(57)【要約】      （修正有）【課題】試料ガス中に特定のガスと類似の反応を示すガスが含まれている場合でも、確実に判定できるようにすると共に、試料ガス中の特定のガスの濃度を長い時間をかけて測定し判定できるようにする。【解決手段】特定のガスを検知できる検知部材２と、除去材３と、通気孔４ａが設けられたスペーサ４と、これらを収納できる本体５と、該本体の開口部５ａを封止できる透明な部材で形成した蓋部材６とからなり、前記本体内にスペーサを介して検知部材と除去材とを配設し、該除去材の近傍に本体通気孔５ｅを設け、該本体通気孔から通気された試料ガスが除去材とスペーサとを介して検知部材に吸着されることにより特定のガスの量を検知し、該検知した特定のガスの量を窓部６６から確認できる構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定のガスを検知できる検知部材と、除去材と、スペーサ通気孔が設けられたスペーサと、これら検知部材と除去材とスペーサとを収納できる本体と、該本体に形成された開口部を封止できると共に少なくとも該開口部に位置する窓部を透明な部材で形成した蓋部材とからなり、
前記本体内にスペーサを介して検知部材と除去材とを配設し、
該除去材の近傍に本体通気孔を設け、
該本体通気孔から通気された試料ガスが除去材とスペーサとを介して検知部材に吸着されることにより特定のガスの量を検知し、
該検知した特定のガスの量を前記窓部から確認できる構成であること
を特徴とするインジケータ。
【請求項２】
前記検知部材は、
略球体または多面体に形成された担体に試薬を付着乾燥させた検知剤と、該検知剤を支持する支持体とからなること
を特徴とする請求項１に記載のインジケータ。
【請求項３】
前記担体は、シリカゲル、アルミナ、珪藻土もしくは珪砂のいずれか一種または二種以上であること
を特徴とする請求項２に記載のインジケータ。
【請求項４】
前記試薬は、
発色試薬を溶剤に溶かした発色液であること
を特徴とする請求項２に記載のインジケータ。
【請求項５】
前記支持体は、
樹脂、繊維または不織布であること
を特徴とする請求項２に記載のインジケータ。
【請求項６】
前記蓋部材には、
本体の開口部よりも張り出したフランジ部と、該フランジ部の周縁部を本体の底部よりも下側まで垂下させた垂下部を形成し、
フランジ部及び／または垂下部に蓋部材通気孔を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載のインジケータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、美術館もしくは博物館等の室内または収蔵庫内等の空気環境を長い時間をかけて測定し判定できるインジケータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
美術館もしくは博物館等の室内または収蔵庫内等の空気環境を判定する場合には、一般的に、アクティブサンプリング法やパッシブサンプリング法等が用いられている。
【０００３】
アクティブサンプリング法としては、例えば、ポンプ等を用いて試料ガスをサンプラーに導入し、数分間から３０分間程度の所定時間で試料ガスを捕集し、該試料ガスの分析を行って濃度を判定するものである。
【０００４】
このアクティブサンプリング法においては、数分間から３０分間程度の短時間における評価であり、長い時間をかけてサンプリングの評価をすることができず、また、収蔵庫内等の空気環境を判定する場合には、測定の際に扉等を開ける必要があるため、実際の濃度と異なってしまうことがある。
【０００５】
また、パッシブサンプリング法としては、例えば、変色試験紙法がある。この変色試験紙法は、美術館または博物館等で用いられている空気環境の判定法であり、ｐＨ指示薬を混合して試薬を調製し、該試薬をろ紙等の変色試験紙に浸し余分な試薬を取り除いてから２４時間程度放置して、ろ紙の色を基準色票と比較して評価するものである。
【０００６】
この基準色票は、酸性では黄色系、中性では黄緑色、塩基性では青色系となっており、酸性から中性へ、そして塩基性へと１〜８の段階に分かれている。この変色試験紙法は、酸性物質と反応すると黄色側に変色し、塩基性物質と反応すると青色側に変色が傾くため、物質の酸性度の強さおよび量によって、その変色の度合いが変化するので、該変化を測定することにより空気環境を判定できるようになる。この変色試験紙法は、ろ紙に試薬を浸して用いるため、サンプリング時間は最大で２４時間程度である。
【０００７】
この変色試験紙法においては、ろ紙を測定位置に載置させておくだけで判定することができるため、前記アクティブサンプリング法のように収蔵庫内等の空気環境を判定する場合であっても測定の際に扉等を開ける必要はないが、サンプリング時間が最大で２４時間程度であって、より長い時間をかけて測定し判定することはできず、また、変色試験紙が濡れている状態で使用するため、例えば、文化財等の品質に影響する物質の付近に置いて用いることが困難であり、更に、測定環境に酸性物質と塩基性物質が共存する場合は、中和する方向に働いてしまうため、適切な評価をすることができないことがある。
【０００８】
そこで、濡れていない状態で用いることのできるパッシブサンプリング法としては、例えば、ガスインジケータ本体を略板状に形成すると共にその内部に検知すべき特定ガスを導入する通路を形成し、その通路の内壁には通路に沿って特定ガスと反応して変色する指示薬層を貼り付け、インジケータ本体に通路内の指示薬層の変色を見るための窓を設けたガスインジケータにおいて、ガスインジケータ本体に特定ガスがただちに接することができる所定の面積の開口部を形成すると共にその開口部に指示薬層を設けた高感度型ガスインジケータがある（特許文献１参照）。
【０００９】
この特許文献１の公知技術においては、低濃度のガスを短時間で検知して、低濃度の特定ガスの有無と、特定ガスのＣＴ値とを明確に分かるようにすることを目的としたものであり、指示薬層がインジゴ系の染料と水分を保持するシリカゲルとからなっており、オゾンガスにすぐに曝露される指示薬層と、オゾンガスの拡散によって順次暴露される指示薬層とを有し、オゾンガスはこれら指示薬層に直接的に接触して曝露するものである。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１２２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献１の公知技術においては、低濃度のガスを短時間で検知するものであって、長い時間をかけて測定し判定するものではなく、また、判定の対象となる試料ガス中に含まれる、特定のガス以外のガスも指示薬層に接触するため、試料ガス中に特定のガスと類似の反応を示すガスが含まれている場合には、測定の対象となる前記特定のガス以外のガスが指示薬層と接触することにより干渉（妨害）が生じて、確実な判定を行うことができなくなるという問題点を有している。
【００１２】
従って、従来の特定のガスを検知するインジケータとしては、乾燥した状態で用いることのできるパッシブサンプリング法であり、試料ガス中に特定のガスと類似の反応を示すガスが含まれている場合であっても、確実に判定できるようにすると共に、試料ガス中の特定のガスの濃度を長い時間をかけて測定し判定できるようにするということに解決しなければならない課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係るインジケータは、特定のガスを検知できる検知部材と、除去材と、スペーサ通気孔が設けられたスペーサと、これら検知部材と除去材とスペーサとを収納できる本体と、該本体に形成された開口部を封止できると共に少なくとも該開口部に位置する窓部を透明な部材で形成した蓋部材とからなり、前記本体内にスペーサを介して検知部材と除去材とを配設し、該除去材の近傍に本体通気孔を設け、該本体通気孔から通気された試料ガスが除去材とスペーサとを介して検知部材に吸着されることにより特定のガスの量を検知し、該検知した特定のガスの量を前記窓部から確認できる構成であることを最も主要な特徴とする。
【００１４】
この発明において、前記検知部材は、略球体または多面体に形成された担体に試薬を付着乾燥させた検知剤と、該検知剤を支持するる支持体とからなること；前記担体は、シリカゲル、アルミナ、珪藻土もしくは珪砂のいずれか一種または二種以上であること；前記試薬は、発色試薬を溶剤に溶かした発色液であること；前記支持体は、樹脂、繊維または不織布であること；前記蓋部材には、本体の開口部よりも張り出したフランジ部と、該フランジ部の周縁部を本体の底部よりも下側まで垂下させた垂下部を形成し、フランジ部及び／または垂下部に蓋部材通気孔を設けたこと；を付加的な要件として含むものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るインジケータは、特定のガスを検知できる検知部材と、除去材と、スペーサ通気孔が設けられたスペーサと、これら検知部材と除去材とスペーサとを収納できる本体と、該本体に形成された開口部を封止できると共に少なくとも該開口部に位置する窓部を透明な部材で形成した蓋部材とからなり、前記本体内にスペーサを介して検知部材と除去材とを配設し、該除去材の近傍に本体通気孔を設け、該本体通気孔から通気された試料ガスが除去材とスペーサとを介して検知部材に吸着されることにより特定のガスの量を検知し、該検知した特定のガスの量を前記窓部から確認できる構成であることにより、乾燥した状態で用いることができるパッシブサンプリング法であり、試料ガス中に特定のガスと類似の反応を示すガスが含まれている場合であっても該ガスの干渉を除去材により防止して確実に判定できるようになり、試料ガス中の特定のガスの濃度を長い時間をかけて測定し判定できるようになるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明の実施の形態に係るインジケータを図１〜図４を用いて説明する。図１に、インジケータ１の略示的な平面図を示し、図２に、図１のＡ−Ａ線に沿う略示的な断面図を示し、図３に、インジケータ１の構成部材を分解した略示的な断面図を示してある。
【００１７】
インジケータ１は、検知部材２と、除去材３と、スペーサ４と、これら検知部材２と除去材３とスペーサ４とを収納できる本体５と、該本体５に形成された開口部５ａを封止できる蓋部材６とから構成されている。
【００１８】
この検知部材２は、図４の拡大した断面図に示してあるように、例えば、略球体または多面体等に形成された担体７に、含浸、スプレーまたは塗布等の手段により試薬８を付着させた後に熱乾燥または減圧乾燥等により乾燥させた検知剤９と、該検知剤９の周囲に、該検知剤９を挟み込むようにして設けて検知剤９を持着・支持する支持体１０とからなる。なお、図４においては、中央部に配設した支持体１０の両面に検知剤９を設け、該検知剤９の上面と下面とにそれぞれ支持体１０を設けて検知剤９を支持させ二重層にして形成しているが、これに限定するものではなく、例えば、単に検知剤９を挟み込むように支持体１０を設けて検知剤９を支持させた一重層に形成するまたは支持体１０の一方の面に検知剤９を支持させるだけであっても良い。
【００１９】
この検知剤９は、基材となる担体７と、該担体７に付着させる試薬８とからなる。この担体７としては、例えば、シリカゲル、アルミナ、珪藻土もしくは珪砂等の担体のいずれか一種または二種以上を用いることができ、前記試薬８としては、例えば、炭酸カリウム、リン酸またはリン酸ヒドロキシルアミン等の発色試薬（ｐＨ指示薬）をグリセリン等の溶剤（湿潤剤）に溶かした発色液を用いることができ、前記試薬８を換えることにより、例えば、アンモニア、酢酸、ギ酸またはホルムアルデヒド等の検知を行うことができるようになる。
【００２０】
また、前記支持体１０としては、例えば、樹脂、繊維または不織布等を用いて略板状または円盤状に形成されている。前記支持体１０に検知剤９を支持させる方法としては、例えば、支持体１０と検知剤９との間に該支持体１０よりも低い融点を有する樹脂を設けた状態で加熱させ、該樹脂を溶融させた後に再度冷却して支持体１０に検知剤９を支持・持着させる方法等を用いることができる。
【００２１】
このように検知部材２は、担体７に試薬８を付着させて乾燥させた検知剤９を支持体１０に支持させているため、乾燥した状態で使用することができ、前記試薬８により特定のガスを検知することができるのである。
【００２２】
また、前記除去材３は、前記検知部材２に使用する試薬８の発色試薬（ｐＨ指示薬）の種類を、判定の対象となる特定のガスと類似の反応を示すガスを吸着できる発色試薬（ｐＨ指示薬）に換えたものであり、その他の構成は、前記検知部材２と同様であり、試料ガス中に含まれる前記検知部材２が吸着する前記特定のガス以外の類似の反応を示すガスを前記除去材３に積極的に吸着させることにより、前記検知部材２が吸着する前記特定のガス以外のガスと干渉することを防止するものである。
【００２３】
前記スペーサ４は、例えば、ガラス材またはポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリスチレン等の樹脂材等の耐薬品性を有するものを用いて略板状または円盤状に形成したものであり、前記スペーサ４の略中央部乃至その周囲には、１つ以上のスペーサ通気孔４ａが穿設され設けられている。
【００２４】
前記本体５は、例えば、略板状または円盤状に形成された底部５ｂと、立上部５ｃとからなり、例えば、ガラス材またはポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリスチレン等の樹脂材等の耐薬品性とガスバリヤー性とを有するものを用いて形成されている。
【００２５】
本体５の内部には、検知部材２と、除去材３と、スペーサ４とを収納することができるようになっている。これら検知部材２と、除去材３と、スペーサ４とを開口部５ａから本体５の内部に収納させる場合には、例えば、本体５の内部の底部５ｂに除去材３を配設し、その上にスペーサ４を配設し、その上に検知部材２を配設する、即ち、スペーサ４を介して除去材３と検知部材２とを配設させるのである。
【００２６】
このようにスペーサ４を介して除去材３と検知部材２とを配設させることにより、該除去材３と検知部材２とを物理的に隔離させることができると共に、ガスの透過性・拡散性を向上させることができるのである。この際、本体５内のスペーサ４が配設される高さに段部５ｄを設け、該スペーサ４を安定した状態で配設できるようにしても良い。
【００２７】
そして、本体５の除去材３が配設される近傍、例えば、前記例で除去材３を本体５内の底部５ｂに配設させる場合には、該底部５ｂの略中央部乃至その周囲に予め１つ以上の本体通気孔５ｅを穿設して設けておく。このように本体通気孔５ｅを穿設させることにより、本体５の開口部５ａが蓋部材６によって封止された状態であっても、前記本体通気孔５ｅから周囲の空気、即ち試料ガスが本体５内に通気されるのである。
【００２８】
前記蓋部材６は、例えば、ガラス材またはポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリスチレン等の樹脂材等の耐薬品性とガスバリヤー性とを有するものを用いて形成されており、本体５の開口部５ａに嵌合、例えば、図に示したように、該開口部５ａの内径形状に合わせて蓋部材６の嵌合部６ａを凸状に形成し、該嵌合部６ａを前記開口部５ａに嵌合させることにより、本体５の開口部５ａを蓋部材６で封止できるようにしている。
【００２９】
そして、蓋部材６の少なくとも開口部５ａに位置する部分、例えば、前記嵌合部６ａは、前記耐薬品性とガスバリヤー性とを有し、且つ透明性を有する部材を用いて窓部６ｂを形成して、該窓部６ｂから本体５内、即ち、該本体５に配設された検知部材２を目視して確認できるようにする。なお、前記窓部６ｂにおいては、例えば、蓋部材６の全体を前記耐薬品性とガスバリヤー性とを有し、且つ透明性を有する部材を用いて形成して、その全体を透明な窓部として用いることも含むものである。
【００３０】
また、蓋部材６は、単に開口部５ａを封止し且つ本体５内の検知部材２を目視できるように形成するだけであっても良いが、例えば、図に示したように、嵌合部６ａの周縁部を延長させ本体５の開口部５ａよりも張り出すように形成したフランジ部６ｃと、該フランジ部６ｃの周縁部を本体５の底部５ｂよりも下側まで垂下させて形成した垂下部６ｄとを設けても良い。なお、蓋部材６にフランジ部６ｃと垂下部６ｄとを形成させた場合には、該フランジ部６ｃ及び／または垂下部６ｄに蓋部材通気孔６ｅを穿設して設けて、該蓋部材通気孔６ｅを介して前記本体通気孔５ｅから本体５内に試料ガスが通気されるようにすれば良いのである。
【００３１】
これら各部材を組み合わせてインジケータ１を形成する場合、例えば、図に示した例においては、前述したように、開口部５ａから本体５内の底部５ｂに除去材３を配設し、その上にスペーサ４を介して検知部材２を配設させ、前記開口部５ａに蓋部材６の嵌合部６ａを嵌合させて、本体５の開口部５ａを封止する。この際、本体５と蓋部材６との嵌合部、即ち、開口部５ａと嵌合部６ａとの間には、シール材１１を配設して、開口部５ａと嵌合部６ａとの密着性・気密性を高めるようにしても良い。このシール材１１としては、例えば、シリコン等の耐薬品性と弾力性とを有する材料を用いて形成したＯリング等のシール材を用いることができる。
【００３２】
また、使用前のインジケータ１の本体５の本体通気孔５ｅが設けられた部分、即ち、本体５の底部５ｂには、例えば、シート材１２等を貼着させておき、該シート材１２により使用前の本体５内に空気が通気されないようにしておき、使用の際に前記シート材１２を剥がすことにより、本体５内に試料ガスを通気させて判定できるようにすることが好ましい。
【００３３】
このようにして形成されたインジケータ１には、蓋部材通気孔６ｅを介して本体通気孔５ｅから本体５内に試料ガスが通気・導入され、該本体５内に通気・導入された試料ガスは、除去材３とスペーサ４とを介して検知部材２に接触することになる。
【００３４】
そして、試料ガスが除去材３を通過する際、試料ガス中に該除去材３に吸着されるガスが含まれている、即ち、試料ガス中に検知部材２が吸着する特定のガス以外の類似の反応を示すガスが含まれている場合には、該ガスは前記除去材３に全て吸着されるため、該除去材３を通過した試料ガスが、スペーサ４のスペーサ通気孔４を通気して前記検知部材２に接触する際には、前記特定のガス以外の類似の反応を示すガスが含まれていないことから、前記検知部材２における該特定のガス以外の類似の反応を示すガスによる干渉（妨害）が生じることがないので、前記検知部材２は特定のガスのみを確実に検知・吸着して、該検知部材２の検知剤９（試薬８）の色が変化するようになるため、誤差の少ない判定が確実にできるようになり、また、前記検知部材２が試料ガスと直接的に接触しないため、試料ガス中の特定のガスの濃度を長い時間（例えば、４日間程度）をかけて測定し判定できるようになる。
【００３５】
更に、インジケータ１を構成する部材は乾燥しており、濡れた状態ではないため、例えば、文化財等の品質に影響する物質の付近に置いて用いることもでき、また、検知部材２は原則として特定のガスにのみ反応するため、測定環境、即ち、試料ガス中に酸性物質と塩基性物質が共存するような場合であっても、確実に特定のガスの量を検知して判定できるようになるのである。
【００３６】
このようにして検知部材２が検知した特定のガスの量は、インジケータ１の外側から容易に確認できる、即ち、蓋部材６の透明な窓部６ｂから容易に視認して確認することができるため、例えば、インジケータ１を文化財等が収納された透明なケース内または収蔵庫内等に入れた場合であっても、該ケースを開けることなく、該ケースの外側から、インジケータ１により検知した特定のガスの量を容易に確認し判定できるようになるのである。
【実施例１】
【００３７】
次に、本発明に係るインジケータ１の検知部材２の検知剤９に用いる試薬８と、除去材３に用いる試薬８とについて、説明する。該試薬８以外の構成は、前記実施の形態で説明した通りであるため、その説明については、省略する。この実施例１において、有機酸用のインジケータ１として用いる場合には、酸塩基の中和反応による発色試薬（ｐＨ指示薬）の変色域の変化を利用する。そして、この場合の干渉物質としては、酸塩基の中和反応からアンモニア等の塩基性物質が干渉（妨害）すると考えられるため、塩基性物質を検知剤と反応する前に酸性物質と反応させて除去するようにする。
【００３８】
要するに、検知剤９に用いる試薬８には、例えば、炭酸カリウム等のアルカリの発色試薬（ｐＨ指示薬）をグリセリン等の溶剤（湿潤剤）に溶かした発色液を用い、除去材３に用いる試薬８には、例えば、リン酸等の酸性物質をグリセリン等の溶剤に溶かし、必要な場合には、純水またはメタノール等のアルコールを混合する。
【実施例２】
【００３９】
この実施例２において、アンモニア用のインジケータ１として用いる場合には、酸塩基の中和反応による発色試薬の変色域の変化を利用し、この場合の干渉物質としては、酸塩基の中和反応から酸性物質が干渉（妨害）すると考えられるため、酸性物質を検知剤と反応する前に塩基性物質と反応させて除去するようにする。
【００４０】
要するに、検知剤９に用いる試薬８には、例えば、リン酸等の酸性物質の発色試薬をグリセリン等の溶剤に溶かした発色液を用い、除去剤３に用いる試薬８には、例えば、水酸化カリウムまたは炭酸カリウム等のアルカリ性物質をグリセリン等の溶剤に溶かし、必要な場合には、純水またはメタノール等のアルコールを混合する。
【実施例３】
【００４１】
この実施例３において、ホルムアルデヒド用のインジケータ１として用いる場合には、アルデヒド基と反応するリン酸ヒドロキシルアミンを用いた反応が考えられるため、アルデヒド基を有する物質と反応しリン酸を遊離する性質を持つリン酸ヒドロキシルアミンを用い、その遊離したリン酸による発色試薬の変色域の変化を利用し、この場合の干渉物質としては、遊離するリン酸と中和反応を生成するアンモニア等の塩基性物質と、遊離するリン酸と類似した酸性物質とが干渉（妨害）すると考えられるため、リン酸ヒドロキシルアミンと反応する前にアンモニア等の塩基性物質は酸性物質と、酸性物質は塩基性物質ととそれぞれ反応させて除去するようにする。
【００４２】
要するに、検知剤９に用いる試薬８には、例えば、リン酸ヒドロキシルアミンの発色試薬をグリセリン等の溶剤に溶かした発色液を用い、除去剤３に用いる試薬８には、例えば、アンモニア等の塩基性物質を除去する場合はリン酸等の酸性物質を用い、酸性物質を除去する場合は水酸化カリウムまたは炭酸カリウム等のアルカリを用い、またはこれらを混合して用い、これらをグリセリン等の溶剤に溶かし、必要な場合には、純水またはメタノール等のアルコールを混合する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係るインジケータを略示的に示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う略示的な断面図である。
【図３】同インジケータの構成部材を分解し略示的に示した断面図である。
【図４】同インジケータに用いる検知部材を拡大し略示的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  インジケータ
２  検知部材
３  除去材
４  スペーサ
４ａ  スペーサ通気孔
５  本体
５ａ  開口部
５ｂ  底部
５ｃ  立上部
５ｄ  段部
５ｅ  本体通気孔
６  蓋部材
６ａ  嵌合部
６ｂ  窓部
６ｃ  フランジ部
６ｄ  垂下部
６ｅ  蓋部材通気孔
７  担体
８  試薬
９  検知剤
１０  支持体
１１  シール材
１２  シート材
【図１】
2005345280.tif 000003
【図２】
2005345280.tif 000004
【図３】
2005345280.tif 000005
【図４】
2005345280.tif 000006