JPH11281638A - 炭化水素分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成部品が少なく構成が簡単で安価で、しか
も、採取したサンプルガスを無駄なく有効に使用するこ
とができる炭化水素分析装置を提供すること。 【解決手段】 サンプルガス供給路２に流路切換え部８
を形成し、この流路切換え部８を介して水素炎イオン化
検出器１に対してサンプルガスＳを供給するとともに、
余剰のサンプルガスＳを流路切換え部８に接続されるガ
ス排出流路１０に流すように構成された炭化水素分析装
置において、前記ガス排出流路１０の下流側に、前記余
剰のサンプルガスＳを処理して炭化水素を含まないゼロ
ガスを精製するゼロガス精製部１９を設け、このゼロガ
ス精製部１９を経たガスを助燃用ガスＪとして水素炎イ
オン化検出器１に供給するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば大気など
サンプルガス中に含まれる炭化水素の濃度を測定する炭
化水素分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば大気中に含まれる炭化水素（以
下、ＨＣという）の濃度を測定する装置の一つに、水素
炎イオン化検出器（以下、ＦＩＤという）を用いたもの
がある。このＦＩＤを用いた炭化水素分析装置は、分析
部であるＦＩＤに対してサンプルガスと燃料ガスと助燃
用ガスとをそれぞれ流量調整して供給し、ＦＩＤ内部で
サンプルガスを燃焼させ、そのときの炎のエネルギーで
イオン化が生じ、サンプルガス中に含まれる炭素量に比
例した電流出力を適宜の手法で測定することにより、サ
ンプルガス中のＨＣ濃度を分析するようにしたものであ
る。

【０００３】ところで、従来の大気測定用炭化水素分析
装置においては、図２に示すように構成されていた。す
なわち、図２において、１はＦＩＤで、このＦＩＤ１に
はサンプルガス供給路２、燃料ガス供給路３および助燃
用ガス供給路４が接続されている。

【０００４】前記サンプルガス供給路２は、大気をサン
プルガスＳとしてＦＩＤ１に供給するもので、次のよう
に構成されている。すなわち、５は大気をサンプルガス
Ｓとして取り入れる大気取り入れ口（サンプルガス取り
入れ口）で、この大気取り入れ口５の下流側に、フィル
タ６、電子冷却器７、流路切換え部８がこの順で設けら
れており、この流路切換え部８の下流側がＦＩＤ１に接
続されている。

【０００５】そして、前記流路切換え部８は、例えば公
知の十方弁よりなり、キャリアガス（例えば窒素ガス）
ＣＧを導入するキャリアガス導入路９および余剰のサン
プルガスＳを排出するガス排出流路１０が接続されてい
る。そして、１１，１２は流量調節用のニードル弁、ダ
イヤフラム式の吸引ポンプであり、吸引ポンプ１２の下
流側はガス排出部（図示していない）に接続されてい
る。また、１３は電子冷却器７に接続されるドレンポン
プで、その他端はドレン排出部（図示していない）に接
続されている。

【０００６】前記燃料ガス供給路３は、ＦＩＤ１に例え
ば水素ガスを燃料ガスＦとして供給するものである。

【０００７】前記助燃用ガス供給路４は、サンプルガス
Ｓおよび燃料ガスＦが燃焼する際必要となる空気Ａを助
燃用ガスＪとして供給するもので、この助燃用ガス供給
路４には、大気取り入れ口１４の後段に、フィルタ１
５、電子冷却器１６、ダイヤフラム式の吸引ポンプ１
７、圧力調整器１８、取り入れられた大気に含まれるＨ
Ｃを全て酸化してこれを除去するゼロガス精製部１９、
流量調整用キャピラリ２０がこの順で設けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の炭化
水素分析装置においては、サンプルガス入口５を経てサ
ンプルガス供給路２に導入されたサンプルガスＳとして
の大気Ａは、フィルタ６において異物が除去され、電子
冷却器７において水分が除去されるなど前処理が施され
た後、流路切換え部８に至り、キャリアガスＣＧによっ
てＦＩＤ１に供給される。

【０００９】そして、ＦＩＤ１には、燃料ガス供給路３
を経て燃料ガスＦが供給される。また、大気取り入れ口
１４を経て助燃用ガス供給路４に導入された大気は、フ
ィルタ１５において異物が除去され、電子冷却器１６に
おいて水分が除去されるなど前処理が施された後、吸引
ポンプ１７、圧力調整器１８を経てゼロガス精製部１９
に至り、前記前処理後の大気Ａに含まれるＨＣ成分が全
て酸化されたガスとなり、このゼロガス精製部１９を経
たガスは助燃用ガスＪとしてＦＩＤ１に供給される。

【００１０】上述のように、ＦＩＤ１には、各ガス供給
路２〜４を経てサンプルガスＳ、燃料ガスＦおよび助燃
用ガスＪが供給され、その内部において所望の燃焼が行
われるが、次のような問題があった。

【００１１】すなわち、前記図２に示した従来の炭化水
素分析装置においては、サンプルガス供給路２と助燃用
ガス供給路４とが互いに独立しており、二つのガス供給
路２，４のそれぞれに、フィルタ６，１５、電子冷却器
７，１６および吸引ポンプ１２，１７を設けているた
め、装置の構成部品がそれだけ多くなり、構成が複雑に
なるとともに、コスト高となっていた。また、サンプル
ガスＳとして採取されたガスの一部が余剰分として廃棄
されるが、このサンプルガスＳも電子冷却器７において
所定の処理を受けたものであり、サンプルガスＳが無駄
に廃棄されるといった感は否めなかった。

【００１２】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、構成部品が少なく構成が簡単で
安価で、しかも、採取したサンプルガスを無駄なく有効
に使用することができる炭化水素分析装置を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、サンプルガス供給路に流路切換え部を
形成し、この流路切換え部を介して水素炎イオン化検出
器に対してサンプルガスを供給するとともに、余剰のサ
ンプルガスを流路切換え部に接続されるガス排出流路に
流すように構成された炭化水素分析装置において、前記
ガス排出流路の下流側に、余剰のサンプルガスを処理し
て炭化水素を含まないゼロガスを精製するゼロガス精製
部を設け、このゼロガス精製部を経たガスを助燃用ガス
として水素炎イオン化検出器に供給するようにしてい
る。

【００１４】上記構成の炭化水素分析装置においては、
従来の炭化水素分析装置とは異なり、フィルタ、電子冷
却器および吸引ポンプを重複して設ける必要がないの
で、装置の構成を簡素化でき、装置全体を安価に構成で
きる。そして、採取したサンプルガスを無駄なく有効に
使用することができる。

【００１５】この発明は、特に、大気測定用の炭化水素
分析装置において有用である。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明の炭化水素分析装置
の一つの実施の形態を示すものである。この図に付した
符号のうち図２におる符号と同一のものは同一物である
ので、その説明は省略する。

【００１７】この実施の形態における炭化水素分析装置
が、図２に示すものと大きく異なる点は、流路切換え部
８に接続されるガス排出流路１０の下流側に、余剰のサ
ンプルガスに処理して炭化水素を含まないゼロガスに精
製するゼロガス精製部を設け、このゼロガス精製部を経
たガスを助燃用ガスとして水素炎イオン化検出器に供給
するようにし、助燃用ガス供給路４に設けてあったフィ
ルタ１５、電子冷却器１６および吸引ポンプ１７を省略
したことである。以下、これについて、図１を参照しな
がら詳細に説明する。

【００１８】まず、図１において、２１はサンプルガス
供給路２のフィルタ６と電子冷却器７との間に介装され
る三方電磁弁で、その第１および第２ポート２１ａ、２
１ｂはサンプルガス供給路２にそれぞれ接続され、第３
のポート２１ｃには校正ガス導入路２２が接続されてい
る。

【００１９】そして、流路切換え部８に接続されるガス
排出流路１０の吸引ポンプ１２の下流側は、バッファタ
ンク２３を介して助燃用ガス供給路４の圧力調整器１８
の上流側に接続され、この圧力調整器１８の下流側にゼ
ロガス精製部１９を設け、このゼロガス精製部１９の下
流側に流量調整用キャピラリ２０を設け、さらに、キャ
ピラリ２０の下流側をＦＩＤ１に接続している。

【００２０】前記バッファタック２３は、吸引ポンプ１
２の吸引動作に起因して生ずるガス流の脈動が、助燃用
ガス供給路４に伝わるのを防ぐものである。２４はバッ
ファタック２３に接続されるチェックバルブ２４であ
る。

【００２１】上記構成の炭化水素分析装置の動作を説明
する。今、三方電磁弁２１がそのポート２１ａと２１ｂ
とが連通しているものとすると、サンプルガス入口５を
経てサンプルガス供給路２に導入されたサンプルガスＳ
としての大気は、フィルタ６において異物が除去され、
三方電磁弁２１を経て電子冷却器７に至り、水分が除去
される。この前処理が施されたサンプルガスＳは流路切
換え部８に至り、その一部はキャリアガスＣＧによって
ＦＩＤ１に供給される一方、余剰のサンプルガスＳは、
吸引ポンプ１２に引かれてガス排出流路１０に排出され
る。

【００２２】そして、ガス排出流路１０に排出されたサ
ンプルガスＳは、バッファタンク２３、圧力調整器１８
を経てゼロガス精製部１９に至り、ここで、ＨＣ成分が
酸化され、ＨＣ成分を含まないゼロガスとなり、キャピ
ラリ２０を経てＦＩＤ１に助燃用ガスＪとして導入され
る。この場合、助燃用ガスＪは、助燃用ガス供給路４に
設けられたチェックバルブ２４、圧力調整器１８および
キャピラリ４によって流量調整が行われ、所定の流量で
ＦＩＤ１に導入される。

【００２３】前記ＦＩＤ１には、前記サンプルガスＳお
よび助燃用ガスＪのほかに、燃料ガスＦが導入されてい
るので、ＦＩＤ１においては、サンプルガスＳが燃料ガ
スＦおよび助燃用ガスＪの存在の下で所定の燃焼が行わ
れる。

【００２４】上述のように、この発明の炭化水素分析装
置においては、サンプルガスＳを前処理した後、その一
部を分流し、この分流したサンプルガスＳを助燃用ガス
供給路４に流すようにし、この供給路４に設けられたゼ
ロガス精製部１９において処理して、助燃用ガスＪとし
てＦＩＤ１に供給している。したがって、従来の炭化水
素分析装置とは異なり、フィルタ１５、電子冷却器１
６、吸引ポンプ１７などを設ける必要がなく、助燃用ガ
ス供給路４の構成が簡素化されるとともに、装置全体の
部品が少なくなり、装置を安価に構成できる。

【００２５】そして、上記炭化水素分析装置において
は、採取したサンプルガスＳを、ＦＩＤ１に対するサン
プルガスＳのみならず、ゼロガス精製部１９において助
燃用ガスＪに変換するためのガスとしても用いているの
で、採取したサンプルガスＳを無駄なく有効に使用する
ことができる。

【００２６】なお、上記炭化水素分析装置において、校
正を行うときは、三方電磁弁２１のポート２１ｃと２１
ｂとが連通するようにした状態において、校正ガス導入
路２２を介して所定濃度の校正ガスを導入すればよい。

【００２７】また、上記炭化水素分析装置は、大気中の
ＨＣ濃度の測定以外にも用いることができることは言う
までもないが、特に、図１に示した構成は、大気を吸引
してこれをサンプルガスＳとする測定方式において、優
れた効果を奏する。

【００２８】

【発明の効果】この発明の炭化水素分析装置において
は、助燃用ガス供給路の構成を簡素化でき、これによっ
て、装置全体の構成部品が少なくなるので、部品削減に
よるコストダウンが期待できる。また、採取したサンプ
ルガスを無駄なく有効に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の炭化水素分析装置の構成の一例を概
略的に示す図である。

【図２】従来の炭化水素分析装置の構成を概略的に示す
図である。

【符号の説明】

１…水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、２…サンプルガ
ス供給路、８…流路切換え部、１０…ガス排出流路、１
９…ゼロガス精製部、Ｓ…サンプルガス、Ｊ…助燃用ガ
ス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンプルガス供給路に流路切換え部を形
   成し、この流路切換え部を介して水素炎イオン化検出器
   に対してサンプルガスを供給するとともに、余剰のサン
   プルガスを流路切換え部に接続されるガス排出流路に流
   すように構成された炭化水素分析装置において、前記ガ
   ス排出流路の下流側に、余剰のサンプルガスを処理して
   炭化水素を含まないゼロガスに精製するゼロガス精製部
   を設け、このゼロガス精製部を経たガスを助燃用ガスと
   して水素炎イオン化検出器に供給するようにしたことを
   特徴とする炭化水素分析装置。
2. 【請求項２】 サンプルガスが大気である請求項１に記
   載の炭化水素分析装置。