(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検ガスを当該被検ガス中に含まれるダストを除去してガス検出装置に供給するためのフィルタ装置において、
配管接続部を有するヘッドと、このヘッドに着脱可能に装着された、内部にガス導入空間を形成するケーシング部材と、当該ケーシング部材の内部に配設されたフィルタユニットと、前記ヘッドに装着されたホルダー部材によって保持された、前記フィルタユニットを介して前記ガス導入空間と連通するガス流入口を有するフロート式のガス流監視手段とを具えており、
前記ガス流監視手段は、下端にガス流入口が開口する直管状の測定管を具えており、
前記ホルダー部材は、前記ガス流監視手段における測定管の両端の各々を保持する保持部を有し、前記ガス流監視手段におけるガス流入口に接続された、前記ガス検出装置に校正用ガスを導入するための校正用ガス導入部が、測定管の下端部を保持する保持部に一体に形成されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記校正用ガス導入部は、鉛直方向下方に延びる略円筒型のニップル部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置と、ガス吸引手段によって前記フィルタ装置を介して供給される被検ガス中の検知対象ガスの濃度を検出するガス検出装置とを具えており、
前記ガス検出装置の校正時において、前記フィルタ装置におけるケーシング部材およびフィルタユニットを取り外した状態において、校正用ガス供給源が前記校正用ガス導入部に接続されることを特徴とするガスサンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガスタービンやボイラー等の燃焼機器において石炭等の化石燃料の燃焼により発生する燃焼性ガスまたはガス化により発生する可燃性ガスを含む排ガスの一部を被検ガスとしてサンプリングして、炉内の燃焼状態の制御等に利用される分析データを取得するためのガスサンプリング装置および当該ガスサンプリング装置において好適に用いられるフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガスタービンやボイラー等の燃焼機器において石炭等の化石燃料の燃焼により発生する燃焼性ガスまたはガス化により発生する可燃性ガスを含む排ガスの一部を被検ガスとしてサンプリングして、炉内の燃焼状態の制御等に利用される分析データを取得するためのガスサンプリング装置としては、種々の構成のものが提案されている。このようなガスサンプリング装置においては、通常、排ガス中に混入している粉塵や煤塵などのダストを除去するためのフィルタ装置が被検ガスの流通方向におけるガス検出装置の上流側の位置に接続されている。
【０００３】
フィルタ装置としては、例えば、フィルタエレメントがダストによって目詰まりを起こしていないかどうかを検出するための手段としての流量センサが一体に設けられた構成のものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、ガス検出装置においては、使用に伴ってガスセンサが経時的にあるいは他の理由によって劣化し、ガスセンサの検知性能が一定以下に低下すると、その用途の性質上、きわめて危険な状態となることから、所定期間毎例えば６ヶ月間に１度の頻度で、ガスセンサの校正作業を行うことが義務づけられている。
【０００５】
ガスサンプリング装置におけるガス検出装置を校正する方法としては、図３に示すように、フィルタ装置９１におけるコネクタ９１Ａを、フィルタ装置９１と吸引式のガス検出装置９２とを接続する配管９０より取り外し、ボンベやガス袋等の校正用ガス供給手段９４の供給口９４Ａを当該配管９０に接続し、ガス検出装置９２におけるガス吸引手段を作動させることによりガス検出装置９２のガス流入口９２Ａを介して校正用ガス（標準ガス）を注入し、校正作業が終了した時点で、元の配管接続（図３において破線で示す。）に戻す作業を行う方法、あるいは、図４に示すように、例えばフィルタ装置９１とガス吸引式のガス検出装置９２との間の配管の途中に例えばハンドル操作式の三方弁９５を設けておき、サンプリング流路９５Ａ側から校正用ガス流路９５Ｂ側にハンドルを操作し、ガス検出装置９２におけるガス吸引手段を作動させてボンベやガス袋等により校正用ガスを校正用ガス導入部９８より供給し、校正作業が終了した時点でハンドルを元に戻すという作業を行う方法などが知られている。図３における９３は、監視対象空間に設けられるガス吸引部材であり、図４における９６は被検ガス導入部、９７はガス排出部である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２２９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図３に示すようなガス検出装置の校正方法では、校正作業を行う度毎に配管作業が必要となり、作業が面倒であるばかりでなく、例えばコネクタ９１Ａの着脱による、ガス漏れが生ずるおそれがある。また、校正時において校正用ガスがガス検出装置に適正に供給されているか否かを監視するためには、例えば流量計を別個に設ける必要がある、などの問題がある。
また、図４に示すガスサンプリング装置１００においては、三方弁９５およびこれに付随する構成部材が必要であることから、部品点数が多くなってガスサンプリング装置１００全体が大型化すると共にコスト的に有利に製造することができない、という問題がある。さらにまた、このような校正方法においても同様に、校正時において校正用ガスがガス検出装置に適正に供給されているか否かを監視するためには、例えば流量計を別個に設ける必要がある。
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ガスサンプリング装置に用いられるフィルタ装置において、フィルタ装置自体を配管より取り外すことなしに校正用ガスを導入することができ、しかも、ガス検出装置の校正時においても、校正用ガスのガス流の監視を行うことのできるフィルタ装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ガス検出装置の校正作業をガス吸引手段の動作状態を監視しながら容易に行うことができ、しかも、装置それ自体の小型化を図ることができると共にコスト的に有利に製造することのできるガスサンプリング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】
本発明のフィルタ装置は、被検ガスを当該被検ガス中に含まれるダストを除去してガス検出装置に供給するためのフィルタ装置において、
配管接続部を有するヘッドと、このヘッドに着脱可能に装着された、内部にガス導入空間を形成するケーシング部材と、当該ケーシング部材の内部に配設されたフィルタユニットと、前記ヘッドに装着されたホルダー部材によって保持された、前記フィルタユニットを介して前記ガス導入空間と連通するガス流入口を有するフロート式のガス流監視手段とを具えており、
前記ガス流監視手段は、下端にガス流入口が開口する直管状の測定管を具えており、
前記ホルダー部材は、前記ガス流監視手段における測定管の両端の各々を保持する保持部を有し、前記ガス流監視手段におけるガス流入口に接続された、前記ガス検出装置に校正用ガスを導入するための校正用ガス導入部が、測定管の下端部を保持する保持部に一体に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のフィルタ装置においては、前記校正用ガス導入部は、鉛直方向下方に延びる略円筒型のニップル部により構成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のガスサンプリング装置は、上記のフィルタ装置と、ガス吸引手段によって前記フィルタ装置を介して供給される被検ガス中の検知対象ガスの濃度を検出するガス検出装置とを具えており、
前記ガス検出装置の校正時において、前記フィルタ装置におけるケーシング部材およびフィルタユニットを取り外した状態において、校正用ガス供給源が前記校正用ガス導入部に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフィルタ装置によれば、フィルタ装置自体を配管より取り外さなくても、ケーシング部材およびフィルタユニットを取り外して校正用ガス供給源を校正用ガス導入部に接続するという簡単な作業により校正用ガスを導入することができるので、ガス検出装置の校正作業を容易に行うことができ、しかも、校正用ガスがフロート式のガス流監視手段を介して導入されるので、ガス検出装置の校正時においても、校正用ガスが適正にガス検出装置に供給されているかを監視することができる。
【００１３】
上記のフィルタ装置を具えた本発明のガスサンプリング装置によれば、ガス検出装置の校正時において、ガス検出装置におけるガス吸引手段の動作状態をフロート式のガス流監視手段によって監視することができるので、ガス吸引手段を正常な動作状態に維持することができて校正用ガスを円滑に供給することができ、しかも、部品点数を少なくすることができて配管等の構成を簡素化することができるので、ガスサンプリング装置それ自体の小型化を図ることができると共にコスト的に有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のガスサンプリング装置の一例における構成の概略を示す配管図である。
【図２】図１に示すガスサンプリング装置におけるフィルタ装置の一構成例を示す断面図である。
【図３】従来におけるガスサンプリング装置の一例における、ガス検出装置の校正方法を説明するための配管図である。
【図４】従来におけるガスサンプリング装置の一例における構成の概略を示す配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のガスサンプリング装置の一例における構成の概略を示す配管図である。
このガスサンプリング装置１０は、検知対象ガスの濃度が監視されるべき検査対象空間からサンプリングされる被検ガス中のダストなどを除去するためのフィルタ装置２０と、被検ガス中の検知対象ガスの濃度を検出するガス検出装置１１とを具えている。図１における１５は被検ガス導入部、１６はガス排出部、１８はガス検出装置１１におけるガスセンサの校正用ガスの供給流路である。
【００１６】
ガス検出装置１１としては、例えば、吸引ポンプまたはエアアスピレータなどのガス吸引手段と、可燃性ガスまたは毒性ガスを検出するガスセンサとを具えたものを用いることができる。ガスセンサとしては、例えば、接触燃焼式ガスセンサ、ニューセラミック式ガスセンサ、半導体式ガスセンサなどを例示することができる。
【００１７】
フィルタ装置２０は、ガスサンプリング装置１０内において流通されるガス流が適正であるか否かを監視するガス流監視手段を内蔵したものにより構成されている。
フィルタ装置２０は、図２に示すように、ガスサンプリング装置１０における被検ガス導入部１５からガス検出装置１１に至る配管に接続される配管接続部を有するヘッド２１と、このヘッド２１に着脱可能に装着された、内部にガス導入空間Ｓを形成する有底円筒型のケーシング部材３５と、ケーシング部材３５の内部に配設されたフィルタユニット８０と、ヘッド２１に装着されたホルダー部材６０によって保持された、フィルタユニット８０を介してガス導入空間Ｓと連通するガス流入口５１Ａを有するフロート式のガス流監視手段５０とを具えている。以下においては、便宜上、図２における左右方向を「水平方向」、図２における上下方向を「鉛直方向」というものとする。
【００１８】
ヘッド２１は、配管接続部としての互いに区画された導入側ガス流路部分２４および排出側ガス流路部分２６を形成するガス流路形成部２２と、後述するリング状の固定部材４０が着脱自在に装着される円筒型の被装着部２９とを具えている。
【００１９】
ヘッド２１におけるガス流路形成部２２は、導入側ガス流路部分２４を形成する水平方向に延びる略円筒型の第１の管状部分２３および排出側ガス流路部分２６を形成する略Ｌ字型の第２の管状部分２５を有し、第１の管状部分２３は、第２の管状部分２５の鉛直方向に延びる垂直部２５Ａの周囲を囲むよう形成された被装着部２９により区画された空間に開口する開口部２８が形成されている。
【００２０】
ケーシング部材３５は、ケーシング部材３５の内部が外部から視認可能な透明な材料、例えばパイレックス（登録商標）などの耐熱ガラスにより構成されている。
このケーシング部材３５における開口端部には、フランジ状の係止部３６が外周面の全周にわたって形成されている。そして、ケーシング部材３５は、係止部３６の外端面とヘッド２１における被装着部２９の開口端面との間に例えばＯ−リングが介在された状態でヘッド２１に対接され、この状態において、固定部材４０がヘッド２１における被装着部２９の外周面および係止部３６の外周面に螺合されて装着され、これにより、ケーシング部材３５がヘッド２１に対して着脱自在に装着されている。
【００２１】
ガス流監視手段５０は、透明な円筒状の測定管５１と、この測定管５１の管軸方向における両端の各々に設けられたストッパ部材５２，５３と、測定管５１の内部に収容されたフロート５５とを具えてなる。測定管５１はその管軸が鉛直方向に延びる姿勢で、ホルダー部材６０によって保持されており、測定管５１の上端側開口がガス流出口とされ、下端側開口がガス流入口５１Ａとされている。ここに、測定管５１は、例えばパイレックス（登録商標）などの耐熱ガラスにより構成されており、フロート５５の鉛直方向における位置によって、被検ガスまたは校正用ガスがガス検出装置１１に適正に供給されているか否かの監視が行われる。
【００２２】
ホルダー部材６０は、ガス流監視手段５０における測定管５１における一端側部分（図２における上端側部分）を保持する上端側ホルダー部材６１と、ガス流監視手段５０における測定管５１の他端側部分（図２における下端側部分）を保持する下端側ホルダー部材６６とが固定用ネジ７５によって接合されて構成された、全体が円筒状の鳥かご型のものである。
【００２３】
上端側ホルダー部材６１は、ガス流監視手段５０における測定管５１の一端側部分を受容して保持する略円筒型の保持部６２と、この保持部６２の一端面（図２における上端面）側において連続して鉛直方向上方に延びる保持部６２より外径の小さい円筒型の装着部６３と、保持部６２の他端部に形成されたフランジ部６４の他端面（図２における下端面）における互いに周方向に離間した位置において、フランジ部６４に連続して鉛直方向下方に延びる複数本の柱状部６５を有し、各々の柱状部６５には、鉛直方向に延びるネジ装着用孔が形成されている。
下端側ホルダー部材６６は、ガス流監視手段５０における測定管５１の他端側部分が内部に挿入された状態でこれを保持する略円筒型の保持部６７と、この保持部６７の一端部に形成されたフランジ部６８の一端面（図２における上端面）における、上端側ホルダー部材６１の各々の柱状部６５に対応する位置において、フランジ部６８に連続して鉛直方向上方に延びる複数本の柱状部６９を有し、これらの柱状部６９には、鉛直方向に延びるネジ装着用貫通孔が形成されている。
【００２４】
このホルダー部材６０は、上端側ホルダー部材６１における装着部６３がヘッド２１における被装着部２９に例えばＯ−リングを介して挿入されて気密に装着されている。
【００２５】
フィルタユニット８０は、全体が略円筒型に構成されており、例えば濾紙よりなるフィルタエレメントを具えている。このフィルタユニット８０は、ホルダー部材６０における下端側ホルダー部材６６における保持部６７の外周面とフィルタユニット８０の内周面との間にガスが導入される空間部が形成された状態で、ホルダー部材６０における下端側ホルダー部材６６の周囲を囲むよう配設され、例えばＯ―リングを介してホルダー部材６０に着脱自在に気密に装着されている。
【００２６】
而して、上記のフィルタ装置２０は、ガス流監視手段５０における測定管５１のガス流入口５１Ａに接続されて形成された、ガス検出装置１１に校正用ガスを導入するための校正用ガス導入部を有する。
具体的には、ホルダー部材６０における下端側ホルダー部材６６に、保持部６７の先端（図２における下端）に連続して鉛直方向下方に延びる当該保持部６７より外径の小さい略円筒型の校正用ガス導入用ニップル部７０が一体に形成されており、これにより、校正用ガス導入部が形成されている。
【００２７】
以下、上記のガスサンプリング装置１０の動作について説明する。
ガス検出装置１１におけるガス吸引手段が作動されることにより検査対象空間の環境雰囲気の空気などの被検ガスが被検ガス導入部１５よりフィルタ装置２０に導入される。フィルタ装置２０においては、導入側ガス流路部分２４よりヘッド２１における開口部２８を介してケーシング部材３５内のガス導入空間Ｓに導入された被検ガスがフィルタユニット８０におけるフィルタエレメントを介してフィルタユニット８０の内部空間に導入される。そして、フィルタエレメント８０によってダスト等が除去された被検ガスは、ホルダー部材６０における校正用ガス導入用ニップル部７０よりガス流監視手段５０を介してヘッド２１の排出側ガス流路部分２６より排出され、ガス検出装置１１による検知対象ガスの検知が行われる。このとき、ガス流監視手段５０においては、測定管５１内に流入される被検ガスによってフロート５５が重力に抗ってガス流量に応じたレベルに上昇されることから、フロート５５のレベルより被検ガスが適正にガス検出装置１１に供給されているか否か、具体的には、フィルタユニット８０に目詰まりが生じていないか、あるいは、ガス吸引手段の動作状態が正常であるか否かの監視が行われる。ここに、ガスサンプリング装置１０における外匣には、フィルタ装置２０の配設された位置に対応した位置に視認用窓が形成されており、ガス検出動作時においてフロート５５のレベルを視認用窓を介して外部より視認可能とされている。
【００２８】
一方、ガス検出装置１１におけるガスセンサの校正作業を行う場合には、フィルタ装置２０におけるケーシング部材３５およびフィルタユニット８０を取り外して校正用ガス導入用ニップル部７０を露出させ、校正用ガス供給源を当該校正用ガス導入用ニップル部７０に接続し（図１における一点鎖線により校正用ガス供給流路を示している。）、この状態において、ガス検出装置１１におけるガス吸引手段が作動されることにより校正用ガスが校正用ガス導入用ニップル部７０より導入され、ガス流監視手段５０を介してヘッド部２１の排出側ガス流路部分２６より排出されてガス検出装置１１に供給される。校正時においてもガス検出動作時と同様に、フロート５５のレベルより校正用ガスが適正にガス検出装置１１に供給されているか否か、すなわち、ガス吸引手段の動作状態が正常であるか否かの監視が行われる。
【００２９】
而して、上記構成のフィルタ装置２０によれば、フィルタ装置２０自体を取り外さなくても、ケーシング部材３５およびフィルタユニット８０を取り外して校正用ガス供給源を校正用ガス導入用ニップル部７０に接続するという簡単な作業により校正用ガスを導入することができるので、ガス検出装置１１におけるガスセンサの校正作業を容易に行うことができ、しかも、校正用ガスがフロート式のガス流監視手段５０を介して導入されるので、ガス検出装置１１におけるガスセンサの校正時においても、校正用ガスが適正にガス検出装置１１に供給されているかを監視することができる。
従って、上記のフィルタ装置２０を具えたガスサンプリング装置１０によれば、ガス検出装置１１におけるガスセンサの校正作業をガス吸引手段の動作状態を監視しながら行うことができるので、ガス検出装置１１におけるガス吸引手段を正常な動作状態に維持することができて校正用ガスを円滑に供給することができ、所期の校正作業を確実に行うことができる。しかも、部品点数を少なくすることができて配管等の構成を簡素化することができるので、ガスサンプリング装置１０それ自体の小型化を図ることができると共にコスト的に有利に製造することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、フィルタ装置における校正ガス導入部は、ガス流監視手段を保持するホルダー部材に一体に形成されて構成されている必要はなく、例えば校正用ガス導入用ニップル部材が下端側ホルダー部材における保持部の先端部に設けられて構成されていてもよい。
また、フィルタ装置におけるガス流監視手段は、上記において例示した構成のものに限定されるものではない。
さらにまた、ガスサンプリング装置においては、ガス検出装置がガス吸引手段を具えた吸引式のものである必要はなく、拡散式のガス検出装置が用いられてもよく、この場合には、例えばガス吸引手段をガスの流通方向におけるガス検出装置の下流側の位置に配管接続すればよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ガスサンプリング装置
１１  ガス検出装置
１５  被検ガス導入部
１６  ガス排出部
１８  校正用ガスの供給流路
２０  フィルタ装置
２１  ヘッド
２２  ガス流路形成部
２３  第１の管状部分
２４  導入側ガス流路部分
２５  第２の管状部分
２５Ａ  垂直部
２６  排出側ガス流路部分
２８  開口部
２９  被装着部
３５  ケーシング部材
３６  係止部
４０  固定部材
５０  ガス流監視手段
５１  測定管
５１Ａ  ガス流入口
５２，５３  ストッパ部材
５５  フロート
６０  ホルダー部材
６１  上端側ホルダー部材
６２  保持部
６３  装着部
６４  フランジ部
６５  柱状部
６６  下端側ホルダー部材
６７  保持部
６８  フランジ部
６９  柱状部
７０  校正用ガス導入用ニップル部
７５  固定用ネジ
８０  フィルタユニット
Ｓ  ガス導入空間
９０  配管
９１  フィルタ装置
９１Ａ  コネクタ
９２  ガス検出装置
９２Ａ  ガス流入口
９３  ガス吸引部材
９４  校正用ガス供給手段
９４Ａ  供給口
９５  三方弁
９５Ａ  サンプリング流路
９５Ｂ  校正用ガス流路
９６  被検ガス導入部
９７  ガス排出部
９８  校正用ガス導入部
１００  ガスサンプリング装置
【図１】
0005686670.tif 000002
【図２】
0005686670.tif 000003
【図３】
0005686670.tif 000004
【図４】
0005686670.tif 000005