(57)【要約】【課題】ガス分析装置に配管で接続されたシリンジを介して校正ガス等の加圧ガスを導入する際に、ガスの消費を抑えて運転コストを削減する。【解決手段】加圧ガス接続口（開閉弁３４）からシリンジ１の吸入吐出口１２に至る配管３の一部に両端が開閉弁３４及び３２で区画されたガス封入区間を設ける。これにより、まず加圧ガスをガス封入区間に導入し、ガス封入区間の両端の開閉弁３４及び３２を閉じて加圧ガスを封入した後、下流側の開閉弁３２を開き封入された加圧ガスを配管３全体に拡げると体積膨張による減圧が生じるから、ガス封入区間の内容積と配管３全体の内容積との比を適切に設定しておけば、減圧後のガス圧をシリンジ１の耐圧限度以下にすることができ、校正ガスの所要量はガス封入区間の内容積で定まる一定量に限られる。【選択図】          図１
2009168583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャの往復運動により吸入吐出口からガスを吸入吐出するシリンジと、それぞれ開閉弁を介して前記吸入吐出口に連通する加圧ガス接続口とガス分析装置との接続口とガス排出口とを備えて前記ガス分析装置にガスを導入するガス導入装置において、前記加圧ガス接続口と前記吸入吐出口とを連通する連通路の任意の地点を開閉弁の閉成にて区画し任意のガス封入区間を形成したことを特徴とするガス導入装置。
【請求項２】
ガス封入区間の両端が直列に接続された３個以上の開閉弁のうちの任意に選択可能な２個の開閉弁で区画されたことを特徴とする請求項１に記載のガス導入装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガス導入装置を用いるガス導入方法であって、前記ガス封入区間に加圧ガスを導入した後、前記ガス封入区間の両端の開閉弁を閉じてこれを封入する過程と、前記ガス封入区間の下流側の開閉弁を開き封入されたガスを降圧する過程と、降圧されたガスを前記シリンジに吸入する過程と、前記ガス分析装置との接続口に連なる開閉弁を開くと共にシリンジ内のガスを吐出する過程とを含むガス導入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、におい識別装置等のガス分析装置に加圧容器入りの試料ガス等を減圧し、さらに必要に応じて希釈して導入するガス導入装置、及びこの装置を用いるガス導入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス分析装置に配管で接続されたシリンジを介して試料ガス等を導入する方法が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。図３にこの方法と同様原理に基づく従来のガス導入装置の概略構成例を流路図で示す。
【０００３】
同図において、１はシリンジであって、図示しないアクチュエータで駆動されるプランジャ１１の往復運動により吸入吐出口１２からガスを吸入し、また吐出するものである。２はこのガス導入装置１０から試料ガスの供給を受けるガス分析装置であり、開閉弁３１とこれに連通する配管３を介してシリンジ１の吸入吐出口１２に接続されている。配管３は、開閉弁３４、３５、３６、及び３７各々の一方の口にも連通しており、開閉弁３４の他方の口は加圧ガス接続口として校正ガスボンベ４に、開閉弁３５の他方の口は窒素ガス接続口として窒素ガスボンベ５に、開閉弁３６の他方の口はサンプルバッグ接続口としてサンプルバッグ６にそれぞれ接続され、また開閉弁３７の他方の口はガス排出口として大気に開放されている。
【０００４】
このように構成されたガス導入装置１０を用いてサンプルバッグ６から試料ガスをガス分析装置２に導入する手順の一例を次に記す。
（１）開閉弁３５、３７を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、窒素ガスを窒素ガスボンベ５から開閉弁３５、配管３、開閉弁３７を順に通過する経路で大気に放出しながらプランジャ１１を数回往復させて、配管３とシリンジ１の内部を窒素ガスで洗浄する。
（２）開閉弁３６を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、サンプルバッグ６からシリンジ１に所要量の試料ガスを吸入する。
（３）試料を希釈する場合は、上記（１）と同じ状態で、窒素ガスを大気に放出しながら試料ガスを吸入したシリンジ１にさらに所要量の窒素ガスを吸入する。
希釈しない場合は、そのまま次の（４）へ進む。
（４）開閉弁３１を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、プランジャ１１を押し込み、シリンジ１内のガスをガス分析装置２に向けて吐出する。
【０００５】
校正ガスを導入する場合は、上記各過程のうち（２）の過程を次に示す（２'）のように変更する。
（２'）開閉弁３４、３７を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、校正ガスを校正ガスボンベ４から開閉弁３４、配管３、開閉弁３７を順に通過する経路で大気に放出しながらシリンジ１に所要量の校正ガスを吸入する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように従来の方法では、ガラス製シリンジの耐圧性を考慮して、校正ガスなどの高圧容器入りのガスを導入する場合は、ガスを多量に大気に放出することにより配管内部のガス圧力をほぼ大気圧に保ちながらシリンジに吸入するオーバーフロー法が用いられた。しかし、この方法は多量のガスを放出するので、高価な校正ガスを無駄に消費することになり運転コストが嵩むことが問題であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ガス分析装置に配管で接続されたシリンジを介して校正ガス等の加圧ガスを導入する際に、ガスの消費を抑えて運転コストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、加圧ガス接続口とシリンジの吸入吐出口とを連通する連通路の任意の地点を開閉弁の閉成にて区画し任意のガス封入区間を形成する。これにより、まず校正ガスをガス封入区間に導入し、ガス封入区間の両端（上流側と下流側）の開閉弁を閉じて封入した後、下流側の開閉弁を開き封入された校正ガスを配管全体に拡げると体積膨張による減圧が生じるから、ガス封入区間の内容積と配管全体の内容積との比を適切に設定しておけば、減圧後のガス圧をシリンジの耐圧限度以下にすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記のように構成されているので、校正ガスの所要量はガス封入区間の内容積で定まる一定量に限られるので、校正ガスを無駄に放出する必要がなく、運転コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明が提供するガス導入装置の特徴は、加圧ガス接続口とシリンジの吸入吐出口とを連通する連通路の一部区間の両端を開閉弁で区画したガス封入区間を設けるように構成した点である。従って、最良の形態の基本的な構成は、上記の構成を備えるガス導入装置である。
【実施例１】
【００１１】
図１に本発明の一実施例を示す。同図において図３と同符号を付したものは図３と同一物であるから、ここで再度の説明は省略する。本実施例が従来と異なる点は、校正ガス接続口を兼ねる開閉弁３４からシリンジ１の吸入吐出口１２に至る配管３の途中にさらに開閉弁３２を設けたことである。これにより、開閉弁３４と開閉弁３２とで挟まれる区間にガスを封入することが可能となるので、以下、この区間をガス封入区間と称する。このように構成された本実施例装置を用いてサンプルバッグ６から試料ガスをガス分析装置２に導入する手順は、前述した従来装置の場合と同様である。
【００１２】
本実施例において校正ガスを導入する場合は以下の手順により行う。
（１）開閉弁３５、３７を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、窒素ガスを窒素ガスボンベ５から開閉弁３５、配管３、開閉弁３７を順に通過する経路で大気に放出しながらプランジャ１１を数回往復させて、配管３とシリンジ１との内部を窒素ガスで洗浄する。
（２）開閉弁３４を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、校正ガスボンベ４から校正ガスをガス封入区間に導入した後、開閉弁３４を閉じて校正ガスをこの区間に封入する。
（３）開閉弁３２を開き、ガス封入区間内の高圧の校正ガスを配管３全体に拡散させる。これにより封入された校正ガスは体積膨張により減圧される。
（４）プランジャ１１を引いて配管３内の減圧された校正ガスの所要量をシリンジ１に吸入する。
（５）開閉弁３７を数秒間開いてシリンジ１内のガス圧を大気圧に等しくする。
（６）希釈する場合は、上記（１）と同じ状態で、窒素ガスを大気に放出しながら校正ガスを吸入したシリンジ１にさらに所要量の窒素ガスを吸入する。
希釈しない場合は、そのまま次の（７）へ進む。
（７）開閉弁３１を開き、他の開閉弁は全て閉じた状態で、プランジャ１１を押し込み、シリンジ１内のガスをガス分析装置２に向けて吐出する。
【００１３】
上記手順により導入される校正ガスの供給圧力と減圧後の圧力との関係は次式で表すことができる。
Ｐ２＝Ｐ１×Ｌ／Ｍ  ................................................（１）
ここで、Ｐ１：校正ガスの供給圧力（絶対圧）
Ｐ２：校正ガスの減圧後の圧力（絶対圧）
Ｌ：ガス封入区間の内容積
Ｍ：配管３の内容積（ガス封入区間を含む）
である。
（１）式からわかるように、配管３の内容積Ｍとガス封入区間の内容積Ｌの比を適切に設定すれば、高圧で供給される校正ガスの圧力をシリンジ１の耐圧限度以下にまで減圧することができる。
【００１４】
上記の手順によるガス導入操作１回当たりの校正ガスの消費量は大気圧に換算しておよそＰ１×Ｌである。即ち、ガス封入区間の内容積で定まる一定量に限られ、無駄に放出される量が少ないから、従来と比較して校正ガスの消費を抑えることができる。
なお、Ｐ１またはＬの値が小さく、１回で必要量のガスをシリンジ１に採取できない場合は、前記操作手順の（２）〜（５）を繰り返し行うようにしてもよい。
【００１５】
具体的な数値例を示すと、
Ｌ＝３ｍｌ、Ｍ＝２０ｍｌ、Ｐ１＝１０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
で、ガス導入量１５ｍｌとすると、１回当たりの校正ガス消費量は約３０ｍｌ、減圧後のガス圧０．６５ｋｇ／ｃｍ２Ｇとなる。これに対し、大量のガスを放出する従来法では、同条件で１００〜２００ｍｌの校正ガスを必要とするので、本発明方法によれば校正ガス消費量を従来比１５〜３０％に抑えることができる。
【実施例２】
【００１６】
図２に本発明の変形実施例を示す。同図において図１と同符号を付したものは図１と同一物であるから、ここで再度の説明は省略する。本実施例が実施例１と異なる点は、開閉弁３２と開閉弁３４との間にさらに開閉弁３３を設けたことである。
開閉弁３３を設けたことにより、ガス封入区間を、開閉弁３２と３３で挟まれる区間、開閉弁３３と３４で挟まれる区間、または開閉弁３２と３４で挟まれる区間の中から任意に選択することが可能となる。例えば、開閉弁３３と３４で挟まれる区間をガス封入区間とする場合は、開閉弁３２を常時開いた状態で、前記操作手順における開閉弁３２を開閉弁３３と読み替えて操作すればよい。これにより、上記（１）式におけるＬの値を３段階に選ぶことが可能となるので、圧力の異なる校正ガスにも対応可能となる。
さらに、開閉弁３２〜３４に直列に同様の弁を複数個設けることでＬの値をより多段階に選択可能にすることもできる。
【００１７】
なお、以上は主として校正ガスを導入する場合を例示して説明したが、本発明は校正ガス以外の加圧ガス、例えば圧力容器に収納された試料ガス等にも適用できる。
また、組成の異なる複数の校正ガスを用いる場合は、図１または図２における開閉弁３４と並列に接続した同様の弁を複数個設け、これらの弁にそれぞれ校正ガスを接続するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は各種ガス分析に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  シリンジ
２  ガス分析装置
３  配管
４  校正ガスボンベ
５  窒素ガスボンベ
６  サンプルバッグ
１０  ガス導入装置
１１  プランジャ
１２  吸入吐出口
３１  開閉弁
３２  開閉弁
３３  開閉弁
３４  開閉弁
３５  開閉弁
３６  開閉弁
３７  開閉弁
【図１】
2009168583.tif 000003
【図２】
2009168583.tif 000004
【図３】
2009168583.tif 000005