JP2019533146A - 細長いガスガイド部材を備えたガス導入用プローブ装着具 - Google Patents

Abstract

【課題】横方向の気流による検出性の低下が抑制された、改良されたスニッファプローブと、改良されたスニッファ装着具を提供する。【解決手段】ガス分析計に用いられるスニッファプローブ２２であって、スガスを吸引するように構成されるとともに、ガス分析計に接続可能であり、吸気口が設けられたスニッファ先端部２０を備えることにより、ガスが、吸気口の中央の垂線２８に沿って吸気口を通って吸引されるスニッファプローブ２２において、スニッファ先端部２０が、中央の垂線２８に対して実質的に平行に設けられ、かつ、吸気口を越えて離間するように延びる少なくとも１つの細長いガスガイド部材３０を備えることを特徴とするスニッファプローブ２２とする。代替的に、前記ガイド部材３０を備えた装着具１２をスニッファ先端部２０に装着してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、ガスを吸引するように構成されたガス分析計のスニッファプローブと、このスニッファプローブに用いられるスニッファ装着具とに関する。

ガス分析計には真空を生じさせるため真空ポンプが設けられており、ガスを真空室に吸引する。吸引されたガスは、この吸引されたガスの少なくとも１つの成分を特定するために分析される。ガス分析計の真空ポンプは、スニッファプローブを検査対象領域に案内できるように、通常、可撓性を有する細長いホースを介してスニッファプローブに接続されている。ガスは、スニッファ先端部の吸気口を通り、吸気口の垂直二等分線に沿って吸引される。この吸気口は、スニッファプローブの先端に設けられている。通常、このようなガス分析計は漏洩の検知に使用され、スニッファプローブは、多くの場合、漏洩の有無が試験される領域の上を手動で案内される。このスニッファプローブは、例えば、試験ガスによって周囲の大気よりも加圧された被検体の上を案内し、漏洩箇所がある場合に、そこから漏洩する試験ガスを検出してもよい。

漏洩検知の際に根本的な問題となるのは、漏洩を検出するためには、スニッファプローブを通って吸引されるガス流が、離れた位置で既に強い流れとして得られることが従来、所望されていることにある。しかし、吸引されるガス流が大きくなるほど、吸引されたガス流中で検出される試験ガスの濃度が低下し、試験ガスの検出限界を制約する。また、スニッファプローブの吸気方向に対して横方向の空気流の影響により、漏洩箇所から漏れる試験ガスの一部がスニッファ先端から流され、ガス分析計によって検出されない場合もある。この影響により、漏洩箇所とスニッファ先端部との間の距離が大きくなるほど、試験ガスに対する検出限界がさらに制限される。

本発明の課題は、改良されたスニッファプローブと、改良されたスニッファ装着具（attachment）とを提供することである。

上記の目的は、請求項１および請求項２の構成によって達成される。

スニッファプローブには、少なくとも１つの細長いガスガイド部材（gas-guiding element）が設けられている。代替手段としては、前記スニッファプローブに取り付け得る形で設けられ、かつ前記少なくとも１つの細長い部材を備えるスニッファ装着具が提供される。前記細長い部材において、ガスガイドとは、吸気口の開口領域に対し横方向の、すなわち吸気口の垂直二等分線に対して垂直の空気流またはガス流が、この細長い部材による影響を受けることを意味している。これは、このような横方向の流れが、試験ガスを吸気口から運び去ったり、試験ガスが吸気口に吸引されるのを妨げたりすることを回避することを目的としている。

ここで、細長い部材は、垂直二等分線に沿って吸気口を通るガスの吸引が可能な限り損なわれないように、ガスが吸引される吸気口の垂直二等分線と実質的に平行に設けられている。本明細書において、実質的とは、平行な直線に対して２０°以下、好ましくは１０°以下、特に好ましくは５°以下の角度範囲で傾斜した構成を指している。前記細長い部材が、前記垂直二等分線に沿ったガス流よりも横方向の流れに影響を与えることが好適である。また、前記細長い部材は、ガスの乱流を低減するように作用してもよい。これにより、横方向の流れが低減されることで、吸引されたガス流中の試験ガスの割合が増大し、かつ、吸引された前記ガス流中の試験ガスを検知するための検出限界が低下するという利点が得られる。

前記細長い部材は、前記垂直二等分線に沿った長手方向の寸法が前記垂直二等分線に対して横方向の幅または厚みよりも大きい部材（element）である。前記細長い部材は、その幅よりも厚さが顕著に小さく、長さよりもこの幅が小さい二次元のシート状の部材であってもよい。代替的に、前記部材は、ファイバ状の円柱状部材であってもよい。これは、例えば、円形断面を有するファイバであってもよい。好ましくは、上記の種類の細長い部材が吸気口に隣接して複数設けられて、横方向の流れに対するバリアを形成している。前記細長い部材は、吸気口の周りに、例えば環状に分散されていることが好ましい。これにより、前記吸気口の平面における前記垂直二等分線を横切る任意の方向からの横方向の流れは影響を受けるものの、前記垂直二等分線に沿った長手方向の前記ガス流は僅かな影響しか受けない。前記細長い部材は、弾性復元性を有するように設計されていることが好ましい。細長いファイバである場合、横方向の流れを防止し、かつ前記ファイバに沿って前記ガス流を案内するためにペイントブラシ状の構造となる。

前記細長い部材は吸気口から離間するように延びており、これによって吸引されたガスは、細長い部材を通って流れて、吸気口に到達する。弾性復元性（弾性復元力）を有する細長い部材の場合、この部材を、嗅気（スニッフ）される被検体の表面からの距離を適切に調節および維持するための指標として用いてもよい。吸気口から離間するように突出する細長い部材の長さは、吸気口と嗅気される表面との間の最適距離と一致するべきである。細長い部材の先端と、嗅気される表面との間で接触が生じると、前記細長い部材は、触覚的に感知可能な抵抗を与える。

少なくとも１つの細長い部材の先端に、嗅気される表面と接触したときに、スニッファ先端部が被検体から適正な距離を保っていることを示す信号を発生する接触感知式センサを設けてもよい。この信号は、それ自体は公知の方法で（例えば、電子的に）発生させて、前記ガス分析計に伝達してもよい。

別の実施形態において、前記細長いガスガイド部材を、ガス透過性の、例えばスポンジ状の材料から形成することも可能である。これは、前記細長い部材の長手方向、すなわち吸気口の平面の前記垂直二等分線と平行なガス吸気方向におけるガス透過性が、前記長手方向に対して横方向における透過性よりも大きいことにより、長手方向のガス流よりも横方向のガス流に影響を与えるものであることが好ましい。前記細長い部材のガス透過性材料は、吸引されるガスがこの材料を通過して吸引されるように、吸気口を覆っていてもよい。この場合、ガス透過性が横方向よりも長手方向に大きければ特に好適である。あるいは、前記細長い部材は、例えば、風防のように横方向の流れを遮蔽するシールドの形で、吸気口に隣接して設けてもよい。上記のようなガス透過性材料からなる細長い部材を複数設ける構成も可能である。

以下において、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。

スニッファ装着具（第１実施形態）の長手方向の断面図である。 図１のスニッファ装着具を有するスニッファプローブの側面図である。 スニッファプローブ（第２実施形態）の長手方向の断面図である。 図３のスニッファプローブの側面図である。

第１実施形態のスニッファ装着具１２は、吸引されるガス流のための流路が設けられた円筒形のハウジング１４を有し、この流路は、ハウジング１４の中央を通って延びている。吸引されるガス流のガス流れ方向から見たとき、基端、すなわち下流端１８において、スニッファ装着具１２は、図２に示されているように、スニッファプローブ２２のスニッファ先端部２０に取り付けてもよい。このため、スニッファ装着具１２およびスニッファプローブ２２には、相補的な連動コネクタ部材（図示せず）を設けてもよい。

基端１８とは反対側の先端２４において、スニッファ装着具１２には、ガス流路１６に開口した吸気口２６が設けられている。ガスは、少なくともその大部分が、垂直二等分線２８に沿って、すなわち吸気口２６の開口面に対して垂直な直線に対して平行であり、かつ吸気口２６の中央を通って延びる吸気方向に、吸気口２６を通って吸引される。

先端２４には、細いファイバとしてペイントブラシ状に先端２４から突出して離間するように延びる、複数のファイバ状の細長い部材３０が設けられている。

図１および図２の第１実施形態は、スニッファプローブ２２のスニッファ先端部２０に細長い部材を有するスニッファ装着具１２が設けられたことを特徴としているが、図３および図４の第２実施形態は、スニッファ先端部２０に細長い部材を直接取り付けるという着想に基づいている。第１実施形態では、複数の細長い部材が、スニッファ装着具１２の吸気口２６の領域に設けられており、この吸気口２４から離間するように延びている。第２実施形態では、これらの細長い部材は、スニッファ先端部２０の吸気口２５の領域に設けられており、この開口から離間するように延びている。

細長い部材３０は、垂直二等分線２８に対して横方向またはほぼ横方向を向く横方向の流れ３２に対するバリアを形成しており、このバリアは、それぞれ吸気口２６、２５の周りに環状に分散されている。このバリアのガス透過性は、垂直二等分線２８に沿った長手方向において顕著に高く（好ましくは最大となり）、垂直二等分線２８に対して横断方向となる横方向の流れ３２に対しては顕著に低い（好ましくは無視できる程度に低い）。

図１および図３には、嗅気される表面３６における漏洩箇所３４が模式的に示されており、放射状に配置された矢印３８は、漏洩箇所３４から流れる試験ガスを示している。細長い部材３０により、横方向のガス流３２が、漏洩する試験ガス３８を吸気口２６から運び去ることを防止する。細長い部材３０が漏洩箇所３４の領域において嗅気される表面３６に接触すると、漏洩箇所３４から漏れるガス３８は、垂直二等分線２８に沿った長手方向に吸気口２６または２５へと案内され、ガス流路１６を通って分析用のガス分析計（図示せず）へと流れる。

１２ スニッファ装着具
１４ ハウジング
１６ ガス流路
１８ 下流端
２０ スニッファ先端部
２２ スニッファプローブ
２４ 装着具先端
２６ 吸気口
２８ 垂直二等分線
３２ 横方向の流れ
３４ 漏洩箇所
３６ 表面
３８ 試験ガス

Claims (6)

1. ガス分析計のスニッファプローブ（２２）であって、
   ガスを吸引するよう構成されるとともに、前記ガス分析計に接続されるように形成されており、吸気口を有するスニッファ先端部（２０）を備えることにより、ガスが、前記吸気口の垂直二等分線（２８）に沿って該吸気口を通って吸引されるスニッファプローブ（２２）において、
   前記スニッファ先端部（２０）は、前記垂直二等分線（２８）に対して実質的に平行に設けられ、かつ、前記吸気口から離間するように突出する、少なくとも１つの細長いガスガイド部材（３０）を備えることを特徴とするスニッファプローブ（２２）。
2. ガス分析計のスニッファプローブ（２２）のスニッファ先端部（２０）に取り付けられるスニッファ装着具（１２）であって、
   前記スニッファプローブはガスを吸引するように構成されており、前記スニッファ装着具（１２）が、前記スニッファ先端部（２０）の吸気口と軸合わせされるように設けられた吸気口を有することにより、両前記吸気口の垂直二等分線（２８）に沿ってガスを吸引できるスニッファ装着具（１２）において、
   前記スニッファ装着具（１２）は、前記垂直二等分線（２８）に対して実質的に平行に設けられ、かつ、前記吸気口（２６）から離間するように突出する、少なくとも１つの細長いガスガイド部材（３０）を備えることを特徴とするスニッファ装着具（１２）。
3. 請求項１または２に記載のスニッファプローブ（２２）において、前記細長い部材（３０）が弾性を有することを特徴とするスニッファプローブ（２２）。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のスニッファプローブ（２２）において、前記細長い部材（３０）は、前記吸気口を覆う、または前記吸気口に隣接して設けられたガス透過性材料を備えることを特徴とするスニッファプローブ（２２）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のスニッファプローブ（２２）において、複数の前記細長い部材（３０）が、前記吸気口の周囲に環状に設けられていることを特徴とするスニッファプローブ（２２）。
6. 請求項５に記載のスニッファプローブ（２２）において、細いファイバの形の複数の前記細長い部材（３０）が、ペイントブラシ状に設けられていることを特徴とするスニッファプローブ（２２）。

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