(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視区域からサンプリングしてきた空気に溶剤を噴霧して、該空気に含まれる特定の物質を該溶剤に溶け込ませ、冷却して捕集し、該特定の物質を検出して測定する測定装置であって、
該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、
該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、
該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、
前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、
該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、
を備え、
前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止することを特徴とする環境状態測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、監視区域の雰囲気から特定された成分を測定することによって、汚損、ガス漏洩、火災のような環境状態を検知するような測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平５−１２８３８２号公報に示されるように、監視区域の雰囲気をサンプリングして、質量分析計によってその空気を分析して特定された物質を検出することで環境状態の一つとして火災を検出することについて示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような測定装置を用いる場合、単に空気を導入しているので、測定装置によって特定された物質が検出できるまで、濃度的に時間がかかることがある。そして、環境汚損のように、特定物質を極低濃度の範囲で測定しようとすると、装置的に工夫が必要であり、高価でかつ扱いずらいものとなりやすい。
【０００４】
したがって、本発明は、環境状態測定装置による測定を無理なく行いやすくすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、監視区域からサンプリングしてきた空気に溶剤を噴霧して、該空気に含まれる特定の物質を該溶剤に溶け込ませ、冷却して捕集し、該特定の物質を検出して測定する測定装置であって、該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、を備え、前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止することを特徴とするものである。
【０００６】
また、固体冷却素子は、逆に加熱することができるものであり、サンプリング管の冷却部の前方で、溶剤を噴霧するものでもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明を用いる環境状態測定装置について全体を概略的に示した構成図であり、図２は、図１の質量分析計を概略的に示した構成図である。
【０００９】
図１において、１はサンプリング管、２は冷却部、３は質量分析計、４は溶剤噴霧部であって、メタノール／水の混合溶剤を噴霧する濃度調節器４１および筒先４３を備えたインジェクタ４２により構成されている。なお、４４は湿度計であり、濃度調整器４１の調整に利用している。
【００１０】
なお、質量分析計３’は、別の実施形態として質量分析計３の位置を換えた場合であるが、目的によって双方設けておくことに問題はない。
【００１１】
また、冷却部２は、固体冷却素子としてのペルチェ素子２１を用いて構成され、冷却された溶剤が孔２２から導入管２３を通って質量分析計３に導入されるように構成されている。ここで、ペルチェ素子２１は、性質の異なる２種の金属を接続したもので、これに電流を流すと一方で吸熱し他方で発熱するペルチェ効果が生じるものである。このペルチェ素子２１は金属材料としてビスマス、アンチモン、テルル等の化合物が用いられる。なお、これらの金属材料は通常上下を硬いセラミックで固定しているが、近年プラスチックのような柔軟材料で固定する取扱いやすい素子も用いられ、フリヂスタ素子という名称も用いられている。
【００１２】
このようなペルチェ素子２１は略平板状であるので、管路に設ける場合に場所をとらず、省スペース的に用いることが可能である。
【００１３】
また、このようなペルチェ素子２１は、上記のように発熱作用もあるので、溶剤を導入管２３へ流すための孔２２に物質が固着するような場合でも、定期的に加熱放散させることで、詰まりを防止することができる。
【００１４】
質量分析計３は、詳細には示さないが、イオン化部、質量分離部、イオン検出部により構成され、測定には、まずイオン化部でイオン化されるが、イオン化の方式として、いわゆるソフトなイオン化法である放射性金属からのβ線による大気圧イオン化法、高電場に噴出させるエレクトロスプレー法等を用いると高分子量の物質であってもフラグメント化を抑えた検出が可能となる。このようなイオン化に続いて、四重極質量分離部を経て検出器で検出する。図２は、エレクトロスプレー法による質量分析計３の構成を概略的に示したものであり、図１の導入管２３から導かれた溶剤が高電圧が印加された細管３１から放出され、液滴としてイオン化され、スリット３２を通過した分子は、分離部３３を通過するときに質量数に応じて分離され、検出器３４によって検出される。
【００１５】
そして、サンプリング管１にマンションの１室から雰囲気を導入するとき、いわゆるＶＯＣ（揮発性有機物質）がシックハウス等の問題の原因であり、ホルムアルデヒド等が筒先４３から放出された溶剤（メタノール／水）に溶け込み、冷却部２でトラップされた溶剤に捕集される。この溶剤が質量分析計３に導入され、上記のような方式によって、ホルムアルデヒド等のＶＯＣが検出されることになる。ここで、ＶＯＣとしては、ベンゼン、トルエン、キシレン等サンプリング元となる部屋に建築材料から発生していれば検出されることとなる。このように、シックハウスの対策として、室内のＶＯＣを測定する環境状態測定装置として使用される。
【００１６】
また、サンプリングされた雰囲気内に、焦げ臭が存在すると、ＶＯＣと同様にリボグルコサン等が溶剤に捕集され、質量分析計３で測定される。このリボグルコサンの検出量によって火災警報を発することができる。同様に、質量分析計３がエタンやプロパンを検出した場合、ガス漏れ警報を行うこともできる。
【００１７】
なお、別の実施形態として、このような質量分析計３’には、直接サンプリングした雰囲気を導入することが可能であり、その場合、質量分析計３’内の細管３１の先端からは、雰囲気が直接噴出される。冷却部２でトラップされない、例えば沸点が低い物質や溶媒に溶けない物質による比較的安定なガス分子を測定する場合には、冷却部２で冷却した雰囲気を質量分析計３’に導入することで、測定が行いやすくなる。同時に、溶剤噴霧を行わず冷却することで、水分の分離が可能となり、ガス分子のみを質量分析計３に導入することができる。
【００１８】
以上のように、この発明は、監視区域からサンプリングしてきた空気に溶剤を噴霧して、該空気に含まれる特定の物質を該溶剤に溶け込ませ、冷却して捕集し、該特定の物質を検出して測定する測定装置であって、該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、を備え、前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止するので、溶剤や測定物質を捕集しやすく、測定が効果的に行えるという効果がある。
【００１９】
また、固体冷却素子は、逆に加熱することができるものであり、付着物を加熱放散させて導入管への孔の詰まりを防止することができ、サンプリング管の冷却部の前方で、溶剤を噴霧して浮遊物質を捕集することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のシステム構成図。
【図２】図１の質量分析計を示す概略構成図。
【符号の説明】
２      冷却部
２１    ペルチェ素子
３、３’質量分析計
【図１】
0004594571.tif 000002
【図２】
0004594571.tif 000003