JP2007064903A

JP2007064903A - ガス検出器用妨害ガス除去フィルタ

Info

Publication number: JP2007064903A
Application number: JP2005254266A
Authority: JP
Inventors: Masahide Yasuda; 昌英安田; Katsuichi Shibazaki; 克一芝崎; Shiro Baba; 史朗馬場
Original assignee: Riken Keiki KK
Current assignee: Riken Keiki KK
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】硫化水素と二酸化硫黄とを除去できるガス検出器に適した妨害ガス除去のフィルタを提供すること。
【解決手段】ガス検出器のガス取り入れ口に配置され、酸化亜鉛の粉末をボールミルにより微粉末に粉砕して分散剤を加えて懸濁液にして原液を調製し、この原液を通気性を備えた担体、例えば濾紙に含浸させて、水分を除去すると、酸化亜鉛を担体に担持させたフィルタが完成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ガス検出器に流入するサンプルガスから可燃性ガス検出器に誤差を与える妨害ガスを除去するためのフィルタに関する。

例えば、石油化学や石油掘削の現場において爆発の危険性があるアセチレン（Ｃ₂Ｈ₂）、一酸化炭素（ＣＯ）の濃度は、通常、可燃性ガスセンサーによりその濃度が監視されているが、このような環境には同時に硫化水素（Ｈ₂Ｓ）、二酸化硫黄（ＳＯ₂）も高い濃度で存在するため、例えば特許文献１にみられるように、セルロース製担体に銀塩を担持させたフィルタを用い、銀と硫化水素の反応を利用して、硫化水素を選択的に除去し、また第２のフィルタにより二酸化硫黄を除去してから、サンプリングガスをガスセンサーに導入することが行われている。
特公平6-186147号公報

しかしながら、硫化水素除去用と二酸化硫黄除去用の２種類のフィルタを必要としてサンプリング流路の構造が複雑化したり、また２種類のフィルタの交換を必要としてメンテナンス作業が煩雑になるなどの不都合を抱えていた。
本発明はこのような事情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硫化水素（Ｈ₂Ｓ）と二酸化硫黄（ＳＯ₂）とを除去できるガス検出器に適した妨害ガス除去のフィルタを提供することである。

このような課題を達成するために請求項１の発明は、ガス検出器のガス取り入れ口に配置され、通気性を有する担体に酸化亜鉛を担持させて構成されている。

請求項２の発明は、前記酸化亜鉛が、懸濁液の状態で担持されている。

請求項３の発明は、前記担体が粒状体を収容する容器として構成され、前記容器に前記酸化亜鉛の粒体を収容して構成されている。

請求項１の発明によれば、固体塩基である酸化亜鉛と酸性ガスの反応を利用するため、被検出ガスの濃度を減少させることなく硫化水素と二酸化硫黄とを同時にかつ選択的に除去することができる。これにより、個別ガスごとに対応する複数のフィルタが不要となり、サンプリング流路の簡素化とメンテナンス作業の簡素化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、フィルタをシート状に形成できるため、既存のガス検出器のガス取り入れ口に簡単に配置、また交換ができる。

請求項３の発明によれば、シート状体に含浸させる場合に比較して寿命を延長することができる。

そこで以下に本発明のガス検出器用妨害ガス除去フィルタの実施例について説明する。
酸化亜鉛の粉末をボールミルにより微粉末に粉砕して分散剤を加えて懸濁液にして原液を調製し、この原液を通気性を備えた担体、例えば濾紙に含浸させて、水分を除去すると、酸化亜鉛を担体に担持させたフィルタが完成する。

なお、酸化亜鉛の粉末をアルカリ水、塩化アンモニウム水、アンモニア水に溶解させて担体に含浸させることも考えられるが、水分の揮散により高濃度のアルカリ性成分が残留することになり、担体を劣化させる恐れが生じ、安価なセルロース製担体の使用が困難となり、コストアップを招く。

このように構成されたフィルタの性能を調べるため、可燃性ガス検出器のガス流入口に上記フィルタを装着し、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）を２５ｐｐｍ、及び可燃性ガスとしてメタン（ＣＨ₄）を５０％それぞれ空気に含有させた標準ガスを用いて測定したところ、可燃性ガス検出器からは図１の符号Ａで示したようにメタン５０％に対応する信号を得ることができた。なお、図中符号Ｂ、Ｃはそれぞれ従来の硫化水素除去用フィルタを装着した場合、及びフィルタを装着しない場合のメタンの指示を示す。

同様に二酸化硫黄（ＳＯ₂）を２５ｐｐｍ、及び可燃性ガスとしてメタン（ＣＨ₄）を５０％それぞれ空気に含有させた標準ガスを用いて測定したところ、可燃性ガス検出器からは図２の符号Ａで示したようにメタン５０％に対応する信号を得ることができた。なお、図中符号Ｂ、Ｃはそれぞれ従来の硫化水素除去用フィルタを装着した場合、及びフィルタを装着しない場合のメタンの指示を示す。

さらに硫化水素（Ｈ₂Ｓ）を２５ｐｐｍ、二酸化硫黄（ＳＯ₂）を２５ｐｐｍ、及び可燃性ガスとしてメタン（ＣＨ₄）を５０％それぞれ空気に含有させた標準ガスを用いて測定したところ、可燃性ガス検出器からは図３の符号Ａで示したようにメタン５０％に対応する信号を得ることができた。なお、図中符号Ｂ、Ｃはそれぞれ従来の硫化水素除去用フィルタを装着した場合、及びフィルタを装着しない場合のメタンの指示を示す。

すなわち、本発明のフィルタによれば図３から明らかなようにセンサーに対して妨害ガスとして作用する２種類の硫化水素（Ｈ₂Ｓ）と二酸化硫黄（ＳＯ₂）とが存在する環境下でも、センサーは可燃性ガスに対する指示値に影響を受けることなく、高い精度でガス濃度を測定することができる。

なお、上述の実施例においては、可燃性ガスを検出する場合について説明したが、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）または（及び）二酸化硫黄（ＳＯ₂）が妨害ガスとして作用し、かつ可燃性ガス以外のガスを検出するガスセンサーに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。

一方、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）を２５ｐｐｍ、また二酸化硫黄（ＳＯ₂）を２５ｐｐｍ含む２種類の標準ガスを調製し、上記本願発明のフィルタを装着した硫化水素、二酸化硫黄のそれぞれに選択性を有するセンサーにこれらの標準ガスを供給しつつ、指示値を調べたところ、図４に示すような結果となった。なお、図中符号Ａは、硫化水素の指示値を、また符合Ｂは二酸化硫黄の指示値を示す。
このことから、二酸化硫黄そのものに対する寿命は若干短くなるものの、寿命の範囲では、硫化水素と二酸化硫黄とを１種類のフィルタにより完全に除去できることが判明した。

なお、上述の実施例においては酸化亜鉛を通気性担体に含浸させて担持させているが、図５（イ）、(ロ)に示したように通気性を有し、かつ粒体の脱落を防止できる網状体や通気性シートからなる押さえ板１を、ガスの流れ方向の２箇所に配置して収容部２を形成し、この収容部２に酸化亜鉛の粒体３を収容してフィルタを構成することもできる。

なお、上述の容器としては、図６（イ）に示したようにガス検出器を構成するキャップ４を利用して、キャップ４とケース５とのガス取り入れ口４ａ、５ａとの内側に、通気性を有する２枚の押さえ板６、７に酸化亜鉛の粒体、または粉末８をサンドウィッチ状に配置しても同様の作用効果を奏することは明らかである。なお、図中符号１０は可燃性ガス検出素子を示す。

なお、図６(ロ)に示したようにキャップ４が、金属粉末を焼結して構成された消炎フィルタ９である場合には、消炎フィルタ９を上述の抑え板６として利用することができる。

本発明のフィルタ（Ａ）、銀塩を使用した従来のフィルタ（Ｂ）、及びフィルタ無しの状態（Ｃ）で硫化水素とメタンとが混合された標準ガスのメタンの指示値の経時変化を示す線図である。本発明のフィルタ（Ａ）、銀塩を使用した従来のフィルタ（Ｂ）、及びフィルタ無しの状態（Ｃ）で二酸化硫黄とメタンとが混合された標準ガスのメタンの指示値の経時変化を示す線図である。本発明のフィルタ（Ａ）、銀塩を使用した従来のフィルタ（Ｂ）、及びフィルタ無しの状態（Ｃ）で硫化水素、二酸化硫黄、メタンとが混合された標準ガスのメタンの指示値の経時変化を示す線図である。本発明のフィルタの硫化水素、及び二酸化硫黄の寿命を示す線図である。図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のガス検出器用妨害ガス除去フィルタの一実施例を示す断面図と斜視図である。図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のガス検出器用妨害ガス除去フィルタの一実施例を、可燃性ガス検出器のガス流入口に配置した状態で示す断面図である。

符号の説明

１、６、７通気性を有する押さえ板
２収容部
３酸化亜鉛の粒体
４キャップ
５ケース
１０可燃性ガス検出素子

Claims

ガス検出器のガス取り入れ口に配置され、通気性を有する担体に酸化亜鉛を担持させてなるガス検出器用妨害ガス除去フィルタ。
前記酸化亜鉛が、懸濁液の状態で担持されている請求項１に記載のガス検出器用妨害ガス除去フィルタ。
前記担体が粒状体を収容する容器として構成され、前記容器に前記酸化亜鉛の粒体を収容して構成されているガス検出器用妨害ガス除去フィルタ。