JPH11520A

JPH11520A - 水分排出装置

Info

Publication number: JPH11520A
Application number: JP9153641A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 剛佐藤
Original assignee: DKK Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】試料から分離した水分を貯留させるトラップ
装置及びその周辺構造を小型化する。構造の簡略化を図
る。【解決手段】ガスと水分とが混在した試料を吸引し、
直列に連結された複数段の水分分離手段に通すことによ
り、ガスと分離された水分を排出する水分排出装置に関
する。水分分離手段としての気液分離器１２や除湿器６
にそれぞれ設けられた排出管４２，４３をトラップ装置
４６に連結すると共に、これらの排出管４２，４３の内
部相互間をトラップ装置４６を介して水封状態に保つ。
また、排出管４２，４３からトラップ装置４６に排出さ
れて貯留された水分を、ポンプ４７により強制的に吸引
し、排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば水分を含む
排ガスの分析装置に使用される水分排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図５
は、水分を含む排ガスの分析の前処理に用いられる凝縮
水排出装置の第１の従来技術を示している。図におい
て、５０は廃棄物焼却炉の煙道であり、この煙道５０内
を通過する排ガスは加熱導管１１を介して気液分離器１
２に取り込まれる。ここで、煙道５０内の排ガスは通
常、水分を多く含んでいるため、気液分離器１２及びそ
の後段に直列に連結された電子冷却式等の除湿器１６に
より二段階で除湿を行う構成となっている。２２は気液
分離器１２から除湿器１６に向かうガス供給管であり、
後段の除湿器１６から出たガス供給管２３はポンプ２０
及びガス供給管２４を介してガス分析計２１に送られ
る。なお、２５は分析後のガスが排出される排出管であ
る。

【０００３】一方、１３は気液分離器１２により排ガス
から除去された凝縮水を排出するための排出管、１４は
トラップ装置、１５はドレン排出用の排出管であり、１
７は除湿器１６によって更に除去された凝縮水を排出す
るための排出管、１８はトラップ装置、１９はドレン排
出用の排出管である。

【０００４】図５の従来技術では、定常時において排出
管１３，１７がトラップ装置１４，１８内の凝縮水によ
り水封されるので、ポンプ２０により吸引される排ガス
の水封が保たれることになる。

【０００５】この従来技術によると、ポンプ２０の吸引
による気液分離器１２及び除湿器１６内の負圧により、
排出管１３，１７内では凝縮水の液面がある程度上昇し
た状態でバランスするが、その液面の高さｈ１を考慮し
た場合、図５における高さｈ２を十分に長くとらないと
排ガスからの除湿が不十分になり、また、高さｈ３を十
分に長くとらないと水封が破れてしまう。従って、トラ
ップ装置１４，１８の高さ方向に装置全体が大型化する
という問題があった。更に、排出管１３，１７は、凝縮
水が水滴となって流れ落ちるのに十分な太さの内径（１
０ｍｍ程度）を有する必要があり、これも装置が大型化
する原因となっていた。

【０００６】これらの欠点に鑑みてなされた、図６の第
２の従来技術が知られている。すなわち、図６におい
て、３０は気液分離器１２の排出管２８に設けられた常
開弁、３１は除湿器１６の排出管２９に設けられた常開
弁、３２はトラップ装置、３２ａはトラップ装置３２内
の隔壁、３３は大気開放のための常閉弁、３４はドレン
排出用の排出管、３５は常閉弁である。この従来技術で
は、気液分離器１２及び除湿器１６により除去された排
ガス中の水分が排出管２８，２９からトラップ装置３２
内に溜まる。このとき、常閉弁３３，３５は閉じた状態
にある。その後、これらの常閉弁３３，３５を開けて常
開弁３０，３１を閉じると、トラップ装置３２の内部は
大気開放され、凝縮水はその水面が排出管３４の上端部
に一致するまで排出管３４を介して排出される。なお、
隔壁３２ａの下端部は排出管３４の上端部よりも低い位
置にあり、これによって、排出管２８，２９の水封が保
たれている。

【０００７】この構成によると、トラップ装置３２の容
量を十分大きくすれば排出管２８，２９の内部に凝縮水
が達することはないので、装置が高さ方向に大型化する
のを防止することはできるが、一般に電磁弁によって構
成される常開弁３０，３１、常閉弁３３，３５やその制
御回路等により構成が複雑化し、製造コストが高くなる
という新たな問題を生じる。

【０００８】また、図７は第３の従来技術を示すもの
で、３６は気液分離器１２の排出管、３７は除湿器１６
の排出管、３８はトラップ装置、３８ａは隔壁、３９は
大気開放管、４０はドレン排出用の排出管、４１はトラ
ップ装置３８の上下の室を連結する排出管である。この
構成では、気液分離器１２により除去された水分と除湿
器１６により除去された水分とがトラップ装置３８の下
方の室に集められ、排出管４０から排出される。この従
来技術によると、除湿器１６側の圧力と大気圧とがバラ
ンスした状態で大気開放管３９における液面の高さｈ１
が長くなる場合、高さｈ２を十分に長くしなくてはなら
ず、その結果トラップ装置３８が高さ方向に大型化する
という問題がある。

【０００９】そこで本発明は、上述した従来技術の問題
点に鑑み、簡単な構成でしかも小型化が可能な水分排出
装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、ガスと水分とが混在した試
料が吸引供給される複数の水分分離手段にそれぞれ設け
られた水分の排出管をトラップ装置に連結すると共に、
これらの排出管の内部相互間をトラップ装置を介して水
封状態に保ち、かつ、各水分分離手段により除去されて
それぞれの排出管からトラップ装置に排出され、貯留さ
れた水分を、ポンプにより強制的に吸引、排出するもの
である。なお、本発明において、「水分」とは、液体状
の水分の他、気体状の水分も含み、「水分分離手段」と
は、気液分離（脱気）により液体状の水分を気体から分
離する手段の他、冷却等により気体状で存在していた水
分を液化させてガスから分離する手段を含むものであ
る。また、本明細書において、「ガス」とは水分以外の
気体状成分を意味する。

【００１１】本発明によれば、トラップ装置内の水分が
排出管から水分分離手段側へ達することはないので、上
記排出管を短くしても支障がなくなり、装置全体の小型
化が可能になる。また、複数の排出管の相互間が水封さ
れているため、水分を含んだガスがこれらの排出管を介
して後段の水分分離手段に回り込むのを防ぐことができ
る。本発明では、トラップ装置内の水分をポンプにより
吸引しているため、水分分離手段からトラップ装置に至
る排出管の細径化が可能であると共に、水分分離手段を
水封により大気から遮断しなくても大気が水分分離手段
に流入してくることはない。

【００１２】なお、本発明の水分排出装置は、例えばガ
ス分析装置の前処理装置として使用することができ、そ
の場合、水分分離手段に供給される試料としては、請求
項２に記載するように、廃棄物等の焼却により発生した
排ガスがある。また、ガスを吸収液に吸収させた状態で
分析する湿式のガス分析装置に本発明の水分排出装置を
使用する場合、請求項３に記載するごとく、ガスを吸収
液に吸収させた液体試料が分析後に水分分離手段に供給
される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す構
成図である。なお、図５〜図７の構成要素と同一のもの
には同一番号を付してある。図１において、４６は水封
式のトラップ装置であり、このトラップ装置４６の下端
部近傍には、気液分離器１２の排出管４２が連結されて
いる。また、トラップ装置４６の上端部には、除湿器１
６の排出管４３が連結されている。ここで、上記気液分
離器１２及び除湿器１６は本発明における水分分離手段
を構成している。更に、４４はトラップ装置４６内のほ
ぼ中間の高さで開口している排出管であり、ポンプ２０
に比べて比較的小容量のポンプ４７に連通している。４
５はポンプ４７に繋がれた排出管である。

【００１４】ここで、トラップ装置４６は、内部にある
程度十分な量の凝縮水Ｗを貯留できる容量を有してお
り、排出管４４の上端開口部は気液分離器１２の排出管
４２の開口部よりも上方に位置していることが必要であ
る。また、排出管４４の開口部が余りにもトラップ装置
４６の上端部に近いと、気液分離器１２と除湿器１６と
により分離された水が急増した場合に排出管４３から除
湿器１６にまで凝縮水が達し、排ガスの除湿が困難にな
るため、トラップ装置４６内には、図示するような適当
な容量の空間を保有させることが望ましい。ポンプ４７
は、トラップ装置４６内の凝縮水Ｗを強制的に吸引、排
出することを目的として設けられているが、排出管４３
及び除湿器１６を介して少量のガスも吸引して排出する
ことになる。

【００１５】この実施形態においては、トラップ装置４
６内に凝縮水が溜まった状態で排出管４２，４３の水封
が保たれる。これにより、排出管４２内の水分を含んだ
ガスがトラップ装置４６及び排出管４３を介して除湿器
１６側に回り込むこともない。また、トラップ装置４６
内の凝縮水はポンプ４７によって常時強制的に吸引除去
されるため、排出管４３の長さを短くしても、気液分離
器１２や除湿器１６側の負圧とポンプ４７による吸引圧
力とがバランスして気液分離器１２や除湿器１６側へ凝
縮水が達するおそれはなく、ガス分析計２１に取り込ま
れるガスの除湿が支障なく行われる。同時に、排出管４
３の内径を２〜３ｍｍ程度に細くした場合でも、ポンプ
４７による強制的な吸引除去により、分離した水分をス
ムーズに排出させることができる。従って、トラップ装
置４６が高さ方向に大型化したり排出管が太くなる心配
はなく、装置の小型化が可能になる。なお、ポンプ４７
の容量はガス吸引用のポンプ２０に比べて小さくて済
み、コスト面での負担も少ない。

【００１６】次に、図２は本発明の第２実施形態を示し
ている。この実施形態は、気液分離器１２の排出管４２
をトラップ装置４８の上端部近傍に連結し、除湿器１６
の排出管４３の下端部をトラップ装置４８内部の下端部
近傍に配置したものである。また、トラップ装置４８内
の排出管４４の開口部は、図１と同様にトラップ装置４
８のほぼ中央の高さで排出管４３の下端部よりも上方に
位置している。この実施形態においても、トラップ装置
４８内に凝縮水が溜まった状態で排出管４２，４３の水
封が保たれる。その他の点については、排出管４２，４
３の位置関係が図１とは逆になっている点を除けば、動
作、作用効果等は図１と同一である。

【００１７】更に、図３は本発明の第３実施形態を示し
ている。この実施形態は、気液分離器１２の排出管４２
の下端部と除湿器１６の排出管４３の下端部との双方を
トラップ装置４９内の下端部近傍に配置し、また、トラ
ップ装置４９内の排出管４４の開口部を、トラップ装置
４９のほぼ中央の高さで排出管４２，４３の下端部より
も上方に配置したものである。この実施形態では、ポン
プ４７による吸引圧力によってトラップ装置４９内に負
圧が形成され、排出管４２，４３の液面はその下端部ま
で下がる。そして、排出管４２，４３及び気液分離器１
２、除湿器１６を介して少量のガスも吸引して排出する
ことになる。本実施形態においては、排出管４２，４３
の液面を下端の位置に保つことができるので、高さ方向
の寸法を短くすることができる。また、排出管４２，４
３の内径を２〜３ｍｍ程度に細くした場合でも、分離し
た水分をスムーズに排出することができる。従って、本
実施形態でも装置の小型化が可能である。

【００１８】次に、図４は本発明に係る水分排出装置を
測定セルの後段に配置した湿式のガス分析装置の全体構
成を示している。ここで、図１〜図３の構成要素と同一
のものには同一番号を付してある。図４において、６１
は吸収液タンク６３からポンプ６４により送られる吸収
液に排ガスを接触吸収させるためのガス吸収部、６２は
センサとして塩化物イオン電極を有する測定セル、６５
は測定セル６２を出た液体試料を気液分離器１２’に供
給するための供給管である。なお、図中、破線で結ばれ
たポンプ４７，６４は連動しており、ポンプ４７の送液
量は吸収液に加えて排ガス中の水分も排出するため、ポ
ンプ６４の送液量よりも大きくなっている。

【００１９】この実施例において、気液分離器１２’
は、吸収液に吸収されずに液体試料に混入しているガス
と吸収液とを分離し、その両者をそれぞれ排出する機能
を有している。これにより、後段の除湿器１６の負担を
軽くすることもできる。なお、気液分離により、ガスの
流量と吸収液の流量とを別個に測定することも可能であ
る。

【００２０】図４におけるトラップ装置４８’は、原理
的には図２に示したトラップ装置４８と同様の構造であ
り、気液分離器１２’の排出管４２がトラップ装置４
８’の上端部に連結され、除湿器１６の排出管４３がト
ラップ装置４８’の下端部近傍に連結されて液中に開口
している。

【００２１】上記ガス分析装置の全体的な動作を説明す
ると、ガス吸収部６１で排ガスを吸収した吸収液は、液
体試料として測定セル６２に送られ、塩化物イオン電極
により塩化物イオン濃度が測定される。そして、この塩
化物イオン濃度を塩化水素濃度に換算した値が指示記録
される。測定終了後の液体試料は、吸収液に吸収されな
かったガスが混入したままで気液分離器１２’に供給さ
れる。そして、吸収液に混入しているガスは、除湿器１
６を介してポンプ２０により吸引除去され、ガスと分離
された吸収液が排出管４２からトラップ装置４８’に送
られて、その後、除湿器１６で除湿した水分と共にポン
プ４７により排出管４５から排出される。

【００２２】上記実施形態では、本発明をもっぱら排ガ
スの分析装置に使用した場合につき説明したが、本発明
の適用分野はこれに限られるものではなく、一般的にガ
スと液体とが混在した状態の試料から、ガスまたは液体
の分析、流量測定等のために液体を分離、除去して排出
する各種の液体排出装置に適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料から
分離、除去した水分を貯留させるトラップ装置やその周
辺構造の小型化が可能である。また、水分を吸引して排
出させるポンプは小容量のもので済むと共に電磁弁等が
不要であるので、コスト的な負担も少なくて済み、構造
の複雑化を招くこともない。更に、本発明を廃棄物焼却
により発生した排ガスの分析装置に適用した場合には、
排ガスに含まれる水分や吸収液を円滑に分離して排出さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示す構成図である。

【図３】本発明の第３実施形態の主要部を示す構成図で
ある。

【図４】本発明の実施例を示すガス分析装置の構成図で
ある。

【図５】第１の従来技術を示す構成図である。

【図６】第２の従来技術を示す構成図である。

【図７】第３の従来技術を示す構成図である。

【符号の説明】

１１加熱導管１２，１２’ 気液分離器１６除湿器２０，４７，６４ポンプ２１ガス分析計２２〜２４ガス供給管２５排出管４２〜４５排出管４６，４８，４８’，４９トラップ装置５０煙道６１ガス吸収部６２測定セル６３吸収液タンク６５供給管Ｗ凝縮水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスと水分とが混在した試料を吸引し、
直列に連結された複数の水分分離手段に通してガスと水
分とを分離した後に、分離された水分を排出する水分排
出装置において、前記水分分離手段にそれぞれ設けられた水分の排出管を
トラップ装置に連結すると共にこれらの排出管の内部相
互間を前記トラップ装置を介して水封状態に保ち、か
つ、前記それぞれの排出管から前記トラップ装置に排出
されて貯留された水分をポンプにより強制的に吸引、排
出することを特徴とする水分排出装置。
【請求項２】請求項１記載の水分排出装置において、前記試料が、焼却により発生した排ガスであることを特
徴とする水分排出装置。
【請求項３】請求項１記載の水分排出装置において、前記試料が、ガスを吸収液に吸収させた液体試料である
ことを特徴とする水分排出装置。