ガス測定装置
【課題】管体内のダストを効果的に除去することができるガス測定装置を提供する。
【解決手段】出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の端部にはガス導出口１４ａに向けてパージエアを供給するパージエア供給口４６を設けた。また、入口管１３の煙道外に露出した部位のガス導入口１３ａ寄りにはガス導入口１３ａに向けて斜めにパージエアを供給するパージエア供給口３１を設けた。このため、出口管１４はパージエア供給口４６からガス導出口１４ａ側へ流れるパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去される。一方、パージエア供給口３１からパージエアを供給することによるエゼクタ効果により、パージエア供給口４６からのパージエアが吸引され入口管１３に分流する。入口管１３はパージエア供給口３１からのパージエア及び連結管１５を介して流入したパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去される。
【解決手段】出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の端部にはガス導出口１４ａに向けてパージエアを供給するパージエア供給口４６を設けた。また、入口管１３の煙道外に露出した部位のガス導入口１３ａ寄りにはガス導入口１３ａに向けて斜めにパージエアを供給するパージエア供給口３１を設けた。このため、出口管１４はパージエア供給口４６からガス導出口１４ａ側へ流れるパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去される。一方、パージエア供給口３１からパージエアを供給することによるエゼクタ効果により、パージエア供給口４６からのパージエアが吸引され入口管１３に分流する。入口管１３はパージエア供給口３１からのパージエア及び連結管１５を介して流入したパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ及び焼却炉等の煙道ガスを採取し、その煙道ガスに含まれる煤塵の濃度を測定するガス測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大気汚染の抑制等を目的として、ボイラ及び焼却炉等から排出される煙道ガス（以下、「被測定ガス」という。）に含まれている塵埃等のダスト濃度を測定し、その測定値に基づいてボイラ及び焼却炉等の運転管理（例えば燃焼制御）が行われている。このような被測定ガスに含まれている粉塵等のダスト濃度を測定するガス測定装置としては、主に光透過方式及び光散乱方式の２タイプが知られている。光透過方式は被測定ガスに光を照射してその光の透過量を測定しその測定値に基づいてダスト濃度を求めるようにしたものである。光散乱方式は被測定ガスに光を照射してその光の散乱量又は反射量を測定しその測定値に基づいてダスト濃度を求めるようにしたものである。
【０００３】
また、前述と同様の目的で、煙道ガスの所定成分濃度（例えば、酸素濃度）を測定することも行われており、そうしたガス測定装置としては、例えば特許文献１に示されるような構成が知られている。即ち、図５に示すように、このガス測定装置１００は煙道内を流れる被測定ガスＡを取り込むための管体１０１を備えている。この管体１０１は、煙道内に挿入される導入管１０２、同じく排出管１０３及び両管をそれらの外端側で連結するＵ字状の主流路１０４を備えており、当該主流路１０４において排出管１０３の外端部に対応する部位にはエゼクタ１０５が接続されている。また、主流路１０４における導入管１０２接続側の途中には分流管１０６の両端がそれぞれ接続されており、当該分流管１０６の途中には酸素濃度検出器１０７が設けられている。さらに、主流路１０４には２本のパージ管１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ接続されており、一方のパージ管１０８ａは導入管１０２に近くなるように、また他方のパージ管１０８ｂは排出管１０３に近くなるように配置されている。
【０００４】
さて、エゼクタ１０５から主流路１０４へエゼクタエアＢ（空気）が供給されることにより煙道内の被測定ガスＡが導入管１０２内へ導入され、この導入された被測定ガスＡは主流路１０４を通って排出管１０３を介して煙道内へ排出される。ここで、導入管１０２から導入された被測定ガスＡの一部は分流管１０６へ分流し、酸素濃度検出器１０７を通って主流路１０４へ戻る。この分流管１０６へ分流した被測定ガスの酸素濃度が酸素濃度検出器１０７により検出される。
【０００５】
ガス測定装置１００の使用に伴って導入管１０２、排出管１０３及び主流路１０４内には被測定ガスに含まれる煤塵が徐々に堆積する。このため、前記両パージ管１０８ａ，１０８ｂからパージエアＣが主流路１０４内に適宜供給され、これにより主流路１０４内の煤塵（ダスト）が除去される。一方のパージ管１０８ａから供給されるパージエアＣにより導入管１０２側が、また他方のパージ管１０８ｂから供給されるパージエアＣにより排出管１０３側が掃除される。
【特許文献１】実公平７−２６６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のガス測定装置においては、図示しない圧縮ポンプから両パージ管１０８ａ，１０８ｂまでの配管１０９における圧損に起因するパージエアＣの圧力の低下を抑制するために、配管１０９の途中にパージタンク１１０を設けるようにしていた。即ち、圧縮ポンプにより生成されたパージエアＣをパージタンク１１０内に一旦蓄積して当該パージタンク１１０内の圧力を高める。そしてその圧力が高められた状態で配管１０９におけるパージタンク１１０の下流側に設けられた弁体１１１を開くことにより両パージ管１０８ａ，１０８ｂに高圧力のパージエアＣを送り込む。この構成により、前記圧縮ポンプからパージタンク１１０までの配管１０９による圧損は考慮する必要がなく、両パージ管１０８ａ，１０８ｂにおけるパージエアＣの圧力が確保される。ちなみに、パージタンク１１０を設けないようにした場合には、前記圧縮ポンプから両パージ管１０８ａ，１０８ｂまでの配管１０９による圧損により両パージ管１０８ａ，１０８ｂでの圧力が低下し、主流路１０４内の塵を十分に除去できないおそれがある。
【０００７】
ところが、前述したようなガス測定装置において、導入管１０２の長さは煙道の大きさ（煙道径）に合わせて設定される。このため、煙道が大きくなるほど導入管１０２も長くする必要があり長大化する。そしてそのような場合にはパージエアの圧力が特に不足しがちであり、前述したようにパージエアをパージタンク１１０に一旦蓄積することにより、両パージ管１０８ａ，１０８ｂにおける圧力を確保するようにしても、なお圧力が不足することも懸念される。これは、パージエアが両パージ管１０８ａ，１０８ｂから導入管１０２を通過するまでの間においても主流路１０４及び導入管１０２による圧損に起因して徐々にエア圧力は弱まるからである。従って、管体１０１内のダストをいっそう効果的に除去するための新たな構成あるいは更なる改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、管体内のダストを効果的に除去することができるガス測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、煙道に挿入された管体のガス導入口から被測定ガスを導入し、この導入された被測定ガスを煙道外に導いて所定成分濃度を測定し、前記管体のガス導出口から煙道内に導出するようにしたガス測定装置において、前記管体は、一端部に前記ガス導入口が設けられた入口管と、一端部に前記ガス導出口が設けられた出口管と、それら両管における前記両口とは反対側の他端部間を連結する連結管とを備え、前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部には当該ガス導出口に向けてパージエアを供給する第１のパージエア供給口を設けると共に、前記入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りには当該ガス導入口に向けて斜めにパージエアを供給する第２のエア供給口を設けるようにしたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス測定装置において、前記連結管の内面には、入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成するようにしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のガス測定装置において、前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部にはアダプタを着脱可能に設け、当該アダプタには前記出口管のガス導出口に向けてエゼクタエアを供給するエゼクタエア供給口を設けると共に前記第１のパージエア供給口を設けるようにしたことを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のガス測定装置において、前記アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するように設けるようにしたことを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載のガス測定装置において、前記アダプタの内面にはノズル部材を出口管内に突出するように設け、当該ノズル部材を介してエゼクタエア供給口からのエゼクタエアを出口管内に供給するようにし、前記ノズル部材はその先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置するように設けるようにしたことを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、出口管のガス導出口とは反対側の端部に設けられた第１のパージエア供給口からパージエアが供給されると、当該出口管はそのガス導出口側へ流れるパージエアによって浄化される。一方、第２のエア供給口から供給されたパージエアは入口管に対してそのガス導入口へ向かって斜めに供給される。また、このパージエアの供給により負圧が発生し（いわゆるエゼクタ効果）、第１のパージエア供給口から供給されたパージエアの一部が連結管を介して吸引されて入口管の外端側に流入する。そして、入口管は第２のエア供給口からのパージエア及び連結管を介して流入したパージエアにより浄化される。このように、前記エゼクタ効果を利用することにより、管体内のダストを万遍なく且つ効果的に除去することができる。また、入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りからパージエアを供給するようにしたことにより、入口管の長大化にも対応できる。
【００１５】
そして、請求項２に記載の発明のように、連結管の内面に入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成すれば、当該出口管の第１のパージエア供給口から供給されたパージエアは、前記案内部に案内されることにより入口管の外端側にいっそう滑らかに分流する。また、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管内への吸引効果も高められる。従って、入口管のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記出口管のガス導出口と反対側の端部からエゼクタエアを供給することにより負圧が発生し、その結果、前記煙道内の被測定ガスはガス導入口を介して入口管に導入される。その導入された被測定ガスは連結管を介して出口管に合流し、さらにそのガス導出口へ向かって流れる前記エゼクタエアと共に煙道内へ導出される。また、本発明では、出口管に対して着脱可能に設けたアダプタにエゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口をそれぞれ設けるようにしているので、エゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口をそれぞれ管体（正確には、出口管）に設けるようにした場合に比べて、当該管体の構成の簡素化が図られる。また、アダプタを出口管に装着するだけでエゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口を設けることができるので、管体の組付性も向上する。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加えて、アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するので、当該第１のパージエア供給口からのパージエアは案内部に吹き付けられやすくなる。このため、入口管へ分流するパージエアを効率的に確保することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は請求項４に記載の発明の作用に加えて、ノズル部材の先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置することにより、ノズル部材からのエゼクタエアの連結管及び入口管への流入が抑制される。このため、煙道内の被測定ガスの吸引効果を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、管体内のダストを効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を、ボイラ及び焼却炉等の排気管に取り付けられて当該排気管内の煙道を流れる排ガス等の被測定ガスに含まれる煤塵の濃度を測定する光散乱方式のダスト濃度計に具体化した一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。光散乱方式は、煤塵等のダスト粒子の性状（形状分布、色彩及び組成等）が一定であれば、そのダスト粒子に光を照射したときの光散乱量（光散乱強度）はダスト重量、即ちダスト濃度に比例する特性を利用したものである。
【００２１】
図１に示すように、排気管の管壁である煙道壁Ｗには筒状の挿入口Ｍが突設されており、当該挿入口Ｍの先端外周縁には環状のフランジ部Ｍａが形成されている。このフランジ部Ｍａには図３に併せ示すように複数の挿通孔Ｍｂが当該フランジ部Ｍａの周方向において所定間隔毎に形成されている。そして、このフランジ部Ｍａを利用して本発明におけるガス測定装置としてのダスト濃度計１１が煙道壁Ｗに取り付けられている。
【００２２】
ダスト濃度計１１は、前記挿入口Ｍを介して煙道に挿入されて当該煙道を流れる被測定ガスを取り込む管体１２を備えている。管体１２は、一端部にガス導入口１３ａが設けられた入口管１３と、同じく一端部にガス導出口１４ａが設けられた出口管１４と、それら入口管１３のガス導入口１３ａ及び出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の他端部間を連結する連結管１５とから、全体としてＵ字状に形成されている。また、管体１２は入口管１３及び出口管１４をそれぞれ貫通するように設けられたフランジ部１６を備えている。フランジ部１６には複数の植え込みボルト１７が当該管体１２の挿入側の側面から突出するように、且つフランジ部１６の周方向において所定間隔毎に設けられている。
【００２３】
そして、管体１２はガス導入口１３ａ及びガス導出口１４ａが形成された先端側から挿入口Ｍに挿入されると共にフランジ部１６の各植え込みボルト１７をフランジ部Ｍａの各挿通孔Ｍｂに挿通し、それら植え込みボルト１７にそれぞれナット１８を締め付けることにより、煙道壁Ｗ（正確には、挿入口Ｍのフランジ部Ｍａ）に固定されている。また、挿入口Ｍのフランジ部Ｍａと管体１２のフランジ部１６との間にはパッキン等のシール部材１９が介在されており、当該シール部材１９により煙道の内外、即ち両フランジ部Ｍａ，１６間の気密が確保されている。
【００２４】
＜入口管＞
入口管１３の外端側の途中には測定室２１が設けられていると共に当該測定室２１に対応するように発光部２２及び受光部２３がそれぞれ設けられている。発光部２２は赤外線を発する図示しないフォトＬＥＤ等の光源を有しており、当該光源から発せられた赤外線等の光は測定室２１を流れる被測定ガスに照射される。受光部２３は被測定ガス中の煤塵等のダストによる散乱光を受光する図示しないフォトダイオード等のセンサを有しており、当該センサにより検出された受光量に基づいて被測定ガスのダスト濃度が求められる。受光部２３は発光部２２（正確には、前記光源）の光軸に対して所定角度（例えば７０度程度）をなすように設けられている。
【００２５】
入口管１３のガス導入口１３ａとは反対側の端部には、図３に併せ示すようにスパン棒挿入口２４が形成されており、当該スパン棒挿入口２４はキャップ２５が取り付けられることにより閉塞されている。スパン校正時にはキャップ２５を取り外し、スパン棒挿入口２４には図示しないスパン棒が挿入される。
【００２６】
入口管１３において、フランジ部１６と測定室２１との間におけるガス導入口１３ａ寄りの管壁にはパージエア供給口３１が設けられている。図４に併せ示すように、パージエア供給口３１はガス導入口１３ａに向けて斜めに開口形成されている。このパージエア供給口３１の中心軸と入口管１３の管軸とのなす角度θは後述するエゼクタ効果を得る観点から小さくするほどよく、本実施形態では４５度とされている。
【００２７】
入口管１３の外周面において、パージエア供給口３１の開口縁には両端が開口した円筒状のコネクタ部材３２が突設されており、当該コネクタ部材３２の管軸は入口管１３の管軸に直交している。コネクタ部材３２にはコンプレッサ等のパージエア供給源３３が接続され、当該パージエア供給源３３において生成されたパージエアはコネクタ部材３２及びパージエア供給口３１を介してガス導入口１３ａに向けて斜めに供給される。
【００２８】
パージエア供給源３３からパージエア供給口３１までの供給経路上には図示しない逆止弁が設けられており、当該パージエア供給源３３からパージエア供給口３１へのエアの流れのみ許容されている。即ち、ガス導入口１３ａから導入された被測定ガスのパージエア供給口３１からパージエア供給源３３への逆流が抑制される。
【００２９】
なお、図３に示すように、入口管１３においてフランジ部１６（正確には、パージエア供給口３１）と測定室２１との間には、弁機構３４が設けられている。弁機構３４は図２に併せ示すハンドル３４ａを操作することにより開閉し、これにより入口管１３は遮断又は連通する。
【００３０】
＜出口管＞
前記出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の端部にはアダプタ装着口４１が形成されており、当該アダプタ装着口４１には図２に併せ示すように直方体状のアダプタ４２が着脱可能に装着されている。このアダプタ４２の内面には円筒状のノズル部材４３が突設されていると共に、同じく下面にはエゼクタエア供給口４４が、同じく上面には逆Ｌ字上のパージエア供給口４６がそれぞれ形成されている。
【００３１】
前記ノズル部材４３は、その中心軸が出口管１４の管軸とほぼ一致するように配置されていると共に、ノズル部材４３の先端が出口管１４内において前記連結管１５に対応する部位に位置するように当該ノズル部材４３のアダプタ４２の内面からの突出高さが設定されている。具体的には、ノズル部材４３はその先端が連結管１５の管軸よりもガス導出口１４ａ側に位置するように設けられている。
【００３２】
前記エゼクタエア供給口４４はアダプタ４２の下面において前記ノズル部材４３の内部に連通するように開口形成されている。エゼクタエア供給口４４にはコンプレッサ等のエゼクタエア供給源４５が図示しない配管を介して接続されており、当該エゼクタエア供給源４５により生成されたエゼクタエアはエゼクタエア供給口４４を介してガス導出口１４ａに向けてまっすぐに供給される。
【００３３】
前記パージエア供給口４６はアダプタ４２の上面において管体１２内に連通するように開口形成されている。パージエア供給口４６におけるパージエアの出口はアダプタ４２の内面においてノズル部材４３よりも入口管１３側に配置されている。パージエア供給口４６にはパージエア供給源３３が図示しない配管を介して接続されており、当該パージエア供給源３３において生成されたパージエアはパージエア供給口４６を介してガス導出口１４ａに向けてまっすぐに供給される。
【００３４】
なお、図３に示すように、出口管１４の途中には弁機構４７が前記弁機構３４と対応するように設けられており、当該弁機構４７は図２に併せ示すハンドル４７ａを操作することにより開閉する。これにより出口管１４は遮断又は連通する。
【００３５】
連結管１５の内面には、入口管１３及び出口管１４の配置方向において両者の内面を滑らかに連続する曲面状の案内部１５ａが形成されている。この案内部１５ａはアダプタ４２のパージエア供給口４６から供給されたパージエアが吹き付けられ、その一部を入口管１３側に案内する。
【００３６】
＜測定時の作用＞
次に、前述のように構成したダスト濃度計によるダスト濃度測定時の作用を説明する。
煙道内を流れる被測定ガスのダスト濃度を測定する場合には、弁機構３４，４７を開放した状態で、エゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを、ノズル部材４３を介して管体１２内に供給する。ノズル部材４３から噴出したエゼクタエアは出口管１４の外端側からガス導出口１４ａへ向けて流れる。すると、出口管１４内をその外端側から内端側へ流れるエゼクタエアの流動圧力が、煙道内を流れる被測定ガスの流動圧力がよりも小さくなる。即ち、出口管１４側が負圧になること（いわゆるエゼクタ効果）により、煙道内を流れる被測定ガスはガス導入口１３ａから入口管１３内に取り込まれる。その取り込まれた被測定ガスは連結管１５及び出口管１４を通過してガス導出口１４ａから煙道内に還流する。その一方、入口管１３に取り込まれた被測定ガスには測定室２１を通過する際において前記光源から赤外線等の光を照射し、その散乱量を受光部２３のセンサにより検出する。そして、得られたセンサ出力に基づいて図示しない制御装置はダスト濃度を求める。以上のようにして、煙道内を流れる煙道ガスのダスト濃度が連続的に測定される。
【００３７】
＜パージ時の作用＞
次に、管体１２内のパージ時におけるダスト濃度計の作用を説明する。
管体１２のパージはエゼクタエアの供給を停止した状態で行われる。即ち、パージエア供給源３３を駆動させると、当該パージエア供給源３３により生成されたパージエア（圧縮空気）はアダプタ４２のパージエア供給口４６及びパージエア供給口３１にそれぞれ供給される。
【００３８】
そして、アダプタ４２のパージエア供給口４６を介して出口管１４内に供給されたパージエアの大部分は出口管１４の管軸に沿うようにガス導出口１４ａへ向かってまっすぐに流れ、ガス導出口１４ａから煙道内へ排出される。パージエアが出口管１４内を通過することにより当該出口管１４の内面に付着した煤塵等のダストが吹き飛ばされて当該パージエアと共に煙道内に排出される。
【００３９】
また、アダプタ４２のパージエア供給口４６から供給されたパージエアの一部分は連結管１５の案内部１５ａに案内されて入口管１３内に分流する。そしてその分流したパージエアが連結管１５を通過することにより当該連結管１５の内面に付着したダストが吹き飛ばされる。入口管１３の外端側に流入したパージエアはガス導入口１３ａに向かって流れ、パージエア供給口３１から供給されたパージエアと合流してガス導入口１３ａから煙道内に排出される。これにより、入口管１３の外端側からパージエア供給口３１近傍までの区間のダストの除去が行われる。
【００４０】
一方、パージエア供給口３１から供給されたパージエアは、入口管１３内にガス導入口１３ａへ向かって斜めに供給され、当該ガス導入口１３ａから煙道内に排出される。このように、入口管１３の煙道外に露出した部位におけるガス導入口１３ａになるべく近い部位からパージエアを供給することにより、当該パージエアの圧力は極力保たれた状態で入口管１３のガス導入口１３ａへ流れる。このため、入口管１３の煙道内に挿入された部位におけるダストの除去が効果的に行われる。
【００４１】
例えばパージエアを入口管１３の外端側（スパン棒挿入口２４の側）から供給するようにした場合には、そのパージエアが当該入口管１３における煙道内への挿入部位に達するまでの間にも圧損が生じ、パージエアの圧力は弱められる。また、入口管１３における煙道内への挿入部位を流れる際にも圧損は生じるので、ガス導入口１３ａへ流れるにつれてパージエアの圧力も弱まる。ここで、煙道が大きくなるほど入口管１３（正確には、煙道への挿入部位）を長くする必要があり、入口管１３における煙道内への挿入部位が長大化するほど前述した圧力低下の問題は顕著なものとなる。そしてそのような場合には本実施形態のパージエア供給口３１の配置は特に有効であり、パージエアの圧力不足に起因するパージ不良が抑制される。
【００４２】
また、パージエアが入口管１３のガス導入口１３ａへ向かって斜めに供給されることにより測定室２１に負圧が発生し、その結果、アダプタ４２のパージエア供給口４６から出口管１４内に供給されたパージエアが積極的に入口管１３内に吸引される。即ち、いわゆるエゼクタ効果により、パージエア供給口４６から供給されたパージエアの入口管１３内への分流が促進されると共に、連結管１５及び入口管１３内をそれぞれガス導入口１３ａ側へ流れるパージエアの流速が高められる。ここで、曲面形状に形成された案内部１５ａによる管路抵抗の低減作用により、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管１３内への吸引効果も高められる。このため、連結管１５及び入口管１３の外端側からパージエア供給口３１近傍までの区間のダストの除去も効果的に行われる。以上のように、管体１２の内部においては、万遍なく且つ効果的にダストの除去が行われる。
【００４３】
＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）出口管１４におけるガス導出口１４ａとは反対側の端部には当該ガス導出口１４ａに向けてパージエアを供給するパージエア供給口４６を設けるようにした。また、入口管１３の煙道外に露出した部位においてガス導入口１３ａ寄りには当該ガス導入口１３ａに向けて斜めにパージエアを供給するパージエア供給口３１を設けるようにした。このため、パージエア供給口４６からパージエアが供給されると、出口管１４はガス導出口１４ａ側へ流れるパージエアによって堆積した煤塵（ダスト）が除去（浄化）される。一方、パージエア供給口３１から供給されたパージエアは入口管１３に対してガス導入口１３ａへ向かうように斜めに供給される。また、このパージエアによるエゼクタ効果によってパージエア供給口４６から供給されたパージエアの一部が連結管１５を介して吸引されて入口管１３の外端側に流入する。そして、入口管１３はパージエア供給口３１からのパージエア及び連結管１５を介して流入したパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去（浄化）される。このように、前記エゼクタ効果を利用することにより、管体１２内のダストを万遍なく且つ効果的に除去することができる。
【００４４】
（２）また、入口管１３の煙道外に露出した部位におけるガス導入口１３ａ寄りからパージエアを供給するようにしたことにより、入口管１３の長大化にも対応できる。
（３）連結管１５の内面には、入口管１３の内面と出口管１４の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部１５ａを形成するようにした。このため、出口管１４のパージエア供給口４６から供給されたパージエアは、案内部１５ａに案内されて入口管１３の外端側に滑らかに分流する。また、連結管１５から入口管１３へのパージエアの流れが円滑になることにより、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管１３内への吸引効果も高められる。従って、入口管１３のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００４５】
（４）出口管１４におけるガス導出口１４ａとは反対側の端部にはアダプタ４２を着脱可能に設けるようにした。そして、このアダプタ４２にはエゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６をそれぞれ設けるようにした。このため、エゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６をそれぞれ管体１２（正確には、出口管１４）に設けるようにした場合に比べて、当該管体１２の構成の簡素化が図られる。また、アダプタ４２をアダプタ装着口４１に装着するだけでエゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６を設けることができるので、管体１２の組付性も向上する。
【００４６】
（５）アダプタ４２をアダプタ装着口４１に装着した状態において、パージエア供給口４６は出口管１４の管軸よりも入口管１３側に位置するように設けるようにした。このため、パージエア供給口４６からのパージエアは案内部１５ａに吹き付けられ易くなり、入口管１３へ分流するパージエアを効率的に確保することができる。
【００４７】
（６）アダプタ４２の内面にはノズル部材４３を出口管１４内に突出するように設け、当該ノズル部材４３を介してエゼクタエア供給口４４からのエゼクタエアを出口管１４内に供給するようにした。そして、ノズル部材４３はその先端が連結管１５の管軸よりもガス導出口１４ａ側に位置するように設けるようにした。このため、ノズル部材４３からのエゼクタエアの連結管１５及び入口管１３への流入が抑制され、煙道内の被測定ガスの吸引効果を確保することができる。
【００４８】
＜別の実施形態＞
尚、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本実施形態では、連結管１５をその管軸が入口管１３及び出口管１４の管軸に対して直交するように設けるようにしたが、連結管１５の管軸が入口管１３及び出口管１４の管軸に対して傾斜して交差するようにしてもよい。例えば、連結管１５の入口管１３接続部位をガス導入口１３ａ側にずらす（傾斜させる）ようにする。このようにすれば、パージエア供給口４６からのパージエアはいっそう連結管１５に分流しやすくなる。
【００４９】
・パージエア供給源３３とパージエア供給口３１，４６との間にパージタンク（図示略）を設けるようにしてもよい。即ち、パージエア供給源３３により生成されたパージエアをパージタンク内に一旦蓄積することにより圧力を高め、その圧力が高められたパージタンク内のパージエアをパージエア供給口３１，４６に供給する。このようにすれば、管体１２内のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００５０】
・本実施形態ではダスト濃度計１１を光散乱方式としたが、光透過方式及び光反射方式としてもよい。
・本実施形態では、本発明をダスト濃度計１１に適用したが、例えば酸素濃度及び窒素酸化物濃度等を測定するガス測定装置に応用してもよい。この場合、発光部２２及び受光部２３を酸素センサ等に置換し、それにより測定室２１内の被測定ガスを測定する。
【００５１】
・本実施形態では、ダスト濃度測定時においてエゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを、ノズル部材４３を介して管体１２内に供給し、煙道内を流れる被測定ガスをガス導入口１３ａから入口管１３内に取り込むようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、煙道内を流れる被測定ガスの流速が速くガス導入口１３ａから入口管１３内に自然に取り込むことができる場合には、エゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを供給しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態のガス測定装置の概略構成図。
【図２】同じくガス測定装置を構成する発信機本体の外観を示す概略斜視図。
【図３】同じく発信機本体の正断面図。
【図４】図３における１−１線断面図。
【図５】従来のガス測定装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１１…ダスト濃度計（ガス測定装置）、１２…管体、１３…入口管、
１３ａ…ガス導入口、１４…出口管、１４ａ…ガス導出口、１５…連結管、
１５ａ…案内部、３１…パージエア供給口（第２のパージエア供給口）、
４２…アダプタ、４３…ノズル部材、４４…エゼクタエア供給口、
４６…パージエア供給口（第１のパージエア供給口）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ及び焼却炉等の煙道ガスを採取し、その煙道ガスに含まれる煤塵の濃度を測定するガス測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大気汚染の抑制等を目的として、ボイラ及び焼却炉等から排出される煙道ガス（以下、「被測定ガス」という。）に含まれている塵埃等のダスト濃度を測定し、その測定値に基づいてボイラ及び焼却炉等の運転管理（例えば燃焼制御）が行われている。このような被測定ガスに含まれている粉塵等のダスト濃度を測定するガス測定装置としては、主に光透過方式及び光散乱方式の２タイプが知られている。光透過方式は被測定ガスに光を照射してその光の透過量を測定しその測定値に基づいてダスト濃度を求めるようにしたものである。光散乱方式は被測定ガスに光を照射してその光の散乱量又は反射量を測定しその測定値に基づいてダスト濃度を求めるようにしたものである。
【０００３】
また、前述と同様の目的で、煙道ガスの所定成分濃度（例えば、酸素濃度）を測定することも行われており、そうしたガス測定装置としては、例えば特許文献１に示されるような構成が知られている。即ち、図５に示すように、このガス測定装置１００は煙道内を流れる被測定ガスＡを取り込むための管体１０１を備えている。この管体１０１は、煙道内に挿入される導入管１０２、同じく排出管１０３及び両管をそれらの外端側で連結するＵ字状の主流路１０４を備えており、当該主流路１０４において排出管１０３の外端部に対応する部位にはエゼクタ１０５が接続されている。また、主流路１０４における導入管１０２接続側の途中には分流管１０６の両端がそれぞれ接続されており、当該分流管１０６の途中には酸素濃度検出器１０７が設けられている。さらに、主流路１０４には２本のパージ管１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ接続されており、一方のパージ管１０８ａは導入管１０２に近くなるように、また他方のパージ管１０８ｂは排出管１０３に近くなるように配置されている。
【０００４】
さて、エゼクタ１０５から主流路１０４へエゼクタエアＢ（空気）が供給されることにより煙道内の被測定ガスＡが導入管１０２内へ導入され、この導入された被測定ガスＡは主流路１０４を通って排出管１０３を介して煙道内へ排出される。ここで、導入管１０２から導入された被測定ガスＡの一部は分流管１０６へ分流し、酸素濃度検出器１０７を通って主流路１０４へ戻る。この分流管１０６へ分流した被測定ガスの酸素濃度が酸素濃度検出器１０７により検出される。
【０００５】
ガス測定装置１００の使用に伴って導入管１０２、排出管１０３及び主流路１０４内には被測定ガスに含まれる煤塵が徐々に堆積する。このため、前記両パージ管１０８ａ，１０８ｂからパージエアＣが主流路１０４内に適宜供給され、これにより主流路１０４内の煤塵（ダスト）が除去される。一方のパージ管１０８ａから供給されるパージエアＣにより導入管１０２側が、また他方のパージ管１０８ｂから供給されるパージエアＣにより排出管１０３側が掃除される。
【特許文献１】実公平７−２６６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のガス測定装置においては、図示しない圧縮ポンプから両パージ管１０８ａ，１０８ｂまでの配管１０９における圧損に起因するパージエアＣの圧力の低下を抑制するために、配管１０９の途中にパージタンク１１０を設けるようにしていた。即ち、圧縮ポンプにより生成されたパージエアＣをパージタンク１１０内に一旦蓄積して当該パージタンク１１０内の圧力を高める。そしてその圧力が高められた状態で配管１０９におけるパージタンク１１０の下流側に設けられた弁体１１１を開くことにより両パージ管１０８ａ，１０８ｂに高圧力のパージエアＣを送り込む。この構成により、前記圧縮ポンプからパージタンク１１０までの配管１０９による圧損は考慮する必要がなく、両パージ管１０８ａ，１０８ｂにおけるパージエアＣの圧力が確保される。ちなみに、パージタンク１１０を設けないようにした場合には、前記圧縮ポンプから両パージ管１０８ａ，１０８ｂまでの配管１０９による圧損により両パージ管１０８ａ，１０８ｂでの圧力が低下し、主流路１０４内の塵を十分に除去できないおそれがある。
【０００７】
ところが、前述したようなガス測定装置において、導入管１０２の長さは煙道の大きさ（煙道径）に合わせて設定される。このため、煙道が大きくなるほど導入管１０２も長くする必要があり長大化する。そしてそのような場合にはパージエアの圧力が特に不足しがちであり、前述したようにパージエアをパージタンク１１０に一旦蓄積することにより、両パージ管１０８ａ，１０８ｂにおける圧力を確保するようにしても、なお圧力が不足することも懸念される。これは、パージエアが両パージ管１０８ａ，１０８ｂから導入管１０２を通過するまでの間においても主流路１０４及び導入管１０２による圧損に起因して徐々にエア圧力は弱まるからである。従って、管体１０１内のダストをいっそう効果的に除去するための新たな構成あるいは更なる改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、管体内のダストを効果的に除去することができるガス測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、煙道に挿入された管体のガス導入口から被測定ガスを導入し、この導入された被測定ガスを煙道外に導いて所定成分濃度を測定し、前記管体のガス導出口から煙道内に導出するようにしたガス測定装置において、前記管体は、一端部に前記ガス導入口が設けられた入口管と、一端部に前記ガス導出口が設けられた出口管と、それら両管における前記両口とは反対側の他端部間を連結する連結管とを備え、前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部には当該ガス導出口に向けてパージエアを供給する第１のパージエア供給口を設けると共に、前記入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りには当該ガス導入口に向けて斜めにパージエアを供給する第２のエア供給口を設けるようにしたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス測定装置において、前記連結管の内面には、入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成するようにしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のガス測定装置において、前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部にはアダプタを着脱可能に設け、当該アダプタには前記出口管のガス導出口に向けてエゼクタエアを供給するエゼクタエア供給口を設けると共に前記第１のパージエア供給口を設けるようにしたことを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のガス測定装置において、前記アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するように設けるようにしたことを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載のガス測定装置において、前記アダプタの内面にはノズル部材を出口管内に突出するように設け、当該ノズル部材を介してエゼクタエア供給口からのエゼクタエアを出口管内に供給するようにし、前記ノズル部材はその先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置するように設けるようにしたことを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、出口管のガス導出口とは反対側の端部に設けられた第１のパージエア供給口からパージエアが供給されると、当該出口管はそのガス導出口側へ流れるパージエアによって浄化される。一方、第２のエア供給口から供給されたパージエアは入口管に対してそのガス導入口へ向かって斜めに供給される。また、このパージエアの供給により負圧が発生し（いわゆるエゼクタ効果）、第１のパージエア供給口から供給されたパージエアの一部が連結管を介して吸引されて入口管の外端側に流入する。そして、入口管は第２のエア供給口からのパージエア及び連結管を介して流入したパージエアにより浄化される。このように、前記エゼクタ効果を利用することにより、管体内のダストを万遍なく且つ効果的に除去することができる。また、入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りからパージエアを供給するようにしたことにより、入口管の長大化にも対応できる。
【００１５】
そして、請求項２に記載の発明のように、連結管の内面に入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成すれば、当該出口管の第１のパージエア供給口から供給されたパージエアは、前記案内部に案内されることにより入口管の外端側にいっそう滑らかに分流する。また、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管内への吸引効果も高められる。従って、入口管のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記出口管のガス導出口と反対側の端部からエゼクタエアを供給することにより負圧が発生し、その結果、前記煙道内の被測定ガスはガス導入口を介して入口管に導入される。その導入された被測定ガスは連結管を介して出口管に合流し、さらにそのガス導出口へ向かって流れる前記エゼクタエアと共に煙道内へ導出される。また、本発明では、出口管に対して着脱可能に設けたアダプタにエゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口をそれぞれ設けるようにしているので、エゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口をそれぞれ管体（正確には、出口管）に設けるようにした場合に比べて、当該管体の構成の簡素化が図られる。また、アダプタを出口管に装着するだけでエゼクタエア供給口及び第１のパージエア供給口を設けることができるので、管体の組付性も向上する。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加えて、アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するので、当該第１のパージエア供給口からのパージエアは案内部に吹き付けられやすくなる。このため、入口管へ分流するパージエアを効率的に確保することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は請求項４に記載の発明の作用に加えて、ノズル部材の先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置することにより、ノズル部材からのエゼクタエアの連結管及び入口管への流入が抑制される。このため、煙道内の被測定ガスの吸引効果を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、管体内のダストを効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を、ボイラ及び焼却炉等の排気管に取り付けられて当該排気管内の煙道を流れる排ガス等の被測定ガスに含まれる煤塵の濃度を測定する光散乱方式のダスト濃度計に具体化した一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。光散乱方式は、煤塵等のダスト粒子の性状（形状分布、色彩及び組成等）が一定であれば、そのダスト粒子に光を照射したときの光散乱量（光散乱強度）はダスト重量、即ちダスト濃度に比例する特性を利用したものである。
【００２１】
図１に示すように、排気管の管壁である煙道壁Ｗには筒状の挿入口Ｍが突設されており、当該挿入口Ｍの先端外周縁には環状のフランジ部Ｍａが形成されている。このフランジ部Ｍａには図３に併せ示すように複数の挿通孔Ｍｂが当該フランジ部Ｍａの周方向において所定間隔毎に形成されている。そして、このフランジ部Ｍａを利用して本発明におけるガス測定装置としてのダスト濃度計１１が煙道壁Ｗに取り付けられている。
【００２２】
ダスト濃度計１１は、前記挿入口Ｍを介して煙道に挿入されて当該煙道を流れる被測定ガスを取り込む管体１２を備えている。管体１２は、一端部にガス導入口１３ａが設けられた入口管１３と、同じく一端部にガス導出口１４ａが設けられた出口管１４と、それら入口管１３のガス導入口１３ａ及び出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の他端部間を連結する連結管１５とから、全体としてＵ字状に形成されている。また、管体１２は入口管１３及び出口管１４をそれぞれ貫通するように設けられたフランジ部１６を備えている。フランジ部１６には複数の植え込みボルト１７が当該管体１２の挿入側の側面から突出するように、且つフランジ部１６の周方向において所定間隔毎に設けられている。
【００２３】
そして、管体１２はガス導入口１３ａ及びガス導出口１４ａが形成された先端側から挿入口Ｍに挿入されると共にフランジ部１６の各植え込みボルト１７をフランジ部Ｍａの各挿通孔Ｍｂに挿通し、それら植え込みボルト１７にそれぞれナット１８を締め付けることにより、煙道壁Ｗ（正確には、挿入口Ｍのフランジ部Ｍａ）に固定されている。また、挿入口Ｍのフランジ部Ｍａと管体１２のフランジ部１６との間にはパッキン等のシール部材１９が介在されており、当該シール部材１９により煙道の内外、即ち両フランジ部Ｍａ，１６間の気密が確保されている。
【００２４】
＜入口管＞
入口管１３の外端側の途中には測定室２１が設けられていると共に当該測定室２１に対応するように発光部２２及び受光部２３がそれぞれ設けられている。発光部２２は赤外線を発する図示しないフォトＬＥＤ等の光源を有しており、当該光源から発せられた赤外線等の光は測定室２１を流れる被測定ガスに照射される。受光部２３は被測定ガス中の煤塵等のダストによる散乱光を受光する図示しないフォトダイオード等のセンサを有しており、当該センサにより検出された受光量に基づいて被測定ガスのダスト濃度が求められる。受光部２３は発光部２２（正確には、前記光源）の光軸に対して所定角度（例えば７０度程度）をなすように設けられている。
【００２５】
入口管１３のガス導入口１３ａとは反対側の端部には、図３に併せ示すようにスパン棒挿入口２４が形成されており、当該スパン棒挿入口２４はキャップ２５が取り付けられることにより閉塞されている。スパン校正時にはキャップ２５を取り外し、スパン棒挿入口２４には図示しないスパン棒が挿入される。
【００２６】
入口管１３において、フランジ部１６と測定室２１との間におけるガス導入口１３ａ寄りの管壁にはパージエア供給口３１が設けられている。図４に併せ示すように、パージエア供給口３１はガス導入口１３ａに向けて斜めに開口形成されている。このパージエア供給口３１の中心軸と入口管１３の管軸とのなす角度θは後述するエゼクタ効果を得る観点から小さくするほどよく、本実施形態では４５度とされている。
【００２７】
入口管１３の外周面において、パージエア供給口３１の開口縁には両端が開口した円筒状のコネクタ部材３２が突設されており、当該コネクタ部材３２の管軸は入口管１３の管軸に直交している。コネクタ部材３２にはコンプレッサ等のパージエア供給源３３が接続され、当該パージエア供給源３３において生成されたパージエアはコネクタ部材３２及びパージエア供給口３１を介してガス導入口１３ａに向けて斜めに供給される。
【００２８】
パージエア供給源３３からパージエア供給口３１までの供給経路上には図示しない逆止弁が設けられており、当該パージエア供給源３３からパージエア供給口３１へのエアの流れのみ許容されている。即ち、ガス導入口１３ａから導入された被測定ガスのパージエア供給口３１からパージエア供給源３３への逆流が抑制される。
【００２９】
なお、図３に示すように、入口管１３においてフランジ部１６（正確には、パージエア供給口３１）と測定室２１との間には、弁機構３４が設けられている。弁機構３４は図２に併せ示すハンドル３４ａを操作することにより開閉し、これにより入口管１３は遮断又は連通する。
【００３０】
＜出口管＞
前記出口管１４のガス導出口１４ａとは反対側の端部にはアダプタ装着口４１が形成されており、当該アダプタ装着口４１には図２に併せ示すように直方体状のアダプタ４２が着脱可能に装着されている。このアダプタ４２の内面には円筒状のノズル部材４３が突設されていると共に、同じく下面にはエゼクタエア供給口４４が、同じく上面には逆Ｌ字上のパージエア供給口４６がそれぞれ形成されている。
【００３１】
前記ノズル部材４３は、その中心軸が出口管１４の管軸とほぼ一致するように配置されていると共に、ノズル部材４３の先端が出口管１４内において前記連結管１５に対応する部位に位置するように当該ノズル部材４３のアダプタ４２の内面からの突出高さが設定されている。具体的には、ノズル部材４３はその先端が連結管１５の管軸よりもガス導出口１４ａ側に位置するように設けられている。
【００３２】
前記エゼクタエア供給口４４はアダプタ４２の下面において前記ノズル部材４３の内部に連通するように開口形成されている。エゼクタエア供給口４４にはコンプレッサ等のエゼクタエア供給源４５が図示しない配管を介して接続されており、当該エゼクタエア供給源４５により生成されたエゼクタエアはエゼクタエア供給口４４を介してガス導出口１４ａに向けてまっすぐに供給される。
【００３３】
前記パージエア供給口４６はアダプタ４２の上面において管体１２内に連通するように開口形成されている。パージエア供給口４６におけるパージエアの出口はアダプタ４２の内面においてノズル部材４３よりも入口管１３側に配置されている。パージエア供給口４６にはパージエア供給源３３が図示しない配管を介して接続されており、当該パージエア供給源３３において生成されたパージエアはパージエア供給口４６を介してガス導出口１４ａに向けてまっすぐに供給される。
【００３４】
なお、図３に示すように、出口管１４の途中には弁機構４７が前記弁機構３４と対応するように設けられており、当該弁機構４７は図２に併せ示すハンドル４７ａを操作することにより開閉する。これにより出口管１４は遮断又は連通する。
【００３５】
連結管１５の内面には、入口管１３及び出口管１４の配置方向において両者の内面を滑らかに連続する曲面状の案内部１５ａが形成されている。この案内部１５ａはアダプタ４２のパージエア供給口４６から供給されたパージエアが吹き付けられ、その一部を入口管１３側に案内する。
【００３６】
＜測定時の作用＞
次に、前述のように構成したダスト濃度計によるダスト濃度測定時の作用を説明する。
煙道内を流れる被測定ガスのダスト濃度を測定する場合には、弁機構３４，４７を開放した状態で、エゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを、ノズル部材４３を介して管体１２内に供給する。ノズル部材４３から噴出したエゼクタエアは出口管１４の外端側からガス導出口１４ａへ向けて流れる。すると、出口管１４内をその外端側から内端側へ流れるエゼクタエアの流動圧力が、煙道内を流れる被測定ガスの流動圧力がよりも小さくなる。即ち、出口管１４側が負圧になること（いわゆるエゼクタ効果）により、煙道内を流れる被測定ガスはガス導入口１３ａから入口管１３内に取り込まれる。その取り込まれた被測定ガスは連結管１５及び出口管１４を通過してガス導出口１４ａから煙道内に還流する。その一方、入口管１３に取り込まれた被測定ガスには測定室２１を通過する際において前記光源から赤外線等の光を照射し、その散乱量を受光部２３のセンサにより検出する。そして、得られたセンサ出力に基づいて図示しない制御装置はダスト濃度を求める。以上のようにして、煙道内を流れる煙道ガスのダスト濃度が連続的に測定される。
【００３７】
＜パージ時の作用＞
次に、管体１２内のパージ時におけるダスト濃度計の作用を説明する。
管体１２のパージはエゼクタエアの供給を停止した状態で行われる。即ち、パージエア供給源３３を駆動させると、当該パージエア供給源３３により生成されたパージエア（圧縮空気）はアダプタ４２のパージエア供給口４６及びパージエア供給口３１にそれぞれ供給される。
【００３８】
そして、アダプタ４２のパージエア供給口４６を介して出口管１４内に供給されたパージエアの大部分は出口管１４の管軸に沿うようにガス導出口１４ａへ向かってまっすぐに流れ、ガス導出口１４ａから煙道内へ排出される。パージエアが出口管１４内を通過することにより当該出口管１４の内面に付着した煤塵等のダストが吹き飛ばされて当該パージエアと共に煙道内に排出される。
【００３９】
また、アダプタ４２のパージエア供給口４６から供給されたパージエアの一部分は連結管１５の案内部１５ａに案内されて入口管１３内に分流する。そしてその分流したパージエアが連結管１５を通過することにより当該連結管１５の内面に付着したダストが吹き飛ばされる。入口管１３の外端側に流入したパージエアはガス導入口１３ａに向かって流れ、パージエア供給口３１から供給されたパージエアと合流してガス導入口１３ａから煙道内に排出される。これにより、入口管１３の外端側からパージエア供給口３１近傍までの区間のダストの除去が行われる。
【００４０】
一方、パージエア供給口３１から供給されたパージエアは、入口管１３内にガス導入口１３ａへ向かって斜めに供給され、当該ガス導入口１３ａから煙道内に排出される。このように、入口管１３の煙道外に露出した部位におけるガス導入口１３ａになるべく近い部位からパージエアを供給することにより、当該パージエアの圧力は極力保たれた状態で入口管１３のガス導入口１３ａへ流れる。このため、入口管１３の煙道内に挿入された部位におけるダストの除去が効果的に行われる。
【００４１】
例えばパージエアを入口管１３の外端側（スパン棒挿入口２４の側）から供給するようにした場合には、そのパージエアが当該入口管１３における煙道内への挿入部位に達するまでの間にも圧損が生じ、パージエアの圧力は弱められる。また、入口管１３における煙道内への挿入部位を流れる際にも圧損は生じるので、ガス導入口１３ａへ流れるにつれてパージエアの圧力も弱まる。ここで、煙道が大きくなるほど入口管１３（正確には、煙道への挿入部位）を長くする必要があり、入口管１３における煙道内への挿入部位が長大化するほど前述した圧力低下の問題は顕著なものとなる。そしてそのような場合には本実施形態のパージエア供給口３１の配置は特に有効であり、パージエアの圧力不足に起因するパージ不良が抑制される。
【００４２】
また、パージエアが入口管１３のガス導入口１３ａへ向かって斜めに供給されることにより測定室２１に負圧が発生し、その結果、アダプタ４２のパージエア供給口４６から出口管１４内に供給されたパージエアが積極的に入口管１３内に吸引される。即ち、いわゆるエゼクタ効果により、パージエア供給口４６から供給されたパージエアの入口管１３内への分流が促進されると共に、連結管１５及び入口管１３内をそれぞれガス導入口１３ａ側へ流れるパージエアの流速が高められる。ここで、曲面形状に形成された案内部１５ａによる管路抵抗の低減作用により、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管１３内への吸引効果も高められる。このため、連結管１５及び入口管１３の外端側からパージエア供給口３１近傍までの区間のダストの除去も効果的に行われる。以上のように、管体１２の内部においては、万遍なく且つ効果的にダストの除去が行われる。
【００４３】
＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）出口管１４におけるガス導出口１４ａとは反対側の端部には当該ガス導出口１４ａに向けてパージエアを供給するパージエア供給口４６を設けるようにした。また、入口管１３の煙道外に露出した部位においてガス導入口１３ａ寄りには当該ガス導入口１３ａに向けて斜めにパージエアを供給するパージエア供給口３１を設けるようにした。このため、パージエア供給口４６からパージエアが供給されると、出口管１４はガス導出口１４ａ側へ流れるパージエアによって堆積した煤塵（ダスト）が除去（浄化）される。一方、パージエア供給口３１から供給されたパージエアは入口管１３に対してガス導入口１３ａへ向かうように斜めに供給される。また、このパージエアによるエゼクタ効果によってパージエア供給口４６から供給されたパージエアの一部が連結管１５を介して吸引されて入口管１３の外端側に流入する。そして、入口管１３はパージエア供給口３１からのパージエア及び連結管１５を介して流入したパージエアにより堆積した煤塵（ダスト）が除去（浄化）される。このように、前記エゼクタ効果を利用することにより、管体１２内のダストを万遍なく且つ効果的に除去することができる。
【００４４】
（２）また、入口管１３の煙道外に露出した部位におけるガス導入口１３ａ寄りからパージエアを供給するようにしたことにより、入口管１３の長大化にも対応できる。
（３）連結管１５の内面には、入口管１３の内面と出口管１４の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部１５ａを形成するようにした。このため、出口管１４のパージエア供給口４６から供給されたパージエアは、案内部１５ａに案内されて入口管１３の外端側に滑らかに分流する。また、連結管１５から入口管１３へのパージエアの流れが円滑になることにより、前記エゼクタ効果によるパージエアの入口管１３内への吸引効果も高められる。従って、入口管１３のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００４５】
（４）出口管１４におけるガス導出口１４ａとは反対側の端部にはアダプタ４２を着脱可能に設けるようにした。そして、このアダプタ４２にはエゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６をそれぞれ設けるようにした。このため、エゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６をそれぞれ管体１２（正確には、出口管１４）に設けるようにした場合に比べて、当該管体１２の構成の簡素化が図られる。また、アダプタ４２をアダプタ装着口４１に装着するだけでエゼクタエア供給口４４及びパージエア供給口４６を設けることができるので、管体１２の組付性も向上する。
【００４６】
（５）アダプタ４２をアダプタ装着口４１に装着した状態において、パージエア供給口４６は出口管１４の管軸よりも入口管１３側に位置するように設けるようにした。このため、パージエア供給口４６からのパージエアは案内部１５ａに吹き付けられ易くなり、入口管１３へ分流するパージエアを効率的に確保することができる。
【００４７】
（６）アダプタ４２の内面にはノズル部材４３を出口管１４内に突出するように設け、当該ノズル部材４３を介してエゼクタエア供給口４４からのエゼクタエアを出口管１４内に供給するようにした。そして、ノズル部材４３はその先端が連結管１５の管軸よりもガス導出口１４ａ側に位置するように設けるようにした。このため、ノズル部材４３からのエゼクタエアの連結管１５及び入口管１３への流入が抑制され、煙道内の被測定ガスの吸引効果を確保することができる。
【００４８】
＜別の実施形態＞
尚、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・本実施形態では、連結管１５をその管軸が入口管１３及び出口管１４の管軸に対して直交するように設けるようにしたが、連結管１５の管軸が入口管１３及び出口管１４の管軸に対して傾斜して交差するようにしてもよい。例えば、連結管１５の入口管１３接続部位をガス導入口１３ａ側にずらす（傾斜させる）ようにする。このようにすれば、パージエア供給口４６からのパージエアはいっそう連結管１５に分流しやすくなる。
【００４９】
・パージエア供給源３３とパージエア供給口３１，４６との間にパージタンク（図示略）を設けるようにしてもよい。即ち、パージエア供給源３３により生成されたパージエアをパージタンク内に一旦蓄積することにより圧力を高め、その圧力が高められたパージタンク内のパージエアをパージエア供給口３１，４６に供給する。このようにすれば、管体１２内のダストをいっそう効果的に除去することができる。
【００５０】
・本実施形態ではダスト濃度計１１を光散乱方式としたが、光透過方式及び光反射方式としてもよい。
・本実施形態では、本発明をダスト濃度計１１に適用したが、例えば酸素濃度及び窒素酸化物濃度等を測定するガス測定装置に応用してもよい。この場合、発光部２２及び受光部２３を酸素センサ等に置換し、それにより測定室２１内の被測定ガスを測定する。
【００５１】
・本実施形態では、ダスト濃度測定時においてエゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを、ノズル部材４３を介して管体１２内に供給し、煙道内を流れる被測定ガスをガス導入口１３ａから入口管１３内に取り込むようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、煙道内を流れる被測定ガスの流速が速くガス導入口１３ａから入口管１３内に自然に取り込むことができる場合には、エゼクタエア供給源４５からのエゼクタエアを供給しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態のガス測定装置の概略構成図。
【図２】同じくガス測定装置を構成する発信機本体の外観を示す概略斜視図。
【図３】同じく発信機本体の正断面図。
【図４】図３における１−１線断面図。
【図５】従来のガス測定装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１１…ダスト濃度計（ガス測定装置）、１２…管体、１３…入口管、
１３ａ…ガス導入口、１４…出口管、１４ａ…ガス導出口、１５…連結管、
１５ａ…案内部、３１…パージエア供給口（第２のパージエア供給口）、
４２…アダプタ、４３…ノズル部材、４４…エゼクタエア供給口、
４６…パージエア供給口（第１のパージエア供給口）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道に挿入された管体のガス導入口から被測定ガスを導入し、この導入された被測定ガスを煙道外に導いて所定成分濃度を測定し、前記管体のガス導出口から煙道内に導出
するようにしたガス測定装置において、
前記管体は、一端部に前記ガス導入口が設けられた入口管と、一端部に前記ガス導出口が設けられた出口管と、それら両管における前記両口とは反対側の他端部間を連結する連結管とを備え、
前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部には当該ガス導出口に向けてパージエアを供給する第１のパージエア供給口を設けると共に、前記入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りには当該ガス導入口に向けて斜めにパージエアを供給する第２のエア供給口を設けるようにしたガス測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス測定装置において、
前記連結管の内面には、入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成するようにしたガス測定装置。
【請求項３】
前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部にはアダプタを着脱可能に設け、当該アダプタには前記出口管のガス導出口に向けてエゼクタエアを供給するエゼクタエア供給口を設けると共に前記第１のパージエア供給口を設けるようにした請求項１又は請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガス測定装置において、
前記アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するように設けるようにしたガス測定装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のガス測定装置において、
前記アダプタの内面にはノズル部材を出口管内に突出するように設け、当該ノズル部材を介してエゼクタエア供給口からのエゼクタエアを出口管内に供給するようにし、
前記ノズル部材はその先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置するように設けるようにしたガス測定装置。
【請求項１】
煙道に挿入された管体のガス導入口から被測定ガスを導入し、この導入された被測定ガスを煙道外に導いて所定成分濃度を測定し、前記管体のガス導出口から煙道内に導出
するようにしたガス測定装置において、
前記管体は、一端部に前記ガス導入口が設けられた入口管と、一端部に前記ガス導出口が設けられた出口管と、それら両管における前記両口とは反対側の他端部間を連結する連結管とを備え、
前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部には当該ガス導出口に向けてパージエアを供給する第１のパージエア供給口を設けると共に、前記入口管の煙道外に露出した部位におけるガス導入口寄りには当該ガス導入口に向けて斜めにパージエアを供給する第２のエア供給口を設けるようにしたガス測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス測定装置において、
前記連結管の内面には、入口管の内面と出口管の内面とを滑らかに連続する曲面状の案内部を形成するようにしたガス測定装置。
【請求項３】
前記出口管におけるガス導出口とは反対側の他端部にはアダプタを着脱可能に設け、当該アダプタには前記出口管のガス導出口に向けてエゼクタエアを供給するエゼクタエア供給口を設けると共に前記第１のパージエア供給口を設けるようにした請求項１又は請求項２に記載のガス測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガス測定装置において、
前記アダプタを出口管に装着した状態において、第１のパージエア供給口は出口管の管軸よりも入口管側に位置するように設けるようにしたガス測定装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のガス測定装置において、
前記アダプタの内面にはノズル部材を出口管内に突出するように設け、当該ノズル部材を介してエゼクタエア供給口からのエゼクタエアを出口管内に供給するようにし、
前記ノズル部材はその先端が連結管の管軸よりもガス導出口側に位置するように設けるようにしたガス測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２３４５６８（Ｐ２００６−２３４５６８Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４９４３６（Ｐ２００５−４９４３６）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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