(57)【要約】【課題】本発明の目的は、可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部１０を備えたガス物性計測装置において、計測部１０に酸化が懸念される検知素子等が用いられている場合でも、その状態を良好なものに維持すると共に、計測後の測定対象ガスを適切に処理可能とする点にある。【解決手段】可燃性ガスを燃焼処理する燃焼処理部２０を備え、計測対象ガスを計測部１０に供給すると共に計測部から排出された可燃性ガスを燃焼処理部２０に供給する計測状態と、計測対象ガスを燃焼処理部２０に供給すると共に燃焼処理部２０から排出された燃焼排ガスを計測部１０に供給するパージ状態とを切り換え自在な流路切換機構Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部を備えたガス物性計測装置であって、
可燃性ガスを燃焼処理する燃焼処理部を備え、
前記計測対象ガスを前記計測部に供給すると共に前記計測部から排出された前記可燃性ガスを前記燃焼処理部に供給する計測状態と、前記計測対象ガスを前記燃焼処理部に供給すると共に前記燃焼処理部から排出された燃焼排ガスを前記計測部に供給するパージ状態とを切り換え自在な流路切換機構を備えたガス物性測定測装置。
【請求項２】
前記計測部が、前記計測対象ガスの発熱量を前記計測対象ガスの物性として計測する発熱量計測部として構成されている請求項１に記載のガス物性測定装置。
【請求項３】
前記計測部に供給される前の前記計測対象ガスの前処理を行う前処理部を備えた請求項１又は２に記載のガス物性測定測装置。
【請求項４】
前記計測部と前記燃焼処理部と前記流路切換機構とが共通の筐体内に配置されている請求項１から３の何れか１項に記載のガス物性測定測装置。
【請求項５】
可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部と、可燃性ガスを燃焼処理する燃焼処理部とを備えたガス物性計測装置において、
前記計測対象ガスの物性を計測するときには、前記計測対象ガスを前記計測部に供給すると共に前記計測部から排出された前記可燃性ガスを前記燃焼処理部に供給する計測運転を行い、前記計測対象ガスの物性を計測しないときには、前記計測対象ガスを前記燃焼処理部に供給すると共に前記燃焼処理部から排出された燃焼排ガスを前記計測部に供給するパージ運転を行うガス物性計測装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部を備えたガス物性計測装置及びその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のガス物性計測装置としては、都市ガス等の燃料を上記計測対象ガスとし、その計測対象ガスの物性としての発熱量を計測する熱量計測装置がある。かかる熱量計測装置は、計測対象ガスの音速や熱伝導度が計測対象ガスの発熱量に所定の相関関係を有することを利用して、計測対象ガスの音速や熱伝導度から計測対象ガスの発熱量を求めるように構成される場合がある（例えば、特許文献１−２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８５８８５号公報
【特許文献２】
特開２０００−０３９４２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように計測対象ガスの物性を計測する計測部には、各種センサが設けられており、例えば上記のような熱伝導度を計測するための熱伝導度センサとして、測定対象ガスの熱伝導度に応じた熱交換量をマイクロヒータの抵抗値として捕らえるように構成されたＴＣＤセンサが設けられる場合がある。また、このようなＴＣＤセンサのマイクロヒータは、酸素に暴露されることで酸化する恐れがある。
よって、ガス物性計測装置の計測部に、上記のＴＣＤセンサのように酸化による劣化が懸念されるセンサが設けられている場合には、別途窒素ガス等の不活性ガスを準備し、計測時以外には、上記測定対象ガスの代わりに不活性ガスを供給し、上記計測部を不活性な雰囲気に維持する必要があった。
【０００５】
また、従来のガス物性計測装置において、計測部でその物性が計測された後の測定対象ガスは、可燃性ガスであるためそのまま大気に放出すると臭気及び安全性上問題がある。よって、このような計測後の可燃性ガスは、それを元の系に戻したり、若しくは、燃焼処理した後に大気に放出するなどの処理が必要であった。
【０００６】
従って、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記計測部に酸化が懸念される検知素子が用いられている場合でも、その状態を良好なものに維持すると共に、計測後の測定対象ガスを適切に処理可能なガス物性計測装置を実現する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係るガス物性測定装置の第一特徴構成は、可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部を備えたガス物性計測装置であって、
可燃性ガスを燃焼処理する燃焼処理部を備え、
前記計測対象ガスを前記計測部に供給すると共に前記計測部から排出された前記可燃性ガスを前記燃焼処理部に供給する計測状態と、前記計測対象ガスを前記燃焼処理部に供給すると共に前記燃焼処理部から排出された燃焼排ガスを前記計測部に供給するパージ状態とを切り換え自在な流路切換機構を備えた点にある。
【０００８】
この目的を達成するための本発明に係るガス物性測定装置の運転方法の特徴構成は、可燃性の計測対象ガスの物性を計測する計測部と、可燃性ガスを燃焼処理する燃焼処理部とを備えたガス物性計測装置において、
前記計測対象ガスの物性を計測するときには、前記計測対象ガスを前記計測部に供給すると共に前記計測部から排出された前記可燃性ガスを前記燃焼処理部に供給する計測運転を行い、前記計測対象ガスの物性を計測しないときには、前記計測対象ガスを前記燃焼処理部に供給すると共に前記燃焼処理部から排出された燃焼排ガスを前記計測部に供給するパージ運転を行う点にある。
【０００９】
また、本発明に係るガス物性測定装置の第二特徴構成は、上記第一特徴構成に加えて、前記計測部が、前記計測対象ガスの発熱量を前記計測対象ガスの物性として計測する発熱量計測部として構成されている点にある。
【００１０】
即ち、上記特徴構成のガス物性計測装置及びその運転方法によれば、上記燃焼処理部及び上記流路切換機構を設けることで、上記計測部にて計測対象ガスの物性を計測するときには、上記計測状態とした計測運転を行い、計測部から排出された計測対象ガスである可燃性ガスを上記燃焼処理部に供給して燃焼処理することができ、例えば、その燃焼排ガスを臭気及び安全上の問題なく大気に放出することができる。
一方、上記計測部にて上記計測対象ガスの物性の計測を行わないときには、上記パージ状態としたパージ運転を行い、上記燃焼処理部で計測対象ガスを燃焼させて生成された不活性ガスである燃焼排ガスを上記計測部に供給して、計測部を不活性な雰囲気として、例えば、計測部に設けられた検知素子の酸化による劣化を抑制することができる。
【００１１】
また、計測部として可燃性の計測対象ガスの発熱量を計測するための発熱量計測部を備えた熱量計測装置に、上記のような特徴構成を採用することで、計測運転において、都市ガス等の計測対象ガスを燃焼処理した後に排出することができ、更に、パージ運転において、上記発熱量計測部に設けられた熱伝導度センサ等の酸化による劣化を充分に抑制することができる。
【００１２】
本発明に係るガス物性測定装置の第三特徴構成は、上記第一乃至第二特徴構成に加えて、前記計測部に供給される前の前記計測対象ガスの前処理を行う前処理部を備えた点にある。
【００１３】
即ち、上記特徴構成によれば、計測部に供給される計測対象ガスが、例えば、フィルタにより不純物を除去したり、圧力調整機構や流量調整機構により、その圧力及び流量を一定に保つ必要がある場合においても、それら前処理を行うための前処理部をも上記計測部の上流側に配置しておくことができ、このような前処理を行うための装置を別途準備する必要が無くなる。
【００１４】
本発明に係るガス物性測定測装置の第四特徴構成は、上記第一乃至第三特徴構成に加えて、前記計測部と前記燃焼処理部と前記流路切換機構とが共通の筐体内に配置されている点にある。
【００１５】
即ち、上記特徴構成によれば、少なくとも上記計測部、上記燃焼処理部、及び、流路切換機構を一体の筐体内に配置することができ、可搬性に優れ、且つ、簡単に接続可能で作業性に優れたガス物性測定装置を実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガス物性計測装置を発熱量計測装置に適用した場合の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２に示す発熱量計測装置（本発明装置と略称する。）は、１つの筐体５０内に、導入部１から第一計測用流路２を介して供給された都市ガス等の可燃性の計測対象ガスの発熱量を計測可能な発熱量計測部１０と、導入部１から第一パージ用流路３を介して供給された計測対象ガスを理論当量比で燃焼処理する燃焼処理部２０とを備えて構成されている。
【００１８】
発熱量計測部１０は、公知の構成により、可燃性の計測対象ガスの音速や熱伝導度が計測対象ガスの発熱量に所定の相関関係を有することを利用して、流入部１０ｉｎから流入した計測対象ガスの音速と熱伝導度とを計測し、上記相関関係を参照して、それら計測結果から計測対象ガスの発熱量を導出するように構成されており、その導出した発熱量を表示部に表示したり、外部に対してその発熱量に関する信号を出力するように構成することができる。
また、発熱量計測部１０には、音速や熱伝導度が計測された後の計測対象ガスである可燃性ガスを排出する排出部１０ｏｕｔが設けられている。
【００１９】
燃焼処理部２０は、流入部２０ｉｎから流入した計測対象ガスに対して空気を供給して理論当量比の混合気を形成し、その混合気を燃焼させて排出部２０ｏｕｔから酸素をほとんど含まない燃焼排ガスを排出するように構成されている。
【００２０】
また、本発明装置は、導入部１に導入された計測対象ガスを発熱量計測部１０の入口部１０ｉｎに供給すると共に発熱量計測部１０の出口部１０ｏｕｔから排出された可燃性ガスを燃焼処理部２０の入口部２０ｉｎに供給する計測状態（図１に示す状態）と、導入部１に導入された計測対象ガスを燃焼処理部２０の入口部２０ｉｎに供給すると共に燃焼処理部２０の出口部２０ｏｕｔから排出された燃焼排ガスを発熱量計測部１０に供給するパージ状態（図２に示す状態）とに切り換え自在な流路切換機構を備える。
【００２１】
即ち、流路切換機構は、計測状態において導入部１と排出部６との間で連通状態となる第一計測用流路２及び第二計測用流路４と、パージ状態において導入部１と排出部６とのの間で連通状態となる第一パージ用流路３及び第二パージ用流路５と、計測対象ガス及び燃焼排ガス等の流通状態を切り換えるための５つの三方弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５で構成されている。
【００２２】
三方弁Ｖ１は、上記計測状態において導入部１と第一計測用流路２とを連通状態とし、上記パージ状態において導入部１と第一パージ用流路３とを連通状態とする。
【００２３】
また、三方弁Ｖ２は、上記計測状態において発熱量計測部１０の入口部１０ｉｎと第一計測用流路２とを連通状態とし、上記パージ状態において発熱量計測部１０の入口部１０ｉｎと第二パージ用流路５とを連通状態とする。
三方弁Ｖ３は、上記計測状態において発熱量計測部１０の出口部１０ｏｕｔと第二計測用流路４とを連通状態とし、上記パージ状態において発熱量計測部１０の出口部１０ｏｕｔと排出部６とを連通状態とする。
【００２４】
また、三方弁Ｖ４は、上記計測状態において燃焼処置部２０の入口部２０ｉｎと第二計測用流路４とを連通状態とし、上記パージ状態において燃焼処理部２０の入口部２０ｉｎと第一パージ用流路３とを連通状態とする。
三方弁Ｖ５は、上記計測状態において燃焼処理部２０の出口部２０ｏｕｔと排出部６とを連通状態とし、上記パージ状態において燃焼処理部２０の出口部２０ｏｕｔと第二パージ流路５とを連通状態とする。
【００２５】
よって、上記のような流路切換機構を備えた本発明装置は、図１に示すように、流路切換機構を計測状態として、発熱量計測部１０において計測対象ガスの発熱量を計測するための計測運転と、図２に示すように、流路切換機構をパージ状態として、発熱量計測部１０を不活性雰囲気に維持するためのパージ運転とを、択一的に選択して実行可能に構成されている。
【００２６】
即ち、図１を参照して、上記計測運転においては、上記流路切換機構が計測状態とされ、導入部１に導入された計測対象ガスが第一計測用流路２を介して発熱量計測部１０に供給され、計測対象ガスの発熱量が計測される。そして、発熱量計測部１０から排出された可燃性ガスである計測対象ガスが第二計測用流路４を介して燃焼処理部２０に供給され燃焼処理され、その燃焼排ガスが排出部６から排出される。即ち、この計測運転においては、発熱量を計測した後の計測対象ガスを燃焼処理した後に排出することができるので、臭気及び安全上の問題を解決することができる。
【００２７】
また、図２を参照して、上記パージ運転においては、上記流路切換機構がパージ状態とされ、導入部１に導入された計測対象ガスが第一パージ用流路３を介して燃焼処理部２０に供給されて燃焼処理される。そして、燃焼処理部２０から排出された不活性ガスである燃焼排ガスが第二パージ用流路５を介して発熱量計測部１０に供給された後に排出部６から排出される。即ち、このパージ運転においては、発熱量計測部１０を不活性雰囲気に維持することができるので、発熱量計測部１０に設けられた熱伝導度センサ等の酸化による劣化を抑制することができる。
【００２８】
また、上記発熱量計測部１０に供給される計測対象ガスが流通する第一計測用流路２には、その計測対象ガスから不純物を取り除くためのフィルタ３１、その計測対象ガスを減圧する減圧弁３２、減圧後の計測対象ガスの圧力を計測する圧力計３３、その計測対象ガスの流量を計測する流量計３４、その計測対象ガスの流量を調整するための流量調整弁３５とが、前記計測対象ガスの前処理を行う前処理部として順に配置されている。
【００２９】
また、上記減圧弁３２の調整部、圧力計３３の表示部、流量計３４の表示部、流量調整弁３５の調整部は、筐体５０に適切に配置されており、本発明装置を用いる作業者は、上記圧力計３３の表示結果を確認しながら減圧弁３２を調整することで、発熱量計測部１０に供給される計測対象ガスの圧力を適切なものに設定することができ、更に、流量計３４の表示結果を確認しながら流量調整弁３５を調整することで、発熱量計測部１０に供給される計測対象ガスの流量を適切なものに設定することができる。
また、上記第一パージ用流路３には、燃焼処理部２０に供給される計測対象ガスの流量が適切なものになるように、絞り部３７を設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の計測状態を示す概略構成図
【図２】本発明装置のパージ状態を示す概略構成図
【符号の説明】
１：導入部
２：第一計測用流路
３：第一パージ用流路
４：第二計測用流路
５：第二パージ用流路
６：排出部
１０：発熱量計測部（計測部）
２０：燃焼処理部
５０：筐体
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５：三方弁（流路切換機構）
【図１】
2004286633.tif 000003
【図２】
2004286633.tif 000004