JP2000028499A - 排気ガス中の混合物質捕集装置 - Google Patents

排気ガス中の混合物質捕集装置

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JP2000028499A
JP2000028499A JP10200335A JP20033598A JP2000028499A JP 2000028499 A JP2000028499 A JP 2000028499A JP 10200335 A JP10200335 A JP 10200335A JP 20033598 A JP20033598 A JP 20033598A JP 2000028499 A JP2000028499 A JP 2000028499A
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dilution
dilution tunnel
exhaust
tunnel
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Ichiro Kokubo
一郎 小久保
Toshiharu Nomura
寿治 野村
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FARM TEC KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガスの流量が少ないモードあるいは複
雑、頻繁な運転モードの変更があった場合でも、フルト
ンネル型の混合物質捕集装置と良好な相関関係を示すミ
ニ・ダイリューショントンネル型またはミクロ・ダイリ
ューショントンネル型の排気ガス中の混合物質捕集装置
を提供する。 【解決手段】 捕集装置Aは、テスト用エンジン1と、
前段希釈トンネル6と、後段希釈トンネル11と、希釈
用ガス発生器20と、捕集フィルター15とを具備して
いる。 希釈トンネル6,11はそれぞれ排気サンプル
ガス入口管3,10、希釈用ガス入口管4,12、混合
ガス出口管7,13を有する円筒状の空胴体である。前
段希釈トンネル6の容量は、後段希釈トンネル11の容
量に対して小さく、前段希釈トンネル6内を流れる混合
ガスの流れが乱流である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、排気ガス中の混
合物質を捕集する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気ガス中
に含まれるカーボン、炭化水素、金属成分、硫酸成分等
の混合物質の量を測定する方法として、排気ガスの全量
をフルトンネルとよばれる装置の中に導入し、この装置
内の排気ガスを希釈用ガス(通常は所定の成分調整を施
した空気)によって希釈したうえで52℃以下に冷却
し、前記混合物質に由来する粒子状物質(以下、「P
M」という)を捕集フィルターに通し、捕集フィルター
に付着残留したPMを秤量によって求めるフルトンネル
方式が知られている。
【0003】一方、排気ガス中に含まれる混合物質の量
を測定する別の方法として、排気ガスの一部をサンプリ
ングし、それを所定量の希釈用ガスで希釈して、フルト
ンネル方式における条件を再現する部分希釈方式(Pa
rtial Dilution System)が知ら
れている。部分希釈方式に用いる装置としては、ミニ・
ダイリュウーショントンネルあるいはミクロ・ダイリュ
ウーショントンネルとよばれる希釈装置が知られてい
る。
【0004】部分希釈方式の場合、テスト用エンジンか
らサンプリングした排気ガスを所定量の希釈用ガスで希
釈した後、前記温度(52℃以下)に冷却し、捕集フィ
ルターを秤量して得られたPM含有量に対し分割比(s
plit ratio)といわれる係数を掛け合わせる
ことで、排気ガス全体に含まれるPM含有量を求めるこ
とができる。この場合に用いられる係数は、テスト用エ
ンジンからサンプリングした排気ガス中に含まれる特定
成分、例えば窒素酸化物または二酸化炭素の濃度を測定
するとともに、ミニ・ダイリューショントンネルまたは
ミクロ・ダイリューショントンネルから流れ出た排気ガ
ス中の上記特定成分の濃度を測定したうえで、これらの
比率として算出するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】テスト用エンジンを定
常モードで運転する場合は、部分希釈方式によって求め
られたPM含有量とフルトンネル方式によって求められ
たPM含有量との間には良好な相関関係が認められる。
しかしながら、エンジンのアイドリング時に相当する排
気ガスの流量の少ないとき、あるいは運転モードを種々
変更して排気ガス流量が経時的に変化する場合は、部分
希釈方式によって求められたPM含有量と、フルトンネ
ル方式によって求められたPM含有量との相関関係は必
ずしも良好とはいえなかった。
【0006】上記問題を解決するうえで、特開平7−5
084号公報に記載されている方法は優れた方法であ
る。しかしながら、上記方法で使用されている装置で
は、前段希釈トンネル内において、排気ガスと希釈用ガ
スとの混合が良好に行なわれないことがある。従って、
前段希釈トンネルから後段希釈トンネルに導入される混
合ガス中のPMが実際の排気ガス中のPMを反映できな
いことがある。近年では、ディーゼルエンジンの排気ガ
ス規制が厳しくなるなかで、運転モードの変更を実際の
運転に則したトランジエントモード(遷移モード)で行
い、そのモードでの全排気ガス中のPMを測定すること
が求められる。このような、排気ガス規制強化の方向に
追従していくには、排気ガス中の混合物質捕集装置には
さらなる改良が求められている。
【0007】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、その目的とするところは排気ガ
スの流量が少ないモードあるいは複雑、頻繁な運転モー
ドの変更があった場合でも、フルトンネル型の混合物質
捕集装置と良好な相関関係を示すミニ・ダイリューショ
ントンネル型またはミクロ・ダイリューショントンネル
型の排気ガス中の混合物質捕集装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決する手段】上記の課題を解決するため、本
願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】すなわち、本願発明の第1の側面によれ
ば、エンジンの排気ガス導出管に一端部を臨ませた排気
サンプルガス入口管、希釈用ガス入口管、および混合ガ
ス出口管が接続されている前段希釈トンネルと、上記前
段希釈トンネルに一端部を臨ませた排気サンプルガス入
口管、および希釈用ガス入口管が接続されるとともに、
捕集フィルターが設置された混合ガス出口管が接続され
ている後段希釈用トンネルとを具備する排気ガス中の混
合物質捕集装置において、上記前段希釈トンネルの容量
が上記後段希釈トンネルの容量よりも小さくなっている
排気ガス中の混合物質捕集装置が提供される。
【0010】本願発明の排気ガス中の混合物質捕集装置
では、前段希釈トンネルの容量を上記後段希釈トンネル
の容量よりも小さくし、排気サンプルガスと希釈用ガス
とを前段希釈トンネル内で完全に混合できるようにして
いる。排気サンプルガスと希釈用ガスとが前段希釈トン
ネル内で完全に混合されることにより、排気ガスの流量
が少ないモードや、複雑、頻繁な運転モードの変更があ
った場合でも、本願発明の捕集装置を用いる部分希釈方
式で求められたPM含有量は、フルトンネル方式で求め
られたPM含有量と良好な相関関係を示すものとなる。
さらに、本願発明の捕集装置は、前段希釈トンネルの容
量が小さくなっているので、その分小型化されるという
効果をも有することになる。
【0011】本願発明の好ましい実施形態として、上記
前段希釈トンネル内の流体のレイノルズ数は3000以
上、望ましくは4000以上になるように、前段希釈ト
ンネルの容量を設定する。なお、レイノルズ数の上限
は、特に限定されない。レイノルズ数は下記式で示さ
れ、レイノルズ数が大きいときには、本願発明における
前段希釈トンネル内での排気サンプルガスと希釈用ガス
とは混合されやすくなる。
【0012】
【数1】
【0013】上記式においては、vは平均流速(m/sec)
、Dは前段希釈トンネルの内径(m)、γは動粘性係数
(m2/ sec)を示している。上記式から明らかなように、
γは一定値なので、Dとvとの積が大きくなればレイノ
ルズ数が大きくなり、前段希釈トンネル内で排気サンプ
ルガスと希釈用ガスとは混合されやすくなる。ここで、
これらのガスが流れている前段希釈トンネルの流路の断
面積は(1/4)πD2(m2)であるので、平均流速v
(m/sec) はガスの流量(m3/sec)を(1/4)πD
2 (m2)で割った値となる。平均流速vは前段希釈トン
ネルの内径D(m)の2乗に反比例するので、仮にDが1
/2に縮小されてもvが4倍になり、結果としてレイノ
ルズ数が大きくなる。従って、Dを小さくすることで前
段希釈トンネルの容量を小さくしてやれば、排気サンプ
ルガスと希釈用ガスとは前段希釈トンネル内において混
合されやすくなる。
【0014】本願発明のさらに好ましい実施形態とし
て、上記前段希釈トンネルの容量は、上記後段希釈トン
ネルの容量に対して1.00よりも小さく、0.05
(特に0.10)よりも大きくなっている。後段希釈ト
ンネルの容量に対して前段希釈トンネルの容量を0.0
5以下にしても、前段希釈トンネル内での排気サンプル
ガスと希釈用ガスとの混合性はあまり改善されない。後
段希釈トンネルの容量に対して前段希釈トンネルの容量
が1.00以上の場合は、前段希釈トンネル内を流れる
排気サンプルガスと希釈用ガスとの混合性が小さくなる
ばかりでなく、捕集装置が大型化してしまうため好まし
くない。
【0015】前段希釈トンネルから後段希釈トンネルに
導入されたガスは、希釈用ガスによって後段希釈トンネ
ル内で希釈される。後段希釈トンネル内のガスは別の希
釈トンネルに導入されることがなく、捕集フィルターを
介して全てが排気される。このため、後段希釈トンネル
内ではガスの混合を完全なものとする必要がなく、冷却
さえできれば測定に必要なPMを生成することが可能で
ある。従って、後段希釈トンネルの容量を小さくする必
要はない。
【0016】本願発明のさらに好ましい実施形態として
は、上記前段希釈トンネルは円筒状であり、その長さが
直径の10〜20倍になっている。前段希釈トンネルの
長さが直径の10倍未満の場合は、排気サンプルガスと
希釈用ガスとは、前段希釈トンネルを長手方向に流れる
間に完全に混合されないことがある。その長さが直径の
20倍を越える場合には、長くした分だけの効果(混合
性)が得られない。
【0017】本願発明のさらに好ましい実施形態として
は、上記前段希釈トンネルの容量を100〜2000c
3 にしている。前段希釈トンネルの容量を100cm
3 より小さく設定するのは、設計上困難である。前段希
釈トンネルの容量が2000cm3 を越える場合には、
排気サンプルガスと希釈用ガスとが十分に混合されない
ことがある。
【0018】一方、本願発明の第2の側面によれば、エ
ンジンの排気ガス導出管に一端部を臨ませた排気サンプ
ルガス入口管、希釈用ガス入口管、および混合ガス出口
管が接続されている前段希釈トンネルと、上記前段希釈
トンネルに一端部を臨ませた排気サンプルガス入口管、
および希釈用ガス入口管が接続されるとともに、捕集フ
ィルターが設置された混合ガス出口管が接続されている
後段希釈用トンネルとを具備する排気ガス中の混合物質
捕集装置において、上記前段希釈トンネル内における排
気サンプルガスと希釈用ガスとの混合ガスの流れが乱流
になるように構成される排気ガス中の混合物質捕集装置
が提供される。
【0019】上記第1の側面と同様に、本願発明の第2
の側面における好ましい実施形態として、上記前段希釈
トンネル内の流体のレイノルズ数を3000以上、望ま
しくは4000以上になるようにする。レイノルズ数が
2310(臨界レイノルズ数)以上のときには管内の流
体の流れが乱流になるので、本願発明における前段希釈
トンネル内での排気サンプルガスおよび希釈用ガスの流
れは、乱流になる。従って、排気サンプルガスと希釈用
ガスとは、前段希釈トンネル内を水平方向のみならず垂
直方向にも動き、完全に混合されることになる。レイノ
ルズ数については、既に説明してあるので、詳しい記載
は省略する。
【0020】本願発明のさらに好ましい実施形態とし
て、上記前段希釈トンネル内に導入される排気サンプル
ガスの流量を1〜100dm3 /minにしている。排
気サンプルガスの流量が上記範囲に設定されれば、前段
希釈トンネルの内径と排気サンプルガスの平均流速との
関係から、レイノルズ数を3000以上に制御しやすく
なる。
【0021】本願発明に係る混合物質捕集装置では、前
段希釈トンネル内における混合ガスの一部は、前段希釈
トンネルから後段希釈トンネルに流れ、後段希釈トンネ
ルにおいても希釈用ガスによって希釈される。後段希釈
トンネル内における混合ガスの滞留時間は十分なので、
400〜500℃になっている混合ガスを52℃以下に
冷却すれば、測定に必要なPMを生成することが可能で
ある。生成したPMは、後段希釈トンネルに接続してい
る混合ガス出口管に設けられた捕集フィルターに付着残
留するので、捕集フィルターを秤量し、試験前の捕集フ
ィルターの重量と比較してやれば、PMの重量が求めら
れる。求められたPMの重量に対し、分割比を掛けるこ
とで排気ガス全体に含まれるPM含有量が求められる。
この分割比は、排気ガス中の特定成分(窒素酸化物また
は二酸化炭素)の濃度と、後段希釈トンネルから排気さ
れた最終的な混合ガス中の特定成分(窒素酸化物または
二酸化炭素)の濃度との比率である。
【0022】このように、本願発明の排気ガス中の混合
物質捕集装置を用いると、前段希釈トンネル内で排気サ
ンプルガスと希釈用ガスとが完全に混合されるので、排
気ガス全体に含まれるPM含有量を正確に求めることが
できる。このため、排気ガスの流量が少ないモードや、
複雑、頻繁な運転モードの変更があったモードにおいて
も、本願発明の排気ガス中の混合物質捕集装置で求めた
PM含有量は、フルトンネル型の捕集装置で求めたPM
含有量と良好な相関関係を示すことになる。さらに、本
願発明の捕集装置は、前段希釈トンネルの容量が小さく
なっているので、その分小型化されることにもなる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本願発明に係る捕集装置の
一実施形態について、説明する。図1は、本願発明に係
る排気ガス中の混合物質捕集装置Aの一実施形態を示す
流路図である。
【0024】この捕集装置Aは、図1に示されるよう
に、テスト用エンジン1と、前段希釈トンネル6と、後
段希釈トンネル11と、希釈用ガス発生器20と、捕集
フィルター15とを具備している。前段希釈トンネル6
には、テスト用エンジン1の排気ガス導出管2に一端部
を臨ませた排気サンプルガス入口管3、希釈用ガス入口
管4、および混合ガス出口管7が接続されている。後段
希釈トンネル11には、前段希釈トンネル6に一端部を
臨ませた排気サンプルガス入口管10、および希釈用ガ
ス入口管12が接続されると共に捕集フィルター15が
設置された混合ガス出口管13が接続されている。希釈
用ガス発生器20は、供給管である希釈用ガス入口管
4,12によって各希釈トンネル6,11に接続されて
いる。
【0025】希釈トンネル6,11はそれぞれ排気サン
プルガス入口管3,10、希釈用ガス入口管4,12、
混合ガス出口管7,13を有する円筒状の空胴体であ
る。前段希釈トンネル6の容量は後段希釈トンネル11
の容量よりも小さくなっており、かつ、前段希釈トンネ
ル6内を流れる流体の流れが乱流になるように構成され
ている。後段希釈トンネル11の容量に対する前段希釈
トンネル6の容量の比率は、0.05より大きく、1.
00よりも小さい範囲内である。
【0026】前段希釈トンネル6の混合ガス出口管7の
途中には、流量調節器であるマスフローコントローラー
8およびポンプ9が設けられている。後段希釈トンネル
11の混合ガス出口管13の途中には、その上流側から
下流側へかけて捕集フィルター15、マスフローコント
ローラー16、ポンプ17、および分析器22が設けら
れている。この分析器22は、混合ガス中に含まれる特
定成分(窒素酸化物または二酸化炭素)の濃度を測定で
きるようになっている。後段希釈トンネル11には、混
合ガスの温度を測定するための温度計19が設置されて
いる。
【0027】テスト用エンジン1の排気ガス導出管2に
は、上記混合ガス出口管13に設けられた分析器22と
同様に、排気ガス中に含まれる特定成分(窒素酸化物ま
たは二酸化炭素)の濃度を測定する分析器21が設けら
れている。
【0028】次に、上記捕集装置Aの動作について、説
明する。
【0029】まず、テスト用エンジン1を所定回転数で
運転すると共に、希釈用ガス発生器20を作動させる。
これにより、排気ガス導出管2に排気ガスが流れはじめ
ると、排気ガスの一部がポンプ9に引かれ、排気サンプ
ルガス入口管3より前段希釈トンネル6内へ排気サンプ
ルガスとして抽出される。残りの排気ガスはそのまま排
気ガス導出管2の下流端から排気される。
【0030】前段希釈トンネル6内では、抽出された排
気サンプルガスと、希釈用ガス発生器20からマスフロ
ーコントローラー5によって流量調整された希釈用ガス
とが混合される。前段希釈トンネル6では流体の流れが
乱流になるようにしているので、上記排気サンプルガス
と上記希釈用ガスとは前段希釈トンネル6内で完全に混
合される。排気サンプルガスと希釈用ガスとの混合ガス
の一部は、混合ガス出口管7を介して排気される。この
とき、排気される混合ガスの流量は、希釈用ガス入口管
4から前段希釈トンネル6に導入された希釈用ガスの流
量と常に同一となるようにセットされている。
【0031】一方、前段希釈トンネル6内における混合
ガスの残りは、ポンプ17に引かれて排気サンプルガス
入口管10を介して後段希釈トンネル11内へと抽出さ
れる。後段希釈トンネル11内では、抽出された混合ガ
スと、希釈用ガス発生器20からマスフローコントロー
ラー14によって流量調整された希釈用ガスとが混合さ
れてから冷却されることで、PMを含んだ混合ガスが得
られる。この混合ガスは、マスフローコントローラー1
6によって流量調整され、混合ガス出口管13から捕集
フィルター15を経て、ポンプ17によって装置外に排
気されるようになっている。PMは捕集フィルター15
に付着残留するので、この捕集フィルター15を秤量し
て試験前の重量と比較することで、捕集フィルター15
に付着しているPMの重量を知ることができる。
【0032】次に、捕集装置における希釈率、前段希釈
トンネルおよび後段希釈トンネルにおける各ガスの流量
の関係について、図面を参照しながら説明する。
【0033】図1に示されるように、Vs は排気サンプ
ルガス入口管3から前段希釈トンネル6に導入される排
気サンプルガスの流量(cm3/min )、Vtot1は前段希釈
トンネル6から混合ガス出口管7を介して排気される混
合ガスの流量(cm3/min )、Vdil1は前段希釈トンネル
6に流れ込む希釈用ガスの流量(cm3/min )、Vtot2は
後段希釈トンネル11から混合ガス出口管13を介して
排気される混合ガスの流量(cm3/min )、Vdil2は後段
希釈トンネル11に流れ込む希釈用ガスの流量(cm3/mi
n )を示している。
【0034】Vs を通常、直接測定するのは困難である
ので、Vs は前段希釈トンネル6から流れ出た混合ガス
の流量からVdil1を差し引いた量として算出される。前
段希釈トンネル6から流れ出た混合ガスの流量は、排気
サンプルガス入口管10を経て後段希釈トンネル11に
導入される混合ガスの流量と、Vtot1との合計である。
排気サンプルガス入口管10を経て後段希釈トンネル1
1に導入される混合ガスの流量は、Vtot2からVdil2を
差し引いた量なので、(Vtot2−Vdil2)で示される。
【0035】従って、前段希釈トンネル6から流れ出た
混合ガスの流量は、(Vtot2−Vdil2)とVtot1との合
計、すなわちVtot1+(Vtot2−Vdil2)で表される。
また、Vs はVtot1+(Vtot2−Vdil2)からVdil1を
差し引いた量、すなわちVtot1+(Vtot2−Vdil2)−
Vdil1で表される。
【0036】上記結果より、前段希釈トンネル6におけ
る希釈率q1 は、下記式で示されることになる。
【0037】
【数2】
【0038】一方、後段希釈トンネル11における希釈
率q2 は、下記式で示される。
【0039】
【数3】
【0040】従って、全体の希釈率qは、q=q1 ×q
2 となる。
【0041】ここで、Vtot1=Vdil1=Vdil2になるよ
うに各マスフローコントローラー5,8,14によって
流量調整すると、希釈率qは、下記式で示される。
【0042】
【数4】
【0043】また、後段希釈トンネル11の混合ガス出
口管13を経て排気される混合ガスの流量は、マスフロ
ーコントローラー16によって一定流量になるようにセ
ットされる。テスト用エンジン1からの排気ガスの流量
を変化させた場合でも、排気サンプルガスとして分割す
る割合(分割比)が一定になるように、マスフローコン
トローラー5,8,14を調節して、テスト期間中上記
分割比が常に一定になるように希釈率qを変動させる。
【0044】上記分割比は、排気ガス中の特定成分(窒
素酸化物または二酸化炭素)の濃度と、後段希釈トンネ
ル11から排気された最終的な混合ガス中の特定成分
(窒素酸化物または二酸化炭素)濃度との比率である。
分割比を求めるには、分析器21によって排気ガス導出
管2を流れる排気ガス中の二酸化炭素濃度を測定すると
共に、分析器22によって後段希釈トンネル11の混合
ガス出口管13を経て排気される混合ガスに含まれる二
酸化炭素濃度を測定したうえで、これらの比率を求めて
やればよい。
【0045】後段希釈トンネル11から排気された混合
ガス中に含まれるPMの重量を捕集フィルター15の秤
量によって算出し、この重量値に上記分割比を掛け合わ
せることで、排気ガス全量に含まれるPM含有量を算出
できる。
【0046】このように、上記捕集装置Aにおいては、
前段希釈トンネル6内で排気サンプルガスと、希釈用ガ
スとが完全に混合されている。従って、上記捕集装置A
を使用する部分希釈方式で求められた排気ガス全量中の
PM含有量は、テスト用エンジン1の運転モードが複
雑、頻繁に変化しても、フルトンネル方式で求められる
排気ガス全量中のPM含有量と良好な相関関係を示すこ
とになる。
【0047】
【発明の効果】以上、説明したように、本願発明の排気
ガス中の混合物質捕集装置を用いる部分希釈方式におい
ては、前段希釈トンネルの容量を後段希釈トンネルの容
量よりも小さくし、かつ、前段希釈トンネル内の流体の
流れが乱流になるようにしている。前段希釈トンネル内
の流体の流れが乱流になることによって、排気サンプル
ガスと希釈用ガスとが前段希釈トンネル内で完全に混合
するようになる。従って、テスト用エンジンの複雑、頻
繁な運転モードの変更があった場合でも、本願発明の捕
集装置を用いた部分希釈方式で算出される排気ガス全量
中のPM含有量は、フルトンネル方式で求められる排気
ガス全量中のPM含有量と良好な相関関係を示すように
なる。さらに、本願発明の捕集装置は、前段希釈トンネ
ルの容量が小さくなるので、その分全体的に小型化され
るようになる。
【0048】以上、本願発明の実施形態を説明してきた
が、本願発明はこれらに限定されずに、以下に述べるよ
うに種々変形することが可能である。
【0049】上記実施形態では、希釈トンネル6,10
を二つ含んでいる捕集装置Aについて記載しているが、
希釈トンネルの数は二つに限定されることはない。装置
が大きくなり過ぎない程度に希釈トンネルの数を増やす
ことは差し支えない。
【0050】以上に限らず、本願発明は特許請求の範囲
内に含まれる範囲内で種々の変形を施すことも可能で、
その中には各構成要素を均等物で置換したものも含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る捕集装置の一実施形態を示す流
路図である。
【符号の説明】
1 テスト用エンジン 2 排気ガス導出管 3,10 排気サンプルガス入口管 4,12 希釈用ガス入口管 5,8,14 マスフローコントローラー 6 前段希釈トンネル 7,13 混合ガス出口管 9,17 ポンプ 11 後段希釈トンネル 15 捕集フィルター 21,22 分析器 A 捕集装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排気ガス導出管に一端部を臨
    ませた排気サンプルガス入口管、希釈用ガス入口管、お
    よび混合ガス出口管が接続されている前段希釈トンネル
    と、 上記前段希釈トンネルに一端部を臨ませた排気サンプル
    ガス入口管、および希釈用ガス入口管が接続されるとと
    もに、捕集フィルターが設置された混合ガス出口管が接
    続されている後段希釈用トンネルとを具備する排気ガス
    中の混合物質捕集装置において、 上記前段希釈トンネルの容量が上記後段希釈トンネルの
    容量よりも小さくなっている、排気ガス中の混合物質捕
    集装置。
  2. 【請求項2】 上記前段希釈トンネル内における排気サ
    ンプルガスと希釈用ガスとの混合ガスのレイノルズ数は
    3000以上である、請求項1に記載の排気ガス中の混
    合物質捕集装置。
  3. 【請求項3】 上記前段希釈トンネルの容量は、上記後
    段希釈トンネルの容量に対して1.00よりも小さく、
    0.05よりも大きくなっている、請求項1または2に
    記載の排気ガス中の混合物質捕集装置。
  4. 【請求項4】 上記前段希釈トンネルは円筒状であり、
    その長さが直径の10〜20倍である、請求項1〜3の
    いずれか1つに記載の排気ガス中の混合物質捕集装置。
  5. 【請求項5】 上記前段希釈トンネルの容量が100〜
    2000cm3 である、請求項1〜4のいずれか1つに
    記載の排気ガス中の混合物質捕集装置。
  6. 【請求項6】 エンジンの排気ガス導出管に一端部を臨
    ませた排気サンプルガス入口管、希釈用ガス入口管、お
    よび混合ガス出口管が接続されている前段希釈トンネル
    と、 上記前段希釈トンネルに一端部を臨ませた排気サンプル
    ガス入口管、および希釈用ガス入口管が接続されるとと
    もに、捕集フィルターが設置された混合ガス出口管が接
    続されている後段希釈用トンネルとを具備する排気ガス
    中の混合物質捕集装置において、 上記前段希釈トンネル内における排気サンプルガスと希
    釈用ガスとの混合ガスの流れが乱流になるように構成さ
    れる、排気ガス中の混合物質捕集装置。
  7. 【請求項7】 上記前段希釈トンネル内における排気サ
    ンプルガスと希釈用ガスとの混合ガスのレイノルズ数は
    3000以上である、請求項6に記載の排気ガス中の混
    合物質捕集装置。
  8. 【請求項8】 上記前段希釈トンネル内に導入される排
    気サンプルガスの流量は1〜100dm3 /minであ
    る、請求項7に記載の排気ガス中の混合物質捕集装置。
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