JPH0540431Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は排気ガス分析計用除湿装置に係り、特
にボルテツクスチユーブを応用してサンプルガス
の冷却除湿を行なう排気ガス分析計用除湿装置に
関する。

〔従来技術〕

自動車の内燃機関などから排出する排気ガスを
分析する場合に、この排気ガスのサンプルガスを
常に最適な温度に冷却して安定した除湿を行なう
必要がある。このサンプルガスを冷却除湿するた
めに、ボルテツクスの原理を応用したボルテツク
スチユーブを用いて冷却を発生させる方法が用い
られている。この方法に用いられる装置は従来第
２図に示すように構成されていた。すなわちボル
テツクスチユーブ１内にレギユレータ２によつて
手動で圧力調整された圧縮空気３を供給し、この
ボルテツクスチユーブ１内で発生され暖気を外部
に排出し冷気を熱交換器４に供給する。この熱交
換器４内を分析すべきサンプルガス５を通過させ
て最適な温度に冷却し除湿を行なつて図示せぬ排
気ガス分析計に導入する。除湿されたサンプルガ
ス５内の水分はドレンポツト６内に溜められる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、上記のように構成された従来の除
湿装置によると、一旦設定したレギユレータ２の
開度を変えない限りボルテツクスチユーブ１から
発生する冷気の温度及び流量はほぼ一定である。
従つてサンプルガス５の流量や温度が変化する
と、サンプルガス５の過冷却や冷却不足が発生す
るという問題があつた、サンプルガス５が過冷却
されると、サンプルガス５中の水分が流路内で氷
結することで流路抵抗が増加して必要なサンプル
ガス５の流量が得られない。またサンプルガス５
が冷却不足であると、サンプルガスの水分濃度が
高い状態で分析計に流入するため、この水分によ
つて希釈された測定値となつてしまう。しかもこ
の水分による分析計の出力水分干渉は特に赤外線
分析計では大きな値となるため、排気ガス成分の
計測結果に誤差が発生するなどの欠点があつた。

かかる点の解決のためには、熱交換器４に供給
される、ボルテツクスチユーブ１からの冷気の温
度や流量をサンプルガス５の温度変化に対応して
調整して熱交換器４によるサンプルガス５の冷却
能力を調節する必要がある。

また、かかる冷却能力の調節を行うにしても、
サンプルガス５は急激に温度変化する場合がまま
あり、このような変化にも応答性よく冷却能力の
調節ができなければ、やはり、サンプルガス５の
過冷却や冷却不足による上述の問題が生じてしま
い、このような過冷却や冷却不足を充分に防止す
ることができない。

本考案は、ボルテツクスチユーブからの冷気の
温度や流量をサンプルガスの温度変化に対応して
調整して熱交換器によるサンプルガスの冷却能力
を調節できてサンプルガスの過冷却や冷却不足を
に防止することができ、しかも、サンプルガスの
温度の変化に高応答性で対応して、かかるサンプ
ルガスの過冷却や冷却不足を充分に防止すること
を可能とし、もつて、サンプルガスの流量が不充
分となることや、分析計による測定値の希釈化を
充分に防止できる排気ガス分析計用除湿装置を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、内燃機関などの排気ガス分析計に用
いられ、この排気ガスのサンプルガスを冷却しつ
つ除湿する排気ガス分析計用除湿装置において、
前記サンプルガスを冷却除湿するための冷気を発
生するボルテツクスチユーブと、このボルテツク
スチユーブから発生した冷気を前記サンプルガス
に接触させる熱交換器と、前記サンプルガスの前
記熱交換器への入口部の温度と出口部の温度との
うち少なくとも入口部の温度を検出する温度計
と、少なくともこの温度計による前記入口部分の
温度の単位時間あたりの変化量が予め設定された
値より大きい場合には前記入口部分の検出温度に
基づいて前記熱交換器に供給される前記冷気の最
適な温度及び、又は流量を算出する第１の演算器
と、この第１の演算器のかかる演算値に基づいて
前記冷気の温度及び、又は流量を調整することで
前記熱交換器の前記サンプルガスの冷却力を調整
する第１の調整手段と、前記変化量が前記の予め
設定された値より小さい場合は前記入口部又は前
記出口部における前記検出温度に基づいて前記熱
交換器に供給される前記冷気の最適な温度及び、
又は流量を算出する第２の演算器と、この演算器
のかかる演算値に基づいて前記冷気の温度及び、
又は流量を調整することで前記熱交換器の前記サ
ンプルガスの冷却力を調整する第２の調整手段と
を備えたことを特徴とする排気ガス分析計用除湿
装置を要旨とするものである。

〔作用〕

熱交換器へのサンプルガスの入口部の温度を検
出し、この検出温度により最適な冷気の温度及
び、又は流量を第１又は第２の演算器で算出し、
この算出値に基づいて冷気の温度及び、又は流量
を第１又は第２の調整手段で調整するので、冷気
の温度及び、又は流量すなわち熱交換器によるサ
ンプルガスの冷却能力がサンプルガスの温度変化
に対応して調整され、サンプルガスの過冷却や冷
却不足を防止できる。

また、熱交換器の入口部のサンプルガス温度が
急変し、この入口部の検出温度の単位時間あたり
の変化量が予め設定された値より大きいと判断さ
れた場合は、熱交換器の内部や入口部のサンプル
ガス温度に基づいて第１の演算器が熱交換器に供
給される冷気の最適な温度及び、又は流量を算出
し、この算出値に基づいて冷気の温度及び、又は
流量を第１の調整手段で調整する。よつて、熱交
換器によるサンプルガスの冷却能力は、サンプル
ガス温度の急変に対し高応答性をもつて調整で
き、サンプルガスの過冷却や冷却不足を十分に防
止できる。すなわち、熱交換器の出口部のサンプ
ルガス温度に基づいて熱交換器の冷却能力を調整
したのでは、熱交換器の冷却能力が適正に調整さ
れた時点で、既に温度が急上昇または急降下をし
たある程度の量のサンプルガスが熱交換器を通過
してしまつているが、本考案の構成は、熱交換器
の入り口部のサンプルガスの温度の急変を検出し
たら、かかる温度に基づいて冷却能力を調整する
ので、このような問題が生じにくい。

なお、この場合、前述の入口部の検出温度の単
位時間あたりの変化量が予め設定された値より小
さい判断される場合は、かかる入口部の検出温度
に基づいて、温度計が前述の出口部の温度も検出
する場合は、その出口部の温度に基づいて、それ
ぞれ冷気の温度及び、又は流量を第１又は第２の
調整手段で調整する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について説明する。第１
図は本考案に係る排気ガス分析計用除湿装置の一
実施例を示す構成図である。該図において、第３
図に示す従来例と同一または同等部分には同一符
号を付して示し、説明を省略する。

本実施例では熱交換器４からサンプルガス５が
入る入口には、この入口におけるサンプルガス５
の温度を検出する入口温度計１０が、出口には同
様に出口温度計７が設けられており、この温度計
７，１０で測定されたサンプルガス５の温度の測
定値は演算器８にフイードバツクされるようにな
つている。演算器８は温度計１０の検出値の単位
時間あたりの変化量を算出する。この算出値が予
め設定した値より大きくなつたときは、演算器８
は温度計１０による測定値に基づいてボルテツク
スチユーブ１に供給する最適圧縮空気圧力を演算
し、サーボモータ９に指令を送る。レギユレータ
２はボルテツクスチユーブ１に供給する圧縮空気
３の圧力を調整するもので、サーボモータ９によ
つて作動されるように構成されている。

上述の変化量の算出値が上述の予め設定した値
より小さくなつたときは、演算器８は温度計７に
よる測定値に基づいてボルテツクスチユーブ１に
供給する最適冷気流量を演算する。さらに、本実
施例においては、演算器８から出る、この最適冷
気流量の指令により作動するサーボモータ１１
と、このサーボモータ１１の作動によつて開閉す
るニードルバルブ１２とを備えている。すなわ
ち、このニードルバルブ１２によつてボルテツク
スチユーブ１から出て熱交換器４に導かれる冷気
の流量を制御するように構成されている。

次に本実施例の動作を説明する。本実施例の排
気ガス分析計用除湿装置は、熱交換器４へのサン
プルガス５の入口部又は出口部でサンプルガス５
の温度を温度計１０または７で検出し、この検出
温度により、ボルテツクスチユーブ１に供給する
最適圧縮空気圧力（この圧力の調整により、ボル
テツクスチユーブ１で発生する冷気の温度が調整
される。）又はボルテツクスチユーブ１から熱交
換器４に供給される最適冷気流量を演算器８で算
出する。演算器８は、この最適圧縮空気圧力又は
最適冷気流量はサーボモータ９又は１１に指令す
る。これにより、レギユレータ２又はニードルバ
ルブ１２により、熱交換器４に供給される冷気の
温度又は冷気の流量は最適に調整され、もつて、
熱交換器４によるサンプルガス５の冷却能力がサ
ンプルガス５の温度変化に対応して調整され、サ
ンプルガス５の過冷却や冷却不足を防止できる。

また、熱交換器４の入口部のサンプルガス５の
温度が急変した場合には、演算器８により、温度
計１０による検出温度の単位時間あたりの変化量
を算出した結果、この変化量が予め設定された値
より大きいと判断されるので、熱交換器４の入口
部のサンプルガス５の温度に基づいて演算器８が
ボルテツクスチユーブ１に供給する最適圧縮空気
圧力を算出し、この算出値に基づいてサーボモー
タ９、レギユレータ２によりボルテツクスチユー
ブ１に供給する圧縮空気圧力を冷気の温度及び、
または流量を調整する。よつて、熱交換器４によ
るサンプルガス５の冷却能力は、サンプルガス５
の温度の急変に対し高応答性をもつて調整でき、
サンプルガス５の過冷却や冷却不足を十分に防止
できる。すなわち、熱交換器４の出口部のサンプ
ルガス５の温度に基づいて熱交換器４の冷却能力
を調整したのでは、冷気の冷却能力が適正に調整
された時点で、既に温度が急上昇または急降下を
したある程度の量のサンプルガス５が熱交換器４
を通過してしまつているが、本実施例の公正であ
れば、熱交換器４の入り口部のサンプルガス５の
温度の急変を検出したら、かかる温度に基づいて
冷却能力を調整するので、このような問題が生じ
にくい。

以上説明した、本実施例の排気ガス分析計用除
湿装置によれば、上述のとおり、ボルテツクスチ
ユーブ１からの冷気の温度や流量をサンプルガス
５の温度変化に対応して調整して熱交換器４によ
るサンプルガス５の冷却能力を調節できてサンプ
ルガス５の過冷却や冷却不足を防止することがで
きるから、サンプルガスの流量が不充分となるこ
とや、分析計による測定値が希釈化により誤差が
大きくなることを防止できる。

しかも、上述のとおり、サンプルガス５の温度
の変化に高応答性で対応して、かかるサンプルガ
ス５の過冷却や冷却不足が充分に防止され、もつ
て、サンプルガスの流量が不充分となることや、
分析計による測定値の希釈化により誤差が大きく
なることを充分に防止できる。

さらに除湿装置としても比較的低コストで小型
なものに押さえることができ、排気ガス分析計全
体としての構成も比較的小型で低コストのものに
おさえることができる。

〔考案の効果〕 上述したとおり、本考案の排気ガス分析計用除
湿装置によれば、ボルテツクスチユーブからの冷
気の温度及び、又は流量をサンプルガスの温度変
化に対応して調整して熱交換器によるサンプルガ
スの冷却能力を調整できてサンプルガスの過冷却
や冷却不足を防止することができるから、サンプ
ルガスの流量が不充分となることや、分析計によ
る測定値が希釈化により誤差が大きくなることを
防止できる。

しかも、上述のとおり、サンプルガスの温度の
変化に高応答性で対応して、かかるサンプルガス
の過冷却や冷却不足は充分に防止され、もつて、
サンプルガスの流量が不充分となることや、分析
計による測定値の希釈化により誤差が大きくなる
ことを充分に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る排気ガス分析計用除湿装
置の一実施例を示す構成図、第２図は従来の排気
ガス分析計用除湿装置を示す構成図である。 １……ボルテツクスチユーブ、２……レギユレ
ータ、３……圧縮空気、４……熱交換器、５……
サンプルガス、６……ドレンポツト、７，１０…
…温度計、８……演算器、９，１１……サーボモ
ータ、１２……ニードルバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関などの排気ガス分析計に用いられ、こ
   の排気ガスのサンプルガスを冷却しつつ除湿する
   排気ガス分析計用除湿装置において、前記サンプ
   ルガスを冷却除湿するための冷気を発生するボル
   テツクスチユーブと、このボルテツクスチユーブ
   から発生した冷気を前記サンプルガスに接触させ
   る熱交換器と、前記サンプルガスの前記熱交換器
   への入口部の温度と出口部の温度とのうち少なく
   とも入口部の温度を検出する温度計と、少なくと
   もこの温度計による前記入口部分の温度の単位時
   間あたりの変化量が予め設定された値より大きい
   場合には前記入口部分の検出温度に基づいて前記
   熱交換器に供給される前記冷気の最適な温度及
   び、又は流量を算出する第１の演算器と、この第
   １の演算器のかかる演算値に基づいて前記冷気の
   温度及び、又は流量を調整することで前記熱交換
   器の前記サンプルガスの冷却力を調整する第１の
   調整手段と、前記変化量が前記の予め設定された
   値より小さい場合は前記入口部又は前記出口部に
   おける前記検出温度に基づいて前記熱交換器に供
   給される前記冷気の最適な温度及び、又は流量を
   算出する第２の演算器と、この演算器のかかる演
   算値に基づいて前記冷気の温度及び、又は流量を
   調整することで前記熱交換器の前記サンプルガス
   の冷却力を調整する第２の調整手段とを備えたこ
   とを特徴とする排気ガス分析計用除湿装置。