WO2021246474A1 - 気体成分検出装置 - Google Patents

気体成分検出装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021246474A1
WO2021246474A1 PCT/JP2021/021147 JP2021021147W WO2021246474A1 WO 2021246474 A1 WO2021246474 A1 WO 2021246474A1 JP 2021021147 W JP2021021147 W JP 2021021147W WO 2021246474 A1 WO2021246474 A1 WO 2021246474A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
gas
column
measurement
mode
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/021147
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀樹 石田
孝雄 津田
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN202180039576.7A priority Critical patent/CN115917308A/zh
Publication of WO2021246474A1 publication Critical patent/WO2021246474A1/ja
Priority to US18/060,253 priority patent/US20230094325A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/86—Signal analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
    • G01N2030/025—Gas chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38—Flow patterns
    • G01N2030/382—Flow patterns flow switching in a single column
    • G01N2030/385—Flow patterns flow switching in a single column by switching valves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38—Flow patterns
    • G01N30/40—Flow patterns using back flushing
    • G01N2030/402—Flow patterns using back flushing purging a device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G01N2030/8804—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 automated systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38—Flow patterns
    • G01N30/40—Flow patterns using back flushing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/64—Electrical detectors

Definitions

  • the present invention relates to a gas component detection device that detects a gas component by using a gas chromatography technique.
  • Patent Document 1 Currently, various devices for detecting components by chromatography (see, for example, Patent Document 1) have been put into practical use. And, as a kind of chromatography, there is gas chromatography. Gas chromatography detects components contained in a gas.
  • the gas component detection device using gas chromatography detects the gas component by transporting the gas to be detected by the carrier gas and exposing it to the detector.
  • the poisoned gas causes the sensor to be poisoned. Will end up.
  • the performance of the sensor deteriorates, such as deterioration of sensitivity.
  • the present invention is to provide a gas component detection device that suppresses poisoning of a sensor.
  • the gas component detection device of the present invention includes a column, a sensor, a downstream flow path, and a flow path switcher.
  • the column separates the components of the gas to be detected.
  • the sensor is connected downstream of the column and detects the components of the gas to be detected.
  • the downstream flow path connects the column and the sensor.
  • the flow path switch is arranged in the downstream flow path. The flow path switching device switches between a measurement mode in which the gas to be detected discharged from the column flows into the sensor and a discharge mode in which the gas to be detected discharged from the column is discharged to the outside.
  • the poisonous component in the detected gas and the component to be measured are separated by the column.
  • the poisonous component is discharged to the outside depending on the discharge mode, and the measurement target component flows into the sensor according to the measurement mode. As a result, the inflow of the poisonous component into the sensor is suppressed.
  • the poisoning of the sensor can be suppressed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas component detection device according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are flowcharts showing the main operation of the gas component detection device.
  • 3 (A), 3 (B), and 3 (C) are diagrams showing the flow of gas during each operation.
  • 4 (A) and 4 (B) are diagrams showing the flow of gas during each operation.
  • FIG. 5A is a flowchart for switching the flow path based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 5B is a flow chart of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a flowchart which executes switching.
  • FIG. 5A is a flowchart for switching the flow path based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 5B is a flow chart of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a flowchart which executes switching.
  • FIG. 5A is a flowchar
  • FIG. 6A is a diagram showing a concept of executing flow path switching based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 6B is a diagram showing the concept of executing the switching of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a figure which shows the concept which performs the switching of a flow path.
  • FIG. 7A is a diagram showing a concept of performing flow path switching based on the setting of a plurality of measurement modes (measurement periods)
  • FIG. 7B is a diagram showing a plurality of discharge modes (discharge periods). It is a figure which shows the concept which performs the switching of a flow path based on a setting.
  • FIG. 7A is a diagram showing a concept of performing flow path switching based on the setting of a plurality of measurement modes (measurement periods)
  • FIG. 7B is a diagram showing a plurality of discharge modes (discharge periods). It is a figure which shows the concept which performs the switching of a
  • FIG. 8 is a diagram showing a concept of switching the flow path when the signal of the component to be measured and the signal of the component to be discharged are close to each other.
  • FIG. 9 is a diagram showing a concept of performing switching of a flow path when a measurement mode, a discharge mode, and a backflow mode are included.
  • 10 (A), 10 (B), and 10 (C) are views showing the configuration of the flow path switch.
  • FIG. 11 is a side sectional view showing an example of the configuration of the blower.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a gas component detection device further including an auxiliary flow path switch.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the gas component detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas component detection device according to the first embodiment. Note that FIG. 1 schematically shows a gas component detection device using a functional block.
  • the gas component detection device 10 includes a control unit 20, a column 21, a flow path switch 22, a sensor 23, an intake pump 31, a carrier gas introduction pump 32, a charging container 40, and a filter 50. .. Further, the gas component detection device 10 includes a flow path 61, a flow path 621, a flow path 622, a flow path 63, a flow path 64, and a flow path 65.
  • the flow path 61, the flow path 621, the flow path 622, the flow path 63, the flow path 64, and the flow path 65 are tubular in which the cross-sectional area (flow path cross-sectional area) of the surface orthogonal to the flow path is substantially constant.
  • the flow path 621 and the flow path 622 constitute the "downstream side flow path" of the present invention.
  • the flow path 61 communicates with the column 21 and the intake pump 31.
  • the flow path 621 communicates with the column 21 and the flow path switch 22.
  • the flow path 622 communicates with the flow path switch 22 and the sensor 23.
  • the sensor 23 communicates with the external space through the opening 72. Further, the flow path switch 22 communicates with the external space through the opening 73.
  • the flow path 63 communicates with the flow path 61 and the carrier gas introduction pump 32.
  • the flow path 64 communicates with the intake pump 31 and the charging container 40.
  • the flow path 65 communicates with the carrier gas introduction pump 32 and the filter 50.
  • the filter 50 communicates with the external space through the opening 71.
  • the control unit 20 is connected to the flow path switch 22, the intake pump 31, and the carrier gas introduction pump 32.
  • the control unit 20 generates a control signal for controlling the operation of the flow path switch 22, the intake pump 31, and the carrier gas introduction pump 32, and the flow path switch 22, the intake pump 31, and the carrier gas introduction pump 32. Output to.
  • the flow path switch 22, the intake pump 31, and the carrier gas introduction pump 32 execute a predetermined operation according to the input control signal. The details of this control and operation will be described later.
  • the column 21 is tubular and has an adsorbent or a carrier inside. Further, the channel cross-sectional area and tube length of the column 21, the type of adsorbent, the type of carrier, that is, the specifications of the column 21 are determined based on the resolution of each component of the gas to be detected and the like.
  • the column 21 decomposes each component and sends it out to the flow path 621 by making the transport time of each component of the gas to be detected flowing from the flow path 61 different according to a known concept.
  • the flow path switch 22 switches between a measurement mode and a discharge mode. Alternatively, the flow path switch 22 switches between a measurement mode, a discharge mode, and a backflow mode. In the measurement mode, the flow path switch 22 conveys gas from the flow path 621 toward the flow path 622. In the discharge mode, the flow path switch 22 conveys gas from the flow path 621 toward the opening 73. In the backflow mode, the flow path switch 22 conveys gas from the opening 73 toward the flow path 621.
  • the sensor 23 includes, for example, a semiconductor sensor.
  • the type of sensor is not limited to the semiconductor sensor as long as it has the property of being poisoned by a specific gas, and can be applied to the configuration of the present invention.
  • the sensor 23 outputs a voltage having an intensity corresponding to the concentration of each component of the gas to be detected as a measurement signal. The component contained in the gas to be detected can be detected by this measurement signal.
  • the charging container 40 contains a gas to be detected such as exhaled breath.
  • the charging container 40 is a removable container.
  • the intake pump 31 sucks the gas to be detected from the charging container 40 through the flow path 64 and sends it to the flow path 61.
  • the filter 50 is a gas purification filter, and for example, filters impurities such as dust and fine particles contained in air.
  • This filtered gas becomes a carrier gas for gas chromatography.
  • the carrier gas introduction pump 32 sucks the carrier gas output from the filter 50 through the flow path 65 and sends it out to the flow path 61 through the flow path 63. At this time, the carrier gas introduction pump 32 determines the flow velocity so that the resolution of the component of the detected gas becomes the desired performance, as in the specifications of the column 21.
  • FIG. 2 (A), 2 (B), and 2 (C) are flowcharts showing the main operations of the gas component detection device.
  • FIG. 2 (A) shows the case of performing measurement and discharge
  • FIG. 2 (B) shows the case of performing measurement, discharge, and backflow
  • FIG. 2 (C) shows another main case including cleaning. Shows the operation.
  • 3 (A), 3 (B), 3 (C), 4 (A), and 4 (B) are diagrams showing the gas flow during each operation.
  • Pre-cleaning forward cleaning
  • the gas component detection device 10 executes pre-cleaning (forward-flow cleaning) (S11).
  • pre-cleaning forward-flow cleaning
  • the control unit 20 stops the intake pump 31 and operates the carrier gas introduction pump 32. Further, the control unit 20 makes the flow path switch 22 the same mode as the measurement mode.
  • the carrier gas generated by the filter 50 is sent to the column 21 through the carrier gas introduction pump 32, the flow path 65, and the flow path 61.
  • the intake pump 31 is provided with a valve, and the control unit 20 closes the valve at the time of pre-cleaning. As a result, the communication between the flow path 61 and the flow path 64 (loading container 40) is cut off.
  • the carrier gas that has passed through the column 21 is inserted into the flow path switch 22 through the flow path 621.
  • the flow path switch 22 communicates the flow path 621 and the flow path 622 in the same manner as in the measurement mode. As a result, the carrier gas is sent to the outside through the flow path 622, the sensor 23, and the opening 72.
  • the carrier gas flows in the forward direction of the flow path for measurement, and the column 21 and the sensor 23 are washed by the carrier gas. Further, the flow path 61, the flow path 621, the flow path 622, and the flow path switch 22 are also washed. As a result, the poisoning of the sensor 23 by the residual component is suppressed. In addition, errors due to residual components in new measurements are suppressed. Although this pre-cleaning may be omitted, it is preferable to carry out this pre-cleaning for these reasons.
  • the gas component detection device 10 inputs the gas to be detected (S12).
  • the control unit 20 operates the intake pump 31 and stops the carrier gas introduction pump 32.
  • the gas to be detected contained in the charging container 40 is charged into the flow path 61 through the flow path 64 and the intake pump 31.
  • the gas component detection device 10 transports the gas to be detected so as to be fed into the column 21 (S13).
  • the control unit 20 operates the carrier gas introduction pump 32.
  • the gas to be detected introduced into the flow path 61 is mixed with the carrier gas and inserted into the column 21.
  • the gas component detection device 10 switches between measurement of the component of the detected gas sent from the column 21 and discharge of the detected gas sent from the column 21 based on preset conditions. And execute (S14).
  • the control unit 20 operates the carrier gas introduction pump 32. Further, the control unit 20 operates the flow path switch 22 so as to switch between the measurement mode and the discharge mode.
  • the detected gas sent out from the column 21 is discharged from the opening 73 through the flow path 621 and the flow path switch 22.
  • the discharge mode is executed during the period (discharge period) in which the component that poisons the sensor 23 in the detected gas, that is, the component unnecessary for measurement is transported.
  • the detoxifying component include siloxane, chlorine gas, sulfide gas, methyl mercaptan, freon gas and the like.
  • the gas to be detected sent out from the column 21 is sent to the sensor 23 through the flow path 621, the flow path switch 22 and the flow path 622.
  • the measurement mode is executed during the period (measurement period) in which the component to be measured in the detected gas is transported.
  • the component to be measured is, for example, acetone.
  • each component in the gas to be detected has a different time (transport time) for passing through the column 21. Therefore, there is a difference in the time when the plurality of components are output from the column 21. Therefore, there is a difference in the time when each component is sent to the flow path switch 22.
  • the emission period and the measurement period can be set separately.
  • the gas component detection device 10 measures the component to be measured by the sensor 23, suppresses the poisoning of the sensor 23 by unnecessary components such as the poisonous component, and suppresses the poisoning of the sensor 23 by the sensor 23. Performance deterioration can be suppressed.
  • the mode of executing the backflow differs from the above-mentioned mode of performing the measurement and the discharge in that a mode of further performing the backflow is added.
  • the measurement mode and the discharge mode are the same as those described in FIG. 2 (A), and the description thereof will be omitted.
  • the gas component detection device 10 executes post-cleaning (backflow cleaning), which is a backflow mode (S16). If the predetermined measurement (for example, the measurement of a predetermined number of times) has not been completed (S15: NO), the measurement with the discharge switching is continued.
  • post-cleaning backflow cleaning
  • the gas component detection device 10 executes post-cleaning (backflow cleaning) (S16).
  • the control unit 20 stops the intake pump 31 and the carrier gas introduction pump 32.
  • the carrier gas introduction pump 32 is provided with a valve, and the control unit 20 closes the valve at the time of post-cleaning. As a result, the communication between the flow path 63 and the flow path 65 (filter 50) is cut off.
  • the control unit 20 operates the flow path switch 22 in a backflow mode.
  • the flow path switch 22 sucks gas from the opening 73 and sends it out to the flow path 621. Further, the flow path switch 22 cuts off communication between the opening 73 and the flow path 622.
  • the gas (outside air) sucked from the opening 73 is sent to the column 21 through the flow path switch 22 and the flow path 621. Further, the gas is sent into the charging container 40 through the column 21, the flow path 61, the intake pump 31, and the flow path 64, and is discharged from the charging container 40 to the outside. As a result, the flow path 621, the column 21, the flow path 61, the intake pump 31, the flow path 64, and the charging container 40 are washed by the outside air. As a result, adverse effects such as poisoning of the sensor 23 and an increase in measurement error at the time of the next measurement due to the residual component are suppressed.
  • the charging container 40 may be washed by a separately prepared flow path instead of the gas (outside air) sucked from the opening 73.
  • a mechanism for introducing clean air into the charging container 40 for example, a flow path switch different from the flow path switch 22 is directly connected.
  • the discharge valve of the flow path 61 may be in a shut-off state in the measurement mode and the discharge mode, and may be in the open state in the backflow mode.
  • FIG. 2C When performing another cleaning: see Fig. 2 (C)
  • the operation (processing flow) shown in FIG. 2C is different from the operation (processing flow) shown in FIG. 2B in the column cleaning direction.
  • Other operations are the same as in FIG. 2B, and the description of the same parts will be omitted.
  • the gas component detection device 10 performs pre-cleaning (S11A). In this pre-cleaning, the column 21 is backwashed and the sensor 23 is forward-washed. More specifically, the control unit 20 operates the flow path switch 22 in a backflow mode. In this case, the intake pump 31 is configured to be capable of bidirectional gas transfer. Then, the control unit 20 controls the intake pump 31 so as to convey the gas from the exhaust mode, that is, the flow path 61 to the flow path 64. As a result, backflow cleaning of the column is realized.
  • control unit 20 communicates the opening 73 and the flow path 622 with the flow path switch 22.
  • a check valve is installed in the flow path switch 22 or the flow path 621, and the control unit 20 closes the check flow prevention valve.
  • the gas (outside air) sucked from the opening 73 is inserted into the sensor 23 through the flow path 622 and sent out from the sensor 23 to the opening 72. As a result, forward cleaning of the sensor 23 is realized.
  • the gas remaining in the column 21 (for example, miscellaneous gas) due to past measurement or the like is effectively not sent to the sensor 23. Can be excluded.
  • the residual gas, which is trapped in the liquid phase constituting the column 21 tends to accumulate near the inlet of the column 21 (on the flow path 61 side). Therefore, the gas remaining on the column 21 can be discharged more effectively by performing the backflow washing.
  • step S16A After the measurement is completed, the gas component detection device 10 executes post-cleaning (S16A).
  • the post-cleaning of step S16A is the same as the pre-cleaning of step S11A described above.
  • each unit including the control unit 20 in the gas component detection device 10 executes the following control.
  • a mode in which various controls are executed by the control unit 20 will be shown, but each unit of the gas component detection device 10 (flow path switch 22, intake pump 31, carrier gas introduction pump 32) is individually controlled. It is also possible to execute control by transmitting and receiving control data between each control unit.
  • FIG. 5A is a flowchart for switching the flow path based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 5B is a flow chart of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a flowchart which executes switching.
  • FIG. 5C is a flowchart including cleaning.
  • FIG. 6A is a diagram showing a concept of executing flow path switching based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 6B is a diagram showing the concept of executing the switching of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a figure which shows the concept which performs the switching of a flow path.
  • FIG. 6A is a diagram showing a concept of executing flow path switching based on the setting of the measurement mode (measurement period)
  • FIG. 6B is a diagram showing the concept of executing the switching of the flow path based on the setting of the discharge mode (discharge period). It is a figure which
  • FIGS. 6C is a diagram showing an example of a gas chromatograph in a mode in which measurement is performed while switching the flow path.
  • the components (emission target components) input to the sensor are indicated by broken lines unless the configuration and processing of the present application are used.
  • the components (emission target components) input to the sensor are shown by broken lines unless the configuration and processing of the present application are used.
  • the control unit 20 Upon receiving the trigger for starting measurement, the control unit 20 starts measuring the components of the gas to be detected (S21).
  • the trigger for starting measurement is, for example, a user's operation input or the like.
  • the control unit 20 starts the operation of the carrier gas introduction pump 32 at the same time as the measurement starts. As a result, the gas to be detected is sent to the column 21 together with the carrier gas. The control unit 20 starts measuring at the start of measurement, that is, at the carrier gas introduction start time by the carrier gas introduction pump 32.
  • the control unit 20 controls the operation of the flow path switch 22 so as to execute the exhaust mode until the measurement mode start time (S22: NO) (S23).
  • the control unit 20 controls the operation of the flow path switch 22 so as to execute the measurement mode (S24).
  • the control unit 20 maintains the measurement mode until the time for continuing the measurement mode (end time of the measurement period) (S25: NO).
  • the control unit 20 ends the measurement mode when the end time of the measurement period is reached (S25: YES).
  • Such control enables the detection of selective components as shown in FIG. 6 (A).
  • the measurement mode start time ts is measured based on the carrier gas introduction start time t0.
  • the time for each component of the detected gas to be sent out from the column 21 and the time for being introduced into the sensor 23 can be estimated from the specifications of the column 21 and the flow velocity of the carrier gas introduction pump 32. Therefore, the measurement mode start time ts can be set based on the introduction start time ts at which the component to be measured will be introduced into the sensor 23. For example, the time obtained by subtracting the margin time ⁇ t for various errors such as temperature with respect to the introduction start time ts is set as the measurement mode start time ts.
  • the time length tm at which the spectral waveform of the component to be measured appears can be estimated from the specifications of the column 21 and the flow velocity of the carrier gas introduction pump 32.
  • the measurement period can be set by the measurement mode start time ts and the time length tm.
  • this period is controlled by the measurement mode, and the other period is controlled by the discharge mode.
  • the sensor 23 can measure only the component to be measured, and can suppress the exposure of the sensor 23 by the component to be discharged.
  • the control unit 20 Upon receiving the trigger for starting measurement, the control unit 20 starts measuring the components of the gas to be detected (S31).
  • the trigger for starting measurement is, for example, a user's operation input or the like.
  • the control unit 20 starts the operation of the carrier gas introduction pump 32 at the same time as the measurement starts. As a result, the gas to be detected is sent to the column 21 together with the carrier gas. The control unit 20 starts measuring at the start of measurement, that is, at the carrier gas introduction start time by the carrier gas introduction pump 32.
  • the control unit 20 stands by until the discharge mode start time (S32: NO).
  • the control unit 20 controls the operation of the flow path switch 22 so as to execute the discharge mode (S33).
  • the control unit 20 maintains the discharge mode until the time for continuing the discharge mode (end time of the discharge period) (S34: NO).
  • Such control enables the detection of selective components as shown in FIG. 6 (B).
  • the discharge mode start time ttvs is timed based on the carrier gas introduction start time t0.
  • the time for each component of the detected gas to be sent out from the column 21 and the time for being introduced into the sensor 23 can be estimated from the specifications of the column 21 and the flow velocity of the carrier gas introduction pump 32. Therefore, the discharge mode start time tvs can be set based on the introduction start time tvs at which the discharge target component will be introduced into the sensor 23. For example, the time obtained by subtracting the margin time ⁇ tv for various errors such as temperature with respect to the introduction start time tvs is set in the discharge mode start time tvs.
  • time length tv at which the signal waveform of the discharge target component appears can also be estimated from the specifications of the column 21 and the flow velocity of the carrier gas introduction pump 32.
  • the discharge period can be set by the discharge mode start time tvs and the time length tv.
  • this period is controlled to the discharge mode, and the other period is controlled to the measurement mode.
  • the sensor 23 can measure only the component to be measured while suppressing the exposure of the sensor 23 by the component to be discharged.
  • FIGS. 5 (C) and 6 (C) are different from the processes shown in FIGS. 5 (A) and 6 (A) in that pre-cleaning and post-cleaning are further added.
  • the other processes are the same, and detailed description thereof will be omitted except for necessary parts.
  • the control unit 20 always performs backflow cleaning of the column 21 before the measurement trigger starts (S201). At this time, the control unit 20 cleans the sensor 23 in a forward flow.
  • the measurement of the component of the gas to be detected is started (S21).
  • the trigger for starting measurement is, for example, a user's operation input or the like.
  • the control unit 20 sends the gas in the charging container to the column 21 by using the intake pump 31 when the measurement is started.
  • the control unit 20 stops the intake pump 31 and starts the operation of the carrier gas introduction pump 32.
  • the amount of a given gas is controlled by the flow rate and time.
  • the gas to be detected is sent to the column 21 together with the carrier gas.
  • the control unit 20 starts measuring at the start of measurement, that is, at the carrier gas introduction start time by the carrier gas introduction pump 32.
  • the control unit 20 controls the operation of the flow path switch 22 so as to execute the exhaust mode until the measurement mode start time (S22: NO) (S23).
  • the control unit 20 controls the operation of the flow path switch 22 so as to execute the measurement mode (S24).
  • the control unit 20 maintains the measurement mode until the time for continuing the measurement mode (end time of the measurement period) (S25: NO).
  • the control unit 20 ends the measurement mode when the end time of the measurement period is reached (S25: YES).
  • control unit 20 controls the flow path switch 22 to perform backflow cleaning of the column 21 and forward flow cleaning of the sensor 23, and maintains that state until the next measurement (S202). That is, the post-cleaning in step S202 leads to the pre-cleaning in step S201 described above.
  • FIG. 7A is a diagram showing a concept of performing flow path switching based on the setting of a plurality of measurement modes (measurement periods).
  • the control for one type can be applied, so detailed description thereof will be omitted.
  • the measurement mode start time and the measurement period time length may be set for each measurement target component.
  • the introduction start time ts1 is estimated for the first measurement target component, and the measurement mode start time ts1 is set from the introduction start time ts1. Further, the time length tm1 of the measurement period is also set for the first measurement target component.
  • the introduction start time ts2 is estimated for the second measurement target component, and the measurement mode start time ts2 is set from the introduction start time ts2. Further, the time length tm2 of the measurement period is also set for the second measurement target component.
  • the gas component detection device 10 can suppress the sensor 23 from being exposed to the discharge mode component while measuring each of a plurality of types of measurement target components.
  • FIG. 7B is a diagram showing a concept of performing flow path switching based on the setting of a plurality of discharge modes (discharge periods).
  • the control for one type can be applied, so detailed description thereof will be omitted.
  • the emission mode start time and the emission period time may be set for each emission target component.
  • the introduction start time tvs1 is estimated for the first discharge target component, and the discharge mode start time tvs1 is set from the introduction start time tvs1. Further, the time length tv1 of the discharge period is also set for the first discharge target component.
  • the introduction start time tvs2 is estimated for the second emission target component, and the emission mode start time tvs2 is set from the introduction start time tvs2. Further, the time length tv2 of the discharge period is also set for the second discharge target component.
  • the gas component detection device 10 can measure a plurality of types of measurement target components, respectively, while suppressing the sensor 23 from being exposed to the discharge mode component.
  • FIG. 8 illustrates the concept of switching the flow path when the signal of the measurement target component and the signal of the emission target component are close to each other, in other words, when the measurement target component and the emission target component generation time are close to each other. It is a figure which shows.
  • the signal of the component to be measured and the signal of the component to be discharged are close to each other, if the time length of the measurement period is too long, the signal of the component to be discharged will appear during the measurement period.
  • the control unit 20 of the gas component detection device 10 shortens the time length tm of the measurement period to be shorter than the time length at which the signal of the measurement target component appears.
  • the time length tm of the measurement period is set to be approximately 1 ⁇ 2 of the total time length of the signal of the component to be measured.
  • the sensor 23 can measure only a part of the signal of the component to be measured, but since the rate of change of the signal and the concentration of the component to be measured have a unique relationship, even in this case, the measurement is performed.
  • the concentration of the target component can be measured accurately.
  • the gas component detection device 10 more reliably measures the measurement target component even if the signal of the measurement target component and the signal of the emission target component are close to each other, and the sensor 23 is exposed by the emission target component. Can be suppressed.
  • FIG. 9 is a diagram showing a concept of performing switching of a flow path when a measurement mode, a discharge mode, and a backflow mode are included.
  • the control unit 20 detects this and switches from the measurement mode to the backflow mode.
  • the gas component detection device 10 can perform measurement of the component to be measured, discharge of the component to be discharged, and cleaning of the column 21 and the like.
  • the flow path switching device has, for example, a configuration as shown in FIGS. 10 (A), 10 (B), and 10 (C).
  • 10 (A), 10 (B), and 10 (C) are views showing the configuration of the flow path switch.
  • the flow path switch 22 shown in FIG. 10A includes a pump 221 and a valve 222.
  • the pump 221 is connected between the flow path 621 and the opening 73.
  • the valve 222 is connected between the flow path 621 and the flow path 622.
  • the pump 221 in the measurement mode, the pump 221 does not operate and the valve 222 is opened.
  • the component to be measured in the gas to be detected is conveyed from the flow path 621 to the flow path 622 and sent to the sensor 23.
  • the pump 221 operates and the valve 222 is shut off.
  • the discharge target component in the detected gas is conveyed from the flow path 621 to the opening 73 and sent out to the outside.
  • the pump 221 In the case of the backflow mode, the pump 221 operates and the valve 222 is shut off. At this time, the pump 221 is controlled to convey the gas in the direction opposite to the discharge mode. As a result, the external gas is sucked from the opening 73, conveyed to the flow path 621, and sent to the column 21.
  • the flow path switch 22A shown in FIG. 10B includes a blower 223 and a blower 224.
  • the blower 223 and the blower 224 each have a check valve structure.
  • the blower 223 and the blower 224 carry the gas in only one direction, and do not carry the gas in the direction opposite to the carrying direction, but shut off the gas.
  • the blower 223 is connected between the flow path 621 and the opening 73, and conveys gas from the flow path 621 toward the opening 73.
  • the blower 224 is connected between the flow path 621 and the flow path 622, and conveys gas from the flow path 621 toward the flow path 622.
  • the blower 223 is stopped and the blower 224 is operated.
  • the component to be measured in the gas to be detected is conveyed from the flow path 621 to the flow path 622 and sent to the sensor 23.
  • the blower 223 is operated and the blower 224 is stopped.
  • the discharge target component in the detected gas is conveyed from the flow path 621 to the opening 73 and sent out to the outside.
  • blower 223 When executing the backflow mode, another blower may be connected in the reverse direction in parallel with the blower 223. Then, the blower 223 and the blower 224 may be stopped, and the blower connected in parallel to the blower 223 may be operated.
  • the flow path switch 22B shown in FIG. 10C includes a pump 221 and a valve 222B.
  • the valve 222B connects to the flow path 621, the flow path 622, and the pump 221.
  • the pump 221 is connected between the valve 222B and the opening 73.
  • valve 222B communicates between the flow path 621 and the flow path 622, and shuts off the flow path 621 from the pump 221 and the opening 73.
  • valve 222B switches between a discharge mode in which the flow path 621 communicates with the pump 221 and the opening 73 and shuts off between the flow path 621 and the flow path 622.
  • valve 222B communicates between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 621 and shuts off between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 622. , Blocks between the flow path 621 and the flow path 622.
  • valve 222B communicates between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 622, and shuts off between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 621. , Blocks between the flow path 621 and the flow path 622.
  • valve 222B communicates between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 621. , Communication between the opening 73 and the pump 221 and the flow path 622.
  • the pump 221 can be omitted if the backflow mode and the forward flow mode are not performed.
  • FIG. 11 is a side sectional view showing an example of the configuration of the blower.
  • the blower 90 includes a diaphragm 91, a support 92, a piezoelectric element 93, a flat plate 94, a flat plate 95, a side wall member 961, a side wall member 962, and a valve membrane 97.
  • the diaphragm 91 is, for example, a circular flat plate in a plan view.
  • the outer periphery of the diaphragm 91 is oscillatedly supported by the support 92.
  • An opening 910 is provided between the diaphragm 91 and the support 92.
  • the piezoelectric element 93 is installed on the diaphragm 91.
  • a driving voltage By applying a driving voltage to the piezoelectric element 93, the piezoelectric body of the piezoelectric element 93 is distorted. Then, the diaphragm 91 bends and vibrates due to this distortion.
  • the flat plate 94 is arranged at a position away from the diaphragm 91.
  • the vicinity of the outer edge of the flat plate 94 and the support 92 are joined by using a ring-shaped side wall member 961.
  • a plurality of openings 940 are provided near the center of the flat plate 94.
  • the flat plate 95 is arranged at a position away from the flat plate 94.
  • the vicinity of the outer edge of the flat plate 95 and the vicinity of the outer edge of the flat plate 94 are joined by using a ring-shaped side wall member 962.
  • An opening 950 is provided near the center of the flat plate 95. The opening 950 does not overlap the opening 940 in plan view.
  • the valve membrane 97 is a flat membrane. An opening 970 is provided near the center of the valve membrane 97.
  • the valve membrane 97 is arranged in a space surrounded by the flat plate 94, the flat plate 95, and the side wall member 962. In a plan view, the opening 970 of the valve membrane 97 and the opening 950 of the flat plate 95 overlap.
  • the blower 90 can convey gas because the pressure distribution in the space (pump chamber) surrounded by the diaphragm 91, the flat plate 94, and the side wall member 961 fluctuates due to the vibration of the diaphragm 91.
  • the gas flows in from the opening 910, the gas is conveyed toward the center of the pump chamber and passes through the opening 940.
  • This gas causes the valve membrane 97 to move toward the flat plate 95, and the gas is sent out through the openings 970 and 950.
  • the valve membrane 97 moves to the flat plate 94 side and comes into contact with the flat plate 94.
  • the opening 940 is closed by the valve membrane 97. Therefore, the gas is not transported.
  • the blower 90 can realize the transfer of gas in one direction.
  • the blower 90 becomes thin. Therefore, by adopting the blower 90 for each of the above-mentioned blowers, the gas component detection device 10 can be miniaturized.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a gas component detection device further including an auxiliary flow path switch.
  • the gas component detection device 10X includes an auxiliary flow path switch 24.
  • the auxiliary flow path switch 24 includes a blower 241 and a blower 242.
  • the blower 241 is connected between the flow path 61 communicating with the inlet of the column 21 and the flow path 64.
  • the blower 241 conveys gas in one direction from the flow path 61 to the flow path 64.
  • the blower 241 can be used, for example, for the above-mentioned backflow mode, that is, backflow washing of the column 21, or backflow washing of the column 21 and the charging container 40.
  • the blower 242 is connected between the flow path 61 and the opening 74.
  • the blower 242 conveys gas in one direction from the opening 74 to the flow path 61.
  • the blower 242 can be used, for example, for forward cleaning of the column 21.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the gas component detection device according to the second embodiment.
  • the gas component detection device 10A according to the second embodiment is different from the gas component detection device 10 according to the first embodiment in the start trigger of the measurement mode.
  • Other configurations of the gas component detecting device 10A are the same as those of the gas component detecting device 10, and the description of the same parts will be omitted.
  • the gas component detection device 10A includes a control unit 20A.
  • the control unit 20A acquires the measurement signal output from the sensor 23.
  • the control unit 20A detects the signal intensity P from the measurement signal at a predetermined sampling cycle.
  • the control unit 20A sequentially calculates the time change rate ⁇ P / ⁇ tP of the signal intensity P.
  • the control unit 20A executes the measurement mode when the time change rate ⁇ P / ⁇ tP of the signal intensity P is equal to or higher than the threshold value TH.
  • control unit 20A can switch the flow path by using not only the time from the start of control but also the time change rate ⁇ P / ⁇ tP of the signal intensity P.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

気体成分検出装置（１０）は、カラム（２１）、センサ（２３）、流路（６２１、６２２）、および、流路切替器（２２）を備える。カラム（２１）は、被検出気体の成分を分離する。センサ（２３）は、例えば半導体センサであり、カラム（２１）の下流に接続され、被検出気体の成分を検出する。流路（６２１、６２２）は、カラム（２１）とセンサ（２３）とを接続する。流路切替器（２２）は、流路（６２１）と流路（６２２）との間に配置されている。流路切替器（２２）は、カラム（２１）から排出された被検出気体をセンサ（２３）に流入させる計測態様と、カラム（２１）から排出された被検出気体を外部に排出する排出態様とを切り替えて実行する。

Description

気体成分検出装置
　本発明は、ガスクロマトグラフィの技術を用いて、気体の成分を検出する気体成分検出装置に関する。
　現在、クロマトグラフィを用いて成分を検出する装置（例えば、特許文献１参照）が、各種実用化されている。そして、クロマトグラフィの一種として、ガスクロマトグラフィがある。ガスクロマトグラフィは、気体に含まれる成分を検出する。
　ガスクロマトグラフィを用いた気体成分検出装置は、被検出気体をキャリアガスによって搬送し、検出器に曝すことによって、気体の成分を検出する。
特開２００８－２５６７１４号公報
　しかしながら、半導体センサ等の特定のセンサを検出器に用いる場合、被検出気体（被検出気体）とともに、センサを被毒させる気体が含まれていると、当該被毒気体によって、センサが被毒してしまう。そして、センサが被毒すると、感度の劣化等、センサの性能が劣化してしまう。
　したがって、本発明は、センサの被毒を抑制する気体成分検出装置を提供することにある。
　この発明の気体成分検出装置は、カラム、センサ、下流側流路、および、流路切替器を備える。カラムは、被検出気体の成分を分離する。センサは、カラムの下流に接続され、被検出気体の成分を検出する。下流側流路は、カラムとセンサとを接続する。流路切替器は、下流側流路に配置されている。流路切替器は、カラムから排出された被検出気体をセンサに流入させる計測態様と、カラムから排出された被検出気体を外部に排出する排出態様とを切り替えて実行する。
　この構成では、カラムによって、被検出気体における被毒成分と計測対象成分とは、分離される。被毒成分は、排出態様によって外部に排出され、計測対象成分は、計測態様によってセンサに流入する。これにより、被毒成分がセンサに流入することは抑制される。
　この発明によれば、センサの被毒を抑制できる。
図１は、第１の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、気体成分検出装置の主要動作を示すフローチャートである。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は、各動作時の気体の流れを示す図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、各動作時の気体の流れを示す図である。 図５（Ａ）は、計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行するフローチャートであり、図５（Ｂ）は、排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行するフローチャートである。 図６（Ａ）は、計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図であり、図６（Ｂ）は、排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。 図７（Ａ）は、複数の計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図であり、図７（Ｂ）は、複数の排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。 図８は、計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが近接する場合における流路の切り替えを実行する概念を示す図である。 図９は、計測態様、排出態様、および、逆流態様を含む場合の流路の切り替えを実行する概念を示す図である。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、流路切替器の構成を示す図である。 図１１は、ブロアの構成の一例を示す側面断面図である。 図１２は、補助流路切替器をさらに備えた気体成分検出装置の構成を示す図である。 図１３は、第２の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る気体成分検出装置について、図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。なお、図１は、気体成分検出装置を、機能ブロックを用いて模式的に示している。
　（気体成分検出装置１０の構成）
　図１に示すように、気体成分検出装置１０は、制御部２０、カラム２１、流路切替器２２、センサ２３、吸気ポンプ３１、キャリアガス導入ポンプ３２、投入容器４０、および、フィルタ５０を備える。また、気体成分検出装置１０は、流路６１、流路６２１、流路６２２、流路６３、流路６４、および、流路６５を備える。
　流路６１、流路６２１、流路６２２、流路６３、流路６４、および、流路６５は、流路に直交する面の断面積（流路断面積）が略一定の管状である。流路６２１と流路６２２とによって、本発明の「下流側流路」が構成される。
　流路６１は、カラム２１と吸気ポンプ３１とに連通する。流路６２１は、カラム２１と流路切替器２２とに連通する。流路６２２は、流路切替器２２とセンサ２３とに連通する。センサ２３は、開口７２を介して外部空間に連通する。また、流路切替器２２は、開口７３を介して外部空間に連通する。
　流路６３は、流路６１とキャリアガス導入ポンプ３２とに連通する。流路６４は、吸気ポンプ３１と投入容器４０とに連通する。流路６５は、キャリアガス導入ポンプ３２とフィルタ５０とに連通する。フィルタ５０は、開口７１を介して外部空間に連通する。
　制御部２０は、流路切替器２２、吸気ポンプ３１、および、キャリアガス導入ポンプ３２に接続する。制御部２０は、流路切替器２２、吸気ポンプ３１、および、キャリアガス導入ポンプ３２の動作を制御する制御信号を生成し、流路切替器２２、吸気ポンプ３１、および、キャリアガス導入ポンプ３２に出力する。流路切替器２２、吸気ポンプ３１、および、キャリアガス導入ポンプ３２は、入力された制御信号によって、所定の動作を実行する。なお、この制御および動作の詳細は、後述する。
　カラム２１は、管状であり、内部に、吸着体または担体を備える。また、カラム２１の流路断面積および管長、吸着体種類、担体の種類、すなわち、カラム２１の仕様は、被検出気体の各成分の分解能等に基づいて決定される。カラム２１は、既知の概念によって、流路６１から流入する被検出気体の各成分の搬送時間を異ならせることで、各成分を分解し、流路６２１に送出する。
　流路切替器２２は、計測態様と排出態様とを切り替える。または、流路切替器２２は、計測態様、排出態様、および、逆流態様を切り替える。計測態様では、流路切替器２２は、流路６２１から流路６２２に向けて気体を搬送する。排出態様では、流路切替器２２は、流路６２１から開口７３に向けて気体を搬送する。逆流態様では、流路切替器２２は、開口７３から流路６２１に向けて気体を搬送する。
　センサ２３は、例えば、半導体センサを備える。なお、センサの種類は、特定の気体によって被毒する性質を有するものであれば、半導体センサに限らず、本発明の構成に適用できる。センサ２３は、被検出気体の各成分の濃度に応じた強度の電圧を、計測信号として出力する。この計測信号によって、被検出気体に含まれる成分を検出できる。
　投入容器４０は、呼気等の被検出気体を収容している。投入容器４０は、着脱可能な容器である。吸気ポンプ３１は、流路６４を通じて、投入容器４０から被検出気体を吸入し、流路６１に送出する。
　フィルタ５０は、気体清浄化フィルタであり、例えば、空気に含まれる塵、微粒子等の不純物を濾過する。この濾過された気体が、ガスクロマトグラフィ用のキャリアガスとなる。キャリアガス導入ポンプ３２は、流路６５を通じて、フィルタ５０から出力されたキャリアガスを吸入し、流路６３を通じて、流路６１に送出する。この際、キャリアガス導入ポンプ３２は、カラム２１の仕様と同様に、被検出気体の成分の分解能が所望の性能となるように、流速を決定する。
　（気体成分検出装置１０における被検出気体の搬送および成分の検出方法）
　図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、気体成分検出装置の主要動作を示すフローチャートである。図２（Ａ）は、計測と排出を実行する場合を示し、図２（Ｂ）は、計測、排出、逆流を実行する場合を示し、図２（Ｃ）は、洗浄を含めた別の主要動作を示す。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、各動作時の気体の流れを示す図である。
　（計測と排出を実行する場合：図２（Ａ）参照）
　・前洗浄（順流洗浄）
　気体成分検出装置１０は、前洗浄（順流洗浄）を実行する（Ｓ１１）。前洗浄では、制御部２０は、吸気ポンプ３１を停止させ、キャリアガス導入ポンプ３２を動作させる。また、制御部２０は、流路切替器２２を、計測態様と同様の態様にする。
　これにより、図３（Ａ）に示すように、フィルタ５０で生成されたキャリアガスは、キャリアガス導入ポンプ３２、流路６５、流路６１を通じて、カラム２１に送入される。なお、吸気ポンプ３１には、バルブが備え付けられており、制御部２０は、前洗浄時に、バルブを閉じる。これにより、流路６１と流路６４（投入容器４０）との連通は遮断される。
　カラム２１を通ったキャリアガスは、流路６２１を通じて、流路切替器２２に挿入される。流路切替器２２は、計測態様と同様に、流路６２１と流路６２２とを連通する。これにより、キャリアガスは、流路６２２、センサ２３、開口７２を通じて、外部に送出される。
　このような動作によって、キャリアガスが計測用の流路の順方向に流れ、カラム２１およびセンサ２３は、キャリアガスによって洗浄される。さらには、流路６１、流路６２１、流路６２２、流路切替器２２も洗浄される。これにより、残留成分によるセンサ２３の被毒は、抑制される。また、新たな計測における残留成分による誤差は、抑制される。なお、この前洗浄は、省略することもできるが、これらの理由によって、実施するとよい。
　・被検出気体の投入
　気体成分検出装置１０は、被検出気体を投入する（Ｓ１２）。被検出気体の投入では、制御部２０は、吸気ポンプ３１を動作させ、キャリアガス導入ポンプ３２を停止させる。
　これにより、図３（Ｂ）に示すように、投入容器４０に収容された被検出気体は、流路６４、吸気ポンプ３１を通じて、流路６１に投入される。
　・被検出気体の搬送
　気体成分検出装置１０は、被検出気体をカラム２１に送入するように搬送する（Ｓ１３）。被検出気体の搬送では、制御部２０は、キャリアガス導入ポンプ３２を動作させる。
　これにより、図３（Ｃ）、図４（Ａ）に示すように、流路６１に投入された被検出気体は、キャリアガスと混合し、カラム２１に挿入される。
　・排出切替付き計測
　気体成分検出装置１０は、予め設定した条件に基づいて、カラム２１から送出された被検出気体の成分の計測と、カラム２１から送出された被検出気体の排出と、を切り替えて実行する（Ｓ１４）。排出切替付き計測では、制御部２０は、キャリアガス導入ポンプ３２を動作させる。また、制御部２０は、流路切替器２２を、計測態様と排出態様とで切り替えるように動作させる。
　排出態様では、図３（Ｃ）に示すように、カラム２１から送出された被検出気体は、流路６２１、および、流路切替器２２を通じて、開口７３から排出される。排出態様は、被検出気体におけるセンサ２３を被毒させる成分、すなわち、計測に対して不要な成分が搬送される期間（排出期間）に実行される。被毒させる成分としては、例えば、シロキサン、塩素ガス、硫化ガス、メチルメルカブタン、フレオンガス等である。
　計測態様では、図４（Ａ）に示すように、カラム２１から送出された被検出気体は、流路６２１、流路切替器２２、および、流路６２２を通じて、センサ２３に送入する。計測態様は、被検出気体における計測対象の成分が搬送される期間（計測期間）に実行される。計測対象の成分は、例えば、アセトンである。
　ここで、上述のように、被検出気体における各成分は、カラム２１を通過する時間（搬送時間）が異なる。したがって、カラム２１から複数の成分が出力される時間には差が生じる。このため、各成分が流路切替器２２に送入される時間にも差が生じる。これを利用することで、排出期間と計測期間とは、区別して設定できる。
　このような処理を実行することで、気体成分検出装置１０は、計測対象の成分をセンサ２３で計測し、且つ、被毒成分等の不要成分によるセンサ２３の被毒等を抑制し、センサ２３の性能劣化を抑制できる。
　（計測、排出、逆流を実行する場合：図２（Ｂ）参照）
　逆流を実行する態様は、上述の計測と排出とを実行する態様に対して、さらに逆流を実行する態様を追加した点で異なる。計測態様と排出態様とは、図２（Ａ）に示す上述の場合と同様であり、説明は省略する。
　気体成分検出装置１０は、計測が終了すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、逆流態様である後洗浄（逆流洗浄）を実行する（Ｓ１６）。なお、所定の計測（例えば所定回数の計測等）が終了していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、排出切替付きの計測が継続される。
　気体成分検出装置１０は、後洗浄（逆流洗浄）を実行する（Ｓ１６）。後洗浄（逆流洗浄）では、制御部２０は、吸気ポンプ３１およびキャリアガス導入ポンプ３２を停止させる。なお、キャリアガス導入ポンプ３２には、バルブが備え付けられており、制御部２０は、後洗浄時に、バルブを閉じる。これにより、流路６３と流路６５（フィルタ５０）との連通は遮断される。
　制御部２０は、流路切替器２２を、逆流態様で動作させる。逆流態様では、流路切替器２２は、開口７３から気体を吸入して、流路６２１に送出する。また、流路切替器２２は、開口７３と流路６２２との連通を遮断する。
　逆流態様では、図４（Ｂ）に示すように、開口７３から吸入された気体（外気）は、流路切替器２２、および、流路６２１を通じて、カラム２１に送入される。さらに、気体は、カラム２１、流路６１、吸気ポンプ３１、流路６４を通じて、投入容器４０に送入され、投入容器４０から外部に排出される。これにより、流路６２１、カラム２１、流路６１、吸気ポンプ３１、流路６４、および、投入容器４０は、外気によって洗浄される。この結果、残留成分による次の計測時でのセンサ２３の被毒、計測誤差の増大等の悪影響は、抑制される。なお、投入容器４０は、開口７３から吸入された気体（外気）ではなく、別に用意された流路により洗浄されていてもよい。この場合、投入容器４０にクリーンエアーを導入する機構（例えば、流路切替器２２とは別の流路切替器）が直結される。
　なお、このような後洗浄は、少なくともカラム２１を洗浄できればよい。したがって、カラム２１のみを洗浄するのであれば、流路６１の途中に排出弁を設置するとよい。この場合、流路６１の排出弁は、計測態様および排出態様では遮断状態とし、逆流態様では開放状態とすればよい。
　（別の洗浄を実行する場合：図２（Ｃ）参照）
　図２（Ｃ）に示す動作（処理フロー）は、図２（Ｂ）に示した動作（処理フロー）に対して、カラムの洗浄方向において異なる。他の動作は、図２（Ｂ）と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
・（前洗浄）
　気体成分検出装置１０は、前洗浄を実行する（Ｓ１１Ａ）。この前洗浄は、カラム２１を逆流洗浄し、センサ２３を順流洗浄する。より具体的には、制御部２０は、流路切替器２２を、逆流態様で動作させる。この場合、吸気ポンプ３１を、双方向の気体搬送が可能な構成にする。そして、制御部２０は、吸気ポンプ３１を排気態様、すなわち、流路６１から流路６４に気体を搬送するように制御する。これにより、カラムの逆流洗浄が実現される。
　また、制御部２０は、流路切替器２２にて、開口７３と流路６２２とを連通する。この際、流路切替器２２または流路６２１に、逆流防止弁を設置し、制御部２０は、この逆流防止弁を閉じる。開口７３から吸入された気体（外気）は、流路６２２を通じて、センサ２３に挿入され、センサ２３から開口７２に送出される。これにより、センサ２３の順流洗浄が実現される。
　このようなカラム２１の逆流洗浄を含む前洗浄を行うことによって、過去の計測等によって、カラム２１に残留していた気体（例えば、雑ガス）を、センサ２３に送出することなく、効果的に排除できる。特に、カラム２１を構成する液相にとらわれ、残留した気体は、カラム２１の入口付近（流路６１側）に貯まり易い。したがって、逆流洗浄を行うことによって、カラム２１に残留した気体を、より効果的に排出できる。
・（後洗浄）
　気体成分検出装置１０は、計測の終了後、後洗浄を実行する（Ｓ１６Ａ）。ステップＳ１６Ａの後洗浄は、上述のステップＳ１１Ａの前洗浄と同様である。
　（計測態様と排出態様の制御方法の具体的な一例）
　上述の流路の切り替えを実行するため、気体成分検出装置１０における制御部２０を含む各部は、次の制御を実行する。なお、以下では、各種の制御を、制御部２０によって実行する態様を示すが、気体成分検出装置１０の各部（流路切替器２２、吸気ポンプ３１、キャリアガス導入ポンプ３２）が個々に制御部を備え、各制御部間で制御用のデータを送受信することで、制御を実行することも可能である。
　図５（Ａ）は、計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行するフローチャートであり、図５（Ｂ）は、排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行するフローチャートである。図５（Ｃ）は、洗浄を含むフローチャートである。図６（Ａ）は、計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図であり、図６（Ｂ）は、排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。図６（Ｃ）は、流路切り替えを行いながら計測を行う態様におけるガスクロマトグラフの一例を示す図である。なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、本願の構成、処理を用いなければ、センサに入力される成分（排出対象成分）については、破線で示している。以下、図７、図８、図９についても、本願の構成、処理を用いなければ、センサに入力される成分（排出対象成分）については、破線で示している。
　（計測態様基準：図５（Ａ）、図６（Ａ）参照）
　制御部２０は、計測開始のトリガを受けると、被検出気体の成分の計測を開始する（Ｓ２１）。計測開始のトリガは、例えば、ユーザの操作入力等である。
　制御部２０は、計測開始とともに、キャリアガス導入ポンプ３２の動作を開始する。これにより、被検出気体は、キャリアガスとともに、カラム２１に送入される。制御部２０は、計測開始、すなわち、キャリアガス導入ポンプ３２によるキャリアガスの導入開始時間に、計時を開始する。
　制御部２０は、計測態様開始時間まで（Ｓ２２：ＮＯ）、排気態様を実行するように、流路切替器２２の動作を制御する（Ｓ２３）。
　制御部２０は、計測態様開始時間になると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、計測態様を実行するように、流路切替器２２の動作を制御する（Ｓ２４）。
　制御部２０は、計測態様を継続する時間（計測期間の終了時間）までは（Ｓ２５：ＮＯ）、計測態様を維持する。
　制御部２０は、計測期間の終了時間になると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、計測態様を終了する。
　このような制御によって、図６（Ａ）に示すような選択的な成分の検出が可能になる。
　まず、キャリアガスの導入開始時刻ｔ０を基準に、計測態様開始時間ｔｔｓが計時される。上述のように、カラム２１の仕様、キャリアガス導入ポンプ３２の流速によって、被検出気体の各成分がカラム２１から送出される時間、そして、センサ２３に導入される時間は、推定できる。したがって、計測態様開始時間ｔｔｓは、計測対象成分がセンサ２３に導入されるであろう導入開始時間ｔｓを基準に設定できる。例えば、導入開始時間ｔｓに対して、温度等の各種誤差に対するマージン時間Δｔを差分した時間が、計測態様開始時間ｔｔｓに設定される。
　また、計測対象成分のスペクトル波形が現れる時間長ｔｍも、同様に、カラム２１の仕様、キャリアガス導入ポンプ３２の流速によって推定できる。
　したがって、計測期間は、計測態様開始時間ｔｔｓと時間長ｔｍとによって設定できる。
　そして、この期間を計測態様に制御し、他の期間を排出態様に制御する。これによって、センサ２３は、計測対象成分のみを計測でき、排出対象成分によってセンサ２３が曝されることを抑制できる。
　（排出態様基準：図５（Ｂ）、図６（Ｂ）参照）
　制御部２０は、計測開始のトリガを受けると、被検出気体の成分の計測を開始する（Ｓ３１）。計測開始のトリガは、例えば、ユーザの操作入力等である。
　制御部２０は、計測開始とともに、キャリアガス導入ポンプ３２の動作を開始する。これにより、被検出気体は、キャリアガスとともに、カラム２１に送入される。制御部２０は、計測開始、すなわち、キャリアガス導入ポンプ３２によるキャリアガスの導入開始時間に、計時を開始する。
　制御部２０は、排出態様開始時間まで（Ｓ３２：ＮＯ）、待機する。制御部２０は、排出態様開始時間になると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、排出態様を実行するように、流路切替器２２の動作を制御する（Ｓ３３）。
　制御部２０は、排出態様を継続する時間（排出期間の終了時間）までは（Ｓ３４：ＮＯ）、排出態様を維持する。
　制御部２０は、排出期間の終了時間になると（Ｓ３４：ＹＥＳ）、排出態様を終了し、計測態様に切り替える（Ｓ３５）。
　このような制御によって、図６（Ｂ）に示すような選択的な成分の検出が可能になる。
　まず、キャリアガスの導入開始時刻ｔ０を基準に、排出態様開始時間ｔｔｖｓが計時される。上述のように、カラム２１の仕様、キャリアガス導入ポンプ３２の流速によって、被検出気体の各成分がカラム２１から送出される時間、そして、センサ２３に導入される時間は、推定できる。したがって、排出態様開始時間ｔｔｖｓは、排出対象成分がセンサ２３に導入されるであろう導入開始時間ｔｖｓを基準に設定できる。例えば、導入開始時間ｔｖｓに対して、温度等の各種誤差に対するマージン時間Δｔｖを差分した時間が、排出態様開始時間ｔｔｖｓに設定される。
　また、排出対象成分の信号波形が現れる時間長ｔｖも、同様に、カラム２１の仕様、キャリアガス導入ポンプ３２の流速によって推定できる。
　したがって、排出期間は、排出態様開始時間ｔｔｖｓと時間長ｔｖとによって設定できる。
　そして、この期間を排出態様に制御し、他の期間を計測態様に制御する。これによって、センサ２３は、排出対象成分によってセンサ２３が曝されることを抑制しながら、計測対象成分のみを計測できる。
　（洗浄を行う場合：図５（Ｃ）、図６（Ｃ）参照）
　この図５（Ｃ）、図６（Ｃ）に示す処理は、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示した処理に対して、さらに、前洗浄と後洗浄を追加した点で異なる。他の処理は、同様であり、必要箇所を除いて、詳細な説明は省略する。
　制御部２０は、常に計測トリガが始まる前はカラム２１の逆流洗浄を行う（Ｓ２０１）。この時、制御部２０は、センサ２３を順流洗浄する。計測開始のトリガを受けると、被検出気体の成分の計測を開始する（Ｓ２１）。計測開始のトリガは、例えば、ユーザの操作入力等である。
　制御部２０は、計測開始とともに、吸気ポンプ３１を使って投入容器の気体をカラム２１へ送り込む。制御部２０は、所定の気体の量がカラムに送り込まれたら、吸気ポンプ３１を止め、キャリアガス導入ポンプ３２の動作を開始する。所定の気体の量は、流速と時間とによって制御される。これにより、被検出気体は、キャリアガスとともに、カラム２１に送入される。制御部２０は、計測開始、すなわち、キャリアガス導入ポンプ３２によるキャリアガスの導入開始時間に、計時を開始する。
　制御部２０は、計測態様開始時間まで（Ｓ２２：ＮＯ）、排気態様を実行するように、流路切替器２２の動作を制御する（Ｓ２３）。
　制御部２０は、計測態様開始時間になると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、計測態様を実行するように、流路切替器２２の動作を制御する（Ｓ２４）。
　制御部２０は、計測態様を継続する時間（計測期間の終了時間）までは（Ｓ２５：ＮＯ）、計測態様を維持する。
　制御部２０は、計測期間の終了時間になると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、計測態様を終了する。
　制御部２０は、計測期間が終了したのち、流路切替器２２を制御し、カラム２１の逆流洗浄、および、センサ２３の順流洗浄を行い、次の計測までその状態を維持する（Ｓ２０２）。すなわち、このステップＳ２０２の後洗浄は、上述のステップＳ２０１の前洗浄に繋がる。
　（複数の計測対象成分の計測）
　上述の説明では、１種類の計測対象成分を計測する場合を示したが、複数種類の計測対象成分を計測しながら、排出対象成分を排出することができる。図７（Ａ）は、複数の計測態様（計測期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。なお、基本的な制御は、複数種類の場合であっても、１種類の場合の制御を適用できるので、詳細な説明は省略する。
　複数種類の計測対象成分を計測する場合、計測対象成分毎に、計測態様開始時間と計測期間の時間長を設定すればよい。具体的には、図７（Ａ）の場合であれば、第１の計測対象成分に対して、導入開始時間ｔｓ１が推定され、導入開始時間ｔｓ１から計測態様開始時間ｔｔｓ１が設定される。また、第１の計測対象成分に対して、計測期間の時間長ｔｍ１も設定される。同様に、第２の計測対象成分に対して、導入開始時間ｔｓ２が推定され、導入開始時間ｔｓ２から計測態様開始時間ｔｔｓ２が設定される。また、第２の計測対象成分に対して、計測期間の時間長ｔｍ２も設定される。
　そして、このように設定された複数の計測態様を実行するとともに、これら複数の計測態様以外の時間帯に対して排出態様を実行する。これにより、気体成分検出装置１０は、複数種類の計測対象成分をそれぞれに計測しながら、排出態様成分によってセンサ２３が曝されることを抑制できる。
　（複数の排出対象成分の排出）
　図７（Ｂ）は、複数の排出態様（排出期間）の設定を基準に流路の切り替えを実行する概念を示す図である。なお、基本的な制御は、複数種類の場合であっても、１種類の場合の制御を適用できるので、詳細な説明は省略する。
　複数種類の排出対象成分を計測する場合、排出対象成分毎に、排出態様開始時間と排出期間の時間長を設定すればよい。具体的には、図７（Ｂ）の場合であれば、第１の排出対象成分に対して、導入開始時間ｔｖｓ１が推定され、導入開始時間ｔｖｓ１から排出態様開始時間ｔｔｖｓ１が設定される。また、第１の排出対象成分に対して、排出期間の時間長ｔｖ１も設定される。同様に、第２の排出対象成分に対して、導入開始時間ｔｖｓ２が推定され、導入開始時間ｔｖｓ２から排出態様開始時間ｔｔｖｓ２が設定される。また、第２の排出対象成分に対して、排出期間の時間長ｔｖ２も設定される。
　そして、このように設定された複数の排出態様を実行するとともに、これら複数の排出態様以外の時間帯に対して計測態様を実行する。これにより、気体成分検出装置１０は、排出態様成分によってセンサ２３が曝されることを抑制しながら、複数種類の計測対象成分をそれぞれに計測できる。
　（計測対象成分と排出対象成分の信号が近接する場合）
　図８は、計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが近接する場合、言い換えれば、計測対象成分と排出対象成分が発生する時間とが近接する場合における流路の切り替えを実行する概念を示す図である。
　なお、基本的な制御は、計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが離れている場合の制御を適用できるので、詳細な説明は省略する。
　計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが近接する場合、計測期間の時間長を長く取り過ぎると、計測期間中に、排出対象成分の信号が現れてしまう。
　そこで、気体成分検出装置１０の制御部２０は、計測期間の時間長ｔｍを、計測対象成分の信号が現れる時間長よりも短くする。例えば、図８に示すように、計測期間の時間長ｔｍを、計測対象成分の信号の全体の時間長の略１／２にする。
　これにより、計測期間内に、排出対象成分の信号が現れることを抑制できる。なお、この場合、センサ２３は、計測対象成分の信号の一部しか計測できないが、信号の変化率と、計測対象成分の濃度とは一意の関係にあるので、この場合であっても、計測対象成分の濃度を、精度良く計測できる。
　したがって、気体成分検出装置１０は、計測対象成分の信号と排出対象成分の信号とが近接していても、計測対象成分をより確実に計測し、排出対象成分によってセンサ２３が曝されることを抑制できる。
　（逆流態様（洗浄態様）を実行する場合）
　上述の計測態様と排出態様とに加えて逆流態様（洗浄態様）を実行する場合は、例えば、次の制御によって実現が可能である。図９は、計測態様、排出態様、および、逆流態様を含む場合の流路の切り替えを実行する概念を示す図である。
　排出態様と計測態様との切り替えは、上述の説明（例えば、図６（Ａ）の場合）と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　計測期間の終了時間ｔｔｅになると、制御部２０は、これを検出して、計測態様から逆流態様に切り替える。これにより、気体成分検出装置１０は、計測対象成分の計測、および、排出対象成分の排出とともに、カラム２１等の洗浄を実行できる。
　（流路切替器の具体的な構成例）
　上述の流路切り替えを実行するため、流路切替器は、例えば、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）に示すような構成を備える。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、流路切替器の構成を示す図である。
　図１０（Ａ）に示す流路切替器２２は、ポンプ２２１とバルブ２２２とを備える。ポンプ２２１は、流路６２１と開口７３との間に接続される。バルブ２２２は、流路６２１と流路６２２との間に接続される。
　この構成では、計測態様の場合、ポンプ２２１は動作せず、バルブ２２２は開放される。これにより、被検出気体における計測対象成分は、流路６２１から流路６２２に搬送され、センサ２３に送入される。
　排出態様の場合、ポンプ２２１は動作し、バルブ２２２は遮断される。これにより、被検出気体における排出対象成分は、流路６２１から開口７３に搬送され、外部に送出される。
　逆流態様の場合、ポンプ２２１は動作し、バルブ２２２は遮断される。この際、ポンプ２２１は、排出態様とは逆方向に気体を搬送するように制御される。これにより、開口７３から外部の気体が吸入され、流路６２１に搬送され、カラム２１に送入される。
　図１０（Ｂ）に示す流路切替器２２Ａは、ブロア２２３とブロア２２４とを備える。ブロア２２３とブロア２２４とは、それぞれ逆止弁構造を有している。ブロア２２３およびブロア２２４は、一方向にのみ気体を搬送し、この搬送方向に対して逆方向には気体を搬送せず、遮断する。ブロア２２３は、流路６２１と開口７３との間に接続され、流路６２１から開口７３に向けて気体を搬送する。ブロア２２４は、流路６２１と流路６２２との間に接続され、流路６２１から流路６２２に向けて気体を搬送する。
　この構成では、計測態様の場合、ブロア２２３は停止させ、ブロア２２４は動作させる。これにより、被検出気体における計測対象成分は、流路６２１から流路６２２に搬送され、センサ２３に送入される。
　排出態様の場合、ブロア２２３は動作させ、ブロア２２４は停止させる。これにより、被検出気体における排出対象成分は、流路６２１から開口７３に搬送され、外部に送出される。
　なお、逆流態様を実行する場合には、ブロア２２３に並列させて、逆向きに、もう一つのブロアを接続すればよい。そして、ブロア２２３およびブロア２２４を停止させ、ブロア２２３に並列に接続したブロアを動作させればよい。
　図１０（Ｃ）に示す流路切替器２２Ｂは、ポンプ２２１とバルブ２２２Ｂとを備える。バルブ２２２Ｂは、流路６２１、流路６２２、および、ポンプ２２１に接続する。ポンプ２２１は、バルブ２２２Ｂと開口７３との間に接続する。
　計測態様の場合、バルブ２２２Ｂは、流路６２１と流路６２２との間を連通し、流路６２１とポンプ２２１および開口７３との間を遮断する。
　排出態様の場合、バルブ２２２Ｂは、流路６２１とポンプ２２１および開口７３との間を連通し、流路６２１と流路６２２との間を遮断する排出態様と、を切り替える。
　逆流態様の場合、すなわち、カラム２１を逆流洗浄する場合、バルブ２２２Ｂは、開口７３およびポンプ２２１と流路６２１との間を連通し、開口７３およびポンプ２２１と流路６２２との間を遮断し、流路６２１と流路６２２との間を遮断する。
　順流態様の場合、すなわち、センサ２３を順流洗浄する場合、バルブ２２２Ｂは、開口７３およびポンプ２２１と流路６２２との間を連通し、開口７３およびポンプ２２１と流路６２１との間を遮断し、流路６２１と流路６２２との間を遮断する。
　さらに、逆流態様と順流態様とを同時に実行する場合、すなわち、カラム２１の逆流洗浄とセンサ２３の順流洗浄を行う場合、バルブ２２２Ｂは、開口７３およびポンプ２２１と流路６２１との間を連通し、開口７３およびポンプ２２１と流路６２２との間を連通する。
　なお、この構成では、逆流態様および順流態様を行わなければ、ポンプ２２１を省略することも可能である。
　図１１は、ブロアの構成の一例を示す側面断面図である。図１１に示すように、ブロア９０は、振動板９１、支持体９２、圧電素子９３、平板９４、平板９５、側壁部材９６１、側壁部材９６２、弁膜９７を備える。
　振動板９１は、例えば平面視して円形の平板である。振動板９１の外周は、支持体９２によって振動可能に支持されている。振動板９１と支持体９２との間には、開口９１０を有する。
　圧電素子９３は、振動板９１に設置されている。圧電素子９３に駆動電圧を印加することで圧電素子９３の圧電体は歪む。そして、この歪みによって、振動板９１はベンディング振動する。
　平板９４は、振動板９１から離れた位置に配置されている。平板９４の外縁付近と支持体９２とは、環形の側壁部材９６１を用いて接合されている。平板９４の中心付近には、複数の開口９４０を有する。
　平板９５は、平板９４から離れた位置に配置されている。平板９５の外縁付近と平板９４の外縁付近とは、環形の側壁部材９６２を用いて接合されている。平板９５の中心付近には、開口９５０を有する。開口９５０は、平面視において、開口９４０と重ならない。
　弁膜９７は、平膜である。弁膜９７の中心付近には、開口９７０を有する。弁膜９７は、平板９４、平板９５、および、側壁部材９６２によって囲まれる空間内に配置される。平面視において、弁膜９７の開口９７０と平板９５の開口９５０とは重なる。
　このような構成によって、ブロア９０は、振動板９１の振動によって、振動板９１、平板９４および側壁部材９６１によって囲まれる空間（ポンプ室）内の圧力分布が変動し、気体を搬送できる。ここで、開口９１０から気体が流入すると、気体は、ポンプ室の中央方向に搬送され、開口９４０を挿通する。この気体によって、弁膜９７が平板９５側に移動し、気体は、開口９７０および開口９５０を通って、外部に送出される。一方、開口９５０から気体が流入すると、弁膜９７は、平板９４側に移動し、平板９４に当接する。これにより、開口９４０は、弁膜９７によって塞がれる。したがって、気体は搬送されない。このような構成によって、ブロア９０は、一方向への気体の搬送を実現できる。
　そして、上述の構成を用いることで、ブロア９０は薄型になる。したがって、ブロア９０を上述の各ブロアに採用することで、気体成分検出装置１０を小型化できる。
　なお、上述の構成に補助流路切替器を追加してもよい。図１２は、補助流路切替器をさらに備えた気体成分検出装置の構成を示す図である。図１２に示すように、気体成分検出装置１０Ｘは、補助流路切替器２４を備える。補助流路切替器２４は、ブロア２４１およびブロア２４２を備える。
　ブロア２４１は、カラム２１の入口に連通する流路６１と、流路６４との間に接続する。ブロア２４１は、流路６１から流路６４への一方向に気体を搬送する。ブロア２４１は、例えば、上述の逆流態様、すなわち、カラム２１の逆流洗浄、または、カラム２１と投入容器４０の逆流洗浄に利用できる。
　ブロア２４２は、流路６１と開口７４との間に接続する。ブロア２４２は、開口７４から流路６１への一方向に気体を搬送する。ブロア２４２は、例えば、カラム２１の順流洗浄に利用できる。
　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態に係る気体成分検出装置について、図を参照して説明する。図１３は、第２の実施形態に係る気体成分検出装置の構成を示す図である。
　図１３に示すように、第２の実施形態に係る気体成分検出装置１０Ａは、第１の実施形態に係る気体成分検出装置１０に対して、計測態様の開始トリガにおいて異なる。気体成分検出装置１０Ａの他の構成は、気体成分検出装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　気体成分検出装置１０Ａは、制御部２０Ａを備える。制御部２０Ａは、センサ２３から出力される計測信号を取得する。制御部２０Ａは、計測信号から信号強度Ｐを、所定のサンプリング周期で検出する。制御部２０Ａは、信号強度Ｐの時間変化率ΔＰ／ΔｔＰを、順次算出する。制御部２０Ａは、信号強度Ｐの時間変化率ΔＰ／ΔｔＰが閾値ＴＨ以上であれば、計測態様を実行する。
　このように、制御部２０Ａは、制御開始からの時間のみでなく、信号強度Ｐの時間変化率ΔＰ／ΔｔＰも用いて、流路の切り替えを行うことも可能である。
　なお、上述の各構成および制御は、適宜組合せが可能であり、それぞれの組合せに応じた作用効果を奏することができる。
１０、１０Ａ、１０Ｘ：気体成分検出装置
２０：制御部
２０Ａ：制御部
２１：カラム
２２、２２Ａ、２２Ｂ：流路切替器
２３：センサ
２４：補助流路切替器
３１：吸気ポンプ
３２：キャリアガス導入ポンプ
４０：投入容器
５０：フィルタ
６１、６２１、６２２、６３、６４、６５：流路
７１、７２、７３、７４：開口
２２１：ポンプ
２２２：バルブ
２２３、２２４、２４１、２４２、９０：ブロア
９１：振動板
９２：支持体
９３：圧電素子
９４、９５：平板
９７：弁膜
９１０、９４０、９５０、９７０：開口
９６１、９６２：側壁部材

Claims (7)

  1. 　被検出気体の成分を分離するカラムと、
    　前記カラムの下流に接続され、前記被検出気体の成分を検出するセンサと、
    　前記カラムと前記センサとを接続する下流側流路と、
    　前記下流側流路に配置された流路切替器と、
    　を備え、
    　前記流路切替器は、
    　前記カラムから排出された前記被検出気体を前記センサに流入させる計測態様と、前記カラムから排出された前記被検出気体を外部に排出する排出態様と、
    　を切り替えて実行する、
    　気体成分検出装置。
  2. 　前記流路切替器は、前記下流側流路から前記カラムに向けて気体を逆流させる逆流態様を、前記計測態様および前記排出態様とは別の時間に実行する、
    　請求項１に記載の気体成分検出装置。
  3. 　前記被検出気体を搬送するキャリアガスを前記カラムに導入するキャリアガス導入ポンプを備え、
    　前記流路切替器は、
    　前記キャリアガス導入ポンプによるキャリアガスの導入開始時刻を基準にして、前記計測態様を開始する、
    　請求項１または請求項２に記載の気体成分検出装置。
  4. 　前記被検出気体を搬送するキャリアガスを前記カラムに導入するキャリアガス導入ポンプを備え、
    　前記流路切替器は、
    　前記キャリアガス導入ポンプによるキャリアガスの導入開始時刻を基準にして、前記排出態様を開始する、
    　請求項１または請求項２に記載の気体成分検出装置。
  5. 　前記流路切替器は、
    　前記センサの出力の変化を基準にして、前記計測態様を開始する、
    　請求項３または請求項４に記載の気体成分検出装置。
  6. 　前記流路切替器は、
    　整流機能を有するブロアを備える、
    　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の気体成分検出装置。
  7. 　前記センサは、半導体センサである、
    　請求項1乃至請求項６のいずれかに記載の気体成分検出装置。
PCT/JP2021/021147 2020-06-03 2021-06-03 気体成分検出装置 WO2021246474A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180039576.7A CN115917308A (zh) 2020-06-03 2021-06-03 气体成分检测装置
US18/060,253 US20230094325A1 (en) 2020-06-03 2022-11-30 Gas component detection device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-096824 2020-06-03
JP2020096824A JP7195516B2 (ja) 2020-06-03 2020-06-03 気体成分検出装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/060,253 Continuation US20230094325A1 (en) 2020-06-03 2022-11-30 Gas component detection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021246474A1 true WO2021246474A1 (ja) 2021-12-09

Family

ID=78831255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/021147 WO2021246474A1 (ja) 2020-06-03 2021-06-03 気体成分検出装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230094325A1 (ja)
JP (1) JP7195516B2 (ja)
CN (1) CN115917308A (ja)
WO (1) WO2021246474A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098817A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Plant Systems & Services Corp 家畜の呼気成分測定方法、測定装置および記録媒体
JP2005221341A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Horiba Ltd 揮発性有機化合物測定装置
JP2005315704A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toyo Seikan Kaisha Ltd クロマトグラフ質量分析装置
JP2013140154A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Centre Scientifique Et Technique Du Batiment 検出マイクロシステムの開発

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148166A (ja) * 1992-10-31 1994-05-27 Chikyu Kankyo Sangyo Gijutsu Kenkyu Kiko 低沸点炭化水素の分離装置およびその分離方法
JP5853942B2 (ja) 2012-12-19 2016-02-09 株式会社島津製作所 ガスクロマトグラフ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098817A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Toshiba Plant Systems & Services Corp 家畜の呼気成分測定方法、測定装置および記録媒体
JP2005221341A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Horiba Ltd 揮発性有機化合物測定装置
JP2005315704A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toyo Seikan Kaisha Ltd クロマトグラフ質量分析装置
JP2013140154A (ja) * 2011-12-28 2013-07-18 Centre Scientifique Et Technique Du Batiment 検出マイクロシステムの開発

Also Published As

Publication number Publication date
CN115917308A (zh) 2023-04-04
US20230094325A1 (en) 2023-03-30
JP2021189105A (ja) 2021-12-13
JP7195516B2 (ja) 2022-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7511268B2 (en) Ion mobility spectrometer and its method of operation
JP4086057B2 (ja) 質量流量制御装置及びこの検定方法
JP5985465B2 (ja) ガス分析装置
WO2021246474A1 (ja) 気体成分検出装置
US11493443B2 (en) Light absorbance analysis apparatus and program record medium for recording programs of light absorbance analysis apparatus
KR101771416B1 (ko) 센서와 가스 크로마토그래피 이용 대기 모니터링 시스템 및 방법
CA1093480A (en) Pressure cycling control for fluid separator mechanism
EP2619549B1 (en) Gas exchange system flow configuration
WO2021182059A1 (ja) 元素分析装置
JP2008089607A (ja) 質量流量制御装置及びこの調整方法
JPH10142119A (ja) ガス状溶媒中の物質濃度の算出方法とその装置
JP5138729B2 (ja) 感知装置
JP2005069874A (ja) ガス濃度測定装置
JP2006349639A (ja) 差量法形赤外線ガス分析装置とその校正方法
JP3113917U (ja) 揮発性有機化合物測定装置
KR102124589B1 (ko) 센서 테스트 장치
EP1496341A3 (de) Coriolis-Massendurchflussmessgerät und Verfahren zum Betreiben eines Coriolis-Massendurchflussmessgeräts
WO2020202868A1 (ja) ガス分析装置およびガスサンプリング装置
CN113474632A (zh) 气体检查装置中的气体供给部的清洗方法
JP6840420B2 (ja) ガスクロマトグラフ装置
JP2020063932A (ja) パージ判定装置及びその制御方法
WO2024009680A1 (ja) ガス分析装置、圧力制御方法、及びプログラム
JP2023132175A (ja) 臭気測定装置
JP4100607B2 (ja) ガス分析装置及びガス分析方法
ITMI990997A1 (it) Metodo ed apparecchio per analisi elementare con controllo dell'ossigeno

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21816660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21816660

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1