特許 5922300 ガスタービンのブリーザ管内のオイルミストから収集された液滴の赤外分光計測定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5922300

(24)【登録日】2016年4月22日

(45)【発行日】2016年5月24日

(54)【発明の名称】ガスタービンのブリーザ管内のオイルミストから収集された液滴の赤外分光計測定

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/10 20060101AFI20160510BHJP

   G01N 33/28 20060101ALI20160510BHJP

   G01N 21/3577 20140101ALI20160510BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/10 F

   G01N1/10 W

   G01N33/28

   G01N21/3577

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-502185(P2015-502185)

(86)(22)【出願日】2013年3月12日

(65)【公表番号】特表2015-517099(P2015-517099A)

(43)【公表日】2015年6月18日

(86)【国際出願番号】EP2013054961

(87)【国際公開番号】WO2013143835

(87)【国際公開日】20131003

【審査請求日】2015年1月5日

(31)【優先権主張番号】12161510.8

(32)【優先日】2012年3月27日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】508008865

【氏名又は名称】シーメンス アクティエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ロジャー・ブラウン

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・ピアース

【審査官】 長谷 潮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３５０３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２８１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１９７０４４６１（ＤＥ，Ｃ２）

【文献】 特開２００６−２６６７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８１４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５３３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２４７８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 KATRI SUURONEN，Respiratory exposure to components of water-miscible metalworking fluids，Ann. Occup. Hyg.，２００８年，Vol. 52, No. 7，pp. 607-614

【文献】 Vesa Asikainen，Mineral oil residues on HVAC components: measuring methods，Building and Environment，２００３年，Vol. 38，pp. 1058-1061

【文献】 Susan Michaelis，Contaminated aircraft cabin air，J. Bio. Phys. Chem.，２０１１年，Vol. 11，pp. 132-145

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／００− １／４４

Ｇ０１Ｎ ２１／３５７７

Ｇ０１Ｎ ３３／２８

Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｉｒｅｃｔ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析する方法であって、
収集装置（１１０、１２０）により前記オイルミストサンプルを収集するステップであって、前記収集装置（１１０、１２０）はオイルミストがその中を通って流れるように前記ガスタービンに連結されたブリーザ管（１３０）内に配置された、前記収集するステップと、
前記液滴分を含浸させられるフィルタ装置（１０５）により、前記オイルミストサンプルの気体分から前記液滴分を分離するステップと、
テトラクロロエチレン溶媒を用いることにより、前記フィルタ装置（１０５）から前記液滴分を抽出するステップと、
分光計（１０７）により、前記液滴分の成分を分析するステップと、
を備える方法。

【請求項2】

前記分光計（１０７）が赤外分光計である請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記オイルミストサンプルの気体分から液滴分を分離するステップが、前記フィルタ装置（１０５）のウールエレメント（３０１）を用いて実行される請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記フィルタ装置（１０５）のウールエレメント（３０１）が、前記フィルタ装置（１０５）の石英ウールエレメントである請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記フィルタ装置（１０５）が、前記収集装置（１１０、１２０）内に配置された請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記オイルミストサンプルの気体分から液滴分を分離するステップの後に、
連結ラインにより、前記気体分を気体分分析ユニット（１０８）へと導くステップをさらに備える請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

赤外分光計（１０７）を較正するステップをさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステム（１００）であって、
前記オイルミストサンプルを収集する収集装置（１１０、１２０）であって、オイルミストがその中を通って流れることができるように前記ガスタービンに連結可能なブリーザ管（１３０）内に配置された収集装置（１１０、１２０）と、
前記オイルミストサンプルの気体分から前記液滴分を分離するフィルタ装置（１０５）であって、前記液滴分を含浸させられるフィルタ装置（１０５）と、
テトラクロロエチレン溶媒を用いることにより、前記フィルタ装置（１０５）から抽出可能な前記液滴分の成分を分析する分光計（１０７）と、
を備えるシステム（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分（droplet fraction）を分析する方法、およびガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンの技術分野では、国家および地域の環境基準を遵守するために、ガスタービンエンジンからの排気を測定する商業的な要件がある。特に、ガスタービンからの潤滑油ブリーザ排気（lube oil breather emissions）を測定する必要がある。潤滑油ブリーザ排気は、液体（液滴）および／または気体の凝集状態でブリーザ管を通って流れる。潤滑油ブリーザ管は、比較的小径を有し、潤滑油（ミスト）の流れは、比較的遅く、しかも高温を有する。

【0003】

したがって、適正な測定結果を得るために、測定サンプルは、ブリーザ管内部のオイルミストから採取されなければならない。具体的には、オイルミストの全炭化水素量を分析するため、気相および液相のオイルミストの炭化水素量を測定し、それにより潤滑油ブリーザ排気が分析される。

【0004】

特許文献１には、オイル液滴がケーシングに入るのを防止する手段を備えた光散乱オイルミスト検出装置が開示されている。オイルミスト検出装置は、内燃機関のクランク室内に配置されたオイルミスト導入チャンバを有するケーシングを備える。オイルミスト検出装置の発光手段および光検出手段により、導入チャンバ内に導入されたオイルミストを測定することができる。

【0005】

特許文献２には、オイルミストサンプリング装置が開示されている。オイルミストサンプリング装置は、光を放射する発光手段と、放射光を受光する受光手段と、を備える。受光手段は、受光した光に対応する信号を出力する。

【0006】

特許文献３には、粒子を分離および検出する装置が開示されている。装置は、監視領域への入口を介して連結された受けチャンバからの放散により、気体状の流体を受ける分析チャンバを備える。気体状流体（gaseous fluid）は、気体状流体の粒子により散乱した光を検出するフォトダイオードにより測定される。

【0007】

特許文献４には、オイルミスト検出器が開示されている。発光素子により、オイルミストが噴射される検出領域に光を照射する。光は、透明窓を介して放射される。受光される光は、透明窓を介して、受光装置により受光される。

【0008】

液状排気を、バックアップ薄膜フィルタを有する繊維充填フィルタアセンブリで捕捉することができる。液状オイル捕捉分を求める従来の方法は、排気にさらされる前と後とで重量を測定するものであるが、この方法ではエラーが生じやすくなることがある。より正確な方法として、溶媒を使用することにより、排出されたオイルミストから液状オイル捕捉分を抽出し、次いで溶媒中の液状オイル捕捉分（例えばその炭化水素）の濃度を分析することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】英国特許出願公開第２４０８７９８号明細書

【特許文献2】英国特許出願公開第２３９８３８２号明細書

【特許文献3】米国特許第６，３６９，８９０号明細書

【特許文献4】欧州特許出願公開第１９３６３５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、ガスタービンのオイルミスト排気の適正な分析方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の目的は、独立請求項に記載の、ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分（droplet fraction）を分析する方法、およびガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステムにより解決することができる。

【0012】

本発明の第一態様によれば、ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析する方法が提示される。本方法によれば、オイルミストサンプルは、収集装置により収集される。収集装置は、オイルミストがその中を通って流れるようにガスタービンに連結されたブリーザ管内に配置されている。液滴分を、フィルタ装置により、オイルミストサンプルの気体分（gaseous fraction）から分離し、したがってフィルタ装置は液滴分を含浸（soaked）させられることになる。液滴分を、テトラクロロエチレンを溶媒として用いることにより、フィルタ装置から抽出する。分光計、例えば赤外分光計により、テトラクロロエチレン溶媒と混合した液滴分を分析する。

【0013】

本発明のさらなる態様によれば、ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステムが提示される。システムは、オイルミストサンプルを収集する収集装置と、フィルタ装置と、分光計、例えば赤外分光計と、を備える。収集装置は、オイルミストがその中を通って流れるようにガスタービンに連結されたブリーザ管内に配置されている。フィルタ装置は、オイルミストサンプルの気体分から液滴分を分離するように構成され、したがってフィルタ装置は液滴分を含浸させられることになる。分光計は、テトラクロロエチレンを溶媒として使用することにより、フィルタ装置から抽出可能な液滴分の成分（composition）を分析するように構成されている。

【0014】

ブリーザ管は、例えば、オイルブリーザを備えたガスタービンまたは他の任意の装置（例えば内燃機関）のシャフトの軸受となる、ガスタービンの軸受ハウジングに連結されている。ガスタービンの軸受は一般に、例えば潤滑油を用いて潤滑にされている。ガスタービンは運転中に高温となるため、オイルミストが発生することがある。オイルミストは、第一の部分（first fraction）、すなわち気体凝集状態（gaseous aggregate state）にある油と、第二の部分（second fraction）、すなわち液状／液滴凝集状態（liquid/droplet aggregate state）にある油と、を有する。オイルミストは、ブリーザ管を通って例えば収集タンクに流れる。ブリーザ管は、円形、楕円形、または長方形の断面を有することができる。

【0015】

ブリーザ管から排出されたオイルミストの成分を測定することが求められている。特に、環境保護上の要件のため、オイルミストの成分を分析することが求められている。さらに、オイルミストの成分は、ガスタービンのある欠陥、またはガスタービンの軸受の欠陥に関する情報をそれぞれ提供することができる。

【0016】

収集装置は、オイルミストのサンプルを収集する。例えば、それぞれの収集装置は、サンプルをそれぞれ収集し、収集されたサンプル、すなわちオイルミストサンプルの液体分および／または気体分を外部分析ユニットに送ることができ、ユニットはブリーザ管の外に配置することができる。具体的には、収集装置は、オイルミストのサンプルがそこからそれぞれの収集装置に入ることができる開口セクション（opening section）をそれぞれ備えることができる。さらに、収集装置は、吸引ユニットを備える、または吸引ユニットに連結することができ、したがって流体が開口セクションに入るときに流体速度が等速となるように、サンプルを収集装置のそれぞれの内部ボリューム（inner volume）に予め規定された速度で吸引することができる。収集装置は、内部ボリュームと、それぞれの流体のサンプルがブリーザ管からそこを通って内部ボリュームに入る開口セクションと、を備える。開口セクションは、それぞれの収集装置に着脱可能に固定することができる。したがって、それぞれのオイルミストサンプルは、それぞれの開口セクションからそれぞれの収集装置の内部ボリュームに入ることができる。内部ボリュームの内部には、例えばフィルタ装置および／または光分析装置（例えば分光計）などの分析ユニットを装着することができる。

【0017】

フィルタ装置は、収集されたサンプルから第一の部分（液体、液滴分）と第二の部分（気体分）とに分離するために、例えば石英／ガラスウール、および／またはフィルタ薄膜を備えることができる。

【0018】

分光計は、ブリーザ管に対して外部に、例えば隣接した研究所に配置することができる。分光計により、収集されたサンプルの液滴（液体）分の成分を分析する。フィルタ装置から液滴分を抽出した後、液滴分をテトラクロロエチレン溶媒と混合する。分光計により、液滴分およびテトラクロロエチレン溶媒の混合物を分析し、測定する。特に、液滴分のガス種の、すなわちメタンだけの炭化水素（ＭＯＨＣ）の、一酸化炭素（ＣＯ）の、二酸化炭素（ＣＯ_２）の、および全炭化水素（ＴＨＣ）の量を分析することができる。さらに、サンプルから抽出された液滴分の量は、赤外分光計により測定可能である。

【0019】

さらに、赤外分光計は、適正な測定結果が得られるように較正する。赤外分光計により、特にオイルミストサンプルの液滴分およびテトラクロロエチレン溶媒の溶液を、放射光（例えば赤外光）の吸収を測定することにより測定する。

【0020】

本発明により、テトラクロロエチレン溶媒を使用することにより、液滴分をフィルタ装置から抽出する。テトラクロロエチレン（Ｃｌ_２Ｃ＝ＣＣｌ_２）は、特に、フィルタ装置により吸収されたオイル液滴などの有機材料を溶解させる溶媒である。従来の手法では、フレオンなどの可燃性で、かつ汚染性の高い溶媒が使用されてきている。本発明の手法によれば、安定性が高く、非可燃性のテトラクロロエチレンを使用する。さらに、テトラクロロエチレンは、フレオンなどの他のこれまで使用されてきた溶媒に比べて、環境に対する汚染物質がより少なく、かつ毒性がより低い。さらに、テトラクロロエチレン溶媒は、分光分析、すなわち赤外分光分析での使用に適している。したがって、本発明により、環境に対する害がより少なく、及び分析手順全体に対する害がより少ない分析方法が提供される。

【0021】

フィルタ装置に集められたオイルミストの液滴分を、テトラクロロエチレン溶媒により、例えばソックスレー抽出器を使用することにより抽出することができる。ソックスレー抽出器をテトラクロロエチレン溶媒とともに使用することにより、収集されたオイルミスト液滴分の大部分をフィルタ装置（例えば石英ウール）から抽出することが可能となる。

【0022】

抽出された液滴分を、テトラクロロエチレン溶媒とともに（赤外）分光計により分析する。

【0023】

さらなる例示的な実施形態によれば、オイルミストの気体分から液滴分を分離するステップは、ウールエレメント（wool element）、特に石英ウールエレメントを使用することにより、オイルミストの気体分から液滴分を分離するステップを含む。

【0024】

フィルタ装置、すなわちウールエレメントは、オイルミストの液滴分を含浸させられるものであり、ウールエレメントをソックスレー装置に配置することができ、ソックスレー装置を抽出装置として使用することができる。抽出装置内で、抽出に使用するテトラクロロエチレン溶媒により、フィルタ装置からオイルミストサンプルの液滴分を分離する。

【0025】

さらなる例示的な実施形態によれば、フィルタ装置は、収集装置内、特に収集装置の内部ボリュームの内部に配置する。したがって、ガスタービンの運転中に、連結ラインまたは他の取付け具などの外部取付け機器をブリーザ管にさらに連結する必要はない。

【0026】

したがって、オイルミストサンプルの気体分からの液滴分の分離は、収集装置の内部で直接実施される。したがって、ガスタービンを連続して運転することができ、その運転時間中に集まり、回収されたオイルミストサンプルの液滴分が、フィルタ装置により連続して分離されることになる。

【0027】

予め規定された点検周期で、収集装置および／またはフィルタ装置をブリーザ管から取り出し、そのフィルタ装置をソックスレー装置などの抽出ユニットに入れることができる。収集装置には、取り出されたフィルタ装置がソックスレー装置内にある間、別のフィルタ装置を据え付けることができる。したがって、収集装置内のフィルタ装置が交換可能であるため、ガスタービンの保守時間が短縮する。

【0028】

本方法のさらなる例示的な実施形態によれば、オイルミストの気体分から液滴分を分離した後に、収集装置を気体分分析ユニットと連結する連結ラインにより、ガス分を気体分分析ユニットへと導く。したがって、ガスタービンの運転中、気体分を、気体分分析ユニットに連続して導くことができ、気体分、したがって気体分の成分を、ガスタービンの運転中に分析することができる。

【0029】

それぞれのサンプルの気体分を、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）により測定することができる。水素炎イオン化検出器により、特にそれぞれのサンプルの成分中の炭化水素などの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を測定することができる。水素炎イオン化検出器は、２つの電極間の、火炎気体流体の導電率の測定に基づき、水素を可燃ガスとして使用し、水素を流体のガス分と混合する。このプロセスで、電子が放出され、放出された電子が周囲の金属ワイヤにより捕捉される。このため導電率が変化し、それによりガス分の成分を求めることができる。

【0030】

例示的な実施形態では、第一収集装置および第二収集装置が、ブリーザ管内に配置される。第一収集装置および／または第二収集装置は、それぞれの連結ラインにより気体分析ユニット、フィルタ装置、または抽出装置などの外部装置に連結される。それぞれの内部ボリュームの内部には、それぞれのオイルミストサンプルの液体／液滴分から気体分を分離するようにフィルタ装置が配置可能である。気体分は、連結ラインを介して外部の気体分析装置へと導かれる。液体分は、フィルタ装置の例えばガラスウール内に集まる。それぞれの収集装置内で所定時間、サンプルを収集した後、それぞれの収集装置から含浸したガラスウールを取り出すことができる。研究所で、ガラスウールから液体分を分離し、液体分の量および成分を分析する。したがって、液滴分は、研究所内で、オフラインで測定することができ（例えば分析機構がブリーザ管内にない場合）、ガス分析は、オンラインで連続して実施することができる（例えば、分析機構がブリーザ管内に配置され、かつエンジン、例えばガスタービンが運転している場合）。

【0031】

連結ラインは、ブリーザ管から安全な距離を置いて気体分を分析することができるように、約５ｍから約２５ｍ（メートル）、特に１５ｍから２０ｍの長さを有することができる。さらに、連結ラインは、温度を保持するために、したがって分析すべき気体分の流体流れ特性がほぼ変わらないように、被加熱トレースとすることができ、例えば発熱体、加熱ブレイド、または加熱ジャケットでよく、したがって、ブリーザ管から間隔が置かれていても、バイアスのない分析結果を得ることができる。

【0032】

本方法の例示的な実施形態によれば、ブリーザ管を通って流れる流体の速度、圧力、および／または温度を測定する。したがって、例えば等速なサンプル収集が調節可能なように、ブリーザ管内部の流体の流れ特性を決定することができる。

【0033】

特に、本方法の例示的な実施形態によれば、第一収集装置および第二収集装置の少なくとも一方の開口セクションの直径を、流体がその開口からそれぞれの第一収集装置またはそれぞれの第二収集装置の内部ボリュームへと等速に流れ込むように、ブリーザ管を通って流れる流体の測定速度、測定圧力、および／または測定温度に依存して調節する。

【0034】

さらに、第一収集装置および第二収集装置は、スプールピース（spool piece）に取り付けることができ、スプールピースは、例えばブリーザ管のフランジに着脱可能に配置することができる。スプールピース、およびそれぞれの収集装置を備える分析機構は、例えば様々なガスタービンからの様々なブリーザ管に装着することができ、分析機構は、それぞれのブリーザ管を通って流れる流体の個々の流れ状態に合わせて調節することができる。それぞれの収集装置の開口の直径を調節することにより、測定の調節を様々な運転条件に適合させることができ、したがって運転条件が様々であっても、開口を通って流れる流れを等速にすることができる。

【0035】

したがって、分析機構は、例えば様々なガスタービンの様々なブリーザ管に分析機構を使用することができるように、ブリーザ管に着脱可能に取り付けることができる。

【0036】

様々な主題に関して本発明の実施形態を説明してきたことに留意されたい。特に、いくつかの実施形態では装置タイプの請求項に関して説明し、他の実施形態では方法タイプの請求項に関して説明してきた。しかし、上記および以下の説明から、別段の記載がない限り、１つのタイプの主題に属する特徴のいかなる組合せにも加えて、異なる主題に関する特徴間、特に装置タイプの請求項の特徴と方法タイプの請求項の特徴との間のいかなる組合せも、本願で開示されているものとしてみなされることが当業者には理解されよう。

【0037】

本発明の上記で規定された態様、およびさらなる態様は、以下に記載する実施形態の例から明白であり、実施形態の例を参照しながら説明する。本発明について、以下で実施形態の例を参照しながらさらに詳細に記載するが、本発明はこれらの実施形態の例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステムの例示的な実施形態を示す図である。

【図2】ソックスレー装置の例示的な実施形態を示す図である。

【図3】本発明の例示的な実施形態による収集装置の例示的な実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図面の諸図は、概略的である。様々な図において、類似の、または同一の要素には、同じ参照符号が付されていることに留意されたい。

【0040】

図１は、本発明の例示的な実施形態によるガスタービンのオイルミストサンプルの液滴分を分析するシステム１００を示している。システム１００は、オイルミストサンプルを収集する収集装置１１０、１２０を備える。収集装置１１０、１２０は、ブリーザ管１３０内に配置され、ブリーザ管１３０は、オイルミストの少なくとも一部がブリーザ管１３０を通って流れるようにガスタービンに連結されている。さらに、オイルミストの気体分から、オイルミストの液滴／液体分を分離するフィルタ装置１０５が示され、フィルタ装置１０５、１０５´は、オイルミストの液滴分を含浸させられる。フィルタ装置１０５、１０５´は、ブリーザ管１３０の外に配置された外部フィルタ装置１０５でも、それぞれの収集装置１１０、１２０の内部ボリュームＶ１、Ｖ２の内部に装着された内部フィルタ装置１０５´でもよい。

【0041】

さらに、液滴分の成分を分析する（例えば赤外）分光計１０７が、ブリーザ管１３０の外部に配置されており、液滴分は、テトラクロロエチレン溶媒を使用することにより、フィルタ装置１０５、１０５´から抽出可能である。

【0042】

図１のシステム１００は、２つの収集装置１１０、１２０、特に第一収集装置１１０および第二収集装置１２０を備え、これらの装置は、オイルミストが、第一収集装置１１０の前縁（上流縁部）と第二収集装置１２０の前縁（上流縁部）とで同じ流れ特性を有するように、ブリーザ管１３０の内部に配置されている。

【0043】

ブリーザ管１３０は中心軸１３１を備え、中心軸１３１は例えばブリーザ管１３０の対称軸でよい。中心軸１３１は、管壁１３２により取り囲まれている。第一収集装置１１０は第一開口セクション１１２を備え、ブリーザ管１３０を通って流れる流体サンプルが、第一開口セクション１１２から第一収集装置１１０に入ることができる。第一オイルミストサンプルは、第一収集装置１１０の内部ボリュームＶ１にさらに流れることができる。

【0044】

オイルミストサンプルは、内部ボリュームＶ１から、第一連結ラインにより、外部に配置されたフィルタ装置１０５に導くことができ、フィルタ装置１０５はブリーザ管１３０の外に配置されている。

【0045】

図１に例示的に示すように、第二収集装置１２０の第二内部ボリュームＶ２には、内部フィルタ装置１０５´を配置することができ、したがって第二収集装置１２０により収集された第二オイルミストサンプルを液滴（液体）分と気体分とに分離することができる。第二オイルミストサンプルの気体分は、第二連結ライン１２１を介して気体分分析ユニット１０８´に導くことができる。内部フィルタ装置１０５´は、所定のガスタービン運転時間後に、ブリーザ管１３０から取り出し、抽出装置１０６に入れることができる。

【0046】

フィルタ装置１０５、１０５´は、例えばウールエレメント３０１を備えることができる（図３参照）。

【0047】

第一収集装置１１０から分かるように、流体および／または第一サンプルの流れ特性を測定することができるように、温度計１０１（例えば抵抗温度計または熱電対）、および圧力計１０２を取り付けることができる。

【0048】

第一収集装置１１０の開口セクション１１２は、流体が内部ボリュームＶ１に流れ込むことが可能となるように、予め規定された直径の開口を有する。さらに、開口セクション１１２は、第一収集装置１１０の本体に着脱可能に取り付けることができるノズル型セクションをなすことができる。図１から分かるように、開口セクション１１２は、第一収集装置１１０の空気力学的プロファイルを改善するために、楔形を有することができる。

【0049】

さらに、第二収集装置１２０は、第一収集装置１１０に対して中心軸１３１に沿って軸方向に予め規定されたオフセットｘだけずらして配置することができる。したがって、第一収集装置１１０と第二収集装置１２０との双方間に予め規定されたオフセットｘを設けることにより、第一収集装置１１０を通過した流体の乱流を低減することができ、したがって下流に位置する第二収集装置１２０の第二開口セクション１２２でも、ブリーザ管１３０内部の流体はやはりほぼ層状となり、乱流とはならない。したがって、第一開口セクション１１２における流体の特性およびパラメータは、第二開口セクション１２２における流体の流れパラメータと同一となる。したがって、第一オイルミストサンプルおよび第二オイルミストサンプルの、より精確な抽出および分析が、実現される。

【0050】

さらに、図１から分かるように、第一収集装置１１０および第二収集装置１２０は、スプールピース１０３に取り付けることができ、スプールピース１０３は、例えばブリーザ管１３０のフランジに着脱可能に配置することができる。したがって、スプールピース１０３は、第一収集装置１１０および第二収集装置１２０とともに、複数の様々なブリーザ管１３０に使用することができる。したがって、適応性のある分析機構１００を実現することができる。

【0051】

スプールピース１０３は、中心線１３１に沿った軸方向に沿って約３５０ｍｍから約４５０ｍｍ（ミリメートル）の長さを有することができる。第一収集装置１１０および第二収集装置１２０はそれぞれ、軸方向に沿って約１１０ｍｍから約１３０ｍｍの長さを有することができる。第一収集装置１１０の後縁（下流端部）と第二収集装置１２０の前縁（上流端部）との間のオフセットｘは、約９０ｍｍから約１１０ｍｍでよい。ブリーザ管１３０は、約９０ｍｍから約１１０の直径を有することができる。具体的には、オフセットｘは、ブリーザ管１３０の直径とほぼ同じ値を有することができる。上記で示した寸法は、ガスタービンのサイズに応じて変更し得る。

【0052】

フィルタ装置１０５により気体分から液滴分を分離した後、フィルタ装置１０５を抽出装置１０６に入れ、気体分を気体分析ユニット１０８、１０８´に導く。抽出装置１０６は、図２に示すようなソックスレー装置を備えることができる。オイルミストの液滴分を、テトラクロロエチレン溶媒を使用することにより、フィルタ装置１０５、１０５´から抽出する。次いで、オイルミストの液滴分およびテトラクロロエチレン溶媒の混合物を例えば赤外分光計１０７により分析する。特に、液滴分の成分、例えば液滴分の全炭化水素を分析する。さらに、赤外分光計により、収集されたオイルミスト液滴分の重量を測定する。

【0053】

図２において、分離ユニット１０６が示されており、ここでは例示的にソックスレー装置である。含浸したフィルタ装置１０５、１０５´、ここでは特に含浸したウールエレメント３０１でよいが、これらのフィルタ装置をソックスレー装置の濾筒２０３に入れる。沸騰フラスコ２０６内に、抽出溶媒２０５、特にテトラクロロエチレン溶媒を満たす。抽出溶媒２０５を加熱し、蒸発させる。抽出溶媒の蒸気は冷却管２０１まで上昇し、ここで抽出溶媒は再度凝縮する。凝縮した抽出溶媒は、抽出チャンバ２０２、および濾筒２０３のそれぞれに滴下する。

【0054】

抽出溶媒２０５の液滴は、液滴オイルミスト分をウールエレメント３０１から溶かし出す。抽出溶媒２０５およびオイルミストの液滴分からなる混合物が、抽出チャンバ２０２内部で、所定の高さに達すると、抽出溶媒２０５およびオイルミスト液滴の混合物は、沸騰フラスコ２０６に還流する。沸騰フラスコ２０６内に、抽出溶媒２０５およびオイルミスト液滴分の混合物が集まる。抽出溶媒２０５により、ウールエレメント３０１からオイルミストの液滴分が全て溶け出したら、抽出溶媒２０５および液滴分からなる混合物を、分光計１０７（例えば赤外分光計）に供給して、オイルミストの液滴分の成分を分析する。

【0055】

図３は、収集装置３００の例示的な実施形態を示す。収集装置３００は、第一収集装置１１０または第二収集装置１２０としてブリーザ管１３０に装着することができる。図３から分かるように、収集装置３００は、収集装置３００に着脱可能に取り付けることができる開口セクション３０２を備える。入力流れ方向を、図３中、矢印により示す。収集装置３００には、収集装置３００の内部ボリュームＶｉの内部に装着されたウールエレメント３０１が示されている。ウールエレメント３０１は、フィルタ装置ユニット１０５の一部とすることができる。ウールエレメント３０１は、それぞれのサンプルの液体部分を分離し、ウールエレメント３０１に集めることができるように、石英またはガラスウールで作成することができる。

【0056】

用語「備える（comprise）」は、他の構成要素またはステップを排除するものではなく、また「１つの（「a」または「an」）」は複数性を排除するものではないことに留意されたい。また、様々な実施形態に関連して説明した構成要素を組み合わせてもよい。また、特許請求の範囲の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではないことにも留意されたい。

【符号の説明】

【0057】

１００ 分析システム
１０１ 温度計
１０２ 圧力計
１０３ スプールピース
１０５ フィルタ装置
１０６ 抽出装置
１０７ 分光計
１０８ 気体分分析ユニット
１１０ 第一収集装置
１１２ 第一開口セクション
１２０ 第二収集装置
１２１ 第二連結ライン
１２２ 第二開口セクション
１３０ ブリーザ管
１３１ 中心軸
１３２ 管壁
２０１ 冷却管
２０２ 抽出チャンバ
２０３ 濾筒
２０５ 抽出溶媒
２０６ 沸騰フラスコ
３００ 収集装置
３０１ ウールエレメント
３０２ 開口セクション

【図1】

【図2】

【図3】