(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検ガスを吸引するガス吸引手段と、前記ガス吸引手段に連通するとともに露出面がテーパ状の凸部として形成され、前記凸部の中央域に前記被検ガスの流れが生じる開口を有する測定室が形成された測定ヘッドと、駆動用電源と、前記測定ヘッドの光学濃度の変化を検出する信号処理手段とを、前記測定ヘッドの一部を窓から露出させるようにケースに収容するとともに、前記窓に蓋体を設けて構成され、
テーパ状の開口を有する基体の底部に被検ガスと反応して呈色反応を生じる検出シートを固定した検出ユニットを、前記蓋体により前記測定ヘッドに弾圧するように構成された携帯用ガス測定装置。
【請求項２】
前記窓が、バネにより付勢された蓋体により常時閉鎖されている請求項１に記載の携帯用ガス測定装置。
【請求項３】
一方の面にテーパ状に開口された凹部を備えた基体と、前記凹部の底部に被検ガスに対して呈色反応する発色剤を有する検出シートとを配置するとともに、前記検出シートの発色剤と同一の発色剤を有するダミーのシートを重ね合せて包装されている検出ユニット。
【請求項４】
一方の面にテーパ状に開口された凹部を備えた基体と、前記凹部の底部に被検ガスに対して呈色反応する発色剤を有する検出シートとを配置するとともに、前記凹部に嵌まり込むとともに前記シートの発色剤と同一の発色剤を有するダミーのシートが設けられた封止材を前記凹部に挿入されて包装されている検出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、環境に存在する低い濃度のガスを呈色反応を利用して測定する携帯用ガス測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
濃度が極めて低くても長時間の吸引により人体に影響を与えるガス、例えばホルムアルデヒドの検出にはサンプリング時間の延長により高い精度で測定できる呈色反応を利用したガス測定装置が利用されている。
しかしながら、検出媒体がテープ状に成形されていてテープの送り機構等が組み込まれているため、装置が大型化し、携帯には向かないという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解消するため、呈色反応媒体を小片に裁断して環境中に晒す方法も提案されている。これによれが積分効果を利用することができて、濃度の低いガスをも検出することが可能であるものの、外光に長時間晒される関係上、呈色反応媒体に高い耐光性が必要となるばかりでなく、測定に長時間を要するという問題がある。
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積分効果を積極的に利用し、かつ外光等による変色を受けることなく環境に存在する低い濃度のガスを高い精度で測定することができる携帯用ガス検出装置を提供することである。
【０００４】
また本発明の他の目的は、同上測定装置に適した検出ユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、被検ガスを吸引するガス吸引手段と、前記ガス吸引手段に連通するとともに露出面がテーパ状の凸部として形成され、前記凸部の中央域に前記被検ガスの流れが生じる開口を有する測定室が形成された測定ヘッドと、駆動用電源と、前記測定ヘッドの光学濃度の変化を検出する信号処理手段とを、前記測定ヘッドの一部を窓から露出させるようにケースに収容するとともに、前記窓に蓋体を設けて構成され、テーパ状の開口を有する基体の底部に被検ガスと反応して呈色反応を生じる検出シートを固定した検出ユニットを、前記蓋体により前記測定ヘッドに弾圧するように構成されている。
【０００６】
【作用】
測定期間中においては、検出シートは蓋体により外光から遮蔽され、かつ気密性を保持された状態で、ガス吸引手段からの強制流に接触して短時間の間に被検ガスの濃度に応じた呈色反応を生じる。
【０００７】
【実施例】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のガス検出装置の一実施例を示すものであって、携帯可能なサイズのケース１の上面１ａに、一端を軸２ａにより枢支された蓋体２により開閉可能な窓３を形成して、ここに後述する検出ユニット２０が脱着される装填部４を設け、また比較的見やすい位置には測定結果や操作状況を表示する表示パネル５、及びスイッチパネル６を配置し、さらに側面１ｂに装填部４に連通するガス取入口７を設けて構成されている。
【０００８】
図２（イ）は、装填部４を拡大して示すものであって、バネ１６に付勢された蓋体２に常時閉鎖され窓３には、測定ヘッド９が配置されている。測定ヘッド９は、窓３からの露出面にテーパ部８を備え、これの中心部に大気に開放された断面円形の測定室１０が形成されたブロックとして構成されている。測定室１０にはガス取入口７に連通するガス流入口１１と、吸引ポンプ１２に連通する排出口１３が形成され、また測定室１０の開口１０ａに光を照射する発光手段１４と、後述する検出ユニット２０からの反射光を受ける受光手段１５とが収容されている。
【０００９】
図３は、前述の検出ユニット２０の一実施例を示すものであって、基体２１に測定ヘッド９のテーパ部８の高さＨよりも若干浅い深さＤのテーパ状の凹部２１ａを形成し、その底面に検出シート２２を固定して構成されている。検出シート２２は、被検ガスとの化学反応により呈色する発色剤をセルロースに含浸させたり、また合成紙の表面に塗布して構成されている。
【００１０】
基体２１は、図４に示したように中央部にテーパ状の開口２３ａが形成され、開口２３ａの周囲に複数の爪２３ｂを形成した枠体２３と、爪２３ｂに係合する凹部２４ａが形成された支持板２４とにより構成され、検出シート２２を挟むように積層して爪２３ｂを凹部２４ａにはめ込んで一体化されている。
【００１１】
この検出ユニット２０は、図５（イ）に示したように凹部２１ａのテーパ部に一致するテーパ状の凸部２５ａを備えた封止材２５を用意し、先端面に好ましくは検出シート２２と同様の成分を含むダミーのシート２６を固定し、図５（ロ）に示したように検出シート２２に対向させて重ね合わせ、遮気性を備えた袋や容器に収容して商品に仕上げられている。
【００１２】
このように構成された装置において、被検ガスと反応して光学濃度を変化する検出ユニット２０を用意し、蓋体２をバネ１６に抗して開放し（図２（イ））、凹部２１ａをヘッド９の側に向けて挿入すると、検出ユニット２０が、そのテーパ状の凹部２１ａを測定ヘッド９のテーパ部８にガイドされた規定の位置にセットされる。この状態で蓋体２を離すと、バネ１６により蓋体２が元の状態に戻って検出シート２２を測定室１０の開口１０ａに密着させるように弾圧する（図２（ロ））。
【００１３】
この状態でスイッチパネル６の電源スイッチ６ｅを押圧すると、メインスイッチ３０がＯＮとなり、電池３１の電力が電源回路３２等に供給される。この状態で測定開始スイッチ６ａを押圧すると、電源回路３２からポンプ１２に駆動電力が供給され、ガス取入口７から環境中のエアがガス流入口１１から測定室１０に流れ込む。流れ込んだガスはその一部が検出シート２２に接触してから排出口１３から外部に流出する。
【００１４】
この過程で、検出シート２２に担持されている発色剤が被検ガスの濃度に比例して反応してシート２２に反応痕が形成されていく。
【００１５】
この測定工程においては、検出シート２２は強制流に接触するため、短時間で大量の環境のエアに接触することになり、拡散によりエアと接触する場合に比較して短時間で被検ガスと反応し、また外光から遮蔽されているから、光との反応により変色することがなく、測定誤差の発生が防止される。
【００１６】
このようにして規定のサンプリング時間Ｔ、例えば６０秒が経過した段階で、マイクロコンピュータ３３がポンプ１２への電力の供給を断ち、発光素子１４を発光させて検出シート２２からの反射光を受光素子１５により検出してより検出シート２２の光学的濃度を検出して予め不揮発性のＲＡＭに格納されている検量線データに基づいてガスを算出し、デスプレイ駆動回路３４によりデイスプレイ５にガス濃度を表示する。また、記憶スイッチ６ｄが押圧された場合には、今、測定したガス濃度のデータを不揮発性のＲＡＭに格納する。
【００１７】
なお、測定された結果が、当該検出ユニットの測定レンジ外の場合にはアップスイッチ６ｂ、またはダウンスイッチ６ｃを操作して、規定のサンプリング時間Ｔ、例えば１２０秒、または３０秒に変更し、また検出ユニット２０を新しいものに交換してから再測定する。
【００１８】
これにより、サンプリング時間の延長により検出シート２２の反応痕の光学濃度を高めたり、また低下させて発光素子１４と受光素子１５とで検出するの適した光学濃度に調整して高い信頼性で被検ガスを測定することができる。
【００１９】
測定が終了した段階で、電源をオフし、また蓋体２をバネ１６に抗して開放し、検出ユニット２０を取り出す。検出ユニット２０を取り出してから蓋体２を離すとバネ１６により蓋体２が閉鎖される。これにより外部からの塵埃等の浸入を防止して測定誤差の発生を防止することができる。
【００２０】
なお、上述の実施例においては検出ユニット２０を単体として構成しているが、図７（イ）、（ロ）に示したように円板状の支持基板４０や帯状の支持基板４１を支持体とするようにして枠体２３により検出シート２２を複数、配置して構成すると、装着後は測定位置を順次移動させることにより複数回の測定が可能となる。
【００２１】
また図７（ハ）に示したように下部にバネ４２が収容され、上部に取り出し口４３ａが形成されたケース４３に複数の検知ユニット２０を積層状態で収容してもよい。
【００２２】
なお、上述の実施例においては、測定室のガス排出口側から吸引してエアを検出シートに接触させるようにしているが、流入口側にポンプを接続してポンプから吐出されたエアを検出シートに吹き付けても同様の作用を奏することは明らかである。
【００２３】
また、上述の実施例においては、検出シートを枠体や支持板により挟持したユニットを使用する場合について説明したが、蓋体の裏面が常時開口１０ａに密着するようにその形状を若干変更すると、検出シートを単体で載置しても、測定期間中は蓋体により外光を遮蔽しつつ、蓋体の弾圧力により気密性を維持できるから、使用の不便を厭わなければ、測定が可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、検出ユニットを測定ヘッドにセットして蓋体を閉めることにより、測定期間中においては、蓋体により外光を遮蔽しつつ測定ヘッドと検出ユニットとの気密性を保持した状態でガス吸引手段からの強制流を検出シートに接触させることができ、短い時間で誤差を生じることなく被検ガスの濃度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の測定装置の一実施例を示す図である。
【図２】同上装置の検出ユニット装填部を拡大して示す断面図であって、図（イ）は蓋体を開放した状態を、また図（ロ）は検出ユニットを装填して蓋体を閉鎖した状態を示す図である。
【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上装置に使用する検出ユニットの一実施例を示す斜視図と断面図である。
【図４】同上検出ユニットの一実施例を示す組立斜視図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ検出ユニットを保管するのに適した蓋体の一実施例、及びこの蓋体により封止された検出ユニットを示す図である。
【図６】本発明の測定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図７】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ検出ユニットの他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  ケース
２  蓋体
４  検出ユニット装填部
５  表示パネル
６  操作スイッチ
７  ガス取入口
９  測定ヘッド
１０  測定室
１１  ガス流入口
１２  吸引ポンプ
１３  排出口
１４  発光手段
１５  受光手段
２０  検出ユニット
２１  基体
２２  ガス検出シート
３３  マイクロコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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