JPH0573564U - 赤外線ガス分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトかつ低コストで指示安定性の良好な
赤外線ガス分析計を提供する。 【構成】立て置き状に配置される筒状のセル本体２の上
部と下部が、それぞれ上底４と下底６により覆われてセ
ル１が形成され、赤外線を照射する光源７と、その赤外
線を受光する比較用と測定用の一対の赤外センサ８，９
とが、相互に対向するように、それぞれ前記上底４また
は下底６の内部に設けられるとともに、サンプルガスを
前記セル１内に導入するためのガス導入口61が前記セル
１の下部に、サンプルガスを排出するためのガス排出口
Ｓが前記セル１の上部にそれぞれ開設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はサンプルガスに赤外線を照射させることにより特定成分の濃度等を測 定するようにした赤外線ガス分析計に関する。

【０００２】

【従来の技術】

赤外線ガス分析計は、セル中に導入したサンプルガスに赤外線を照射させてそ の光量を比較用の赤外センサと測定用の赤外センサとで検出し、その差量に基づ いて成分ガスの濃度を検出するようにしたものである。

【０００３】 このような赤外線ガス分析計では、一般に、赤外線を照射するための光源とし てフィラメントが用いられることが多く、その場合には、そのフィラメントが大 気中のＣＯ₂ やＨ₂ ０等の影響、つまり雰囲気影響を受けないようにする必要が あり、そのために、フィラメントを金属ブロック内に収納しかつ光学結晶窓を設 けてその内部にアルゴンガス等を封入するようにしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述したような従来の赤外線ガス分析計では、フィラメントを収納するための 構造自体が複雑で高価なものとなる上に、真空引き下でおこなうアルゴンガスの 封入にもコストを要し、総じて嵩高くなりかつコスト高になるという難点があっ た。

【０００５】 また、封入ガスの変質、つまり光学結晶窓を取り付けるために用いた接着剤や フィラメントその他の構成部材から放出されるガスによる封入ガス純度の低下に 基因して経時的に指示が浮動する等の難点もあった。

【０００６】 本考案はこのような実情を考慮してなされ、コンパクトかつ低コストで指示安 定性の良好な赤外線ガス分析計を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。 すなわち、立て置き状に配置される筒状のセル本体の上部と下部が、それぞれ 上底と下底により覆われてセルが形成され、赤外線を照射する光源と、その赤外 線を受光する比較用と測定用の一対の赤外センサとが、相互に対向するように、 それぞれ前記上底または下底の内部に設けられるとともに、サンプルガスを前記 セル内に導入するためのガス導入口が前記セルの下部に、サンプルガスを排出す るためのガス排出口が前記セルの上部にそれぞれ開設されていることを特徴とし ている。

【０００８】

【作用】

ガス導入口からセル内に導入されたサンプルガスに光源から照射された赤外線 が比較用と測定用の一対の赤外センサにより検出され、その検出差量に基づいて 成分ガスの濃度を定量することができる。

【０００９】 サンプルガスは立て置かれたセルの下部に開設されたガス導入口から導入され た後昇温されて体積が膨張して上昇し上部のガス排出口から外部に排出されるま での過程で自然対流が誘起されむらなく速やかに拡散されるため、迅速な応答を 得ることができるのみならず、光源から放出されるガスがセル内に滞留すること なくサンプルガスとともにガス排出口から外部に排出されるので指示を浮動させ る要因が除かれ、かつセル内に光源を配置したので大気にさらされるデッドスペ ースがなくなり、ＣＯ₂ やＨ₂ ０等によるいわゆる雰囲気影響を受けることがな くなった。

【００１０】 そして、光源をセル内に収納することにより光学結晶窓を不要としたので、上 述のようにデッドスペースがなくなり、構成が簡易かつコンパクトなものとなり 、コストの低減化を図ることができる。

【００１１】

【実施例】

以下に本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の赤外線ガス分析計の一実施例を示す縦断面図で、符号１は立て 置き状に配置されるセルで、合成樹脂材の型成形等により得た円筒体の内外面に クロムめっきを施したセル本体２と、そのセル本体２の上部にガス排出口となる 円弧状の隙間Ｓを形成してボルト３，…の締結により一体化されたアルミ合金材 よりなる上底４と、そのセル本体２の下部にボルト５，…の締結により一体化さ れたアルミ合金材よりなる下底６とを有してコンパクトかつ堅牢に形成されてい る。

【００１２】 その上底４は、略円錐状に形成されてその中央部内側に、光源となるフィラメ ント７が下方に向けて取り付けられ、その外周縁には下方に垂下する円周フラン ジ41が前記セル本体２との隙間Ｓを覆うように形成され、かつボルト３を挿通さ せるためのボルト孔42が３ケ所に開設されており、その各ボルト孔42と対応する セル本体２には前記の隙間Ｓを形成するためのボス部21が突設形成され、かつそ のボス部21には上底４を取り付けるためのボルト３を螺合させるネジ溝が突設形 成されている。

【００１３】 かかる構成により、セル本体２の各ボス部21に上底４のボルト孔42を対応させ て各ボルト３を締結することにより、セル本体２の上部にガス排出口となる所定 の円弧状の隙間Ｓを形成して上底４を安定に固定することができる。そして、そ のボス部21と上底４との間にシムないしワッシャ等の薄板材を適宜介在させるこ とにより、上記隙間Ｓの間隔の設定・変更をきわめて容易におこなうこともでき る。

【００１４】 一方、下底６の中央部にはサンプルガスを導入するためのガス導入口61が上下 方向に貫通して形成されるとともに、その両側に形成した一対の穿設孔62，62に 比較用の赤外センサ８と、測定用の赤外センサ９とを収納し、各赤外センサ８， ９の上面にはシリコンゴム等のパッキン材（図示省略）を介して光学フィルタ10 ，11が取り付けられている。

【００１５】 その下底６の下部には、各赤外センサ８，９に対応する貫通孔12，13を有する 間装板14を介してプリント基板15がボルト16によって一体化され、さらにそのプ リント基板15の下部に断熱材17、載枠18が一体化されており、前述のガス導入口 61にはノズル19が接続されかつ内面に断熱材20が被着されている。なお、大気中 のＣＯ₂ 測定用としては、ガス導入口61を、例えば図２に示すように、ガス排出 口の隙間Ｓと同様な構成に形成してもよい。

【００１６】 以上のように構成される赤外線ガス分析計では、ガス導入口61からセル１内に 導入されたサンプルガス例えばＣＯ₂ はフィラメント７からの発熱によって昇温 されて体積が膨張して上昇し上部のガス排出口となる円弧状の隙間Ｓから外部に 排出されるまでの過程で自然対流が誘起されむらなく速やかに拡散されるため、 迅速な応答を得ることができる。また、その隙間Ｓを調整することにより、円周 フランジ41の遮蔽効果と相まって、チリや埃の侵入防止および周囲からの風の影 響防止の効果を奏することもできる。なお、サンプルガスは自然対流により加圧 することなく導入させることができるが、ポンプを介して加圧導入してもよい。

【００１７】 そして、フィラメント７に光学窓を設けていないので、そのフィラメント７か ら放出されるガスがセル１内に滞留することなくサンプルガスとともに上述の隙 間Ｓから外部に排出されるため、検出値に浮動が生じるような不具合が解消され る。

【００１８】 また、そのフィラメント７をセル１内に設けているので、従来のような大気に さらされるデッドスペースがなくなり、ＣＯ₂ やＨ₂ ０等によるいわゆる雰囲気 影響を受けることがなく、信頼性を向上させることができる。

【００１９】 さらに、上述のように、フィラメント７をセル１内に収納することにより光学 結晶窓を不要としたので、デッドスペースがなくなるとともに構成が簡易かつコ ンパクトなものとなりコストの低減化を図ることができる。

【００２０】 図３は異なる実施例を示し、例えばＣＯやＮＯ_X ，ＳＯ_X ，ＨＣ等の有害ガス をも検出できるようにしたもので、これらを含むサンプルガスは特定箇所に排出 するか後処理をする必要があるため、ノズル状のガス排出口Ｓをセル本体２の上 部に設ける一方、ノズル状のガス導入口61をセル本体２の下部に設け、ホースを 介してサンプルガスの導入・排出を可能としている。この場合、各ノズルをセル 本体２の内周面に沿う方向に向け、サンプルガスを内周面に沿わせて回流させる ようにすることが望ましい。

【００２１】 なお、図示は省略するが、フィラメントを下底に、両赤外センサを上底に配置 した倒置タイプにおいては、サンプルガスの昇温効果がより良好となるため、応 答性がより一層向上することが確認されている。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の赤外線ガス分析計によれば、光源をセルの内部 に設けたことにより、光学結晶窓が不要となり、従来のように大気にさらされる デッドスペースがなくなり、構成が簡易かつコンパクトとなり、コストの低減を 図ることができる。

【００２３】 また、大気にさらされるデッドスペースがなくなったことにより、大気中のＣ Ｏ₂ やＨ₂ ０等による雰囲気影響を受けることがなくなり信頼性が向上する。

【００２４】 そして、光学結晶窓を要さず封入ガスを用いないので、光源構成物から放出さ れるガスはセル内に滞留することなくサンプルガスとともにセルの上部に設けた ガス排出口から外部に排出されてしまうため、従来のように、封入ガスが変質し て経時的に指示の浮動を招来するような不具合を解消することができる。

【００２５】 さらに、サンプルガスが立て置かれたセルの下部に開設したガス導入口から導 入されて上部のガス排出口から排出される過程で自然対流し、むらなく速やかに 拡散されるので、迅速な応答を得ることもできる。

【００２６】 なお、本考案はセル本体および上底と下底を実施例のものに限定せず、従って 、これらの構造や材質およびこれらを一体化するための構造は、使用条件や適用 対象等に応じて適宜に選定もしくは設定・変更しうるものであり、例えば、セル 本体に金属材を用いてもよく、また、隙間を形成するためのボス部は上底に形成 されてもよく、ボス部に代えて間装部材をセル本体と上底との間に介在させても よい。さらに、ガス導入口やガス排出口も実施例に限定されることなく、例えば 、セル本体の下部や上部に周方向の長孔を開設してこれらをガス導入口やガス排 出口としてもよいことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の赤外線ガス分析計の一実施例を示す縦
断面図である。

【図２】同ガス導入口の別の実施例を示す部分拡大図で
ある。

【図３】異なる実施例における赤外線ガス分析計の縦断
面図である。

【符号の説明】

１…セル、２…セル本体、４…上底、６…下底、７…光
源、８…比較用の赤外センサ、９…測定用の赤外セン
サ、61…ガス導入口、Ｓ…ガス排出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 立て置き状に配置される筒状のセル本体
   の上部と下部が、それぞれ上底と下底により覆われてセ
   ルが形成され、赤外線を照射する光源と、その赤外線を
   受光する比較用と測定用の一対の赤外センサとが、相互
   に対向するように、それぞれ前記上底または下底の内部
   に設けられるとともに、サンプルガスを前記セル内に導
   入するためのガス導入口が前記セルの下部に、サンプル
   ガスを排出するためのガス排出口が前記セルの上部にそ
   れぞれ開設されていることを特徴とする赤外線ガス分析
   計。