JP4157061B2 - 揮発物測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、揮発性の有機化合物等の揮発物を測定するための装置である揮発物測定装置に関するものである。

近年、シックハウス症候群と呼ばれる化学物質による過敏症が問題となっている。これは、建築材料にホルムアルデヒド、トルエンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が使用されており、この揮発性有機化合物が住宅内に放出されていることが一因とされている。

このため、建材などに、揮発性有機化合物がどのくらい含まれているかを調査しておくことが行われている。また、建材以外にも自動車の内装品や家具などに用いられる素材も揮発性有機化合物の調査が行われている。

このような揮発性有機化合物を測定することができる揮発物測定装置は、試料を試験槽に入れ、この試験槽に所定の温度・湿度の空気を所定の流量だけ流入・排出させ、この排出した空気中に含まれる揮発性有機化合物を測定して行われる。

そして、揮発物測定装置の試験槽の内部を構成する部材は、試験条件下で揮発有機化合物の発生のおそれのない材質を用いられている。また、温度、湿度、時間当たりの空気の置換量を制御しながら試験を行うことが必要なので、これらを制御しながら試験を行うことができる装置が用いられている。

このため、試験槽には所定湿度の空気を所定流量導入することが可能な流入口と、試験槽内の空気を排出することが可能な排出口を有し、また、試験槽の温度制御ができ、さらに、排出口から出た空気に含まれる揮発性有機化合物の量を測定することが可能な検出部を有している。

試験条件（温度、湿度、流量）は、使用用途などによって異なるものが採用されるが、例えば、建材では、ＪＩＳＡ１９０１に規定されるような条件（温度２８℃、湿度５０％、０．５回／ｈ）で行われている。

揮発性有機化合物を測定した後の試験槽内の表面には揮発性有機化合物が付着しているおそれがある。このため、これを除去しないで次の試料を測定すると、前に測定した試料から発生し、試験槽内の表面に残っている揮発性有機化合物が次の試験の際に再度揮発して、実際の値よりも多くの揮発性有機化合物が検出されることとなり、誤差となってしまうおそれがあった。
揮発性有機化合物の絶対量が少なく、排気口から排出される空気に混入する割合は少ないので、このような、試験槽内の表面に付着している量が混入するだけでも、大きな誤差となってしまう。先に試験する試料の揮発性有機化合物の量が多く、後に試験する試料の揮発性有機化合物の量が少ない場合には、特に誤差が大きくなってしまう。

そこで、このような揮発性有機化合物の付着物の除去のため、試験槽を高温にして強制的に揮発させて排出させている。しかし、試験槽の条件管理のための温度センサや湿度センサ、試験槽の開閉部などに密閉のために設けられるシール部は耐熱性が低いので、この揮発性有機化合物の除去の度に取り外していた。
しかしながら、この取り外しは面倒であり、また、誤って取り外さずに試験槽を高温にすると、温度センサ、湿度センサ、シール部が破損してしまう。

また、試験槽を高温にした後に、温度センサ、湿度センサ、シール部を取り付ける際に、試験槽への取付が不十分であると試験槽のシール性が低下し、測定の際にこの取付部分から試験槽の空気が排出され、又は、試験槽の外部の空気が浸入して、測定の誤差のおそれもあった。

さらに、試験槽にダンパーを設け、試験の際と高温処理する際の試験槽の空間を切り換えて、各種センサなどの部材を高温にさらされないようにする方策もあるが、構造が複雑となりコストアップとなってしまう。

そこで、本発明は、試験後の試験槽内に付着した揮発物の除去作業が容易である揮発物測定装置を提供することを課題とする。

そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、前記導入口は、前記試験槽内の付着物除去温度に対して耐熱性が低い所定の部材の付近であって、導入口から導入される気体を前記所定の部材に吹き付け可能な位置に配置されており、付着物除去温度で運転する際には当該導入口から気体を試験槽に導入して所定の部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置である。

請求項１に記載の発明によれば、付着物除去温度で運転の際、外部から試験槽内へ気体を導入する導入口から所定の部材に気体の吹き付けが可能であるので、所定の部材の温度上昇を抑えることができ、所定の部材を取り外すことなく付着物除去温度で運転が可能となる。

請求項２に記載の発明は、試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、試験槽の外部には前記試験槽との間で熱伝導が可能である温度調整空間が設けられ、前記冷却用導入口は、前記温度調整空間内の付着物除去温度に対して耐熱性が低い所定の部材の付近であって導入される気体を前記所定の部材に吹き付け可能な位置に配置されており、試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて所定の部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置である。

請求項２に記載の発明によれば、試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入するので、試験条件に適した位置から気体を導入することができ、付着物除去温度で運転の際には外部から試験槽内へ気体を導入する冷却用導入口から所定の部材に気体の吹き付けが可能であるので、所定の部材の温度上昇を抑えることができ、これを取り外すことなく付着物除去温度で運転が可能となる。

請求項３に記載の発明は、所定の部材の形状は棒状であり、外部から導入された空気の、所定の部材付近の流れは、所定の部材の長手方向に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発物測定装置である。

請求項３に記載の発明によれば、外部から導入された空気が所定の部材の長手方向に向かって流れるので、効率よく温度上昇を抑えることができる。

所定の部材は、温度センサ又は湿度センサとすることができる（請求項４）。

請求項５に記載の発明は、所定の部材は冷却筒内に配置され、所定の部材の先端は前記冷却筒から露出していることを特徴とする請求項３又は４に記載の揮発物測定装置である。

請求項５に記載の発明によれば、所定の部材は冷却筒内に配置され、所定の部材の先端は前記冷却筒から露出しているので、所定の部材がセンサである場合に試験温度での使用の際にはセンサ等の先端部が露出して温度、湿度等の検知が可能であり、付着物除去温度の際には冷却筒から空気を長手方向に向かって流して冷却を行うことができる。

請求項６に記載の発明は、試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、前記試験槽は開閉扉及び開口を有する本体部から成り、前記試験槽の開閉扉及び本体部の少なくとも一方にはシール部材が設けられて、前記試験槽の開閉扉を閉じると、前記試験槽の本体部の開口と開閉扉との間をシール部材を介して密着させて、前記試験槽の開口を封鎖できるものであり、前記冷却用導入口は前記試験槽の開閉扉と本体部との間に配されるシール部材の付近に設けられており、試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて前記試験槽の開閉扉と本体部との間に配されるシール部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置である。
また請求項７に記載の発明は、試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、試験槽の外部には前記試験槽との間で熱伝導が可能である温度調整空間が設けられ、前記温度調整空間は開閉扉及び開口を有する本体部から成り、前記温度調整空間の開閉扉及び本体部の少なくとも一方にはシール部材が設けられて、前記温度調整空間の開閉扉を閉じると、前記温度調整空間の本体部の開口と開閉扉との間をシール部材を介して密着させて、前記温度調整空間の開口を封鎖できるものであり、前記冷却用導入口は前記温度調整空間の開閉扉と本体部の間に配されるシール部材の付近に設けられており、試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて前記温度調整空間の開閉扉と本体部の間に配されるシール部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置である。

請求項６、７に記載の発明によれば、開閉扉を閉じると本体部の開口と開閉扉との間をシール部材を介して密着させて開口を封鎖できる試験槽にシール部材を設けて、冷却用導入口は前記シール部材の付近に設けるので、シール部材を取り外すことなく付着物除去温度で運転が可能となる。

請求項８に記載の発明は、開閉扉を閉じると、開閉扉、シール部材、本体部によって溝が形成され、外部から導入された空気は当該溝を流れるものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の揮発物測定装置である。

請求項８に記載の発明によれば、開閉扉を閉じると、開閉扉、シール部材、本体部によって溝が形成され、冷却用導入口から導入された空気は当該溝を流れるので、外部から導入された気体の流れが安定しやすく、効率よく温度上昇を抑えることができる。

請求項９に記載の発明は、外部の空気を取り込むことができる空気取込口と、前記空気取込口から取り込まれた空気の所定の処理が可能な空気処理装置とが設けられ、空気処理装置の空気を試験用導入口及び冷却用導入口の双方に供給可能であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の揮発物測定装置である。

請求項９に記載の発明によれば、外部の空気を取り込むことができる空気取込口と、前記空気取込口から取り込まれた空気の所定の処理が可能な空気処理装置とが設けられ、空気処理装置の空気を試験用導入口及び冷却用導入口の双方に供給可能であるので、試験用導入口及び冷却用導入口への供給回路を兼用することができる。

請求項１０に記載の発明は、温度調整空間には仕切板が設けられ、前記仕切板によって試験槽が配置された熱伝導空間と加温冷却が可能な加温冷却空間とに仕切っており、仕切板には導入部及び排出部が設けられて、加温冷却空間から排出部、熱伝導空間、導入部を経て再び加温冷却空間につながる一連の流路を形成することができるものであり、加温冷却空間には冷却用導入口が設けられて、付着物除去温度での運転の際に冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができることを特徴とする請求項２又は７に記載の揮発物測定装置である。

請求項１０に記載の発明は、温度調整空間は仕切板によって熱伝導空間と加温冷却空間に仕切られて、排出部、導入部によって一連の流路が形成されて、試験槽の温度を制御するものである。そして、このような装置の場合、付着物除去温度で運転の際に試験槽内の熱が熱伝導空間から加温冷却空間へと伝達されることによって加温冷却空間に設けられた装置の温度上昇のおそれがあるが、請求項１０に記載の発明によれば、冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができ、排出部及び導入部にエアカーテン状に冷却気体を吹き付けるなどにより、排出部及び導入部からの高温の気体の進入を防止することができる。そして、加温冷却空間の温度上昇を防止して加温冷却空間内の装置の破損を防止することができる。

請求項１１に記載の発明は、試験槽との間で熱伝導が可能である熱伝導空間と、前記熱伝導空間と２本の連結管によってつながる加温冷却空間を有し、加温冷却空間から一方の連結管、熱伝導空間、他方の連結管を経て再び加温冷却空間につながる一連の流路を形成することができるものであり、前記加温冷却空間には冷却用導入口が設けられて、付着物除去温度での運転の際に冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができることを特徴とする請求項２又は７に記載の揮発物測定装置である。

請求項１１に記載の発明は、熱伝導空間と加温冷却空間とが設けられて、連結管によって一連の流路を形成するものである。そして、このような装置の場合、付着物除去温度で運転の際に試験槽内の熱が熱伝導空間から加温冷却空間へと伝達されることによって加温冷却空間に設けられた装置の温度上昇のおそれがあるが、請求項１１に記載の発明によれば、冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができ、エアカーテン状に冷却気体を吹き付けるなどにより、連結管からの高温の気体の進入を防止することができる。そして、加温冷却空間の温度上昇を防止して加温冷却空間内の装置の破損を防止することができる。

請求項１２に記載の発明は、試験槽は熱伝導空間の内部に配置されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の揮発物測定装置である。

請求項１２に記載の発明によれば、試験槽は熱伝導空間の内部に配置されているので、熱伝導を行う面積を広く取ることができ、効率がよい。

本発明の揮発物測定装置によれば、試験後の試験槽内に付着した揮発物の除去作業が容易である。

以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。図２は、本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。図３は、本発明の実施形態におけるチャンバーの内部を示した正面図である。図４は、本発明の実施形態における湿度センサと冷却管を示した斜視図である。図５は、本発明の実施形態における湿度センサと冷却管を示した断面図である。図６は、本発明の実施形態におけるインナーチャンバーのシール冷却部材付近を示した一部切り欠き斜視図である。図７は、本発明の実施形態におけるインナーチャンバーのシール冷却部材付近を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図８〜図１０は、本発明の実施形態における試験槽、温度調整空間の配置を変更した変形例である。

本発明の第１の実施形態の揮発物測定装置１は、図１、図２に示されている。
揮発物測定装置１には、インナーチャンバー１０とアウターチャンバー１１が設けられている。インナーチャンバー１０及びアウターチャンバー１１は、直方体状であって内部に空間１０ｅ、１１ｅが設けられている。

インナーチャンバー１０には、空間１０ｅと空間１０ｅにつながる開口１０ｆとを有する本体部１０ｃと、開口１０ｆを封鎖できる開閉扉１０ａが設けられている。また、アウターチャンバー１１には、空間１１ｅと空間１１ｅにつながる開口１１ｆとを有する本体部１１ｃと、開口１１ｆを封鎖できる開閉扉１１ａが設けられている。

インナーチャンバー１０はアウターチャンバー１１より小さく、アウターチャンバー１１の内部に入っている。そして、開閉扉１０ａ、１１ａは、図１に示されるように、同じ側に設けられ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを開けることにより、開閉扉１０ａを開けることが出来る。

インナーチャンバー１０を閉じた状態の、開閉扉１０ａと本体部１０ｃとの間には、図３に示されるようなシール部材１０ｂが設けられている。シール部材１０ｂは本体部１０ｃに保持されており、インナーチャンバー１０を閉じると、シール部材１０ｂを介して本体部１０ｃの開口１０ｆを開閉扉１０ａによって封鎖することができる。なお、シール部材１０ｂは開閉扉１０ａ側に保持することもできる。シール部材１０ｂは、図３に示されるように、開口１０ｆの外側に設けられ、開閉扉１０ａ側から見ると、長方形状であって、角部がやや曲線状となっている。

また、開閉扉１０ａを閉じた状態では、図７に示されるように、本体部１０ｃと開閉扉１０ａとの間には隙間１０ｄが形成される。

そして、インナーチャンバー１０の内側の空間１０ｅが試験槽８０となり、アウターチャンバー１１の空間１１ｅ内であってインナーチャンバー１０の外側に形成される空間が温度調整空間８１となる。試験槽８０の、温度調整空間８１との熱伝導が可能な面は、インナーチャンバー１０の前後左右上下の６面全てに設けられている。

インナーチャンバー１０はステンレス製であって試験槽８０と温度調整空間８１との間での熱伝導を行うことができる。また、アウターチャンバー１１は、図示しない断熱層を有しており、外部との熱伝導を小さくするような構造となっている。

図２に示されるように、試験槽８０には、外部から空気を導入する試験用導入口６０、冷却用導入口６２、６３と、外部へ空気を排出する排出口７０が設けられている。また、温度調整空間８１には外部から空気を導入する導入口６５と、外部へ空気を排出する排出口７５が設けられている。

そして、試験槽８０は、インナーチャンバー１０を開閉扉１０ａによって閉じるとほぼ密閉されて、試験用導入口６０、冷却用導入口６２、６３のいずれかから空気を導入して、排出口７０から排出させることができる。また、温度調整空間８１は、アウターチャンバー１１を開閉扉１１ａによって閉じるとほぼ密閉されて、冷却用導入口６５から空気を導入して、排出口７５から排出させることができる。

図２に示されるように、試験用導入口６０及び冷却用導入口６２、６３、６５は、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれて空気処理装置１９によって処理された空気が配管を通じて供給可能である。本実施形態では、空気処理装置１９は清浄機２１及び除湿器２３であり、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気は、電磁弁Ｂ１、除湿器２３を通過し、レギュレータ２２により所定の圧力に減圧して、さらに、清浄機２１により不純物が取り除かれる。

そして、清浄機２１の先で分岐し、一方は流量調節器２０ａを通って試験用導入口６０に通じている。他方はさらに分岐して電磁弁Ｂ２と電磁弁Ｂ３に配管が通じており、電磁弁Ｂ２側は冷却用導入口６２、６３につながって試験槽８０に供給でき、電磁弁Ｂ３側は冷却用導入口６５につながって温度調整空間８１の加温冷却空間８５に供給することができる。
また、後述するように、電磁弁Ｂ２の先に冷却筒４７及びシール冷却部材４８がつながっている。

なお、流量調節器２０ａと試験用導入口６０との間には分岐が設けられており、試験用導入口６０から供給される空気を分岐から導入する加湿された空気で加湿し、所定の湿度とすることができる。

また、試験槽８０に設けられた排出口７０は、配管を通じて外部につながっている。

温度調整空間８１の加温冷却空間８５に設けられた排出口７５は電磁弁Ｂ６を経て、排出部Ｈ１につながっている。

また、図２、図３に示されるように、温度調整空間８１は、熱伝導空間８４及び加温冷却空間８５とが設けられている。熱伝導空間８４と加温冷却空間８５との間には、導入部８６ａと排出部８６ｂを有する仕切板８６が設けられている。加温冷却空間８５には、送風ファン８７と加熱器８８と冷却器８９が設けられている。
導入部８６ａ及び排出部８６ｂは開口状であり、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５とをつないでいる。そして、加温冷却空間８５から排出部８６ｂ、熱伝導空間８４、導入部８６ａを経て再び加温冷却空間８５につながる一連の流路を形成することができる。

送風ファン８７は排出部８６ｂ付近に配置され、送風ファン８７が作動すると、加温冷却空間８５の空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出し、また、この排出により熱伝導空間８４の空気を導入部８６ａから加温冷却空間８５に導入させることができる。
また、図示しない制御部により加熱器８８と冷却器８９の能力を調節することができ、導入部８６ａから入った空気を排出部８６ｂから熱伝導空間８４に排出するまでの間に、加熱・冷却させることができる。
熱伝導空間８４には、温度を測定することができる温度センサＴ１が設けられている。

また、試験槽８０内には、図３に示されるように、ベーキングヒータ３２、攪拌ファン３３、温度センサーＴ３、湿度センサＴ４が設けられている。そして、ベーキングヒータ３２は揮発性有機化合物を確実に揮発させて除去できる付着物除去温度（２５０〜３００℃程度）まで加熱できるものであり、ベーキングヒータ３２及び攪拌ファン３３を作動させることにより、後述する加熱除去工程を行うことができる。

ベーキングヒータ３２及び攪拌ファン３３は、図３に示されるように、インナーチャンバー１０の奥側（開閉扉１０ａに対向する側）に配置されている。なお、ベーキングヒータ３２及び攪拌ファン３３の配置、能力などは、試験槽８０の大きさや揮発性有機化合物の種類などによって選定される。

シール部材１０ｂなどのインナーチャンバー１０に用いられる部材は、試験条件下で揮発有機化合物の発生のおそれのない材質が用いられている。具体的に用いられている材質は、ステンレス、ガラス、テフロン（登録商標）が用いられている。

また、湿度センサＴ４及びシール部材１０ｂは、後述するように付着物除去温度で運転を行う際に、冷却することができる構造となっている。これは、湿度センサＴ４及びシール部材１０ｂの耐熱性が付着物除去温度に対して低く、冷却しないで付着物除去温度で運転すると破損するからである。なお、本実施形態の温度センサＴ３は耐熱性を有しているので、冷却のための構造は設けられていない。

具体的には、図４、図５に示されるように、湿度センサＴ４及びシール部材１０ｂ付近で、空気をこれらの部材に吹き付けることのできるようになっており、後述するようにベーキングヒータ３２によって試験槽８０内に付着した物質を取り除く際に、低い温度の空気を吹き付けて、温度センサＴ４及びシール部材１０ｂの温度上昇を防止することができる。

湿度センサＴ４は、図４、図５に示されており、湿度センサＴ４の形状は棒状である。そして、湿度センサＴ４の先端部Ｔ４ａは、インナーチャンバー１０の内側である試験槽８０側となるように配置している。そして、湿度センサＴ４は先端部Ｔ４ａの温度を検知して、所定の信号を図示しない制御部に出力させることができる。

そして、湿度センサＴ４は、冷却筒４７に入れられた状態で設置されている。冷却筒４７は円筒状であって、湿度センサＴ４の先端部Ｔ４ａ側の端部に設けられた空気排出口４７ｂと、空気排出口４７ｂとは反対側の端部に設けられた挿入固定部４７ｄと、空気排出口４７ｂとは反対側付近の胴部に設けられた空気導入口４７ａとを有している。また、冷却管４７は筒の貫通方向を水平方向にして配置されている。

また、冷却筒４７の空気排出口４７ｂ側付近の内部には載置部４７ｃが設けられている。載置部４７ｃは、湿度センサＴ４を載せたときに、冷却筒４７の中心付近に位置するようになっている。

そして、湿度センサＴ４を冷却筒４７に入れると、湿度センサＴ４は載置部４７ｃと挿入固定部４７ｄとにより支えられ、また、挿入固定部４７ｄは湿度センサＴ４のケーブルにより塞がれるので、冷却筒４７の外部へ通じる部分は、空気導入口４７ａ及び空気排出口４７ｂとなる。したがって、空気導入口４７ａから冷却筒４７に入った空気は、空気排出口４７ｂから排出されることとなる。

冷却筒４７は、試験槽８０から温度調整空間８１を抜けて外部に至るように配置され、空気導入口４７ａはアウターチャンバー１１の外側に位置し、空気排出口４７ｂは試験槽８０内に位置している。
なお、温度センサＴ３は、図３に示されるように、湿度センサＴ４とは別の位置で同様な方向に配置されている。

そして、湿度センサＴ４が入れられる冷却筒４７の空気排出口４７ｂが冷却用導入口６２となる。また、冷却筒４７の空気導入口４７ａは、電磁弁Ｂ２側につながっている。

また、シール部材１０ｂの冷却のためのシール冷却部材４８は、図３に示されるように、インナーチャンバー１０の本体部１０ｃに取り付けられている。シール冷却部材４８は、シール部材１０ｂにより囲まれた部分より外側であって、シール部材１０ｂの配置形状である長方形状の四隅の角に四カ所に設けられている。

図６、図７に示されるように、シール冷却部材４８は筒状であって、先端付近が外部に突出して、他の部分は埋設されている。そして、各シール冷却部材４８には２カ所の吹き出し部４８ａが設けられている。吹き出し部４８ａから吹き出される方向は、図６、図７に示されるように、シール部材１０ｂの隣接する２辺に向かう方向であり、吹き出し部４８ａから吹き出される空気は、矢印のように流れて、シール部材１０ｂを冷却することができる。

そして、シール冷却部材４８の吹き出し部４８ａが冷却用導入口６３となる。また、シール冷却部材４８は、電磁弁Ｂ２につながっている。

次に、揮発物測定装置１の使用方法について説明する。
まず、試料の揮発物の量を測定するには、試料をインナーチャンバー１０の内部の空間１０ｅ、すなわち、試験槽８０の中に入れる。そして、インナーチャンバー１０の開閉扉１０ａを閉じ、アウターチャンバー１１の開閉扉１１ａを閉じる。

そして、温度調整空間８１の加温冷却空間８５内に設けられている送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９を作動させて、温度調整空間８１の熱伝導空間８４の温度を制御し、熱伝導空間８４と試験槽８０の間を熱伝導させて、試験槽８０内が所定の試験温度となるように制御する。このような方式で、試験槽８０の温度制御が行われるので、試験槽８０内に、送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９を入れる必要がないので、これらの機器から発生する不純物がサンプリングポンプ２６の捕集管によって検出されることが無く測定精度を高くすることができる。

この温度制御には、熱伝導空間８４に設けられている温度センサＴ１と試験槽８０内の温度センサＴ３を用いて行われる。なお、この試験温度は通常１００℃以下である。

また、電磁弁Ｂ１を開き、所定の湿度であって清浄な空気を、試験用導入口６０から所定の流量だけ導入する。これは、上記したように、空気取込口Ｒ１から取り込まれるものであり、湿度の調整を除湿器２３によって乾燥させて加湿器２４からの水蒸気の流入を調整して行い、また、空気の清浄化は清浄機２１により行われる。
このとき、湿度は湿度センサＴ４の測定値に基づいて制御される。湿度センサＴ４は、冷却管４７に入っているが、先端部Ｔ４ａは冷却管４７の外に出ているので、湿度検知を妨げることはない。

そして、試験用導入口６０に供給される空気の圧力は、レギュレータ２２により調整されるが、この調整された圧力は大気圧より高く、試験用導入口６０から上記空気が試験槽８０に導入される。

なお、このとき、電磁弁Ｂ２、Ｂ３を閉じておき、試験槽８０及び温度調整空間８１への空気の導入は、試験用導入口６０のみから行うようにする。したがって、流量調整器２０ａによって設定された流量が試験槽８０に導入される。

そして、試料から発生したホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物は試験槽８０で空気と混合されて、排出口７０から排出される。
排出口７０から排出された空気は、流量調節器２０ｂを経て、排出部Ｈ３から外部に排出される。また、サンプリングポンプ２６を作動させておき、排出口７０から排出された空気の一部を捕集管に取り込んで、揮発性有機化合物のサンプリングを行う。

試料の揮発物の量の測定は、試験温度、試験湿度、時間当たりの空気の置換量（空気流量）、試験時間などを所定の条件に合わせて行われる。

そして、試験の終了後に、別の試料の試験を行う場合には、試験槽８０内に付着した揮発性有機化合物を除去するため、試験槽８０内を付着物除去温度まで高温にして付着物の除去を行う。

具体的には、ベーキングヒータ３２及び攪拌ファン３３を作動させる。そうすると、試験槽８０内は、高温状態（約２５０〜３００℃）となり、試験槽８０内に付着する揮発性有機化合物が確実に揮発する。
このときには、温度調整空間８１の送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９を停止しておく。

また、電磁弁Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ６を開いておく。そうすると、試験用導入口６０及び冷却用導入口６２、６３、６５から、試験槽８０又は温度調整空間８１に清浄化された空気を空気取込口Ｒ１から取り込んで、排出部Ｈ２から排出することができる。
なお、試験用導入口６０及び冷却用導入口６２、６３、６５から導入される空気は、全て同じ場所から供給されるものであり、圧縮空気取込口Ｒ１から取り込まれて、電磁弁Ｂ１、除湿器２３を通過し、レギュレータ２２により所定の圧力に減圧して、清浄機２１により不純物が取り除かれた空気である。

図４に示されるように、冷却用導入口６２（冷却管４７の空気排出口４７ｂ）からの空気の吹き出し方向は、湿度センサＴ４の長手方向であり、湿度センサＴ４の周りを空気取込口Ｒ１から取り込まれた常温付近の低い温度の空気が流れることとなる。したがって、試験槽８０内が高温となっても、湿度センサＴ４の温度上昇を抑えることができる。
また、湿度センサＴ４の先端部Ｔ４ａは冷却管４７から露出しているが、冷却用導入口６２からの噴射によって、冷却用導入口６２から吹き出した空気が接触し続けるので、かかる部分の温度上昇についても抑えることもできる。

また、図６、図７に示されるように、冷却用導入口６３（シール冷却部材４８の吹き出し部４８ａ）から、空気取込口Ｒ１から取り込まれた常温付近の低い温度の空気がシール部材１０ｂに吹き付けられる。そして、この空気の流れは、シール部材１０ｂに沿う様に流れるので、温度上昇の低減をより効率よく行うことができる。
本実施形態では、本体部１０ｃと開閉扉１０ａとの間に隙間１０ｄを有し、本体部１０ｃ、開閉扉１０ａ及びシール部材１０ｂによって略「コ」字状の溝が形成されるので、冷却用導入口６３から噴出する空気取込口Ｒ１から取り込まれた空気の流れが、外部の流れに乱されにくいので、温度上昇を抑えやすい。

試験用導入口６０及び冷却用導入口６２、６３から試験槽８０内に入った空気に、試験槽８０内に付着していた揮発性有機化合物が混合して、排出口７０から排出される。

温度調整空間８１には、冷却用導入口６５から空気取込口Ｒ１から取り込まれた常温付近の低い温度の空気が導入され、温度調整空間８１内を通過して、排出部Ｈ１から排出される。したがって、温度調整空間８１内の温度上昇を抑えることができ、特に、耐熱性の低い冷却器８９の温度上昇を防止することができる。またこの空気を、導入部８６ａ及び排出部８６ｂでエアカーテン状として、効率よく温度上昇を抑えることができる。

また、試験槽８０及び温度調整空間８１（熱伝導空間８４、加温冷却空間８５）の配置や構造は上記したものに限られるものではなく、図８〜図１０等に示されるような構造を採用することができる。
なお、図８〜図１０に示される揮発物測定装置２、３、４には、揮発物測定装置１と同様に、加温冷却空間８５内に送風ファン８７、加熱器８８、冷却器８９が設けられ、また、加温冷却空間８５には冷却用導入口６５及び排出口７５が設けられているが、図示を省略している。

図８に示されるように、試験槽８０と温度調整空間８１とを隣り合わせに並べて、試験槽８０と加温冷却空間８５との間に熱伝導空間８４を配置して、これら全体を包むようにして断熱材９０を配置するようにした揮発物測定装置２を用いることができる。
そして、試験槽８０と熱伝導空間８４との間には境界板９１が、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５との間には導入部８６ａ及び排出部８６ｂを有する仕切板８６が設けられている。境界板９１は熱伝導性が優れるステンレスなどの板が用いられている。

また、揮発物測定装置２は、上記の揮発物測定装置と同様に、加温冷却空間８５から排出部８６ｂ、熱伝導空間８４、導入部８６ａを経て、再び、加温冷却空間８５に至る一連の流路を有している。

揮発物測定装置２を使用する際には、加温冷却空間８５で加熱・冷却された気体が熱伝導空間８４に移動し、試験槽８０と熱伝導空間８４との間を熱伝導して、試験槽８０内の温度を調整することができる。
そして、付着物除去温度での運転の際には冷却用導入口６５から気体を加温冷却空間８５に導入し、加温冷却空間８５の温度上昇を低減させることができる。

さらに、揮発物測定装置２では境界板９１が一面であったが、図９に示される揮発物測定装置３のように、試験槽８０と熱伝導空間８４との間に設けられる境界板９１が、下面９１ａ、右側側面９１ｂ、奥側側面９１ｃの三面有しているものでもよい。

このように、試験槽８０と温度調整空間８１の熱伝導空間８４との間を熱伝導することができれば、境界板９１などの、試験槽８０における熱伝導が可能な部分の配置はどのような場所でもよい。
なお、熱伝導が可能な部分の配置は、試験槽８０内の温度分布のばらつき防止の観点から、試験槽８０の両側にバランスよく設ける方が望ましく、試験槽８０内へ出入りする時間当たりの熱量を大きくするため、面積は大きい方が望ましい。

また、図１０に示される揮発物測定装置４のように、温度調整空間８１の加温冷却空間８５と熱伝導空間８４とを別の場所に配置して、連結管９２、９３により接続されている構造を用いることができる。
揮発物測定装置４では、第１の槽６７と第２の槽６８が設けられ、第１の槽６７と第２の槽６８とは２本の連結管９２、９３で接続されている。第１の槽６７の内部には試験槽８０が設けられて、２重構造となっている。

第１の槽６７の内側であって試験槽８０の外側が熱伝導空間８４となり、第２の槽６８の内側が加温冷却空間８５となる。そして、熱伝導空間８４と加温冷却空間８５は２本の連結管９２、９３で接続され、加温冷却空間８５から一方の連結管９２、熱伝導空間８４、他方の連結管９３を経て再び加温冷却空間８５につながる一連の流路を形成する。

揮発物測定装置４を使用する際には、加温冷却空間８５で加熱・冷却された気体が、一方の連結管９２から熱伝導空間８４に移動し、試験槽８０と熱伝導空間８４との間を熱伝導して、試験槽８０内の温度を調整することができる。
そして、付着物除去温度での運転の際には冷却用導入口６５から気体を加温冷却空間８５に導入し、加温冷却空間８５の温度上昇を低減させることができる。

上記の実施形態に用いる気体として、空気を用いたが、窒素ガスなどの他の気体を用いることもできる。

上記の実施形態では、湿度センサＴ４とシール部材１０ｂの付近に冷却用導入口６２、６３を設けたが、他の部材の付近にも設けることができる。例えば、アウターチャンバー１１のシール部材なども、インナーチャンバー１０のシール部材１０ｂと同様な構造とすることができる。

本発明の実施形態における揮発物測定装置の斜視図である。 本発明の実施形態における揮発物測定装置の配管及び部材を示した模式図である。 本発明の実施形態におけるチャンバーの内部を示した正面図である。 本発明の実施形態における湿度センサと冷却管を示した斜視図である。 本発明の実施形態における湿度センサと冷却管を示した断面図である。 本発明の実施形態におけるインナーチャンバーのシール冷却部材付近を示した一部切り欠き斜視図である。 本発明の実施形態におけるインナーチャンバーのシール冷却部材付近を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の実施形態における試験槽、温度調整空間の配置を変更した変形例である。 本発明の実施形態における試験槽、温度調整空間の配置を変更した変形例である。 本発明の実施形態における試験槽、温度調整空間の配置を変更した変形例である。

符号の説明

１、２、３、４ 揮発物測定装置
１０ インナーチャンバー
１０ａ 開閉扉
１０ｂ シール部材
１０ｃ 本体部
１０ｄ 隙間
１０ｆ 開口
１９ 空気処理装置
４７ 冷却筒
４７ｂ 空気排出口
４８ シール冷却部材
４８ａ 吹き出し部
６０ 試験用導入口
６２、６３、６５ 冷却用導入口
７０ 排出口
８０ 試験槽
８１ 温度調整空間
８４ 熱伝導空間
８５ 加温冷却空間
８６ 仕切板
８６ａ 導入部
８６ｂ 排出部
Ｒ１ 空気取込口
Ｔ３ 温度センサ
Ｔ４ 湿度センサ
Ｔ４ａ 先端部

Claims (12)

1. 試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、
   前記導入口は、前記試験槽内の付着物除去温度に対して耐熱性が低い所定の部材の付近であって導入される気体を前記所定の部材に吹き付け可能な位置に配置されており、
   付着物除去温度で運転する際には当該導入口から気体を吹き付けて所定の部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置。
2. 試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、
   さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、
   試験槽の外部には前記試験槽との間で熱伝導が可能である温度調整空間が設けられ、
   前記冷却用導入口は、前記温度調整空間内の付着物除去温度に対して耐熱性が低い所定の部材の付近であって導入される気体を前記所定の部材に吹き付け可能な位置に配置されており、
   試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、
   付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて所定の部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置。
3. 所定の部材の形状は棒状であり、外部から導入された空気の、所定の部材付近の流れは、所定の部材の長手方向に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発物測定装置。
4. 所定の部材は、温度センサ又は湿度センサであることを特徴とする請求項３に記載の揮発物測定装置。
5. 所定の部材は冷却筒内に配置され、所定の部材の先端は前記冷却筒から露出していることを特徴とする請求項３又は４に記載の揮発物測定装置。
6. 試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、
   さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、
   前記試験槽は開閉扉及び開口を有する本体部から成り、前記試験槽の開閉扉及び本体部の少なくとも一方にはシール部材が設けられて、前記試験槽の開閉扉を閉じると、前記試験槽の本体部の開口と開閉扉との間をシール部材を介して密着させて、前記試験槽の開口を封鎖できるものであり、
   前記冷却用導入口は前記試験槽の開閉扉と本体部との間に配されるシール部材の付近に設けられており、
   試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、
   付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて前記試験槽の開閉扉と本体部との間に配されるシール部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置。
7. 試験槽を有し、前記試験槽には外部から試験槽内へ気体を導入する試験用導入口と、試験槽内から外部へ気体を排出する排出口とが設けられ、前記試験槽の温度を試験温度と前記試験温度より高い付着物除去温度とで運転可能であり、気体を外部から試験槽に導入して再び排出し試験槽内の試料の揮発物の測定ができる揮発物測定装置であって、
   さらに、外部から気体を導入する冷却用導入口が設けられ、
   試験槽の外部には前記試験槽との間で熱伝導が可能である温度調整空間が設けられ、
   前記温度調整空間は開閉扉及び開口を有する本体部から成り、前記温度調整空間の開閉扉及び本体部の少なくとも一方にはシール部材が設けられて、前記温度調整空間の開閉扉を閉じると、前記温度調整空間の本体部の開口と開閉扉との間をシール部材を介して密着させて、前記温度調整空間の開口を封鎖できるものであり、
   前記冷却用導入口は前記温度調整空間の開閉扉と本体部の間に配されるシール部材の付近に設けられており、
   試験温度で運転する際には試験用導入口から外部の気体を導入し、
   付着物除去温度で運転する際には冷却用導入口から気体を吹き付けて前記温度調整空間の開閉扉と本体部の間に配されるシール部材の温度上昇を低減させることが可能であることを特徴とする揮発物測定装置。
8. 開閉扉を閉じると、開閉扉、シール部材、本体部によって溝が形成され、冷却用導入口から導入された空気は当該溝を流れるものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の揮発物測定装置。
9. 外部の空気を取り込むことができる空気取込口と、前記空気取込口から取り込まれた空気の所定の処理が可能な空気処理装置とが設けられ、空気処理装置の空気を試験用導入口及び冷却用導入口の双方に供給可能であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の揮発物測定装置。
10. 温度調整空間には仕切板が設けられ、前記仕切板によって試験槽が配置された熱伝導空間と加温冷却が可能な加温冷却空間とに仕切っており、仕切板には導入部及び排出部が設けられて、加温冷却空間から排出部、熱伝導空間、導入部を経て再び加温冷却空間につながる一連の流路を形成することができるものであり、加温冷却空間には冷却用導入口が設けられて、付着物除去温度での運転の際に冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができることを特徴とする請求項２又は７に記載の揮発物測定装置。
11. 温度調整空間は、試験槽との間で熱伝導が可能である熱伝導空間と、前記熱伝導空間と２本の連結管によってつながる加温冷却空間とから成り、加温冷却空間から一方の連結管、熱伝導空間、他方の連結管を経て再び加温冷却空間につながる一連の流路を形成することができるものであり、前記加温冷却空間には冷却用導入口が設けられて、付着物除去温度での運転の際に冷却用導入口から気体を加温冷却空間に導入することができることを特徴とする請求項２又は７に記載の揮発物測定装置。
12. 試験槽は熱伝導空間の内部に配置されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の揮発物測定装置。

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