[发明专利]气体浓度计算装置、气体浓度测量模块、及光检测器

说明书

技术领域

本发明涉及利用NDIR(非分散型红外线吸收)法进行气体的浓度计算的气体浓度计算装置及气体浓度测量模块。

另外，本发明涉及检测不同的光路上的光的光检测器。

背景技术

一直以来，例如将计算二氧化碳等气体的浓度的气体浓度计算装置应用于空调系统的领域等中。基于该气体浓度计算装置中的计算结果来控制换气的ON/OFF(开/关)等，由此使空调系统高效地运转，实现消耗电力的降低。在这样的气体浓度计算装置中使用NDIR(Non-dispersive Infrared，非分散型红外线吸收)法，所谓NDIR(非分散型红外线吸收)法，是指基于红外光穿过对象气体中时的衰减来计算气体的浓度的方法。

作为使用NDIR(非分散型红外线吸收)法的气体浓度计算装置，例如有专利文献1中所记载的装置。该气体浓度计算装置使来自单一光源的光照射至气室(gas cell)内，并通过第1检测器及第2检测器对穿过气室内的光进行检测。第1检测器对穿过由被测定气体区域及封入至测定气体室内的不活泼气体区域构成的光路的光进行检测。第2检测器对穿过由被测定气体区域及封入至比较气体室内的与被测定气体种类相同的气体区域构成的光路的光进行检测。另外，公开有通过第2检测器检测照射光量的增减，且校正第1检测器的输出。

另外，在专利文献2中记载有检测气缸内的样品气体浓度的气体浓度计算装置。此处，将反射镜设置于在气缸内往复移动的活塞的头部，并且在气缸的头部朝向气缸内配置光源及检测器。通过这样的构成，自光源发射且由活塞上的反射镜反射的光被检测器接收。伴随着活塞的往复移动，经由反射镜的自光源至检测器为止的光路长度发生变化，因此检测器中所接收的能量发生变化。然后，基于自检测器输出的输出值的变化来计算样品气体的浓度。

专利文献

专利文献1：日本特开2007-256242号公报

专利文献2：日本特开平5-180760号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，引用文献1中所记载的气体浓度计算装置，需要另外配置封入有与被测定气体种类相同的气体的比较气体室等。另外，在以多种被测定气体作为检测对象的情况下，针对每种被测定气体需要多个比较气体室。另外，根据气体的情况，也存在难以填充于比较气体室中的情况。

另外，在引用文献2所记载的气体浓度计算装置中，为了使光路长度发生变化而使用活塞的往复移动，因此原则上不可能同时检测不同的光路长度的光。另外，由于因活塞的运转所致的振动等影响，活塞在光路长度方向上移动，从而存在因光路长度变化而产生测定误差之类的问题。

另外，在引用文献1所记载的气体浓度计算装置中，分别通过个别的光检测器内的受光元件对穿过不活泼气体区域的光及穿过比较气体室的光进行检测，并进行检测值的比较。因此，因2个受光元件之间所存在的固有的偏差、或在有环境变化的情况下2个受光元件所受的影响的不同等，存在无法准确地进行检测值的比较之类的问题。

因此，本发明的一个方面的目的在于提供一种可更高精度地计算多种多样的气体浓度的气体浓度计算装置及气体浓度测量模块。

另外，本发明的另一个方面的目的在于提供一种能够降低各个受光元件间的固有的偏差，即使测定环境发生变动，也可通过受光元件高精度地进行检测值的比较，并且降低了各受光元件间的光的串扰的光检测器。

解决问题的技术手段

本发明的一个方面所涉及的气体浓度计算装置的特征在于，其是具备气体浓度测量模块及气体浓度计算模块且计算对象气体的浓度的气体浓度计算装置，所述气体浓度测量模块具备：气室，其形成导入所述对象气体的导入空间；光源，其配置于所述气室的一端；信号光接收单元及参照光接收单元，其配置于所述气室的另一端，且接收自所述光源放射的光；及不活泼气体室，其配置于所述导入空间内的所述光源与所述参照光接收单元之间的光路中，且封入有相对于自所述光源放射的光而言不活泼的不活泼气体；所述气体浓度计算模块基于所述气体浓度测量模块的所述信号光接收单元所接收的所述光的能量值与所述参照光接收单元所接收的所述光的能量值的比来计算所述对象气体的所述浓度。