JP7459855B2 - Gas Detection Devices - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、気体試料中の一つ以上のガス成分を検知することが可能なガス検知装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a gas detection device capable of detecting one or more gas components in a gas sample.
特許文献1には、温度変化によって被検知ガスが吸着脱離する吸着部、および、吸着部より脱離した被検知ガスを検知する検知部を備えたガス検知ユニットが開示されている。低濃度の被測定成分を含有する被検知ガスを一定量流し、吸着部に被測定成分を吸着させて濃縮することができる。次に、吸着部を加熱して被測定成分を脱離させ、脱離ガスを検知部側に流下させる。
特許文献1の技術では、吸着部の上流側と下流側との間で、検知部までの距離に差が存在している。すると、吸着部の上流部からの脱離ガスと下流部からの脱離ガスとの間で、検知部への到達時間に差が発生するため、効率的な濃縮が困難である。
In the technique of
本明細書が開示するガス検知装置の一実施形態は、気体試料の流入口および第1排出口を備えた第1室を備える。ガス検知装置は、第1室の内部に配置されており、気体試料中の特定ガス成分を吸着可能であるとともに、所定温度以上に加熱されることで吸着した特定ガス成分を脱離可能な吸着材を備える。吸着材は膜形状を有する。ガス検知装置は、吸着材を加熱可能に構成されているヒータを備える。ガス検知装置は、 第1室に隣接して配置されており、第1連通路によって第1室に接続されている第2室を備える。ガス検知装置は、第2室の内部に配置されており、吸着材から脱離した特定ガス成分を検出可能な検知部を備える。吸着材の膜面と検知部の検知面とが第1連通路を介して対向して配置されている。 One embodiment of a gas sensing device disclosed herein includes a first chamber with a gas sample inlet and a first outlet. The gas detection device is placed inside the first chamber, and is capable of adsorbing a specific gas component in a gas sample, and is capable of desorbing the specific gas component adsorbed by being heated to a predetermined temperature or higher. Provide materials. The adsorbent has a membrane shape. The gas detection device includes a heater configured to be able to heat the adsorbent. The gas detection device includes a second chamber located adjacent to the first chamber and connected to the first chamber by a first communication path. The gas detection device is disposed inside the second chamber and includes a detection section capable of detecting a specific gas component desorbed from the adsorbent. The membrane surface of the adsorbent and the detection surface of the detection section are arranged to face each other via the first communication path.
吸着面と検知面とが対向して配置されているため、吸着面と検知面との距離を、面内の何れの位置においてもほぼ等しくすることができる。吸着面から離脱した特定ガス成分が検知面に到達する時間を、面内で同一とすることができるため、特定ガス成分の効率的な濃縮と検知感度向上が可能となる。 Since the suction surface and the detection surface are arranged to face each other, the distance between the suction surface and the detection surface can be made approximately equal at any position within the surface. Since the time for the specific gas component separated from the adsorption surface to reach the detection surface can be made the same within the surface, efficient concentration of the specific gas component and improvement in detection sensitivity are possible.
流入口から第1排出口へ向かう方向である第1方向に対して、吸着材の膜面が略平行であってもよい。第1方向に対して、第1連通路の方向が略垂直であってもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The membrane surface of the adsorbent may be approximately parallel to a first direction, which is a direction from the inlet to the first outlet. The direction of the first communication passage may be approximately perpendicular to the first direction. Details of the effects will be explained in the examples.
第2室は、第1連通路と対向して配置されている第2排出口を備えていてもよい。第1連通路から第2排出口へ至る流路上に検知部が配置されていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The second chamber may include a second outlet disposed opposite to the first communication path. A detection unit may be disposed on a flow path from the first communication path to the second discharge port. The details of the effect will be explained in Examples.
第1排出口および第2排出口に接続されており、第1排出口および第2排出口の一方を択一的に外部に接続する切換部をさらに備えていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The device may further include a switching unit that is connected to the first and second exhaust ports and selectively connects one of the first and second exhaust ports to the outside. Details of the effects will be explained in the examples.
第1連通路を開閉可能な開閉部をさらに備えていてもよい。開閉部は、第1排出口が外部に接続されている場合に第1連通路を閉状態にするとともに、第2排出口が外部に接続されている場合に第1連通路を開状態にすることが可能に構成されていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The device may further include an opening/closing portion that can open and close the first communication passage. The opening/closing section closes the first communication passage when the first discharge port is connected to the outside, and opens the first communication passage when the second discharge port is connected to the outside. It may be configured such that this is possible. The details of the effect will be explained in Examples.
第1連通路は開口部を備えていてもよい。開閉部は板状部材を備えていてもよい。板状部材は、開口部の外周全体に接触する状態と、開口部の外周の少なくとも一部に接触していない状態と、の間で変化することが可能に構成されていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The first communication passage may have an opening. The opening/closing section may have a plate-like member. The plate-like member may be configured to be capable of changing between a state in which it contacts the entire outer periphery of the opening and a state in which it does not contact at least a part of the outer periphery of the opening. Details of the effects will be explained in the examples.
吸着材は気体を通過させることが可能に構成されていてもよい。吸着材は連通路を塞ぐように配置されていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The adsorbent may be configured to allow gas to pass therethrough. The adsorbent may be arranged so as to block the communication path. The details of the effect will be explained in Examples.
吸着材は、連通路を塞いでいる第1面と、第1面の反対側の第2面と、を備えていてもよい。第1面側の方が第2面側よりも密度が低くてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。 The adsorbent may have a first surface that blocks the communication passage and a second surface opposite the first surface. The first surface may have a lower density than the second surface. Details of the effect will be explained in the examples.
(ガス検出システム1の構成)
図1に、実施例1のガス検出システム1の断面模式図を示す。図2に、本体5を+z方向から見た平面図を示す。なお図1は、図2のI-I線における断面図である。また図2では、ガス通路12および14、吸着室AC、吸着材16、複数の第1連通路21を点線で示している。
(Configuration of gas detection system 1)
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a
ガス検出システム1は、ガス検知装置2、試料ガス容器3、ポンプ4、演算装置7を備えている。ガス検知装置2は、本体5および三方バルブ6を備えている。本体5の流入口11には、配管61を介して試料ガス容器3が接続されている。本体5の第1排出口13および第3排出口42は、配管62および63を介して三方バルブ6に接続されている。三方バルブ6の出口は、配管64を介してポンプ4に接続されている。
The
試料ガス容器3は、試料ガスを保持するための容器である。試料ガス容器3は、例えば樹脂フィルム製のパックであってもよい。三方バルブ6は、第1排出口13および第3排出口42の一方を択一的にポンプ4に接続するバルブである。ポンプ4は、吸引することでガスの流れを発生させる部位である。演算装置7は、試料ガス中の特定ガス成分の濃度を算出する装置である。演算装置7は、不図示の配線によって検知部31~33に接続されていてもよい。演算装置7は、例えばPCなどであってもよい。
The
(本体5の構成)
本体5は、容器10、20、30、40が互いに積層されて接合されている構造を有している。容器10、20、30、40は、不図示の接合層を介して接合していてもよい。容器10には、吸着室ACが形成されている。容器10の-x方向端部には流入口11が形成されている。流入口11は、ガス通路12を介して吸着室ACに接続されている。図2に示すように、ガス通路12は分岐している。これにより、吸着室ACのy方向幅に均一に試料ガスを導入することができる。容器10の+x方向端部には、第1排出口13が形成されている。第1排出口13は、ガス通路14を介して吸着室ACに接続されている。図2に示すように、ガス通路14は分岐している。これにより、吸着室ACから均一に試料ガスを排出することができる。
(Configuration of main body 5)
The
吸着室ACの内部には、吸着材16が配置されている。吸着材16は、試料ガス中の特定ガス成分を吸着可能であるとともに、所定温度以上に加熱されることで吸着した特定ガス成分を脱離可能である。吸着材16は、膜形状を有しており、下面16Lと、下面16Lの反対側の上面16Uとを備えている。下面16Lは、第1連通路21を塞ぐように、底面20Lに接触している。すなわち、流入口11から第1排出口13へ向かう方向(+x方向)に対して、吸着材16の膜面が略平行である。ここで略平行とは、完全な平行のみでなく、30°程度の角度を有して対向している状態を含む概念である。
The adsorbent 16 is disposed inside the adsorption chamber AC. The adsorbent 16 is capable of adsorbing specific gas components in the sample gas, and is capable of desorbing the adsorbed specific gas components by heating to a predetermined temperature or higher. The adsorbent 16 has a film shape and includes a
吸着室ACの底面20Lには、複数の第1連通路21が形成されている。複数の第1連通路21は、z方向に延びている。すなわち、流入口11から第1排出口13へ向かう方向(+x方向)に対して、第1連通路21の方向(z方向)は略垂直である。ここで略垂直とは、完全な垂直のみでなく、垂直方向に対して30°程度の角度を有して傾いている状態を含む概念である。
A plurality of first communicating
吸着材16は気体を通過させることが可能に構成されている。例えば、多孔質体であってもよい。これにより、吸着材16から離脱した特定ガス成分を、第1連通路21を介して裏面側(-z方向側)へ放出することが可能となる。
The adsorbent 16 is configured to allow gas to pass therethrough. For example, it may be a porous body. This makes it possible to release the specific gas component separated from the adsorbent 16 to the back surface side (-z direction side) via the
また吸着材16は、下面16L側の方が上面16U側よりも密度が低い。例えば、第1連通路21に接する下面16Lの気孔率(物質の全体積に占める空間の体積の割合)を、上面16U(最上面)に比べて大きくしてもよい。これにより、離脱した特定ガス成分を裏面側へ放出しやすくすることが可能となる。
The adsorbent 16 also has a lower density on the
吸着材16は、加熱時に特定ガス成分を膜面と略垂直方向へ速やかに脱離することが求められるため、可能な限り薄いことが好ましい。例えば、吸着材16の厚さは10μm以下であってもよい。また吸着材16の面積は、10mm×10mm以下であってもよい。これにより、本体5の小型化が可能となる。吸着材16の材料としては、メソポーラス材料(例:メソポーラスシリカ、メソポーラス有機シリカ、メソポーラスカーボン等)、金属有機構造体(MOF:Metal-Organic Framework)、ゼオライト、活性炭等のミクロポーラス材料、を用いることができる。
The adsorbent 16 is required to quickly desorb specific gas components in a direction approximately perpendicular to the membrane surface when heated, so it is preferable that the adsorbent 16 is as thin as possible. For example, the thickness of the adsorbent 16 may be 10 μm or less. The area of the adsorbent 16 may be 10 mm × 10 mm or less. This allows the
容器10の上面には、ヒータ15が配置されている。ヒータ15は、吸着材16を加熱可能に構成されている部材である。図2に示すように、平面視においてヒータ15は、吸着材16と少なくとも一部が重複して配置されている。ヒータ15は、抵抗発熱体で形成されており、通電することで発熱する。抵抗発熱体としては、例えば、白金、タングステン、タンタル、NiCr合金、FeCrAl合金、CuNi合金などの金属や、SiC、TiN、MoSi2などの非金属を用いることができる。
A
容器20および30には、センサ室SCが形成されている。センサ室SCは、吸着室ACの下方側に、吸着室ACと隣接して配置されている。センサ室SCは、複数の第1連通路21によって吸着室ACに接続されている。
A sensor chamber SC is formed in the
センサ室SCの底面30Lには、検知部31~33が配置されている。すなわち、吸着材16の膜面と検知部31~33の検知面とが、第1連通路21を介して対向して配置されている。検知部31~33は、吸着材16から脱離した特定ガス成分を検出可能な部位である。検知部31~33は、互いに異なる種類であってもよい。検知部のセンサとしては、特定ガス成分の吸着により抵抗、容量、共振周波数、応力等が変化するタイプのセンサを用いることができる。検知部31~33の出力は演算装置7へ送信される。演算装置7は、センサ出力から特定ガス成分濃度を算出する。
Detection units 31-33 are arranged on the
センサ室SCの底面30Lには、複数の第2排出口34が形成されている。複数の第2排出口34は、検知部31~33の側面に開口部を有している。そして互いに合流し、容器30の底面を-z方向に貫通して排出室ECに通じている。すなわち、複数の第2排出口34は、複数の第1連通路21と対向して配置されている。そして、複数の第1連通路21から複数の第2排出口34へ至る流路上に、検知部31~33が配置されている。これにより後述するように、複数の第1連通路21から放出された特定ガス成分を、検知部31~33の検知面に効率よく暴露することができる。
A plurality of
容器40には、排出室ECが形成されている。排出室ECは、センサ室SCの下方側に、センサ室SCと隣接して配置されている。容器40の+x方向端部には、第3排出口42が形成されている。第3排出口42は、ガス通路43を介して排出室ECに接続されている。ガス通路43は、ガス通路12およびガス通路14と同様に、分岐していてもよい。
A discharge chamber EC is formed in the
(本体5の製造方法)
本体5は、マイクロマシニング技術により作製することができる。第1ステップにおいて、シリコンウエハを用いて、容器10、20、30、40の各々を作製する。例えば、複数の第1連通路21は、反応性イオンエッチングにより形成することができる。第2ステップにおいて、検知部31~33、吸着材16、ヒータ15の各々を形成する。第3ステップにおいて、容器10、20、30、40を作製したウエハを、ウエハ接合することにより一体化する。第4ステップにおいて、接合したウエハから本体5を切り出す。
(Method of manufacturing main body 5)
The
マイクロマシニング技術により本体5を製造できるため、本体5を小型化することができる。ガス検知装置2のコンパクト化が可能となる。
The
(ガス検出システム1のガス検出動作)
まず、吸着ステップが行われる。第1排出口13がポンプ4に接続されるように、三方バルブ6が切り換えられる。ポンプ4の吸引動作を開始すると、試料ガスは、試料ガス容器3から流入口11およびガス通路12を介して吸着室ACに導入される。吸着材16によって第1連通路21が塞がれているため、吸着室ACに導入された試料ガスは、吸着材16の膜面に略平行に、+x方向へ流れる。(点線の矢印Y1を参照)。すなわち吸着材16は、試料ガスがセンサ室SCへ流入することを防止する部材としても機能する。そして、吸着材16の表面を試料ガスに暴露することで、吸着材16に特定ガス成分を選択的に吸着させることができる。吸着室ACを通過した試料ガスは、ガス通路14、第1排出口13、配管62、三方バルブ6を介してポンプ4により排気される。
(Gas detection operation of gas detection system 1)
First, an adsorption step is performed. The three-
次に、測定ステップが行われる。第3排出口42がポンプ4に接続されるように、三方バルブ6が切り換えられる。ポンプ4の吸引動作を開始すると、吸着材16の下面16Lからセンサ室SC、第2排出口34を介して排出室ECへ至る流路が形成される(実線の矢印Y2を参照)。このとき、流入口11からN2などのキャリアガスを供給してもよい。
Next, a measuring step is performed. The three-
そしてヒータ15による吸着材16の加熱を開始する。吸着材16が所定温度以上に加熱されると、特定ガス成分が吸着材16から離脱する。離脱した特定ガス成分は、吸着材16の下面16Lから第1連通路21を介して-z方向へ放出され、検知部31~33で検知される。
Then, heating of the adsorbent 16 by the
検知部31~33に到達した特定ガス成分は、第2排出口34を介して排出室ECに排出される。排出室EC内の特定ガス成分は、ガス通路43、第3排出口42、配管63、三方バルブ6を介してポンプ4により排気される。
The specific gas components that reach the
(効果)
本明細書の技術では、吸着ステップにおいて、試料ガスを吸着材16の膜面に略平行に流すことができる。これにより、吸着材16の-x方向端部から+x方向端部までの全域をまんべんなく試料ガスに暴露できるため、吸着効率を高めることができる。その結果、ガス検出システム1の検知感度を高めることができるため、ppbオーダの低濃度ガスの検知が可能となる。
(effect)
In the technology of the present specification, in the adsorption step, the sample gas can be made to flow approximately parallel to the film surface of the adsorbent 16. This allows the entire area of the adsorbent 16 from the end in the -x direction to the end in the +x direction to be evenly exposed to the sample gas, thereby improving the adsorption efficiency. As a result, the detection sensitivity of the
本明細書の技術では、吸着材16の膜面と検知部31~33の検知面とが対向して配置されているため、両膜面の間の距離を、面内の何れの位置においてもほぼ等しくすることができる。吸着材16から離脱した特定ガス成分が検知部31~33に到達する時間を、面内で同一とすることができるため、特定ガス成分の効率的な濃縮が可能となり、ガス検出システム1の検知感度を高めることが可能となる。また、離脱した特定ガス成分の移動遅れを防止することができるため、検知部31~33の応答性を高めることができる。ppbオーダの低濃度ガスの検知において、応答速度を向上させることができる。
In the technology of this specification, since the film surface of the adsorbent 16 and the detection surfaces of the
複数の検知部を、特定ガス成分の流路に沿って並べる場合には、複数の検知部が特定ガス成分に暴露されるタイミングに時間差が発生するため、複数の検知部の応答に差が生じる場合がある。本明細書の技術では、複数の検知部31~33を、特定ガス成分の流路に対して垂直に並べているため、複数の検知部31~33を同時に特定ガス成分に暴露することができる。複数の検知部31~33の応答を均等にすることができる。
When multiple detectors are arranged along the flow path of a specific gas component, there will be a time difference in the timing at which the multiple detectors are exposed to the specific gas component, resulting in differences in the responses of the multiple detectors. There are cases. In the technique of the present specification, since the plurality of
図3に、実施例2のガス検出システム1aの断面模式図を示す。実施例2のガス検出システム1aは、実施例1のガス検出システム1をz方向にひっくり返した構造を有する。また開閉部51aを備える。実施例1のガス検出システム1と実施例2のガス検出システム1aとで共通する部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例2に特有の部位については、符号の末尾に「a」を付すことで区別する。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the
吸着材16は、吸着室ACの底面20La上に配置されている。吸着材16は、第1連通路21aから離れて配置されており、第1連通路21aを塞いでいない。また吸着材16は、上面16U側の方が下面16L側よりも密度が低い。例えば、上面16U(最上面)の気孔率を、下面16Lに比べて大きくしてもよい。これにより、離脱した特定ガス成分を表面側へ放出しやすくすることが可能となる。
The adsorbent 16 is arranged on the bottom surface 20La of the adsorption chamber AC. The adsorbent 16 is placed apart from the
吸着室ACの上面20Uaには、複数の第1連通路21aが形成されている。複数の第1連通路21aは、z方向に延びている。複数の第1連通路21aの各々には、開閉部51aが備えられている。開閉部51aは、第1連通路21aを開閉可能な部位である。
A plurality of
(開閉部51aの構造および動作)
図4に、1つの開閉部51aの拡大図を示す。図4は+z方向から見た上面図である。図5(A)および(B)は、図4のV-V線における断面図である。図5(A)は開状態、図5(B)は閉状態を示している。
(Structure and operation of opening/
Fig. 4 shows an enlarged view of one opening/
第1連通路21aは、センサ室SCの底面30Laに開口部OPを備えている。開閉部51aは、板状部材51p、梁部51b、基部51fを備えている。基部51fは、底面30Laに固定されている。梁部51bは、基部51fと板状部材51pとを接続している。これにより板状部材51pは、z方向に移動可能に支持されている。板状部材51pの周囲には、通気口VHが形成されている。板状部材51pおよび容器20aは、不図示の制御回路に接続されており、電圧を印加可能とされている。
The
図5(A)の開状態を説明する。板状部材51pと底面30Laとの間に電圧を印加しない状態では、板状部材51pに静電力が加わらない。板状部材51pは、底面30Laから離れた状態となる。すなわち、板状部材51pが、開口部OPの外周の少なくとも一部に接触していない状態となる。開口部OPから通気口VHを介してセンサ室SCへ至る流路が形成される。
The open state shown in FIG. 5(A) will be explained. When no voltage is applied between the plate-
図5(B)の閉状態を説明する。板状部材51pと底面30Laとの間に電圧を印加している状態では、両者の間に静電引力が働く。梁部51bが変形し、板状部材51pは-z方向へ移動する。これにより、板状部材51pが開口部OPの外周全体に接触する状態となる。板状部材51pによって開口部OPが塞がれ、吸着室ACからセンサ室SCへ至る流路が遮断される。
The closed state shown in FIG. 5(B) will be explained. When a voltage is applied between the
(ガス検出システム1aの動作および効果)
吸着ステップでは、板状部材51pに電圧が印加され、板状部材51pが閉状態とされる。また、第1排出口13がポンプ4に接続されるように、三方バルブ6が切り換えられる。板状部材51pは、試料ガスがセンサ室SCへ流入することを防止する部材として機能する。従って、吸着室ACに導入された試料ガスは、吸着材16の膜面に略平行に、+x方向へ流れる。(図3、点線の矢印Y1aを参照)。これにより、吸着効率を高めることができる。
(Operation and Effects of
In the adsorption step, a voltage is applied to the plate-
測定ステップでは、板状部材51pに電圧が印加されず、板状部材51pが開状態とされる。また、第3排出口42がポンプ4に接続されるように、三方バルブ6が切り換えられる。第1連通路21aが開放されているため、吸着室ACから第1連通路21a、センサ室SC、第2排出口34aを介して排出室ECへ至る流路が形成される(実線の矢印Y2aを参照)。ヒータ15の加熱により吸着材16から離脱した特定ガス成分は、第1連通路21aを介して略垂直上方向(+z方向)へ放出され、検知部31~33で検知される。これにより、特定ガス成分の効率的な濃縮が可能になるとともに、検知部31~33の応答性を高めることが可能となる。
In the measurement step, no voltage is applied to the plate-shaped
(開閉部51aの変形例)
開閉部52(図6)は、開閉部51a(図5)の変形例である。図6(A)は開状態、図6(B)は閉状態を示している。開閉部52は、板状部材52pおよび固定部52fを備えている。板状部材52pはバイメタルである。板状部材52pの端部52Eは、固定部52fによって底面30Laに固定されている。
(Modification of the opening/
The opening/closing part 52 (FIG. 6) is a modified example of the opening/
図6(A)の開状態を説明する。ヒータ15による吸着材16の加熱と同時に、板状部材52pも加熱される。加熱により板状部材52pは+z方向へ反るように変形し、底面30Laから離れた状態となる。開口部OPが開放され、吸着室ACから第1連通路21aを介してセンサ室SCへ至る流路が形成される。
The open state shown in FIG. 6(A) will be explained. Simultaneously with the heating of the adsorbent 16 by the
図6(B)の閉状態を説明する。板状部材52pが加熱されていない状態では、板状部材52pは真っ直ぐな形状となる。板状部材52pは、開口部OPの外周全体に接触する状態となる。板状部材52pによって開口部OPが塞がれ、第1連通路21aが遮断される。
The closed state shown in FIG. 6(B) will now be described. When the plate-shaped
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Furthermore, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.
(変形例)
吸着材16は複数配置してもよい。また吸着材16の種類を異ならせてもよい。例えば図1のガス検出システム1において、検知部31~33の各々に対向するように、3種類の吸着材16a~16cを配置してもよい。これにより、3種類の特定ガス成分について濃縮および検出が可能となる。また検知部31および32に対向させて吸着材16aを配置するとともに、検知部33に対向させて吸着材16bを配置してもよい。
(Modification)
A plurality of
検知部の数は3つに限られない。検出対象に応じた任意の数とすることができる。 The number of detection units is not limited to three. Any number can be used depending on the object to be detected.
図1のガス検出システム1において、吸着材16の配置態様は様々であってよい。例えば、吸着室ACの上面20Uに吸着材16を配置することで、吸着材16で第1連通路21を塞がない形態としてもよい。
In the
開閉部51a(図5)には、開口部OPの周囲を囲うように、高さが均一な突起部が設けられていても良い。これにより、板状部材51pの底面30Laへの静電力によるステイッキングを回避することが可能となる。
The opening/
開閉部52(図6)において、板状部材52pの加熱方法は様々であってよい。板状部材52pに接続されている不図示の制御回路によって、板状部材52pが加熱可能とされていてもよい。
In the opening/closing section 52 (FIG. 6), there may be various heating methods for the
吸着室ACは、第1室の一例である。センサ室SCは、第2室の一例である。+x方向は、第1方向の一例である。三方バルブ6は、切換部の一例である。
Adsorption chamber AC is an example of a first chamber. The sensor chamber SC is an example of a second chamber. The +x direction is an example of the first direction. The three-
1:ガス検出システム 2:ガス検知装置 3:試料ガス容器 4:ポンプ 5:本体 6:三方バルブ 10、20、30、40:容器 11:流入口 13:第1排出口 15:ヒータ 16:吸着材 21:第1連通路 31~33:検知部 34:第2排出口 42:第3排出口 AC:吸着室 SC:センサ室 EC:排出室
1: Gas detection system 2: Gas detector 3: Sample gas container 4: Pump 5: Main body 6: Three-
Claims (7)
前記第1室の内部に配置されており、前記気体試料中の特定ガス成分を吸着可能であるとともに、所定温度以上に加熱されることで吸着した前記特定ガス成分を脱離可能な吸着材であって、膜形状を有する前記吸着材と、
前記吸着材を加熱可能に構成されているヒータと、
前記第1室に隣接して配置されており、第1連通路によって前記第1室に接続されている第2室と、
前記第2室の内部に配置されており、前記吸着材から脱離した前記特定ガス成分を検出可能な検知部と、
を備え、
前記吸着材の膜面と前記検知部の検知面とが前記第1連通路を介して対向して配置されており、
前記吸着材は気体を通過させることが可能に構成されており、
前記吸着材は前記第1連通路を塞ぐように配置されている、
ガス検知装置。 a first chamber having an inlet for the gas sample and a first outlet;
an adsorbent having a film shape, the adsorbent being disposed inside the first chamber and capable of adsorbing a specific gas component in the gas sample and desorbing the adsorbed specific gas component by being heated to a predetermined temperature or higher;
A heater configured to be able to heat the adsorbent;
a second chamber disposed adjacent to the first chamber and connected to the first chamber by a first communication passage;
a detection unit disposed inside the second chamber and capable of detecting the specific gas component desorbed from the adsorbent;
Equipped with
a film surface of the adsorbent and a detection surface of the detection unit are disposed opposite to each other via the first communication passage,
The adsorbent is configured to allow gas to pass therethrough,
The adsorbent is disposed so as to block the first communication passage.
Gas detection devices.
前記第1方向に対して、前記第1連通路の方向が略垂直である、請求項1に記載のガス検知装置。 The membrane surface of the adsorbent is substantially parallel to a first direction that is a direction from the inlet to the first outlet,
The gas detection device according to claim 1, wherein the direction of the first communication path is substantially perpendicular to the first direction.
前記第1連通路から前記第2排出口へ至る流路上に前記検知部が配置されている、請求項1または2に記載のガス検知装置。 The second chamber includes a second exhaust port disposed opposite the first communication passage,
3. The gas detection device according to claim 1, wherein the detection portion is disposed on a flow path extending from the first communication passage to the second exhaust port.
前記開閉部は、前記第1排出口が外部に接続されている場合に前記第1連通路を閉状態にするとともに、前記第2排出口が外部に接続されている場合に前記第1連通路を開状態にすることが可能に構成されている、請求項4に記載のガス検知装置。 further comprising an opening/closing part capable of opening and closing the first communication passage,
The opening/closing portion closes the first communication passage when the first discharge port is connected to the outside, and closes the first communication passage when the second discharge port is connected to the outside. The gas detection device according to claim 4, wherein the gas detection device is configured to be able to be brought into an open state.
前記開閉部は板状部材を備えており、
前記板状部材は、前記開口部の外周全体に接触する状態と、前記開口部の外周の少なくとも一部に接触していない状態と、の間で変化することが可能に構成されている、請求項5に記載のガス検知装置。 The first communication path includes an opening,
The opening/closing part includes a plate-like member,
The plate-like member is configured to be able to change between a state in which it contacts the entire outer periphery of the opening and a state in which it does not contact at least a part of the outer periphery of the opening. The gas detection device according to item 5.
前記第1面側の方が前記第2面側よりも密度が低い、請求項1に記載のガス検知装置。 The adsorbent includes a first surface blocking the first communication path and a second surface opposite to the first surface,
The gas detection device according to claim 1 , wherein the first surface side has a lower density than the second surface side.
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