(57)【要約】  本発明は、ガスをサンプリングするためのガスサンプリングパイプを備えるガスサンプリングランスであって、前記ガスサンプリングパイプが、ランスパイプと、前記ランスパイプをガススクラバーに接続する接続パイプと、前記ランスパイプの内部を洗浄する第１のスクレーパーと、前記接続パイプの内部を洗浄する第２のスクレーパーとに分割される、前記ガスサンプリングランスに関する。
2020510212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスをサンプリングするためのガスサンプリングパイプを備えるガスサンプリングランスであって、前記ガスサンプリングパイプが、ランスパイプと、前記ランスパイプをガススクラバーに接続する接続パイプと、前記ランスパイプの内部を洗浄する第１のスクレーパーと、前記接続パイプの内部を洗浄する第２のスクレーパーとに分割される、前記ガスサンプリングランス。
【請求項２】
前記第１及び／又は第２のスクレーパーが、ピストンを有するシリンダーと、ピストンロッドと、前記ピストンロッドに設けられたスクレーパー要素とを備え、前記スクレーパーのそれぞれが、前記ランスパイプ及び前記接続パイプのそれぞれに沿って設けられている、請求項１に記載のランス。
【請求項３】
前記第１及び／又は第２のスクレーパーが、ハウジング内で案内されるスピンドルを駆動する電気モータ及び／又はハウジング内で案内されるロッドを駆動するリニアモータと、前記スピンドル又は前記ロッドに設けられたスクレーパー要素とを備え、前記スクレーパーのそれぞれが、前記ランスパイプ及び前記接続パイプのそれぞれに沿って設けられている、請求項１に記載のランス。
【請求項４】
前記ランスパイプ及び前記接続パイプが、前記ランスパイプ及び前記接続パイプの中心線が交差するように配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のランス。
【請求項５】
スクレーパーのストロークの長さが、前記ランスパイプ及び前記接続パイプが接続する部位の片側に位置する開始点から、前記ランスパイプ及び前記接続パイプが接続する部位の反対側の前記ランスパイプ又は前記接続パイプの端部又はその近傍に位置する終点まで延びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のランス。
【請求項６】
前記スクレーパー要素が、セラミック又は青銅のスクレーパー要素である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のランス。
【請求項７】
少なくとも１つのスクレーパーのピストンロッド及び／又はスクレーパー要素が冷却される冷却媒体のための少なくとも１つの入口が設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のランス。
【請求項８】
前記ランスパイプと、前記接続パイプと、前記第１のスクレーパーのシリンダー又はハウジングと、前記第２のスクレーパーのシリンダー又はハウジングとが、接続部材によって接続されている、請求項２〜７のいずれか一項に記載のランス。
【請求項９】
冷却媒体のための少なくとも１つの入口が、前記接続部材に設けられている、請求項８に記載のランス。
【請求項１０】
前記冷却媒体のための少なくとも１つの入口が、前記接続部材に設けられた凹部に接続しており、前記凹部が、前記ランスパイプ及び前記接続パイプが接続する部位と、前記ピストンロッドに関連付けられた前記シリンダーとの間の１つのピストンロッドの少なくとも一部を囲む、請求項９に記載のランス。
【請求項１１】
前記凹部に、排水部が設けられており、前記排水部が、前記ランスパイプ及び前記接続パイプが接続する部位の下流で前記接続パイプに接続している、請求項９に記載のランス。
【請求項１２】
少なくとも１つのスクレーパーのピストンロッド及び／又はスクレーパー要素を冷却するための冷却媒体が、ミストとして供給される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のランス。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２のスクレーパーのシリンダーが、ガス駆動シリンダーである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のランス。
【請求項１４】
前記第１及び／又は第２のスクレーパーのシリンダーが、窒素ガス又は不活性ガス駆動シリンダーである、請求項１２に記載のランス。
【請求項１５】
前記ランスパイプの外側に、前記ランスパイプのための冷却媒体のための入口及び出口を有する冷却ジャケットが設けられている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のランス。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のランスと、ミストチャンバと、ガス洗浄チャンバとを備えるガススクラバーであって、前記ランスの前記接続パイプは、前記ミストチャンバに接続しており、前記ガス冷却チャンバは、前記ガス洗浄チャンバに接続している、ガススクラバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス分析システムのためのランス、及び、そのようなランスを備えるガススクラバー（gas scrubber）に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの産業プロセスでは、プロセス内のガスの組成と、ガスの組成に発生する可能性のある変化を知ることが非常に重要である。多くの場合、これらのガスは、高温、腐食性、かつダストの多い環境からサンプリングする必要がある。この環境では、ガスサンプリングランスが高温で腐食性の環境に耐えることができるだけでなく、バスとともに運ばれるダストによってランスが閉塞する前に、ランスを頻繁に洗浄する必要がある。
【０００３】
鉄鋼の生産では、ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ等の様々なガスが、スラグ及び酸化鉄を含む大量のダストとともに、プロセスから発生する。これらのガスの温度は、数百度から最大２０００℃の範囲をとり得る。これらのガスの発生及びこれらのガスの存在量は、プロセスの制御に重要な情報を提供する。
【０００４】
これらの測定に使用されるガス分析システム及びガスランスには、冶金容器及び／又はそのような容器のオフガスダクト（off-gas duct）等の、ガスをサンプリングする必要がある空間に突出するランスパイプが備わっている。冶金容器は、高炉容器、Ｈｌｓａｒｎａ製錬容器等の製錬容器（ＥＰ２７９４９３１に開示）、又は転炉容器であり得る。高温及び場合により攻撃的な環境のために、ランスパイプは、通常、高温に耐えることができる耐食金属合金で形成される。そのようなランスパイプは、さらに、ランスパイプの温度をある一定の最高温度より低く保つための冷却システムを備えていてもよい。
【０００５】
ガスとともにダスト及びその他の粒子がランスパイプに混入した場合、ランスパイプを頻繁に洗浄するか、ランスパイプを交換する必要がある。これは、プロセスガスのサンプリングを頻繁に中断するか、二重のシステム（double system）を提供する必要があることを意味する。二重のガスサンプリングシステム、又は少なくとも１つのガスサンプリングランスから２番目のガスサンプリングランスへの切り替えに必要な手段を備えたシステムには、さらなるコストがかかる。ガスサンプリングランスの追加費用に加えて、追加のスペースと、容器の壁部又はオフガスダクトを通る通路も必要であり、このような二重のガスサンプリングシステムの費用がさらに高くなる。
【発明の概要】
【０００６】
発明の目的
本発明の目的は、ランスパイプの内部から、ガスに同伴されたダスト及び他の粒子を除去する手段を備えるガスサンプリングランスを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、ランスパイプに接続された接続パイプの内部から、ガスに同伴されたダスト及び他の粒子を除去する手段を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、連続的又は半連続的なガスサンプルの採取を可能にするガスサンプリング装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、ガスに同伴されたダスト及び他の粒子を除去する手段を容易に交換することを可能とするガスサンプリングランスを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、容易かつ低コストで製造することができるガスサンプリングランスを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ガスサンプリングランス及びそれに設けられたミストチャンバの断面図及び接続部材の拡大図である。
【図２】図２は、ガス洗浄チャンバを示す図である。
【図３】図３は、洗浄チャンバに接続する排水システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の説明
本発明は、請求項１〜１５に規定されるガスサンプリングランス（gas sampling lance）及び請求項１６に規定されるガススクラバー（gas scrubber）に関する。
【００１３】
本発明の１以上の目的は、ガスをサンプリングするためのガスサンプリングパイプを備えるガスサンプリングランスであって、ガスサンプリングパイプが、ランスパイプと、ランスパイプをガススクラバーに接続する接続パイプと、ランスパイプの内部を洗浄する第１のスクレーパー（first scraper）と、接続パイプの内部を洗浄する第２のスクレーパー（second scraper）とに分割される、ガスサンプリングランスを提供することにより実現される。
【００１４】
ガスサンプリングランスのガスサンプリングパイプは、冶金容器又は冶金容器に接続されたダクトに部分的に導入され、高温に耐えることができる合金で形成されたランスの一部である。ガスサンプリングランスは、ガス分析装置のために使用され、サンプリングされたガス（サンプリングガス）は、合成管（synthetic tube）を通じてガス分析装置にガスを輸送することができるように十分に低い温度まで、洗浄及び冷却される必要がある。
【００１５】
多くの場合、サンプリングされたガスは、かなりの量のダストと、ガスサンプリングパイプに進入し、少なくとも一部がガスサンプリングパイプの内壁部に付着する大きな粒子とを伴っている。ガスサンプリングパイプが閉塞することを防止するために、ガスサンプリングパイプは、時々、洗浄又は交換される必要がある。ガスサンプリングパイプの全長を洗浄することができるようにするためには、パイプの全長にわたって、ガスサンプリングパイプにアクセスすることができることが必要である。ガスサンプリングパイプは、ガススクラバーに接続されており、ガススクラバーは、ミストの大きな表面積によってダストを捕集するミストチャンバ（mist chamber）と、ガス洗浄チャンバとを備えていてもよく、ガス洗浄チャンバにおいて、汚染された水のミストは、サンプリングガスから分離される。スクレーパーでガスサンプリングパイプを洗浄することができるようにするためには、このようなスクレーパーがランスパイプにアクセスすることができるようにする必要がある。第１の態様によれば、ガスサンプリングパイプは、ランスパイプ及び接続パイプを備え、これらのパイプは、互いに角度をなして構成されており、スクレーパーは、ランスパイプ及び接続パイプに別々にアクセスすることができる。このようにして、容器又は容器のダクト内に突出するランスパイプの端部から、接続パイプがガススクラバーに接続する部分までのパイプ軌道の全体を洗浄することができ、これらのパイプの内部に付着するダストを除去することができる。
【００１６】
さらに、第１及び／又は第２のスクレーパーは、ピストンを有するシリンダーと、ピストンロッドと、ピストンロッドに設けられたスクレーパー要素とを備え、それぞれのスクレーパーは、ランスパイプ及び接続パイプのそれぞれに沿って設けられている（the respective scrapers are mounted in line with respectively the lance pipe and the connecting pipe）ことが提供される。このようなスクレーパーは、容易に制御することができ、適切な速度でランスパイプ及び接続パイプを通じてスクレーパーを操作することが可能となる。典型的には、第１及び第２のスクレーパーは、空気圧で操作されるが、シリンダーの油圧による操作することも可能である。
【００１７】
スクレーパーの空気圧又は油圧操作の代わりに、これらを電気的に操作することも可能である。さらなる態様によれば、第１及び／又は第２のスクレーパーはそれぞれ、ハウジングに案内されるスピンドルを駆動する電気モータ及び／又はハウジングに案内されるロッドを駆動するリニアモータと、スピンドル又はロッドに設けられたスクレーパー要素とを備え、それぞれのスクレーパーは、ランスパイプ及び接続パイプのそれぞれに沿って設けられていることが提供される。スピンドル又はロッドが案内されるハウジングには、ランスパイプ側又は接続パイプ側に存在する液体及び気体の両方のための密閉部（tight seal）が設けられている。
【００１８】
さらに、スクレーパーを操作する力が可変であることが提供される。より具体的には、スクレーパーがランスパイプ又は接続パイプを通って移動する力は、洗浄ストローク（cleaning stroke）及び引き戻しストローク（retracting stroke）に関して異なることが提供される。スクレーパーの長さに起因して、大きすぎる力が加えられたときにスクレーパーのロッド又はスピンドルが座屈したり（buckling）ねじれたり（kinking）する危険性がある。これは、ダスト及び大きな粒子の付着量に起因して、スクレーパー要素がランスパイプ又は接続パイプに引っかかった（stuck）ときに発生する可能性がある。そのため、典型的には、洗浄ストロークの力は、戻しストローク（return stroke）の力よりも小さく、それによって、スクレーパーロッド又はスピンドルが引っかかったときに座屈したりねじれたりすることは防止されるが、スクレーパーロッド又はスピンドルを開始位置に引き戻すのには十分な力が存在することが提供される。
【００１９】
また、異なる速度をランスパイプ及び接続パイプに使用することができ、この場合、パイプの内部に付着したダストの量がスクレーパー要素の移動速度の決定要因となり得る。単位時間あたりのパイプの内部に付着するダストの量は、洗浄操作が実行される頻度の決定要因としても考慮され得る。これは、ランスパイプが接続パイプよりも頻繁に洗浄されることを意味し得る。
【００２０】
さらなる態様によれば、スクレーパーがランスパイプ又は接続パイプを通って移動する速度がモニタリングされる。速度の低下は、ダスト及び大きな粒子の単位時間あたりの付着量が増加したことを示す。対策として、スクレーパーの速度を予め規定された範囲内に戻すために、ランスパイプ又は接続パイプを洗浄する頻度が変更される。速度を増加させると、頻度を低下させることができる。
【００２１】
ランスパイプ及び接続パイプは、パイプが互いに直接隣接し、それぞれのパイプが重ならないことのみを可能にする短い通路（short passageway）で接続されるように、互いに対して配置することができる。そのような構成により、移動するスクレーパーが他のスクレーパーの移動経路に進入する危険性なしに、スクレーパー要素及びピストンロッドを操作することができる。ただし、ランスパイプと接続パイプとの間の最も短い可能性のある通路でさえ、ダストがそのような通路を塞ぎ、サンプリングされたガスの流れを少なくとも部分的にブロックする可能性がある。
【００２２】
ランスパイプ及び接続パイプの中心線が交差するようにランスパイプ及び接続パイプが配置される構成において、ランスパイプ及び接続パイプの両方、すなわち、ガスサンプリングパイプの全長を、それぞれのスクレーパーで洗浄することができる。
【００２３】
スクレーパー要素の自由な移動経路を確保し、それぞれのパイプの全長をカバーするために、スクレーパーのストロークの長さは、ランスパイプ及び接続パイプが接続する部位の片側に位置する開始点から、ランスパイプ及び接続パイプが接続する部位の反対側のランスパイプ又は接続パイプの端部又はその近傍に位置する終点まで延びていることが提供される。
【００２４】
さらなる態様によれば、スクレーパー要素は、セラミック又は青銅のスクレーパー要素であることが提供される。スクレーパー要素に使用するのに適した他の材料は、タングステン、ニッケル合金及び他の銅合金である。
【００２５】
これらのスクレーパー要素は、ピストンロッドの外端部に、スクレーパー先端部（scraper tip）として設けられている。ピストンロッドの外端部は、このようなスクレーパー先端部を受容することができるように構成されている。スクレーパー要素は、ランスパイプ又は接続パイプの内部に合う形状を有し、これは、ほとんどの場合、円形断面の円筒形状の要素を意味する。サンプリングされたガスの温度及び／又はそれぞれのパイプの温度に応じて、特定の材料が選択される。ランスパイプのためのスクレーパー要素の外端部は、冶金容器又はそのような容器に接続されたダクト内の高温ガスと直接接触する可能性があるため、このようなスクレーパーのための信頼できる選択肢は、セラミック材料の要素である。
【００２６】
接続パイプのためのスクレーパー要素も、接続パイプ内のサンプルリングガスの温度の要求に応じて、セラミック材料で構成される。スクレーパーのために他の材料を使用することができるように十分に温度が低い場合、適切な材料は青銅である。
【００２７】
スクレーパー要素の直径は、典型的には、パイプ及び／又はスクレーパー要素の温度関連膨張（temperature related expanding）を考慮して、ランスパイプ及び接続パイプの内径よりも小さく調整される。これは、スクレーパー要素がパイプを通じて移動した後、パイプ内にいくらかのダスト残留物が残存する可能性があることを意味し得るが、目的はパイプを常に開いた状態に維持することのみであるため、そのことはあまり重要でない。
【００２８】
ピストンロッド及びスクレーパー要素は、比較的高温の環境を定期的に移動するため、ピストンロッド及びスクレーパー要素の温度も動作中に上昇する。これは、ピストンロッドが、シリンダーシールとともに通過するシリンダーの内外に（in and out of the cylinder passing therewith a cylinder seal）少なくとも部分的に移動するため、特にピストンロッドにとって問題となり得る。ほとんどの場合、シリンダーシールは高温に長時間耐えられない柔軟性のある材料であるため、ピストンロッドの温度は、温度が予め規定された特定の最高温度を下回るように制御する必要がある。そのため、少なくとも１つのスクレーパーのピストンロッド及び／又はスクレーパー要素の冷却に使用される冷却媒体のための少なくとも１つの入口が設けられている。
【００２９】
別の態様によれば、ランスパイプと、接続パイプと、第１のスクレーパーのシリンダー又はハウジングと、第２のスクレーパーのシリンダー又はハウジングとが、接続部材によって接続されていることが提供される。この接続部材又は接続ブロックは、ガスサンプリングランスのために別々の部品を使用することを可能とするとともに、部品の簡単な組み立て及び交換を可能とする。
【００３０】
接続部材の使用は、接続部材内の冷却媒体のための少なくとも１つの入口を提供することをさらに可能とする。そのような入口には、該入口を、冷却媒体の供給部（例えば、冷却媒体の加圧供給部）と接続するための適切な接続部が設けられている。
【００３１】
好適な実施形態は、冷却媒体のための少なくとも１つの入口が、接続部材に設けられた凹部に接続しており、該凹部が、ランスパイプ及び接続パイプが接続する部位と、ピストンロッドに関連付けられたシリンダーとの間の１つのピストンロッドの少なくとも一部を囲む（the recess encloses at least part of one piston rod between the location where the lance pipe and the connecting pipe connect and the cylinder associated with that piston rod）ことを提供する。シリンダーの外側のピストンロッドの一部を囲む凹部は、該凹部内のピストンロッドの一部のすべての側面に対して冷却媒体をもたらす（bring）ことを可能とする。
【００３２】
さらなる態様によれば、凹部に排水部（drain）が設けられ、排水部が、ランスパイプ及び接続パイプが接続する部位の下流で接続パイプに接続していることが提供される。ピストンロッド及び／又はスクレーパー要素を効果的に冷却するには、冷却媒体を連続的又は半連続的に交換する必要がある。そのためには、冷却媒体のある一定の流速が必要であり、そのために、ある一定の供給と、供給された冷却媒体の出口とが提供される必要がある。排水部は、外部環境に直接接続すべきではない。なぜなら、外部の空気又はガスがガスサンプリングランスに進入し、信頼性の低いガス分析を招く可能性があるからである。
【００３３】
少なくとも１つのスクレーパーのピストンロッド及び／又はスクレーパー要素を冷却するために冷却媒体を供給する好適な方法は、冷却媒体をミストとして供給することであることが判明した。その利点は、冷却媒体が液体として供給される場合よりも必要な冷却媒体の体積がはるかに少ないが、効果的な冷却が得られることである。効果的な冷却媒体は、ミストとして供給される水である。
【００３４】
第１及び／又は第２のスクレーパーのシリンダーは、ガス駆動シリンダーである。典型的には、第１及び／又は第２のスクレーパーのシリンダーは、窒素ガス又は不活性ガス駆動シリンダーである。このようなガスを使用してシリンダーを駆動することにより、シリンダーが漏出する場合にガス分析が妨げられることがない。
【００３５】
ガスサンプリングランスは、ミストチャンバ及びガス洗浄チャンバを備えるガススクラバーに接続されており、ランスの接続パイプは、ミストチャンバに接続しており、ミストチャンバは、ガス洗浄チャンバに接続している。
【００３６】
図面の簡単な説明
図１は、ガスサンプリングランス及びそれに設けられたミストチャンバの断面図及び接続部材の拡大図である。
図２は、ガス洗浄チャンバを示す図である。
図３は、洗浄チャンバに接続する排水システムを示す図である。
【００３７】
図面の詳細な説明
図１には、ランスパイプ２と、接続パイプ３と、接続ブロック４と、それぞれ第１及び第２のスクレーパー７，８を有する第１及び第２のシリンダー５，６と、ミストチャンバ９とを備えるガスサンプリングランス１が示されている。
【００３８】
ランスパイプ２の外側には、ランスパイプ２のための冷却媒体のための入口１１及び出口（図示せず）を有する冷却ジャケット１０が設けられている。冷却ジャケット１０は、容器又はダクトに進入するランスパイプの部分のためだけでなく、典型的には、容器又はダクトの外側の下流部分のためにも、ランスパイプ２の十分な冷却を提供することが必要である。これにより、サンプリングされたガスの温度は、ランスパイプ２の内部でそれほど低下しない。
【００３９】
ランスパイプ２は、容易に交換することができるように、例えば、ランスパイプ２を接続ブロック４にボルト締めすることにより、接続部材４に接続している。
【００４０】
ランスパイプ２及び接続パイプ３は、ランスパイプ及び接続パイプに沿って接続ブロック４に設けられたチャネルによって接続している。これらのチャネルは、ランスパイプ２及び接続パイプ３とともに、ガスサンプリングパイプを形成する。
【００４１】
接続ブロックのチャネルは、ランスパイプ２及び接続パイプ３が接続ブロック４を介して接続ブロック４の外面に接続する部位を超えて延在している。これらの延在するチャネルは、第１及び第２のスクレーパー７，８のそれぞれの入口のための位置を形成する。第１及び第２のスクレーパー７，８の第１及び第２のシリンダー５，６は、これらのシリンダー及び／又はシリンダーの一部を必要なときに容易に交換することができるように、ボルト等によって接続ブロックに設けられている。
【００４２】
第１及び第２のスクレーパー７，８は、ピストン１２，１３と、ピストン１２，１３のそれぞれに接続されたピストンロッド１４，１５と、ピストンロッド１４，１５のそれぞれの端部に位置するスクレーパー先端部１６，１７とを備える。接続ブロック４の延在するチャネルは、それぞれの外端部で広がり、凹部１８，１９を形成する。スクレーパー７，８の最も後退した位置では、スクレーパー先端部１６，１７は、少なくとも部分的に凹部１８，１９のそれぞれの内部に位置する。
【００４３】
凹部１８，１９には、それぞれ、噴霧水等の冷却媒体の供給部に接続する入口２０，２１が設けられている。ミストとして噴霧される液体媒体の使用は、十分な冷却を提供する一方、冷却媒体の総体積を最小限に維持することができる。このことは重要である。なぜなら、使用済みの冷却媒体は、ある最大量の液体媒体を処理することができるにすぎないガスサンプリングランス１に接続されたスクラバーを通じて排出されるからである。
【００４４】
凹部１８には、該凹部を接続パイプ３と接続する排水チャネル２２が設けられている。類似の排水部を他の凹部１９に設けることもできるが、図示の実施形態では、スクレーパー８及び接続パイプ３が垂直又はほぼ垂直に位置しており、ランスパイプ２の長さと比較して接続パイプ３の長さが短いことから、必要ではない。凹部１９で使用される冷却媒体は、スクレーパー先端部１７に直接沿って下向きに接続パイプ２に流れるか、又は、最初にランスパイプ３に流れ、次に接続パイプ２に流れることにより間接的に流れる。スクレーパー先端部１６，１７の直径は、スクレーパー及び／又はパイプの熱膨張のために、スクレーパー１６，１７がパイプを閉塞することを防止するために、それぞれのパイプの直径よりも小さく取られている。これにより、冷却媒体を凹部１９から接続パイプ２を通じて排出するのに十分な遊び（play）が与えられる。
【００４５】
ミストチャンバ９において、サンプリングされたガスは、冷却チャンバ９に供給される冷却媒体によって冷却される。また、冷却チャンバにおいて、典型的には、サンプリングされたガスは、霧化した液体を使用して冷却される。ミストチャンバには、冷却媒体のミストをチャンバ内のサンプリングされたガスに供給するための入口２３が設けられている。ミストチャンバ９の下端部には、付着物がミストチャンバの出口２５に落下してスクラバーシステムの閉塞を引き起こすことを防止するためのグリッド２４が設けられている。
【００４６】
ミストチャンバ９は、出口２５を介してガス洗浄チャンバ２７の入口２６と接続している。図２に示すように、ガス洗浄チャンバは、少なくとも部分的に、ガラスビーズで満たされており、洗浄液（洗浄液として、水を使用することができる）のための入口２８と、冷却及び洗浄されたサンプリングガスのための出口２９とが設けられている。出口２９には、フロート３０が設けられており、フロート３０は、冷却液及び／又は洗浄液が過剰にガス洗浄チャンバ２７に進入した場合にガス出口２９を閉じる。このようにして、ガス分析装置を備える下流システムに液体が進入することが防止される。
【００４７】
水は、ガラスビーズ及びガラスビーズ間のサンプリングされたガスの上に噴霧され、収集されたダストとともに、出口２７、排水パイプ３２を通ってガス洗浄チャンバ２７から出て、容器３３に収集される。大気圧よりも低い圧力を加えることにより、ガスサンプリングが駆動されるため、排水パイプ３２は、液体がより高い大気圧によってガス洗浄チャンバ２７に強制的に戻されることを防ぐのに十分な長さを有する。
【００４８】
動作中、吸引ポンプによって、大気圧より低く維持されているとともに、ガスがサンプリングされるべき容器又はダクト内の圧力より低く維持されているシステム内の圧力に起因して、ガスは、ガスサンプリングパイプに引き込まれる。サンプリングされたガスとともに、ダストは、ガスサンプリングパイプに運ばれ、ガスサンプリングパイプの壁部に付着する。閉塞を防止するために、壁部に付着したダストは、スクレーパーの操作によって定期的に除去される。ダストの大部分は、ランスパイプ２の壁部に付着する。ダストを除去するために、スクレーパー７は、開始位置から、ランスパイプ２の長さにわたって、ランスパイプの端部まで移動し、それにより、ダストの大部分が容器又はダクトに押し戻される。スクレーパーを開始位置に戻すと、ダストの一部が壁部に残存したり、ダストの一部が他の方向に押し出されたりする場合がある。ダストの当該一部は、接続パイプ及び／又は凹部１８に進入する場合がある。接続パイプ２にたどり着くダストは、次いで、開始位置から接続パイプ２の端部まで移動して再び戻る第２のスクレーパー８によって除去される。凹部に進入するダストの一部は、スクレーパー先端部及びピストンロッドの冷却に使用される液体ミストによって除去され、ガス冷却チャンバ９に取り込まれる。
【００４９】
スクレーパーは、典型的には、最初に、第１のスクレーパー７、次に、第２のスクレーパー８の順で連続して使用される。スクレーパーは、ガス駆動シリンダーによって比較的高速に前後に移動することができるため、サンプリングされたガスの流れは、ほとんど妨げられない。ある一定の速度及びある一定の時間間隔でピストンを動かすことにより、高温環境及び高温ガスに起因するスクレーパー先端部及びピストンロッドの温度上昇を最小限に抑えることができる。
【００５０】
スクレーパーの動作中、ダクト又は容器に接続する他の開口部は一時的に遮断されるが、ミストチャンバ及び洗浄チャンバ内に存在するガスの量は、ガス分析装置にガスを連続的に吸い込むのに十分な大きさのガスバッファーを提供する。
【図１】
2020510212.tif 000003
【図２】
2020510212.tif 000004
【図３】
2020510212.tif 000005
【国際調査報告】
2020510212.tif 000006
2020510212.tif 000007
2020510212.tif 000008