JP4270722B2 - ガス検知器用ノズル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性ガス及び臭気の漏洩・発生等を検知するためのガス検知器に接続された状態で、前記ガス検知器に対して気体流通可能なガス流通路を形成する管状体を備えたガス検知器用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス検知器用ノズルとしては、前記管状体を、樹脂、ゴムなどを材料として、一体形成したものが知られており、このようなガス検知器用ノズルを、ガス検知器に取り付けた状態でガス流通路を形成することによって、特定領域に存在するガスを、選択的に、前記ガス検知器に導入することができるようにしてあった。
ここで、前記ガス検知器に備えられたガスセンサで検知される被検知ガスは、前記特定領域に存在する他種のガスと混在していて、この他種のガスの中には、前記ガス検知器（ガスセンサ）による前記被検知ガスの検知に悪影響を及ぼす妨害ガス（例えば、シリコーン系建材等から発生するシリコーンガス）や、前記ガス検知器を構成する部材を腐食するような腐食性ガス（例えば、金属を腐食する揮発酸等）が含まれていることがある。しかし、従来のガス検知器用ノズルでは、このようなガスも含めて、前記特定領域の雰囲気が全体として、前記ガス検知器内に導入するような構成になっていた。
従来のガス検知器を使用するに際しては、前記ガス検知器用ノズルと前記ガス検知器との間に、通気性かつ前記妨害ガス・腐食性ガスを吸着可能なフィルタ（例えば、活性炭などの吸着剤を層状に充填したカートリッジ）を、横断面視で前記ガス流通路を覆い塞ぐように介装して、前記ガス検知器に流入するガスを全濾過し、前記妨害ガス・腐食性ガスを吸着除去していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフィルタを拡散式ガス検知器に採用するとすれば、このフィルタが抵抗となって、前記ガス流通路でのガスの拡散が妨げられて、前記ガス検知器に到達するのに時間がかかってしまう。
そこで、前記ガス検知器内に、前記ガス流通路を通じて、前記特定領域の雰囲気を吸引する吸引ポンプ（エアポンプ）を設けた吸引式ガス検知器が提案された。しかし、前記エアポンプを駆動することによって前記特定領域の雰囲気を前記ガスセンサに導いたとしても、やはり、フィルタが抵抗となって圧力損失が生じていた。この問題を解決するためには、前記エアポンプをより大きな動力で駆動しなければならず、前記エアポンプへの負荷が増大して、消費電力が増加し、電池寿命が短くなるという問題点があった。特に、電力供給源が電池であるガス検知器においては、前記ガス検知器の駆動時間が短縮されるという問題点があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、妨害ガスや腐食性ガスの除去を効率よく行なうことが出来るガス検知器用ノズルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明のガス検知器用ノズルの特徴構成は、請求項１に記載してあるように、ガス検知器に接続された状態で、前記ガス検知器に対して気体流通可能なガス流通路を形成する管状体を備えたガス検知器用ノズルにおいて、
前記管状体の内側面に沿って、妨害ガスおよび腐食性ガスのうち少なくともいずれかを吸着する吸着剤を含んでなる吸着層を備えた点にある。
上記特徴構成において、請求項２に記載してあるように、前記管状体が、前記ガス流通路を屈曲形成した屈曲部を有し、少なくともこの屈曲部における前記ガス流通路に面した位置に前記吸着層を設けてあっても良い。
また、本発明のガス検知器用ノズルの別の特徴構成は、請求項３に記載されているように、前記管状体を弾性体により構成すると共に、前記ガス流通路に面して、塑性変形容易なコイル状芯材を配設し、前記コイル状芯材に吸着剤を含んでなる被覆層を設けて、前記管状体の内側面に、前記吸着剤を含んでなる吸着層を形成することが好ましい。
また、請求項４に記載してあるように、前記吸着剤が活性炭であることが好ましい。
そして、これらの作用効果は、以下の通りである。
【０００６】
つまり、請求項１に記載してあるように、ガス検知器に接続された状態で、前記ガス検知器に対して気体流通可能なガス流通路を形成する管状体を備えたガス検知器用ノズルにおいて、前記管状体の内面側に沿って、妨害ガスおよび腐食性ガスのうち少なくともいずれかを吸着する吸着剤を含んでなる吸着層を備えると、前記管状体の前記ガス流通路を通過する際に、前記妨害ガス、前記腐食性ガスが、前記吸着層に接触するために、その妨害ガス、腐食性ガスなどを前記吸着剤で吸着することができる。また、このような構成によると、従来のフィルタに比して前記ガス流通路を塞がないので、前記ガス流通路におけるガスの拡散が妨げられ難い。そのため、低い圧力損失で、前記妨害ガス、腐食性ガスなどを除去することができるようになった。
特に、前記エアポンプによる吸引式のガス検知器であれば、前述したように、前記吸着層が従来のフィルタのように前記ガス流通路を塞がないので、従来のフィルタを装着した場合と比べて、前記ガス流通路を流れるガス流の圧力損失が少なくなる。従って、前記エアポンプの負荷が低減し、前記エアポンプを駆動するための動力を削減することができる。これによって、消費電力を削減することができるので、特に、前記ガス検知器が電池駆動のものである場合、電池寿命を延長することができ、連続使用時間の延長等を実現することができるので好適である。
【０００７】
さらに、前記吸着剤が前記ガス検知器用ノズルに一体に組込まれているので、前記ガス検知器用ノズルの着脱と吸着剤の着脱を同時に行なうことができ、吸着剤の交換作業が容易となる。
【０００８】
ここで、請求項２に記載してあるように、前記管状体が、前記ガス流通路を屈曲形成した屈曲部を有していると、前記ガス流通路に吸引されたガス流が、前記ガス流通路の屈曲した部分で方向転換して、前記ガス流がこの屈曲部の前記ガス流通路に面した部位に衝突する。そして、前記吸着層が、前記屈曲部の前記ガス流通路に面して設けてあるので、前記ガス流に含まれる前記妨害ガス、前記腐食性ガスが、前記吸着剤と容易に接触することになる。すると、前記妨害ガスが前記吸着剤に吸着され易くなるので、前記妨害ガスの除去効率を向上させることができる。
なお、「屈曲形成」とは、前記管状体の形状が固定されていて、前記ガス流通路の一部又は全部を屈曲して形成してあってもよく、また、前記管状体が弾性体により構成されて、屈曲自在に種々の形状をとり得るように形成されていて、その屈曲によって、前記ガス流通路が屈曲（湾曲）するものであってもよい。
【０００９】
また、前記管状体を屈曲自在に形成するならば、例えば、請求項３に記載されているように、前記管状体を弾性体により構成して、この管状体の前記ガス流通路に面して、塑性変形容易なコイル状芯材を配設すればよい。このように構成すると、前記管状体の弾性変形を前記コイル状芯材が規制することになり、前記ガス検知器用ノズル全体が、主として、前記コイル状芯材の変形に伴う塑性変形によって変形することになる。すると、前記ガス検知器用ノズル全体として屈曲させた状態で、それ自身により姿勢保持可能となり、配管の裏側等の、前記ガス検知器用ノズルの先端を直接近づけることが困難であった場所であっても、雰囲気を吸引して測定することができるようになる。さらに、前記コイル状芯材に吸着剤を含んでなる被覆層を設けて、前記管状体の内側面に、前記吸着剤を含んでなる吸着層を形成してあるので、前記妨害ガス、腐食性ガスを除去することができ、また、前記コイル用芯材自身が、前記腐食性ガスなどによって腐食されることを防ぐことが出来る。
なお、前記吸着層を形成するにあたっては、前記コイル状芯材全体を前記吸着剤で被覆したものを、前記管状体の本体（前記ガス流通路、前記コイル状芯材を除いた部分）と一体に成形すれば容易に得ることができる。
【００１０】
また、請求項４に記載してあるように、前記吸着剤が活性炭であると、シリコン系ガス、硫化水素、塩素、アルコールなどの妨害ガス、腐食性ガスを、吸着し易いので好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に表わすように、本発明に係るガス検知器用ノズル１は、その軸心方向に気液流通可能なガス流通路３が貫設された管状体２を備えていて、前記ガス検知器用ノズル１の基端部と、ガス検知器７の筐体７１に設けられた接続口７４の先端部とを、摩擦係合・螺合等によって接続すると、前記管状体２の先端部から前記接続口７４に亘って、気体流通可能なガス流通路３が形成される。
ここで、前記管状体２は、前記ガス流通路３と接する内側面に、前記妨害ガス、腐食性ガスなどを吸着可能な吸着剤を含む吸着層４を備えていて、前記ガス流通路３を通過する空気が、前記吸着剤と接触することによって、前記妨害ガス、腐食性ガスなどが吸着除去される。なお、前記吸着層４は、前記吸着剤を前記管状体２の前記ガス流通路３に面する壁面に圧着貼設されていても良く、また、接着剤と前記吸着剤の混合物を塗着しても良い。さらには、前記管状体２の原料に混合して一体に成形し、前記管状体２のガス流通路３に面した壁面に、前記吸着剤を分散させても良い。
【００１２】
前記ガス検知器７の筐体７１には、被検知ガスの濃度を検知するガスセンサ７２とエアポンプ７３が、前記接続口７４と連通して内装されている。前記エアポンプ７３を駆動すると、前記管状体２の先端部にある前記ガス流通路３の先端から、前記エアポンプ７３に向かう流体流が発生し、前記管状体２の先端部周辺の雰囲気を、強制的に前記ガスセンサ７２に導入して、被検知ガスの濃度を測定可能とする。前記ガス検知器７本体は、従来の吸引式ガス検知器７を適用することができ、これに内装されるガスセンサ７２も、例えば、可燃性ガス、毒性ガス、臭気、揮発性有機物、酸素、代替フロン等を検知可能な公知のガスセンサを使用することができる。
【００１３】
また、前記ガス流通路３を屈曲自在に形成するとすれば、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記管状体２をクロロプレン樹脂等の屈曲し易い弾性体（例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定する硬度が７０度以下の高分子を主材とするものが好適である）により構成し、その内部に、図２（ｃ）に示すように、吸着剤を含んでなる被覆層５をその表面に形成した塑性変形容易なコイル状芯材（例えば、直径２ｍｍ以下の金属線材が好適である）を、前記ガス流通路３の軸心方向に沿って半埋設するのが好ましい。かかる構成によれば、前記コイル状芯材６が前記ガス流通路３を内包するように配置されるので、前記ガス流通路３の表面に前記被覆層５が露呈して、前記妨害ガス、腐食性ガスを吸収可能な吸着層４が形成される。
一定値以上の応力が前記ガス検知器用ノズル１に加えられて、前記コイル状芯材６が塑性変形するときには、図２（ｂ）に示すように、前記コイル状芯材６が前記管状体２を弾性変形させて、前記ガス検知器用ノズル１が全体として屈曲し、その姿勢を自身で保持することができる。ここで、コイル形状の線材は、一般的に、その径方向よりも軸心方向に対して変形容易であるので、前記コイル状芯材６も、図２に示すように、その軸心方向に屈曲するように、ある方向から応力を加えると、その屈曲方向において夫々のループを連結する連結部の方向（角度）が塑性変形することによって、前記コイル状芯材６全体としての向きが変わる。そして、弾性体からなる前記管状体２が、前記コイル状芯材６の塑性変形に合わせて弾性変形することで、前記ガス検知器用ノズル１全体として、一定方向に屈曲することになる。従って、本発明に係るガス検知器７用ノズルにあっては、前記コイル状芯材６が、その径方向にほとんど変形しないままに屈曲するので、そのループに内包されるガス流通路３の外縁部（断面）の形状も、前記ループの形状と一体に、ほとんど変形しないままで保持される。このようにして、前記ガス検知器用ノズル１が屈曲姿勢をとっていても、前記ガス流通路３は常に開放状態で確保され、前記ガスセンサ７２に対して空気を供給し、ガス漏れ等の検知を行なうことができる。
また、一定値以下の応力が、前記ガス検知器用ノズル１に加えられたときには、前記コイル状芯材６と前記管状体２とが一体となって弾性変形して、前記ガス検知器用ノズル１が全体として撓むことになる。
【００１４】
このようにして、前記ガス検知器用ノズル１を屈曲させれば、壁面に近接して複数のガス管が設けられていても、前記ガス管の裏面にまで、前記ガス流通路３の先端部を容易に到達させることができるので、従来検知することが困難であった従来のガス検知器用ノズルを装着したガス検知器では測定することができなかった領域を、容易に検査することができるようになる。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定する硬度が５０度のクロロプレン樹脂からなる、高さ約７５ｍｍ、先端部の直径が約６ｍｍで、前記ガス流通路３の先端における開口が直径約３ｍｍであるガス流通路３を貫設した管状体２を設けたガス検知器用ノズル１を作成した。この管状体２のガス流通路３に接する壁面は、吸収剤である活性炭と接着剤の混合物からなる吸着層４が約１ｍｍ厚に形成されていて、前記ガス流通路３を通過する空気が、前記吸着層４にある吸着剤と接触することによって、前記空気から前記妨害ガス、腐食性ガスであるシリコン系ガス、硫化水素、塩素、アルコール等が除去される。
【００１６】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定する硬度が５０度のクロロプレン樹脂からなる、高さ約７５ｍｍ、先端部の直径が約６ｍｍで、前記ガス流通路３の先端における開口が直径約３ｍｍであるであるガス流通路３を貫設した管状体２を設けたガス検知器用ノズル１を作成した。この管状体２のガス流通路３には、直径１ｍｍのＳＳ４００鉄線材を吸着剤である活性炭で被覆してその表面に１ｍｍ厚の被覆層５を形成したコイル状芯材６を、その内周が前記ガス流通路３に露出するように半埋設してあって、これによって、前記ガス流通路３に前記被覆層５の一部が露出して吸着層４を形成してある。このガス流通路３を通過する空気が、前記吸着層４にある吸着剤と接触すること、前記空気から前記妨害ガス、腐食性ガスであるシリコン系ガス、硫化水素、塩素、アルコール等が除去される。
【００１７】
このガス検知器用ノズル１は、人力で塑性変形させることが可能であって、屈曲した状態で、前記ガス流通路３が閉塞することなく、姿勢を保持することができた（図２（ｂ）参照）。また、前記ガス検知器７に接続した状態で、前記ガス検知器用ノズル１の先端部を、壁面等の構造物に軽く押し当てながら移動させると、弾性変形して、撓みながらその表面に密着して走査することができた。
【００１８】
これらのガス検知器用ノズル１を従来のガス検知器７に装着して、実際に前記ガス検知器７を運転したところ、前記妨害ガスを除去するための装備を装着していない場合と比べてセンサ寿命が２倍に延び、前記吸着層４が前記妨害ガスの除去に寄与することが明らかになった。
また、本発明に係るガス検知器用ノズル１を装着すると、従来のフィルタを装着した場合と比べて電池寿命が伸びて、前記フィルタを装着していない場合と同じ程度の電池寿命を確保することができた。よって、本発明に係るガス検知器用ノズル１を用いることで、前記ガス流通路３を流れる気流の圧力損失を防ぐことができることが実証された。
【００１９】
さらに、前記ガス検知器用ノズル１（図２（ｂ）参照）を屈曲姿勢で保持して、前記ガス流通路３を屈曲させた状態で前記ガス検知器７に接続し、前記ガス検知器７を運転して吸気した。この結果、前記妨害ガスの除去効率は、前記ガス流通路３を直線状に形成したとき （図１、２（ａ）参照）と比べて１．５倍になった。前記ガス流通路３を屈曲形成することによって、前記ガス流通路３を流れる空気がその屈曲点付近で向きを変える際に、前記管状体２の壁面に設けられた前記吸着層４の吸着剤と接触しやすくなって、前記妨害ガスの除去効率が向上したものと考えられる。
【００２０】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
前記実施例において、前記ガス流通路３が直線状に固定されたガス検知器用ノズル１（図１参照）、前記ガス流通路３を屈曲自在、且つ姿勢保持可能に構成したガス検知器用ノズル１（図２参照）を例示したが、本発明に係るガス検知器用ノズル１は、前記吸着層４が、前記ガス流通路３を塞がないように、前記ガス流通路３に面して設けられていればよいので、例えば、前記ガス検知器用ノズル１を屈曲姿勢に固定した形状で成形して前記ガス流通路３を屈曲成形しても良く、また、前記管状体２を弾性体を主材として構成し、前記ガス流通路３を屈曲自在に構成しても良い。
また、前記吸着層４に含まれる吸着剤は、吸着する目的物の特性に合わせて選択可能であり、前記活性炭以外にも、シリカゲル、セラミック系フィルタ材等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス検知器用ノズルの一部破断側面図
【図２】本発明に係るガス検知器用ノズルの別実施形態を表わす断面図
【符号の説明】
１ ガス検知器用ノズル
２ 管状体
３ ガス流通路
４ 吸着層
６ ガス検知器

Claims (4)

1. ガス検知器に接続された状態で、前記ガス検知器に対して気体流通可能なガス流通路を形成する管状体を備えたガス検知器用ノズルにおいて、
   前記管状体の内側面に沿って、妨害ガスおよび腐食性ガスのうち少なくともいずれかを吸着する吸着剤を含んでなる吸着層を備えたガス検知器用ノズル。
2. 前記管状体が、前記ガス流通路を屈曲形成した屈曲部を有し、少なくともこの屈曲部における前記ガス流通路に面した位置に前記吸着層を設けた請求項１記載のガス検知器用ノズル。
3. ガス検知器に接続された状態で、前記ガス検知器に対して気体流通可能なガス流通路を形成する管状体を備えたガス検知器用ノズルにおいて、
   前記管状体を弾性体により構成すると共に、前記ガス流通路に面して、塑性変形容易なコイル状芯材を配設し、
   前記コイル状芯材に吸着剤を含んでなる被覆層を設けて、前記管状体の内側面に、前記吸着剤を含んでなる吸着層を形成してあるガス検知器用ノズル。
4. 前記吸着剤が活性炭である請求項１〜３の何れか１項に記載のガス検知器用ノズル。

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