JP2016125902A - サンプリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性を保ちつつサンプリングが可能でありプロセスライン等の操業効率の低下を防ぐことができるサンプリング装置を提供する。
【解決手段】気密室から粉体をサンプリングするサンプリング装置であって、配管３に形成された開口３ｈを覆い、開口３ｈを外部から気密に遮断するように設けられたケース１１と、先端部がケース１１内に位置し、基端部がケース１１外に位置するように設けられた軸部材１５と、を備えており、軸部材１５は、その先端に配管３に挿入され、粉体をサンプリングするサンプリング部１６を備えており、ケース１１は、軸部材１５を支持する軸部材支持部１３ｓを備えた伸縮可能な伸縮部を備えており、伸縮部１３の軸部材支持部１３ｓは、軸部材支持部１３ｓに対して軸部材１５の軸方向への相対的な移動を拘束するものである．
【選択図】図１

Description

本発明は、サンプリング装置に関する。さらに詳しくは、配管等に設けられ、粉体をサンプリングするために使用されるサンプリング装置に関する。

有機・無機材料の粉体や食品材料分野で使用される粉体などを製造するプロセスライン等では、各工程で製造された物質が配管等を流れて各設備などに供給される。このようなプロセスライン等では、配管等から物質をサンプリングすることによって各工程において製造された物質の状態を調べることによって、工程の管理が行われている。

一方、プロセスライン等に製造される製品は、外気と接触すると、外気中の酸素と反応してしまう場合があり、サンプリングする際にも、できるだけ外気と接触させないようにすることが求められる。

このようなプロセスラインで配管等を流れる粉体をサンプリングする装置として、図４に示すような方法が開発されている（特許文献１参照）。

図４（Ａ）に示すように、粉体サンプラＡは、プロセスラインＰに形成された孔を囲むケース１００を備えており、その内部に、粉体をサンプリングする器具を備えている。ケース１００内には、プロセスラインＰに形成された孔に挿入離脱可能であるカップ１０１が設けられている。このカップ１０１は、孔に対して進退可能に設けられたシャフト１０４に固定されている。このシャフト１０４は、その基端が軸受１０５によって、その軸方向に沿って摺動可能かつ回転可能に支持されている。このため、シャフト１０４を孔に向けて移動させれば、カップ１０１をプロセスラインＰ内に挿入することができる。したがって、カップ１０１の開口が上向きになるようにシャフト１０４を回転させておけば、プロセスラインＰ内を流れる粉体をカップ１０１によって受け止めてサンプリングすることができる。一方、シャフト１０４を孔から後退させれば、カップ１０１をプロセスラインＰから離脱させることができる。そして、カップ１０１をプロセスラインＰから離脱させたのち、カップ１０１の開口が下向きになるようにシャフト１０４を回転させれば、サンプリングした粉体を回収するホッパー１０２に供給することができる。

図４（Ｂ）に示すように、粉体サンプラＢも、プロセスラインＰに形成された孔を囲むケース１１０を備えており、その内部に、粉体をサンプリングする器具を備えている。ケース１１０内には、プロセスラインＰに形成された孔に挿入離脱可能に設けられた軸部材１１４が設けられている。この軸部材１１４は、軸受１１５によって、その軸方向に沿って摺動可能かつ回転可能に支持されている。この軸部材１１４の先端部には、その側面から凹んだ切欠きｈが設けられている。このため、軸部材１１４を孔に向けて移動させれば、切欠きｈが形成されている部分をプロセスラインＰ内に挿入することができる。したがって、切欠きｈが上向きになるように軸部材１１４を回転させておけば、プロセスラインＰ内を流れる粉体を切欠きｈによって受け止めてサンプリングすることができる。一方、軸部材１１４を孔から後退させれば、切欠きｈが形成されている部分をプロセスラインＰから離脱させることができる。そして、切欠きｈが下向きになるように軸部材１１４を回転させれば、サンプリングした粉体を回収するホッパー１１２に供給することができる。

特開平７−１１０２９１号

ところで、上記粉体サンプラＡ，Ｂともに、軸受１０５，１１５は、粉体に晒される環境で使用されるため、軸受１０５，１１５に粉体が侵入することによる損傷が問題となる。したがって、軸受１０５，１１５への粉体の侵入を防ぐことが重要である。

ところで、軸の回転だけを支持する軸受の場合、軸の軸方向における軸と軸受の相対的な位置は変化しないので、粉体等の侵入を防ぐことは比較的容易である。しかし、粉体サンプラＡ，Ｂの軸受１０５，１１５のように、軸の軸方向への移動を支持する場合には、軸受に粉体等が侵入することを防ぎ難い。なぜなら、軸の軸方向への移動に伴って、軸に付着した粉体が軸受内に入る可能性があるからである。すると、粉体の侵入によって軸受が摩耗して損傷する可能性がある。

上述した粉体サンプラＡ，Ｂでは、軸受１０５，１１５は、シャフト１０４や軸部材１１４の軸方向への摺動と回転の両方を支持するものであるため、粉体の侵入によって軸受１０５，１１５が比較的短時間で損傷してしまう。つまり、粉体サンプラＡ，Ｂを頻繁にメンテナンスしなければならず、メンテナンスのためにはプロセスラインＰの操業を停止しなければばらないので、プロセスラインＰの操業効率も低下してしまう。

そして、粉体サンプラＡでは、軸受１０５がケース１００と外部との間を気密にシールする機能も有しているが、粉体が侵入すると軸受１０５は気密性も保てなくなってしまう。すると、軸受１０５から外気がケース１００内に侵入する可能性があり、プロセスラインＰ内を流れる粉体が外気と接触する可能性が生じる。

本発明は上記事情に鑑み、気密性を保ちつつサンプリングが可能でありプロセスライン等の操業効率の低下を防ぐことができるサンプリング装置を提供することを目的とする。

第１発明のサンプリング装置は、気密室から粉体をサンプリングするサンプリング装置であって、前記気密室に形成された開口を覆い、該開口を外部から気密に遮断するように設けられたケースと、先端部が前記ケース内に位置し、基端部が前記ケース外に位置するように設けられた軸部材と、を備えており、前記軸部材は、その先端に前記気密室に挿入され、粉体をサンプリングするサンプリング部を備えており、前記ケースは、前記軸部材を支持する軸部材支持部を備えた伸縮可能な伸縮部を備えており、該伸縮部の軸部材支持部は、該軸部材支持部に対して前記軸部材の軸方向への相対的な移動を拘束するものであることを特徴とする。
第２発明のサンプリング装置は、第１発明において、前記伸縮部は、蛇腹構造を有していることを特徴とする。
第３発明のサンプリング装置は、第１または第２発明において、前記気密室が、粉体が流れる流路であり、前記伸縮部の軸部材支持部は、前記軸部材を軸周りに回転可能となるように支持するものであり、前記サンプリング部は、粉体を捕捉する捕捉面を備えており、前記軸部材を軸周りに回転させると、前記流路において粉体の流れる方向と交差するように前記捕捉面が配置されるサンプリング状態と、前記捕捉面を該捕捉面上の粉体を落としうる角度まで傾斜させる排出状態と、の間で姿勢が変更できるように設けられていることを特徴とする。
第４発明のサンプリング装置は、第３発明において、前記サンプリング部は、前記サンプリング状態で前記流路に挿入すると、前記流路を閉塞可能な形状に形成されていることを特徴とする。
第５発明のサンプリング装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記気密室が、連続焼成炉から排出される粉体が流れる流路であることを特徴とする。

第１発明によれば、軸部材は伸縮部の軸部材支持部によって軸方向の移動が拘束されているので、伸縮部を伸縮させれば、伸縮部の伸縮に伴って軸部材を軸方向に移動させることができる。したがって、軸部材を軸方向に移動させれば、サンプリング部を開口から気密室内に出し入れすることができるので、サンプリング部によって気密室内から粉体を回収することができる。そして、伸縮部の軸部材支持部は軸部材の軸方向への相対的な移動を拘束しているので、軸部材を軸方向に移動させても、粉体は軸部材支持部に入らない。したがって、粉体による軸部材支持部の損傷を防ぐことできるので、サンプリング装置の耐久性を高くできる。すると、気密室がプロセスライン等であれば、サンプリング装置の故障やメンテナンスによるプロセスライン等の稼働停止を抑制することができ、プロセスライン等の操業効率の低下を防ぐことができる。
第２発明によれば、伸縮部の構造を軽量かつ簡単な構造とすることができる。しかも、伸縮部自体も摺動する部分を有しないので、サンプリング装置の耐久性を高くできる。
第３発明によれば、サンプリング状態としたサンプリング部を流路内に入れれば、流路を流れる粉体を捕捉面上に載せることができる。そして、サンプリング部を流路から抜き出してサンプリング部を排出状態とすれば、捕捉面上の粉体をサンプリング部から下方に落下させることができる。したがって、サンプリング部の捕捉面上から落下した粉体を回収すれば、粉体をサンプリングすることができる。そして、軸部材支持部は、軸部材の軸方向への移動は拘束しているので、軸部材を軸周りに回転可能となるように支持しても、粉体の侵入を防止でき、粉体の侵入に起因する気密性の低下などが生じることを防ぐことができる。
第４発明によれば、所定の量の粉体をサンプリングする時間を短くできるので、サンプリング効率を高くすることができる。
第５発明によれば、粉体を気密な状態でサンプリングすることができるので、サンプリングに起因する製品品質の低下などが生じることを防ぐことができる。

本実施形態のサンプリング装置１０の概略説明図であって、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。 本実施形態のサンプリング装置１０の作動説明図であり、（Ａ）は配管Ｐから粉体Ｆをサンプリングしているサンプリング状態の説明図であり、（Ｂ）は排出状態の説明図である。 本実施形態のサンプリング装置１０を採用したロータリーキルン２の概略説明図である。 従来例のサンプリング装置の概略説明図である。

本発明のサンプリング装置は、プロセスラインなどの設備において製造される粉体などをサンプリングするための装置であって、設備を気密に保った状態で粉体をサンプリングすることができるものである。

本発明のサンプリング装置が使用される設備はとくに限定されない。例えば、連続で流れている製品輸送配管や、減圧あるいは大気圧以上で操作され解放できないライン、酸化防止ならびにコンタミを嫌い密閉構造とされている装置、キャリアガス反応による高純度金属粉等を製造するプロセスライン、ロータリーキルン等の連続焼成炉、濾過・分離・分級装置等を挙げることができる。

また、本明細書において、「気密室」とは、外部から気密に遮断された空間を内部に有するもの全体を意味している。例えば、気密に保たれた反応容器や粉体などが搬送される配管、製品投入あるいは回収のためのシュートや配管等も本明細書における「気密室」に含まれる。

以下の説明では、ロータリーキルンで焼成された粉体を搬送する配管に本発明のサンプリング装置を設けた場合を代表として説明する。

なお、本明細書において、「設備を気密に保つ」とは、サンプリング装置を設けた個所において、設備内部およびサンプリング装置内部を外部と完全に気密に遮断された状態に維持する場合だけでなく、外部からサンプリング装置内に外気の流入が若干生じる場合も含む概念である。例えば、サンプリングした粉体をサンプリング装置から外部に取り出す際に、若干、サンプリング装置と外部とが連通する状態が生じる場合も、本発明において設備が気密に保たれた状態に含まれる。

また、本発明のサンプリング装置によってサンプリングする粉体もとくに限定されないが、粒径が小さく硬い素材や腐食性を有する素材の粉体をサンプリングする場合に適している。粒径１００μｍ以下の粒子を含む粉体、とくに、粒径数十μｍ以下の粒子を含む粉体をサンプリングする場合に適している。

（設備の概略説明）
まず、本実施形態のサンプリング装置１０を説明する前に、本実施形態のサンプリング装置１０（以下単にサンプリング装置１０という）を備えた設備１を説明する。

図３に示すように、設備１は、原料を焼成して製品を製造するロータリーキルン２を備えている。このロータリーキルン２は、原料投入部２ａから投入された原料をキルン本体２ｃ内部で加熱して焼成し、焼成された製品を製造することができるものである。

このロータリーキルン２の製品排出部２ｂには、配管３が接続されている。この配管３は、その軸方向が略鉛直となるように配設されている。そして、ロータリーキルン２で製造された粉体状の製品（以下単に粉体Ｆという）は、ロータリーキルン２の製品排出部２ｂから排出されて配管３内に投入され、配管３内を落下して、サンプリングゾーンに供給される。

図３に示すように、上記配管３の途中に、サンプリング装置１０が設けられている。このサンプリング装置１０によって配管３を落下する粉体Ｆを適宜サンプリングすることによって、ロータリーキルン２での焼成状態を確認している。そして、所望の品質の粉体Ｆが得られるように、サンプリングした粉体Ｆの状態に応じて、ロータリーキルン２の稼働状態を調整している。

例えば、ロータリーキルン２で焼成する場合、滞留時間（原料投入から排出まで）が数１０時間程度かかる場合がある。このような操業条件であれば、粉体Ｆを１５分〜１時間ごとにサンプリングすることによって、所望の品質の粉体Ｆが得られるように、ロータリーキルン２の稼働状態を調整することが可能となる。

（サンプリング装置１０）
図１および図３に示すように、サンプリング装置１０は、配管３が鉛直になっている個所に取り付けられている。

図１に示すように、配管３において、サンプリング装置１０が設けられている部分には、開口３ｈが設けられている。この開口３ｈによって、配管３内と外部とが連通されている。

（ケース１１）
この配管３の開口３ｈを覆うように、サンプリング装置１０のケース１１が設けられている。具体的には、ケース１１の本体部１２が、開口３ｈを覆うように配管３に固定されている。

本体部１２は、中空な略筒状の部材である。本体部１２は、その軸方向の端部（図１では左右方向の端部）が開口となっており、基端部の開口を開口３ｈに被せるように配管３に固定されている。

なお、本体部１２は、サンプリングされた粉体Ｆを外部に排出するためのサンプリングトレイ１２ｈを備えている。このサンプリングトレイ１２ｈは、ロータリーバルブ等に接続されており、外部と本体部１１ａ内とを気密に保った状態で、粉体Ｆを外部に排出することができるようになっている。もちろん、外部と本体部１２内とを気密に保った状態でサンプリングトレイ１２ｈから粉体Ｆを外部に排出する方法は上記の方法に限られない。

図１に示すように、本体部１２の先端には、伸縮部１３が設けられている。この伸縮部１３は、本体部１２の先端開口を気密に塞ぐように設けられている。この伸縮部１３は蛇腹構造を有しており、本体部１２の軸方向に沿って伸縮できる構造を有している。具体的には、伸縮部１３は、その先端に先端プレート１３ａを有しており、この先端プレート１３ａと本体部１３の先端との間に蛇腹構造を有する蛇腹部１３ｂを備えている。そして、先端プレート１３ａが本体部１２の軸方向に沿って移動すると、その移動に伴って伸縮するように蛇腹部１３ｂは設けられている。

また、伸縮部１３の先端プレート１３ａは、本体部１２の外面に設けられた案内ロッド１４に連結されている。案内ロッド１４は、伸縮部１３の伸縮を案内するものであり、その伸縮方向が伸縮部１３の伸縮方向（つまり本体部１２の軸方向）と平行となるように設けられている。具体的には、シリンダボディ１４ａが、その軸方向が本体部１２の軸方向と平行となるよう本体部１２の外面に固定されている。そして、ロッド１４ｂの先端には、伸縮部１３の先端プレート１３ａが連結されている。したがって、かかる案内ロッド１４を設ければ、伸縮部１３を安定した状態で伸縮させることができる。

なお、蛇腹構造に形成された部材では、蛇腹構造を構成する素材に微細な孔等を有するものを使用する場合がある。しかし、本実施形態のサンプリング装置１０の蛇腹部１３ｂは、通気性を有しない素材によって形成されている。例えば、ゴム系材料やナイロン系樹脂等を蛇腹部１３ｂの素材として使用することができる。また、粉体Ｆとともにある程度高温の気体が流れてくる場合には、蛇腹部１３ｂの素材として、フッ素樹脂材や耐熱ステンレス材等の耐熱性素材が使用される。

（軸部材１５）
図１に示すように、ケース１１の内部には、軸部材１５が設けられている。この軸部材１５は、その軸方向がケース１１の軸方向と平行となるように、基端が伸縮部１３の先端プレート１３ａに支持されている。つまり、軸部材１５は、その軸方向が伸縮部１３の伸縮方向と平行となるように設けられている。しかも、軸部材１５は、配管３の開口３ｈと同じ高さに位置するように配設されている。

また、軸部材１５は、伸縮部１３の先端プレート１３ａに設けられた軸部材支持部１３ｓに基端部が支持されている。具体的には、軸部材支持部１３ｓは、軸部材１５の軸方向への移動は規制する（移動を固定する）が、軸周りの回転は可能な状態で支持するものである。

そして、軸部材１５の基端、つまり、伸縮部１３の先端プレート１３ａよりも外方には、ハンドル部材１５ｈが設けられている。このハンドル部材１５ｈは、軸部材１５を軸周りに回転させたり、軸部材１５を軸方向に移動させたりする際に使用するものである。

なお、軸部材支持部１３ｓは、例えば、一般的な回転を支持する軸受を使用することができる。
また、軸部材支持部１３ｓに粉体Ｆが侵入することを防止する上では、軸部材支持部１３ｓよりも内方にダストシールを設けることが望ましい。
さらに、軸部材支持部１３ｓの気密性を高くする上では、軸部材支持部１３ｓよりも内方に０リングやＸリングなどのシール部材を設けることが望ましい。

（サンプリング部１６）
図１に示すように、軸部材１５の先端には、粉体Ｆをサンプリングするサンプリング部１６が設けられている。このサンプリング部１６は、配管３を落下する粉体Ｆを受け止めて捕捉できる構造を有している。具体的には、サンプリング部１６は、粉体を捕捉する平坦面に形成された捕捉面１６ａと、この捕捉面１６ａの周囲に設けられた壁１６ｂと、を備えている。このため、捕捉面１６ａを上方に向けた状態（サンプリング状態）で配管３内にサンプリング部１６を入れれば、捕捉面１６ａと壁１６ｂによって形成された空間に粉体Ｆを捕捉することができる(図２（Ａ）参照)。そして、粉体Ｆを捕捉した状態で軸部材１５を回転させて捕捉面１６ａを９０度以上回転させた状態（排出状態）とすれば、粉体Ｆをサンプリング部１６から下方に落とすことができる(図２（Ｂ）参照)。

以上のように、本実施形態のサンプリング装置１０では、軸部材１５は伸縮部１３の軸部材支持部１３ｓに軸方向の移動が拘束されているので、伸縮部１３を伸縮させれば、伸縮部１３の伸縮に伴って軸部材１５を軸方向に移動させることができる。したがって、軸部材１５を軸方向に移動させれば、サンプリング部１６を配管３の開口３ｈから配管３内に出し入れすることができるので、サンプリング部１６によって配管３内を落下する粉体Ｆを回収することができる。

そして、伸縮部１３の軸部材支持部１３ｓは軸部材１３の軸方向への相対的な移動を拘束しているので、軸部材１３を軸方向に移動させても、粉体Ｆは軸部材支持部１３ｓに入らない。したがって、粉体Ｆによる軸部材支持部１３ｓの損傷を防ぐことできるので、サンプリング装置１０の耐久性を高くできる。すると、サンプリング装置１０の故障やメンテナンスのためにロータリーキルン２の稼働を停止する回数や期間を短くできるので、ロータリーキルン２の操業効率の低下を防ぐことができる。

（サンプリング作業について）
以上のごとき構造を有する本実施形態のサンプリング装置１０によって、配管３から粉体Ｆをサンプリングする作業を説明する。

まず、サンプリングしない状態では、伸縮部１３は伸長した状態となっており、サンプリング部１６は配管３から離脱した位置に配置されている（図１参照）。この状態では、サンプリング部１６は、本体部１２のサンプリングトレイ１２ｈの上方に位置する。以下、サンプリング部１６がこの位置に配置された状態を退避状態という（図１参照）。

上記状態からサンプリングする場合、作業者がハンドル１５ｈを把持して、サンプリング部１６をサンプリング状態にする。その状態で、ハンドル１５ｈを押し込んで、伸縮部１３を収縮させる。すると、軸部材１５は軸方向に沿って移動し、サンプリング部１６は、配管３の開口３ｈから配管３内に挿入される（図２（Ａ））。

サンプリング部１６が配管３内に挿入されると、配管３内を落下する粉体Ｆの落下径路にサンプリング部１６が配置されていれば、サンプリング部１６によって粉体Ｆは捕捉される。

所定の時間が経過すると、作業者はハンドル１５ｈを引っ張って、伸縮部１３を伸長させる。すると、軸部材１５は、軸方向に沿って移動し、サンプリング部１６は、配管３の開口３ｈから抜き出される（図２（Ｂ）参照）。

配管３の開口３ｈから抜き出されたサンプリング部１６を退避位置まで移動させてハンドル１５ｈを回転させると、軸部材１５が回転し、サンプリング部１６も回転する。そして、サンプリング部１６が排出状態となるまでハンドル１５ｈを回転させると（図２（Ｂ）の点線参照）、サンプリング部１６に捕捉された粉体Ｆはサンプリング部１６からサンプリングトレイ１２ｈ上に落下され、サンプリングトレイ１２ｈによって回収される。

捕捉された粉体Ｆをサンプリングトレイ１２ｈ上に排出すると、ハンドル１５ｈを回転させてサンプリング部１６をサンプリング状態とする。

そして、サンプリングトレイ１２ｈによって回収された粉体Ｆの量が所定の量になれば、サンプリングを終了する。サンプリング部１６は退避状態で保持され、次回のサンプリングまでその状態で維持される。

一方、粉体Ｆの量が不足していれば、上記サンプリングが繰り返され、回収された粉体Ｆの量が所定の量になるまで上記作業が繰り返される。そして、サンプリングされた粉体Ｆの量が所定の量になれば、サンプリング部１６は退避状態で保持され、次回のサンプリングまでその状態で維持される。

（伸縮部１３について）
上記例では、伸縮部１３が蛇腹構造を有する場合を説明したが、伸縮部１３は、ケース１１の軸方向に沿って伸縮できるのであれば、その構造はとくに限定されない。例えば、複数の筒状部材を入れ子状態にして伸縮可能とした構造、いわゆるテレスコピック構造を伸縮部１３の構造として採用することができる。一方、伸縮部１３を上述したような蛇腹構造とすれば、伸縮部１３を軽量かつ簡単な構造とすることができる。しかも、伸縮部１３自体に摺動する部分を有しないので、サンプリング装置１０の耐久性を高くできる。

（サンプリング部１６について）
サンプリング部１６の形状は、粉体Ｆを捕捉できるのであれば、上記のごとき形状に限られない。例えば、壁１６ｂを設けず捕捉面１６ａのみでサンプリング部１６を形成してもよい。また、サンプリング部１６の捕捉面１６ａが若干の凹みを有していてもよい。

とくに、サンプリング部１６は、配管３の流路の断面形状とほぼ同じ形状かつ若干小さくなるように形成されていれば、サンプリング時間を短くできるので、好ましい。ロータリーキルン２などから排出される粉体Ｆは、一定の流量で粉体Ｆが連続して流れるのではなく、ばらばらと粉体Ｆが配管３内を落下する。しかも、粉体Ｆが落下するタイミングも、配管３内において粉体Ｆが落下する位置も、いずれもまちまちである。このため、サンプリング部１６が小さければ、所定の量の粉体Ｆをサンプリングするまでには時間と回数を要することになる。しかし、サンプリング部１６を上記のごとき形状とすれば、配管３内にサンプリング部１６を入れると、配管３内がサンプリング部１６によってほぼ閉塞された状態となる。すると、配管３内を落下する粉体Ｆをほぼ全量捕捉することができるので、所定の量の粉体をサンプリングする時間が短くなる。そして、サンプリングする回数も少なくできるから、サンプリング効率を高くすることができる。

また、サンプリング部１６のサンプリング状態は、粉体Ｆを捕捉できるのであれば、上記のごとき状態に限られない。例えば、配管３が鉛直に配置されていない場合であれば、配管３内を粉体の流れる方向と交差するように捕捉面１６ａを配置すれば、粉体Ｆを捕捉できる。この状態もサンプリング部１６のサンプリング状態に該当する。

さらに、サンプリング部１６の排出状態も、粉体Ｆを捕捉面１６ａから排出できるのであれば、上記のごとき状態に限られない。例えば、捕捉面１６ａが平坦面であって壁１６ｂを有していない場合であれば、捕捉面１６ａを水平な状態から若干傾けるだけでも、粉体Ｆをサンプリング部１６から下方に落とすことができる。この状態もサンプリング部１６の排出状態に該当する。

（ハンドル部材１５ｈについて）
ハンドル部材１５ｈは、人が保持して軸部材１５を軸方向に押し引きしたり（つまり伸縮部１３を伸縮方向に移動させたり）、軸部材１５を回転させたりすることができる構造を有していればよく、その構造はとくに限定されない。とくに、ハンドル１５ｈの姿勢によって軸部材１５の回転量、言い換えれば、サンプリング部１６の姿勢を把握することができる構造が好ましい。例えば、図１および図２に示すように、Ｄ字状のハンドルをハンドル１５ｈとして採用し、サンプリング部１６がサンプリング状態となったときにハンドル１５ｈが鉛直方向を向くように、ハンドル１５ｈを軸部材１５に取り付ける（図１および図２（Ａ）参照）。すると、サンプリング部１６を９０度回転させた状態（排出状態）では、ハンドル１５ｈが水平になる（図２（Ｂ）の点線参照）。したがって、ハンドル１５ｈの姿勢によって、サンプリング部１６の状態と把握することができる。

（気密性について）
また、本実施形態のサンプリング装置１０は、ケース１１によって配管３の開口３ｈを気密に塞いでいる。配管３の開口３ｈの気密性を高める上では、サンプリング部１６や軸部材１５に開口３ｈを塞ぐことができる蓋部材を設けてもよい。例えば、サンプリング部１６の先端に蓋部材を設ければ、サンプリング部１６を配管３から離脱させている状態で、蓋部材によって配管３の開口３ｈを気密に塞ぐことができる。また、サンプリング部１６よりも基端側の軸部材１５に蓋部材を設ければ、サンプリング部１６を配管３内に挿入した状態で、蓋部材によって配管３の開口３ｈを気密に塞ぐことができる。

（サンプリングの自動化）
上記例では、伸縮部３および軸部材１５を手動で動かしてサンプリングする場合を説明した。しかし、本実施形態のサンプリング装置１０は、サンプリングを自動化することも可能である。
例えば、上述した案内ロッド１４に代えてシリンダ機構（エアシリンダや油圧シリンダ等）を設ければ、伸縮部３の伸縮、つまり、サンプリング部１６の配管３への挿入離脱を自動化できる。
また、軸部材１５の基端に、ロータリーアクチュエータ等の軸部材１５を回転させる機器を設ければ、軸部材１５の回転、つまり、サンプリング部１６の姿勢変更を自動化できる。
したがって、案内ロッド１４に代えてシリンダ機構を設け、軸部材１５の基端にロータリーアクチュエータ等を設けて、両者の作動を制御すれば、手動でのサンプリングと同様の動きで、粉体Ｆを自動でサンプリングすることができる。このように、サンプリングを自動化すれば、自動分析装置と連動させることによって、ロータリーキルン２内での製品の製造状況を自動で監視できるという利点が得られる。

（軸部材支持部１３ｓおよびサンプリング部１６について）
上記例では、サンプリング部１６が、軸部材１５の回転に伴ってサンプリング状態と排出状態との間で姿勢を変化させて、粉体Ｆのサンプリングと粉体Ｆの排出を行う場合を説明した。

しかし、サンプリング部１６が粉体Ｆをサンプリングする方法および粉体Ｆを排出する方法は、上記の方法に限定されない。例えば、軸部材１５の先端に対して上下方向に揺動可能であって、上方に揺動した状態では捕捉面１６ａが水平になるようにサンプリング部１６を設けておく。この場合、サンプリング部１６を上方に揺動させた状態でサンプリング部１６を配管３内に挿入すれば粉体Ｆをサンプリングできる。また、粉体Ｆをサンプリングしたサンプリング部１６を配管３から抜き出して、その後、サンプリング部１６を下方に揺動させれば、粉体Ｆをサンプリング部１６から排出することができる。この場合、サンプリング部１６の揺動はワイヤー等を使用して行うことができる。ワイヤー等であれば、摺動する部分があっても、軸部材１５が摺動する場合に比べて気密性を維持しやすい。また摩耗などによる損傷も少ないので、装置の耐久性をある程度高く維持できる。

（気密室について）
また、粉体Ｆが流れる配管３以外の気密室からでも、本実施形態のサンプリング装置１０によってサンプリングすることは可能である。例えば、容器内に粉体Ｆが集積されているような場合であれば、サンプリング部１６を集積されている粉体Ｆに突き刺して粉体Ｆをサンプリングすることができる。この場合でも、粉体Ｆをサンプリングしたサンプリング部１６を気密室から離脱させて、上述したような方法でサンプリング部１６から粉体Ｆを排出すれば、粉体Ｆを回収することができる。

本発明のサンプリング装置は、配管内を流れる粉体や気体との接触が忌避される粉体をサンプリングする装置に適している。

１０ サンプリング装置
１１ ケース
１２ 本体部
１３ 伸縮部
１３ｂ 蛇腹部
１３ｓ 軸部材支持部
１５ 軸部材
１６ サンプルリング部
１６ａ 捕捉面
Ｆ 粉体

Claims (5)

1. 気密室から粉体をサンプリングするサンプリング装置であって、
   前記気密室に形成された開口を覆い、該開口を外部から気密に遮断するように設けられたケースと、
   先端部が前記ケース内に位置し、基端部が前記ケース外に位置するように設けられた軸部材と、を備えており、
   前記軸部材は、
   その先端に前記気密室に挿入され、粉体をサンプリングするサンプリング部を備えており、
   前記ケースは、
   前記軸部材を支持する軸部材支持部を備えた伸縮可能な伸縮部を備えており、
   該伸縮部の軸部材支持部は、
   該軸部材支持部に対して前記軸部材の軸方向への相対的な移動を拘束するものである
   ことを特徴とするサンプリング装置。
2. 前記伸縮部は、
   蛇腹構造を有している
   ことを特徴とする請求項１記載のサンプリング装置。
3. 前記気密室が、
   粉体が上下方向に沿って流れる流路であり、
   前記伸縮部の軸部材支持部は、
   前記軸部材を軸周りに回転可能となるように支持するものであり、
   前記サンプリング部は、
   粉体を捕捉する捕捉面を備えており、
   前記軸部材を軸周りに回転させると、前記流路において粉体の流れる方向と交差するように前記捕捉面が配置されるサンプリング状態と、
   前記捕捉面を該捕捉面上の粉体を落としうる角度まで傾斜させる排出状態と、の間で姿勢が変更できるように設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のサンプリング装置。
4. 前記サンプリング部は、
   前記サンプリング状態で前記流路に挿入すると、前記流路を閉塞可能な形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項３記載のサンプリング装置。
5. 前記気密室が、
   連続焼成炉から排出される粉体が流れる流路である
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のサンプリング装置。