JPH10148603A - ガス捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な機材を用いて小型化して構成
し、かつ、ガス捕集作業を熟練を要すること無く簡単に
行う。 【解決手段】 携帯可能なエアポンプ１２の吸気側１２
ａに、インピンジャー１４およびフィルターを兼ねた乾
燥剤チューブ１６を順に設け、かつ、エアポンプ１２の
排気側１２ｂにガスバッグ１８を設ける。インピンジャ
ー１４には捕集液２８を所定量注入し、空気導入管２４
の先端部２４ａを捕集液２８内に浸漬し、吸引管２６の
先端部２６ａを捕集液２８の液面上方に位置する。ガス
バッグ１８内の圧力を検出する圧力センサー３０をエア
ポンプ１２のスイッチと連動し、ガスバッグ１８に空気
が満たされた時点でエアポンプ１２を停止する。ガスバ
ッグ１８に通ずる排気通路３２に切替コック３４を設
け、コック３４の通常位置でガスバッグ１８を排気通路
３２に接続し、切替位置で吸気通路３６に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の有毒ガス
を捕集して濃度を分析するようにしたガス捕集装置に関
し、とりわけ、小型化を達成しつつ簡単にガス捕集を行
うことができるガス捕集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新建材から発生するホルムアルデ
ヒドなどの人体に有害なガスが大きな問題となってお
り、このため、空気中のガスを捕集してガス濃度を分析
する要求が高まってきている。従来、ガスを捕集する方
法としては微量ガスを濃縮捕集する手法があり、これは
捕集容器，エアポンプ，乾燥剤，流量計，体積流量計
（積算流量計）等でガス捕集装置を構成し、調査場所で
捕集液中に吸引量を測定しつつ空気を吸引導入し、液中
で連続的にバブリングさせて空気中の目的ガスを該捕集
液中に溶け込ませて濃縮捕集する。そして、捕集液を化
学的な方法で分析して溶液中のガス成分濃度を求め、吸
引導入した空気中の濃度に換算するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のガス捕集装置にあっては、ガスの捕集率を一定に
するために、空気流量（流速）を適正に制御するように
なっており、ストップウオッチでガス体積計の動きを計
測し、あるいは瞬間流量計を接続して、ニードルバルブ
で頻繁に流速を調整するようになっている。

【０００４】このため、従来のガス捕集装置では流量調
整や吸引量の読取りに著しく手間がかかると共に、ガス
体積計は精密機器として構成され、高価でその取扱いに
十分な注意を要して熟練度が必要となる。また、捕集用
の機材が大掛かりとなって、機材の運搬や調査場所の移
動が大変で、据付け調整に手間が掛かって、ガスの捕集
作業が著しく困難になってしまうという課題があった。

【０００５】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、簡単かつ安価な機材を用いて小型化して構成し、か
つ、ガス捕集作業を熟練を要すること無く簡単に行うこ
とができるガス捕集装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１に示す本発明のガス捕集装置は、携帯用の
エアポンプの吸気側に、捕集液を溜めた捕集容器および
該捕集容器を通過した空気を乾燥する乾燥手段を順に設
け、該捕集容器をガス捕集後の比色管として用いると共
に、前記エアポンプの排気側に排気空気を溜める収容体
を設け、該収容体に接続される排気通路を切替手段を介
して前記エアポンプの吸気側に接続し、該切替手段は通
常位置で前記収容体をエアポンプの排気側に連通させる
一方、該切替手段の切替位置で前記収容体をエアポンプ
の吸気側に連通させると共に前記排気通路を大気開放さ
せる構成とする。

【０００７】また、請求項２に示す本発明のガス捕集装
置は、前記収容体内の圧力を検出する圧力センサーを設
け、この圧力センサーと前記エアポンプのスイッチとを
連動し、該収容体内の圧力が所定圧に達した時点で該エ
アポンプを自動停止する構成とする。

【０００８】更に、請求項３に示す本発明のガス捕集装
置は、前記捕集容器の開口部を弾性キャップで閉塞する
と共に、空気取入れ用の空気導入管および該捕集容器内
を前記吸気側に接続する吸引管を針状のキャピラリーで
それぞれ形成し、これら空気導入管および吸引管を前記
弾性キャップに差し込んで取付ける構成とする。

【０００９】以上の構成になる本発明のガス捕集装置の
作用を以下に述べる。請求項１のガス捕集装置は、エア
ポンプを駆動することにより、測定場所の空気は捕集容
器に取入れられて、該捕集容器の捕集液を通過された
後、乾燥手段を通過して前記エアポンプに吸引され、該
エアポンプから排出された空気は収容体に溜められる。
そして、前記収容体を体積計として用い、該収容体が満
たされた時点でガス捕集が完了し、前記エアポンプを停
止する。この時点で前記捕集容器の捕集液に混入した空
気を、当該捕集容器を比色管として検査することができ
るため、捕集液の移し替えや捕集液の一部を分析用とし
て分取する作業が不要となり、化学分析の操作性が向上
する。そして、１回の捕集が終了した後に、切替手段を
切替位置に設定することにより、収容体内の空気をエア
ポンプで吸引して排気通路から大気に自動排気し、該収
容体を空にして次の捕集の準備をすることができる。従
って、ガス捕集装置の構成を著しく簡略し、安価にして
小型化することができる。

【００１０】また、請求項２のガス捕集装置は、前記収
容体の圧力センサーを前記エアポンプのスイッチと連動
し、該収容体内の圧力が所定圧に達した時点で該エアポ
ンプを自動停止するようにしたので、捕集終了時点が自
動的に決定される。

【００１１】更に、請求項３のガス捕集装置は、前記捕
集容器の開口部を弾性キャップで閉塞すると共に、空気
取入れ用の空気導入管および該捕集容器内を前記吸気側
に接続する吸引管を針状のキャピラリーでそれぞれ形成
し、これら空気導入管および吸引管を前記弾性キャップ
に差し込んで取付けるようにしたので、捕集容器のセッ
ト，交換が極めて容易となり、かつ、空気導入用のキャ
ピラリーは空気流の抵抗管を兼ねることができるため、
空気流量が安定化される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１から図３は本発明の
ガス捕集装置の一実施形態を示し、図１はガス捕集回路
の全体回路図、図２はガス捕集回路に設けられる切替コ
ックの作動状態を示す説明図、図３はガス捕集装置の組
付け状態を示す斜視図である。

【００１３】即ち、本実施形態のガス捕集装置１０は、
図１に示すように携帯用のエアポンプ１２を備え、この
エアポンプ１２によって空気を吸引することにより空気
中のガスを取込むようになっている。上記エアポンプ１
２は乾電池等のバッテリーで駆動されて携帯可能となっ
ており、該エアポンプ１２の吸気側１２ａには、捕集容
器としてのインピンジャー１４およびフィルターを兼ね
た乾燥手段としての乾燥剤チューブ１６を順に設け、か
つ、エアポンプ１２の排気側１２ｂには、排気空気を溜
める収容体としてのガスバッグ１８が設けられ、該ガス
バッグ１８をガス体積計として用いてある。また、前記
乾燥剤チューブ１６の下流側には、エアポンプ１２方向
への空気の流れのみを許容する逆止弁２０が設けられ
る。

【００１４】前記インピンジャー１４は試験管状の有底
筒状のガラス管で形成され、上端開口部はゴム製キャッ
プ２２で閉塞される。該インピンジャー１４には空気取
入れ用の空気導入管２４と、該インピンジャー１４内を
前記吸気側１２ａに接続する吸引管２６とを備え、これ
ら空気導入管２４と吸引管２６とを注射針状の金属キャ
ピラリーでそれぞれ形成する。そして、金属キャピラリ
ーで形成した前記空気導入管２４および吸引管２６は、
前記ゴム製キャップ２２に差し込むことにより、それぞ
れの針状となった先端部２４ａ，２６ａがインピンジャ
ー１４内に挿入される。また、前記インピンジャー１４
には捕集液２８が所定量注入されており、前記空気導入
管２４の先端部２４ａが該捕集液２８内に浸漬されると
共に、前記吸引管２６の先端部２６ａは捕集液２８の液
面上方に位置されるようになっている。

【００１５】前記エアポンプ１２と前記ガスバッグ１８
との間には圧力センサー３０が設けられ、この圧力セン
サー３０によってガスバッグ１８内の圧力が検出される
ようになっている。前記圧力センサー３０はエアポンプ
１２のスイッチと連動し、ガスバッグ１８に空気が満た
された時点でエアポンプ１２を停止するようになってい
る。

【００１６】また、前記圧力センサー３０の下流側で前
記ガスバッグ１８に通ずる排気通路３２には切替手段と
しての切替コック３４が設けられる。該切替コック３４
は図２（ａ）に示す通常位置でガスバッグ１８をエアポ
ンプ１２の前記排気通路３２に接続する一方、図２
（ｂ）に示す切替位置でガスバッグ１８を前記インピン
ジャー１４をバイパスする吸気通路３６に接続するよう
になっている。切替コック３４の切替位置では前記排気
通路３２は大気開放通路３８に通ずる。

【００１７】前記構成になるガス捕集装置１０は図３に
示すようにコンパクトな構造として組付けられる。即
ち、前記エアポンプ１２および駆動源となる乾電池等を
収納する主収納箱４０の手前側の側面４０ａに、前記切
替コック３４および前記圧力センサー３０等を収納する
副収納箱４２が略半分程のスペースをもって取付けられ
る。該副収納箱４２の手前側の側面４２ａには前記切替
コック３４のレバー４４が突設されると共に、側方の側
面４２ｂには前記ガスバッグ１８の取付口４６が設けら
れる。また、前記主収納箱４０の側方の側面４０ｂには
２個の乾燥剤チューブ１６，１６が取付けられると共
に、該主収納箱４０の前記手前側の側面４０ａには、前
記副収納箱４２の側方に位置してインピンジャー１４が
取付けられる。因みに、前記ガス捕集装置１０は奥行き
１０ｃｍ，幅１２ｃｍ，高さ１８ｃｍ程度の大きさとし
て形成される。

【００１８】以上の構成により本実施形態のガス捕集装
置１０では、エアポンプ１２を駆動することにより、測
定場所の空気は空気導入管２４からインピンジャー１４
に取入れられて、該インピンジャー１４の捕集液２８を
バブリングして通過した後、乾燥剤チューブ１６を通過
して前記エアポンプ１２に吸引される。前記エアポンプ
１２から排出された空気はガスバッグ１８に溜められ
る。そして、該ガスバッグ１８を体積計として用い、該
ガスバッグ１８が満たされた時点で圧力センサー３０が
作動してエアポンプ１２を停止し、ガス捕集が完了され
る。この時点で前記インピンジャー１４の捕集液２８に
空気中のガスが混入し、該インピンジャー１４を反応容
器および比色管として検査することができる。

【００１９】そして、１回の捕集が終了した後に、切替
コック３４を図２（ｂ）に示した切替位置に設定するこ
とにより、ガスバッグ１８はエアポンプ１２の吸気側に
接続されるため、該ガスバッグ１８内の空気はエアポン
プ１２で吸引されて自動排気され、該ガスバッグ１８を
空にして次の捕集の準備をすることができる。

【００２０】このように本実施形態では、ガス体積計に
替えてガスバッグ１８を用いており、該ガスバッグ１８
はビニール袋状の入れ物で良い。従って、前記ガスバッ
グ１８は折り畳んで持ち運べるため、極めて軽量となる
と共に、ガスバッグ１８は外付けにすることができ、該
バッグ１８の大きさを変えることによって吸引量を任意
に変えることができる。

【００２１】また、前記圧力センサー３０はマイクロス
イッチ，ゴム製の受圧部，プラスチック管などで構成す
ることができ、ガスバッグ１８に空気が満たされ、バッ
グ１８内の空気圧が少し上昇すると、その圧力によって
マイクロスイッチが動作する構成とすることができる。
従って、ガスバッグ１８の容量によって１回の吸引量が
一定として決まるので、従来のようにガス体積計の読取
りやその目盛りを見ながらのスイッチ操作が不要とな
る。このため、従来ではガス体積計が精密機械として構
成され、高価で取扱いに十分な注意を要するが、本実施
形態ではそのような配慮が全く不要となる。また、前記
ガスバッグ１８は、ガス分析に使用するガス容器として
各種サイズが市販されるため、その容積を予め計量して
流用することができる。

【００２２】ところで、前記ガス捕集装置１０では、１
回の捕集が終了した後に次の捕集の準備を行うために、
ガスバッグ１８内の空気を排出する必要があるが、本体
に内蔵した切替コック３４の切替えで捕集用エアポンプ
１２の流路が逆転し、ガスバッグ１８を取り付けたまま
でその中の空気を自動排気できる。従って、操作性，作
業性に優れたものとなり、特に、前記切替コック３４
は、例えばポリエチレン製三方コックを改良して変則四
方型とすることにより、流路切替えを１回の切替え操作
でワンタッチで行うことができる。また、前記切替コッ
ク３４は、エアポンプ１２の駆動電圧を変化させる図外
のスイッチと連動しており、該切替コック３４の切替え
に伴ってガス捕集時には低速で、排気時には高速でエア
ポンプ１２が駆動される仕組みになっている。

【００２３】ここで、前記インピンジャー１４で捕集さ
れる捕集液２８中のガス成分の濃縮率は、捕集液量と吸
引空気量の比率によって決定される。インピンジャー１
４を小型化して少ない捕集液２８量（１〜３ml）で濃縮
捕集できるようになっている。このため、空気吸引量が
少なくても高濃縮度が得られるので、前記ガスバッグ１
８の容量が１〜５リットルと小さくて良い。また、上述
したように比色分析する際にも、インピンジャー１４を
そのまま反応容器および比色管として使用できるので、
捕集液２８の移し替えや捕集液２８の一部を分析用とし
て分取する作業が不要となり、化学分析の操作性が向上
する。ここで、比色分析とは、ガス捕集した溶液に、試
薬を加えて化学反応で特定の色を発色させ、その色の濃
度を光の透過で計測して、ガス成分濃度を定量する分析
方法である。また、前記インピンジャー１４には、市販
のガラス製小型試験管を流用でき、従来のインピンジャ
ーに比べて取扱いが容易で極めて安価になる。

【００２４】前記インピンジャー１４にはゴム製キャッ
プ２２を取付けてあり、それに取付ける空気導入管２４
および吸引管２６に大型注射針状の金属キャピラリーが
用いられるため、これら空気導入管２４および吸引管２
６は、前記ゴム製キャップ２２に差し込むだけで空気の
流路を確保することができる。前記インピンジャー１４
はゴム製キャップ２２を付けたままで操作できるので、
誤ってインピンジャー１４を倒した場合でも捕集液２８
がこぼれる恐れがない。また、捕集液２８や反応用の試
薬類は、キャップ付きの状態で注射器でインピンジャー
１４内に注入することができるため、操作性および安全
性が向上する。前記空気導入管２４および前記吸引管２
６は、キャピラリーとして構成されることにより内径が
小さく、空気導入管２４の先端から捕集液２８中に出る
空気泡が小さくなり、ガス成分の溶解性が良くなって捕
集効率が向上される。

【００２５】更に、ガス捕集が終わって前記空気導入管
２４および吸引管２６を抜き取る際に、インピンジャー
１４内が僅かに減圧されるため、空気導入管２４内に残
留される捕集液２８はインピンジャー１４内に吸引され
るため、該空気導入管２４および前記吸引管２６の洗浄
が不要となる。また、残留液による汚染も防止すること
ができる。また、前記空気導入管２４および吸引管２６
の先端は閉塞した針状でゴム製キャップ２２への挿入を
容易にし、空気の流出入口は針状先端部２４ａ，２６ａ
付近に横穴を設けることにより、ゴム屑による閉塞が起
こるのを防止することができる。

【００２６】金属キャピラリーとして形成した前記空気
導入管２４は、空気流の抵抗管としての機能を兼ねるこ
とになり空気流量が安定化される。このため、空気流量
（流速）が適正に制御されてガスの捕集率を一定化し、
ガスの検査精度を向上することができる。また、前記空
気導入管２４および吸引管２６の長さと太さの選択で、
エアポンプ１２の能力の影響をほとんど受けずに流速を
制御することができると共に、流速が安定されることに
より、従来必要とされた瞬間流量計による監視やニード
ルバルブを無くすことができ、流量調整を気にすること
無く捕集作業を行うことができる。前記空気導入管２４
および前記吸引管２６は金属製のキャピラリーとして形
成した場合を開示したが、これに限ることなくガラス製
またはプラスチック製のキャピラリーとしても形成する
ことができる。

【００２７】このように本実施形態のガス捕集装置１０
は、携帯用のエアポンプ１２の吸気側にインピンジャー
１４および乾燥剤チューブ１６を設け、かつ、排気側に
ガスバッグ１８が設けられる簡単な構成であるため、図
３に示したようにこれら各構成部品を全体的にコンパク
トにまとめて組み付けが可能となる。従って、このよう
に組み付けられたガス捕集装置１０は携帯可能で可搬性
に富み、機材の組み立て調整が不要となり、任意の場所
の空気の捕集を簡単に行うことができる。このため、取
扱いが単純化されて熟練度を要すること無く誰にでも使
用することができる。この場合、カメラ用三脚等にセッ
トして用いることにより、高さ調整を簡単に行うことが
でき、場所を取らない。従って、ガス捕集装置１０は構
成が著しく簡略され、安価にして小型化することができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
示すガス捕集装置にあっては、エアポンプを駆動するこ
とにより、測定場所の空気を捕集容器に取入れて、該捕
集容器の捕集液を通過した後、乾燥手段を通過して前記
エアポンプに吸引し、該エアポンプから排出した空気を
収容体に溜めるようにしたので、前記収容体を体積計と
して用いることができる。また、前記捕集容器の捕集液
に混入した空気を、当該捕集容器を比色管として検査す
ることができるため、捕集液の移し替えや捕集液の一部
を分析用として分取する作業が不要となり、化学分析の
操作性を向上することができる。更に、１回の捕集が終
了した後に、切替手段を切替位置に設定することによ
り、収容体内の空気をエアポンプで吸引して排気通路か
ら大気へ自動排気し、該収容体を空にして次の捕集の準
備をすることができる。従って、前記ガス捕集装置は、
その構成を著しく簡略し、安価にして小型化することが
できるため、操作性が著しく向上し、熟練度を要するこ
となくガス捕集装置を扱うことができる。

【００２９】また、本発明の請求項２に示すガス捕集装
置にあっては、収容体の圧力センサーを前記エアポンプ
のスイッチと連動し、収容体内の圧力が所定圧に達した
時点で該エアポンプを自動停止するようにしたので、捕
集終了時点を自動的に決定することができるため、従来
のように複雑かつ熟練度のいるガス吸引作業を不要とす
ることができる。

【００３０】更に、本発明の請求項３に示すガス捕集装
置にあっては、前記捕集容器の開口部を弾性キャップで
閉塞すると共に、空気取入れ用の空気導入管および該捕
集容器内を前記吸気側に接続する吸引管を針状のキャピ
ラリーでそれぞれ形成し、これら空気導入管および吸引
管を前記弾性キャップに差し込んで取付けるようにした
ので、捕集容器のセット，交換が極めて容易となり、か
つ、空気導入用のキャピラリーは空気流の抵抗管を兼ね
ることができるため、空気流量の安定化を達成して検査
精度を向上することができるという各種優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス捕集装置の一実施形態を示すガス
捕集回路の全体回路図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すガス捕集回路に設け
られる切替手段の作動状態の説明図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すガス捕集装置の組付
け状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ ガス捕集装置 １２ エアポンプ １２ａ 吸気側 １２ｂ 排気側 １４ インピンジャー １６ 乾燥剤チューブ １８ ガスバッグ ２２ ゴム製キャップ ２４ 空気導入管 ２６ 吸引管 ２８ 捕集液 ３０ 圧力センサー ３４ 切替コック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯用のエアポンプの吸気側に、捕集液
   を溜めた捕集容器および該捕集容器を通過した空気を乾
   燥する乾燥手段を順に設け、該捕集容器をガス捕集後の
   比色管として用いると共に、前記エアポンプの排気側に
   排気空気を溜める収容体を設け、該収容体に接続される
   排気通路を切替手段を介して前記エアポンプの吸気側に
   接続し、該切替手段は通常位置で前記収容体をエアポン
   プの排気側に連通させる一方、該切替手段の切替位置で
   前記収容体をエアポンプの吸気側に連通させると共に前
   記排気通路を大気開放させることを特徴とするガス捕集
   装置。
2. 【請求項２】 前記収容体内の圧力を検出する圧力セン
   サーを設け、この圧力センサーと前記エアポンプのスイ
   ッチとを連動し、該収容体内の圧力が所定圧に達した時
   点で該エアポンプを自動停止することを特徴とする請求
   項１に記載のガス捕集装置。
3. 【請求項３】 前記捕集容器は、開口部を弾性キャップ
   で閉塞すると共に、空気取入れ用の空気導入管および該
   捕集容器内を前記吸気側に接続する吸引管を針状のキャ
   ピラリーでそれぞれ形成し、これら空気導入管および吸
   引管を前記弾性キャップに差し込んで取付けることを特
   徴とする請求項１または２に記載のガス捕集装置。