(57)【要約】【課題】多量のダストを含んだ測定対象ガスが直接フィルタに到達しないようにするとともに、測定対象ガス中のダストを捕集することで、フィルタの目詰まりを防ぎ、フィルタを長期間使用可能として保守の手間を低減するガス採取器を提供する。【解決手段】中間部本体２１のバッファ空間２４は採取管１０の採取流路１１と同軸方向に伸びる空間であり、ガス導入管２２の導入流路２５がバッファ空間２４の途中で略Ｔ字形状に交差するように連通するガス採取器１とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象ガスが流れる採取流路が形成された採取管と、
前記採取管と接続されて前記採取流路から測定対象ガスが流れ込むバッファ空間が形成された中間部本体、および、前記中間部本体と接続されて前記バッファ空間から測定対象ガスが流れ込む導入流路が形成されたガス導入管、を有する中間部と、
前記中間部の前記ガス導入管と接続され、前記導入流路から測定対象ガスが流れ込む内部空間を有する採取器本体と、
前記採取器本体の前記内部空間の中央に配置され、外側から内側へ通過する際に測定対象ガス中に含まれるダストを除去するフィルタと、
前記フィルタの内側へ通過した測定対象ガスを前記採取器本体の外側へ取り出す採取器出口と、
を備え、
前記中間部本体の前記バッファ空間は、前記採取管の前記採取流路と同軸方向に伸びる空間であり、また、前記ガス導入管の前記導入流路は、前記バッファ空間の途中で三叉状に交差するように連通することを特徴とするガス採取器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Ｔ字形状であることを特徴とするガス採取器。
【請求項３】
請求項１に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Ｙ字形状であることを特徴とするガス採取器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間に対してパージガスを導入する中間部パージ口を備え、前記バッファ空間および前記採取流路に堆積したダストを除去する中間部パージを行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。
【請求項５】
請求項４に記載のガス採取器において、
前記フィルタの内側と連通し、前記フィルタの内側から外側へ通過するようにパージガスを導入するフィルタ内吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ内吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のガス採取器において、
前記採取器本体と連通し、前記フィルタの外表面へ吹き付けるようにパージガスを導入するフィルタ外吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ外吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象ガスを採取するガス採取器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス分析装置は、ダストを多く含む測定対象ガスを分析対象とすることがある。このダストを含む測定対象ガスとは、例えば、石炭などを燃焼させるボイラから排出されて煤塵を含む燃焼排ガス、車の排気ガスなどが多い道路周辺で採取されて塵埃を含む環境ガス、セメントプラントなどから排出されて粉塵を含むプロセスガス、が考えられる。そして、ガス分析装置は、これらのようなダストを多く含む測定対象ガスを採取して分析する。
【０００３】
ダストを多く含む測定対象ガスを採取する場合、ガス分析装置の前段にはガス採取器が設けられる。このガス採取器は、ダストを多く含む測定対象ガスからダストを除去した上でガス分析装置に供給するというものであり、前処理機器の一つとして用いられる。
【０００４】
このガス採取器の従来技術について図６，図７を参照しつつ説明する。図６に示すように、ガス採取器１００は、採取管１１０、蓋部１２０、採取器本体１３０、フィルタ１４０、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）１５０、フィルタ外吹パージ口１６０を備えている。
【０００５】
採取管１１０は、例えば燃焼排ガス用の煙道の中など、測定対象ガスが実際に存在する採取点まで先端が挿入され、測定対象ガスを直接採取する。採取管１１０の他端には、蓋部１２０が固定されている。この蓋部１２０には、有底円筒状ケースである採取器本体１３０も固定されている。この蓋部１２０と採取器本体１３０とで、測定対象ガスで満たされる中空円柱状の内部空間１３０ａを形成する。蓋部１２０には孔が設けられており、採取管１１０を流れる測定対象ガスは、蓋部１２０の孔を通過して採取器本体１３０の内部空間１３０ａへ流れる。
【０００６】
この内部空間１３０ａには、中空円柱状の内部空間１３０ａと同軸上であって測定対象ガス中のダストを除去するための中空円柱状のフィルタ１４０が内蔵されている。フィルタ１４０の頂部には、円状の先端部１４０ａが形成されている。このフィルタ１４０は、金属製、樹脂製、濾紙等様々な素材が使用されるが、耐食性を要する場合は、金属製のフィルタを酸露点以上に加熱して使用することが多い。
【０００７】
測定対象ガスを採取する場合には、図６の実線の矢印で示す流れのように、採取管１１０から測定対象ガスを導入し、フィルタ１４０の外側から内側へ取り込む。煙道側は圧力が高いため、採取管１１０から採取器本体１３０の内部空間１３０ａへ流入した測定対象ガスが、先端部１４０ａに到達してフィルタ１４０の外側から内側へと通過し、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）１５０へ向うガス流が形成される。測定対象ガスがフィルタ１４０（特に先端部１４０ａ）を通過するときに、フィルタ１４０は測定対象ガスに含まれるダストを捕集し、測定対象ガスからダストが除去される。除塵された測定対象ガスが採取器出口１５０から導出され、図示しないガス分析装置へ導かれる。
【０００８】
このようなガス採取器１００を長期間にわたり使用していると、フィルタ１４０（特に先端部１４０ａ）にダストが堆積して目詰まりを起こし、新たな測定対象ガスをガス分析装置へ導くことができなくなる。そこで、一定間隔にてパージを行い、フィルタ１４０の表面に堆積したダストを強制的に吹き飛ばす。
【０００９】
パージの方法としては、図７の実線で示す矢印の流れのように、フィルタ内吹パージ口１５０を通じて、窒素ガスや計装空気によるパージガス（以下、単にパージガスという。）をフィルタ１４０の内側に導入し、フィルタ１４０の内側から外側へパージガスを流し、フィルタ１４０の表面に堆積するダストを吹き飛ばす方法が一般的である。
【００１０】
また、内側からのパージに加え、図７の破線で示す矢印の流れのように、フィルタ外吹パージ口１６０からパージガスを流入させ、このパージガスをフィルタ１４０の外表面に吹き付けて、パージガス圧によって、フィルタ１４０の外表面に堆積するダストを吹き飛ばして除去する。フィルタ内外パージにより吹き飛ばされたダストは、採取管１１０を介して煙道内へ排出される。
【００１１】
また、同様の従来技術が特許文献１にも開示されている。この特許文献１の「ガス採取器用のフィルタの清浄装置」は、酸素吹込転炉に発生する排ガスに対する排ガス採取器用フィルタの洗浄装置である。特許文献１の第１図で示すように、排ガス採取器１は、転炉排ガスの煙道３３の内側に突出するフィルタ２を介して煙道内の排ガスを吸入する。さらに、排ガス採取器１は、煙道の内側に突出し且つフィルタの外周を囲むように配設された筒状のケース１ｂを有する。
【００１２】
そして、パージを行う場合、パージガス源１１に接続されたパージ配管１２が分岐して、出口部１ａを介してフィルタ２の内側と、ケース１ｂを介してフィルタ２の外表面と、へパージガスが導入される。パージガスによりフィルタ２に対して内吹や外吹きがなされ、フィルタ２に付着した排ガスのダストが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６２−１１６２３２号公報（第１図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図６，図７を用いて説明した従来技術では、採取管１１０とフィルタ１４０とが直線的に配置され、採取管１１０の流出口とフィルタ１４０の先端部１４０ａが対向している。したがって、先端部１４０ａからの測定対象ガスの吸入量が多くなり、この先端部１４０ａでは、捕集した多量のダストが強固に固着堆積して目詰まりが発生しやすい。そして、フィルタ１４０は、採取器本体１３０で囲まれている外側面からの測定対象ガスの吸入量が少なく、先端部１４０ａと比較するとダストによる目詰まりは少ない。したがって、フィルタ１４０は、場所によってダストの堆積量が異なる。
【００１５】
このようなフィルタ１４０に対してパージを行う場合であって、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）１５０を介してフィルタ１４０の内側から外側へ放出するときは、先端部１４０ａではなく、フィルタ１４０のうち目詰まりが少なく通過しやすい外側面からパージガスが放出されて外側面のダストが除去され、そして、さらに通過しやすくなった外側面からパージガスが流れるため、先端部１４０ａのダストの洗浄効果が低くなるという事象が確認された。
【００１６】
また、フィルタ外吹パージ口１６０を経てフィルタ１４０の外側面へ吹き付ける場合、目詰まりの少ない外側面のダストのみが除去され、やはり先端部１４０ａのダストの洗浄効果が低いという事象も確認された。このように先端部１４０ａのパージは容易ではなかった。
【００１７】
以上説明したように従来技術のガス採取器１００では、パージを行ったにもかかわらず、フィルタ１４０で通過できない箇所が残って測定対象ガスの採取能力の低下が解消されないことがあるという、従来では着目されていなかった新たな問題が知見された。このような問題は特許文献１の装置でも同様に起こりうる問題であった。
【００１８】
そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量のダストを含んだ測定対象ガスが直接フィルタに到達しないようにするとともに、測定対象ガス中のダストを捕集することで、フィルタの目詰まりを防ぎ、フィルタを長期間使用可能として保守の手間を低減するガス採取器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の請求項１に係るガス採取器は、
測定対象ガスが流れる採取流路が形成された採取管と、
前記採取管と接続されて前記採取流路から測定対象ガスが流れ込むバッファ空間が形成された中間部本体、および、前記中間部本体と接続されて前記バッファ空間から測定対象ガスが流れ込む導入流路が形成されたガス導入管、を有する中間部と、
前記中間部の前記ガス導入管と接続され、前記導入流路から測定対象ガスが流れ込む内部空間を有する採取器本体と、
前記採取器本体の前記内部空間の中央に配置され、外側から内側へ通過する際に測定対象ガス中に含まれるダストを除去するフィルタと、
前記フィルタの内側へ通過した測定対象ガスを前記採取器本体の外側へ取り出す採取器出口と、
を備え、
前記中間部本体の前記バッファ空間は、前記採取管の前記採取流路と同軸方向に伸びる空間であり、また、前記ガス導入管の前記導入流路は、前記バッファ空間の途中で三叉状に交差するように連通することを特徴とするガス採取器とした。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係るガス採取器は、
請求項１に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Ｔ字形状であることを特徴とするガス採取器とした。
【００２１】
また、本発明の請求項３に係るガス採取器は、
請求項１に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間と前記導入流路がなす形状が略Ｙ字形状であることを特徴とするガス採取器とした。
【００２２】
また、本発明の請求項４に係るガス採取器は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のガス採取器において、
前記バッファ空間に対してパージガスを導入する中間部パージ口を備え、前記バッファ空間および前記採取流路に堆積したダストを除去する中間部パージを行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
【００２３】
また、本発明の請求項５に係るガス採取器は、
請求項４に記載のガス採取器において、
前記フィルタの内側と連通し、前記フィルタの内側から外側へ通過するようにパージガスを導入するフィルタ内吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ内吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
【００２４】
また、本発明の請求項６に係るガス採取器は、
請求項４または請求項５に記載のガス採取器において、
前記採取器本体と連通し、前記フィルタの外表面へ吹き付けるようにパージガスを導入するフィルタ外吹パージ口を備え、前記フィルタの外表面に堆積したダストを除去するフィルタ外吹パージと前記中間部パージを交互に行えるようにしたことを特徴とするガス採取器とした。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、多量のダストを含んだ測定対象ガスが直接フィルタに到達しないようにするとともに、測定対象ガス中のダストを捕集することで、フィルタの目詰まりを防ぎ、フィルタを長期間使用可能として保守の手間を低減するガス採取器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための第１の形態のガス採取器の構成図である。
【図２】第１の形態のガス採取器におけるフィルタ内吹パージ時のガスの流れの説明図である。
【図３】第１の形態のガス採取器におけるフィルタ外吹パージ時のガスの流れの説明図である。
【図４】第１の形態のガス採取器における中間部パージ時のガスの流れの説明図である。
【図５】本発明を実施するための第２の形態のガス採取器の構成図である。
【図６】従来技術のガス採取器の構成図である。
【図７】従来技術のガス採取器のパージ時のガスの流れの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
続いて、本発明を実施するための第１の形態のガス採取器について以下に図１を参照しつつ説明する。図１の破線の枠内に示すように、ガス採取器１は、採取管１０、中間部２０、採取器本体３０を備える。本形態では説明の具体化のため、ガス採取器１が、ボイラの燃焼排ガスが通流する煙道（図示せず）に取り付けられ、さらにガス流体回路が形成されているものとして説明する。
【００２８】
採取管１０は、ステンレスやガラス等の耐腐食性および耐熱性を有する耐腐食性素材により形成された筒体である。採取管１０内に採取流路１１が形成されている。採取管１０は、煙道などを構成する壁体（図示せず）に対して貫通された状態で取り付けられ、先端の開口部は、燃焼排ガスが存在する実際の採取点まで挿入されている。取り付け箇所では、振動を吸収する柔構造部、例えばフレキシブル管（図示せず）を介して接続されるようにしても良い。さらに、壁体への取り付けは着脱自在な構成としても良い。採取管１０は、その先端から煙道内を流れるダストを含んだ燃焼排ガスを測定対象ガスとして取り込んで採取する。
【００２９】
中間部２０は、さらに、中間部本体２１、ガス導入管２２、中間部パージ口２３、バッファ空間２４、導入流路２５を備える。
【００３０】
中間部本体２１は、さらに、筒体２１ａ、蓋部２１ｂ、突き当たり部２１ｃを備える。
筒体２１ａは、耐腐食性素材よりなる円筒体である。蓋部２１ｂは筒体２１ａの一端（図１では下側）で固定され、採取管１０と筒体２１ａを連結する。突き当たり部２１ｃは筒体２１ａの他端（図１では上側）で固定される。筒体２１ａ、蓋部２１ｂ、突き当たり部２１ｃにより仕切られて中間部本体２１内に中空円柱状で測定対象ガスの流れ方向に長く伸びるバッファ空間２４が形成される。
【００３１】
ガス導入管２２は、耐腐食性素材よりなる円筒体である。内部に導入流路２５が形成されている。このガス導入管２２は、中間部本体２１のほぼ中間位置に取り付けられている。
【００３２】
中間部パージ口２３は、突き当たり部２１ｃに形成されており、後述するが、バッファ空間２４内にパージガスを導入するための入口である。
【００３３】
採取器本体３０は、さらに、本体容器３１、フィルタ３２、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）３３、フィルタ外吹パージ口３４、内部空間３５を備える。
【００３４】
本体容器３１は、耐腐食性素材よりなる中空円柱状ケースであり、内部空間３５を形成する。なお、図示しないがフィルタ３２を入れるため開閉可能な蓋部も設けられている。本体容器３１は、ガス導入管２２と接続されている。これにより、採取流路１１、バッファ空間２４、導入流路２５、内部空間３５は連通している。
【００３５】
フィルタ３２は、中空円柱状であり、ガス導入管２２の開口部と対向する箇所に円状の先端部３２ａが形成されている。フィルタ３２は、ダストを除去する金属製、樹脂製、濾紙等様々な素材が使用され、ダストを確実に除去する適宜の目合いの網状体を中空円柱状に形成してなる。なお、耐食性を要する場合は、金属製のフィルタを酸露点以上に加熱して使用することが多い。
【００３６】
フィルタ３２は、中空円柱状の本体容器３１内における円柱状の内部空間３５の同軸上であって内部空間３５の中央に配置されている。測定対象ガスの流速が大きい内部空間３５の中央にフィルタ３２を配置することによって、フィルタ３２からの測定対象ガスの吸入量を増大させる。さらに、フィルタ３２の先端部３２ａは、ガス導入管２２の開口部と対向しており、この先端部３２ａを通過する測定対象ガスが多い。そこで、先端部３２ａの面積を大きくすることで、測定対象ガスの吸入量を多くしている。このような測定対象ガスは、フィルタ３２の外側から内側へ通過する。このとき、測定対象ガス中に含まれるダストがフィルタ３２に捕集され、測定対象ガスから除去される。
【００３７】
採取器出口（フィルタ内吹パージ口）３３は、フィルタ３２の内側空間と連通し、採取器出口とフィルタ内吹パージ口として兼用される。採取器出口として作用するときはダストを含む測定対象ガスがフィルタ３２の外側から内側へ通過して、ダストが除去された測定対象ガスがフィルタ３２の内側より導出される。また、フィルタ内吹パージ口として作用するときは、パージガスをフィルタ３２の内側に導入し、フィルタ３２の内側から外側へパージガスを噴射させてフィルタの外表面に堆積するダストを吹き飛ばす。
【００３８】
フィルタ外吹パージ口３４は、本体容器３１の内部空間３５と連通し、パージガスを流入させる。このパージガスをフィルタ３２の外表面に吹き付けて、パージガス圧によって、フィルタ３２の外表面に堆積したダストを、フィルタ３２から剥離するように吹き飛ばす。ガス採取器１はこのようなものである。
【００３９】
このガス採取器１では、従来技術と比較すると、採取管１０と採取器本体３０の間に中間部２０を設けた点が新規である。また、中間部２０において中間部本体２１とガス導入管２２による形状を略Ｔ字形状とし、バッファ空間２４と導入流路２５とによる流路形状を略Ｔ字形状とした点が新規である。この特徴による作用については後述する。
【００４０】
このガス採取器１は、使用時にはガス流体回路を構成する。このガス流体回路には、測定対象ガス通過弁４０、フィルタ内吹パージ弁５０、フィルタ外吹パージ弁６０、中間部パージ弁７０および管路を備える。
【００４１】
測定対象ガス通過弁４０は、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）３３と管路を介して接続され、後段の図示しないガス分析装置への流路の開閉を行う。
【００４２】
フィルタ内吹パージ弁５０は、採取器出口（フィルタ内吹パージ口）３３と管路を介して接続される。フィルタ内吹パージ弁５０へは、パージガスが供給されており、フィルタ内吹パージ弁５０を開いたときに、パージガスをフィルタ３２の内側へ流す流路を形成する。
【００４３】
フィルタ外吹パージ弁６０は、フィルタ外吹パージ口３４と管路を介して接続される。フィルタ外吹パージ弁６０へは、パージガスが供給されており、フィルタ外吹パージ弁６０を開いたときに、管路およびフィルタ外吹パージ口３４を介してパージガスをフィルタ３２の外表面へ吹き付ける流路を形成する。
【００４４】
中間部パージ弁７０は、中間部パージ口２３と管路を介して接続される。中間部パージ弁７０へは、パージガスが供給されており、中間部パージ弁７０を開いたときに、管路および中間部パージ口２３を介してパージガスをバッファ空間２４および採取流路１１へ導入する流路を形成する。
【００４５】
続いてガス採取器１の使用について説明する。まずガス採取について図１を参照しつつ説明する。フィルタ内吹パージ弁５０、フィルタ外吹パージ弁６０、中間部パージ弁７０が閉じられてパージガスが流れない状態にするとともに、測定対象ガス通過弁４０が開かれた状態とし、採取管１０を通じて、図示しない上流側の煙道から燃焼排ガスの一部を採取して測定対象ガスとし、この測定対象ガスのダストを除去した上で下流にあるガス分析装置へ流れるようにする。
【００４６】
この燃焼排ガスは非常に高温で煙道側の圧力は高い。したがって、煙道から採取管１０、中間部２０、採取器本体３０、測定対象ガス通過弁４０を経てガス分析装置へと流れる測定対象ガスの流路が形成される。
【００４７】
また、圧力が足りない場合でも、図示しないガス分析装置の吸引ポンプにより、採取管１０、中間部２０、採取器本体３０、測定対象ガス通過弁４０を経てガス分析装置へと測定対象ガスが流れる流路が形成される。
【００４８】
測定対象ガスは採取管１０を通じて中間部２０に入る。中間部２０の形状は略Ｔ字形状となっている。測定対象ガスは、直線上の採取流路１１およびバッファ空間２４へ流入して突き当たり部２１ｃに衝突する。この衝突時に突き当たり部２１ｃの表面に多くのダストが付着堆積する。この突き当たり部２１ｃにダストが堆積しても何ら問題はない。突き当たり部２１ｃにて衝突して比較的大きなダストが取除かれた後の測定対象ガスが下側へ逆流して導入流路２５へ流れ込む。
【００４９】
内部空間３５では、フィルタ３２の外側の圧力が高くなるとともに、フィルタ３２の内側の圧力が低くなっており、測定対象ガスがフィルタ３２を通って内側に吸入される。中間部２０で捕集できなかった残りのダストがフィルタ３２にて捕集される。中間部２０を通過した測定対象ガスは、ダストが少ないため、フィルタ３２の先端部３２ａで測定対象ガスが効率的に吸入され、また先端部３２ａでのダストの堆積も少ない。
【００５０】
このように構成したガス採取器１では、特にフィルタ３２の前段に設けられた中間部２０において、測定対象ガスの流れが衝突する突き当たり部２１ｃを、採取器本体３０の上流側の中間部２０内に形成したことで、突き当たり部２１ｃで測定対象ガス中の多くのダストが堆積するため、従来技術のように全てのダストが採取器本体３０へ流れ込んでフィルタ３２の先端部３２ａに多量のダストが堆積してフィルタ３２の目詰まりが発生するという事態を防止する。
【００５１】
続いて、ガス採取器１によるパージについて説明する。ガス採取器１では、ダストを含む測定対象ガスの吸入を行うことによってフィルタ３２には次第にダストが堆積されていく。フィルタ３２に堆積するダストの量が多くなると、測定対象ガスをガス分析装置に取り込めなくなるので、フィルタ３２に付着したダストを取り除く必要がある。そこで、堆積したダストを除去するパージが定期的に実施される。
【００５２】
まず、図２で示すようにフィルタ３２の内吹パージを行う。まず、測定対象ガス通過弁４０が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ外吹パージ弁６０、中間部パージ弁７０が閉じられた状態で、フィルタ内吹パージ弁５０を開いた状態としてパージガスがフィルタ３２内へ流れ込む状態にする。
【００５３】
この場合、フィルタ３２の内側から外側へパージガスを流し、図２の矢印で示すように、フィルタ３２の全面の孔からパージガスを噴出させる。孔から噴出するパージガスはかなりのガス圧を有し、フィルタ３２の外表面の全面に堆積したダストを吹き飛ばす。先端部３２ａに付着するダストも従来技術と比較して少なくなっており、先端部３２ａからもダストが吹き飛ばされる。
【００５４】
パージガスおよびダストが内部空間３５に充満するが、ダストを含んだパージガスは、内部空間３５、導入流路２５、バッファ空間２４、採取流路１１を介して煙道へと戻るように流れる。この戻る流路では、特に筒体２１ａの内側壁面に当たって流れが撹拌され、バッファ空間２４内に堆積する一部のダストを吹き飛ばし、このダストも煙道へ戻る。これによりフィルタ３２に加え、煙道までの流路内にある一部ダストも除くことができる。
【００５５】
続いて、図３で示すようにフィルタ３２の外吹パージを行う。測定対象ガス通過弁４０が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ内吹パージ弁５０、中間部パージ弁７０が閉じられた状態で、フィルタ外吹パージ弁６０を開いた状態としてパージガスが内部空間３５内へ流れ込んでフィルタ３２の外表面へ吹き付ける状態にする。
【００５６】
この場合、図３の矢印で示すように、フィルタ３２の外側面へパージガスを吹き付けるとパージガスが外側面に沿って旋回し、フィルタ３２の外周面の全面に堆積したダストを吹き飛ばす。
【００５７】
パージガスおよびダストが内部空間に充満するが、ダストを含んだパージガスは、内部空間３５、導入流路２５、バッファ空間２４，採取流路１１を介して煙道へと戻るように流れる。この戻る流路では、特に筒体２１ａの内側壁面に当たって流れが撹拌され、バッファ空間２４内に堆積する一部のダストを吹き飛ばすため、このダストも煙道へ戻る。これによりフィルタ３２に加え、煙道までの流路内にある一部のダストも除くことができる。
【００５８】
なお、フィルタ内吹パージとフィルタ外吹パージを同時または交互に行ってダストを吹き飛ばすようにしても良い。
【００５９】
続いて、図４で示すように中間部２０内のパージを行う。測定対象ガス通過弁４０が閉じられた状態としてパージガスがガス分析装置へ流れないようにする。そして、フィルタ内吹パージ弁５０、フィルタ外吹パージ弁６０が閉じられた状態で、中間部パージ弁７０を開いた状態としてパージガスが中間部２０のバッファ空間２４内へ流れ込む状態にする。
【００６０】
この場合、パージガスが、図４の矢印で示すように流れ、特にバッファ空間２４内の突き当たり部２１ｃに堆積するダストを吹き飛ばす。また、蓋部２１ｂの孔の周囲に当たって流れが撹拌され、バッファ空間２４内のダストを吹き飛ばす。加えて一部がガス導入管２２の導入流路２５を通過してフィルタ３２の先端部３２ａに堆積するダストを吹き飛ばす。
【００６１】
中間部２０におけるダストを含むパージガスの一部が、採取器本体３０の内部空間３５内まで流れるが、それ以外の殆どの、ダストを含んだパージガスは、バッファ空間２４、採取流路１１を介して煙道へと戻るように流れる。これにより煙道までのバッファ空間２４および採取流路１１のダストも除くことができる。
【００６２】
これらのようなフィルタ内吹パージ、フィルタ外吹パージ、中間部パージを順次繰り返して行うことでパージが行われる。なお、パージ方法は他にも各種考えられる。ここで、導入流路２５におけるパージガスの流れを見ると、中間部パージでは採取器本体３０へ向けてパージガスが流れ、また、フィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージでは中間部２０へ向けてパージガスが流れるため、両者のパージ動作を交互にすることで流れが互いに干渉しないようになり、各パージ動作を確実に実施することができる。
【００６３】
したがって、中間部パージとフィルタ内吹パージを交互に繰り返し行うパージを所定期間行った後で中間部パージとフィルタ外吹パージを交互に繰り返し行うパージを所定期間行うようにしても良い。また、中間部パージとフィルタ内吹・外吹同時パージを交互に行うようにしても良い。また、少なくとも中間部パージと他のパージを交互に行えば良いため、中間部パージとフィルタ内吹パージを交互に行うパージや、中間部パージとフィルタ外吹パージを交互に行うパージであっても良い。
【００６４】
何れの場合も本体容器３１内の内部空間３５やフィルタ３２、および、中間部２０のバッファ空間２４に対して、多方向からパージガスを吹き付けるようにしてダストを残りなく除去する。
【００６５】
続いて、本発明を実施するための第２の形態のガス採取器について以下に図５を参照しつつ説明する。図５の破線の枠内に示すように、ガス採取器２は、採取管１０、中間部２０’、採取器本体３０を備える。本形態では先の図１〜図４を用いて説明した第１の形態と比較すると、第１の形態の中間部２０に代えて中間部２０’を採用したというものであり、採取管１０および採取器本体３０については第１の実施の形態と同じであるものとして、同じ符号を付すとともにその重複する説明を省略する。また、中間部２０’も、中間部本体２１とガス導入管２２’の連結角度のみを相違させて取り付けたというものであり、他は第１の形態と同じものであるとして、同じ符号を付すとともにその重複する説明を省略する。以下、連結角度とその作用についてのみ説明する。
【００６６】
このガス採取器２では、従来技術と比較すると、採取管１０と採取器本体３０の間に中間部２０’を持つ点が新規である。また中間部２０’において中間部本体２１とガス導入管２２’による形状を略Ｙ字形状とし、中間部２０’におけるバッファ空間２４と導入流路２５による流路形状を略Ｙ字形状に形成した点が新規である。
【００６７】
このガス採取器２では、先に説明したガス採取器１と同様に使用することで同じ作用を有するものであり、特に略Ｙ字形状としたことから、パージにより内部空間３５内を飛散したダストが、傾斜するガス導入管２２’ の導入流路２５内を、破線の矢印ａ方向に下降するため、中間部２０’や採取管１０側にダストが落下してダストを煙道へ戻しやすいという利点がある。
【００６８】
以上、本発明の第１，第２の形態について説明したが、各種の改良形態の採用が可能である。例えば、中間部２０（２０’）のバッファ空間２４内であって採取管１０から測定対象ガスが吹き出す箇所や、突き当たり部２１ｃの側や、または、ガス導入管２２’の開口部の側に、粒径の比較的大きなダストを捕集する粗フィルタを配置しても良い。粗フィルタを設けた場合、測定対象ガスに含まれるダストをあらかた除去し、このダストが除去された測定対象ガスを採取器本体３０へ流すことで、フィルタ３２にダストを堆積しにくくすることができる。
【００６９】
このような本発明によれば、特に中間部２０（２０’）において、中間部本体２１のバッファ空間２４とガス導入管２２（２２’）の導入流路２５による流路形状を、三叉状、詳しくは略Ｔ字形状、または、略Ｙ字形状とすることで、測定対象ガスの流れ方向を直線的ではなく交差させるとともに、バッファ空間２４のうちダストが溜まる袋小路状の空間を経てから本体容器３１の内部空間３５へ流れるようになっており、ダストを多く含んだ測定対象ガスが直線的にフィルタ３２に到達することを防ぎ、採取器本体３０内のフィルタ３２におけるダストの堆積を少なくし、フィルタ３２の長期間の利用が可能となる。特に高ダスト用のガス採取器として好適である。
【００７０】
また、本発明では、中間部２０（２０’）のバッファ空間２４内で測定対象ガスの流れが突き当たる突き当たり部２１ｃを有し、この突き当たり部２１ｃにて多くのダストが堆積するが、このダストは自然落下やパージ流に載って、採取管１０煙道内へ戻される。この点でも、フィルタ３２へダストが到達せず、フィルタ３２の長期間の利用が可能となる。また、中間部２０のダストは、パージにより多くが煙道内へ戻されるため、バッファ空間２４内がダストで満杯になることはなく、長期間の利用が可能となる。
【００７１】
また、本発明では、採取管１０と対向する側に中間部パージ口２３を備え、最もダストが堆積しやすい採取管１０の採取流路１１、中間部２０（２０’）のバッファ空間２４内をパージするため、採取流路１１やバッファ空間２４内のダストが効率的に除去される。
【００７２】
また、フィルタ３２に対してフィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージを行うことで、
フィルタ３２の外表面に堆積したダストを飛散させて除去するためフィルタ３２の目詰まりの発生がより低減される。そして、好ましくは上記の中間部パージと、フィルタ内吹パージやフィルタ外吹パージと、を交互に行うようにして、強いガス圧のパージガスを撹拌させるようなパージとして色々な箇所のダストを除去し、除去効率を向上させる。
【００７３】
総じてこのような本発明のガス採取器によれば、ダストによるフィルタの閉塞のおそれを著しく軽減し、メンテナンスフリーで長期間にわたり測定が可能となった。また、メンテナンス時にパージガスによってフィルタの汚れをほとんど取り除くことができるため、この点でもフィルタの寿命が延び経済的である。また、フィルタによってダストが除去された測定対象ガスをガス分析装置に供給するため、ガス分析装置が測定対象成分の高精度な分析を長期にわたって安定して行うことができ、ガス分析装置のメンテナンス頻度を低く抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明のガス採取器は、例えば、石炭などを燃焼させるボイラから排出されて煤塵を含む燃焼排ガス、車の排気ガスなどが多い道路周辺で採取されて塵埃を含む環境ガス、セメントプラントなど粉塵を含むプロセスガスというように、ダストを多く含むガスから測定対象ガスを採取する用途に好適である。
【符号の説明】
【００７５】
１，２：ガス採取器
１０：採取管
１１：採取流路
２０，２０’：中間部
２１：中間部本体
２１ａ：筒体
２１ｂ：蓋部
２１ｃ：突き当たり部
２２，２２’：ガス導入管
２３：中間部パージ口
２４：バッファ空間
２５：導入流路
３０：採取器本体
３１：本体容器
３２：フィルタ
３２ａ：先端部
３３：採取器出口（フィルタ内吹パージ口）
３４：フィルタ外吹パージ口
３５：内部空間
４０：測定対象ガス通過弁
５０：フィルタ内吹パージ弁
６０：フィルタ外吹パージ弁
７０：中間部パージ弁
【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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【図６】
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【図７】
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