特許 6018166 ガス採取装置

(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】6018166

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】ガス採取装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20161020BHJP

   G01N 1/22 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/00 101R

   G01N1/00 101S

   G01N1/22 D

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-252383(P2014-252383)

(22)【出願日】2014年12月12日

(65)【公開番号】特開2016-114429(P2016-114429A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2015年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼政 賢治

【審査官】 渡邊 吉喜

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−０６３４４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−２４１６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３６７８９５９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３１１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０７９５５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−２８９７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／００ − １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排ガス流路に配置されたガス分析装置に排ガスを導入する導入管と、
前記導入管に設けられるバルブと、
前記排ガス流路に開口する採取部を互いに異なる位置に有する複数の採取管と、
を備え、
前記複数の採取管は、前記採取部で採取した排ガスを前記バルブに導入し、
前記バルブは、前記複数の採取管のそれぞれから前記導入管への排ガスの流れを制御し、
前記バルブは、棒状部材である複数の弁体と、前記導入管に接続される第１流路と、前記第１流路に交差する複数の第２流路と、を備え、
前記第２流路の一端は１つの前記採取管に接続され、且つ前記第２流路の他端は挿入された前記弁体で塞がれ、
１つの前記弁体は、前記第１流路の前記第２流路に面する２つの開口のうち前記ガス分析装置側の開口を開通させ且つ他方の開口を遮断する第１位置に配置され、
当該弁体よりも前記ガス分析装置側に位置する前記弁体は、前記第１流路の前記第２流路に面する２つの開口の両方を開通させ且つ前記第２流路から前記第１流路への排ガスの流れを遮断する第２位置に配置され、
前記弁体は、前記排ガス流路の流路壁に開けられた窓部を貫通していることを特徴とするガス採取装置。

【請求項2】

前記弁体と前記窓部の内壁との間にはシール部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載のガス採取装置。

【請求項3】

前記採取部は、前記採取管の先端に設けられ、且つ前記排ガス流路における排ガスの流れ方向の下流に向かって開口し、
前記採取管の内周は、先端に向かって大きくなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス採取装置。

【請求項4】

前記導入管、前記第１流路、前記第２流路、前記採取管の内壁は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス採取装置。

【請求項5】

前記バルブに接続される駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス採取装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス採取装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ボイラ等の排ガス中から窒素酸化物（ＮＯｘ）を脱硝する脱硝装置が知られている。このような脱硝装置は、排ガス中にアンモニアガスを注入して排ガスとアンモニアガスとを混合し、その混合ガスを脱硝触媒に接触させることにより窒素ガスと水蒸気とに還元する。

【0003】

このようなアンモニアガスの注入を過不足なく行うためには、例えば、脱硝装置の出口側の排ガス流路において排ガスの一部を採取し、これに含まれるアンモニア量（濃度）を精度よく測定する必要がある。そのため、特許文献１及び特許文献２の技術のように、排ガス流路内に排ガス採取管を設け、この排ガス採取管を介して排ガス流路外へ排ガスの一部を採取していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−０９３１５６号公報

【特許文献2】特開２０１０−２３６８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、アンモニア量の排ガス流路内における分布を求めるために、排ガス流路内の複数箇所におけるアンモニア量が測定されることがある。しかしながら、排ガス流路内の複数箇所におけるアンモニア量を測定する場合、測定対象の場所毎に排ガス採取管が設置される必要がある。このため、より簡易に複数箇所で排ガスを採取できる排ガス採取装置が求められている。

【0006】

本発明は、複数箇所での排ガスの採取を従来よりも容易にすることができるガス採取装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のガス採取装置は、排ガス流路に配置されたガス分析装置に排ガスを導入する導入管と、前記導入管に設けられるバルブと、前記排ガス流路に開口する採取部を互いに異なる位置に有する複数の採取管と、を備え、前記複数の採取管は、前記採取部で採取した排ガスを前記バルブに導入し、前記バルブは、前記複数の採取管のそれぞれから前記導入管への排ガスの流れを制御することを特徴とする。

【0008】

これにより、ガス採取装置は、バルブの切り替えによって、異なる位置に採取部を有する複数の採取管から別々に排ガスを採取することができる。したがって、本発明に係るガス採取装置は、複数箇所での排ガスの採取を従来よりも容易にすることができる。

【0009】

本発明の望ましい態様として、前記バルブは、棒状部材である複数の弁体と、前記導入管に接続される第１流路と、前記第１流路に交差する複数の第２流路と、を備え、前記第２流路の一端は１つの前記採取管に接続され、且つ前記第２流路の他端は挿入された前記弁体で塞がれ、１つの前記弁体は、前記第１流路の前記第２流路に面する２つの開口のうち前記ガス分析装置側の開口を開通させ且つ他方の開口を遮断する第１位置に配置され、当該弁体よりも前記ガス分析装置側に位置する前記弁体は、前記第１流路の前記第２流路に面する２つの開口の両方を開通させ且つ前記第２流路から前記第１流路への排ガスの流れを遮断する第２位置に配置されることが好ましい。

【0010】

ガス採取装置は、弁体の挿入深さの調節によって、１つの採取管で採取された排ガスをガス分析装置に導入することができる。すなわち、ガス採取装置は、制御が容易な弁体の切り替えによって、複数の採取部のうちの１箇所から採取した排ガスをガス分析装置に導入することができる。したがって、ガス採取装置は、複数箇所での排ガスの採取を従来よりも容易にすることができる。

【0011】

本発明の望ましい態様として、前記弁体は、前記排ガス流路の流路壁に開けられた窓部を貫通していることが好ましい。

【0012】

これにより、弁体は、窓部を通じてバルブからの取り外しが可能である。このため、弁体の清掃が容易である。また、弁体がバルブから取り外された状態では、清掃器具が第２流路の内部に容易に入ることができる。このため、ガス採取装置は、バルブの清掃を容易にすることができる。したがって、ガス採取装置は、付着物によるバルブの閉塞を抑制することができる。

【0013】

本発明の望ましい態様として、前記弁体と前記窓部の内壁との間にはシール部材が設けられることが好ましい。

【0014】

これにより、弁体と窓部の内壁との間に生じ得る隙間が塞がれる。このため、排ガスが排ガス流路の外部へ漏出しにくくなる。したがって、ガス採取装置は、排ガス流路に排ガスが流れていないときは清掃を容易にできると共に、排ガス流路に排ガスが流れているときは排ガスの漏出を抑制できる。

【0015】

本発明の望ましい態様として、前記採取部は、前記採取管の先端に設けられ、且つ前記排ガス流路における排ガスの流れ方向の下流に向かって開口し、前記採取管の内周は、先端に向かって大きくなっていることが好ましい。

【0016】

これにより、弁体がバルブから取り外された状態であれば、清掃器具が採取部の位置まで届きやすい。このため、ガス採取装置は、採取管の清掃を容易にすることができる。したがって、ガス採取装置は、付着物による採取管の閉塞を抑制することができる。

【0017】

本発明の望ましい態様として、前記導入管、前記第１流路、前記第２流路、前記採取管の内壁は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされていることが好ましい。

【0018】

これにより、排ガスが排ガス流路からガス分析装置に至るまでに接触する可能性の高い部分は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。セラミックまたはアルミニウムのコーティングは、アンモニアの分解を抑制する。このため、ガス採取装置は、排ガスに含まれるアンモニアの分解を抑制しながら排ガスをガス分析装置に導入することができる。したがって、ガス採取装置は、ガス分析装置における測定精度を向上させることができる。

【0019】

本発明の望ましい態様として、前記バルブに接続される駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置と、をさらに備えることが好ましい。

【0020】

これにより、駆動装置および制御装置によって複数の弁体の位置が自動的に変化する。このため、ガス採取装置は、排ガスを採取する位置を自動的に切り替えることができるので、複数箇所での排ガスの採取を従来よりも容易にすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、複数箇所での排ガスの採取を従来よりも容易にすることができるガス採取装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、排ガス流路内に配置された本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るガス採取装置に接続されるガス分析装置を示す側面図である。

【図3】図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図4】図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図5】図５は、ポンプの稼働時におけるガス分析装置の内部を示す模式図である。

【図6】図６は、本実施形態に係るガス採取装置が備えるバルブを示す模式図である。

【図7】図７は、図６におけるＣ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0024】

図１は、排ガス流路内に配置された本実施形態に係るガス採取装置を示す模式図である。図１は、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに対して直交する平面で切った断面を示す。本実施形態に係るガス採取装置２は、流路壁９０に囲まれた排ガス流路９１に配置されている。排ガス流路９１は、脱硝装置の出口側に配置された流路である。脱硝装置を通過した排ガスＶが排ガス流路９１を流れている。このため、排ガスＶ中に含まれるアンモニア量（濃度）は精度よく測定される必要がある。

【0025】

排ガスＶ中に含まれるアンモニア量（濃度）を測定するため、本実施形態に係るガス採取装置２で採取された排ガスＶは、ガス分析装置１に導入される。ガス分析装置１は、例えばレーザ式の分析装置である。

【0026】

図１に示すように、排ガス流路９１を排ガスＶの流れ方向Ｇに対して直交する平面で切った断面は、例えば矩形である。ガス分析装置１は、排ガス流路９１の隅角部に配置されており、流路壁９０に固定されている。

【0027】

図２は、本実施形態に係るガス採取装置に接続されるガス分析装置を示す側面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図２に示すように、ガス分析装置１は、測定管１０と、発光ユニット１１と、受光ユニット１２と、内管１３と、内管１４と、を備える。

【0028】

測定管１０の一端に内管１３が挿入されており、測定管１０の他端に内管１４が挿入されている。内管１３および内管１４は、円筒部材である。内管１３および内管１４の測定管１０内に位置する端部は、例えばガラス等の透明部材で塞がれている。内管１３の測定管１０から突き出た端部に発光ユニット１１が設けられており、内管１４の測定管１０から突き出た端部に受光ユニット１２が設けられている。

【0029】

図３および図４に示すように、測定管１０は、円筒部材である。測定管１０は、排出部１５と、排出部１６と、導入部１７と、を備える。排出部１５および排出部１６は、測定管１０の側面に設けられた筒状部材であり、測定管１０の内部の気体を測定管１０の外部に排出することができる。図２に示すように、排出部１５は測定管１０と内筒１３とが重なる位置に配置されており、排出部１６は測定管１０と内筒１４とが重なる位置に配置されている。図３に示すように、測定管１０を軸方向に対して直交する平面で切った断面において、排出部１５および排出部１６は、円筒部材である測定管１０の接線方向に沿って配置されている。導入部１７は、測定管１０の側面に設けられた筒状部材であり、ガス採取装置２によって採取された排ガスＶを測定管１０内に導入することができる。図２に示すように、導入部１７は排出部１５と排出部１６との間の位置に配置されている。図４に示すように、測定管１０を軸方向に対して直交する平面で切った断面において、導入部１７は、円筒部材である測定管１０の接線方向に沿って配置されている。

【0030】

図２に示すように、測定管１０には空気導入管１８および空気導入管１９が連結されている。図１に示すように、空気導入管１８は排ガス流路９１の外部に設けられたポンプ８１に接続されており、空気導入管１９は排ガス流路９１の外部に設けられたポンプ８２に接続されている。これにより、空気導入管１８および空気導入管１９は、測定管１０の内部に高圧空気を導入することができる。図２に示すように、空気導入管１８は、測定管１０の軸方向で排出部１５と同じ位置に配置され、空気導入管１９は、測定管１０の軸方向で排出部１６と同じ位置に配置されている。図３に示すように、空気導入管１８のうち測定管１０に挿入される部分は排出部１５と平行であり、且つ排出部１５と同一直線上に配置されている。また、空気導入管１９のうち測定管１０に挿入される部分は排出部１６と平行であり、且つ排出部１６と同一直線上に配置されている。

【0031】

発光ユニット１１は、受光ユニット１２に向かってレーザを射出する発光部１１１を備える。発光部１１１は、例えば半導体レーザであって、赤外または近赤外の波長領域の光を射出する。受光ユニット１２は、発光部１１１から射出されたレーザを受光する受光部１２１を備える。受光部１２１は、例えばフォトダイオードである。発光部１１１が射出したレーザは、測定管１０の軸方向に平行な光路Ｌを通過して受光部１２１に入射する。測定管１０内には排ガスＶが導入されているので、レーザは採取された排ガスＶを通過する。排ガスＶに含まれるアンモニア等の分子は、それぞれの分子特有の光の吸収スペクトルを有する。レーザの特定波長での光吸収量（吸光度）は、排ガスＶに含まれるアンモニア濃度に応じて変化する。

【0032】

図１に示すように、受光ユニット１２は制御装置８３に接続されており、受光部１２１は検出値を電気信号に変換して制御装置８３に送信する。制御装置８３は、ＣＰＵ（：Central Processing Unit）、ＲＯＭ（：Read Only Memory）、ＲＡＭ（：Random Access Memory）等のメモリと、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の記憶部とを備える。制御装置８３は、ＣＰＵがメモリと協働して、受光部１２１の検出値から排ガスＶに含まれるアンモニア濃度を演算し、演算値を記憶部に記憶する。より具体的には、制御装置８３は、受光部１２１の検出値から、レーザの特定波長での光吸収量（吸光度）を算出することで排ガスＶに含まれるアンモニアの濃度を求める。

【0033】

図５は、ポンプの稼働時におけるガス分析装置の内部を示す模式図である。ポンプ８１およびポンプ８２は、制御装置８３に接続されており、制御装置８３からの指令に応じて稼働する。ポンプ８１およびポンプ８２が稼働すると、空気導入管１８および空気導入管１９によって高圧空気が測定管１０内に噴射される。測定管１０内に噴射された高圧空気は、測定管１０内の気体を誘引しながら排出部１５および排出部１６を介して測定管１０の外部に排出される。これにより、測定管１０内が負圧になると共に、測定管１０の内壁に沿った旋回流が生じる。測定管１０内が負圧になることにより、ガス採取装置２が採取した排ガスＶが導入部１７を介して測定管１０内に導入される。測定管１０内に導入された排ガスＶは、排出部１５および排出部１６に向かって移動する。このため、図５に示すように、測定管１０内にはスパイラル状の旋回流が生じる。煤塵などのダストは、旋回流で測定管１０の内壁に押し付けられ、光路Ｌが通過する領域では、ダスト量が低減する。その結果、ガス分析装置１は、ガス分析の精度を向上させることができる。

【0034】

図１に示すように、本実施形態に係るガス採取装置２は、導入管２０と、バルブ３と、採取管２２と、採取管２３と、採取管２４と、バルブ４と、採取管２５と、採取管２６と、採取管２７と、を備える。

【0035】

図１に示すように、導入管２０は、ガス分析装置１に接続される流路であって、ガス分析装置１に排ガスＶの一部を導入することができる。より具体的には、図４に示すように、導入管２０は、ガス分析装置１の導入部１７に接続されていることにより、導入部１７を介して測定管１０内に排ガスＶの一部を導入することができる。導入管２０の内壁は、例えばセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0036】

図１に示すように、バルブ３およびバルブ４が導入管２０に設けられている。バルブ３には、採取管２２、採取管２３および採取管２４が接続されている。バルブ４には、採取管２５、採取管２６および採取管２７が接続されている。バルブ３は、採取管２２、採取管２３および採取管２４から導入管２０への排ガスＶの流れを制御する装置である。バルブ４は、採取管２５、採取管２６および採取管２７から導入管２０への排ガスＶの流れを制御する装置である。

【0037】

図６は、本実施形態に係るガス採取装置が備えるバルブを示す模式図である。図７は、図６におけるＣ矢視図である。図６に示すように、バルブ３は、筐体３０と、第１流路３１と、第２流路３２と、第２流路３３と、第２流路３４と、３つの弁体５と、を備える。筐体３０は、例えば金属等で形成された中実の直方体部材である。第１流路３１は、筐体３０の一端から他端までを貫通する直線状の流路である。第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４は、第１流路３１に対して直交する直線状の流路である。例えば、第１流路３１、第２流路３２、第２流路３３、第２流路３４は、筐体３０を切削して形成されている。

【0038】

第１流路３１の両端部は、導入管２０に接続されている。第２流路３２の一端には採取管２２が接続されている。第２流路３３の一端には採取管２３が接続されている。第２流路３４の一端には採取管２４が接続されている。第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４のそれぞれの他端には、弁体５が挿入されている。より具体的には、第２流路３２は大径部３２１および小径部３２２を備え、第２流路３３は大径部３３１および小径部３３２を備え、第２流路３４は大径部３４１および小径部３４２を備えている。そして、小径部３２２に採取管２２が接続され、小径部３３２に採取管２３が接続され、小径部３４２に採取管２４が接続されている。大径部３２１、大径部３３１および大径部３４１のそれぞれに弁体５が挿入されている。また、第１流路３１、第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４の内壁は、例えばセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0039】

図６および図７に示すように、弁体５は、棒状部材であって、本体部５１と、操作部５２と、を備える。本体部５１は、大径部３２１、大径部３３１および大径部３４１の内径と略等しい外径を有する円柱状部材である。本体部５１の一部は、大径部３２１、大径部３３１または大径部３４１に挿入されている。このため、弁体５は、第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４のそれぞれの他端を塞いでいる。また、本体部５１は、流路壁９０に開けられた貫通孔である窓部９２を貫通している。窓部９２の内径は本体部５１の外径よりも大きい。窓部９２の内壁と本体部５１との間にはシール部材５０が設けられている。シール部材５０は、例えば排ガスＶの温度に耐える耐熱性を有する材料で形成された環状部材である。シール部材５０は、排ガス流路９１の排ガスＶの外部への漏出を防いでいる。また、排ガス流路９１に排ガスＶが流れていないとき、弁体５は、排ガス流路９１の外部に向かって引っ張られることにより、バルブ３から離脱することができる。すなわち、弁体５は、バルブ３に対して着脱可能に取り付けられている。

【0040】

本体部５１は、傾斜端面５１１と、貫通孔５１２と、を備える。傾斜端面５１１は、本体部５１の端部に設けられた傾斜面である。例えば、傾斜端面５１１は、本体部５１の端部を本体部５１の軸方向に対して角度をなす平面で切断することにより形成される。図６に示すように、傾斜端面５１１の本体部５１の軸方向での長さｄ１は、第１流路３１の内径ｄ２よりも大きい。貫通孔５１２は、第１流路３１と平行な方向に本体部５１を貫通している。例えば、貫通孔５１２の内径は第１流路３１の内径ｄ２に等しい。また、貫通孔５１２の内壁は、例えばセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0041】

操作部５２は、排ガス流路９１の外部に位置する本体部５１の端部に設けられる部材であって、駆動装置８４に接続されている。駆動装置８４は、例えば電動モータ等を備えた直動機構である。駆動装置８４は、図１に示す制御装置８３に制御される。駆動装置８４は、制御装置８３からの電気信号に応じて、３つの弁体５を別々に直動運動させることができる。

【0042】

図７に示すように、採取管２２は先端に採取部２２ａを備え、採取管２３は先端に採取部２３ａを備え、採取管２４は先端に採取部２４ａを備える。採取部２２ａ、採取部２３ａおよび採取部２４ａは、排ガスＶの流れ方向Ｇの下流に向かって開口している。これにより、採取管２２、採取管２３および採取管２４は、煤塵などのダストを吸い込みにくくなっている。図１に示すように、採取部２２ａ、採取部２３ａおよび採取部２４ａは、排ガス流路９１の互いに異なる位置に配置されている。例えば、採取部２２ａがバルブ３に最も近い位置に配置され、採取部２４ａがバルブ３から最も遠い位置に配置され、採取部２３ａが採取部２２ａと採取部２４ａとの間の位置に配置されている。また、採取管２２、採取管２３および採取管２４の内壁は、例えばセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0043】

採取管２２、採取管２３および採取管２４の内周は、先端に向かって大きくなっている。採取管２２を例に挙げてより具体的に説明すると、採取管２２は、直線部２２１と、湾曲部２２２と、を備える。直線部２２１は、排ガスＶの流れ方向Ｇに対して交差する部材であって、一定の内径を有する。湾曲部２２２は、例えば、直線部２２１の端部に直線部２２１と一体に設けられた部材である。湾曲部２２２は、排ガスＶの流れ方向Ｇの下流方向に湾曲するとともに、排ガスＶの流れ方向Ｇの下流に向かうにしたがって内周が大きくなっている。すなわち、湾曲部２２２は、採取部２２ａを底面とした略円錐形状になっている。また、採取管２３が直線部２３１および湾曲部２３２を備え、採取管２４が直線部２４１および湾曲部２４２を備えているが、具体的な形状等は採取管２２の直線部２２１および湾曲部２２２と同様である。

【0044】

バルブ３は、弁体５の第２流路（第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４）への挿入深さにより採取管（採取管２２、採取管２３および採取管２４）から導入管２０への排ガスＶの流れを制御する。例えば、１つの弁体５が第１位置に配置され、この弁体５よりもガス分析装置１側に位置する弁体が第２位置に配置される。第１位置は、第１流路３１の第２流路（第２流路３２、第２流路３３または第２流路３４）に面する２つの開口のうちガス分析装置１側の開口を開通させ且つ他方の開口を遮断する位置である。第２位置は、第１流路３１の第２流路（第２流路３２、第２流路３３または第２流路３４）に面する２つの開口の両方を開通させ且つ第２流路から第１流路３１への排ガスＶの流れを遮断する位置である。具体的には、第１位置は、傾斜端面５１１が第１流路３１に重なる位置である。第２位置は、貫通孔５１２が第１流路３１に重なる位置である。図６においては、第２流路３２および第２流路３３に挿入される弁体５が第２位置に配置され、第２流路３４に挿入される弁体５が第１位置に配置されている。

【0045】

図６に示すように、第２流路３２に挿入された弁体５が第２位置にあることにより、第２流路３２から第１流路３１への排ガスＶの流れが遮断される。さらに、第２流路３２に挿入された弁体５は、第１流路３１を流れる排ガスＶを通過させている。また、第２流路３３に挿入された弁体５が第２位置にあることにより、第２流路３３から第１流路３１への排ガスＶの流れが遮断される。さらに、第２流路３３に挿入された弁体５は、第１流路３１を流れる排ガスＶを通過させている。また、第２流路３４に挿入された弁体５が第１位置にあることにより、第２流路３４の排ガスＶが第１流路３１のガス分析装置１側へ排ガスＶが導かれる。さらに、第１流路３１から第２流路３４への排ガスＶの流れは遮断されている。このため、図６に示す状態においては、採取管２４の採取部２４ａで採取された排ガスＶが導入管２０に導入される。

【0046】

なお、採取管２２から排ガスを採取する場合は、第２流路３２に挿入された弁体５が第１位置とされる。採取管２３から排ガスを採取する場合は、第２流路３３に挿入された弁体５が第１位置とされる。このような場合、バルブ３において第１位置に配置された弁体５よりもガス分析装置１側とは反対側に弁体５がある。第１位置に配置された弁体５に対してガス分析装置１側とは反対側に位置する弁体５の挿入深さは任意である。

【0047】

このように、バルブ３の１つの弁体５が第１位置とされ、且つ第１位置とされた弁体５よりもガス分析装置１側に位置する弁体５が第２位置とされることにより、１つの採取管（採取管２２、採取管２３または採取管２４）で採取された排ガスＶがガス分析装置１に導入される。

【0048】

バルブ４は、バルブ３と同じ構成を備えるが、バルブ３とは異なる位置に配置されている。図１に示すように、バルブ４は、バルブ３よりも導入管２０の先端側に設けられている。バルブ４に挿入される弁体５には、直動機構である駆動装置８５が接続されている。駆動装置８５は、制御装置８３からの電気信号に応じて、３つの弁体５を別々に直動運動させることができる。

【0049】

バルブ４には、採取管２５、採取管２６および採取管２７が接続されている。採取管２５は先端に採取部２５ａを備え、採取管２６は先端に採取部２６ａを備え、採取管２７は先端に採取部２７ａを備える。図１に示すように、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａは、排ガス流路９１の互いに異なる位置に配置されている。また、採取管２５、採取管２６および採取管２７の内周は、先端に向かって大きくなっている。また、採取管２５、採取管２６および採取管２７の内壁は、例えばセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0050】

図６で示したように、バルブ３の第２流路３４に挿入された弁体５が第１位置に配置されているので、採取管２５、採取管２６および採取管２７で採取された排ガスＶの流れは、バルブ３において第２流路３４に挿入された弁体５で遮断される。バルブ４よりガス分析装置１側に配置されたバルブ３の弁体５が第１位置に配置されている場合、バルブ４の弁体５の挿入深さは任意でよい。逆に、バルブ３の全ての弁体５が第２位置に配置されている場合、バルブ４の弁体５の１つが第１位置に配置され、この弁体５よりもガス分析装置１側の弁体が第２位置に配置される。これにより、ガス採取装置２は、採取管２５、採取管２６または採取管２７から排ガスＶを採取できる。

【0051】

ガス採取装置２は、１つの弁体５が第１位置とされ、且つ第１位置とされた弁体５よりもガス分析装置１側に位置する弁体５が第２位置とされることにより、１つの採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６または採取管２７）で採取された排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。すなわち、ガス採取装置２は、６つの採取部２２ａ、採取部２３ａ、採取部２４ａ、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａのうちの１箇所から採取した排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。また、制御装置８３、駆動装置８４および駆動装置８５によって６つの弁体５の位置が自動的に変化することにより、ガス採取装置２は、排ガスＶを採取する位置を自動的に切り替えることができる。

【0052】

また、排ガス流路９１に排ガスＶが流れていないときには、ガス採取装置２に対して清掃が行われることがある。ガス採取装置２においては、弁体５がバルブ（バルブ３およびバルブ４）に対して着脱可能に取り付けられていることにより、弁体５の清掃が容易である。また、弁体５が挿入される第２流路（第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４）が直線状であるため、弁体５が筐体３０から離脱した状態で清掃器具が第２流路の内部に容易に入ることができる。このため、ガス採取装置２は、バルブの清掃を容易にすることができる。

【0053】

また、ガス採取装置２においては、採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７）の内周が先端に向かって大きくなっている。これにより、清掃器具が採取管の採取部の位置まで届きやすい。このため、ガス採取装置２は、採取管の清掃を容易にすることができる。

【0054】

また、ガス採取装置２においては、導入管２０、第１流路３１、第２流路３２、第２流路３３、第２流路３４、貫通孔５１２、採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７の内壁はセラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。すなわち、排ガスＶが排ガス流路９１からガス分析装置１に至るまでに接触する可能性のある部分は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。セラミックまたはアルミニウムのコーティングは、アンモニアの分解を抑制する。このため、ガス採取装置２は、排ガスＶに含まれるアンモニアの分解を抑制しながら排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。

【0055】

なお、ガス採取装置２は、必ずしもバルブ３およびバルブ４を備えていなくてもよく、例えばバルブ３およびバルブ４のいずれか一方を備えていてもよい。また、ガス採取装置２は、３つ以上のバルブを備えていてもよい。また、バルブ３およびバルブ４のそれぞれに接続される採取管の数は、必ずしも上述したように３つでなくてもよく、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。ただし、ガス採取装置２が有するバルブが１つである場合、そのバルブに接続される採取管の数は２つ以上である。

【0056】

なお、バルブ（バルブ３およびバルブ４）は、必ずしも筐体３０を備えていなくてもよい。すなわち、バルブは、少なくとも複数の弁体５と、第１流路と、第２流路と、を備えていればよい。例えば、バルブは、複数の弁体５と、筒状部材である第１流路と、第１流路に交差する筒状部材である第２流路と、により構成されていてもよい。

【0057】

なお、弁体５は、必ずしも傾斜端面５１１を備えていなくてもよい。弁体５は、第１位置に配置されたときに、第２流路に面する第１流路３１の開口の一方を塞ぎ且つ他方を開通させることができる形状であればよい。例えば、弁体５の端部に半円柱状に突出する突起が設けられており、第２流路に面する第１流路３１の開口の一方がこの突起によって塞がれていてもよい。

【0058】

なお、本実施形態においてはバルブ３およびバルブ４に対して別々に駆動装置８４および駆動装置８５が設けられているが、複数のバルブに対して１つの駆動装置が設けられていてもよい。すなわち、１つの駆動装置によって全ての弁体５の動作が制御されていてもよい。

【0059】

以上述べたように、本実施形態に係るガス採取装置２は、導入管２０と、バルブ（バルブ３およびバルブ４）と、複数の採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７）と、を備える。導入管２０は、排ガス流路９１に配置されたガス分析装置１に排ガスＶを導入する。バルブは、導入管２０に設けられる。複数の採取管は、排ガス流路９１に開口する採取部（採取部２２ａ、採取部２３ａ、採取部２４ａ、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａ）を、排ガス流路９１の互いに異なる位置に有する。複数の採取管は、採取部で採取した排ガスＶをバルブに導入する。バルブは、複数の採取管のそれぞれから導入管２０への排ガスＶの流れを制御する。

【0060】

これにより、ガス採取装置２は、バルブ（バルブ３およびバルブ４）の切り替えによって、異なる位置に採取部を有する複数の採取管から別々に排ガスＶを採取することができる。したがって、ガス採取装置２は、複数箇所での排ガスＶの採取を従来よりも容易にすることができる。

【0061】

本実施形態に係るガス採取装置２において、バルブ（バルブ３およびバルブ４）は、棒状部材である複数の弁体５と、導入管２０に接続される第１流路３１と、第１流路３１に交差する第２流路（第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４）と、を備える。第２流路の一端は１つの採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６または採取管２７）に接続され、且つ第２流路の他端は挿入された弁体５で塞がれている。１つの弁体５は、第２流路の排ガスＶを第１流路３１のガス分析装置１側へ導き且つ第１流路３１から第２流路への排ガスＶの流れを遮断する第１位置に配置される。この弁体５よりもガス分析装置１側に位置する弁体５は、第２流路から第１流路３１への排ガスＶの流れを遮断し且つ第１流路３１を流れる排ガスＶを通過させる第２位置に配置される。

【0062】

ガス採取装置２は、弁体５の挿入深さの調節によって、１つの採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６または採取管２７）で採取された排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。すなわち、ガス採取装置２は、制御が容易な弁体５の切り替えによって、６つの採取部２２ａ、採取部２３ａ、採取部２４ａ、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａのうちの１箇所から採取した排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。したがって、ガス採取装置２は、複数箇所での排ガスＶの採取を従来よりも容易にすることができる。

【0063】

本実施形態に係るガス採取装置２において、弁体５は、排ガス流路９１の流路壁９０に開けられた窓部９２を貫通している。

【0064】

これにより、弁体５は、窓部９２を通じてバルブ（バルブ３およびバルブ４）からの取り外しが可能である。このため、弁体５の清掃が容易である。また、弁体５がバルブから取り外された状態では、清掃器具が第２流路（第２流路３２、第２流路３３および第２流路３４）の内部に容易に入ることができる。このため、ガス採取装置２は、バルブの清掃を容易にすることができる。したがって、ガス採取装置２は、付着物によるバルブの閉塞を抑制することができる。

【0065】

本実施形態に係るガス採取装置２において、弁体５と窓部９２の内壁との間にはシール部材５０が設けられる。

【0066】

これにより、弁体５と窓部９２の内壁との間に生じ得る隙間が塞がれる。このため、排ガスＶが排ガス流路９１の外部へ漏出しにくくなる。したがって、ガス採取装置２は、排ガス流路９１に排ガスＶが流れていないときは清掃を容易にできると共に、排ガス流路９１に排ガスＶが流れているときは排ガスＶの漏出を抑制できる。

【0067】

本実施形態に係るガス採取装置２において、採取部（採取部２２ａ、採取部２３ａ、採取部２４ａ、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａ）は、採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７）の先端に設けられ、且つ排ガス流路９１における排ガスＶの流れ方向Ｇの下流に向かって開口している。また、採取管の内周は、先端に向かって大きくなっている。

【0068】

これにより、弁体５がバルブから取り外された状態であれば、清掃器具が採取部（採取部２２ａ、採取部２３ａ、採取部２４ａ、採取部２５ａ、採取部２６ａおよび採取部２７ａ）の位置まで届きやすい。このため、ガス採取装置２は、採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７）の清掃を容易にすることができる。したがって、ガス採取装置２は、付着物による採取管の閉塞を抑制することができる。

【0069】

本実施形態に係るガス採取装置２において、導入管２０、第１流路３１、第２流路（第２流路３２、第２流路３３、第２流路３４）、採取管（採取管２２、採取管２３、採取管２４、採取管２５、採取管２６および採取管２７）の内壁は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。

【0070】

これにより、排ガスＶが排ガス流路９１からガス分析装置１に至るまでに接触する可能性の高い部分は、セラミックまたはアルミニウムによってコーティングされている。セラミックまたはアルミニウムのコーティングは、アンモニアの分解を抑制する。このため、ガス採取装置２は、排ガスＶに含まれるアンモニアの分解を抑制しながら排ガスＶをガス分析装置１に導入することができる。したがって、ガス採取装置２は、ガス分析装置１における測定精度を向上させることができる。

【0071】

本実施形態に係るガス採取装置２は、バルブ（バルブ３およびバルブ４）に接続される駆動装置（駆動装置８４および駆動装置８５）と、駆動装置を制御する制御装置８３と、を備える。

【0072】

これにより、駆動装置（駆動装置８４および駆動装置８５）および制御装置８３によって複数の弁体５の位置が自動的に変化する。このため、ガス採取装置２は、排ガスＶを採取する位置を自動的に切り替えることができるので、複数箇所での排ガスＶの採取を従来よりも容易にすることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ ガス分析装置
１０ 測定管
１１ 発光ユニット
１１１ 発光部
１２ 受光ユニット
１２１ 受光部
１３、１４ 内管
１５、１６ 排出部
１７ 導入部
１８、１９ 空気導入管
２ ガス採取装置
２０ 導入管
２２、２３、２４、２５、２６、２７ 採取管
２２１、２３１、２４１ 直線部
２２２、２３２、２４２ 湾曲部
２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａ 採取部
３、４ バルブ
３０ 筐体
３１ 第１流路
３２、３３、３４ 第２流路
３２１、３３１、３４１ 大径部
３２２、３３２、３４２ 小径部
５ 弁体
５０ シール部材
５１ 本体部
５２ 操作部
５１１ 傾斜端面
５１２ 貫通孔
８１、８２ ポンプ
８３ 制御装置
８４、８５ 駆動装置
９０ 流路壁
９１ 排ガス流路
９２ 窓部
Ｇ 流れ方向
Ｌ 光路
Ｖ 排ガス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】