JP4566721B2 - Hydrogen flame ionization gas detector - Google Patents
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Description
本発明は、水素炎イオン化式ガス検知器に関し、詳しくは、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源を有する水素ガスボンベを備えた水素炎イオン化式ガス検知器に関するものである。 The present invention relates to a flame ionization gas detector, and more particularly to a flame ionization gas detector including a hydrogen gas cylinder having a hydrogen gas supply source made of a hydrogen storage alloy.
従来から、例えば炭化水素ガスの濃度を検知する方法の一として、例えば炭化水素ガスの気体分子を水素炎中でイオン化してイオン電流を検出し、その検出結果に基づいて炭化水素ガスの濃度を検知する方式、いわゆる「水素炎イオン化方式」が利用されている。
このような検出方式を利用した水素炎イオン化式ガス検知器においては、例えば作業領域などにおいて、その場でガス検知を行うことが必要とされる場合も少なくないことなどから、可搬型のものが提案されており、例えば地中に埋設された導管および供給管からのガス漏洩検査などに用いられている。
Conventionally, for example, as a method for detecting the concentration of hydrocarbon gas, for example, gas molecules of hydrocarbon gas are ionized in a hydrogen flame to detect ionic current, and the concentration of hydrocarbon gas is determined based on the detection result. A detection method, a so-called “hydrogen flame ionization method” is used.
In the flame ionization type gas detector using such a detection method, for example, it is often necessary to perform gas detection on the spot in a work area or the like. For example, it is used for inspection of gas leaks from conduits and supply pipes buried in the ground.
水素炎イオン化式ガス検知器においては、例えば、燃焼ガスである水素ガスと、被検査対象個所における測定ガス（サンプルガス）とが混合されてガス検知部に供給される構成のもの（例えば特許文献１参照。）や、水素ガスと測定ガスとが分離された状態でガス検知部に供給される分離供給構造のもの（例えば、「Ｃｅｎｔｕｒｙ ＴＶＡ−１０００Ｂ・Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｔｏｘｉｃ Ｖａｐｏｒ Ａｎａｌｙｚｅｒ」（米国，Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製））など、種々の構成のものが提案されている。
そして、水素ガスと測定ガスとの分離供給構造を有するガス検知器によれば、水素ガスによる水素炎を安定的に形成し、測定ガスを水素炎に十分に接触させて確実に分解させることができるので、所要のガス検知動作を安定して行うことができる、という利点がある。
And according to the gas detector having a separate supply structure of hydrogen gas and measurement gas, it is possible to stably form a hydrogen flame by hydrogen gas and reliably bring the measurement gas into contact with the hydrogen flame and decompose it. Therefore, there is an advantage that a required gas detection operation can be performed stably.
而して、ガス検知部に対する水素ガス供給手段としては、例えば圧縮ガスボンベが用いられてきたが、可搬型のガス検知器においては、ガス検知器それ自体が大型化することによって、携帯そのものが相当に不便であり、また目的とする作業などを実行する上で大きな障害となるなど、携行性が大幅に低下する、あるいは、圧縮ガスボンベがガス検知器本体に外部に装備される構成のものが多く、水素ガス供給用バルブ等が外部に露出した状態とされているため、引火、爆発等の危険性が高い、などの問題がある。 Thus, for example, a compressed gas cylinder has been used as a hydrogen gas supply means for the gas detector. However, in a portable gas detector, the gas detector itself is increased in size, so that it is considerably portable. In many cases, the portability of the gas detector is greatly reduced or the gas detector itself is equipped with a compressed gas cylinder. Since the hydrogen gas supply valve and the like are exposed to the outside, there are problems such as high risk of ignition and explosion.
一方、上記のような問題がある反面、圧縮ガスボンベを用いることによって、例えば水素ガス供給用バルブを開閉するという簡単な操作で、十分な量の水素ガスを長時間の間にわたって安定的に得ることができる、あるいは、ガス検知器本体の構造を簡素化することができるなどの利点が得られることから、圧縮ガスボンベを利用したものが用いられているが、圧縮ガスボンベによる上記問題点に対して十分な対策がなされていないのが実情である。 On the other hand, while using the above compressed gas cylinder, a sufficient amount of hydrogen gas can be stably obtained over a long period of time by a simple operation of opening and closing a hydrogen gas supply valve, for example. Can be used, or the advantage of being able to simplify the structure of the gas detector main body is obtained, and those using a compressed gas cylinder are used. The fact is that no proper measures have been taken.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、水素ガスボンベが内蔵された可搬型の水素炎イオン化式ガス検知器であって、十分な量の水素ガスを長時間の間にわたって安定的に供給することができ、しかも、水素ガスボンベがガス検知器本体に内蔵されたものでありながら、ガス検知器本体が大幅に大型化することが防止されて十分に高い携行性が得られると共に高い安全性が得られる水素炎イオン化式ガス検知器を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and is a portable hydrogen flame ionization gas detector with a built-in hydrogen gas cylinder, which is capable of supplying a sufficient amount of hydrogen gas for a long time. Although the hydrogen gas cylinder is built in the gas detector body, the gas detector body is prevented from being greatly enlarged, and sufficiently high portability is obtained. It is an object of the present invention to provide a flame ionization type gas detector that is highly safe and can provide high safety.
本発明の水素炎イオン化式ガス検知器は可搬型のものであって、水素ガスをガス検知部に供給する水素ガス供給手段が、ガス検知器本体に内蔵されており、
前記水素ガス供給手段は、頚部を形成する筒状部分を有する耐圧容器を備え、水素ガスの供給をＯＮ−ＯＦＦする水素ガス供給用バルブ機構が当該耐圧容器の頚部に一体的に装着されていると共に、当該耐圧容器内に、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源が収容されてなる水素ガスボンベよりなり、前記耐圧容器の頚部の外周面には、ガス検知器本体に対する被装着部が形成されていることを特徴とする。
The hydrogen flame ionization gas detector of the present invention is portable, and a hydrogen gas supply means for supplying hydrogen gas to the gas detector is built in the gas detector body.
The hydrogen gas supply means includes a pressure vessel having a cylindrical portion forming a neck, and a hydrogen gas supply valve mechanism for turning on and off the supply of hydrogen gas is integrally attached to the neck of the pressure vessel. In addition, the pressure vessel comprises a hydrogen gas cylinder in which a hydrogen gas supply source made of a hydrogen storage alloy is accommodated, and a mounting portion for the gas detector body is formed on the outer peripheral surface of the neck portion of the pressure vessel. and said that you are.
本発明の水素炎イオン化式ガス検知器においては、水素吸蔵合金が、希土類金属−ニッケル系合金、チタン−マンガン系合金、鉄−チタン系合金、マグネシウム−ニッケル系合金のうちから選ばれたものであることが好ましい。 In the hydrogen flame ionization gas detector of the present invention, the hydrogen storage alloy is selected from a rare earth metal-nickel alloy, a titanium-manganese alloy, an iron-titanium alloy, and a magnesium-nickel alloy. Preferably there is.
また、本発明の水素炎イオン化式ガス検知器においては、前記水素ガス供給手段は、水素ガス供給可能量が４０リットル以上であるものとして構成することができる。 In the flame ionization type gas detector of the present invention, the hydrogen gas supply means can be configured such that the hydrogen gas supply capacity is 40 liters or more.
また、本発明の水素炎イオン化式ガス検知器は、ガス検知器本体には、測定ガス採取用プローブが接続される測定ガス導入用コネクター部が設けられており、
検出者がガス検知器本体を背負い、測定ガス採取用プローブを手に握った状態で、使用することができる。
Further, in the flame ionization type gas detector of the present invention, the gas detector body is provided with a measurement gas introduction connector portion to which a measurement gas sampling probe is connected,
The detector can be used with the gas detector body on its back and the measurement gas sampling probe in hand.
さらに、本発明の水素炎イオン化式ガス検知器においては、水素ガス供給用のバルブ機構を開閉する水素ガス供給動作と連動してガス検知器本体の電源スイッチをＯＮ−ＯＦＦするガス検知器本体起動用のスイッチ手段が設けられていることが好ましい。 Further, in the flame ionization type gas detector of the present invention, the gas detector main body is activated by turning on / off the power switch of the gas detector main body in conjunction with the hydrogen gas supply operation for opening and closing the valve mechanism for supplying hydrogen gas. Preferably, a switch means is provided.
本発明の水素炎イオン化式ガス検知器によれば、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源を有する水素ガスボンベが水素ガス供給手段として用いられていることにより、水素吸蔵合金それ自体の特性によって、所定の大きさの容積の水素ガスボンベ内に、水素を高い密度で充填することができるので、十分な水素ガス供給量を長時間の間にわたって安定的に得ることができると共に、水素ガスボンベそれ自体を小型のものとして構成することができる結果、水素ガスボンベがガス検知器本体に内蔵されたものでありながら、ガス検知器本体が大幅に大型化することが防止され、十分な携行性が維持される。
しかも、水素ガスボンベがガス検知器本体に内蔵されており、水素ガス供給用のバルブ等が十分に保護された構成とされているので、引火や爆発等が生ずる危険性が低く、高い安全性が得られる。
According to the hydrogen flame ionization type gas detector of the present invention, a hydrogen gas cylinder having a hydrogen gas supply source made of a hydrogen storage alloy is used as the hydrogen gas supply means. The hydrogen gas cylinder with a volume of 1 can be filled with hydrogen at a high density, so that a sufficient supply amount of hydrogen gas can be obtained stably over a long period of time, and the hydrogen gas cylinder itself can be made compact. As a result, the hydrogen gas cylinder is built in the gas detector main body, but the gas detector main body is prevented from being greatly enlarged, and sufficient portability is maintained.
In addition, since the hydrogen gas cylinder is built in the gas detector body and the hydrogen gas supply valve is sufficiently protected, the risk of ignition and explosion is low and high safety is achieved. can get.
また、検出者がガス検知器本体を背負った状態で携行して使用することができる構成とされていることにより、両手が自由となるので、目的とする作業などを実行する上で障害となることが実質的になく、また、測定ガス採取用プローブを一方の手に持って当該測定ガス採取用プローブによって測定ガスを採取することにより、検出者の体全体が入らない個所であっても、測定ガスを確実に採取することができ、従って、高い利便性を得ることができる。 In addition, since the detector can be carried and used while carrying the gas detector body, both hands are free, which is an obstacle to performing the intended work. Even if it is a place where the entire body of the detector does not enter by collecting the measurement gas with the measurement gas collection probe by holding the measurement gas collection probe in one hand, The measurement gas can be reliably collected, and thus high convenience can be obtained.
さらに、水素ガスの供給動作と連動してガス検知器本体の電源スイッチをＯＮ−ＯＦＦするスイッチ手段が設けられていることにより、所要のガス検知動作を極めて簡単な操作で確実に行うことができるので、高い操作性が得られると共に、水素ガス供給用のバルブ機構の開閉動作を行うことにより、ガス検知本体のＯＮ−ＯＦＦ動作が行われるため、水素ガス供給用のバルブ機構の開閉動作と独立してガス検知器本体の電源スイッチをＯＮ−ＯＦＦする構成のもののように、例えば水素ガス供給用バルブを閉止し忘れるなどの問題が生ずることがない。 Further, since the switch means for turning on and off the power switch of the gas detector main body is provided in conjunction with the hydrogen gas supply operation, the required gas detection operation can be reliably performed with an extremely simple operation. Therefore, high operability is obtained, and the gas detection main body is turned on and off by opening and closing the hydrogen gas supply valve mechanism, so that it is independent of the hydrogen gas supply valve mechanism opening and closing operation. Thus, unlike the configuration in which the power switch of the gas detector main body is turned on and off, there is no problem of forgetting to close the hydrogen gas supply valve, for example.
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の水素炎イオン化式ガス検知器の一例における、ガス検知器本体の構成の概略を示す説明図である。
１０はガス検知器本体であって、人が背負って携行することのできる、いわば「ランドセル型」の箱状のケーシング１１を備えている。本明細書において定義する方向は、立っている人が当該ガス検知器本体１０を背負ったときの状態に基づくものである。
ケーシング１１の内部における上方部には、２本の棒状の可充電型電池１２Ａが各々上下方向に延びるよう並んで配置されてなる電池室１２が形成されていると共に、電池室１２の一側（図１において右側）に、信号処理回路および電源供給回路を備えた制御部１３、並びに水素炎イオン化検出方式を利用したガス検知部１４が配置され、電池室１２の他側（図１において左側）に、燃焼ガスである水素ガスをガス検知部１４に供給するための水素ガスボンベ２０が配置されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a gas detector main body in an example of a flame ionization type gas detector of the present invention.
A gas detector main body 10 includes a so-called “land-cell type” box-shaped casing 11 that can be carried on a person's back. The direction defined in this specification is based on the state when a standing person carries the gas detector main body 10 on the back.
A battery chamber 12 in which two rod-shaped rechargeable batteries 12A are arranged side by side so as to extend in the vertical direction is formed in an upper portion inside the casing 11, and one side of the battery chamber 12 ( On the right side in FIG. 1, a control unit 13 having a signal processing circuit and a power supply circuit and a gas detection unit 14 using a flame ionization detection method are arranged, and the other side of the battery chamber 12 (left side in FIG. 1). In addition, a hydrogen gas cylinder 20 for supplying hydrogen gas, which is combustion gas, to the gas detection unit 14 is disposed.
また、ケーシング１１の内部における下方部には、水素ガスボンベ２０と並行に上下方向に延びる水素ガス供給流路形成部分１５Ａを介して水素ガスボンベ２０に接続されると共に、ケーシング１１の側壁に向かって横方向外方に延び、ガス検知部１４の下方位置より上方に向かって延びる水素ガス供給流路形成部分１５Ｂを介してガス検知部１４に接続された、水素ガスの供給量を調整する流量調整バルブ１５、およびガス検知器本体１０の一側に設けられた測定ガス導入用コネクター部１６に接続されると共に測定ガス供給流路１７Ａを介してガス検知部１４に接続された測定ガス吸引ポンプ１７が配置されている。 このガス検知器本体１０においては、燃焼ガスである水素ガスと測定ガスとが分離された状態でガス検知部１４に供給される構造とされている。 In addition, a lower portion inside the casing 11 is connected to the hydrogen gas cylinder 20 via a hydrogen gas supply flow path forming portion 15A that extends in the vertical direction in parallel with the hydrogen gas cylinder 20, and extends horizontally toward the side wall of the casing 11. A flow rate adjustment valve that adjusts the supply amount of hydrogen gas that is connected to the gas detection unit 14 via a hydrogen gas supply flow path forming portion 15B that extends outward in the direction and extends upward from a lower position of the gas detection unit 14. 15 and a measurement gas suction pump 17 which is connected to a measurement gas introduction connector 16 provided on one side of the gas detector body 10 and connected to the gas detection unit 14 via a measurement gas supply channel 17A. Has been placed. The gas detector body 10 has a structure in which hydrogen gas, which is a combustion gas, and measurement gas are separated and supplied to the gas detector 14.
水素ガスボンベ２０は、頚部２１Ａを形成する筒状部分と、この頚部２１Ａに連続する当該頚部２１Ａより大径の胴部２１Ｂを形成する有底筒状部分とにより構成された耐圧容器２１を備えており、耐圧容器２１内には、水素ガス供給源である例えば粉末状（粒状）の水素吸蔵合金（図示せず）が充填されている。以下、「水素吸蔵合金ボンベ２０」という。水素吸蔵合金ボンベ２０内の水素ガス圧は、通常の条件すなわち常温常圧環境下において、例えば１ＭＰａ程度とされている。 The hydrogen gas cylinder 20 includes a pressure-resistant container 21 constituted by a cylindrical portion that forms a neck portion 21A and a bottomed cylindrical portion that forms a trunk portion 21B having a diameter larger than the neck portion 21A that is continuous with the neck portion 21A. The pressure vessel 21 is filled with, for example, a powdered (granular) hydrogen storage alloy (not shown) as a hydrogen gas supply source. Hereinafter, it is referred to as “hydrogen storage alloy cylinder 20”. The hydrogen gas pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 is, for example, about 1 MPa under normal conditions, that is, a normal temperature and normal pressure environment.
耐圧容器２１の頚部２１Ａには、図２に示すように、水素ガス供給用ガス流路４６を開閉して水素ガスの供給をＯＮ−ＯＦＦする水素ガス供給用バルブ機構３１が、頚部２１Ａの内周面に形成された例えばネジ溝に螺合されて一体的に装着されており、耐圧容器２１の頚部２１Ａと水素ガス供給用バルブ機構３１との間に介在する状態で配置された例えばＯリングよりなる気密シール部材２５によって気密構造が形成されている。 As shown in FIG. 2, a hydrogen gas supply valve mechanism 31 that opens and closes a hydrogen gas supply gas flow path 46 to turn on / off the supply of hydrogen gas is provided in the neck portion 21A of the pressure vessel 21. For example, an O-ring that is screwed into, for example, a thread groove formed on the peripheral surface and is integrally mounted, and is disposed in a state of being interposed between the neck portion 21A of the pressure vessel 21 and the hydrogen gas supply valve mechanism 31. An airtight structure is formed by the airtight seal member 25 made of the material.
水素ガス供給用バルブ機構３１は、上方が開口する有底筒状であって、下壁に上下方向に延びる貫通孔３２Ａが形成されたホルダー３２と、円板状の鍔部分３３Ａが形成された全体が略筒状のものであって、上下方向に貫通して延びる中央貫通孔３４の内方側の開口部に凹所３４Ａが形成された弁体３３と、上端が当該凹所３４Ａの上端面によって形成される弁座３５に対接された状態で上端部が凹所３４Ａ内に収容されて設けられたガス流路構造体４０と、上端部分が弁体３３の上面より突出すると共に下端面がガス流路構造体４０に対接された状態で、弁体３３の中央貫通孔３４に挿通されて配設された筒状のステム３７とを備えている。
そして、弁体３３がその下端部がホルダー３２の上方開口部に嵌合または螺合されると共に鍔部分３３Ａが耐圧容器２１における頚部２１Ａの上端面に係止された状態でホルダー３２に一体的に装着され、この状態で、ホルダー３２における上方開口部の外周面に形成された装着部が耐圧容器２１における頚部２１Ａのネジ溝に螺合され、これにより、水素ガス供給用バルブ機構３１が、水素ガス供給用ガス流路４６を開閉する機能部が頚部２１Ａ内に収容された状態で、耐圧容器２１に一体に装着されている。
また、ホルダー３２には、その下壁の肉厚中において、例えば金属焼結体よりなるフィルター３２Ｂが配置されている。
The hydrogen gas supply valve mechanism 31 has a bottomed cylindrical shape that opens upward, and has a holder 32 having a through-hole 32A extending in the vertical direction on the lower wall, and a disc-shaped flange portion 33A. The valve body 33 is generally cylindrical and has a recess 34A formed in the opening on the inner side of the central through hole 34 extending through in the vertical direction, and the upper end is above the recess 34A. The gas flow path structure 40 provided with the upper end portion accommodated in the recess 34A while being in contact with the valve seat 35 formed by the end surface, and the upper end portion protrudes from the upper surface of the valve body 33 and A cylindrical stem 37 is provided that is inserted through the central through hole 34 of the valve body 33 in a state where the end face is in contact with the gas flow path structure 40.
The lower end of the valve body 33 is fitted or screwed into the upper opening of the holder 32, and the flange portion 33A is integrated with the holder 32 in a state of being locked to the upper end surface of the neck portion 21A of the pressure vessel 21. In this state, the mounting portion formed on the outer peripheral surface of the upper opening portion of the holder 32 is screwed into the thread groove of the neck portion 21A of the pressure-resistant container 21, whereby the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is The functional part for opening and closing the hydrogen gas supply gas flow path 46 is integrally attached to the pressure vessel 21 in a state where the functional part is accommodated in the neck part 21A.
Further, the holder 32 is provided with a filter 32B made of, for example, a metal sintered body in the thickness of the lower wall.
ガス流路構造体４０は、大径筒状部分４１と、この大径筒状部分４１の下面に下方に突出して延びるよう一体に設けられた下面側小径筒状部分４２と、大径筒状部分４１の上面に一体に設けられた上面側小径筒状部分４３とにより構成されており、径方向の中心位置に各部材を貫通して上下方向に延びるガス圧調整用ガス流路４５を構成する中央貫通孔４５Ａが形成されている。 The gas flow path structure 40 includes a large-diameter cylindrical portion 41, a lower-surface-side small-diameter cylindrical portion 42 that is integrally provided so as to protrude downward from the lower surface of the large-diameter cylindrical portion 41, and a large-diameter cylindrical shape. A gas pressure adjusting gas flow channel 45 extending in the vertical direction through each member is formed at the center position in the radial direction, and is configured by an upper surface side small diameter cylindrical portion 43 provided integrally on the upper surface of the portion 41. A central through hole 45A is formed.
大径筒状部分４１には、例えばガス圧調整用ガス流路４５を構成する中央貫通孔４５Ａを中心とした放射状の位置において、上下方向に延びる複数の水素ガス供給路形成用貫通孔４６Ａが形成されている。
上面側小径筒状部分４３には、水素ガス供給路形成用貫通孔４６Ａに対応する周方向位置において、中央貫通孔４５Ａに対して径方向に離間した位置から径方向外方に延びる複数の切り欠き部（空洞部）４３Ａが形成されている。
そして、大径筒状部分４１における各々の水素ガス供給路形成用貫通孔４６Ａは、下方開口が下面側小径筒状部分４２の外周縁位置より径方向外方の位置に開口すると共に、上方開口が上面側小径筒状部分４３における切り欠き部４３Ａに連通するよう開口しており、これにより、水素ガス供給用ガス流路４６が形成されている。
The large-diameter cylindrical portion 41 has, for example, a plurality of hydrogen gas supply passage forming through holes 46A extending in the vertical direction at radial positions centered on the central through hole 45A constituting the gas pressure adjusting gas passage 45. Is formed.
The upper surface side small-diameter cylindrical portion 43 has a plurality of cuts extending radially outward from positions radially spaced from the central through hole 45A at a circumferential position corresponding to the through hole 46A for forming the hydrogen gas supply path. A notch (hollow part) 43A is formed.
Each of the through holes 46A for forming a hydrogen gas supply path in the large-diameter cylindrical portion 41 has a lower opening at a position radially outward from the outer peripheral edge position of the lower-surface-side small-diameter cylindrical portion 42, and an upper opening. Is opened so as to communicate with the notch 43A in the upper-side small-diameter cylindrical portion 43, whereby a hydrogen gas supply gas flow path 46 is formed.
ホルダー３２の内部には、例えば円筒コイルバネ３６よりなる付勢手段がガス流路構造体４０を上方に付勢する状態で設けられており、水素ガス供給用バルブ機構３１が閉状態にあるときには、ガス流路構造体４０の上端部が弁体３３の凹所３４Ａ内に収容されて水素ガス供給用ガス流路４６が閉止された状態とされている。 Inside the holder 32, for example, a biasing means comprising a cylindrical coil spring 36 is provided in a state of biasing the gas flow path structure 40 upward, and when the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is in the closed state, The upper end portion of the gas flow path structure 40 is accommodated in the recess 34A of the valve body 33, and the hydrogen gas supply gas flow path 46 is closed.
ステム３７は、上方から押圧されることによってガス流路構造体４０を下方に押し込みながらこれと一体に上下方向に移動可能に構成されている。
ステム３７には、下面にガス流路構造体４０における中央貫通孔４５Ａに連続する下面開口３７Ａが形成されていると共に、外周面に開口し、弁体３３の中央貫通孔３４の内周面と当該ステム３７の外周面との間に形成される環状空隙３８と、ステム３７の内部空間とを連通させる側孔３９が形成されている。
The stem 37 is configured to be movable in the vertical direction integrally with the stem 37 while being pushed downward by being pressed from above.
The stem 37 has a lower surface opening 37 </ b> A continuous with the central through hole 45 </ b> A in the gas flow path structure 40 on the lower surface and opens to the outer peripheral surface, and the inner peripheral surface of the central through hole 34 of the valve body 33. A side hole 39 is formed to communicate the annular gap 38 formed between the outer periphery of the stem 37 and the internal space of the stem 37.
この水素ガス供給用バルブ機構３１は、水素吸蔵合金ボンベ２０内のガス圧が過圧状態になったときに高圧を逃がすためのガス圧調整用ガス流路４５を開放する安全バルブとしての機能を有し、いわば、互いに動作条件が異なる２つのバルブ機構が組み合わされて構成された複合バルブ機構として構成されている。 This hydrogen gas supply valve mechanism 31 functions as a safety valve that opens the gas pressure adjusting gas passage 45 for releasing the high pressure when the gas pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 becomes an overpressure state. In other words, it is configured as a composite valve mechanism configured by combining two valve mechanisms having different operating conditions.
水素吸蔵合金ボンベ２０内の高圧を逃がすために機能するバルブ機構（以下、「安全バルブ機構」という。）５０は、ステム３７の下面開口３７Ａを気密シール部材５１Ａを介して気密に塞ぐようステム３７の内部に配置されたガス流路開閉用ボール５１を備え、このガス流路開閉用ボール５１がステム３７の内部に設けられた付勢手段である例えば円筒コイルバネ５２によって下方に付勢されてなるボール弁構造を有する。
円筒コイルバネ５２のバネ弾性特性は、ガス流路開閉用ボール５１の動作圧が例えば７ＭＰａ以上となる状態となるものが選択される。ここに、水素吸蔵合金ボンベ２０内の水素ガス圧力が１ＭＰａ程度であることから、通常の条件すなわち常温常圧環境下においては、水素ガス圧によってガス流路開閉用ボール５１が円筒コイルバネ５２のバネ弾性に抗して上方に移動することはないので、ガス圧調整用ガス流路４５は、ガス流路開閉用ボール５１によって閉止されている。
A valve mechanism (hereinafter referred to as a “safety valve mechanism”) 50 that functions to release high pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 is configured to hermetically close the lower surface opening 37A of the stem 37 via an airtight seal member 51A. The gas flow path opening / closing ball 51 is provided inside, and the gas flow path opening / closing ball 51 is urged downward by, for example, a cylindrical coil spring 52 which is urging means provided in the stem 37. It has a ball valve structure.
The spring elastic characteristic of the cylindrical coil spring 52 is selected so that the operating pressure of the gas flow path opening / closing ball 51 is, for example, 7 MPa or more. Here, since the hydrogen gas pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 is about 1 MPa, the gas flow path opening / closing ball 51 is springed by the cylindrical coil spring 52 by the hydrogen gas pressure under normal conditions, that is, at room temperature and normal pressure. Since the gas does not move upward against the elasticity, the gas pressure adjusting gas channel 45 is closed by the gas channel opening / closing ball 51.
このガス検知器においては、水素吸蔵合金ボンベ２０から噴出された１ＭＰａ程度の高圧状態の水素ガスを適正な大きさのガス圧、例えば０．０５〜０．３ＭＰａに減圧した状態で供給するための圧力調整器５５が配置されている。
圧力調整器５５は、図３乃至図５に示すように、水素ガスのガス圧を調整する機能を有する圧力調整機能部５６と、この圧力調整機能部５６に水素吸蔵合金ボンベ２０から噴出された水素ガスを導入するための水素ガス導入部５７とを有してなり、水素ガス導入部５７には、上下方向に貫通して延びる貫通孔５８が形成されている。
貫通孔５８の下方開口部には、水素吸蔵合金ボンベ２０の頚部２１Ａが装着されるボンベ装着部５８Ａが形成されていると共に、貫通孔５８の上方開口部には、水素ガス供給用バルブ機構３１を開閉する水素ガス供給用バルブ開閉機構６５が装着される水素ガス供給用バルブ開閉機構装着部５８Ｂが形成されている。そして、この貫通孔５８におけるボンベ装着部５８Ａと水素ガス供給用バルブ開閉機構装着部５８Ｂとの間に形成される空間部が水素ガス噴出用空間部Ｓ１とされており、当該水素ガス噴出用空間部Ｓ１に開口する側孔５９によって水素ガス噴出用空間部Ｓ１と圧力調整機能部５６とが連通している。
In this gas detector, hydrogen gas in a high pressure state of about 1 MPa ejected from the hydrogen storage alloy cylinder 20 is supplied in a state where the pressure is reduced to an appropriate gas pressure, for example, 0.05 to 0.3 MPa. A pressure regulator 55 is arranged.
As shown in FIGS. 3 to 5, the pressure regulator 55 is a pressure regulation function part 56 having a function of regulating the gas pressure of hydrogen gas, and the pressure regulation function part 56 is ejected from the hydrogen storage alloy cylinder 20. A hydrogen gas introduction part 57 for introducing hydrogen gas is formed, and the hydrogen gas introduction part 57 is formed with a through-hole 58 extending through in the vertical direction.
A cylinder mounting portion 58A for mounting the neck portion 21A of the hydrogen storage alloy cylinder 20 is formed in the lower opening portion of the through hole 58, and the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is formed in the upper opening portion of the through hole 58. A hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism mounting portion 58B to which a hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65 for opening and closing is mounted is formed. A space formed between the cylinder mounting portion 58A and the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism mounting portion 58B in the through hole 58 is a hydrogen gas ejection space portion S1, and the hydrogen gas ejection space. The hydrogen gas ejection space part S1 and the pressure adjustment function part 56 communicate with each other through a side hole 59 opened in the part S1.
圧力調整器５５の圧力調整機能部５６におけるガス流路６０の出口部分には、二次圧力計６１が接続されており、水素ガスのガス検知部１４に対するガス供給圧力の監視が行われ、その監視結果に基づいて流量調整バルブ１５の制御が行われる。 A secondary pressure gauge 61 is connected to the outlet portion of the gas flow path 60 in the pressure adjustment function unit 56 of the pressure regulator 55, and the gas supply pressure to the gas detection unit 14 for hydrogen gas is monitored. Based on the monitoring result, the flow rate adjusting valve 15 is controlled.
また、圧力調整器５５の水素ガス導入部５７には、水素ガス供給用の側孔５９とは異なる周方向位置において水素ガス噴出用空間部Ｓ１に開口する横方向に延びる側孔５３Ａが形成されており、これにより、高圧排出用ガス流路５３が形成されている。 The hydrogen gas introducing portion 57 of the pressure regulator 55 is formed with a side hole 53A extending in the lateral direction that opens to the hydrogen gas ejection space portion S1 at a circumferential position different from the side hole 59 for supplying hydrogen gas. As a result, a gas passage 53 for high-pressure discharge is formed.
水素ガス供給用バルブ開閉機構６５は、ケーシング１１の外部に露出した状態で設けられた水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６と、この水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６の軸部６６Ａの内端面に形成された凹所６６Ｂ内におけるステム３７と対向した位置において、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６に一体的に固定された、上下方向に延びるロッド状のアクチュエータ６８と、水素供給用バルブ開閉用ノブ６６の凹所６６Ｂ内において、内部にアクチュエータ６８が挿通された状態で設けられた例えば円筒コイルバネ６９よりなる付勢手段とにより構成されている。図４および図５において、６７は、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６の軸部６６Ａが受容される受容支持部６７Ａを有する支持部材である。 The hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65 includes a hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 that is exposed outside the casing 11 and an inner end surface of the shaft portion 66A of the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66. A rod-shaped actuator 68 extending in the vertical direction, which is integrally fixed to the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66, and a hydrogen supply valve opening / closing, at a position facing the stem 37 in the recess 66 </ b> B. In the recess 66 </ b> B of the knob 66, an urging means composed of, for example, a cylindrical coil spring 69 provided with the actuator 68 inserted therein is formed. 4 and 5, reference numeral 67 denotes a support member having a receiving support portion 67A for receiving the shaft portion 66A of the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66.
そして、水素ガス供給用バルブ開閉機構６５においては、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６が円筒コイルバネ６９によって上方に付勢された状態において、アクチュエータ６８がその下端部が支持部材６７の貫通孔６７Ｂ内に挿入され、下端に形成されたフランジ部分６８Ａが支持部材６７の下面に係止されており、これにより、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６が上下方向に変位可能に構成されている。
また、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６の軸部６６Ａには、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６の上下方向の位置を固定する位置固定用ストッパ部材７０が設けられており、水素ガス供給用開閉ノブ６６が押し回されることにより、位置固定用ストッパ部材７０が受容支持部６７Ａの係合部（図示せず）に係合されて水素ガス供給用ガス流路４６が開状態に維持される。
In the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65, the actuator 68 has a lower end portion of the through hole 67 </ b> B of the support member 67 in a state where the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 is biased upward by the cylindrical coil spring 69. A flange portion 68A inserted into the lower end and locked to the lower surface of the support member 67 is configured so that the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 can be displaced in the vertical direction.
The shaft portion 66A of the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 is provided with a position fixing stopper member 70 for fixing the vertical position of the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66. When the opening / closing knob 66 is pushed around, the position fixing stopper member 70 is engaged with the engaging portion (not shown) of the receiving support portion 67A, and the hydrogen gas supply gas passage 46 is maintained in the open state. Is done.
水素ガス供給用バルブ開閉機構６５は、支持部材６７における筒状の装着用嵌合部が圧力調整器５５における水素ガス供給用バルブ開閉機構装着部５８Ｂにシール部材７１を介して気密に装着されて、一体に設けられている。 In the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65, the cylindrical fitting fitting portion of the support member 67 is airtightly attached to the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism attachment portion 58 B of the pressure regulator 55 via the seal member 71. , Provided integrally.
このガス検知器においては、水素ガス供給用バルブ開閉機構６５の支持部材６７の側面に、水素ガス供給用バルブ機構３１を開閉する水素ガス供給動作と連動してガス検知器本体１０の電源スイッチをＯＮ−ＯＦＦするガス検知器本体起動用のスイッチ手段であるマイクロスイッチ７５が設けられている。
そして、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６を押し回すことによって水素ガス供給用バルブ機構３１を開状態とする際に、マイクロスイッチ７５における起動用ボタン７５Ａが水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６のつまみ部６６Ｃの下端面によって押圧されることによりガス検知器本体１０の電源スイッチがＯＮとされる。また、水素ガス供給用バルブ開閉ノブにおける位置固定用ストッパ部材７０の係合が解除されて円筒コイルバネ６９によるバネ力によって元の位置に変位されることによりガス検知器本体１０の電源スイッチがＯＦＦとされる。すなわち、水素ガスの供給動作とガス検知器本体１０の起動とが連動して行われる構成とされている。
In this gas detector, the power switch of the gas detector main body 10 is connected to the side surface of the support member 67 of the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65 in conjunction with the hydrogen gas supply operation for opening and closing the hydrogen gas supply valve mechanism 31. A micro switch 75 is provided as a switch means for starting the gas detector body to be turned on and off.
When the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is opened by pushing and rotating the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66, the activation button 75 </ b> A in the microswitch 75 is connected to the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66. The power switch of the gas detector body 10 is turned ON by being pressed by the lower end surface of the knob portion 66C. Further, the engagement of the position fixing stopper member 70 in the hydrogen gas supply valve opening / closing knob is released and is displaced to the original position by the spring force of the cylindrical coil spring 69, whereby the power switch of the gas detector body 10 is turned off. Is done. That is, the hydrogen gas supply operation and the activation of the gas detector main body 10 are performed in conjunction with each other.
上述したように、本発明のガス検知器においては、ガス検知部１４に対する水素ガス供給手段として、水素吸蔵合金ボンベ２０が用いられており、この水素吸蔵合金ボンベ２０は、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源を有するものである。
かかる水素吸蔵合金の具体例としては、例えば希土類金属−ニッケル系合金、チタン−マンガン系合金、鉄−チタン系合金、マグネシウム−ニッケル系合金等を例示することができ、これらのうちでも、以下に示すような理由から、希土類金属−ニッケル系合金を用いることが好ましい。希土類金属−ニッケル系合金を用いることが好ましい理由は、温度および圧力と水素吸蔵量との関係を示すプラトーの平坦性、およびＯ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、酸化物、水酸化物などの不純物による水素化特性、並びに、ＰＣＴ特性（圧力−組成等温線図）が、他の合金に比して優れているからである。
希土類金属−ニッケル系合金としては、例えばランタン−ニッケル系合金（ミッシュメタル）を例示することができる。
As described above, in the gas detector of the present invention, the hydrogen storage alloy cylinder 20 is used as the hydrogen gas supply means for the gas detection unit 14, and this hydrogen storage alloy cylinder 20 is a hydrogen storage alloy. It has a gas supply source.
Specific examples of the hydrogen storage alloy include, for example, rare earth metal-nickel alloys, titanium-manganese alloys, iron-titanium alloys, magnesium-nickel alloys, and the like. For the reasons shown, it is preferable to use a rare earth metal-nickel alloy. The reason why it is preferable to use the rare earth metal-nickel alloy is that the flatness of the plateau indicating the relationship between the temperature and pressure and the hydrogen storage amount, and the O 2 , CO 2 , H 2 O, oxide, hydroxide, etc. This is because the hydrogenation characteristics by impurities and the PCT characteristics (pressure-composition isotherm) are superior to other alloys.
An example of the rare earth metal-nickel alloy is a lanthanum-nickel alloy (Misch metal).
この水素吸蔵合金ボンベ２０は、水素ガス供給可能量が４０リットル以上である水素ガス供給手段として、具体的には、耐圧容器２１がその容積が例えば９５ミリリットルであるものである場合に、例えば４０リットル以上の水素ガスが得られるものとして構成されている。 The hydrogen storage alloy cylinder 20 is a hydrogen gas supply means having a hydrogen gas supply capacity of 40 liters or more. Specifically, when the pressure vessel 21 has a volume of, for example, 95 ml, for example 40 It is configured to obtain hydrogen gas of 1 liter or more.
上記構成のガス検知器は、例えば測定個所における測定ガス（サンプルガス）を導入するための測定ガス採取用ノズル（図示せず）をガス検知器本体１０の測定ガス導入用コネクター部１６に接続し、検出者がガス検知器本体１０を背負い、測定ガス採取用ノズルを持った状態で、測定個所において検出者に携行されて使用される。 In the gas detector having the above configuration, for example, a measurement gas sampling nozzle (not shown) for introducing a measurement gas (sample gas) at a measurement location is connected to the measurement gas introduction connector portion 16 of the gas detector body 10. The detector carries the gas detector body 10 and carries the measurement gas sampling nozzle, and is carried by the detector at the measurement location and used.
ガス検知動作を開始するに際しては、先ず、検出者によって、水素ガス供給用バルブ開閉機構６５を構成する水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６が押し回されることにより、水素ガス供給用バルブ機構３１が開状態とされて水素ガスが所定の供給量でガス検知部１４に供給されると共に、マイクロスイッチ７５における起動用ボタン７５Ａが水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６によって押圧されることによってガス検知器本体１０の電源スイッチがＯＮとされ、測定ガスが測定ガス吸引ポンプ１７により吸引されてガス検知部１４に所定の供給量で供給される。 In starting the gas detection operation, first, the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 constituting the hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 65 is pushed by the detector, whereby the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is turned on. Is opened and hydrogen gas is supplied to the gas detector 14 at a predetermined supply amount, and the activation button 75A of the micro switch 75 is pressed by the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 to detect the gas. The power switch of the main body 10 is turned on, and the measurement gas is sucked by the measurement gas suction pump 17 and supplied to the gas detection unit 14 at a predetermined supply amount.
水素ガス供給動作について具体的に説明すると、水素ガス供給用ガス流路４６が閉止されている状態（図２参照。）から、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６が押し回されて下方に変位した位置で固定されることにより、図６に示すように、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６に一体に設けられたアクチュエータ６８によって水素ガス供給用バルブ機構３１のステム３７が弁体３３に対して相対的に下方に押圧され、これにより、ガス流路構造体４０が円筒コイルバネ３６のバネ力に抗って下方に移動されて弁体３３の弁座３５から離間されることに伴ってガス流路開放用空間部Ｓ２が形成される結果、水素ガス供給用ガス流路４６が開放されて水素ガス供給用バルブ機構３１が開状態とされる。
そして、流量調整バルブ１５は開状態とされていることから、水素吸蔵合金ボンベ２０内の高圧状態の水素ガスが、フィルター３２Ｂを介してホルダー３２内に導入された後、ガス流路構造体４０における各々の水素ガス供給路形成用貫通孔４６Ａ内に流入され、上面側小径筒状部分４３の切り欠き部４３Ａおよびガス流路開放用空間部Ｓ２を経て、ステム３７の外周面と弁体３３の中央貫通孔３４の内周面との間の環状空隙３８を通って、圧力調整器５５における水素ガス噴出用空間部Ｓ１（例えば図４参照。）に噴出される。その後、ガス導入部５７における側孔５９を介して圧力調整機能部５６に導入されて適正な大きさのガス圧に調整された状態で水素ガス供給流路形成部分１５Ａに供給され、流量調整バルブ１５によって適正なガス供給量に調整された状態で水素ガス供給流路形成部分１５Ｂを介してガス検知部１４に供給される。
The hydrogen gas supply operation will be specifically described. From the state in which the hydrogen gas supply gas passage 46 is closed (see FIG. 2), the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 is pushed and displaced downward. As shown in FIG. 6, the stem 37 of the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is attached to the valve element 33 by the actuator 68 provided integrally with the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66. The gas flow path structure 40 is moved downward against the spring force of the cylindrical coil spring 36 and separated from the valve seat 35 of the valve body 33. As a result of the formation of the flow path opening space S2, the hydrogen gas supply gas flow path 46 is opened, and the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is opened.
Since the flow rate adjusting valve 15 is in the open state, the high-pressure hydrogen gas in the hydrogen storage alloy cylinder 20 is introduced into the holder 32 through the filter 32B, and then the gas flow path structure 40. Are introduced into the respective through holes 46A for forming a hydrogen gas supply path, and the outer peripheral surface of the stem 37 and the valve element 33 are passed through the cutout portion 43A of the upper-diameter small-diameter cylindrical portion 43 and the gas passage opening space portion S2. Through the annular gap 38 between the central through hole 34 and the central through hole 34, and is ejected into the hydrogen gas ejection space S 1 (for example, see FIG. 4) in the pressure regulator 55. Thereafter, the gas is introduced into the pressure adjusting function part 56 through the side hole 59 in the gas introduction part 57 and supplied to the hydrogen gas supply flow path forming part 15A in a state of being adjusted to an appropriate gas pressure. 15 is supplied to the gas detector 14 through the hydrogen gas supply flow path forming portion 15B in a state adjusted to an appropriate gas supply amount.
ガス検知部１４においては、水素吸蔵合金ボンベ２０から供給された水素ガスが点火されて水素炎が発生された状態において、水素ガスと分離された状態で供給された測定ガスが水素炎に接触されることによって当該測定ガス中に含まれる炭化水素が熱分解される。これにより発生する陽イオンの量が電流値として検出され、この検出結果に基づいて炭化水素ガス濃度が検知され、その結果が測定ガス採取用プローブの表示部に表示される。 In the gas detection unit 14, in a state where the hydrogen gas supplied from the hydrogen storage alloy cylinder 20 is ignited and a hydrogen flame is generated, the measurement gas supplied in a state separated from the hydrogen gas is brought into contact with the hydrogen flame. As a result, the hydrocarbons contained in the measurement gas are thermally decomposed. Thus, the amount of cations generated is detected as a current value, and the hydrocarbon gas concentration is detected based on the detection result, and the result is displayed on the display unit of the measurement gas sampling probe.
そして、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６が検出者によって操作されて元の状態に戻されると、円筒コイルバネ３６の作用によってガス流路構造体４０が上方に移動されてガス流路開放用空間部Ｓ２が閉塞される結果、水素ガス供給用ガス流路４６が閉止されて水素ガス供給用バルブ機構３１が閉状態とされ、水素吸蔵合金ボンベ２０からの水素ガスの供給が停止されると共に、水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ６６によるマイクロスイッチ７５の起動用ボタン７５Ａに対する押圧が解除されてガス検知器本体１０の電源スイッチがＯＦＦとされる。 Then, when the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 is operated by the detector to return to the original state, the gas flow path structure 40 is moved upward by the action of the cylindrical coil spring 36, and the gas flow path opening space. As a result of closing the part S2, the hydrogen gas supply gas flow path 46 is closed, the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is closed, the supply of hydrogen gas from the hydrogen storage alloy cylinder 20 is stopped, and The pressure on the activation button 75A of the micro switch 75 by the hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66 is released, and the power switch of the gas detector body 10 is turned off.
また、このガス検知器においては、水素吸蔵合金ボンベ２０が非装着状態である場合に、例えば環境変動等の理由によって水素吸蔵合金ボンベ２０内のガス圧が過圧状態となったときには、水素吸蔵合金ボンベ２０内の水素ガス圧によってステム３７内に配置されたガス流路開閉用ボール５１が円筒コイルバネ５２のバネ力に抗って上方に押し上げられ、ガス圧調整用ガス流路４５が開放されて安全バルブ機構５０が開状態とされる。ここに、本明細書において、「非装着状態」とは、水素ガス供給用ガス流路４６が閉止されている状態（図２に示す状態）をいい、水素吸蔵合金ボンベ２０がガス検知器本体１０の内部に装填されていない状態をいうものではない。 Further, in this gas detector, when the hydrogen storage alloy cylinder 20 is not attached, for example, when the gas pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 becomes an overpressure state due to environmental fluctuation or the like, The gas flow path opening / closing ball 51 disposed in the stem 37 is pushed upward against the spring force of the cylindrical coil spring 52 by the hydrogen gas pressure in the alloy cylinder 20, and the gas pressure adjusting gas flow path 45 is opened. Thus, the safety valve mechanism 50 is opened. Here, in this specification, the “non-attached state” means a state in which the hydrogen gas supply gas passage 46 is closed (the state shown in FIG. 2), and the hydrogen storage alloy cylinder 20 is the gas detector body. This is not to say that the battery is not loaded in the interior of 10.
そして、ガス流路構造体４０における中央貫通孔４５Ａを介してステム３７の内部空間に流入された水素ガスが、ステム３７の側孔３９からステム３７の外周面と弁体３３の貫通孔３４の内周面との間の環状空隙３８を通って水素ガス噴出用空間部Ｓ１に噴出され、その後、圧力調整器５５における水素ガス導入部５７に形成された高圧排出用ガス流路５３を介してガス検知器本体１０の外部に排出され、これにより、水素吸蔵合金ボンベ２０内の水素ガス圧が所定値以下に維持される。 Then, the hydrogen gas that has flowed into the internal space of the stem 37 through the central through hole 45 </ b> A in the gas flow path structure 40 passes from the side hole 39 of the stem 37 to the outer peripheral surface of the stem 37 and the through hole 34 of the valve body 33. The hydrogen gas is ejected into the hydrogen gas ejection space S1 through the annular gap 38 between the inner peripheral surface and then through the high-pressure exhaust gas passage 53 formed in the hydrogen gas introduction portion 57 of the pressure regulator 55. The gas is discharged to the outside of the gas detector body 10, whereby the hydrogen gas pressure in the hydrogen storage alloy cylinder 20 is maintained at a predetermined value or less.
而して、上記構成のガス検知器によれば、水素吸蔵合金ボンベ２０が水素ガス供給手段として用いられていることにより、水素吸蔵合金それ自体の特性によって、所定の大きさの容積の耐圧容器２１内に、水素を高い密度で充填することができるので、十分な水素ガス供給量を長時間の間にわたって安定的に得ることができると共に、水素吸蔵合金ボンベ２０それ自体を小型のものとして構成することができる。具体的には、例えば、同量の水素ガス供給量を有する圧縮ガスボンベに比して、水素吸蔵合金ボンベ２０の大きさを１／３以下の大きさにすることができる。その結果、水素吸蔵合金ボンベ２０がガス検知器本体１０に内蔵されたものでありながら、ガス検知器本体１０が大幅に大型化することを防止することができ、十分な携行性を維持することができる。
しかも、水素吸蔵合金ボンベ２０がガス検知器本体１０に内蔵されており、水素ガス供給用バルブ機構３１が耐圧容器２１の頚部２１Ａ内に収容された状態で装着されていることにより水素ガス供給用バルブ機構３１が十分に保護され、高い防爆性を有する構成とされているので、引火や爆発等が生ずる危険性が低く、高い安全性を得ることができる。
Thus, according to the gas detector having the above-described configuration, the hydrogen storage alloy cylinder 20 is used as the hydrogen gas supply means, so that the pressure storage container having a predetermined volume is obtained depending on the characteristics of the hydrogen storage alloy itself. 21 can be filled with hydrogen at a high density, so that a sufficient supply amount of hydrogen gas can be stably obtained over a long period of time, and the hydrogen storage alloy cylinder 20 itself is configured to be small. can do. Specifically, for example, the size of the hydrogen storage alloy cylinder 20 can be reduced to 1/3 or less as compared with a compressed gas cylinder having the same amount of hydrogen gas supply. As a result, while the hydrogen storage alloy cylinder 20 is built in the gas detector main body 10, it is possible to prevent the gas detector main body 10 from being greatly increased in size and maintain sufficient portability. Can do.
Moreover, the hydrogen storage alloy cylinder 20 is built in the gas detector main body 10, and the hydrogen gas supply valve mechanism 31 is mounted in a state of being accommodated in the neck portion 21 </ b> A of the pressure vessel 21, thereby supplying hydrogen gas. Since the valve mechanism 31 is sufficiently protected and has a high explosion-proof property, the risk of ignition or explosion is low, and high safety can be obtained.
また、検出者がガス検知器本体１０を背負った状態で携行して使用することができる構成とされていることにより、両手が自由となるので、目的とする作業などを実行する上で障害となることが実質的になく、また、測定ガス採取用プローブを一方の手に持って当該測定ガス採取用プローブによって測定ガスを採取することにより、検出者の体全体が入らない個所であっても、測定ガスを確実に採取することができ、従って、高い利便性を得ることができる。 In addition, since the detector can be carried and used with the gas detector body 10 carried on its back, both hands are freed, which is an obstacle in performing the intended work. Even if the entire body of the detector does not enter by holding the measurement gas sampling probe in one hand and collecting the measurement gas with the measurement gas sampling probe. The measurement gas can be reliably collected, and thus high convenience can be obtained.
さらに、水素ガスの供給動作と連動してガス検知器本体１０の電源スイッチをＯＮ−ＯＦＦするマイクロスイッチ７５が設けられていることにより、所要のガス検知動作を極めて簡単な操作で確実に行うことができるので、高い操作性が得られると共に、水素ガス供給用バルブ機構３１の開閉動作を行うことによってガス検知本体１０のＯＮ−ＯＦＦ動作が行われるため、水素ガス供給用バルブ機構の開閉動作と独立してガス検知器本体のＯＮ−ＯＦＦ動作を行うことが必要とされるもののように、例えば水素ガス供給用バルブ機構３１を閉止し忘れるなどの問題が生ずることがない。 Furthermore, by providing a micro switch 75 that turns on and off the power switch of the gas detector body 10 in conjunction with the hydrogen gas supply operation, the required gas detection operation can be reliably performed with a very simple operation. Therefore, high operability can be obtained, and the ON / OFF operation of the gas detection main body 10 is performed by opening and closing the hydrogen gas supply valve mechanism 31. There is no problem of forgetting to close the hydrogen gas supply valve mechanism 31, for example, as it is necessary to perform the ON-OFF operation of the gas detector body independently.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源を有する水素ガス供給手段がガス検知器本体に内蔵されていれば、各構成部材の配置位置は特に制限されず、水素ガスと測定ガスとが分離された状態でガス検知部に供給される構成のものであっても、水素ガスと測定ガスとが混合された状態でガス検知部に供給される構成のものであっても、いずれの構成であってもよい。
また、ガス検知結果を表示する表示部がガス検知器本体に設けられた構成、あるいは、測定中において水素炎が消炎したこと、あるいは、測定個所における雰囲気が危険な状態にあることなどを報知するための警報報知機構が設けられた構成とすることができる。
さらに、上記実施形態においては、ガス検知器本体が検出者によって背負われて使用される場合について説明したが、適宜の装着具によってガス検知器本体を肩に吊り下げた状態で使用しても、例えばガス検知器本体載置用の手押し車を用い、地上を走行させて使用してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, if a hydrogen gas supply means having a hydrogen gas supply source made of a hydrogen storage alloy is built in the gas detector body, the arrangement position of each component is not particularly limited, and the hydrogen gas and the measurement gas are separated. Even if the gas detector is configured to be supplied to the gas detector in a heated state, or the gas detector is configured to be supplied in a mixed state with hydrogen gas and the measurement gas, it may be of any configuration. May be.
In addition, a configuration in which a display unit for displaying the gas detection result is provided in the gas detector main body, the hydrogen flame is extinguished during the measurement, or the atmosphere at the measurement location is in a dangerous state is notified. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which an alarm notification mechanism is provided.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the gas detector main body is used by being carried on the back of the detector has been described, but even when used in a state where the gas detector main body is suspended on the shoulder by an appropriate wearing tool, For example, a wheelbarrow for mounting the gas detector main body may be used by running on the ground.
１０ ガス検知器本体
１１ ケーシング
１２ 電池室
１２Ａ 可充電型電池
１３ 制御部
１４ ガス検知部
１５ 流量調整バルブ
１５Ａ 水素ガス供給流路形成部分
１５Ｂ 水素ガス供給流路形成部分
１６ 測定ガス導入用コネクター部
１７ 測定ガス吸引ポンプ
１７Ａ 測定ガス供給流路
２０ 水素ガスボンベ（水素吸蔵合金ボンベ）
２１ 耐圧容器
２１Ａ 頚部
２１Ｂ 胴部
２５ 気密シール部材
３１ 水素ガス供給用バルブ機構
３２ ホルダー
３２Ａ 貫通孔
３２Ｂ フィルター
３３ 弁体
３３Ａ 鍔部分
３４ 中央貫通孔
３４Ａ 凹所
３５ 弁座
３６ 円筒コイルバネ
３７ ステム
３７Ａ 下面開口
３８ 環状空隙
３９ 側孔
４０ ガス流路構造体
４１ 大径筒状部分
４２ 下面側小径筒状部分
４３ 上面側小径筒状部分
４３Ａ 切り欠き部（空洞部）
４５ ガス圧調整用ガス流路
４５Ａ 中央貫通孔
４６ 水素ガス供給用ガス流路
４６Ａ 水素ガス供給路形成用貫通孔
５０ 安全バルブ機構
５１ ガス流路開閉用ボール
５１Ａ 気密シール部材
５２ 円筒コイルバネ
５３ 高圧排出用ガス流路
５３Ａ 側孔
５５ 圧力調整器
５６ 圧力調整機能部
５７ 水素ガス導入部
５８ 貫通孔
５８Ａ ボンベ装着部
５８Ｂ 水素ガス供給用バルブ開閉機構装着部
５９ 側孔
Ｓ１ 水素ガス噴出用空間部
Ｓ２ ガス流路開放用空間部
６０ ガス流路
６１ 二次圧力計
６５ 水素ガス供給用バルブ開閉機構
６６ 水素ガス供給用バルブ開閉用ノブ
６６Ａ 軸部
６６Ｂ 凹所
６６Ｃ つまみ部
６７ 支持部材
６７Ａ 受容支持部
６７Ｂ 貫通孔
６８ アクチュエータ
６８Ａ フランジ部分
６９ 円筒コイルバネ
７０ 位置固定用ストッパ部材
７１ シール部材
７５ マイクロスイッチ
７５Ａ 起動用ボタン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas detector main body 11 Casing 12 Battery chamber 12A Rechargeable battery 13 Control part 14 Gas detection part 15 Flow control valve 15A Hydrogen gas supply flow path formation part 15B Hydrogen gas supply flow path formation part 16 Measurement gas introduction connector part 17 Measurement gas suction pump 17A Measurement gas supply flow path 20 Hydrogen gas cylinder (hydrogen storage alloy cylinder)
21 Pressure-resistant container 21A Neck portion 21B Trunk portion 25 Airtight seal member 31 Hydrogen gas supply valve mechanism 32 Holder 32A Through hole 32B Filter 33 Valve body 33A Gutter portion 34 Central through hole 34A Recess 35 Valve seat 36 Cylindrical coil spring 37 Stem 37A Lower surface opening 38 annular gap 39 side hole 40 gas flow path structure 41 large diameter cylindrical portion 42 lower surface side small diameter cylindrical portion 43 upper surface side small diameter cylindrical portion 43A notch (cavity portion)
45 Gas pressure adjusting gas flow path 45A Central through hole 46 Hydrogen gas supply gas flow path 46A Hydrogen gas supply path forming through hole 50 Safety valve mechanism 51 Gas flow path opening / closing ball 51A Airtight seal member 52 Cylindrical coil spring 53 High pressure discharge Gas passage 53A Side hole 55 Pressure regulator 56 Pressure adjustment function part 57 Hydrogen gas introduction part 58 Through hole 58A Cylinder attachment part 58B Hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism attachment part 59 Side hole S1 Hydrogen gas ejection space part S2 Gas Channel opening space 60 Gas channel 61 Secondary pressure gauge 65 Hydrogen gas supply valve opening / closing mechanism 66 Hydrogen gas supply valve opening / closing knob 66A Shaft 66B Recess 66C Knob portion 67 Support member 67A Receiving support portion 67B Through Hole 68 Actuator 68A Flange portion 69 Cylindrical coil spring 70 Position fixing strike Pas member 71 sealing member 75 microswitches 75A start button
Claims (5)
水素ガスをガス検知部に供給する水素ガス供給手段がガス検知器本体に内蔵されており、
前記水素ガス供給手段は、頚部を形成する筒状部分を有する耐圧容器を備え、水素ガスの供給をＯＮ−ＯＦＦする水素ガス供給用バルブ機構が当該耐圧容器の頚部に一体的に装着されていると共に、当該耐圧容器内に、水素吸蔵合金よりなる水素ガス供給源が収容されてなる水素ガスボンベよりなり、前記耐圧容器の頚部の外周面には、ガス検知器本体に対する被装着部が形成されていることを特徴とする水素炎イオン化式ガス検知器。 A portable flame ionization gas detector,
Hydrogen gas supply means for supplying hydrogen gas to the gas detector is built in the gas detector body,
The hydrogen gas supply means includes a pressure vessel having a cylindrical portion forming a neck, and a hydrogen gas supply valve mechanism for turning on and off the supply of hydrogen gas is integrally attached to the neck of the pressure vessel. In addition, the pressure vessel comprises a hydrogen gas cylinder in which a hydrogen gas supply source made of a hydrogen storage alloy is accommodated, and a mounting portion for the gas detector body is formed on the outer peripheral surface of the neck portion of the pressure vessel. hydrogen flame ionization gas detector, characterized in that there.
検出者がガス検知器本体を背負い、測定ガス採取用プローブを手に握った状態で、使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水素炎イオン化式ガス検知器。 The gas detector body is provided with a measurement gas introduction connector to which a measurement gas sampling probe is connected.
The flame ionization gas detection according to any one of claims 1 to 3, wherein the detector is used in a state where the detector carries the gas detector body and holds the measurement gas sampling probe in the hand. vessel.
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