JPH08193952A

JPH08193952A - 非分散型赤外線濃度計

Info

Publication number: JPH08193952A
Application number: JP20911594A
Authority: JP
Inventors: Norimasa Sato; 憲正佐藤; Hirotaka Ueki; 広高植木
Original assignee: FUROO SYST KK; Teijin Engineering Ltd
Current assignee: FUROO SYST KK; Teijin Engineering Ltd
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】従来の測定セルに比べて加工の手間やコスト
がかからず、且つ小型化が可能な測定セルを備えた非分
散型赤外線濃度計を提供する。【構成】銅箔積層板に金メッキを施し且つ適宜寸法に
裁断した部材を、該メッキ面が内面にくるようにして組
み立ててセル体とし、同じく銅箔積層板に金メッキを施
して裁断した小片に光源や検出器を固定した光源部や検
出部を組み込んで、赤外線吸収用測定セルとする。測定
セルを電気回路や素子とともにプリント基板上に取り付
けて一体化すると、より一層の小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線吸収用測定セル
として積層板を組み立てたセル体を用いる、非分散型の
赤外線濃度計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非分散型赤外線濃度計は、光源から放射
される赤外線を分散させずに測定セル内に導入した気体
に照射し、気体中のガス濃度を赤外線吸収法によって測
定するもので、主として空気中の炭酸ガスや一酸化炭
素、亜硫酸ガス、一酸化窒素、炭化水素、フロン等の濃
度測定に用いられている。中でも、炭酸ガスは赤外線を
良く吸収するため低濃度のものまで測定でき、炭酸ガス
センサーとして広く使用されている。ここに、赤外線吸
収法とは、ガスに赤外線を照射すると分子の運動エネル
ギーが変化し、分子構造により決まった特定の波長の光
を吸収する性質を利用したものである。そして、この吸
収スペクトルがガス分子の種類を判別し、吸収の強弱で
ガス濃度が判る。

【０００３】従って、ガス分析に供する測定セルの内部
表面が粗いと、赤外線が乱反射したり、赤外線を吸収し
たりして検出器に到達する赤外線がカットされるため、
測定感度が低下する。また、水分が付着し易くなりその
水分がセル内面の反射率を低下させるので、同じく測定
感度が低下する。

【０００４】そのため従来は、例えば図５（ａ）に示す
ようにセル体（イ）として真鍮、アルミニウム、ステン
レス等の腐食しにくい金属製のパイプ（ロ）に測定空気
出入口（ハ）を穿設した後、内面を研磨又は金メッキし
たものを用いていた。そして、図５（ｂ）に示すよう
に、このセル体（イ）に光源部（ニ）と検出部（ホ）を
組み込んだ測定セル（ヘ）を、図７に示すように電源回
路、表示回路、較正回路、出力回路等をプリント基板に
組み込んだ電気処理部（ト）と接続して用いている。

【０００５】セル体（イ）としては、その他図６（ａ）
に示すように腐食しにくい金属のブロック（チ）に測定
室（リ）と測定空気出入口（ハ）を穿設し、測定室
（リ）部分の内面を研磨又は金メッキしたものも使用さ
れている。図６（ｂ）は、このセル体を用いた測定セル
（ヘ）を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の測定
セル（ヘ）は加工に手間やコストがかかるうえ小型化が
難しく、しかも電気処理部（ト）と別体になっているの
で、装置のコストダウンや小型化には限界があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、上記
問題を解決すべく鋭意研究した結果本発明を完成させた
ものであり、その特徴とするところは、銅箔積層板に金
属メッキを施したもので測定セルを作製し、プリント基
板に組み込んで電気処理部と一体化したところにある。

【０００８】本発明に用いるセル体は、銅箔積層板に金
属メッキを施したものを適宜寸法に裁断し、これらの部
材を、メッキ面が内面にくるようにして組み立てた筒状
のものから構成される。筒の形状は、三角、四角、五角
或いはそれ以上のものでもかまわないが、四角形のもの
が製造しやすさや安定性の面から最も好ましい。この場
合必要な銅箔積層板は、上面用と底面用及び側面用のも
の２枚の計４枚があれば組み立てられる。底面用のもの
は、プリント基板の一部を充当することもできる。尚、
筒の前後の開口部も、光源や検出器を固定した銅箔積層
板小片を組み込んで、測定セルを完成させる。測定セル
は、通常、内径が１〜３cmφ、長さが５〜１０cm程度の
ものを使用している。本発明の場合も、同様に一辺乃至
は径が最低１cm程度、長さが最低５cm程度あればよいの
で、各部材もこれに併せて裁断する。尚、部材の組立
は、接着や半田付け等により行うが、この場合接合箇所
に食い込み部分を設けておくと、より強固に組立ができ
る。

【０００９】本発明で言う銅箔積層板は、１〜３mm程
度、より好ましくは1.２〜２mmの厚みのプラスチック板
に、１０〜１００μ、より好ましくは３０〜７０μ程度
の厚みの銅箔を積層（接着）したものである。プラスチ
ック板としては、塩化ビニル、ポリカーボネートその他
各種のプラスチック押出成形品も使用できるが、ガラス
エポキシ、ガラスフエノール等のＦＲＰ製品も好適に使
用される。特に、プリント基板の素材となる銅箔積層板
は、予めガラスエポキシやガラスフエノール等に銅箔が
積層してあり、各種規格のものが大量生産されているた
め、安価に得られる利点がある。尚、積層板組立体をハ
ンダ付けで組み立てる場合には、両面銅箔積層板を用い
ることが好ましい。

【００１０】これらの銅箔積層板には、測定セルの内面
側にくる部分に、金やニッケル、クロム、ロジウム等、
光沢があり且つ腐食しにくい金属メッキを施す。なかで
も、金メッキが最も好ましい。尚、金属メッキを施す前
に、銅箔面を電解研磨やパフによる研磨仕上げをしてお
くと、メッキ面がより平滑になり好ましいものである。

【００１１】測定セルを、拡散式のものにする場合に
は、その周囲に0.１〜１mmφ前後、より好ましくは0.３
mmφ前後の小孔を多数穿設しておく。孔は、小さいほう
が、ゴミが入らず好ましい。更に、較正ガス注入用の２
〜５mmφ程度の大きな孔を、少なくとも１個設けてお
く。サンプル導入式の場合には、従来品のように、測定
空気出入口として３〜５mmφのものを２個設けておけば
よい。尚、メッキ処理は小孔や孔を穿設した後に行うこ
とが好ましい。

【００１２】上記した銅箔積層板の金属メッキ（主とし
て金メッキ）や穿孔、裁断さらには銅箔面の研磨作業
は、プリント基板業界では日常的に行われている。従っ
て、これらの作業をプリント基板作製と同一工程で処理
すると、低価格で作製可能である。そのため、銅箔積層
板はプリント基板の素材を用いるのが最も好ましいが、
他の形態の銅箔積層板も、同様に処理できるものであ
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を図面に示す実施例に基づい
て、更に詳細に説明する。図１は、本発明に係わるセル
体１を構成する部材の一例で、四角筒状のものを組み立
てるためのものである。即ち、（ａ）は上面用銅箔積層
板片２の平面図、（ｂ）は側面用銅箔積層板片３の平面
図、（ｃ）は底面に該当する部分に金メッキＭを施した
プリント基板４の平面図である。上面用銅箔積層板片
２、側面用銅箔積層板片３とも、図２に示すように裏面
側に金メッキＭが施されている。また、堅固に組立てる
ために、上面用銅箔積層板片２の側面には複数（図では
６個）の切欠き２１、側面用銅箔積層板片３の側面には
同じく６個の突片３１が設けられている。切欠き２１の
周囲表面には、半田付けを確実にするために銅箔２２を
部分的に残している。また両者とも、多数の0.３mmφ程
度の小孔２３、３２が穿設されてある。符号２４は較正
ガス注入用の透孔である。一方、プリント基板４の金メ
ッキＭの周囲には、上記突片３１を挿入する差込み孔４
１が複数（図では６個）設けられ、その周囲には半田付
けを確実にするための銅箔４２が部分的に残してある。

【００１４】しかして、２枚の側面用銅箔積層板片３の
突片３１を、それぞれ上面用銅箔積層板片２の切欠き２
１に嵌め込み、半田付けして図２のようにコ状に組立て
る。次いで、光源部５と検出部６を組み込んだのち、側
面用銅箔積層板片３の突片３１をプリント基板４の差込
み孔４１に挿入して半田で固定して図３に示すようにプ
リント基板４上に組み込み、測定セル７を完成させる。
尚、光源部５は、本例では、同様に片面に金メッキＭを
施した銅箔積層板小片５１のメッキ面に光源５２を固定
したものである。符号５３は切欠きで、ここに側面用銅
箔積層板片３の後面に設けた突片３３を嵌め込み、半田
付けする。検出部６も、本例では同様に金メッキＭを施
した銅箔積層板小片６１に検出器６２を固定したもので
ある。そして、切欠き６３に側面用銅箔積層板片３の前
面に設けた突片３４を嵌め込み、半田付けする。光源部
５と検出部６の組み込みは、上面用銅箔積層板片２、側
面用銅箔積層板片３及びプリント基板４を組立てた後に
行ってもよい。

【００１５】プリント基板４には、予め電源回路、表示
回路、較正回路、出力回路等の各種回路や素子（図示
略）が組み込んであり、測定セル７を組み込むことによ
り非分散型赤外線濃度計１０が完成する。尚、符号１１
は測定結果を制御機器に出力するための出力コード、１
２は電源コードである。尚、測定セル７を組み込んだ後
に素子等の組み込みを行ってもよい。

【００１６】次に、図４は前記例とは異なり、独立して
セル体１を形成する場合を示す。即ち、上面用銅箔積層
板片２、側面用銅箔積層板片３とともに、上面用銅箔積
層板片２と同寸の底面用銅箔積層板片８を用いて、図示
のように四角筒状のセル体９を形成する。そして、この
セル体９に光源部５と検出部６を組み込んで測定セル７
とし、これをプリント基板４上の所定位置に接着或いは
半田付けにより固定するものである。本例では、底面用
銅箔積層板片８が余分に必要なのでコストはアップする
が、セル体の形成が容易にできる利点がある。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非分散型
赤外線濃度計は、測定セルとして、銅箔積層板に金属メ
ッキを施したものを適宜寸法に裁断した部材を、メッキ
面が内面にくるようにして組み立てたセル体を用いるも
のである。従って、従来品と同様に赤外線の吸収等を有
効に防止できるとともに、従来の測定セルに比べて製作
が容易で、任意な筒型形状の小型軽量なものが低コスト
で得られ、空調機への組み込みなど大量使用を可能にす
るものである。

【００１８】更に、銅箔面を研磨仕上げした銅箔積層板
を使用すると、金属メッキ面の平滑性は更に向上し、優
れた測定感度や再現性を担保する。

【００１９】また、銅箔積層板として安価で大量に供給
されているプリント基板用のものを採用すると、均質で
素材コストの安いものが得られるとともに、研磨、穿
孔、メッキ、裁断等をプリント基板と同一の工程で行う
と加工コストも大幅に低減し、測定セルの高品質低コス
ト化が実現できる。

【００２０】しかも、本発明の測定セルを構成するセル
体は多角形状であり、銅箔積層板を使用しているためプ
リント基板への組み込みが容易で、両者の一体化が容易
確実に行え、装置の小型化を可能にするなと、多くの利
点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるセル体を構成する部材を示すも
ので、（ａ）は上面用銅箔積層板片の平面図、（ｂ）は
側面用銅箔積層板片の平面図、（ｃ）は底面に該当する
部分に金メッキを施したプリント基板の平面図である。

【図２】底面を除いた四角筒状のセル体に、光源部と検
出部を組み込む状態を示す分解斜視図である。

【図３】プリント基板上に、測定セルを組み込んだ非分
散型赤外線濃度計の概略斜視図である。

【図４】セル体の他の例を示す斜視図である。

【図５】（ａ）は、従来用いられているはセル体の一例
を示す斜視図、（ｂ）はこのセル体を用いた測定セルの
一例を示す概略斜視図である。

【図６】（ａ）は、従来用いられているセル体の他の例
を示す斜視図、（ｂ）はこのセル体を用いた測定セルの
一例を示す概略斜視図である。

【図７】図５（ａ）に示す測定セルと電気処理部を接続
した状態の概略を示す斜視図である。

【符号の説明】

１セル体２上面用銅箔積層板片３側面用銅箔積層板片４プリント基板Ｍ金メッキ５光源部６検出部７測定セル９セル体１０非分散型赤外線濃度計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線吸収用測定セルとして、銅箔積層
板に金属メッキを施し該メッキ面が内面にくるようにし
て組み立てたセル体を用いることを特徴とする非分散型
赤外線濃度計。
【請求項２】銅箔面を研磨仕上げした銅箔積層板を使
用するものである請求項１記載の非分散型赤外線濃度
計。
【請求項３】セル体に光源部や検出部を組み込んだ測
定セルを、素子や電気回路などとともにプリント基板上
に取りつけて一体化したものである、請求項１又は請求
項２記載の非分散型赤外線濃度計。
【請求項４】プリント基板の一部を、セル体の構成面
の１つとするものである請求項３記載の非分散型赤外線
濃度計。