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JP6325288B2 - Gas detector - Google Patents
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JP6325288B2 - Gas detector - Google Patents

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Description

本発明は、ガス検出装置に関する。   The present invention relates to a gas detection device.

従来のガス検出装置は、ガス導入口から導入されるガスの圧力でガス検出装置の筐体内のガスを置換していた(特許文献1および2参照)。   In the conventional gas detection device, the gas in the casing of the gas detection device is replaced with the pressure of the gas introduced from the gas inlet (see Patent Documents 1 and 2).

国際公開第2009/148134号パンフレットInternational Publication No. 2009/148134 Pamphlet 特開2008−051709号公報JP 2008-051709 A

従来のガス検出装置の構成では、筐体内でガスの滞留が発生し、これによってガスの検出速度が低下するという問題があった。   In the configuration of the conventional gas detection device, there is a problem that gas stays in the casing, thereby reducing the gas detection speed.

本発明は、上記課題に鑑み、筐体内におけるガスの滞留を抑制することによって、ガス検出速度の低下を低減することが可能なガス検出装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a gas detection device capable of reducing a decrease in gas detection speed by suppressing gas stagnation in a housing.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ガス導入口とガス排出口とを備える筐体と、発光部および受光部と、を備えるガス検出装置であって、前記発光部および前記受光部は、それぞれ前記筐体との界面を有し、かつ前記発光部から出射された光が筐体内部の空間を介して前記受光部に入射する光路を成す様に配置されており、前記筐体は、移動可能な隔壁部を有し、前記隔壁部は、軸部と、前記ガス導入口に対して面部分がほぼ正対するように前記軸部に備えられた羽根板と、を備え、前記軸部を軸として前記羽根板が回転動作することで、前記ガス導入口から前記筐体内に導入されるガスを前記光路中に運び、かつ前記光路中のガスを前記ガス排出口に運ぶように動作可能であることを特徴とするガス検出装置である。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is a gas detection device including a housing including a gas introduction port and a gas discharge port, a light emitting unit, and a light receiving unit, the light emitting unit and the light emitting unit Each of the light receiving portions has an interface with the housing, and is arranged so that light emitted from the light emitting portion forms an optical path that enters the light receiving portion through a space inside the housing, The housing has a movable partition wall portion, and the partition wall portion includes a shaft portion, and a blade plate provided in the shaft portion so that a surface portion thereof is substantially opposed to the gas introduction port. The vane plate rotates around the shaft portion to carry the gas introduced into the casing from the gas inlet into the optical path and carry the gas in the optical path to the gas outlet. It is a gas detector characterized by being operable as described above.

また、本発明の他の態様は、前記隔壁部は、常に前記筐体内の空間を2以上に分離するように構成されたことを特徴とするガス検出装置である。   Another aspect of the present invention is the gas detection device, wherein the partition wall is configured to always separate the space in the housing into two or more.

また、本発明の他の態様は、前記隔壁部は、前記発光部および前記受光部のそれぞれと前記筐体との界面に接触する摺動部をさらに備えるガス検出装置である。   Another aspect of the present invention is the gas detection device, wherein the partition wall portion further includes a sliding portion that contacts an interface between each of the light emitting portion and the light receiving portion and the housing.

また、本発明の他の態様は、前記隔壁部は、前記光路を完全に遮断することが可能であるガス検出装置である。   Another aspect of the present invention is a gas detection device in which the partition wall portion can completely block the optical path.

また、本発明の他の態様は、前記隔壁部が前記光路を遮断していない時に、第1の受光部信号を取得し、かつ、前記隔壁部が前記光路を遮断している時に、第2の受光部信号を取得し、前記第1および第2の受光部の信号に基づき測定対象のガスの有無または濃度を演算する信号処理部を更に備えることを特徴とするガス検出装置である。   According to another aspect of the present invention, the first light-receiving unit signal is acquired when the partition wall portion is not blocking the optical path, and the second time is obtained when the partition wall portion is blocking the optical path. And a signal processing unit for calculating the presence or concentration of the gas to be measured based on the signals of the first and second light receiving units.

本発明によれば、ガス検出装置の筐体内の発光部と受光部との間の空間(光路中)に存在するガスが滞留することを大幅に抑制することができる。これにより、ガス検出速度の低下を軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress significantly that the gas which exists in the space (in optical path) between the light emission part in the housing | casing of a gas detection apparatus and a light-receiving part stays. Thereby, the fall of gas detection speed can be reduced.

本発明の第1の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the gas detection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the gas detection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the gas detection apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の部分は同一符号によって示される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing referred to in the following description, parts equivalent to those in other drawings are denoted by the same reference numerals.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a gas detection device according to the first embodiment.

本実施形態のガス検出装置1は、ガス導入部102とガス排出部103とを有する筐体101と、発光素子104aを備える発光部104と、受光素子107aを備える受光部107と、2つの羽根板110およびブラシ部111を含んで回転動作が可能な隔壁部とを備える。   The gas detection apparatus 1 according to the present embodiment includes a housing 101 having a gas introduction unit 102 and a gas discharge unit 103, a light emitting unit 104 including a light emitting element 104a, a light receiving unit 107 including a light receiving element 107a, and two blades. A partition including a plate 110 and a brush 111 and capable of rotating.

ガス検出装置1では、ガス導入部102から筐体101内部にガスが流入し、ガス排出部103から筐体101内部のガスが排出される。筐体101は、図1の例においては、全体としてある程度の厚みを有するD字形状(全体として、直方体と、底面が半円の柱体(以下、「半円柱」「半円柱部分」などという)とを組み合わせた形状)となっている。   In the gas detection device 1, gas flows from the gas introduction unit 102 into the housing 101, and the gas inside the housing 101 is discharged from the gas discharge unit 103. In the example of FIG. 1, the casing 101 has a D-shape having a certain thickness as a whole (as a whole, a rectangular parallelepiped and a column with a semicircular bottom (hereinafter referred to as “half-cylinder”, “half-cylinder part”, etc. )).

また、本実施形態においては、発光素子104aを備える発光部104と、受光素子107aを備える受光部107は、それぞれ、筐体101の半円柱部分の曲面部分の外面に設置されている。発光部104および受光部107と、筐体101との間にはそれぞれ、界面106、109が形成されているとともに、筐体101の内部空間と、発光部104および受光部107の内部空間は、それぞれ独立している。また、発光部104と受光部107は、筐体101を介して対向して配置されており、発光部104から出射された光が筐体101を介して受光部107に入射する光路(図示しない)を形成している。   In the present embodiment, the light emitting unit 104 including the light emitting element 104 a and the light receiving unit 107 including the light receiving element 107 a are respectively installed on the outer surface of the curved portion of the semi-cylindrical portion of the housing 101. Interfaces 106 and 109 are respectively formed between the light emitting unit 104 and the light receiving unit 107 and the housing 101, and the internal space of the housing 101 and the internal space of the light emitting unit 104 and the light receiving unit 107 are Each is independent. The light emitting unit 104 and the light receiving unit 107 are disposed to face each other with the housing 101 interposed therebetween, and an optical path (not shown) in which light emitted from the light emitting unit 104 enters the light receiving unit 107 through the housing 101 is disposed. ) Is formed.

発光素子104aから出射された光は、界面106を透過して、筐体101の内部を通過する際に筐体101内の検出ガスによって一部吸収された後、界面109を透過して、受光素子107aに入射する。界面106および界面109は、筐体101内の検出ガスが発光部104と受光部107とに流入するのを防ぐと同時に、NDIR(Non−Dispersive InfraRed)方式における、所定の波長の赤外線を透過する光学フィルタを兼ねていてもよい。例えば、CO2センサの場合、Si、Geを基材にすることが挙げられる。また、ガス検出装置1は、図1には図示されない信号処理部を備える。信号処理部は、受光素子107aが受光した光を信号処理する機能を有する。   The light emitted from the light emitting element 104a passes through the interface 106 and is partially absorbed by the detection gas in the housing 101 when passing through the inside of the housing 101, and then passes through the interface 109 to receive light. Incident on the element 107a. The interface 106 and the interface 109 prevent the detection gas in the housing 101 from flowing into the light emitting unit 104 and the light receiving unit 107, and at the same time transmit infrared rays having a predetermined wavelength in the NDIR (Non-Dispersive InfraRed) method. It may also serve as an optical filter. For example, in the case of a CO2 sensor, using Si and Ge as a base material can be mentioned. In addition, the gas detection device 1 includes a signal processing unit not shown in FIG. The signal processing unit has a function of performing signal processing on light received by the light receiving element 107a.

また、図1に示されるように、本実施形態のガス検出装置1においては、略長方形の2枚の羽根板110は、軸部112の軸方向に2枚の羽根板110の一辺がそれぞれ固着されるとともに、2枚の羽根板110の軸部112に固着された辺と平行する他方の辺に沿ってブラシ部111が備えられている。また、2枚の羽根板110は、軸部112を中心として、両板のなす角度が180度となるように配置されている。2枚の羽根板110は、軸部112を中心として筐体110内部で回転することが出来る(もしくは、1枚の羽根板を2つの等しい長方形状に分割する線を軸として回転するようになっていてもよい)。また、上述したように、2枚の羽根板110の先端には、それぞれ、摺動部として機能するブラシ部111が付されており、羽根板110が回転する際に、ブラシ部111の先端が筐体101の内面の一部に接触しつつ、界面106および界面109にも接触しながら回転する。   Further, as shown in FIG. 1, in the gas detection device 1 of the present embodiment, two sides of the substantially rectangular blade plate 110 are fixed to one side of the two blade plates 110 in the axial direction of the shaft portion 112. In addition, the brush portion 111 is provided along the other side parallel to the side fixed to the shaft portion 112 of the two blades 110. Further, the two blades 110 are arranged so that the angle formed by the two plates is 180 degrees with the shaft portion 112 as the center. The two blades 110 can rotate inside the housing 110 around the shaft portion 112 (or rotate about a line dividing one blade into two equal rectangles. May be). Further, as described above, the tip of the two blade plates 110 is attached with the brush portion 111 that functions as a sliding portion, and when the blade plate 110 rotates, the tip of the brush portion 111 is While rotating in contact with a part of the inner surface of the housing 101 and also in contact with the interface 106 and the interface 109, it rotates.

より詳細には、本実施形態においては、180度の角度をなす2枚の羽根板110とブラシ部111(および軸部112)の長さの合計は、筐体101のD字形状の直線部分の長さと略同一となっている。また、2枚の羽根板110は略長方形であり、軸部112の長さと、軸部112に固定されている2枚の羽根板110のそれぞれの辺の長さは同じ長さであり、かつ、筐体101の厚みと略同一となっている。また、筐体101内部のガス導入部102とガス排出部103の間に凸部114が存在するが(凸部114が存在することでガス導入部102とガス排出部103が構成されている、とも言える)。このような構成により、2枚の羽根板110によって、常に、筐体101内は2つの空間に分けられることになる。羽根板110が回転することによって、筐体101内部のガスの導入と排出が促され、結果、筐体101内には常に新しい検出ガスが流入するとともに、古いガスが排出されることになるが、ガス導入口102から筐体101内に導入されたガスは、もれなく光路中の方へ運ばれることとなるので、ガス検出の応答速度が向上することに加えて、ガス検出の精度も向上しうる。   More specifically, in this embodiment, the total length of the two blades 110 and the brush part 111 (and the shaft part 112) forming an angle of 180 degrees is the D-shaped linear part of the housing 101. The length is almost the same. The two blades 110 are substantially rectangular, and the length of the shaft portion 112 and the length of each side of the two blade plates 110 fixed to the shaft portion 112 are the same length, and The thickness of the casing 101 is substantially the same. Further, a convex portion 114 exists between the gas introduction portion 102 and the gas discharge portion 103 inside the housing 101 (the gas introduction portion 102 and the gas discharge portion 103 are configured by the presence of the convex portion 114. It can also be said). With such a configuration, the inside of the housing 101 is always divided into two spaces by the two blades 110. As the vane plate 110 rotates, introduction and discharge of the gas inside the housing 101 are promoted, and as a result, new detection gas always flows into the housing 101 and old gas is discharged. Since the gas introduced into the housing 101 from the gas inlet 102 is transported all the way to the optical path, not only the response speed of gas detection is improved, but also the accuracy of gas detection is improved. sell.

また、ガス検出装置1においては、検出ガス内に含まれるゴミ等によって、界面106および界面109の筐体101側の面にゴミが付着して、発光部104から出射される光や、受光部107に入射する光が減少することにより、ガスセンサとしての感度が低下するという問題が発生しうる。しかしながら、本実施形態のガス検出装置によれば、ガス導入部102から流入した検出ガスによって2枚の羽根板110の一方が押され、筐体101の中心部に位置する軸部112を軸にして羽根板110が回転すると、羽根板110の先端にあるブラシ部111が筐体101の半円柱部分の内面に接触しながら回転する。これにより、界面106および界面109の筐体101側の表面に付着したゴミを除去することが可能となり、ガスセンサとして感度が低下することを軽減することができる。また、ガス検出装置1の耐久性が上がるとともに、メンテナンスフリーになるという利点もある。   Further, in the gas detection device 1, dust or the like contained in the detection gas causes dust to adhere to the surface of the interface 106 and the interface 109 on the side of the housing 101, and the light emitted from the light emitting unit 104 or the light receiving unit As the light incident on 107 decreases, a problem that the sensitivity as a gas sensor decreases may occur. However, according to the gas detection device of the present embodiment, one of the two blades 110 is pushed by the detection gas flowing from the gas introduction unit 102, and the shaft portion 112 positioned at the center of the housing 101 is used as an axis. When the vane plate 110 rotates, the brush portion 111 at the tip of the vane plate 110 rotates while contacting the inner surface of the semi-cylindrical portion of the housing 101. As a result, it is possible to remove dust attached to the surface of the interface 106 and the interface 109 on the side of the casing 101, and it is possible to reduce a decrease in sensitivity as a gas sensor. In addition, there is an advantage that the durability of the gas detection device 1 is improved and maintenance is free.

以下、本実施形態のガス検出装置1の各構成についてさらに補足する。   Hereinafter, each component of the gas detection device 1 of the present embodiment will be further supplemented.

(筐体)
ガス検出装置1の筐体101は、ガスが流入するためのガス導入部と、ガスが排出されるためのガス排出部とを備えていれば、その材質や形状等については特に問わない。例えば、図1に示される例では筐体101に凸部114が備えられていることで、ガス導入部102とガス排出部103とが形成されているが、例えば、全体が円形(円筒形)の筐体に2本のパイプを筐体に挿着することで、2本のパイプをガス導入部とガス排出部としてもよい。
(Casing)
As long as the housing 101 of the gas detection device 1 includes a gas introduction part for allowing gas to flow in and a gas discharge part for discharging the gas, the material, shape, and the like are not particularly limited. For example, in the example shown in FIG. 1, the casing 101 is provided with the convex portion 114, so that the gas introduction portion 102 and the gas discharge portion 103 are formed. For example, the whole is circular (cylindrical) Two pipes may be used as a gas introduction part and a gas discharge part by inserting two pipes into the case.

また、筐体101は、ガスに対する腐食性や、発光部104から出射される光に対する透過性を考慮して、金属や樹脂等から適切な材料を選ぶことが出来る。   For the housing 101, an appropriate material can be selected from metals, resins, and the like in consideration of corrosiveness to gas and transparency to light emitted from the light emitting unit 104.

(隔壁部)
本実施形態においては、隔壁部は、回転動作することで、ガス導入部102から導入されたガスを筐体101内の光路中に運び、かつ筐体101の光路中に存在するガスをガス排出部103に運ぶように構成されている。本実施形態においては、隔壁部は円の軌跡を描くように回転動作するが、これに限定されるものではない。例えば、楕円の軌跡を描くように回転動作してもよいし、らせんに回転動作してもよい。回転動作することでガスの導入出効率および省スペース性が向上する。
(Partition wall)
In the present embodiment, the partition wall portion rotates to carry the gas introduced from the gas introduction unit 102 into the optical path in the housing 101 and exhaust the gas existing in the optical path of the housing 101. It is configured to be carried to the unit 103. In the present embodiment, the partition wall portion rotates so as to draw a circular locus, but is not limited to this. For example, it may be rotated so as to draw an elliptical trajectory, or may be rotated helically. Rotating operation improves gas introduction / extraction efficiency and space saving.

(摺動部)
本実施形態においては、摺動部はブラシ状であったが、これに限定されるものではない。例えば、へら状などの形状であってもよい。また、摺動部の材質としては付着物除去の効率の観点から、柔軟性を有する部材が好ましく、例えば、ゴムや樹脂、薄膜上もしくは繊維状の金属などが挙げられる。ただし、これらに限定されるものではなく、様々な材質を採用することができる。
(Sliding part)
In the present embodiment, the sliding portion has a brush shape, but is not limited thereto. For example, the shape may be a spatula or the like. Moreover, as a material of the sliding part, a flexible member is preferable from the viewpoint of the efficiency of removing the deposits, and examples thereof include rubber, resin, thin film or fibrous metal. However, it is not limited to these, and various materials can be adopted.

(発光部)
発光部104としては、検出対象となるガスが吸収しうる波長帯域の光を含む光を出射することが可能であればよい。発光部104の発光素子104aは、検出対象であるガスの種類に応じて適切なものを選択すればよい。具体的には、例えば、タングステン電球や、LED、レーザーダイオード等が挙げられるが、これらに限定されない。
(Light emitting part)
The light emitting unit 104 only needs to be able to emit light including light in a wavelength band that can be absorbed by the gas to be detected. As the light emitting element 104a of the light emitting unit 104, an appropriate one may be selected according to the type of gas to be detected. Specific examples include tungsten light bulbs, LEDs, and laser diodes, but are not limited thereto.

(受光部)
受光部107の受光素子107aは、発光部104の発光素子104aから出射される光を受光して検出することができるものを選択すればよい。受光部107の具体例としては、例えば、焦電センサ、サーモパイル、ボロメータ、量子型赤外線センサなどが想定される。ただし、これらに限定されない。
(Light receiving section)
The light receiving element 107a of the light receiving unit 107 may be selected from those that can receive and detect light emitted from the light emitting element 104a of the light emitting unit 104. Specific examples of the light receiving unit 107 include a pyroelectric sensor, a thermopile, a bolometer, and a quantum infrared sensor. However, it is not limited to these.

また、発光部104が広帯域の光を出射するものである場合、検出対象ガスに対する検出感度を向上させる観点から、ガス検出装置1がさらに、光路中に特定の波長の光を選択的に通過させるローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ等を備えていることが好ましい。   Further, when the light emitting unit 104 emits broadband light, the gas detection device 1 further allows light of a specific wavelength to selectively pass through the optical path from the viewpoint of improving detection sensitivity for the detection target gas. A low-pass filter, a high-pass filter, a band-pass filter and the like are preferably provided.

(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。本実施形態に係るガス検出装置1は、ガス導入部102とガス排出部103および凸部114を有する筐体101と、発光素子204aを備える発光部204と、受光素子207aを備える受光部207と、4つの羽根板210およびブラシ部211を含んで回転動作が可能な隔壁部とを備える。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the gas detection device according to the second embodiment. The gas detection device 1 according to the present embodiment includes a housing 101 having a gas introduction unit 102, a gas discharge unit 103, and a projection 114, a light emitting unit 204 including a light emitting element 204a, and a light receiving unit 207 including a light receiving element 207a. A partition wall portion including four blades 210 and a brush portion 211 capable of rotating.

本実施形態に係るガス検出装置と、第1の実施形態に係るガス検出装置との相違点は、発光部204および受光部207の配置が異なっている点、隔壁部が4枚の羽根板210によって構成される点、ブラシ部211の位置が異なっている点である。   The difference between the gas detection device according to the present embodiment and the gas detection device according to the first embodiment is that the arrangement of the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 is different, and the blade plate 210 has four partition walls. And the position of the brush portion 211 is different.

より具体的には、隔壁部は、図2に示されるように、軸部112を中心として4枚の羽板210が十字型を形成するように配置されてことによって構成される。また、第1の実施形態に係るガス検出装置では、発光部204と受光部207とが、筐体101の半円柱部分の曲面部に、互いに対向するように設けられていた。しかしながら、本実施形態に係るガス検出装置においては、発光部204と受光部207は、筐体101の2つのD字型の面においてそれぞれ、互いに対向するように設けられている。また、発光部204および受光部207と、筐体101との間に、それぞれ、界面206、209が存在する。   More specifically, as shown in FIG. 2, the partition wall portion is configured by arranging four blades 210 around the shaft portion 112 so as to form a cross shape. In the gas detection device according to the first embodiment, the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 are provided on the curved surface portion of the semi-cylindrical portion of the housing 101 so as to face each other. However, in the gas detection device according to the present embodiment, the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 are provided so as to face each other on the two D-shaped surfaces of the housing 101. Further, interfaces 206 and 209 exist between the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 and the housing 101, respectively.

さらに、第1の実施形態のガス検出装置では、ブラシ部は、略長方形の2枚の羽根板の軸部に固着された辺と平行する他方の辺に沿って設けられていたが、本実施形態に係るガス検出装置では、ブラシ部211は、略長方形の4枚の羽根板210の軸部112に固着された辺と略直角を成す2つの辺のそれぞれに沿うように設けられている。さらに、羽根板210の軸部112に固着されている辺の長さとブラシ部211の長さとを合算した長さは、筐体101のD字形状の厚みと略同一となっている。これにより、ガス導入部102から筐体101に流入するガスによって羽根板210が回転する際には、ブラシ部211が筐体101の2つのD字型の面の内側に接触しつつ羽根板210が回転する。よって、界面206および界面209の筐体101側の表面に付着したゴミを除去することが可能となり、ガスセンサとして感度が低下することを軽減することができる。   Furthermore, in the gas detection device of the first embodiment, the brush portion is provided along the other side parallel to the side fixed to the shaft portion of the two substantially rectangular blade plates. In the gas detection device according to the embodiment, the brush portion 211 is provided along each of two sides that are substantially perpendicular to the side fixed to the shaft portion 112 of the four substantially rectangular vanes 210. Further, the total length of the side fixed to the shaft portion 112 of the blade plate 210 and the length of the brush portion 211 is substantially the same as the D-shaped thickness of the housing 101. Thereby, when the blade 210 is rotated by the gas flowing into the housing 101 from the gas introduction unit 102, the brush 211 is in contact with the inside of the two D-shaped surfaces of the housing 101. Rotates. Therefore, dust attached to the surface of the interface 206 and the interface 209 on the housing 101 side can be removed, and a reduction in sensitivity as a gas sensor can be reduced.

本実施形態のガス検出装置によれば、発光部204および受光部207がそれぞれ筐体101のD字型の面に、互いに対向するように、備えられている。この発光部204と受光部207との間の光路は第1の実施形態のガス検出装置の場合よりも短い。そして、羽根板210が光路を遮る際、第1の実施形態では光路を羽根板の面部分で遮るのに対し、本実施形態では、羽根板210の厚み(線)で遮ることとなる。これにより、隔壁部が光路を遮る時間はより短くなるため、隔壁部によって光路を遮られることによって発生しうる検出ノイズをより低減することが出来る。   According to the gas detection device of the present embodiment, the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 are provided on the D-shaped surface of the casing 101 so as to face each other. The optical path between the light emitting unit 204 and the light receiving unit 207 is shorter than that of the gas detection device of the first embodiment. When the blade plate 210 blocks the optical path, the optical path is blocked by the surface portion of the blade plate in the first embodiment, whereas in the present embodiment, it is blocked by the thickness (line) of the blade plate 210. Thereby, since the time for which the partition wall blocks the optical path becomes shorter, detection noise that can be generated by blocking the optical path by the partition wall can be further reduced.

また、隔壁部の形状は、発光素子204aから受光素子207aに到達する光路を完全に遮断することが出来る形状であると、より好適である。これにより、隔壁部が光路を完全に遮断していない時に受光部207における第1の信号を取得し、かつ、隔壁部が光路を完全に遮断している時に、受光部207における第2の信号を簡便に取得し、この第1および第2の信号に基づいてオフセットを除去することが可能になる。これにより、測定対象のガスの有無または濃度をより高精度に検出することが出来る。なお、図2に示される隔壁部の羽根板210は全体的にその厚みが一定となっているが、これに限定されない。羽根板210は、発光素子204aから受光素子207aまでの光路を完全に遮断することが出来る形状であればよい。例えば、羽根板210の先端に近い部分が界面206または/および界面209を完全に覆うような厚みとなっており、羽根板210の軸部112に近い部分はより薄くなっていてもよい。(後述する図3においても同様。)
より具体的には、例えば、ガス検出装置1が備える信号処理部(図示しない)は、筐体101内のガスの有無や濃度に影響されない状態における受光部207の信号、すなわち第2の信号を取得し、この第2の信号をオフセット信号として用いることにより、第1の信号に含まれる温度ドリフト成分等のオフセットを除去可能になるという効果を奏する。また、本実施形態のガス検出装置の隔壁部が連続的に動作可能である場合には、逐次、最新の第2の信号を取得可能となり、高精度にオフセット信号を除去することが出来るため、好適である。
The shape of the partition wall is more preferably a shape that can completely block the optical path from the light emitting element 204a to the light receiving element 207a. Accordingly, the first signal in the light receiving unit 207 is acquired when the partition wall portion does not completely block the optical path, and the second signal in the light receiving portion 207 is acquired when the partition wall portion completely blocks the optical path. Can be easily obtained, and the offset can be removed based on the first and second signals. Thereby, the presence or absence or concentration of the gas to be measured can be detected with higher accuracy. Note that the blade plate 210 of the partition wall shown in FIG. 2 has a constant thickness as a whole, but is not limited thereto. The vane plate 210 may have any shape that can completely block the optical path from the light emitting element 204a to the light receiving element 207a. For example, the portion close to the tip of the blade 210 may have a thickness that completely covers the interface 206 and / or the interface 209, and the portion close to the shaft portion 112 of the blade 210 may be thinner. (The same applies to FIG. 3 described later.)
More specifically, for example, a signal processing unit (not shown) included in the gas detection device 1 outputs the signal of the light receiving unit 207 in a state that is not affected by the presence or concentration of gas in the housing 101, that is, the second signal. By obtaining and using this second signal as an offset signal, there is an effect that an offset such as a temperature drift component included in the first signal can be removed. In addition, when the partition wall portion of the gas detection device of the present embodiment can be operated continuously, the latest second signal can be sequentially acquired, and the offset signal can be removed with high accuracy. Is preferred.

(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態に係るガス検出装置の構成例を示す模式図である。本実施形態に係るガス検出装置1は、ガス導入部102とガス排出部103および凸部114を有する筐体101と、発光素子304aと受光素子307aとを備える受発光部304と、反射板305と、4つの羽根板210およびブラシ部211を含んで回転動作が可能な隔壁部とを備える。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the gas detection device according to the third embodiment. The gas detection apparatus 1 according to the present embodiment includes a casing 101 having a gas introduction unit 102, a gas discharge unit 103, and a projection 114, a light emitting / receiving unit 304 including a light emitting element 304a and a light receiving element 307a, and a reflector 305. And a partition wall portion that includes four blades 210 and a brush portion 211 and can be rotated.

本実施形態に係るガス検出装置と、第1および第2の実施形態に係るガス検出装置との相違点は、発光部および受光部が一体化しており(受発光部304)、かつ受発光部304と筐体101との界面309に対向する位置に反射板305を備えている点が異なっている。なお、本実施形態においては、図3に示されるように、受発光部304と反射板305は第2の実施形態と同様に、筐体101の2つのD字型の面にそれぞれ設けられているが、これに限定されるものはない。第1の実施形態のように、筐体101の半円柱部分の曲面部分において対向するように設けられていてもよい。   The difference between the gas detection device according to the present embodiment and the gas detection devices according to the first and second embodiments is that the light emitting unit and the light receiving unit are integrated (light emitting / receiving unit 304), and the light receiving / emitting unit. The difference is that a reflecting plate 305 is provided at a position facing the interface 309 between 304 and the casing 101. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the light emitting / receiving unit 304 and the reflecting plate 305 are respectively provided on the two D-shaped surfaces of the housing 101 as in the second embodiment. However, it is not limited to this. As in the first embodiment, the housing 101 may be provided so as to face each other at the curved surface portion of the semi-cylindrical portion.

発光素子304aから照射された赤外光は、界面309を透過し、筐体101を通過する際に、筐体101内のガスによって一部吸収された後、反射板305で反射され、再び筐体101内のガスによって一部吸収されて、受光素子307aに入射する。よって、第2の実施形態に係るガス検出装置と比較すると、より小型化することが可能になるとともに、光路長が2倍となるために検出感度が向上する、という効果を奏する。   Infrared light emitted from the light emitting element 304 a passes through the interface 309 and is partially absorbed by the gas in the housing 101 when passing through the housing 101, then reflected by the reflecting plate 305, and again in the housing. Part of the gas is absorbed by the gas in the body 101 and enters the light receiving element 307a. Therefore, as compared with the gas detection device according to the second embodiment, it is possible to further reduce the size, and the optical path length is doubled, so that the detection sensitivity is improved.

また、本実施形態に係るガス検出装置においても、第2の実施形態に係るガス検出装置と同様に、隔壁部は光路を完全に遮断することが出来るように構成されている。これにより、隔壁部が光路を完全に遮断していない時に第1の信号を受発光部304にて取得し、かつ、隔壁部が光路を完全に遮断している時に第2の信号を受発光部304にて取得する。これにより、第1および第2の信号に基づき、測定対象のガスの有無または濃度をより高精度に検出することが出来る。さらに、ブラシ部211や羽根板210の材質を発光素子304aが出射する光に対して高反射率の材料とすることにより、第2の信号はガス濃度がゼロの時の出力を示すので、発光素子の経時劣化や環境温度等に伴う出力の変化分のオフセットをキャンセルすることも可能になるためより好ましい。   Also in the gas detection device according to the present embodiment, as in the gas detection device according to the second embodiment, the partition wall portion is configured to be able to completely block the optical path. Thus, the first signal is acquired by the light emitting / receiving unit 304 when the partition wall does not completely block the optical path, and the second signal is received and emitted when the partition wall completely blocks the optical path. Obtained by the unit 304. Thereby, based on the first and second signals, the presence or absence or concentration of the gas to be measured can be detected with higher accuracy. Further, the material of the brush part 211 and the blade plate 210 is made of a material having a high reflectance with respect to the light emitted from the light emitting element 304a, so that the second signal indicates an output when the gas concentration is zero. This is more preferable because it is possible to cancel the offset corresponding to the change in the output due to the deterioration of the element over time or the environmental temperature.

本発明は、ガス検出装置として好適である。   The present invention is suitable as a gas detection device.

1 ガス検出装置
101 筐体
102 ガス導入部
103 ガス排出部
104、204 発光部
104a、204a、304a 発光素子
106、206 界面
107、207 受光部
107a、207a、307a 受光素子
109、209、309 界面
110、210 羽根板
111、211 ブラシ部
114 凸部
304 受発光部
305 反射板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas detection apparatus 101 Case 102 Gas introduction part 103 Gas discharge part 104,204 Light emission part 104a, 204a, 304a Light emitting element 106,206 Interface 107,207 Light reception part 107a, 207a, 307a Light reception element 109,209,309 Interface 110 , 210 Blades 111 and 211 Brush part 114 Convex part 304 Light emitting / receiving part 305 Reflecting plate

Claims (5)

ガス導入口とガス排出口とを備える筐体と、
発光部および受光部と、を備えるガス検出装置であって、
前記発光部および前記受光部は、それぞれ前記筐体との界面を有し、かつ前記発光部から出射された光が筐体内部の空間を介して前記受光部に入射する光路を成す様に配置されており、
前記筐体は、移動可能な隔壁部を有し、
前記隔壁部は、前記ガス導入口から流入するガスの流入方向に対して略垂直方向に設置される軸部と、前記軸部を軸として流入したガスによって回転可能なように備えられた羽根板と、を備え、前記軸部を軸として前記羽根板が回転動作することで、前記ガス導入口から前記筐体内に導入されるガスを前記光路中に運び、かつ前記光路中のガスを前記ガス排出口に運ぶように動作可能である
ことを特徴とするガス検出装置。
A housing having a gas inlet and a gas outlet;
A gas detector comprising a light emitting part and a light receiving part,
Each of the light emitting unit and the light receiving unit has an interface with the housing, and is arranged so that light emitted from the light emitting unit forms an optical path that enters the light receiving unit through a space inside the housing. Has been
The housing has a movable partition wall,
The partition wall portion, blades provided so as to be rotatable with the shaft portion installed in a substantially vertical direction, by flowing gas pre Kijiku portion as an axis with respect to the inflow direction of the gas flowing from said gas inlet A plate, and the vane plate rotates around the shaft portion to carry gas introduced into the housing from the gas introduction port into the optical path, and the gas in the optical path to the gas path. A gas detection device that is operable to be carried to a gas discharge port.
前記隔壁部は、常に前記筐体内の空間を2以上に分離するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のガス検出装置。   The gas detection device according to claim 1, wherein the partition wall is configured to always separate the space in the housing into two or more. 前記隔壁部は、前記発光部および前記受光部のそれぞれと前記筐体との界面に接触する摺動部をさらに備える請求項1または2に記載のガス検出装置。   The gas detection device according to claim 1, wherein the partition wall portion further includes a sliding portion that contacts an interface between each of the light emitting unit and the light receiving unit and the housing. 前記隔壁部は、前記光路を完全に遮断することが可能である請求項1から3のいずれか一項に記載のガス検出装置。   The gas detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the partition wall is capable of completely blocking the optical path. 前記隔壁部が前記光路を遮断していない時に、第1の受光部信号を取得し、かつ、
前記隔壁部が前記光路を遮断している時に、第2の受光部信号を取得し、
前記第1および第2の受光部の信号に基づき測定対象のガスの有無または濃度を演算する信号処理部を更に備える、
ことを特徴とする請求項4に記載のガス検出装置。
When the partition portion does not block the optical path, obtains a signal of the first light receiving portion; and
When the partition wall is blocking the optical path, a signal of the second light receiving unit is obtained,
A signal processing unit for calculating the presence or concentration of the gas to be measured based on the signals of the first and second light receiving units;
The gas detection device according to claim 4.
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