JP4092157B2 - Suction nozzle device used in dust sampling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中のダスト濃度を測定するダスト試料採取装置に用いられる、吸引ノズル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
排ガス中のダスト濃度を測定する方法は、JIS「Z8808」に規定されている。
【0003】
これによると、選定したダクトの測定位置に測定孔を設置し、測定孔を含むダクトの断面内に、JIS規定に従って測定点を定める。測定孔からダスト試料採取装置の吸引ノズルをダクト内部に挿入し、その先端を測定点に一致させ、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を計算して求めるものである。
【0004】
図5は、この種ダスト試料採取装置の基本構成である普通形手動試料採取装置を示すもので、この試料採取装置は、(1)ダクト内に挿入される吸引ノズルと、ダストをろ過捕集するダスト捕集器とから構成されるダスト捕集部、(2)SO2吸収部、ミスト除去部及び吸引ポンプを備えるガス吸引部、(3)面積流量計、温度計、マノメータ及びガスメータを備える吸引流量測定部を、順次設けて構成されている。
【0005】
前記の等速吸引とは、ダスト試料を採取する際、吸引ノズルにおける排ガスの吸引を、排ガスと同じ流速で行うことを意味している。これは、双方のガス流速が不一致であると、正確なダスト採取ができないからであり、そのため、JISでは等速吸引が義務付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この種のダスト試料採取装置においては、ピトー管による排ガス流速の測定がなされ、これに基づき前記ガス吸引部の駆動を適宜変化させて、前述した等速吸引を実現している。
【0007】
ところが、近時の大気汚染測定では、発生源pm2.5微粒子試料採取方式、すなわちダクト捕集器のフィルタにおいて2.5ミクロンで粒径を分別する方式が採られていて、フィルタを通過する吸引ガス量が一定でなければならない。
【0008】
吸引ガス量を一定にするには、ガス吸引部の駆動を低速にして一定にしなければならないが、ガス流速が逐次変化するこの種形態の排ガス流において、ガス吸引部の駆動を一定にすると、前述した等速吸引の実現が困難になる。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガス流速が逐次変化する排ガス流において、ガス吸引部の駆動を一定にしても、等速吸引することが可能な吸引ノズル装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸引ノズルをダクト内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変とした構成の吸引ノズル装置である。
【0011】
このようにノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設けて、この弁体を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができる。
【0012】
また、前記弁体はモータ駆動により前記の移動がなされる。ダクト内の排ガス流に対し、弁体を移動させるには、モータ駆動が好ましい。
【0013】
また、本発明において、前記吸引ノズルは、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状である一方、前記弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えているものである。
【0014】
吸引ノズルの先端の円形開口の内径をD、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をRとすると、吸引ノズルの口径面積は、(D2−R2)π/4 となる。この外径Rは、弁体の移動により変化するので、弁体を移動して外径Rを変化させ、以って吸引ノズルの口径面積を適宜変化させれば、吸引ガス量を一定にしながら、等速吸引を実現することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0016】
図1に示す本例の吸引ノズル装置1は、ダクト21内部に挿入されており、前述したダスト試料採取装置、すなわち、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置、に用いられる。
【0017】
図1において、吸引ノズル装置1はダストをろ過捕集するダスト捕集器22とでダスト捕集部を構成し、このダスト捕集部は順次、図示を省略したSO2吸収部、ミスト除去部及び吸引ポンプを備えるガス吸引部23、面積流量計、温度計、マノメータ及びガスメータを備える吸引流量測定部24に接続されている。
【0018】
本例の吸引ノズル装置1は、図2に示すように、吸引ノズル2内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体3を設け、弁体3を移動させることにより当該弁体が吸引ノズル2の先端開口2aの口径面積を拡縮して、吸引ノズル2の口径を可変としたものである。
【0019】
本例では、吸引ノズル2は先端開口2aが円形であり、ノズル内部が先端開口2aに向って先細り形状を呈している。
【0020】
また、吸引ノズル2の内部には、ノズル内筒4が設けられており、このノズル内筒4に前記弁体3が、ノズル内のガス通流方向に移動可能に配置されている。尚、弁体3とノズル内筒4には、図示を省略したが一方には長手方向の溝が、また、他方には該溝に嵌合する突部が形成されており、これらにより弁体3がノズル内筒4内で非回転で移動可能となるように設けられている。
【0021】
弁体3は、本例の場合、先端側が先細り状の円錐状面3aを備えており、また、弁体背面から先端側には雌ねじ部3bが形成されている。この雌ねじ部3bは、後述する軸6の雄ねじ部6aと螺合し、軸6の回転によって、ノズル内のガス通流方向に進退移動するように設けられている。
【0022】
前記ノズル内筒4の後部には、駆動用モータMが配設されており、このモータMの回転は、回転軸5から軸6に傘歯車7,8を介して伝達される。軸6の先端には雄ねじ部6aが形成されており、この雄ねじ部6aが弁体3の前記雌ねじ部3bと螺合している。
【0023】
尚、9はモータMの電源用の配線、10はノズル内のガス通路、11,12はそれぞれ回転軸5又は軸6を保持する支持体である。
【0024】
図1において、モータMを正転させると、モータの回転が回転軸5、傘歯車7,8、軸6に伝達され、軸6の雄ねじ部6aの回転により、その回転力が、該雄ねじ部6aと螺合する弁体3の雌ねじ部3bに付勢され、これにより弁体3が吸引ノズル2の先端開口2aの方向に移動する。
【0025】
前述したように、吸引ノズル2の先端の先端開口2aの内径をD、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をRとすると、吸引ノズル2の口径面積は(D2−R2)π/4となるが、弁体3が吸引ノズル2の先端開口2aの方向に移動すると、外径Rが漸次大きくなるので、吸引ノズル2の口径面積はこれに伴い漸次小さくなる。
【0026】
吸引ノズル2の口径面積が可及的に小さくなった状態を、図3に示している。
【0027】
逆に、図4は、吸引ノズル2の口径面積が可及的に大きくなった状態を示している。
【0028】
本例の吸引ノズル装置1は以上説明したように、吸引ノズル2をダクト21内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置に用いられるものであって、吸引ノズル2内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体3を設け、この弁体3を移動させることにより当該弁体が吸引ノズルの口径面積を拡縮して、吸引ノズルの口径を可変とした構成の吸引ノズル装置であり、従って、この弁体3を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができるものである。
【0029】
また、本例のように、弁体3がモータ駆動により前記の移動がなされるので、ダクト内の排ガス流に対し、弁体は確実且つ容易に移動することができる。
【0030】
また、本例のように、吸引ノズル2が、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状であり、また、弁体3が、先端側が先細り状の円錐状面を備えている場合は、吸引ノズルの先端の円形開口の内径をD、この開口の部位において弁体の断面をとったときの外径をRとすると、吸引ノズルの口径面積は、(D2−R2)π/4で求めることができる。従って、弁体3を移動して外径Rを変化させ、以って吸引ノズルの口径面積を適宜変化させても、そのときの口径面積を容易に求めることができるので、吸引ガス量を一定にしながら等速吸引を実現する本発明の目的を一層容易に達成できるものである。
【0031】
尚、本発明は上述した具体例に限られるものでなく、本発明の目的を達成する他の実施態様を採ることができることは言うまでもない。例えば、上述した具体例では、吸引ノズル2は先端開口2aが円形であったが、円形のほか、適宜の形状を採ることができる。また、弁体3の移動はモータの駆動力により且つ傘歯車を介してなされているが、モータ以外の駆動力を用いたり、傘歯車のほか適宜の噛合い歯車を用いてよい。
【0032】
また、弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えているものであればよく、上述した具体例のものに限られない。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、吸引ノズルをダクト内部に挿入し、等速吸引によって排ガスを吸引し、ダスト捕集器によってろ過捕集したダストと、同時に吸引したガス量とから、ダスト濃度を求めるダスト試料採取装置において、前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変とし、前記吸引ノズルは、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状である一方、前記弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えている構成の吸引ノズル装置である。
【0034】
このようにノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設けて、この弁体を移動させることにより、ダクト内の排ガスの流速が変化しても、吸引ノズルの口径面積を拡縮させることによって、等速吸引と定量のガス吸引の双方を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を用いたダスト試料採取装置を示す全体構成図である。
【図2】 本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図3】 本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図4】 本発明の具体例に係り、本発明の吸引ノズル装置を示す断面図である。
【図5】 ダスト試料採取装置の基本構成である普通形手動試料採取装置を示す概念構成図である。
【符号の説明】
1 吸引ノズル装置
2 吸引ノズル
2a 先端開口
3 弁体
3a 円錐状面
3b 雌ねじ部
4 ノズル内筒
5 回転軸
6 軸
6a 雄ねじ部
7 傘歯車
8 傘歯車
9 配線
10 ガス通路
11 支持体
12 支持体
21 ダクト
22 ダスト捕集器
23 ガス吸引部
24 吸引流量測定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suction nozzle device used in a dust sampling device that measures dust concentration in exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
A method for measuring the dust concentration in the exhaust gas is defined in JIS “Z8808”.
[0003]
According to this, a measurement hole is set at the measurement position of the selected duct, and a measurement point is determined in accordance with JIS regulations in the cross section of the duct including the measurement hole. The suction nozzle of the dust sampling device is inserted into the duct from the measurement hole, the tip is aligned with the measurement point, the exhaust gas is sucked by constant velocity suction, and the dust collected by filtration with the dust collector is sucked at the same time. The dust concentration is calculated from the gas amount.
[0004]
FIG. 5 shows an ordinary manual sampling device which is a basic configuration of this kind of dust sampling device. This sampling device is (1) a suction nozzle inserted into a duct, and filtering and collecting dust. A dust collecting unit composed of a dust collecting unit, (2) a gas suction unit including an SO 2 absorption unit, a mist removing unit and a suction pump, and (3) an area flow meter, a thermometer, a manometer and a gas meter. The suction flow rate measurement unit is sequentially provided.
[0005]
The constant velocity suction means that when collecting a dust sample, exhaust gas is sucked in the suction nozzle at the same flow rate as the exhaust gas. This is because if the gas flow velocities of the two do not match, accurate dust collection cannot be performed. Therefore, uniform velocity suction is required in JIS.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of dust sampling device, the exhaust gas flow velocity is measured by a Pitot tube, and based on this, the driving of the gas suction section is appropriately changed to realize the above-mentioned constant speed suction.
[0007]
However, in recent air pollution measurement, the source pm2.5 fine particle sampling method, that is, the method of separating the particle size by 2.5 microns in the filter of the duct collector is adopted, and the suction passing through the filter The gas volume must be constant.
[0008]
In order to make the amount of sucked gas constant, the driving of the gas sucking part must be made constant at a low speed, but in this type of exhaust gas flow in which the gas flow rate changes successively, if the driving of the gas sucking part is made constant, It becomes difficult to realize the above-described constant velocity suction.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a suction nozzle device capable of suctioning at a constant speed even if the driving of the gas suction unit is constant in an exhaust gas flow in which the gas flow rate changes sequentially. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a dust sampling apparatus for obtaining a dust concentration from a dust that is sucked into a duct, sucked exhaust gas by constant speed suction, filtered and collected by a dust collector, and the amount of gas sucked at the same time In the suction nozzle, a valve body movable in the gas flow direction in the nozzle is provided, and by moving the valve body, the valve body expands and contracts the aperture area of the suction nozzle, so that the suction nozzle This is a suction nozzle device with a variable diameter.
[0011]
Thus, by providing a valve body that can move in the gas flow direction in the nozzle and moving the valve body, the aperture area of the suction nozzle can be expanded or reduced even if the flow rate of the exhaust gas in the duct changes. Thus, it is possible to realize both constant velocity suction and quantitative gas suction.
[0012]
Further, the valve body is moved by a motor. In order to move the valve body with respect to the exhaust gas flow in the duct, motor driving is preferable.
[0013]
Further, in the present invention, the suction nozzle, while the nozzle interior is tapered towards the circular opening of the tip, the valve body is one in which the distal end side is provided with a tapered conical surface.
[0014]
If the inner diameter of the circular opening at the tip of the suction nozzle is D, and the outer diameter when the cross section of the valve body is taken at the portion of the opening is R, the aperture area of the suction nozzle is (D 2 −R 2 ) π / 4. It becomes. Since the outer diameter R changes due to the movement of the valve body, if the outer diameter R is changed by moving the valve body, and the diameter area of the suction nozzle is changed accordingly, the suction gas amount is kept constant. The constant velocity suction can be realized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
The
[0017]
In FIG. 1, the
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
In this example, the
[0020]
A nozzle
[0021]
In the case of this example, the
[0022]
A drive motor M is disposed at the rear part of the nozzle
[0023]
In addition, 9 is a wiring for the power source of the motor M, 10 is a gas passage in the nozzle, and 11 and 12 are supports that hold the
[0024]
In FIG. 1, when the motor M is rotated forward, the rotation of the motor is transmitted to the
[0025]
As described above, if the inner diameter of the
[0026]
FIG. 3 shows a state where the aperture area of the
[0027]
On the other hand, FIG. 4 shows a state in which the aperture area of the
[0028]
As described above, the
[0029]
Further, as in this example, since the
[0030]
Further, as in this example, when the
[0031]
Needless to say, the present invention is not limited to the specific examples described above, and other embodiments that achieve the object of the present invention can be adopted. For example, in the specific example described above, the
[0032]
Moreover, the valve body should just be provided with the tapered conical surface at the front end side, and is not limited to the specific example described above.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is configured to insert a suction nozzle into a duct, suck exhaust gas by constant-speed suction, and filter and collect dust by a dust collector, and the amount of gas sucked at the same time. In the dust sampling apparatus for obtaining the above, a valve body that is movable in the gas flow direction in the nozzle is provided in the suction nozzle, and the valve body moves and expands or reduces the aperture area of the suction nozzle. The diameter of the suction nozzle is variable, and the suction nozzle has a tapered shape inside the nozzle toward the circular opening at the tip, while the valve body has a conical surface whose tip side is tapered. It is the suction nozzle device of composition.
[0034]
Thus, by providing a valve body that can move in the gas flow direction in the nozzle and moving the valve body, the aperture area of the suction nozzle can be expanded or reduced even if the flow rate of the exhaust gas in the duct changes. Thus, it is possible to realize both constant velocity suction and quantitative gas suction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a dust sample collecting device using a suction nozzle device of the present invention according to a specific example of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a suction nozzle device of the present invention according to a specific example of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a suction nozzle device of the present invention according to a specific example of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a suction nozzle device of the present invention according to a specific example of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual configuration diagram showing a normal manual sampling device that is a basic configuration of the dust sampling device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記吸引ノズル内に、ノズル内のガス通流方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を移動させることにより当該弁体が前記吸引ノズルの口径面積を拡縮して、前記吸引ノズルの口径を可変とし、
前記吸引ノズルは、ノズル内部が先端の円形開口に向って先細り形状である一方、前記弁体は、先端側が先細り状の円錐状面を備えていることを特徴とする吸引ノズル装置。In the dust sampling device that inserts the suction nozzle into the duct, sucks the exhaust gas by constant speed suction, filters the dust collected by the dust collector, and the amount of gas sucked at the same time, and obtains the dust concentration,
A valve body movable in the gas flow direction in the nozzle is provided in the suction nozzle, and by moving the valve body, the valve body expands and contracts the aperture area of the suction nozzle, and the aperture of the suction nozzle Is variable ,
The suction nozzle device is characterized in that the inside of the nozzle is tapered toward the circular opening at the tip, while the valve body has a conical surface tapered at the tip side .
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