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专利名称：气体浓度测定器的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定空气中含有的臭氧气体、二氧化氮气体等特定种类的 气体的浓度的气体浓度测定器。
背景技术：
当今，基于NOx、 SPM、光化学氧化剂的大气污染的发生，以成为对 环境的影响较大的问题。作为光化学氧化剂的主成分的臭氧气体(03)在 从工厂、事务所或汽车排出的NOx或烃等污染物质受到太阳光线的照射 而引起光化学反应的情况下生成，因此，成为光化学烟尘的原因。另外， 在具备电晕放电机构的各种设备，例如静电式复印机、激光打印机、LED 传真机等装置中，在电晕放电机构的运行中也产生臭氧气体或NOx气体。 这种臭氧气体具有强的氧化能力，因此，由于其自身的毒性，空气中的浓 度成为一定以上(O.lppm)以上的情况下，刺激呼吸器官系统，即使为微 量，长时间吸入的情况下也有害。另外，NOx气体为大气污染的起因物质， 也被指出其与呼吸器官疾患的关系。
因此，需要进行臭氧气体或NOx气体的浓度分布的调査或向地域环 境的影响评价、个人的臭氧气体或NOx气体遭受的影响评价等，对环境 进行监视。因此，针对臭氧气体开发了各种廉价且小型轻量并能够以个人 或家庭级别来使用的臭氧浓度测定器。例如，已知有日本特开2004 — 144729号公报、WO2006/06623 (PCT/JP2005/014689)号公报、日本特开 平09—274032号公报、日本特开2000 — 081426号公报等中公开的臭氧浓 度测定器。
图14中示出了以往的臭氧浓度测定器的一例。该臭氧浓度测定器1 具备具有在暴露于臭氧气体中时变色(褪色)的暴露部3的气体检测元 件2;显示表示与臭氧气体的浓度对应的颜色(颜色样本)的比色图表5的衬纸4。气体检测元件2沿比色图表5固定于衬纸4。
气体检测元件2是通过使添加通常与臭氧气体反应的情况下变色的色
素、保湿剂、酸、水等而调节的检测溶液浸渗纤维素滤纸，并风干而制作。 作为与臭氧气体反应时变色的色素，使用靛蓝色素、偶氮色素、三苯基甲
烷色素、蒽醌(7乂卜，年y)色素等。
衬纸4通常优选由与气体检测元件2相同的材质形成。比色图表5由 与分别不同的臭氧浓度例如与0ppb、 400ppb及800ppb对应的三个颜色样 本5a 5c构成。臭氧浓度为0ppb的颜色样本5a呈与测定前的气体检测元 件2的暴露部3相同的颜色(靛蓝胭脂红蓝色)。相对于此，越是气体 浓度高的颜色样本5b、 5b越褪色。
这种臭氧浓度测定器1通过在臭氧气体存在的环境中使用一定时间 (例如，8小时)的情况下，使气体检测元件2的暴露部3暴露于臭氧气 体中而变色。通过比较该变色的颜色和比色图表5的颜色样本5a 5c，能 够知道臭氧气体的浓度。即，在暴露部3变色而褪色为与400ppb的颜色 样本5b大致相等的颜色时，判定臭氧浓度为400ppb，褪色为与400ppb 和800ppb的中间的颜色大致相等的颜色时，判定臭氧浓度为600ppb。

发明内容
然而，上述以往的臭氧浓度测定器l形成为片状，因此，需要每一次 的测定中更换为新的，存在不能连续使用的问题。
另外，在保管时， 一片片放入铝等的密封的容器中保存，以免气体检 测元件2的暴露部3与外部空气接触。因此，在每次测定时，需要从密闭 容器取出，还存在耗费工时的问题。
本发明是为了解决鉴于上述以往的问题而做成的，其目的在于提供操 作容易，且能够在保持保管所需的密闭性的同时进行连续的测定的气体浓 度测定器。
为了实现上述目的，本发明的气体浓度测定器具备盒，其具有盒主 体和覆盖所述盒主体的背面的盖板；带状气体检测纸，其巻绕为辊状，并 收容于所述盒内，在与特定气体反应时变色；检测纸巻取机构，其巻取所 述气体检测纸，所述盒具有未使用检测纸收容部，其形成于所述盒主体的所述背面，收容未使用的所述气体检测纸；己使用检测纸收容部，其收
容已使用的所述气体检测纸；检测纸用通路，其连接所述未使用检测纸收 容部和所述己使用检测纸收容部；暴露部，其形成于所述盒主体的上表面， 使所述检测纸用通路的一部分露出在所述盒的外部；密封构件，其夹设于 所述盒主体和所述盖板的接合面之间，气密密封所述未使用检测纸收容部 的周围；密封机构，其设置于所述检测纸用通路的比所述暴露部靠上游侧 的通路部分，将所述气体检测纸压靠于所述上游侧通路部分的壁面。 发明效果
在本发明的气体浓度测定器中，气密地密封未使用检测纸收容部和检 测纸用通路的比暴露部靠上游侧的通路部分，因此，未使用的气体检测纸 不会暴露于盒外部的大气中。从而，不需要将气体检测纸密闭于铝的包装 袋中而保管，容易进行气体检测纸的保管、操作。另外，气体检测纸形成 为带状并以辊状巻绕，因此，能够通过利用检测纸巻取机构巻取而连续地 使用。
另外，在本发明中，作为所述检测纸巻取机构可以具备巻取用旋转 构件，其旋转自如地配置于已使用检测纸收容部内；驱动电动机，其使所 述巻取用旋转构件在巻取气体检测纸时旋转。
另外，在本发明中，优选还具备检测纸进给量检测机构，其检测所述 气体检测纸的进给量。
另外，在本发明中，作为检测纸进给量检测机构可以具有旋转体，
其在气体检测纸行进时借助该气体检测纸而旋转；传感器，其检测该旋转
体的旋转。
另外，在本发明中，旋转体可以具有通过将气体检测纸压靠于检测纸 用通路的壁面而密封检测纸用通路的密封功能。
另外，在本发明中，可以在未使用检测纸收容部内还收容有干燥剂和 脱氧剂中的至少任一种。
另外，在本发明中，可以在盒主体和盖板的接合面还设置有密封检测 纸用通路的开放侧面的密封部。
另外，在本发明中，可以在检测纸用通路的比暴露部靠上游侧的通路
部分还设置有使气体检测纸的下一次测定部分预先与测定环境的湿气接触适应(& i;玄廿3 )的前处理部；使该前处理部向大气有选择地开放的 开闭器。
另外，在本发明中，前处理部可以具有在盒主体的上表面开放的开口 部，开闭器可以滑动自如地设置于盒主体的上表面，对开口部进行开闭。
另外，在本发明中，盖板可以具有与前处理部连通的连通孔，开闭器 可以具有通气孔，并旋转自如地设置于盖板，使前处理部经由连通孔和通 气孔向大气开放。
另外，在本发明中，可以在暴露部和前处理部之间设置隔壁，并且， 还设置有将检测纸向该隔壁的下表面压靠的按压机构。
另外，在本发明中，可以通过使开闭器在气体检测纸的在前处理部待 机的下一次测定部分为了测定而送往暴露部的一定时间之前运行，而将前 处理部向大气开放。
另外，在本发明中，可以在检测纸用通路的比暴露部靠上游侧的通路
部分还设置有使气体检测纸的下一次测定部分预先与测定环境接触适应
的前处理部；覆盖前处理部的开口部并除去特定气体使湿气通过的过滤 助
益o
另外，在本发明中，可以使前处理部通过向盒主体的前表面及背面开 放的开口部和在盖板形成的开口部与外部连通。
进而，在本发明中，利用气体检测纸检测的特定气体可以为臭氧气体， 过滤器可以是除去臭氧气体的臭氧过滤器和薄膜过滤器中的任一种。


图1是表示将本发明适用于臭氧浓度测定器的第一实施例的分解立体图。
图2是盒主体的后视图。
图3是臭氧浓度测定器的剖视图。
图4是气体检测用带的立体图。
图5A是表示基于检测纸进给量检测机构检测气体检测纸的进给量的 样子的图。
图5B是表示基于检测纸进给量检测机构检测气体检测纸的进给量的样子的图。
图6是表示本发明的第二实施例的盒主体的后视图。
图7是表示本发明的第三实施例的臭氧浓度测定器的分解立体图。
图8是盒主体的后视图。
图9是将本发明的第四实施例的气体浓度测定器的局部截断而示出的
后视图。
图10是表示本发明的第五实施例的方式的臭氧浓度测定器的分解立体图。
图ll是盒主体的后视图。
图12是图11的XII—XII线剖视图。
图13是表示本发明的第六实施例的臭氧浓度测定器的要部的立体图。 图14是表示臭氧浓度测定器的以往例的立体图。
具体实施例方式
以下，基于附图所示的实施例详细说明本发明。 [第一实施例]
在图1 图3中，本发明示出了适用于通过遥控操作自动测定大气中 的臭氧气体的浓度的臭氧浓度测定器10的例子。另外，该臭氧浓度测定 器10表示技术方案一中记载的测定器，其具备收容于盒12的气体检测 纸ll;巻取该气体检测纸11的检测纸巻取机构13;测定臭氧浓度的气体 浓度测定机构14等。
在图4中，气体检测纸11如下所述地形成为带状，S卩，使含有暴露 于臭氧气体中的情况下变色(褪色或显色)而使可视区域的吸收变化的色 素的检测溶液浸渗带状载体例如纤维素滤纸中，使该浸渗的溶液干燥而使 整体形成为暴露部。
作为检测溶液，使用溶解有暴露于臭氧气体时变色的色素(例如，靛 蓝环(〗^y'久'環))、酸(例如，柠檬酸)和保湿剂(例如，甘油)的水 溶液。作为具有靛蓝环的色素可以使用例如靛蓝、靛蓝胭脂红钠盐、靛蓝 胭脂红钾盐、靛蓝红等。作为酸可以使用柠檬酸、醋酸、磷酸、酒石酸等。 酸是为了将检测溶液的pH保持在2 4的范围而使用。作为保湿剂可以使用甘油、乙二醇、丙二醇等。
在本发明中，作为暴露于臭氧气体的情况下褪色的靛蓝环，示出了使 用了靛蓝胭脂红的例子。靛蓝胭脂红是称作蓝色2号的酸性染料。因此， 使用了靛蓝胭脂红的检测溶液是呈蓝 蓝紫色的水溶液。可以通过目视来 确认检测溶液的颜色。另外，检测溶液因酸的添加而呈酸性。利用这种检 测溶液形成的气体检测纸11呈深蓝色。
在气体检测纸11的具体的制作时，向容器内例如放入0.05g的靛蓝胭 脂红、作为酸的3.0g的柠檬酸和作为保湿剂的15g的甘油，向其中加入规 定量的水，由此溶解靛蓝胭脂红而调节，制作50g的检测溶液。
其次，将纤维素滤纸(例如，Advantec公司制滤纸No.2)浸渍于该检 测溶液中一定时间，将其取出后，将纤维素滤纸中所含的水分通过风干而 蒸发。由此，完成深蓝色的气体检测纸ll。
对如此制作的气体检测纸11，将其暴露于包括来自臭氧气体产生器的 臭氧气体的被检测气体中一定时间(例如，IO分钟)即成为用肉眼观察到 变色的程度。被检测气体中包含的臭氧气体被取入气体检测纸11的甘油 保持的水分中，然后，引起对具有靛蓝环的色素的C=C双键进行分解的 反应。通过该分解反应，色素分子的结构和电子状态发生变化，气体检测 纸11的颜色(深蓝色)变淡(褪色)。还有，若向该褪色的气体检测纸11 照射可见光，则在波长610nm 620nm(橙色区域)下，光的吸收改变(反 射率增加)。
这种气体检测纸11如图4所示地固定于具有可挠性的树脂制输送带 15的表面，以辊状巻绕于巻芯17的状态对其进行使用。以下，将由这种 气体检测纸11和输送带15构成且巻绕在巻芯17的带称为气体检测用带 16。此外，气体检测用带16例如长度为10000mm、宽度为10mm、厚度 为0.2mm左右，以巻绕在巻芯17的状态装填于盒12。
在图1 图3中，盒12包括由盒主体21和盖板22构成。盒主体21 通过前板部21a、后板部21b、上板部21c、底板部21d及左右的侧板部 21e、 21f形成为横向长的薄箱型。
在盒主体21的背面S2形成有收容未使用的气体检测纸11的未使用 检测纸收容部24;收容已使用的气体检测纸的己使用检测纸收容部25;检测纸用通路26;四个螺纹孔27及凹陷部32。未使用检测纸收容部24 和已使用检测纸收容部25由相同的大小且深度不同的圆形凹部构成，并 通过检测纸用通路26连接。
未使用检测纸收容部24包括比气体检测用带16的宽度充分深地形 成，而收容干燥剂28 (图3)的第一收容空间24A;收容未使用的气体检 测用带16的第二收容空间24B。干燥剂28收容于第一收容空间24A中， 利用由多孔板构成的隔板29固定于收容部24的里侧壁24a上。干燥剂28 通过吸收大气中的湿气，防止未使用的气体检测纸11带有湿气而褪色的 情况。作为干燥剂28使用例如硅胶、氯化钙、高分子吸水聚合物等。
另外i代替干燥剂28;或除了干燥剂28之外，也可以将脱氧剂收容 于第一收容空间24A中。脱氧剂包括铁、有机物等自身氧化而消耗周围的 氧的药剂，尽量吸收大气中的氧气，防止长期保管中氧引起的气体检测纸 11的褪色。作为脱氧剂使用例如爱吉列斯(Ageless)(三菱气体化学公司 制的商品名)。
另外，在未使用检测纸收容部24的里侧壁24a的中央一体地突出设置 有与第一收容空间24A的深度大致相等的突出高度的轴安装部30(图3)。 进而，在轴安装部30的前端面一体地突出设置有轴31，在该轴31嵌入安 装有气体检测用带16的巻芯17并使其旋转自如。轴31的直径设定为比 轴安装部30的外径及巻芯17的孔径小。比轴安装部30的前端面外周部 即轴31靠外侧的环状部分形成承受巻芯17的侧面的承受面30a。该承受 面30a承受巻芯17并卡定，从而阻止气体检测用带16向第一收容空间24A 方向移动而防止其与隔板29接触。此外，轴31的前端比未使用检测纸收 容部24向盒主体21的后方略微突出。
为了在将气体检测用带16收容于未使用检测纸收容部24内时，避免 与后述O型密封环80的接触，第二收容空间24B如图3所示地形成为比 气体检测用带16的宽度充分地深。因此，气体检测用带16收容于第二收 容空间24B的情况下，位于比未使用检测纸收容部24的开口部靠内侧。 还有，在未使用检测纸收容部24的内周壁24b形成有将气体检测用带16 导向检测纸用通路26的狭缝状开口部40 (图1、图2)。该开口部40形成 于从内周壁24b的最上方位置向盒主体21的中央侧偏移规定角度的位置。己使用检测纸收容部25由具有与气体检测用带16的宽度大致相等的
深度的圆形凹部构成，在里侧壁25a的中央设置有巻取已使用的气体检测 用带16的旋转自如的巻取轴36 (旋转构件)。在巻取轴36固定从未使用 检测纸收容部24伸出通过检测纸用通路26导向已使用检测纸收容部25 的气体检测用带16的始端。巻取轴36的前端部向盒主体21的后方突出， 在前端面形成有卡合后述驱动电动机55的输出轴57的卡合凹部37。另外， 在已使用检测纸收容部25的内周壁25b形成有检测纸用通路26的终端连 通的开口部41。该开口部41形成于从内周壁25的最上方位置向盒主体 21的中央侧偏移规定角度的位置。
检测纸用通路26包括在盒主体21的背面上部大致水平形成的槽状 水平通路部26a;与该水平通路部26a的上游侧和下游侧端分别连接设置 的、向下方平缓弯曲的带导入部26b及带排出部26c。带导入部26b的始 端与未使用检测纸收容部24的开口部40连通，带排出部26c的终端与已 使用检测纸收容部25的开口部41连通。水平通路部26a由水平的上游侧 通路部分26a—l和下游侧通路部分26a—2构成。水平通路部26a的下游 侧通路部分26a—2利用设置于盒主体21的上表面S3的开口部42向上方 开放，从而使气体检测用带16向盒主体21的外侧露出形成暴露部43。
暴露部43具有在盒主体21的长度方向上长的适当长度和与气体检 测用带16的宽度大致相等的宽度， 一侧向盒主体21的背面S2开放。凹陷 部32在盒主体21的背面S2形成于与检测纸用通路26对应的部分，并包 围其周围。
盖板22形成为与盒主体21相同的大小的长方形，利用拧入螺纹孔27 的四根固定螺钉23固定于盒主体21的背面S2，由此闭塞未使用检测纸收 容部24、已使用检测纸收容部25的开放部、检测纸用通路26的开放侧面 即向盒主体21的背面S2开放的通路侧面和凹陷部32。在盖板22分别形 成有支承轴31和巻取轴36使其旋转自如的轴承部50、 51。如图3所示， 一侧的轴承部50由在盖板22的背面形成的圆形凹部构成。如图l所示， 另一侧的轴承部51由贯通盖板22的贯通孔构成。
检测纸巻取机构13具备巻取轴36和作为驱动该巻取轴36的机构的 驱动电动机55，在带巻取时，利用驱动电动机55的驱动将气体检测用带16间歇地进给一定长度而巻取。驱动电动机55定位于盖板22的表面，并 用多根固定螺钉56固定，而且通过来自计测室的控制部的驱动信号驱动。 驱动电动机55的输出轴57的前端与巻取轴36的卡合凹部37卡合，由此 将输出轴57的旋转传递给巻取轴36。
作为测定臭氧浓度的气体浓度测定机构14使用反射率测定器61。反 射率测定器61包括以在盒主体21的上表面S3上位于暴露部43的上方 的方式，利用两根固定螺钉60固定的筒体62;配置于该筒体62内的传感 器63;信号处理电路等。筒体62形成为向上下方开放的方形筒体。作为 传感器63，使用波长例如为610nm的发光二极管63a和光敏二极管63b。 从发光二极管63a发出的光与向暴露部43露出的气体检测纸11的表面接 触而反射的情况下，被光敏二极管63b接受，转换为电信号后，通过A/D 转换，反射强度被数值化。该数值与颜色对应，因此能够求出臭氧浓度。
在图l、图2、图5A及图5B中，进而，在检测纸用通路26配置有检 测气体检测用带16的进给量的检测纸进给量检测机构70。该检测纸进给 量检测机构70包括在检测纸用通路26的水平通路部26a中设置于比暴 露部43靠上游侧的通路部分26a—1的旋转体71;检测该旋转体71的旋 转的传感器72。旋转体71通过上侧外周面与气体检测用带16的下表面接 触，在气体检测用带16行进时，通过与气体检测用带16的摩擦来旋转。
传感器72包括固定于旋转体71的外周缘的可动电极72a;固定于 盒主体21且滑接可动电极72a的固定电极72b。可动电极72a在旋转体 71转一圈的情况下与固定电极72b接触，由此检测纸进给量检测机构70 的电路闭合检测出旋转体71的旋转。检测纸进给量检测机构70的检测信 号送往计测室的控制部。控制部基于该检测信号控制驱动电动机55。此外， 也可以使用多个可动电极72a或固定电极72b，旋转体71转一圈由几个电 极来检测旋转。
另外，旋转体71通过将气体检测用带16向上游侧通路部分26a—l 的上侧壁面轻轻按压，而密封气体检测纸11和上侧壁面之间的间隙。
在这种臭氧浓度测定器10中，尤其重要的是，防止收容于盒12内的 测定前的未使用的气体检测纸11因臭氧气体或湿气褪色。因此，气密密 封未使用检测纸收容部24和检测纸用通路26的比暴露部43靠上游侧通路部分26a—l。以下，说明其密封结构。此外，氧或湿气引起的褪色可以 如上所述地利用干燥剂28或脱氧剂28来防止。
盖板22经由作为密封构件的O型密封环80固定于盒主体21的背面 S2。 O型密封环80在盒主体21的背面S2装配于未使用检测纸收容部24 的周围遍及全周形成的环状密封槽81，与盖板22密接，由此气密密封未 使用检测纸收容部24的周围，防止外部空气从盒主体21和盖板22的间 隙进入未使用检测纸收容部24内。密封槽81被未使用检测纸收容部24 的开口部40分割，但O型密封环80没有被分割。
另外，在水平通路部26a的上游侧通路部分26a—l上，将气体检测用 带16压靠于该通路部的上侧壁面，密封气体检测纸11和上侧壁面的间隙 的密封机构85位于比检测纸进给量检测机构70靠上游侧。
密封机构85包括在设置于上游侧通路部分26a—l的下侧壁面的凹 部86内配置的且上下移动自如的按压件85a;将该按压件85a向上方施力 的弹簧、海绵等软弹性构件85b，由此以对气体检测用带16的行进不构成 大的负荷的范围内，将气体检测用带16轻轻地压靠于上游侧通路部分26a —1的上侧壁面。
在水平通路部26a的下游侧通路部分26a—2上，比该通路部分的下侧 壁面向上方突出并从下方支承气体检测用带16的水平的底座部90在所述 通路部分的全长上突出设置。由此，使上游侧通路部分26a—l的向暴露 部43开放的后方侧开口部的开口面积变窄，极力防止从暴露部43向上游 侧通路部分26a—l内的大气或湿气的进入。
进而，利用在盒主体21和盖板22的接合面之间设置的密封部96来 密封检测纸用通路26的向盒主体21的背面S2侧开放的开放侧面。该密封 部96包括在盒主体21的背面S2形成于与检测纸用通路26对应的部分 的凹陷部32;在盖板22的背面突出设置且与凹陷部32嵌合的突起部95。 为了极力堵塞与凹陷部32的间隙提高密封性能，突起部95表面通过橡胶 等覆盖。在突起部95 —体地突出设置有插入盒主体21的暴露部43的突 出部分95a。在该突出部分95a中，通路部分26a—2和开口部42的宽度 设定为与气体检测纸16的宽度大致相等，并且，形成引导气体检测用带 16的一侧缘的引导面，从而防止气体检测用带16向宽度方向上的移动。进而，在盖板22的背面突出设置有圆板状突起部97，其通过插入未使用 检测纸收容部24，而限制气体检测用带16沿宽度方向的移动。
其次，说明基于由上述结构构成的臭氧浓度测定器10的臭氧气体的
在测定时，在空气中存在臭氧气体的测定环境下，计测室的控制部送 出驱动信号，驱动驱动电动机55。驱动电动机55在通过来自控制部的驱 动信号驱动的情况下，将气体检测用带16以一定量巻取在巻取轴36，使 气体检测纸11的未使用部分位于暴露部43。若气体检测用带16行进，则 检测纸进给量检测机构70将该行进以旋转体71的转速检测出，将该检测 信号送往控制部。控制部在利用来自检测纸进给量检测机构70的检测信 号，检测出旋转体71以规定的转速旋转的情况下，关闭驱动电动机55的 开关，停止驱动电动机55。由此，气体检测纸11的没有暴露的未使用部 分经由暴露部43及筒体62向盒12的外部露出，形成为测定部分，在该 状态下，开始臭氧气体的测定。
若利用臭氧浓度测定器10开始测定，则气体检测纸11的面向暴露部 43的测定部分lla暴露于空气中所含的臭氧气体中，由此缓慢变色(褪色)。 气体浓度测定机构14利用反射率测定器61的传感器63 (63a、 63b)，按 一定时间将测定部分lla的变色以反射率的变化检测出。S卩，从发光二极 管63a发出的光在与测定部分lla接触的情况下，反射的光量根据其变色 的程度而变化。还有，与测定部分lla接触并被反射的反射光被光敏二极 管63b接受。光敏二极管63b在接受与变色部接触而反射的反射光的情况 下，将其转换为电信号，利用信号处理电路进行A/D转换，将反射率数值 化。通过将该反射率与预先将基准的气体检测纸暴露于臭氧气体中而测定 的反射率数据比较，自动测定臭氧浓度。
经过一定时间结束测定后，在接着测定时，与上述相同地利用遥控操 作对驱动电动机55进行驱动，将气体检测用带16以一定量巻取在巻取轴 36，使气体检测纸ll的没有暴露的未使用部分位于暴露部43，从而能够 连续地测定。
这样，本发明的臭氧浓度测定器10将辊状巻绕的气体检测纸11收容 于利用各种密封机构及密封构造气密地密封的盒12内，因此，未使用的气体检测纸11不会暴露于大气中，容易保管，不需要收容于铝的包装袋 中，长期保管的情况下也没有关系，能够防止基于臭氧气体的变色、湿气 引起的测定误差、灵敏度的降低等。另外，具备将气体检测纸11自动地 巻取的检测纸巻取机构13，因此，能够连续地测定，与图14所示的以往 的臭氧浓度测定器1相比容易操作。
另外，尤其，在未使用检测纸收容部24收容干燥剂28或脱氧剂，因
此，能够进一步防止大气或湿气引起的影响。
另外，利用检测纸进给量检测机构70检测旋转体71的旋转，来接通、 关闭控制驱动电动机55的开关，因此，即使巻取在巻取轴36的气体检测 用带16的半径逐渐增大，也能够将未使用的气体检测纸11始终向暴露部 43以一定长度送出。从而，不需要以带外周成为一定线速度的方式进行计 算来控制驱动电动机的转速，从而能够廉价地制造。还有，作为检测纸进 给量检测机构70的传感器72并不限于接触类型的传感器，也可以为光学 检测的非接触类型传感器。
进而，用完所有的气体检测纸ll后，从盒12取出，更换为未使用的 新的气体检测用带即可，因此，可以再利用盒12多次。
在图6中，在本实施例中，在气体浓度测定机构14的筒体62内设置 有兼作检测纸进给量检测机构的辊88，将气体检测用带16压靠于底座部 90。其他结构与上述第一实施例完全相同，因此，对于相同的结构构件、 部分标注相同的符号，省略其说明。
另外，在本实施例中，将检测纸进给量检测机构70装入筒体62即可， 因此，能够作为外置类型，不需要在盒主体21内实施用于检测纸进给量 检测机构70的配线。因此，在本实施例中，可以将上游侧通路部分26a 一l内的旋转体71仅用作将气体检测用带16压靠于通路壁的密封构件， 或完全去除。
在图7及图8中，本实施例的臭氧浓度测定器10A表示技术方案9所 述的测定器，在上述第一实施例中的臭氧浓度测定器10中，在检测纸用 通路26的水平通路部26a中比暴露部43靠上游侧的通路部分还设置有使气体检测纸11的下一次测定部分llb预先在外部露出一定时间，使其
与测定环境的湿气接触适应的前处理部100;使该前处理部100向大气有 选择地开放的开闭器101。此外，对于与图1 图5所示的结构部件、部 分相同的结构构件、部分标注相同的符号，省略其说明。
检测纸用通路26的水平通路部26a包括上游侧通路部分26a—l; 形成前处理部100的中间通路部分26a—2及形成暴露部43的下游侧通路 部分26a—3。上游侧通路部分26a_l不向盒主体21的上表面S3开放， 配置有检测纸进给量检测机构70和密封机构85。
前处理部100具有在盒主体21的上表面S3形成的开口部100a，该开 口部100a通常被开闭器101闭塞。另外，前处理部100为与暴露部43大 致相同的大�。�通过上板部21c的隔壁102与暴露部43分隔。气体检测 用带16通过隔壁102的下方向暴露部43输送。
开闭器101形成为细长的板状，并在盒主体21的上表面S3沿前后方 向上滑动自如地配置，通常将前处理部100的开口部100a气密地闭塞。 在开闭器101的前端部上表面形成钩挂手指指甲的钩挂部101a。
测定臭氧浓度的气体浓度测定机构14的反射率测定器14包括固定 于盒主体21的上表面S3并覆盖暴露部43、前处理部100和开闭器101的 壳体62;配置于该壳体62内的传感器63;信号处理电路等。壳体62形 成为上下开放的细长的方筒体，内部通过隔壁64分隔为前后两个室65a、 65b，前方侧的室65a与前处理部100连通，后方侧的室65b与暴露部43 连通。隔壁64的下端与盒主体21的隔壁102抵接。另外，在壳体62的 前表面的下端向前方一体地延伸设置有引导开闭器101的左右一对引导部 66。
开闭器101位于壳体62的前方侧的室65a内，且闭塞前处理部100 的开口部100a的状态下，前端部向壳体62的前方突出，位于引导部66 之间，后端与隔壁64抵接。
在水平通路部26a的中间通路部分26a—2和下游侧通路部分26a—3 的边界部配置有按压机构104，该按压机构104位于隔壁102的正下方， 将气体检测用带16向隔壁102的下表面压靠。该按压机构104包括旋 转体105;将该旋转体105向上方施力而将其压靠于气体检测用带16的下表面的省略图示的弹簧等弹性构件，由此密封隔壁102和气体检测用带16 之间的间隙。
在中间通路部分26a—2和下游侧通路部分26a—3分别设置有比该通 路部分的下侧壁面向上方突出的水平的底座部卯a、 90b。上游侧的底座部 90a使上游侧通路部分26a—l的下游侧开口面积变窄，极力防止从前处理 部100向上游侧通路部分26a—1的空气或湿气的进入。下游侧的底座部 90b使中间通路部分26a—2的上游侧开口面积变窄，极力防止从暴露部 43向中间通路部分26a—2的空气或湿气的进入。另外，开闭器101防止 从前处理部100向中间通路部分26a—2的空气或湿气的进入。
进而，在盒主体21和盖板22的接合面设置有密封部96。该密封部 96包括在盒主体21的背面S2形成于与检测纸用通路26对应的部分的 凹陷部32;与在盖板22的背面突出设置的凹陷部32嵌合的突起部95。 突起部95为了堵塞与凹陷部32的间隙并提高密封性能，表面通过橡胶等 覆盖，并一体地具有与前处理部100和暴露部43分别嵌合的突出部分95a、 95b，由这些将前处理部100及暴露部43的宽度设定为与气体检测用带16 的宽度大致相等，并且，形成引导气体检测用带16的一侧缘的引导面， 防止气体检测用带16沿宽度方向的移动。此外，其他结构与上述第一实 施例相同。
在基于由上述构造构成的臭氧浓度测定器10A的臭氧气体的测定时， 在大气中存在臭氧气体的测定环境下，从控制部利用驱动信号，对驱动电 动机55进行驱动，将气体检测用带16以一定量巻取在巻取轴36，使气体 检测纸11的未使用的测定部分11a位于暴露部43。当气体检测纸11的测 定部分lla向暴露部43移动时，下一次测定部分lib向前处理部100移 动而待机。前处理部100被开闭器101闭塞。
在测定时，利用驱动电动机55的驱动使气体检测用带16行进，将气 体检测纸11的测定部分lla向暴露部43移动、停止的情况下，在该状态 开始臭氧气体的测定。
若开始臭氧气体的测定，则面向暴露部43的气体检测纸11的测定部 分lla通过暴露于在大气中所含的臭氧气体中，缓慢地变色(褪色)。气 体浓度测定机构14利用传感器63按一定时间，将气体检测纸11的变色以反射率的变化检测出，将该反射率与预先将基准的气体检测纸暴露于臭 氧气体中而测定的反射率数据比较，由此自动测定臭氧浓度。
在基于气体检测纸11的测定部分lla的臭氧气体的测定中，下一次测
定部分llb在前处理部100内进行前处理即与测定环境的湿气接触适应。
该下一次测定部分llb的前处理是如下所述地进行，即，在基于测定部分 lla的测定结束的一定时间前，例如30分钟前，作业人员用手打开开闭器 101或使用电动机自动将其打开，将前处理部100开放一定时间。前处理 的最佳时间为30分钟左右，若比其长，则由于大气中的臭氧气体，而发 生必要以上变色，因此不优选。另外，若过短，则大气中的湿气的吸入不 充分，不能成为与大气的湿气对应的反射率，构成测定误差，因而不优选。 若前处理结束，则使下一次测定部分llb在前处理部100内待机，直至关 闭开闭器101基于测定部分lla的测定结束为止。
若经过一定时间，基于测定部分lla的测定结束，则利用�？夭僮鞫� 驱动电动机55进行驱动，将气体检测用带16以一定量巻取在巻取轴36， 使气体检测纸11的下一次测定部分lib向暴露部43移动，形成为新的测 定部分。在此，预先测定前处理已经结束的下一次测定部分llb的反射率 的初始值，在测定中求出与该反射率的初始值的差，从而能够使在前处理 中暴露于臭氧中的量不构成测定误差地连续测定。另一方面，在不连续测 定时，使测定结束的测定部分11a停留在暴露部43内，直至开始下一测 定为止。
另外，在不连续测定的情况下，在基于测定部分lla的测定中，保持 关闭开闭器101的状态，保留在前处理部100内待机的下一次测定部分lib 的前处理。
如上所述，本实施例的臭氧浓度测定器10A在暴露部43的上游侧设 置前处理部100，使气体检测纸11的下一次测定部分llb待机，在开始下 一测定之前打开开闭器101，将前处理部100向大气中开放，由此使下一 次测定部分llb预先与测定环境的湿气接触适应一定时间，因此，能够在 使下一次测定部分lib向暴露部43移动并开始测定时的反射率成为与外 部空气的湿度对应的反射率。从而，在基于测定部分lla的测定结束后， 不需要设置等待时间，能够进行基于下一次测定部分llb的连续测定。另外，因湿度引起的测定误差少，能够提高测定精度。 [第四实施例]
在图9中，在本实施例中代替图7所示的滑动型开闭器101，在盒12
的背面侧配置了旋转型开闭器IOIA。盖板22具有与前处理部100连通的 连通孔IIO。开闭器101A形成为圆板状，且具有能够与盖板22的连通孔 IIO连通的通气孔112，该开闭器101A旋转自如地配置于在盖板22的表 面突出设置的旋转轴113。开闭器101A通常闭塞连通孔110，通过转动一 定角度，使通气孔112与连通孔IIO—致，从而将前处理部100向大气中 开放。因此，盒主体21中仅暴露部43向上表面S3开放，前处理部100 不开放，另外，没有配置图7所示的滑动自如的开闭器101。其他结构与 上述第三实施例相同。
在这种构造中，若使开闭器101A旋转而使通气孔112与连通孔110 连通，则能够将前处理部100向大气开放，因此，与上述第三实施例相同 地，能够对气体检测纸11的在前处理部100待机的下一次测定部分lib 进行前处理，使其与测定环境的湿气接触适应。此外，开闭器101A (开 闭器101也相同)并不限于手动操作，也可以利用电动机驱动来动作。
在图10及图11中，本实施例的臭氧浓度测定器IOB表示技术方案14 中记载的测定器，在上述第一实施例中的臭氧浓度测定器10中，在检测 纸用通路26的水平通路部26a中比暴露部43靠上游侧的通路部分还设置 有使气体检测纸11的下一次测定部分llb预先向外部露出一定时间， 使其与测定环境的湿气接触适应的前处理部100;和覆盖该前处理部100 的开口部121a、 121b，除去臭氧气体使湿气通过的过滤器120a、 120b， 在这一点上与上述第一实施例中的臭氧浓度测定器10不同。另外，与第 四实施例中所示的臭氧浓度测定器10A的不同点在于，代替开闭器101或 IOIA设置了臭氧过滤器120a 120c。此外，对于与图1 图5、图7 图 9所示的结构部件、部分相同的结构构件、部分，标注相同的符号，适当 省略其说明。
检测纸用通路26的水平通路部26a由上游侧通路部分26a—l和中间 通路部分26a—2及下游侧通路部分26a—3构成。上游侧通路部分26a—l和形成前处理部100的中间通路部分26a—2没有向盒主体21的上侧开放， 只有形成暴露部43的下游侧通路部分26a—3向上方开放。
前处理部100通过用于通风而形成于盒主体21的前表面S！及背面S2 的开口部121a (还有，在背面开口的开口部为下游侧通路部分26a—2的 盖板侧的开放侧缘)和在盖板22形成的开口部121b，向盒12的前后面开 放。另外，这些开口部121a、 121b被具有通气性但除去作为测定气体的 臭氧气体的过滤器120a、 120b分别覆盖。因此，前处理部100保持为具 有与测定环境相同湿度的状态。
作为过滤器120a、 120b使用以往公知的臭氧过滤器(日本特开平3 — 213145号公报、日本特公昭63 — 31258号公报、日本特开平4一703S号公 报等)或薄膜过滤器(日本特开2006—258533号公报)。在此，示出使用 了将基于薄的铝箔的波纹蜂窝结构体作为载体，在其表面涂敷了金属 (Mn)系催化剂的臭氧过滤器的例子。
作为薄膜过滤器，例如使用宇部兴产公司制的聚酰亚胺薄膜"二一匕。 1/、乂夕7S"(商标名)。已知臭氧气体容易被物质的表面吸收，因此，也 被薄膜过滤器也以一定的比例吸收。
在盒主体21的背面S2和盖板22的接合面之间设置的密封部96包括 在盒主体21的背面上部形成于与检测纸用通路26对应的部分的凹陷部 32;在盖板22的背面突出设置，与凹陷部32嵌合的突起部95。凹陷部 32具有前端在未使用检测纸收容部24的开口部40的上方延伸，后端向已 使用检测纸收容部25的开口部41的上方延伸的长度，但通过中间部被垂 直的隔板124分隔，而构成为前后两个室32a、 32b。前侧的室32a位于上 游侧通路部分26a—l的下方，后侧的室32b位于前处理部100和暴露部 43的下方。另外，在后侧的室32b的前端设置有过滤器用收容凹部125， 该过滤器用收容凹部125在只有臭氧过滤器120a、 120b时，厚度(长度) 不充分的情况下收容追加的臭氧过滤器120c。该过滤器用收容凹部125具 有通过向下方延伸设置而向盒主体21的底面S4开放的开口部121c，由此 使臭氧过滤器120c的下端(外部空气导入用吸气口)向盒主体21的外部 露出。
盖板22的突起部95由以与前侧的室32a和后侧的室32b对应一致的方式分割为前后两个的前侧凸部95A和后侧凸部95B构成。另外，为了 堵塞前侧的室32a和后侧的室32b的间隙而提高密封性能，前侧凸部95A 和后侧凸部95B的表面被橡胶等分别覆盖。进而，在后侧凸部95B —体地 突出设置有与暴露部43嵌合的突出部分95a。
在这种构造构成的臭氧浓度测定器10B中，将前处理部100通过开口 部121a 121c向外部开放，利用臭氧过滤器120a 120c确保通气性，因 此，能够将前处理部100保持为与测定环境相同的湿度状态。因此，在前 处理部100内待机的气体检测纸11的下一次测定部分lib能够与测定环 境的湿气接触适应，使反射率成为与外部空气的湿度对应的反射率。另一 方面，通过臭氧过滤器120a 120c除去大气中的臭氧气体，因此，不会 出现臭氧气体进入前处理部IOO使下一次测定部分11b暴露的情况。从而， 在基于气体检测纸11的测定部分lla的测定结束后，使前处理部100内 待机的气体检测纸11的下一次测定部分lib向暴露部43移动的情况下， 与上述第三实施例相同地，不需要设置等待时间，能够连续地进行臭氧气 体的测定。另外，利用前处理，使下一次测定部分llb的反射率成为与外 部空气的湿度对应的反射率的情况下，即使为具有湿度依赖性的气体检测 纸U，也不产生因湿度引起的测定误差，能够提高测定精度。
另外，臭氧气体不会进入未使用检测纸收容部24、比前处理部100靠 上游侧的通路部分26a—l、带导入部26b及未使用检测纸收容部24，能 够可靠地防止气体检测纸11的未使用部分暴露于臭氧气体中的情况。
在图13中，本实施例中的臭氧浓度测定器中，代替在盒12的前后面 设置的开口部，在盒主体21的上表面S3形成前处理部100的开口部100a， 利用臭氧过滤器120覆盖该开口部100a。此外，其他结构与上述第五实施 例大致相同，因此，对于相同的结构构件、部分标注相同的符号，省略其 说明。
在这种构造中，也利用臭氧过滤器120确保前处理部100的通气性， 因此，能够在不会使在前处理部100内待机的气体检测纸11的下一次测 定部分lib暴露于大气中的臭氧气体中的情况下与测定环境的湿气接触适 应。此外，本发明不限定于上述实施例，可以进行各种变形、变更。例如， 在上述实施例中，作为与臭氧气体反应的色素使用靛蓝胭脂红，但不限于 此，可以使用三苯基甲烷色素、偶氮色素或蒽醌色素等。
另外，在上述实施例中，示出了利用驱动电动机55的�？夭僮鳎瑤� 起气体检测用带16，利用反射率测定器61测定气体检测纸11的变色的例 子，但本发明并不限定于此，还可以用作便携式的测定器。在该情况下，
代替驱动电动机55，将手动操作的把手安装于巻取轴36的前端，将图14 所示的颜色样品5贴附于盒12的上表面适当部位，将气体检测纸11的变 色与该颜色样品5比较，测定气体浓度即可。另外，在便携式的情况下， 不需要气体浓度测定机构14或检测纸进给量检测机构70，因此，能够进 一步简单化。
产业上的可利用性
本发明的气体浓度测定器并不限于测定臭氧的臭氧浓度测定器，还可 以适用于二氧化氮气体的浓度测定器。在该情况下，作为检测剂，使用与 二氧化氮气体(N02)反应的重氮化试药及偶合试药的混合物等浸渗多孔 体的气体检测元件即可。
权利要求
1. 一种气体浓度测定器，其特征在于，具备盒，其具有盒主体和覆盖所述盒主体的背面的盖板；带状气体检测纸，其卷绕为辊状，并收容于所述盒内，在与特定气体反应时变色；检测纸卷取机构，其卷取所述气体检测纸，所述盒具有未使用检测纸收容部，其形成于所述盒主体的所述背面，收容未使用的所述气体检测纸；已使用检测纸收容部，其收容已使用的所述气体检测纸；检测纸用通路，其连接所述未使用检测纸收容部和所述已使用检测纸收容部；暴露部，其形成于所述盒主体的上表面，使所述检测纸用通路的一部分露出在所述盒的外部；密封构件，其夹设于所述盒主体和所述盖板的接合面之间，气密密封所述未使用检测纸收容部的周围；密封机构，其设置于所述检测纸用通路的比所述暴露部靠上游侧的通路部分，将所述气体检测纸压靠于所述上游侧通路部分的壁面。
2. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 所述检测纸巻取机构具备巻取用旋转构件，其旋转自如地配置于己使用检测纸收容部内； 驱动电动机，其使所述巻取用旋转构件在巻取气体检测纸时旋转。
3. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 还具备检测纸进给量检测机构，其检测所述气体检测纸的进给量。
4. 根据权利要求3所述的气体浓度测定器，其特征在于， 所述检测纸进给量检测机构具有旋转体，其在气体检测纸行进时借助该气体检测纸而旋转； 传感器，其检测所述旋转体的旋转。
5. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 所述旋转体具有通过将气体检测纸压靠于检测纸用通路的壁面而密封所述检测纸用通路的密封功能。
6. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 在所述未使用检测纸收容部内还收容有干燥剂和脱氧剂中的至少任一种。
7. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 在所述盒主体和所述盖板的接合面还设置有密封检测纸用通路的开放侧面的密封部。
8. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于，利用所述气体检测纸检测的特定气体为臭氧气体。
9. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于，在所述检测纸用通路的比暴露部靠上游侧的通路部分还设置有使气 体检测纸的下一次测定部分预先与测定环境的湿气接触适应的前处理部；使所述前处理部向大气有选择地开放的开闭器。
10. 根据权利要求9所述的气体浓度测定器，其特征在于， 所述前处理部具有在盒主体的上表面开放的开口部， 所述开闭器滑动自如地设置于所述盒主体的所述上表面，对所述开口部进行开闭。
11. 根据权利要求9所述的气体浓度测定器，其特征在于， 盖板具有与前处理部连通的连通孔，所述开闭器具有通气孔，并旋转自如地设置于所述盖板，使所述前处 理部经由所述连通孔和所述通气孔向大气开放。
12. 根据权利要求9所述的气体浓度测定器，其特征在于， 在所述暴露部和所述前处理部之间设置有隔壁，并且，还设置有将气体检测纸向该隔壁的下表面压靠的按压机构。
13. 根据权利要求9所述的气体浓度测定器，其特征在于， 所述开闭器通过在气体检测纸的在前处理部待机的下一次测定部分为了测定而送往暴露部的一定时间之前运行，而将所述前处理部向大气开
14. 根据权利要求1所述的气体浓度测定器，其特征在于， 在所述检测纸用通路的比暴露部靠上游侧的通路部分还设置有使气体检测纸的下一次测定部分预先与测定环境接触适应的前处理部；覆盖所 述前处理部的开口部并除去特定气体使湿气通过的过滤器。
15. 根据权利要求14所述的气体浓度测定器，其特征在于，所述前处理部的开口部向盒主体的上表面开放。
16. 根据权利要求14所述的气体浓度测定器，其特征在于，所述前处理部通过向盒主体的前表面及背面开放的开口部和在盖板 形成的开口部与外部连通。
17. 根据权利要求14所述的气体浓度测定器，其特征在于， 在所述暴露部和所述前处理部之间设置有隔壁，并且，还设置有将气体检测纸向该隔壁的下表面压靠的按压机构。
18. 根据权利要求14所述的气体浓度测定器，其特征在于， 利用所述气体检测纸检测的特定气体为臭氧气体， 所述过滤器是除去臭氧气体的臭氧过滤器和薄膜过滤器中的任一种。
全文摘要
本发明提供一种气体浓度测定器。收容气体检测用带(16)的盒(12)由盒主体(21)和覆盖该盒主体(21)的背面的盖板(22)构成。在盒主体(21)形成有收容未使用的气体检测用带(16)的未使用检测纸收容部(24)；收容已使用的气体检测用带(16)的已使用检测纸收容部(25)；连接这些收容部(24、25)的检测纸用通路(26)；使该检测纸用通路(26)的一部分露出在盒外部的暴露部(43)。利用O型密封环(80)密封未使用检测纸收容部(24)的周围，利用密封机构(85)、旋转体(71)、密封部(96)等密封比暴露部(43)靠上游侧的通路部分。
文档编号G01N31/22GK101548183SQ20088000078
公开日2009年9月30日 申请日期2008年9月3日 优先权日2007年9月14日
发明者三轮贵志, 中村二朗, 丸尾容子, 山田巧, 杉山聪, 水沼守, 阪田晴三 申请人:日本电信电话株式会社