(57)【要約】【課題】  炉内の燃焼状態の変動を抑えることができ、装置構成の簡素化と低コスト化を図ることができ、粘着性の高い付着物が付着した場合であってもその付着物を確実に除去することのできる排ガス分析用サンプリング装置を提供する。【解決手段】  ラバルノズル部２１と吸引孔２３を有する流体案内部２２を備えるノズル１３から、直進性を持つ衝撃波を伴った超音速のノズル噴射ガスを、焼却炉２内に突出配置される排ガスサンプリング用のセラミックフィルタ５の内部空間に噴射し、それによってセラミックフィルタ５の外周面に付着するダストを除去する。【選択図】図１
2006162337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉もしくは煙道内に突出配置され、炉もしくは煙道内の排ガスをサンプリングする耐熱性の多孔質フィルタと、この多孔質フィルタによりサンプリングされた排ガスの分析を行う分析手段と、前記多孔質フィルタに付着する付着物を払い落とすための付着物除去手段を有する排ガス分析装置であって、
前記付着物除去手段を、前記多孔質フィルタに向けて流体を噴出する流体噴出用のノズルを備えるものとし、このノズルを、ラバルノズル部の先端に筒状の流体案内部を設けるとともに、この流体案内部に流体の流れ方向に向けて細長状の開口を形成してなる構成とすることを特徴とする排ガス分析用サンプリング装置。
【請求項２】
炉もしくは煙道内に突出配置され、炉もしくは煙道内の排ガスをサンプリングする耐熱性の多孔質フィルタと、この多孔質フィルタによりサンプリングされた排ガスの分析を行う分析手段と、前記多孔質フィルタに付着する付着物を払い落とすための付着物除去手段を有する排ガス分析装置であって、
前記付着物除去手段を、パルス電圧の供給を受けて、前記多孔質フィルタに向けて衝撃波を発生する衝撃波発生用電極を備える構成とすることを特徴とする排ガス分析用サンプリング装置。
【請求項３】
前記多孔質フィルタによってサンプリングされた排ガスが導入される負圧室と、この負圧室の内圧を検出する圧力検出手段が設けられ、前記付着物除去手段は、前記圧力検出手段により前記負圧室の負圧が所定値以上に増大したことが検出されたときには作動状態にされ、前記負圧が所定値未満の時には非作動状態にされる請求項１または２に記載の排ガス分析用サンプリング装置。
【請求項４】
前記負圧室と炉もしくは煙道とを連通する連通路と、この連通路を介して炉もしくは煙道内にエジェクトエアーを噴射するエジェクトエアー噴射手段が設けられる請求項３に記載の排ガス分析用サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉もしくは溶融炉等にて発生するダスト含有排ガスをサンプリングして分析する排ガス分析用サンプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ごみ焼却炉、溶融炉等にて発生する排ガスのサンプリング装置としては、サンプリングプローブ等の一個のガス採取手段を炉壁に取り付け、その炉壁周辺の排ガスをサンプリングするサンプリング装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００３】
しかし、特許文献１，２に記載のようなサンプリング装置では、排ガス中のダストによりガス採取手段が有するフィルタ（ろ紙、金網フィルタ等）に目詰まりが生じてしまうと、サンプリングが不可能になることから定期的にフィルタの交換あるいはダスト除去を行う必要があるので、排ガスのサンプリング・分析を中断せざるを得ないという問題点がある。また、特許文献３に記載のようなサンプリング装置は、フィルタに付着したダストを払い落とすための逆洗手段を有してはいるものの、排ガスの採取手段を一個しか持たないため、やはり、フィルタの逆洗時に排ガスのサンプリング・分析を中断せざるを得ないという問題点がある。加えて、これら特許文献１〜３に記載のサンプリング装置はいずれも炉壁周辺の排ガスしか採集することができず、排ガスの分析結果に偏りが生じてしまうという問題点がある。そこで、これらの問題点に対処したものとして、特許文献４においては、複数個の耐熱性の多孔質セラミックフィルタを炉内に突出するように配し、炉内の広い範囲の排ガスサンプリングを偏りなく、かつ連続的に行うようにされた排ガス分析装置（以下、従来装置という。）が提案されている。
【０００４】
前記従来装置１００は、図４に示されるように、端部に筒状多孔質性のセラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂを有する２個のサンプリング管１０２ａ，１０２ｂを具備している。ここで、これらサンプリング管１０２ａ，１０２ｂは、各々のセラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂが炉内に突出されるように炉壁１０３に固定されている。
【０００５】
前記サンプリング管１０２ａ，１０２ｂの基端部には抽出管１０４ａ，１０４ｂがそれぞれ接続され、各抽出管１０４ａ，１０４ｂは、一本の合流管１０５に合流されてドレンビン１０６に接続されており、このドレンビン１０６には、分析計１０７が接続されている。また、前記抽出管１０４ａ，１０４ｂの合流管１０５のやや手前には、排ガス電磁弁１０４ａ'，１０４ｂ'がそれぞれ設けられている。
【０００６】
前記各抽出管１０４ａ，１０４ｂは、各排ガス電磁弁１０４ａ'，１０４ｂ'の手前側において、圧縮流体電磁弁１０８ａ'，１０８ｂ'が介挿される圧縮流体導入管１０８ａ，１０８ｂにそれぞれ分岐されており、これら圧縮流体導入管１０８ａ，１０８ｂは圧縮流体供給源１０９に接続されている。
【０００７】
このような構成において、炉内を流通する排ガスは、炉内の広い範囲にて前記セラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂによりサンプリングされて集塵され、サンプリング管１０２ａ，１０２ｂ内に導入される。そして、このサンプリング管１０２ａ，１０２ｂに導入された排ガスは、各抽出管１０４ａ，１０４ｂ、合流管１０５およびドレンビン１０６を経由して分析計１０７に導入され、この分析計１０７により分析される。
【０００８】
また、排ガスのサンプリングに伴い、前記セラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂの表面にはダストが付着するが、このダストは以下のようにして除去される。
【０００９】
まず、いずれか一方の抽出管（１０４ａとする）の排ガス電磁弁１０４ａ'を閉じて、抽出管１０４ａ内の、サンプリング管１０２ａにてサンプリングされた排ガスの流れを遮断するとともに、その抽出管１０４ａから分岐される圧縮流体導入管１０８ａの圧縮流体電磁弁１０８ａ'を開いた状態にする。
【００１０】
すると、圧縮流体供給源１０９から供給される圧縮流体が、圧縮流体導入管１０８ａ、抽出管１０４ａ、サンプリング管１０２ａを通ってセラミックフィルタ１０１ａの内部空間に供給され、一方のセラミックフィルタ１０１ａの表面に付着したダストが除去される。なお、この際、炉内の排ガスは、他方のセラミックフィルタ１０１ｂ、サンプリング管１０２ｂによってサンプリングされる。
【００１１】
所要時間経過後、前記排ガス電磁弁１０４ａ'を開状態に、圧縮流体電磁弁１０８ａ'を閉状態にするとともに、排ガス電磁弁１０４ｂ'を閉状態に、圧縮流体電磁弁１０８ｂ'を開状態にする。こうすることで、今度は、他方のセラミックフィルタ１０１ｂのダスト除去が行われ、セラミックフィルタ１０１ａ、サンプリング管１０２ａにて炉内の排ガスがサンプリングされる。このように、従来装置１００においては、複数のセラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂを設け、付着物の除去を交互に行うようにすることで、排ガスのサンプリングを中断することなくセラミックフィルタ１０１ａ（１０１ｂ）のダスト除去を行うことができる。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−９０１３９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２７３８９号公報
【特許文献３】特開２００２−１３１１９８号公報
【特許文献４】特開２００２−１３９４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来装置１００によれば、パージ用で量が少ないとはいえ、排ガスとは異なる成分のガスが炉内に流入するため、燃焼状態の変動の要因になりかねないという問題点がある。
【００１４】
また、前記従来装置１００は、セラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂのダスト除去を交互に行うという方式を採用しているため、複数の抽出管１０４ａ，１０４ｂが必要となって装置構成が複雑でコスト高になるという問題点がある。
【００１５】
また、応答性の高い燃焼制御を行う場合、前記セラミックフィルタ１０１ａ（１０１ｂ）を排ガスの発生源に近い位置に配し、発生直後の排ガスをサンプリングして分析するのが好ましい。しかしながら、セラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂを排ガスの発生源に近い位置に配した場合、高温雰囲気により半ば溶融した粘着性の高いダストがセラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂの外表面に付着することから、従来装置１００が有するダスト除去手段（圧縮流体供給源１０９等）では十分にそのダストを除去できないという問題点がある。そのため、応答性の高い燃焼制御を行う場合でも、セラミックフィルタ１０１ａ，１０１ｂを排ガスの発生源から離れた位置に配置せざるを得ないのが現状である。
【００１６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、炉内の燃焼状態の変動を抑えることができ、装置構成の簡素化と低コスト化を図ることができ、粘着性の高い付着物が付着した場合であってもその付着物を確実に除去することのできる排ガス分析用サンプリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、第１発明による排ガス分析用サンプリング装置は、
炉もしくは煙道内に突出配置され、炉もしくは煙道内の排ガスをサンプリングする耐熱性の多孔質フィルタと、この多孔質フィルタによりサンプリングされた排ガスの分析を行う分析手段と、前記多孔質フィルタに付着する付着物を払い落とすための付着物除去手段を有する排ガス分析装置であって、
前記付着物除去手段を、前記多孔質フィルタに向けて流体を噴出する流体噴出用のノズルを備えるものとし、このノズルを、ラバルノズル部の先端に筒状の流体案内部を設けるとともに、この流体案内部に流体の流れ方向に向けて細長状の開口を形成してなる構成とすることを特徴とするものである。
【００１８】
次に、第２発明による排ガス分析用サンプリング装置は、
炉もしくは煙道内に突出配置され、炉もしくは煙道内の排ガスをサンプリングする耐熱性の多孔質フィルタと、この多孔質フィルタによりサンプリングされた排ガスの分析を行う分析手段と、前記多孔質フィルタに付着する付着物を払い落とすための付着物除去手段を有する排ガス分析装置であって、
前記付着物除去手段を、パルス電圧の供給を受けて、前記多孔質フィルタに向けて衝撃波を発生する衝撃波発生用電極を備える構成とすることを特徴とするものである。
【００１９】
前記第１発明または第２発明において、前記多孔質フィルタによってサンプリングされた排ガスが導入される負圧室と、この負圧室の内圧を検出する圧力検出手段が設けられ、前記付着物除去手段は、前記圧力検出手段により前記負圧室の負圧が所定値以上に増大したことが検出されたときには作動状態とされ、前記負圧が所定値未満の時には非作動状態にされるのが好ましい（第３発明）。
【００２０】
また、第３発明において、前記負圧室と炉もしくは煙道とを連通する連通路と、この連通路を介して炉もしくは煙道内にエジェクトエアーを噴射するエジェクトエアー噴射手段が設けられるのが好ましい（第４発明）。
【発明の効果】
【００２１】
前記第１発明によれば、付着物除去手段に、ラバルノズル部と流体案内部とを有し、その流体案内部に流体の流れ方向に向けて細長状の開口が形成されるノズルが用いられていることから、そのノズルから多孔質フィルタに向けて直進性のある衝撃波を伴った超音速の流体（空気）を噴射することができるので、極少量の流体を極短時間で噴射することで多孔質フィルタの付着物を効率良く除去することができ、付着物除去にかかるランニングコストを抑えることができる。
【００２２】
また、流体の噴射量が少量で済むため、炉内の燃焼状態に変動が生じるのを抑えることもできる。さらに、付着物除去時の流体噴射時間が短いため、言い換えると、付着物除去を極短時間で完了することができるため、一個の多孔質フィルタによる略連続的な排ガスのサンプリングが可能となる。したがって従来のもののように、複数の排ガス採取部や、複数の抽出管を設ける必要がなくなり装置構成の簡素化を図ることができる。
【００２３】
さらに、付着物の除去効率が良好であるため、多孔質フィルタに粘着性の高い付着物が付着した場合でもその付着物を確実に除去することができ、この結果、多孔質フィルタの配置位置を排ガスの発生源に近づけることができることになり、発生直後の排ガスのサンプリングを行うことができる。
【００２４】
前記第２発明によれば、電気的なエネルギーにより発生する衝撃波によって多孔質フィルタの付着物が除去されることから、付着物除去用の流体を噴射することがなくなるので、炉内排ガスの増加およびそれに伴う燃焼状態の変動を防止することができる。
【００２５】
前記第３発明によれば、圧力検出手段により検出された負圧室の負圧が所定値以上に増大したとき、すなわち、多孔質フィルタにダストが付着して、負圧室内に導かれる排ガスの流量が一定以上減少した場合に限り、前記付着物除去手段が作動される方式が採用されているので、付着物除去手段の作動を必要最小限に抑えることができ、付着物除去に係るランニングコストを低減できるという効果を奏する。また第４発明の構成を採用すれば、極めて簡単な構成で負圧室を負圧に保つことができるので、ランニングコストの更なる低減に寄与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明による排ガス分析用サンプリング装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係る排ガス分析用サンプリング装置の概略構成図が、図２には、第１実施形態に係るノズルの断面図（ａ）および図２（ａ）のＡ−Ａ視断面図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００２８】
本実施形態に係る排ガス分析用サンプリング装置（以下、「サンプリング装置」という。）１は、図１に示されるように、焼却炉２の炉壁２'に外方へ向けて突設される取り付け部３に固定され、内部が負圧に保たれる負圧室４と、この負圧室４の前面（焼却炉２側）に付設され焼却炉２内に突出して配されるとともに、焼却炉２内の排ガスをサンプリングして集塵する耐熱性多孔質の筒状のセラミックフィルタ（多孔質フィルタ）５を備えている。
【００２９】
前記セラミックフィルタ５は先端部が閉鎖され基端部が開口されて、その内部空間と負圧室４の内部空間とが互いに連通するようにされており、セラミックフィルタ５によってサンプリングされ集塵されて、自身の内部空間に導入された排ガスを、前記負圧室４内に導くようになっている。また、前記セラミックフィルタ５および負圧室４の内部空間には、セラミックフィルタ５によってサンプリングされた排ガスの一部を、図示されないガス分析部に供給するサンプリングガス供給管６が配されている。
【００３０】
前記負圧室４には、その負圧室４の内圧を検出するための圧力検出器（圧力検出手段）７が付設されている。この圧力検出器７は、後述の加圧空気供給管１４に介挿される電磁弁１４'に電気的に接続され、負圧室４内の圧力検出データに基づき、その電磁弁１４'の開閉制御を行う機能を具備している。
【００３１】
一方、前記負圧室４の下方には、エジェクトエアーを焼却炉２内に噴射するエジェクタ８が設けられている。このエジェクタ８は、負圧室４の下方に水平方向に配され、その先端部が炉壁２'に固定されて焼却炉２内に開口する水平管９ａと、この水平管９ａと負圧室４の底部とを連通する連絡管９ｂと、基端部がエジェクトエアーの供給源（本実施形態においては、後述の空気ヘッダ管１２）に接続され、先端部が水平管９ａ内に配されてその先端部からエジェクトエアーを焼却炉２へ向けて噴射するエジェクトエアー噴射管（エジェクトエアー噴射手段）１０とを備えている。なお、前記水平管９ａと連絡管９ｂとが本発明の連通路に相当する。このように構成されるエジェクタ８によれば、エジェクトエアー噴射管１０から、水平管９ａ内にエジェクトエアーが噴出されることで、負圧室４内の排ガスが引き込まれ、これにより、前記負圧室４が負圧に保たれる。なお、図中、符号１０'は、エジェクトエアーの噴射量を調整するためのニードル弁である。
【００３２】
本実施形態において、前記サンプリング装置１には、排ガスの集塵に伴いセラミックフィルタ５の外表面に付着するダスト（付着物）を除去するためのダスト除去部（付着物除去手段）１１が付設されている。このダスト除去部１１は、加圧空気供給源としての空気ヘッダ管１２と、前記負圧室４内のセラミックフィルタ５の基端部付近において、そのセラミックフィルタ５の内部空間に向けて配されるとともに、そのセラミックフィルタ５の内部空間に向けてノズル噴射ガスを噴射するノズル１３と、前記前記空気ヘッダ管１２からの加圧空気を前記ノズル１３に供給する電磁弁１４'付きの加圧空気供給管１４を備えて構成されている。そして、前記空気ヘッダ管１２よりノズル１３に加圧空気を供給し、セラミックフィルタ５内にノズル噴射ガスを噴射することにより、前記セラミックフィルタ５の外表面のダストが除去されるように構成されている。
【００３３】
前記ノズル１３は、図２（ａ）に示されるように、円筒状の外側管２０とその外側管２０の内側の基端部側に装着されるラバルノズル部２１を有している。このラバルノズル部２１は、先端部が外側管２０の内径よりやや小径に形成され、基端部が外側管２０の内径と略同径に形成されている。なお、このラバルノズル部２１は、外側管２０の基端部側から挿入され、その基端部において外側管２０に溶着されることで、外側管２０に支持される。
【００３４】
ここで、ラバルノズルとは、中間部が絞られてスロートとされた中細り形状のノズルをいう。このようなラバルノズルによれば、基端部側の空気圧を先端部側の空気圧よりも高圧にし、かつスロートにおける流体速度が音速となったときに、先端部から超音速の衝撃波を伴った空気が噴射されることが知られている。
【００３５】
本実施形態においては、前記ラバルノズル部２１のスロートＳにおける空気の速度が音速となるように、すなわち、ラバルノズル部２１の先端部から超音速の加圧空気が噴射されるように、スロートＳの径、ラバルノズル部２１の基端部からスロートＳまでの距離、スロートＳからラバルノズル部２１の先端部までの距離、ラバルノズル部２１の基端部開口および先端部開口の径、ラバルノズル部２１の基端部に供給される空気圧等が適宜調整される。
【００３６】
前記外側管２０の先端部で、ラバルノズル部２１の前方位置には、流体案内部２２が設けられている。この流体案内部２２には、ノズル１３の軸方向に向けて細長状の複数の吸引孔（開口）２３が、外側管２０の周方向に等ピッチで穿設されている。これら吸引孔２３は、ラバルノズル部２１からノズル噴射ガス（ラバルノズル部２１から噴射された後の加圧空気；図２（ａ）中符号ａにて示す）が噴射されるときには、ノズル１３の側方の空気を吸引し、ノズル噴射ガスａの周囲を取り囲むような空気の流れ（図２（ａ）中符号ｂにて示す）を形成し、そのノズル噴射ガスａに直進性を付与する役目を担う。なお、ラバルノズル部２１からのノズル噴射ガスの噴射がないときには、セラミックフィルタ５の内部空間から負圧室４内に導入される排ガスの流通孔の役目を担うことになる。一方、前記外側管２０の基端部側には、ノズル１３を加圧空気供給管１４の先端部に装着するためのねじ部２４が設けられている。
【００３７】
以上のように構成されるサンプリング装置１によれば、セラミックフィルタ５付近の排ガスは、負圧室４と焼却炉２の内部空間との圧力差によってセラミックフィルタ５によりサンプリング・集塵され、セラミックフィルタ５の内部空間に導入される。このようにして、セラミックフィルタ５内に導入された排ガスの大部分は、負圧室４に導かれた後、前記エジェクタ８によるエジェクトエアーの噴出により、水平管９ａ内に引き込まれ、焼却炉２に還流されることになるが、一部分は、前記サンプリング管６を経由して前述のガス分析部に供給される。そして、このガス分析部によって、サンプリングされた排ガスの分析が行われ、分析結果が各種制御（燃焼制御、空気供給制御等）の指標とされる。
【００３８】
このような焼却炉２内の排ガスのサンプリングを継続して行うと、排ガス中のダスト等がセラミックフィルタ５の外周面に付着して、排ガスの導入を阻害するため、排ガスの分析が妨げられることになる。そこで、以下のようなダストの払い落とし作業がなされ、セラミックフィルタ５の外周面に付着するダスト等が除去される。
【００３９】
前記セラミックフィルタ５の外周面に排ガス中のダストが付着すると、セラミックフィルタ５から負圧室４内への排ガスの導出が少量になる一方、負圧室４内の排ガス等は前記エジェクトエアーの噴出により焼却炉２内に還流し続けることになるため、負圧室４内の負圧が次第に増大する。そして、この負圧が所定値以上に増大したときに、"セラミックフィルタ５の外周面のダストを除去する必要がある"と判断され、前記電磁弁１４'が自動的に開操作されて、前記ノズル１３に加圧空気が供給される。すると、ノズル１３から、衝撃波を伴う直進性に優れた超音速のノズル噴射ガスａがセラミックフィルタ５の内部空間に向けて噴射され、このノズル噴射ガスａと前記衝撃波との複合作用によりセラミックフィルタ５に付着したダスト等が除去される。なお、ノズル１３からノズル噴射ガスａが噴射されている際には、排ガスのサンプリングは一時的に中断した状態にある。
【００４０】
前記ノズル噴射ガスａの噴射により前記セラミックフィルタ５の外周面のダストが除去され、セラミックフィルタ５を経由して負圧室４内に流動する排ガス量が増加し、負圧室４の負圧が所定値未満に回復すると、"セラミックフィルタ５の状態が正常な状態に回復した"と判断され、前記電磁弁１４'が自動的に閉操作される。これにより、ノズル１３への加圧空気の供給が停止され、排ガスのサンプリングが再開される。
【００４１】
本実施形態においては、ラバルノズル部２１を有するノズル１３から、衝撃波を伴う直進性のある超音速のノズル噴射ガスａがセラミックフィルタ５の内部空間に向けて噴射され、そのセラミックフィルタ５に付着したダストを効率良く除去することができるので、ノズル噴射ガスａの噴射量が少量で済み、ダスト除去に係るランニングコストを低減することができ、加圧空気の発生源（空気ヘッダ管１１等）の小型化を図ることができる。
【００４２】
加えて、本実施形態においては、前記圧力検出器７により検出される負圧室４の負圧に基づき、セラミックフィルタ５のダスト除去を行う必要があるか否かを判断し、ダスト除去を行う必要があると判断された場合に限り、ノズル１３に加圧空気を供給してセラミックフィルタ５のダスト除去を行うようにされているため、その加圧空気の供給量を必要最小限に抑えることができ、ランニングコストをよりいっそう低減することができる。加えて、焼却炉２内に流れ込むノズル噴射ガス（加圧空気）のガス量が大幅に低減することになることから、焼却炉２内の燃焼状態に変動が生じるのを防止することができ、焼却炉２の下流側に設置される空気誘引機等の排ガス処理設備に係る負担を軽減することができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、セラミックフィルタ５のダストを効率良く除去することができるので、除去作業に要する時間、すなわちサンプリングの中断時間を極短時間にすることができる。したがって、一個のセラミックフィルタ５により排ガスのサンプリングを行う場合であっても、略連続的な排ガスのサンプリングが可能となることから、従来のもののように、複数のサンプリング管および、各サンプリング管と分析装置を結ぶ複数の配管等が不要となるので、サンプリング装置の構成を簡素化して、部品点数の削減を図ることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態のサンプリング装置１は、前述のようにダストの除去効率に優れることから、セラミックフィルタ５の外周面に粘着性の高いダストが付着した場合であっても、その粘着性の高いダストを良好に除去することができる。そのため、セラミックフィルタ５の配置位置を排ガスの発生源側に近づけて、発生直後の排ガスのサンプリングおよび分析を連続的に行うことができる。したがって、高い応答性が要求される燃焼制御を行う場合であって、発生直後の排ガスの分析を行う場合での使用に特に適している。
【００４５】
さらにまた、本実施形態においては、エジェクタ８からエジェクトエアーを噴射することにより負圧室４内を負圧にする構成が採られているため、ポンプを用いるものに比べて低コストで前記負圧室４を負圧に保つことができる。
【００４６】
本実施形態においては、円筒状の外側管２０と、この外側管２０の内側に配されるラバルノズル２１を有する二重管構造のノズル１３を用いたが、基端部側が中細り形状に形成され、先端部に噴射空気の直進性を高める流体案内部が設けられるのであれば、一体形成されたノズル等、他形態のノズルを使用しても良い。こうした場合であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
次に、本実施形態のダスト除去部１１の性能を確認するために、本実施形態のダスト除去部１１と、比較対象としてのダスト除去部を用意し、それぞれのダスト除去部からセラミックフィルタ５の内部空間に向けてノズル噴射ガスを噴射し、セラミックフィルタ５の表面圧を検出する試験を行い、その試験結果を表１に纏めた。ここで、前記比較対象としてのダスト除去部は、ラバルノズル部２１も流体案内部２２も持たない通常のノズルを用いたものであって、それ以外の負圧室等の構成については、本実施形態のダスト除去部１１と同構成のものである。
【００４８】
【表１】
2006162337.tif 000003
【００４９】
表１から明らかなように、本実施形態のサンプリング装置１は、ノズル噴射ガスの噴射時間を、通常のノズルを用いた装置の１０分の１に設定したにもかかわらず、セラミックフィルタ５の表面圧が１０倍前後になっているのが分かる。このことから、本実施形態のサンプリング装置１は、ラバルノズル部２１と流体案内部２２を有するノズルを用いることにより、セラミックフィルタ５の付着物を、通常のノズルを用いたものよりも遥かに効率良く除去できることが明らかとなった。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
図３には、第２実施形態に係る衝撃波発生用電極の概略構成図（上半部）およびパルス電圧供給部の回路図（下半部）が示されている。なお、本実施形態においては、第１実施形態のノズル１３と、加圧空気供給管１４に替えて、プローブとパルス電圧供給部を用いた他は、第１実施形態と基本的に同構成であるので、主として、プローブおよびパルス電圧供給部の説明のみ行うこととし、他の部分の説明を省略することとする。
【００５２】
本実施形態においては、負圧室４内のセラミックフィルタ５の基端部付近には、先端部から衝撃波を発生させるためのプローブ（衝撃波発生用電極）３０がセラミックフィルタ５の内部空間に向けて配されており、負圧室４の外部には、前記プローブ３０にパルス電圧を供給するためのパルス電圧供給部３１が設けられている。
【００５３】
前記パルス電圧供給部３１は、図３に示されるように、交流電源３２と、電圧調整用のスライダック３３と、変圧器３４と、整流器３５と、充電抵抗３６と、抵抗３７と、並列配置されるコンデンサ３８Ａ，３８Ｂを備えた電気回路からなるものであり、主として抵抗３７の抵抗値と、コンデンサ３８Ａ，３８Ｂの電気容量を調整することにより、前記プローブ３０に出力されるパルス電圧の振幅および周波数を適宜調整できるようになっている。なお、図３中符号３８は電圧計であり、符号４０は電流計である。
【００５４】
一方、前記プローブ３０は、その中心軸部において、プローブ３０の軸方向に配される内部導体（導線）４５と、この内部導体４５の外周に所要間隔を隔てて配される筒状の外部導体４６と、内部導体４５−外部導体４６間において、プローブ３０の先端部を除いた部分に介在される絶縁体４７から構成されている。ここで、前記内部導体４５および外部導体４６は、前記パルス電圧供給部３１にそれぞれ接続されている。
【００５５】
このように構成されるプローブ３０によれば、前記パルス電圧供給部３１からのパルス電圧の供給を受けることにより、絶縁体４７が介在されない内部導体４５の先端部４５'と、外部導体４６の先端部４６'との間に放電が生じ、この放電によって衝撃波ＳＷが発生するようになっている。この衝撃波ＳＷはセラミックフィルタ５の内部空間に向けて前進してそのセラミックフィルタ５に衝撃を付与し、これによりセラミックフィルタ５の外周面に付着したダストが除去される。
【００５６】
本実施形態によれば、電気的エネルギーにより発生した衝撃波ＳＷにより、セラミックフィルタ５のダストが除去されるため、ダスト除去用の加圧空気が焼却炉２内に供給されることがない。したがって、焼却炉２内における燃焼状態の変動をより確実に防止することができるとともに、焼却炉２の下流に設置される空気誘引機等の排ガス処理設備に係る負担をより一層低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態においても、衝撃波ＳＷによりセラミックフィルタ５のダストを効率良く除去することができることから、前記第１実施形態同様、１個のセラミックフィルタ５にて排ガスの略連続的な分析が可能となるので、サンプリング装置１の構成の簡素化を図ることもできる。
【００５８】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、負圧室４の負圧が所定値を越えて増大した場合に限りパルス電圧をプローブ３０に供給して衝撃波ＳＷを発生させる方式を採ることができる。
【００５９】
前記各実施形態においては、サンプリング装置を用いて焼却炉２内の排ガスのサンプリングを行う例について説明したが、サンプリング装置を灰溶融炉や煙道等に設置して、灰溶融炉や煙道等の内部空間を流動する排ガスの分析を行うことも無論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス分析用サンプリング装置の概略構成図
【図２】第１実施形態に係るノズルの断面図（ａ）および図２（ａ）のＡ−Ａ視断面図
【図３】本発明の第２実施形態に係るプローブの概略構成図（上半部）およびパルス電圧供給部（下半部）の回路図
【図４】従来のサンプリング装置の概略構成図
【符号の説明】
【００６１】
１        排ガス分析用サンプリング装置
２        焼却炉
４        負圧室
５        セラミックフィルタ
６        サンプリング管
７        圧力検出器
８        エジェクタ
９ａ      水平管
９ｂ      連絡管
１０      エジェクトエアー噴射管
１１      ダスト除去部
１２      ヘッダ管
１３      ノズル
１４'    電磁弁
２１      ラバルノズル部
２２      流体案内部
２３      吸引孔
３０      プローブ
３１      パルス電圧供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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