(57)【要約】【課題】精度よく分析を行うことができる赤外線ガス分析装置を提供する。【解決手段】基準ガス及び試料ガスを試料セル内に供給するための供給路４に、ガス中の水蒸気濃度を調節するための調湿部８を設ける。バイパス流路９を、供給路４における調湿部８よりも上流側に設けた分岐部４１で供給路４から分岐させ、供給路４における調湿部８よりも下流側に設けた合流部４２で供給路４に合流させる。分岐部４１に設けた電磁弁ＳＶ５により、ガスの流路を調湿部８側又はバイパス流路９側に切り替える。分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側の総容積と、バイパス流路９側の総容積とを略同一にする。校正時と試料測定時とで試料セル内のガスを置換するのに要する時間が略同一となることにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基準ガス及び試料ガスを試料セル内に交互に供給し、前記試料セルに赤外光を照射することにより、前記試料セルを透過した赤外光の光量に基づいて分析を行う赤外線ガス分析装置であって、
基準ガス及び試料ガスを前記試料セル内に供給するための供給路と、
前記供給路に設けられ、ガス中の水蒸気濃度を調節するための調湿部と、
前記供給路における前記調湿部よりも上流側に設けられた分岐部で前記供給路から分岐し、前記供給路における前記調湿部よりも下流側に設けられた合流部で前記供給路に合流することにより、前記調湿部をバイパスさせるためのバイパス流路と、
前記分岐部に設けられ、ガスの流路を前記調湿部側又は前記バイパス流路側に切り替えるための切替部とを備え、
前記分岐部から前記合流部の間において、前記調湿部の容積を含む前記調湿部側の総容積と、前記バイパス流路側の総容積とが略同一であることを特徴とする赤外線ガス分析装置。
【請求項２】
前記バイパス流路が、前記分岐部から前記合流部まで延びる管状部材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の赤外線ガス分析装置。
【請求項３】
前記バイパス流路には、前記調湿部と略同一の容積を有する容積拡張部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の赤外線ガス分析装置。
【請求項４】
前記分岐部から前記合流部の間において、前記調湿部側と前記バイパス流路側とで流路が対称的に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の赤外線ガス分析装置。
【請求項５】
試料ガスが、排ガスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線ガス分析装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、基準ガス及び試料ガスを試料セル内に交互に供給し、前記試料セルに赤外光を照射することにより、前記試料セルを透過した赤外光の光量に基づいて分析を行う赤外線ガス分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガスなどの試料ガスに含まれる測定対象成分として、ＳＯ２成分、ＮＯｘ成分、ＣＯ成分又はＣＯ２成分などの濃度を測定する際、赤外線ガス分析装置が用いられる場合がある。赤外線ガス分析装置には、例えば試料セルが備えられており、当該試料セル内に試料ガスを供給して赤外光を照射することにより、試料セルを透過した赤外光の光量に基づいて分析を行うことができるようになっている。
【０００３】
赤外線ガス分析装置の中には、基準ガス及び試料ガスを試料セル内に交互に供給することにより、基準ガスを透過した赤外光の光量と、試料ガスを透過した赤外光の光量とに基づいて分析を行うようになっているものがある。具体的には、試料セルに連通する供給路に対して、基準ガス及び試料ガスを一定周期で交互に導入することにより、基準ガス及び試料ガスを試料セル内に交互に供給することができるようになっている。
【０００４】
この種の赤外線ガス分析装置の一例として、基準ガス及び試料ガスの水蒸気濃度を調節するために、供給路に調湿部を設けた構成が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。供給路に調湿部を設けることにより、供給路を介して試料セル内に交互に供給される基準ガス及び試料ガスの水蒸気濃度を等しくすることができるため、水蒸気濃度の差に基づいて生じる測定誤差を抑制することができる。
【０００５】
また、特許文献１に例示されるような構成では、供給路にゼロガス及びスパンガスを導入することにより、ゼロ点やスパン点の校正を行うことができるようになっている。ゼロガスとしては、例えば測定対象成分が含まれないガス（Ｎ２ガスなど）を使用することができる。一方、スパンガスとしては、既知の濃度で測定対象成分が含まれるガスを使用することができる。
【０００６】
ここで、ゼロガスやスパンガスなどの校正ガスは水分を含んでいないため、調湿部が設けられた供給路に校正ガスを導入した場合には、調湿部が徐々に乾燥することにより、測定値が安定するまでに時間がかかるという問題がある。そこで、特許文献１では、調湿部を経由せずに試料セルに連通するバイパス流路が設けられ、ガスの流路を調湿部側又はバイパス流路側に切り替えることができるような構成が提案されている。
【０００７】
すなわち、基準ガスや試料ガスについては、調湿部側に導入することにより、水蒸気濃度を調節した上で試料セル内に供給し、ゼロガスやスパンガスなどの校正ガスについては、バイパス流路側に導入することにより、調湿部を経由せずに試料セル内に供給することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−６９８７０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１のような構成では、基準ガスや試料ガスを試料セル内に供給する試料測定時と、校正ガスを試料セル内に供給する校正時とで、ガスの流路が異なり、それらの流路の総容積も異なっている。そのため、試料測定時と校正時とで、各流路におけるガスの通過時間に誤差が生じ、その結果、測定結果にも誤差が生じるという問題があった。
【００１０】
図４は、従来の構成において測定結果に生じる誤差について説明するための図である。図４（ａ）は、校正時に、バイパス流路側から試料セル内にゼロガス及びスパンガスを交互に供給した場合の試料セル内の濃度変化を示した図である。また、図４（ｂ）は、試料測定時に、調湿部側から試料セル内に基準ガス及び試料ガスを交互に供給した場合の試料セル内の濃度変化を示した図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）及び（ｂ）の測定結果を比較するための図である。
【００１１】
図４（ａ）に示す校正時において、バイパス流路側から試料セル内にゼロガスが供給されている期間Ｔ１０１は、試料セル内の測定対象成分の濃度が徐々に低下し、その後、バイパス流路側から試料セル内にスパンガスが供給されている期間Ｔ１０２は、試料セル内の測定対象成分の濃度が徐々に上昇する。このように、一定の期間Ｔ１０１、Ｔ１０２の間に、試料セル内のガスがゼロガス又はスパンガスに交互に置換される動作が繰り返されるようになっている。
【００１２】
この場合、ゼロガス及びスパンガスが通過するバイパス流路の総容積は比較的小さいため、試料セル内のガスを置換する際の応答に目立った遅れが生じることはない。そのため、図４（ａ）に示すように、各期間Ｔ１０１、Ｔ１０２の間に試料セル内のガスを完全に置換することができる。
【００１３】
図４（ｂ）に示す試料測定時において、調湿部側から試料セル内に基準ガスが供給されている期間Ｔ２０１は、試料セル内の測定対象成分の濃度が徐々に低下し、その後、調湿部側から試料セル内に試料ガスが供給されている期間Ｔ２０２は、試料セル内の測定対象成分の濃度が徐々に上昇する。このように、一定の期間Ｔ２０１、Ｔ２０２の間に、試料セル内のガスが基準ガス又は試料ガスに交互に置換される動作が繰り返されるようになっている。
【００１４】
この場合は、図４（ａ）の場合とは異なり、基準ガス及び試料ガスが通過する調湿部の容積が大きいため、試料セル内のガスを置換する際の応答に遅延時間Ｔ２０３が生じることとなる。そのため、図４（ｂ）に示すように、各期間Ｔ２０１、Ｔ２０２の間に試料セル内のガスを完全に置換することができない場合がある。
【００１５】
このように、試料測定時において、試料セル内のガスを置換する際の応答に遅延時間Ｔ２０３が生じた場合には、図４（ｃ）に示すように、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差Δが生じるおそれがある。この場合、測定結果の表示値にも誤差が生じるため、精度よく分析を行うことができないという問題がある。
【００１６】
特に、流路内での流速が遅い測定対象成分が試料ガスに含まれている場合などには、試料測定時において、試料セル内のガスを置換する際の遅延時間Ｔ２０３がさらに長くなる。そのため、校正時と試料測定時とで測定される濃度値の誤差Δがさらに大きくなり、分析の精度がさらに低下してしまうという問題がある。
【００１７】
本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであり、精度よく分析を行うことができる赤外線ガス分析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】
【００１８】
本考案に係る赤外線ガス分析装置は、基準ガス及び試料ガスを試料セル内に交互に供給し、前記試料セルに赤外光を照射することにより、前記試料セルを透過した赤外光の光量に基づいて分析を行う赤外線ガス分析装置であって、基準ガス及び試料ガスを前記試料セル内に供給するための供給路と、前記供給路に設けられ、ガス中の水蒸気濃度を調節するための調湿部と、前記供給路における前記調湿部よりも上流側に設けられた分岐部で前記供給路から分岐し、前記供給路における前記調湿部よりも下流側に設けられた合流部で前記供給路に合流することにより、前記調湿部をバイパスさせるためのバイパス流路と、前記分岐部に設けられ、ガスの流路を前記調湿部側又は前記バイパス流路側に切り替えるための切替部とを備え、前記分岐部から前記合流部の間において、前記調湿部の容積を含む前記調湿部側の総容積と、前記バイパス流路側の総容積とが略同一であることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、分岐部から合流部の間において、調湿部の容積を含む調湿部側の総容積と、バイパス流路側の総容積とが略同一であるため、校正時と試料測定時とで試料セル内のガスを置換するのに要する時間が略同一となる。これにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。
【００２０】
前記バイパス流路は、前記分岐部から前記合流部まで延びる管状部材により形成されていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、容易に準備可能な管状部材を用いて、分岐部から合流部の間におけるバイパス流路側の総容積を、調湿部側の総容積と略同一にすることができる。特に、管状部材は任意の長さに設定することが可能であるため、調湿部側の総容積と、バイパス流路側の総容積とを、精度よく同一にすることができる。
【００２２】
前記バイパス流路には、前記調湿部と略同一の容積を有する容積拡張部が設けられていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、調湿部と略同一の容積を有する容積拡張部を用いて、分岐部から合流部の間におけるバイパス流路側の総容積を、調湿部側の総容積と略同一にすることができる。バイパス流路を管状部材により形成した場合には、比較的長い管状部材を装置内に配置しなければならないため、メンテナンスの際に管状部材が邪魔になり、メンテナンス性が低下するおそれがあるが、上記のような容積拡張部を用いれば、このような問題を解消することができ、メンテナンス性が向上する。
【００２４】
前記分岐部から前記合流部の間において、前記調湿部側と前記バイパス流路側とで流路が対称的に設けられていてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、分岐部から合流部の間において、流路が対称的に設けられた調湿部側とバイパス流路側とで、ガスの流れにばらつきが生じるのを防止することができるため、より精度よく分析を行うことができる。
【００２６】
試料ガスが、排ガスであってもよい。
【００２７】
このような構成によれば、排ガスに含まれる測定対象成分の濃度を測定する際に、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。したがって、排ガスの分析に好適な赤外線ガス分析装置を提供することができる。
【考案の効果】
【００２８】
本考案によれば、校正時と試料測定時とで試料セル内のガスを置換するのに要する時間が略同一となることにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の一実施形態に係る赤外線ガス分析装置の構成例を示す概略図である。
【図２】供給路の構成例を示す図である。
【図３】供給路の別の構成例を示す図である。
【図４】従来の構成において測定結果に生じる誤差について説明するための図である。
【考案を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本考案の一実施形態に係る赤外線ガス分析装置の構成例を示す概略図である。この赤外線ガス分析装置は、試料ガスを試料セル１内に供給して、光源２から試料セル１に赤外光を照射することにより、試料セル１を透過した赤外光を検出器３で検出し、その光量（赤外光強度）に基づいて分析を行うためのものである。試料ガスとしては、例えばＳＯ２成分、ＮＯｘ成分、ＣＯ成分又はＣＯ２成分などを測定対象成分として含む排ガスを例示することができ、煙道などの排ガス流路から採取した試料ガスを用いることができる。
【００３１】
本実施形態に係る赤外線ガス分析装置では、基準ガス及び試料ガスを試料セル１内に交互に供給することにより、基準ガスを透過した赤外光の光量と、試料ガスを透過した赤外光の光量とに基づいて分析を行うことができる。基準ガスとしては、例えば空気が用いられる。基準ガス及び試料ガスは、共通の供給路４を介して試料セル１内に交互に供給され、試料セル１内に交互に充填されて排気されるようになっている。
【００３２】
試料ガスを供給するための試料ガス流路５は、電磁弁ＳＶ３を介して供給路４に接続されている。電磁弁ＳＶ３は、例えば三方弁からなり、供給路４及び試料ガス流路５の他に、ガスを排気するための排気路７が接続されている。したがって、電磁弁ＳＶ３を制御することにより、試料ガス流路５から供給路４に試料ガスを供給する状態と、試料ガス流路５から排気路７に試料ガスを排気する状態とに切り替えることができるようになっている。
【００３３】
基準ガスを供給するための基準ガス流路６は、電磁弁ＳＶ４を介して供給路４に接続されている。電磁弁ＳＶ４は、例えば三方弁からなり、供給路４及び基準ガス流路６の他に、上記排気路７が接続されている。したがって、電磁弁ＳＶ４を制御することにより、基準ガス流路６から供給路４に基準ガスを供給する状態と、基準ガス流路６から排気路７に基準ガスを排気する状態とに切り替えることができるようになっている。
【００３４】
試料測定時には、試料ガスが試料ガス流路５に導入され、かつ、基準ガスが基準ガス流路６に導入された状態で、電磁弁ＳＶ３及び電磁弁ＳＶ４が一定周期（例えば１０秒周期）で切り替えられることにより、基準ガス及び試料ガスが供給路４に交互に供給されるようになっている。これにより、試料セル１内のガスが基準ガス又は試料ガスに交互に置換される動作が繰り返される。
【００３５】
また、本実施形態に係る赤外線ガス分析装置では、供給路４にゼロガス及びスパンガスなどの校正ガスを導入することにより、ゼロ点やスパン点の校正を行うことができるようになっている。ゼロガスとしては、例えば測定対象成分が含まれないガス（Ｎ２ガスなど）を使用することができる。一方、スパンガスとしては、既知の濃度で測定対象成分が含まれるガスを使用することができる。
【００３６】
試料ガス流路５には、例えば三方弁からなる電磁弁ＳＶ１が設けられており、当該電磁弁ＳＶ１を制御することにより、試料ガス又は校正ガス（ゼロガス又はスパンガス）を試料ガス流路５に導入し、供給路４を介して試料セル１内に供給することができるようになっている。一方、基準ガス流路６には、例えば三方弁からなる電磁弁ＳＶ２が設けられており、当該電磁弁ＳＶ２を制御することにより、試料ガス又は校正ガス（ゼロガス）を基準ガス流路６に導入し、供給路４を介して試料セル１内に供給することができるようになっている。
【００３７】
校正時には、電磁弁ＳＶ１により校正ガス（ゼロガス又はスパンガス）が試料ガス流路５に導入され、かつ、電磁弁ＳＶ２により校正ガス（ゼロガス）が基準ガス流路６に導入された状態で、電磁弁ＳＶ３及び電磁弁ＳＶ４が一定周期（例えば１０秒周期）で切り替えられるようになっている。
【００３８】
例えば、ゼロ点の校正時には、試料ガス流路５及び基準ガス流路６にゼロガスが導入されることにより、試料セル１内のガスがゼロガスに置換される。一方、スパン点の校正時には、試料ガス流路５にスパンガスが導入されるとともに、基準ガス流路６にゼロガスが導入され、試料セル１内のガスがスパンガス又はゼロガスに交互に置換される動作が繰り返される。
【００３９】
供給路４には、ガス中の水蒸気濃度を調節するための調湿部８が設けられている。調湿部８は、例えば半透膜水蒸気交換物質を備えた調湿器により構成され、ガス中の水蒸気濃度に応じて、ガス中の水蒸気を物質内に取り込んだり、水蒸気をガス中に放出したりすることができる調湿機能を有している。ただし、調湿部８は、半透膜水蒸気交換物質を備えた構成に限らず、他の構成により調湿機能を実現するような調湿器により構成されていてもよい。
【００４０】
供給路４における調湿部８よりも上流側には、分岐部４１が設けられており、当該分岐部４１で供給路４からバイパス流路９が分岐している。分岐部４１には、例えば三方弁からなる電磁弁ＳＶ５が設けられている。電磁弁ＳＶ５は切替部を構成しており、当該電磁弁ＳＶ５を制御することにより、ガスの流路を調湿部８側又はバイパス流路９側に切り替えることができるようになっている。ただし、切替部は、電磁弁ＳＶ５により構成されるものに限らず、他の構成によりガスの流路を調湿部８側又はバイパス流路９側に切り替えてもよい。
【００４１】
バイパス流路９は、供給路４における調湿部８よりも下流側に設けられた合流部４２で供給路４に合流している。したがって、電磁弁ＳＶ５を制御して、ガスの流路をバイパス流路９側に切り替えることにより、調湿部８をバイパスさせて試料セル１にガスを供給することができるようになっている。
【００４２】
試料測定時には、試料ガス流路５から供給路４に供給される試料ガス、及び、基準ガス流路６から供給路４に供給される基準ガスが、それぞれ調湿部８側に導かれ、当該調湿部８において水蒸気濃度が調節された上で試料セル１内に供給される。一方、校正時には、試料ガス流路５から供給路４に供給される校正ガス（ゼロガス又はスパンガス）、及び、基準ガス流路６から供給路４に供給される校正ガス（ゼロガス）が、それぞれバイパス流路９側に導かれ、調湿部８を経由せずに試料セル１内に供給される。
【００４３】
試料セル１と光源２との間には、光源２からの赤外光を断続的に遮るためのセクタ１０が設けられている。セクタ１０は、モータなどの駆動部（図示せず）により回転位置が制御されるようになっている。検出器３は、その内部に測定対象成分を含むガスが封入されており、測定対象成分に固有の吸収波長の赤外光強度を内部の圧力変化により検出することができる。
【００４４】
検出器３における検出信号は、信号処理部１１に入力される。信号処理部１１では、試料ガスを試料セル１に供給したときの検出器３からの検出信号と、基準ガスを試料セル１に供給したときの検出器３からの検出信号とに基づいて、測定対象成分の濃度を測定するための処理が行われる。この測定結果は、例えば液晶表示器などにより構成される表示部１２に表示させることができる。
【００４５】
図２は、供給路４の構成例を示す図である。供給路４には、分岐部４１よりも上流側に位置する上流部４３、分岐部４１と合流部４２との間に位置する中間部４４、及び、合流部４２よりも下流側に位置する下流部４５が含まれる。
【００４６】
上流部４３は、分岐部４１に設けられた電磁弁ＳＶ５を介して、中間部４４及びバイパス流路９に接続されている。また、下流部４５は、合流部４２に設けられたＴ字管４２１を介して、中間部４４及びバイパス流路９に接続されている。
【００４７】
分岐部４１においては、電磁弁ＳＶ５と中間部４４との接続、及び、電磁弁ＳＶ５とバイパス流路９との接続に、それぞれ同一の接続部材１３が用いられている。また、合流部４２においては、Ｔ字管４２１と中間部４４との接続、及び、Ｔ字管４２１とバイパス流路９との接続に、それぞれ同一の接続部材１４が用いられている。この例では、接続部材１３がＬ字状に形成され、接続部材１４が直線状に形成されているが、このような構成に限らず、他の各種形状からなる接続部材１３、１４を用いることができる。
【００４８】
調湿部８は、中間部４４に設けられている。分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側（中間部４４側）の総容積は、例えば８９０６ｍｍ３となっている。
【００４９】
この例では、バイパス流路９が、分岐部４１から合流部４２まで延びる管状部材９１により形成されている。管状部材９１は、一端から他端まで一定の内径（例えば４ｍｍ）で形成されており、その長さに応じた総容積を有している。ここでは、管状部材９１の長さが、例えば７０８．７ｍｍに設定されることにより、分岐部４１から合流部４２の間において、バイパス流路９側の総容積が、例えば８９０６ｍｍ３に設定されている。
【００５０】
このように、分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側の総容積と、バイパス流路９側の総容積とが略同一であるため、校正時と試料測定時とで試料セル１内のガスを置換するのに要する時間が略同一となる。これにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。
【００５１】
また、この例では、容易に準備可能な管状部材９１を用いて、分岐部４１から合流部４２の間におけるバイパス流路９側の総容積を、調湿部８側の総容積と略同一にすることができる。特に、管状部材９１は任意の長さに設定することが可能であるため、調湿部８側の総容積と、バイパス流路９側の総容積とを、精度よく同一にすることができる。
【００５２】
図３は、供給路４の別の構成例を示す図である。この例においても、図２の場合と同様に、供給路４には、分岐部４１よりも上流側に位置する上流部４３、分岐部４１と合流部４２との間に位置する中間部４４、及び、合流部４２よりも下流側に位置する下流部４５が含まれる。
【００５３】
上流部４３は、分岐部４１に設けられた電磁弁ＳＶ５を介して、中間部４４及びバイパス流路９に接続されている。また、下流部４５は、合流部４２に設けられたＴ字管４２２を介して、中間部４４及びバイパス流路９に接続されている。
【００５４】
分岐部４１においては、電磁弁ＳＶ５と中間部４４との接続、及び、電磁弁ＳＶ５とバイパス流路９との接続に、それぞれ同一の接続部材１５が用いられている。また、合流部４２においては、Ｔ字管４２２と中間部４４との接続、及び、Ｔ字管４２２とバイパス流路９との接続に、それぞれ同一の接続部材１６が用いられている。この例では、接続部材１５、１６が、いずれもＬ字状に形成されているが、このような構成に限らず、他の各種形状からなる接続部材１５、１６を用いることができる。
【００５５】
調湿部８は、中間部４４に設けられている。分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側（中間部４４側）の総容積は、例えば８９０６ｍｍ３となっている。
【００５６】
この例では、バイパス流路９に、調湿部８と略同一の容積を有する容積拡張部９２が設けられている。この容積拡張部９２は、バイパス流路９よりも内径が大きい部材により構成することができる。例えば、調湿部８を構成している調湿器と同じ調湿器を動作させずに容積拡張部９２として使用するか、又は、調湿部８を構成している調湿器と同じ形状を有する中空状の部材を容積拡張部９２として使用すれば、分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８側とバイパス流路９側とで流路を対称的に設けることができる。
【００５７】
この例においても、分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側の総容積と、容積拡張部９２を含むバイパス流路９側の総容積とが略同一であるため、校正時と試料測定時とで試料セル１内のガスを置換するのに要する時間が略同一となる。これにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。
【００５８】
特に、図２のようにバイパス流路９を管状部材９１により形成した場合には、比較的長い管状部材９１を装置内に配置しなければならないため、メンテナンスの際に管状部材９１が邪魔になり、メンテナンス性が低下するおそれがある。例えば、図２のような構成では、７０８．７ｍｍという比較的長い管状部材９１を用いなければならないが、図３のように容積拡張部９２を用いれば、上記のような問題を解消することができ、メンテナンス性が向上する。
【００５９】
また、図３のように容積拡張部９２を用いれば、分岐部４１から合流部４２の間において、流路が対称的に設けられた調湿部８側とバイパス流路９側とで、ガスの流れにばらつきが生じるのを防止することができるため、より精度よく分析を行うことができる。
【００６０】
以上の実施形態では、試料ガスが、排ガスである場合について説明した。この場合、排ガスに含まれる測定対象成分の濃度を測定する際に、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができるため、精度よく分析を行うことができる。したがって、排ガスの分析に好適な赤外線ガス分析装置を提供することができる。
【００６１】
また、上記のような赤外線ガス分析装置によれば、流路内での流速が遅い成分が測定対象成分として試料ガスに含まれている場合であっても、精度よく分析を行うことができる。すなわち、流路内での流速が遅い成分が測定対象成分として試料ガスに含まれている場合には、試料セル１内のガスを置換する際の応答に遅延時間が生じやすい。このような場合であっても、分岐部４１から合流部４２の間において、調湿部８の容積を含む調湿部８側の総容積と、バイパス流路９側の総容積とを略同一にすることにより、校正時と試料測定時とで試料セル１内のガスを置換するのに要する時間を略同一にすることができるため、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができる。
【００６２】
ただし、本考案に係る赤外線ガス分析装置は、排ガスに限らず、他の各種ガスを試料ガスとして分析を行うことができる。この場合、ＳＯ２成分、ＮＯｘ成分、ＣＯ成分又はＣＯ２成分以外の成分を測定対象成分として含む試料ガスの分析に、本考案に係る赤外線ガス分析装置を適用することができる。
【００６３】
以下では、図２のような管状部材９１を用いてバイパス流路９を構成した場合の効果確認試験の結果について説明する。
【００６４】
まず、図２の場合よりも短い管状部材をバイパス流路９側に採用し、ＳＯ２成分を測定対象成分として含む試料ガス、及び、ＮＯ成分を測定対象成分として含む試料ガスについて、それぞれ分析を行った。管状部材としては、内径が４ｍｍ、長さが８０ｍｍのフッ素樹脂からなる部材を用いた。この場合、バイパス流路９側の総容積は、１００５ｍｍ３となり、調湿部８側の総容積（８９０６ｍｍ３）よりも非常に小さい値となる。
【００６５】
この場合の試験結果は、下記表１の通りである。すなわち、ＳＯ２成分を測定対象成分として含む試料ガスについては、校正時に測定された濃度が９３４ｐｐｍであるのに対して、試料測定時に測定された濃度が９３０ｐｐｍとなり、濃度値に４ｐｐｍの誤差が生じた。また、ＮＯ成分を測定対象成分として含む試料ガスについては、校正時に測定された濃度が９２．５ｐｐｍであるのに対して、試料測定時に測定された濃度が８９．５ｐｐｍとなり、濃度値に３ｐｐｍの誤差が生じた。
【表１】
0003183965.tif 000003
【００６６】
次に、図２のような管状部材９１を採用し、同様の試料ガスについて分析を行った。管状部材９１は、上述の通り内径が４ｍｍ、長さが７０８．７ｍｍのフッ素樹脂からなる部材を用いた。この場合、バイパス流路９側の総容積は、８９０６ｍｍ３となり、調湿部８側の総容積（８９０６ｍｍ３）と同一である。
【００６７】
この場合の試験結果は、下記表２の通りである。すなわち、ＳＯ２成分を測定対象成分として含む試料ガスについては、校正時に測定された濃度が９３４ｐｐｍであるのに対して、試料測定時に測定された濃度も９３４ｐｐｍとなり、濃度値に誤差が生じなかった。また、ＮＯ成分を測定対象成分として含む試料ガスについては、校正時に測定された濃度が９２．５ｐｐｍであるのに対して、試料測定時に測定された濃度も９２．５ｐｐｍとなり、濃度値に誤差が生じなかった。
【表２】
0003183965.tif 000004
【００６８】
以上のような効果確認試験の結果から、図２のような管状部材９１を用いてバイパス流路９を構成することにより、校正時と試料測定時とで測定される濃度値に誤差が生じるのを防止することができることが分かる。この結果によれば、図３のような容積拡張部９２を用いてバイパス流路９を構成した場合も、同様の効果を奏することができるものと考えられる。
【符号の説明】
【００６９】
１  試料セル
２  光源
３  検出器
４  供給路
５  試料ガス流路
６  基準ガス流路
７  排気路
８  調湿部
９  バイパス流路
１０  セクタ
１１  信号処理部
１２  表示部
１３〜１６  接続部材
４１  分岐部
４２  合流部
４３  上流部
４４  中間部
４５  下流部
９１  管状部材
９２  容積拡張部
４２１、４２２  Ｔ字管
ＳＶ１〜ＳＶ５  電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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