JPH1090128A - ガス濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス濃度測定の目的によらず、高性能にガス
濃度を測定することのできるガス濃度測定装置を提供す
る。 【解決手段】 ガス検知特性を有するガス検知素子１を
設けるとともに、そのガス検知素子１に被検知ガスを導
くガス導通路２を設け、前記ガス導通路２に被検知ガス
を導く通気装置３を設け、被検知ガスの濃度が高いとき
に、前記通気装置３による前記ガス導通路２への通気速
度を大く設定するとともに、被検知ガスの濃度が低いと
きに前記通気装置３による通気速度を小に設定する設定
切替え部Ａを設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス濃度測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のガス濃度測定装置として
は、単にガス検知素子に被検知ガスを流通させるガス通
気路を設けるとともに、通気装置を設けて、ガス濃度測
定装置を構成してあるものが知られている。つまり、通
気装置によって被検知ガスを含んでなる外気を、前記ガ
ス検知素子に導くと、前記被検知ガスがそのガス検知素
子に接触して検知されるので、その検知信号として、前
記被検知ガスの濃度に基づいた出力が得ることができ、
その被検知ガスの濃度を知ることができる構成にしてあ
るのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガス濃度測
定装置によって、被検知ガスの濃度を知る必要がある場
合は、大きく別けて２通りある。つまり、〈１〉ガス漏
洩の有無の検知のような場合に、正確なガス濃度を求め
るよりも、大まかなガス濃度を迅速に知ることが必要に
なる場合、と〈２〉ガスの漏洩箇所を正確に見いださね
ばならないような場合に、微小なガスであっても、その
濃度を正確に知ることが必要になる場合、である。

【０００４】しかし、上述の場合に、前記〈１〉の目的
に対応するためには応答性の高いガス検知素子に対して
大量の通気を行うことによって、迅速な判断を可能にす
る事が求められるのに対し、前記〈２〉の目的に対応す
るためには、出力安定性の高いガス検知素子に対して、
被検知ガスの濃度を求めるべき雰囲気から、被検知ガス
を含む外気を安定的に被検知ガスに供給することが求め
られるという現状がある。近年ガス検知素子の性能が向
上しているとはいえ、ガス濃度測定装置を上記両目的に
兼用して用いようとすると、前記〈１〉の目的に高性能
に対応しようとすると、前記〈２〉の目的で安定した性
能が得られず、前記〈２〉の目的に適した構成を採用す
ると、前記〈１〉の目的で利用できないというような状
況にならざるをえなかった。

【０００５】従って、本発明の目的は、上記実情に鑑
み、ガス濃度測定の目的によらず、高性能にガス濃度を
測定することのできるガス濃度測定装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の構成の
ガス濃度測定装置で前記〈１〉の目的に適したものを
〈２〉の目的に利用した場合に、正確な濃度出力が得ら
れないのは、被検知ガスを含む雰囲気ガスを大量にガス
検知素子に供給してしまうため、被検知ガスの雰囲気の
周囲からも大量の空気を同時に混入した状態で、ガスの
濃度を測定してしまうため、局所的に存在するガスの濃
度を測定する替わりに、広範囲にわたる雰囲気中のガス
濃度を平均して求めてしまうという状況に由来すること
に着目して成されたものであって、前記目的を達成する
ための本発明のガス濃度測定装置の特徴構成は、図１を
参照して説明すると、ガス検知特性を有するガス検知素
子１を設けるとともに、そのガス検知素子１に被検知ガ
スを導くガス導通路２を設け、前記ガス導通路２に被検
知ガスを導く通気装置３を設け、被検知ガスの濃度が高
いときに、前記通気装置３による前記ガス導通路２への
通気速度を大に設定するとともに、被検知ガスの濃度が
低いときに前記通気装置３による通気速度を小に設定す
る設定切替え部Ａを設けてある点にある。また、具体的
には、前記ガス導通路２を、バイパス路２１を設けて構
成するとともに、前記バイパス路２１にガス検知素子１
を設け、前記ガス導通路２への通気量によらず前記バイ
パス路２１への通気量を一定量に維持する流量制御機構
Ａを設けてある。前記バイパス路２１のガス流入側端部
２ａよりも下流側における前記ガス導通管内に流路切替
え弁４を設けて、被検知ガスと被検知ガスを含まない外
気を導入切替え可能に設けて、流量制御機構Ａを構成し
てある。

【０００７】尚、図１は単に参照のみに利用したもので
あって、本発明は図１に限定されるものではない。

【０００８】〔作用効果〕つまり、ガス導通路に被検知
ガスを導く通気装置を設け、被検知ガスの濃度が高いと
きに、前記通気装置による前記ガス導通路への通気速度
を大く設定するとともに、被検知ガスの濃度が低いとき
に前記通気装置による通気速度を小に設定すると、前記
〈１〉の目的に利用する場合には、測定しようとする被
検知ガス濃度が高い場合に大量の外気を通気することに
よって、迅速なガス検知を行えるとともに、たとえ被検
知ガスの濃度が低くても、低い濃度に則した通気によっ
て被検知ガスの濃度を求めることができる。このとき、
低い濃度を検知する場合には、高い濃度を検知する場合
よりも応答性が低下する虞があるものの、このような場
合は、一般的に高い応答性が要求される場合が少なく、
例えば、ガス漏れの検知等を考えると、ガスの検知が即
ちガス漏れによる中毒などの危険な状況になることはな
く、むしろ、ガスの有無を検知すると同時に濃度を測定
する必要性が生じることが多い。そのため、測定しよう
とする被検知ガスの濃度が低いときは、〈１〉の目的達
成と同時に〈２〉の目的も達成する事ができる。逆に
〈２〉の目的で高い濃度の被検知ガスを測定する場合に
は、迅速な濃度測定が出来れば、正確な濃度を要求され
ることがすくない一方、高濃度のガスは多少周囲のガス
に希釈されたとしても、測定した濃度には大きな誤差が
生じにくくなるため、悪影響が結果的には濃度の測定結
果としては正確なものを得ることができる。

【０００９】そのため、前記二つの目的に兼用して用い
ても、何れの目的に対しても高い性能を発揮することの
できるガス濃度測定装置を提供することができるように
なった。

【００１０】さらに、前記ガス導通路を、ガス導通管に
バイパス路を設けて構成するとともに、前記バイパス路
にガス検知素子を設け、前記ガス導通管への通気量によ
らず前記バイパス路への通気量を一定量に維持する流量
制御機構を設けてあれば、前記ガス検知素子に接触する
ガス量が一定であることによって、前記ガス検知素子の
温度管理等を容易に行えるなど、正確な濃度測定ができ
る。また、前記バイパス路のガス流入側端部よりも下流
側における前記ガス導通管内に流路切替え弁を設けて、
被検知ガスと被検知ガスを含まない外気を導入切替え可
能に設けて、流量制御機構を構成してあれば、前記ガス
導通管に通気装置による通気量を一定に保ちながら（例
えばガス吸引ポンプを設けてガス流通させる場合そのガ
ス吸引ポンプを定常運転しながら）前記バイパス菅への
通気量を一定に保ち、かつ、前記ガス導通路に導通され
る通気速度を調整することができる。例えば図２〜５の
構成によって説明すると、ガス導通路２を４分割して第
一〜第四通路２１〜２４を形成してある場合、前記第一
通路をバイパス管としてガス検知素子を設けるととも
に、第二〜第四通路２２〜２４に流路切り替え弁として
三方弁４を設けてあれば、三方弁４を全てエア導通路６
側に切り換えておくことにより、通気装置３で吸引する
ガスのうち２５％を、前記第一通路２１を介して吸引さ
れガス検知素子１に検知される被検知ガス、他の７５％
を、被検知ガスを含まない外気とすることができ、前記
ガス導入部２ａから吸引するガス量を前記通気装置３の
ガス吸引能力の２５％に制限することができ、高感度に
ガス濃度を測定できるようになる（図２参照）。ところ
が、前記三方弁４のうち前記第二通路２２のものを前記
被検知ガスのガス導入部側に切り換え、前記第三通路２
３、第四通路２４のものをエア導通路６側に切り換えて
おけば、前記通気装置３で吸引されるガスのうち２５％
は前記第一通路２１を介して吸引されガス検知素子１に
検知される被検知ガス、２５％は前記第二通路を介して
吸引されるもののガス検知素子１に検知されない被検知
ガス、５０％は前記被検知ガスを含まない外気とするこ
とができ、前記ガス導入部２ａから吸引するガス量を前
記通気装置３のガス吸引能力の５０％に制限することが
できる（図３参照）。同様にして前記通気装置３で吸引
されるガスのうち２５％は前記第一通路２１を介して吸
引されガス検知素子１に検知される被検知ガス、５０％
は前記第二、第三通路２２，２３を介して吸引されるも
ののガス検知素子１に検知されない被検知ガス、２５％
は前記被検知ガスを含まない外気とすることができ、前
記ガス導入部２ａから吸引するガス量を前記通気装置３
のガス吸引能力の７５％に制限することもでき（図４参
照）、最終的には三方弁４を全てガス導入部６側に切り
換えておくことにより、通気装置３で吸引するガスのう
ち２５％を、前記第一通路２１を介して吸引されガス検
知素子１に検知される被検知ガス、他の７５％を、前記
第二〜第四通路を介して吸引されるもののガス検知素子
１に検知されない被検知ガスとすることができ、前記ガ
ス導入部２ａから吸引するガス量を前記通気装置３のガ
ス吸引能力を１００％に被検知ガスの吸引に利用するこ
とができ、素早いガス漏れ検知等に対応できるようにな
る（図５参照）。つまり、バイパス管を構成する第一通
路２１には常に通気装置３のガス吸引能力の２５％の通
気量の被検知ガスが流入するため、ガス検知条件の安定
した状態でガス検知が行えながら、前記ガス導入部２ａ
から導入される被検知ガス吸引量は、４段階に変化させ
ることができるのである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、本発明のガス
濃度測定装置は、ガス検知特性を有するガス検知素子１
を設けるとともに、そのガス検知素子１に被検知ガスを
導くガス導通路２を設け、前記ガス導通路２に被検知ガ
スを導くガス吸引ポンプ３を設けてある。前記ガス導通
路２は、内部を４通路に分割して、そのうちの第一通路
２１をバイパスさせてガス検知素子１を内部に設けてな
るバイパス路に形成してある。また、他の第二〜第四通
路２２〜２４には三方弁４を設け、その三方弁４を流路
切り替えする切替制御装置５を設けるとともに、エア導
入路６を接続して空気の導入と被検知ガスを含有する外
気の導入とを切り替え可能に構成してある。これによ
り、前記ガス吸引ポンプ３により吸引されるガスは、前
記ガス導通路のガス導入部から被検知ガスを含むガス
と、外部の空気とを２５％刻みの任意の割合で混合され
たものとなる。ここで、前記バイパス路２１に流入され
るガスは、常に被検知ガスを含む外気となり、かつ、前
記ガス吸引ポンプ３のガス吸引量の２５％に設定される
事になる。また、ここで、前記ガス導入部２ａから導入
されるガスは、前記ガス吸引ポンプ３の吸引するガスの
うち被検知ガスを含むガスのみであるから、前記４分割
された通路が前記三方弁４の切り替えにより、前記ガス
導入部２ａから導入されるガス量を変更して、通気速度
を設定切り替えする設定切替部Ａを構成することにな
る。前記三方弁４は図２〜５のように切り換えることで
前記ガス導入部２ａにおける前記ガス導入路２へのガス
導入速度を、通気装置３による通気量の２５％、５０
％、７５％、１００％と、変更可能になる。前記ガス検
知素子１は、メタンガスにガス検知特性を有し、ガス検
知に基づき、信号を発生するガス検知回路７を設け、そ
のガス検知回路７に電力を供給する電力供給回路８及び
発生した信号をガス濃度情報として出力する出力回路９
を設けて、得られたガス濃度情報を、前記切替制御装置
５に出力可能に構成してある。尚、前記ガス導通路２に
は前記ガス検知素子１にダスト成分が接触して感度の低
下を伴うような状況を防止するフィルタ２ｂを設けてあ
る。

【００１２】上述のガス濃度測定装置を用いる場合に
は、ガス濃度情報から被検知ガスの濃度が高いときに
は、前記ガス導通路２への通気速度を大く設定するとと
もに、被検知ガスの濃度が低いときに通気速度を小に設
定するように、前記切替制御装置５を設定制御させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態におけるガス濃度測定装置の概略図

【図２】ガス濃度測定装置の使用形態を示す図

【図３】ガス濃度測定装置の使用形態を示す図

【図４】ガス濃度測定装置の使用形態を示す図

【図５】ガス濃度測定装置の使用形態を示す図

【符号の説明】

１ ガス検知素子 ２ ガス導通路 ３ 通気装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス検知特性を有するガス検知素子を設
   けるとともに、そのガス検知素子に被検知ガスを導くガ
   ス導通路を設け、前記ガス導通路に被検知ガスを導く通
   気装置を設け、被検知ガスの濃度が高いときに、前記通
   気装置による前記ガス導通路への通気速度を大く設定す
   るとともに、被検知ガスの濃度が低いときに前記通気装
   置による通気速度を小に設定する設定切替え部を設けて
   あるガス濃度測定装置。
2. 【請求項２】 前記ガス導通路を、ガス導通管にバイパ
   ス路を設けて構成するとともに、前記バイパス路にガス
   検知素子を設け、前記ガス導通管への通気量によらず前
   記バイパス路への通気量を一定量に維持する流量制御機
   構を設けた請求項１に記載のガス濃度測定装置。
3. 【請求項３】 前記バイパス路のガス流入側端部よりも
   下流側における前記ガス導通管内に流路切替え弁を設け
   て、被検知ガスと被検知ガスを含まない外気を導入切替
   え可能に設けて、流量制御機構を構成してある請求項２
   に記載のガス濃度測定装置。