JP2017161221A - 熱伝導度検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる熱伝導度検出器を提供する。
【解決手段】熱伝導度検出器１は、第１流路１１に被測定ガスを導入し第２流路１３にリファレンスガスを導入する状態と、第１流路１１にリファレンスガスを導入し第２流路１３に被測定ガスを導入する状態とを切替えるガス流れ切替え機構３と、第１流路１１に接続され、第１フィラメント２５を備えた第１フィラメント部５と、第２流路１３に接続され、第２フィラメント２７を備えた第２フィラメント部７と、第１フィラメント２５及び第２フィラメント２７の電圧又は電流の変化に応じた電気信号を検出する検出回路部９と、を備えている。第１フィラメント部５と第２フィラメント部７はガスの熱伝導度の検出特性が互いに異なっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱伝導度検出器（ＴＣＤ：Thermal Conductivity Detector）に関するものである。

例えばガスクロマトグラフィーに用いられる検出器として熱伝導度検出器が知られている。熱伝導度検出器は発熱体（フィラメント）と発熱体周囲を流れる流体（ガス）との熱の受け渡しを利用する。ガスは、フィラメントが収容された空間に導入された後、その空間から排出される。

熱伝導度検出器は、ホイートストンブリッジの一辺に測定用フィラメントを設けた構成を有する。このシステムでは、出力信号がセルブロックの温度に影響されやすいため、出力信号がドリフトしやすい。

セルブロックの温度の影響やガスの圧力変動による影響を抑える目的で、図６に示すように、ホイートストンブリッジの辺に測定用フィラメントＲ₃と参照用フィラメントＲ₄を設けた構造が提案されている（非特許文献１を参照。）。また図７に示すように、ホイートストンブリッジのすべての辺をフィラメントＲ₁〜Ｒ₄とした構造も提案されている（非特許文献１を参照。）。

しかし、測定用フィラメントと参照用フィラメントの特性を揃えることが難しいため、圧力変動による影響やセルブロックの温度の影響を完全には排除できない。
そこでガススイッチング方式の熱伝導度検出器が提案された（例えば特許文献１，２を参照。）。この熱伝導度検出器は、キャリアガスの流入箇所を変えることによって生じる圧力差により、測定用フィラメントに、被測定ガスが導入されるのか、キャリアガスのみが導入されるのかを制御して信号を取得する

図８は、ガススイッチング方式の熱伝導度検出器を含むガスクロマトグラフ全体の構成図である。
ストレージタンク１０２にキャリアガスが貯蔵されている。流量調節器１０４はカラム１０６とストレージタンク１０２との間に接続されている。カラム１０６の一端には試料導入部１０８が接続されている。カラム１０６は試料各成分を経時的に分離する機能を有する。

カラム１０６から送り出されたガスは、連結部１１０を介してパイプ１１２又は１１４のいずれか一方向へ送られる。即ち、パイプ１１２に流入したガスは、コイル状パイプ１１６を介して排気口１１８へ送られ、そこで大気中に棄てられる。

一方、パイプ１１４に流入したガスは、コイル状パイプ１２０を介して検出器１２２へ送られる。カラム１０６から排出されたガスを切り替えてどちらのパイプ（１１２又は１１４）へ流入させるかは、次に説明する方法によって行われる。

ストレージタンク１０２に貯蔵されたキャリアガスはパイプ１２４を介して圧力調節器１２６及び１２８へ送られる。圧力調節器１２６から送り出されたガスはバルブ１３０を介してパイプ１１２へ送られる。ここでバルブ１３０とパイプ１１２との連結部１３２は、コイル状パイプ１１６と連結部１１０との中間に位置されている。

また、圧力調節器１２８から送り出されたガスはバルブ１３４を介してパイプ１１４へ送られる。ここで、バルブ１３４とパイプ１１４との連結部１３６は、コイル状パイプ１２０と連結部１１０との中間に位置されている。

図８に示されるようにバルブ１３０が開いており且つバルブ１３４が閉じている時、連結部１３２におけるキャリアガスの圧力は圧力調節器１２６によって所定の圧力値に設定されている。ここで所定の圧力値とは、カラム１０６から排出されたガス（キャリアガスと被測定ガスの混合ガス）をコイル状パイプ１２０を介して検出器１２２へ送り込むのに十分な圧力をいう。

一方、バルブ１３０が閉じており且つバルブ１３４が開いているとき、連結部１３６におけるキャリアガスの圧力は圧力調節器１２８によって所定の値に設定されている。ここで所定の圧力とは、カラム１０６から排出されたガスをコイル状パイプ１１６を介して排気口２６へ送り出すのに十分な圧力をいう。したがって、この場合（バルブ１３０：閉、バルブ１３４：開）、検出器１２２にはキャリアガスのみが導入される。

以上述べた切り替え手段により、検出器１２２へキャリアガスのみを導入するか又はカラム１０６からの被測定ガスを導入するかの選択を行うことができる。なお、バルブ１３０，１３４の開閉制御はバルブ駆動回路１３８によって行われる。

検出器１２２にはカラム１０６からの排出ガス及びキャリアガス単体が交互に導入される。したがって、検出器１２２のブリッジ出力信号１４０は交流信号となって表われる。即ちカラム１０６から排出されたガスによるブリッジ出力信号１４０とキャリアガス単体によるブリッジ出力信号１４０とのレベル差は試料の各成分に起因して生じる。したがって被測定ガスが含まれていない場合、これら二つの出力信号レベルは等しくなる。

なお、ブリッジ出力信号１４０の出力電圧は徐々にレベル変動を生じるが、これは上述した二つの信号に共通して影響を与える。そこでキャリアガス単体によるブリッジ出力信号レベルを差し引くことにより、検出器１２２の経時ドリフトを消去できる。

このシステムでは、測定用フィラメントと参照用フィラメントを用いた構造の課題であったフィラメントの特性を合わせる必要が無く、セルブロックの温度の影響等の外乱を除去できる。

特開昭５３−４６０９１号公報 特開昭５５−５０１５０号公報

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Robert L. Grob and Eugene F. Barry, 4th Edition, John Wiley & Sons, 2004/08/04, p.277-298

このように熱伝導度検出器に関して、最小検出量を下げ、ダイナミックレンジを広げる試みがなされてきた。しかしながら、クロマトグラフィーにおいて、分析対象によって分析条件は多様である。そのため、被測定ガス流量条件も多様な条件下で使用される。

例えば被測定ガス流量が少ない場合に性能が発揮できるように最適化した構造では、フィラメントが配置される流路の体積が小さく、被測定ガス流量が多い場合にフィラメント周りにおいて流速が速くなる。そのため流量変動の影響が信号ノイズとして影響しやすく、強制対流の影響で感度やダイナミックレンジが低下するという問題があった。

他方、被測定ガス流量が多い場合に性能が発揮できるように最適化した構造では、流路の体積が大きく、試料流量が少ない場合にピークがテーリングする、応答が遅くなる、スイッチングガスで薄められるために感度やダイナミックレンジが低下する、などという問題があった。

本発明の目的は、被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる熱伝導度検出器を提供することにある。

本発明の実施形態の熱伝導度検出器は、第１流路に被測定ガスを導入し第２流路にリファレンスガスを導入する状態と、上記第１流路にリファレンスガスを導入し上記第２流路に被測定ガスを導入する状態とを切替えるガス流れ切替え機構と、上記第１流路に接続され、第１フィラメントを備えた第１フィラメント部と、上記第２流路に接続され、第２フィラメントを備えた第２フィラメント部と、上記第１フィラメント及び上記第２フィラメントの電圧又は電流の変化に応じた電気信号を検出する検出回路部と、を備え、上記第１フィラメント部と上記第２フィラメント部はガスの熱伝導度の検出特性が互いに異なっているものである。

本発明の実施形態の熱伝導度検出器は、ガスの熱伝導度の検出特性が互いに異なる２つのフィラメント部を備えているので、被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。

熱伝導度検出器の一実施形態を備えたガスクロマトグラフの一例を説明するための概略的な構成図である。 第１フィラメント部の一構成例を説明するための模式的な平面視の断面図及び側方視の断面図である。 第２フィラメント部の一構成例を説明するための模式的な平面視の断面図及び側方視の断面図である。 第２フィラメント部の他の構成例を説明するための模式的な平面視の断面図及び側方視の断面図である。 熱伝導度検出器の他の実施形態を備えたガスクロマトグラフの一例を説明するための概略的な構成図である。 従来の熱伝導度検出器を説明するための概念図である。 従来の熱伝導度検出器を説明するための概念図である。 ガススイッチング方式の従来の熱伝導度検出器を含むガスクロマトグラフ全体の構成図である。

本発明の実施形態の熱伝導度検出器は、例えば、第１フィラメント部は被測定ガス流量が比較的少ない場合に性能が出る（Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が大きくなる）ように最適化され、第２フィラメント部は被測定ガス流量が比較的多い場合に性能が出る（Ｓ／Ｎ比が大きくなる）ように最適化されているようにすることができる。

被測定ガス流量が比較的少ない分析条件で測定する場合は、第１フィラメント部の第１フィラメントが検出した信号を用いる。被測定ガス流量が比較的多い分析条件で測定する場合は、第２フィラメント部の第２フィラメントが検出した信号を用いる。これにより、本発明の実施形態の熱伝導度検出器は、被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度（Ｓ／Ｎ比が大きい）が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。

また、本発明の実施形態の熱伝導度検出器は、熱伝導度検出器の構造を大きく変えることなく主にフィラメントを１本追加するだけで、熱伝導度検出器として最小検出量を向上させると同時にダイナミックレンジを広げ、性能が発揮できる流量範囲を広げることができる。

本発明の実施形態の熱伝導度検出器において、例えば、上記第１フィラメントと上記第２フィラメントとで、長さ、太さ、形状、材質、配置、及び周囲の空間の寸法のうち少なくともいずれかが互いに異なっている例を挙げることができる。これにより、第１フィラメント部と第２フィラメント部でガスの熱伝導度の検出特性を互いに異ならせることができる。なお、第１フィラメントの配置とは、第１フィラメント部内における第１フィラメントの配置を意味する。また、第２フィラメントの配置とは、第２フィラメント部内における第２フィラメントの配置を意味する。

また、本発明の実施形態の熱伝導度検出器において、例えば、上記第１フィラメント部の形状及び上記第２フィラメント部の形状は直通型、半拡散型、拡散型のいずれかであり、かつ、上記第１フィラメントと上記第２フィラメントとで周囲の空間の寸法が互いに異なっているようにしてもよい。これにより、第１フィラメント部と第２フィラメント部でガスの熱伝導度の検出特性を異ならせることができる。

なお、直通型のフィラメント部とは、フィラメント部の断面積がフィラメント部につながる流路の断面積とほぼ同じであることを意味する。また、半拡散型のフィラメント部とは、フィラメント部の断面積がフィラメント部につながる流路の断面積よりも大きくなっていることを意味する。また、拡散型のフィラメント部とは、フィラメント部の断面積がフィラメント部につながる流路の断面積よりも大きくなっており、かつフィラメント部の入口に流体を拡散するための柱状や突起状の構造体が配置されていることを意味する。

また、上記検出回路部は、例えば、上記第１フィラメントの上記電気信号を検出する第１検出回路と、上記第２フィラメントの上記電気信号を検出する第２検出回路とを備えているようにしてもよい。これにより、第１フィラメント部における熱伝導度の変化と、第２フィラメント部における熱伝導度の変化を同時に検出して出力することができる。

また、上記検出回路部は、例えば、上記電気信号を検出する検出回路と、上記検出回路を上記第１フィラメントと上記第２フィラメントに切り替えて電気的に接続する切替えスイッチ回路とを備えているようにしてもよい。これにより、第１、第２フィラメントごとに検出回路を設ける場合と比較して、検出回路部の回路構成が簡単になり、製造コストを低減できる。

また、上記ガス流れ切替え機構は、例えば、一端に上記第１流路が接続され、他端に上記第２流路が接続され、中間部分に被測定ガスを導入するための被測定ガス流路が接続された分岐流路と、上記分岐流路の上記一端に接続された上記第１リファレンスガス流路と、上記分岐流路の上記他端に接続された上記第２リファレンスガス流路と、リファレンスガスを導入するためのリファレンスガス流路を上記第１リファレンスガス流路と上記第２リファレンスガス流路に切り替えて接続する切替えバルブと、を備えているようにしてもよい。これにより、切替えバルブの切替えによってリファレンスガスの流入箇所を切り替えて、被測定ガスとリファレンスガスとを第１流路に交互に導入するのと同時に第２流路に第１流路とは反対にリファレンスガスと被測定ガスを交互に導入することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、熱伝導度検出器の一実施形態を備えたガスクロマトグラフの一例を説明するための概略的な構成図である。

このガスクロマトグラフは検出器として熱伝導度検出器１を備えている。熱伝導度検出器１は、ガス流れ切替え機構３と第１フィラメント部５と第２フィラメント部７と検出回路部９を備えている。

ガス流れ切替え機構３は、リファレンスガスの流入箇所を切り替えることによって、第１流路１１に被測定ガスを導入し第２流路１３にリファレンスガスのみを導入する状態と、第１流路１１にリファレンスガスのみを導入し第２流路１３に被測定ガスを導入する状態とを切替える。例えば、ガス流れ切替え機構３は、分岐流路１５と、第１リファレンスガス流路１７と、第２リファレンスガス流路１９と、切替えバルブ２１とを備えている。

分岐流路１５は、一端１５ａに第１流路１１が接続され、他端１５ｂに第２流路１３が接続され、中間部分１５ｃに被測定ガスを導入するための被測定ガス流路２３が接続されている構成をもつ。

第１リファレンスガス流路１７は分岐流路１５の一端１５ａに接続されている。第２リファレンスガス流路１９は分岐流路１５の他端１５ｂに接続されている。切替えバルブ２１は、例えば三方弁からなり、リファレンスガスを導入するためのリファレンスガス流路２９を第１リファレンスガス流路１７と第２リファレンスガス流路１９に切り替えて接続する。

熱伝導度検出器１において、第１フィラメント部５は第１流路１１に接続されている。第１フィラメント部５は第１フィラメント２５を備えている。第２フィラメント部７は第２流路１３に接続されている。第２フィラメント部７は第２フィラメント２７を備えている。第１フィラメント部５と第２フィラメント部７はセルブロック３１内に収容されている。セルブロック３１はヒーター３３によって一定温度に保たれている。

検出回路部９は、第１フィラメント２５及び第２フィラメント２７の電圧又は電流の変化に応じた電気信号を検出する。検出回路部９は、第１フィラメント２５の電気信号を検出する第１検出回路３５と、第２フィラメント２７の電気信号を検出する第２検出回路３７とを備えている。

熱伝導度検出器１において、切替えバルブ２１はバルブ駆動回路３９による制御によって切り替えられる。バルブ駆動回路３９は周波数信号源４１から一定の周期の信号を受けて切替えバルブ２１の切り替えを行う。

また、第１フィラメント２５には第１フィラメント駆動回路４５によって電圧が印加される。第２フィラメント２７には第２フィラメント駆動回路４７によって電圧が印加される。フィラメント駆動回路４５，４７は、フィラメント２５，２７に流れる電流が一定になるように、又はフィラメント２５，２７の抵抗値が一定になるように、フィラメント２５，２７に印加する電圧を制御する。

第１フィラメント２５に印加される電圧は第１検出回路３５によって測定される。第２フィラメント２７に印加される電圧は第２検出回路３７によって測定される。これらの検出回路３５，３７は、周波数信号源４１の信号を受け取って測定タイミングを同期する。これにより、切替えバルブ２１の切替えタイミングと同期して各フィラメント２５，２７の電圧が検出される。

図１に示されたガスクロマトグラフにおいて、測定試料は、試料導入部５１に導入されて加熱され、ガスタンク５３から供給され流量調節器５５で流量を調節されたキャリアガスと混合されて被測定ガスとなり、分離カラム５７を通る。被測定ガスは分離カラム５７によって分離された後、被測定ガス流路２３に送られる。

また、ガスタンク５３からキャリアガスが圧力調整器５９を介してリファレンスガスとなり、リファレンスガス流路２９に送られる。リファレンスガスは圧力調整器５９で一定の圧力に調整され、リファレンスガス流路２９を介して切替えバルブ２１に送られる。

被測定ガス流路２３を通って分岐流路１５の中間部分１５ｃに到達した被測定ガスは、切替えバルブ２１が第１リファレンスガス流路１７と導通しているときは、リファレンスガスに押し流されて第２流路１３を介して第２フィラメント部７へ導入される。このとき、第１流路１１及び第１フィラメント部５へは第１リファレンスガス流路１７からリファレンスガスのみが導入される。

また、切替えバルブ２１が第２リファレンスガス流路１９と導通しているときは、分岐流路１５の中間部分１５ｃに到達した被測定ガスは、リファレンスガスに押し流されて第１流路１１を介して第１フィラメント部５へ導入される。このとき、第２流路１３及び第２フィラメント部７へは第２リファレンスガス流路１９からリファレンスガスのみが導入される。

第１フィラメント部５を通過したガスは排気口６１から、第２フィラメント部７を通過したガスは排気口６３からそれぞれセルブロック３１の外部へ排気される。

以上述べた圧力差を利用したガス流れ切替え機構３により、第１フィラメント部５へ被測定ガスが導入されるのと同時に第２フィラメント部７にリファレンスガスが導入される状態と、第２フィラメント部７へ被測定ガスが導入されるのと同時に第１フィラメント部５にリファレンスガスが導入される状態と切り替えることができる。

例えば１００ミリ秒程度の一定の周期で切替えバルブ２１を動作させることにより、第１フィラメント部５と第２フィラメント部７で被測定ガスとリファレンスガスの信号をそれぞれ取得することができる。そして、各々の信号の差分を取ることによって被測定ガスのクロマトグラムを得ることができる。検出回路３５，３７の検出信号は、例えば、ガスクロマトグラフの外部のワークステーションやパーソナルコンピュータなどに出力される。

熱伝導度検出器１において、第１フィラメント部５と第２フィラメント部７はガスの熱伝導度の検出特性が互いに異なっている。例えば、第１フィラメント２５と第２フィラメント２７とで、長さ、太さ、形状、材質、配置、及び周囲の空間の寸法のうち少なくともいずれかが互いに異なっている。

例えば、第１フィラメント部５は、図２に示すように、直通型の形状と、直線形状の第１フィラメント２５を備えている。また、第２フィラメント部７は、図３に示すように、半拡散型の形状と、つづら折り形状の第２フィラメント２７を備えている。

これにより、第１フィラメント２５と第２フィラメント２７とで、周囲の空間の寸法及びフィラメント長さが互いに異なっている。なお、第１フィラメント２５と第２フィラメント２７は、例えば材料がタングステンで同じあり、太さも同じである。ただし、第１フィラメント２５と第２フィラメント２７とで、材料や太さが互いに異なっていてもよい。

第１フィラメント部５は、第２フィラメント部７と比較して、フィラメントの周囲の空間の寸法が小さく、また、フィラメントの長さが短いので、被測定ガス流量が比較的少ない場合に、高い感度（Ｓ／Ｎ比が大きい）が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。逆に、第２フィラメント部７は、第１フィラメント部５と比較して、被測定ガス流量が比較的多い場合に、高い感度（Ｓ／Ｎ比が大きい）が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。

被測定ガス流量が比較的多い分析条件で測定する場合、第１フィラメント部５は圧力擾乱の影響をより受けやすいためノイズが増え、Ｓ／Ｎ比が悪化し、最小検出量が低下する。また直線性も悪化してダイナミックレンジが低下する。そのため、被測定ガス流量が多い条件に最適化した第２フィラメント部７を使用することで圧力擾乱の影響を抑えて、最小検出量を向上し、直線性を確保してダイナミックレンジを向上することができる。

また、被測定ガス流量が少ない分析条件で測定する場合、流量が多い条件に最適化した第２フィラメント部７は、セルボリュームが大きいため応答が遅くなる、クロマトグラムのピークがテーリングするなどの不具合がでる。そのため、流量が少ない条件に最適化した第１フィラメント部５を使用することで、感度を上げ、最小検出量を向上し、直線性を確保してダイナミックレンジを向上することができる。

このように、熱伝導度検出器１は、被測定ガス流量に応じて第１検出回路３５の検出信号と第２検出回路３７の検出信号を選択することにより、被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。なお、第１検出回路３５と第２検出回路３７のいずれの検出信号を選択するかは、操作者が行ってもよいし、被測定ガス流量に応じてソフトウェアによって自動で行われてもよい。

なお、第１フィラメント部５に被測定ガスとリファレンスガスのみが交互に導入されるのと同時に第２フィラメント部７にリファレンスガスのみと被測定ガスが交互に導入されるので、同じ被測定ガスについて、第１検出回路３５の検出信号と第２検出回路３７の検出信号を出力することもできる。

図２及び図３を参照して、第１フィラメント部５と第２フィラメント部７についてガスの熱伝導度の検出特性を互いに異ならせるための具体的な構成例について説明したが、第１フィラメント部５及び第２フィラメント部７の構成はこれらに限定されない。

例えば、図４に示すように、第２フィラメント部７は、拡散型の形状と、コイル状の第２フィラメント２７を備えているようにしてもよい。第２フィラメント部７のこの構成は、図３に示された構成と比較して、被測定ガス流量がより多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。

また、第１フィラメント２５と第２フィラメント２７とで、長さ、太さ、形状、材質、配置、及び周囲の空間の寸法のうち少なくともいずれかが互いに異なっていれば、第１フィラメント部５と第２フィラメント部７とでガスの熱伝導度の検出特性を互いに異ならせることができる。

また、上記で説明した実施形態とは逆に、第１フィラメント部５が比較的多い被測定ガス流量に対して最適化され、第２フィラメント部７が比較的少ない被測定ガス流量に対して最適化されている構成であってもよいことは言うまでもない。

次に、図５を参照して熱伝導度検出器の他の実施形態を備えたガスクロマトグラフの一例を説明する。図５において図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。

図５に示されたガスクロマトグラフにおいて、熱伝導度検出器７１の検出回路部６５は、１つの検出回路６７と、検出回路６７を第１フィラメント２５と第２フィラメント２７に切り替えて電気的に接続する切替えスイッチ回路６９を備えている。切替えスイッチ回路６９は、例えば外部からの信号に基づいて、又は被測定ガス流量に応じて自動で、検出回路６７を第１フィラメント２５及び第２フィラメント２７のいずれかに接続する。これにより、被測定ガス流量に応じた適切な検出条件を選択でき、被測定ガス流量が比較的少ない場合でも多い場合でも、高い感度が得られ、ダイナミックレンジを広く取れる。

この実施形態の熱伝導度検出器１は、図１に示された熱伝導度検出器７１と比較して、検出回路部の回路構成が簡単になる。これにより、熱伝導度検出器のコストダウンを図ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成、配置、数値、材料等は一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

１，７１ 熱伝導度検出器
３ ガス流れ切替え機構
５ 第１フィラメント部
７ 第２フィラメント部
９，６５ 検出回路部
１１ 第１流路
１３ 第２流路
１５ 分岐流路
１５ａ 分岐流路の一端
１５ｂ 分岐流路の他端
１５ｃ 分岐流路の中間部分
１７ 第１リファレンスガス流路
１９ 第２リファレンスガス流路
２１ 切替えバルブ
２５ 第１フィラメント
２７ 第２フィラメント
２９ リファレンスガス流路
３５ 第１検出回路
３７ 第２検出回路
６７ 検出回路
６９ 切替えスイッチ回路

Claims (6)

1. 第１流路に被測定ガスを導入し第２流路にリファレンスガスを導入する状態と、前記第１流路にリファレンスガスを導入し前記第２流路に被測定ガスを導入する状態とを切替えるガス流れ切替え機構と、
   前記第１流路に接続され、第１フィラメントを備えた第１フィラメント部と、
   前記第２流路に接続され、第２フィラメントを備えた第２フィラメント部と、
   前記第１フィラメント及び前記第２フィラメントの電圧又は電流の変化に応じた電気信号を検出する検出回路部と、を備え、
   前記第１フィラメント部と前記第２フィラメント部はガスの熱伝導度の検出特性が互いに異なっている熱伝導度検出器。
2. 前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとで、長さ、太さ、形状、材質、配置、及び周囲の空間の寸法のうち少なくともいずれかが互いに異なっている請求項１に記載の熱伝導度検出器。
3. 前記第１フィラメント部の形状及び前記第２フィラメント部の形状は直通型、半拡散型、拡散型のいずれかであり、かつ、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとで周囲の空間の寸法が互いに異なっている請求項２に記載の熱伝導度検出器。
4. 前記検出回路部は、前記第１フィラメントの前記電気信号を検出する第１検出回路と、前記第２フィラメントの前記電気信号を検出する第２検出回路とを備えている、あるいは、前記電気信号を検出する検出回路と、前記検出回路を前記第１フィラメントと前記第２フィラメントに切り替えて電気的に接続する切替えスイッチ回路とを備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の熱伝導度検出器。
5. 前記第１フィラメント部は被測定ガス流量が比較的少ない場合にＳ／Ｎ比が大きくなり、前記第２フィラメント部は被測定ガス流量が比較的多い場合にＳ／Ｎ比が大きくなる請求項１から４のいずれか一項に記載の熱伝導度検出器。
6. 前記ガス流れ切替え機構は、
   一端に前記第１流路が接続され、他端に前記第２流路が接続され、中間部分に被測定ガスを導入するための被測定ガス流路が接続された分岐流路と、
   前記分岐流路の前記一端に接続された前記第１リファレンスガス流路と、
   前記分岐流路の前記他端に接続された前記第２リファレンスガス流路と、
   リファレンスガスを導入するためのリファレンスガス流路を前記第１リファレンスガス流路と前記第２リファレンスガス流路に切り替えて接続する切替えバルブと、を備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の熱伝導度検出器。

Images