JP4594571B2 - Environmental condition measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、監視区域の雰囲気から特定された成分を測定することによって、汚損、ガス漏洩、火災のような環境状態を検知するような測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平5−128382号公報に示されるように、監視区域の雰囲気をサンプリングして、質量分析計によってその空気を分析して特定された物質を検出することで環境状態の一つとして火災を検出することについて示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような測定装置を用いる場合、単に空気を導入しているので、測定装置によって特定された物質が検出できるまで、濃度的に時間がかかることがある。そして、環境汚損のように、特定物質を極低濃度の範囲で測定しようとすると、装置的に工夫が必要であり、高価でかつ扱いずらいものとなりやすい。
【0004】
したがって、本発明は、環境状態測定装置による測定を無理なく行いやすくすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、監視区域からサンプリングしてきた空気に溶剤を噴霧して、該空気に含まれる特定の物質を該溶剤に溶け込ませ、冷却して捕集し、該特定の物質を検出して測定する測定装置であって、該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、を備え、前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止することを特徴とするものである。
【0006】
また、固体冷却素子は、逆に加熱することができるものであり、サンプリング管の冷却部の前方で、溶剤を噴霧するものでもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施の形態について図1および図2を用いて説明する。
図1は、本発明を用いる環境状態測定装置について全体を概略的に示した構成図であり、図2は、図1の質量分析計を概略的に示した構成図である。
【0009】
図1において、1はサンプリング管、2は冷却部、3は質量分析計、4は溶剤噴霧部であって、メタノール/水の混合溶剤を噴霧する濃度調節器41および筒先43を備えたインジェクタ42により構成されている。なお、44は湿度計であり、濃度調整器41の調整に利用している。
【0010】
なお、質量分析計3’は、別の実施形態として質量分析計3の位置を換えた場合であるが、目的によって双方設けておくことに問題はない。
【0011】
また、冷却部2は、固体冷却素子としてのペルチェ素子21を用いて構成され、冷却された溶剤が孔22から導入管23を通って質量分析計3に導入されるように構成されている。ここで、ペルチェ素子21は、性質の異なる2種の金属を接続したもので、これに電流を流すと一方で吸熱し他方で発熱するペルチェ効果が生じるものである。このペルチェ素子21は金属材料としてビスマス、アンチモン、テルル等の化合物が用いられる。なお、これらの金属材料は通常上下を硬いセラミックで固定しているが、近年プラスチックのような柔軟材料で固定する取扱いやすい素子も用いられ、フリヂスタ素子という名称も用いられている。
【0012】
このようなペルチェ素子21は略平板状であるので、管路に設ける場合に場所をとらず、省スペース的に用いることが可能である。
【0013】
また、このようなペルチェ素子21は、上記のように発熱作用もあるので、溶剤を導入管23へ流すための孔22に物質が固着するような場合でも、定期的に加熱放散させることで、詰まりを防止することができる。
【0014】
質量分析計3は、詳細には示さないが、イオン化部、質量分離部、イオン検出部により構成され、測定には、まずイオン化部でイオン化されるが、イオン化の方式として、いわゆるソフトなイオン化法である放射性金属からのβ線による大気圧イオン化法、高電場に噴出させるエレクトロスプレー法等を用いると高分子量の物質であってもフラグメント化を抑えた検出が可能となる。このようなイオン化に続いて、四重極質量分離部を経て検出器で検出する。図2は、エレクトロスプレー法による質量分析計3の構成を概略的に示したものであり、図1の導入管23から導かれた溶剤が高電圧が印加された細管31から放出され、液滴としてイオン化され、スリット32を通過した分子は、分離部33を通過するときに質量数に応じて分離され、検出器34によって検出される。
【0015】
そして、サンプリング管1にマンションの1室から雰囲気を導入するとき、いわゆるVOC(揮発性有機物質)がシックハウス等の問題の原因であり、ホルムアルデヒド等が筒先43から放出された溶剤(メタノール/水)に溶け込み、冷却部2でトラップされた溶剤に捕集される。この溶剤が質量分析計3に導入され、上記のような方式によって、ホルムアルデヒド等のVOCが検出されることになる。ここで、VOCとしては、ベンゼン、トルエン、キシレン等サンプリング元となる部屋に建築材料から発生していれば検出されることとなる。このように、シックハウスの対策として、室内のVOCを測定する環境状態測定装置として使用される。
【0016】
また、サンプリングされた雰囲気内に、焦げ臭が存在すると、VOCと同様にリボグルコサン等が溶剤に捕集され、質量分析計3で測定される。このリボグルコサンの検出量によって火災警報を発することができる。同様に、質量分析計3がエタンやプロパンを検出した場合、ガス漏れ警報を行うこともできる。
【0017】
なお、別の実施形態として、このような質量分析計3’には、直接サンプリングした雰囲気を導入することが可能であり、その場合、質量分析計3’内の細管31の先端からは、雰囲気が直接噴出される。冷却部2でトラップされない、例えば沸点が低い物質や溶媒に溶けない物質による比較的安定なガス分子を測定する場合には、冷却部2で冷却した雰囲気を質量分析計3’に導入することで、測定が行いやすくなる。同時に、溶剤噴霧を行わず冷却することで、水分の分離が可能となり、ガス分子のみを質量分析計3に導入することができる。
【0018】
以上のように、この発明は、監視区域からサンプリングしてきた空気に溶剤を噴霧して、該空気に含まれる特定の物質を該溶剤に溶け込ませ、冷却して捕集し、該特定の物質を検出して測定する測定装置であって、該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、を備え、前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止するので、溶剤や測定物質を捕集しやすく、測定が効果的に行えるという効果がある。
【0019】
また、固体冷却素子は、逆に加熱することができるものであり、付着物を加熱放散させて導入管への孔の詰まりを防止することができ、サンプリング管の冷却部の前方で、溶剤を噴霧して浮遊物質を捕集することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のシステム構成図。
【図2】図1の質量分析計を示す概略構成図。
【符号の説明】
2 冷却部
21 ペルチェ素子
3、3’質量分析計[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a measuring apparatus that detects environmental conditions such as fouling, gas leakage, and fire by measuring components specified from the atmosphere of a monitoring area.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-128382, one of environmental conditions is detected by sampling an atmosphere in a monitoring area and analyzing the air with a mass spectrometer to detect a specified substance. As shown about detecting fire.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using the measuring apparatus as described above, since air is simply introduced, it may take time in terms of concentration until the substance specified by the measuring apparatus can be detected. And if it is going to measure a specific substance in the range of very low concentration like environmental pollution, an apparatus is needed for an apparatus, and it will become expensive and difficult to handle.
[0004]
Therefore, an object of this invention is to make it easy to perform the measurement by an environmental condition measuring apparatus without difficulty.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention , a solvent is sprayed on air sampled from a monitoring area, a specific substance contained in the air is dissolved in the solvent, collected by cooling, and the specific substance is detected and measured. A measuring apparatus, a sampling pipe for introducing the air into the measuring apparatus, a cooling section formed using a fixed cooling element in the sampling pipe, and a solvent spray section for spraying a solvent upstream of the cooling section And an introduction pipe for introducing the solvent cooled by the cooling section into the measuring device, and a hole for allowing the solvent to flow into the introduction pipe. the material was fixed by heating dissipate to and is characterized that you prevent clogging of the pores.
[0006]
Further, the solid cooling element can be heated in reverse, and may be one that sprays the solvent in front of the cooling part of the sampling tube.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall environment state measuring apparatus using the present invention, and FIG. 2 is a block diagram schematically showing the mass spectrometer of FIG.
[0009]
In FIG. 1, 1 is a sampling tube, 2 is a cooling unit, 3 is a mass spectrometer, 4 is a solvent spraying unit, and includes an
[0010]
In addition, although mass spectrometer 3 'is a case where the position of
[0011]
The
[0012]
Since such a Peltier element 21 is substantially flat, it can be used in a space-saving manner without taking up space when it is provided in a pipeline.
[0013]
In addition, since such a Peltier element 21 also has a heat generating action as described above, even when a substance is fixed to the
[0014]
Although not shown in detail, the
[0015]
When the atmosphere is introduced into the sampling tube 1 from one room of the apartment, so-called VOC (volatile organic substance) is a cause of problems such as sick house, and formaldehyde is released from the cylinder tip 43 (methanol / water). And is collected in the solvent trapped in the
[0016]
Further, when a burnt odor is present in the sampled atmosphere, riboglucosan and the like are collected in a solvent and measured by the
[0017]
As another embodiment, it is possible to introduce a directly sampled atmosphere into such a
[0018]
As described above, according to the present invention , a solvent is sprayed on air sampled from a monitoring area, a specific substance contained in the air is dissolved in the solvent, cooled and collected, and the specific substance is collected. A measuring device for detecting and measuring, a sampling tube for introducing the air into the measuring device, a cooling part formed using a fixed cooling element in the sampling tube, and a solvent upstream of the cooling part. comprising a solvent spray part for spraying, the inlet pipe for introducing the solvent which has been cooled by the cooling unit to the measuring device, and a hole for flowing the solvent to the introduction pipe, the cooling unit, the heating by the action, the substance adhered by heat dissipated into the hole, Runode to prevent clogging of the pores, easily collecting the solvent and analyte, there is an effect that measurement is effectively performed.
[0019]
In addition, the solid cooling element can be heated in the reverse direction, and can prevent the clogging of the hole to the introduction pipe by heating and dissipating the deposits. It is possible to collect floating substances by spraying.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing the mass spectrometer of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
2 Cooling unit 21
Claims (1)
該測定装置に前記空気を導入するサンプリング管と、
該サンプリング管に固定冷却素子を用いて形成された冷却部と、
該冷却部の上流側で溶剤を噴霧する溶剤噴霧部と、
前記冷却部で冷却された前記溶剤を前記測定装置に導入する導入管と、
該導入管へ前記溶剤を流すための孔と、
を備え、
前記冷却部は、その発熱作用によって、前記孔に固着した物質を加熱放散させて、前記孔の詰まりを防止することを特徴とする環境状態測定装置。It is a measuring device that sprays a solvent on air sampled from a monitoring area , dissolves a specific substance contained in the air, cools and collects it, and detects and measures the specific substance. And
A sampling tube for introducing the air into the measuring device;
A cooling section formed using a fixed cooling element in the sampling tube;
A solvent spraying section for spraying a solvent upstream of the cooling section;
An introduction pipe for introducing the solvent cooled by the cooling unit into the measuring device;
Holes for flowing the solvent into the inlet tube;
Equipped with a,
The cooling unit by its heating action, the substance fixed to the hole by heat dissipated, the environment measuring apparatus characterized that you prevent clogging of the pores.
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