特開 2022-74256 溶剤気化装置および溶剤気化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022074256

(43)【公開日】2022-05-18

(54)【発明の名称】溶剤気化装置および溶剤気化方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20220511BHJP

   G01N 1/22 20060101ALI20220511BHJP

   B01J 7/02 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101R

G01N1/00 E

G01N1/22 Y

B01J7/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020184146

(22)【出願日】2020-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】000250421

【氏名又は名称】理研計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】石黒 智生

【テーマコード（参考）】

2G052

4G068

【Ｆターム（参考）】

2G052AB11

2G052AD02

2G052AD22

2G052CA04

2G052CA14

2G052EB01

2G052FD01

2G052HC28

4G068DA06

4G068DB03

4G068DB04

4G068DB22

4G068DB26

4G068DC02

4G068DD03

4G068DD08

4G068DD13

4G068DD15

(57)【要約】

【課題】 気化される溶剤の濃度および、対象となるガス検知器に供給するための希釈濃度の制御を可能にすることにより、点検の精度を高めるとともに、多種の溶剤の使用が可能な汎用性の高い溶剤気化装置および溶剤気化方法を提供する。
【解決手段】溶剤気化装置１は、溶剤７を気化可能な気化部１０と、気化溶剤７Ａの濃度の制御が可能な濃度制御手段２０と、気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制した状態で前記気化部から下流に送り出す導出路と、気化溶剤７Ａを希釈する第一のエアの流路２と、導出路３および流路２の下流端部に位置する合流部１３において気化溶剤７Ａと第一のエアとを混合し、下流に搬送する希釈ガス流路１５と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶剤を気化可能な気化部と、
気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）の濃度の制御が可能な濃度制御手段と、
前記気化溶剤を前記気化部から下流に送り出す導出路と、
前記気化溶剤を希釈する第一のエアの流路と、
前記導出路および前記流路の下流端部に位置する合流部において前記気化溶剤と前記第一のエアとを混合し、下流に搬送する希釈ガス流路と、を有する、
ことを特徴とする溶剤気化装置。

【請求項2】

前記濃度制御手段は、前記気化溶剤の濃度変化の抑制が可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の溶剤気化装置。

【請求項3】

前記気化部に第二のエアを送り込む導入路を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶剤気化装置。

【請求項4】

液体の溶剤を収容し、該溶剤を気化可能な気化部と、
前記気化部の温度変化の抑制が可能な容器と、
気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）を希釈する第一のエアの流路と、
前記気化部に第二のエアを送り込む導入路と、
前記気化溶剤を前記気化部から下流に送り出す導出路と、
前記導出路と前記流路の下流端部であって前記容器内に設けられた合流部と、
前記合流部の下流に設けられ、前記第一のエアと前記気化溶剤の混合気体を下流に搬送する希釈ガス流路と、を有する、
ことを特徴とする溶剤気化装置。

【請求項5】

前記気化溶剤の濃度変化を抑制した状態で前記気化部から前記合流部に導出し、前記第一のエアと混合させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の溶剤気化装置。

【請求項6】

前記第一のエアの流量は、前記第二のエアの流量より大きい、
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項7】

前記気化溶剤を常温下で凝縮しない濃度まで希釈する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項8】

前記気化溶剤は、飽和蒸気圧濃度付近の濃度に維持された状態で前記合流部に導出される、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項9】

前記気化溶剤を凝縮しない状態で前記合流部にて前記第一のエアと混合する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項10】

前記第一のエアの流量を制御する流量制御手段を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項11】

前記気化部内に前記溶剤の蒸散手段が設けられる、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の溶剤気化装置。

【請求項12】

気化部において濃度の制御が可能な状態で溶剤を気化するステップと、
気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）を前記気化部から下流に送り出すステップと、
前記気化溶剤の濃度変化を抑制した状態でエアと混合し、所定の濃度に希釈するステップと、を有する、
ことを特徴とする溶剤気化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶剤気化装置および溶剤気化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ガス検知装置の点検を行う場合、ガス発生器により試験ガス（具体的に、イソオクタンを気化させたガス）を生成し、対象となるガス検知装置に供給してその動作を確認する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４２７４８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の装置では、ガス発生器に対して空気の供給状態と非供給状態とを切り替え可能に構成されるに過ぎず、供給される空気の流量の制御（調整）はなされていない。また、イソオクタンの気化の状態も管理されず、周辺環境（例えば外気温など）に応じた気化に依存する構成となっている。このため、気化した溶剤の濃度、特に供給される空気による希釈濃度（対象となるガス検知装置に供給するための希釈濃度）の制御が不可な構成となっており、点検の精度の向上や、用いる溶剤の種類に限界があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、溶剤を気化可能な気化部と、気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）の濃度の制御が可能な濃度制御手段と、前記気化溶剤を前記気化部から下流に送り出す導出路と、前記気化溶剤を希釈する第一のエアの流路と、前記導出路および前記流路の下流端部に位置する合流部において前記気化溶剤と前記第一のエアとを混合し、下流に搬送する希釈ガス流路と、を有する、ことを特徴とする溶剤気化装置に係るものである。

【0006】

本発明はまた、液体の溶剤を収容し、該溶剤を気化可能な気化部と、前記気化部の温度変化の抑制が可能な容器と、気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）を希釈する第一のエアの流路と、前記気化部に第二のエアを送り込む導入路と、前記気化溶剤を前記気化部から下流に送り出す導出路と、前記導出路と前記流路の下流端部であって前記容器内に設けられた合流部と、前記合流部の下流に設けられ、前記第一のエアと前記気化溶剤の混合気体を下流に搬送する希釈ガス流路と、を有する、ことを特徴とする溶剤気化装置に係るものである。

【0007】

本発明はまた、気化部において濃度の制御が可能な状態で溶剤を気化するステップと、気化された前記溶剤（以下、「気化溶剤」という。）を前記気化部から下流に送り出すステップと、前記気化溶剤の濃度変化を抑制した状態でエアと混合し、所定の濃度に希釈するステップと、を有する、ことを特徴とする溶剤気化方法に係るものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、気化される溶剤の濃度および、対象となるガス検知器に供給するための希釈濃度の制御を可能にすることにより、点検の精度を高めるとともに、多種の溶剤の使用が可能な汎用性の高い溶剤気化装置および溶剤気化方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る溶剤気化装置を示す概要図である。

【図2】本発明の実施形態に係る溶剤気化装置を含む流路の一例を示す流路概要図である。

【図3】トルエンの飽和蒸気圧曲線のグラフである。

【図4】本発明の実施形態に係る溶剤気化装置の他の形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜溶剤気化装置＞
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の溶剤気化装置１の全体構成の一例を示す側断面図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。また、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚み等を適宜誇張して表現する。

【0011】

本実施形態の溶剤気化装置１は、例えば、点検対象装置（例えば、ガス検知器など）３０の上流に設けられ、当該点検対象装置３０の動作確認（点検）のために所定の試験ガス（試験ガス）を生成し、点検対象装置３０に供給する装置であり、気化部１０と、第一のエアの流路２と、第二のエアの導入路３と、気化溶剤７Ａの導出路４と、濃度制御手段２０と、希釈ガス流路１５などを有する。

【0012】

気化部１０は、例えば、略密封状態の閉空間で溶剤７を気化可能な容器状部材である。ここでは一例として、気化部１０は、ガラスなどにより構成され所定量の液体の溶剤７を貯留可能な収容部も兼用する。本実施形態における溶剤７は例えば、トルエン、メタノール、エタノール、イソオクタンなどであり、点検対象装置３０に応じて適宜選択される。

【0013】

気化部１０は、その内部にエア（第二のエア）を送り込むことで、所定方向に気体の流れが生じるように構成される。気化部１０は例えば長手方向と短手方向を有する細長形状（略円筒形状、略直方体形状）の容器であり、その長手方向が、気体の流れる方向（気体の送り（搬送）方向）に沿い、略水平となるように（横長に）設置される。溶剤７の初期の収容量は、例えば気化部１０の容量の２分の１以下であり、気化部１０の下方空間に貯留される。これにより、気化部１０を長手方向が鉛直方向となるように（縦長に）設置した場合と比較して、気化部１０内の気体（空気および、気化された溶剤７（以下、気化溶剤７Ａ））の層と液体（溶剤７）の層との界面（接触面積）を増加させることができる。

【0014】

気化部１０内には溶剤７の蒸散手段８が設けられる。蒸散手段８は例えば溶剤７を吸液および発散可能な材質（例えばレーヨン）等により構成され、一部が溶剤７に浸漬されるとともに他の一部が溶剤７から露出するように設けられる。これにより蒸散手段８は、毛細管現象により溶剤７を吸い上げて、溶剤７上方の空間内に蒸発（蒸散）させる。蒸散手段８は一例として、これを中空で保持するような特別な保持手段を設けることなく、気化部１０の内壁に沿って例えば円筒状に巻きつけられる（貼り付けられる）などして、一部が溶剤７に浸漬し、他の一部が溶剤７からは露出するように気化部１０内に設けられる。なお、蒸散手段８の設置方法はこの例に限らない。気化部１０において溶剤７の蒸散により発生した気化溶剤７Ａは試験ガス（ガス）として導出される。

【0015】

気化部１０の外部（ここでは上方の外部）には、気化部１０の長手方向（気体の送り方向）に沿って流路２が設けられる。流路２には、上流端部から下流端部（同図（Ａ）では右端）から左端）に向かって流れるように、エア（第一のエア）が供給される。この第一のエアは気化溶剤７Ａを所定の濃度に希釈するためのエアであり、以下これを「希釈用エア」という。

【0016】

点検対象装置３０の種類に応じて試験ガスの種類及び濃度が適宜選択される。本実施形態の溶剤気化装置１は、点検対象装置３０および／または溶剤７の種類に応じて、希釈用エアにより気化溶剤７Ａを適宜の濃度に希釈し、点検対象装置３０に供給する。

【0017】

気化部１０は、長手方向の両端（図１（Ａ）では左方の上流側端部と右方の下流側端部）に、導入路３と導出路４が設けられる。導入路３は気化部１０内の気化溶剤７Ａを所定方向に流す（送る）ためのエア（第二のエア、以下、このエアを「送り用エア」という。）を導入する流路であり、導出路４は、気化溶剤７Ａが導出される流路である。つまりこの例では、気化部１０内の気化溶剤７Ａは上流の導入路３方向から下流の導出路４方向に向かって（図では右から左に）送られる。

【0018】

導入路３は、上流端部（同図（Ａ）では上端）が気化部１０の外部に位置し、下流端部（同図（Ａ）では下端）が気化部１０内に位置し、これを流れる送り用エアは略漏れることなく気化部１０に導入される。

【0019】

導出路４は、上流端部（同図（Ａ）では下端）が気化部１０内に位置し、下流端部（同図（Ａ）では上端）が気化部１０の外部に位置する。また、導出路４の下流端部は、気化部１０の外部（同図（Ａ）では気化部１０の上方の外部）に配置された希釈用エア流路２の下流端部と、合流部１３において合流する。導出路４を流れる気化溶剤７Ａは略漏れることなく、合流部１３に到達し、希釈用エア流路２を流れる希釈用エアによって所定濃度に希釈される。以下、希釈用エアによって所定濃度に希釈された気化溶剤７Ａを「希釈ガス」という。希釈ガスは、希釈ガス流路１５を介して下流に搬送される。

【0020】

希釈用エア流路２は合流部１３において導出路４と合流する一方、気化部１０および導入路３とはいずれも合流することなく、独立して設けられる。

【0021】

本実施形態の溶剤気化装置１は、発生した気化溶剤７Ａの濃度の制御が可能な濃度制御手段２０を有する。より具体的には濃度制御手段２０は、所望の濃度の気化溶剤７Ａが生成可能なように制御する、あるいは、発生した気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制するように制御する手段である。ここで、気化溶剤７Ａの濃度とは、気化溶剤７Ａの飽和蒸気圧に基づく濃度であり、飽和蒸気圧濃度（＝飽和蒸気圧／大気圧）、あるいは飽和蒸気圧濃度を基準とした濃度（例えば飽和蒸気圧濃度以下の濃度など）である。

【0022】

一例として、濃度制御手段２０は、気化溶剤７Ａの圧力（分圧）を、ある飽和蒸気圧に維持するように気化部１０の温度制御が可能な手段（容器）であり、より具体的には、気化部１０を収容可能な恒温槽２０Ａである。恒温槽２０Ａは、熱伝導率の高い部材（例えば、アルミニウムなどの金属）で構成された筐体２４と、筐体２４の周囲を覆う断熱材２１と、筐体２４を直接的にまたは間接的に加温する加熱手段（例えば、ヒータ）２２と、測温体（測温抵抗体）２３を有する。濃度制御手段２０（恒温槽２０Ａ）により、気化部１０内の気化溶剤７Ａの分圧はある一定温度における飽和蒸気圧に維持され、ひいては飽和蒸気圧濃度（＝飽和蒸気圧／大気圧）が略一定に維持される。なお、当然ながら恒温槽２０Ａの温度は、溶剤７の沸点以下に維持される。

【0023】

恒温槽２０Ａには、気化部１０のみならず、導出路４および希釈用エア流路２（の一部）が収容される。具体的には、同図（Ａ）に示すように、導出路４の全体と合流部１３が恒温槽２０Ａ内に収容され、また希釈用エア流路２は、例えば気化部１０の長手方向と同等の長さが恒温槽２０Ａ内に収容される。これにより上流から例えば常温で供給される希釈用エアは恒温槽２０Ａ内で所定温度に調節（加温）される。また、気化溶剤７Ａは温度の低下が略なく、すなわち気化溶剤７Ａが凝縮しない状態で（濃度の変化を抑制した状態で）導出路４に送り出され、合流部１３にて調節（加温）された希釈用エアと混合される。

【0024】

ここで、気化部１０における気化溶剤７Ａは、導入路３を介して送り込まれる送り用エアによっては濃度の変化は略生じないように設定されている。より具体的には、送り用エアの量（流量）は、気化部１０における溶剤７の気化の能力（以下、「気化能力」という。）を超えない量である。気化能力は、溶剤７の種類に応じて異なるが、蒸散手段８および／または気化部１０のサイズ、特に溶剤７の表面積（気化部１０内の空気との接触面積）を可能な限り大きくするなどして効率のよい気化能力となるように適宜調整される。

【0025】

これに対し、希釈用エアは気化溶剤７Ａを、常温に戻しても凝縮しない所望の濃度に希釈する流量である。すなわち、本実施形態では、希釈用エア（第一のエア）の流量は送り用エア（第二のエア）の流量よりも、大きい流量である。

【0026】

気化部１０で発生した気化溶剤７Ａは、恒温槽２０Ａにより定温に維持され、且つ送り用エアの影響も略受けることなく、発生時の飽和蒸気圧濃度付近の濃度（好適には飽和蒸気圧濃度）をほぼ維持した状態で、導出路４を介して送り出され、合流部１３において希釈用エアと混合される。

【0027】

気化部１０の長手方向の両端側はガラス窓１２が設けられており、少なくとも一方（ここでは右方）のガラス窓１２に対応する部分の断熱材２１には開口部２１Ａが設けられ、その内部（溶剤７の状態）が視認可能となっている。本実施形態の気化部１０は略密封状態に構成され（通常の運用、動作時に大きく開口することは想定されず）、溶剤７が減少した場合などには導入路３および／または導出路４に注入するなどして溶剤７の追加が可能である。

【0028】

なお、図示は省略するが、合流部１３よりも気化部１０側の上流において、気化溶剤７Ａの流量の一部を規制する構成を備えてもよい。例えば、低濃度の希釈ガスを生成したい場合、送り用エアの流量を（少量に）制御した場合であっても、導出路４内の拡散により必要以上の気化溶剤７Ａが合流部１３に到達し、所望の希釈濃度が得られない場合もある。そのような場合に、合流部１３に到達する気化溶剤７Ａの流量の一部を規制する（気化溶剤７Ａの拡散を抑制する）ことで、低濃度の希釈ガスを得ることができる。気化溶剤７Ａの流量の一部を規制する構成としては、例えば、導出路４の長さを十分長く確保する（例えば１０ｍｍ以上など）、導出路４の有効断面積を小さくする（例えば、０．５ｍｍの直径以下の有効断面積など）、導出路４の径を調整可能な例えば絞り手段を設ける、などが挙げられるが、その他、拡散による気化溶剤７Ａの合流部１３への到達を抑制できる構成であればよい。また、合流部１３の位置も、恒温槽２０Ａ内であれば図１に示す位置に限らない。

【0029】

図２は、本実施形態の溶剤気化装置１を含む流路の一例を示す流路概要図である。同図（Ａ）を参照して、流路Ｒ１～Ｒ６はエアおよび／または気化溶剤７の通路である。例えば、流路Ｒ１は、溶剤気化装置１の上流に設けられたエアボンベ（不図示）から供給されるエアの通路である。流路Ｒ１は流路Ｒ２と流路Ｒ３に分岐する。流路Ｒ２は、例えば、ニードルバルブ付き流量計５１および開閉バルブ５２を介して溶剤気化装置１の導入路３に接続する。流路Ｒ３は、例えばニードルバルブ付き流量計５１および三方電磁弁５３Ａを介して流路Ｒ４と流路Ｒ５に分岐する。流路Ｒ４は三方電磁弁５３Ｂを介して流路Ｒ７に接続し、流路Ｒ５は溶剤気化装置１の希釈用エア流路２に接続する。溶剤気化装置１の希釈ガス流路１５は、流路Ｒ６に接続し、流路Ｒ６は三方電磁弁５３Ｂを介して流路Ｒ７に接続する。

【0030】

すなわち、エアボンベから供給され流路Ｒ１を流れるエアの一部は、流路Ｒ２を通過し、導入路３から送り用エアとして気化部１０に供給される。また、流路Ｒ１を流れるエアの他の一部は流路Ｒ３を通過し、三方電磁弁５３Ａの切り替えによって流路Ｒ５が選択されると、希釈用エアとして希釈用エア流路２に導入される。そして合流部１３において希釈用エアと、導出路４を介して導出された気化溶剤７Ａとが混合される。これにより気化溶剤７Ａは所定の濃度に希釈された希釈ガスとなる。この希釈ガスは、希釈ガス流路１５から流路Ｒ６に流出する。

【0031】

三方電磁弁５３Ａは流路Ｒ４と流路Ｒ５を選択的に切り替え、三方電磁弁５３Ｂは流路Ｒ４と流路Ｒ６を選択的に切り替える。三方電磁弁５３Ａ，５３Ｂにより流路Ｒ４が選択された場合、エアは気化溶剤７Ａと混合されることなく流路Ｒ７を介して点検対象装置３０にエア（フレッシュエア）が供給され、三方電磁弁５３Ａ，５３Ｂにより流路Ｒ５、Ｒ６が選択された場合、エアは希釈用エアとして気化溶剤７Ａと混合される。

【0032】

流路Ｒ２を流れるエアは、ニードルバルブ付き流量計５１につき適宜の流量に調整されて送り用エアとして導入路３から気化部１０に供給される。また流路Ｒ５を流れるエアはニードルバルブ付き流量計５１につき適宜の流量に調整されて希釈用エアとして希釈用エア流路２に供給される。既に述べたように、希釈用エアの流量は送り用エアの流量より大きい流量である。また送り用エアの流量は、気化部１０の気化能力を超えない、すなわち気化部１０における気化溶剤７Ａの濃度を希釈しない程度の流量である。また、三方電磁弁５３Ａ，５３Ｂの切り替えにより流路Ｒ４が選択された場合には、開閉バルブ５２により送り用エアの気化部１０への供給も遮断すると望ましい。

【0033】

溶剤気化装置１が動作を開始すると、気化部１０内は、溶剤７の気化が進行し所定時間経過後には気化溶剤７Ａは飽和蒸気圧濃度に達する。そして飽和蒸気圧濃度の気化溶剤７Ａは、送り用エアによって導出路４を介して合流部１３に導出される。そして希釈用エア流路２を流れる希釈用エアによって、溶剤７や点検対象装置３０の種類に応じた所定の濃度に希釈される。希釈用エアによる希釈の程度は、例えば、常温に戻しても凝縮しない程度の濃度であり、一例として気化溶剤７Ａの爆発下限界の最大値（１００％ＬＥＬ：Lower Explosion Limit）以下の濃度である。

【0034】

本実施形態では、導出路４および合流部１３のいずれも恒温槽２０Ａ内に収容され、気化部１０と同等の温度（Ｔ℃）に維持されている。また送り用エアは気化能力を超えない程度の流量に設定される。すなわち合流部１３では、気化溶剤７Ａは、ほぼ一定の濃度、具体的には気化部１０内部の温度（Ｔ℃）における飽和蒸気圧濃度に維持された状態で希釈用エアと混合される。そして、希釈用エアの流量の調整により、所定濃度に希釈することができる。

【0035】

このように本実施形態の溶剤気化装置１によれば、外気温によらず、所望の濃度の（濃度がほぼ一定に調整された）気化溶剤７Ａを試験ガスとして導出し、点検対象装置３０に供給することができる。

【0036】

同図（Ｂ）は、濃度制御手段２０の他の例を示す概要図である。濃度制御手段２０は、所望の濃度の気化溶剤７Ａが生成可能なように制御する手段であればよく、例えば、気化溶剤７Ａの分圧を、ある飽和蒸気圧に維持するように制御可能な手段であればよい。ここでは、一例として、濃度制御手段２０が、気化部１０の温度に応じて、送り用エアおよび／または希釈用エアの流量を自動で制御可能な流量制御手段２０Ｂである場合を示す。流量制御手段２０Ｂは例えば、気化部１０の状態および／または溶剤７の種類などに応じて適宜、流量を調整する。この例の流量制御手段２０Ｂはマスフローコントローラ５６、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）５５および測温体２３などを有し、測温体２３により検知した気化部１０の温度に基づき、例えば流路Ｒ２を流れる送り用エアの流量を適宜調整する。具体的に、流量制御手段２０Ｂは、測温体２３により気化部１０の温度を例えば常時検知し、温度が変化した場合（溶剤７の飽和蒸気圧濃度が変化した場合）には、気化溶剤７Ａの分圧を当該変化後の温度における飽和蒸気圧に維持するように、ＰＬＣ５５およびマスフローコントローラ５６によって送り用エアの流量を制御する。気化部１０の温度が変化した場合であっても、濃度制御手段２０により常時当該温度に応じた飽和蒸気圧濃度に制御し合流部１３に送ることで、所望の濃度の希釈ガスを生成することができる。

【0037】

なお、ここでは一例として気化部１０の温度に応じて、送り用エア（第二のエア）の流量を自動で制御する構成を示しているが、流量制御手段２０Ｂによって、気化部１０の温度に応じて流路Ｒ５を流れる希釈用エア（第一のエア）の流量を自動調整するようにしてもよい。また、第一のエアと第二のエアの流量制御手段２０Ｂをそれぞれ別に設け、個別に流量を調整可能としてもよい。

【0038】

また、同図（Ａ）に示す濃度制御手段２０が恒温槽２０Ａの場合の構成において、第一のエアおよび／または第二のエアの流量を、同図（Ｂ）に示す流量制御手段２０Ｂ（少なくともマスフローコントローラ５６）により制御（調整）可能としてもよい。

【0039】

更に上記の実施形態において、気化部１０内の気化溶剤７Ａの濃度が、飽和蒸気圧濃度付近の濃度となる場合を例示したが、所定の濃度に維持ができれば、飽和蒸気圧濃度以下の濃度に維持するものであってもよい。

【0040】

＜溶剤気化装置における希釈の一例＞
次に、本実施形態の溶剤気化装置１における希釈の方法について、溶剤７がトルエンである場合を例に説明する。図３は、トルエンの飽和蒸気圧曲線である（出典：化学便覧．基礎編２、日本化学会編）。

【0041】

溶剤７がトルエンの場合、恒温槽２０Ａにより気化部１０内を例えば、５０℃に維持すると、気化溶剤７Ａ（トルエン）は約１２ｋＰａの飽和蒸気圧で維持される。この場合、大気圧を例えば約１００ｋＰａとすると、トルエンの気化溶剤７Ａの飽和蒸気圧濃度は１２ｖｏｌ％となる。

【0042】

ここで、空気と混合した可燃性ガスが着火によって爆発を起こす最低のガス濃度［ｖｏｌ％］を爆発下限界といい、トルエンのＬＥＬは、１．２ｖｏｌ％である。

【0043】

つまり、気化部１０において５０℃の温度で気化されたトルエンの気化溶剤７Ａの場合、その１００％ＬＥＬ（この場合１．２ｖｏｌ％）以下に濃度を希釈する必要がある。

【0044】

したがって、例えば、気化溶剤（トルエン）７Ａの濃度を１００％ＬＥＬに調整して点検対象装置３０に供給する場合には、気化部１０の濃度（飽和蒸気圧濃度）の１／１０になるように気化溶剤７Ａを希釈する（そのような流量で希釈用エアを供給する）。これにより、１．２ｖｏｌ％のトルエン（希釈ガス）が溶剤気化装置１から導出され、下流の点検対象装置３０に供給される。

【0045】

また、気化溶剤（トルエン）７Ａの濃度を８０％ＬＥＬに調整して点検対象装置３０に供給する場合には、２／２５となるように気化溶剤７Ａを希釈する（そのような流量で希釈用エアを供給する）。これにより、０．９６ｖｏｌ％のトルエン（希釈ガス）が溶剤気化装置１から導出され、下流の点検対象装置３０に供給される。なお、希釈量は、点検対象装置３０に応じて適宜選択する。

【0046】

可燃性ガスの場合、常温を超える温度における飽和蒸気圧に達した場合、ＬＥＬを超える濃度となるものが多い。また飽和蒸気圧濃度は周辺環境（外気温）などに影響を受ける。したがって本実施形態では、恒温槽２０Ａにより気化部１０の温度を一定に維持するとともに、その温度が一定の状態で（温度低下による気化溶剤７Ａの凝縮を回避して）所定の濃度（例えば、１００％ＬＥＬ）以下の濃度に希釈して溶剤気化装置１から導出する。

【0047】

このように、本実施形態の溶剤気化装置１によれば、恒温槽２０Ａにより、気化部１０内で発生する気化溶剤７Ａの濃度をほぼ一定（飽和蒸気圧濃度）に維持することが可能となる。これにより希釈用エアの流量の調整のみで、飽和蒸気圧濃度を所定の比率で希釈するよう制御が可能となる。

【0048】

すなわち、点検対象装置３０および試験ガス（気化溶剤７Ａ）の種類に応じて適切な希釈濃度を選択でき、点検の信頼性を高めることができ、点検対象装置３０に対する汎用性も高めることができる。

【0049】

なお、溶剤７と、気体（空気および／または気化溶剤７Ａ）の接触面積が十分に確保されている場合、蒸散手段８は設けなくてもよい。本実施形態の溶剤気化装置１は送り用エアの流れ方向に気化部１０の長手方向が揃うように設置され、気体と溶剤７の接触面積が十分に確保されている。気化部１０のサイズや溶剤７の種類により、溶剤７の気化（蒸発）の進行が良好な場合、あるいは送り用エアの流量が気化能力に比べて格段に小さいような場合には、蒸散手段８を設けなくてもよい。これにより、よりシンプルで低価格な溶剤気化装置１が実現する。

【0050】

＜他の実施形態＞
図４は、本発明の他の実施形態を示す概要図である。上記の実施形態では、気化溶剤７Ａの濃度変化の抑制が可能な濃度制御手段２０として、気化部１０の温度を一定に維持する恒温槽２０Ａを例示したが、濃度制御手段２０は、他の方法によって気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制するものであってもよい。

【0051】

図４は、濃度制御手段２０の他の例を示す概要図であり、濃度制御手段２０が単位時間当たりに所定量の溶剤７の滴下が可能な溶剤供給手段２０Ｃである溶剤気化装置１´の一例である。

【0052】

この溶剤気化装置１´は、気化部１０と、気化部１０内に収容された溶剤７の蒸散手段８と、気化部１０の外部において溶剤７を貯留するとともに蒸散手段８に溶剤７を滴下する溶剤供給手段（濃度制御手段）２０と、を有する。この場合、気化部１０内に溶剤７は貯留されず、気化部１０内には蒸散手段８のみが設けられる。濃度制御手段２０（溶剤供給手段２０Ｃ）は、上部が略直方体（または立方体）などの貯留部２０１と、貯留部２０１の底部に連通して鉛直方向に延在柱状の供給圧制御部２０２を有する。供給圧制御部２０２は貯留部２０１に比べて径（通路）が小さく（細く）長尺であり、その下方先端は、開閉バルブ５２を介するなどしてノズル２０３が設けられている。ノズル２０３の下方には蒸散手段８が設けられている。この場合、溶剤７の鉛直方向高さ（液中高さＨＬ）に応じた圧力で溶剤７がノズル２０３を介して蒸散手段８に滴下される。この構成では、溶剤７の気化する速度（気化速度、蒸発速度、気化能力）に応じて、気化部１０内への溶剤７の供給量（滴下量）、ノズル２０３の構成と液中高さＨＬによって制御する。すなわち、常時、蒸散手段８からの気化が行われるとともに、所定濃度（例えば、飽和蒸気圧濃度より低い一定濃度）となるように溶剤供給手段２０Ｃからの滴下量を調整する。導入部３から送り用エアが供給され、気化溶剤７Ａは導出部４から導出される。所定濃度に生成された気化溶剤７Ａは合流部１３において希釈用エア流路２を流れる希釈用エアと混合される。希釈用エアは気化溶剤７Ａを、所定濃度（例えば、それぞれの種類に応じた１００％ＬＥＬ以下の濃度（下流の点検対象装置３０で要求される濃度））の気体となるように、希釈する。この場合も、気化部１０、導出路４、希釈用エア流路２の一部、および合流部１３は恒温槽２０Ａ内に配置され、気化溶剤７Ａの温度を所定の温度にほぼ維持した状態で、希釈用エアと混合させることができる。希釈用エアは常温に戻しても凝縮しない程度の所望の濃度に希釈する。

【0053】

なお上記の実施形態において、希釈用エアによって希釈する濃度は、好適には気化溶剤７Ａと希釈用エアの混合ガス（希釈ガス）を常温に戻した場合であっても凝縮しない程度の濃度であるが、これに限らず、適宜の濃度が選択可能である。また、１００％ＬＥＬ以下の濃度に限定されるものでもない。

【0054】

＜溶剤気化方法＞
本実施形態の溶剤気化方法は、気化部１０において、気化される溶剤（気化溶剤７Ａ）の濃度の制御が可能な状態で溶剤７を気化するステップと、気化溶剤７Ａを気化部１０から下流に送り出すステップと、気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制した状態で第一のエア（希釈用エア）とを混合し、所定の濃度に希釈するステップと、を有する。

【0055】

気化溶剤７Ａは、気化部１０においてその濃度が制御される。すなわち気化溶剤７Ａは気化部１０において所望の濃度に生成され、当該濃度を維持して第二のエア（送り用エア）によって気化部１０から下流に送り出される。そして、気化溶剤７Ａは、例えば、常温下で凝縮しない状態で希釈用エアと混合され、希釈ガスとして下流に搬送される。また、例えば、気化溶剤７Ａは、飽和蒸気圧濃度付近の濃度に維持された状態で希釈用エアと混合され、希釈ガスとして下流に搬送される。この場合、希釈用エアの流量は、送り用エアの流量より大きい。

【0056】

気化溶剤７Ａの濃度の制御が可能な状態で溶剤７を気化するステップでは、例えば上記の溶剤気化装置１において説明した手法が採用できるが、気化溶剤７Ａの濃度の制御が可能な状態で溶剤７を気化する方法であれば、上記の例に限らない。

【0057】

また、気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制した状態で希釈用エアと混合し、所定の濃度に希釈するステップでは、例えば上記の溶剤気化装置１において説明した手法が採用できるが、気化溶剤７Ａの濃度変化を抑制した状態で希釈用エアとを混合する方法であれば、上記の例に限らない。

【0058】

また、本実施形態の溶剤気化方法は、上記の溶剤気化装置１において説明した手法が適宜採用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 溶剤気化装置
２ 希釈用エア流路
３ 導入路
４ 導出路
７ 溶剤
７Ａ 気化溶剤
８ 蒸散手段
１０ 気化部
１２ ガラス窓
１３ 合流部
１５ 希釈ガス流路
２０ 濃度制御手段
２０Ａ 恒温槽
２０Ｂ 流量制御手段
２０Ｃ 溶剤供給手段
２１ 断熱材
２２ ヒータ
２３ 測温体（測温抵抗体）
３０ 点検対象装置
５１ ニードルバルブ付き流量計
５２ バルブ
５３Ａ 三方電磁弁
５３Ｂ 三方電磁弁
５５ ＰＬＣ
５６ マスフローコントローラ
２０１ 貯留部
２０２ 供給圧制御部
２０３ ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】