JP2005127889A

JP2005127889A - Gas detector for outdoor gas measuring apparatus

Info

Publication number: JP2005127889A
Application number: JP2003364400A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sugiyama; 浩昭杉山; Nobuo Nakano; 信夫中野
Original assignee: Riken Keiki KK
Current assignee: Riken Keiki KK
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-05-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent condensation of a sensor unit using a simple structure. <P>SOLUTION: A drip-proof cover 9 is provided with a gas-permeable membrane having air permeability and water repellence, and mounted to an outer circumference of the sensor unit 1. The drip-proof cover 9 accommodates a moisture absorbing sheet 30 comprising B type silica gel as a principal component. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、赤外線ガスセンサー等の比較的大型のセンサーを屋外に設置するためのケース構造に関する。 The present invention relates to a case structure for installing a relatively large sensor such as an infrared gas sensor outdoors.

比較的大型のセンサーユニット１は、図５(イ)に見られるように基台２に固定して使用されているが、屋外で使用する場合には、被検出ガスの流入を確保しつつ、雨水の浸入を防止するため、図５（ロ）に見られるように気体透過性と撥水性を有する膜を内蔵した筒状の防滴カバー３をセンサーユニット１に装着して使用されている（特許文献１）。
特開2002-22655公報 The relatively large sensor unit 1 is used by being fixed to the base 2 as seen in FIG. 5 (a). However, when used outdoors, while ensuring the inflow of the gas to be detected, In order to prevent the intrusion of rainwater, a cylindrical drip-proof cover 3 containing a film having gas permeability and water repellency is attached to the sensor unit 1 as shown in FIG. Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22655

これによれば、雨水などがセンサーユニットに浸入を防止できるものの、気体透過性と撥水性とを有する膜の湿気通気性が低いため、気温が降下したような場合には結露したり、また空気中に水滴（靄）を生じるという問題がある。このような問題を解消するため、ヒータを内蔵して温度や気温に応じて作動させることも考えられるが、構造が複雑化するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、雨水の侵入と結露の発生を、簡単な構造で防止することができる屋外設置用ガス測定装置のガス検出器を提供することである。 According to this, although rainwater and the like can be prevented from entering the sensor unit, the film having gas permeability and water repellency has low moisture permeability. There is a problem that water droplets (foils) are generated inside. In order to solve such a problem, it is conceivable to incorporate a heater and operate according to temperature and temperature, but there is a problem that the structure becomes complicated.
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to provide a gas for an outdoor gas measuring apparatus that can prevent rainwater intrusion and condensation from occurring with a simple structure. It is to provide a detector.

このような問題を解消するために本発明においては、センサーユニットの外周に、通気性と撥水性とを有するガス透過性膜を備えた防滴カバーを装着するとともに、前記防滴カバーにＢ型シリカゲルを主成分とする吸湿材を収容して構成されている。 In order to solve such a problem, in the present invention, a drip-proof cover provided with a gas permeable film having air permeability and water repellency is attached to the outer periphery of the sensor unit, and the drip-proof cover has a B-type. It contains a hygroscopic material mainly composed of silica gel.

内筒を通過してセンサーユニットに到達した湿気は、Ｂ型シリカゲルを主成分とする吸湿シートの毛管凝縮により吸収されて結露が防止され、また環境中の相対湿度が低下すると、吸収していた水分が容易に放出されて吸湿可能な状態に復元される。 Moisture that passed through the inner cylinder and reached the sensor unit was absorbed by capillary condensation of a moisture-absorbing sheet mainly composed of B-type silica gel, preventing condensation, and absorbing when the relative humidity in the environment decreased. Moisture is easily released to restore moisture absorption.

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、センサーユニット１に装着されてセンサーユニット１を屋外で使用可能とするための防滴カバー３の一実施例を示すものであって、センサーユニット１の外周と若干の間隙を形成するように一端が蓋部４で封止され、他端に挿入口５を備えた筒状体６として構成されている。 Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows an embodiment of a drip-proof cover 3 that is attached to the sensor unit 1 so that the sensor unit 1 can be used outdoors, and forms a slight gap with the outer periphery of the sensor unit 1. Thus, one end is sealed with the lid portion 4 and the other end is configured as a cylindrical body 6 having an insertion port 5.

挿入口側には後述するセンサーユニット１に装着された状態では気密性を確保するためのパッキン７が設けられている。なお、図中符号８は、蓋部４のほぼ中心に形成された校正ガス注入口７を示す。 On the insertion port side, a packing 7 is provided for ensuring airtightness when mounted on a sensor unit 1 described later. Reference numeral 8 in the figure denotes a calibration gas inlet 7 formed substantially at the center of the lid 4.

筒状体６は、雨水等の浸入を防止しつつ、被検ガスを確実に透過させるため、図１(ハ)に示したように貫通孔９ａが穿設された保護筒９に、通気性と撥水性とを有するガス透過性膜１０を挟むように不錆性材料の金網１１、１１で補強した内筒１２を挿入して構成されている。 As shown in FIG. 1 (c), the cylindrical body 6 allows air to pass through the protective cylinder 9 having a through hole 9a so as to allow the gas to be detected to permeate therethrough while preventing intrusion of rainwater or the like. And a gas permeable membrane 10 having water repellency, and an inner cylinder 12 reinforced with a metal mesh 11, 11 of a non-rusting material is inserted.

図２は、センサーユニット１の一実施例を示すものであって、この実施例では、赤外線式のガスとしてセンサーとして構成されており、ガス取入口２１が穿設された筒状体からなるチャンバー２２の一端に発光素子２３が、また他端に受光素子２４が対向する状態で配置して構成されている。 FIG. 2 shows an embodiment of the sensor unit 1. In this embodiment, the chamber is configured as a sensor as an infrared gas, and is formed of a cylindrical body having a gas inlet 21 formed therein. The light-emitting element 23 is disposed at one end of the light-receiving element 22 and the light-receiving element 24 is opposed to the other end.

この実施例では、防爆構造とする関係上、金属粉を焼結して通気性と消炎性を確保した有底筒状の防爆ケース２６に収容されて一端を基部２７に固定されている。さらに防爆ケース２６の外周にはこれを破損から保護するため、保護枠２８が装着されている。 In this embodiment, because of the explosion-proof structure, metal powder is sintered and accommodated in a bottomed cylindrical explosion-proof case 26 in which air permeability and flame resistance are ensured, and one end is fixed to the base 27. Further, a protective frame 28 is attached to the outer periphery of the explosion-proof case 26 in order to protect it from damage.

図３は、センサーユニット１に図１に示した防滴カバー３を装着した状態を示すものであって、センサーユニット１の基部２７側にパッキン７が嵌合して気密性を確保し、また先端側はガス注入口８が保護枠２８の貫通孔２９を通して防爆ケース２６の先端部に対向する。 FIG. 3 shows a state in which the drip-proof cover 3 shown in FIG. 1 is attached to the sensor unit 1, and the packing 7 is fitted on the base 27 side of the sensor unit 1 to ensure airtightness. On the tip side, the gas inlet 8 faces the tip of the explosion-proof case 26 through the through hole 29 of the protective frame 28.

そして、本発明においては、内筒１２の内側には、無定形の多孔質物質としての二酸化珪素（ＳｉＯ２）の粒子をシート体に積層して構成された吸湿シート３０が装填されている。 In the present invention, inside the inner cylinder 12, a moisture absorbing sheet 30 configured by laminating silicon dioxide (SiO2) particles as an amorphous porous material on a sheet body is loaded.

この吸湿シート３０に積層、固定されている無定形の多孔質物質としての二酸化珪素（ＳｉＯ２）の粒子は、平均細孔径が７nm程度の毛管凝縮の機能が強化されたＢ型シリカゲルと呼ばれるもので、図４に示したように湿気の吸着性能と放出性能とが、相対湿度に対してヒステリシス特性を有するとともに、表面吸着を重視するＡ型シリカゲルよりも高湿下で多量の湿気を吸収し、低湿下では徐々に湿気を放出するという特性を有する。 The particles of silicon dioxide (SiO2) as an amorphous porous material laminated and fixed on the moisture absorbing sheet 30 are called B-type silica gel having an average pore diameter of about 7 nm and enhanced capillary condensation function. As shown in FIG. 4, the moisture adsorption performance and the release performance have hysteresis characteristics with respect to the relative humidity, and absorb a large amount of moisture at a higher humidity than the type A silica gel that emphasizes surface adsorption. It has the property of gradually releasing moisture under low humidity.

この実施例において、被検ガスとともに雨水が内筒１１まで到達しても、雨水は内筒１２のガス透過性膜１０により浸入を阻止され、被検ガスだけがセンサーユニット１に到達する。防爆ケース２６の外周に到達した被検ガスは、防爆ケース２６を構成する焼結金属の細孔を通過してガス取入口２１からチャンバー２２の内部に流れ込む。これにより、雨水の浸入を阻止しつつ被検ガスの濃度を測定することができる。 In this embodiment, even if rainwater reaches the inner cylinder 11 together with the test gas, the rainwater is prevented from entering by the gas permeable membrane 10 of the inner cylinder 12, and only the test gas reaches the sensor unit 1. The test gas that has reached the outer periphery of the explosion-proof case 26 passes through the pores of the sintered metal constituting the explosion-proof case 26 and flows into the chamber 22 from the gas inlet 21. Thereby, the density | concentration of to-be-tested gas can be measured, preventing intrusion of rainwater.

このように雨水等の液滴の侵入を防止したとしても、湿気は内筒１１を通過してセンサーユニット１に到達する。気温が一定の状態では、センサーの発光素子２３などの熱により結露の発生が防止されるもの、外気温が急激に低下したような場合にはこの領域の相対湿度が非常に高くなり、露点まで低下する恐れがある。しかし、露点近くまで低下すると相対湿度が上昇するため、Ｂ型シリカゲルを主成分とする吸湿シート３０がその毛管凝縮による吸湿能力を発揮して多量の湿気を吸収し始め、結露を防止する。 Thus, even if droplets such as rainwater are prevented from entering, moisture passes through the inner cylinder 11 and reaches the sensor unit 1. In the state where the temperature is constant, the generation of condensation is prevented by the heat of the light emitting element 23 of the sensor, etc. When the outside temperature is suddenly lowered, the relative humidity in this region becomes very high, and the dew point is reached. May fall. However, since the relative humidity increases when the dew point is reduced to near the dew point, the moisture absorbing sheet 30 mainly composed of B-type silica gel exhibits a moisture absorbing ability due to the capillary condensation and begins to absorb a large amount of moisture, thereby preventing condensation.

一方、晴天などにより環境中の相対湿度が低下すると、吸湿シート３０は、Ｂ型シリカゲルを主成分として構成されているから、吸収していた水分を容易に、かつ徐々に放出するから、結露を発生させることなく吸湿可能な状態に復元する。 On the other hand, when the relative humidity in the environment decreases due to sunny weather or the like, the moisture absorbing sheet 30 is composed of B-type silica gel as a main component. Restores the moisture absorption state without generating.

以下、湿度の高低に対応してこのような工程を繰り返すことにより、雨天などにより相対湿度が上昇した場合にでも結露が生じるのを防止できる。 Hereinafter, by repeating such a process corresponding to the level of humidity, it is possible to prevent dew condensation even when the relative humidity increases due to rain or the like.

このように、センサーユニット１の結露を長期間にわたって確実に結露を防止できるため、他のセンサーに比較して結露による測定誤差の発生が生じやすい光学式センサーを屋外で使用しても高い信頼性を維持してガスの濃度を検出することができる。 As described above, since the condensation of the sensor unit 1 can be reliably prevented over a long period of time, it is highly reliable even when an optical sensor is used outdoors, which is more likely to cause measurement errors due to condensation than other sensors. And the gas concentration can be detected.

図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ本発明の防滴カバーの一実施例を示す正面図、断面図、及び内筒の領域を拡大して示す断面図である。FIGS. 1A to 1C are a front view, a cross-sectional view, and an enlarged cross-sectional view showing an embodiment of the drip-proof cover according to the present invention. センサーユニットの一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of a sensor unit. 同上センサーユニットに防滴カバーを装着した本発明の屋外設置用ガス測定装置用のガス検出器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the gas detector for the gas measuring apparatus for outdoor installations of this invention which attached the drip-proof cover to the sensor unit same as the above. 吸湿シートの特性を示す線図である。It is a diagram which shows the characteristic of a moisture absorption sheet. 図(イ)、(ロ)は、それぞれ従来のガス検出器の一実施例を示す図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an example of a conventional gas detector, respectively.

Explanation of symbols

１センサーユニット９防滴カバー１０ガス透過性膜３０吸湿シート 1 Sensor unit 9 Drip-proof cover 10 Gas permeable membrane 30 Hygroscopic sheet

Claims

A drip-proof cover provided with a gas permeable membrane having air permeability and water repellency is mounted on the outer periphery of the sensor unit, and a moisture absorbing material mainly composed of B-type silica gel is accommodated in the drip-proof cover. Gas detector for outdoor gas measuring equipment.

The gas detector for an outdoor gas measuring apparatus according to claim 1, wherein the B-type silica gel is formed into a sheet shape.