JP3212709U - ガス採取アダプター - Google Patents

Abstract

【課題】安価な容器に装着し、その容器をガス採取容器として使用可能な、安価で取り扱いの容易なガス採取アダプターを提供する。【解決手段】雌ねじ部１ｂが形成された円筒部１ａを有し雌ねじ部１ｂによってガス採取容器１０に螺着される装着部１と、装着部１に設けられガス採取容器１０への給排気流路となるガス流路を有する通気部３ｂ，３ａと、ガス流路を開閉する開閉部５とを有している。【選択図】図２

Description

本考案は、ガス採取アダプターに関する。

ガス分析における試料ガス採取用の容器として、ガラス製の真空瓶やキャニスターと呼ばれる金属製の採取缶や、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂からなる樹脂製ガス採取バッグが用いられている。
例えば、特許文献１には、試料ガス採取バッグを用いて採取した試料ガスの分析方法が開示されている。

実用新案登録第３１１８２２１号公報

従来使用されているガス採取容器のうち、ガラス製の真空瓶は壊れやすく取り扱いに注意が必要であるうえに、比較的高価であるという課題がある。金属製のキャニスターは強度的には強いが、やはり高価であるという課題がある。
ガス採取バッグは樹脂製の容器であり比較的安価であるが、ガス採取時には減圧箱を用いたガス採取処理が必要となる。すなわち、ガス採取時、ガス採取バッグを減圧箱に格納して減圧箱内部を減圧することにより、ガスをバック内に採取する作業が必要となる。従ってガス採取操作時の取り扱いが容易ではないという課題がある。

本考案の一態様によると、ガス採取アダプターは、雌ねじ部が形成された円筒部を有し、前記雌ねじ部によってガス採取容器に螺着される装着部と、前記装着部に設けられ、前記ガス採取容器への給排気流路となるガス流路を有する通気部と、前記ガス流路を開閉する開閉部とを有している。

本考案によれば、広く普及している安価な容器に装着し、その容器をガス採取容器として使用可能な、安価で取り扱いの容易なガス採取アダプターを提供することができる。これにより、安価でかつ取り扱いの容易なガス採取用の容器システムを提供することができる。

本考案のガス採取アダプターの一実施の形態を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側断面図。 図１に示されたガス採取アダプターの使用状態の一例を説明するための側断面図。 本考案のガス採取アダプターの変形例２を示す側断面図。 本考案のガス採取アダプターの変形例３を示す側断面図。

以下、本考案のガス採取アダプターについて図面に基づき説明する。図１は、本考案のガス採取アダプターの一実施の形態を示す図である。図１（ａ）は、ガス採取アダプター１００の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡＡ線断面図である。
図１に示すように、ガス採取アダプター１００は、円筒形状の円筒部１ａを含む装着部１と、通気部の一例であるパイプ３ａ、３ｂと、開閉部の一例でありパイプ３ａ、３ｂの間に設けられた開閉コック５とを有する。
パイプ３ｂは、その一端が装着部１の一部を貫通するように、例えば接着または融着により装着部１に設けられ、その他端は開閉コック５に接続される。開閉コック５の他端にはパイプ３ａが接続される。開閉コック５は、レバー６の回動操作により、パイプ３ａ、３ｂの中空部４ａと中空部４ｂの間の気体流路を開成または閉成された状態に切り替え可能、すなわち開閉可能としている。

装着部１の円筒部１ａの内側面の少なくとも一部には、雌ねじ部１ｂが形成される。
装着部１、パイプ３ａ、４ａ、開閉コック５の材質は、軽量かつ低価格であってアウトガスの発生や各種ガスの透過性、吸着性が低い材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料を使用することが好ましい。ただし、いずれの部材もガス採取容器１０に比較して小さな材料であるため、金属を用いても採取アダプターとガス採取容器の全体としての重量を軽量化することができる。

なお、開閉部は、開閉コック５に限られるものではなく、例えばパイプ３ａ、４ａ間に樹脂等の弾性材料からなるチューブを設け、外部からこのチューブを圧漬することで、その内の中空部を開閉するものであっても良い。
また、通気部も、パイプ３ａ、３ｂに限られるものではなく、例えば、パイプ３ａは、装着部１と一体に形成され装着部１を構成する部材の一部が延出したものであっても良い。同様に、パイプ３ｂは、開閉コック５と一体に形成され開閉コック５を構成する部材の一部が延出したものであっても良い。

図２は、本例のガス採取アダプター１００の使用状態の一例を示す図である。
以下、図２（ｂ）を用いてガス採取アダプター１００の使用方法の一例を説明する。
図２（ｂ）に示すガス採取容器１０は、本例のガス採取アダプター１００を構成するものではなく、ガス採取アダプター１００と組み合わせて使用するのに好適なガス採取容器の一例である。
ガス採取容器１０は円筒形状の被装着部１０ａを含み、被装着部１０ａの外側面には雄ねじ１０ｂが形成されている。雄ねじ１０ｂが形成された外側面を雄ねじ部と呼ぶことができる。ガス採取容器１０としては、例えば飲料用の容器、特に飲料用容器として広く普及している、いわゆるＰＥＴボトルを使用することもできる。

前述のとおり、ガス採取アダプター１００の装着部１の円筒部１ａの内側面の少なくとも一部には、雌ねじ部１ｂが形成されている。この雌ねじ部１ｂを、ガス採取容器１０の一部である雄ねじ部１０ｂが形成された被装着部１０ａにねじ込んで装着、すなわち螺着することができる。これにより、開閉コック５を閉位置に操作して閉成しておけば、ガス採取容器１０の内部はガス採取アダプター１００により密閉される。
そして、通気部の一例としてのパイプ３ｂおよび３ａの中の中空部４ｂ、４ａをガス流路として、ガス採取容器１０の内部へのガスの給排気を行うことができる。

図２（ａ）は、本例のガス採取アダプター１００と組合せて使用して好適な減圧排気系を表す略図である。
ガス採取アダプター１００を用いて試料ガスを採取するには、初めに図２（ｂ）に示すように、ガス採取アダプター１００にガス採取容器１０を装着する。次に、パイプ３ａの先端部に図２（ａ）に示した真空ポンプ２０から延びる排気管２１の端部２２を接続し、開閉コック５を開成してガス流路となる中空部４ａ、４ｂを開成させ、ガス採取容器１０内部の気体を排気する。

ガス採取容器１０内部の気体が十分に排気された後、開閉コック５を閉成し、排気管２１をパイプ３ａの端部から外す。
その後、ガス採取アダプター１００が装着されたガス採取容器１０をガス採取すべき場所に設置し、開閉コック５を開成させることで通気部であるパイプ３ａ、３ｂを通してガスをガス採取容器１０の内部に採取する。ガス採取終了後は、再び開閉コック５を閉成する。
採取したガスを分析等の用途に使用する際には、パイプ３ａの先端部に、不図示の分析装置等に繋がる配管を接続し、開閉コック５を開成させることで、ガス採取容器１０に採取されたガスを分析装置等に取り出すことができる。

本考案の一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
ガス採取アダプター１００は、雌ねじ部１ｂが形成された円筒部１ａを有し、雌ねじ部１ｂによってガス採取容器１０に螺着される装着部１と、装着部１に設けられガス採取容器１０への給排気流路となる中空部４ｂ（ガス流路）を有するパイプ３ｂ（通気部）と、中空部（ガス流路）４ｂを開閉する開閉コック（開閉部）５とを有している。
この構成により、容器として一般的に流通している雄ねじが形成された被装着部を有するガス採取容器１０にガス採取アダプター１００を螺着して装着するだけで、例えばＰＥＴボトルのようなガス採取容器１０をガス採取用の容器として使用することが可能となる。これにより、安価でかつ取り扱いの容易なガス採取用の容器システムを提供することができる。

なお、ガス採取アダプター１００とガス採取容器１０との螺着時の密閉性をさらに高めるために、装着部１の一部にシール部材を設けることもできる。
このシール部材の一例として、ガス採取容器１０にガス採取アダプター１００を螺着した際にガス採取容器１０の被装着部１０ａの端部に近接する装着部１の一部に、Ｏリングと同様なシール効果を奏する円環状凸部７を設けることができる。これにより、図２（ｂ）に示すように、被装着部１０ａの端部との接触により円環状凸部７が弾性変形することにより、ガス採取アダプター１００とガス採取容器１０との螺着時の密閉性をさらに高めることができる。

円環状凸部７は装着部１と一体であっても良いし、別体であっても良い。別体の場合、Ｏリングを用いることができる。円環状凸部７は、例えば、相当する装着部１の表面に同心円上の凹凸構造を形成し、凹凸構造の一部が弾性変形することで密閉性を高めるものであっても良い。
なお、このようなシール部材を設けない場合には、装着部１をガス採取容器１０に螺着した際、被装着部１０ａの端部が装着部１に直接当接する構成とすればよい。

（変形例１）
ところで、本形態のガス採取アダプター１００を用いてガス採取を行う場合、安価な、すなわち一般に広く普及したガス採取容器を利用することで、一層低価格なガス採集が可能となる。このために、ガス採取アダプター１００の装着部１に形成する円筒部１ａおよび雌ねじ１ｂの形状を、広く普及した容器の雄ねじが形成された被装着部に対して適切に装着できる形状とすることが好ましい。
広く普及する安価な容器の一例としては、いわゆるＰＥＴボトルと呼ばれる容器に代表される飲料用の容器がある。そして、飲料用容器の注ぎ口である被装着部およびそこに形成される雄ねじの形状に関する複数の規格は、民間規格団体であるＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓにより管理され、以下のURLで公開されている。
https://www.bevtech.org/threadspecs-downloads.asp

よって、円筒部１ａに形成される雌ねじ部１ｂ形状を、上記規格のいずれか１つに定められた雄ねじに適合する雌ねじ形状としてもよい。
また、雌ねじ部１ｂの形状を、上記の規格の中で特にＰＥＴボトル等の飲料容器に広く採用されるＡｌｃｏａ１７１６規格およびＰＣＯ１８１０規格に定められた雄ねじ部に適合する雌ねじ形状としてもよい。

雌ねじ部１ｂの形状を、広く普及した飲料用容器の雄ねじ部に適合する雌ねじ形状としたガス採取アダプターの変形例１は、一般に広く使用される安価な飲料用容器に適合させることができる。これにより、より安価なガス採取用の容器システムを実現できる。

なお、上記の実施形態および変形例１のガス採取アダプターおよびガス採取容器は、ガス希釈用の容器として用いることもできる。
ガス希釈を行うには、上述のガス採取と同様に、ガス採取アダプター１００をガス採取容器１０に装着し、真空ポンプ２０等によりガス採取容器１０の内部を排気し、開閉コック５を閉成する。
次に、ガス採取アダプター１００のパイプ３ａを希釈すべき試料ガスの供給源に接続し、開閉コック５を開成させ、試料ガスをパイプ３ａ、３ｂを通してガス採取容器１０内に所定量だけ給気し、開閉コック５を閉成する。

その後、ガス採取アダプター１００のパイプ３ａを希釈用ガスの供給源に接続し、開閉コック５を開成させ、希釈用ガスをパイプ３ａ、３ｂを通してガス採取容器１０内に所定量だけ給気し、開閉コック５を閉成する。
なお、先に希釈用ガスを給気し、後から試料ガスを給気しても良い。
以上の操作により、ガス採取アダプターおよびガス採取容器を用いたガス希釈を行うことができる。

なお、ガス採取容器１０として弾性材料からなる例えばＰＥＴボトル（ポリエチレンテレフタレート製のボトル）を使用すると、特に希釈用ガスの給気に際して、ガス採取容器１０の固有形状への復元作用により、容器の規格容量に等しい体積のガスを簡単に給気できる利点がある。
ガス希釈用の用途では、特に希釈すべき試料ガスの給気量は、少量かつ正確性が求められる場合が多い。そのため、希釈すべき試料ガスの給気は、微小量の気体を正確に計量できる注射器（シリンジおよびシリンジ針）を用いて行うことが好ましい場合もある。

（変形例２）
図３は、注射器、すなわちシリンジ針による試料ガスの給気に適合すべく、開閉部としてセプタム８を用いた変形例２のガス採取アダプター１０１を示す図である。
変形例１は、図１に示した実施形態の中の開閉コック５およびパイプ３ａに代えて、セプタム８をパイプ３ｂの端部に設置している。ただし、それ以外の構成は図１の構成と同様であるので、説明を省略する。

セプタム８により、パイプ３ｂ内のガス流路である中空部４ｂはその端部で閉成される。しかし、セプタム８に外部からシリンジ針を刺すことで、シリンジ針自体の通気性によりガス流路を開成させることができる。そして、シリンジ針をセプタム８から抜けば、セプタム８の弾力性によりシリンジ針による孔は塞がりガス流路は再び閉成される。従って、セプタム８はガス流路４ａを開閉する開閉部材である。

セプタム８は、開閉コック５に比べ構造が簡単で軽量であるので、ガス流路の開閉部としてセプタム８を用いることで、より安価で取り扱いが簡単なガス採取アダプターを実現できるという効果がある。また、シリンジを用いての微小量のガスの給気を行いやすいという効果もある。

（変形例３）
図４は、開閉部としてセプタム８と開閉コック５を共に用いたガス採取アダプター１０２の変形例３を示す図である。他の部材については、図１に示すガス採取アダプター１００と同様であるので、説明を省略する。
この変形例３では、シリンジを用いての微小量のガスの給気は、開閉コック５を開成した状態で、セプタム８にシリンジ針を刺して行うことができる。一方、希釈用ガスの給気は、セプタム８を取り外し、パイプ３ａの端部に希釈用ガスの供給源を接続することで、給気を行うことができる。

開閉コック５は、開成時により多くのガスを流すことができるため、ガス流路の開閉部として開閉コック５を用いることで、短時間でガス採取を行うことができるガス採取アダプターを実現できるという効果がある。
ところで、上述の実施の形態および変形例のガス採取アダプターは、飲料容器等に対して、いわゆるヘッドスペースサンプラーとして用いることもできる。

ヘッドスペースサンプラーとしての使用方法では、飲料水が充填されたＰＥＴボトル等の飲料容器の被装着部に装着された雌ねじの形成された蓋を外し、代わりにガス採取アダプターの装着部１を雌ねじ部１ｂを用いて被装着部に装着する。その後、飲料容器を常温で、あるいは加熱して一定時間放置した後、飲料容器の被装着部の近傍であるヘッドスペースの内部に溜まったガスを、ガス採取アダプターの通気部を介して分析装置に取り出し、ガス分析を行うことができる。

なお、この場合には、ガス採取アダプターからのガスの取り出しを、ガスタイトシリンジを用いて行うのが好ましく、よって、開閉部としてシリンジ８を用いる上述の変形例２または変形例３のガス採取アダプターを用いるのが好ましい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本考案はこれらの内容に限定されるものではない。本考案の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本考案の範囲内に含まれる。

１００ ガス採取アダプター
１ 装着部
１ａ 円筒部
１ｂ 雌ねじ部
３ａ、３ｂ パイプ（通気部）
４ａ、４ｂ 中空部
５ 開閉コック（開閉部）
７ 円環状凸部（シール部材）
８ セプタム
１０ ガス採取容器
１０ａ 被装着部
１０ｂ 雄ねじ部

Claims (6)

1. 雌ねじ部が形成された円筒部を有し、前記雌ねじ部によってガス採取容器に螺着される装着部と、
   前記装着部に設けられ、前記ガス採取容器への給排気流路となるガス流路を有する通気部と、
   前記ガス流路を開閉する開閉部とを有する、ガス採取アダプター。
2. 請求項１に記載のガス採取アダプターにおいて、
   前記装着部は、前記ガス採取容器の内部を密閉するシール部材を有する、ガス採取アダプター。
3. 請求項１または２に記載のガス採取アダプターにおいて、
   前記円筒部に形成された雌ねじ部は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓの規格のいずれか１つに定められた雄ねじ部に適合する雌ねじ形状である、ガス採取アダプター。
4. 請求項３に記載のガス採取アダプターにおいて、
   前記円筒部に形成された雌ねじ部は、Ａｌｃｏａ１７１６規格又はＰＣＯ１８１０規格に定められた雄ねじ部に適合する雌ねじ形状である、ガス採取アダプター。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載のガス採取アダプターにおいて、
   前記通気部はパイプである、ガス採取アダプター。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のガス採取アダプターにおいて、
   前記開閉部は開閉コックまたはセプタムである、ガス採取アダプター。
   

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