JP2021189105A - 気体成分検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の実施形態に係る気体成分検出装置について、図を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。なお、図1は、気体成分検出装置を、機能ブロックを用いて模式的に示している。
図1に示すように、気体成分検出装置10は、制御部20、カラム21、流路切替器22、センサ23、吸気ポンプ31、キャリアガス導入ポンプ32、投入容器40、および、フィルタ50を備える。また、気体成分検出装置10は、流路61、流路621、流路622、流路63、流路64、および、流路65を備える。
図2(A)、図2(B)、図2(C)は、気体成分検出装置の主要動作を示すフローチャートである。図2(A)は、計測と排出を実行する場合を示し、図2(B)は、計測、排出、逆流を実行する場合を示し、図2(C)は、洗浄を含めた別の主要動作を示す。
・前洗浄(順流洗浄)
気体成分検出装置10は、前洗浄(順流洗浄)を実行する(S11)。前洗浄では、制御部20は、吸気ポンプ31を停止させ、キャリアガス導入ポンプ32を動作させる。また、制御部20は、流路切替器22を、計測態様と同様の態様にする。
気体成分検出装置10は、被検出気体を投入する(S12)。被検出気体の投入では、制御部20は、吸気ポンプ31を動作させ、キャリアガス導入ポンプ32を停止させる。
気体成分検出装置10は、被検出気体をカラム21に送入するように搬送する(S13)。被検出気体の搬送では、制御部20は、キャリアガス導入ポンプ32を動作させる。
気体成分検出装置10は、予め設定した条件に基づいて、カラム21から送出された被検出気体の成分の計測と、カラム21から送出された被検出気体の排出と、を切り替えて実行する(S14)。排出切替付き計測では、制御部20は、キャリアガス導入ポンプ32を動作させる。また、制御部20は、流路切替器22を、計測態様と排出態様とで切り替えるように動作させる。
逆流を実行する態様は、上述の計測と排出とを実行する態様に対して、さらに逆流を実行する態様を追加した点で異なる。計測態様と排出態様とは、図2(A)に示す上述の場合と同様であり、説明は省略する。
図2(C)に示す動作(処理フロー)は、図2(B)に示した動作(処理フロー)に対して、カラムの洗浄方向において異なる。他の動作は、図2(B)と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
気体成分検出装置10は、前洗浄を実行する(S11A)。この前洗浄は、カラム21を逆流洗浄し、センサ23を順流洗浄する。より具体的には、制御部20は、流路切替器22を、逆流態様で動作させる。この場合、吸気ポンプ31を、双方向の気体搬送が可能な構成にする。そして、制御部20は、吸気ポンプ31を排気態様、すなわち、流路61から流路64に気体を搬送するように制御する。これにより、カラムの逆流洗浄が実現される。
気体成分検出装置10は、計測の終了後、後洗浄を実行する(S16A)。ステップS16Aの後洗浄は、上述のステップS11Aの前洗浄と同様である。
上述の流路の切り替えを実行するため、気体成分検出装置10における制御部20を含む各部は、次の制御を実行する。なお、以下では、各種の制御を、制御部20によって実行する態様を示すが、気体成分検出装置10の各部(流路切替器22、吸気ポンプ31、キャリアガス導入ポンプ32)が個々に制御部を備え、各制御部間で制御用のデータを送受信することで、制御を実行することも可能である。
制御部20は、計測開始のトリガを受けると、被検出気体の成分の計測を開始する(S21)。計測開始のトリガは、例えば、ユーザの操作入力等である。
制御部20は、計測開始のトリガを受けると、被検出気体の成分の計測を開始する(S31)。計測開始のトリガは、例えば、ユーザの操作入力等である。
この図5(C)、図6(C)に示す処理は、図5(A)、図6(A)に示した処理に対して、さらに、前洗浄と後洗浄を追加した点で異なる。他の処理は、同様であり、必要箇所を除いて、詳細な説明は省略する。
上述の説明では、1種類の計測対象成分を計測する場合を示したが、複数種類の計測対象成分を計測しながら、排出対象成分を排出することができる。図7(A)は、複数の計測態様(計測期間)の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。なお、基本的な制御は、複数種類の場合であっても、1種類の場合の制御を適用できるので、詳細な説明は省略する。
図7(B)は、複数の排出態様(排出期間)の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。なお、基本的な制御は、複数種類の場合であっても、1種類の場合の制御を適用できるので、詳細な説明は省略する。
図8は、計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが近接する場合、言い換えれば、計測対象成分と排出対象成分が発生する時間とが近接する場合における流路の切り替えを実行する概念を示す図である。
上述の計測態様と排出態様とに加えて逆流態様(洗浄態様)を実行する場合は、例えば、次の制御によって実現が可能である。図9は、計測態様、排出態様、および、逆流態様を含む場合の流路の切り替えを実行する概念を示す図である。
上述の流路切り替えを実行するため、流路切替器は、例えば、図10(A)、図10(B)、図10(C)に示すような構成を備える。図10(A)、図10(B)、図10(C)は、流路切替器の構成を示す図である。
本発明の第2の実施形態に係る気体成分検出装置について、図を参照して説明する。図13は、第2の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。
20:制御部
20A:制御部
21:カラム
22、22A、22B:流路切替器
23:センサ
24:補助流路切替器
31:吸気ポンプ
32:キャリアガス導入ポンプ
40:投入容器
50:フィルタ
61、621、622、63、64、65:流路
71、72、73、74:開口
221:ポンプ
222:バルブ
223、224、241、242、90:ブロア
91:振動板
92:支持体
93:圧電素子
94、95:平板
97:弁膜
910、940、950、970:開口
961、962:側壁部材
Claims (7)
- 被検出気体の成分を分離するカラムと、
前記カラムの下流に接続され、前記被検出気体の成分を検出するセンサと、
前記カラムと前記センサとを接続する下流側流路と、
前記下流側流路に配置された流路切替器と、
を備え、
前記流路切替器は、
前記カラムから排出された前記被検出気体を前記センサに流入させる計測態様と、前記カラムから排出された前記被検出気体を外部に排出する排出態様と、
を切り替えて実行する、
気体成分検出装置。 - 前記流路切替器は、前記下流側流路から前記カラムに向けて気体を逆流させる逆流態様を、前記計測態様および前記排出態様とは別の時間に実行する、
請求項1に記載の気体成分検出装置。 - 前記被検出気体を搬送するキャリアガスを前記カラムに導入するキャリアガス導入ポンプを備え、
前記流路切替器は、
前記キャリアガス導入ポンプによるキャリアガスの導入開始時刻を基準にして、前記計測態様を開始する、
請求項1または請求項2に記載の気体成分検出装置。 - 前記被検出気体を搬送するキャリアガスを前記カラムに導入するキャリアガス導入ポンプを備え、
前記流路切替器は、
前記キャリアガス導入ポンプによるキャリアガスの導入開始時刻を基準にして、前記排出態様を開始する、
請求項1または請求項2に記載の気体成分検出装置。 - 前記流路切替器は、
前記センサの出力の変化を基準にして、前記計測態様を開始する、
請求項3または請求項4に記載の気体成分検出装置。 - 前記流路切替器は、
整流機能を有するブロアを備える、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の気体成分検出装置。 - 前記センサは、半導体センサである、
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の気体成分検出装置。
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