JP7422033B2 - water separator - Google Patents

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Description

本発明は、水分を含むサンプルガスから水分を分離する水分分離装置に関する。 The present invention relates to a moisture separation device that separates moisture from a sample gas containing moisture.

採取されたサンプルガスの成分が、赤外分光光度計等の分析計を用いて分析される際には、サンプルガス中に水分が多く含まれると、成分の分析が困難となる。尚、赤外分光光度計によってサンプルガスの成分の分析が行われる場合、赤外線の吸収のピークの違いに基づく赤外スペクトルによる成分の分析が行われる。一方、水分としての水蒸気は赤外線を吸収する。このため、サンプルガス中の水蒸気が飽和している場合或いはサンプルガスが高湿度である場合のようにサンプルガス中に水分が多く含まれている場合、分析対象のサンプルガスと水分とにおいて赤外線の吸収のピークが重なってしまうことになる。したがって、サンプルガス中に水分が多く含まれると、赤外スペクトルによる成分の分析が困難となる。 When the components of the collected sample gas are analyzed using an analyzer such as an infrared spectrophotometer, if the sample gas contains a large amount of water, it becomes difficult to analyze the components. Note that when the components of the sample gas are analyzed using an infrared spectrophotometer, the components are analyzed using an infrared spectrum based on differences in infrared absorption peaks. On the other hand, water vapor as moisture absorbs infrared rays. For this reason, if the sample gas contains a large amount of water, such as when the water vapor in the sample gas is saturated or the sample gas has high humidity, the infrared rays of the sample gas and water to be analyzed will be The absorption peaks will overlap. Therefore, if a sample gas contains a large amount of water, it becomes difficult to analyze the components using an infrared spectrum.

上記のように、サンプルガス中に水分が多く含まれると、分析計による成分の分析が困難となる。そこで、水分を多く含むサンプルガスからある程度水分を分離して水分を減少させた後にサンプルガスを分析計に供給し、サンプルガスの成分の分析を行うことが行われる。水分を含むサンプルガスから水分を分離する方法としては、冷却水等の液体の冷媒を用いた熱交換器を使用し、水分を含むサンプルガスを一旦冷却してサンプルガス中に含まれる水分の一部を凝縮させて分離する方法がある。しかし、この場合、液体の冷媒を用いた熱交換器が必要となり、設備コスト及び設置スペースの増大を招いてしまうことになる。 As mentioned above, if the sample gas contains a large amount of water, it becomes difficult to analyze the components using an analyzer. Therefore, after separating a certain amount of water from a sample gas containing a large amount of water to reduce the water content, the sample gas is supplied to an analyzer and the components of the sample gas are analyzed. A method for separating moisture from a sample gas containing moisture is to use a heat exchanger using a liquid refrigerant such as cooling water to cool the sample gas containing moisture and remove all of the moisture contained in the sample gas. There is a method of condensing and separating the parts. However, in this case, a heat exchanger using a liquid refrigerant is required, resulting in an increase in equipment cost and installation space.

上記に対し、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としない空冷式の水分分離装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された水分分離装置は、サンプルガスを分析計に導入するためのサンプルガスラインに設けられるドレンセパレータ本体と、ドレンセパレータ本体の周囲を覆うとともに計装エアが導入されて排出される外筒容器とを備えて構成されている。そして、特許文献１の水分分離装置は、外筒容器内でドレンセパレータ本体に計装エアを吹き付けることによってドレンセパレータ本体内でサンプルガスを冷却してサンプルガス中の水分を分離させるように構成されている。尚、ドレンセパレータ本体はサンプルガスラインに設けられており、サンプルガスは、ドレンセパレータ本体の上端側においてドレンセパレータ本体に導入され、ドレンセパレータ本体の上端側においてドレンセパレータ本体から取り出される。また、ドレンセパレータ本体内でサンプルガスから分離された水分は、ドレンセパレータ本体の下部に設けられたドレン排出口から排出される。 In contrast to the above, the one disclosed in Patent Document 1 is known as an air-cooled moisture separator that uses a liquid refrigerant and does not require a heat exchanger. The moisture separation device disclosed in Patent Document 1 includes a drain separator body provided in a sample gas line for introducing sample gas into an analyzer, and a drain separator body that covers the periphery of the drain separator body and instrumentation air that is introduced and discharged. and an outer cylindrical container. The moisture separation device of Patent Document 1 is configured to cool the sample gas within the drain separator body by blowing instrumented air onto the drain separator body within the outer cylindrical container, thereby separating moisture in the sample gas. ing. The drain separator main body is provided in the sample gas line, and the sample gas is introduced into the drain separator main body at the upper end side of the drain separator main body, and taken out from the drain separator main body at the upper end side of the drain separator main body. Moreover, the moisture separated from the sample gas within the drain separator body is discharged from a drain outlet provided at the lower part of the drain separator body.

特開平１０－１９７４２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-197422

特許文献１の水分分離装置は、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。しかしながら、特許文献１の水分分離装置によると、サンプルガスは、ドレンセパレータ本体の上端側において、ドレンセパレータ本体に導入されてドレンセパレータ本体から取り出される。そして、計装エアが外筒容器内でドレンセパレータ本体に吹き付けられることで、ドレンセパレータ本体内の上端側の領域を流動するサンプルガスが冷却される。このため、ドレンセパレータ本体を介したサンプルガスと計装エアとの間の熱交換を効率よく行うことができず、サンプルガスの冷却効率が低下することになる。また、サンプルガスの冷却効率が低いため、サンプルガスから十分に水分を分離することが難しく、水分の分離能力も低下することになる。 Since the moisture separation device of Patent Document 1 does not require a heat exchanger using a liquid refrigerant, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space. However, according to the moisture separation device of Patent Document 1, the sample gas is introduced into the drain separator body and taken out from the drain separator body at the upper end side of the drain separator body. Then, the instrumentation air is blown onto the drain separator main body within the outer cylindrical container, thereby cooling the sample gas flowing in the upper end side region of the drain separator main body. For this reason, heat exchange between the sample gas and instrumentation air via the drain separator body cannot be performed efficiently, and the cooling efficiency of the sample gas decreases. Furthermore, since the cooling efficiency of the sample gas is low, it is difficult to sufficiently separate water from the sample gas, and the water separation ability is also reduced.

したがって、サンプルガスの冷却効率を向上させ、水分の分離能力の向上を図ることができる水分分離装置の実現が望まれる。また、水分分離装置においては、サンプルガスの冷却効率の向上と水分の分離能力の向上とともに、更に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収できるとともに水分が分離されたサンプルガスを分析計等の供給先へと効率よく誘導できることが望まれる。 Therefore, it is desired to realize a moisture separation device that can improve the efficiency of cooling sample gas and improve the ability to separate moisture. In addition, the moisture separation device not only improves the cooling efficiency of the sample gas and the moisture separation ability, but also makes it possible to easily recover the moisture separated from the sample gas and transfer the sample gas from which moisture has been separated to an analyzer, etc. It is desirable to be able to efficiently guide customers to their supply destinations.

本発明は、上記事情に鑑みることにより、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of sample gas, and improve the moisture separation ability, and furthermore, can easily remove moisture. An object of the present invention is to provide a moisture separation device that can efficiently guide a sample gas by recovering it.

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる水分分離装置は、水分を含むサンプルガスが導入され、前記サンプルガスが下方に流動する第１の配管と、前記第１の配管の少なくとも一部が内側に配置され、前記サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、前記冷却ガスが上方又は下方に流動する第２の配管と、前記第１の配管の下端部が開口し、前記サンプルガスが前記第１の配管から導入されるとともに前記サンプルガスから分離された前記水分が前記下端部から滴下する出口室と、前記出口室に連通するとともに前記出口室の下方に配置され、前記サンプルガスから分離された前記水分を回収する水分回収室と、前記出口室に連通し、前記出口室に流出した前記サンプルガスを誘導するサンプルガス誘導部と、を備え、前記出口室は、前記第２の配管に対して上下方向において隣接して配置されている。
 (1) In order to solve the above problems, a moisture separator according to an aspect of the present invention includes a first pipe into which a sample gas containing moisture is introduced and through which the sample gas flows downward ; a second pipe in which at least a part of the pipe is arranged inside, a cooling gas having a temperature lower than that of the sample gas is introduced, and the cooling gas flows upward or downward; an outlet chamber whose lower end is open and into which the sample gas is introduced from the first pipe and the moisture separated from the sample gas drips from the lower end; a moisture recovery chamber disposed below the sample gas to recover the moisture separated from the sample gas; and a sample gas guiding section communicating with the outlet chamber and guiding the sample gas flowing into the outlet chamber. , the outlet chamber is arranged adjacent to the second pipe in the vertical direction .

この構成によると、第１の配管を流動するサンプルガスと第２の配管を流動する冷却ガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。そして、サンプルガスが冷却されることで、温度による飽和水蒸気量の違いに応じてサンプルガス中に含まれる水分の一部が凝縮する。これにより、サンプルガスから水分が凝縮されて分離される。よって、上記の構成によると、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。 According to this configuration, heat exchange is performed between the sample gas flowing through the first pipe and the cooling gas flowing through the second pipe, thereby cooling the sample gas. Then, as the sample gas is cooled, a portion of the water contained in the sample gas condenses depending on the difference in the amount of saturated water vapor depending on the temperature. This causes moisture to be condensed and separated from the sample gas. Therefore, according to the above configuration, when separating moisture from the sample gas, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required, so that an increase in equipment cost and installation space can be suppressed.

また、上記の構成によると、サンプルガスが第１の配管を下方に流動するとともに、第１の配管の内側に又は第１の配管が内側に配置された第２の配管を冷却ガスが上方又は下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第１及び第２の配管のうちの一方が他方の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。 Further, according to the above configuration, the sample gas flows downward through the first pipe, and the cooling gas flows upward or through the second pipe arranged inside the first pipe or inside the first pipe. While flowing downward, heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas, thereby cooling the sample gas. For this reason, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in a region where one of the first and second piping is arranged inside the other and extends in the vertical direction. Heat exchange will be performed efficiently between the gas and the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability.

更に、上記の構成によると、サンプルガスが冷却されて水分が分離されて下方に流動する第１の配管の下端部が出口室に開口しており、サンプルガスから分離された水分が出口室に滴下するとともに、水分が分離されたサンプルガスも出口室に流出する。このため、効率よく冷却して分離したサンプルガスと水分とを第１の配管から下方の出口室へとそのまま簡単に排出することができる。そして、水分は、出口室の下方の水分回収室に回収され、水分が分離されたサンプルガスは、出口室に連通するサンプルガス誘導部から誘導され、分析計等の供給先へと供給される。このため、上記の構成によると、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 Further, according to the above configuration, the lower end of the first pipe through which the sample gas is cooled and water is separated and flows downward opens into the outlet chamber, and the water separated from the sample gas flows into the outlet chamber. Along with the dripping, the sample gas from which water has been separated also flows out into the outlet chamber. Therefore, the sample gas and moisture that have been efficiently cooled and separated can be easily discharged as they are from the first pipe to the outlet chamber below. Then, the moisture is collected in the moisture recovery chamber below the outlet chamber, and the sample gas from which the moisture has been separated is guided from the sample gas guide section that communicates with the outlet chamber, and is supplied to a destination such as an analyzer. . Therefore, according to the above configuration, the water separated from the sample gas can be easily recovered, and the sample gas from which the water has been separated can be efficiently guided.

従って、上記の構成によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置を提供することができる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover moisture. A moisture separation device that can efficiently guide sample gas can be provided.

（２）前記第１の配管及び前記第２の配管は、それぞれ上下に直線状に延びるように設けられ、前記冷却ガスが、前記第１の配管における前記サンプルガスの流動方向と平行な方向に沿って前記第２の配管を流動する場合がある。 (2) The first pipe and the second pipe are provided so as to extend vertically in a straight line, and the cooling gas is directed in a direction parallel to the flow direction of the sample gas in the first pipe. The liquid may flow along the second pipe.

この構成によると、第１及び第２の配管がそれぞれ上下に直線状に延び、冷却ガスがサンプルガスの流動方向と平行な方向に沿って流動する。このため、第1の配管を流動するサンプルガスと第２の配管を流動する冷却ガスとの間での熱交換を更に効率よく行うことができる。これにより、サンプルガスの冷却効率を更に向上させ、水分の分離能力を更に向上させることができる。 According to this configuration, the first and second pipes extend vertically in a straight line, and the cooling gas flows in a direction parallel to the flow direction of the sample gas. Therefore, heat exchange between the sample gas flowing through the first pipe and the cooling gas flowing through the second pipe can be performed more efficiently. Thereby, the cooling efficiency of the sample gas can be further improved, and the water separation ability can be further improved.

本発明によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the water separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover the water and separate the sample gas. It is possible to provide a moisture separation device that can be efficiently guided.

熱処理装置で発生したガスからサンプルガスをサンプリングし、水分分離装置でサンプルガスから水分を分離し、水分を分離したサンプルガスを分析計へと供給する系統を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a system for sampling a sample gas from gas generated in a heat treatment device, separating moisture from the sample gas in a moisture separator, and supplying the sample gas from which moisture has been separated to an analyzer. 本発明の第１実施形態の水分分離装置と水分分離装置に冷却ガスを供給するエアークーラーとを示す図である。1 is a diagram showing a moisture separator according to a first embodiment of the present invention and an air cooler that supplies cooling gas to the moisture separator. 本発明の第１実施形態の水分分離装置を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the moisture separator of 1st Embodiment of this invention. 飽和水蒸気量と温度との関係を示す図であって、サンプルガスから分離される水分について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between saturated water vapor amount and temperature, and is a diagram for explaining moisture separated from a sample gas. 本発明の第２実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the water separation device of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the water separation device of a 3rd embodiment of the present invention. 図７（Ａ）は、第３実施形態の水分分離装置の断面を示す図であって、図６のＡ－Ａ線矢視位置から見た断面を示す図である。図７（Ｂ）は、第３実施形態の変形例の水分分離装置の断面を示す図である。図７（Ｃ）は、第３実施形態の他の変形例の水分分離装置の断面を示す図である。FIG. 7(A) is a cross-sectional view of a water separator according to the third embodiment, and is a cross-sectional view taken from the AA line arrow position in FIG. 6. FIG. 7(B) is a diagram showing a cross section of a moisture separator according to a modification of the third embodiment. FIG. 7(C) is a diagram showing a cross section of a moisture separator according to another modification of the third embodiment. 本発明の第４実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the moisture separation device of a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第５実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the moisture separation device of a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第６実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the water separation device of a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第７実施形態の水分分離装置を示す図である。It is a figure showing the water separation device of a 7th embodiment of the present invention. 第７実施形態の水分分離装置の断面を示す図であって、図１１のＢ－Ｂ線矢視位置から見た断面を示す図である。12 is a diagram showing a cross section of a water separator according to a seventh embodiment, and is a diagram showing a cross section viewed from the BB line arrow position in FIG. 11. FIG.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

［水分分離装置の適用形態］
本発明は、サンプルガスから水分を分離する水分分離装置として、種々の用途に広く適用することができるものである。例えば、本発明は、被処理物に対して各種処理を行う際に発生するガスからサンプルガスをサンプリングして水分を分離し、水分を分離したサンプルガスを分析計等の供給先へと供給する際において、サンプルガスから水分を分離するための水分分離装置として、適用される。以下の説明においては、実施の形態として、熱処理装置で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計へとサンプルガスを供給する系統において適用される水分分離装置の形態を例にとって説明する。 [Application form of water separator]
INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be widely applied to various uses as a moisture separator which separates moisture from sample gas. For example, in the present invention, a sample gas is sampled from gases generated when performing various treatments on an object, water is separated, and the sample gas from which water has been separated is supplied to a supply destination such as an analyzer. In some cases, it is applied as a moisture separation device for separating moisture from sample gas. In the following description, as an embodiment, the form of a water separator applied in a system that separates water from a sample gas sampled from exhaust gas generated in a heat treatment equipment and supplies the sample gas to an analyzer will be described as an example. I will explain it to you.

図１は、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプルガスをサンプリングし、水分分離装置１でサンプルガスから水分を分離し、水分を分離したサンプルガスを分析計１０１へと供給する系統を模式的に示す図である。 FIG. 1 schematically shows a system in which a sample gas is sampled from exhaust gas generated in a heat treatment device 100, moisture is separated from the sample gas in a moisture separator 1, and the sample gas from which moisture has been separated is supplied to an analyzer 101. FIG.

熱処理装置１００は、金属製の被処理物（図示省略）を過熱水蒸気で加熱して被処理物の熱処理を行う装置として構成されている。尚、過熱水蒸気は、沸点よりも高い温度に加熱された水蒸気であり、沸点よりも高い温度の乾いた水蒸気である。熱処理装置１００は、筒状に延びる熱処理室１０２と、熱処理室１０２を外部から加熱するヒーター１０３とを備えて構成されている。熱処理装置１００においては、熱処理室１０２内において、入口１０２ａから出口１０２ｂに向かって被処理物が搬送されながら過熱水蒸気で加熱されて被処理物の熱処理が行われる。尚、過熱水蒸気は、ボイラと過熱器とを備えて構成された過熱水蒸気生成装置１０４において生成される。過熱水蒸気生成装置１０４において、水が加熱されて蒸発して生成された飽和水蒸気が更に加熱されることで過熱水蒸気が生成され、その過熱水蒸気が、熱処理室１０２へと供給される。 The heat treatment apparatus 100 is configured as an apparatus that heats a metal workpiece (not shown) with superheated steam to perform heat treatment on the workpiece. Note that superheated steam is steam heated to a temperature higher than the boiling point, and is dry steam at a temperature higher than the boiling point. The heat treatment apparatus 100 includes a heat treatment chamber 102 extending in a cylindrical shape and a heater 103 that heats the heat treatment chamber 102 from the outside. In the heat treatment apparatus 100, the workpiece is heated with superheated steam while being transported from the inlet 102a toward the outlet 102b in the heat treatment chamber 102, thereby performing heat treatment on the workpiece. Note that superheated steam is generated in a superheated steam generation device 104 that includes a boiler and a superheater. In the superheated steam generation device 104 , saturated steam generated by heating and evaporating water is further heated to generate superheated steam, and the superheated steam is supplied to the heat treatment chamber 102 .

熱処理装置１００において過熱水蒸気を用いて行われる被処理物に対する熱処理としては、例えば、脱脂処理、焼結処理、を例示することができる。熱処理装置１００において脱脂処理が行われる場合、熱処理装置１００での処理の前の処理工程において機械加工等が施された被処理物が、熱処理装置１００に搬入される。そして、熱処理装置１００においては、被処理物に付着した油脂が、過熱水蒸気によって加熱されることで気化され、被処理物から除去される。また、熱処理装置１００において焼結処理が行われる場合、油脂成分を主成分とするバインダーで結合された被焼結材として構成された被処理物が、熱処理装置１００に搬入される。そして、熱処理装置１００においては、過熱水蒸気によって被処理物が加熱されてバインダーが気化されて除去され、続いて、過熱水蒸気によって更に加熱されることで、油脂を主成分とするバインダーが除去された被処理物が焼結される。 Examples of the heat treatment performed on the object to be treated using superheated steam in the heat treatment apparatus 100 include degreasing treatment and sintering treatment. When a degreasing process is performed in the heat treatment apparatus 100 , a workpiece that has been subjected to mechanical processing or the like in a treatment step before the treatment in the heat treatment apparatus 100 is carried into the heat treatment apparatus 100 . In the heat treatment apparatus 100, the fats and oils adhering to the object to be processed are heated by superheated steam, vaporized, and removed from the object to be processed. Further, when a sintering process is performed in the heat treatment apparatus 100, a workpiece configured as a sintered material bound with a binder whose main component is an oil or fat component is carried into the heat treatment apparatus 100. In the heat treatment apparatus 100, the object to be treated is heated by superheated steam to vaporize and remove the binder, and then further heated by superheated steam to remove the binder whose main component is oil and fat. The object to be processed is sintered.

熱処理装置１００での熱処理が行われると、被処理物は熱処理室１０２の出口１０２ｂから搬出される。また、熱処理装置１００での熱処理の際には、熱処理室１０２内での脱脂処理等に伴って生じた排気ガスが発生する。排気ガスは、過熱水蒸気と、脱脂処理等によって被処理物から除去された油脂とを含むガスとして構成される。熱処理装置１００で発生した排気ガスは、熱処理室１０２における出口１０２ｂの近傍に設けられた排気口（図示省略）から排気系統１０５へと排出される。尚、排気系統１０５には、例えば、圧縮空気等の高圧流体を用いて負圧を発生させることで排気ガスを吸引して排出するエジェクタ（図示省略）が設けられている。これにより、熱処理室１０２における出口１０２ｂの近傍に設けられた排気口から排気ガスが吸引されて排気系統１０５へと排出される。 When the heat treatment is performed in the heat treatment apparatus 100, the object to be treated is carried out from the outlet 102b of the heat treatment chamber 102. Furthermore, during heat treatment in the heat treatment apparatus 100, exhaust gas is generated due to degreasing and the like in the heat treatment chamber 102. The exhaust gas is configured as a gas containing superheated steam and fats and oils removed from the object by degreasing or the like. Exhaust gas generated in the heat treatment apparatus 100 is discharged to the exhaust system 105 from an exhaust port (not shown) provided near the outlet 102b of the heat treatment chamber 102. The exhaust system 105 is provided with an ejector (not shown) that sucks and discharges exhaust gas by generating negative pressure using, for example, high-pressure fluid such as compressed air. As a result, exhaust gas is sucked through the exhaust port provided near the outlet 102b in the heat treatment chamber 102 and is discharged to the exhaust system 105.

排気系統１０５は、燃焼装置１０６へと接続している。熱処理室１０２から排気系統１０５へと排出された排気ガスは、排気系統１０５を流動して燃焼装置１０６に導入される。燃焼装置１０６は、排気ガスが導入される燃焼室（図示省略）と、外部の空気を燃焼室内に供給することで酸素を燃焼室内に供給する酸素供給部（図示省略）と、燃焼室内に設置されて排気ガスを加熱して燃焼させるヒーター（図示省略）とを備えている。そして、燃焼装置１０６は、導入された排気ガスを空気と混合した状態で排気ガスを加熱して排気ガスを燃焼するように構成されている。燃焼室に導入される排気ガスは、過熱水蒸気と油脂とを含むガスとして構成されており、排気ガスが燃焼されることで、油脂が燃焼して二酸化炭素となる。過熱水蒸気と油脂とを含むガスとして構成された排気ガスは、燃焼装置１０６において燃焼されることで、過熱水蒸気と二酸化炭素とを含むガスとして構成された排気ガスとなる。 Exhaust system 105 is connected to combustion device 106. Exhaust gas discharged from the heat treatment chamber 102 to the exhaust system 105 flows through the exhaust system 105 and is introduced into the combustion device 106. The combustion device 106 includes a combustion chamber (not shown) into which exhaust gas is introduced, an oxygen supply unit (not shown) that supplies oxygen into the combustion chamber by supplying external air into the combustion chamber, and a combustion chamber installed inside the combustion chamber. The engine is equipped with a heater (not shown) that heats and burns the exhaust gas. The combustion device 106 is configured to mix the introduced exhaust gas with air, heat the exhaust gas, and combust the exhaust gas. The exhaust gas introduced into the combustion chamber is configured as a gas containing superheated steam and fats and oils, and when the exhaust gas is combusted, the fats and oils are combusted and become carbon dioxide. The exhaust gas configured as a gas containing superheated steam and fats and oils is combusted in the combustion device 106, and becomes exhaust gas configured as a gas containing superheated steam and carbon dioxide.

燃焼装置１０６で燃焼された排気ガスは、排出系統１０７ａへ排出される。排出系統１０７ａの下流端は外部に開放されており、燃焼装置１０６から排出系統１０７ａに排出された排気ガスは、排出系統１０７ａを通過して外部へ排出される。また、排出系統１０７ａからはサンプリング系統１０７ｂが分岐しており、燃焼装置１０６から排出系統１０７ａへ排出された排気ガスの一部が、サンプリング系統１０７ｂへと流動する。これにより、熱処理装置１００で発生して燃焼装置１０６で燃焼されて排出される排気ガスの一部が、サンプルガスとしてサンプリングされてサンプリング系統１０７ｂへ流動する。 Exhaust gas combusted in the combustion device 106 is discharged to an exhaust system 107a. The downstream end of the exhaust system 107a is open to the outside, and the exhaust gas discharged from the combustion device 106 to the exhaust system 107a passes through the exhaust system 107a and is exhausted to the outside. Further, a sampling system 107b branches off from the exhaust system 107a, and part of the exhaust gas discharged from the combustion device 106 to the exhaust system 107a flows into the sampling system 107b. As a result, a part of the exhaust gas generated in the heat treatment device 100, burned in the combustion device 106, and discharged is sampled as a sample gas and flows to the sampling system 107b.

燃焼装置１０６から排出された排気ガスは、過熱水蒸気と二酸化炭素とを含むガスとして構成されている。そして、排出系統１０７ａへと排出された後に、排気ガスの一部としてサンプリングされたサンプルガスは、配管として構成されたサンプリング系統１０７ｂを流動する間に、サンプリング系統１０７ｂの外部の空気によって、サンプリング系統１０７ｂの管壁を介して冷却される。サンプルガスは、サンプリング系統１０７ｂの流動中に冷却されることで、外部の空気の温度である室温（例えば、２５℃）に近い温度まで温度が低下し、例えば、３０℃程度まで温度が低下する。温度が低下すると、サンプルガスは、水蒸気と二酸化炭素とを含むガスとして構成された状態となる。尚、サンプルガス中の水蒸気は、飽和水蒸気の状態でサンプルガスに含まれている。そして、サンプリング系統１０７ｂを流動したサンプルガスは、水分分離装置１へと導入される。 The exhaust gas discharged from the combustion device 106 is configured as a gas containing superheated steam and carbon dioxide. After being discharged to the exhaust system 107a, the sample gas sampled as part of the exhaust gas is transferred to the sampling system 107b by air outside the sampling system 107b while flowing through the sampling system 107b configured as a pipe. It is cooled through the tube wall of 107b. The sample gas is cooled while flowing through the sampling system 107b, so that the temperature decreases to a temperature close to room temperature (for example, 25 degrees Celsius), which is the temperature of the outside air, and for example, the temperature decreases to about 30 degrees Celsius. . As the temperature decreases, the sample gas becomes configured as a gas containing water vapor and carbon dioxide. Note that the water vapor in the sample gas is contained in the sample gas in a saturated water vapor state. The sample gas flowing through the sampling system 107b is then introduced into the moisture separation device 1.

水分分離装置１では、導入されたサンプルガスが冷却され、室温よりも十分に低い温度まで冷却され、例えば、１０℃程度まで冷却される。水分分離装置１では、サンプルガスが、水分分離装置１への導入時の温度（例えば、３０℃）から室温よりも十分に低い温度（例えば、１０℃）まで冷却されることで、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分がサンプルガスから分離される。これにより、水分分離装置１においてサンプルガスから水分が十分に分離される。水分分析装置１で水分が十分に分離されたサンプルガスは、分析計供給系統１０８へと誘導され、分析計供給系統１０８を流動する。 In the moisture separator 1, the introduced sample gas is cooled to a temperature sufficiently lower than room temperature, for example, to about 10°C. In the moisture separator 1, the sample gas is cooled from the temperature at the time of introduction into the moisture separator 1 (e.g., 30°C) to a temperature sufficiently lower than room temperature (e.g., 10°C) to prevent temperature saturation. Condensed water is separated from the sample gas depending on the amount of water vapor. Thereby, moisture is sufficiently separated from the sample gas in the moisture separator 1. The sample gas from which moisture has been sufficiently separated in the moisture analyzer 1 is guided to the analyzer supply system 108 and flows through the analyzer supply system 108 .

分析計供給系統１０８を流動するサンプルガスは、配管として構成された分析計供給系統１０８の流動中に、分析計供給系統１０８の外部の空気によって、分析計供給系統１０８の管壁を介して温められる。サンプルガスは、分析計供給系統１０８の流動中に温められることで、外部の空気の温度である室温（例えば、２５℃）に近い温度まで昇温し、例えば、２０℃程度まで温度が上昇する。温度が上昇すると、サンプルガスの湿度が低下する。そして、湿度が低下して二酸化炭素を含むガスとして構成されたサンプルガスが、分析計供給系統１０８から分析計１０１へと供給される。分析計１０１は、例えば、赤外分光光度計として構成される。サンプルガスが分析計１０１へ供給されると、分析計１０１でのサンプルガスの成分の分析が行われる。分析計１０１でサンプルガスの成分の分析が行われることで、例えば、サンプルガス中の二酸化炭素の含有量が求められる。 The sample gas flowing through the analyzer supply system 108 is heated through the pipe wall of the analyzer supply system 108 by air outside the analyzer supply system 108 while flowing through the analyzer supply system 108 configured as a pipe. It will be done. The sample gas is heated while flowing through the analyzer supply system 108, and is raised to a temperature close to room temperature (for example, 25°C), which is the temperature of the outside air, and for example, the temperature rises to about 20°C. . As the temperature increases, the humidity of the sample gas decreases. Then, the sample gas, which has a reduced humidity and is configured as a gas containing carbon dioxide, is supplied from the analyzer supply system 108 to the analyzer 101. The analyzer 101 is configured, for example, as an infrared spectrophotometer. When the sample gas is supplied to the analyzer 101, the analyzer 101 analyzes the components of the sample gas. By analyzing the components of the sample gas with the analyzer 101, for example, the content of carbon dioxide in the sample gas is determined.

上記のように、水分分離装置は、例えば、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において適用される。以下、水分分離装置の詳細な実施形態について、第１乃至第７実施形態を例にとって説明する。 As described above, the moisture separation device is applied, for example, to a system that separates moisture from a sample gas sampled from exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and supplies the sample gas to the analyzer 101. Hereinafter, detailed embodiments of the water separator will be described using the first to seventh embodiments as examples.

［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態の水分分離装置１と水分分離装置１に冷却ガスを供給するエアークーラー１０９とを示す図である。図３は、本発明の第１実施形態の水分分離装置１を示す図である。図２及び図３では、水分分離装置１について、断面図で図示している。尚、図１では、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、第１実施形態の水分分離装置１が適用された形態を例示している。 [First embodiment]
FIG. 2 is a diagram showing the moisture separator 1 and the air cooler 109 that supplies cooling gas to the moisture separator 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the moisture separator 1 according to the first embodiment of the present invention. 2 and 3, the moisture separator 1 is illustrated in cross-sectional view. In FIG. 1, the moisture separation device 1 of the first embodiment is applied to a system that separates moisture from a sample gas sampled from exhaust gas generated in a heat treatment device 100 and supplies the sample gas to an analyzer 101. The figure shows an example of a different form.

図１乃至図３に示す水分分離装置１は、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。また、水分分離装置１は、サンプルガスを冷却するための冷却ガスが導入されるように構成されている。本実施形態では、水分分離装置１は、エアークーラー１０９に接続されており、サンプルガスを冷却するための冷却ガスが、エアークーラー１０９から導入される。 The moisture separator 1 shown in FIGS. 1 to 3 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a, separates moisture contained in the sample gas, and supplies the sample gas to the analyzer supply system 108. . Moreover, the moisture separator 1 is configured so that a cooling gas for cooling the sample gas is introduced. In this embodiment, the moisture separator 1 is connected to an air cooler 109, and a cooling gas for cooling the sample gas is introduced from the air cooler 109.

尚、エアークーラー１０９は、圧縮空気が供給されることで、室温（例えば、２５°）よりも十分に低い温度の空気を冷却ガスとして生成する装置として構成される。エアークーラー１０９には、コンプレッサと圧縮空気の貯留タンクとを備えて構成された圧縮空気供給源１１０から圧縮空気が圧縮空気供給系統１１１を介して供給される。圧縮空気供給系統１１１から高圧の圧縮空気がエアークーラー１０９へ供給されると、高圧の空気は、エアークーラー１０９内の渦流発生器に供給される。そして、高圧の空気は、渦流発生器により筒状のエアークーラー１０９内で筒状の内周面の接線方向に吐出され、膨張しながら高速で回転する渦流を形成しながら、エアークーラー１０９の長手方向に沿って流動する。そして、エアークーラー１０９の一方の端部１０９ａに設けられた調整弁で風量が調整された空気が、熱風の状態で排出される。一方、一方の端部１０９ａから排出されない残りの空気は、エアークーラー１０９の筒内で渦流の遠心力によって形成された内側の空洞内を外側の渦流と同方向に回転しながら膨張しながらエアークーラー１０９の他方の端部１０９ｂ側へ流動する。このとき、渦流の内側を他方の端部１０９ｂ側へ移動する空気は、膨張しながら減速による制動作用のために外側の渦流に対して仕事を行うことで室温より低く且つ０℃より高い所定の温度まで温度が低下する。そして、室温より低い所定の温度まで温度が低下した空気は、冷風として他方の端部１０９ｂへ流動する。エアークーラー１０９の他方の端部１０９ｂは、接続配管１１２を介して水分分離装置１に接続しており、エアークーラー１０９の端部１０９ｂから冷風として排出された低温の空気は、冷却ガスとして、水分分離装置１へ導入される。尚、上述の通り、エアークーラー１０９にて生成されて水分分離装置１へ導入される冷却ガスの温度は、室温より低く且つ０℃より高い温度に設定されることが好ましい。更には、エアークーラー１０９から水分分離装置１へ導入される冷却ガスの温度は、０℃よりも高い温度で且つ室温よりも十分に低い温度に設定されることが好ましく、より具体的には、０℃よりも高い温度で且つ室温よりも０℃に近い温度に設定されることが好ましい。 Note that the air cooler 109 is configured as a device that generates air at a temperature sufficiently lower than room temperature (for example, 25°) as a cooling gas by being supplied with compressed air. Compressed air is supplied to the air cooler 109 via a compressed air supply system 111 from a compressed air supply source 110 that includes a compressor and a compressed air storage tank. When high-pressure compressed air is supplied from the compressed air supply system 111 to the air cooler 109, the high-pressure air is supplied to the vortex generator within the air cooler 109. The high-pressure air is discharged by the vortex generator in the tangential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical air cooler 109, and expands while forming a vortex that rotates at high speed. flow along the direction. Then, the air volume is adjusted by a regulating valve provided at one end 109a of the air cooler 109, and the air is discharged in the form of hot air. On the other hand, the remaining air that is not discharged from one end 109a rotates in the same direction as the outer vortex within the inner cavity formed by the centrifugal force of the vortex within the cylinder of the air cooler 109, expanding and passing through the air cooler. 109 toward the other end 109b. At this time, the air moving inside the vortex toward the other end 109b expands and performs work on the outside vortex for a braking action by deceleration, thereby achieving a predetermined temperature lower than room temperature and higher than 0°C. The temperature drops to . Then, the air whose temperature has decreased to a predetermined temperature lower than room temperature flows to the other end 109b as cold air. The other end 109b of the air cooler 109 is connected to the moisture separator 1 via a connecting pipe 112, and the low-temperature air discharged as cold air from the end 109b of the air cooler 109 contains moisture as a cooling gas. It is introduced into the separation device 1. As described above, the temperature of the cooling gas generated in the air cooler 109 and introduced into the moisture separator 1 is preferably set to a temperature lower than room temperature and higher than 0°C. Furthermore, the temperature of the cooling gas introduced from the air cooler 109 to the moisture separator 1 is preferably set to a temperature higher than 0° C. and sufficiently lower than room temperature, and more specifically, It is preferable to set the temperature higher than 0°C and closer to 0°C than room temperature.

図１乃至図３に示すように、水分分離装置１は、第１の配管１１と、第２の配管１２と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the moisture separator 1 includes a first pipe 11, a second pipe 12, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guide section 15. It is composed of

第１の配管１１は、水分を含むサンプルガスが導入され、サンプルガスが下方に流動する配管として構成されている。第１の配管１１は、円形断面で細長く直線状に延びる円管状の配管として設けられている。第１の配管１１は、熱伝導性に優れた金属製の円管として設けられ、例えば、ステンレス製の円管として設けられている。第１の配管１１は、後述する第２の配管１２に対して支持されている。また、第１の配管１１は、その長手方向が上下方向に延びた状態で、第２の配管１２に対して支持されており、本実施形態では、上下に直線状に延びるように設けられている。 The first pipe 11 is configured as a pipe into which a sample gas containing moisture is introduced and the sample gas flows downward. The first pipe 11 is provided as a cylindrical pipe having a circular cross section and extending in a long and narrow straight line. The first pipe 11 is provided as a circular pipe made of metal with excellent thermal conductivity, for example, provided as a circular pipe made of stainless steel. The first pipe 11 is supported by a second pipe 12, which will be described later. Further, the first pipe 11 is supported with respect to the second pipe 12 with its longitudinal direction extending in the vertical direction, and in this embodiment, the first pipe 11 is provided so as to extend vertically in a straight line. There is.

第１の配管１１は、上端部が、サンプリング系統１０７ｂの下流側の端部に対してカップリング１０７ｃを介して接続している。第１の配管１１の上端部には、サンプリング系統１０７ｂから、飽和水蒸気の状態で水分を含むサンプルガスが導入される。尚、図３では、サンプルガスが流動する様子を細い破線の矢印で模式的に示している。第１の配管１１の上端部に上方から導入されたサンプルガスは、第１の配管１１の内側を第１の配管１１が延びる上下方向に沿って下方に流動する。第１の配管１１は、後述の第２の配管１２の内側を貫通しており、第１の配管１１の下端部は、後述の出口室１３内で開口している。 The upper end of the first pipe 11 is connected to the downstream end of the sampling system 107b via a coupling 107c. A sample gas containing water in a saturated steam state is introduced into the upper end of the first pipe 11 from the sampling system 107b. In addition, in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown by thin broken arrows. The sample gas introduced from above into the upper end of the first pipe 11 flows downward inside the first pipe 11 along the vertical direction in which the first pipe 11 extends. The first pipe 11 passes through the inside of a second pipe 12, which will be described later, and the lower end of the first pipe 11 opens into an outlet chamber 13, which will be described later.

第２の配管１２は、第１の配管１１の少なくとも一部が内側に配置され、サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、冷却ガスが下方に流動する配管として構成されている。第２の配管１２は、円形断面で直線状に延びる円筒状の配管として設けられている。第２の配管１２は、熱伝導性に優れた金属製の円管として設けられ、例えば、ステンレス製の円管として設けられている。第２の配管１２は、例えば、水分回収室１４に固定された支持フレーム１６に対して固定されて支持されている。また、第２の配管１２は、その長手方向が上下方向に延びた状態で、支持フレーム１６に対して支持されており、本実施形態では、上下に直線状に延びるように設けられている。 The second pipe 12 is configured as a pipe in which at least a portion of the first pipe 11 is arranged inside, a cooling gas having a temperature lower than that of the sample gas is introduced, and the cooling gas flows downward. . The second pipe 12 is provided as a cylindrical pipe that has a circular cross section and extends linearly. The second pipe 12 is provided as a circular pipe made of metal with excellent thermal conductivity, for example, provided as a circular pipe made of stainless steel. The second pipe 12 is, for example, fixedly supported by a support frame 16 fixed to the moisture recovery chamber 14. Further, the second pipe 12 is supported by the support frame 16 with its longitudinal direction extending in the vertical direction, and in this embodiment, it is provided so as to extend vertically in a straight line.

第２の配管１２には、円形断面で直線状に延びる円管状の管本体部１２ａと、管本体部１２ａの上端部を塞ぐ上蓋部１２ｂと、管本体部１２ａの下端部を塞ぐ下蓋部１２ｃとが設けられている。上蓋部１２ｂは、中心に貫通孔が形成された円板状の部材として設けられて、管本体部１２ａの上端部に気密状態で密着した状態で管本体部１２ａの上端部に固定されている。そして、上蓋部１２ｂの貫通孔には、第１の配管１１が、挿通されている。第１の配管１１は、上蓋部１２ｂの貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で上蓋部１２ｂの貫通孔に挿通されている。下蓋部１２ｃは、中心に貫通孔が形成された円板状の部材として設けられて、管本体部１２ａの下端部に気密状態で密着した状態で管本体部１２ａの下端部に固定されている。そして、下蓋部１２ｃの貫通孔には、管本体部１２ａを貫通した第１の配管１１が、挿通されている。第１の配管１１は、下蓋部１２ｃの貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で下蓋部１２ｃの貫通孔に挿通されている。 The second pipe 12 includes a circular pipe main body 12a that extends linearly with a circular cross section, an upper cover 12b that closes the upper end of the pipe main body 12a, and a lower cover that covers the lower end of the pipe main body 12a. 12c is provided. The upper lid part 12b is provided as a disk-shaped member with a through hole formed in the center, and is fixed to the upper end of the tube main body 12a in an airtight manner. . The first pipe 11 is inserted into the through hole of the upper lid portion 12b. The first pipe 11 is inserted into the through hole of the upper lid part 12b in a state in which it is in close contact with the edge of the through hole of the upper lid part 12b through a sealing member in an airtight state. The lower lid portion 12c is provided as a disc-shaped member with a through hole formed in the center, and is fixed to the lower end of the tube body 12a in an airtight manner. There is. The first pipe 11 passing through the tube main body 12a is inserted into the through hole of the lower cover 12c. The first pipe 11 is inserted into the through hole of the lower lid part 12c in a state in which it is in close contact with the edge of the through hole of the lower lid part 12c through a sealing member in an airtight state.

第１の配管１１は、上蓋部１２ｂを貫通し、管本体部１２ａを挿通し、更に、下蓋部１２ｃを貫通した状態で、第２の配管１２に対して取り付けられている。このため、第１の配管１１は、第２の配管１２の内側に挿入された状態で配置されている。また、第１の配管１１は、上蓋部１２ｂの中心に設けられた貫通孔を貫通するとともに、下蓋部１２ｃの中心に設けられた貫通孔を貫通している。そして、第１の配管１１は、管本体部１２ａと平行に延びて、管本体部１２ａをその中心軸線に沿って挿通している。このため、第１の配管１１と第２の配管１２とは、中心軸線が一致する同心状に配置された二重管として設けられている。 The first pipe 11 is attached to the second pipe 12, passing through the upper lid part 12b, through the pipe main body part 12a, and further through the lower lid part 12c. For this reason, the first pipe 11 is inserted inside the second pipe 12. Further, the first pipe 11 passes through a through hole provided at the center of the upper lid portion 12b, and also passes through a through hole provided at the center of the lower lid portion 12c. The first pipe 11 extends parallel to the pipe main body 12a and passes through the pipe main body 12a along its central axis. For this reason, the first pipe 11 and the second pipe 12 are provided as double pipes arranged concentrically so that their central axes coincide.

また、水分分離装置１においては、冷却ガス導入管１７ａ及び冷却ガス排出管１７ｂが設けられており、冷却ガス導入管１７ａ及び冷却ガス排出管１７ｂは、第２の配管１２の管本体部１２ａに接続している。 In addition, the moisture separator 1 is provided with a cooling gas introduction pipe 17a and a cooling gas discharge pipe 17b, and the cooling gas introduction pipe 17a and the cooling gas discharge pipe 17b are connected to the pipe main body 12a of the second pipe 12. Connected.

冷却ガス導入管１７ａは、管長の短い円管として設けられ、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスを第２の配管１２に導入するように構成されている。より具体的には、冷却ガス導入管１７ａは、管長方向の一方の端部が、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに接続した接続配管１１２に接続しており、管長方向の他方の端部が、管本体部１２ａに対して管本体部１２ａの上端側において接続している。また、冷却ガス導入管１７ａの他方の端部は、管本体部１２ａの上端側に設けられて管本体部１２ａの管壁を貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、管本体部１２ａの内部で開口している。これにより、エアークーラー１０９の端部１０９ｂと第２の配管１２内の上端側の領域とは、冷却ガス導入管１７ａを介して連通している。 The cooling gas introduction pipe 17a is provided as a circular pipe with a short pipe length, and is configured to introduce the cooling gas supplied from the air cooler 109 into the second pipe 12. More specifically, one end of the cooling gas introduction pipe 17a in the pipe length direction is connected to a connection pipe 112 connected to the end 109b of the air cooler 109, and the other end in the pipe length direction is It is connected to the tube body portion 12a at the upper end side of the tube body portion 12a. Further, the other end of the cooling gas introduction pipe 17a is passed through a through hole provided on the upper end side of the pipe main body 12a and penetrating the pipe wall of the pipe main body 12a in an airtight state. It is open inside. Thereby, the end portion 109b of the air cooler 109 and the upper end region within the second pipe 12 are communicated via the cooling gas introduction pipe 17a.

冷却ガス排出管１７ｂは、管長の短い円管として設けられ、第２の配管１２に導入されて第２の配管１２を流動した冷却ガスを第２の配管１２から排出するように構成されている。より具体的には、冷却ガス排出管１７ｂは、管長方向の一方の端部が、管本体部１２ａに対して管本体部１２ａの下端側において接続しており、管長方向の他方の端部側の部分が、管本体部１２ａの外側に向かって突出している。そして、冷却ガス排出管１７ｂの一方の端部は、管本体部１２ａの下端側に設けられて管本体部１２ａの管壁を貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、管本体部１２ａの内部で開口している。一方、管本体部１２ａから外部に突出した冷却ガス排出管１７ｂの他方の端部は、外部に開口している。これにより、第２の配管１２内の下端側の領域と、第２の配管１２の外部とは、冷却ガス排出管１７ｂを介して連通している。 The cooling gas discharge pipe 17b is provided as a circular pipe with a short pipe length, and is configured to discharge the cooling gas introduced into the second pipe 12 and flowing through the second pipe 12 from the second pipe 12. . More specifically, one end of the cooling gas exhaust pipe 17b in the pipe length direction is connected to the pipe main body part 12a at the lower end side of the pipe main body part 12a, and the other end part in the pipe length direction The portion protrudes toward the outside of the tube main body portion 12a. One end of the cooling gas exhaust pipe 17b passes through a through hole provided at the lower end side of the pipe main body 12a and penetrates the pipe wall of the pipe main body 12a in an airtight state. It is open inside. On the other hand, the other end of the cooling gas exhaust pipe 17b protruding from the pipe main body 12a is open to the outside. Thereby, the region on the lower end side within the second pipe 12 and the outside of the second pipe 12 communicate with each other via the cooling gas discharge pipe 17b.

上記の通り、第２の配管１２には、その上端側において、冷却ガス導入管１７ａが接続している。このため、エアークーラー１０９で冷却されて端部１０９ｂから排出された空気は、冷却ガスとして、冷却ガス導入管１７ａを介して、第２の配管１２内の上端側の領域へと導入される。そして、第２の配管１２内へ導入された冷却ガスは、第２の配管１２内を下方に流動する。尚、図３では、冷却ガスが流動する様子を細い実線の矢印で模式的に示している。 As mentioned above, the cooling gas introduction pipe 17a is connected to the second pipe 12 at its upper end. Therefore, the air cooled by the air cooler 109 and discharged from the end 109b is introduced as cooling gas into the upper end side region of the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a. The cooling gas introduced into the second pipe 12 flows downward within the second pipe 12. In addition, in FIG. 3, the manner in which the cooling gas flows is schematically shown by thin solid line arrows.

また、第１の配管１１及び第２の配管１２は、いずれも上下に直線状に延びて、中心軸線が一致する二重管として設けられている。そして、サンプルガスは、第２の配管１２の内側で同心状に配置された第１の配管１１の内側を下方に流動し、冷却ガスは、第２の配管１２の内側であって第１の配管１１の外側の領域を下方に流動する。このため、冷却ガスは、第１の配管１１におけるサンプルガスの流動方向と平行な方向に沿って第２の配管１２を流動する。更に、冷却ガスは、サンプルガスの流動方向に対して平行な方向であって且つ同じ方向に沿って、第２の配管１２を下方に流動する。第１の配管１１の内側をサンプルガスが下方に流動し、第２の配管１２の内側で第１の配管１１の外側を冷却ガスが下方に流動することで、第１の配管１１の管壁の全周を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われる。これにより、第１の配管１１の流動中に、サンプルガスが冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、第１の配管１１内においてサンプルガスから分離される。第１の配管１１内においてサンプルガスから分離された水分は、第１の配管１１中を落下し、後述の出口室１３内で開口する第１の配管１１の下端部から出口室１３内へ滴下する。尚、図３では、サンプルガスから分離された水分が落下する様子を太い破線の矢印で模式的に示している。 Further, the first pipe 11 and the second pipe 12 are both provided as double pipes that extend vertically in a straight line and whose central axes coincide. The sample gas flows downward inside the first pipe 11 arranged concentrically inside the second pipe 12, and the cooling gas flows downward inside the first pipe 11 arranged concentrically inside the second pipe 12. It flows downward in the area outside the pipe 11. Therefore, the cooling gas flows through the second pipe 12 in a direction parallel to the flow direction of the sample gas in the first pipe 11. Furthermore, the cooling gas flows downward through the second pipe 12 in a direction parallel to and along the same direction as the flow direction of the sample gas. The sample gas flows downward inside the first pipe 11, and the cooling gas flows downward inside the second pipe 12 and outside the first pipe 11, so that the pipe wall of the first pipe 11 Heat exchange takes place between the sample gas and the cooling gas over the entire circumference of the sample gas. As a result, the sample gas is cooled while flowing through the first pipe 11, and the amount of saturated water vapor in the sample gas decreases as the temperature decreases. It is separated from the sample gas within the first pipe 11. Moisture separated from the sample gas in the first pipe 11 falls through the first pipe 11 and drips into the outlet chamber 13 from the lower end of the first pipe 11 that opens in the exit chamber 13, which will be described later. do. In addition, in FIG. 3, the state in which the water separated from the sample gas falls is schematically shown by thick broken arrows.

また、第２の配管１２には、その下流端側において、冷却ガス排出管１７ｂが接続している。このため、第２の配管１２を下方へ流動し、第１の配管１１の管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、冷却ガス排出管１７ｂへと流動し、冷却ガス排出管１７ｂを介して、第２の配管１２の外部へと排出される。 Further, a cooling gas exhaust pipe 17b is connected to the second pipe 12 at its downstream end. Therefore, the cooling gas that flows downward through the second pipe 12 and exchanges heat with the sample gas through the pipe wall of the first pipe 11 flows to the cooling gas discharge pipe 17b. The cooling gas is discharged to the outside of the second pipe 12 via the cooling gas discharge pipe 17b.

出口室１３は、第２の配管１２の下方に配置され、第１の配管１１から流出したサンプルガスが導入される室として設けられている。本実施形態では、出口室１３は、第２の配管１２に対して上下方向において隣接して配置されている。出口室１３は、出口室本体部１８と連通管部１９とを有して構成されている。 The outlet chamber 13 is arranged below the second pipe 12 and is provided as a chamber into which the sample gas flowing out from the first pipe 11 is introduced. In this embodiment, the outlet chamber 13 is arranged adjacent to the second pipe 12 in the vertical direction. The outlet chamber 13 includes an outlet chamber main body part 18 and a communication pipe part 19.

出口室１３の出口室本体部１８は、第１の配管１１が開口するとともに後述するサンプルガス誘導部１５が連通するように構成され、サンプルガスが導入されるとともに導入されたサンプルガスをサンプルガス誘導部１５へ送るための室として設けられている。具体的には、出口室本体部１８は、例えば、円筒状に形成された側壁１８ａと円板状に形成された底部壁１８ｂとを有している。そして、出口室本体部１８は、側壁１８ａの上端側が第２の配管１２の下蓋部１２ｃで気密に閉じられるとともに側壁１８ａの下端側が底壁部１８ｂで気密に閉じられることで区画された室として構成されている。 The outlet chamber main body part 18 of the outlet chamber 13 is configured so that the first pipe 11 opens and a sample gas guiding part 15, which will be described later, communicates with the outlet chamber main body part 18 of the outlet chamber 13. It is provided as a chamber for feeding to the guide section 15. Specifically, the outlet chamber main body 18 has, for example, a side wall 18a formed in a cylindrical shape and a bottom wall 18b formed in a disk shape. The outlet chamber main body 18 is a partitioned chamber in which the upper end of the side wall 18a is hermetically closed by the lower lid 12c of the second pipe 12, and the lower end of the side wall 18a is hermetically closed by the bottom wall 18b. It is configured as.

また、出口室本体部１８内では、第２の配管１２の下蓋部１２ｃを貫通した第１の配管１１が、下蓋部１２ｃから下方に向かって延びている。第１の配管１１は、出口室本体部１８内において、下蓋部１２ｃから、出口室本体部１８における上下方向の高さ位置の途中位置まで延びている。尚、本実施形態では、第１の配管１１は、出口室本体部１８内において、高さ方向の略中央部分の位置まで延びている。そして、出口室本体部１８内で下方に延びる第１の配管１１の下端部は、出口室本体部１８内で開口している。また、出口室本体部１８には、側壁１８ａにおいて、後述するサンプルガス連通部１５が連通している。 Further, within the outlet chamber main body 18, the first pipe 11 passes through the lower cover 12c of the second pipe 12 and extends downward from the lower cover 12c. The first pipe 11 extends within the outlet chamber main body 18 from the lower lid portion 12c to a midway position in the vertical direction of the outlet chamber main body 18. In this embodiment, the first pipe 11 extends within the outlet chamber main body 18 to a position approximately at the center in the height direction. The lower end of the first pipe 11 extending downward within the outlet chamber main body 18 is open within the outlet chamber main body 18 . Further, a sample gas communication section 15, which will be described later, communicates with the outlet chamber main body section 18 at the side wall 18a.

上記の通り、第１の配管１１が出口室本体部１８内で開口しているため、第１の配管１１から流出するサンプルガスは、出口室１３に導入される。更に、第１の配管１１の下端部が出口室本体部１８内で開口しているため、第１の配管１１内でサンプルガスから分離された水分は、水滴の状態となって、第１の配管１１に沿って下方に落下し、第１の配管１１の下端部から出口室１３に滴下する。このように、出口室１３は、サンプルガスが第１の配管１１から導入されるとともにサンプルガスから分離された水分が第１の配管１１の下端部から滴下するように構成されている。 As described above, since the first pipe 11 is open within the outlet chamber body 18 , the sample gas flowing out from the first pipe 11 is introduced into the outlet chamber 13 . Furthermore, since the lower end of the first pipe 11 is open in the outlet chamber main body 18, the water separated from the sample gas in the first pipe 11 becomes water droplets and flows into the first pipe 11. It falls downward along the pipe 11 and drips into the outlet chamber 13 from the lower end of the first pipe 11 . In this way, the outlet chamber 13 is configured such that the sample gas is introduced from the first pipe 11 and the water separated from the sample gas drips from the lower end of the first pipe 11.

出口室１３の連通管部１９は、出口室本体部１８の下端から下方に向かって延びるとともに後述の水分回収室１４に開口して連通する管部分として構成されている。連通管部１９は、上下方向に細長く延びる円管状に形成され、上端部は、出口室本体部１８の底壁部１８ｂに接続し、下端部は、後述の水分回収室１４内で開口している。円板状に形成された底壁部１８ｂの中心には、貫通孔が設けられており、その貫通孔に対して連通管部１９の上端部が気密状態で嵌め込まれて固定されている。連通管部１９の上端部は、開口しており、連通管部１９は、出口室本体部１８内と連通している。 The communication pipe portion 19 of the outlet chamber 13 is configured as a pipe portion that extends downward from the lower end of the outlet chamber main body portion 18 and opens and communicates with the water recovery chamber 14, which will be described later. The communication tube portion 19 is formed into a circular tube shape that extends vertically, and its upper end portion is connected to the bottom wall portion 18b of the outlet chamber main body portion 18, and its lower end portion is opened in the moisture recovery chamber 14, which will be described later. There is. A through hole is provided at the center of the bottom wall portion 18b formed in a disk shape, and the upper end portion of the communication tube portion 19 is fitted and fixed in an airtight manner into the through hole. The upper end of the communication tube section 19 is open, and the communication tube section 19 communicates with the inside of the outlet chamber main body section 18 .

連通管部１９は、出口室本体部１８内に連通した状態で出口室本体部１８の下端に対して接続している。このため、サンプルガスから分離されて出口室本体部１８内で第１の配管１１の下端部から滴下した水分は、出口室本体部１８内を落下し、出口室本体部１８の下端から連通管部１９へと移動する。また、連通管部１９は、水分回収室１４内で開口している。このため、連通管部１９へ移動した水分は、連通管部１９を落下して、水分回収室１４へ回収される。尚、本実施形態では、連通管部１９の上端部は、第１の配管１１の下端部の鉛直下方に配置されている。このため、出口室本体部１８内で第１の配管１１から滴下した水分は、下方に落下してそのまま連通管部１９の上端部へ落下し、連通管部１９内を通過して水分回収室１４へと回収される。 The communication pipe portion 19 is connected to the lower end of the outlet chamber body portion 18 in a state of communicating with the outlet chamber body portion 18 . Therefore, the moisture separated from the sample gas and dripped from the lower end of the first pipe 11 within the outlet chamber body 18 falls within the outlet chamber body 18 and flows from the lower end of the outlet chamber body 18 into the communicating pipe. Move to section 19. Further, the communication pipe portion 19 is open within the moisture recovery chamber 14 . Therefore, the moisture that has moved to the communication tube section 19 falls through the communication tube section 19 and is collected into the moisture recovery chamber 14. In this embodiment, the upper end of the communication pipe section 19 is arranged vertically below the lower end of the first pipe 11. Therefore, the moisture dripping from the first pipe 11 within the outlet chamber main body 18 falls downward, directly to the upper end of the communication pipe 19, passes through the communication pipe 19, and enters the moisture recovery chamber. It will be recovered to 14.

水分回収室１４は、出口室１３に連通するとともに出口室１３の下方に配置され、サンプルガスから分離された水分を回収する室として構成されている。水分回収室１４は、上方が開放された容器として設けられ、内側に水が貯留されるように構成されている。尚、図２及び図３は、水分回収室１４に水Ｗａが貯留された状態を断面図で示している。水分回収室１４は、例えば、上面が開放された直方体状或いは円筒状の容器として形成され、出口室１３に対して上下方向において直列に配置されて、出口室１３の下方に配置されている。水分回収室１４における開放された上面は、例えば、出口室１３の出口室本体部１８の下端と略同じ高さ位置に配置されている。 The moisture recovery chamber 14 communicates with the outlet chamber 13 and is disposed below the outlet chamber 13, and is configured as a chamber for recovering moisture separated from the sample gas. The moisture recovery chamber 14 is provided as a container with an open top, and is configured to store water inside. Note that FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing a state in which water Wa is stored in the moisture recovery chamber 14. The moisture recovery chamber 14 is formed, for example, as a rectangular parallelepiped or cylindrical container with an open top surface, and is disposed in series with the outlet chamber 13 in the vertical direction and below the outlet chamber 13. The open upper surface of the moisture recovery chamber 14 is arranged, for example, at approximately the same height as the lower end of the outlet chamber body 18 of the outlet chamber 13.

また、水分回収室１４には、排水口１４ａが設けられている。排水口１４ａは、水分回収室１４の側壁の上端側において貫通孔として設けられている。水分回収室１４に水が供給されて貯留されると、水分回収室１４に貯留される水Ｗａの水面は、排水口１４ａの高さ位置まで上昇する。そして、排水口１４ａの高さ位置を超えて水分回収室１４へ水が供給されると、排水口１４ａから水分回収室１４の外部へと水が排出される。尚、本実施形態では、水分回収室１４には、排水口１４ａの位置で排水管１４ｂが接続しており、排水口１４ａから排出された水は、排水管１４ｂへと排出される。 Further, the moisture recovery chamber 14 is provided with a drain port 14a. The drain port 14a is provided as a through hole on the upper end side of the side wall of the moisture recovery chamber 14. When water is supplied and stored in the moisture recovery chamber 14, the surface of the water Wa stored in the moisture recovery chamber 14 rises to the level of the drain port 14a. When water is supplied to the moisture recovery chamber 14 beyond the height of the drain port 14a, the water is discharged to the outside of the moisture recovery chamber 14 from the drain port 14a. In this embodiment, a drain pipe 14b is connected to the water recovery chamber 14 at the position of the drain port 14a, and water discharged from the drain port 14a is discharged to the drain pipe 14b.

また、水分回収室１４の内側では、出口室本体部１８の下端から延びる連通管部１９が、水分回収室１４の上面側から底面側に向かって下方に延びている。そして、連通管部１９は、水分回収室１４内において、排水口１４ａが開口する高さ位置よりも下方の位置まで延びている。このため、連通管部１９の下端は、水分回収室１４内において排水口１４ａが開口する位置よりも下方で開口している。これにより、連通管部１９は、その下端が、水分回収室１４において、水分回収室１４に貯留された水Ｗａの水面よりも下方で開口するように構成されている。サンプルガスから分離されて第１の配管１１から滴下した水分は、出口室本体部１８を通過して連通管部１９を落下し、水分回収室１４内の水Ｗａの水面へと到達し、水分回収室１４へ回収される。 Further, inside the moisture recovery chamber 14, a communication pipe portion 19 extending from the lower end of the outlet chamber main body portion 18 extends downward from the top side of the moisture recovery chamber 14 toward the bottom side. The communication pipe portion 19 extends within the moisture recovery chamber 14 to a position below the height position at which the drain port 14a opens. Therefore, the lower end of the communication pipe portion 19 opens below the position in the moisture recovery chamber 14 where the drain port 14a opens. Thereby, the communication pipe portion 19 is configured such that its lower end opens in the moisture recovery chamber 14 below the water surface of the water Wa stored in the moisture recovery chamber 14 . Moisture separated from the sample gas and dripped from the first pipe 11 passes through the outlet chamber main body 18 and falls down the communication pipe 19, reaches the surface of the water Wa in the moisture recovery chamber 14, and is absorbed by the water. It is collected into the collection chamber 14.

サンプルガス誘導部１５は、出口室１３に接続する配管として設けられ、出口室１３に連通し、出口室１３に流出したサンプルガスを誘導するように構成されている。より具体的には、サンプルガス誘導部１５は、円管として設けられ、管長方向の一方の端部が、出口室１３の出口室本体部１８の側壁１８ａに対して出口室本体部１８の上半側において接続している。そして、サンプルガス誘導部１５の管長方向の他方の端部は、分析計１０１に接続した分析計供給系統１０８に接続している。 The sample gas guide section 15 is provided as a pipe connected to the outlet chamber 13, communicates with the outlet chamber 13, and is configured to guide the sample gas flowing into the outlet chamber 13. More specifically, the sample gas guide section 15 is provided as a circular tube, and one end in the tube length direction is located above the outlet chamber body section 18 with respect to the side wall 18a of the outlet chamber body section 18 of the outlet chamber 13. Connected on half side. The other end of the sample gas guide section 15 in the tube length direction is connected to an analyzer supply system 108 connected to the analyzer 101.

また、サンプルガス誘導部１５の一方の端部は、出口室本体部１８の上半側に設けられて側壁１８ａを貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、出口室本体部１８の内部で開口している。これにより、出口室本体部１８の上半側の領域と、分析計供給系統１０８とは、サンプルガス誘導部１５を介して連通している。また、出口室本体部１８においては、サンプルガス誘導部１５は、出口室本体部１８の高さ方向における中間位置よりも上方の位置で出口室本体部１８の内部に連通している。そして、出口室本体部１８内で出口室本体部１８の上端側から下方に延びる第１の配管１１は、出口室本体部１８の高さ方向における略中間位置まで延びている。このため、第１の配管１１の下端部において出口室１３に開口した出口側開口１１ａは、サンプルガス誘導部１５が出口室１３に連通する位置よりも下方に配置されている。このため、出口側開口１１ａから出口室１３へと流出したサンプルガスがサンプルガス誘導部１５へと流動する一方、出口側開口１１ａから滴下する水分がサンプルガス誘導部１５へ流れてしまうことが防止される。 Further, one end of the sample gas guiding section 15 passes through a through hole provided in the upper half of the outlet chamber body 18 and penetrating the side wall 18a in an airtight state, and is inserted into the inside of the outlet chamber body 18. It's open. As a result, the upper half region of the outlet chamber body 18 and the analyzer supply system 108 communicate with each other via the sample gas guiding section 15. Further, in the outlet chamber main body 18 , the sample gas guiding portion 15 communicates with the inside of the outlet chamber main body 18 at a position above the intermediate position in the height direction of the outlet chamber main body 18 . The first pipe 11 extending downward from the upper end of the outlet chamber body 18 within the outlet chamber body 18 extends to approximately the middle position in the height direction of the outlet chamber body 18 . Therefore, the outlet side opening 11a that opens into the outlet chamber 13 at the lower end of the first pipe 11 is arranged below the position where the sample gas guiding section 15 communicates with the outlet chamber 13. For this reason, while the sample gas flowing out from the outlet side opening 11a into the outlet chamber 13 flows to the sample gas guiding section 15, the moisture dripping from the outlet side opening 11a is prevented from flowing to the sample gas guiding section 15. be done.

次に上述した水分分離装置１の水分分離動作について説明する。水分を分離する対象のサンプルガスは、サンプリング系統１０７ｂから水分分離装置１へと導入される。サンプルガスは、熱処理装置１００で発生した後に燃焼装置１０６で燃焼されて排出系統１０７ａへと排出される排気ガスの一部として、サンプリング系統１０７ｂへサンプリングされる。サンプルガスは、室温よりもかなり高い温度の状態でサンプリング系統１０７ｂへサンプリングされるが、サンプリング系統１０７ｂを流動することで、外部の空気の温度である室温（例えば、２５℃）に近い温度まで温度が低下し、例えば、３０℃程度まで温度が低下する。そして、サンプルガスは、室温に近い温度まで温度が低下した状態で、水分分離装置１における第１の配管１１へと導入される。 Next, the moisture separation operation of the moisture separation device 1 described above will be explained. A sample gas whose moisture is to be separated is introduced into the moisture separator 1 from the sampling system 107b. The sample gas is sampled to the sampling system 107b as part of the exhaust gas that is generated in the heat treatment device 100, then burned in the combustion device 106, and discharged to the exhaust system 107a. The sample gas is sampled into the sampling system 107b at a temperature considerably higher than room temperature, but by flowing through the sampling system 107b, the temperature is increased to a temperature close to room temperature (for example, 25°C), which is the temperature of the outside air. The temperature decreases, for example, to about 30°C. Then, the sample gas is introduced into the first pipe 11 in the moisture separator 1 in a state where the temperature has decreased to a temperature close to room temperature.

また、水分分離装置１へは、サンプリング系統１０７ｂからサンプルガスが導入されるとともに、エアークーラー１０９から冷却ガスが導入される。冷却ガスは、エアークーラー１０９において圧縮空気から生成され、室温よりも十分に低い温度まで冷却された空気として生成され、例えば、０℃よりも高い温度の範囲で室温よりも十分に低い温度まで冷却された空気として生成される。冷却ガスは、エアークーラー１０９から冷却ガス導入菅１７ａを経て第２の配管１２へと導入される。 Further, a sample gas is introduced into the moisture separator 1 from the sampling system 107b, and a cooling gas is introduced from the air cooler 109. The cooling gas is generated from compressed air in the air cooler 109 and is generated as air cooled to a temperature sufficiently lower than room temperature, for example, cooled to a temperature sufficiently lower than room temperature in a temperature range higher than 0°C. generated as air. The cooling gas is introduced from the air cooler 109 into the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a.

水分分離装置１へは、サンプルガスと冷却ガスとが、継続的に導入される。サンプルガスは、第１の配管１１へ継続的に導入され、冷却ガスは、冷却ガス導入菅１７ａを経て第２の配管１２へ継続的に導入される。サンプルガスは、図３の細い破線の矢印で示すように、第１の配管１１へ導入されると、上下に延びる第１の配管１１を上方から下方に流動する。そして、冷却ガスは、第２の配管１２へ導入されると、図３の細い実線の矢印で示すように、上下に延びる第２の配管１２を上方から下方に流動する。このとき、サンプルガスが、第２の配管１２の内側に配置された第１の配管１１の内側を流動するとともに、冷却ガスが、第２の配管１２の内側で第１の配管１１の外側を流動する。そして、サンプルガスと冷却ガスとが同方向に流動しながら、第１の配管１１の管壁を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われ、サンプルガスが冷却される。サンプルガスは、第１の配管１１に沿って流動しながら冷却されることで、サンプルガスにおける温度による飽和水蒸気量の違いに応じてサンプルガス中に含まれる水分の一部が凝縮して分離される。 A sample gas and a cooling gas are continuously introduced into the moisture separator 1 . The sample gas is continuously introduced into the first pipe 11, and the cooling gas is continuously introduced into the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a. When the sample gas is introduced into the first pipe 11, as shown by the thin broken line arrow in FIG. 3, it flows from above to below in the first pipe 11 extending vertically. When the cooling gas is introduced into the second pipe 12, it flows from above to below in the second pipe 12 extending vertically, as shown by the thin solid line arrow in FIG. At this time, the sample gas flows inside the first pipe 11 arranged inside the second pipe 12, and the cooling gas flows inside the second pipe 12 and flows outside the first pipe 11. Flow. Then, while the sample gas and the cooling gas flow in the same direction, heat exchange is performed between the sample gas and the cooling gas through the tube wall of the first pipe 11, and the sample gas is cooled. As the sample gas is cooled while flowing along the first pipe 11, a portion of the water contained in the sample gas is condensed and separated depending on the difference in the amount of saturated water vapor depending on the temperature of the sample gas. Ru.

図４は、飽和水蒸気量と温度との関係を示す図であって、サンプルガスから分離される水分について説明するための図である。サンプルガスが、例えば、３０℃の状態で第１の配管１１に導入される場合を例にとって説明する。サンプルガス中の水蒸気が飽和している場合（即ち、湿度１００％の場合）、サンプルガス中に含まれる水蒸気の量は、図４における点Ｘ１で示すように、３０．４ｇ／ｍ３程度となる。そして、サンプルガスは、第１の配管１１を流動しながら、０℃よりも高い温度で且つ室温よりも十分に低い温度で第２の配管１２に導入されて第２の配管１２を流動する冷却ガスとの間で熱交換を行い、冷却される。サンプルガスは、第１の配管１１における第２の配管１２の内側に配置された部分を通過中に亘って冷却され、室温よりも低い温度にまで冷却される。サンプルガスが、例えば、１０℃まで冷却されると、図４における点Ｘ２で示すように、飽和水蒸気量は、９．４１ｇ／ｍ３程度となる。そして、サンプルガスが冷却されることで、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、液体の水となってサンプルガスから分離される。サンプルガスが３０℃から１０℃にまで冷却される場合であれば、３０℃の飽和水蒸気量（３０．４ｇ／ｍ３）と１０℃の飽和水蒸気量（９．４１ｇ／ｍ３）との差分に対応した水分が、凝縮してサンプルガスから分離される。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the saturated water vapor amount and temperature, and is a diagram for explaining the moisture separated from the sample gas. An example will be explained in which the sample gas is introduced into the first pipe 11 at a temperature of, for example, 30°C. When the water vapor in the sample gas is saturated (that is, when the humidity is 100%), the amount of water vapor contained in the sample gas is approximately 30.4 g/ m3 , as shown by point X1 in FIG. Become. Then, while flowing through the first pipe 11, the sample gas is introduced into the second pipe 12 at a temperature higher than 0°C and sufficiently lower than room temperature, and is cooled by flowing through the second pipe 12. It exchanges heat with the gas and is cooled. The sample gas is cooled while passing through the portion of the first pipe 11 disposed inside the second pipe 12 to a temperature lower than room temperature. When the sample gas is cooled to, for example, 10° C., the amount of saturated water vapor becomes about 9.41 g/m 3 as shown by point X2 in FIG. Then, as the sample gas is cooled, water condensed according to the difference in the amount of saturated water vapor depending on the temperature becomes liquid water and is separated from the sample gas. If the sample gas is cooled from 30°C to 10°C, the difference between the saturated water vapor amount at 30°C (30.4g/m 3 ) and the saturated water vapor amount at 10°C (9.41g/m 3 ) Water corresponding to the amount of water is condensed and separated from the sample gas.

第２の配管１２を流動してサンプルガスを冷却した冷却ガスは、冷却ガス排出管１７ｂを介して第２の配管１２の外部へと排出される。一方、サンプルガスは、第１の配管１１を流動して冷却されて水分が分離されると、第１の配管１１の下端部の出口側開口１１ａから出口室１３へと流出する。水分が分離されて出口室１３へと流出したサンプルガスは、サンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８へと流動する。また、第１の配管１１内でサンプルガスから分離された水分は、出口側開口１１ａから滴下して出口室１３内に落下し、更に、水分回収室１４へと落下して水分回収室１４に回収される。 The cooling gas that flows through the second pipe 12 and cools the sample gas is discharged to the outside of the second pipe 12 via the cooling gas discharge pipe 17b. On the other hand, when the sample gas flows through the first pipe 11 and is cooled and water is separated, it flows out into the outlet chamber 13 from the outlet side opening 11a at the lower end of the first pipe 11. The sample gas from which water has been separated and has flowed out into the outlet chamber 13 flows to the sample gas guide section 15, and from the sample gas guide section 15 flows to the analyzer supply system 108. Further, the moisture separated from the sample gas in the first piping 11 drips from the outlet side opening 11a and falls into the outlet chamber 13, and further falls into the moisture recovery chamber 14 and enters the moisture recovery chamber 14. It will be collected.

サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８へと流動したサンプルガスは、分析計供給系統１０８を流動する間に外部の空気によって温められ、室温（例えば、２５℃）に近い温度まで温度が上昇し、例えば、２０℃程度まで温度が上昇する。サンプルガスは、分析計供給系統１０８を流動して温度が上昇すると、温度の上昇に伴って飽和水蒸気量が多くなるため、湿度が低下することになる。そして、サンプルガスは、湿度が低下した状態で、分析計１０１へと供給され、分析が行われることになる。 The sample gas flowing from the sample gas guide unit 15 to the analyzer supply system 108 is warmed by external air while flowing through the analyzer supply system 108, and its temperature rises to a temperature close to room temperature (for example, 25° C.). However, the temperature rises to, for example, about 20°C. When the sample gas flows through the analyzer supply system 108 and its temperature increases, the amount of saturated water vapor increases as the temperature increases, resulting in a decrease in humidity. Then, the sample gas is supplied to the analyzer 101 in a state where the humidity is reduced, and analysis is performed.

尚、分析計供給系統１０８へと流動したサンプルガスの温度が、例えば、２０℃まで上昇すると、図４における点Ｘ３で示すように、飽和水蒸気量は、１７．３ｇ／ｍ３程度となる。このため、第１の配管１１を流動して１０℃まで冷却されて水分が分離されたサンプルガスが、分析計供給系統１０８を流動して２０℃まで昇温した場合であれば、サンプルガスは、１７．３ｇ／ｍ３の飽和水蒸気量に対して９．４１ｇ／ｍ３の水分が含まれた状態となる。このため、２０℃まで昇温したサンプルガスの湿度は、５４％程度となる。この場合、水分分離装置１への導入前は室温よりも高い温度で且つ湿度１００％の飽和水蒸気の状態で水分を含んでいたサンプルガスは、水分分離装置１で冷却されて水分が分離された後、室温に近い温度で湿度が大幅に低下した状態で、分析計１０１へと供給される。そして、分析計１０１では、湿度が大きく低下して水分が大幅に減少した状態のサンプルガスの成分の分析が行われる。 Note that when the temperature of the sample gas flowing into the analyzer supply system 108 rises to, for example, 20° C., the amount of saturated water vapor becomes about 17.3 g/m 3 as shown by point X3 in FIG. 4. Therefore, if the sample gas flows through the first piping 11 and is cooled to 10°C and water is separated, but the sample gas flows through the analyzer supply system 108 and rises in temperature to 20°C, the sample gas , 9.41 g/m 3 of moisture was contained in the saturated water vapor amount of 17.3 g/m 3 . Therefore, the humidity of the sample gas heated to 20° C. is approximately 54%. In this case, the sample gas, which was saturated steam with a temperature higher than room temperature and 100% humidity before being introduced into the moisture separator 1, was cooled in the moisture separator 1 and the moisture was separated. Thereafter, it is supplied to the analyzer 101 at a temperature close to room temperature and with significantly reduced humidity. Then, the analyzer 101 analyzes the components of the sample gas in a state where the humidity is greatly reduced and the water content is significantly reduced.

以上説明したように、本実施形態の水分分離装置１によると、第１の配管１１を流動するサンプルガスと第２の配管１２を流動する冷却ガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。そして、サンプルガスが冷却されることで、温度による飽和水蒸気量の違いに応じてサンプルガス中に含まれる水分の一部が凝縮する。これにより、サンプルガスから水分が凝縮されて分離される。よって、上記の構成によると、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。 As explained above, according to the moisture separator 1 of the present embodiment, heat exchange is performed between the sample gas flowing through the first pipe 11 and the cooling gas flowing through the second pipe 12, so that the sample gas is cooled. Then, as the sample gas is cooled, a portion of the water contained in the sample gas condenses depending on the difference in the amount of saturated water vapor depending on the temperature. This causes moisture to be condensed and separated from the sample gas. Therefore, according to the above configuration, when separating moisture from the sample gas, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required, so that an increase in equipment cost and installation space can be suppressed.

また、本実施形態の水分分離装置１によると、サンプルガスが第１の配管１１を下方に流動するとともに、第１の配管１１が内側に配置された第２の配管１２を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第１の配管１１が第２の配管１２の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。 Further, according to the moisture separator 1 of this embodiment, the sample gas flows downward through the first pipe 11, and the cooling gas flows downward through the second pipe 12, in which the first pipe 11 is disposed. While flowing, heat exchange occurs between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. Therefore, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in the area where the first piping 11 is arranged inside the second piping 12 and extends in the vertical direction. Heat exchange will be performed efficiently with the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability.

更に、本実施形態の水分分離装置１によると、サンプルガスが冷却されて水分が分離されて下方に流動する第１の配管１１の下端部が出口室１３に開口しており、サンプルガスから分離された水分が出口室１３に滴下するとともに、水分が分離されたサンプルガスも出口室１３に流出する。このため、効率よく冷却して分離したサンプルガスと水分とを第１の配管１１から下方の出口室１３へとそのまま簡単に排出することができる。そして、水分は、出口室１３の下方の水分回収室１４に回収され、水分が分離されたサンプルガスは、出口室１３に連通するサンプルガス誘導部１５から誘導され、供給先である分析計１０１へと供給される。このため、水分分離装置１によると、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 Furthermore, according to the moisture separator 1 of the present embodiment, the lower end of the first pipe 11 through which the sample gas is cooled, the moisture is separated, and flows downward opens into the outlet chamber 13, and the moisture is separated from the sample gas. The separated moisture drips into the outlet chamber 13, and the sample gas from which the moisture has been separated also flows out into the outlet chamber 13. Therefore, the sample gas and moisture that have been efficiently cooled and separated can be easily discharged directly from the first pipe 11 to the outlet chamber 13 below. Then, the moisture is collected in the moisture recovery chamber 14 below the outlet chamber 13, and the sample gas from which the moisture has been separated is guided from the sample gas guide section 15 communicating with the outlet chamber 13, and is supplied to the analyzer 101. supplied to. Therefore, according to the moisture separator 1, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample gas from which the moisture has been separated can be efficiently guided.

従って、本実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置１を提供することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the water separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover water. It is possible to provide a moisture separation device 1 that can efficiently guide sample gas.

また、水分分離装置１によると、第１の配管１１及び第２の配管１２がそれぞれ上下に直線状に延び、冷却ガスがサンプルガスの流動方向と平行な方向に沿って流動する。このため、第1の配管１１を流動するサンプルガスと第２の配管１２を流動する冷却ガスとの間での熱交換を更に効率よく行うことができる。これにより、サンプルガスの冷却効率を更に向上させ、水分の分離能力を更に向上させることができる。 Further, according to the moisture separator 1, the first pipe 11 and the second pipe 12 extend vertically in a straight line, and the cooling gas flows in a direction parallel to the flow direction of the sample gas. Therefore, heat exchange between the sample gas flowing through the first pipe 11 and the cooling gas flowing through the second pipe 12 can be performed more efficiently. Thereby, the cooling efficiency of the sample gas can be further improved, and the water separation ability can be further improved.

また、水分分離装置１によると、第２の配管１２の内側に挿入された第１の配管１１の内側をサンプルガスが流動し、第２の配管１２を流動する冷却ガスが、第１の配管１１の周囲を全周に亘って覆いながら第１の配管１１の外側を流動する。このため、サンプルガスが流動する第１の配管１１の全周に亘る広い面積を介して、冷却ガスが、サンプルガスから更に効率よく抜熱することができる。これにより、サンプルガスの冷却効率を更に向上させ、水分の分離能力を更に向上させることができる。 According to the moisture separator 1, the sample gas flows inside the first pipe 11 inserted inside the second pipe 12, and the cooling gas flowing through the second pipe 12 flows through the first pipe 12. The liquid flows outside the first pipe 11 while covering the entire circumference of the first pipe 11 . Therefore, the cooling gas can more efficiently remove heat from the sample gas through a wide area covering the entire circumference of the first pipe 11 through which the sample gas flows. Thereby, the cooling efficiency of the sample gas can be further improved, and the water separation ability can be further improved.

また、水分分離装置１は、第１の配管１１と第２の配管１２とが、中心軸線が一致する同心状に配置された二重管として設けられている。このため、水分分離装置１によると、第１及び第２の配管（１１、１２）の中心軸線に垂直な断面における中心軸線周りの周方向の領域において、サンプルガス及び冷却ガスの流量分布がより均等となる。これにより、冷却ガスによるサンプルガスの冷却のムラをより低減でき、サンプルガスの冷却効率を更に向上させ、水分の分離能力を更に向上させることができる。 Moreover, the moisture separator 1 is provided as a double pipe in which the first pipe 11 and the second pipe 12 are arranged concentrically so that their central axes coincide. Therefore, according to the moisture separator 1, the flow rate distribution of the sample gas and the cooling gas is improved in the circumferential region around the central axis in the cross section perpendicular to the central axis of the first and second pipes (11, 12). It becomes equal. Thereby, it is possible to further reduce uneven cooling of the sample gas by the cooling gas, further improve the cooling efficiency of the sample gas, and further improve the water separation ability.

また、水分分離装置１によると、冷却ガスとサンプルガスとは、熱交換をしながら平行に且つ同方向に流動する。このため、冷却ガスがサンプルガスから抜熱しながら流動する方向と、サンプルガスが冷却ガスによって冷却されながら流動する方向とが、同方向となる。これにより、熱交換が行われる冷却ガスとサンプルガスとの間の温度差を大きく設定することができ、より効率よくサンプルガスを冷却することができる。 Further, according to the moisture separator 1, the cooling gas and the sample gas flow in parallel and in the same direction while exchanging heat. Therefore, the direction in which the cooling gas flows while removing heat from the sample gas and the direction in which the sample gas flows while being cooled by the cooling gas are the same direction. Thereby, the temperature difference between the cooling gas and the sample gas with which heat exchange is performed can be set large, and the sample gas can be cooled more efficiently.

また、水分分離装置１によると、第１の配管１１の出口側開口１１ａがサンプルガス誘導部１５の出口室１３への連通位置よりも下方に配置されているため、出口側開口１１ａから出口室１３に滴下する水分がサンプルガス誘導部１５へ浸入してしまうことをより確実に防止することができる。このため、水分が分離されてサンプルガス誘導部１５を誘導されるサンプルガスに水分が混入してしまうことをより確実に防止することができる。 Further, according to the moisture separator 1, since the outlet side opening 11a of the first pipe 11 is arranged below the communication position of the sample gas guiding section 15 to the outlet chamber 13, the outlet side opening 11a is connected to the outlet chamber 13. It is possible to more reliably prevent moisture dripping into the sample gas guide section 15 from entering the sample gas guide section 15. Therefore, it is possible to more reliably prevent moisture from being mixed into the sample gas that is separated and guided through the sample gas guiding section 15.

また、水分分離装置１によると、第１の配管１１から滴下して出口室本体部１８に排出された水分は、連通管部１９を通って、水分回収室１４に貯留されている水Ｗａの水面へと落下し、水分回収室１４に回収される。また、第１の配管１１から出口室本体部１８に流出したサンプルガスは、サンプルガス誘導部１５へと流動してサンプルガス誘導部１５を誘導されて、供給先の分析計１０１へと供給される。そして、水分分離装置１によると、出口室本体部１８と水分回収室１４とを連通する連通管部１９の下端は、水分回収室１４に貯留された水Ｗａの水面よりも下方で開口し、水分回収室１４内の水Ｗａの中で開口する。このため、出口室本体部１８の外部の空気が、水分回収室１４で開口する連通管部１９から流入してしまうことを確実に防止することができる。これにより、出口室本体部１８からサンプルガス誘導部１５へと流動してサンプルガス誘導部１５を誘導されるサンプルガスに外部の空気が混入してしまうことを確実に防止することができる。 Further, according to the moisture separator 1, the moisture dripped from the first pipe 11 and discharged into the outlet chamber main body 18 passes through the communication pipe 19, and is converted into water Wa stored in the moisture recovery chamber 14. It falls to the water surface and is collected in the water recovery chamber 14. Further, the sample gas flowing out from the first piping 11 into the outlet chamber body 18 flows into the sample gas guiding section 15, is guided through the sample gas guiding section 15, and is supplied to the analyzer 101 as the supply destination. Ru. According to the moisture separator 1, the lower end of the communication pipe section 19 that communicates the outlet chamber main body section 18 and the moisture recovery chamber 14 opens below the water surface of the water Wa stored in the moisture recovery chamber 14, It opens into the water Wa in the moisture recovery chamber 14. Therefore, it is possible to reliably prevent air from outside the outlet chamber main body part 18 from flowing in through the communication pipe part 19 that opens in the moisture recovery chamber 14. Thereby, it is possible to reliably prevent external air from being mixed into the sample gas that flows from the outlet chamber main body 18 to the sample gas guide section 15 and is guided through the sample gas guide section 15.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の水分分離装置２について説明する。図５は、本発明の第２実施形態の水分分離装置２を示す図である。尚、図５では、水分分離装置２について、断面図で図示しており、更に、エアークーラー１０９の一部とともに図示している。第２実施形態の水分分離装置２は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。尚、以下の第２実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図５では、図３と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Second embodiment]
Next, a moisture separator 2 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a moisture separator 2 according to a second embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 5, the moisture separator 2 is illustrated in a cross-sectional view, and is further illustrated together with a part of the air cooler 109. The moisture separator 2 of the second embodiment, for example, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101. Applicable to systems that supply sample gas. In the following description of the second embodiment, points different from the above-mentioned first embodiment will be explained, and structures similar to or corresponding to those of the above-mentioned first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings. Duplicate explanations will be omitted by referring to the same reference numerals. In addition, in FIG. 5, as in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown by thin broken line arrows, the flow of cooling gas is schematically shown by thin solid line arrows, and the flow of the sample gas is schematically shown by thin solid line arrows. The way the water separated from the water falls is schematically shown by thick broken arrows.

図５に示す第２実施形態の水分分離装置２は、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置２は、水分分離装置１と同様に、第１の配管１１と、第２の配管１２と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置２は、第２の配管１２における冷却ガスの流動方向に関する構成において、水分分離装置１とは異なっている。 Similar to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 2 of the second embodiment shown in FIG. 5 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a and separates the moisture contained in the sample gas. Then, the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108. Similarly to the moisture separator 1, the moisture separator 2 includes a first pipe 11, a second pipe 12, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guide section 15. It is composed of However, the moisture separator 2 differs from the moisture separator 1 in the configuration regarding the flow direction of the cooling gas in the second pipe 12.

水分分離装置２においては、第２の配管１２は、水分分離装置１の第２の配管１２と同様に、第１の配管１１の一部が内側に配置されるとともに、第１の配管１１に対して中心軸線が一致するように同心状に配置されている。そして、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスが、冷却ガス導入菅１７ａを介して第２の配管１２へ導入されるように構成されている。ただし、水分分離装置２では、第２の配管１２は、水分分離装置１と異なり、冷却ガスが上方に流動するように構成されている。 In the moisture separator 2, the second piping 12 has a part of the first piping 11 disposed inside, similar to the second piping 12 of the moisture separator 1, and is connected to the first piping 11. They are arranged concentrically so that their central axes coincide with each other. The cooling gas supplied from the air cooler 109 is configured to be introduced into the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a. However, in the moisture separator 2, the second pipe 12 is configured so that the cooling gas flows upward, unlike the moisture separator 1.

水分分離装置２においては、冷却ガス導入菅１７ａは、管長方向の一方の端部が、エアークーラー１０９に接続した接続配管１１２に接続し、管長方向の他方の端部が、第２の配管１２の管本体部１２ａに対して管本体部１２ａの下端側において接続している。そして、冷却ガス導入菅１７ａの他方の端部は、管本体部１２ａの下端側に設けられて管本体部１２ａの管壁を貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、管本体部１２ａの内部で開口している。これにより、エアークーラー１０９と第２の配管１２内の下端側の領域とが冷却ガス導入管１７ａを介して連通し、エアークーラー１０９からの冷却ガスが、第２の配管１２内の下端側の領域へ導入される。 In the moisture separator 2, one end of the cooling gas introduction pipe 17a in the pipe length direction is connected to a connection pipe 112 connected to the air cooler 109, and the other end in the pipe length direction is connected to the second pipe 12. It is connected to the tube body section 12a at the lower end side of the tube body section 12a. The other end of the cooling gas introduction pipe 17a passes through a through hole provided at the lower end side of the tube body 12a and penetrates the tube wall of the tube body 12a in an airtight manner, and the other end of the cooling gas introduction tube 17a is passed through a through hole provided at the lower end side of the tube body 12a and penetrating the tube wall of the tube body 12a in an airtight manner. It is open inside. As a result, the air cooler 109 and the lower end region in the second pipe 12 communicate with each other via the cooling gas introduction pipe 17a, and the cooling gas from the air cooler 109 is transferred to the lower end region in the second pipe 12. introduced into the area.

また、冷却ガス導入菅１７ａから第２の配管１２へ導入されて第２の配管１２を流動した冷却ガスは、冷却ガス排出管１７ｂを介して第２の配管１２から排出される。冷却ガス排出管１７ｂは、管長方向の一方の端部が、管本体部１２ａに対して管本体部１２ａの上端側において接続しており、管長方向の他方の端部側の部分が、管本体部１２ａの外側に向かって突出している。そして、冷却ガス排出管１７ｂの一方の端部は、管本体部１２ａの上端側に設けられて管本体部１２ａの管壁を貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、管本体部１２ａの内部で開口している。一方、管本体部１２ａから外部に突出した冷却ガス排出管１７ｂの他方の端部は、外部に開口している。これにより、第２の配管１２内の上端側の領域と、第２の配管１２の外部とは、冷却ガス排出管１７ｂを介して連通している。 Further, the cooling gas introduced into the second pipe 12 from the cooling gas introduction pipe 17a and flowing through the second pipe 12 is discharged from the second pipe 12 via the cooling gas discharge pipe 17b. One end of the cooling gas exhaust pipe 17b in the pipe length direction is connected to the pipe main body part 12a at the upper end side of the pipe main body part 12a, and the other end part in the pipe length direction is connected to the pipe main body part 12a. It protrudes toward the outside of the portion 12a. One end of the cooling gas exhaust pipe 17b passes through a through hole provided on the upper end side of the pipe main body 12a and penetrates the pipe wall of the pipe main body 12a in an airtight state. It is open inside. On the other hand, the other end of the cooling gas exhaust pipe 17b protruding from the pipe main body 12a is open to the outside. Thereby, the region on the upper end side within the second pipe 12 and the outside of the second pipe 12 are communicated via the cooling gas discharge pipe 17b.

水分分離装置２では、エアークーラー１０９から排出された冷却ガスが、冷却ガス導入管１７ａを介して、第２の配管１２内の下端側の領域へと導入される。そして、第２の配管１２内へ導入された冷却ガスは、第２の配管１２の内側であって第１の配管１１の外側の領域を上方に流動する。一方、サンプルガスは、第２の配管１２の内側で同心状に配置された第１の配管１１を下方に流動する。このため、第１の配管１１の内側をサンプルガスが下方に流動し、第２の配管１２の内側で第１の配管１１の外側を冷却ガスが上方に流動することで、第１の配管１１の管壁の全周を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われる。これにより、第１の配管１１の流動中に、サンプルガスが冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、第１の配管１１内においてサンプルガスから分離される。第１の配管１１内においてサンプルガスから分離された水分は、第１の配管１１中を落下し、出口室１３内で開口する第１の配管１１の下端部の出口側開口１１ａから出口室１３内へ滴下し、出口室１３を通過して水分回収室１４へ回収される。また、第２の配管１２を上方へ流動し、第１の配管１１の管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、冷却ガス排出管１７ｂへと流動し、冷却ガス排出管１７ｂを介して、第２の配管１２の外部へと排出される。また、水分が分離されたサンプルガスは、第１の配管１１から出口室１３に流出してサンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８を介して分析計１０１へと供給される。 In the moisture separator 2, the cooling gas discharged from the air cooler 109 is introduced into the lower end region of the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a. The cooling gas introduced into the second pipe 12 flows upward in a region inside the second pipe 12 and outside the first pipe 11. On the other hand, the sample gas flows downward through the first pipe 11 arranged concentrically inside the second pipe 12 . Therefore, the sample gas flows downward inside the first pipe 11, and the cooling gas flows upward inside the second pipe 12 and outside the first pipe 11, so that the first pipe 11 Heat exchange takes place between the sample gas and the cooling gas through the entire circumference of the tube wall. As a result, the sample gas is cooled while flowing through the first pipe 11, and the amount of saturated water vapor in the sample gas decreases as the temperature decreases. It is separated from the sample gas within the first pipe 11. The moisture separated from the sample gas in the first pipe 11 falls through the first pipe 11 and opens in the outlet chamber 13 through the outlet side opening 11a at the lower end of the first pipe 11. It drips into the water, passes through the outlet chamber 13 and is collected into the moisture recovery chamber 14. In addition, the cooling gas that flows upward through the second pipe 12 and exchanges heat with the sample gas through the pipe wall of the first pipe 11 flows to the cooling gas discharge pipe 17b and is cooled. The gas is discharged to the outside of the second pipe 12 via the gas discharge pipe 17b. In addition, the sample gas from which water has been separated flows out from the first pipe 11 to the outlet chamber 13 and flows to the sample gas guide section 15, and then flows from the sample gas guide section 15 to the analyzer supply system 108 to the analyzer. 101.

上述した水分分離装置２によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。そして、水分分離装置２によると、サンプルガスが第１の配管１１を下方に流動するとともに、第１の配管１１が内側に配置された第２の配管１２を冷却ガスが上方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第１の配管１１が第２の配管１２の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。また、水分分離装置２によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 According to the moisture separator 2 described above, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required when separating moisture from a sample gas, so equipment costs and costs are reduced. It is possible to suppress an increase in installation space. According to the moisture separator 2, the sample gas flows downward through the first pipe 11, and the cooling gas flows upward through the second pipe 12 in which the first pipe 11 is arranged. Heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. Therefore, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in the area where the first piping 11 is arranged inside the second piping 12 and extends in the vertical direction. Heat exchange will be performed efficiently with the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability. Moreover, according to the moisture separator 2, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample gas from which the moisture has been separated can be efficiently guided.

従って、第２実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置２を提供することができる。 Therefore, according to the second embodiment, increases in equipment cost and installation space can be suppressed, and the cooling efficiency of the sample gas can be improved to improve the moisture separation ability.Furthermore, moisture can be easily recovered. It is possible to provide a moisture separation device 2 that can efficiently guide a sample gas.

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の水分分離装置３について説明する。図６は、本発明の第３実施形態の水分分離装置３を示す図である。尚、図６では、水分分離装置３について、断面図で図示している。第３実施形態の水分分離装置３は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。尚、以下の第３実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図６では、図３と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Third embodiment]
Next, a moisture separator 3 according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a moisture separator 3 according to a third embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 6, the moisture separator 3 is illustrated in a cross-sectional view. For example, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 3 of the third embodiment separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101. Applicable to systems that supply sample gas. In the following description of the third embodiment, points different from the above-mentioned first embodiment will be explained, and structures similar to or corresponding to those of the above-mentioned first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings. Duplicate explanations will be omitted by referring to the same reference numerals. In addition, in FIG. 6, as in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown with thin broken line arrows, the flow of cooling gas is schematically shown with thin solid line arrows, and the flow of the sample gas is schematically shown with thin solid line arrows. The way the water separated from the water falls is schematically shown by thick broken arrows.

図６に示す第３実施形態の水分分離装置３は、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置３は、水分分離装置１と同様に、第１の配管１１と、第２の配管１２と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置３は、第１の配管１１が複数備えられている構成において、水分分離装置１とは異なっている。 Similar to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 3 of the third embodiment shown in FIG. 6 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a and separates moisture contained in the sample gas. Then, the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108. Similarly to the moisture separator 1, the moisture separator 3 includes a first pipe 11, a second pipe 12, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guiding section 15. It is composed of However, the moisture separator 3 differs from the moisture separator 1 in that it includes a plurality of first pipes 11.

図７（Ａ）は、水分分離装置３の断面を示す図であって、図６のＡ－Ａ線矢視位置から見た断面を示す図である。尚、図７（Ａ）では、水分分離装置３の断面として図６のＡ－Ａ線矢視位置において表れる第１の配管１１及び第２の配管１２の断面のみを図示しており、水分分離装置３における他の部分の図示を省略している。図６及び図７（Ａ）に示すように、水分分離装置３においては、第１の配管１１は、複数設けられており、具体的には、２つ設けられている。 FIG. 7(A) is a diagram showing a cross section of the water separator 3, and is a diagram showing a cross section viewed from the AA line arrow position in FIG. In addition, in FIG. 7(A), only the cross section of the first piping 11 and the second piping 12 that appear at the AA line arrow position in FIG. 6 is shown as a cross section of the moisture separator 3, and the Illustrations of other parts of the device 3 are omitted. As shown in FIGS. 6 and 7(A), in the moisture separator 3, a plurality of first pipes 11 are provided, and specifically, two first pipes 11 are provided.

２つの第１の配管１１のそれぞれは、水分分離装置１の第１の配管１１と同様に構成され、細長く直線状に延びる金属製の円管として設けられており、水分を含むサンプルガスが導入されてそのサンプルガスが下方に流動する配管として構成されている。２つの第１の配管１１のそれぞれは、その一部が第２の配管１２の内側に配置されており、その長手方向が上下方向に直線状に延びた状態で、第２の配管１２に対して支持されている。また、２つの第１の配管１１は、上下方向に延びる第２の配管１２の内側で、上下方向に沿って互いに平行に延びている。そして、各第１の配管１１は、第２の配管１２が延びる方向に対して平行に延びている。尚、第２の配管１２の上蓋部１２ｂ及び下蓋部１２ｃのそれぞれには、各第１の配管１１が気密状態で挿通される貫通孔が２つ設けられており、各第１の配管１１は、上蓋部１２ｂ及び下蓋部１２ｃの貫通孔に挿通された状態で、第２の配管１２に支持されている。 Each of the two first pipes 11 is configured in the same manner as the first pipe 11 of the moisture separator 1, and is provided as a metal circular pipe extending in a long and straight line, into which a sample gas containing water is introduced. It is configured as a pipe through which the sample gas flows downward. A part of each of the two first pipes 11 is arranged inside the second pipe 12, and the longitudinal direction thereof extends linearly in the vertical direction, with respect to the second pipe 12. It is supported by Further, the two first pipes 11 extend parallel to each other along the vertical direction inside the second pipe 12 that extends in the vertical direction. Each first pipe 11 extends parallel to the direction in which the second pipe 12 extends. Note that the upper lid part 12b and the lower lid part 12c of the second pipe 12 are each provided with two through holes through which each of the first pipes 11 is inserted in an airtight state. is supported by the second pipe 12 while being inserted into the through holes of the upper lid part 12b and the lower lid part 12c.

また、２つの第１の配管１１のそれぞれは、上端部が、サンプリング系統１０７ｂの下流側の端部に対して接続している。尚、第３実施形態では、サンプリング系統１０７ｂは、下流側において２つの系統に分岐している。そして、２つの第１の配管１１のそれぞれは、サンプリング系統１０７ｂの下流側において分岐した２つの系統のそれぞれの下流側の端部に対して接続している。各第１の配管１１の上端部には、サンプリング系統１０７ａにおける分岐した系統の下流側の端部から、飽和水蒸気の状態で水分を含むサンプルガスが導入される。各第１の配管１１の上端部に上方から導入されたサンプルガスは、各第１の配管１１の内側を各第１の配管１１が延びる上下方向に沿って下方に流動する。各第１の配管１１は、第２の配管１２の内側を挿通しており、各第１の配管１１の下端部は、出口室１３内で開口している。また、各第１の配管１１の下端部において出口室１３に開口した出口側開口１１ａは、サンプルガス誘導部１５が出口室１３に連通する位置よりも下方に配置されている。 Further, the upper end of each of the two first pipes 11 is connected to the downstream end of the sampling system 107b. In the third embodiment, the sampling system 107b is branched into two systems on the downstream side. Each of the two first pipes 11 is connected to the downstream end of each of the two systems branched on the downstream side of the sampling system 107b. A sample gas containing water in the state of saturated steam is introduced into the upper end of each first pipe 11 from the downstream end of the branched system in the sampling system 107a. The sample gas introduced from above into the upper end of each first pipe 11 flows downward inside each first pipe 11 along the vertical direction in which each first pipe 11 extends. Each first pipe 11 is inserted inside the second pipe 12 , and the lower end of each first pipe 11 is open in the outlet chamber 13 . Furthermore, the outlet side opening 11a that opens into the outlet chamber 13 at the lower end of each first pipe 11 is arranged below the position where the sample gas guiding section 15 communicates with the outlet chamber 13.

水分分離装置３では、エアークーラー１０９から排出された冷却ガスが、冷却ガス導入管１７ａを介して、第２の配管１２内の上端側の領域へと導入される。そして、第２の配管１２内へ導入された冷却ガスは、第２の配管１２の内側であって２つの第１の配管１１のそれぞれの外側の領域を下方に流動する。一方、サンプルガスは、第２の配管１２の内側で上下に延びるように配置された各第１の配管１１を下方に流動する。このため、各第１の配管１１の内側をサンプルガスが下方に流動し、第２の配管１２の内側で各第１の配管１１の外側を冷却ガスが下方に流動することで、各第１の配管１１の管壁の全周を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われる。これにより、各第１の配管１１の流動中に、サンプルガスが冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、各第１の配管１１内においてサンプルガスから分離される。各第１の配管１１内においてサンプルガスから分離された水分は、各第１の配管１１中を落下し、出口室１３内で開口する各第１の配管１１の下端部の出口側開口１１ａから出口室１３内へ滴下し、出口室１３を通過して水分回収室１４へ回収される。また、第２の配管１２を下方へ流動し、各第１の配管１１の管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、冷却ガス排出管１７ｂを介して、第２の配管１２の外部へと排出される。また、水分が分離されたサンプルガスは、各第１の配管１１から出口室１３に流出してサンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８を介して分析計１０１へと供給される。 In the moisture separator 3, the cooling gas discharged from the air cooler 109 is introduced into the upper end region of the second pipe 12 via the cooling gas introduction pipe 17a. The cooling gas introduced into the second pipe 12 flows downward in the region inside the second pipe 12 and outside each of the two first pipes 11. On the other hand, the sample gas flows downward through each first pipe 11 arranged to extend vertically inside the second pipe 12 . Therefore, the sample gas flows downward inside each first pipe 11, and the cooling gas flows downward inside each second pipe 12 and outside each first pipe 11, so that each first Heat exchange occurs between the sample gas and the cooling gas through the entire circumference of the pipe wall of the pipe 11 . As a result, the sample gas is cooled while flowing through each first pipe 11, and as the saturated water vapor amount decreases as the temperature in the sample gas decreases, the condensed water is , separated from the sample gas in each first pipe 11. The moisture separated from the sample gas in each first pipe 11 falls through each first pipe 11 and exits from the outlet side opening 11a at the lower end of each first pipe 11 that opens in the exit chamber 13. It drips into the outlet chamber 13, passes through the outlet chamber 13, and is collected into the moisture recovery chamber 14. In addition, the cooling gas that has flowed downward through the second pipe 12 and exchanged heat with the sample gas through the pipe wall of each first pipe 11 is transferred to the second pipe 12 through the cooling gas discharge pipe 17b. It is discharged to the outside of the pipe 12 of No. 2. In addition, the sample gas from which water has been separated flows out from each first pipe 11 to the outlet chamber 13, flows to the sample gas guide section 15, and is analyzed from the sample gas guide section 15 via the analyzer supply system 108. A total of 101 are supplied.

上述した水分分離装置３によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。そして、水分分離装置３によると、サンプルガスが複数の（本実施形態では、２つの）第１の配管１１を下方に流動するとともに、複数の第１の配管１１が内側に配置された第２の配管１２を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、各第１の配管１１が第２の配管１２の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。また、水分分離装置３によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 According to the moisture separator 3 described above, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required when separating moisture from a sample gas, so equipment costs and costs are reduced. It is possible to suppress an increase in installation space. According to the moisture separator 3, the sample gas flows downward through the plurality of (in this embodiment, two) first pipes 11, and the plurality of first pipes 11 are arranged inside the second pipes 11. While the cooling gas flows downward through the pipe 12, heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas, thereby cooling the sample gas. For this reason, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in the area where each first pipe 11 is arranged inside the second pipe 12 and extends in the vertical direction. This results in efficient heat exchange between the cooling gas and the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability. Further, according to the moisture separator 3, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample gas from which the moisture has been separated can be efficiently guided.

従って、第３実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置３を提供することができる。 Therefore, according to the third embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover moisture. It is possible to provide a moisture separation device 3 that can efficiently guide sample gas.

また、水分分離装置３によると、サンプルガスが複数の第１の配管１１を下方に流動するとともに、複数の第１の配管１１が内側に配置された第２の配管１２を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、複数の第１の配管１１の管壁を介してサンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われることになる。そして、第１の配管１１が１つの場合と複数の場合とでは、合計の断面積が同じ大きさの場合であってサンプルガスの単位時間当たりの合計の流量が同じ場合で比較すると、第１の配管１１が複数の場合の方が、冷却ガスとの間で熱交換が行われる第１の配管１１の管壁の表面積が大きくなる。このため、水分分離装置３によると、冷却ガスとサンプルガスとの間で更に効率よく熱交換を行うことができるため、更にサンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができる。 Further, according to the moisture separator 3, the sample gas flows downward through the plurality of first pipes 11, and the cooling gas flows downward through the second pipe 12 in which the plurality of first pipes 11 are arranged. While flowing, heat exchange occurs between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. Therefore, heat exchange is performed between the sample gas and the cooling gas through the tube walls of the plurality of first pipes 11. When comparing the case where there is one first pipe 11 and the case where there are a plurality of first pipes, the total cross-sectional area is the same size and the total flow rate of the sample gas per unit time is the same, the first When there is a plurality of pipes 11, the surface area of the wall of the first pipe 11 where heat exchange is performed with the cooling gas becomes larger. Therefore, according to the moisture separator 3, heat exchange can be performed more efficiently between the cooling gas and the sample gas, so that the cooling efficiency of the sample gas can be further improved and the moisture separation ability can be improved. Can be done.

尚、第３実施形態では、第１の配管１１が２つ設けられた水分分離装置３の形態を例示したが、第１の配管１１が更に多く設けられた形態が実施されてもよい。図７（Ｂ）は、第３実施形態の変形例の水分分離装置３ａの断面を示す図である。図７（Ｃ）は、第３実施形態の他の変形例の水分分離装置３ｂの断面を示す図である。尚、図７（Ｂ）は、水分分離装置３ａにおいて、水分分離装置３について図６のＡ－Ａ線矢視線で示す位置に対応する位置での断面である。また、図７（Ｃ）は、水分分離装置３ｂにおいて、水分分離装置３について図６のＡ－Ａ線矢視線で示す位置に対応する位置での断面である。 In the third embodiment, the moisture separator 3 is provided with two first pipes 11, but may be provided with an even larger number of first pipes 11. FIG. 7(B) is a diagram showing a cross section of a moisture separator 3a according to a modification of the third embodiment. FIG. 7(C) is a diagram showing a cross section of a moisture separator 3b according to another modification of the third embodiment. Note that FIG. 7(B) is a cross section of the moisture separator 3a at a position corresponding to the position indicated by the arrow line AA in FIG. 6 for the moisture separator 3. Further, FIG. 7(C) is a cross section of the moisture separator 3b at a position corresponding to the position indicated by the arrow line AA in FIG. 6 for the moisture separator 3.

図７（Ｂ）に示す変形例の水分分離装置３ａと図７（Ｃ）に示す変形例の水分分離装置３ｂとは、いずれも、第３実施形態の水分分離装置３と同様に構成されているが、第１の配管１１の数が異なっている。図７（Ｂ）に示す水分分離装置３ａは、第１の配管１１が３つ設けられており、図７（Ｃ）に示す水分分離装置３ｂは、第１の配管１１が４つ設けられている。水分分離装置３ａ及び水分分離装置３ｂのいずれにおいても、複数の第１の配管１１は、サンプリング系統１０７ｂの下流側において分岐した複数の系統に対してそれぞれ接続し、サンプルガスがそれぞれ導入される。そして、水分分離装置３ａ及び水分分離装置３ｂのいずれにおいても、複数の第１の配管１１は、第２の配管１２の内側で上下方向に互いに平行に延びており、サンプルガスが各第１の配管１１を下方に流動し、更に、各第１の配管１１の下端部の出口側開口１１ａが出口室１３内で開口している。 Both the moisture separator 3a of the modified example shown in FIG. 7(B) and the moisture separator 3b of the modified example shown in FIG. 7(C) are configured similarly to the moisture separator 3 of the third embodiment. However, the number of first pipes 11 is different. The water separator 3a shown in FIG. 7(B) is provided with three first pipes 11, and the water separator 3b shown in FIG. 7(C) is provided with four first pipes 11. There is. In both the moisture separator 3a and the moisture separator 3b, the plurality of first pipes 11 are respectively connected to a plurality of systems branched on the downstream side of the sampling system 107b, and sample gases are introduced into each of the plurality of first pipes 11. In both the moisture separator 3a and the moisture separator 3b, the plurality of first pipes 11 extend in parallel to each other in the vertical direction inside the second pipe 12, and the sample gas flows through each first pipe. The liquid flows downward through the piping 11 , and the outlet opening 11 a at the lower end of each first piping 11 opens within the outlet chamber 13 .

図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示す変形例の水分分離装置３ａ及び水分分離装置３ｂのように、第１の配管１１が３つ以上設けられた形態が実施されてもよい。この形態によると、冷却ガスとの間で熱交換が行われる第１の配管１１の管壁の表面積を第１の配管１１の数に応じて更に大きくすることができ、更にサンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができる。 A configuration in which three or more first pipes 11 are provided may be implemented, as in the modified moisture separator 3a and moisture separator 3b shown in FIGS. 7(B) and 7(C). According to this embodiment, the surface area of the tube wall of the first pipe 11 where heat exchange is performed with the cooling gas can be further increased according to the number of first pipes 11, and the cooling efficiency of the sample gas can be further increased. It is possible to improve the water separation ability by improving the water separation ability.

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態の水分分離装置４について説明する。図８は、本発明の第４実施形態の水分分離装置４を示す図である。尚、図８では、水分分離装置４について、断面図で図示している。第４実施形態の水分分離装置４は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。尚、以下の第４実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図８では、図３と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Fourth embodiment]
Next, a moisture separation device 4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a moisture separator 4 according to a fourth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 8, the water separator 4 is illustrated in a cross-sectional view. For example, like the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 4 of the fourth embodiment separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101. Applicable to systems that supply sample gas. In the following description of the fourth embodiment, points different from the above-mentioned first embodiment will be explained, and structures similar to or corresponding to those of the above-mentioned first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings. Duplicate explanations will be omitted by referring to the same reference numerals. In addition, in FIG. 8, as in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown by thin broken line arrows, the flow of cooling gas is schematically shown by thin solid line arrows, and the flow of the sample gas is schematically shown by thin solid line arrows. The way the water separated from the water falls is schematically shown by thick broken arrows.

図８に示す第４実施形態の水分分離装置４は、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置４は、水分分離装置１と同様に、第１の配管２１と、第２の配管１２と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置４は、第１の配管２１の構成において、水分分離装置１とは異なっている。 Similar to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 4 of the fourth embodiment shown in FIG. 8 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a and separates moisture contained in the sample gas. Then, the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108. Similarly to the moisture separator 1, the moisture separator 4 includes a first pipe 21, a second pipe 12, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guiding section 15. It is composed of However, the moisture separator 4 differs from the moisture separator 1 in the configuration of the first pipe 21.

水分分離装置４においては、第１の配管２１は、水分分離装置１の第１の配管１１と同様に、金属製の円管として設けられており、水分を含むサンプルガスが導入されてそのサンプルガスが下方に流動する配管として構成されている。そして、第１の配管２１は、その一部が第２の配管１２の内側に配置されており、第２の配管１２に対して、上蓋部１２ｂ及び下蓋部１２ｃの貫通孔に挿通された状態で支持されている。また、第１の配管２１の上端部が、サンプリング系統１０７ｂの下流側の端部に対して接続している。そして、第１の配管２１の下端部は、出口室１３内で開口しており、サンプルガス誘導部１５が出口室１３に連通する位置よりも下方に配置されている。しかし、第１の配管２１は、第２の配管１２の内側に配置されている部分の形状において、水分分離装置１の第１の配管１１とは異なっている。 In the moisture separator 4, the first piping 21 is provided as a metal circular tube like the first piping 11 of the moisture separator 1, and a sample gas containing moisture is introduced into the first piping 21. It is configured as a pipe through which gas flows downward. A part of the first pipe 21 is disposed inside the second pipe 12, and is inserted into the through holes of the upper cover part 12b and the lower cover part 12c with respect to the second pipe 12. State supported. Further, the upper end of the first pipe 21 is connected to the downstream end of the sampling system 107b. The lower end of the first pipe 21 is open within the outlet chamber 13 and is located below the position where the sample gas guide section 15 communicates with the outlet chamber 13 . However, the first piping 21 is different from the first piping 11 of the moisture separation device 1 in the shape of the portion disposed inside the second piping 12.

第１の配管２１は、第２の配管１２の内側においては、複数回に亘って湾曲しながら下方に延びるように設けられている。より具体的には、第１の配管２１は、円弧状に湾曲しながら下方に延びる部分と、鉛直方向に対して斜め方向に延びながら下方に延びる部分とを交互に繰り返しながら下方に延びるように設けられている。 The first pipe 21 is provided inside the second pipe 12 so as to extend downward while curving multiple times. More specifically, the first piping 21 extends downward while alternating a portion that extends downward while curving in an arc shape and a portion that extends downward while extending diagonally with respect to the vertical direction. It is provided.

水分分離装置４によると、サンプルガスは、第１の配管２１に導入されると、第２の配管１２内で複数回に亘って湾曲しながら下方に延びる第１の配管２１に沿って下方に流動する。そして、冷却ガスは、湾曲して延びる第１の配管１１の外側であって第２の配管１２の内側において、下方に流動する。これにより、湾曲しながら延びる第１の配管２１の管壁の全周を介して冷却ガスとサンプルガスとの間で効率よく熱交換が行われてサンプルガスが冷却され、サンプルガスから水分が分離される。 According to the moisture separator 4, when the sample gas is introduced into the first pipe 21, the sample gas is curved multiple times within the second pipe 12 and then curved downward along the first pipe 21 that extends downward. Flow. The cooling gas flows downward outside the first pipe 11 and inside the second pipe 12 that extends in a curved manner. As a result, heat exchange is efficiently performed between the cooling gas and the sample gas through the entire circumference of the pipe wall of the first pipe 21 extending while curving, the sample gas is cooled, and water is separated from the sample gas. be done.

よって、第４実施形態によると、第１実施形態と同様に、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置４を提供することができる。 Therefore, according to the fourth embodiment, as in the first embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, and also to improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability. Furthermore, it is possible to provide a moisture separation device 4 that can easily recover moisture and efficiently guide sample gas.

また、水分分離装置４によると、サンプルガスは、第２の配管１２内で複数回に亘って湾曲しながら下方に延びる第１の配管２１を流動する。これにより、サンプルガスは、第２の配管１２の内側において、直線状の経路の場合に比してより長い経路を有する第１の配管２１に沿って下方に流動しながら、配管１１の管壁を介して冷却ガスとの間で熱交換が行われて冷却され、水分が分離される。これにより、サンプルガスの単位時間当たりの流量が同じ場合で比較すると、直線状の経路の場合に比してより長い経路を有する第１の配管２１では、冷却ガスとの間で熱交換が行われる時間を長くすることができる。このため、水分分離装置４によると、冷却ガスとサンプルガスとの間で更に効率よく熱交換を行うことができるため、更にサンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができる。 Moreover, according to the moisture separator 4, the sample gas flows through the first pipe 21 extending downward while curving multiple times within the second pipe 12. As a result, the sample gas flows downwardly inside the second pipe 12 along the first pipe 21, which has a longer path than in the case of a straight path, while flowing through the pipe wall of the pipe 11. Heat exchange is performed between the gas and the cooling gas through the gas, cooling the gas, and separating moisture. As a result, when comparing the case where the flow rate per unit time of the sample gas is the same, heat exchange with the cooling gas is performed in the first piping 21 which has a longer path than in the case of a straight path. You can increase the amount of time you are exposed to. Therefore, according to the moisture separator 4, heat exchange can be performed more efficiently between the cooling gas and the sample gas, so that the cooling efficiency of the sample gas can be further improved and the moisture separation ability can be improved. Can be done.

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態の水分分離装置５について説明する。図９は、本発明の第５実施形態の水分分離装置５を示す図である。尚、図９では、水分分離装置５について、断面図で図示している。第５実施形態の水分分離装置５は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。尚、以下の第５実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図９では、図３と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Fifth embodiment]
Next, a moisture separator 5 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing a moisture separator 5 according to a fifth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 9, the moisture separator 5 is illustrated in a cross-sectional view. For example, similar to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 5 of the fifth embodiment separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101. Applicable to systems that supply sample gas. In the following description of the fifth embodiment, points different from the first embodiment described above will be explained, and structures similar to or corresponding to those of the first embodiment described above will be designated by the same reference numerals in the drawings. Duplicate explanations will be omitted by referring to the same reference numerals. In addition, in FIG. 9, as in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown by thin broken line arrows, the flow of cooling gas is schematically shown by thin solid line arrows, and the flow of the sample gas is schematically shown by thin solid line arrows. The way the water separated from the water falls is schematically shown by thick broken arrows.

図９に示す第５実施形態の水分分離装置５は、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置５は、水分分離装置１と同様に、第１の配管２２と、第２の配管２３と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置５は、第１の配管２２及び第２の配管２３の配置に関する構成において、水分分離装置１とは異なっている。 Like the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 5 of the fifth embodiment shown in FIG. 9 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a and separates the moisture contained in the sample gas. Then, the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108. Similarly to the moisture separator 1, the moisture separator 5 includes a first pipe 22, a second pipe 23, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guiding section 15. It is composed of However, the moisture separator 5 differs from the moisture separator 1 in the configuration regarding the arrangement of the first pipe 22 and the second pipe 23.

第１の配管２２は、水分を含むサンプルガスが導入され、サンプルガスが下方に流動する配管として構成されている。第1の配管２２は、円形断面で直線状に延びる円筒状の配管として設けられており、長手方向における一方の端部側において段状に縮径するように構成されている。第１の配管２２は、熱伝導性に優れた金属製の配管として設けられ、例えば、ステンレス製の配管として設けられている。第１の配管２２は、例えば、水分回収室１４に固定された支持フレーム１６に対して固定されて支持されている。また、第１の配管２２は、その長手方向が上下方向に延びた状態で、支持フレーム１６に対して支持されており、本実施形態では、上下に直線状に延びるように設けられている。 The first pipe 22 is configured as a pipe into which a sample gas containing moisture is introduced and the sample gas flows downward. The first pipe 22 is provided as a cylindrical pipe that extends linearly with a circular cross section, and is configured to reduce its diameter stepwise at one end in the longitudinal direction. The first pipe 22 is provided as a metal pipe with excellent thermal conductivity, for example, as a stainless steel pipe. The first pipe 22 is, for example, fixedly supported by a support frame 16 fixed to the moisture recovery chamber 14. Further, the first pipe 22 is supported by the support frame 16 with its longitudinal direction extending in the vertical direction, and in this embodiment, it is provided so as to extend linearly in the vertical direction.

第１の配管２２は、大径管部２４と小径管部２５とを備えて構成されている。大径管部２４には、大径管本体部２４ａと、大径管本体部２４ａの上端部を塞ぐ上蓋部２４ｂと、大径管本体部２４ａの下端部を塞ぐ下蓋部２４ｃとが設けられている。 The first pipe 22 includes a large diameter pipe section 24 and a small diameter pipe section 25. The large-diameter tube section 24 is provided with a large-diameter tube body section 24a, an upper lid section 24b that closes the upper end of the large-diameter tube body 24a, and a lower lid section 24c that closes the lower end of the large-diameter tube body 24a. It is being

大径管本体部２４ａは、円形断面で直線状に上下に延びる円管状に設けられている。そして、大径管本体部２４ａの上端側には、サンプルガス導入管２６が接続している。サンプルガス導入管２６は、細長い円管として設けられ、サンプリング系統１０７ｂから供給されるサンプルガスを第1の配管２２に導入するように構成されている。より具体的には、サンプルガス導入管２６は、管長方向の一方の端部が、サンプリング系統１０７ｂの下流側の端部に対して接続しており、管長方向の他方の端部が、大径管本体部２４ａに対して大径管本体部２４ａの上端側において接続している。そして、サンプルガス導入管２６の他方の端部は、大径管本体部２４ａの上端側に設けられて大径管本体部２４ａの管壁を貫通する貫通孔を貫通している。また、サンプルガス導入管２６の他方の端部は、大径管本体部２４ａの上端側の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で大径管本体部２４ａの上端側の貫通孔に挿通され、大径管本体部２４ａの内部で開口している。これにより、サンプリング系統１０７ｂと第１の配管２２の上端側の領域とが、サンプルガス導入管２６を介して連通し、第１の配管２２の上端側の領域にサンプルガスが導入される。 The large-diameter tube body portion 24a is provided in the shape of a circular tube that extends vertically in a straight line and has a circular cross section. A sample gas introduction pipe 26 is connected to the upper end side of the large diameter pipe main body 24a. The sample gas introduction pipe 26 is provided as an elongated circular pipe, and is configured to introduce the sample gas supplied from the sampling system 107b into the first pipe 22. More specifically, one end of the sample gas introduction pipe 26 in the pipe length direction is connected to the downstream end of the sampling system 107b, and the other end in the pipe length direction is connected to a large diameter pipe. It is connected to the tube body section 24a at the upper end side of the large diameter tube body section 24a. The other end of the sample gas introduction tube 26 passes through a through hole that is provided on the upper end side of the large diameter tube main body 24a and passes through the wall of the large diameter tube main body 24a. Further, the other end of the sample gas introduction tube 26 is in close contact with the edge of the through hole on the upper end side of the large diameter tube main body 24a via a sealing member in an airtight state. It is inserted into a through hole on the upper end side of the tube and opens inside the large diameter tube main body part 24a. Thereby, the sampling system 107b and the region on the upper end side of the first pipe 22 communicate with each other via the sample gas introduction pipe 26, and the sample gas is introduced into the region on the upper end side of the first pipe 22.

また、大径管本体部２４ａの下端側には、大径管本体部２４ａの管壁を貫通して後述の第２の配管２３が挿通される貫通孔が設けられている。第２の配管２３は、第１の配管２２に挿入されており、その下端側の部分が、大径管本体部２４ａの下端側の貫通孔を大径管本体部２４ａの内側から外側に向かって貫通している。また、第２の配管２３の下端側の部分は、大径管本体部２４ａの下端側の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で大径管本体部２４ａの下端側の貫通孔に挿通され、大径管本体部２４ａの外部で開口している。 Further, a through hole is provided on the lower end side of the large diameter tube main body 24a, through which a second pipe 23, which will be described later, is inserted through the tube wall of the large diameter pipe main body 24a. The second pipe 23 is inserted into the first pipe 22, and its lower end portion extends through the lower end through hole of the large diameter pipe main body 24a from the inside of the large diameter pipe main body 24a to the outside. It penetrates through. Further, the lower end portion of the second pipe 23 is in close contact with the edge of the through hole on the lower end side of the large diameter pipe main body 24a via the sealing member in an airtight state. It is inserted into a through hole on the lower end side of and opens outside the large diameter tube main body part 24a.

大径管部２４の上蓋部２４ｂは、中心に貫通孔が形成された円板状の部材として設けられて、大径管本体部２４ａの上端部に気密状態で密着した状態で大径管本体部２４ａの上端部に固定されている。そして、上蓋部２４ｂの貫通孔には、第２の配管２３が、挿通されている。第２の配管２３は、上蓋部２４ｂの貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で上蓋部２４ｂの貫通孔に挿通されている。 The upper lid part 24b of the large diameter pipe part 24 is provided as a disc-shaped member with a through hole formed in the center, and is in close contact with the upper end part of the large diameter pipe main body part 24a in an airtight state. It is fixed to the upper end of the section 24a. The second pipe 23 is inserted into the through hole of the upper lid portion 24b. The second pipe 23 is inserted into the through hole of the upper lid part 24b in a state in which it is in close contact with the edge of the through hole of the upper lid part 24b in an airtight state via a sealing member.

大径管部２４の下蓋部２４ｃは、中心に貫通孔が形成された円板状の部材として設けられて、大径管本体部２４ａの下端部に気密状態で密着した状態で大径管本体部２４ａの下端部に固定されている。そして、下蓋部２４ｃの貫通孔には、小径管部２５が固定されている。 The lower lid part 24c of the large-diameter pipe part 24 is provided as a disc-shaped member with a through hole formed in the center, and the lower cover part 24c of the large-diameter pipe part 24 is provided as a disc-shaped member in which a through hole is formed in the center. It is fixed to the lower end of the main body 24a. A small diameter tube portion 25 is fixed to the through hole of the lower lid portion 24c.

小径管部２５は、大径管部２４の下方で大径管部２４と上下に直列に並んで設けられている。また、小径管部２５は、大径管部２４に対して、同一中心軸線上で上下に並んで設けられている。そして、小径管部２５は、大径管部２４よりも径の小さい円管状に形成され、上下方向に細長く延びるとともに、大径管部２４の下端から出口室１３内で下方に向かって延びるように設けられている。このため、第1の配管２２は、大径管部２４と小径管部２５とがこの順番で上下に直線状に並び、更に、大径管部２４から小径管部２５へと連続する下端側において、大径の大径管部２４から小径の小径管部２５へと段状に縮径するように構成されている。 The small-diameter tube section 25 is provided below the large-diameter tube section 24 and vertically aligned in series with the large-diameter tube section 24 . Further, the small diameter tube portion 25 is provided vertically in line with the large diameter tube portion 24 on the same central axis. The small diameter tube section 25 is formed into a circular tube shape with a diameter smaller than that of the large diameter tube section 24, and extends vertically in an elongated manner, and extends downward within the outlet chamber 13 from the lower end of the large diameter tube section 24. It is set in. Therefore, in the first pipe 22, the large diameter pipe part 24 and the small diameter pipe part 25 are vertically arranged in a straight line in this order, and the lower end side continues from the large diameter pipe part 24 to the small diameter pipe part 25. In this case, the diameter is reduced in steps from a large diameter tube section 24 to a small diameter tube section 25.

また、小径管部２５は、その上端部が、大径管部２４の下蓋部２４ｃの中心に設けられた貫通孔に対して、気密状態で嵌め込まれて固定され、大径管部２４に開口している。これにより、小径管部２５は、その上端部において、大径管部２４の下蓋部２４ｃに接続して大径管部２４に連通している。そして、小径管部２５は、その下端部において、出口室１３内で開口して出口室１３に連通している。また、小径管部２５の下端部は、第１の配管２２の下端部であり、第１の配管２２の下端部において出口室１３に開口した出口側開口２２ａは、サンプルガス誘導部１５が出口室１３に連通する位置よりも下方に配置されている。 Further, the upper end of the small diameter tube section 25 is fitted and fixed in an airtight manner into the through hole provided at the center of the lower lid section 24c of the large diameter tube section 24, and is fixed to the large diameter tube section 24. It's open. As a result, the small diameter tube section 25 is connected to the lower lid section 24c of the large diameter tube section 24 at its upper end, and communicates with the large diameter tube section 24. The small diameter tube portion 25 opens within the outlet chamber 13 at its lower end and communicates with the outlet chamber 13 . Further, the lower end of the small diameter pipe section 25 is the lower end of the first pipe 22, and the outlet side opening 22a which opens into the outlet chamber 13 at the lower end of the first pipe 22 has the sample gas guide section 15 as an outlet. It is arranged below the position communicating with the chamber 13.

第２の配管２３は、少なくとも一部が第１の配管２２の大径管部２４の内側に配置され、サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、冷却ガスが下方に流動する配管として構成されている。第２の配管２３は、円形断面で細長く延びる円管状の配管として設けられている。第２の配管２３は、熱伝導性に優れた金属製の円管として設けられ、例えば、ステンレス製の円管として設けられている。第２の配管２３は、第１の配管２２に対して支持されている。また、第２の配管２３は、上下配管部２３ａと、水平配管部２３ｂとを有している。 The second pipe 23 is at least partially disposed inside the large diameter pipe section 24 of the first pipe 22, into which cooling gas having a lower temperature than the sample gas is introduced, and the cooling gas flows downward. It is configured as piping. The second pipe 23 is provided as an elongated cylindrical pipe with a circular cross section. The second pipe 23 is provided as a circular pipe made of metal with excellent thermal conductivity, for example, as a circular pipe made of stainless steel. The second pipe 23 is supported relative to the first pipe 22. Further, the second piping 23 has an upper and lower piping portion 23a and a horizontal piping portion 23b.

第２の配管２３の上下配管部２３ａは、上下方向に直線状に延びる部分として設けられ、第１の配管２２の大径管部２４の内側に挿入された状態で配置されている。上下配管部２３ａは、大径管部２４に対して、中心軸線が一致する同心状に配置されており、大径管部２４と平行に上下に延びるように配置されている。上下配管部２３ａは、上端側において、大径管部２４の上蓋部２４ｂに設けられた貫通孔を気密状態で貫通しており、大径管部２４に支持されている。また、上下配管部２３ａの上端部は、上蓋部２４ｂから上方に突出して大径管部２４の外側に配置されている。そして、上下配管部２３ａの上端部は、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに対してカップリング（図示省略）を介して接続している。これにより、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスが、第２の配管２３に導入される。 The upper and lower piping portions 23a of the second piping 23 are provided as portions that extend linearly in the vertical direction, and are inserted inside the large diameter tube portion 24 of the first piping 22. The upper and lower piping parts 23a are arranged concentrically with the large diameter pipe part 24 so that their central axes coincide with each other, and are arranged so as to extend vertically in parallel with the large diameter pipe part 24. The upper and lower piping portions 23a pass airtightly through a through hole provided in the upper lid portion 24b of the large diameter tube portion 24 on the upper end side, and are supported by the large diameter tube portion 24. Further, the upper end portions of the upper and lower piping portions 23a protrude upward from the upper lid portion 24b and are disposed outside the large diameter tube portion 24. The upper end portion of the upper and lower piping portions 23a is connected to an end portion 109b of the air cooler 109 via a coupling (not shown). Thereby, the cooling gas supplied from the air cooler 109 is introduced into the second pipe 23.

第２の配管２３の水平配管部２３ｂは、上下配管部２３ａの下端側で上下配管部２３ａに連続するとともに水平方向に直線状に延びる部分として設けられている。水平配管部２３ｂは、上下配管部２３ａに対して、略９０°に屈曲する屈曲部を介して接続しており、水平配管部２３ｂの一方の端部が、上下配管部２３ａの下端部に連通している。そして、水平配管部２３ｂは、上下配管部２３ａの下端部に接続する部分から水平方向に沿って延びるとともに、第１の配管２２の大径管部２４の内側から外側に向かって延びるように設けられている。また、水平配管部２３ｂは、大径管部２４の大径管本体部２４ａの管壁に設けられた貫通孔を気密状態で貫通しており、大径管部２４に支持されている。そして、水平配管部２３ｂにおける上下配管部２３ａに接続する側と反対側の端部は、大径管本体部２４ａから側方に突出して大径管部２４の外側に配置されている。また、水平配管部２３ｂは、大径管部２４の外側に配置された端部において開口している。尚、水平配管部２３ｂは、大径管本体部２４ａの管壁を貫通して大径管本体部２４ａの内側から外側に突出して配置された状態で形成され易いように、２つの配管部分が連結されることで構成されてもよい。即ち、水平配管部２３ｂは、上下配管部２３ａに連続するとともに大径管本体部２４ａの管壁を貫通する配管部分と、大径管本体部２４ａの外側で延びる配管部分とが連結されることで、構成されてもよい。 The horizontal piping portion 23b of the second piping 23 is provided as a portion continuous to the upper and lower piping portions 23a on the lower end side of the upper and lower piping portions 23a and extending linearly in the horizontal direction. The horizontal piping portion 23b is connected to the upper and lower piping portions 23a via a bent portion bent at approximately 90°, and one end of the horizontal piping portion 23b communicates with the lower end of the upper and lower piping portions 23a. are doing. The horizontal piping section 23b is provided so as to extend along the horizontal direction from a portion connected to the lower end of the upper and lower piping sections 23a, and from the inside to the outside of the large diameter tube section 24 of the first piping 22. It is being Further, the horizontal piping section 23b passes through a through hole provided in the tube wall of the large diameter tube main body section 24a of the large diameter tube section 24 in an airtight state, and is supported by the large diameter tube section 24. The end of the horizontal piping section 23b opposite to the side connected to the upper and lower piping sections 23a protrudes laterally from the large-diameter tube main body section 24a and is disposed outside the large-diameter tube section 24. Further, the horizontal piping portion 23b is open at an end located on the outside of the large diameter tube portion 24. Note that the horizontal piping portion 23b is formed by two piping portions so that it is easily formed in a state where it penetrates the tube wall of the large-diameter tube body portion 24a and protrudes from the inside to the outside of the large-diameter tube body portion 24a. It may also be configured by being connected. That is, in the horizontal piping portion 23b, a piping portion that is continuous with the upper and lower piping portions 23a and that penetrates the pipe wall of the large-diameter tube body portion 24a is connected to a piping portion that extends outside the large-diameter tube body portion 24a. and may be configured.

水分分離装置５では、サンプリング系統１０７ｂから排出されたサンプルガスが、サンプルガス導入菅２６を介して、第１の配管２２内の上端側の領域へと導入される。そして、第１の配管２２内へ導入されたサンプルガスは、第１の配管２２の内側であって第２の配管２３の外側の領域を下方に流動する。一方、エアークーラー１０９から排出された冷却ガスは、第２の配管２３の上下配管部２３ａへ導入され、第１の配管２２の大径管部２４の内側に配置された上下配管部２３ａを下方に流動する。このため、第２の配管２３の上下配管部２３ａの内側を冷却ガスが下方に流動し、第１の配管２２の大径管部２４の内側で上下配管部２３ａの外側をサンプルガスが下方に流動することで、第２の配管２３の上下配管部２３ａの管壁の全周を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われる。これにより、第１の配管２２の大径管部２４の流動中に、サンプルガスが冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、第１の配管２２の大径管部２４内においてサンプルガスから分離される。大径管部２４内においてサンプルガスから分離された水分は、大径管部２４にその下方で連通する小径管部２５を落下し、出口室１３内で開口する小径管部２５の下端部の出口側開口２２ａから出口室１３内へ滴下し、出口室１３を通過して水分回収室１４へ回収される。また、第２の配管２３の上下配管部２３ａを下方へ流動し、上下配管部２３ａの管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、水平配管部２３ｂへと流動し、水平配管部２３ｂの端部から第２の配管２３の外部へと排出される。また、水分が分離されたサンプルガスは、第１の配管２２から出口室１３に流出してサンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８を介して分析計１０１へと供給される。 In the moisture separator 5, the sample gas discharged from the sampling system 107b is introduced into the upper end region of the first pipe 22 via the sample gas introduction pipe 26. The sample gas introduced into the first pipe 22 flows downward in a region inside the first pipe 22 and outside the second pipe 23. On the other hand, the cooling gas discharged from the air cooler 109 is introduced into the upper and lower piping parts 23a of the second piping 23, and flows downward through the upper and lower piping parts 23a disposed inside the large diameter pipe part 24 of the first piping 22. Flow to. Therefore, the cooling gas flows downward inside the upper and lower piping sections 23a of the second piping 23, and the sample gas flows downward inside the large diameter tube section 24 of the first piping 22 and outside the upper and lower piping sections 23a. By flowing, heat exchange is performed between the sample gas and the cooling gas through the entire circumference of the tube wall of the upper and lower piping portions 23a of the second piping 23. As a result, the sample gas is cooled while flowing through the large-diameter pipe section 24 of the first pipe 22, and as the saturated water vapor amount decreases as the temperature of the sample gas decreases, the saturated water vapor amount changes depending on the temperature. The condensed water is separated from the sample gas in the large diameter pipe section 24 of the first pipe 22. The water separated from the sample gas in the large diameter tube section 24 falls through the small diameter tube section 25 that communicates with the large diameter tube section 24 below, and enters the lower end of the small diameter tube section 25 that opens in the outlet chamber 13. It drips into the outlet chamber 13 from the outlet side opening 22a, passes through the outlet chamber 13, and is collected into the moisture recovery chamber 14. In addition, the cooling gas that flows downward through the upper and lower piping portions 23a of the second piping 23 and exchanges heat with the sample gas through the tube walls of the upper and lower piping portions 23a flows to the horizontal piping portion 23b. Then, it is discharged to the outside of the second pipe 23 from the end of the horizontal pipe section 23b. In addition, the sample gas from which water has been separated flows out from the first pipe 22 into the outlet chamber 13 and flows to the sample gas guide section 15, and then flows from the sample gas guide section 15 to the analyzer supply system 108 to the analyzer. 101.

上述した水分分離装置５によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。そして、水分分離装置５によると、サンプルガスが第１の配管２２を下方に流動するとともに、第１の配管２２の内側に配置された第２の配管２３を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第２の配管２３が第１の配管２２の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。また、水分分離装置５によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 According to the moisture separator 5 described above, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required when separating moisture from a sample gas, so equipment costs and costs are reduced. It is possible to suppress an increase in installation space. According to the moisture separator 5, the sample gas flows downward through the first pipe 22, while the cooling gas flows downward through the second pipe 23 disposed inside the first pipe 22. Heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. For this reason, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in the area where the second piping 23 is arranged inside the first piping 22 and extends in the vertical direction. Heat exchange will be performed efficiently with the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability. Moreover, according to the moisture separator 5, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample gas from which the moisture has been separated can be efficiently guided.

従って、第５実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置５を提供することができる。 Therefore, according to the fifth embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover moisture. It is possible to provide a moisture separator 5 that can efficiently guide sample gas.

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態の水分分離装置６について説明する。図１０は、本発明の第６実施形態の水分分離装置６を示す図である。尚、図１０では、水分分離装置６について、断面図で図示している。第６実施形態の水分分離装置６は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。また、第６実施形態の水分分離装置６は、前述の第５実施形態の水分分離装置５と同様に、冷却ガスが導入されて流動する第２の配管２３の一部が、サンプルガスが導入されて流動する第１の配管２２の内側に配置されるように構成されている。尚、以下の第６実施形態の説明においては、前述の第１実施形態及び第５実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態及び第５実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図１０では、図３及び図９と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Sixth embodiment]
Next, a moisture separator 6 according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram showing a moisture separator 6 according to a sixth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 10, the moisture separator 6 is illustrated in a cross-sectional view. The moisture separator 6 of the sixth embodiment separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101, for example, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment. Applicable to systems that supply sample gas. Further, in the moisture separator 6 of the sixth embodiment, similarly to the moisture separator 5 of the fifth embodiment described above, a part of the second pipe 23 through which the cooling gas is introduced is connected to a portion of the second pipe 23 through which the sample gas is introduced. The first pipe 22 is configured to be placed inside the first pipe 22 through which the first pipe 22 flows. In addition, in the following description of the sixth embodiment, points different from the aforementioned first embodiment and fifth embodiment will be explained, and configurations similar to or corresponding to the aforementioned first embodiment and fifth embodiment will be explained. , the same reference numerals are given in the drawings, or the same reference numerals are referred to, thereby omitting redundant explanation. In addition, in FIG. 10, as in FIGS. 3 and 9, the flow of the sample gas is schematically shown with thin broken line arrows, and the flow of cooling gas is schematically shown with thin solid line arrows. , the fall of water separated from the sample gas is schematically shown by thick broken arrows.

図１０に示す第６実施形態の水分分離装置６は、第１実施形態の水分分離装置１及び第５実施形態の水分分離装置５と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置６は、水分分離装置５と同様に、第１の配管２２と、第２の配管２３と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置６は、第２の配管２３が複数備えられている構成において、水分分離装置５とは異なっている。 The moisture separator 6 of the sixth embodiment shown in FIG. 10 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a, similar to the moisture separator 1 of the first embodiment and the moisture separator 5 of the fifth embodiment. , the water contained in the sample gas is separated and the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108 . Similarly to the moisture separator 5, the moisture separator 6 includes a first pipe 22, a second pipe 23, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas guide section 15. It is composed of However, the moisture separator 6 differs from the moisture separator 5 in that it includes a plurality of second pipes 23.

図１０に示すように、水分分離装置６においては、第２の配管２３は、複数設けられており、具体的には、２つ設けられている。２つの第２の配管２３のそれぞれは、水分分離装置５の第２の配管２３と同様に構成され、一部が第１の配管２２の大径管部２４の内側に配置され、サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、冷却ガスが下方に流動する円管状の配管として構成されている。 As shown in FIG. 10, in the moisture separator 6, a plurality of second pipes 23 are provided, and specifically, two second pipes 23 are provided. Each of the two second pipes 23 is configured similarly to the second pipe 23 of the moisture separator 5, and a portion thereof is disposed inside the large-diameter pipe portion 24 of the first pipe 22, so that it is separated from the sample gas. The pipe is configured as a circular pipe in which low-temperature cooling gas is introduced, and the cooling gas flows downward.

２つの第２の配管２３のそれぞれは、水分分離装置５の第２の配管２３と同様に構成され、上下配管部２３ａ及び水平配管部２３ｂを有している。各第２の配管２３の上下配管部２３ａは、第１の配管２２の大径管部２４の内側で上下に延びるように配置されている。そして、２つの第２の配管２３の上下配管部２３ａは、上下に延びる大径管部２４の内側で上下方向に沿って互いに平行に延びている。尚、大径管部２４の上蓋部２４ｂには、各第２の配管２３の上下配管部２３ａが気密状態で挿通される貫通孔が２つ設けられており、各第２の配管２３の上下配管部２３ａは、上蓋部２４ｂの貫通孔に挿通された状態で、第１の配管２２に支持されている。また、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂは、各上下配管部２３ａに対してその下端側で連続するとともに水平方向に延びるように設けられている。そして、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂは、第１の配管２２の大径管部２４の内側から外側に向かって延び、大径管本体部２４ａから側方に突出して大径管部２４の外側で開口している。尚、大径管本体部２４ａの管壁には、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂが気密状態で挿通される貫通孔が２つ設けられており、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂは、大径管本体部２４ａの貫通孔に挿通された状態で、第１の配管２２に支持されている。 Each of the two second pipes 23 is configured similarly to the second pipe 23 of the moisture separator 5, and has an upper and lower pipe section 23a and a horizontal pipe section 23b. The upper and lower pipe portions 23a of each second pipe 23 are arranged to extend vertically inside the large diameter pipe portion 24 of the first pipe 22. The upper and lower pipe portions 23a of the two second pipes 23 extend parallel to each other along the vertical direction inside the large diameter pipe portion 24 that extends vertically. The upper lid part 24b of the large-diameter pipe part 24 is provided with two through holes through which the upper and lower pipe parts 23a of each of the second pipes 23 are inserted in an airtight state. The piping portion 23a is supported by the first piping 22 while being inserted into the through hole of the upper lid portion 24b. Further, the horizontal piping portion 23b of each second piping 23 is provided so as to be continuous with the lower end side of each upper and lower piping portion 23a and to extend in the horizontal direction. The horizontal pipe portion 23b of each second pipe 23 extends from the inside to the outside of the large-diameter pipe portion 24 of the first pipe 22, and protrudes laterally from the large-diameter pipe body 24a to form a large-diameter pipe. It is open on the outside of the section 24. In addition, two through holes are provided in the pipe wall of the large-diameter pipe main body part 24a, through which the horizontal pipe parts 23b of each second pipe 23 are inserted in an airtight state. The piping portion 23b is supported by the first piping 22 while being inserted into the through hole of the large diameter tube body portion 24a.

また、２つの第２の配管２３のそれぞれは、大径管部２４の上蓋部２４ｂから上方に突出した上下配管部２３ａの上端部において、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに対して接続配管（図示省略）を介して接続している。尚、第６実施形態では、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに接続された接続配管は、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに接続する側と反対側の下流側において、２つの系統に分岐している。そして、２つの第２の配管２３の上下配管部２３ａのそれぞれは、エアークーラー１０９に接続した接続配管の下流側において分岐した２つの系統のそれぞれの下流側の端部に対して接続している。各第２の配管２３の上下配管部２３ａの上端部には、エアークーラー１０９に接続した接続配管における分岐した系統の下流側の端部から、冷却ガスが導入される。各第２の配管２３の上下配管部２３ａの上端部に上方から導入された冷却ガスは、各第２の配管２３の上下配管部２３ａを下方に流動し、次いで、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂを水平に流動して、各第２の配管２３の外部へ排出される。 Each of the two second pipes 23 is connected to an end 109b of the air cooler 109 at the upper end of the upper and lower pipe parts 23a that protrude upward from the upper lid part 24b of the large diameter pipe part 24 (not shown). (omitted). In the sixth embodiment, the connection pipe connected to the end 109b of the air cooler 109 branches into two systems on the downstream side opposite to the side connected to the end 109b of the air cooler 109. . Each of the upper and lower piping portions 23a of the two second piping 23 is connected to the downstream end of each of the two systems branched on the downstream side of the connecting piping connected to the air cooler 109. . Cooling gas is introduced into the upper end portions of the upper and lower piping portions 23a of each second piping 23 from the downstream end of the branched system in the connection piping connected to the air cooler 109. The cooling gas introduced from above into the upper end portions of the upper and lower piping portions 23a of each second piping 23 flows downward through the upper and lower piping portions 23a of each second piping 23, and then flows through the upper and lower piping portions 23a of each second piping 23. It flows horizontally through the horizontal piping section 23b and is discharged to the outside of each second piping 23.

水分分離装置６では、サンプリング系統１０７ｂから排出されたサンプルガスが、サンプルガス導入菅２６を介して、第１の配管２２の大径管部２４内の上端側の領域へと導入される。そして、第１の配管２２の大径管部２４内へ導入されたサンプルガスは、大径管部２４の内側であって２つの第２の配管２３のそれぞれの外側の領域を下方に流動する。一方、エアークーラー１０９から排出された冷却ガスは、２つの第２の配管２３のそれぞれの上下配管部２３ａへ導入され、第１の配管２２の大径管部２４の内側に配置された各上下配管部２３ａを下方に流動する。このため、各第２の配管２３の上下配管部２３ａの内側を冷却ガスが下方に流動し、第１の配管２２の大径管部２４の内側で各上下配管部２３ａの外側をサンプルガスが下方に流動することで、各第２の配管２３の上下配管部２３ａの管壁の全周を介して、サンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われる。これにより、第１の配管２２の大径管部２４の流動中に、サンプルガスが冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、第１の配管２２の大径管部２４内においてサンプルガスから分離される。大径管部２４内においてサンプルガスから分離された水分は、大径管部２４にその下方で連通する小径管部２５を落下し、出口室１３内で開口する小径管部２５の下端部の出口側開口２２ａから出口室１３内へ滴下し、出口室１３を通過して水分回収室１４へ回収される。また、各第２の配管２３の上下配管部２３ａを下方へ流動し、各上下配管部２３ａの管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、各第２の配管２３の水平配管部２３ｂへと流動し、各水平配管部２３ｂの端部から各第２の配管２３の外部へと排出される。また、水分が分離されたサンプルガスは、第１の配管２２から出口室１３に流出してサンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８を介して分析計１０１へと供給される。 In the moisture separator 6, the sample gas discharged from the sampling system 107b is introduced into the upper end region of the large diameter pipe portion 24 of the first pipe 22 via the sample gas introduction pipe 26. The sample gas introduced into the large-diameter pipe section 24 of the first pipe 22 flows downward in the region inside the large-diameter pipe section 24 and outside each of the two second pipes 23. . On the other hand, the cooling gas discharged from the air cooler 109 is introduced into the upper and lower pipe portions 23a of the two second pipes 23, and It flows downward through the piping section 23a. Therefore, the cooling gas flows downward inside the upper and lower piping portions 23a of each of the second piping 23, and the sample gas flows inside the large diameter tube portion 24 of the first piping 22 and outside of each of the upper and lower piping portions 23a. By flowing downward, heat exchange is performed between the sample gas and the cooling gas through the entire circumference of the tube walls of the upper and lower piping portions 23a of each second piping 23. As a result, the sample gas is cooled while flowing through the large-diameter pipe section 24 of the first pipe 22, and as the saturated water vapor amount decreases as the temperature of the sample gas decreases, the saturated water vapor amount changes depending on the temperature. The condensed water is separated from the sample gas in the large diameter pipe section 24 of the first pipe 22. The water separated from the sample gas in the large diameter tube section 24 falls through the small diameter tube section 25 that communicates with the large diameter tube section 24 below, and enters the lower end of the small diameter tube section 25 that opens in the outlet chamber 13. It drips into the outlet chamber 13 from the outlet side opening 22a, passes through the outlet chamber 13, and is collected into the moisture recovery chamber 14. In addition, the cooling gas that flows downward through the upper and lower piping portions 23a of each of the second piping portions 23 and exchanges heat with the sample gas through the tube walls of each of the upper and lower piping portions 23a is 23, and is discharged to the outside of each second pipe 23 from the end of each horizontal pipe part 23b. In addition, the sample gas from which water has been separated flows out from the first pipe 22 into the outlet chamber 13 and flows to the sample gas guide section 15, and then flows from the sample gas guide section 15 to the analyzer supply system 108 to the analyzer. 101.

上述した水分分離装置６によると、第１実施形態の水分分離装置１及び第５実施形態の水分分離装置５と同様に、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。そして、水分分離装置６によると、サンプルガスが第１の配管２２を下方に流動するとともに、第１の配管２２の内側に配置された複数の（本実施形態では、２つの）第２の配管２３を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、複数の第２の配管２３が第１の配管２２の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。また、水分分離装置６によると、第１実施形態の水分分離装置１及び第５実施形態の水分分離装置５と同様に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 According to the moisture separator 6 described above, similar to the moisture separator 1 of the first embodiment and the moisture separator 5 of the fifth embodiment, heat exchange using a liquid refrigerant is performed when separating moisture from the sample gas. Since no equipment is required, increases in equipment costs and installation space can be suppressed. According to the moisture separator 6, the sample gas flows downward through the first pipe 22, and also flows through a plurality of (in this embodiment, two) second pipes disposed inside the first pipe 22. While the cooling gas flows downward through 23, heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas, thereby cooling the sample gas. For this reason, the sample gas and the cooling gas flow along the vertical direction over the entire length in the vertical direction in the area where the plurality of second piping 23 are arranged inside the first piping 22 and extend in the vertical direction. Heat exchange will be performed efficiently between the gas and the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability. Further, according to the moisture separator 6, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment and the moisture separator 5 of the fifth embodiment, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample from which the moisture has been separated can be easily recovered. Gas can be guided efficiently.

従って、第６実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置６を提供することができる。 Therefore, according to the sixth embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover moisture. It is possible to provide a moisture separator 6 that can efficiently guide sample gas.

また、水分分離装置６によると、冷却ガスが複数の第２の配管２３を下方に流動するとともに、複数の第２の配管２３が内側に配置された第１の配管２２をサンプルガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、複数の第２の配管２３の管壁を介してサンプルガスと冷却ガスとの間で熱交換が行われることになる。そして、第２の配管２３が１つの場合と複数の場合とでは、合計の断面積が同じ大きさの場合であって冷却ガスの単位時間当たりの合計の流量が同じ場合で比較すると、第２の配管２３が複数の場合の方が、冷却ガスとの間で熱交換が行われる第２の配管２３の管壁の表面積が大きくなる。このため、水分分離装置６によると、冷却ガスとサンプルガスとの間で更に効率よく熱交換を行うことができるため、更にサンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができる。 Further, according to the moisture separator 6, the cooling gas flows downward through the plurality of second pipes 23, and the sample gas flows downward through the first pipe 22 in which the plurality of second pipes 23 are arranged. While flowing, heat exchange occurs between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. Therefore, heat exchange is performed between the sample gas and the cooling gas through the tube walls of the plurality of second pipes 23. When comparing the case where there is one second pipe 23 and the case where there are a plurality of second pipes 23, the total cross-sectional area is the same size and the total flow rate of cooling gas per unit time is the same, the second When there is a plurality of pipes 23, the surface area of the pipe wall of the second pipe 23 where heat exchange is performed with the cooling gas becomes larger. Therefore, according to the moisture separator 6, heat exchange can be performed more efficiently between the cooling gas and the sample gas, so that the cooling efficiency of the sample gas can be further improved and the moisture separation ability can be improved. Can be done.

尚、第６実施形態では、第２の配管２３が２つ設けられた水分分離装置６の形態を例示したが、第２の配管２３が更に多く設けられた形態が実施されてもよい。即ち、第１の配管２２の内側において３つ以上の第２の配管２３が配置された水分分離装置の形態が実施されてもよい。 In the sixth embodiment, the moisture separator 6 is provided with two second pipes 23, but a structure with an even larger number of second pipes 23 may be implemented. That is, a water separator may be implemented in which three or more second pipes 23 are arranged inside the first pipe 22.

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態の水分分離装置７について説明する。図１１は、本発明の第７実施形態の水分分離装置７を示す図である。尚、図１１では、水分分離装置７について、断面図で図示している。第７実施形態の水分分離装置７は、例えば、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、熱処理装置１００で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計１０１へとサンプルガスを供給する系統において、適用される。尚、以下の第７実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と異なる点について説明し、前述の第１実施形態と同様の構成或いは対応する構成については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、重複する説明を省略する。また、図１１では、図３と同様に、サンプルガスが流動する様子については細い破線の矢印で模式的に示し、冷却ガスが流動する様子については細い実線の矢印で模式的に示し、サンプルガスから分離された水分が落下する様子については太い破線の矢印で模式的に示している。 [Seventh embodiment]
Next, a moisture separator 7 according to a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram showing a moisture separator 7 according to a seventh embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 11, the moisture separator 7 is illustrated in a cross-sectional view. For example, like the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 7 of the seventh embodiment separates moisture from the sample gas sampled from the exhaust gas generated in the heat treatment device 100 and sends it to the analyzer 101. Applicable to systems that supply sample gas. In the following description of the seventh embodiment, points different from the above-mentioned first embodiment will be explained, and structures similar to or corresponding to those of the above-mentioned first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings. Duplicate explanations will be omitted by referring to the same reference numerals. In addition, in FIG. 11, as in FIG. 3, the flow of the sample gas is schematically shown by thin broken line arrows, the flow of cooling gas is schematically shown by thin solid line arrows, and the flow of the sample gas is schematically shown by thin solid line arrows. The way the water separated from the water falls is schematically shown by thick broken arrows.

図１１に示す第７実施形態の水分分離装置７は、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプリング系統１０７ａから導入されたサンプルガスを冷却し、サンプルガス中に含まれる水分を分離して、分析計供給系統１０８へとサンプルガスを供給する。そして、水分分離装置７は、水分分離装置１と同様に、第１の配管２７と、第２の配管２８と、第２の配管２９と、出口室１３と、水分回収室１４と、サンプルガス誘導部１５と、を備えて構成されている。しかし、水分分離装置７は、第１の配管２７、第２の配管２８、及び第２の配管２９に関する構成において、水分分離装置１とは異なっている。 Similar to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separator 7 of the seventh embodiment shown in FIG. 11 cools the sample gas introduced from the sampling system 107a and separates moisture contained in the sample gas. Then, the sample gas is supplied to the analyzer supply system 108. Similarly to the moisture separator 1, the moisture separator 7 includes a first pipe 27, a second pipe 28, a second pipe 29, an outlet chamber 13, a moisture recovery chamber 14, and a sample gas The guide section 15 is configured to include a guide section 15. However, the moisture separator 7 differs from the moisture separator 1 in the configuration regarding the first pipe 27, the second pipe 28, and the second pipe 29.

図１２は、水分分離装置７の断面を示す図であって、図１１のＢ－Ｂ線矢視位置から見た断面を示す図である。尚、図１２では、水分分離装置７の断面として図１１のＢ－Ｂ線矢視位置において表れる第１の配管２７、第２の配管２８、及び第２の配管２９の断面のみを図示しており、水分分離装置７における他の部分の図示を省略している。図１１及び図１２に示すように、水分分離装置７においては、第２の配管２９の内側に第１の配管２７の一部が配置されているとともに、第１の配管２７の内側に第２の配管２８の一部が配置されている。 FIG. 12 is a diagram showing a cross section of the moisture separator 7, and is a diagram showing a cross section viewed from the BB line arrow position in FIG. 11. In addition, in FIG. 12, only the cross sections of the first piping 27, the second piping 28, and the second piping 29 that appear at the BB line arrow position in FIG. Therefore, illustration of other parts of the water separator 7 is omitted. As shown in FIGS. 11 and 12, in the moisture separator 7, a part of the first pipe 27 is arranged inside the second pipe 29, and a part of the first pipe 27 is arranged inside the first pipe 27. A part of the piping 28 is arranged.

第１の配管２７は、水分を含むサンプルガスが導入され、サンプルガスが下方に流動する配管として構成されている。第1の配管２７は、円形断面で直線状に延びる円筒状の配管として設けられており、長手方向における一方の端部側において段状に縮径するように構成されている。第１の配管２７は、熱伝導性に優れた金属製の配管として設けられ、例えば、ステンレス製の配管として設けられている。第１の配管２７は、後述の第２の配管２９に対して支持されている。また、第１の配管２７は、その長手方向が上下方向に延びた状態で、第２の配管２９に対して支持されており、本実施形態では、上下に直線状に延びるように設けられている。 The first pipe 27 is configured as a pipe into which a sample gas containing moisture is introduced and the sample gas flows downward. The first pipe 27 is provided as a cylindrical pipe that extends linearly with a circular cross section, and is configured to reduce its diameter stepwise at one end in the longitudinal direction. The first pipe 27 is provided as a metal pipe with excellent thermal conductivity, and is provided as a stainless steel pipe, for example. The first pipe 27 is supported by a second pipe 29, which will be described later. Further, the first pipe 27 is supported with respect to the second pipe 29 with its longitudinal direction extending in the vertical direction, and in this embodiment, the first pipe 27 is provided so as to extend vertically in a straight line. There is.

第１の配管２７は、大径管部３０と小径管部３１とを備えて構成されている。大径管部３０は、円形断面で直線状に上下に延びる円管状に設けられている。そして、大径管部３０の上端側には、サンプルガス導入管３２が接続している。サンプルガス導入管３２は、細長い円管として設けられ、サンプリング系統１０７ｂから供給されるサンプルガスを第1の配管２７に導入するように構成されている。より具体的には、サンプルガス導入管３２は、管長方向の一方の端部が、サンプリング系統１０７ｂの下流側の端部に対して接続しており、管長方向の他方の端部が、大径管部３０に対して大径管部３０の上端側において接続している。そして、サンプルガス導入管３２の他方の端部は、大径管部３０の上端側に設けられて大径管部３０の管壁を貫通する貫通孔を貫通している。また、サンプルガス導入管３２の他方の端部は、大径管部３０の上端側の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で大径管部３０の上端側の貫通孔に挿通され、大径管部３０の内部で開口している。これにより、サンプリング系統１０７ｂと第１の配管２７の上端側の領域とが、サンプルガス導入管３２を介して連通し、第１の配管２７の上端側の領域にサンプルガスが導入される。尚、大径管部３０は、後述の第２の配管２９の内側に配置されており、サンプルガス導入菅３２は、第２の配管２９の管壁を貫通した状態で更に大径管部３０の管壁も貫通している。 The first pipe 27 includes a large diameter pipe section 30 and a small diameter pipe section 31. The large-diameter tube portion 30 is provided in the shape of a circular tube that extends vertically in a straight line and has a circular cross section. A sample gas introduction pipe 32 is connected to the upper end side of the large diameter pipe section 30. The sample gas introduction pipe 32 is provided as an elongated circular pipe and is configured to introduce the sample gas supplied from the sampling system 107b into the first pipe 27. More specifically, one end of the sample gas introduction pipe 32 in the pipe length direction is connected to the downstream end of the sampling system 107b, and the other end in the pipe length direction is connected to a large diameter pipe. It is connected to the tube portion 30 at the upper end side of the large diameter tube portion 30 . The other end of the sample gas introduction tube 32 passes through a through hole that is provided on the upper end side of the large diameter tube section 30 and passes through the tube wall of the large diameter tube section 30. Further, the other end of the sample gas introduction tube 32 is in close contact with the edge of the through hole on the upper end side of the large diameter tube section 30 via a sealing member, and the upper end of the large diameter tube section 30 It is inserted into a through hole on the side and opens inside the large diameter tube section 30 . Thereby, the sampling system 107b and the region on the upper end side of the first pipe 27 communicate with each other via the sample gas introduction pipe 32, and the sample gas is introduced into the region on the upper end side of the first pipe 27. The large-diameter pipe section 30 is arranged inside the second pipe 29, which will be described later, and the sample gas introduction tube 32 penetrates the wall of the second pipe 29 and is further inserted into the large-diameter pipe section 30. It also penetrates the pipe wall.

また、大径管部３０の下端側には、大径管部３０の管壁を貫通して後述の第２の配管２８が挿通される貫通孔が設けられている。第２の配管２８は、第１の配管２７に挿入されており、その下端側の部分が、大径管部３０の下端側の貫通孔を大径管部３０の内側から外側に向かって貫通している。また、第２の配管２８の下端側の部分は、大径管部３０の下端側の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で大径管部３０の下端側の貫通孔に挿通されている。 Furthermore, a through hole is provided on the lower end side of the large diameter tube section 30, through which a second pipe 28, which will be described later, is inserted through the tube wall of the large diameter tube section 30. The second pipe 28 is inserted into the first pipe 27, and its lower end portion passes through the through hole at the lower end of the large diameter pipe section 30 from the inside to the outside of the large diameter pipe section 30. are doing. Further, the lower end portion of the second pipe 28 is in close contact with the edge of the through hole on the lower end side of the large diameter pipe portion 30 in an airtight state via the sealing member. It is inserted into the through hole on the side.

大径管部３０の上端部は、中心に貫通孔が形成された円板状の上蓋部材３３によって塞がれている。上蓋部材３３は、大径管部３０の上端部に対して気密状態で密着した状態で固定されている。尚、上蓋部材３３の直径は大径管部３０の直径よりも大きく、上蓋部材３３は、大径管部３０よりも径方向に張り出した状態で設けられている。そして上蓋部材３３には、後述の第２の配管２９の上端部も固定されている。また、上蓋部材３３の貫通孔には、第２の配管２８が、挿通されている。第２の配管２８は、上蓋部材３３の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で上蓋部材３３の貫通孔に挿通されている。 The upper end portion of the large diameter tube portion 30 is closed by a disc-shaped upper lid member 33 having a through hole formed in the center. The upper lid member 33 is fixed to the upper end portion of the large diameter tube portion 30 in an airtight manner. Note that the diameter of the upper lid member 33 is larger than the diameter of the large-diameter tube portion 30, and the upper lid member 33 is provided in a state in which it projects more than the large-diameter tube portion 30 in the radial direction. An upper end portion of a second pipe 29, which will be described later, is also fixed to the upper lid member 33. Further, the second pipe 28 is inserted through the through hole of the upper lid member 33. The second pipe 28 is inserted into the through hole of the upper lid member 33 in a state in which it is in close contact with the edge of the through hole of the upper lid member 33 through a sealing member in an airtight state.

大径管部３０の下端部は、中心に貫通孔が形成された円板状の下蓋部材３４によって塞がれている。下蓋部材３４は、その上面側において、大径管部３０の下端部に対して気密状態で密着した状態で固定されている。尚、下蓋部材３４の直径は大径管部３０の直径よりも大きく、下蓋部材３４は、大径管部３０よりも径方向に張り出した状態で設けられている。そして、下蓋部材３４には、その外周の縁部分の上面側において、後述の第２の配管２９の下端部も固定されている。尚、下蓋部材３４は、その外周の縁部分の下面側において、出口室１３の出口室本体部１８ａの上端部に対して気密状態で密着して固定されている。また、下蓋部材３４の貫通孔には、小径管部３１が固定されている。 The lower end portion of the large-diameter tube portion 30 is closed by a disk-shaped lower lid member 34 having a through hole formed in the center. The lower lid member 34 is fixed to the lower end of the large-diameter tube portion 30 in an airtight manner on its upper surface side. Note that the diameter of the lower lid member 34 is larger than the diameter of the large diameter tube portion 30, and the lower lid member 34 is provided in a state in which it projects more than the large diameter tube portion 30 in the radial direction. A lower end portion of a second pipe 29, which will be described later, is also fixed to the lower cover member 34 on the upper surface side of the outer edge portion thereof. The lower lid member 34 is fixed to the upper end of the outlet chamber main body 18a of the outlet chamber 13 in an airtight manner on the lower surface side of the outer edge portion thereof. Further, the small diameter tube portion 31 is fixed to the through hole of the lower lid member 34.

小径管部３１は、大径管部３０の下方で大径管部３０と上下に直列に並んで設けられている。また、小径管部３１は、大径管部３０に対して、同一中心軸線上で上下に並んで設けられている。そして、小径管部３１は、大径管部３０よりも径の小さい円管状に形成され、上下方向に細長く延びるとともに、大径管部３０の下端から出口室１３内で下方に向かって延びるように設けられている。このため、第1の配管２７は、大径管部３０と小径管部３１とがこの順番で上下に直線状に並び、更に、大径管部３０から小径管部３１へと下蓋部材３４を介して連続する下端側において、大径の大径管部３０から小径の小径管部３１へと段状に縮径するように構成されている。 The small-diameter tube section 31 is provided below the large-diameter tube section 30 and vertically aligned in series with the large-diameter tube section 30 . Further, the small diameter tube portion 31 is provided vertically in line with the large diameter tube portion 30 on the same central axis. The small-diameter tube section 31 is formed into a circular tube shape with a smaller diameter than the large-diameter tube section 30, and extends elongated in the vertical direction, and extends downward within the outlet chamber 13 from the lower end of the large-diameter tube section 30. It is set in. Therefore, in the first pipe 27, the large diameter pipe part 30 and the small diameter pipe part 31 are vertically lined up in this order, and the lower cover member 34 is further arranged from the large diameter pipe part 30 to the small diameter pipe part 31. At the lower end side that continues through the tube, the diameter is reduced in steps from the large diameter tube section 30 to the small diameter tube section 31.

また、小径管部３１は、その上端部が、下蓋部材３４の中心に設けられた貫通孔に対して、気密状態で嵌め込まれて固定され、大径管部３０に開口している。これにより、小径管部３１は、その上端部において、下蓋部材３４を介して大径管部３０に接続して大径管部３０に連通している。そして、小径管部３１は、その下端部において、出口室１３内で開口して出口室１３に連通している。また、小径管部３１の下端部は、第１の配管２７の下端部であり、第１の配管２７の下端部において出口室１３に開口した出口側開口２７ａは、サンプルガス誘導部１５が出口室１３に連通する位置よりも下方に配置されている。 Further, the upper end of the small diameter tube section 31 is fitted and fixed in an airtight manner into a through hole provided at the center of the lower lid member 34, and is open to the large diameter tube section 30. Thereby, the small diameter tube section 31 is connected to the large diameter tube section 30 via the lower lid member 34 at its upper end, and communicates with the large diameter tube section 30 . The small diameter tube section 31 opens within the outlet chamber 13 at its lower end and communicates with the outlet chamber 13 . Further, the lower end of the small diameter pipe section 31 is the lower end of the first pipe 27, and the outlet side opening 27a that opens into the outlet chamber 13 at the lower end of the first pipe 27 is connected to the sample gas guiding section 15. It is arranged below the position communicating with the chamber 13.

第２の配管２８は、少なくとも一部が第１の配管２７の大径管部３０の内側に配置され、サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、冷却ガスが下方に流動する配管として構成されている。第２の配管２８は、円形断面で細長く延びる円管状の配管として設けられている。第２の配管２８は、熱伝導性に優れた金属製の円管として設けられ、例えば、ステンレス製の円管として設けられている。第２の配管２８は、上蓋部材３３、第１の配管２７、及び第２の配管２９によって支持されている。また、第２の配管２８は、上下配管部２８ａと、水平配管部２８ｂとを有している。 At least a portion of the second pipe 28 is arranged inside the large-diameter pipe section 30 of the first pipe 27, into which cooling gas having a temperature lower than that of the sample gas is introduced, and the cooling gas flows downward. It is configured as piping. The second pipe 28 is provided as an elongated cylindrical pipe with a circular cross section. The second pipe 28 is provided as a circular pipe made of metal with excellent thermal conductivity, for example, provided as a circular pipe made of stainless steel. The second pipe 28 is supported by the upper lid member 33, the first pipe 27, and the second pipe 29. Further, the second piping 28 has an upper and lower piping portion 28a and a horizontal piping portion 28b.

第２の配管２８の上下配管部２８ａは、上下方向に直線状に延びる部分として設けられ、第１の配管２７の大径管部３０の内側に挿入された状態で配置されている。上下配管部２８ａは、大径管部３０に対して、中心軸線が一致する同心状に配置されており、大径管部３０と平行に上下に延びるように配置されている。上下配管部２８ａは、上端側において、上蓋部材３３に設けられた貫通孔を気密状態で貫通しており、上蓋部材３３に支持されている。また、上下配管部２８ａの上端部は、上蓋部材３３から上方に突出して大径管部３０の外側に配置されている。そして、上下配管部２８ａの上端部は、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに対して接続配管（図示省略）を介して接続している。これにより、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスが、第２の配管２８に導入される。 The upper and lower piping portions 28a of the second piping 28 are provided as portions that extend linearly in the vertical direction, and are inserted into the large diameter tube portion 30 of the first piping 27. The upper and lower piping portions 28a are arranged concentrically with respect to the large-diameter tube portion 30 so that their central axes coincide with each other, and are arranged so as to extend vertically in parallel with the large-diameter tube portion 30. The upper and lower piping portions 28a pass through a through hole provided in the upper lid member 33 on the upper end side in an airtight state, and are supported by the upper lid member 33. Further, the upper end portions of the upper and lower piping portions 28 a protrude upward from the upper lid member 33 and are disposed outside the large diameter tube portion 30 . The upper end portion of the upper and lower piping portion 28a is connected to the end portion 109b of the air cooler 109 via a connecting pipe (not shown). Thereby, the cooling gas supplied from the air cooler 109 is introduced into the second pipe 28.

第２の配管２８の水平配管部２８ｂは、上下配管部２８ａの下端側で上下配管部２８ａに連続するとともに水平方向に直線状に延びる部分として設けられている。水平配管部２８ｂは、上下配管部２８ａに対して、略９０°に屈曲する屈曲部を介して接続しており、水平配管部２８ｂの一方の端部が、上下配管部２８ａの下端部に連通している。そして、水平配管部２８ｂは、上下配管部２８ａの下端部に接続する部分から水平方向に沿って延びるとともに、第１の配管２７の大径管部３０の内側から外側に向かって延び、更に、第２の配管２９の内側から外側に向かって延びるように設けられている。また、水平配管部２８ｂは、大径管部３０の管壁に設けられた貫通孔を気密状態で貫通しており、大径管部３０に支持されている。更に、水平配管部２８ｂは、大径管部３０の外側に配置された第２の配管２９の管壁に設けられた貫通孔も気密状態で貫通し、第２の配管２９にも支持されている。そして、水平配管部２８ｂにおける上下配管部２８ａに接続する側と反対側の端部は、大径管部３０から側方に突出するとともに更に第２の配管２９からも突出して大径管部３０及び第２の配管２９の外側に配置されている。また、水平配管部２８ｂは、大径管部３０及び第２の配管２９の外側に配置された端部において開口している。 The horizontal piping portion 28b of the second piping 28 is provided as a portion continuous to the upper and lower piping portions 28a on the lower end side of the upper and lower piping portions 28a and extending linearly in the horizontal direction. The horizontal piping portion 28b is connected to the upper and lower piping portions 28a via a bent portion bent at approximately 90°, and one end of the horizontal piping portion 28b communicates with the lower end of the upper and lower piping portions 28a. are doing. The horizontal piping portion 28b extends in the horizontal direction from a portion connected to the lower end portion of the upper and lower piping portions 28a, and also extends from the inside to the outside of the large diameter tube portion 30 of the first piping 27, and further includes: It is provided so as to extend from the inside of the second pipe 29 toward the outside. Further, the horizontal piping section 28b passes through a through hole provided in the tube wall of the large diameter tube section 30 in an airtight manner, and is supported by the large diameter tube section 30. Further, the horizontal piping section 28b also passes through a through hole provided in the tube wall of the second piping 29 disposed outside the large diameter tube section 30 in an airtight state, and is also supported by the second piping 29. There is. The end of the horizontal piping section 28b opposite to the side connected to the upper and lower piping sections 28a protrudes laterally from the large-diameter tube section 30 and further protrudes from the second piping 29 to form the large-diameter tube section 30. and arranged outside the second pipe 29. Further, the horizontal piping section 28b is open at an end disposed on the outside of the large diameter tube section 30 and the second piping 29.

第２の配管２９は、第１の配管２７の一部の大径管部３０が内側に配置され、サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、冷却ガスが下方に流動する配管として構成されている。第２の配管２９は、円形断面で直線状に延びる円筒状の配管として設けられている。第２の配管２９は、熱伝導性に優れた金属製の円管として設けられ、例えば、ステンレス製の円管として設けられている。第２の配管２９は、例えば、支持フレーム１６に対して固定されて支持されている。また、第２の配管２９は、その長手方向が上下方向に延びた状態で、支持フレーム１６に対して支持されており、本実施形態では、上下に直線状に延びるように設けられている。 The second pipe 29 is a pipe in which a part of the large-diameter pipe section 30 of the first pipe 27 is arranged inside, into which cooling gas having a lower temperature than the sample gas is introduced, and through which the cooling gas flows downward. It is configured as. The second pipe 29 is provided as a cylindrical pipe that has a circular cross section and extends linearly. The second pipe 29 is provided as a circular pipe made of metal with excellent thermal conductivity, for example, provided as a circular pipe made of stainless steel. The second pipe 29 is, for example, fixedly supported by the support frame 16. Further, the second pipe 29 is supported by the support frame 16 with its longitudinal direction extending in the vertical direction, and in this embodiment, it is provided so as to extend vertically in a straight line.

第２の配管２９の上端部は、上蓋部材３３によって塞がれており、第２の配管２９の下端部は、下蓋部材３４によって塞がれている。上蓋部材３３は、第２の配管２９の上端部に対して気密状態で密着した状態で固定されており、下蓋部材３４は、第２の配管２９の下端部に対して気密状態で密着した状態で固定されている。尚、円板状の上蓋部材３３は、その外周の縁部分の下面側において、第２の配管２９の上端部に密着して固定されており、径方向の内側の部分の下面側において、大径管部３０の上端部に密着して固定されている。また、円板状の下蓋部材３４は、その外周の部分の上面側において、第２の配管２９の下端部に密着して固定されており、径方向の内側の部分の上面側において、大径管部３０の下端部に密着して固定されている。 The upper end of the second pipe 29 is closed by an upper cover member 33, and the lower end of the second pipe 29 is closed by a lower cover member 34. The upper cover member 33 is fixed to the upper end of the second pipe 29 in an airtight manner, and the lower cover member 34 is fixed to the lower end of the second pipe 29 in an airtight manner. Fixed state. The disk-shaped upper lid member 33 is fixed in close contact with the upper end of the second pipe 29 on the lower surface side of the outer edge portion thereof, and is fixed to the upper end portion of the second pipe 29 in close contact with the lower surface side of the radially inner portion. It is fixed in close contact with the upper end portion of the diameter tube portion 30. Further, the disk-shaped lower cover member 34 is fixed in close contact with the lower end of the second pipe 29 on the upper surface side of the outer peripheral portion thereof, and is fixed to the lower end portion of the second pipe 29 in close contact with the upper surface side of the radially inner portion. It is fixed in close contact with the lower end portion of the diameter tube portion 30.

また、第２の配管２９の上端側には、冷却ガス導入菅３５ａが接続している。冷却ガス導入菅３５ａは、細長い円管として設けられ、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスを第２の配管２９に導入するように構成されている。より具体的には、冷却ガス導入菅３５ａは、管長方向の一方の端部が、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに対して接続配管（図示省略）を介して接続しており、管長方向の他方の端部が、第２の配管２９に対して第２の配管２９の上端側において接続している。そして、冷却ガス導入菅３５ａの他方の端部は、第２の配管２９の上端側に設けられて第２の配管２９の管壁を貫通する貫通孔を貫通している。また、冷却ガス導入菅３５ａの他方の端部は、第２の配管２９の上端側の貫通孔の縁部に対してシール部材を介して気密状態で密着した状態で第２の配管２９の上端側の貫通孔に挿通され、第２の配管２９の内部で開口している。これにより、エアークーラー１０９と第２の配管２９の上端側の領域とが、冷却ガス導入管３５ａを介して連通し、第２の配管２９の上端側の領域に冷却ガスが導入される。尚、冷却ガス導入菅３５ａの他方の端部は、第２の配管２９内における第１の配管２７の大径管部３０の外側の領域において、開口している。このため、第２の配管２９内に導入された冷却ガスは、第２の配管２９の内側の領域であって且つ第１の配管２７の大径管部３０の外側の領域、即ち、第２の配管２９の内周面と大径管部３０の外周面との間の領域を流動する。 Further, a cooling gas introduction pipe 35a is connected to the upper end side of the second pipe 29. The cooling gas introduction tube 35a is provided as an elongated circular tube and is configured to introduce the cooling gas supplied from the air cooler 109 into the second pipe 29. More specifically, one end of the cooling gas introduction pipe 35a in the pipe length direction is connected to the end 109b of the air cooler 109 via a connecting pipe (not shown), and the other end in the pipe length direction is connected to the end 109b of the air cooler 109 via a connecting pipe (not shown). is connected to the second pipe 29 at the upper end side of the second pipe 29 . The other end of the cooling gas introduction pipe 35a passes through a through hole provided at the upper end side of the second pipe 29 and passing through the pipe wall of the second pipe 29. Further, the other end of the cooling gas introduction pipe 35a is in close contact with the edge of the through hole on the upper end side of the second pipe 29 via the sealing member in an airtight state. It is inserted into a through hole on the side and opens inside the second pipe 29 . As a result, the air cooler 109 and the upper end region of the second pipe 29 communicate with each other via the cooling gas introduction pipe 35a, and cooling gas is introduced into the upper end region of the second pipe 29. Note that the other end of the cooling gas introduction pipe 35a is open in a region outside the large-diameter pipe portion 30 of the first pipe 27 within the second pipe 29. Therefore, the cooling gas introduced into the second pipe 29 is in the area inside the second pipe 29 and outside the large diameter pipe section 30 of the first pipe 27, that is, in the second pipe 29. The liquid flows through a region between the inner circumferential surface of the pipe 29 and the outer circumferential surface of the large diameter pipe section 30 .

尚、冷却ガス導入菅３５ａの一方の端部、及び、第２の配管２８の上下配管部２８ａの上端部は、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに対して接続配管（図示省略）を介して接続している。第７実施形態では、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに接続された接続配管は、エアークーラー１０９の端部１０９ｂに接続する側と反対側の下流側において、２つの系統に分岐している。そして、冷却ガス導入菅３５ａの一方の端部と、上下配管部２８ａの上端部とのそれぞれは、エアークーラー１０９に接続した接続配管の下流側において分岐した２つの系統のそれぞれの下流側の端部に対して接続している。これにより、エアークーラー１０９から供給される冷却ガスは、第２の配管２８及び第２の配管２９の両方に導入される。 Note that one end of the cooling gas introduction tube 35a and the upper end of the upper and lower piping section 28a of the second piping 28 are connected to the end 109b of the air cooler 109 via a connecting piping (not shown). are doing. In the seventh embodiment, the connecting pipe connected to the end 109b of the air cooler 109 branches into two systems on the downstream side opposite to the side connected to the end 109b of the air cooler 109. One end of the cooling gas introduction tube 35a and the upper end of the upper and lower piping portions 28a are the respective downstream ends of the two systems branched on the downstream side of the connecting piping connected to the air cooler 109. connected to the section. Thereby, the cooling gas supplied from the air cooler 109 is introduced into both the second pipe 28 and the second pipe 29.

また、第２の配管２９の下端側には、冷却ガス排出菅３５ｂが接続している。冷却ガス排出菅３５ｂは、細長い円管として設けられ、第２の配管２９に導入されて第２の配管２９を流動した冷却ガスを第２の配管２９から排出するように構成されている。より具体的には、冷却ガス排出管３５ｂは、管長方向の一方の端部が、第２の配管２９に対して第２の配管２９の下端側において接続しており、管長方向の他方の端部側の部分が、第２の配管２９の外側に向かって突出している。そして、冷却ガス排出管３５ｂの一方の端部は、第２の配管２９の下端側に設けられて第２の配管２９の管壁を貫通する貫通孔を気密状態で貫通して、第２の配管２９の内部で開口している。一方、第２の配管２９から外部に突出した冷却ガス排出管３５ｂの他方の端部は、外部に開口している。これにより、第２の配管２９内の下端側の領域と第２の配管２９の外部とは冷却ガス排出管３５ｂを介して連通しており、第２の配管２９を流動した冷却ガスが冷却ガス排出管３５ｂを介して外部へと排出される。 Further, a cooling gas exhaust pipe 35b is connected to the lower end side of the second pipe 29. The cooling gas exhaust pipe 35b is provided as an elongated circular pipe and is configured to discharge the cooling gas introduced into the second pipe 29 and flowing through the second pipe 29 from the second pipe 29. More specifically, one end of the cooling gas exhaust pipe 35b in the pipe length direction is connected to the second pipe 29 at the lower end side of the second pipe 29, and the other end in the pipe length direction is connected to the second pipe 29 at the lower end side of the second pipe 29. The portion on the side protrudes toward the outside of the second pipe 29. One end of the cooling gas discharge pipe 35b passes through a through hole provided at the lower end side of the second pipe 29 and penetrating the pipe wall of the second pipe 29 in an airtight state, and then passes through the second pipe 29 in an airtight manner. It opens inside the pipe 29. On the other hand, the other end of the cooling gas exhaust pipe 35b protruding from the second pipe 29 to the outside is open to the outside. As a result, the region on the lower end side inside the second pipe 29 and the outside of the second pipe 29 communicate with each other via the cooling gas discharge pipe 35b, and the cooling gas flowing through the second pipe 29 becomes the cooling gas. It is discharged to the outside via the discharge pipe 35b.

水分分離装置７では、サンプリング系統１０７ｂから排出されたサンプルガスが、サンプルガス導入菅３２を介して、第１の配管２７の大径管部３０内の上端側の領域へと導入される。そして、第２の配管２７の大径管部３０内へ導入されたサンプルガスは、大径管部３０の内側であって第２の配管２８の外側の領域を下方に流動する。一方、エアークーラー１０９から排出された冷却ガスは、第２の配管２８の上下配管部２８ａへ導入されるとともに、冷却ガス導入菅３５ａを介して第２の配管２９内の上端側の領域へと導入される。そして、上下配管部２８ａに導入された冷却ガスは、大径管部３０の内側に配置された上下配管部２８ａを下方に流動する。また、第２の配管２９に導入された冷却ガスは、大径管部３０が内側に配置された第２の配管２９の内側の領域であって大径管部３０の外側の領域を下方に流動する。このため、上下配管部２８ａの内側を冷却ガスが下方に流動し、上下配管部２８ａの外側で大径管部３０の内側をサンプルガスが下方に流動し、大径管部３０の外側で第２の配管２９の内側を冷却ガスが下方に流動する。これにより、第１の配管２７の大径管部３０を流動するサンプルガスは、大径管部３０の内側において第２の配管２８の上下配管部２８ａの管壁の全周を介して冷却ガスとの間で熱交換が行われるとともに、大径管部３０の管壁の全周を介しても冷却ガスとの間で熱交換が行われる。したがって、第１の配管２７の大径管部３０の流動中に、サンプルガスが、大径管部３０の内側及び外側の両側から冷却され、サンプルガスにおける温度の低下に伴う飽和水蒸気量の減少に伴い、温度による飽和水蒸気量の違いに応じて凝縮した水分が、第１の配管２７の大径管部３０内においてサンプルガスから分離される。大径管部３０内においてサンプルガスから分離された水分は、大径管部３０にその下方で連通する小径管部３１を落下し、出口室１３内で開口する小径管部３１の下端部の出口側開口２７ａから出口室１３内へ滴下し、出口室１３を通過して水分回収室１４へ回収される。また、第２の配管２８の上下配管部２８ａを下方へ流動し、上下配管部２８ａの管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、第２の配管２８の水平配管部２８ｂへと流動し、水平配管部２８ｂの端部から第２の配管２８の外部へと排出される。そして、第２の配管２９を下方に流動し、大径管部３０の管壁を介してサンプルガスとの間で熱交換を行った冷却ガスは、冷却ガス排出管３５ｂを介して第２の配管２９の外部へと排出される。また、水分が分離されたサンプルガスは、第１の配管２７から出口室１３に流出してサンプルガス誘導部１５へと流動し、サンプルガス誘導部１５から分析計供給系統１０８を介して分析計１０１へと供給される。 In the moisture separator 7, the sample gas discharged from the sampling system 107b is introduced into the upper end region of the large diameter pipe section 30 of the first pipe 27 via the sample gas introduction pipe 32. The sample gas introduced into the large diameter pipe section 30 of the second pipe 27 flows downward in a region inside the large diameter pipe section 30 and outside the second pipe 28 . On the other hand, the cooling gas discharged from the air cooler 109 is introduced into the upper and lower piping portions 28a of the second piping 28, and is also introduced into the upper end area of the second piping 29 via the cooling gas introduction tube 35a. be introduced. The cooling gas introduced into the upper and lower piping portions 28 a flows downward through the upper and lower piping portions 28 a disposed inside the large diameter tube portion 30 . Further, the cooling gas introduced into the second pipe 29 is directed downwardly to the area inside the second pipe 29 in which the large diameter pipe section 30 is disposed, and the area outside the large diameter pipe section 30. Flow. Therefore, the cooling gas flows downward inside the upper and lower piping sections 28a, the sample gas flows downward inside the large diameter tube section 30 outside the upper and lower piping sections 28a, and the sample gas flows downward inside the large diameter tube section 30 outside the upper and lower piping sections 28a. Cooling gas flows downward inside the pipe 29 of No. 2. As a result, the sample gas flowing through the large diameter pipe section 30 of the first pipe 27 is transferred to the cooling gas through the entire circumference of the pipe wall of the upper and lower pipe sections 28a of the second pipe 28 inside the large diameter pipe section 30. Heat exchange is performed with the cooling gas, and heat exchange is also performed with the cooling gas through the entire circumference of the pipe wall of the large diameter pipe portion 30. Therefore, while the sample gas is flowing through the large-diameter pipe section 30 of the first pipe 27, the sample gas is cooled from both the inside and outside of the large-diameter pipe section 30, and as the temperature in the sample gas decreases, the amount of saturated water vapor decreases. Accordingly, water condensed according to the difference in the amount of saturated water vapor due to temperature is separated from the sample gas in the large diameter pipe section 30 of the first pipe 27. The water separated from the sample gas in the large diameter tube section 30 falls through the small diameter tube section 31 that communicates with the large diameter tube section 30 below, and enters the lower end of the small diameter tube section 31 that opens in the outlet chamber 13. It drips into the outlet chamber 13 from the outlet side opening 27a, passes through the outlet chamber 13, and is collected into the moisture recovery chamber 14. Further, the cooling gas flowing downward through the upper and lower piping sections 28a of the second piping 28 and exchanging heat with the sample gas through the tube walls of the upper and lower piping sections 28a flows horizontally through the second piping 28. It flows into the piping section 28b and is discharged to the outside of the second piping 28 from the end of the horizontal piping section 28b. The cooling gas that has flowed downward through the second pipe 29 and exchanged heat with the sample gas through the pipe wall of the large diameter pipe section 30 is then transferred to the second pipe 29 through the cooling gas discharge pipe 35b. It is discharged to the outside of the pipe 29. In addition, the sample gas from which water has been separated flows out from the first pipe 27 into the outlet chamber 13 and flows to the sample gas guide section 15, and then flows from the sample gas guide section 15 to the analyzer supply system 108 to the analyzer. 101.

上述した水分分離装置７によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから水分を分離する際に、液体の冷媒を用いた熱交換器を必要としないため、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制することができる。そして、水分分離装置７によると、サンプルガスが第１の配管２７を下方に流動し、第１の配管２７の内側に配置された第２の配管２８を冷却ガスが下方に流動するとともに第１の配管２７が内側に配置された第２の配管２９を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第１の配管２７が第２の配管２９の内側に配置されているとともに第２の配管２８が第１の配管２７の内側に配置されて上下方向に延びる領域における上下方向の全長に亘って、サンプルガス及び冷却ガスが上下方向に沿って流れながらサンプルガスと冷却ガスとの間で効率よく熱交換が行われることになる。これにより、サンプルガスの冷却効率の向上を図れ、水分の分離能力の向上を図ることができる。また、水分分離装置７によると、第１実施形態の水分分離装置１と同様に、サンプルガスから分離した水分を容易に回収するとともに水分が分離されたサンプルガスを効率よく誘導することができる。 According to the moisture separator 7 described above, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, a heat exchanger using a liquid refrigerant is not required when separating moisture from a sample gas, so equipment costs and costs are reduced. It is possible to suppress an increase in installation space. According to the moisture separator 7, the sample gas flows downward through the first pipe 27, the cooling gas flows downward through the second pipe 28 disposed inside the first pipe 27, and the cooling gas flows downward through the first pipe 27. While the cooling gas flows downward through the second pipe 29 in which the pipe 27 is disposed, heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. For this reason, the first pipe 27 is arranged inside the second pipe 29, and the second pipe 28 is arranged inside the first pipe 27 and extends in the vertical direction. As the sample gas and the cooling gas flow in the vertical direction, heat exchange is efficiently performed between the sample gas and the cooling gas. Thereby, it is possible to improve the cooling efficiency of the sample gas, and it is possible to improve the water separation ability. Further, according to the moisture separator 7, similarly to the moisture separator 1 of the first embodiment, the moisture separated from the sample gas can be easily recovered and the sample gas from which the moisture has been separated can be efficiently guided.

従って、第７実施形態によると、設備コスト及び設置スペースの増大を抑制できるとともに、サンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができ、更に、水分を容易に回収してサンプルガスを効率よく誘導できる、水分分離装置７を提供することができる。 Therefore, according to the seventh embodiment, it is possible to suppress an increase in equipment cost and installation space, improve the cooling efficiency of the sample gas and improve the moisture separation ability, and furthermore, it is possible to easily recover moisture. It is possible to provide a moisture separator 7 that can efficiently guide sample gas.

また、水分分離装置７においては、第２の配管（２８、２９）が２つ設けられており、一つの第２の配管２８は、その一部が第１の配管２７の内側に配置され、他の第２の配管２９は、第１の配管２７の一部が内側に配置されている。そして、水分分離装置７においては、サンプルガスが第１の配管２７を下方に流動し、第１の配管２７の内側に配置された第２の配管２８を冷却ガスが下方に流動するとともに第１の配管２７が内側に配置された第２の配管２９を冷却ガスが下方に流動しながら、冷却ガスとサンプルガスとの間で熱交換が行われてサンプルガスが冷却される。このため、第１の配管２７を流動するサンプルガスは、第１の配管２７の内側及び外側の両側から冷却される。これにより、水分分離装置７によると、冷却ガスとサンプルガスとの間で更に効率よく熱交換を行うことができるため、更にサンプルガスの冷却効率を向上させて水分の分離能力の向上を図ることができる。 Moreover, in the moisture separator 7, two second pipes (28, 29) are provided, and one second pipe 28 is partially arranged inside the first pipe 27, In the other second pipe 29, a part of the first pipe 27 is arranged inside. In the moisture separator 7, the sample gas flows downward through the first pipe 27, the cooling gas flows downward through the second pipe 28 disposed inside the first pipe 27, and the cooling gas flows downward through the first pipe 27. While the cooling gas flows downward through the second pipe 29 in which the pipe 27 is disposed, heat exchange is performed between the cooling gas and the sample gas to cool the sample gas. Therefore, the sample gas flowing through the first pipe 27 is cooled from both inside and outside of the first pipe 27. As a result, according to the moisture separator 7, heat exchange can be performed more efficiently between the cooling gas and the sample gas, so that the cooling efficiency of the sample gas can be further improved and the moisture separation ability can be improved. Can be done.

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、次のような変形例が実施されてもよい。 [Modified example]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the claims. For example, the following modification may be implemented.

前述の実施形態では、熱処理装置で発生した排気ガスからサンプリングしたサンプルガスから水分を分離して分析計へと供給する系統において適用される形態を例にとって説明したが、前述の実施形態の水分分離装置は、この例に限らず、広く適用することができる。例えば、前述の実施形態の水分分離装置は、被処理物に対して熱処理以外の処理を行う際に発生するガスからサンプルガスをサンプリングして水分を分離し、水分を分離したサンプルガスを分析計等の供給先へと供給する系統において適用されてもよい。また、前述の実施形態の水分分離装置は、種々のガス発生源において発生したガスからサンプルガスをサンプリングして水分を分離し、水分を分離したサンプルガスを分析計或いは分析計以外の種々の供給先へと供給する系統において適用されてもよい。 In the above-mentioned embodiment, an explanation has been given of an example in which water is separated from a sample gas sampled from exhaust gas generated in a heat treatment equipment and applied to a system that supplies the water to an analyzer. The device is not limited to this example, but can be widely applied. For example, the moisture separator of the above-described embodiment samples a sample gas from the gas generated when processing other than heat treatment on an object, separates moisture, and sends the sample gas from which moisture has been separated to an analyzer. It may also be applied in a system that supplies supplies to other supply destinations. In addition, the moisture separation device of the above-described embodiment samples sample gas from gases generated in various gas generation sources, separates moisture, and supplies the sample gas from which moisture has been separated to an analyzer or various sources other than the analyzer. It may also be applied in a system that supplies

前述の実施形態では、圧縮空気が供給されることで低温の空気を冷却ガスとして生成するエアークーラーから、水分分離装置に冷却ガスが導入される形態を例にとって説明したが、この通りでなくもよい。即ち、エアークーラー以外の冷却ガス供給源から水分分離装置に対して冷却ガスが導入される形態が実施されてもよい。例えば、液体窒素を貯留するボンベを有して液体窒素の一部を継続的に降圧させながらボンベから放出することで低温の窒素ガスを生成して冷却ガスとして供給する冷却ガス供給源から、水分分離装置に対して、冷却ガスが導入される形態が実施されてもよい。 In the embodiment described above, the cooling gas is introduced into the moisture separator from an air cooler that generates low-temperature air as cooling gas by supplying compressed air. However, this is not necessarily the case. good. That is, an embodiment may be implemented in which cooling gas is introduced into the moisture separator from a cooling gas supply source other than an air cooler. For example, a cooling gas supply source that has a cylinder that stores liquid nitrogen and releases a portion of the liquid nitrogen from the cylinder while continuously lowering the pressure to generate low-temperature nitrogen gas and supplies it as cooling gas, removes water from the cooling gas supply source. A configuration may also be implemented in which a cooling gas is introduced into the separation device.

前述の第１乃至第４実施形態では、出口室が、第２の配管の下端側で第２の配管と一体に結合されて設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、第１乃至第４実施形態において、出口室が、第２の配管の下方において第２の配管から分離して設けられ、外部に対して区画されるとともに第１の配管とサンプルガス誘導部と水分回収室とが連通した形態の水分分離装置が実施されてもよい。 In the first to fourth embodiments described above, the outlet chamber is provided integrally with the second pipe at the lower end side of the second pipe. However, this does not have to be the case. good. For example, in the first to fourth embodiments, the outlet chamber is provided below the second pipe and separated from the second pipe, is partitioned from the outside, and is connected to the first pipe and the sample gas guide section. A moisture separation device may be implemented in which the water recovery chamber and the water recovery chamber communicate with each other.

前述の第３乃至第７実施形態では、冷却ガスが第２の配管を下方へ流動するように構成された水分分離装置の形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。第３乃至第７実施形態において、冷却ガスが第２の配管を上方へ流動するように構成された水分分離装置の形態が実施されてもよい。 In the third to seventh embodiments described above, the moisture separator is configured so that the cooling gas flows downward through the second pipe, but this does not have to be the case. In the third to seventh embodiments, a form of moisture separator may be implemented in which the cooling gas is configured to flow upward through the second pipe.

本発明は、水分を含むサンプルガスから水分を分離する水分分離装置として、広く適用することができる。 The present invention can be widely applied as a moisture separation device that separates moisture from a sample gas containing moisture.

１、２、３、４、５、６、７ 水分分離装置
１１、２１、２２、２７ 第１の配管
１２、２３、２８、２９ 第２の配管
１３ 出口室
１４ 水分回収室
１５ サンプルガス誘導部 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Moisture separation device 11, 21, 22, 27 First piping 12, 23, 28, 29 Second piping 13 Outlet chamber 14 Moisture recovery chamber 15 Sample gas guide section

Claims (2)

水分を含むサンプルガスが導入され、前記サンプルガスが下方に流動する第１の配管と、
前記第１の配管の少なくとも一部が内側に配置され、前記サンプルガスよりも温度の低い冷却ガスが導入されるとともに、前記冷却ガスが上方又は下方に流動する第２の配管と、
前記第１の配管の下端部が開口し、前記サンプルガスが前記第１の配管から導入されるとともに前記サンプルガスから分離された前記水分が前記下端部から滴下する出口室と、
前記出口室に連通するとともに前記出口室の下方に配置され、前記サンプルガスから分離された前記水分を回収する水分回収室と、
前記出口室に連通し、前記出口室に流出した前記サンプルガスを誘導するサンプルガス誘導部と、を備え、
前記出口室は、前記第２の配管に対して上下方向において隣接して配置されている、水分分離装置。 a first pipe into which a sample gas containing moisture is introduced, and through which the sample gas flows downward;
a second pipe in which at least a portion of the first pipe is disposed inside, a cooling gas having a temperature lower than that of the sample gas is introduced, and the cooling gas flows upward or downward;
an outlet chamber in which a lower end of the first pipe is open, the sample gas is introduced from the first pipe, and the moisture separated from the sample gas drips from the lower end;
a moisture recovery chamber that communicates with the outlet chamber and is disposed below the outlet chamber and recovers the moisture separated from the sample gas;
a sample gas guiding part communicating with the outlet chamber and guiding the sample gas flowing out into the outlet chamber ,
In the water separation device, the outlet chamber is arranged adjacent to the second pipe in the vertical direction . 請求項１に記載の水分分離装置であって、
前記第１の配管及び前記第２の配管は、それぞれ上下に直線状に延びるように設けられ、
前記冷却ガスが、前記第１の配管における前記サンプルガスの流動方向と平行な方向に沿って前記第２の配管を流動する、水分分離装置。
 The moisture separator according to claim 1,
The first pipe and the second pipe are each provided to extend vertically in a straight line,
The moisture separation device, wherein the cooling gas flows through the second pipe in a direction parallel to the flow direction of the sample gas in the first pipe.
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