WO2021172504A1 - ガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法 - Google Patents

ガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法 Download PDF

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WO2021172504A1
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厚夫 中尾
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • G01N27/121Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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    • G01N5/02Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content

Definitions

  • This disclosure relates to a gas detection system and a control method for the gas detection system. More specifically, the present disclosure relates to a gas detection system that detects a molecule to be detected in a sample gas, and a control method of the gas detection system.
  • Patent Document 1 is a gas detection device that alternately introduces a reference gas (reference gas) and an inspection gas (sample gas) into a sensor in a housing to detect a specific component (molecule to be detected) in the inspection gas. (Gas detection system) will be disclosed.
  • a reference gas is generated by passing the inspection gas through a purification means (filter unit) and purifying the inspection gas, and the generated reference gas is supplied to the sensor.
  • the purification means deodorizes or dehydrates the inspection gas, but if the gas detection system is used for a long period of time, the ability of the purification means to deodorize or dehydrate may decrease. As a result, the concentration of a specific component in the reference gas may vary.
  • An object of the present disclosure is to provide a gas detection system capable of suppressing deterioration of a filter unit, and a control method for the gas detection system.
  • the gas detection system of one aspect of the present disclosure includes a reference gas inlet, a gas sensor, and a filter unit.
  • a reference gas as a reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas is introduced into the reference gas inlet.
  • the gas sensor detects the molecule to be detected.
  • the filter unit is arranged in the reference gas supply path.
  • the reference gas supply path connects the reference gas introduction port and the sensor chamber accommodating the gas sensor.
  • the filter unit includes at least a first filter that reduces the molecules to be detected in the reference gas and a second filter that reduces the water content in the reference gas.
  • the first filter and the second filter each have a separation membrane containing a hollow fiber.
  • the control method of the gas detection system of one aspect of the present disclosure includes a reference gas supply process.
  • the reference gas as a reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas is supplied to the sensor chamber accommodating the gas sensor through the filter unit.
  • the filter unit includes at least a first filter that reduces the molecules to be detected in the reference gas and a second filter that reduces the water content in the reference gas.
  • the first filter and the second filter each have a separation membrane containing a hollow fiber.
  • FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a gas detection system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the detection operation of the gas detection system of the above.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating the hibernation operation of the gas detection system of the above.
  • FIG. 4 is a schematic system configuration diagram showing a modification 1 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 5 is a schematic system configuration diagram showing a modification 2 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 6 is a schematic system configuration diagram showing a modification 3 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 7 is a schematic system configuration diagram showing a modification 4 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a gas detection system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the detection operation of the gas detection system of the above.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating the hibernation operation of
  • FIG. 8 is a schematic system configuration diagram showing a modification 5 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 9 is a schematic system configuration diagram showing a modification 6 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 10 is a schematic system configuration diagram showing a modification 7 of the gas detection system of the above.
  • FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of the gas detection system 1 according to the present embodiment.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment is used, for example, to detect a molecule of an odor component as a molecule to be detected.
  • the molecule of the odor component include volatile organic compounds (VOC: Volatile Organic Compounds) and ammonia
  • VOC volatile organic compounds
  • the gas detection system 1 of the present embodiment detects VOC, which is a molecule of an odor component contained in a sample gas such as a gas collected from food, an exhaled breath collected from a human body, or air collected from a room of a building. ..
  • the molecule to be detected by the gas detection system 1 is not limited to VOC, and may be a molecule of a plurality of types of odor components including VOC, or a molecule other than the odor component, for example, a flammable gas, carbon monoxide, or the like. Molecules such as poisonous gas may be used.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment includes a reference gas introduction port (second intake port P2), a gas sensor 11, and a filter unit 20.
  • the reference gas G2 which is used as a reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas G1, is introduced into the reference gas inlet.
  • the gas sensor 11 detects the molecule to be detected.
  • the filter unit 20 is arranged in the reference gas supply path R2.
  • the reference gas supply path R2 connects the reference gas introduction port and the sensor chamber 100 accommodating the gas sensor 11.
  • the filter unit 20 includes at least a first filter 30 that reduces molecules (for example, VOCs) to be detected in the reference gas G2, and a second filter 40 that reduces the water content in the reference gas G2.
  • the first filter 30 and the second filter 40 have separation membranes 33 and 43 containing hollow fibers, respectively.
  • control method of the gas detection system 1 of the present embodiment includes a reference gas supply process.
  • the reference gas G2 which is a reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas G1
  • the reference gas G2 is supplied to the sensor chamber 100 accommodating the gas sensor 11 through the filter unit 20 described above.
  • the filter element When a filter using a filter material such as activated carbon is connected to the reference gas supply path R2, the filter element may adsorb odor molecules after long-term use, which may reduce the filter performance.
  • the first filter 30 and the second filter 40 are provided with the separation films 33 and 43 containing the hollow fibers, respectively, there is an advantage that deterioration of the filter portion 20 can be suppressed. There is.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment further includes a reference gas introduction port (second intake port P2), a gas sensor 11, a filter unit 20, and a blocking unit CB1.
  • the cutoff unit CB1 shuts off the filter unit 20 from the outside air in a hibernation state in which the detection operation by the gas sensor 11 is stopped.
  • control method of the gas detection system 1 of the present embodiment further includes a shutoff process.
  • the filter unit 20 is shut off from the outside air in a hibernation state in which the detection operation by the gas sensor 11 is stopped.
  • the blocking unit CB1 blocks the filter unit 20 from the outside air in the hibernation state, it becomes difficult for the outside air to come into contact with the filter unit 20, and deterioration of the filter unit 20 can be suppressed.
  • the quality of the reference gas G2 after passing through the filter unit 20 is stabilized, so that the variation in the detection result of the sample gas G1 can be reduced.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment includes a reference gas introduction port (second intake port P2), a gas sensor 11, and a filter unit 20. Further, the gas detection system 1 further includes a water content measuring unit 12, a control unit 51, and a blocking unit CB1.
  • the gas detection system 1 has a first intake port P1 for introducing the sample gas G1 from the outside of the gas detection system 1 and a second intake port P2 for introducing the sample gas G1 from the outside of the gas detection system 1 as a reference gas G2. (Reference gas introduction port described above) and a gas discharge port P3 for discharging the gas inside the gas detection system 1 to the outside are provided.
  • the air in the environment around the gas detection system 1 is used as the reference gas G2.
  • the gas detection system 1 has an air pump 90, and the air pump 90 sucks gas from the first intake port P1 or the second intake port P2, so that the gas sucked from the first intake port P1 or the second intake port P2. Is supplied to the gas sensor 11, and then discharged to the outside from the gas discharge port P3.
  • the gas detection system 1 further includes a processing unit 50.
  • the processing unit 50 includes, for example, a microcontroller.
  • the processing unit 50 has at least the functions of the control unit 51 and the detection unit 52 described above.
  • the control unit 51 controls the operations of a plurality of solenoid valves (two-way solenoid valves 73, three-way solenoid valves 75, 78, electromagnetic proportional control valves 76, etc.) included in the gas detection system 1 and an air pump 90.
  • the control unit 51 has functions such as an idling control unit 511 and a water content control unit 512.
  • the idling control unit 511 controls the gas detection system 1 so as to perform an idling operation of supplying the reference gas G2 to the gas sensor 11 with the blocking unit CB1 in the non-blocking state in the hibernation state in which the detection operation by the gas sensor 11 is stopped. Further, the water content control unit 512 performs a water content adjustment process for adjusting the water content contained in the reference gas G2 supplied to the gas sensor 11 through the filter unit 20 based on the measurement result of the water content measurement unit 12. To execute.
  • the detection unit 52 detects the molecule to be detected in the gas (VOC in this embodiment) based on the output value of the gas sensor 11, and detects the water content in the gas based on the output value of the water content measuring unit 12. .
  • the gas detection system 1 includes a housing 10 having a sensor chamber 100 for accommodating the gas sensor 11 and the water content measuring unit 12.
  • the gas sensor 11 has a sensing unit such as an electrochemical type, a semiconductor type, a field effect transistor type, a surface acoustic wave type, a crystal oscillator type, or a resistance change type.
  • the sensing unit has sensitivity to the molecule to be detected (VOC in this embodiment), and for example, the resistance value changes according to the concentration of the molecule to be detected.
  • the detection unit 52 takes out the resistance value of the sensing unit of the gas sensor 11 as a voltage signal or a current signal, and detects the molecule to be detected in the gas in the sensor chamber 100 based on the resistance value of the sensing unit.
  • the water content measuring unit 12 measures the water content in the gas in the sensor chamber 100.
  • the amount of water in the gas can be determined by measuring the temperature and humidity of the gas.
  • the water content measuring unit 12 of the present embodiment includes a temperature / humidity sensor, and measures the temperature and humidity of the gas in the sensor chamber 100. Then, the water content measuring unit 12 obtains the water content in the gas based on the measurement results of the temperature and humidity, and outputs the water content measurement result to the detection unit 52. In a state where the reference gas G2 is supplied into the sensor chamber 100, the water content measuring unit 12 measures the water content contained in the reference gas G2 after passing through the filter unit 20.
  • the water content contained in the reference gas G2 after passing through the filter unit 20 is measured.
  • the reference gas G2 is set to the reference gas G2 based on the measurement results of the temperature and humidity of the reference gas G2. The amount of water contained is measured.
  • the housing 10 is made of a material such as synthetic resin or metal in a box shape.
  • the housing 10 has a first port 101 for introducing gas (sample gas G1 or reference gas G2) into the sensor chamber 100 from the outside of the housing 10, and a first port 101 for discharging gas from the sensor chamber 100 to the outside of the housing 10.
  • the first intake port P1 is connected to the input port of the particle filter 71 via the pipe 61a, and the output port of the particle filter 71 is connected to the first input port P11 of the three-way solenoid valve 75 via the pipe 61b.
  • a syringe or a collection bag containing the sample gas G1 may be connected to the first intake port P1, or the source of the sample gas G1 may be brought close to the first intake port P1.
  • the sample gas G1 introduced into the first intake port P1 is introduced into the first input port P11 of the three-way solenoid valve 75 after dust and the like having a relatively large particle size are removed by the particle filter 71.
  • the second intake port P2 is connected to the input port of the particle filter 72 via the pipe 62a, and the output port of the particle filter 72 is connected to the input port of the two-way solenoid valve 73 via the pipe 62b.
  • the output port of the two-way solenoid valve 73 is connected to the filter unit 20 via the pipe 62c.
  • the filter unit 20 is provided to reduce the components to be removed in the reference gas G2 input from the second intake port P2.
  • the filter unit 20 includes a plurality of types of target-specific filters that reduce components to be removed that are different from each other. Since the filter unit 20 includes a plurality of types of target-specific filters, a plurality of types of target-specific components can be reduced by the plurality of types of target-specific filters.
  • the filter unit 20 removes, for example, VOC, which is a molecule to be detected by the gas sensor 11, and water, which affects the measurement result of the gas sensor 11. That is, the filter unit 20 has, as a plurality of types of object-specific filters, a first filter 30 that reduces molecules to be detected in the reference gas G2 (VOC in this embodiment), and a first filter that reduces the water content in the reference gas G2. Includes 2 filters 40 and.
  • the filter unit 20 includes a plurality of target-specific filters to remove a plurality of types of components to be removed (VOC and moisture in the present embodiment). Can be reduced.
  • the target-specific filter included in the filter unit 20 is not limited to the first filter 30 that reduces VOC and the second filter 40 that reduces water content.
  • the filter unit 20 may include a target-specific filter that reduces removal target components (for example, ammonia, hydrogen sulfide, oxygen, carbon dioxide, nitrogen, etc.) other than VOC and water.
  • the first filter 30 and the second filter 40 have separation membranes 33 and 43 containing hollow fibers, respectively.
  • the first filter 30 has a first passing portion 31 through which the gas flowing from the second intake port P2 toward the sensor chamber 100 passes, and a second passing portion 32 through which the gas flowing from the sensor chamber 100 toward the gas discharge port P3 passes. It has a so-called purge line). Then, inside the first filter 30, a separation membrane 33 is arranged between the first passing portion 31 and the second passing portion 32.
  • the first filter 30 for reducing VOC has, for example, a separation membrane 33 formed of a hollow fiber made of a silicone-based synthetic resin.
  • the second filter 40 has a first passage 41 through which the gas flowing from the second intake port P2 toward the sensor chamber 100 passes and a second passage through which the gas flowing from the sensor chamber 100 toward the gas discharge port P3 passes. It has a part 42 (so-called purge line). Then, inside the second filter 40, a separation membrane 43 is arranged between the first passing portion 41 and the second passing portion 42.
  • the second filter 40 has, for example, a separation membrane 43 formed of hollow fibers made of a fluorine-based synthetic resin.
  • One end of the first passing portion 31 of the first filter 30 is connected to the output port of the two-way solenoid valve 73 via the pipe 62c, and the other end of the first passing portion 31 is connected to the output port of the two-way solenoid valve 73 via the pipe 62d. 1 It is connected to one end of the passing portion 41.
  • the other end of the first passing portion 41 of the second filter 40 is connected to the input port of the check valve 74 via the pipe 62e, and the output port of the check valve 74 is connected to the input port of the check valve 74 via the pipe 62f. 2 It is connected to the input port P12.
  • the output port P13 of the three-way solenoid valve 75 is connected to the first port 101 of the housing 10 via the pipe 63.
  • the first filter 30 is located closer to the reference gas introduction port with respect to the second filter 40.
  • the first filter 30 and the second filter 40 are arranged. Therefore, the reference gas G2 after the molecules to be detected have been reduced by the first filter 30 can be passed through the second filter 40.
  • the second port 102 of the housing 10 is connected to the input port of the electromagnetic proportional control valve 76 via the pipe 64a, and the output port of the electromagnetic proportional control valve 76 is connected to the input port of the check valve 77 via the pipe 64b.
  • the electromagnetic proportional control valve 76 is a variable orifice in which the throttle amount can be adjusted, and the throttle amount of the electromagnetic proportional control valve 76 is controlled by an electric signal (for example, a current signal) input from the control unit 51.
  • the output port of the check valve 77 is connected to the input port P23 of the three-way solenoid valve 78 via the pipe 64c.
  • the first output port P21 of the three-way solenoid valve 78 is connected to one end of the second passing portion 42 of the second filter 40 via the pipe 65a.
  • the other end of the second passing portion 42 of the second filter 40 is connected to one end of the second passing portion 32 of the first filter 30 via the pipe 65b, and the other end of the second passing portion 32 is connected via the pipe 65c.
  • It is connected to the input port of the check valve 79.
  • the output port of the check valve 79 is connected to the intake port of the air pump 90 via the pipe 65d, and the discharge port of the air pump 90 is connected to the gas discharge port P3 via the pipe 67.
  • the second output port P22 of the three-way solenoid valve 78 is connected to the pipe 65d via the pipe 66.
  • the pipes 61a to 61b, 62a to 62f, 63, 64a to 64c, 65a to 65d, 66, 67 may be pipes made of synthetic resin or metal, or tubes made of flexible synthetic resin. But it may be.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment is configured by accommodating the pneumatic circuit shown in FIG. 1 and the processing unit 50 in a housing.
  • the sample gas supply path R1 for supplying the sample gas G1 from the first intake port P1 to the sensor chamber 100 and the second intake port P2
  • a reference gas supply path R2 for supplying the reference gas G2 to the sensor chamber 100 is provided.
  • the sample gas supply path R1 is a flow path through which gas flows from the first intake port P1 to the sensor chamber 100 through the pipe 61a, the particle filter 71, the pipe 61b, the three-way solenoid valve 75, and the pipe 63.
  • the sample gas supply path R1 shown in FIG. 1 is a flow path that does not pass through the filter unit 20, and this flow path may be referred to as a first sample gas supply path R1A. That is, the gas detection system 1 includes a first sample gas supply path R1A that supplies the sample gas G1 to the sensor chamber 100 (gas sensor 11) without passing through the filter unit 20. In the first sample gas supply process for supplying the sample gas G1, the sample gas G1 is supplied to the sensor chamber 100 through the first sample gas supply path R1A.
  • the reference gas supply path R2 has a pipe 62a, a particle filter 72, a pipe 62b, a two-way electromagnetic valve 73, a pipe 62c, a first passing portion 31 of the first filter 30, a pipe 62d, and a second from the second intake port P2.
  • This is a flow path through which gas flows into the sensor chamber 100 through the first passage portion 41 of the filter 40, the pipe 62e, the check valve 74, the pipe 62f, the three-way electromagnetic valve 75, and the pipe 63.
  • the gas detection system 1 has a first discharge path R3 for discharging gas from the sensor room 100 to the outside through the filter unit 20 and a filter from the sensor room 100 as gas discharge paths from the sensor room 100.
  • a second discharge path R4 for discharging gas from the gas discharge port P3 to the outside without passing through the unit 20 is provided.
  • the first discharge path R3 is from the sensor chamber 100 to the pipe 64a, the electromagnetic proportional control valve 76, the pipe 64b, the check valve 77, the pipe 64c, the three-way electromagnetic valve 78, the pipe 65a, and the second passing portion 42 of the second filter 40.
  • Pipe 65b, second passage 32 of the first filter 30, pipe 65c, check valve 79, pipe 65d, air pump 90, and pipe 67 which is a flow path for discharging gas from the gas discharge port P3 to the outside. ..
  • the second discharge passage R4 has a pipe 64a, an electromagnetic proportional control valve 76, a pipe 64b, a check valve 77, a pipe 64c, a three-way solenoid valve 78, a pipe 66, a pipe 65d, an air pump 90, and a pipe 67 from the sensor chamber 100. It is a flow path through which gas is discharged from the gas discharge port P3 to the outside.
  • the gas detection system 1 discharges the reference gas G2 from the sensor chamber 100 through the first discharge path R3 passing through the filter unit 20, and the first discharge path R3 is used as the reference gas discharge path. That is, the gas detection system 1 passes the reference gas G2 supplied to the sensor chamber 100 through the second filter 40 and the first filter 30 and then discharges the reference gas G2.
  • the gas detection system 1 discharges the sample gas G1 from the sensor chamber 100 through the second discharge path R4 that does not pass through the filter unit 20, and the second discharge path R4 is used as the sample gas discharge path.
  • the sample gas discharge path (second discharge path R4) shown in FIG. 1 is a flow path that does not pass through the filter unit 20, and this flow path may be referred to as a first sample gas discharge path R4A.
  • the sample gas G1 introduced into the sensor chamber 100 is discharged via the first sample gas discharge path R4A.
  • the first sample gas discharge path R4A connects the sensor chamber 100 and at least the gas discharge port P3 that discharges the sample gas G1 without passing through the filter unit 20.
  • the two-way solenoid valve 73 is switched to the open state to start the air pump 90 (S1). Since the second input port P12 of the three-way solenoid valve 75 is normally open and the first output port P21 of the three-way solenoid valve 78 is normally open, the reference gas G2 introduced from the second intake port P2 is referred to. After being introduced into the sensor chamber 100 through the gas supply path R2, the reference gas G2 discharged from the sensor chamber 100 is discharged to the outside from the gas discharge port P3 through the first discharge path R3.
  • the control unit 51 of the present embodiment supplies the reference gas G2 to the sensor chamber 100 to acquire a reference value, and supplies the sample gas G1 to the sensor chamber 100 to detect the molecule to be detected. The period is repeated alternately.
  • the two-way solenoid valve 73 is controlled to be in the open state, and the three-way solenoid valve 75 is closed so that the second input port P12 is in the open state and the first input port P11 is in the closed state.
  • the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the open state and the second output port P22 is in the closed state (S3).
  • the control unit 51 When the control unit 51 operates the air pump 90 in this state, the reference gas G2 sucked from the second intake port P2 is introduced into the sensor chamber 100 through the reference gas supply path R2, and then the first discharge path R3 is opened. It is discharged from the gas discharge port P3 through the gas discharge port P3.
  • the reference gas G2 introduced into the second intake port P2 passes through the two-way solenoid valve 73 to remove dust and the like having a relatively large particle size by the particle filter 72, and then passes through the first filter 30. 1 It is supplied to the passing portion 31.
  • the pressure of the second passing portion 32 is lower than that of the first passing portion 31, and therefore the VOC which is the component to be removed in the reference gas G2. Penetrates into the separation membrane 33.
  • the VOC that has penetrated into the separation membrane 33 diffuses in the separation membrane 33 and moves to the second passage portion 32 side, and moves into the second passage portion 32 by being detached from the separation membrane 33.
  • the VOC that has moved to the second passing portion 32 is discharged from the second passing portion 32 to the outside through the gas discharge port P3 through the pipe 65c, the check valve 79, the pipe 65d, the air pump 90, and the pipe 67. ..
  • the second passing portion is compared with the first passing portion 41. Since 42 has a low pressure, water, which is a component to be removed in the reference gas G2, permeates the separation membrane 43. Moisture that has permeated the separation membrane 43 diffuses in the separation membrane 43 and moves toward the second passage portion 42, and moves into the second passage portion 42 by desorbing from the separation membrane 43.
  • the moisture transferred to the second passing portion 42 is transferred from the second passing portion 42 to the pipe 65b, the second passing portion 32 of the first filter 30, the pipe 65c, the check valve 79, the pipe 65d, the air pump 90, and the pipe 67. It is discharged to the outside from the gas discharge port P3 through the above.
  • the reference gas G2 introduced into the second intake port P2 passes through the first filter 30 and the second filter 40 to reduce the VOC and water content in the reference gas G2, and then the sensor of the housing 10. It is sent to room 100. Furthermore, in the reference gas supply process in which the reference gas G2 is passed through the filter unit 20 and supplied to the gas sensor 11, the reference gas G2 is passed through the first filter 30 and then through the second filter 40 to pass through the sensor chamber 100. It is supplied to (gas sensor 11). Therefore, since the VOC and the reference gas G2 after reducing the water content are supplied to the gas sensor 11, the output value of the gas sensor 11 in this state can be obtained as a reference of the VOC which is the molecule to be detected. Further, since the reference gas G2 after reducing the water content is supplied to the gas sensor 11, it is possible to reduce the possibility that the gas sensor 11 is deteriorated or the measurement result fluctuates due to the water content contained in the reference gas G2.
  • the separation membrane 43 of the second filter 40 is formed of a hollow fiber made of a fluorine-based synthetic resin, and the fluorine-based synthetic resin has a property of being easily deteriorated by VOC.
  • the first filter 30 and the second filter 40 use separation membranes 33 and 43 formed of hollow fibers to reduce the components to be removed in the reference gas G2, like a filter using a filter material such as activated carbon. Since it is not necessary to replace the filter material, maintenance-free operation can be realized.
  • the water content control unit 512 of the control unit 51 adjusts the throttle amount of the electromagnetic proportional control valve 76 based on the water content in the reference gas G2 measured by the water content measurement unit 12 in the first period. As a result, a water content adjusting process for adjusting the water content in the reference gas G2 is performed (S4).
  • the water content control unit 512 compares, for example, the height of the absolute humidity amount of the reference gas G2 in the sensor chamber 100 measured by the water content measurement unit 12 with a predetermined reference humidity.
  • the reference humidity is, for example, 1 g / m 3 , but the reference humidity can be appropriately changed according to the usage conditions and the like.
  • the water content control unit 512 controls the orifice diameter of the electromagnetic proportional control valve 76 to the first opening diameter.
  • the first opening diameter is set to a smaller opening diameter than the orifice diameter when the absolute humidity of the reference gas G2 is equal to or less than the reference humidity.
  • the water content control unit 512 controls the orifice diameter of the electromagnetic proportional control valve 76 to the first opening diameter, so that the pressure difference between the front and rear of the electromagnetic proportional control valve 76 becomes large, and the second passage portion of the second filter 40 The pressure of 42 becomes low.
  • the pressure difference between the first passing portion 41 and the second passing portion 42 increases, and the amount of water that passes through the separation membrane 43 from the first passing portion 41 and moves to the second passing portion 42 in the second filter 40.
  • the amount of water in the reference gas G2 in the sensor chamber 100 decreases, and the humidity approaches a predetermined reference humidity.
  • the water content control unit 512 has a second opening diameter in which the orifice diameter of the electromagnetic proportional control valve 76 is larger than the first opening diameter.
  • the pressure difference between the front and rear of the electromagnetic proportional control valve 76 becomes smaller than when the orifice diameter of the electromagnetic proportional control valve 76 is the first opening diameter, and the pressure of the second passing portion 42 of the second filter 40 becomes smaller. Will be higher.
  • the pressure difference between the first passing portion 41 and the second passing portion 42 is reduced, and the amount of water that passes through the separation membrane 43 from the first passing portion 41 and moves to the second passing portion 42 in the second filter 40.
  • the humidity approaches a predetermined reference humidity.
  • the water content control unit 512 refers to the absolute humidity amount of the reference gas G2 in the sensor chamber 100 by adjusting the pressure difference between the first passage unit 41 and the second passage unit 42 of the second filter 40.
  • the humidity is maintained, and the detection unit 52 acquires a reference value of the concentration of the molecule to be detected based on the output value of the gas sensor 11 in this state (S5). That is, the water content control unit 512 adjusts the pressure difference of the separation membrane 43 of the second filter 40 in the water content adjusting process.
  • the quality of the reference gas G2 is stably controlled by adjusting the amount of water in the reference gas G2, so that the reference value of the concentration of VOC, which is the molecule to be detected, can be suppressed from fluctuating.
  • the gas detection system 1 passes the reference gas G2, which is the reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas G1, through the filter unit 20 that reduces the components to be removed in the reference gas G2.
  • Reference gas supply processing (S3 to S5) for supplying to the sensor chamber 100 accommodating the gas sensor 11 is performed.
  • the control unit 51 controls the two-way solenoid valve 73 to be in the closed state, and the three-way solenoid valve 75 is in the first input port P11 open state and the second input port P12 is closed.
  • the state is switched, and the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the closed state and the second output port P22 is in the open state (S6).
  • the sample gas G1 is introduced into the sensor chamber 100 from the first intake port P1 through the sample gas supply path R1, and then the sample gas is introduced from the sensor chamber 100 through the second discharge path R4 (sample gas discharge path).
  • the gas flow path is switched so that G1 is discharged.
  • the control unit 51 operates the air pump 90 in this state, the sample gas G1 sucked from the first intake port P1 is introduced into the sensor chamber 100 through the sample gas supply path R1, and then the second discharge path R4 is opened. It is discharged from the gas discharge port P3 through the gas discharge port P3.
  • the detection unit 52 acquires the output value of the gas sensor 11 (S7), and based on this output value and the reference value acquired in the first period, the molecule to be detected in the sample gas G1 (the molecule to be detected (S7).
  • a process for detecting VOC which is an odor component, is performed (S8).
  • the detection unit 52 may detect the presence or absence of the molecule to be detected, may detect the concentration of the molecule to be detected, or the concentration of the molecule to be detected is higher than a predetermined set value. Alternatively, a low state may be detected.
  • the sample gas G1 is discharged through the second discharge path R4 that bypasses the filter unit 20, so that the sample gas G1 that has not passed through the first filter 30 passes through the second filter 40.
  • the second filter 40 due to VOC can be suppressed.
  • the control unit 51 of the gas detection system 1 repeatedly executes the detection operation for detecting the VOC in the sample gas G1 by alternately repeating the first period and the second period.
  • the water content adjusting process (S4) for adjusting the water content in the reference gas G2 in the first period may be omitted.
  • the lengths of the first period and the second period are set to, for example, 10 seconds, but the lengths of the first period and the second period can be changed as appropriate, and the length of the first period and the length of the second period can be changed. The lengths may be set to be different from each other.
  • the gas detection system 1 of the present embodiment passes the reference gas G2 through the filter unit 20 and then enters the sensor chamber 100 separately from the sample gas supply path R1 that supplies the sample gas G1 to the sensor chamber 100.
  • a reference gas supply path R2 for supplying is provided. Since the reference gas G2 introduced from the second intake port P2 is supplied to the sensor chamber 100 after the molecules to be detected (VOC in this embodiment) and the water content are reduced by the filter unit 20, the air in the environment can be removed. It can be used as a reference gas G2.
  • the gas detection system 1 is a second for discharging the sample gas G1 from the sensor room 100 without passing through the filter unit 20, separately from the first discharge path R3 for discharging the reference gas G2 from the sensor room 100. It is provided with a discharge path R4.
  • the sample gas G1 containing the molecule to be detected (VOC in this embodiment) and water is discharged to the outside without passing through the purge line (second passage units 32, 42) of the filter unit 20, so that the filter It is possible to suppress deterioration of the filter performance of the unit 20.
  • the sample gas G1 is a gas collected from food or a gas containing water such as exhaled breath
  • the sample gas G1 is discharged to the outside through the second discharge path R4, so that the filter performance of the filter unit 20 deteriorates. Can be suppressed.
  • the gas detection system 1 is provided with an electromagnetic proportional control valve 76 on the downstream side of the sensor chamber 100, and the gas passing through the sensor chamber 100 by narrowing the orifice diameter of the electromagnetic proportional control valve 76 (sample gas G1 and reference).
  • the flow rate of the gas G2) can be reduced.
  • the filter performance of the filter unit 20 and the deterioration of the gas sensor 11 can be suppressed.
  • control unit 51 controls the two-way solenoid valve 73 to be in the closed state, and switches the three-way solenoid valve 75 so that the second input port P12 is in the open state and the first input port P11 is in the closed state.
  • the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the open state and the second output port P22 is in the closed state (S10).
  • the gas detection system 1 of the present embodiment performs a shutoff process (S10) that shuts off the filter unit 20 from the outside air in a hibernation state in which the detection operation by the gas sensor 11 is stopped.
  • a plurality of flow paths including the reference gas supply path R2 connect the filter unit 20 and the outside, respectively.
  • the plurality of flow paths including the reference gas supply path R2 are, for example, a sample gas supply path R1, a reference gas supply path R2, a first discharge path R3, a second discharge path R4, and the like.
  • Two-way solenoid valves 73, three-way solenoid valves 75, 78, and check valves 79 are provided as shut-off elements in each of these plurality of flow paths, and these shut-off elements are provided in a dormant state such as when the power is turned off. Multiple channels are blocked by. That is, the blocking unit CB1 includes a plurality of blocking elements provided in each of the plurality of flow paths, and the plurality of blocking elements each block the filter unit 20 and the outside in the hibernation state.
  • the shutoff unit CB1 includes an electromagnetic switching valve (specifically, the above-mentioned two-way solenoid valve 73 and three-way solenoid valve 75, 78) that switches between an open state and a closed state by electromagnetic force. , The open state and the closed state of the solenoid switching valve can be switched by the electric signal from the control unit 51. Further, the shutoff portion CB1 includes a check valve 79. When the shutoff portion CB1 includes a check valve 79 as a shutoff element, there is an advantage that a power supply and a signal line are not required as compared with the case where the shutoff element includes an electromagnetic switching valve.
  • the control unit 51 controls the two-way solenoid valve 73 to be in the closed state, and the three-way solenoid valve 75 is in the open state of the second input port P12 and closed of the first input port P11.
  • the air pump 90 By operating the air pump 90 in a state where the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the open state and the second output port P22 is in the closed state (S11).
  • the pressure in the circuit including the filter unit 20 may be reduced to a pressure lower than the external pressure (for example, in a vacuum state).
  • the check valve 79 is opened and the pressure in the circuit including the filter unit 20 is reduced.
  • the control unit 51 When the control unit 51 operates the air pump 90 for a predetermined time, the control unit 51 stops the air pump 90 (S12). When the air pump 90 is stopped, the check valve 79 is closed, so that the pressure of the circuit portion including the filter portion 20 cut off by the cutoff portion CB1 is maintained at a negative pressure. In the hibernation state, if the pressure of the circuit C1 from the two-way solenoid valve 73 to the check valve 79 through the housing 10 is reduced, the check valve 79 is difficult to open, so that the filter unit 20 is exposed to outside air. The possibility of contact can be reduced.
  • an idling period is provided in which the idling control unit 511 of the control unit 51 performs an idling operation for flowing the reference gas G2 to the filter unit 20 in the hibernation state.
  • the gas detection system 1 further includes an idling control unit 511 that performs an idling operation of supplying the reference gas G2 to the gas sensor 11 with the blocking unit CB1 in the non-blocking state in the hibernation state.
  • the reference gas G2 introduced from the second intake port P2 is supplied to the sensor chamber 100 through the reference gas supply path R2, and then passes through the first discharge path R3 (reference gas discharge path) to the outside. It is discharged.
  • the filter performance of the hollow fiber separation membrane 43 included in the second filter 40 changes greatly depending on the dry state thereof. If the separation membrane 43 contains a large amount of moisture due to the continuous hibernation state, the filter performance may deteriorate. Therefore, by flowing the reference gas G2 through the filter unit 20 during the idling period, the hollow fiber separation membrane 43 included in the second filter 40 can be dried, and the filter performance of the second filter 40 is improved.
  • the control unit 51 opens the two-way solenoid valve 73 when the water content detected by the detection unit 52 based on the measurement result of the water content measurement unit 12 becomes higher than a predetermined first threshold value.
  • the idling operation is started by switching to and operating the air pump 90.
  • the control unit 51 stops the air pump 90 after switching the two-way solenoid valve 73 to the closed state, and is shut off by the cutoff unit CB1.
  • the circuit portion including the filter portion 20 is maintained in a negative pressure state.
  • the gas detection system 1 executes the idling operation when the amount of water detected by the detection unit 52 becomes higher than the first threshold value in the hibernation state, so that the second filter 40 can be maintained in a dry state, and the second filter 40 can be maintained in a dry state.
  • the detection operation can be restarted with the filter 40 dried.
  • control unit 51 sets the orifice of the electromagnetic proportional control valve 76 so that the flow rate of the reference gas G2 when performing the idling operation is larger than the flow rate of the reference gas G2 in the first period when performing the detection operation. It is preferable to control the diameter. As a result, the filter unit 20 can be dried in a short time and the idling operation can be completed by flowing the reference gas G2 at a large flow rate during the idling period.
  • the control unit 51 determines the start timing and the end timing of the idling operation based on the measurement result of the water content measuring unit 12, but the gas sensor whose output value changes depending on the water content in the gas.
  • the start timing and end timing of the idling operation may be determined based on the output value of 11. If the control unit 51 determines the start timing and end timing of the idling operation based on the output value of the gas sensor 11 whose output value changes depending on the amount of water in the gas, the gas detection system 1 is the water content measurement unit 12. It is not essential to have.
  • the control unit 51 estimates the amount of water in the gas based on the output value of the gas sensor 11, and controls the operation of the air pump 90 based on the estimation result of the amount of water to control the quality of the reference gas G2. Is stable, which can reduce the variation in the detection result of the sample gas G1. Further, although the characteristics of the gas sensor 11 may fluctuate or deteriorate due to changes with time, the characteristics of the gas sensor 11 can be improved by supplying the gas sensor 11 with the reference gas G2 having reduced VOC and water content during the idling period. It can be returned to the initial state.
  • the above embodiment is only one of various embodiments of the present disclosure.
  • the above-described embodiment can be changed in various ways depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the same function as that of the gas detection system 1 may be realized by a control method of the gas detection system 1, a computer program, a non-temporary recording medium on which the program is recorded, or the like.
  • the control method of the gas detection system 1 according to one aspect includes the reference gas supply process described above.
  • the (computer) program according to one aspect is a program for causing a computer system to execute the reference gas supply process described above.
  • the gas detection system 1 in the present disclosure includes a computer system as, for example, a processing unit 50.
  • the main configuration of a computer system is a processor and memory as hardware.
  • the processor executes the program recorded in the memory of the computer system, the function as the gas detection system 1 in the present disclosure is realized.
  • the program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. that can be read by the computer system. May be provided.
  • a processor in a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI).
  • IC semiconductor integrated circuit
  • LSI large scale integrated circuit
  • the integrated circuit such as IC or LSI referred to here has a different name depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • an FPGA Field-Programmable Gate Array
  • a plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips.
  • the plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer system referred to here includes a microprocessor having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microprocessor is also composed of one or a plurality of electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.
  • the gas detection system 1 it is not an essential configuration for the gas detection system 1 that a plurality of functions in the gas detection system 1 are integrated in one housing, and the components of the gas detection system 1 are dispersed in a plurality of housings. It may be provided. Further, at least a part of the functions of the gas detection system 1, for example, a part of the functions of the processing unit 50 may be realized by a cloud (cloud computing) or the like.
  • the solenoid proportional control valve 76 is arranged on the upstream side (housing 10 side) of the three-way solenoid valve 78, but instead of the solenoid proportional control valve 76, the modification 1 shown in FIG. 4 As described above, the solenoid proportional control valves 76A and 76B may be arranged on the downstream side of the first output port P21 and the second output port P22 of the three-way solenoid valve 78, respectively. That is, an electromagnetic proportional control valve 76A is arranged between the first output port P21 of the three-way solenoid valve 78 and the filter unit 20, and the electromagnetic proportional control valve 76A controls the flow rate of the gas flowing through the first discharge path R3. May be good.
  • an electromagnetic proportional control valve 76B is arranged between the second output port P22 of the three-way solenoid valve 78 and the confluence portion of the pipes 66 and 65d, and the gas flowing through the second discharge path R4 by the electromagnetic proportional control valve 76B. You may control the flow rate of.
  • the two-way solenoid valve 73 is arranged between the second intake port P2 and the filter unit 20, but instead of the two-way solenoid valve 73, as in the modified example 2 shown in FIG.
  • the check valve 80 may be connected to the vehicle.
  • the check valve 77 is arranged between the solenoid proportional control valve 76 and the three-way solenoid valve 78, but instead of the check valve 77, as in the modified example 3 shown in FIG.
  • the two-way solenoid valve 81 may be arranged therefor.
  • a two-way solenoid valve may be used instead of the check valves 74 and 79.
  • the check valve 77 connected between the solenoid proportional control valve 76 and the three-way solenoid valve 78 may be eliminated. That is, as in the modified example 4 shown in FIG. 7, the output port of the solenoid proportional control valve 76 and the input port P23 of the three-way solenoid valve 78 may be directly connected via the pipe 64b, and the check valve 77 may be connected. Can be reduced.
  • the check valve 77 connected between the solenoid proportional control valve 76 and the three-way solenoid valve 78 may be eliminated. That is, as in the modified example 5 shown in FIG. 8, the output port of the solenoid proportional control valve 76 and the input port P23 of the three-way solenoid valve 78 may be directly connected via the pipe 64b, and the check valve 77 may be connected. Can be reduced.
  • the sample gas supply path R1 does not pass through the filter section 20, but as in the modified example 6 shown in FIG. 9, the sample gas supply path R1 is the second filter section 20 for moisture. 2 It may be configured to pass only the filter 40.
  • the second input port P12 of the three-way solenoid valve 75 is connected to the first passing portion 31 of the first filter 30 via the pipe 62d, and the output port P13 of the three-way solenoid valve 75 is connected. Is connected to one end of the first passing portion 41 of the second filter 40 via the pipe 63a. The other end of the first passing portion 41 of the second filter 40 is connected to the input port of the check valve 74 via the pipe 63b, and the output port of the check valve 74 is connected to the input port of the check valve 74 via the pipe 63c. It is connected to port 101.
  • the operation of the gas detection system 1 of the modification 6 is the same as the operation of the gas detection system 1 of the above embodiment except for the process of supplying the sample gas G1 to the sensor chamber 100 (process S6 of FIG. 2).
  • the reference gas supply process (process S3 in FIG. 2) in which the gas detection system 1 of the modification 6 supplies the reference gas G2 to the sensor chamber 100 is the same as that of the gas detection system 1 of the above embodiment. Omit.
  • the reference gas G2 supplied to the sensor chamber 100 is discharged to the outside from the gas discharge port P3 through the reference gas discharge path (first discharge path R3).
  • the reference gas supply path R2 connects the reference gas introduction port (second intake port P2) into which the reference gas G2 is introduced and the sensor chamber 100, and connects the reference gas G2 introduced from the reference gas introduction port. It is introduced into the sensor chamber 100 after being passed through the first filter 30 and the second filter 40.
  • the reference gas discharge path (first discharge path R3) is connected between the sensor chamber 100 and at least the gas discharge port P3 that discharges the reference gas G2, and the reference gas G2 discharged from the sensor chamber 100 is filtered by the second filter. After passing through 40 and the first filter 30, the gas is discharged from the gas discharge port P3.
  • control unit 51 controls the two-way solenoid valve 73 in the closed state, and the three-way solenoid valve 75 is in the open state with the first input port P11.
  • the second input port P12 is switched so as to be in the closed state, and the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the closed state and the second output port P22 is in the open state (S6 in FIG. 2).
  • the sample gas G1 introduced from the first intake port P1 includes the pipe 61a, the particle filter 71, the pipe 61b, the three-way solenoid valve 75, the pipe 63a, the second filter 40, the pipe 63b, the check valve 74, and
  • the sample gas supply path R1 is set so as to be introduced into the sensor chamber 100 through the pipe 63c.
  • the sample gas G1 introduced into the sensor chamber 100 is the pipe 64a, the electromagnetic proportional control valve 76, the pipe 64b, the check valve 77, the pipe 64c, the three-way solenoid valve 78, the pipes 66, 65d, and the air pump from the sensor room 100.
  • the first sample gas discharge path R4A (second discharge path R4) is set so as to be discharged from the gas discharge port P3 through the 90 and the pipe 67.
  • the control unit 51 operates the air pump 90 in this state, the sample gas G1 sucked from the first intake port P1 is introduced into the sensor chamber 100 through the second sample gas supply path R1B, and then the first sample gas.
  • the gas is discharged from the gas discharge port P3 through the discharge path R4A (second discharge path R4).
  • the sample gas supply path R1 is a flow path that does not pass through the first filter 30 but passes through only the second filter 40, and this flow path may be referred to as a second sample gas supply path R1B.
  • the gas detection system 1 of the modification 6 includes the second sample gas supply path R1B that supplies the sample gas G1 to the sensor chamber 100 through the second filter 40 without passing through the first filter 30. Then, in the gas detection system 1 of the modification 6, when the sample gas G1 is supplied to the sensor chamber 100, the sample gas G1 passes through the second filter 40 without passing through the first filter 30. The second sample gas supply process to be supplied to the sensor chamber 100 is executed through the sensor chamber 100.
  • the water content in the sample gas G1 is reduced by passing the sample gas G1 through the second filter 40, so that the output value of the gas sensor 11 is less likely to be affected by the water content in the sample gas G1. , The measurement error caused by moisture can be reduced.
  • the second discharge path R4 for discharging the sample gas G1 does not pass through the filter unit 20, but the second discharge path R4 is as shown in the modified example 7 shown in FIG. ,
  • the filter unit 20 may be configured to pass only the second filter 40 for moisture.
  • the second passing portion 42 of the second filter 40 is connected to the input port P23 of the three-way solenoid valve 78 via the pipe 65e, and the first output port P21 of the three-way solenoid valve 78. Is connected to the second passing portion 32 of the first filter 30 via the pipe 65f.
  • the second output port P22 of the three-way solenoid valve 78 is connected to the pipe 65d via the pipe 66.
  • the output port of the check valve 77 is connected to the second passage portion 42 of the second filter 40 via the pipe 64c.
  • the operation of the gas detection system 1 of the modified example 7 is a process of supplying the sample gas G1 to the sensor chamber 100 via the second sample gas supply path R1B and then discharging the sample gas G1 from the gas discharge port P3 to the outside through the second discharge path R4. Except for the process S6 in FIG. 2, the operation is the same as that of the gas detection system 1 of the modification 6 described above. Since the reference gas supply process (process S3 in FIG. 2) in which the gas detection system 1 supplies the reference gas G2 to the sensor chamber 100 is the same as the gas detection system 1 of the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the control unit 51 controls the two-way solenoid valve 73 in the closed state, and the three-way solenoid valve 75 in the first input port P11 in the open state and the second.
  • the input port P12 is switched so as to be in the closed state, and the three-way solenoid valve 78 is switched so that the first output port P21 is in the closed state and the second output port P22 is in the open state (S6 in FIG. 2).
  • the sample gas G1 introduced from the first intake port P1 includes the pipe 61a, the particle filter 71, the pipe 61b, the three-way solenoid valve 75, the pipe 63a, the second filter 40, the pipe 63b, the check valve 74, and
  • the second sample gas supply path R1B is set so as to be introduced into the sensor chamber 100 through the pipe 63c.
  • the sample gas G1 introduced into the sensor chamber 100 is a pipe 64a, an electromagnetic proportional control valve 76, a pipe 64b, a check valve 77, a pipe 64c, a second filter 40, a pipe 65e, and a three-way electromagnetic valve from the sensor room 100.
  • the second discharge path R4 is set so as to be discharged from the gas discharge port P3 through 78, the pipes 66, 65d, the air pump 90, and the pipe 67.
  • the control unit 51 operates the air pump 90 in this state, the sample gas G1 sucked from the first intake port P1 is supplied to the sensor chamber 100 through the sample gas supply path R1. Then, the sample gas G1 supplied to the sensor chamber 100 is discharged to the outside from the gas discharge port P3 through the second discharge path R4.
  • the second discharge path R4 which is the sample gas discharge path, passes the gas in the sensor chamber 100 through the second filter 40 and then passes through the gas discharge port without passing through the first filter 30. It is a flow path for discharging from P3 to the outside, and this flow path may be referred to as a second sample gas supply path R1B.
  • the gas detection system 1 of the modified example 7 discharges the sample gas G1 introduced into the sensor chamber 100 through the second sample gas discharge path R4B.
  • the second sample gas discharge path R4B is connected between the sensor chamber 100 and at least the gas discharge port P3 that discharges the sample gas G1, and the sample gas G1 discharged from the sensor chamber 100 is passed through the second filter 40. After that, the gas is discharged from the gas discharge port P3 without passing through the first filter 30.
  • the sample gas G1 introduced from the first intake port P1 is supplied to the sensor chamber 100 through the first passage portion 41 of the second filter 40, and then passes through the second filter 40 from the sensor chamber 100. It is discharged to the outside from the gas discharge port P3 through the section 42.
  • the output value of the gas sensor 11 is the sample gas G1. It is less affected by the moisture inside, and the measurement error caused by the moisture can be reduced.
  • the water content of the sample gas G1 is reduced by the second filter 40, and the VOC and water content of the reference gas G2 are reduced by the first filter 30 and the second filter 40, so that the sample gas G1 is supplied to the sensor chamber 100.
  • the output value of the gas sensor 11 in this state corresponds to the VOC in the sample gas G1. Therefore, the gas detection system 1 can detect VOC, which is a molecule to be detected, with higher accuracy.
  • the solenoid proportional control valve 76 which is a variable orifice, is arranged on the upstream side (housing 10 side) of the three-way solenoid valve 78, but the flow rate is controlled to a predetermined value instead of the solenoid proportional control valve 76.
  • a speed control valve may be arranged.
  • the speed control valve is arranged instead of the electromagnetic proportional control valve 76, the flow rate on the downstream side of the speed control valve can be changed without changing the flow rate flowing through the sensor chamber 100, so that the output value of the gas sensor 11 is changed. Can be stabilized and stable measurement becomes possible.
  • the water content control unit 512 changes the flow rate of the reference gas G2 based on the measurement result of the water content in the reference gas G2, thereby causing the water content in the reference gas G2 to pass through the filter unit 20.
  • the amount is adjusted, measurement conditions other than the flow rate of the reference gas G2 may be changed.
  • the water content control unit 512 changes the temperature of the reference gas G2 passing through the filter unit 20 with a heater or the like according to the measurement result of the water content in the reference gas G2, so that the reference gas passes through the filter unit 20.
  • the water content of G2 may be adjusted.
  • control unit 51 may control the flow rate of the reference gas G2 flowing through the filter unit 20 based on the output value of the gas sensor 11 in the first period, and the reference gas contains almost no molecule to be detected.
  • the gas G2 can be supplied to the gas sensor 11.
  • the gas detection system 1 can acquire the reference value in the first period with the influence of the molecule to be detected reduced, and can improve the measurement accuracy of the molecule to be detected in the second period. can.
  • the sensor chamber 100 may be provided with a suction portion having an aggregate of a plurality of nanowires.
  • the gas detection sensitivity can be increased by concentrating the gas by adsorbing the gas introduced into the sensor chamber 100 on the adsorption portion and supplying the gas desorbed from the adsorption portion to the gas sensor 11.
  • the first period for introducing the reference gas G2 into the sensor chamber 100 and the second period for introducing the sample gas G1 into the sensor chamber 100 are temporally separated, but the sample gas G1 is separated.
  • the area for collecting the reference gas G2 and the area for collecting the reference gas G2 may be spatially separated.
  • the first filter 30 for VOC and the second filter 40 for moisture are connected in series, but the separation membrane 43 of the second filter 40 is formed of a material that is not easily deteriorated by VOC. If so, the first filter 30 and the second filter 40 may be arranged in parallel.
  • the filter unit 20 includes a first filter 30 for VOC and a second filter 40 for moisture, but has a hollow fiber separation membrane that reduces both VOC and moisture 1. It may consist of one filter.
  • the gas detection system (1) includes a reference gas introduction port (P2), a gas sensor (11), and a filter unit (20).
  • a reference gas (G2) as a reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas (G1) is introduced into the reference gas introduction port (P2).
  • the gas sensor (11) detects the molecule to be detected.
  • the filter unit (20) is arranged in the reference gas supply path (R2) connecting between the reference gas introduction port (P2) and the sensor chamber (100) accommodating the gas sensor (11).
  • the filter unit (20) includes at least a first filter (30) that reduces the molecules to be detected in the reference gas (G2) and a second filter (40) that reduces the water content in the reference gas (G2). include.
  • the first filter (30) and the second filter (40) each have a separation membrane (33, 43) containing a hollow fiber.
  • the gas detection system (1) further includes a blocking unit (CB1) in the first aspect.
  • the cutoff unit (CB1) shuts off the filter unit (20) from the outside air in a dormant state in which the detection operation by the gas sensor (11) is stopped.
  • the shutoff portion (CB1) includes a check valve (74).
  • a plurality of flow paths including the reference gas supply path (R2) connect the filter unit (20) and the outside, respectively.
  • the blocking unit (CB1) includes a plurality of blocking elements provided in each of the plurality of flow paths. Each of the plurality of blocking elements blocks between the filter unit (20) and the outside in the hibernation state.
  • the gas detection system (1) further includes an idling control unit (511) in any one of the second to fourth aspects.
  • the idling control unit (511) performs an idling operation in which the reference gas (G2) is supplied to the gas sensor (11) with the cutoff unit (CB1) in the non-stop state in the hibernation state.
  • the first filter (30) is located between the reference gas introduction port (P2) and the sensor chamber (100).
  • the first filter (30) and the second filter (40) are arranged so that is located closer to the reference gas introduction port (P2) with respect to the second filter (40).
  • the gas detection system (1) further includes a water content measuring unit (12) and a water content control unit (512) in any one of the first to sixth aspects.
  • the water content measuring unit (12) measures the water content contained in the reference gas (G2) after passing through the filter unit (20).
  • the water content control unit (512) adjusts the water content contained in the reference gas (G2) supplied to the gas sensor (11) through the filter unit (20) based on the measurement result of the water content measurement unit (12).
  • the gas detection system (1) of the eighth aspect further includes a first sample gas supply path (R1A) in any one of the first to seventh aspects.
  • the first sample gas supply path (R1A) is a path for supplying the sample gas (G1) to the sensor chamber (100) without passing through the filter unit (20).
  • the gas detection system (1) of the ninth aspect further includes a second sample gas supply path (R1B) in any one of the first to seventh aspects.
  • the second sample gas supply path (R1B) is a flow path for supplying the sample gas (G1) to the sensor chamber (100) through the second filter (40) without passing through the first filter (30).
  • the control method of the gas detection system (1) includes a reference gas supply process.
  • the reference gas (G2) which is the reference for the concentration of the molecule to be detected in the sample gas (G1)
  • the filter unit (20) includes at least a first filter (30) that reduces the molecules to be detected in the reference gas (G2) and a second filter (40) that reduces the water content in the reference gas (G2). include.
  • the first filter (30) and the second filter (40) each have a separation membrane (33, 43) containing a hollow fiber.
  • the control method of the gas detection system (1) according to the eleventh aspect further includes a shutoff process in the tenth aspect.
  • the shutoff process the filter unit (20) is shut off from the outside air in a hibernation state in which the detection operation by the gas sensor (11) is stopped.
  • the control method of the gas detection system (1) according to the twelfth aspect further includes a water content measurement process and a water content control process in the tenth or eleventh aspect.
  • the water content measurement process the water content contained in the reference gas (G2) after passing through the filter unit (20) is measured.
  • the amount of water contained in the reference gas (G2) supplied to the gas sensor (11) through the filter unit (20) is adjusted based on the measurement result of the amount of water.
  • the amount of water contained in the reference gas (G2) is measured based on the measurement results of the temperature and humidity of the reference gas (G2).
  • the pressure difference of the separation membrane (43) of the second filter (40) is adjusted in the water content adjusting process. ..
  • the reference gas (G2) is passed through the first filter (30) in the reference gas supply process. Later, it is passed through the second filter (40) and supplied to the sensor chamber (100).
  • the control method of the gas detection system (1) of the sixteenth aspect further includes the first sample gas supply process in any one of the eleventh to fifteenth aspects.
  • the sample gas (G1) is supplied to the sensor chamber (100) through the first sample gas supply path (R1A) that does not pass through the filter unit (20).
  • the sample gas (G1) introduced into the sensor chamber (100) is discharged through the first sample gas discharge path (R4A). ..
  • the first sample gas discharge path (R4A) connects the sensor chamber (100) and at least the gas discharge port (P3) for discharging the sample gas (G1) without passing through the filter unit (20).
  • the gas supply method of the gas detection system (1) of the eighteenth aspect further includes a second sample gas supply process in any one of the eleventh to fifteenth aspects.
  • the sample gas (G1) is supplied to the sensor chamber (100) through the second sample gas supply path (R1B) that does not pass through the first filter (30) but passes through the second filter (40). ..
  • the sample gas (G1) introduced into the sensor chamber (100) is discharged through the second sample gas discharge path (R4B). do.
  • the second sample gas discharge path (R4B) connects the sensor chamber (100) and at least the gas discharge port (P3) for discharging the sample gas (G1), and the sample discharged from the sensor chamber (100).
  • the gas (G1) is discharged from the gas discharge port (P3) without passing through the first filter (30).
  • the reference gas (G2) supplied to the sensor chamber (100) is referred to as the second filter (40). It is discharged after passing through the first filter (30).
  • the cutoff unit (CB1) is an electromagnetic switching valve (73, 75, 78) that switches between an open state and a closed state by an electromagnetic force. )including.
  • various configurations (including modifications) of the gas detection system (1) are a control method of the gas detection system (1), a (computer) program, or a non-recorded program. It can be embodied in a temporary recording medium or the like.
  • the configurations according to the second to ninth and twenty-first aspects are not essential configurations for the gas detection system (1) and can be omitted as appropriate.
  • the configurations according to the eleventh to twentieth aspects are not essential configurations for the control method of the gas detection system (1) and can be omitted as appropriate.

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Abstract

本開示の目的はフィルタ部の劣化を抑制することである。ガス検出システム(1)は、ガスセンサ(11)と、フィルタ部(20)と、を備える。ガスセンサ(11)は、検出対象の分子を検出する。フィルタ部(20)は、参照ガス供給路(R2)に配置される。参照ガス供給路(R2)は、参照ガス(G2)が導入される参照ガス導入口と、ガスセンサ(11)を収容するセンサ室(100)との間を接続する。フィルタ部(20)は、参照ガス(G2)中の検出対象の分子を低減させる第1フィルタ(30)と、参照ガス(G2)中の水分を低減させる第2フィルタ(40)と、を少なくとも含む。第1フィルタ(30)及び第2フィルタ(40)は、それぞれ、中空糸を含む分離膜(33,43)を有する。

Description

ガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法
 本開示は、ガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法に関する。より詳細には、本開示は、試料ガス中の検出対象の分子の検出を行うガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法に関する。
 特許文献1は、基準ガス(参照ガス)と検査用ガス(試料ガス)とを筐体内のセンサに交互に導入し、検査用ガス中の特定成分(検出対象の分子)を検出するガス検出装置(ガス検出システム)を開示する。特許文献1では検査用ガスを純化手段(フィルタ部)に通し、検査用ガスを純化することによって基準ガスを生成し、生成された基準ガスをセンサに供給している。
 上述のガス検出システムでは、純化手段が検査用ガスの脱臭又は脱水を行っているが、ガス検出システムが長期間使用されると、純化手段による脱臭又は脱水の能力が低下する可能性があり、それによって基準ガス中の特定成分の濃度がばらつく可能性がある。
特開2004-53582号公報
 本開示の目的は、フィルタ部の劣化を抑制可能なガス検出システム、及びガス検出システムの制御方法を提供することにある。
 本開示の一態様のガス検出システムは、参照ガス導入口と、ガスセンサと、フィルタ部と、を備える。前記参照ガス導入口には、試料ガスにおける検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスが導入される。前記ガスセンサは、前記検出対象の分子を検出する。前記フィルタ部は参照ガス供給路に配置される。前記参照ガス供給路は、前記参照ガス導入口と、前記ガスセンサを収容するセンサ室との間を接続する。前記フィルタ部は、前記参照ガス中の前記検出対象の分子を低減させる第1フィルタと、前記参照ガス中の水分を低減させる第2フィルタと、を少なくとも含む。前記第1フィルタ及び前記第2フィルタは、それぞれ、中空糸を含む分離膜を有する。
 本開示の一態様のガス検出システムの制御方法は、参照ガス供給処理を含む。前記参照ガス供給処理では、試料ガスにおける検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスを、フィルタ部を通して、ガスセンサを収容するセンサ室に供給する。前記フィルタ部は、前記参照ガス中の前記検出対象の分子を低減させる第1フィルタと、前記参照ガス中の水分を低減させる第2フィルタと、を少なくとも含む。前記第1フィルタ及び前記第2フィルタは、それぞれ、中空糸を含む分離膜を有する。
図1は、本開示の一実施形態に係るガス検出システムの概略的なシステム構成図である。 図2は、同上のガス検出システムの検出動作を説明するフローチャートである。 図3は、同上のガス検出システムの休止状態の動作を説明するフローチャートである。 図4は、同上のガス検出システムの変形例1を示す概略的なシステム構成図である。 図5は、同上のガス検出システムの変形例2を示す概略的なシステム構成図である。 図6は、同上のガス検出システムの変形例3を示す概略的なシステム構成図である。 図7は、同上のガス検出システムの変形例4を示す概略的なシステム構成図である。 図8は、同上のガス検出システムの変形例5を示す概略的なシステム構成図である。 図9は、同上のガス検出システムの変形例6を示す概略的なシステム構成図である。 図10は、同上のガス検出システムの変形例7を示す概略的なシステム構成図である。
 (実施形態)
 (1)概要
 以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 図1は、本実施形態に係るガス検出システム1の概略的なシステム構成図である。
 本実施形態のガス検出システム1は、例えば、検出対象の分子として匂い成分の分子を検出するために用いられる。匂い成分の分子としては、揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)及びアンモニア等があるが、本実施形態のガス検出システム1は検出対象の分子としてVOCを検出するために用いられる。本実施形態のガス検出システム1は、例えば、食品から捕集したガス、人体から採取した呼気、又は建物の部屋から採取した空気等の試料ガスに含まれる匂い成分の分子であるVOCを検出する。なお、ガス検出システム1の検出対象の分子はVOCに限定されず、VOCを含む複数種類の匂い成分の分子でもよいし、匂い成分以外の分子、例えば、可燃性ガス、一酸化炭素等の有毒ガス等の分子でもよい。
 本実施形態のガス検出システム1は、参照ガス導入口(第2吸気口P2)と、ガスセンサ11と、フィルタ部20と、を備える。参照ガス導入口には、試料ガスG1における検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスG2が導入される。ガスセンサ11は、検出対象の分子を検出する。フィルタ部20は参照ガス供給路R2に配置される。参照ガス供給路R2は、参照ガス導入口と、ガスセンサ11を収容するセンサ室100との間を接続する。フィルタ部20は、参照ガスG2中の検出対象の分子(例えばVOC)を低減させる第1フィルタ30と、参照ガスG2中の水分を低減させる第2フィルタ40と、を少なくとも含む。第1フィルタ30及び第2フィルタ40は、それぞれ、中空糸を含む分離膜33,43を有している。
 また、本実施形態のガス検出システム1の制御方法は、参照ガス供給処理を含む。参照ガス供給処理では、試料ガスG1における検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスG2を、上記のフィルタ部20を通して、ガスセンサ11を収容するセンサ室100に供給する。
 参照ガス供給路R2に、活性炭等の濾過材を用いたフィルタが接続されている場合、長期間使用するとフィルタエレメントが匂い分子を吸着することによって、フィルタ性能が低下する可能性がある。それに対して、本実施形態では、第1フィルタ30及び第2フィルタ40が、それぞれ、中空糸を含む分離膜33,43を備えているので、フィルタ部20の劣化を抑制することができるという利点がある。
 また、本実施形態のガス検出システム1は、参照ガス導入口(第2吸気口P2)と、ガスセンサ11と、フィルタ部20とに加えて、遮断部CB1、を更に備えることが好ましい。遮断部CB1は、ガスセンサ11による検出動作を停止する休止状態でフィルタ部20を外気と遮断する。
 また、本実施形態のガス検出システム1の制御方法は、遮断処理を更に含むことが好ましい。遮断処理では、ガスセンサ11による検出動作を停止する休止状態でフィルタ部20を外気と遮断する。
 本実施形態のガス検出システム1では、休止状態において、遮断部CB1がフィルタ部20を外気と遮断しているので、フィルタ部20に外気が触れにくくなり、フィルタ部20の劣化を抑制できる。これにより、本実施形態のガス検出システム1では、フィルタ部20を通った後の参照ガスG2の品質が安定するので、試料ガスG1の検出結果のばらつきを低減することができる。
 (2)詳細
 以下、本実施形態に係るガス検出システム1及びその制御方法について図面を参照して詳しく説明する。
 (2.1)構成
 本実施形態のガス検出システム1は、上述のように、参照ガス導入口(第2吸気口P2)と、ガスセンサ11と、フィルタ部20と、を備える。また、ガス検出システム1は、水分量測定部12と、制御部51と、遮断部CB1と、を更に備える。
 また、ガス検出システム1は、ガス検出システム1の外部から試料ガスG1を導入するための第1吸気口P1と、ガス検出システム1の外部から参照ガスG2として導入するための第2吸気口P2(上記の参照ガス導入口)と、ガス検出システム1の内部のガスを外部へ排出するためのガス排出口P3と、を備えている。本実施形態では参照ガスG2としてガス検出システム1の周囲の環境中の空気が使用される。
 また、ガス検出システム1はエアポンプ90を有し、エアポンプ90が第1吸気口P1又は第2吸気口P2からガスを吸い込むことによって、第1吸気口P1又は第2吸気口P2から吸い込まれたガスがガスセンサ11に供給された後、ガス排出口P3から外部に排出される。
 また、ガス検出システム1は、処理部50を更に備えている。処理部50は、例えばマイクロコントローラを含む。処理部50は、上述した制御部51と、検出部52の機能を少なくとも有している。制御部51は、ガス検出システム1が備える複数の電磁弁(二方向電磁弁73、三方向電磁弁75,78、及び電磁比例制御弁76等)、及びエアポンプ90の動作を制御する。また、制御部51は、アイドリング制御部511及び水分量制御部512等の機能を有している。アイドリング制御部511は、ガスセンサ11による検出動作を停止する休止状態において、遮断部CB1を非遮断状態として、参照ガスG2をガスセンサ11に供給するアイドリング動作を行うようにガス検出システム1を制御する。また、水分量制御部512は、水分量測定部12の測定結果に基づいて、フィルタ部20を通してガスセンサ11に供給する参照ガスG2に含まれる水分量を調整する水分量調整処理をガス検出システム1に実行させる。検出部52は、ガスセンサ11の出力値に基づいてガス中の検出対象の分子(本実施形態ではVOC)を検出し、水分量測定部12の出力値に基づいてガス中の水分量を検出する。
 また、ガス検出システム1は、ガスセンサ11及び水分量測定部12を収容するセンサ室100を有するハウジング10を備えている。
 ガスセンサ11は、例えば電気化学式、半導体式、電界効果トランジスタ型、表面弾性波型、水晶振動子型又は抵抗変化型等のセンシング部を有している。センシング部は、検出対象の分子(本実施形態ではVOC)に対して感度を有しており、検出対象の分子の濃度に応じて例えば抵抗値が変化する。検出部52は、ガスセンサ11が有するセンシング部の抵抗値を電圧信号又は電流信号として取り出し、センシング部の抵抗値に基づいてセンサ室100内のガス中の検出対象の分子を検出する。
 水分量測定部12は、センサ室100内のガス中の水分量を測定する。ガス中の水分量は、ガスの温度と湿度とを測定すれば求めることが可能である。本実施形態の水分量測定部12は温湿度センサを含み、センサ室100内のガスの温度と湿度とを測定する。そして、水分量測定部12は、温度及び湿度の測定結果に基づいてガス中の水分量を求め、水分量の測定結果を検出部52に出力する。センサ室100内に参照ガスG2が供給されている状態では、水分量測定部12は、フィルタ部20を通った後の参照ガスG2に含まれる水分量を測定する。換言すると、参照ガスG2中の水分量を測定する処理(この処理を水分量測定処理とも言う。)では、フィルタ部20を通った後の参照ガスG2に含まれる水分量を測定する。具体的には、水分量測定処理では、フィルタ部20を通った後の参照ガスG2が流れる参照ガス供給路R2において、参照ガスG2の温度と湿度との測定結果に基づいて、参照ガスG2に含まれる水分量を測定している。
 ハウジング10は、例えば、合成樹脂又は金属等の材料で箱形に形成されている。ハウジング10には、ハウジング10の外部からセンサ室100にガス(試料ガスG1又は参照ガスG2)を導入するための第1ポート101と、センサ室100からハウジング10の外部へガスを出すための第2ポート102と、が設けられている。
 第1吸気口P1は配管61aを介して粒子フィルタ71の入力ポートに接続され、粒子フィルタ71の出力ポートは配管61bを介して三方向電磁弁75の第1入力ポートP11に接続されている。第1吸気口P1には、試料ガスG1が入ったシリンジ又は捕集バッグ等が接続されてもよいし、第1吸気口P1に、試料ガスG1の発生源を近づけてもよい。第1吸気口P1に導入された試料ガスG1は粒子フィルタ71によって粒径が比較的大きい塵等が除かれた後、三方向電磁弁75の第1入力ポートP11に導入される。
 第2吸気口P2は配管62aを介して粒子フィルタ72の入力ポートに接続され、粒子フィルタ72の出力ポートは配管62bを介して二方向電磁弁73の入力ポートに接続される。二方向電磁弁73の出力ポートは配管62cを介してフィルタ部20に接続されている。
 フィルタ部20は、第2吸気口P2から入力される参照ガスG2中の除去対象成分を低減させるために設けられている。
 ここで、フィルタ部20は、互いに異なる除去対象成分を低減させる複数種類の対象別フィルタを含んでいる。フィルタ部20は複数種類の対象別フィルタを含んでいるので、複数種類の対象別フィルタによって、複数種類の除去対象成分を低減させることができる。本実施形態では、フィルタ部20は、例えば、ガスセンサ11の検出対象の分子であるVOCと、ガスセンサ11の測定結果に影響を与える水分とを除去する。すなわち、フィルタ部20は、複数種類の対象別フィルタとして、参照ガスG2中の検出対象の分子(本実施形態ではVOC)を低減させる第1フィルタ30と、参照ガスG2中の水分を低減させる第2フィルタ40と、を含んでいる。第1フィルタ30及び第2フィルタ40は互いに異なる除去対象成分を低減するので、フィルタ部20が複数の対象別フィルタを備えることによって、複数種類の除去対象成分(本実施形態ではVOC及び水分)を低減することができる。なお、フィルタ部20が有する対象別フィルタは、VOCを低減する第1フィルタ30及び水分を低減する第2フィルタ40に限定されない。フィルタ部20は、VOC及び水分以外の除去対象成分(例えばアンモニア、硫化水素、酸素、二酸化炭素、又は窒素等)を低減させる対象別フィルタを含んでもよい。
 第1フィルタ30及び第2フィルタ40は、それぞれ、中空糸を含む分離膜33,43を有している。
 第1フィルタ30は、第2吸気口P2からセンサ室100に向かって流れる気体が通る第1通過部31と、センサ室100からガス排出口P3に向かって流れる気体が通る第2通過部32(いわゆるパージライン)とを有している。そして、第1フィルタ30の内部には、第1通過部31と第2通過部32との間に、分離膜33が配置されている。VOCを低減させる第1フィルタ30は、例えばシリコーン系の合成樹脂製の中空糸で形成された分離膜33を有している。
 同様に、第2フィルタ40は、第2吸気口P2からセンサ室100に向かって流れる気体が通る第1通過部41と、センサ室100からガス排出口P3に向かって流れる気体が通る第2通過部42(いわゆるパージライン)とを有している。そして、第2フィルタ40の内部には、第1通過部41と第2通過部42との間に、分離膜43が配置されている。第2フィルタ40は、例えばフッ素系の合成樹脂製の中空糸で形成された分離膜43を有している。
 第1フィルタ30の第1通過部31の一端は配管62cを介して二方向電磁弁73の出力ポートに接続され、第1通過部31の他端は配管62dを介して第2フィルタ40の第1通過部41の一端に接続されている。第2フィルタ40の第1通過部41の他端は配管62eを介して逆止弁74の入力ポートに接続され、逆止弁74の出力ポートは配管62fを介して三方向電磁弁75の第2入力ポートP12に接続されている。三方向電磁弁75の出力ポートP13は配管63を介してハウジング10の第1ポート101に接続されている。ここにおいて、参照ガス導入口(第2吸気口P2)とセンサ室100との間には、第1フィルタ30が第2フィルタ40に対して参照ガス導入口に近い側に位置するように、第1フィルタ30と第2フィルタ40とが配置されている。したがって、第1フィルタ30によって検出対象の分子が低減された後の参照ガスG2を第2フィルタ40に通すことができる。
 ハウジング10の第2ポート102は配管64aを介して電磁比例制御弁76の入力ポートに接続され、電磁比例制御弁76の出力ポートは配管64bを介して逆止弁77の入力ポートに接続されている。電磁比例制御弁76は、絞り量を調整可能な可変オリフィスであり、電磁比例制御弁76の絞り量は制御部51から入力される電気信号(例えば電流信号)によって制御される。逆止弁77の出力ポートは配管64cを介して三方向電磁弁78の入力ポートP23に接続される。三方向電磁弁78の第1出力ポートP21は配管65aを介して第2フィルタ40の第2通過部42の一端に接続されている。第2フィルタ40の第2通過部42の他端は配管65bを介して第1フィルタ30の第2通過部32の一端に接続されており、第2通過部32の他端は配管65cを介して逆止弁79の入力ポートに接続されている。逆止弁79の出力ポートは配管65dを介してエアポンプ90の吸気ポートに接続されており、エアポンプ90の吐出ポートは配管67を介してガス排出口P3に接続されている。
 また、三方向電磁弁78の第2出力ポートP22は配管66を介して配管65dに連結されている。
 なお、本実施形態において配管61a~61b、62a~62f、63、64a~64c、65a~65d、66、67は合成樹脂製又は金属製のパイプでもよいし、柔軟性を有する合成樹脂製のチューブでもよい。本実施形態のガス検出システム1は、図1に示す空圧回路と処理部50とを筐体に収容して構成されている。
 本実施形態のガス検出システム1は、センサ室100へのガスの供給路として、第1吸気口P1からセンサ室100に試料ガスG1を供給する試料ガス供給路R1と、第2吸気口P2からセンサ室100に参照ガスG2を供給する参照ガス供給路R2と、を備える。
 試料ガス供給路R1は、第1吸気口P1から配管61a、粒子フィルタ71、配管61b、三方向電磁弁75、及び配管63を通ってセンサ室100にガスが流れる流路である。図1に示す試料ガス供給路R1はフィルタ部20を通らない流路であり、この流路を第1試料ガス供給路R1Aと言う場合もある。つまり、ガス検出システム1は、試料ガスG1を、フィルタ部20を通さずにセンサ室100(ガスセンサ11)に供給する第1試料ガス供給路R1Aを含んでいる。試料ガスG1を供給する第1試料ガス供給処理では、試料ガスG1を、第1試料ガス供給路R1Aを通してセンサ室100に供給する。
 また、参照ガス供給路R2は、第2吸気口P2から配管62a、粒子フィルタ72、配管62b、二方向電磁弁73、配管62c、第1フィルタ30の第1通過部31、配管62d、第2フィルタ40の第1通過部41、配管62e、逆止弁74、配管62f、三方向電磁弁75、及び配管63を通ってセンサ室100にガスが流れる流路である。
 また、ガス検出システム1は、センサ室100からのガスの排出路として、センサ室100からフィルタ部20を通してガス排出口P3から外部へガスを排出する第1排出路R3と、センサ室100からフィルタ部20を通さずにガス排出口P3から外部へガスを排出する第2排出路R4と、を備える。
 第1排出路R3は、センサ室100から配管64a、電磁比例制御弁76、配管64b、逆止弁77、配管64c、三方向電磁弁78、配管65a、第2フィルタ40の第2通過部42、配管65b、第1フィルタ30の第2通過部32、配管65c、逆止弁79、配管65d、エアポンプ90、及び配管67を通ってガス排出口P3から外部へガスを排出する流路である。
 第2排出路R4は、センサ室100から配管64a、電磁比例制御弁76、配管64b、逆止弁77、配管64c、三方向電磁弁78、配管66、配管65d、エアポンプ90、及び配管67を通ってガス排出口P3から外部へガスを排出する流路である。
 ガス検出システム1は、センサ室100から、フィルタ部20を通る第1排出路R3を介して参照ガスG2を排出しており、第1排出路R3が参照ガス排出路として用いられる。つまり、ガス検出システム1は、センサ室100に供給される参照ガスG2を第2フィルタ40と第1フィルタ30とに通した後に排出する。
 また、ガス検出システム1は、センサ室100から、フィルタ部20を通らない第2排出路R4を介して試料ガスG1を排出しており、第2排出路R4が試料ガス排出路として用いられる。図1に示す試料ガス排出路(第2排出路R4)は、フィルタ部20を通らない流路であり、この流路を第1試料ガス排出路R4Aと言う場合もある。ここにおいて、ガス検出システム1では、センサ室100に導入される試料ガスG1を第1試料ガス排出路R4Aを介して排出する。第1試料ガス排出路R4Aは、センサ室100と、少なくとも試料ガスG1を排出するガス排出口P3との間を、フィルタ部20を通らずに接続する。
 (2.2)動作
 (2.2.1)検出動作
 本実施形態のガス検出システム1が、試料ガスG1中の検出対象の分子を検出する動作について説明する。試料ガスG1中の検出対象の分子を検出する場合、ガス検出システム1は、検出対象の分子を低減した、換言すれば検出対象の分子が殆ど存在しない参照ガスG2をガスセンサ11に供給し、ガスセンサ11の出力値を基準値として取得する。その後、ガス検出システム1は、試料ガスG1をガスセンサ11に供給し、この時のガスセンサ11の出力値と、上記の基準値とに基づいて、試料ガスG1中の検出対象の分子を検出する。
 以下、ガス検出システム1の検出動作を図2のフローチャートに基づいて説明する。
 制御部51は、検出動作を開始すると、二方向電磁弁73を開状態に切り替えて、エアポンプ90を起動させる(S1)。三方向電磁弁75は、第2入力ポートP12がノーマリオープン、三方向電磁弁78は第1出力ポートP21がノーマリオープンであるので、第2吸気口P2から導入された参照ガスG2が参照ガス供給路R2を通ってセンサ室100に導入された後、センサ室100から排出された参照ガスG2は第1排出路R3を通ってガス排出口P3から外部へと排出される。
 本実施形態の制御部51は、参照ガスG2をセンサ室100に供給して基準値を取得する第1期間と、試料ガスG1をセンサ室100に供給して検出対象の分子を検出する第2期間とを交互に繰り返している。
 第1期間(S2:Yes)では、二方向電磁弁73を開状態に制御し、三方向電磁弁75を、第2入力ポートP12が開状態、第1入力ポートP11が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が開状態、第2出力ポートP22が閉状態となるように切り替える(S3)。これにより、第2吸気口P2から参照ガス供給路R2を通ってセンサ室100に参照ガスG2が導入された後、センサ室100から第1排出路R3(参照ガス排出路)を通って参照ガスG2が排出されるように、ガスの流路が切り替えられる。この状態で制御部51がエアポンプ90を動作させると、第2吸気口P2から吸引された参照ガスG2が参照ガス供給路R2を通ってセンサ室100に導入された後、第1排出路R3を通ってガス排出口P3から排出される。
 第1期間において、第2吸気口P2に導入された参照ガスG2は粒子フィルタ72によって粒径が比較的大きい塵等が除かれた後、二方向電磁弁73を通って第1フィルタ30の第1通過部31に供給される。参照ガスG2が第1フィルタ30の第1通過部31に流れると、第1通過部31に比べて第2通過部32の方が低圧であるため、参照ガスG2中の除去対象成分であるVOCは分離膜33に浸透する。分離膜33に浸透したVOCは、分離膜33中を拡散して第2通過部32側へ移動し、分離膜33から脱離することによって第2通過部32内に移動する。そして、第2通過部32に移動したVOCは第2通過部32から、配管65c、逆止弁79、配管65d、エアポンプ90、及び配管67を通り、ガス排出口P3から外部へと排出される。
 また、第1フィルタ30の第1通過部31を通過した参照ガスG2が配管62dを通って第2フィルタ40の第1通過部41に流れると、第1通過部41に比べて第2通過部42が低圧であるため、参照ガスG2中の除去対象成分である水分が分離膜43に浸透する。分離膜43に浸透した水分は、分離膜43中を拡散して第2通過部42側へ移動し、分離膜43から脱離することによって第2通過部42内に移動する。そして、第2通過部42に移動した水分は第2通過部42から、配管65b、第1フィルタ30の第2通過部32、配管65c、逆止弁79、配管65d、エアポンプ90、及び配管67を通り、ガス排出口P3から外部へと排出される。
 このように、第2吸気口P2に導入された参照ガスG2は第1フィルタ30及び第2フィルタ40を通過することで、参照ガスG2中のVOC及び水分が低減された後、ハウジング10のセンサ室100へと送られる。さらに言えば、参照ガスG2をフィルタ部20に通してガスセンサ11に供給する参照ガス供給処理では、参照ガスG2を、第1フィルタ30に通した後に、第2フィルタ40に通して、センサ室100(ガスセンサ11)に供給している。したがって、ガスセンサ11にはVOC及び水分を低減した後の参照ガスG2が供給されるので、この状態でのガスセンサ11の出力値を検出対象の分子であるVOCの基準として求めることができる。また、ガスセンサ11には水分を低減した後の参照ガスG2が供給されるので、参照ガスG2に含まれる水分によってガスセンサ11が劣化したり、測定結果が変動したりする可能性を低減できる。
 また、第2フィルタ40が有する分離膜43はフッ素系合成樹脂製の中空糸で形成されており、フッ素系合成樹脂はVOCによって劣化しやすい性質がある。本実施形態では、第1フィルタ30によってVOCが低減された後の参照ガスG2が第2フィルタ40に供給されるので、第2フィルタ40の分離膜43がVOCによって劣化される可能性を低減できる。また、第1フィルタ30及び第2フィルタ40は中空糸で形成された分離膜33,43を用いて参照ガスG2中の除去対象成分を低減しており、活性炭等の濾過材を用いるフィルタのように濾過材の交換が不要であるため、メンテナンスフリーを実現できる。
 ここで、制御部51の水分量制御部512は、第1期間において、水分量測定部12によって測定された参照ガスG2中の水分量に基づいて、電磁比例制御弁76の絞り量を調整することで、参照ガスG2中の水分量を調整する水分量調整処理を行う(S4)。
 水分量制御部512は、例えば、水分量測定部12によって測定されたセンサ室100での参照ガスG2の絶対湿度量と所定の基準湿度との高低を比較する。基準湿度は例えば1g/mであるが、基準湿度は使用条件等に応じて適宜変更が可能である。
 センサ室100での参照ガスG2の絶対湿度量が基準湿度よりも高ければ、水分量制御部512は、電磁比例制御弁76のオリフィス径を第1開口径に制御する。第1開口径は参照ガスG2の絶対湿度量が基準湿度以下である場合のオリフィス径に比べて小さい開口径に設定されている。水分量制御部512が、電磁比例制御弁76のオリフィス径を第1開口径に制御することで、電磁比例制御弁76の前後での圧力差が大きくなり、第2フィルタ40の第2通過部42の圧力が低くなる。これにより、第1通過部41と第2通過部42との圧力差が増加し、第2フィルタ40において第1通過部41から分離膜43を透過して第2通過部42に移動する水分量が増加するので、センサ室100での参照ガスG2中の水分量が減少し、所定の基準湿度へと近づく。
 一方、センサ室100での参照ガスG2の絶対湿度量が基準湿度以下であれば、水分量制御部512は、電磁比例制御弁76のオリフィス径を第1開口径に比べて大きい第2開口径に制御する。この場合、電磁比例制御弁76のオリフィス径が第1開口径であるときに比べて、電磁比例制御弁76の前後での圧力差が小さくなり、第2フィルタ40の第2通過部42の圧力が高くなる。これにより、第1通過部41と第2通過部42との圧力差が減少し、第2フィルタ40において第1通過部41から分離膜43を透過して第2通過部42に移動する水分量が減少するので、センサ室100での参照ガスG2中の水分量が増加し、所定の基準湿度へと近づく。
 このように、水分量制御部512は、第2フィルタ40の第1通過部41と第2通過部42との圧力差を調整することによってセンサ室100での参照ガスG2の絶対湿度量を基準湿度に維持しており、検出部52は、この状態でのガスセンサ11の出力値に基づいて、検出対象の分子の濃度の基準値を取得する(S5)。つまり、水分量制御部512は、水分量調整処理では、第2フィルタ40が有する分離膜43の圧力差を調整している。第1期間では、参照ガスG2中の水分量を調整することによって、参照ガスG2の品質が安定に制御されているので、検出対象の分子であるVOCの濃度の基準値がばらつくのを抑制でき、これによって試料ガスG1中のVOCをより正確に測定することができる。このように、ガス検出システム1は、第1期間において、試料ガスG1における検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスG2を、参照ガスG2中の除去対象成分を低減するフィルタ部20を通して、ガスセンサ11を収容するセンサ室100に供給する参照ガス供給処理(S3~S5)を行っている。
 次に、第2期間でのガス検出システム1の動作について説明する。第2期間では(S2:No)、制御部51は、二方向電磁弁73を閉状態に制御し、三方向電磁弁75を、第1入力ポートP11が開状態、第2入力ポートP12が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が閉状態、第2出力ポートP22が開状態となるように切り替える(S6)。これにより、第1吸気口P1から試料ガス供給路R1を通ってセンサ室100に試料ガスG1が導入された後、センサ室100から第2排出路R4(試料ガス排出路)を通って試料ガスG1が排出されるように、ガスの流路が切り替えられる。この状態で制御部51がエアポンプ90を動作させると、第1吸気口P1から吸引された試料ガスG1が試料ガス供給路R1を通ってセンサ室100に導入された後、第2排出路R4を通ってガス排出口P3から排出される。
 この第2期間において、検出部52は、ガスセンサ11の出力値を取得し(S7)、この出力値と第1期間に取得した基準値とに基づいて、試料ガスG1中の検出対象の分子(本実施形態では匂い成分であるVOC)を検出する処理を行う(S8)。ここで、検出部52は、検出対象の分子の有無を検出してもよいし、検出対象の分子の濃度を検出してもよいし、検出対象の分子の濃度が所定の設定値よりも高い又は低い状態を検出してもよい。また、第2期間では、フィルタ部20をバイパスする第2排出路R4を通って試料ガスG1が排出されるので、第1フィルタ30を通っていない試料ガスG1が第2フィルタ40を通過することはなく、VOCによる第2フィルタ40の劣化を抑制できる。
 そして、ガス検出システム1の制御部51は、第1期間と第2期間とを交互に繰り返すことで、試料ガスG1中のVOCを検出する検出動作を繰り返し実行する。その際、2サイクル目以降は、第1期間の参照ガスG2中の水分量を調整する水分量調整処理(S4)を省略してもよい。また、第1期間及び第2期間の長さは例えば10秒間に設定されているが、第1期間及び第2期間の長さは適宜変更可能であり、第1期間の長さと第2期間の長さが互いに異なる長さに設定されていてもよい。
 上述のように、本実施形態のガス検出システム1は、試料ガスG1をセンサ室100に供給する試料ガス供給路R1とは別に、参照ガスG2をフィルタ部20に通した後でセンサ室100に供給する参照ガス供給路R2を備えている。第2吸気口P2から導入された参照ガスG2はフィルタ部20で検出対象の分子(本実施形態ではVOC)及び水分が低減された後にセンサ室100に供給されているので、環境中の空気を参照ガスG2として使用することができる。
 また、ガス検出システム1は、センサ室100から参照ガスG2を排出するための第1排出路R3とは別に、センサ室100からフィルタ部20を通さずに試料ガスG1を排出するための第2排出路R4を備えている。これにより、検出対象の分子(本実施形態ではVOC)及び水分を含む試料ガスG1は、フィルタ部20のパージライン(第2通過部32,42)を通らずに外部に排出されるので、フィルタ部20のフィルタ性能が劣化するのを抑制できる。例えば、食品から採取したガス又は呼気等の水分を含むガスを試料ガスG1とする場合、試料ガスG1は第2排出路R4を通って外部に排出されるので、フィルタ部20のフィルタ性能の劣化を抑制できる。
 また、ガス検出システム1は、センサ室100の下流側に電磁比例制御弁76を備えており、電磁比例制御弁76のオリフィス径を絞ることによってセンサ室100を通過するガス(試料ガスG1及び参照ガスG2)の流量を減少させることができる。これにより、フィルタ部20のフィルタ性能およびガスセンサ11の劣化を抑制できる。
 (2.2.2)休止状態
 本実施形態のガス検出システム1が、試料ガスG1の検出動作を停止する休止状態を図3のフローチャートに基づいて説明する。
 休止状態では、制御部51は、二方向電磁弁73を閉状態に制御し、三方向電磁弁75を、第2入力ポートP12が開状態、第1入力ポートP11が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が開状態、第2出力ポートP22が閉状態となるように切り替える(S10)。
 これにより、第1吸気口P1からの外気の流入は三方向電磁弁75によって阻止され、第2吸気口P2からの外気の流入は二方向電磁弁73によって阻止され、ガス排出口P3からの外気の流入は逆止弁79と三方向電磁弁78とによって阻止される。本実施形態のガス検出システム1は、ガスセンサ11による検出動作を停止する休止状態でフィルタ部20を外気と遮断する遮断処理(S10)を行う。本実施形態では、参照ガス供給路R2を含む複数の流路が、フィルタ部20と外部とをそれぞれ接続している。参照ガス供給路R2を含む複数の流路は、例えば試料ガス供給路R1、参照ガス供給路R2、第1排出路R3及び第2排出路R4等である。これら複数の流路には、それぞれ、遮断要素として二方向電磁弁73、三方向電磁弁75,78、及び逆止弁79が設けられており、電源オフ時等の休止状態ではこれらの遮断要素によって複数の流路が遮断されている。つまり、遮断部CB1は、複数の流路のそれぞれに設けられた複数の遮断要素を含み、複数の遮断要素は、それぞれ、休止状態において、フィルタ部20と外部とを遮断する。これにより、フィルタ部20に外気が触れにくくなり、フィルタ部20の劣化を抑制できる。なお、遮断部CB1は、電磁力で開状態と閉状態とのいずれかに切り替える電磁切替弁(具体的には上記の二方向電磁弁73及び三方向電磁弁75,78)を含んでいるので、制御部51からの電気信号で電磁切替弁の開状態と閉状態とを切り替えることができる。また、遮断部CB1は、逆止弁79を含んでいる。遮断部CB1が遮断要素として逆止弁79を含む場合、遮断要素として電磁切替弁を含む場合に比べて電源及び信号線が不要であるという利点がある。
 なお、休止状態に移行する場合に、制御部51は、二方向電磁弁73を閉状態に制御し、三方向電磁弁75を、第2入力ポートP12が開状態、第1入力ポートP11が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が開状態、第2出力ポートP22が閉状態となるように切り替えた状態で、エアポンプ90を動作させることで(S11)、フィルタ部20を含む回路内の圧力を、外部の圧力より低い圧力(例えば真空状態)に減圧してもよい。エアポンプ90を動作させると、逆止弁79が開状態となって、フィルタ部20を含む回路内の圧力が減圧される。制御部51はエアポンプ90を所定時間動作させると、エアポンプ90を停止させる(S12)。エアポンプ90が停止すると、逆止弁79が閉状態となるので、遮断部CB1で遮断されたフィルタ部20を含む回路部分の圧力が負圧に保持される。休止状態において、二方向電磁弁73からハウジング10を通って逆止弁79に至るまでの回路C1の圧力が減圧されていれば、逆止弁79が開きにくくなるので、フィルタ部20に外気が接触する可能性を低減できる。
 (2.2.3)アイドリング動作
 本実施形態のガス検出システム1において、制御部51のアイドリング制御部511が、休止状態において、参照ガスG2をフィルタ部20に流すアイドリング動作を行うアイドリング期間を設けてもよい。すなわち、ガス検出システム1は、休止状態において、遮断部CB1を非遮断状態として、参照ガスG2をガスセンサ11に供給するアイドリング動作を行うアイドリング制御部511を更に備えている。
 アイドリング期間では、第2吸気口P2から導入された参照ガスG2が参照ガス供給路R2を通ってセンサ室100に供給された後、第1排出路R3(参照ガス排出路)を通って外部に排出される。第2フィルタ40が備える中空糸の分離膜43は、その乾燥状態によってフィルタ性能が大きく変化する。休止状態が長時間継続したことによって、分離膜43が湿気を多く含んでいるとフィルタ性能が低下する可能性がある。そこで、アイドリング期間においてフィルタ部20に参照ガスG2を流すことによって、第2フィルタ40が備える中空糸の分離膜43を乾燥させることができ、第2フィルタ40のフィルタ性能が向上する。
 ここで、制御部51は、休止状態において、水分量測定部12の測定結果に基づいて検出部52が検出した水分量が所定の第1閾値よりも高くなると、二方向電磁弁73を開状態に切り替えて、エアポンプ90を動作させることでアイドリング動作を開始する。その後、制御部51は、検出部52が検出した水分量が所定の第2閾値以下になると、二方向電磁弁73を閉状態に切り替えた後に、エアポンプ90を停止させ、遮断部CB1で遮断されたフィルタ部20を含む回路部分を負圧の状態で維持する。
 このように、ガス検出システム1は、休止状態において検出部52が検出した水分量が第1閾値よりも高くなるとアイドリング動作を実行するので、第2フィルタ40を乾燥した状態で維持でき、第2フィルタ40を乾燥させた状態で検出動作を再開することができる。
 ここで、制御部51は、アイドリング動作を行う場合の参照ガスG2の流量を、検出動作を行う場合の第1期間における参照ガスG2の流量よりも大きくするように、電磁比例制御弁76のオリフィス径を制御するのが好ましい。これにより、アイドリング期間において参照ガスG2を大流量で流すことによって、フィルタ部20を短時間で乾燥させてアイドリング動作を終了することができる。
 なお、本実施形態では、制御部51は、水分量測定部12の測定結果に基づいてアイドリング動作の開始タイミング及び終了タイミングを決定しているが、ガス中の水分量によって出力値が変化するガスセンサ11の出力値に基づいて、アイドリング動作の開始タイミング及び終了タイミングを決定してもよい。制御部51が、ガス中の水分量によって出力値が変化するガスセンサ11の出力値に基づいて、アイドリング動作の開始タイミング及び終了タイミングを決定するのであれば、ガス検出システム1が水分量測定部12を備えることは必須ではない。制御部51は、第1期間において、ガスセンサ11の出力値に基づいてガス中の水分量を推定し、水分量の推定結果に基づいてエアポンプ90の動作を制御することで、参照ガスG2の品質が安定し、それによって試料ガスG1の検出結果のばらつきを低減できる。また、ガスセンサ11は経時変化によって特性が変動したり劣化したりする可能性があるが、アイドリング期間においてVOC及び水分が低減された参照ガスG2をガスセンサ11に供給することで、ガスセンサ11の特性を初期状態に戻すことができる。
 (3)変形例
 上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、ガス検出システム1と同様の機能は、ガス検出システム1の制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係るガス検出システム1の制御方法は、上述した参照ガス供給処理、を含む。一態様に係る(コンピュータ)プログラムは、コンピュータシステムに、上述した参照ガス供給処理を実行させるためのプログラムである。
 以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
 本開示におけるガス検出システム1は、例えば処理部50としてコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示におけるガス検出システム1としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
 また、ガス検出システム1における複数の機能が、1つの筐体内に集約されていることはガス検出システム1に必須の構成ではなく、ガス検出システム1の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、ガス検出システム1の少なくとも一部の機能、例えば、処理部50の一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
 上記の実施形態において、測定データなどの2値の比較において、「より大きい」としているところは「以上」であってもよい。つまり、2値の比較において、2値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「より大きい」か「以上」かに技術上の差異はない。同様に、「以下」としているところは「未満」であってもよい。
 上記の実施形態では、三方向電磁弁78の上流側(ハウジング10側)に電磁比例制御弁76が配置されているが、この電磁比例制御弁76に代えて、図4に示す変形例1のように、三方向電磁弁78の第1出力ポートP21及び第2出力ポートP22の下流側にそれぞれ電磁比例制御弁76A,76Bが配置されてもよい。すなわち、三方向電磁弁78の第1出力ポートP21とフィルタ部20の間に電磁比例制御弁76Aを配置し、この電磁比例制御弁76Aによって第1排出路R3を流れるガスの流量を制御してもよい。また、三方向電磁弁78の第2出力ポートP22と、配管66,65dの合流部分との間に電磁比例制御弁76Bを配置し、この電磁比例制御弁76Bによって第2排出路R4を流れるガスの流量を制御してもよい。
 上記の実施形態では、第2吸気口P2とフィルタ部20との間に二方向電磁弁73が配置されているが、この二方向電磁弁73に代えて、図5に示す変形例2のように、逆止弁80が接続されていてもよい。二方向電磁弁73に代えて逆止弁80を用いることで、電源及び制御部51と接続するための配線が不要になる。
 上記の実施形態では、電磁比例制御弁76と三方向電磁弁78との間に逆止弁77が配置されているが、この逆止弁77に代えて、図6に示す変形例3のように、二方向電磁弁81が配置されてもよい。逆止弁77に代えて二方向電磁弁81を用いることで、二方向電磁弁81が意図せず開状態となるのを防止でき、休止状態においてフィルタ部20を含む回路部分の気密性を高めることができる。なお、上記の実施形態において、逆止弁74及び79に代えて二方向電磁弁を用いてもよい。
 また上記の実施形態において、電磁比例制御弁76と三方向電磁弁78との間に接続されている逆止弁77をなくしてもよい。すなわち、図7に示す変形例4のように、電磁比例制御弁76の出力ポートと三方向電磁弁78の入力ポートP23とを配管64bを介して直接接続してもよく、逆止弁77を削減できる。なお、上述した図5に示すガス検出システム1において、電磁比例制御弁76と三方向電磁弁78との間に接続されている逆止弁77をなくしてもよい。つまり、図8に示す変形例5のように、電磁比例制御弁76の出力ポートと三方向電磁弁78の入力ポートP23とを配管64bを介して直接接続してもよく、逆止弁77を削減できる。
 また、上記の実施形態では、試料ガス供給路R1がフィルタ部20を通っていないが、図9に示す変形例6のように、試料ガス供給路R1が、フィルタ部20のうち水分用の第2フィルタ40のみを通るように構成されてもよい。
 変形例6のガス検出システム1では、三方向電磁弁75の第2入力ポートP12が配管62dを介して第1フィルタ30の第1通過部31に接続され、三方向電磁弁75の出力ポートP13が配管63aを介して第2フィルタ40の第1通過部41の一端に接続されている。そして、第2フィルタ40の第1通過部41の他端は配管63bを介して逆止弁74の入力ポートに接続され、逆止弁74の出力ポートは配管63cを介してハウジング10の第1ポート101に接続されている。
 変形例6のガス検出システム1の動作は、試料ガスG1をセンサ室100に供給する処理(図2の処理S6)を除いて、上記実施形態のガス検出システム1の動作と同じである。
 変形例6のガス検出システム1が、参照ガスG2をセンサ室100に供給する参照ガス供給処理(図2の処理S3)は、上記実施形態のガス検出システム1と同じであるので、その説明は省略する。上述のように、センサ室100に供給される参照ガスG2は、参照ガス排出路(第1排出路R3)を通ってガス排出口P3から外部に排出される。参照ガス供給路R2は、参照ガスG2が導入される参照ガス導入口(第2吸気口P2)と、センサ室100との間を接続し、参照ガス導入口から導入される参照ガスG2を第1フィルタ30と第2フィルタ40とに通した後にセンサ室100に導入する。参照ガス排出路(第1排出路R3)は、センサ室100と、少なくとも参照ガスG2を排出するガス排出口P3との間を接続し、センサ室100から排出される参照ガスG2を第2フィルタ40と第1フィルタ30とに通した後にガス排出口P3から排出させる。
 変形例6のガス検出システム1では、上述の第2期間において、制御部51は、二方向電磁弁73を閉状態に制御し、三方向電磁弁75を、第1入力ポートP11が開状態、第2入力ポートP12が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が閉状態、第2出力ポートP22が開状態となるように切り替える(図2のS6)。これにより、第1吸気口P1から導入された試料ガスG1は、配管61a、粒子フィルタ71、配管61b、三方向電磁弁75、配管63a、第2フィルタ40、配管63b、逆止弁74、及び配管63cを通ってセンサ室100に導入されるように試料ガス供給路R1が設定される。そして、センサ室100に導入された試料ガスG1は、センサ室100から配管64a、電磁比例制御弁76、配管64b、逆止弁77、配管64c、三方向電磁弁78、配管66,65d、エアポンプ90、及び配管67を通ってガス排出口P3から排出されるように第1試料ガス排出路R4A(第2排出路R4)が設定される。この状態で制御部51がエアポンプ90を動作させると、第1吸気口P1から吸引された試料ガスG1が第2試料ガス供給路R1Bを通ってセンサ室100に導入された後、第1試料ガス排出路R4A(第2排出路R4)を通ってガス排出口P3から排出される。変形例6では、試料ガス供給路R1が、第1フィルタ30は通らず、第2フィルタ40のみを通る流路であり、この流路を第2試料ガス供給路R1Bと言う場合もある。つまり、変形例6のガス検出システム1は、試料ガスG1を、第1フィルタ30は通らずに、第2フィルタ40を通してセンサ室100に供給する第2試料ガス供給路R1Bを含んでいる。そして、変形例6のガス検出システム1では、試料ガスG1をセンサ室100に供給する場合、試料ガスG1を、第1フィルタ30は通らずに第2フィルタ40を通る第2試料ガス供給路R1Bを通して、センサ室100に供給する第2試料ガス供給処理を実行する。
 このガス検出システム1では、試料ガスG1を第2フィルタ40に通すことによって、試料ガスG1中の水分が低減されるので、ガスセンサ11の出力値が試料ガスG1中の水分の影響を受けにくくなり、水分によって発生する測定誤差を低減できる。
 なお、変形例6のガス検出システム1では、試料ガスG1を排出する第2排出路R4はフィルタ部20を通っていないが、図10に示す変形例7のように、第2排出路R4が、フィルタ部20のうち水分用の第2フィルタ40のみを通るように構成されてもよい。
 変形例7のガス検出システム1では、第2フィルタ40の第2通過部42が配管65eを介して三方向電磁弁78の入力ポートP23に接続され、三方向電磁弁78の第1出力ポートP21が配管65fを介して第1フィルタ30の第2通過部32に接続されている。三方向電磁弁78の第2出力ポートP22は配管66を介して配管65dに接続されている。なお、逆止弁77の出力ポートは配管64cを介して第2フィルタ40の第2通過部42に接続されている。
 変形例7のガス検出システム1の動作は、試料ガスG1を第2試料ガス供給路R1Bを介してセンサ室100に供給した後、第2排出路R4を通してガス排出口P3から外部へ排出する処理(図2の処理S6)を除いて、上述した変形例6のガス検出システム1の動作と同じである。ガス検出システム1が、参照ガスG2をセンサ室100に供給する参照ガス供給処理(図2の処理S3)は、上述の実施形態のガス検出システム1と同じであるので、その説明は省略する。
 変形例7のガス検出システム1では、第2期間において、制御部51は、二方向電磁弁73を閉状態に制御し、三方向電磁弁75を、第1入力ポートP11が開状態、第2入力ポートP12が閉状態となるように切り替え、三方向電磁弁78を、第1出力ポートP21が閉状態、第2出力ポートP22が開状態となるように切り替える(図2のS6)。これにより、第1吸気口P1から導入された試料ガスG1は、配管61a、粒子フィルタ71、配管61b、三方向電磁弁75、配管63a、第2フィルタ40、配管63b、逆止弁74、及び配管63cを通ってセンサ室100に導入されるように第2試料ガス供給路R1Bが設定される。
 また、センサ室100に導入された試料ガスG1は、センサ室100から配管64a、電磁比例制御弁76、配管64b、逆止弁77、配管64c、第2フィルタ40、配管65e、三方向電磁弁78、配管66,65d、エアポンプ90、及び配管67を通ってガス排出口P3から排出されるように第2排出路R4が設定される。この状態で制御部51がエアポンプ90を動作させると、第1吸気口P1から吸引された試料ガスG1が試料ガス供給路R1を通ってセンサ室100に供給される。そして、センサ室100に供給される試料ガスG1は、第2排出路R4を通ってガス排出口P3から外部に排出される。
 変形例7のガス検出システム1では、試料ガス排出路である第2排出路R4は、センサ室100内のガスを第2フィルタ40に通した後、第1フィルタ30は通さずにガス排出口P3から外部に排出させる流路であり、この流路を第2試料ガス供給路R1Bと言う場合もある。
 上述のように、変形例7のガス検出システム1は、センサ室100に導入される試料ガスG1を、第2試料ガス排出路R4Bを通して排出する。第2試料ガス排出路R4Bは、センサ室100と、少なくとも試料ガスG1を排出するガス排出口P3との間を接続し、センサ室100から排出される試料ガスG1を第2フィルタ40に通した後、第1フィルタ30を通さずにガス排出口P3から排出させる。
 これにより、第1吸気口P1から導入された試料ガスG1は第2フィルタ40の第1通過部41を通ってセンサ室100に供給された後、センサ室100から第2フィルタ40の第2通過部42を通ってガス排出口P3から外部に排出される。
 第2試料ガス供給路R1B及び第2試料ガス排出路R4Bがそれぞれ第2フィルタ40を通過しており、試料ガスG1中の水分を低減することができるので、ガスセンサ11の出力値が試料ガスG1中の水分の影響を受けにくくなり、水分によって発生する測定誤差を低減できる。換言すれば、試料ガスG1は第2フィルタ40によって水分が低減され、参照ガスG2は第1フィルタ30及び第2フィルタ40によってVOC及び水分が低減されるので、試料ガスG1がセンサ室100に供給されている状態でのガスセンサ11の出力値は試料ガスG1中のVOCに対応した値となる。したがって、ガス検出システム1は、検出対象の分子であるVOCをより高精度に検出することが可能になる。
 上記の実施形態では、三方向電磁弁78の上流側(ハウジング10側)に可変オリフィスである電磁比例制御弁76が配置されているが、電磁比例制御弁76に代えて流量を所定値に制御するスピードコントロール弁を配置してもよい。電磁比例制御弁76に代えてスピードコントロール弁を配置した場合は、センサ室100を流れる流量は変えずに、スピードコントロール弁よりも下流側の流量を変化させることができるので、ガスセンサ11の出力値を安定させることができ、安定した測定が可能になる。
 上記の実施形態では、水分量制御部512が、参照ガスG2中の水分量の測定結果に基づいて、参照ガスG2の流量を変化させることによって、フィルタ部20を通過する参照ガスG2中の水分量を調整しているが、参照ガスG2の流量以外の測定条件を変化させてもよい。例えば、水分量制御部512は、参照ガスG2中の水分量の測定結果に応じて、フィルタ部20を通る参照ガスG2の温度をヒータ等で変化させることによって、フィルタ部20を通過する参照ガスG2の水分量を調整してもよい。
 上記の実施形態において、制御部51は、第1期間に、ガスセンサ11の出力値に基づいてフィルタ部20を流れる参照ガスG2の流量を制御してもよく、検出対象の分子を殆ど含まない参照ガスG2をガスセンサ11に供給することができる。これにより、ガス検出システム1は、第1期間において、検出対象の分子の影響を低減した状態で基準値を取得することができ、第2期間における検出対象の分子の測定精度を向上させることができる。
 上記の実施形態において、センサ室100に、複数のナノワイヤの集合体を有する吸着部が設けられてもよい。センサ室100に導入されたガスを吸着部に吸着させることによってガスを濃縮し、吸着部から脱離させたガスをガスセンサ11に供給することで、ガスの検出感度を高めることができる。
 上記の実施形態では、センサ室100に参照ガスG2を導入する第1期間と、センサ室100に試料ガスG1を導入する第2期間と、を時間的に分離しているが、試料ガスG1を捕集するエリアと、参照ガスG2を捕集するエリアと、を空間的に分離してもよい。
 上記の実施形態では、VOC用の第1フィルタ30と、水分用の第2フィルタ40とが直列に接続されているが、第2フィルタ40の分離膜43がVOCによる劣化を受けにくい材料で形成されているのであれば、第1フィルタ30と第2フィルタ40とが並列的に配置されてもよい。
 上記の実施形態では、フィルタ部20が、VOC用の第1フィルタ30と、水分用の第2フィルタ40とを含んでいるが、VOCと水分の両方を低減する中空糸の分離膜を有する1つのフィルタで構成されていてもよい。
 (まとめ)
 以上説明したように、第1の態様に係るガス検出システム(1)は、参照ガス導入口(P2)と、ガスセンサ(11)と、フィルタ部(20)と、を備える。参照ガス導入口(P2)には、試料ガス(G1)における検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガス(G2)が導入される。ガスセンサ(11)は検出対象の分子を検出する。フィルタ部(20)は、参照ガス導入口(P2)と、ガスセンサ(11)を収容するセンサ室(100)との間を接続する参照ガス供給路(R2)に配置される。フィルタ部(20)は、参照ガス(G2)中の検出対象の分子を低減させる第1フィルタ(30)と、参照ガス(G2)中の水分を低減させる第2フィルタ(40)と、を少なくとも含む。第1フィルタ(30)及び第2フィルタ(40)は、それぞれ、中空糸を含む分離膜(33,43)を有する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第2の態様に係るガス検出システム(1)は、第1の態様において、遮断部(CB1)を更に備える。遮断部(CB1)は、ガスセンサ(11)による検出動作を停止する休止状態でフィルタ部(20)を外気と遮断する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第3の態様に係るガス検出システム(1)では、第2の態様において、遮断部(CB1)は、逆止弁(74)を含む。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第4の態様に係るガス検出システム(1)では、第2又は3の態様において、参照ガス供給路(R2)を含む複数の流路が、フィルタ部(20)と外部とをそれぞれ接続する。遮断部(CB1)は、複数の流路のそれぞれに設けられた複数の遮断要素を含む。複数の遮断要素は、それぞれ、休止状態においてフィルタ部(20)と外部との間を遮断する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第5の態様に係るガス検出システム(1)は、第2~4のいずれか1つの態様において、アイドリング制御部(511)を更に備える。アイドリング制御部(511)は、休止状態において、遮断部(CB1)を非遮断状態として、参照ガス(G2)をガスセンサ(11)に供給するアイドリング動作を行う。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第6の態様に係るガス検出システム(1)では、第1~5のいずれか1つの態様において、参照ガス導入口(P2)とセンサ室(100)との間に、第1フィルタ(30)が第2フィルタ(40)に対して参照ガス導入口(P2)に近い側に位置するように、第1フィルタ(30)と第2フィルタ(40)とが配置される。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第7の態様に係るガス検出システム(1)は、第1~6のいずれか1つの態様において、水分量測定部(12)と、水分量制御部(512)と、を更に備える。水分量測定部(12)は、フィルタ部(20)を通った後の参照ガス(G2)に含まれる水分量を測定する。水分量制御部(512)は、水分量測定部(12)の測定結果に基づいて、フィルタ部(20)を通してガスセンサ(11)に供給する参照ガス(G2)に含まれる水分量を調整する。
 この態様によれば、試料ガスの検出結果のばらつきを低減可能なガス検出システム(1)を提供できる。
 第8の態様のガス検出システム(1)は、第1~7のいずれか1つの態様において、第1試料ガス供給路(R1A)を更に備える。第1試料ガス供給路(R1A)は、試料ガス(G1)を、フィルタ部(20)を通さずにセンサ室(100)に供給する経路である。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第9の態様のガス検出システム(1)は、第1~7のいずれか1つの態様において、第2試料ガス供給路(R1B)を更に備える。第2試料ガス供給路(R1B)は、試料ガス(G1)を、第1フィルタ(30)は通らず第2フィルタ(40)を通してセンサ室(100)に供給する流路である。
 この態様によれば、検出対象の分子の検出精度の悪化を抑制することができる。
 第10の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法は、参照ガス供給処理を含む。参照ガス供給処理処理では、試料ガス(G1)における検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガス(G2)を、フィルタ部(20)を通して、ガスセンサ(11)を収容するセンサ室(100)に供給する。フィルタ部(20)は、参照ガス(G2)中の検出対象の分子を低減させる第1フィルタ(30)と、参照ガス(G2)中の水分を低減させる第2フィルタ(40)と、を少なくとも含む。第1フィルタ(30)及び第2フィルタ(40)は、それぞれ、中空糸を含む分離膜(33,43)を有する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第11の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法は、第10の態様において、遮断処理を更に含む。遮断処理では、ガスセンサ(11)による検出動作を停止する休止状態でフィルタ部(20)を外気と遮断する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第12の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法は、第10又は11の態様において、水分量測定処理と、水分量制御処理と、を更に含む。水分量測定処理では、フィルタ部(20)を通った後の参照ガス(G2)に含まれる水分量を測定する。第3処理では、水分量の測定結果に基づいて、フィルタ部(20)を通してガスセンサ(11)に供給する参照ガス(G2)に含まれる水分量を調整する。
 この態様によれば、試料ガスの検出結果のばらつきを低減可能なガス検出システム(1)の制御方法を提供できる。
 第13の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法では、第12の態様において、水分量測定処理では、フィルタ部(20)を通った後の参照ガス(G2)が流れる参照ガス供給路(R2)において、参照ガス(G2)の温度と湿度との測定結果に基づいて、参照ガス(G2)に含まれる水分量を測定する。
 この態様によれば、試料ガスの検出結果のばらつきを低減可能なガス検出システム(1)の制御方法を提供できる。
 第14の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法では、第12又は13の態様において、水分量調整処理では、第2フィルタ(40)が有する分離膜(43)の圧力差を調整する。
 この態様によれば、試料ガスの検出結果のばらつきを低減可能なガス検出システム(1)の制御方法を提供できる。
 第15の態様に係るガス検出システム(1)の制御方法では、第11~14のいずれかの態様において、参照ガス供給処理では、参照ガス(G2)を、第1フィルタ(30)に通した後に、第2フィルタ(40)に通して、センサ室(100)に供給する。
 この態様によれば、試料ガスの検出結果のばらつきを低減可能なガス検出システム(1)の制御方法を提供できる。
 第16の態様のガス検出システム(1)の制御方法は、第11~15のいずれかの態様において、第1試料ガス供給処理を更に含む。第1試料ガス供給処理では、試料ガス(G1)を、フィルタ部(20)を通らない第1試料ガス供給路(R1A)を通してセンサ室(100)に供給する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第17の態様のガス検出システム(1)の制御方法では、第16の態様において、センサ室(100)に導入される試料ガス(G1)を、第1試料ガス排出路(R4A)を通して排出する。第1試料ガス排出路(R4A)は、センサ室(100)と、少なくとも試料ガス(G1)を排出するガス排出口(P3)との間を、フィルタ部(20)を通らずに接続する。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 第18の態様のガス検出システム(1)のガス供給方法は、第11~15のいずれかの態様において、第2試料ガス供給処理を更に含む。第2試料ガス供給処理では、試料ガス(G1)を、第1フィルタ(30)は通らず第2フィルタ(40)を通る第2試料ガス供給路(R1B)を通してセンサ室(100)に供給する。
 この態様によれば、検出対象の分子の検出精度の悪化を抑制することができる。
 第19の態様のガス検出システム(1)のガス供給方法では、第18の態様において、センサ室(100)に導入される試料ガス(G1)を、第2試料ガス排出路(R4B)を通して排出する。第2試料ガス排出路(R4B)は、センサ室(100)と、少なくとも試料ガス(G1)を排出するガス排出口(P3)との間を接続し、センサ室(100)から排出される試料ガス(G1)を第2フィルタ(40)に通した後、第1フィルタ(30)を通さずにガス排出口(P3)から排出させる。
 この態様によれば、検出対象の分子の検出精度の悪化を抑制することができる。
 第20の態様のガス検出システム(1)のガス供給方法では、第10~19のいずれかの態様において、センサ室(100)に供給される参照ガス(G2)を第2フィルタ(40)と第1フィルタ(30)とに通した後に排出する。
 この態様によれば、検出対象の分子の検出精度の悪化を抑制することができる。
 第21の態様に係るガス検出システム(1)では、第1の態様において、遮断部(CB1)は、電磁力で開状態と閉状態とのいずれかに切り替える電磁切替弁(73,75,78)を含む。
 この態様によれば、フィルタ部(20)の劣化を抑制可能である。
 上記態様に限らず、上記実施形態に係るガス検出システム(1)の種々の構成(変形例を含む)は、ガス検出システム(1)の制御方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化可能である。
 第2~第9及び第21の態様に係る構成については、ガス検出システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。第11~第20の態様に係る構成については、ガス検出システム(1)の制御方法に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
 1 ガス検出システム
 11 ガスセンサ
 12 水分量測定部
 20 フィルタ部
 30 第1フィルタ
 33 分離膜
 40 第2フィルタ
 43 分離膜
 51 制御部
 73 二方向電磁弁(電磁切替弁)
 74 逆止弁
 75,78 三方向電磁弁(電磁切替弁)
 100 センサ室
 511 アイドリング制御部
 512 水分量制御部
 CB1 遮断部
 G1 試料ガス
 G2 参照ガス
 P2 参照ガス導入口
 P3 ガス排出口
 R1A 第1試料ガス供給路
 R1B 第2試料ガス供給路
 R2 参照ガス供給路
 R4A 第1試料ガス排出路
 R4B 第2試料ガス排出路

Claims (20)

  1.  試料ガスにおける検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスが導入される参照ガス導入口と、
     前記検出対象の分子を検出するためのガスセンサと、
     前記参照ガス導入口と前記ガスセンサを収容するセンサ室との間を接続する参照ガス供給路に配置されるフィルタ部と、を備え、
     前記フィルタ部は、前記参照ガス中の前記検出対象の分子を低減させる第1フィルタと、前記参照ガス中の水分を低減させる第2フィルタと、を少なくとも含み、
     前記第1フィルタ及び前記第2フィルタは、それぞれ、中空糸を含む分離膜を有する、
     ガス検出システム。
  2.  前記ガスセンサによる検出動作を停止する休止状態で前記フィルタ部を外気と遮断する遮断部を更に備える、
     請求項1に記載のガス検出システム。
  3.  前記遮断部は、逆止弁を含む、
     請求項2に記載のガス検出システム。
  4.  前記参照ガス供給路を含む複数の流路が、前記フィルタ部と外部とをそれぞれ接続し、
     前記遮断部は、前記複数の流路のそれぞれに設けられた複数の遮断要素を含み、
     前記複数の遮断要素は、それぞれ、前記休止状態において前記フィルタ部と外部との間を遮断する、
     請求項2又は3に記載のガス検出システム。
  5.  前記休止状態において、前記遮断部を非遮断状態として、前記参照ガスを前記ガスセンサに供給するアイドリング動作を行うアイドリング制御部を更に備える、
     請求項2~4のいずれか1項に記載のガス検出システム。
  6.  前記参照ガス導入口と前記センサ室との間に、前記第1フィルタが前記第2フィルタに対して前記参照ガス導入口に近い側に位置するように、前記第1フィルタと前記第2フィルタとが配置される、
     請求項1~5のいずれか1項に記載のガス検出システム。
  7.  前記フィルタ部を通った後の前記参照ガスに含まれる水分量を測定する水分量測定部と、
     前記水分量測定部の測定結果に基づいて、前記フィルタ部を通して前記ガスセンサに供給する前記参照ガスに含まれる水分量を調整する水分量制御部と、を更に備える、
     請求項1~6のいずれか1項に記載のガス検出システム。
  8.  前記試料ガスを、前記フィルタ部を通さずに前記センサ室に供給する第1試料ガス供給路を更に備える、
     請求項1~7のいずれか1項に記載のガス検出システム。
  9.  前記試料ガスを、前記第1フィルタは通らず前記第2フィルタを通して前記センサ室に供給する第2試料ガス供給路を更に備える、
     請求項1~7のいずれか1項に記載のガス検出システム。
  10.  試料ガスにおける検出対象の分子の濃度の基準とする参照ガスを、前記参照ガス中の前記検出対象の分子を低減させる第1フィルタと、前記参照ガス中の水分を低減させる第2フィルタと、を少なくとも含むフィルタ部を通して、ガスセンサを収容するセンサ室に供給する参照ガス供給処理を含み、
     前記第1フィルタ及び前記第2フィルタは、それぞれ、中空糸を含む分離膜を有する、
     ガス検出システムの制御方法。
  11.  前記ガスセンサによる検出動作を停止する休止状態で前記フィルタ部を外気と遮断する遮断処理、を更に含む、
     請求項10に記載のガス検出システムの制御方法。
  12.  前記フィルタ部を通った後の前記参照ガスに含まれる水分量を測定する水分量測定処理と、
     前記水分量の測定結果に基づいて、前記フィルタ部を通して前記ガスセンサに供給する前記参照ガスに含まれる前記水分量を調整する水分量調整処理と、を更に含む、
     請求項10又は11に記載のガス検出システムの制御方法。
  13.  前記水分量測定処理では、前記フィルタ部を通った後の前記参照ガスが流れる参照ガス供給路において、前記参照ガスの温度と湿度との測定結果に基づいて、前記参照ガスに含まれる前記水分量を測定する、
     請求項12に記載のガス検出システムの制御方法。
  14.  前記水分量調整処理では、前記第2フィルタが有する前記分離膜の圧力差を調整する、
     請求項12又は13に記載のガス検出システムの制御方法。
  15.  前記参照ガス供給処理では、前記参照ガスを、前記第1フィルタに通した後に、前記第2フィルタに通して、前記センサ室に供給する、
     請求項11~14のいずれか1項に記載のガス検出システムの制御方法。
  16.  前記試料ガスを、前記フィルタ部を通らない第1試料ガス供給路を通して前記センサ室に供給する第1試料ガス供給処理を更に含む、
     請求項11~15のいずれか1項に記載のガス検出システムの制御方法。
  17.  前記センサ室に導入される前記試料ガスを、第1試料ガス排出路を通して排出し、
     前記第1試料ガス排出路は、前記センサ室と、少なくとも前記試料ガスを排出するガス排出口との間を、前記フィルタ部を通らずに接続する、
     請求項16に記載のガス検出システムの制御方法。
  18.  前記試料ガスを、前記第1フィルタは通らず前記第2フィルタを通る試料ガス供給路を通して前記センサ室に供給する第2試料ガス供給処理を更に含む、
     請求項11~15のいずれか1項に記載のガス検出システムの制御方法。
  19.  前記センサ室に導入される前記試料ガスを、第2試料ガス排出路を通して排出し、
     前記第2試料ガス排出路は、前記センサ室と、少なくとも前記試料ガスを排出するガス排出口との間を接続し、前記センサ室から排出される前記試料ガスを前記第2フィルタに通した後、前記第1フィルタを通さずに前記ガス排出口から排出させる、
     請求項18に記載のガス検出システムの制御方法。
  20.  前記センサ室に供給される前記参照ガスを前記第2フィルタと前記第1フィルタとに通した後に排出する、
     請求項10~19のいずれか1項に記載のガス検出システムの制御方法。
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