JP2009115556A - Exhaust gas analysis device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス分析装置の技術に関し、より詳細には、内燃機関の排ガスを排出する排気経路中の排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを透過したレーザ光を検出することで排ガス中の成分濃度を測定する測定部を有する排ガス分析装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of an exhaust gas analyzer, and more specifically, a component in exhaust gas by irradiating the exhaust gas in an exhaust path for exhausting exhaust gas from an internal combustion engine with laser light and detecting the laser light transmitted through the exhaust gas. The present invention relates to a technology of an exhaust gas analyzer having a measuring unit for measuring concentration.
従来、排気経路を流れるガスに特定の吸収波長を有するレーザ光を照射して、ガス中を透過させ、排気経路の内壁や反射鏡にて反射された反射光を検出することで、該ガス中の特定成分の濃度や温度を測定して分析するガス分析装置の構成が公知である。
例えば、特許文献１に開示されるガス分析装置では、焦点位置が変更可能にレーザ光を照射する光源部と、反射光を検出する検出器部等とからなる測定部を有し、排気経路の所定箇所にかかる測定部が配置されて、ガス中の特定成分の成分濃度が測定される（特許文献１参照）。
Conventionally, the gas flowing through the exhaust path is irradiated with laser light having a specific absorption wavelength, transmitted through the gas, and the reflected light reflected by the inner wall of the exhaust path or the reflecting mirror is detected. A configuration of a gas analyzer that measures and analyzes the concentration and temperature of a specific component is known.
For example, the gas analyzer disclosed in Patent Document 1 includes a measurement unit including a light source unit that irradiates laser light so that a focal position can be changed, a detector unit that detects reflected light, and the like, The measurement part concerning a predetermined location is arrange | positioned and the component density | concentration of the specific component in gas is measured (refer patent document 1).
上述した特許文献１に開示される排ガス分析装置のように、従来の排ガス分析装置は、排気経路（配管）に光源や検出器部等からなる測定部が直接に配設されて、排気経路を流れる排ガスを透過されたレーザ光から検出排ガス中の成分濃度等を測定することで、内燃機関の排ガスの成分濃度等をリアルタイムに測定することができるように構成されていた。 As in the exhaust gas analyzer disclosed in Patent Document 1 described above, a conventional exhaust gas analyzer has a measuring unit including a light source, a detector unit, and the like directly disposed in an exhaust path (pipe). By measuring the component concentration or the like in the detected exhaust gas from the laser light transmitted through the flowing exhaust gas, the component concentration or the like of the exhaust gas of the internal combustion engine can be measured in real time.
図１０を参照しながら、従来の排ガス分析装置の測定部の構成について詳述すると、従来の排ガス分析装置は、内燃機関からの排ガスを排出する排気経路中の排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを透過したレーザ光を検出することで排ガス中の成分濃度を測定する測定部２０５が設けられている。測定部２０５は、排気経路中の排ガスが通過する排ガス通過孔２５０ａが穿設された本体部としてのセンサ本体２５０に、分析用のレーザ光を排ガス通過孔２５０ａ内に向けて照射する照射部２５１と、照射部２５１より照射されたレーザ光を多重反射させる一対の反射鏡（図略）と、排ガス中を透過したレーザ光を検出する受光部２５３等とが組み付けられている。 The configuration of the measurement unit of the conventional exhaust gas analyzer will be described in detail with reference to FIG. 10. The conventional exhaust gas analyzer irradiates the exhaust gas in the exhaust path for discharging the exhaust gas from the internal combustion engine with laser light. A measuring unit 205 is provided that measures the concentration of the component in the exhaust gas by detecting the laser beam that has passed through. The measuring unit 205 irradiates the sensor main body 250 as a main body portion in which the exhaust gas passage hole 250a through which the exhaust gas in the exhaust passage passes is irradiated with the laser beam for analysis toward the exhaust gas passage hole 250a. And a pair of reflecting mirrors (not shown) that multiplexly reflect the laser light emitted from the irradiation unit 251 and a light receiving unit 253 that detects the laser light transmitted through the exhaust gas.
そして、上述した測定部２０５は、センサ本体２５０が一対の管継手２３６・２３６に挟まれた状態で排気経路に取り付けられる。管継手２３６・２３６は、断面円形の貫通孔２３６ａが穿設された筒状に形成され、一方の開口縁部にフランジ部２３６ｃが設けられている。測定部２０５（のセンサ本体２５０）は、一対の管継手２３６・２３６のフランジ部２３６ｃが設けられた側の開口端の離間にガスケット２３７・２３７と共に挟み込まれ、フランジ部２３６ｃ・２３６ｃが図示せぬボルトよって締結されることで取り付けられる。
しかしながら、上述した従来の排ガス分析装置の測定部２０５の構成では、測定部２０５及びガスケット２３７を管継手２３６・２３６に挟み込んで取り付ける際に、測定部２０５、管継手２３６、及びガスケット２３７の中心合わせの作業が困難であったため、測定部２０５の取り付けに時間がかかり、排気経路（管継手２３６）に測定部２０５及びガスケット２３７を精度よく取り付けることができないという問題があった。 However, in the configuration of the measurement unit 205 of the conventional exhaust gas analyzer described above, when the measurement unit 205 and the gasket 237 are sandwiched and attached to the pipe joints 236 and 236, the measurement unit 205, the pipe joint 236, and the gasket 237 are centered. Therefore, it took time to attach the measuring unit 205, and there was a problem that the measuring unit 205 and the gasket 237 could not be accurately attached to the exhaust path (pipe joint 236).
すなわち、測定部２０５を取り付ける際には、センサ本体２５０に穿設された排ガス通過孔２５０ａと、管継手２３６の貫通孔２３６ａ及びガスケット２３７の貫通孔２３７ａを、各孔の軸心方向に沿って位置決めする必要がある。特に、略水平方向に配設された排気経路の配管に測定部２０５を取り付ける際には、管継手２３６に対して測定部２０５及びガスケット２３７を水平方向に位置決めする必要がある。従来の測定部２０５の構成では、測定部２０５の取付作業において、上述した各孔（排ガス通過孔２５０ａ・貫通孔２３６ａ・貫通孔２３７ａ）を軸心方向に沿って位置決めする作業や、各孔を位置決めした状態で測定部２０５及びガスケット２３７を管継手２３６・２３６に挟み込んで取り付ける作業等が困難であったのである。 That is, when attaching the measurement unit 205, the exhaust gas passage hole 250a formed in the sensor body 250, the through hole 236a of the pipe joint 236, and the through hole 237a of the gasket 237 are arranged along the axial direction of each hole. Need to be positioned. In particular, when the measuring unit 205 is attached to the pipe of the exhaust path disposed in a substantially horizontal direction, it is necessary to position the measuring unit 205 and the gasket 237 in the horizontal direction with respect to the pipe joint 236. In the configuration of the conventional measurement unit 205, in the mounting operation of the measurement unit 205, the above-described holes (exhaust gas passage hole 250a, through hole 236a, and through hole 237a) are positioned along the axial direction, The operation of sandwiching and attaching the measuring unit 205 and the gasket 237 to the pipe joints 236 and 236 in the positioned state is difficult.
そこで、本発明においては、排ガス分析装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、排気経路に対して測定部を容易にかつ精度よく取り付けることができる排ガス分析装置を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention relates to an exhaust gas analyzer, which solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an exhaust gas analyzer that can easily and accurately attach a measurement unit to an exhaust path. Is.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
すなわち、請求項１においては、内燃機関の排ガスを排出する排気経路中の排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを透過したレーザ光を検出することで排ガス中の成分濃度を測定する測定部を有する排ガス分析装置であって、前記測定部は、前記排気経路中の排ガスが通過する排ガス通過孔が穿設された本体部と、前記本体部に対して前記排ガス通過孔の軸心方向に沿ってスリーブ状に延出され、外径が前記排気経路を構成する配管の内径よりも小さくなるように形成されたガイド部材と、を具備してなるものである。 That is, according to the first aspect of the invention, there is provided a measuring unit that measures the component concentration in the exhaust gas by irradiating the exhaust gas in the exhaust path for discharging the exhaust gas of the internal combustion engine with laser light and detecting the laser light that has passed through the exhaust gas. In the exhaust gas analyzer, the measurement unit includes a main body portion in which an exhaust gas passage hole through which the exhaust gas in the exhaust path passes, and an axial direction of the exhaust gas passage hole with respect to the main body portion. And a guide member that extends in a sleeve shape and has an outer diameter that is smaller than an inner diameter of a pipe that constitutes the exhaust path.
請求項２においては、前記ガイド部材は、前記排ガス通過孔内に固定される固定部と、前記本体部に対して前記排ガス通過孔の軸心方向に沿って延出される延出部とが一体的に形成され、前記排ガス通過孔に着脱可能に挿設されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the guide member, a fixed portion that is fixed in the exhaust gas passage hole and an extension portion that extends along the axial direction of the exhaust gas passage hole with respect to the main body portion are integrated. And is detachably inserted into the exhaust gas passage hole.
請求項３においては、前記測定部は、外縁部がテーパ状に形成されたテーパ型ガスケットを取り付けるための取付部材を具備してなるものである。 According to a third aspect of the present invention, the measurement unit includes an attachment member for attaching a taper type gasket having an outer edge formed in a tapered shape.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１に示す構成としたので、排気経路に対して測定部を容易にかつ精度よく取り付けることができる。 Since it was set as the structure shown in Claim 1, a measurement part can be easily and accurately attached with respect to an exhaust path.
請求項２に示す構成としたので、既存の測定部に対して用いることができ、排気経路の種類や構成に応じて適宜最適な部材に交換することができる。 Since it was set as the structure shown in Claim 2, it can use with respect to the existing measurement part, and it can replace | exchange for the optimal member suitably according to the kind and structure of an exhaust path.
請求項３に示す構成としたので、排気経路を構成する連結部にテーパ型のガスケットが用いられる場合であっても、測定部を容易に取り付けることができる。 Since it was set as the structure shown in Claim 3, even if it is a case where a taper type gasket is used for the connection part which comprises an exhaust path, a measurement part can be attached easily.
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る排ガス分析装置を車輌に搭載した状態を示した側面図、図２は排ガス分析装置の測定部の取付構造を示した斜視図、図３は同じく図２の測定部の取付構造を示した側面図、図４は同じく図２の測定部の取付構造を示した側面断面図、図５は測定部の斜視図、図６はガイド部材の斜視図、図７は管継手に測定部を取り付ける様子を示した図、図８は断面テーパ形状のガスケットが用いられる排気経路の連結部の構成を示した側面断面図、図９は別実施例の排ガス分析装置の測定部の取付構造を示した側面断面図、図１０は従来の排ガス分析装置の測定部の取付構造を示した斜視図である。
なお、以下において、図２における矢印方向を測定部５（センサ本体５０）の前後方向とする。
Next, the best mode for carrying out the invention will be described.
FIG. 1 is a side view showing a state in which an exhaust gas analyzer according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle, FIG. 2 is a perspective view showing a mounting structure of a measuring part of the exhaust gas analyzer, and FIG. FIG. 4 is a side sectional view showing the mounting structure of the measurement unit of FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view of the measurement unit, and FIG. 6 is a perspective view of the guide member. 7 is a view showing a state in which a measuring part is attached to a pipe joint, FIG. 8 is a side sectional view showing a structure of a connecting part of an exhaust passage in which a gasket having a tapered cross section is used, and FIG. 9 is an exhaust gas analyzer of another embodiment. FIG. 10 is a perspective view showing the mounting structure of the measuring unit of the conventional exhaust gas analyzer.
In the following, the arrow direction in FIG. 2 is the front-rear direction of the measurement unit 5 (sensor body 50).
まず、本実施例の排ガス分析装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、本実施例の排ガス分析装置１は、自動車２に配置された内燃機関としてのエンジン２０から排出される排ガス中の成分濃度や温度を測定して分析するものである。具体的には、排ガス分析装置１は、上述した排気経路３の複数箇所に配設された複数の測定部５・５・・・と、測定部５に接続されたレーザ発振・受光用のコントローラ６と、コントローラ６に接続されたコンピュータ装置７等とで構成されている。
First, the overall configuration of the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment will be outlined below.
As shown in FIG. 1, the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment measures and analyzes the component concentration and temperature in exhaust gas discharged from an engine 20 as an internal combustion engine disposed in an automobile 2. Specifically, the exhaust gas analyzer 1 includes a plurality of measuring units 5, 5... Disposed at a plurality of locations in the exhaust path 3 described above, and a laser oscillation / light receiving controller connected to the measuring unit 5. 6 and a computer device 7 connected to the controller 6.
自動車２には、エンジン２０からの排ガスを機外に排出する排気経路３が敷設されており、排気経路３は、エキゾーストマニホールド３０、排気管３１、第一触媒装置３２、第二触媒装置３３、マフラー３４、及び排気パイプ３５等とから構成されている。また、排気経路３の各構成機器は、断面円形状の配管３ａによって連結されている。 The automobile 2 is provided with an exhaust path 3 for discharging exhaust gas from the engine 20 to the outside of the machine. The exhaust path 3 includes an exhaust manifold 30, an exhaust pipe 31, a first catalyst device 32, a second catalyst device 33, A muffler 34, an exhaust pipe 35, and the like are included. In addition, each component device of the exhaust path 3 is connected by a pipe 3a having a circular cross section.
排気経路３においては、エンジン２０の排ガスが、まずエキゾーストマニホールド３０で合流され、排気管３１を通じて第一触媒装置３２及び第二触媒装置３３に導入され、その後マフラー３４を通じて排気パイプ３５から大気中に放出される。このような排気経路３が形成されることによって、エンジン２０からの排ガスは、二つの触媒装置３２・３３によって浄化され、マフラー３４によって消音・減圧されて大気中に放出される。 In the exhaust path 3, the exhaust gas of the engine 20 is first merged in the exhaust manifold 30, introduced into the first catalyst device 32 and the second catalyst device 33 through the exhaust pipe 31, and then into the atmosphere from the exhaust pipe 35 through the muffler 34. Released. By forming such an exhaust path 3, the exhaust gas from the engine 20 is purified by the two catalytic devices 32 and 33, muffled and decompressed by the muffler 34, and released into the atmosphere.
本実施例の測定部５・５・・・は、排気経路３において４箇所に配置されており、具体的には、第一触媒装置３２の上流側のエンジン２０と排気管３１との間、第一触媒装置３２と第二触媒装置３３との間、第二触媒装置３３とマフラー３４との間、マフラー３４の下流側の排気パイプ３５の末端部にそれぞれ配置されている。 The measurement units 5, 5... Of the present embodiment are arranged at four locations in the exhaust path 3, specifically, between the engine 20 and the exhaust pipe 31 on the upstream side of the first catalyst device 32, They are disposed between the first catalyst device 32 and the second catalyst device 33, between the second catalyst device 33 and the muffler 34, and at the end of the exhaust pipe 35 on the downstream side of the muffler 34, respectively.
排ガス分析装置１では、各測定部５において、コントローラ６によって赤外線レーザ光が照射され、かつ排ガスを透過した後のレーザ光が受光されることで、排気経路３を流れる排ガスの成分濃度が連続的にリアルタイムで測定される。そして、得られたデータが、コントローラ６からコンピュータ装置７に送られて排ガス中の成分が分析される。 In the exhaust gas analyzer 1, the concentration of exhaust gas flowing through the exhaust path 3 is continuously increased by receiving infrared laser light from the controller 6 and receiving laser light after passing through the exhaust gas in each measuring unit 5. Measured in real time. Then, the obtained data is sent from the controller 6 to the computer device 7 to analyze the components in the exhaust gas.
コントローラ６は、複数の波長の赤外線レーザ光を照射する照射装置であり、レーザ光の波長は、検出する排ガスの成分に合わせて設定される。また、コントローラ６には、測定部５に接続された図示せぬ差分型光検出器等が設けられており、測定部により受光された信号光が導光され、排ガス中を透過して減衰したレーザ光と排ガス中を透過していないレーザ光との信号光が接続されたコンピュータ装置７に出力される。コンピュータ装置７では、コントローラ６からの出力信号が解析されて、排ガスの成分濃度や排ガスの温度を算出する等して、排ガスの分析が行われる。 The controller 6 is an irradiation device that irradiates infrared laser light having a plurality of wavelengths, and the wavelength of the laser light is set according to the component of the exhaust gas to be detected. Further, the controller 6 is provided with a differential type photodetector (not shown) connected to the measurement unit 5, and the signal light received by the measurement unit is guided and attenuated by passing through the exhaust gas. The signal light of the laser light and the laser light that does not pass through the exhaust gas is output to the computer device 7 connected thereto. In the computer apparatus 7, the output signal from the controller 6 is analyzed, and the exhaust gas is analyzed by calculating the component concentration of the exhaust gas and the temperature of the exhaust gas.
このように、本実施例の排ガス分析装置１では、各測定部５による排気経路３の一断面におけるスポット的な排ガスの測定が可能となっている。特に、本実施例のように、測定部５が排気経路３の複数箇所に設けられることで、排ガスが排気経路３の所定断面でどのように変化するかを瞬時に測定することができ、排ガスの状態をリアルタイムに連続して測定することができる。 Thus, in the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment, the spot exhaust gas can be measured in one section of the exhaust path 3 by each measuring unit 5. In particular, as in the present embodiment, by providing the measurement units 5 at a plurality of locations in the exhaust path 3, it is possible to instantaneously measure how the exhaust gas changes in a predetermined section of the exhaust path 3, and the exhaust gas Can be continuously measured in real time.
次に、測定部５の構成及び排気経路３に対する取付構造について、以下に詳述する。
なお、本実施例の排ガス分析装置１は、排気経路３に取り付けられた各測定部５・５・・・がそれぞれ略同一に構成されている。以下、その一例として、第一触媒装置３２と第二触媒装置３３との間に配置された測定部５について説明する。
Next, the configuration of the measurement unit 5 and the mounting structure for the exhaust path 3 will be described in detail below.
In the exhaust gas analyzing apparatus 1 of the present embodiment, the measurement units 5, 5... Attached to the exhaust path 3 are configured substantially the same. Hereinafter, as an example, the measurement unit 5 disposed between the first catalyst device 32 and the second catalyst device 33 will be described.
図２乃至図６に示すように、本実施例の測定部５は、エンジン２０の排ガスを排出する排気経路３中の排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを透過したレーザ光を検出することで排ガス中の成分濃度を測定するものである。そして、測定部５は、排気経路３を構成する配管３ａ・３ａの連結部３ｂに設けられた管継手３６・３６によって、センサ本体５０が前後方向から挟まれた状態で排気経路３の所定の箇所に取り付けられる。 As shown in FIG. 2 to FIG. 6, the measurement unit 5 of the present embodiment irradiates the exhaust gas in the exhaust path 3 for exhausting the exhaust gas of the engine 20 with laser light, and detects the laser light transmitted through the exhaust gas. It measures the component concentration in the exhaust gas. And the measurement part 5 is a predetermined part of the exhaust path 3 in a state where the sensor main body 50 is sandwiched from the front-rear direction by the pipe joints 36, 36 provided in the connection part 3b of the pipes 3a, 3a constituting the exhaust path 3. Attach to the location.
測定部５の構成としては、矩形状の薄板材から形成され、略中心部に排気経路３中の排ガスが通過する円形の排ガス通過孔５０ａが貫通された本体部としてのセンサ本体５０と、分析用のレーザ光を排ガス通過孔５０ａ内に向けて照射する照射部５１と、照射部５１より照射されたレーザ光を多重反射させる一対の反射鏡５２・５２と、排ガス中を透過したレーザ光を検出する受光部５３と、測定部５における排ガス通過孔５０ａ内の結露を防止するためのヒータ５４と、排ガス通過孔５０ａに挿設されたスリーブ形状のガイド部材８等とで構成されている。 The structure of the measuring unit 5 is a sensor main body 50 as a main body formed from a rectangular thin plate material and having a circular exhaust gas passage hole 50a through which exhaust gas in the exhaust passage 3 passes substantially in the center, and analysis. Irradiating part 51 for irradiating laser light for use in the exhaust gas passage hole 50a, a pair of reflecting mirrors 52 and 52 for multiply reflecting the laser light emitted from the irradiating part 51, and laser light transmitted through the exhaust gas. The light-receiving part 53 to detect, the heater 54 for preventing the dew condensation in the exhaust gas passage hole 50a in the measurement part 5, and the sleeve-shaped guide member 8 inserted in the exhaust gas passage hole 50a, etc. are comprised.
センサ本体５０には、照射部５１及び受光部５３が投光面と受光面とがそれぞれ排ガス通過孔５０ａの中心方向に向くようにして組み付けられるとともに、反射鏡５２・５２が排ガス通過孔５０ａに面するように上下に対向するように平行に配設され、照射部５１より照射されたレーザ光が排ガス通過孔５０ａ内を排気経路３に対して直交して横切るように平行状態に固定されている（図５参照）。 The sensor body 50 is assembled with the irradiation unit 51 and the light receiving unit 53 such that the light projecting surface and the light receiving surface are respectively directed toward the center of the exhaust gas passage hole 50a, and the reflecting mirrors 52 and 52 are attached to the exhaust gas passage hole 50a. The laser beam irradiated from the irradiation unit 51 is fixed in parallel so as to cross the exhaust gas passage hole 50a perpendicularly to the exhaust path 3 so as to face each other in the vertical direction. (See FIG. 5).
照射部５１からは、排気経路３と直交する一断面に沿ってレーザ光が照射され、照射部５１から照射されたレーザ光が受光部５３にて受光される。本実施例では、照射部５１及び受光部５３は、上述したコントローラ６に接続されており、コントローラ６から射出された赤外レーザ光が照射部５１を介して排ガス通過孔５０ａに照射され、排ガス中を透過したレーザ光が受光部５３で受光されてコントローラ６に受光信号が入力される。 Laser light is emitted from the irradiation unit 51 along a cross section orthogonal to the exhaust path 3, and the laser light emitted from the irradiation unit 51 is received by the light receiving unit 53. In the present embodiment, the irradiation unit 51 and the light receiving unit 53 are connected to the controller 6 described above, and the infrared laser light emitted from the controller 6 is irradiated to the exhaust gas passage hole 50a via the irradiation unit 51, and the exhaust gas is discharged. The laser beam transmitted therethrough is received by the light receiving unit 53 and a light reception signal is input to the controller 6.
反射鏡５２・５２は、照射部５１より照射されたレーザ光が一方の反射鏡５２（図５において下方の）により他方の反射鏡５２（図５において上方の）に向けて反射され、一対の反射鏡５２・５２により交互に反射されて受光側の受光部５３に到達されるように配設される。このように一対の反射鏡５２・５２によって、照射部５１により照射されたレーザ光が排気経路３に直交する一断面内を複数回反射してから受光部５３で受光される。 The reflecting mirrors 52 and 52 are configured such that the laser light emitted from the irradiation unit 51 is reflected by one reflecting mirror 52 (lower in FIG. 5) toward the other reflecting mirror 52 (upward in FIG. 5). The reflectors 52 and 52 are alternately reflected so as to reach the light receiving portion 53 on the light receiving side. As described above, the laser beam irradiated by the irradiation unit 51 is reflected by the light receiving unit 53 after being reflected a plurality of times in one cross section orthogonal to the exhaust path 3 by the pair of reflecting mirrors 52 and 52.
また、センサ本体５０の排ガス通過孔５０ａの開口縁部には、後述するガスケット３７の嵌合部５０ｂが形成されている（図４参照）。嵌合部５０ｂは、排ガス通過孔５０ａの開口縁部をガスケット３７の形状に合わせて面取り又は切欠きして形成されている。後述するように、測定部５（センサ本体５０）が一対の管継手３６・３６に挟まれるようにして取り付けられる際には、センサ本体５０と管継手３６との間に配置されるガスケット３７がかかる嵌合部５０ｂに密接嵌合される。 In addition, a fitting portion 50b of a gasket 37 described later is formed at the opening edge of the exhaust gas passage hole 50a of the sensor body 50 (see FIG. 4). The fitting portion 50 b is formed by chamfering or notching the opening edge of the exhaust gas passage hole 50 a in accordance with the shape of the gasket 37. As will be described later, when the measurement unit 5 (sensor body 50) is attached so as to be sandwiched between a pair of pipe joints 36, 36, a gasket 37 disposed between the sensor body 50 and the pipe joint 36 is provided. The fitting portion 50b is closely fitted.
ここで、ガイド部材８の構成について、以下に詳述する。
図２、図４及び図６に示すように、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａ内に固定される固定部８０と、固定部８０から固定部８０の軸心方向に沿って延出される延出部８１・８１が一体的に形成され、排ガス通過孔５０ａに着脱可能に挿設されている。具体的には、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａに固定部８０が固定された状態で、センサ本体５０に対して排ガス通過孔５０ａの軸心方向に沿って、センサ本体５０の幅方向厚さより前後方向に突出する方向に向けて延出部８１・８１が延出されている。
Here, the configuration of the guide member 8 will be described in detail below.
As shown in FIGS. 2, 4, and 6, the guide member 8 includes a fixed portion 80 fixed in the exhaust gas passage hole 50 a, and an extension extending from the fixed portion 80 along the axial direction of the fixed portion 80. The outlet portions 81 and 81 are integrally formed, and are detachably inserted into the exhaust gas passage hole 50a. Specifically, the guide member 8 has a thickness in the width direction of the sensor body 50 along the axial direction of the exhaust gas passage hole 50a with respect to the sensor body 50 in a state where the fixing portion 80 is fixed to the exhaust gas passage hole 50a. Further, the extending portions 81 and 81 are extended in a direction protruding in the front-rear direction.
ガイド部材８は、セラミック等の熱伝導性の低い素材によって固定部８０と延出部８１とが一体的に形成されている。本実施例では、ガイド部材８は、固定部８０及び延出部８１の外周面が面一状に形成されて同じ外径とされ、固定部８０及び延出部８１を貫通するようにして貫通孔８ａが穿設されたスリーブ形状に形成されている。 In the guide member 8, the fixed portion 80 and the extending portion 81 are integrally formed of a material having low thermal conductivity such as ceramic. In the present embodiment, the guide member 8 is formed so that the outer peripheral surfaces of the fixing portion 80 and the extending portion 81 are flush with each other and have the same outer diameter, and penetrates the fixing portion 80 and the extending portion 81. It is formed in a sleeve shape with a hole 8a.
ガイド部材８の固定部８０の周面には、一対の長穴のレーザ光通過孔８ｂが、それぞれ排ガス通過孔５０ａの軸中心に対して対向する位置に穿設されている（図６参照）。レーザ光通過孔８ｂは、照射部５１より排ガス通過孔５０ａ内に向けて照射されたレーザ光が、反射鏡５２・５２間で複数回反射され、その後受光部５３に受光されるように、レーザ光の光路上に設けられる。レーザ光通過孔８ｂを設けることで、反射鏡５２によって正確に反射されたレーザ光のみを通過させて光路から外れたレーザ光を遮断することができ、レーザ光の測定精度を向上できる。 On the peripheral surface of the fixing portion 80 of the guide member 8, a pair of long laser beam passage holes 8b are formed at positions facing the axial center of the exhaust gas passage hole 50a (see FIG. 6). . The laser beam passage hole 8b is configured so that the laser beam irradiated from the irradiation unit 51 toward the exhaust gas passage hole 50a is reflected a plurality of times between the reflecting mirrors 52 and 52 and then received by the light receiving unit 53. It is provided on the optical path of light. By providing the laser beam passage hole 8b, only the laser beam accurately reflected by the reflecting mirror 52 can be passed and the laser beam deviated from the optical path can be blocked, and the measurement accuracy of the laser beam can be improved.
そして、本実施例のガイド部材８は、固定部８０及び延出部８１の外径がセンサ本体５０の排ガス通過孔５０ａの内径よりも僅かに小さくなるように形成され、かつ、固定部８０及び延出部８１の外径が後述する排気経路３を構成する配管３ａの管継手３６（の貫通孔３６ａ）の内径よりも小さくなるように構成されている（図４参照）。 The guide member 8 of the present embodiment is formed such that the outer diameters of the fixing portion 80 and the extending portion 81 are slightly smaller than the inner diameter of the exhaust gas passage hole 50a of the sensor body 50, and the fixing portion 80 and The outer diameter of the extending portion 81 is configured to be smaller than the inner diameter of the pipe joint 36 (the through hole 36a) of the pipe 3a constituting the exhaust passage 3 described later (see FIG. 4).
ガイド部材８は、固定部８０（及び延出部８１）の外径が排ガス通過孔５０ａの内径よりも僅かに小さくなるように形成されているため、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａに挿設された状態で、固定部８０において排ガス通過孔５０ａの内壁と当接することなく離間を有し、かつ、排ガス通過孔５０ａの内壁を覆うようにして配設されている。そのため、測定部５においては、ガイド部材８の固定部８０によって排ガス通過孔５０ａの内壁が覆われるため、排ガス通過孔５０ａを流れる排ガスが内壁に直接晒されず、高温排ガスから内壁への入熱を低減することができる。 Since the guide member 8 is formed so that the outer diameter of the fixed portion 80 (and the extending portion 81) is slightly smaller than the inner diameter of the exhaust gas passage hole 50a, the guide member 8 is inserted into the exhaust gas passage hole 50a. In the installed state, the fixed portion 80 is spaced from the inner wall of the exhaust gas passage hole 50a without being in contact with the inner wall of the exhaust gas passage hole 50a. Therefore, in the measurement unit 5, the inner wall of the exhaust gas passage hole 50a is covered by the fixing part 80 of the guide member 8, so that the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage hole 50a is not directly exposed to the inner wall, and heat input from the high temperature exhaust gas to the inner wall. Can be reduced.
また、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａに挿設された状態で、センサ本体５０に対して前後方向に延出部８１・８１が突出されて、全体としてセンサ本体５０の幅方向厚さよりも長手方向長さが長くなるように形成されている。上述したように、ガイド部材８は、延出部８１（及び固定部８０）の外径が後述する管継手３６の貫通孔３６ａの内径よりも小さくなるように形成されているため、後述するように、測定部５が排気経路３に取り付けられる際には、かかる延出部８１が管継手３６の貫通孔３６ａに嵌挿された状態で取り付けることができる（図４参照）。 Further, the guide member 8 is inserted into the exhaust gas passage hole 50a, and the extending portions 81 and 81 protrude in the front-rear direction with respect to the sensor main body 50, so that the entire thickness of the guide member 8 is larger than the thickness of the sensor main body 50. The length in the longitudinal direction is increased. As described above, the guide member 8 is formed so that the outer diameter of the extending portion 81 (and the fixing portion 80) is smaller than the inner diameter of the through hole 36a of the pipe joint 36 described later. In addition, when the measuring part 5 is attached to the exhaust path 3, the extending part 81 can be attached in a state of being inserted into the through hole 36a of the pipe joint 36 (see FIG. 4).
なお、ガイド部材８は、固定部８０の外周面より突出された図示せぬピン部材によって、排ガス通過孔５０ａの内壁に対して位置決めされる。すなわち、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａ内に配設された状態で、ピン部材が固定部８０の外周面から所定長さだけ突出されることで、外周面と排ガス通過孔５０ａの内壁との離間がその円周方向に渡って均一となるように調整されて、排ガス通過孔５０ａの略中央部に位置するように径方向に位置決めされる。また、ガイド部材８は、センサ本体５０に挿入される図示せぬ固定ピンによって、センサ本体５０に対して固定部８０の円周方向及び軸方向（スラスト方向）のそれぞれに相対位置変動不能となるように固定される。 The guide member 8 is positioned with respect to the inner wall of the exhaust gas passage hole 50a by a pin member (not shown) protruding from the outer peripheral surface of the fixed portion 80. That is, the guide member 8 is disposed in the exhaust gas passage hole 50a, and the pin member protrudes from the outer peripheral surface of the fixed portion 80 by a predetermined length, so that the outer peripheral surface and the inner wall of the exhaust gas passage hole 50a are Is adjusted to be uniform in the circumferential direction, and is positioned in the radial direction so as to be positioned substantially at the center of the exhaust gas passage hole 50a. The guide member 8 cannot be moved relative to the sensor main body 50 in the circumferential direction and the axial direction (thrust direction) of the fixing portion 80 by a fixing pin (not shown) inserted into the sensor main body 50. To be fixed.
次に、排気経路３に対する測定部５の取付構造について、以下に詳述する。
図３、図４及び図７に示すように、本実施例の測定部５は、管継手３６の貫通孔３６ａ及びガスケット３７の貫通孔３７ａにガイド部材８の延出部８１が挿嵌されて、一対の管継手３６・３６に挟み込まれた状態で取り付けられる。
Next, the mounting structure of the measurement unit 5 with respect to the exhaust path 3 will be described in detail below.
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, in the measurement unit 5 of this embodiment, the extending portion 81 of the guide member 8 is inserted into the through hole 36 a of the pipe joint 36 and the through hole 37 a of the gasket 37. They are attached in a state of being sandwiched between the pair of pipe joints 36 and 36.
まず、管継手３６は、排気経路３を構成する配管３ａ・３ａの連結部３ｂに設けられ、配管３ａの一端に一体（若しくは別体）に形成されている。管継手３６は、断面円形の貫通孔３６ａが穿設された筒状に形成されており、一方の開口縁部にフランジ部３６ｃが設けられている。測定部５（のセンサ本体５０）は、一対の管継手３６・３６のフランジ部３６ｃが設けられた側の開口端の離間に、ガスケット３７・３７を介して挟み込まれ、フランジ部３６ｃ・３６ｃにて一対のボルト３８・３８によって締結される。 First, the pipe joint 36 is provided in the connecting portion 3b of the pipes 3a and 3a constituting the exhaust path 3, and is formed integrally (or separately) at one end of the pipe 3a. The pipe joint 36 is formed in a cylindrical shape with a through hole 36a having a circular cross section, and a flange portion 36c is provided at one opening edge. The measuring section 5 (the sensor body 50) is sandwiched between the opening ends of the pair of pipe joints 36 and 36 on the side where the flange section 36c is provided via gaskets 37 and 37, and is sandwiched between the flange sections 36c and 36c. Are fastened by a pair of bolts 38.
特に、本実施例の管継手３６は、貫通孔３６ａの内径がセンサ本体５０に穿設された排ガス通過孔５０ａの内径と同じ長さに形成されている。また、上述したように、ガイド部材８の延出部８１の外径が、管継手３６の貫通孔３６ａの内径よりも小さくなるように形成されているため、管継手３６の貫通孔３６ａにかかる延出部８１が挿嵌される。 In particular, the pipe joint 36 of the present embodiment is formed so that the inner diameter of the through hole 36 a is the same as the inner diameter of the exhaust gas passage hole 50 a drilled in the sensor body 50. Further, as described above, since the outer diameter of the extending portion 81 of the guide member 8 is formed so as to be smaller than the inner diameter of the through hole 36a of the pipe joint 36, it is applied to the through hole 36a of the pipe joint 36. The extension part 81 is inserted.
管継手３６の貫通孔３６ａのフランジ部３６ｃが形成された側の開口縁部には、ガスケット３７の嵌合部３６ｂが形成されている（図４参照）。嵌合部３６ｂは、貫通孔３６ａの開口縁部をガスケット３７の形状に合わせて面取り又は切欠きして形成されている。測定部５（センサ本体５０）が一対の管継手３６・３６に挟まれるようにして取り付けられる際には、センサ本体５０と管継手３６との間に配置されるガスケット３７がかかる嵌合部３６ｂに密接嵌合される。 A fitting portion 36b of a gasket 37 is formed at the opening edge of the through-hole 36a of the pipe joint 36 on the side where the flange portion 36c is formed (see FIG. 4). The fitting portion 36 b is formed by chamfering or notching the opening edge portion of the through hole 36 a in accordance with the shape of the gasket 37. When the measuring unit 5 (sensor main body 50) is attached so as to be sandwiched between the pair of pipe joints 36, 36, a gasket 37 disposed between the sensor main body 50 and the pipe joint 36 is applied to the fitting part 36b. Closely fitted.
ガスケット３７は、平面視円形状かつ断面平板形状の平型のガスケット（シール部材）であって、管継手３６の貫通孔３６ａの内径と略同じ長さの径の貫通孔３７ａが開口されている。ガスケット３７は、管継手３６の間に測定部５が挟まれた状態で、管継手３６に形成された嵌合部３６ｂ及びセンサ本体５０に形成された嵌合部５０ｂとに密接嵌合されるため、管継手３６によって構成される配管３ａ・３ａの連結部３ｂにおいて排ガスが途中で漏れることはなく、排気経路の長さの増加も少ない。 The gasket 37 is a flat gasket (seal member) having a circular shape in plan view and a flat cross-sectional shape, and a through hole 37a having a diameter substantially the same as the inner diameter of the through hole 36a of the pipe joint 36 is opened. . The gasket 37 is closely fitted to a fitting portion 36 b formed on the pipe joint 36 and a fitting portion 50 b formed on the sensor body 50 in a state where the measurement portion 5 is sandwiched between the pipe joints 36. Therefore, the exhaust gas does not leak in the middle of the connecting portion 3b of the pipes 3a and 3a constituted by the pipe joint 36, and the increase in the length of the exhaust path is small.
図７に示すように、排気経路３（管継手３６）に測定部５を取り付ける際には、まず、一対の管継手３６・３６をフランジ部３６ｃが形成された側の開口縁部を対向するようにして配置した状態で、かかる一対の管継手３６・３６の離間に測定部５が配置される（図７（ａ））。 As shown in FIG. 7, when attaching the measurement part 5 to the exhaust path 3 (pipe joint 36), first, a pair of pipe joints 36 and 36 are opposed to the opening edge part on the side where the flange part 36c is formed. In the state of being arranged as described above, the measurement unit 5 is arranged at a distance between the pair of pipe joints 36 and 36 (FIG. 7A).
次いで、測定部５のセンサ本体５０から前後方向に突出されたガイド部材８の延出部８１・８１にガスケット３７・３７が挿通され、さらに管継手３６・３６が挿通される（図７（ｂ））。本ステップでは、ガイド部材８の延出部８１は、外径が、管継手３６の貫通孔３６ａの内径及びガスケット３７の貫通孔３７ａの内径よりも小さくなるように形成されているため、管継手３６及びガスケット３７を挿通させることができる。このようにして、管継手３６及びガスケット３７は、ガイド部材８の延出部８１によって各貫通孔３６ａ・３７ａの軸心方向に位置決めされる。 Next, the gaskets 37 and 37 are inserted into the extended portions 81 and 81 of the guide member 8 projecting in the front-rear direction from the sensor body 50 of the measurement unit 5, and the pipe joints 36 and 36 are further inserted (FIG. 7B). )). In this step, the extension 81 of the guide member 8 is formed so that the outer diameter is smaller than the inner diameter of the through hole 36a of the pipe joint 36 and the inner diameter of the through hole 37a of the gasket 37. 36 and the gasket 37 can be inserted. In this way, the pipe joint 36 and the gasket 37 are positioned in the axial direction of the through holes 36 a and 37 a by the extending portion 81 of the guide member 8.
さらに、一対の管継手３６・３６が測定部５を挟み込む方向に徐々に移動され、ガスケット３７が管継手３６の嵌合部３６ｂ及びセンサ本体５０の嵌合部５０ｂに密接嵌合される（図７（ｃ））。このように、本ステップでは、管継手３６及びガスケット３７は、ガイド部材８の延出部８１によって各貫通孔３６ａ・３７ａの軸心方向に沿ってガイドされながら取り付けられる。 Further, the pair of pipe joints 36 and 36 are gradually moved in the direction in which the measuring part 5 is sandwiched, and the gasket 37 is closely fitted to the fitting part 36b of the pipe joint 36 and the fitting part 50b of the sensor body 50 (see FIG. 7 (c)). Thus, in this step, the pipe joint 36 and the gasket 37 are attached while being guided along the axial direction of each of the through holes 36 a and 37 a by the extending portion 81 of the guide member 8.
そして、フランジ部３６ｃ・３６ｃにて一対のボルト３８・３８によって締結されることで、測定部５が取り付けられる。測定部５が取り付けられた状態では、一対の管継手３６（の貫通孔３６ａ）及びガスケット３７（の貫通孔３７ａ）がガイド部材８の貫通孔８ａを介して接続されている。そのため、排気経路３を流れる排ガスは、一方の管継手３６の貫通孔３６ａを介してガイド部材８に送られて、センサ本体５０の排ガス通過孔５０ａを通過した後、他方の管継手３６の貫通孔３６ａより排気経路３の下流側に送られる。 And the measurement part 5 is attached by fastening with a pair of volt | bolts 38 and 38 in the flange parts 36c and 36c. In a state where the measurement unit 5 is attached, the pair of pipe joints 36 (the through hole 36a) and the gasket 37 (the through hole 37a) are connected via the through hole 8a of the guide member 8. Therefore, the exhaust gas flowing through the exhaust path 3 is sent to the guide member 8 through the through hole 36 a of one pipe joint 36, passes through the exhaust gas passage hole 50 a of the sensor body 50, and then penetrates the other pipe joint 36. It is sent to the downstream side of the exhaust path 3 from the hole 36a.
以上のように、本実施例の排ガス分析装置１は、エンジン２０の排ガスを排出する排気経路３中の排ガスにレーザ光を照射し、排ガスを透過したレーザ光を検出することで排ガス中の成分濃度を測定する測定部５を有する排ガス分析装置１であって、測定部５は、排気経路３中の排ガスが通過する排ガス通過孔５０ａが穿設されたセンサ本体５０と、センサ本体５０に対して排ガス通過孔５０ａの軸心方向に沿ってスリーブ状に延出され、外径が排気経路３を構成する配管３ａの内径よりも小さくなるように形成されたガイド部材８とを具備してなるため、排気経路３に対して測定部５を容易にかつ精度よく取り付けることができる。 As described above, the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment irradiates the exhaust gas in the exhaust path 3 that exhausts the exhaust gas of the engine 20 with laser light, and detects the laser light that has passed through the exhaust gas, thereby detecting the components in the exhaust gas. An exhaust gas analyzer 1 having a measuring unit 5 for measuring a concentration, the measuring unit 5 being provided for a sensor main body 50 having an exhaust gas passage hole 50a through which exhaust gas in the exhaust passage 3 passes, And a guide member 8 extending in a sleeve shape along the axial direction of the exhaust gas passage hole 50a and having an outer diameter smaller than the inner diameter of the pipe 3a constituting the exhaust passage 3. Therefore, the measuring unit 5 can be easily and accurately attached to the exhaust path 3.
すなわち、本実施例の排ガス分析装置１では、センサ本体５０に対して排ガス通過孔５０ａの軸心方向に沿ってスリーブ状に延出され、外径が排気経路３を構成する配管３ａ（本実施例では管継手３６）の内径よりも小さくなるように形成されたガイド部材８を有しているため、測定部５を排気経路３に取り付ける際には、管継手３６・３６の離間にガイド部材８を配置した状態で、ガイド部材８の延出部８１を管継手３６の貫通孔３６ａ及びガスケット３７の貫通孔３７ａに挿通させることで、センサ本体５０に穿設された排ガス通過孔５０ａ、管継手３６の貫通孔３６ａ、及びガスケット３７の貫通孔３７ａを軸心方向に沿って容易に位置決めすることができる。
特に、略水平方向に配設された管継手３６（配管３ａ）中に測定部５を取り付ける際であっても、管継手３６に対して測定部５及びガスケット３７を水平方向に容易に位置決めすることができる。
そして、ガイド部材８の延出部８１を管継手３６の貫通孔３６ａ及びガスケット３７の貫通孔３７ａに挿通させた状態、すなわち、上述した各孔を位置決めした状態から、管継手３６及びガスケット３７をガイド部材８によってガイドさせながら移動させることで、排気経路３に測定部５及びガスケット３７を容易にかつ精度よく挟み込んで取り付けることができるのである。
That is, in the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment, the pipe 3a (this embodiment) extends in a sleeve shape along the axial center direction of the exhaust gas passage hole 50a with respect to the sensor body 50 and has an outer diameter constituting the exhaust passage 3 (this embodiment). In the example, since the guide member 8 is formed so as to be smaller than the inner diameter of the pipe joint 36), when the measuring portion 5 is attached to the exhaust passage 3, the guide member is separated from the pipe joints 36 and 36. 8 is inserted into the through hole 36a of the pipe joint 36 and the through hole 37a of the gasket 37 so that the exhaust gas passage hole 50a drilled in the sensor body 50, the pipe The through hole 36a of the joint 36 and the through hole 37a of the gasket 37 can be easily positioned along the axial direction.
In particular, even when the measuring unit 5 is mounted in the pipe joint 36 (pipe 3a) disposed in a substantially horizontal direction, the measuring unit 5 and the gasket 37 are easily positioned in the horizontal direction with respect to the pipe joint 36. be able to.
Then, from the state in which the extending portion 81 of the guide member 8 is inserted into the through hole 36a of the pipe joint 36 and the through hole 37a of the gasket 37, that is, from the state where each of the holes described above is positioned, the pipe joint 36 and the gasket 37 are moved. By moving while being guided by the guide member 8, the measuring portion 5 and the gasket 37 can be easily sandwiched and attached to the exhaust path 3.
また、本実施例の排ガス分析装置１では、ガイド部材８は、排ガス通過孔５０ａ内に固定される固定部８０と、センサ本体５０に対して排ガス通過孔５０ａの軸心方向に沿って延出される延出部８１とが一体的に形成され、排ガス通過孔５０ａに着脱可能に挿設されるため、ガイド部材８がセンサ本体５０に対して別体として構成されることで、既存の測定部５のセンサ本体５０に対して用いることができるとともに、排気経路３を構成する配管３ａ（管継手３６）の種類や構成に応じて適宜最適な部材に交換することができる。 Further, in the exhaust gas analyzer 1 of the present embodiment, the guide member 8 extends along the axial direction of the exhaust gas passage hole 50a with respect to the sensor 80 and the fixed portion 80 fixed in the exhaust gas passage hole 50a. Since the extending portion 81 is integrally formed and is detachably inserted into the exhaust gas passage hole 50a, the guide member 8 is configured as a separate body from the sensor body 50, so that the existing measuring portion 5 can be used for the sensor body 50, and can be appropriately replaced with an optimal member according to the type and configuration of the pipe 3 a (pipe joint 36) constituting the exhaust path 3.
なお、排ガス分析装置の構成としては、上述した実施例に限定されない。 In addition, as a structure of an exhaust gas analyzer, it is not limited to the Example mentioned above.
上述した実施例の測定部５は、平面視円形状かつ断面平板形状の平型のガスケット３７が用いられる連結部３ｂに取り付けられる構成を示したが（図４参照）、例えば、これに代えて、断面テーパ形状のガスケット１６７が用いられる連結部１０３ｂに取り付けられるような構成としてもよい。そして、かかる場合には、上述した実施例と比べて、測定部１０５には、テーパ型のガスケット１６７を取り付けるための取付部材１０９が別途設けられる。 Although the measurement unit 5 of the above-described embodiment has a configuration in which the flat gasket 37 having a circular shape in plan view and a flat plate shape in cross section is used (see FIG. 4), for example, instead of this, The gasket 167 having a tapered cross section may be attached to the connecting portion 103b in which the gasket 167 is used. In such a case, as compared with the above-described embodiment, the measuring unit 105 is separately provided with an attachment member 109 for attaching the tapered gasket 167.
まず、図８に示すように、断面テーパ形状のガスケット１６７が用いられる連結部１０３ｂの構成について説明すると、かかる連結部１０３ｂは、一対の管継手１３６・１３９によってガスケット１６７が挟み込まれた状態で締結される。ガスケット１６７は、一方の外縁部にテーパ面１６７ｂが形成されたテーパ型ガスケットとして構成される。 First, as shown in FIG. 8, the structure of the connecting portion 103b in which the gasket 167 having a tapered cross section is used will be described. The connecting portion 103b is fastened with the gasket 167 sandwiched between a pair of pipe joints 136 and 139. Is done. The gasket 167 is configured as a tapered gasket in which a tapered surface 167b is formed on one outer edge portion.
一方の管継手１３６は、貫通孔１３６ａのフランジ部１３６ｃが形成された側の開口縁部に、ガスケット１６７の形状（テーパ面１６７ｂに合致する形状）に合わせて切欠きして形成された嵌合部１３６ｂが形成されている。また、他方の管継手１３９は、貫通孔１３９ａのフランジ部１３９ｃが形成された側の開口縁部に、ガスケット１６７の貫通孔１６７ａに挿通される突出部１３９ｄが形成されている。ガスケット１６７は、他方の管継手１３９の突出部１３９ｄが貫通孔１６７ａに挿通された状態で、一方の管継手１３６の嵌合部１３６ｂに密接嵌合される。 One pipe joint 136 is a fitting formed by notching the opening edge of the through hole 136a on the side where the flange portion 136c is formed in accordance with the shape of the gasket 167 (the shape matching the tapered surface 167b). A portion 136b is formed. In the other pipe joint 139, a protruding portion 139d inserted into the through hole 167a of the gasket 167 is formed at the opening edge of the through hole 139a on the side where the flange portion 139c is formed. The gasket 167 is closely fitted to the fitting portion 136b of one pipe joint 136 in a state where the protruding portion 139d of the other pipe joint 139 is inserted into the through hole 167a.
そして、図９に示すように、ガスケット１６７が用いられる連結部１０３ｂに取り付けられる測定部１０５の構成としては、上述した実施例と同様に、排ガス通過孔１５０ａが貫通された本体部としてのセンサ本体１５０と、排ガス通過孔１５０ａに挿設されたスリーブ形状のガイド部材１０８等とに加えて、ガスケット１６７を取り付けるための取付部材１０９が設けられている。 And as shown in FIG. 9, as a structure of the measurement part 105 attached to the connection part 103b where the gasket 167 is used, the sensor main body as a main body part through which the exhaust gas passage hole 150a is penetrated is the same as the above-described embodiment. In addition to 150 and the sleeve-shaped guide member 108 inserted in the exhaust gas passage hole 150a, an attachment member 109 for attaching the gasket 167 is provided.
取付部材１０９は、矩形状の薄板材からセンサ本体１５０とは別体として形成され、略中心部に貫通孔１０９ａが穿設されている。そして、貫通孔１０９ａの一方の開口縁部にはガスケット１３７の嵌合部１０９ｂが形成され、他方の開口縁部にはガスケット１６７の嵌合部１０９ｃが形成されている。各嵌合部１０９ｂ・１０９ｃは、貫通孔１０９ａの開口縁部をガスケット１３７・１６７の形状に合わせて面取り又は切欠きして形成されている。特に、嵌合部１０９ｃは、ガスケット１６７の形状（テーパ面１６７ｂに合致する形状）に合わせて切欠きして形成される。 The attachment member 109 is formed of a rectangular thin plate member as a separate body from the sensor main body 150, and has a through hole 109a formed in a substantially central portion. A fitting portion 109b of the gasket 137 is formed at one opening edge of the through hole 109a, and a fitting portion 109c of the gasket 167 is formed at the other opening edge. Each of the fitting portions 109b and 109c is formed by chamfering or notching the opening edge portion of the through hole 109a in accordance with the shape of the gasket 137 and 167. In particular, the fitting portion 109c is formed by cutting out according to the shape of the gasket 167 (a shape that matches the tapered surface 167b).
本実施例の測定部５は、センサ本体１５０とは別体に形成された取付部材１０９が、センサ本体１５０の排ガス通過孔１５０ａ及び取付部材１０９の貫通孔１０９ａにガイド部材１０８を貫通した状態で一体に組み付けられる。このとき、センサ本体１５０と取付部材１０９との間にはガスケット１３７が配設され、ガスケット１３７は、センサ本体１５０の嵌合部１５０ｂ及び取付部材１０９の嵌合部１０９ｂに密接嵌合される。 In the measurement unit 5 of the present embodiment, the attachment member 109 formed separately from the sensor body 150 penetrates the guide member 108 through the exhaust gas passage hole 150a of the sensor body 150 and the through hole 109a of the attachment member 109. Can be assembled together. At this time, a gasket 137 is disposed between the sensor main body 150 and the attachment member 109, and the gasket 137 is closely fitted to the fitting portion 150 b of the sensor main body 150 and the fitting portion 109 b of the attachment member 109.
排気経路に測定部１０５を取り付ける際には、まず、一対の管継手１３６・１３９をフランジ部１３６ｃ・１３９ｃが形成された側の開口縁部を対向するようにして配置した状態で、かかる一対の管継手３６・３６の離間に測定部１０５が配置される。このとき、一方の管継手１３６に最も近接する位置から、一方の管継手１３６→ガスケット１６７→センサ本体１５０→ガスケット１３７→取付部材１０９→ガスケット１６７→他方の管継手１３９の順に配列される。 When attaching the measuring unit 105 to the exhaust path, first, the pair of pipe joints 136 and 139 are arranged with the opening edges on the side where the flanges 136c and 139c are formed facing each other. The measuring unit 105 is disposed in the space between the pipe joints 36 and 36. At this time, from the position closest to one of the pipe joints 136, the one pipe joint 136 → the gasket 167 → the sensor body 150 → the gasket 137 → the mounting member 109 → the gasket 167 → the other pipe joint 139 is arranged in this order.
ガイド部材１０８の延出部１８１は、外径が、管継手１３６の貫通孔１３６ａの内径、ガスケット１３７・１６７の貫通孔１３７ａ・１６７ａの内径、及び取付部材１０９の貫通孔１０９ａよりも小さくなるように形成されており、測定部１０５のセンサ本体１５０から前後方向に突出されたガイド部材１０８の延出部１８１・１８１に、ガスケット１３７・１６７が挿通される。ガスケット１３７が挿通された側の延出部１８１には、さらに取付部材１０９が挿通され、かかる状態で、ガスケット１６７を介して他方の管継手１３９が取り付けられる。一方、ガスケット１６７が挿通された側の延出部１８１には、一方の管継手１３６が挿通される。 The extending part 181 of the guide member 108 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the through hole 136 a of the pipe joint 136, the inner diameters of the through holes 137 a and 167 a of the gaskets 137 and 167, and the through hole 109 a of the mounting member 109. The gaskets 137 and 167 are inserted into the extending portions 181 and 181 of the guide member 108 that are formed in the measuring portion 105 and project from the sensor main body 150 in the front-rear direction. The attachment member 109 is further inserted into the extended portion 181 on the side where the gasket 137 is inserted. In this state, the other pipe joint 139 is attached via the gasket 167. On the other hand, one pipe joint 136 is inserted into the extended portion 181 on the side where the gasket 167 is inserted.
そして、管継手１３６・１３９が測定部５（のセンサ本体１５０）を挟み込む方向に移動され、ガスケット１６７が管継手１３６の嵌合部１３６ｂ及びセンサ本体１５０の嵌合部１５０ｂに密接嵌合されるとともに、ガスケット１６７が他方の管継手１３９の突出部１３９ｄが貫通孔１６７ａに挿通された状態で取付部材１０９の嵌合部１０９ｃに密接嵌合される。 Then, the pipe joints 136 and 139 are moved in the direction of sandwiching the measuring section 5 (the sensor body 150), and the gasket 167 is closely fitted to the fitting section 136b of the pipe joint 136 and the fitting section 150b of the sensor body 150. At the same time, the gasket 167 is closely fitted to the fitting portion 109c of the mounting member 109 in a state where the protruding portion 139d of the other pipe joint 139 is inserted into the through hole 167a.
このように、本実施例の排ガス分析装置の測定部１０５は、外縁部がテーパ状に形成されたテーパ型のガスケット１６７を取り付けるための取付部材１０９を具備してなるため、排気経路１０３を構成する連結部１０３ｂの管継手１３６・１３９において、テーパ型のガスケット１６７が用いられる場合であっても測定部１０５を容易に取り付けることができる。特に、センサ本体１５０の形状を変えることなく、二種類の異型のガスケット（平型のガスケット１３７及びテーパ型のガスケット１６７）に対応することができる。 As described above, the measurement unit 105 of the exhaust gas analyzer according to the present embodiment includes the mounting member 109 for mounting the taper type gasket 167 whose outer edge portion is formed in a tapered shape, and thus the exhaust path 103 is configured. Even in the case where the taper type gasket 167 is used in the pipe joints 136 and 139 of the connecting portion 103b to be measured, the measuring portion 105 can be easily attached. In particular, it is possible to deal with two types of different types of gaskets (flat gasket 137 and tapered gasket 167) without changing the shape of the sensor body 150.
なお、上述した測定部１０５の構成では、センサ本体１５０と取付部材１０９とを別体に構成したが、センサ本体１５０を取付部材１０９と一体的に組み付けた形状に形成してもよい。かかる場合には、センサ本体１５０と取付部材１０９との間に密接嵌合されるガスケット１３７が不要となる。 In the configuration of the measurement unit 105 described above, the sensor main body 150 and the attachment member 109 are separately formed. However, the sensor main body 150 may be formed in a shape integrally assembled with the attachment member 109. In such a case, the gasket 137 closely fitted between the sensor main body 150 and the attachment member 109 is not necessary.
さらに、排ガス分析装置の構成としては、以下のように構成することができる。 Further, the exhaust gas analyzer can be configured as follows.
すなわち、ガイド部材８としては、上述した実施例では、固定部８０と延出部８１とが全体としてスリーブ状となるように一体的に形成されているが（図２及び図６等参照）、ガイド部材８の形状はこれに限定されない。例えば、ガイド部材８は、固定部８０が排ガス通過孔５０ａの口径（円形若しくは多角形）に合わせて形成され、延出部８１が管継手３６の貫通孔３６ａの内径に合わせて形成されてもよい。かかる場合には、固定部８０及び延出部８１の形状や外径が異なるように形成される。このように、ガイド部材８は、取り付けられる測定部５（のセンサ本体５０）の形状や排気経路３（の管継手３６）の形状等に合わせて適宜変更して形成することができる。 That is, as the guide member 8, in the above-described embodiment, the fixed portion 80 and the extending portion 81 are integrally formed so as to form a sleeve shape as a whole (see FIGS. 2 and 6). The shape of the guide member 8 is not limited to this. For example, in the guide member 8, the fixed portion 80 may be formed according to the diameter (circular or polygonal) of the exhaust gas passage hole 50 a and the extending portion 81 may be formed according to the inner diameter of the through hole 36 a of the pipe joint 36. Good. In such a case, the fixed portion 80 and the extending portion 81 are formed so as to have different shapes and outer diameters. As described above, the guide member 8 can be formed by being appropriately changed in accordance with the shape of the measurement unit 5 (the sensor body 50) to be attached, the shape of the exhaust passage 3 (the pipe joint 36), and the like.
また、ガイド部材８としては、上述した実施例では、固定部８０の周面に穿設されたレーザ光通過孔８ｂが一対の長孔より形成されているが（図６参照）、その他に、レーザ光通過孔８ｂが複数の小孔よりなるように構成されてもよい。予めレーザ光の光路上に複数の小孔が配設されることで、長穴形状のレーザ光通過孔８ｂと比べて、レーザ光の光路のずれをより正確に検出することができるため、レーザ光の測定精度をより向上できる。レーザ光通過孔８ｂが複数の小孔より構成される場合には、小孔の配置や個数等は特に限定されず、測定部５の構成に応じて適宜選択・変更される。 Further, as the guide member 8, in the above-described embodiment, the laser light passage hole 8 b drilled in the peripheral surface of the fixing portion 80 is formed by a pair of long holes (see FIG. 6). The laser beam passage hole 8b may be constituted by a plurality of small holes. Since a plurality of small holes are provided in advance on the optical path of the laser beam, the deviation of the optical path of the laser beam can be detected more accurately as compared with the long hole-shaped laser beam passage hole 8b. The light measurement accuracy can be further improved. When the laser beam passage hole 8b is composed of a plurality of small holes, the arrangement and number of the small holes are not particularly limited, and are appropriately selected and changed according to the configuration of the measurement unit 5.
さらに、ガイド部材８としては、延出部８１がセンサ本体５０の排ガス通過孔５０ａの開口縁部に一体的に形成されてもよい。かかる場合には、ガイド部材８は固定部８０が設けられず、一対の延出部８１がセンサ本体５０の前後方向に向けて突出されるように形成される。 Further, as the guide member 8, the extending portion 81 may be formed integrally with the opening edge portion of the exhaust gas passage hole 50 a of the sensor body 50. In such a case, the guide member 8 is not provided with the fixing portion 80 and is formed so that the pair of extending portions 81 protrudes in the front-rear direction of the sensor body 50.
また、上述した実施例では、測定部５が配管３ａ・３ａの連結部３ｂを構成する一対の管継手３６・３６を介して排気経路３に配設される構成を示したが（図２等参照）、測定部５が配管３ａ・３ａの端部に直接固定されるように構成されてもよい。ただし、かかる場合には、配管３ａの端部にはフランジ部が形成されて、測定部５のセンサ本体５０を前後方向から挟み込むようにしてボルト等によって締結される。 In the above-described embodiment, the measurement unit 5 is disposed in the exhaust path 3 via the pair of pipe joints 36 and 36 constituting the connection portion 3b of the pipes 3a and 3a (FIG. 2 and the like). Reference), the measurement unit 5 may be configured to be directly fixed to the ends of the pipes 3a and 3a. However, in such a case, a flange portion is formed at the end of the pipe 3a and is fastened with a bolt or the like so as to sandwich the sensor main body 50 of the measurement unit 5 from the front-rear direction.
１ 排ガス分析装置
３ 排気経路
３ａ 配管
５ 測定部
８ ガイド部材
２０ エンジン（内燃機関）
３６ 管継手
３６ａ 貫通孔
３７ ガスケット
３７ａ 貫通孔
５０ センサ本体（本体部）
５０ａ 排ガス通過孔
８０ 固定部
８１ 延出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas analyzer 3 Exhaust path 3a Piping 5 Measuring part 8 Guide member 20 Engine (internal combustion engine)
36 Pipe joint 36a Through hole 37 Gasket 37a Through hole 50 Sensor body (main body)
50a Exhaust gas passage hole 80 Fixed part 81 Extension part
Claims (3)
前記測定部は、
前記排気経路中の排ガスが通過する排ガス通過孔が穿設された本体部と、
前記本体部に対して前記排ガス通過孔の軸心方向に沿ってスリーブ状に延出され、外径が前記排気経路を構成する配管の内径よりも小さくなるように形成されたガイド部材と、
を具備してなることを特徴とする排ガス分析装置。 An exhaust gas analyzer having a measurement unit that measures the concentration of a component in exhaust gas by irradiating the exhaust gas in an exhaust path for exhausting exhaust gas from an internal combustion engine with laser light and detecting the laser light transmitted through the exhaust gas,
The measuring unit is
A main body having an exhaust gas passage hole through which exhaust gas in the exhaust path passes;
A guide member that extends in a sleeve shape along the axial direction of the exhaust gas passage hole with respect to the main body, and is formed so that an outer diameter is smaller than an inner diameter of a pipe that constitutes the exhaust path;
An exhaust gas analyzer characterized by comprising.
前記排ガス通過孔内に固定される固定部と、前記本体部に対して前記排ガス通過孔の軸心方向に沿って延出される延出部とが一体的に形成され、
前記排ガス通過孔に着脱可能に挿設されることを特徴とする請求項１に記載の排ガス分析装置。 The guide member is
A fixed part fixed in the exhaust gas passage hole and an extension part extending along the axial direction of the exhaust gas passage hole with respect to the main body part are integrally formed,
The exhaust gas analyzer according to claim 1, wherein the exhaust gas analyzer is detachably inserted into the exhaust gas passage hole.
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