JPH0743303B2 - 排気ガス測定装置 - Google Patents

排気ガス測定装置

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JPH0743303B2
JPH0743303B2 JP27007889A JP27007889A JPH0743303B2 JP H0743303 B2 JPH0743303 B2 JP H0743303B2 JP 27007889 A JP27007889 A JP 27007889A JP 27007889 A JP27007889 A JP 27007889A JP H0743303 B2 JPH0743303 B2 JP H0743303B2
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gas
mini
sampling
exhaust gas
dilution
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中島  勝
順 市川
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日野自動車工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples

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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気ガス測定装置に係り、とくにエンジンの排
気ガスの一部を抽出してミニダイリューショントンネル
に導き、該ミニダイリューショントンネルによって希釈
するとともに、希釈されたガスの一部をサンプリング手
段によってサンプリングして測定するようにした装置で
あって、排気ガス中のパティキュレートの測定に用いて
好適な測定装置に関する。
〔発明の概要〕
パティキュレート測定用分流式ミニダイリューショント
ンネルにおいて、パティキュレートの間欠測定を行なう
とトンネル内を流れる希釈ガス量が変わり、分割比を決
定するガス濃度に影響を与え、パティキュレートの測定
に誤差を生ずることに鑑みて、測定時と非測定時とでガ
スの流量に変化が生じないようにし、希釈率の変化を押
えることによって測定精度を向上させるようにしたもの
である。
〔従来の技術〕
第4図は従来のディーゼルエンジンの排気ガス中のパテ
ィキュレートを測定するための装置を示しており、ディ
ーゼルエンジン1の排気ガスが通過する排気管2には分
割器3が接続されるとともに、この分割器3によって排
気ガスの一部を抽出管4を通して抽出するようにしてい
る。抽出された排気ガスはミニダイリューショントンネ
ル5によって希釈されるようになっている。このトンネ
ル5の下流側には熱交換器6とブロア7とが接続されて
おり、これによって一定の流量のガスの流れを生じさせ
るようにしている。そしてサンプリングポンプ8によっ
て、ミニダイリューショントンネル内の希釈されたガス
の一部を吸引するとともに、フィルタ9によってガス中
のパティキュレートを捕捉して測定するようにしてい
る。フィルタ9とサンプリングポンプ8との間には3方
電磁弁10が接続されており、サンプリングを行なわない
場合にはこの電磁弁10を切換え、空気取入れ口11が空気
を取入れることによって、ガスのサンプリングを停止す
るようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなミニダイリューショントンネル5を用いたパ
ティキュレート測定装置の欠点は、パティキュレートの
間欠測定を行なうと、トンネル5内を流れる希釈ガス量
が変化し、分割比を決定するガス濃度に影響を与え、パ
ティキュレートの測定に誤差を生ずることになる。一般
にパティキュレートの連続測定を行なう場合には、ミニ
ダイリューショントンネル5内のガス流量は常に一定で
あるが、間欠的に測定を行なうようにした場合には、ト
ンネル5内でのガス流量は、3方電磁弁10の切換えによ
って希釈ガス量が変化することになる。
第5図はこのようなガス量の変化を示しており、トンネ
ル5の抽出管4の出口部分であって排気ガスのミキシン
グポイントから、パティキュレートをサンプリングする
サンプリングポイントまでの間のガス量は、ルーツブロ
ア7によって生ずる流量Vと、パティキュレートをサン
プリングするためにサンプリングポンプ8によって生ず
る流量Vとを合計したものであって、間欠測定の場合に
はサンプリング流量vのON−OFF分だけ変化する。従っ
て分割比を決定する排気ガス濃度、すなわち窒素酸化物
の濃度が変化し、パティキュレートの排出量の測定に影
響を与えることになる。
とくに現在欧州で検討中のパティキュレート規制の試験
試験モードの1つに、第6図に示すような全試験モード
のある一定の期間のみの排気ガスを1枚のフィルタ上に
採取し、評価する試験方法が含まれている。このような
試験をミニダイリューショントンネル5を用いて行なう
ようにすると、パティキュレートサンプリング用流量v
がブロア7による流量に比して無視できず、パティキュ
レート採取時と非採取時とで排気ガスの希釈率が変り、
ガス濃度からミニトンネルへの分割比を計算する場合の
分析計の応答遅れにより精度のよい測定ができなくな
る。
第4図に示すサンプリングポンプ8は慣性があり、回転
開始から一定流量に立上るまでに時間遅れがあるため
に、パティキュレートの間欠測定を行なう場合には、サ
ンプリングポンプ8を常時廻しておき、3方電磁弁10で
測定時のみフィルタ9に排気ガスを吸込み、非測定時は
空気取入れ口11から新鮮空気を吸込む構造としている。
しかるにパティキュレートの測定時も非測定時も抽出管
4によって供給される排気ガスの供給量およびブロア7
によって生ずる流量Vはそれぞれ一定であるために、測
定時にミニトンネル5からサンプリングガス量vを吸う
と、ミニダイリューショントンネル5の入口側からこの
トンネル5内に流入する空気量は非測定時よりも測定時
の方がvだけ増加し、希釈率が変化する。希釈ガス濃度
の経時変化は第7図に示され、分析計12の応答遅れによ
って測定時間が短いと、正確な分割比が測定できなくな
る。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、排気ガス、とくにパティキュレートを間欠測定する
際に生ずる希釈率の変化を押えることによって、測定精
度を向上させるとともに、高価なポンプや流量計を増設
せずにパティキュレートのバックグラウンド濃度の測定
を可能にするようにした排気ガス測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の発明は、エンジンの排気ガスの一部を抽出してミ
ニダイリューショントンネルに導き、該ミニダイリュー
ショントンネルによって希釈するとともに、希釈された
ガスの一部をサンプリング手段によってサンプリングす
るようにした装置において、前記サンプリング手段と同
量の希釈ガスを取出す疑似サンプリング手段を設け、前
記サンプリング手段によってサンプリングしないときに
は前記疑似サンプリング手段によって前記ミニダイリュ
ーショントンネルから希釈ガスを取出すようにしたもの
である。
また第2の発明は、エンジンの排気ガスの一部を抽出し
てミニダイリューショントンネルに導き、該ミニダイリ
ューショントンネルによって希釈するとともに、希釈さ
れたガスの一部をサンプリング手段によってサンプリン
グするようにした装置において、前記サンプリング手段
によってサンプリングされた希釈ガスを前記ミニダイリ
ューショントンネルのサンプリング位置よりも下流側に
戻すようにし、さらにサンプリング用ポンプに疑似管路
を切換え弁を介して接続し、非測定時には前記疑似管路
によって前記ミニダイリューショントンネルの前記排気
ガスの導入位置よりも上流側からガスを吸込んで前記排
気ガスの導入位置よりも上流側に該吸込んだガスを戻す
ようにしたものである。
〔作用〕
従って第1の発明と第2の発明の何れにおいても、測定
時と非測定時とでミニダイリューショントンネル内を流
れるガス量が変化することがなく、分割比を決定するガ
ス濃度に影響を与えなくなる。よってパティキュレート
の間欠測定を行なう場合における希釈率の変化を押える
ことが可能になる。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1の実施例に係る排気ガス測定装置
を示すものであって、この測定装置はディーゼルエンジ
ン15から排出される排気ガスを測定するようにしてい
る。ディーゼルエンジン15の側面側に装着されている排
気マニホールド16には排気管17が接続されるようになっ
ている。そしてこの排気管17の中間位置には排気ガス分
割器18が接続されるようになっている。また直接ガス分
析計19が分割器18の下流側において細管20を介して排気
管17に接続されるようになっている。
さらにこの測定装置は排気ガスを希釈するためのミニダ
イリューショントンネル23を備えており、抽出管24によ
って分割器18のところで抽出された排気ガスをこのトン
ネル23内に導くようにしている。またトンネル23の出口
側には熱交換器25とルーツブロア26とがそれぞれ接続さ
れるようになっている。またトンネル23の下流側には希
釈ガス分析計27が細管28を介して接続されるようになっ
ている。
ミニダイリューショントンネル23にはさらにサンプリン
グ管29が挿入されている。サンプリング管29にはパティ
キュレートフィルタ30が取付けられるとともに、3方電
磁弁31を介してサンプリングポンプ32に接続されるよう
になっている。そしてサンプリングポンプ32の下流側に
は流量計33が接続されている。また上記3方電磁弁31と
ミニダイリューショントンネル23との間には疑似サンプ
リング管34が接続されており、このサンプリング管34に
ダミーフィルタ35が取付けられている。
以上のような構成において、ディーゼルエンジン15の運
転によって生じた排気ガスは排気マニホールド16および
排気管17を通して排出されるようになっており、このと
きに分割器18内に挿入された抽出管24によって一部の排
気ガスが抽出され、ミニダイリューショントンネル23に
導かれるようにしている。なおエンジン15から排出され
た排気ガスの濃度は直接ガス分析計19によって測定され
るようになっている。そしてミニダイリューショントン
ネル23の出口側のルーツブロア26が運転されているため
に、ミニトンネル23内にはその上流側から空気が取込ま
れることになり、この空気によって抽出管24を通して導
入された排気ガスが希釈されることになる。なおミニト
ンネル23内において希釈された排気ガス濃度は希釈ガス
分析計27によって測定されるようになっている。
この装置によるパティキュレートの測定は、サンプリン
グポンプ32を運転してサンプリング管29を通してミニダ
イリューショントンネル23から希釈ガスを吸込むことに
よって行なわれる。このときに3方電磁弁31はサンプリ
ング管29側に切換えられている。従ってこのときに希釈
された排気ガス中のパティキュレートはパティキュレー
トフィルタ30によって捕捉されることになる。なおサン
プリングポンプ32によるサンプリング流量は流量計33に
よって検出されるようにしている。
このようにして測定を行なう排気ガス測定装置におい
て、上記サンプリング管29に対して並列に疑似サンプリ
ング管34が接続されるとともに、このサンプリング管34
にはダミーフィルタ35が設けられている。そしてパティ
キュレート測定時以外は3方電磁弁31が疑似サンプリン
グ管34側に切換えられるようになっている。すなわちサ
ンプリングポンプ32は常時運転されており、パティキュ
レートの測定と非測定とは3方電磁弁31の切換えによっ
て行なわれるようになっている。従って第2図に示すよ
うに、ミニトンネル23内におけるガスの流量は、ルーツ
ブロア26による流量Vとサンプリングポンプ32によるサ
ンプリング流量vの和になり、間欠測定を行なっても流
量変動が生じなくなり、パティキュレートの測定精度が
向上するようになる。すなわちパティキュレートフィル
タ30の他にダミーフィルタ35を設け、測定時以外はダミ
ーフィルタ35を通して希釈ガスを通過させることによ
り、常に一定の希釈ガス量を流動させることが可能にな
る。
つぎに第2の実施例を第3図によって説明する。この実
施例は第1の3方電磁弁31の他にもう1つの3方電磁弁
38を備え、この3方電磁弁38を流量計33の下流側に接続
するようにしている。そして3方電磁弁38の一方の出口
側を戻し管39に接続するとともに、この戻し管39の出口
側をミニダイリューショントンネル23の熱交換器25の上
流部に開放するようにしている。また第1の3方電磁弁
31の別の入口側のポートにはダミーフィルタ35を有する
疑似サンプリング管34を接続するとともに、このサンプ
リング管34の先端部を抽出管24の開放端よりも上流側に
おいてミニダイリューショントンネル23の上流部に開放
させるようにしている。さらに別の3方電磁弁38のもう
一方の出口側には疑似戻し管40を接続し、この戻し管40
を抽出管24の出口側よりもやや上流においてミニトンネ
ル23の内部に開放するようにしている。
以上のような構成において、パティキュレートフィルタ
の測定時は第1の3方電磁弁31をサンプリング管29側
に、また第2の3方電磁弁38を戻し管39側にそれぞれ切
換えるようにしている。従って実線の矢印41のように、
ミニダリューショントンネル23から取出された希釈ガス
はサンプリング管29、パティキュレートフィルタ30、3
方電磁弁31、サンプリングポンプ32、流量計33、3方電
磁弁38、戻し管39を通してミニダイリューショントンネ
ル23内に戻されることになる。そしてこのときに希釈ガ
ス中のパティキュレートがフィルタ30によって捕捉され
ることになり、捕捉されたパティキュレートを取出して
後から測定することになる。
これに対してはパティキュレートの非測定時は、一対の
3方電磁弁31、38がともに反対側、すなわち疑似管路側
に切換えられることになり、点線で示す矢印42のように
トンネル23内のガスの一部が流動することになる。すな
わちミニダリューショントンネル23の入口側に近い部分
から疑似サンプリング管34によって取出されたガスはダ
ミーフィルタ35、3方電磁弁31、サンプリングポンプ3
2、流量計33、3方電磁弁38、疑似戻し管40を通してミ
ニダイリューショントンネル23の抽出管24の出口部分よ
りも上流側に戻されることになる。
従ってこのような装置によれば、パティキュレートの測
定時はサンプルプローブ29から吸込み、パティキュレー
トフィルタ30を通過したガスをサンプルプローブ29の下
流側に戻し、またパティキュレートの非測定時は希釈空
気をトンネル23の抽出管24の吐出し部より前から吸込
み、しかも抽出管24の吐出し部よりも前に戻すことにな
る。従ってパティキュレートの測定時も非測定時も希釈
空気量Vが一定となり、正確な分割比で測定することが
可能になる。また希釈空気吸込み側にダミーフィルタ35
を入れることによって、ポンプや流量計を増設すること
なくパティキュレートのバックグラウンド値をも測定す
ることが可能になる。従ってパティキュレートを間欠測
定する際に生ずる希釈率の変化を押えることにより測定
精度を向上させるとともに、パティキュレートのバック
グラウンド濃度の測定をも可能にする排気ガス測定装置
を提供できるようになる。
〔発明の効果〕
以上のように第1の発明は、サンプリング手段と同量の
希釈ガスを取出す疑似サンプリング手段を設け、サンプ
リング手段によってサンプリングしないときは疑似サン
プリング手段によってミニダイリューショントンネルか
ら希釈ガスを取出すようにしたものである。従ってミニ
ダイリューショントンネル内を流動する希釈ガス量が測
定時と非測定時とで常に一定になり、分割比を決定する
ガス濃度に影響を与え、パティキュレートの測定に誤差
を生ずることを解決することが可能になる。
また第2の発明によれば、サンプリング手段によってサ
ンプリングされた希釈ガスをミニダイリューショントン
ネルのサンプリング位置よりも下流側に戻すようにし、
さらにサンプリング用ポンプに疑似管路を切換え弁を介
して接続し、非測定時には疑似管路によってミニダイリ
ューショントンネルの排気ガスの導入位置よりも上流側
からガスを吸込んで排気ガスの導入位置よりも上流側に
このガスを戻すようにしたものである。従って測定時に
おいても非測定時においてもこのミニダイリューション
トンネルから取出されたガスは再びミニダイリューショ
ントンネルに戻されることになり、ミニダイリューショ
ントンネル内を流れる希釈ガス量が測定時と非測定時と
で変化することがなく、希釈率の変化を押えることによ
って測定精度を向上できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の排気ガス測定装置のブ
ロック図、第2図は同装置の希釈ガスの流量を示すグラ
フ、第3図は第2の実施例の測定装置のブロック図、第
4図は従来の排気ガス測定装置のブロック図、第5図は
この装置による間欠測定の際のガスの流量の変化を示す
グラフ、第6図は試験モードのグラフ、第7図は希釈ガ
スモードの推移を示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 15……ディーゼルエンジン 17……排気管 18……排気ガス分割器 23……ミニダイリューショントンネル 24……抽出管 26……ルーツブロア 29……サンプリング管 30……パティキュレートフィルタ 31……3方電磁弁 32……サンプリングポンプ 34……疑似サンプリング管 35……ダミーフィルタ 38……3方電磁弁 39……戻し管 40……疑似戻し管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気ガスの一部を抽出してミニ
    ダイリューショントンネルに導き、該ミニダイリューシ
    ョントンネルによって希釈するとともに、希釈されたガ
    スの一部をサンプリング手段によってサンプリングする
    ようにした装置において、前記サンプリング手段と同量
    の希釈ガスを取出す疑似サンプリング手段を設け、前記
    サンプリング手段によってサンプリングしないときには
    前記疑似サンプリング手段によって前記ミニダイリュー
    ショントンネルから希釈ガスを取出すようにしたことを
    特徴とする排気ガス測定装置。
  2. 【請求項2】エンジンの排気ガスの一部を抽出してミニ
    ダイリューショントンネルに導き、該ミニダイリューシ
    ョントンネルによって希釈するとともに、希釈されたガ
    スの一部をサンプリング手段によってサンプリングする
    ようにした装置において、前記サンプリング手段によっ
    てサンプリングされた希釈ガスを前記ミニダイリューシ
    ョントンネルのサンプリング位置よりも下流側に戻すよ
    うにし、さらにサンプリング用ポンプに疑似管路を切換
    え弁を介して接続し、非測定時には前記疑似管路によっ
    て前記ミニダイリューショントンネルの前記排気ガスの
    導入位置よりも上流側からガスを吸込んで前記排気ガス
    の導入位置よりも上流側に該吸込んだガスを戻すように
    したことを特徴とする排気ガス測定装置。
JP27007889A 1989-10-16 1989-10-16 排気ガス測定装置 Expired - Lifetime JPH0743303B2 (ja)

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JPH03130640A JPH03130640A (ja) 1991-06-04
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IT1260889B (it) * 1993-02-19 1996-04-29 Iveco Fiat Metodo ed apparecchiatura per il prelievo di particolato dai gas di scarico di motori diesel.
EP2515095A1 (en) * 2009-12-17 2012-10-24 HORIBA, Ltd. Exhaust gas sampling device

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