JPS6097240A - 車輌用微粒子排出量測定装置 - Google Patents
車輌用微粒子排出量測定装置Info
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- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
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- G—PHYSICS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカ
ーボン粒子等のドライスーツ及び可溶性有機物（以下、
ＳＯＦという）の量をリアルタイムで測定する装置に関
するものである。
ーボン粒子等のドライスーツ及び可溶性有機物（以下、
ＳＯＦという）の量をリアルタイムで測定する装置に関
するものである。
従来技術
従来排気ガス中のドライスーツとＳＯＦの濃度測定は、
次のようにして行なわれている。まず排気ガス中の微粒
子をフィルタ上に捕集し、このフィルタを調温、調湿し
た後化学天秤で計量することによシ微粒子濃度を測定す
る。次いでフィルタ上の微粒子からＳＯＦをソックスル
ー抽出し、その後の秤量結果よりドライスーツ及びＳＯ
Ｆの濃度を測定する。ところがこのような処理を行なう
ことから、ドライスーツ及びＳＯＦの濃度測定には時間
がかがシ、時々刻々変化する濃度を把握することが不可
能であシ、ディーゼルエンジンに対する厳しい排気ガス
規制に対処することは困難である０ 発明の目的 本発明は以上の点に鑑み、排気ガス中に含まれるドライ
スーツ及びＳＯＦの濃度をリアルタイムで測定すること
ができる車輌用微粒子排出量測定装置を提供することを
目的としてなされたものである。
次のようにして行なわれている。まず排気ガス中の微粒
子をフィルタ上に捕集し、このフィルタを調温、調湿し
た後化学天秤で計量することによシ微粒子濃度を測定す
る。次いでフィルタ上の微粒子からＳＯＦをソックスル
ー抽出し、その後の秤量結果よりドライスーツ及びＳＯ
Ｆの濃度を測定する。ところがこのような処理を行なう
ことから、ドライスーツ及びＳＯＦの濃度測定には時間
がかがシ、時々刻々変化する濃度を把握することが不可
能であシ、ディーゼルエンジンに対する厳しい排気ガス
規制に対処することは困難である０ 発明の目的 本発明は以上の点に鑑み、排気ガス中に含まれるドライ
スーツ及びＳＯＦの濃度をリアルタイムで測定すること
ができる車輌用微粒子排出量測定装置を提供することを
目的としてなされたものである。
発明の構成
本発明装置は、内燃機関の排気ガスを希釈トンネル内に
おいて多量の清浄空気で希釈混合した後この希釈混合ガ
スを第１および第２検知手段に導き、第１検知手段が排
気ガス中のドライスーツ量を検出し、第２検知手段が排
気ガス中の可溶性有機物を検出する車輌用微粒子排出量
測定装置である。上記第１検知手段は、希釈混合ガスの
一部を上記希釈トンネルから取出すための第１サンプリ
ングパイプと、この第１サンプリンダパイプ内に希釈混
合ガスを流動させる第１サンプリングポンプと、上記第
１サンプリングパイプの途中に設けられてドライスーツ
を捕集する第１フイルタと、この第１フイルタよりも上
記第１サンプリングパイプの上流側に設けられた第１加
熱手段と、上記第１フイルタの前後の圧力差を検出する
第１差圧変換器と、該圧力差の信号の時間微分値に基い
て排気ガス中のドライスーツ量を演算する第１演算装置
とを備える。上記第２検知手段は、希釈混合ガスの一部
を上記希釈トンネルから取出すための第２サンプリング
パイプと、この第２サンプリングパイプ内に希釈混合ガ
スを流動させる第２サンプリングポンプと、上記第２サ
ンプリングパイプの途中に設けられてドライスーツな捕
集する比較的大型の補助フィルタと、この補助フィルタ
よシも上記第２サンプリングパイプの上流側に設けられ
た第２加熱手段と、上記補助フィルタの下流側に設けら
れて可溶性有機物を捕集する第２フイルタと、この第２
フイルタの前後の圧力差を検出する第２差圧変換器と、
該圧力差の信号の時間微分値に基いて排出ガス中の可溶
性有機物量を演算する第２演算装置とを備える。
おいて多量の清浄空気で希釈混合した後この希釈混合ガ
スを第１および第２検知手段に導き、第１検知手段が排
気ガス中のドライスーツ量を検出し、第２検知手段が排
気ガス中の可溶性有機物を検出する車輌用微粒子排出量
測定装置である。上記第１検知手段は、希釈混合ガスの
一部を上記希釈トンネルから取出すための第１サンプリ
ングパイプと、この第１サンプリンダパイプ内に希釈混
合ガスを流動させる第１サンプリングポンプと、上記第
１サンプリングパイプの途中に設けられてドライスーツ
を捕集する第１フイルタと、この第１フイルタよりも上
記第１サンプリングパイプの上流側に設けられた第１加
熱手段と、上記第１フイルタの前後の圧力差を検出する
第１差圧変換器と、該圧力差の信号の時間微分値に基い
て排気ガス中のドライスーツ量を演算する第１演算装置
とを備える。上記第２検知手段は、希釈混合ガスの一部
を上記希釈トンネルから取出すための第２サンプリング
パイプと、この第２サンプリングパイプ内に希釈混合ガ
スを流動させる第２サンプリングポンプと、上記第２サ
ンプリングパイプの途中に設けられてドライスーツな捕
集する比較的大型の補助フィルタと、この補助フィルタ
よシも上記第２サンプリングパイプの上流側に設けられ
た第２加熱手段と、上記補助フィルタの下流側に設けら
れて可溶性有機物を捕集する第２フイルタと、この第２
フイルタの前後の圧力差を検出する第２差圧変換器と、
該圧力差の信号の時間微分値に基いて排出ガス中の可溶
性有機物量を演算する第２演算装置とを備える。
実施例
以下図示実施例に基いて本発明を説明する。
第１図は本発明の第１実施例を示すものである。
この図において、ディーゼルエンジン１から延びる排気
管２は、分割バルブ３において２本に分岐し、一方は排
気口４に接続し、他方は希釈トンネル５に連通ずる。し
たがってエンジン１から排出される排気ガスは分割パル
プ３において分割され、排気口４から排出されるととも
に一部は希釈トンネル５内に供給される。
管２は、分割バルブ３において２本に分岐し、一方は排
気口４に接続し、他方は希釈トンネル５に連通ずる。し
たがってエンジン１から排出される排気ガスは分割パル
プ３において分割され、排気口４から排出されるととも
に一部は希釈トンネル５内に供給される。
希釈トンネル５は、吸気口６から吸入した空気と排気管
２の分岐管７から吸入した排気ガスとを混合させるもの
で、排気ガスと空気とを混合させて成る希釈混合ガスは
、図示しないルーツプロア等によシ吸引されて矢印Ａ方
向へ等速で流動する。
２の分岐管７から吸入した排気ガスとを混合させるもの
で、排気ガスと空気とを混合させて成る希釈混合ガスは
、図示しないルーツプロア等によシ吸引されて矢印Ａ方
向へ等速で流動する。
希釈トンネル５の途中にはこのトンネル内の温度を検知
するだめの温度計８が取付けられ、また第１および第２
サンプリングパイプｊ０．３０の先端が臨む。こハらの
サンプリングパイプ１０，３°０は希釈混合ガスを取込
んで排気ガス中のドライスーツ及びＳＯＦの量をそれぞ
れ検出するためのものである。
するだめの温度計８が取付けられ、また第１および第２
サンプリングパイプｊ０．３０の先端が臨む。こハらの
サンプリングパイプ１０，３°０は希釈混合ガスを取込
んで排気ガス中のドライスーツ及びＳＯＦの量をそれぞ
れ検出するためのものである。
第１サンプリングパイプ１０の下流側には希釈混合ガス
を等流量で吸引するための第１サンプリングポンプ１１
が取付けられ、このポンプｌｌ内には脈動を吸収するた
めのバッファタンク、流量計、及び演算器等の機器が設
けられる。第１サンプリングパイプ１０には、希釈トン
ネル５に近い部分にパルプ１２、このパルプ１２のすぐ
下流側にコイルヒータ１３、その下流側に第１フイルタ
１４がそれぞれ設けられ、第１フイルタ１４のすぐ上流
側には温度検出器１５が取付けられる。第１フイルタ１
４の前後には圧力検出器１６．１７が設けらねる。これ
らの圧力検出器１６．１７によシ検出された圧力を示す
信号は、第１差圧変換器１８に入力さね、フィルタ１４
の前後の差圧を示す信号に変換されて第１演算器１９に
入力される。この演算器１９にはまた温度検出器１５お
よび第１サンプリングポンプＩＩが接続される。第１フ
イルタ１４はドライスーツを捕集し、その捕集量は、後
述するように、フィルタ１４前後の圧力差に基いてめら
れる。なおコイルヒータ１３に供給される電力は、スラ
イダック２０によシ調節される。
を等流量で吸引するための第１サンプリングポンプ１１
が取付けられ、このポンプｌｌ内には脈動を吸収するた
めのバッファタンク、流量計、及び演算器等の機器が設
けられる。第１サンプリングパイプ１０には、希釈トン
ネル５に近い部分にパルプ１２、このパルプ１２のすぐ
下流側にコイルヒータ１３、その下流側に第１フイルタ
１４がそれぞれ設けられ、第１フイルタ１４のすぐ上流
側には温度検出器１５が取付けられる。第１フイルタ１
４の前後には圧力検出器１６．１７が設けらねる。これ
らの圧力検出器１６．１７によシ検出された圧力を示す
信号は、第１差圧変換器１８に入力さね、フィルタ１４
の前後の差圧を示す信号に変換されて第１演算器１９に
入力される。この演算器１９にはまた温度検出器１５お
よび第１サンプリングポンプＩＩが接続される。第１フ
イルタ１４はドライスーツを捕集し、その捕集量は、後
述するように、フィルタ１４前後の圧力差に基いてめら
れる。なおコイルヒータ１３に供給される電力は、スラ
イダック２０によシ調節される。
第２サンプリングパイプ３０の下流側にも、上記第１サ
ンプリングパイプ１０と同様な機構が設けられる。すな
わち、最も下流側には上記第１サンプリングポンプＩＩ
と同様な第２サンプリングポンプ３１が設けられ、希釈
トンネル５に近い部分にはパルプ３２が取付けられる。
ンプリングパイプ１０と同様な機構が設けられる。すな
わち、最も下流側には上記第１サンプリングポンプＩＩ
と同様な第２サンプリングポンプ３１が設けられ、希釈
トンネル５に近い部分にはパルプ３２が取付けられる。
またパルプ３２のすぐ下流側にコイルヒータ３３、その
下流側に第２フイルタ３４、この第２フイルタ３４のす
ぐ上流側に温度検出器３５がそれぞれ設けられる。
下流側に第２フイルタ３４、この第２フイルタ３４のす
ぐ上流側に温度検出器３５がそれぞれ設けられる。
第２フイルタ３４の前後には圧力検出器３６．３７が取
付けられ、これらの圧力検出器３６．３７の出力信号は
第２差圧変換器３８に入力される。この第２差圧変換器
３８、第２サンプリングポンプ３１、および温度検出器
３５は、第２演算器３９に接続される。またコイルヒー
タ３３にはスライダック４０が連結される。
付けられ、これらの圧力検出器３６．３７の出力信号は
第２差圧変換器３８に入力される。この第２差圧変換器
３８、第２サンプリングポンプ３１、および温度検出器
３５は、第２演算器３９に接続される。またコイルヒー
タ３３にはスライダック４０が連結される。
これらの機構の作用は、上記第１サンプリングパイプ１
０の下流に設けられたものと基本的に同じであるが、第
２フイルタ３４は第１フイルタ１４と異な、！１）ＳＯ
Ｆを捕集する。第２フイルタ３４がＳＯＦのみを捕集す
るようにするため、第２フイルタ３４の上流側であって
コイルヒータ３３のすぐ下流側にドライスーツを捕集す
る補助フィルタ４１が取付けられる。この補助フィルタ
４１は第１フイルタ１４と比べ、材質、組成は同じであ
るが、径が第１フイルタ１４のものよ）も数倍も大きい
。なお補助フィルタ４１と第２フイルタ３４の間には、
比較的長い冷却用パイプ４２が設けられる。
０の下流に設けられたものと基本的に同じであるが、第
２フイルタ３４は第１フイルタ１４と異な、！１）ＳＯ
Ｆを捕集する。第２フイルタ３４がＳＯＦのみを捕集す
るようにするため、第２フイルタ３４の上流側であって
コイルヒータ３３のすぐ下流側にドライスーツを捕集す
る補助フィルタ４１が取付けられる。この補助フィルタ
４１は第１フイルタ１４と比べ、材質、組成は同じであ
るが、径が第１フイルタ１４のものよ）も数倍も大きい
。なお補助フィルタ４１と第２フイルタ３４の間には、
比較的長い冷却用パイプ４２が設けられる。
次に排気ガスを加熱することによシ、排気ガス中の微粒
子をドライスーツとＳＯＦに分離できることを説明する
。第２図はフィルタ上の捕集物とフィルタ前の温度との
関係をめるための実験装置ヲ示し、サンプリングパイプ
５１の下流側にはフィルタ５２、このフィルタ５２のす
ぐ上流側に温度検出器５３、この温度検出器５３の上流
側にコイルビータ５４がそれぞれ設けられ、コイルヒー
タ５４は可変直流電源５５により電力が供給される。排
気ガスはサンプリングパイプ５１中を矢印Ｂ方向へ吸引
され、フィルタ５２を通って排出される。ここでフィル
タ５２前の温度は可変直流電源５５を調節することによ
シ変化する。
子をドライスーツとＳＯＦに分離できることを説明する
。第２図はフィルタ上の捕集物とフィルタ前の温度との
関係をめるための実験装置ヲ示し、サンプリングパイプ
５１の下流側にはフィルタ５２、このフィルタ５２のす
ぐ上流側に温度検出器５３、この温度検出器５３の上流
側にコイルビータ５４がそれぞれ設けられ、コイルヒー
タ５４は可変直流電源５５により電力が供給される。排
気ガスはサンプリングパイプ５１中を矢印Ｂ方向へ吸引
され、フィルタ５２を通って排出される。ここでフィル
タ５２前の温度は可変直流電源５５を調節することによ
シ変化する。
第３図はフィルタ５２の前の温度とフィルタ５２上の捕
集物の堆積重量との関係を示す。図中、斜線を施したも
のは、加熱しない場合のフィルタ５２をジクロルメタン
でソックスレー抽出した後、すなわちフィルタ５２上に
ドライスーツのみが捕集されている場合の堆積重量を示
す。その他の斜線を施されていないものは、ソックスレ
ー抽出しない場合の堆積重量を示す。この図よシ、コイ
ルヒータ５４により加熱しない場合の堆積重量が最も多
く、温度が高くなるに従って堆積重量は減少し、２００
℃以上になると略一定となってソックスレー抽出した場
合と同じになることがわかる、すなわち、フィルタ５２
の前の温度が２００℃以上になると、フィルタ５２上に
はドライスーツのみが捕集され、ＳＯＦはフィルタ５２
を通過することとなって、排気ガス中の微粒子は、ドラ
イスーツとＳＯＦに分離される。
集物の堆積重量との関係を示す。図中、斜線を施したも
のは、加熱しない場合のフィルタ５２をジクロルメタン
でソックスレー抽出した後、すなわちフィルタ５２上に
ドライスーツのみが捕集されている場合の堆積重量を示
す。その他の斜線を施されていないものは、ソックスレ
ー抽出しない場合の堆積重量を示す。この図よシ、コイ
ルヒータ５４により加熱しない場合の堆積重量が最も多
く、温度が高くなるに従って堆積重量は減少し、２００
℃以上になると略一定となってソックスレー抽出した場
合と同じになることがわかる、すなわち、フィルタ５２
の前の温度が２００℃以上になると、フィルタ５２上に
はドライスーツのみが捕集され、ＳＯＦはフィルタ５２
を通過することとなって、排気ガス中の微粒子は、ドラ
イスーツとＳＯＦに分離される。
このＳＯＦは適尚に延長されたサンプリングパイプ中で
冷却して凝縮させ、このパイプの途中に設けられたフィ
ルタにより捕集することが可能であシ、第１図に示す実
施例においては、このために冷却パイプ４２が設けられ
る。
冷却して凝縮させ、このパイプの途中に設けられたフィ
ルタにより捕集することが可能であシ、第１図に示す実
施例においては、このために冷却パイプ４２が設けられ
る。
次にフィルタ上に捕集されたドライスーツ及びＳＯＦの
堆積重量と、フィルタ前後の差圧との関係について説明
する。一般に、フィルタ上への微粒子の堆積量が増すに
つれてフィルタの通気抵抗が増すであろうことは容易に
推定出来るが、両者の間に定量的な関係が無ければ本発
明は成立しない。また同一重量の微粒子が堆積した場合
にも、微粒子の性状が異なると通気抵抗が異なって来る
ことが考えられ、ディーゼルエンジンよシ排出されるド
ライスーツ及びＳＯＦも運転条件のちがいにより性状が
変化することが考えられる。第４図及び第５図は実験的
にめたドライスーツ及びＳＯＦの捕集量と、フィルタに
おける圧力損失瀘の関係を示すグラフである。図中Ａと
Ａ’、ＢとＢ／ＣとＣ′は各々エンジン運転条件が１０
００回転低負荷、２０００回転中負荷、３０００回転高
負荷で排出された微粒子の捕集量と圧力損失ΔＰの関係
を示す。またＤとＤ′で示す部分は、フィルタ自身の通
気抵抗を示す。第４図および第５図よシ明らかなように
、捕集フィルターの圧力損失△Ｐはドライスーツ及びＳ
ＯＦの捕集量と非常に良い比例関係に有り、エンジンの
運転条件にはあまシ左右されないことが判る。
堆積重量と、フィルタ前後の差圧との関係について説明
する。一般に、フィルタ上への微粒子の堆積量が増すに
つれてフィルタの通気抵抗が増すであろうことは容易に
推定出来るが、両者の間に定量的な関係が無ければ本発
明は成立しない。また同一重量の微粒子が堆積した場合
にも、微粒子の性状が異なると通気抵抗が異なって来る
ことが考えられ、ディーゼルエンジンよシ排出されるド
ライスーツ及びＳＯＦも運転条件のちがいにより性状が
変化することが考えられる。第４図及び第５図は実験的
にめたドライスーツ及びＳＯＦの捕集量と、フィルタに
おける圧力損失瀘の関係を示すグラフである。図中Ａと
Ａ’、ＢとＢ／ＣとＣ′は各々エンジン運転条件が１０
００回転低負荷、２０００回転中負荷、３０００回転高
負荷で排出された微粒子の捕集量と圧力損失ΔＰの関係
を示す。またＤとＤ′で示す部分は、フィルタ自身の通
気抵抗を示す。第４図および第５図よシ明らかなように
、捕集フィルターの圧力損失△Ｐはドライスーツ及びＳ
ＯＦの捕集量と非常に良い比例関係に有り、エンジンの
運転条件にはあまシ左右されないことが判る。
なお第４図におけるフィルタ前の温度は２２５℃、第５
図におけるフィルタ前の温度は４５℃である。
図におけるフィルタ前の温度は４５℃である。
またサンプリングガスの流量は、２５℃において２０１
／分である。
／分である。
以上述べたフィルタの圧力損失特性を利用して、目的と
するモード走行中のドライスーツ及ヒＳＯＦの排出状況
、すなわち刻々変化する単位時間当９のドライスーツ及
びＳＯＦの排出量を知るには次のようにすれば良い。単
位時間に排出されるドライスーツあるいはＳＯＦ微粒子
の重量をＷ′とするならば、Ｗ′は次式（２）で表わさ
れる。
するモード走行中のドライスーツ及ヒＳＯＦの排出状況
、すなわち刻々変化する単位時間当９のドライスーツ及
びＳＯＦの排出量を知るには次のようにすれば良い。単
位時間に排出されるドライスーツあるいはＳＯＦ微粒子
の重量をＷ′とするならば、Ｗ′は次式（２）で表わさ
れる。
Ｗ’＝ｍ ｘ （Ｑ ＋ｑ ）・・・（２）ここでＷ′
；単位時間当シの微粒子排出量 Ｃｍ１７秒 等） ｍ；サンプリングガス単位体積中の 微粒子重量（ｍｙ／ｍ’等） Ｑ；希釈混合ガスブロアー流量 （−７秒 等） ｑ；サンプリングガス流量 （−７秒 等） 上式（２）に含まれる合量のうち、サンプリング中のサ
ンプリングガス単位体積中の微粒子重量ｍは従来の方法
ではめ得なかったが、前述したフィルタ１４，３４の圧
力損失特性を考慮すると、次の様にしてめることができ
る。フィルタ１４．３４の圧力損失は微粒子の捕集量に
比例し、かつ流量に比例するので、微小時間ｄｔ間のフ
ィルタの圧力損失増加量ｄ（△Ｐ）は、 ｄ（△Ｐ）＝に−ｍφｑ−ｄｔ−ｑ ・・・（３）ΔＰ
；圧力損失（１！；ｐ／ｒｒｔ等）Ｋ；フィルタ径その
他によシ定まる 定数 ｒｎ−ｑ−ｄｔ Ｓ ｄ を間にフィルタに捕集される
微粒子の重量 （＋ｎｆ等） と表わされる。（３）式よりｍは下式（４）でめられる
。
；単位時間当シの微粒子排出量 Ｃｍ１７秒 等） ｍ；サンプリングガス単位体積中の 微粒子重量（ｍｙ／ｍ’等） Ｑ；希釈混合ガスブロアー流量 （−７秒 等） ｑ；サンプリングガス流量 （−７秒 等） 上式（２）に含まれる合量のうち、サンプリング中のサ
ンプリングガス単位体積中の微粒子重量ｍは従来の方法
ではめ得なかったが、前述したフィルタ１４，３４の圧
力損失特性を考慮すると、次の様にしてめることができ
る。フィルタ１４．３４の圧力損失は微粒子の捕集量に
比例し、かつ流量に比例するので、微小時間ｄｔ間のフ
ィルタの圧力損失増加量ｄ（△Ｐ）は、 ｄ（△Ｐ）＝に−ｍφｑ−ｄｔ−ｑ ・・・（３）ΔＰ
；圧力損失（１！；ｐ／ｒｒｔ等）Ｋ；フィルタ径その
他によシ定まる 定数 ｒｎ−ｑ−ｄｔ Ｓ ｄ を間にフィルタに捕集される
微粒子の重量 （＋ｎｆ等） と表わされる。（３）式よりｍは下式（４）でめられる
。
Ｋ；フィルタ径等によシ定まる定数
（４）式によシナンプリングガス単位体積中の微粒子の
重量ｍをめることにょシ、モード走行中の時々刻々の微
粒子排出量を前述した（２）式によってめることができ
る。なお（２）式に含まれる希釈混合ガスのブロアー流
ｉｔＱ及びサンプリングガス流量ｑは試験中はぼ一定値
を取るので定数として扱えば良い。
重量ｍをめることにょシ、モード走行中の時々刻々の微
粒子排出量を前述した（２）式によってめることができ
る。なお（２）式に含まれる希釈混合ガスのブロアー流
ｉｔＱ及びサンプリングガス流量ｑは試験中はぼ一定値
を取るので定数として扱えば良い。
以上まとめて述べるならば、微粒子捕集量に比例し、か
つサンプリングガス流量に比例するという特性を有する
フィルタ１４．３４の圧力損失の時間微分値をめること
によシ、サンプリングガス単位体積中のドライスーツ及
びＳＯＦ重量を知ることが出来、結局モード走行中のド
ライスーツ及びＳＯＦの排出量を知ることが出来る。
つサンプリングガス流量に比例するという特性を有する
フィルタ１４．３４の圧力損失の時間微分値をめること
によシ、サンプリングガス単位体積中のドライスーツ及
びＳＯＦ重量を知ることが出来、結局モード走行中のド
ライスーツ及びＳＯＦの排出量を知ることが出来る。
次に上記実施例の作動について説明する。
まず、モード走行開始とともにパルプ１２．３２が開放
し、希釈混合ガスは第１および第２サンプリングパイプ
１０．３０へ吸引ｎ、：ｙイルヒータ１３．３３によ９
２００℃以上に加熱される。加熱されたガスは、第１フ
イルタ１４および補助フィルタ４１を通り、これによシ
これらのフィルタ１４．４１にはドライスーツが捕集さ
れる。一方、ＳＯＦはフィルタ１４．４１を通過するが
、第１フイルタ１４を通ったＳＯＦはサンプリングポン
プ１１内の図示しないフィルタによ勺捕集され、補助フ
ィルタ４１を通ったＳＯＦは冷却パイプ４２を通過した
後第２フイルタ３４によυ捕集される。
し、希釈混合ガスは第１および第２サンプリングパイプ
１０．３０へ吸引ｎ、：ｙイルヒータ１３．３３によ９
２００℃以上に加熱される。加熱されたガスは、第１フ
イルタ１４および補助フィルタ４１を通り、これによシ
これらのフィルタ１４．４１にはドライスーツが捕集さ
れる。一方、ＳＯＦはフィルタ１４．４１を通過するが
、第１フイルタ１４を通ったＳＯＦはサンプリングポン
プ１１内の図示しないフィルタによ勺捕集され、補助フ
ィルタ４１を通ったＳＯＦは冷却パイプ４２を通過した
後第２フイルタ３４によυ捕集される。
第１および第２フィルタ１４．３４のそれぞれの前後差
圧は、第１および第２差圧変換器１８゜３８によしめら
れ、その信号はそれぞれ第１および第２演算器１９．３
９に入力される。これらの演算器１９．３９にはさらに
、温度検出器１５゜３５０信号と、サンプリングポンプ
１１，３１からのサンプリング流量を示す信号とが入力
される。
圧は、第１および第２差圧変換器１８゜３８によしめら
れ、その信号はそれぞれ第１および第２演算器１９．３
９に入力される。これらの演算器１９．３９にはさらに
、温度検出器１５゜３５０信号と、サンプリングポンプ
１１，３１からのサンプリング流量を示す信号とが入力
される。
このようにフィルタ１４．３４の前の温度を演算器１９
．３９にそれぞれ入力するのは、ガス温度の上昇により
ガスの体積及び粘度が大きくなってフィルタ前後の差圧
が上昇するので、この温度に基く差圧上昇分を修正する
ためである。この温度と、温度に基〈差圧上昇分との関
係は、質量流量一定の条件で、△Ｐ−ａＴ＋ｂとなシ、
この△Ｐを上記差圧変換器１８．３８によりめられた差
圧から引いて温度修正を行なう。ただし、Ｔは絶対温度
、ａｌｂはサンプリング流量及びフィルタの種類によっ
て決まる定数である。
．３９にそれぞれ入力するのは、ガス温度の上昇により
ガスの体積及び粘度が大きくなってフィルタ前後の差圧
が上昇するので、この温度に基く差圧上昇分を修正する
ためである。この温度と、温度に基〈差圧上昇分との関
係は、質量流量一定の条件で、△Ｐ−ａＴ＋ｂとなシ、
この△Ｐを上記差圧変換器１８．３８によりめられた差
圧から引いて温度修正を行なう。ただし、Ｔは絶対温度
、ａｌｂはサンプリング流量及びフィルタの種類によっ
て決まる定数である。
第１および第２演算器１９．３９は、以上のような信号
を受取シ、上述した計算式に基いてサンプリングガスの
単位体積中のドライスーツ及びＳＯＦの重量をめ、これ
を読取ることにより車輌走行中のドライスーツ及びＳＯ
Ｆの排出量をリアルタイムで知ることができる。
を受取シ、上述した計算式に基いてサンプリングガスの
単位体積中のドライスーツ及びＳＯＦの重量をめ、これ
を読取ることにより車輌走行中のドライスーツ及びＳＯ
Ｆの排出量をリアルタイムで知ることができる。
ところで補助フィルタ４１のところに第１フイルタ１４
および圧力検出器１６．１７を設ければ、１本のサンプ
リングパイプによシトライスーツ及びＳＯＦを測定する
ことが可能である。しかし、補助フィルタ４１のところ
に、ドライスーツの堆積量に応じた差圧感度の高い小型
の第１フイルタ１４を設けると、冷却パイプ４２中の圧
力が大きく減少するため、流速が増大して第２フイルタ
３４の前後の差圧を増大させることとなる。この差圧の
増大の傾向はフィルタごとに２０〜３０％程度ばらつき
があシ、演算器１９．３９によシ充分修正することはで
きない。よって上記実施例のように、サンプリングパイ
プを２本設けて、ドライスーツとＳＯＦとを別々に測定
するよう構成したのである。なお、フィルタ径をＸ倍に
すると、堆積量当りの差圧感度は１／Ｘ４に低下する。
および圧力検出器１６．１７を設ければ、１本のサンプ
リングパイプによシトライスーツ及びＳＯＦを測定する
ことが可能である。しかし、補助フィルタ４１のところ
に、ドライスーツの堆積量に応じた差圧感度の高い小型
の第１フイルタ１４を設けると、冷却パイプ４２中の圧
力が大きく減少するため、流速が増大して第２フイルタ
３４の前後の差圧を増大させることとなる。この差圧の
増大の傾向はフィルタごとに２０〜３０％程度ばらつき
があシ、演算器１９．３９によシ充分修正することはで
きない。よって上記実施例のように、サンプリングパイ
プを２本設けて、ドライスーツとＳＯＦとを別々に測定
するよう構成したのである。なお、フィルタ径をＸ倍に
すると、堆積量当りの差圧感度は１／Ｘ４に低下する。
上記実施例ではコイルヒータ１３，３３を用いてサンプ
リングガスを加熱したが、これに代え、サンプリングパ
イプの外周にリボンヒータを巻いて加熱してもよく、す
るいはバーナ等で加熱してもよい。
リングガスを加熱したが、これに代え、サンプリングパ
イプの外周にリボンヒータを巻いて加熱してもよく、す
るいはバーナ等で加熱してもよい。
またサンプリングガスをコイルヒータで加熱スる場合、
パイプ外部に断熱材等を設けてもよい。
パイプ外部に断熱材等を設けてもよい。
さらに、第６図に示されるように、補助フィルタ４１の
上流側のパイプ４３をこのフィルタ４１の外径と略同じ
に成形し、このパイプ４３の中に径の大きいコイルヒー
タ３３を設けてもよい。
上流側のパイプ４３をこのフィルタ４１の外径と略同じ
に成形し、このパイプ４３の中に径の大きいコイルヒー
タ３３を設けてもよい。
発明の効果
以上のように本発明によれば、排気ガス中のドライスー
ツ及びＳＯＦをリアルタイムで測定することが可能にな
るという効果が得られる。
ツ及びＳＯＦをリアルタイムで測定することが可能にな
るという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示し、一部を断面とした系
統図、第２図はフィルタ上の捕集物とフィルタ前の温度
との関係をめるための実験装置を示す断面図、第３図は
フィルタ上の捕集物とフィルタ前温度との関係を示すグ
ラフ、第４図はドライスーツ捕集量とフィルタ圧力損失
との関係を示すグラフ、第５図はＳＯＦ捕集量とフィル
タ圧力損失との関係を示すグラフ、第６図は補助フィル
タの上流側のパイプとコイルヒータの他の実施例を示す
断面図である。 ５・・・希釈トンネル、１０・・・第１サンプリングパ
イプ、１１・・・第１サンプリングポンプ、１３・・・
コイルヒータ（第１加熱手段）、１４・・・第１フイル
タ、１８・・・第１差圧変換器、３０・・・第２サンプ
リンクパイプ、３１・・・第２サンプリングポンプ、３
３・・・コイルヒータ（第２加熱手段）％ ３４・・・
第２フイルタ、３８・・・第２差圧変換器、４１・・・
補助フィルタ。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第１ 図 第２図 つつ 第３＠ 刀０ 熱 ５０’Ｃｌｏｏ’ｃ １５０°Ｃ２００°Ｃ２５σ
Ｃな し フィルタ前温度 ＠４図 第５図 ５ＯＴ−捕集Ｍ： ｍｑ 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 野 口 博 史 豊田布トヨタ町］Ｏ発
明 者 森 信 久 豊田布トヨタ町１、番地 トヨ
タ自動車株式会社内 、番地 トヨタ自動車株式会社内
統図、第２図はフィルタ上の捕集物とフィルタ前の温度
との関係をめるための実験装置を示す断面図、第３図は
フィルタ上の捕集物とフィルタ前温度との関係を示すグ
ラフ、第４図はドライスーツ捕集量とフィルタ圧力損失
との関係を示すグラフ、第５図はＳＯＦ捕集量とフィル
タ圧力損失との関係を示すグラフ、第６図は補助フィル
タの上流側のパイプとコイルヒータの他の実施例を示す
断面図である。 ５・・・希釈トンネル、１０・・・第１サンプリングパ
イプ、１１・・・第１サンプリングポンプ、１３・・・
コイルヒータ（第１加熱手段）、１４・・・第１フイル
タ、１８・・・第１差圧変換器、３０・・・第２サンプ
リンクパイプ、３１・・・第２サンプリングポンプ、３
３・・・コイルヒータ（第２加熱手段）％ ３４・・・
第２フイルタ、３８・・・第２差圧変換器、４１・・・
補助フィルタ。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第１ 図 第２図 つつ 第３＠ 刀０ 熱 ５０’Ｃｌｏｏ’ｃ １５０°Ｃ２００°Ｃ２５σ
Ｃな し フィルタ前温度 ＠４図 第５図 ５ＯＴ−捕集Ｍ： ｍｑ 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 野 口 博 史 豊田布トヨタ町］Ｏ発
明 者 森 信 久 豊田布トヨタ町１、番地 トヨ
タ自動車株式会社内 、番地 トヨタ自動車株式会社内
Claims (1)
- １、 内燃機関の排気ガスを希釈トンネル内において多
量の清浄空気で希釈混合した後この希釈混合ガスを第１
および第２検知手段に導き、第１検知手段が排気ガス中
のドライスーツ量を検出し、第２検知手段が排気ガス中
の可溶性有機物を検出する車輌用微粒子排出量測定装置
であって、上記第１検知手段は、希釈混合ガスの一部を
上記希釈トンネルから取出すだめの第１サンプリングパ
イプと、この第１サンプリングパイプ内に希釈混合ガス
を流動させる第１サンプリングポンプと、上記第１サン
プリングパイプの途中に設けられてドライスーツを捕集
する第１フイルタと、この第１フイルタよりも上記第１
サンプリングパイプの上流側に設けられた第１加熱手段
と、上記第１フイルタの前後の圧力差を検出する第１差
圧変換器と、該圧力差の信号の時間微分値に基いて排気
ガス中のドライスーツ量を演算する第１演算装置とを備
え、上記第２検知手段は、希釈混合ガスの一部を上記希
釈トンネルから取出すだめの第２サンプリングバイブと
、この第２サンプリングバイブ内ニ希釈混合ガスを流動
させる第２ザンプリンダポンブと、上記第２ザンブリン
グパイプの途中に設けられてドライスーツを捕集する比
較的大型の補助フィルタと、この補助フィルタよりも上
記第２サンプリングパイプの上流側に設けられた第２加
熱手段と、上記補助フィルタの下流側に設けられて可溶
性有機物を捕集する第２フイルタと、この第２フイルタ
の前後の圧力差を検出する第２差圧変換器と、該圧力差
の信号の時間微分値に基いて排出ガス中の可溶性有機物
量を演算する第２演算装置とを備えることを特徴とする
車輌用微粒子排出量測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203641A JPS6097240A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 車輌用微粒子排出量測定装置 |
| US06/666,856 US4633706A (en) | 1983-11-01 | 1984-10-31 | System for measuring amount of particulates exhausted from vehicle engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203641A JPS6097240A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 車輌用微粒子排出量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097240A true JPS6097240A (ja) | 1985-05-31 |
| JPH0324981B2 JPH0324981B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16477405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58203641A Granted JPS6097240A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 車輌用微粒子排出量測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4633706A (ja) |
| JP (1) | JPS6097240A (ja) |
Cited By (2)
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| JP2012062755A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-03-29 | Ibiden Co Ltd | 微粒子濃度測定装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4633706A (en) | 1987-01-06 |
| JPH0324981B2 (ja) | 1991-04-04 |
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