(57)【要約】【課題】  流体中の凝縮物の分離する電子冷却器に関し、効率の良い気液分離が可能で、コンパクトな電子冷却器、およびこれを用いたエネルギー効率の高いコンパクトな高精度の分析装置を提供する。【解決手段】  外管内部に内管を配設してなる２重管構造の冷却管を熱交換ブロック内に上下方向に配設する電子冷却器において、前記内管の先端部を前記冷却管の最も低温の部位より所定距離だけ上部に位置するように配置することを特徴とする。ここで、前記内管の少なくとも先端部の内表面が撥水性を有することが好適である。また、前記内管と外管の中間に形成された流路に、高熱伝導性かつ親水性を有するスパイラル部材を配置することが好適である。また、分析装置であって、前記発明のいずれかの電子冷却器を試料処理部に用いたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管内部に内管を配設してなる２重管構造の冷却管を熱交換ブロック内に上下方向に配設する電子冷却器において、前記内管の先端部を前記冷却管の最も低温の部位より所定距離だけ上部に位置するように配置することを特徴とする電子冷却器。
【請求項２】
前記内管の少なくとも先端部の内表面が撥水性を有することを特徴とする請求項１記載の電子冷却器。
【請求項３】
前記内管と外管の中間に形成された流路に、高熱伝導性かつ親水性を有するスパイラル部材を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子冷却器。
【請求項４】
前記内管の先端部が、内管垂直断面よりも大きな開口面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子冷却器。
【請求項５】
前記内管が外管に固定かつ挿抜可能な構造であり、該外管に対する内管の先端部の位置を変更可能な構造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電子冷却器。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれかの電子冷却器を試料処理部に用いたことを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体中の凝縮物の分離、例えば試料ガス中の水分を除去するために用いられる電子冷却器およびこれを用いた分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定発生源用分析装置や環境大気用分析装置あるいは自動車排気ガス分析装置などの大気汚染分析装置においては、窒素酸化物（ＮＯｘ）や二酸化硫黄（ＳＯ2 ）などを測定対象として、非分散赤外線式分析計（ＮＤＩＲ）や化学発光式分析計（ＣＬＤ）などのガス分析計が用いられ、試料流体中の除湿を目的として、電子冷却器（以下「冷却器」という。）が多用されている。また、化学プロセスを始め、各種研究用・現場用の成分測定用の分析装置にも冷却器は多く利用されている。
【０００３】
近年、環境設備の高度化や環境規制の強化などによって、高感度計測が必要となってきており、測定範囲がフルスケール１０〜５０ｐｐｍといった非常に低濃度となっている一方、こうしたガス分析計の高感度化に伴い、共存ガスによる干渉影響も相対的に大きくなってきている。つまり、試料ガス中の水分の干渉影響も大きくなり、試料ガス中の水蒸気を冷却により凝縮しドレン化して試料ガス中から分離除去することを目的とする冷却器の役割も大きくなってきている。
【０００４】
具体的には、図６に示すように、試料採取点から分析計までの間に試料流体中の除湿や除塵あるいは定流量化などを目的として、フィルタ、切換弁、導管、除湿器（冷却器）、吸引ポンプ、絞り弁、流量計などが設けられるとともに、各部材を配管で接続し試料流路を形成している（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
前記冷却器としては、例えば図７に示すものが知られている（例えば特許文献２参照）。すなわち、図７において、１は熱交換部であって、例えばアルミニウム又は銅などの熱伝導性に優れた金属よりなり、２はサーモモジュールであって、例えばペルチェ素子からなり、この熱交換部１の外側に密着配設され、熱交換部１を冷却する。３は放熱フィンであって、サーモモジュール２に密着配設され、サーモモジュール２を冷却する。４は外管であって、上下方向に熱交換部１と密着状態で挿着され、内部に形成される流路中の試料流体を冷却する。５は内管であって、外管４内を上下方向に挿通し内部流路中の試料流体を冷却する。６は螺旋状体（スパイラル部材）であって、内管５と外管４との間に設けられ、流路表面積の拡大を図っている。７は分岐ブロック（分岐部材）であって、外管４の一方と接続するガス導入口（流体導入路）８および内管５と接続するガス導出口（流体供出路）９とが設けられている。１１はドレンブロックであって、外管４の他方と接続するドレン排出口（凝縮物排出路）１２が設けられている。
【０００６】
試料ガスが、ガス導入口８、分岐ブロック７を経て外管４に至り、この外管４内を螺旋状体６の螺旋面に沿って下降する。この下降時に試料ガスは、熱交換部１によって所定の熱交換を受けることによって冷却されるとともに、水分が分離されて、除湿・乾燥した試料ガスとして内管５内を上昇し、分岐ブロック７、ガス導出口９を経て分析計（図示せず）に供給される。一方、分離された水分は、ドレンブロック１１、ドレン排出口１２を経てドレンとして排出される。
【特許文献１】日本工業規格「ＪＩＳ  Ｂ７９８２−２００２」
【特許文献２】特開昭６３−１９９０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の方式では、冷却する試料の流量や含有水分量などの条件によっては、冷却器に過大な負担を及ぼす場合があり、所定の性能維持が難しい場合がある。
【０００８】
具体的には、例えば、高温雰囲気の現場設置の場合や夏季に屋外で使用する場合などにおいては、大量の水分を含む試料が冷却器に導入されることから、前記内管の内部に水滴が発生し、水滴が内管上部に移動することによって、供出ガス中の水分量が再度冷却時の水分量よりも高くなる可能性がある。さらに厳しい条件の下では、冷却器供出ガス中に水滴が混在することも懸念される。
【０００９】
また、冷却器の負担を軽減すべく、前段にて予め試料温度の低下あるいは水分除去を施すことも有効であるが、こうした条件を確保するためには、別途処理部を追加したり各部材の配置等に別途の工夫が必要となるなど、装置の煩雑化を招き、冷却器を用いる装置構成上の制約が課されることとなる。
【００１０】
さらに、測定対象成分が溶解性ガスの場合には、凝縮水にガス成分が一部溶解して測定誤差を招くおそれがあり、特に速やかに分離除去することが必要となる。
【００１１】
また、固定発生源あるいは自動車排ガス中の共存ガス成分に含まれる水分量は１３〜２０ｖｏｌ％であり、水分除去性能が干渉影響値に直接影響し、測定誤差の大きな要因となる。例えば、分析計の測定レンジが低濃度の場合にあっては、水分の干渉影響信号量が測定成分の濃度信号量よりも大きくなることがあり、水分除去性能の不安定さがあたかも測定成分濃度が変化したような誤差を与えるおそれがある。具体的には、冷却器内の冷却管出口流路にドレンや水滴が飛散した場合には、急激な指示異常（指示突変現象と呼ばれることがある）の原因となることがある。
【００１２】
さらに、測定原理上、水分影響の少ないＣＬＤにおいても、環境大気用中の成分測定のような高感度測定にあっては、化学発光時に生じるクェンチング（消光）現象や試料の流量の制御精度の低下などといった、正確な測定を妨げることがある。従って、ガス分析装置の前処理などに用いる冷却器は、分析計の測定精度との関係で、分離除去性能の向上し精密な除湿機能が要求されることとなる。
【００１３】
つまり、本発明の解決しようとする課題は、効率の良い気液分離が可能で、冷却素子の負担を軽減しコンパクトな電子冷却器を提供するとともに、これを用いた簡便な試料処理を可能とする高精度の分析装置を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、以下に示す電子冷却器およびこれを用いた分析装置により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１５】
本発明は、外管内部に内管を配設してなる２重管構造の冷却管を熱交換ブロック内に上下方向に配設する電子冷却器において、前記内管の先端部を前記冷却管の最も低温の部位より所定距離だけ上部に位置するように配置することを特徴とする。本発明者は、冷却器内部流路での凝縮物発生のメカニズムから、最終的に処理された試料の流路となる内管内部の状態が冷却器供出物（ガス）に最も影響が大きく、本発明のような２重管構造によって内管の内部での凝縮物発生を効率的に防止することができることを見出した。
【００１６】
つまり、内管の先端部（以下「先端部Ｑ」という。）を試料流路の最も低温の部位（以下「部位Ｐ」という。）より所定距離上部に位置することで、先端部Ｑを通過する試料が最も発生凝縮物温度が低く熱容量の大きい部位Ｐと接触することとなる。このとき、試料中の凝縮は部位Ｐで完了し、その後内管内部を通過する際の試料温度はそれよりも高く、凝縮物の発生はない。従って、先端部Ｑ近傍において気液の分離は完結し、内管内部での凝縮物の発生を防止し、効率の良い気液分離が可能となる。従って、こうした構成を適用することによって、効率の良い気液分離が可能で、冷却素子の負担を軽減しコンパクトな電子冷却器を提供することができる。
【００１７】
また、上記の冷却器において、前記内管の少なくとも先端部の内表面が撥水性を有することが好適である。本発明者は、内管内部における凝縮物の存在は、内部での凝縮物の発生とともに内管外面あるいは流路からの水滴の混入の可能性があり、特に親水性の内管を用いた場合に生じる管表面における濡れ状態での内部への回り込みの影響が大きいこと、および、それを防止するためには、先端部の内表面が撥水性を有することが非常に有効であることを見出した。さらに、万一内管内部において凝縮物が発生した場合であっても、撥水性部材による内管管壁における水滴の瞬時の落下により冷却器供出物に対する影響を非常に少なくする効果があることの知見を得た。いずれの場合も先端部Ｑの内表面での現象が特に大きな影響を与えるものであり、少なくともこの部分に撥水処理を施すことが非常に有効であった。従って、こうした簡便な手段によって、内管内部への凝縮物の混入を防止し効率の良い気液分離が可能となり、コンパクトな冷却器を提供することができる。
【００１８】
さらに、上記の冷却器において、前記内管と外管の中間に形成された流路に、高熱伝導性かつ親水性を有するスパイラル部材を配置したことが好適である。こうした構造によって所定の容積空間における管壁との接触時間を大きくするとともに、遠心分離機能などによって水滴の飛散を防止して飛沫の内管内部流路への混入を防止することができ、効率の良い気液分離が可能なコンパクトな電子冷却器を提供することができる。特に、上記のような撥水性部材と組合せによって、より一層効率の良い気液分離が可能となる。
【００１９】
また、上記の冷却器において、前記内管の先端部が、内管垂直断面よりも大きな開口面を有することを特徴とする。内管外面部から内管内部に試料が移動する際の試料の流速を、内管内部の流速よりも小さくすることで、飛沫の内管内部流路への混入を防止することができ、効率の良い気液分離が可能なコンパクトな電子冷却器を提供することができる。特に、上記のような２重管構造や撥水性部材と組合せによって、より一層効率の良い気液分離が可能となる。
【００２０】
さらに、上記の冷却器において、前記内管が外管に固定かつ挿抜可能な構造であり、該外管に対する内管の先端部の位置を変更可能な構造であることを特徴とする。凝縮物発生は冷却器に導入される試料中の凝縮物含有量によって変化する。従って、凝縮物を含む試料を有効に気液分離し安定した冷却器の特性を得るためには、試料中の凝縮物含有量に応じて先端部Ｑの位置を調整し、最適な温度分布の制御をすることが好ましい。本発明のような、内管が外管に対する位置関係を変更可能な構造とすることで、測定対象の変更や試料条件の変化に素早く対応できる冷却器の供給が可能となる。さらには、実際に現場で稼動している状態での凝縮物の発生状況を確認することが可能となり、従来不可能であった現場での冷却器内部の点検・保守を行うことができるという優れた冷却器を提供することができる。
【００２１】
本発明は、上記のいずれかの電子冷却器を試料処理部に用いた分析装置において好適である。こうした冷却器は、優れた気液分離機能を有するとともに、効率的な冷却除湿を行うことができることから、分析装置の試料採取部における除湿器として利用することによって、簡便な試料処理を可能とする高精度の分析装置を提供に有効である。具体的には、水溶性成分を含む試料を除湿する場合などにおいて、冷却器の前段あるいは後段に特別な部材を設けることなく効率的な冷却除湿処理を行うことが可能となることから、測定誤差を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明は、試料中の凝縮物の除去において、冷却器内における流体の流れあるいは温度分布から部材の最適位置および部材の表面特性を設定することによって、簡便な構成によって効率の良い気液分離を可能とすることができるという利点がある。従って本発明の構成によって、冷却素子の負担を軽減しコンパクトな電子冷却器を提供することができる。
【００２３】
また、分析装置の試料処理部における除湿器として利用することによって、特別な処理を行うことなく効率的な冷却除湿処理を行うことが可能となり、エネルギー効率の高いコンパクトな高精度の分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、水分を含む試料ガスの処理を例に図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一例を示す電子冷却器の基本的な構成図である。横断面図１（Ｂ）において、サーモモジュールを含む冷却素子２が冷却面を熱交換ブロック１と接して該熱交換ブロック１を冷却するとともに、放熱面をフィン３と接して放熱している。正面図１（Ａ）において、試料ガスは、熱交換ブロック１に設けられた流路に供給され、外管４および内管５の内部において冷却されるとともに、試料中の水分が凝縮し、凝縮水はドレンとして別途排出される。熱交換ブロック１には温度センサ１０が設けられ、冷却素子１の吸熱作用によって所望の冷却温度となるように制御されるとともに、熱交換ブロック１および外管４の周囲には発泡材などによって形成された断熱部材（図示せず）を設けて冷却温度の保持を図っている。
【００２６】
具体的には、試料ガスは、試料導入路８、分岐部材７を経て外管４に至り、この外管４内部（内管外部）をスパイラル部材６の螺旋面に沿って下降する。この下降時に試料ガスは、熱交換部１によって所定の熱交換を受けることによって冷却されて凝縮水を発生し、凝縮水とともに内管先端部Ｑに到達した後、ドレンを分離して除湿・乾燥した試料ガスとして内管５内部を上昇し、分岐部材７、ガス供出路９を経て分析計（図示せず）に供給される。一方、分離された凝縮水は、凝縮物排出路（図示せず）を経てドレンとして排出される。
【００２７】
本発明に係る冷却器においては、図１（Ａ）に示すように、内管５の先端部Ｑが、試料流路内において最も低温の部位Ｐより所定距離上部に位置するように内管５を配することを特徴とする。つまり、先端部Ｑを試料流路の最も低温の部位Ｐより所定距離上部に位置することで、先端部Ｑを通過する試料が部位Ｐに近接するとともに折り返して上昇し、部位Ｐと離れることとなる。このとき、部位Ｐは最も低温部であることから、凝縮水の発生も多く、飛沫状の水分を含む低温かつ熱容量（吸熱効果）の大きい空間を形成している。従って、試料中の凝縮は部位Ｐで完了し、その後内管内部を上昇する試料ガスの温度はそれを下回ることはなく、上昇ガスでの凝縮物の発生はない。
【００２８】
つまり、ガス状の試料の潜熱が小さく凝縮水の顕熱が大きいことから、部位Ｐ近傍に接した試料においては、最も低温部かつ吸熱効果の大きい空間と接することとなり、試料は十分な冷却・除湿されることとなる。また、試料は先端部Ｑで折り返して上昇する一方、凝縮水は下方向の慣性および自重によって折り返すことなく落下することで、試料と凝縮水の直接的な接触を回避しつつ分離することができる。従って、飛沫の混入もなく、内管５の内部での凝縮水の発生もない試料を冷却器から供出することができる。
【００２９】
また、冷却器流路（外管４）の各ポイントにおける温度分布を、模擬的に図２に示す。試料ガスを導入しない場合を図中のグラフの細線で表し、所定流量導入した場合を図中のグラフの太線で表している。ガス停止時には、熱交換ブロック１の中心Ｐ’が最も冷却された部位であり、ガス導入時には、熱交換ブロック１の中心Ｐ’よりも下流部に、最も冷却された部位Ｐがあることを示している。つまり、実際の冷却器においては、先端部Ｑをほぼ熱交換ブロック１の中心Ｐ’に配するように内管を配置することが好ましい。
【００３０】
具体的には、例えばφ１４／φ１２の外管４にφ８／φ６の内管５を挿入した場合、あるいはφ１０／φ８の外管４にφ６／φ４の内管５を挿入した場合であって、約０．５Ｌ／ｍｉｎの試料を導入する場合にあっては、先端部Ｑを部位Ｐから約５〜１０ｍｍ上部に配することが好ましいとの結果を得ている。
【００３１】
また、上記の冷却器において、先端部Ｑが撥水性を有する部材で形成されていることが好ましい（第２構成例）。具体的には、図３（Ａ）に示すように、内管５の先端部Ｑに撥水性の部材５ａを塗布あるいは固着する等の撥水処理を施す方法や、図３（Ｂ）に示すように、内管内部に撥水性の管材５ｂを挿入する方法などが挙げられる。ここで、撥水性を有する部分は、先端部Ｑのみに設けることで本発明の目的を十分達成することができるが、むろん内管全体を撥水材料で形成することも可能である。さらに、内管を親水性素材で形成し、内管内部の表面の一部あるいは全部が撥水性を有するようにすることも可能である。撥水性部材としては、例えば、４フッ化エチレンやフッ素樹脂などのフッ素系材料が挙げられる。
【００３２】
つまり、先端部Ｑおよび内管内部が撥水性を有する場合には、１つには内管５の表面の濡れ状態が原因で生じる内管内部への凝縮水の回り込みを防止することができ、また、内管５の内部における凝縮物の発生を防止することができる。さらに、万一内管内部において凝縮物が発生した場合であっても、撥水性部材による内管管壁における水滴の瞬時の落下により、試料への飛沫の混入を有効に防止することができる。このように、本発明においては、簡便な手段によって、内管内部への凝縮物の混入を防止し効率の良い気液分離が可能となり、コンパクトな冷却器を提供することができる。
【００３３】
さらに、上記の冷却器においては、図１あるいは図３に示すように、前記内管と外管の中間に形成された流路に、高熱伝導性かつ親水性を有するスパイラル部材を配置したことが好適である。スパイラル部材６は、同一容積の空間における管壁との接触時間を大きくするという効果が得られるとともに、外管４方向への遠心分離効果から気液分離の効率向上効果を得ることができる。また、スパイラル部材６を熱伝導性の高い素材を用いることで、外管４の冷熱を導入ガスに効率よく伝達することができ、ガスの冷却効果を高めることができる。さらに、スパイラル部材６を親水性の材料で形成することで、水滴の発生および気液の分離を促進することができる。
【００３４】
本発明では、これらを上記の内管５の配置効果と併せた相乗効果によって、水滴の飛散を防止して飛沫の内管内部流路への混入を有効に防止することができ、効率の良い気液分離が可能なコンパクトな電子冷却器を提供することができる。
【００３５】
このとき、流路を構成する部材の素材については、外管４およびスパイラル部材６としては、カーボンやグラファイト系あるいは塩化ビニルなどの樹脂やステンレススチールあるいはチタンなどの金属等、熱伝導性が高く耐蝕性のある素材を用いることが好ましい。また、内管５についても、撥水処理あるいは撥水部材の挿入による場合には外管４などと同様の素材の使用が好ましいが、上記のように撥水性材料の管材をそのまま内管５として用いることも可能である。
【００３６】
なお、一例として、内管５とスパイラル部材６との組合せによる気液分離状態良否を実機で確認した結果を、表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005233890.tif 000003
スパイラル部材６を親水性である塩化ビニルあるいはチタンとし、内管５を撥水性のフッ素樹脂としたときが、好適に気液分離され、特にスパイラル部材６を熱伝導性の高いチタンとする方が好ましいとの結果を得た。
【００３８】
本発明の第３の構成を図４に例示する。前記内管先端部Ｑが、内管垂直断面Ｒよりも大きな開口面を有することを特徴としている。一般に、移動中の気液混合物の気液分離に際しては、流速および重力が大きな影響を及ぼし、流速が低いほどおよび重力が掛かる方向（落下方向）ほど、気液分離効率が高くなると考えられる。管状物の外部から内部への移動時おいても同様であり、内管外周部から内管内部に試料が移動する際の試料の流速を、内管内部の流速よりも小さくすることで飛沫の内管内部流路への混入を防止することができ、効率の良い気液分離が可能となる。
【００３９】
具体的には、例えば、図４（Ａ）に示すように、内管５の先端部Ｑａを内管垂直断面Ｒよりも大きい拡管部を有する形状にすることで、先端部Ｑａを通過する際の試料流量は低下することになり、気液分離が促進されることとなる。このとき、水滴は、ガスの流れが下方向にあることによる下方向の慣性および自重によって落下するとともに、先端部Ｑａ付近の内管５と外管４との断面積が狭小となり、水滴落下が加速され、気液分離が促進されることとなる。同時に、スパイラル部材６の配置時あるいは内管の組み立て時など拡管によって加工が容易になるという点においても優位である。
【００４０】
また、内管５あるいは撥水部材５ｂの先端部Ｑｂを、図４（Ｂ）のような傾斜角度ｒを有する形状にすることも可能である。先端部Ｑｂを通過する際の試料流量は低下することになり、気液分離が促進されることとなる。同時に、水滴は、ガスの流れが下方向にあることによる下方向の慣性および自重によって落下が促進され、気液分離が促進されることとなる。
【００４１】
こうした構造は、特に、上記のような撥水性部材と組合せによって、より一層効率の良い気液分離が可能となる。また、スパイラル部材６による遠心分離効果は、さらに内管５への導入ガス中の飛沫の混入防止効果を促すこととなる。このように、非常に簡便かつコンパクトな構成によって、効率の良い気液分離が可能で、冷却素子の負担の少ない電子冷却器を提供することができる。
【００４２】
さらに、上記の冷却器において、前記内管が外管に固定かつ挿抜可能な構造であり、該外管に対する内管の先端部の位置を変更可能な構造とすることができる。試料中の凝縮物含有量は、試料の性状によって大きく変化する場合があり、また、季節あるいは測定対象、さらには稼動場所の変更などに伴って変化する場合がある。こうした場合に、冷却器の特性を安定化させるには、試料中の凝縮物含有量に応じて冷却器の特性を調整できることが好ましい。本発明においては、上述の構成に加えて内管を、外管に対する位置関係を変更可能な構造とすることで、最適な温度分布の制御を行い、凝縮物を含む試料を有効に気液分離し試料条件の変化に素早く対応できる冷却器の供給が可能となる。
【００４３】
さらに、こうした構成は、現場で稼動している状態で内管を取り外し、管内外の状況つまり実稼動時の凝縮物の発生状況を確認することを可能とし、従来不可能であった冷却器内部の点検・保守を行うことが可能となる利点をもたらしている。
【００４４】
本発明は、上記のいずれかの電子冷却器を試料処理部に用いた分析装置において好適である。こうした冷却器は、優れた気液分離機能を有するとともに、効率的な冷却除湿を行うことができることから、分析装置の試料採取部における除湿器として利用することによって、簡便な試料処理を可能とする高精度の分析装置を提供に有効である。つまり、分析装置における除湿は、水分の測定値に対する影響の軽減（例えば、水分干渉影響など）や、装置流路内での結露あるいは飛沫の混入による腐蝕の防止を目的とすることが多く、上記のような、優れた気液分離機能を有し安定した冷却作用をする冷却器が好ましい。
【００４５】
具体的には、例えば、既述の図６に示すような構成を有する分析装置において、多量の水分を含む試料を除湿する必要がある場合などにあっても、冷却器の前段あるいは後段に特別な部材を設けることなく効率的な冷却除湿処理を行うことが可能となることから、測定誤差や飛沫の混入による流路の腐蝕などを低減することが可能となり、装置全体の簡素化、コスト低減に結びつけることができる。
【実施例１】
【００４６】
図５に、本発明における冷却器の特性を例示する。具体的には、下記の試験条件下で、改良型と従来型の冷却器との比較を行い、両者の冷却器出口ガス中の水分濃度（露点表示）変化を所定時間追跡した結果を示している。
【００４７】
＜試験条件＞
（１）試験品
改良型として、内管を最適配置とし、先端部に撥水性材を有し、内管と外管の中間に形成された流路に高熱伝導性かつ親水性を有するスパイラル部材を配置するとともに、内管の先端部が大きな開口面を有する本発明に係る冷却器を用いた。
（２）供給ガス
冷却器に２５℃飽和の水分量を含む試料を０．５Ｌ／ｍｉｎ導入した。
（３）特性確認
出口ガス流路に露点計に接続して、出口ガス中の水分を測定した。
【００４８】
< 試験結果＞
図５に示すように、従来型では最大１．２℃の露点変化が見られたが、改良型では最大０．２℃の露点変化が見られる程度となり、大幅に改善された。
【００４９】
この結果は、例えば、ＮＤＩＲを用いた分析計においては、従来型では最大約１０ｐｐｍＮＯ相当の干渉影響の変化に相応し、改良品においては最大約１ｐｐｍＮＯ相当の干渉影響の変化に相当することとなる。ＮＤＩＲの場合においては、干渉補償式検出器を用いることでさらに水分に対する干渉影響を改善することができる。
【００５０】
このように、本発明に係る冷却器を用いることで、従来低濃度測定において測定レンジの５〜２０％に相当するような、冷却器の水分除去性能の不安定性による測定値の異常や誤差を解消し、長期的にも信頼性の高い分析装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上は、主として水分を含む試料を中心に述べたが、同様の技術は、例えば、ブタンやペンタンやヘキサン等炭化水素を含む混合物の試料の分離などにおいても非常に有効であり、上記に限定されるものでないことはいうまでもない。
【００５２】
また、上記では単一の流路を有する冷却器の場合を例示して説明したが、複数の流路を有する冷却器およびこれを用いた分析装置においても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る電子冷却器の第１の構成例を示す説明図
【図２】本発明に係る流路の温度分布を例示する説明図
【図３】本発明に係る電子冷却器の第２の構成例を示す説明図
【図４】本発明に係る電子冷却器の第３の構成例を示す説明図
【図５】本発明に係る電子冷却器の特性を例示する説明図
【図６】従来技術に係る分析装置の構成例を示す説明図
【図７】従来技術に係る電子冷却器の構成例を示す説明図
【符号の説明】
【００５４】
１    熱交換ブロック
２    冷却素子
３    フィン
４    外管
５    内管
６    スパイラル部材
７    分岐部材
８    試料導入路
９    試料供出路
１０  温度センサ
【図１】
2005233890.tif 000004
【図２】
2005233890.tif 000005
【図３】
2005233890.tif 000006
【図４】
2005233890.tif 000007
【図５】
2005233890.tif 000008
【図６】
2005233890.tif 000009
【図７】
2005233890.tif 000010