(57)【要約】【課題】ガス流速が逐次変化するダクトに用いられるダスト試料採取装置において、ガス吸引部の駆動を一定にしても、等速吸引することが可能なダスト試料採取装置の吸引ノズル装置を提供すること。【解決手段】吸引ノズル２をダクト２１内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器２２によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、吸引ノズル内２に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体３を設け、この弁体３を移動させることにより当該弁体が吸引ノズル２の口径面積を拡縮して、吸引ノズル２の口径を可変とした吸引ノズル装置１である。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引ノズルをダクト内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、
前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変としたことを特徴とする吸引ノズル装置。
【請求項２】
前記弁体はモータ駆動により前記移動がなされるものであることを特徴とする請求項１記載の吸引ノズル装置。
【請求項３】
前記吸引ノズルは、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状である一方、前記弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えていることを特徴とする請求項１記載の吸引ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中のダスト濃度を測定するダスト試料採取装置に用いられる、吸引ノズル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排ガス中のダスト濃度を測定する方法は、ＪＩＳ「Ｚ８８０８」に規定されている。
【０００３】
これによると、選定したダクトの測定位置に測定孔を設置し、測定孔を含むダクトの断面内に、ＪＩＳ規定に従って測定点を定める。測定孔からダスト試料採取装置の吸引ノズルをダクト内部に挿入し、その先端を測定点に一致させ、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を計算して求めるものである。
【０００４】
図５は、この種ダスト試料採取装置の基本構成である普通形手動試料採取装置を示すもので、この試料採取装置は、（１）ダクト内に挿入される吸引ノズルと、ダストをろ過捕集するダスト捕集器とから構成されるダスト捕集部、（２）ＳＯ２吸収部、ミスト除去部及び吸引ポンプを備えるガス吸引部、（３）面積流量計、温度計、マノメータ及びガスメータを備える吸引流量測定部を、順次設けて構成されている。
【０００５】
前記の等速吸引とは、ダスト試料を採取する際、吸引ノズルにおける排ガスの吸引を、排ガスと同じ流速で行うことを意味している。これは、双方のガス流速が不一致であると、正確なダスト採取ができないからであり、そのため、ＪＩＳでは等速吸引が義務付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種のダスト試料採取装置においては、ピトー管による排ガス流速の測定がなされ、これに基づき前記ガス吸引部の駆動を適宜変化させて、前述した等速吸引を実現している。
【０００７】
ところが、近時の大気汚染測定では、発生源ｐｍ２．５微粒子試料採取方式、すなわちダクト捕集器のフィルタにおいて２．５ミクロンで粒径を分別する方式が採られていて、フィルタを通過する吸引ガス量が一定でなければならない。
【０００８】
吸引ガス量を一定にするには、ガス吸引部の駆動を低速にして一定にしなければならないが、ガス流速が逐次変化するこの種形態の排ガス流において、ガス吸引部の駆動を一定にすると、前述した等速吸引の実現が困難になる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガス流速が逐次変化する排ガス流において、ガス吸引部の駆動を一定にしても、等速吸引することが可能な吸引ノズル装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸引ノズルをダクト内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変とした構成の吸引ノズル装置である。
【００１１】
このようにノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設けて、この弁体を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができる。
【００１２】
また、前記弁体はモータ駆動により前記の移動がなされる。ダクト内の排ガス流に対し、弁体を移動させるには、モータ駆動が好ましい。
【００１３】
また、前記吸引ノズルは、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状である一方、前記弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えているとよい。
【００１４】
吸引ノズルの先端の円形開口の内径をＤ、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をＲとすると、吸引ノズルの口径面積は、（Ｄ２−Ｒ２）π／４　となる。この外径Ｒは、弁体の移動により変化するので、弁体を移動して外径Ｒを変化させ、以って吸引ノズルの口径面積を適宜変化させれば、吸引ガス量を一定にしながら、等速吸引を実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に示す本例の吸引ノズル装置１は、ダクト２１内部に挿入されており、前述したダスト試料採取装置、すなわち、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置、に用いられる。
【００１７】
図１において、吸引ノズル装置１はダストをろ過捕集するダスト捕集器２２とでダスト捕集部を構成し、このダスト捕集部は順次、図示を省略したＳＯ２吸収部、ミスト除去部及び吸引ポンプを備えるガス吸引部２３、面積流量計、温度計、マノメータ及びガスメータを備える吸引流量測定部２４に接続されている。
【００１８】
本例の吸引ノズル装置１は、図２に示すように、吸引ノズル２内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体３を設け、弁体３を移動させることにより当該弁体が吸引ノズル２の先端開口２ａの口径面積を拡縮して、吸引ノズル２の口径を可変としたものである。
【００１９】
本例では、吸引ノズル２は先端開口２ａが円形であり、ノズル内部が先端開口２ａに向って先細り形状を呈している。
【００２０】
また、吸引ノズル２の内部には、ノズル内筒４が設けられており、このノズル内筒４に前記弁体３が、ノズル内のガス通流方向に移動可能に配置されている。尚、弁体３とノズル内筒４には、図示を省略したが一方には長手方向の溝が、また、他方には該溝に嵌合する突部が形成されており、これらにより弁体３がノズル内筒４内で非回転で移動可能となるように設けられている。
【００２１】
弁体３は、本例の場合、先端側が先細り状の円錐状面３ａを備えており、また、弁体背面から先端側には雌ねじ部３ｂが形成されている。この雌ねじ部３ｂは、後述する軸６の雄ねじ部６ａと螺合し、軸６の回転によって、ノズル内のガス通流方向に進退移動するように設けられている。
【００２２】
前記ノズル内筒４の後部には、駆動用モータＭが配設されており、このモータＭの回転は、回転軸５から軸６に傘歯車７，８を介して伝達される。軸６の先端には雄ねじ部６ａが形成されており、この雄ねじ部６ａが弁体３の前記雌ねじ部３ｂと螺合している。
【００２３】
尚、９はモータＭの電源用の配線、１０はノズル内のガス通路、１１，１２はそれぞれ回転軸５又は軸６を保持する支持体である。
【００２４】
図１において、モータＭを正転させると、モータの回転が回転軸５、傘歯車７，８、軸６に伝達され、軸６の雄ねじ部６ａの回転により、その回転力が、該雄ねじ部６ａと螺合する弁体３の雌ねじ部３ｂに付勢され、これにより弁体３が吸引ノズル２の先端開口２ａの方向に移動する。
【００２５】
前述したように、吸引ノズル２の先端の先端開口２ａの内径をＤ、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をＲとすると、吸引ノズル２の口径面積は（Ｄ２−Ｒ２）π／４となるが、弁体３が吸引ノズル２の先端開口２ａの方向に移動すると、外径Ｒが漸次大きくなるので、吸引ノズル２の口径面積はこれに伴い漸次小さくなる。
【００２６】
吸引ノズル２の口径面積が可及的に小さくなった状態を、図３に示している。
【００２７】
逆に、図４は、吸引ノズル２の口径面積が可及的に大きくなった状態を示している。
【００２８】
本例の吸引ノズル装置１は以上説明したように、吸引ノズル２をダクト２１内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置に用いられるものであって、吸引ノズル２内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体３を設け、この弁体３を移動させることにより当該弁体が吸引ノズルの口径面積を拡縮して、吸引ノズルの口径を可変とした構成の吸引ノズル装置であり、従って、この弁体３を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができるものである。
【００２９】
また、本例のように、弁体３がモータ駆動により前記の移動がなされるので、ダクト内の排ガス流に対し、弁体は確実且つ容易に移動することができる。
【００３０】
また、本例のように、吸引ノズル２が、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状であり、また、弁体３が、先端側が先細り状の円錐状面を備えている場合は、吸引ノズルの先端の円形開口の内径をＤ、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をＲとすると、吸引ノズルの口径面積は、（Ｄ２−Ｒ２）π／４で求めることができる。従って、弁体３を移動して外径Ｒを変化させ、以って吸引ノズルの口径面積を適宜変化させても、そのときの口径面積を容易に求めることができるので、吸引ガス量を一定にしながら等速吸引を実現する本発明の目的を一層容易に達成できるものである。
【００３１】
尚、本発明は上述した具体例に限られるものでなく、本発明の目的を達成する他の実施態様を採ることができることは言うまでもない。例えば、上述した具体例では、吸引ノズル２は先端開口２ａが円形であったが、円形のほか、適宜の形状を採ることができる。また、弁体３の移動はモータの駆動力により且つ傘歯車を介してなされているが、モータ以外の駆動力を用いたり、傘歯車のほか適宜の噛合い歯車を用いてよい。
【００３２】
また、弁体は上述した具体例のものに限られずに、例えば吸引ノズルの先端開口を開閉するシャッター状のもの、具体的には端部を枢着したドア状のものや中央を枢着した回転板状のもので、モータやソレノイドの駆動力で開閉し且つその開閉状態が可変するもの等、適宜のものが用いられ得るものである。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、吸引ノズルをダクト内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変とした構成の吸引ノズル装置である。
【００３４】
このようにノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設けて、この弁体を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を用いたダスト試料採取装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図３】本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図４】本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図５】ダスト試料採取装置の基本構成である普通形手動試料採取装置を示す概念構成図である。
【符号の説明】
１　　　　吸引ノズル装置
２　　　　吸引ノズル
２ａ　　　　先端開口
３　　　　弁体
３ａ　　　　円錐状面
３ｂ　　　　雌ねじ部
４　　　　ノズル内筒
５　　　　回転軸
６　　　　軸
６ａ　　　　雄ねじ部
７　　　　傘歯車
８　　　　傘歯車
９　　　　配線
１０　　　　ガス通路
１１　　　　支持体
１２　　　　支持体
２１　　　　ダクト
２２　　　　ダスト捕集器
２３　　　　ガス吸引部
２４　　　　吸引流量測定部
【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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