JPH10153562A

JPH10153562A - におい検出装置

Info

Publication number: JPH10153562A
Application number: JP31369896A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kita; 純一喜多; Hiroshi Nakano; 博司中野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】試料ガスの濃度を低下させることなく、常に
一定の湿度の試料ガスをにおいセンサに供給することの
できる構造のにおい検出装置を提供する。【解決手段】においセンサＳへのガス供給系２に、試
料ガスの除湿を行う除湿部４を設け、試料ガスに含まれ
る水分のみを除去するという構成を採用することで、試
料ガスに余分な気体を加えることなく試料ガスの湿度を
一定にする。また、そのような除湿を行った後に、一定
量の水分を試料ガスに直接混合することで、においセン
サＳの特性等に適した湿度の試料ガスを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体の香気・臭気
を検出する、いわゆるにおいセンサを用いた検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】においセンサとしては、導電性高分子膜
などが一般に使用されているが、この種のにおいセンサ
は、ガス中に含まれる水分（湿度）によって出力が影響
を受けるため、再現性の良い検出を行うには試料ガスの
湿度を一定にした状態で試料ガスをにおいセンサに供給
する必要がある。

【０００３】その試料ガスの調湿法として、従来、試料
ガスの湿度が所定の湿度よりも高い場合は乾燥空気を試
料ガスに混合し、また低い場合には飽和水蒸気を試料ガ
スに混合するといった方法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、乾燥空気ま
たは飽和水蒸気の混合により試料ガスの調湿を行う方法
によると、調湿の際に試料ガスに空気が余分に加わるの
で試料ガスの濃度が低下して検出感度が低くなるという
問題がある。特に試料ガスが高湿度・低濃度である場
合、濃度低下による影響が顕著となる。

【０００５】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、試料ガスの濃度を低下させることなく、常に一
定の湿度（乾燥状態も含めて）の試料ガスをにおいセン
サに供給することのできる構造のにおい検出装置の提供
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成及び、実施の形態を表す図１を参照しつつ説明
すると、本発明は、試料ガスに含まれるにおい物質を検
出するにおいセンサＳと、このにおいセンサＳに試料ガ
スを供給するガス供給系２を備えた検出装置において、
においセンサＳへのガス供給系２に、試料ガスの除湿を
行う除湿部（例えば吸湿装置４）を設けたことによって
特徴づけられる。

【０００７】本発明では、除湿部にて試料ガスに含まれ
る水分のみを除去するので、試料ガスに余分な気体（乾
燥空気等）を加えることなく、試料ガスの湿度を一定に
することができる。また試料ガスが除湿部のみを通過す
ることから試料ガス中の水溶性物質が除去されることな
く試料ガスの調湿を行うことができる。

【０００８】ここで、におい物質を検出する場合、除湿
のみを行って試料ガスの湿度を一定にするという処理だ
けでも十分な効果が得られるが、検出に用いるにおいセ
ンサの特性等の関係上、試料ガスにある程度の湿度が必
要である場合、上記した除湿部にて除湿を行った試料ガ
スに一定量の水分を直接加えて試料の調湿を行うといっ
た処理を採用すればよい。

【０００９】また、本発明において、図１に例示するよ
うに、ガス供給系２にピストン３１を備えたチャンバ３
を設け、そのピストン３１の運動により、除湿部にて除
湿を行った試料ガスをチャンバ３内に導き、このチャン
バ３内で試料ガスに水分を直接混合することによって試
料ガスの調湿を行うという構成を採用してもよく、この
場合、検出に必要な量の試料ガスを一度に調湿すること
ができる。しかも、試料ガスをチャンバ３内に一度貯め
ておくことで、においセンサＳに供給する試料ガスの水
分・温度等の均一化をはかることができる。

【００１０】また、このようなピストン構造のチャンバ
を用いた場合、試料ガスを吸引ポンプなどを用いてガス
供給系を構成する場合に比べて、装置全体の構成が簡単
になるという利点もある。

【００１１】なお、本発明に用いるにおいセンサとして
は、導電性高分子膜のほか、例えば酸化物半導体、ある
いは水晶振動子の上にガス選択吸着膜（例えば脂質膜な
ど）を積層したもの等が挙げられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の構
成を示すブロック図で、図２はその実施の形態に用いる
吸湿装置４の構成を模式的に示す図である。

【００１３】この実施の形態の検出装置は、例えば導電
性高分子等のにおいセンサＳが配置された測定セル１
と、この測定セル１に試料ガスを供給するガス供給系２
を備えている。

【００１４】ガス供給系２は、内部にピストン３１が設
けられたチャンバ３と、このチャンバ３にそれぞれバル
ブ６ａ及び６ｂを介して接続された吸湿装置４及び加湿
器５によって構成されており、そのチャンバ３のガス流
出側に測定セル１がバルブ６ｃを介して接続される。

【００１５】吸湿装置４は、図２に示すように、内部に
補集材４２を充填した補集管４１を備え、その補集管４
１を１８０℃〜２５０℃程度に保持した状態で、まず補
集管４１内に試料ガスを供給することで、試料ガス中の
におい物質と水分とを補集材４２で分離して水分のみを
管外に放出し、次いで補集管４１に乾燥空気を供給して
補集材４２の残っている水分を除去した後、補集材４２
に補集したにおい物質を窒素ガス(dryＮ₂)等をキャリア
ガスとして管外部に取り出すように構成されている。な
お、この吸湿装置４に用いる補集材４２としては、例え
ばテナックス〔商品名；Enka Reserch Institute社（オ
ランダ）製〕、あるいはカーボトラップ〔商品名；スペ
ルコ社（アメリカ）製〕などが挙げられる。

【００１６】加湿器５は、例えばノズルから水分を噴出
するものなど、気体への加湿において一般に利用されて
いるもので、ピストン３１の移動による吸引力により、
チャンバ３内に水分のみを供給することができる。

【００１７】そして、以上の構造において、チャンバ３
のピストン３１に上下動を与えるステッピングモータ３
１ａの駆動、並びに、チャンバ３に接続された各バルブ
６ａ，６ｂ，６ｃの開閉は、それぞれ、コントローラ７
によって後述する動作で制御され、それらの各部の制御
により、吸湿装置４で除湿が行われた試料ガスをチャン
バ３内に導入することができ、このチャンバ３内で試料
ガスに加湿器５から水分を混合することができる。さら
に、このようなチャンバ３において調湿が行われた試料
ガスを測定セル１に供給することができる。

【００１８】なお、この実施の形態では、チャンバ３の
最大容量は１回の検出に必要な試料ガス容量、例えば５
００mlとしている。また、測定セル１に導入する試料ガ
スを、一定温度（例えば２５℃）にするため、ガス供給
系２（測定セル１を含む）の全体の温度調整を行う温調
器（図示せず）を設けている。

【００１９】次に、本発明の実施の形態の動作を図３及
び図４を参照しつつ述べる。まず、試料ガスのサンプリ
ングを開始する前では、図３(A) に示すように、チャン
バ３のピストン３１は上昇端に位置しており、また各バ
ルブ６ａ，６ｂ，６ｃはそれぞれ閉の状態となってい
る。

【００２０】さて、試料ガスのサンプリングを行う際に
は、図３(B) に示すように、まず所定量の試料ガスを吸
湿装置４に供給して先に説明した動作により除湿を行
い、次いで吸湿装置４の補集管４１にキャリアガス（窒
素ガス）を供給した状態で、バルブ６ａのみを開放する
と同時に、チャンバ３のピストン３１を下方に移動させ
る。このような動作により、吸湿装置４にて抽出された
におい物質を含み、かつ除湿が行われた一定量の試料ガ
スがチャンバ３に流入する。なおこのとき、ガスのチャ
ンバ３への導入流量が一定流量となるように、ピストン
３１に連結されているステッピングモータ３１ａを制御
する。

【００２１】次に、図４(A) に示すように、ピストン３
１を下方に移動させた状態で、吸湿装置４のバルブ６ａ
を閉じると同時に、加湿器５のバルブ６ｂのみを開放し
て、チャンバ３内の試料ガスに一定量の水分を混合した
後、バルブ６ｂを閉じる。この時点で、２５℃で一定湿
度（例えばＲＨ５０％）の試料ガス（５００ml）が作製
される。

【００２２】次いで、所定の時間（チャンバ３内に導入
した試料ガスの全体の温度・湿度が均一になるまでの時
間）が経過した後、図４(B) に示すように、測定セル１
のバルブ６ｃを開放した状態でピストン３１を上昇端ま
で移動させて、チャンバ３内の試料ガスを測定セル１に
導入する。以上で、１回の検出動作が完了し、以後、同
様な動作により順次に検出を実行することができる。

【００２３】ここで、以上の実施の形態では、試料ガス
の除湿に補集管を用いた吸湿装置を使用しているが、こ
れに代えて、モレキュラシーブ〔商品名；Linde Air Pr
oducts社（アメリカ）製〕、または塩化カルシウム等の
吸湿材を充填した吸湿管を適用してもよく、このような
吸湿管を用いる場合、試料ガスを単に通過させるだけで
よい。

【００２４】また、以上の実施の形態では、チャンバ３
の最大容量は１回の検出に必要な試料ガス容量（５００
ml）としているが、本発明はこれに限られることなく、
チャンバ３の最大容量を大きくして、検出２回分以上の
試料ガスを一度に調湿するようにしてもよい。

【００２５】さらに、以上の実施の形態では、ピストン
を備えたチャンバを用いて試料ガスを供給する場合の例
を示したが、本発明はこれに限られることなく、吸引ポ
ンプ等を利用して試料ガスをにおいセンサに導くように
してもよい。

【００２６】さらにまた、以上の実施の形態では、試料
ガスを除湿した後に、試料ガスに水分を混合して試料ガ
スの調湿を行っているが、そのような加湿処理を省略し
ても試料ガスの湿度を一定にするといった目的は達成で
きる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のにおい検
出装置によれば、においセンサへのガス供給系に試料ガ
スの除湿を行う除湿部を設けて、試料ガスに含まれる水
分のみを除去するようにしたから、試料ガスの濃度を低
下させることなく、試料ガスの湿度を一定にすることが
できる。その結果、気体に含まれるにおい物質を良好な
感度で検出することが可能になる。

【００２８】また、本発明のにおい検出装置では、上記
した除湿により試料ガスに含まれる水分の殆どが除去さ
れるので、その除湿後に一定量の水分を直接混合するこ
とで、においセンサの特性等に適した湿度の試料ガスを
安定して作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図

【図２】その実施の形態に用いる吸湿装置４の構成を模
式的に示す図

【図３】本発明の実施の形態の動作を説明する図

【図４】同じく動作説明図

【符号の説明】

１測定セルＳにおいセンサ２ガス供給系３チャンバ３１ピストン３１ａステッピングモータ４吸湿装置４１補集管４２補集材５加湿器６ａ，６ｂ，６ｃバルブ７コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料ガスに含まれるにおい物質を検出す
るにおいセンサと、このにおいセンサに試料ガスを供給
するガス供給系を備えた検出装置において、上記ガス供
給系に、試料ガスの除湿を行う除湿部が設けられている
ことを特徴とする、におい検出装置。
【請求項２】上記除湿部にて除湿を行った試料ガスに
水分を混合する加湿部が、上記ガス供給系に設けられて
いることを特徴する請求項１に記載の、におい検出装
置。
【請求項３】上記ガス供給系にピストンを備えたチャ
ンバが設けられ、そのピストンの運動により、上記除湿
部にて除湿を行った試料ガスをチャンバ内に導き、この
チャンバ内で試料ガスに水分を混合して試料ガスの調湿
を行うことを特徴とする請求項２に記載の、におい検出
装置。