(57)【要約】【課題】ガス供給管を流れる付臭対象ガスの流量の大小に関わらず、ガス供給管に安定して付臭剤を滴下することができる付臭剤添加装置を提供する。【解決手段】付臭対象ガスＧが流れるガス供給管１に付臭剤Ｌを滴下する滴下ノズル２と、付臭剤Ｌを滴下ノズル２に供給する付臭剤供給路３とを備え、付臭対象ガスＧの流量の変動に応じて、付臭剤Ｌの滴下量を調整し、滴下ノズル２は、付臭剤供給路３から供給された付臭剤Ｌを貯留する貯留部４と、付臭剤Ｌをガス供給管１内に滴下する滴下用開口５と、貯留部４と滴下用開口５とを接続する狭隘流路部６とを備え、貯留部４は上部４ａから下部４ｂに向かって断面積が縮小するように形成され、貯留部４の下部４ｂに貯留部４の最小断面積以下の断面積を有し、且つ上下方向に直線状に延びる狭隘流路部６が接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
付臭対象ガスが流れるガス供給管に付臭剤を滴下する滴下ノズルと、前記付臭剤を前記滴下ノズルに供給する付臭剤供給路とを備え、前記付臭対象ガスの流量の変動に応じて、前記付臭剤の滴下量を調整する付臭剤添加装置であって、
前記滴下ノズルは、前記付臭剤供給路から供給された前記付臭剤を貯留する貯留部と、前記付臭剤を前記ガス供給管内に滴下する滴下用開口と、前記貯留部と前記滴下用開口とを接続する狭隘流路部とを備え、
前記貯留部は上部から下部に向かって断面積が縮小するように形成され、当該貯留部の下部に前記貯留部の最小断面積以下の断面積を有し、且つ上下方向に直線状に延びる前記狭隘流路部が接続されている付臭剤添加装置。
【請求項２】
前記滴下用開口の下方に、当該滴下用開口から滴下される前記付臭剤を、前記付臭対象ガスの流れ方向に広がる付臭剤受面で受ける付臭剤受部材が設けられている請求項１に記載の付臭剤添加装置。
【請求項３】
前記付臭剤供給路が、前記滴下ノズルに向かって流れる前記付臭剤の一部を堰き止める堰部を備えている請求項１又は２に記載の付臭剤添加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付臭対象ガスが流れるガス供給管に付臭剤を滴下する滴下ノズルと、前記付臭剤を前記滴下ノズルに供給する付臭剤供給路とを備え、前記付臭対象ガスの流量の変動に応じて、前記付臭剤の滴下量を調整する付臭剤添加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の付臭剤添加装置として、例えば、特許文献１には、付臭対象ガスとしての都市ガスが流れるガス供給管に液体の付臭剤を滴下する滴下ノズル（注入ノズル６）と、付臭剤を滴下ノズルに供給する付臭剤供給路（付臭剤注入配管Ｌ４）とを備え、ガス供給管を流れるガス流量の変動に応じて、滴下ノズルからの付臭剤の滴下量を調整することが可能な付臭剤添加装置が開示されている。この特許文献１に開示の構造では、付臭剤注入配管Ｌ４の先端が切離され、その切断部がノズルとされている。
特許文献１には具体的な付臭剤の滴下量について記載されていないが、通常、都市ガス等の流量に対する付臭剤の滴下量は極微量であり、例えば、都市ガスの流量が１万〜１５万ｍ3／ｈの範囲で変動する場合には、付臭剤の滴下量が０．０４〜０．５８ｃｃ／ｓｅｃの範囲で調整されて、都市ガス中の付臭剤の濃度が一定となるように付臭剤が添加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される構造では、上述の如く、付臭剤の滴下量はガス流量に対して極微量であり、特に、ガス流量が比較的小さくなるときには、付臭剤の滴下量が非常に少なくなるので、付臭剤の表面張力等により付臭剤供給路の先端部位に付臭剤が一時的に滞留し、その滞留した付臭剤が一時に滴下ノズルに流入してガス供給管に滴下されることから、付臭剤濃度が、特にガス流量の小流量域で周期的に変動することがあった。即ち、付臭剤の添加後の燃料ガス中の付臭剤の濃度に経時的なばらつきが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、ガス供給管を流れる付臭対象ガスの流量の大小に関わらず、ガス供給管に安定して付臭剤を添加することができる付臭剤添加装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための本発明に係る付臭剤添加装置は、
付臭対象ガスが流れるガス供給管に付臭剤を滴下する滴下ノズルと、前記付臭剤を前記滴下ノズルに供給する付臭剤供給路とを備え、前記付臭対象ガスの流量の変動に応じて、前記付臭剤の滴下量を調整する付臭剤添加装置であって、その第１特徴構成は、
前記滴下ノズルは、前記付臭剤供給路から供給された前記付臭剤を貯留する貯留部と、前記付臭剤を前記ガス供給管内に滴下する滴下用開口と、前記貯留部と前記滴下用開口とを接続する狭隘流路部とを備え、
前記貯留部は上部から下部に向かって断面積が縮小するように形成され、当該貯留部の下部に前記貯留部の最小断面積以下の断面積を有し、且つ上下方向に直線状に延びる前記狭隘流路部が接続されている点にある。
【０００７】
本発明に係る付臭剤添加装置の第１特徴構成によれば、滴下ノズルに貯留部及びその先端に繋がる狭隘流路部が設けられているので、付臭剤供給路から貯留部に供給される付臭剤の流れは狭隘流路部で制限され、付臭剤が貯留部に付臭剤を貯留する状態に維持される。貯留部の付臭剤の上面側の空間とガス供給管の圧力は常にバランスしていて、付臭剤の増減により僅かに貯留量を変化させるが、安定した貯留液位が維持される。そして、後続の付臭剤は、その供給量に従って貯留部へ供給され、供給量と同量の付臭剤が狭隘流路部を経て滴下する。結果的に、付臭対象ガスの流量に対応した付臭剤の供給量に従った滴下を実現することができる。
【０００８】
即ち、この構造では、貯留部の下部に、貯留部の最小断面積以下の断面積を有し、上下方向に直線状に延びる狭隘流路部が接続されているので、この狭隘流路部を付臭剤が通過する際に発生する流路抵抗により付臭剤の流れを制限することとなり、狭隘流路部の上部に設けられた貯留部に付臭剤を一時的に貯留する。
そして、付臭剤を滴下用開口からガス供給管に滴下する際は、貯留部における付臭剤の貯留量の調整に伴って調整されるヘッド圧が、付臭剤の供給量を増加若しくは低下側に制御して狭隘流路部に流入させて滴下用開口から滴下させる。この状態で、付臭剤の流量が増加する状態で大きくなる狭隘流路部の流路抵抗が、付臭剤の狭隘流路部での流れを制限し、滴下用開口から付臭剤の滴下量が適切に制御される。
従って、例えば、付臭剤の添加量を低量とする必要が生じた場合にも、滴下用開口の下部領域に液滴が形成されて、安定した周期で滴下が継続され、滴下周期の乱れにより付臭剤濃度が不規則に大きく変動する等の問題を解消することができる。
【０００９】
本発明に係る付臭剤添加装置の第２特徴構成は、上記付臭剤添加装置の第１特徴構成に加えて、
前記滴下用開口の下方に、当該滴下用開口から滴下される前記付臭剤を、前記付臭対象ガスの流れ方向に広がる付臭剤受面で受ける付臭剤受部材が設けられている点にある。
【００１０】
上記付臭剤添加装置の第２特徴構成によれば、付臭剤が滴下用開口から液滴の状態で滴下されると、付臭剤の液滴が付臭対象ガスの流れ方向に広がる付臭剤受面で受けられて、その付臭剤受面上において液滴を広げることができる。結果、液状の付臭剤とガス供給管を流れる付臭対象ガスとの接触面積を一定にすることができる。よって、液状の付臭剤の安定した気化を促進することができるとともに、付臭剤を付臭対象ガス中に良好に分散させて添加することができる。さらに、この付臭剤受面をガス供給管中心近傍に配置した場合は、より、付臭剤を付臭対象ガス中に良好に分散させて添加することができる。
【００１１】
本発明に係る付臭剤添加装置の第３特徴構成は、上記付臭剤添加装置の第１乃至第２特徴構成に加えて、
前記付臭剤供給路が、前記滴下ノズルに向かって流れる前記付臭剤の一部を堰き止める堰部を備えている点にある。
【００１２】
上記付臭剤添加装置の第３特徴構成によれば、ガス供給管における付臭対象ガスの流れの停止に応じて、付臭剤の付臭剤供給路への供給を停止する場合、付臭剤供給路に設けられた堰部によって、付臭剤供給路に残留する付臭剤を堰き止めて、付臭対象ガスの流れが停止しているガス供給管に対して付臭剤供給路の先端側に残留している付臭剤が一気に流出ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る付臭剤添加装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図に基づいて本発明の付臭剤添加装置の一実施形態について説明する。図１に示す付臭剤添加装置２０は、付臭対象ガスとしての都市ガスＧが流れるガス供給管１に付臭剤Ｌを滴下する滴下ノズル２と、付臭剤Ｌを滴下ノズル２に供給する付臭剤供給路３とを備え、都市ガスＧの流量の変動に応じて、付臭剤Ｌの滴下量を調整するように構成されている。このガス供給管１の上流側は、例えば、都市ガス消費地に供給される未付臭ガスである都市ガスＧ（具体的には１３Ａガス）を製造する都市ガス製造工場の都市ガス熱量調整設備等に接続され、ガス供給管１の下流側は、都市ガス消費地への送出管につながっている。
【００１５】
滴下ノズル２は、付臭剤Ｌがガス供給管１内に滴下されるようにガス供給管１の内部に位置されている。この滴下ノズル２は、付臭剤供給路３から供給された付臭剤Ｌを貯留する貯留部４と、付臭剤Ｌをガス供給管１内に滴下する滴下用開口５と、貯留部４と滴下用開口５とを接続する狭隘流路部６とを備えている。貯留部４は上部４ａから下部４ｂに向かって断面積が縮小するような逆円錐状に形成され、貯留部４の下部４ｂに貯留部４の最小断面積以下の断面積（図１には、貯留部４の最小断面積の例が示されている）を有し、且つ、上下方向に直線状に延びる狭隘流路部６が接続されている。この狭隘流路部６を付臭剤Ｌが通過する際に発生する流路抵抗により付臭剤Ｌの流れが制限されるので、狭隘流路部６の上方に接続されている貯留部４に付臭剤Ｌが一時的に貯留される。即ち、継続的に付臭剤Ｌの供給が行なわれる状態では、狭隘流路部６及びその上部に設けられた貯留部４の下部部位が、付臭剤Ｌにより満たされた状態が維持される。
【００１６】
このように滴下ノズル２が構成され、供給された付臭剤Ｌは、貯留部４に一時的に貯留され、狭隘流路部６を経て滴下用開口５からガス供給管１内に滴下されるので、上流側からの付臭剤Ｌの供給量に従って、狭隘流路部６及び貯留部４に貯留される付臭剤液の液ヘッドが調整され、供給量に従った付臭剤Ｌの添加が可能となる。
【００１７】
滴下用開口５の下方に、滴下用開口５から滴下される付臭剤Ｌを、滴下用開口５と対向し且つ都市ガスＧの流れ方向に沿って広がる付臭剤受面７ａで受ける付臭剤受部材７が設けられている。この付臭剤受面７ａは円形状に形成されている。付臭剤受部材７は、付臭剤受部材７はアーム部７ｂを備えており、このアーム部７ｂが滴下ノズル２に固定されて付臭剤受部材７が支持されている。
これにより、付臭剤Ｌが滴下用開口５から液滴Ｌ１の状態で滴下されると、ガス供給管中心近傍に配置した付臭剤受面７ａにおいて液体状態で広がるので、液状の付臭剤Ｌとガス供給管１内を流れる都市ガスＧとの接触面積を一定にすることで、液状の付臭剤Ｌの安定した気化を促進することができるとともに、蒸発した付臭剤Ｌを都市ガスＧ中に良好に分散して添加することができる。
【００１８】
貯留部４に液体の状態の付臭剤Ｌを供給する付臭剤供給路３の一端側は、図示しない付臭剤貯蔵タンク等から付臭剤Ｌを付臭剤供給路３に導入する付臭剤導入用ポンプ８と接続し、付臭剤供給路３の他端側は、滴下ノズル２の貯留部４の上部４ａと接続する。付臭剤導入用ポンプ８は、例えば、ダイヤフラムポンプ等の容積型ポンプで構成されている。この付臭剤導入用ポンプ８の動作は、後述の制御手段１１によって制御されている。
また、付臭剤供給路３は、水平流路部３ａと鉛直流路部３ｂとを有しており、水平流路部３ａにおいて、滴下ノズル２に向かって流れる付臭剤Ｌの一部を堰き止める堰部９を備えている。この堰部９は、付臭剤供給路３の壁面の一部を流路内側に突出させて形成されている。
【００１９】
ガス供給管１には、上述の付臭剤供給路３をなす付臭剤供給管が滴下ノズル２をガス供給管１内に配置する状態で設けられている。この滴下ノズル２の都市ガスＧの流れの上流側において、都市ガスＧの流量を検出可能な流量検出手段（図示せず）が設けられている。
【００２０】
制御手段１１は、その流量検出手段によって検出されたガス供給管１の都市ガス流量を示すガス流量情報を入力可能に構成されており、このガス流量情報に基づいて、滴下ノズル２から滴下すべき付臭剤Ｌの滴下量を求める。ここで、付臭剤Ｌの滴下量は、滴下後の都市ガスＧにおける付臭剤Ｌの濃度が一定となるように求められる。
そして、そのように求められた滴下量を実現するように付臭剤導入用ポンプ８のストローク等を制御して、付臭剤導入用ポンプ８から付臭剤供給路３への付臭剤Ｌの吐出量を調整するように構成されている。ここで、基本的には、付臭剤導入用ポンプ８からの吐出量が、ガス流量情報に基づいて求めた滴下量となるように、付臭剤導入用ポンプ８のストローク等が制御される。
【００２１】
以上のように付臭剤添加装置２０が構成され、制御手段１１に入力されるガス供給管１内の都市ガス流量を示すガス流量情報に基づいて、制御手段１１によって付臭剤導入用ポンプ８が制御運転されると、付臭剤導入用ポンプ８から吐出される付臭剤Ｌが付臭剤供給路３を通過して滴下ノズル２の貯留部４に供給されて、この貯留部４で一旦貯留される。そして、貯留部４の下部領域及び狭隘流路部６がともに、付臭剤Ｌの液で満たされ、上流側より供給される付臭剤Ｌの量に従った付臭剤Ｌのガス供給管１内への供給が可能となる。貯留部４の付臭剤Ｌの上面側の空間（鉛直流路部３ｂを含む空間）とガス供給管１の圧力は常にバランスしていて、付臭剤導入用ポンプ８から吐出される付臭剤Ｌの増減により僅かに貯留部４の付臭剤Ｌの液面を変化させるが、安定した付臭剤Ｌの液面を維持する。
即ち、ガス供給管１の都市ガス流量が増加した場合、付臭剤導入用ポンプ８から吐出される付臭剤Ｌを増加させ、その増加の量に応じて、滴下用開口５から滴下される付臭剤Ｌの滴下が増加する。一方、都市ガス流量が減少した場合、付臭剤導入用ポンプ８から吐出される付臭剤Ｌを減少させ、その減少の量に応じて、滴下用開口５から滴下される付臭剤Ｌの滴下が減少する。これにより、付臭剤Ｌの添加後の付臭対象ガス中の付臭剤Ｌの濃度を均一に保つことができる。
【００２２】
〔別実施形態〕
最後に、本発明の別実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（Ａ）上記実施形態では、貯留部４は上部４ａから下部４ｂに向かって断面積が縮小するような逆円錐状に形成したが、これに限らず、逆角錐状に形成してもよい。
【００２３】
（Ｂ）上記実施形態では、堰部９は、付臭剤供給路３の壁面の一部を流路内側に突出させて形成されたが、これに限らず、付臭剤供給路３内に堰部９を形成する堰部用部材を挿入して付臭剤供給路３の壁面に固定して形成してもよい。
【００２４】
（Ｃ）上記実施形態では、堰部９が付臭剤供給路３の水平流路部３ａに設けられたが、これに限らず、付臭剤供給路３の鉛直流路部３ｂに設けてもよい。
【００２５】
（Ｄ）上記実施形態では、付臭剤導入用ポンプ８を付臭剤供給路３に設けて付臭剤Ｌを、付臭剤供給路３を介して滴下ノズル２に供給したが、これに限らず、付臭剤Ｌを付臭剤供給路３に導入する付臭剤貯蔵タンク等を付臭剤供給路３及び滴下ノズル２よりも高所に設け、付臭剤導入用ポンプ８を設けず、重力により付臭剤Ｌを自由落下させる状態で、付臭剤供給路３を介して滴下ノズル２に供給してもよい。
【００２６】
（Ｅ）上記実施形態では、付臭剤受面７ａを円形状に形成したが、これに限らず、付臭剤受面７ａを四角形状に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上説明したように、ガス供給管を流れる付臭対象ガスの流量の大小に関わらず、ガス供給管に安定して付臭剤を添加することができる付臭剤添加装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    ガス供給管
２    滴下ノズル
３    付臭剤供給路
４    貯留部
４ａ  上部
４ｂ  下部
５    滴下用開口
６    狭隘流路部
７    付臭剤受部材
７ａ  付臭剤受面
９    堰部
Ｇ    都市ガス（付臭対象ガス）
Ｌ    付臭剤
【図１】
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