JP2003021610A - 臭気調製装置 - Google Patents
臭気調製装置Info
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Abstract
調製装置を提供する。 【解決手段】 ガス流入口1aとガス排出口1bとを備
えてガス流路を形成可能な容器1を設け、ニオイ発生剤
4を前記ガス流路内に流通されるガスに接触自在に封入
してある。
Description
調製するのに用いられる臭気調製装置に関する。
気密な臭気調製室に所定量のニオイ発生物質の蒸気を導
入し、そのニオイ発生物質の濃度を調節することによ
り、そのニオイ発生物質の臭気の強度を設定することが
行われている。このようにして調製された所定強度の臭
気は、例えばニオイ検知装置の感度を調節するのに用い
られる。
に所定濃度の臭気を調製するにはニオイ発生物質の正確
な秤量が可能で、しかも、気密な臭気調製室を用意でき
る環境が必要になるため、簡便に所定強度の臭気を得る
ことは困難であった。また、例えば、ニオイ検知装置の
感度を調製するためにこのようにして得られた臭気を用
いる場合には、前記臭気調製室のある場所にニオイ検知
装置をもってきて臭気調製室内にそのニオイ検知装置を
収容しなければならないことになり、そのニオイ検知装
置が本来使用される場所での感度調節は実質不可能であ
り、その臭気が必要な場所に直接強度の調製された臭気
を供給することは困難であった。
み、所定強度の臭気を簡便に調製することができる臭気
調製装置を提供することにある。
の本発明の特徴構成は、ガス流入口とガス排出口とを備
えてガス流路を形成可能な容器を設け、ニオイ発生剤を
前記ガス流路内に流通されるガスに接触自在に封入して
ある点にある。また、前記ニオイ発生剤が、ニオイ発生
物質をゲル化剤でゲル化させたゲル状物質、あるいは、
前記ニオイ発生剤が粒状固形物にニオイ発生物質を脱離
自在に吸着させてある粒状物であることが好ましく、前
記ニオイ発生物質には、エタノール、硫化水素、アンモ
ニア、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルイソブ
チルケトン、イソブタノール、プロピオンアルデヒド、
ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノ
ルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、メチ
ルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、トリメチ
ルアミン、アセトアルデヒド、スチレン、プロピオン
酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸から選
ばれる少なくとも一種を主成分とするもの、前記ゲル化
剤には、ゼラチン、寒天、界面活性剤、乳化剤等が用い
られ、界面活性剤としては、オレイン酸系界面活性剤や
D−ソルビトール誘導体系界面活性剤が用いられ、乳化
剤としては、ペクチン、レシチン、グリセリン脂肪酸エ
ステル類、ショ糖脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸
エステル類、プロピレングリコール脂肪酸エステル類等
が用いられる。さらに、前記ニオイ発生剤が、ニオイ発
生物質を開口部を有する筒状セル内に充填した状態で固
化させてあってもよく、前記ニオイ発生剤がシリカゲル
にエタノール、硫化水素、アンモニア、トルエン、キシ
レン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、イソブタ
ノール、プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデ
ヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒ
ド、イソバレルアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化
メチル、二硫化メチル、トリメチルアミン、アセトアル
デヒド、スチレン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノル
マル吉草酸、イソ吉草酸を主成分とするニオイ発生物質
を含浸させ、所定時間乾燥処理してある粒状物であって
もよい。
けたフィルタを介装してあることが好ましく、さらに、
前記ニオイ発生剤を前記ガス流路の断面方向視における
中央部に配置固定させる位置決め部材を前記容器に内装
してあることが好ましく、前記位置決め部材としては、
グラスウール、木綿布、PET、ポリエステル、ポリフ
ッ化ビニル等の樹脂粒状物から選ばれる少なくとも一種
を採用することができる。
出口とを備えてガス流路を形成可能な容器を設けてある
と、前記ガス流入口から前記容器内にガスを導入しつつ
前記ガス排出口から前記容器内のガスを排出するガス流
路を形成し、そのガス流路に沿ってガスを流通させるこ
とができる。ここで、ニオイ発生剤を前記ガス流路内に
流通されるガスに接触自在に封入してあると、前記ガス
が前記ニオイ発生剤に接触しつつ、ニオイ発生剤中から
ニオイを気化させ、そのニオイ発生剤から発生するニオ
イを前記ガス排出口から排出させることができる。この
とき、ニオイは、ニオイ成分の気化、凝縮の相平衡にと
もなって発生するから、ニオイ発生剤に接触するガスの
流速、流量及び前記容器の容量、前記ニオイ発生剤の有
効表面積等に従って、前記ガス排出口から排出されるガ
スに含まれるニオイ濃度は所定値に調節されることにな
る。従って、この臭気調製装置は、前記ガス流入口から
実質的にニオイを含まないガスを流通させるだけで、前
記ガス排出口から臭気濃度がほぼ一定に調節されたガス
を排出させられることになるから所定のニオイ強度の臭
気を調製できるようになる。
質をゲル化剤でゲル化させたゲル状物質、あるいは、前
記ニオイ発生剤が粒状固形物にニオイ発生物質を脱離自
在に吸着させてある粒状物であると、ニオイ発生物質を
単独でニオイ発生剤とするのに比べて、ニオイ発生物質
の気化、凝縮平衡が、ゲル化剤あるいは粒状物に対する
吸着あるいは結合力によって凝縮側に偏ることになるか
ら、ニオイ発生物質の蒸気発生量は抑えられ、ニオイ強
度が低く抑制されるとともに、そのニオイ発生物質がす
べて気化してしまうまでに要する時間が長くなるため
に、そのニオイ発生剤がニオイを発し続けられる寿命が
長く設定される。
ル、硫化水素、アンモニア、トルエン、キシレン、酢酸
エチル、メチルイソブチルケトン、イソブタノール、プ
ロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソ
ブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバ
レルアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化メチル、二
硫化メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、ス
チレン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草
酸、イソ吉草酸から選ばれる少なくとも一種を主成分と
するものであれば、通常液体でゼラチン、寒天、界面活
性剤等の汎用のゲル化剤によって、秤量などの容易に取
り扱い容易なゲル状物質に変換することができる。ま
た、ガス検知装置等の感度を調節する際の標準物質とし
ても適している。また、特にエタノールは、人に対して
無害であって、取り扱いの際にガスの漏洩等に対し必要
以上に細心の注意を払う必要がない。
界面活性剤、乳化剤から選ばれる少なくとも一種を主成
分とするものであると、水溶性のニオイ発生物質であれ
ば、通常ゲル化させることができ、かつ、ゲル化した後
に適度な形状安定性を確保することができる。また、こ
のようなゲル化剤を選択すれば、ゲル化した後に内部に
含まれるニオイ発生物質を徐々に脱離させ、ニオイを放
出する能力を長期にわたって安定的に維持できる。
物質を開口部を有する筒状セル内に充填した状態で、ゲ
ル化させるなどして固化させてあると、前記ニオイ発生
剤は前記開口部に臨んでのみガス流路内のガスと接触す
ることになる。そのため、前記開口部の断面積をコント
ロールすることによってニオイ発生物質の気化量を適宜
設定することができるとともに、ゲル化したニオイ発生
剤を直接手で取り扱い操作することなく、より確実な保
形性を有する筒状セルを扱えばよいことになるから、よ
り一層取り扱い容易さを増すとともに、ニオイ発生物質
の気化量を制御してニオイ強度を適宜設定することが容
易になる。
すると、その粒状固形物に吸着されたニオイ発生物質の
放出量の経時的な減衰率が低くおさえられることが、後
述の実験より明らかになっている。
ール、硫化水素、アンモニア、トルエン、キシレン、酢
酸エチル、メチルイソブチルケトン、イソブタノール、
プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イ
ソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソ
バレルアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化メチル、
二硫化メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、
スチレン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草
酸、イソ吉草酸から選ばれる少なくとも一種を主成分と
するニオイ発生物質を含浸させ、所定時間乾燥処理して
ある粒状物としてあれば、例えば、粒径2.9〜3.1
mmのシリカゲルを用いた場合、20℃で180min
の風乾処理を行うことにより、安定したニオイ発生物質
の放出量に調整することができる。
けたフィルタを介装してあると、前記容器に流通される
ガスにニオイ成分がすでに混入している可能性があった
としても、そのニオイ成分を前記ガス吸着剤で吸着除去
した後、前記容器内で所定のニオイ強度を調製できるか
ら、調製される前記ニオイ発生物質のニオイ強度は外気
の影響を受けず、安定したものとなる。尚、前記フィル
タとしては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル等の汎用
のものが用いられる。さらに、前記ニオイ発生剤を前記
ガス流路の断面方向視における中央部に配置固定させる
位置決め部材を前記容器に内装してあると、前記位置決
め部材は前記ニオイ発生剤をガス流路の中央部に保持し
て、流通されるガスと接触容易な姿勢に保持させること
ができるから、前記容器内を流通されるガスが、前記ニ
オイ発生剤に接触しない状態で短絡するような状況は起
きにくく、信頼性高くニオイ強度を調製することができ
るようになる。
ウール、木綿布、PET、ポリエステル、ポリフッ化ビ
ニル等の樹脂粒状物等を採用することができ、無臭かつ
ニオイ発生物質吸着能力の低い綿状、布状、粒塊状の部
材を吸着ガス流路内に充填し、その中央部にニオイ発生
剤を配置されていると、前記位置決め部材が通気抵抗に
なりながら、通気されるガスを前記ニオイ発生剤と確実
に接触する状態に通過させやすい。
に基づいて説明する。図1に示すように、本発明の臭気
調製装置は、ガス流入口1aとガス排出口1bとを備え
てガス流路を形成可能な筒状容器1を設け、前記筒状容
器1内のガス流入口1a側には活性炭2aを充填した活
性炭フィルタ部2を設けるとともに、前記筒状容器1内
のガス排出口1b側には、位置決め部材としてのグラス
ウール3aを充填するとともに、そのグラスウール3a
の中央部には、ニオイ発生剤を前記ガス流路の断面視に
おける中央部に流通されるガスに接触自在な姿勢で配置
固定させてある。
オイ発生物質としてのエタノール41をゲル化剤として
のゼラチンでゲル化させ、開口部5aを有する筒状セル
5内に充填した状態で固化させたゲル状物質4a(図2
(a)参照)、あるいは、粒状固形物としてのシリカゲ
ル6にエタノール41を含浸させて脱離自在に吸着させ
てある粒状物4b(図2(b)参照)を用いることがで
きる。
する。
ス瓶に蒸留水5mlを入れ、80℃にてゼラチン0.2
gを攪拌しながら溶解させる。これに所定量のエタノー
ルを加え、振とう攪拌した後、十分冷却して固化する。
固化させるに際しては、ゼラチンが流動性を失わない程
度の粘性になった状態で、断面積0.225cm2の筒
状セル5内に充填し、さらに冷却固化させる。すると、
前記筒状セル5内でゼラチンが固化し、開口部5aにお
いてのみ外気と接触自在に充填されることになる。
のニオイ発生剤から発生するエタノールガス濃度との関
係を調べたところ、図5に示すようになった。図中エタ
ノール濃度は別途感度調節された下記ニオイ検知装置S
により図3のようにして測定されたものであり、その値
は感度出力の濃度換算値である。
前記臭気調製装置のガス排出口に接続し、ガスを吸引検
知させる。すると、前記ガス検知装置に調製された臭気
が流入することになる。ここでは、前記臭気調製装置の
容器は、断面積0.2cm2の円筒状で、前記ガス検知
装置のガス吸引能力は400mL/minである。尚、
前記容器として筒状のものを採用する場合、断面積0.
07〜0.59cm2のものが好適に用いられる。ま
た、ガス吸引能力は、300〜1000mL/minの
範囲で特に好適に用いられる。
生物質濃度(エタノール濃度)に応じてニオイ発生物質
の気化量(吸引エタノール濃度)がほぼ比例しているこ
とが分かる。
図3に示すように、ガス検知素子10を内装するととも
に、検知対象ガスを吸引して前記ガス検知素子10に誘
導するガス吸引ポンプ11を備え、前記ガス検知素子1
0をブリッジ回路12に組み込んで用いられる。前記ブ
リッジ回路12は、前記ガス検知素子10に、固定抵抗
R0を直列に接続するとともに、このガス検知素子10
と固定抵抗R0との合成抵抗に対して固定抵抗R1と固
定抵抗R2との合成抵抗を、前記ガス検知素子10と固
定抵抗R1、固定抵抗R0と固定抵抗R2が対向するよ
うに並列に接続する。また、前記ガス検知素子10と固
定抵抗R0の間と、前記固定抵抗R1と固定抵抗R2と
の間との電位差をセンサ出力として取出す出力部13を
接続してある。前記出力部13では、得られたセンサ出
力をニオイ強度に換算し、報知部14において数値表示
したり、ブザーを鳴動させたりして検知結果を報知可能
に構成する。
ようにして作製される。 <ガス検知素子>市販の塩化スズ(Sn(Cl)4)と少
量の塩化アンチモンの混合水溶液を、攪拌条件下でアン
モニア水を滴下することにより、加水分解し、水酸化物
のゾルを得る。このゾルを水洗し乾燥し、さらに粉砕後
に電気炉で700℃で8時間焼成した。このようにして
得られた固体は、アンチモンを含有する酸化スズ半導体
であった。この酸化スズをさらに粉砕し、微粉体とし、
分散媒を用いてペースト状にし、図4に示すように、貴
金属線21を覆って球状に塗布し、乾燥後、前記貴金属
線21に電流を流通させ、空気中で600℃1時間焼結
し、感応層22のみからなる熱線型半導体式検知素子1
0を得る。前記感応層22に第一成分として、アルカリ
度類金属元素の一例としてのカルシウムの塩(塩化カル
シウム)水溶液、及び、第二成分として3属金属元素の
一例としてのランタンの塩(硝酸ランタン)の水溶液、
を順次含浸させ、前記感応層にカルシウムをCaO換算
で0.25〜20mol%及びランタンをLaO3/ 2換
算で0.25〜20mol%添加する。尚、前記各水溶
液は、含浸させた後、乾燥・焼成して前記感応層22
に、各種金属を酸化物の形態で担持させる。(特願昭6
3−289608号参照)
l%として得られたニオイ発生剤4から発生するエタノ
ールガス濃度の経時変化を調べたところ図6のようにな
った。図6より、ニオイ検知装置Sは、エタノールガス
濃度100ppm相当の指示値を長時間にわたって示す
ことがわかり、この出力値に従えば、100ppmエタ
ノール相当のニオイを検知したときに前記ニオイ検知装
置が指示値1000を示すように較正するのに適してい
ることが読みとれる。
積を種々変更してニオイ発生剤から発生するエタノール
ガス濃度を調べたところ図7のようになった。図7より
開口部5aの開口面積(断面積)とエタノールガス濃度
(吸引エタノール濃度)は比例関係にあることが分か
る。
エタノールガス濃度の温度依存性を調べたところ図8に
示すようになり、室温以下程度の温度域では安定して一
定濃度のエタノールガスを発生させていることが分か
る。
カを200℃、90分間加熱する。加熱処理された粒状
シリカを室温下で過剰量のエタノール溶液に浸漬する。
1時間〜18時間浸漬された粒状シリカを濾別した後、
所定時間乾燥し、粒状物のニオイ発生剤を得る。 〈1〉エタノール溶液のエタノール含有率及びその溶液
に対する添加剤としてのエチレングリコールの含有率を
変化させ、種々の条件で粒状物のニオイ発生剤を得ると
ともに、そのニオイ発生剤から発生するニオイ強度を調
べたところ、表1のようになった。尚、ニオイ強度の測
定は、先述と同様に行った。また、体積%で示したニオ
イ発生物質、添加物以外の残部は精製水である。尚、表
中「OverRange」とあるのは、出力2000以
上の測定不可能な値であることを示す。
高いニオイ強度が得られ、エタノール濃度が低いものほ
ど、長時間にわたって安定したニオイ強度を出力し続け
られることが読みとれる。また、粒子数を増やすと、ニ
オイ強度もそれに応じて強くなるが、容器の容積に対し
て必要以上に強い強度は得られず、安定した出力を維持
するのに寄与していることが分かる。これらの状況か
ら、ニオイ発生物質溶液にはエタノール90%、エチレ
ングリコール10%の混合液が好適に用いられる。
されるニオイ強度と、前記ニオイ発生剤の調製方法との
関係を調べたところ表2のようになった。ここでは、図
9(イ)に示すように、臭気調製装置により調製される
ニオイを、図9(ロ)に示すように、一旦袋31に捕集
し、捕集された臭気のニオイ強度を別途調節されたニオ
イ検知装置で測定した。尚、図9において、ポンプ32
の出力は、1L/minとし、袋31は、PET製で、
容量7Lで、前記臭気調製装置に封入されるニオイ発生
剤は5粒としてある。また、前記袋31に臭気を捕集す
る際には一旦袋31を脱気してから、前記臭気調製装置
のガス排出部に接続する。
違によってはあまりニオイ強度のばらつきは見られず、
少なくとも1時間の含浸時間で十分なニオイ強度のニオ
イ発生剤を得られることが分かる。また、乾燥時間の長
さによって得られるニオイ強度は次第に低下することが
読みとれ、さらに、シリカゲルの粒子が大きいほど、そ
の表面積の大きさに応じた強度のニオイが調製されてい
ることが分かる。
ニオイ強度の低下幅が少ないという点で、シリカゲルの
粒子は2.9〜3.1mm程度のものが好ましいことが
分かる。そのため、シリカゲルの粒子は2.9〜3.1
mmの径のものが採用される。
流量調整装置33によってガス流量を種々変更しつつ、
ニオイ発生剤により調製されるニオイ強度のガス流量依
存性を調べたところ、図10のようになった。尚、先に
用いた袋31に替え4Lの容量のものを用い、シリカゲ
ルは2.9〜3.1mm径のものに、ニオイ発生剤とし
て、エタノール90%、エチレングリコール10%の混
合液を1時間含浸、180分乾燥して得られたものを5
粒採用している。
が増えるに従って、前記ニオイ発生剤に接触することな
く排出されるガス量が増え、調製されるニオイ強度が低
下しているものと考えられるものの、300〜1000
mL/min程度の流量では、流量が多少ばらついたと
しても、得られたニオイの強度に大きな影響はでにくい
ことが分かる。
図3,9のようにガス検知装置に取付けられ、そのガス
検知装置の感度校正用に用いられる。
る。前記粒状固形物としては、シリカゲルに替え、粒径
2.9〜3.1mmの多孔質物質であってもよく、例え
ば、アルミナゲル、ゼオライト、活性炭等が用いられ
る。尚、中でも、ニオイガスに対して吸着能を発揮させ
ないような構成とすることができる粒子を用いることが
好ましく、シリカゲルは特に好ましい粒状固形物である
といえる。また、粒状固形物にニオイ発生物質が含浸吸
着される機構については、単に粒子表面における相互作
用による吸着によるものであってもよいが、多孔質物質
であると、孔に対するニオイ発生物質の取込みによる作
用がさらに加わるので、吸着されるニオイの容量を大き
くすることができ好ましい。
生剤から発生するエタノールガス濃度との関係を示すグ
ラフ
グラフ
ルガス濃度との関係を示すグラフ
すグラフ
Claims (10)
- 【請求項1】 ガス流入口とガス排出口とを備えてガス
流路を形成可能な容器を設け、ニオイ発生剤を前記ガス
流路内に流通されるガスに接触自在に封入してある臭気
調製装置。 - 【請求項2】 前記ニオイ発生剤が、ニオイ発生物質を
ゲル化剤でゲル化させたゲル状物質である請求項1に記
載の臭気調製装置。 - 【請求項3】 前記ニオイ発生剤が粒状固形物にニオイ
発生物質を脱離自在に吸着させてある粒状物である請求
項1に記載の臭気調製装置。 - 【請求項4】 前記ニオイ発生物質が、エタノール、硫
化水素、アンモニア、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、メチルイソブチルケトン、イソブタノール、プロピ
オンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチ
ルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレル
アルデヒド、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化
メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、スチレ
ン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イ
ソ吉草酸から選ばれる少なくとも一種を主成分とするも
のである請求項2〜3のいずれかに記載の臭気調製装
置。 - 【請求項5】 前記ゲル化剤が、ゼラチン、寒天、界面
活性剤、乳化剤から選ばれる少なくとも一種を主成分と
するものである請求項2に記載の臭気調製装置。 - 【請求項6】 前記ニオイ発生剤が、ニオイ発生物質
を、開口部を有する筒状セル内に充填した状態で固化さ
せてある請求項2に記載の臭気調製装置。 - 【請求項7】 前記ニオイ発生剤がシリカゲルにエタノ
ール、硫化水素、アンモニア、トルエン、キシレン、酢
酸エチル、メチルイソブチルケトン、イソブタノール、
プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イ
ソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソ
バレルアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化メチル、
二硫化メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、
スチレン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草
酸、イソ吉草酸から選ばれる少なくとも一種を主成分と
するニオイ発生物質を含浸させ、所定時間乾燥処理して
ある粒状物である請求項3に記載の臭気調製装置。 - 【請求項8】 前記ガス流入口側にガス吸着剤を設けた
フィルタ部を介装してある請求項1〜7のいずれかに記
載の臭気調製装置。 - 【請求項9】 前記ニオイ発生剤を、前記ガス流路の断
面方向視における中央部に配置固定させる位置決め部材
を前記容器に内装してある請求項1〜8のいずれかに記
載の臭気調製装置。 - 【請求項10】 前記位置決め部材がグラスウール、木
綿布、樹脂粒状物から選ばれる少なくとも一種である請
求項9に記載の臭気調製装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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