JPH11337458A - ガス分析計のサンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルガスの圧力に左右されることなく、
サンプルガスから分離除去したドレンをサンプルガス採
取に悪影響を与えることなく、自動的にしかも確実に排
出することができるサンプリング装置を提供すること。 【解決手段】 ガス分析計１へのサンプルガス流路２
に、サンプルガスＧ中に含まれるドレンを分離除去する
ためのドレンセパレータ３を設けるとともに、分離され
たドレンＤを受けるドレンポット９を備えたサンプリン
グ装置において、前記ドレンポット９にその内部に貯留
されたドレンＤのレベルを検出するセンサ１０を設ける
とともに、前記ドレンポット９に対して接続・分離手段
１５を介して第２のドレンポット１４を接続し、前記ド
レンポット（第１のドレンポット）９内のドレンレベル
が所定レベル以上になったとき、第１のドレンポット９
内のドレンＤを、前記接続・分離手段１５を介して第２
のドレンポット１４側に排出するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス分析計のサ
ンプリング装置（以下、単にサンプリング装置という）
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、煙道を流れるガスをＮＯ_X 計な
どのガス分析計によって連続的に分析する場合、プロー
ブなどによって採取されたガス中に含まれるドレンを予
め除去し、可及的に乾燥した所定圧力のガスをサンプル
ガスとして供給する必要があり、従来においては、ガス
分析計の前段に、図５〜図７にそれぞれ示すようなサン
プリング装置を設けていた。

【０００３】すなわち、図５に示すサンプリング装置
は、ＮＯ_X 計などのガス分析計１に対してサンプルガス
Ｇを供給するサンプルガス流路２に、サンプルガスＧ中
に含まれるドレンを除去するためのドレンセパレータ
（気液分離器ともいう）３、フィルタ４、吸引ポンプ５
を上流側からこの順で設けるとともに、ドレンセパレー
タ３に接続されるドレン流路６に、所定高さ位置にドレ
ン排出孔７を有する水封トラップ８を設けたものであ
る。

【０００４】そして、図６に示すサンプリング装置は、
図５に示したサンプリング装置において、ドレンセパレ
ータ３の前段に吸引ポンプ５に設けたもので、他の構成
は図５に示したサンプリング装置と変わるところはな
い。

【０００５】また、図７に示したサンプリング装置は、
図５に示したサンプリング装置とは異なり、ドレンセパ
レータ３に接続されるドレン流路６に、ドレンポット９
を設けるとともに、このドレンポット９内に、内部に貯
留されるドレンＤのレベルを検出するセンサ１０を設け
るとともに、ドレンポット９に接続されるドレン排出管
１１に二方弁１２を設け、ドレンレベルセンサ１０の検
知結果に基づいてコントローラ（図示していない）を介
して二方弁１２を開いて、ドレンポット９内のドレンＤ
を自動的に排出するようにしたものである。なお、図７
において、１３はドレンポット９内のドレン出口部に設
けられる二方弁保護用フィルタである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５〜図７に示したサンプリング装置においては、それぞ
れ以下のような問題点があった。すなわち、図５に示し
たサンプリング装置においては、サンプルガスＧの圧力
に合わせて水封長Ｌを変更する必要があり、ガス分析計
１が盤内に収容されるような場合、その対応範囲に限度
が生じてくる。

【０００７】そして、図６に示したサンプリング装置に
おいては、ドレンセパレータ３の前段に吸引ポンプ５に
設けているので、サンプルガスＧの圧力に合わせて水封
長Ｌを変更する必要はなくなるが、吸引ポンプ５にサン
プルガスＧ中に含まれるドレンが侵入するので、吸引ポ
ンプ５の早期劣化を招来するとともに、ポンプ内ドレン
に測定成分が溶解し、これによる測定成分の損失が生ず
る。

【０００８】また、図７に示したサンプリング装置にお
いては、ドレンセパレータ３に供給されるサンプルガス
Ｇが減圧されている場合には、ドレンポット９内のドレ
ンＤを確実に排出することができないといった不都合が
ある。

【０００９】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、サンプルガスの圧力に左右され
ることなく、サンプルガスから分離除去したドレンをサ
ンプルガス採取に悪影響を与えることなく、自動的にし
かも確実に排出することができるサンプリング装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、ガス分析計に対してサンプルガスを
供給するサンプルガス流路に、サンプルガス中に含まれ
るドレンを分離除去するためのドレンセパレータを設け
るとともに、このドレンセパレータによって分離された
ドレンを受けるドレンポットを備えたサンプリング装置
において、前記ドレンポットにその内部に貯留されたド
レンのレベルを検出するセンサを設けるとともに、前記
ドレンポットに対して接続・分離手段を介して第２のド
レンポットを接続し、前記ドレンポット（第１のドレン
ポット）内のドレンレベルが所定レベル以上になったと
き、第１のドレンポット内のドレンを、前記接続・分離
手段を介して第２のドレンポット側に排出するようにし
ている（請求項１）。

【００１１】上記サンプリング装置においては、サンプ
ルガスが加圧状態であろうと、減圧状態であろうと、ド
レンセパレータによって分離されたドレンを受けるドレ
ンポット内に貯留されたドレンを、確実に自動排出する
ことができる。

【００１２】そして、上記サンプリング装置において、
第１のドレンポットと２のドレンポットとの間に介装さ
れる接続・分離手段として三方弁を用いるとともに、第
２のドレンポットに吸引／圧送機構を設けるようにして
もよい（請求項２）。

【００１３】また、前記接続・分離手段として二方弁を
用い、第２のドレンポットにドレン排出管を接続するよ
うにしてもよい（請求項３）。

【００１４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を、図面を参照
しながら説明する。なお、以下の各実施の形態を示す図
において、図５〜図７に示した符号と同じ符号は、同一
物または相当物を示す。

【００１５】図１は、この発明のサンプリング装置の一
つの実施の形態を概略的に示す図で、図７に示したもの
と大きく異なるところは、ドレンセパレータ３によって
分離されたドレンＤを受けるドレンポット９に、接続・
分離手段としての三方電磁弁を介して別のドレンポット
を接続したことである。

【００１６】すなわち、図１において、１４は三方電磁
弁１５を介してドレンポット９（以下、第１のドレンポ
ット９という）に接続される別のドレンポット（以下、
第２のドレンポット１４という）である。すなわち、前
記三方電磁弁１５は、その第１のポート１５ａが第１の
ドレンポット９のフィルタ１３に接続された管１６ａ
に、第２のポート１５ｂが第２のドレンポット１４の下
部に接続された管１６ｂに、それぞれ接続されるように
して設けられるとともに、その第３のポート１５ｃに
は、ドレン排出管１７が接続されている。

【００１７】前記第２のドレンポット１４は、一時的に
ドレンＤを貯留するもので、この第２のドレンポット１
４には、三方電磁弁１８、給気流路１９、排気流路２
０、吸引ポンプ２１とからなる給気・排気機構２２が接
続されている。すなわち、三方電磁弁１８は、その第１
のポート１８ａが第２のドレンポット１４の上部に接続
され、その第２ポート１８ｂが給気流路１９に接続さ
れ、第３のポート１８ｃが排気流路２０に接続されるよ
うにして設けられている。そして、吸引ポンプ２１は、
例えばダブルヘッドタイプの吸引ポンプよりなり、給気
流路１９および排気流路２０に跨がるようにして設けら
れている。そして、給気流路１９のポンプ２１より上流
側にはポンプ保護用のエアーフィルタ２３が設けられ、
その上流側は大気開放されている。また、排気流路２０
のポンプ２１より下流側は大気開放されている。

【００１８】なお、図示してないが、上記サンプリング
装置においては、ドレンレベルセンサ１０からの検出出
力が入力されるとともに、これに基づいてあるいはタイ
マー回路に基づいて三方電磁弁１５，１８の開閉を切り
換えたりするコントローラが設けられている。

【００１９】上記構成のサンプリング装置の動作につい
て説明する。まず、当初、三方電磁弁１５，１８はオフ
となっており、したがって、三方電磁弁１５において
は、ポート１５ａとポート１５ｂとが非連通である一
方、ポート１５ｂとポート１５ｃとが連通し、また、三
方電磁弁１８においては、ポート１８ａとポート１８ｂ
とが連通する一方、ポート１８ａとポート１８ｃとは非
連通となっている。そして、ポンプ２１は動作してな
い。

【００２０】上記状態でポンプ５を動作させることによ
り、サンプルガスＧがサンプルガス流路２内をガス分析
計１方向に流れる。そして、このサンプルガスＧは、ド
レンセパレータ３においてガスとドレンＤに分離され、
ドレンＤと分離された乾燥したガスがガス分析計１に供
給され、分離されたドレンＤはドレン流路６を経て第１
のドレンポット９に流入する。この状態においては、三
方電磁弁１５はオフであるので、第１のドレンポット９
内のドレンＤは、第２のドレンポット１４方向に流出す
ることはなく、第１のドレンポット９内に貯留される。

【００２１】前記第１のドレンポット９内に貯留された
ドレンＤが所定のレベルに達すると、ドレンレベルセン
サ１０がこれを検出して、その出力がコントローラに送
られる。この検出出力を受けたコントローラからの制御
信号により、三方電磁弁１５，１８がオンとなる。その
結果、三方電磁弁１５においては、ポート１５ａとポー
ト１５ｂとが連通し、ポート１５ｂとポート１５ｃとが
非連通となる。そして、三方電磁弁１８においては、ポ
ート１８ａとポート１８ｃとが連通し、ポート１８ａと
ポート１８ｂとが非連通となる。また、ポンプ２１がオ
ンとなり吸引動作状態となる。

【００２２】上記のように、三方電磁弁１５，１８の開
閉状態が切り換わり、ポンプ２１がオンとなることによ
り、ポンプ２１によって第２のドレンポット１４内の空
気が排気流路２０を介して外部に排気される。その結
果、第１のドレンポット９内のドレンＤは、第２のドレ
ンポット１４方向に吸引され、これにより、第１のドレ
ンポット９内のドレンＤが三方電磁弁１５を経て第２の
ドレンポット１４に移送され、この内部に貯留される。

【００２３】そして、所定の設定時間（この時間は、第
１のドレンポット９内のドレンＤの全てが第２のドレン
ポット１４内に移送するのに十分な時間であればよい）
経過すると、コントローラからの制御信号により、三方
電磁弁１５，１８がオフに切り換えられる。これによ
り、三方電磁弁１５においては、ポート１５ａとポート
１５ｂとが非連通になるとともに、ポート１５ｂとポー
ト１５ｃとが連通し、三方電磁弁１８においては、ポー
ト１８ａとポート１８ｂとが連通するとともに、ポート
１８ａとポート１８ｃとが非連通となる。

【００２４】上記のように、三方電磁弁１５，１８の開
閉状態が再び切り換わり、ポンプ２１がオンを継続して
いることにより、フィルタ２３を介して給気流路１９内
に吸引された空気が第２のドレンポット１４方向に供給
される。その結果、第２のドレンポット１４内に一時的
に貯留されたドレンＤは、第２のドレンポット１４から
押し出され、三方電磁弁１５を経てドレン排出管１７に
流入し、ドレン出口（図示していない）方向に排出され
る。

【００２５】そして、所定の設定時間（この時間は、第
２のドレンポット１４内のドレンＤの全てが排出される
のに十分な時間であればよい）経過すると、コントロー
ラからの制御信号により、ポンプ２０がオフに切り換え
られ、ドレンＤの排出が完了する。

【００２６】上記図１に示した実施の形態においては、
吸・排気機構２２の構成部材として三方電磁弁１８やダ
ブルヘッドタイプの吸引ポンプ２１を用いていたが、計
装エアーが利用できるような場合には、図２に示すよう
に構成することができる。すなわち、図２に示す実施の
形態においては 給気流路１９および排気流路２０にそ
れぞれ常閉型の二方電磁弁２４，２５をそれぞれ介装す
るとともに、給気流路１９においては、二方電磁弁２４
の上流側を計装エアー源（図示していない）に接続し、
排気流路２０においては、二方電磁弁２５の下流側にシ
ングルヘッドタイプの吸引ポンプ２６を設け、このポン
プ２６の下流側を大気開放としている。なお、二方電磁
弁２４，２５およびポンプ２６は、前記コントローラか
らの信号により制御されることはいうまでもない。

【００２７】上記図２に示すように構成されたサンプリ
ング装置の動作においては、第１のドレンポット９から
第２のドレンポット１４へのドレンＤを移送を行う場合
に、二方電磁弁２５を開状態にするとともに、ポンプ２
６を吸引動作させ、また、第２のドレンポット１４に一
時的に貯留されたドレンＤを三方電磁弁１７を経て排出
する場合に、二方電磁弁２４を開状態として計装エアー
を第２のドレンポット１４方向に供給する点が異なるだ
けで、他の動作については、図１に示したサンプリング
装置と同じである。

【００２８】図３は、上記図２に示した実施の形態の変
形例ともいうべきもので、この実施の形態においては、
第２のドレンポット１４の上部に給気、排気を兼用した
管２７を接続し、この給・排気管２７に三方電磁弁２８
を設け、この三方電磁弁２８の第１のポート２８ａを第
２のドレンポット１４側に、第２のポート２８ｂに計装
エアー供給管２９を、第３のポート２８ｃに吸引ポンプ
３０を備えた排気管３１を接続したもので、コントロー
ラによって三方電磁弁２８および吸引ポンプ３０を適宜
制御することにより、ドレンＤを自動排出することがで
きる。

【００２９】上述した実施の形態においてはいずれも、
第２のドレンポット１４に一時的に貯留したドレンＤを
排出するのに、第２のドレンポット１４と第１のドレン
ポット９との間に設けられた三方電磁弁１５を介して行
っていたが、この三方電磁弁１５に代えて、二方電磁弁
を用い、第２のドレンポット１４内のドレンＤの排出を
第２のドレンポット１４において行うようにしてもよ
い。

【００３０】図４はこのように構成された実施の形態を
示すもので、この図において、３２は第１のドレンポッ
ト９と第２のドレンポット１４との間を接続する常閉型
の二方電磁弁で、そのポート３２ａ，３２ｂはそれぞれ
管１６ａ，１６ｂに接続されている。３３は第２のドレ
ンポット１４の下部に接続されるドレン排出管で、常閉
型の二方電磁弁３４を備えている。３５は第２のドレン
ポット１４の上部に接続される給気管で、常閉型の二方
電磁弁３６を備えている。

【００３１】上記図４に示したサンプリング装置におい
ては、二方電磁弁３２を開くことにより、第１のドレン
ポット９内のドレンＤを第２のドレンポット１４に移送
することができる。そして、第２のドレンポット１４内
のドレンＤを排出する場合には、二方電磁弁３２を閉じ
るとともに、二方電磁弁３４，３６を開くようにする。
これらの二方電磁弁３２，３４，３６の開閉制御はコン
トローラによって行われることはいうまでもない。

【００３２】なお、上述した各実施の形態においては、
第１のドレンポット９内のドレン量の監視をドレンレベ
ルセンサによって行うようにしているが、サンプルガス
Ｇに含まれるドレンＤの量が常に一定であるような場合
には、前記監視をタイマを用いて行うようにしてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】この発明のサンプリング装置において
は、ドレンセパレータによって分離されたドレンを受け
る第１のドレンポットに、その内部に貯留されたドレン
のレベルを検出するセンサを設けるとともに、第１のド
レンポットに対して接続・分離手段を介して第２のドレ
ンポットを接続し、第１のドレンポット内のドレンレベ
ルが所定レベル以上になったとき、第１のドレンポット
内のドレンを、前記接続・分離手段を介して第２のドレ
ンポット側に排出するように構成しているので、サンプ
ルガスの圧力の左右されることなく、ドレンを自動的に
排出することができる。

【００３４】そして、この発明のサンプリング装置にお
いては、サンプルガスの採取ラインに悪影響を与えるこ
とがないので、所望のガス分析を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のサンプリング装置の一つの実施の形
態を概略的に示す図である。

【図２】前記サンプリング装置の他の実施の形態を概略
的に示す図である。

【図３】前記サンプリング装置の他の実施の形態を部分
的に示す図である。

【図４】前記サンプリング装置の他の実施の形態を部分
的に示す図である。

【図５】従来のサンプリング装置を説明するための図で
ある。

【図６】従来のサンプリング装置を説明するための図で
ある。

【図７】従来のサンプリング装置を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１…ガス分析計、２…サンプルガス流路、３…ドレンセ
パレータ、９…第１のドレンポット、１０…ドレンレベ
ルセンサ、１４…第２のドレンポット、１５，３２…接
続・分離手段、１７，３３…ドレン排出管、２２…給気
・排気機構、Ｄ…ドレン、Ｇ…サンプルガス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス分析計に対してサンプルガスを供給
   するサンプルガス流路に、サンプルガス中に含まれるド
   レンを分離除去するためのドレンセパレータを設けると
   ともに、このドレンセパレータによって分離されたドレ
   ンを受けるドレンポットを備えたガス分析計のサンプリ
   ング装置において、前記ドレンポットにその内部に貯留
   されたドレンのレベルを検出するセンサを設けるととも
   に、前記ドレンポットに対して接続・分離手段を介して
   第２のドレンポットを接続し、前記ドレンポット（第１
   のドレンポット）内のドレンレベルが所定レベル以上に
   なったとき、第１のドレンポット内のドレンを、前記接
   続・分離手段を介して第２のドレンポット側に排出する
   ようにしたことを特徴とするガス分析計のサンプリング
   装置。
2. 【請求項２】 接続・分離手段が三方弁よりなり、第２
   のドレンポットに給気・排気機構を設けてなる請求項１
   に記載のガス分析計のサンプリング装置。
3. 【請求項３】 接続・分離手段が二方弁よりなり、第２
   のドレンポットにドレン排出管を接続してなる請求項１
   に記載のガス分析計のサンプリング装置。