JPS5931433A - ガス中の酸素および可燃ガスの濃度を測定するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 庫発明（、「、ガス分析装置に関し、和に、ガスのｈ１
ｚ分ｉ＋１’Ｊ度を分析するための装置ｉ！７に関する
。

可燃燃料ｊ′Ｉｋ税中の可燃ガスおよび酸素ガスの、震
度を測定するための装置ｈ°ば、従来から敗売されてい
４）。こＪｌらのパラメータを測定し、それに応答して
適正な１シロ止縁作を行うことによって可燃ガスを最も
効率的に燃焼させるための適ＩＥな現瑣を維持すること
ができる。

例えば、陣″素雰四侶、中で一酸化炭素を燃焼させる場
合、−酸化炭素の最も効率的な燃焼は、酸素１モル当り
２モルの一酸化炭素が存在する場合に生じる。実際σ）
−酸化炭＊／１ｖ索比が上記の比率より犬永いか、）、
るいは小さい場合は、非効率な燃焼が生じる。−酸化炭
素のθｈ度がｊＩ々ｊすぎる場合は、その過剰な一酸化
炭素が燃焼ｉ４４稈を１≦１）止し、燃焼が消滅してし
まう。反対に、−酸什炭素醐庶が低すぎると、酸素が過
剰になり、そのｉ／７．１剰酸素をも加熱することにな
るのでシステム全体の熱効率が悪くなる。従って、・燃
焼過程中−酸化炭素と酸素の６４度を監祝し、それらを
完全燃焼が得られるように調節することが望ましい。

燃焼環境にｔ−いて酸素と可燃ガスの相対的妙度を監視
するためのいろいろな方式が従来から伊東されているが
、それらの方式は、一般に、分析すべぎ各ガスごとにそ
れぞれ別個の吸引器を必要とする。この方式は、それを
実施するのに相肖大きな１−ハードウェア」を必要とし
、流れの最適化を達成するのが困！ｌ！１−である。あ
る柿のシステムは、そ牙１を通ｌてガス本・通流させる
ためのただ１つの吸引器を使用しているが、そのような
システムは、流れを酸素分析器とｂ１燃ガス分析器との
間に割１）揚ることができない。従って、それらのシス
テムでは流れの割り振り即ち配分は行わ）１な（１゜こ
のため、単一の吸引器だけを使用し、酸素と可燃ガスの
両ｊ５の一度ろ・監視し、かつ、酸素分析器と可燃ガス
分析器とにｂｉｅ　１１を配分するためＪ）システムを
開発することが９１まねるようになった。

本発明は、酸素分析器と可燃ガス分析器σ）両方へガス
の流〕１を維持−するためσ）　Ｈｔ−σ）吸引器を使
用−するシステムを提１共することによって従来技術α
）Ｌ式己問題点を解決する。吸引器は、圧縮空気源によ
一つ−〔駆動する。吸引器へのガス圧を調整するためと
、−リンプルカスの圧力を所定のレベルにまで降下させ
るためと、ガス流を酸素分析器と可燃ガス分析器とに配
分するた゛めに複数個のＡ〜リフイスを設ける。

本発明の目的は、ガス中のｉ股木および可燃ガスを分析
するため０）装置ｔに訃いて、単−Ｊ）吸引器な用いて
酸素ガス分析器および可燃ガス分析器の両方への流体の
流れを維持することができるようにした装置ｋを提供す
ることである。

本発明の他の目的は、ガス中の酸素および可燃ガスを分
析するための装置において、複数個のオリフィスを用い
て酸素分析器およびｂ」燃ガス分析器へガス流を配分す
るようにした装置な提供することである。

本発明の叙トおよびその他の目的、特徴ならびに利１点
は、添付図を参照して記述し７た以下の説、明から一層
明瞭になろう。

添伺図を参照すると、本発明の原坤を組人ねた酸素およ
び司燃ガスＤ変測定装置１０が示されている。装置１０
は、サンプルガスフィルタ１２と、可・燃ガス検出器１
４と、酸素検出器１６と、吸引器１８と、空気予熱器２
０と、可燃ガスサンプルｆ熱器２２と、複数のオリフィ
ス２４．２６．２８．６０．６２とから成る。

サンプルガスフィルタ１２は、慣用構造のものであり、
分析すべきガスを搬送するダクト６４内へ１Φ入する。

サンプルガスフィルタ１２の出力（１，！ｌＩち、フィ
ルタ１２からのサンプルガスの排出［」）は、ノ、→管
６６およびそねが分岐（また２つの導管３８．４０を）
ｊ７ｊして川・撚ガス検出器１４およびｊ１９素検出器
１６の入力佃即ｋ〕入［１へ接続−４−ろ。導ｆト“！
１５６しくは、Ｌｌ−力１シ・矛下イか出「１４２、サ
ンプルガスオリフ・ｒスフ４および試験ガス人［］４４
を設ける。

ｊ１チう４１５８には、′５１燃ガス（尖出器１４への
接続用ｉよりト、　６１ｉ、　Ｖｃおいて可・パガスザ
ンプル予熱器２２および１丁・燃ガスオリフィス２６を
１ンけ、＞ｊｉ管４０には、酸素検出器１６へσ）接＾
フ、二部よりヒ流において酸素オリフィス２８を設ける
。検出器１４．１６の出力即ち出口は、ぞＪｌぞｉｌ、
　；−Ｑ、’骨４６．４８を託して吸引器１８の入力即
ち入口に接続する。はぼ１０ｐｓｉｇ（７ｋｇ／ｃｒｎ
２ゲージ圧）の空気供給源５０を４す１管５２を介して
１敗引器１８の別の入口へ接続する。

専’ｉｊ’　５２には１、吸引器１８への接続部より一
ト流において空気オリフィス３０および空気予熱器２０
を設ける。空気供給源５０は、また、稀釈用空気オリフ
ィス３２をイ＃ｉｉえた導管５４を介Ｉ−て可燃ガスサ
ンプル予熱器２２の入口へも接続する。吸引器１８の出
［］は、排出導管５６を通してダクト３４へ接続する。

作！Ｉｔ！＋νｒおいて、装置１０全体を］１０シての
流体のメツ１ｔ、ねけ、空気供給源５０によって付勢さ
れイ、吸引器１８によって維持される。空気オリフィス
３０は、吸引器１８への入力空気圧力を２．５　ｐｓｉ
ｇ（１，７５９／＞２）Ｋ　調節し、吸引器１８をＱ％
　％（供給源５０の圧力の変動に実質的に影響されない
ようにする。吸引器１Ｂは、分析のためにダクト３４か
らサンプルガスフィルタ１２を通して専管３６内へ抽出
する。圧力１年下検出口４２によって測定した、フィル
タ１２０前後間の圧）月１・圧下は、ダクト５４内の圧
力をＯｃｍ　（水柱）とした」易合、約２．５４　ｃｒ
ｎ　（水柱）でル］る。サンプルガスは、ナンプルガス
オリフイス２４を通ると、その圧力が−１５，２４ｃｎ
ｔ（水柱）にまで降下し、フィルタ１２の目詰りによる
圧力変動を受けないようになされている。サンプルガス
流は、導管３８と４０へ分流され、そＪ′１ぞれオリフ
ィス２６．２８によって６Ｍ、　ｔｔｊをＭＬ￥節され
、約８００ｃｃ／分のガス流が可・撚ガス検出器１４へ
流ハ、約１２００ｃｃ／分のガスｂＩＩ′、が酸素検１
（１器１６へ流牙する。稀釈用壁Ｑオリアイス３２は、
約２００ＣＣ／分の空気を通し、導管ろ８を通し、て可
燃ガス検出器１４へ流れる。ト記５ｏｏｃｃ／分のガス
流と混合させる。このように検出器１４へのガス流ｅ（
空匂な添加することにより検出器１４でのガスの・１％
Ｉ；　＝暁を確実にする。可燃ガスオリフィス２６は（
彷出器１４へのガスの流牙（をＮ１−１整するとともに
、空気ｒｔｒよって稀釈さハた可・燃ガスザンプルがｚ
４管４０を通して酸素検出器１６へ逆流するのをｌ（／
月トする。

’＋−＋］’　□ｌｑガス検出器１４は、典ｌｌｌ！！
的な例としては熱筑対列（サーモバイル）から成るイ、
σ）であり、従つ−ＣＭｌめら牙また温度で作動する。

このために、可燃ガスザンプル予熱器２２によりサンプ
ルガスな約６１６°Ｃ”、　（６ＩＩ　Ｏ”Ｐ　）に十
で１１１１熱し、十矢１１１器１４でのノＪスの燃・焼
な仰天にする。酸素杉ｉ出器１６は、υ１ハリ的なｆａ
ｌｌとし、では、米国時π１第３、９６０．５００−ｐ
、にｉｌ）１３にさねているような酸化ジルコニウム型
のもので力）る。検出器１６を通るサンプルガスは、該
検出器と相互作用し、酸索副度を表わす電気ｉｌｌ力を
発する。サンプルガスが検出器１４お−よび１６によっ
て分析さねた後は、約１ｒｌ［１０（・０７分の稀釈さ
）ｔた可燃ガス？ｌ「、および約１２００ｃｃ／分の酸
素流がそ牙１ぞ才１２．’ｌ　’１え４６．４８を曲っ
て吸引器１８へ流れ、吸引器内で混合されて専管５６ケ
通してダクト３４へ排出さね７−１゜ダクト５４への排
出ガスの出口は、フィルタ１２への入来ガスが分析ずみ
ガスによって汚染されることがないように、フィルタ１
２から十分下流に配置とｔしである。

以トのｔｉｅ）明から明らかなよ５１ｒ、本発明の構成
では、ガス流をＥｊ燃ガス分析器と酸素分析器とνＣ配
分するために適当なオリフィスを使用することにより、
従来技術におけるように２つの吸引器ではなく、１つだ
けの吸引器を４［１いてガス中の可燃ガスｌ１１町度と
醇索ガス一度を分析することが可能にされる。かくして
、ガスの分析に必要とされる「ハードウェア」が削減さ
れ、流れの最適化が達ＩＪＶさねる。

【図面の簡単な説明】

添イ・１図は不発１ｇ４のガス幌亀測定装ｙｏ′）概略
図である。 １２：ザンブルガスフィルタ １４：川・ｊ然ガスキ姑出器（分析器）１６：酸素ガス
検１１に器（分析器） １８：１及引器 ２４．２６．２Ｂ、３０，３２：　　オリフィス３６．
５８．４０．４６．４８．５２．５４．５６：　導管５
０：空気ｆｊｌ＝結（１η 代Ｊ１１１人の代名　　紀′　内　、ｌ、４−　弘　　
）同　　　　　　　　船ａ’　　　ｊｉ右　　　　　　
暎゛　　　　・図面のｔＹｔ書（内容に変更なし） 丁−続　浦　正　）Ｉ：（方式） ％式％ 事件の表示　昭和５８年　特願第　９０１４２　　号を
明の名称　ガス中の酸累および可燃ガスの濃度を測定す
るための装置 補正をするに゛ 市外との関係　　　　　　　　　　　特許出願人代理人 ／　　Ｃ−、、− 補正の対象 願書の発井酬−出願人の欄 １用冊書の発明の各＠←特許請求の範冊−・発明の詳細
な説明の欄−委任状及びその訳文　　　　　　　　　　
　　各１通図面　　　　　　　　　１３ＦｆＪ 補正の内容　　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ガス中の酸素および可燃ガスの製電”な測定するた
   めα）装置ｆ１）−いて、 酸素濃度分析器と、可燃ガス幌呻“分析器と、該両分性
   器を通して？＋１１記ガスの流Ｊしを搬送するためｏ＞
   　Ｌ４　管手段と、分析すべきガスのサンプルを受入ｔ
   １ろための、前記導’Ｍ−ｆ手段への人口と、該サンプ
   ルの分析完了？＊　Ｊ−リ°ンプルを排出するための、
   該導管手段からの出口と、該得肯手段内にガスの流れを
   起させるだめの流れ副生手段と、該導管手段を通るサン
   プルの流第１．を配分するための配分手段とからＩ＋ν
   る装置。 ２）前記流れＭｌｌｌ手生は、削り己４管手段内に圧力
   変化をＩ）す生ずる吸引器から成り、該導管手段は、該
   吸引器を付勢するために吸引器へ空気を送給するための
   空気供給導管を含むものである特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ５）前記空気供給導管は、前記吸引器を伺勢するのに使
   用される］１１１記窒気を加熱するための加熱手段を備
   え−Ｃいる特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４）前記空気供給導管は、前記可燃ガス濃度分析器への
   前記サンプルを稀釈するために該可燃ガスー庶分析器へ
   も前記空気を差向けるよう１４なさ第１ている特許請求
   の範囲第２項記載の装ｆθ０５）前記空気供給導管は、
   可燃ガス濃度分析器への前Ｍ［：　ｍ釈さＪまたサンプ
   ルの流れを加熱するためのｌη）熱手段を倫えている特
   許６’／求のｄｎ　ｔ、！ＩＪ第４項謡１載の装置η。 ６）前記配分手段は、前記酸素濃度分析器と、可燃ガス
   鏝度分析器を通る前記サンプルの流れを配分するために
   前記導管手段内に配置された複数のオリフィスから成る
   ものである特許請求の範囲第１項記載の装置１イ。 ７）ガス中の酸素および可燃ガスの濃度を測定するため
   の装置において、 酸素り潴度分性器復、可燃ガス製電り）性器と、該両分
   性器を通して前記ガスの流れを搬送するための導管手段
   と、分析すべきガスのサンプルを受入Ｊ１ろだめの、）
   ）ＩＩ計瓢す管手段″への人ｌ］と、該サンプルの分析
   完了１１　ｓ＆サンプル４・排出するための、該導管手
   段からの出口と、該導管手段内にガスの汁１ハろ・起さ
   せる吸引器と、前記酸素ｍｊ＃分析器と、可燃ガス嬶ｊ
   専≦）・性器を′１ｌＩＩる前棚４ザンプルの鮨ねを配
   分するために前言１１勇管手段内に装置された？１１の
   オリフィスとから成る装置。