JPH0612521Y2 - 赤外線ガス分析計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ｛産業上の利用分野｝ 本考案は、大気や燃焼排ガスなどを分析する赤外線ガス
分析計に関するものである。

｛従来の技術｝ 大気や燃焼排ガスなどを分析する赤外線ガス分析計とし
て、例えば、第10〜12図に示したものが知られている。

第10〜12図において、21は円筒状のセルで、その各端部
に窓22a,22b（第12図参照）が設けられ、かつセル21の
端部にガス供給接続管23と、他端にガス排出接続管24が
立設されている。このガス供給接続管23とガス排出接続
管24は、セル21の軸芯を径方向で通過する線上に配置さ
れている。

そして、ガス供給接続管23に接続されたガス供給用配管
（図示省略）を、例えば三方電磁弁（図示省略）で切り
替えて、セル21に測定ガスとＮ_２ガスなどの基準ガスと
を交互に供給するように構成されている。

25は窓22aと相対して設けられた光源、27は窓22bと相対
して配置された検出器である。（第２図参照） この赤外線ガス分析計は、光源25から放射される赤外線
を、セル21から検出器27に入射する。そして、測定ガス
と基準ガスとをセル21に交互に供給して、検出器27に入
射される赤外線の光量の差に基づいて、前記測定ガスの
例えば一酸化炭素の濃度を測定するものである。

また、特公昭６０−２４４２０号公報の第１図に示され
たように、基準ガスを封入状にした基準セルと、測定ガ
スを供給しかつ排出するように形成された、前記第10図
に示したセルと同一構成の測定セルとを備えた赤外線ガ
ス分析計も知られている。

この赤外線ガス分析計は、基準セルと測定セルのそれぞ
れに赤外線を入射し、かつ測定セルに測定ガスを供給し
て、測定ガスの例えば一酸化炭素の濃度を測定するもの
である。

｛考案が解決しようとする課題｝ 前記従来の赤外線ガス分析計において、第10〜12図に示
した分析計は、そのセル21のガス供給接続管23とガス排
出接続管24とが、セル21を、その径方向で軸芯を通る線
上に設けられているから、測定ガスと基準ガスのそれぞ
れは、ガス供給接続管23からセル21の径方向のほぼ中心
部に向けて流入する。

したがって、セル21内に流入した前記ガスは、例えば、
第11図に破線Ｃで示したように、複数の流れに分かれる
などして不規則にガス排出接続管24の方に流動するか
ら、一部のガスが渦流状などになるなどして、ガスの流
動にむらが生じ、ガスの流動状態が悪いガス溜り部分が
生じる難点がある。

このため、セル21内における測定ガスと基準ガスの置換
がスムーズに行われにくいため、測定の感度が低下する
とともに、出力指示のノイズが大きくなる課題がある。

また、前記特許公告公報の第１図に示された赤外線ガス
分析計は、その測定セルに測定ガスのみが供給されるか
ら、測定ガスと基準ガスの置換が不十分になる場合のよ
うな問題は少ない。。

しかし、測定セル内に測定ガスの溜り部分が生じ、その
置換がスムーズに行われにくいから、分析精度が低下す
る問題がある。

本考案は、上記のような問題を解決するものであって、
セル内におけるガスの流動をほぼ規則的にして、セル内
にガス溜り部分が生じないようにすることによって、ガ
スの置換などがを確実に行なって、測定感度をよくし、
かつ出力指示のノイズが少ない赤外線ガス分析計をうる
ことを目的とするものである。

｛課題を解決するための手段｝ 本考案の赤外線ガス分析計は、円筒状に形成されたセル
にガス供給接続管とガス排出接続管が立設された赤外線
ガス分析計において、ガス供給接続管とガス排出接続管
が、セルの径方向の断面における接線とほぼ平行にし
て、セルの軸芯から離れた位置にそれぞれ立設され、さ
らに前記ガス排出接続管が、ガス供給接続管からセル内
に排出されてセル内で流動するガスの流動方向の延長線
とほぼ合致する位置に配置されていることを特徴とする
ものである。

前記ガス供給接続管とガス排出接続管の数は、例えばそ
れぞれを１本ずつ、またはガス供給接続管を、セルの長
さ方向のほぼ中央部に１本、その両側に位置させてガス
排出接続管を２本設けるなど任意である。

｛作用｝ この赤外線ガス分析計のセルに対する測定ガスまたは基
準ガスの供給は、ガス供給接続管から行われ、それがガ
ス排出接続管から排出されるものである。

そして、前記ガス供給接続管は、円筒状のセルの接線と
ほぼ平行にして、セルの軸芯から離れた位置に立設され
ているから、前記ガスはセルの内面に近い位置に接続さ
れたガス供給接続管から、セル内面の接線とほぼ平行な
方向にセル内に吐出される。このため、ガスは、セルの
内面に沿って円形状に流動して、このガス流動方向の延
長線とほぼ合致する位置に配置されたガス排出接続管か
ら排出されるから、セル内でのガスの流動は、スパイラ
ル状になって、その全量がほぼ規則的に流動する。

したがって、ガスの流動状態にむらが生じることがほと
んどなく、セル内におけるガス溜りがなくなる。

｛実施例｝ 本考案を第１〜３図に示した、１個のセルに測定ガスと
基準ガスとが交互に供給される、いわゆるクロスフロー
方式の赤外線ガス分析計について説明する。

第１〜３図において、１は円筒状のセルで、その各端部
に窓2a,2b（第３図参照）が設けられ、かつセル１の長
さ方向のほぼ中央部にガス供給接続管３が立設されると
ともに、セル１の両端部のそれぞれにガス排出接続管4
a,4bが立設されている。

このガス供給接続管３は、第１図と第２図に示したよう
に、セル１の径方向の断面における接線とほぼ平行にし
て、セル１の軸芯から離れた位置に立設され、かつガス
排出接続管4a,4bは、ガス供給接続管３とほぼ平行にし
て、セル１の軸芯からガス供給接続管３と反対方向に離
れた位置に立設されている。

そして、ガス供給接続管３に接続されたガス供給用配管
（図示省略）を、例えば三方電磁弁（図示省略）で切り
替えて、セル１に測定ガスとＮ_２ガスなどの基準ガスと
を交互に供給するように構成されている。

５は窓2aと相対して設けられた赤外線の光源、７は窓2b
と相対して配置されたコンデンサマイクロホンその他の
検出器である。（第３図参照） セル１に対するガスの供給は、前記のように、ガス供給
接続管３から行われるが、このガス供給接続管３は、前
記のように、円筒状のセル１の接続とほぼ平行方向にし
て、セル１の軸芯から離れた位置に立設されているか
ら、ガスは、第２図に破線Ａで示したように、ガス供給
接続管３からセル１の内面の近くに吐出されて、セル１
の内周面に沿って円形状に流動する状態になる。

したがって、ガス供給接続管３からセル１内に吐出され
たガスは、セル１内をほぼスパイラル状に流動しなが
ら、ガス排出接続管4a,4bのそれぞれの方向にほぼ規則
的に流動して、その流動状態のままガス排出接続管4a,4
bから排出されるから、セル１内にガスの流動状態がや
や悪くなるガス溜り部分が生じることはほとんどなくな
り、測定ガスと基準ガスの置換をスムーズに、かつ確実
に行なうことができる。

また、この実施例では、セル１内に吐出されたガスを、
ガス排出接続管4a,4bに別けて排出するから、ガスの圧
力損失を小さくすることが容易である。

第４図はセルの別実施例を示すものである。

この実施例では、セル１の長さ方向の一端にガス供給接
続管３が立設され、かつ他端にガス排出接続管４が立設
されている。そして、ガス供給接続管３とガス排出接続
管４は、セル１の同じ半円に入る範囲内で、その半円の
弦方向の両端側に、該弦に直交状に立設されている。

したがって、ガス供給接続管３からセル１内に供給され
たガスは、セル１内をスパイラル状に流動して、ガス排
出接続管４からスムーズに排出されるから、セル１内に
ガス溜り部分が生じることがない。

また、第５〜６図もセルの他の実施例を示すものであ
る。

この実施例のセル１は、その長さ方向の一端にガス供給
接続管３が、他端にガス排出接続管４がそれぞれ配置さ
れている。そして、ガス供給接続管３とガス排出接続管
４は、セル１の同じ半円に入る範囲内で、その半円の弦
方向の両端側に、該弦に平行状に立設されている。

したがって、この実施例でも、ガス供給接続管３からセ
ル１内に供給されたガスは、セル１内をスパイラル状に
流動して、第６図に示した破線Ａのようにガス排出接続
管４からスムーズに排出されるから、セル１内にガス溜
り部分が生じることを防止できる。

前記第１〜３図に示した実施例のセル１の一側に光源５
を、他側にPbSeセンサ９を第７図に示すように配置し、
流路切り替え弁10のロータ11の回転で、測定ガスと基準
ガスをガス供給接続管３に交互に供給し、それをガス排
出接続管4a,4bから排出して、セル１のガスを置換しな
がら、PbSeセンサ９で出力信号量を測定した結果は、第
８図(A),(B),(C)のとおりであった。

なお、第８図（Ａ）は前記測定ガスと基準ガスの流量が
３／min、第８図（Ｂ）は前記両ガスの流量が3,5/m
in、第８図（Ｃ）は前記両ガスの流量が４／minの場
合である。セル１の寸法は、直径１０mmで、長さが３０
mmである。

比較のため、第10図に示した前記従来のセル21を使用
し、かつ測定ガスと基準ガスとを置換しながら測定した
出力信号量は、第９図(A),(B),(C)のとおりであった。

前記出力信号量の測定手段及び測定ガスと基準ガスの流
量とセル21の大きさは、すべて本考案の前記実施例と同
じである。

第８図と第９図から、本考案の実施例のセル１の出力信
号量の方が、従来例のセル21の出力信号量よりもかなり
大きくなっており、測定ガスと基準ガスの置換がスムー
ズにかつ確実に行われていることが明らかである。

なお、基準ガスを封入状にした基準セルと、測定ガスが
供給される測定セルとを備えた、いわゆるダブルセル方
式に本考案を実施することもできるものであって、測定
ガスの置換がスムーズに行われるから、分析精度を向上
させることができる。

｛考案の効果｝ 本考案の赤外線ガス分析計は、上記のように、セルに測
定ガスまたは基準ガスを供給するガス供給接続管と、前
記ガスをセルから排出するためのガス排出接続管とが、
円筒状のセルの接線とほぼ平行にして、セルの軸芯から
離れた位置に立設され、さらに前記ガス排出接続管が、
ガス供給接続管からセル内に排出されてセル内で流動す
るガスの流動方向の延長線とほぼ合致する位置に配置さ
れている。

したがって、測定ガスまたは基準ガスは、前記ガス供給
接続管からセルの内面の近くに、セルの接線とほぼ平行
状に吐出されるから、このセル内に吐出されたガスは、
セルの内面に沿う状態で円形に回転しながらガス排出接
続管の方にスパイラル状になって規則的に流動し、かつ
その流動状態のままでガス排出接続管から排出される。

このため、セルに対するガスの供給と、それの排出がス
ムーズに行われるから、ガスの流動が部分的にやや悪く
なって、セル内にガス溜りの部分が生じることをなくす
ることができ、ガスの全量を効率よく置換して、ガスを
高感度で精度よく分析することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の実施例を示し、第１図はセルの斜
視図、第２図は同側面図、第３図はガス分析計の正面
図、第４図と第５図はそれぞれセルの別実施例の斜視
図、第６図は第５図のセルの側面図、第７図は出力信号
量を測定したセルの正面図、第８図は測定した出力信号
量を示す図、第９図は従来例のセルで測定した出力信号
量を示す図、第10〜12図は従来例を示し、第10図はセル
の斜視図、第11図は同側面図、第12図は分析計の正面図
である。 １……セル、３……ガス供給接続管、4a・4b・４……ガス
排出接続管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状に形成されたセルにガス供給接続管
   とガス排出接続管が立設された赤外線ガス分析計におい
   て、ガス供給接続管とガス排出接続管が、セルの径方向
   の断面における接線とほぼ平行にして、セルの軸芯から
   離れた位置にそれぞれ立設され、さらに前記ガス排出接
   続管が、ガス供給接続管からセル内に排出されてセル内
   で流動するガスの流動方向の延長線とほぼ合致する位置
   に配置されていることを特徴とする赤外線ガス分析計。