CN106662528A - 分析装置以及废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分析装置，对烟道照射激光，分析通过烟道的气体中所含的成分，该分析装置具备光学单元和连接管，光学单元具有激光射出功能及激光接收功能，连接管的一端以光学方式连接到光学单元，供激光通过，连接管具有贯通孔和开放区域，贯通孔设置在光学单元相反侧的插入端区域的管壁，开放区域和贯通孔相对配置，没有设置管壁，并且面积大于贯通孔。

Description

分析装置以及废气处理装置

技术领域

本发明涉及一种分析装置以及废气处理装置。

背景技术

以往，作为对通过烟道的待测定气体中所含的规定成分浓度进行分析的装置，已知有经由连接到烟道的连接管，对待测定气体照射激光的装置(例如，参照专利文献1)。分析装置基于待测定气体对激光的吸光量，分析规定成分浓度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-101067号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

优选待测定气体尽可能地不进入到连接管中。

解决技术问题所采用的技术方案

[发明的公开]

对烟道照射激光，对通过烟道的气体中所含成分进行分析的分析装置可以具备连接管，该连接管的一端以光学方式连接到光学单元，供激光通过。光学单元可以具有激光射出功能以及激光接收功能。连接管可以具有贯通孔，其设置在光学单元相反侧的插入端区域的管壁。连接管可以具有与贯通孔相向配置、未设置管壁的开放区域。开放区域的面积可以大于贯通孔。

光学单元可以具有第1光学单元，该第1光学单元具有向烟道射出激光的功能。光学单元可以具有第2光学单元，该第2光学单元具有接收从第1光学单元射出并通过烟道的激光的功能。连接管可以分别设置在各第1光学单元及第2光学单元。

光学单元可以具有第1光学单元，该第1光学单元具有向烟道射出激光的功能。光学单元可以具有第2光学单元，该第2光学单元具有接收从第1光学单元射出、通过烟道的至少一部分后被反射的激光的功能。第1光学单元及第2光学单元可以被设置为共用连接管。

连接管可以在相较于贯通孔更靠光学单元侧设置导入孔，用于将净化气体导入连接管内部。连接管可以在与贯通孔相对的一侧的管壁设置有缺口，该缺口包含从光学单元相反侧的端部到至少与贯通孔相对的范围。连接管可以在与贯通孔相对的一侧的管壁设置有切口，该切口包含与贯通孔相对的区域，且面积大于贯通孔。可以由该切口形成开放区域。

在连接管的长度方向上，在相较于形成有开放区域的范围的中央更靠光学单元侧，可以设置至少一个贯通孔。沿连接管的长度方向，可以设置多个贯通孔。沿连接管的圆周方向，可以设置多个贯通孔。

贯通孔的直径可以为连接管直径的1/10以上。贯通孔的直径可以为连接管直径的1/2以下。在连接管被插入至烟道的插入端侧，贯通孔贯通管壁的贯通方向相对于和连接管的长度方向正交的方向具有倾斜角。

分析装置还可以具备净化气体导入部，用于从导入孔向连接管内部导入净化气体。净化气体导入部可以在预先规定的各个期间增加净化气体的流量。

从激光光轴方向观察到的连接管的剖面形状可以为流线型。激光的光轴可以设置在相较于连接管在高度方向上的中心更靠贯通孔侧。贯通孔可以呈现为连接管内侧的开口大于连接管外侧的开口的锥形。

处理废气的废气处理装置可以具备烟道和分析装置，烟道供废气通过，分析装置利用激光对通过烟道的废气的成分进行分析。分析装置可以具备连接管，该连接管的一端以光学方式连接到光学单元，供激光通过。光学单元可以具有激光射出功能以及激光接收功能。连接管可以具有贯通孔，其设置在露出于烟道内部的管壁的废气流上游侧。连接管可以具有与贯通孔相对配置、未设置管壁的开放区域。开放区域的面积可以大于贯通孔。

另外，上述发明的公开并未列举出本发明的所有必要特征，这些特征组的亚组合也可成为发明。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式所涉及的分析装置100的一例的示意图。

图2A是表示没有贯通孔24时进入连接管20中的待测定气体的浓度分布的分析结果的图。

图2B是表示有贯通孔24时进入连接管20中的待测定气体浓度分布的分析结果的图。

图3A是示意性地表示没有贯通孔24时连接管20周围的气流的图。

图3B是示意性地表示有贯通孔24时连接管20周围的气流的图。

图4A是表示端部42附近的结构例的图。

图4B是表示端部42附近的结构例的图。

图4C是表示端部42附近的结构例的图。

图4D是表示端部42附近的结构例的图。

图5是表示管壁22-1的结构例的俯视图。

图6是表示管壁22-1的其他结构例的俯视图。

图7是表示多个贯通孔24的其他配置例的图。

图8A是表示管壁22-1的剖面上贯通孔24的一个形状例的图。

图8B是表示管壁22-1的剖面上贯通孔24的其他形状例的图。

图9是表示连接管20的形状例的图。

图10是表示激光光轴的位置例的图。

图11A是改变开放区域30的长度L和连接管20的直径D之比时，待测定气体进入连接管20内部的程度变化的分析图。

图11B是改变开放区域30的长度L和连接管20的直径D之比时，待测定气体进入连接管20内部的程度变化的分析图。

图11C是改变开放区域30的长度L和连接管20的直径D之比时，待测定气体进入连接管20内部的程度变化的分析图。

图11D是改变开放区域30的长度L和连接管20的直径D之比时，待测定气体进入连接管20内部的程度变化的分析图。

图12是表示分析装置100的构成例的图。

图13是表示分析装置100的其他构成例的图。

图14是表示分析装置100的其他构成例的图。

图15是表示本发明一个实施方式所涉及的废气处理系统200的构成例的图。

具体实施方式

以下，通过本发明实施方式对本发明的(一)方面进行说明，但以下实施方式并非限定权利要求书所涉及的发明，并且，本发明解决方法并不一定需要组合实施方式中所说明的所有特征。

图1是表示本发明一个实施方式所涉及的分析装置100的一例的示意图。分析装置100对烟道110照射激光，对通过烟道110的待测定气体中所含成分的浓度进行分析。待测定气体中所含成分可以是特定气体成分，也可以是粉尘等固体成分。分析装置100照射待分析成分吸收度较大的波长的激光，基于该激光的吸收量，检测该成分的浓度。此外，分析装置100可以是当特定成分浓度为0或规定值以下时，判定为不存在待测定气体的装置。

分析装置100具备光学单元10、框体12、净化气体导入部16以及连接管20。另外，图1所示的结构可以是分析装置100的一部分。分析装置100具有可提供激光射出功能及激光接收功能的1个以上光学单元10。在分析装置100中，也可以由2个光学单元10来提供激光射出功能以及激光接收功能。如图12所示，2个光学单元10可以设置在不同的部位，或者如图13或图14所示，也可以邻接设置。图1所示的光学单元10具有激光射出功能以及激光接收功能中的至少一个功能。例如，当图1所示的光学单元10具有激光射出功能时，分析装置100除图1所示结构外，还具备激光接收侧的结构。激光接收侧的结构可以和图1所示的光学单元10、框体12、净化气体导入部16以及连接管20相同。

框体12用于收纳光学单元10。在框体12的一部分壁面设置有供激光透过的窗部14。光学单元10经由窗部14射出激光或者接收激光。窗部14可以具有使激光准直或聚光的功能。

窗部14从连接管20的内部对框体12的内部进行遮蔽。从而可以对设置于框体12内部的光学单元10加以保护，免受待测定气体等的影响。框体12的内部可以设置对光学单元10的测定结果进行处理的处理装置以及控制光学单元10的控制装置等。

连接管20的端部44以光学方式连接到光学单元10。也就是说，从光学单元10射出的激光可以入射到连接管20的一端，通过连接管20后，从连接管20的端部44射出激光，并使光学单元10接收激光。

将连接管20的光学单元10相反侧的端部42插入到烟道110的内部。连接管20可以贯通烟道110的壁部112而设置。壁部112在连接管20通过的区域可以具有用于固定连接管20的法兰等。法兰可以具有光轴调整部，用于调整连接管20相对于壁部112的角度。从而可以调整光学单元10相对于烟道110的光轴。

在本例中，将连接管20中从插入到烟道110内部的端部42开始的规定范围称为插入端区域40。插入端区域40可以为连接管20全长的一半以下，也可以为1/4以下。此外，插入端区域40也可以是指插入到烟道110内部的区域。

连接管20使激光通过两端之间。也就是说，使激光在光学单元10和烟道110内部之间传输。连接管20具有圆筒形、方筒形等筒形状。

分析装置100基于激光的吸收量，分析气体浓度。激光的吸收量取决于激光通过待测定气体的光路长度。因此，为了高精度地分析气体浓度，优选光路长度不发生变动。另一方面，由于将连接管20的端部42插入到烟道110的内部。因此，如果待测定气体从端部42进入到连接管20的内部，则激光通过待测定气体的光路长度会发生变动。此外，流入烟道110的气体流量或流速会使进入到连接管20内部的气体量发生变化，从而也会导致上述光路长度发生变动。而本例的分析装置100由于连接管20的插入端区域40具有规定结构，从而能够抑制待测定气体进入连接管20的内部。

连接管20在插入端区域40的管壁具有贯通孔24。连接管20具有位于待测定气流上游侧的管壁22-1和位于下游侧的管壁22-2。管壁22-1是指连接管20的管壁中位于气流上游侧的一半，管壁22-2是指位于下游侧的一半。贯通孔24设置在位于气流上游侧的管壁22-1。贯通孔24也可以形成于管壁22-1的区域中、位于最靠气流上游侧的区域。也就是说，贯通孔24可以设置于管壁22-1的最低部分。

连接管20具有与贯通孔24相对配置的开放区域30。开放区域30形成于下游侧的管壁22-2。开放区域30是指与上游侧的管壁22-1相对，并且未设置下游侧的管壁22-2的区域。开放区域30的面积大于贯通孔24。开放区域30的面积是指沿管壁22-2的面上的面积。也就是说，是指假设管壁22-2延伸设置时，开放区域30在管壁22-2所占面积。开放区域30可以是形成于管壁22-2的贯通孔，也可以是形成于管壁22-2的缺口。

在本例中，从连接管20的端部42处的管壁22-1到端部44侧的管壁22-2为止，形成倾斜地切割连接管20的管壁而成的缺口32。也就是说，将缺口32形成为，上游侧的管壁22-1比下游侧的管壁22-2长。从端部42到相比至少与贯通孔24相对的位置更靠近端部44侧处为止，形成该缺口32。

根据这种结构，气流上游侧的连接管20的管壁22-1突出。因此，可以利用管壁22-1阻碍待测定气体的流动，使待测定气体通过时避开连接管20。从而能够防止待测定气体直接流入连接管20的内部。

但是，被管壁22-1阻碍的气流会脱离通过烟道110的其他气流。脱离其他气流的气流有可能会在管壁22-2侧流速降低，不通过烟道110的下游侧，而从开放区域30附近进入连接管20的内部。与此相对，通过在上游侧的管壁22-1设置贯通孔24，从而通过贯通孔24的气流会通过开放区域30，而流向烟道110的下游侧。利用通过贯通孔24的气流，可以防止被管壁22-1阻碍的气流从开放区域30附近迂回进入连接管20的内部。

根据这种结构，能够减少待测定气体进入连接管20内部的量。因此，即便流入烟道110的气体流量发生变化，仍然能够减小对光路长度的影响，可以降低激光通过待测定气体的光路长度的偏差。因此，能够高精度地分析待测定气体。

此外，分析装置100还可以具备净化气体导入部16，用于向连接管20的内部导入净化气体。该情况下，连接管20在相较于贯通孔24更靠光学单元10侧具有导入孔26，用于将净化气体导入连接管20的内部。导入孔26设置在未插入烟道110的区域中。净化气体可以是粉尘密度小于待测定气体的空气或氮气等。

将被导入到连接管20内部的净化气体从端部42排出到烟道110的内部。如果连续地从导入孔26供应足够量的净化气体来填充连接管20的内部，则待测定气体就不会进入到连接管20的内部。但是，为了连续地供应足够量的净化气体，压缩机等设备规模会变大，设备成本上升。另外，必须要消耗大量的净化气体，因此气体自身的成本也会上升。

与此相对，根据本例的分析装置100，通过设置贯通孔24以及开放区域30，能够阻碍待测定气体进入连接管20的内部。因此，即便减少净化气体的流量，仍然能够防止待测定气体进入连接管20的内部。因此，分析装置100能够以较低成本实现高精度的分析。

图2A是表示没有贯通孔24时进入连接管20中的待测定气体浓度分布的分析结果的图。在本例中，将流入烟道110的待测定气体的流速设为15m/s，将净化气体流量设为15L/min，将连接管20的直径设为50mm。此外，将连接管20长度方向上的缺口32的长度L与连接管20的直径D之比设为L/D＝1.73。在本例中，连接管20的长度方向是指激光的光轴方向。

在图2A中，按照待测定气体浓度从高到低的顺序，依次表示区域90、区域92、区域94、区域96。另外，区域96是基本被净化气体充满的区域。此外，图2A示意性地表示了分析结果。待测定气体浓度并不是分4个等级呈阶梯状变化，实际上是平滑地变化。

图2B是表示有贯通孔24时进入连接管20中的待测定气体浓度分布的分析结果的图。在本例中，将贯通孔24的直径设为20mm。本例中贯通孔24为圆形。此外，将贯通孔24设置在距离烟道110的壁部112的内表面60mm的位置处。其他条件和图2A的情况相同。

在图2A的示例中，高浓度区域90形成到连接管20的内部为止。与此相对，在图2B的示例中，高浓度区域90基本没有进入连接管20的内部。此外，在图2A的示例中，待测定气体分布在整个连接管20中。与此相对，在图2B的示例中，待测定气体仅仅分布在连接管20的烟道110侧端部附近，待测定气体不会进入到连接管20的光学单元10侧的较深位置处。

如此，通过设置贯通孔24，能够防止待测定气体进入连接管20的内部。另外，如果待测定气体的流速在5～15m/s范围内，即便将净化气体流量(m/s)/待测定气体流速(L/min)之比降低为1，待测定气体也不会进入连接管20的内部。没有设置贯通孔24时，如果不流入净化气体使得上述比变为10左右，则待测定气体会进入连接管20的内部。因此，通过设置贯通孔24，可以将净化气体的流量降低为1/10左右。

另外，即便将贯通孔24的直径设为15mm，待测定气体也不会进入连接管20的内部。因此，贯通孔24的直径可以为10mm以上、25mm以下。贯通孔24的直径下限可以为15mm。贯通孔24的直径上限可以为20mm。此外，贯通孔24的直径下限可以为连接管20的直径的1/10以上，也可以为1/5以上，还可以为3/10以上。另外，贯通孔24的直径上限可以为连接管20的直径的1/2以下，也可以为2/5以下。此外，设置多个贯通孔24时，优选最大贯通孔24-1的直径满足上述条件。

图3A是示意性地表示没有贯通孔24时连接管20周围的气流的图。如上所述，碰撞到连接管20的底面的气流沿连接管20流动。沿连接管20流动的气流会脱离其他气流，向烟道110的下游方向流动的动力减弱。其结果为，待测定气体容易从连接管20的形成有缺口32的区域进入连接管20的内部。

图3B是示意性地表示有贯通孔24时连接管20周围的气流的图。如上所述，通过贯通孔24的气流能够防止沿连接管20周围流动的气流进入连接管20的内部。另外，通过充分地扩大图1所示的开放区域30，能够防止通过贯通孔24的待测定气体进入连接管20的内部。

图4A是表示端部42附近的结构例的图。本例的连接管20没有缺口32，管壁22-1及管壁22-2平行延伸至端部42。管壁22-1上形成有贯通孔24。管壁22-2包含与贯通孔24相向的区域，且形成有面积大于贯通孔24的切口。切口设置成贯通管壁22-2。管壁22-2的切口起到开放区域30的作用。根据这种结构，也能够防止待测定气体进入连接管20的内部。管壁22-2的切口直径可以为贯通孔24的直径的2倍以上，也可以为3倍以上。

图4B是表示端部42附近的结构例的图。本例的连接管20从端部42的高度方向上的中间位置朝向管壁22-2形成缺口32。也就是说，本例的连接管20的端部42并不尖锐。根据这种结构，能够防止待测定气体进入连接管20的内部。

图4C是表示端部42附近的结构例的图。本例的连接管20具有角度相异的第1缺口32-1及第2缺口32-2。从端部42开始形成第1缺口32-1，从第1缺口32-1的端部开始形成第2缺口32-2。第2缺口32-2与管壁22-2所成角度可以大于第1缺口32-1与管壁22-2所成角度。根据这种结构，能够防止待测定气体进入连接管20的内部。

图4D是表示端部42附近的结构例的图。本例的连接管20具有曲线状的缺口32。缺口32可以呈朝形成贯通孔24的管壁22-1侧凸出的曲线形状。此外，缺口32也可以为朝管壁22-2侧凸出的曲线形状。

图5是表示管壁22-1的结构例的俯视图。图5所示为从气流上游侧观察连接管20的视图。管壁22-1上形成有贯通孔24。在连接管20的长度方向上，贯通孔24可以设置在形成有开放区域30的范围中央。在本例中，开放区域30设置在从端部42到长度L2的范围内。贯通孔24设置在与端部42相隔L1的位置处。L1可以为L2的一半。

此外，L1也可以大于L2的一半。例如，将从烟道110的壁部112凸出到烟道110内部的插入端区域40的长度设为L3时，L1可以为L3的一半。此外，L1也可以大于L3的一半。但是，L1小于L2。另外，在将连接管20的直径设为D1，将贯通孔24的直径设为D2时，如上所述，D2可以为D1的1/10以上且1/2以下。

另外，贯通孔24的开口形状并不仅限于圆形。贯通孔24的开口可以采用椭圆形、长圆形、多边形等多种多样的形状。贯通孔24的开口形状不为圆形时，贯通孔24的直径是指贯通孔24的开口宽度中的最大宽度。

图6是表示管壁22-1的其他结构例的俯视图。本例中管壁22-1上形成有多个贯通孔24。在本例中，多个贯通孔24沿连接管20的长度方向排列。但是，多个贯通孔24均形成于和开放区域30相对的区域内。至少一个贯通孔24设置在相较于形成有开放区域30的范围的中央更靠光学单元10侧。

在本例中，以形成有开放区域30的范围的中央为基准，多个贯通孔24对称地配置。可以在形成有开放区域30的范围的中央形成直径最大的贯通孔24-1。随着与形成有开放区域30的范围的中央之间的距离变大，贯通孔24的直径可以逐渐变小。在图6的示例中，贯通孔24-2以及贯通孔24-3的直径随着与贯通孔24-1之间的距离变大而逐渐变小。

贯通孔24-2的直径可以为贯通孔24-1的直径的一半以下。贯通孔24-3的直径可以为贯通孔24-2的直径的一半以下。此外，也可以为各个贯通孔24越靠近端部42，直径越大。

如此，通过设置多个贯通孔24，能够有效地抑制待测定气体进入连接管20的内部。此外，通过相对地减小最靠近光学单元10的贯通孔24的直径，因此能够抑制通过贯通孔24的待测定气体进入连接管20的内部。

图7是表示多个贯通孔24的其他配置例的图。图7所示为从光轴方向观察连接管20的剖面图。如上所述，将连接管20的侧壁中，应该设置在气流上游侧的一半称为管壁22-1，应该设置在下游侧的一半称为管壁22-2。

在本例中，沿连接管20的圆周方向，在管壁22-1上设置有多个贯通孔24。连接管20的圆周方向是指在垂直于连接管20长度方向的面上切割连接管20时，沿剖面形状的方向。

在本例中，多个贯通孔24均形成于和开放区域30相对的区域内。例如，在形成有开放区域30的范围的中央，多个贯通孔24沿连接管20的圆周方向排列。

多个贯通孔24中，配置在气流最上游侧的贯通孔24-1的直径可以为最大。也就是说，配置在管壁22-1最底部的贯通孔24-1的直径可以为最大。多个贯通孔24可以以贯通孔24-1为中心，对称地配置。此外，在连接管20的圆周方向上，与贯通孔24-1之间的距离越大，贯通孔24的直径可以越小。

此外，也可以对图6及图7所示的多个贯通孔24的配置进行组合。也就是说，可以在连接管20的长度方向及圆周方向这两个方向上配置多个贯通孔24。

图8A是表示管壁22-1的剖面上的贯通孔24的一个形状例的图。图8A所示为连接管20的插入端区域40的剖面。本例中贯通孔24的形状也可以应用于图1至图7中所述的任一示例。

贯通孔24为锥形，其在连接管20内侧的开口34的面积大于在连接管20外侧的开口36的面积。连接管20的外侧是指面向气流一侧，连接管20的内侧是指激光通过的一侧。由此，容易将附着在连接管20内部的水分等排出到连接管20的外部。

连接管20内侧的开口34优选设置在和开放区域30相对的区域内。此外，连接管20的管壁22-1可以倾斜，使得水分等向贯通孔24的方向流动。管壁22-1的倾斜可以比贯通孔24的斜度平缓。管壁22-1的倾斜可以形成到比插入端区域40更靠端部44侧为止。

此外，在贯通孔24中，端部44侧的侧壁的圆锥角度可以小于端部42侧的侧壁的圆锥角度。这里，圆锥角度是指与正交于管壁22-1的面所成的角度。由此，待测定气体难以流入端部44侧，从而能够抑制待测定气体进入连接管20的内部。

图8B是表示管壁22-1的剖面上的贯通孔24的其他形状例的图。本例中贯通孔24的形状也可以应用于图1至图7中所述的任一示例。本例的贯通孔24贯通管壁22-1的贯通方向相对于和连接管20的长度方向正交的方向具有倾斜角θ。另外，贯通孔24在贯通方向上可以具有固定的直径。在端部42侧，贯通孔24的贯通方向也可以相对于上述正交方向具有倾斜角。根据这种结构，待测定气体难以流入端部44侧，从而能够抑制待测定气体进入连接管20的内部。

图9是表示连接管20的形状例的图。本例中连接管20的形状也可以应用于图1至图8B中所述的任一示例。本例的连接管20从激光光轴方向观察到的剖面形状为流线型。另外，在连接管20的该剖面上，将宽度最大方向上的轴称为长轴。此外，将与长轴正交的方向上宽度最大的位置处的轴称为短轴。

连接管20在长轴上具有曲率相异的两个端部46、48。在本例中，端部48的曲率大于端部46的曲率。也就是说，端部48的曲线形状比端部46平缓。短轴设置在相较于连接管20在长轴上的中心更靠端部48侧。连接管20配置为端部48处于气流的上游侧。

光轴可以配置在连接管20在长轴上的中心处。此外，光轴也可以设置在相较于连接管20在长轴上的中心更靠端部48侧。光轴可以设置在长轴和短轴的交点处，也可以设置在相较于短轴更靠端部48侧。

根据本例，流动受到连接管20阻碍的气流容易流入烟道110的下游侧。因此，能够抑制待测定气体进入连接管20的内部。

图10是表示激光光轴的位置例的图。在本例中，从光轴观察时连接管20的剖面形状为圆形，但连接管20的剖面形状并不仅限于圆形。连接管20的剖面形状可以为图9所示的流线型，也可以为椭圆形、长圆形、多边形等。

在本例中，激光的光轴配置在相较于连接管20在高度方向上的中心更靠贯通孔24侧。连接管20的高度方向是指与烟道110中的气流方向相同的方向。此外，连接管20的高度方向也可以由通过贯通孔24和连接管20在该剖面上的中心的直线的方向来定义。

如图2B所示，待测定气体较难进入连接管20的下侧。因此，通过将激光的光轴配置在连接管20的下侧，能够使激光通过待测定气体难以进入的区域。从而能够降低通过待测定气体的激光的光路长度的偏差。

图11A、图11B、图11C及图11D是改变开放区域30的长度L和连接管20的直径D之比时，待测定气体进入连接管20内部的程度变化的分析图。在各图中，将规定浓度以上的待测定气体进入的区域称为区域98。除L/D比以外的条件和图2A及图2B相同。

图11A表示L/D＝0.578的情况，图11B表示L/D＝1.0的情况，图11C表示L/D＝1.73的情况，图11D表示L/D＝2.5的情况。在图11A到11C的示例中，待测定气体基本没有进入连接管20的内部。另一方面，在图11D的示例中，相对有待测定气体进入到连接管20的内部。

开放区域30的长度L与连接管20的直径D之比L/D可以为0.5以上、2.0以下。L/D也可以为0.578以上、1.73以下。根据这种形状，能够抑制待测定气体进入连接管20的内部。

图12是表示分析装置100的构成例的图。本例的分析装置100具备2组图1所示的结构。其中，在图12中，光学单元10、框体12、连接管20以及贯通孔24各有2组，省略了净化气体导入部16等其他结构。分析装置100也可以具备图1至图11D中所示的各构成要素。

第1光学单元10-1收纳在第1框体12-1，对第1连接管20-1照射激光。激光通过第1连接管20-1后，再通过烟道110。激光被待测定气体吸收，规定波长成分的强度降低。

激光通过烟道110后，入射到第2连接管20-2。入射到第2连接管20-2的光通过第2连接管20-2，到达收纳在第2框体12-2的第2光学单元10-2。第2光学单元10-2接收到通过第2连接管20-2的激光，根据激光的规定波长成分的强度，生成相应的信号。从而可以测定待测定气体中所含的规定成分的浓度。

本例的第1连接管20-1形成有第1贯通孔24-1，第2连接管20-2形成有第2贯通孔24-2。此外，在与各贯通孔24相对的区域设置有图1等示出的开放区域30。根据这种结构，能够抑制待测定气体进入第1连接管20-1及第2连接管20-2。因此，可以高精度地测定待测定气体中所含的规定成分的浓度。此外，即便降低净化气体的流量，仍然可以高精度地测定待测定气体中所含的规定成分的浓度。

图13是表示分析装置100的其他构成例的图。本例的分析装置100具备第1框体12-1、第1光学单元10-1、第2光学单元10-2、第1连接管20-1、第2连接管20-2、第1贯通孔24-1、第2贯通孔24-2以及反射部11。和图12一样，在图13中也省略示出净化气体导入部16等结构。分析装置100也可以具备图1至图11D中所示的各构成要素。第1光学单元10-1及第2光学单元10-2被设置为共用第1连接管20-1。第1光学单元10-1及第2光学单元10-2也可以邻接设置。

第1框体12-1收纳第1光学单元10-1及第2光学单元10-2。第1光学单元10-1射出激光，第2光学单元10-2接收激光。

第1光学单元10-1对第1连接管20-1射出激光。激光通过第1连接管20-1后，入射到烟道110内。激光通过烟道110后，入射到第2连接管20-2。在第2连接管20-2的烟道110相反侧的端部上，设置有用于反射激光的反射部11。

被反射部11反射的激光通过第2连接管20-2、烟道110以及第1连接管20-1，被第2光学单元10-2接收。从而可以测定待测定气体中所含的规定成分的浓度。另外，激光会在烟道110内往返，因此，吸光量约为图12的示例的2倍。

在第1连接管20-1形成有贯通孔24-1。关于第2连接管20-2的结构，除了设置反射部11代替框体12-1外，其他结构都和第1连接管20-1相同。可以在第1连接管20-1及第2连接管20-2上都设置净化气体导入部16。根据这种构成，能够抑制待测定气体进入第1连接管20-1及第2连接管20-2。

图14是表示分析装置100的其他构成例的图。本例的分析装置100具备框体12、第1光学单元10-1、第2光学单元10-2以及连接管20。在图14中也省略示出净化气体导入部16等结构。分析装置100也可以具备图1至图11D中所示的各构成要素。第1光学单元10-1及第2光学单元10-2被设置为共用连接管20。第1光学单元10-1及第2光学单元10-2也可以邻接设置。

第1框体12-1收纳第1光学单元10-1及第2光学单元10-2。第1光学单元10-1射出激光，第2光学单元10-2接收激光。

第1光学单元10-1对连接管20射出激光。激光通过连接管20后，入射到烟道110内。激光会在烟道110的内部发生散射及反射，部分激光返回连接管20。也就是说，部分激光通过烟道110的一部分后，会由于反射等原因返回连接管20。第2光学单元10-2接收从烟道110内返回的激光。

优选预先测定烟道110中没有发生光吸收时激光的规定波长成分的衰减量。对该衰减量和待测定气体测定时激光的衰减量进行比较，从而可以测定出待测定气体中所含的规定成分的浓度。

在连接管20形成有贯通孔24。根据这种构成，能够抑制待测定气体进入第1连接管20-1及第2连接管20-2。另外，在本例中，也可以相对于烟道110倾斜地插入连接管20。即便倾斜地插入连接管20，仍然能够对烟道110内散射的激光进行测定。作为一例，设置连接管20时也可以使连接管20的烟道110内端部42的位置相较于光学单元10侧端部44更靠气流的下游侧。由此，连接管20的开口朝向气流下游侧，因此能够抑制气流直接进入连接管20的内部。

另外，在图1至图14所说明的各分析装置100中，也可以在预先规定的各个期间，使净化气体导入部16增加净化气体的流量。例如，净化气体导入部16可以定期地流入流量为正常时2倍以上的净化气体。净化气体导入部16也可以流入流量为正常时5倍以上的净化气体，还可以流入流量为正常时10倍以上的净化气体。增加净化气体流量并流入的期间比不增加净化气体流量的正常时的期间要短。例如，增加净化气体流量并流入的期间可以为1秒以下，也可以为10秒以下。通过瞬间增加净化气体的流量，能够有效地去除连接管20内部的水分及粉尘等。

尤其是，通过设置开放区域30，粉尘等容易附着在与开放区域30相对的管壁22-1上。此外，通过设置贯通孔24，正常情况下能够降低净化气体的流量，但如果降低净化气体的流量，则粉尘等又容易附着在管壁22-1。对此，通过定期地增加净化气体的流量，能够去除附着在管壁22-1的粉尘等。

图15是表示本发明一个实施方式所涉及的废气处理系统200的构成例的图。废气处理系统200具备分析装置100、洗涤装置220以及烟道210，对1个以上气源230排出的废气进行处理。在本例中，对设置于船舶上的废气处理系统200进行说明，但废气处理系统200也可以用于其他用途。

各气源230是船舶的发动机用主动力源、辅助动力源、船内设备用电源等，会产生机械动力或电力等，从而会产生含有硫氧化物等有害物质的废气。

洗涤装置220去除各气源230的废气中所含的有害物质。洗涤装置220可以对废气喷雾液体，使液体吸附有害物质。若为用于船舶的废气处理系统200，则该液体可以使用船舶周围的海水等或者预先准备的水。此外，废气处理系统200可以利用药品等使洗涤装置220中使用过的液体变为可以再次使用的状态，再次在洗涤装置220中使用。

此外，废气处理系统200还可以设置粉尘去除装置，在将废气导入洗涤装置220之前，去除废气中所含的粉尘。此外，废气处理系统200还可以设置热电转换装置，在将废气导入洗涤装置220之前，将废气中的热转换为电。

分析装置100和图1至图14中所说明的分析装置100相同。通过使用分析装置100，能够高精度或者低成本地测定废气中所含的规定成分的浓度。

以上，利用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式中记载的范围。可以对上述实施方式进行各种变更或改良，这对本领域技术人员而言是显而易见的。根据权利要求书的记载，可以明确各种变更或改良后的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

标号说明

10…光学单元、11…反射部、12…框体、14…窗部、16…净化气体导入部、20…连接管、22…管壁、24…贯通孔、26…导入孔、30…开放区域、32…缺口、34、36…开口、40…插入端区域、42、44、46、48…端部、90、92、94、96、98…区域、100…分析装置、110…烟道、112…壁部、200…废气处理系统、210…烟道、220…洗涤装置、230…气源。

Claims (16)

1.一种分析装置，对烟道照射激光，对通过所述烟道的气体中所含的成分进行分析，其特征在于，具备：

光学单元，其具有射出所述激光的功能及接收所述激光的功能；以及

连接管，其一端以光学方式连接到所述光学单元，其另一端被插入到所述烟道，供所述激光通过，

所述连接管具有：

贯通孔，其设置在所述光学单元相反侧的插入端区域的管壁；以及

开放区域，其和所述贯通孔相对配置，没有设置所述管壁，并且面积大于所述贯通孔。

2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，

所述光学单元具有第1光学单元和第2光学单元，所述第1光学单元具有向所述烟道射出所述激光的功能，所述第2光学单元具有接收从所述第1光学单元射出并通过所述烟道的所述激光的功能，所述连接管分别设置于第1光学单元及所述第2光学单元。

3.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，

所述光学单元具有第1光学单元和第2光学单元，所述第1光学单元具有向所述烟道射出所述激光的功能，所述第2光学单元具有接收从所述第1光学单元射出、通过所述烟道的至少一部分后又被反射的所述激光的功能，所述第1光学单元及所述第2光学单元被设置为共用所述连接管。

4.如权利要求1至3中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述连接管在相较于所述贯通孔更靠所述光学单元侧设置有导入孔，用于将净化气体导入所述连接管内部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述连接管在与所述贯通孔相对的一侧的所述管壁设置有缺口，该缺口至少包含从所述连接管的所述光学单元相反侧的端部到与所述贯通孔相对的范围，由该缺口形成所述开放区域。

6.如权利要求1至4中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述连接管在与所述贯通孔相对的一侧的所述管壁设置有切口，该切口包含与所述贯通孔相对的区域，且面积大于所述贯通孔，由该切口形成所述开放区域。

7.如权利要求5或6所述的分析装置，其特征在于，

在所述连接管的长度方向上，在相较于形成有所述开放区域的范围的中央更靠所述光学单元侧，设置有至少一个所述贯通孔。

8.如权利要求1至7中任一项所述的分析装置，其特征在于，

沿所述连接管的长度方向，设置有多个所述贯通孔。

9.如权利要求1至8中任一项所述的分析装置，其特征在于，

沿所述连接管的圆周方向，设置有多个所述贯通孔。

10.如权利要求1至8中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述贯通孔的直径为所述连接管的直径的1/10以上、1/2以下。

11.如权利要求1至10中任一项所述的分析装置，其特征在于，

在所述连接管被插入至烟道的插入端侧，所述贯通孔贯通所述管壁的贯通方向相对于和所述连接管的长度方向正交的方向具有倾斜角。

12.如权利要求4所述的分析装置，其特征在于，

还具备净化气体导入部，用于从所述导入孔向所述连接管内部导入所述净化气体，

所述净化气体导入部在预先规定的各个期间，增加所述净化气体的流量。

13.如权利要求1至12中任一项所述的分析装置，其特征在于，

从所述激光的光轴方向观察到的所述连接管的剖面形状为流线型。

14.如权利要求1至13中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述激光的光轴设置在相较于所述连接管在高度方向上的中心更靠所述贯通孔侧。

15.如权利要求1至14中任一项所述的分析装置，其特征在于，

所述贯通孔呈现为所述连接管内侧的开口大于所述连接管外侧的开口的锥形。

16.一种废气处理装置，用于处理废气，其特征在于，具备：

烟道，其供所述废气通过；以及

分析装置，其对所述烟道照射激光，对通过所述烟道的所述废气中所含的成分进行分析，

所述分析装置具有：

光学单元，其具有射出所述激光的功能及接收所述激光的功能；以及

连接管，其一端部以光学方式连接到所述光学单元，其另一端部被插入至所述烟道，供所述激光通过，

所述连接管具有：

贯通孔，其设置在露出于所述烟道内部的管壁的、所述废气气流的上游侧；以及

开放区域，其和所述贯通孔相对配置，没有设置所述管壁，并且面积大于所述贯通孔。