(57)【要約】【課題】赤外光源からの熱を測定セル内から測定セル外に効率的に放熱することができる赤外線ガス分析装置用光源ユニットを提供する。【解決手段】スルーホール３６が形成されているとともに、内面、外面およびスルーホールの内周面に金属箔３８、４０、４２が積層され、測定セルのセル本体３０の一端側開口部を閉塞するようにセル本体に取り付けられた基板３４と、この基板の内面に取り付けられた赤外光源４６と、基板と赤外光源との間に介装された熱伝導シート４８と、基板の外面に直接的または間接的に接触する放熱体５０とを具備する光源ユニットとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ガス分析装置の測定セルに用いられる光源ユニットであって、スルーホールが形成されているとともに、内面、外面および前記スルーホールの内周面に金属箔が積層され、前記測定セルのセル本体の一端側開口部を閉塞するようにセル本体に取り付けられた基板と、前記基板の内面に取り付けられた赤外光源と、前記基板と赤外光源との間に介装された熱伝導シートと、前記基板の外面に直接的または間接的に接触する放熱体とを具備することを特徴とする赤外線ガス分析装置用光源ユニット。
【請求項２】
前記基板と放熱体との間に熱伝導シートが介装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用光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線ガス分析装置に使用される光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料ガス中に含まれる特定のガス成分を測定するための装置として、非分散型赤外吸収式ガス分析装置（ＮＤＩＲ）が使用されている（例えば、特許文献１参照）。この非分散型赤外吸収式ガス分析装置の測定セルの一例を図３に示す。図３において、１０は試料ガス導入口１２および試料ガス排出口１４を有するセル本体、１６はセル本体１０内の一端側に配置された赤外光源、１８はセル本体１０内の他端側に配置された受光部を示す。本例の測定セルでは、試料ガス導入口１２からセル本体１０内に試料ガス２０を導入するとともに、セル本体１０内の試料ガス２０に赤外光源１６から赤外光を照射し、この赤外光を受光部１８で検出する。この場合、受光部１８に光学フィルタ（図示せず）を設け、目的成分が吸収する波長以外の波長の光をカットする。
【０００３】
上述した非分散型赤外吸収式ガス分析装置は、ガス濃度計やガス漏洩検知器に利用されているが、目的ガスの濃度を測定するに当たり、目的ガスの赤外領域にある特定吸収波長帯域の吸光度を検出し、下記ランバート・ベルの法則によりガス濃度を決定している。具体的には、目的ガスの特定吸収波長での透過光（サンプル光）の強度を、その目的ガスの吸収がない波長における透過光（参照光）の強度に対する吸光度として演算し、これに温度等の条件を補正して濃度算出を行っている。
【０００４】
＜ランバート・ベルの法則＞
Ａ＝ｌｏｇ（Ｉ０／Ｉ１）＝εｃｄ
Ａ：吸光度。
Ｉ０：参照光強度。
Ｉ１：サンプル光強度。
ε：物質固有の吸光係数。
ｃ：ガス濃度。
ｄ：セル長。
【０００５】
【特許文献１】実開平７−５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した赤外吸収式ガス分析装置の測定セルで使用する赤外光源は、光源自体が発熱して熱線を放射しているため、この発熱により周囲の電気回路に影響を与えて正しい測定値を得ることができなかったり、光源自身の寿命が短くなったりするなどの問題があった。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、赤外光源からの熱を測定セル内から測定セル外に効率的に放熱することができる赤外線ガス分析装置用光源ユニット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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、赤外線ガス分析装置の測定セルに用いられる光源ユニットであって、スルーホールが形成されているとともに、内面、外面および前記スルーホールの内周面に金属箔が積層され、前記測定セルのセル本体の一端側開口部を閉塞するようにセル本体に取り付けられた基板と、前記基板の内面に取り付けられた赤外光源と、前記基板と赤外光源との間に介装された熱伝導シートと、前記基板の外面に直接的または間接的に接触する放熱体とを具備することを特徴とする赤外線ガス分析装置用光源ユニットを提供する。
【０００９】
本発明の光源ユニットでは、赤外光源からの熱は、基板と赤外光源との間に介装された熱伝導シートを介して基板内面の金属箔に伝導し、さらにスルーホール内周面の金属箔および基板外面の金属箔を伝わって放熱体に伝導し、この放熱体から測定セル外の空気中に放熱される。したがって、本発明によれば、測定セル内に赤外光源からの熱をこもらせることなく、赤外光源からの熱を測定セル外に放熱することができる。
【００１０】
本発明では、基板と放熱体との間に熱伝導シートを介装することができ、これにより基板外面の金属箔から放熱体に熱を効率的に伝導させることができる。
【００１１】
本発明の光源ユニットは、非分散型等の赤外吸収式ガス分析装置や赤外分光器等の光源ユニットとして使用することができる。上記赤外吸収式ガス分析装置としては、例えば、環境中の二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハイドロフルオロカーボン、テトラフルオロメタン、テトラフルオロエタン等のパーフルオロカーボン、六フッ化硫黄、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類といった赤外吸光活性物質を測定するものを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の赤外線ガス分析装置用光源ユニットによれば、赤外光源からの熱を測定セル内から測定セル外に効率的に放熱することができ、赤外光源からの熱により周囲の電気回路に影響を与えて正しい測定値を得ることができなかったり、光源自身の寿命が短くなったりするなどの問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１は本発明の光源ユニットを用いた非分散型赤外吸収式ガス分析装置の測定セルを示す一部省略断面図、図２は図１の測定セルの一部拡大断面図である。
【００１４】
本例の測定セルにおいて、３０はセル本体、３２は光源ユニットを示す。本例の光源ユニット３２は、基板３４を有する。この基板３４は、スルーホール３６が形成されているとともに、内面、外面およびスルーホール３６の内周面に金属箔（銅箔）３８、４０、４２が積層され、セル本体３０の一端側開口部を閉塞するようにセル本体３０に取り付けられている。なお、図中４４はセル本体３０の試料ガス排出口を示す。また、基板３４の内面には赤外光源４６が取り付けられているとともに、基板３４と赤外光源４６との間には熱伝導シート４８が介装されている。さらに、基板３４の外面には板状の放熱体５０が取り付けられ、この放熱体５０と基板３４との間には熱伝導シート５２が介装されている。
【００１５】
上記光源ユニット３２において、基板３４の材質としては、プラスチック、ガラスエポキシ、紙エポキシ、ガラスコンポジット、紙フェノール等の一般の基板材料を用いることができる。金属箔３８、４０、４２の材質としては、銅、アルミニウム、半田等を用いることができる。赤外光源４６としては、パルスあるいは連続点灯可能なフィラメントや、薄膜を熱源とする赤外光源等を用いることができる。熱伝導シート４８、５２の材質としては、シリコーンゴム、あるいはシリコーングリースなどのゲル材料等を用いることができる。放熱体５０の材質としては、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、鉄、真鍮などの金属材料等を用いることができる。
【００１６】
本例の光源ユニット３２では、赤外光源４６からの熱は、熱伝導シート４８を介して基板３４内面の金属箔３８に伝導し、さらにスルーホール３６内周面の金属箔４２および基板３４外面の金属箔４０を伝わった後、熱伝導シート５２を介して放熱体５０に伝導し、この放熱体５０から測定セル外の空気中に放熱される。
【００１７】
したがって、本例の光源ユニットによれば、赤外光源からの熱を測定セル内から測定セル外に効率的に放熱することができる。また、本例の光源ユニットは、基板と赤外光源とが一体化して電子部品を構成しているので、赤外光源を交換する際には上記電子部品ごと交換することにより、赤外光源の交換を容易に行うことができるという利点も有する。
【００１８】
なお、本発明の光源ユニットは上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、上記実施形態では、基板と放熱体との間に熱伝導シートを介装したが、放熱体を基板に直接接触させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る光源ユニットを用いた非分散型赤外吸収式ガス分析装置の測定セルを示す一部省略断面図である。
【図２】図１の測定セルの一部拡大断面図である。
【図３】非分散型赤外吸収式ガス分析装置の測定セルの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
３０  セル本体
３２  光源ユニット
３４  基板
３６  スルーホール
３８、４０、４２  金属箔
４４  試料ガス排出口
４６  赤外光源
４８、５２  熱伝導シート
５０  放熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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