(57)【要約】      （修正有）【課題】少量のサンプルガス中の目的ガス濃度情報を取得することができるガス分析計を提供する。【解決手段】電子クーラ１２を備える水分除去部１０と、サンプルガス中の目的ガス濃度情報を検出する検出器とを備えるガス分析計であって、電子クーラ１２の水分分離管１２ｃの出口端と連結され、所定貯留量の水分を溜める水分貯留部１５と、水分貯留部１５に入口端が配置された水分排出管１５ｂと、水分排出管１５ｂの中部に形成されたローラポンプ１３と、水分排出管１５ｂの出口端に形成され、水分排出管１５ｂの出口端から入口端への流通を阻止する逆止弁１４とを備え、ローラポンプ１３に制御信号を所定のタイミングで出力することで、水分貯留部１５内の所定排出量の水分を廃液することを特徴とする。【選択図】図２
0003199843.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子クーラを備える水分除去部と、
サンプルガス中の目的ガス濃度情報を検出する検出器とを備え、
前記電子クーラは、内部が冷却される電子クーラ室と、前記電子クーラ室内に出口端が配置されサンプルガスが流通するサンプルガス導入管と、前記サンプルガス導入管の出口端と入口端が連結されサンプルガスが排出されるサンプルガス排出管と、前記サンプルガス導入管の出口端と入口端が連結され水分が排出される水分分離管とを有するガス分析計であって、
前記水分分離管の出口端と連結され、所定貯留量の水分を溜める水分貯留部と、
前記水分貯留部に入口端が配置された水分排出管と、
前記水分排出管の中部に形成されたローラポンプと、
前記水分排出管の出口端に形成され、前記水分排出管の出口端から入口端に流通しないようにする逆止弁とを備え、
前記ローラポンプに制御信号を所定のタイミングで出力することで、前記水分貯留部内の所定排出量の水分を廃液することを特徴とするガス分析計。
【請求項２】
前記ローラポンプに制御信号を所定のタイミングで出力する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス分析計。
【請求項３】
前記検出器は、非分散性赤外線ガス検出器であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス分析計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、サンプルガス中の目的ガス成分を分析するガス分析計に関し、特に水分により干渉を受ける非分散性赤外線ガス検出器（ＮＤＩＲ検出器）を用いて目的ガス濃度情報を取得する目的ガス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、公害調査等のため、サンプルガスに含まれるＳＯ２濃度（目的ガス濃度）の計測が重要な項目の一つとなっている。このようなＳＯ２濃度の計測には、ＳＯ２濃度を検出するＮＤＩＲ検出器が用いられている。ＮＤＩＲ検出器は、水分に対しても感度を有しており、水分が検出値に水分干渉として作用する。このため、多くのサンプルガス中には水分が含まれていることから、ＮＤＩＲ検出器の前段には、サンプルガスから水分（ドレン）を除去する除湿器（水分除去部）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、図３は、一般的なＳＯ２測定装置の一例を示す概略構成図である。ＳＯ２測定装置１０１は、サンプルガスから水分を除去することで水分除去サンプルガスとする水分除去部１１０と、ＳＯ２濃度情報を検出するＮＤＩＲ検出器２０と、ＮＤＩＲ検出器２０に水分除去サンプルガスや標準ガス等を送るためのダイヤフラムポンプ（吸引ポンプ）４１と、ＮＤＩＲ検出器２０に水分除去サンプルガスか標準ガスかのいずれかを導くための切換コック４２と、ＳＯ２と水分とを含有しない標準ガスが収容された標準ガスボンベ４３と、ＳＯ２測定装置１０１全体を制御するコンピュータ１３０とを備える。
【０００４】
図４は、水分除去部１１０の一例を示す概略構成図である。水分除去部１１０は、ドレンセパレータ１１１と、電子クーラ１２と、ダイヤフラムポンプ（吸引ポンプ）１１３とを備える。
ダイヤフラムポンプ１１３は、コンピュータ１３０からの制御信号「測定開始」を受信することで作動し、コンピュータ１３０からの制御信号「測定終了」を受信することで停止するようになっている。
【０００５】
ドレンセパレータ１１１は、ドレンセパレータ室１１１ａと、ドレンセパレータ室１１１ａ内の中部に出口端が配置されたサンプルガス導入管１１１ｂと、ドレンセパレータ室１１１ａの上部に入口端が形成されるとともに出口端が後述する電子クーラ室１２ａ内の中央部に連結された連結管１１１ｃと、ドレンセパレータ室１１１ａの下部に入口端が形成されるとともに出口端がダイヤフラムポンプ１１３と連結された水分分離管１１１ｄとを有する。
このようなドレンセパレータ１１１によれば、ダイヤフラムポンプ１１３によりサンプルガス導入管１１１ｂからドレンセパレータ室１１１ａ内にサンプルガスが導入され、重量が軽い水分除去サンプルガスは連結管１１１ｃからドレンセパレータ室１１１ａ外に排出される一方、重量が重い水分は水分分離管１１１ｄからドレンセパレータ室１１１ａ外に排出される。
【０００６】
電子クーラ１２は、内部にペルチェ素子（図示せず）が配置された電子クーラ室１２ａと、ドレンセパレータ１１１との連結管１１１ｃの出口端（分岐部）と入口端が連結されるとともに出口端が上方に伸びて切換コック４２と連結されたサンプルガス分離管１２ｂと、連結管１１１ｃの出口端（分岐部）と入口端が連結されるとともに出口端が下方に伸びてダイヤフラムポンプ１１３と連結された水分分離管１２ｃとを有する。
このような電子クーラ１２によれば、ペルチェ素子により電子クーラ室１２ａ内が低温（例えば２℃）になり、ダイヤフラムポンプ１１３により電子クーラ室１２ａ内の連結管１１１ｃ中を流通したサンプルガスが低温に冷却されて分岐部に到達し、重量が軽い水分除去サンプルガスは連結管１１１ｃからサンプルガス分離管１２ｂに流通する一方、重量が重い水分は連結管１１１ｃから水分分離管１２ｃに流通する。
【０００７】
コンピュータ１３０は、ＣＰＵ（制御部）１３１と操作部３２とを備える。また、ＣＰＵ１３１が処理する機能をブロック化して説明すると、ＮＤＩＲ検出器２０からＳＯ２濃度情報を取得する取得部３１ａと、ダイヤフラムポンプ１１３を制御するポンプ制御部１３１ｂと、ダイヤフラムポンプ４１を制御するポンプ制御部３１ｃとを有する。
【０００８】
このようなＳＯ２測定装置１０１では、まず始めに測定者が操作部３２を用いて「測定開始」を入力すると、ポンプ制御部３１ｃがダイヤフラムポンプ４１を作動させるとともに、ポンプ制御部１３１ｂがダイヤフラムポンプ１１３を作動させる。これにより、サンプルガスはサンプルガス導入管１１１ｂを流通し、ドレンセパレータ１１１で水分と分離され、さらに電子クーラ１２で水分と分離される。その結果、水分除去サンプルガスがＮＤＩＲ検出器２０に到達し、取得部３１ａはＮＤＩＲ検出器２０からＳＯ２濃度情報を取得する。そして、測定後、測定者が操作部３２を用いて「測定終了」を入力すると、ポンプ制御部３１ｃがダイヤフラムポンプ４１の作動を停止するとともに、ポンプ制御部１３１ｂがダイヤフラムポンプ１１３の作動を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２９７１０２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したようなＳＯ２測定装置１０１では、水分分離管１１１ｄ、１２ｃから水分だけでなくサンプルガスも排出されており、サンプルガスの無駄が発生するという欠点があった。よって、上述したようなＳＯ２測定装置１０１では、多量のサンプルガスを準備して、サンプルガス導入管１１１ｂ中に２．５ｌ／ｍｉｎ程度のサンプルガスを流通させ、サンプルガス分離管１２ｂ中に１．０ｌ／ｍｉｎ程度の水分除去サンプルガスを流通させる必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本件発明者らは、少量のサンプルガス中のＳＯ２濃度情報を取得する方法について検討した。そこで、電子クーラ１２の水分分離管１２ｃにダイヤフラムポンプ１１３を連結するのではなく、水分を溜めるためのドレンポット（水分貯留部）を連結し、このドレンポットに、間欠的に水分を廃液するローラポンプを連結することを見出した。なお、ローラポンプは、作動中以外は密閉性の低いポンプであることから、ドレンポットへの空気の流入を防ぐために逆止弁を用いることにした。
【００１２】
すなわち、本考案のガス分析計は、電子クーラを備える水分除去部と、サンプルガス中の目的ガス濃度情報を検出する検出器とを備え、前記電子クーラは、内部が冷却される電子クーラ室と、前記電子クーラ室内に出口端が配置されサンプルガスが流通するサンプルガス導入管と、前記サンプルガス導入管の出口端と入口端が連結されサンプルガスが排出されるサンプルガス排出管と、前記サンプルガス導入管の出口端と入口端が連結され水分が排出される水分分離管とを有するガス分析計であって、前記水分分離管の出口端と連結され、所定貯留量の水分を溜める水分貯留部と、前記水分貯留部に入口端が配置された水分排出管と、前記水分排出管の中部に形成されたローラポンプと、前記水分排出管の出口端に形成され、前記水分排出管の出口端から入口端に流通しないようにする逆止弁とを備え、前記ローラポンプに制御信号を所定のタイミングで出力することで、前記水分貯留部内の所定排出量の水分を廃液するようにしている。
【００１３】
ここで、「所定のタイミング」とは、設計者等によって予め決められた任意のタイミングであり、例えば１時間に１回や１０時間に１回等となる。
また、「所定貯留量」とは、設計者等によって予め決められた任意の量であり、例えばローラポンプが作動するまでに溜められる量となる。
さらに、「所定排出量」とは、設計者等によって予め決められた任意の量であり、例えばローラポンプが作動するまでに溜められた量となる。
【考案の効果】
【００１４】
以上のように、本考案のガス分析計によれば、１００ｍｌ／ｍｉｎ程度（少量）のサンプルガス流量であっても安定して測定することができる。
【００１５】
（他の課題を解決するための手段及び効果）
また、上記の考案において、前記ローラポンプに制御信号を所定のタイミングで出力する制御部を備えるようにしてもよい。
さらに、上記の考案において、前記検出器は、非分散性赤外線ガス検出器であるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案に係るＳＯ２測定装置の一例を示す概略構成図。
【図２】図１の測定装置における水分除去部の一例を示す概略構成図。
【図３】一般的なＳＯ２測定装置の一例を示す概略構成図。
【図４】図３の測定装置における水分除去部の一例を示す概略構成図。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本考案は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００１８】
図１は、本考案に係るＳＯ２測定装置の一例を示す概略構成図である。なお、上述したＳＯ２測定装置１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＳＯ２測定装置１は、サンプルガスから水分を除去することで水分除去サンプルガスとする水分除去部１０と、ＳＯ２濃度情報を検出するＮＤＩＲ検出器２０と、ＮＤＩＲ検出器２０に水分除去サンプルガスや標準ガス等を送るためのダイヤフラムポンプ（吸引ポンプ）４１と、ＮＤＩＲ検出器２０に水分除去サンプルガスか標準ガスかのいずれかを導くための切換コック４２と、ＳＯ２と水分とを含有しない標準ガスが収容された標準ガスボンベ４３と、ＳＯ２測定装置１全体を制御するコンピュータ３０とを備える。
【００１９】
図２は、水分除去部１０の一例を示す概略構成図である。水分除去部１０は、電子クーラ１２と、ローラポンプ１３と、逆止弁１４と、ドレンポット（水分貯留部）１５とを備える。
【００２０】
電子クーラ１２は、内部にペルチェ素子（図示せず）が配置された電子クーラ室１２ａと、電子クーラ室１２ａ内の中央部に出口端（分岐部）が配置されたサンプルガス導入管１１１ｃと、サンプルガス導入管１１１ｃの出口端（分岐部）と入口端が連結されるとともに出口端が上方に伸びて切換コック４２と連結されたサンプルガス分離管１２ｂと、サンプルガス導入管１１１ｃの出口端（分岐部）と入口端が連結されるとともに出口端が下方に伸びてドレンポット１５と連結された水分分離管１２ｃとを有する。
【００２１】
ドレンポット１５は、所定貯留量（例えば２０ｍｌ）の水分を溜めることが可能なドレンポット室１５ａと、ドレンポット室１５ａ内の上部に出口端が配置された水分分離管１２ｃと、ドレンポット室１５ａの下部に入口端が形成されたポリ塩化ビニル製の水分排出管１５ｂとを有する。
【００２２】
ローラポンプ１３は、水分排出管１５ｂの中部に配置されており、コンピュータ３０からの制御信号を受信することで、所定時間（例えば３０秒間）、作動するようになっている。これにより、ドレンポット室１５ａ内に溜められた所定排出量（例えば２０ｍｌ）の水分が水分排出管１５ｂの入口端から出口端に流通する。
また、水分排出管１５ｂの出口端には、水分排出管１５ｂの出口端から入口端に流通しないようにする逆止弁１４が形成されている。
【００２３】
コンピュータ３０は、ＣＰＵ（制御部）３１と操作部３２とを備える。また、ＣＰＵ３１が処理する機能をブロック化して説明すると、ＮＤＩＲ検出器２０からＳＯ２濃度情報を取得する取得部３１ａと、ローラポンプ１３を制御するポンプ制御部３１ｂと、ダイヤフラムポンプ４１を制御するポンプ制御部３１ｃとを有する。
【００２４】
このようなＳＯ２測定装置１では、まず始めに測定者が操作部３２を用いて「測定開始」を入力すると、ポンプ制御部３１ｃがダイヤフラムポンプ４１を作動させる。これにより、電子クーラ室１２ａ内のサンプルガス導入管１１１ｃ中を流通したサンプルガスが低温（例えば２℃）に冷却されて分岐部に到達し、重量が軽い水分除去サンプルガスはサンプルガス導入管１１１ｃからサンプルガス分離管１２ｂに流通する一方、重量が重い水分はサンプルガス導入管１１１ｃから水分分離管１２ｃに流通する。その結果、水分除去サンプルガスはＮＤＩＲ検出器２０に到達し、取得部３１ａはＮＤＩＲ検出器２０からＳＯ２濃度情報を取得する。
【００２５】
一方、水分分離管１２ｃ中を流通する水分は、ドレンポット室１５ａ内に溜められていく。そして、「測定開始」が入力された時間から所定の時間（例えば１０時間）が経過した第一排出時間（所定のタイミング）に、ポンプ制御部３１ｂは、ローラポンプ１３を作動させる。これにより、ドレンポット室１５ａ内に溜められた所定排出量（例えば２０ｍｌ）の水分は、水分排出管１５ｂからドレンポット室１５ａ外に排出される。また、第一排出時間後に、水分分離管１２ｃ中を流通する水分は、ドレンポット室１５ａ内に溜められていく。そして、第一排出時間から所定の時間（例えば１０時間）が経過した第二排出時間（所定のタイミング）に、ポンプ制御部３１ｂは、ローラポンプ１３を作動させる。これにより、ドレンポット室１５ａ内に溜められた所定排出量（例えば２０ｍｌ）の水分は、水分排出管１５ｂからドレンポット室１５ａ外に排出される。このように所定のタイミングで、ドレンポット室１５ａ内に溜められた所定排出量（例えば２０ｍｌ）の水分は、水分排出管１５ｂからドレンポット室１５ａ外に排出される。
【００２６】
そして、測定後に測定者が操作部３２を用いて「測定終了」を入力すると、ポンプ制御部３１ｃはダイヤフラムポンプ４１の作動を停止する。
【００２７】
以上のように、本考案のＳＯ２測定装置１によれば、１００ｍｌ／ｍｉｎ程度（少量）のサンプルガス流量であっても安定して測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本考案は、水分により干渉を受けるＮＤＩＲ検出器を用いて目的ガス濃度情報を取得する目的ガス測定装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ＳＯ２測定装置（ガス分析計）
１０  水分除去部
１２  電子クーラ
１２ａ  電子クーラ室
１２ｂ  サンプルガス排出管
１２ｃ  水分分離管
１３  ローラポンプ
１４  逆止弁
１５  ドレンポット（水分貯留部）
１５ｂ  水分排出管
２０  検出器
１１１ｃ  サンプルガス導入管
【図１】
0003199843.tif 000003
【図２】
0003199843.tif 000004
【図３】
0003199843.tif 000005
【図４】
0003199843.tif 000006