本發(fā)明涉及ms(massspectrometry:質(zhì)譜法)用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器和氮?dú)馍裳b置。
背景技術(shù):
以往,例如在日本特開2015-024408號(hào)公報(bào)中所公開的那樣,公知有具有壓縮機(jī)和氣體分離膜的氣體生成裝置。在日本特開2003-159517號(hào)公報(bào)中,作為氣體分離膜的一個(gè)示例記載有中空纖維分離膜模塊。并且,在日本特開2012-232281號(hào)公報(bào)中,記載了涉及將流體中含有的塵埃等去除的過濾器裝置的技術(shù),尤其是在第0114段中,記載了如下內(nèi)容:經(jīng)過濾器分離后的水分在沿著過濾器的內(nèi)殼體內(nèi)周面向下方移動(dòng)之后,積存在內(nèi)殼體底部而成為冷凝水。在日本特開2008-188489號(hào)公報(bào)中也有類似的過濾器裝置的記載。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2015-024408號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2003-159517號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2012-232281號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2008-188489號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在壓縮機(jī)將含有水分的氣體壓縮后,通過冷卻被壓縮的高壓高溫氣體而產(chǎn)生冷凝水。冷凝水是作為氣體的蒸氣變化為作為液體的水的產(chǎn)物。作為分離出冷凝水的對(duì)策,能夠?qū)⒕哂羞^濾壓縮空氣的水分的功能的水過濾器設(shè)置在壓縮機(jī)與氣體分離膜之間等。然而,在萬一水過濾器發(fā)生故障的情況下,應(yīng)該被去除的水尤其是水滴會(huì)向水過濾器的下游流出。不優(yōu)選這樣的水分到達(dá)氣體分離膜,并且不優(yōu)選這樣的水分到達(dá)位于氣體分離膜的下游的分析計(jì)等。
作為本申請(qǐng)發(fā)明者將這樣的問題關(guān)聯(lián)起來而專心研究出的對(duì)象裝置之一,具有氮?dú)馍裳b置。由于氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w來發(fā)揮功能,因此能夠被導(dǎo)入到各種各樣的分析計(jì)例如質(zhì)量分析計(jì)等。質(zhì)量分析計(jì)是被稱為massspectrometry的工具,也將其簡稱為“ms”。所要求的氮?dú)獾钠焚|(zhì)根據(jù)分析計(jì)等的種類而不同,有時(shí)也對(duì)氮濃度和水分量等有嚴(yán)格的限制。如果在氮?dú)馍裳b置與要求高品質(zhì)干燥氮?dú)獾姆治鲇?jì)連接的情況下,則希望防止在氮?dú)馍裳b置所排出的氮?dú)庵泻幸欢↑c(diǎn)的水分尤其是液滴水。因此,本申請(qǐng)發(fā)明者對(duì)怎樣保護(hù)氣體分離膜或分析計(jì)等遠(yuǎn)離與壓縮機(jī)的壓縮氣體相伴的冷凝水的方面進(jìn)行了專心研究。
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的,其目的在于提供能夠保護(hù)氣體分離膜或分析計(jì)等遠(yuǎn)離水分過多的氣體的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器和氮?dú)馍裳b置。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器具有:氣體導(dǎo)入口;氣體排出口;配管,其將所述氣體導(dǎo)入口和所述氣體排出口連結(jié);切斷閥,其設(shè)置在所述配管的中途;水過濾器,其設(shè)置在所述配管的中途,對(duì)在所述配管中流動(dòng)的氣體的水分進(jìn)行過濾;水傳感器,其對(duì)由所述水過濾器過濾出的水進(jìn)行檢測;以及控制部,其在通過所述水傳感器檢測出預(yù)定的量以上的水時(shí)關(guān)閉所述切斷閥。
所述控制部也可以對(duì)關(guān)閉所述切斷閥的日期時(shí)間進(jìn)行記錄。所述ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器也可以具有對(duì)通過所述控制部關(guān)閉所述切斷閥的情況進(jìn)行通知的通知單元。所述通知單元也可以是進(jìn)行視覺通知的發(fā)光單元、進(jìn)行聽覺通知的發(fā)聲單元等。所述通知單元與所述控制部連接,所述控制部在關(guān)閉所述切斷閥時(shí)使通知單元工作。
所述控制部也可以對(duì)電源斷開的日期時(shí)間進(jìn)行記錄。在ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器中設(shè)置有接受操作的電源開關(guān)。當(dāng)通過操作電源開關(guān)而接通電源時(shí),執(zhí)行系統(tǒng)啟動(dòng)處理,此時(shí)預(yù)先生成程序以便將此次的系統(tǒng)啟動(dòng)處理執(zhí)行日期時(shí)間保存在控制部內(nèi)的存儲(chǔ)器中。這樣,所述控制部也可以對(duì)電源接通斷開的歷史信息即系統(tǒng)打開關(guān)閉歷史信息進(jìn)行記錄。
所述ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器還可以具有:壓力傳感器,其設(shè)置于所述配管;濕度傳感器,其設(shè)置于所述配管;以及溫度傳感器,其對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器的氣氛溫度進(jìn)行測量。所述控制部也可以每經(jīng)過預(yù)定時(shí)間記錄下所述壓力傳感器、所述濕度傳感器和所述溫度傳感器各自的傳感器輸出值。由此,上述ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器也可以是作為“數(shù)據(jù)記錄裝置”而發(fā)揮功能的裝置。
所述ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器還具有對(duì)電源電壓進(jìn)行測量的電壓計(jì),所述控制部也可以是每經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間便對(duì)所述電壓計(jì)的測量值進(jìn)行記錄的結(jié)構(gòu)。
作為具體示例,所述控制部也可以包含輸入輸出接口(i/oif)、運(yùn)算處理裝置(cpu)、存儲(chǔ)器以及計(jì)時(shí)器。所述控制部也可以執(zhí)行對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)日期時(shí)間和停止日期時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)的程序。
所述控制部也可以執(zhí)行控制處理,所述控制處理具有:第1步驟,將啟動(dòng)時(shí)刻記錄在所述存儲(chǔ)器中;第2步驟,打開所述切斷閥;第3步驟,通過所述計(jì)時(shí)器的測量來判定是否從計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻經(jīng)過了預(yù)定的規(guī)定時(shí)間,在沒有判定為經(jīng)過了所述規(guī)定的時(shí)間的情況下使處理待機(jī)直至經(jīng)過所述規(guī)定的時(shí)間;第4步驟,在判定為經(jīng)過了所述規(guī)定的時(shí)間的情況下輸入傳感器輸出信號(hào)并記錄在所述存儲(chǔ)器中;第5步驟,對(duì)是否檢測到水進(jìn)行判定,在沒有檢測到水的情況下使處理跳向后述的第8步驟的電源斷開判定;第6步驟,在檢測到水的情況下關(guān)閉所述切斷閥;第7步驟,通過使通知單元工作而進(jìn)行通知;第8步驟,對(duì)是否存在電源斷開操作進(jìn)行判定,在不存在電源斷開操作的情況下使處理循環(huán)到對(duì)規(guī)定的時(shí)間的經(jīng)過進(jìn)行判定的所述第3步驟;以及第9步驟,在存在電源斷開操作的情況下將所述切斷閥保持為關(guān)閉狀態(tài)而對(duì)停止日期時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)。
本發(fā)明涉及的氮?dú)馍裳b置具有:壓縮空氣生成器,其具有:大氣導(dǎo)入口;壓縮機(jī),其由從所述大氣導(dǎo)入口導(dǎo)入的大氣生成壓縮空氣;氣體冷卻器,其對(duì)所述壓縮機(jī)的壓縮空氣進(jìn)行冷卻;以及第一水過濾器,其對(duì)通過所述氣體冷卻器冷卻后的壓縮空氣的水分進(jìn)行過濾,所述壓縮空氣生成器將通過所述第一水過濾器過濾了水分的壓縮空氣排出;氮?dú)夥蛛x器,其具有:氮分離膜,其由通過所述壓縮空氣生成器生成的壓縮空氣生成氮;以及氮出口,其用于排出通過所述氮分離膜分離出的氮?dú)?;切斷閥,其設(shè)置在所述壓縮空氣生成器與所述氮?dú)夥蛛x器之間或所述氮?dú)夥蛛x器的所述氮出口處;第二水過濾器,其設(shè)置在所述壓縮空氣生成器與所述氮?dú)夥蛛x器之間或所述氮?dú)夥蛛x器的所述氮出口處;水傳感器,其對(duì)通過所述第二水過濾器過濾出的水進(jìn)行檢測;以及控制部,其在通過所述水傳感器檢測出預(yù)定的量以上的水時(shí)關(guān)閉所述切斷閥。
所述切斷閥也可以設(shè)置在所述水過濾器與所述壓縮機(jī)之間的氣體路徑的中途。所述切斷閥也可以設(shè)置在所述氮分離膜與所述水過濾器之間的氣體路徑的中途。所述切斷閥也可以設(shè)置在氮出口與氮分離膜之間。
在所述切斷閥的構(gòu)造中設(shè)想了各種各樣的變化。例如也可以使用電磁閥、電動(dòng)閥或液壓閥。
在所述水過濾器的構(gòu)造中設(shè)想了各種各樣的變化。作為一個(gè)示例,也可以包含:筒狀殼體,其由透光性材料構(gòu)成且兩端被堵塞;兩個(gè)開口,它們設(shè)置在該筒狀殼體的側(cè)面;以及過濾膜(膜片元件),其在氣體通過這兩個(gè)開口流動(dòng)時(shí)在筒狀殼體內(nèi)收集氣體的水分。
在所述水傳感器的構(gòu)造和檢測方式中設(shè)想了各種各樣的變化。可以轉(zhuǎn)用已經(jīng)在公知的各種水分計(jì)中使用的技術(shù),也可以轉(zhuǎn)用實(shí)用化了的各種水分計(jì)。例如,可以是利用電的檢測方式,也可以是利用光的檢測方式。
作為一個(gè)示例,所述壓縮空氣生成器也可以具有與所述壓縮機(jī)的吐出口連通的儲(chǔ)氣容器和與所述儲(chǔ)氣容器連通的第一空氣過濾器。通過了所述第一空氣過濾器的壓縮空氣流入到所述氣體冷卻器。并且,還可以在比第一水過濾器靠下游的位置設(shè)置活性炭過濾器和微粉過濾器。并且,也可以設(shè)置對(duì)所述壓縮機(jī)的吐出口側(cè)的壓力具體來說儲(chǔ)氣容器內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測的壓力傳感器。也可以設(shè)置用于在所述壓縮機(jī)的吐出口側(cè)的壓力變得異常高時(shí)工作而放掉壓縮氣體的安全閥。作為優(yōu)選的方式,如果儲(chǔ)氣容器內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定的上限值,則也可以所述壓縮機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
發(fā)明效果
通過將本發(fā)明的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器介于壓縮空氣生成器與氮分離膜之間或介于氮分離膜與分析裝置之間,能夠提高分析裝置等的水安全性。當(dāng)在壓縮空氣內(nèi)檢測出一定量以上的液滴水時(shí),能夠?qū)㈤y關(guān)閉而將配管關(guān)閉。能夠防止與氣體排出口連接的下游側(cè)的氮分離膜因水的不良影響而發(fā)生故障。
根據(jù)本發(fā)明的氮?dú)馍裳b置,能夠使水過濾器和水傳感器介于生成壓縮空氣的壓縮機(jī)與氮分離膜之間。當(dāng)在壓縮空氣內(nèi)檢測出一定量以上的液滴水時(shí),能夠關(guān)閉閥而切斷氣體流通。其結(jié)果是,能夠防止期待來自氮出口的氮的分析裝置等受到水的不良影響。例如當(dāng)液滴水到達(dá)與氮分離膜的下游連接而應(yīng)該接收高純度氮?dú)獾姆治鲅b置等時(shí),可能會(huì)引起動(dòng)作不良,但能夠防止這樣的情況。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器和氮?dú)馍裳b置的框圖。
圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器的上面立體透視圖。
圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器的側(cè)面立體透視圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器所執(zhí)行的控制內(nèi)容的流程圖的一個(gè)示例。
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器所執(zhí)行的控制內(nèi)容的流程圖的其他示例。
圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的氮?dú)馍裳b置的變形例的框圖。
具體實(shí)施方式
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20和氮?dú)馍裳b置1的框圖。氮?dú)馍裳b置1具有壓縮空氣生成器10、ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20和氮?dú)夥蛛x器70。氮?dú)馍裳b置1與外部的電源4連接。電源4是例如商用交流電源。作為一個(gè)示例,氮?dú)馍裳b置1向質(zhì)量分析計(jì)(massspectrometry:ms)2供給干燥的高純度氮?dú)?。但是這僅是一個(gè)示例,也可以在除質(zhì)量分析計(jì)2以外的各種各樣的分析裝置和測量裝置等中利用氮?dú)馍裳b置1。
(質(zhì)量分析計(jì))
質(zhì)量分析計(jì)2的基本原理是將物質(zhì)離子化而分離出其離子,通過檢測器從分離出的離子中檢測出質(zhì)荷比(m/z)的離子個(gè)數(shù)(強(qiáng)度),從而進(jìn)行定性和定量分析。質(zhì)量分析計(jì)2與用于將物質(zhì)分離的色譜法組合使用。例如,可以是使用液體的lc-ms(高速液體色譜法質(zhì)量分析),也可以是使用氣體的gc-ms(氣體色譜法質(zhì)量分析)。作為在lc-ms中將物質(zhì)(溶液)離子化的方式,多使用電噴射離子化法(esi:electrosprayionization)、大氣壓化學(xué)離子化法(apci:atmosphericpressurechemicalionization)等統(tǒng)稱為大氣壓離子化法(api:atmosphericpressureionization)的方法。
質(zhì)量分析計(jì)2在將物質(zhì)離子化時(shí)使用氮?dú)?。由于氮?dú)馐嵌栊缘?,因此在離子化中起到了避免不必要的反應(yīng)的作用。作為使用的氮?dú)馑蟮臈l件,列舉出高純度、干燥、穩(wěn)定的一定壓力和穩(wěn)定的一定流量。當(dāng)?shù)獨(dú)獾募兌容^低(具體來說,混入氧等其他氣體)或含有濕氣時(shí),不會(huì)進(jìn)行正常的離子化,在分析結(jié)果中出現(xiàn)異常。并且,氣體的壓力或流量不穩(wěn)定也同樣會(huì)在分析結(jié)果中出現(xiàn)異常。
(壓縮空氣生成器)
壓縮空氣生成器10具有:大氣導(dǎo)入口;壓縮機(jī)12,其由從大氣導(dǎo)入口導(dǎo)入的大氣生成壓縮空氣;氣體冷卻器14,其冷卻壓縮機(jī)12的壓縮空氣;以及第二空氣過濾器18和微粉過濾器15,它們過濾由氣體冷卻器14冷卻后的壓縮空氣中的水分。壓縮空氣在由微粉過濾器15和第二空氣過濾器18將水分過濾之后,從壓縮空氣生成器10排出。微粉過濾器15和第二空氣過濾器18相當(dāng)于解決上述課題的手段中的“第一水過濾器”。
作為一個(gè)示例,如圖1所示,壓縮空氣生成器10也可以具有與壓縮機(jī)12的吐出口連通的儲(chǔ)氣容器19和與儲(chǔ)氣容器19連通的第一空氣過濾器17。第一空氣過濾器17與氣體冷卻器14連通。氣體冷卻器14例如是熱交換器,更具體來說可以是散熱器。也可以在與氣體冷卻器14連通的第二空氣過濾器18的下游設(shè)置活性炭過濾器。此外,還可以設(shè)置對(duì)壓縮機(jī)12的吐出口側(cè)的壓力(具體來說是儲(chǔ)氣容器19內(nèi)的壓力)進(jìn)行檢測的壓力傳感器13。也可以設(shè)置用于在壓縮機(jī)12的吐出口側(cè)的壓力異常高時(shí)工作而放掉壓縮氣體的安全閥。作為優(yōu)選的方式,也可以是,如果儲(chǔ)氣容器19內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限值,則壓縮機(jī)12自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電源電路11與商用交流電源等電源4連接,形成壓縮機(jī)12的驅(qū)動(dòng)電源。
當(dāng)含有水分的大氣被壓縮時(shí),變成高溫高壓的壓縮空氣。當(dāng)該高溫高壓的壓縮空氣被氣體冷卻器14冷卻時(shí),會(huì)產(chǎn)生水滴(所謂的冷凝水)。為了去除該水滴而設(shè)置第二空氣過濾器18和微粉過濾器15。第二空氣過濾器18和微粉過濾器15分別具有作為外殼的筒型殼體和冷凝水排出機(jī)構(gòu)。在實(shí)施方式中,將第二空氣過濾器18、微粉過濾器15和水過濾器41作為具有類似構(gòu)造的裝置來進(jìn)行說明。但是,這些過濾器可以以彼此不同的方式完成水分過濾,也可以是具體的形狀和構(gòu)造彼此不同。
壓縮空氣生成器10對(duì)從大氣導(dǎo)入口導(dǎo)入的大氣也就是空氣進(jìn)行壓縮。通過壓縮機(jī)12壓縮而使空氣的壓力和溫度上升,因此壓縮空氣中的飽和水蒸氣較多。因此,當(dāng)通過氣體冷卻器14進(jìn)行冷卻時(shí),冷凝水以水滴的形式產(chǎn)生。為了將壓縮空氣中含有的水、油和異物等去除,從壓縮空氣的上游朝向下游依次設(shè)置第一空氣過濾器17、第二空氣過濾器18、活性炭過濾器18a和微粉過濾器15。
關(guān)于第一空氣過濾器17、第二空氣過濾器18、活性炭過濾器18a和微粉過濾器15的詳細(xì)的具體結(jié)構(gòu),利用公知的各種過濾器裝置即可,例如也可以利用在日本特開2012-232281號(hào)公報(bào)或日本特開2008-188489號(hào)公報(bào)中記載的過濾器裝置。因此,省略其以上的說明。
(氮?dú)夥蛛x器)
氮?dú)夥蛛x器70具有壓縮空氣入口、氮分離膜74和氮出口75。在實(shí)施方式中,作為優(yōu)選的方式,在氮分離膜74的下游也設(shè)置用于使壓力穩(wěn)定化的氮?dú)庹{(diào)節(jié)器71和對(duì)氮?dú)獾膲毫χ颠M(jìn)行測量顯示的壓力計(jì)72。壓縮空氣入口與ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的氣體排出口24連通而接收壓縮空氣。氮分離膜74從由壓縮空氣生成器10生成的壓縮空氣生成氮。作為氮分離膜74的一個(gè)示例,也可以利用在日本特開2003-159517號(hào)公報(bào)中記載的中空纖維分離膜模塊。氮?dú)庹{(diào)節(jié)器71的下游經(jīng)由流量計(jì)73與質(zhì)量分析計(jì)2連接。氮出口75是用于排出由氮分離膜74分離出的氮?dú)獾目?。通過壓縮空氣生成器10生成的壓縮空氣經(jīng)由ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20被供給至氮?dú)夥蛛x器70。通過使壓縮空氣穿過氮分離膜74而能夠取出干燥的氮?dú)狻?/p>
(ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器)
以下,也參照?qǐng)D2和圖3對(duì)在圖1的框圖中記載的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的上面立體透視圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的側(cè)面立體透視圖。ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20具有:框架5,其整體上為大致長方體形狀且內(nèi)部是中空的;前罩6;氣體導(dǎo)入口22;氣體排出口24;以及將氣體導(dǎo)入口22與氣體排出口24連結(jié)的配管26。氣體導(dǎo)入口22和氣體導(dǎo)入口24經(jīng)由未圖示的外部配管而分別與壓縮空氣生成器10和氮?dú)夥蛛x器70連接。配管26由配管26a、26b、26c這三個(gè)部位構(gòu)成。ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20具有:切斷閥44,其設(shè)置于配管26c的中途(具體來說是出口端部);水過濾器41,其設(shè)置于配管26c的中途,對(duì)在配管26c中流動(dòng)的氣體的水分進(jìn)行過濾;水傳感器38,其對(duì)由水過濾器41過濾出的水進(jìn)行檢測;以及控制部50,其在水傳感器38檢測出水時(shí)將切斷閥44關(guān)閉。ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20還具有設(shè)置于配管26a的壓力傳感器30、設(shè)置于配管26b的濕度傳感器32以及對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的氣氛溫度進(jìn)行測量的溫度傳感器34。在前罩6的上部設(shè)置有凹部,在該凹部中排列配置有氣體導(dǎo)入口22和氣體排出口24。根據(jù)由上述結(jié)構(gòu)一體化而成的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20,具有能夠簡單地安裝成介于壓縮空氣生成器10與氮?dú)夥蛛x器70之間的便利性。并且,也具有事后容易設(shè)置在已經(jīng)設(shè)置好的壓縮空氣生成器10與氮?dú)夥蛛x器70之間的優(yōu)點(diǎn)。另外,雖然沒有在ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20中設(shè)置,但作為變形例,也可以通過設(shè)置對(duì)配管26內(nèi)的氣體的溫度進(jìn)行測量的溫度傳感器而對(duì)壓縮空氣的溫度進(jìn)行測量。
ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20還具有電源電路48和電源開關(guān)28。電源電路48經(jīng)由電源開關(guān)28與外部的電源4連接。對(duì)一個(gè)示例進(jìn)行說明,電源電路48也可以在其內(nèi)部含有公知的轉(zhuǎn)換電路,將來自電源4的商用交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓而形成ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所內(nèi)置的各結(jié)構(gòu)的直流電源。電源開關(guān)28是接受來自用戶的手動(dòng)操作的結(jié)構(gòu),其形狀不限。能夠通過用戶操作電源開關(guān)28來切換ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的電源的接通和斷開。在電源開關(guān)28被操作為接通時(shí),該接通指令也被傳遞給控制部50,控制部50通過打開切斷閥44而使配管26開放。在電源開關(guān)28被操作為斷開時(shí),該斷開指令也被傳遞給控制部50,控制部50將切斷閥44強(qiáng)制地切換為關(guān)閉狀態(tài)而使配管26堵塞。如果列舉具體示例,則這里說的“接通指令”、“斷開指令”實(shí)際上是表示電源開關(guān)28的切換操作的切換信號(hào),是取高和低這兩個(gè)值的信號(hào)。
在圖1所示的實(shí)施方式中,切斷閥44設(shè)置在壓縮空氣生成器10與氮?dú)夥蛛x器70之間。在從壓縮空氣生成器10到氮出口75的氣體路徑的中途,具體來說在氮分離膜74與水過濾器41之間設(shè)置有切斷閥44。水過濾器41對(duì)在壓縮空氣生成器10與氮分離膜74之間流動(dòng)的氣體的水分進(jìn)行過濾。當(dāng)關(guān)閉切斷閥44時(shí),氮分離膜74與水過濾器41之間的氣體的流通被堵塞。水傳感器38、水過濾器41、冷凝水蓋42和切斷閥44構(gòu)成氣體安全供給部40。
ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20能夠在事后且能夠拆卸地介于生成壓縮空氣的壓縮機(jī)12與氮分離膜74之間。當(dāng)在從氣體導(dǎo)入口22導(dǎo)入的壓縮空氣內(nèi)檢測出一定量以上的液滴水時(shí),關(guān)閉切斷閥44而使配管26堵塞。能夠防止與氣體排出口24連接的下游側(cè)的氮分離膜74因水的不良影響而發(fā)生故障。并且,當(dāng)液滴水到達(dá)應(yīng)該與氮分離膜74的下游連接而接收高純度氮?dú)獾姆治鲅b置等時(shí),存在可能引起動(dòng)作不良的問題,但也能夠防止這樣的問題的發(fā)生。
作為優(yōu)選的方式,控制部50對(duì)關(guān)閉切斷閥44的日期時(shí)間進(jìn)行記錄。在執(zhí)行該記錄動(dòng)作的手段的具體示例中,包含控制部50執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器56中的程序的方式。
作為優(yōu)選的方式,還具有對(duì)通過控制部50關(guān)閉了切斷閥44的情況進(jìn)行通知的“通知單元”。在實(shí)施方式中,作為通知單元的一個(gè)示例,設(shè)置了進(jìn)行視覺通知的燈46。燈46與控制部50連接,在控制部50關(guān)閉切斷閥44時(shí)使這些燈46工作而發(fā)光。但是,也可以代替燈46,或除了燈46之外還設(shè)置進(jìn)行聽覺通知的蜂鳴器等?;蛘撸部梢允强刂撇?0通過追加的無線通信部向用戶所使用的各種終端發(fā)送警告信號(hào)或警告信息的結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)這些通知?jiǎng)幼鞯氖侄蔚木唧w示例中,包含在需要通知的情況下控制部50執(zhí)行預(yù)先記錄在存儲(chǔ)器56中的程序的方式。
作為優(yōu)選的方式,控制部50對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的出血電源接通的日期時(shí)間進(jìn)行記錄。當(dāng)通過操作電源開關(guān)28而使電源接通時(shí),執(zhí)行系統(tǒng)啟動(dòng)處理,此時(shí)預(yù)先生成程序以便將此次的系統(tǒng)啟動(dòng)處理執(zhí)行日期時(shí)間保存在控制部50內(nèi)的存儲(chǔ)器56中。這樣控制部50對(duì)電源的接通和切斷的歷史信息即系統(tǒng)開閉歷史信息進(jìn)行記錄。在實(shí)現(xiàn)該歷史信息記錄動(dòng)作的手段的具體示例中,包含控制部50執(zhí)行預(yù)先記錄在存儲(chǔ)器56中的程序的方式。
作為優(yōu)選的方式,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20至少具有一個(gè)對(duì)用于評(píng)價(jià)配管26內(nèi)的氣體的物理狀態(tài)的物理量進(jìn)行測量的傳感器。在實(shí)施方式中,作為這樣的傳感器的具體示例,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20具有設(shè)置于配管26的壓力傳感器30、設(shè)置于配管26的濕度傳感器32以及對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的氣氛溫度進(jìn)行測量的溫度傳感器34。壓力傳感器30和濕度傳感器32能夠以配管26內(nèi)的氣體為對(duì)象,更具體來說以從壓縮空氣生成器10供給的壓縮空氣為對(duì)象,對(duì)其壓力值和濕度進(jìn)行測量。作為優(yōu)選的方式,控制部50每經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時(shí)間便記錄下壓力傳感器30、濕度傳感器32和溫度傳感器34各自的值。并且作為優(yōu)選的方式,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20具有測量電源電壓的電壓計(jì)36。電壓計(jì)36具體來說可以與電源電路48連接,也可以對(duì)電源電路48所生成的直流電壓的大小進(jìn)行測量。另外,在實(shí)施方式中,為了簡化說明,有時(shí)將ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所具有的上述的壓力傳感器30等統(tǒng)稱為“各傳感器”。
作為優(yōu)選的方式,控制部50每經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時(shí)間便記錄下電壓計(jì)36的測量值,從而帶來以下優(yōu)點(diǎn)。電源電路48與電源4連接,壓縮空氣生成器10的作為電源的電源電路11也同樣與電源4連接。由于在電源4的電壓變得不穩(wěn)定的情況下該電源不穩(wěn)定的影響會(huì)波及電源電路48和電源電路11這兩者,因此電源4的不穩(wěn)定動(dòng)作也對(duì)壓縮空氣生成器10的壓縮機(jī)12的動(dòng)作造成影響。電源4不穩(wěn)定的一個(gè)示例是瞬間停電(所謂的瞬停)。如果壓縮機(jī)12的動(dòng)作變得不穩(wěn)定,則也對(duì)壓縮空氣的壓力和流量造成影響,最終在質(zhì)和量上對(duì)經(jīng)由氮?dú)夥蛛x器70生成的氮?dú)庠斐捎绊憽5獨(dú)獾馁|(zhì)是指純度(氮密度)等,氮?dú)獾牧渴侵笁毫土髁?。在這方面,通過記錄下由電壓計(jì)36測定的電壓,能夠?qū)υ陔娫?中是否存在不穩(wěn)定的動(dòng)作進(jìn)行事后確認(rèn)。其結(jié)果是,能夠在事后研究出氮?dú)庠谫|(zhì)或量上變?yōu)椴环€(wěn)定的狀態(tài)的原因。
在實(shí)施方式中,對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所具有的傳感器的輸出進(jìn)行記錄的手段具體來說是控制部50執(zhí)行在存儲(chǔ)器56中記錄的程序的手段。
如圖3所示,控制部50具有電路基板主體51。在電路基板主體51上安裝有在圖1的框圖中具體示出的各構(gòu)成部件。即,控制部50具有輸入輸出(i/o)接口52、運(yùn)算處理裝置(cpu)54、非易失性存儲(chǔ)器56(以下,也簡稱為存儲(chǔ)器56)、計(jì)時(shí)器58和a/d(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路53。這些部件安裝在電路基板主體51上。
輸入輸出接口52包含設(shè)置有輸入端子(管腳)的輸入連接器和設(shè)置有輸出端子(管腳)的輸出連接器等。輸入輸出接口52是為了與控制部50的外部進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出而設(shè)置的。輸入輸出接口52與上述的壓力傳感器30、濕度傳感器32、溫度傳感器34、電壓計(jì)36和水傳感器38連接。并且,輸入輸出接口52也與切斷閥44和燈46連接。
通過a/d轉(zhuǎn)換電路53將與控制部50連接的壓力傳感器30等各傳感器的模擬輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。
cpu54與輸入輸出接口52、存儲(chǔ)器56、a/d轉(zhuǎn)換電路53和計(jì)時(shí)器58連接。cpu54經(jīng)由輸入輸出接口52、a/d轉(zhuǎn)換電路53和存儲(chǔ)器56來獲取電子數(shù)據(jù)。cpu54通過執(zhí)行在存儲(chǔ)器56中存儲(chǔ)的程序而對(duì)該電子數(shù)據(jù)實(shí)施運(yùn)算處理。cpu54將該運(yùn)算結(jié)果儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器56中,或從輸入輸出接口52向外部輸出。在該電子數(shù)據(jù)中例如還包含來自各傳感器的傳感器輸出信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值的信息、對(duì)是否要將燈點(diǎn)亮進(jìn)行設(shè)定的燈點(diǎn)亮標(biāo)志、對(duì)將切斷閥44關(guān)閉還是打開進(jìn)行設(shè)定的閥開關(guān)標(biāo)志等。
非易失性存儲(chǔ)器56不限于ram(randomaccessmemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或rom(readonlymemory:只讀存儲(chǔ)器),例如也可以使用閃存(flasheeprom)等eeprom(electricerasableprogrammablereadonlymemory:電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)。另外,還可以為了使用于運(yùn)算處理的用途而設(shè)置易失性存儲(chǔ)器。并且,也可以設(shè)置輔助存儲(chǔ)裝置(存儲(chǔ)設(shè)備),還可以在該輔助存儲(chǔ)裝置中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。在將存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)裝置概括性地表示為“存儲(chǔ)單元”的情況下,cpu54通過與該存儲(chǔ)單元之間的電子數(shù)據(jù)的交換來進(jìn)行運(yùn)算處理和記錄等。
計(jì)時(shí)器58是用于進(jìn)行時(shí)間測量的計(jì)時(shí)器。在cpu54應(yīng)該執(zhí)行的程序中,在程序執(zhí)行中存在應(yīng)該隔開一定時(shí)間間隔而周期性地執(zhí)行的處理步驟。例如,用于對(duì)上述的壓力傳感器30、濕度傳感器32和溫度傳感器34各自的值進(jìn)行記錄的處理和每經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時(shí)間便記錄電壓計(jì)36的測量值的處理。另外,也可以設(shè)置每經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間便記錄水傳感器38的測量值的處理。cpu54通過參照來自計(jì)時(shí)器58的時(shí)間測量值,能夠隔開準(zhǔn)確的時(shí)間間隔來執(zhí)行那樣的處理步驟。
通過a/d轉(zhuǎn)換電路53轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的各傳感器的輸出值由cpu54進(jìn)行處理。在cpu54所執(zhí)行的程序中,包含每隔預(yù)先設(shè)定的一定時(shí)間(例如每一分鐘)將各傳感器的輸出值追加保存于存儲(chǔ)器56的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域的處理步驟。由此,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20也能夠作為“數(shù)據(jù)記錄裝置”而發(fā)揮功能。
ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20具有usb(通用串行總線)連接器60。usb連接器60與控制部50連接,能夠讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器56中的電子信息。由此,能夠通過個(gè)人計(jì)算機(jī)等外部終端對(duì)借助usb連接器60取出的電子數(shù)據(jù)進(jìn)行閱覽、加工或編輯而有效地利用。并且,如果存儲(chǔ)器56內(nèi)的程序數(shù)據(jù)能夠改寫記錄,則能夠借助usb連接器60訪問存儲(chǔ)器56,從而對(duì)程序進(jìn)行修正、加工。能夠改寫記錄是指例如在非易失性存儲(chǔ)器56包含rom和ram的情況下程序存儲(chǔ)在ram中的情況等。如在此所述的那樣usb連接器60作為“電子信息取出單元”來發(fā)揮功能。因此,也可以將除usb連接器60以外的“電子信息取出單元”設(shè)置于ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20。例如,可以采用除usb以外的各種通用通信接口,只要將連接器形狀按照各標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置即可。并且,通信方式不局限于有線,也可以設(shè)置無線通信單元,在該情況下不需要連接器。
在實(shí)施方式的各結(jié)構(gòu)中設(shè)想了多種變化。以下對(duì)其某些變化進(jìn)行說明。
在切斷閥44的構(gòu)造中設(shè)想了各種各樣的變化。例如也可以使用電磁閥。電磁閥也被稱為螺線管閥,其具有通過使用電磁鐵的磁力來使柱塞運(yùn)動(dòng)從而進(jìn)行閥開關(guān)的機(jī)制,被使用在供流體通過的配管26內(nèi)的開閉控制中。電磁閥在響應(yīng)性的速度上具有優(yōu)點(diǎn),在水傳感器38進(jìn)行水檢測后能夠立刻堵塞配管26的點(diǎn)上優(yōu)選電磁閥。并且,除電磁閥以外,也可以使用電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)閥。并且,并不僅限于電的方式,也可以使用液壓式等。不論哪種驅(qū)動(dòng)方式,切斷閥44都可以具有機(jī)械機(jī)制,只要能夠根據(jù)來自控制部50的電信號(hào)至少對(duì)全開和全閉進(jìn)行切換即可。另外,作為變形例,切斷閥44能夠在全開與全閉之間連續(xù)地進(jìn)行開度調(diào)整,也可以使用能夠不連續(xù)即多個(gè)階段地切換開度的切斷閥。這樣的變形例中的開度調(diào)整也根據(jù)來自控制部50的控制信號(hào)來達(dá)成即可。
在水過濾器41的構(gòu)造中設(shè)想了各種各樣的變化。在實(shí)施方式中,作為一個(gè)示例,包含:筒狀殼體41a,其兩端被堵塞;兩個(gè)開口,它們設(shè)置在該筒狀殼體41a側(cè)面的相對(duì)的兩個(gè)部位;以及過濾膜(膜片元件),其在筒狀殼體41a內(nèi)收集氣體的水分。設(shè)置于筒狀殼體41a的一個(gè)開口與配管26c連接,設(shè)置于筒狀殼體41a的另一個(gè)開口與切斷閥44連接。氣體從配管26c向筒狀殼體41a內(nèi)流入,當(dāng)包含在氣體中的水分被過濾膜過濾后,完成水分過濾的氣體從另一個(gè)開口向切斷閥44流出。由過濾膜過濾的水分在筒狀殼體41a的底部積存為水滴。在筒狀殼體41a的底部設(shè)置有作為排水孔的冷凝水孔,并且設(shè)置有通過手動(dòng)打開關(guān)閉該冷凝水孔的冷凝水蓋42。關(guān)于更加具體的結(jié)構(gòu),例如,由于能夠使用在日本特開2012-232281號(hào)公報(bào)或日本特開2008-188489號(hào)公報(bào)中記載的過濾器裝置,或者利用將其適當(dāng)變形而成的裝置,因此省略其以上的說明。
另外,在本實(shí)施方式中,筒狀殼體41a由透光性樹脂或玻璃形成。如后述那樣,這是因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中水傳感器38是光學(xué)檢測方式的結(jié)構(gòu)。然而,有時(shí)由于水傳感器38的檢測方式為電的方式等,因此筒狀殼體41a也不需要透光性,在該情況下筒狀殼體41a也可以不透明。并且,也可以設(shè)置在積存了一定量的水時(shí)打開冷凝水蓋的機(jī)構(gòu)(所謂的自動(dòng)排水),在該情況下,也可以向ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的外部導(dǎo)出將該水排出的管。
在水傳感器38的構(gòu)造和檢測方式中設(shè)想了各種各樣的變化。在本實(shí)施方式中,作為一個(gè)示例,將用于進(jìn)行光學(xué)檢測的光檢測器作為水傳感器38來進(jìn)行利用。光檢測器例如包含由光電二極管等構(gòu)成的發(fā)光部38b和光檢測部(光電檢測器)38a。光檢測部38a接收從發(fā)光部38b透過水過濾器41傳來的光。光學(xué)方式的水傳感器38能夠利用與水分量對(duì)應(yīng)的光的吸收度的差異并根據(jù)光檢測部38a的受光強(qiáng)度等對(duì)水分的有無和水分量進(jìn)行檢測。
另外,水過濾器41能夠轉(zhuǎn)用在已經(jīng)公知的各種水分計(jì)中使用的技術(shù),能夠轉(zhuǎn)用實(shí)用化了的各種水分計(jì)。例如,不限于利用光的水分計(jì),也可以是利用電的水分計(jì)。電方式的水傳感器能夠通過測定與水分量對(duì)應(yīng)的電阻值的變化或電容的變化來檢測出水分的有無和水分量。并且,在能夠搭載大型的傳感器的情況下也可以使用微波水分計(jì)等。即使在使用除這些光學(xué)方式以外的方式的水傳感器的情況下,也與上述同樣地通過預(yù)先將測量值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器56中而對(duì)水過濾器41內(nèi)的水量是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的一定量進(jìn)行檢測即可。
在本實(shí)施方式中,將液體的水在水過濾器41的內(nèi)部是否積存到一定水量作為關(guān)閉切斷閥44的判定基準(zhǔn)。優(yōu)選“一定水量”如前述的那樣為筒狀殼體41a內(nèi)的一半、1/3、1/5或1/10等的量,而不是少量的水滴。對(duì)其理由進(jìn)行說明,氮分離膜74原本是用于將所流入的氣體的水分分離、去除而生成干燥氮?dú)獾哪?。因此,氮分離膜74是即使?jié)穸忍幱谠试S范圍內(nèi)的水蒸氣流入也不會(huì)立刻發(fā)生故障的膜。另一方面,當(dāng)因檢測出少量的水分而直接關(guān)閉切斷閥44時(shí),會(huì)經(jīng)常給穩(wěn)定的流量和壓力下的壓縮空氣供給帶來干擾,因此不優(yōu)選。因此,在實(shí)施方式中,在水過濾器41的筒狀殼體41a內(nèi)積存的液體的水達(dá)到預(yù)先設(shè)定的量時(shí),控制部50關(guān)閉切斷閥44。因此,在實(shí)施方式中,也可以預(yù)先對(duì)液體的水在水過濾器41內(nèi)部僅積存了預(yù)先設(shè)定的水量時(shí)的水傳感器38(具體來說是光檢測部38a)的輸出信號(hào)進(jìn)行測定,將其作為用于切斷閥44堵塞判斷的判定值而預(yù)先存儲(chǔ)在控制部50的存儲(chǔ)器56中。“預(yù)定的水量”例如是指裝滿狀態(tài)的一半、1/3、1/5或1/10等。在進(jìn)行后述的流程圖中的水檢測處理(步驟s108)時(shí),在水傳感器38中的光檢測部38a的輸出信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)的受光強(qiáng)度之間進(jìn)行比較。由此,能夠檢測出水過濾器41內(nèi)的水達(dá)到預(yù)定的量。
對(duì)切斷閥44的安裝位置也設(shè)想了各種各樣的變化。切斷閥44能夠設(shè)置在從壓縮空氣生成器10到氮出口75的氣體路徑的中途的任意部位或氮出口75的下游。具體來說,在圖1~圖3所示的實(shí)施方式中,切斷閥44設(shè)置在氮分離膜74與水過濾器41之間。通過關(guān)閉切斷閥44,能夠防止水分過多的壓縮空氣流入到氮分離膜74,并且還能夠?qū)⒃趦?nèi)部蓄積有水的水過濾器41與氮分離膜74之間堵塞。因此,能夠可靠地防止水過濾器41內(nèi)的貯存水到達(dá)氮分離膜74的情況。并且,切斷閥44也可以設(shè)置在水過濾器41與壓縮機(jī)12之間的氣體路徑的中途即配管26的任意處。由此,能夠防止水分過多的壓縮空氣流入到氮分離膜74。并且,切斷閥44也可以如后述的圖5的變形例那樣設(shè)置于氮出口75。由此,至少能夠防止水分過多的氮?dú)鈴牡獨(dú)馍裳b置1排出。水過濾器41與切斷閥44未必相鄰,也可以分開配置,在水過濾器41與切斷閥44之間也可以隔著其他的傳感器。在實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20中,切斷閥44僅能夠進(jìn)行單純的流量調(diào)整是不夠的。在ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20中,從確保水安全的觀點(diǎn)來看,切斷閥44至少在到達(dá)質(zhì)量分析計(jì)2之前,優(yōu)選在比氮分離膜74的壓縮空氣入口靠上游的位置,在必要時(shí)完全堵塞配管26的任意部位。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所執(zhí)行的控制內(nèi)容的流程圖的一例。在控制部50的存儲(chǔ)器56中預(yù)先存儲(chǔ)有按照?qǐng)D4所示的流程圖生成的程序。cpu54對(duì)通過電源開關(guān)28的操作使ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的電源接通的情況進(jìn)行響應(yīng),從存儲(chǔ)器56讀出該程序而執(zhí)行。
在圖4的流程圖所示的程序中,首先,控制部50執(zhí)行記錄啟動(dòng)時(shí)刻的處理步驟(s100)。控制部50接著執(zhí)行打開切斷閥44的處理步驟(s102)。
控制部50接著執(zhí)行如下處理步驟(s104):通過計(jì)時(shí)器58的測量來判定是否從計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間。該處理步驟是用于測出預(yù)定的時(shí)間間隔的處理,時(shí)間間隔例如可以是1分鐘(也就是60秒),也可以比1分鐘短或比1分鐘長??刂撇?0對(duì)計(jì)時(shí)器58進(jìn)行控制,由此計(jì)時(shí)器58以計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻為起算點(diǎn)來測量時(shí)間。如果計(jì)時(shí)器58的測量時(shí)間達(dá)到60秒,則該處理步驟s104的判定條件為肯定。這里,如果是剛啟動(dòng)后的初次判定,則該計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻為啟動(dòng)時(shí)刻,在從啟動(dòng)時(shí)刻經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間時(shí)該處理步驟的判定結(jié)果為肯定。如果不是在剛啟動(dòng)后,且該處理步驟的判定結(jié)果暫且為肯定的情況下,響應(yīng)該肯定判定而使計(jì)時(shí)器58的時(shí)間測量值復(fù)位為零,該肯定判定的時(shí)刻成為最新的計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻。由此,每當(dāng)處理步驟s104的判定結(jié)果為肯定時(shí),計(jì)時(shí)器58的時(shí)間測量被復(fù)位,每當(dāng)達(dá)到預(yù)定的時(shí)間(例如60秒)時(shí),該處理步驟s104的判定條件為肯定,由此能夠進(jìn)入到之后的進(jìn)行傳感器信號(hào)輸入的處理步驟等。另外,此處所述的處理步驟s104的處理是一個(gè)示例,只要是測出預(yù)定的時(shí)間間隔的程序,則具體的處理沒有限制。
在沒有判定為從計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間的情況下,處理回到處理步驟s104,且處理處于待機(jī)狀態(tài)直到經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間??刂撇?0在判定為從計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)刻經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間的情況下,接著執(zhí)行輸入壓力傳感器30等的傳感器輸出信號(hào)并記錄在存儲(chǔ)器56中的處理步驟(s106)。控制部50接著執(zhí)行判定是否檢測到水的處理步驟(s108)。在該步驟中,控制部50根據(jù)從水傳感器38的光檢測部38b接收的輸出信號(hào)來判定水過濾器41內(nèi)的水是否達(dá)到了預(yù)定的水量,在水達(dá)到了預(yù)定的水量時(shí)將判定結(jié)果設(shè)為肯定。在步驟s108的判定結(jié)果為肯定的情況下,控制部50接著執(zhí)行在檢測到水的情況下關(guān)閉切斷閥44的處理步驟(s110)。控制部50進(jìn)一步執(zhí)行通過將燈46點(diǎn)亮而進(jìn)行通知的處理步驟(s112)。
控制部50在步驟s108中沒有檢測到水的情況下,使處理跳到電源關(guān)閉判定(s114)。
控制部50執(zhí)行處理步驟(s114),對(duì)是否存在被關(guān)閉操作電源開關(guān)而使電源關(guān)閉的指令進(jìn)行判定。在不存在電源關(guān)閉操作的情況下,控制部50使處理循環(huán)到規(guī)定時(shí)間經(jīng)過的判定處理步驟。在存在電源關(guān)閉操作的情況下,控制部50執(zhí)行處理步驟(s116),將切斷閥44保持為關(guān)閉狀態(tài)而使處理進(jìn)入到系統(tǒng)停止處理,對(duì)系統(tǒng)停止日期時(shí)間進(jìn)行記錄。然后,此次的例程結(jié)束,并且系統(tǒng)停止。
當(dāng)對(duì)以上說明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20和氮?dú)馍裳b置1的效果進(jìn)行總結(jié)時(shí),例如按照以下方式進(jìn)行說明。
在進(jìn)行質(zhì)量分析時(shí),隨著質(zhì)量分析計(jì)2(massspectrometer:質(zhì)譜儀)的試樣導(dǎo)入而需要氮?dú)?。該氮?dú)庥傻獨(dú)馍裳b置1來提供。由于在壓縮空氣時(shí)水分積存在壓縮空氣生成器10內(nèi),因此有時(shí)自動(dòng)進(jìn)行將該水分排出到外部的動(dòng)作。通過第二空氣過濾器18和微粉過濾器15所具有的自動(dòng)排水功能來實(shí)現(xiàn)該自動(dòng)排水。
在壓縮空氣生成器10內(nèi)的第二空氣過濾器18或微粉過濾器15發(fā)生故障的情況下,水分過多氣體從壓縮空氣生成器10流出。當(dāng)該水流入時(shí),氮分離膜74發(fā)生故障的可能性較高,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),要更換高昂的氮分離膜74。因此,利用設(shè)置于氮分離膜74的前段的水過濾器41、水傳感器38和切斷閥44,在檢測出水分時(shí)關(guān)閉切斷閥44,切斷來自壓縮機(jī)12的壓縮空氣。另外,在實(shí)施方式中,在通過關(guān)閉切斷閥44使配管26堵塞之后,壓縮機(jī)12的吐出口側(cè)的壓力上升,壓力傳感器30感知到該壓力上升從而使壓縮機(jī)12自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且,當(dāng)通過了氮分離膜74的水向質(zhì)量分析計(jì)2流入時(shí),會(huì)對(duì)質(zhì)量分析計(jì)2的分析結(jié)果或質(zhì)量分析計(jì)2的內(nèi)部構(gòu)造造成不良影響。并且,當(dāng)電源4的電壓不穩(wěn)定時(shí),氮?dú)獾膲毫蛄髁繒?huì)變動(dòng),分析精度降低。關(guān)于這點(diǎn),由于實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20也作為數(shù)據(jù)記錄裝置來發(fā)揮作用,因此也能夠始終對(duì)作為產(chǎn)生了關(guān)閉切斷閥44的情況的原因的要素(電源異常、周圍溫度、濕度或壓力)進(jìn)行記錄。ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20能夠?qū)s用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的電源接通的日期時(shí)間、水傳感器檢測到水而進(jìn)行切斷的日期時(shí)間、以及壓力、濕度、溫度、電源電壓的定期信息進(jìn)行記錄。通過記錄這些信息,能夠在之后參照該記錄結(jié)果。通過參照該記錄結(jié)果,能夠有助于弄清分析結(jié)果出現(xiàn)異常、質(zhì)量分析計(jì)2產(chǎn)生故障等的原因。所記錄的內(nèi)容可以借助usb連接器60或通過無線轉(zhuǎn)送到外部(例如電腦),也可以在運(yùn)用管理中起到作用。
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所執(zhí)行的控制內(nèi)容的流程圖的其他示例。當(dāng)在圖4所說明的步驟s108中檢測到水時(shí),控制部50也可以在依次執(zhí)行關(guān)閉切斷閥44的處理步驟(s110)和燈46的點(diǎn)亮處理步驟(s110)之后,強(qiáng)制執(zhí)行電源關(guān)閉處理(s200),例程結(jié)束并且系統(tǒng)停止。
另外,也可以不在ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20中設(shè)置數(shù)據(jù)記錄功能,而僅設(shè)置由水傳感器38、切斷閥44和控制它們的控制部50等構(gòu)成的水檢測時(shí)切斷保護(hù)功能。在該情況下,也可以省略壓力傳感器30、濕度傳感器32、溫度傳感器34和電壓計(jì)36,省略圖4的流程圖中的步驟s104和s106的處理。并且,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20也可以不具有數(shù)據(jù)記錄裝置功能,且可以配置在質(zhì)量分析計(jì)2與氮?dú)夥蛛x器70之間。
另外,在實(shí)施方式中,提供將水過濾器41、水傳感器38、切斷閥44和壓力傳感器30等構(gòu)成部件匯集在框架5的內(nèi)部而成的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20。但是,在提供實(shí)施方式的氮?dú)馍裳b置1的方面,不必使構(gòu)成部件匯集在一個(gè)框架5中。也就是說,ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20內(nèi)的各構(gòu)成部件也可以按照部件單位來進(jìn)行配置,提供整體上具有實(shí)施方式的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20的功能的氮?dú)馍裳b置1。
圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的氮?dú)馍裳b置101的框圖。在該變形例中,將ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20置換成記錄裝置120,并追加了ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140。在該變形例中使ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140與氮出口75連接,換言之,將ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140設(shè)置在質(zhì)量分析計(jì)2與氮?dú)夥蛛x器70之間。關(guān)于這些不同點(diǎn)以外的結(jié)構(gòu),由于氮?dú)馍裳b置101與圖1~圖3所述的氮?dú)馍裳b置1相同,因此對(duì)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào),省略說明。氮?dú)馍裳b置101將承擔(dān)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所具有的功能中的水檢測切斷功能的硬件部分的ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140抽出而設(shè)置在氮?dú)馍裳b置101的下游側(cè)。也就是說,這是將圖1中的氣體安全供給部40設(shè)置在氮?dú)馍裳b置101的下游側(cè)的結(jié)構(gòu)。另一方面,設(shè)置承擔(dān)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20所具有的功能中的切斷閥41的控制等和數(shù)據(jù)記錄功能的記錄裝置120。在該變形例中,如圖6所示,使用內(nèi)置于記錄裝置120的控制部50對(duì)ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140進(jìn)行控制,但也可以將圖6進(jìn)一步變形,將控制部50中的基于水傳感器38的輸出信號(hào)進(jìn)行切斷閥41的開閉控制的“其他控制部”內(nèi)置于ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140。該“其他控制部”至少執(zhí)行圖4和圖5中的步驟s102、s108、s110的處理,并且,也優(yōu)選進(jìn)行步驟s116的閥堵塞控制。并且,也可以在ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器140上設(shè)置燈46等通知單元,優(yōu)選在該情況下該“其他控制部”也進(jìn)行步驟s112的處理。
另外,也可以使上述實(shí)施方式的裝置向與實(shí)施方式不同的其他裝置變形,也可以將實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分轉(zhuǎn)用在其他用途。以下,對(duì)該變形轉(zhuǎn)用進(jìn)行說明。
另外,也可以將實(shí)施方式轉(zhuǎn)用在氮以外的氣體生成裝置中。也就是說,能夠?qū)⑸鲜龅膍s用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器20轉(zhuǎn)用在對(duì)大氣等含有水分的氣體進(jìn)行壓縮并從該壓縮氣體生成干燥氣體的干燥氣體生成裝置中。當(dāng)通過壓縮機(jī)壓縮氣體時(shí)會(huì)因凝結(jié)而產(chǎn)生冷凝水。當(dāng)將含有該冷凝水的水分過多氣體向分離膜供給時(shí),對(duì)于分離膜而言設(shè)想了不優(yōu)選的情況。并且,對(duì)于設(shè)置在分離膜的下游位置的質(zhì)量分析計(jì)2等裝置,也不優(yōu)選水分過多氣體。由于這樣的情況,也可以設(shè)置其他的氣體分離膜來代替位于氮?dú)馍裳b置1的內(nèi)部的氮分離膜74。作為實(shí)用化的氮分離膜的一個(gè)示例,具有利用了聚酰亞胺制的中空纖維比空氣中的氮更容易透過氧的性質(zhì)的氮分離膜。當(dāng)壓縮空氣在氮分離膜(中空纖維)的內(nèi)側(cè)流動(dòng)時(shí),氧選擇地透過膜,其結(jié)果是,變成在中空纖維膜出口能夠得到富氮?dú)怏w的機(jī)制。也設(shè)想了將這樣的選擇性地透過氧的膜轉(zhuǎn)用為氧分離膜,在該情況下,不優(yōu)選水分過多氣體流入到該氧分離膜。與不優(yōu)選水分過多氣體流入到氮分離膜74的情況同樣。例如在日本特開2003-159517號(hào)公報(bào)中記載有“從混合氣體中選擇地透過至少一種氣體的中空纖維分離膜模塊”和“用于對(duì)富氮空氣、富氧空氣、干燥空氣、二氧化碳、氫或有機(jī)蒸氣中的任意氣體進(jìn)行分離回收的中空纖維分離膜模塊”。根據(jù)公知技術(shù),也可以將“混合氣體分離膜”或“對(duì)富氮空氣、富氧空氣、干燥空氣、二氧化碳、氫或有機(jī)蒸氣中的任意氣體進(jìn)行分離的氣體分離膜”置換為氮分離膜74。在該情況下,實(shí)施方式的“氮?dú)夥蛛x器”只是被另稱為不限定氣體的種類的“氣體分離器”。
標(biāo)號(hào)說明
1、101:氮?dú)馍裳b置;2:質(zhì)量分析計(jì);4:電源;5:框架;6:前罩;10:壓縮空氣生成器;11、48:電源電路;12:壓縮機(jī);13、30:壓力傳感器;14:氣體冷卻器;15:微粉過濾器;17:第一空氣過濾器;18:第二空氣過濾器;18a:活性炭過濾器;19:儲(chǔ)氣容器;20、140:ms用氮?dú)獍踩┙o監(jiān)視器;22:氣體導(dǎo)入口;24:氣體排出口;26、26a、26b、26c:配管;28:電源開關(guān);30:壓力傳感器;32:濕度傳感器;34:溫度傳感器;36:電壓計(jì);38:水傳感器;38a:光檢測部;38b:發(fā)光部;40:氣體安全供給部;41:水過濾器;41a:筒狀殼體;42:冷凝水蓋;44:切斷閥;46:燈;48:電源電路;50:控制部;51:電路基板主體;52:輸入輸出接口;53:a/d轉(zhuǎn)換電路;54:cpu;56:存儲(chǔ)器;58:計(jì)時(shí)器;60:連接器;70:氮?dú)夥蛛x器;71:氮?dú)庹{(diào)節(jié)器;72:壓力計(jì);73:流量計(jì);74:氮分離膜;75:氮出口;120:記錄裝置。