すなわち、乾燥炉内に位置される構成部材であるプローブ１１を構成するシース管１２が例えばステンレス鋼、ガスセンサ２１のセンサケース２２が例えば焼結金属、ガスセンサ２１の端子ピン２４がニッケル、ガスセンサ２１のモールド部２６が例えばセラミックス系接着剤、センサ保護部材３０のガード部材３１および風防３５が例えばステンレス鋼、センサケーブル２８のシース管１２の内部空間に露出される部分がフッ素系樹脂材料により構成されているので、パーティクルやコンタミネーション等による被処理体（電池電極）の汚染が有効に防止される。
また、乾燥炉内のガス濃度監視に用いられる場合において、乾燥炉内の温度は例えば２００℃程度とされることから、乾燥炉の外部における炉壁近傍の温度は例えば５０℃程度となることがあるが、フランジ１８がプローブ１１の軸方向に位置調整可能に設けられている場合には、フランジ１８の固定位置を適正に設定することにより、炉壁からの輻射熱等による端子箱４０への熱的影響を確実に防止することができると共に乾燥炉内に配置された被処理体およびその他の部材を避けてガス検知部を適正な位置に位置させることができて、信頼性の高いガス濃度測定を行うことができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでななく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明のガス測定装置においては、防爆上の隙間を形成する隙間寸法および隙間の奥行き長さは上記実施例において例示した大きさに限定されるものではなく、耐圧防爆構造の規格を満足する範囲内において適宜に変更することができる。
また、ガスセンサの交換に際してプローブを端子箱より取り外したときに、センサケーブルに対してストレスがかかることを禁止する部材としては、例えば図８に示すように、端子箱４０の背面より軸方向に突出して伸びる位置規制用ネジ１９により構成することができ、このような位置規制用ネジ１９が用いられる場合には、当該位置規制用ネジ１９の軸部１９Ａがプローブ１１のフランジ部１５に形成された貫通孔（図示せず）内に挿通され、フランジ部１５の貫通孔の孔径より大きい直径を有する頭部１９Ｂによって、フランジ部１５が頭部に対接された状態でそれ以上のプローブ１１の軸方向への移動が禁止され、これにより、ガスセンサ２１の交換に際してプローブ１１を端子箱４０より取り外したときに、センサケーブル２８に対してストレスがかかることを防止することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ガス測定装置
１１ プローブ
１２ シース管
１３ センサホルダー部
１４ チェーン
１５ フランジ部
１６ パッキング
１７ 固定用ネジ
１８ フランジ（取り付け用部材）
１８Ａ 固定用ネジ
１９ 位置規制用ネジ
１９Ａ 軸部
１９Ｂ 頭部
２０ ガス検知部
２１ ガスセンサ
２２ センサケース
２３ ベース板
２４ 端子ピン
２６ モールド部
２７ 接続管
２８ センサケーブル
３０ センサ保護部材
３１ ガード部材
３２ 通孔
３５ 風防
３６ 開口部
４０ 端子箱
４１ 耐圧防爆容器
４２ 容器本体
４３ 蓋部材
４３Ａ 表示窓用開口
４５ 窓部材
４６ 表示部
４７ 操作部
４８ パッキング
４９ 固定用ネジ
５０ メイン基板
５１ 端子台基板
５３ 入出力端子部（ターミナル）
５４ コネクタ
５５ ケーブルグランド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、乾燥炉内の有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスの濃度測定などに用いられるガス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話やＰＣなどのモバイル機器において好適に用いられているリチウムイオン電池を製造するに際して利用される乾燥炉においては、例えばＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶剤のガス（以下、「溶剤ガス」という。）が存在しており、例えば、当該溶剤ガスの濃度によっては爆発の危険性があるため、乾燥炉内の溶剤ガスの監視を行うことが必要である。
【０００３】
炉内のガス濃度を測定するためのガス測定装置としては、例えば、管体の先端にガスセンサが収容されてなるガス検知部を有するプローブと、プローブを管体の軸方向に移動可能に支持する取り付け用金具とにより構成され、プローブの先端部分が炉壁を介して乾燥炉内に挿入されてガス検知部が乾燥炉内の所定領域に位置された状態で取り付け用金具が炉壁に固定されて用いられるガス測定部と、適宜の信号ケーブルを介して当該ガス検知部と接続される、表示部および操作部を有する指示警報部とにより構成されてなるものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平３−４２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、炉内のガス濃度測定においては、防爆構造を有するガス測定装置が用いられることが望まれるが、非防爆構造のものが用いられているのが実情であった。
また、上記特許文献１に係るガス測定装置においては、ガス測定装置を使用するに際して、プローブと指示警報部とを信号ケーブル等で接続することが必要であり、また、ガス濃度を測定するに際しての動作制御設定動作およびガス濃度値の確認動作等を指示警報部において行うことが必要であるため、作業性および操作性が悪い、という問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、耐圧防爆構造を有し、操作性および作業性に優れたガス測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガス測定装置は、先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスのガス濃度測定に用いられるガス測定装置であって、
前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガス測定装置においては、前記プローブは、基端部に前記フランジ部を有する円筒型のシース管を具えてなり、当該シース管の先端には、円柱状のガスセンサを内部に保持する円筒状のセンサホルダー部が一体に形成されており、
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定された構成とされていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明のガス測定装置においては、前記ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動される構成とされていることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、本発明のガス測定装置においては、前記端子箱は、容器本体および蓋部材により構成された耐圧防爆容器を具えてなり、
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定された構成とすることができる。
【００１１】
さらにまた、本発明のガス測定装置においては、前記ガスセンサは、ガス検知素子および温度補償素子をそれぞれ保持固定する複数本の金属製の端子ピンの各々に、前記シース管の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブルが接続されて構成されており、
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされた構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガス測定装置によれば、耐圧防爆構造を有する端子箱およびプローブのフランジ部の両者の接合面における防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた隙間寸法および隙間の奥行き長さを満足する寸法で形成することができるので、ガス測定装置を耐圧防爆構造を有するものとして構成することができ、これにより、ガス測定装置内部で爆発が生じた場合であっても、爆発圧力に耐えうる強度を有し、かつ、装置外部への火炎逸走による検知対象空間内における可燃性ガスまたは引火性ガスへの引火を確実に防止することができて、高い安全性を得ることができる。
しかも、表示部および操作部を有する端子箱がプローブと一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブが設置される作業現場において行うことができると共に、プローブと端子箱とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性および高い操作性を得ることができる。
【００１３】
また、円柱状のガスセンサが、その外周面がプローブを構成するシース管の先端に一体に形成された円筒状のセンサホルダー部の内周面に嵌合されて、保持固定される構造であるので、ガスセンサおよびセンサホルダー部の両者の接合面における防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた隙間寸法および隙間の奥行き長さを満足する寸法で形成することができるので、所期の耐圧防爆構造を得ることができ、しかも、ガスセンサの交換を容易に行うことができて高い作業性を得ることができる。
【００１４】
さらにまた、ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動される構成とされていることにより、当該ガスセンサからの検出信号についての信号処理機能を端子台に内蔵されたメイン基板に付与した構成とすることができるので、当該信号処理機能を有するセンサ基板をガス検知部に配設することが必要がなく、従って、ガス測定装置内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のガス測定装置の一構成例を示す側面図である。
【図２】図１に示すガス測定装置の上面図である。
【図３】図１に示すガス測定装置の正面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示すガス測定装置の分解断面図である。
【図６】図１に示すガス測定装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図である。
【図７】図１に示すガス測定装置における端子箱の構成を示す拡大断面図である。
【図８】本発明のガス測定装置の他の構成例を示す分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のガス測定装置の一構成例を示す側面図、図２は、図１に示すガス測定装置の上面図、図３は、図１に示すガス測定装置の正面図、図４は、図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、図１に示すガス測定装置の分解断面図、図６は、図１に示すガス測定装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図、図７は、図１に示すガス測定装置における端子箱の構成を示す拡大断面図である。
このガス測定装置１０は、先端部にガス検知部２０を有する円筒型の長尺なプローブ１１と、このプローブ１１の基端部に設けられた、表示部４６および操作部４７を有する端子箱４０とにより構成されており、プローブ１１の先端側部分が検知対象空間Ｒを区画する隔壁Ｗを介して挿入されてガス検知部２０が検知対象空間Ｒ内に位置された状態において、プローブ１１の外周面に設けられた取り付け用部材である例えばフランジ１８が隔壁Ｗに対して固定用ネジ１８Ａによって固定されて用いられる。図１および図３における符号５５はケーブルグランドである。
【００１７】
プローブ１１は、円柱状のガスセンサ２１と、このガスセンサ２１を内部に保持固定する円筒状のセンサホルダー部１３が先端に一体に形成された、例えばステンレス鋼よりなる円筒型のシース管１２と、シース管１２の先端にガスセンサ２１の周囲を覆うよう装着されて被検査ガス導入用空間を形成する通気性を有するセンサ保護部材３０とを具えている。
シース管１２は、その基端部にシース管１２より大きい外径寸法を有する円板状のフランジ部１５が形成されている。
フランジ１８は、シース管１２の外周面に例えば溶接等により固定されて設けられていても、プローブ１１に対する固定位置が、プローブ１１の軸方向に調整可能に設けられていてもよい。
【００１８】
センサ保護部材３０は、周壁における先端側部分において複数の通孔３２が形成された、例えばステンレス鋼よりなる有底円筒型のガード部材３１と、ガード部材３１における先端側部分を覆うようガード部材３１に対して軸周りに回転可能に設けられた、周壁に開口部３６を有する、例えばステンレス鋼よりなる有底円筒型の風防３５とにより構成されており、風防３５における開口部３６の向きが例えば検知対象空間Ｒ内における被検査ガスの流れ等の条件に応じて調整可能とされている。
【００１９】
ガスセンサ２１は、例えば接触燃焼式ガスセンサよりなり、例えば焼結金属などの通気性を有する金属材料よりなる略有底円筒型のセンサケース２２およびセンサケース２２の開口端より軸方向内方側の位置に設けられた円形状のベース板２３により画成される空間内において、ガス検知素子（図示せず）と温度補償素子（図示せず）とが円板状のベース板２３を貫通して伸びるよう設けられた例えばステンレス鋼よりなる端子ピン２４の先端部にそれぞれ固定されると共に、各々の端子ピン２４の基端部に、シース管１２の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブル２８の一端部が例えばステンレス鋼よりなる接続管２７を介して接続されて、構成されている。
ベース板２３の外面側のセンサケース２２内の空間には、例えばセラミック系接着剤が充填されており、これにより、ベース板２３の外面より突出する端子ピン２４の基端部分および端子ピン２４とセンサケーブル２８との接続部を含む、シース管１２内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされてモールド部２６が形成されている。
【００２０】
温度補償素子は、通電によりジュール熱を発生する白金などのコイル状ヒータの表面に検知対象ガスに不感応な耐熱性材料、例えばセラミックスの層が形成されて構成されており、またガス検知素子は、温度補償素子との温度バランスをとりやすくするため、温度補償素子の表面に検知対象ガスの酸化を促進する触媒層が形成されて構成されている。
【００２１】
ガスセンサ２１は、メイン基板５０に形成された定電圧駆動回路よりなるセンサ駆動回路より適正な大きさに制御された一定電流がガス検知素子および温度補償素子に供給されることにより定電圧で駆動される。
【００２２】
センサケーブル２８は、例えばニッケルよりなる芯線の外面がチューブ状のフッ素系樹脂材料によって被覆されてなるものである。
センサケーブル２８の長さは、プローブ１１を構成するシース管１２の全長より長く、従って、シース管１２の内部空間において、弛緩状態で張設されている。なお、センサケーブル２８は、自然の状態では螺旋状に巻回された状態である伸長自在な形態を有するものであってもよい。
【００２３】
端子箱４０は、その背面がプローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５における基端側の面にリング状のパッキング１６を介して対接された状態で、固定用ネジ１７によってプローブ１１に対して着脱可能に固定されており、各々鋳物よりなる容器本体４２および蓋部材４３により構成された耐圧防爆容器４１を具えてなり、この耐圧防爆容器４１内において、ガス検出素子および温度補償素子よりの検出信号に基づいてガス濃度を算出するための信号処理回路を有すると共に各部の動作制御を行うメイン基板５０、並びに、外部導線用およびセンサケーブル接続用の端子台基板５１がメイン基板５０が正面側に位置された状態で配設されている。
メイン基板５０の正面側の一面上には、表示機構、操作用スイッチ素子、警報表示素子およびその他の素子が実装されている。また、図４〜図６において、４５は、蓋部材４３に形成された表示窓用開口４３Ａを内側から閉塞するよう設けられた窓部材、５３は、センサケーブル２８の他端部が接続される入出力端子部（ターミナル）、５４は、端子台基板５１とターミナル５３とを接続するコネクタである。
【００２４】
耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２は、正面方向に開口する箱型形状のものであって、蓋部材４３が、その背面における周縁部が容器本体４２の開口端面にリング状のパッキング４８を介して対接された状態で、固定用ネジ４９によって容器本体４２に対して着脱可能に固定されている。
【００２５】
このガス測定装置１０においては、プローブ１１におけるフランジ部１５と端子箱４０との着脱によりガスセンサ２１の交換が行われるが、ガスセンサ２１の交換に際してプローブ１１を端子箱４０より取り外したときに、センサケーブル２８に対してストレスがかかることを禁止する離脱防止用連結部材が設けられている。
この実施例における離脱防止用連結部材は、所定の長さを有するチェーン１４により構成されており、チェーン１４の一端部が端子箱４０に固定されると共にチェーン１４の他端部がプローブ１１のフランジ部１５に固定される。
【００２６】
而して、上記ガス測定装置１０は、爆発性雰囲気において使用される電気機器に関する耐圧防爆構造規格を満足する構成とされている。
すなわち、上記ガス測定装置１０は、大別して４つの構成部材、ガスセンサ２１、シース管１２、容器本体４２および蓋部材４３が互いに接合されて全閉構造が構成されており、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じた内部の圧力に耐えうる強度（爆発圧力）を有すると共に、各構成部材の接合面における防爆上の隙間が、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じて規定された許容最大値以下である隙間寸法（以下、「スキ」という。）、かつ、ガス測定装置１０の内容積の大きさに応じて規定された許容最小値以上である隙間の奥行き長さ（以下、「スキの奥行き」という。）で形成された構成とされている。
【００２７】
上記ガス測定装置１０の内容積は、例えば３００〜５００ｃｍ3 であり、ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者が相対する接合面（ガスセンサ２１を構成するセンサケース２２の外周面とセンサホルダー部１３の内周面）Ｓａにおけるスキ（センサケース２２の外径とセンサホルダー部１３の内径との差）Ｄａが、当該内容積の大きさに応じたスキの許容最大値（例えば０．１ｍｍ）以下、プローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５および端子箱４０の両者が相対する接合面ＳｂにおけるスキＤｂおよび耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２および蓋部材４３の両者が相対する接合面ＳｃにおけるスキＤｃが、当該内容積の大きさに応じたスキの許容最大値（例えば０．０４ｍｍ）以下とされていると共に、接合面Ｓａにおけるスキの奥行きＷａが、当該内容積の大きさに応じたスキの奥行きの許容最小値（例えば６ｍｍ）以上、接合面Ｓｂにおけるスキの奥行きＷｂおよび接合面Ｓｃにおけるスキの奥行きＷｃが、当該内容積の大きさに応じたスキの奥行きの許容最小値（例えば９．５ｍｍ）以上とされている。
【００２８】
上記ガス測定装置１０の一構成例を示すと、全長（図１における横方向の最大寸法）が４５８ｍｍ、プローブ１１の先端からフランジ１８の先端側の面までの最大長さが例えば２５０ｍｍ、質量（フランジ１８を含む。）が約４ｋｇ、プローブ１１を構成するシース管１２の外径がφ３４ｍｍ、シース管１２におけるフランジ部１５の外径がφ１１０ｍｍ、センサケーブル２８の長さが３７０ｍｍである。
ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者が相対する接合面Ｓａにおけるスキ（Ｄａ）が例えば０．１ｍｍ、スキの奥行き（Ｗａ）が例えば１０ｍｍ、プローブ１１を構成するシース管１２のフランジ部１５および端子箱４０の両者が相対する接合面Ｓｂにおけるスキ（Ｄｂ）が例えば０．０４ｍｍ、スキの奥行き（Ｗｂ）が例えば２３ｍｍ、耐圧防爆容器４１を構成する容器本体４２および蓋部材４３の両者が相対する接合面Ｓｃにおけるスキ（Ｄｃ）が例えば０．０４ｍｍ、スキの奥行き（Ｗｃ）が例えば２３ｍｍである。
【００２９】
上記ガス測定装置１０は、上述したように、プローブ１１の先端側部分が検知対象空間Ｒを区画する隔壁Ｗを介して挿入されてガス検知部２０が検知対象空間Ｒ内に位置されるようフランジ１８の先端側の面が隔壁Ｗに対接された状態において固定用ネジ１８Ａによって固定される。
そして、端子箱４０内のメイン基板５０におけるセンサ駆動回路によって適正な大きさに制御された一定電流がガスセンサ２１におけるガス検知素子および温度補償素子に供給されてガスセンサ２１が駆動された状態において、検知対象空間Ｒにおける被検査ガスが自然拡散によりガスセンサ２１に供給されると、検知対象ガスの存在によるガス検知素子の抵抗値の変化に基づいて出力される検出信号に応じたガス濃度が算出され、その結果が端子箱４０における表示部４６に表示される。また、端子箱４０における表示部４６には、ガス濃度値〔％ＬＥＬ〕（濃度レンジ：０−１００％ＬＥＬ）の他に、例えばガス濃度警報値、異常が生じたことを示す警報表示等が表示される。
【００３０】
上記ガス測定装置１０に係る検知対象ガスは、有機溶剤のガスまたは蒸気、可燃性ガス、引火性ガスであり、具体的には例えば、リチウムイオン電池を製造する際に使用される乾燥炉内において発生するＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）や、イソブタン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、メチルセロソルブ等を例示することができる。
【００３１】
而して、上記ガス測定装置１０によれば、例えばステンレス鋼製のプローブ１１のフランジ部１５の基端側の面が端子箱４０の背面に対接された状態で固定されていることにより、プローブ１１のフランジ部１５および端子箱４０の両者の接合面Ｓｂにおける防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた規定値を満足するスキＤｂおよびスキの奥行きＷｂで形成することができ、また、端子箱４０が耐圧防爆容器４１により構成されていることから、ガス測定装置１０全体を耐圧防爆構造を有するものとして構成することができるので、ガス測定装置１０内部で爆発が生じた場合であっても、爆発圧力に耐えうる強度を有し、かつ、装置外部への火炎逸走による検知対象空間Ｒ内における可燃性ガスまたは引火性ガスへの引火を確実に防止することができて、高い安全性を得ることができる。
しかも、表示部４６および操作部４７を有する端子箱４０がプローブ１１と一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置１０の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブ１１が設置される作業現場において行うことができると共に、プローブ１１と端子箱４０とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性を得ることができる。
【００３２】
また、円柱状のガスセンサ２１が、その外周面がプローブ１１を構成するシース管１２に一体に形成された円筒状のセンサホルダー部１３の内周面に嵌合されて保持固定される構造であることにより、ガスセンサ２１およびセンサホルダー部１３の両者の接合面Ｓａにおける防爆上の隙間を、耐圧防爆規格で定められた規定値を満足するスキＤａおよびスキの奥行きＷａで形成することができて所期の耐圧防爆構造を得ることができ、しかも、ガスセンサ２１の交換を容易に行うことができるものとして構成することができる。
すなわち、ガスセンサ２１の交換は、プローブ１１と端子箱４０とを固定する固定用ネジ１７を取り外し、この状態において、センサケーブル２８と入出力端子部５３との電気的接続を解除した後、ガスセンサ２１をセンサホルダー部１３より取り外してセンサケーブル２８を外部に引き出すという、簡単な作業で容易に行うことができる。
そして、新たなガスセンサ２１をセンサホルダー部１３に保持固定させた後、センサケーブル２８を端子箱４０における入出力端子部５３に接続するに際しては、センサケーブル２８がプローブ１１を構成するシース管１２の全長より長いものであり、チェーン１４よりなる離脱防止用連結部材によってチェーン１４の長さ以上に端子箱４０とプローブ１１におけるシース管１２とが離間することが禁止されるので、センサケーブル２８に対して過剰なストレスが負荷されることなく、容易に、入出力端子部５３との電気的接続を達成することができる。
【００３３】
さらにまた、ガスセンサ２１が着火源となりうる端子ピン２４およびセンサケーブル２８の、シース管１２の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされた構成とされていることにより、ガス測定装置１０の内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を確実に得ることができる。
【００３４】
さらにまた、ガスセンサ２１が定電圧駆動回路によって駆動されることにより、定電流駆動回路であれば必要となる、着火源となりうるセンサ基板をガス検知部２０に設けることが不要となって、ガス濃度を算出するに際して必要とされるガスセンサよりの検出信号の変換処理等の機能を端子箱４０内のメイン基板５０が有する構成とすることができるので、この点においても、ガス測定装置１０内部において爆発が発生する可能性が低減されるので、信頼性の高い防爆性を確実に得ることができる。
【００３５】
本発明のガス測定装置は、例えば、リチウムイオン電池を製造するに際して用いられる乾燥炉内における溶剤ガスの濃度監視に好適に用いられる。
すなわち、本発明に係る上記実施例のガス測定装置は、基本的に、耐圧防爆構造を有するものであるので、当該ガス測定装置に起因する乾燥炉内の溶剤ガスの爆発が確実に防止され、しかも、ガス測定装置が炉壁に固定された状態において、乾燥炉内には、乾燥炉において処理される被処理体（リチウムイオン電池の電極）に用いられているものと同質（同種）の金属材料が存在しない構成、すなわち、乾燥炉内に位置される構成部材であるプローブ１１を構成するシース管１２が例えばステンレス鋼、ガスセンサ２１のセンサケース２２が例えば焼結金属、ガスセンサ２１の端子ピン２４がニッケル、ガスセンサ２１のモールド部２６が例えばセラミックス系接着剤、センサ保護部材３０のガード部材３１および風防３５が例えばステンレス鋼、センサケーブル２８のシース管１２の内部空間に露出される部分がフッ素系樹脂材料により構成されているので、パーティクルやコンタミネーション等による被処理体（電池電極）の汚染が有効に防止される。
また、乾燥炉内のガス濃度監視に用いられる場合において、乾燥炉内の温度は例えば２００℃程度とされることから、乾燥炉の外部における炉壁近傍の温度は例えば５０℃程度となることがあるが、フランジ１８がプローブ１１の軸方向に位置調整可能に設けられている場合には、フランジ１８の固定位置を適正に設定することにより、炉壁からの輻射熱等による端子箱４０への熱的影響を確実に防止することができると共に乾燥炉内に配置された被処理体およびその他の部材を避けてガス検知部を適正な位置に位置させることができて、信頼性の高いガス濃度測定を行うことができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでななく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明のガス測定装置においては、防爆上の隙間を形成する隙間寸法および隙間の奥行き長さは上記実施例において例示した大きさに限定されるものではなく、耐圧防爆構造の規格を満足する範囲内において適宜に変更することができる。
また、ガスセンサの交換に際してプローブを端子箱より取り外したときに、センサケーブルに対してストレスがかかることを禁止する部材としては、例えば図８に示すように、端子箱４０の背面より軸方向に突出して伸びる位置規制用ネジ１９により構成することができ、このような位置規制用ネジ１９が用いられる場合には、当該位置規制用ネジ１９の軸部１９Ａがプローブ１１のフランジ部１５に形成された貫通孔（図示せず）内に挿通され、フランジ部１５の貫通孔の孔径より大きい直径を有する頭部１９Ｂによって、フランジ部１５が頭部に対接された状態でそれ以上のプローブ１１の軸方向への移動が禁止され、これにより、ガスセンサ２１の交換に際してプローブ１１を端子箱４０より取り外したときに、センサケーブル２８に対してストレスがかかることを防止することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ガス測定装置
１１ プローブ
１２ シース管
１３ センサホルダー部
１４ チェーン
１５ フランジ部
１６ パッキング
１７ 固定用ネジ
１８ フランジ（取り付け用部材）
１８Ａ 固定用ネジ
１９ 位置規制用ネジ
１９Ａ 軸部
１９Ｂ 頭部
２０ ガス検知部
２１ ガスセンサ
２２ センサケース
２３ ベース板
２４ 端子ピン
２６ モールド部
２７ 接続管
２８ センサケーブル
３０ センサ保護部材
３１ ガード部材
３２ 通孔
３５ 風防
３６ 開口部
４０ 端子箱
４１ 耐圧防爆容器
４２ 容器本体
４３ 蓋部材
４３Ａ 表示窓用開口
４５ 窓部材
４６ 表示部
４７ 操作部
４８ パッキング
４９ 固定用ネジ
５０ メイン基板
５１ 端子台基板
５３ 入出力端子部（ターミナル）
５４ コネクタ
５５ ケーブルグランド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスの濃度測定に用いられるガス測定装置であって、
前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とするガス測定装置。
【請求項２】
前記プローブは、基端部に前記フランジ部を有する円筒型のシース管を具えてなり、当該シース管の先端には、円柱状のガスセンサを内部に保持する円筒状のセンサホルダー部が一体に形成されており、
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項３】
前記ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動されることを特徴とする請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項４】
前記端子箱は、容器本体および蓋部材により構成された耐圧防爆容器を具えてなり、
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガス測定装置。
【請求項５】
前記ガスセンサは、ガス検知素子および温度補償素子をそれぞれ保持固定する複数本の金属製の端子ピンの各々に、前記シース管の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブルが接続されて構成されており、
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のガス測定装置。
【請求項１】
先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスの濃度測定に用いられるガス測定装置であって、
前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とするガス測定装置。
【請求項２】
前記プローブは、基端部に前記フランジ部を有する円筒型のシース管を具えてなり、当該シース管の先端には、円柱状のガスセンサを内部に保持する円筒状のセンサホルダー部が一体に形成されており、
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項３】
前記ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動されることを特徴とする請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項４】
前記端子箱は、容器本体および蓋部材により構成された耐圧防爆容器を具えてなり、
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガス測定装置。
【請求項５】
前記ガスセンサは、ガス検知素子および温度補償素子をそれぞれ保持固定する複数本の金属製の端子ピンの各々に、前記シース管の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブルが接続されて構成されており、
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のガス測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３３３０４（Ｐ２０１１−１３３３０４Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２０７６（Ｐ２００９−２９２０７６）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００２５０４２１）理研計器株式会社 (216)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]