JPH10185775A - ガス捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調査対象を損傷せずに検査対象ガスを簡単に
捕集することができ、そして、そのガス測定作業を簡便
に行うことができるガス捕集装置を提供する。 【解決手段】 透明材で半球状に形成した捕集カバー１
０を巡って、インピンジャー２０、エアポンプ３０、調
湿薬剤瓶４０および流通空気の圧力変動を防ぐためのエ
アバッグ５０を順に接続して空気が循環する閉流路を構
成し、エアポンプ３０により空気を強制的に吸引して循
環させる。インピンジャー２０には検査対象ガスを捕集
させる捕集液２２を注入し、調湿薬剤瓶４０には湿度を
所定に保つための塩類水溶液４２を注入して、通過空気
をバブリングさせる。捕集カバー１０の開口部を調査対
象２の検査部位３に押し当ててエアポンプ３０を駆動す
る。検査対象ガスは密閉された捕集カバー１０内からイ
ンピンジャー２０の捕集液２２内に取り込まれる。エア
バッグ５０からは清浄で湿度も一定な空気が戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の検査対象
ガスを捕集して分析するようにしたガス捕集装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅等において、積層合板など各種の建
材からホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物が放散
し、このガスが人体に悪影響を及ぼす恐れがある。ま
た、コンクリートや塗料から発生するアンモニアガス
は、美術館や博物館で展示物の劣化を促進し、半導体製
造工場等のクリーンルームでは製品不良の原因となる恐
れがあり、これら有害ガスが大きな問題となっている。
そこで対策を講じる上では、有害ガス成分の空気中の濃
度を測定するだけでなく、発生源の調査とガスの放散速
度を明らかにすることが極めて重要となる。

【０００３】建物内部の空気中の有害ガスを捕集して分
析する技術としては、これまで様々な方法が実用化され
ているが、発生源や放散量（発生速度）を特定するため
の効果的な技術はなかった。例えば、ＪＩＳ Ａ ５９
０８「パーティクルボード」によって、木質建材から放
散するホルムアルデヒドの発散量を測定する方法が規定
されている。その方法は、調査しようとする材料を短冊
状の小片に切断して皿に入れた蒸留水とともに密閉容器
（ガラスデシケータ）に入れ、所定の時間だけ放置して
蒸留水にホルムアルデヒドを自然に溶解させて捕集する
というものである。

【０００４】また、ガスを捕集する方法としては微量ガ
スを濃縮捕集する手法があり、これは捕集容器、エアポ
ンプ、乾燥剤、流量計、体積流量計（積算流量計）等で
ガス捕集装置を構成し、調査場所で捕集液中に空気を、
吸引量を測定しつつ導入して、その液中で連続的にバブ
リングさせて空気中の検査対象ガスを溶液中に溶け込ま
せて濃縮捕集する。そして、捕集液を化学的な方法で分
析して溶液中のガス成分濃度を求め、吸引導入した空気
中の濃度に換算するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の有害ガスの調査方法にあっては、ホルムアルデヒ
ドを捕集させた蒸留水を検査することにより、単位時間
当りのガス放散量を検出することができるが、この方法
では調査しようとする材料から試験片を切り取る必要が
ある。このため、施工を完了した建物に傷を付けてまで
検査することができなく、適用範囲が限定されてしまう
という課題があった。

【０００６】また、かかる従来のガス捕集装置にあって
は、ガスの捕集率を一定にするために、空気の流量（流
速）を適正に制御するようになっており、ストップウオ
ッチで時間を計測しつつ体積流量計の指示変化を読み取
り、あるいは瞬間流量計を接続して、ニードルバルブで
頻繁に流速を調整するようになっている。このため、そ
うした流量の調整や吸引量の読み取りに手間がかかり、
体積流量計は精密機器であるため高価で取扱いに熟練を
要し、ガスの捕集作業が容易には行えなくめんどうであ
るという課題があった。

【０００７】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、調査対象を損傷せずに検査対象ガスを簡単に捕集す
ることができ、そして、そのガス測定作業を簡便に行う
ことができるガス捕集装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、検査部位を密閉状態で覆って当該部位か
ら放散するガスを捕集する捕集カバーと、捕集カバーの
排出側に接続して導入した空気から検査対象ガスを捕集
するガス捕集部と、ガス捕集部の吸引側に接続して空気
を吸引するエアポンプと、エアポンプの排気側に接続し
て通過空気の湿度を所定に保持させる湿度調整部と、湿
度調整部の排気側に接続して通過空気を一時的に停留さ
せるとともに、捕集カバーの導入側にも接続して停留空
気を圧力変動なく循環させるエア緩衝部を備えたことを
特徴としている。

【０００９】また、ガス捕集部を複数並列に設けるとと
もに、それらガス捕集部と捕集カバーとの間に、接続を
切り替える切り替え手段を設け、予め設定した捕集時間
毎に切り替え手段を切り替えることを特徴としている。

【００１０】従って、本発明のガス捕集装置では、捕集
カバーを調査対象の検査部位に単に押し当てて当該部位
を密閉させてエアポンプを駆動することにより、空気が
吸引されて捕集カバーの内部の空気がガス捕集部に取り
入れられ、これを通過してエアポンプに吸引されるとと
もに、吸引された空気はエアポンプの排気側から排出さ
れ、湿度調整部およびエアバッグを通過して再び捕集カ
バーの内部に戻されて循環する。このとき、調査対象か
ら放散される検査対象の有害ガスは密閉された捕集カバ
ーの内部に捕集され、ガス捕集部内に取り込まれる。そ
して、エアバッグから捕集カバーの内部に戻される空気
は、ガス捕集部により検査対象の有害ガスが捕集されて
いるため清浄化されており、さらに湿度調整部によって
その湿度も一定に保持されている。従って、所定時間だ
け空気を循環させてガス捕集を行った後、ガス捕集部か
ら検査対象ガスを分離して定量分析すればよく、従来の
ように調査対象から試験片を切り取る必要がない。この
とき、従来のように捕集に際して装置の調整等が不要で
あり、取扱いが単純化されて熟練がいらなく、また任意
の検査部位についてのガス捕集作業およびガス測定を簡
単に行うことができる。

【００１１】また、ガス捕集部を複数設けて、予め設定
した捕集時間毎に捕集カバーとの接続を切り替えること
により、時間を追ってのガス捕集が行え、有害ガスの放
散量の時間経過に伴う変化を逐次追跡することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のガス捕
集装置の一実施形態を示す構成図である。

【００１３】即ち、本実施形態のガス捕集装置１は、検
査しようとする部位とその面積を特定しかつその範囲か
ら自然放散する有害ガスを捕集するための、透明材によ
り所定厚の半球状に形成される捕集カバー１０を備え、
この捕集カバー１０を巡って、ガス捕集部としてのイン
ピンジャー２０、エアポンプ３０、湿度調整部としての
調湿薬剤瓶４０およびエア緩衝部としてのエアバッグ５
０を順に接続して空気が循環する閉じた流路を構成し、
エアポンプ３０により捕集カバー１０内の空気を強制的
に吸引して循環させながら検査対象ガスをインピンジャ
ー２０に捕集するようになっている。

【００１４】捕集カバー１０には、流通空気を取り込む
導入口１４と、有害ガスが混入した内部空気を送り出す
排出口１２とが対向して設けられている。捕集カバー１
０の開口部の周縁には、軟質ゴム等で形成されるパッキ
ング１６が取り付けられ、このパッキング１６が調査対
象２の表面に押し当てられ、これにより検査部位３を密
閉状態で覆うようになっている。

【００１５】インピンジャー２０は、筒状のガラス瓶で
形成され、上端の開口部はゴム製のキャップで閉じられ
ている。インピンジャー２０には、捕集液２２が所定量
注入されており、空気を取り入れる側の導入管２４の先
端が捕集液２２の液内まで延ばされ、空気を排出させる
側の吸引管２６の先端は捕集液２２の液面より上方に位
置されて、取り入れた空気をバブリングさせるようにな
っている。そして、導入管２４が捕集カバー１０の排出
口１２と接続されるとともに、吸引管２６がエアポンプ
３０の吸気側と接続されている。

【００１６】エアポンプ３０は、乾電池等のバッテリで
駆動されて携帯可能となっており、吸気側がインピンジ
ャー２０の吸引管２６と接続され、排気側は調湿薬剤瓶
４０の導入側と接続されている。

【００１７】調湿薬剤瓶４０は、筒状のガラス瓶で形成
され、上端の開口部はゴム製のキャップで閉じられてい
る。調湿薬剤瓶４０には、塩類水溶液４２が所定量注入
されており、空気を取り入れる側の導入管４４の先端が
塩類水溶液４２の液内まで延ばされ、空気を排出させる
側の排気管４６の先端は塩類水溶液４２の液面より上方
に位置されて、取り入れた空気をバブリングさせるよう
になっている。そして、導入管４４がエアポンプ３０の
排気側と接続されるとともに、排気管４６がエアバッグ
５０の吸気側と接続され、調査対象２の検査部位３に循
環して供給される空気の湿度を所定に保持させるように
なっている。即ち、塩類水溶液４２としては、例えば、
ＢａＣｌ₂ ・２Ｈ₂ Ｏの飽和溶液を使用することがで
き、この飽和溶液に空気を通じると２４．５℃で湿度８
８％の空気となり、通過空気の湿度を所定に保つことが
できる。これは塩類水溶液と接する空気中の湿度が、そ
の塩類水溶液の水蒸気圧の関係から塩類の種類と濃度お
よび温度によって一定値を示すことにより、それらの関
係は、各種の塩類について化学便覧等にその値が開示さ
れているので、設定したい湿度に応じて塩類を適宜に選
択すればよい。

【００１８】エアバッグ５０は、プラスチックフィルム
等で形成され、容積を可変し得る袋体となっている。エ
アバッグ５０には、流通空気を取り込む吸気口５４と、
内部空気を送り出す排出口５２とが対向して設けられ、
吸気口５４が調湿薬剤瓶４０の排気管４６と接続される
とともに、排出口５２が捕集カバー１０の導入口１４と
接続され、内部に導入した空気圧と外側の雰囲気圧との
差に応じた膨らみ容積をとるようになっている。つま
り、内圧が上昇すれば膨らみ、内圧が減少すれば収縮し
て内外の圧力差が自然に零となるように作用し、空気を
圧力変動なく循環させるようになっている。

【００１９】以上の構成により本実施形態のガス捕集装
置１では、捕集カバー１０の開口部を調査対象２の検査
部位３に押し当てる一方、エアポンプ３０を駆動する。
このとき、捕集カバー１０の開口部には軟質のパッキン
グ１６が設けられているため、これを調査対象２の表面
に押し当てることで当該押し当て部分を密閉することが
できる。また、捕集カバー１０は透明に形成してあるた
め、設置状況の確認や調査対象２の表面の様子を容易に
観察することができる。そして、エアポンプ３０によっ
て空気が吸引されるので、捕集カバー１０の内部の空気
がインピンジャー２０に取り入れられ、インピンジャー
２０の捕集液２２をバブリングして通過してエアポンプ
３０に吸引される。吸引された空気はエアポンプ３０の
排気側から排出され、調湿薬剤瓶４０およびエアバッグ
５０を通過して再び捕集カバー１０の内部に戻されて循
環する。このとき、調査対象２から放散される検査対象
の有害ガスは密閉された捕集カバー１０の内部より、イ
ンピンジャー２０の捕集液２２をバブリングして通過す
ることにより、その捕集液２２内に取り込まれる。そし
て、エアバッグ５０から捕集カバー１０の内部に戻され
る空気は、インピンジャー２０により検査対象の有害ガ
スが捕集されているため清浄化されており、さらに調湿
薬剤瓶４０によってその湿度も一定に保持されている。

【００２０】こうして所定時間だけ空気を循環させつつ
ガス捕集を行い、インピンジャー２０の捕集液２２を回
収して液中に含まれる有害ガス量を化学的な方法で定量
分析する。このとき、検査部位３からのガス放散量は次
の式によって求めることができる。

【００２１】ガス放散量＝捕集したガス量／（捕集カバ
ーの開口部面積×捕集操作時間）

【００２２】ところで、捕集カバー１０を巡る空気の循
環経路にエアバッグ５０を介在させているので、循環経
路内外における圧力差を抑制することができ、これによ
りエアポンプ３０の脈動や雰囲気温度の変化によって検
査部位３に圧力変化が生じることを防止することができ
る。つまり、エアポンプ３０の脈動や雰囲気温度の変化
による圧力差の発生は、捕集カバー１０が覆っている検
査部位３について、加圧あるいは減圧の作用を及ぼし、
循環空気を外部に漏らしたり、あるいは逆に外気を吸い
込んだりして測定誤差を招くとともに、ガス放散面に加
圧あるいは減圧の作用を及ぼし、自然状態での放散量を
測定できなくなるが、そうした問題を防止でき、ガス検
査の精度を高めることができる。また、空気を圧力変動
なく流通させるので、捕集カバー１０には加圧あるいは
減圧の作用を生じなく、このため捕集カバー１０と検査
部位３との気密を、軟質ゴム等のパッキング１６を介し
て押える程度で充分に保つことができる。

【００２３】また、捕集カバー１０を巡る空気の循環経
路に調湿薬剤瓶４０を介在させているので、循環される
空気の湿度を、塩類溶液の水蒸気圧平衡を利用して所定
に保つことができ、調査対象２となる材料の種類や検査
対象ガスの種類によっては、ガスの放散量が空気の湿度
により変化してしまうことがあるが、そうした問題を防
止できてデータの質を向上させることができる。

【００２４】さらに、捕集カバー１０を巡って空気を循
環させる方式としているので、清浄空気の供給装置やそ
の代替えとなる窒素ガス供給装置などの浄化ガスの供給
手段は必要なく、このためガス捕集装置１は構成が簡略
となり、小形化できて安価になる。

【００２５】従って、本実施形態のガス捕集装置１は、
捕集カバー１０を単に調査対象２の表面に押し当てるこ
とにより、検査対象ガスを捕集することができるため、
従来のように調査対象２から試験片を切り取る必要がな
い。つまり、調査対象２を損傷せずに検査対象ガスを捕
集することができる。これにより建築材料を材料単体で
調査可能であることはもちろん、材料が使用された状態
つまり施工を完了した建物において任意の部所で、有害
ガスを捕集することができ、その材料の調査を行うこと
ができる。このとき、従来のように捕集に際して装置の
調整等が不要であり、取扱いが単純化されて熟練がいら
なく、また任意の検査部位についてのガス捕集作業およ
びガス測定を簡単に行うことができる。

【００２６】また、建材は異種材料を複合使用する場合
が多く、例えば、コンクリートの上に接着剤を塗布して
仕上げ材を張り付ける組み合わせでも、実際に施工され
た状態での調査が可能となるので、住宅等において、有
害ガスの放散現象の究明に有効に適用することができ
る。さらに、従来は建物内の有害ガス濃度の測定は、大
きな空間の平均的な濃度として検出されているが、本実
施形態のガス捕集装置１によれば、個々の材料から放散
する単位時間当たりかつ単位面積当たりのガス量を調査
可能となるので、有害ガスの発生防止対策の検討に寄与
できる。

【００２７】ところで、本発明のガス捕集装置として
は、図２に示すように、ガス捕集部としてのインピンジ
ャー２０を複数備えて、有害ガスの放散量の時間経過に
伴う変化を逐次追跡するようにした構成としてもよい。

【００２８】即ち、図２に示すガス捕集装置では、ガス
捕集部としてのインピンジャー２０を複数並列に設ける
とともに、それらインピンジャー２０と捕集カバー１０
との間に、接続を切り替える切り替え手段としての電磁
弁６０を設け、予め設定した捕集時間毎に電磁弁６０を
切り替えるようになっている。電磁弁６０の切り替えは
タイマ制御により自動化して行えばよく、本実施形態で
はインピンジャー２０の接続をシーケンシャルに切り替
えるように構成されている。このガス捕集装置は、塗料
から発生するアンモニアガスの放散現象の調査に好適で
あり、塗料を塗布した直後から硬化完了後までの時間経
過によってアンモニアガスの放散量（放散速度）が変化
していくので、ガス捕集をシーケンシャルに切り替える
ことにより時間を追ってのガス捕集が行え、その過程を
追跡することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
捕集カバーを調査対象の検査部位に単に押し当てて当該
部位を密閉させてエアポンプを駆動することにより、捕
集カバーを巡って空気が循環されるとともに、調査対象
から放散される検査対象の有害ガスは密閉された捕集カ
バーの内部に捕集され、ガス捕集部内に取り込まれる。
従って、所定時間だけ空気を循環させてガス捕集を行っ
た後、ガス捕集部から検査対象ガスを分離して定量分析
すればよく、調査対象を損傷せずに検査対象ガスを捕集
することができる。これにより建築材料を材料単体で調
査可能であることはもちろん、材料が使用された状態つ
まり施工を完了した建物において任意の部所で、有害ガ
スを捕集することができ、その材料の調査を行うことが
できる。このとき、従来のように捕集に際して装置の調
整等が不要であり、取扱いが単純化されて熟練がいらな
く、また任意の検査部位についてのガス捕集作業および
ガス測定を簡単に行うことができる。

【００３０】また、ガス捕集部を複数設けて、予め設定
した捕集時間毎に捕集カバーとの接続を切り替えること
により、時間を追ってのガス捕集が行え、有害ガスの放
散量の時間経過に伴う変化を逐次追跡することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス捕集装置の一実施形態を示す構成
図である。

【図２】本発明のガス捕集装置の実施形態の他例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１ ガス捕集装置 ３ 検査部位 １０ 捕集カバー １２ 排出口 １４ 導入口 ２０ インピンジャー ２６ 吸引管 ３０ エアポンプ ４０ 調湿薬剤瓶 ４６ 排気管 ５０ エアバッグ ６０ 電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査部位を密閉状態で覆って当該部位か
   ら放散するガスを捕集する捕集カバーと、前記捕集カバ
   ーの排出側に接続して導入した空気から検査対象ガスを
   捕集するガス捕集部と、前記ガス捕集部の吸引側に接続
   して空気を吸引するエアポンプと、前記エアポンプの排
   気側に接続して通過空気の湿度を所定に保持させる湿度
   調整部と、前記湿度調整部の排気側に接続して通過空気
   を一時的に停留させるとともに、前記捕集カバーの導入
   側にも接続して停留空気を圧力変動なく循環させるエア
   緩衝部を備えたことを特徴とするガス捕集装置。
2. 【請求項２】 前記ガス捕集部を複数並列に設けるとと
   もに、それらガス捕集部と前記捕集カバーとの間に、接
   続を切り替える切り替え手段を設け、予め設定した捕集
   時間毎に上記切り替え手段を切り替えることを特徴とす
   る請求項１に記載のガス捕集装置。