特許 7528237 ガス分析装置及びガス分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】ガス分析装置及びガス分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20240729BHJP

   G01N 1/22 20060101ALI20240729BHJP

   G01M 15/10 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101S

G01N1/00 101T

G01N1/22 G

G01M15/10

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022551188

(86)(22)【出願日】2021-08-10

(86)【国際出願番号】 JP2021029556

(87)【国際公開番号】W WO2022064889

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-12-25

(31)【優先権主張番号】P 2020158991

(32)【優先日】2020-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000155023

【氏名又は名称】株式会社堀場製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(74)【代理人】

【識別番号】100227673

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 光起

(72)【発明者】

【氏名】竹内 肇

(72)【発明者】

【氏名】泉 博満

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１５６４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２５５６０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０２８７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０１４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９５０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２０２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９４３７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ１５／００－１５／１４

Ｇ０１Ｎ １／００－ １／４４

２１／００－２１／０１

２１／１７－２１／６１

３１／００－３１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルガスを互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様にて分析可能なガス分析装置であって、
前記サンプルガスが流れる共通内部流路を有する共通マニホールドを備え、
前記共通マニホールドに、前記サンプルガスの流れる流路全体の構成を、前記第１分析仕様に用いられる第１流路構成に切り替える第１アダプタ、又は、前記共通マニホールドに接続されて、前記サンプルガスの流れる流路全体の構成を、前記第２分析仕様に用いられる第２流路構成に切り替える第２アダプタが、択一的に接続されていることを特徴とするガス分析装置。

【請求項2】

前記共通マニホールドには、調圧弁、開閉弁、又はキャピラリの少なくとも１つが設けられており、その調圧弁、開閉弁、又はキャピラリの少なくとも１つが前記第１分析仕様及び前記第２分析仕様の双方に兼用される、請求項１記載のガス分析装置。

【請求項3】

前記共通マニホールドには、前記サンプルガスと反応する触媒を収容する触媒収容部が設けられており、
前記共通マニホールドが、前記第１アダプタを接続した場合と、前記共通マニホールドに前記第２アダプタを接続した場合とで、前記触媒に流れる前記サンプルガスの流量が異なるように構成されている、請求項１又は２記載のガス分析装置。

【請求項4】

前記共通マニホールドが、前記サンプルガスの流量を制御する流量制御素子を有し、
前記第１アダプタが、前記共通マニホールドから前記第１アダプタに流れ込んだ前記サンプルガスを前記共通マニホールドに戻す第１戻し流路を有し、
前記第２アダプタが、前記共通マニホールドから前記第２アダプタに流れ込んだ前記サンプルガスを前記共通マニホールドに戻す第２戻し流路を有し、
前記触媒を通過した後の前記サンプルガスが前記第１戻し流路を経て前記共通マニホールドの前記流量制御素子に流れ込み、
前記触媒を通過する前の前記サンプルガスが前記第２戻し流路を経て前記共通マニホールドの前記流量制御素子に流れ込む、請求項３記載のガス分析装置。

【請求項5】

前記触媒収容部が、触媒を収容する収容空間に着脱可能なスペーサを備え、当該スペーサの着脱により、前記触媒の収容量が小容量となる小容量状態と、前記触媒の収容量が大容量となる大容量状態とに切り替わる、請求項３又は４記載のガス分析装置。

【請求項6】

前記共通マニホールドが、前記第１アダプタ又は前記第２アダプタが接続される複数の接続ポートを有し、
前記第１アダプタが、前記複数の接続ポートの一部又は全部に対応した第１ポートを有し、
前記第２アダプタが、前記複数の接続ポートの一部又は全部に対応した第２ポートを有し、
前記第１ポートの数と前記第２ポートの数とが異なる、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載のガス分析装置。

【請求項7】

前記共通内部流路を加熱するヒータを有している、請求項１乃至６のうち何れか一項に記載のガス分析装置。

【請求項8】

前記第１分析仕様及び前記第２分析仕様における測定対象成分が同一である、請求項１乃至７のうち何れか一項に記載のガス分析装置。

【請求項9】

前記測定対象成分が窒素酸化物である、請求項８記載のガス分析装置。

【請求項10】

前記共通マニホールドに択一的に接続されている前記第１アダプタ又は前記第２アダプタが着脱可能である、請求項１乃至９の何れか一項に記載のガス分析装置。

【請求項11】

請求項１乃至１０のうち何れか一項に記載のガス分析装置を用いて前記サンプルガスを分析することを特徴とするガス分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車両の排ガス等のサンプルガスを分析するガス分析装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種のガス分析装置としては、特許文献１に示すように、排ガス中の窒素酸化物、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニア、メタン等々の種々の成分を分析するべく、これらの測定対象成分に対応した複数種類の分析計を備えたものがある。

【0003】

ところで、上述したガス分析において、分析計としては、測定対象成分それぞれに対して１台設けておけば十分であるとは限らず、同じ測定対象成分に対して複数の分析計を使い分ける場合がある。

【0004】

具体的な事例としては、排ガス中のＮＯ_Ｘ計測の場合、例えば燃料の種類によっては排ガスを加熱して計測できる分析計が用いられたり、ＮＯ_Ｘの排出が抑えられた燃焼方式の車両に対してはより低濃度レンジでの分析が可能な別の分析計が用いられたりすることがある。もちろん、このような分析計の使い分けは、ＮＯ_Ｘ計測に限らず、種々の測定対象成分の計測において起こり得ることである。

【0005】

しかしながら、このように複数の分析計を使い分ける場合、それぞれの分析計に用いられる機器や流路構成などの分析仕様が異なるので、複数の分析計を使う分、開発や設計の工数がかかったり、部品点数が多くなったりするといった課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２０－０９５０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、互いに異なる分析仕様における部品の共通化を図り、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減できるようにすることをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

すなわち本発明に係るガス分析装置は、サンプルガスを互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様にて分析可能なガス分析装置であって、前記サンプルガスが流れる共通内部流路を有する共通マニホールドを備え、前記共通マニホールドに、前記サンプルガスの流れる流路全体の構成を、前記第１分析仕様に用いられる第１流路構成に切り替える第１アダプタ、又は、前記共通マニホールドに接続されて、前記サンプルガスの流れる流路全体の構成を、前記第２分析仕様に用いられる第２流路構成に切り替える第２アダプタが、択一的に接続されていることを特徴とするものである。

【0009】

このように構成されたガス分析装置によれば、第１アダプタ又は第２アダプタが択一的に共通マニホールドに接続されているので、分析仕様を第１分析仕様に設定する場合にも、第２分析仕様に設定する場合にも共通マニホールドを兼用することができる。
これにより、互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様における部品の共通化が図られ、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減が可能となる。

【0010】

前記共通マニホールドには、調圧弁、開閉弁、又はキャピラリの少なくとも１つが設けられており、その調圧弁、開閉弁、又はキャピラリの少なくとも１つが前記第１分析仕様及び前記第２分析仕様の双方に兼用されることが好ましい。
これならば、調圧弁、開閉弁、又はキャピラリの少なくとも１つを第１分析仕様及び第２分析仕様の双方に兼用しているので、部品点数のさらなる低減を図れる。

【0011】

ところで、二酸化窒素を触媒により一酸化窒素に還元して計測するＮＯ_Ｘ計測では、触媒を通過させるサンプルガスの流量が分析仕様によって異なる場合がある。
このことに鑑みれば、前記共通マニホールドには、前記サンプルガスと反応する触媒を収容する触媒収容部が設けられており、前記共通マニホールドが、前記第１アダプタを接続した場合と、前記共通マニホールドに前記第２アダプタを接続した場合とで、前記触媒に流れる前記サンプルガスの流量が異なるように構成されていることが好ましい。
このような構成であれば、触媒を通過させる流量が互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様に共通の触媒収容部を用いることができ、その分の部品点数を削減することができる。

【0012】

触媒に流れ込むサンプルガスの流量を異ならせるための具体的な実施態様としては、前記共通マニホールドが、前記サンプルガスの流量を制御する流量制御素子を有し、前記第１アダプタが、前記共通マニホールドから前記第１アダプタに流れ込んだ前記サンプルガスを前記共通マニホールドに戻す第１戻し流路を有し、前記第２アダプタが、前記共通マニホールドから前記第２アダプタに流れ込んだ前記サンプルガスを前記共通マニホールドに戻す第２戻し流路を有し、前記触媒を通過した後の前記サンプルガスが前記第１戻し流路を経て前記共通マニホールドの前記流量制御素子に流れ込み、前記触媒を通過する前の前記サンプルガスが前記第２戻し流路を経て前記共通マニホールドの前記流量制御素子に流れ込む態様を挙げることができる。

【0013】

上述した構成、すなわち触媒を通過させるサンプルガスの流量を異ならせる構成において、サンプルガスの流量が大きい場合には、十分な還元反応を起こすためにそれ相応の触媒量が必要となる。一方で、この大流量に合わせた触媒量は、サンプルガスの流量が小さい場合に、応答速度の低下を招来する。
そこで、前記触媒収容部が、触媒を収容する収容空間に着脱可能なスペーサを備え、当該スペーサの着脱により、前記触媒の収容量が小容量となる小容量状態と、前記触媒の収容量が大容量となる大容量状態とに切り替わることが好ましい。
このような構成であれば、小流量のサンプルガスに対する応答速度の低下を防ぎつつ、大流量のサンプルガスに対する十分な還元反応を担保することが可能となる。しかも、スペーサの着脱により触媒の収容量を簡単に切り替えることができる。

【0014】

より具体的な実施態様としては、前記共通マニホールドが、前記第１アダプタ又は前記第２アダプタが接続される複数の接続ポートを有し、前記第１アダプタが、前記複数の接続ポートの一部又は全部に対応した第１ポートを有し、前記第２アダプタが、前記複数の接続ポートの一部又は全部に対応した第２ポートを有し、前記第１ポートの数と前記第２ポートの数とが異なる態様を挙げることができる。

【0015】

前記共通内部流路を加熱するヒータを有していることが好ましい。
このような構成であれば、サンプルガスを加熱して分析する分析仕様と、サンプルガスを加熱せずに分析する分析仕様とに対応することができる。

【0016】

前記第１分析仕様及び前記第２分析仕様における測定対象成分が同一である態様を挙げることが好ましい。
これならば、より多くの部品を共通化することができ、本発明に係る作用効果をより顕著に発揮させることができる。

【0017】

具体的な実施態様としては、前記測定対象成分が窒素酸化物である態様を挙げることができる。

【0018】

分析仕様を第１分析仕様又は第２分析仕様に切り替え可能にするためには、前記共通マニホールドに択一的に接続されている前記第１アダプタ又は前記第２アダプタが着脱可能であることが好ましい。

【0019】

また、本発明に係るガス分析方法は、上述したガス分析装置を用いて前記サンプルガスを分析することを特徴とする方法であり、このようなガス分析方法によっても、上述したガス分析装置と同様の作法効果を奏し得る。

【発明の効果】

【0020】

このように構成した本発明によれば、互いに異なる分析仕様における部品の共通化を図り、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態のガス分析装置の第１分析仕様における構成を示すフロー図。

【図2】本実施形態のガス分析装置の第２分析仕様における構成を示すフロー図。

【図3】本実施形態のガス分析装置の構成を示す模式図。

【図4】本実施形態のガス分析装置の第１分析仕様における構成の簡略図。

【図5】本実施形態のガス分析装置の第２分析仕様における構成を簡略図。

【図6】同実施形態の触媒収容部の構成を示す模式図。

【符号の説明】

【0022】

１００・・・ガス分析装置
ＬＡ ・・・第１流路構成
ＬＢ ・・・第２流路構成
１０ ・・・検出ユニット
２０ ・・・オゾン発生ユニット
３０ ・・・共通マニホールド
Ｌ３ ・・・共通内部流路
Ｐｂ ・・・接続ポート
Ｖ１ ・・・調圧弁
Ｖ２ ・・・開閉弁
Ｃ ・・・キャピラリ
４１ ・・・第１アダプタ
４２ ・・・第２アダプタ
５０ ・・・触媒収容部
５１ ・・・スペーサ
ＣＯＭ・・・触媒

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に本発明に係るガス分析装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0024】

本実施形態のガス分析装置は、例えば車両（エンジン車、燃料電池車、ハイブリッド車など）の排ガス等のサンプルガスに含まれる所定の測定対象成分を分析するものである。より具体的には、このガス分析装置は、ＣＬＤ法（化学発光法）を用いてサンプルガスに含まれる窒素酸化物の濃度や排出量などを測定するものである。

【0025】

なお、サンプルガスとしては、車両の排ガスに限らず、船舶や航空機などの排ガスであっても良いし、大気をサンプルガスとしても良い。また、測定対象成分は窒素酸化物に限らず、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素、硫黄酸化物、アンモニアなどであっても良く、大気中の成分が測定対象成分であっても良い。分析法に関してもＣＬＤ法に限らず、ＮＤＩＲ法やＦＴＩＲ法など種々の分析法を採用して構わない。

【0026】

具体的にガス分析装置１００は、図１及び図２に示すように、サンプルガスを導入する導入ポートＰａと、導入ポートＰａから導入したサンプルガスに含まれる測定対象成分を検出する検出ユニット１０と、導入ポートＰａ及び検出ユニット１０を接続するともにサンプルガスが流れる流体回路Ｌと、その流体回路Ｌを構成する流路に設けられた種々の分析用部品や分析用機器（以下、これらを代表して単に分析用部品という）とを備えている。

【0027】

検出ユニット１０は、サンプルガスに含まれる測定対象成分を検出する検出器１１、１２を少なくとも１つ備えたものであり、この実施形態では窒素酸化物を検出する検出器１１、１２を少なくとも１つ備えている。具体的にこの検出ユニット１０は、低濃度レンジの第１検出器１１と、高濃度レンジの第２検出器１２とを備えている。ただし、検出ユニット１０としては必ずしも複数の検出器１１、１２を備えている必要はなく、１つの検出器１１、１２のみを備えていても良い。

【0028】

本実施形態の検出器１１、１２は、化学発光法を用いたものであり、具体的には以下のものである。すなわち、この検出器１１、１２は、ＮＯを含んだサンプルガスと、オゾン発生ユニット２０により発生させたオゾンガスとが導入されるリアクタを備えたものであり、リアクタ内ではオゾンガスによるＮＯの酸化反応が起こる。このとき生成されるＮＯ_２の一部が励起状態となり、この励起状態から基底状態に戻る際の励起エネルギーを光子として放出される。この現象は化学発光と呼ばれる。そして、この化学発光の発光強度を光電素子で検出することでサンプルガスのＮＯ濃度を測定することができる。

【0029】

また、本実施形態のガス分析装置１００は、サンプルガスに含まれるＮＯ濃度のみならず、ＮＯ_Ｘ濃度をも測定するべく、図１及び図２に示すように、サンプルガスに含まれるＮＯ_２をＮＯに還元する触媒ＣＯＭを備えている。触媒ＣＯＭにサンプルガスを通過させることにより、ＮＯ_２がＮＯに還元されるので、検出器１１、１２ではＮＯ_Ｘ（ＮＯ＋ＮＯ_２）が検出され、ＮＯ_Ｘ濃度を測定することが可能となる。さらに、ＮＯ_Ｘ濃度からＮＯ濃度を差し引けばＮＯ_２濃度を算出することも可能である。

【0030】

このように、本実施形態の流体回路Ｌには、触媒ＣＯＭが上述した分析用部品の１つとして設けられている。より具体的に説明すると、ここでのガス分析装置１００は、図１及び図２に示すように、触媒ＣＯＭが設けられた還元流路Ｌ１と、この還元流路Ｌ１から分岐してサンプルガスを触媒ＣＯＭに通過させることなく検出器１１、１２に導く分岐流路Ｌ２とを備えている。ただし、本発明に係るガス分析装置１００としては、例えばＮＯ_Ｘ濃度の測定が不要である場合など、触媒ＣＯＭや還元流路Ｌ１は必ずしも備えている必要はない。

【0031】

然して、このガス分析装置１００は、図３～図５に示すように、サンプルガスを互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様にて分析可能なものであり、これらの第１分析仕様及び第２分析仕様に兼用される共通マニホールド３０と、この共通マニホールド３０に対して択一的に接続されて流路全体の構成を切り替える第１アダプタ４１及び第２アダプタ４２とを備えている。
なお、図４に示す流路構成は、図１に示す流路構成を理解容易のために簡略化したものであり、図５に示す流路構成は、図２に示す流路構成を理解容易のために簡略化したものである。また、図１及び図２には、説明の便宜上、第１アダプタ４１や第２アダプタ４２を図示していない。

【0032】

まず、第１分析仕様及び第２分析仕様について説明する。

【0033】

ここでいう分析仕様は、その分析に用いる分析用部品、サンプルガスが流れる流路構成、サンプルガスの流量、サンプルガスの加熱条件（加熱の有無や加熱温度など）、測定対象成分、分析方法などの少なくとも１つを規定するものである。

【0034】

第１分析仕様及び第２分析仕様は、少なくとも流路構成が互いに異なる仕様であり、この実施形態では、それぞれの分析に用いられる分析用部品やサンプルガスの流量なども互いに異なる。また、第１分析仕様及び第２分析仕様における測定対象成分は、この実施形態では同一であり、具体的には窒化酸化物である。ただし、第１分析仕様及び第２分析仕様の測定対象成分が互いに異なる成分であっても構わない。

【0035】

次に、上述した共通マニホールド３０、第１アダプタ４１、及び第２アダプタ４２について説明する。

【0036】

＜共通マニホールド３０＞
共通マニホールド３０は、図４及び図５に示すように、第１分析仕様及び第２分析仕様に兼用される共通内部流路Ｌ３、言い換えれば、第１分析仕様及び第２分析仕様のいずれにおいてもサンプルガスが流れる共通内部流路Ｌ３を有するものである。

【0037】

具体的に共通マニホールド３０は、少なくとも上述した導入ポートＰａを有するとともに、後述する第１アダプタ４１や第２アダプタ４２に接続される複数の接続ポートＰｂを有し、これらの導入ポートＰａ及び接続ポートＰｂが共通内部流路Ｌ３により接続されている。

【0038】

共通内部流路Ｌ３は、図１及び図２に示すように、導入ポートＰａから検出ユニット１０までのサンプルガスの流路全体の一部であり、第１分析仕様においてサンプルガスが流れる第１流路構成ＬＡの一部を担うとともに、この第１流路構成ＬＡとは別の第２分析仕様においてサンプルガスが流れる第２流路構成ＬＢの一部を担うものである。

【0039】

本実施形態の共通内部流路Ｌ３には、開閉弁Ｖ１、調圧弁Ｖ２、又はキャピラリＲの少なくとも１つが分析用部品として設けられており、これらのうちの１つ又は複数の分析用部品が第１分析仕様及び第２分析仕様に兼用される。また、これらのうちの１つ又は複数の分析用部品は、第１分析仕様及び第２分析仕様の何れか一方の専用部品として用いられても良い。例えば、第１分析仕様では開閉弁Ｖ１、調圧弁Ｖ２、又はキャピラリＲの少なくとも１つが第１分析用部品として用意されており、第２分析仕様では開閉弁Ｖ１、調圧弁Ｖ２、又はキャピラリＲの少なくとも１つが第２分析用部品として用意されており、共通マニホールドに３０に第１アダプタ４１を接続した場合に第１分析用部品が用いられ、共通マニホールド３０に第２アダプタ４２を接続した場合に第２分析用部品が用いられるように構成されていても良い。

【0040】

さらに、本実施形態の共通内部流路Ｌ３には、図１～図５に示すように、上述した触媒ＣＯＭを収容する触媒収容部５０が設けられており、この触媒収容部５０も第１分析仕様及び第２分析仕様に兼用される。

【0041】

ここで、本実施形態のガス分析装置１００は、第１分析仕様において触媒ＣＯＭを通過するサンプルガスの流量が、第２分析仕様おいて触媒ＣＯＭを通過するサンプルガス流量よりも大きくなるように構成されている。

【0042】

より具体的に説明すると、図１～図５に示すように、上述したように共通内部流路Ｌ３にはキャピラリＲがサンプルガスの流量を制御する流量制御素子として設けられており、このキャピラリＲを通過する前にサンプルガスを触媒ＣＯＭに通過させる仕様が第１分析仕様であり、このキャピラリＲを通過した後のサンプルガスを触媒ＣＯＭに通過させる仕様が第２分析仕様である。これにより、第１分析仕様では、サンプルガスがキャピラリＲにより流量を絞られる前に大流量のまま触媒ＣＯＭに到達し、第２分析仕様では、サンプルガスがキャピラリＲにより流量を絞られた後に少流量となって触媒ＣＯＭに到達する。

【0043】

かかる構成において、触媒収容部５０は、図６に示すように、触媒ＣＯＭの収容量が小容量となる小容量状態５０Ａと、触媒ＣＯＭの収容量が大容量となる大容量状態５０Ｂとに切り替わるように構成されている。より具体的に説明すると、本実施形態の触媒収容部５０は、同図６に示すように、触媒ＣＯＭを収容する収容空間５Ｓに着脱可能なスペーサ５１を備えており、このスペーサ５１を収容空間５Ｓに収容した状態が、上述した小容量状態５０Ａとなり、同スペーサ５１を収容空間５Ｓから取り外した状態が、上述した大容量状態５０Ｂとなる。

【0044】

また、本実施形態の共通マニホールド３０には、図４及び図５に示すように、共通内部流路Ｌ３を加熱するヒータＨがさらにも設けられている。このヒータＨは、例えば共通内部流路Ｌ３を流れるサンプルガスを所定の加熱温度に加熱するものであり、図示しない制御装置からの制御信号を受け付けてオン・オフが切り替わるものである。

【0045】

＜第１アダプタ４１＞
第１アダプタ４１は、図１及び図４に示すように、サンプルガスの流れる流路全体の構成を第１分析仕様に用いられる第１流路構成ＬＡに切り替えるものであり、共通マニホールド３０に着脱可能なものである。

【0046】

この第１アダプタ４１は、上述した共通マニホールド３０に設けられた複数の接続ポートＰｂの一部又は全部に対応した複数の第１ポートＰ１を有している。ここでは、第１アダプタ４１は、全部の接続ポートＰｂに対応した第１ポートを有しており、言い換えれば、接続ポートＰｂの数と第１ポートＰ１の数は同じである。なお、接続ポートＰｂの数と第１ポートＰ１の数とを異ならせても構わない。

【0047】

本実施形態の第１アダプタ４１は、サンプルガスを触媒収容部５０に収容された触媒ＣＯＭに導くための第１触媒流通路４１ａと、共通マニホールド３０から流れ込んだサンプルガスを再び共通マニホールド３０に戻す第１戻し流路４１ｂと、サンプルガスを検出器１１、１２に導くための第１検出器流通路４１ｃとを有している。なお、本実施形態のガス分析装置１００は、複数の検出器（第１検出器１１及び第２検出器１２）を備えたものであり、第１アダプタ４１は、それぞれの検出器１１、１２に対応する第１検出器流通路４１ｃを有している。ただし、検出器１１、１２が１つであれば第１検出器流通路４１ｃは１つであっても良い。

【0048】

かかる構成により、共通マニホールド３０の接続ポートＰｂに第１アダプタ４１の第１ポートＰ１を接続すると、共通マニホールド３０の共通内部流路Ｌ３と、第１アダプタ４１の第１触媒流通路４１ａ、第１戻し流路４１ｂ、及び第１検出器流通路４１ｃとが連通し、第１分析仕様に用いられる第１流路構成ＬＡが形成される。

【0049】

この第１分析仕様では、導入ポートＰａから導入したサンプルガスは、まず第１触媒流通路４１ａを経て触媒ＣＯＭが設けられた還元流路Ｌ１又は分岐流路Ｌ２に流れ込み、第１戻し流路４１ｂを経て再び共通マニホールド３０に流れ込む。その後、共通内部流路Ｌ３に設けられたキャピラリＲを通過して流量が絞られ、第１検出器流通路４１ｃを経て検出器１１、１２に導かれる。なお、この実施形態における第１分析仕様では、ヒータＨはオフ状態に制御されているが、オン状態に制御されていても構わない。

【0050】

ところで、サンプルガスにＨ_２Ｏが存在する場合に、所謂クエンチング作用によってＮＯに対する感度が下がってしまう。そこで、本実施形態のガス分析装置１００は、図１及び図４に示すように、サンプルガスを冷却して除湿する除湿器Ｃをさらに備えている。そして、この実施形態では、図１及び図４に示すように、第１分析仕様においてサンプルガスが、検出器１１、１２に到達する前に除湿器Ｃに流れるように構成されている。なお、除湿器Ｃは着脱可能なものであっても良いし、据え付けられていても良い。ただし、この除湿器Ｃは必ずしも設けてある必要はなく、本発明に係るガス分析装置１００としては、除湿器Ｃを備えていない構成であっても良い。

【0051】

＜第２アダプタ４２＞
第２アダプタ４２は、図２及び図５に示すように、サンプルガスの流れる流路全体の構成を第２分析仕様に用いられる第２流路構成ＬＢに切り替えるものであり、共通マニホールド３０に着脱可能なものである。

【0052】

この第２アダプタ４２は、上述した共通マニホールド３０に設けられた複数の接続ポートＰｂの一部又は全部に対応した複数の第２ポートＰ２を有している。ここでは、第２アダプタ４２は、一部のみの接続ポートＰｂに対応した第２ポートを有しており、言い換えれば、接続ポートＰｂの数や第１ポートＰ１の数と、第２ポートＰ２の数とは異なる。すなわち、第２アダプタ４２が共通マニホールド３０に接続されると、接続ポートＰｂの一部が塞がれることになる。なお、接続ポートＰｂの数や第１ポートＰ１の数と、第２ポートＰ２の数とを同じ数にしても構わない。

【0053】

本実施形態の第２アダプタ４２は、サンプルガスを触媒収容部５０に収容された触媒ＣＯＭに導くための第２触媒流通路４２ａと、共通マニホールド３０から流れ込んだサンプルガスを再び共通マニホールド３０に戻す第２戻し流路４２ｂと、サンプルガスを検出器１１、１２に導くための第２検出器流通路４２ｃとを有している。なお、本実施形態のガス分析装置１００は、複数の検出器（第１検出器１１及び第２検出器１２）を備えたものであり、第２アダプタ４２は、それぞれの検出器１１、１２に対応する第２検出器流通路４２ｃを有している。ただし、検出器１１、１２が１つであれば第２検出器流通路４２ｃは１つであっても良い。

【0054】

かかる構成により、共通マニホールド３０の接続ポートＰｂに第２アダプタ４２の第２ポートＰ２を接続すると、共通マニホールド３０の共通内部流路Ｌ３と、第２アダプタ４２の第２触媒流通路４２ａ、第２戻し流路４２ｂ、及び第２検出器流通路４２ｃとが連通し、第２分析仕様に用いられる第２流路構成ＬＢが形成される。

【0055】

この第２分析仕様では、導入ポートＰａから導入したサンプルガスは、まず第２ポートＰ２を介して第２アダプタ４２に流入し、第２戻し流路４２ｂを経て第２アダプタ４２から共通マニホールド３０に戻る。その後、共通内部流路Ｌ３に設けられたキャピラリＲを通過して流量が絞られ、第２触媒流通路４２ａを経て触媒ＣＯＭが設けられた還元流路Ｌ１又は分岐流路Ｌ２に流れ込み、第２検出器流通路４２ｃを経て検出器１１、１２に導かれる。なお、この実施形態における第２分析仕様では、ヒータＨはオン状態に制御されているが、オフ状態に制御されていても構わない。

【0056】

このように構成されたガス分析装置１００によれば、第１アダプタ４１及び第２アダプタ４２を択一的に共通マニホールド３０に接続することで、流路全体の構成が第１分析仕様に用いられる第１流路構成ＬＡ又は第２分析仕様に用いられる第２流路構成ＬＢに切り替わるので、どちらの分析仕様においても共通マニホールド３０を兼用することができる。
これにより、互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様における部品の共通化が図られ、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減が可能となる。

【0057】

具体的には、共通内部流路Ｌ３に設けられている調圧弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、又はキャピラリＲの少なくとも１つや触媒収容部５０などを兼用することができ、その分の部品点数を削減することができる。

【0058】

また、触媒収容部５０が、スペーサ５１の着脱により小容量状態５０Ａと大容量状態５０Ｂとに切り替わるので、触媒ＣＯＭを通過するサンプルガスの流量が大きい場合には、触媒収容部５０を大容量状態５０Ｂに切り替えることで十分な還元反応を起こすことができ、触媒ＣＯＭを通過するサンプルガスの流量が小さい場合には、触媒収容部５０を小容量状態５０Ａに切り替えることで応答速度の低下を防ぐことができる。

【0059】

さらに、共通マニホールド３０が、共通内部流路Ｌ３を加熱するヒータＨを有しているので、サンプルガスを加熱して分析する分析仕様と、サンプルガスを加熱せずに分析する分析仕様とに対応することができる。なお、サンプルガスを加熱する分析仕様では、燃料の未燃を防ぐことができる。これにより、未燃の燃料が共通内部流路Ｌ３に付着することにより生じるメンテナス等の頻度を少なくすることができる。

【0060】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0061】

例えば、前記実施形態では、第１アダプタ４１又は第２アダプタ４２が択一的に共通マニホールド３０に接続される構成について説明したが、３つ以上のアダプタが択一的に共通マニホールド３０に接続される構成であっても良い。

【0062】

また、前記実施形態のガス分析装置１００は、ＮＯ_Ｘ濃度を測定するものとして説明したが、ＮＯ_Ｘ濃度を測定することなく、ＮＯ濃度を測定するものであっても良い。この場合、前記実施形態で述べた触媒ＣＯＭや触媒収容部５０は不要である。

【0063】

さらに、本発明に係るガス分析装置１００は、前記実施形態ではＮＯやＮＯ_Ｘを測定するものとして説明したが、例えば一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素、全炭化水素、硫黄酸化物（ＳＯｘ）などを測定するものであっても良い。

【0064】

そのうえ、前記実施形態のガス分析装置１００は、第１アダプタ４１及び第２アダプタ４２の双方を備えるものであったが、本発明に係るガス分析装置１００としては、第１アダプタ４１又は第２アダプタ４２の一方のみを備えるものであっても構わない。
すなわち、ガス分析装置１００としては、例えば工場出荷時に、分析仕様が第１分析仕様又は第２分析仕様の何れかに予め設定されており、この設定された分析仕様に対応する第１アダプタ４１又は第２アダプタが択一的に共通マニホールド３０に接続されているもものであっても良い。
このようなガス分析装置１００によれば、分析仕様を第１分析仕様に設定する場合にも、第２分析仕様に設定する場合にも共通マニホールドを兼用することができる。これにより、互いに異なる第１分析仕様及び第２分析仕様における部品の共通化が図られ、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減が可能となる。

【0065】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明によれば、互いに異なる分析仕様における部品の共通化を図り、ひいては開発や設計の工数や部品点数の削減が可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】