特許 7440595 ガス分析用導管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】ガス分析用導管

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20240220BHJP

   F16L 11/20 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101R

F16L11/20

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022178729

(22)【出願日】2022-11-08

【審査請求日】2023-10-20

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522437393

【氏名又は名称】新洋酸素株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 浩

(72)【発明者】

【氏名】大竹 祐輝

(72)【発明者】

【氏名】大塚 康行

【審査官】前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０３４２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－００９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１８０７４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－０８０６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０７０１６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／００

Ｆ１６Ｌ １１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管であって、
樹脂製の第１導管と、樹脂製の第２導管とを備え、前記第１導管の内側に前記第２導管が位置する二重管構造を有し、
前記第１導管の基端が、前記供給口と連通し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の内側に開口し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の内部であって前記ガス分析装置側に位置し、
前記第２導管の先端が、前記ガス分析装置と連通し、
前記第１導管の先端が、前記第２導管の外側に開口し、
前記第１導管及び前記第２導管は可撓性を有し、これらの導管のうち少なくとも一方は、前記分析対象となるガスの不純物に対してガスバリア性を有し、
前記第１導管及び前記第２導管を流通するガスが同一組成とされたことを特徴とする、ガス分析用導管。

【請求項2】

前記第１導管の基端が、前記ガス分析用導管の導入口であり、
前記第２導管の先端が、前記ガス分析用導管の導出口である、請求項１に記載のガス分析用導管。

【請求項3】

前記第１導管の内側の流路のうち、
前記第２導管の内側が分析用ガスの流路であり、
前記第１導管と前記第２導管との間の空間が、シールガスの流路である、請求項１に記載のガス分析用導管。

【請求項4】

前記分析用ガスと前記シールガスとの流れが、同一方向である、請求項３に記載のガス分析用導管。

【請求項5】

前記第１導管と前記第２導管との間の空間に、前記第１導管と前記第２導管とを離間した状態で前記第１導管内の前記第２導管を支持する、位置決め部材を有する、請求項１に記載のガス分析用導管。

【請求項6】

前記位置決め部材が、前記第２導管の基端寄りに位置する、請求項５に記載のガス分析用導管。

【請求項7】

前記第１導管及び前記第２導管の少なくとも一方は、水分（Ｈ_２Ｏ）の透過速度が５０［ｍｇ／ｍ／ｄａｙ］以下の樹脂製のチューブを用いる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のガス分析用導管。

【請求項8】

前記第１導管及び前記第２導管の少なくとも一方は、ヘリウム（Ｈｅ）ガス透過量が、６×１０^－７［Ｐａ・ｍ^３／ｓｅｃ／１００ｍｍ］以下である樹脂製のチューブを用いる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のガス分析用導管。

【請求項9】

分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管であって、
樹脂製の第１導管と、樹脂製の第２導管と、樹脂製の第３導管とを備え、前記第１導管の内側に前記第２導管が位置し、前記第２導管の内側に前記第３導管が位置する三重管構造を有し、
前記第１導管の基端が、前記供給口と連通し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の内側に開口し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の内部であって前記ガス分析装置側に位置し、
前記第３導管の基端が、前記第２導管の内側に開口し、
前記第３導管の先端が、前記ガス分析装置と連通し、
前記第２導管の先端が、前記第３導管の外側に開口し、
前記第１導管の先端が、前記第２導管の外側に開口し、
前記第１導管、前記第２導管及び前記第３導管は可撓性を有し、これらの導管のうち少なくとも一つは、前記分析対象となるガスの不純物に対してガスバリア性を有し、
前記第１導管及び前記第２導管を流通するガスが同一組成とされたことを特徴とする、ガス分析用導管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス分析用導管に関する。

【背景技術】

【0002】

液化窒素等の液化ガスは、液化ガスの充填設備からタンクローリーに充填された後、消費先へ運搬される。具体的には、液化ガスをタンクローリーへ充填し、次いで、タンクローリー内の液化ガスをガス分析計に供給して、液化ガス中の不純物（液化窒素の場合は、水分と酸素分）の濃度を測定する。そして、液化ガス中の不純物の濃度が規定値以内であることを確認した後、製品ガスとして出荷する。従来、タンクローリーからガス分析計にガスを供給する際、高純度ガスの分析に適したステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製のガス導管を使用していた。

【0003】

ここで、ガス分析に用いるガス導管（ガス分析用導管）は、基端がガス分析計に接続される。そして、液化ガスをタンクローリーへ充填しない時には、ガス分析用導管の先端は、充填設備側へ接続されており、ガス分析用導管内のガス流路が気化した液化ガスによって常時パージされる。一方、タンクローリー内の液化ガス（製品液化ガス）を分析する際には、ガス分析用導管の先端は充填設備側から取り外されて、タンクローリー側へ接続される。これにより、タンクローリー内に充填された液化ガスがガス導管を介してガス分析計に導入される。

【0004】

ところで、ガス分析計に接続されるガス導管は、タンクローリー側の接続場所が車両によって異なる場合にも対応可能なように、ある程度の長さを要する。また、ガス分析をしない間、充填設備側に接続する際にガス分析用導管を移動させて収容するため、ガス分析用導管にはフレキシブル性（可撓性）が求められる。

【0005】

しかしながら、従来の金属製のガス分析用導管では、金属の特性上、収納した際の形状が残ってしまうために取り扱いが困難あり、タンクローリーへの接続場所への位置決めがしにくいといった課題があった。また、金属製のガス分析用導管は、硬いために接触した際、タンクローリー側の接続部を破損させてしまうおそれがあった。

【0006】

そこで、特許文献１には、樹脂製のガス分析用導管が開示されている。特許文献１に開示されたガス分析用導管は、樹脂製の内管と外管とからなる二重管構造を有しており、内管の基端がガス供給側と接続され、外管の先端がガス分析計側と接続されている。そして、内管の先端は外管の内側に開口しており、内管の先端から導出される分析対象ガスの一部が外管と内管との間の空間にシールガスとして供給され、残部がガス分析計に分析用ガスとして供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第２６０７２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に開示されたガス分析計用導管では、ガス供給側ではなく、ガス分析計側でシールガスと分析用ガスとに別れるが、それぞれの流量の制御が困難であるという課題があった。また、内管を流れるガスの流れ方向と、外管と内管との間の空間にシールガスとして流れるガスの流れ方向とが逆向きとなるため、シールガスの供給が不十分となり、高純度ガスの成分分析に適さないという課題があった。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、可撓性に優れ、取り扱いが容易であり、高純度ガスの成分分析に適用可能なガス分析用導管を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
［１］ 分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管であって、
樹脂製の第１導管と、樹脂製の第２導管とを備え、前記第１導管の内側に前記第２導管が位置する二重管構造を有し、
前記第１導管の基端が、前記供給口と連通し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の基端よりも前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第１導管の内側に開口し、
前記第２導管の先端が、前記ガス分析装置と連通し、
前記第１導管の先端が、前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第２導管の外側に開口する、ガス分析用導管。
［２］ 前記第１導管の基端が、前記ガス分析用導管の導入口であり、
前記第２導管の先端が、前記ガス分析用導管の導出口である、［１］に記載のガス分析用導管。
［３］ 前記第１導管の内側の流路のうち、
前記第２導管の内側が分析用ガスの流路であり、
前記第１導管と前記第２導管との間の空間が、シールガスの流路である、［１］又は［３］に記載のガス分析用導管。
［４］ 前記分析用ガスと前記シールガスとの流れが、同一方向である、［１］乃至［３］のいずれかに記載のガス分析用導管。
［５］ 前記第１導管と前記第２導管との間の空間に、前記第１導管と前記第２導管とを離間した状態で前記第１導管内の前記第２導管を支持する、位置決め部材を有する、［１］乃至［４］のいずれかに記載のガス分析用導管。
［６］ 前記位置決め部材が、前記第２導管の基端寄りに位置する、［１］乃至［５］のいずれかに記載のガス分析用導管。
［７］ 前記第１導管及び前記第２導管の少なくとも一方は、水分（Ｈ_２Ｏ）の透過速度が５０［ｍｇ／ｍ／ｄａｙ］以下の樹脂製のチューブを用いる、［１］乃至［６］のいずれかに記載のガス分析用導管。
［８］ 前記第１導管及び前記第２導管の少なくとも一方は、ヘリウム（Ｈｅ）ガス透過量が、６×１０^－７［Ｐａ・ｍ^３／ｓｅｃ／１００ｍｍ］以下である樹脂製のチューブを用いる、［１］乃至［７］のいずれかに記載のガス分析用導管。
［９］ 分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管であって、
樹脂製の第１導管と、樹脂製の第２導管と、樹脂製の第３導管とを備え、前記第１導管の内側に前記第２導管が位置し、前記第２導管の内側に前記第３導管が位置する三重管構造を有し、
前記第１導管の基端が、前記供給口と連通し、
前記第２導管の基端が、前記第１導管の基端よりも前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第１導管の内側に開口し、
前記第３導管の基端が、前記第１導管の基端よりも前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第２導管の内側に開口し、
前記第３導管の先端が、前記ガス分析装置と連通し、
前記第２導管の先端が、前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第３導管の外側に開口し、
前記第１導管の先端が、前記ガス分析装置寄りの位置で、前記第２導管の外側に開口する、ガス分析用導管。

【発明の効果】

【0011】

本発明のガス分析用導管は、可撓性に優れ、取り扱いが容易であり、高純度ガスの成分分析に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態であるガス分析用導管の構成を示す断面図である。

【図2】図１中に示すＡ－Ａ’線に沿った断面図である。

【図3】本発明の一実施形態であるガス分析用導管の使用態様の一例を説明する模式図である。

【図4】本発明の他の実施形態であるガス分析用導管の構成を示す断面図である。

【図5】図４中に示すＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を適用した一実施形態であるガス分析用導管の構成について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0014】

＜ガス分析用導管＞
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図１～図３に示すガス分析用導管１について説明する。ここで、図１は、ガス分析用導管１の構成の一例を示す断面図である。図２は、図１中に示すＡ－Ａ’線に沿った断面図である。図３は、ガス分析用導管１の使用態様の一例を説明する模式図である。

【0015】

本実施形態のガス分析用導管１は、図１に示すように、樹脂製の第１導管２と、樹脂製の第２導管３とを備え、第１導管２の内側の空間に第２導管３が同軸となるように位置する二重管構造を有している。本実施形態のガス分析用導管１は、分析対象となるガスの供給口と、ガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管である。具体的には、ガス分析用導管１の長さとしては、１～１５ｍとすることができ、５～１０ｍとすることが好ましい。

【0016】

第１導管２は、図１及び図２に示すように、ガス分析用導管１の最表面に位置し、外層を構成する樹脂製のチューブである。

【0017】

第１導管２の長さは、分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間をつなぐことが可能であれば、特に限定されない。

【0018】

第１導管２の外径、内径及び厚さ（肉厚）は、ガス分析用導管１が十分な可撓性を発揮するために必要な機械特性（曲げ強度、伸縮性など）を奏し、分析対象となるガスにとって測定不純物となる大気（空気）中に含まれる成分（例えば、水、酸素、二酸化炭素、窒素、アルゴン等）に対してガスバリア性を発揮するとともに、内側に第２導管３を挿通できるものであれば、特に限定されるものではない。

【0019】

具体的には、第１導管２の外径としては、５～１５ｍｍとすることができ、８～１２ｍｍとすることが好ましい。ここで、第１導管２の外径を５ｍｍ以上とすることで、第１導管２の内側に第２導管３を挿通させる空間を十分に確保することができる。一方、第１導管２の外径を１５ｍｍ以下とすることで、十分な可撓性を発揮するために必要な機械特性（曲げ強度、伸縮性など）を維持することができる。

【0020】

また、第１導管２の内径としては、３～１２ｍｍとすることができ、６～１０ｍｍとすることが好ましい。ここで、第１導管２の内径を３ｍｍ以上とすることで、第１導管２の内側に第２導管３を挿通させる空間を十分に確保することができる。一方、第１導管２の内径を１２ｍｍ以下とすることで、流路断面積を確保しつつ、分析に使用するガス量を低減することができる。

【0021】

また、第１導管２の厚さ（肉厚）としては、０．３～３ｍｍとすることができ、０．５～１．５ｍｍとすることが好ましい。ここで、第１導管２の厚さを０．３ｍｍ以上とすることで、分析対象となるガスにとって測定不純物となる大気中に含まれる成分に対してガスバリア性を発揮することができる。一方、第１導管２の厚さを３ｍｍ以下とすることで、十分な可撓性を発揮するために必要な機械特性（曲げ強度、伸縮性など）を発揮することができる。

【0022】

なお、第１導管２としては、入手の容易性の観点から、外径：１０ｍｍ、内径：８ｍｍ、厚さ（肉厚）：１ｍｍの樹脂チューブを用いることがより好ましい。

【0023】

第１導管２を構成する樹脂チューブの材質は、特に限定されるものではなく、分析対象となるガスの種類によって適宜選択することができる。例えば、分析対象となるガスが窒素である場合、樹脂チューブの材質として、水分（Ｈ_２Ｏ）の透過速度が５０［ｍｇ／ｍ／ｄａｙ］以下の水分バリア性を有する樹脂を用いることが好ましい。なお、水分（Ｈ_２Ｏ）の透過速度は、等圧法、差圧法といった一般的な測定方法によって、測定することができる。

【0024】

水分バリア性を有する樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。これらの中でも、第１導管２としては、水分遮断の観点から、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）製の樹脂チューブを用いることが好ましい。

【0025】

第２導管３は、図１及び図２に示すように、第１導管２の内側の空間に位置し、第１導管２と同軸となるように配置された内層を構成する樹脂製のチューブである。

【0026】

第２導管３の長さは、分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間をつなぐことが可能であれば、特に限定されない。

【0027】

第２導管３の外径、内径及び厚さ（肉厚）は、ガス分析用導管１が十分な可撓性を発揮するために必要な機械特性（曲げ強度、伸縮性など）を奏し、分析対象となるガスにとって測定不純物となる大気（空気）中に含まれる成分（例えば、水、酸素、二酸化炭素、窒素、アルゴン等）に対してガスバリア性を発揮するとともに、内側の空間に分析対象となるガスを十分な流量で流通させることができるものであれば、特に限定されるものではない。

【0028】

具体的には、第２導管３の外径としては、１～１１ｍｍとすることができ、４～８ｍｍとすることが好ましい。ここで、第２導管３の外径を１ｍｍ以上とすることで、第２導管３の内側に分析対象となるガスの流路を十分に確保することができる。一方、第２導管３の外径を１１ｍｍ以下とすることで、第１導管２の内側に挿通することができる。

【0029】

また、第２導管３の内径としては、０．５～８ｍｍとすることができ、２～６ｍｍとすることが好ましい。ここで、第２導管３の内径を０．５ｍｍ以上とすることで、第２導管３の内側に分析対象となるガスの流路を十分に確保することができる。一方、第２導管３の内径を８ｍｍ以下とすることで、流路断面積を確保しつつ、分析に使用するガス量を低減することができる。

【0030】

また、第２導管３の厚さ（肉厚）としては、０．３～３ｍｍとすることができ、０．５～１．５ｍｍとすることが好ましい。ここで、第２導管３の厚さを０．３ｍｍ以上とすることで、分析対象となるガスにとって測定不純物となる大気中に含まれる成分に対してガスバリア性を発揮することができる。一方、第２導管３の厚さを３ｍｍ以下とすることで、十分な可撓性を発揮するために必要な機械特性（曲げ強度、伸縮性など）を発揮することができる。

【0031】

なお、第２導管３としては、入手の容易性の観点から、外径：６ｍｍ、内径：４ｍｍ、厚さ（肉厚）：１ｍｍの樹脂チューブを用いることがより好ましい。

【0032】

第２導管３を構成する樹脂チューブの材質は、特に限定されるものではなく、分析対象となるガスの種類によって適宜選択することができる。例えば、分析対象となるガスが窒素である場合、樹脂チューブの材質として、ヘリウム（Ｈｅ）のガス透過量が、６×１０^－７［Ｐａ・ｍ^３／ｓｅｃ／１００ｍｍ］以下の酸素バリア性を有する樹脂を用いることが好ましい。なお、ヘリウム（Ｈｅ）の透過量は、等圧法、差圧法といった一般的な測定方法によって、測定することができる。

【0033】

ところで、第２導管３の内側を流れる分析対象となるガスに含まれる不純物としては、酸素等の大気の主成分、大気中に微量に存在する成分（例えば、二酸化炭素等）及びタンクローリー等が設置されている場所に起因して大気に存在する成分が主なものである。また、ガス分析の際、それらの不純物の種類とその濃度は変化する可能性がある。

【0034】

そこで、本願発明者らは、本発明にかかる構成の分析用導管への不純物の透過率については、分子径が比較的小さく、漏洩試験にも用いられるヘリウムの透過率で特定すれば、不純物の種類に依らず、本発明の課題を達成することを見出した。

【0035】

したがって、上述したように、第２導管３の酸素バリア性の特定には、第２導管３のヘリウム（Ｈｅ）ガス透過量を用いることができる。

【0036】

酸素バリア性を有する樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＰＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。これらの中でも、第２導管３としては、ガス遮断の観点から、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＰＦＥ）製の樹脂チューブを用いることが好ましい。

【0037】

本実施形態のガス分析用導管１は、図１及び図３に示すように、ガスの流れ方向における基端１Ａにおいて、分析対象となるガスの供給口（具体的には、例えば、図３中に示すタンクローリーＴの接続口Ｔ_０）と接続される。ガス分析用導管１の基端１Ａには、図示略のガス継手が設けられていてもよい。

【0038】

これにより、第１導管２の基端２ａが、ガス分析用導管１の基端１Ａに位置するガス継手を介してガスの供給口と連通され、分析対象となるガスが第１導管２の内側に導入される。すなわち、本実施形態のガス分析用導管１は、第１導管２の基端２ａが、分析対象となるガスの導入口である。

【0039】

また、図１に示すように、ガス分析用導管１は、基端１Ａ寄りの位置において、第２導管３の基端３ａが、第１導管２の基端２ａよりも第１導管２の内側に入った位置（すなわち、ガス分析装置寄りの位置）で、第１導管２の内側に開口する。

【0040】

本実施形態のガス分析用導管１によれば、図２に示すように、第２導管３は、第１導管２の内側の空間に、第１導管２と同軸となるように配置される。これにより、ガス分析用導管１の基端１Ａにおいて、第２導管３の内側に導入された分析対象となるガスの流路は、第２導管３の内側の空間３Ａと、第１導管２と第２導管３との間の空間２Ａとに分岐する。

【0041】

ここで、ガス分析用導管１において、第１導管２と第２導管３とが同軸である場合、第１導管２の内周面と第２導管３の外周面との間の距離Ｌは、以下の式Ａのように算出される。
（距離Ｌ）＝（第１導管２の内径－第２導管３の外径）÷２ ・・・式Ａ

【0042】

距離Ｌは、特に限定されるものではなく、第１導管２と第２導管３との間の空間２Ａに流通させるガス流量に応じて適宜選択することができる。距離Ｌとしては、０．１～２ｍｍとすることができ、０．５～１．５ｍｍとすることが好ましい。ここで、距離Ｌを０．１ｍｍ以上とすることで、空間３Ａの流路断面積を十分に確保することができる。一方、距離Ｌを２ｍｍ以下とすることで、流路に流れるガス量を低減することができる。

【0043】

なお、本実施形態のガス分析用導管１によれば、第１導管２の内周面と第２導管３の外周面との間の距離Ｌは、周方向において均一であることが好ましい。このため、第１導管２と第２導管３との間の空間２Ａには、複数の位置決め部材５が、第２導管３の外周面の周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されていることが好ましい。これにより、第１導管２と第２導管３とを距離Ｌだけ離間した状態で、第１導管２内に第２導管３を支持することができる。すなわち、ガス分析用導管１では、第１導管２の内側の空間に、第１導管２と同軸となるように第２導管３を配置することができる。

【0044】

位置決め部材５は、ガス分析用導管１の長さ方向（軸方向）において、第１導管２と第２導管３との間の空間２Ａの入り口側、すなわち、第２導管３の基端３ａ寄りに位置することが好ましい。これにより、図２に示すように、第１導管２内において、空間２Ａの開口（ガス導入口）と、空間３Ａの開口（ガス導入口）とを十分に確保することができる。なお、位置決め部材５は、第２導管３の外周面において、第２導管３の長さ方向の全体にわたって、連続的又は間欠的に設けられていてもよい。

【0045】

位置決め部材５は、第１導管２と第２導管３とを離間した状態で第１導管２内に第２導管３を支持できるものであって、分析対象となるガスによって腐食しない材質であれば、特に限定されない。位置決め部材５としては、例えば、距離Ｌを外径寸法とする金属柱を適用することができる。また、位置決め部材５の数は、３本以上６本以下が好ましく、３本又は４本がより好ましい。

【0046】

本実施形態のガス分析用導管１は、図１及び図３に示すように、ガスの流れ方向における先端１Ｂにおいて、ガス分析装置（例えば、図３中に示す充填設備Ｓを介してガス分析計Ｓ１）と接続される。
具体的には、ガス分析用導管１の先端１Ｂには、第２導管３の先端３ｂと、第１導管２の先端２ｂとが位置する。第２導管３の先端３ｂ及び第１導管２の先端２ｂには、図示略のガス継手がそれぞれ設けられていてもよい。これにより、空間２Ａを流通するガスと、空間３Ａを流通するガスとを別々に導出することができる。

【0047】

第２導管３の先端３ｂは、図示略のガス継手を介してガス分析装置のガス分析計Ｓ１と連通され、第２導管３の内側の空間３Ａから導出されるガスを分析用ガスとしてガス分析計Ｓ１に供給する。すなわち、本実施形態のガス分析用導管１は、第２導管３の内側の空間３Ａが分析用ガスの流路であり、第２導管３の先端３ｂが分析用ガスの導出口である。

【0048】

また、図１に示すように、ガス分析用導管１は、先端１Ｂにおいて、第１導管２の先端２ｂが、ガス分析装置寄りの位置で、第２導管３の外側に開口しており、空間２Ａから導出されるガスをシールガスとして導出する。すなわち、本実施形態のガス分析用導管１は、第１導管２と第２導管３との間の空間２Ａがシールガスの流路であり、第１導管２の先端２ｂがバージガスの導出口である。なお、本実施形態のガス分析用導管１では、第１導管２の先端２ｂが流量計Ｓ２と接続される。

【0049】

本実施形態のガス分析用導管１によれば、図１に示すように、分析対象となるガスの一部を分析用ガス、残部をシールガスとし、分析用ガスの流路となる第２導管３の外側の空間２Ａにシールガスを流通することができる。このため、第１導管２及び第２導管３として用いる樹脂製のチューブが、分析対象となるガスにとって測定不純物となる全ての成分に対してガスバリア性が十分でなくとも、本実施形態のガス分析用導管１を高純度ガスの成分分析に適用することができる。

【0050】

また、本実施形態のガス分析用導管１によれば、基端１Ａ側において、第１導管２内の流路が分析用ガスの流路（空間３Ａ）とシールガスの流路（空間２Ａ）に分岐するため、分析用ガスと前記シールガスとの流れが同一方向となる。したがって、第１導管２内に分析対象となるガスを供給するだけで、付加的な設備を設けることなく、シールガスの流路（空間２Ａ）にシールガスを流通させることができる。

【0051】

ここで、分析用ガスとシールガスとの流量比は、それぞれの流路断面積の比で調整することができる。分析用ガスの流路断面積ＳＡ、シールガスの流路断面積ＳＢは、それぞれ以下の式Ｂ、式Ｃで算出される。
（流路断面積ＳＡ）＝３．１４×（第２導管３の内径／２）^２ ・・・式Ｂ
（流路断面積ＳＢ）＝３．１４×［（第１流路２の内径／２）^２－（第２流路３の外径／２）^２］ ・・・式Ｃ

【0052】

分析用ガスとシールガスとの流量比は、特に限定されるものではなく、樹脂製のチューブのガスバリア性や不純物の除去し易さに応じて適宜選択することができる。流量比（分析用ガス：シールガス）としては、２：１～２：５とすることができ、２：１～２：２とすることが好ましい。ここで、分析用ガスに対するシールガスの流量比を大きくすると、より高純度の製品ガスの分析が可能となる。一方、比較的純度の低い製品ガスの分析においては、分析用ガスに対するシールガスの流量比を小さくしても分析が可能であり、分析に必要なシールガスを節約することができる。

【0053】

本実施形態のガス分析用導管１は、図３に示すように、先端１Ｂにおいて第２導管３の基端３ｂがガス分析計Ｓ１に接続される。そして、分析対象となるガスをタンクローリーＴへ充填しない時には、ガス分析用導管１の基端１Ａは、分析設備Ｓ側へ接続されており、ガス分析用導管１内のガス流路が分析対象となるガスによって常時パージされる。一方、タンクローリーＴ内の液化ガス（製品ガス）を分析する際には、ガス分析用導管１の基端１Ａを充填設備Ｓ側から取り外して、タンクローリーＴ側へ接続する。これにより、タンクローリーＴ内に充填された液化ガスをガス分析用導管１の第２導管３を介してガス分析計Ｓ１に導入して、液化ガス（製品ガス）の成分分析をすることができる。

【0054】

ところで、ガス分析用導管には、分析対象となるガスとして、液化ガスの一部を気化させた低温のガスが導入される。したがって、ガス分析用導管の外周（最表面）では、ガス分析の度に着氷と解氷とが繰り返される。また、ガス分析用導管は、屋外で使用されることが多いため、ガス分析用導管自体が雨や雪に曝される場合が多い。このように、ガス分析用導管は、広範囲の濃度の水分（水）に曝される環境（水中、濃度１００％、乾燥した大気等）で用いられることが一般的である。

【0055】

そこで、本実施形態のガス分析用導管１によれば、外層となる第１導管２として、水分バリア性を有する樹脂導管を用いるため、シールガスの流路（空間２Ａ）内のガス組成が安定し、より安定したガス分析が可能となる。

【0056】

また、本実施形態のガス分析用導管１によれば、水分バリア性を有する外層（第１導管２）により、シールガスの流路（空間２Ａ）への水分の混入が最小限に抑えることができる。これにより、本実施形態のガス分析用導管１では、内層（第２導管３）として、主に大気中に一定量存在する不純物ガスのバリア性に着目した樹脂導管を用いることができる。

【0057】

すなわち、使用される環境を考慮して、外層には水分バリア性を有する樹脂導管（第１導管２）、内層には大気中に存在する不純物ガスのバリア性を有する樹脂導管（第２導管３）といった、性質の異なる樹脂配管を用いることで、本発明の課題をより満足するガス分析用導管１が得られる。

【0058】

一方、本実施形態のガス分析用導管１を用いて分析対象となるガスの成分を分析する際、分析条件を一定とするためには、シールガスの流路（空間２Ａ）におけるシールガスの流量を一定とする必要がある。

【0059】

このため、上述した特許文献１に開示された、分析ガスとシールガスとが向流(カウンターフロー)となる従来のガス分析用導管では、特許文献１の図１中に示される排気孔１７ａの部分にシールガスの流量計を設置する必要があった。その場合、分析対象となるガスの分析設備での操作と、シールガス流量の確認とが別の場所となり、分析業務の効率に改善の余地があった。

【0060】

これに対して、本実施形態のガス分析用導管１によれば、第１導管２の先端２ｂに流量計を設置できるため、分析設備Ｓでの操作と同時に、その場でシールガスの流量を確認できる。すなわち、シールガス流量の確認のための移動が不要となり、分析業務の効率を改善できる。

【0061】

以上説明したように、本実施形態のガス分析用導管１によれば、樹脂製の第１導管２及び第２導管３からなる二重管構造であるため、可撓性に優れており、比較的長い場合であっても丸めて容易に収納することができ、折り曲げあとも残らないため、取り扱いが容易である。また、本実施形態のガス分析用導管１によれば、樹脂製であるため、充填設備ＳやタンクローリーＴと接触した場合であってもこれらを傷つけることがない。

【0062】

また、本実施形態のガス分析用導管１によれば、分析対象となるガスの一部を分析用ガス、残部をシールガスとし、分析用ガスの流路となる第２導管３の外側の空間３Ａにシールガスを流通することができるため、高純度ガスの成分分析に適用することができる。

【0063】

例えば、分析対象となるガスが高純度液化窒素である場合、外層となる第１導管２として水分バリア性が高い樹脂チューブを用い、内層となる第２導管３として酸素バリア性が高い樹脂チューブを用いることで、大気中からの不純物の影響を受けずにより高精度の成分分析をすることができる。

【0064】

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態のガス分析用導管１では、分析対象となるガスが高純度液化窒素である場合を一例して説明したが、これに限定されない。本発明のガス分析用導管によれば、設置される環境の雰囲気から樹脂製の第１導管２及び第２導管を透過して分析用ガス中に不純物が侵入し、測定結果に影響を及ぼす可能性がある全てのガス分析に適用できる。具体的には、分析対象となるガスにおける複数の不純物濃度に応じ、不純物ごとの透過特性（ガスバリア性）の異なる樹脂製の外管と内管の種類を選択することにより、不純物の透過の影響を効果的に減ずることができる。さらには、主に空気中に存在する不純物の微量な侵入を防ぐ必要のある、高純度が要求される産業用、医療用、半導体用の製品ガスの分析に有用である。

【0065】

また、上述した実施形態のガス分析用導管１では、分析対象となるガスが高純度液化窒素である場合、外層となる第１導管２が水分バリア性を有し、内層となる第２導管３が酸素バリア性を有する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、外層となる第１導管２が酸素バリア性を有し、内層となる第２導管３が水分バリア性を有する構成であってもよい。また、第１導管２及び第２導管３の両方が水分バリア性又は酸素バリア性を有する構成としてもよい。また、第１導管２及び第２導管３の一方がガスバリア性を有する構成であってもよい。さらに、第１導管２及び第２導管３の一方が、ガスバリア性以外の他の機能（機械特性、対候性、耐摩耗性等）を奏する構成であってもよい。

【0066】

また、上述した実施形態のガス分析用導管１によれば、第１導管２及び第２導管を備えた二重管構造を有する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、図４及び図５に示すように、外層となる樹脂製の第１導管２２と、中間層となる樹脂製の第２導管２３と、内層となる樹脂製の第３導管２４とを備え、第１導管２２の内側に第２導管２３が位置し、第２導管２３の内側に第３導管２４が位置する三重管構造を有する、ガス分析用導管２１としてもよい。このガス分析用導管２１は、上述した実施形態のガス分析用導管１と同様に、分析対象となるガスの供給口とガス分析装置との間に位置するガス分析用のガス導管として用いることができる。

【0067】

ガス分析用導管２１は、図４及び図５に示すように、基端側において、外層となる第１導管２２の基端が分析対象となるガスの供給口と連通し、中間層となる第２導管２３の基端が、第１導管２２の基端よりも内側に入った位置で第１導管２２の内側に開口し、第３導管２４の基端が、第１導管２２の基端よりも内側に入った位置で第２導管２３の内側に開口する。

【0068】

そして、ガス分析用導管２１は、先端側において、内層となる第３導管２４の先端がガス分析装置と連通し、内層となる第２導管２３の先端が第３導管２４の外側に開口し、外層となる第１導管２２の先端が第２導管２３の外側に開口する。

【0069】

これにより、ガス分析用導管２１によれば、内層となる第３導管２４の内側の空間２４Ａが分析用ガスの流路であり、この分析用ガスの流路の外側に位置する、第２導管２３と第３導管２４との間の空間２３Ａ、及び第１導管２２と第２導管２３との間の空間２２Ａがシールガス流路となる。

【0070】

ガス分析用導管２１によれば、超高純度ガス中の不純物分析において、市場に存在する分析計の測定限界に近い場合、すなわち、外部からのわずかな不純物の透過も許容できない場合であっても、分析用ガスの流路の外側にシールガスの流路を２重に備える三重管構造であるため、ガス分析用導管のガス透過の影響を限りなく減らすことができる。

【0071】

さらに、ガス分析用導管２１によれば、上述した実施形態のガス分析用導管１と同様に、外層、中間層、内層を構成する樹脂チューブのガスバリア性を選択することで、各種の超高純度ガス中の不純物分析に適用することができる。

【0072】

三重管構造のガス分析用導管２１としては、入手の容易性の観点から、外層となる第１導管２２として、外径：１４ｍｍ、内径：１２ｍｍ、厚さ（肉厚）：１ｍｍの樹脂チューブ、中間層となる第２導管２３として、外径：１０ｍｍ、内径：８ｍｍ、厚さ（肉厚）：１ｍｍの樹脂チューブ、内層となる第３導管２４として、外径：６ｍｍ、内径：４ｍｍ、厚さ（肉厚）：１ｍｍの樹脂チューブをそれぞれ用いることが好ましい。

【符号の説明】

【0073】

１，２１ ガス分析用導管
１Ａ 基端
１Ｂ 先端
２ 第１導管
２Ａ 空間
２ａ 基端
２ｂ 先端
３…第２導管
３Ａ 空間
３ａ 基端
３ｂ 先端
５…位置決め部材

【要約】

【課題】可撓性に優れ、取り扱いが容易であり、高純度ガスの成分分析に適用可能なガス分析用導管を提供する。
【解決手段】樹脂製の第１導管２と樹脂製の第２導管３とを備え、第１導管２の内側に第２導管３が位置する二重管構造を有し、第１導管２の基端２ａが供給口と連通し、第２導管３の基端３ａが第１導管２の内側に開口し、第２導管３の先端３ｂがガス分析装置と連通し、第１導管２の先端２ｂが第２導管３の外側に開口するガス分析用導管１を選択する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】