JP5368291B2 - ガス測定装置 - Google Patents
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Description
また、上記特許文献1に係るガス測定装置においては、ガス測定装置を使用するに際して、プローブと指示警報部とを信号ケーブル等で接続することが必要であり、また、ガス濃度を測定するに際しての動作制御設定動作およびガス濃度値の確認動作等を指示警報部において行うことが必要であるため、作業性および操作性が悪い、という問題がある。
前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする。
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定された構成とされていることが好ましい。
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定された構成とすることができる。
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされた構成とされていることが好ましい。
しかも、表示部および操作部を有する端子箱がプローブと一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブが設置される作業現場において行うことができると共に、プローブと端子箱とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性および高い操作性を得ることができる。
図1は、本発明のガス測定装置の一構成例を示す側面図、図2は、図1に示すガス測定装置の上面図、図3は、図1に示すガス測定装置の正面図、図4は、図2におけるA−A線断面図、図5は、図1に示すガス測定装置の分解断面図、図6は、図1に示すガス測定装置におけるガス検知部の構成を示す拡大断面図、図7は、図1に示すガス測定装置における端子箱の構成を示す拡大断面図である。
このガス測定装置10は、先端部にガス検知部20を有する円筒型の長尺なプローブ11と、このプローブ11の基端部に設けられた、表示部46および操作部47を有する端子箱40とにより構成されており、プローブ11の先端側部分が検知対象空間Rを区画する隔壁Wを介して挿入されてガス検知部20が検知対象空間R内に位置された状態において、プローブ11の外周面に設けられた取り付け用部材である例えばフランジ18が隔壁Wに対して固定用ネジ18Aによって固定されて用いられる。図1および図3における符号55はケーブルグランドである。
シース管12は、その基端部にシース管12より大きい外径寸法を有する円板状のフランジ部15が形成されている。
フランジ18は、シース管12の外周面に例えば溶接等により固定されて設けられていても、プローブ11に対する固定位置が、プローブ11の軸方向に調整可能に設けられていてもよい。
ベース板23の外面側のセンサケース22内の空間には、例えばセラミック系接着剤が充填されており、これにより、ベース板23の外面より突出する端子ピン24の基端部分および端子ピン24とセンサケーブル28との接続部を含む、シース管12内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされてモールド部26が形成されている。
センサケーブル28の長さは、プローブ11を構成するシース管12の全長より長く、従って、シース管12の内部空間において、弛緩状態で張設されている。なお、センサケーブル28は、自然の状態では螺旋状に巻回された状態である伸長自在な形態を有するものであってもよい。
メイン基板50の正面側の一面上には、表示機構、操作用スイッチ素子、警報表示素子およびその他の素子が実装されている。また、図4〜図6において、45は、蓋部材43に形成された表示窓用開口43Aを内側から閉塞するよう設けられた窓部材、53は、センサケーブル28の他端部が接続される入出力端子部(ターミナル)、54は、端子台基板51とターミナル53とを接続するコネクタである。
この実施例における離脱防止用連結部材は、所定の長さを有するチェーン14により構成されており、チェーン14の一端部が端子箱40に固定されると共にチェーン14の他端部がプローブ11のフランジ部15に固定される。
すなわち、上記ガス測定装置10は、大別して4つの構成部材、ガスセンサ21、シース管12、容器本体42および蓋部材43が互いに接合されて全閉構造が構成されており、ガス測定装置10の内容積の大きさに応じた内部の圧力に耐えうる強度(爆発圧力)を有すると共に、各構成部材の接合面における防爆上の隙間が、ガス測定装置10の内容積の大きさに応じて規定された許容最大値以下である隙間寸法(以下、「スキ」という。)、かつ、ガス測定装置10の内容積の大きさに応じて規定された許容最小値以上である隙間の奥行き長さ(以下、「スキの奥行き」という。)で形成された構成とされている。
ガスセンサ21およびセンサホルダー部13の両者が相対する接合面Saにおけるスキ(Da)が例えば0.1mm、スキの奥行き(Wa)が例えば10mm、プローブ11を構成するシース管12のフランジ部15および端子箱40の両者が相対する接合面Sbにおけるスキ(Db)が例えば0.04mm、スキの奥行き(Wb)が例えば23mm、耐圧防爆容器41を構成する容器本体42および蓋部材43の両者が相対する接合面Scにおけるスキ(Dc)が例えば0.04mm、スキの奥行き(Wc)が例えば23mmである。
そして、端子箱40内のメイン基板50におけるセンサ駆動回路によって適正な大きさに制御された一定電流がガスセンサ21におけるガス検知素子および温度補償素子に供給されてガスセンサ21が駆動された状態において、検知対象空間Rにおける被検査ガスが自然拡散によりガスセンサ21に供給されると、検知対象ガスの存在によるガス検知素子の抵抗値の変化に基づいて出力される検出信号に応じたガス濃度が算出され、その結果が端子箱40における表示部46に表示される。また、端子箱40における表示部46には、ガス濃度値〔%LEL〕(濃度レンジ:0−100%LEL)の他に、例えばガス濃度警報値、異常が生じたことを示す警報表示等が表示される。
しかも、表示部46および操作部47を有する端子箱40がプローブ11と一体に設けられた構成とされているので、ガス測定装置10の動作設定、ガス濃度値の確認動作およびその他の動作をプローブ11が設置される作業現場において行うことができると共に、プローブ11と端子箱40とのケーブルの引き回し等の作業が不要であって、高い作業性を得ることができる。
すなわち、ガスセンサ21の交換は、プローブ11と端子箱40とを固定する固定用ネジ17を取り外し、この状態において、センサケーブル28と入出力端子部53との電気的接続を解除した後、ガスセンサ21をセンサホルダー部13より取り外してセンサケーブル28を外部に引き出すという、簡単な作業で容易に行うことができる。
そして、新たなガスセンサ21をセンサホルダー部13に保持固定させた後、センサケーブル28を端子箱40における入出力端子部53に接続するに際しては、センサケーブル28がプローブ11を構成するシース管12の全長より長いものであり、チェーン14よりなる離脱防止用連結部材によってチェーン14の長さ以上に端子箱40とプローブ11におけるシース管12とが離間することが禁止されるので、センサケーブル28に対して過剰なストレスが負荷されることなく、容易に、入出力端子部53との電気的接続を達成することができる。
すなわち、本発明に係る上記実施例のガス測定装置は、基本的に、耐圧防爆構造を有するものであるので、当該ガス測定装置に起因する乾燥炉内の溶剤ガスの爆発が確実に防止され、しかも、ガス測定装置が炉壁に固定された状態において、乾燥炉内には、乾燥炉において処理される被処理体(リチウムイオン電池の電極)に用いられているものと同質(同種)の金属材料が存在しない構成、すなわち、乾燥炉内に位置される構成部材であるプローブ11を構成するシース管12が例えばステンレス鋼、ガスセンサ21のセンサケース22が例えば焼結金属、ガスセンサ21の端子ピン24がニッケル、ガスセンサ21のモールド部26が例えばセラミックス系接着剤、センサ保護部材30のガード部材31および風防35が例えばステンレス鋼、センサケーブル28のシース管12の内部空間に露出される部分がフッ素系樹脂材料により構成されているので、パーティクルやコンタミネーション等による被処理体(電池電極)の汚染が有効に防止される。
また、乾燥炉内のガス濃度監視に用いられる場合において、乾燥炉内の温度は例えば200℃程度とされることから、乾燥炉の外部における炉壁近傍の温度は例えば50℃程度となることがあるが、フランジ18がプローブ11の軸方向に位置調整可能に設けられている場合には、フランジ18の固定位置を適正に設定することにより、炉壁からの輻射熱等による端子箱40への熱的影響を確実に防止することができると共に乾燥炉内に配置された被処理体およびその他の部材を避けてガス検知部を適正な位置に位置させることができて、信頼性の高いガス濃度測定を行うことができる。
例えば、本発明のガス測定装置においては、防爆上の隙間を形成する隙間寸法および隙間の奥行き長さは上記実施例において例示した大きさに限定されるものではなく、耐圧防爆構造の規格を満足する範囲内において適宜に変更することができる。
また、ガスセンサの交換に際してプローブを端子箱より取り外したときに、センサケーブルに対してストレスがかかることを禁止する部材としては、例えば図8に示すように、端子箱40の背面より軸方向に突出して伸びる位置規制用ネジ19により構成することができ、このような位置規制用ネジ19が用いられる場合には、当該位置規制用ネジ19の軸部19Aがプローブ11のフランジ部15に形成された貫通孔(図示せず)内に挿通され、フランジ部15の貫通孔の孔径より大きい直径を有する頭部19Bによって、フランジ部15が頭部に対接された状態でそれ以上のプローブ11の軸方向への移動が禁止され、これにより、ガスセンサ21の交換に際してプローブ11を端子箱40より取り外したときに、センサケーブル28に対してストレスがかかることを防止することができる。
11 プローブ
12 シース管
13 センサホルダー部
14 チェーン
15 フランジ部
16 パッキング
17 固定用ネジ
18 フランジ(取り付け用部材)
18A 固定用ネジ
19 位置規制用ネジ
19A 軸部
19B 頭部
20 ガス検知部
21 ガスセンサ
22 センサケース
23 ベース板
24 端子ピン
26 モールド部
27 接続管
28 センサケーブル
30 センサ保護部材
31 ガード部材
32 通孔
35 風防
36 開口部
40 端子箱
41 耐圧防爆容器
42 容器本体
43 蓋部材
43A 表示窓用開口
45 窓部材
46 表示部
47 操作部
48 パッキング
49 固定用ネジ
50 メイン基板
51 端子台基板
53 入出力端子部(ターミナル)
54 コネクタ
55 ケーブルグランド
Claims (5)
- 先端部にガス検知部を有する円筒型のプローブを具え、当該プローブの前記先端部を含む先端側部分が検知対象空間を区画する隔壁を介して挿入されて前記ガス検知部が当該検知対象空間内に位置されるよう当該隔壁に固定され、当該検知対象空間内における有機溶剤のガス、可燃性ガスまたは引火性ガスの濃度測定に用いられるガス測定装置であって、 前記プローブは、その基端部に径方向外方に突出する板状のフランジ部を有し、
正面に表示部および操作部を有する耐圧防爆構造を有する端子箱が、その背面が前記フランジ部の基端側の面に対接された状態で、前記プローブに対して着脱可能に固定されていることを特徴とするガス測定装置。 - 前記プローブは、基端部に前記フランジ部を有する円筒型のシース管を具えてなり、当該シース管の先端には、円柱状のガスセンサを内部に保持する円筒状のセンサホルダー部が一体に形成されており、
前記ガスセンサは、その外周面がセンサホルダー部の内周面に嵌合され、当該センサホルダー部によって着脱可能に保持固定されていることを特徴とする請求項1に記載のガス測定装置。 - 前記ガスセンサが接触燃焼式ガスセンサであって、定電圧駆動回路によって駆動されることを特徴とする請求項2に記載のガス測定装置。
- 前記端子箱は、容器本体および蓋部材により構成された耐圧防爆容器を具えてなり、
前記容器本体は正面方向に開口する箱型形状のものであって、前記蓋部材が、その背面における周縁部が当該容器本体の開口端面に対接された状態で、容器本体に対して着脱可能に固定されてい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ガス測定装置。 - 前記ガスセンサは、ガス検知素子および温度補償素子をそれぞれ保持固定する複数本の金属製の端子ピンの各々に、前記シース管の内部空間内を軸方向に延びるよう配設されたセンサケーブルが接続されて構成されており、
前記端子ピンおよび前記センサケーブルの、前記シース管内の雰囲気に晒される金属部分がセラミックスによってモールドされていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のガス測定装置。
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