(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス分析計に対してサンプルガスを供給するサンプルガス流路に、サンプルガス中に含まれるドレンを分離除去するためのドレンセパレータを設けるとともに、このドレンセパレータによって分離されたドレンを受けるドレンポットを備えたガス分析計のサンプリング装置において、前記ドレンポットにその内部に貯留されたドレンのレベルを検出するセンサを設けるとともに、前記ドレンポットに対して接続・分離手段を介して第２のドレンポットを接続し、さらに、第２のドレンポットに排気機構を接続し、前記ドレンポット（第１のドレンポット）内のドレンレベルが所定レベルに達するまでは前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットとは分離され、所定レベル以上になったときに前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットを接続し、第１のドレンポット内のドレンを前記接続・分離手段を介し、前記排気機構により排気された第２のドレンポット側に排出するようにしたことを特徴とするガス分析計のサンプリング装置。
【請求項２】
接続・分離手段が三方弁よりなり、第２のドレンポットに給気・排気機構を設けてなる請求項１に記載のガス分析計のサンプリング装置。
【請求項３】
接続・分離手段が二方弁よりなり、第２のドレンポットにドレン排出管を接続してなる請求項１に記載のガス分析計のサンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス分析計のサンプリング装置（以下、単にサンプリング装置という）の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、煙道を流れるガスをＮＯX 計などのガス分析計によって連続的に分析する場合、プローブなどによって採取されたガス中に含まれるドレンを予め除去し、可及的に乾燥した所定圧力のガスをサンプルガスとして供給する必要があり、従来においては、ガス分析計の前段に、図５〜図７にそれぞれ示すようなサンプリング装置を設けていた。
【０００３】
すなわち、図５に示すサンプリング装置は、ＮＯX 計などのガス分析計１に対してサンプルガスＧを供給するサンプルガス流路２に、サンプルガスＧ中に含まれるドレンを除去するためのドレンセパレータ（気液分離器ともいう）３、フィルタ４、吸引ポンプ５を上流側からこの順で設けるとともに、ドレンセパレータ３に接続されるドレン流路６に、所定高さ位置にドレン排出孔７を有する水封トラップ８を設けたものである。
【０００４】
そして、図６に示すサンプリング装置は、図５に示したサンプリング装置において、ドレンセパレータ３の前段に吸引ポンプ５に設けたもので、他の構成は図５に示したサンプリング装置と変わるところはない。
【０００５】
また、図７に示したサンプリング装置は、図５に示したサンプリング装置とは異なり、ドレンセパレータ３に接続されるドレン流路６に、ドレンポット９を設けるとともに、このドレンポット９内に、内部に貯留されるドレンＤのレベルを検出するセンサ１０を設けるとともに、ドレンポット９に接続されるドレン排出管１１に二方弁１２を設け、ドレンレベルセンサ１０の検知結果に基づいてコントローラ（図示していない）を介して二方弁１２を開いて、ドレンポット９内のドレンＤを自動的に排出するようにしたものである。なお、図７において、１３はドレンポット９内のドレン出口部に設けられる二方弁保護用フィルタである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図５〜図７に示したサンプリング装置においては、それぞれ以下のような問題点があった。すなわち、図５に示したサンプリング装置においては、サンプルガスＧの圧力に合わせて水封長Ｌを変更する必要があり、ガス分析計１が盤内に収容されるような場合、その対応範囲に限度が生じてくる。
【０００７】
そして、図６に示したサンプリング装置においては、ドレンセパレータ３の前段に吸引ポンプ５に設けているので、サンプルガスＧの圧力に合わせて水封長Ｌを変更する必要はなくなるが、吸引ポンプ５にサンプルガスＧ中に含まれるドレンが侵入するので、吸引ポンプ５の早期劣化を招来するとともに、ポンプ内ドレンに測定成分が溶解し、これによる測定成分の損失が生ずる。
【０００８】
また、図７に示したサンプリング装置においては、ドレンセパレータ３に供給されるサンプルガスＧが減圧されている場合には、ドレンポット９内のドレンＤを確実に排出することができないといった不都合がある。
【０００９】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、サンプルガスの圧力に左右されることなく、サンプルガスから分離除去したドレンをサンプルガス採取に悪影響を与えることなく、自動的にしかも確実に排出することができるサンプリング装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、ガス分析計に対してサンプルガスを供給するサンプルガス流路に、サンプルガス中に含まれるドレンを分離除去するためのドレンセパレータを設けるとともに、このドレンセパレータによって分離されたドレンを受けるドレンポットを備えたサンプリング装置において、前記ドレンポットにその内部に貯留されたドレンのレベルを検出するセンサを設けるとともに、前記ドレンポットに対して接続・分離手段を介して第２のドレンポットを接続し、さらに、第２のドレンポットに排気機構を接続し、前記ドレンポット（第１のドレンポット）内のドレンレベルが所定レベルに達するまでは前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットとは分離され、所定レベル以上になったときに前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットを接続し、第１のドレンポット内のドレンを前記接続・分離手段を介し、前記排気機構により排気された第２のドレンポット側に排出するようにしている（請求項１）。
【００１１】
上記サンプリング装置においては、サンプルガスが加圧状態であろうと、減圧状態であろうと、ドレンセパレータによって分離されたドレンを受けるドレンポット内に貯留されたドレンを、確実に自動排出することができる。
【００１２】
そして、上記サンプリング装置において、第１のドレンポットと２のドレンポットとの間に介装される接続・分離手段として三方弁を用いるとともに、第２のドレンポットに吸引／圧送機構を設けるようにしてもよい（請求項２）。
【００１３】
また、前記接続・分離手段として二方弁を用い、第２のドレンポットにドレン排出管を接続するようにしてもよい（請求項３）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施の形態を示す図において、図５〜図７に示した符号と同じ符号は、同一物または相当物を示す。
【００１５】
図１は、この発明のサンプリング装置の一つの実施の形態を概略的に示す図で、図７に示したものと大きく異なるところは、ドレンセパレータ３によって分離されたドレンＤを受けるドレンポット９に、接続・分離手段としての三方電磁弁を介して別のドレンポットを接続したことである。
【００１６】
すなわち、図１において、１４は三方電磁弁１５を介してドレンポット９（以下、第１のドレンポット９という）に接続される別のドレンポット（以下、第２のドレンポット１４という）である。すなわち、前記三方電磁弁１５は、その第１のポート１５ａが第１のドレンポット９のフィルタ１３に接続された管１６ａに、第２のポート１５ｂが第２のドレンポット１４の下部に接続された管１６ｂに、それぞれ接続されるようにして設けられるとともに、その第３のポート１５ｃには、ドレン排出管１７が接続されている。
【００１７】
前記第２のドレンポット１４は、一時的にドレンＤを貯留するもので、この第２のドレンポット１４には、三方電磁弁１８、給気流路１９、排気流路２０、吸引ポンプ２１とからなる給気・排気機構２２が接続されている。すなわち、三方電磁弁１８は、その第１のポート１８ａが第２のドレンポット１４の上部に接続され、その第２ポート１８ｂが給気流路１９に接続され、第３のポート１８ｃが排気流路２０に接続されるようにして設けられている。そして、吸引ポンプ２１は、例えばダブルヘッドタイプの吸引ポンプよりなり、給気流路１９および排気流路２０に跨がるようにして設けられている。そして、給気流路１９のポンプ２１より上流側にはポンプ保護用のエアーフィルタ２３が設けられ、その上流側は大気開放されている。また、排気流路２０のポンプ２１より下流側は大気開放されている。
【００１８】
なお、図示してないが、上記サンプリング装置においては、ドレンレベルセンサ１０からの検出出力が入力されるとともに、これに基づいてあるいはタイマー回路に基づいて三方電磁弁１５，１８の開閉を切り換えたりするコントローラが設けられている。
【００１９】
上記構成のサンプリング装置の動作について説明する。まず、当初、三方電磁弁１５，１８はオフとなっており、したがって、三方電磁弁１５においては、ポート１５ａとポート１５ｂとが非連通である一方、ポート１５ｂとポート１５ｃとが連通し、また、三方電磁弁１８においては、ポート１８ａとポート１８ｂとが連通する一方、ポート１８ａとポート１８ｃとは非連通となっている。そして、ポンプ２１は動作してない。
【００２０】
上記状態でポンプ５を動作させることにより、サンプルガスＧがサンプルガス流路２内をガス分析計１方向に流れる。そして、このサンプルガスＧは、ドレンセパレータ３においてガスとドレンＤに分離され、ドレンＤと分離された乾燥したガスがガス分析計１に供給され、分離されたドレンＤはドレン流路６を経て第１のドレンポット９に流入する。この状態においては、三方電磁弁１５はオフであるので、第１のドレンポット９内のドレンＤは、第２のドレンポット１４方向に流出することはなく、第１のドレンポット９内に貯留される。
【００２１】
前記第１のドレンポット９内に貯留されたドレンＤが所定のレベルに達すると、ドレンレベルセンサ１０がこれを検出して、その出力がコントローラに送られる。この検出出力を受けたコントローラからの制御信号により、三方電磁弁１５，１８がオンとなる。その結果、三方電磁弁１５においては、ポート１５ａとポート１５ｂとが連通し、ポート１５ｂとポート１５ｃとが非連通となる。そして、三方電磁弁１８においては、ポート１８ａとポート１８ｃとが連通し、ポート１８ａとポート１８ｂとが非連通となる。また、ポンプ２１がオンとなり吸引動作状態となる。
【００２２】
上記のように、三方電磁弁１５，１８の開閉状態が切り換わり、ポンプ２１がオンとなることにより、ポンプ２１によって第２のドレンポット１４内の空気が排気流路２０を介して外部に排気される。その結果、第１のドレンポット９内のドレンＤは、第２のドレンポット１４方向に吸引され、これにより、第１のドレンポット９内のドレンＤが三方電磁弁１５を経て第２のドレンポット１４に移送され、この内部に貯留される。
【００２３】
そして、所定の設定時間（この時間は、第１のドレンポット９内のドレンＤの全てが第２のドレンポット１４内に移送するのに十分な時間であればよい）経過すると、コントローラからの制御信号により、三方電磁弁１５，１８がオフに切り換えられる。これにより、三方電磁弁１５においては、ポート１５ａとポート１５ｂとが非連通になるとともに、ポート１５ｂとポート１５ｃとが連通し、三方電磁弁１８においては、ポート１８ａとポート１８ｂとが連通するとともに、ポート１８ａとポート１８ｃとが非連通となる。
【００２４】
上記のように、三方電磁弁１５，１８の開閉状態が再び切り換わり、ポンプ２１がオンを継続していることにより、フィルタ２３を介して給気流路１９内に吸引された空気が第２のドレンポット１４方向に供給される。その結果、第２のドレンポット１４内に一時的に貯留されたドレンＤは、第２のドレンポット１４から押し出され、三方電磁弁１５を経てドレン排出管１７に流入し、ドレン出口（図示していない）方向に排出される。
【００２５】
そして、所定の設定時間（この時間は、第２のドレンポット１４内のドレンＤの全てが排出されるのに十分な時間であればよい）経過すると、コントローラからの制御信号により、ポンプ２０がオフに切り換えられ、ドレンＤの排出が完了する。
【００２６】
上記図１に示した実施の形態においては、吸・排気機構２２の構成部材として三方電磁弁１８やダブルヘッドタイプの吸引ポンプ２１を用いていたが、計装エアーが利用できるような場合には、図２に示すように構成することができる。すなわち、図２に示す実施の形態においては  給気流路１９および排気流路２０にそれぞれ常閉型の二方電磁弁２４，２５をそれぞれ介装するとともに、給気流路１９においては、二方電磁弁２４の上流側を計装エアー源（図示していない）に接続し、排気流路２０においては、二方電磁弁２５の下流側にシングルヘッドタイプの吸引ポンプ２６を設け、このポンプ２６の下流側を大気開放としている。なお、二方電磁弁２４，２５およびポンプ２６は、前記コントローラからの信号により制御されることはいうまでもない。
【００２７】
上記図２に示すように構成されたサンプリング装置の動作においては、第１のドレンポット９から第２のドレンポット１４へのドレンＤを移送を行う場合に、二方電磁弁２５を開状態にするとともに、ポンプ２６を吸引動作させ、また、第２のドレンポット１４に一時的に貯留されたドレンＤを三方電磁弁１７を経て排出する場合に、二方電磁弁２４を開状態として計装エアーを第２のドレンポット１４方向に供給する点が異なるだけで、他の動作については、図１に示したサンプリング装置と同じである。
【００２８】
図３は、上記図２に示した実施の形態の変形例ともいうべきもので、この実施の形態においては、第２のドレンポット１４の上部に給気、排気を兼用した管２７を接続し、この給・排気管２７に三方電磁弁２８を設け、この三方電磁弁２８の第１のポート２８ａを第２のドレンポット１４側に、第２のポート２８ｂに計装エアー供給管２９を、第３のポート２８ｃに吸引ポンプ３０を備えた排気管３１を接続したもので、コントローラによって三方電磁弁２８および吸引ポンプ３０を適宜制御することにより、ドレンＤを自動排出することができる。
【００２９】
上述した実施の形態においてはいずれも、第２のドレンポット１４に一時的に貯留したドレンＤを排出するのに、第２のドレンポット１４と第１のドレンポット９との間に設けられた三方電磁弁１５を介して行っていたが、この三方電磁弁１５に代えて、二方電磁弁を用い、第２のドレンポット１４内のドレンＤの排出を第２のドレンポット１４において行うようにしてもよい。
【００３０】
図４はこのように構成された実施の形態を示すもので、この図において、３２は第１のドレンポット９と第２のドレンポット１４との間を接続する常閉型の二方電磁弁で、そのポート３２ａ，３２ｂはそれぞれ管１６ａ，１６ｂに接続されている。３３は第２のドレンポット１４の下部に接続されるドレン排出管で、常閉型の二方電磁弁３４を備えている。３５は第２のドレンポット１４の上部に接続される給気管で、常閉型の二方電磁弁３６を備えている。
【００３１】
上記図４に示したサンプリング装置においては、二方電磁弁３２を開くことにより、第１のドレンポット９内のドレンＤを第２のドレンポット１４に移送することができる。そして、第２のドレンポット１４内のドレンＤを排出する場合には、二方電磁弁３２を閉じるとともに、二方電磁弁３４，３６を開くようにする。これらの二方電磁弁３２，３４，３６の開閉制御はコントローラによって行われることはいうまでもない。
【００３２】
なお、上述した各実施の形態においては、第１のドレンポット９内のドレン量の監視をドレンレベルセンサによって行うようにしているが、サンプルガスＧに含まれるドレンＤの量が常に一定であるような場合には、前記監視をタイマを用いて行うようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
この発明のサンプリング装置においては、ドレンセパレータによって分離されたドレンを受ける第１のドレンポットに、その内部に貯留されたドレンのレベルを検出するセンサを設けるとともに、第１のドレンポットに対して接続・分離手段を介して第２のドレンポットを接続し、さらに、第２のドレンポットに排気機構を接続し、第１のドレンポット内のドレンレベルが所定レベルに達するまでは前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットとは分離され、所定レベル以上になったときに前記接続・分離手段により第１のドレンポットと第２のドレンポットを接続し、第１のドレンポット内のドレンを前記接続・分離手段を介し、前記排気機構により排気された第２のドレンポット側に排出するように構成しているので、サンプルガスの圧力の左右されることなく、ドレンを自動的に排出することができる。
【００３４】
そして、この発明のサンプリング装置においては、サンプルガスの採取ラインに悪影響を与えることがないので、所望のガス分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のサンプリング装置の一つの実施の形態を概略的に示す図である。
【図２】  前記サンプリング装置の他の実施の形態を概略的に示す図である。
【図３】  前記サンプリング装置の他の実施の形態を部分的に示す図である。
【図４】  前記サンプリング装置の他の実施の形態を部分的に示す図である。
【図５】  従来のサンプリング装置を説明するための図である。
【図６】  従来のサンプリング装置を説明するための図である。
【図７】  従来のサンプリング装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ガス分析計、２…サンプルガス流路、３…ドレンセパレータ、９…第１のドレンポット、１０…ドレンレベルセンサ、１４…第２のドレンポット、１５，３２…接続・分離手段、１７，３３…ドレン排出管、２２…給気・排気機構、Ｄ…ドレン、Ｇ…サンプルガス。
【図１】
0003984364.tif 000002
【図２】
0003984364.tif 000003
【図３】
0003984364.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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