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ガスサンプリングデバイス

国内特許コード P120007705
整理番号 WASEDA-1018
掲載日 2012年6月22日
出願番号 特願2009-287152
公開番号 特開2011-085571
登録番号 特許第5294128号
出願日 平成21年12月18日(2009.12.18)
公開日 平成23年4月28日(2011.4.28)
登録日 平成25年6月21日(2013.6.21)
優先権データ
  • 特願2009-218160 (2009.9.18) JP
発明者
  • 櫻井 英博
  • 増川 一
  • 井上 和仁
  • 北島 正治
出願人
  • 学校法人早稲田大学
  • 櫻井 英博
発明の名称 ガスサンプリングデバイス
発明の概要

【課題】フレキシブルサンプリングバッグ中のサンプルガスを採取するに当たって水上置換する必要がなく、試験中にガス発生または吸収による圧力の変化を伴わず、常圧下で、しかも、複数のバッグを用意することなく1つのバッグで経時的に何度でもバッグ中のサンプルガスを採取することができるガスサンプリングデバイスの提供。
【解決手段】フレキシブルサンプリングバッグ中のサンプルをバッグ外に導くためのガス通気孔を側面に有する中空支持体、該中空支持体をサンプリングバッグ中に固定するための底部アーム部に開口部を有するクランプ、及びクランプ底部アーム側のバッグフィルムを両側から挟持するための1対の密封用ゴム板を備えてなるガスサンプリングデバイス。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


環境問題への配慮から、最近になって、屋外のプールや海上に浮かべたプラスチック製のリアクター中でシアノバクテリアや緑藻などの光合成微生物を培養して水素ガスを製造する計画がなされ、様々な研究と開発が行われている。
例えば、大月利らは、光合成微生物を用いて廃水中の有機物を分解して水素を製造するための光合成リアクターを提案している。(特許文献1、2参照)
また、本発明者らも、先に、水面上に浮遊させた透明な培養液収納バッグ内で光合成微生物を培養して該光合成微生物が産生する水素ガスを回収するための水素ガス産生のための光合成用リアクターを提案した。(特許文献3参照)



このようなリアクターを用いた微生物による水素ガスの実生産に先立って、水素ガスを効率的に産生するための最適な微生物とその培養条件を見出すために、実験室レベルの小規模実験が不可欠であり、その容器として、バイアル(vial)やフレキシブルサンプリングバッグが使用されている。



バイアルは、ガラス瓶にブチルゴム等からなる密封性かつ弾力性(変形回復能)を有するゴム栓をして、更に中央部に丸い窓のあるアルミニウムなどのキャップで巻締めたものである。ゴム栓はブチルゴム等からなり、サンプル採取針を窓を通してゴム栓に突き刺しこれを引き抜いた時にも密封性を保持してガス漏れを防止できるので、試料を経時的に複数回採取することが可能であり、便利である。しかしながら、バイアルを用いた光合成微生物による水素ガスの産生試験においては、水素ガスの発生に伴い内圧が著しく高くなって、培養条件が変化してしまうので微生物による水素ガス等の産生試験においては適切な培養容器であるとは言えない。ガス発生を伴う点で、メタン発酵試験の場合も同様な問題がある。



一方、微生物による水素ガス産生試験において、ガスバリアー性のプラスチックフィルムからなるフレキシブルサンプリングバッグを用いた場合には、バッグ内に余裕を持って培養液等を入れておけば、バッグ自体が膨張可能なため、常圧に保つことができ、水素ガスの産生とともに内圧が上昇して培養条件が変化してしまうような不都合はない。ところで、フレキシブルサンプリングバッグ内に産生した水素ガスを含む気体は水上置換によって捕集するのが一般的である。水上置換とは、周知の通り、開口部を下にした状態でサンプリングバッグを水槽中に入れ、開口部より出てくるサンプルガスを水中で別の栓付き容器に移し替えるガス採取方法である。したがって、水上置換によってバッグ中のサンプルガスを採取する際に、バッグ中のガスの一部は勿論のこと微生物を含む培養液もこの採取作業によって失われてしまうので、該バッグは一回しか使用することができない。それ故、例えば、試験開始後、2日目、4日目、6日目、8日目、10日目の水素濃度を測定しようとする場合には、それぞれの捕集日に対応して5個のサンプリングバッグを準備しなければならないという煩わしさがあった。また、このように5個のサンプリングバッグを用いた場合、それぞれのバッグに対して照射する光量を完全に同一に保つことは容易なことではなく、僅かではあるが実験条件が異なる懸念があった。

産業上の利用分野


実験室レベルで微生物による水素ガス等の産生能、ならびに吸収能を試験するために、フレキシブルサンプリングバッグが使用されている。本発明は、このようなフレキシブルサンプリングバッグに装着して用いるガスサンプリングデバイスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
密封可能なフレキシブルサンプリングバッグ中のサンプルガスを採取するためのガスサンプリングデバイスであって、(1)フレキシブルサンプリングバッグ中に挿入して該バッグ中のサンプルガスをバッグ外に導くためのガス通気孔を側面に有する中空支持体、(2)該中空支持体をサンプリングバッグ中に固定するためのクランプであってクランプ底部アーム部にガス採取のための採取針を出し入れするための開口部を有するクランプ及び(3)クランプ底部アーム部側のサンプリングバッグフィルムを両側から挟持するための1対の密封用ゴム板を備えてなるガスサンプリングデバイス。

【請求項2】
中空支持体が、クランプ底部側のみに開口する有底中空支持体、又はクランプ底部側及びクランプ上部側に開口する中空支持体である請求項1に記載のガスサンプリングデバイス。

【請求項3】
少なくとも1枚の密封用ゴム板がブチルゴム板である請求項1又は請求項2に記載のガスサンプリングデバイス。

【請求項4】
1対の密封性ゴム板がブチルゴム板である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のガスサンプリングデバイス。

【請求項5】
更に、クランプの上部アーム部側のフレキシブルサンプリングバッグフィルムを両側から挟持するための1対のゴムクッション板を有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のガスサンプリングデバイス。
産業区分
  • 試験、検査
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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