(57)【要約】【課題】部品コストを増大させることなく、リード線の引き出し部位とされるガスセンサの基端部の熱による損傷の発生を抑制することができるガス分析装置を提供する。【解決手段】煙道に挿入固定された支持筒２１内には接続管６１を挿入し、当該接続管６１内には支持筒２１の先端壁３１に固定されたガスセンサ４１の少なくとも基端部を収容するようにした。そして、接続管６１の基端側から冷却用空気を導入するようにした。即ち、接続管６１内には空気供給管５６を挿入し、その先端開口部であるノズル部５６ａをガスセンサ４１の基端部へ指向させるようにした。ガスセンサ４１の基端部に冷却用空気が供給されることにより、当該基端部に装着されたリード線押さえ部材４７は冷却される。このため、リード線押さえ部材４７の温度上昇が抑制され、当該リード線押さえ部材４７の熱による損傷も回避できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道内へ突出するように設けられた支持筒と、
前記支持筒内における先端に固定されて煙道内を流れる被測定ガスに含まれる所定の成分を検出するガスセンサと、を備えたガス分析装置において、
前記支持筒内には、前記ガスセンサの基端部を冷却するための冷却用空気を送る送気手段を備えたガス分析装置。
【請求項２】
前記送気手段は、先端が開口した空気供給管を備えると共に当該空気供給管の先端開口部を前記ガスセンサの基端部へ指向させて配置し、当該空気供給管の基端側から導入された前記冷却用空気を前記先端開口部から流出させるようにした請求項１に記載のガス分析装置。
【請求項３】
前記支持筒内には、前記空気供給管の先端開口部及び前記ガスセンサの基端部を覆う接続管を設け、当該接続管の基端側には単数又は複数の空気導入孔を形成するようにした請求項２に記載のガス分析装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のガス分析装置において、
前記支持筒の先端部に開口部を形成し、当該開口部には前記ガスセンサが取り付けられるセンサ取付け部材を着脱可能に装着するようにしたガス分析装置。
【請求項５】
前記センサ取付け部材には煙道内を流れる被測定ガスの取込口を形成すると共に当該取込口よりもセンサ取付け部材の先端方向へ突出する壁部材を着脱可能に設け、当該壁部材は前記取込口よりも被測定ガスの流れの上流側に位置させるようにした請求項４に記載のガス分析装置。
【請求項６】
請求項５に記載のガス分析装置において、
前記壁部材の基端部には前記センサ取付け部材に外嵌可能とされた支持部材を設け、当該支持部材とセンサ取付け部材との間には、前記壁部材が前記被測定ガスの流れの上流側に位置するように、センサ取付け部材に対する壁部材の取付け位置を調節可能とする係合構造体を設けるようにしたガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙道内の被検出ガスに含まれる酸素及び窒素酸化物等の所定の成分を検出して分析するガス分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、地球環境の保全といった観点から、例えば内燃機関及び各種の燃焼炉から排出される排気ガス中の窒素酸化物濃度の低減が望まれている。このため、前記排気ガス中の窒素酸化物を検出して分析するガス分析装置の開発が盛んに行われている。ガス分析装置の分析結果は内燃機関及び燃焼炉の燃焼状態等のフィードバック制御等に利用される。こうしたガス分析装置としては、煙道内の測定点近傍にガスセンサを配置する直接挿入タイプ（例えば、特許文献１参照。）及び煙道内の測定点よりも煙道壁側にガスセンサを配置して当該煙道内の排ガスをガスセンサの検知部へ導く誘引タイプ（例えば、特許文献２参照。）がある。
【０００３】
直接挿入タイプのガス分析装置は排気管内の排ガスを採取する円筒状のプローブを備えており、当該プローブは焼却炉等における煙道壁の孔に挿入され、取付けフランジを介して当該煙道壁に固定されている。プローブの先端部には多孔質の金属焼結フィルタが設けられていると共に同じく先端内部にはガスセンサが設けられている。ガスセンサのガス検出素子としては、例えばジルコニア等のセラミックスからなる固体電解質を用いたものが知られている。煙道内の排ガスはフィルタを通過してプローブ内に導かれ、その導かれてきた排ガスはガスセンサにより検出される。ガスセンサの基端部にはリード線を引き出すためのターミナル部が設けられており、このターミナル部はリード線を介して外部の制御装置に接続されている。
【０００４】
一方、誘引タイプのガス分析装置において、ガス採取管の煙道内突出側の端部にはガス流入口が、また取付け壁面に近接した根元側管壁にはガス流出口が形成されている。煙道内を流れるガス自体の動圧により、煙道ガスが前記流入口からガス採取管内へ流入して固体電解質式のガスセンサに接触し、その後、前記ガス流出口から煙道へ戻るようになっている。ガスセンサの基端部から引き出されたリード線は外部の指示計に接続されている。
【特許文献１】特開昭６３−５８１５２号公報
【特許文献２】実公昭６１−１３９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
煙道壁内面に発生しやすい渦流の影響を回避する等の目的で、特許文献１，２に記載されたガス分析装置のプローブ及びガス採取管の先端は煙道の中心又はその付近まで延出される場合が多い。そして、これらプローブ及びガス採取管の煙道への突出長さは、当該煙道径に応じて設定されている。即ち、煙道径が大きくなるほどプローブ及びガス採取管の長さは大きく設定され、逆に煙道径が小さくなるほどプローブ及びガス採取管の長さは小さく設定される。その際、特許文献２に記載の誘引タイプのガス分析装置においては、ガスセンサの位置を変更する必要はなく、ガス採取管の煙道への挿入長さを調整するだけでよい。これに対し、特許文献１に記載の直接挿入タイプのガス分析装置においては、プローブの先端部にガスセンサが設けられているので、煙道径によっては、ガスセンサ基端部のターミナル部も含めて、ガスセンサの全体を煙道内に配置しなければならない場合もある。
【０００６】
ここで、ターミナル部に接続された複数本のリード線を整列して外部に引き出すために、ガスセンサの基端部にリード線押さえ部材を装着するようにしたガス分析装置も知られている。このリード線押さえ部材はリード線の通しやすさの観点から例えば弾性を有するゴム材により円板状に形成されている。このリード線押さえ部材にはリード線を挿通可能とした複数の孔が形成されており、各孔にはそれぞれリード線が挿通されている。しかし、ガスセンサを高温環境下で使用するようにした場合、こうしたリード線押さえ部材には熱による損傷が発生するおそれがある。
【０００７】
そこで、耐熱性を確保するために、前記リード線押さえ部材を、より耐熱性の高いゴム材以外の材料（例えば白金等の金属材料、又はセラミックス）により形成することも考えられる。ところが、そのような材料は得てして高価であり、部品コストの増大、ひいてはガス分析装置のコスト増大につながる。このように、部品コストの観点から、リード線押さえ部材は弾性を有するゴム材により形成することが好ましく且つ要望されているにもかかわらず、耐熱性の点で劣るゴム材により形成されたリード線押さえ部材を高温環境下で使用するための具体的解決策は何ら提案されていないのが現状である。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、部品コストを増大させることなく、リード線の引き出し部位とされるガスセンサの基端部の熱による損傷の発生を抑制することができるガス分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、煙道内へ突出するように設けられた支持筒と、前記支持筒内における先端に固定されて煙道内を流れる被測定ガスに含まれる所定の成分を検出するガスセンサと、を備えたガス分析装置において、前記支持筒内には、前記ガスセンサの基端部を冷却するための冷却用空気を送る送気手段を備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記送気手段は、先端が開口した空気供給管を備えると共に当該空気供給管の先端開口部を前記ガスセンサの基端部へ指向させて配置し、当該空気供給管の基端側から導入された前記冷却用空気を前記先端開口部から流出させるようにしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記支持筒内には、前記空気供給管の先端開口部及び前記ガスセンサの基端部を覆う接続管を設け、当該接続管の基端側には単数又は複数の空気導入孔を形成するようにしたことを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のガス分析装置において、前記支持筒の先端部に開口部を形成し、当該開口部には前記ガスセンサが取り付けられるセンサ取付け部材を着脱可能に装着するようにしたことを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のガス分析装置において、前記センサ取付け部材には煙道内を流れる被測定ガスの取込口を形成すると共に当該取込口よりもセンサ取付け部材の先端方向へ突出する壁部材を着脱可能に設け、当該壁部材は前記取込口よりも被測定ガスの流れの上流側に位置させるようにしたことを要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のガス分析装置において、前記壁部材の基端部には前記センサ取付け部材に外嵌可能とされた支持部材を設け、当該支持部材とセンサ取付け部材との間には、前記壁部材が前記被測定ガスの流れの上流側に位置するように、センサ取付け部材に対する壁部材の取付け位置を調節可能とする係合構造体を設けるようにしたことをその要旨とする。
【００１５】
（作用）
前述したように、一般に、ガスセンサの基端部はセンサ出力取出用のリード線が引き出されるリード線引き出し部位とされており、そのリード線引き出し部位はリード線の通しやすさの観点から弾性を有するゴム材により形成されることが多い。しかし、ガスセンサを高温環境下で使用するようにした場合、そうしたゴム材製のリード線引き出し部位には熱による損傷が発生するおそれがある。そこで、耐熱性を確保するために、前記リード線引き出し部位を、前記ゴム材に比べて耐熱性に優れた金属材料及びセラミックス等のゴム材以外の材料により形成することも考えられる。ところが、そのような材料は得てして高価であり、部品コストの増大につながる。
【００１６】
このような背景にあって、請求項１に記載の発明によれば、ガスセンサにおけるリード線の引き出し部位であるガスセンサの基端部に冷却用空気が供給される。この冷却用空気によりガスセンサの基端部は冷却され、当該基端部の温度上昇が抑制される。このため、当該基端部における前記引き出し部位を前述したような耐熱性に劣るゴム材により形成するようにした場合であっても当該引き出し部位の温度上昇は抑制される。従って、当該ゴム材よりも耐熱性に優れた高価な材料を使用することなく、リード線の引き出し部位における熱による損傷の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、空気供給管の先端開口部はガスセンサの基端部へ向いているので、当該空気供給管の基端側から導入されて同じく先端開口部から流出した冷却用空気は、前記ガスセンサの基端部に効率的に供給される。その結果、ガスセンサの基端部の冷却が促進される。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、空気供給管の先端開口部及び前記ガスセンサの基端部がそれぞれ接続管に覆われることにより、空気供給管の先端開口部から流出した冷却用空気は当該接続管内を通ってガスセンサの基端部へ供給される。このため、冷却用空気は拡散することなく接続管によりガスセンサの基端部近傍まで案内される。従って、ガスセンサの基端部を効果的に冷却することができる。
【００１９】
また、空気供給管から冷却用空気が供給されると、接続管内にはその基端側から先端側への空気の流れが発生する。それに伴って接続管内は負圧となり空気導入孔から当該接続管内に外部空気が流れ込むと共に接続管の先端側へ流れ始める。このため、接続管内における渦流の発生が抑制される。従って、ガスセンサの基端部に冷却用空気を円滑に供給することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、センサ取付け部材を支持筒から取り外すことにより、ガスセンサも取り外し可能となる。即ち、ガスセンサを支持筒に対して着脱するための特別な治具は不要となり、ガスセンサの交換作業を簡単に行うことができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の作用に加えて、壁部材は取込口よりも被測定ガスの流れの上流側に位置するので、被測定ガスの流れは壁部材により遮られ、取込口には壁部材を回り込んだ被測定ガスが緩やかに取り込まれる。そしてその取り込まれた被測定ガスがガスセンサにより検出される。このため、被測定ガスの勢いを抑制しないまま取込口へ導くようにした場合と異なり、被測定ガスを安定的に分析することができる。
【００２２】
また、壁部材はセンサ取付け部材に対して着脱可能であるので、被測定ガスの流れの状況に応じて選択的に取着することが可能となる。即ち、勢いがある煙道内にガスセンサを挿入する場合等には積極的に壁部材をセンサ取付け部材に取着して被測定ガスの流れの勢いを抑制し、勢いのない緩やかな場合には壁部材を取り外して被測定ガスを積極的に取り込むようにする。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の作用に加えて、センサ取付け部材に対する壁部材の取付け位置を調節可能となるので、ガス分析装置（正確には、支持筒）の煙道への取付けの自由度が増す。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、冷却用空気を供給するようにしたことにより、部品コストを増大させることなく、リード線の引き出し部位とされるガスセンサの基端部の熱による損傷の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を例えばエンジン、ボイラ、工業用炉等の排気管に取り付けられて当該排気管内の煙道を流れる被測定ガスとしての排ガスに含まれる所定成分（例えば、窒素酸化物）を検出して分析するガス分析装置に具体化した第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態のガス分析装置は煙道内の測定点近傍にガスセンサを配置する直接挿入タイプである。
【００２６】
＜全体構成＞
図１に示すように、ガス分析装置１１は煙道を流れる排ガスに含まれる所定の成分を検出する発信器１１ａと当該発信器１１ａに電気的に接続された分析器１１ｂとを備えている。発信器１１ａは煙道内に挿入固定されており、分析器１１ｂは外部に設置されている。即ち、煙道壁１２には発信器１１ａを挿通可能とした筒状の発信器挿入口１３が突設されており、発信器挿入口１３の先端外周縁には環状のフランジ部１４が形成されている。この発信器挿入口１３を介して発信器１１ａは煙道内に挿入されており、当該発信器１１ａは前記フランジ部１４に固定されている。
【００２７】
＜発信器＞
発信器１１ａは、一端が開口した円筒状の支持筒２１を備えており、当該支持筒２１の開口端縁にはフランジ部２２が形成されている。支持筒２１は前記発信器挿入口１３に挿入され、煙道壁１２のフランジ部１４の外面と当該支持筒２１のフランジ部２２の内面との間にシール部材Ｓを介在させた状態で、前記フランジ部１４側からボルト２３を挿通し、当該ボルト２３にナット２４を締め付けることにより、支持筒２１は煙道壁１２に固定されている。両フランジ部１４，２２により密接状態で挟み込まれたシール部材Ｓにより、煙道の内外、即ち両フランジ部１４，２２間の気密が確保されている。また、前記ボルト２３の雄ねじ部２３ａは前記ナット２４の外端面から突出している。
【００２８】
＜支持筒＞
支持筒２１の先端壁３１には後述するガスセンサ４１の先端部を収容固定可能とした収容部３２が貫通して形成されており、当該収容部３２の内周面には雌ねじ部３３が形成されている。この雌ねじ部３３は支持筒２１の先端壁３１の内面から外面側へ向かう所定区間に亘って形成されている。また、支持筒２１の先端壁３１には、当該支持筒２１の内部と前記収容部３２の内部とを連通するＬ字状の連通路３４が形成されている。
【００２９】
さらに、前記先端壁３１の開口部周縁には環状のフィルタ支持部３５が突設されており、当該フィルタ支持部３５の先端部には防塵用のフィルタ３６が固定されている。フィルタ３６は、金属の粉末を焼き固めて作った金属焼結フィルタであり、当該フィルタ３６はその一端が開口した有底筒状に形成されている。このフィルタ３６はその開口端縁において前記フィルタ支持部３５の先端面に突き合わせ状態で固定されている。
【００３０】
＜ガスセンサ＞
前記収容部３２にはガスセンサ４１が固定されている。ガスセンサ４１は筒状のセンサケース４２を備えており、当該センサケース４２の外周面における先端寄りにはセンサナット４３が形成されている。また、センサケース４２の外周面において、センサナット４３よりも先端側には雄ねじ部４４が形成されており、当該雄ねじ部４４よりも先端側には複数個のガス導入孔４５が当該センサケース４２の周方向に所定間隔をおいて配置形成されている。センサケース４２の先端部を前記先端壁３１の収容部３２に挿入して、当該センサケース４２の雄ねじ部４４を前記雌ねじ部３３に締め付けることにより、センサケース４２は先端壁３１に固定されている。雄ねじ部４４の雌ねじ部３３に対する締め付けに伴うガスセンサ４１の先端方向への移動は、センサナット４３が先端壁３１の内面に当接することにより規制される。
【００３１】
センサケース４２の内部には酸素イオン伝導性固体電解質体により板状又は棒状に形成された高温作動型のセンサ素子（図示略）、及び当該センサ素子を加熱するヒータ（図示略）が収容されている。前記センサ素子には一対の電極が設けられており、両電極間の化学ポテンシャル（電位に相当）の差（電位差に相当）に起因して発生する電流を測定することにより、被測定ガス中の所定成分（正確には、その濃度）を検知することが可能となっている。
【００３２】
前記両電極には当該センサ素子からの出力電圧を取り出す複数本のリード線４６の一端が接続されており、当該各リード線４６の他端はセンサケース４２の基端部に装着されたリード線押さえ部材４７を介して外部に導出されている。また、前記ヒータには電力供給用の複数のリード線４６の一端が接続されており、当該各リード線４６の他端も前記リード線押さえ部材４７を介して外部に導出されている。複数本のリード線４６は、耐熱性及び絶縁性を有するテフロン（登録商標）材料により被覆されている。
【００３３】
図５に示すように、リード線押さえ部材４７は弾性、耐熱性及び絶縁性を有するゴム材料（例えばフッ素ゴム及びシリコンゴム）により円板状に形成されており、リード線４６の本数と同数のリード線挿通孔４７ａが環状に配置形成されている。各リード線４６はリード線押さえ部材４７の各リード線挿通孔４７ａにそれぞれ１本ずつ挿通されている。また、各リード線４６はリード線挿通管４８に挿通されることにより束ねられている。一端がガスセンサ４１に接続された各リード線４６の他端はそれぞれ単一の雄型コネクタ４９が接続されている。
【００３４】
＜端子箱＞
図１に示すように、前記煙道壁１２のフランジ部１４には、前記ボルト２３を介して直方体状の端子箱５１が固定されている。即ち、端子箱５１の煙道壁１２側の一側壁５１ａの外面において、図１における上下方向における両端縁には一対の支持部材５２，５２が溶接により固定されている。支持部材５２は端子箱５１の一側壁５１ａ外面に固定された支持部５２ａと、当該支持部５２ａに対して直交するように外方へ突出する固定部５２ｂとから断面Ｌ字状に形成されている。この固定部５２ｂを前記ボルト２３に挿通し、外方からナット５３を締め付けることにより端子箱５１はフランジ部１４に固定されている。
【００３５】
図１、図２及び図３に示すように、端子箱５１の一側壁５１ａの中央には挿通孔５４が形成されており、当該挿通孔５４の周囲には図１における上下方向において互いに反対側に位置する一対の円弧状のボルト挿通孔５５が形成されている。
【００３６】
また、端子箱５１において、前記一側壁５１ａに対向する他側壁５１ｂには空気供給管５６の一端がチューブ継手５７を介して固定されており、同じく他端は前記一側壁５１ａの挿通孔５４を介して前記支持筒２１内（正確には、後述する接続管６１内）に導入されている。チューブ継手５７は冷却用空気を生成する圧縮空気源（図示略）に接続されており、空気供給管５６の一端から流入した冷却用空気は当該空気供給管５６の他端から流出してガスセンサ４１の基端部へ供給される。即ち、空気供給管５６の他端は冷却用空気をガスセンサ４１の基端部に供給するノズル部５６ａとされている。本実施形態において、ノズル部５６ａが後述する接続管６１の軸線方向（図１における左右方向）における中央部よりも若干基端側に位置するように、空気供給管５６の接続管６１内への突出長さが設定されている。
【００３７】
さらに、一端が分析器１１ｂに接続された出力取出用ケーブル５８の他端が、前記他側壁５１ｂにおけるチューブ継手５７の下方に固定されたケーブル用継手５９を介して、端子箱５１内に導入されている。出力取出用ケーブル５８の他端には雌型コネクタ６０が接続されており、当該雌型コネクタ６０は端子箱５１内において前記雄型コネクタ４９と接続されている。
【００３８】
また、図３及び図４に示すように、端子箱５１の前記一側壁５１ａ及び他側壁５１ｂに直交すると共に互いに対向する一対の側壁はそれぞれ着脱可能とされた蓋５１ｃ（図３では一方のみ図示する。）とされている。両蓋５１ｃ，５１ｃを取り外すことにより、端子箱５１は側方に開放される。
【００３９】
＜接続管＞
図１に示すように、端子箱５１の一側壁５１ａの外面には、一端が開口した有底円筒状の接続管６１が固定されている。即ち、接続管６１の基端部外周面には互いに反対側に位置する一対の固定部材６２が溶接等により固定されている。固定部材６２は接続管６１の外周面に固定される接続管側固定壁６２ａと、当該接続管側固定壁６２ａに直交すると共に端子箱５１の一側壁５１ａに固定される端子箱側固定壁６２ｂとからＬ字状に形成されている。また、端子箱側固定壁６２ｂにはボルト挿通孔６３が形成されている。そして、端子箱５１の一側壁５１ａのボルト挿通孔５５及び端子箱側固定壁６２ｂのボルト挿通孔６３に当該端子箱５１の内側からボルト６４を挿通し、ナット６５を締付けることにより、接続管６１は端子箱５１の一側壁５１ａの外面に固定されている。
【００４０】
図１に示すように、接続管６１を端子箱５１の一側壁５１ａに固定した状態において、当該接続管６１の先端面が支持筒２１の内頂面に当接するように、当該接続管６１の長さは設定されている。また、図２及び図３に示すように、接続管６１の先端壁には、ガスセンサ４１のセンサナット４３を嵌合可能とした六角形状の嵌合孔６６が形成されている。接続管６１を端子箱５１の一側壁５１ａに固定し、且つ支持筒２１のフランジ部２２及び端子箱５１の固定部５２ｂを発信器挿入口１３のフランジ部１４に固定した状態において、当該接続管６１は嵌合孔６６にセンサナット４３が嵌合した状態に保持されている。
【００４１】
図１、図２及び図３に示すように、接続管６１の基端側には複数個の空気導入孔６７が当該接続管６１の周方向に所定間隔をおいて形成されている。また、接続管６１の長手方向における中央よりも若干先端寄りには、複数個の空気導出孔６８が当該接続管６１の周方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００４２】
接続管６１を端子箱５１の一側壁５１ａに固定し、且つ支持筒２１のフランジ部２２及び端子箱５１の固定部５２ｂを発信器挿入口１３のフランジ部１４に固定した取り付け状態における各空気導入孔６７及び各空気導出孔６８の接続管６１に対する形成位置は、次のようにされている。即ち、前記取り付け状態において、支持筒２１の先端壁３１に固定されたガスセンサ４１の基端部（センサケース４２の基端部に装着されたリード線押さえ部材４７の近傍）に対応するように、各空気導出孔６８の接続管６１の軸線方向（図１における左右方向）における位置が設定されている。また、前記取り付け状態において、空気導入孔６７は支持筒２１のフランジ部２２の外側（支持筒２１の外部）に位置する一方、空気導出孔６８はフランジ部２２の内側（支持筒２１の内部）に位置するように、空気導入孔６７及び空気導出孔６８の接続管６１の軸線方向における位置が設定されている。
【００４３】
図１に示すように、支持筒２１の内周面と接続管６１の外周面との間には、分析器１１ｂを校正するための校正用ガスを供給する校正用ガス供給用配管７１が挿入されている。校正用ガス供給用配管７１の先端部は支持筒２１の先端壁３１に形成された連通路３４における当該先端壁３１内面側の開口部に螺合されている。また、図４に示すように、当該校正用ガス供給用配管７１の基端部は端子箱５１の一側壁５１ａと支持筒２１のフランジ部２２との間の空間を通って側方（図４における左方）へ導出されて外部の校正用ガス供給源（図示略）に接続されている。従って、前記校正用ガス供給源からの校正用ガスは校正用ガス供給用配管７１及び連通路３４を通って前記収容部３２へ供給される。
【００４４】
尚、本実施形態において、嵌合孔６６は嵌合部を構成し、当該嵌合孔６６及びセンサナット４３は係合構造体を構成する。また、リード線押さえ部材４７はセンサ出力取出し用のリード線の引き出し部位であるガスセンサの基端部を構成する。空気供給管５６は送気手段を構成する。
【００４５】
＜実施形態の作用＞
次に、前述のように構成したガス分析装置の作用を説明する。
＜ガスセンサの校正作業＞
排ガスの測定をするに際して、ガスセンサ４１の校正を予め行う。即ち、前記校正用ガス供給源から所定の校正用ガス（例えば酸素ガス）を供給する。この校正用ガスは、校正用ガス供給用配管７１及び先端壁３１の連通路３４を介して支持筒２１（正確には、先端壁３１）の収容部３２内に流れ込み、さらに各ガス導入孔４５を介してセンサケース４２内に流入する。このセンサケース４２内に流れ込んだ校正用ガスは、当該センサケース４２内に収容された前記センサ素子に接触する。すると、センサ素子の両電極間には所定の電圧（起電力）が発生し、当該電圧に起因して発生する電流は各リード線４６、雄型コネクタ４９、雌型コネクタ６０及び出力取出用ケーブル５８を介して分析器１１ｂに出力される。分析器１１ｂは入力された当該電流を基準電流として記憶する。以上で、ガスセンサ４１の校正作業は完了となる。
【００４６】
＜排ガスの取り込み＞
校正作業の完了後、発信器１１ａは発信器挿入口１３を介して煙道に挿入され、煙道壁１２に固定される。煙道内を流れる排ガスは、フィルタ３６の先端面及び外周面を介して支持筒２１（正確には、先端壁３１）の収容部３２内に流れ込む。ここで、排ガスは、フィルタ３６の先端面及び外周面における様々な方向から取り込み可能となっていることにより、収容部３２内には十分な量の排ガスが取り込まれる。そして、収容部３２内に流入した排ガスは、さらに各ガス導入孔４５を介してセンサケース４２内に流入する。このセンサケース４２内に流れ込んだ排ガスは、当該センサケース４２内に収容された前記センサ素子に接触する。当該センサ素子の両電極間には、自身に接触した排ガスに含まれる所定成分（ここでは、窒素酸化物）の濃度に応じた実電圧（起電力）が発生し、当該実電圧に起因して発生する実電流は各リード線４６、雄型コネクタ４９、雌型コネクタ６０及び出力取出用ケーブル５８を介して分析器１１ｂに出力される。分析器１１ｂは入力された実電流と予め記憶された前記基準電流とを比較し、当該基準電流に対する実電流の変化量に基づいて、排ガス中の所定成分濃度を分析する。
【００４７】
＜冷却用空気の供給＞
前述したように、煙道内の排ガスの分析時、ガスセンサ４１の少なくとも基端部には冷却用空気が送られる。即ち、前記圧縮空気源から供給される冷却用空気は、チューブ継手５７、空気供給管５６を介して接続管６１内に供給される。接続管６１内に挿入された空気供給管５６の先端開口部、即ちノズル部５６ａはガスセンサ４１の基端部へ指向しているので、当該ノズル部５６ａから噴出した冷却用空気はガスセンサ４１の基端部へ向かって流れる。このノズル部５６ａからの冷却用空気は、接続管６１の基端側から同じく先端側へ、当該接続管６１の内面に案内されながらガスセンサ４１の基端部近傍へ到る。即ち、接続管６１に案内されることにより、ノズル部５６ａからの冷却用空気は拡散することがなく、当該冷却用空気はガスセンサ４１の基端部に効率的に供給される。
【００４８】
また、ノズル部５６ａからの冷却用空気の噴出に伴って、次のような空気の流れが発生する。即ち、ノズル部５６ａから噴出した冷却用空気は、接続管６１内をその先端側へ通過して空気導出孔６８から支持筒２１内へ流出し、さらに支持筒２１内をフランジ部２２側へ流れて、フランジ部２２と固定部５２ｂとの隙間から外部に排出される。そして、接続管６１内において、その基端側から先端側への空気の流れが発生すると、当該接続管６１内は負圧となる。その結果、支持筒２１のフランジ部２２の外側に位置する各空気導入孔６７から接続管６１内に外部の空気が流れ込み、共に接続管６１の先端側へ流れ始める（いわゆるエジェクタ効果）。こうした随伴気流が発生することにより、接続管６１内（特に管壁付近）における渦流の発生が抑制され、接続管６１内の空気流も円滑になる。ひいては、冷却用空気のガスセンサ４１の基端部に対する供給効率のいっそうの向上が図られる。
【００４９】
そしてこのように、ガスセンサ４１の基端部に冷却用空気が供給されることにより、当該基端部に装着されたリード線押さえ部材４７及び各リード線４６が冷却される。即ち、冷却用空気とリード線押さえ部材４７及び各リード線４６との間で熱交換が行われることにより、当該リード線押さえ部材４７及び各リード線４６の熱は奪われる。このため、リード線押さえ部材４７及び各リード線４６の温度上昇が抑制され、それらの熱による損傷も回避できる。そして、リード線押さえ部材４７及び各リード線４６との熱交換後の冷却用空気は各空気導出孔６８から接続管６１の外部に出て行く。このため、ガスセンサ４１の胴体部（センサケース４２）は冷却用空気によって積極的に冷却されることはない。
【００５０】
＜ガスセンサの交換手順＞
次に、前述のように構成したガス分析装置におけるガスセンサの交換手順について説明する。
【００５１】
＜ガスセンサの取り外し＞
まず、ガスセンサ４１の支持筒２１からの取り外し作業について説明する。ガスセンサ４１を支持筒２１から取り外す場合には、まず端子箱５１の蓋５１ｃを外し、端子箱５１内部にある雄型コネクタ４９と雌型コネクタ６０との接続を解除する。次にボルト６４及びナット６５を取り外して端子箱５１と接続管６１との固定を解除し、さらにボルト２３及びナット５３を取り外して端子箱５１と支持筒２１のフランジ部２２との固定を解除する。そして端子箱５１を把持して、雄型コネクタ４９と接続されている各リード線４６を端子箱５１の挿通孔５４から引き抜く。次に、接続管６１を把持して所定方向へ回転させる。すると、この接続管６１の回転力は嵌合孔６６及びセンサナット４３を介してガスセンサ４１に伝達され、その結果、接続管６１とガスセンサ４１とは一体的に回転する。雌ねじ部３３の雄ねじ部４４に対する螺合が解除されればガスセンサ４１の取り外しが可能となる。そして、ガスセンサ４１を接続管６１の嵌合孔６６に嵌合させた状態で当該接続管６１を支持筒２１から引き抜いて、その後、ガスセンサ４１を接続管６１から取り外す。ここで、ガスセンサ４１を先端壁３１の収容部３２から引き抜いた際、煙道内の熱気が収容部３２から支持筒２１内に流入することは、フィルタ３６により抑制される。以上で、ガスセンサ４１の取り外し作業は完了となる。
【００５２】
＜ガスセンサの取り付け＞
次に、ガスセンサ４１の支持筒２１への取付け作業について説明する。ガスセンサ４１を支持筒２１に取り付ける場合には、まず接続管６１の先端にガスセンサ４１を取り付ける。即ち、センサナット４３を嵌合孔６６に嵌合させ、接続管６１を支持筒２１の基端側開口部から挿入すると共に当該ガスセンサ４１の先端を先端壁３１の収容部３２へ挿入する。そして、接続管６１を把持してガスセンサ４１を支持筒２１から取り外すときと反対方向へ回転させる。すると、この接続管６１の回転力は嵌合孔６６及びセンサナット４３を介してガスセンサ４１に伝達され、その結果、接続管６１とガスセンサ４１とは一体的に回転する。雄ねじ部４４の雌ねじ部３３への締め付けに伴うガスセンサ４１の先端方向への移動はセンサナット４３が支持筒２１の先端壁３１内面に当接することにより規制される。
【００５３】
次に、雄型コネクタ４９と接続された各リード線４６を端子箱５１の挿通孔５４に挿通し、ボルト６４及びナット６５を締め付けて、端子箱５１と接続管６１とを固定する。次に、ボルト２３及びナット５３を締め付けて、端子箱５１と支持筒２１のフランジ部２２を固定する。最後に端子箱５１内で雄型コネクタ４９と雌型コネクタ６０を接続し、端子箱５１の蓋５１ｃを取付ければ、ガスセンサ４１の交換作業は完了となる。
【００５４】
以上のように、ガスセンサ４１の交換作業において、接続管６１はガスセンサ４１と支持筒２１との固定（螺合）を解除するための治具、及びガスセンサ４１を支持筒２１に固定（螺合）するための治具としても機能する。そのため、ガスセンサ４１と支持筒２１との固定を解除するための治具を別途用意する必要はない。
【００５５】
＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ガスセンサ４１の少なくとも基端部に冷却用空気を送るようにした。即ち、接続管６１内に空気供給管５６を挿入し、その先端開口部をガスセンサ４１の基端部へ指向させるようにした。ガスセンサ４１の基端部に冷却用空気が供給されることにより、当該基端部に装着されたリード線押さえ部材４７及び各リード線４６は冷却される。このため、リード線押さえ部材４７及び各リード線４６の温度上昇が抑制され、それらの熱による損傷も回避できる。ゴム材により形成されたリード線押さえ部材４７を、より耐熱性の高い高価な部品に置換する必要もないので、部品コストが増大することもない。
【００５６】
（２）また、接続管６１の基端側から導入された冷却用空気は当該接続管６１内を通ってガスセンサ４１の基端部近傍へ供給される。このため、冷却用空気は拡散することなく接続管６１によりガスセンサ４１の基端部近傍まで案内される。従って、ガスセンサ４１の基端部を効果的に冷却することができる。
【００５７】
（３）一端が圧縮空気源に接続された空気供給管５６の他端に設けられたノズル部５６ａを、ガスセンサ４１の基端部へ指向させるように配置した。空気供給管５６のノズル部５６ａはガスセンサ４１の基端部へ向いているので、当該空気供給管５６のノズル部５６ａから流出した冷却用空気はガスセンサ４１の基端部に効率的に供給される。その結果、ガスセンサ４１の基端部に装着されたリード線押さえ部材４７及び各リード線４６の冷却効果が高められる。
【００５８】
（４）ガスセンサ４１の先端部を支持筒２１の先端壁３１に内方から螺合するようにし、接続管６１内にガスセンサ４１の全部が収容される程度に当該接続管６１を延出するようにした。そして、ガスセンサ４１の外周面にはセンサナット４３を形成すると共に、接続管６１の先端内周面にはセンサナット４３を嵌合可能とした嵌合孔６６を形成し、当該嵌合孔６６にセンサナット４３が嵌合された状態に保持されるように接続管６１を固定するようにした。即ち、嵌合孔６６及びセンサナット４３を介して接続管６１とガスセンサ４１とは一体的に回転可能となっている。
【００５９】
このため、接続管６１を所定方向へ回転させることによりガスセンサ４１を支持筒２１から取り外すことができる。逆に、接続管６１を、ガスセンサ４１を取り外すときとは反対方向へ回転させることにより当該ガスセンサ４１を支持筒２１に取り付けることができる。即ち、接続管６１はガスセンサ４１の支持筒２１に対する取付け用且つ取り外し用の治具を兼用する。従って、ガスセンサ４１を支持筒２１に取り付けたり取り外したりするための特別な治具は不要であり、ガスセンサ４１の取り外し及び取付け等の作業効率を向上させることができる。また、センサナット４３及び嵌合孔６６を形成するだけであるので、構成が複雑になることもない。
【００６０】
（５）接続管６１の基端部には複数の空気導入孔６７を形成するようにした。このため、接続管６１の基端側から冷却用空気が供給されると、この冷却用空気の接続管６１先端方向への流れに伴って、エジェクタ効果が得られる。即ち、冷却用空気が接続管６１の基端側から先端側へ流れることにより、各空気導入孔６７から接続管６１内に外部空気が流れ込み、接続管６１の先端側へ流れ始める。こうした随伴気流が発生することにより、接続管６１内における渦流の発生が抑制され、接続管６１内の空気流も円滑になる。従って、接続管６１内における空気の流れが阻害されることがなく、ガスセンサ４１の基端部には円滑に冷却用空気が供給される。その結果、ガスセンサ４１の基端部（即ち、リード線押さえ部材４７）は効率的に冷却される。また、各リード線４６も併せて冷却される。
【００６１】
（６）接続管６１において、ガスセンサ４１の基端部（即ち、リード線押さえ部材４７）に対応する部位には複数の空気導出孔６８を形成するようにした。接続管６１内に供給された冷却用空気は空気導出孔６８から接続管６１の外部に出て行く。このため、ガスセンサ４１の基端部近傍は冷却されるものの、ガスセンサ４１の胴体部（センサケース４２）は空気供給管５６からの冷却用空気によって積極的に冷却されることはない。ガスセンサ４１のセンサ素子は前記ヒータにより所定温度に加熱した状態で使用されるので、極力冷やさない方がよい。
【００６２】
（７）ガスセンサ４１の基端部からリード線押さえ部材４７を介して導出された各リード線４６を、接続管６１内を通して外部に導出するようにした。接続管６１内を流れる冷却用空気により各リード線４６も冷却される。
【００６３】
（８）空気供給管５６の先端開口部であるノズル部５６ａを接続管６１の中央部よりも若干基端側に配置するようにした。このようにすると、ガスセンサ４１の基端部（リード線押さえ部材４７）及び各リード線４６のガスセンサ４１基端部からの引き出し部分に対して冷却用空気がそれぞれ適度に供給されると共に効率的に冷却される。ノズル部５６ａをガスセンサ４１の基端部に近づけ過ぎると、リード線押さえ部材４７はよく冷えるものの、各リード線４６がよく冷えないおそれがある。また、ノズル部５６ａをガスセンサ４１の基端部から離し過ぎると、各リード線４６は冷えるものの、リード線押さえ部材４７は冷えないおそれがある。
【００６４】
（９）支持筒２１の先端には有底円筒状のフィルタ３６を設けると共に当該フィルタ３６はその先端面及び外周面がそれぞれ煙道内に露出するように設けた。このため、煙道内の排ガスは、フィルタ３６の先端面及び外周面における様々な方向から取り込み可能となる。従って、収容部３２内には十分な量の排ガスが取り込まれる。センサケース４２に収容されたセンサ素子の応答特性も確保できる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図６（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態は、ガスセンサの取り付け構造の点で前記第１実施形態と主に異なる。従って、前記第１実施形態と同様の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、本実施形態における支持筒２１の先端は、前記第１実施形態における支持筒２１の先端と異なり開口して形成されており、当該先端開口部にはアダプタ８１が着脱可能に固定されている。詳述すると、支持筒２１の先端内周面には雌ねじ部８２が形成されている。一方、アダプタ８１の外周面には環状のフランジ部８３が形成されていると共に当該フランジ部８３よりも基端側（図６（ａ）における左側）には雄ねじ部８４が形成されている。そして、雄ねじ部８４を支持筒２１の雌ねじ部８２に締付けることにより、アダプタ８１は支持筒２１の先端部に着脱可能に螺合されている。アダプタ８１には、前記第１実施形態における支持筒２１の先端壁３１と同様に、収容部３２、連通路３４、フィルタ支持部３５及びフィルタ３６がそれぞれ設けられている。そして、前記第１実施形態と同様に、収容部３２にはガスセンサ４１が固定されている。
【００６７】
また、本実施形態では、前記第１実施形態における接続管６１が省略されており、当該６１は空気供給管５６に置換されている。即ち、本実施形態において、空気供給管５６は両端が開口した円筒状に形成されており、当該空気供給管５６には各リード線４６及びリード線挿通管４８を挿通可能とされている。空気供給管５６の基端部には、第１実施形態における接続管６１と同様に、固定部材６２（図６（ａ），（ｂ）では図示略）が溶接等により固定されている。空気供給管５６は前記固定部材６２を介して端子箱５１の一側壁５１ａの外面にボルト６４及びナット６５により締付け固定されている。その固定された状態において、空気供給管５６はその先端がガスセンサ４１の基端部に達しない程度の長さとされている。即ち、空気供給管５６のノズル部５６ａ（先端開口部）はガスセンサ４１の基端部近傍（正確には、リード線押さえ部材４７の近傍）に配置されている。
【００６８】
さて、前記圧縮空気源により生成された冷却用空気は前記チューブ継手５７を介して端子箱５１内に供給され、その供給された冷却用空気は端子箱５１の挿通孔５４を介して空気供給管５６の基端部に流入する。空気供給管５６の基端側から導入された冷却用空気は、当該空気供給管５６の先端開口部、即ちノズル部５６ａから流出し、ガスセンサ４１の基端部に供給される。即ち、空気供給管５６のノズル部５６ａはガスセンサ４１の基端部へ指向しているので、当該ノズル部５６ａから噴出した冷却用空気はガスセンサ４１の基端部へ向かって流れる。よって、当該冷却用空気はガスセンサ４１の基端部に効率的に供給される。
【００６９】
次に、ガスセンサ４１の交換作業の手順について説明する。ガスセンサ４１を取り外す際には、図３に示すように、まず端子箱５１の蓋５１ｃを取り外す。次に、図２に示すように、端子箱５１内部にある雄型コネクタ４９と雌型コネクタ６０の接続を解除する。その後、ナット５３を取り外して、端子箱５１と支持筒２１のフランジ部２２との固定を解除する。そして端子箱５１を把持して、雄型コネクタ４９及び各リード線４６を端子箱５１の挿通孔５４から引き抜く。次にボルト２３及びナット２４を取り外して、支持筒２１のフランジ部２２と発信器挿入口１３のフランジ部１４との固定を解除する。そして支持筒２１を発信器挿入口１３から引き抜き、図６（ｂ）に示すように、支持筒２１から校正用ガス供給用配管７１を取り外す。
【００７０】
そして、図６（ｂ）に示すように、アダプタ８１を所定方向へ回転させることにより支持筒２１の先端部から取り外す。そして、アダプタ８１にガスセンサ４１が固定された状態で、当該アダプタ８１を先端方向（図６（ｂ）における右方向）へ引き抜く。これにより、各リード線４６、リード線挿通管４８及び雄型コネクタ４９は支持筒２１内を通ってその先端開口部から外部に引き出される。最後に、ガスセンサ４１を所定方向へ回転させることにより、当該ガスセンサ４１をアダプタ８１から取り外す。以上で、ガスセンサ４１の取り外しが完了となる。
【００７１】
次に、ガスセンサ４１を取り付ける際には、交換用のガスセンサ４１をアダプタ８１に取り付ける。そして、雄型コネクタ４９、リード線挿通管４８及び各リード線４６を支持筒２１の先端開口部から挿入しつつ、ガスセンサ４１が固定されたアダプタ８１を支持筒２１の先端開口部に螺合する。この際、アダプタ８１の内方（図６（ｂ）における左方）への移動は、当該アダプタ８１のフランジ部８３が支持筒２１の先端開口端面に当接することにより規制される。その後、ガスセンサ４１が取り付けられた支持筒２１を発信器挿入口１３へ挿入する。次に、校正用ガス供給用配管７１を支持筒２１の基端側の開口部から挿入して、その先端部をアダプタ８１の内面に開口する連通路３４に螺合する。以降、前述した取り外し作業と逆の手順を行い、ガスセンサ４１の取り付け作業を完了する。
【００７２】
従って、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
（１０）アダプタ８１を支持筒２１の先端開口部に対して着脱可能に固定すると共に当該アダプタ８１にガスセンサ４１を着脱可能に固定するようにした。このため、アダプタ８１を支持筒２１から取り外すことにより、ガスセンサ４１も取り外し可能となる。即ち、本実施形態によっても、ガスセンサ４１を支持筒２１に取り付けたり取り外したりするための特別な治具は不要となり、ガスセンサ４１の交換作業を簡単に行うことができる。
【００７３】
（１１）ガスセンサ４１の少なくとも基端部に冷却用空気を送るようにした。即ち、空気供給管５６の先端開口部をガスセンサ４１の基端部へ指向させるようにした。ガスセンサ４１の基端部に冷却用空気が供給されることにより、当該基端部に装着されたリード線押さえ部材４７及び空気供給管５６内の各リード線４６は冷却される。このため、リード線押さえ部材４７及び各リード線４６の温度上昇が抑制され、それらの熱による損傷も回避できる。ゴム材により形成されたリード線押さえ部材４７を、より耐熱性の高い高価な部品に置換する必要もないので、部品コストが増大することもない。
【００７４】
（１２）また、空気供給管５６の基端側から導入された冷却用空気は当該空気供給管５６内を通ってガスセンサ４１の基端部近傍へ供給される。このため、冷却用空気は拡散することなくガスセンサ４１の基端部近傍まで案内される。従って、ガスセンサ４１の基端部を効果的に冷却することができる。
【００７５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図７〜図１０に基づいて説明する。図７に示されるように、本実施形態も前記第２実施形態と同様にアダプタ８１を備えており、当該アダプタ８１にはガスセンサ４１が固定されている。アダプタ８１のフィルタ支持部３５の先端部には円板状のフィルタ３６が嵌め込まれており、その上から有蓋筒状のフィルタカバー８５が着脱可能に螺合されている。フィルタカバー８５の先端壁には開口部８５ａが形成されており、当該開口部８５ａからフィルタ３６が露出している。また、アダプタ８１のフランジ部８３と支持筒２１の先端開口端面との間にはパッキン８６が介在されており、当該パッキン８６により支持筒２１の内外の気密が確保されている。
【００７６】
図９に併せ示すように、アダプタ８１のフランジ部８３の外周面には環状の凹部８３ａが形成されている。凹部８３ａの内底面には複数（本実施形態では８つ）の雌ねじ部８７が形成されており、各雌ねじ部８７はそれぞれフランジ部８３の周方向において等間隔に配置されている。詳述すると、フランジ部８３（正確には、凹部８３ａの内底面）には互いに反対側に形成された一対の雌ねじ部８７，８７を１組とする複数組（本実施形態では４組）の雌ねじ部８７が形成されている。
【００７７】
図１０に併せ示すように、アダプタ８１には保護カバー８８が取り付けられている。保護カバー８８は円筒状の支持部材８９及び当該支持部材８９の先端縁に突設された半円筒状の壁部材９０を備えている。支持部材８９の内径はアダプタ８１のフランジ部８３の外径とほぼ同じ又は若干大きく設定されており、当該支持部材８９はアダプタ８１（正確には、フランジ部８３）に外嵌可能とされている。また、図８に示すように、支持部材８９には一対の係合孔８９ａ，８９ａが互いに反対側に位置するように形成されている。両係合孔８９ａ，８９ａはフランジ部８３に形成された各雌ねじ部８７のうち互いに反対に位置する２つの雌ねじ部８７に一致する。
【００７８】
さて、両係合孔８９ａ，８９ａが前記フランジ部８３の各雌ねじ部８７のうち互いに反対に位置する２つの雌ねじ部８７に一致するように、支持部材８９はアダプタ８１の先端側に外嵌されている。そしてこの状態で、支持部材８９の両係合孔８９ａ，８９ａにそれぞれボルトＢを外方から挿通して雌ねじ部８７に締め付けることにより、保護カバー８８はアダプタ８１に脱落不能に支持されている。即ち、図８に示されるように、ボルトＢを雌ねじ部８７に締め付けた状態において、ボルトＢの頭部は支持部材８９の係合孔８９ａに係合する。これにより支持部材８９、ひいては保護カバー８８の先端方向への移動が規制され、当該保護カバー８８のアダプタ８１からの抜け止めが図られる。ちなみに、壁部材９０は被測定ガスの取込口（フィルタ３６が取り付けられるフィルタ支持部３５の先端開口部）が形成されたフィルタ支持部３５よりも先端方向へ突出しており、当該壁部材９０がフィルタ支持部３５よりも被測定ガスの流れの上流側に位置するように、保護カバー８８は取り付けられている。また、ボルトＢを雌ねじ部８７に締め付けた状態において、当該ボルトＢは支持部材８９の外周面から突出することはない。
【００７９】
尚、本実施形態において、フィルタ支持部３５は本発明の被測定ガスの取込口を、アダプタ８１はセンサ取付け部材を、雌ねじ部８２は支持筒の先端部の開口部を、雌ねじ部８７は取着部をそれぞれ構成する。また、ボルトＢは被係合体を構成し、当該ボルトＢと支持部材８９とから係合構造体が構成されている。
【００８０】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１３）アダプタ８１には煙道内を流れる被測定ガスの取込口としてのフィルタ支持部３５（正確には、その開口部）を形成するようにした。そしてアダプタ８１にはフィルタ支持部３５よりもアダプタ８１の先端方向へ突出する壁部材９０を着脱可能に設け、当該壁部材９０はフィルタ支持部３５よりも被測定ガスの流れの上流側に位置させるようにした。このため、被測定ガスの流れは壁部材９０により遮られ、フィルタ支持部３５には壁部材９０を回り込んだ被測定ガスが緩やかに取り込まれる。そしてその取り込まれた被測定ガスがガスセンサ４１により検出される。このため、被測定ガスの勢いを抑制しないままフィルタ支持部３５へ導くようにした場合と異なり、被測定ガスを安定的に分析することができる。
【００８１】
（１４）また、被測定ガスの流れは壁部材９０により遮られ、フィルタ支持部３５には壁部材９０を回り込んだ被測定ガスが緩やかに取り込まれるため、被測定ガスのダストによるフィルタ３６の詰まりを抑制することができる。
【００８２】
（１５）さらには、壁部材９０はアダプタ８１に対して着脱可能であるので、被測定ガスの流れの状況に応じて選択的に取着することが可能となる。即ち、勢いがある煙道内にガスセンサ４１を挿入する場合等には積極的に壁部材９０をアダプタ８１に取着して被測定ガスの流れの勢いを抑制し、勢いのない緩やかな場合には壁部材９０を取り外して被測定ガスを積極的に取り込むようにする。
【００８３】
（１６）アダプタ８１と壁部材９０の基端部に設けられた支持部材８９との間の係合構造体を介して、壁部材９０をアダプタ８１に着脱可能に取り付けるようにした。即ち、支持部材８９はアダプタ８１（正確には、フランジ部８３）に外嵌可能に構成すると共に当該支持部材８９には２つの係合孔８９ａを形成するようにした。そして、支持部材８９をアダプタ８１に外嵌した状態で前記係合孔８９ａに外方からボルト２３を挿通して雌ねじ部８７に締め付けることにより、当該ボルトＢは係合孔８９ａに係合可能な状態でアダプタ８１に固定されるようにした。
【００８４】
ここで、壁部材９０は煙道内の被測定ガスの流れを遮るだけなので、アダプタ８１に完全に固定する必要はなく、当該アダプタ８１から外れない程度に支持されていればよい。このため、本実施形態のように、例えば支持部材８９の係合孔８９ａとボルトＢとの係合関係により保護カバー８８をアダプタ８１に支持する程度で十分に脱落防止が図られる。また、保護カバー８８をアダプタ８１に装着してボルトＢを締め付けるだけであるので、保護カバー８８とアダプタ８１との固定構造が複雑化することもない。
【００８５】
（１７）アダプタ８１（正確には、フランジ部８３）の外周面には複数の雌ねじ部８７を当該アダプタ８１の周方向に所定間隔毎に設けるようにした。詳述すると、雌ねじ部８７はフランジ部８３の互いに反対側に位置する一対の雌ねじ部８７，８７を１組とする複数組が設けられている。また、保護カバー８８の両係合孔８９ａ，８９ａはフランジ部８３に形成された各雌ねじ部８７のうち互いに反対に位置する２つの雌ねじ部８７に一致するように設けられている。このため、雌ねじ部８７の配置間隔に応じて壁部材９０のアダプタ８１に対する取付け位置を被測定ガスの流れの上流側に位置させるように調節することができる。
【００８６】
（１８）ボルトＢは支持部材８９の外周面から突出しないようにした。このため、支持筒２１を発信器挿入口１３に円滑に挿入することができ、発信器１１ａの煙道壁１２への取付け作業が容易になる。ボルトＢが支持部材８９の外周面から突出している場合には、その突出した部位が支持筒２１の発信器挿入口１３への挿入の際に当該発信器挿入口１３の開口端部に当接したり当該発信器挿入口１３の内周面に当接したりし、支持筒２１の発信器挿入口１３への円滑な挿入が阻害されるおそれがある。そして、支持筒２１を発信器挿入口１３に挿入する際の姿勢を厳密に管理する必要性も生じ、発信器１１ａの煙道壁１２への取付け作業効率の低下につながる。そうした問題は、発信器挿入口１３の内周面と支持筒２１の外周面との間隔が小さく設定されているときほど顕著である。本実施形態によれば、支持筒２１の外周面から何ら突出することはないので、前述のような問題はない。さらに、支持筒２１、ひいてはガス分析装置１１の外観性が向上する。
【００８７】
（１９）アダプタ８１のフィルタ支持部３５の先端部には円板状のフィルタ３６が嵌め込まれており、その上から有蓋筒状のフィルタカバー８５が螺合されている。このため、フィルタカバー８５を取り外すことによりフィルタ３６の着脱が可能となる。よってフィルタ３６の交換、清掃を容易に行うことができる。
【００８８】
＜別の実施形態＞
尚、前記第１〜第３実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第１及び第２実施形態において、図１１に示すように、端子箱５１の一側壁５１ａを円板状の固定部材９１として形成し、当該固定部材９１に挿通孔５４及び各ボルト挿通孔５５を形成する。また、挿通孔５４及び各ボルト挿通孔５５の周囲には、ボルト２３を挿通する複数の孔９２を周方向に所定間隔をおいて形成する。このようにすれば、一対の支持部材５２を介して端子箱５１を煙道壁１２に固定するようにした場合に比べて、部品点数を低減させることができる。
【００８９】
・第１実施形態において、図３に二点鎖線で示すように、接続管６１の外周面に六角ナット９３を形成するようにしてもよい。このようにすれば、この六角ナット９３を把持して接続管６１を回すことにより、当該接続管６１の取り外し及び取り付けが可能となる。従って、接続管６１の取り外し作業及び取り付け作業をそれぞれ簡単にすることができる。
【００９０】
・第１実施形態では、支持筒２１内において、ガスセンサ４１の全体が接続管６１に覆われるように当該接続管６１を設けるようにしたが、当該接続管６１内にガスセンサ４１の一部（少なくとも基端部）が進入する程度に当該接続管６１を設けるようにしてもよい。そして、互いに対向する接続管６１の内周面とガスセンサ４１の外周面との間には、互いに係合する係合構造体を形成する。即ち、接続管６１の内周面には嵌合孔６６を形成し、ガスセンサ４１の外周面にはセンサナット４３を形成する。この際、嵌合孔６６は接続管６１の先端開口部に形成しなくてもよい。例えば、接続管６１の胴体部に形成するようにしてもよい。
【００９１】
・第１実施形態では、空気供給管５６の先端開口部であるノズル部５６ａを接続管６１の中央部よりも若干基端側に配置するようにしたが、当該接続管６１の長さを適宜調整することによりノズル部５６ａの配置を変更してもよい。即ち、空気供給管５６を長くしてノズル部５６ａを接続管６１の中央部又は当該中央部よりも先端側（ガスセンサ４１側）に配置するようにしてもよし、逆に短くしてノズル部５６ａを接続管６１の中央部よりもさらに基端側に配置するようにしてもよい。また、空気供給管５６を接続管６１内に導入することなく、端子箱５１内に冷却用空気を供給するだけとしてもよい。この場合、端子箱５１内に供給された空気は接続管６１を通ってガスセンサ４１のセンサ基端部へ導かれる。
【００９２】
・第１実施形態においては、接続管６１の基端側に複数の空気導入孔６７を形成するようにしたが、単一の空気導入孔６７を形成するようにしてもよい。このようにしても、第１実施形態における（５）番目に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
・第１実施形態においては、接続管６１におけるガスセンサ４１の基端部に対応する部位には複数の空気導出孔６８を形成するようにしたが、単一の空気導出孔６８を形成するようにしてもよい。このようにしても、第１実施形態における（６）番目に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
・第１実施形態においては、各空気導入孔６７と各空気導出孔６８とを接続管６１の外周面における同一軸上に形成するようにしたが（図３参照）、互いの孔の位置を接続管６１の周方向に９０度ずらして千鳥状に配置するようにしてもよい。このようにすれば、ガスセンサ４１の基端部（即ち、リード線押さえ部材４７）及び各リード線４６はより効率的に冷却される。
【００９５】
・第３実施形態においては、支持部材８９には２つの係合孔８９ａを形成するようにしたが、単一の係合孔８９ａを形成するようにしてもよい。また、３つ、４つ又はそれ以上の係合孔８９ａを形成するようにしてもよい。
【００９６】
・第３実施形態において、ボルトＢを例えばピン（図示略）に置換するようにしてもよい。その場合、雌ねじ部８７は単なる嵌合穴とすればよい。このようにした場合、前記ピンは被係合体を構成し、当該ピンと支持部材８９とから係合構造体が構成される。
【００９７】
・複数本のリード線４６は、耐熱性及び絶縁性を有するテフロン（登録商標）材料により被覆されている電線を用いたが、耐熱繊維被覆された電線であれば、例えばガラス繊維被覆電線、純ニッケルセラミック電線等を用いてもよい。
・リード線押さえ部材４７は弾性、耐熱性及び絶縁性を有するゴム材料（例えばフッ素ゴム及びシリコンゴム）により形成したが、耐熱性及び絶縁性を有する高温用耐火繊維のセラミックファイバー、ガラス繊維により形成してもよい。また、マシナブルセラミックス（マイカ）により形成してもよい。
【００９８】
・第３実施形態においては、壁部材９０をアダプタ８１に対して着脱可能に、且つ被測定ガスの流れの上流側に位置するよう調節可能に構成したが、第１実施形態の先端壁３１に壁部材９０を設けるようにしてもよい。このようにすれば第１実施例においても被測定ガスを安定的に分析することができると共にダストによるフィルタ３６の詰まりを抑制することもできる。
【００９９】
＜別の技術的思想＞
（イ）前記接続管において、ガスセンサの基端部に対応する部位には単数又は複数の空気導出孔を形成するようにした請求項３に記載のガス分析装置（第２実施形態に対応）。
【０１００】
この構成によれば、接続管において、ガスセンサの基端部に対応する部位には単数又は複数の空気導出孔が形成されるので、接続管内に供給された冷却用空気は空気導出孔から接続管の外部に出て行く。このため、ガスセンサの基端部近傍は冷却されるものの、ガスセンサの胴体部は空気供給管からの冷却用空気によって積極的に冷却されることはない。
【０１０１】
（ロ）前記ガスセンサの基端部には当該基端部から引き出されるセンサ出力取出し用のリード線が挿通されたリード線押さえ部材を設け、ガスセンサの基端部から前記リード線押さえ部材を介して導出された前記リード線は、前記接続管内を通して外部に導出するようにした請求項３に記載のガス分析装置（第１実施形態に対応）。この構成によれば、接続管内を流れる冷却用空気によりリード線も冷却される。
【０１０２】
（ハ）前記支持筒の先端にはアダプタを着脱可能に設けると共に当該アダプタには前記ガスセンサを着脱可能に固定するようにした請求項１〜請求項３に記載のガス分析装置（第２実施形態に対応）。
【０１０３】
（ニ）前記ガスセンサの基端部には当該基端部から引き出されるセンサ出力取出し用のリード線が挿通されたリード線押さえ部材を設け、ガスセンサの基端部から前記リード線押さえ部材を介して導出された前記リード線は、前記空気供給管内を通して外部に導出するようにした請求項２又は前記（ホ）項に記載のガス分析装置（第２実施形態に対応）。この構成によれば、空気供給管内を流れる冷却用空気によりリード線も冷却される。
【０１０４】
（ホ）前記ガスセンサの先端部を前記支持筒の先端壁に内方から螺合するようにし、
前記接続管内に前記ガスセンサの一部又は全部が収容可能となる程度に当該接続管を延出すると共に、当該接続管の内周面と前記ガスセンサの外周面との間には互いに係合する係合構造体を設け、前記係合構造体を介して前記接続管と前記ガスセンサとが一体的に回転可能となるようにした請求項３に記載のガス分析装置（第１実施形態に対応）。
【０１０５】
この構成によれば、接続管とガスセンサとは一体的に回転するので、当該接続管を所定方向へ回転させることによりガスセンサを支持筒から取り外すことができる。逆に、接続管を、ガスセンサを取り外すときとは反対方向へ回転させることにより当該ガスセンサを支持筒に取り付けることができる。即ち、接続管はガスセンサの支持筒に対する取付け用且つ取り外し用の治具を兼用する。従って、ガスセンサを支持筒に取り付けたり取り外したりするための特別な治具は不要であり、ガスセンサの取り外し及び取付け等の作業効率を向上させることができる。
【０１０６】
（ヘ）前記係合構造体は、前記ガスセンサの外周面に形成されたセンサナットと、前記接続管の内周面に形成されると共に前記センサナットに嵌合する嵌合部と、を備えた前記（ハ）項に記載のガス分析装置（第１実施形態に対応）。
【０１０７】
この構成よれば、ガスセンサの外周面に形成されたナット部に、接続管の先端内周面に形成された嵌合部が嵌合することにより、接続管とガスセンサとは一体的に回転可能となる。ナット部及び嵌合部を形成するだけであるので、構成が複雑になることはない。
【０１０８】
（ト）前記支持筒の先端にはフィルタを設けると共に当該フィルタはその先端面及び外周面がそれぞれ煙道内に露出するように配置し、当該フィルタの先端面及び外周面を介して煙道内の被検出ガスをガスセンサへ導くようにした請求項１〜請求項３及び前記（イ）〜（へ）項のうちいずれか一項に記載のガス分析装置（第１及び第２実施形態に対応）。
【０１０９】
(チ)請求項６に記載のガス分析装置において、前記支持部材には単数又は複数の係合孔を形成し、前記係合構造体は、前記支持部材と、当該支持部材を前記センサ取付け部材に外嵌した状態で前記係合孔に外方から挿通され且つ当該係合孔に係合可能な状態で前記センサ取付け部材の外周に取り付けられる被係合体とを備えているガス分析装置。
【０１１０】
(リ)前記（チ）項に記載のガス分析装置において、前記センサ取付け部の外周面には前記被係合体を取り付け可能とした複数の取着部を当該センサ取付け部の周方向に所定間隔毎に設けるようにしたガス分析装置。
【０１１１】
（ヌ）前記（リ）項に記載のガス分析装置において、前記被係合体は前記支持部材の外周面から突出しないようにしたガス分析装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１実施形態におけるガスセンサの正断面図。
【図２】同じくガスセンサの分解正断面図。
【図３】同じくガスセンサの分解斜視図。
【図４】同じくガスセンサを端子箱側から見た側面図。
【図５】同じくガスセンサのリード線を固定するリード線押さえ部材の斜視図。
【図６】（ａ）は第２実施形態におけるガスセンサの要部正断面図、（ｂ）は同じく支持筒からのアダプタの取り外しを示す要部分解正断面図。
【図７】第３実施形態におけるガス分析装置の要部正断面図。
【図８】図７の１−１線断面図。
【図９】第３実施形態におけるアダプタの分解斜視図。
【図１０】同じくガス分析装置の要部斜視図。
【図１１】別の実施形態における端子箱の斜視図。
【符号の説明】
【０１１３】
１１…ガス分析装置、２１…支持筒、３１…先端壁、
３５…フィルタ支持部（被測定ガスの取込口）、４１…ガスセンサ、
４３…係合構造体を構成するセンサナット、４６…リード線、
４７…リード線押さえ部材（リード線引き出し部位）、
５６…送気手段を構成する空気供給管、５６ａ…ノズル部、６１…接続管、
６６…嵌合部及び係合構造体を構成する嵌合孔、６７…空気導入孔、６８…空気導出孔、８１…アダプタ（センサ取付け部材）、８２…開口部を構成する雌ねじ部、８７…雌ねじ部（取着部）、８９ａ…係合孔、８９…係合構造体を構成する支持部材、９０…壁部材、
Ｂ…係合構造体を構成するボルト（被係合体）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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