JPH0224457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上意概念部分
に記載したような容器内にあるばら積材堆積物の
試料採取装置に関する。

かかるばら積材堆積物は技術的には種々の形で
存在しており、たとえば飼料サイロ、肥料サイ
ロ、あるいは穀物サイロにおいては粒状物質が適
当な容器内を、米国特許第3472079号明細書、同
第3279259号明細書および西ドイツ特許第219819
号明細書に記載されているように、少くとも断続
的に上から下に向つて貫流するようになつてい
る。ばら積材堆積物はイオン交換器でも対象とな
り、その場合イオン交換材は容器内を上から下に
向つて同様に少くとも断続的に流れ、好ましくは
向流でコンジシヨニング処理すべき液体あるいは
浄化すべき水が堆積物を下から上に向つて貫流す
る。本発明においてはばら積材過器、特に原子
力発電所におけるいわゆる活性炭過器の試料採
取装置が対象となる。この場合堆積物は活性炭の
過床によつて形成され、材は過器容器内を
断続的に上から下に向つて流動し、原理的には十
字流が採用できる場合でも、好ましくは向流で浄
化すべき廃ガスによつて貫流される。なおペブル
形加熱器も本発明の対象となるが、これは粒子−
熱交換器であり、セラミツク体あるいは鋼球から
成る熱交換材が、熱交換器の容器内を上から下に
向つて少くとも断続的に流れ、熱交換するガスに
よつて好ましくは向流で下から上に向つて貫流さ
れるものであるが、また原理的には十字流、並
流、あるいは十字−向流でも貫流されるようにす
ることもできる。

ばら積材堆積物から成る上述の周知のすべての
装置に対して試料採取の問題がある。この試料採
取は運転中に行なわれ、できるだけ平面平行な層
におけるないしはピストン流の形で生ずるばら積
材の所望の流れが、望ましくない核流に向けて影
響されることなしに、ばら積材堆積物のできるだ
け代表的な横断面を捕えなければならない。望ま
しくない核流の場合、ばら積材の優先的な流れ領
域が別の領域を犠牲にし、この領域は実質的に静
止したままとなり、従つて死領域とも呼ばれる。
この観点は過技術にとつて、特に原子力設備に
おける吸収過器にとつて重要であり、そこでは
排気中における放射性ヨウ素（核分裂生成ヨウ
素）についての所定の限界値が、たとえばある限
界値以下の最小残留含有量が保証されねばならな
いので、いかなる状況においても連続運転におけ
る過器の作用が維持され、いわゆる過器に決
潰個所の発生が防止されねばならない。特に材
として活性炭が用いられるこの種の吸収過器は
少くとも99％の分離率を有していなければならな
い。原子力工業における吸収過器の特別な課題
についての詳細は特開昭52−148485号公報に記載
されている。

上述した周知の３つの特許明細書に記細されか
つそれらから本発明が出発している試料採取装置
は、採取時点において相対的に静止しているばら
積材堆積物からピストン流を害することなしに代
表的なばら積材横断面を採取するためには適用さ
れない。というのはそれらに示された一定のスパ
イラル高さをもつた抽出スクリユーは、ばら積材
をほとんどその挿入端からだけ搬出開口に搬送す
るという特性を有している。ここで堆積物におけ
る相対的な静止状態あるいは準静止状態とは、堆
積物が静止状態にあり、試料採取の際も採取によ
つて生ずる中空室に上から滑落補給されることを
意味し、その際堆積物の横断面像が害されないよ
うにするために、できるだけ平面平行な層の形で
補給することが望まれる。換言すれば流動性の塊
状粒子から成り相対的な静止状態ないし準静止状
態にあるばら積材堆積物において、採取状態にお
いて塊状粒子が補給できるようにされるものであ
るが、本発明はこのような試料採取に関する。そ
れは連続的に流れるばら積材堆積物において、試
料採取のために準静止状態が形成されねばならな
いことを意味している。上から下に向つて連続的
に流れるばら積材堆積物においては、その全長に
亘つて同じスパイラル高さをもつた抽出スクリユ
ーで試料採取する際、塊状粒子がスクリユー端か
ら搬出開口に向つてだけ搬送されることは防止で
きるであろうが、各搬出開口に最も近い塊状粒子
が堆積物横断面から専ら搬出され、従つて試料中
の他の横断面領域がほとんどあるいは全く考慮さ
れないので、横断面積に関する代表的な採取は達
成できないおそれがある。

本発明の目的は、特許請求の範囲第１項の上意
概念部分に記載した試料採取装置を、ばら積材堆
積物の任意の高さにおいてその堆積物の問題とす
る箇所における横断面を代表する試料を採取する
ことができ、その際この横断面におけるばら積材
堆積物の平面平行な成層状態あるいはいわゆるピ
ストン流が著しく害されることなしに試料を採取
することができるように作ることにある。換言す
ればスクリユー軸心に対して垂直な仮想の各抽出
カラムからほぼ等量の塊状粒子を採取し、それに
よつて試料採取が一部横断面あるいは全横断面に
亘る場合、問題とするカラム容積において堆積物
の層がそれ自体に対してのみ平行に移動し、ばら
積材の底側からの排出ないし天井側からの供給の
際にも同様な層の平行移動がピストン流として行
なわれるようにしようとするものである。

本発明によればこの目的は、特許請求の範囲第
１項の特徴部分に記載した手段によつて達成でき
る。本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第
１項ないし第１８項に挙げてある。抽出スクリユ
ーの特別な形状および特別な円錐形によつて、ば
ら積材部分核流量（すなわち横断面において最小
のスパイラル高さをもつた最外側スクリユーピツ
チによつて搬送される量）のほかに、各スクリユ
ーピツチ間において挿入端から搬出開口の方向に
その都度のスパイラル高さから次に大きなスパイ
ラル高さに向つて別のばら積材部分流が前記核流
量に加わることが達成される。このことによつて
抽出スクリユーが突き出しているばら積材床の中
でかつ前記抽出スクリユーに対して垂直な平面に
おける面に関して、細長い容積の形をした試料採
取量（横断面試料）ばら積材堆積物から採取され
る。搬出されたばら積材は、スパイラル間ないし
抽出スクリユーのスクリユーピツチ間において上
から重力で滑落補給されるばら積材で充満され
る。

有利な実施態様において、ばら積材堆積物は特
許請求の範囲第６項に基づくばら積材過器であ
り、その場合抽出スクリユーは流体流れ方向に対
してほぼ垂直に過床の中に突き出している。か
かるばら積材過器の特に重要な応用例は、空気
や有害ガスの廃ガスやエーロゾルを浄化しなけれ
ばならない原子力設備においてしばしば採用され
ているか、至る所に採用されているような吸収
過器特に活性炭過器である。その場合吸収剤は
上から下に向つて断続的に流れ、過すべきガス
は向流で下から上に向つて（保守点検のための休
止時間を除いて）連続的に流れる。かかる吸収
過器の場合少くとも１本の抽出スクリユーが水平
方向に過床の中に突き出している。従つてこの
場合、搬出された活性炭は抽出スクリユーのスパ
イラルの中に上から重力で滑落補給される活性炭
によつて充満される。新たにスクリユー室に入り
込んだ活性炭は、過床の同じ高さにあるが抽出
スクリユーの外側にある別のすべての活性炭と同
様に吸収作用に関与する。通常運転においては採
取中と同様に、過すべき空気は過床を通つて
抽出スクリユーのコアの輪郭およびスパイラルも
洗流する。このことによつて負荷運転中もスパイ
ラル間に入り込む活性炭が吸収プロセスおよびそ
れに伴なつて負荷運転に関与できることが保証さ
れる。従つて上述の構造形式の吸収過器の場
合、吸収剤ないし活性炭が同じ負荷進行状態にあ
る平面だけから採取でき、従つて誤まつた情報は
生じなくなり、採取された試料に基づいて所定の
採取平面に対する実際の負荷状態が確認でき、そ
れに応じて消費された材は下方に排出し、新し
い材が上から補給できるか、あるいはこの運転
を更に延ばすことができる。その場合過床の成
層は実質的に互に平面平行に位置する層に維持さ
れ、障害のある核流の発生は避けられる。

以下図面に示した５つの実施例に基づいて本発
明を詳細に説明する。

第１図において符号PEで示した試料採取装置
の裸の抽出スクリユーｓ１は、ばら積材堆積物２
が入つている容器３の断面円形の搬出開口１から
突き出ている。容器３は特に横断面が長方形をし
た箱形をしており、図面では互に間隔を隔てて対
向して位置している両側壁３ａと３ｂ、背面壁３
ｄおよび外側の補強リブ３３が示されている。容
器３はたとえば吸収過器に付属しており、ばら
積材堆積物２の各粒子は、たとえば押出成形され
た炭を直径が１〜２mmで長さが1.2〜２mmの円筒
体にして作つた活性炭である。この場合に過床
とも呼ばれるばら積材堆積物２の粒子２，１は、
流れ矢印ｆ１で示したように容器３および抽出ス
クリユーｓ１のピツチを上から下に向つて通過し
て流れる。これは後で第６図を参照して説明する
ように容器３の底側から粒子２，１が排出され、
天井側から相応した量のばら積材が滑落して補給
されるようにして行われる。吸収過器特に活性
炭過器の場合、ばら積材堆積物２は前述の粒子
交換は別として準静止運転状態にある。すなわち
ばら積材試料が部分的な横断面範囲において試料
採取装置PEによつて抽出されたときだけ粒子２，
１が補給される。吸収過器の場合、これも後で
第６図を参照して説明するように、浄化すべき空
気は一般に矢印ｆ２に沿つて向流で下から上に向
つて過床を貫流する。しかし本発明は向流形吸
収過器には限定されず、過床が浄化すべきガ
スによつて十字流あるいは十字−向流で貫流され
るような過器にも原理的には利用でき、この場
合も試料採取装置PEはその抽出スクリユーｓ１
がガスの流れ方向に対して直角に過床の中に突
き出るようにすると有利である。既に冒頭で述べ
たように本発明は別種のばら積材堆積物において
も、堆積物の準静止状態における試料採取が堆積
物の代表的な横断面積に亘つて生じ、その際所望
のピストン流が害されないような場合には、いつ
でも有利に利用することができる。

試料採取装置PEのスクリユーケース４は円筒
状のキヤツプであり、これは側壁３ｂを貫流し、
搬出開口１を取り囲む壁部分３ｂにフランジ４，
１で取り付けられるか溶接され、同じようにして
補強リブ３３に取り付けられている。スクリユー
軸５は転流室４ａの範囲においてスクリユーケー
ス４の端面壁４ｂを軸受７の部分で貫通し、その
場合端面壁４ｂの外側にはモータと伝動装置の収
納箱MGが取り付けられているか、あるいはスク
リユー軸５と連結されるクランクハンドル（図示
せず）が取り付けられ、それによつて矢印ｆ３の
方向に見た場合にスクリユーｓ１が反時計方向に
回転する際、相応したばら積材試料が堆積物２か
ら転流室４ａに搬送され、そこから第１図には示
していない収容装置に搬出される。

図を簡単にするために堆積物の粒子２，１は一
部しか示されていないが、これは第１図に示した
容器室の全体を充満しており、またスクリユーｓ
１は作用が良くわかるように実際よりも著しく太
くかつ短かく示してある。第１図および第２図か
ら明らかなように、スクリユー軸５に対し垂直に
走る仮想投影面への符号ｇで示したスクリユーピ
ツチの投影面積は、スクリユーｓ１の堆積物２の
中への挿入深さｘが増加するにつれて小さくなる
搬送面積を生じ、その大きさに対してはスクリユ
ーピツチｇの符号ｈで示したスパイラル高さが影
響し、その座標ｘとの関係は式ｈ＝ｆ，ｘで表わ
される。スパイラル高さｈはスクリユーコアすな
わちスクリユー軸５の外周からスクリユーの外周
までを測つた距離である。この距離は第１図およ
び第２図において、スクリユーの挿入端８に向つ
て段階状に細くなつているスクリユー形状に対し
て符号ｈ５〜ｈ１で示されているか、ないしは挿
入端８から搬出開口１の方向に見て符号ｈ１から
ｈ５の順で示されている。各スクリユー部分は同
一方向に見て符号ｓ１からｓ５の順で示され、ま
た搬出端１に向つて中空ピストン状に搬送される
同軸で部分的に同心の中空円筒状ばら積材層は内
側から外側に見て符号ａからｅの順で示されてい
る。従つてスクリユーｓ１が搬送方向に回転され
ると、まず各スクリユー部分ｓ１〜ｓ５にある中
空円筒状のばら積材の粒子層ａ〜ｅが搬出開口１
に向けて搬送される。すなわち各スクリユー部分
ｓ１〜ｓ５はそれらを取り囲む堆積物２からばら
積材試料をスクリユー長さに亘つて一様に分布し
て採取する。この作用は最初のスクリユー回転に
おいて保証されるだけでなく、上から十分なばら
積材が補給できる場合には任意の回数のスクリユ
ー回転に対しても保証される。これはスクリユー
部分ｓ１がそれぞれ中空円筒状のばら積材層ａを
搬出方向ｆ３′に中空ピストン状に搬送し、次の
スクリユー部分ｓ２がばら積材層ａの外周に堆積
している中空円筒状のばら積材層ｂを中空ピスト
ン状の搬送するようにして行われる。各中空円筒
状のばら積材層が小さな直径の中空円筒状のばら
積材層の外周に層状に堆積し、このばら積材層に
よつて中空ピストン状に搬送方向に移動するよう
なこの搬送作用は、第１図において水平層線ｋを
記入して明らかにしている。なおこの線ｋは第２
図における同心円ｋに相応している。。第２図で
はまたスクリユーコア５の半径も符号rsaで示し
ている。抽出スクリユーが比較的長い場合には、
第１図に示したように抽出スクリユーｓ１の挿入
端８を軸受９で支持することがすすめられる。こ
の軸受９はたとえばフランジ１０ａで側壁３ａに
スクリユー軸５と一直線上に取り付けられている
保持棒ないし保持管１０によつて支持されるかな
いしは形成されている。第１図における抽出スク
リユーｓ１はｘ方向に階段曲線の形で細くなつて
いる。これは次のような利点を有している。すな
わち抽出スクリユーを市場で入手できる種々の直
径のスクリユー部分ｓ１〜ｓ５から所望の長さに
相応して組み立てることができ、その際中央スク
リユーコアないしスクリユー軸５を通しボルトで
作り、この通しボルトに各スクリユー部分を圧入
し、キーや歯などで回り止めして保持することが
できる。各スクリユー部分は軸方向において適当
にボルト締めで組み立てることができる（図示せ
ず）。

ばら積材の採取の均一性は、スパイラル高さｈ
がｘの連続関数であるような第３図に基づく抽出
スクリユーｓ２の実施例によつて更に改善でき
る。すなわちそのスパイラル高さｈはｘ方向に挿
入端８に向つて連続的に円錐状に減少し、相応し
て搬送面積が減少している。スクリユーコアない
しスクリユー軸５の直径は第１の実施例と同様に
長さｘに亘つて一定のままである。スクリユーｓ
２はスクリユーｓ１のように右ねじではなく左ね
じであり、従つてこれは矢印ｆ３の方向に見て時
計方向に回転される場合に試料を抽出する。この
第３図に基づく実施例を更に第５図を参照して説
明する。なお第４図に基づく同様に左ねじの抽出
スクリユーｓ３の実施例について説明するに、抽
出スクリユーｓ３はその搬送長さないしｘ座標に
関して一定の外径を有しており、すなわちDs＝
一定である。しかしそのコア直径rsaはばら積材
搬出開口側のスクリユー始端（ｘ＝０）からスク
リユー挿入側端８に向つて増加している。従つて
ピツチの高さｈも同様にｘ座標の関数であり、ｘ
が大きくなる程減少し、それに伴なつて同時に搬
送面積も小さくなつている。この場合同様に中空
ピストン状の層状搬送は第１図について説明した
のと同じように行なわれるが、挿入端からの中空
円筒状の層は内側層を形成するのではなくて外側
層を形成し、搬出開口１に最も近くにある層は最
外側層を形成するのではなく最内側層を形成す
る。しかし第３図の実施例は第４図の実施例より
もすぐれている。というのは搬送出力を同じとし
た場合、第４図におけるスクリユーｓ３の抽出ス
クリユー容量は第３図におけるスクリユーｓ２の
それよりも大きく、従つてばら積材堆積物が試料
採取装置によつてできるだけ影響されないように
しなければならないという原則が、第３図におけ
るスクリユーの実施態様によつて良好に実現され
るからである。

第５図において部分的に示したスクリユーの実
施態様も同様に、右ねじの抽出スクリユーｓ２が
搬出開口１からその挿入端８に向つてほぼ円錐状
に細くなつている外側輪郭を有し、スクリユーコ
ア５が一定の直径の円筒状に形成されているとい
う構想に基づいている。この実施例の場合もスク
リユーコア５を同様に挿入端に向かつて円錐状に
細くすることもできるが、その場合スクリユーコ
ア５の尖端円錐体をスクリユー外側輪郭の尖端円
錐体よりも尖がらすことが必要である。すなわち
スクリユーコアの尖端の角度をαとし、スクリユ
ー外側輪郭の尖端の角度をβとした場合、０＜α
＜βとする必要がある。第５図において曲線１１
は、スパイラル高さｈをピツチ数ｇに関して、詳
しくは搬出側端（ピツチ数０ｇ）から挿入側端
（ピツチ数１０ｇ）まで表わしている計算上得ら
れる曲線である。計算にあたつて抽出スクリユー
がほぼ軸心に平行な粒子の流れを生ずると仮定し
ている。この曲線１１は近似的には正確である
が、実験の結果曲線１２で示してあるようにスク
リユー輪郭の補正を必要としている。それに従つ
てスパイラル高さはここでは左から右へ走つてい
るｘ座標の方向にピツチ数の増加と共にほぼ直線
的に減少しているが、最後の少くとも３つのスク
リユーピツチ８ｇ〜１０ｇの範囲においては過剰
比例で減少している。そのようにして見出された
スパイラル高さは別の補正係数で補正されねばな
らず、詳しくはたとえば最初の２つのスクリユー
ピツチ０ｇ〜２ｇの範囲においてスパイラル高さ
の値を大きくする方向に補正しなければならず、
少くとも第３のスクリユーピツチ３ｇと第４のス
クリユーピツチ４ｇの範囲において小さなスパイ
ラル高さ値に補正しなければならず、従つてたと
えばピツチ２ｇに転換点を有している。このスパ
イラル高さの補正量は平均スパイラル高さが１〜
1.5mmのスクリユーの場合ほんの数mmであり、第
５図におけるスクリユー部分においてこれはほと
んど分らないが左から右に向つて細くなつてい
る。このスクリユー高さ補正に基づいて試験され
た抽出スクリユーの場合、活性炭過器の横断面
に亘つて実質的に完全に均一な材の搬出が達成
できた。

有利な応用例においてばら積材堆積物２がばら
積材過器であり、この過器が浄化すべき流体
によつて貫流され、このために相対向して位置す
る２つの過器側面にそれぞれ流体の入口と出口
があり、その際抽出スクリユーｓ１がほぼ垂直に
あるいは流体流れ方向（矢印ｆ２）に対して直角
に堆積物２の中に、すなわちこの場合過床の中
に突き出ていることは、既に第１図を参照して述
べた通りである。このことは第６図ないし第８図
に示した第４の実施例の場合にも当てはまり、ま
ず第６図について説明する。同一部分には同一符
号を付けてある。この場合ばら積材堆積物２は吸
収過器、特に活性炭過器であり、吸収剤の粒
子あるいは活性炭２．１が上から下に向つて流れ
矢印ｆ１に沿つて、この場合抽出スクリユーのス
パイラルに沿つても断続的に流れ、過すべきガ
スはそれに対して向流で下から上に向つて流れ矢
印ｆ２に沿つて連続的に流れる。その場合試料採
取装置PEの少くとも一つの抽出スクリユーｓ２
が水平方向に過床２の中に突き出ている。第６
図ないし第８図に示した吸収過器は主に、箱形
ケーシングあるいは容器３、上側組込物１６、下
側組込物１７およびガス供給口１８から構成さ
れ、前記容器３は閉鎖可能な蓋１３、下方に向つ
て円錐状に細くなつていて出口接続短管３１に開
口している漏斗状の底１４、放出開口およびこの
開口に付属された閉鎖弁１５を有している。漏斗
状の底１４の上側において横断面が長方形の箱形
過器容器３は、（長辺側の）両側壁３ａ，３ｂ
のほかに第８図に示したように（短辺側の）側壁
３ｃ，３ｄを有している。流動性の材の形をし
た吸収剤特に活性炭は、主に下側組込物１７と蓋
１３との間の範囲にあり、下側組込物１７と上側
組込物１６との間の空間を完全に充満している。
ガス供給口１８の供給短管は降下してくる吸収剤
２に対して尖がつた屋根１９と大きな面積の金網
２０とで保護されている。ガスは上側組込物１６
によつて過器から排出される。その上側組込物
１６は互に平行に配置された容器前面壁３ｃから
容器背面壁３ｄまで延びている。複数の排気ガス
管となつている。これらの排気ガス管は上側屋根
状カバー１６，１と下方に向けられたＶ字状の
網状カバー１６，２とから成り、その場合上側カ
バー１６，１の屋根縁１６，３は下方に向けられ
たカバー１６，２の上に突き出している。排気ガ
ス管１６は集合管２１に接続され、この集合管２
１は図示してないフランジで背面容器壁３ｄに取
り付けられている。排気管１６は同時に貯蔵空間
２２の中にある吸収剤２を均一に分散するための
流動案内体を形成している。これらは図から明ら
かなように互にかつまた容器壁に対して所定の間
隔を隔てて配置されている。

上から充填された吸収剤は容器３の下側範囲に
おいて組込物１７に衝突する。この場合組込物１
７は、吸収剤堆積物２を支持するため、浄化すべ
きガスを吸収室２３の中に一様に導入するため、
および吸収剤の消費された層ないし負荷された層
を一様に搬出するための構造物要素となつてい
る。この組込物１７は台形状の下側部分１７，１
とこの下側部分１７，１に対して垂直方向に間隔
を隔てて配置された屋根状の上側部分１７，２と
をもつた２分割構造の対称的なすだれ形屋根から
構成されている。組込物１７はそれぞれ排気ガス
管１６の真下でこの排気ガス管１６に対して平行
に、上側組込物に相応して規定されて上から下に
向つてほぼ漏斗状に小さくなる軸間距離１７ａ，
１７ｂ，１７ｃおよび容器壁３ａ，３ｂに対する
相応した軸間距離が生ずるように配置されてい
る。その場合下側組込物１７のすべての屋根の傾
斜角は約45゜となつている。下側の各屋根状組込
物間において下方に向つて漏斗状に細くなつてい
る中間室は、すべり弁２４で閉鎖できる長手スリ
ツト１７，３を介して漏斗状底１４の集合室１
４，１に開口している。これらのすべり弁２４は
ヒンジピン２４，１で両方向に回転可能に支持さ
れ、中央に配置された駆動軸２４，３で駆動され
る駆動ロツド２４，２を介して互に連結されてい
る。吸収室２３すなわち過器の活性領域は、下
側組込物１７の上側尖端と上側組込物１６の下側
尖端との距離２５によつて形成されている。この
距離２５は過器の構造の大きさに応じて200mm
から1000mmの範囲である。すべり弁２４を開いて
吸収剤２の層を排出する際、スリツト１７，３を
通つて下方に向つて集合室１４，１に流動する粒
子が、それが消費された粒子からなる下側堆積物
２ａに衝突するまで、ある距離を自由落下で進む
ことがわかる。このことは吸収室２３の内部にお
いていわゆるピストン流が堆積物層の実質的に平
面平行な前進運動で上から下に向つて生じ、その
際下側から排出される層に相応して上側貯蔵室１
６ａから消費された吸収剤の対応した層が上から
滑落して補給されることを意味している。

第６図において試料採取装置PEは原理的には
第１図に示したものと同様に構成され、第３図に
相応して挿入端に向つて円錐状に細くなつている
抽出スクリユーを有している。その寸法および寸
法関係は第１図および第３図と違つてほぼ実寸比
率に相応している。すなわちスクリユーｓ２の円
錐率はほんの僅かであり、従つてスクリユーｓ２
は比較的細長い。というのは試料採取毎に数100
ｇの比較的僅かな量が採取され、抽出スクリユー
の細長性によつて堆積物の結合度がその過特性
においてほとんど影響されないからである。二重
フランジ１０ａで内側壁３ａに取り付けられた保
持棒１０は第１図に基づく第１の実施例の場合よ
りも長いので、抽出スクリユーｓ２は過器の幅
の半分よりもほんの僅かだけ大きく過器内に突
き出しているが、もつと長く作り、それを全部な
いし実質的に全過器幅に亘るようにすることも
できる。横断面が長方形をした図示の過器の場
合、図示のように抽出スクリユーｓ２の軸が容器
壁、この場合過器３の側壁３ｃ，３ｄに対して
平行に過床２３の中に突き出していると特に有
利である。このことは特に第７図、第８図から明
らかであり、図示の実施例において５本の抽出ス
クリユーｓ２が相応した単位試料採取装置PE１
〜PE５に付属し、過器容器３の容器壁（側壁
３ｂ）に種々の高さレベルｚ１〜ｚ５にかつｙ座
標ｙ１〜ｙ５に応じて互に横にずらして配置され
ている。従つて第６図は最上位の試料採取装置
PE１を示しているものである。試料採取装置PE
の数は過器の大きさに応じて決まり、吸収剤の
負荷状態に関して十分に信頼できる基準点を得る
ために、高さおよび横に互にずらされた少くとも
２つの試料採取装置を用いると有利である。第７
図からわかるような少くとも３本、図面では５本
の抽出スクリユーｓ２を斜めに並べた形で配置す
ることは、過器の全高さに亘る状態について、
およびそれに対して直角すなわちｙ座標に沿う状
態についても像を描ける試料採取が可能であると
いう利点を有している。第７図にはそのｙ座標と
ｘ座標の交差も示してある。

第６図に示したように、外側に容器壁３ｂを貫
通して突き出したスクリユー端部は、採取された
材試料の収容装置が接続されているスクリユー
管４で取り囲まれている。この収容装置Ａ１は、
特にサイトグラス状のゲートポツト２６とこの前
後に挿入接続された遮断弁２６ａ，２６ｂとをも
つたゲート、および収容容器２８を有して前記ゲ
ートに接続された排出管２７から構成されてい
る。排出管２７は溝付きの保護袋リング２９に通
じており、このリング２９には特に透明の合成樹
脂から成る収容容器２８としての保護袋がその開
口縁で気密に締め付けられる。遮断弁２６ａ，２
６ｂとしては玉形弁あるいはすべり弁が用いられ
る。これは図示したように手動操作用の回動レバ
ーが設けられているが、サーボモータを介して遠
隔操作することもできる。このことはスクリユー
ｓ２を回転するためのクランク３０にも当てはま
り、このクランクは遠隔操作のために第１図にお
けるモータ伝動ユニツトMGに換えることもでき
る。

試料採取装置PE１〜PE５のそれぞれには第７
図に示したように個有の収容装置Ａ１〜Ａ５が付
属されている。第７図では図を簡単にするために
収容装置Ａ２〜Ａ４は示してない。過器容器３
の出口管３１は、遮断弁特に回転フラツパ弁１５
および縁付きリング３１ａを介して、縁付きリン
グ３１ａに気密に締付けできる保護袋３２に開口
している。

第６図ないし第８図から過器容器３の側壁３
ａ〜３ｄが補強リブ３３によつて補強されている
ことが理解できる。これらの補強リブ３３は機械
的な理由から設けられ、これらは蓋閉鎖装置１３
ａの補強と取付けのために用いられる。箱形部分
の下側部分に配置された角柱状の側壁拡り部３３
ａはいわゆるスタンド胴として用いられ、すなわ
ちその面３３ａ１が過器容器に対する支持体と
して用いられる。

第９図の実施例の場合、互に隣合う２つの過
器ないし過器容器Ｆ１，Ｆ２があり、こられは
基本的には第６図ないし第８図に示す第４実施例
について述べたのと同じように形成されている。
これらの容器Ｆ１，Ｆ２は水平支持梁３４ａと垂
直支柱３４ｂとから成る支持架台３４の上に支持
されている。過器Ｆ１の試料採取装置PE１１
〜PE１４は第７図と同様に横および高さにおい
て互にずらして配置され、過器２の試料採取装
置PE２１，PE２２も同様に配置されている。し
かし各試料採取装置は個有のゲートを持つている
のではなく、各抽出スクリユーに遮断弁３５を介
して後置接続された排出管３６が、傾斜して設け
られた共通の集合管３７に開口しており、この集
合管３７は更にサイトグラス領域３８および第２
の遮断弁３９を介して、集合管端部に気密に締付
けできる保護袋２８の中に開口している。それに
よつて試料採取装置毎の遮断弁を省略できるが、
試料の混合が生じないようにするために、試料を
時間的にずらして順々に採取しなければならな
い。この収容装置の形態は唯一の過器Ｆ１に対
してだけでなく、互に隣合う複数の過器（第９
図における２つの過器Ｆ１，Ｆ２に相当）に対
しても適用される。

抽出スクリユーｓ１，ｓ２，ｓ３の材料として
は、過器３の上側組込物１６および下側組込物
１７と同様に耐蝕性の特殊鋼合金が用いられる。
材２，２，１に曝される容器３の内側面も耐蝕
性を有していると有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は過器容器の側壁を貫通してその抽出
スクリユーがばら積材堆積物の中に突き出してい
る試料採取装置の部分断面図、第２図は第１図に
おける−線の方向から見た部分図、第３図は
外側輪郭が第１図の場合と異なり段階状でなく連
続的に円錐状に細くなつているが、スクリユーコ
アは第１図の場合と同様にスクリユー長さに関し
て同一直径で円筒状に形成されている抽出スクリ
ユーの概略図、第４図は外側輪郭がその全長に亘
つて一定の直径を有しているが、スクリユーコア
の直径がばら積材外側スクリユー始端からばら積
材内側スクリユー端まで増加している抽出スクリ
ユーの第３の実施例の概略図、第５図は第３図に
基づく基本的なスクリユーの実施態様に対するス
クリユー長さないしピツチ数（横軸）とスパイラ
ル高さ（縦軸）との関係を示す線図、第６図、第
７図および第８図は５つの試料採取装置が装備さ
れてその抽出スクリユーが第３図に基づく基本的
な実施態様を有している箱形吸収過器の断面
図、側面図および平面図、第９図は互に隣合う２
つの過器箱に接続されかつ収容容器をもつた共
通の集合管が付属されている複数の試料採取装置
の概略正面図である。 １……搬出開口、２……ばら積材堆積物、３…
…過器容器、４……スクリユー管、５……スク
リユー軸（コア）、８……スクリユー挿入端、９
……軸受、１０……保持棒、１６……排気ガス
管、１８……ガス供給口、２３……過床、２６
……ゲートポツト、２７……排出管、２８……収
容容器、３５……遮断弁、３６……出口管、３７
……集合管、３８……サイトグラス領域、３９…
…遮断弁、ｓ１，ｓ２，ｓ３……抽出スクリユ
ー、ｓ１〜ｓ５……抽出スクリユー部分、ｈ……
スパイラル高さ、ａ〜ｅ……中空円筒状のばら積
材層、ｇ……スクリユーピツチ、Ａ１〜Ａ５……
収容装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器内に入つていてこの容器を少くとも断続
   的に上から下に貫流するばら積材堆積物の試料採
   取装置であつて、容器天井側にばら積材の供給口
   が、底側に排出口がそれぞれ設けられ、裸の抽出
   スクリユーが搬出開口を通して堆積物の中に突き
   出して容器壁に設けられ、更に前記抽出スクリユ
   ーの回転駆動装置および試料の収容装置が設けら
   れ、前記抽出スクリユーが回転した際にばら積材
   試料を堆積物から前記収容装置に搬送するような
   試料採取装置において、スクリユー軸５に対して
   垂直に走る仮想投影面へのスクリユーピツチｇの
   投影面積が、スクリユーｓ１，ｓ２，ｓ３の堆積
   物２の中への挿入深さｘが増すにつれて小さくな
   つている搬送面積を生じ、それによつて試料採取
   の際、堆積物２の準静止状態において各スクリユ
   ーピツチｇ間で挿入端８から搬出開口１への方向
   に一つのスパイラル高さｈ１，ｈ２，ｈ３…から
   次の大きなスパイラル高さｈ２，ｈ３，ｈ４…に
   向けて中空円筒状堆積物部分ａの第１の部分量に
   別の中空円筒状の堆積物部分（ｂ，ｃ，ｄ，ｅな
   ど）が層状に堆積し、これらの堆積物部分が問題
   とするスクリユー部分ｓ１〜ｓ５のばら積材堆積
   物２を代表することを特徴とする容器内のばら積
   材堆積物の試料採取装置。 ２ 搬送面積の大きさがスクリユーの挿入深さｘ
   が増すにつれて連続的に減少していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の試料採取装
   置。 ３ 抽出スクリユーｓ２が搬出開口１からその挿
   入端８までほぼ円錐状に細くなつている外側輪郭
   を有し、スクリユーコア５が円筒状をしている
   か、あるいは挿入端８に向つて同様に円錐状に細
   くなつており、その際スクリユーの外側輪郭に比
   べて鋭角の円錐形を示すことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の試料採取装置。 ４ その都度の搬送面積の大きさを決定づけるス
   クリユーコア５からスクリユー外周までの距離で
   あるスパイラル高さｈが、スクリユー軸５の方向
   において挿入端８に向つてほぼ直線的に減少し、
   最小のスパイラル高さｈの範囲特に少くとも最後
   の３つのスクリユーピツチ８ｇ〜１０ｇの範囲に
   おいて過剰比例で減少していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の試料採取
   装置。 ５ スクリユーｓ２のスパイラル高さが、最大ス
   パイラル高さｈから最小スパイラル高さまでほぼ
   線形で下降して走る曲線１２が最初の２つのスク
   リユーピツチ０ｇ，１ｇの範囲で大きな値に、少
   くとも第３と第４のスクリユーピツチ２ｇ，３ｇ
   の範囲で小さな値に補正されているような、別の
   補正関数に従つていることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の試料採取装置。 ６ ばら積材堆積物がばら積材過器であり、こ
   の過器が浄化すべき流体によつて貫流され、こ
   のために相対向して位置する過器の両側面にそ
   れぞれ流体の供給口１８と排出口１６を有し、抽
   出スクリユーｓ２が流体流れ方向ｆ２に対してほ
   ぼ垂直に過床２，２３の中に突き出ていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の試料採
   取装置。 ７ ばら積材堆積物２が吸収過器特に活性炭
   過器であり、吸収剤２．１が上から下に向つて断
   続的に流れ、過すべきガスが向流で下から上に
   向つて連続的に流れ、少くとも１本の抽出スクリ
   ユーｓ２が水平方向に過床２３の中に突き出し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の試料採取装置。 ８ ばら積材過器がほぼ長方形の横断面を有し
   ている場合、抽出スクリユーｓ２のスクリユー軸
   ５が過器容器の側壁面に対して平行に過床２
   ３の中に突き出していることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項又は第７項記載の試料採取装置。 ９ 少くとも２本の抽出スクリユーｓ２が過器
   容器３の側壁面３ｂ、ばら積材過器の種々の高
   さレベルｚ１〜z5でかつ互に横にずらして配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第８項
   記載の試料採取装置。 １０ 少くとも３本の抽出スクリユーｓ２が斜め
   に並べた形状で配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第９項記載の試料採取装置。 １１ ばら積材過器の容器壁を貫通して外側に
   突き出たスクリユー端が、収容装置が接続されて
   いるスクリユー管で取り囲まれている場合、収容
   装置Ａ；Ａ１〜Ａ５が、特にサイトグラス状のゲ
   ートポツト２６とこの前後に接続された遮断弁２
   ６ａ，２６ｂとをもつたゲート、およびこのゲー
   トに接続されかつ収容容器２８をもつた排出管２
   ７から構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載の試料採取装置。 １２ 排出管２７が溝付きの縁付きリング２９に
   通じており、特に透明の合成樹脂から成る収容容
   器としての保護袋２８がその開口縁で前記リング
   ２９に気密に締め付けできることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項記載の試料採取装置。 １３ 各抽出スクリユーｓ２に遮断弁３５を介し
   て後置接続された複数の排出管３６が、傾斜して
   設けられた一つの共通の集合管３７に開口し、こ
   の集合管３７がサイトグラス領域３８および第２
   の遮断弁３９を介して集合管端に気密に締め付け
   できる保護袋２８の中に開口していることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項記載の試料採取装
   置。 １４ 互に隣り合う少くとも２つの過器Ｆ１，
   Ｆ２の抽出スクリユーｓ２の排出管３６が集合管
   ３７に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１３項記載の試料採取装置。 １５ 抽出スクリユーｓ１，ｓ２，ｓ３の挿入端
   ８が軸受９で支持され、この軸受９が支持棒１０
   で保持され、この支持棒１０が過器２，３のス
   クリユー管４に対向して位置する容器壁３ａにス
   クリユー軸５と一直線上に取り付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の試料
   採取装置。 １６ 抽出スクリユーｓ３がその長さに亘つて一
   定の外径Dsを有し、これに対してそのスクリユ
   ーコアの直径rsAがばら積材外側のスクリユー始
   端１からばら積材内側スクリユー端８に向つて増
   加していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の試料採取装置。 １７ 抽出スクリユーｓ１の搬送面積ないしスパ
   イラル高さｈが、挿入深さｘが増すにつれて段階
   曲線の形で段状に減少していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれか
   に記載の試料採取装置。 １８ ばら積材堆積物が吸収過器特に活性炭
   過器であり、吸収剤２．１が上から下に向つて断
   続的に流れ、過すべきガスが十字流ないし十字
   −向流で過床２３を通つて流れ、その場合少く
   とも１本の抽出スクリユーｓ２がガス流方向に対
   して直角に過床２３の中に突き出していること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の試料採
   取装置。