(57)【要約】【課題】呼気中のエタノール濃度をマウスピースなど用いることなく息を吹きかける等の簡単なサンプリングで正確に測定すること。【解決手段】赤外光を発する光源と炭酸ガスの吸収波長に合わせた選択的受光手段を有する第１の光電変換器とエタノールガスの吸収波長に合わせた選択的受光手段を有する第２の光電変換器と少なくとも２種類以上の選択的光電変換器を有し導光路は光源より発せられた光を上記光電変換器へ導くとともに被測定ガスで満たされ、導光路中でのガス吸収による赤外線の減衰を炭酸ガスによるものとエタノールによるものをそれぞれ検出し、エタノールと炭酸ガスの比率で呼気中エタノール濃度を換算する呼気中エタノール濃度分析装置において上記２種類以上の光電変換器は常に光源と導光路を共有することを特徴とした呼気中エタノール濃度分析装置。【選択図】図３
2010164315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源により発せられた光が導光路中に満たされたガスによる吸収を経て光電変換素子へ入射し光電変換素子の出力低下を濃度に換算するガス分析用セルにおいて一端に光源を固定し他端に光電変換素子を固定しその間を導光路とし導光路の一部に設けた通気孔より自然拡散により外気を導入するガス分析用セルであって導光路からの光を受光する光電変換素子はステムと呼ばれる円形の台座に固定され台座より径の小さいカンと呼ばれるふたをかぶせ気密封止されカンの一部にあいた窓に固定されたバンドパスフィルターを介して受光するガス分析用セルであってステム外径より大きな最外径を有し最外径より小さくステム外径より僅かに大きい第１の内径とステム外径より小さくカン外径より大きい第２の内径とカン外径より小さく光電変換素子の受光を妨げない範囲まで大きい第３の内径を有し第３の内径を導光路とした事を特徴とするガス分析用セル。
【請求項２】
導光路中にあいた通気孔の部分を通気孔の方向と同一方向に第２の内径より内側で第３の内径より外側の範囲で削り通気孔部外形を平面とした事を特徴とする第１項記載の装置。
【請求項３】
導光路中にあけられた通気孔の間隔を導光路直径の２倍以下にした事を特徴とする第１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特定のガスが特定波長の光を選択的に吸収することを利用したガス分析用のセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来炭酸ガスなどの気体の濃度を測定する手段として特開２００８−８２８６２が開示されており導光路中の通気孔から拡散によりガスを置換する事が記載されているが導光路中ガス置換速度向上に関する記載は無くまたセルと光電変換器の固定方法にもふれていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８２８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガス分析の応答時間はガス分析用セル内気体の置換時間に支配されており置換時間は導光路の体積及び通気孔を介して外気との距離すなわち拡散の距離に比例し長くなるがガス分析用セル体積を少なくする事、外気との拡散距離を短くする事は提案されていない。
【０００５】
また光源、導光路、光電変換器を有するガス分析用セルではこれら３つの構成要素が強固に固定され幾何学的変位、変形が無いことが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する為に本発明では光源により発せられた光が導光路中に満たされたガスによる吸収を経て光電変換素子へ入射し光電変換素子の出力低下を濃度に換算するガス分析用セルにおいて一端に光源を固定し他端に光電変換素子を固定しその間を導光路とし導光路の一部に設けた通気孔より自然拡散により外気を導入するガス分析用セルであって導光路からの光を受光する光電変換素子はステムと呼ばれる円形の台座に固定され台座より径の小さいカンと呼ばれるふたをかぶせ気密封止されカンの一部にあいた窓に固定されたバンドパスフィルターを介して受光するガス分析用セルであってステム外径より大きな最外径を有し最外径より小さくステム外径より僅かに大きい第１の内径とステム外径より小さくカン外径より大きい第２の内径とカン外径より小さく光電変換素子の受光を妨げない範囲まで大きい第３の内径を有し第３の内径を導光路とした事を特徴とするガス分析用セル。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のガス分析用セルは機械的に強固であるとともに高速応答が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の断面図１
【０００９】
【図２】本発明の断面図２
【００１０】
【図３】本発明の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図３の記載に基づき本発明のガス分析用セルについて説明する。
【実施例１】
【００１２】
第１図が本発明のガス分析用セルの断面図であり１１ガス分析用セルはその一端に固定された１２光源より発せられた光は１９導光路中を多重反射しながら１３バンドパスフィルターを介し１６光電変換器へ入射する。
【００１３】
ここで１９導光路中に１７フィルター１８通気孔を介して破測定ガスが在存するとその濃度に応じて光は吸収され１６光電変換器の出力は低下しガス濃度を測定することが出来る。
【００１４】
本発明で問題とするのは測定に要する所要時間短縮（応答速度）であり応答速度は１９導光路中のガス置換時間が支配的でまた置換は１７フィルター１８通気孔を介しての自然拡散による為１９導光路の体積を少なくすなわち置換すべきガスの量を少なくする事が重要であり本発明では１９導光路の径を１６光電変換器の受光を妨げない範囲まで小さくしている。
【００１５】
またここで１９Ｃ導光路内径を１６光電変換素子の受光を妨げない範囲で小さくしているので１２光源より発せられた光は不必要に広がる事がなく多重反射しながら１６光電変換器へ向かい入射する光の単位面積あたりの光量を増す事が出来る。
【００１６】
更に１５ステムは１９Ａ第１の内径及び第１の内径と第２の内径の段差部分と勘合し１１ガス分析用セルと強固に固定されておりまた同様に１２光源も固定されており１２光源から１９Ｃ導光路を介して１６光電変換素子に至る光学系は経時的にずれる事無くガス測定精度が向上する。なお光電変換器の固定は第２の内径とカンでもよい。
【００１７】
本発明では１９Ａ第１の内径、１９Ｂ第２の内径、１９Ｃ第３の内径と３段階の内径が異なり且つ一体となった内径を有し第１、第２の内径で１６光電変換素子を固定し第３の内径を１９Ｃ導光路とする事により１１ガス分析用セルの精度（機械的強度）と応答性を両立させている。
【００１８】
なお１１ガス分析用セルは無垢なる金属から切削したものが好ましい。
【実施例２】
【００１９】
実施例２ではその断面図を第２図記載の通り通気孔部の肉を削り通気孔の長さを短くしている。
【００２０】
通気孔を通して導光路と外気は拡散によりガスの置換を行っているが拡散の速度は一定である為、通気孔部の長さを短くする事により拡散の時間が速くなり応答を速くしている。
【００２１】
更に第３の斜視図に示す通り３７フィルターを貼る通気孔の大気側面を平面としているので多孔質の焼結体などかたい材料を容易に貼る事が可能である。
【００２２】
また通気孔の導光路側端を起点にした拡散の広がり速度は導光路径方向と長さ方向にてほぼ等しく同心円状に拡散する為、導光路長さ方向への拡散速度が応答の制約とならないよう通気孔と通気孔の間隔は導光路直径（第３の内径）の２倍以下としている。
【符号の説明】
【００２３】
１１    ガス分析用セル
１２    光源
１３    バンドパスフィルター
１４    カン
１５    ステム
１６    光電変換素子
１７    フィルター
１８    通気孔
１９Ａ    第１の内径
１９Ｂ    第２の内径
１９Ｃ    第３の内径
２１    ガス分析用セル
２２    光源
２３    バンドパスフィルター
２４    カン
２５    ステム
２６    光電変換素子
２７    フィルター
２８    通気孔
２９Ａ    第１の内径
２９Ｂ    第２の内径
２９Ｃ    第３の内径
３１    ガス分析用セル
３２    光源
３７    フィルター
【図１】
2010164315.tif 000003
【図２】
2010164315.tif 000004
【図３】
2010164315.tif 000005