JPH058510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は例えば各種ガスの濃度制御装置等に用
いられるガス濃度検出装置の改良構成に関し、特
に簡単な構成で検出精度の向上を図つたものに関
する。

(ロ) 従来の技術 従来此種検出装置は例えば特開昭60−110284号
公報に示される如く、恒温槽内のガス濃度制御の
ために用いられている。即ち此種ガス濃度の検出
に際しては検出対象たるサンプルガスの湿度の変
化が検出精度に大きく影響して来るため、サンプ
ルガスの湿度を一定にするために、コンプレツサ
にて冷媒を循環される冷凍サイクルにて除湿装置
を構成し、冷凍サイクルの冷却器にてサンプルガ
スを冷却して強制的に除湿し、湿度を一定とした
後、ガス濃度検出器に送給する構成としている。

斯る冷凍サイクルを用いた除湿装置を用いるも
のでは装置自体が大型化すると共にコンプレツサ
の振動が問題となり、斯る計測器等には不向きで
ある。そこで従来ではゼーベツク効果を利用した
半導体熱電素子から成る熱電冷却素子にて除湿装
置を構成するものが考えられている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 斯る熱電冷却素子を用いた従来の除湿装置１０
０を第５図及びその断面図である第６図に示す。
１０１はステンレス製ブロツクであり、ブロツク
１０１には上下延在して相互に平行する通路１０
２，１０３と下部にて各通路１０２，１０３を連
通する様左右に延在する通路１０４がそれぞれブ
ロツク１０１を貫通形成されている。通路１０２
には上下よりこれもステンレス製のパイプ１０
５，１０６が挿入されて溶接Ｂ，Ｂにより固定さ
れ、通路１０３には上方よりこれもステンレク製
パイプ１０７が挿入され溶接Ｂにて固定される。
更に通路１０４の両側及び通路１０３の下端も溶
接Ｂ，Ｂ，Ｂにより閉塞する。ブロツク１０１や
各パイプ１０５，１０６，１０７をステンレス製
としたのは種々のガスに接触するため、それによ
つて腐食しない様にするためである。パイプ１０
６には排水パイプＰが接続され、排水パイプＰは
排水皿Ｗ内の水Ｌ内に没入せられて液封止されて
いる。Ａは矩形平板状の熱電冷却素子であり、直
流電圧を印加することにより吸熱側Ａ１より熱を
吸収し、放熱側Ａ２より熱を放散する作用を発揮
するものである。この熱電冷却素子Ａはその吸熱
側Ａ１をブロツク１０１の一側面に熱伝導関係と
してブロツク１０１に、取付けられる。即ち熱電
冷却素子Ａは平板状であるため、熱伝導を良好と
するために外面に平坦面を有する矩形状のブロツ
ク１０１が必要となるのである。Ｒは放熱フイン
で、アルミブロツクＤを介して熱電冷却素子Ａの
放熱側Ａ２に取付けられ、フインＲ以外は断熱材
Ｉによつて包囲される。

除湿装置１００の動作はパイプ１０５よりサン
プルガスを吸入し通路１０２，１０４，１０３を
通過せしめた後、パイプ１０７より放出する。パ
イプ１０７は図示しない濃度検出器に接続せれ
ら、そこでサンプルガス中の所定のガスの濃度を
検出する。除湿装置１００は所定の温度に冷却さ
れ、サンプルガスは通路１０２，１０４，１０３
を通過する間に、ブロツク１０１の壁面を介して
熱電冷却素子Ａより冷却されてガス中の水分が凝
縮することによつて除湿され、略湿度100％の状
態とせられ、凝縮した水分はパイプ１０６より排
出される。これによつてサンプルガスの湿度は略
100％の一定状態となり、ガス濃度の検出精度は
良好となるが、濃度検出器自体の温度も検出精度
に影響するため、従来では濃度検出器に格別な温
度制御装置を設けていた。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は斯る問題点を解決するために、ガス濃
度を検出する検出器５を収容する容器２５を所定
温度に冷却維持される除湿装置４に熱交換的に配
置し、該容器２５及び除湿装置４を周囲より断熱
材Ｉにて断熱したものである。

(ホ) 作用 本考案によれば格別な温度制御装置を設けるこ
となくガス濃度検出の温度による検出誤差を抑制
する事ができる。

(ヘ) 実施例 次に第１図乃至第４図において本考案の実施例
を説明する。尚、図中第５図、第６図と同一符号
のものは同一とする。第４図に本考案を細菌培養
用の恒温槽内のCO₂ガス濃度の制御に用いた場合
のブロツク図を示す。１は恒温槽で内部は加湿装
置２によつて高湿度に保たれると共に、図示しな
い温度制御装置によつて例えば30℃の一定温度に
維持される。恒温槽１内からは導出管３によつて
サンプルガスが導出せられ、除湿装置４に流入
し、そこで除湿されてガスは上方のCO₂濃度検出
器５へ、凝縮水は排水パイプＰより排水皿Ｌに排
出される。除湿装置４の温度は温度検出装置６に
よつて検出され、その情報は温度制御装置７に送
られて該温度制御装置７が後述する熱電冷却素子
を制御することにより除湿装置４は例えば＋５℃
の一定温度に冷却維持されるようになつている。
除湿装置４を通過したサンプルガスは＋５℃に冷
却される事によつて略100％の湿度とされてCO₂
濃度検出器５に至るので検出精度は非常に良好と
なる。このサンプルガスの循環は送風機８によつ
て作り出されCO₂濃度検出器５を経たガスは流出
管９を通つて送風機８によつて加速され、帰還管
１０より図中実線矢印の如く恒温槽１内に戻され
る。１２はCO₂ガスボンベであり、CO₂濃度検出
器５からの情報により濃度制御装置１３がバルブ
１４を開閉することによつて補給管１５よりCO₂
ガスを帰還管１０に合流せしめて恒温槽１内を略
一定のCO₂濃度とするものである。この除湿装置
４とCO₂濃度検出器５によつて本願のCO₂濃度検
出装置１６を構成している。

第１図にCO₂濃度検出装置１６の斜視図を、
又、第２図に同断面図を示す。１８は円筒直管状
のステンレス管であり、このステンレス管１８
は、その外側に熱伝導的に密接する様断面半円弧
状の溝１９，２０をそれぞれ形成したアルミブロ
ツク２１，２２によつて挟持される。アルミブロ
ツク２１，２２はステンレス管１８を挟持した状
態で相互に螺子止め若しくは溶接により固着され
るが、密封する必要はない。又、他に、単一のア
ルミブロツク内に断面円形の孔を貫通形成し、そ
こにステンレス管１８を貫挿せしめても良い。こ
のステンレス管１８は上下方向に延在する様配置
する。アルミブロツク２１，２２は全体として矩
形状を成しており、ステンレス管１８とは反対側
のアルミブロツク２１外面である平坦面に熱電冷
却素子Ａの吸熱側A₁が熱交換的に設けられ、更
に放熱側A₂にはアルミブロツクＤを介して放熱
フインＲが取付けられている。

アルミブロツク２１，２２下方に位置するステ
ンレス管１８の側壁いは流入管２４が溶接Ｂによ
り固定され、流入管２４は導出管３に接続され
る。即ち、溶接して密封する個所はここだけであ
り、従来に比して溶接作業の著しい削減が図れ
る。又、ステンレス管１８の上端はアルミブロツ
ク２１，２２より少許突出せしめている。２５は
合成樹脂製の容器で上下及び側壁に開口２６，２
７，２８をそれぞれ有し、この下壁の開口２７に
ステンレス管１８上端を挿入した状態で、シール
材２９を介しアルミブロツク２１，２２上端に螺
子等にて固着されている。３０は容器２５とアル
ミブロツク２１，２２間に渡つて設けられるアル
ミテープであり、アルミブロツク２１，２２の温
度で容器２５内を冷却するための熱伝達部材及び
両者を結合する部材の一つとしての機能を奏し、
容器２５をステンレス等の熱良導体で構成した場
合は不要である。容器２５の開口からはCO₂濃度
検出器５が挿入収納されて密封される。３２は濃
度制御装置１３へのリード線である。又、容器２
５の開口には樹脂製の流出管９が接続される。ア
ルミブロツク２１外面には温度検出装置２１を取
付け、ステンレス管１８の下端及び放熱フインＲ
を露出した状態で断熱材Ｉによつて包囲する。こ
の状態でステンレス管１８の下端は排水部１８Ａ
とし、ここに排水パイプＰが接続され、パイプＰ
は排水皿Ｗ内の水Ｌ内に没入される。

次に動作を説明する。恒温槽１内のガス（サン
プルガス）は送風機８によつて吸引され流入管２
４よりステンレス管１８内に流入し、そこを第２
図中実線矢印の如く上昇する。ステンレス管１８
はアルミブロツク２１，２２を介して熱電冷却素
子Ａより冷却され、温度制御装置７によつて略＋
５℃の一定温度に維持されており、サンプルガス
はここを上昇する間に冷却されてその中の水分が
ステンレス管１８内壁面に凝縮するが、この凝縮
水はステンレス管１８内壁面を伝わつて図中破線
矢印の如く落下し排水部１８Ａより良好に排水パ
イプＰに流入し排出される。従つて通風路が凝縮
水によつて目詰まりする事がない。ステンレス管
１８内を上昇したサンプルガススは除湿されるこ
とによつて略湿度100％とされケーシング２５内
に流入し、そこでCO₂濃度検出器５によつて濃度
検出された後流出管９より送風機８に吸引される
ことになる。

この様に湿度が一定とされる事によつてCO₂濃
度の検出精度は向上するが、アルミテープ３０を
介したアルミブロツク２１，２２からの熱伝導に
よつて容器２５内も略＋５℃の一定の温度に冷却
されるので、検出器５の温度による誤差も同時に
解消することができ、検出精度は更に向上する。
又、容器２５をアルミブロツク２１，２２に熱交
換的に設ける事によつてCO₂濃度検出装置１６自
体小型化も達成される。

尚、実施例では恒温槽のCO₂濃度検出装置に本
願を適用したが、それに限られず、種々の機器及
び種々のガス濃度検出に応用可能である。

(ト) 考案の効果 本考案によれば所定温度に冷却維持される除湿
装置にガス濃度の検出器を収容する容器を熱交換
的に設けて全体として断熱しているので格別な温
度制御装置を用いる事無く検出器を略一定の温度
に維持でき、温度による検出誤差を抑制できるの
で、除湿装置による除湿作用と相俟つてガス濃度
検出精度を簡単な構成で著しく向上する事がで
き、実用的効果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の実施例を示し、第
１図はCO₂濃度検出装置の斜視図、第２図は同側
断面図、第３図はステンレス管にアルミブロツク
を取付けた状態の斜視図、第４図は恒温槽のCO₂
ガス濃度の測定動作を説明するためのブロツク図
であり、第５図及び第６図は従来例を示し、第５
図は除湿装置の斜視図、第６図は同側断面図であ
る。 ４……除湿装置、５……CO₂濃度検出器、１６
……CO₂濃度検出装置、２５……容器、Ｉ……断
熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検出ガス中に晒され所定のガス濃度を検出す
   る検出器と、所定の温度に冷却維持される除湿装
   置とから成り、該除湿装置を通過した被検出ガス
   を前記検出器に供給するガス濃度検出装置におい
   て、前記検出器を収容すると共に前記除湿装置に
   熱交換的に配設される容器と、該容器及び前記除
   湿装置を周囲より断熱する断熱材とから成るガス
   濃度検出装置。