JP2003117367A - ガス混合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気に高濃度のガスを低濃度に混合希釈で
き、濃度のばらつきが微小に収まるコンパクトなガス混
合器を提供する。 【解決手段】 ガス混合器を、送風機に接続され送風機
から空気が送入される送風機出口配管、送風機出口配管
内にガス出口開口を空気の流れの上流側に向け差し込ま
れて設置され、ガス出口開口から送風機出口配管内にガ
スを送入するガス供給管、送風機出口配管にガス供給管
の位置より下流側で接続するエルボ、エルボの下流側に
接続する直管部を有してなるように構成し、ガスが空気
の流れと逆向きに送入されることで混合が促進され、さ
らに、エルボの曲がりの内縁部で剥離を発生し逆流域を
生じガスの混合が促進され、大量の空気と微量の高濃度
のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収
めて低濃度に混合希釈でき、直管部が従来の半分以下で
すみコストの低減が図られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気に他のガス、
例えばアンモニアガスを低濃度に混合させるガス混合器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に基づき、従来の空気に他のガスを
低濃度に混合させるガス混合器の例として、ボイラ排ガ
ス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置に供給される空気
とアンモニアガスの混合ガスを得るために、空気にアン
モニアを低濃度に混合するガス混合器の系統図を示す。

【０００３】図８において、送風機１には送風機出口配
管２が接続されて送風機１から空気が送入され、送風機
出口配管２の途中にはアンモニアガス供給管３がその出
口開口３１を送風機出口配管２の上流に向けて差し込ま
れて設置されている。アンモニアガス供給管３の上流側
には図示しないアンモニアガス供給装置が接続してい
る。

【０００４】送風機出口配管２のアンモニアガス供給管
３が設置された位置より下流側には配管直径Ｄの約２０
倍の長さＬ（Ｌ＝約２０Ｄ）の直管部４が接続され、直
管部４は脱硝装置のダクト５内の複数のアンモニアガス
注入ノズル６へ分れて接続している。

【０００５】上記のようなアンモニアガス供給管３と直
管部４で構成される従来のガス混合器１０においては、
送風機１より送入された空気ａは送風機出口配管２を通
り、送風機出口配管２の途中に設置されたアンモニアガ
ス供給管３から送風機出口配管２内に空気流れ方向と逆
向きに１００％濃度のアンモニアガスｂが送入され、直
管部４で１００％濃度のアンモニアガスｂは空気ａと混
合し希釈され、低濃度のアンモニア混合ガスｃとなっ
て、下流側に接続する脱硝装置のダクト５内のアンモニ
アガス注入ノズル６へ分配供給され、ダクト５内を流れ
る排ガスｇ内に噴出されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のガス混合器１０には以下の問題があった。すなわち、
脱硝装置において排ガスｇ中の窒素酸化物が触媒層で除
去されるためには、送風機１から送入される空気ａで１
００％濃度のアンモニアガスｂを低濃度に希釈しアンモ
ニア混合ガスｃのアンモニア濃度のばらつきを１％以内
に収めて、脱硝装置のダクト５内のアンモニア注入ノズ
ル６へ分配し、排ガスｇ中に供給する必要がある。１０
０％濃度のアンモニアガスｂが空気ａで低濃度に希釈さ
れ、アンモニア濃度のばらつきを１％以内に収めるには
直管部４の長さを長くとることが必要であるが、直管部
４が長くなると配管製作コストが上がり、配管を配置す
るスペースにも制約があるなどのデメリットがある。

【０００７】本発明は、空気ａにアンモニアガスｂを低
濃度に混合希釈でき、アンモニア濃度のばらつきを微小
に、例えば１％程度以内に収まるような混合性能を備
え、配管スペースがコンパクトなガス混合器を提供する
ことを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は上記の課
題を解決するためになされたものであって、その第１の
手段として、送風機に接続され同送風機から空気が送入
される送風機出口配管、同送風機出口配管内にガス出口
開口を前記空気の流れの上流側に向け差し込まれて設置
され、同ガス出口開口からガスを前記送風機出口配管内
に送入するガス供給管、同送風機出口配管に前記ガス供
給管の位置より下流側で接続するエルボ、同エルボの下
流側に接続する直管部を有してなることを特徴とするガ
ス混合器を提供する。

【０００９】上記の構成により、第１の手段のガス混合
器によれば、ガス供給管から、ガスが空気の流れと逆向
きに送入されるとガスは空気の流れに追従されず混合が
促進され希釈されやすくなるが、さらに、空気の流れが
エルボの曲がりの内縁部で剥離を発生し逆流域が生じ、
空気が乱されることにより、ガスの混合が促進され、短
い直管部でも希釈されやすくなり、大量の空気と微量の
高濃度のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以
内に収めて低濃度に混合希釈できる。

【００１０】（２）第２の手段としては、第１の手段の
ガス混合器において、前記直管部の入口部内部に同直管
部の中心軸回りにひねって形成されたひねり板を取り付
けてなることを特徴とするガス混合器を提供する。

【００１１】第２の手段のガス混合器によれば、第１の
手段のガス混合器の作用に加え、空気とガスがひねり板
に沿って流れ、旋回流が発生し混合希釈を促進し、ガス
が短い直管部で十分希釈され、大量の空気と微量の高濃
度のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に
収めて低濃度に混合希釈できる。

【００１２】（３）また、第３の手段として、第１の手
段のガス混合器において、前記直管部の入口部内部にオ
リフィスを備えてなることを特徴とするガス混合器を提
供する。

【００１３】第３の手段のガス混合器によれば、第１の
手段のガス混合器の作用に加え、直管部の入口部にオリ
フィスを設置することでオリフィスの絞りにより一旦流
れがせき止められガスの混合希釈を促進し、ガスが短い
直管部でも希釈されやすくなり、大量の空気と微量の高
濃度のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内
に収めて低濃度に混合希釈できる。

【００１４】（４）第４の手段として、第３の手段のガ
ス混合器において、前記送風機出口配管内に前記ガス出
口開口に対面して取り付けられた衝突板を備えてなるこ
とを特徴とするガス混合器を提供する。

【００１５】第４の手段のガス混合器によれば、第３の
手段のガス混合器の作用に加え、送風機からの空気は送
風機出口配管途中の衝突板に衝突し、衝突板外周に広が
り流れた空気は衝突板で剥離して乱れ、ガス供給管より
送入されたガスは衝突板への衝突により衝突板外周に広
がり、乱れた空気の流れにより希釈されやすくなり、大
量の空気と微量の高濃度のガスを濃度のばらつきを微小
に、例えば１％以内に収めて低濃度に混合希釈できる。

【００１６】（５）第５の手段として、送風機に接続さ
れ同送風機から空気が送入される送風機出口配管、同送
風機出口配管の下流側に接続するエルボ、同エルボの下
流側に接続する直管部、前記エルボの曲がりの内縁部の
直後にガス出口開口が開口するように設置され、同ガス
出口開口からガスを前記エルボ内に送入するガス供給管
を有してなることを特徴とするガス混合器を提供する。

【００１７】第５の手段のガス混合器によれば、送風機
より送入される空気はエルボの曲がりの内縁部で剥離
し、逆流域が比較的広範囲で生じ、逆流域に投入された
ガスは逆流域で対流しながら徐々に空気と混合し、さら
に直管部で希釈されるので、多量の空気と微量の高濃度
のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収
めて低濃度に混合希釈できる。

【００１８】（６）第６の手段として、送風機に接続さ
れ同送風機から空気が送入される送風機出口配管、同送
風機出口配管の下流側に接続するエルボ、同エルボの下
流側に接続する直管部、同直管部の入口部内部に形成さ
れたディフューザ、同ディフューザの絞り部の外周に備
えられたリングヘッダ、同リングヘッダに連通して設置
されたガス供給管、同リングヘッダに前記絞り部の中心
に向け突設され前記ガス供給管から供給されたガスを前
記絞り部内に送入する複数のノズルを有してなることを
特徴とするガス混合器を提供する。

【００１９】第６の手段のガス混合器によれば、送風機
より送入される空気はディフューザの絞り部で縮流さ
れ、ガス供給管を介してリングヘッダに供給されたガス
はノズルから絞り部の中心近くに送入され空気の縮流と
混合し、希釈されやすくなり、短い直管部で多量の空気
と微量の高濃度のガスを濃度のばらつきを微小に、例え
ば１％以内に収めて低濃度に混合希釈できる。

【００２０】（７）第７の手段として、送風機に接続さ
れ同送風機から空気が送入される送風機出口配管、同送
風機出口配管の下流側に接続するエルボ、同エルボの下
流側に接続する直管部、同エルボ内の下流側において前
記空気の流れの下流方向に向いて前記直管部内に延在す
るように差し込まれて設置されガス出口開口が同空気の
流れの下流方向に向けて開口し同ガス出口開口から前記
直管部内にガスを送入するガス供給管、同ガス供給管の
外周に取り付けられた螺旋状のフィンを有してなること
を特徴とするガス混合器を提供する。

【００２１】第７の手段のガス混合器によれば、送風機
より送入された空気は、ガス供給管の外周の螺旋状のフ
ィンに沿って流れ、発生した旋回流中にガス供給管から
送入されたガスが空気と混合希釈されやすくなり、短い
直管部で多量の空気と微量の高濃度のガスを濃度のばら
つきを微小に、例えば１％以内に収めて低濃度に混合希
釈できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に基づき、本発明の実施の第
１形態にかかるガス混合器を説明する。図１は本実施の
形態のガス混合器１１の系統図である。図１において、
従来例と同様の部分については同じ符号を付して、説明
を省略し、異なる部分を主に説明する。

【００２３】図１に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて送風機１から空気ａが送入され、
送風機出口配管２の途中には空気ａの流れと逆向きにア
ンモニアガス供給管３がその出口開口３１を送風機出口
配管２の上流に向けて差し込まれて設置されている。

【００２４】なお、アンモニアガス供給管３の上流側に
は図示しないアンモニアガス供給装置が接続している
が、後述の他の実施の形態においてその点は同様である
ので繰り返し説明することは省略する。

【００２５】アンモニアガス供給管３の設置された位置
の下流側の送風機出口配管２にはエルボ７が接続され、
エルボ７の下流側には直管部４が接続されている。

【００２６】上記のようなアンモニアガス供給管３とエ
ルボ７と直管部４で構成される本実施の形態のガス混合
器１１においては、送風機出口配管２内に空気ａの流れ
と逆向きに出口開口３１を向けて設置されたアンモニア
ガス供給管３から、１００％濃度のアンモニアガスｂが
空気ａの流れと逆向きに送入されると空気ａの流れに追
従されず混合が促進され希釈されやすくなるが、本実施
の形態ではさらに、空気ａの流れがエルボ７の曲がりの
内縁部で剥離を発生し逆流域８が生じる。このエルボ７
内の逆流域８により空気ａが乱されることにより、１０
０％濃度のアンモニアガスｂの混合が促進され、短い直
管部４でも希釈されやすくなる。

【００２７】したがって、１００％濃度のアンモニアガ
スｂを空気ａの流れと逆向きに送入し、さらに下流側に
エルボ７を設置することにより、短い直管部４で大量の
空気ａと微量の１００％濃度のアンモニアガスｂをアン
モニア濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収め
て低濃度に混合希釈でき、直管部４が従来の半分以下で
すみコストの低減を図ることができる。

【００２８】図２に基づき、本発明の実施の第２形態に
かかるガス混合器を説明する。図２（ａ）は本実施の形
態のガス混合器１２の系統図であり、同図（ｂ）は
（ａ）中Ａ部拡大断面図である。図２において、従来例
および前述の実施の形態と同様の部分については同じ符
号を付して、説明を省略し、異なる部分を主に説明す
る。なおこのことは、後述の他の実施の形態の説明にお
いて同様とする。

【００２９】図２に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて空気ａが送入され、送風機出口配
管２の途中には空気ａの流れと逆向きにアンモニアガス
供給管３がその出口開口３１を送風機出口配管２の上流
に向けて差し込まれて設置されている。

【００３０】アンモニアガス供給管３の位置の下流側に
はエルボ７が接続され、エルボ７の下流側には、直管部
４の入口部内部に、板を直管部４の中心軸回りに１８０
°ひねったひねり板２６が取り付けられている。

【００３１】上記のようなアンモニアガス供給管３、エ
ルボ７、ひねり板２６と直管部４で構成される本実施の
形態のガス混合器１２においては、送風機出口配管２途
中に空気ａの流れと逆向きに設置されたアンモニアガス
供給管３から、１００％濃度のアンモニアガスｂが空気
ａの流れと逆向きに送入されると空気ａの流れに追従さ
れず混合が促進され希釈されやすくなり、また実施の第
１形態で説明したと同様にエルボ７での空気ａの逆流域
での混合が行なわれるが、本実施の形態ではさらに、直
管部４入口に配管中心軸周りに１８０°ひねったひねり
板２６を設置することで空気ａとアンモニアガスｂがひ
ねり板２６に沿って流れ、旋回流が発生し混合希釈を促
進し、アンモニアガスｂが短い直管部４で十分希釈され
る。

【００３２】なお、ひねり板２６のひねり角度は１８０
°に限定されず適宜でよいが、圧損と混合希釈性能のバ
ランスから１８０°程度が好ましい。

【００３３】したがって、１００％濃度のアンモニアガ
スｂを空気ａの流れと逆向きに送入し、エルボ７を設
け、さらにエルボ７下流の直管部４入口に１８０°ひね
り板を設置することで、短い直管部４で大量の空気ａと
微量の１００％濃度のアンモニアガスｂをアンモニア濃
度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収めて低濃度
に混合希釈でき、直管部４が従来の半分以下ですみコス
トの低減を図ることができる。

【００３４】図３に基づき、本発明の実施の第３形態に
かかるガス混合器を説明する。図３は本実施の形態のガ
ス混合器１３の系統図である。

【００３５】図３に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて空気ａが送入され、送風機出口配
管２の途中には空気ａの流れと逆向きにアンモニアガス
供給管３がその出口開口３１を送風機出口配管２の上流
に向けて差し込まれて設置されている。

【００３６】アンモニアガス供給管３の位置の下流側に
はエルボ７が接続され、エルボ７の下流側には直管部４
が接続されている。そして、エルボ７の下流側の直管部
４の入口部内部に２枚のオリフィス９ａ、９ｂが一定間
隔で設置されている。

【００３７】上記のようなアンモニアガス供給管３、エ
ルボ７、オリフィス９ａ、９ｂと直管部４で構成される
本実施の形態のガス混合器１３においては、送風機出口
配管２途中に空気ａの流れと逆向きに設置されたアンモ
ニアガス供給管３から、１００％濃度のアンモニアガス
ｂが空気ａの流れと逆向きに送入されると空気ａの流れ
に追従されず混合が促進され希釈されやすくなり、エル
ボ７で発生する空気ａの逆流域によっても混合が促進さ
れるが、本実施の形態ではさらに、直管部４の入口部に
オリフィス９ａ、９ｂを設置することで１段目のオリフ
ィス９ａの絞りにより一旦流れがせき止められアンモニ
アガスｂの混合希釈を促進し、更に２段目のオリフィス
９ｂでも同様に流れがせき止められ混合希釈を促進し、
アンモニアガスｂが、短い直管部４でも希釈されやすく
なる。

【００３８】なお、オリフィスは１枚でもよく、また、
複数枚入れる方が混合希釈性能が向上するが、ガス混合
器１３中の圧力損失が増大し送風機１等の負荷増大を起
こすおそれがあるので、混合希釈性能とのバランスから
オリフィス枚数は２枚が好ましい。

【００３９】したがって、１００％濃度のアンモニアガ
スｂを空気ａの流れと逆向きに送入し、さらに下流側に
エルボ７を設置し、その下流側の直管部４の入口部に２
枚のオリフィス９ａ、９ｂを設置することにより、短い
直管部４で大量の空気ａと微量の１００％濃度のアンモ
ニアガスｂをアンモニア濃度のばらつきを微小に、例え
ば１％以内に収めて低濃度に混合希釈でき、直管部４が
従来の半分以下ですみコストの低減を図ることができ
る。

【００４０】図４に基づき、本発明の実施の第４形態に
かかるガス混合器を説明する。図４（ａ）は本実施の形
態のガス混合器１４の系統図であり、同図（ｂ）は
（ａ）中Ｂ部拡大断面図である。

【００４１】図４に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて空気ａが送入され、送風機出口配
管２の途中には空気ａの流れと逆向きにアンモニアガス
供給管３がその出口開口３１を送風機出口配管２の上流
に向けて差し込まれて設置されている。

【００４２】アンモニアガス供給管３の位置の下流側に
はエルボ７が接続され、エルボ７の下流側には直管部４
が接続されている。そして、エルボ７の下流側の直管部
４の入口部内部に２枚のオリフィス９ａ、９ｂが一定間
隔で設置されている。

【００４３】そして前述のアンモニアガス供給管３の出
口開口３１からアンモニアガス供給管３の出口開口３１
の径の１倍ないし２倍の上流側位置に、出口開口３１に
対面して衝突板２１が設置されている。衝突板２１は補
強ステー２２により送風機出口配管２内に支持固定され
ている。

【００４４】上記のようなアンモニアガス供給管３、衝
突板２１、エルボ７、オリフィス９ａ、９ｂと直管部４
で構成される本実施の形態のガス混合器１４において
は、送風機１からの空気ａは送風機出口配管２途中の衝
突板２１に衝突し、衝突板２１外周に広がり流れた空気
ａは衝突板２１で剥離して乱れる。そこで送風機出口配
管２途中の空気ａの流れと逆向きに出口開口３１を向け
設置されたアンモニアガス供給管３より１００％濃度の
アンモニアガスｂが送入されると、アンモニアガスｂは
衝突板２１への衝突により衝突板２１外周に広がり、乱
れた空気ａの流れにより希釈されやすくなる。そしてさ
らに、エルボ７で発生する空気ａの逆流域によっても混
合が促進され、直管部４入口にオリフィス９ａ、９ｂを
設置することで、１段目のオリフィス９ａの絞りにより
一旦流れがせき止められアンモニアガスｂの混合希釈を
促進し、更に２段目のオリフィス９ｂでも同様に混合希
釈を促進し、アンモニアガスｂが、短い直管部４でも希
釈されやすくなる。

【００４５】したがって、１００％濃度のアンモニアガ
スｂを空気ａの流れと逆向きに送入し衝突板２１に衝突
させ、さらに下流側にエルボ７を設置して、その下流の
直管部４入口に２枚のオリフィス９ａ、９ｂを設置する
ことにより、短い直管部４で大量の空気ａと微量の１０
０％濃度のアンモニアガスｂをアンモニア濃度のばらつ
きを微小に、例えば１％以内に収めて低濃度に混合希釈
でき、直管部４が従来の半分以下ですみコストの低減を
図ることができる。

【００４６】図５に基づき、本発明の実施の第５形態に
かかるガス混合器を説明する。図５は本実施の形態のガ
ス混合器１５の系統図である。

【００４７】図５に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて送風機１から空気ａが送入され、
送風機出口配管２の下流側にはエルボ７が接続され、エ
ルボ７内の曲がり直後の内側部にアンモニアガスｂを送
入する出口開口３１ａが開口するようにアンモニアガス
供給管３ａが設置されている。エルボ７の下流側には直
管部４が接続されている。

【００４８】上記のようなエルボ７とアンモニアガス供
給管３ａと直管部４で構成される本実施の形態のガス混
合器１５においては、送風機１より送入される空気ａは
送風機出口配管２に接続したエルボ７内の曲がり直後の
内側部で剥離し、逆流域８が比較的広範囲で生じる。エ
ルボ７の曲がりの内縁部の直後に出口開口３１ａが開口
するように設置されたアンモニアガス供給管３ａからエ
ルボ内に送入される１００％濃度のアンモニアガスｂ
は、逆流域８に投入され、これによりアンモニアガスｂ
は逆流域８で対流しながら徐々に空気ａと混合し、さら
に直管部４で希釈される。

【００４９】したがって、エルボ７内の曲がりの内縁部
直後にアンモニアガス供給管３ａの出口開口３１ａを設
置し１００％濃度のアンモニアガスｂを送入すること
で、短い直管部４で多量の空気ａと微量の１００％濃度
のアンモニアガスｂをアンモニア濃度のばらつきを微小
に、例えば１％以内に収めて低濃度に混合希釈でき、直
管部４が従来の半分以下ですみコストの低減を図ること
ができる。

【００５０】図６に基づき、本発明の実施の第６形態に
かかるガス混合器を説明する。図６（ａ）は本実施の形
態のガス混合器１６の系統図であり、同図（ｂ）は、
（ａ）中Ｃ−Ｃ矢視断面図である。

【００５１】図６に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて送風機１から空気ａが送入され、
送風機出口配管２の下流側にはエルボ７が接続され、エ
ルボ７直後の直管部４の入口部内部にディフューザ２３
を設置し、ディフューザ２３の絞り部（最小面積部分）
２３ａの外周には、アンモニアガス供給用のリングヘッ
ダ２４が備えられ、リングヘッダ２４にはアンモニアガ
ス供給管３ｂが接続されている。

【００５２】アンモニアガス供給用のリングヘッダ２４
にはディフューザ２３の絞り部２３ａの内半径Ｒの約７
０％（０．７Ｒ）の長さのノズル２５が、絞り部２３ａ
の中心に向け突設され、複数、円周方向に配列して設け
られており、アンモニアガス供給管３ｂからのアンモニ
アガスｂはノズル２５から絞り部２３ａの中心に向け噴
出される。

【００５３】上記のようなエルボ７、ディフューザ２
３、リングヘッダ２４、ノズル２５、アンモニアガス供
給管３ｂと直管部４で構成される本実施の形態のガス混
合器１６においては、送風機１より送入される空気ａ
は、エルボ７直後の直管部４入口のディフューザ２３に
より、絞り部２３ａで空気ａの流れが縮流される。この
とき、１００％濃度のアンモニアガスｂはアンモニアガ
ス供給管３ｂを介して、リングヘッダ２４に供給され
る。アンモニアガスｂはさらにリングヘッダ２４に設け
られたノズル２５から絞り部２３ａの中心へ絞り部２３
ａの内半径Ｒの約７０％程近づいた位置で送入され、空
気ａの縮流と混合し、希釈されやすくなる。

【００５４】したがって、エルボ７下流の直管部４の入
口部内部にディフューザ２３を設け、その絞り部２３ａ
の外周にアンモニアガス供給用のリングヘッダ２４を設
け、リングヘッダ２４に１００％濃度のアンモニアガス
ｂが絞り部２３ａの中心部まで行き届くようにノズル２
５を突設することで、アンモニアガスｂと絞り部２３ａ
の空気ａの縮流との混合が促進され、短い直管部４で多
量の空気ａと微量の１００％濃度のアンモニアガスｂを
アンモニア濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に
収めて低濃度に混合希釈でき、直管部４が従来の半分以
下ですみコストの低減を図ることができる。

【００５５】図７に基づき、本発明の実施の第７形態に
かかるガス混合器を説明する。図７（ａ）は本実施の形
態のガス混合器１７の系統図であり、同図（ｂ）は
（ａ）中Ｅ部拡大断面図である。

【００５６】図７に示すように、送風機１には送風機出
口配管２が接続されて送風機１から空気ａが送入され、
送風機出口配管２の下流側にはエルボ７が接続され、エ
ルボ７の下流側には直管部４が接続している。エルボ７
の曲がり部下流側においては、エルボ７および直管部４
内の空気ａの下流方向に向けて直管部４内へ延在するよ
うにアンモニアガス供給管３ｃが差し込まれ、アンモニ
アガス供給管３ｃのアンモニアガスｂを空気ａ中に送入
する出口開口３１ｃは空気ａの下流方向に向いて開口し
ている。そして、アンモニアガス供給管３ｃの外周面に
は螺旋状のフィン２７が設けられている。

【００５７】上記のようなエルボ７、アンモニアガス供
給管３ｃ、フィン２７と直管部４で構成される本実施の
形態のガス混合器１７においては、送風機１より送入さ
れた空気ａは、エルボ７下流側から直管部４の上流側に
かけてアンモニアガス供給管３ｃのフィン２７に沿って
流れ、直管部４内の上流側に旋回流２７ａが発生する。
この空気ａの旋回流２７ａ中にアンモニアガス供給管３
ｃの出口開口３１ｃから１００％濃度のアンモニアガス
ｂが送入されることで、アンモニアガスｂが空気ａと混
合希釈されやすくなり、さらに直管部４で希釈される。

【００５８】したがって、エルボ７下流側に差し込まれ
て設置されたアンモニアガス供給管３ｃに螺旋状のフィ
ン２７を取付けることにより、フィン２７による空気ａ
の旋回流２７ａを発生させ、旋回流２７ａ中に１００％
濃度のアンモニアガスｂを送入することで、アンモニア
ガスｂと空気ａの混合希釈が促進され、短い直管部４で
多量の空気ａと微量の１００％濃度のアンモニアガスｂ
をアンモニア濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内
に収めて低濃度に混合希釈でき、直管部４が従来の半分
以下ですみコストの低減を図ることができる。

【００５９】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてもよいこと
は言うまでもない。

【００６０】特に、上記従来例、実施の形態ともに空気
に１００％濃度のアンモニアガスを低濃度に混合するガ
ス混合器を例に説明したが、勿論本発明は、アンモニア
に限定されるものではなく、空気に所定のガスを低濃度
に混合させるガス混合器一般に適用されるものである。

【００６１】

【発明の効果】（１）請求項１の発明によれば、ガス混
合器を、送風機に接続され同送風機から空気が送入され
る送風機出口配管、同送風機出口配管内にガス出口開口
を前記空気の流れの上流側に向け差し込まれて設置さ
れ、同ガス出口開口からガスを前記送風機出口配管内に
送入するガス供給管、同送風機出口配管に前記ガス供給
管の位置より下流側で接続するエルボ、同エルボの下流
側に接続する直管部を有してなるように構成したので、
ガス供給管から、ガスが空気の流れと逆向きに送入され
るとガスは空気の流れに追従されず混合が促進され希釈
されやすくなるが、さらに、空気の流れがエルボの曲が
りの内縁部で剥離を発生し逆流域が生じ、空気が乱され
ることにより、ガスの混合が促進され、短い直管部でも
希釈されやすくなり、大量の空気と微量の高濃度のガス
を濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収めて低
濃度に混合希釈でき、直管部が従来の半分以下ですみコ
ストの低減を図ることができる。

【００６２】（２）請求項２の発明によれば、請求項１
に記載のガス混合器において、前記直管部の入口部内部
に同直管部の中心軸回りにひねって形成されたひねり板
を取り付けてなるように構成したので、請求項１の発明
の効果に加え、空気とガスがひねり板に沿って流れ、旋
回流が発生し混合希釈を促進し、ガスが短い直管部で十
分希釈され、大量の空気と微量の高濃度のガスを濃度の
ばらつきを微小に、例えば１％以内に収めて低濃度に混
合希釈でき、直管部が従来の半分以下ですみコストの低
減を図ることができる。

【００６３】（３）請求項３の発明によれば、請求項１
に記載のガス混合器において、前記直管部の入口部内部
にオリフィスを備えてなるように構成したので、請求項
１の発明の効果に加え、直管部の入口部にオリフィスを
設置することでオリフィスの絞りにより一旦流れがせき
止められガスの混合希釈を促進しガスが短い直管部でも
希釈されやすくなり、大量の空気と微量の高濃度のガス
を濃度のばらつきを微小に、例えば１％以内に収めて低
濃度に混合希釈でき、直管部が従来の半分以下ですみコ
ストの低減を図ることができる。 （４）請求項４の発明によれば、請求項３に記載のガス
混合器において、前記送風機出口配管内に前記ガス出口
開口に対面して取り付けられた衝突板を備えてなるよう
に構成したので、請求項３の発明の効果に加え、送風機
からの空気は送風機出口配管途中の衝突板に衝突し、衝
突板外周に広がり流れた空気は衝突板で剥離して乱れ、
ガス供給管より送入されたガスは衝突板への衝突により
衝突板外周に広がり、乱れた空気の流れにより希釈され
やすくなり、大量の空気と微量の高濃度のガスを濃度の
ばらつきを微小に、例えば１％以内に収めて低濃度に混
合希釈でき、直管部が従来の半分以下ですみコストの低
減を図ることができる。

【００６４】（５）請求項５の発明によれば、ガス供給
管を、送風機に接続され同送風機から空気が送入される
送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接続する
エルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、前記エル
ボの曲がりの内縁部の直後にガス出口開口が開口するよ
うに設置され、同ガス出口開口からガスを前記エルボ内
に送入するガス供給管を有してなるように構成したの、
送風機より送入される空気はエルボ内の曲がりの内縁部
で剥離し、逆流域が比較的広範囲で生じ、逆流域に投入
されたガスは逆流域で対流しながら徐々に空気と混合
し、さらに直管部で希釈されるので、多量の空気と微量
の高濃度のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％
以内に収めて低濃度に混合希釈でき、直管部が従来の半
分以下ですみコストの低減を図ることができる。

【００６５】（６）請求項６の発明によれば、ガス供給
管を、送風機に接続され同送風機から空気が送入される
送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接続する
エルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、同直管部
の入口部内部に形成されたディフューザ、同ディフュー
ザの絞り部の外周に備えられたリングヘッダ、同リング
ヘッダに連通して設置されたガス供給管、同リングヘッ
ダに前記絞り部の中心に向け突設され前記ガス供給管か
ら供給されたガスを前記絞り部内に送入する複数のノズ
ルを有してなるように構成したので、送風機より送入さ
れる空気はディフューザにより絞り部で縮流され、ガス
供給管を介してリングヘッダに供給されたガスはノズル
から絞り部の中心近くに送入され空気の縮流と混合し、
希釈されやすくなり、短い直管部で多量の空気と微量の
高濃度のガスを濃度のばらつきを微小に、例えば１％以
内に収めて低濃度に混合希釈でき、直管部が従来の半分
以下ですみコストの低減を図ることができる。

【００６６】（７）請求項７の発明によれば、ガス供給
管を、送風機に接続され同送風機から空気が送入される
送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接続する
エルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、同エルボ
内の下流側において前記空気の流れの下流方向に向いて
前記直管部内に延在するように差し込まれて設置されガ
ス出口開口が同空気の流れの下流方向に向けて開口し同
ガス出口開口から前記直管部内にガスを送入するガス供
給管、同ガス供給管の外周に取り付けられた螺旋状のフ
ィンを有してなるように構成したので、送風機より送入
された空気は、ガス供給管の外周の螺旋状のフィンに沿
って流れ、発生した旋回流中にガス供給管から送入され
たガスが空気と混合希釈されやすくなり、短い直管部で
多量の空気と微量の高濃度のガスを濃度のばらつきを微
小に、例えば１％以内に収めて低濃度に混合希釈でき、
直管部が従来の半分以下ですみコストの低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態にかかるガス混合器の
系統図である。

【図２】（ａ）は本発明の実施の第２形態にかかるガス
混合器の系統図であり、（ｂ）は（ａ）中Ａ部拡大断面
図である。

【図３】本発明の実施の第３形態にかかるガス混合器の
系統図である。

【図４】（ａ）は本発明の実施の第４形態にかかるガス
混合器の系統図であり、（ｂ）は（ａ）中Ｂ部拡大断面
図である。

【図５】本発明の実施の第５形態にかかるガス混合器の
系統図である。

【図６】（ａ）は本発明の実施の第６形態にかかるガス
混合器の系統図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ｃ−Ｃ矢視
断面図である。

【図７】（ａ）は本発明の実施の第７形態にかかるガス
混合器の系統図であり、（ｂ）は（ａ）中Ｅ部拡大断面
図である。

【図８】従来のガス混合器の系統図である。

【符号の説明】

１ 送風機 ２ 送風機出口配管 ３、３ａ、３ｂ、３ｃ アンモニアガス供給管 ４ 直管部 ５ ダクト ６ アンモニアガス注入ノズ
ル ７ エルボ ８ 逆流部 ９ａ、９ｂ オリフィス １１、１２、１３、１４、１５、１６、１７ ガス混合器 ２１ 衝突板 ２２ 補強ステー ２３ ディフューザ ２３ａ 絞り部 ２４ リングヘッダ ２５ ノズル ２６ ひねり板 ２６ａ 旋回流 ２７ フィン ２７ａ 旋回流 ３１、３１ａ、３１ｃ 出口開口

フロントページの続き (72)発明者 谷口 雅章 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 浦田 信也 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA12 BA06 CA01 DA07 GA03 GB20 4G035 AB02 AC06 AC10 AC12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送風機に接続され同送風機から空気が送入
   される送風機出口配管、同送風機出口配管内にガス出口
   開口を前記空気の流れの上流側に向け差し込まれて設置
   され、同ガス出口開口からガスを前記送風機出口配管内
   に送入するガス供給管、同送風機出口配管に前記ガス供
   給管の位置より下流側で接続するエルボ、同エルボの下
   流側に接続する直管部を有してなることを特徴とするガ
   ス混合器。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガス混合器において、前
   記直管部の入口部内部に同直管部の中心軸回りにひねっ
   て形成されたひねり板を取り付けてなることを特徴とす
   るガス混合器。
3. 【請求項３】請求項１に記載のガス混合器において、前
   記直管部の入口部内部にオリフィスを備えてなることを
   特徴とするガス混合器。
4. 【請求項４】請求項３に記載のガス混合器において、前
   記送風機出口配管内に前記ガス出口開口に対面して取り
   付けられた衝突板を備えてなることを特徴とするガス混
   合器。
5. 【請求項５】送風機に接続され同送風機から空気が送入
   される送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接
   続するエルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、前
   記エルボの曲がりの内縁部の直後にガス出口開口が開口
   するように設置され、同ガス出口開口からガスを前記エ
   ルボ内に送入するガス供給管を有してなることを特徴と
   するガス混合器。
6. 【請求項６】送風機に接続され同送風機から空気が送入
   される送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接
   続するエルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、同
   直管部の入口部内部に形成されたディフューザ、同ディ
   フューザの絞り部の外周に備えられたリングヘッダ、同
   リングヘッダに連通して設置されたガス供給管、同リン
   グヘッダに前記絞り部の中心に向け突設され前記ガス供
   給管から供給されたガスを前記絞り部内に送入する複数
   のノズルを有してなることを特徴とするガス混合器。
7. 【請求項７】送風機に接続され同送風機から空気が送入
   される送風機出口配管、同送風機出口配管の下流側に接
   続するエルボ、同エルボの下流側に接続する直管部、同
   エルボ内の下流側において前記空気の流れの下流方向に
   向いて前記直管部内に延在するように差し込まれて設置
   されガス出口開口が同空気の流れの下流方向に向けて開
   口し同ガス出口開口から前記直管部内にガスを送入する
   ガス供給管、同ガス供給管の外周に取り付けられた螺旋
   状のフィンを有してなることを特徴とするガス混合器。