JP4732976B2 - Gas detector holder - Google Patents
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Description
本発明は、環境リスクが高いガス状の大気汚染物質、特に、光化学オキシダントの主成分を構成するオゾンや物質の燃焼に伴って発生する二酸化窒素の環境中濃度を個人や家庭レベルで検知するためのオゾン検知体や二酸化窒素検知体などからなるガス検知体を収容するガス検知体ホルダに関するものである。 The present invention is intended to detect environmental concentrations of gaseous air pollutants with high environmental risks, particularly ozone, which constitutes the main component of photochemical oxidants, and nitrogen dioxide generated by combustion of substances at the individual and household level. The present invention relates to a gas detector holder that accommodates a gas detector comprising an ozone detector and a nitrogen dioxide detector.
ろ紙及び多孔質ガラスなどの小型の多孔体に、例えばオゾンなどの検知対象ガスと選択的に反応して変色（退色）する色素を含む検知剤を含浸させたものをガス検知体とすることで、個人が持ち運び可能な超小型のガス検知用の蓄積型センサが開発されている（例えば、特許文献１参照）。 By using a small porous body such as filter paper and porous glass impregnated with a detection agent containing a dye that selectively reacts with a gas to be detected such as ozone and discolors (discolors) as a gas detector. An ultra-compact storage sensor for gas detection that can be carried by an individual has been developed (see, for example, Patent Document 1).
また、多孔質ガラスなどの小型の多孔体に二酸化窒素などの検知対象ガスと選択的に反応して変色（発色）する色素を含む検知剤を含浸させたものをガス検知体とすることで、個人が持ち運びできる超小型のガス検知用の蓄積型センサが開発されている（例えば、特許文献２、３参照）。 In addition, by making a gas detection body impregnated with a detection agent containing a dye that changes color (color development) by selectively reacting with a detection target gas such as nitrogen dioxide in a small porous body such as porous glass, An ultra-compact storage sensor for gas detection that can be carried by individuals has been developed (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
これらのガス濃度測定に用いられる蓄積型センサのうち、特にろ紙などを用いたシート状のガス検知体は、主に１日間の個人のガス被爆量を検知するものであり、オゾン殺菌などでオゾンガスを利用する特殊作業従事者の曝露量評価を想定している。このシート状ガス検知体は、平均労働時間８時間で労働基準に定められた蓄積濃度量（濃度基準×時間）で、例えば目視可能に変色するように設計されている。 Among the accumulation type sensors used to measure these gas concentrations, the sheet-shaped gas detector using filter paper, etc., mainly detects the personal gas exposure amount for one day. Assumes exposure assessment of special workers using This sheet-like gas detector is designed to discolor, for example, so as to be visible at an accumulated concentration amount (concentration standard × time) determined in the labor standard with an average working time of 8 hours.
このようなセンサとして、図４に示すような、シート状ガスセンサ４０１がある。シート状ガスセンサ４０１は、例えば９ｃｍ×６ｃｍ程度の名刺サイズの台紙４０２の上に、シート状のガス検知体４０３と、カラーチャート４０６及び使用方法等が記載された文字表示シート４０６ａなどが貼り付けられたものである。ガス検知体４０３の変色の状態を、カラーチャート４０６に示されている色と比較することで、目視で確認された色に対応するガスの濃度に換算することが可能とされている。
As such a sensor, there is a sheet-
しかし、ガス状大気汚染物質（オゾン）の曝露によるリスクは、屋内環境におけるよりも日照の強い屋外環境下の方が著しいと考えられ、ガス（オゾン）検知体の紫外線（以下、ＵＶと略称する）を含む太陽光照射下の屋外での利用が強く要請されていた。 However, the risk of exposure to gaseous air pollutants (ozone) is considered to be more significant in outdoor environments with strong sunlight than in indoor environments, and ultraviolet rays (hereinafter abbreviated as UV) of gas (ozone) detectors. ) Was strongly demanded for outdoor use under sunlight irradiation.
被測定対象ガス（オゾンあるいは二酸化窒素）との選択的な反応により変色（退色あるいは発色）する有機系色素は、日照に含まれる紫外線が照射されることによっても変色する。このため、試薬（検知剤）を含浸させたろ紙あるいは多孔質ガラスからなるガス検知体を、このまま太陽光の照射下の屋外に持ち出した場合、紫外線照射による変色も発生するため、被測定対象ガスへの曝露に起因する吸光度変化などの変色の状態のみを検知することができない。 Organic dyes that change color (discolor or develop color) by selective reaction with the gas to be measured (ozone or nitrogen dioxide) also change color when irradiated with ultraviolet rays contained in sunlight. For this reason, when a gas detector made of filter paper or porous glass impregnated with a reagent (detection agent) is taken outdoors under sunlight, discoloration due to ultraviolet irradiation also occurs, so the gas to be measured It is not possible to detect only the state of discoloration such as change in absorbance due to exposure to.
上述した問題を解消するため、本発明者らは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような、耐ＵＶ型のガス検知体バッチ５０１を開発した。ガス検知体バッチ５０１は、台紙５０２上にシート状のガス検知体５０３を貼り付け、ガス検知体５０３の上方を、ＵＶ成分をカットする機能をもつＵＶカットフィルムよりなる覆い５０４によって覆ったものである。ガス検知体バッチ５０１では、ガス検知体５０３と覆い５０４との間に、ガス検知体５０３と試料空気５０５との接触を可能にするために１〜５ｍｍの間隔ｔを備えている。なお、符号５０６は、退色（あるいは発色）の色具合から目視により、検知したガスの濃度を換算し指示するとともに使用上の注意事項を表示したカラーチャートである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have developed a UV-resistant
ここで、図５に示すガス検知体バッチ５０１においては、検知される試料空気５０５は、ガス検知体５０３の上面を覆う覆い５０４の対向する２辺と台紙５０２との間に設けられた開口部５０７より導入され、ガス検知体５０３内の有機色素と選択的に反応してガス検知体５０３を変色（退色あるいは発色）させるものと考えられていた。
Here, in the
しかしながら、実験結果によると、図５（ｂ）に破線で示すように、ガス検知体５０３の開口部５０７に近い側縁部付近と中央部とでは、オゾンあるいは二酸化窒素などの測定対象のガスによる変色５０８が不均一になり、幅方向中央の両端部に変色しない不変部分５０９が残ることが判明した。
However, according to the experimental results, as shown by a broken line in FIG. 5B, the vicinity of the side edge near the
この原因は、試料空気５０５の粘性により、ガス検知体５０３の表面に境界層領域が形成され、覆い５０４の中央部では、試料空気５０５の置換が、ほとんど起こらないためと考えられる。他方、開口部５０７の近傍では、境界層の厚さが極めて薄く、試料空気５０５がガス検知体５０３の表面に到達するため、ガス検知体５０３の表面に垂直な方向からの被検出対象ガス分子が十分供給され、退色あるいは発色などの変色反応が起きたためと考えられる。このように、不均一に変色する状態では、正確なガス濃度の検知（検出）ができない。
This is probably because a boundary layer region is formed on the surface of the
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、紫外線による検出の妨害を抑制した状態で、検知対象の空気とより均一に接触する状態とすることでより正確なガス濃度の検知ができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is more accurate by making the contact with the air to be detected more uniform in a state in which interference of detection by ultraviolet rays is suppressed. The purpose is to enable detection of gas concentration.
本発明に係るガス検知体ホルダは、太陽光の照射下の屋外環境にて使用され、検知対象の気体との反応により変色する検知剤が担持されたガス検知体を収容するガス検知体ホルダであって、紫外線を遮断して可視光を透過する材料より構成されてガス検知体を収容し、下側開口部およびこの下側開口部より上部に配置された上側開口部を備える断面矩形の管路と、この管路の下側開口部の領域に設けられて他の領域より暗い色とされた着色部とを少なくとも備えるものである。着色部は、例えば黒色とされている。従って、太陽光が照射される中で、着色部が設けられた側の下側開口部を大地側にして配置すると、着色部が太陽光の照射により加熱され、管路の中に下側開口部から上側開口部にかけて対流が発生する。 Gas detection object holder according to the present invention are used in outdoor environment under irradiation of sunlight, a gas sensing element holder detector agent that changes color to accommodate the gas sensing element carried by the reaction of the gas detection target there are, to block ultraviolet light is composed of a material which transmits visible light containing a gas sensing member, of rectangular cross section Ru includes an upper opening disposed above the lower opening and the lower opening It includes at least a pipe and a colored portion that is provided in the area of the lower opening of the pipe and has a darker color than other areas . The colored portion is, for example, black. Therefore, when the lower opening on the side where the colored portion is provided is arranged on the ground side while being irradiated with sunlight, the colored portion is heated by the irradiation of the sunlight, and the lower opening is opened in the pipeline. Convection occurs from the part to the upper opening.
上記ガス検知体ホルダにおいて、着色部は、黒い色とされているとよい。また、着色部は、下側開口部の領域に貼り付けられて着色された金属薄板であってもよい。この場合、金属薄板は、四三酸化鉄の被膜が形成された鉄鋼材から構成されたものであればよい。 In the gas detector holder, the colored portion may be black. Further, the colored portion may be a metal thin plate that is colored by being attached to the region of the lower opening. In this case, the thin metal plate only needs to be made of a steel material on which a film of triiron tetroxide is formed.
上記ガス検知体ホルダにおいて、管路は、ガス検知体が貼り付けられた台紙と、ガス検知体を覆うように台紙に固定された箱型のカバーと、箱型のカバーの上側開口部の一部を覆うように設けられた覆い部とから構成され、着色部は、箱型のカバーの下側開口部の領域の台紙に形成されているようにすればよい。 In the gas detector holder, the pipe line includes a mount on which the gas detector is affixed, a box-shaped cover fixed to the mount so as to cover the gas detector, and an upper opening of the box-shaped cover. The colored portion may be formed on the mount in the region of the lower opening of the box-shaped cover.
また、上記ガス検知体ホルダにおいて、ガス検知体が貼り付けられた検知素子シートを収容し、ガス検知体が貼り付けられた領域にガス検知体を露出させるホルダ開口部を備えたホルダ部を備え、管路は、ホルダ開口部を覆うように設けられて断面が矩形とされたカバー管路から構成され、このカバー管路は、下側開口部から続いて同一の幅とされた導入部と、この導入部から続いて徐々に管の幅が細くなる傾斜導入部と、この導入部から続く絞り部と、この絞り部から続いて徐々に間の幅が広くなる傾斜排気部と、この傾斜排気部から続いて導入部と同一の幅とされた排気部と、この排気部の上部に設けられた上側開口部とから構成され、導入部の表面に着色部が形成されているようにしてもよい。 The gas detection body holder further includes a holder portion that houses a detection element sheet to which the gas detection body is attached and has a holder opening that exposes the gas detection body to a region to which the gas detection body is attached. The pipe line is composed of a cover pipe line that is provided so as to cover the holder opening part and has a rectangular cross section, and the cover pipe line includes an introduction part that has the same width from the lower opening part. A slope introduction section where the width of the pipe gradually decreases from the introduction section, a throttle section which continues from the introduction section, a slope exhaust section which gradually widens between the throttle section and the slope Consists of an exhaust part that has the same width as the introduction part following the exhaust part, and an upper opening provided at the upper part of the exhaust part, and a colored part is formed on the surface of the introduction part. Also good.
また、上記ガス検知体ホルダにおいて、管路の対向する２つの内側側面に各々設けられた案内溝を備え、案内溝にガス検知体が貼り付けられた検知素子シートを係合させることでガス検知体が収容され、着色部は、下側開口部の側の管路の周部に形成されているようにしてもよい。 The gas detector holder includes a guide groove provided on each of two opposing inner side surfaces of the pipe, and the gas detector is engaged by engaging a detector element sheet having the gas detector attached to the guide groove. body is accommodated, colored portion may be formed on the peripheral portion of the conduit side of the lower opening.
以上説明したように、本発明では、紫外線を遮断して可視光を透過する材料より構成されてガス検知体を収容する断面矩形の管路と、この管路の一方の開口部の領域に設けられた着色部とを少なくとも備えるようにしたので、太陽光が照射される中で、着色部が設けられた下側開口部を大地側にして配置すると、着色部が太陽光の照射により加熱され、管路の中に下側開口部から上側開口部にかけて対流が発生するようになる。この結果、本発明によれば、紫外線による検出の妨害を抑制した状態で、検知対象の空気とより均一に接触する状態とすることでより正確なガス濃度の検知ができるようになるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a pipe having a rectangular cross section that is made of a material that blocks ultraviolet rays and transmits visible light and accommodates a gas detector, and is provided in a region of one opening of the pipe. Since the colored portion is provided with at least the lower opening provided with the colored portion while being irradiated with sunlight, the colored portion is heated by the irradiation of sunlight. In the pipe, convection is generated from the lower opening to the upper opening. As a result, according to the present invention, it is possible to more accurately detect the gas concentration by making the detection target air more uniformly in contact with the detection target air in a state in which interference of detection by ultraviolet rays is suppressed. An effect is obtained.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるガス検知体ホルダの構成例を示す斜視図である。図１に示すガス検知体ホルダは、先ず、台紙１０２の表面側に、平面覆い部１４１と側面覆い部１４２と上面覆い部１４３とから構成された箱型カバー１０４が固定されている。箱型カバー１０４は、紫外線を遮断して可視光域の光は透過するＵＶカットフィルムより構成されている。ＵＶカットフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート，ポリプロピレン，ナイロン，ポリエチレンナフタレートなどの無色透明な高分子材料からなるベースフィルムに、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が含まれる樹脂層よりなる紫外線吸収層や、ＴｉＯ2などの金属酸化物微粒子が分散した樹脂塗膜層よりなる紫外線吸収層を備えたものであればよい。また、ベースフィルム自体に、紫外線吸収剤が含まれているものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a gas detector holder in the embodiment of the present invention. In the gas detector holder shown in FIG. 1, first, a box-
また、台紙１０２は、例えば８ｃｍ×６ｃｍ程度に形成され、表面に塗布されたポリエチレンよりなるポリエチレンの皮膜で覆われている。このポリエチレンの皮膜で覆われている台紙１０２の表面に、側面覆い部１４２に続く接着部１４４と、上面覆い部１４３に続く接着部１４５とが貼り付けられて、箱型カバー１０４が台紙１０２に固定されている。例えば、超音波溶融などによる熱圧着、あるいは、ホットメルト接着剤による接着により、接着部１４４及び接着部１４５が、台紙１０２の表面に固定されている。
The
箱型カバー１０４は、上面覆い部１４３が設けられている側（上側）に対向する側（下側）には、下側開口部１４６を備えている。また、上面覆い部１４３は、平面覆い部１４１から接着部１４５にかけて、例えば、台紙１０２の平面に対して４５°程度の角度とを備えて配置され、箱型カバー１０４の上部において、２つの側面覆い部１４２の側に、各々上部開口部１４７を備えている。また、箱型カバー１０４は、平面覆い部１４１が台紙１０２の表面より１ｃｍ程度離間し、下側開口部１４６から上面覆い部１４３の接続部までの高さが５ｃｍ程度とされ、２つの側面覆い部１４２の間が４ｃｍ程度とされている。なお、台紙１０２には、上面覆い部１４３が形成されている上部の両端部に、台紙１０２をつり下げるための窄孔部１１２が形成されている。
The box-
このように構成された箱型カバー１０４の平面覆い部１４１に覆われた領域、言い換えると平面覆い部１４１に対向する台紙１０２の表面に、ガス検知体１０３及びカラーチャート１０６が固定されている。従って、ガス検知体１０３は、台紙１０２及び箱型カバー１０４から構成されて開口部１４６と開口部１４７とを備えるガス流路（管路）中に、外部より目視可能な状態で、かつＵＶから保護された状態で配置されていることになる。
The
ここで、ガス検知体１０３について説明すると、ガス検知体１０３は、例えば、カルコン，メチルオレンジ，及びオレンジＩなどのアゾ色素とグリセリンなどの保湿剤とが溶解した検知剤溶液に、白色のろ紙などのシート状担体を浸漬し、シート状担体に検知剤溶液を含浸させ、これを乾燥窒素中で乾燥させたものである。このように作製されたガス検知体１０３は、オゾンに曝露されることで、染色されているアゾ色素が退色して色が変化するので、オゾンの検知が行える。また、退色の状態は、曝露した全オゾンの量に対応しているので、オゾンの蓄積濃度量を知ることが可能である。例えば、ガス検知体１０３の変色の状態は、例えばアゾ色素が光吸収を示す所定の波長領域の光吸収強度が５段階に変化しているカラーチャート１０６に示されている色と比較することで、目視に確認された色に対応するガスの濃度に換算可能である。
Here, the
加えて、図１に示すガス検知体ホルダは、開口部１４６が配置されている領域の台紙１０２に、例えば黒，焦げ茶色，及び濃紺などの暗い色に着色された金属薄板１１３を備える。金属薄板１１３は、例えば、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）の被膜が形成されることで、表面が黒に着色された鉄鋼材から構成されていればよい。また、電気亜鉛メッキを形成した後、硝酸銀などを含んだ溶液でクロメート処理をして表面を黒色とした鉄鋼材から構成してもよい。このように構成されたガス検知体ホルダによると、日光の照射がある屋外で用いられると、先ず、日光の照射を受けた金属薄板１１３が加熱され、他の部分よりも高温となる。この結果、金属薄板１１３の設けられた領域と、他の領域とでは温度差が生じることになる。
In addition, the gas detector holder shown in FIG. 1 includes a
なお、図１に示す検知体用ホルダは、窄孔部１１２を用いることで、窄孔部１１２が形成されている側が大地に対して上方となるように配置されて用いられ、金属薄板１１３が配置された開口部１４６が大地側（下側）とされ、開口部１５７が上側とされた状態とされる。従って、箱型カバー１０４よりなるガスの流路においては、この下方に存在する空気が、この上方に存在する空気より高い温度とされた状態となり、熱による空気の対流１０５が発生可能な状態となる。
The detector holder shown in FIG. 1 is used by using the constricted
ここで、熱対流の発生について検討する。箱型カバー１０４よりなる断面矩形のガスの流路（管路）においては、台紙１０２の表面及び平面覆い部１４１の内面などと、流体である空気との間に摩擦があるため、金属薄板１１３が設けられた領域とこれ以外との温度差がある値以上で、上記ガス流路中に熱による空気の上方への流れが発生する。
Here, the generation of thermal convection will be examined. In the gas flow path (pipe) having a rectangular cross section formed by the box-shaped
次に、自然対流が起こるための条件について説明する。温度Ｔ∞［℃］の静止空気中に、平板を大地に対して垂直に立てた際の垂直平板に沿う自然対流境界層の様子を図６に示す。平板の温度Ｔ表面［℃］を次第に上げていくと、温度差（Ｔ表面−Ｔ∞）がある値を超えると、空気の上昇運動が起こり始める。一般的には、グラスホフ数（Grashof number）がある値を超えると、流体の浮力による上昇運動が起こる。等温の平板の高さをｄ［ｍ］、重力の加速度をｇ［ｍ／ｓ2］、空気の体積膨張係数をβ［１／℃］、空気の動粘性係数をν［ｍ2／ｓ］とすれば、グラスホフ数Ｇrは、以下の式（１）で定義される。 Next, conditions for causing natural convection will be described. FIG. 6 shows the natural convection boundary layer along the vertical flat plate when the flat plate stands upright with respect to the ground in still air at a temperature T ∞ [° C.]. As the temperature T surface [° C.] of the flat plate is gradually raised, when the temperature difference (T surface− T ∞ ) exceeds a certain value, the upward movement of air begins to occur. In general, when the Grashof number exceeds a certain value, an upward movement occurs due to the buoyancy of the fluid. The height of the isothermal flat plate is d [m], the acceleration of gravity is g [m / s 2 ], the volume expansion coefficient of air is β [1 / ° C.], and the kinematic viscosity coefficient of air is ν [m 2 / s]. Then, the Grashof number G r is defined by the following formula (1).
ただし、運動するのは平板近傍の極薄い層内の空気に限られ、この流れは層流である。上昇流れの速度ｕは、図６に示すように、空気のような気体の場合には、平板から２〜３ｍｍのところで最大となり、ここから遠ざかると速度は急に小さくなる。運動している層、すなわち、速度境界層の厚さδは、加熱された平板から１ｃｍ程度である。 However, the movement is limited to the air in a very thin layer near the flat plate, and this flow is laminar. As shown in FIG. 6, in the case of a gas such as air, the upward flow velocity u becomes maximum at a distance of 2 to 3 mm from the flat plate, and the velocity suddenly decreases as the distance from this increases. The thickness δ of the moving layer, that is, the velocity boundary layer is about 1 cm from the heated flat plate.
グラスホフ数は、平板に直角な単位面積あたりの浮力と、単位面積あたりの粘性力との比を表しており、この無次元量は、平板の粘性力と流体の浮力による流動との間の関係を決定する量、すなわち、自然対流の強さを表す無次元量となっている。平板に直角方向の温度勾配の表面における値、従って伝熱量は、平板の最下端で最大となり、上に行くに従って小さくなる。 The Grashof number expresses the ratio of the buoyancy per unit area perpendicular to the flat plate to the viscous force per unit area, and this dimensionless quantity is the relationship between the viscous force of the flat plate and the flow due to the buoyancy of the fluid. Is a dimensionless quantity representing the strength of natural convection. The value at the surface of the temperature gradient in the direction perpendicular to the flat plate, and hence the amount of heat transfer, is maximum at the lowest end of the flat plate and decreases as it goes upward.
グラスホフ数をさらに大きくすると、平板の上方から乱流が起こってくる。このような場合の局所熱伝達係数ｈxの分布は、図７に示すようになる。ｈxが最小になっているところがおおよそ層流から乱流へ遷移するところであり、一度乱流になってからは、ｈxの値はほぼ一定である。ここで、ｈxは、熱伝達係数（Coefficient of Heat Transfer）で、単位は［Ｗ／ｍ2℃］である。 When the Grashof number is further increased, turbulence occurs from above the flat plate. The distribution of the local heat transfer coefficient h x in such a case is as shown in FIG. The place where h x is the minimum is a place where the transition is made from laminar flow to turbulent flow. Once the turbulent flow is reached, the value of h x is almost constant. Here, h x is a coefficient of heat transfer, and its unit is [W / m 2 ° C.].
流体として空気以外の場合に一般化するには、グラスホフ数の他にプラントル数（Prandtl number）Ｐｒを考慮する必要があるが、大体の傾向としては、グラスホフ数とプラントル数の積で定義されるレイリー数（Rayleigh number：Ｒａ＝Ｇｒ・Ｐｒ）が、ある臨界値になるまでは、どのような流体も層流であり、レイリー数が臨界値を超えるとどのような流体も乱流になる。 In order to generalize in cases other than air as a fluid, it is necessary to consider the Prandtl number Pr in addition to the Grasshof number, but the general tendency is defined by the product of the Grasshof number and the Prandtl number Any fluid is laminar until the Rayleigh number (Ra = Gr · Pr) reaches a certain critical value, and any fluid becomes turbulent when the Rayleigh number exceeds the critical value.
プラントル数Ｐｒは、動粘性係数ν（＝粘性係数μをこの状態の流体の密度ρで割った値、すなわち、ν＝μ／ρ）と熱伝達係数Ｋ（＝熱伝導率κをこの流体の密度ρと定圧比熱ｃpの積により割った値、すなわち、Ｋ＝κ／ｃp・ρ）により、以下の式（２）により定義される。 The Prandtl number Pr is a value obtained by dividing the kinematic viscosity coefficient ν (= viscosity coefficient μ by the density ρ of the fluid in this state, that is, ν = μ / ρ) and the heat transfer coefficient K (= thermal conductivity κ of this fluid). divided by the product of the density [rho and specific heat at constant pressure c p, i.e., by K = κ / c p · ρ ), is defined by the following equation (2).
ここで、ρは流体の密度［ｋｇ／ｍ3］、μは流体の粘性係数［ｋｇ／ｓ・ｍ］、ｃp は、定圧比熱［ｋＪ／ｋｇ℃］、κは熱伝導率［ｋＷ／ｍ℃］、また、Ｋは温度伝達率［ｍ2／ｓ］である。この式は、速度勾配として現れている粘性による運動量の輸送性と、温度勾配として現れている熱拡散による熱の輸送性との比を表しており、無次元量である。ゆえに、プラントル数は、流体の熱伝播と流動との間の関係を決定する量となっている。 Where ρ is the fluid density [kg / m 3 ], μ is the fluid viscosity coefficient [kg / s · m], c p is the constant pressure specific heat [kJ / kg ° C.], and κ is the thermal conductivity [kW / m ° C.] and K is the temperature transfer rate [m 2 / s]. This equation represents the ratio between the transportability of momentum due to viscosity appearing as a velocity gradient and the transportability of heat due to thermal diffusion appearing as a temperature gradient, and is a dimensionless amount. Hence, the Prandtl number is an amount that determines the relationship between fluid heat propagation and flow.
空気は、動粘性係数ν＝１．５２２×１０-5（ｍ2ｓ-1）（ａｔ２０℃）、温度伝導率Ｋ＝０．２１８９×１０-4（ｍ2ｓ-1）、体積膨張係数β＝３．４１×１０-3（℃-1）であるから、金属薄板１１３の上下方向の幅ｄを１．２ｃｍとし、臨界レイリー（Rayleigh）数（Ｒａ≡Ｇｒ・Ｐｒ）として台紙１０２あるいは箱型カバー１０４の内壁と空気との間に摩擦がある場合の値１７０８を取ったとしても、熱対流が起こるための温度差ΔＴ（臨界温度差）は、以下の式（３）より、１０℃程度あればよいことが判る。なお、ｇは重力加速度（ｍ／ｓ2）である。
Air has a kinematic viscosity coefficient ν = 1.522 × 10 −5 (m 2 s −1 ) (at 20 ° C.), temperature conductivity K = 0.2189 × 10 −4 (m 2 s −1 ), volume expansion coefficient Since β = 3.41 × 10 −3 (° C. −1 ), the vertical width d of the
［ΔＴ］＝Ｒａ・Ｋ・ν／（β・ｇ・ｄ3）＝１０．０４℃・・・（３） [ΔT] = Ra · K · ν / (β · g · d 3 ) = 10.04 ° C. (3)
従って、金属薄板１１３の部分が、太陽光の照射により周囲の他の領域より１０℃程度（臨界温度差）より高い状態となれば、熱による空気の対流１０５が生じる。このようにして生じた空気の対流１０５は、下側開口部１４６から箱型カバー１０４の内部へと導入され、ガス検知体１０３の上（表面）を通過し、上部開口部１４７より箱型カバー１０４の外部へと流れていく。これらの結果、上記対流が発生している状態では、箱型カバー１０４の内部においては、この中央部に空気が滞留することなどがなく、常に換気された状態となり、従来の滞留によるガス検知体１０３の変色ムラの発生が抑制されるようになる。
Therefore, if the portion of the
次に、金属薄板１１３に太陽光が照射された場合の表面温度について説明する。
地球大気層の外縁において太陽光線に垂直な面に入射する単位面積・単位時間あたりの放射強度の値（太陽定数Ｓ）は約１．３７（ｋＷ/ｍ2）である。このうち、雲などによる反射により約３０％が失われ、オゾン層や、大気中の水蒸気などにより約２０％が吸収されるものの、残り約５０％は地表に達する。このため、地表面で太陽光に垂直な面が受ける日射強度は、約６６４Ｗ/ｍ2と概算される。
Next, the surface temperature when the metal
The value of the radiant intensity per unit area and unit time (solar constant S) incident on the surface perpendicular to the sunlight at the outer edge of the Earth's atmosphere layer is about 1.37 (kW / m 2 ). Of this, about 30% is lost due to reflection by clouds and the like, and about 20% is absorbed by the ozone layer and water vapor in the atmosphere, but the remaining 50% reaches the ground surface. For this reason, the solar radiation intensity received by the surface perpendicular to sunlight on the ground surface is estimated to be about 664 W / m 2 .
気温（Ｔ∞）２５℃の中に設置され、太陽からの輻射エネルギーとして地表日射強度（Ｓ0＝）６６４（Ｗ/ｍ2）を受けている板（金属薄板１１３）の輻射平衡温度Ｔを求めると、対流による熱伝達が起こっていない初期状態においては、太陽から吸収される正味のエネルギーが周囲との長波長による輻射熱交換が釣り合っていることから、吸収率をα（表１参照）、ステファン・ボルツマン（Stefan-Boltzmann）係数をσ（＝５．６７×１０-8（Ｗ/ｍ2・Ｋ4））として、以下の式（４）が成り立つ。なお、簡単のため、板は、この主表面が太陽光の照射方向を法線とした状態に置かれているものとする。 Radiation equilibrium temperature T of a plate (metal thin plate 113) that is installed in an air temperature (T ∞ ) of 25 ° C. and receives the surface solar radiation intensity (S 0 =) 664 (W / m 2 ) as radiation energy from the sun. In the initial state in which heat transfer due to convection does not occur, the net energy absorbed from the sun is balanced by the radiant heat exchange with the long wavelength with the surroundings, so the absorption rate is α (see Table 1), The following equation (4) is established, where the Stefan-Boltzmann coefficient is σ (= 5.67 × 10 −8 (W / m 2 · K 4 )). For simplicity, it is assumed that the main surface of the plate is placed in a state where the irradiation direction of sunlight is normal.
Ｓ0・αsun＝α25℃・σ・（Ｔ表面 4−Ｔ∞ 4）［Ｗ／ｍ2］・・・（４） S 0 · α sun = α 25 ° C · σ · (T surface 4 −T ∞ 4 ) [W / m 2 ] (4)
金属薄板１１３の表面に対して、表１よりαsun＝０．９６、α25℃＝０．９５を用いて計算すると、Ｔ＝３７４．８（Ｋ）＝１０２（℃）となる。
When calculating from the surface of the
勿論、金属薄板１１３が、常に太陽光に対して垂直ではないので、表面温度１０２℃というのは最大値と考えてよい。参考のため、白く着色されている場合を想定すると、表１よりαsun＝０．１２、α25℃＝０．９を用いて、Ｔ白＝３１１Ｋ＝３８．７℃となり、予測どおり、太陽光に対しては、白色面の方が黒色面よりも低温であることが確認できる。図１に示すガス検知体ホルダでは、金属薄板１１３の表面は黒色に着色され、これより上方の箱型カバー１０４の部分は透明であるので、金属薄板１１３がこれ以外の非着色領域に比較して高温となることに違いはない。また、これらの間の温度差が１０℃以上あれば、前述したように熱対流が起こる。
Of course, since the metal
次に、発生した自然対流により、金属薄板１１３の温度がどの程度変化するかを考察する。対流熱伝達は一括してニュートンの冷却の法則により、次の式（５）で与えられる。
Next, how much the temperature of the
ｑ＝ｈx・Ａ・（Ｔ表面−Ｔ∞）・・・（５） q = h x · A · (T surface− T ∞ ) (5)
ここで、対流による熱の移動速度ｑ（Ｗ）は、金属薄板１１３の表面温度（Ｔ表面）と流体温度（Ｔ∞：この場合、空気）との全体の温度差と伝熱面積Ａに各々比例し、この比例係数ｈx［Ｗ/ｍ2］は垂直（上）方向（ｘ軸方向とする）への対流による熱伝達率である。
Here, the heat transfer rate q (W) due to convection depends on the overall temperature difference between the surface temperature (T surface ) of the
従って、熱対流がある場合のエネルギー収支式は、次の式（６）となる。 Therefore, the energy balance equation when there is thermal convection is the following equation (6).
Ｓ0・αsun＝α25℃・σ・（Ｔ表面 4−Ｔ∞ 4）＋ｈ・Ａ・（Ｔ表面−Ｔ∞）・・・（６） S 0 · α sun = α 25 ° C. · σ · (T surface 4 −T ∞ 4 ) + h · A · (T surface −T ∞ ) (6)
対流する空気の温度（Ｔ∞）は、外気温２５℃よりも、式（３）により１０℃以上高い温度であるので、ここでは約３５℃として近似すると、表面温度（Ｔ表面）を求める式（６）における未知数は、垂直方向への対流による熱伝達率ｈxとなる。 The temperature of the convection air (T ∞ ) is higher than the outside air temperature 25 ° C. by 10 ° C. or more according to the equation (3), and here, when approximated as about 35 ° C., the equation for obtaining the surface temperature (T surface ) The unknown in (6) is the heat transfer coefficient h x due to convection in the vertical direction.
問題を簡単にするため、地表日射強度（Ｓo＝）６６４Ｗ/ｍ2を受けている黒く着色された垂直に設置された板が、裏面を断熱され、外気温２５℃の空気の下で、自由対流により放熱している際の表面温度Ｔ表面を求める。 In order to simplify the problem, a black colored vertically installed plate receiving surface solar radiation intensity (S o =) 664 W / m 2 is insulated on the back side, under air at an ambient temperature of 25 ° C. The surface temperature T surface during heat dissipation by free convection is obtained.
板からの熱伝達は等熱流束であると仮定する。さらに、求める表面温度Ｔ表面が判らないので、膜温度Ｔfと空気の物性値を適当に仮定する。ここで、膜温度Ｔfとは、熱の伝わりに最も影響の大きい境界層の平均温度のことであり、平板の温度Ｔ表面とこの周りの空気の温度Ｔ∞の平均値として、以下の式（７）により与えられる。 The heat transfer from the plate is assumed to be an isothermal flux. Furthermore, since no know the surface temperature T surface seeking assumed appropriate physical properties of the membrane temperature T f and the air. Here, the film temperature T f, and that the average temperature of the large boundary layer of the most effect on the transmitted heat, as the average value of the temperature T ∞ of the air around this temperature T surface of the flat plate, the following formula Given by (7).
Ｔf＝（１／２）（Ｔ表面＋Ｔ∞）［℃］ ・・・（７） T f = (1/2) (T surface + T ∞ ) [° C.] (7)
自然対流の垂直方向への熱伝達係数はほぼｈo＝１０（Ｗ/ｍ2・℃）であるから、近似的に、表面温度と流体温度の差ΔＴ（＝Ｔ表面−Ｔ∞）の概算値として、ΔＴ＝Ｓo・αsun／ｈo＝６６４・０．９６／１０＝６４℃を得る。このときの膜温度は、Ｔf＝６４/２＋２５＝５７℃である。５７℃における空気の物性値は、動粘性係数ν＝１８．６６×１０-6（ｍ2/ｓ）、体積膨張係数β＝１/Ｔf＝３．０３×１０-3（℃-1）、熱伝導率κ＝０．０２８５５（Ｗ/ｍ・℃）、プラントル数Ｐｒ＝０．７０１を用いて、系の特性長さをｄ＝１．２×１０-2（ｍ）、Ｎｕをヌッセルト数（Nusselt number）として、等熱流束の場合に用いられる修正グラスホフ数Ｇｒ*を求めると、次の式（８）となる。 Since the heat transfer coefficient in the vertical direction of natural convection is approximately h o = 10 (W / m 2 · ° C), it is approximately an approximation of the difference ΔT (= T surface −T ∞ ) between the surface temperature and the fluid temperature. As a value, ΔT = S o · α sun / h o = 664 · 0.96 / 10 = 64 ° C. is obtained. The film temperature at this time is T f = 64/2 + 25 = 57 ° C. The physical properties of air at 57 ° C. are as follows: kinematic viscosity coefficient ν = 18.66 × 10 −6 (m 2 / s), volume expansion coefficient β = 1 / T f = 3.03 × 10 −3 (° C. −1 ) , Thermal conductivity κ = 0.02855 (W / m · ° C.), Prandtl number Pr = 0.701, system characteristic length d = 1.2 × 10 −2 (m), Nu is Nusselt When the modified Grashof number Gr * used in the case of isothermal flux is obtained as the number (Nusselt number), the following equation (8) is obtained.
Ｇｒx *＝Ｇｒx・Ｎｕx＝ｇ・β・（Ｓ0・αsum）・ｄ4／（κ・ν2）・・・（８）
＝（９．８×３．０３×１０-3×（６６４×０．９６）×（１．２×１０-2）／（０．０２８５５×（１．８６６×１０-5）2）＝３．９５×１０4
Gr x * = Gr x · Nu x = g · β · (S 0 · α sum) · d 4 / (κ · ν 2) ··· (8)
= (9.8 × 3.03 × 10 −3 × (664 × 0.96) × (1.2 × 10 −2 ) / (0.02855 × (1.866 × 10 −5 ) 2 ) = 3 .95 × 10 4
ここで、ヌッセルト数は、ｈを熱伝達係数［Ｗ／ｍ2℃］、ｄを代表長さ［ｍ］、κを流体の熱伝導率［ｋＷ／ｍ℃］とすると、次の式（９）により定義される無次元量であり、壁面の各位置における流体内の無次元温度勾配を表し、該当する位置での対流による壁面と流体との間の熱の移動量（伝熱量）を代表している。 Here, the Nusselt number is expressed by the following equation (9) where h is a heat transfer coefficient [W / m 2 ° C], d is a representative length [m], and κ is a thermal conductivity [kW / m ° C] of the fluid. ) Is a dimensionless quantity defined by), which represents the dimensionless temperature gradient in the fluid at each position on the wall surface, and represents the amount of heat transfer (heat transfer quantity) between the wall and the fluid due to convection at the corresponding position. is doing.
Ｎｕ≡ｈ・ｄ／κ ・・・（９） Nu≡h · d / κ (9)
修正グラスホフ数の値より、この範囲の流れは層流であることが判る。従って、層流域では、局所熱伝達率ｈxは、次の式（１０）となる。 The corrected Grashof number value indicates that the flow in this range is laminar. Therefore, in the laminar flow region, the local heat transfer coefficient h x is expressed by the following formula (10).
Ｎｕxf＝ｈxｄ／κf＝０．６０（Ｇｒx *×Ｐｒf）1/5 ・・・（１０）
（１０5＜Ｇｒx *＜１０11；ｑｗ＝Ｓ0・αsun＝ｃｏｎｓｔ）
Nu xf = h x d / κ f = 0.60 (Gr x * × Pr f ) 1/5 (10)
(10 5 <Gr x * <10 11 ; qw = S 0 · α sun = const)
また、式（１０）を逆に解いて次の式（１１）を得る。 Also, the following equation (11) is obtained by reversing equation (10).
ｈx＝（κf／ｘ）・０．６０（Ｇｒx *×Ｐｒf）1/5＝０．０２８５５（０．６×３．９５×１０4×０．７０１）1/5／（１．２×１０-2）＝１６．６１［Ｗ／ｍ2・℃］ ・・・（１１） h x = (κ f /x)·0.60 (Gr x * × Pr f ) 1/5 = 0.02855 (0.6 × 3.95 × 10 4 × 0.701) 1/5 / (1 .2 × 10 −2 ) = 16.61 [W / m 2 · ° C.] (11)
この局所熱伝達率（ｈx）の値は、Ｔfを推定するのに用いた近似値ｈo（＝１０（Ｗ/ｍ2・℃）よりも大きいので、ΔＴを再計算すると、ΔＴ＝Ｓo・αsun／ｈx＝６６４・０．９６／１６．６１＝３８．４℃を得る。よって、修正された膜温度は、Ｔf＝３８．４/２＋２５＝４４．２℃である。４４．２℃における空気の物性値は、動粘性係数ν＝１７．３７×１０-6（ｍ2/ｓ）、体積膨張係数β＝１/Ｔf＝３．１５１×１０-3（℃-1）、熱伝導率κ＝０．０２７５８（Ｗ/ｍ・℃）、プラントル数Ｐｒ＝０．７０４を用いて、修正グラスホフ数はＧｒx *＝４．９×１０4となるので、局所熱伝達率は、ｈx＝１６．７７（Ｗ/ｍ2・℃）で、先に求めた値にほぼ収束している。これ以上繰り返し計算を行っても精度は向上しない。よって、この新しい収束値を用いた温度差は、ΔＴ（＝Ｔ表面−Ｔ∞）＝Ｓo・αsun／ｈx＝６６４×０．９６／１６．７７＝３８．０℃である。 Since the value of this local heat transfer coefficient (h x ) is larger than the approximate value h o (= 10 (W / m 2 · ° C.) used to estimate T f , when ΔT is recalculated, ΔT = S o · α sun / h x = 664 · 0.96 / 16.61 = 38.4 obtain ° C.. Thus, film temperature, which is modified, is T f = 38.4 / 2 + 25 = 44.2 ℃ The physical properties of air at 44.2 ° C. are as follows: kinematic viscosity coefficient ν = 17.37 × 10 −6 (m 2 / s), volume expansion coefficient β = 1 / T f = 3.151 × 10 −3 (° C. -1 ), thermal conductivity κ = 0.02758 (W / m · ° C.), Prandtl number Pr = 0.704, and the corrected Grashof number is Gr x * = 4.9 × 10 4 , heat transfer coefficient is a h x = 16.77 (W / m 2 · ℃), is substantially converged to the value previously obtained. accuracy does not improve even if the more iterations. Therefore, The temperature difference with the new convergence value is [Delta] T (= T surface -T ∞) = S o · α sun / h x = 664 × 0.96 / 16.77 = 38.0 ℃.
従って、垂直方向の熱対流がある場合でも、金属薄板１１３の平均表面温度は、Ｔ表面＝３８＋２５＝６３℃となる。勿論、金属薄板１１３が、常に太陽光に対して垂直に位置しているわけではないので、この表面温度６３℃という値は、熱対流がある場合の最大値と考えてよい。いずれにせよ、地表日射強度によってもたらされる金属薄板１１３の表面温度が、式（３）で与えられる臨界温度差以上になり得ることが明らかとなった。以上のことは、黒く着色された場合について説明したが、焦げ茶色や濃紺などの黒以外の暗い色であっても同様であり、太陽光の照射により着色部の表面温度の上昇が得られることはいうまでもない。また、金属薄板１１３の変わりに、この領域を暗い色に着色するようにしても良い。また、これらに加え、上面覆い部１４３などの流路の上方部分を白などの明るい色に着色しておいてもよい。下方に暗い色の着色部が配置され、上方に明るい色の着色部が配置されていても、太陽光の照射により温度差が得られる。
Therefore, even when there is vertical convection, the average surface temperature of the
上述したように、図１に示すガス検知体ホルダによれば、従来のようにガス検知体１０３の上面に、単にＵＶカットフィルムによる覆いを設けた場合に生じた検知対象空気の滞留が、金属薄板１１３を設けたことによる熱対流によって抑制できるようになる。空気の滞留が抑制できるので、検知対象空気の滞留に起因するガス検知体の変色ムラを抑制できるようになる。また、図１に示すガス検知体ホルダにおいても、ガス検知体１０３は、ＵＶカットフィルムよりなる箱型カバー１０４に覆われているので、例えば太陽光の紫外線のガス検知体１０３への到達が、抑制されている。なお、金属薄板１１３の変わりに、金属薄板１１３が形成されている領域が、暗い色に着色された着色部とされていても同様である。
As described above, according to the gas detector holder shown in FIG. 1, the retention of the detection target air generated when the cover of the UV detector film is simply provided on the upper surface of the
次に、本発明の実施の形態における他のガス検知体ホルダについて、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態における他のガス検知体ホルダの構成例を示す斜視図（ａ）及び上面図（ｂ）である。図２に示すガス検知体ホルダは、例えば主表面がポリエチレンの皮膜で覆われた台紙２０１の表面側にホルダ部２０２が固定されている。台紙２０１には、上部に、台紙２０１をつり下げるための窄孔部２１２を備える。台紙２０１は、大地に対して窄孔部２１２の形成部の側を上方として配置される。
Next, another gas detector holder in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view (a) and a top view (b) showing a configuration example of another gas detector holder in the embodiment of the present invention. In the gas detector holder shown in FIG. 2, for example, a
また、ホルダ部２０２は、ホルダ開口部２０２ａを備え、加えて、ホルダ開口部２０２ａを覆うように断面が矩形とされたカバー管路２０４が設けられている。ホルダ部２０２に、前述同様のガス検知体１０３及びカラーチャート１０６が貼り付けられた検知素子シート１０１が収容される。ホルダ２０２に収容された検知素子シート１０１のガス検知体１０３及びカラーチャート１０６は、ホルダ開口部２０２ａにおいて、カバー管路２０４の内部に露出する。
Moreover, the
カバー管路２０４は、導入部２４１，傾斜導入部２４２，絞り部２４３，傾斜排気部２４４，及び排気部２４５から構成されている。カバー管路２０４は、ホルダ部２０２の表面（上面）より１ｃｍ程度の高さとされ、流路長が８ｃｍ程度とされている。また、導入部２４１及び排気部２４５の台紙２０１平面方向の流路幅は８ｃｍ程度とされ、絞り部２４３の流路幅は４ｃｍ程度とされている。なお、図２（ａ）に示すように、ホルダ開口部２０２ａは、傾斜導入部２４２，絞り部２４３，及び傾斜排気部２４４に渡る領域に配置されている。
The
また、カバー管路２０４は、図１に示した箱型カバー１０４と同様に、紫外線を遮断して可視光域の光は透過するＵＶカットフィルムより構成されている。加えて、カバー管路２０４の導入部２４１の表面には、例えば黒，焦げ茶色，及び濃紺などの暗い色に着色された着色領域２１３が形成されている。なお、傾斜導入部２４２，絞り部２４３，及び傾斜排気部２４４は、着色されていないので、ホルダ開口部２０２ａより露出するガス検知体１０３は、カバー管路２０４よりなるガス流路中に、外部より目視可能な状態で、かつＵＶから保護された状態で配置されていることになる。
In addition, the
このように構成されたガス検知体ホルダによると、日光の照射がある屋外で用いられると、先ず、日光の照射を受けた着色領域２１３が加熱され、他の部分よりも高温となる。この結果、着色領域２１３を備える導入部２４１の設けられた領域と、他の領域とでは温度差が生じることになる。従って、カバー管路２０４においては、この下方（カバー下部開口部２４６）に存在する空気が、この上方に存在する空気より高い温度とされた状態となり、前述したように、熱による空気の対流が発生する。
According to the gas detector holder configured as described above, when used outdoors with sunlight, the
このようにして発生した対流により、例えば、台紙２０１の下方のカバー下部開口部２４６から検知対象空気が導入され、導入された検知対象空気は、導入部２４１を流れ、傾斜導入部２４２，絞り部２４３、傾斜排気部２４４，及びカバー上部開口部２４７を通過し、カバー上部開口部２４７より排出される。ここで、導入部２４１（カバー下部開口部２４６）の断面積と排気部２４５（カバー上部開口部２４７）の断面積とは等しい。このため、カバー管路２０４の中央部の断面積が小さくなっている絞り部２４３においては、ベルヌーイの定理により流速が速まる。従って、ガス検知体１０３が配置されている領域の空気が、効率的に循環されるようになる。
Due to the convection generated in this way, for example, detection target air is introduced from the
この結果、図１に示したガス検知体ホルダと同様に、従来のようにガス検知体１０３の上面に、単にＵＶカットフィルムによる覆いを設けた場合に生じた検知対象空気の滞留が、抑制できるようになる。空気の滞留が抑制できるので、検知対象空気の滞留に起因するガス検知体の変色ムラを抑制できるようになる。なお、図１に示すガス検知体ホルダと同様に、着色領域２１３が、この領域に貼り付けられた金属薄板から構成されていても同様である。また、図２に示すガス検知体ホルダにおいても、ガス検知体１０３は、ＵＶカットフィルムよりなるカバー管路２０４に覆われているので、例えば太陽光の紫外線のガス検知体１０３への到達が、抑制されている。
As a result, similar to the gas detector holder shown in FIG. 1, it is possible to suppress the retention of the detection target air that occurs when the upper surface of the
次に、本発明の実施の形態における他のガス検知体ホルダについて、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態における他のガス検知体ホルダの構成例を示す斜視図である。図３に示すガス検知体ホルダは、例えば、透明なプラスチックより構成されて表面にＵＶカットフィルムが貼り付けられたカバーケース３０１と、カバーケース３０１の対向する２つの側面３０２，３０３の中央部に設けられた案内溝３０２ａ，３０３ａと、カバーケース３０１の下部領域に配置された着色領域３０４とを備えている。着色領域３０４は、例えば黒に着色されている。なお、黒に限らず、焦げ茶色及び濃紺などの暗い色に着色されていてもよい。また、例えば、カバーケース３０１は、縦５ｃｍ横５ｃｍ高さ７ｃｍとされている。
Next, another gas detector holder in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of another gas detector holder in the embodiment of the present invention. The gas detector holder shown in FIG. 3 includes, for example, a
案内溝３０２ａ及び案内溝３０３ａは、カバーケース３０１の上部開口部３０１ａから下部開口部３０１ｂの方向に形成されている。また、案内溝３０２ａ及び案内溝３０３ａは、側面３０２の途中の係止部３１２及び側面３０３の途中の係止部３１３まで形成されている。このように形成された案内溝３０２ａ及び案内溝３０３ａに、前述同様のガス検知体１０３及びカラーチャート１０６が貼り付けられた検知素子シート１０１の側部を係合させることで、検知素子シート１０１をカバーケース３０１に収容させることができる。案内溝３０２ａ及び案内溝３０３ａに検知素子シート１０１をスライドさせることで挿抜可能としているので、検知素子シート１０１の交換が容易である。
The
このように構成されたガス検知体ホルダによると、日光の照射がある屋外で用いられると、先ず、日光の照射を受けた着色領域３０４が加熱され、他の部分よりも高温となる。この結果、着色領域３０４の設けられた領域と、他の領域とでは温度差が生じることになる。従って、カバーケース３０１においては、この下方（下部開口部３０１ｂ）に存在する空気が、この上方に存在する空気より高い温度とされた状態となり、前述したように、熱による空気の対流が発生する。
According to the gas detector holder configured as described above, when used outdoors with sunlight, the
このようにして発生した対流により、例えば、カバーケース３０１の下方の下部開口部３０１ｂから検知対象空気が導入され、導入された検知対象空気は、断面矩形とされた管路であるカバーケース３０１の内部を流れ、ガス検知体１０３の領域を通過し、上部開口部３０１ａより排出される。このように、図３に示すガス検知体ホルダにおいても、ガス検知体１０３が配置されている領域の空気が、循環されるようになる。
The detection target air is introduced from, for example, the
この結果、図１に示したガス検知体ホルダと同様に、従来のようにガス検知体１０３の上面に、単にＵＶカットフィルムによる覆いを設けた場合に生じた検知対象空気の滞留が、抑制できるようになる。空気の滞留が抑制できるので、検知対象空気の滞留に起因するガス検知体の変色ムラを抑制できるようになる。なお、図１に示すガス検知体ホルダと同様に、着色領域３０４が、この領域に貼り付けられた金属薄板から構成されていても同様である。また、図３に示すガス検知体ホルダにおいても、ガス検知体１０３は、ＵＶカットフィルムが貼り付けられたカバーケース３０１に覆われているので、例えば太陽光の紫外線のガス検知体１０３への到達が、抑制されている。
As a result, similar to the gas detector holder shown in FIG. 1, it is possible to suppress the retention of the detection target air that occurs when the upper surface of the
なお、上述では、ガス検知体１０３として、アゾ染料よりなる検知剤を担持したろ紙から構成したものを示したが、これに限るものではない。例えば、多孔質ガラス片に検知剤を担持させたものを用いるようにしてもよい。また、オゾンと反応して変色する他の染料よりなる検知剤を担持させるようにしてもよい。また、二酸化窒素と反応（ジアゾカップリング反応）して発色する検知剤を担持させるようにしてもよい。また、ガス検知体１０３とともに、カラーチャート１０６を備えるようにしたが、これに限るものではなく、使用方法などが記載された文字表示シートなどを同時に備えるようにしてもよい。
In the above description, the
１０１…検知素子シート、１０２…台紙、１０３…ガス検知体、１０４…箱型カバー、１０５…空気の対流、１０６…カラーチャート、１１２…窄孔部、１１３…金属薄板、１４１…平面覆い部、１４２…側面覆い部、１４３…上面覆い部、１４４，１４５…接着部、１４６…下側開口部、１４７…上部開口部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
紫外線を遮断して可視光を透過する材料より構成されて前記ガス検知体を収容し、下側開口部およびこの下側開口部より上部に配置された上側開口部を備える断面矩形の管路と、
この管路の前記下側開口部の領域に設けられて他の領域より暗い色とされた着色部と
を少なくとも備えることを特徴とするガス検知体ホルダ。 Thick is used in sunlight irradiation under an outdoor environment, a gas sensing element holder detection agent to accommodate the gas sensing element carried discolored by reaction with gas detection target,
By blocking ultraviolet rays it is constructed from a material which transmits visible light housing the gas detection element, the lower opening and the lower rectangular section of conduit Ru includes an upper opening disposed above the opening When,
A gas detector holder, comprising: at least a colored portion that is provided in a region of the lower opening of the pipe and has a darker color than other regions .
前記着色部は、黒い色とされていることを特徴とするガス検知体ホルダ。 The gas detector holder according to claim 1,
The gas detector holder, wherein the colored portion is a black color.
前記着色部は、前記下側開口部の領域に貼り付けられて着色された金属薄板であることを特徴とするガス検知体ホルダ。 The gas detector holder according to claim 1,
The gas detector holder, wherein the colored portion is a thin metal plate attached and colored in the region of the lower opening.
前記金属薄板は、四三酸化鉄の被膜が形成された鉄鋼材から構成されたものであることを特徴とするガス検知体ホルダ。 The gas detector holder according to claim 3,
The gas detector holder, wherein the metal thin plate is made of a steel material on which a coating of iron trioxide is formed.
前記管路は、
前記ガス検知体が貼り付けられた台紙と、
前記ガス検知体を覆うように前記台紙に固定された箱型のカバーと、
前記箱型のカバーの前記上側開口部の一部を覆うように設けられた覆い部と
から構成され、
前記着色部は、前記箱型のカバーの前記下側開口部の領域の前記台紙に形成されている
ことを特徴とするガス検知体ホルダ。 In the gas detector holder according to any one of claims 1 to 4,
The pipeline is
A mount on which the gas detector is affixed;
A box-shaped cover fixed to the mount so as to cover the gas detector;
A cover provided to cover a part of the upper opening of the box-shaped cover,
The gas detector holder, wherein the colored portion is formed on the mount in a region of the lower opening of the box-shaped cover.
前記ガス検知体が貼り付けられた検知素子シートを収容し、前記ガス検知体が貼り付けられた領域に前記ガス検知体を露出させるホルダ開口部を備えたホルダ部を備え、
前記管路は、前記ホルダ開口部を覆うように設けられて断面が矩形とされたカバー管路から構成され、
このカバー管路は、
前記下側開口部から続いて同一の幅とされた導入部と、
この導入部から続いて徐々に管の幅が細くなる傾斜導入部と、
この導入部から続く絞り部と、
この絞り部から続いて徐々に間の幅が広くなる傾斜排気部と、
この傾斜排気部から続いて前記導入部と同一の幅とされた排気部と、
この排気部の上部に設けられた前記上側開口部と
から構成され、
前記導入部の表面に前記着色部が形成されている
ことを特徴とするガス検知体ホルダ。 In the gas detector holder according to any one of claims 1 to 4,
The sensor element sheet to which the gas detector is affixed is accommodated, and a holder portion having a holder opening that exposes the gas detector to a region to which the gas detector is affixed is provided.
The pipe line is configured by a cover pipe line provided so as to cover the holder opening and having a rectangular cross section,
This cover line is
An introduction part having the same width from the lower opening, and
An inclined introduction part where the width of the tube gradually decreases from this introduction part,
A throttling part that continues from this introduction part;
An inclined exhaust part that gradually increases in width from the throttle part,
An exhaust section that has the same width as the introduction section following the inclined exhaust section ,
It is composed of the upper opening provided in the upper part of this exhaust part ,
The gas detector holder, wherein the colored portion is formed on a surface of the introduction portion.
前記管路の対向する２つの内側側面に各々設けられた案内溝を備え、
前記案内溝に前記ガス検知体が貼り付けられた検知素子シートを係合させることで前記ガス検知体が収容され、
前記着色部は、前記下側開口部の側の前記管路の周部に形成されている
ことを特徴とするガス検知体ホルダ。 In the gas detector holder according to any one of claims 1 to 4,
A guide groove provided on each of two opposing inner side surfaces of the pipe line;
The gas detector is accommodated by engaging the detection element sheet having the gas detector attached to the guide groove,
The colored portion, the gas sensing element holder, characterized in that it is formed on the peripheral portion of the conduit side of the lower opening.
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