気体測定用装置
【課題】放散物質の低減手段の評価、測定が可能で、測定に要する所定の必要条件を維持可能とする安価な構成の期待測定用装置を提供する。
【解決手段】第１容器１内部が所定温度に制御され、安定した清浄空気が連続供給されるので、被測定物からの揮発性物質が第１出口３より第３容器１９に供給され、第３容器１９内での化学測定が可能な気体測定用装置ができる。
【解決手段】第１容器１内部が所定温度に制御され、安定した清浄空気が連続供給されるので、被測定物からの揮発性物質が第１出口３より第３容器１９に供給され、第３容器１９内での化学測定が可能な気体測定用装置ができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物体表面および内部から空気中に放散される揮発性化合物量を測定するための気体測定用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の揮発性化合物量の測定は、被測定物を一定容積の空間に設定し、所定の温湿度において流通させる気体中の有機化合物量を定性定量分析することで行われ、これに必要な気体捕集用装置は、温度や不純物濃度などの所定の測定条件を満足するために、測定対象となる物体（被測定物）を設置する容器を備え、また容器と容器を設置する空間の気体浄化や温湿度制御が可能な手段を有している。（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、非特許文献１に記載された従来の気体測定用装置を示すものである。図４に示すように、所定の内部体積を有する容器２９と、空気供給装置３０と、空気清浄装置３１と、流量制御装置３２、温度制御装置３３、空調装置３４などから構成されている。被測定物からの揮発性化合物の放散量は、温度によって変化するため、測定時の温度は重要な要因であり、可能な限り一定に維持しなければならない。従って、気体測定用装置において温度制御手段は重要な構成要素となっている。
【非特許文献１】監修 村上周三、編集委員長 田辺新一「シックハウス対策に役立つ小型チャンバー法 解説［ＪＩＳ Ａ １９０１］」日本規格協会発行、２００３年４月２１日、Ｐ．３７−５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、空気中への物質の放散量の測定は可能であるが、放散された物質の低減手段を評価、測定する構成には至っていない。また、放散源となる被測定物体が大きい場合には、それに適合する測定用装置も各構成要素が大型化され高価になるという課題を有していた。特に、内部容積が数ｍ３程度以上になると、例えば温度制御手段は気体測定用装置の設置空間全体を温度制御するために能力の大きな空調機器を必要とした。
【０００５】
前記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、放散物質の低減手段の評価、測定が可能で、測定に要する所定の必要条件を維持可能とする安価な構成の気体測定用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明の気体測定用装置は、被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備える構成としたもの
である。
【０００７】
これによって、第３容器は、放散源から放散された揮発性化合物の低減手段を評価、測定する反応容器として使用できる。また、面状発熱体を有する第１温度制御手段が第１容器を直接加熱し、さらに第１容器を第２容器で覆い、第１断熱手段および第２断熱手段で面状発熱体からの熱損失を抑制するため、第１容器の安定した温度制御が可能となり、大型かつ高価な空調機器による第１容器の温度制御が不要なため、気体測定用装置が小型化され、装置作成に必要な費用が削減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の気体測定用装置は、揮発性化合物の低減化手段の動的測定が可能となり、個別の放散源に対応した低減化手段の開発を通して、環境保全分野での有効な技術開発を促進することができる。また、高価な温度制御手段が不要かつ小型化可能で、気体測定用装置を安価に調達できるようになり、効率的な揮発性化合物の測定を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備える構成とすることにより、第３容器内部は、放散源からの揮発性化合物を含む気体により占められ、第３容器に流入する気体は、第３温度制御手段と流量制御手段により温度と流量が任意設定できる。従って、予め第３容器に揮発性化合物の低減化手段、一例として触媒や吸着剤を配置することで、低減化手段と揮発性化合部との間における化学反応を動的に評価できる。
【００１０】
また、第１供給手段が第１容器に気体を供給している状態において、面状発熱体を有する第１温度制御手段が第１容器を直接加熱し、任意の設定温度に制御している時、第１断熱手段および第２断熱手段が面状発熱体から周辺への熱損失を抑制し、併せて第２容器が第１容器との間に形成する空気層の断熱効果で熱損失を抑制するので、第１容器の温度変動幅が小さくなり、第１容器の温度を安定して維持できるようになる。
【００１１】
また、測定時に第１容器内に供給される気体は、室内あるいは室外の空気を供給源とするが、第１浄化手段により清浄化されるため、不純物濃度は一定水準以下に抑制されている。更に、第１容器内部への不純物の混入を抑制するために、第２容器と第１容器の間に形成された空気層に、第２浄化手段を通した空気を連続供給することにより、第１容器内の空気中の不純物濃度を抑制している。
【００１２】
また、第２温度制御手段により第２容器壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器と第２容器の間に形成された空気層の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器壁面および第１容器内の気体の温度をより安定化させる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、面状発熱体が自己温度制御性を
有する温度制御手段を備える構成とすることにより、自己温度制御性を有する発熱体は、周囲温度との相対関係において抵抗体の発熱量が一定の値で安定するため、発熱体としての温度が一定の値を保つようになり、非自己制御性の発熱体と比較して、温度制御に必要な部材を削減できる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、第３容器の第３温度制御手段が、面状発熱体を備える構成とすることにより、第３容器が均一に加熱されることとなり、動的な測定に必要な反応温度の安定性を確保できる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、第３容器の第３温度制御手段が、気体が流通する第１出口および第３入口の間において、気体温度を加熱する発熱体を備える構成とすることにより、第３入口上流での気体の温度制御が可能となり、上記の動的な測定に必要な反応温度の安定化が容易となる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の気体測定用装置で、第３容器を、第１出口の下流側に複数備える構成とすることにより、同質の気体空間を複数作り出すこととなり、一つの放散源に対して、複数の低減化手段を同時に評価できるようになる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における気体測定用装置の概略構成図で、図２は、同気体測定用装置の第１容器の概略外観図で、図３は、同気体測定用装置の第２容器の概略外観図である。
【００１９】
図１において、第１容器１は、内部に任意体積の空洞を有し、気体を流通させる第１入口２および第１出口３と、外周側の壁面および外底に配置した面状発熱体４ａおよび４ｂを有する第１温度制御手段５ａおよび５ｂと、第１容器１の天井壁と面状発熱体４ａを覆った第１断熱手段６を備える。第２容器７は、天井および外周側と所定の空気層２６を有して第１容器１を覆い、気体を流通させる第２入口８と第２出口９と、外周側の壁面に面状発熱体１０を有する第２温度制御手段１１を備えている。第１入口２の上流には、第１容器１に供給する気体を浄化する第１浄化手段１２、第２入口８の上流には第２容器７に供給する気体を浄化する第２浄化手段１３が配置されている。
【００２０】
さらに、第１入口２の上流には第１浄化手段１２を介して第１容器１に気体を供給する第１供給手段１４を設け、第２入口７の上流には第２浄化手段１３を介して第２容器７に気体を供給する第２供給手段１５が設けられている。第１容器１の外底および第２容器７の外底と、設置面である設置室内の床面との間には、面状発熱体４ｂを覆って第２断熱手段１６を設けている。第１容器１に供給する気体の流量は、流量制御手段１７により制御を行う。
【００２１】
さらに、第１温度制御手段５ａは、第１容器１の温度を検知する温度検知手段１８ａを備え、これの検知信号に基づき面状発熱体４ａを制御し、測定に必要な第１容器１の温度環境を保っている。第１温度制御手段５ｂは、面状発熱体４ｂ近傍の温度を検知する温度検知手段１８ｂを備え、これの検知信号に基づき面状発熱体４ｂを制御し、測定に必要な第１容器１の温度環境を保っている。面状発熱体１０を有する第２温度制御手段１１は、温度検知手段１８ｃを備え、これの検知信号に基づき、上記した面状発熱体４ａおよび第１温度制御手段５ａと同様に作用する。尚、面状発熱体１０の外側には、断熱手段６´が
配置されている。
【００２２】
さらに、第３容器１９は、気体を流通させる第３入口２０および第３出口２１と、第３容器１９に流入する気体の流量制御手段２２と、第３容器１９の外壁面に配置された発熱体２３を有する第３温度制御手段２４を設けている。そして、第３温度制御手段２４は、図示していないが、第３容器１９壁面あるいは内部の温度を検知する温度検知手段や発熱体２３を覆う断熱手段を有する。
【００２３】
第１容器１の内部体積は、約１ｍ３、形状は直方体とした。１辺が約１ｍのステンレス板を６枚組合せている。そして、第１容器１の接合部分は、図示されていないが、化学的に不活性なテフロン（登録商標）の板をパッキンとして、接合部分からの空気の漏れ量が少なくなるような封止構造とした。接合は、ねじ締めによるが、これに限定されるものではない。第１入口２および第１出口３は、ステンレス管を用いた。一般的に、入口側には整流板２５を設けるのが好ましい。
【００２４】
供給する気体の供給源は室内空気もしくは室外空気とし、第１供給手段１４によって第１入口２から流入させ第１出口３から流出させる。第１供給手段１４は、市販されているエアポンプでよいが、供給する空気中に揮発成分などが混入しないような処置を施すことが必要であり、空気が第１入口２からの流入前に、第１浄化手段１２により空気中の不純物である不要な揮発成分を除去する。
【００２５】
これには、活性炭を用いた揮発成分の吸着除去が効果的であり、第１浄化手段１２は、必要量の活性炭を保持固定する容器と、空気を通過させる配管とで構成している。通常、空気浄化には第１浄化手段１２で十分であるが、空気が極度に汚染されている時は、予め空気浄化を行うなどの手段を講じておく。この場合の空気浄化も、第１浄化手段１２と同様の方法でよい。流量制御手段１７は、フロート式流量計などでよいが、空気汚染の原因とならないように処置する。流量の設定値は、第１容器１における所定の換気回数から必然的に求められる。
【００２６】
面状発熱体４ａ、４ｂ、１０は、市販されているシートヒーターや面状発熱体とされている発熱体でよい。面状発熱体４ｂは、設置面との間に配置されるので、家庭用電気暖房器具である電気カーペットでもよい。容器の側面に設置するときは、柔軟性の高いものであることが好ましい。いずれの場合も、気体測定用装置に配置する前に、面状発熱体を加熱処理することが必要で、これは面状発熱体４ａ、４ｂ、１０から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作である。
【００２７】
面状発熱体４ａ、４ｂ、１０は、自己温度制御性を有する発熱体であってもよい。この発熱体は、電気抵抗の温度特性が正温度係数（ＰＴＣ）を示し、入力電圧一定の時に、発熱体とその周囲の空気温度などとの熱的平衡によって、発熱体の温度が一定に維持されるものである。従って、発熱体温度が必要な温度になるような条件で用いると、発熱体の制御が殆ど不要になる。発熱体の材料は、例えば、結晶性樹脂と非結晶性樹脂と導電性カーボンの混合物のような有機化合物からなるものが多数考案され、市販されている。
【００２８】
各温度制御手段５ａ、５ｂ、１１、２４は、比例制御などができる市販の温度制御装置を用いてよい。第１容器１の壁面や内部温度を検知するためには、温度検知手段１８ａ、１８ｂは、折り曲げ可能な熱電対が適しているが、これに限定するものではない。温度検知手段１８ａは、第１容器１の壁面や、第１容器１の内部に配置してよい。温度検知手段１８ｂは、第１容器１と面状発熱体４ｂの間に配置するか、面状発熱体４ｂ近傍の任意の部位に配置する。
【００２９】
本実施形態では、熱電対である温度検知手段１８ａを第１容器１の内部に配置した状態を示している。温度制御手段５ａ、５ｂは、熱電対の温度出力をもとに面状発熱体４ａおよび４ｂに通電する電源のオンオフなどによる所定の温度制御を行う。設定温度は、非特許文献１では、２８℃の例がある。
【００３０】
第１断熱手段６は、発泡体など市販の断熱材料でよく、面状発熱体と同様に、発泡体から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作が必要である。また、第１断熱手段６は、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６への熱放散を抑制する。そして、 第１断熱手段６と同様に第２断熱手段１６も、発泡体など市販の断熱材料でよく、面状発熱体と同様に、発泡体から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作が必要である。第２断熱手段１６は、設置面と第１容器１および第２容器７の間を熱的に遮断する。
【００３１】
第２容器７は、内部体積を約２ｍ３、形状は直方体とし、約１．２ｍ×１．５ｍおよび１．２ｍ×１．２ｍのステンレス板を、それぞれ３枚および２枚を組合せている。そして、第２容器７の接合部分は、必ずしも第１容器１のような封止構造にしなくてもよいが、接合部からの漏れは少ない方がよい。前記接合は、ねじ締めによるが、これに限定するものではない。
【００３２】
第２供給手段１５は、第２容器７の内部に、第２入口８から空気を流入させ、第２出口９から流出させる。第２浄化手段１３は、第１浄化手段１２と同様の構成による空気浄化を行う。第２供給手段１５は、市販されているエアポンプでよいが、供給する空気中に揮発成分などが混入しないような処置を施すことが必要である。
【００３３】
第２入口８および第２出口９は、ステンレス管を用いた。そして、第２出口９は、図１では、第２容器７の上部に設けられているが、配置箇所を限定するものではない。尚、第２入口は複数設けることが望ましく、この場合、供給手段も同数とするのが好ましいが、これに限るものではない。
【００３４】
第３容器１９は、内部に触媒などの揮発性化合物の除去効果を持つ物質等を設置することができる。そして、第３容器１９を構成する材料は、ステンレス製あるいはガラス製のいずれでもよい。また、第３容器１９の形状は、箱型あるいは管状等、測定に適した形状であれば制約を持つものではなく、その体積も任意に設定してよい。揮発化合物の低減効果を測定するために、流量制御手段２２と第３温度制御手段２４によって所定の温度や気体流量を実現できる。
【００３５】
第３温度制御手段２４に備える発熱体２３の種類は、第３容器１９の形状や必要とする温度範囲に合わせて任意に選択できる。すなわち、例えば第３容器１９の第３温度制御手段２４が、気体が流通する第１出口３および第３入口２０の間において、気体温度を加熱する発熱体を備える構成（図示していない）とすることにより、第３入口２０上流での気体の温度制御が可能となり、上記の動的な測定に必要な反応温度の安定化が容易となる。また、発熱体は面状発熱体が、好ましいがこれに限るものではなく、例えば自己温度制御性の発熱体でもよいが、この場合、既述したような特徴がある。
【００３６】
図２において、第１容器１の任意の一面には、約０．６ｍ×０．６ｍの取外し可能な被測定物の設置用窓２７を設けている。設置用窓２７と第１容器１の接合部分は、化学的に不活性なテフロン（登録商標）の板をパッキンとして、接合部分からの空気の漏れ量が少なくなるような封止構造とし、接合はねじ締めによる。
【００３７】
図３において、第２容器７の任意の一面には、約０．８ｍ×０．８ｍの取外し可能な被
測定物の設置用窓２８を設けている。設置用窓２８と第２容器７の接合部分は、必ずしも第１容器１のような封止構造にしなくてもよいが、接合部からの漏れは少ない方がよい。前記接合は、ねじ締めによるが、これに限定するものではない。そして、自明であるが、設置用窓２７と設置用窓２８は、同一の部位になければならない。
【００３８】
以上のように構成された気体測定用装置について、以下その動作、作用を説明する。まず、第１容器１に配置された面状発熱体４ａおよび４ｂは電気的に独立しており、温度制御手段５ａおよび５ｂにより第１容器１の側壁、外底の壁面を加熱する。そして、温度制御手段５ａおよび５ｂは、面状発熱体４ａ、４ｂの動作を制御して、第１容器１の内部を所定温度（例えば、２８℃±１℃）に維持する。この時、局部加熱であれば容器内部に温度ムラや温度変動が生じ、所定温度から外れるが、発熱体が面状であること、面状発熱体を複数の壁面に配置していること、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の断熱効果や、第１断熱手段６および第２断熱手段１６により、面状発熱体が周囲の熱負荷の影響を受けにくくなり、効率的に第１容器１を加熱できるため、第１容器内部とその周囲において熱平衡状態が形成され易くなり、面状発熱体のような薄型軽量の発熱体であっても、温度ムラが解消され、所定温度に維持できるとともに、熱負荷が大きくならないので、省電力化ができる。
【００３９】
上記のように、熱平衡状態が形成され易いため、温度検知手段１８ａは、第１容器１の壁面あるいは第１容器１の内部のいずれに配置しても良好な温度制御を可能とする。また、例えば第１容器１の壁面に設置すれば、温度検知手段１８ａによって第１容器内部の空気が汚染されることがない。
【００４０】
第２容器７は、第２温度制御手段１１により温度制御される。第２容器７の壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器１壁面および第１容器１の内部温度をより安定化させる。
【００４１】
第１浄化手段１２は、活性炭の吸着作用により、供給源の空気中の総揮発性有機化合物濃度が約３００μｇ／ｍ３で、流量が約１５Ｌ／ｍｉｎのときに、９５％以上を除去した。非特許文献１に示されている試験条件の例は、第１容器１内部の総揮発性有機化合物濃度は２０μｇ／ｍ３以下であるので、第１浄化手段１２は、これを満足し、良好な試験条件を作り出す。
【００４２】
第２浄化手段１３は、第１浄化手段１２と同様の構成であり、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の揮発性有機化合物濃度を、気体捕集用装置の設置空間よりも低減させ、第１容器１内部の清浄状態を維持するように作用する。第２浄化手段１３の浄化率は、高くすることが好ましいものの、第１浄化手段１２に比較して低くても構わない。
【００４３】
そして、第２浄化手段１３は、気体測定用装置を定まった室内に設置固定し、室内空気を供給源とし、その室内にも第１浄化手段１２と同様の浄化手段を設けることで、供給源である室内空気の総揮発性有機化合物濃度を低減化できる。これによって、第１浄化手段１２を通過した後の供給空気中の総揮発性有機化合物濃度は、さらに低下し、第１容器１内部をより清浄化できる。
【００４４】
上記状態としたときの、第１容器１内部の総揮発性有機化合物濃度は数μｇ／ｍ３以下であった。このことは、被測定物を第１容器内部に設置するときには好適である。
【００４５】
第３容器１９は、揮発性化合物とその除去効果を持つ触媒などとの反応を動的に測定で
きる構成で、流量や温度や触媒量などを変化させるなどして、反応条件を任意に変えることができる。
【００４６】
また、第１出口３からの流出気体を、第３容器１９が接続された流路を含む、図示していない複数に分岐した流路にそれぞれの下流に第３容器１９と同等の容器および、それに必要な気体の入口および出口と流量制御手段と温度制御手段を配置すると、一つの放散源から得られる揮発性化合物を含有する気体に対して、複数の動的評価が可能になる。そして、複数の第３容器１９は、必ずしも同一容量にしなくても良い。図中、３５はオーバーフロー管である。
【００４７】
以上の状態にして、被測定物からの揮発性有機化合物の放散量測定を、非特許文献１記載の方法に準拠して行うと同時に、揮発性化合物の低減手段についての評価を行う。特に、被測定物を第１容器１内に設置する時、注意を要する。そして、汚染成分の混入を抑制するため、短時間の内に設置用窓の開閉を行うようにする。多くの場合、このようにして設置した直後で、第１容器１内の総揮発性有機化合物濃度は、２０μｇ／ｍ３以下であった。第１容器１内の空気は、空気塊としての挙動を有し、設置室内の空気との拡散混合が、短時間の内に生じにくいことによると思われる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態では、面状発熱体や断熱材など比較的安価で簡単な構造のもので容器を所定の温度に設定維持し、浄化手段による供給空気の浄化を効果的に行うことで、測定に適した清浄な空間を提供できる。また、第３容器１９を備えたことにより、揮発性化合物の低減手段の評価が可能となり、環境保全分野での有効な技術開発を促進することができるようになる。
【００４９】
すなわち、第３容器１９内部は、放散源からの揮発性化合物を含む気体により占められ、第３容器１９に流入する気体は、第３温度制御手段２４と流量制御手段２２により温度と流量が任意設定できる。従って、予め第３容器１９に揮発性化合物の低減化手段、一例として触媒や吸着剤を配置することで、低減化手段と揮発性化合部との間における化学反応を動的に評価できる。
【００５０】
また、第１供給手段１４が第１容器１に気体を供給している状態において、面状発熱体４ａを有する第１温度制御手段５ｂが第１容器１を直接加熱し、任意の設定温度に制御している時、第１断熱手段６および第２断熱手段１６が面状発熱体４ａから周辺への熱損失を抑制し、併せて第２容器７が第１容器１との間に形成する空気層２６の断熱効果で熱損失を抑制するので、第１容器１の温度変動幅が小さくなり、第１容器１の温度を安定して維持できるようになる。
【００５１】
また、測定時に第１容器１内に供給される気体は、室内あるいは室外の空気を供給源とするが、第１浄化手段１２により清浄化されるため、不純物濃度は一定水準以下に抑制されている。更に、第１容器１内部への不純物の混入を抑制するために、第２容器７と第１容器１の間に形成された空気層２６に、第２浄化手段１３を通した空気を連続供給することにより、第１容器１内の空気中の不純物濃度を抑制している。
【００５２】
また、第２温度制御手段１１により第２容器７の壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器１の壁面および第１容器１内の気体温度をより安定化させる。
【００５３】
また、第３容器１９の第３温度制御手段２４が、面状の発熱体２３を備える構成とすることにより、第３容器１９が均一に加熱されることとなり、動的な測定に必要な反応温度
の安定性を確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる気体測定用装置は、被測定物を設置する第１容器内部を所定の状態に維持し、揮発性化合物を含む気体を所定の状態に維持する第３容器を備えているので、物体表面および内部から空気中に放散される揮発性化合物量の測定と同時に揮発性化合物の低減手段の評価が可能となり、被測定物と物体周囲の気体等の間における化学反応の測定や環境保全技術の評価等、種々の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における気体測定用装置の概略構成図
【図２】同実施の形態１における気体測定用装置の第１容器の概略外観図
【図３】同実施の形態１における気体測定用装置の第２容器の概略外観図
【図４】従来の気体測定用装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５６】
１ 第１容器
２ 第１入口
３ 第１出口
４ａ、４ｂ、１０ 面状発熱体
５ａ、５ｂ 第１温度制御手段
６ 第１断熱手段
７ 第２容器
８ 第２入口
９ 第２出口
１１ 第２温度制御手段
１２ 第１浄化手段
１３ 第２浄化手段
１４ 第１供給手段
１５ 第２供給手段
１６ 第２断熱手段
１９ 第３容器
２０ 第３入口
２１ 第３出口
２２ 流量制御手段
２３ 発熱体
２４ 第３温度制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は物体表面および内部から空気中に放散される揮発性化合物量を測定するための気体測定用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の揮発性化合物量の測定は、被測定物を一定容積の空間に設定し、所定の温湿度において流通させる気体中の有機化合物量を定性定量分析することで行われ、これに必要な気体捕集用装置は、温度や不純物濃度などの所定の測定条件を満足するために、測定対象となる物体（被測定物）を設置する容器を備え、また容器と容器を設置する空間の気体浄化や温湿度制御が可能な手段を有している。（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、非特許文献１に記載された従来の気体測定用装置を示すものである。図４に示すように、所定の内部体積を有する容器２９と、空気供給装置３０と、空気清浄装置３１と、流量制御装置３２、温度制御装置３３、空調装置３４などから構成されている。被測定物からの揮発性化合物の放散量は、温度によって変化するため、測定時の温度は重要な要因であり、可能な限り一定に維持しなければならない。従って、気体測定用装置において温度制御手段は重要な構成要素となっている。
【非特許文献１】監修 村上周三、編集委員長 田辺新一「シックハウス対策に役立つ小型チャンバー法 解説［ＪＩＳ Ａ １９０１］」日本規格協会発行、２００３年４月２１日、Ｐ．３７−５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、空気中への物質の放散量の測定は可能であるが、放散された物質の低減手段を評価、測定する構成には至っていない。また、放散源となる被測定物体が大きい場合には、それに適合する測定用装置も各構成要素が大型化され高価になるという課題を有していた。特に、内部容積が数ｍ３程度以上になると、例えば温度制御手段は気体測定用装置の設置空間全体を温度制御するために能力の大きな空調機器を必要とした。
【０００５】
前記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、放散物質の低減手段の評価、測定が可能で、測定に要する所定の必要条件を維持可能とする安価な構成の気体測定用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明の気体測定用装置は、被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備える構成としたもの
である。
【０００７】
これによって、第３容器は、放散源から放散された揮発性化合物の低減手段を評価、測定する反応容器として使用できる。また、面状発熱体を有する第１温度制御手段が第１容器を直接加熱し、さらに第１容器を第２容器で覆い、第１断熱手段および第２断熱手段で面状発熱体からの熱損失を抑制するため、第１容器の安定した温度制御が可能となり、大型かつ高価な空調機器による第１容器の温度制御が不要なため、気体測定用装置が小型化され、装置作成に必要な費用が削減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の気体測定用装置は、揮発性化合物の低減化手段の動的測定が可能となり、個別の放散源に対応した低減化手段の開発を通して、環境保全分野での有効な技術開発を促進することができる。また、高価な温度制御手段が不要かつ小型化可能で、気体測定用装置を安価に調達できるようになり、効率的な揮発性化合物の測定を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備える構成とすることにより、第３容器内部は、放散源からの揮発性化合物を含む気体により占められ、第３容器に流入する気体は、第３温度制御手段と流量制御手段により温度と流量が任意設定できる。従って、予め第３容器に揮発性化合物の低減化手段、一例として触媒や吸着剤を配置することで、低減化手段と揮発性化合部との間における化学反応を動的に評価できる。
【００１０】
また、第１供給手段が第１容器に気体を供給している状態において、面状発熱体を有する第１温度制御手段が第１容器を直接加熱し、任意の設定温度に制御している時、第１断熱手段および第２断熱手段が面状発熱体から周辺への熱損失を抑制し、併せて第２容器が第１容器との間に形成する空気層の断熱効果で熱損失を抑制するので、第１容器の温度変動幅が小さくなり、第１容器の温度を安定して維持できるようになる。
【００１１】
また、測定時に第１容器内に供給される気体は、室内あるいは室外の空気を供給源とするが、第１浄化手段により清浄化されるため、不純物濃度は一定水準以下に抑制されている。更に、第１容器内部への不純物の混入を抑制するために、第２容器と第１容器の間に形成された空気層に、第２浄化手段を通した空気を連続供給することにより、第１容器内の空気中の不純物濃度を抑制している。
【００１２】
また、第２温度制御手段により第２容器壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器と第２容器の間に形成された空気層の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器壁面および第１容器内の気体の温度をより安定化させる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、面状発熱体が自己温度制御性を
有する温度制御手段を備える構成とすることにより、自己温度制御性を有する発熱体は、周囲温度との相対関係において抵抗体の発熱量が一定の値で安定するため、発熱体としての温度が一定の値を保つようになり、非自己制御性の発熱体と比較して、温度制御に必要な部材を削減できる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、第３容器の第３温度制御手段が、面状発熱体を備える構成とすることにより、第３容器が均一に加熱されることとなり、動的な測定に必要な反応温度の安定性を確保できる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１の発明の気体測定用装置で、第３容器の第３温度制御手段が、気体が流通する第１出口および第３入口の間において、気体温度を加熱する発熱体を備える構成とすることにより、第３入口上流での気体の温度制御が可能となり、上記の動的な測定に必要な反応温度の安定化が容易となる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の気体測定用装置で、第３容器を、第１出口の下流側に複数備える構成とすることにより、同質の気体空間を複数作り出すこととなり、一つの放散源に対して、複数の低減化手段を同時に評価できるようになる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における気体測定用装置の概略構成図で、図２は、同気体測定用装置の第１容器の概略外観図で、図３は、同気体測定用装置の第２容器の概略外観図である。
【００１９】
図１において、第１容器１は、内部に任意体積の空洞を有し、気体を流通させる第１入口２および第１出口３と、外周側の壁面および外底に配置した面状発熱体４ａおよび４ｂを有する第１温度制御手段５ａおよび５ｂと、第１容器１の天井壁と面状発熱体４ａを覆った第１断熱手段６を備える。第２容器７は、天井および外周側と所定の空気層２６を有して第１容器１を覆い、気体を流通させる第２入口８と第２出口９と、外周側の壁面に面状発熱体１０を有する第２温度制御手段１１を備えている。第１入口２の上流には、第１容器１に供給する気体を浄化する第１浄化手段１２、第２入口８の上流には第２容器７に供給する気体を浄化する第２浄化手段１３が配置されている。
【００２０】
さらに、第１入口２の上流には第１浄化手段１２を介して第１容器１に気体を供給する第１供給手段１４を設け、第２入口７の上流には第２浄化手段１３を介して第２容器７に気体を供給する第２供給手段１５が設けられている。第１容器１の外底および第２容器７の外底と、設置面である設置室内の床面との間には、面状発熱体４ｂを覆って第２断熱手段１６を設けている。第１容器１に供給する気体の流量は、流量制御手段１７により制御を行う。
【００２１】
さらに、第１温度制御手段５ａは、第１容器１の温度を検知する温度検知手段１８ａを備え、これの検知信号に基づき面状発熱体４ａを制御し、測定に必要な第１容器１の温度環境を保っている。第１温度制御手段５ｂは、面状発熱体４ｂ近傍の温度を検知する温度検知手段１８ｂを備え、これの検知信号に基づき面状発熱体４ｂを制御し、測定に必要な第１容器１の温度環境を保っている。面状発熱体１０を有する第２温度制御手段１１は、温度検知手段１８ｃを備え、これの検知信号に基づき、上記した面状発熱体４ａおよび第１温度制御手段５ａと同様に作用する。尚、面状発熱体１０の外側には、断熱手段６´が
配置されている。
【００２２】
さらに、第３容器１９は、気体を流通させる第３入口２０および第３出口２１と、第３容器１９に流入する気体の流量制御手段２２と、第３容器１９の外壁面に配置された発熱体２３を有する第３温度制御手段２４を設けている。そして、第３温度制御手段２４は、図示していないが、第３容器１９壁面あるいは内部の温度を検知する温度検知手段や発熱体２３を覆う断熱手段を有する。
【００２３】
第１容器１の内部体積は、約１ｍ３、形状は直方体とした。１辺が約１ｍのステンレス板を６枚組合せている。そして、第１容器１の接合部分は、図示されていないが、化学的に不活性なテフロン（登録商標）の板をパッキンとして、接合部分からの空気の漏れ量が少なくなるような封止構造とした。接合は、ねじ締めによるが、これに限定されるものではない。第１入口２および第１出口３は、ステンレス管を用いた。一般的に、入口側には整流板２５を設けるのが好ましい。
【００２４】
供給する気体の供給源は室内空気もしくは室外空気とし、第１供給手段１４によって第１入口２から流入させ第１出口３から流出させる。第１供給手段１４は、市販されているエアポンプでよいが、供給する空気中に揮発成分などが混入しないような処置を施すことが必要であり、空気が第１入口２からの流入前に、第１浄化手段１２により空気中の不純物である不要な揮発成分を除去する。
【００２５】
これには、活性炭を用いた揮発成分の吸着除去が効果的であり、第１浄化手段１２は、必要量の活性炭を保持固定する容器と、空気を通過させる配管とで構成している。通常、空気浄化には第１浄化手段１２で十分であるが、空気が極度に汚染されている時は、予め空気浄化を行うなどの手段を講じておく。この場合の空気浄化も、第１浄化手段１２と同様の方法でよい。流量制御手段１７は、フロート式流量計などでよいが、空気汚染の原因とならないように処置する。流量の設定値は、第１容器１における所定の換気回数から必然的に求められる。
【００２６】
面状発熱体４ａ、４ｂ、１０は、市販されているシートヒーターや面状発熱体とされている発熱体でよい。面状発熱体４ｂは、設置面との間に配置されるので、家庭用電気暖房器具である電気カーペットでもよい。容器の側面に設置するときは、柔軟性の高いものであることが好ましい。いずれの場合も、気体測定用装置に配置する前に、面状発熱体を加熱処理することが必要で、これは面状発熱体４ａ、４ｂ、１０から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作である。
【００２７】
面状発熱体４ａ、４ｂ、１０は、自己温度制御性を有する発熱体であってもよい。この発熱体は、電気抵抗の温度特性が正温度係数（ＰＴＣ）を示し、入力電圧一定の時に、発熱体とその周囲の空気温度などとの熱的平衡によって、発熱体の温度が一定に維持されるものである。従って、発熱体温度が必要な温度になるような条件で用いると、発熱体の制御が殆ど不要になる。発熱体の材料は、例えば、結晶性樹脂と非結晶性樹脂と導電性カーボンの混合物のような有機化合物からなるものが多数考案され、市販されている。
【００２８】
各温度制御手段５ａ、５ｂ、１１、２４は、比例制御などができる市販の温度制御装置を用いてよい。第１容器１の壁面や内部温度を検知するためには、温度検知手段１８ａ、１８ｂは、折り曲げ可能な熱電対が適しているが、これに限定するものではない。温度検知手段１８ａは、第１容器１の壁面や、第１容器１の内部に配置してよい。温度検知手段１８ｂは、第１容器１と面状発熱体４ｂの間に配置するか、面状発熱体４ｂ近傍の任意の部位に配置する。
【００２９】
本実施形態では、熱電対である温度検知手段１８ａを第１容器１の内部に配置した状態を示している。温度制御手段５ａ、５ｂは、熱電対の温度出力をもとに面状発熱体４ａおよび４ｂに通電する電源のオンオフなどによる所定の温度制御を行う。設定温度は、非特許文献１では、２８℃の例がある。
【００３０】
第１断熱手段６は、発泡体など市販の断熱材料でよく、面状発熱体と同様に、発泡体から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作が必要である。また、第１断熱手段６は、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６への熱放散を抑制する。そして、 第１断熱手段６と同様に第２断熱手段１６も、発泡体など市販の断熱材料でよく、面状発熱体と同様に、発泡体から放散される揮発性有機化合物を予め除去する操作が必要である。第２断熱手段１６は、設置面と第１容器１および第２容器７の間を熱的に遮断する。
【００３１】
第２容器７は、内部体積を約２ｍ３、形状は直方体とし、約１．２ｍ×１．５ｍおよび１．２ｍ×１．２ｍのステンレス板を、それぞれ３枚および２枚を組合せている。そして、第２容器７の接合部分は、必ずしも第１容器１のような封止構造にしなくてもよいが、接合部からの漏れは少ない方がよい。前記接合は、ねじ締めによるが、これに限定するものではない。
【００３２】
第２供給手段１５は、第２容器７の内部に、第２入口８から空気を流入させ、第２出口９から流出させる。第２浄化手段１３は、第１浄化手段１２と同様の構成による空気浄化を行う。第２供給手段１５は、市販されているエアポンプでよいが、供給する空気中に揮発成分などが混入しないような処置を施すことが必要である。
【００３３】
第２入口８および第２出口９は、ステンレス管を用いた。そして、第２出口９は、図１では、第２容器７の上部に設けられているが、配置箇所を限定するものではない。尚、第２入口は複数設けることが望ましく、この場合、供給手段も同数とするのが好ましいが、これに限るものではない。
【００３４】
第３容器１９は、内部に触媒などの揮発性化合物の除去効果を持つ物質等を設置することができる。そして、第３容器１９を構成する材料は、ステンレス製あるいはガラス製のいずれでもよい。また、第３容器１９の形状は、箱型あるいは管状等、測定に適した形状であれば制約を持つものではなく、その体積も任意に設定してよい。揮発化合物の低減効果を測定するために、流量制御手段２２と第３温度制御手段２４によって所定の温度や気体流量を実現できる。
【００３５】
第３温度制御手段２４に備える発熱体２３の種類は、第３容器１９の形状や必要とする温度範囲に合わせて任意に選択できる。すなわち、例えば第３容器１９の第３温度制御手段２４が、気体が流通する第１出口３および第３入口２０の間において、気体温度を加熱する発熱体を備える構成（図示していない）とすることにより、第３入口２０上流での気体の温度制御が可能となり、上記の動的な測定に必要な反応温度の安定化が容易となる。また、発熱体は面状発熱体が、好ましいがこれに限るものではなく、例えば自己温度制御性の発熱体でもよいが、この場合、既述したような特徴がある。
【００３６】
図２において、第１容器１の任意の一面には、約０．６ｍ×０．６ｍの取外し可能な被測定物の設置用窓２７を設けている。設置用窓２７と第１容器１の接合部分は、化学的に不活性なテフロン（登録商標）の板をパッキンとして、接合部分からの空気の漏れ量が少なくなるような封止構造とし、接合はねじ締めによる。
【００３７】
図３において、第２容器７の任意の一面には、約０．８ｍ×０．８ｍの取外し可能な被
測定物の設置用窓２８を設けている。設置用窓２８と第２容器７の接合部分は、必ずしも第１容器１のような封止構造にしなくてもよいが、接合部からの漏れは少ない方がよい。前記接合は、ねじ締めによるが、これに限定するものではない。そして、自明であるが、設置用窓２７と設置用窓２８は、同一の部位になければならない。
【００３８】
以上のように構成された気体測定用装置について、以下その動作、作用を説明する。まず、第１容器１に配置された面状発熱体４ａおよび４ｂは電気的に独立しており、温度制御手段５ａおよび５ｂにより第１容器１の側壁、外底の壁面を加熱する。そして、温度制御手段５ａおよび５ｂは、面状発熱体４ａ、４ｂの動作を制御して、第１容器１の内部を所定温度（例えば、２８℃±１℃）に維持する。この時、局部加熱であれば容器内部に温度ムラや温度変動が生じ、所定温度から外れるが、発熱体が面状であること、面状発熱体を複数の壁面に配置していること、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の断熱効果や、第１断熱手段６および第２断熱手段１６により、面状発熱体が周囲の熱負荷の影響を受けにくくなり、効率的に第１容器１を加熱できるため、第１容器内部とその周囲において熱平衡状態が形成され易くなり、面状発熱体のような薄型軽量の発熱体であっても、温度ムラが解消され、所定温度に維持できるとともに、熱負荷が大きくならないので、省電力化ができる。
【００３９】
上記のように、熱平衡状態が形成され易いため、温度検知手段１８ａは、第１容器１の壁面あるいは第１容器１の内部のいずれに配置しても良好な温度制御を可能とする。また、例えば第１容器１の壁面に設置すれば、温度検知手段１８ａによって第１容器内部の空気が汚染されることがない。
【００４０】
第２容器７は、第２温度制御手段１１により温度制御される。第２容器７の壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器１壁面および第１容器１の内部温度をより安定化させる。
【００４１】
第１浄化手段１２は、活性炭の吸着作用により、供給源の空気中の総揮発性有機化合物濃度が約３００μｇ／ｍ３で、流量が約１５Ｌ／ｍｉｎのときに、９５％以上を除去した。非特許文献１に示されている試験条件の例は、第１容器１内部の総揮発性有機化合物濃度は２０μｇ／ｍ３以下であるので、第１浄化手段１２は、これを満足し、良好な試験条件を作り出す。
【００４２】
第２浄化手段１３は、第１浄化手段１２と同様の構成であり、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の揮発性有機化合物濃度を、気体捕集用装置の設置空間よりも低減させ、第１容器１内部の清浄状態を維持するように作用する。第２浄化手段１３の浄化率は、高くすることが好ましいものの、第１浄化手段１２に比較して低くても構わない。
【００４３】
そして、第２浄化手段１３は、気体測定用装置を定まった室内に設置固定し、室内空気を供給源とし、その室内にも第１浄化手段１２と同様の浄化手段を設けることで、供給源である室内空気の総揮発性有機化合物濃度を低減化できる。これによって、第１浄化手段１２を通過した後の供給空気中の総揮発性有機化合物濃度は、さらに低下し、第１容器１内部をより清浄化できる。
【００４４】
上記状態としたときの、第１容器１内部の総揮発性有機化合物濃度は数μｇ／ｍ３以下であった。このことは、被測定物を第１容器内部に設置するときには好適である。
【００４５】
第３容器１９は、揮発性化合物とその除去効果を持つ触媒などとの反応を動的に測定で
きる構成で、流量や温度や触媒量などを変化させるなどして、反応条件を任意に変えることができる。
【００４６】
また、第１出口３からの流出気体を、第３容器１９が接続された流路を含む、図示していない複数に分岐した流路にそれぞれの下流に第３容器１９と同等の容器および、それに必要な気体の入口および出口と流量制御手段と温度制御手段を配置すると、一つの放散源から得られる揮発性化合物を含有する気体に対して、複数の動的評価が可能になる。そして、複数の第３容器１９は、必ずしも同一容量にしなくても良い。図中、３５はオーバーフロー管である。
【００４７】
以上の状態にして、被測定物からの揮発性有機化合物の放散量測定を、非特許文献１記載の方法に準拠して行うと同時に、揮発性化合物の低減手段についての評価を行う。特に、被測定物を第１容器１内に設置する時、注意を要する。そして、汚染成分の混入を抑制するため、短時間の内に設置用窓の開閉を行うようにする。多くの場合、このようにして設置した直後で、第１容器１内の総揮発性有機化合物濃度は、２０μｇ／ｍ３以下であった。第１容器１内の空気は、空気塊としての挙動を有し、設置室内の空気との拡散混合が、短時間の内に生じにくいことによると思われる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態では、面状発熱体や断熱材など比較的安価で簡単な構造のもので容器を所定の温度に設定維持し、浄化手段による供給空気の浄化を効果的に行うことで、測定に適した清浄な空間を提供できる。また、第３容器１９を備えたことにより、揮発性化合物の低減手段の評価が可能となり、環境保全分野での有効な技術開発を促進することができるようになる。
【００４９】
すなわち、第３容器１９内部は、放散源からの揮発性化合物を含む気体により占められ、第３容器１９に流入する気体は、第３温度制御手段２４と流量制御手段２２により温度と流量が任意設定できる。従って、予め第３容器１９に揮発性化合物の低減化手段、一例として触媒や吸着剤を配置することで、低減化手段と揮発性化合部との間における化学反応を動的に評価できる。
【００５０】
また、第１供給手段１４が第１容器１に気体を供給している状態において、面状発熱体４ａを有する第１温度制御手段５ｂが第１容器１を直接加熱し、任意の設定温度に制御している時、第１断熱手段６および第２断熱手段１６が面状発熱体４ａから周辺への熱損失を抑制し、併せて第２容器７が第１容器１との間に形成する空気層２６の断熱効果で熱損失を抑制するので、第１容器１の温度変動幅が小さくなり、第１容器１の温度を安定して維持できるようになる。
【００５１】
また、測定時に第１容器１内に供給される気体は、室内あるいは室外の空気を供給源とするが、第１浄化手段１２により清浄化されるため、不純物濃度は一定水準以下に抑制されている。更に、第１容器１内部への不純物の混入を抑制するために、第２容器７と第１容器１の間に形成された空気層２６に、第２浄化手段１３を通した空気を連続供給することにより、第１容器１内の空気中の不純物濃度を抑制している。
【００５２】
また、第２温度制御手段１１により第２容器７の壁面の温度を必要な温度範囲に維持し、第１容器１と第２容器７の間に形成された空気層２６の温度が、所定の温度範囲に制御可能となることから、第１容器１の壁面および第１容器１内の気体温度をより安定化させる。
【００５３】
また、第３容器１９の第３温度制御手段２４が、面状の発熱体２３を備える構成とすることにより、第３容器１９が均一に加熱されることとなり、動的な測定に必要な反応温度
の安定性を確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる気体測定用装置は、被測定物を設置する第１容器内部を所定の状態に維持し、揮発性化合物を含む気体を所定の状態に維持する第３容器を備えているので、物体表面および内部から空気中に放散される揮発性化合物量の測定と同時に揮発性化合物の低減手段の評価が可能となり、被測定物と物体周囲の気体等の間における化学反応の測定や環境保全技術の評価等、種々の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における気体測定用装置の概略構成図
【図２】同実施の形態１における気体測定用装置の第１容器の概略外観図
【図３】同実施の形態１における気体測定用装置の第２容器の概略外観図
【図４】従来の気体測定用装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５６】
１ 第１容器
２ 第１入口
３ 第１出口
４ａ、４ｂ、１０ 面状発熱体
５ａ、５ｂ 第１温度制御手段
６ 第１断熱手段
７ 第２容器
８ 第２入口
９ 第２出口
１１ 第２温度制御手段
１２ 第１浄化手段
１３ 第２浄化手段
１４ 第１供給手段
１５ 第２供給手段
１６ 第２断熱手段
１９ 第３容器
２０ 第３入口
２１ 第３出口
２２ 流量制御手段
２３ 発熱体
２４ 第３温度制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器の壁面に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を前記第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を前記第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備えた気体測定用装置。
【請求項２】
第１容器および第２容器の温度制御手段は、自己温度制御性を有する面状発熱体を備えた請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項３】
第３温度制御手段の発熱体は、面状発熱体とした請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項４】
第３温度制御手段は、気体が流通する第１出口および第３入口の間において、気体温度を加熱する発熱体を備えた請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項５】
第３容器を、第１出口の下流側に、複数備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の気体測定用装置。
【請求項１】
被測定物を設置する任意体積の空洞を有する第１容器と、前記第１容器の壁面に配置した気体の第１入口および第１出口と、前記第１容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第１温度制御手段と、前記面状発熱体からの熱損失を抑制する第１断熱手段と、前記第１容器を覆う第２容器と、前記第２容器に配置した気体の第２入口および第２出口と、前記第２容器の壁面に配置した面状発熱体を有する第２温度制御手段と、前記第１入口の上流側に配置した第１浄化手段と、前記第２入口の上流側に配置した第２浄化手段と、前記第１浄化手段を介して気体を前記第１容器内に供給する第１供給手段と、前記第２浄化手段を介して気体を前記第２容器内に供給する第２供給手段と、前記第１容器と前記第２容器を設置する設置面との間に設けた第２断熱手段と、前記第１出口から流出する気体を流入させる第３容器と、前記第３容器に配置した気体の第３入口および第３出口と、前記第３容器に流入する気体の流量制御手段と、前記第３容器を所定温度に維持する発熱体を有する第３温度制御手段を備えた気体測定用装置。
【請求項２】
第１容器および第２容器の温度制御手段は、自己温度制御性を有する面状発熱体を備えた請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項３】
第３温度制御手段の発熱体は、面状発熱体とした請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項４】
第３温度制御手段は、気体が流通する第１出口および第３入口の間において、気体温度を加熱する発熱体を備えた請求項１に記載の気体測定用装置。
【請求項５】
第３容器を、第１出口の下流側に、複数備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の気体測定用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３２７８５８（Ｐ２００７−３２７８５８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５９４２７（Ｐ２００６−１５９４２７）
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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