JP6792496B2

JP6792496B2 - Gas detector

Info

Publication number: JP6792496B2
Application number: JP2017061367A
Authority: JP
Inventors: 辰志南
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2017181505A

Description

本発明は、ガス検知装置に関する。 The present invention relates to a gas detector.

従来より、車両にメタンガスの連続分析計を搭載し、車両で走行しながらメタンガスの濃度を連続的に測定するガス検知システムがある。このようなガス検知システムは、既に市販されている。 Conventionally, there is a gas detection system in which a vehicle is equipped with a continuous methane gas analyzer to continuously measure the concentration of methane gas while traveling in the vehicle. Such gas detection systems are already on the market.

このガス検知システムのメタンガスの連続分析計は、車両の前部の左右両端にそれぞれ取り付けられる赤外線照射器と赤外線受信部を有する。漏えい由来の可燃性ガスが存在するところを車両が通過すると、可燃性ガスに含まれるメタンガスによって赤外線が吸収され、吸収された分だけ赤外線受信部で受信する赤外線の強度が低下するため、赤外線受信部で受信する赤外線の強度に基づいて、メタンガスの漏えいを検出できる（例えば、非特許文献１参照）。 The methane gas continuous analyzer of this gas detection system has an infrared irradiator and an infrared receiver attached to the left and right ends of the front part of the vehicle, respectively. When a vehicle passes through a place where flammable gas derived from a leak exists, infrared rays are absorbed by the methane gas contained in the flammable gas, and the intensity of infrared rays received by the infrared receiver decreases by the amount absorbed, so infrared rays are received. Leakage of methane gas can be detected based on the intensity of infrared rays received by the unit (see, for example, Non-Patent Document 1).

また、車両で走行しながら地上のガスを吸引し、吸引したガスを車両に搭載した連続分析計に導入して、吸引したガスに含まれるメタン濃度を連続的に測定することにより、メタンガスの漏えいを検知するガス検知装置がある（例えば、非特許文献２、３参照）。車両の走行速度は、特に低く設定されることはなく、例えば、５０ｋｍ／ｈ以上という所謂中速域以上の速度である。非特許文献２では、メタンガスの連続分析計として赤外吸収式のメタン分析計を用いており、非特許文献３では、メタンガスの連続分析計として高感度メタン連続分析装置の１つであるＣＲＤＳ式メタン分析計を用いている。 In addition, methane gas leaks by sucking the gas on the ground while driving in a vehicle, introducing the sucked gas into a continuous analyzer mounted on the vehicle, and continuously measuring the methane concentration contained in the sucked gas. There is a gas detection device that detects (see, for example, Non-Patent Documents 2 and 3). The traveling speed of the vehicle is not set particularly low, and is, for example, a speed of 50 km / h or more, which is a so-called medium speed range or more. Non-Patent Document 2 uses an infrared absorption type methane analyzer as a continuous analyzer of methane gas, and Non-Patent Document 3 uses a CRDS type which is one of high-sensitivity methane continuous analyzers as a continuous analyzer of methane gas. I am using a methane analyzer.

SENSIT Technologies社［平成２７年３月２５日検索］、インターネット〈http://www.gasleaksensors.com/brochures/sensit_vmd_brochure.pdf>SENSIT Technologies [Searched March 25, 2015], Internet <http://www.gasleaksensors.com/brochures/sensit_vmd_brochure.pdf> Pergam-Suisse社［平成２７年３月２５日検索］、インターネット〈http://www.pergam-suisse.ch/fileadmin/medien/Alma/SELMA_CH_klein.pdf>Pergam-Suisse [Searched March 25, 2015], Internet <http://www.pergam-suisse.ch/fileadmin/medien/Alma/SELMA_CH_klein.pdf> Picarro Surveyor社［平成２７年３月２５日検索］、インターネット〈https://picarro.app.box.com/s/mtmyqr0k2kfotg2uf40z>、<http://www.cnbc.com/id/100746461>Picarro Surveyor [Searched March 25, 2015], Internet <https://picarro.app.box.com/s/mtmyqr0k2kfotg2uf40z>, <http://www.cnbc.com/id/100746461>

非特許文献１に記載されたガス検知システムは、濃度が低い可燃性ガスが広範囲にわたって存在している場合、又は、高濃度の可燃性ガスが存在している場合には、可燃性ガスに含まれるメタンガスを検知できるが、例えば、１０ｐｐｍ程度の低濃度の可燃性ガスが僅かしか存在しないような場合には、可燃性ガスに含まれるメタンガスを検知できない。 The gas detection system described in Non-Patent Document 1 is included in the flammable gas when a flammable gas having a low concentration is present over a wide range or when a flammable gas having a high concentration is present. However, when a small amount of flammable gas having a low concentration of about 10 ppm is present, the methane gas contained in the flammable gas cannot be detected.

また、非特許文献２、３に記載されたガス検知装置では、中速域以上の速度で車両で走行しながら地上のガスを吸引するため、濃度が低い可燃性ガスの存在領域を通過する時間は、ごく僅かであり、メタンの連続分析計に導入される吸引ガス中のメタン濃度は、環境中の空気で大幅に希釈されることになる。 Further, in the gas detection device described in Non-Patent Documents 2 and 3, since the gas on the ground is sucked while traveling by the vehicle at a speed of the medium speed range or higher, the time required for passing through the region where the low concentration combustible gas exists Is negligible, and the methane concentration in the suction gas introduced into the continuous methane analyzer will be significantly diluted by the air in the environment.

非特許文献２では、赤外吸収式の連続分析計を用いているため、メタンガスの濃度の分解能が不十分であり、中速域以上の速度で走行中に１０ｐｐｍ程度の低濃度の可燃性ガスを検知することは困難である。 In Non-Patent Document 2, since an infrared absorption type continuous analyzer is used, the resolution of the concentration of methane gas is insufficient, and a flammable gas having a low concentration of about 10 ppm while traveling at a speed of a medium speed or higher. Is difficult to detect.

非特許文献３では、ＣＲＤＳ式メタン分析計自体は、低濃度の可燃性ガスを検知可能であるが、地上からガスを吸引する部分の構造が、中速域以上の速度で走行中に可燃性ガスを十分に吸引できるような構造になっていないため、走行中に１０ｐｐｍ程度の低濃度の可燃性ガスを検知することは容易ではない。 In Non-Patent Document 3, the CRDS type methane analyzer itself can detect low-concentration flammable gas, but the structure of the part that sucks gas from the ground is flammable while traveling at a speed higher than the medium speed range. Since the structure is not such that the gas can be sufficiently sucked, it is not easy to detect a flammable gas having a low concentration of about 10 ppm during traveling.

そこで、走行中に低濃度の可燃性ガスを検知できるガス検知装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a gas detection device capable of detecting a low concentration of flammable gas during traveling.

本発明の実施の形態のガス検知装置は、車両の前部下方に取り付けられるノズルと、前記車両に搭載され、前記ノズルを介して吸引される大気に含まれる不純物を分析する高感度メタン連続分析装置と、前記車両に搭載され、前記ノズルと前記高感度メタン連続分析装置とを結ぶ配管に設けられるポンプと、前記車両に搭載され、前記ノズルを介して吸引される大気に含まれる不純物を濃縮する第１フィルタと、前記第１フィルタに並列に設けられる第２フィルタとを含み、前記高感度メタン連続分析装置は、前記第１フィルタの出力側に設けられ、前記第１フィルタによって濃縮される不純物を分析し、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタによって濃縮される不純物を前記高感度メタン連続分析装置で交互に分析する。
The gas detection device according to the embodiment of the present invention is a high-sensitivity methane continuous analysis that analyzes a nozzle attached to the lower part of the front part of a vehicle and impurities contained in the atmosphere mounted on the vehicle and sucked through the nozzle. The apparatus, the pump mounted on the vehicle and provided in the pipe connecting the nozzle and the high-sensitivity methane continuous analyzer, and the impurities contained in the atmosphere mounted on the vehicle and sucked through the nozzle are concentrated. The high-sensitivity methane continuous analyzer is provided on the output side of the first filter and is concentrated by the first filter, including a first filter to be provided and a second filter provided in parallel with the first filter. The impurities are analyzed, and the impurities concentrated by the first filter and the second filter are alternately analyzed by the high-sensitivity methane continuous analyzer .

走行中に低濃度の可燃性ガスを検知できるガス検知装置を提供することができる。 It is possible to provide a gas detection device capable of detecting a low concentration of flammable gas during traveling.

ガス検知装置１００の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gas detection device 100. フィルタ装置１１０とその前後の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the filter device 110 and its front and back. 制御部１６１が実行する制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control process which a control unit 161 executes. ＰＣ１６０によってメモリ１６２に保存される検出フラグと位置データを示す図である。It is a figure which shows the detection flag and position data which are stored in the memory 162 by PC160. 実施の形態の変形例によるガス検知装置１００Ａ、１００Ｂの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gas detection device 100A, 100B by the modification of embodiment. 車両５０を前から見たメインノズル１０１Ａの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the main nozzle 101A which looked at the vehicle 50 from the front. 図６に示すメインノズル１０１Ａでメタンを吸引した場合におけるメタン濃度の時間的変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the state of the time change of the methane concentration when methane is sucked by the main nozzle 101A shown in FIG. メタンの吸引量に対する高感度メタン連続分析計１５０のメタン検出量のピーク値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship with the peak value of the methane detection amount of the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 with respect to the suction amount of methane. メタンの流量に対する高感度メタン連続分析計１５０によって検出されるメタンの濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship with the concentration of methane detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 with respect to the flow rate of methane.

以下、本発明のガス検知装置を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the gas detection device of the present invention is applied will be described.

＜実施の形態＞
図１は、ガス検知装置１００の構成を示す図である。図２は、フィルタ装置１１０とその前後の構成を示す図である。 <Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas detection device 100. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the filter device 110 and its front and back.

ガス検知装置１００は、車両５０に搭載される。図１には、車両５０の前方の部分と、前輪５１とを示す。車両５０が走行する道路には、ガス本管１０が埋設されており、ガス本管１０に亀裂１０Ａ等が生じると、都市ガスの主成分であるメタン１１が地表に漏れ出るおそれがある。 The gas detection device 100 is mounted on the vehicle 50. FIG. 1 shows a front portion of the vehicle 50 and a front wheel 51. A gas main 10 is buried in the road on which the vehicle 50 travels, and if a crack 10A or the like occurs in the gas main 10, methane 11, which is the main component of city gas, may leak to the ground surface.

ガス検知装置１００は、メインノズル１０１Ａ、サブノズル１０１Ｂ、配管１０２Ａ、１０２Ｂ、ポンプ１０３Ａ、１０３Ｂ、フィルタ１０４、排気管１０６、１０７、及び排気ノズル１０６Ａ、１０７Ａを含む。 The gas detection device 100 includes a main nozzle 101A, a sub nozzle 101B, pipes 102A and 102B, pumps 103A and 103B, a filter 104, exhaust pipes 106 and 107, and exhaust nozzles 106A and 107A.

ガス検知装置１００は、さらに、フィルタ装置１１０、高感度メタン連続分析計１５０、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）１６０、及びＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）装置１７０を含む。 The gas detection device 100 further includes a filter device 110, a high-sensitivity methane continuous analyzer 150, a PC (Personal Computer) 160, and a GPS (Global Positioning System) device 170.

メインノズル１０１Ａは、車両５０の前部の下方に設けられている。メインノズル１０１Ａは、車両５０が走行している間に、路上の大気を吸引する吸引ノズルである。メインノズル１０１Ａは、配管１０２Ａを介してポンプ１０３Ａに接続されている。メインノズル１０１Ａは、第１ノズルの一例である。 The main nozzle 101A is provided below the front portion of the vehicle 50. The main nozzle 101A is a suction nozzle that sucks the air on the road while the vehicle 50 is traveling. The main nozzle 101A is connected to the pump 103A via the pipe 102A. The main nozzle 101A is an example of the first nozzle.

路上に都市ガスの主成分であるメタンが漏れ出ている場合には、大気に微量のメタンが含まれるため、メインノズル１０１Ａから大気とともにメタンが吸引される。このようなガス漏れが生じている場合には、ごく微量（ｐｐｍオーダ）でも検出する必要がある。 When methane, which is the main component of city gas, leaks out on the road, methane is sucked together with the atmosphere from the main nozzle 101A because the atmosphere contains a small amount of methane. When such a gas leak occurs, it is necessary to detect even a very small amount (ppm order).

サブノズル１０１Ｂは、フィルタ装置１１０で補足したガスを高感度メタン連続分析計１５０に送出する際に、空気を吸引するノズルである。このため、サブノズル１０１Ｂは、車両５０の前部の下方に限らず、大気を吸引できる位置に配設されていればよい。サブノズル１０１Ｂは、配管１０２Ｂを介してポンプ１０３Ｂに接続されている。サブノズル１０１Ｂは、第２ノズルの一例である。 The sub-nozzle 101B is a nozzle that sucks air when the gas captured by the filter device 110 is sent to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Therefore, the sub-nozzle 101B may be arranged not only below the front portion of the vehicle 50 but also at a position where the atmosphere can be sucked. The sub-nozzle 101B is connected to the pump 103B via the pipe 102B. The sub-nozzle 101B is an example of the second nozzle.

ポンプ１０３Ａは、フィルタ装置１１０に接続されており、ポンプ１０３Ｂは、フィルタ１０４を介してフィルタ装置１１０に接続されている。ポンプ１０３Ａは、第１ポンプの一例であり、ポンプ１０３Ｂは、第２ポンプの一例である。 The pump 103A is connected to the filter device 110, and the pump 103B is connected to the filter device 110 via the filter 104. The pump 103A is an example of the first pump, and the pump 103B is an example of the second pump.

ポンプ１０３Ａは、車両５０が走行している間に、路上の大気をメインノズル１０１Ａから吸引する際に、吸引力を発生するポンプである。ポンプ１０３Ａは、一例として、車両５０が５０ｋｍ／ｈで走行している状態において、車両５０の前方の大気を吸引できる程度の吸引力があるポンプであればよい。 The pump 103A is a pump that generates a suction force when sucking the air on the road from the main nozzle 101A while the vehicle 50 is traveling. As an example, the pump 103A may be a pump having a suction force capable of sucking the atmosphere in front of the vehicle 50 when the vehicle 50 is traveling at 50 km / h.

ポンプ１０３Ｂは、フィルタ装置１１０で補足したガスを高感度メタン連続分析計１５０に送出する際に、サブノズル１０１Ｂから大気を吸引するノズルである。このため、ポンプ１０３Ｂは、ポンプ１０３Ａよりも容量の小さなポンプであってもよい。 The pump 103B is a nozzle that sucks the atmosphere from the sub-nozzle 101B when the gas captured by the filter device 110 is sent to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Therefore, the pump 103B may be a pump having a smaller capacity than the pump 103A.

ポンプ１０３Ａ、１０３Ｂは、一例として、車両５０のバッテリから供給される直流電力で駆動される電動式のポンプであればよい。 As an example, the pumps 103A and 103B may be electric pumps driven by DC power supplied from the battery of the vehicle 50.

フィルタ１０４は、フィルタ装置１１０で補足したガスをポンプ１０３Ｂを駆動して高感度メタン連続分析計１５０に送出する際に、サブノズル１０１Ｂから吸引される大気（空気）中の塵埃や不純物（ガス等）を除去するために設けられている。フィルタ装置１１０で補足したガスを高感度メタン連続分析計１５０に送出する段階で、不純物が混入することを抑制するために設けられている。 The filter 104 drives dust and impurities (gas, etc.) in the atmosphere (air) sucked from the sub-nozzle 101B when the gas captured by the filter device 110 is driven by the pump 103B and sent to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Is provided to remove the gas. It is provided to suppress the mixing of impurities at the stage of sending the gas captured by the filter device 110 to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150.

排気ノズル１０６Ａ、１０７Ａは、それぞれ、排気管１０６、１０７を介してフィルタ装置１１０、高感度メタン連続分析計１５０に接続されており、フィルタ装置１１０、高感度メタン連続分析計１５０を通過した空気（又はガス）を大気に放出するために設けられている。なお、排気ノズル１０６Ａは、排気口の一例である。 The exhaust nozzles 106A and 107A are connected to the filter device 110 and the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 via the exhaust pipes 106 and 107, respectively, and the air that has passed through the filter device 110 and the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 ( Or gas) is provided to release to the atmosphere. The exhaust nozzle 106A is an example of an exhaust port.

フィルタ装置１１０は、フィルタ１、２、３、４、・・・、Ｎ（Ｎは５以上の整数）、電磁弁Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、・・・、ＡＮ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、・・・、ＢＮ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、・・・、ＣＮ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、・・・、ＤＮ、ヒータＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、・・・、ＨＮ、冷却ファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、・・・、ＦＮ、及び、電磁弁１１１Ａ、１１１Ｂを含む。 The filter device 110 includes filters 1, 2, 3, 4, ..., N (N is an integer of 5 or more), electromagnetic valves A1, A2, A3, A4, ..., AN, B1, B2, B3, B4, ..., BN, C1, C2, C3, C4, ..., CN, D1, D2, D3, D4, ..., DN, heater H1, H2, H3, H4, ..., HN , F1, F2, F3, F4, ..., FN, and electromagnetic valves 111A, 111B.

なお、ここでは一例として、Ｎが５以上の整数である形態について説明するが、フィルタは、２つ以上あればよい。電磁弁は、１つのフィルタに対して４つ設けられる。ヒータと冷却ファンは、１つのフィルタに対して、それぞれ、１つ設けられる。 Here, as an example, a form in which N is an integer of 5 or more will be described, but two or more filters may be used. Four solenoid valves are provided for one filter. One heater and one cooling fan are provided for each filter.

フィルタ１〜Ｎは、互いに並列に接続されている。フィルタ１〜Ｎのうちの任意の１つは、第１フィルタの一例であり、任意の他の１つは、第２フィルタの一例である。 The filters 1 to N are connected in parallel with each other. Any one of the filters 1 to N is an example of the first filter, and any other one is an example of the second filter.

フィルタ１〜Ｎは、活性炭を用いたフィルタであり、フィルタ１〜Ｎに通流される大気に含まれる不純物を吸着し、濃縮することができる。濃縮できるとは、フィルタ１〜Ｎから不純物を取り出す際に、もとの大気に含まれていた不純物の濃度よりも高い濃度で取り出すことができることをいう。 The filters 1 to N are filters using activated carbon, and can adsorb and concentrate impurities contained in the atmosphere flowing through the filters 1 to N. Concentration means that when impurities are taken out from filters 1 to N, they can be taken out at a concentration higher than the concentration of impurities contained in the original atmosphere.

ここで、典型的な不純物は、都市ガスの主成分であるメタンである。このため、フィルタ１〜Ｎは、少なくともメタンガスを一定時間吸着（トラップ）することにより、メタンガスを濃縮することができるフィルタであればよい。また、フィルタ１〜Ｎは、一例として、ｐｐｍオーダー未満の濃度のメタンガスを１０ｐｐｍ程度の濃度まで濃縮できる活性炭製のフィルタであればよい。 Here, a typical impurity is methane, which is the main component of city gas. Therefore, the filters 1 to N may be any filters capable of concentrating methane gas by adsorbing (trapping) methane gas for a certain period of time. Further, the filters 1 to N may be, for example, a filter made of activated carbon capable of concentrating methane gas having a concentration of less than ppm order to a concentration of about 10 ppm.

フィルタ１は、入力側に電磁弁Ａ１とＢ１が接続されており、出力側に電磁弁Ｃ１とＤ１が接続されている。電磁弁Ａ１は、ポンプ１０３Ａに接続され、電磁弁Ｂ１はフィルタ１０４を介してポンプ１０３Ｂに接続されている。電磁弁Ｃ１は排気管１０６に接続され、電磁弁Ｄ１は高感度メタン連続分析計１５０に接続されている。 In the filter 1, solenoid valves A1 and B1 are connected to the input side, and solenoid valves C1 and D1 are connected to the output side. The solenoid valve A1 is connected to the pump 103A, and the solenoid valve B1 is connected to the pump 103B via the filter 104. The solenoid valve C1 is connected to the exhaust pipe 106, and the solenoid valve D1 is connected to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150.

このような接続関係は、フィルタ２〜Ｎ、電磁弁Ａ２〜ＡＮ、Ｂ２〜ＢＮ、Ｃ２〜ＣＮ、Ｄ２〜ＤＮについても同様である。 Such a connection relationship is the same for the filters 2 to N, the solenoid valves A2 to AN, B2 to BN, C2 to CN, and D2 to DN.

電磁弁Ａ１〜ＡＮは、フィルタ１〜Ｎとポンプ１０３Ａとの間に設けられている。電磁弁Ｂ１〜ＢＮは、フィルタ１〜Ｎとフィルタ１０４との間に設けられている。電磁弁Ｃ１〜ＣＮは、フィルタ１〜Ｎと排気管１０６との間に設けられている。電磁弁Ｄ１〜ＤＮは、フィルタ１〜Ｎと高感度メタン連続分析計１５０との間に設けられている。 Solenoid valves A1 to AN are provided between filters 1 to N and pump 103A. Solenoid valves B1 to BN are provided between the filters 1 to N and the filter 104. Solenoid valves C1 to CN are provided between the filters 1 to N and the exhaust pipe 106. The solenoid valves D1 to DN are provided between the filters 1 to N and the high-sensitivity methane continuous analyzer 150.

電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮは、ＰＣ１６０の制御部１６１によって駆動されていない場合は遮断されており、制御部１６１によって開放され、また、開放された後に遮断される。 The solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, and D1 to DN are shut off when not driven by the control unit 161 of the PC 160, and are opened by the control unit 161 and then shut off after being opened. Will be done.

電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮは、フィルタ１〜Ｎのうちのいずれか１つをメインノズル１０１Ａと排気口１０６Ａとの間に接続し、いずれか他の１つをサブノズル１０１Ｂと高感度メタン連続分析計１５０との間に接続する。このような動作を行う電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮは、第１切替部の一例と第２切替部の一例を含む。 The solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, and D1 to DN connect any one of the filters 1 to N between the main nozzle 101A and the exhaust port 106A, and any other 1 One is connected between the sub-nozzle 101B and the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. The solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, and D1 to DN that perform such an operation include an example of a first switching unit and an example of a second switching unit.

ヒータＨ１〜ＨＮは、それぞれ、フィルタ１〜Ｎに取り付けられている。ヒータＨ１〜ＨＮのうちの任意の１つは、第１ヒータの一例であり、任意の他の１つは、第２ヒータの一例である。 The heaters H1 to HN are attached to the filters 1 to N, respectively. Any one of the heaters H1 to HN is an example of the first heater, and any other one is an example of the second heater.

ヒータＨ１〜ＨＮは、フィルタ１〜Ｎに吸着したガスを高感度メタン連続分析計１５０に送出する際に加熱される。ヒータＨ１〜ＨＮでの加熱は、フィルタ１〜Ｎに吸着したメタン等のガスがフィルタ１〜Ｎから離脱する温度であればよいため、一例として、１００℃まで加熱することとする。ヒータＨ１〜ＨＮは、一例として、車両５０のバッテリから供給される直流電力で駆動されるヒータであればよく、例えば、電熱線を用いたヒータを用いることができる。 The heaters H1 to HN are heated when the gas adsorbed on the filters 1 to N is sent to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. The heating in the heaters H1 to HN may be performed at a temperature at which the gas such as methane adsorbed on the filters 1 to N separates from the filters 1 to N. Therefore, as an example, the temperature is set to 100 ° C. As an example, the heaters H1 to HN may be heaters driven by DC power supplied from the battery of the vehicle 50, and for example, a heater using a heating wire can be used.

冷却ファンＦ１〜ＦＮは、それぞれ、ヒータＨ１〜ＨＮのそばに取り付けられている。冷却ファンＦ１〜ＦＮのうちの任意の１つは、第１冷却器の一例であり、任意の他の１つは、第２冷却器の一例である。冷却ファンＦ１〜ＦＮは、ヒータＨ１〜ＨＮでフィルタ１〜Ｎを加熱した後に、フィルタ１〜Ｎを冷却する際に用いられる。冷却ファンＦ１〜ＦＮでの冷却は、フィルタ１〜Ｎが加熱前の温度に戻るまで行えばよい。 The cooling fans F1 to FN are attached near the heaters H1 to HN, respectively. Any one of the cooling fans F1 to FN is an example of a first cooler, and any other one is an example of a second cooler. The cooling fans F1 to FN are used when the filters 1 to N are cooled after the filters 1 to N are heated by the heaters H1 to HN. Cooling by the cooling fans F1 to FN may be performed until the filters 1 to N return to the temperature before heating.

冷却ファンＦ１〜ＦＮは、一例として、車両５０のバッテリから供給される直流電力で駆動される電動式のファンであればよい。冷却ファンＦ１〜ＦＮは、例えば、フィルタ１〜Ｎを冷却するのに必要な所定の時間が経過すると、タイマーが作動することによって停止されるようになっている。 As an example, the cooling fans F1 to FN may be electric fans driven by DC power supplied from the battery of the vehicle 50. The cooling fans F1 to FN are stopped by operating a timer, for example, when a predetermined time required for cooling the filters 1 to N has elapsed.

電磁弁１１１Ａ、１１１Ｂは、それぞれ、フィルタ装置１１０の電磁弁Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、・・・、ＡＮ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、・・・、ＢＮの入力側において、圧力が増大したときや、フィルタ装置１１０に通したくないガス等を吸引したとき等に、ポンプ１０３Ａ、１０３Ｂで吸引したガス等を大気中に戻すために設けられている。電磁弁１０５Ａ、１０５Ｂは通常時は遮断されており、ＰＣ１６０の制御部１６１によって開放される。 The pressure of the solenoid valves 111A and 111B increases on the input side of the solenoid valves A1, A2, A3, A4, ..., AN, B1, B2, B3, B4, ..., BN of the filter device 110, respectively. It is provided to return the gas or the like sucked by the pumps 103A and 103B to the atmosphere when the gas or the like which is not desired to pass through the filter device 110 is sucked. The solenoid valves 105A and 105B are normally shut off, and are opened by the control unit 161 of the PC 160.

高感度メタン連続分析計１５０は、例えばキャビティリングダウン分光法（ＣａｖｉｔｙＲｉｎｇＤｏｗｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＣＲＤＳ）や、Ｏｆｆ-ＡｘｉｓＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣａｖｉｔｙＯｕｔｐｕｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＯＡ−ＩＣＯＳ）法によりメタン（ＣＨ_４）、水（Ｈ_２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ_２）等の微量のガスをｐｐｍレベル又はｐｐｂレベルで測定するガス分析装置である。ここでは、主に、メタンを主成分とする都市ガスの漏れを検知するために、高感度メタン連続分析計１５０を用いる。また、ここでは、一例として、高感度メタン連続分析計１５０としてＯＡ−ＩＣＯＳ式の高感度メタン連続分析計を用いる形態について説明する。 Sensitive methane continuous analyzer 150, for example a cavity ring-down spectroscopy (Cavity Ring Down Spectroscopy: CRDS) and, Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy methane _(CH 4) by (OA-ICOS) method, water _(H 2 O ), Carbon dioxide (CO ₂ ) and other trace amounts of gas are measured at the ppm level or ppb level. Here, a high-sensitivity methane continuous analyzer 150 is mainly used to detect a leak of city gas containing methane as a main component. Further, here, as an example, a mode in which an OA-ICOS type high-sensitivity methane continuous analyzer is used as the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 will be described.

ＰＣ１６０は、ガス検知装置１００の制御を統括する情報処理装置である。ＰＣ１６０は、制御部１６１とメモリ１６２を含む。制御部１６１は、フィルタ装置１１０の電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮ、ヒータＨ１〜ＨＮ、及び冷却ファンＦ１〜ＦＮの駆動制御を行う。制御部１６１は、高感度メタン連続分析計１５０及びＧＰＳ装置１７０と連動した制御を行う。 The PC 160 is an information processing device that controls the control of the gas detection device 100. The PC 160 includes a control unit 161 and a memory 162. The control unit 161 controls the drive of the solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, D1 to DN, the heaters H1 to HN, and the cooling fans F1 to FN of the filter device 110. The control unit 161 performs control in conjunction with the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 and the GPS device 170.

制御部１６１は、高感度メタン連続分析計１５０によってメタンが検出されると、メタンを検出したことを表す検出フラグと、検出された道路の区間を表す位置データとを関連付けてメモリ１６２に保存する。検出された道路の区間を表す位置データは、区間の始点と終点とを表す２つの位置データである。 When methane is detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, the control unit 161 associates the detection flag indicating that methane has been detected with the position data indicating the detected road section and stores it in the memory 162. .. The position data representing the detected road section is two position data representing the start point and the end point of the section.

ＧＰＳ装置１７０は、車両５０の現在の位置を表す位置データを取得する。位置データは、緯度及び経度で位置を特定する。また、ＧＰＳ装置１７０は、現在の位置の高度を測定する機能を備えていてもよい。この場合には、位置データには、緯度、経度、及び高度が含まれる。 The GPS device 170 acquires position data representing the current position of the vehicle 50. The position data specifies the position by latitude and longitude. Further, the GPS device 170 may have a function of measuring the altitude of the current position. In this case, the location data includes latitude, longitude, and altitude.

次に、図３を用いて制御部１６１による制御について説明する。 Next, the control by the control unit 161 will be described with reference to FIG.

図３は、制御部１６１が実行する制御処理を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a control process executed by the control unit 161.

制御部１６１は、ガス検知装置１００の電源が投入されると、処理を開始する（スタート）。ガス検知装置１００の電源が投入される状態では、車両５０は、走行中である。一例として、速度は、５０ｋｍ／ｈである。 The control unit 161 starts processing when the power of the gas detection device 100 is turned on (start). When the power of the gas detection device 100 is turned on, the vehicle 50 is running. As an example, the speed is 50 km / h.

制御部１６１は、Ｋの値を１に設定する（ステップＳ１）。Ｋの値は、１からＮ（１≦Ｋ≦Ｎ）のうちの１つの値を取り、電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮ、ヒータＨ１〜ＨＮ、冷却ファンＦ１〜ＦＮのＮの値を指定するために用いられる。 The control unit 161 sets the value of K to 1 (step S1). The value of K takes one of 1 to N (1 ≦ K ≦ N), and the solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, D1 to DN, heaters H1 to HN, and cooling fan F1. It is used to specify the value of N of ~ FN.

制御部１６１は、ＧＰＳ装置１７０から現在地を示すデータ（現在地データ）を取得し、現在地データをメモリに保存する（ステップＳ２）。 The control unit 161 acquires data indicating the current location (current location data) from the GPS device 170, and saves the current location data in the memory (step S2).

制御部１６１は、電磁弁ＡＫとＣＫを開放する（ステップＳ３）。Ｋが１のときは、電磁弁Ａ１とＣ１が開放され、電磁弁Ｂ１とＤ１は遮断された状態に保持される。 The control unit 161 opens the solenoid valves AK and CK (step S3). When K is 1, the solenoid valves A1 and C1 are opened, and the solenoid valves B1 and D1 are held in a shut state.

制御部１６１は、ポンプ１０３Ａを駆動する（ステップＳ４）。これにより、ポンプ１０３Ａが吸引する道路上の大気が、電磁弁ＡＫとＣＫを介して、フィルタＫに導入される。メタンのガス漏れが生じている場合は、大気とともにメタンがフィルタＫに導入される。なお、ステップＳ３とＳ４の処理は、連続的に行われるため、電磁弁Ａ１とＢ１が開放された次の瞬間に、ポンプ１０３Ａが駆動される。 The control unit 161 drives the pump 103A (step S4). As a result, the atmosphere on the road sucked by the pump 103A is introduced into the filter K via the solenoid valves AK and CK. If there is a methane gas leak, methane is introduced into the filter K along with the atmosphere. Since the processes of steps S3 and S4 are continuously performed, the pump 103A is driven at the moment after the solenoid valves A1 and B1 are opened.

制御部１６１は、１分が経過したかどうかを判定する（ステップＳ５）。ここでは、一例として、１つのフィルタＫにガスを吸着させる時間を１分に設定している。このため、ステップＳ５において、制御部１６１は、ポンプ１０３Ａの駆動を開始してからの経過時間が１分に達したかどうかを判定する。ステップＳ５の処理は、経過時間が１分に達するまで、繰り返し実行される。 The control unit 161 determines whether or not one minute has passed (step S5). Here, as an example, the time for adsorbing the gas on one filter K is set to 1 minute. Therefore, in step S5, the control unit 161 determines whether or not the elapsed time from the start of driving the pump 103A has reached 1 minute. The process of step S5 is repeatedly executed until the elapsed time reaches 1 minute.

制御部１６１は、経過時間が１分に達した（Ｓ５：ＹＥＳ）と判定すると、ＧＰＳ装置１７０から現在地を示すデータ（現在地データ）を取得し、現在地データをメモリに保存する（ステップＳ６）。 When the control unit 161 determines that the elapsed time has reached 1 minute (S5: YES), the control unit 161 acquires data indicating the current location (current location data) from the GPS device 170, and saves the current location data in the memory (step S6).

制御部１６１は、電磁弁ＡＫとＣＫを遮断し、電磁弁ＢＫとＤＫを開放し、電磁弁ＡＫ＋１とＣＫ＋１を開放し、ヒーターＨＫを駆動する（ステップＳ７）。電磁弁ＡＫ＋１とＣＫ＋１を開放するのは、フィルタＫ＋１でのガスのトラップを開始させるためである。 The control unit 161 shuts off the solenoid valves AK and CK, opens the solenoid valves BK and DK, opens the solenoid valves AK + 1 and CK + 1, and drives the heater HK (step S7). The solenoid valves AK + 1 and CK + 1 are opened in order to start trapping the gas with the filter K + 1.

制御部１６１は、Ｋが２以上（Ｋ≧２）であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。冷却ファンＦＫ−１を駆動するかどうかを判定するためである。 The control unit 161 determines whether or not K is 2 or more (K ≧ 2) (step S8). This is to determine whether or not to drive the cooling fan FK-1.

制御部１６１は、Ｋが２以上（Ｋ≧２）である（Ｓ８：ＹＥＳ）と判定すると、冷却ファンＦＫ−１を駆動する（ステップＳ９）。例えば、Ｋが２のときには、ステップＳ７において、電磁弁Ａ２とＣ２が遮断され、電磁弁Ｂ２とＤ２が開放され、電磁弁Ａ３とＣ３が開放され、ステップＳ９において、フィルタ１の冷却ファンＦ１が駆動される。これにより、フィルタ１が冷却される。順番にフィルタＦ１〜ＦＮを冷却し、次の使用に備えるためである。 When the control unit 161 determines that K is 2 or more (K ≧ 2) (S8: YES), the control unit 161 drives the cooling fan FK-1 (step S9). For example, when K is 2, the solenoid valves A2 and C2 are shut off, the solenoid valves B2 and D2 are opened, the solenoid valves A3 and C3 are opened in step S7, and the cooling fan F1 of the filter 1 is opened in step S9. Driven. As a result, the filter 1 is cooled. This is to cool the filters F1 to FN in order to prepare for the next use.

制御部１６１は、ポンプ１０３Ａと１０３Ｂを駆動する（ステップＳ１０）。これにより、フィルタＫで濃縮された大気が高感度メタン連続分析計１５０に送出され、ポンプ１０３Ａによって吸引される大気がフィルタＫ＋１に導入される。 The control unit 161 drives the pumps 103A and 103B (step S10). As a result, the atmosphere concentrated by the filter K is sent to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, and the atmosphere sucked by the pump 103A is introduced into the filter K + 1.

なお、制御部１６１は、ステップＳ８において、Ｋが２以上（Ｋ≧２）ではない（Ｓ８：ＮＯ）と判定した場合は、フローをステップＳ１０に進める。Ｋ＝１の場合は、駆動する冷却ファン（Ｆ１〜ＦＮ）が存在しないからである。 If the control unit 161 determines in step S8 that K is not 2 or more (K ≧ 2) (S8: NO), the control unit 161 advances the flow to step S10. This is because when K = 1, there is no cooling fan (F1 to FN) to drive.

制御部１６１は、高感度メタン連続分析計１５０に分析を開始させる指令（分析開始指令）を送信する（ステップＳ１１）。これにより、高感度メタン連続分析計１５０は、フィルタＫで濃縮された大気の分析を開始する。分析は、１分以内で終了する。 The control unit 161 transmits a command (analysis start command) to start the analysis to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 (step S11). As a result, the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 starts the analysis of the atmosphere concentrated by the filter K. The analysis is completed within 1 minute.

制御部１６１は、分析結果と現在地データとを関連付けてメモリ１６２に保存する（ステップＳ１２）。 The control unit 161 associates the analysis result with the current location data and saves them in the memory 162 (step S12).

制御部１６１は、処理の終了かどうかを判定する（ステップＳ１３）。処理を終了するのは、ガス検知装置１００の電源が遮断されるときである。 The control unit 161 determines whether or not the processing is completed (step S13). The process ends when the power supply of the gas detection device 100 is cut off.

制御部１６１は、処理の終了ではない（Ｓ１３：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ１４において、Ｋの値がＮと一致するかを判定し、一致しない場合（Ｓ１４：ＮＯ）は、Ｋの値をインクリメント（Ｋ＝Ｋ＋１）する（ステップＳ１５）。 When the control unit 161 determines that the processing is not completed (S13: NO), in step S14, the control unit 161 determines whether the value of K matches N, and if they do not match (S14: NO), the value of K is set. Increment (K = K + 1) (step S15).

制御部１６１は、ステップ１４で一致する場合（Ｓ１４：YES）、Ｋの値を１に戻す（ステップ１６）。 If the control unit 161 matches in step 14 (S14: YES), the control unit 161 returns the value of K to 1 (step 16).

制御部１６１は、ステップＳ１５又はＳ１６の処理を終了すると、フローをステップＳ５にリターンする。 When the control unit 161 finishes the process of step S15 or S16, the control unit 161 returns the flow to step S5.

制御部１６１は、処理の終了である（Ｓ１３：ＹＥＳ）と判定すると、ポンプ１０３Ａ、１０３Ｂを停止し、電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮを遮断し、ヒータＨ１〜ＨＮを停止し、加熱されているフィルタ（１〜Ｎのうちのいずれか）の冷却ファン（Ｆ１〜ＦＮのいずれか）を駆動し、すべての処理を終了する（エンド）。 When the control unit 161 determines that the processing is completed (S13: YES), the pumps 103A and 103B are stopped, the solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, and D1 to DN are shut off, and the heater H1 ~ HN is stopped, the cooling fan (any of F1 to FN) of the heated filter (any of 1 to N) is driven, and all the processing is finished (end).

図４は、ＰＣ１６０によってメモリ１６２に保存される検出フラグと位置データを示す図である。図４に示すデータは、ＰＣ１６０の制御部１６１が図３に示すフローのステップＳ１２の処理を繰り返し実行することによって作成される。 FIG. 4 is a diagram showing detection flags and position data stored in the memory 162 by the PC 160. The data shown in FIG. 4 is created by the control unit 161 of the PC 160 repeatedly executing the process of step S12 of the flow shown in FIG.

メモリ１６２には、ＩＤ(Identification)、検出フラグ、及び位置データが関連付けられて登録される。ＩＤは、各測定を識別するための識別子であり、図４には一例として、００１〜００５の５回分のデータを示す。 An ID (Identification), a detection flag, and position data are associated and registered in the memory 162. The ID is an identifier for identifying each measurement, and FIG. 4 shows data for five times of 001 to 005 as an example.

また、検出フラグは、ガス漏れの有無を表すフラグであり、高感度メタン連続分析計１５０によってメタンが検出されると、１に設定される。ガス漏れが検出されていない区間では、検出フラグの値は０（ゼロ）に設定される。図４に示す例では、ＩＤが００２の区間でガス漏れが検出されている。 The detection flag is a flag indicating the presence or absence of gas leakage, and is set to 1 when methane is detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. In the section where no gas leak is detected, the value of the detection flag is set to 0 (zero). In the example shown in FIG. 4, a gas leak is detected in the section where the ID is 002.

位置データは、ガス漏れ検知を行った区間の始点と終点の緯度と経度を表す。図４に示す位置データは、例示的な値であり、小数点第３位以下は省略してある。また、実際のガス漏れの有無を表すものではない。 The position data represents the latitude and longitude of the start point and end point of the section where the gas leak is detected. The position data shown in FIG. 4 is an exemplary value, and the values after the third decimal place are omitted. Moreover, it does not indicate the presence or absence of an actual gas leak.

制御部１６１は、ガス漏れ検知を行う際に、ＩＤと、検出フラグと、位置データとを関連付けてメモリ１６２に保存することにより、図４に示すようなデータを作成する。 When the gas leak is detected, the control unit 161 creates the data as shown in FIG. 4 by associating the ID, the detection flag, and the position data and storing the data in the memory 162.

以上、実施の形態によれば、走行中に低濃度の可燃性ガスを検知できるガス検知装置１００を提供することができる。 As described above, according to the embodiment, it is possible to provide the gas detection device 100 capable of detecting a low concentration of flammable gas during traveling.

ガス検知装置１００は、大気中のメタンガスを１０ｐｐｍ程度に濃縮するフィルタ１〜Ｎを含み、車両５０で走行しながら、濃縮したメタンガスを高感度メタン連続分析計１５０に送出できるため、高感度メタン連続分析計１５０でメタンのガス漏れを検知することができる。 The gas detector 100 includes filters 1 to N that concentrate methane gas in the atmosphere to about 10 ppm, and can send the concentrated methane gas to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 while traveling in the vehicle 50, so that the high-sensitivity methane continuous The analyzer 150 can detect methane gas leaks.

車両５０で走行しながらガス漏れの検出と地点の特定とを行うことができるので、従来のように徒歩で検知していた場合と比べて、漏えい検査の効率を大幅に向上させることができる。 Since the gas leak can be detected and the location can be specified while the vehicle 50 is traveling, the efficiency of the leak inspection can be significantly improved as compared with the case where the gas leak is detected on foot as in the conventional case.

また、大気をフィルタ１〜Ｎに吸着させる区間の始点と終点の位置データをＧＰＳ装置１７０で取得し、ガス漏れの有無を表す検出フラグとともにＰＣ１６０のメモリ１６２に登録するので、車両５０で走行しながら、又は、車両５０で走行した後に、ガス漏れの生じている地点を正確に把握することができる。 Further, since the position data of the start point and the end point of the section where the atmosphere is adsorbed by the filters 1 to N is acquired by the GPS device 170 and registered in the memory 162 of the PC 160 together with the detection flag indicating the presence or absence of gas leakage, the vehicle travels on the vehicle 50. While or after traveling with the vehicle 50, it is possible to accurately grasp the point where the gas leak occurs.

なお、以上では、ガス検知装置１００がフィルタ装置１１０を含む形態について説明したが、メインノズル１０１Ａで吸引される大気を直接的に高感度メタン連続分析計１５０に誘導して、大気に含まれるメタンガスを高感度メタン連続分析計１５０で分析できる場合は、ガス検知装置１００は、フィルタ装置１１０を含まなくてもよい。この場合には、ガス検知装置１００は、フィルタ装置１１０に加えて、サブノズル１０１Ｂ、配管１０２Ｂ、ポンプ１０３Ｂ、フィルタ１０４、排気管１０６、及び排気ノズル１０６Ａも含まなくてよい。また、この場合、制御部１６１は、高感度メタン連続分析計１５０からリアルタイムで得られる分析結果と位置データをメモリ１６２に保存する。 In the above, the form in which the gas detection device 100 includes the filter device 110 has been described, but the atmosphere sucked by the main nozzle 101A is directly guided to the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, and the methane gas contained in the atmosphere. The gas detection device 100 may not include the filter device 110 if the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 can be used for analysis. In this case, the gas detection device 100 does not have to include the sub nozzle 101B, the pipe 102B, the pump 103B, the filter 104, the exhaust pipe 106, and the exhaust nozzle 106A in addition to the filter device 110. Further, in this case, the control unit 161 saves the analysis result and the position data obtained in real time from the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 in the memory 162.

また、ガス検知装置１００がフィルタ装置１１０を含む場合に、メタンガスを高感度メタン連続分析計１５０以外の形式のガス分析装置で分析できる場合は、高感度メタン連続分析計１５０の代わりに、そのようなガス分析装置を用いてもよい。 Further, when the gas detection device 100 includes the filter device 110 and the methane gas can be analyzed by a gas analyzer of a type other than the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, instead of the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, such Gas analyzer may be used.

また、以上では、１つのフィルタ（１〜Ｎのうちのいずれか１つ）にガスを吸着させる時間を１分に設定する形態について説明したが、フィルタにガスを吸着させる時間は、１分より短くてもよいし、長くてもよい。高感度メタン連続分析計１５０で、例えば、ｐｐｍオーダのメタンガスが検出できれば、どのような時間に設定してもよい。 Further, in the above, the mode in which the time for adsorbing the gas on one filter (any one of 1 to N) is set to 1 minute has been described, but the time for adsorbing the gas on the filter is from 1 minute. It may be short or long. Any time may be set as long as the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 can detect, for example, methane gas on the order of ppm.

また、ポンプ１０３Ａを駆動するタイミングは分析開始前でもよいが、その場合は電磁弁１１１Ａを開放しておき、電磁弁Ａ１とＣ１を開放するタイミングで、電磁弁１１１Ａを遮断する。同様にポンプ１０３Ｂを駆動するタイミングは分析開始前でもよいが、その場合は電磁弁１１１Ｂを開放しておき、電磁弁Ｂ１とＤ１を開放するタイミングで、電磁弁１１１Ｂを遮断する。 The timing of driving the pump 103A may be before the start of analysis, but in that case, the solenoid valve 111A is opened, and the solenoid valve 111A is shut off at the timing of opening the solenoid valves A1 and C1. Similarly, the timing of driving the pump 103B may be before the start of analysis, but in that case, the solenoid valve 111B is opened, and the solenoid valve 111B is shut off at the timing of opening the solenoid valves B1 and D1.

また、以上では、ＰＣ１６０の制御部１６１がフィルタ装置１１０の電磁弁Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮ、ヒータＨ１〜ＨＮ、及び冷却ファンＦ１〜ＦＮの駆動制御を行う形態について説明した。しかしながら、制御部１６１とは別に、フィルタ装置１１０の駆動制御を行う制御部をフィルタ装置１１０の内部に設けて、制御部１６１と連携するようにしてもよい。 Further, in the above, the control unit 161 of the PC 160 controls the drive of the solenoid valves A1 to AN, B1 to BN, C1 to CN, D1 to DN, the heaters H1 to HN, and the cooling fans F1 to FN of the filter device 110. Was explained. However, apart from the control unit 161, a control unit that controls the drive of the filter device 110 may be provided inside the filter device 110 so as to cooperate with the control unit 161.

また、以上では、ガス検知装置１００がヒータＨ１〜ＨＮと冷却ファンＦ１〜ＦＮを含む形態について説明したが、ヒータＨ１〜ＨＮ又は冷却ファンＦ１〜ＦＮがなくても高感度メタン連続分析計１５０でガス漏れを検知できる場合には、ガス検知装置１００は、ヒータＨ１〜ＨＮ又は冷却ファンＦ１〜ＦＮを含まなくてもよい。 Further, although the form in which the gas detection device 100 includes the heaters H1 to HN and the cooling fans F1 to FN has been described above, the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 can be used without the heaters H1 to HN or the cooling fans F1 to FN. If the gas leak can be detected, the gas detection device 100 may not include the heaters H1 to HN or the cooling fans F1 to FN.

また、図１に示す構成を図５に示すように変形してもよい。図５は、実施の形態の変形例によるガス検知装置１００Ａ、１００Ｂの構成を示す図である。 Further, the configuration shown in FIG. 1 may be modified as shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of gas detection devices 100A and 100B according to a modified example of the embodiment.

図５（Ａ）に示すガス検知装置１００Ａは、図１に示すガス検知装置１００のポンプ１０３Ｂを排気管１０７に移動させた構成を有する。各フィルタＦ１〜ＦＮから高感度メタン連続分析計１５０にガスを吸引する際には、高感度メタン連続分析計１５０の出力側に接続される排出管１０７に設けられたポンプ１０３Ｂを駆動すればよい。 The gas detection device 100A shown in FIG. 5A has a configuration in which the pump 103B of the gas detection device 100 shown in FIG. 1 is moved to the exhaust pipe 107. When sucking gas from each of the filters F1 to FN into the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, the pump 103B provided in the discharge pipe 107 connected to the output side of the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 may be driven. ..

また、図５（Ａ）に示すガス検知装置１００Ｂは、図５（Ａ）に示すガス検知装置１００Ａのポンプ１０３Ａを排気管１０６に移動させた構成を有する。各フィルタＦ１〜ＦＮにメインノズル１０１Ａから大気を吸引する際には、フィルタ装置１１０の出力側に接続される排気管１０６に設けられたポンプ１０３Ａを駆動すればよい。 Further, the gas detection device 100B shown in FIG. 5A has a configuration in which the pump 103A of the gas detection device 100A shown in FIG. 5A is moved to the exhaust pipe 106. When the air is sucked into each of the filters F1 to FN from the main nozzle 101A, the pump 103A provided in the exhaust pipe 106 connected to the output side of the filter device 110 may be driven.

また、以下では、図６乃至図９を用いて、車両５０に搭載されるガス検知装置１００の構成を最適化した例示的な形態について説明する。ここで説明する最適化の形態は、実験を通じて得られた知見に基づくものである。 Further, in the following, an exemplary embodiment in which the configuration of the gas detection device 100 mounted on the vehicle 50 is optimized will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The form of optimization described here is based on the findings obtained through experiments.

図６は、車両５０を前から見たメインノズル１０１Ａの構成を示す図である。まず、車両５０の前方にメインノズル１０１Ａを９本から２０本設けることが最適であることが分かった。図６には、一例として、メインノズル１０１Ａを９本設けた構成を示す。メインノズル１０１Ａの先端は、地上からの高さが５ｃｍ以下であることが好ましく、さらに地上からの高さが２．５ｃｍ以下にであることが好ましい。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the main nozzle 101A when the vehicle 50 is viewed from the front. First, it was found that it is optimal to provide 9 to 20 main nozzles 101A in front of the vehicle 50. FIG. 6 shows, as an example, a configuration in which nine main nozzles 101A are provided. The height of the tip of the main nozzle 101A is preferably 5 cm or less from the ground, and more preferably 2.5 cm or less from the ground.

メインノズル１０１Ａの本数は少なすぎると、隣同士の間隔が広くなることでメインノズル１０１Ａ間に存在するメタンの吸引が難しくなり、本数が多すぎるとメインノズル１０１Ａの１本あたりの吸引量が少なくなることから、吸引し難くなる。そこで、最適値として、メインノズル１０１Ａの本数を９本〜２０本とし、車両５０の車幅が１７０ｃｍの場合には、隣り合うメインノズル１０１Ａ同士の間隔が１０ｃｍ〜２０ｃｍとなるように均等に配置することで、車幅の範囲内に漏洩点が存在していれば検知することができる構成を実現した。 If the number of main nozzles 101A is too small, it becomes difficult to suck methane existing between the main nozzles 101A because the distance between the adjacent nozzles becomes wide, and if the number is too large, the suction amount per main nozzle 101A is small. Therefore, it becomes difficult to suck. Therefore, as an optimum value, the number of main nozzles 101A is set to 9 to 20, and when the vehicle width of the vehicle 50 is 170 cm, the main nozzles 101A are evenly arranged so that the distance between adjacent main nozzles 101A is 10 cm to 20 cm. By doing so, we have realized a configuration that can detect if there is a leak point within the range of the vehicle width.

ポンプ１０３Ａ及び高感度メタン連続分析計１５０（図１参照）の吸引流量が多い方が望ましいと考えられたため、ここでは、一例として吸引流量が２３Ｌ／ｍｉｎのポンプ１０３Ａ及びＯＡ−ＩＣＯＳ式の高感度メタン連続分析計１５０を用いた。吸引流量は、さらに多くてもよく、少なくてもよい。 Since it was considered desirable that the pump 103A and the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 (see FIG. 1) have a large suction flow rate, here, as an example, the pump 103A having a suction flow rate of 23 L / min and the OA-ICOS type high-sensitivity A methane continuous analyzer 150 was used. The suction flow rate may be higher or lower.

また、９本のメインノズル１０１Ａには、フード１２０を被せた。フード１２０は、車両５０の前方に固定され、下面側（路面側）が開口されている。フード１２０は、車両５０の幅とほぼ同一の幅を有し、開口部はフード１２０の幅方向の全体にわたって設けられている。９本のメインノズル１０１Ａの先端は、フード１２０の開口部から路面に向くように接地されている。メインノズル１０１Ａを設けることで、メインノズル１０１Ａの路面からの高さが２．５ｃｍ以上の場合やメインノズル１０１Ａの本数が少ない場合においても、メタンを検知できる確率を向上させることができる。なお、フード１２０は必須の構成ではないため、フード１２０を備えない構成であってもよい。 Further, the nine main nozzles 101A were covered with the hood 120. The hood 120 is fixed to the front of the vehicle 50 and has an opening on the lower surface side (road surface side). The hood 120 has a width substantially the same as the width of the vehicle 50, and an opening is provided over the entire width direction of the hood 120. The tips of the nine main nozzles 101A are grounded so as to face the road surface from the opening of the hood 120. By providing the main nozzle 101A, the probability that methane can be detected can be improved even when the height of the main nozzle 101A from the road surface is 2.5 cm or more or the number of the main nozzles 101A is small. Since the hood 120 is not an essential configuration, the hood 120 may not be provided.

図７は、図６に示すメインノズル１０１Ａにメタンを吸引させた場合におけるメタン濃度の時間的変化の様子を示す図である。メタンの吸引は、メタンの漏洩点をメインノズル１０１Ａが通過することを模擬したものである。 FIG. 7 is a diagram showing a state of temporal change in methane concentration when methane is sucked into the main nozzle 101A shown in FIG. The suction of methane simulates the passage of the main nozzle 101A through the leakage point of methane.

図７には、９本のメインノズル１０１Ａのうちの１本にメタンを０．２ｍｌ吸引させた場合に高感度メタン連続分析計１５０が検出するメタン濃度を示す。なお、図７において横軸はポンプ１０３Ａによる吸引を開始してからの経過時間であり、０秒は、ポンプ１０３Ａによる吸引を開始した時刻である。 FIG. 7 shows the methane concentration detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 when 0.2 ml of methane is sucked into one of the nine main nozzles 101A. In FIG. 7, the horizontal axis is the elapsed time from the start of suction by the pump 103A, and 0 second is the time when the suction by the pump 103A is started.

図７に示すように、経過時間が０秒から２秒まではメタン濃度は約２．００１ｐｍｍ〜約２．００３ｐｐｍであり、この状態ではメインノズル１０１Ａから吸引したメタンは、高感度メタン連続分析計１５０まで到達していないと考えられる。２秒が経過したところでメタン濃度が約２．０２ｐｐｍに増大している。これは、メインノズル１０１Ａから吸引したメタンが高感度メタン連続分析計１５０に到達したときであると考えられる。また、経過時間が２秒から４秒までは緩やかにメタン濃度が低下し、４秒以降は、約２．００５ｐｐｍ〜約２．０１ｐｐｍになっている。 As shown in FIG. 7, the methane concentration is about 2.001 pmm to about 2.003 ppm from 0 second to 2 seconds, and in this state, the methane sucked from the main nozzle 101A is a high-sensitivity methane continuous analyzer. It is considered that it has not reached 150. After 2 seconds, the methane concentration increased to about 2.02 ppm. It is considered that this is when the methane sucked from the main nozzle 101A reaches the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Further, the methane concentration gradually decreases from 2 seconds to 4 seconds after the elapsed time, and becomes about 2.005 ppm to about 2.01 ppm after 4 seconds.

メインノズル１０１Ａでメタンを吸引してから高感度メタン連続分析計１５０によって検出されるまでには約２秒かかり、検出自体は約１秒程で完了することを確認することができた。 It took about 2 seconds from sucking methane with the main nozzle 101A until it was detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150, and it was confirmed that the detection itself was completed in about 1 second.

図８は、メタンの吸引量に対する高感度メタン連続分析計１５０のメタン検出量のピーク値との関係を示す図である。ここでは、メインノズル１０１Ａに吸引させるメタンの量を変化させた場合に高感度メタン連続分析計１５０が検出するメタン濃度について説明する。なお、図８の横軸は、吸引させるメタンの量を示す。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the suction amount of methane and the peak value of the methane detection amount of the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Here, the methane concentration detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 when the amount of methane sucked into the main nozzle 101A is changed will be described. The horizontal axis of FIG. 8 indicates the amount of methane to be sucked.

メインノズル１０１Ａに吸引させるメタンの量が０．０５ｍｌ、０．１ｍｌ、０．２ｍｌ、０．５ｍｌ、０．７５ｍｌ、１ｍｌと増大させて行くと、高感度メタン連続分析計１５０が検出するメタン濃度は、それぞれ、３ｐｐｂ、７ｐｐｂ、１３ｐｐｂ、３４ｐｐｂ、５３ｐｐｂ、６７ｐｐｂと増大した。これより、吸引させるメタンの量が増大すると、高感度メタン連続分析計１５０が検出するメタン濃度も増大することを確認することができた。 When the amount of methane sucked into the main nozzle 101A is increased to 0.05 ml, 0.1 ml, 0.2 ml, 0.5 ml, 0.75 ml, and 1 ml, the methane concentration detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. Increased to 3 ppb, 7 ppb, 13 ppb, 34 ppb, 53 ppb, and 67 ppb, respectively. From this, it was confirmed that as the amount of methane to be sucked increased, the methane concentration detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150 also increased.

図９は、メタンの流量に対する高感度メタン連続分析計１５０によって検出されるメタンの濃度との関係を示す図である。図９では、メインノズル１０１Ａとメタンの漏洩点との位置関係を２種類用意して評価を行った。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the flow rate of methane and the concentration of methane detected by the high-sensitivity methane continuous analyzer 150. In FIG. 9, two types of positional relationships between the main nozzle 101A and the methane leakage point were prepared and evaluated.

漏洩点としては、現行漏えい検査方法で用いられるカート式検知器（求められる感度：１０ｐｐｍ）で１０ｐｐｍと検知される漏洩レベルを模擬するため、１０００ｐｐｍのメタンを、２００ｃｃ／ｍｉｎで焼結金属を用いて均一に噴出させた。メインノズル１０１Ａの本数は９本とし、設置間隔は２１．５ｃｍ、設置高さを地上からの高さ２．５ｃｍとした。 As the leak point, 1000 ppm of methane and sintered metal at 200 cc / min are used to simulate the leak level detected as 10 ppm by the cart-type detector (required sensitivity: 10 ppm) used in the current leak inspection method. And evenly ejected. The number of main nozzles 101A was 9, the installation interval was 21.5 cm, and the installation height was 2.5 cm from the ground.

また、漏洩点をメインノズル１０１Ａの真上に置いた場合（最も有利な条件）と、２本のメインノズル１０１Ａの間の真ん中の位置に置いた場合（最も厳しい条件）の２条件で測定を行った。この状態で吸引流量を変化させた際に、高感度メタン連続分析計１５０を用いて検出されたメタン濃度を測定した。 In addition, measurement is performed under two conditions: when the leak point is placed directly above the main nozzle 101A (the most advantageous condition) and when it is placed at the center position between the two main nozzles 101A (the most severe condition). went. When the suction flow rate was changed in this state, the detected methane concentration was measured using a high-sensitivity methane continuous analyzer 150.

漏洩点の真上に位置するメインノズル１０１Ａで吸引流量を約４Ｌ／ｍｉｎに設定すると、メタン濃度は４２．３ｐｐｍであった。これに対して、漏洩点が２本のメインノズル１０１Ａの間（中央）に位置する場合には、吸引流量を約２．７Ｌ／ｍｉｎと約４．９Ｌ／ｍｉｎに設定すると、メタン濃度は２５．１ｐｐｍと２２．９２ｐｐｍであった。また、吸引流量をさらに増大させると、メインノズル１０１Ａが漏洩点の真上に位置する場合と、漏洩点が２本のメインノズル１０１Ａの間（中央）に位置する場合との両方の場合において、メタン濃度は減少する傾向にあった。そして、吸引流量を２３Ｌ／ｍｉｎとすると、いずれの場合もメタン濃度は１０ｐｐｍになった。 When the suction flow rate was set to about 4 L / min with the main nozzle 101A located directly above the leak point, the methane concentration was 42.3 ppm. On the other hand, when the leakage point is located between the two main nozzles 101A (center), the methane concentration is 25 when the suction flow rate is set to about 2.7 L / min and about 4.9 L / min. It was .1 ppm and 22.92 ppm. Further, when the suction flow rate is further increased, in both the case where the main nozzle 101A is located directly above the leakage point and the case where the leakage point is located between the two main nozzles 101A (center), Methane concentration tended to decrease. When the suction flow rate was 23 L / min, the methane concentration was 10 ppm in each case.

そこで、このノズル条件で、２３Ｌ／ｍｉｎで吸引すれば、例えば４０ｋｍ／ｈで走行した場合に、漏洩点を通過するタイミングでわずかに１０ｐｐｍのメタンを吸引することになる。仮に漏洩ガスが車両５０の進行方向に１ｃｍの長さにわたって存在している場合、その１ｃｍを０．９ｍｓ（ミリ秒）間で通過することとなるので、２３Ｌ／ｍｉｎで吸引すると、０．３５ｍｌ吸引されることとなる。図８で０．３５ｍｌの１０ｐｐｍメタンを吸引すると、メタンのピークとしては２０ｐｐｂの高さで検出されることになり、図７での検知例よりも大きいピークが検出されることが期待されるため、走行中のメタンの検出も可能であると考えられる。 Therefore, if suction is performed at 23 L / min under these nozzle conditions, for example, when traveling at 40 km / h, only 10 ppm of methane is sucked at the timing of passing through the leakage point. If the leaked gas exists over a length of 1 cm in the traveling direction of the vehicle 50, it will pass through that 1 cm in 0.9 ms (milliseconds), so if it is sucked at 23 L / min, it will be 0.35 ml. It will be sucked. When 0.35 ml of 10 ppm methane is sucked in FIG. 8, the peak of methane is detected at a height of 20 ppb, and it is expected that a peak larger than the detection example in FIG. 7 is detected. , It is considered that it is possible to detect methane during running.

以上、本発明の例示的な実施の形態のガス検知装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the gas detection device according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments and does not deviate from the scope of claims. , Various modifications and changes are possible.

１００ガス検知装置
１０１Ａメインノズル
１０１Ｂサブノズル
１０２Ａ、１０２Ｂ配管
１０３Ａ、１０３Ｂポンプ
１０４フィルタ
１０５Ａ、１０５Ｂ電磁弁
１０６、１０７排気管
１０６Ａ、１０７Ａ排気ノズル
１１０フィルタ装置
１５０高感度メタン連続分析計
１６０ＰＣ
１６１制御部
１６２メモリ
１７０ＧＰＳ装置
１〜Ｎフィルタ
Ａ１〜ＡＮ、Ｂ１〜ＢＮ、Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮ電磁弁
Ｈ１〜ＨＮヒータ
Ｆ１〜ＦＮ冷却ファンフィルタ 100 Gas detector 101A Main nozzle 101B Sub nozzle 102A, 102B Piping 103A, 103B Pump 104 Filter 105A, 105B Solenoid valve 106, 107 Exhaust pipe 106A, 107A Exhaust nozzle 110 Filter device 150 High-sensitivity methane continuous analyzer 160 PC
161 Control unit 162 Memory 170 GPS device 1-N filter A1-AN, B1-BN, C1-CN, D1-DN Solenoid valve H1-HN Heater F1-FN Cooling fan filter

Claims

A nozzle attached to the lower front of the vehicle and
A high-sensitivity methane continuous analyzer mounted on the vehicle and analyzing impurities contained in the atmosphere sucked through the nozzle.
A pump mounted on the vehicle and provided in a pipe connecting the nozzle and the high-sensitivity methane continuous analyzer .
A first filter mounted on the vehicle and concentrating impurities contained in the atmosphere sucked through the nozzle,
With a second filter provided in parallel with the first filter
Including
The high-sensitivity methane continuous analyzer is provided on the output side of the first filter and analyzes impurities concentrated by the first filter.
A gas detection device that alternately analyzes impurities concentrated by the first filter and the second filter with the high-sensitivity methane continuous analyzer .

Wherein the first filter is a filter having an activated carbon, gas detection apparatus according to claim 1.

The first nozzle attached to the lower front of the vehicle and
The second nozzle attached to the vehicle and
A first filter mounted on the vehicle and concentrating impurities contained in the atmosphere sucked through the first nozzle,
A second filter mounted on the vehicle and concentrating impurities contained in the atmosphere sucked through the first nozzle, and
Exhaust ports provided on the output side of the first filter and the second filter,
A gas analyzer provided on the output side of the first filter and the second filter, and
A first pump provided in a pipe connecting the first nozzle and the second nozzle to the exhaust port, and
A second pump provided in a pipe connecting the first nozzle and the second nozzle to the gas analyzer, and
A first switching unit that switches the destination between the air sucked from the first nozzle and the air sucked from the second nozzle between the first filter and the second filter.
It includes a second switching unit that switches the delivery destination of the atmosphere passing through the first filter and the atmosphere passing through the second filter between the exhaust port and the gas analyzer.
The atmosphere sucked from the first nozzle is sent to the first filter, the atmosphere sucked from the second nozzle is sent to the second filter, and the atmosphere passing through the first filter is said. When the air passing through the second filter is sent to the gas analyzer while being sent to the exhaust port, the impurities concentrated by the second filter are analyzed by the gas analyzer.
The atmosphere sucked from the first nozzle is sent to the second filter, the atmosphere sucked from the second nozzle is sent to the first filter, and the atmosphere passing through the first filter is said. A gas detection device that analyzes impurities concentrated by the first filter when the atmosphere passing through the second filter is sent to the exhaust port while being sent to the gas analyzer. ..

The first heater attached to the first filter and
Further includes a second heater attached to the second filter.
The first heater is driven when the impurities concentrated by the first filter are analyzed by the gas analyzer.
The gas detection device according to claim 3 , wherein the second heater is driven when impurities concentrated by the second filter are analyzed by the gas analyzer.

The first cooler provided in the first filter and
Further includes a second cooler attached to the second filter.
The first cooler is driven when the first filter is cooled after the impurities concentrated by the first filter are analyzed by the gas analyzer.
The gas detection device according to claim 4 , wherein the second cooler is driven when the second filter is cooled after the impurities concentrated by the second filter are analyzed by the gas analyzer.

The gas detection device according to any one of claims 3 to 5 , wherein the first filter and the second filter are filters having activated carbon.

The gas detection device according to any one of claims 3 to 6, wherein the gas analyzer is a high-sensitivity methane continuous analyzer.