JP2006226893A - Exhaust gas diluter for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用エンジン（例えばディーゼルエンジン）の排ガスを空気で希釈する排ガス希釈装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas dilution apparatus that dilutes exhaust gas of an automobile engine (for example, a diesel engine) with air.
特許文献１では、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる排気微粒子（ＰＭ；Particulate Matter）を捕集してＰＭを定量分析するのに、排ガスの一部をサンプリングして空気で希釈する排ガス希釈装置を用いている。
しかしながら、特許文献１のように、排ガスを少量サンプリングした後の希釈であると、サンプリング箇所での濃い薄い、温度差などにより、排ガス全体の性状を代表していない。
また、テープパイプから希釈装置までの距離が長くなると、希釈するまでに、排ガス性状が変化してしまう。特に、排気微粒子の計測では、テールパイプから希釈装置までの間で、排ガスの温度変化、揮発性粒子の蒸発、凝縮、粒子同士の凝集等により、粒子形状・粒子数が変化したり、管路の内面の付着物（堆積物）の剥離を生じて、これを誤計測したりするため、テールパイプから希釈装置までの距離が重要となる。
However, as in Patent Document 1, when the exhaust gas is diluted after sampling a small amount, the properties of the exhaust gas as a whole are not typified by a thick, thin temperature difference at the sampling location.
Moreover, if the distance from a tape pipe to a dilution apparatus becomes long, exhaust gas properties will change before it dilutes. In particular, in the measurement of exhaust particulates, the particle shape and number of particles change from the tail pipe to the dilution device due to changes in exhaust gas temperature, evaporation and condensation of volatile particles, aggregation of particles, etc. The distance from the tail pipe to the diluting device is important in order to cause the flaking of deposits (deposits) on the inner surface of the steel plate and to erroneously measure this.
本発明は、このような実状に鑑み、自動車のテールパイプ近傍で排ガスの全量を好適に希釈することができる排ガス希釈装置を提供することを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to provide an exhaust gas dilution apparatus that can appropriately dilute the entire amount of exhaust gas in the vicinity of a tail pipe of an automobile.
このため、本発明に係る排ガス希釈装置は、自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、その外周を囲む環状のフィルタと、排ガス導入管の外周面とフィルタの内周面との間に形成される空気通路と、排ガス導入管及び空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、を備え、更に、希釈ダクトの出口側に配置され、希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプを備える。 Therefore, an exhaust gas dilution apparatus according to the present invention includes an exhaust gas introduction pipe that is inserted and connected in series to an automobile tail pipe, an annular filter that surrounds the outer periphery thereof, an outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe, and an inner peripheral surface of the filter. An air passage formed between the exhaust duct and the exhaust duct, and a dilution duct that surrounds the open end of the exhaust passage and extends in the direction of exhausting the exhaust gas and air. A constant flow pump that sucks the exhaust gas after dilution through the duct so as to flow at a constant flow rate is provided.
本発明によれば、自動車の排ガスをテールパイプの直後で希釈することにより、これまでテールパイプから希釈装置までの間で起こっていた粒子形状・粒子数の変化や、管路内面からの付着物剥離の防止が可能である。
また、排ガス全量を希釈空気が外側から囲むように希釈することにより、より沿道に近い状態での希釈が可能である。
According to the present invention, by diluting the exhaust gas of an automobile immediately after the tail pipe, changes in the particle shape and the number of particles that have occurred between the tail pipe and the diluter until now, and deposits from the inner surface of the pipe line It is possible to prevent peeling.
Further, by diluting the entire amount of exhaust gas so that the dilution air surrounds from the outside, dilution in a state closer to the roadside is possible.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す希釈装置本体の外観図、図２（Ａ）は左側面図、図２（Ｂ）は右側面図、図３は内部構造の断面図である。
希釈装置本体１は、主に、排ガス導入管２と、希釈空気取入口をなすフィルタ３と、希釈ダクト６とにより構成され、持ち運び可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of a main body of a diluting device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a left side view, FIG. 2B is a right side view, and FIG. 3 is a sectional view of an internal structure.
The dilution apparatus main body 1 is mainly composed of an exhaust gas introduction pipe 2, a filter 3 forming a dilution air intake, and a dilution duct 6, and can be carried.
排ガス導入管２は、その一端が自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される。
フィルタ３は、環状（筒状）に形成されて、外周面がダストサイド（希釈空気の取入面）、内周面がクリーンサイドとなるもので、排ガス導入管２の他端側の外周に空隙を隔てて装着される。
ここにおいて、排ガス導入管２の外周面とフィルタ３の内周面との間に、前記空隙による空気通路４が形成され、この空気通路４は、一端が閉塞され、他端が排ガス導入管２の開口端を囲んで開口している。また、空気通路４の開口端にはオリフィス５が設けられている。オリフィス５は、脱着可能、より望ましくは開口面積を調整できるものがよい。
One end of the exhaust gas introduction pipe 2 is inserted and connected in series with the tail pipe of the automobile.
The filter 3 is formed in an annular shape (cylindrical shape), the outer peripheral surface is a dust side (dilution air intake surface), and the inner peripheral surface is a clean side. It is mounted with a gap.
Here, an air passage 4 is formed between the outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe 2 and the inner peripheral surface of the filter 3. The air passage 4 is closed at one end and the other end at the exhaust gas introduction pipe 2. An opening is surrounded by the opening end of the. An orifice 5 is provided at the open end of the air passage 4. The orifice 5 should be detachable, and more preferably have an adjustable opening area.
希釈ダクト６は、筒状で、排ガス導入管２及び空気通路４の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びている。
そして、この希釈ダクト６の出口側に、希釈後の排ガスが希釈ダクト６内を一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプが配置される。流量は調整可能である。
従って、希釈装置本体１は、排ガス導入管２を自動車のテールパイプに接続し、希釈ダクト６の出口側に定流量ポンプを配置して、使用する。
The dilution duct 6 is cylindrical and extends in the exhaust gas and air ejection direction, surrounding the open ends of the exhaust gas introduction pipe 2 and the air passage 4.
A constant flow pump that sucks the exhaust gas after dilution so as to flow through the dilution duct 6 at a constant flow rate is disposed on the outlet side of the dilution duct 6. The flow rate is adjustable.
Therefore, the dilution apparatus main body 1 is used by connecting the exhaust gas introduction pipe 2 to the tail pipe of the automobile and arranging a constant flow pump on the outlet side of the dilution duct 6.
この状態では、自動車のテールパイプからの排ガスの全量が排ガス導入管２に導かれ、その開口端より希釈ダクト６内に導入される。その一方、希釈空気（外気）がフィルタ３をその外周面から内周面へ通過した後、空気通路４に至り、その開口端からオリフィス５を介して、前記排ガスを囲むように、希釈ダクト６内に導入される。
このように、自動車のテールパイプの直後で希釈することにより、希釈前の粒子形状の変化を防ぐことができ、より沿道に近い希釈状態での計測が可能となる。
In this state, the entire amount of exhaust gas from the tail pipe of the automobile is led to the exhaust gas introduction pipe 2 and introduced into the dilution duct 6 from the opening end. On the other hand, the dilution air (outside air) passes through the filter 3 from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface, reaches the air passage 4 and surrounds the exhaust gas from the opening end through the orifice 5 so as to surround the exhaust gas. Introduced in.
In this way, by diluting immediately after the tail pipe of the automobile, it is possible to prevent changes in the particle shape before dilution, and measurement in a diluted state closer to the roadside becomes possible.
また、排ガスの全量を希釈することが可能で、希釈後のサンプリング箇所による計測ばらつきを低減できる。
また、希釈ダクト６にて、排ガスの全量を希釈空気が外側から囲むように希釈することにより、より沿道に近い状態での希釈が可能となる。
また、定流量ポンプで吸引することにより、その流量設定により、排ガス中の排気微粒子濃度などに応じた任意の希釈割合に調整可能となる。但し、定流量ポンプの流量により、希釈空気導入流速が変化するため、適切な希釈・混合が可能となるように、オリフィス５の開口面積を調整する。
Moreover, it is possible to dilute the entire amount of exhaust gas, and to reduce measurement variations due to the sampling location after dilution.
Further, by diluting the entire amount of exhaust gas so that the dilution air surrounds from the outside in the dilution duct 6, dilution in a state closer to the roadside becomes possible.
Further, by suctioning with a constant flow pump, it is possible to adjust to an arbitrary dilution ratio according to the exhaust particulate concentration in the exhaust gas by setting the flow rate. However, since the dilution air introduction flow rate changes depending on the flow rate of the constant flow pump, the opening area of the orifice 5 is adjusted so that appropriate dilution and mixing are possible.
また、希釈装置本体１の前後にＣＯ、ＣＯ２、ＮＯｘ、ＴＨＣ（全炭化水素）のサンプルラインを取付けることにより、本装置での希釈割合を求めることができる。
このため、本実施形態では、排ガス導入管２の入口側に、（ＣＯ＋ＣＯ２）ガスのサンプルライン７、及び、（ＮＯｘ＋ＴＨＣ）ガスのサンプルライン８を取付けると共に、希釈ダクト６の出口側に、同様に、（ＣＯ＋ＣＯ２）ガスのサンプルライン９、及び、（ＮＯｘ＋ＴＨＣ）ガスのサンプルライン１０を取付けている。
Further, by attaching CO, CO 2, NOx, and THC (total hydrocarbons) sample lines before and after the dilution apparatus main body 1, the dilution ratio in this apparatus can be obtained.
For this reason, in the present embodiment, the (CO + CO2) gas sample line 7 and the (NOx + THC) gas sample line 8 are attached to the inlet side of the exhaust gas introduction pipe 2, and the outlet side of the dilution duct 6 is similarly used. , (CO + CO2) gas sample line 9 and (NOx + THC) gas sample line 10 are attached.
また、本実施形態では、排気微粒子数（ＰＭ数）の計測に用いるため、希釈ダクト６の出口側に、ＰＭ数の計測ライン１１を取付けている。
粒子数計測について、少量サンプリングした後に希釈する従来装置（ＲＤ装置）を用いた場合と、本希釈装置を用いた場合とについて、実際の沿道計測データと比較した結果、およそ５０ｎｍ以上の粒子ではＲＤ装置、本希釈装置使用時とも沿道計測結果と差異はなかったが、５０ｎｍ以下の粒子数では本希釈装置使用時の方がより沿道での計測結果に近いものとなった。
Further, in the present embodiment, the PM number measurement line 11 is attached to the outlet side of the dilution duct 6 in order to be used for measuring the number of exhaust particulates (PM number).
As a result of comparing the actual roadside measurement data between the case of using a conventional device (RD device) that dilutes after sampling a small amount and the case of using this diluting device for particle number measurement, it is RD for particles of about 50 nm or more. Although there was no difference from the roadside measurement results when using the apparatus and the present dilution apparatus, the number of particles of 50 nm or less was closer to the roadside measurement results when using this dilution apparatus.
また、ＲＤ装置を使用しサンプリング箇所を数点ふって粒子数計測を行ったところ、計測ごとに粒子数のばらつきが大きかったが、本希釈装置を使用して同様の計測を行ったところ、計測結果のばらつきは小さかった。
また、本希釈装置を使用した場合は、管路内面からの付着物の剥離によると見られる粒子数の増加は見られなかった。
In addition, when the number of particles was measured using several sampling points using an RD apparatus, the number of particles varied greatly from measurement to measurement, but when the same measurement was performed using this dilution apparatus, The variation in results was small.
Moreover, when this dilution apparatus was used, the increase in the number of particle | grains seen by peeling of the deposit | attachment from the pipe inner surface was not seen.
図４は既存の希釈設備への適用例である。
既存の希釈設備２０は、ガス取入口（ガス導入管）２１及び空気取入口（フィルタ）２２を有し、ガス取入口２１からのガスを空気取入口２２からの空気で希釈して流す希釈トンネル２３と、希釈トンネル２３の出口側に配置されて希釈トンネル２３内を希釈後のガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプ２４とを備える。
FIG. 4 shows an application example to an existing dilution facility.
The existing dilution equipment 20 has a gas inlet (gas introduction pipe) 21 and an air inlet (filter) 22, and a dilution tunnel for diluting the gas from the gas inlet 21 with the air from the air inlet 22. And a constant flow pump 24 that is disposed on the outlet side of the dilution tunnel 23 and sucks the diluted gas so that the diluted gas flows at a constant flow rate.
ここにおいて、シャシ・ダイナモ装置３０上の自動車４０のテールパイプに、持ち運び可能な希釈装置本体１の排ガス導入管２を接続し、希釈装置本体１の希釈ダクト６の出口と希釈設備２０のガス取入口２１とを接続して、希釈設備２０の定流量ポンプ２４により、希釈装置本体１の希釈ダクト６内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるようにする。
このように、希釈装置本体１を既存の希釈設備２０に接続することにより、既存の定流量ポンプ２４を用いることが可能となる。
Here, the exhaust pipe 2 of the diluter main body 1 that can be carried is connected to the tail pipe of the automobile 40 on the chassis dynamo device 30, and the outlet of the dilution duct 6 of the diluter main body 1 and the gas intake of the diluting equipment 20 The inlet 21 is connected, and the diluted exhaust gas flows through the dilution duct 6 of the dilution apparatus main body 1 at a constant flow rate by the constant flow pump 24 of the dilution equipment 20.
In this way, by connecting the dilution apparatus main body 1 to the existing dilution equipment 20, the existing constant flow pump 24 can be used.
この場合、希釈設備２０の空気取入口２２は、閉止可能として、閉止しておけばよいが、希釈設備２０の空気取入口２２を利用して、二次希釈をすることも可能である。
尚、以上の説明では、希釈装置を排気微粒子数の計測に利用する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、希釈装置を各種の排ガス性状（たとえばＴＨＣ濃度）の計測に利用する場合にも適用できる。
In this case, the air intake 22 of the dilution facility 20 may be closed so that it can be closed, but secondary dilution can also be performed using the air intake 22 of the dilution facility 20.
In the above description, the case where the diluting device is used for measuring the number of exhaust particulates has been described. However, the present invention is not limited to this, and the diluting device is used for measuring various exhaust gas properties (for example, THC concentration). It can also be applied to
また、希釈装置本体１の希釈空気取入口（フィルタ３部分）に、温湿度調整装置を取付けるようにしてもよく、このようにすれば、実走行時の大気による排ガス希釈をより良く再現できる。 Further, a temperature / humidity adjusting device may be attached to the diluted air intake (filter 3 portion) of the diluting device main body 1, and this makes it possible to better reproduce the exhaust gas dilution by the atmosphere during actual running.
１ 希釈装置本体
２ 排ガス導入管
３ フィルタ
４ 空気通路
５ オリフィス
６ 希釈ダクト
７、８ サンプルライン
９、１０ サンプルライン
１１ ＰＭ数の計測ライン
２０ 希釈設備
２１ ガス取入口
２２ 空気取入口
２３ 希釈トンネル
２４ 定流量ポンプ
３０ シャシ・ダイナモ装置
４０ 自動車
1 Diluter body
2 Exhaust gas introduction pipe
3 filters
4 Air passage
5 Orifice
6 Dilution duct
7, 8 Sample line
9, 10 sample lines
11 PM number measurement line
20 Dilution equipment
21 Gas intake
22 Air intake
23 Dilution tunnel
24 constant flow pump
30 Chassis dynamo equipment
40 cars
Claims (6)
自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、
前記排ガス導入管の外周を囲み、外周面がダストサイド、内周面がクリーンサイドとなる環状のフィルタと、
前記排ガス導入管の外周面と前記フィルタの内周面との間に形成されて、一端が閉塞され、他端が前記排ガス導入管の開口端を囲んで開口する空気通路と、
前記排ガス導入管及び前記空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、
前記希釈ダクトの出口側に配置され、前記希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプと、
を含んで構成される自動車用排ガス希釈装置。 An automotive exhaust gas dilution device for diluting engine exhaust gas with air,
An exhaust gas introduction pipe that is inserted and connected in series with the tail pipe of an automobile,
An annular filter that surrounds the outer periphery of the exhaust gas introduction pipe, the outer peripheral surface is a dust side, and the inner peripheral surface is a clean side;
An air passage formed between an outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe and an inner peripheral surface of the filter, one end of which is closed, and the other end of the air passage surrounding the opening end of the exhaust gas introduction pipe;
A dilution duct that surrounds the open end of the exhaust gas introduction pipe and the air passage and extends in the exhaust direction of the exhaust gas and air;
A constant flow pump that is disposed on the outlet side of the dilution duct and sucks so that the exhaust gas after dilution flows at a constant flow rate in the dilution duct;
An exhaust gas dilution device for automobiles comprising:
自動車のテールパイプに直列に挿入・接続される排ガス導入管と、
前記排ガス導入管の外周を囲み、外周面がダストサイド、内周面がクリーンサイドとなる環状のフィルタと、
前記排ガス導入管の外周面と前記フィルタの内周面との間に形成されて、一端が閉塞され、他端が前記排ガス導入管の開口端を囲んで開口する空気通路と、
前記排ガス導入管及び前記空気通路の開口端を囲んで排ガス及び空気の噴出方向に延びる希釈ダクトと、により、
持ち運び可能な希釈装置本体を構成する一方、
ガス取入口及び空気取入口を有し、ガス取入口からのガスを空気取入口からの空気で希釈して流す希釈トンネルと、前記希釈トンネルの出口側に配置され、前記希釈トンネル内を希釈後のガスが一定流量で流れるように吸引する定流量ポンプとを備える希釈設備を用い、
前記希釈装置本体の希釈ダクトの出口と前記希釈設備のガス取入口とを接続して、前記希釈設備の定流量ポンプにより、前記希釈装置本体の希釈ダクト内を希釈後の排ガスが一定流量で流れるようにしたことを特徴とする自動車用排ガス希釈装置。 An automotive exhaust gas dilution device for diluting engine exhaust gas with air,
An exhaust gas introduction pipe that is inserted and connected in series with the tail pipe of an automobile,
An annular filter that surrounds the outer periphery of the exhaust gas introduction pipe, the outer peripheral surface is a dust side, and the inner peripheral surface is a clean side;
An air passage formed between an outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe and an inner peripheral surface of the filter, one end of which is closed, and the other end of the air passage surrounding the opening end of the exhaust gas introduction pipe;
A dilution duct that surrounds the open end of the exhaust gas introduction pipe and the air passage and extends in the exhaust gas and air ejection direction,
While constituting a portable dilution device body,
A dilution tunnel having a gas inlet and an air inlet, and flowing through the gas from the gas inlet after being diluted with air from the air inlet; and disposed on the outlet side of the dilution tunnel, after dilution in the dilution tunnel Using a dilution facility equipped with a constant flow pump that sucks the gas so that the gas flows at a constant flow rate,
The outlet of the dilution duct of the dilution apparatus main body is connected to the gas intake of the dilution equipment, and the diluted exhaust gas flows through the dilution duct of the dilution apparatus main body at a constant flow rate by the constant flow pump of the dilution equipment. An exhaust gas dilution apparatus for automobiles, characterized in that it is configured as described above.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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| KR101322439B1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-11-11 | 대한민국(국가기록원) | Dilution apparatus for accuracy verifying system of harmful gas measurement sensor |
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