(57)【要約】【課題】導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取する際に、ガス中の粉体によるノズルの閉塞、高温ガスの吹き出し等による危険性等を防止でき、かつ操作の簡便な改良された構造のサンプリングノズルを提供する。【解決手段】導管の側面に取付け可能な、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取するためのノズルであって、該ノズル内部に前記ガスとは異なるガスのスパイラル流が形成するように、ノズル外周の接線方向にガス吹込み管を設けたことを特徴とするサンプリングノズル。好ましい実施形態として、ガス吹込み管をノズルの外周の接線方向に対面して、少なくとも２箇所に設けた上記のサンプリングノズルをあげることができる。【選択図】      図１
2004163253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導管の側面に取付け可能な、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取するためのノズルであって、該ノズル内部に前記ガスとは異なるガスのスパイラル流が形成するように、ノズル外周の接線方向にガス吹込み管を設けたことを特徴とするサンプリングノズル。
【請求項２】
ガス吹込み管をノズルの外周の接線方向に対面して、少なくとも２箇所に設けた請求項１記載のサンプリングノズル。
【請求項３】
少なくとも２箇所に設けたガス吹込み管が、ノズルの軸方向に０°＜α＜９０°（但しαはノズルの軸方向と吹込み管の軸方向との角度）の角度で設けられている請求項１または２記載のサンプリングノズル。
【請求項４】
αがα＝８０°±５°である請求項３記載のサンプリングノズル。
【請求項５】
スパイラルを形成するガスが窒素ガスまたは空気である請求項１から４のうちの一の請求項に記載のサンプリングノズル。
【請求項６】
前記サンプリングノズルを煙道に設置し、該サンプリングノズルに窒素または空気を吹き込み、サンプリングノズル内に窒素または空気のスパイラル流を形成させて後、サンプリング用ノズルのエンドフランジを外し、煙道ガス分析用のサンプル採取管をサンプリングノズルに挿入して煙道ガスを採取することを特徴とする煙道ガスのサンプリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取するためのサンプリングノズルに関するものであって、特に、ガス中の粉体によるノズルの閉塞、高温ガスの噴出等による危険性等を防止できる改良された構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焼却炉の燃焼排ガスは必要に応じてその成分が分析され監視されている。このようなガス分析では、排ガスをサンプリングする必要があるが、この目的のために、単に管壁にノズルを設けてサンプル管を挿入したり、煙道の管壁に取り付けられる取り入れ部に、上部を給水部とし、下部をサンプリング部としたパイプ構造を交差して取り付け、給水部に設けられた散水ノズルからの散水によって、下方のサンプリング部および下部配管を水洗浄して排ガス中の固形分を除去する構造のものや、ガス取り入れ部の取り入れ口等に燃焼ガス中の焼却灰等が堆積凝縮し、固形物として固着する等の現象が認められ、定期的にサンプリングノズル全体を取り外し分解掃除しなけばならないという問題があった。また、その排ガス取り入れ口近傍に、その内面を水分で湿潤させ、水の流れを形成する水供給手段を設け、このような問題を解決する試みも行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
同様な問題は合成樹脂製品の粉粒体を空気等で搬送途中に、品質管理のために分析用サンプルを採取する際にもあった。
【０００４】
しかし、このような方法では、構造や操作が複雑であり、散水による採取サンプルへの影響、高温ガスの噴出による作業者への危険性等が考えられ、改善が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−６２２２５号公報（第１頁−第３頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来術技術の現状に鑑み、本発明は、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取する際に、ガス中の粉体によるノズルの閉塞、高温ガスの吹き出し等による危険性等を防止でき、かつ操作の簡便な改良された構造のサンプリングノズルの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、導管の側面に取付け可能な、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取するためのノズルであって、該ノズル内部に前記ガスとは異なるガスのスパイラル流が形成するように、ノズル外周の接線方向にガスの吹込み管を設けたことを特徴とするサンプリングノズルに係るものである。
【０００８】
ガスの吹込み管をノズルの外周の接線方向に対面して、少なくとも２箇所に設け、該ガス吹込み管が、ノズルの軸方向に０°＜α＜９０°（但しαはノズルの軸方向と吹込み管の軸方向との角度）、好ましくは８０°±５°の角度で設けられている前記サンプリングノズル、スパイラルを形成するガスが窒素ガスまたは空気である前記サンプリングノズルは本発明の態様の一つである。
【０００９】
本発明の第二の発明は、前記サンプリングノズルを煙道に設置し、該サンプリングノズルに窒素または空気を吹き込み、サンプリングノズル内に窒素または空気のスパイラル流を形成させて後、サンプリング用ノズルのエンドフランジを外し、煙道ガス分析用のサンプル採取管をサンプリングノズルに挿入して煙道ガスを採取することを特徴とする煙道ガスのサンプリング方法に係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のサンプリングノズルに係る実施形態について、図１を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明のサンプリングノズルの一例を示す図である。サンプリングノズル１は、フランジ１’の付いた筒状の円筒の管と該管の外周の接線方向に設けられたガス吹込み管２により構成されている。サンプリングノズル１の材質はＳＳ鋼、ステンレス等特に制限はなく、用いる場所に応じて適切な材料が選ばれる。ノズルの直径および長さはそれぞれ適宜必要に応じて製作できる。
【００１２】
本発明のサンプリングノズル１の最大の特徴は、ガス吹込み管２をサンプリングノズル１の外周の接線方向に設け、ノズル内部にガスのスパイラル流を形成できるようにした点である。ガス吹込み管２は１本でもよいが、好ましくはサンプリングノズル１の外周の接線方向に対面して、少なくとも２箇所に設けられる。このようにすることにより、吹込みガスのスパイラル流の形成が容易に行われる。
【００１３】
ガス吹込み管２の取付け角度α３は、ノズルの軸方向に０°＜α＜９０°、好ましくは、α＝８０°±５°である。このようにすることで、吹込みガスのスパイラル流がより強力にサンプリングノズルから導管方向へ形成される。
【００１４】
以下、煙道ガスのサンプリングを例に、図２、図３、図４を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図４は、従来のサンプリングノズルによる煙道ガスのサンプリング状況を示す図である。煙道１０には煙道ガス１１が流れている。サンプリングを行わない時は、サンプリングノズル１８はエンドフランジ（図示せず）で煙道ガスを遮断してある。操業を行っている間サンプリングノズル１８には、燃焼灰１７が次第に堆積する。そのような状況の中で、サンプリングを行う場合にエンドフランジを外して、サンプル採取管１２を挿入してサンプルガス１６を採取する。エンドフランジを外すと同時に煙道ガス１１と燃焼灰１７が外部へ吹出し、熱気と粉塵により作業は非常に危険であった。
【００１６】
図２は、本発明のサンプリングノズルを導管に取付けた一例を示す図である。導管４は例えば煙道であり、ガスまたはガスに搬送されている粉粒体９は煙道ガスである。外筒管５は必ずしも必要ではないが、既設のノズルが存在する場合に利用することができる。フレ止め６は既設のズルに本発明のサンプリングノズル１を確実に固定するためのものであり、ラッパ型ガイド７は既設ノズルと本発明のサンプリングノズル１との間隙に粉塵が堆積するのを防止すると同時に吹込みノズル２より吹込んだスパイラルガス流を上昇する煙道ガスに円滑に混合して、採取サンプルガスの組成に影響を及ぼさない機能を有する。これらのフレ止め６、ラッパ型ガイド７は必要に応じて取付けることができる。サンプリングを行わない時は、エンドフランジ８によって煙道ガスは遮断されている。エンドフランジの形態は、単なるガスを遮断する板でもよいが、略サンプリングノズルの内径と同等の外径および長さを有する管の一端を閉じ、他端をフランジに溶接し、サンプリングノズルに挿入して煙道ガスを遮断できるようにしてもよい。このような形態のエンドフランジをインサート管としてサンプリングノズルに挿入しておくと、サンプリングを行わない場合の燃焼灰等の粉塵のサンプリングノズル内への堆積を防止するのに有用である。
【００１７】
煙道ガスをサンプリングする場合は、まずガス吹込み管からガスを吹込んでエンドフランジを取り外した場合に煙道ガスが外部へ吹出さないようにスパイラル流を形成させる。
【００１８】
図３は、本発明のサンプリングノズルによる煙道ガスのサンプリング状況を示し図であるが、スパイラルガスの形成および流れが１２、１３、１４により概念的に示されている。サンプリングノズル１を煙道１０に従来から設けられていた既設ノズルを利用して設置してある。サンプリングノズル１にガス吹込み管２より窒素または空気を吹込み、サンプリングノズル１内に窒素または空気のスパイラル流を形成させる。このようにスパイラル流を形成させることにより、ボイラー等の操業によりサンプリングノズル１に堆積した燃焼灰が煙道ガスと共に除去され、同時にエンドフランジ８を取り外したときに高温の煙道ガスがサンプリングノズル１から外部へ吹出すことが防止できる。エンドフランジ８を外し、煙道ガス分析用のサンプル採取管１２をサンプリングノズル１に挿入して煙道ガスを採取する。このようにして、煙道ガスサンプリングの作業者は、高温の燃焼灰や煙道ガスに曝されることなく、安全にサンプリングノズル作業を行うことができる。
【００１９】
以上、煙道ガスのサンプリングを例に本発明の説明を行ったが、もとより本発明のサンプリングノズルは、この例に応用が限られるものではない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンや塩化ビニル等の樹脂の粉粒体を空送する配管中から、経時的に粉粒体をサンプリングして品質検査を行う場合等に、堆積した古いサンプルではなく最新のサンプルを採取する場合等に利用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明により、導管内部のガスまたはガスに搬送されている粉粒体を採取する際に、ガス中の粉体によるノズルの閉塞、高温ガスの吹き出し等による危険性等を防止でき、かつ操作の簡便な改良された構造のサンプリングノズルの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサンプリングノズルの一例を示す断面図である。
【図２】本発明のサンプリングノズルを導管に取付けた一例を示す図である。
【図３】本発明のサンプリングノズルによる煙道ガスのサンプリング状況を示す図である。
【図４】従来のサンプリングノズルによる煙道ガスのサンプリング状況を示す図である。
【符号の説明】
１  サンプリングノズル
１’  フランジ
２  ガス吹込み管
３  ガス吹込み管の取付け角度α
４  導管
５  外筒管
６  フレ止め
７    サンプリングノズルに設けられたラッパ型ガイド
８    エンドフランジ
９    ガスまたはガスに搬送されている粉粒体
１０  煙道
１１  煙道ガス
１２  サンプル採取管
１３  吹込みガス
１４  吹込みガスのスパイラル流
１５  吹込みガスの流れ
１６  採取されたサンプルガスまたは粉粒体
１７  燃焼灰
１８  従来のサンプリングノズル
【図１】
2004163253.tif 000003
【図２】
2004163253.tif 000004
【図３】
2004163253.tif 000005
【図４】
2004163253.tif 000006