JP3113918U - 揮発性有機化合物測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＯ_２標準ガスを用意することなく、酸化触媒の劣化を判断するＶＯＣ計を提供する。
【解決手段】 ガス導入部１０と、酸化触媒が充填された酸化炉２１を有し導入された試料ガス中の揮発性有機化合物を酸化してＣＯ_２を発生しつつ通過させる測定流路２０と、導入された試料ガスをそのまま通過させる比較流路３０と、測定流路２０および比較流路３０から流出するガス中のＣＯ_２とを検出するガス分析部５０とを備え、ガス導入部１０から有機化合物含有ガスが測定流路２０に送り込まれているときに流量調整部６０により測定流路を流れるガスの流量を変更し、流量変更前後に測定流路２０から流出するガスについて検出されるＣＯ_２の変化に基づいて酸化触媒の劣化を判定する劣化判定部を備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、工場から採取した排出ガス等の試料ガス中に含まれる揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds: 以下、ＶＯＣともいう）の測定を行う揮発性有機化合物測定装置（以下、ＶＯＣ計ともいう）に関し、さらに詳細には、酸化触媒を用いてＶＯＣをＣＯ_２（二酸化炭素）に変換したときのＣＯ_２量を測定することにより、ＣＯ_２量からＶＯＣ量を測定する揮発性有機化合物測定装置に関する。
ここで、ＶＯＣとは、大気中に排出され、又は飛散したときに気体である有機化合物をいい、例えばトルエン、キシレン、ベンゼン、スチレン等の有機溶剤がＶＯＣに含まれる。

大気汚染を防ぐには、工場等から発生する粉塵、煤煙などの排出規制を行うことが必要であり、大気汚染防止法等による大気環境の法的規制がなされている。近年、世界各国ではＶＯＣ全体に対する規制が始められており、日本でもＶＯＣの排出量を削減するため、ＶＯＣの法規制がなされようとしている。
例えば、有機溶剤を用いる塗装工場、接着工場、印刷工場、洗浄工場等あるいは化学製品貯蔵所等の施設は、屋外に排出する排出ガスにＶＯＣが含まれるために排出規制の対象となる。そのためＶＯＣを排出する施設では、ＶＯＣの排出量を測定することが必要となる。

ＶＯＣ量を測定する揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）として、酸化触媒を用いてＶＯＣをＣＯ_２に変換し、そのときのＣＯ_２変換量を、非分散型赤外線ガス分析計を用いて測定することにより、ＣＯ_２量からＶＯＣ量を測定するＶＯＣ計が用いられている（例えば特許文献１参照）。

ここで非分散型赤外線ガス分析計は、測定対象ガス（ここではＣＯ_２）をガスセルに導入し、測定対象ガス固有の吸収波長の光を含む赤外光源をガスセルの一端側に取り付けてガスセルに照射し、他端側に設けた検出器によりその吸収波長の光の吸収強度を測定することにより、ガスセル内の測定対象ガスの濃度を計測する。

図５は、従来の非分散型赤外線ガス分析計を用いたＶＯＣ計１００の構成を説明するブロック図である。このＶＯＣ計１００は、ガス導入部１０、測定流路２０、比較流路３０、共通流路４０、ガス分析部５０とからなる。
ガス導入部１０には、ガス導入口１１が設けてあり、サンプリング容器に採取した分析対象の試料ガス１２、あるいはスパン校正用ガス１３（スパン校正のため有機化合物を含有する標準ガス）、あるいはゼロ点校正用ガス１４（ゼロ点校正のためのＣＯ_２および有機化合物を含まない標準ガス）が適宜に導入される。ガス導入口１１の出口側は、測定流路２０および比較流路３０のそれぞれの入口側に接続してある。

測定流路２０は、白金等の酸化触媒が充填された酸化炉２１、酸化炉２１から流出するガスに含まれる塩化水素、フッ化水素等のハロゲンガスを除去してＣＯ_２を通過させるためのハロゲンスクラバ２２が設けられ、流路を切り換える三方電磁弁４１に接続してある。
比較流路３０は、ガス導入口１１と三方電磁弁４１とを配管で接続してあり、ガス導入口１１から流出するガスを、酸化炉２１を通過させずそのまま三方電磁弁４１に送ることができるようにしてある。三方電磁弁４１の出口側は共通流路４０に接続してある。
共通流路４０は、三方電磁弁４１から流出するガスに含まれる水分を除去する電子クーラ２３、ガスを送り出すポンプ２４が接続されている。共通流路４０の出口側はガス分析部５０に接続してある。

ガス分析部５０は、赤外線ガス分析計５１と、赤外線ガス分析計５１の検出信号を演算処理する信号処理部５２とからなる。
赤外線ガス分析計５１は流通型のガスセルＳと封入型のガスセルＲとからなるリファレンス型ガスセルを有しており、ガスセルＳには共通流路４０から流出するガスが送り込まれ、他方のガスセルＲはガス濃度一定のリファレンスガスが封入されている。赤外線ガス分析計５１は、ガスセルＳとガスセルＲとの赤外線吸収強度を、周知技術である回転セクタによる時分割制御によって交互に検出して強度差信号を生成し、信号処理部５２に送るようにしてある。
信号処理部５２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置等のハードウェアおよびハードウェアを制御するソフトウェアとからなるコンピュータ（このコンピュータは装置全体の制御も行う）により構成され、赤外線ガス分析計５１からの信号に基づいて、ガス濃度を算出する処理を行う。

このＶＯＣ計１００の計測動作を説明する。試料ガス１２がガス導入口１１から導入され測定が開始されると、導入された試料ガス１２は、分析流路２０と比較流路３０とに分岐する。
三方電磁弁４１が測定流路２０側を開成した状態に切り換わると、測定流路２０を流れるガスは、酸化触媒が充填された酸化炉２１を通過する際に、ガス中のＶＯＣが酸化されてＣＯ_２に変換され、その後、ハロゲンスクライバ２２でハロゲンガスが除去され、電子クーラ２３で水分が除去されて赤外線ガス分析計５１のガスセルＳに送られる。このときのガスセルＳでは、試料ガス１２中に元々含まれていたＣＯ_２とＶＯＣ由来のＣＯ_２とを合わせたＣＯ_２濃度に応じた赤外線吸収信号が検出される。そしてリファレンスセル側の赤外線吸収信号との強度差信号が信号処理部５２に送られる。

一方、三方電磁弁４１が比較流路３０側を開成した状態に切り換わると、比較流路３０を流れるガスは、そのまま三方電磁弁４１を通過し、電子クーラ２３で水分が除去されて赤外線ガス分析計５１のガスセルＳに送られる。このときガスセルＳには、ガス中のＶＯＣが酸化されることなくそのまま送られてきているので、試料ガス１２中に元々含まれていたＣＯ_２濃度に応じた赤外線吸収信号が検出される。そして、リファレンスセル側の赤外線吸収信号との強度差信号が信号処理部５２に送られることになる。

そして、信号処理部５２は、交互に検出された測定流路２０と比較流路３０との流出ガスによる信号の強度差を求めることにより、試料ガス１２中に含まれるＶＯＣ量を炭素数に換算した量として計測する。このようにして計測されたＶＯＣ量は炭素数が１の揮発性有機化合物の容量に換算した容量比百万分率「ｐｐｍＣ」として表される。

図６は、他の従来例である非分散型赤外線ガス分析計を用いたＶＯＣ計２００の構成を説明するブロック図である。このＶＯＣ計２００は、ガス導入部１０、測定流路２０ａ、比較流路３０ａ、ガス分析部５０ａとからなる。なお、図６において、図５と同じものは同符号を付すことにより説明の一部を省略する。

測定流路２０ａには、酸化炉２１、ハロゲンスクラバ２２、電子クーラ２３、ポンプ２４が接続され、ガスを送り出すポンプ２４が接続されている。
比較流路３０ａは、電子クーラ２３と同一の電子クーラ３３と、ポンプ２４と同一のポンプ３４が接続されている。

ガス分析部５０ａは、赤外線ガス分析計５５と、赤外線ガス分析計５５の検出信号を演算処理する信号処理部５６とからなる。
この赤外線ガス分析計５５は比較流通型ガスセルを有しており、一方のガスセルＳには測定流路２０ａから流出するガスが送り込まれ、他方のガスセルＲには比較流路３０ａから流出するガスが送り込まれるようにしてある。

ＶＯＣ計２００の計測動作を説明する。試料ガス１２がガス導入口１１から導入され測定が開始されると、試料ガス１２が分析流路２０ａと比較流路３０ａとに分岐する。
測定流路２０ａを流れるガスは、酸化触媒が充填された酸化炉２１を通過する際に、ガス中のＶＯＣが酸化されてＣＯ_２に変換され、ハロゲンスクラバ２２でハロゲンガスが除去され、電子クーラ２３で水分が除去されて赤外線ガス分析計５５のガスセルＳに送られる。このときのガスセルＳでは、試料ガス１２中に元々含まれていたＣＯ_２とＶＯＣ由来のＣＯ_２とを合わせたＣＯ_２濃度に応じた赤外線吸収信号が検出されることになる。

一方、比較流路３０ａを流れるガスは、電子クーラ３３で水分が除去されて赤外線ガス分析計５５のガスセルＲに送られる。このときガスセルＲには、ガス中のＶＯＣが酸化されることなくそのまま送られてきているので、試料ガス１２中に元々含まれていたＣＯ_２濃度に応じた赤外線吸収信号が検出されることになる。
赤外線ガス分析計５５は、回転セクタによる時分割制御によって、交互に測定流路２０ａと比較流路３０ａとのそれぞれの赤外線吸収信号を検出し、その強度差信号を生成し、信号処理部５６に送る。この信号処理部５６も、図５の信号処理部５２と同様のコンピュータで構成されている。
そして、信号処理部５６は、赤外線ガス分析計５５から送られてきた強度差信号に基づいて、試料ガス１２中に含まれるＶＯＣ量の炭素数に換算した量を計測する。
特開平８−１０１１８７号公報

ＶＯＣ計では、装置が正常に機能することを確認し、装置の性能・特性を確認するために、試料ガス１２を導入して測定を行う前に、ゼロ点調整およびスパン調整のための校正が行われる。
校正作業は、ゼロ点調整については、有機化合物を含まないゼロ点校正用ガス１４を導入してガス分析計の調整が行われ、スパン調整については濃度が既知の有機化合物（例えば空気をベースとするプロパンガス）を含んだスパン校正用ガス１３を導入してガス分析計の調整が行われる。

ところで、工場等から排出されるＶＯＣには、塩素、有機シリコン、有機リン等の触媒毒が含まれている。これら触媒毒は、酸化炉２１内の酸化触媒を劣化させ、ひいてはＶＯＣの酸化効率を低下させる影響を及ぼすことになる。
上述したような、校正用ガス１３を導入して行うスパン校正では、触媒の酸化効率が劣化したことによる影響も含めた校正がなされるため、触媒が劣化しているか否かは判断できない。しかしながら、触媒の劣化が進むと、ＶＯＣの種類に応じて、酸化効率が変化することとなり、正確なＶＯＣ測定が困難になる。
触媒の酸化効率の劣化は、ガス分析部５０（５０ａ）の赤外線ガス分析計５１（５５）に対して、ＣＯ_２標準ガス（ＣＯ_２濃度が既知のガス）を用いて赤外線ガス分析計５１（５５）単独での校正を行った後に、ＶＯＣ濃度既知のスパン校正用ガス（例えばＶＯＣとしてプロパンガスを含有するガス）を、ガス導入部１０から酸化炉２１を介して流すことにより確認できるが、赤外線ガス分析計５１（５５）単独での校正が必要となり、煩雑である。しかも、濃度既知のＣＯ_２標準ガスを別途に用意しておく必要がある。

そこで、本考案は赤外線ガス分析計（ガス分析部）単独での校正が必要なく、しかも、ＣＯ_２標準ガスを用意することなく、酸化触媒の劣化を判断することができる揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）を提供することを目的とする。
また、本考案は、スパン校正用ガスあるいは濃度が一定のＶＯＣガスがあれば、触媒の劣化判断をすることができる揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本考案に係る揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）は、試料ガスや校正ガスを導入するガス導入部と、酸化触媒が充填された酸化炉を有し導入された試料ガス中の揮発性有機化合物を酸化してＣＯ_２を発生しつつ通過させる測定流路と、導入された試料ガスをそのまま通過させる比較流路と、測定流路から流出するガス中のＣＯ_２と比較流路から流出するガス中のＣＯ_２とを検出するガス分析部とを備えた揮発性有機化合物測定装置において、ガス導入部から有機化合物を含有する校正ガスまたは試料ガスが測定流路に送り込まれているときに測定流路を流れるガスの流量を変更する流量調整部と、流量調整部による流量変更前後に測定流路から流出するガスについてのガス分析部により検出されるＣＯ_２の変化に基づいて酸化触媒の劣化を判定する劣化判定部を備えるようにしている。

この考案によれば、酸化触媒の酸化効率の劣化判定を行う場合に、ガス導入部から有機化合物含有ガスを測定流路に送り込む。有機化合物含有ガスは、酸化炉で触媒酸化反応によってＣＯ_２に変換されるガスであればよく、例えば、スパン校正用ガスを用いることが好ましいが、これに限られず、濃度一定のＶＯＣを含有するガスであれば試料ガスであってもよい。
酸化触媒が劣化していない場合、測定流路内を連続的に流れている有機化合物含有ガスは効率よく酸化され、測定流路を流れるガス中の有機化合物全体が完全にＣＯ_２に変換される。
これに対し、酸化触媒が劣化している場合、測定流路に有機化合物含有ガスを所定流量で連続的に流すと、流量が多すぎると酸化触媒は有機化合物含有ガスを効率よく酸化することができないために、一部の有機化合物はＣＯ_２に変換されずに、そのまま流出される。この場合にガス分析部で検出されるＣＯ_２濃度は低くなる。
一方、流量調整部によって測定流路を流れるガス流量を制限することにより、測定流路を流れる有機化合物含有ガスが酸化触媒に接する時間が長くなるために、たとえ酸化触媒が劣化していたとしても、酸化反応が充分に進む。そのため、測定流路を通過する有機化合物全体がＣＯ_２に変換され、ＣＯ_２濃度の高いガスが流出することになる。
したがって、流量調整部により測定流路を流れる有機化合物含有ガスの流量を変更し、変更前後のＣＯ_２濃度をガス分析部によって検出することにより、変更前後の変動量が一定限度を超えると劣化したものと判断することができる。

本考案の揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）によれば、装置の校正作業のために本来装備しているスパン校正用ガスやその他の有機化合物を含有するガスを用いて、酸化触媒の劣化を判定することができ、劣化判定のためにＣＯ_２標準ガスを用意する必要がなくなる。
また、劣化判定に校正用ガスを用いる場合は、スパン校正時に同時に触媒劣化判定を行うことができる。また、劣化判定に一定濃度のＶＯＣを含む試料ガスを用いる場合は、試料ガス測定中であっても触媒劣化の判定を行うことができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
上記考案において、流量調整部は、測定流路からガス分析部入口に至るまでの流路の一部に並行するように形成され通過ガス流量が制限される流量制限路と、流量制限路に流路を切り換える切換弁とにより構成されるようにしてもよい。
ここで流量制限路は、例えば、配管径が他の測定流路の配管径より小さいキャピラリ管を用いてもよいし、狭窄部を形成した配管を用いてもよい。
これによれば、切換弁により一時的に流量制限路に切り換え、その後、再び切り換えることで元の流量に戻すことができるので、劣化判定後に、簡単に元の状態に戻すことができる。

上記考案において、流量調整部は、測定流路からガス分析入口に至るまでの流路の一部に形成される流量調整弁とフローメータとにより構成され、さらに、流量変更を促す指示画面を表示する表示部を備えるようにしてもよい。
これによれば、表示部に流量変更を促す指示画面を表示することにより、作業者に流量調整弁による流量変更動作を促す。作業者が指示に従って操作することにより、安全確実に手動作業による劣化判定を行うことができる。

以下、本考案にかかる揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本考案は以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

（実施形態１）
図１は、本考案の第１の実施形態であるＶＯＣ計１の概略構成を示すブロック図である。図において、図５と同じものについては、同符号を付すことにより、説明を一部省略する。
このＶＯＣ計１は、ガス導入部１０、測定流路２０、比較流路３０、共通流路４０、ガス分析部５０、流量調整部６０とからなる。
ガス導入部１０には、ガス導入口１１が設けてあり、サンプリング容器に採取した分析対象の試料ガス１２（サンプリングチューブにより連続的に採取する試料ガスであってもよい）、あるいはスパン校正用ガス１３、あるいはゼロ点校正用ガス１４が電磁バルブ群１５の開閉により適宜に導入される。電磁バルブ群１５は流路選択部４２により制御される。流路選択部４２は、後述する流量切換部６３、信号処理部５２、劣化判定部５３とともに、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置等のハードウェアと、制御用ソフトウェアとからなるコンピュータにより構成され、制御用ソフトウェアによる処理が行われる。
ガス導入口１１の出口側は、測定流路２０および比較流路３０のそれぞれの入口側に接続してある。

測定流路２０は、白金等の酸化触媒が充填された酸化炉２１、ハロゲンスクラバ２２が接続してあり、その後には流量調整部６０が接続され、さらに流路を切り換える三方電磁弁４１に接続してある。
流量調整部６０は、測定流路２０の一部分である部分流路６５から分岐し、キャピラリ管で構成される流量制限路６１と、部分流路６５と流量制限路６１とを切り換える三方電磁弁６２と、三方電磁弁６２の切換制御を行う流量切換部６３とから構成される。

比較流路３０は、ガス導入口１１の出口側と三方電磁弁４１とを配管で接続してあり、ガス導入口１１から流出するガスを、酸化炉２１を通過させずそのまま三方電磁弁４１に送ることができるようにしてある。三方電磁弁４１の出口側は共通流路４０に接続してある。

共通流路４０は、三方電磁弁４１、三方電磁弁４１から流出するガスに含まれる水分を除去する電子クーラ２３、ガスを送り出すポンプ２４が接続されている。三方電磁弁４１の切換制御は流路選択部４２により行われ、一定間隔（例えば１０秒間隔）で、測定流路２０から流出するガスと比較流路３０から流出するガスとを交互に共通流路４０に送る。共通流路４０の出口側はガス分析部５０に接続してある。

ガス分析部５０は、赤外線ガス分析計５１と、赤外線ガス分析計５１の検出信号を演算処理する信号処理部５２と、信号処理部５２の信号に基づいて酸化触媒の劣化を判定する劣化判定部５３とからなる。
赤外線ガス分析計５１は、リファレンス型ガスセルを有しており、ガスセルＳには共通流路４０から流出するガスが送り込まれ、他方のガスセルＲはガス濃度一定のリファレンスガスが封入されている。赤外線ガス分析計５１は、ガスセルＳとガスセルＲとの赤外線吸収強度を交互に検出して強度差信号を生成し、信号処理部５２に送るようにしてある。
信号処理部５２は、赤外線ガス分析計５１からの信号に基づいて、ガス濃度（ここではＣＯ_２濃度）を算出する処理を行う。
劣化判定部５３は、流量切換部６３と連動して動作し、信号処理部５２により算出された流量変更前後の流出ガスについてのＣＯ_２濃度変化の有無に基づいて、酸化触媒の劣化判定を行う。

次に、ＶＯＣ計１の動作について説明する。ここでは、スパン校正時に触媒劣化の判定を行う場合を説明する。
ゼロ点調整のために、校正用ガスを有機化合物やＣＯ_２を含まないゼロ点校正用ガス１４（例えば高純度空気）にし、測定流路２０、比較流路３０にガスを導入し、そのときの赤外線ガス分析計５１の出力信号を採取して、ゼロ点を定める。

続いて、スパン校正のために、校正用ガスがゼロ点校正用ガス１４から既知濃度のプロパンガスを含んだ大気ベースのスパン校正用ガス１３に変更される。スパン校正用ガスによる赤外線ガス分析計５１の出力信号を採取することによりスパン校正を行う。
スパン校正の際には、流路選択部４２は三方電磁弁４１の切換操作を行って測定流路２０と比較流路３０とが一定間隔（例えば１０秒間隔）で交互に切り換わるようにし、赤外線ガス分析計５１によりそれぞれの流路から流出するガスの赤外線吸収信号を検出し、スパン校正を行う。

以上が通常の校正作業であるが、引き続き、スパン校正用ガスを用いて触媒劣化の判定を行う。劣化判定の際は、流路選択部４２の制御によって、三方電磁弁４１が測定流路２０側を開成する。
そして、流量切換部６３の制御によって、三方電磁弁６２が、ガスを通過させる流路を、部分流路６５から流量制限路６１に切り換える。これにより、測定流路２０を流れるガス流量が制限される。具体的には、例えば、部分流路６５を流れる流量が１Ｌ／ｍｉｎであるとき、流量制限路６１に切り換えることにより、流量が０．８Ｌ／ｍｉｎに制限される。
そして、流量切換の前後において信号処理部５２で算出されるＣＯ_２濃度の経時変化データを採取する。

このときの、測定例を図２に示す。触媒が劣化していないときは、三方電磁弁６２の切換により流量制限路６１側に切り換わってガス流量が変化しても、図２（ａ）に示すようにほとんどＣＯ_２濃度は変化しない。それに対し、触媒が劣化しているときは、図２（ｂ）に示すように、ガス流量が小さくなると、ＣＯ_２濃度が増加するため、段差が生じる。

劣化判定部５３は、例えば、ＣＯ_２濃度変化量がＣＯ_２濃度の３％を越えた場合に、触媒の劣化が進んだと判定する。そして、劣化を知らせるためのメッセージを図示しない出力画面に表示したり、警報音を発したりして知らせる。

（実施形態２）
図３は、本考案の他の一実施形態であるＶＯＣ計２の概略構成を示すブロック図である。実施形態１で説明したＶＯＣ計１と同じものについては、同符号を付すことにより説明の一部を省略する。
ＶＯＣ計２は、図６（従来例）で説明した比較流通型ガスセルの赤外線ガス分析計を用いたものであり、ガス導入部１０、測定流路２０ａ、比較流路３０ａ、ガス分析部５０ａ、流量調整部６０とから構成される。

ガス導入部１０は、基本的に図１のガス導入部１０と同じ構成である。
測定流路２０ａは、酸化炉２１、ハロゲンスクラバ２２が接続してあり、その後には流量調整部６０が接続され、さらに電子クーラ２３、ポンプ２４が接続され、ガス分析部５０ａの赤外線ガス分析計５５に接続してある。
流量調整部６０は、測定流路２０ａの一部分である部分流路６５から分岐し、キャピラリ管で構成される流量制限路６１と、部分流路６５と流量制限路６１とを切り換える三方電磁弁６２と、三方電磁弁６２の切換制御を行う流量切換部６３とから構成される。流路切換部６３は、後述する信号処理部５６、劣化判定部５３とともに、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアと、制御用ソフトウェアとからなるコンピュータにより構成され、制御用ソフトウェアによる処理が行われる。
比較流路３０ａは、電子クーラ２３と同一の電子クーラ３３、ポンプ２４と同一のポンプ３４が接続され、ガス分析部５０ａの赤外線ガス分析計５５に接続してある。

ガス分析部５０ａは、赤外線ガス分析計５５と、赤外線ガス分析計５５の検出信号を演算処理する信号処理部５６と、信号処理部５６の信号に基づいて酸化触媒の劣化を判定する劣化判定部５３とからなる。
赤外線ガス分析計５５は、比較流通型ガスセルを有しており、一方のガスセルＳには測定流路２０ａから流出するガスが送り込まれ、他方のガスセルＲには比較流路３０ａから流出するガスが送り込まれるようにしてある。赤外線ガス分析計５５は、回転セクタによる時分割制御によって、交互に測定流路２０ａと比較流路３０ａとのそれぞれの赤外線吸収信号を検出し、その強度差信号を生成し、信号処理部５６に送る。そして、信号処理部５６は、赤外線ガス分析計５５から送られてきた強度差信号に基づいて、ガス濃度（ＣＯ_２濃度）を算出する処理を行う。
劣化判定部５３は、流量切換部６３と連動して動作し、信号処理部５６により算出された流量変更前後の流出ガスについてのＣＯ_２濃度変化の有無に基づいて、酸化触媒の劣化判定を行う。

次に、ＶＯＣ計２の動作について説明する。スパン校正時に触媒劣化の判定を行う場合、実施形態１と同様の手順により、まずゼロ点調整を行い、さらに、スパン校正を行い、スパン校正用ガスを用いて、劣化判定を行う。劣化判定時の動作については、三方電磁弁４１の制御がない点以外は、実施形態１のときと同じである。すなわち、流量切換部６３の制御によって三方電磁弁６２を作動し、ガスを通過させる流路を部分流路６５から流量制限路６１に切り換える。これにより、測定流路２０を流れるガス流量が制限される。そして、流量切換の前後において信号処理部５６で算出されたＣＯ_２濃度の経時変化データを採取する。劣化判定部５３は、ＣＯ_２濃度変化がＣＯ_２濃度の３％を越えた場合に、触媒の劣化が進んだと判定する。そして、劣化を知らせるためのメッセージを図示しない出力画面に表示したり、警報音を発したりして知らせる。

（実施形態３）
図４は、本考案の第３の実施形態であるＶＯＣ計３の概略構成を示すブロック図である。図において、図１と同じものについては、同符号を付すことにより、説明を省略する。
このＶＯＣ計３は、ガス導入部１０、測定流路２０、共通流路４０、ガス分析部５０、流量調整部６０ａ、表示部７０とからなる。
このうち、ガス導入部１０、比較流路３０、ガス分析部５０の構成については、図１と同じ構成であるが、図１では測定流路２０に設けていた流量調整部６０に代えて、共通流路４０に流量調整部６０ａを設けている。

流量調整部６０ａは、ニードル弁６６と、フローメータ６７とから構成される。流量調整部６０ａは、フローメータ６７に表示される流量を確認しながら、手動で流量を調整することができるようにしてある。
また、ＶＯＣ計３では、表示制御部７１により表示が行われる表示部７０が設けてあり、表示部７０に作業指示の画面表示を行うことにより、オペレータに必要な処理や設定を行うことを促すようにしている。

次にＶＯＣ計３での動作を説明する。スパン校正時に触媒劣化の判定を行う場合、実施形態１と同様の手順により、まずゼロ点調整を行い、さらに、スパン校正を行い、スパン校正用ガスを用いて、劣化判定を行う。
劣化判定時の動作を説明する。流路選択部４２により測定流路２０ａが開成するように三方電磁弁４１が制御される。この状態で、表示制御部７１により表示部７０に、「スパンガスを流量１Ｌ／ｍｉｎにして分析計に導入して下さい」との表示が行われ、測定者に流量設定を促して、所定時間（例えば１０秒）待機する。測定者はその間に流量設定を行う。設定が完了すれば、図示しない入力装置から設定完了の入力を行う。あるいは、１０秒の時間経過を待ってもよい。
設定完了の入力を受けるか、あるいは設定された待ち時間が終了すると、信号処理部５２がそのときのＣＯ_２濃度を算出する。
続いて、表示制御部７１により表示部７０に「スパンガスを流量０．８Ｌ／ｍｉｎにして分析計に導入して下さい」との表示が行われ、測定者に流量設定の変更を促して、所定時間（例えば１０秒）待機する。測定者が流量設定の変更が完了すると、図示しない入力装置から設定完了の入力を行う。あるいは、１０秒の時間経過を待つ。設定完了の入力を受けるか、あるいは設定された待ち時間が終了すると、信号処理部５２がそのときのＣＯ_２濃度を算出する。
劣化判定部５３が、２つの状態について算出されたＣＯ_２濃度を比較し、ＣＯ_２濃度が予め設定した許容幅（例えば３％）を超えた場合に触媒の劣化が進んだと判定する。そして、劣化を知らせるためのメッセージを表示画面７０に表示したり、警報音を発したりして知らせる。

なお、上述した実施形態では、いずれもスパン校正用ガスを用いて劣化判定を行うこととしたが、これに限られず、一定濃度のＶＯＣを含有する試料ガス１２を用いて、試料測定中に劣化判定を行うようにしてもよい。この場合も、三方電磁弁４１を切り換えるだけで実質的に同様の動作を行うことにより、劣化判定を行うことができる。

また、上記実施形態では、ＣＯ_２を検出するために赤外線ガス分析計を用いたが、ＣＯ_２を検出できるものであれば、原理上、赤外線ガス分析計以外の分析計を用いた場合でも、本考案を適用することができる。

本考案は、揮発性有機化合物測定装置（ＶＯＣ計）に利用することができる。

本考案に係るＶＯＣ計の第１の実施例を示す概略的な構成図。 劣化触媒または非劣化触媒を用いた場合の赤外線ガス分析計による出力変化を示す図。 本考案に係るＶＯＣ計の第２の実施例を示す概略的な構成図。 本考案に係るＶＯＣ計の第３の実施例を示す概略的な構成図。 従来の揮発性有機化好物測定装置の概略構成図。 従来の揮発性有機化好物測定装置の概略構成図。

符号の説明

１０ ガス導入部
１２ 試料ガス
１３ スパン校正用ガス
１４ ゼロ点構成用ガス
１５ 電磁バルブ群
２０、２０ａ 測定流路
２１ 酸化炉
３０、３０ａ 比較流路
４０ 共通流路
４１ 三方電磁弁
４２ 流路選択部
５０、５０ａ ガス分析部
５１ 赤外線ガス分析計（リファレンス型）
５２ 信号処理部
５３ 劣化判定部
５５ 赤外線ガス分析計（比較流通型）
５６ 信号処理部
６０ 流量調整部
６１ 流量制限路
６２ 三方電磁弁
６３ 流量切換部
７０ 表示部

Claims (3)

1. 試料ガスや校正ガスを導入するガス導入部と、酸化触媒が充填された酸化炉を有し導入された試料ガス中の揮発性有機化合物を酸化してＣＯ_２を発生しつつ通過させる測定流路と、導入された試料ガスをそのまま通過させる比較流路と、測定流路から流出するガス中のＣＯ_２と比較流路から流出するガス中のＣＯ_２とを検出するガス分析部とを備えた揮発性有機化合物測定装置において、
   ガス導入部から有機化合物を含有する校正ガスまたは試料ガスが測定流路に送り込まれているときに測定流路を流れるガスの流量を変更する流量調整部と、
   流量変更前後に測定流路から流出するガスについてのガス分析部により検出されるＣＯ_２の変化に基づいて酸化触媒の劣化を判定する劣化判定部を備えたことを特徴とする揮発性有機化合物測定装置。
2. 流量調整部は、測定流路からガス分析部入口に至るまでの流路の一部に並行するように形成され通過するガス流量が制限される流量制限路と、流量制限路に流路を切り換える切換弁とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の揮発性有機化合物測定装置。
3. 流量調整部は、測定流路からガス分析入口に至るまでの流路の一部に形成される流量調整弁とフローメータとにより構成され、
   さらに、流量変更を促す指示画面を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の揮発性有機化合物測定装置。

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