(57)【要約】      （修正有）【課題】被分析ガスに含まれる液体成分の影響を低減してガス成分を分析する。【解決手段】煙道内を流れるガス中に含まれるガス成分を分析する分析装置であって、煙道内に挿入される管と、管の周囲において、第１方向に延びる第１流路を形成する第１流路形成部と、第１方向とは異なる第２方向に延びて第１流路と連通する第２流路を形成する第２流路形成部と、第１流路、第２流路、および管を経て採取されるガス中に含まれるガス成分の濃度を分析する分析部と、を備える分析装置。【選択図】図２
2018054366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道内を流れるガス中に含まれるガス成分を分析する分析装置であって、
前記煙道内に挿入される管と、
前記管の周囲において、第１方向に延びる第１流路を形成する第１流路形成部と、
前記第１方向とは異なる第２方向に延びて前記第１流路と連通する第２流路を形成する第２流路形成部と、
前記第１流路、前記第２流路、および前記管を経て採取されるガス中に含まれるガス成分の濃度を分析する分析部と、を備える分析装置。
【請求項２】
前記第１流路形成部は、前記管の周囲において、前記管の開口よりも前記管の長手方向に突出した位置から前記管の開口よりも前記管の基端側の位置までを覆い、かつ前記管との間の空隙として前記第１流路を形成し、
前記第２流路形成部は、前記管の開口と対向する位置に設けられる、
請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記第１流路形成部は、前記管と離れて前記管の周囲を覆う筒部を有し、
前記第２流路形成部は、前記筒部の先端に連結し、前記管の開口と離れて前記開口を覆う蓋部を有し、前記管の開口と前記蓋部の間に前記第２流路を形成する、
請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記管に対して前記第１流路形成部を支持する支持部を更に備える請求項３に記載の分析装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記管の外側面と前記筒部の内側面とを連結する板部を有し、
前記板部には、前記第１流路に連通する孔が形成される、
請求項４に記載の分析装置。
【請求項６】
前記支持部は、前記管の長手方向に離間して多段に配置される複数の板部を含んでおり、
前記複数の板部は、前記管の長手方向から見たときの少なくとも一部の孔の位置が互いに異なる、
請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記複数の板部は、前記管の長手方向から見たときの最下部の孔の位置が同じである、
請求項６に記載の分析装置。
【請求項８】
前記複数の板部において、前記管の先端に近い方の板部に形成されている孔が、前記管の先端から遠い方の板部に形成されている孔より小さい、
請求項６または７に記載の分析装置。
【請求項９】
前記煙道内におけるガスの上流側と下流側とで、前記板部に形成される前記孔の大きさが異なる、
請求項５から８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１０】
前記板部は、上側の領域に孔が形成されていない、
請求項５から８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１１】
前記管の先端と前記蓋部との間の前記第２流路の断面積が、一つの板部に形成された複数の孔の総面積より小さい、
請求項５から８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１２】
前記管の先端と前記蓋部との間の前記第２流路の断面積が、一つの板部に形成された複数の孔の総面積より大きい、
請求項５から８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１３】
ガスを採取する採取管であって、
煙道内に挿入される管と、
前記管の周囲において、前記管の開口よりも前記管の長手方向に突出した位置から前記管の開口よりも前記管の基端側の位置までを覆い、かつ前記管との間の空隙として第１流路を形成する第１流路形成部と、
前記管の開口と対向する位置に設けられ、前記第１流路とは異なる方向の第２流路を形成する第２流路形成部と、を備える採取管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置および採取管に関する。
【０００２】
従来、排ガスに含まれるガスの成分を分析する分析装置が知られている。分析装置は、排ガスが流れる煙道内に挿入してガスを採取する採取管を具備する。採取管が排ガス中の塵埃を取り込まないように、採取管の先端部においてガスの下流側の部分が斜めに切断された構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２００５−２０７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、採取管の先端部を斜めに切断した構造は、排ガス中に液体成分が多量に含まれる測定環境下では、採取管によって排ガスとともに液体成分が取り込まれる場合がある。排ガスとともに液体成分が吸引されると、ガス成分を分析する分析部に液体成分が侵入したり、採取管内に残留した液体成分に排ガス中の被分析成分が溶解したりするため、被分析ガスの濃度を正確に分析できなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、分析装置を提供する。分析装置は、煙道内を流れるガス中に含まれるガス成分を分析してよい。分析装置は、管と、第１流路形成部と、第２流路形成部と、分析部とを備えてよい。管は、煙道内に挿入されてよい。第１流路形成部は、管の周囲において第１流路を形成してよい。第１流路は、第１方向に延びてよい。第２流路形成部は、第１流路と連通する第２流路を形成してよい。第２流路は、第１方向とは異なる第２方向に延びてよい。分析部は、第１流路、第２流路、および管を経て採取されるガス中に含まれるガス成分の濃度を分析してよい。
【０００５】
第１流路形成部は、管の周囲において、管の開口よりも管の長手方向に突出した位置から管の開口よりも管の基端側の位置までを覆ってよい。第１流路形成部は、管との間の空隙として第１流路を形成してよい。第２流路形成部は、管の開口と対向する位置に設けられてよい。
【０００６】
第１流路形成部は、筒部を有してよい。筒部は、管と離れて管の周囲を覆ってよい。第２流路形成部は、蓋部を有してよい。蓋部は、筒部の先端に連結してよい。蓋部は、管の開口と離れて開口を覆ってよい。第２流路形成部は、管の開口と蓋部の間に第２流路を形成してよい。
【０００７】
分析装置は、支持部を更に備えてよい。支持部は、管に対して第１流路形成部を支持してよい。
【０００８】
支持部は、板部を有してよい。板部は、管の外側面と筒部の内側面とを連結してよい。板部には、第１流路に連通する孔が形成されてよい。
【０００９】
支持部は、複数の板部を含んでよい。複数の板部は、管の長手方向に離間して多段に配置されてよい。複数の板部は、管の長手方向から見たときの少なくとも一部の孔の位置が互いに異なってよい。
【００１０】
複数の板部は、管の長手方向から見たときの最下部の孔の位置が同じであってよい。
【００１１】
複数の板部において、管の先端に近い方の板部に形成されている孔が、管の先端から遠い方の板部に形成されている孔より小さくてよい。
【００１２】
煙道内におけるガスの上流側と下流側とで、板部に形成される孔の大きさが異なってよい。
【００１３】
板部は、上側の領域に孔が形成されていなくてよい。
【００１４】
管の先端と蓋部との間の第２流路の断面積が、一つの板部に形成された複数の孔の総面積より小さくてよい。
【００１５】
管の先端と蓋部との間の第２流路の断面積が、一つの板部に形成された複数の孔の総面積より大きくてよい。
【００１６】
本発明の第２の態様においては、ガスを採取する採取管を提供する。採取管は、管と、第１流路形成部と、第２流路形成部とを備えてよい。管は、煙道内に挿入されてよい。第１流路形成部は、管の周囲において、管の開口よりも管の長手方向に突出した位置から管の開口よりも管の基端側の位置までを覆ってよい。第１流路形成部は、管との間の空隙として第１流路を形成してよい。第２流路形成部は、管の開口と対向する位置に設けられてよい。第２流路形成部は、第１流路とは異なる方向の第２流路を形成してよい。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の分析装置１００の構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図４】第１実施形態の採取管１１０の断面図である。
【図５】第２実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図６】第３実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図７】第４実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図８】第５実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。
【図９】第６実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。
【図１０】第７実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。
【図１１】第７実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図１２】第７実施形態の採取管１１０の断面図である。
【図１３】第８実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。
【図１４】第９実施形態の採取管１１０の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
本明細書では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交座標軸を用いて技術的事項を説明する。直交座標軸は、構成要素の相対位置を特定するに過ぎず、特定の方向を限定するものではない。例えば、Ｚ軸は地面に対する高さ方向を限定して示すものではない。なお、＋Ｚ軸方向と−Ｚ軸方向とは互いに逆向きの方向である。正負を記載せず、Ｚ軸方向と記載した場合、＋Ｚ軸および−Ｚ軸に平行な方向を意味する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態の分析装置１００の構成例を示す図である。分析装置１００は、煙道２００内を流れるガスに含まれるガス成分を分析する。煙道２００内を流れるガスは、例えばエンジンが排出する排ガスである。本例の分析装置１００は、排ガスに含まれる硫黄酸化物、窒素酸化物、および炭素酸化物等の１種類以上の有害物質の濃度を分析する。本例の分析装置１００は、採取管１１０および分析部１２０を含む。採取管１１０は、管１０と、管１０の開口の周囲に設けられたラビリンス構造部２０とを備えてよい。
【００２２】
採取管１１０は、ラビリンス構造部２０として、筒部３０および蓋部４０を備える。筒部３０は、第１流路を形成する第１流路形成部として機能する。蓋部４０は、第１流路と連通する第２流路を形成する第２流路形成部として機能する。第２流路は、第１流路が延びる第１方向とは異なる第２方向に延びる。被分析ガスは、互いに異なる方向に延びる第１流路と第２流路とを経て管１０の開口に取り込まれる。ガス中の液体成分（液滴）の慣性は、ガス成分の慣性より大きいため、ガス成分に比べてラビリンス構造部２０を通過することが難しい。したがって、管１０内に吸引される液体成分を少なくすることができる。
【００２３】
採取管１１０は、煙道２００を通過する排ガスの一部を被分析ガスとして採取する。管１０の先端が、煙道２００内に挿入され、管１０の基端が、分析部１２０に接続される。管１０の先端側に設けられるラビリンス構造部２０も、煙道２００内に挿入される。本例では、煙道２００内の排ガスは、＋Ｚ軸方向に流れる。管１０が煙道２００内の排ガスの流れに対して直交する方向であるＸ軸方向を向くように、採取管１１０が取り付けられてよい。
【００２４】
管１０の基端側には、ガスを吸引して、分析部１２０側に放出する真空ポンプが設けられてよい。本明細書において、被分析ガスを採取する開口が設けられる管１０の一端を先端とし、分析部１２０に接続される他端を基端とする。
【００２５】
管１０は、煙道２００の側壁に設けられたフランジ部１３４を貫通してよい。管１０は、更に分析部１２０の筐体１２４に設けられたフランジ部１３２を貫通して分析部１２０に接続されてよい。採取管１１０は、煙道２００内において採取した被分析ガスを分析部１２０に供給する。
【００２６】
採取管１１０は、煙道２００内の複数の箇所から被分析ガスを採取してもよい。採取管１１０は、煙道２００の断面の直径方向において異なる複数の位置で被分析ガスを採取してよく、ガスが進行する煙道２００の延伸方向において異なる複数の位置で被分析ガスを採取してもよい。これにより、煙道２００内の場所毎にガス成分の濃度の偏りが生じる場合であっても、平均的なガス成分を有する被分析ガスを採取することができる。
【００２７】
分析部１２０は、筐体１２４内に分析部本体１２２を備える。分析部１２０は、第１流路、第２流路、および管１０を経て採取されるガス中に含まれるガス成分の濃度を分析する。分析部本体１２２は、被分析ガスに予め定められた波長成分を有する光を照射する。分析部本体１２２は、被分析ガスにおける所定の波長成分の吸収度合いに基づいて、被測定物質の濃度を算出してよい。例えば、分析部本体１２２は、被分析ガスに所定の波長の光を照射した場合の光吸収スペクトルに基づいて、被分析ガスのガス成分を分析する。
【００２８】
本例の分析部１２０は、第１流路、第２流路、および管１０を経て採取される被分析ガスを吸引するものであればよく、他の構造については限定されない。分析部１２０における分析処理自体は、従来のガス分析装置と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００２９】
図２は、第１実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。本例の採取管１１０は、管１０、筒部３０、蓋部４０、および板部５０を備える。これら各部は、ステンレス鋼などの金属で形成される。
【００３０】
第１流路形成部として機能する筒部３０は、管１０の先端１２側において、管１０の周囲を覆う。一例では、筒部３０は、管１０の開口１４よりも＋Ｘ軸方向に突出した位置から管１０の開口１４よりも管１０の基端側の位置まで管１０の周囲を覆う。Ｘ軸方向は、管１０の長手方向である。筒部３０は、管１０と離れて管１０の周囲を覆う。筒部３０は、管１０に対して同心状に配置されてよい。筒部３０は、管１０との間の空隙として第１流路３２を形成する。本例では、筒部３０の内側面３４と管１０の外側面１６との間の空間が第１流路３２となる。第１流路３２は、第１方向としてのＸ軸方向に延びる。筒部３０が円筒の場合には、内側面３４は内周面を意味し、管１０が円筒管の場合には、外側面１６は外周面を意味する。
【００３１】
第２流路形成部として機能する蓋部４０は、管１０の開口１４に対向する位置に設けられる。本例の蓋部４０は、筒部３０の先端に連結してよい。したがって、筒部３０は、蓋部４０と連結する位置までＸ軸方向に突出する。蓋部４０は、管１０の開口１４と離れて開口１４を覆う。管１０の先端１２において開口１４と蓋部４０の間に第２流路４２を形成する、第２流路４２は、第１方向と異なる第２方向に延びる。
【００３２】
本例によれば、第１流路３２と第２流路４２とは互いに屈曲するように連通し、第２流路４２と管１０とは屈曲するように連通する。より好ましくは、第１流路３２と第２流路４２とは直角をなし、第２流路４２と管１０とは直角をなす。このように本例の採取管１１０によれば、簡単な構造でありながら、ガスの取込口から管１０に至るまでの流路に少なくとも２つの屈曲部を形成することができる。
【００３３】
本例の採取管１１０は、支持部として機能する板部５０を備える。板部５０は、管１０に対して、第１流路形成部である筒部３０を支持する。板部５０は、管１０の外側面１６と筒部３０の内側面３４とを連結する。本例では、円環状の板部５０の内周縁部が管１０の外側面１６に連結され、板部５０の外周縁部が筒部３０の内側面３４に連結される。板部５０は、管１０の外側面１６に対して垂直に設けられてもよく、管１０の外側面１６に対して斜めになるように設けられてもよい。板部５０は、平板であってもよく、曲面形状を有する板であってもよい。
【００３４】
板部５０には、第１流路３２へ連通する孔５２が形成されている。板部５０には、複数の孔５２が形成されてよい。煙道２００内の被分析ガスが孔５２を通じて第１流路３２側に取り込まれる。板部５０は、筒部３０と管１０との間の距離を所定の距離に保って第１流路３２を維持する。また、孔５２が形成された板部５０が支持部として構成されることによって、ガスを採取する取込口が孔５２に限定される。これにより、慣性がガス成分に比べて大きい液体成分が板部５０に衝突する可能性を高めることができる。したがって、管１０内に引き込まれる液体成分の量を軽減することができる。
【００３５】
複数の孔５２のうち、重力方向を基準とする最下部の孔５２ｈは、ラビリンス構造部２０内に溜まった液を排出する排出口として機能してよい。筒部３０、板部５０、および蓋部４０に付着した液体成分が凝集して液となる。液は、例えば、水である。液は重力により筒部３０の下部に溜まる。最下部の孔５２ｈは、筒部３０の下部に溜まった液を排出する。最下部の孔５２ｈは、液が排出されやすいように板部５０の最下部に形成されることが望ましい。
【００３６】
液が孔５２ｈから円滑に排出されるために、管１０の先端１２側の高さが管１０の基端側の高さに比べて高くなるように、採取管１１０が煙道２００に対して傾いて取り付けられてよい。また、筒部３０の下部に溜まった液が孔５２ｈから排出されるように筒部３０の内面に勾配が形成されていてもよい。
【００３７】
本例の採取管１１０は、ラビリンス構造部２０を有するにも関わらず、孔５２ｈを介して、残留する水などの液を採取管１１０の外部に排出することができる。したがって、採取管１１０内に一定量以上の液が残留することを防ぐことができる。
【００３８】
特に、被分析ガスに液体成分が多く含まれている場合に、当該効果は顕著になる。例えば、排ガスにミストを噴射することで、排ガスに含まれる硫黄酸化物等の有害物質を除去する湿式スクラバのような排ガス処理システムの場合、被分析ガスには水分が多量に含まれてしまう。この場合であっても、本例の分析装置１００は、孔５２ｈから排水するので、第１流路３２および第２流路４２に多量の水が溜まるのを防ぐことができる。このため、第１流路３２および第２流路４２を通過するガスと、残留水分とが接触する度合いを小さくできる。
【００３９】
被分析ガス成分が、二酸化炭素、硫黄水素、およびアンモニア等の水に溶けやすい成分の場合、採取管１１０内に多量の水が溜まると、被分析ガス成分が水に溶け込んでしまい、被分析ガス成分の本来の濃度を分析できなくなる。本実施形態の分析装置１００によれば、採取管１１０内において被分析ガス成分が水に溶解されることを低減できるので、被分析ガス成分の本来の濃度を分析することができる。
【００４０】
図３は、第１実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図３は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。本例の採取管１１０において、複数の孔５２が筒部３０の内側面３４に沿って周方向に並んで形成される。但し、孔５２の数、形状、および配置は、限定されない。孔５２は、管１０の外側面１６に沿って形成されてもよい。本例の板部５０に形成される複数の孔５２は、同じ大きさであってよい。
【００４１】
図４は、第１実施形態の採取管１１０の断面図である。本例の採取管１１０によって、被分析ガスが吸引される場合、被分析ガスは、板部５０に形成された孔５２を通過して、第１流路３２および第２流路４２を経て管１０の内部に吸引される。一方、液体成分は、粒径および質量がガス成分に比べて大きいため、慣性がガス成分に比べて大きい。したがって、管１０の径方向から孔５２へと移動する液体成分は、孔５２を通過する前に管１０の外側面１６に衝突して付着しやすい。
【００４２】
進入角度によっては、液体成分は、孔５２から第１流路３２へと流入する。しかし、第１流路３２の方向と第２流路４２の方向とが異なるように構成されるので、慣性がガス成分に比べて大きい液体成分は、第１流路３２から第２流路４２へ流入するのが困難である。液体成分は、第１流路３２の延長方向に位置する蓋部４０の対向面４４等に衝突して大部分が付着する。
【００４３】
したがって、本例の採取管１１０によれば、管１０の内部への侵入する液体成分の量を低減し、被分析ガスを優先的に吸引することができる。それゆえ、液中に被分析ガス成分が溶解されることが低減する。また、分析部１２０に液滴が侵入することもなくなる。したがって、排ガス中の被分析ガス成分の分析をより正確かつ安定的に行うことができる。
【００４４】
管１０の先端１２と蓋部４０との間の第２流路４２の断面積が、板部５０に形成された複数の孔５２の総面積より大きくてよい。管１０の先端１２と蓋部４０との間の第２流路４２の断面積は、管１０の先端１２と蓋部４０との距離ｄ１に対して、管１０の周長を乗じて算出されてよい。管１０の先端１２と蓋部４０との間の第２流路４２の断面積が大きくなると、第２流路４２を通過するガスの線速度が低下するので、液滴が管１０内に引き込まれにくくなる。したがって、煙道２００内の液体成分の量が多く、液滴が残留しやすい環境下においても、液滴が管１０内へと引き込まれることを防止できる。
【００４５】
一方、管１０の先端１２と蓋部４０との間の第２流路４２の断面積が、板部５０に形成された複数の孔５２の総面積より小さくてもよい。管１０の先端１２と蓋部４０との間の第２流路４２の断面積が複数の孔５２の総面積より小さい場合には、複数の孔５２によって除去される液滴の粒径より小さい粒径の液滴を除去しやすい。
【００４６】
本例の分析装置１００において、予め定められた時間間隔または使用者からの指示を受けたタイミングでパージガスを管１０の基端側から先端１２側へと流してもよい。すなわち、パージガスは、分析時の被分析ガスと逆方向に流れる。パージガスにより、筒部３０の内側面３４、蓋部４０の対向面４４、および板部５０に付着した液体成分を孔５２から煙道２００内に排出することができる。また、パージガスは、筒部３０の下部に溜まった液が孔５２ｈから排出されるように促してよい。さらに、分析装置１００が分析を実行しないときにパージガスが流れることによって、分析装置１００、特に採取管１１０を保護することができる。
【００４７】
図５は、第２実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図５は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。本例では、煙道２００内におけるガスの上流側と下流側とで、板部５０に形成された孔５２の大きさが異なる。板部５０に形成される孔５２を除いて、他の構造は、第１実施形態の分析装置１００および採取管１１０の構造と同様である。
【００４８】
図５に示される例では、ガスが＋Ｚ軸方向に流れる。本例では、煙道２００内におけるガスの下流側に形成された孔５２ａ、５２ｂ、および５２ｃが上流側に形成された孔５２ｄから孔５２ｈに比べて大きい。下流側に形成された孔５２とは、管１０の中心軸を基準に、ガスの下流側（＋Ｚ軸方向）に位置する孔５２ａ、５２ｂ、および５２ｃを意味してもよく、最下流に位置する孔５２ａを意味してもよい。煙道２００内におけるガスの上流側と下流側との間で段階的に孔５２の大きさが変化するように形成されてもよい。
【００４９】
ガスの線速度は、複数の孔５２ａから５２ｈの総面積で決まるとすると、一つの孔５２（例えば孔５２ａ）を通過するガスの量は、孔５２ａが大きくなるほど増加する。また、下流側のガスの多くは、上流側において、管１０または筒部３０に一度以上衝突している。衝突のときに、ガス中の液体成分の多くは、既に管１０または筒部３０に付着して除去されている。このため、下流側のガスに含まれる液体成分量は、上流側のガスに含まれる液体成分量と比べて少ない。したがって、煙道２００内におけるガスの下流側に形成された孔５２ａ、５２ｂ、および５２ｃを上流側に形成された孔５２ｄから孔５２ｈに比べて大きくすることで、より液体成分量の少ないガスを多く採取することができる。
【００５０】
図６は、第３実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図６は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。本例では、煙道２００内におけるガスの上流側に形成された孔５２ｈが下流側に形成された孔５２に比べて大きい。本例では、ガスの上流側が、重力方向を基準とした下部に対応する。したがって、重力方向を基準に最下部の孔５２ｈが、他の孔５２に比べて大きくてよい。板部５０に形成される孔５２を除いて、他の構造は、第１実施形態の分析装置１００および採取管１１０の構造と同様である。
【００５１】
重力方向を基準に最下部の孔５２ｈが、他の孔５２に比べて大きく形成されることによって、液が孔５２ｈを通じて外部に排出されやすくなる。煙道２００内には、ガスの流れがあるので、孔５２ｈから外へ移動する液が、ガスの流れによって押し戻される場合がある。本例のように下部の孔５２ｈを他の孔５２に比べて大きく形成することによって、液が採取管１１０の外部に排出されやすくなる。
【００５２】
図７は、第４実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図７は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。本例では、板部５０は、重力方向を基準として上側の領域に孔５２が形成されていない。他の構造は、第１実施形態の分析装置１００および採取管１１０の構造と同様である。孔５２は、管１０の開口１４の上端Ｈ１よりも上側の領域に孔５２が形成されていなくてよい。管１０の中心位置の高さＨ２をよりも上側の領域に孔５２が形成されていなくてもよい。管１０の開口１４の下端Ｈ３よりも上側の領域に孔５２が形成されていなくてよい。
【００５３】
採取管１１０が挿入される煙道２００内の被分析ガス中に液体成分量に応じて、孔５２が形成される範囲または孔５２が形成されない範囲を設定してよい。液体成分量が予め定められた基準より多い環境においては、管１０の内径の下端Ｈ３よりも上側の領域に孔５２が形成されていない板部５０を採用してよく、液体成分量が、予め定められた基準以下の環境においては、管１０の内径の上端Ｈ１よりも上側の領域に孔５２が形成されない板部５０を採用してもよい。
【００５４】
図２において示したとおり、孔５２を通過した液体成分は、孔５２に対向する箇所において蓋部４０の対向面４４と衝突して付着しやすい。したがって、煙道２００内の液体成分量が予め定められた基準より多い場合には、上側の領域に形成された孔５２を通過した液体成分が蓋部４０の対向面４４の上側領域に付着して液滴が生じる場合がある。液滴は重力によって下方に流れ落ちる。
【００５５】
図７に示した構造によれば、板部５０は、上側の領域において孔５２が形成されていないので、蓋部４０の対向面４４の上側領域に液滴が生じることが軽減できる。したがって、蓋部４０の上側で生じた液滴が蓋部４０の表面に沿って重力方向に流れ落ちるときに、管１０の開口１４から吸い込まれることを防止することができる。
【００５６】
図８は、第５実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。第１実施形態から第４実施形態においては、管１０に対して筒部３０を支持する支持部として孔付きの板部５０を用いる場合を説明した。しかし、支持部は、板部５０に限られない。本例の採取管１１０は、管１０の外側面１６と筒部３０の内側面３４とを連結する複数の柱状部６２を支持部として備える。複数の柱状部６２は、管１０の中心軸を中心として管１０の外側面１６と筒部３０の内側面３４との間で放射状に配置されてよい。支持部の構造を除いて、他の構造は、第１実施形態の分析装置１００および採取管１１０の構造と同様である。
【００５７】
本例のように、複数の柱状部６２を支持部として構成する場合にも、筒部３０と管１０との間の距離を保って第１流路３２を維持することができる。また、複数の柱状部６２の間の間隙から、被分析ガスを取り込むことができる。
【００５８】
図９は、第６実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。支持部は、管１０に対して間接的に筒部３０を支持してもよい。例えば、支持部は、蓋部４０と管１０とを連結することによって、管１０に対して間接的に筒部３０を支持する。蓋部４０と筒部３０とは互いに連結されて固定されている。したがって、支持部が蓋部４０と管１０とを連結することによって、管１０と筒部３０との間の位置も固定される。
【００５９】
本例の採取管１１０は、管１０と蓋部４０とを連結する固定部６４を支持部として備える。一例において、管１０の先端１２の端面に沿って複数の固定部６４が互いに離間されて配置されている。支持部の構造を除いて、他の構造は、第１実施形態の分析装置１００および採取管１１０の構造と同様である。
【００６０】
固定部６４のＸ軸方向の幅が管１０の先端１２と蓋部４０の対向面４４との間の距離を規定する。隣接する固定部６４の間の間隙が第２流路４２となる。したがって、固定部６４のＸ軸方向の幅が第２流路４２の幅を規定する。固定部６４と管１０は、一体的に形成されていてもよい。具体的には、管１０の先端１２において、端面が凹凸を有するように加工されてよい。管１０の先端１２において、端面の凸部が蓋部４０の対向面４４に接続されることによって、凸部が固定部６４として機能してもよい。
【００６１】
図１０は、第７実施形態の採取管１１０の構成例を示す斜視図である。本例の採取管１１０は、支持部が、板部５０および板部７０を含んでいる。支持部が複数の板部５０、７０を含んでいることを除いて、他の構成は、第１から第４実施形態の場合と同様である。板部５０および板部７０は、管１０の長手方向に離間して多段に配置される。本例では、板部５０に比べて板部７０が管１０の先端１２に近い位置に配置されている。本例では、２枚の板部５０、７０が配置されているが、本例と異なり、３枚以上の板部が配置されていてもよい。
【００６２】
板部５０および板部７０は、図２から図７に示した板部５０と同様であってよい。板部５０および板部７０は、管１０に対して、第１流路形成部である筒部３０を支持する。本例では、複数の板部５０、７０が、管１０の外側面１６と筒部３０の内側面３４とを連結する。板部７０には、孔７２が形成されている。板部７０には、複数の孔７２が形成されてよい。煙道２００内の被分析ガスが孔５２および孔７２を通過する。孔５２および孔７２は、共に第１流路３２に連通してよい。複数の孔７２のうち、重力方向を基準に最下部の孔７２ｈは、ラビリンス構造部２０内に溜まった液を排出する排出口として機能してよい。
【００６３】
板部５０および板部７０は、管１０の長手方向から見たときの最下部の孔５２ｈおよび孔７２ｈの位置が同じである。板部５０における最下部の孔５２ｈおよび板部７０における最下部の孔７２ｈは、共に、それぞれの板部５０、７０の最下部に形成されることが望ましい。本例において「最下部」は、重力方向における最下部を意味する。長手方向から見たときの孔５２ｈおよび孔７２ｈの位置が同じであることによって、先端１２側の板部７０と蓋部４０との間において筒部３０の下部に溜まった液についても、孔５２ｈおよび孔７２ｈを通じて採取管１１０の外部に円滑に排出することができる。
【００６４】
液が孔５２ｈおよび孔７２ｈから円滑に排出されるために、管１０の先端１２側の高さが、管１０の基端側の高さに比べて高くなるように、採取管１１０が煙道２００に対して傾いて取り付けられてよい。また、筒部３０の下部に溜まった液が孔５２および孔７２を通じて排出されるように筒部３０の内面に勾配が形成されていてもよい。
【００６５】
図１１は、第７実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図１１は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。図１１において、管１０の先端１２側に配置される板部７０に形成される孔７２の位置を点線で示している。本例においては、孔５２と孔７２とは同じ大きさである。板部５０および板部７０は、管１０の長手方向から見たときの少なくとも一部の孔５２および孔７２の位置が互いに異なる。本例では、管１０の長手方向から見たときの最下部の孔５２ｈおよび孔７２ｈ以外の孔５２および孔７２の位置が互いに異なっている。
【００６６】
図１１においては、孔５２および孔７２は、周方向の位置が異なっている。但し、本例と異なり、径方向の位置が異なっていてもよい。一例において、板部５０に形成される複数の孔５２が筒部３０の内側面３４に沿って周方向に並ぶ一方、板部７０に形成される複数の孔７２が管１０の外側面１６に沿って形成されてよい。特に、管１０の長手方向から見たときに、孔５２と孔７２とで重なりがないように、孔５２および孔７２のＹＺ平面上での位置がずれて形成されてよい。孔５２および孔７２の数、形状、および配置は、限定されない。
【００６７】
図１２は、第７実施形態の採取管１１０の断面図である。本例の採取管１１０によって、被分析ガスが吸引される場合、被分析ガスは、第１流路３２および第２流路４２を経て管１０の内部に吸引される。第１流路３２には、Ｘ軸方向から見たときの位置が異なる孔５２および孔７２が存在する。被分析ガスに含まれる液体成分は、ガス成分に比べて大きい慣性を持つ。これにより、孔５２を通過した液体成分は孔５２に対向する板部７０に衝突して大部分が付着する。したがって、管１０の内部への侵入する液体成分の量を低減する効果を高めることができる。
【００６８】
板部５０の最下部の孔５２ｈおよび板部の最下部の孔７２ｈは、液を排出するための排出口でもあるので、Ｘ軸方向から見たときの位置が揃っている。それゆえ、排水口である孔５２ｈおよび孔７２ｈから侵入する液体成分量を低減するために、液を円滑に排出できる限りにおいて、孔５２ｈおよび孔７２ｈを他の孔５２および孔７２よりも小さくしてもよい。
【００６９】
但し、煙道２００内の液体成分の量によっては、筒部３０の下部に液が溜まりやすい場合があり、この場合、液を円滑に採取管１１０の外部に排出する必要がある。したがって、液の溜りやすさに応じて、図６で説明したように、重力方向を基準に最下部の孔５２ｈおよび孔７２ｈを、他の孔５２ｈおよび孔７２ｈに比べて大きく形成する方が望ましい場合がある。
【００７０】
図１３は、第８実施形態の採取管１１０を長手方向から見た図である。具体的には、図１３は、採取管１１０を管１０の基端側から見た図を示す。図１３において、板部７０に形成される孔７２の位置を点線で示している。本例では、管１０の先端１２に近い方の板部７０に形成されている少なくとも一部の孔７２が、管１０の先端１２から遠い方の板部５０に形成されている孔５２より小さい。孔５２の大きさと孔７２の大きさが異なることを除いて、他の構造は、第７施形態の場合と同様である。
【００７１】
図１３に示す例では、板部７０の最下部の孔７２ｈについても、板部５０の最下部の孔５２ｈよりも小さく形成しているが、この場合に限られない。最下部の孔７２ｈは、液を外部に円滑に排出するために、孔５２よりも小さく形成しなくてもよい。
【００７２】
本例の採取管１１０において、被分析ガス中の液体成分は、最初に孔５２を通過する。孔５２を通過する前後におけるガスに含まれる液体成分（液滴）の平均粒径を比較すると、孔５２を通過する後の被分析ガス中に含まれる液体成分の平均粒径の方が通過する前に比べて小さくなる。
【００７３】
孔５２の通過前後で液滴の粒径が変わるのは、液滴の粒径が大きくなるほど慣性も大きくなって、管１０の外側面１６および板部５０に衝突しやすくなるため、孔５２を通過するのが困難であることに起因する。したがって、第１流路３２におけるガスの上流側から下流側に進むにしたがい、板部５０、７０の孔５２、７２の大きさを漸次に小さくすることで、粒径が大きい液滴から小さい液滴へと粒径が異なる液滴を順番に除去することができる。
【００７４】
図１４は、第９実施形態の採取管１１０の構成例を示す断面図である。上記の第１実施形態から第８実施形態においては、第１流路形成部として筒部３０を用い、第２流路形成部として蓋部４０を用いる場合を説明した。しかし、第１流路形成部および第２流路形成部は、筒部３０および蓋部４０に限られない。
【００７５】
図１４に示されるように、管１０の先端１２において、管１０の内側面１７に第１流路形成部としての第１流路ガイド部８５および第２流路形成部としての第２流路ガイド部８６を設けてもよい。管１０が円筒管の場合には、内側面１７は円筒管の内周面を意味する。第１流路ガイド部８５は、第１方向であるＸ軸方向にガスが流れるように導く。第２流路ガイド部８６は、第１方向とは異なる第２方向であるＺ軸方向にガスが流れるように導く。換言すれば、第１流路ガイド部８５は、第１方向に延びる第１流路８２を形成する。第２流路ガイド部８６は、第２方向に延びる第２流路８４を形成する。本例では、複数個の第１流路８２および複数個の第２流路８４が設けられており、第１流路８２と第２流路８４とが交互に連通する。
【００７６】
第１流路ガイド部８５は、管１０の内側面１７に嵌め込まれる筒状部品であってよく、管１０の内側面１７自体であってもよい。第２流路ガイド部８６は、第１流路ガイド部８５の内側面から＋Ｚ軸方向に延びる第１遮蔽板８６ａと、第１流路ガイド部８５の内側面から−Ｚ軸方向に延びる第２遮蔽板８６ｂとが、管１０の長手方向に沿って交互に配置されてよい。第１遮蔽板８６ａおよび第２遮蔽板８６ｂは、それぞれ第１流路ガイド部８５の内部空間を完全に遮蔽しないように伸びてよい。
【００７７】
第１遮蔽板８６ａおよび第２遮蔽板８６ｂのそれぞれの先端と、対向する第１流路ガイド部８５との間の空隙が第１流路８２を形成する。一方、隣接する第１遮蔽板８６ａと第２遮蔽板８６ｂとの間の空隙が第２流路８４を形成する。管１０の先端１２に最も近い第遮蔽板８６ａには、液排出用の孔が形成されていてもよい。
【００７８】
本明細書における各実施形態は、適宜組み合わせることができる。各実施形態において説明した採取管１１０と、分析部１２０とを組み合わせて分析装置１００を実現してよい。分析部１２０は、採取管１１０における第１流路３２（第１流路８２）、第２流路４２（第２流路８４）、および管１０を経て採取されるガス中に含まれるガス成分の濃度を分析するものであれば、特に限定されない。
【００７９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００８０】
１０・・・管、１２・・・先端、１４・・・開口、１６・・・外側面、１７・・・内側面、２０・・・ラビリンス構造部、３０・・・筒部、３２・・・第１流路、３４・・・内側面、４０・・・蓋部、４２・・・第２流路、４４・・・対向面、５０・・・板部、５２・・・孔、６２・・・柱状部、６４・・・固定部、７０・・・板部、７２・・・孔、８２・・・第１流路、８４・・・第２流路、８５・・・第１流路ガイド部、８６・・・第２流路ガイド部、１００・・・分析装置、１１０・・・採取管、１２０・・・分析部、１２２・・・分析部本体、１２４・・・筐体、１３２・・・フランジ部、１３４・・・フランジ部、２００・・・煙道
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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